(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多色の液体トナーで現像するカラー画像形成装置の色調節方法であって、
（ａ）感光体ドラムのフォトリセプタ表面を帯電装置で第１の電圧に帯電させ、
（ｂ）帯電したフォトリセプタ表面の部分を、制御可能な量の電磁エネルギーをもつ露光ビームで選択的に放電させ、フォトリセプタ表面上に予め画定された静電テスト潜像を形成し、
（ｃ）該感光体ドラムに近接して配設され近接部で該感光体ドラムと逆方向に回転する現像ローラに第１の電圧と異なる第２の電圧を現像バイアス電圧としてかけ、
該感光体ドラムと該現像ローラの間の現像領域に液体トナーを供給して、フォトリセプタ表面の選択的に放電した部分の上に帯電したトナー粒子の層を現像し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を用意し、
（ｄ）べた印刷部分及び予め定められた中間調部分を含む、現像されたテスト画像の部分の見掛けの光学濃度を中間転写材ないし紙等の最終基材の上で測定し、
（ｅ）測定されたべた及び中間調の光学濃度を、予め定められた所望のべた及び中間調の光学濃度と比較し、
（ｆ）測定されたものと所望のべた及び中間調の光学濃度との間の比較に基づいて第２の電圧と電磁エネルギーの量を調節し、ここで電圧はイメージング装置のべた光学濃度およびドット利得の双方に作用し、電磁エネルギーは主としてドット利得に作用し、
そして
（ｇ）測定されたものと所望のべた及び中間調の光学濃度との間の差が、予め選択されたそれぞれのしきい値より低下するまで、（ａ）−（ｆ）を反復する、
ことを多色の液体トナーのうち、各色の液体トナー毎に順次行なうことを含む方法。
【請求項２】
多色の液体トナーで現像するカラー画像形成装置の色調節方法であって、
（ａ）感光体ドラムのフォトリセプタ表面を帯電装置で第１の電圧に帯電させ、
（ｂ）帯電したフォトリセプタ表面の部分を、制御可能な量の電磁エネルギーをもつ露光ビームで選択的に放電させ、フォトリセプタ表面上に予め画定された静電テスト潜像を形成し、
（ｃ）該感光体ドラムに近接して配設され近接部で該感光体ドラムと逆方向に回転する現像ローラに第１の電圧と異なる第２の電圧を現像バイアス電圧としてかけ、
該感光体ドラムと該現像ローラの間の現像領域に液体トナーを供給して、フォトリセプタ表面の選択的に放電した部分の上に帯電したトナー粒子の層を現像し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を用意し、
（ｄ’）テスト画像のべた印刷部分の見掛けの光学濃度を中間転写材ないし紙等の最終基材の上で測定し、
（ｅ’）測定されたべた光学濃度を、予め定められた所望のべた光学濃度と比較し、
（ｆ’）測定されたべた光学濃度と所望の光学濃度との間の差が、予め選択されたしきい値より高い場合、測定されたべた光学濃度と所望の光学濃度との間の差に対応して第２の電圧を調節し、
（ｇ’）そして測定されたべた光学濃度と所望のべた光学濃度との間の差が、予め選択されたしきい値より低下するまで、（ａ’）−（ｆ’）を反復し、
（ｈ）次いで、現像されたテスト画像の中間調部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｉ）測定された中間調光学濃度と、所望の予め定められた中間調光学濃度とを比較し、
（ｊ）測定された中間調光学濃度と予め定められた中間調光学濃度との間の差が、予め選択されたしきい値より高い場合、その差に対応して電磁エネルギーの量を調節し、
（ｋ）そして測定された中間調光学濃度と予め定められた中間調光学濃度との間の差が、予め選択されたしきい値より低下するまで、（ｈ）−（ｊ）を反復する、
ことを多色液体トナーのうち、各色の液体トナー毎に順次行なうことを含む方法。
【請求項３】
多色の液体トナーで現像するカラー画像形成装置の色調節方法であって、
（ａ）感光体ドラムのフォトリセプタ表面を帯電装置で第１の電圧に帯電させ、
（ｂ）帯電されたフォトリセプタ表面の部分を、制御可能な量の電磁エネルギーをもつ露光ビームで選択的に放電させ、フォトリセプタ表面上に予め画定された静電テスト潜像を形成し、
（ｃ）該感光体ドラムに近接して配設され近接部で該感光体ドラムと逆方向に回転する現像ローラに第１の電圧と異なる第２の電圧を現像バイアス電圧としてかけ、
該感光体ドラムと該現像ローラの間の現像領域に液体トナーを供給して、フォトリセプタ表面の選択的に放電した部分の上に帯電したトナー粒子の層を現像し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を用意し、
（ｄ）べた印刷部分および予め定められた中間調部分を含む現像されたテスト画像の部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｅ）測定されたべた光学濃度を予め定められた所望のべた光学濃度と、そして測定された予め定められた中間調光学濃度を所望の予め定められた中間調光学濃度と比較し、
（ｆ）変化の第１の比率として、第２の現像電圧により印刷されるべた光学濃度の変化の比率を決定し、
（ｇ）変化の第２の比率として、第２の現像電圧により印刷される中間調光学濃度の変化の比率を決定し、
（ｈ）変化の第３の比率として、電磁エネルギーに関係するファクタにより印刷されるべた光学濃度の変化の比率を決定し、
（ｉ）変化の第４の比率として、電磁エネルギーに関係するファクタにより印刷される中間調光学濃度の変化の比率を決定し、
（ｊ）測定されたものと所望のべたおよび見掛けの中間調光学濃度の差、及び決定された変化の比率に対応して、第２の電圧及び電磁エネルギーを調整し、ここで第２の電圧はイメージング装置のべた光学濃度およびドット利得の双方に作用し、電磁エネルギーは主としてドット利得に作用する、
ことを多色液体トナーのうち、各色の液体トナー毎に順次行なうことを含む方法。
【請求項４】
請求の範囲第３項の方法であって、測定されたものと所望のべた及び中間調光学濃度との間の差が、予め選択されたそれぞれのしきい値より低下するまで、（ａ）−（ｊ）を反復することを含む方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項による方法であって、電磁エネルギーの放射はレーザビームの形式である方法。
【請求項６】
請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項による方法であって、電磁エネルギーの放射は少なくとも１個のＬＥＤの出力を含む方法。
【請求項７】
請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項による方法であって、フォトリセプタ表面から第２の表面に現像された画像の少なくとも一部を転写する工程を含み、べた及び中間調部分の光学濃度の測定は第２の表面、すなわち、中間転写材ないし紙等の最終基材の上での濃度の測定を含む方法。
【請求項８】
請求の範囲第７項による方法であって、第２の表面は最終基材を含む方法。
【請求項９】
請求の範囲第７項による方法であって、さらなる表面として中間転写部材を含む方法。
【請求項１０】
請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項による方法であって、予め定められた所望の中間調は５０パーセント中間調を含む方法。
【請求項１１】
請求の範囲第１項から第１０項のいずれか１項による方法であって、潜像はトナー粒子及びキャリヤ液を含む液体トナーを用いて現像される方法。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項による方法であって、第２の電圧は現像ローラ上の電圧である方法。
【請求項１３】
請求の範囲第１項から第１２項のいずれか１項による方法であって、べた光学濃度及び予め定められた中間調部分の見掛けの濃度はレーザパワーおよび第２の電圧のみを用いて調整される方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、静電イメージング装置の校正に関し、より詳しくは、モノクロイメージング装置は勿論カラーにも適した改良された校正方法に関する。
発明の背景
プリンタ及びコピアの様な電子写真イメージング機器の安定と校正には、多くの数の因子が影響する。一般的に、要求される画像濃度及び他の要求される特性を得るために幾つかの電圧が制御される。この様な電圧には、ローラ電圧、コロトロン電圧、又はスコロトロン電圧の様な潜像がその上に形成されるフォトリセプタを帯電させるための電圧が含まれる。液体及び粉末トナー現像の両者のための現像剤の電圧も制御される。更に、潜像の形成のためにフォトリセプタの選択的放電のために使用される光の強度の制御も、潜像の最適な形成において重要である。レーザプリンタにおいては、光の強度は、レーザパワーの制御を通じて制御される。
イメージング装置の反復使用では、システムの正しい動作を保持するためにフォトリセプタの帯電及び放電電圧の様な、上述の因子の幾つかは、規則正しい、徐々の変化を必要とするが、他の因子は時間又はイメージング装置の環境に依存しない。
イメージング装置の物理的パラメタを直接制御するのは適切でないことは証明されている。従って、校正方法が、一般に印刷された画像の色を制御するために使用される。
この技術において知られている様に、最終画像の色濃度は、一般に２つの因子、即ち、べた（ソリッド）印刷の光学濃度（ＯＤ）及びイメージング装置のルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）に依存する。ＬＵＴは、イメージング装置のドット（網点）利得、即ち、実際に印刷されたドット面積と対応するディジタル入力により定められるドット面積との差を主として補償する様に適合されている。
１つの既知の校正技術によれば、上述の電圧の１つは、最終画像のべた（ソリッド）光学濃度（ＯＤ）における変化に従って手動で変化させる。例えば、フォトリセプタと現像剤ローラとの間の電圧、これは「明るさ電圧」とも呼ばれるが、最終画像のべたＯＤに従って変化させてもよい。しかし、明るさ電圧は、最終画像のグレイレベル濃度バランスに影響するので、この技術は、高品質印刷に対して正確さが不十分である。
濃度バランスの不正確さは、色印刷において特に重大であり、ここでは色の間のバランスは、異なるベース色、例えば、シアン、マゼンタ、黄及び黒内の濃度バランスに対して極度に敏感である。従って、包括的な調節が行われる複雑な校正手順がイメージング装置に対して頻繁に実施されなければならない。新しいＬＵＴの誘導を一般に含む現存の校正手順は、高度に時間を消費し、典型的には実行するのに２，３時間を要する。
現存する校正技術の例は、米国特許第４，８３９，７２２号、第５，０７０，４１３号、第５，２５８，８１０号及び第５，２６２，８２５号明細書に記載されている。
発明の要約
従って、本発明の目的は、イメージング装置を提供することであり、特に、ルーチン校正中に新しいＬＵＴを引出す必要がなく、印刷された画像中に改良された色安定を生じる改良された色調節システムを使用するディジタル色印刷装置を提供することである。本発明は、特に、最終画像の色調された部分が装置のフォトリセプタ表面の選択的に放電された部分に対応する、「黒書込み」(write black)システムに対して適合している。
本発明は、電子写真イメージングにおける短期間の色不安定は、主としてべた印刷の光学濃度（以後「べたＯＤ」）における変化及び適切なルックアップ・テーブルにおける変化に起因するという事実を利用しており、このルックアップ・テーブルは、補正されていないディジタル画像に対するプリンタの正味のドット利得に対応するＬＵＴ、又はクロマリン補正されたディジタル画像に対応する入力に対するプリンタのドット利得に対応するＬＵＴであってもよい。ある与えられた色のべたＯＤは、最終画像におけるその与えられた色の濃度を制御するが一方ＬＵＴは最終画像におけるその与えられた色のグレイレベル分布を制御する。べたＯＤ及びＬＵＴの両方における不安定は、フォトリセプタの温度、帯電及び放電電圧の様なイメージング装置の物理的パラメタ及びトナー導電率のようなトナーパラメタにおける不安定により生じる。
本願の発明者は、レーザプリンタのべたＯＤ及びＬＵＴは、２つだけのプリンタパラメタ、即ち、レーザパワーと明るさ、即ち、現像、電圧を制御することにより効果的に制御できることを見出した。明るさ電圧は、フォトリセプタ上の電圧に対する現像剤、好ましくは現像剤ローラ上の電圧として定義される。
レーザパワー及び明るさ電圧の両方の制御は、効果的かつ効率的な色の制御方法であることが見出されたが、その理由は、明るさ電圧は、ＬＵＴに多少の影響を与えて主としてべたＯＤを制御するが一方、レーザパワーは、一旦それが完全露光点より高くなると、無視できる影響をべたＯＤに与えて、ドット利得の制御を通じて本質的にＬＵＴだけを制御するからである。べたＯＤは、未補正であると、２，３週間の期間にわたって３０パーセントを越えて変化し、かつ見掛けの光学濃度は、５０パーセントのグレイレベル、即ち、５０パーセントドット面積入力で、同じ期間にわたって２０パーセントを越えて変化するかも知れないことが見出された。
また、本願の発明者により、５０パーセントグレイレベルの光学濃度は、もしべたＯＤが本質的に一定レベルに維持されれば、最終画像のグレイレベルバランスを非常によく表わしていることも見出された。５０パーセントグレイレベル光学濃度の制御は、有効なＬＵＴに対して特に敏感な制御となるが、その理由は、典型的に最高のドット利得、即ち、実際のドット面積とディジタル入力に従ったドット面積との差は、略５０パーセントグレイレベルにあるからである。光学濃度を５０％グレイレベルに制御することは好ましいが、他のグレイレベル値の制御でも改善された見掛けのＬＵＴが得られる。
本発明は、従って、比較的迅速で、随意に自動化された補正手順の使用を含み、この手順は、べたＯＤ、即ち、べた印刷の光学濃度と最終画像の各色の５０パーセントグレイレベルの有効ＯＤとの測定を含むと共にレーザパワーと、測定された濃度に従った各色に対する明るさ電圧の好ましくは自動的な調節とを含む。
レーザパワーレベルは、べたＯＤに対して小さな影響しかもたないので、本発明の１つの好ましい実施例では、レーザパワー補正を用いるＬＵＴ調節は、べたＯＤは勿論ＬＵＴも典型的に変化させる明るさ電圧の補正によりべたＯＤが調節された後に好ましくは実施される。
本発明のこの好ましい実施例は、記載される様な所定の数の補正手順が順次に実施されるインタラクティブ調節手段をさらに含む。べたＯＤ及び、最終画像の各色の５０パーセントグレイレベルのＯＤは、各補正手順が実施された後に測定され、レーザパワー及び明るさ電圧の新しい値に基づいて新しい補正手順が実施される。この代りとして、好ましい実施例においては、補正手順の数は、固定されておらずに、インタラクティブ調節手順は、べたＯＤ及び各色の５０パーセントグレイのＯＤが所定のしきい値より下がると終了する。
本発明の代りの好ましい実施例においては、明るさ電圧及びパワー補正の両方は、同時に実施される。この実施例においては、明るさ電圧及びパワーにおける変化に関する５０パーセントグレイレベルＯＤの及びべたＯＤの偏導関数は、２つの未知数、即ち、明るさ電圧における所望の変化及びレーザパワー補正、における１組の２つの方程式を形成するのに使用される。これらの方程式は解かれて、計算された補正が行われる。好ましくは、この手順は、正確さの所望のレベルが達成されるまで反復される。
本発明の幾つかの局面は、印刷システムをシステムの元の校正曲線（ＬＵＴ）に整合する様に調節するときに思い付くことができる。これは、従来のシステム校正とは、システムのＬＵＴは、システムにおける物理的変化を補償するために変化することにおいて相違する。本発明のこれらの局面においては、与えられた画像が一旦中間調印刷に適しているビットモード表現に変換されて終うと、本発明によるシステムの校正はビットモードへの再変換を必要としない。他方、新しいＬＵＴの発生を含む先行技術の校正では、新しいＬＵＴに従って全部の画像はビットモードへ再変換されなければならない。
本発明は、プリンタシステムにおいて最も有益であるが、本発明の一般原理はコピアシステムにも適用できる。この様なシステムにおいては、５０％（又は他の適当なグレイレベル）連続的トーングレイレベルをもつ部分及び完全濃度をもつ部分を含むテストシートがイメージングされる。この画像はコピアにより走査され、かつ中間調印刷される。印刷された画像の測定されたＯＤに基づいて、上述の様に明るさ電圧及びレーザパワーが調節される。
更に、本発明は、潜像を形成するためフォトリセプタを放電させる他の手段を使用するシステムにも適用できる。例えば、ＬＥＤ放電機構を使用するシステムにおいては、レーザパワーの代りにＬＥＤのパワー出力が変化する。
加えて、べたＯＤを変えることなく、グレイレベル曲線において小さな変化を生じさせることがしばしば要求される。この様な要求は、例えば、プリンタにおけるものと異なるＬＵＴに画像をビットマップし終ったとき起こる。この様な場合、画像の階調品質は多少異なり、例えば、印刷された画像の新鮮なトーンに影響する。１つ以上の色の５０％グレイレベルにおける変化は、この影響を補償するのに使用できる。好ましくは、上述の所望の１組の方程式を解き、グレイレベルＯＤにおける所望の変化をグレイレベルＯＤ及びべたＯＤにおける誤差の代りに入れる。
従って、本発明の好ましい実施例によればイメージング装置を調節する方法が提供され、この方法は、
（ａ）フォトリセプタ表面を第１の電圧に帯電させ、
（ｂ）帯電したフォトリセプタの部分を、制御可能な出力をもつレーザビームで選択的に放電させ、フォトリセプタ表面上に予め画定された静電テスト潜像を形成し、
（ｃ）第１の電圧と異なる第２の電圧を用いて、フォトリセプタ表面の選択的に放電した部分の上に帯電したトナー粒子の層を現像し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を用意し、
（ｄ）べた印刷部分及び所定のグレイレベル部分を含む現像されたテスト画像の複数の部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｅ）測定されたべた及びグレイレベル光学濃度を所定の、所望の、べた及びグレイレベル光学濃度と比較し、
（ｆ）測定されたものと所定のべた及びグレイレベル光学濃度との間の比較に基づいて第２の電圧とレーザビームのパワーを調節することを含む。
本発明のこの実施例の好ましい変形においては、この方法は更に、
（ｇ）測定されたものと、所望のべた及びグレイレベル光学濃度との間の差が、予め選択されたそれぞれのしきい値より低下するまで（ａ）−（ｆ）を反復することを含む。
本発明の更に好ましい実施例に従えば、イメージング装置を調節する方法が提供され、この方法は、
（ａ）フォトリセプタ表面を第１の電圧に帯電させ、
（ｂ）帯電されたフォトリセプタの部分を、制御可能な出力をもつレーザビームで選択的に放電させ、フォトリセプタ表面上に予め画定された静電テスト潜像を形成し、
（ｃ）第１の電圧と異なる第２の電圧を用いて、フォトリセプタ表面の選択的に放電した部分の上に帯電したトナー粒子の層を現像し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を用意し、
（ｄ）現像されたテスト画像のべた印刷部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｅ）測定されたべた光学濃度を所定の、所望の、べた光学濃度と比較し、
（ｆ）もし、見掛けのべた光学濃度と所望のべた光学濃度との間の差が予め選択されたしきい値より高ければ、
（ｆ１）見掛けのべた光学濃度と所望のべた光学濃度との間の差に従って、第２の電圧を調節し、
（ｆ２）（ａ）−（ｆ）を反復し、
（ｇ）現像されたテスト画像の所定のグレイレベル部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｈ）測定された所定のグレイ光学濃度を所定の、所望の、所定グレイ光学濃度と比較し、
（ｉ）もし、見掛けの所定のグレイ光学濃度と所望の、所定グレイ光学濃度との間の差が予め選択されたしきい値より高ければ、
（ｉ１）見掛けの所定グレイ光学濃度と所望の、所定グレイ光学濃度との間の差に従って第２の電圧を調節し、
（ｉ２）（ａ）−（ｉ）を反復することを含む。
本発明の更に好ましい実施例に従えば、イメージング装置を調節する方法が提供され、この装置は、第１の電圧に帯電されるフォトリセプタと、帯電されたフォトリセプタ表面の部分を選択的に放電して、その上に静電テスト潜像を形成する制御可能な出力パワーをもつレーザ走査器と、フォトリセプタ表面に係合して第１の電圧と異なる第２の電圧に帯電され、フォトリセプタ表面の選択的に放電された部分の上に帯電したトナー粒子の層を用意し、これによりテスト潜像に対応する現像されたテスト画像を形成する現像剤とを含み、この方法は、
（ａ）べた印刷部分及び所定のグレイレベル部分を含む現像されたテスト画像の複数の部分の見掛けの光学濃度を測定し、
（ｂ）測定されたべた及びグレイレベル光学濃度を所定の、所望の、べた及びグレイレベル光学濃度と比較し、
（ｃ）測定されたものと、所望のべた及びグレイレベル光学濃度との間の比較に基づいて第２の電圧とレーザビームのパワー出力を調節することを含む。
本発明の実施例の好ましい変形においては、この方法は更に、
（ｄ）測定されたものと、所望のべた及びグレイレベル光学濃度との間の差が、予め選択されたそれぞれのしきい値より低下するまで（ａ）−（ｃ）を反復することを含む。
本発明の好ましい実施例においては、見掛けの光学濃度の測定は、フォトリセプタ上の見掛けの光学濃度の測定を含む。
本発明のいくらかの実施例においては、この方法は更に、現像されたテスト画像の少なくとも本質的部分をフォトリセプタ表面からもう１つの基板上へ転写することを含む。好ましくは、この様な実施例においては、見掛けの光学濃度の測定は、もう１つの基板上の見掛けの光学濃度の測定を含む。
本発明の好ましい実施例においては、所定のグレイレベルは、５０パーセント入力グレイレベルを含む。
【図面の簡単な説明】
本発明は、図面と共に解釈することにより以下の詳細な説明からより完全に理解され、認められるであろう、ここに
図１は、本発明の好ましい実施例に従って構成され動作する静電イメージング装置の単純化された断面図、
図２は、図１の装置の単純化された拡大断面図、
図３は、本発明に従った色調節システムの概略のブロック図、
図４Ａは、本発明の好ましい実施例に従がったインタラクディブ調節手順の概略の流れ図、
図４Ｂは、本発明の代りの好ましい実施例に従がった調節手順の概略の流れ図、
図５Ａは、典型的な正常及びコロマリンのＬＵＴ曲線の概略図、
図５Ｂは、典型的なドット利得曲線の概略図、
図６は、明るさ電圧の関数としての黒及び黄光学濃度を示す曲線の概略図、
図７は、レーザ出力の関数としての黒及び黄光学濃度を示す曲線の概略図、
図８は、５０パーセントグレイレベルに対する明るさ電圧の関数としての黒及び黄ドット利得を示す曲線の概略図、
図９は、５０パーセントグレイレベルに対するレーザ出力の関数としての黒及び黄ドット利得を示す曲線の概略図である。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明の好ましい実施例に従って構成され動作する多色静電イメージングシステムを示す図１及び図２を参照する。図１及び図２に示す様に、典型的に回転ドラム１０上に取付けられるイメージングシート、好ましくは有機フォトリセプタ１２が備えられる。ドラム１０は、電動機等（図示なし）により、その軸の回りに、矢印１８の方向に回転し、シートフォトリセプタ１２の表面を帯電させるのに適合した、帯電装置１４、好ましくはコロトロン、スコロトロン又はローラ帯電器又は当該技術で知られた他の適当な帯電装置を通り過ぎる。再生されるべき画像は、イメジャー１６により帯電された表面１２上へ集光され、光により照射された領域の光導電対を少なくとも部分的に放電させ、これにより静電潜像を形成する。従って、潜像は通常、第１の電位の画像領域と他の電位の背景領域を含む。
フォトリセプタシート１２は、当該技術で知られている様に、それぞれの材料の層のどの様な配列を用いてよく、しかし、好ましい実施例では、複数層のいくらかは、ドラム１０上への取付けを容易にするためシートの両端から除去される。
この好ましいフォトリセプタシート及びそれをドラム１０上に取付ける好ましい方法は、１９９４年９月７日に出願され、一連番号第０８／３０１，７７５号が付与されたベリンコフ等（Belinkov et al.）の共に係属している出願、「イメージング装置及びそのためのフォトリセプタ」（及び対応する他の国）に記載され、この開示はここに引用して組入れる。代替としてフォトリセプタ１２は、ドラム１０上に付着させて、連続した表面を形成してもよい。更に、フォトリセプタ１２は、例えば、セレンの化合物を基材とした非有機型光導電体でもよい。
本発明の好ましい実施例では、イメージング装置１６は、変調されたレーザビーム走査装置、又は当該技術で知られた様な他のレーザイメージング装置又は当該技術で知られたＬＥＤイメージング装置でもよい。走査装置１６のパワー出力は、次に述べる様に電源２０２により好ましくは制御される。
また、ドラム１０及びフォトリセプタシート１２に関連しているのは、本発明の好ましい実施例では、多色液体現像剤噴霧装置２０、現像組立体２２、色特定清浄ブレード組立体３４、背景清浄位置２４、帯電スキージ２６、背景放電装置２８、中間転写部材３０、清浄装置３２、及び随意には、中性化ランプ組立体３６である。
現像組立体２２は、好ましくは現像ローラ３８を含む。現像ローラ３８は好ましくはフォトリセプタ１２から離れており、これにより、これらの間に典型的には４０から１５０マイクロメータの間隙を形成し、かつ画像と画像の背景領域の中間の電位に帯電される。現像ローラ３８は、従って、適当な電圧に維持されると、静電潜像の現像を助けるために電界を印加する様に動作可能である。
現像ローラ３８は、典型的には、矢印４０で示す様に、ドラム１０と同じ方向に回転する。この回転は、シート１２の表面と現像ローラ３８が、これらの間隙において反対の速度をもつようにする。
多色液体現像剤噴霧組立体２０は、その動作及び構造は米国特許第５，１１７，２６３号明細書に詳細に記載され、その開示はここに引用して組入れられるが、組立体２０はピボットできるように軸４２上に取付けられ、これにより電気的に帯電された着色トナー粒子を含む液体トナーのスプレーが現像ローラ３８の部分、フォトリセプタ１２の部分に指向されるか、又はフォトリセプタ１２と現像ローラ３８の間の現像領域４４へ直接指向できるようにする。この代りに、組立体２０は固定してもよい。好ましくは、スプレーは現像ローラ３８の部分の上に指向される。
色特定清浄ブレード組立体３４は、現像ローラ３８と関連して動作し、現像後にその上に残留する各着色トナーの残余量を別個に除去する。ブレード組立体３４の各々は、それに対応した色のトナーが噴霧組立体２０により現像領域４４へ供給されたときだけ選択的に現像ローラ３８と関連した動作に入る。清浄ブレード組立体の構造と動作はＰＣＴ公報ＷＯ  ９０／１４６１９及び米国特許第５，２８９，２３８号明細書に記載され、これらの開示は、ここに引用して組入れる。
各清浄ブレード組立体３４は、トナー指向部材５２を含み、これは現像ローラ３８から清浄ブレード組立体３４により除去されたトナーを各色に対する別個の収集容器５４，５６，５８及び６０へ指向し、種々の現像剤が色の混合により汚染されるのを防止する。収集容器によって収集されたトナーは、対応するトナー溜め５５，５７，５９及び６０へリサイクルされる。最終のトナー指向部材６２は、常に現像ローラ３８と係合し、そこで収集されたトナーは収集容器６４へ供給され、その後分離器６６を経由して溜め６５へ供給されるが、分離器６６は比較的に清浄なキャリヤ液を種々の着色されたトナー粒子から分離する動作をする。この分離器６６は代表的には米国特許第４，９８５，７３２号明細書に記載された型式のものでよく、その開示はここに引用して組込れる。
本発明の好ましい実施例においては、その開示はここに引用して組入れられる米国特許第５，２５５，０５８号明細書に記載されている様に、イメージング速度が極めて高い場合には、代表的には逆転ローラ４６と流体噴霧装置４８を含む背景清浄位置２４が設けられる。矢印５０で示す方向に回転する逆転ローラ４６は、光導電ドラム１０の画像の電位と背景領域との中間の電位へ電気的にバイアスされているが、現像ローラの電位とは異なる。逆転ローラ４６は、好ましくはフォトリセプタシート１２とは間隔を置いており、これにより代表的には４０から１５０マイクロメータの間隙をそれとの間に形成している。
流体噴霧装置４８は、液体トナーを溜め６５からコンジット８８を経由して受け、好ましくは着色されていないキャリア液をシート１２と逆転ローラ４６との間の間隙へ供給する。流体噴霧装置４８により供給される液体は、現像組立体２２によりドラム１０から除去される液体にとって代り、従って、逆転ローラ４６は、帯電した着色トナー粒子を電気泳動により潜像の背景領域から除去することが可能になる。余分の液体は、逆転ローラ４６から液体指向部材７０により除去されるが、この液体指向部材７０は種々の色のトナー粒子を含む余分の液体を収集するために絶え間なく逆転ローラ４６と係合しており、収集された余分の液体は次には収集容器６４及び分離器６６を経由して溜め６５へ供給される。
参照番号４６，４８，５０及び７０において具体化されている装置は、低速システムにとっては要求されないが、高速システムにおいては含まれるのが好ましい。
好ましくは、電気的にバイアスされたスキージローラ２６は、シート１２の表面に対して押し進められ、液体キャリアを背景領域から除去し、また画像をコンパクトにし、かつ画像領域において、そこから液体キャリアを除去する。スキージローラ２６は、当該技術において周知のように、好ましくは、弾性で僅かに導電性の高分子材料で形成され、また好ましくは、トナー粒子上の電荷の極性と同じ極性をもち、数百から２，３千ポルドの電位に帯電される。
放電装置２８は、主として電気的破壊を減少させ、かつ画像の中間転写部材３０への転写を改善するため、シート１２上に残留する電圧を放電する光でシート１２を照射するように動作する。黒書込みシステムにおけるこの様な装置の動作は、米国特許第５，２８０，３２６号明細書に記載され、その開示は、ここに引用して組込れる。
図１及び２は更に、典型的には４個の異なる溜め５５，５７，５９及び６１から着色トナーの別個の供給を受ける多色トナー噴射組立体２０を示している。図１は、典型的には、黄、マゼンタ、シアン及び随意に黒のそれぞれの色を含む４個の異なる着色トナー溜め５５，５７，５９及び６１を示す。着色トナーを多色噴霧組立体２０へ供給するための所望の圧力を与えるためにそれぞれの供給コンジット９８，１０１，１０３及び１０５に沿ってポンプ９０，９２，９４及び９６を備えてもよい。代替として、好ましくは３レベル噴霧組立体である多色トナー噴霧組立体２０は、６個までの異なる溜め（図示なし）から着色トナーの供給を受け、これにより標準の処理カラーに加えて注文による着色トナーの供給が可能となる。
本発明で使用するトナーの好ましい型式は、米国特許第４，７９４，６５１号明細書の例１に記載され、その開示は、ここに引用して組込まれるが、あるいは当該技術において周知の様にその変形もある。着色液体現像剤として、カーボンブラックは当該技術において周知の様に色顔料により置き換えられる。液体トナー及び、上に示した様に、粉末トナーを含む他のトナーも代りとして採用してもよい。好ましい液体トナーもまた、種々の特許及び特許出願に記載され、これらはここで引用され及び／又はここに引用して組入れられ、これらはまた、本発明を利用する装置、方法及びトナーの好ましい実施例の追加の詳細を含んでいる。
現像剤ローラ３８及び逆転ローラ４６を帯電させる電力は、以下に述べる様に明るさ電圧源２０４により制御される。
中間転写部材３０は、多層転写部分をもつどの様な適当な中間転写部材でもよく、この様なものは次に述べ、又は米国特許第５，０８９，８５６号又は第５，０４７，８０８号明細書又は１９９５年１月１１日に出願され、「イメージング装置及びそのための中間転写ブランケット」と題する米国特許出願第０８／３７１，１１７号に記載され、それらの開示は、ここに引用して組入れる。部材３０は、画像保持表面からそこへ画像を静電的に転写するために適当な電圧と温度に維持される。中間転写部材３０は、画像を、紙の様な最終基板７２へ好ましくは熱と圧力により転写するため好ましくは圧力ローラ７１と提携する。
清浄装置３２は、フォトリセプタ１２の表面を清浄に洗落す様に動作し、好ましくは、清浄ローラ７４、洗落し工程で援助のため極性のない清浄液をスプレーする噴霧器７６及び光導電性表面の清浄を完了するワイパブレード７８を含む。当該技術で知られたどの様な合成樹脂で形成されてもよい清浄ローラ７４は、この目的のため矢印８０で示す様にドラム１０と同じ方向に駆動され、これによりローラの表面がフォトリセプタの表面を洗い落とす。フォトリセプタシート１２の表面に残されたどの様な残余電荷も光導電性表面を随意の中和化ランプ組立体３６からの光を照射することにより除去してもよく、この組立体３６は実際問題としては要求されなくてもよい。
本発明の好ましい実施例においては、与えられた色の各画像が現像された後、この単一色画像は中間転写部材３０へ転写される。それぞれ異る色のそれに引続く画像は前の画像と整合して中間転写部材３０上へ順次に転写される。所望の画像の全部がその上へ転写されると、完全な多色画像が転写部材３０から基板７２へ転写される。押圧ローラ７１は、複合画像の基板７２への転写が行われるときに、中間転写部材３０と基板７２との間の動作のための係合を生じさせるだけである。この代替として、各単一色画像は、中間転写部材を経由して基板に別個に転写される。この場合、基板は、各色に対して１回機械を介して供給され又はプラテン上に保持されて画像転写の間、中間転写部材３０と接触させられる。
本発明は、使用される特定の型式の画像形成システムに限定されることはなく、本発明は画像形成表面上に液体トナー画像を形成するどの様な適当なイメージングシステムにも、また本発明のいくつかの局面に対しては、粉末トナーシステムにも有益であることを理解すべきである。画像形成システムに対する上に述べた特定の詳細事項は、本発明を実施する最良の態様の一部として含まれ、しかし、本発明の多くの局面は、電子写真印刷及び複写に対して当該技術において知られた広範囲のシステムに適用できる。
さて、図３を参照すると、本発明の好ましい実施例に従った色調節システムが概要として示される。色調節システムは、処理装置２００を含み、これは次に述べる適当な制御信号を使用して電源２０２及び明るさ電圧源２０４を制御する。電源２０２は、処理装置２００からの制御信号に従って走査装置に供給される電力を制御することにより、走査装置１６におけるレーザ又はＬＥＤの出力パワーを制御する。明るさ電圧源２０４は、処理装置２００からの制御信号に従って現像剤ローラ３８上と逆転ローラ４６上の電圧を制御するが、現像剤ローラ３８と逆転ローラ４６との間の電圧、即ち、使用幅を本質的に一定に維持する。逆転ローラ４６の動作は、より詳細には米国特許第５，２５５，０５８号明細書に記載され、その開示は、ここに引用して組入れる。
逆転ローラ４６の使用は、これは主として高速プリンタにおいてであるが、随意であり、また本発明は逆転ローラを含まないシステムにも適用でき、ここでは明るさ電圧源は現像剤ローラ３８上の電圧だけを制御する。
本発明に従えば、処理装置２００は、好ましくは画像濃度センサ２０６と提携し、このセンサ２０６は、以下に述べる様に、イメージング装置により作られるそれぞれ異なるテスト画像の光学濃度を測定し、対応する電気的入力を処理装置２００へ与える。画像濃度センサ２０６は好ましくは、圧力ローラ７１に関して固定位置に取付けられ、図２に示す様に最終基板７２の印刷される部分と並置できるようにする。代替として、センサ２０６は、フォトリセプタ１２上又は中間転写部材３０上に形成される画像を見るために取付けることができる。
処理装置２００は、センサ２０６からの入力を所定の、所望の画像特性と比較し、この比較に基づいて、各色に対する明るさ電圧における及びレーザ又はＬＥＤパワー（ＬＰ）における必要な補正を決定する。処理装置２００は上述の制御信号を、以下に図４Ａ及び４Ｂを参照して述べる様に、要求される補正に応答して発生する。
さて図４Ａを参照すると、ここには本発明の１つの好ましい実施例に従った処理装置２００により使用されるインタラクティブ調節手順の要求が示される。図４Ａに概略が示されるインタラクティブ手順は、印刷プロセスに含まれるベース色のどれか又は全部、例えば、シアン、マゼンタ、黄及び黒、又は他の色に適用できる。この手順は、それぞれ異なる色に対して、連続的に適用され、これにより全体の手順が、次の色に適用される前にある与えられた１つの色に適用されるようにするか、又は並列に適用され、これにより、次のインタラクションが適用される前にある与えられた１つのインタラクションがベース色の全部に適用されるようにすることができる。
図３及び図４Ａを参照すると、ある与えられた１つの色のべたテストサンプルと５０パーセント入力グレイテストサンプルとの見掛けの光学濃度が画像センサ２０６により連続的に又は並列に印刷され、かつ測定され、対応する信号が発生されて処理装置２００へ送られる。処理装置２００は、次に測定された光学濃度を、好ましくは処理装置２００と提携するメモリに記憶されている対応する、所望の光学濃度と比較する。この記憶されている光学濃度は、所定の画像特性、即ちべた光学濃度及びルックアップテーブル（ＬＵＴ）を表わす所定の値をもつ。例えば、もしＬＵＴが図５Ａの上の曲線により概要が示されるものであれば、５０パーセント入力グレイレベルの所望の濃度は、べた濃度の略７５パーセント、即ち７５パーセントドット面積に等しい。代替として、この比較は、典型的なシステムドット利得に対して既に補正された値と行なうことができる。
図５Ｂは、典型的なドット利得曲線の概要を示す。図５Ｂに明瞭に示される様に、ドット利得は、５０パーセントグレイのディジタル入力レベルで最大に達する。従って、５０パーセントグレイレベルは、色調節にとって特に有益であるが、それはこのレベルで、ドット利得における不正確さが最も明白であるからである。
図３及び図４Ａに戻って参照する。もし測定されたべた濃度が所望のべた濃度にマッチしなければ、処理装置２００は明るさ制御信号を明るさ電圧源２０４に対して発生し、電圧源２０４は明るさ電圧、即ち、現像剤ローラ３８の電圧と逆転ローラ４６（もし存在すれば）の電圧を変更する。明るさ電圧が変更された後、新しいテストサンプルが印刷され、濃度センサ２０６により測定され、上述の様に処理装置２００により比較される。次に、もし測定された５０パーセントグレイ濃度が、適切なＬＵＴから予め定められた所望値にマッチしなければ、処理装置２００は電力制御信号を電源２０２に対して発生し、電源２０２は、これに従って、走査器１６の電力出力を変更する。
もし、べた濃度とグレイレベル濃度の両方が所望値とマッチすれば、調節プロセスは完了する。もし明るさ電圧又はレーザ出力のどちらかが変化すると調節手順は第２のインタラクションへ進み、ここで新しいテストサンプルが印刷されてセンサ２０６により再測定され、そして上述のシーケンスが反復される。この調節手順は、好ましくは、所望のレベルの正確さが、べた濃度と５０パーセントグレイ濃度の両方に対して得られるまで反復される。これに加えて、又はこの代りに、調節手順は、所望の正確さを得るために通常要求される様な所定数のインタラクションを含んでもよい。
本発明の特に好ましい実施例においては、図４Ｂに示す様に、走査器パワーと明るさ電圧の両方が同時に変更される。この方法においては、テストパターンの印刷の後、べたＯＤとグレイレベルＯＤの両方が測定され、所望値と比較される。もし、これらが同じであれば、再校正の必要はない。もし、これらが相違すれば、そこで次の方程式が、レーザパワー（δＰ）と明るさ電圧（δＶ）における所望の変化に対して解かれる。
ＯＤ（べた）＋δＶ*（ｄＯＤ（べた）／ｄＶ）＋δＰ*（ｄＯＤ（べた）／ｄＰ）＝所望ＯＤ（べた）    及び
ＯＤ（グレイ）＋δＶ*（ｄＯＤ（べた）／ｄＶ）＋δＰ*（ｄＯＤ（グレイ）／ｄＰ）＝所望ＯＤ（グレイ）
導関数ｄＯＤ（べた）／ｄＶ，ｄＯＤ（べた）／ｄＰ，ｄＯＤ（グレイ）／ｄＶ及びｄＯＤ（グレイ）／ｄＰは、明るさ電圧又はレーザ又はＬＥＤパワーに関するそれぞれのＯＤの測定又は計算された偏導関数である。
本発明の実際的なバージョンにおいては、これら導関数は、問題の変数に対するＯＤの曲線に適合する一次（線形）である。
本発明の代りの実施例においては、図４Ａ又は４Ｂの調節手順は、半自動的に実施され、これにより濃度センサ２０６の動作はイメージング装置の使用者により制御される。本発明のこの実施例に従えば、調節手順におけるインタラクションの数は、使用者が印刷されたサンプルの色濃度を測定するために濃度センサ２０６を動作させる回数により決定される。本発明のこの実施例の１つの変形においては、濃度センサ２０６はハンドヘルド装置に含まれ、この装置は印刷されたサンプル上の使用者により選択された位置に当てられる。本発明のこの実施例の別の変形においては、濃度センサ２０６は、印刷された最終基板７２と又はフォトリセプタ１２上に形成される画像と並置できる様にイメージング装置上に固定して取付けられ、又は図２に示す様に中間転写部材３０上に取付けられる。
図６−９は、印加される明るさ電圧及びレーザパワーの関数としてべたＯＤと５０パーセントグレイ（ドット領域として示される）のＯＤの概要を示す。図６は、ＯＤをレーザパワーの関数として示し、図７は、ＯＤを明るさ電圧の関数として示し、図８は、５０％グレイのＯＤをレーザパワーの関数として示し、図９は５０％グレイのＯＤを明るさ電圧の関数として示す。本発明の好ましい実施例においては、図６−９に示される関係は、処理装置２００により適切な明るさ電圧及びパワーの補正を決定するのに使用される。図６−９の各々において、上方の曲線は黒印刷に対応し、底部の曲線は黄印刷に対応する。他の印刷される色、例えば、シアン及びマゼンタの曲線も同様であることが認められるべきである。
図６−９は、５０パーセントグレイレベルの有効ドット面積は、本質的に線形にレーザパワーと明るさ電圧の両方に依存しているが、画像の光学濃度は本質的に明るさ電圧によってのみ制御されることを示している。従って、上に述べたシーケンスは、これにより明るさ電圧の調節がレーザパワーの調節の前に行われるが、これは好ましいシーケンスである。一旦所望の光学濃度が達成されると、明るさ電圧制御を使用して、それに引続くレーザパワーの変化にも拘わらず同じ光学濃度が維持される。
代替として、図４Ｂの方法は、明るさ電圧とレーザ又はＬＥＤパワーの両方についてＯＤの変化を既に考慮に入れている。
本発明は、グレイレベルＯＤにおける変化を用いて記載されているが、ドットサイズに対する測定及び調節は、パワーレベルを変えることにより行なうことができることを理解すべきである。この変形は図８及び９に基づいている。グレイレベルＯＤ曲線は、形において図８及び９と同様であることを理解すべきである。
当該技術において知られている様に、イメージング装置により使用されるルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）は、好ましくはクロマリンドット利得からイメージング装置のドット利得への変換を含んでいる。この様なＬＵＴが使用されるときは、イメージング装置は、既にクロマリンに対して補正されているディジタル入力と両立する。
本発明は、明細書及び上に述べた例によって限定されないことを当業者により認められるべきである。むしろ本発明の範囲は以下に続く請求の範囲によってのみ画定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図９】
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【図７】
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【図８】
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