(57)【要約】【課題】印刷文書における二次元的画質不均一性を最小限に抑えるように構成された画像印刷システムを提供する。【解決手段】このシステムは、処理方向に動いている画像支持面（１０）上にトナー画像を印刷するように構成されていると共にトナー現像システムを備えたマーキング・エンジン（１１２）と、画像支持面に近接し且つ交差処理方向に延出していると共に画像支持面上のトナー画像を走査するように構成されている線形アレイ・センサ（２１２）と、トナー画像における二次元的画質不均一性を検出するように構成されている画像分析器（１６４）と、画像分析器によって検出されたトナー画像における二次元的画質不均一性に基づいてトナー現像システムの少なくとも１つの制御パラメータを制御するように構成されているコントローラ（２１４）とを備える。【選択図】図２
2010026518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー現像システムを備え、処理方向に移動する画像支持面上にトナー画像を印刷するマーキング・エンジンと、
前記画像支持面に近接し且つ交差処理方向に延出していると共に、前記画像支持面上の前記トナー画像を走査するように構成されている、リニアアレイ・センサと、
前記トナー画像における二次元的画質不均一性を検出する画像分析器と、
前記画像分析器によって検出された前記トナー画像における前記二次元的画質不均一性に基づいて、前記トナー現像システムの少なくとも１つの制御パラメータを制御するコントローラと、
を備える、印刷文書における二次元的画質不均一性を最小限に抑えるように構成された画像印刷システム。
【請求項２】
前記コントローラが、少なくとも１つの制御アクチュエータを調整することによって、前記少なくとも１つの制御パラメータを制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
処理方向に移動する画像支持面上のトナー画像を印刷し、
交差処理方向に延出し且つ前記画像支持面に近接したリニアアレイ・センサを用いて、前記画像支持面上の前記トナー画像を走査し、
画像分析器を用いて、前記トナー画像における二次元的画質不均一性を検出し、
コントローラを用いて、前記画像分析器によって検出された前記トナー画像における前記二次元的画質不均一性に基づいて、トナー現像システムの少なくとも１つの制御パラメータを制御する、
印刷文書における二次元的画質不均一性を最小限に抑える方法。
【請求項４】
前記コントローラが、少なくとも１つの制御アクチュエータを調整することによって、前記少なくとも１つの制御パラメータを制御する、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷文書における二次元的画質不均一性を最小限に抑えるように構成された方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次元画像の画質不均一性は、画像印刷システムの性能に影響を及ぼす。画像印刷システムにおいて生じることが知られているこのような二次元画像の画質不均一性の２つの例として、（通常「モトル」と呼ばれる）ノイズ中周波と再積載(reload)が挙げられる。
【０００３】
多くの画像印刷機は、ドナー・ロールを用いてトナーを画像支持面に転写することによって、この支持面上に画像を現像する。これらのドナー・ロールは、通常、回転しながらトナーを堆積させる。ドナー・ロールは、トナーを画像又は画像の一部に転写した後、回転しながらトナーを「再積載」する。前の画像内容又は画像の現像部分によっては、ドナー・ロールが、現在の画像を適切に現像するのに十分なレベルのトナーを堆積できないこともある。このようにドナー・ロールへのトナーの再積載が不完全であると、後に描かれる画像又は画像の一部に本来よりも薄い領域が生じる。
【０００４】
このように一回転におけるドナー・ロールへのトナーの再積載が不完全であると、再積載エラーと呼ばれる画質不均一性が生じる結果となる。この再積載エラーは、トナー現像システムのドナー・ロールにおけるトナーの消耗と見なされる。このような再積載エラーは、ドナー・ロールを用いるいずれの装置でも生じる可能性がある。
【０００５】
例えば、ドナー・ロールの一回転によって得られる画像構造が、その次に続くドナー・ロールの回転によって印刷される画像に現れた場合に、再積載欠陥が生じる。このような現象は、当該分野では「ゴースティング(ghosting)」として知られている。ドナー・ロール上における前の画像が配置された場所では、トナー・レベルが所望レベルよりも低いことがあるため、前に形成された画像に応じて、画像の一部が不都合に薄くなってしまうことがある。このような再積載エラーが大きな影響を及ぼし得る技術分野としては、色補正システムがある。
【０００６】
印刷処理における様々なノイズ源によって生じる不規則な二次元的不均一性は、画像に粒状ノイズ又はモトルをもたらし得る。例えば、電子写真システムでは、大抵、粒状ノイズ及びモトルが現像サブシステムによって引き起こされ、同現像サブシステム内で見られる。該現像サブシステムにおけるモトルは、トナーの基体への転写が不完全であることで助長され得る。モトルは、通常、画像の不均一な印刷又は着色を特徴とする。粒状ノイズ及びモトルは両方とも、グレー・レベルの二次元的な不均一性であって、点又は小さい不規則な形状として現れる。粒状ノイズは、モトルに似ているが、モトルよりも小さなサイズの不均一性を有す。
【０００７】
このような二次元画像の画質不均一性（例えば、中周波画像ノイズ（モトル）や再積載）は、画像印刷システムのトナー現像システムにおいて生じることが知られており、モトルの場合には、これに続くゼログラフィック・サブシステムによって増加し得る。モトル及び再積載処理能力の低下は、顧客の不満を招き、予定外のサービス活動（即ち、現像材料の交換など）が必要となる場合が多く、これは、製造業者／サービス会社にとっても顧客にとっても、コストがかかると共に非生産的である。
【０００８】
磁気ロール・バイアス以外の全てのトナー現像システム・パラメータ（即ち、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧、トナー濃度、磁気ロール速度など）の値は、通常、このトナー現像システムにおいて事前に固定されており、様々なノイズ入力に対し最適化テストを行うことによって決定される。このようなテストにおいては、性能と、サブシステムの許容性と、においてトレードオフが生じ、達成可能な最高画質性能を得ることができない場合がある。
【０００９】
特許文献１（参照により本明細書中に組み込まれる）は、残留質量を用いてゼログラフィック印刷エンジンにおける特定の転写欠陥を識別する方法を開示している。この特許は、ゼログラフィック処理における転写処理（例えば、トナーを媒体に転写する処理）の後に受光体又はその他の基体の表面上に残った残留質量を感知する。これに対し、本発明は、画像支持面上に現像されたトナー画像を走査して、この画像支持面上におけるトナー画像の二次元的な画質不均一性を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第７，２３６，７１１号
【特許文献２】米国特許第６，８４２，５９０号
【特許文献３】米国特許第７，０１３，０９４号
【特許文献４】米国特許第７，３１３，３３７号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／０１０９４８７号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００７／０００３１０９号
【特許文献７】米国特許出願公開第２００７／０２０１０９７号
【特許文献８】米国特許第６，９７５，９４９号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「様々な印刷モトル評価モデルの比較(A Comparison of Different Print Mottle Evaluation Models)」カール−マグナス・ファールクランツ(Carl-Magnus Fahlcrantz)及びパー−エイク・ヨハンソン(Per-Ake Johansson)。
【非特許文献２】「カラー印刷モトルの評価(Evaluating Colour Print Mottle)」（ＳＴＦＩ−パックフォルスク(Packforsk)社）カール−マグナス・ファールクランツ及びクリストファー・ソコルフスキー(Kristoffer Sokolowski)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
具体的には、本発明は、トナー現像システムの適切なパラメータを閉ループ制御することによって、トナー現像システムに関連する印刷文書における二次元的な画質不均一性を感知して最小限に抑える方法及びシステムを提供する。トナー現像システムの適切なパラメータを閉ループ制御することによって、二次元画像における最大画質性能（例えば、最適なモトル及び再積載処理能力）を一貫的に保つことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１の態様は、  トナー現像システムを備え、処理方向に移動する画像支持面上にトナー画像を印刷するマーキング・エンジンと、前記画像支持面に近接し且つ交差処理方向に延出していると共に、前記画像支持面上の前記トナー画像を走査するリニアアレイ・センサと、前記トナー画像における二次元的画質不均一性を検出する画像分析器と、前記画像分析器によって検出された前記トナー画像における前記二次元的画質不均一性に基づいて、前記トナー現像システムの少なくとも１つの制御パラメータを制御するコントローラと、を備える、印刷文書における二次元的画質不均一性を最小化する画像印刷システムである。
【００１４】
本発明の請求項２の態様は、請求項１の態様において、前記コントローラが、少なくとも１つの制御アクチュエータを調整することによって、前記少なくとも１つの制御パラメータを制御する、システムである。
【００１５】
本発明の請求項３の態様は、  処理方向に移動する画像支持面上のトナー画像を印刷し、交差処理方向に延出し且つ前記画像支持面に近接したリニアアレイ・センサを用いて、前記画像支持面上の前記トナー画像を走査し、画像分析器を用いて、前記トナー画像における二次元的画質不均一性を検出し、コントローラを用いて、前記画像分析器によって検出された前記トナー画像における前記二次元的画質不均一性に基づいて、トナー現像システムの少なくとも１つの制御パラメータを制御する、印刷文書における二次元的画質不均一性を最小化する方法である。
【００１６】
本発明の請求項４の態様は、請求項３の態様において、  前記コントローラが、少なくとも１つの制御アクチュエータを調整することによって、前記少なくとも１つの制御パラメータを制御する、方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】トナー現像システムの模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、画像印刷システムの模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、画像印刷システムに対する二次元的画質不均一性分析システムの一例を示す模式図である。
【図４】リニアアレイ・センサを用いて測定された画像支持面におけるノイズ中周波（モトル）と、標準的な画像分析を用いて出力プリントから直接的に測定されたノイズ中周波（モトル）との間における関係を示す、グラフである。
【図５】リニアアレイ・センサを用いて測定された画像支持面における再積載と、標準的な画像分析を用いて出力プリントから直接的に測定された再積載との間における関係を示す、グラフである。
【図６】ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧の変更がノイズ中周波（モトル）に与える影響を示すグラフである。
【図７】ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧の変更が再積載に与える影響を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態に係る、再積載分析方法の略図である。
【図９】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る、一例としての再積載テスト・パターンを示す図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る、再積載による画質不均一性（ゴースト）を含む一例としての中間調パッチを示す図であり、（ｃ）は、本開示の一実施形態による、再積載による画質不均一性（ゴースト）を含む一例としての捕捉画像を示す図であり、（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る、再積載による画質不均一性（ゴースト）の一例としての一次元プロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７は、先行技術の方法の例であり、参照により本明細書中に組み込まれる。
【００１９】
本発明は、（例えば、リニアアレイ・センサ（例えば、全幅アレイ（ＦＷＡ））を用いて）画像支持面上のトナー画像を走査し、次に、トナー現像システムの適切なパラメータを閉ループ制御することによって、トナー現像システムに関連する二次元的な画質不均一性を最小限に抑える、画像印刷システムを提案する。例えば、上述したように、検出して最小限に抑えることのできる二次元的な画質不均一性の様々な形態として、ノイズ中周波（モトル）、粒状ノイズ、及び再積載がある。しかしながら、本発明は、これらの二次元的な画質不均一性の形態に限定されず、その他いずれの形態にも拡大され得る、ことが想定される。一実施形態では、トナー現像システムの適切なパラメータ（例えば、トナー濃度、磁気ロール速度、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧、ドナー・ロール／磁気ロールへの直流電圧など）を閉ループ制御することによって、最適なモトル及び再積載処理能力が確実に維持される。
【００２０】
ここで論じる二次元的な画質不均一性（例えば、ノイズ中周波（モトル）や再積載）は画像印刷システムのトナー現像システムで生じるため、トナー現像システム１００の構造及び動作を理解することは有用であろう。ここで、図１を参照すると、トナー現像システム１００は、現像材料１６６を収容するリザーバ１６４を含む。現像材料１６６は、１種類の成分から成っていてもよいし、２種類の成分（つまり、キャリヤ顆粒及びトナー粒子）から成っていてもよい。リザーバ１６４は、リザーバ・チャンバ内に回転可能に取り付けられたオーガ１６８を含む。このオーガ１６８は、リザーバ１６４内の材料を搬送及び撹拌する機能を果たすと共に、トナー粒子が帯電して摩擦電気的にキャリヤ顆粒に付着するよう促す。一実施形態では、磁気ブラシ・ロール１７０が、リザーバからドナー・ロール１７６及び１７８の加重ニップ１７２及び１７４へ、現像材料１６６を搬送する。磁気ブラシ・ロールはよく知られているため、このロール１７０の構造について詳細には説明しない。概略するならば、このロール１７０は、表面周囲に複数の磁極が印加された定常磁性シリンダが内部に配置された、回転可能な管状ハウジングを含む。現像材料１６６のキャリヤ顆粒は磁性を備えており、ロール１７０の管状ハウジングが回転すると、（トナー粒子が摩擦電気的に付着した）このキャリヤ顆粒は、ロール１７０に引き付けられ、ドナー・ロールの加重ニップ１７２及び１７４へ運ばれる。調量ブレード１８０が、磁気ブラシ・ロール１７０から余分な現像材料を除去し、現像材料１６６がドナー・ロールの第１加重ニップ１７２に到達する前にその被覆厚さを確実に均一にする。
【００２１】
ドナー・ロールの加重ニップ１７２及び１７４では、トナー粒子が磁気ブラシ・ロール１７０からドナー・ロール１７６及び１７８へそれぞれ移される。磁気ブラシ・ロール１７０上に残ったキャリヤ顆粒及びあらゆるトナー粒子は、磁気ブラシが回転し続けているため、リザーバ１６４に戻される。磁気ロール１７０からドナー・ロール１７６及び１７８へ移されるトナーの相対量は、例えば、ドナー・ロールに異なるバイアス電圧を印加したり、ドナー・ロール間隔に合わせて磁性を調整したり、加重ニップにおける磁界の強度及び形状を調整したり、ドナー・ロールの速度を調整したりすることによって、調整することができる。
【００２２】
ドナー・ロール１７６及び１７８は、画像支持面１０が通過する現像ゾーン１８２及び１８４へそれぞれトナーを搬送する。現像ゾーン１８２及び１８４では、ドナー・ロール１７６及び１７８から画像支持面１０上の潜像へそれぞれトナーが転写されることによって、画像支持面１０上にトナー画像が形成される。ドナー・ロールから画像支持面上の潜像へトナーを適切に転写する様々な方法が知られており、これらの方法のいずれを現像ゾーン１８２及び１８４において用いてもよい。磁気ブラシ・ロール１７０からドナー・ロール１７６及び１７８へのトナーの移送は、例えば、磁気ブラシ・ロール及び／又はドナー・ロールに適切な直流電気的バイアスを印加することによって、促すことができる。このように直流バイアス（例えば、磁気ロールにおよそ７０Ｖ）を印加することによって、ドナー・ロール１７６及び１７８と磁気ブラシ・ロール１７０との間に静電界が生じ、これにより、トナー粒子が磁気ロール上のキャリヤ顆粒からドナー・ロールへ引き付けられる。
【００２３】
図１のトナー現像システム１００では、現像ゾーン１８２及び１８４が、ドナー・ロール１７６及び１７８と画像支持面１０との間の空間にそれぞれ配置された１組の電極線８６及び８８をそれぞれ有するものとして示されている。これらの電極線は、それぞれのドナー・ロールに近接して位置する細い（例えば、直径５０〜１００ミクロンの）ステンレス鋼線から成っていてもよい。これらの電極線は、ドナー・ロール上のトナーの厚さ分ドナー・ロールから自動的に離間し、この離間距離は、約５ミクロン〜約２０ミクロンの範囲内（一般的には、約１０ミクロン）、即ち、ドナー・ロール上のトナー層の厚さであり得る。
【００２４】
ドナー・ロール１７６及び１７８に対し、電極線８６及び８８はそれぞれ、ドナー・ロールの長手方向軸にほぼ平行な方向に延在している。これらの電極線には、交流電圧源１９０によって交流電気的バイアスが印加される。このように交流電気的バイアスを印加することによって、各組の電極線とそれぞれのドナー・ロールとの間に交流静電界が生じ、この静電界は、ドナー・ロールの表面からトナーを引き離し、画像支持面１０に実質的に接触しない程度の高さであるトナー・クラウドを電極線周囲に形成するのに、効果的である。この交流電圧の大きさは、約８ｋＨｚ〜約１６ｋＨｚの周波数において２００〜５００ピーク電圧程度である。ドナー・ロール１７６及び１７８のそれぞれに対して直流バイアス電源（図示せず）を用いると、画像支持面１０とドナー・ロールとの間に静電界が生じ、これにより、引き離されたトナー粒子が、電極線周囲のクラウドから画像支持面の光導電面上に記録された潜像に引き付けられる。
【００２５】
現像後、ドナー・ロール１７６及び１７８からは、それぞれのクリーニング・ブレード（図示せず）によって余分なトナーが取り除かれ、磁気ブラシ・ロール１７０は、清掃されたドナー・ロールに対して新しいトナーを調量する。連続静電潜像が現像されると、現像材料１６６内のトナー粒子が消耗する。現像剤ディスペンサ１０５には、キャリヤ粒子と一緒に或いは別に、補給用のトナー粒子が収容されている。このディスペンサ１０５はリザーバ１６４と連通しており、現像材料内のトナー粒子濃度が下がると（或いは、以下で論じる「細流(trickle-through)」システム又は現像材料パージ作業などでキャリヤ粒子がリザーバから除去されると）、新しい材料（トナー及び／又はキャリヤ）がリザーバ内の現像材料１６６に供給される。リザーバ・チャンバ内のオーガ１６８がこの新しい材料を残留した現像材料と混ぜることにより、このリザーバ内の現像材料は、トナー粒子濃度が最適化された状態でほぼ均一となる。このようにして、リザーバ内は、ほぼ一定量のトナー粒子が一定電荷を有した状態となる。現像剤ハウジング若しくはリザーバ１６４は、以下で詳細に論じる現像材料パージ作業によってこのハウジングから現像材料を除去する流出口１９５も含み得る。この流出口１９５は、ハウジングから現像材料を除去するのを補助する調整器（例えば、オーガ又はローラ）（図示せず）を更に含んでいてもよい。
【００２６】
一実施形態において、トナー現像システム１００内の様々なセンサ及び構成部品は、この現像装置の動作を監視して制御することによりこの装置を最適状態に維持するシステム・コントローラ９０と連通している。このシステム・コントローラ９０は、電圧源１９０、ドナー・ロール１７６及び１７８、磁気ブラシ・ロール１７０、オーガ１６８、ディスペンサ１０５、並びに、流出口１９５に加えて、例えば、様々なセンサ（例えば、トナー濃度、トナー電荷、トナー湿度、磁気ブラシ・ロールのバイアス、ドナー・ロールのバイアスを測定するセンサ）と連通していてもよい。
【００２７】
ドナー・ロール１７６及び１７８はそれぞれ、回転して１回転し終わると、複数回転によるロール上のトナー付着領域とは電荷／質量比が異なるトナーを有する。詳細には、前の回転中にトナーが除去されたロール領域のトナーは、現像性がより低いことがある。これによって、再積載エラー若しくは再積載欠陥が生じる可能性があり、このような再積載エラー若しくは再積載欠陥は、その後の領域に薄い部分として現れる。また、画像支持面１０へのトナーの転写が不完全であると、ノイズ中周波（モトル）が生じる。上記のように、本発明の態様は、再積載又はノイズ中周波（モトル）に限定されず、あらゆる二次元的画質不均一性（例えば、粒状性）に適用することができる。
【００２８】
図２は、カラー・プリンタの基本的要素の簡易立面図であり、本発明の態様に係る環境(context)を示している。具体的には、「イメージ・オン・イメージ(image-on-image)」ゼログラフィック・カラー・プリンタが示されており、このプリンタでは、連続原色画像が画像支持面１０上に積み重ねられ、この積み重ねられた重畳画像が１ステップでフルカラー画像として出力媒体に直接的に転写される。一実施例では、Xerox（登録商標）iGen3（商標）デジタル印刷機を用いてもよい。しかし、当然のことながら、例えば、所定の技術を用いているモノクロ印刷機、感光性基体上に印刷する印刷機、複数の受光体を備えたゼログラフィック印刷機、又はインクジェットベースの印刷機のような、いずれの印刷機も、本発明を有益に利用することができる。
【００２９】
画像印刷システム２００は、印刷文書における二次元的画質不均一性を最小限に抑えるように構成されている。この画像印刷システム２００は、マーキング・エンジン１１２、リニアアレイ・センサ２１２、画像分析器１６４、及びコントローラ２１４を含む。マーキング・エンジン１１２は、処理方向に動いている画像支持面１０上にトナー画像を印刷するように構成されている。リニアアレイ・センサ２１２は、画像支持面１０に近接しており、交差処理方向に延出している。このリニアアレイ・センサ２１２は、画像支持面１０上のトナー画像を走査するように構成されている。画像分析器１６４は、このトナー画像における二次元的画質不均一性を検出するように構成されている。コントローラ２１４は、この画像分析器１６４によって検出されたトナー画像における二次元的画質不均一性に基づいて、（図１に示されている）トナー現像システム１００の少なくとも１つの制御パラメータを制御するように構成されている。
【００３０】
この画像印刷システム２００は、通常、２つの重要な方向、即ち、処理（若しくは低速走査）方向及び交差処理（若しくは高速走査）方向を有する。画像支持面１０が動く方向を処理（若しくは低速走査）方向と呼び、この処理方向を横断する即ちこの処理方向に垂直な方向（例えば、複数のセンサが配向される方向）を交差処理（若しくは高速走査）方向と呼ぶ。
【００３１】
一実施形態では、画像印刷システム２００は、印刷コントローラ２１６を含む。一実施形態では、この印刷コントローラ２１６を用いて、特に大量印刷環境における印刷機（例えば、カラー・レーザ・プリンタ、プロダクション・プリンタ、デジタル印刷機）を管理する。一実施形態では、この印刷コントローラ２１６は、デジタル・フロント・エンド（ＤＦＥ）である。この印刷コントローラ２１６では、デジタル形式の画像内容（即ち、データ・ファイル）が受容、保存、生成、分解、或いは提示される。この印刷コントローラ２１６は、印刷したい画像内容を、いくつかの可能なフォーマット（例えば、ＴＩＦＦ、ＪＰＥＧ、Adobe（登録商標）PostScript（商標））のうちのいずれか１つで受容する。次に、この画像内容は、マーキング・エンジン・コントローラによって使用可能なフォーマットに、既知の方法で「翻訳」又は「分解」される。印刷コントローラ２１６は、デジタル・ワークフローを効率的に自動化することによって、生産性を高める。一般的に、この印刷コントローラ２１６は、ネットワーク２０２に接続する外部装置（例えば、コンピュータやサーバ）であって、画像内容を受容し、この画像内容をコピー機又は印刷機に合わせて処理する。しかしながら、この印刷コントローラ２１６は、印刷機自体の一部であってもよい。例えば、Xerox（登録商標）iGen3（商標）デジタル印刷機は、印刷コントローラを組み込んでいる。印刷コントローラ２１６は、各ピクセルを個別に認識することによって、画像内容の各ピクセルをよりインテリジェントに処理することができる。
【００３２】
画像印刷システム２００は、１つ以上のマーキング・エンジン１１２（図２には１つだけ示されている）を含み、このマーキング・エンジン１１２は、処理方向に動いている画像支持面１０上にトナー画像を印刷するように構成されている。この図示されているマーキング・エンジン１１２は、ゼログラフィック印刷技術を用いており、このゼログラフィック印刷技術では、静電画像は、形成されてトナー材料でコーティングされた後、熱及び圧力を加えることによって紙又はその他の印刷媒体に転写されて定着される。しかしながら、その他の印刷技術を用いるマーキング・エンジン（例えば、水性インクジェット印刷、ソリッド・インクジェット印刷、熱インパクト印刷などを用いるマーキング・エンジン）を設けることもできる。一実施形態では、印刷媒体源１１６（例えば、用紙トレイ）が、印刷に向けて紙又はその他の印刷媒体をマーキング・エンジン１１２に供給するように構成されている。一実施形態では、仕上げ器１１８（例えば、用紙トレイ）が、マーキング・エンジン１１２から印刷媒体を受け取るように構成されており、仕上げ機能（例えば、丁合、ホチキス止め、折り畳み、積み重ね、穴開け、製本、郵便スタンプ押しなど）を提供してもよい。一実施形態では、コンベヤ・システム１２０が、印刷媒体源１１６及びマーキング・エンジン１１２間と、マーキング・エンジン１１２及び仕上げ器１１８間とにおいて、印刷媒体を搬送する。
【００３３】
一実施形態では、画像印刷システム２００の画像支持面１０は、受光体ドラム、受光体ベルト、中間転写ベルト、及び中間転写ドラムから成る群から選択される。すなわち、画像支持面という語は、トナー画像が受け取られるあらゆる面を意味し、この面は、中間面（即ち、トナー画像が印刷文書に転写される前に形成されるドラム又はベルト）であってもよい。例えば、「タンデム」ゼログラフィック・カラー印刷システムは、一般的に、各色を連続的に中間画像転写面（例えば、ベルト又はドラム）に転写してから最終基体に転写する複数の印刷エンジンを含む。
【００３４】
この画像支持面１０に沿って、一連のゼログラフィック・サブシステムが配置されており、これらのサブシステムには、塗布する色（モノクロ印刷システムの場合には１色、ＣＭＹＫ印刷システムの場合には４色）それぞれに対する、例えば帯電コロトロンのような帯電ステーション１３４、１３６、１３８、１４０と、画像支持面１０上に潜像を形成する、例えばラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）のような露光ステーション１４２、１４４、１４６、１４８と、各帯電ステーションと関連付けられており、トナーを塗布することによって画像支持面１０上に形成された潜像を現像してトナー画像を得る現像ユニット１５０、１５２、１５４、１５６とが含まれる。画像支持面１０の表面上に、連続色分解画像が重ね合わせるようにして積み立てられ、次に、この積み合わされたフルカラー・トナー画像は、転写ユニット（例えば、転写コロトロン）１５８において出力媒体に転写される。この画像は、フューザ１５９によって媒体に定着される。このフューザは、通常、熱及び圧力のうちの少なくとも１つを媒体に加えることによって、印刷媒体にトナーを物理的に付着させると共にある程度の光沢を任意でもたらす。電子写真マーキング・エンジンのいずれの特定の実施形態においても、このような概要に変更点（例えば、コロトロンやクリーニング装置の追加など）があってよい。
【００３５】
従って、当然のことながら、このマーキング・エンジンは、図示されている特定のサブシステム構造に限定されない。例えば、別の例としてのマーキング・エンジン（図示せず）では、各着色剤がそれぞれ独自の受光体と関連付けられ、画像は中間転写ベルトによってこの受光体から印刷媒体へ転写される。更に別の実施形態では、帯電ステーションとＲＯＳが１つだけ用いられ、印刷媒体は転写ポイント１５８に複数回戻る。
【００３６】
一実施形態では、トナー画像は、画像支持面１０上に置かれたテスト・パッチ若しくはテスト・パターンの形態である。一実施形態では、センサを用いてトナー画像の特性を監視するのに、均等に離間された一連のパッチ等のカスタマイズされたテスト・パターンを用いてもよい。一実施形態では、このテスト・パターンは、様々な形態を取ってもよいが、認識可能なバーコード又は適切に配置されたカラー・シーケンスの形態を取るのが好ましい。一実施形態では、画像印刷システム２００は、テスト・パッチを生成して、印刷に向けてこのテスト・パッチをマーキング・エンジン１１２に送ることのできる、テスト・パッチ・モジュールを含んでいてもよい。一実施形態では、トナー画像は、所定の色分解において、画像全体において均一なグレー・レベルを有するテスト画像であってもよい。テスト・パッチが印刷されると、あらゆる画質不均一性が、反射率（即ち、グレー・レベル）のばらつき（例えば、周囲の領域よりも高い又は低い反射率）として、その画像に現れる。
【００３７】
上記のように、リニアアレイ・センサ２１２は、画像支持面１０に近接しており、交差処理方向に延出している。このリニアアレイ・センサ２１２は、（例えば、グレー・レベルと相関させることができる）画像支持面１０上のトナー画像からの反射率を感知するように構成されており、この反射率からは、二次元的画質不均一性（例えば、ノイズ中周波欠陥（モトル）、再積載、粒状ノイズ）が存在するならばこれを検出することができる。図示されている実施形態では、リニアアレイ・センサ２１２は、トナーが印刷媒体に転写される転写ユニット（例えば、転写コロトロン１５８）の直前に配置され得る。
【００３８】
このリニアアレイ・センサ２１２は、例えば、全幅アレイ（ＦＷＡ）センサであるのが好ましい。全幅アレイ・センサとは、動いている画像支持面１０の（運動方向に垂直な）ほぼ全幅にわたって延出するセンサと定義される。このような全幅アレイ・センサは、実像を印刷しながら、その印刷画像のあらゆる所望部分を検出できるように構成されている。この全幅アレイ・センサは、交差処理（若しくは高速走査）方向に等間隔に（例えば、１／６００インチずつ）離間された複数のセンサ（例えば、１インチあたり６００スポット）を含み得る。例えば、特許文献８（参照により本明細書中に組み込まれる）を参照されたい。当然のことながら、その他のリニアアレイ・センサ（例えば、密着型画像センサ、ＣＭＯＳアレイ・センサ、ＣＣＤアレイ・センサ）を用いてもよい。この図示されている実施形態では、全幅アレイ（ＦＷＡ）センサ若しくは密着型センサが示されているが、本発明は、縮小光学素子を用いることにより、画像支持面の幅よりもかなり小さなセンサ・チップを使用することも考えられる。一実施形態では、これらのセンサ・チップは、長さが１〜２インチであって、縮小光学素子によって画像支持面にわたる全域を検出する、アレイの形態であってもよい。
【００３９】
画像分析器１６４は、画像支持面１０上のトナー画像における二次元的画質不均一性を検出するように構成されている。この画像分析器１６４は、センサ２１２から画像内容を受信し、検出された反射率を分析して、そのトナー画像における二次元的画質不均一性を検出する。一実施形態では、この画像分析器１６４は、単一のプロセッサであってもよいし、様々な機能（即ち、線形アレイ・センサから画像内容を受信する機能、検出された反射率を処理する機能、及び、トナー画像における二次元画質不均一性を検出する機能）を分散させた複数のプロセッサであってもよい。
【００４０】
一実施形態では、この画像分析器１６４は、モトルによる画質不均一性を検出するように構成されている。非特許文献１（参照により本明細書中に組み込まれる）は、モトルによる画質不均一性を評価するのに用いられる様々な方法の例を示している。一実施形態では、画像分析器１６４は、上記論文で論じられているこれらの様々な方法のうちのいずれかを用いて、モトルによる画質不均一性を評価するように構成されている。例えば、上記論文で論じられているように、モトル若しくはノイズ中周波は、全方向の０．４サイクル／ｍｍより低い空間周波数における濃度の非周期的変動と特徴付けられる。関心領域（ＲＯＩ）にわたるモトルの測度は、上記論文で論じられているように、ｍi（セルｉ内の濃度測定値の平均）の標準偏差であり、以下の式を用いて計算される。
【００４１】
【数１】
2010026518.tif 000003
【００４２】
同様に、上記論文で論じられているように、粒状ノイズは、全方向の０．４サイクル／ｍｍより高い空間周波数における濃度の非周期的変動と特徴付けられる。関心領域（ＲＯＩ）にわたる粒状ノイズの測度は、上記論文で論じられているように、以下の式を用いて計算される。
【００４３】
【数２】
2010026518.tif 000004
【００４４】
上記式において、σiはセルｉ内の光学濃度測定値の標準偏差であり、ｎはセルの総数である。
【００４５】
一実施形態では、関心領域（ＲＯＩ）は、上記論文で説明されているように、全領域に含まれる、最小寸法が少なくとも１２．７ｍｍである少なくとも１６１ｍｍ2の領域である。このＲＯＩは、面積が少なくとも１．６１ｍｍ2で最小寸法が少なくとも１．２７ｍｍである、少なくとも１００個の均一で重ならない正方形セル若しくはタイルに分けられる。これらそれぞれのタイル又はセル内において、均等に離間されて重ならない９００の濃度測定が行われる。各タイル又はセルｉに関し、ｍiはこれらの測定値の平均であり、σiはこれらの測定値の標準偏差である。
【００４６】
非特許文献２（参照により本明細書中に組み込まれる）は、モトルによる画質不均一性を評価するのに用いられる別の方法の例を示している。
【００４７】
一実施形態では、画像分析器１６４は、再積載による画質不均一性を検出するように構成されている。図８は、本発明の一実施形態による再積載分析方法を示している。この方法は、手順５００において開始し、この手順５００では、再積載テスト・パターンが印刷される。図９（ａ）は、周期的ストライプを含む、一例としての再積載テスト・パターンを示している。一実施形態では、この再積載テスト・パターンは、中間調パッチの後に印刷される。図９（ｂ）は、再積載（ゴースト）による画質不均一性を含む、一例としての中間調パッチを示している。この方法は、次に、手順５０２に進み、この手順５０２では、再積載（ゴースト）による画質不均一性を含む中間調パッチが捕捉される。図９（ｃ）は、再積載（ゴースト）による画質不均一性を含む、一例としての捕捉画像を示している。一実施形態では、中間調パッチは、再積載（ゴースト）による画質不均一性が予期される場合に捕捉される。一実施形態では、この中間調パッチは、現場の全幅アレイ・センサ２１２を用いて捕捉される。この方法は、次に、手順５０４に進み、この手順５０４では、センサ出力画像が原センサ反射率単位からＬ*ａ*ｂ*単位に変換される。この方法は、次に、手順５０６に進み、この手順５０６では、捕捉画像が処理方向に沿って平均化されることによって、再積載（ゴースト）による画質不均一性の一次元プロファイルが作成される。図９（ｄ）は、再積載（ゴースト）による画質不均一性の一例としての一次元プロファイルを示している。この方法は、次に、手順５０８に進み、この手順５０８では、再積載（ゴースト）による画質不均一性の一次元プロファイルの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が算出される。この方法は、次に、手順５１０に進み、この手順５１０では、再積載（ゴースト）による画質不均一性のレベルが決定される。この再積載による画質不均一性のレベルは、テスト・ターゲット又はテスト・パターンによる空間周波数における高速フーリエ変換（ＦＦＴ）曲線の振幅に等しい。一実施形態では、このテスト・ターゲット若しくはテスト・パターンの通常周波数は、０．１〜０．５サイクル／ｍｍの範囲であり得る。
【００４８】
上記のように、コントローラ２１４は、画像分析器１６４によって検出されたトナー画像における二次元的画質不均一性に基づいて、（図１に示されている）トナー現像システム１００の少なくとも１つの制御パラメータを制御するように構成されている。このコントローラ２１４は、マーキング・エンジン１１２と、或いは、直接的にそのゼログラフィック・サブシステム１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１５９のアクチュエータと通信して、これらのゼログラフィック・サブシステムを制御する。このコントローラ２１４は、単一ユニットとして図示されているが、当然のことながら、画像印刷システム２００全体に分散されてもよく、例えば、マーキング・エンジン、又はゼログラフィック・サブシステム、又はその他の場所（例えば、ワークステーション）に配置され得る。一実施形態では、このコントローラ２１４は、ＣＰＵで、又は、処理命令を記憶するメモリが関連付けられたその他の処理装置で実施され得る。
【００４９】
一実施形態では、画像印刷システム２００は、その他の処理構成要素を含んでいてもよい。このような処理構成要素としては、入力画像をレンダリング可能な形式に変換するラスタ画像処理（ＲＩＰ）モジュールや、テスト・パッチの生成を制御するテスト・パッチ・モジュールが挙げられるが、これらに限定されず、これらは全て、データ／制御バスによって相互接続することができる。また、画像印刷システム２００は、印刷システムでは既知のその他の構成要素を含んでいてもよい。
【００５０】
コントローラ２１４は、画像分析器１６４によって二次元的画質不均一性が検出されると、マーキング・エンジンの（図１に示されている）トナー現像システム１００内のアクチュエータにコマンド２１８を送信し、このトナー現像システム１００内のアクチュエータを制御又は調節して、二次元的画質不均一性を軽減、又は最小限に抑えるように構成されている。従って、コントローラ２１４は、画像分析器１６４からの出力２２０に基づいて、閉ループ方式でマーキング・エンジン１１２の次の動作を調整することができる。例えば、トナー現像システム１００内のアクチュエータは、画像分析器１６４からの出力２２０に基づいて、二次元的画質不均一性（例えば、モトルや再積載）に変化をもたらすように調整される。二次元的画質不均一性を最小限に抑制、又は軽減するように調整されるトナー現像システム内の制御パラメータとしては、トナー濃度、トナー電荷／質量比、磁気ロール速度、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧、ドナー・ロール／磁気ロールへの直流電圧、磁気ロール・バイアスが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５１】
画像分析器１６４から検出された二次元的画質不均一性に関する知識を用いて、これらの検出された二次元的画質不均一性を軽減、又は最小限に抑えるように作動する制御アクチュエータは、コントローラ２１４によって有益に制御され得る。
【００５２】
図３の例としてのフィードバック制御方式では、リニアアレイ・センサ２１２からフィードバックされた（例えば、画像支持面上のトナー画像における）二次元的画質不均一性が、信号及び／又は画像処理アルゴリズムを用いて分析されることで、簡略化された画質（ＩＱ）指標(metrics)のセットがもたらされる。これらの画質指標の非限定例としては、モトル、粒状ノイズ度、再積載などが挙げられる。次に、このような特定の二次元的画質不均一性の指標により、コントローラ２１４は、トナー現像システム１００の適切なアクチュエータを調整して、特定の二次元的画質不均一性を軽減することができる。
【００５３】
画像（例えば、顧客画像）は、例えばスキャンされることで画像印刷システム２００に入力される。この入力画像は、出力プリントの印刷に向けてマーキング・エンジンに出力される。この入力画像は、様々な「開始位置寄りの」印刷エンジン・ステーション（例えば、帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション）によって用いられる。手順３００では、帯電ステーションが、画像支持面１０を帯電させる。手順３２０では、露光ステーション（例えば、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ））が、この帯電画像領域をレーザ・ビーム出力に晒す。このレーザ・ビーム出力は、画像領域のいくつかの部分を放電することによって、露光ビームの静電潜像を作成する。従って、露光後、この画像領域は、相対的に高い電圧と相対的に低い電圧とから成る電圧プロファイルを有する。相対的に高い電圧は、画像領域の照射されなかった部分にあるのに対し、相対的に低い電圧は、画像領域の照射された部分にある。露光ステーションの通過後、手順３４０では、露光画像領域が現像ステーションを通過し、この現像ステーションは、負に帯電したトナーを画像領域上に付着させる。この手順３４０において、静電潜像は現像剤によって現像される。このように、帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーションが合わせて、画像支持面１０上にトナー画像を現像し、その後、画像支持面１０は転写ステーション及び定着ステーションに送られる。手順３６０では、この現像画像が印刷媒体に転写される。手順３８０では、転写後、この転写画像を支持する媒体が定着ステーションに送られ、この定着ステーションにおいて、フューザ・アセンブリがトナー粉末画像を媒体に永久的に固定、又は定着させる。
【００５４】
手順３４０と手順３６０との間に（即ち、トナー画像が画像支持面１０上に現像された後であり、媒体に転写される前に）、リニアアレイ・センサ２１２（例えば、二次元質量センサ）は、手順３４２において、画像支持面１０上のトナー画像を走査する。手順３４４では、画像分析器１６４が、リニアアレイ・センサ２１２から二次元的画質不均一性の特徴を受信し、この画像における特定タイプの二次元的画質不均一性を検出し、様々な画質欠陥指標３４８をコントローラ２１４に出力する。一実施形態では、画像分析器１６４は、検出されたあらゆる不均一性のレベルを任意で定量化する。次に、この画像分析器１６４は、簡略化された画質指標３４８のベクトルを出力し、このベクトルは、次にコントローラ２１４に入力される。次に、手順３５０では、コントローラ２１４が、これらの指標３４８に基づいて、閉ループ方式でトナー現像システムの次の動作を調整して、検出された画質不均一性を補償することができる。一実施形態では、このコントローラ２１４は、トナー現像システムを制御するアクチュエータを制御する。
【００５５】
図４及び図５のグラフはそれぞれ、リニアアレイ・センサが検出したモトル及び再積載と、標準的な画像分析ツールを用いて出力プリントから直接的に測定したモトル及び再積載とを相関させて表示している。
【００５６】
図４のグラフでは、ｘ軸は、リニアアレイ・センサを用いて画像支持面上のトナー画像において検出されたノイズ中周波（モトル）を表しており、ｙ軸は、標準的な画像分析ツールを用いて出力プリントから直接的に測定されたノイズ中周波（モトル）を表している。同様に、図５のグラフでは、ｘ軸は、リニアアレイ・センサを用いて画像支持面上のトナー画像において検出された再積載を表しており、ｙ軸は、標準的な画像分析ツールを用いて出力プリントから直接的に測定された再積載を表している。
【００５７】
次に、ｘ軸の値に関し、画像支持面１０上のトナー画像における個々の二次元的画質不均一性の特徴がリニアアレイ・センサによって調べられ、得られた二次元的画質不均一性の特徴を適切に後処理することによって、各二次元的画質不均一性のレベルが定量化された。
【００５８】
次に、ｙ軸の値に関し、印刷エンジンによって印刷された出力プリントが従来既知の画質分析ソフトウェアを用いて分析され、この出力媒体上にあるモトル及び再積載のレベルが定量化された。グラフに見られるように、二次元質量センサによって画像支持面上のトナー画像から検出された二次元的画質不均一性の特徴から直接的に計算された画質指標は、出力プリント画像を分析することによって得られた結果と強く相関している。従って、これら図４及び図５のグラフから、リニアアレイ・センサによって検出された二次元画質不均一性（例えば、モトルや再積載）と、標準的な画像分析ツールを用いて出力プリントから直接的に測定された二次元画質不均一性との間には、一定の相関関係がある、ということを立証することができる。
【００５９】
図６及び図７のグラフは、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧（Ｖｄｍ）の変更が二次元的画質不均一性に与える影響を示している。ドナー・ロール／磁気ロールへの電位「Ｖｄｍ」によって、電流「ｉ」が、ドナー・ロールと磁気ロールとのニップに流れ込む。この電流の大きさは、現像剤の導電率及びＶｄｍに正比例する。
【００６０】
図６のグラフは、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧の変更がノイズ中周波（モトル）に与える影響を示している。ｘ軸は、ボルト単位で測定されたドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧を表しており、ｙ軸は、二次元画像の平滑度単位で測定されたノイズ中周波（モトル）を表している。
【００６１】
図７のグラフは、ドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧の変更が再積載に与える影響を示している。ｘ軸は、ボルト単位で測定されたドナー・ロール／磁気ロールへの交流電圧を表しており、ｙ軸は、Ｌ*振幅単位で測定された再積載を表している。
【符号の説明】
【００６２】
１０    画像支持面
８６、８８    電極線
１００    トナー現像システム
１０５    ディスペンサ
１１６    印刷媒体源
１１８    仕上げ器
１２０    コンベヤ・システム
１３４、１３６、１３８、１４０    帯電ステーション
１４２、１４４、１４６、１４８    露光ステーション
１５０、１５２、１５４、１５６    現像ユニット
１５８    転写ユニット
１５９    フューザ
１６４    リザーバ
１６６    現像材料
１６８    オーガ
１７０    磁気ブラシ・ロール
１７２、１７４    加重ニップ
１７６、１７８    ドナー・ロール
１８０    調量ブレード
１８２、１８４    現像ゾーン
１９５    流出口
２００    画像印刷システム
２１２    リニアアレイ・センサ
２１８    コマンド
２２０    出力
【図１】
2010026518.tif 000005
【図２】
2010026518.tif 000006
【図３】
2010026518.tif 000007
【図４】
2010026518.tif 000008
【図５】
2010026518.tif 000009
【図６】
2010026518.tif 000010
【図７】
2010026518.tif 000011
【図８】
2010026518.tif 000012
【図９】
2010026518.tif 000013