JPH07171996A - 改良されたレジストレーション制御装置をもつカラープリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光ドラムの表面上にカラー像を形成するＲ
ＯＳレーザ・イメージャーを含むプリンタ中でプロセス
制御レジストレーションを行うための像同期制御技術を
提供する。 【構成】 入力ビデオデータに従って、変調される光ビ
ームを生成する手段１６と、変調ビームの経路に配置さ
れた多面体２６と、１スキャンラインあたり特定の回転
数で多面体２６を回転させる多面体モータ２８と、ドラ
ム１０の表面に沿って連続的にスキャンラインを提供す
るよう多面体の連続小平面から反射され、スキャン経路
に沿って掃引されるビーム１４と、多面体回転とドラム
の１回転の間で整数回転比値となるようにする制御手段
１６とを含むカラー印刷システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は、一般的にはカラープリンタ、
特に、多重パスで現像され、その後転写ベルト上に合成
カラー像として転写されるカラー像を形成するため、ド
ラム形感光体を横断的にスキャンするＲＯＳ（ラスター
出力スキャナー）イメージャーを含むプリンタに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、原画像情報を表す入力ビデオデー
タから出力コピーを作成するのにレーザプリンタが広く
使用されるようになっている。プリンタは通常、静電潜
像を光導電部の上に記録するために、光導電部の帯電部
を露光するためにＲＯＳ（ラスター出力スキャナー）を
使う。一般に、ＲＯＳは単色放射の視準(collimated)ビ
ームを生成するためのビームを有する。レーザビームは
像情報に合わせて変調される。変調されたビームはレン
ズを通して通常、鏡面小平面(facet) を持つ回転多面体
の形をしたスキャニング・エレメントに反射される。光
ビームは小平面から反射され、感光部の「スポット」に
焦点が合わされる。多面体が回転することにより、この
スポットは高速スキャン（すなわち、直線スキャン）の
方向に、光導電部を横切るように直線にスキャンする。
一方、光導電部は高速スキャンより比較的遅い速度で低
速スキャン（プロセス）方向、すなわち、高速スキャン
方向とは直角の方向に前進させられる。このようにし
て、ビームはラスター・スキャン・パターンで記録媒体
をスキャンする。光ビームは、入力像順次データストリ
ームに合わせて、そのデータストリームによって表され
る像の個々の画素（ピクセル）が光導電性媒体上、露光
され、後で例えば紙などの適切な像受容媒体に転写され
る潜像を形成できるような速度で強度変調される。レー
ザプリンタは単一パス、あるいは多重パス・システムの
いずれでも作動可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はドラム形感光
体面の各像部が、ＲＯＳシステムによって生成される変
調レーザビームにより形成される横断スキャンラインに
対して少なくとも３回の回転（パス）をしなければなら
ない多重パス・システム向けである。各像は０．１ｍｍ
の円内で、あるいは±０．０５ｍｍの許容度でレジスタ
ー（位置決め）されなければならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は感光ドラムの表
面上にカラー像を形成するＲＯＳ（ラスター出力スキャ
ナー）レーザ・イメージャーを含むプリンタ中でプロセ
ス制御レジストレーションを行うための像同期制御技術
を提案するものである。制御は、感光ドラムの１回転に
対するＲＯＳ多面体を駆動するモータの回転数の比が整
数であるように構成される。多面体と感光ドラムの角運
動を同期化することにより、各カラー像の先端をスキャ
ンラインと正確に合わせ、誤レジストレーションを解消
することができる。もっと具体的には、ドラムの各回転
中に感光ドラムの表面にカラー像が形成されるカラー印
刷システムにおいて、固有なカラー・トナーで各カラー
像を現像するための手段、前記現像カラー像を再帯電
し、前記再帯電像を再露光し、後続のカラー像を形成さ
せるための手段、および合成現像像を出力媒体に転写す
るための手段で、カラー像がＲＯＳにより形成されるこ
とによる改良で、次のものを含む。入力ビデオデータに
従って変調される光ビームの生成手段、前記変調ビーム
の経路に配置された多小平面多面体、各スキャンライン
あたり特定の回転数で多面体を回転させるための多面体
モータで、多面体の連続小平面から反射され、スキャン
経路に沿って掃引され、ドラム表面に沿って連続スキャ
ンラインが提供されるようにするビーム、また、多面体
の回転とドラムの１回転の間の回転比値が整数になるよ
うにした制御手段を含む。

【０００５】

【実施例】図１は黒やフルプロセス・カラー像を印刷で
きる多重パス・カラー印刷システム８を示している。シ
ステム８は、サーボモータ１１によって、時計回りに駆
動され、ドラムの光導電性表面１３の連続部分が運動の
経路に沿って配置された各種処理ステーションを連続的
に進むようにした感光ドラム１０を含む。最初、ドラム
１０の一部分は、コロナ生成装置１２がドラム１０の表
面を比較的高く、ほぼ均一な静電電位に帯電する帯電ス
テーションを通る。

【０００６】次に、帯電されたドラム表面１３は参照番
号１４で全体的に示される露光ステーションを通って動
く。露光ステーション１４は、ＥＳＳ（エレクトロニッ
ク・サブ・システム）１６によって処理される入力ビデ
オ・カラー像データに相当する変調光ビームを受け取
る。ＥＳＳ１６は下記に詳しく説明するように、ドラム
１０を像現像と同期化した形で駆動するよう入力データ
信号や他の制御やタイミング信号に応える回路や論理モ
ジュールを含む。ＥＳＳ１６からの出力信号はＲＯＳイ
メージャー１８に送られる。イメージャー１８はケース
２０に配置された光学的部品のアセンブリを構成する。
中に含まれるのは、ガスレーザ、好適には、ＥＳＳ１６
からの信号で出力が変調されるレーザダイオード２２で
ある。ダイオード２２の出力はプレ多面体光学モジュー
ル２４で、視準、拡張され、変調出力ビームがＥＳＳ１
６の制御のもと、モータ２８によって駆動される回転多
面体２６の小平面に焦点を当てるようにする。多面体２
６の各小平面は焦点スキャンラインとして変調入射ビー
ムを、ポスト多面体光学モジュール３０と折り畳ミラー
(folding mirror)３２、３４を使用して感光ドラム表面
で反射する。ＲＯＳ１８は、ミラー３４を通して、ドラ
ム１０の帯電ステーションを約４００ピクセル／インチ
の速度でスキャンし、第一カラーの潜像を生成する。Ｒ
ＯＳ１８は、この分野では慣例であるように、ドラムの
表面に隣接してスキャニング・ビームの両端に配置され
たスキャン開始（ＳＯＳ）とスキャン終了（ＥＯＳ）セ
ンサーと連動して作動する。これらのセンサーは図示さ
れていないが、ドラム表面をスキャンラインが横切るよ
うに掃引する度にパルスを発生させ、その特定のスキャ
ンラインに対してスキャンの開始と終了を設定する。

【０００７】システム８の説明をさらに続けると、ドラ
ムの回転で、第一カラー像は現像ステーション３６へ送
られる。現像ステーション３６は参照番号４０、４２、
４４、４６で示される４つの現像ユニットを包含する。
これらの現像ユニットは一般に、「磁気ブラシ現像ユニ
ット」と呼ばれるタイプのものである。現像ユニット４
０、４２、４４はそれぞれ特定の色（シアン、マゼン
タ、黄色）のトナー粉末を塗布する。それぞれの色は部
分１４で生成される特定の色分解潜像の補色(complemen
t)に対応する。現像ユニット４６は黒トナー粉末を含
み、黒白の原稿の入力信号に対応する静電潜像の現像に
使用されたり、カラー像部でアンダーカラー除去をする
のに使われる。各ユニットはＥＳＳの制御のもと作動位
置、非作動位置に動かされる。現像ユニット４０は作動
位置で示されていて、ユニット４２、４４、４６は非作
動位置で示されている。

【０００８】第一カラー像が次にシアン現像ユニット４
０で現像される。ドラムが回転を続けるに従い、現像さ
れた像は残留帯電が除去される帯電消去ステーション５
０を通って動く。第一現像像は、休止状態にあるが転写
合成像が完成されると起動されるクリーニングステーシ
ョン５１を通って移動する。シアン・トナー像は部分１
２で再帯電され、露光ステーション１４で再露光され、
現像されたシアン像の上に重ねられるように第二カラー
潜像（マゼンタ）が形成される。

【０００９】この第二像は、下記に詳しく記述するよう
な形で第一像と完全にレジストレーションが合う形で形
成される。マゼンタ像は、ユニット４０が離脱した形に
なっている間に現像位置に移動された現像ユニット４２
で現像される。消去と再帯電手順が繰り返される。現像
位置に現像ユニット４４が移動し、黄色の像が形成され
るよう３回目の手順が始まる。黄色像の現像の後、ＥＳ
Ｓ１６の制御のもと、合成現像カラー像がドラム表面と
接触するように移動した中間転写ベルト５２に転写され
る。ベルト５２は、トナー像と同期を取る形で移動する
（ベルトとドラムはほぼ同じ接線速度を有する）。ベル
ト５２はローラ５６、５８の周りに付けられたエンドレ
ス・ベルトである。コロナ生成装置５４はイオンをベル
ト５２の下側に噴射し、ベルトの表面に合成トナー像が
引き付けられるようにする。コピー用紙６０がベルト５
２に接触するように給紙装置（図示せず）から送られる
形で示されている。ベルト５２の表面上の合成カラー像
は用紙６０に転写され（図示されていない静電気転写補
助装置を使用）、コピー用紙は定着ステーションへ移動
する（やはり図示されていないが、通常の方法を使
用）。

【００１０】転写工程の後、クリーニングステーション
５１が起動され、ドラム表面の残留トナーを除去する。

【００１１】本発明に従って、各カラー像は、ほぼ完全
なレジストレーションで、前に現像された像の上に重な
るようにする。これは、ＲＯＳ多面体モータ２８と感光
体駆動モータ１１の両方を駆動するのに共通なクロック
を使用することにより実現する。具体的には、同期制御
は、ドラム１０の１回転に対する多面体モータ２８の回
転数の比が整数になるように行う。多面体モータは次
に、ドラム１回転当たり予想された回転数回転するよう
フェーズロックされる。このようにして、すべての光学
的エラー（多面体の振動を含む）やすべての機械的エラ
ーはドラムの各回転で繰り返すことになる。結果的に３
回（黒は４回）のドラムの回転で生成されるカラー像は
相対的な位置エラーが無くなる。

【００１２】具体例の１例として、ＲＯＳ１８によって
生成される像の解像度は４００スポット／インチ（ｓｐ
ｉ）に設定されているとする。多面体２６は８の小平面
を持ち、ドラム１０はドラム直径が１８２ｍｍとする。
ドラムの周囲は５７１．７７ｍｍ、すなわち２２．５１
０６インチである。ドラム１回転あたりのスキャンライ
ン数は円周（２２．５１０６インチ）を解像度（４００
ｓｐｉ）で掛け合わせた値、すなわち９，００４．２５
ラインとなる。ドラム１０の１回転あたりの多面体２６
の回転数はドラム１回転当たりのスキャンライン数
（９，００４．２５）を多面体２６の面の数（８）で割
った数で、１，１２５．５（四捨五入して１，１２６）
となる。従って、この数字は多面体とドラム間の「整数
回転比」という性質のものになる。ＥＳＳ１６の中のＰ
ＬＬ運動制御回路を使用し、モータ２８はエンコーダ６
２によって測定されるようにドラム１回転あたり正確に
１，１２６回転分回転するようにフェーズロックされ
る。エンコーダ６２は、ドラム１０の回転を表す信号パ
ルスを生成する通常のエンコーダである。

【００１３】

【発明の効果】改良プロセス・レジストレーションの他
に、この技術は次の像ライン開始（ページ同期）信号を
生成するためレジストレーションマークを検知すること
が要求される旧来のレジストレーション・システムを改
良するものである。この信号は内部的に生成できるよう
になった。言い換えると、すべてのカラー像の先端は、
完全なレジストレーションで合わせられるようになっ
た。

【００１４】整数の回転比に四捨五入するために、解像
度が少し変わる。しかし、この例では、解像度変化は
極、小さい（０．１６７ｓｐｉ）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 改良カラー・レジストレーション制御回路を
取り込んだ多重パス、フルカラー・デジタルプリンタの
概略図である。

【符号の説明】

８ システム、１０ 感光ドラム、１１ サーボモー
タ、１２ コロナ生成装置、１３ 光導電性表面、１４
露光ステーション、１６ ＥＳＳ、１８ イメージャ
ー、２０ ケース、２２ ダイオード、２４ プレ多面
体光学モジュール、２６ 回転多面体、２８ 多面体モ
ータ、３０ ポスト多面体光学モジュール、３２，３４
折り畳ミラー、３６ 現像ステーション、４０，４
２，４４，４６現像ユニット、５０ 帯電消去ステーシ
ョン、５１ クリーニングステーション、５２ ベル
ト、５４ コロナ生成装置、５６，５８ ローラ、６０
コピー用紙、６２ エンコーダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムの表面上に、ドラムが一回転
   する度にカラー像が形成されるカラー印刷システムであ
   って、 固有のカラー・トナーで各カラー像を現像するための手
   段と、 後続カラー像が形成できるように、前記現像カラー像の
   再帯電および前記再帯電像の再露光を行う手段と、そし
   て、合成現像像を出力媒体に転写する手段とを含むカラ
   ー印刷システムにおいて、次のものを含む、ＲＯＳによ
   ってカラー像が形成される、その改良：入力ビデオデー
   タに従って、変調される光ビームを生成する手段、 前記変調ビームの経路に配置された多面体、 １スキャンラインあたり特定の回転数で多面体を回転さ
   せる多面体モータ、 ドラムの表面に沿って連続的にスキャンラインを提供す
   るよう多面体の連続小平面から反射され、スキャン経路
   に沿って掃引されるビーム、そして、多面体回転とドラ
   ムの１回転の間で整数回転比値となるようにする制御手
   段。
2. 【請求項２】 前記制御手段がドラムの１回転あたり一
   定の回転数で回転するよう前記多面体モータをフェーズ
   ロックするよう構成されている、請求項１記載の印刷シ
   ステム。
3. 【請求項３】 次のものを含む、ラスター出力スキャナ
   ーシステム、 入力ビデオデータに従って変調される光ビームを生成す
   る手段、 連続スキャンで感光ドラムの表面を横切るように変調ビ
   ーム放射をスキャニングするためのモータ駆動多面体で
   あって、ドラムの１回転あたりのスキャン数はドラム１
   回転あたりのスキャン比が整数となるように制御されて
   いるもの、および事前に設定された比で多面体が回転す
   るよう前記多面体をフェーズロックする制御手段。