(57)【要約】  印刷画像の光学的密度を制御する方法では、光学的密度の測定値が、設定された評価期間内にあって担体材料（１２）上に配置された印刷画像の少なくとも１つの検出個所（１０２）で求められる。この測定値には、評価期間内での検出個所（１０２）の位置が割り当てられる。さらにこの測定値が前もって調整された目標密度（１２０）と比較され、当該比較の結果に依存して担体材料（１２）に、後続の評価期間内での検出個所（１０２）の位置に対する個所で施与すべきトナー量が設定される。
2012533774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体材料上に印刷される印刷画像の少なくとも１つの特性を制御する方法であって、
評価期間を設定し、
光学的センサ（９０、９２）を用いて、評価期間内に担体材料（１２）上に配置された印刷画像の少なくとも１つの検出個所（１０２）における測定値を求め、
求められた測定値が、評価期間内での検出個所（１０２）の位置に割り当てられ、
求められた測定値が前もって調整された目標値（１２０）と比較され、
求められた測定値と目標値（１２０）との比較結果に依存して担体材料の着色が、後続の少なくとも１つの評価期間（１２）内で、当該後続の１つの評価期間内にあって前記検出個所（１０２）の位置に対応する個所で制御される、制御方法。
【請求項２】
第１の評価期間内の検出個所（１０２）の位置と、後続の第２の評価期間内の検出個所（１０２）の位置とが異なって選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
評価期間の少なくとも２つの検出個所でそれぞれ１つの測定値を求め、
各測定値に、評価期間内でのそれぞれの検出個所（１０２）の位置が割り当てられ、
求められた各測定値が前もって調整された目標値（１２０）と比較され、
求められた測定値と目標値（１２０）との比較結果にそれぞれ依存して担体材料の着色が、後続の少なくとも１つの評価期間（１２）内で、当該後続の１つの評価期間内にあって前記検出個所（１０２）のそれぞれ位置に対応する個所で制御される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
評価期間内での測定値の位置に依存する変化経過が求められる、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記評価期間は、周期的に作用する影響要因に依存して設定される、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
担体材料の検出個所（１０２）に、前もって調整された面掩ぺい率のマーク、とりわけフルトーンマークを印刷する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
担体材料（１２）上に印刷すべきトナー画像のトナーの層厚を求め、求められた層厚を前もって調整された目標層厚と比較し、
当該比較結果に依存して、後続の少なくとも１つの評価期間で施与すべきトナー量の、位置に依存する基本値を設定する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
平均値（１１８）、とりわけ評価期間内で求められたすべての測定値の算術平均値または中央値を求め、該平均値を目標値（１２０）と比較し、
当該比較結果に依存して、後続の少なくとも１つの評価期間の目標層厚の値を設定する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
求められた平均値と目標値（１２０）との比較結果に依存して、各検出個所（１０２）についてそれぞれ１つの位置に依存する補正値を設定し、
後続の少なくとも１つの評価期間内で、当該後続の１つの評価期間内の検出個所（１０２）のそれぞれの位置に対応する個所に施与すべきトナー量を、基本値と位置に依存する補正値との和として求める、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
測定値の変化経過を求め、
該変化経過に依存して、評価期間をとりわけフーリエ変換によって設定する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
担体材料（１２）が印刷サイクル（１０４〜１１２）で印刷され、
評価期間として印刷サイクル（１０４〜１１２）が設定される、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
測定値は、トナーが担体材料（１２）上に定着された後で求められる、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
測定値として、光学的密度、光沢度、色値、または検出個所（１０２）の全体面積における着色された面積の割合を求める、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
担体材料（１２）の着色を、施与すべきトナー量および／または印刷画像の形成に使用される印刷データを用いて制御する、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
担体材料上に印刷される印刷画像の特性を制御する装置であって、
測定値を求めるための光学的センサ（９０、９２）と、
担体材料（１２）の着色を制御するための制御ユニットとを有し、
前記光学的センサ（９０、９２）は、評価期間内に担体材料（１２）上に配置された印刷画像の少なくとも１つの検出個所（１０２）における測定値を設定された評価期間内で求め、
制御ユニットが、求められた測定値を前もって調整された目標値（１２０）と比較し、
制御ユニットが、求められた測定値を評価期間内での検出個所（１０２）の位置に割り当て、
制御ユニットが、求められた測定値と目標値（１２０）との比較結果に依存して担体材料（１２）の着色を、後続の少なくとも１つの評価期間（１２）内で、当該後続の１つの評価期間内にあって前記検出個所（１０２）の位置に対応する個所で制御する制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体材料上に印刷される印刷画像の特性を制御する方法および装置に関するものであり、光学的センサによって測定値が求められる。測定値は目標値と比較される。担体材料の着色はこの比較の結果に依存して制御される。
【背景技術】
【０００２】
この方法および装置は、印刷サイクルで動作する電子写真カラー印刷において印刷画像の光学的密度を制御するために使用される。印刷サイクルでは、印刷画像に必要な個々の色分解版が現像ユニットにより転写エレメントに順次付与され、形成すべき印刷画像に必要なすべての色分解版が転写エレメントに付与された後、転写エレメントから担体材料に転写される。そのために、印刷材料ウェブの形に構成された担体材料が、印刷サイクルに対応して周期的に停止され、再び加速される。担体材料の上に付与されたトナーは、たとえば光線熱により動作する定着ユニットによって担体材料上に定着される。担体材料の損傷を予防するために、定着ユニットの加熱素子と担体材料との間では、担体材料が停止すると直ちにローラのようなカバーユニットが走行し、定着ユニット内に配置された担体材料を静止状態での大きな熱放射から保護する。担体材料が再び駆動されると、カバーユニットが引き込まれ、別の印刷画像が担体材料上で定着される。ここでは、担体材料に作用する熱が定着ユニット内で変動する。この熱変動は、トナーの熱感度が高いため、光学的密度の変動および／または担体材料に印刷される印刷画像の光沢を引き起こす。
【０００３】
特許文献１から、電子写真印刷および複写装置でのハーフトーン表示の最適化方法が公知であり、この方法では、面積について求められた光電導体上のラスタトーンマークの光学的密度に依存してバイアス電位および／またはトナー濃度が変更される。バイアス電位は、トナー粒子を光電導体に転写するための転写補助電圧の調整に用いられる。ここでの欠点は、周期的な変動は検出されず、集合サイクル中に付与すべきトナー量を一般的に制御できるだけであることである。集合サイクル全体では、同じトナー量が付与される。
【０００４】
特許文献２から、電子写真印刷および複写装置によって形成される印刷画像の画素サイズを調整する方法および装置が公知である。ここではトナー粒子により実際に着色されたトナーマークの面積に対する尺度が求められ、実際値として目標値と比較される。この比較結果に依存して、トナー粒子を潜像の着色すべき領域に転写するための電界（バイアス電位）が調整される。ここでは、トナー画像を光電導体に塗布する前、または塗布する際に発生する影響要因だけを考慮するのは不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ６０８１６７７Ａ
【特許文献２】ＷＯ２００８／０７１７４１Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、支持体材料に印刷された印刷画像の特性を調整するための方法および装置において、この特性の周期的な変動を制御により除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、請求項１の特徴を備える方法によって、ならびに独立装置請求項の特徴を備える装置によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
検出個所の位置をこの検出個所で求められた測定値に割り当てることにより、担体材料の着色を以降の少なくとも１つの評価周期の次のような個所について個別に制御することができる、すなわちこの個所は、以降の評価周期で測定値が求められた評価周期内の検出個所の場所に対応する個所である。このようにして、それぞれ評価周期の同じ個所で発生する測定値によって捕捉された特性の周期的変動が調整される。このような周期的変動は周期的な影響要因、たとえば定着ユニットによる熱作用および／またはローラまたはドラムの不平衡によって発生する。
【０００９】
評価周期は、設定された長さを有する評価窓として構成することができる。
【００１０】
前記の方法は好ましくは各評価周期で繰り返される。印刷サイクルで動作するプリンターでは、このような評価周期は、たとえばＤＩＮ−Ａ４版の５ページの長さの印刷サイクルに対応する。ここではこの５ページが、転写エレメント上に色分解版が集められた後、この転写エレメントからともに担体材料に転写される。
【００１１】
検出個所を評価周期ごとにずらすと有利である。これにより、多数の評価周期の後では評価周期内の各個所を一度走査することができる。そして多数の評価周期の後、評価周期の各個所について測定値が求められ、評価周期の各個所に対しても位置固有の制御を行うことができる。
【００１２】
評価周期ごとに複数の測定値を求めることにより、とくに評価周期にわたる測定値の位置に依存する経過を求めることにより、制御の精度が向上する。評価周期ごとに求める測定値が多ければ多いほど、制御すべき特性の周期的変動に作用する周期的影響要因を制御で取り除くことができる。測定値の位置に依存して経過を求めることにより、各求められた測定値に、評価周期内でのこの測定値の求められた検出個所の場所が割り当てられる。これにより、以降の評価周期では評価周期内の各個所について着色を個別に制御することができる。以降の評価周期は、測定値が求められた評価周期に直接続く評価周期とすることができる。その代わりに、測定値が求められた評価周期と、求められた測定値に依存して印刷画像の特性が制御される評価周期との間に１つまたは複数の評価周期を置くこともできる。
【００１３】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面と関連する説明から明らかであり、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】紙ウェブを印刷するための高性能電子写真印刷システムの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による、紙ウェブに印刷されたコントロールストリップを備える紙ウェブの一部を示す概略図である。
【図３】図２の紙ウェブの複数の部分を示す概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、紙ウェブに印刷された印刷画像の光学的密度の制御を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には、連続紙ウェブ１２を印刷するための高性能電子写真印刷システム１０が示されている。印刷機構１４は、紙ウェブ１２の表面を印刷するための第１の画像形成および転写ユニット１６と、紙ウェブ１２の裏面を印刷するための第２の画像形成および転写ユニット１８を有する。画像形成および転写ユニット１６、１８を以下では印刷ユニット１６、１８と称する。印刷ユニット１６は実質的に印刷ユニット１８と構造が同じである。
【００１６】
紙ウェブ１２は矢印Ｐ１の矢印方向で印刷システム１０内を搬送される。紙ウェブ１２は印刷機構１４で印刷した後、定着ステーション３０に供給され、そこで印刷機構１４により紙ウェブ１２上に形成された印刷画像が定着される。定着ステーション３０は第１の定着ユニット５４と第２の定着ユニット５６を有し、これらは紙ウェブ１２の対向する側に配置されている。第１の定着ユニット５４はトナー画像を紙ウェブ１２の表面に、第２の定着ユニット５６はトナー画像を裏面に定着する。定着ユニット５４、５６は光線定着ユニットとして構成されており、定着ユニット５４、５６はそれぞれカバー装置５８、６０を有する。これらのカバー装置は、トナー画像が紙ウェブ１２に定着すべきでない運転状態では定着ユニット５４、５６の放射を遮蔽する。さらに定着ステーション３０は２つの光学的センサ９０、９２を有する。これらのセンサは、紙ウェブ１２に印刷された印刷画像の光学的密度を測定値として、定着ユニット５４、５６の通過後に検出する。光学的センサ９０．９２は、紙ウェブ１２の対向する側に配置されている。第１のセンサ９０により、紙ウェブ１２の表面（図１の紙ウェブ１２の上側）に印刷された印刷画像の光学的密度が求められ、第２のセンサ９２により紙ウェブ１２の裏面（図１の紙ウェブ１２の下側）に印刷された印刷画像の光学的密度が求められる。光学的センサ９０．９２はＣＣＤセンサと少なくとも１つの光源を有する。
【００１７】
印刷機構１４と定着ステーション３０の機能の詳細は特許文献３および特許文献４に記載されており、それらの内容は本発明の説明に取り入れられ、本願の開示の一部である。
【００１８】
第１の印刷ユニット１６は、光導体ベルト６８を備える第１のベルト機構６６を有する。光導体ベルト６８はベルト機構６６によって矢印Ｐ２の矢印方向に駆動される。光導体ベルト６８は所定の電位に荷電されている。符合発生器７２により、光導体ベルト６８の均等に荷電された表面の領域が、符合発生器７２に供給される信号に対応して部分的に、すなわち画素単位で放電され、これにより電荷像が光導体ベルト６８の表面に形成される。現像ユニット７４により、光導体ベルト６８の表面上の電荷像が第１の色のトナーによってトナー画像に着色される。
【００１９】
印刷ユニット１６は第２のベルト機構７６を有し、これにより転写ベルト７８が矢印Ｐ３の矢印方向に駆動される。光導体ベルト６８は転写ベルト７８と転写個所８０で接触する。すなわち光導体ベルト６８の表面が転写ベルト７８の表面に接触し、これにより光導体ベルト６８上にあるトナー画像が転写ベルト７８の表面に転写される。
【００２０】
多色印刷では、複数のページ、たとえば５ページが１つの群にまとめられる。これを印刷シーケンスとも称する。この印刷シーケンスは典型的には、転写ベルト７８の周囲長よりやや短い。単色印刷でも、複数のページが１つの印刷シーケンスにまとめられる。多色印刷では、第１の色のトナーにより形成されたトナー画像が第１の色分解版である。第１の色分解版を形成した後、多色印刷では次のステップとして、光導体ベルト６８の表面に第２の色分解版が第２の色のトナーにより施与される。続いて第２の色のトナーによるトナー画像が転写個所８０で、光導体ベルト６８から転写ベルト７８に転写される。このとき互いに割り当てられた画素が正確に重なり合い、色分解版が見当どおりになるようにする。前記の過程は、インキ色シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）による４つの色分解版に対して複数回繰り返すことができる。印刷サイクルで形成すべき最後の色分解版が少なくとも部分的に転写ベルト７８に転写されると、転写ベルト７８９が紙ウェブ１２に向かって旋回され、転写ベルト７８上にあるトナー画像が転写ベルト７８から紙ウェブ１２の表側に転写される。
【００２１】
印刷システムは印刷サイクルで動作する。すなわち紙ウェブ１２は多色印刷のために周期的にスタートモードとストップモードで駆動される。なぜならすべての色分解版が転写ベルト７８に施与された後で初めて、トナー画像が転写ベルト７８から紙ウェブ１２に転写されるからである。印刷サイクルごとに１つの印刷シーケンスが紙ウェブ１２に印刷される。色分解版の形成と収集および転写ベルト７８から紙ウェブ１２への転写は、収集サイクルとも称される。収集サイクルで形成された色分解版が紙ウェブ１２に転写されると、転写ベルト７８が紙ウェブ１２から再び離され、紙ウェブ１２の駆動が停止される。続いて紙ウェブ１２が、以降の収集サイクルで形成された色分解版が、新たに加速された紙ウェブ１２にともに転写されるよう戻される。第２の収集サイクルで形成された色分解版の前縁は、第１の収集サイクルで形成された色分解版の後縁に紙ウェブ１２上で隣接する。紙ウェブ１２が減速され、停止されている間、カバー装置５８、６０が定着ユニット５４、５６と紙ウェブ１２の間を走行し、これにより定着ユニット５４、５６の放射熱が遮蔽される。
【００２２】
紙ウェブ１２が静止状態から再び加速されると、紙ウェブ１２の停止の際にまだ完全に定着されていない印刷画像と後続の未定着の印刷領域をさらに定着しなければならない。このためにカバー装置５８、６０が、これが紙ウェブ１２と定着ユニット５４、５６の間に配置されていないよう再び走行する。カバー装置５８、６０の周期的な開放と閉鎖により、紙ウェブ１２および紙ウェブ１２上に印刷されたトナーへの定着ユニット５４、５６の熱作用が周期的に変動する。塗布されたトナーは熱に非常に敏感であるから、熱作用のわずかな変動であっても、種々異なる定着作用を引起し、紙ウェブ１２上に印刷された印刷画像の光学的密度の変動を引き起こす。熱作用の変動は印刷サイクルごとに周期的に繰り返されるから、光学的密度の変動も印刷サイクルごとに近似的に同じである。しかしその代わりにまたはそれに加えて、光学的密度の周期的変動は、定着ステーション３０の熱作用以外の他の要因によっても生じ得る。
【００２３】
定着ステーション３０による熱作用の他に、光学的密度はとりわけ施与されるトナーの層厚に、したがって施与されるトナー量に依存する。本発明の第１の側面による方法および装置では、施与されたトナー量の変化によって光学的密度が制御される。なぜならトナー量は定着ステーション３０による熱作用よりも、簡単に迅速に、より正確に調整することができるからである。これに加えてまたはその代わりに、光学的密度を熱作用および／または光学的密度に影響する他の要因を介して制御することもできる。
【００２４】
光学的密度の周期的変動を検出し、調整するために、光学的密度が位置に依存して求められ、紙ウェブ１２に施与すべきトナー量が位置に依存して調整される。そのために評価周期が設定され、この評価周期は、光学的密度の最大周期変動と好ましくは同じ周波数を有するようにする。したがって評価周期は、光学的密度の最大周期変動に影響する影響要因と同じ周波数を有する。加えてまたはその代わりに、評価周期の長さが最大周期変動の持続期間に相当するよう設定することができる。本実施例では、光学的密度の周期的変動は、印刷サイクルごとに繰り返される紙ウェブ１２への定着ステーション３０の熱作用の変動により生じるものであることを前提とする。したがって本実施例では、印刷サイクルが評価周期として選択される。
【００２５】
本発明の択一的な実施形態では、評価周期は印刷サイクルに依存しないで選択することもできる。このようにして、印刷サイクルの周波数とは異なる周波数を有する光学的密度の変動も制御で取り除くことができる。さらに光学的密度の経過を求め、求められた光学的密度の経過に基づいてフーリエ変換により評価期間を求めることもできる。このようにして複数の重なった光学的密度の変動も求めることができ、施与すべきトナー量を対応して適することにより、調整することができる。
【００２６】
光学的密度を求めるために、図２に示すようにコントロールストリップ９４が紙ウェブ１２上に印刷される。同じ構造または同じ機能を有するエレメントは、図１と同じ参照符合を有する。搬送方向Ｐ１に対して横に延在する破線９６、９８により、印刷サイクルを設定する印刷シーケンスの境界が示されている。
【００２７】
コントロールストリップ９４は紙ウェブ１２の縁部領域１００に印刷されている。コントロールストリップ９４はとりわけ、紙ウェブ１２に印刷される印刷シーケンスのページにある、さらに処理される印刷領域には入らないように位置決めされている。コントロールストリップ９４は、印刷シーケンスとともに紙ウェブ１２上に印刷される。ここでは、紙ウェブ１２の長さの変動が搬送方向Ｐ１に発生し、搬送方向Ｐ１に対して横の光学的密度は着色の際に同じであることが前提である。
【００２８】
紙ウェブ１２の図２では見えない側にも、コントロールストリップを縁部に印刷することができる。以下では、印刷画像の光学的密度の制御を簡単にするため、紙ウェブ１２の片側についてだけ説明する。紙ウェブ１２の反対側に印刷された印刷画像の光学的密度の制御も、以下に説明する制御と同じように行われる。
【００２９】
コントロールストリップ９４は多数のマークを有しており、それらのうちの１つが例として参照符合１０２により示されている。マーク１０２は、着色されないマークからフルトーンマークまで異なるラスタトーンを有することができる。図２に示した実施例では、１つのインキごとに６つの異なるマーク１０２が設けられており、したがってコントロールストリップ９４には２４の異なるマーク１０２周期的に印刷される。とりわけ１つのインキで０％、２０％、６０％、８０％、９５％そして１００％の面掩ぺい率のマークが使用される。インキはとりわけ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で印刷される。択一的な実施形態では、１つのインキで６つより多いまたは少ない数のマーク１０２を設けることができる。単色印刷の場合、この１つのインキのマーク１０２だけが設けられる。さらに単色印刷では、１００％の面掩ぺい率で一貫したストリップを印刷することができる。
【００３０】
光学的密度を制御するために、とりわけフルトーンマーク１０２の光学的密度が求められる。収集サイクルごとに、１つのインキでそれぞれ少なくとも１つのフルトーンマーク１０２が紙ウェブ１２に印刷される。光学的センサ９０により、フルトーンマーク１０２のそれぞれの光学的密度が求められる。さらに印刷サイクル内におけるフルトーンマーク１０２の０位置が求められ、求められた密度とともに図示しない評価ユニットに記憶される。印刷サイクル内のフルトーンマーク１０２の位置は、紙走行センサを用いて、または印刷データから求めることができる。
【００３１】
求められた光学的密度は、前もって調整された光学的目標密度とそれぞれ比較される。求められた光学的密度と光学的目標密度との比較結果に依存して、紙ウェブ１２上にあって、求められたフルトーンマーク１０２の後続の評価サイクル内における個所に対応する個所に施与すべきトナー量が設定される。このようにして施与すべきトナー量が位置固有に設定され、光学的密度が印刷サイクルを基準にして位置固有に制御される。施与すべきトナー量が位置固有に設定される後続の少なくとも１つの印刷サイクルは、光学的密度が求められた印刷サイクルに直接続く印刷サイクルである。その代わり、後続の印刷サイクルは、光学的密度が求められた印刷サイクルの後の複数の印刷サイクルに続くことができる。
【００３２】
施与すべきトナー量は前に説明したように、各使用されるインキごとに別個に位置に固有して、対応するインキのフルトーンマーク１０２を用いて設定される。簡単にするため以下では１つのインキについてだけ説明する。他のインキの制御も対応して行われる。
【００３３】
前に説明した方法を印刷サイクルごとに繰り返すことにより、運転中に変化する光学的密度への別の影響要因が、施与すべきトナー量の設定の際に連続して考慮される。したがって自己最適化するシステムが得られる。
【００３４】
択一的な実施形態では、印刷サイクルにわたり光学的密度の位置に依存して変化する経過が求められる。光学的密度の位置に依存して変化する経過は、紙ウェブ１２の印刷の際に使用される異なるインキごとに別個に求められる。１つのインキ当たりかつ１つの印刷サイクル当たりに紙ウェブ１２に印刷されるフルトーンマーク１０２が多ければ多いほど、光学的密度に対してより多くの値がセンサ９０によって求められ、印刷画像の光学的密度の制御がより正確になる。有利には印刷サイクルの各インキおよび各ページで少なくとも１つのフルトーンマーク１０２が印刷される。このようにして、後続の印刷サイクルの１つで施与すべきトナー量を少なくともページ固有に設定することができる。
【００３５】
図３に示すように、フルトーンマーク１０２は順次連続する複数の印刷サイクルにおいて、印刷サイクル内の同じ個所には配置されておらず、システマチックにずらされている。このようにして、有限数の印刷サイクルにおいてそれぞれのインキのそれぞれのフルトーンマーク１０２が、印刷サイクル内の各個所に印刷されるようになる。図３ではこれは、５つの印刷サイクル１０４から１１２についての例で示されている。このようにして、有限数の印刷サイクルの後に印刷サイクルの各個所に対して１つのフルトーンマーク１０２が印刷され、このフルトーンマーク１０２の光学的密度の値が求められ、これにより印刷サイクルの各個所について位置固有の制御をすることができる。
【００３６】
図４には、本発明の別の実施形態による、紙ウェブ１２に印刷された印刷画像の光学的密度の制御が示されている。この実施形態では、光学的密度が互いに組み合わされた３つの制御回路を介して制御される。
【００３７】
印刷ユニット１６は、電荷画像の着色すべき領域上にあって、光導体ベルト６８に施与されたトナー層の厚さを求める層厚センサ１１４を有する。層厚センサ１１４はとりわけ公知の容量性センサである。第１の制御回路では印刷サイクルごとに、光導体ベルト６８に施与されたトナー層の少なくとも１つの実際層厚が層厚センサ１１４によって求められ、あらかじめ調整された目標層厚と第１のＰＩＤ制御器により比較される。後続の少なくとも１つの印刷サイクルで現像ユニット７４により施与すべきトナー量が、この比較結果に依存して設定される。実際層厚と目標層厚と比較で、実際層厚が目標層厚より小さければ、後続の印刷サイクルの１つで施与すべきトナー量が増大される。これに対して実際層厚が目標層厚より大きければ、施与すべきトナー量が減少される。後続の印刷サイクルの１つは、実際層厚が求められた印刷サイクルに直接続く印刷サイクルであっても、またはそれより後の印刷サイクルであっても良い。このようにして設定された、後続の印刷サイクルの１つで施与すべきトナー量の値は単なる基本値であり、後続の印刷サイクル全体にわたって一定である。基本値は、施与すべきトナー量に対する平均レベルを表すものであり、印刷画像の光学的密度はこの平均レベルで許容可能範囲内を変動する。これによりたとえば老化または磨耗による平均的な光学的密度の長期的変化が調整される。トナー量の位置固有の設定、および光学的密度の周期的変動を位置に依存して調整することは、この第１の制御回路によっては行われない。
【００３８】
目標層厚は、前もって固定的に調整された値ではなく、第２の制御回路で設定される。そのために光学センサ９０を用いて、印刷サイクルで印刷された紙ウェブ１２上のフルトーンマーク１０２の光学的密度が求められる。光学的密度の平均は、図示しない評価ユニットに、それぞれの光学的密度が求められたフルトーンマーク１０２のそれぞれの位置とともに記憶される。したがって、印刷サイクルにわたる光学的密度の位置に依存する変化経過１１６が得られる。
【００３９】
印刷サイクルにわたる光学的密度の位置に依存する変化経過１１６が求められた後、光学的密度の平均値１１８、すなわち印刷サイクル中に求められたすべての光学的密度の算術平均または中央値が求められる。この平均値１１８は第２のＰＩＤ制御器１２２により、前もって調整された目標密度と比較される。この比較結果に依存して目標層厚が設定され、以降の印刷サイクルで求められる実際値との比較のために第１のＰＩＤ制御器１１５に通知される。
【００４０】
求められた光学的密度の平均値１１８と前もって調整された光学的目標密度１２０との比較で、平均値１１８が光学的目標密度１１０より小さければ、目標層厚が高められる。反対に、求められた光学的密度の平均値１１８が光学的目標密度１２０より大きいという比較結果であれば、目標層厚が減少される。目標層厚１２０を変化することにより、層厚センサ１１４によって求められた実際層厚と目標層厚１２０との比較により、以降の印刷サイクルで施与されるトナー量が対応して変化され、これにより後続の印刷サイクルで求められた光学的密度の平均値１１８が光学的目標密度１２０に近似するようになる。
【００４１】
その代わり、求められた光学的密度の平均値形成を、２つ以上、とりわけ３つの印刷サイクルにわたって行うこともできる。平均値形成により、光学的密度の周期的変動が考慮されなくなる。なぜなら印刷サイクル内におけるフルトーンマーク１０２の位置についての情報、したがって光学的密度の周期的変動についての情報が平均値形成により失われるからである。
【００４２】
光学的密度の周期的変動を印刷サイクル中に調整するために、第３の制御回路では光学的密度の位置固有の制御が行われる。このために、各フルトーンマーク１０２について求められた光学的密度が第３のＰＩＤ制御器１２４により、光学的目標密度１２０とそれぞれ比較される。求められた光学的密度と目標密度との比較に依存して、位置に依存する補正値が設定される。それぞれの光学的密度が求められたフルトーンマーク１０２の位置に以降の周期内で対応する個所で紙ウェブ１２上に施与すべきトナー量が、第１と第２の制御器によって設定された施与すべきトナー量の基本値と補正値の和として調整される。ここで補正値は正または負であって良い。このようにして光学的密度の位置固有の制御が行われ、光学的密度の周期的変動が制御で取り除かれる。印刷サイクルに設けられたフルトーンマーク１０２の数が多ければ多いほど、光学的密度に対しては対応して多くの値が求められ、光学的密度の制御はより正確になる。
【００４３】
前に説明した３つの制御回路による光学的密度の制御は、多色印刷の場合は使用されるインキに対して別個に行われる。ＰＩＤ制御器１１５、１２２、１２４の代わりに、他の制御器を使用することもできる。
【００４４】
本発明の択一的実施形態では、光学的密度の変化経過が複数の評価期間にわたって求められ、評価期間の各個所について、この個所での光学的密度の位置固有の平均値がすべての評価期間または評価期間の一部にわたって求められる。とりわけ平均された評価期間にわたる光学的密度の平均的変化経過が求められる。これにより一個所での光学的密度の一度だけの変動が平均値形成により均衡され、トナー量が急激に変化することが防止される。さらに光学的密度の位置に依存する変化経過の代わりに、補正値の位置に依存する変化経過を求めることができる。
【００４５】
光学的密度を制御するための前記方法は、紙ウェブ１２を乾燥トナーにより印刷する画像形成プロセスでも、液体トナーにより印刷する画像形成プロセスでも使用することができる。さらに前記方法により、光学的密度をインキにより動作する印刷システムならびにコピーでも使用することができる。
【００４６】
択一的実施形態では、印刷画像の着色に影響する他の影響要因、たとえば印刷データを介しても光学的密度を制御することができる。さらに光学的密度の代わりにまたはこれに加えて、紙ウェブ１２うえ３に印刷された印刷画像の他の特性を、本発明の方法または装置により制御することができる。同じように光学的センサ９０、９２を用いて、光学的に求められた他のパラメータの測定値を光学的密度として求めることができる。
【００４７】
さらにこの方法は、光学的密度の制御だけではなく、印刷画像の品質を表す他のパラメータ、たとえば光沢、面掩ぺい率および／またはインキの制御にも使用することができる。光沢はとりわけ光沢度を介して求められる。光沢度は印刷画像の光沢に対する尺度である。光沢度はたとえば光学的センサ９０、９２を用いて求めることができる。光沢度を求めるためのハンドセンサは、ＢＹＫ Additives & Instruments 社の製品名「micro-TRI-gloss μ」で公知である。色値はたとえば光学的センサ９０、９２を用いて求めることができ、この光学的センサ９０、９２は、ＲＧＢ−ＣＣＤ素子および／または赤光、緑光、および青光を順次形成する連続ＲＧＢ光源を備えるセンサ装置、および各インキでそれぞれ少なくとも１つの画像を検出するＣＣＤ素子を含む。色値は、フルトーンマーク１０２の全面積に対するフルトーンマーク１０２のうちの着色された面積の割合を表す。択一的に色値は、たとえばスペクトロフォトメータを用いたスペクトル測定を介して求めることもできる。とりわけ、光が少なくとも１つのグリッドによりスペクトル分解されるスペクトルフォトメータが使用される。
【００４８】
光学的密度は、施与すべきトナー量、定着のためにトナー像に作用する熱量についての光沢、熱・印刷定着の際のプレス圧および／または定着オイル量を介して制御され、色値は、面掩ぺい率、トナー像を着色するための伝達補助電圧および／または印刷データの変更を介して制御される。
【００４９】
施与すべき熱量は、たとえば定着ステーションの加熱素子の温度を介して変更することができる。さらに施与すべき熱量は、定着ユニットから放射される熱光線が担体材料に作用する期間を介して変更することができる。
【００５０】
求められた測定値にそれぞれの検出個所１０２の位置を割り当てるという基本思想から出発して、順次連続する評価期間において施与すべきトナー量の位置に依存する基本値を求めることも有利である。これにより、印刷画像の制御すべき特性が許容範囲内を変動する平均レベルを施与すべきトナー量に対して設定することができる。評価期間内で求められたすべての測定値の平均値に依存して基本値を変更することにより、制御すべき特性の長期の変化が均衡される。
【００５１】
さらに位置に依存する補正値を求めると有利である。それぞれ施与すべきトナー量を、位置に依存する基本値の和および位置に依存する補正値の和として求めることにより、平均値に基づく特性制御の利点と、位置に依存する制御の利点が組み合わされる。
【００５２】
測定値は好ましくは、トナーが担体材料１２上に定着された後で求められる。したがって定着中に制御すべき特性に影響する周期的影響要因も制御の際に考慮することができる。とりわけ定着の際に担体材料１２に作用する熱作用の変動が均衡される。
【００５３】
本発明の好ましい実施形態では、少なくとも２つのインキの光学的密度が、設定された評価期間内で担体材料１２に施与された印刷画像の少なくとも１つの検出個所１０２で求められる。求められた光学的密度は、前もって調整された目標密度１２０とそれぞれ比較される。測定値には、評価期間内での検出個所１０２のそれぞれの位置が割り当てられる。求められた光学的密度と目標密度１２０との比較結果に依存して、担体材料１２上にあって、後続の評価サイクル内における検出個所１０２に対応する個所に施与すべきトナー量が設定される。これによりカラー印刷またはカラーコピーの際に使用される各インキを、互いに依存せずに個々に制御することができ、したがって各インキに対して最適の光学的密度が達成される。光学的目標密度１２０の値は、すべてのインキに対して同じようにあらかじめ調整することができるが、インキ固有に異なっていても良い。
【００５４】
フルトーンマーク１０２は、多数の評価期間が経過した後にこの評価期間を重ねると一貫したストライプが生じるように評価期間ごとにずらされる。この場合、フルトーンマーク１０２は重なり合うか、または互いに面一に接する。
【００５５】
さらに各検出個所１０２に対して少なくとも１つの後続の評価期間の領域を設定し、この領域について着色を、この検出個所１０２で求められた測定値に依存して制御すると有利である。この領域は、後続の評価期間内での検出個所１０２に対応することができる。または検出個所１０２の倍数または端数であっても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１０  印刷システム
１２  紙ウェブ
１４  印刷機構
１６、１８  印刷ユニット
３０  定着ステーション
５４、５６  定着ユニット
５８、６０  カバー装置
６６  ベルト機構
６８  光導体ベルト
７２  符合発生器
７４  現像ステーション
７６  ベルト機構
７８  転写ベルト
８０  転写領域
９０、９２  光学的センサ
９０  コントロールストリップ
９６、９８  サイクルの境界
１００  縁部領域
１０２  マーク
１０４〜１１２  サイクル
１１４  層厚センサ
１１６  光学的密度の変化経過
１１５、１２２、１２４  ＰＩＤ制御器
１１８  平均値
１２０  光学的目標密度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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