KR102225855B1

KR102225855B1 - 화상 형성 장치와 그 제어 방법 및 저장 매체

Info

Publication number: KR102225855B1
Application number: KR1020180068566A
Authority: KR
Inventors: 다이치 다케무라
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2021-03-11
Also published as: JP2019008128A; US10591841B2; US20180373180A1; KR20190000796A

Abstract

상 담지체에 형성된 상을 기록재에 전사 및 정착함으로써 화상 형성을 행하는 화상 형성 장치는, 기록재의 종류에 대응하는 하이라이트 영역의 하프톤을 표현하는 하프톤 도트 패턴의 최소 도트 사이즈를 선택하며, 상 담지체의 노광 제어를 행하기 위해 선택된 최소 도트 사이즈를 표현하는 스크린을 사용한다.

Description

화상 형성 장치와 그 제어 방법 및 저장 매체{IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 화상 형성 장치, 그 제어 방법 및 저장 매체에 관한 것이다.

전자사진방식에 따른 화상 형성은, 감광체의 표면을 균일하게 대전하고, 대전된 표면을 화상 신호에 따라서 변조된 레이저 빔 등에 의해 노광하여 정전잠상을 형성하고, 정전잠상을 토너에 의해 현상하며, 토너상을 기록재에 전사하는 전자사진 프로세스를 채용하고 있다. 즉, 균일하게 대전된 감광체를 화상 신호에 따른 레이저 빔에 의해 노광하면, 노광된 광수용체 표면의 전위가 감쇠하며, 그 부분에 정전잠상이 형성된다. 정전잠상이 형성된 감광체와 현상제의 담지체 사이에 현상 바이어스를 인가하면, 노광 후의 전위와 현상 전위 사이의 전위차에 따라 정전잠상에 토너가 부착되어서 정전잠상이 현상된다. 이렇게 해서 형성된 토너상을 시트 등의 기록재에 전사함으로써, 그 기록재에 화상이 형성된다.

하프톤 도트 등의 도트를 사용해서 하프톤을 표현하는 인쇄 장치나 전자사진 화상 형성 장치에서, 하프톤 도트를 더 충실하게 재현하기 위한 노력이 과거에 이루어져 왔다. 이러한 기술의 일례로서, 예를 들어 일본 특허 공개 제H8-305005호는, 하프톤 도트 재현을 적어도 2개의 변조 방식에 의해 실현하는 방법을 제안하고 있다.

그러나, 이러한 주파수 변조를 사용해서 계조 표현을 행하는 경우에도, 전자사진 화상 형성 장치에서는, 그 화상 형성 장치에 의해 사용되는 기록재의 종류나 사용 상황에 따라서는, 도트의 소실이나 부족이 발생하여, 입상성(graininess)이 나쁜 화상이 초래되는 경우가 있다.

본 발명의 양태는 종래 기술에 있어서의 상술한 문제를 제거하는 것이다.

본 발명의 특징은 화상 형성에 사용되는 기록재의 종류에 관계없이 하이라이트 영역에서의 화상의 품위를 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 상 담지체에 형성된 상을 기록재에 전사 및 정착함으로써 화상 형성을 행하도록 동작가능한 화상 형성 장치가 제공되며, 상기 장치는, 일련의 지시를 저장하는 메모리 디바이스; 및 프로세서로서, 상기 메모리 디바이스에 저장된 지시를 실행시켜, 화상 형성에 사용될 기록재의 종류를 취득하는 취득 유닛; 하이라이트 영역의 하프톤을 표현하며 상기 기록재의 종류에 대응하는 하프톤 도트 패턴의 최소 도트 사이즈를 선택하는 선택 유닛; 및 상기 선택된 최소 도트 사이즈를 표현하는 스크린을 사용하여 상기 상 담지체에 대한 노광 제어를 행하는 제어 유닛으로서 기능하는, 프로세서를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 상 담지체에 형성된 상을 기록재에 전사 및 정착함으로써 화상 형성을 행하도록 동작가능한 화상 형성 장치를 제어하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 화상 형성에 사용될 상기 기록재의 종류를 취득하는 단계; 하이라이트 영역의 하프톤을 표현하고 상기 기록재의 종류에 대응하는 하프톤 도트 패턴의 최소 도트 사이즈를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 최소 도트 사이즈를 표현하는 스크린을 사용하여 상기 상 담지체의 노광 제어를 행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 상 담지체에 형성된 상을 기록재에 전사 및 정착함으로써 화상 형성을 행하도록 동작가능한 화상 형성 장치를 제어하는 방법을 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공되며, 상기 방법은, 화상 형성에 사용될 상기 기록재의 종류를 취득하는 단계; 하이라이트 영역의 하프톤을 표현하고 상기 기록재의 종류에 대응하는 하프톤 도트 패턴의 최소 도트 사이즈를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 최소 도트 사이즈를 표현하는 스크린을 사용하여 상기 상 담지체의 노광 제어를 행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

첨부의 도면은 명세서의 일부에 통합되어 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시예를 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 화상 형성 장치가 갖는 소프트웨어 모듈에 따른 기능을 설명하는 기능 블록도이다.
도 3은 실시예에 따른 프린터 화상 처리 유닛의 기능 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 프린터 엔진의 내부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5는 실시예에 따른 프린터 엔진의 화상 형성 유닛의 상세를 설명하는 도면을 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c는 일반적인 AM 스크리닝의 계조 재현에 사용되는 하프톤 도트를 설명하는 도면을 나타낸다.
도 7은 감광 드럼 위에 참조용의 패치 화상을 형성하는 상태를 설명하는 도면을 나타낸다.
도 8은 농도 센서의 출력 신호를 처리하는 회로 구성의 일례를 설명하는 블록도이다.
도 9는, 감광 드럼 상에 형성된 패치 화상의 농도가 각 색의 면적 적용범위 변조(area coverage modulation)에 따라 서서히 변화될 때의 농도 센서의 출력값과 패치 화상의 농도 사이의 관계를 도시하는 도면을 나타낸다.
도 10은 실시예에 따른 화상 형성 장치의 레이저 노광 유닛의 일례를 도시하는 도면을 나타낸다.
도 11a 내지 도 11c는 실시예에 따른 화상 형성 장치에서의 계조 재현에 사용되는 하프톤 도트를 규정하는 스크린의 다른 농도의 하프톤 도트 패턴의 예를 도시하는 도면을 나타낸다.
도 12는 인간 시각의 공간 주파수에 대한 감도 특성인 300 mm의 시각 관찰 거리에서의 공간 주파수 특성(VTF)을 개념적으로 도시하는 설명도를 나타낸다.
도 13은 실시예에 따른 스크린의 최소 도트의 개략도를 나타낸다.
도 14a 및 도 14b는 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의해 시안 토너를 사용했을 때의 도트 재현성 및 도트가 두드러지지 않을 가능성을 검증하는 도면을 나타낸다.
도 15a 및 도 15b는 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의해 블랙 토너를 사용했을 때의 도트 재현성 및 도트가 두드러지지 않을 가능성을 검증하는 도면을 나타낸다.
도 16은 실시예에서 사용되는 보통지와 코팅지의 종이 정보를 설명하는 도면을 나타낸다.
도 17은, 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의해 화상 형성에 사용되는 기록재의 종류에 따라 최소 도트 사이즈를 선택함으로써 하이라이트 스크린을 취득하는 처리를 설명하는 흐름도이다.

이하 첨부의 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 청구항을 한정하고자 하는 것이 아니며, 이하의 실시예에 따라 설명되는 양태의 조합 모두가 본 발명에 따른 문제를 해결하기 위한 수단에 대해 반드시 요구되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.

또한, 이하의 설명에서는, 복수의 감광 드럼(상 담지체)을 갖는 전자사진방식 컬러 복사기로서의 화상 형성 장치에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명은 예를 들어 다양한 방식의 프린터 또는 복사기, 및 모노크롬 방식 또는 전자사진방식 이외의 방식의 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)의 구성을 설명하는 블록도이다.

화상 형성 장치(100)는 화상 입력 디바이스인 스캐너(101)와 화상 출력 디바이스인 프린터 엔진(102)을 갖고 있다. 스캐너(101)는, 스캐너 화상 처리 유닛(118)을 통해 디바이스 I/F(인터페이스)(117)에 접속되며, 프린터 엔진(102)은 프린터 화상 처리 유닛(119)을 통해 디바이스 I/F(117)에 접속된다. 스캐너 화상 처리 유닛(118) 및 프린터 화상 처리 유닛(119)은 각각 화상 데이터의 판독이나 프린트 출력을 위한 화상 처리를 행한다. 또한, 화상 형성 장치(100)는, LAN(10) 및 공중 회선(104)에 접속되고, 화상 정보나 디바이스 정보를 LAN(10)이나 공중 회선(104)을 통해 입력/출력한다.

CPU(105)는 화상 형성 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 중앙 처리 유닛이다. RAM(106)은, CPU(105)가 동작하게 하기 위한 워크 메모리를 제공하고, 또한 입력된 화상 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 화상 메모리로서도 기능한다. ROM(107)은 부트 ROM이며, 부트 프로그램을 저장한다. HDD(108)는 하드디스크 드라이브이며, 예를 들어 각종 처리를 위한 시스템 소프트웨어 및 입력된 화상 데이터를 저장한다. CPU(105)는, ROM(107)의 부트 프로그램을 실행하여 HDD(108)에 저장되어 있는 프로그램 및 OS를 RAM(106)에 전개하고, 이 전개된 프로그램을 실행함으로써 화상 형성 장치(100)의 동작을 제어한다.

콘솔 유닛 I/F(109)는, 화상 데이터 등을 표시할 수 있는 표시 화면을 갖는 콘솔 유닛(110)을 위한 인터페이스이며, 콘솔 유닛(110)에 화면 데이터 등을 출력한다. 또한, 콘솔 유닛 I/F(109)는, 콘솔 유닛(110)을 통해 유저가 입력한 정보를 CPU(105)에 전달하는 역할을 담당한다. 네트워크 I/F(111)는, 예를 들어 LAN 카드 등에 의해서 실현되며, LAN(10)에 접속하여 외부 장치(도시하지 않음)와의 정보의 입력/출력을 행한다. 또한, 모뎀(112)은 공중 회선(104)에 접속하여, 외부 장치(도시하지 않음)와의 정보의 입력/출력을 행한다. 상기 유닛은 시스템 버스(113)에 배치된다. 콘솔 유닛(110)은 터치 패널을 갖고 있어도 된다.

이미지 버스 I/F(114)는, 시스템 버스(113)와, 화상 데이터를 고속으로 전송하는 이미지 버스(115)를 접속시키기 위한 인터페이스이며, 데이터 구조를 변환하는 버스 브리지로서 기능한다. 이미지 버스(115)에는, 래스터 이미지 프로세서(RIP) 유닛(116), 디바이스 I/F(117), 스캐너 화상 처리 유닛(118), 편집용 화상 처리 유닛(120), 화상 압축 유닛(103), 화상 압축해제 유닛(121), 및 컬러 관리 모듈(CMM)(130)이 접속된다.

RIP 유닛(116)은 페이지 기술 언어(PDL) 코드를 화상 데이터로 전개한다. 디바이스 I/F(117)는, 스캐너 화상 처리 유닛(118)과 프린터 화상 처리 유닛(119)을 통해 스캐너(101) 또는 프린터 엔진(102)에 접속하고, 동기계와 비동기계 화상 데이터 사이의 변환을 행한다. 또한, 스캐너 화상 처리 유닛(118)은 스캐너(101)로부터 입력된 화상 데이터에 대하여 보정 및 편집 등의 각종 처리를 행한다. 편집용 화상 처리 유닛(120)은, 화상 데이터의 회전, 색 처리, 2진화, 및 다치 변환 등의 각종 화상 처리를 행한다. 화상 압축 유닛(103)은, RIP 유닛(116), 스캐너 화상 처리 유닛(118), 또는 편집용 화상 처리 유닛(120)에 의해 처리된 화상 데이터를 HDD(108)에 처음에 저장할 때, 미리결정된 압축 기술에 의해 이 화상 데이터를 부호화한다. 화상 압축해제 유닛(121)은, HDD(108)에 압축되어 저장되어 있는 화상 데이터를, 편집용 화상 처리 유닛(120)에 의한 처리 후 또는 프린터 화상 처리 유닛(119)에 의한 처리 후에 프린터 엔진(102)에 의해 출력하는 경우에, 압축되어 부호화되어 있는 데이터를 복호화하고 압축해제한다. 프린터 화상 처리 유닛(119)은 프린트 출력하는 화상 데이터에 대하여 프린터 엔진(102)에 따른 화상 처리, 보정 등을 행한다. CMM(130)은, 화상 데이터에 대하여, 프로파일이나 캘리브레이션 데이터에 기초하여 색 변환 처리(색 공간 변환 처리라고도 칭함)를 행하기 위한 전용 하드웨어 모듈이다. 프로파일은, 기기에 의존하는 색 공간에 의해 표현되는 컬러 화상 데이터를, 기기에 의존하지 않는 색 공간(예를 들어, Lab 색 공간 등)으로 변환하기 위한 함수 같은 정보이다. 캘리브레이션 데이터는, 스캐너(101) 또는 프린터 엔진(102)의 색 재현 특성을 수정하기 위한 데이터이다.

도 2는 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)에 의해 유지되는 소프트웨어 모듈에 따른 기능을 설명하는 기능 블록도이다. 이들 기능은, HDD(108)에 저장되어 있는 프로그램을 RAM(106)에 전개하고, 그 전개된 프로그램을 실행하는 CPU(105)에 의해 실현된다.

잡 컨트롤 모듈(201)은, 도시 및 도시되지 않은 각각의 소프트웨어 모듈을 통괄적으로 제어하며, 복사, 프린트, 스캔, 및 FAX 송신 및 수신 같은 화상 형성 장치(100)에서 발생하는 모든 작업을 제어한다. 네트워크 모듈(202)은, 주로 네트워크 I/F(111)를 통해 행하여지는 외부 유닛과의 통신을 제어한는 모듈이며, LAN(10) 상의 각 기기와의 통신 제어를 행한다. UI(유저 인터페이스) 모듈(203)은 주로 콘솔 유닛(110) 및 콘솔 유닛 I/F(109)에 관한 제어를 행한다. FAX 모듈(204)은 FAX 기능을 제어한다. FAX 모듈(204)은 모뎀(112)을 통해 FAX를 송신 또는 수신한다. 프린트 모듈(207)은, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터의 지시에 기초하여, 편집용 화상 처리 유닛(120), 프린터 화상 처리 유닛(119) 및 프린터 엔진(102)을 제어하여 지시된 화상을 인쇄한다. 프린트 모듈(207)은, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터, 화상 데이터, 화상 정보(화상 데이터의 사이즈, 컬러 모드, 해상도 등), 레이아웃 정보(오프셋, 확대/축소, 부과 등) 및 출력 시트 정보(사이즈, 인쇄 방향 등)와 같은 정보를 접수한다. 프린트 모듈(207)은, 화상 압축 유닛(103), 화상 압축해제 유닛(121), 편집용 화상 처리 유닛(120) 및 프린터 화상 처리 유닛(119)을 제어하여 화상 데이터에 적절한 화상 처리를 행한다. 프린트 모듈(207)은 프린터 엔진(102)을 제어하여 프린터 엔진이 시트에 화상 데이터의 인쇄를 행하게 한다.

스캔 모듈(210)은, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터의 지시에 기초하여, 스캐너(101) 및 스캐너 화상 처리 유닛(118)을 제어하여, 스캐너(101)에 있는 원고의 판독을 행하게 한다. 스캔 모듈(210)은, 스캐너(101)의 원고대에 있는 원고의 스캔을 실행하고, 그 원고의 화상 데이터를 입력한다. 입력된 화상 데이터의 컬러 정보는 잡 컨트롤 모듈(201)에 통지된다. 또한, 스캔 모듈(210)은, 입력된 화상 데이터에 대하여, 스캐너 화상 처리 유닛(118)을 제어하여 화상 데이터의 압축 같은 적절한 화상 처리를 실행한 후, 잡 컨트롤 모듈(201)에 화상 처리된 화상 데이터를 통지한다. 색 변환 모듈(209)은, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터의 지시에 기초하여, 지시된 화상 데이터의 색 변환 처리를 행하고, 색 변환 처리 후의 화상 데이터를 잡 컨트롤 모듈(201)에 통지한다. RIP 모듈(211)은, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터의 지시에 기초하여, PDL 해석을 행하고, RIP 유닛(116)을 제어하여 렌더링을 행함으로써 비트맵 이미지로의 전개를 행한다.

상술한 화상 형성 장치(100)가 LAN(10)을 통해 수신한 인쇄 작업에 기초하여 인쇄를 행하는 동작에 대해서 설명한다.

외부 장치로부터 LAN(10)을 통해 송신된 PDL 데이터는, 네트워크 I/F(111)에 의해 수신되고, 이미지 버스 I/F(114)를 통해 RIP 유닛(116)에 입력된다. RIP 유닛(116)은, 수신된 PDL 데이터를 해석하고, 그것을 RIP 유닛(116)이 처리할 수 있는 코드 데이터로 변환한다. 그리고 RIP 유닛(116)은 변환된 코드 데이터에 기초하여 렌더링을 실행한다. RIP 유닛(116)에 의해 렌더링된 각 페이지의 비트맵 데이터는, 후속 스테이지인 화상 압축 유닛(103)에 의해 압축되고, HDD(108)에 순차적으로 저장된다. 이렇게 해서 HDD(108)에 저장된 압축 데이터는, 잡 컨트롤 모듈(201)로부터의 지시에 따른 프린트 동작 시에 판독되고, 화상 압축해제 유닛(121)에 의해 데이터의 압축해제 처리가 행하여진다. 이렇게 해서 화상 압축해제 유닛(121)에 의해 압축해제된 화상 데이터는 디바이스 I/F(117)를 통해 프린터 화상 처리 유닛(119)에 입력된다.

도 3은 실시예에 따른 프린터 화상 처리 유닛(119)의 기능 구성을 설명하는 블록도이다.

색 변환 유닛(301)은 화상 데이터를 휘도값(RGB, YUV 등)으로부터 농도값(CMYK 등)으로 변환한다. 즉, 색 변환 유닛(301)은, 입력된 화상 데이터를, 프린터 엔진(102)이 인쇄할 수 있는 색 성분에 대응하는 색 공간의 데이터로 변환한다. 이렇게 해서 변환된 다치 화상 데이터의 농도 신호는, 감마 보정 회로(309)(이하, γ LUT)에 따라 프린터 엔진(102)이 농도를 재현하기 위한 신호값으로 변환된다. γ LUT(309)는, 감마 변환용의 룩업 테이블이며, 후술하는 계조 제어에 의해 생성된다.

계조 제어 유닛(310)은 후술하는 계조 제어에 관계되는 처리를 행한다. 계조 제어 유닛(310)은, 계조 제어에 사용되는 화상 패턴을 결정하고, 그 화상 데이터를 γ LUT(309)를 통해서 하프톤 처리 유닛(304)에 입력한다. 이러한 경우, γ LUT(309)는 입력 및 출력 레벨이 동등한 리니어 테이블로 설정되고, 프린터 엔진(102)의 γ 특성을 검출할 수 있는 입력 데이터가 설정된다. 이 화상 패턴의 검출 결과(D-sig)가 디바이스 I/F(117)를 통해 후술하는 농도 센서(도 8에서 801)에 의해 수신되고, γ LUT가 이 결과에 따라서 후술하는 방법에 의해 생성되며, γ LUT(309)로 설정된다. γ LUT(309)에 의해 보정된 화상 데이터는, 하프톤 처리 유닛(304)에 의해 하프톤 처리를 겪으며, 1 화소의 각 색 성분이 2진 값(1 비트)으로 표현되는 화상 데이터로 변환된다. 여기에서의 하프톤 처리에는 일반적인 디더 매트릭스법(dither matrix method), 오차 확산법 등이 사용되지만, 본 실시예에서는 어떠한 방법도 사용될 수 있다. 하프톤 처리는 상기 방법으로 한정되지 않고, 다른 방법이 사용될 수 있다.

이렇게 해서 하프톤 처리 유닛(304)에 의해 생성된 2진 화상 데이터는, 드럼간 지연 메모리 제어 유닛(305)을 통해, 페이지 버퍼(306)에 일시적으로 저장되는 화상 데이터의 각 화소에 대한 각 색 성분으로 분리된다. 프린터 엔진(102)에 의해 송신되는 각 색 성분에 대응하는 비디오 데이터 요구 신호가 입력된 타이밍에서, 각각의 대응하는 색 성분의 화상 데이터가 페이지 버퍼(306)로부터 판독되어 프린터 엔진(102)에 보내진다. 비디오 데이터 요구 신호는 각 색 성분에 대하여 VREQ_Y, VREQ_M, VREQ_C, 및 VREQ_K인 것으로 상정된다. 각 색에 대응하는 각 감광 드럼에 대한 노광 제어의 타이밍은, 각각의 색 성분에 대응하는 감광 드럼(501)(도 5)이 프린터 엔진(102)에 배치되는 상류로부터 하류까지의 거리에 따라 상이하기 때문에, 각 색 성분에 대한 데이터를 판독하는 타이밍도 상이하다.

이어서, 본 실시예에서 사용되는 2성분 현상제에 대해서 설명한다.

2성분 현상제는 비자성 토너 및 저자화 고저항 캐리어를 주 성분으로 하여 구성된다. 비자성 토너는, 스티렌 수지나 폴리에스테르 수지 같은 결착 수지, 카본 블랙, 염료, 또는 안료 같은 착색제, 왁스 같은 이형제, 하전 제어제 등을 적당량 사용함으로써 구성된다. 이러한 비자성 토너는 분쇄법이나 중합법 같은 방법에 의해 제조될 수 있다. 비자성 토너(마이너스 대전성)는, 대략 -1 × 10^-2 내지 5.0 × 10^-2 C/Kg의 마찰 대전량이 바람직하다. 비자성 토너의 마찰 대전량이 이 범위를 벗어나면, 자성 캐리어에 발생하는 카운터 차지량이 증가하고, 미인쇄부 레벨이 악화되어 화상 불량을 발생시키는 경우가 있다. 비자성 토너의 마찰 대전량은, 예를 들어 사용되는 재료의 종류에 따라 조정될 수 있으며, 첨가제의 첨가에 의해 조정될 수 있다. 비자성 토너의 마찰 대전량은, 대략 0.5 내지 1.5g의 현상제를 취하고, 에어 흡인에 의해 현상제로부터 토너를 흡인하며, 측정 용기에 의해 유도되는 전하량을 측정하는 일반적인 블로우오프법(blowoff method)을 사용하여 측정될 수 있다.

또한, 자성 캐리어에 대해서는 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 수지 중에 자성 재료로서 마그네타이트를 분산시키고, 도전성 및 저항 조정을 위해서 카본 블랙을 분산시킴으로써 형성된 수지 캐리어도 사용될 수 있다. 또한, 그 자체의 페라이트 등의 마그네타이트의 표면을 산화 및 환원 처리하는 저항 조정을 행한 것을 사용할 수 있다. 또한, 그 자체의 페라이트 등의 마그네타이트의 표면을 수지로 코팅하는 저항 조정을 행한 것을 사용할 수 있다. 이들 자성 캐리어를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다.

자성 캐리어는 0.1 T의 자계에서 3.0 × 10⁴ A/m 내지 2.0 × 10⁵ A/m의 자화를 갖는 것이 바람직하다. 자성 캐리어의 자화량이 저하되면, 자기 브러시에 의한 스캐빈징(scavenging)을 억제하는 효과가 있지만, 자계 발생 유닛에 의한 비자성 원통체에의 부착이 어려워지고, 감광 드럼에의 자성 캐리어 부착 등의 화상 불량이나 질감 없어짐 같은 화상 불량이 발생하는 경우가 있다. 또한, 자성 캐리어의 자화가 상기 범위보다 크면, 상술한 바와 같이 자기 브러시의 압력에 의해 화상 불량을 발생하는 경우가 있다.

또한, 자성 캐리어의 체적 저항률은, 누설 및 현상성을 고려하여, 10⁷ 내지 10¹⁴ Ωcm의 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 캐리어의 자화는, Riken Denshi Co. Ltd.에 의해 제조된 진동 자장형 자기 특성 자동 기록 장치인 BHV-30을 사용하여 측정했다. 캐리어 분체의 자기 특성값에 대해, 0.1 T의 외부 자장이 생성되며, 그때의 자화 강도를 구한다. 캐리어는 원통형의 플라스틱 용기에 충분히 조밀해지도록 패킹한 상태로 한다. 이 상태에서의 자화 모멘트를 측정하고, 시료를 넣었을 때의 실제 중량을 측정하고, 자화의 강도를 구한다(AM2/Kg). 이어서, 캐리어 입자의 진 비중을 건식 자동 밀도형 아큐픽(AccuPyc)(Shimadzu Corporation에 의해 제조됨)에 의해 구하고, 자화의 강도(AM2/Kg)에 진 비중을 곱함으로써, 본 실시예에서 사용되는 단위 면적당의 자화의 강도(A/m)를 구할 수 있다.

이어서, 프린터 화상 처리 유닛(119)에 의해 출력되는 색 성분 데이터가 프린터 엔진(102)에 입력될 때의 기록 동작에 대해서 설명한다.

도 4는, 실시예에 따른 프린터 엔진(102)의 내부 구성을 설명하는 블록도이다.

프린터 I/F 유닛(401)은, 프린터 화상 처리 유닛(119)으로부터 순차적으로 송신되는 색 성분 데이터를 수신한다. 또한, 프린터 I/F 유닛(401)은, 프린터 엔진(102)에서의 인쇄 동작의 준비가 가능하게 되었을 경우에, 대응하는 색 성분에 대한 데이터를 요구하는 비디오 데이터 요구 신호인 VREQ_*(*은 Y/M/C/K 중 임의의 것이다)을 발행한다.

색 성분 데이터는, 프린터 I/F 유닛(401)을 통해 펄스 폭 변조 회로(402)에 입력된다. 펄스 폭 변조 회로(402)는, 실제의 색 성분 데이터에 기초하여, 후속 스테이지인 각 색에 대한 각각의 레이저 구동부(403 내지 406)를 구동시키기 위한 펄스 신호(구동 신호)를 생성하고, 펄스 신호를 각각의 레이저 구동부(403 내지 406)에 송신한다. 각 색 성분에 대응하는 각 레이저 구동부(403 내지 406)는, 펄스 폭 변조 회로(402)로부터 수신한 펄스 신호에 기초하여 각 색 성분에 대응하는 레이저 노광 유닛을 구동한다.

센서 제어부(407)는, 계조 제어 유닛(310)에 의해 출력된 화상 패턴의 농도를 농도 센서(801) 및 센서 구동부(408)에 따라 검출하고, 그 검출값을 A/D 변환기(409) 및 농도 변환기(410)에 따라 농도값(D-sig)으로 변환한다. 그 농도값(D-sig)을 검출 결과로서 취하여 프린터 I/F 유닛(401)을 통해 계조 제어 유닛(310)에 송신한다.

현상 유닛의 내부에는, 온도 센서 구동부(411) 및 습도 센서 구동부(412)가 제공되어 있고, 출력값이 A/D 변환기(413) 및 온도-습도 변환기(414)에 따라 습도 정보로서 취해져서 프린터 I/F 유닛(401)을 통해 계조 제어 유닛(310)에 보내진다.

도 5는 실시예에 따른 프린터 엔진(102)의 화상 형성 유닛의 상세를 설명하는 도면을 나타낸다. 이하 주로 옐로우 화상에 대한 화상 형성 유닛에 대해서 설명하지만, 마젠타, 시안 및 블랙의 다른 색 성분에 대한 화상 형성 유닛도 마찬가지이므로, 그에 대한 설명을 생략한다. 각 색 성분의 화상 형성 유닛의 구성은, 옐로우 화상에 대한 화상 형성 유닛의 구성 요소를 나타내는 참조 번호의 끝에 각 색에 대응하는 M, C 또는 K를 첨부하여 나타내지만, 도면을 간결하게 하기 위해서 그 일부는 생략한다. 이하의 설명에서는, 각 색에 대응하는 M, C, 및 K에 대한 설명이 불필요한 경우, 이러한 설명은 생략한다.

프린터 엔진(102)에는, 상 담지체인 감광 드럼(501), 대전 롤러(502), Y 레이저 노광 유닛(503), 1차 전사 유닛(504), 2차 전사 유닛(505), 정착 유닛(506) 및 클리닝 유닛(507)이 제공된다. Y 레이저 노광 유닛(503)은 Y 레이저 구동부(403)에 의해 구동된다. 1차 전사 유닛(504)은 가시화된 토너상을 전사 매체(중간 전사 벨트)(508) 위에 1차 전사한다. 2차 전사 유닛(505)은 중간 전사 벨트(508) 상에 형성된 토너상을 시트에 2차 전사한다. 정착 유닛(506)은 시트 상에 전사된 토너상을 정착한다. 클리닝 유닛(507)은 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(508)에 남은 전사 잔류 토너를 제거한다.

현상 유닛(509)은, 현상제 용기를 구비하고, 2성분 현상제로서 토너 입자(토너)와 자성 캐리어 입자(캐리어)가 혼합된 현상제를 수용하고 있다. A 스크류(510)와 B 스크류(511)는 각각 토너 입자의 반송과 자성 캐리어 입자와의 혼합을 행한다. 또한, 현상 슬리브(512)는, 감광 드럼(501)에 근접하여 배치되고, 감광 드럼(501)에 종동해서 회전하며, 토너와 캐리어가 혼합된 현상제를 담지한다. 현상 슬리브(512)에 의해 담지된 현상제는 감광 드럼(501)에 접촉하고, 감광 드럼(501) 상의 정전잠상이 현상된다. 또한, 현상 유닛(509)의 내부에는 현상기 내부 온도 센서(513)가 배치되며, 현상 유닛(509) 외부에는 현상기 외부 습도 센서(514)가 배치된다. 센서 제어부(407)의 현상기 내부의 온도 센서 구동부(411) 및 현상기 외부의 습도 센서 구동부(412)가 동작하고, 그 출력값이 A/D 변환기(413) 및 온도-습도 변환기(414)에 따라 습도 정보로서 설정된다. 이는 검출 결과로서 취해지고 프린터 I/F 유닛(401)을 통해 계조 제어 유닛(310)에 송신된다. 도 5의 구성 외에, 프린터 엔진(102)은 예를 들어 시트를 반송하는 반송 유닛(도시되지 않음)을 구비하지만, 본 실시예에서는 그에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같은 프린터 엔진(102)의 구성에서는, 옐로우 화상을 형성할 때, Y 레이저 구동부(403)에 의해 구동되는 Y 레이저 노광 유닛(503)에 의해 감광 드럼(501)이 노광되어 감광 드럼(501) 위에 정전잠상을 형성한다. 형성된 정전잠상은, 현상 유닛(509)의 현상 슬리브(512) 위에 담지되어 있는 옐로우 현상제에 따라 토너상으로서 가시화되며, 가시화된 토너상은 1차 전사 유닛(504)에 의해 중간 전사 벨트(508)에 전사된다.

마찬가지로, 마젠타, 시안, 및 블랙의 각 색 성분의 화상 데이터는 각기 대응하는 현상 유닛(509M 내지 509K)에 의해 현상되며, 토너상은 각 감광 드럼(501M 내지 501K)에 가시화된다. 가시화된 토너상은, 직전에 전사된 색 성분의 토너상과 동기하여 각각의 1차 전사 유닛(504M 내지 504K)에 의해 순차적으로 전사되고, 중간 전사 벨트(508)에는 4색의 토너상에 의해 형성된 최종적인 토너 화상이 형성된다. 이렇게 해서 중간 전사 벨트(508)에 형성된 토너 화상은 동기하여 반송되는 시트에 2차 전사 유닛(505)에 의해 2차 전사되며, 토너상은 정착 유닛(506)에 의해 시트에 정착된다. 프린터 엔진(102)에 의한 화상 형성(인쇄)이 실행된 시트가 배출되고, 프린트 동작이 종료된다. 또한, 1차 전사 위치로부터 2차 전사 위치까지의 간격에서, LED 및 포토다이오드를 포함하며 중간 전사 벨트(508) 상에 형성된 패치 패턴의 반사광량을 검출하기 위한 것인 포토센서(520)가 중간 전사 벨트(508)에 대해 제공된다. 포토 센서(520)에 입사하는 중간 전사 벨트(508)로부터의 근적외선은 포토센서(520)에 의해 전기 신호로 변환된다. 전기 신호는 A/D 변환기(409)에 의해 0 내지 5V의 출력 전압을 0 내지 1023 레벨이 되도록 디지털 신호로 변환되고, 농도 변환기(410)에 의해 농도 신호로 변환된다.

현상 유닛(509)의 현상제의 토너 농도는 정전잠상의 현상에 의해 저하된다. 따라서, 각 색에 대응하는 토너 보급 제어 유닛에 의해, 토너 보급 조(515)로부터 토너를 현상 유닛(509)에 공급하는 제어(토너 공급 제어)를 행한다. 이와 같이 하여, 현상제의 토너 농도를 가능한 일정하도록 제어하며, 화상 농도는 가능한 일정해지도록 제어된다.

실시예에 따른 화상 형성 장치(100)는, 감광 드럼(501) 위에 패치 화상을 형성하고, 패치 화상의 화상 농도를 감광 드럼(501)에 대하여 설치된 농도 센서(패치 검출 ATR 센서)에 의해 검출해서 제어하는 방식(패치 검출 ATR)의 농도 제어 장치를 갖는다. 또한, 화상 형성 장치(100)는, 토너 농도 센서(현상제 반사 ATR 센서)에 따라 현상 유닛(509) 내의 현상제의 토너 농도를 검출해서 제어하는 방식(현상제 반사 ATR)의 농도 제어 장치를 갖는다. 또한, 화상 형성 장치(100)는, 비디오 카운터로부터의 각 화소마다의 디지털 화상 신호의 출력 레벨로부터 필요한 토너량을 연산해서 제어하는 방식(비디오 카운트 ATR)의 농도 제어 장치를 갖는다. 이와 같이, 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)는 3개의 방식의 농도 제어 장치를 구비하고 있다.

도 6a 내지 도 6c는 일반적인 AM 스크리닝(Amplitude Modulated Screening)의 계조 재현에 사용되는 하프톤 도트를 설명하는 도면을 나타낸다.

도 6a 내지 도 6c에 도시하는 바와 같이, 각 도트는, 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형 등의 임의의 형상(도 6a 내지 도 6c에서는 원형)을 갖고, 농도에 따라서 도트 사이즈를 변경하는 면적 변조에 의해 계조를 표현하고 있다.

이어서, 화상 농도 검출 및 화상 계조 제어에 대해서 설명한다.

본 실시예에서는, CPU(105)는, 연속 화상의 형성 중에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 출력되는 화상의 선단과 후단 사이에 끼워진 비화상 영역(이하, "화상 사이")에 화상 농도의 검출용 패턴(패치 화상(Q))(701)을 형성시킨다. 이하, 패치 화상의 정전잠상을 "패치 잠상"이라고도 칭한다.

즉, 프린터 화상 처리 유닛(119)에는, 미리 설정된 농도에 대응하는 신호 레벨을 갖는 패치 화상 신호를 발생시키는 패치 화상 신호 발생 회로(패턴 발생기(도시하지 않음))이 제공된다. 이 패턴 발생기로부터의 패치 화상 신호를 펄스 폭 변조 회로(402)에 공급하여, 상기 미리 설정된 농도에 대응하는 펄스폭을 갖는 레이저 구동 펄스가 발생되게 한다. 레이저 구동 펄스는, 레이저 노광 유닛(503)의 반도체 레이저에 공급되어, 반도체 레이저를 그 펄스폭에 대응하는 시간 동안만 방출시켜서, 감광 드럼(501)을 주사 및 노광한다. 이에 의해, 미리 설정된 농도에 대응하는 패치 잠상이 감광 드럼(501)에 형성된다. 패치 잠상은 현상 유닛(509)에 의해 현상된다.

감광 드럼(501) 상에 형성된 패치 화상(701)으로부터의 반사 광량은 화상 농도 검출 유닛인 농도 센서(801)(도 8)에 의해 측정된다. 농도 센서(801)는, LED 등의 발광 소자를 구비하는 발광 유닛과, 포토다이오드(PD) 등의 수광 소자를 구비하는 수광 유닛을 갖는다. 농도 센서(801)는, 감광 드럼(501) 상의 "화상 사이"에 형성된 패치 화상(701)이 농도 센서(801) 아래를 통과하는 타이밍에서, 상기 반사광량을 측정한다. 이 측정 결과에 대한 신호(D-sig)는 CPU(105)에 입력된다. 그 후, CPU(105)는, 원하는 일정 농도(반사 광량)가 얻어진다고 추정되는 보급 토너량의 보정량(후술함)을 구한다. 연속 화상 형성 중에, 출력되는 각각의 200장 마다의 화상의 후단과 다음 화상의 선단 사이에 끼워진 비화상 영역(화상 사이)에 패치 화상(701)을 형성시킨다. 따라서, 패치 화상(701)은 연속 화상 형성 200장마다 화상 사이에 형성된다.

본 실시예에서는, 감광 드럼(501) 위에 패치 화상을 형성하고, 그 농도를 측정하는 예에 대해서 설명했지만, 중간 전사 벨트(508) 위에서 패치 화상을 형성 및 측정할 수 있다.

이하 더 상세하게 설명한다.

도 8은 농도 센서(801)의 출력 신호를 처리하는 회로 구성의 일례를 설명하는 블록도이다.

농도 센서(801)에 입력되는 감광 드럼(501)으로부터의 반사광(근적외선)은 전기 신호로 변환된다. 0 내지 5V의 전기 신호는 A/D 변환기(802)에 의해 8비트의 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호는 농도 변환기(803)에 의해 농도 정보로 변환된다. 농도 변환기(803)는 테이블(804)을 참조하여 8비트의 디지털 신호를 농도 신호로 변환한다.

여기에서, 토너는, 스티렌 공중합 수지를 바인더로 하는 각각의 색의 색 재료가 분산된 것이다. 또한, 감광 드럼(501)은 근적외선(960 nm)의 반사율이 대략 40%인 OPC 감광 요소이다. 그러나, 감광 드럼은 예를 들어 반사율이 동일한 정도인 아몰퍼스 실리콘계의 감광체일 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 농도 센서(801)는 감광 드럼(501)으로부터의 정반사 광만을 검출하도록 구성된다.

도 9는, 감광 드럼(501) 상에 형성된 패치 화상(701)의 농도를 각 색의 면적 적용범위 변조에 따라서 서서히 변화시킬 때의 패치 화상의 농도와 농도 센서(801)의 출력값 사이의 관계를 도시하는 도면을 나타낸다. 또한, 토너가 감광 드럼(501)에 부착되어 있지 않은 상태의 농도 센서(801)의 출력은 5V, 즉 255 레벨로 설정된다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 각 토너에 따른 면적 피복률이 증가하고, 화상 농도의 증가에 따라 농도 센서(801)의 출력값이 작아진다. 이러한 농도 센서(801)의 특성에 기초하여, 농도 센서(801)의 출력값을 농도 신호로 변환하는 각 색에 대한 전용 테이블(804)을 미리 준비한다. 이 테이블(804)은 농도 변환기(803)의 저장 유닛에 저장되어 있다. 이에 의해, 농도 변환기(803)는 각 색의 화상 농도를 고정밀도로 판독할 수 있다. 농도 변환기(803)는, 이러한 변환에 따라 얻어진 농도 정보를 CPU(105)에 출력한다.

본 실시예에서는, 패치 화상(701)을 형성할 때의 레이저 출력으로서, 각 색에 대해 64 레벨의 농도 신호를 사용한다. 이러한 경우에, 레이저 출력은 계조 보정 테이블(LUT)을 사용해서 결정된다.

본 실시예에서는, 통상의 화상 형성 중에 비화상 영역에 패치 화상(701)을 형성하고, 그 패치 화상(701)의 농도를 검출하며, 화상의 하프톤을 필요에 따라 보정하도록 제어를 행한다.

도 10은, 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)의 레이저 노광 유닛(503)의 일례를 도시하는 도면을 나타낸다.

반도체 레이저(이하, 간단히 레이저라 칭할 수 있음)(1000)는 광원의 일례이다. 레이저(1000)는, 도시하지 않은 비디오 컨트롤러로부터의 비디오 신호 혹은 엔진 컨트롤러로부터의 컨트롤 신호에 따라 광을 방출함으로써 빔(레이저 빔)을 조사하는 레이저 방출 유닛으로서 기능한다. 폴리곤 미러(1001)는 회전 다면경의 일례이다. 폴리곤 미러(1001)는, 도시하지 않은 모터에 의해 도면 중의 화살표 방향으로 회전되고, 레이저(1000)로부터의 빔을 반사하며, 반사된 빔이 감광 드럼(501)을 주사한다. 폴리곤 미러(1001)를 회전시키는 모터는, 엔진 컨트롤러(도시하지 않은)로부터의 가속 신호/감속 신호에 따라 고정된 회전 속도를 달성하도록 제어된다. 레이저(1000)로부터의 빔은, fθ 렌즈(1002) 및 반사 미러(1003)를 통해 감광 드럼(501) 위를 화살표의 방향으로 주사한다. fθ 렌즈(1002)는, 빔을 감광 드럼(501) 위에 등속으로 주사시키기 위한 광학 부재이다. 빔 검출기(1004)는 광을 전압으로 변환하는 소자이다. 빔 검출기(1004)에는, 빔의 주사 경로 상에 제공된 미러(1005)에 의해 반사된 빔이 미리결정된 타이밍에 입사된다. 빔 검출기(1004)는, 입사광에 따라 발생하는 전압에 따라 BD 신호를 생성하고, 도시하지 않은 엔진 컨트롤러의 CPU 및 로직 회로에 BD 신호를 출력한다. BD 신호는 화상 형성 시의 수평 동기 신호로서 사용된다.

통상의 AM 스크리닝의 계조 재현에 사용되는 하프톤 도트는, 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형 등의 임의의 형상을 갖고, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 전술한 바와 같이, 농도에 따라 도트 사이즈를 변경하는 면적 변조에 의해 계조를 표현하고 있다. 따라서, 도 6a 내지 도 6c에서, 농도는 도 6a -> 도 6b -> 도 6c의 순서이고, 도트 사이즈는 농도에 맞춰서 도 6a -> 도 6b -> 도 6c의 순서로 증가한다. 또한, 도 6a, 도 6b 및 도 6c의 각각의 도트의 사이즈는 동일하다.

이에 대해, 본 실시예에서는, 하프톤 재현용의 스크리닝은, 대략 10% 이상의 CMYK의 농도 영역(하이라이트 영역 이외의 영역)에서는 종래의 AM 스크리닝을 사용한다. 또한, 대략 20% CMYK 이하의 하이라이트 영역의 스크리닝을 형성하는 도트의 사이즈는 고정된다. 또한, 하이라이트 영역에서는, 종래의 AM 스크리닝에서와 같이 도트 사이즈에 의해 계조 표현을 행하는 대신에, 도 11a 및 도 11b에 의해 도시하는 바와 같이 도트의 개수에 의해 계조 표현을 행하는 구성을 취한다. 모든 하프톤 도트 성장점에 대해 고정된 사이즈의 도트가 배치된 후의 농도는 종래의 AM 스크리닝과 마찬가지로 도트 사이즈를 증가시킴으로써 계조를 표현하는(도 11c) 스크리닝을 사용하는 구성을 취한다.

도 11a 내지 도 11c는, 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)에서의 계조 재현에 사용되는 하프톤 도트를 규정한 스크리닝을 도시하는 도면을 나타내며, 각각 상이한 농도의 하프톤 도트 패턴의 예를 나타내고 있다.

도 11a 및 도 11b에서와 같이, 하이라이트 영역에서는 도트의 개수에 의해 계조 표현을 행한다. 모든 하프톤 도트 성장점에 대해 고정 사이즈의 도트가 배치되는 농도 영역(도 11c)보다 농도가 큰 영역은, 종래의 AM 스크리닝과 동일하도록 도트 사이즈를 증가시킴으로써 계조를 표현하는 스크리닝을 사용한다.

도 12는, 인간 시각의 공간 주파수에 대한 감도 특성인 300 mm의 관찰 거리에서의 공간 주파수 특성(VTF)(Visual Transfer Function)을 개념적으로 도시하는 설명도를 나타낸다.

시각 공간 주파수 특성(VTF)을 나타내는 대표적인 실험식을 이하에 나타낸다.

... 식 (1)

식 (1)의 변수 L은 관찰 거리를 나타내며, 변수 u는 공간 주파수를 나타낸다.

본 실시예에서는, 입상성을 평가하기 위해서, 이하의 방법에 의해 입상도를 산출한다.

입상도의 산출 방법으로서, Xerox Corporation의 Dooley와 Shaw가 입상성 측정에 Wiener 스펙트럼을 적용하고, 시각 공간 주파수 특성(Visual Transfer Function:VTF)과 캐스케이드(cascade)를 행한 후, 적분한 값을 입상도(GS)로서 설정하는 방법을 제안하고 있다.

... 식 (2)

du는 공간 주파수이고, WS(u)는 Wiener 스펙트럼이며, VTF(u)는 시각 공간 주파수 특성이다. exp(-1.8

)의 항은, 농도와 사람이 지각하는 밝기 사이의 차를 보정하기 위한 함수이며, 평균 농도(D)가 변수이다.

본 실시예에 따른 입상도를 산출하는 방법은 Wiener 스펙트럼 및 VTF를 사용하는 Dooley 등의 상기 식 (2)에 기초하며 응용 전개를 허용한다.

입상도를 개선하기 위해서 도트 사이즈를 증가시키고 안정적이 되게 함으로서, 입상도를 낮게 억제할 수 있고, 또한 하프톤 도트의 재현성은 GS에 관련되며, 하프톤 도트의 재현성이 높으면 입상도를 낮게 억제할 수 있다.

그러나, 하프톤 도트의 사이즈가 크면, 도트 패턴 자체가 인식되어 버리고 화상 품위가 열화되기 때문에, 가능한 한 하프톤 도트를 작게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 최소 도트 사이즈를 크게 설정할 경우에는, 농도를 하프톤 도트의 개수에 의해 표현하지만, 통상의 AM 스크리닝에서와 같이 도트를 규칙적으로 배치하면 스크린 패턴이 시각적으로 인지되는 문제가 있다. 따라서, 도 11a 및 도 11b에 도시하는 바와 같이 최소 도트만으로 계조를 표현하는 때에는, AM 스크리닝의 성장점 도트로부터 랜덤하게 도트를 선택하는 방식이 채용된다.

본 실시예에서의 화상 형성 장치(100)의 해상도는, 1200 dpi의 노광 시스템을 사용하고, 스크린은 1200 dpi 의 2진 값에 의해 생성되는 구성을 갖는다.

도 13은 실시예에 따른 스크린의 최소 도트의 개략도를 나타낸다.

통상의 AM 스크리닝의 경우는, 도 13의 스크린 A에 도시한 바와 같이, 1200 dpi의 1 화소가 최소 도트가 된다. 여기에서는, 최소 도트 사이즈는 도 13에 도시한 바와 같은 사이즈로 설정된다. 1도트의 사이즈는 1200 dpi의 해상도에서 1 도트의 사이즈이다. 여기에서는, 스크린 A는 1 도트로 구성되고, 스크린 B는 4 도트로 구성되고, 스크린 C는 5 도트로 구성되고, 스크린 D는 6 도트로 구성되고, 스크린 E는 7 도트로 구성되고, 스크린 F는 8 도트로 구성되고, 스크린 G는 9 도트로 구성되고, 스크린 H는 12 도트로 구성되고, 스크린 I는 12 도트로 구성되며, 스크린 J는 16도트로 구성된다.

본 실시예에서는, 화상이 형성되는 기록재(종이, 시트)의 종류에 따라 최소 도트 사이즈를 변경한다. 즉, 도 13의 하나의 스크린을 선택한 후에 화상 형성을 행한다. 이것은, 시인성 문제가 중요하고, 예를 들어 시트의 표면성(평활도, 요철 상태)이 상이하면, 정착 단계에서의 도트 사이즈의 변화량이 상이하고, 노이즈나 도트가 두드러지지 않을 가능성이 변화하기 때문이다. 대안적으로, 이는 시트의 백색도 레벨이 바뀌면 도트 자체의 시인성이 변화하기 때문이다. 또한, 이는 기록재의 저항값이 바뀌면, 토너가 분산되는 방식이 바뀌고, 도트 자체의 시인성 및 노이즈가 변화하기 때문이다. 따라서, 기록재의 종류에 따라 정확한 도트 사이즈를 설정할 필요가 있다.

기록재의 종류를 나타내는 정보로서는, 표면성, 백색도 레벨, 및 저항률 이외에, 평량(grammage), 종이 두께, 종이 밀도, 공기 투과도, 색상(hue), 및 광택도 등의 정보가 있고, 적절히 종이 종류 정보와 연계하여 적정한 최소 도트 사이즈를 설정한다.

본 실시예에서는, 기록재의 종류로서 코팅지와 보통지를 사용하며, 도트의 재현성 및 도트가 두드러지지 않을 가능성을 검증한다.

도 14a 및 도 14b 및 도 15a 및 도 15b는, 각각 시안 토너 및 블랙 토너로 코팅지와 보통지를 사용하여 도 13의 스크린에 화상 형성을 한 경우의, 도트 사이즈, 도트 재현성, 및 노트가 두드러지지 않을 가능성의 검토 결과의 구체예를 도시하는 도면을 나타낸다.

또한, 도 16은 본 실시예에서 사용되는 보통지와 코팅지의 종이 정보를 설명하는 도면을 나타낸다.

도 16에서는 보통지와 코팅지를 예로 들고 있지만, 다른 기록재의 정보가 포함된다. 이러한 기록재 종류는, 기록재의 평량, 종이 두께, 밀도, 표면 저항률, 체적 저항률, 표면 조도, 평활도, 공기 투과도, 색상, 백색도 레벨, 및 광택도 중 적어도 하나의 정보에 의해 특정된다.

도 14a 및 도 14b는, 시안 토너를 사용했을 때의 도트 재현성 및 도트가 두드러지지 않을 가능성을 검증하는 도면을 나타내며, 여기서 도 14a는 보통지에 대한 검증 결과를 나타내고, 도 14b는 코팅지에 대한 검증 결과를 나타낸다.

또한, 도 15a 및 도 15b는, 블랙 토너가 사용될 때의 도트 재현성 및 도트가 두드러지지 않을 가능성을 검증하는 도면을 나타내고, 여기서 도 15a는 보통지에 대한 검증 결과를 나타내며, 도 15b는 코팅지에 대한 검증 결과를 나타낸다.

도 14a로부터 알 수 있는 바와 같이, 시안 토너에 의해 보통지에 화상을 형성할 때, 도트 재현성이 양호하고, 도트는 스크린 F 및 G에서 두드러지기 어려우며, 최소 도트 사이즈는 8 도트와 9 도트인 것이 명백하다. 또한, 도 14b로부터, 시안 토너에 의해 코팅지에 화상을 형성하는 경우, 도트 재현성이 양호하고, 도트는 스크린 C 및 D에서 두드러지기 어려우며, 최소 도트 사이즈는 5 도트와 6 도트인 것이 명백하다.

또한, 도 15a로부터 알 수 있는 바와 같이, 블랙 토너에 의해 보통지에 화상을 형성하는 경우, 도트 재현성이 양호하고, 도트는 스크린 E 및 F에서 두드러지기 어려우며, 최소 도트 사이즈는 7 도트 및 8 도트인 것이 명백하다. 또한, 도 15b로부터, 블랙 토너에 의해 코팅지에 화상을 형성하는 경우, 도트 재현성이 양호하고, 도트는 스크린 B 및 C에서 두드러지기 어려우며, 최소 도트 사이즈는 4 도트 및 5 도트인 것이 명백하다.

즉, 코팅지의 경우, 보통지와 비교하여 작은 도트에서 재현성이 양호하지만, 더 작은 사이즈에서 도트 자체가 두드러지는 것이 명백하다.

이와 같이, 보통지와 코팅지에서 사용되는 최소 도트 사이즈를 변경함으로써, 기록재의 종류에 관계 없이 출력 화상의 하이라이트 계조 재현성을 안정시킬 수 있다.

또한, 스크린 패턴에 따른 텍스처가 인지되는 것을 방지하고, 색 불균일 및 입상성이 적은 고품위 화상을 안정적으로 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 17은, 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)가 화상 형성에 사용되는 기록재의 종류에 따라 최소 도트 사이즈를 선택하고 하이라이트 스크린을 취득하는 처리를 설명하는 흐름도이다. 이 흐름도에 나타내는 처리는 CPU(105)가 RAM(106)에 전개된 프로그램을 실행하게 함으로써 달성된다.

이 처리를 개시할 때, 전술한 도 14a 및 도 14b와 도 15a 및 도 15b의 검증 결과에 기초하여, 화상 형성에 사용되는 기록재의 종류에 대응하는 최적인 최소 도트 사이즈를 저장하고 있는 테이블을 미리 ROM(107) 또는 HDD(108)에 등록한다. 단계 S1701에서, CPU(105)는 화상 형성에 사용되는 기록재(시트)의 종류를 취득한다. 처리는 단계 S1702로 진행하고, CPU(105)는 상술한 테이블에 저장되어 있는, 단계 S1701에서 취득된 기록재의 종류에 대응하는 최적인 최소 도트 사이즈를 판독함으로써 최소 도트 사이즈를 결정한다. 단계 S1702에서 최소 도트 사이즈가 이전의 도트 사이즈로부터 변경되면, 처리는 단계 S1703로 진행하고, 선택된 도트 사이즈의 스크린 데이터가 선택되며, 처리는 단계 S1704로 진행한다. 또한, 단계 S1702에서 최소 도트의 사이즈가 변경되지 않을 때는 처리는 단계 S1704로 진행한다. 단계 S1704에서, CPU(105)는 최소 도트 사이즈에 대응하는 하이라이트 스크린 패턴을 취득하고, 이 처리를 종료한다.

이와 같이 하여, 화상 형성에서 사용되는 기록재의 종류에 따라, 최적인 최소 도트 사이즈를 갖는 스크린을 선택한 후에 화상 형성을 행함으로써, 기록재의 종류에 관계 없이 출력 화상의 하이라이트에 대한 계조 재현성을 안정시킬 수 있다.

또한, 도 14a 및 도 14b와 도 15a 및 도 15b에 도시하는 바와 같이, 화상 형성에서 사용되는 토너의 색에 대하여도, 기록재의 종류에 따른 최적인 최소 도트 사이즈가 상이하다.

결과적으로, 상술한 테이블은 화상 형성에 사용되는 기록재의 종류와 토너의 색에 대응하는 최적인 최소 도트 사이즈를 저장하고 있는 것으로 한다. 도 17의 흐름도의 단계 S1702에서, 기록재의 종류와 화상 형성에 사용되는 토너의 색에 대응하는 최적인 최소 도트 사이즈를, 그 테이블로부터 판독함으로써 최소 도트 사이즈를 결정하도록 하는 구성을 취할 수 있다.

이에 의해, 화상 형성에서 사용되는 기록재의 종류와 토너의 색에 대응하는 최적의 최소 도트 사이즈를 갖는 스크린을 선택함으로써 화상 형성을 행할 수 있다. 이에 의해, 기록재의 종류에 관계 없이 출력 화상의 하이라이트의 계조 재현성을 안정시킬 수 있다.

다른 실시예

본 발명의 실시예는, 전술한 실시예 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할 수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시예 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시예 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시예 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)^TM), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

(기타의 실시예)

본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.

또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.

본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

형성 유닛을 포함하는 화상 형성 장치이며,
시트의 종류를 취득하는 제1 취득 유닛;
화상을 취득하는 제2 취득 유닛;
취득된 상기 시트의 종류에 기초하여 제1 스크린 및 제2 스크린을 포함하는 스크린 중에서 스크린을 선택하는 선택 유닛- 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도트를 나타내는 화소의 수는 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트를 나타내는 화소의 수와 상이하고, 상기 제1 스크린 및 상기 제2 스크린은 동일한 컬러에 대해 동일함 -;
하프톤 화상을 생성하기 위해 상기 선택된 스크린을 사용하여 상기 화상에 대해 하프톤 처리를 수행하는 생성 유닛- 상기 하프톤 화상 내의 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도트의 수가 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가하고, 상기 하프톤 화상 내의 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트의 수가 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가함 -; 및
생성된 상기 하프톤 화상을 상기 시트에 형성하기 위해 상기 형성 유닛을 제어하는 제어 유닛
을 포함하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 스크린의 최소 하프톤 도프를 나타내고 상기 시트의 종류에 대응하는 화소의 수를 등록하는 등록 유닛을 더 포함하고,
상기 선택 유닛은 상기 등록 유닛에 의해 등록된 콘텐츠 및 상기 제1 취득 유닛에 의해 취득된 상기 시트의 종류를 참조하여 스크린을 선택하는, 화상 형성 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 시트의 종류는 상기 시트의 평량, 종이 두께, 밀도, 저항률, 표면 조도, 평활도, 공기 투과도, 색상, 백색도 레벨, 및 광택도 중 하나 이상의 정보에 의해 특정되는 화상 형성 장치.
형성 유닛을 포함하는 화상 형성 장치를 제어하는 방법이며, 상기 방법은,
시트의 종류를 취득하는 단계;
화상을 취득하는 단계;
취득된 상기 시트의 종류에 기초하여 제1 스크린 및 제2 스크린을 포함하는 스크린 중에서 스크린을 선택하는 단계- 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도프를 나타내는 화소의 수는 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트를 나타내는 화소의 수와 상이하고, 상기 제1 스크린 및 상기 제2 스크린은 동일한 컬러에 대해 동일함 -;
하프톤 화상을 생성하기 위해 상기 선택된 스크린을 사용하여 상기 화상에 대하여 하프톤 처리를 수행하는 단계- 상기 하프톤 화상 내의 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도트의 수는 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가하고, 상기 하프톤 화상 내의 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트의 수는 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가함 -; 및
생성된 상기 하프톤 화상을 상기 시트에 형성하기 위해 상기 형성 유닛을 제어하는 단계를 포함하는, 화상 형성 장치를 제어하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 스크린의 최소 하프톤을 나타내고 상기 시트의 종류에 대응하는 화소의 수를 등록하는 등록하는 단계를 더 포함하고,
상기 선택하는 단계에서, 상기 등록하는 단계에서 등록된 콘텐츠 및 상기 취득하는 단계에서 취득된 상기 시트의 종류를 참조하여 스크린이 선택되는, 화상 형성 장치를 제어하는 방법.
삭제
제5항에 있어서, 상기 시트의 종류는 상기 시트의 평량, 종이 두께, 밀도, 저항률, 표면 조도, 평활도, 공기 투과도, 색상, 백색도 레벨, 및 광택도 중 하나 이상의 정보에 의해 특정되는, 화상 형성 장치를 제어하는 방법.
형성 유닛을 포함하는 화상 형성 장치를 제어하는 방법을 프로세서가 실행하게 하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체이며, 상기 방법은,
시트의 종류를 취득하는 단계;
화상을 취득하는 단계;
취득된 상기 시트의 종류에 기초하여 제1 스크린 및 제2 스크린을 포함하는 스크린 중에서 스크린을 선택하는 단계- 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도프를 나타내는 화소의 수는 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트를 나타내는 화소의 수와 상이하고, 상기 제1 스크린 및 상기 제2 스크린은 동일한 컬러에 대해 동일함 -;
하프톤 화상을 생성하기 위해 상기 선택된 스크린을 사용하여 상기 화상에 대하여 하프톤 처리를 수행하는 단계- 상기 하프톤 화상 내의 상기 제1 스크린의 최소 하프톤 도트의 수는 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가하고, 상기 하프톤 화상 내의 상기 제2 스크린의 최소 하프톤 도트의 수는 상기 화상의 밀도의 증가에 기초하여 증가함 -; 및
생성된 상기 하프톤 화상을 상기 시트에 형성하기 위해 상기 형성 유닛을 제어하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.