(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）黒色分離を表す黒色記号付け材料、及び非黒色分離を表す非黒色記号付け材料を用いて、画像受容部上で、テストパターンの第１の領域及びテストパターンの第２の領域を記号付けし、
（ｂ）光源で前記第１の領域を照射して、反射された光線を検知し、
（ｃ）光源で前記第２の領域を照射して、反射された光線を検知し、そして、
（ｄ）前記第１の領域で反射された光線と、前記第２の領域で反射された光線を比較することによって、前記非黒色分離及び前記黒色分離の間のレジストレーションを決定するステップを含み、
前記ステップ(ａ)が、更に、
（ｅ）黒の記号付け材料及び非黒色記号付け材料を用いて、前記画像受容部の上の前記テストパターンの第３の領域及び第４の領域を記号付けするステップ、を含み、
更に、
（ｆ）前記第３の領域を光源で照射して、反射された光源を検知し、
（ｇ）前記第４の領域を光源で照射して、反射された光線を検知し、そして、
（ｈ）前記第３の領域によって反射された光線と、前記第４の領域によって反射された光線を比較することによって、ステップ(ｄ)で決定されたレジストレーションに垂直な方向における、非黒色分離と黒色分離の間のレジストレーションを決定する、ステップを含み、
前記ステップ(ａ)及び(ｅ)が、更に、前記テストパターンの各領域に記号付けするための、
（ｉ）別々のステップで、しかし、順不同で、複数の平行な黒バーと複数の平行な非黒色バーを記号付けするステップを含み、
各黒バーが、ほぼ等しい幅を持ち、互いにほぼ等しい間隔があけられ、
各黒バーの間の間隔が、ほぼ、各黒バーの幅と等しく、
各非黒色バーが、ほぼ等しい幅を持ち、互いにほぼ等しい間隔があけられ、
非黒色バーの幅が、黒バーの幅の約１．５倍であり、
各非黒色バーの間の間隔が、黒バーの幅の約０．５倍であり、そして、
複数の平行な黒バー、及び、複数の平行な非黒色バーが、前記平行な方向に直交する方向において最も右の非黒色バーの右端縁が、前記直交する方向において最も右の黒バーの左端縁と一致するように配置される、ものであり、
前記ステップ(ａ)が、更に、
(ｊ)前記第１の領域に対して約１８０度回転した状態で、前記第２の領域を記号付けするステップを含み、そして、
前記ステップ(ｅ)が、更に、
(ｋ)前記第１の領域に対して約９０度回転した状態で、前記第３の領域を記号付けし、そして、
(ｌ)前記第１の領域に対して約２７０度回転した状態で、前記第４の領域を記号付けする、ステップを含む、
多色記号付けプラットフォームでレジストレーションを測定するための方法。
【請求項２】
（ａ）黒色分離を表す黒色記号付け材料、及び非黒色分離を表す非黒色記号付け材料を用いて、画像受容部上で、テストパターンの第１の領域及びテストパターンの第２の領域を記号付けし、
（ｂ）光源で前記第１の領域を照射して、反射された光線を検知し、
（ｃ）光源で前記第２の領域を照射して、反射された光線を検知し、そして、
（ｄ）前記第１の領域で反射された光線と、前記第２の領域で反射された光線を比較することによって、前記非黒色分離及び前記黒色分離の間のレジストレーションを決定するステップを含み、
前記ステップ(ａ)が、更に、
（ｅ）黒の記号付け材料及び非黒色記号付け材料を用いて、前記画像受容部の上の前記テストパターンの第３の領域及び第４の領域を記号付けするステップ、を含み、
更に、
（ｆ）前記第３の領域を光源で照射して、反射された光源を検知し、
（ｇ）前記第４の領域を光源で照射して、反射された光線を検知し、そして、
（ｈ）前記第３の領域によって反射された光線と、前記第４の領域によって反射された光線を比較することによって、ステップ(ｄ)で決定されたレジストレーションに垂直な方向における、非黒色分離と黒色分離の間のレジストレーションを決定する、ステップを含み、
ステップ(ｂ)、(ｃ)、(ｆ)、及び、(ｇ)で用いられる光源が、非黒色分離に対して補色の光線で領域を照射する、
多色記号付けプラットフォームでレジストレーションを測定するための方法。
【請求項３】
（ａ）黒色分離を表す黒の記号付け材料、及び、非黒色分離を表す非黒色記号付け材料を用いて、画像受容部上のテストパターンの第１の領域を記号付けし、
（ｂ）前記第１の領域を光源で照射し、反射された光線を検知し、そして、
（ｃ）前記第１の領域によって反射された光線と、第１の格納された既知の基準値を比較することによって、前記非黒色分離及び前記黒色分離の間のレジストレーションを決定するステップを含み、
前記ステップ(ａ)が、更に、
(ｄ)前記黒記号付け材料、及び、前記非黒色記号付け材料を用いて、前記画像受容部上の前記テストパターンの第２の領域、第３の領域、及び、第４の領域を記号付けするステップを含み、
更に、
(ｅ）前記光源で前記第２の領域を照射し、反射された光線を検知し、
(ｆ)前記第２の領域によって反射された光線と、第２の記憶された既知の基準値を比較することによって、前記非黒色分離と前記黒色分離の間の、ステップ(ｃ)で決定されたレジストレーションとは反対方向のレジストレーションを決定し、
(ｇ)前記光源で前記第３の領域を照射し、反射された光線を検知し、
(ｈ)前記第３の領域によって反射された光線と、第３の記憶された既知の基準値を比較することによって、前記非黒分離と前記黒色分離の間の、ステップ(ｃ)で決定されたレジストレーションに垂直方向のレジストレーションを決定し、
(ｉ)前記光源で前記第４の領域を照射し、反射された光線を検知し、そして、
(ｊ)前記第４の領域によって反射された光線を、第４の記憶される既知の値と比較することによって、非黒色分離と黒色分離の間の、ステップ(ｈ)で決定されたレジストレーションとは反対方向のレジストレーションを決定する、ステップを含み、
前記ステップ(ａ)及び(ｄ)が、更に、前記テストパターンの各領域を記号付けするための、
(ｋ)別々のステップで、しかし、順不同で、複数の平行の黒バー、及び、複数の平行の非黒色バーを記号付けするステップを含み、
各黒バーが、ほぼ等しい幅を持ち、互いに、ほぼ等しく間隔があけられ、
各黒バーの間の間隔が、ほぼ、各黒バーの幅と等しく、
各非黒色バーが、ほぼ等しい幅を持ち、互いに、ほぼ、等しく間隔があけられ、
非黒色バーの幅が、黒バーの幅の約１．５倍であり、
各非黒色バーの間隔が、黒バーの幅の約０．５倍であり、そして、
複数の平行黒バー、及び、複数の平行非黒色バーが、前記平行な方向に直交する方向において最も右の非黒色バーの右端縁が、前記直交する方向において最も右の黒バーの左端縁と一致するように配置されており、
前記ステップ(ｄ)が、更に、
(ｌ)前記第２の領域を、前記第１の領域に対して、約１８０度回転した状態で記号付けし、
（ｍ）前記第３の領域を、前記第１の領域に対して、約９０度回転した状態で記号付けし、そして、
(ｎ)前記第４の領域を、前記第１の領域に対して、約２７０度回転した状態で記号付けする、ステップを含む、
多色記号付けプラットフォームでレジストレーションを測定するための方法。
【請求項４】
（ａ）黒色分離を表す黒の記号付け材料、及び、非黒色分離を表す非黒色記号付け材料を用いて、画像受容部上のテストパターンの第１の領域を記号付けし、
（ｂ）前記第１の領域を光源で照射し、反射された光線を検知し、そして、
（ｃ）前記第１の領域によって反射された光線と、第１の格納された既知の基準値を比較することによって、前記非黒色分離及び前記黒色分離の間のレジストレーションを決定するステップを含み、
前記ステップ(ａ)が、更に、
(ｄ)前記黒記号付け材料、及び、前記非黒色記号付け材料を用いて、前記画像受容部材上の前記テストパターンの第２の領域、第３の領域、及び、第４の領域を記号付けするステップを含み、
更に、
(ｅ）前記光源で前記第２の領域を照射し、反射された光線を検知し、
(ｆ)前記第２の領域によって反射された光線と、第２の記憶された既知の基準値を比較することによって、前記非黒色分離と前記黒色分離の間の、ステップ(ｃ)で決定されたレジストレーションとは反対方向のレジストレーションを決定し、
(ｇ)前記光源で前記第３の領域を照射し、反射された光線を検知し、
(ｈ)前記第３の領域によって反射された光線と、第３の記憶された既知の基準値を比較することによって、前記非黒分離と前記黒色分離の間の、ステップ(ｃ)で決定されたレジストレーションに垂直方向のレジストレーションを決定し、
(ｉ)前記光源で前記第４の領域を照射し、反射された光線を検知し、そして、
(ｊ)前記第４の領域によって反射された光線を、第４の記憶される既知の値と比較することによって、非黒色分離と黒色分離の間の、ステップ(ｈ)で決定されたレジストレーションとは反対方向のレジストレーションを決定する、ステップを含み、
ステップ(ｂ)、(ｅ)、(ｇ)、及び、(ｉ)で用いられる前記光源が、前記非黒色分離に対して補色の光線で、前記領域を照射する、
多色記号付けプラットフォームでレジストレーションを測定するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、デジタルレンダリングシステムに関連し、より詳細には多色記号プラットフォームでカラーレジストレーションを測定し、レジストレーションエラーを決定するための装置及び改善された方法に関連する。
【０００２】
【発明の背景】
お互いに層をなしたレジストレーションにおいて、個々の色分離画像を形成して移転する、多色記号プラットフォームでは、個々の色画像についての適切な、あるいは正確なレジストレーションは、通常重要で困難な問題である。良い品質の複合色画像を提供するために、多色記号付けエンジンが様々な色分離に対して層をなす際に必要な正確性について、厳格な規格が課される。例えば、レジストレーションエラーは、画像受信部の動作エラーから、あるいは、個々の色分離の現像アライメントエラーから発生しうる。記号プラットフォームで、レジストレーションを改善するための技術は、時たま、表面へのレジストレーション指示記号の付加、そのような記号の検知、レジストレーション状態の評価、レジストレーション状況が存在する際のレジストレーションエラーの程度の決定、及び、レジストレーションエラーを訂正するための記号付けプラットフォーム部の制御を伴う。機械化された、あるいは人間系の双方の検知システムが用いられ、カラーレジストレーションを測定し、処理方向及び垂直（プロセスに交差する）方向のレジストレーションエラーを決定する。
【０００３】
米国特許5287162号及び5748221号に記載されるように、カラーレジストレーションを改善する共通の方法は、画像カラーレジストレーション記号（例えばシェヴロン記号）の拡散反射率を測定するために、２段式の検知器を用いることである。プロセス及び垂直（プロセスに交差する）のレジストレーションエラーは、画像受信部の速度を、検知器を通過するシェヴロン記号の時間中心に関連付ける、タイミング関数から決定される。この技術は、検知器の正確な構築及びアライメント，拡散反射率の正確な測定，画像受信部の速度の正確な測定あるいは正確な制御、及び、カラーレジストレーション測定を実行してレジストレーションエラーを決定するための大きなプロセス余裕を要求する。
【０００４】
米国特許5，574，527，5，839，016及び同5，909，235に記述されるような、カラーレジストレーションを改善する他の通常の方法は、カラーレジストレーション記号の順序あるいは多色テストパッチの組のいずれかの拡散反射率を測定するために光センサを使用することである。カラーレジストレーション記号の順序を用いてカラーレジストレーションが検知されると、上述のシェヴロン記号技術に良く似た、タイミング関数に基づいてプロセス及び垂直（プロセスに交差する）レジストレーションエラーが決定される。この技術には、拡散反射率の正確な測定，画像受信部の速度の正確な測定あるいは正確な制御，及び、カラーレジストレーション測定を実行し、レジストレーションエラーを決定するための大きなプロセス余裕が必要である。
【０００５】
少なくとも４つの、好ましくは１０個の多色テストパッチの組を用いて光センサーでカラーレジストレーションが検知されると、見当付けされるべき、黒でない各色についてテストパッチが必要となる。各多色テストパッチは、予め定められたレジストレーション条件での、黒のレジストレーション記号の組の上の色レジストレーション記号の組を含む。予め定められた各レジストレーション条件について、予期される反射値及びレジストレーションエラーが知られている。プロセスレジストレーションを測定するために、少なくとも２つ、好ましくは５つのテストパッチがグループ化される。垂直（プロセスに交差する）レジストレーションを測定するために、少なくとも２つ、好ましくは５つの、テストパッチがグループ化される。各パッチの実際の反射が測定され、各パッチの、予め定められたレジストレーション条件に対応する、予想された値と比較される。テストパッチのプロセスグループのための測定値と予想値を比較し、予め定められた複数のレジストレーション条件についての、既知のプロセスレジストレーションエラーの間を補間することによって、あるいは予め定められた複数のレジストレーション条件についての、既知のプロセスレジストレーションエラーから外挿することによって、プロセス方向の、実際のレジストレーションエラーが、推定される。垂直（プロセスに交差する）方向の、実際のレジストレーションエラーは、テストパッチの垂直（プロセスに交差する）グループを用いて、同様のやり方で推定される。この技術には、反射率及の正確な測定及び、カラーレジストレーション測定を実行してレジストレーションエラーを決定するための、大きいプロセス余裕が必要とされる。
【０００６】
【発明の概要】
鏡面反射率及び拡散反射率が、記号付けプラットフォームにおいて、トナー集中，現像可能性，半透明の紙と透明な紙の間の区別，及び，光沢、を含む様々なプロセスを制御するために、しばらく用いられてきたパラメータである。しかし、多色記号付けプラットフォームでの、色のレジストレーションを制御するためのパラメータとしての、反射率、及びそれに対応するテストパターンの濃さは、用いられて来なかった。カラーレジストレーションの測定、及びそれに引き続くレジストレーションエラ−の決定のための技術は、制御パターンとしての多色テストパターンの、反射率あるいは濃度を用いる装置及び方法を採用することによって、従来技術より改善されうる。多色記号プラットフォームでの、カラーレジストレーションの測定に必要な、空間的な精度を下げ、レジストレーションエラーを決定するために必要なプロセス余裕を減少することによって、カラーレジストレーションプロセスを合理化するためのニーズが存在する。
【０００７】
本発明は、黒色を基準とした一つあるいはそれ以上の非黒色のレジストレーションを決定するために、テストパターンの反射率あるいは濃度のいずれかを使用する、カラーレジストレーション測定システムを持つ、多色記号プラットフォームを提供する。
【０００８】
本発明は、また、テストパターンの濃度から、黒色を基準とした非黒色のカラーレジストレーションエラーの程度を決定するの方法を提供する。
【０００９】
本発明の一つの面が、提供される図面を参照したその記述から明らかになる。しかし、図面は、本発明の実施例の説明の目的のみのためにあり、本発明を限定するものと理解されるべきでない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照する。図１は本発明の特徴を盛り込んだ、記号付けプラットフォーム10のブロック図である。記号付けプラットフォーム10は、入力12，制御器16，及び記号付けエンジン22を含む。入力12は、デジタル画像データ14を制御器16に提供する。入力12はスキャナ，個々のコンピュータ，分散されたコンピュータネットワーク，電子格納装置，デジタル画像を生成、あるいは格納することができる、いかなる装置でもありうる。制御器16は、記号付けエンジン22に提供され、かつ、該エンジンとコンパチブルな機械読み取り可能な画像データ18を生成するために、デジタル画像データ14を処理する。制御器16はまた、記号付けエンジン22の中で、動作（例えば、画像受信部移動速度，記号付け部の位置決め，記号付け材料の分配等）を制御する制御信号20を提供する。記号付けエンジン22は、制御器16から、機械読み取り可能な画像データ18を受信し、人が読めるバージョンのデジタル画像を生成する。記号付けエンジン22は、検知されたパラメータ測定値を見積もり，調節して電気信号を生成する記号付けプロセス及び記号付け回路内で、あるパラメータ（例えばテストパターン画像の反射率等）を検知するセンサを含む。電気信号は、記号付けプラットフォーム10内で、カラーレジストレーションの制御を促進するために、フィードバック信号24として、制御器16に提供される。記号付けエンジン22は、トナー記号付け，インク記号付け，あるいは、記号付け材料を用いて、人が読み取り可能な画像を生成可能ないかなる記号付け技術を使用できる。
【００１１】
図２を参照する。図２は、本発明の特徴を盛り込んだ単一経路の多色電子写真記号付けエンジン（“単一経路記号付けエンジン”）30の概略図を示す。電子写真記号付け技術は周知なので、図２及び以下の説明は、記号付けプラットフォームの様々な処理ステーションの簡単なあらましを提供し、本発明と、以下説明される実施例及び他の実施例との関係を明確にする。単一経路記号付けエンジン30は、光受容ベルト32，色分離ステーションの４つの組（34，36，38，40），光センサ42，ターゲット基板経路44，移転ステーション46，注入ステーション48，及びクリーニングステーション50を含む。各色分離ステーション（34，36，38，40）は、荷電ステーション（Ｃ１．．．Ｃ４），画像化及び露光ステーション（Ｅ１．．．Ｅ４），及び現像ステーション（Ｄ１．．．Ｄ４）を含む。これによって、単一経路記号付けエンジン30は、４つの色分離（例えば、シアン，黄色，マゼンタ，及び黒）からの複合フルカラー画像を現像することが可能である。
【００１２】
図３を参照する。図３は、単一経路記号付けエンジン30の光受容ベルト32の部分を示す。本発明の実施例として、２つの印刷画像エリア及びテストパターン画像エリアが光受容ベルトの表面に示される。他の実施例も可能であることに注意してほしい。プロセス方向の矢印52は、光受容ベルト32の動きの方向を示す。光受容ベルト32の表面は、ターゲット基板45に移転されるべき、トナー画像を現像するための、少なくとも一つのページ画像エリア54の一部分を含む。光受容ベルト32の表面はまた、テストパターン画像エリア56と呼ばれる画像テストパターン58のための、印刷ページ画像エリア54の周囲に沿ったエリアを含む。印刷ページ画像エリア54及びテストパターン画像エリア56は、電荷保持可能な、画像化領域である。他の実施例では、図４に示すように、テストパターン58は、印刷ページ画像エリア54のいずれの中にでも画像化され得、別のテストパターン画像エリア56を不必要としている。この実施例では、一つの印刷ページ画像エリアが、画像テストパターンのために用いられるときの、光受容ベルトの表面上の２つの印刷ページ画像エリアを示す。更に他の実施例では、テストパターン58は、複数の印刷ページ画像エリア54の間の、光受容ベルト32の文書間エリアの中に画像化されうる。更に他の実施例では、光受容ベルト32の代わりに、回転ドラム（図示せず）が使用さうる。再度図２を参照する。電子写真プロセスは、第一の色分離ステーション34の荷電ステーションＣ１から始まる。以下の議論では、基本的に、電子写真プロセスの１周期を通じて、一つの光伝導性の画像化領域（印刷ページ画像化エリア54あるいはテストパターン画像エリア56のいずれか）を追跡する。画像化領域は、光受容ベルト32によって、プロセス方向矢印52で示されるように、完全なプロセスを含む様々なステーションを通過して、時計回りに前進させられる。画像化領域は、そこでコロナ発生装置が、比較的高い，実質的に均一の，好ましくは負のポテンシャルの領域を荷電する、荷電ステーションＣ１を通過する。次に、荷電された画像化領域が、画像化及び露光ステーションＥ１を通過して前進させられる。画像化及び露光ステーションＥ１では、均一に荷電された画像化領域が、レーザあるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイのような光源をその領域に集束し、第一の色分離ステーション34からの必要な出力を表す、静電気的に潜在する画像を生成するために、表面の特定のエリアを放電することによって露光される。次に、画像化領域は、現像ステーションＤ１を通じて前進させられる。現像ステーションＤ１では、現像システムは、担体細粒及び荷電したトナー粒子からなる現像物質を、静電気的潜在画像と接触するように前進させる。第一の色分離の中で、第一の現像されたトナー画像からのトナー粒子が、第一の色分離中に、静電気的潜在画像の上に積層する。
【００１３】
電子写真のプロセスは、画像化領域が第二の色分離ステーション36に前進するに従って継続する。第二の色分離ステーション36では、画像化領域は、そこでコロナ再荷電装置が用いられて、画像化領域中の色が付いたエリアと色の付かないエリアの両方の電圧レベルを実質的に均一なレベルに上げる、荷電ステーションＣ２を通過する。再荷電装置は、光受容器を予め定められたレベルに再荷電するように動作する。次に、再荷電された画像化領域は、画像化及び露光ステーションＥ２を通して前進させられる。画像化及び露光ステーションＥ２では、均一に荷電された画像化領域が選択的に放電され、第二の色分離ステーション36からの必要な出力を表す潜在的な画像を生成する。次に、画像化領域は、現像ステーションＤ２を通して前進させられる。現像ステーションＤ２では、現像システムは、静電気的潜在画像に、トナー粒子を与える。トナー粒子は、第二の色分離の中で、画像化領域の上に第二の現像済みトナー画像層を形成する。例えば、第二の色分離は黄色でありうる。
【００１４】
電子写真プロセスは、画像化領域が、第三の色分離ステーション38及び第四の色分離ステーション40を通って、前進するに従って継続する。第三の色分離ステーション38において、第二の色分離ステーション36におけると同様に、画像化領域は荷電ステーションＣ３，画像化及び露光ステーションＥ３，及び現像ステーションＤ３を通過する。現像ステーションＤ３からのトナー粒子は、第三の色分離での、画像化領域上の第三の現像済みトナー層を形成する。例えば、第三の色分離はマゼンタでありうる。第四の色分離ステーション40では、画像化領域は、第二の色分離ステーション36におけると同様のやり方で、荷電ステーションＣ４，画像化及び露光ステーションＥ４，及び現像ステーションＤ４を通って通過する。現像ステーションＤ４からのトナー粒子は、第四の色分離において、画像化領域上に、第四の現像されたトナー画像層を形成する。例えば、第四の色分離はシアンでありうる。
【００１５】
この時点で、実施例で記載されるように、フルカラー複合トナー画像が、光受容ベルト32の画像化領域上で現像される。図に示されるように、次に、光受容ベルト32は、光センサ42を通過して前進する。現在説明している実施例では、光センサ42は、テストパターン画像エリア56のために規定されたエリアの上側で、光受容ベルト32の上側に位置し、光受容ベルト32の方向に向けられている。上述の現像済みの画像化領域がテストパターン画像エリア56であって、現像済みの画像がカラーレジストレーションテストパターン58であったと仮定すると、光受容ベルト32が光センサ42を通過すると、テストパターン画像エリア56が光センサ42の下を通過する。別の実施例では、カラーレジストレーションテストパターン58は、印刷ページ画像エリア54で画像化され、光センサ42は、印刷ページ画像エリア54の上に位置する。この、別の実施例は光受容ベルト32に関してスペースを節約できる一方、それは印刷ページとカラーレジストレーションテストパターンの同時画像化を許容しない。
【００１６】
図２の実施例の説明を続け、上述の現像済みの画像化領域が印刷ページ画像エリア54であったと仮定すると、フルカラー複合トナー画像を含む印刷ページ画像エリア54は、移転ステーション46に前進する。印刷ページ画像エリア54が移転ステーション46に前進するにつれて、ターゲット基板45は同時に、ターゲット基板経路44に沿って、移転ステーション46に送られる。移転ステーション46において、ターゲット基板45が光受容ベルト32の上の印刷ページ画像エリア54と接触するように入り込んでくると、トナー粒子は印刷ページ画像エリア54から引き寄せられて、ターゲット基板45に移転され、移転済みターゲット基板47を形成するように、ターゲット基板45の背面が荷電される。移転済みターゲット基板47は引き続き、ターゲット基板経路44に沿って、注入ステーション48まで進む。注入ステーション48で、移転済みのターゲット基板47は、加熱された注入器ローラと加圧ローラの間を通過し、トナー粒子は永続的に移転済みターゲット基板47に付着され、注入済みターゲット基板49を形成する。注入ステーション48の後、シュート（図示せず）が注入済みターゲット基板を捕獲トレイ（図示せず）までガイドして、そこでオペレータがターゲット基板を入手可能となる。移転動作の後、光受容ベルト32は、移転ステーション46からクリーニングステーション50へ前進する。クリーニングステーション50では、残余トナー粒子が光受容ベルトから除去され、また別の電子写真サイクルのための準備がなされる。
【００１７】
別の実施例では、光センサ42は、移転ステーション46と注入ステーション48の間に位置し得、移転済みターゲット基板47がターゲット基板経路44に沿って進む際に、移転済みターゲット基板47上のカラーレジストレーションテストパターン58を検知するための方向に向けられ得る。明らかに、この、別の実施例は、カラーレジストレーションテストパターン58が、で印刷ページ画像エリア54で画像化され、ターゲット基板45に移転されることを要求する。更に他の実施例では、光センサ42は、注入ステーション48と捕獲トレイ（図示せず）の間に位置得、注入済みターゲット基板49がターゲット基板経路44に沿って進むに際して、注入済みターゲット基板49上のカラーレジストレーションテストパターン58検知するための方向に向けられうる。この、他の実施例では、光センサ42は、単一経路記号付けエンジン30の外側、多分、記号付けプラットフォーム10の仕上げアセンブリ（図示せず）内に位置しうる。更に他の実施例では、光センサ42は、周辺装置として、マーキングプラットフォーム10の外側に位置しうる。この、他の実施例では、光センサ42は、インターフェースケーブルを介して記号付けプラットフォーム10に接続され、カラーレジストレーションテストパターン58が検知されうるように、オペレータは、注入済みターゲット基板49を光センサ42の下に位置しなければならない。
【００１８】
図3，4，及び9を参照する。本発明のカラーレジストレーションテストパターン58は、４つの領域（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）を含む。これにより、本発明は、カラーレジストレーションを、４つの自由度で測定する。４つの自由度は、プロセス方向（Ｄｒ）での負（-）及び正（＋）、及び、交差プロセス方向（Ｄｒ’）での負（-）及び正（＋）である。図に示されるように、４つの領域は、負（-）の交差プロセス領域５８ａ，正（＋）の交差プロセス領域58ｂ，負（-）のプロセス領域５８ｃ，及び正（＋）のプロセス領域５８ｄを含む。４つの領域（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）のそれぞれは、それぞれの最表面部に位置する、第一のパターン及び第二のパターンを含む。第一のパターンは、黒の記号付け材料を用いて生成される。第二のパターンは、非黒色の記号付け材料を用いて生成される。本発明の目的用に、第一のパターンは第二のパターン上の表面部にありうるし、その逆もありうる。一つのカラーレジストレーションテストパターン58が、多色記号付けプラットフォームで実現される各非黒色に用いられる。現在説明されている実施例では、図３及び図４で示されるように、３つのカラーレジストレーションテストパターン58が、３つの非黒色（例えば黄色，マゼンタ，及びシアン）の各カラーレジストレーションを測定するために採用されている。
【００１９】
黒パターン及び非黒色カラーパターンは、それらのアライメントが、黒と非黒色の色分離の間のレジストレーションエラーによって影響されるように規定され位置される。完璧なレジストレーション条件の下では、黒パターンと非黒色パターンは、記号付け材料で、完全に背景表面を覆う。従って、もしカラーレジストレーションエラーが存在するなら、カラーレジストレーションテストパターン58の一つあるいはそれ以上の領域（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）に記号付け材料を持たない部分が残る。背景表面は、カラーレジストレーションテストパターン58内の、いかなる記号付けされていないスペースにとっても可視的である。本発明に従って、背景表面が高反射的で、黒パターン及び非黒色パターンを生成するために用いられた記号付け材料がより十分に反射的でない場合、光センサ42は、テストパターン領域（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）を光源で照射し、テスト領域（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）の反射率あるいは濃度のいずれかを測定することによってレジストレーションエラーを検知できる。更に、もし、レジストレーションエラーが検知されたら、反射率あるいは濃度の測定は処理され、レジストレーションエラーの推定値が計算される。
【００２０】
説明を明瞭にするため、以下の記述は、カラーレジストレーションテストパターン58の交差プロセス領域（５８ａ，５８ｂ）の両方を主に参照する。カラーレジストレーションテストパターンの２つの交差プロセス領域（58ａ，58ｂ）の黒のパターン60が図５ａに示される。黒のパターン60は、複数の黒帯62及び複数の空白64を含む。黒のパターン60は黒帯62から始まり、空白64と黒帯64の間で互い違いになり、最終的に、黒帯62で終わる。黒帯62は、第一フィルパターンを用いて示されていることを知って欲しい。実際には、黒帯は十分に固定されている。図に示されるように、黒パターン中60の各黒帯62と各空白64は、幅が等しい。等しい寸法が好ましいが、黒帯62が空白64より狭く，あるいは広くとなる別の寸法も可能である。
【００２１】
マクロ測定を用いた利点を活かすためには、図５ａに示されるような、各黒帯62と各空白64の特定の幅、及び対応するカラーレジストレーションテストパターン58の寸法は、いくつかのファクターに基づかなければならない。第一に、測定を、機器の位置が多少ずれても、正確な測定ができるるために、黒帯62の幅は光センサ42の視野より遥かに小さくなければならない。第二に、空白64の幅は、黒及び非黒色の色分離の間で発生が予期される、最大レジストレーションエラーの２倍より広くなければならない。十分な安全マージンが好まれるが、これらの２つの制限内のいかなる幅も許容される。
【００２２】
２つの交差プロセス領域（58ａ，58ｂ）の非黒色パターン66が図５ｂに示される。２つの特徴的な部分、左の部分68と右部分70、が図５ｂに存在することに注意してほしい。左の部分68は、負（-）の交差プロセス領域58ａと対応する。右の部分70は、正（+）の交差プロセス領域58ｂと対応する。両セクション（68，70）は、右の部分70が、予め定められた距離だけ、左部分68の右にずれていることを除いて、同一である。各部分（68，70）は、複数の非黒色帯72及び複数の空白74を含む。各部分（68，70）のパターンは、非黒色帯72から始まり、空白74と非黒色帯72の間で互い違いになり、最終的に、非黒色帯72で終わる。非黒色帯72は、黒帯62を示すために用いられた第一のフィルパターンとは異なる第二のフィルパターンを用いて示されていることを知って欲しい。実際には、非黒帯72は十分に固定されている。非黒色パターン66中での、いかなる非黒色帯び72といかなる一つの空白74の組合せ幅は、黒パターン60内のいかなる黒帯62といかなる空白の組合せ幅と実質的に等しくなければならない。更に詳細には、各非黒色帯72の幅は、最適値として、黒色帯62の幅の1.5倍であり、空白74の幅は、最適値として、黒色帯62の幅の0.5倍である。最適化された寸法が好ましいが、非黒色帯72と空白74がお互いに異なる割合であるような、他の寸法も可能である。
【００２３】
図５ｂで、非黒色パターン66の右の部分70が、左部分68と比較して、空白74幅と等しい距離だけ上にずれている、ことを知って欲しい。これにより、左部分68と右部分70の間の関係は、非常に細い水平線が、非黒色パターン66の両部分を通過し得るようになっており、左部分68、あるいは右部分70、あるいはの双方（68，70）内の非黒色帯72を常に遮るようになっている。言い換えれば、水平線は決して、少なくとも一つの非黒色帯72を遮ることを避けることできない。さらに、非黒色パターン66の部分（68，70）の間のオフセットによって、左部分68の一つの非黒色帯72の端部及び、右部分70の一つの非黒色帯72の端部が同じ右の線上に沿っているような、多数の点が生成される。そのような水平線と一致する、非黒色帯72の端部は、非見当合せ端部76と呼ばれる。そのような水平線と一致しない、非黒色帯72の反対の端部は、見当合せ端部78と呼ばれる。なお、図５ａ及び図５ｂの各々が本発明の特徴を表している。
【００２４】
図６を参照する。図５ａの黒パターン60及び図５ｂの非黒色パターン66は、、交差プロセスレジストレーションエラーを測定すべく、カラーレジストレーションテストパターン58の２つの領域（58ａ，58ｂ）を形成するために、お互いに重なって位置している。本発明の目的のために、黒パターン60は、非黒色パターン66の上にありうるし、その逆でありうる。組み合わせれたパターンの鍵は、物理的に２つのパターンを位置させることによって、非黒色パターン66の各見当合せ端部78が、正確に黒パターン60の反対側の黒帯62の端部と一致するようにすることである。これにより、黒パターン60と非黒色パターン66の組合せが、記号付け材料で完全に背景表面を覆う、完璧なレジストレーション条件が定義される。更に、これにより、非黒色パターン66の見当合せ端部78と反対側の黒帯62の端部の間の分離が最もわずかである、背面の表面を露呈させるような点が定義される。そのような正確な、黒パターンと非黒色パターンの位置決めが、ページ記述言語（ＰＤＬ）あるいは、制御器16内のパターンを定義するために用いられるビットマップデータによって達成され、その位置決めは、機械読み取り可能な画像データ18を介して、記号付けエンジン（22あるいは30）に伝達される。図６は、黒パターン60及び非黒色パターン66が、完璧なレジストレーションに結合された状態を示す。
【００２５】
テストパターンの動作を更に理解するために、図７ａは、負（-）の交差プロセレジストレーションエラーとともに表示された、カラーレジストレーションテストパターン58の交差プロセス領域（58ａ，58ｂ）を示す。もし、パターンが負（-）の交差プロセスレジストレーションエラーを表すプロセスによって印刷されれば、このようになる。図に示されるように、負（-）の交差プロセスレジストレーションエラーによれば、非黒色パターン66は、黒パターン60及び図6の完璧なレジストレーション条件に対して、下にずらされる。最も少ない下方向へのずれが、カラーレジストレーションテストパターン58の負（-）の交差プロセス領域58ａで、線を開き、背景表面を露呈させることは明白である。
【００２６】
図７ｂは、正（+）の交差プロセスレジストレーションエラーとともに表示された、カラーレジストレーションテストパターン58の交差プロセス領域（58ａ，58ｂ）を示す。もし、パターンが正（+）の交差レジストレーションエラーを表すプロセスによって印刷されれば、このようになる。図に示されるように、正（+）の交差プロセスレジストレーションがあると、非黒色パターン66は、黒パターン60及び図６の完璧なレジストレーション条件に比較して、上方向にずらされる。最も少ない上方向へのずれは、カラーレジストレーションテストパターン58の正+）の交差プロセス領域58ｂで、線を開き、背景表面を露呈させることは明白である。なお、図７ａ及び図７ｂのｐ双方が本発明の特徴を表している。
【００２７】
図３，４，５ａ，５ｂ，6，及び9での議論は、本発明の一つの実施例に対応した、光受容ベルト32の上から見た、光受容ベルト32上の、カラーレジストレーションテストパターン58についてのものであったことを理解して欲しい。カラーレジストレーションテストパターン58が、光受容ベルト32の上ではなく、ターゲット基板45あるいは中間基板の上で検知されるような、数多くの他の実施例について議論されてきた。そのような他の実施例では、カラーレジストレーションテストパターン58は、ターゲット基板45あるいは中間基板の上で眺められたときには、交差プロセス方向Ｄｒ’で反転されること、及び、交差プロセスレジストレーションに関する左と右の関係が反転されることが理解されなければならない。同様に、カラーレジストレーションテストパターン58の負（-）及び正（+）の領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）は、与えられた参照点に対する相対的なものであり、いかなる実施例においても、実際には、反転されるかもしれない。また、いかなる実施例における、カラーレジストレーションテストパターン58を含む領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）の順序あるいは位置に関して、いかなる組合せも許容される。
【００２８】
光センサー42は、カラーレジストレーションテストパターン58の各領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）の反射率あるいは濃度を測定する。これらの４つの測定によって、非黒色の、現在のカラーレジストレーションが、負（-）交差プロセス，正（+）交差プロセス，負（-）プロセス、及び正（+）プロセス方向、に対して測定されていることが示される。各測定のために、光センサー42は、光源によって領域（例えば５８ａ）を照射し、全領域（例えば58ａ）の代表的な副部分の平均反射率（Ｒａｖｇ）あるいは平均濃度（Ｄｒａｖｒ）を検知する。試料表面の反射率は、一般的には、試料表面によって反射された光エネルギー（Ｒｓ）と、完璧な反射表面によって反射されうる総光エネルギー（Ｒｔ）との比によって表される。Ｒｔはまた、試料表面を照射する入射光エネルギーとしても特徴付けられることを理解して欲しい。この比は、反射率として知られ、以下の方程式で表される。
【００２９】
【数１】
0004256611.tif 000002
更に、ロガリズムの関係に従って、ある濃度（Ｄｒ）は、ある反射率（Ｒ）に対応する。濃度（Ｄｒ）は、以下の方程式に示されるように、10を底とする反射率（Ｒ）のロガリズムの負数である。
【００３０】
【数２】
0004256611.tif 000003
本発明の文脈では、カラーレジストレーションテストパターン58の領域（例えば58ａ）は、試料表面（Ｒｓ）である。領域（例えば58ａ）の反射率あるいは濃度（Ｄｒ）の測定は、背景表面（Ｒｂ）と比較された、相対的測定である。そのような状態で、背景表面の反射率（Ｒｂ）は方程式【数２】の（Ｒｔ）を（Ｒｂ）で置換することにより、以下の方程式で与えられる。
【００３１】
【数３】
0004256611.tif 000004
方程式【数３】はまた、次のようにも書き替えられる。
【数４】
0004256611.tif 000005
レジストレーションエラーを信頼性を保って検知するために、背景表面の反射率（Ｒｂ）は高くなければならず、カラーレジストレーションテストパターン58を生成するために用いられる黒及び非黒色記号付け材料の反射率は、非常に低くなければならない。例えば、もし、背景表面が白なら、可視スペクトラムでの全ての光に対して高い反射となる。黒パターン60を生成するために用いられる、黒の記号付け材料は、可視スペクトラムでの全ての光に対して、白に比べて、非常に低い反射率を持つ。従って、黒色の色素は、黒の鮮鋭度によって全ての色を吸収するため、テストパターンの黒部分の測定のための照射の色は、決定的ではない。しかし、非黒色パターン66を生成するために用いられる非黒色記号付け材料が、白に比べて、非常に小さな反射率を持つために、照射光の色、あるいは検知される光の色は、非黒色の補色でなければならない（即ち、黄色に対して青の光，マゼンタに対して緑の光，シアンに対して赤の光）。それゆえ、光センサ42は、カラーレジストレーションテストパターン58の領域（例えば58）を補色の色の光線で照射、あるいは、検知器と共に補色のフィルタあるいはレンズを用いなければならない。議論されたように、広い面積の光センサ42が、カラーレジストレーションテストパターン58の各領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）の平均反射率（Ｒａｖｒ）あるいは平均濃度（Ｄｒａｖｒ）を測定する。光センサ42は、フィードバック信号24として、その測定結果を制御器16に与える。反射率測定のためには、制御器16は、方程式【数３】を用いて、平均反射率（Ｒａｖｇ）を平均濃度（Ｄｒａｖｇ）に変換しうる。そのような変換は、背景反射率（Ｒｂ）が1.0の反射率に正規化される、という仮定に基づく。これは、実際の、記号付け材料なしの、クリーンな背景表面の、光センサ42による反射率の測定は、表面の更なる測定のための基準と考えられることを意味する。これによって、方程式【数４】はより簡易な形に変えられる。
【００３２】
【数５】
0004256611.tif 000006
ここで、Ｒｓ’は、光センサがクリーンな景表面の反射率が1.0であると測定するように校正されたときの、与えられた試料の反射率である。
【００３３】
次に、制御器16が、各領域の測定値からその相補領域に基づく測定値への、あるいは各領域の測定値から完璧なレジストレーション用の記憶された既知の値への、平均反射率（Ｒａｖｒ）あるいは平均濃度（Ｄｒａｖｒ）に基づいて、レジストレーションエラーが存在するか否かを決定するために、動作する。もし、レジストレーションエラーが確認されれば、制御器16は測定値を用いて、レジストレーションエラーを推定する。最後に、制御器16は、ミスレジストレーション状態を訂正するために動作する。
【００３４】
本発明の、平均反射率（Ｒａｖｒ）及び平均濃度（Ｄｒａｖｒ）の測定を理解するために、結合された黒パターンと非黒色パターンが、完璧なレジストレーション状態で、どのように、異なった反射率の３つの領域を持ち、それに従って、異なる濃度を持つ、複合パターンを生成するかを理解しなければならない。完璧なレジストレーションでは、図６に示されるように、複合パターンは、順番に反復性の黒領域80，黒／非黒色の混合された領域82，及び非黒色領域84を含む。図８ａは、黒領域80，黒／非黒色の混合された領域82，及び非黒色領域84を順番に持つ、図６の負（−）交差プロセス領域58ａの部分の拡大図を示す。領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｒ）は、各エリア（80，82，84）の反射率あるいは濃度を顕微鏡的に測定し、その後平均化プロセスをマニュアルで実行することによって計算できる。領域（例えば58ａ）の平均濃度（Ｄｒａｖｒ）は、平均反射率（Ｒａｖｒ）から計算されうる。また、領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｒ）は、各領域の平均濃度から計算されうる。例えば、図８ａを参照し、非黒色がマゼンタと仮定すると、異なる反射率／濃度を持つ３つの領域は、黒領域80，黒／マゼンタの混合領域82，及びマゼンタの領域84である。各エリア（80，82，84）の反射率及び濃度、及び背景表面の反射率及び濃度を測定するために、緑の光源を持つ顕微鏡的なセンサーを使用したと仮定すると、その領域（例えば58ａ）についての平均反射率（Ｒａｖｒ）及び平均濃度（Ｄｒａｖｒ）の計算は、以下の表の基準に従うことになる。
【００３５】
測定値
0004256611.tif 000007
【００３６】
平均反射率（Ｒａｖｒ）は、各エリア（80，82，84）の重み付けされた微細反射率を合計することによって計算される。平均濃度（Ｄｒａｖｒ）は、方程式【数３】を用いて平均反射率（Ｒａｖｒ）から計算される。もし必要なら、方程式【数３】から導かれた以下の方程式を用いて、各エリア（80，82，84）の反射率が、各エリア（80，82，84）の濃度から計算されうる。
【００３７】
【数６】
0004256611.tif 000008
上述のように、もし濃度測定が校正されて、基板あるいは背景を測定する際のゼロ値が生成されれば、方程式【数６】は以下のように変形される。
【数７】
0004256611.tif 000009
下記の表は、上記のように決定された基準に基づいて、各エリア（80，82，84）の反射のため、各エリア（80，82，84）の重み付けされた反射のため、領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｇ）のため、そして、領域（例えば58ａ）の平均濃度（Ｄｒａｖｇ）のために計算された値を示す。反射率は、測定済みの顕微鏡的濃度から、方程式【数６】を用いて計算される。重み付けされた反射率は、計算済みの反射率に、領域（例えば58ａ）に対するエリア（80，82，84）の範囲を乗算することによって計算される。平均反射率（Ｒａｖｇ）は、各エリア（80，82，84）の重み付けされた反射率を合計することによって計算される。平均濃度（Ｄｒａｖｇ）は方程式【数３】を用いて計算される。
【００３８】
0004256611.tif 000010
【００３９】
いかに、制御器16が、本発明に従ってカラーレジストレーションエラーを推定するかを理解するためには、カラーレジストレーションエラーが存在するときに、いかに、黒パターンと非黒色パターンの結合が、異なった反射率を（そして、それに従って、異なる濃度を）持つ４つの領域からなる複合パターンを生成するかを、理解しなければならない。例えば、図7ａに示されるように、負の（−）交差プロセスレジストレーションエラーの場合、負の（−）交差プロセス領域58ａでの複合パターンは、順番に反復する黒の領域80，黒／非黒色の混合領域82，非黒色領域84，及び、背景表面を露呈させる記号付けされない領域86を含む。図８ｂは、順番に、黒の領域80，黒／非黒色の混合領域82，非黒色領域84，及び、記号付けされない領域、を持つ、図７ａの負の（−）交差プロセス領域58ａ部分の拡大図を示す。記号付けされない領域86はゼロであり、それゆえ図８ａには示されないことを知って欲しい。完璧なレジストレーションの場合において説明されたように、異なる反射率／濃度の、複数のエリア（80，82，84，86）を持つ領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｇ）及び平均濃度（Ｄｒａｖｇ）は、各エリア（80，82，84，86）の重み付けされた反射率を決定することによって計算される。更に、以下の方程式を用いてカラーレジストレーションエラーを予想するために、カラーレジストレーションエラーが存在するときの、領域（例えば58ａ）の平均濃度（Ｄｅ）と組み合わされた、相補領域（例えば58ｂ）の測定済みの平均濃度、あるいは、Ｄｅと組み合わされた、完璧なレジストレーション用領域の平均濃度の既知の値（Ｄｒ）の格納値を用いることができる。
【００４０】
【数８】
0004256611.tif 000011
ここで、“ａ”は、黒パターン60の黒帯62の幅であり、“Ｄｅ”はカラーレジストレーションエラーを持つ平均濃度、Ｄｒは完璧なレジストレーション用のあるいは相補領域（例えば58ｂ）用の平均濃度である。
【００４１】
平均反射率あるいは濃度は、上述のようにマクロの光学センサを用いて測定されるかもしれない。一方、測定は、顕微鏡的光学センサを用い、平均値を、個々の測定値からあるいは領域内の各エリアから計算してなされるかもしれない。以下の例は、測定が、顕微鏡的視野を持つ光センサーを用いてなされることを想定する。カラーレジストレーションエラーが存在するときの、領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｇ）を計算するためには、試料の表面の総エリアに対する、エリア（80，82，84，86）の範囲が考慮されねばならぬことを理解しなければならない。カラーレジストレーションテストパターンの設計に基づいて、領域（例えば58ａ）平均反射率（Ｒａｖｇ）を表す最小の試料表面は、黒パターン60中の、一つの黒帯62と一つの空白64のの結合された幅である。もし、黒帯62の幅が、方程式【数８】の“ａ”として定義されれば、空白64の幅もまた“ａ”であり、結合された幅は“２ａ”である。最小試料表面の総エリアに対する、各エリア（80，82，84，86）の範囲は、各エリア（80，82，84，86）の幅と関連して観察されうる。図８ａを参照すると、“ａ”に対応させると、黒エリア80の幅は“ａ／2”であり、黒／非黒色の混合カラーエリア82の幅は“ａ／2”で、非黒色のカラーエリア84の幅は“ａ”である。図８ｂを参照して、記号付けされていないエリア86（“ｘ”として規定される）の発生によって、黒エリア80及び非黒色カラーエリア84の幅が、それらに対応する図８ａの幅に比べてより小さくなっており、これによって、黒／非黒色混合カラーエリア82の幅が、対応する８ａの幅より大きくなっていることに注意して欲しい。カラーレジストレーションエラーが存在するとき、“ｘ”はゼロより大きいことに注意して欲しい。逆に、完璧なレジストレーション下では、“ｘ”はゼロに等しい。これらの特徴は、カラーレジストレーションエラーが存在するときに、領域（例えば58ａ）に対する各エリア（80，82，84，86）の範囲を決定するために用いられ得る。例えば、非黒色がマゼンタと仮定すると、領域（例えば58ａ）中の、各４つのエリア（80，82，84，86）の範囲が、以下の方程式を用いて決定されうる、
【００４２】
【数９】
0004256611.tif 000012
【００４３】
【数１０】
0004256611.tif 000013
【００４４】
【数１１】
0004256611.tif 000014
【００４５】
【数１２】
0004256611.tif 000015
各エリア（80，82，84，86）の加重平均された反射率は、測定済み、あるいは、計算済みの各エリア（80に対してＲｋ，82に対してＲｍｋ，84に対してＲｋ，86に対してＲｂ）内の反射率と、各エリアの範囲を、乗算することによって計算される。カラーレジストレーションエラーが存在するときの、領域（例えば58ａ）の平均反射率（Ｒａｖｇ，ｘ＞0）は、以下の方程式に従って、各エリア（80，82，84，86）の重み付けされた反射率を累計することによって計算される。
【００４６】
【数１３】
0004256611.tif 000016
方程式
【数１３】の“ｘ”にゼロを代入することによって、完璧なレジストレーションでの平均反射率（Ｒａｖｇ，ｘ＝0）を表す以下の方程式が導かれる。
【００４７】
【数１４】
0004256611.tif 000017
“ｘ”を分離するために、方程式【数１３】を因数分解し、基準反射率（Ｒａｖｇ，ｘ＝０）を、方程式【数１４】によるその等価物と置換することによって、以下の方程式が導かれる。
【００４８】
【数１５】
0004256611.tif 000018
ｘを導出することによって、以下の方程式が導かれる。
【００４９】
【数１６】
0004256611.tif 000019
背景基板の反射率（Ｒｗ）が１に等しいと仮定すると、以下の方程式が導かれる。
【００５０】
【数１７】
0004256611.tif 000020
ＲｍとＲｋは双方とも小さい値であり、Ｒｍｋは更に小さい値であり、上述のように、それぞれが総エリアの一部分を占有するという事実から、Ｒｍｋの代わりにＲｍＲｋを用いることには合理性がある。方程式【数１７】中でそのような置換を行うと、以下の方程式が導かれる。
【００５１】
【数１８】
0004256611.tif 000021
方程式【数１８】の分母を因数分解すると、以下の方程式が導かれる。
【数１９】
0004256611.tif 000022
本発明は、黒と非黒色の双方が、背景表面より非常に少ない反射率を持って検知されることに基づく。それゆえ、カラーレジストレーションエラー推定の目的のためには、黒エリアの反射率（Ｒｋ）及び非黒色エリアの反射率（Ｒｍ）がほぼ同一の反射率を持つと考えうる。方程式【数１９】にて、そのような置換を行い、分母の要素を結合すると、以下の方程式が得られる。
【００５２】
【数２０】
0004256611.tif 000023
黒エリアの反射率値（Ｒｋ）及び非黒色カラーエリアの反射率値（Ｒｍ）はそれぞれ、測定済みの値Ｒａｖｇ，ｘ＝０でほぼ近似できる。方程式【数２０】でそのような置換を行うと、以下の方程式が得られる。
【００５３】
【数２１】
0004256611.tif 000024
方程式
【数４】に従って、方程式【数２１】で（Ｒａｖｇ，ｘ＝0）を（Ｄｒａｖｇ，ｘ＝0）と置換し、（Ｒａｖｇ，ｘ＞0）を（Ｄｒａｖｇ，ｘ＞0）と置換することによって、以下の方程式が得られる。
【００５４】
【数２２】
0004256611.tif 000025
方程式【数２２】は、  以前に、制御器16によって、カラーレジストレーションエラーを推定するために用いられる方程式として特定された方程式【数８】と同じであることに注意して欲しい。再度、マクロあるいは比較的広いエリアの測定を行い、その視野を通して測定値が平均化される、光センサー42が本発明に最も適していることが仮定される。もし、光センサ42が、濃度データを提供するなら、方程式【数２２】の使用が適切である。代わりに、もし、光センサ42が反射データを表すなら、方程式【数２１】が用いられるべきである。方程式【数２１】と方程式【数２２】は、黒エリア80，黒／非黒色の混合カラーエリア82，及び非黒領域84の反射率（方程式【数２１】）及び濃度（方程式【数２２】）がほぼ等しいという仮定に基づいて、レジストレーションエラーを推定することに注意して欲しい。実際には、これらのエリアは正確には等しくない。それにも関わらず、実際のレジストレーションエラーがゼロに近づくと、方程式【数２１】と方程式【数２２】の近似によって引き起こされる推定エラーは、ゼロに近づく。これは、テストパターン58の固有の特性である。なぜなら、実際のレジストレーションエラーがゼロに近づくと、相補領域（例えば58ａ，58ｂ）の反射／濃度測定値はお互いに近づき、完璧なレジストレーションでの値に近づくからである。これ故に、方程式【数２１】と方程式【数２２】は、レジストレーションエラーが無いことを決定するために、及び、レジストレーションエラーが存在するときに、それを推定するための簡易化された、そして、適切な手段を提供するために好適である。
【００５５】
図９を参照すると、図3及び図４のカラーレジストレーションテストパターン58の拡大図が示されている。この図には、カラーレジストレーションテストパターンの２つの組が含まれる。58ａ及び58ｂは、交差プロセスレジストレーションの測定を可能とし、58ｃ及び58ｄは、プロセス方向のレジストレーションの測定を可能とする。この図は、カラーレジストレーションテストパターン58の４つの領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）が、本発明の実施例に従って、光受容器上で一つの色の分離のために用いられるために開発された場合を示す。ある色分離のカラーレジストレーションの意味付けは主に、交差プロセス領域（58ａ，58ｂ）を参照して説明されてきたが、他の２つの領域58ｃ，及び58ｄは、領域58ａ，58ｂと同一であるが、プロセス方向のカラーレジストレーションエラーを示すために、異なる方向に回転させられていることに注意して欲しい。正の（＋）交差プロセス領域58ｂは、領域58ａの方向に対して、約180度右に回転させられている。負の（−）プロセス領域58ｃは、領域５８ａに対して、約90度右方向に回転させられている。正（+）プロセス領域58ｄは、領域58ａに対して約270度右に回転させられている。これによって、いかなる領域での反射率及び濃度の測定及び計算も、領域58ａで説明された測定及び計算と同一である。本発明のカラーレジストレーションテストパターン58は、図3，4，9に示された領域（58ａ，58ｂ，58ｃ，58ｄ）に限定されないことが理解される。反対に、本発明は、以上の発明の詳細な説明及び特許請求の範囲の意図及び目的の範囲に含まれるような、カラーレジストレーションテストパターン58の全ての代替物，変形物，均等物に適用されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の特徴を盛り込んだ、記号付けプラットフォームのブロック図。
【図２】  本発明の特徴を盛り込んだ、単一経路電子写真記号付けエンジン。
【図３】  図２の単一経路電子写真記号付けエンジンから見た、光受容ベルトの部分の上面図。
【図４】  図２の単一経路電子写真記号付けエンジンから見た、別の光受容ベルトの部分の上面図。
【図５ａ】  黒帯のパターン。
【図５ｂ】  非黒色の帯のパターン。
【図６】  図５ａ及び図５ｂの黒帯及び非黒色の帯を含む、横断プロセスカラーレジストレーションテストパターン。
【図７ａ】  非黒色での、負の交差プロセスレジストレーションエラーを持つ、図６のテストパターン。
【図７ｂ】  非黒色での、正の交差プロセスレジストレーションエラーを持つ、図６のテストパターン。
【図８ａ】  完璧なカラーレジストレーションを持つ、図６のテストパターンの部分の拡大図。
【図８ｂ】  負のカラーレジストレーションエラーを持つ、図６のテストパターンの部分の拡大図。
【図９】  一つの非黒色分離に対する、カラーレジストレーションテストパターンの拡大図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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