KR100511236B1

KR100511236B1 - 센서의 쉐이딩 보정 방법 및 컬러 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100511236B1
Application number: KR10-2003-0059580A
Authority: KR
Inventors: 나까야마도시끼
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-08-31
Also published as: US6959157B2; CN1328629C; KR20040021535A; US20040042807A1; JP2004086013A; CN1495555A; EP1394625A1; EP1394625B1

Abstract

본 발명은 백색 기준을 설치하지 않고 토너 패치의 색조를 정확하게 검출하여 센서의 쉐이딩 보정을 행할 수 있는, 센서의 쉐이딩 보정 방법, 센서의 쉐이딩 보정 장치, 및 화상 형성 장치를 개시한다. 쉐이딩 보정에서, 전사재 상에 형성한 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광을 검출하고, 검출된 데이터에 기초하여 센서의 쉐이딩 보정값을 산출하고, 색안정화를 위한 토너 패치 검출 시에, 상기 쉐이딩 보정값으로 보정한다.

Description

센서의 쉐이딩 보정 방법 및 컬러 화상 형성 장치{SHADING CORRECTION METHOD FOR A SENSOR, AND COLOR IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은, 전자 사진 방식, 정전 기록 방식 등의 복사기 및 프린터 등의 컬러 화상 형성 장치 및 컬러 화상 형성 장치에 이용되는 센서에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 컬러 화상 형성 장치 및 센서의 쉐이딩 보정에 관한 것이다.

도 8a는 포토다이오드를 이용한, 토너 패치로부터의 반사광을 검출하는 센서의 예이다. 도 8b는 포토다이오드의 출력 전류를 전압으로 변환하는 회로의 예이다. 포토다이오드(201;201-R, 201-G, 201-B)는 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(202;202-R, 202-G, 202-B)를 투과한 빛을 수광한다. 105는 광원이 되는 LED이다. 104는 전사재(1) 상에 형성된 검출 대상의 토너 패치이다. 토너 패치(104)로부터의 반사광(203) 중 R, G, B의 컬러 필터(202)를 투과한 광 성분이, 포토다이오드(201)에 입사하여, 각각의 포토다이오드마다 광전류를 발생시킨다. 광전류는 저항(204;204-R, 204-G, 또는 204-B)에 의해 전압으로 변환되고, 증폭기(205;205-R, 205-G, 205-B)로 증폭되어 출력 전압 V206(V206-R, V206-G, V206-B)을 발생한다.

도 9는 토너 패치(104)로부터의 반사광을 검출하는 다른 센서를 예시한다. 도 9의 센서와 도 8의 센서의 차이는, 컬러 필터를 이용하지 않고 회절 격자(208)로 분광한 빛을 n개의 화소로 이루어지는 포토다이오드 어레이(207;207-1∼207-n)로 검출하는 것에 있다. 이들 센서를 이용함으로써 전사재 상의 토너 패치의 색(R, G, B 성분이나 분광된 파장 영역마다의 출력)을 검출할 수 있다.

한편, 중간 전사체를 이용하는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치를 예로 들면, 환경의 변화나 장시간의 사용에 의해 장치 각부에 변동이 생기면, 얻어지는 화상의 농도나 색도가 변동하게 된다. 특히, 컬러 화상 형성 장치인 경우, 근소한 농도 변동이라도 컬러 밸런스가 무너져 버릴 우려가 있기 때문에, 항상 각 색에 대해 일정한 농도, 계조성을 유지할 필요가 있다.

그래서, 각 색의 토너에 대하여, 절대 습도에 대응한 수 종류의 노광량이나 현상 바이어스 등의 프로세스 조건, 룩업 테이블(LUT) 등의 계조 보정 수단이 제공된다. 온습도 센서에 의해서 측정된 절대 습도에 기초하여, 각 경우마다 프로세스 조건이나 계조 보정값이 선택된다. 또, 사용 중에 장치 각부에 변동이 발생하더라도, 일정한 농도, 계조성, 색조가 얻어지도록, 각 토너에서 농도를 검출하기 위한 토너 화상(이하 패치 또는 토너 패치라 함)을 중간 전사체 상에 형성하고, 이 패치를 광학 센서로 검지한다. 그 결과로부터 노광량, 현상 바이어스 등의 프로세스 조건에 피드백을 걸어 각 색의 농도 제어를 행함으로써 안정된 화상을 얻을 수 있다.

또한, 캐논에서는, 상기 농도 검지 센서로서는 피드백의 대상으로부터 제외된 전사 및 정착의 영향과, 검출할 수 없는 혼색 시의 영향을 포함한 요소에 대해서 피드백을 걸기 때문에, 전사재 상에 정착된 패치의 색조를 검출하는 센서를 제안하고 있다. 이 센서의 검출 결과를 기초로 프로세스 조건, 및 화상 처리에 피드백을 걸어, 한층더 화상의 색안정화를 도모하도록 하고 있다.

그러나, 컬러 화상 형성 장치에서 안정된 화상을 얻기 위해서, 도 8a, 8b 또는 도 9에 도시하는 종래예의 센서를 이용하여, 정착 후의 전사재 상의 패치의 색조를 검출하는 경우 다음과 같은 문제가 있다.

우선, 도 8a에 도시하는 복수의 컬러 필터와 포토다이오드를 이용하여 색조를 검출하는 경우에도, 도 9에 도시하는 패치로부터의 반사광을 회절 격자나 프리즘으로 분광한 빛을 복수의 센서로 검출하여, 패치의 색조를 검출하는 경우에도, 센서의 감도 변동이나, IV(전류-전압) 변환 저항의 저항값의 변동, 컬러 필터의 투과율의 변동, 패치 위치나 센서 위치에서의 광량 변동에 따라, 검출되는 색에 오차가 발생할 수 있다.

일반의 센서에서는, 이들 변동에 대하여 쉐이딩 보정을 실시함으로써 보정하고 있다. 보다 구체적으로, 즉 백색의 기준판으로부터의 반사광을 판독하여, 센서의 각 화소로부터의 출력이 일정하게 되는 계수를 화소마다 구하여 기억해 놓고, 이 계수를 이용하여 개별 검출 결과를 보정한다. 그러나, 화상 형성 장치 내에서는 토너에 의한 오염이나 기준판의 색의 시간에 따른 변화에 의해, 장기간에 걸쳐서 안정된 색조로 기준판을 계속 유지하기가 어렵다. 또한, 백색 기준을 준비하는 것 자체가 비용 상승으로 연결된다. 또한, 전사재를 기준으로 하는 것도 생각될 수 있지만, 전사재의 색은 반드시 백색은 아니므로, 색조를 검출하는 센서의 기준으로서 이용하는 것은 문제가 있다.

이와 같이, 종래의 쉐이딩 보정 방법으로서는 비용이 상승함과 함께, 안정적으로 쉐이딩 보정을 할 수 없기 때문에, 검출된 정보의 정밀도가 저하하게 된다. 따라서, 이 정보에 기초하여 제어를 행하는 화상 형성 장치의 색안정화 제어의 정밀도가 저하한다.

본 발명은, 백색 기준을 설치하지 않고 토너 패치의 색조를 정확하게 검출하여 센서의 쉐이딩 보정을 행할 수 있는, 센서의 쉐이딩 보정 방법, 센서의 쉐이딩 보정 장치, 및 컬러 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 전사재 상에 형성될 패치의 색도를 검출하는 센서; 센서로부터의 출력을 쉐이딩 보정하는 보정부; 및 전사재 상에 형성될 쉐이딩 보정값을 계산하기 위한 센서의 패치 검출에 의해 획득되는 검출값에 기초해서 보정부의 쉐이딩 보정값을 계산하는 계산부를 포함하는 컬러 화상 형성 장치가 제공된다.

본 발명의 컬러 화상 형성 장치에서, 쉐이딩 보정값의 계산용 패치는 광학 농도가 1 이상인 블랙 토너 패치이다. 이 센서는, 가시광 전체에 걸치는 발광 스펙트럼을 갖는 광원, 및 각각의 분광 특성을 갖는 필터를 각각 포함하는 3개 이상의 화소 세트로 이루어지고, 이 계산부는, 센서의 각 화소로부터의 출력이 광원의 발광 스펙트럼, 센서의 분광 감도, 각 필터의 분광 투과율, 및 토너의 분광 반사율로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족시키는 보정 계수를 구한다.

이 센서는, 가시광 전체에 걸치는 발광 스펙트럼을 갖는 광원, 분광 수단, 분광 수단에 의해 분광된 광을 수신하는 복수의 화소로 이루어지는 센서이고, 이 계산부는, 센서의 각 화소로부터의 출력이 광원의 발광 스펙트럼, 센서의 분광 감도, 토너의 분광 반사율, 및 각 화소에 입사하는 광의 파장 영역으로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족하는 보정 계수를 구하고, 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출하는 동작 중에 보정 계수를 이용하여 센서 출력을 보정한다.

또한, 이 센서는, 서로 다른 각각의 발광 스펙트럼을 갖는 3개 이상의 광원, 및 분광 감도가 같은 1개 또는 적어도 2개의 화소로 이루어지는 센서이고, 이 계산부는, 각 광원에 대응한 센서의 각 화소로부터의 출력이, 광원의 발광 스펙트럼, 센서의 분광 감도, 및 토너의 분광 반사율로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족하도록 개별적으로 보정 계수를 구한다.

또한, 이 센서는, 입사광을 전압으로 변환할 때의 증폭율이 가변이거나, 입사광으로부터 변환에 의해 얻어진 전압이 가변 증폭율로 증폭기에 의해 증폭되는 센서이고, 센서의 쉐이딩 보정 정보를 취득할 때에는 증폭율을 상대적으로 큰 값으로 설정하고, 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출할 때에는 증폭율을 상대적으로 작은 값으로 설정한다.

이 센서는 입사광에 의해 발생하는 전하를 소정 시간 축적한 후 판독하는 전하 축적형의 센서이고, 센서의 쉐이딩 보정을 행할 때에는 축적 시간을 상대적으로 길게 설정하고, 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출할 때에는 축적 시간을 상대적으로 짧게 설정한다.

본 발명의 컬러 화상 형성 장치는, 서로 다른 컬러의 화상을 형성하는 복수의 화상 형성부; 전사재 상에 컬러 화상을 형성하기 위해, 화상 형성부에 의해 형성된 화상을 전사재로 전송하는 전송부; 및 보정부에 의해 보정된 센서의 출력값에 기초해서 화상 형성부의 컬러 화상 형성 조건을 조정하는 조정부를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 컬러 화상 형성 장치에 의해 전사재상에 형성될 패치의 색도를 검출하는 센서의 쉐이딩 보정 방법이 제공된다. 이 쉐이딩 보정 방법은, 컬러 화상 형성 장치에 의해 전사재 상에 형성될 쉐이딩 보정값을 계산하기 위해 센서에 의해 패치를 검출하는 제1 검출 단계; 제1 검출 단계에서 획득된 검출된 출력에 기초해서 보정부의 쉐이딩 보정값을 계산하는 계산 단계; 컬러 화상 형성 조건을 조정하기 위해 패치를 검출하는 제2 검출 단계; 쉐이딩 보정값에 기초해서 제2 검출 단계에서 획득된 센서의 출력을 보정하는 보정 단계; 및 보정 단계에서 획득된 보정된 출력에 기초해서 컬러 화상 형성 조건을 설정하는 설정 단계를 포함한다.

본 발명의 상기 및 추가의 양상은 첨부 도면과 함께 다음의 양호한 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하 본 발명에 따른 센서의 쉐이딩 보정 방법 및 컬러 화상 형성 장치의 실시예를 상세하게 설명한다.

(제1 실시예)

이하 도면을 참조하여 센서의 쉐이딩 보정 방법의 실시예를 설명한다. 또한, 쉐이딩 보정에 이어지는 색안정화를 위한 패치 검출에 관하여 설명한다. 본 명세서에서는, (색조를 검출하는 센서의 경우에, 빛의 강도나 센서의 감도뿐만 아니라, 파장의 변동도 오차 요인이 되기 때문에) 센서의 감도 변동, 광원의 발광 특성의 변동, 센서의 검출 위치에서의 광량 변동, 필터의 분광 투과율의 변동 등을 통합하여 보정하는 것을, 쉐이딩 보정이라 정의한다.

도 1a는 보정에 이용하는 패치의 예를, 도 1b는 보정의 흐름을 도시한다. 도 2는 전사재 상에 형성된 K(흑) 토너 패치의 토너량과 반사율의 관계를 도시하는 그래프이다. 또, 토너 패치의 반사율을 검출하는 센서로서는, 도 8a 및 8b에 도시한 포토다이오드 어레이에 R, G, B의 컬러 필터를 붙인 센서의 경우를 예로 들어 설명한다.

도 2는 3가지의 특성, 즉 전사재가 서로 다른 경우의 전사재 상의 토너량과 반사율의 관계를 도시한다. 특성 라인(111)은 이 중에서 가장 반사율이 높은 전사재(즉, 백색 전사재)를 이용한 경우에 상당한다. 한편, 특성 라인(113)은 이 중에서는 가장 반사율이 낮은 전사재를 이용한 경우에 상당한다. 특성 라인(112)은 그 중간 경우이다. 토너량이 적은 경우, K 토너 패치의 반사율은 전사재의 영향을 받아 도 2에 도시하는 특성과 같이 변동된다. 그러나, 광학 농도가 1이라고 한 것처럼 어느 정도 토너의 량이 증가하면, 전사재가 보이지 않게 되어, K 토너 패치를 구성하는 카본 블랙으로부터의 반사광이 패치로부터의 광의 대부분이 되기 때문에, 기초의 전사재에 따르지 않은 특성이 된다. 이 특성을 이용하여 본 발명에서는, 백색 기준이나 전사재를 기준으로서 이용하지 않고, 짙은 K 토너 패치를 센서의 출력 변동의 검출에 이용한다. 백색 기준은 비용 상승 원인이 되고, 색의 상태를 유지하는 것이 어렵다. 전사재는 종이 종류에 의해 크게 색조나 반사율이 변할 수 있다. K 이외의 C, M 및 Y 토너의 경우, 전사재의 영향을 받지 않을 정도의 토너량을 실었다고 해도, 전사나 정착의 영향을 받아 색조가 미묘하게 변화한다. 따라서, C, M 및 Y 토너를, R, G, B 각 센서의 출력을 이들 출력간의 소정 비율로 조정할 필요가 있는 컬러 센서의 기준으로서 사용하는 것은 바람직하지 못하다.

도 1a 및 1b를 참조하여 쉐이딩 보정 방법과 색안정화를 위한 패치 검출 방법을 설명한다. 102는 전사재의 영역의 일부, 또는 색 안정 제어를 위해 검출하는 패치의 중에서 가장 반사율이 높은 패치이다. 이는 광량 제어를 행하는 영역을 나타낸다. 우선, 검출하는 반사율이 최대가 되는 패치 또는 전사재를 이용하여, 센서의 출력이 최대가 되도록 광량을 조정한다. 이에 따라, 센서의 다이내믹 범위를 가장 유효하게 이용할 수 있다.

도 1b의 흐름의 단계 1(도 1b에서는 S1이라 표기)에서, 센서가 포화하지 않은 범위에서 적절한 크기의 신호가 얻어지도록 광량 제어를 행한다. 광량 제어는 반드시 실시할 필요는 없지만, 센서의 다이내믹 범위를 유효하게 이용하기 위해서 실시하는 편이 바람직하다. 각 컬러 필터에 대응한 센서 출력 Vi(i= R, G 또는 B)은 다음 수학식과 같이 표현할 수 있다.

여기서, P는 광원의 광량, Si(i= R, G 또는 B)는 각 센서의 감도, Fi(i= R, G 또는 B)는 각 센서에 대응하는 필터의 투과 계수, Rt는 전사재의 반사율, a는 비례 계수이다.

단계 1에서는 센서가 토너 패치가 존재하고 있는 경우보다 반사율이 높은 전사재 표면(102)을 보고 있다. 이 때, 센서의 출력의 최대값이 되는 화소가, 포화하지 않은 범위에서 될 수 있는 한 커지도록 LED에 흘리는 전류, 즉 수학식 1의 광량 P를 조정한다. 구체적으로는, 센서 출력이 1 화소라도 포화 레벨에 달해 있을 때에는 전류를 줄여 광량을 낮춘다. 센서에서 화소 출력의 최대치가 포화 레벨보다 작은 경우에는, LED에 흘리는 전류를 증가시켜 광량을 증가시킨다.

단계 2에서 센서는 짙은 K 토너의 패치(101)로부터의 반사광을 검출하여, 센서의 쉐이딩 보정을 행하기 위한 데이터를 취득한다. 짙은 K 토너 패치의 농도 레벨은 광학 농도 1 이상의 농도이다. 이 단계에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 전사재의 표면이 K 토너로 덮여져서 전사재의 색의 차이에 따른 영향을 거의 받지 않기 때문에, K 토너가 안정된 분광 반사율에 기초하는 반사광을 센서에 입사시킬 수 있다. 여기서 검출되는 짙은 K 토너 패치를 검지했을 때의 R, G, B 필터에 대응한 각 화소의 출력은 하기와 같이 표현할 수 있다.

여기서 Pc는 단계 1에서의 광량 조정 후의 광원의 광량, RK은 짙은 K 토너 패치의 반사율이다.

단계 3에서는 쉐이딩 보정용의 보정값의 산출을 행한다. 컬러 필터가 센서에 제공되는 경우, 이상적인 조건이라도 각각의 필터에 대응한 센서의 픽셀로부터의 출력은 일정하게 되지는 않는다. 검출 대상의 패치의 분광 반사율, 광원의 발광 스펙트럼, 컬러 필터의 투과 특성, 센서 픽셀의 분광 감도에 따라서 서로 다른 값이 출력된다. 따라서 쉐이딩 보정은 다음과 같이 행해져야 한다. 센서 출력은 대응하는 각 컬러 필터마다 서로 다른 소정의 값으로 보정된다. 또는, 센서 출력을 전부 일정치로 보정한 후, 신호 처리의 단계에서 상기 요인을 고려하여 계산할 필요가 있다. 후자의 경우에는, 보정은 가능하지만 2회 작업이 되어 효율이 좋지 않다. 본 실시예에서는 전자의 경우를 적용하여, 센서 출력이 R필터가 제공되는 픽셀의 센서 출력과 동일하게 된다.

센서를 구성하는 부품의 광학 특성과 토너의 분광 반사율에 기초하여, R, G, B 각 화소 사이의 이상적인 출력비 x:y:z를 K 토너를 이용하여 미리 구하여 둔다. 센서의 감도 변동 등의 요인으로 상기 센서의 출력이 변동되어 수학식 2, 수학식 3, 수학식 4의 비가

이 되는 경우, 수학식 2∼수학식 5로부터 수학식 6, 수학식 7과 같이 변동을 나타내는 계수 c1, c2의 역수 1/c1, 1/c2를 구하여 측정치에 곱셈하면, 변동 분을 보정할 수 있다.

단계 4에서 이 보정 계수 1/c1, 1/c2를 화상 형성 장치 내의 기억 수단(도시 생략)에 기억시켜 둔다. 이 후, 단계 5에서 화상 형성 장치의 색안정화를 위한 패치(104)의 검지를 실시하고, 단계 6에서 기억 수단에 저장된 데이터를 이용하여 검지된 데이터의 보정을 행하고, 단계 7에서 소정의 패치 수의 검지가 종료한 것을 판단하여 패치의 검출을 종료한다.

상술한 방법과 유사한 보정이, 복수의 센서 또는 화소가 대응하는 각 필터에 제공되는 경우에도 가능하다. 예를 들어, 다음 방법이 가능하다. 광량 조정 후, 모든 센서의 최대 출력이 되는 비트의 출력(Vm으로 함)를 타깃으로 하여, 동일한 색의 컬러 필터에 대응하는 다른 센서의 출력이 Vm이 되도록 센서마다 보정 계수를 구한다. 다음에, 다른 색의 컬러 필터에 대응하는 각 센서 또는 화소에 대하여 각각 기준 출력 Vm과의 비율이, 이상적인 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광을 검지한 경우의 R, G, B 출력의 비 x:y:z 가 되도록 화소마다 보정 계수를 구한다.

또한, 도 9에 도시한 분광 방식의 센서에 대해서도 마찬가지의 방법으로 보정이 가능하다. R, G, B의 필터를 이용한 경우와의 차이는 다음과 같이. 이상적인 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광이 스팩트럼으로 분광된 후, 센서에 입사하기 때문에, 각 센서가 이상적인 출력비를 구할 때, 검출 대상의 분광 반사율, 광원의 발광 스펙트럼, 센서의 분광 감도는 사용하지만, 각 컬러 필터의 분광 투과율의 항목이 없어지고, 대신에 각 센서에 입사하는 스펙트럼의 폭마다 출력을 계산하게 된다.

또한, 공통의 분광 특성을 갖는 적어도 1개 이상의 화소로 이루어지는 센서에 대하여, R, G, B LED 등의 복수의 광원을 설치하고, 각각의 광원을 따로따로 발광시켜, 각각의 광원에 대응한 센서 출력에 기초하여 전사재 상의 토너의 색조를 검출하는 센서인 경우에도, 상술한 방법과 유사한 다음의 방법이 적용될 수 있다. 이 방법에서는, 이상적인 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광을 검출함으로써, 광원의 발광 분광 특성의 변동이나, (센서가 복수 화소로 이루어지는 경우에는) 센서의 분광 감도 변동을, 상기 예와 같이 보정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 따르면, 토너 패치의 색조 및 농도를 검출하는 R, G, B 컬러 필터, 또는, 회절 격자나 프리즘을 이용해서 스팩트럼 취득 시스템에서 토너 패치의 색조 및 농도를 검출하는 센서 변동을, 전사재의 영향을 받지 않은 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 보정한다. 따라서, 백색 기준을 설치하지 않고 토너 패치의 색조를 정확하게 검출하는 것을 가능하게 하여, 색 재현성이 좋은 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다. 짙은 K 토너 패치는, 전사재의 영향을 받지 않고, 또한 비싸고 더러워질 가능성이 있는 백색 기준을 설치하지 않고, 센서의 보정을 행하는 기준 반사물로서 작용할 수 있다.

(제2 실시예)

제1 실시예에서 설명한 짙은 K 토너 패치(101)로부터의 반사광을 검출하는 경우, 통상의 패치로부터의 반사광을 검출하는 경우에 비교하여 신호 레벨이 작아져, AD(아날로그-디지털) 변환할 때에 양자화 오차의 영향을 받기 쉽게 된다. 따라서, 이러한 이유에 의해 S/N이 저하된다고 하는 문제가 있다. 제2 실시예에는 이 문제를 개선하는 쉐이딩 보정 방법에 대한 것이다.

제2 실시예에는, 도 8a에 도시한 바와 같이, 포토다이오드나 포토트랜지스터로 발생한 광전류를 IV 변환하여 판독하는 타입의 센서인 경우, 통상의 패치를 검출할 때와 변동 보정용으로 짙은 K 토너 패치를 검출할 때에, 판독 이득을 바꾸는 것을 특징으로 한다. 하나의 필터(여기서는 R 필터)에 대응한 화소에 대하여 제2 실시예를 설명하는 회로를 도 3에 도시한다. 제어 신호 SEL에 의해 IV 변환용의 저항값을 전환할 수 있도록 한다. 포토다이오드(211-R)의 애노드측이 GND에 접속되고, 캐소드측은, 연산 증폭기(215-R)의 반전 입력 단자와, 아날로그 스위치(214-R)의 한쪽의 단자와, 저항(212-R)의 일단에 접속되어 있다. 연산 증폭기(215-R)의 비반전 입력 단자에는 기준 전압 Vref가 접속된다. 아날로그 스위치(214-R)의 다른 쪽의 단자에 접속된 저항(213-R)의 타단과, 저항(212-R)의 타단과 연산 증폭기의 출력 단자가 접속되어, 이 접속점에서 IV 변환된 신호(217-R)가 출력된다. 통상의 토너 패치를 검출하는 경우에는, 제어 신호 SEL이 아날로그 스위치(214-R)를 온시키는 논리로 설정한다. 아날로그 스위치(214-R)의 저항값이 저항(213-R)의 저항값보다 충분히 무시할 수 있을 정도로 작다고 하면, 저항(213-R)과 저항(212-R)이 병렬 접속된 저항값에 의해, 포토다이오드(211-R)에서 발생한 광전류를 IV 변환하게 된다. 출력은 어두울 때에는 Vref이고, 광량이 늘어남에 따라 커진다.

한편, 반사율이 낮은 짙은 K의 패치를 검출하여 쉐이딩 보정하는 경우, 아날로그 스위치(214-R)를 오프하도록 제어 신호 SEL의 논리를 설정하여, 저항(212-R)만으로 IV 변환을 행한다. 이 경우, 저항값이 212-R과 213-R의 병렬 접속인 경우보다 커지기 때문에, IV 변환 시의 이득이 증가한다. 따라서, 패치의 반사율이 낮아 포토다이오드(211-R)에서 발생하는 광전류가 상대적으로 감소한 경우에도 충분히 큰 신호 진폭을 취할 수 있어, AD 변환 시의 양자화 오차나 노이즈에 의한 오차의 영향이 경감된다.

짙은 K 토너의 패치로부터의 반사광을 검출할 때, 이득을 크게 하는 판독 방법은, 도 3에 도시한 연산 증폭기를 이용한 포토다이오드의 판독 방법에 한하지 않는다. 마찬가지의 효과를 기대할 수 있는 소정의 판독 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 종래예의 도 8a 및 8b의 저항(204-R)과 병렬로 저항과 스위치를 설치하고, 스위치의 온·오프로 IV 변환 시의 이득을 바꾸는 방법이라도 적용가능하다.

또한, IV 변환한 후, AD 변환하기 전에 도 4에 일례를 도시하는 가변 이득 증폭기(221)를 설치하고, IV 변환된 신호를 증폭해도 되는 것은 물론이다.

도 4에 있어서, 보다 구체적으로, 쉐이딩 보정용으로 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 대응한 신호를 판독할 때에는, 제어 신호 CONT의 논리를 아날로그 스위치(225)가 오프하도록 설정한다. 저항(222, 223, 224)의 저항값을 각각 R1, R2, R3로 하였을 때, 아날로그 스위치의 온 저항이 R3에 대하여 무시할 수 있을 만큼 작은 경우, 이득은 1+R2/R1이 된다. 한편, 통상의 패치를 판독하는 경우에는 아날로그 스위치(225)를 온시키도록 제어 신호 CONT의 논리를 설정한다. 이 경우의 이득은 1+(R2//R3)/R1이 되고, 여기서 R2//R3=(R2× R3)/(R2+R3)으로서 R2와 R3의 병렬 접속시의 합성 저항이다. 전자의 이득은 후자의 이득보다 커져, 짙은 K 토너 패치를 검출하는 경우에는 신호의 증폭율을 크게 하여 판독할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제2 실시예에서는, 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 센서의 변동을 보정할 때, 통상의 패치의 검출보다도 판독 이득을 높인다. 따라서, 반사율이 낮은 짙은 K 토너 패치로부터의 신호의 검출 시의 양자화 오차나 노이즈 오차의 영향을 저감하여, 보다 정확한 검출이 가능해진다.

(제3 실시예)

센서로서 CMOS 센서나 CCD와 같이, 발생한 광전류를 소정 시간 축적한 후 판독하는 형식의 센서를 사용하는 경우, 축적 시간을 변화시킴에 따라, 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광을 검출할 때의 신호 레벨의 저하를 방지할 수 있어 정밀도가 높은 검출이 가능해진다. 여기서는, 축적형 센서를 이용한 쉐이딩 보정 방법을 설명한다.

우선, 도 5를 참조하여 축적형 센서의 일례를 설명한다. 도 5에서, 121은 캐논에 의해 제안되어 있는 바이폴라 타입의 축적형 센서 BASIS(Base Stored Image Sensor)의 1 화소의 등가 회로의 예이다. 124는 빛을 검출하는 고전류 증폭율의 바이폴라 트랜지스터이고, 125는 베이스-콜렉터 사이의 용량으로 전하를 축적하는 역할을 수행한다. 126은 베이스 리세트 신호 φbr에 기초하여 베이스 전압을 Vbb로 리세트하는 PMOSFET이고, 127은 에미터 리세트 신호 φer에 기초하여 에미터 리세트를 행하는 NMOSFET이고, 128은 전송 신호 φt에 기초하여 각 센서의 출력을 용량(129)에 일괄적으로 전송하기 위한 NMOSFET이고, 130은 용량(129)에 전송된 전하를 시프트 레지스터(132)의 출력 φsr1에 기초하여 출력 라인 Vout로 출력하기 위한 NMOSFET이고, 131은 출력 라인 리세트 신호 φhr에 기초하여 출력 라인 Vout을 전압 Vhr로 리세트하기 위한 NMOSFET이다. 도 5에서는 본 센서를 R, G, B 각 색에 대응하여 3 화소 분(121, 122, 123)으로 설치하고 있고, 각 화소상에 온칩 컬러 필터를 설치한다. 반사광 중에서 R, G, B 3색의 신호를 검출하는 것이 가능해진다. 출력 라인 Vout로 출력된 신호를 AD 변환함으로써, 토너면에서 반사한 반사광 중 R, G, B의 각 파장에 대응한 빛을 소정 시간 축적한 신호를 얻을 수 있다. 또, 각 구동 신호는 화상 형성 장치의 동작을 제어하는 CPU 등(도시 생략)으로부터 공급된다.

도 6의 타이밍차트를 이용하여 제3 실시예의 축적형 센서의 동작을 설명한다.

전사재(1)(여기서는 종이로 함)에 피검출용 패치를 형성한다. ΦL을 하이로 하여 광원을 온한 후, 시간 T1으로부터 T2로의 주기동안 광량 조정을 실시한다. 즉, 소정의 축적 시간 ts1 동안 축적한 신호를 판독하여, 전사재(1)로부터의 반사광을 검출한다. 이 출력에 기초하여 센서 출력의 최대값이 ts1의 축적 시간에 대하여 포화하지 않은 범위에서, 충분히 큰 진폭을 얻을 수 있도록 광량을 조정한다. 구체적으로는 (도시 생략된) 광원인 LED에 흘리는 전류를 증감시킨다. T2로부터 T3에서 짙은 K 패치로부터의 반사광을 검출한다. 이 경우, 짙은 K 패치(101)는 전사재(1)에 비교하여 충분히 반사율이 작기 때문에 축적 시간을 ts2(ts2> ts1)로 하고, 센서 출력의 진폭을 크게 취함으로써, AD 변환 시의 양자화 오차나 노이즈에 의한 오차의 비율을 저감시킨다. 다음에 T3 이후에는, 일련의 색안정화를 위한 패치(104)를 축적 시간 ts1에서 검출한다. 이와 같이 하여 얻어진 데이터는 축적 시간의 차를 고려하여 (예를 들면, 짙은 K 패치로부터 A/D 변환된 신호에 ts1/ts2를 승산함) 쉐이딩 보정을 실시한다.

또, 축적형의 센서는 다음과 같이 동작한다. 처음에, 소정 펄스 폭의 센서 리세트 펄스 φbr 및 φer를 생성하여 센서의 리세트를 행한다. 특히, 시간 t1에서 φbr를 로우로 하면 PMOSFET(126)이 온하여, 트랜지스터(124)의 베이스는 Vbb로 리세트된다. 시간 t2에서 φer를 하이로 하면 NMOSFET(127)이 온하여, 트랜지스터(124)의 에미터는 거의 Veb로 리세트되고, 따라서, 트랜지스터(124)의 베이스 전위는 에미터 전위에 따라서 저하한다. 시간 t3에서, φer를 로우로 하면 트랜지스터(124)의 에미터, 베이스 모두 부유 상태가 되어 센서는 차지 축적을 개시한다.

소정의 축적 시간(ts1 또는 ts2) 경과 후, 시간 t4로부터 t5에 있어서 φt를 하이로 하여 축적된 신호를 용량(129)으로 전송하고, 축적을 종료한다. 그 후, t6 이후에 시프트 레지스터(132)를 동작시켜, NMOS(130)를 온하고, 센서의 출력을 Vout으로 판독한다. 판독된 신호는 AD 변환기(도시 생략)로 AD 변환되어 화상 형성 장치의 동작을 제어하는 CPU(도시 생략)의 메모리에 축적된다.

1개의 센서의 출력을 판독한 후, 출력 라인은, φhr이 하이일 때, NMOSFET(131)에 의해서 Vhr로 리세트된다. 시프트 레지스터(132)는 φsr2 및 φsr3을 하나씩 다음에 온하고, G, B 필터에 대응한 연속하는 센서 출력을 판독한다. 이것을 패치의 간격마다 반복함으로써, 쉐이딩 보정용의 데이터 및 색조 안정화를 위한 데이터를 취득할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제3 실시예에 따르면, 변동 보정용의 짙은 K 토너의 패치로부터의 신호를 검출할 때, 색조 검출용 패치로부터의 신호를 검출할 때보다 축적 시간이 길게 된다. 따라서, 짙은 K 토너의 패치로부터의 신호의 센서 출력을 크게 하여, 반사율이 낮은 짙은 K 토너 패치로부터의 신호 검출 시의 양자화 오차나 노이즈에 따른 오차의 영향을 저감하여 보다 정확한 검출이 가능해진다.

(제4 실시예)

도 7에는, 본 발명에 따른 쉐이딩 보정을 행하는 토너의 색조 검지용 센서를 구비한, 제4 실시예의 컬러 화상 형성 장치 또는 컬러 레이저 프린터의 구성이 도시된다. 본 컬러 화상 형성 장치는, 화상 형성부에서 화상 신호에 기초하여 형성되는 화상광에 의해 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상을 현상하여 가시 화상을 형성하고, 또한, 이 컬러 가시 화상을 기록 매체인 전사재로 전사하고, 이어서 컬러 가시 화상을 정착시킨다.

화상 형성부는, 현상색의 수만큼 병치한 스테이션마다의 감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K), 1차 대전 수단으로서의 주입 대전 수단(injection charging unit;7Y, 7M, 7C, 7K), 현상 수단(8Y, 8M, 8C, 8K), 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K), 중간 전사체(12), 용지 공급부(2, 3), 전사부(9) 및 정착부(13)로 구성되어 있다.

감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K)은, 알루미늄 실린더의 외주에 유기 광도전층을 도포하여 구성되고, 구동 모터(도시 생략)의 구동력이 전달되어 회전한다. 구동 모터는 감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K)을 화상 형성 동작에 대응하여 반시계 방향으로 회전시킨다. 감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K)에 공급되는 노광 광은 각 스캐너부(10Y, 10M, 10C, 10K)로부터 보내어지고, 각 감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K)의 표면에 선택적으로 노광함으로써, 순차 정전 잠상이 감광 드럼상에 형성된다.

1차 대전 수단으로서, 스테이션마다 옐로우(Y), 마젠더(M), 시안(C), 및 블랙(K)의 감광 드럼을 대전시키기 위한 4개의 주입 대전 수단(7Y, 7M, 7C, 7K)을 구비한다. 각 주입 대전 수단(7Y, 7M, 7C, 7K)에는 슬리브(7YS, 7MS, 7CS, 7KS)가 구비되어 있다.

현상 수단으로서, 상기 정전 잠상을 가시화하기 위해서, 스테이션마다 옐로우(Y), 마젠더(M), 시안(C), 블랙(K)의 현상을 행하는 4개의 현상기(8Y, 8M, 8C, 8K)를 구비한다. 각 현상기에는 슬리브(8YS, 8MS, 8CS, 8CK)가 설치되어 있다. 또, 각각의 현상기는 장치 본체에 대하여 탈착 가능하게 부착되어 있다.

중간 전사체(12)는, 구동 롤러(18a), 및 종동 롤러(follower rollers;18b, 18c)에 설치된 무단 벨트체(endless belt member)이고, 감광 드럼(5Y, 5M, 5C, 5K)에 접촉하도록 구성된다. 중간 전사체(12)는 컬러 화상 형성 시에 시계 방향으로 회전하여, 각 색용의 1차 전사 롤러(6Y, 6M, 6C, 6K)의 작용에 의해서 순차 전사를 받는다.

용지 공급 수단(용지 공급구)로서의 용지 공급 카세트(2) 또는 용지 공급 트레이(3)에는 전사재(1)가 수용되어 있다. 전사재(1)는 용지 공급 롤러(4) 및 반송 롤러(24) 등으로 구성되는 반송로(25)를 따라 반송되어 레지스트 롤러(23)에 도달한다. 이것은 레지스트 전(pre-registration) 센서(19)에 의해서 검지된다.

화상 형성 시에는, 레지스트 전 센서(19)에 의해서 중간 전사체(12) 상의 컬러 가시 화상이 전사 영역에 도달하는 타이밍을 정합시키고, 소정 시간, 전사재(1)의 반송을 정지시킨다. 전사재(1)가 레지스트 롤러(23)로부터 전사 영역에 용지 공급되고, 중간 전사체(12)에 2차 전사 롤러(9)가 접촉하여 전사재(1)를 협지 반송함으로써, 전사재(1)에 중간 전사체(12) 상의 컬러 가시 화상을 동시에 중첩 전사한다.

2차 전사 롤러(9)는, 중간 전사체(12) 상에 컬러 가시 화상을 중첩 전사하고 있는 동안에는 도 7에 실선으로 도시한 바와 같이 중간 전사체(12)에 접촉되지만, 인쇄 처리 종료 시에는, 도 7에 점선으로 도시하는 위치로 이격된다.

정착부(13)는, 전사재(1)를 반송시키면서, 전사된 컬러 가시 화상을 정착시킨다. 정착부(13)는 전사재(1)를 가열하는 정착 롤러(14)와, 전사재(1)를 정착 롤러(14)에 압접시키기 위한 가압 롤러(15)를 구비하고 있다. 정착 롤러(14)와 가압 롤러(15)는 중공 형상으로 형성되고, 내부에 각각 히터(16, 17)가 내장되어 있다. 즉, 컬러 가시 화상을 유지한 전사재(1)는 정착 롤러(14)와 가압 롤러(15)에 의해 반송됨과 함께, 롤러(14, 15)로부터 열 및 압력을 가함으로써 토너가 전사재(1)의 표면에 정착된다.

가시 화상 정착 후의 전사재(1)는, 그 후 배출 롤러(도시 생략)에 의해서 종이 배출부(도시 생략)로 배출되고, 화상 형성 동작은 종료한다. 전사재(1)의 정착부(13)로부터의 용지 배출은 정착 용지 배출 센서(20)에 의해서 검지된다.

클리닝 수단(21)은, 중간 전사체(12) 상에 형성된 4색의 컬러 가시 화상을 전사재(1)에 전사한 후의 폐토너를 수납한다.

색차 검출 수단(22)은 중간 전사체(12) 상의 색차 검출을 위해서 패치를 형성하고, 각 색 간의 주 주사 및 부 주사 방향의 편차량을 검출한다. 색차 검출 수단(22)은 화상 데이터를 미세 조정함으로써 색차를 저감시키도록 피드백한다.

상술한 컬러 화상 형성 장치의 전기 제어 시스템은 도 10을 참조하여 설명된다.

도 10에서, 31은 화상 데이터를 생성하는 화상 처리부이다. 화상 처리부(31)는 호스트 컴퓨터(도시 생략)로부터 인쇄 작업을 수신하여 컬러 화상 형성 장치에 형성될 화상 데이터로 현상할 뿐만 아니라, 축적된 룩업 테이블등에 기초해서 다양한 화상 처리를 행한다. 35 내지 38은 엘로우, 마젠타, 시안의 컬러 화상, 및 블랙의 비컬러 화상을 각각 형성하는 화상 형성부이다. 30은 전사재로 형성된 화상을 고정하는 고정부이다. 39는 화상 형성과 관련된 다양한 장치, 및 전사재를 전달하는 다양한 롤러를 회전시키는 모터이다. 200은 상술한 센서이다.

또한, 32는 제어부이다. 제어부(32)는 상술한 컬러 화상 형성부(35 내지 38), 고정부(30), 모터(39), 및 다른 화상 형성 장치들을 제어한다. 제어부(32)는 또한 도 1b에 도시한 바와 같은 플로우차트로 센서의 쉐이딩 보정을 실행시키고, 다양한 시퀀스를 실행한다. 또한, 제어부(32)는 CPU(33), 축적부(34) 등을 포함한다. 축적부(34)는 CPU에 의해 실행되는 프로그램을 축적할 뿐만 아니라, 쉐이딩 보정값을 축적한다.

상술한 화상 형성 장치를 사용할 때, 환경의 변화나 장시간의 사용에 따라 장치 각부에 변동이 생기면, 얻어진 화상의 농도나 색도가 변동하게 된다. 특히, 전자 사진 방식의 컬러 화상 형성 장치의 경우, 근소한 농도 변동이라도 컬러 밸런스가 무너질 우려가 있기 때문에, 각 색에 대해 항상 일정한 농도, 계조성을 유지할 필요가 있다,

그래서, 각 색의 토너에 대하여, 절대 습도에 대응한 수 종류의 노광량이나 현상 바이어스 등의 프로세스 조건, 룩업 테이블(LUT) 등의 계조 보정 수단을 갖는다. 온습도 센서(도시 생략)에 의해서 측정된 절대 습도에 기초하여, 각 경우의 적절한 프로세스 조건이나 계조 보정값을 선택한다. 또한, 사용 중에 장치 각부에 변동이 발생하더라도, 일정한 농도, 계조성, 색조가 얻어지도록, 각 토너로 농도 검지용의 토너 화상(패치 또는 토너 패치)을 중간 전사체 상에 형성하고, 이 패치를 색차 검출 수단(22)과 동등한 위치에 배치한 광학 센서로 검지한다. 그 검출된 결과로부터 노광량, 현상 바이어스 등의 프로세스 조건에 피드백을 걸어 각 색의 농도 제어를 행함으로써 안정된 화상을 얻을 수 있다.

또한, 피드백 대상으로부터 제외되는 전사, 정착의 영향이나, 검출할 수 없는 혼색 시의 영향을 포함해서 피드백을 걸기 때문에, 26의 위치에 토너 패치의 색조를 검출하는 센서를 설치한다. 본 센서의 검출 결과를 기초로 프로세스 조건이나, 화상 처리에 피드백을 걸어, 한층더 화상의 색안정화를 도모한다.

본 실시예에서는, 상술한 컬러 화상 형성 장치에 탑재한 센서(26)의 쉐이딩 보정을, 제1 실시예 내지 제3 실시예에 설명한 바와 같이, 전사재의 영향을 받지 않은 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 실시한다. 이에 따라, 비싸고 더러워지기 쉬운 백색 기준을 설치하지 않고 토너 패치의 색조를 정확하게 검출하는 것을 가능하게 하여, 색 재현성이 좋은 컬러 화상 형성 장치가 얻어진다. 또한, 정착 후 또는 인쇄 후의 화상의 색조의 정확한 검지를 할 수 있어, 색 안정성이 높은 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

쉐이딩 보정값이 상술한 바와 같이 적절하게 설정되기 때문에, 다음의 쉐이딩 보정은 컬러 화상 형성 조건을 설정하기 위해 적절한 토너 패치의 센서값에서 실행된다. 또한, LUT 및 고 전압부 등의 다양한 컬러 화상 형성 조건은 이러한 쉐이딩 보정된 센서 출력값에 기초해서 설정될 수 있다.

어떻게 패치를 형성하는가, 검출한 신호를 어떻게 화상 형성 장치에 피드백을 거는가에 대한 기술은, 공지의 기술이기 때문에 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략한다.

또한, 본 명세서에서는 전자 사진 방식의 컬러 화상 형성 장치에 관하여 설명하였지만, 반드시 전자 사진 방식에 한하지 않는다. 본 발명은 잉크제트 방식의 프린터와 같은 컬러 화상 형성 장치에도 적용할 수 있고, 상술한 센서를 이용하여 전사재 상의 잉크의 색조를 검출할 수 있으며, 검출 결과를 잉크의 토출량에 피드백함으로써, 안정된 색조의 화상을 얻을 수 있다.

상술한 실시예에서, 토너 패치의 색조나 농도를 검출하는 센서의 쉐이딩 보정을, 전사재 상에 형성한 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 행함으로써, 백색 기준을 설치하지 않고 토너 패치의 색조를 보다 정확하게 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 쉐이딩을 보정할 때, 통상의 패치의 검출보다도 판독 이득을 높임으로써, 반사율이 낮은 짙은 K 토너 패치로부터의 신호 검출 시의 양자화 오차나 노이즈 오차의 영향을 저감한, 보다 정확한 검출이 가능해진다.

또한, 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 축적형 센서의 쉐이딩을 보정할 때, 통상의 패치의 검출보다도 축적 시간을 연장시킴으로써, 반사율이 낮은 짙은 K 토너 패치로부터의 신호 검출 시의 양자화 오차나 노이즈에 따른 오차의 영향을 저감하여, 보다 정확한 검출이 가능해진다.

또한, 컬러 화상 형성 장치에, 전사재 상의 짙은 K 토너 패치로부터의 반사광에 기초하여 쉐이딩 보정하는 센서를 구비함으로써, 정착 후의 화상의 색을 보다 정확하게 검지하고, 색 안정성이 높은 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 제시된 양호한 실시예를 바탕으로 기술되었지만, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 첨부된 청구항의 사상 및 범위내에서 다양한 변형 및 동등물을 포함한다. 하기의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형, 동등물 및 특징들을 포괄하는 넓은 의미로 해석되어야 한다.

도 1a는 본 발명에 따른 제1 실시예에서 이용하는 보정용 패치를 도시하는 도면.

도 1b는 제1 실시예에서 쉐이딩 보정의 흐름을 도시하는 차트.

도 2는 전사재 상의 K 토너의 량과 반사율의 관계를 도시하는 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예에서 이용하는 IV 변환 회로를 도시하는 도면.

도 4는 가변 이득 증폭기의 예를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 제3 실시예에서 이용하는 축적형 센서의 구성을 도시하는 도면.

도 6은 도 5에 도시하는 축적형 센서의 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 7은 본 발명에 따른 제4 실시예의 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 단면도.

도 8a는 패치로부터의 반사광의 색조를 필터를 이용하여 검출하는 센서를 도시하는 도면.

도 8b는 센서에서 발생한 광전류를 전압으로 변환하는 회로를 도시하는 도면.

도 9는 패치로부터의 반사광의 색조를 분광함으로써 검출하는 센서를 도시하는 도면.

도 10은 제4 실시예의 컬러 화상 형성 장치의 전기 제어 시스템을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전사재

101 : 센서의 쉐이딩 보정용 패치

102 : 전사재

104 : 토너 패치

201 : 포토다이오드

202 : 컬러 필터

Claims

컬러 화상 형성 장치에 있어서,

전사재 상에 형성될 패치의 색도를 검출하는 센서;

상기 센서로부터의 출력을 쉐이딩 보정하는 보정부; 및

전사재 상에 형성될 쉐이딩 보정값을 계산하기 위한 상기 센서의 패치 검출에 의해 획득되는 검출값에 기초해서 상기 보정부의 쉐이딩 보정값을 계산하는 계산부

를 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 쉐이딩 보정값의 계산용 패치는 광학 농도가 1 이상인 블랙 토너 패치인 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 가시광 전체에 걸치는 발광 스펙트럼을 갖는 광원, 및 각각의 분광 특성을 갖는 필터를 각각 포함하는 3개 이상의 화소 세트로 이루어지고,

상기 계산부는, 상기 센서의 상기 각 화소로부터의 출력이 상기 광원의 발광 스펙트럼, 상기 센서의 분광 감도, 상기 각 필터의 분광 투과율, 및 토너의 분광 반사율로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족시키는 보정 계수를 구하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 가시광 전체에 걸치는 발광 스펙트럼을 갖는 광원, 분광 수단, 상기 분광 수단에 의해 분광된 광을 수신하는 복수의 화소로 이루어지는 센서이고,

상기 계산부는, 상기 센서의 상기 각 화소로부터의 출력이 상기 광원의 발광 스펙트럼, 상기 센서의 분광 감도, 토너의 분광 반사율, 및 상기 각 화소에 입사하는 광의 파장 영역으로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족하는 보정 계수를 구하고, 상기 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출하는 동작 중에 상기 보정 계수를 이용하여 상기 센서 출력을 보정하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 서로 다른 각각의 발광 스펙트럼을 갖는 3개 이상의 광원, 및 분광 감도가 같은 1개 또는 적어도 2개의 화소로 이루어지는 센서이고,

상기 계산부는, 상기 각 광원에 대응한 상기 센서의 상기 각 화소로부터의 출력이, 상기 광원의 발광 스펙트럼, 상기 센서의 분광 감도, 및 토너의 분광 반사율로부터 계산되는 소정의 출력비를 만족하도록 개별적으로 보정 계수를 구하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 입사광을 전압으로 변환할 때의 증폭율이 가변이거나, 입사광으로부터 변환에 의해 얻어진 전압이 가변 증폭율로 증폭기에 의해 증폭되는 센서이고, 상기 센서의 쉐이딩 보정 정보를 취득할 때에는 증폭율을 상대적으로 큰 값으로 설정하고, 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출할 때에는 증폭율을 상대적으로 작은 값으로 설정하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는 입사광에 의해 발생하는 전하를 소정 시간 축적한 후 판독하는 전하 축적형의 센서이고, 상기 센서의 쉐이딩 보정을 행할 때에는 축적 시간을 상대적으로 길게 설정하고, 전사재 상에 형성된 화상의 색조를 검출할 때에는 축적 시간을 상대적으로 짧게 설정하는 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

서로 다른 컬러의 화상을 형성하는 복수의 화상 형성부;

상기 전사재 상에 컬러 화상을 형성하기 위해, 상기 화상 형성부에 의해 형성된 화상을 전사재로 전송하는 전송부; 및

상기 보정부에 의해 보정된 상기 센서의 출력값에 기초해서 상기 화상 형성부의 컬러 화상 형성 조건을 조정하는 조정부

를 더 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
컬러 화상 형성 장치에 의해 전사재상에 형성될 패치의 색도를 검출하는 센서의 쉐이딩 보정 방법에 있어서,

상기 컬러 화상 형성 장치에 의해 전사재 상에 형성될 쉐이딩 보정값을 계산하기 위해 상기 센서에 의해 패치를 검출하는 제1 검출 단계;

상기 제1 검출 단계에서 획득된 검출된 출력에 기초해서 보정부의 쉐이딩 보정값을 계산하는 계산 단계;

컬러 화상 형성 조건을 조정하기 위해 패치를 검출하는 제2 검출 단계;

상기 쉐이딩 보정값에 기초해서 상기 제2 검출 단계에서 획득된 센서의 출력을 보정하는 보정 단계; 및

상기 보정 단계에서 획득된 보정된 출력에 기초해서 컬러 화상 형성 조건을 설정하는 설정 단계

를 포함하는 센서의 쉐이딩 보정 방법.