(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像データを入力し、当該入力された画像データに基づいて光伝導体に静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーにより現像し、当該静電潜像が現像されて得られたトナー画像を被転写媒体に転写する原稿画像印刷システム内の転写欠陥を識別する方法において、
前記画像データに基づいて初めて前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の残留トナー塊の第１の画像を測定する工程と、
前記画像データに基づいて複数回前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の後続の残留トナー塊の第２の画像を測定する工程と、
該第１の画像と該第２の画像との間の差を分析する工程と、
該第１の画像と該第２の画像との間の差の該分析に基づいて、前記被転写媒体に転写されずに前記光伝導体に残留する残留トナー塊の増大である転写欠陥を検知する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
該感知は、光学アレイセンサーを用いて行なわれ、かつ、該原稿の該部分は、該表面の略全幅から選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ゼログラフィック出力装置において、印刷すべき画像を表わす画像信号を受け取るコントローラと、
光伝導性表面と、
該光伝導性表面を比較的高い電位に変える帯電ステーションと、
該コントローラから画像信号を受け取り、かつ、該光伝導性表面に静電潜像を記録する露光ステーションと、
該光伝導性表面上の該静電潜像にトナーを付着させて、トナー画像を形成する現像ステーションと、
該光伝導性表面から記録媒体に該トナー画像を転写する転写ステーションと、
前記画像データに基づいて初めて前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後の、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の残留トナー塊の第１の画像と、前記入力された画像データに基づいて複数回前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後の、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の後続の残留トナー塊の第２の画像と、を測定する残留トナー塊センサーと、
該第１の画像のデータおよび該第２の画像のデータを受け取り、かつ、該第１の画像のデータおよび該第２の画像のデータとの間の差を判定して、前記被転写媒体に転写されずに前記光伝導体に残留する残留トナー塊の増大である転写欠陥を示すプロセッサと、
を含むことを特徴とするゼログラフィック出力装置。
【請求項４】
ゼログラフィックシステムにおける転写欠陥を識別する方法において、
原稿の画像を印刷するための画像データを受け取る第１の工程と、
光伝導性表面を帯電させる第２の工程と、
該帯電させた光伝導性表面を露光して、その上に潜像を生じさせる工程と、
該光伝導性表面において該潜像を現像する第３の工程と、
該現像された画像をサブストレートに転写する第４の工程と、
前記画像データに基づいて初めて前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の残留トナー塊の第１の画像を測定する工程と、
上記第２〜第４の工程を複数回繰り返し、次いで、前記入力された画像データに基づいて当該複数回前記トナー画像を前記被転写媒体に転写した後、該原稿の一部分に対応する前記光伝導体の表面上の後続の残留トナー塊の第２の画像を測定する工程と、
該第１の画像と該第２の画像との間の差を分析する工程と、
該第１の画像と該第２の画像との差の該分析に基づいて、前記被転写媒体に転写されずに前記光伝導体に残留する残留トナー塊の増大である転写欠陥を検知する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼログラフィック画像の転写後の残留トナー塊を感知して、異なるタイプの転写欠陥の識別および特性決定を容易にする方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、特許文献２、および特許文献３に開示されているように、ゼログラフィックエンジンでセンサーを使用して、フォトレセプターまたは他のサブストレート上の、現像後の位置におけるトナー塊のレベルを検知すること（現像トナー塊の検知）は、既知である。センサーを使用してクリーニング後の装置上の、残留トナー塊のレベルを検知することは、特許文献４および特許文献５にも記述されている。
【特許文献１】米国特許第５８８７２２１号
【特許文献２】米国特許第５５４３８９６号
【特許文献３】米国特許第６６９４１０９号
【特許文献４】米国特許第６２７２２９５号
【特許文献５】米国特許第５９０３７９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以前の転写後の残留トナー塊センサーは、平均転写効率についての情報をもたらし、ゼログラフィック転写システムの限定された閉ループ制御を可能にした。例えば、ゼログラフィックセットアップ中の残留トナー塊を測定するためのエクステンデドトナーエリアカバレージ（ETAC）センサーの使用が挙げられる。代表的なETACセンサーは、転写性能を制御するのに使用される最低限度の、または「グロスの」情報しか提供しない。
【０００４】
この問題の解決には、光学感知要素のアレイを含むセンサーを用いて、プロセス方向を横切る方向の残留トナー塊を感知すればよい。多くの装置では、感知要素のアレイにより、光伝導体、転写ベルト／ウェブの表面全体または転写後に残留材料が収集される他の表面全体を横切る情報が提供される。このような光学感知アレイ装置は、全幅アレイ（FWA）センサーと呼ばれている。このような方法は、フォトレセプター画像領域全体の残留トナー塊の内容が、キャプチャできるので、ETAC残留トナー塊センサーのポイント感知特徴の問題を解決するものである。しかしながら、先行技術の方法は、依然として、平均転写効率を測定することにのみ関していた。したがって、得られる単位面積当りの残留トナー塊の値は、先行技術のポイントセンサーよりは感度がよく、あるいは、（より大きな面積にわたって平均するため）より正確であることはできるが、このような感知システムは、光学センサーから得られる情報を十分には利用していない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで開示するシステムおよび方法は、ゼログラフィックプロセスにおける転写工程後、表面に残る残留トナー塊の二次元画像または構成（すなわちシグニチャー）を感知し、かつ、記録できる残留トナー塊センサーのニーズに取り組むものである。ある時間にわたる（例えばジョブ中の）残留トナー塊のドリフトまたは偏差を監視するのに使用でき、かつ、残留トナー塊の画像の二次元構成を用いて、時間の経過にわたって生ずる転写欠陥（材料、環境、およびプリントサブストレートの変化によって生ずるものを含む）を識別する残留トナー塊センサーおよび測定分析システム／方法に対するニーズも有る。
【０００６】
ここで開示する一態様は、プリント品質（PQ）性能および安定性を向上させるゼログラフィックエンジン用の閉ループ制御システムである。開示された方法およびシステムは、残留トナー塊のシフトの監視に向けられたものであるが、残留トナー塊のシグニチャーから、特定のプリント品質欠陥の定量化されたレベルを評価して、カスタマイズされた、かつ、適切なフィードバック補正が行なえるようにしてもよい。より具体的には、残留トナー塊のシグニチャーは、ノミナルな画像が転写された後で感知され、次いで、後続画像の転写後に、比較により監視される。ノミナルな残留トナー塊シグニチャーと、後続画像の残留トナー塊シグニチャーとの間の差は、特に、共通の印刷ジョブにわたるプロセスのドリフトまたは変化を検知するのに使用できる。
【０００７】
ここで、実施形態において開示されているのは、ゼログラフィックシステムにおける転写欠陥を識別する方法において、画像転写後、該ゼログラフィックシステム内でレンダリングされた原稿の一部分に対応する表面上のノミナルな残留トナー塊構成を感知する工程と、画像転写後、該ゼログラフィックシステム内でレンダリングされた同じ原稿の同様の一部分に対応する該表面上の後続の残留トナー塊構成を感知する工程と、該ノミナルな残留トナー塊構成と該後続の残留トナー塊構成との間の差を分析する工程と、該残留トナー塊構成の該分析に基づいて、転写欠陥、または欠陥の一組を検知する工程と、を含むことを特徴とする方法である。
【０００８】
また、ここで実施形態において開示されているのは、ゼログラフィック出力装置において、印刷すべき画像を表わす画像信号を受け取るコントローラと、光伝導性表面と、該光伝導性表面を比較的高い電位に変える帯電ステーションと、該コントローラから画像信号を受け取り、かつ、該光伝導性表面に静電潜像を記録する露光ステーションと、該光伝導性表面上の該静電潜像にトナーを付着させて、トナー画像を形成する現像ステーションと、該光伝導性表面から記録媒体に該トナー画像を転写する転写ステーションと、画像転写後、ノミナルな残留トナー塊シグニチャーおよび後続の残留トナー塊シグニチャーを感知する残留トナー塊センサーと、該ノミナルな残留トナー塊画像および該後続の残留トナー塊画像を受け取り、かつ、該ノミナルな残留トナー塊画像と該後続の残留トナー塊画像との間の差を判定して、転写欠陥を示すプロセッサと、を含むことを特徴とするゼログラフィック出力装置である。
【０００９】
さらにここで実施形態において開示されているのは、ゼログラフィックシステムにおける転写欠陥を識別する方法において、レンダリングするための画像信号を受け取る工程と、光伝導性表面を帯電させる工程と、該帯電させた光伝導性表面を露光して、その上に潜像を生じさせる工程と、該光伝導性表面において該潜像を現像する工程と、該現像された画像をサブストレートに転写する工程と、画像転写後、該ゼログラフィックシステムでレンダリングされた原稿の一部分に対応する表面上のノミナルな残留トナー塊構成を感知する工程と、上記工程を繰り返し、次いで、画像転写後、該ゼログラフィックシステム内でレンダリングされた同じ原稿の同様の一部分に対応する表面上の後続の残留トナー塊構成を感知する工程と、該ノミナルな残留トナー塊構成と該後続の残留トナー塊構成との間の差を分析する工程と、該残留トナー塊構成の分析に基づき、転写欠陥、または欠陥の一組を検知し、かつ、可能的には、そのレベルを定量化する工程と、を含むことを特徴とする方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
先行技術の方法は、転写プロセスの出力を制御する点で、完全に有効ではなかった。例えば、転写で誘起される点欠落の問題を解決するためには、一般に転写フィールドを縮小することになろう。しかしながら、転写で誘起される斑点の問題を解決するためには、一般に転写フィールドを拡大することになろう。両方のタイプの欠陥（斑点および点欠落）は、同じ単位面積当りの平均残留トナー塊レベルを示す場合があるので、単位面積当りの平均残留トナー塊（RMAavg）しか感知しない既知のETACおよび他のポイントセンサーでは、各種のタイプの転写欠陥を見分けることはできなかった。
【００１１】
図1および2は、二次元残留トナー塊センサーを組み込んだ一好適なゼログラフィックまたは電子写真システム9を示す。開示された残留トナー塊監視システムおよび方法は、その用途が、本実施形態に特に限定されるものではなく、各種の印刷システム、ディジタル複写機などに含まれてもよいことは、以下の検討から明らかとなろう。ディジタル複写機の実施形態において、原稿文書25は、一般に参照番号28で示すラスター入力スキャナー（RIS）上の原稿ハンドラー27内に位置決めされている。RIS 28は、原稿照明ランプ、光学系、メカニカルスキャニングドライブおよびプラテン26に進んだ原稿の表面から反射された光を感知するための電荷結合素子（CCD）または同様のアレイを含んでいる。RISは、原稿文書全体の画像をキャプチャし、かつ、それを、原稿の画像を表わす一連のラスター化されたスキャンラインに変換する。このラスター化された画像情報は、次いで、電子サブシステム（ESS）またはラスター出力スキャナー（ROS）30を下記のように制御するコントローラ29に転送される。ラスター化された画像情報の他のソースには、RIS入力に加えて、ネットワーク24または他の画像入力装置が含まれていてよいことは、明白であろう。
【００１２】
ゼログラフィックシステム9は、ドラムまたはベルト10などの光伝導体を使用して、ゼログラフィック画像を作り出す。好ましくは、光伝導体10は、カール防止用バッキングレイヤー上にコートされた接地層上にコートされた光伝導性材料から作られている。本実施形態では、ベルト10は、矢印13の方向に移動し、連続する各部分が進んで、その移動の経路の周りに配設された各種の処理ステーションを順次通過して行く。ベルト10は、アイドラローラ12、ストリッピングローラ14、テンションローラ16およびドライブローラ20に掛かっている。ドライブローラ20が回転すると、ベルト10は、矢印13の方向に進む。
【００１３】
先ず、光伝導性表面の一部が、帯電ステーションAを通過する。帯電ステーションAでは、一般に参照番号22で示すコロナ発生装置が、光伝導ベルト10を帯電させて、比較的高い略一様な電圧または電位にする。露光ステーションBでは、変調出力発生器、例えば、一般に参照番号30で示すラスター出力スキャナー（ROS）が、コントローラまたは電子サブシステム（ESS）29の出力に応答して動作する。所望の出力画像を表わす画像信号を受信したコントローラは、これらの信号を処理して、それらを画像のハーフトーンレンディションに変換し、次いで、それを用いて、ROSを駆動または変調し、かつ、周知のやり方で、光伝導性表面の領域を選択的に露光させる。ESS 29は、一実施形態では、自蔵式の専用ミニコンピュータである。
【００１４】
ESS 29に転送される画像信号は、上述のように、RISまたはネットワークから生じてよく、それにより、システム9を有効化して、一つまたはそれ以上のコンピュータ用の遠隔設置されたプリンタとして働くようにしてよい。別法として、システムは、高速コンピュータ用の専用プリンタとして働くようにしてよい。印刷機によって再生したい連続トーン画像に対応するESS 29からの信号は、レーザまたは同様の露光機構を含むROS 30に転送される。ROSは、光伝導ベルトを放電させて、その上に、ESS 29から受信した画像に対応する静電潜像を作り出す。ROS 30は、レーザ露光装置の代替物として、光伝導ベルト10の帯電部分をラスター・バイ・ラスター方式で照射するよう配列された発光ダイオード（LED）のリニヤアレイを用いてもよい。
【００１５】
静電潜像が、ひとたび光伝導ベルト10上に作り出されると、ベルトは、進行して、潜像を現像ステーションCに移動させる。ステーションCでは、ドライマーキング粒子の形態のトナーは、潜像に静電的に引きつけられる。潜像は、スカベンジレス現像装置からトナー粒子を引きつけ、その結果、トナーパウダー画像が、ベルト10の光伝導性表面（光伝導性表面10）に形成される。より具体的には、一般に参照番号39で示されるトナー粒子ディスペンサーが、コントローラ29からの信号に応答して、トナー粒子を、現像器ユニット38の、ハイブリッドスカベンジレス現像器（HSD：Xerox Corporationから入手可能）システム40などの非対話型現像システムにディスペンスする。現像器ユニット38は、トナー粒子の光伝導性表面10への付着を容易にするのに役立つドナーロール41を含んでいる。
【００１６】
現像器システム40は、別法として、交番電流を用いてトナー雲を生成する現像ゾーンでトナー雲を作り出し、かつ、潜像と関連した静電場が、トナー雲からトナーを引きつける非対話型現像システムを含んでいてよい。ドナーロール41はまた、電極付きドナーロール構成（例えば、HaysへのU.S. Patent No. 5,360,940 で開示されたそれなど）を含んでいてよい。
【００１７】
引き続き図1を参照すると、静電潜像が現像された後、ベルト10上に存在する現像された画像は、転写ステーションDに進む。プレーン用紙などのサブストレート48が、サブストレート送り装置50によって、転写ステーションDに進む。好ましくは、サブストレート送り装置50は、シートスタック54の最も上のサブストレートに接触する送りロール52を含んでいる。送りロール52は、回転して、最も上のサブストレートをスタック54からバーチカルトランスポート56に進める。バーチカルトランスポート56は、進行する支持材料のサブストレート48をレジストレーショントランスポート57に向け、画像転写ステーションDを越えて、フォトレセプターベルト10から、時間調節されたシーケンスで画像を受け取るが、その際、その上に形成された現像されたトナー画像が、進行するサブストレート48に、転写ステーションDで、レジストレーションされて接触する。
【００１８】
転写ステーションDは、イオンをサブストレート48の裏側にスプレーするコロナ発生装置58を含んでいる。よって、トナーパウダーの画像は、光伝導性表面10からサブストレート48に引きつけられる。転写後、サブストレート48は、ベルトトランスポート62により矢印60の方向に動き続け、ベルトトランスポート62は、サブストレート48を進めて、転写装置58を越えさせる。転写装置58の下流に配置されたデタックコロナ装置59は、サブストレート48とベルト10との間の静電引きつけを低減し、そしてそれにより、サブストレート48を、ストリッピングローラ14の領域でベルトから剥がすのが容易になる。
【００１９】
溶融定着ステーションFは、一般に参照番号70で示す定着器アセンブリを含んでおり、これは、転写されたトナーパウダー画像をコピーサブストレートに永久的に貼り付ける。好ましくは、定着器アセンブリ70は、加熱定着器ローラ72および／または加圧ローラ74と共に、定着器ローラ72に接触するコピーサブストレート上のパウダー画像を含んでいる。サブストレート48が、定着器70を通過すると、転写されたトナー画像は、サブストレートに永久的に定着または融合定着される。
【００２０】
定着器70を通過後、ゲート80は、サブストレートが、出力84を介してフィニッシャーまたはスタッカーに直接移動できるようにするか、あるいは、サブストレートが、両面印刷経路100に、具体的には、シングルサブストレートインバータ82に向かうことができるようにする。すなわち、サブストレートが、片面サブストレート、または、その上に形成されたサイド１およびサイド２画像の両方を有する完成された両面サブストレートのいずれかである場合は、サブストレートは、ゲート80を介して、出力84に直接運ばれることになる。しかしながら、サブストレートが、両面プリントされつつある場合、およびサイド１画像のみプリントされている場合は、ゲート80は、サブストレートが、インバータ82へと、そして、両面ループ経路100へと向かうよう位置決めされ、そこで、48のサブストレートは、反転され、次いで、転写ステーションDおよび定着器70を介して、再び再循環されて、サイド２画像をそのサブストレートの裏側に受け取り、かつ、永久的に定着させて後、排紙経路84を介して排紙される。
【００２１】
プリントサブストレート48が、光伝導性表面10から分離された後、光伝導性表面10に付着している全ての残留トナー／現像剤および用紙の繊維粒子が、クリーニングステーションEで除去される。クリーニングステーションEは、一つまたはそれ以上の回動可能に取り付けられた繊維性のブラシまたはウェブ、および／または光伝導性表面10に接触して、用紙の繊維および非転写トナー粒子をかき乱し、かつ、除去するクリーニングブレードを含んでいる。ブレードは、用途により、ワイパーまたはドクター位置のいずれかで構成されていてよい。クリーニングに次いで、放電ランプ（図示せず）が、光伝導性表面10に光を当てて、その上に残っている残留静電荷を放散させてから、連続するイメージングサイクルのための再帯電が行なわれる。
【００２２】
各種の機械機能が、コントローラ29により制御されることは、理解されよう。コントローラは、好ましくは、トナーのディスペンシングを含む前述の機械機能のいくつかまたは全てを制御するプログラマブルマイクロプロセッサである。コントローラは、コピーサブストレートの比較カウント、再循環されている原稿数、オペレータによって選択されたコピーサブストレート数、時間遅延、紙づまり補正、などを提供する。今まで述べた代表的なサブシステムおよびステーションの全ての制御は、オペレータによって選択された印刷機のコンソールから従来の制御スイッチ入力によって行なってよい。原稿およびコピーサブストレートの位置の追跡には、従来のサブストレート経路センサーまたはスイッチを利用してよい。
【００２３】
開示されたシステムは、画像が、上述のように、複数の光伝導体上で現像され、かつ、中間ベルトまたはプリントサブストレートに転写されるマルチエンジンゼログラフィックシステムで使用してよいことも理解すべきである。別法として、開示された方法は、他の印刷プロセスで使用してよく、また、ここで開示されたゼログラフィック実施形態に特に限定されない。例えば、インクジェットプリントエンジンは、トランスフィックスまたはトランスフューズ動作（ノン・ディレクト・ツー・ペーパ印刷であって、画像がドラムまたは他のサブストレート上に出来上がり、次いで用紙に転写される用紙印刷）後の残留インクレベルの追跡に基づいて、印刷プロセスパラメータを調整する同様の方法を利用してよい。
【００２４】
現像器ユニット38の下流には、エクステンデドトナーエリアカバレージ（ETAC）センサー110などの濃度センサーを設置してよい。センサー110は、現像、帯電、および露光サブシステム内の設定を制御するのに使用される。このような設定の非限定例には、現像バイアス電圧、露光／照明電力、および帯電電圧／電流またはこれらの組合せが含まれる。センサー110は、単位面積当りの現像トナー塊（DMA）のみを感知するポイントタイプのものであってよい。ある所望のサンプリング区間において、現像システムからテストパッチを出力し、かつ、ETACポイントセンサーで測定してよい。これらのDMA指示値は、次いで、フィードバックループで使用して、現像、帯電、および露光サブシステムにおける設定を調整し、所望のレベルに近い現像トナー塊出力を維持するようにする。
【００２５】
転写欠陥の感知を行なうため、残留トナー塊センサー120を転写ステーションDの下流に、好ましくは、クリーニングステーションEの前に設ける。図2を参照すると、一実施形態では、残留トナー塊センサー120は、全幅アレイ（FWA）または光伝導性表面10の有効幅W（すなわち、帯電ステーションA、露光ステーションB、および現像器ステーションCで処理できる部分10A）の略全体にわたるアレイ長さLを有する他の光学センサーである。一好適な実施形態では、センサー120は、光伝導体表面から反射された光を感知要素に集めるためのレンズアレイ並びに照明ソースと結合されたフォトダイオードアレイである。接触画像センサー（CIS）モデル番号SV651A4C（Syscanから入手可能）は、このようなセンサーの一例である。このセンサーは、複数の感知要素（232 mmにわたって約5184個）で構成され、かつ、バーの長さを横切って約600サンプル／インチ（SPI）の解像度を有している。このセンサーはまた、センサーアレイの長さ全体を横切ってさまざまなレベルの赤、緑、および青（RGB）の照明を与えることができる調整可能な発光ダイオード（LED）照明ソースも有している。一実施形態では、LED照明ソースは、転写後の位置で、光を光伝導体（または転写ウェブ）の表面に向けるのに使用される。この入射光は、光伝導体および残留トナー塊のパターンと相互作用し（反射され／散乱され、かつ、吸収され）、散乱された光の量対反射された光の量は、光伝導体の表面に存在する残留トナー塊の量を表わす。光伝導体および／または残留トナー塊から反射される光のいくらかは、センサーに達し、レンズアレイによって集められ、かつ、感知要素のアレイに向けられる。
【００２６】
一実施形態では、照明ソースからの入射光と光検出器アレイとは、完全にスペキュラーな反射が、裸の光伝導体表面から得られる（すなわち、入射光が、意図された角度で、裸の光伝導体から反射されて、反射光が、光検出器アレイに向けられる）ように位置合わせされている。この構成は、裸の光伝導体がセンサーの下を通過する場合、反射光の大部分が、光検出器アレイに達することを保証する。この構成では、光伝導体の表面に存在する残留トナーは全て、主として入射光を吸収または散乱させて、それがセンサーに達するのを妨げるのに役立つことになる。したがって、光伝導体の表面（またはウェブ表面）の特定の領域に存在するトナー塊の量は、感知要素が受け取る反射光の量に逆比例する（すなわち、光がより多ければ存在するトナーがより少ない、あるいはその逆である）。
【００２７】
所望の照明器／検出器構成により、他の動作モードも可能である。一例では、光伝導体の表面からの拡散反射（スペキュラー反射ではなく）が、残留トナー塊センサーによって観察できる。本開示によって意図された別の例では、光伝導体または中間ウェブ（図示せず）により、光のいくらかが、残留トナーがその上にない領域を、通過可能となる場合は、透過光感知を利用してよい。
【００２８】
各種の実施形態においては、全幅アレイセンサー120は、転写後、フォトレセプターまたは他のサブストレートの表面上に残された残留トナー塊を、転写ステーションDで、感知する。センサーは、光伝導性表面10上に残っている残留トナー塊のパターンまたは構成の二次元画像を（リニヤアレイおよび動くベルトまたは光伝導体によって）生成して、残留トナー塊のシグニチャー（または画像）を形成する。
【００２９】
図例では、ただ一つの転写工程しか存在していない。しかしながら、上記したように、開示されたシステムおよび方法は、そのようには限定されない。例えば、タンデムエンジンでは、少なくとも二つの転写工程が有ってよい。第一の転写は、光伝導体の表面から中間ウェブまたはサブストレート（一般にベルト）に行なわれる。一連の連続する（カラー）画像が、中間ベルトに転写された後、第二の転写工程で、複合画像全体が用紙に転写される。したがって、ゼログラフィックプロセスにおける転写工程のうちのいずれかの後で、残留トナー塊のパターンを感知する、例えば、フォトレセプター上および／または中間ベルト上の残留トナー塊を２工程転写システム内で感知することが望ましい場合がある。
【００３０】
予め定義されたテストターゲットを使用し、結果として生ずる残留トナー塊のパターンのキャプチャされた画像を適切な信号処理または画像分析によって分析して、光伝導性表面上に存在する各タイプの欠陥（例えば、図7A〜7C参照）のレベルを識別し、かつ／または定量化することができる。これらの識別された欠陥および可能的にはそれらの定量化されたレベルを、次いで、ゼログラフィックエンジン用の閉ループ制御システムにおけるフィードバックとして使用することができる。これは、各種のタイプの転写欠陥の識別結果を評価して、カスタマイズされた、適切なフィードバック補正が行なえるようにすることにより、性能の向上およびより確実な制御を可能にするものである。すなわち、同じ単位面積当りの平均残留トナー塊が存在しても、発生する欠陥問題のタイプによって、異なる制御ルーチンを使用することができる。
【００３１】
開示された実施形態は、ポイントセンサーに限定されることなしに、かつ、特殊なテストまたは較正ページまたはターゲットの印刷の必要なしに、オンラインで残留トナー塊を感知するニーズを満たすことを意図したものである。さらに、この技法は、プリントジョブの過程にわたって、システム性能の変化を検知することができる。画像の品質に影響し得る問題の多くは、プリントジョブ中に発生する場合がある。較正手続きが行なわれた、またはジョブ校正プロセスが行なわれた後でも、プリントジョブ内に生ずる外乱で、有意な画像品質の劣化に至る場合もある。いくつかの問題（例えば、材令の関数としての現像損失）は、長いプリントジョブの過程で表面化する。したがって、機械が、ジョブの開始時、望ましい領域で動作していても、初期セットアップの較正では、長期のプリント品質の損失を防止できない。
【００３２】
プリントジョブ内外乱の別の例は、媒体またはプリントサブストレート特性の変化である。プリント受入れサブストレートとして使用される用紙の多孔性および抵抗率が、転写で誘起される点欠落の開始に影響する場合があることは、周知のことである。媒体の抵抗率は、その環境履歴の関数であり、これは、長いプリントジョブ全体を通じて相当に変化する場合がある（特に、以前に融合定着されたページが、転写ステーションを通過する両面印刷ジョブの場合、そう言える）。この場合、プリントジョブ遂行中に生ずる媒体抵抗率の緩慢なドリフトが、転写で誘起される点欠落の有無に相当に影響する場合が有り、これは特に、転写サブシステム用に、最適な設定点が存在する場合に言えることである。長いプリントジョブの過程にわたって変化し、かつ、出力プリントの品質に影響する場合がある他の態様のゼログラフィックマーキングエンジンが数多く有る。材令、媒体特性などの外乱が、プリントジョブ内で生じ、かつ、プリント品質に相当に影響する場合がある、という事実に照らせば、プリントジョブ内の残留トナー塊を測定できるシステムおよび方法を持つことが望ましい、と思われる。
【００３３】
プリントページの応力領域は、（転写性の観点から）、従来のポイント感知システムによっては、感知も制御もできない場合がある。従来の装置では、プリント品質は、良いと解釈されても、事実、転写効率の損失により、ページの他の領域でプリント品質の劣化が生じつつある場合がある。用紙の異なる領域の転写応力のレベルは、局部的な媒体特性（これは、ページを横切って変化する場合があることが知られている）、局部的なトナー電荷分布（これは、異なる領域に異なる色が使用されている場合は、相当に変化する場合がある）、および局部的なトナー塊の分布（これは、画像内容、例えば、層数および異なる領域の色内容によって強く影響される）などのファクターに左右される。また、必要な制御作用は、一定の領域内の単なる平均残留トナー塊以上のものに左右される。なぜなら、各種の転写欠陥は、同じRMAavg指示値を生ずる場合があるからである。
【００３４】
図3の一般的なフローチャートを参照すると、光学センサーを用いて、プリントジョブ中の残留トナー塊を測定することは、残留トナー塊によって、プリントの画像内容に基づく構成が変化するという事実によって複雑になる場合があることが理解されよう。これを残留トナー塊センサーで解くためには、ディジタル入力画像および／または現像トナー塊画像の知識並びにプリントエンジンの空間的な転写機能についての詳細な知識（例えば、エンジンが、ディジタル入力画像および／または現像トナー塊画像にいかに影響するか、また、その結果は、予想された残留トナー塊のシグニチャーであることについての知識）が必要となろう。そこで、入力ディジタル画像、現像トナー塊画像、またはプリントエンジンの空間的な転写機能についての知識の必要性を無くすため、感知方法300を提案する。この方法は、プリントジョブ画像の受け取り（312）、ジョブの印刷に対する準備314、および、次いで、ゼログラフィックエンジン（前述のように340、342、344、346、348および350およびステーションA〜F）での画像の印刷を含んでいる。印刷中、プリントジョブの開始時にノミナルな動作ポイントをキャプチャリングすること（この初期のケースの残留トナー塊の画像をキャプチャリングすること）が行なわれる（316）。カスタマジョブが、プリントされている間に、（当該タイプの外乱の時定数に関連する）適切な速度で、後続画像がキャプチャされる（これを318のウェイト工程で表わしてある）。例えば、既知の欠陥が、少なくとも２００の連続するプリントが転写されるジョブでのみ生ずる場合は、工程318は、２００プリント（サイクル340〜350）のオーダーでウェイトしてから、後続の残留トナー塊の測定320を行なってよい。
【００３５】
これらの後続画像は、次いで、オリジナルの、ノミナルな残留トナー塊画像に比較され、エラー画像が生成される（322）。エラー画像は、プリントランの開始以来、ページ内の残留トナー塊レベルがどれだけドリフトしたか、並びに何かの欠陥が識別されたか、についての情報を与える（工程324）。エラー画像または差測定を用いて、プリントエンジン内で、制御／フィードバックにより修正措置を取り（326）、プリント品質の劣化を最小限に抑えることができる。例えば、残留トナー塊の構成の変化をコントローラへのフィードバックとして用い、コントローラは、次いで、転写電流の設定点を適切に調整して、残留トナー塊の増大（オリジナルの性能レベルに比べての）を最小限に抑える転写の閉ループ制御が、実行できよう。
【００３６】
ここで使用される制御スキームの図は、図4および5に示してあり、図4および5では、カスタマの入力画像412が、先ず、イメージング経路を介して画像処理され（420）、その後、既に詳細に説明した帯電、露光および現像動作（A, B, C）が行なわれる。現像された画像は、次いで、転写され（D）、２次元の残留トナー塊シグニチャー（または残留トナー塊の画像RMI）が測定される。既に説明したように、転写の出力欠陥は、融合定着されなかったプリントおよび光伝導ベルト（または中間ウェブ）上に残っているいくらかの残留トナー塊であり、これらの両方は、欠陥を示すかあるいは含む場合がある。残留トナー塊のシグニチャーは、出力プリントの欠陥と残留トナー塊との間の相関関係に基づき、出力欠陥の特性を担持し、かつ、そのような欠陥を検知して、可能的には、定量化することができる、と仮定することができる。したがって、欠陥を含む残留トナー塊を、二次元の残留トナー塊センサー（図2のセンサー120に対応する）で感知して、二次元の残留トナー塊シグニチャーを得、かつ、欠陥を検知することができる。(RMI（x,y）は、ひとたび測定されると、(RMI（x,y）が、「後続の」画像に対して、二次元の差画像（ノミナルな残留トナー塊画像RMInominal（x,y）に対比しての）を表わすよう意図されているかどうか、が判定される。
【００３７】
残留トナー塊のシグニチャーは、信号処理回路またはソフトウェア430に送って、特定のタイプの転写欠陥を検知する、あるいは、以下に述べるように、残留トナー塊のシグニチャーの変化のレベルをノミナルなケースに比較して、特性決定し、かつ、定量化することができる。信号処理回路またはソフトウェア430は、次いで、プリント品質測定基準（M）の低減されたベクトルをコントローラ29に出力できる。コントローラ29は、システム9に関連して前述したコントローラであってよく、あるいは、タスクのために特に設計された独立のコントローラであってよいことが理解できよう。コントローラ29は、次いで、図1のプリントエンジンの後続の動作を、測定基準に基づいて、閉ループ方式で調整して、残留トナー塊のシグニチャーの変化を補償することができる。
【００３８】
ここで述べる制御スキームを実行するのに使用できる簡単な制御アルゴリズムの一例は、次のようなものとなろう。
式 (1)
0005250195.tif 000002
【００３９】
この式において、(RMAAVGは、(RMI（x,y）エラー画像を、平均値算出プロセスを通して、簡単な数に低減したものであり、また、変数kは、サンプルインデクスである。残留トナー塊センサーは、サンプリングされ、かつ、転写電流設定点は、ページ・トゥ・ページ方式で更新されると仮定すると、式（1）は、現在のシートの転写電流（IT）は、単に、以前のシートから得た転写電流設定値を、ノミナルなケースからの平均RMAの増加量の重み付きバージョンで調整したものであることを示唆している。Kcは、チューニングによって所望の応答を与えることができるコントローラの利得パラメータを表わす。(RMI測定におけるノイズの量は、コントローラの利得設計における重要なファクターでもあろう。大きなコントローラ利得は、動的応答の観点からは有利な場合もあるが、測定ノイズの寄与を増幅する傾向もある。したがって、コントローラの利得をチューニングするプロセスは、所望の過渡応答並びにノイズ感度の両方を実現するものでなければならない。他のより複雑なコントローラ設計も、所望のシステム挙動を得るために実行できよう。
【００４０】
式（1）で表わされた方法は、画像データをただ一つの数にまで低減するものであるが、この方法は、(値の計算の際により多くの情報を考慮しているので、ETACまたは他のポイントセンサーの方法に比べて、依然として有利である。ページ内の任意の場所における転写効率の変化は、(値に影響するが、ETACセンサーでは、ETACのサイトの線（プロセス方向に沿った単一のストリップ）に沿って存在するポイント群だけが、測定に影響する。
【００４１】
エラー画像のデータを用いる他の方法も利用できよう。例えば、さらに画像をより小さな正方形に分割し、各正方形内の情報を独立的に処理することが考えられる。これは、ページを横切って、次の式で表わされる一組の平均(RMA値を生ずることになろう。
式 (2)
0005250195.tif 000003
【００４２】
このベクトルは、カスタマ画像のN個の異なる領域における平均転写効率の目安を表わす。情報のセットでは、多くの異なる制御方法を取ることができよう。例えば、このベクトルから最悪のケースの転写効率値を選択したアルゴリズムが使用できよう。その場合、コントローラのアルゴリズムは、次のように構成できよう。
式 (3)
0005250195.tif 000004
【００４３】
カスタマプリントジョブ全体を通して、ノミナルなケースから残留トナー塊シグニチャーの変化を測定する開示された方法は、初期セットアップ較正と結合することもできよう。ここで、セットアップ較正は、初期プリントは最高品質のものであったことを、前述のように、恐らくは校正作業の一部として、確認するのに使用されよう。システムは、次いで、さらなるテストプリントの印刷の必要なしに、また、ポイントセンサーの制限なしに、ジョブ全体を通して、残留トナー塊レベルをオンザフライに測定するための機構を提供するであろう。このようなシステムは、ジョブ全体を通じて、何が転写効率に対して生じつつあるかのより明瞭な様相を与えることになる、と思われる。なぜなら、十分な情報が、センサーの下を通過して、有効な情報が得られる（ETACで行なわれるように、単一なストリップではなくページ全体が測定される）ことが保証されるからである。
【００４４】
開示された各種の実施形態は、ここで、テストターゲットの代わりに残留トナー塊の感知を用いて、また、ノミナルなもしくは初期の残留トナー塊からの偏差または変化を追跡する複数の連続サイクルにわたる追跡を行なうことによって、テストターゲットの必要性を、排除することを意図するものである。
【００４５】
例えば、図6は、「転写で誘起される点欠落」または単に「点欠落」と呼ばれる欠陥を示すものである。図表示のため、これらの欠陥は、黒色パッチで示してある。いくつかのゼログラフィック実施形態では、点欠陥は、ジョブ中、まれにしか生ぜず、また、出力プリントを検査／分類して、点欠落を探すことが必要となる場合がある。ここで述べる方法の利点の一つは、これらの欠陥が、いかなるオフライン検査もなしに、オンザフライに検出できることである。さらに、欠陥の検知は、自動能力が、あるレベルの欠陥を含むと識別されたプリントシートを他にそらすことをゆるすための信号の発生に至る場合もあること（残留トナー塊のシグニチャーの情報を用いて、機械制御または設定を調整し、識別された欠陥を排除することだけを行なうのではなく）が理解されよう。
【００４６】
図7A〜7Cを参照すると、これらの図は、ストリーク欠陥を示す残留トナー塊画像の代表的なサンプルである。ここで再び、開示されたシステムおよび方法は、欠陥の画像、または欠陥を識別するのに使用される差画像を生成するためばかりでなく、感知された残留トナー塊欠陥のタイプを判定するためのさらなる情報を与えるのに使用することもできることに注目すべきである。図7A〜7Cの図は、実際の残留トナー塊の画像スキャンであり、前述の差画像ではないことに注目されたい。
【００４７】
上述のように、各種の実施形態は、全幅アレイセンサーまたは同様の画像獲得回路を用いて、プリントジョブまたはカスタマ画像から、それらがプリントされつつある間に、残留トナー塊を測定する。カスタマ画像などの未知の画像ソースから残留トナー塊のシグニチャーを感知する問題を簡単化するためには、下記の測定方法を使用することになろう。先ず、ノミナルな残留トナー塊画像が、カスタマジョブの開始時にキャプチャされる。このような画像は、プリントジョブの最初の数ページから、またはジョブの「校正モード」中に生成されてよい。次いで、プリントジョブを完成する過程中に、後続の残留トナー塊画像が、キャプチャされ、かつ、オリジナルな画像のセットに比較される。より具体的には、この比較では、ノミナルな画像と後続画像との間の差画像が注目されるかあるいは生成される。差画像で測定された残留トナー塊レベルのより大きな偏差は、プリントの特定の領域における転写効率の損失などの転写問題を示すことになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】プリントエンジン、および転写後の位置での残留トナー塊の感知が可能な光学センサーを有する一好適なゼログラフィックシステムの概略図である。
【図２】転写ステーション、光伝導ベルトおよび残留トナー塊センサーの当該細部を示す、図１の線2−2に沿ったゼログラフィックプリントエンジンの部分横断面図である。
【図３】プリントジョブ画像を用いて残留トナー塊を感知する開示された方法の一好適な実施形態を示すフローチャートである。
【図４】開示された方法の態様が作用できる制御システムの図例である。
【図５】開示された方法の態様が作用できる制御システムの図例である。
【図６】開示された方法およびシステムの態様によって識別できる欠陥の図例である。
【図７Ａ】開示された方法およびシステムの態様によって識別できる欠陥の図例である。
【図７Ｂ】開示された方法およびシステムの態様によって識別できる欠陥の図例である。
【図７Ｃ】開示された方法およびシステムの態様によって識別できる欠陥の図例である。
【符号の説明】
【００４９】
９      ゼログラフィックシステム
１０    光伝導性表面
２９    コントローラ
１２０  残留トナー塊センサ
Ａ      帯電ステーション
Ｂ      露光ステーション
Ｃ      現像ステーション
Ｆ      溶融定着ステーション
【図１】
0005250195.tif 000005
【図２】
0005250195.tif 000006
【図３】
0005250195.tif 000007
【図４】
0005250195.tif 000008
【図５】
0005250195.tif 000009
【図６】
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【図７Ａ】
0005250195.tif 000011
【図７Ｂ】
0005250195.tif 000012
【図７Ｃ】
0005250195.tif 000013