JP5523134B2 - 電子写真印刷機の印刷画像補正方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ドラムを用いた電子写真印刷機において、この感光体ドラムの交換時の感光体ドラムごとの加工歪みや組み付け誤差に起因する転写位置の周期的なズレを自動的に補正するようにした電子写真印刷機の印刷画像補正方法、及びその装置に関するものである。

電子写真印刷機では、修理、メンテナンス等で感光体ドラムを交換すると、感光体ドラムごとの加工歪みや組み付け誤差等により、芯振れや真円に対する歪みが発生してしまう。そして、その回転軸心と感光体ドラム表面との距離（回転半径）が不均一に変動し、このような状態の感光体ドラムを一定の回転角速度で駆動すると、感光体ドラムの周面速度が周期的に変動し、感光体ドラムによる用紙へのトナーの転写位置に周期的ズレが生ずる。また、この感光体ドラム速度変動は、感光体ドラムを駆動するギヤ、ベルト等の駆動装置の振れや加工誤差に起因する場合もある。

このような不具合に対して、従来は転写位置のズレを補正する手段として、固定レジストマークを印刷してある移動体上に、感光体ドラムによる画像形成ごとに画像レジストマークを印刷し、画像形成中に両レジストマークのズレ量を常時検出して画像形成を補正するようにしたものが特許文献１に示されている。

特許第２６５９１９１号公報

上記従来の技術にあっては、印刷画像ごとに常時ズレの監視、補正を行うため、移動体の読み取り誤差による補正誤差がつきまとってしまうという問題がある。

本発明は上記のことに鑑みなされたもので、感光体ドラムの交換時において、１度だけ測定、補正を行うことで、感光体ドラムごとの加工歪みや組み付け誤差に起因する転写位置の周期的なズレを低コストで、かつ簡単に補正できる印刷画像補正方法、及びその装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子写真印刷機の印刷画像補正方法は、感光体ドラムが１回転する間に出力される一定のパルス数の標準タコ信号に基づいて動作する印字ヘッドにて感光体ドラムの周面に作像された画像を用紙上に印刷するようにした電子写真印刷機の印刷画像補正方法において、
上記標準タコ信号に基づく印刷信号を印字ヘッドに入力して、感光体ドラムが１回転する間にわたって所定のタコ信号数ごとにチェックマークを用紙上に印刷し、
このチェックマークの各間隔の周期的なズレをカメラにて検出し、
このチェックマークの間隔のズレに基づいて、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも長い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を多く補正し、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも短い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を少なく補正し、
その後の印刷を、上記補正したタコ信号に基づいて印字ヘッドを動作して印刷を行うようにした。

そして上記転写画像補正方法において、補正したタコ信号の出力後のチェックマークの間隔が正しい間隔になった後は、このチェックマークの印刷を行わないようにした。

また、上記転写画像補正方法を実施するための本発明に係る転写画像補正装置は、感光体ドラムが１回転する間に出力される一定のパルス数の標準タコ信号に基づいて動作する印字ヘッドにて感光体ドラムの周面に作像された画像を用紙上に印刷するようにした電子写真印刷機の印刷画像補正装置において、
感光体ドラムの回転位置を検出する感光体ドラム回転位置検出手段と、
感光体ドラムにて用紙上に所定の間隔で印刷されたチェックマークの間隔ズレを検出するカメラと、
上記カメラにての検出に基づいて、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも長い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を多く補正し、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも短い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を少なく補正して、この補正後のタコ信号を印字ヘッドに出力する制御装置とからなる構成になっている。

本発明に係る電子写真印刷機の印刷画像補正方法によれば、１度だけ測定、補正を行うことで、感光体ドラムの交換時においての感光体ドラムごとの加工歪みや組み付け誤差に起因する転写位置の周期的なズレを低減することができる。

また、この補正時のチェックマーク（レジストマーク）の読み取りは補正操作時のみで、印刷中にはこのチェックマークを使用しないため、高速印刷でも読み取り誤差を生じることなく正確に画像ズレの補正を行うことができて、マークの印刷、読み取りに必要なトナー、電力の消費を抑えることができる。

その上、感光体ドラムの交換時のオペレータの負担を軽くして電子写真印刷機としての稼働率の向上、操作性の向上を図ることができる。

そして本発明に係る電子写真印刷機の画像補正装置によれば、上記した画像補正方法を低コストで、かつ簡単に実施することができる。

本発明方法を実施する装置を概略的に示す説明図である。 感光体ドラムの１回転当りのドラム速度変動及び、これに対するタコ周波数の補正を示す説明図である。 感光体ドラムの周面速度の変動に対するタコ信号の補正を説明する線図である。 本発明方法を示すブロック図である。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明方法を実施する装置を概略的に示すもので、図中１は感光体ドラム、２はこの感光体ドラムに転接するバックアップローラ、３は上記感光体ドラム１に潜像を形成する印字ヘッドであり、この印字ヘッド３にて形成された潜像は、感光体ドラム１の上記印字ヘッド３より回転方向下流側の外周面に対向して設けられた現像装置（図示せず）にて顕像化され、この顕像が上記感光体ドラム１とバックアップローラ２間を走行する用紙（被印刷物）４に印字されるようになっている。

印字ヘッド３にはＬＥＤヘッドが用いられている。これはヘッドの長手方向に印刷画点に相当するドット光源をライン状に配列し、印刷画像に応じてドット光源を点滅させるものである。そしてこの印字ヘッド３には、ＰＣ−ＢＩＰを用いた制御装置５からタコ（ＴＡＣＨ）信号、ＣＵＥ信号にて印字データが展開されるようになっている。

感光体ドラム１の一側端には鉄片６が設けてあり、またこの鉄片６を設けた感光体ドラム１の側端面に対向する位置に、上記感光体ドラム１の１回転ごとの鉄片６の通過を検出する近接センサ７が設けてある。そして、この近接センサ７による鉄片６を読み取ることにより、感光体ドラム１の回転方向の原点を検出してパルス発生装置８に入力するようになっている。このパルス発生装置８からは上記原点から原点までの間、すなわち感光体ドラム１が１回転する間に、例えば１２６０パルスのタコ信号が出力されるようになっている。

タコ信号は印字ヘッド３のＬＥＤを１回走査させるパルス状のタイミング信号で、原点検出後、次の原点を検出（感光体ドラムが１回転）するまで、パルス発信装置８より一定数波数、例えば１２６０パルスの標準波形Ｓ１が発信されるようになっている。

ここで、例えば１０パルスごとの正寸点Ｃｏ１，Ｃｏ２，Ｃｏ３…Ｃｏ１２６において、印字ヘッド３のＬＥＤを走査、発光させて感光体ドラム１に露光を行うと、感光体ドラム１に上記１０パルス相当の間隔Ｃのチェックマーク画像が形成され、上記用紙４にこのチェックマーク９が印刷されるようになっている。このときのチェックマーク９は、感光体ドラム１の１回転、すなわち感光体ドラム１の周長Ｌにおいて１２６個（図１では簡略的に示している）印刷されることになる。そしてこのチェックマーク９の間隔Ｃは、カメラ１０にて検出して制御装置５にフィードバックするようになっている。

このとき、感光体ドラム１が加工歪み、組み付け誤差、あるいは駆動系の振れ等により、これの１回転の間に図２の上側にて示したように、周期的にドラム速度が変動している場合、タコ信号の標準波形は一定間隔であるから、ドラム速度が速い部分では画像（印字見当）が伸び、遅い部分では画像が縮むことになる。このため、このときに用紙４上に印刷されたチェックマーク９の間隔Ｃは、上記ドラム速度の変動により変化してしまう。

すなわち、画像が伸びた部分のチェックマーク９の間隔Ｃは、上記正寸点間隔の１０パルスより長い、例えば１２パルス、１１パルス相当の画像間隔となり、縮んだ部分のチェックマーク９の間隔Ｃは、正寸点間隔の１０パルスより短い、例えば９パルス、８パルス相当の画像間隔となる。

この画像の伸び縮みを打ち消すには、図２の下側で示すように、タコ周波数を補正して、画像が伸びる部分でのタコ周波数を速く（時間を短く）して時間が縮まる印字を行い、画像が縮まる部分でのタコ周波数を遅く（時間を長く）して時間が伸びる印字を行う。

感光体ドラム１の１回転当りのタコ信号のパルス数は一定であるから、画像が伸びる場合で、タコ信号の周波数を速くするということは単位時間でのパルス数を多くし、画像が縮む場合で、タコ信号の周波数を遅くするということは単位時間でのパルス数を少なくすることになる。このタコ信号の制御は、制御装置５のＰＣ−ＢＩＰにて行われる。そしてこの制御で得られた感光体ドラム１の固有のパルス幅補正値で印字ヘッド３を駆動（走査、発光）することで、感光体ドラム１の周面速度の変動により生じる周期的な画像の伸び、縮みがキャンセルされ、製品印刷時の転写位置のズレが常時低減される。なお、この補正が完了したあとはチェックマーク９の印刷は不要である。

図３は、感光体ドラム１の周面速度の変動に対するタコ信号の補正を説明する線図である。

図３において、感光体ドラム１の１回転におけるタコ信号のパルス数は１２６０パルスである。このタコ信号は、印字ヘッド３を１回走査させるタイミング信号で、原点検出後、次の原点を検出（感光体ドラム１が１回転）するまでで、標準時ではパルス発信装置８により一定周波数（等間隔）の基準波形Ｓ１が発信される。

ここで、例えば基準波形Ｓ１の一定間隔Ｃｏ、例えば１０パルスごとの正寸点Ｃｏ１，Ｃｏ２，Ｃｏ３…Ｃｏ１２６において、印字ヘッド３のＬＥＤを走査、発光させて感光体ドラム１に露光を行うと、感光体ドラム１に１０パルス相当のピッチＣｏのチェックマーク画像が、上記正寸点（Ｃｏ１，Ｃｏ２，Ｃｏ３…）ごとに形成され、図１においてのチェックマーク９として印刷される。そして、この各チェックマーク９がカメラ１０にて順次計測点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…として計測される。

このとき上記したように、感光体ドラム１の周面速度がＶ１のように周期的に変化すると、カメラ１０にて計測される上記１０パルスのピッチＣｏごとに印字されるチェックマーク９の計測点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…間の間隔は、速度が速い計測点Ｃ１，Ｃ２での間隔Ｃ１ｄが１２パルス、間隔Ｃ２ｄが１１パルス相当の各画像（印字見当）の伸びが生じる。一方、速度が遅い計測点Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６では、間隔Ｃ４ｄが９パルス、間隔Ｃ５ｄが８パルス、間隔Ｃ６ｄが９パルス相当の各画像の縮みが生じる。

この各計測点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…間での間隔Ｃ１ｄ，Ｃ２ｄ，Ｃ３ｄ…がカメラ１０から検出値として制御装置５にフィードバックされ、制御装置５ではこの検出値に基づいて補正された補正タコ信号Ｓ２が図３に示されるように出力される。

このときの補正タコ信号Ｓ２では、上記画像の伸びと縮みを打ち消すために、画像が伸びる計測点Ｃ１，Ｃ２の区間では、補正がタコ信号Ｓ２の周波数を速くして早いタイミングで印字ヘッド３のＬＥＤを走査、発光し、逆に速度が遅い計測点Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６では周波数を遅くして遅いタイミングでＬＥＤを走査、発光して補正を行う。

すなわち、補正がタコ信号Ｓ２では、正寸点Ｃ０１，Ｃ０２までは周波数を速くしてこの正寸点Ｃ０１間では標準タコ信号Ｓ１での１０パルス分の周期に１２パルスを出力し、正寸点Ｃ０２間では上記１０パルス分の周期に１１パルスを出力する。そしてそれ以降順次周波数を落として、正寸点Ｃ５間では上記１０パルス分の周期に８パルスを出力し、正寸点Ｃ０６間では１０パルス分の周期に９パルス出力するように補正が行われる。このようにして正寸点Ｃ０１〜Ｃ０１２６の各箇所においてパルス幅が補正される。

上記のように補正された補正タコ信号Ｓ２により、標準タコ信号Ｓ１と同様に１０パルスごとに印字ヘッド３のＬＥＤを走査、発光させてチェックマーク９を印刷することにより、感光体ドラム１の周面速度が速く、画像が伸びる計測点Ｃ１，Ｃ２ではタコ信号のパルス幅が狭く、１０カウントごとの露光が補正前より早いタイミングで行われ、逆に周面速度が遅く、画像が縮む計測点Ｃ４，Ｃ５では、タコ信号のパルス幅が広く１０カウントごとの露光が遅いタイミングで行われ、これにより感光体ドラム１には均一な正寸点Ｃｏのパルス信号ごとの画像が形成された後、用紙４に転写される。そしてこのときの用紙４に転写されたチェックマーク９の間隔Ｃは均一になる。

上記用紙４に印刷されるチェックマーク９の間隔が均一であることがカメラ１０を通して確認された後は、印字ヘッド３には引き続いて補正タコ信号Ｓ２が出力されるが、１０カウントごとのチェックマークの印刷は行わない。

上記作用をブロック図にて示すと図４のようになる。この図に示すように、まず用紙４へのチェックマーク９の印刷を開始し（ステップ１）、ついでカメラ１０にて検出したチェックマーク９間のタコ信号のパルス数をカウントし（ステップ２）、カウントされたタコパルス数と正寸時のパルス数を比較し（ステップ３）、正寸と一致しない箇所のタコパルス出力を補正後の出力に変更する（ステップ４）。そしてその後のチェックマーク９の印刷を終了する（ステップ５）。

１…感光体ドラム、２…バックアップローラ、３…印字ヘッド、４…用紙、５…制御装置、６…鉄片、７…カメラ、８…パルス発生装置、９…チェックマーク、１０…カメラ、Ｓ１…標準タコ信号、Ｓ２…補正タコ信号。

Claims (3)

1. 感光体ドラムが１回転する間に出力される一定のパルス数の標準タコ信号に基づいて動作する印字ヘッドにて感光体ドラムの周面に作像された画像を用紙上に印刷するようにした電子写真印刷機の印刷画像補正方法において、
   上記標準タコ信号に基づく印刷信号を印字ヘッドに入力して、感光体ドラムが１回転する間にわたって所定のタコ信号数ごとにチェックマークを用紙上に印刷し、
   このチェックマークの各間隔の周期的なズレをカメラにて検出し、
   このチェックマークの間隔のズレに基づいて、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも長い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を多く補正し、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも短い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を少なく補正し、
   その後の印刷を、上記補正したタコ信号に基づいて印字ヘッドを動作して印刷を行うようにした
   ことを特徴とする電子写真印刷機の印刷画像補正方法。
2. 補正したタコ信号の出力後のチェックマークの間隔が正しい間隔になった後は、このチェックマークの印刷を行わないようにしたことを特徴とする請求項１記載の電子写真印刷機の印刷画像補正方法。
3. 感光体ドラムが１回転する間に出力される一定のパルス数の標準タコ信号に基づいて動作する印字ヘッドにて感光体ドラムの周面に作像された画像を用紙上に印刷するようにした電子写真印刷機の印刷画像補正装置において、
   感光体ドラムの回転位置を検出する感光体ドラム回転位置検出手段と、
   感光体ドラムにて用紙上に所定の間隔で印刷されたチェックマークの間隔ズレを検出するカメラと、
   上記カメラにての検出に基づいて、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも長い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を多く補正し、チェックマークの間隔が、正しい間隔よりも短い場合はタコ信号の単位時間でのパルス数を少なく補正して、この補正後のタコ信号を印字ヘッドに出力する制御装置とからなる
   ことを特徴とする電子写真印刷機の印刷画像補正装置。

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