JPH09218097A - 多機能センサ、フルカラー電子写真印刷マシン、並びに色彩値、光沢値及び見当合わせマーク値の決定方法 - Google Patents

多機能センサ、フルカラー電子写真印刷マシン、並びに色彩値、光沢値及び見当合わせマーク値の決定方法

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JPH09218097A
JPH09218097A JP8282530A JP28253096A JPH09218097A JP H09218097 A JPH09218097 A JP H09218097A JP 8282530 A JP8282530 A JP 8282530A JP 28253096 A JP28253096 A JP 28253096A JP H09218097 A JPH09218097 A JP H09218097A
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アンダーソン ハロルド
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ブラウン ハロルド
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    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0167Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像出力ターミナル(IOT)におい
てカラー画像の較正、見当合わせ及び光沢制御を行う。 【解決手段】 フルカラー電子写真印刷マシンにおいて
色彩値、光沢値及び見当合わせマーク値を決定する本発
明の方法は、光源102によりテストパターンを照射す
るステップと、該テストパターンから反射された信号を
検出するステップと、検出された信号を赤、緑、青のフ
ィルタ108によりそれぞれフィルタリングするステッ
プと、フィルタリングされた信号を印刷マシンにおける
特定の色素に対する色彩値(L* * * )に変換し、
相対的なカラーセパレーションの位置を測定してそれを
示す信号を生成するステップと、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にカラー画像
出力ターミナル(IOT)におけるカラー画像の較正、
見当合わせ及び光沢制御に関し、より詳細には、電子写
真、インクジェット、伝熱、昇華及び他のタイプのフル
カラー印刷マシンにおいて向上した多機能検出及びフィ
ードバックデバイスを使用するカラー画像アラインメン
ト及び画像品質管理システムに関する。大抵以下の記載
ではこれらのうちの電子写真タイプを使用することにな
るが、他のいずれも適切である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】典型的
な電子写真印刷プロセスでは、光導電性部材は略均一な
電位に帯電され、その表面を感光性にされる。光導電性
部材の帯電された部分は、複製される原稿の光画像に露
光される。帯電された光導電性部材が露光されると、照
射された領域の電荷が選択的に消散される。これにより
原稿内に含まれる情報領域に対応して光導電性部材上に
静電潜像が記録される。静電潜像が光導電性部材上に記
録された後、潜像は現像剤材料を接触されることにより
現像される。一般に、現像剤材料は摩擦電気的にキャリ
ア粒子に付着するトナー粒子を含む。トナー粒子がキャ
リア粒子から潜像に引きつけられると、光導電性部材上
にトナーパウダ画像が形成される。次いでトナーパウダ
画像は、光導電性部材からコピーシートに転写される。
トナー粒子が加熱され、パウダ画像がコピーシートに永
久的に定着される。
【0003】前述は、一般に典型的な白黒電子写真印刷
マシンについて述べたものである。マルチカラー電子写
真の出現により、複数の画像形成ステーションを含むア
ーキテクチャを使用することが望ましい。複数の画像形
成ステーションを含むアーキテクチャの一つの例は、受
光(感光)部材が各カラーセパレーションに対して繰り
返し帯電され、繰り返し画像形成され、現像される。い
わゆるシングルパスマシンでは上記のような帯電、画像
形成、現像、再帯電、再画像形成及び現像が受光体(例
えば感光体)の一回転で行われるが、マルチパスアーキ
テクチャは単一の帯電、再帯電システム及び画像形成装
置と複数の現像装置(各カラーに対して1つずつ)を用
いて各カラーセパレーションを形成する。シングルパス
アーキテクチャは高いスループットを有する。
【0004】良好な品質の画像を得るために、個々の画
像を構成する種々のカラーセパレーションをカラー画像
出力ターミナルが重ね合わせる正確さに対して厳密な仕
様が与えられる。種々のカラーセパレーションの正確な
重ね合わせ(juxtaposition)はしばしば見当合わせと
呼ばれる。その処理においては125μmの限界が許容
できる見当合わせミスの最大値であると考えられ、トッ
プクラスの品質を有する装置の製造者には75μmが限
界とされることがよくある。幾つかの画像形成方法は、
ピクトリアル(pictorial )情報に対して15μmの見
当合わせ正確度を必要とする。典型的には35μmの正
確度が美しいカラーテキストの印刷に必要とされる。こ
れらの数字は、仮定された同種の全カラードットを囲む
円の直径を表す。
【0005】さらに、正確にカラーを復元し、要求され
る光沢レベルでこれらのカラーを印刷することが重要で
ある。テスト画像から色彩値、光沢値及び見当合わせ値
を決定できる単一のデバイスは、マルチカラードキュメ
ント出力ターミナル(DOT)において非常に望まし
い。
【0006】ムラヤマ他の米国特許第 4,903,067号は見
当合わせを向上させる1つの一般的な方法を開示する。
ムラヤマ他のこの特許は、アラインメントエラーを測定
する検出器を有するマーキングシステムを使用して、個
々のカラープリンタを機械的に移動させてミスアライン
メントを修正する。構成カラーの各々を互いに正確に重
ね合わせることより生成されるマークを使用するカラー
プリンタでは、縦横の相対的な配置、スキュー及び拡縮
の修正が可能である。
【0007】光沢値及び色彩値のためのテストパッチと
見当合わせマークの各々の位置の測定は、見当合わせマ
ークを照射し、レンズを用いて画像に対する拡散反射光
を光検出器又は光検出器アレイ上に集めることにより行
うことができる。この照射は可視波長にある。見当合わ
せマーク及びテストパッチの位置を確実に検出するに
は、マークからの拡散反射がそのバックグラウンドとは
十分に異なっていなければならない。
【0008】以下のものは本発明の種々の態様に関連し
得る。
【0009】米国特許第 5,160,946号は、第1転写ステ
ーションで見当合わせマークを形成し、この見当合わせ
マークを使用して次の転写ステーションで画像を見当合
わせする電子写真印印刷マシン用の見当合わせシステム
を開示する。
【0010】米国特許第 4,965,597号は、複数の異なる
カラー画像を互いに重ね合わせて合成画像を形成するカ
ラー画像記録装置を開示する。見当合わせマークが記録
媒体上に形成されて各ステーションで感知され、画像が
明確且つ正確に重ね合わせられることが保証される。セ
ンサは記録媒体の一端若しくは両端を検知して転写に起
因する画像の変位を検出し、それを補償することができ
る。
【0011】米国特許第 4,916,547号は、用紙上に単一
の合成カラー画像を生成するカラー画像形成装置を開示
する。用紙はベルトにより搬送され、異なるカラーの画
像コンポーネントが互いに見当合わせされて用紙に転写
されることにより合成カラー画像が形成される。この装
置は、用紙領域外の搬送ベルト表面における信号を検出
することにより異なるカラーの複数の画像コンポーネン
トの位置の変位を減少する。センサは到着したパターン
画像を検知し、変位量を計算してそれに従ってタイミン
グ信号を調整することにより、照準に合っていない画像
を修正する。
【0012】米国特許第 4,804,979号は、4つの独立し
たマイクロプロセッサベースの印刷ステーションを有す
るシングルパスカラープリンタ/プロッタを開示する。
各印刷ステーションは異なるカラー画像を互いに重ね合
わせて印刷することによりフルカラー画像を形成する。
プリンタは見当合わせシステムを含み、各印刷ステーシ
ョンが見当合わせマークを監視して媒体の変化を修正す
る。各印刷ステーションは、媒体のエッジに印刷された
マークを監視して画像の印刷を同期化し、画像を正確に
位置合わせする光センサを含む。
【0013】種々の色彩及び光沢テストを行うにはミノ
ルタ(Minolta )CM−2002(商標名)分光光度計
とX−Rite・DTP51(商標名)のような市販の
分光光度計と色彩計を利用できるが、これらのデバイス
は低速であり、セットアップにかなりの時間を要する。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、マ
ルチカラー印刷マシン用の高速多機能センサが提供され
る。この装置は、画像の色彩値を決定してそれを示す信
号を生成する第1検出器と、画像の光沢値を決定してそ
れを示す信号を生成する第2検出器と、画像中の複数の
カラーセパレーションの間の見当合わせ値を決定してそ
れを示す信号を生成する第3検出器と、を含む。第4検
出器は、上記測定を開始するためのタイミング(又はウ
ィンドウ操作)マーク検出器である。
【0015】本発明の別の態様ではカラー電子写真印刷
マシンが提供される。この印刷マシンは、画像の色彩
値、光沢値及び見当合わせ値を決定する一体型のデバイ
スを備えるフルカラー電子写真印刷マシンを含む。この
デバイスは、画像の色彩値を決定してそれを示す信号を
生成する第1検出器と、画像の光沢値を決定してそれを
示す信号を生成する第2検出器と、画像中の複数のカラ
ーセパレーションの間の見当合わせ値を決定してそれを
示す信号を生成する第3検出器と、を含む。第4検出器
は、上記測定を開始するためのタイミング(又はウィン
ドウ操作)マーク検出器である。
【0016】本発明のさらに別の態様では、フルカラー
電子写真印刷マシンにおいて色彩値、光沢値、及び見当
合わせマーク値を決定する方法が提供される。該方法
は、光源によりテストパターンを照射するステップと、
このテストパターンから反射された信号を検出するステ
ップと、検出された信号を赤、緑、青のフィルタでそれ
ぞれフィルタリングするステップと、フィルタリングさ
れた信号を印刷マシン中の特定の色素に対する色彩値
(L* * * )に変換するステップと、を含む。該変
換ステップは専用の較正手順に依存する。
【0017】
【発明の実施の形態】ここで図6を参照すると、本発明
の印刷マシンは、矢印12の方向に移動して種々のゼロ
グラフィックプロセスステーションを連続的に通過する
ように支持されるアクティブマトリックス(AMAT)
受光体ベルト10の形態の電荷保持面を使用する。この
ベルトは、ドライブローラ14、テンションローラ16
及び固定ローラ18の回りに巻きかけられ、ローラ14
はゼログラフィックステーションを通過するようにベル
トを移動させるドライブモータ20に動作上接続され
る。
【0018】引き続き図6を参照すると、ベルト10の
部分は帯電ステーションAを通過し、帯電ステーション
Aでは概して参照番号22で示されるコロナ発生デバイ
スがベルト10の光導電性表面を比較的高く略均一の好
ましくは負の電位に帯電させる。
【0019】次いで光導電性表面の帯電された部分は、
画像形成ステーションを通過するように前進される。露
光ステーションBでは、均一に帯電されたベルト10が
レーザベースの出力走査デバイス24に露光されること
により、走査デバイスからの出力に従って電荷保持面が
放電される。好ましくは走査デバイスはレーザラスタ出
力スキャナ(ROS)である。あるいは、ROSをLE
Dアレイのような他のゼログラフィック露光装置に取り
替えてもよい。
【0020】まず電圧V0 に帯電された受光体は、約−
500Vに等しいVddp レベルまで暗減衰される。露光
ステーションBで露光されると、受光体は約−50Vに
等しいVbackgroundに放電される。従って露光の後で
は、受光体は高電圧と低電圧からなる単極電圧プロファ
イルを含み、高電圧は帯電領域に対応し、低電圧は放電
若しくはバックグラウンド領域に対応する。
【0021】第1現像ステーションCでは、概して参照
番号26で示される磁気ブラシ現像構造が絶縁性磁気ブ
ラシ(IMB)材料31を前進させて静電潜像に接触さ
せる。現像構造26は、複数の磁気ブラシローラ部材を
含む。これらの磁気ブラシローラは例えば、帯電された
トナー材料を画像領域に与えて現像する。適切な現像剤
の印加は電源32により行われる。
【0022】高い出力電流対制御表面電圧(I/V)特
徴スロープを有するコロナ再帯電デバイス36は、受光
体上のトーン領域(toned area)と非トーン領域(non-
toned area)の両領域の電圧レベルを略均一なレベルに
上昇させるように使用される。再帯電デバイス36は、
受光体を所定のレベルに再帯電するように作用する。
【0023】レーザーベースの入力及び/又は出力構造
を含み得る第2露光又は画像形成装置38は、第2のカ
ラー現像剤で画像が現像される前に受光体のトーン領域
及び/又はベア領域を選択的に放電するように使用され
る。ここで受光体は、比較的高い電圧レベルのトーン領
域及び非トーン領域と比較的低い電圧レベルのトーン領
域及び非トーン領域を含む。これらの低電圧領域は、放
電領域現像(DAD)を用いて現像される画像領域を表
す。よって、カラー画像を含み負に帯電された現像剤材
料40が使用される。例としてイエローであり得るトナ
ーは第2現像剤ステーションDに配置される現像剤ハウ
ジング構造42に含まれ、磁気ブラシ現像剤ローラによ
り受光体上の潜像に与えられる。電源(図示せず)は、
負に帯電されたイエロートナー粒子40でDAD画像領
域を現像するのに有効なレベルに現像剤構造を電気的に
バイアスするように作用する。
【0024】上記手順は、マゼンタのような第3の適切
なカラートナーに対する第3画像形成装置とシアンのよ
うな第4の適切なカラートナーに対する第4画像形成装
置に対しても繰り返される。このようにしてフルカラー
合成トナー画像が受光体ベルト上に現像される。
【0025】いくらかのトナー電荷が全体的に中和され
る、又は極性を反転されることにより、受光体上に現像
された合成画像が正のトナー及び負のトナーの両方を含
むようになるまで、負の予備転写ジコロトロン部材50
は、正のコロナ放電を使用してトナーが基体に有効に移
送されるようにトナーを調整する。
【0026】画像の現像の後、支持材料シート52がト
ナー画像と接触するように移動される。支持材料シート
は、従来のシートフィーディング装置(図示せず)によ
り転写ステーションGに前進される。好ましくはシート
フィーディング装置は、スタック(積まれた)コピーシ
ートの最上のシートと接触するフィードロールを含む。
フィードロールはスタックからシュートへと最上のシー
トを前進させるように回転し、シュートは、ベルト10
上に現像されたトナーパウダ画像が前進する支持材料シ
ートと転写ステーションGで接触するようにタイミング
を合わせて、前進する支持材料シートをベルト10の光
導電性表面と接触するように送る。
【0027】転写ステーションGは、シート52の裏面
に陽イオンをスプレーする転写ジコロトロン54を含
む。これにより、負に帯電されたトナーパウダ画像がベ
ルト10からシート52へと引きつけられる。デタック
(detack)ジコロトロン56は、シートをベルト10か
ら剥がすことを容易にするために設けられる。
【0028】転写の後、シートはコンベア(図示せず)
上で矢印58の方向に移動し続け、フュージングステー
ションHに進められる。フュージングステーションHは
概して参照番号60で示されるフューザアセンブリを含
み、フューザアセンブリ60は転写されたトナーパウダ
画像をシート52に永久に定着させる。好ましくは、フ
ューザアセンブリ60は、加熱フューザローラ62とバ
ックアップ又は加圧ローラ64を含む。シート52がフ
ューザローラ62とバックアップローラ64の間を通過
すると、トナーパウダ画像がフューザローラ62と接触
する。このように、トナーパウダ画像は冷却された後永
久にシート52に定着される。定着後、シュート(図示
せず)が前進するシート52をキャッチトレイ(図示せ
ず)に導き、その後シートはオペレータにより印刷マシ
ンから取り出される。本発明のセンサ装置100は、フ
ューザアセンブリ60とキャッチトレイの間の用紙路に
位置される。定着されたターゲット基体52がセンサを
通過され、以下に記載されるようにサンプル画像が較正
の目的で走査される。
【0029】支持材料シートがベルト10の光導電性表
面から離されたあと、光導電性表面の非画像領域に保持
される残留トナー粒子が除去される。これらの粒子は、
ハウジング66に含まれるクリーニングブラシ構造を使
用するクリーニングステーションIで除去される。
【0030】明白さ及び便宜のために、図1〜図5を参
照して本発明のスキームを米国特許第5,287,162 号で述
べられたようなバイセル(bicell、双セル)検出器及び
シェブロンマークにより説明する。なおこの特許の関連
部分を援用して本文の記載の一部とする。
【0031】センサデバイスの主な特徴は、カラー測定
である。カラー対カラーの見当合わせにより、MOB
(Mark-on-Belt;ベルト上のマーク)センサの代わりに
このセンサを使用することもできるし、あるいはトナー
同士が赤外線照射(MOB照射源)において互いに識別
不可能である場合にもこのセンサを使用することができ
る。光沢測定値は、プリンタ出力の別の重要な品質特性
の制御を補助する付加的な特徴である。
【0032】この設計の概念上のベースは、赤、緑及び
青材料のフィルタでフィルタリングした後、3つのアモ
ルファスシリコン検出器エレメントにおいて照射された
カラーパッチの一部を画像形成することによりカラーを
測定することである。この方法は、カラー入力スキャナ
の方法と同じである。検出器の出力を(光学)濃度値と
して使用し、カラーの安定性を保証することができる。
対象とするプリンタのトナーにより作成されたパッチの
大きなサンプルの実験用色彩計による測定値に対して、
得られた検出器の出力を較正することにより、絶対色座
標(例えばL** * )にマッピングすることができ
る。可動性のダストカバー170(図5)は過度の汚染
を防ぐために用いられ、ドリフト修正目的でデバイスに
白いサンプルを提供する際にその機能を倍増する。
【0033】カラー対カラーの見当合わせエラーは、M
OBセンサでうまく使用されているシェブロンマーク方
法により測定される。可視範囲でオペレーションが実行
されることが唯一の違いであり、カラー測定と同じ照
射、光学系及び検出器チップが使用される。チップ上の
バイセル(bi-cell )検出器140、142、144、
146(図1)がこの機能を実行する。コントラストの
測定を向上するために、赤、緑及び青のフィルタもバイ
セル検出器上で使用される。赤フィルタでフィルタリン
グされるフォトダイオードは、シアンとブラックの見当
合わせマークの相対的な位置を測定するために使用され
る;緑フィルタでフィルタリングされるフォトダイオー
ドは、マゼンタとブラックの見当合わせマークの相対的
な位置を測定するために使用される;青フィルタでフィ
ルタリングされるフィルタフォトダイオードは、イエロ
ーとブラックの見当合わせマークの相対的な位置を測定
するために使用される。バイセルフォトダイオードの
列、即ちグループ160は光学的な中心を整合されるよ
うに配置され、バレル研磨又は糸巻き形ひずみの有害な
影響を排除する。補助的な青フィルタのバイセルフォト
ダイオード、即ちグループ140はさほど整列されない
ので、結果として直線の見当合わせマークの画像が曲線
化し得る。この効果が理解される限り、補助的な青フィ
ルタバイセル140は、粗雑な見当合わせ手順において
横方向の捕獲範囲を拡大するために、そして、イエロー
マークからの比較的大きい信号を得るために有利に使用
されることができる。
【0034】光沢は、緑フィルタのアモルファスシリコ
ン検出器107により45度の鏡面角度で測定される。
この構成には光学エレメントが含まれないので、いくら
かの拡散反射が信号に与えられる可能性がある。しか
し、このエラーは許容できるものでなればならない。
【0035】センサエレメントにより測定された反射率
値は、ニューラルネットワークを使用して、対応する実
験用分光光度計のCIELAB値(例えばD50/2
度)にマッピングされる。詳細には、工場での較正は以
下のように進行する。対象とするプリンタ群を代表する
プリンタのトナーを使用して多数のカラーパッチが印刷
される。パッチのカラーは、プリンタの色域のボリュー
ムと面を適切に表現するように選択される。パッチのC
IELAB座標は、分光光度計と格納されたデータを使
用して一回測定されるだけでよい。次いでこれらの同じ
パッチは、本発明のセンサにより測定される。対応する
分光光度計の結果と共にセンサからのデータセットが使
用されて、センサのrgb空間からCIELAB色空間
にマッピングされる。いくつかのテストパッチ上のマッ
ピングの忠実度がプリンタ中で使用される特定のトナー
に対して検査され、評価される。有効なネットワークが
特定セットのトナーに対して一旦構築されれば、そのネ
ットワークは、それらトナーを使用して印刷されたどの
テストパッチにも使用されて絶対測定値(L*
* * )を生成することができる。次いでマッピングを
表すパラメータが、センサに対応する固定メモリに格納
され、現場で使用される。この工場較正手順は、製造公
差と所望のカラー正確度に依って各センサに対して行わ
れることができる。あるいはこの手順は、バッチによる
品質制御監査に従って選択されたセンサからのデータを
使用して行われることができる。次いで選択されたセン
サの工場較正から得られたパラメーターをバッチ中の残
りのセンサ(並びにテストされたセンサ)に永久に格納
することができる。ニュートラルネットワークは最も一
般的であり、矩形のグリッドに組織されないデータによ
り実施されることができる。一方これらネットワーク
は、それらの学習フェーズ中のみならず、それらのアプ
リケーションフェーズにおいても計算面で集約である。
従って動作の可能な流れは、学習されたニュートラルネ
ットワークを使用して矩形メッシュにおける入力でデー
タを生成し、それにより実際使用されるマッピングが直
線的順方向線形補間により実行されるようにすることで
ある。このような条件下では、矩形のメッシュも工場較
正中に一回作成される。
【0036】アモルファスシリコンは、かなり大きな検
出器領域(9×9mm)のわりに低コストであるため、暗
逆電流が小さいため、そして赤外線放射に対して無反応
であるために選択された。適切なフィルタリングと共に
結晶シリコンも使用することができる(なお、アモルフ
ァスシリコンも赤外線に対する反応の不必要な影響を排
除するために検出器トリミングフィルタを必要とす
る)。センサ100の位置は図6で示されるようにフュ
ーザの下流である。
【0037】本発明は非常に低いコストで製造されるこ
とができる。また、本発明はプリンタ中で使用される特
定トナーに対して較正されるので、ずっと高価な装置に
も匹敵し、大量生産されることができる。
【0038】DOT(ドキュメント出力ターミナル)に
おけるこのセンサの低コスト実行に寄与する主な要因の
1つは、混成信号LSI技術の使用である。これにより
aSiフォトダイオードの出力を、DOTにおける高速
の測定を可能にする使用可能な信号のレベルに高い処理
速度で変換することができる。精度集積化コンデンサが
チップ上に備えられる。これは、500フェムトアンペ
ア未満の電流の変換が80dBをこえる信号対雑音比で
繰り返し測定されることを可能にする。この優れた性能
により、1ミリセカンド未満程度の集積時間でカラーパ
ッチを測定する能力がセンサに与えられる。図7は、セ
ンサの制御回路の一例のブロック図を示す。
【0039】色彩及び見当合わせ測定のための検出器1
00のオペレーションは、照射されたターゲットシート
52を検出器に1:1の倍率で拡散反射させ、画像の欠
陥を最小化することに対称性を利用する画像形成に基づ
く。色彩及び見当合わせ検出器チップの本質的なジオメ
トリは、図1に示される。これは8mm×8mmの面積を占
める。その機能について以下に示す。
【0040】色彩測定は、図面上部付近の4つの大きい
長方形領域により行われる。パターンは4mm半径フィー
ルドにあり、より弱い信号に大きい領域が与えられる
(すなわち、青(B)パターン130は7.4mm×1.
1mmで最大であり、緑のパターン132は6.6mm×
0.75mmである。赤信号134は最強であることから
5.8mm×0.75mmの最小領域が与えられていると予
測される)。
【0041】光が存在しない場合でさえ、電気的バイア
スに依存してフォトダイオードからの信号が存在する可
能性があるが、それはかなり温度に依存する。この信号
は、いわゆる暗逆電流による。各読取りが行われる前に
この電流が測定され、全体的な読取り値から差し引きさ
れれば、正確さは失われない。しかし、この反復的な手
順は測定の遅延を生じると共に、暗示される繰り返しに
よってセンサコンポーネント上に寿命を制限するストレ
スを生じる。黒(K)フィルタのフォトダイオード13
6は、ランプがオンであるのかオフであるのかに関係な
く暗逆電流を連続的に測定する出力を有する。勿論、暗
逆電流濃度は4つのエレメント130、132、134
及び136において同一であると仮定されなければなら
ない。これにより、カラー測定のみに対してランプがオ
ンであり続けることが可能となる。黒パターン136の
出力を使用して、フィードバック制御を通して温度に依
存するパラメータのドリフトを補償することができる。
ブリューワーサイエンス(Brewer Science)ポリイミド
等のフィルタが使用に適切であり、例えば赤はBrewer 1
01、緑はBrewer 103、青はEXP93006(aka, ExpBlue4
番)である。
【0042】見当合わせ検出は、シェブロンパターンに
配置されセグメント化されたバイセル140、142、
144及び146を使用して行われる。最も弱いと予測
される青チャネルに追加的な面が与えられている。より
小さいバイセルの半分142、144、及び146は各
々0.7mm×0.4mmである。より大きい青バイセルの
半分140は、1.9mm×0.4mmである。
【0043】タイミングマークとイメージアーチファク
ト検出器は、センサの中央の水平緑バイセルパターン1
50であり、2.4mm×0.29mmの寸法である。カラ
ーパッチ同士の間に配置されたセパレーションマークを
検出することによりウィンドウ操作の問題を簡便化する
ことが用いられる。このアプローチは、資源要求を減少
されたターゲットパッチを正確に位置づけることを可能
にする。詳細には、色彩測定が開始されると、プロセス
方向を横切る約0.29mmの厚さと2.4mmの幅にわた
ってラインのようなタイミングマークの後に特定時間の
遅延が検出される。この手順に従う動機づけは、たとえ
測定システムがそうしなくてもハーフトーンカラーサン
プルパッチ内のノイズがその最小サイズに制限を置くこ
とである。測定効率のために、スペースを無駄にしない
テストサンプルのレイアウトにおいて十分なサンプルサ
イズが提供される。フィルタリングされるフォトダイオ
ードがカラーサンプルの移動する画像内にあることがわ
かると、フォトダイオードからの信号が連続的に集積化
される。この集積化の正確な開始及び停止は最大信号効
率をもたらし、正確な「ウィンドウ操作」により可能に
される。実際、タイミングマークは、任意の "N" 個の
カラーサンプル間に配置される。
【0044】センサ周辺部の赤バイセル142付近に2
つの三角形アラインメントマーク160がある。第3マ
ーク162は、青の測色パターン130中の三角形のレ
リーフである。このマークはまたセンサの光学的中心も
示す。このマークは電子回路基板上でのチップの組み立
て中に使用される。チップは、標準的な24ピンDIP
かチップ・オン・ボード技術のいずれかを使用する。後
者の技術ではアモルファスシリコンダイが直接搭載さ
れ、プリント回路基板に電気的に接続される。
【0045】光沢検出は、別個のチップにより実行され
る。(Brewer 103のような)緑のフィルタコーティング
は、人間の目を特徴づける波長分布に信号を制限するよ
うに適用されることができる。検出器は、6.4mm×
3.2mmのアクティブ長方形領域を有し、図2及び図4
では参照番号107として示されている。
【0046】図2は、照射源102、光学系104、検
出器106とトリミングフィルタ108を有するセンサ
の概略的な構成を示す。照射は、タングステン−ハロゲ
ンランプ[すなわちシルバニア(Sylvania)1990]によ
り行われる。1つの構成では、ランプフィラメントをタ
ーゲットから2インチの所に光学系に干渉することのな
いように位置させた。これは性能はよいが、2より大き
い光学濃度を有するターゲットテストパッチが1,00
0mm/秒プリンタにおいて0.25インチ移動する間に
読取りを行うための光としては不十分であった。
【0047】照射を増大させるために、図4で示される
第2の実施形態を開発した。ランプ102をターゲット
から1.5インチの所に置き、曲面化された反射装置1
03をその背後に配置し、光拡散装置105を光路10
9に追加した。この構成では、0.25インチ正方形の
測定パッチを1,000mm/ 秒で測定することができ
る。この測定領域は、ハーフトーンパターンによるノイ
ズをなくすために最小のものとして選択される。しかし
ながら、より長いパッチはスペースを浪費するため望ま
しくない。
【0048】使用されるレンズは直径6mmのものであ
り、アプリケーションによってサイズを調整されること
ができる。レンズの2つの構成、即ち:a)2つの平凸
レンズを膨らんだ部分を突き合わせる構成;b)2つの
ダブレット色消しレンズを膨らんだ部分を突き合わせる
構成;が提案される。アパーチャワッシャがレンズ間に
配置される。アパーチャは、0.5mm厚さの黒ワッシャ
における3又は4.5mm直径の孔である。レンズは、成
型されたプラスチック材料であることができる。内部の
全ての光路は丸く、迷光の進路を最小にするために鋭い
歯形の山110を有する。レンズの後、光は検出器トリ
マとして作用する赤外フィルタ108を通り抜ける。そ
の働きは、スペクトルの赤外領域におけるアモルファス
シリコンの狭い感度領域を除去することである。適当な
フィルタの例は、オリール(ORIEL)51980 (BG38
スタイル)である。
【0049】センサはまた、白黒プリンタにおける光学
濃度グレースケール検出と光沢検出のために使用される
こともできる。光学濃度は、黒トナー又はインクの濃度
を測定するためにセンサの緑チャネルを使用することに
より決定されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を使用するセンサパターン構成を示す図
である。
【図2】本発明のコンビネーションセンサの第1実施形
態の側面図である。
【図3】図1のセンサの端面図である。
【図4】本発明のコンビネーションセンサの第2実施形
態の側面図である。
【図5】コンビネーション較正シャッタダストカバーを
示す図4の実施形態の平面図である。
【図6】本発明の装置を使用する4カラー画像出力ター
ミナルの概略図である。
【図7】一例のセンサの制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
100 センサ 102 光源 104 光学系 106 検出器 108 トリミングフィルタ 130、132、134、136 パターン 140、142、144、146 バイセルパターン
フロントページの続き (72)発明者 エドワード ジェイ.ソルクズ アメリカ合衆国 10598 ニューヨーク州 ヨークタウン ハイツ ディアホーント ストリート 3385 (72)発明者 ジョン ジェイ.リッチアーデリ アメリカ合衆国 12603 ニューヨーク州 ポウキープスィー フォー ウィンズ ドライブ 7 (72)発明者 ハロルド アンダーソン アメリカ合衆国 90275 カリフォルニア 州 ランチョ パロス ヴァーデス ウエ スト スコットウッド ドライブ 5613 (72)発明者 ハロルド ブラウン アメリカ合衆国 10956 ニューヨーク州 ニュー シティ ジョディ レーン 7

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マルチカラー印刷マシンにおいて基体上
    に印刷された画像の見当合わせ値、光沢値及び色彩値を
    測定する多機能センサであって、 画像の色彩値を決定してそれを示す信号を生成する第1
    検出器と、 画像の光沢値を決定してそれを示す信号を生成する第2
    検出器と、 画像中の複数のカラーセパレーション同士の間の見当合
    わせ値を決定して、それを示す信号を生成する第3検出
    器と、 内部センサパラメータの補償のための第4検出器と、を
    含む多機能センサ。
  2. 【請求項2】 フルカラー電子写真印刷マシンにおいて
    色彩値、光沢値及び見当合わせマーク値を決定する方法
    であって、 光源によりテストパターンを照射するステップと、 該テストパターンから反射された信号を検出するステッ
    プと、 検出された信号を赤、緑、青のフィルタによりそれぞれ
    フィルタリングするステップと、 フィルタリングされた信号を印刷マシンにおける特定の
    色素に対する色彩値(L* * * )に変換し、相対的
    なカラーセパレーションの位置を測定してそれを示す信
    号を生成するステップと、を含む色彩値、光沢値及び見
    当合わせマーク値の決定方法。
  3. 【請求項3】 画像の色彩値、光沢値及び見当合わせ値
    を決定する一体型のデバイスを備えるフルカラー電子写
    真印刷マシンであって、 画像の色彩値を決定してそれを示す信号を生成する第1
    検出器と、 画像の光沢値を決定してそれを示す信号を生成する第2
    検出器と、 画像中の複数のカラーセパレーション同士の間の見当合
    わせ値を決定して、それを示す信号を生成する第3検出
    器と、を含むフルカラー電子写真印刷マシン。
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