(57)【要約】  画像形成パラメータを調節するための方法は、記録ヘッド（１６）を作動させて第１画像特徴群（６０Ａ）を媒体（１７）に形成する工程を含む。画像形成パラメータが第１所定値に設定されている間に、第１群の画像特徴が形成される。記録ヘッドは、第２画像特徴群（６０Ｂ）を媒体に形成する。第２群の特徴は、第１所定値と異なる第２所定値に画像形成パラメータが設定されている間に形成される。第１群の画像特徴が第２群の画像特徴と交互配置されて、交互配置画像特徴パターンが媒体に形成される。交互配置パターンからのデータ（４７）が生成および解析されて、交互配置パターンにおける縞模様を表す数量化値が決定される。画像形成パラメータは、数量化値に基づいて調節される。
2012533765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成パラメータを調節するための方法であって、
記録ヘッドを作動させて第１画像特徴群を記録媒体に形成する工程であって、前記画像形成パラメータが第１所定値に設定されている間に前記第１画像特徴群の各画像特徴が形成される工程と、
前記記録ヘッドを作動させて第２画像特徴群を前記記録媒体に形成する工程であって、前記第１所定値と異なる第２所定値に前記画像形成パラメータが設定されている間に前記第２画像特徴群の各画像特徴が形成される工程と、
前記第１画像特徴群の画像特徴と前記第２画像特徴群の画像特徴とを交互配置して交互配置画像特徴パターンを前記記録媒体に形成する工程と、
前記記録媒体に形成された前記交互配置画像特徴パターンからデータを生成する工程と、
前記データを解析して、前記交互配置画像特徴パターンの縞模様を表す数量化値を決定する工程と、
少なくとも前記数量化値に基づいて前記画像形成パラメータを調節する工程と、
からなる方法。
【請求項２】
前記データがグレースケールデータである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドにより発せられる放射ビームの強度である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドにより発せられる放射ビームの焦点である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドの放射源の出力である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記記録媒体上での前記記録ヘッドのスキャンのたびに、前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群の各々を形成する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記記録ヘッドを作動させて、前記第１画像特徴群の少なくとも一つの画像特徴と前記第２画像特徴群の少なくとも一つの画像特徴とを前記記録媒体に同時に形成する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１所定値と前記第２所定値との平均値が第３所定値と等しくなるように前記第１所定値と前記第２所定値とを選択する工程からなり、前記数量化値を前記第３所定値と相関させる工程をさらに有する方法である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも前記第３所定値に基づいて前記画像形成パラメータを調節する工程からなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記データを解析して前記数量化値を決定する工程が、前記データを周波数領域で解析する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群とがそれぞれ規則的画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の空間周波数に対応する周波数値において前記データを前記周波数領域で解析する工程からなる方法である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記数量化値が前記周波数値に対応する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の前記空間周波数が横スキャン空間周波数であり、前記記録ヘッドを作動させて前記記録媒体の画像形成の間に規則的画像帯パターンを形成する工程からなる方法であり、前記規則的画像帯パターンの前記画像帯の横スキャン空間周波数と、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の前記横スキャン空間周波数とのうち一方が、前記規則的画像帯パターンの前記画像帯の前記横スキャン空間周波数と、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の前記横スキャン空間周波数とのうち他方の非整数倍に等しい、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群とがそれぞれ、規則的画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の空間周波数の高調波成分に対応する周波数値において前記データを前記周波数領域で解析する工程からなる方法である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記交互配置画像特徴パターンが、前記記録媒体に形成された複数の交互配置画像特徴パターンの一つであり、前記交互配置画像特徴パターンの各々が、異なる群の所定画像形成パラメータ値に従って形成され、
複数のデータ構成を生成する工程であって、前記記録媒体に形成された前記交互配置画像特徴パターンのうち異なるものから各データ構成が生成される工程と、
各データ構成を解析して数量化値グループの中の構成要素を決定する工程であって、前記数量化値グループの中の各構成要素が、前記交互配置画像特徴パターンのうち対応するパターンにおける縞模様を表す工程と、
少なくとも前記数量化値グループに基づいて前記画像形成パラメータを調節する工程と、
からなる方法である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記数量化値グループから決定された最小値に少なくとも基づいて画像形成パラメータを調節する工程からなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記数量化値グループの前記構成要素の分布から導出された数学的曲線の変曲点に少なくとも基づいて画像形成パラメータを調節する工程からなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記記録媒体に形成された前記交互配置画像特徴パターンから前記データを生成するのに適したスキャナを用意する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１画像特徴群の各画像特徴と前記第２画像特徴群の各画像特徴とが、第１方向に延在する長形画像特徴であり、前記スキャナを作動させて前記第１方向と交差する第２方向に前記記録媒体をスキャンする工程により前記データが生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記記録媒体に形成された前記交互配置画像特徴パターンから前記データを生成する前に、前記記録媒体の画像形成領域と前記記録媒体の非画像形成領域との間のコントラストを調節する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
記録ヘッドを作動させて複数の画像特徴パターンを記録媒体に形成する工程であって、前記画像特徴パターンの各々が、前記画像形成パラメータが第１所定値に設定されている間に形成される第１画像特徴群と、前記第１所定値と異なる第２所定値に前記画像形成パラメータが設定されている間に形成される第２画像特徴群とを包含する工程と、
前記画像特徴パターンの各々について前記第１および第２所定値の各々を選択して、前記画像特徴パターンの各々における前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との光学密度差が、別の画像特徴パターンにおける前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との光学密度差と異なるようにする工程と、
複数のデータ構成を生成する工程であって、前記記録媒体に形成された前記画像特徴パターンのうち異なるパターンから前記データ構成の各々が生成される工程と、
各データ構成について数量化値を決定する工程であって、前記数量化値の各々が、前記画像特徴パターンのうち対応するパターンにおける前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との前記光学密度差を表す工程と、
少なくとも前記数量化値に基づいて前記画像形成パラメータを調節する工程と、
からなる、画像形成パラメータを調節するための方法。
【請求項２２】
前記第１画像特徴群の各々からの前記画像特徴が前記第２画像特徴群のうち対応するものからの画像特徴と交互配置されるように、各画像特徴パターンが前記記録媒体に形成される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドにより発せられる放射ビームの強度である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドにより発せられる放射ビームの焦点である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記画像形成パラメータが、前記記録ヘッドの放射源の出力である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
各データ構成を前記周波数領域で解析して前記数量化値のうち対応する値を決定する工程からなる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
各画像特徴パターンの前記第１画像特徴群および前記第２画像特徴群の各々が、規則的画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の横スキャン空間周波数に対応する周波数値において各データ構成を前記周波数領域で解析する工程からなる方法である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
各画像特徴パターンの前記第１画像特徴群および前記第２画像特徴群の各々が、規則的画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の横スキャン空間周波数の高調波成分に対応する周波数値において各データ構成を前記周波数領域で解析する工程からなる方法である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
各画像特徴パターンの前記第１画像特徴群および前記第２画像特徴群の各々が、規則的画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記記録ヘッドを作動させて前記記録媒体への画像形成中に規則的画像帯パターンを形成する工程からなる方法であり、前記規則的画像帯パターンの前記画像帯の横スキャン空間周波数と、前記規則的画像特徴パターンの各々の前記画像特徴の横スキャン空間周波数とのうち一方が、前記規則的画像帯パターンの前記画像帯の前記横スキャン空間周波数と、前記規則的画像特徴パターンの前記画像特徴の前記横スキャン空間周波数とのうち他方の非整数倍と等しい、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記数量化値に対応する前記画像特徴パターンの形成中に使用される前記第１所定値と前記第２所定値との平均値に等しい画像形成パラメータ値と、各数量化値を相関させる工程からなる、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも前記数量化値に基づいて前記画像形成パラメータを調節する工程が、前記数量化値に適合する数学的曲線により画定される最小の数量化値に対応する前記画像形成パラメータ値と等しくなるように前記画像形成パラメータの設定点を調節する工程からなる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
記録媒体を収容するのに適した媒体支持体と、放射ビームを発して前記記録媒体に画像を形成するのに適した記録ヘッドとを包含する記録装置の画像形成パラメータを調節するためのコントローラであって、
前記記録ヘッドを作動させて複数の画像特徴パターンを前記記録媒体に形成し、前記画像特徴パターンの各々が、前記画像形成パラメータが第１所定値に設定されている間に形成される第１画像特徴群と、前記第１所定値と異なる第２所定値に前記画像形成パラメータが設定されている間に形成される第２画像特徴群とを包含し、前記画像特徴パターンの各々において、前記第１画像特徴群の画像特徴が前記第２画像特徴群の画像特徴と交互配置され、
前記画像特徴パターンの各々の形成中に使用される前記第１および第２所定値の各々を変化させて、前記画像特徴パターンの各々における前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との光学密度差が、別の前記画像特徴パターンにおける前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との光学密度差と異なるようにし、
複数のデータ構成をスキャナから受け取り、前記記録媒体に形成された前記画像特徴パターンのうち異なるパターンのスキャン中に、前記データ構成の各々が前記スキャナにより生成され、
各データ構成を前記周波数領域で解析して、解析後の前記データ構成について数量化値を決定し、前記数量化値の各々が、前記画像特徴パターンのうち対応するパターンにおける前記第１画像特徴群と前記第２画像特徴群との前記光学密度差を表し、
少なくとも前記数量化値に基づいて前記画像形成パラメータを調節する、
ように構成されたコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を形成するのに使用される記録装置の分野に関連する。詳しく述べると、本発明は、印刷プレートなどの記録媒体に画像を形成するのに使用される記録装置の画像形成パラメータを設定することに関連する。
【背景技術】
【０００２】
画像のコピーを大量に印刷するには、普通、大容量印刷機を用いた接触印刷が使用される。接触印刷機では、表面に着色剤を塗着してここに画像を形成するのに、印刷プレート、印刷スリーブ、印刷シリンダ、その他など、様々な印刷要素を使用する。表面は、受容媒体（用紙など）の一部を形成するか、表面から受容媒体へ着色剤を転写するのに適した中間部品（印刷機のブランケットシリンダなど）の一部を形成する。いずれの場合も、着色剤パターンが受容媒体へ転写されて受容媒体に画像が形成される。
【０００３】
これらの印刷要素は、印刷機での使用に適した構造にするため一般的に様々な処理を受ける記録媒体の形である。例えば、光または熱の放射に感応するように適当な処理を受けた記録媒体の画像形成可能表面に画像を形成するのに、露光処理が用いられる。露光処理の一種では、フィルムマスクを使用する。マスクは一般的に、「イメージセッタ」として知られるレーザプリンタを用いて高感度フィルム媒体に露光することにより形成される。感光性を与えられた記録媒体と接触しているエリアに画像形成後のフィルムマスクが載置され、マスクを通してここが露光される。このようにして露光された印刷プレートは一般的に、「従来型印刷プレート」と呼ばれる。一般的な従来型の平版印刷プレートは、紫外線領域の光線スペクトルの放射に感応する。
【０００４】
別の従来方法では、一般的にプレートセッタと呼ばれる特殊な記録装置の使用により媒体に直接露光する。プレートセッタによる使用のための画像データを受信および調節するコントローラと組み合わされたプレートセッタは、普通、「コンピュータ・トゥ・プレート（ダイレクト刷版）」または「ＣＴＰ」システムとして知られる。ＣＴＰシステムは、フィルムマスクと、これに関わる関連プロセス変動とが回避されるという点で、イメージセッタを超える実質的な長所を提供する。一般的に、放射ビームを選択的に発するように画像データに従ってＣＴＰシステム内の記録ヘッドが制御されて、画像ピクセルとして知られる画像要素を記録媒体の表面に形成する。放射ビームは一般的に、記録媒体の画像改質表面に物理的または化学的な変化を誘発する。
【０００５】
記録媒体に形成される画像の品質には、様々な要因が悪影響を及ぼす。そのため、必要な画像形成作用のための様々なプロセス制御の確立が必要となっている。一般的に、所望の品質結果を達成するために任意で設定される必要のある画像形成パラメータがいくつかある。一つの重要なパラメータは、記録媒体に対して行われる放射露光のレベルである。露光は一般的に、画像形成プロセス中に記録媒体に衝突する単位面積あたりの放射エネルギーの量として定義される。記録媒体のタイプに応じて、このパラメータを数パーセント以下に制御することが必要である。
【０００６】
様々な画像形成エラーまたはアーティファクトが生じないように各ビームが実質的に等しい露光を記録媒体に与える必要があるという点で、マルチビーム記録装置ではこの状況がさらに複雑となる。マルチビーム記録ヘッドのすべてのビームが同一のサイズおよび伝搬特性を有することが保証されなければ、露光は空間要素と出力または強度要素の両方を有するため、単純な出力または強度のバランスを保つことは可能ではない。ビームのサイズを直接的に測定することは可能であるが、その測定はかなり複雑で正確な結果を得るのは困難である。ビーム解析に良く適したシステムは存在するが、通常は独立型機器の形であって、ＣＴＰシステムに含めるには必ずしも適当でなく費用効果も高くない。
【０００７】
普通に採用される実用的なアプローチは、記録媒体を測定ツールとすることである。人間の目はわずかな画像変動に敏感なので、熟練のオペレータが画像形成後の記録媒体の診断を行い、この観察に基づいて記録装置に必要な調節を実施することがある。画像要素によって反射または透過された放射の強度を測定することにより画像要素の光学密度を判断する器具である、濃度計の使用が採択されることもある。
【０００８】
特定の画像形成パラメータについて最良または最適な設定点を選ぶための従来方法は、一般的に、一連の画像小片に分割することを必要とし、画像小片の各々は特定の画像形成パラメータ値に従って形成される。画像小片の各々の光学密度が濃度計を用いて測定され、特定の光学密度値に対応する画像形成パラメータ値が選択される。残念なことに、多くの場合に画像形成パラメータ値が変化しても光学密度はわずかしか変化せず、これらの微小な差を検出する際の濃度計の精度は制限される。これらの問題のため、特定の画像形成パラメータを最適値に正確に設定するのは非常に困難である。
【０００９】
濃度計を使用するのであっても目で記録媒体を単純に判定するのであっても、そのプロセスはやはり手作業であり、熟練者の介入を必要とする。ＣＴＰシステムなどの記録装置の使用は普及しているので、最適性能のための様々な画像形成パラメータを都合よく調節するのに使用される技術がますます重要になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，１３７，５８０号明細書
【特許文献２】米国特許公開第２００９／００６６７９６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，８６２，４１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
記録媒体に施される画像形成作業のプロセス制御に重要な画像形成パラメータを設定するための改良型の方法および装置を提供する必要がある。
【００１２】
テストパターンの主観的品質について判定を行うことに関しては特に、画像パラメータ設定プロセスへのオペレータ介入をさらに縮小する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
簡潔に述べると、本発明の一態様によれば、画像形成パラメータを調節するための方法は、記録ヘッドを作動させて第１画像特徴群を記録媒体に形成する工程であって、画像形成パラメータが第１所定値に設定されている間に第１画像特徴群の各画像特徴が形成される工程と、記録ヘッドを作動させて第２画像特徴群を記録媒体に形成する工程であって、第１所定値と異なる第２所定値に画像形成パラメータが設定されている間に第２画像特徴群の各画像特徴が形成される工程と、第１画像特徴群の画像特徴と第２画像特徴群の画像特徴とを交互配置して交互配置画像特徴パターンを記録媒体に形成する工程と、記録媒体に形成された交互配置画像特徴パターンからデータを生成する工程と、データを解析して交互配置画像特徴パターンの縞模様を表す数量化値を決定する工程と、少なくとも数量化値に基づいて画像形成パラメータを調節する工程からなる。
【００１４】
本発明と、その目的および長所は、以下に提示される好適な実施形態についての詳細な説明において一層明白となるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明の実施形態および応用例は、添付された非限定的な図面によって説明される。添付の図面は、本発明の概念を説明することを目的とし、比率は一定でない。
【図１】本発明の実施形態例による画像形成診断システムの概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施形態例による方法を表すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の実施形態例による、記録媒体に形成された複数の画像特徴パターンを含むキャリブレーション画像を示す。
【図３Ｂ】図３Ａに示された画像特徴パターンの一つの一部分の詳細Ａ‐Ａを示す。
【図４】本発明の実施形態例による、画像形成された記録媒体をスキャンするのに使用されるスキャナにより生成されるデータ構成を示す。
【図５】本発明の実施形態例で使用される高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを表すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態例により形成される画像特徴パターンから生成されるスキャン後のデータから作成される周波数領域のグラフの一例を示す。
【図７】本発明の実施形態例による複数の異なる焦点オフセットの各々について決定された様々な数量化値の分布を示す。
【図８】本発明の実施形態例による複数の放射源出力レベルの各々について決定された数量化値の分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の説明の全体において、個々の詳細は、より完全な理解を当業者に与えるために提示されている。しかし、開示を不必要に曖昧にするのを避けるため、周知の要素は詳しく図示または説明されていない。したがって、説明および図面は、限定的な意味ではなく例示的なものと見なされるべきである。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態例による画像形成診断システム１００を概略的に示す。画像形成診断システム１００は、画像１９（破線で概略的に表される）を記録媒体１７に形成するための記録装置１０を含む。記録装置１０によって様々な画像１９が形成可能である。本発明の様々な実施形態例では、特定の画像形成パラメータに最良の設定点を決定するために様々なキャリブレーション画像が形成される。形成される可能性のある画像の範囲を限定することなく、画像１９はここでは、本発明の実施形態を説明することを目的としてキャリブレーション画像１９と呼ばれる。記録媒体１７は、キャリブレーション画像１９を形成するのに適当な表面を包含する様々な媒体を含む。記録装置１０は、この実施形態例では外部ドラム構造としての構造を持つ媒体支持体１２を含む。本発明の他の実施形態は、例えば内部ドラム構造または平面構造による構造を持つ他の形の媒体支持体を含む。
【００１８】
この実施形態例では、媒体支持体１２の円筒面１３に記録媒体１７が支持される。記録媒体１７の一つ以上のエッジ部分が、クランプ２８によって円筒面１３に固定される。本発明の他の実施形態例では、他の方法によって記録媒体１７を媒体支持体１２に固定する。例えば、記録媒体１７の表面の間に低圧源を設けることを含めた様々な方法によって、記録媒体１７の表面が円筒面１３に固定可能である。媒体支持体１２は、支持体２０に可動式に結合されている。この実施形態例では、媒体支持体１２は支持体２０に回転式に結合されている。この実施形態例では、媒体支持体１２は、複数の整合特徴２５を含む。整合特徴２５は、媒体支持体１２に対して記録媒体１７を配向するのに使用される。
【００１９】
記録装置１０は、媒体支持体１２に対して移動可能である記録ヘッド１６を含む。本発明のこの実施形態例では、媒体支持体１２はその回転軸を中心に回転することにより移動するのに適している。この実施形態例では、記録ヘッド１６は可動キャリッジ１８に装着されている。キャリッジ１８は、媒体支持体１２の回転軸と整合された経路に沿って記録ヘッド１６を移動させるように作動する。記録ヘッド１６と媒体支持体１２との間に相対運動を設けるには、動作システム２２が使用される。動作システム２２（一つ以上の動作システムを含んでもよい）は、要求される運動に必要な適当な駆動装置を含むとよい。本発明のこの実施形態例において、動作システム２２は、縦スキャン軸ＭＳＡと整合された経路に沿って媒体支持体１２を移動させるのに使用されるとともに、横スキャン軸ＳＳＡと整合された経路に沿って記録ヘッド１６を移動させるのに使用される。伝動部材３３の影響を受けて移動するキャリッジ１８を案内するのに、案内システム３２が用いられる。本発明のこの実施形態例では、伝動部材３３は、精密ねじ機構を含む。ある実施形態例では、記録ヘッド１６の各々が相互に独立して移動するように、複数の記録ヘッド１６が移動する。ある実施形態例では、複数の記録ヘッド１６が縦列状態で移動する。
【００２０】
当業者であれば、記録ヘッド１６と媒体支持体１２との間の様々な形の相対運動が本発明により使用可能であることを了解するだろう。例えば、場合によっては、媒体支持体１２が移動している間に記録ヘッド１６が静止していることがある。他の場合には、媒体支持体１２が静止していて記録ヘッド１６が移動する。さらに他の場合には、記録ヘッド１６と媒体支持体１２の両方が移動する。記録ヘッド１６と媒体支持体１２の一方または両方が対応の経路に沿って往復してもよい。記録装置１０内で異なるシステムを作動させるのに別々の動作システムが用いられてもよい。
【００２１】
この実施形態例では、記録ヘッド１６はレーザなどの放射源（不図示）を含む。放射の波長は、画像形成される記録媒体１７のタイプに適するように選択され、例えば赤外、可視、および紫外線スペクトルの波長を含む。様々な実施形態例において、記録装置１０は、個別にアドレス可能な記録チャネル２３を複数含み、記録チャネル２３の各々は、記録媒体１７に様々な画像部分を形成するように制御可能である。一次元または二次元のアレイ構造を含む多様な構造で複数の記録チャネル２３が配置されればよい。
【００２２】
この実施形態例では、記録媒体１７をスキャンしながら様々な放射ビーム２１を発してキャリブレーション画像１９を形成するように、記録ヘッド１６が制御可能である。放射ビームは、書き込まれる画像を指定する画像データ３７に従って画像方向に調整されるとよい。この実施形態例では、キャリブレーション画像１９の画像形成部分を形成するのが望ましい場合には常に、一つ以上の記録チャネル２３が適切に駆動されて活性強度レベルの放射ビーム２１を発生させる。画像形成部分に対応していない記録チャネル２３は、対応の領域に画像を形成しないように駆動される。記録チャネル２３の各々は、画像データ３７により提供される情報に従って画像ピクセルまたは画像ドットと一般的に呼ばれる画像の単位要素を記録媒体１７に形成するように制御可能である。様々な画像ピクセルが他の画像ピクセルと組み合わされて、様々な特徴のキャリブレーション画像１９を形成する。本発明の様々な実施形態例では、例えばハーフトーンパターン、確率パターン、そしてハイブリッドパターンを含む様々な画像ピクセルパターンで画像ピクセルが配置されるとよい。
【００２３】
キャリブレーション画像１９は、多様な方法によって記録媒体１７に形成することができる。例えば、記録媒体１７が改質表面を含み、放射ビーム２１により放射された時に改質表面の特性または特徴が変化するとよい。放射ビーム２１は、記録媒体１７の表面を融除してキャリブレーション画像１９を形成するのに使用可能である。記録媒体１７の表面への画像形成材料の転写を促進してキャリブレーション画像１９を形成する（例えば熱転写プロセス）のに放射ビーム２１が用いられてもよい。放射ビーム２１は、放射源から記録媒体１７への直接経路を辿っても、または一つ以上の光学要素により記録媒体１７へ偏向されてもよい。
【００２４】
多くの場合、単一のマーキング作業中にキャリブレーション画像１９を完全に形成するのに記録チャネル２３の数は不充分である。したがって、多数の部分画像を一緒に融合することによりキャリブレーション画像１９が形成され、部分画像の各々が対応のマーキング作業中に形成されるとよい。部分画像は多様な方法で形成可能である。例えば、「ショット」と呼ばれる複数のマーキングからキャリブレーション画像１９が形成されるとよい。各ショットの間、記録媒体１７の領域に対して記録ヘッド１６が位置決めされる。位置決めが済むと、記録チャネル２３が起動されて画像ピクセル構成を記録媒体１７の領域に形成する。画像ピクセル構成が形成されると、記録チャネル２３と記録媒体１７との間の相対運動が実行されて記録チャネル２３を隣接領域の付近に位置決めし、別のショットが実施されて次の画像ピクセル構成が形成される。
【００２５】
スキャンにより様々な部分画像が形成されてもよい。本発明のある実施形態例では、記録チャネル２３により発せられた放射ビームを記録媒体１７に対して偏向させることによりスキャンが実施される。ある実施形態例では、記録チャネル２３が起動されて対応の画像ピクセルを形成する際に記録チャネル２３と記録媒体１７との間の相対運動を確立することがスキャンに含まれる。これらの実施形態例では、所与の記録チャネル２３と記録媒体１７との間の相対運動が確立される際に、所与の記録チャネル２３により画像ピクセルの列がスキャン方向に形成される。相対運動は、記録チャネル２３と記録媒体１７との一方または両方を移動させることを含む。スキャンされた画像ピクセル列の各々が組み合わされて、一般的に画像帯と呼ばれる部分画像が形成される。
【００２６】
画像帯を形成するには、多様なスキャン技術が使用される。例えば、「リング状」または「円形」の画像帯を形成するのに、「円形」スキャン技術が用いられる。横スキャン軸ＳＳＡ上の第１位置に記録ヘッド１６を維持しながら、また縦スキャン軸ＭＳＡの方向に媒体支持体１２を移動させながら、コントローラ３０により記録ヘッド１６に放射ビーム２１を発するようにさせると、円形の画像帯が形成される。これに関して、スキャンは縦スキャン方向のみで行われる。第１円形画像帯の完成後に、記録ヘッド１６が横スキャン軸ＳＳＡ上の第２位置へ移動する。次に、記録ヘッド１６を第２位置に維持しながら、また縦スキャン軸ＭＳＡの方向に媒体支持体１２を移動させながら、放射ビーム２１を発するように記録ヘッド１６が作動する際に、第２円形画像帯が形成される。
【００２７】
記録媒体１７の表面上にスパイラルまたはヘリカル状に形成されるヘリカル画像帯を形成するには、ヘリカルスキャン技術が使用可能である。例えば、コントローラ３０により記録ヘッド１６に放射ビームを発するようにさせるのと同時に記録ヘッド１６を横スキャン軸ＳＳＡの方向に移動させて媒体支持体１２を縦スキャン軸ＭＳＡの方向に移動させると、ヘリカル画像帯が形成される。これに関して、縦スキャン方向と横スキャン方向の両方でスキャンが行われ、各ヘリカル画像帯は縦スキャン軸ＭＳＡに対して斜めになった配向を包含する。
【００２８】
ヘリカルスキャン技術と類似した他の形の斜めスキャン技術が本発明の様々な実施形態で用いられることに注意すること。斜めスキャン技術は外部ドラム構造に限定される必要はなく、他の構造の記録装置とともに使用することができる。例えば、ある種の内部ドラム記録装置では、媒体支持体の中心軸上に位置決めされた光偏向器に放射ビームが向けられた状態で、媒体支持体の凹状表面に媒体が位置決めされる。中心軸上を移動しながら光偏向器が回転して、記録媒体の表面上のスパイラル経路を放射ビームが辿る。平面記録デバイスは、特に望ましい配向を持つ様々な画像帯を形成するように記録チャネルと記録媒体との間の協調運動を含む。
【００２９】
場合によっては、記録チャネル２３により発せられる放射ビーム２１の焦点深度が制限され、そのため定期的または即時的な焦点調節を必要とする。このようなシステムでは、大きなドリフトのため放射ビーム２１が焦点から外れて、望ましい画像品質に悪影響を与える。この作用はかなり顕著であり、数ミクロン程度のドリフトが画像形成性能を著しく低下させることは珍しくない。本発明のある実施形態例では、単純なグラフ間の焦点調節を実行できる焦点調節機構を、記録装置１０が備える。他の実施形態例において、焦点調節機構は、焦点を所望の範囲に保つように連続的に調節を行うサーボ焦点コントローラを含む。焦点調節機構の例は、参考としてここに全体が取り入れられている、譲渡人が同じである米国特許第６，１３７，５８０号（Ｇｅｌｂａｒｔ）に含まれている。本実施形態例では、自動焦点システム３５が使用される。自動焦点システム３５は、表面への入射ビーム（不図示）を発生させる二次レーザ源３６と、反射ビームを受け取って表面の位置を検出する位置検知型検出器３８とを含む。二次レーザ源３６は、放射ビーム２１の発生に用いられる一次レーザ源のものとは異なる波長である。これは、自動焦点信号を書き込み信号と分離して混信を回避するという長所を持つ。位置検知型検出器３８は、光検出器、ＣＣＤ検出器、または反射ビームの位置を検出するのに適した他の検出器を含む。
【００３０】
画像形成診断システム１００はさらに、本実施形態例ではスキャナ４０を含むスキャン画像センサを含む。様々な画像取得センサを一般的に使用するスキャン画像センサは、画像をスキャンして、スキャンされる画像の一部分を表すデータを生成するのに使用される。現在のスキャナは一般的に、電荷結合素子（ＣＣＤ）または接触画像センサ（ＣＩＳ）を画像取得センサとして使用する。一般的なＣＣＤタイプのスキャナは、スキャンされる所定数の画像サンプルの光線強度を検出するための光素子を少なくとも１列有する。スキャナのスキャン解像度は一般的に、スキャナごとに異なるドット毎インチ（ＤＰＩ）で測定される。多くの平面スキャナでは、センサの列におけるセンサの数（一般的にはＸ方向スキャンレートと呼ばれる）と、スキャナのスキャン方向に沿ったアレイのサンプリングレート（一般的にはＹ方向スキャンレートと呼ばれる）とによって解像度が決定される。例えば、レターサイズのものをスキャンできるスキャナについて解像度が３００ＤＰＩ×３００ＤＰＩである場合、スキャナは一般的に、２５５０個のセンサから成る少なくとも１列（つまり３００ＤＰＩ*８．５インチ）を使用するとともに、３００分の１インチの増分（サンプリング空間周期）でセンサアレイを搬送するのに適した駆動装置を使用して、１インチあたり３００サイクルのサンプリング空間周波数を達成するのである。本実施形態例において、スキャナ４０は、Ｘ方向に配置されたセンサアレイ４２を含む。センサアレイ４２は、Ｙ方向のスキャン動作中にデータ４７を生成するのに適している。様々な実施形態例では、データ４７はグレースケールデータである。明瞭化のため、センサアレイ４２には限定数のセンサ要素が概略的に示され、図示されたその数は、スキャナ４０のスキャン解像度を示すものではない。
【００３１】
本発明のある実施形態例では、スキャナ４０は独立型デバイスであるが、他の実施形態においてスキャナ４０は、非限定的な例としての記録装置１０などの画像形成診断システム１００の他のサブシステムに組み込まれる。本発明のある実施形態例では、スキャナ４０は経済的な診断ツールのベースとなる平面スキャナである。他の画像取得・測定デバイスが使用されてもよいが、いくつかの実施形態例では、精密な整合、一定の幾何学的縮尺、照射の均一性、そして大量並列データ取得能力のため、一般的にスキャナが好適である。スキャンされる画像がカラー属性を包含する実施形態例では、センサアレイ４２の各々と関連している特定のカラーフィルタを備える多数のセンサアレイ４２がスキャナ４０に含まれる。一般的な用途では、赤、緑、青のカラーフィルタが使用される。
【００３２】
画像形成診断システム１００は、一つ以上の個別コントローラを含むコントローラ３０を含む。コントローラ３０は、媒体支持体１２およびキャリッジ１８に用いられる様々な動作システム２２を限定的でなく含む一つ以上の記録装置１０のシステムを制御するのに用いられる。コントローラ３０は、媒体支持体１２に対する記録媒体１７の載置または取り出しをそれぞれ開始させる媒体操作機構も制御する。コントローラ３０はまた、画像データ３７を記録チャネル２３に提供し、このデータに従って画像ピクセルを形成するように記録チャネル２３を制御する。図１に示されているように、スキャナ４０により生成されたスキャンデータ４７がコントローラ３０に提供される。本発明の様々な実施形態例によれば、コントローラ３０はスキャナデータ４７を解析するように作動可能である。様々な制御信号を用いて、または様々な方法を実行して、様々なシステムの制御が可能である。コントローラ３０はプログラマブルであって、適当なソフトウェアを実行する構造を持ち、アクセス可能メモリ、論理回路、ドライバ、増幅器、Ａ／ＤおよびＤ／Ａ変換器、入力／出力ポート、その他を非限定的な例として含む適当なハードウェアとともに、一つ以上のデータプロセッサを含む。コントローラ３０は、マイクロプロセッサ、チップ上コンピュータ、コンピュータのＣＰＵ、または他の適当なマイクロコントローラを限定ではなく包含する。コントローラ３０は、各々が特定のタスクの実施専用であるいくつかの異なる論理ユニットで構成されている。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態例による方法２００を表す流れ図を示す。方法２００では画像形成診断システム１００の使用に言及されているが、これは例示のみを目的とし、他の適当なシステムの使用を除外するものではないことを理解すべきである。ステップ２１０では、記録媒体１７が媒体支持体１２に適切に装着され、キャリブレーション画像が記録媒体１７に形成される。キャリブレーション画像１９は、最適な設定が行われる特定の画像形成パラメータに関連するいくつかの画像形成領域を包含する。画像形成領域は、特定の画像形成パラメータの設定に適した画像特徴パターンを含む。ある実施形態例では、キャリブレーション画像１９は複数の画像形成領域を含み、画像形成領域の少なくとも一つが、別の画像領域とは異なる画像形成パラメータに対応する。ある実施形態例では、キャリブレーション画像１９は複数の画像形成領域を含み、画像形成領域の各々は、画像形成プロセスの特定パラメータの変化に応じて形成される。ある実施形態例では、画像形成プロセスの他の一つ以上の画像形成パラメータが一定のままで、画像形成プロセスの被選択パラメータの変化に応じて画像形成領域の各々が形成される。非限定的な例として挙げると、記録ヘッド１６と関連する放射源の出力、記録チャネル２３の強度、媒体支持体１２の速度、放射ビーム２１の焦点合わせに関連するパラメータ、または記録装置１０により形成される画像に影響を与えるいくつかのパラメータの一つのうちのいずれか一つとなるように、画像形成パラメータが選択されるとよい。
【００３４】
図３Ａは、本発明の実施形態例により記録媒体１７に形成される複数の画像特徴パターン５０を包含するキャリブレーション画像１９を示す。明瞭化のため、広げられた「平坦な」配向として記録媒体１７が示されている。この実施形態例では、放射ビーム２１で記録媒体１７をスキャンすることによって画像特徴パターン５０の各々が形成される。画像形成スキャンのための基準フレームを確定するため、縦スキャン軸ＭＳＡと横スキャン軸ＳＳＡとが追加で示されている。この実施形態例では、記録媒体１７およびその関連キャリブレーション画像１９は、スキャナ４０のサイズ限定に従った適切なサイズを持つ。形成される画像特徴パターン５０の数は、様々な要因に基づいて決定される。すなわち、画像特徴パターン５０の総数がこのパターンの次回解析（後述する）に従って選択されて、最適な画像形成パラメータ値が決定されるのである。本発明の発明者らは、選択された画像形成パラメータの変化と関連する性能傾向を効果的に観察するのに、通常は最低１０個の画像特徴パターン５０が必要であると判断した。本発明の発明者らはまた、記録媒体１７の縦スキャンサイズの大部分を包含する縦スキャンサイズを画像特徴パターン５０の各々が包含する場合に良好な結果が得られるとも判断した。記録媒体１７の大部分における画像形成により、この画像パターンの次回解析でのエラーが減少する。
【００３５】
画像特徴パターン５０の各々は、様々な画像ピクセルパターンを含み得る。すなわち、本発明の発明者らは２×２のチェッカー盤状の画像ピクセルパターンが画像形成の変化に対して非常に高感度であり、これにより記録媒体１７に変化が顕著に表れる。本発明の他の実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々は様々なパターンのライン、特徴、立体、その他のものを含み得る。様々な実施形態例では、各画像特徴パターン５０は、検討される特定の画像形成パラメータに従って選択された特定パターンの画像ピクセルを含み得る。この図の実施形態では、画像特徴パターン５０の各々が直線アレイで配置される。他の実施形態例では、例えば様々な規則的および非規則的な二次元構成を含めた他の構成で、複数の画像特徴パターン５０が配置されてもよい。
【００３６】
様々な画像特徴パターン５０の各々は、検討される特定の画像形成パラメータの多様な所定値に従って形成される。この実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々は、焦点合わせ画像形成パラメータの変化に対応する。多くの場合、記録装置１０の画像形成性能は焦点と強く関連し、他の画像形成パラメータのキャリブレーションを行う前に最適な焦点合わせが装置で行われていることを最初に確認するのが最良であることが多い。この特定の実施形態例では、記録媒体１７の画像形成に適した共通の放射レベルに記録ヘッド１６の放射源が維持された状態で画像特徴パターン５０の各々が形成され、焦点パラメータは画像特徴パターン５０の各々について所定量だけ変化する。この実施形態例では、自動焦点システム３５により多様な焦点値が得られる。
【００３７】
この実施形態例では、選択されたゼロ焦点値から−９μｍ〜＋９μｍの範囲内で選択された焦点オフセット値全体の一つに、画像特徴パターン５０の各々の各々が対応する。ゼロ焦点値は様々な方法で選択可能である。例えば、記録ヘッド１６の所与の焦点範囲内からゼロ値が任意で選択されるか、予め指定された値が選択されてもよい。この実施形態例では、全焦点値の各々が２μｍのステップ幅で変化し、本発明の発明者らは、最良の焦点を決定する際にこうして充分な細分性が得られることを見出した。これらの値は例示的な性質を持ち、他の適当な値が本発明の他の実施形態例により使用されるのは容易であることは言うまでもない。
【００３８】
この実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々は複数の画像特徴群から成り、各群の画像特徴の各々は異なる所定の焦点値に従って形成される。この実施形態例では、焦点値の平均値が、画像特徴群が一部を形成する対応の画像特徴パターン５０について選択された特定の焦点オフセット値と等しくなるように、多様な所定の焦点値の各々が選択される。例えば、図３Ｂの詳細図Ａ‐Ａに示されているように、−９μｍの全焦点オフセット値に対応する画像特徴パターン５０（つまり画像特徴パターン５０Ａ）は、−１５μｍの第１焦点値（焦点値♯１で表される）に従って形成される第１画像特徴群６０Ａと、−３μｍの第２焦点値（焦点値♯２で表される）に従って形成される第２画像特徴群６０Ｂとから形成される。この実施形態例では、第１および第２焦点値の各々は相互に異なっている、すなわち、二つの平均値が、この場合には−９μｍの目標焦点オフセット値である第３所定値と等しくなるように選択される。他の画像特徴パターン５０も同様にして形成されることに注意すること。例えば、＋７μｍの全焦点オフセット値に対応する画像特徴パターン５０は、＋１μｍの第１焦点値に従って形成される第１画像特徴群と、＋１３μｍの第２焦点値に従って形成される第２画像特徴群とから形成される（つまり、第１および第２の値の平均値は＋７μｍに等しい）。この実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々に対応する第１および第２焦点値の各々が、１２μｍの幅で分離される。１２μｍの幅は２４００ＤＰＩ程度の画像形成解像度に対して良好に機能することを発明者らは発見したが、本発明の他の実施形態では他の適当な値が使用されてもよい。例えば、１２００ＤＰＩの画像形成解像度には、第１および第２焦点値の間の４８μｍの幅が特に良好に機能することを本発明の発明者らは発見した。この実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々の第１および第２画像特徴群の各々の画像特徴は、２×２のチェッカー盤状画像ピクセルパターンから成る。
【００３９】
特定の画像形成パラメータについて設定点を決定する多くの従来方法では、画像形成パラメータの特定値に従ってテスト画像の各々が形成される、複数のテスト画像の各々の光学密度を直接に数量化または定質化しようとしていた。しかし多くの場合には、テスト画像の間に存在する光学密度の差はごく微小であり、ゆえにこのような従来の調節測定技術の有効性を制限する。
【００４０】
本発明は、所与の画像形成パラメータ目標値に対応する光学密度を直接的に測定することに関連する制限を解消する。本発明の様々な実施形態例では、各画像特徴パターン５０は複数の多様な画像特徴を含み、画像形成パラメータの目標値を限定するいくつかの多様な画像形成パラメータ値群に従って画像特徴の各々が形成される。画像形成パラメータの目標値に対応する光学密度を直接的に測定する代わりに、所与の画像特徴パターン５０に対応する複数の画像特徴の各々の光学密度の差が判断されて相対的測定が行われる。目標値が画像形成パラメータの最適設定点に対応しており、限定的パラメータ値の各々が最適設定点から等しく離間している場合には、限定的パラメータ値の各々に対応する測定光学密度の間にはほとんど差がない。目標値が最適設定点から偏った場合には、限定的パラメータ値に対応する測定光学密度の間の差は大きくなる。このような密度差は「縞模様」として知られる画像形成アーティファクトを発生する。
【００４１】
縞模様は、隣接の部分画像（例えば隣接の画像帯）の間の融合点での密度変化として通常は表出する、よく見られる画像アーティファクトである。多くの場合、これらの縞模様アーティファクトは、部分画像の空間周期と関係した周期で反復される。本発明では、画像特徴パターン５０の各々に縞模様タイプのアーティファクトを故意に誘発して、解析される所与の画像形成パラメータの最適設定点を決定する。この実施形態例では、多様な第１および第２の所定パラメータ値群に従って各画像特徴パターン５０が形成される。画像特徴パターン５０の各々における第１および第２画像特徴群の間の光学密度差が、別の画像特徴パターン５０の第１および第２画像特徴群の間の光学密度差と異なるように、第１および第２所定パラメータ値群の各々が選択される。従って、異なるレベルの縞模様は異なる画像特徴パターン５０と関連していることになる。
【００４２】
図３Ｂに示されているように、第１画像特徴群６０Ａと第２画像特徴群６０Ｂとは画像特徴が交互に配置されるように記録媒体に形成される。これに関して、交互配置されたこれらの画像特徴に対応する画像特徴パターン５０は、交互配置画像特徴パターンと呼ばれる。第１画像特徴群６０Ａおよび第２画像特徴群６０Ｂの各々が異なる焦点値に従って形成されるので、交互配置された画像特徴の中の光学密度差により縞模様パターンが作成される。この実施形態例では、第１画像特徴群６０Ａの画像特徴の各々が第２画像特徴群６０Ｂの様々な画像特徴と連続して配置される。様々な実施形態例では、第１画像特徴群６０Ａは第２画像特徴群６０Ｂとは別に形成される。例えば、記録媒体１７の第１画像形成中（第１スキャン中など）に第１画像特徴群６０Ａの二つの画像特徴が形成され、記録媒体１７の第２画像形成中（第２スキャン中など）に第２画像特徴群６０Ｂの画像特徴がこの二つの画像特徴の間に形成される。本発明の他の実施形態例では、第２画像特徴群６０Ｂの画像特徴と同時に、第１画像特徴群６０Ａの画像特徴が形成される。第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴が形成される方法は、形成される特定の画像特徴に従って画像形成パラメータ値（この場合は焦点値）が変更されるやり方を参考とすればよい。
【００４３】
本発明の様々な実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々の縞模様のレベルが周波数領域で解析される。周波数領域での様々なテストパターンの解析は、参考として全体が取り入れられている譲受人が同じ米国特許出願公開第２００９／００６６７９６号（Ｋａｒａｓｙｕｋ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。固有周波数に対応する要素を周波数領域で解析することに関連する特定の問題の一つは、解析されるデータのノイズに結果が左右されることである。
【００４４】
この実施形態例では、第１画像特徴群６０Ａと第２画像特徴群６０Ｂとが規則的画像特徴パターンとして記録媒体１７にそれぞれ形成される。図の実施形態では、第１画像特徴群６０Ａの各画像特徴と第２画像特徴群の各画像特徴とが、２４００ＤＰＩの画像ピクセル解像度についてインチあたり１８．７５サイクルとも表される１２８画像ピクセルあたり１サイクルの空間周波数で横スキャン方向に繰り返されている。この実施形態例では、周波数領域での将来的な解析を複雑にする可能性のある外来の周期的ノイズ要因を軽減するように、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の空間周波数が選択される。潜在的なノイズ源の一つは、画像特徴が形成される画像帯である。前述のように、隣接する画像帯の間の融合点で規則的な縞模様パターンが生じる。第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々が、画像帯の横スキャン空間周波数の高調波成分である横スキャン空間周波数を有する場合には、周波数領域での次回解析中に高調波障害が生じることがある。本実施形態例では、２２４画像ピクセルに等しい横スキャンサイズを各々が有する複数の画像帯を形成するように記録ヘッド１６が作動し、したがって、画像帯と関連する縞模様は、２４００画像ピクセル解像度について２２４画像ピクセルあたり１サイクルまたは１インチあたり１０．７１サイクルの空間周波数に対応する。この実施形態例では、画像帯の横スキャン空間周波数の非整数倍と等しくなるように、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の横スキャン空間周波数が選択された。本実施形態例では、画像帯の横スキャン空間周波数の高調波成分とならないように、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の横スキャン空間周波数が選択された。本発明の他の実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の横スキャン空間周波数の非整数倍と等しくなるように、画像帯の横スキャン空間周波数が選択された。他の実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の横スキャン空間周波数の高調波成分とならないように、画像帯の横スキャン空間周波数を選択するとよい。画像帯の横スキャン空間周波数の非整数倍または非整数因子と等しくなるように第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の横スキャン空間周波数が選択される際の選択は、例えば画像帯の各々の横スキャンサイズなど様々な要因を参考とすればよい。
【００４５】
本実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の各画像特徴は、画像特徴の連続構成に対応する６４ピクセルに等しい横スキャンサイズを包含する。本実施形態例では、図３Ａに示された他の画像特徴パターン５０の各々も、同様の空間的特徴を持つ交互配置画像特徴パターンである。
【００４６】
ステップ２２０では、記録媒体１７の画像形成および非画像形成領域の間のコントラストが調節される。例えば、記録媒体１７の画像改質表面の不要な領域を除去してコントラストを調節するのに、様々な化学的処理ステップが使用される。熱転写プロセスにおいて供与要素を受容要素から分離することによりコントラストの調節が可能である。第１画像特徴群６０Ａと第２画像特徴群６０Ｂとの間の光学密度差を向上させるのに、記録媒体１７の画像形成および非画像形成領域の間のコントラストの調節が用いられてもよい。コントラストの調節はすべての記録媒体で必要とされるわけではないので、任意のものとして識別するためブロック２２０の輪郭が破線で描かれていることに注意すること。例えば、一部の記録媒体１７は、画像形成プロセスにより不要な領域が除去される融除方式で機能する。この場合、融除された材料を記録媒体１７から取り除く破片収集システムを設けることが通常は必要であるが、画像形成とコントラスト向上とが同時に達成される。
【００４７】
ステップ２３０では、画像形成された記録媒体１７からデータが生成される。本発明のこの実施形態例では、データ４７を生成するのにスキャナ４０が使用される。図４に概略的に表されているように、画像形成後の記録媒体を概ねスキャン方向（つまりＹ方向）に沿ってスキャンするのに、スキャナ４０が使用される。この実施形態例では、キャリブレーション画像１９の形成中に使用される横スキャン方向がＹ方向と整合されるように、画像形成後の記録媒体１７がスキャナ４０において配向される。この特定の実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々は、第１方向に延在する長形の画像特徴を包含し、実質的に直交状態で第１方向と交差する第２方向（つまりＹ方向）に沿って画像形成後の記録媒体１７をスキャンするように、スキャン４０が作動する。スキャナ４０は、所望の方向における画像形成後の記録媒体１７のスキャンを容易にする様々な案内機構を含むか、含むように変形されるとよい。この実施形態例では、データ４７の二次元（２Ｄ）マトリックス４５をスキャナ４０が生成する。すなわち、データ４７は、Ｍ個と記された複数のデータ列４６とＮ個と記された複数のデータ行４８とに規則的に配置されるのである。この実施形態例では、データ行４８の各々はスキャン方向（つまりＹ方向）に対応するのに対して、データ列４６の各々はスキャナ４０のセンサアレイ４２の配置方向（つまりＸ方向）に対応する。図４に示されたマトリックス４５内のデータ４７を表すセルの数が明瞭化のため限定されていることは言うまでもない。マトリックス４５を形成するセルの数は、ＸおよびＹ方向におけるスキャナ４０のスキャン解像度に関係するだろう。
【００４８】
スキャン方向に沿ったスキャナ４０のサンプリングレート（つまりＹ方向スキャンレート）は、周波数領域でのデータ４７の次回解析に重大な影響を持つ。一実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の空間周波数がスキャナサンプリング空間周波数の整数倍で完全に表されることが望ましい。この実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数は、画像帯の横スキャン空間周波数の非整数倍と等しくなるように選択される。加えて、スキャン中にスキャナ４０により使用されるサンプリング空間周波数が第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の整数倍と等しくなるように、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数が選択される。この特定の実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数は、２４００ＤＰＩ画像ピクセル解像度について１２８ピクセルあたり１サイクルまたは１インチあたり１８．７５サイクルである。Ｙスキャン方向におけるスキャナ４０のスキャン解像度は、１インチあたり３００サイクルというスキャン方向のサンプリング空間周波数を提供する３００ＤＰＩである。したがって、スキャナ４０のスキャン方向におけるサンプリング空間周波数は、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の１６倍である。これは、スキャナ４０の１６個のサンプルそれぞれが、対応の第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の１回の完全サイクルに対応することを意味する。
【００４９】
周波数領域のデータ４７は有限であり、そのため周波数ビンに分離される。特定の目標周波数がビンに完全に適合している場合には、最大の振幅がもたらされる。目標周波数がそれほど整合されていない場合には、振幅強度の偏差が生じる。加えて、途中で周期信号が切断された時には、周波数スペクトルにノイズが発生する。したがって、解析される周波数の整数倍が各データ行４８のデータに適合していることが好ましい。本発明のある実施形態例では、画像特徴パターン５０の全幅にわたってスキャンしながらスキャナ４０の各センサ要素が第１整数個のサンプルを採取するように、スキャナ４０が作動する。第１整数とスキャナ４０のサンプリング空間周期との積が、第２整数と第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの横スキャン空間周期（横スキャン空間周波数の逆数）の積に等しくなるように、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴のスキャン解像度および空間周波数の一方または両方が変化する。例えば、前述の実施形態では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数は、１２８ピクセルあたり１サイクルまたは１インチあたり１８．７５サイクルであった。したがって、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々は、０．０５３３インチの横スキャン空間周期を有する。Ｙスキャン方向におけるスキャナ４０のスキャン解像度が３００ＤＰＩから２００ＤＰＩまで変化した場合には、スキャナサンプリング空間周波数は、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の整数倍と等しくなくなる。それにもかかわらず、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周期（０．０５３３インチ）の３個分は、スキャナ４０により使用されるサンプリング空間周期（０．００５インチ）の３２個分に等しいので、周波数領域のデータ４７の適当な次回解析が実施される。これらの実施形態例では、スキャン中にスキャナ４０により使用されるサンプリング空間周波数の第１整数倍は、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の第２整数倍に等しい。この文脈において、「値の整数倍」は、値と等しいかこれより大きい値の整数倍を含む。
【００５０】
本発明の実施形態では、画像特徴の横スキャン空間周波数と画像帯の横スキャン空間周波数と使用されるスキャナ４０のサンプリング空間周波数との一部または全部が、様々に変化可能である。ある特定の実施形態例では、第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数が画像帯の横スキャン空間周波数の非整数因子または非整数倍と等しくなるとともに、スキャン中にスキャナ４０により使用されるサンプリング空間周波数の第１整数倍が第１および第２画像特徴群６０Ａ，６０Ｂの各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の第２整数倍と等しくなるように、これら変化する値が制御可能である。
【００５１】
ステップ２４０では、スキャン後のデータが解析される。この実施形態例では、画像特徴パターン５０の各々を表すデータ４７の構成が、周波数領域で解析される。この実施形態例では、データ４７を解析するのに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムが使用される。本発明の他の実施形態例では、データ４７を周波数領域で解析するのに他の適当なアルゴリズムが使用可能である。この実施形態例では、コントローラ３０その他により解析が実行される。
【００５２】
図５は、本発明の実施形態例で使用されるＦＦＴアルゴリズム３００を表すブロック図を示す。ステップ３１０では選択された、一つの画像特徴パターン５０に対応するマトリックス４５の一部分のデータ４７を包含するデータ構成が選択される。
【００５３】
ステップ３２０では、マトリックス４５のデータ行４８およびデータ列４６のデータ４７すべてについて二乗和が計算されて、画像特徴パターン５０のうち選択されたものについての全体密度値を表す値が決定される。
【００５４】
マトリックス４５の一部分のデータ行４８の各々について、ステップ３３０でＦＦＴが計算される。この実施形態例では、各ＦＦＴはＭ個の複素数を含み、各複素数は、対応のデータ行４８と関連する空間スペクトルにおける複素フーリエ変換の偏角を表す。この一実施形態例では、複素数と等しい数は各データ行４８と関連し、対応の複素数は所与のデータ列４６に位置するデータ４７に関係している。
【００５５】
ステップ３４０では、複素数の各々の実部および虚部の各々から導出される絶対値が二乗される。各データ行４８について計算されたＦＦＴの各々に対して、ステップ３４０が実施される。
【００５６】
ステップ３５０では、所与のデータ列４６に対応する各データ行４８から導出された二乗絶対値すべてが加算されて一行の二乗和絶対値が求められる。
【００５７】
ステップ３６０では、ステップ３５０で決定された二乗和絶対値がステップ３２０で計算された値によって正規化されて、選択された画像特徴パターン５０に対応するマトリックス４５の一部分についての周波数領域を表す最終行の値が得られる。
【００５８】
画像特徴パターン５０のうち所与のパターンに対応するマトリックス４５の各部分について、ＦＦＴアルゴリズム３００が繰り返される。こうしてマトリックス４５の各部分が周波数領域で解析されて、特定の画像形成パラメータ値（この場合は焦点値）に従って形成される対応の画像特徴パターン５０における交互配置画像特徴の間の光学密度の差により生じる縞模様を表す数量化値が得られる。これに関して、各数量化値は、複数の画像特徴パターン５０から決定された数量化値のグループの構成要素である。
【００５９】
図６は、−３ミクロンの焦点オフセット値に対応する画像特徴パターンの周波数領域の図の例を示す。図６の図は、−３の焦点オフセット値に対応する画像特徴パターン５０の縞模様の強度に関係する顕著なピーク７０を示す。この場合にはＦＦＴ規模尺度でおよそ５．５である数量化値によって、縞模様の強度を表すことができる。図６に示された図には非常に細かいノイズが存在することに注意すべきである。各画像特徴パターン５０の第１および第２群の各々の画像特徴の横スキャン空間周波数のうち一つ以上を適切に選択する際には、類似の周波数領域のグラフのノイズレベルを低減させるのに、画像帯の横スキャン空間周波数とスキャナ４０に使用されるサンプリング空間周波数とが使用される。ある実施形態例では、各画像特徴パターン５０の第１および第２群の各々の画像特徴の横スキャン空間周波数に対応する周波数値において、データ４７が周波数領域で解析される。他の実施形態例では、各画像特徴パターン５０の第１および第２群の各々の画像特徴の横スキャン空間周波数の高調波成分に対応する周波数値において、データ４７が周波数領域で解析される。
【００６０】
方法２００のステップ２５０では、ステップ２４０で導出された数量化値から画像形成パラメータが少なくとも一部調節される。図７は、本発明の実施形態例による複数の異なる焦点オフセット値の各々について決定された様々な数量化値の分布を示す。この場合には全体焦点値である対応の画像パラメータ値と相関させて、数量化値の各々が示されている。パラメータ値の各々は、画像特徴パターン５０の各々に対応する多様な交互配置画像特徴群を形成するのに使用される複数のパラメータ値の平均値と等しい。図７のグラフは、個々の数量化値に加えて、図示された数量化値に適した数学的曲線である「ＦＩＴ」ラインも示されている。この実施形態例では、適用される「ＦIＴ」曲線は二次多項式である。本発明の発明者らは、六次多項式を含む他のより複雑な相関関係も使用したが、この特定の場合にはこれらの相関関係が一般的には必要ないことを発見した。
【００６１】
数量化値の分布と「ＦＩＴ」曲線とは、焦点オフセットが＋９ミクロンの値から増減する際に縞模様の強度が徐々に上昇することを示している。したがって、＋９ミクロンの焦点オフセット値は、この焦点画像形成パラメータについて最適な設定点に対応する。＋９ミクロンの焦点オフセット値を表すのに用いられる限定的パラメータ値の各々に対応する測定光学密度の間にはわずかな差が見られることを、図７のグラフは示している。本発明の実施形態例では、記録装置１０と関連する焦点パラメータが、次回画像形成のために＋９ミクロンに設定される。本発明の様々な実施形態例では、決定された数量化値の分布の中での最小値の指定を受けて、画像形成パラメータが調節される。本発明の他の実施形態例では、数量化値の分布全体に適合した数学的曲線の変曲点にしたがって画像形成パラメータが調節される。
【００６２】
図７のグラフの「ＦＩＴ」曲線は＋９ミクロンの焦点オフセット値において０よりも下がることに注意すべきである。これは、曲線適合作業のみの結果であり、周波数領域で生成される実際の数量化値の結果ではない。図７のグラフは、−３ミクロンから＋２３ミクロンに及ぶ焦点オフセット分布も示すのに対して、図３Ａに示された画像特徴パターン５０は−９ミクロンから＋９ミクロンの範囲に対応する。図３Ａの画像パターン特徴５０の解析から決定された数量化値が図示された場合、すべての値の絶対値が概ね低下するので、オペレータは最適焦点値を明確に突き止めることができない。したがって、図７のグラフは、図３Ａに示されたものから正方向にシフトされた焦点オフセット分布を有する画像特徴パターン５０で形成された別の記録媒体１７の第２画像形成に対応する。
【００６３】
本発明に従って他の画像形成パラメータが調節されてもよい。図８は、記録ヘッド１６の放射源の出力に関係する画像形成パラメータについて周波数領域で決定された数量化値のグラフを示す。この実施形態例では、いくつかの画像特徴パターンにより記録媒体１７が再び画像形成され、画像特徴パターンの各々は特定の出力値に対応する。画像特徴パターンの各々は、第１画像特徴パターンの画像特徴と第２画像特徴パターンの画像特徴とを交互配置することにより形成される。第１および第２パターンの各々の画像特徴は、対応の画像特徴パターンで表される特定の出力レベルと等しい平均値を持つ多様な出力値に従って形成される。様々な実施形態例では、限定的出力レベルの間の幅および／または画像特徴パターンの各々により表される出力レベルの間の幅は、画像形成される特定の記録媒体１７に関係している。
【００６４】
一つの実施形態例では、画像特徴パターンのうち最初のパターンの全体出力レベルから６％程度である、画像特徴パターンの各々により表される出力レベルの間の幅が使用されると、結果が良好である。例えば第１画像特徴パターンは４．２５０Ｗに対応する。４．２５０Ｗの６パーセントは０．２５５Ｗであり、そのため一連の画像特徴パターンは以下の一連の出力レベルに対応するだろう。４．２５０Ｗ，４．５０５Ｗ，４．７６０Ｗ，５．０１５Ｗなど。この場合、特定の画像特徴パターンに対応する出力レベルを表す限定的出力レベル（つまり交互配置出力値）の幅も、＋／−０．２５５Ｗとなるように選択される。したがって、４．２５０Ｗの出力レベルに対応する画像特徴パターンは、３．９９５Ｗで形成される第１交互配置画像特徴群と、４．５０５Ｗで形成される第２交互配置画像特徴群とを含むだろう。同様にして、４．５０５Ｗの出力レベルに対応する画像特徴パターンは、４．２５０Ｗで形成される第１交互配置画像特徴群と、４．７６０Ｗで形成される第２交互配置画像特徴群とを含むだろう。
【００６５】
図８のグラフは、記録媒体１７に形成される画像特徴パターンのスキャンにより生成されるデータから周波数領域で決定されるいくつかの数量化値を示す。図８のグラフは、いくつかの第１データ点により図示されているように未露光出力では縞模様の強度が高いことを示している。図８のグラフはさらに、露光のレベルは出力増加とともに上昇するので、縞模様の強度が低下してから平坦化することを示している。この実施形態例では、グラフ化された数量化値の「平坦」領域に最適第１ライン７２を、グラフの未露光領域に対応する数量化値に最適第２ライン７４を描くことにより、出力画像形成パラメータの設定点が決定される。第１ライン７２と第２ライン７４との間の交点７６は、記録媒体１７の最低露光点を表す。ここから出力設定点を達成するのに乗数が用いられてもよい。
【００６６】
図８のグラフに対応する実施形態例では、共通の回転速度で媒体支持体１２が回転している間に、画像特徴パターンの各々が作成される。記録媒体１７の露光はこの回転速度に関係しているので、この速度の変化を必要とする多様な画像形成条件が将来的に必要とされる場合に、決定された出力設定点が再計算される必要があるだろう。
【符号の説明】
【００６７】
１０  記録装置、１２  媒体支持体、１３  円筒面、１６  記録ヘッド、１７  記録媒体、１８  キャリッジ、１９  キャリブレーション画像、２０  支持体、２１  放射ビーム、２２  動作システム、２３  記録チャネル、２５  整合特徴、２８  クランプ、３０  コントローラ、３２  案内システム、３３  伝動部材、３５  自動焦点システム、３６  第２レーザ源、３７  画像データ、３８  位置検知型検出器、４０  スキャナ、４２  センサアレイ、４５  マトリックス、４６  データ列、４７  データ、４８  データ行、５０  画像特徴パターン、５０Ａ  画像特徴パターン、６０Ａ  第１画像特徴群、６０Ｂ  第２画像特徴群、７０  ピーク、７２  最適第１ライン、７４  最適第２ライン、７６  交点、１００  画像形成診断システム、３００  高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズム、ＭＳＡ  縦スキャン軸、ＳＳＡ  横スキャン軸、Ｘ，Ｙ  方向、Ｍ，Ｎ  個数。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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