JP4902473B2

JP4902473B2 - マーキング・エンジンを校正する方法及びマーキングシステム

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Publication number: JP4902473B2
Application number: JP2007242068A
Authority: JP
Inventors: ケイメスタラリット; エルラヴトーニャ; エイロビンズダニエル; エムディールデニス
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Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: JP2008083697A; US7751734B2; US20080075492A1

Description

本開示は、全体として、マーキング方法及びシステムで用いるための光センサ素子に関連する。

この開示は、紙又は透明なプラスチックのような基板（substrate）上に、テキスト（text）、及び／又は、画像（images）のようなパターンを生成するプロセス（process）として「マーキング」に言及する。マーキングエンジンは、インク、トナー、染料（dye）、又は、何らかの他の適切なマーキング材料を、基板の上に付着（depositing）させることによって、実際のマーキングを実行し得る。簡略化のために、用語「トナー」は、フルレンジ（full range）のマーキング材料を表すために使用されることになり、マーキング材料のフルレンジの他の識別材料（identifying materials）のための用語と相互交換可能に使用される。

より複雑なシステムにおいて、複数の（multiple）のトナーが作用（applied）される。より複雑なカラーシステムの一般的なカテゴリーには、画像上の画像（Image On image）（ＩＯＩ）システム、及び／又は、タンデムシステムと呼ばれるものが含まれる。概略的に、模範的なやり方で、図１に示されるようなＩＯＩシステムにおいて、マーキングエンジン10は、トナーを、光受容器（photoreceptor）ベルト13（これは、以降「ピッチ14」と呼ぶ複数の画像形成領域14を含む）の上に付着（deposit）させる、複数の主カラー作用ユニット11を含む。光受容器ベルト13の第１のピッチ14は、第１の色の第１のトナー画像を受け取る。第１の色は、光受容器ベルト13の上で維持される間に、第２の（及び後続の（subsequent））トナー画像が、第２の（そして後続の）カラーを、同じピッチ14内の第１の画像の上（atop）に作用させることによって生成される。第１の及び第２の（及び後続の）トナー画像は、光受容器ベルト13の上に維持され、引き続き、光受容器ベルト13の上に構築（built up）される。一旦、トナー画像の全てが、光受容器ベルト13の上に配置されると、次にそれらは、一般的に、紙である基板に転写され、基板に溶着される。更に、第１のピッチ14が、カラー作用ユニット11の１つを通過した後に、次のピッチ14が、そのカラー作用ユニット11と整列され、次のピッチ14において、画像形成プロセスが再開する。

模範的なやり方で、図２に示されるような、タンデムシステムアーキテクチャの実施例において、マーキングエンジン20は、最初に、それらのトナーを、それぞれの光受容器ドラム22の上に付着させて、トナー画像を形成する、複数の主（primary）カラー作用ユニット21を含む。これらのトナー画像は、複数（multiple）のピッチ24を含む中間転写ベルト（ＩＴＢ：intermediate transfer belt）23の上に付着される。各トナー画像は、次のトナー画像が形成される前に、ＩＴＢ23の上に転写される。ＩＯＩシステムと同様に、一旦、所定のピッチに対する全てのトナー画像が、ＩＴＢ23の上に付着されると、トナー画像は基板に転写される。

図２に示されるタンデムシステムの変形において、各光受容器ドラム22とＩＴＢ23の間に、追加的なドラムが含まれ得る。追加的なドラムは、光受容器ドラム22からトナー画像を受け取り、それを、ＩＴＢ23の上に付着させる。追加的なドラムの包含は、ＩＴＢ23の上のトナー画像と、光受容器ドラム22の間の静電相互作用に起因して、可能性としてあり得る、１つのカラーのトナーが、他のカラーのトナーソースに入ることによるトナーの汚染を削減することを助ける。

以上に説明される印刷技術のいずれかを用いているマーキングエンジンは、生成された出力画像における整合性と再製性の実現を探求する。整合性と再製性が実現される１つのアプローチは、格納されたテストデータに基づいて、１つあるいはそれより多い画像センサを使用して、マーキングエンジンによって、光受容器ユニットの上に周期的に出力され、基板に転写される、別異にトーン化されたパッチからの反射値を生成することを介するものである。トーン化された（toned）パッチ又は出力基板からの、測定された反射値は、格納されたターゲット値と比較され得、差異値が計算され得る。これらの差異値は、マーキングエンジンへのフィードバック制御信号を生成するために使用され得る。

そのようなフィードバック技術にも関わらず、マーキングエンジンは、最終画像に影響を与え得る、カラーの非整合性又は不安定性から影響を受け続ける。

カラーの不安定性を訂正することが意図される制御及びセンサシステムは、そのような影響によって引き起こされるカラーの不安定性の削減において、必ずしも、常に有効ではない。例えば、拡張トナーエリアカバレッジセンサ（ETACS:Extended Tonar Area Coverage Sensors）を伴う階層的制御システムを用いるプリンタは、しばしば、マルチセパレーションＩＯＩ画像に対する、十分なマーキングエンジンの安定性を提供できない。

画像センサ、特にスペクトロホトメータ、による、紙の上のカラー測定は、この問題の解決をもたらすものと考えられていた。紙の上のスペクトロホトメータのカラー測定は、マーキングシステム内で、マーキングシステム画像生成プロセスの不可欠な部分、即ち「オンライン」として実行され得るか、又は、マーキングシステム画像生成プロセスとは別個のプロセス、即ち「オフライン」で実行され得る。インラインとオフラインの双方の、紙の上のスペクトロホトメトリック測定が、種々の形式で使用され得、ＩＤグレイバランス校正トーン再製曲線（ＴＲＣｓ：tone reproduction curves）、及び／又は、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ訂正ルックアップテーブル（ＬＵＴｓ）が構築され得る。ＴＲＣｓ、及び／又は、ＬＵＴｓは、マーキングエンジンによって使用され得、上述のように、画像品質、整合性（consistency）、再製性(reproducibility)、を改善するための画像を備える、１つあるいはそれより多いそれぞれのピッチ内に置かれた（laid within）、１つあるいはそれより多いカラーのトナーの総量を自動的に調整し得る。紙の上のスペクトロホトメータ測定技術の欠点は、上述の階層的制御システムによってサポートされるようなカラー安定性を実現するために、マーキングエンジンが、十分に高い頻度で、例えば、毎回のベルト回転毎に、カラーを訂正出来ないことである。

本開示は、単一カラーの又はマルチ分離カラートーン化されたパッチを、光受容器ユニットから直接、高い監視レートで、非侵入的に（non-invasively）測定するためのスペクトロメータを含むための、画像センサの種々の模範的実施例を説明する。この開示は、全体的に、光受容器ユニットを、ベルトとして言及する。このやり方での、用語「光受容器ベルト」の使用は、理解と説明の明確性を容易するためである。如何なる意味でも、例えば、光受容器ドラムのような、他のタイプの光受容器ユニットを限定又は除外するものと理解されるべきではない。作動中の、そのような光受容器ベルトのトーン化されたパッチの監視において実現が望まれる頻度（frequency）は、増加された測定精度を伴った、ベルトサイクル当たりの、１つあるいはそれより多い測定である。

光受容器ベルト回転速度における、トーン化された（toned）パッチの非侵入的な測定は、不可避的に、いくつかの種類の照明を要求する。開示されたセンサの実施例は、光受容器ベルト（この上にトーン化されたパッチが配置される）の光生成応答範囲の外側の、１つあるいはそれより多い照射バンドを用いて、トーン化されたパッチを照射する。

ゼログラフィック印刷における普通の印刷品質問題は、光受容器の上の残存ポテンシャル及び表面電圧のビルドアップ（build-up）に起因する。そのような状況は、ページの長さ方向（down）に、規則的な間隔で痕跡画像が反復し、背景に対して、（白黒プリンタで）明るい又は暗い領域として現れる、または、しばしば、（カラープリンタで）カラー化された領域として表れると、（ゴースティングと呼ばれる）いう結果をもたらす。

光受容器ベルトにおける電荷キャリアの光生成（photo-generation）は、光受容器ベルトが、フォトンに露呈されたときに、電荷生成層の底部（bottom）において行われる。光生成応答の強度は、フォトンの波長に依存する。

図３は、模範的マーキングエンジンで用いられる、模範的実施例光受容器ベルトのスペクトラル感度のグラフィカルなプロットを示す。図３に示されるように、光受容器ベルトの光生成は、〜470nm、及び、900ｎｍ（赤外）より高い部分において最小電子−正孔ペア（pair）生成を持つ。スレッシュホールドライン32は、模範的なスレッシュホールド（後続のトーン化されたパッチ、及び／又は、画像において、その下ではゴースティングが観察されない）を示す（marks）。

従って、光受容器ベルト上の、トーン化された単一カラー又はマルチ−分離カラートーン化されたパッチを非侵入的測定で使用するための開示されたセンサの模範的実施例は、、図３に示されるスペクトラル感度を持つ光受容器ベルト上のトーン化されたパッチを、特に、〜470nm及び900nmより高い部分を中心とする照射バンドを用いて、光受容器ベルトの電荷生成層に影響を与えること無しに、照射し得る。このやり方で、光伝導性の表面受容器ベルト上のトーン化されたパッチは、照射され得、ゴースト画像を導入すること無しに、対応する、反射された光応答が測定される。

開示されたセンサの模範的実施例は、紙の上のカラー安定化プロセス（rocess）のサポートにおける、白い紙のような出力基板上の単一カラー及びマルチ分離（separation）カラートーン化されたパッチを測定するために現在使用されている、低コストＬＥＤベースのスペクトロメータ（ＬＣＬＥＤＳ）技術に基づき得る。更に、開示されたセンサの模範的実施例は、光受容器の動作に不変の変位（displacement invariance）を提供するための、ＬＣＬＥＤハウジング及び光学技術に基づき得る。

開示されたセンサの模範的実施例は、シーケンシャルに、トーン化されたパッチを、例えば、
（１）例えば、525ｎｍより低いところのような、光受容器ベルトの第１の低光感度領域内の波長を中心とする狭い照射バンドを生成する１つあるいはそれより多いＬＥＤｓ（例えば、470nmを中心とした狭い照射バンドを生成するＬＥＤのようなもの）、及び、
（２）例えば、900nmより高い、光受容器ベルトの第２の低光感度領域内の波長を中心とした狭い照射バンドを生成する１つあるいはそれより多いＬＥＤｓ（例えば、940ｎｍを中心とする狭い照射バンドを生成するＬＥＤ、及び／又は、970nmを中心とした狭い照射バンドを生成するＬＥＤのようなもの）、
のように、特定の波長でＬＥＤで照射し得る。

予備的テストに基づいて、開示されたセンサの模範的実施例は、カラー全域（gamut）に亘った種々のカラーの光受容器ベルト上のトーン化されたパッチからの光反射を測定するために使用され得る。これらの測定は、次に、トーン化されたパッチを特徴付ける（characterize）ために使用され得る、測定された反射値を生成するために使用され得る。これらの測定された反射値は、所望の反射値の組と比較され得、カラー相関（correlating）ＴＲＣを生成、及び／又は、更新するために使用され得る。ＴＲＣは、次に、トナーの理論的な組み合わせ（combination）を変更（alter）して、実際のトナーの組み合わせにおいて、記憶された反射値に対して、より正確な、又は、少なくともより正しいカラーを生成するために使用され得る。

例えば、128シアン、64マゼンタ、64イエロー、及び、0ブラックのプロセスカラーが所望されるなら、マーキングエンジンは、131シアン、67マゼンタ、及び、69イエロー、及び0ブラックを採用して、所望の結果を実現するように調整される必要があり得る。マーキングエンジンが、131シアン、67マゼンタ、69イエロー、及び、0ブラックを付着（deopsit）させて、所望のプロセスカラー（128、64、64、0）をもたらすように、ＴＲＣｓへの参照は、各カラーの要求された総量（amount）を調整するために為されうる。ＣＭＹＫマーキングエンジンが、４つのＴＲＣｓを持つことになるように、好ましくは、マーキングエンジンが用いる各トナーに対して、異なったＴＲＣが用いられる。ＴＲＣｓは、0から1、0から100、又は、0から255のように、異なった範囲の飽和値を持ち得る。入力範囲及び出力範囲に関わらず、ＴＲＣｓは、入力値の出力値へのマッピングによって付着されるトナーの総量を調整するために使用される。

マルチプル（multiple）の照射バンドを用いる、開示されたセンサの模範的実施例は、例えば、毎回の光受容器のベルトサイクルのような、比較的高い頻度（frequency）での、マーキングエンジンの複数の軸（multi-axis）のカラー制御をサポートすることが可能であり得る。上述のように、このレートは、紙の上の測定（on-paper measurements）で現在可能な更新頻度より高い。センサは、単一のカラー、混合されたカラー、及び／又は、ＩＯＩパッチを測定して、広い範囲のマーキングエンジンの複数軸のカラー制御を可能とするために使用され得る。更に、ＬＣＬＥＤ技術を用いることによって、このアプローチのコストは、比較的低くなり得る。このアプローチの低コスト化によって、これまでは、ハイエンドの印刷システムに対してのみ留保されてきたカラー制御機能を、より安価な印刷システムで使用することについて考慮することを可能とし得る。

白い紙のようなターゲット媒体の上で所望のカラーを得るために、ターゲット媒体への転写の準備として、シアン、マゼンタ、及び、イエローのような、異なった量のベースカラー又はマーキング材料が、光受容器ユニット又はベルトの上にマーク（marked）される。旨くバランスされたマーキングエンジンは、測定されたときに、所望のカラーに対応する反射値に一致（match）するカラー反射値を持ったピッチを生成するはずである。しかし、他の理由もさることながら、マーキングエンジンによって用いられる主カラーのカラー顔料（pigments）における変動に起因して、及び／又は、マーキングエンジンの内部プロセスに起因して、マーキングエンジンは、正確な、所望のカラーを生成しないことがあり得る。そのような不足（shortfalls）を克服するために、反復的方法によって、カラーバランスＴＲＣｓが開発され得る。これらのＴＲＣｓは、材料及びマーキングエンジンの状態を考慮して、例えば、全てのカラートーン値に対して、シアン、マゼンタ、及び、イエロー比率の量を調整するために採用され得る。このアプローチは、空間的な均一性の訂正のための、カラーバランスされた、及び／又は、グレイバランスされたＴＲＣｓを生成するために拡張され得る。

正確なＴＲＣｓを生成するための反復的な方法は、所定の、しばしば記憶される、トーン化されたパッチパターンデータの組に応答した、マーキングエンジンによるトーン化されたパッチ出力からの、測定された反射値の形式のフィードバックに依存し得る。光受容器ベルトの上に生成された、トーン化されたパッチからの測定された反射値を、トーン化されたパッチに対して以前に生成された記憶された所望の反射値の組と比較することによって、ＴＲＣｓは、生成され得、及び／又は、更新され得る。生成された又は更新されたＴＲＣｓは、次に、マーキングエンジンによって使用されて、カラー出力を調整し、安定化し得る。

上述の校正及び制御方法論（methodologies）は、周期的なピッチ毎の（pitch-to-pitch）変動を持つマーキングエンジンのための、高品質で整合的なカラーバランスされた印刷を実現するために使用され得る。光受容器ベルトの温度、湿度、使用の年数及び／又は量、個々のトナーカラーの年数及び／又は使用、及び、他のそのような関連する要因のような要因の影響に対処するために、ＴＲＣｓは、好ましくは、マーキングエンジンの光受容器ベルトの単一の回転の間に、１回あるいはそれより多い回数だけ測定され得る、測定された反射値に基づいて、継続的に更新される。反射値を測定するために用いられるセンサは、好ましくは、各回転毎に少なくとも１回、光受容器ベルト上にゴースト画像を導入すること無しに、光受容器ベルトから、正確なそして有用な反射値を得ることができるものであり得る。光受容器ベルトからの、そのような反射値の直接測定は、出力基板上のトーン化されたパッチの反射値を測定するシステムに対して、上述の正確性と速度上の利点をもたらす。

図４は、マーキングエンジンによって、光受容器ベルトの上に生成されたトーン化されたパッチのカラー反射値を測定するための、ＬＣＬＥＤｓ技術を使用し得る、スペクトロホトメータのようなセンサの模範的実施例の上面図である。カラートーン化されたパッチのために、そのようなセンサによって生成された測定された反射値は、トーン化されたパッチを生成するために用いられる、トーン化されたパッチパターンに対する記憶された所望の反射値の組と比較され得る。測定された反射値と、所望の反射値の間の差は、プロセッサによって使用され得それにより、カラー出力を安定化するためにマーキングエンジンによって記憶されて使用され得るＴＲＣｓを生成及び／又は更新し得る。

図４及び５に示されるように、模範的センサとしてのスペクトロホトメータ40は、エレクトエロニクスハウジング42とレンズハウジング43を含み得る。レンズハウジング43は、ＬＥＤレンズハウジング44及び光センサレンズハウジング52を含み得る。ＬＥＤレンズハウジング44は、例えば、470mnＬＥＤ46、940nmＬＥＤ48と970ｎｍＬＥＤ50の各々から個々に放射された光を平行化（collimate）する、コリメーティングレンズ58を含み得る。光センサレンズハウジング52は、如何なる数の追加的光センサレンズ54をも含み得る。

作動（operation）において、模範的な470ｎｍＬＥＤ46、940nmＬＥＤ48、及び、970nmＬＥＤ50の各々から個々に放射された光は、例えば、光受容器ベルト13の上の、トーン化されたパッチ14（図５参照）から反射される。反射された光は、それぞれの光センサレンズ54の各々によって、例えば、それぞれの光センサレンズ54の各々に対応付けられた、光ダイオードベースの光センサのような、光センサ60の上に合焦される。

以下に、より詳細に説明されるように、それぞれの光センサ60の各々によって測定された反射された光の強度は、それぞれのＬＥＤｓ46、48、50の各々による照射の期間に亘って積分されて、各ＬＥＤ周波数に対してのトーン化されたパッチ14に対する測定された反射値を生成し得る。

作動において、模範的なスペクトロホトメータ40は、ＬＥＤｓ46、48、50の各々から個々に放射され、コリメーティングレンズ58を通過する光が、光伝導性の表面受容器ベルト13表面とトーン化されたパッチ14に直交する、平行化されたビームを生成するように、光受容器ベルト13に対して配置され得る。光受容器ベルト13表面の上の、単一のトーン化されたパッチ14から反射する光は、全ての方向に反射される。ほぼ４５度で反射された光は、それぞれの光センサレンズ54の各々によって集められ、光センサレンズハウジング52内に収容された光センサ60の上に、各光センサレンズ54によって合焦され得る。

図５は、図４に示される５−５ラインに沿って取られた、スペクトロホトメータ40のような模範的センサの断面図である。

図５に示される模範的なスペクトロホトメータ40の実施例は、光受容器ベルト13の上のトーン化されたパッチ14からの反射値を測定するように描かれる。１つあるいはそれより多いＬＥＤｓ46、48、50によって放射された光は、コリメーティングレンズ58によって平行化され、結果として、トーン化されたパッチ14に直交し、そこにぶつかる、平行化された光ビームをもたらす。トーン化されたパッチ14から反射された光は、全ての方向に反射される。ここに示されるように、光センサレンズ54は、コリメーティングレンズ58から放射された平行化されたビームに対して45度の角度に配置され得る。そのようなやり方で構成されて、光センサレンズ54は、トーン化されたパッチ14から反射された光を、約45度の角度で受信し得、受信された光を、光センサ60の上に合焦する。

以下でより詳細に議論されるように、ＬＥＤ駆動及び反射測定回路800は、ＬＥＤｓ46、48,50のどれが選択されて光を放射するかを制御し得、光センサハウジング52の、光アイソレートされたチャンバ53内に保持された光センサ60の各々からの測定された反射信号及び／又は測定された反射値を処理し得る。光アイソレートされたチャンバ53は、光センサレンズ54を介して入る光を除く全ての光から光センサ60をシールドする。

図６は、図４に示される模範的センサ（スペクトロホトメータ40）の平面図に示されるような、ＬＥＤレンズハウジング44によって保護された、ＬＥＤダイ（die）70の拡大された平面図である。図６に示されるように、コリメーティングレンズ58は、３つのＬＥＤｓ46、48、50の群に中心を置かれ得る。このやり方で、ＬＥＤｓの各々によって放射された光は、コリメーティングレンズ58によって受信され得、上述のように平行化され得る。更に、図６に示されるように、ＬＥＤｓ46、48.50の各々は、接触ワイヤによって、印刷された回路電極に接続され得る。例えば、470ｎｍＬＥＤ46は、接触ワイヤ72によって、印刷された回路電極71に接続され得る。940nmＬＥＤ48は、接触ワイヤ74によって印刷された回路電極73に接続され得、970ｎｍＬＥＤ50は、接触ワイヤ76によって印刷された回路電極75に接続され得る。後に図８に示されるように、このやり方で、個々のＬＥＤｓ46,48,50の各々は、それぞれの印刷された回路電極71、73、75の各々に接続された制御回路によって、選択的にアクティベートされ（activated）得る。

図７は、図４及び５に示される、模範的なセンサ（スペクトロホトメータ40）の中の従来的な単一のホトサイト光センサの代わりに使用され得る、模範的なマルチプル・ホトサイト（multiple photo-site）光センサの、概略的、及び、非常に拡大された、部分平面図である。図７に示される光センサは、模範的な、シリコーンで色付けされた（colored）、画像センサアレイチップ65を含み得る。各光センサ行65Ａ−Ｄが、割り当てられたスペクトラルバンド内にある、トーン化されたパッチから反射された光を受信するように、図７で、65Ａ、65Ｂ、65Ｃ及び65Ｄとして示されるアレイチップにおける各行にはフィルタが備えられ得る。後に、より詳細に説明されるように、それぞれの光センサ行65Ａ-Ｄの各々からの出力は、光センサ監視回路101によって受信され得る。更に、図７に示されるように、光センサ65の上に光センサレンズによって合焦された光は、例えば、図４及び５に示されるような光センサレンズ54のような光センサレンズによって、光センサ65の表面の上の光センサ照射領域78内で強化され得る。

図８は、上において、図５との関係で説明されたように、概略的に、模範的ＬＥＤ駆動及び反射測定回路800を示す。図８に示されるように、ＬＥＤ駆動及び反射測定回路800は、ＬＥＤ駆動コントローラ100及び反射光処理回路102を含み得る。ＬＥＤｓ46、48、50の各々は、電源及び接地の間に配置され得、各ＬＥＤは、抵抗と制御トランジスタと直列に配置される。ＬＥＤ駆動コントローラ100から、それぞれの制御回路の各々への制御ラインは、ＬＥＤ駆動コントローラ100によって使用されて、個々に、図４及び５に示される、ＬＥＤｓ46,48,50、のような個々のＬＥＤｓの各々をアクティベートし得る。

上述のように、ＬＥＤｓ46,48,50の各々は、たとえば、それぞれ、470nmを中心とするバンド、940nmを中心とするバンド、及び、970nmを中心とするバンド、のような、異なったスペクトラルバンド内の光を放射し得る。ＬＥＤ駆動コントローラ100からの通常のタイミング信号に応じて、各ＬＥＤ46,48,50は、その、それぞれの、トランジスタドライバＱ１からＱ３を短く（briefly）オンすることによって、順次、パルシング（pulsed）され得る（このトランジスタドライバＱ１からＱ３によって、ここに示された共通電圧供給源から、それぞれの抵抗Ｒ１からＲ３を通じた電流により、それぞれのＬＥＤｓ46、48、50がオンされ得る）。従って、各ＬＥＤｓ46、48、50は、毎回一度ずつ、シーケンス化（sequenced）されて、順次、図４、５、６に示されるコリメーティングレンズ58を通じて光を伝送し得る。それぞれの光受容器ベルトの応答範囲の外側の波長において光を放射することによって、上述のように、ＬＥＤｓは、ゴースト画像を光伝導性の表面受容器ベルトに導入すること無しに、光受容器ベルトの上のトーン化されたパッチを照射できる。

また、図８の模範的回路に示されるように、各アクチュエートされたＬＥＤ波長によって放射された照射光に応答した、トーン化されたパッチの相対的反射率は、増幅器104、積分器106、及び、サンプル及び保持回路108、及び／又は、光センサ60のそれぞれの出力を増幅（104）し、積分（106）し、そして、保持（108）するためのソフトウェア、を含む従来的な回路によって測定され得る。積分器106が、単一の波長に応じてトーン化されたパッチから反射された光にのみ基づいて、積分された結果を生成するように、積分器106は、ＬＥＤｓ46、48、50の各々をアクティベートする前に、ＬＥＤ駆動コントローラ100によってリセットされ得る。サンプル及び保持回路108は、ＬＥＤ駆動コントローラ100から示される、エネーブル（enabling）信号入力によって開放された（released）ときに、ここにおいて、Ｖoutとして示される出力信号を提供し得る（このＬＥＤ駆動コントローラ100は、同時に、随伴する「データ有効」信号をも提供し得る）。

図８は、ＬＥＤ駆動及び反射率測定回路の１つの模範的実施例を提供する。図８に示される回路、又は、その種々の部分は、例えば、オンボードハイブリッドチップ又は他の類似の回路アーキテクチャのような、如何なる、既知のアーキテクチャによっても実現され得る。図７に示される模範的なマルチプルなホトサイト（photo-site）光センサ65が、をビルトイン監視回路101持ち得るので、受信された光に応じて測定された反射値を生成するために、増幅器104及び積分器106のような、図８に示される監視回路102の部分は、監視回路102には必要とされないかもしれない。

図９は、図１に示される光伝導性の表面受容器ベルトに類似する光受容器ベルトを表す。しかし、トーン化されたパッチ110の組は、１つあるいはそれより多いピッチ14に隣接するマーキングエンジンによって作用される（applied）ことが理解されるべきである。トーン化されたパッチ110は、光受容器ベルトの移動方向に対して（relative to）、１つあるいはそれより多いピッチ14に隣接して配置され得る。図１０は、図２に示されるマーキングエンジンに類似するタンデムマーキングエンジンを提示する。しかし、トーン化されたパッチ120の組は、１つあるいはそれより多い、配置されたピッチ24の組の間のタンデムマーキングエンジンによって作用される（applied）ことが理解されるべきである。図１１は、ピッチ14に関係して光受容器ベルト13の上に配置された、トーン化されたパッチ110、及び、トーン化されたパッチ120の詳細な外観を提示する。これらのピッチ、及び／又は、トーン化されたパッチは、カラー全域（gamut）のカラーを提示するために使用され得る。

図１２は、上述のスペクトロホトメータ、及び、後述のようなそれと対応するシステムのような模範的センサ40によって受信されたフィードバックに基づくＴＲＣの生成による校正を受ける（undergoing）模範的なマーキングエンジン146を含むシステム130を概略的に説明する。記憶装置132は、トーン化されたパッチパターン134を、データの形式で記憶し得る。トーン化されたパッチパターン134は、いくつかのトーン化されたパッチを含み、各々のトーン化されたパッチは、それに対応する所望の反射値を持ち得る。記憶装置132は、１つあるいはそれより多い所望の反射値をも、トーン化されたパッチパターン134に関連するデータとして記憶し得る。黒、及び／又は、グレーの濃淡（shades）を含む何らかのカラーに対する、所望の、実際の反射値（reflectance value）が決定できる。マーキングエンジン146は、トーン化されたパッチパターン134を受け取り、光受容器ベルト13の上にトーン化されたパッチ120を生成する。トーン化されたパッチパターン134は、１つあるいはそれより多いトーン化されたパッチ120を含み得る。全ての（every）トーン化されたパッチ120は、トーン化されたパッチパターン134及び対応する所望の反射率（reflectance）と関連付けられる。何故なら、全ての（every）トーン化されたパッチ120は、トーン化されたパッチパターン134の印刷からもたらされるからである。

図１２に示されるように、マーキングエンジン146は、光受容器ベルト13(この上に、ピッチ14と模範的なトーン化されたパッチ120の双方が作用される)を含み得る。マーキングエンジン146は、記憶装置132からトーン化されたパッチパターン134を検索(retrieve)し、光受容器ベルト13の上で、ピッチ14の間又はそこに隣接して、トーン化されたパッチ120を生成し、配置するためにトーン化されたパッチパターンデータを使用し得る。カラー作用（applying）ユニット11によって、トナーが、それぞれのトーン化されたパッチ120及びピッチ14に作用（apply）され得る。各センサ40内のＬＥＤｓによって放射された光が、光伝導性の表面受容器ベルト13の光受容器表面に垂直な、コリメートされたビーム内に提示（presented）され得るように、１つあるいはそれより多いセンサ40は、光受容器ベルト13の上（above）に配置され得る。プロセッサ138から受信されたエネーブル信号に応じて、１つあるいはそれより多いセンサ40が、１つあるいはそれより多いセンサ40の各々が、プロセッサ138に渡され得る反射値140を測定することをもたらすシーケンスを開始し得る。プロセッサ138は、測定された反射値140を、記憶装置132から受信された所望の反射値136と比較し得る。プロセッサ138は、次に、測定された反射値140と所望の反射値136の間の差異に基づいて、ＴＲＣｓ142を生成、及び／又は、更新し得る。生成された、及び／又は、更新されたＴＲＣｓ142は、記憶装置144に記憶され得る。ＴＲＣ142は、光受容器ベルト13の上の将来のピッチ14及びトーン化されたパッチ120の出力を制御するために、マーキングエンジン146によって使用され得る。記憶装置132及び144は、その中に１つの記憶装置を備え得ること、又は、さもなければ、システム130に接続され、そこと通信状態にあることが理解されるべきである。

図１２に示されるように、光受容器ベルト13の上のいずれかに配置されるトーン化されたパッチ120、及び／又は、ピッチ14内に配置されたテスト画像が、１つあるいはそれより多い模範的センサ40によって分析され得るように、センサ40は、光受容器ベルト13に関連して、如何なる構成にも配置され得る。各センサ40が、センサ自身のＬＥＤｓ以外の全ての他の光源からシールドされる限り、マーキングエンジン146内の異なった位置に配置された個々のセンサ40は、照射し得、そして、同時に反射値140を測定し得る。

図１３は、本開示によるカラー校正の例示的システムの模範的方法を示すフロー図である。各ピッチに対して個々のカラー校正を実行する模範的方法が、図１３に基づいて説明される。図１３に示されるように、本方法の作動は、ステップＳ1300において開始し、ステップＳ1302に進む。

ステップＳ1302において、所望の画像ピッチが、画像領域（image area）である、光受容器ベルトの第１の領域に形成され得る。本方法の作動（operation）は、ステップＳ1304に継続する。

ステップＳ1302と実質的に同時でありうるステップＳ1304において、１つあるいはそれより多いトーン化されたパッチを生成するためのデータを含むトーン化されたパッチパターンが、記憶されたメモリから検索され、マーキングエンジンに適用される。本方法の作動は、ステップＳ1306に継続する。

ステップＳ1306において、マーキングエンジンは、記憶部（storage）から検索されたトーン化されたパッチパターンに基づいて、光受容器ベルトの上(upon)にトーン化されたパッチを生成し得る。各トーン化されたパッチパターンは、図１１との関係で上述されたもののような、１つあるいはそれより多いトーン化されたパッチを含み得る。模範的実施例において、及び／又は、いくつかのタイプのカラー校正に対して、トーン化されたパッチパターンが、１つのトーン化されたパッチのみを含み得ることが理解されるべきである。例えば、トーン化されたパッチは、１つのカラーの混合（mixture）を含み得、トーン化された（toned）パッチの測定された反射値は、そのカラーに対してマーキングエンジンによって作用（applied）されうる校正値を開発（develop）するために使用され得る。他のカラーに対する校正は、同じ、又は、後続の、ベルトサイクルにおいて、他のトーン化されたパッチとは別個に実行され得る。本方法の作動は、ステップＳ1308に継続する。

ステップＳ1308において、生成されたパッチが照射され、１つあるいはそれより多い照射波長（例えば、470nm、940nm、及び、970ｎｍ）の各々に対して、各トーン化されたパッチに対する反射値が測定され、校正プロセッサに利用可能とされる。測定された反射値もまた記憶され得る。本方法の作動は、ステップＳ1310に継続する。

ステップＳ1310において、各照射波長に対して、光受容器ベルトの上に配置された１つあるいはそれより多いパッチの各々に対する所望の反射値が、メモリ記憶部から検索され、校正プロセッサに利用可能とされ得る。本方法の作動は、ステップＳ1312に継続する。

ステップＳ1312において、校正プロセッサ又は他の類似の装置が、各トーン化されたパッチに対する検索された所望の反射値と、対応する、ステップＳ1310で各照射波長に対して各トーン化されたパッチに対して測定された、測定された反射値の間の差異を決定し得る。本方法の作動は、ステップＳ1314に継続する。

ステップＳ1314において、校正プロセッサ又は他の類似の装置は、マーキングエンジンが用いる各トナーに対して、例えば、ＴＲＣ又はＬＵＴのような、マーキングエンジン校正データを生成し得る。例えば、ＣＭＹＫマーキングエンジンは、４つのＴＲＣｓ又はＫＵＴｓを持ちうる。本方法の作動は、ステップＳ1316に継続する。

ステップＳ1316において、ステップＳ1314で生成された校正データが、要求されたプロセスカラーに応じて、主カラー適用ユニット（primary color applying units）から光伝導性の表面受容器ユニットへの、トナー出力の総量の調整で使用するために、マーキングエンジンに作用（applied）される。

ステップＳ1318において、後に、後続のマーキング作動において（例えば、マーキングシステムが再起動した後において）、カラー変動を安定化するために、校正データが、検索されて、使用され得るように、生成されたマーキングエンジン校正データは、メモリ記憶部に記憶され得る。本方法の作動は、ステップＳ1320に継続する。

ステップＳ1320において、各トーン化されたパッチに対する、検索された所望の反射値と、各照射波長に対して、各トーン化されたパッチのために測定された、対応する測定された反射値の間の差異（ステップＳ1312で決定された）は、スレッシュホールド値と比較され得る。そのようなスレッシュホールドは、受け入れ可能な所望の反射値からの偏差を表し、そして、例えば、１つあるいはそれより多いトーン化されたパッチパターン、及び／又は、１つあるいはそれより多い所望の反射値と対応付けられ得る、たとえば、１つあるいはそれより多いユーザが構成可能（configurable）な値であり得る。もし、差異が、所定のスレッシュホールドより大きいならば、本方法は、ステップＳ1302に継続して、校正工程（process）を反復する。もし、差異が、所定のスレッシュホールドより小さい、又は、それと等しいならば、本方法は、ステップＳ1322に継続し、本工程は停止する。

上述の模範的方法において、カラーバランスされた（color-balanced）ＴＣＲｓは、光伝導性の表面受容器ベルト上のトーン化されたパッチから測定された反射値を用いて生成され得る。例えば、カラーバランスされたＴＣＲｓは、いくつかの従来技術の方法によって採用されるものに類似のやり方で、混合されたＣＭＹグレイ・パッチ及びＫパッチを用いた実施例によって正確に生成され得る。開示されたシステム及び方法の模範的な実施例は、ＴＲＣｓをより頻繁に構築するために、比較的少ないグレイと黒のパッチからの測定された反射値、及び／又は、光受容器ベルトから直接得られた、いくつかの数のカラーパッチ反射値を使用し得、それによって、動作(performance)における時間に依存するドリフトを削減する。

上述の、及び、図面に示された実施例は、マーキングエンジン内の光受容器転写装置の上のトーン化されたパッチからの測定された反射値の分析に基づく、説明されたセンサシステム及び方法の多くの実施方法、及び、カラー訂正プロセスの実施方法のうちの数少ないものだけを表す。これらの模範的実施例は、説明目的であり、如何なる意味でも、そのようなシステム及び方法が実施され得るやり方に限定するものではないことが意図される。

反射値は、光受容器ベルト又はドラムのような、マーキングエンジン内の光受容器転写装置から直接測定され得る。サンプルレートは、光センサの感度、及び、信頼できる測定のために十分な光を収集するために必要な時間によってのみ限定される。それ故、反射率は、必要であれば、安定化をサポートするために、光受容器転写装置の回転／循環当たり、１回あるいはそれより多い回数、測定され得る。

ここに説明されたカラー安定化プロセスは、如何なる数のハードウェア／ファームウェア／ソフトウェア・モジュールで実施され得、上に説明された、又は、記載されたハードウェア／ソフトウェア。アーキテクチャについての如何なるの説明によって限定されない。

ソフトウェアモジュールは、一般的に、別個に、又は、一緒に利用されて、送信メディア及び記録メディアを含む信号担持媒体を通して実装され得る、プログラムプロダクトを形成し得る。

ここに記載されたカラー安定化プロセスは、如何なる量と如何なるタイプの、ＬＵＴｓ、ＴＲＣｓ、及び／又は、データセットファイル、及び／又は、データベース、又は、記憶されたトーン化されたパッチ校正データ、測定された反射値、及び／又は、測定された反射値と記憶されたトーン化されたパッチ校正データの間の差異のような中間データセット、を含む他のストラクチャ（structures）をも包含し得る。

説明されたカラー安定化プロセスからの出力は、数値的、及び／又は、視覚的な提示様式（format）を用いた、如何なるやり方でも、ユーザに提示され得る。ユーザからの入力は、例えば、マーキングシステム制御インターフェース、及び／又は、マーキングシステムへのネットワーク接続のような、ユーザへアクセス可能な如何なるやり方での入力でもあり得、カラー安定化プロセスで使用される、ユーザが構成可能な（user configurable）データ、及び／又は、スレッシュホールド、及び／又は、制御パラメータ、を制御するためのカラー安定化プロセスにアクセス可能な如何なるやり方でも記憶され得る。

更に、ここにおける、ソフトウェアが種々の機能を実行することについての如何なる言及も、一般的に、コンピュータシステム又はプロセッサが、ソフトウェア制御の下で、これらの機能を実行することを意味する。コンピュータシステムは、代替的に、ハードウェア又は他の処理回路によって実現され得る。上述のカラー安定化プロセスの、増幅、積分、記憶、及び、処理、のような種々の機能は、何らかの数のハードウェア、及び／又は、ソフトウェアモジュール又はユニット、コンピュータシステム又は処理システムの中で、何らかのやり方で、分散され得る。ここで、コンピュータ又は処理システムは、ローカル的に配置され、あるいは、互いに遠隔に配置されて、何らかの適切な通信媒体（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、イントラネット、インターネット、ハードワイヤ、モデム接続、ワイヤレス等）を介して通信し得る。上に記載され、フローチャート及び図面で説明されたプロセスは、ここに説明される機能を実現する何らかのやり方で修正され得る。

トーン化されたパッチは、如何なる、特定のカラー、カラーの組合せ、又は、黒又はグレイの濃淡にも限定されない。説明されたセンサは、単一カラーのパッチ、混合されたカラーのパッチ、及び、マルチセパレーションのイメージ・オン・イメージ・カラーを含む、如何なるトーン化されたパッチからも正確な反射値を測定するために使用され得る。

トーン化されたパッチから反射された光を受信して合焦するために用いられるレンズは、４５度で反射された光を受信するために最適化された角度に載置されるものに限定されないが、十分な光をもたらす何らかの角度に載置され得る。もし、レンズ／光センサの組み合わせが用いられるならば、レンズは、正確に同じ角度に載置される必要がないが、選択された角度が、十分な光が、所望の照射強度及び積分期間で受信されることを可能とする限り、他の角度にも載置され得る。

センサ能力は、マーキングシステム内に載置された、単一の又はマルチプルのスペクトロホトメータ装置を含むことによって、測定された反射値が、マーキングシステム内の１つあるいは複数の位置から生成されることを可能とし得る。もし、マルチプルのスペクトロホトメータ装置によって、反射値が同時に収集されるならば、これらの装置は、測定された反射値が、反射値を生成するために用いられた同じスペクトロホトメータ装置から放射された光から応答するように、好ましくは光隔離され得る。

模範的実施例において、照射ソース、例えばＬＣＬＥＤｓ、を駆動するために使用される電圧源は、連続電流モードで維持可能なレベルより高いレベルでパルス化（pulsed）され得、それによって、より高い光束（flux）検知信号を生成し、トーン化されたパッチが、より短い時間長でチェックされる（interrogated）ことを可能とし得る。更に、１つあるいはそれより多い照射周期に亘って、光センサの出力をチェックすることによって、増強された信号対ノイズ比が、実現され得る。

模範的実施例におけるＬＥＤｓが、シーケンス中で一度に一つオンされる一方、本システムが、それに限定されないことが理解されるべきである。同じトーン化されたパッチの上に、１つより多くのＬＥＤ又は光源を、同時にオンすることが望ましいような測定モードが存在し得る。

トーン化されたパッチは、それぞれのピッチ領域（pitch areas）の外側のいずれかの位置において、光受容器転写装置に別個に作用され（applied）得る。更に、上述の実施例は、それによって反射値が測定される手段として、トーン化されたパッチを用いる。そのようなやり方において、カラー訂正プロセスは、画像処理フロー（image process flow）への妨害無しにサポートされ得る。或いは、トーン化されたパッチは、例えば、ピッチ内のテスト画像として作用され得る。そのようなテスト画像に対する反射値は、光受容器転写装置のピッチ領域の上（over）に配置されたスペクトロメータのような、１つあるいはそれより多い模範的センサから生成され得る。そのようなテスト画像は、出力基板に転送され得、又は、出力基板に転写されること無しに、光受容器転写装置から除去され得る。

トーン化されたパッチ、及び、反射値を測定するためのセンサの使用は、カラー安定化プロセスをサポートするための画像形成作動の最中又はそれ以外の如何なる時刻にも、マニュアル的、又は、自動的のいずれでも、開始され得る。

開示されたセンサシステムの模範的実施例内で用いられる光センサの例としてホトダイオードが使用されるが、使用される光センサは、如何なる特定の技術にも限定されない。

照射波長は、使用される波長が、光受容器転写装置の感度（sensitivity）範囲の外側にあり、それ故、ゴースティングをもたらさない限り、如何なる特定の波長にも限定されない。波長は、光受容器転写装置のスペクトラル応答曲線に基づいて選択され得る。図３に示されるスペクトラル応答は、例示のみの目的を持つ。

光受容器ベルト上のマルチプルのピッチを示すイメージ・オン・イメージ（ＩＯＩ）マーキングエンジンを概略的に示す。中間転写ベルト（ＩＴＢ）上のマルチプルのピッチを示すタンデムマーキングエンジンを概略的に示す。模範的な光受容器ベルトのスペクトラル感度のグラフィカルなプロットである。模範的センサの実施例の上面平面図である。図４の模範的センサの実施例のライン５−５に沿って取られた断面図である。図４に示される模範的なセンサの実施例の平面図の中央に示されるＬＥＤダイ（die）の拡大平面図である。模範的センサに含まれ得る、模範的なマルチプルな光サイト光検知器（multiple photo-site-photodetector）の、大きく拡大された部分平面図である。模範的センサの作動のための回路の模範的実施例を概略的に示す。本開示によるシステム及び方法で用いるためのイメージ・オン・イメージ（ＩＯＩ）マーキングエンジンの模範的実施例を概略的に示す。本開示によるシステム及び方法で使用するためのタンデムマーキングエンジンを概略的に示す。本開示によるシステム及び方法で用いるためのトーン化されたパッチの模範的ピッチ及び模範的組の概略的表現である。開示されたセンサの模範的な実施例を用いるプロセスによる校正を受けているマーキングエンジンを概略的に示す。本開示による作動システムを校正するための模範的方法のフロー図である。

符号の説明

１０マーキングエンジン
１１主カラー作用ユニット
１３光受容器（photoreceptor）ベルト
１４ピッチ
４０スペクトロホトメータ
４２エレクトエロニクスハウジング
４３レンズハウジング
４４ＬＥＤレンズハウジング
４６ 470mnＬＥＤ
４８ 940nmＬＥＤ
５０ 970ｎｍＬＥＤ
５２光センサレンズハウジング
５３チャンバ
５４光センサレンズ
５８コリメーティングレンズ
６０光センサ
６５画像センサアレイチップ
７０ＬＥＤダイ（die）
７８光センサ照射領域
１１０トーン化されたパッチ
１２０トーン化されたパッチ

Claims

光受容器転写装置の表面上の少なくとも第１の領域を有する当該光受容器転写装置を含むマーキング・エンジンを校正する方法であって、当該少なくとも第１の領域が、画像の一部であるマーキング材料の少なくとも１つのカラーを受け取り、当該光受容器転写装置が、当該マーキング材料を、他の転写装置又は出力基板の少なくとも１つに運搬し、当該方法が、
少なくとも１つのトーン化されたパッチを、前記光受容器転写装置の第２の領域に配置し、当該第２の領域が前記光受容器転送装置の表面上に位置するものであり、及び、
前記配置されたトーン化されたパッチ又は画像を照射し、
前記照射に応じて、前記トーン化されたパッチ又は画像に対する反射値を測定して、前記トーン化されたパッチ又は画像に対する測定された反射値を得、そして、
前記測定された反射値に基づいて、マーキング作動で使用するためのカラー校正を実行する、
ステップを含み、
前記配置されたトーン化されたパッチ又は画像を照射するステップが、前記光受容器転写装置の応答範囲の外側の照射波長を用いて該パッチ又は該画像を照射することを含む、ことを特徴とする方法。
画像の一部であるマーキング材料の少なくとも１つのカラーを受け取り、当該マーキング材料を、他の転送装置の１つ、又は、出力基板、及び、トーン化されたパッチを受け取る複数の第２の領域に運搬する、複数の第１の領域を含む光受容器転写装置と、
トーン化されたパッチに対するトーン化されたパッチ・パターンを記憶するようにされた第１の記憶装置と、
複数の第１の領域の少なくとも１つに所望の画像をマーク（marks）し、前記記憶されたトーン化されたパッチ・パターンに基づいて、前記光受容器転写装置の前記複数の第２の領域の少なくとも１つにトーン化されたパッチをマークするマーキング・エンジンと、
前記トーン化されたパッチ又は画像を照射する少なくとも１つの照射源と、
前記トーン化されたパッチ又は画像に対する反射値を測定して、前記トーン化されたパッチ又は画像に対する測定された反射値を得る監視回路と、
前記測定された反射値に基づいて、マーキング作動で用いるためのカラー校正を実行する校正プロセッサと、
を具備し、
前記少なくとも１つの照射源が、前記光受容器転写装置の応答範囲の外側の照射波長を用いて前記パッチ又は前記画像を照射する、ことを特徴とするマーキングシステム。