(57)【要約】ベルトは、このベルトの移動経路を横切る方向、またはこのベルトの移動経路から斜めの方向、あるいはこのベルトの移動経路と所定角度をなす方向に不規則な動作を示す。本発明は、有機光導電体ベルトの移動方向と平行ではない方向において、この有機光導電体ベルトの速度および位置が変化する際のベルトの動作の変化を監視する。直交方向における速度の不一致を比較することにより、前記有機光導電体上に潜像を形成するための露光光源を移動させて、不規則な動作を調節することができる。
2004530952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のミスレジストレーションを補整し、トナー粒子の積層体を形成する画像化システムであって、
少なくとも２つの印刷ステーションと、
少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのセンサと隣り合うように配置されたコードストリップを含むベルトと、
を含む、画像化システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記コードストリップは複数の認識マークを含む、画像化システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記複数の認識マークは二方向のパターンを運ぶように調整される、画像化システム。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記複数の認識マークはそれぞれ、第１のセグメントと、前記第１のセグメントと鋭角をなすように配置された第２のセグメントと、を含む、画像化システム。
【請求項５】
請求項１において、
前記コードストリップは前記ベルト上に印刷された画像である、画像化システム。
【請求項６】
画像化システムにおいて、トナー粒子の積層体の画像のミスレジストレーションを補整する方法であって、
少なくとも１つのセンサを用いてベルト上でコードストリップを読み取って第１の位置信号を発生させること、
前記第１の位置信号の写像として、少なくとも１つの印刷ステーションからベルト上へ第１のトナー粒子を移動させること、
少なくとも１つのセンサを用いてベルト上で前記コードストリップを読み取って第２の位置信号を発生させること、
前記第２の位置信号の写像として、少なくとも１つの印刷ステーションからベルト上へ第２のトナー粒子を移動させること、を含む、方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記少なくとも２つの印刷ステーションは、前記第１のトナー粒子を含む第１の印刷ステーションと、前記第２のトナー粒子を含む第２の印刷ステーションとである、方法。
【請求項８】
請求項６において、
コードストリップを読み取る前に、複数の認識マークを調整することによって前記コードストリップを準備して、二方向パターンを運ぶ、方法。
【請求項９】
移動中の有機感光体と、前記移動中の有機感光体の表面上の認識マークと、画像情報データ信号源と、発光ダイオードアレイと、を有するノンインパクトプリンタにおいて、感光体の不規則な動きを補整する方法であって、
前記発光ダイオードアレイは、前記画像情報データ信号源から受け取ったデータ信号に応答して、サイクル中で前記発光ダイオードアレイ内の個々のダイオードのグループを選択的に動作させるために、前記画像情報データ信号源に適切に接続され、
前記サイクルは、ダイオードが動作する所定の期間を含み、この所定の期間の後にダイオードが動作しない期間が設けられ、
前記発光ダイオードアレイは、前記移動中の有機感光体とともに光学レジストレーション内に配置され、
前記感光体の動作を監視して、前記感光体の動作を表すタイミング信号を発生させること、および
前記ダイオードに電圧が印加される所定の期間が継続している間、ダイオードが動作しない期間を変えることによって、前記タイミング信号の変化に応じて前記データ信号が前記発光ダイオードアレイに入力するのを遅らせること、
を含み、
これにより、前記発光ダイオードアレイ内の個々のグループの動作が前記感光体の動作と同期する、方法。
【請求項１０】
移動可能な有機光導電体部材を有する画像形成装置であって、
（ａ）前記有機光導電体部材の周囲近傍に、少なくとも１列に調整された一連の別個の識別マークであって、この識別マークの列は前記有機光導電体部材の動作方向と平行な方向に延びる、識別マークと、
（ｂ）少なくとも２つの前記識別マークを含む前記有機光導電体部材の一部を検査するように配置された、少なくとも１つの画像センサと、
（ｃ）前記有機光導電体部材の一部および前記識別マークを繰り返し走査するために、前記少なくとも１つの画像センサを操作する手段であって、前記有機光導電体部材の一部および前記識別マークを前記少なくとも１つの画像センサによって即時的に検査することにより、走査する毎に、前記識別マークとともに前記有機光導電体部材の一部によって提供された画像を表す画像信号ブロックを出力し、この画像は、前記有機光導電体部材が前記識別マークの列とともに、前記少なくとも１つのセンサを通過すると変化する、手段と、
（ｄ）前記画像信号のブロックを、前記有機光導電体部材の速度を表すクロック信号へと変換する手段と、
の組み合わせからなる、画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記クロック信号は、前記有機光導電体部材の位置および速度を表す、画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１において、
前記移動可能な有機光導電体部材は、循環式の感光体ベルトを含む、画像形成装置。
【請求項１３】
移動可能な有機光導電体部材を有する画像形成装置であって、
（ａ）記録部材の周囲近傍に、少なくとも１列に調整された一連の別個の識別マークであって、この識別マークの列は前記有機光導電体部材の動作方向と平行な方向に延びる、識別マークと、
（ｂ）少なくとも１列の画像センサを有する静止アレイであって、この静止アレイの長軸は前記有機光導電体部材の動作方向と平行であり、かつ、前記画像センサの列が、少なくとも２つの前記識別マークを含む前記有機光導電体部材の一部を検査するように配置された、静止アレイと、
（ｃ）前記有機光導電体部材の一部および前記識別マークを繰り返し走査するために、前記静止アレイを操作する手段であって、前記有機光導電体部材の一部および前記識別マークを前記画像センサの列によって即時的に検査することにより、走査する毎に、前記識別マークとともに前記有機光導電体部材の一部によって提供された画像を表す画像信号ブロックを出力し、この画像は、前記有機光導電体部材が前記識別マークの列とともに、前記少なくとも１つのセンサを通過すると変化する、手段と、
（ｄ）前記画像信号を、前記有機光導電体部材の瞬間位置を表す位置制御信号へと変換する手段と、
の組み合わせからなる、画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記移動可能な有機光導電体部材は、循環式の感光体ベルトを含む、画像形成装置。
【請求項１５】
画像化システムにおいて、光源によって画像運搬部材の表面上に形成された画素からなる画像のミスレジストレーションを補整する方法であって、この画素は、理想的な画素位置に位置合わせされていない未補整の画素位置を有し、
前記画像運搬部材上に添付されたコードストリップ上で、少なくとも１つのセンサを用いて少なくとも２つの直交する方向において測定された識別マークを読み取ること、
前記理想的な画素位置と前記未補整の画素位置との間の距離として、画像のミスレジストレーションを決定すること、および
前記未補整の画素位置を前記理想的な画素位置に適合させること、
を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記適合させる工程は、基板上での画素の形成を、前記画像のミスレジストレーションに相当する時間分遅らせることを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記適合させる工程はさらに、前記画像のミスレジストレーションに基づく時間要素を決定することを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１６において、
時間要素を決定する工程はさらに、前記画像のミスレジストレーションの距離の大きさに比例した時間要素を決定することを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１５において、
前記決定する工程はさらに、前記画像のミスレジストレーションの距離の大きさを決定することを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記適合させる工程はさらに、前記画像のミスレジストレーションの距離の大きさに比例した時間要素を決定することを含む、方法。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記適合させる工程はさらに、前記時間要素によって補正された時間に前記光源を動作させることを含む、方法。
【請求項２２】
請求項１９において、
前記決定する工程はさらに、画像のミスレジストレーションの方向を決定することを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記適合させる工程はさらに、時間要素を決定することを含み、この時間要素は、前記画像のミスレジストレーションの距離の大きさに比例し、かつ前記画像のミスレジストレーションの方向を指示するサインを有する、方法。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記適合させる工程はさらに、前記時間要素によって補正された時間に前記光源を動作させることを含む、方法。
【請求項２５】
請求項１５において、
前記画像化システムは光源からなるアレイを含み、各光源は理想的な画素位置に位置合わせされていない未補整の画素位置を有する画素を生じさせ、
前記決定する工程は、各光源について、前記理想的な画素位置と前記未補整の画素位置との間の距離として、画像のミスレジストレーションを決定することを含み、
前記適合させる工程は、各光源について、前記未補整の画素位置を前記理想的な画素位置に適合させることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において、移動中の有機光導電体（ＯＰＣ）ベルトの相対位置および速度を読み取る技術に関する。特に、本発明は、画像のミスレジストレーション（位置合わせずれ）を補整するために、より正確にトナー粒子を重ね合わせるトーン−オン−トーン（tone-on-tone）システムおよび方法に関する。識別マークが付加されたポリマーストリップはＯＰＣベルトに固定されている。このポリマーストリップは、光源を用いることによりベルトの正確な位置を測定する機能を有する。また、ポリマーストリップをベルトに固定するかわりに、識別マークをベルトに直接印刷してもよい。
【背景技術】
【０００２】
ノンインパクト印刷は、最初に非常に均一な電位になるように帯電させた画像運搬部材（例えば、ＯＰＣ（organic photo conductor）部材）の使用を含む。ノンインパクト印刷はいくつかの異なるプロセスを経て実行され、このノンインパクト印刷には、インクジェット、トナージェット、電子写真画質化（ＥＰＧ：electrophotographic imaging）、液体トナー、直接画像化、および他のノンインパクト印刷方法が含まれる。本出願はいかなるノンインパクト印刷にも適用されるのに対して、以下に示す記述は、例示によりＥＰＧ法およびＥＰＧシステムに適用できるだろう。ＥＰＧ法またはＥＰＧシステムに関する引用文献は、いかなるノンインパクト印刷法またはノンインパクト印刷システムについて均等に適用されると解釈することができる。静電潜像はＯＰＣベルトの表面に形成される。この静電潜像は通常、光源を経由して、選択された領域において帯電したＯＰＣベルトを放電させて得られる。次いで、現像材料（典型的にはトナー）がＯＰＣの表面に接触するようにこの現像材料を運搬することにより、潜像が転写される。完成した画像は次に、記録紙（例えば、紙シート、透明シート）へと転写され、付加された熱および圧力を用いた融着によってこの記録紙に永久的に定着される。
【０００３】
マルチカラー印刷においては、複数の画像が形成されて、ＯＰＣベルト上に転写される。典型的には、４色の画像は、単一の画像を形成するために、ＯＰＣベルト上に転写され、重ね合わせられる４色（例えば、シアン、マゼダ、イエロー、およびブラック）それぞれについて、別個の画像を必要とする。
【０００４】
ＥＰＧ画像化システムにおいて、カラー画像を含むＯＰＣベルトは基本的に、画素からなる座標であり、この画素の大きさ、色、および空間的な関係が単一の完全な画像の影（illusion）を形成する。画素はＯＰＣ表面上の潜像上の点であり、光源（例えば、発光ダイオード、「ＬＥＤ」、液晶ディスプレイアレイ、「ＬＣＤ」、または他の固定光学源）によって露光される。この点から、各画素は、カラー画像の視覚的態様に寄与する特定の色を表す。所望の色を形成するために、各画素を、同じまたは異なる相当する色の他の画素上に重ね合わせてもよい。現像中に、着色した種々の非常に微小なプラスチック粒子が相当する画素位置に付着する。これらの着色した粒子はトナー粒子として知られ、これらは混合され、記録紙に付着して、画像形成を完了するために融着させられる。
【０００５】
カラー画像において、虹色のすべての色の印刷を達成するためには、ＥＰＧ画像システムは、シアン色、マゼンダ色、イエロー色、またはブラック色を有するトナー粒子を使用する４色の印刷ステーションを適用してもよい。例えば、シアン（cyan）、マゼンダ（magenda）、イエロー（yellow）、またはブラック（black）（ＣＭＹＫ）減法混色システムにおいては、マゼンダおよびイエローからレッド（赤）が形成され、シアンおよびマゼンダからブルー（青）が形成され、シアンおよびイエローからグリーン（緑）が形成される。
【０００６】
例えば、グリーン（緑）のドットを形成するために、シアンのトナー粒子が第１の印刷ステーションから、静電帯電したＯＰＣベルト上の画素上に転写される。次に、イエローのトナー粒子を有する第２の印刷ステーションの下層にシアンのトナー粒子が配置されるように、このＯＰＣベルトを回転させてもよい。次いで、イエローのトナー粒子が、第２の印刷ステーションからシアンのトナー粒子の上または近傍に転写される。あるトナー粒子を他のトナー粒子の上に重ねることは、「トーン−オン−トーン（tone-on-tone）」プロセスまたは「イメージ−オン−イメージ（image-on-image）」プロセスということができる。画像化の必要性に応じて、トナー粒子を、それより前に転写されたトナー粒子の上に全面に重ねてもよいし、あるいは、トナー粒子を、それより前に転写されたトナー粒子の一部のみに重ねてもよい。次いで、このトナー粒子の積層体（stack）が記録紙に転写されて、この記録紙の上でこの積層体が融着してグリーンのドットが形成可能である。
【０００７】
マルチカラーの画像をＯＰＣベルト上に転写する際に直面する困難さの一つは、画像のミスレジストレーションである。画像のミスレジストレーションは、画像画素がＯＰＣベルトの表面にずれて配置される箇所である。位置合わせずれが増加すると、あるトナー粒子の他のトナー粒子上への重なり方にバラつきが生じ、画質が低くなる。画質を改善し、画像のミスレジストレーションを最小限にするために、トーン−オンートーンによるＥＰＧ現像システムを用いてトナー粒子を重ねることで、精密さを高めるのが好ましい。
【０００８】
マルチパスのカラー印刷においては、１つの色がＯＰＣベルトに画像化されかつ転写されて、次の色が画像化されかつ転写される前にＯＰＣベルトが１回転する。これにより、所望のマルチカラー画像が記録紙に転写される前に、ＯＰＣベルトがマルチパスを形成する。
【０００９】
シングルパスのカラー印刷においては、個々の色が記録紙に転写される前にＯＰＣベルト上に重ね合わされる。これにより、ＯＰＣベルトはシングルパスのみを形成し、色分解（color separation）それぞれについて潜像を取得しかつ維持し、次いで、シングルパスでマルチカラーの画像を記録紙に転写する。
【００１０】
画像化装置においては、画像光源を用いてＯＰＣから転写される画像を正確に位置合わせすることが要求される。シングルパスカラー印刷およびマルチパスカラー印刷のいずれにおいても、ＯＰＣベルトおよびその相互作用を正確に制御することが要求される。ＯＰＣベルトの相互作用とは、カラー画像間の正しいレジストレーションのための印刷装置における、画像化ステーション、現像ステーション、および転写ステーションとの間の相互作用であり、あらゆる画像分解を避けるためのものである。トーン−オン−トーン（tone-on-tone）画像化装置においては、カラー画像を正しく重ね合わせるための正確なレジストレーションが要求される。特に画像化ステーションおよび現像ステーションを取り囲むＯＰＣベルトの範囲において、ＯＰＣベルトの動きは厳密に制御しなければならない。平均的なトナー粒子の半径は約８−１５μｍである。交換（trade）において許容可能なレジストレーションに必要とされる位置に関する正確さは、典型的には１２５μｍ未満である。画像化技術のなかには、画像情報用のカラー画像の間隔が約３０μｍを超えない程度のレジストレーションの不正確さを要求するものもある。
【００１１】
ＯＰＣベルトの動作を制御しかつ同期させるための種々の装置およびシステムが知られている。例えば、米国特許番号第４，４４５，１２８号公報には、ＯＰＣベルトの動作を追跡するエンコーディングローラを用いることが試みられている。このエンコーダは、ベルトの動作のレジストレーション上のデータを、ベルト駆動ローラを制御するサーボ機構に提供する。また、このエンコーダは、ベルト上に潜像を生成する光源（例えば、プリンタヘッド）に動作データを提供する。
【００１２】
また、米国特許番号第５，２００，７８２号公報および米国特許番号第５，２００，７９１号公報に開示されているように、回転式エンコーダローラが色のレジストレーションシステムの一部であることにより、色のレジストレーションを制御するクロック信号が提供される。他の例では、米国特許番号第５，１５３，６４４号公報に開示されているように、ＯＰＣベルト上にエンコーダホイールが必要とされる。このホイールは、ＯＰＣベルトの一端部かつ上方に配置されている。支持ローラは、ベルトの後方側からベルトを支持している。
【００１３】
図２に示すように、エンコーダローラは通常、長ローラ５２を含み、この長ローラ５２はＯＰＣ１２ベルトの範囲を横切るように延び、かつ固定されている。このローラの柄はエンコード装置に接続され、このエンコード装置は、ローラの回転およびベルトのスピードに相当する電子的なエンコード信号を発生する。ベルトの速度を正確に制御するために、ローラの軸心距離およびコンポジットローラの振れ（runout）は非常に厳密な公差内に保たなければならない。軸心距離は、ローラの回転中心と幾何学的中心との間の変位である。コンポジットローラの振れは、ローラ長にわたる軸心距離内の総変位である。ローラの速度制御システムが閉ループのシステムであることで、一定のエンコーダローラの角速度が維持される。これにより、ＯＰＣベルトの定線速度において、ローラの軸心距離およびコンポジットローラの振れは、変位または振幅が小さい。このことは、レジストレーションエラーの一因となる。
【００１４】
ＥＰＧ印刷装置のなかには、ＯＰＣベルトと同期して稼動するエンコーダローラを使用するものもある。ＯＰＣベルトの長さはエンコーダローラの外周の整数倍が選択され、エンコーダローラはＯＰＣベルトの各回転と同じ相方位（phase orientation）内にある。これらの装置では、コンポジットローラの振れを注意深く制御しなければならない。コンポジットローラの振れが注意深く制御されない場合、許容可能な限界内において同期した稼動および色のレジストレーションが達成できない。許容可能なコンポジットの振れの公差は通常＋／−０．０５ｍｍである。長ローラの場合、このような公差を維持するのは難しいため、結果として製造コストが増加する。これにより、許容可能な精密さを有するエンコーダローラを低コストで製造することができない。
【００１５】
このような印刷装置、特に同期するエンコーダローラおよびＯＰＣベルトを使用するマルチパス構造においては、レジストレーションに最も大きく寄与する２つの事項は、ローラの半径およびローラの軸心距離である。ひとつの解決法はローラの半径を増やすことである。しかしながら、空間的な制約が、大きな半径のエンコーダローラまたはエンコーダホイールの使用を妨げる。さらに、回転式エンコーダは、ベルトの滑り量（slippage）を特徴付けるには効果的でない。不規則なベルトの動作の一例は、通常のベルト経路と実質的に垂直な方向にベルトがしばらくの間位置を変えるときである。別の例は、通常のベルト経路と実質的に平行な方向にローラの表面からベルトがしばらくの間解放されるときである。また、ベルトの柔軟性は、不規則な動作（例えば、ベルトの振動、うねり、揺れ、非定常状態の動作）の同様のものを増加させる。ベルトローラ上に配置された回転式エンコーダは、ベルト上のこのような不規則な動作を適切に伝えることができない。これにより、ベルトの正確な位置および速度を決定するうえで、ベルトとともに移動する装置は、ローラのかわりに、より効果的だろう。
【００１６】
エンコーダストリップまたは「コードストリップ」は、プリンタ／プロッタ、スキャナ、ファクシミリ装置およびこれらの同様なもののような画像関連装置に用いられる。画像化装置は、ＯＰＣ上に転写された画像を、画像光源を用いて正確に位置合わせすることを要求する。コードストリップは、マーキング装置または読み取り装置の位置を確立するのを補助し、このマーキング装置または読み取り装置は印刷媒体全体を露光するために配置される。ここで、印刷媒体には画像が印刷されるか、あるいは印刷媒体から画像が読み取られる。
【００１７】
コードストリップは目盛りが付いた（graduated）ストリップであり、一般的に媒体が保持される領域にわたって配置され、自動的に読み取りが可能なグラデーションを有する。歴史的には、コードストリップは、写真撮影により形成された認識マークとともに、ポリマー材料から形成されてきた。最適な性能のために、コードストリップの認識マーク（fiduciary mark）は光源および検出器の両方から非常に近い位置に存在すべきであり、この光源および検出器は、認識マークを読み取るための読み取りシステムの一部として使用される。
【００１８】
コードストリップはＯＰＣベルトの動作に呼応して、ＯＰＣベルトとともに進むので、コードストリップを使用することにより、エンコーダホイールまたはエンコーダローラを使用する必要がなくなる。大きな半径のローラを用いるかわりに、ベルトの表面に取り付けられるかまたはベルトの表面に印刷される薄いストリップが占めるスペースは、プリンタ構造において取るに足らないものである。エンコーダローラを使用しない場合、ローラの振れおよび軸心距離がなくなる。ローラの振れおよび軸心距離は、ミスレジストレーションに関して最も大きく寄与する２つの事項である。節約されるスペースは他のハードウエアに使用できる。色システムは、マルチプル現像ステーション、消去ステーション、帯電ステーション、および光源のために大きなハードウエアのスペースを要求する。マルチプルパスシステムにおいては、ＯＰＣベルトが数回回転することが求められる。各サイクルは、ローラの公差からの効果を増幅させることができる。ＯＰＣベルトとともに移動するコードストリップを用いることにより、ベルトの動作に関するより正確なデータが提供される。
【００１９】
ＯＰＣベルトの動作を監視する他の試みが米国特許番号第４，８３７，６３６号公報に開示されており、ここでは、ＥＰＧ装置がＯＰＣベルトを使用し、このＯＰＣベルトは、一つの面に沿った一列の独立した半透明のマークと、前記マークの反対側に配置された光源と、瞬間的なパターンのマークを表す画像信号のブロックを提供するために配置される光検出器と、を含む。この回路は、ＯＰＣベルトの速度および位置を表すクロック信号の画像信号の出力を変換するために示されている。
【００２０】
この装置はエンコーダローラ装置よりも省スペース化を達成できるのに対して、ベルトの縁に沿った一列のマークのみを用いることによっては、ベルトを横切る方向におけるベルトの動作が適切に監視されない。ベルトの縁にある単一のマークの列は、ベルトの移動方向におけるベルトの動作を適切に監視できるかもしれない。しかしながら、ベルトの移動経路を横切る方向、ベルトの移動経路から斜めの方向、またはベルトの移動経路と所定角度をなす方向において、ベルトは不規則な動作を示す。したがって、ＯＰＣベルトの移動方向と平行でない方向において、ＯＰＣベルトの速度および位置が変化した場合のベルトの動作を監視する装置が必要となる。
【００２１】
［発明の要約］
【００２２】
本発明はＯＰＣベルトの動作をエンコードする技術に関する。特に、本発明は、少なくとも２つの方向（二方向：bidirectional）に形成されたマークを含む。コードストリップがＯＰＣベルト上に配置され、かつＥＰＧ印刷装置に用いられる場合、少なくとも２つの直交する方向によって広げられたスペース内において、光源および光検出器がコードストリップの位置および速度を適切に検出することができる。
【００２３】
ベルトは、ベルトの移動経路を横切る方向、ベルトの移動経路から斜めの方向、ベルトの移動経路と所定角度をなす方向において、不規則な動作を示す。本発明は、ＯＰＣベルトの移動方向と平行でない方向において、ＯＰＣベルトの速度および位置が変化した場合のベルトの動作の変化を監視する。直交する方向における速度の不一致を比較することにより、ＯＰＣベルト上に潜像を形成するための露光光源が移動されて、不規則な動作を収束させることができる。
【００２４】
なお、本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読んで理解することにより、当業者にとって明確になるだろう。
【００２５】
図中の要素は、本発明の原則を図示する際に設置されるかわりに、必ずしも測定し、強調する必要はない。図中、同じ参照番号は、異なる図面においても相当する部品を示す。本発明は、ある部品および部品からなる装置において物理的な形状を有するだろうし、好ましい実施形態は、この明細書に詳細が記載されているだろうし、かつ付随する図面に示されているだろう。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００２６】
ここで、図面は、本発明の好ましい実施形態を示す目的で示されているにすぎず、同じものに限定する目的ではない。図面は、本発明のコードストリップを有するＥＰＧ印刷装置を示している。
【００２７】
図１を参照すると、本発明に実施するのに適切なＥＰＧ印刷装置１０が示されている。図示されるこの特定の装置は、放電領域現像（ＤＡＤ；discharge area development）印刷技術である。他のＥＰＧ技術および動作中のベルトを含む他のいずれの装置について、本発明の特徴を適用できるであろうと認識することができる。
【００２８】
ＯＰＣベルト１２はアイドルローラ４４および駆動ローラ４８の周囲を移動し、かつモータ（図示せず）に連結されている。ベルト１２の外表面は、帯電保持性材料を含む。図４に示すように、ベルト１２は継ぎ目（seam３０４およびコードストリップ３０６を含むことができる。継ぎ目３０４は、ベルト１２の反対側の端とともに接合されることにより生じることができ、この継ぎ目３０４によって接合されたループ状の構成が形成される。継ぎ目３０４は、ホームポジションとして知られる位置を示す。コードストリップ３０６はベルト１２に連結してもよい。コードストリップ３０６は端４０８および端４１０を含むことにより、継ぎ目３０４を端４０８と端４１０との間に配置してもよい。図１に示すように、ベルト１２はプロセス方向である矢印Ｂの方向に移動し、最初にコロナ帯電装置１６ａに遭遇し、ここで帯電保持性の表面が均一な電位に帯電する。次いで、ベルトの表面は画像化ステーション１６ｂにて潜像に露光される。この画像化ステーション１６ｂは、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ２２２（図７参照）を含むことができる光源である。ＬＥＤアレイが移動中のベルト１２にわたってスキャンして、ベルト１２のうち選択された領域が露光されそして放電される。典型的なＥＰＧプロセスでは、放電された領域は、通常の書類上で文字領域または画像領域に相当する。
【００２９】
ベルト１２のうち選択的に放電された領域が現像装置１６ｃを通過すると、潜像が転写される。現像装置１６ｃは典型的には、ブラックのトナーを放電領域に供給する。次いで、このベルトは第２の帯電装置１８ａおよび第２の光源１８ｂを通過して、第２の潜像をベルト１２上に供給する。この第２の潜像は、既にベルト上に転写されたブラックの画像上に重ね合わせられ、第１のカラートナー（例えば、イエロー）を用いた現像装置１８ｃからトナーが移される。類似する方法にて、第３および第４の帯電ステーションおよび現像ステーションが２つの他の色（通常、それぞれマゼンダおよびシアン）の各潜像を供給する。これにより、ベルト１２にはマルチカラーの画像が供給される。マルチカラーの画像は記録紙３０（例えば、空白の紙）に転写され、この紙はベルト１２と接触して、移送ステーション２８で矢印１５の方向に移送される。融着機構５２は熱を付加して、トナー粒子を記録紙に融着する。
【００３０】
コードストリップはＯＰＣベルトの表面に取り付けられるか、またはＯＰＣベルトの表面に印刷される。図１Ａに示されるように、光源３７は識別マークに光を照射する。光検出器３８はコードストリップから反射された光を検出する位置でコードストリップに隣り合っており、ベルト１２の動作に対応する個々の光信号を検出する。光検出器３８は、コントローラ（図示せず）に伝えられる電気信号を発生し、この電気信号は、ＯＰＣベルト１２のうち選択的な放電領域に対して個々の光源２２３を発動させるための正確な時間を決定する。制御信号は光源２２２に供給され、そして第２、第３および第４の帯電ステーション、現像ステーション、および消去ステーションへと供給される。
【００３１】
図３Ａは、本発明の好ましい実施形態のコードストリップおよびＯＰＣベルトの構成を示す。ベルトの表面に取り付けられるタイプのコードストリップは、数層から構成可能である。ひとつの構成は、上部から下部へと構造的なベース、フィルム感光乳剤、反射マイラー、および光学接着剤を含むことができる。図１には、本発明の不規則な動作の補整を含む電子写真画像印刷装置１０が模式的な形式で示されている。ここで、本発明を実施するにあたり採用された電子写真画像プリンタはＯＰＣベルト１２を含む。このベルトは、回転可能な駆動ロール１６およびアイドルロール１８上に配置されており、この駆動ロール１６およびアイドルロール１８は向きを示す弧状の矢印によって示されるように、方向Ａに回転する。光導電性の表面１４は、毎秒約５０ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲の種々の速度にて方向Ｂに連続的に移動する。ベルトの回転のための動力は図示しないが、適切な電気的駆動機構または電気機械的駆動機構によるものであってもよい。
【００３２】
動作エンコーダ２０はＯＰＣベルト１２の動作を監視し、かつＯＰＣベルトの動作を指示するデジタルタイミング信号を発生するのに使用される。動作エンコーダ２０は、識別マークからＯＰＣベルト１２の動作を読み取るため、およびＯＰＣベルト１２の動作を表すデジタル信号を発生するために適切な装置だろうと理解することができ、このような装置には、例えば、ＯＰＣベルト１２の移動を読み取るための光検出装置、磁気装置またはキャパシタ装置が含まれる。動作エンコーダ２０はコードストリップから光波を検出して、ＯＰＣベルト１２の動作を追跡し、デジタル信号を発生することができる。このデジタル信号は、論理回路３２を経てＬＥＤ３４駆動回路３４へと供給されるものに相当する。より詳しく説明すると、動作エンコーダ２０の出力は、ＬＥＤ駆動回路で用いられるタイミング信号と結合されて、ダイオードアレイ中に含まれるＬＥＤの個々のグループを選択的に駆動させ、かつ、図１に示すように、ＯＰＣ表面の限定された領域を選択的に放電する。
【００３３】
コードストリップ３０６は、画像化に用いられる領域の外側において、ＯＰＣ１２の一つの面上またはＯＰＣベルトの一つの縁上に取り付けられるかまたは印刷される。コードストリップ３０６上の別個のマーク３０８，３０９は、ＯＰＣベルト１２の外周にわたって延びているのが好ましい。図３Ａは、図３のコードストリップ３０６の詳細な図である。コードストリップ３０６は、Ｘ要素およびＹ要素を有するパターンを規定する材料を含むことができる。一つの実施形態においては、規定されたパターンは複数のマークを有し、各マークは第１のセグメント３０８と、この第１のセグメントと鈍角３０７をなして配置される第２のセグメント３０９とを含む。別の実施形態においては、規定されたパターンは、１ページが標準的な１１．０インチの長さの紙の上に４，０００個のマークを含み、これらのマークは２．７５×１０−３インチ（＝７．０μｍ）間隔で配置されている。各トナー粒子は約１２−１５μｍの半径であることができ、各トナー粒子が２つのマークに重なることができるように、平均で７．０μｍ毎にマークを設置することができる。センサ３６は好ましくは、ＯＰＣベルト１２の縁８４と反対側に、所定のスペースが設けられた状態で、かつＯＰＣベルト１２のコードストリップ３０６の移動経路に並ぶように、装置１０上に配置される。フォトダイオード８６からなる列の長軸は、コードストリップ３０６の動作軸と実質的に平行である。好ましくは、フォトダイオード８６の光学軸は、別個のマーク３０８，３０９の中心に配列している。
【００３４】
図８においては、ベルトの動作を監視する好ましい方法を示すために、コードストリップ３０８が拡大されている。矢印Ｃで指示されているように、コードストリップはベルトと同じ方向に移動する。ベルトが規則的に移動する場合、光検出器は、認識マーク間の反射に相当する規則的で周期的な一連の信号を検出する。ベルトの動作が規則的でない場合（例えば、ベルトがローラの表面で滑ったり、ベルトが詰まったり、ベルトの動作が遅くなったり、ベルトがふらついたりする場合）、検出される信号は等しい時間間隔で分離されていない。
【００３５】
コードストリップの面Ａ上のマークは、方向Ｃに垂直である。プロセス方向であるＣは要素ｙで記載され、一方、このプロセス方向と直交する方向は要素ｘで記載される。コードストリップの面Ｂ上のマークは、方向Ｃに関して異なるように配置される。方向Ｃと面Ｂとのなす角は約０度から約１８０度の間である。ｘ方向の動作はいずれも、等しい大きさの直交要素（component）からなるため、好ましくは、この角は１３５度であることができる。
【００３６】
時間ｔ＝０より前の定常状態を仮定すると、光源およびセンサは時間ｔ＝０において位置Ａ'および位置Ｂ'に配置される。コードストリップおよびＯＰＣベルトが方向Ｃに進むので、前記マークが各光源の下を通過すると各光源はコードストリップの断面に光を照射する。光源からの光は各マークの間から反射する。この反射された光は各光検出器で検出される。各光信号が記録されると、マークの数がカウントされる。マークの数はベルトの動作を表し、各経過時間におけるベルトの速度を決定するのに用いることができる。
【００３７】
時間ｔ＝ｔ'において、以前はコードストリップの位置がＡ'であったのが、現在Ａ"である。同様に、以前はコードストリップの位置がＢ'であったのが、現在Ｂ"である。Ａ'とＡ"との間の距離はＢ'とＢ"との間の距離と等しく、この距離は経過時間であるｔ'を表す。ｙ方向にベルトを横切る距離は、コードストリップの断面Ａにおけるマークの数によって容易に決定することができ、この情報は、ｘ方向における不規則なベルトの動作によって横切られる距離を決定するために用いるべきではない。
【００３８】
コードストリップのＢ部分は斜めのマークを含み、このマークは不規則なベルトの動作を決定するために使用できる。ベルトの動作が規則的である場合、領域Ｂにおいてセンサは、領域Ａにおいて検出されるように、同じ時間増分周期を用いて領域Ｂにある各斜めマークを検出するだろう。このマークは方向Ｃと垂直である。しかしながら、ベルトの動作が不規則である場合、領域Ｂにある各マーク間の経過時間は等しくない。図８に示される例において、Ｂ'からＢ"へとベルトが移動する間に、３２個のマークが領域Ｂの光およびセンサの下を通過するのに対して、領域Ａにおいて相当するマークの数は１５個のみである。
【００３９】
Ａ'からＡ"まで検出されるマークの数によって表される距離を、Ｂ'からＢ"まで検出されるマークの数と比較することにより、ｘ−動作の量を決定することができる。Ｂ'からＢ"までのマークの数が、Ａ'からＡ"までのマークの数を超える場合、不規則な動作、すなわちｘ−動作の量を表す。
【００４０】
細長い光棒２２２は、ＯＰＣベルト１２の表面において、ＯＰＣベルト１２と所定の間隔で装置１０に適切に配置される。光棒２２２の操作長は少なくとも、各フォトダイオード２２３に実質的に等しく光を照射できるような長さであり、光棒２２２の長軸は、アレイの長軸と実質的に平行である。
【００４１】
ここで、別個のマーク３０８，３０９は透明または半透明の識別マークとして図示されかつ記載されているけれども、不透明または半透明のマークを想定してもよい。ＯＰＣベルト１２内の識別マーク３０８，３０９は正確な配置、切断、エッチングまたは塗布を要求しない。かわりに、解像度（resolution）の精密さは、アレイ２２２上のフォトダイオード２２３の配置によって決定され、この配置は非常に正確である。しかしながら、２つの隣り合う別個のマーク３０８，３０９の間の最大間隔がすべて、フォトダイオード２２３のアレイ長より小さくなるように、識別マーク３０８，３０９の数および配列、ならびにフォトダイオード２２３からなるアレイ２２２のアレイ長を設定することが必要である。
【００４２】
図５および図６において、曲線９０はＯＰＣベルト１２の速度を表す。図５においては、本発明における不規則な動作の補整なしに、画素位置の軸上に、図示されたドット印刷間隔が存在する。ＬＥＤアレイ２２２は時間軸上で規則的な時間間隔９２で加圧されて、このように画質を低下させる不規則なＯＰＣの動作の結果として、画素９８は規則的な間隔でＯＰＣベルト１２上に配置される。図６において、画素間隔９６は、画素位置の軸上に図示により表される。時間軸上で選択された点９４で示されるように、ＯＰＣベルトの速度の変化または不規則な動作に応じて、アレイ２２２におけるダイオード２２３の駆動のタイミングがＯＰＣベルトによって変化する場合、画素９６は、画素位置の軸上に示されるように、規則的で等分の間隔で配置されることにより、ＯＰＣベルト１２の動作が不規則または不均一であるにも関わらず、高画質が確保される。
【００４３】
本発明は上述した問題に対する取り組みに限定されない。感光体ベルトを用いる場合の別の問題は、継ぎ目または接合部３０４における画像化である。継ぎ目３０４はＯＰＣ材料の重複部分を含むため、トーン−オン−トーン方式の電子写真装置では、継ぎ目３０４において画像化を実行するのは望ましくない。同様に、接合領域は、帯電した画像を適切に保持できない「ずれ（incongruities）」を含む。これにより、画像システム１０においては、画像化の際に継ぎ目の位置を検知するのが望ましい。
【００４４】
一般的に、継ぎ目の位置を特定する技術として、穴または切り欠きがＯＰＣベルトに刻み込まれる。しかしながら、このような切り欠きには結果的にトナーが凝集し、同じものが再分配されて、装置内の他の部品を汚染する可能性がある。本発明は、ベルト２０８に穴または切り欠きを刻み込む必要がないため、この凝集したトナーによって引き起こされる汚れを最小限に抑えるように機能する。
【００４５】
一つの実施形態において、この発明はコードストリップ３０６を読み取って、継ぎ目３０４のホームポジションの間で端３０８および端３１０がどこに位置するかを検知する。別の実施形態においては、継ぎ目または接合部３０４は、コードストリップ３０６上に配置された識別マークを用いて検出可能である。コードストリップ３０６は、コードストリップ３０６内に規定数の識別マーク（例えば、コードストリップ３０６における１インチ毎のｎマーク）を含むことができる。コードストリップ３０６内の規定数の識別マークに基づいて、制御装置３１６は、識別マークからの所定距離ｘとして、継ぎ目３０４の位置を決定することができる。一つの実施形態においては、コードストリップ３０６内の総数４，０００個のマークうちマーク♯２３８が、継ぎ目３０４までの距離ｘが測定された識別マークを表す。
【００４６】
感光体ベルトを使用する別の問題は、ＬＥＤプリンタヘッド（ＬＰＨｓ）２２２，２３２，２４２，２５４の個々の光要素が整然と配置されないため、画像のミスレジストレーションが生じる可能性があることである。この問題は、米国特許出願番号第０９／７１８，０６９号に詳述されている。米国特許出願番号第０９／７１８，０６９号は、本特許出願人に譲渡された。米国特許出願番号第０９／７１８，０６９号の内容はここに含まれる。
【００４７】
ベルトのミスレジストレーション信号を受け取った後、制御装置３１６は、ミスレジストレーションを補整するために、ソフトウエアまたはファームウエアを介して直接ＬＰＨｓ２２２，２３２，２４２，２５４に作用することができる。この補整はミスレジストレーション信号を含み、このミスレジストレーション信号は、画像のミスレジストレーションが起きることなく通常生じるタイミングと同じ総タイミングの間、ミスレジストレーション信号の関数（function）として、異なる光要素に連続して関与する。
【００４８】
本発明を、好ましい実施形態を参照して説明してきた。明らかに、この明細書を読んで理解したうえで、他のものに変更および置換することができるだろう。例えば、本発明の概念はまた、４色印刷より多く含む印刷技術に適用することができ、かつ、現存する装置の改良に適用することができる。添付するクレームまたはその均等物の範囲内にある限り、そのようなすべての変更物および置換物は、本発明に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の電子写真印刷装置を示す模式図である。
【図１Ａ】図１の１Ａ−１Ａ線に沿って見えるセンサおよび検出器モジュールを示す図である。
【図２】従来技術のエンコーダを示す図である。
【図３Ａ】好ましい実施形態のコードストリップを示す図である。
【図３Ｂ】他の実施形態のコードストリップを示す図である。
【図３Ｃ】他の実施形態のコードストリップを示す図である。
【図３Ｄ】他の実施形態のコードストリップを示す図である。
【図４】コードストリップを含むが、接合領域周辺にコードストリップ材料を含まないＯＰＣベルトを示す図である。
【図５】本発明において、不規則な動作が補整されていない場合の画素位置を表すグラフである。
【図６】本発明において、不規則な動作が補整された場合の画素位置を表すグラフである。
【図７】ＬＥＤアレイを示す図である。
【図８】ベルトの動作を監視する好ましい方法を示す図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態における、コードストリップを用いたＯＰＣベルトを示す図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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