KR20060047757A - 컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

기록 매체 상에 흑색 착색재(coloring material) 및 혼색(mixture of color) 착색재의 패치가 형성된다(단계 S11). 흑색 패치의 각 계조에 대응하는 검지된 색도에 포함된 명도 정보로부터, 각 계조 데이터(tonality data)에 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 계조 데이터가 취득된다. 취득된 흑색의 계조 데이터 및 흑색 패치의 검지 결과에 기초하여 흑색의 명도 정보가 보정된다. 흑색의 계조 데이터에 대응하는 색도는 목표 색도로서 정의되며, 착색재를 이용하여 패치를 검출하여 얻은 색도와 목표 색도에 기초하여 착색재의 혼합비를 보정한다.
컬러 매칭 테이블, 색분해 테이블, 농도 보정 테이블, PWM 테이블, 컬러 센서

Description

컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법{COLOR IMAGE FORMING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREFOR}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자사진 방식의 컬러 화상 형성 장치의 일례로서, 중간 전사재(intermediate transfer material)를 채용한 탠덤(tandem) 컬러 화상 형성 장치의 화상 형성부의 구성을 도시한 도면.
도 2는 상기 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치에서의 화상 형성 처리를 설명하기 위한 순서도.
도 3은 상기 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 4는 상기 실시예에 따른 중간 전사재 상의 미정착 토너의 농도를 검지하는 농도 센서의 구성의 일례를 도시한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 센서의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치에서 화상 형성 조건을 보정하기 위한 보정 데이터를 취득하는 수순을 설명하기 위한 순서도.
도 7은 제1 실시예에 따른 CMY 혼색 패치와 K 단색 패치를 형성하기 위한 패치 데이터를 설명하기 위한 테이블을 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 패치 데이터에 기초하여 전사재 상에 형성되는 CMY 혼 색 패치 (0-0) 내지 (0-6)와 K 단색 패치 (0-K0) 내지 (0-K7)의 일례를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 K 단색 패치의 계조 데이터와 명도의 관계 및 농도 보정 테이블의 농도-계조 특성을 설명하기 위한 그래프.
도 10은 제1 실시예에 따른 컬러 스펙(specification)을 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 센서를 이용하여 컬러 형성의 안정도를 제어하는 처리를 설명하기 위한 순서도.
도 12는 제2 실시예에 따른 CMY 혼색 패치와 K 단색 패치의 패턴 데이터의 일례를 도시한 테이블.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 12의 패치 데이터에 기초하여 전사재 상에 형성되는 패치 패턴의 일례를 도시한 도면.
도 14는 시안(cyan)의 계조 데이터 산출 결과와 시안이 미리 정해진 농도-계조 특성에 도달한 경우의 시안의 농도 보정 테이블의 특성을 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 컨트롤러
310: CPU
311: RAM
321: 컬러 매칭 테이블
322: 색분해 테이블
323: 농도 보정 테이블
324: PWM 테이블
326: 패치 데이터
312: ROM
330: 테이블
313: 메모리
301: 프린터 엔진
41: 농도 센서
42: 컬러 센서
[특허 문헌1] 일본 특허 제3430702호 공보
[특허 문헌2] 일본 특허공개 제2003-084532호 공보
본 발명은 복수의 착색재(coloring material)를 이용하여 기록매체 상에 컬러 화상을 형성하는 컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 전자사진 방식 및 잉크젯 프린팅 등을 채용한 컬러 화상 형성 장치는 보다 높은 해상도 및 보다 높은 화질을 필요로 한다. 특히, 형성된 컬러 화상의 계조와 형성된 화상에서의 농도의 안정도는 컬러 화상 형성 장치의 화상 형성 특성 에 큰 영향을 준다. 컬러 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상의 농도는 환경의 변화나 장시간의 사용에 의해 변동하는 것으로 알려져 있다. 특히 전사사진 방식의 컬러 화상 형성 장치는 소량의 농도 변동에도 형성된 화상의 컬러 밸런스가 소실되므로, 농도-계조 특성을 항상 일정하게 유지하기 위하여 노력해야 한다. 이를 위해 컬러 화상 형성 장치에는, 각 컬러의 토너에 대해, 서로 다른 절대 온도 및 습도에 따라 수개의 노광량(luminous exposures) 및 현상용 바이어스와 같은 프로세스 조건과 화상 데이터를 보정하기 위하여 계조 보정 수단(예컨대 룩업 테이블: LUT)이 구비된다. 컬러 화상 형성 장치는 온도/습도 센서에 의해 측정된 절대 온도/습도에 기초하여 환경에 최적인 프로세스 조건과 최적의 계조 보정값을 선택한다.
상기 장치의 각 부분의 특성 변동에 대해서도 일정한 농도-계조 특성을 취득하기 위하여 하기의 농도 제어를 수행한다. 먼저, 각 컬러의 토너를 사용하여 농도의 검지를 위한 패치 화상을 중간 전사재 및 감광 드럼 등에 형성한다. 그런 다음, 미정착 토너 화상의 농도를 농도 센서에 의해 광학적으로 검지한다. 그 검지 결과에 기초하여 노광량 및 현상용 바이어스 전압 등의 프로세스 조건을 결정한다(일본 특허 제3430702호 참조).
농도 센서를 이용한 농도 제어(이하, '단색 제어'라 함)에서는, 패치 화상을 중간 전사재 및 감광 드럼 등에 형성하고 이 패치 화상의 농도를 검지하지만, 후속하여 토너 화상을 전사재 상에 전사 및 정착시켜 취득된 화상의 컬러 밸런스는 검지되지 않는다. 이러한 컬러 밸런스는 토너 화상을 전사재에 전사하고 정착을 위 해 가열 압축하는 전사 효율에 따라서 변화된다. 이러한 변화는 미정착 토너의 농도를 검지하기 위한 농도 센서를 이용하는 전술한 농도 제어에 의해서는 해결되지 않는다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 하기의 컬러 화상 형성 장치가 제안되었다. 전사재(용지) 상의 단색 토너 화상의 농도 또는 전사재 상에 토너 화상을 전사 및 정착시킨 후의 풀컬러 화상의 색도를 검지하기 위한 농도 또는 색도 검지 센서(이하, '컬러 센서'라 함)가 정착부의 하류측에 배치된다. 컬러 센서의 출력은 예컨대 노광량 및 현상용 바이어스 전압 등의 프로세스 조건과 화상 데이터를 보정하기 위한 룩업 테이블(LUT)에 피드백되어, 전사재 상에 형성된 화상의 농도나 색도를 제어한다. 컬러 센서는 C, M, Y, K 컬러를 식별하여 농도나 색도를 검지하기 위하여 발광소자로서 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 빔을 발광하는 광원을 이용한다. 대안적으로, 컬러 센서는 발광소자로서 백색(W) 빔을 발광하는 광원을 이용하고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등에 대해 서로 다른 분광 투과율(spectrum transmittances)을 갖는 3종류의 필터가 광 센서 상에 형성된다. 컬러 센서로부터의 3개의 출력(예컨대 R, G, B 출력)에 의해, C, M, Y, K 신호가 생성되며 화상의 농도를 검지할 수 있다. 화상의 색도는 R, G, B 출력에 대한 선형 변환이나 룩업 테이블(LUT)에 기초한 변환 등의 수학적 처리를 수행함으로써 검지될 수 있다.
종래부터, 형성된 화상의 농도나 색도를 제어하기 위한 각종의 방법이 제안되었다. 예를 들어, 형성된 화상을 측정하여 얻은 농도에 기초하여 감마 변환 특성을 변경하거나, 측정된 색도에 기초하여 컬러 매칭 테이블 또는 색분해 테이블을 보정하는 방법이 종래기술로서 제안되었다. 이 방법은 전사재 및 전사재 상에 형성된 패치의 색도를 검지하기 위한 컬러 센서를 이용하여, 전사재 상의 흑색 단색 계조 패치와 CMY 혼색 계조 패치의 색도를 검지한다. 이들 2개의 계조 패치의 색도를 비교하여, 이들이 서로 일치하는 경우에는 CMY 혼색 계조 패치는 무채색이며 CMY 혼색 계조 패치의 명도는 흑색 단색 패치의 명도와 동등한 것으로 판정한다(일본 특허공개 제2003-084532호 공보 참조). 또한, 컬러 식별 결과로부터 CMY 혼색 계조 패치가 무채색이 되는 혼합비를 계산하여 농도-계조 특성을 일정하게 유지시키는 컬러 화상 형성 장치가 제안되었다. 이 방법은 CMY 혼합비가 흑색의 분광 반사 특성에 기초하여 결정되므로 컬러 센서의 분광 특성의 변동을 유리하게 보정할 수 있다.
그러나, CMY 혼합 그레이를 흑색(K)의 색도에 맞춰 조정하는 제어(일본 특허공개 제2003-084532호의 방법)에서는, 컬러 센서를 이용한 제어에 앞서 적어도 K 농도 제어 테이블이 갱신되어야 하며 예비적인 단색 제어가 불가결하다. K에 대한 갱신된 농도-계조 특성이 적절하지 않은 경우, 즉 기준이 되는 K의 명도가 무시할 수 없는 정도로 변동하는 경우(단지 명도가 변동하여 인간에게 허용가능한 색차 △E가, △E>3이 되는 경우), K의 변동에 수반하여 CMY 혼합 그레이의 명도가 변동하게 된다. 그 결과, 색처리 특성 및 하프톤 특성이 설계에서 설정된 각 컬러의 농도-계조 특성으로부터 벗어나게 된다.
본 발명은 종래의 문제점을 극복하기 위해 이루어진 것으로서 종래기술의 단 점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 컬러 형성의 안정성 및 농도-계조 특성이 우수한 컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일면에 따르면, 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재(coloring material)를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치로서,
흑색 착색제의 복수의 제1 시험 화상과 혼색(mixture of color) 착색재의 복수의 제2 시험 화상을 서로 다른 계조 데이터(tonality data)에 기초하여 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 수단;
상기 기록 매체 상에 형성된 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도(chromaticities)를 검지하기 위한 검지 수단;
상기 검지 수단에 의해 검지되고, 흑색의 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 상기 제1 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터를 취득하기 위한 취득 수단;
상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 수단에 의해 검지된 상기 제2 시험 화상의 명도 정보에 기초하여 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 수단; 및
상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 목 표 색도(target chromaticities)로서 이용하여, 상기 검지 수단에 의해 상기 제1 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 수단
을 포함하는 컬러 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 일면에 따르면, 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치를 제어하는 방법으로서,
흑색 착색제의 복수의 제1 시험 화상과 혼색 착색재의 복수의 제2 시험 화상을 서로 다른 계조 데이터에 기초하여 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 단계;
상기 기록 매체 상에 형성된 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도를 검지하기 위한 검지 단계;
상기 검지 단계에서 검지되고, 각각의 흑색의 제1 계조 데이터에 대응하는 상기 제1 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 각각의 제1 계조 데이터에 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터를 취득하기 위한 취득 단계;
상기 취득 단계에서 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 단계에서 검지된 상기 제2 시험 화상의 명도 정보에 기초하여 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 단계; 및
상기 취득 단계에서 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 목표 색도로서 이용하여, 상기 검지 단계에서 상기 제1 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 단계
를 포함하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법이 제공된다.
전술한 목적은 독립항에 기재된 특징들의 조합에 의해 달성되며 종속항들은 유리한 구체예를 정의하고 있다.
본 발명의 설명에서는 필요한 모든 특징들을 열거하고 있지 않지만, 특징들의 하위 조합에 의해 본 발명을 구성할 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점들은 동일 내지 유사한 부분에 대해 마찬가지의 참조번호로써 지칭하고 있는 첨부 도면을 참조하여 설명하고 있는 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명료해질 것이다.
본 명세서에 포함되어 명세서의 일 부분을 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예들을 예시하고 있으며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
<실시예>
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 하기의 실시예는 청구항에 정의된 발명을 제한하지 않으며, 실시예에 설명될 특징들의 모든 조합이 본 발명의 해결 수단으로서 필수 불가결한 것은 아니다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자사진 방식의 컬러 화상 형성 장치의 일 례로서, 중간 전사재(27)를 채용한 탠덤(tandem) 컬러 화상 형성 장치의 화상 형성부의 구성을 도시한 것이다.
본 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 화상 형성부에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 화상 신호에 기초하여 화상 처리부(도시되지 않음)에 의해 제어되는 레이저 빔에 의해 감광 드럼 상에 정전 잠상(static latent images)이 각각 형성되며, 이들 정전 잠상은 대응하는 컬러의 토너에 의해 현상되어 단색 토너 화상을 각각 형성한다. 단색 토너 화상은 전사재(27) 상에서 서로 중첩되어 다색 토너 화상을 형성한다. 다색 토너 화상은 전사재(11)(용지) 상에 전사되며 전사재(11) 상의 다색 토너 화상은 정착부에 의해 정착되어 풀컬러 화상을 형성한다.
화상 형성부는 용지 카세트(21a, 21b), 현상 컬러의 수만큼 나란히 배열된 각 스테이션에 대응하는 감광 부재(22Y, 22M, 22C, 22K)(이하, '감광 드럼'이라 함), 1차(primary) 대전 수단인 주입 대전 수단(charge means)을 구성하는 주입 대전기(23Y, 23M, 23C, 23K), 토너 카트리지(25Y, 25M, 25C, 25K), 현상 수단을 구성하는 현상기(26Y, 26M, 26C, 26K), 중간 전사재(27), 전사 롤러(28) 및 정착부(30)를 구비한다.
각각의 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)은 알루미늄 실린더 둘레에 유기 광도전층을 형성하여 구성된다. 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)은 구동 모터(도시되지 않음)의 구동력을 전달함으로써 화상 형성 동작에 따라서 도 1에서 반시계방향으로 회전하게 된다. 각 스테이션은 1차 주입 대전 수단으로서 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)을 각각 대전하기 위한 주입 대전 기(23Y, 23M, 23C, 23K)를 구비한다. 각 주입 대전기는 슬리브(23YS, 23MS, 23CS, 23KS)를 구비한다. 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)으로 보내질 레이저 빔은 대응하는 스캐너(24Y, 24M, 24C, 24K)에 의해 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)에 송출되어, 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)의 표면을 선택적으로 노광함으로써 대응하는 정전 잠상을 각각 형성한다. 각 스테이션은, 현상 수단으로서, 감광 드럼 상의 정전 잠상을 가시화하기 위해, 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 현상을 위한 현상기(26Y, 26M, 26C, 26K)를 구비하며, 각 현상기는 슬리브(23YS, 23MS, 23CS, 23KS)를 구비한다. 이들 현상기는 화상 형성 장치에 탈착가능하게 부착되어 있다. 중간 전사재(27)는 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)에 접촉하고 있다. 컬러 화상의 형성 시에, 중간 전사재(27)는 감광 드럼(22Y, 22M, 22C, 22K)의 회전에 수반하여 시계방향으로 회전하면서, 각 컬러의 토너 화상을 전사시켜 이들이 중간 전사재(27) 상에 중첩되도록 한다. 그런 다음, 전사 롤러(28)(후술함)가 중간 전사재(27)에 접촉하게 되고(28a의 위치), 전사재(11)가 전사 롤러(28)와 중간 전사재(27)에 의해 클램프되어 반송되며, 중간 전사재(27) 상의 다색 토너 화상이 전사재(11)에 전사된다. 전사재(11) 상에 다색 토너 화상이 전사되고 있는 동안에는 전사 롤러(28)가 28a의 위치에서 전사재(11)에 접해 있고, 이 전사 처리가 완료된 후에는 28b의 위치로 이동한다.
정착부(30)는 전사재(11)를 정착부(30)에 반송하면서 전사재(11)에 전사된 다색 토너 화상을 용융 및 정착시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이 정착부(30)는 전사재(11)를 가열하는 정착 롤러(31)와 전사재(11)를 정착 롤러(31)에 압착시키는 가압 롤러(32)를 구비한다. 정착 롤러(31)와 가압 롤러(32)는 실린더 형상으로 형성되며 내부에 히터(33, 34)를 각각 내장하고 있다. 다색 토너 화상을 보유하고 있는 전사재(11)는 정착 롤러(31)와 가압 롤러(32)에 의해 반송되며, 열과 압력을 받아 토너가 전사재(11)의 표면에 정착된다. 토너 화상이 정착되어 있는 전사재(11)는 배출 롤러(도시되지 않음)의 회전에 의해 배지 트레이(도시되지 않음)에 배출되어 화상 형성 동작이 종료된다.
클리닝부(29)는 전사재(11)로의 전사 처리 후에 중간 전사재(27) 상에 남은 토너를 제거한다. 제거된 폐토너는 클리너 용기(도시되지 않음)에 저장된다. 참조번호 42는 전사재(11) 상에 전사되어 정착된 컬러 화상(여기서는 컬러 패치)의 컬러를 광학적으로 검지하는 컬러 센서이다. 용지 카세트(21a)는 복수의 전사재(11)(기록용지 등)를 적재하여 저장하고 있다. 용지 트레이(21b)는 복수의 전사재(11)(기록용지 등)를 적재하여 저장하고 있다. 농도 센서(41)는 중간 전사재(27)를 마주보고 있으며, 중간 전사재(27)의 표면 상에 형성된 패치의 토너 농도를 측정하는데 이용된다.
도 2는 본 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치에서의 화상 형성 처리를 설명하는 순서도이다.
단계 S1에서, 호스트 컴퓨터 등으로부터 송출된 RGB 신호를, 미리 준비된 컬러 매칭 테이블(321)(도 3)에 기초하여 컬러 화상 형성 장치의 색재현 영역(color reproduction region)에 합치하는 디바이스 RGB 신호(이하, 'Dev RGB'라 함)로 변환한다. 단계 S2에서, 이 Dev RGB 신호를, 미리 준비된 색분해 테이블(322)(도 3) 에 기초하여 컬러 화상 형성 장치의 토너(착색재)의 컬러에 대응하는 CMYK 신호로 변환한다. 단계 S3에서, 각 화상 형성 장치에 고유한 농도-계조 특성을 보정하기 위한 농도 보정 테이블(323)(도 3)에 기초하여 CMYK 신호를 보정하여 C'M'Y'K' 신호로 변환한다. 단계 S4에서, 디더링(dithering) 등의 하프톤 처리를 행하여, C'M'Y'K' 신호를 C"M"Y"K" 신호로 변환한다. 하나의 화소가 복수의 데이터로 표현되는 경우, 단계 S5에서, 펄스폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 테이블(324)(도 3)을 이용하여, C"M"Y"K" 신호에 대응하는 스캐너(24C, 24M, 24Y, 24K) 각각의 노광 시간(Tc, Tm, Ty, Tk)를 결정하여 출력한다.
전술한 바와 같이, 농도 센서(41)는 중간 전사재(27)를 마주보고 있으며, 중간 전사재(27)의 표면 상에 형성된 토너 패치의 농도를 측정한다.
도 3은 본 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3에서, 참조번호 300은 컬러 화상 형성 장치 전체의 동작을 제어하는 컨트롤러이다. 프린터 엔진(301)은 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 화상 형성부를 구비하며, 컨트롤러(300)로부터의 제어 신호 및 데이터에 따라서 전사재인 기록 용지 상에 화상을 형성한다.
컨트롤러(300)는 마이크로프로세서 등의 CPU(310), CPU(310)에 의한 제어 동작 시의 각종 데이터를 저장하는 작업 영역으로서 사용되며 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 RAM(311), 및 CPU(310)에 의해 실행되는 프로그램 및 데이터를 저장하는 ROM(312)을 구비한다. ROM(312)에는 전술한 컬러 매칭 테이블(321), 색분해 테이블(322), 농도 보정 테이블(323) 및 PWM 테이블(324)이 보관되어 있다. ROM(312)은 패치 데이터(후술함)를 저장하고 있는 패치 데이터 영역(326)을 제공한다. 메모리(313)는 재기입 가능한 불휘발성 메모리이며, 이 메모리에는 도 9를 참조하여 후술하게 될 테이블(330)이 저장되어 있다. 테이블(330)이 고정적이라면 ROM(312)에 저장할 수도 있다. 농도 보정 테이블(323)은 Y, M, C, K 각각에 대해 마련되어 있으며, ROM(312)에는 디폴트의 테이블이 저장되며, 메모리(313)의 테이블(330)에는 후술하게 될 처리에 의해 갱신된, Y, M, C, K 농도 보정 테이블이 저장된다.
도 4는 본 실시예에 따른 중간 전사재(27) 상의 미정착 토너 화상의 농도를 검지하는 농도 센서(41)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
농도 센서(41)는 LED 등의 적외 발광 소자(51), 포토다이오드 등의 광 센서(52(52a, 52b)), 광 센서(52a, 52b)에 의해 검지된 신호를 처리하는 집적 회로(도시되지 않음), 및 이들 부재를 수용하는 홀더(도시되지 않음)를 구비한다. 광 센서(52a)는 중간 전사재(27) 상의 패치(64)에 의해 난반사된(diffusedly reflected) 광의 강도를 검지하며, 광 센서(52b)는 중간 전사재(27) 상의 패치(64)에 의해 정반사된(regularly reflected) 광의 강도를 검지한다. 정반사광의 강도와 난반사광의 강도를 모두 검지함으로써, 패치(64)의 농도를 고농도로부터 저농도까지 검지할 수 있다. 농도 센서(41)에 의해 검지된 농도는 중간 전사재(27)의 컬러에 대하여 독립적이다.
농도 센서(41)는 중간 전사재(27) 상에 형성되어 있는 토너 화상의 컬러를 식별할 수는 없다. 이 때문에, 단색 토너의 계조를 검지하기 위한 패치(64)가 중간 전사재(27) 상에 형성된다. 농도 센서(41)에 의해 검지된 패치(64)의 농도 데이터는 농도-계조 특성을 보정하기 위한 농도 보정 테이블(323) 및 프린터 엔진(301)에서의 프로세스 조건에 피드백된다. 그러나, 제1 및 제2 실시예에서는 농도 센서(41)의 검지 결과는 이용하지 않는다.
도 5a 및 도 5b은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 센서(42)의 구성을 설명하는 도면이다.
컬러 센서(42)는 도 1에 도시된 바와 같이 전사재(11)의 화상 형성면을 향하도록 전사재(11)의 반송로 상에서 정착부(30)의 하류측에 배치된다. 컬러 센서(42)는 전사재(11) 상에 형성된 정착 후의 패치(65)로부터 단색 또는 혼색의 RGB 값을 취득한다. 이 RGB 값은 선형 변환 등의 수학적 처리나 뉴럴 네트(neural net)를 이용한 학습 처리 등에 의해 색도 정보로 변환된다. 이 색도 정보에 기초하여, 전사재(11) 상에 형성된 정착 후의 패치(65)의 농도나 색도에 대응하는 제어가 행해진다. 이와 같이, 정착 후의 화상이 배출부에 배출되기 전에, 전사재(11)에 전사되어 정착된 패치 화상의 농도 및 색도를 자동적으로 검지할 수 있게 된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 컬러 센서(42)는 백색 LED(53) 및 RGB 온칩 필터를 갖는 전하 축적형 센서(54a)를 구비한다. 백색 LED(53)는 정착 후의 패치(65)가 형성된 전사재(11)에 대하여 경사 45도 방향에서 백색광을 발하고, 0도 방향으로 난반사된 광의 강도를 전하 축적형 센서(54a)에 의해 검지한다.
도 5b는 전하 축적형 센서(54a)의 수광부(54b)를 도시하는 도면이다. 수광 부(54b)는 R, G, B 필터와 그것에 대응하는 센서를 구비하며, 각 필터에 대응하여 각각 독립한 컬러의 화소를 검지한다. 전하 축적형 센서(54a)는 포토다이오드로 구성할 수도 있고, 나란히 배열된 RGB 3개의 화소를 수개의 세트로 하여 구성할 수도 있다. 입사각이 0도이고 반사각이 45도가 되도록 구성할 수도 있다. 전하 축적형 센서는 RGB 3색의 빔을 발하는 LED와 필터를 구비하지 않은 센서에 의해 구성할 수도 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 컬러 센서(42)를 이용하여, K 단색 패치와 CMY 혼색 패치의 색도를 검지함으로써, 농도 센서(41)를 이용하여 패치의 농도를 검지하지 않고, K 단색 패치의 명도 성분이 변동하는 경우에도 설계된 것과 동일한 컬러를 형성할 수 있는 화상 형성 장치에 대하여 설명한다.
도 6은 본 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치에서의 컬러 센서(42)를 이용하여 형성된 컬러의 안정도 제어를 설명하는 순서도이다. 이 처리를 실행하는 프로그램은 ROM(312)에 저장되어 있다.
단계 S11에서, CMY 혼색 패치 및 K 단색 패치를 전사재(11) 상에 형성하여 정착한 후, 이들 패치의 컬러를 컬러 센서(42)에 의해 검지한다.
도 7은 CMY 혼색 패치와 흑색(K) 단색 패치를 형성하기 위한 패치 데이터를 설명하기 위한 테이블을 도시한 도면이다.
패치 데이터는 (0-0)∼(0-6)의 7개의 패치를 한 세트로 하는 CMY 혼색 패치 패턴과 (0-K0)∼(0-K7)의 8개의 패치를 한 세트로 하는 K 단색 패치 패턴에 기초하여 형성된다.
패치 (0-0)는, 기준 계조 데이터(이하, 'CMY 기준값'이라 함)(C1, M1, Y1)로 구성된다. 패치 (0-1), (0-2)는 M 및 Y의 계조를 기준값 M1 및 Y1에 유지한 상태에서 C의 계조를 기준값 C1로부터 ±α만큼 변화시킴으로써 제공된다. 마찬가지로, 패치 (0-3), (0-4)는 C 및 Y의 계조를 기준값 C1 및 Y1에 유지한 상태에서 M의 계조를 기준값 M1로부터 ±α만큼 변화시킴으로써 제공된다. 패치 (0-5), (0-6)는 C 및 M의 계조를 각각 기준값 C1 및 M1에 유지한 상태에서 Y의 계조를 기준값 Y1로부터 ±α만큼 변화시킴으로써 제공된다.
K 단색 패치 (0-K0)∼(0-K7)는 흑색 기준 계조 데이터(이하, 'K 기준값'이라 함)(K0, K1, K2, ..., K7)로 구성된다. 이들 K 기준값은 K0∼K7의 순으로 저농도로부터 고농도까지 단조 증가한다. CMY 기준값 C1, M1, Y1의 농도-계조 특성은 미리 정해진 농도-계조 특성이 되도록 조정된다. 이들 CMY 기준값은 통상의 화상 형성 조건에서 C1, M1, Y1를 혼색하면 기준값 K1과 동일한 컬러를 생성하도록 설정되어 있다. 이들 기준값은 색처리 및 농도 처리의 설계 시에 설정되며, 기준값 K1과 나머지 기준값 K0, K1, K2, ..., K7의 색도의 명도 성분(이하, 'L0, L1, L2, ..., L7'라 함)은 ROM(312)의 패치 데이터 영역(326)에 저장되어 있다.
도 8은 도 7에 도시된 패치 데이터에 기초하여 전사재(11) 상에 형성된 CMY 혼색 패치 (0-0)∼(0-6)와 K 단색 패치 (0-K0)∼(0-K7)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8에서는, 도 7의 패치 데이터에 기초하여 CMY 혼색 패치 (0-0)∼(0-6)와 K 단색 패치 (0-K0)∼(0-K7)로 이루어지는 총 15개의 패치(65a)(도 5의 패치(65)에 상당함)가 전사재(11) 상에 형성되어 있다. 전사재(11)에 형성된 패치(65a)는 정착부(30)를 통과한 후, 컬러 센서(42)에 의해 검지되어, 컬러 센서(42) 고유의 RGB 값으로서 출력된다. 컬러 센서(42)에 의해 검지되어 출력되는 RGB 값은 컬러 화상 형성 장치의 상태 및 그 밖의 환경 등의 조건에 따라서 기준값 K1, C1, M1, Y1과 차이가 있을 가능성이 높다.
다시 도 6을 참조하면, 단계 S12에서, 컬러 센서(42)로부터 출력된 RGB 값을 행렬 연산을 이용한 선형 변환에 의해 XYZ 표색계로 변환한다. 이 경우, RGB 값을 선형 변환에 의해 XYZ 표색계로 변환했지만, 컬러 센서(42)의 RGB 필터의 특성은 이상적인 XYZ 컬러 매칭 함수의 특성에 대하여 비선형이기 때문에, 변환 오차를 경감하기 위해 고차 변환을 할 수도 있다.
이러한 변환은 수학식 (1)로 주어진다. 여기서, A는 3×3의 행렬, B는 1×3의 행렬을 나타낸다.
Figure 112005023836966-PAT00001
단계 S13에서, 하기의 수학식 (2)를 이용하여 단계 S12에서 변환된 XYZ 값을 L*a*b* 표색계로 변환한다. 이렇게 해서, 컬러 센서(42)에 의해 검지된 색도 정보를 명도 정보(L*) 및 색상 정보(a*, b*)로 분해한다.
이 때, 단계 S12 및 단계 S13의 순으로, 컬러 센서(42) 고유의 RGB 출력을 XYZ 표색계로 변환한 다음, L*a*b* 표색계로 변환하였다. 대안적으로, 예를 들어 뉴럴 네트를 이용한 학습에 의해 직접, 센서 고유의 RGB 출력을 L*a*b* 표색계로 변환할 수도 있다.
Figure 112005023836966-PAT00002
다음으로, 단계 S14로 진행하여, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, K 단색 패치 (0-K0)∼(0-K7)를 판독하여 얻은, 색도 변환된 K 기준값(K0,K1,...,K7)의 L*a*b* 성분, (LK0,aK0,bK0), (LK1,aK1,bK1), ..., (LK7,aK7,bK7)로부터 선형 변환 등의 수학적 처리를 수행함으로써, K의 모든 계조에 대한 색도 특성(910)을 취득한다.
단계 S15에서, 단계 S14에서 산출한 모든 계조에 대한 색도 특성(910)에서, ROM(312)에 저장되어 있는 K 기준값(K0,K1,...,,K7)의 명도(L0,L1,...,L7)와 동일한 명도를 갖는 계조 데이터(K0',K1',...,K7')를 취득한다(도 9). 단계 S16에서, 단계 S15에서 구한 계조 데이터 K1'에서의 색상(aK1', bK1')(도 10)과 계조 데이터 K1에 대응하는 명도 L1의 조합으로서 색도(L1,aK1',bK1')를 취득하여 목표 색도로서 정의한다(도 10의 1004).
단계 S17에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 농도 센서(41)의 농도 검지 결과를 이용하지 않고, 명도와 농도 사이의 선형 관계를 이용하여, 농도-계조 특성을 항상 원하는 상태로 유지하고 있는 K 단색 농도-계조 특성의 보정 테이블을 작성한다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 K 단색 패치의 계조 데이터와 명도 사이의 관계 및 농도 보정 테이블의 농도-계조 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
이 그래프(900)는 K 단색 패치의 계조 데이터와 검지된 명도 사이의 관계를 나타낸 것이다. 이 예에서, K 기준값(K0,K1,...,K7)에 기초하여 형성된 패치를 컬러 센서(42)에 의해 검지하고, 검지 결과를 색도 변환 시에 얻은 명도(LK0,LK1,...,LK7)(도 9에서 채워진 원으로 도시됨)와 이들 검지 결과를 선형 보간함으로써, 모든 계조에 대한 추정 명도선(910)을 구하고 있다. 점(911)은 원하는 특성으로서 미리 정해진 K 기준값(K0∼K7)에 대응하는 기준 명도(L0,L1,...,L7)를 나타낸다(도 9에서 빈 원으로 도시됨; 이들 값은 ROM(312)의 패치 데이터 영역(326)에 저장되어 있음). 명도(L0,L1,...,L7)와 동일한 명도를 나타내며 단계 S15에서 산출된, 추정 명도선(910) 상의 K 단색의 계조는 K0',K1',...,K7'로 표현되어 있다. 이들 계조 K0',K1',...,K7'는 도 6의 단계 S15의 처리에서 구해진다.
그래프(901)는 흑색의 농도 보정 테이블의 농도-계조 특성을 나타낸 것이다. 횡축은 K 단색 계조 데이터를 나타내며, 종축은 출력 계조(검지된 농도)를 나타낸다. 선(912)은 K 단색 농도-계조 특성을 나타내는 계조 데이터(K0,K1,...,K7)에 대응하는 흑색의 농도 보정 테이블의 초기 특성을 나타낸다. K 기준값(K0∼K7) 각각에 대해 명도(L0,L1,...,L7)가 설정되어 있다.
이것과 비교하여, 선(913)은 계조 데이터(K0',K1',...,K7')에 대해 선(912)에 의해 주어지는 계조를 얻기 위한 흑색의 농도 보정 테이블의 보정 특성을 나타 낸다. 선형 보간 등의 수학적 처리를 이용하여, 선(913)에 의해 표현된 바와 같은 K 단색 농도-계조 특성을 갖는 흑색의 농도 보정 테이블이 메모리(313)에 작성된다. 미리 정해진 K 단색 계조 데이터에 따라 형성된 화상의 명도가 변동하더라도, 농도 보정 테이블에 기초하여 계조 데이터를 보정함으로써 미리 정해진 명도를 갖는 화상을 얻을 수 있으며, 원하는 농도-계조 특성을 항상 유지할 수 있다. 따라서, 농도 센서(41)를 사용한 농도 제어를 행하지 않고, K 단색의 농도-계조 특성을 원하는 특성에 유지할 수 있다.
이하, 도 6의 단계 S16 및 단계 S18의 처리를 도 10을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 10은 제1 실시예에 따른 컬러 스펙을 산출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 900으로 도시된 부분은 도 9의 경우와 동일하다.
도 10에서 추정 명도선(910) 상의 색도 변환된 K 기준값(K0,K1,...,K7)에 대응하는 명도(LK0,LK1,...,LK7) 및 색상(aK0,bK0,aK1,bK1,...,aK7,bK7)이 채워진 원으로 도시되어 있다. 이 점들은 단계 S14에서 선형 보간되고, 계조 데이터에 대한 목표 색도 특성은 명도(L*) 성분에 대한 추정 명도선(910), 추정 색상(a*) 성분선(1002), 및 추정 색상(b*) 성분선(1003)으로 주어진다.
또한, 비워진 원(911)은 전술한 K 기준값(K0∼K7)의 명도(L0,L1,...,L7)를 나타낸다. 단계 S15에서는, 단계 S14에서 산출된 모든 계조 데이터에 대한 색도 특성 중에서, ROM(312)에 저장된 K 기준값(K0,K1,...,K7)의 명도(LK0,LK1,...,LK7)와 동일한 명도를 나타내는 K 단색 계조 데이터(K0',K1',...,K7')를 추정 명도선 (910)(명도(L*) 성분)으로부터 취득한다.
단계 S16에서, 계조 K1'에 대한 색상(a*,b*) 값을 추정 색상(a*) 성분선(1002)과 추정 색상(b*) 성분선(1003)으로 표현된 색도 특성으로부터 검색한다. 취득한 색도(L1,aK1',bK1')를 C, M, Y로 구성되는 CMY 혼색 그레이의 목표 색도로서 정의한다(도 10의 1004). 단계 S18에서, 단계 S16에서 산출한 목표 색도(L1,aK1',bK1')와 동일한 색도를 생성하는 CMY 혼색에서의 C, M, Y의 혼합비(각 계조 데이터)를 산출한다. C, M, Y의 계조 데이터의 산출에는 공지의 다중 회귀법(multiple regression)을 이용한다.
이하, 단계 S18의 처리를 본 실시예에 따른 패치에 기초하여 설명한다.
컬러 센서(42)에 의해 검지된 CMY 혼색 패치 (0-0)∼(0-6)의 계조 데이터를 순서대로 (0-0)=(C00,M00,Y00)∼(0-6)=(C06,M06,Y06)로 설정하고, CMY 혼색 패치의 측정된 L*a*b* 값을 (0-0)=(L00,a00,b00), ..., (0-6)=(L06,a06,b06)로 설정한다. 여기서, L*a*b* 표색계와 C, M, Y의 관계는 하기의 수학식 (3)으로 나타낼 수 있다. 여기서, 수학식 (3)의 좌변(L*,a*,b*)에는 CMY 혼색 패치의 측정된 L*a*b* 값, (0-0)=(L00,a00,b00), ..., (0-6)=(L06,a06,b06)을 대입하고, 우변(C, M, Y)에는 CMY 혼색 패치의 계조 데이터, (0-0)=(C00,M00,Y00)∼(0-6)=(C06,M06,Y06)를 대입한다. 따라서, L*, a*, b* 성분에 관하여 7개의 연립 방정식이 생성된다.
Figure 112005023836966-PAT00003
여기서 L* 성분을 예로 들어 설명하면, 다중 회귀법에 의해 기지의 7개의 L*, C, M, Y로부터 P11, P12, P13, q1의 4개의 미지의 값을 산출할 수 있다. 색상 a*, b* 성분에 대해서도, P21, P22, P23, q2, P31, P32, P33, q3를 구하여, C, M, Y의 계조 데이터를 L*, a*, b*의 색도로 변환하기 위한 변환 행렬 P 및 q를 산출할 수 있다. 단계 S16에서 산출한 목표 색도(L1,aK1',bK1')에 대한 C, M, Y의 값은 (C0',M0',Y0')으로 표현되며, 먼저 산출된 P의 역행렬 P-1과 q를 이용하여 다음과 같이 주어진다.
Figure 112005023836966-PAT00004
수학식 (4)의 우변(L*, a*, b*)에 제어 목표 색도(LK0,aK0,bK0)를 대입함으로써, (C0',M0',Y0')를 구할 수 있다. (C0',M0',Y0')은 컬러 화상 형성 장치 고유의 농도-계조 특성을 보정하는데 사용되는 메모리(313) 내의 농도 보정 테이블의 CMY 용의 농도 보정 테이블에 피드백된다. 그 결과, K 단색 패치의 계조 데이터에 대해 명도가 변동하더라도, 컬러된 것과 동일한 컬러를 출력할 수 있게 된다.
이상 설명한 제1 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치에서의 컬러 형성의 안정도 제어에 의해, K 계조 데이터에 대해 K 화상의 명도가 변동하는 경우에도, 항상 원하는 농도-계조 특성을 얻을 수 있다. 검지한 K 단색 패치의 색상 정보로부터, 목표 색도에 합치하는 CMY 혼색 그레이를 형성하기 위한 C, M, Y의 혼합비가 산출된다. 형성된 K 화상의 명도 성분이 변동하는 경우에도, C, M, Y에 의해 형성된 컬러를 설계된 컬러가 되도록 조정할 수 있다.
K 단색 패치의 착색재는 단색(흑색)이므로, 패치의 검지 결과는 색상 방향으로 시프트되는 경우가 드물다. K 단색 패치의 농도가 변동하는 경우에는, 명도 방향으로 시프트되고, 명도 방향의 시프트가 설계된 컬러가 되도록 보정됨으로써, 전체적인 컬러 형성의 안정화를 실현할 수 있다.
[제2 실시예]
이하, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제2 실시예에서는, 전사재(11) 상의 C, M, Y의 기준값이 상이한 복수 세트의 혼색 패치 패턴의 색도를 컬러 센서(42)에 의해 검지한다. 검지된 색도에 기초하여 목표 색도에 대한 복수의 CMY 혼색을 구성하는, C, M, Y의 혼합비를 산출하여, 모든 계조 데이터에 대한 농도-계조 특성을 제어한다. 이것에 의해, 광범위의 색역(color gamut)에서의 컬러 형성의 안정화를 실현할 수 있고, K뿐만 아니라 C, M, Y에 대해서도, 농도 센서(41)를 이용한 농도 제어를 수행하지 않고 농도-계조 특성을 제어할 수 있다.
도 11은 제2 실시예에 따른 컬러 센서(42)를 이용하여 컬러 형성의 안정도를 제어하는 처리를 설명하기 위한 순서도이다. 제2 실시예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 구성은 제1 실시예의 구성과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
단계 S21에서, 기준값이 다른 CMY 혼색 패치 패턴과 K 단색 패치 패턴을 전사재(11) 상에 형성하고 컬러 센서(42)에 의해 검지한다.
도 12는 제2 실시예에 따른 CMY 혼색 패치와 K 단색 패치의 패턴 데이터의 일례를 도시한 테이블이다.
패턴 데이터는 7개의 CMY 혼색 패치와 1개의 K 단색 패치를 각각 포함하는 8개 패치를 하나의 세트로 하는 총 8개 세트, 즉 총 64개의 패치로 구성된다.
도 12를 참조하여 0번째(0th) 세트의 8개 패치 (0-0∼0-7)를 예를 들어 설명한다. 0번째 세트의 패치는 7개의 CMY 혼색 패치 (0-0)∼(0-6)와 1개의 K 단색 패치 (0-7)로 이루어진다. 패치 (0-0)∼(0-6)의 C, M, Y의 계조 데이터는 도 12에 도시된 바와 같이 CMY 기준값(C0,M0,Y0)과 특정 컬러의 계조 데이터를 CMY 기준값으로부터 ±α만큼 변화시킴으로써 형성된 패치 데이터의 조합으로 되어 있다. 패치 (0-7)는 K 단색 패치이며, K 기준값 K0으로 형성된다.
각 컬러의 기준값(C0,M0,Y0,K0)은, C, M, Y, K의 농도-계조 특성이 원하는 계조-농도 곡선이 되도록 조정되어 C0, M0, Y0의 값을 혼색하면 통상의 화상 형성 조건에서 K0과 동일한 컬러를 생성하게 되도록, 색처리 및 농도 제어의 설계 시에 설정된다. 각 패치 세트의 K의 기준값(K0∼K7)은 저농도로부터 고농도까지 단조 증가하도록 설정되어 있다. CN, MN, YN(N=0, ..., 7)은 이들을 혼색하면 KN과 동일한 컬러를 생성하게 되는 값으로 설정된다. 설정 시에 K 기준값(K0,K1,...,K7)의 색도의 명도 성분(이하, 'L0, L1, ..., L7'라 함)은 컬러 화상 형성 장치의 ROM(312)에 저장되어 있다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도 12의 패치 데이터에 기초하여 전사재(11) 상에 형성되는 패치 패턴의 일례를 도시한 도면이다.
여기서는 패치 (0-0)∼(7-7)로 이루어진 64개의 패치(65b)가 전사재(11) 상에 형성되어 있다. 전사재(11) 상에 형성된 패치(65b)는 정착부(30)를 통과한 후, 컬러 센서(42)에 의해 검지되어 RGB 값으로서 출력된다. 컬러 센서(42)로부터 출력되는 RGB 값은, 컬러 화상 형성 장치의 상태 변화 등에 의해, 기준값 KN, CN, MN, YN(N=0, ..., 7)을 구할 때 얻은 값으로부터 변동할 수 있으며, 이것에 수반하여 RGB 값이 변동할 수도 있다.
다시 도 11을 참조하면, 단계 S22 및 단계 S23에서, 제1 실시예에 있어서의 도 6의 단계 S12 및 S13에서와 마찬가지로, 컬러 센서(42)로부터 출력되는 RGB 값을 행렬 연산을 이용하여 XYZ 표색계로 변환한다. 그런 다음, XYZ 값을 L*a*b* 표색계로 변환하여, 컬러 센서(42)에 의한 색도의 검지 정보를 명도 정보(L*)와 색상 정보(a*, b*)로 분해한다. 이 경우, 단계 S22, 단계 S23의 순으로, 컬러 센서(42)로부터의 RGB 출력을 XYZ 표색계로 변환한 다음 L*a*b* 표색계로 변환하였다. 대안적으로, 뉴럴 네트에 의한 학습에 의해 센서 고유의 RGB 출력을 직접 L*a*b* 표색계로 변환할 수도 있다.
단계 S24 내지 단계 S26에서, 제1 실시예의 단계 S14 내지 단계 S16과 마찬가지로, K 단색 패치 (0-7), (1-7), ..., (7-7)로부터 산출된 L*a*b* 값으로부터, 모든 계조 데이터에 대한 K 단색의 색도 특성(도 9의 910)을 산출한다.
단계 S25에서, 단계 S24에서 산출된 모든 계조 데이터에 대한 목표 색도 특성 중에서 미리 화상 형성 장치의 메모리에 저장되어 있는 K 기준값(K0,K1,...,K7)의 명도(LK0,LK1,...,LK7)와 동일한 명도를 나타내는 K 단색 계조 데이터(K0',K1',...,K7')를 구한다. 단계 S26에서, K 계조 데이터(K0',K1',...,K7')에 대한 색상(a*, b*)을 색도 특성(1002, 1003)으로부터 검색한다. 이들 색도 (L0,aK0',bK0'), (L1,aK1',bK1'), ..., (L7,aK7',bK7')를, C, M, Y로 구성되는 계조 데이터의 CMY 혼색에 의해 생성되는 컬러의 목표 색도로서 정의한다.
단계 S27에서는, 제1 실시예의 단계 S17과 마찬가지로, 흑색의 농도 보정 테이블을 작성하여 메모리(313)에 저장한다. 단계 S28에서, 단계 S26에서 산출된 서로 다른 계조 데이터를 갖는, 8개의 목표 색도 (L0,aK0',bK0'), (L1,aK1',bK1'), ..., (L7,aK7',bK7')가 CMY의 혼색에 의해 형성되는 화상의 색도와 동등하게 되는 C, M, Y 값(계조)을, 제1 실시예와 마찬가지의 방법으로 산출한다. 보다 구체적으로, 제1 내지 제7 세트에 대해 제1 실시예에서 설명한 계산을 행하여, 기준값(CN, MN, YN, KN)(N=1, 2, ..., 7)에 대하여 (CN', MN', YN', KN')를 구한다.
도 14는 시안(cyan)의 계조 데이터 산출 결과와 시안이 미리 정해진 농도-계조 특성에 도달한 경우의 시안의 농도 보정 테이블의 특성을 도시한 그래프이다.
여기서, 횡축은 계조 데이터를 나타내며 종축은 센서의 출력 계조(광도: optical density)를 나타낸다. 제2 실시예에서 산출한 (CN,MN,YN)과 (CN',MN',YN')의 관계는 채워진 원으로 표현되어 있다.
도 11의 단계 S27에서, 선(1411)으로 표현된 계조 데이터의 입출력 관계를 예를 들어 선형 보간에 의해 산출한다. 미리 정해진 농도-계조 특성을 얻게 되는 때의 계조-농도 보정 테이블의 특성(1410)에 기초하여, 선(1411)으로 도시된 계조 데이터의 입출력 특성과 역특성이 되는 특성 데이터(1412)를 산출한다. 이 특성 데이터(1412)를 입력 화상 데이터에 대한 시안의 농도 보정 테이블로서 메모리(313)에 저장해 둠으로써, 항상 원하는 농도-계조 특성을 얻을 수 있다.
M, Y 에 대해서도 마찬가지의 농도 보정 테이블을 작성하여 메모리(313)에 저장한다. 여기서, "인간의 눈은 하이라이트의 그레이에 민감하고 쉐도우(shadow)에 둔감하다는 것"과 "통상 컬러 처리 시에 UCR 처리(색 분해 시에 CMY의 일부를 K로 치환하는 처리)를 하기 때문에, 단지 CMY 3색의 그레이는 쉐도우 영역에 나타나지 않는다는 것"에 유의하여, (CN, MN, YN, KN)의 값은 주로 하이라이트로부터 선택된다.
전술한 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 서로 다른 K, C, M, Y 기준값을 갖는 복수 세트의 혼색 패치 패턴을 전사재(11) 상에 형성하고 컬러 센서(42)에 의해 색도를 검지한다. 먼저, K 단색의 미리 정해진 명도를 얻기 위한 계조 데이터를 구하고, 보간 계산에 의해 모든 계조에 대한 K 단색의 농도-계조 특성의 보정 테이블을 작성한다. 그런 다음, 복수의 목표 색도에 대해 CMY 혼색 그레이를 구성하는 C, M, Y의 혼합비를 산출하고, 보간 계산에 의해 모든 계조에 대한 농도 보정 테이블을 산출한다.
이러한 처리에 의해, 농도 센서(41)에 의한 농도 검지에 기초하는 농도 제어를 행하지 않고, 컬러 화상을 형성하기 위한 C, M, Y, K 4색 모두의 농도-계조 특 성을 원하는 상태로 조정할 수 있다. 이와 동시에, K 단색 패치의 명도 성분이 변동하는 경우에도 컬러 형성의 안정성이 우수한 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
[기타 실시예]
본 발명은, 복수의 기기(예컨대 호스트 컴퓨터, 인터페이스 기기, 리더, 프린터)를 포함하는 시스템 또는 하나의 기기로 구성된 장치(예컨대 복사기 또는 팩시밀리 장치)에 적용해도 된다.
본 발명의 목적은 전술한 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어의 프로그램 코드를 저장하고 있는 저장 매체(또는 기록 매체)를 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU나 MPU)가 저장 매체에 저장된 프로그램 코드를 판독하여 실행함으로써 달성될 수도 있다. 이 경우, 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드가 전술한 실시예의 기능을 실현하게 되며, 그 프로그램 코드를 저장하고 있는 저장 매체는 본 발명을 구성하게 된다. 판독한 프로그램 코드를 컴퓨터가 실행함으로써, 전술한 실시예의 기능이 실현되게 된다. 또한, 프로그램 코드의 지시에 기초하여, 컴퓨터 상에서 구동되고 있는 오퍼레이팅 시스템(OS) 등이 실제 처리의 일부 또는 전부를 수행함으로써, 전술한 실시예의 기능이 실현되게 된다.
또한, 본 발명은 저장 매체로부터 판독된 프로그램 코드가, 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 카드나 컴퓨터에 접속된 기능 확장 유닛의 메모리에 기입된 후, 그 프로그램 코드의 지시에 기초하여, 그 기능 확장 카드나 기능 확장 유닛의 CPU가 실제 처리의 일부 또는 전부를 수행함으로써, 전술한 실시예의 기능이 실현되는 경우도 포함한다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 범주 내에서 각종의 변경 및 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되어야 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 컬러 형성의 안정성 및 농도-계조 특성이 우수한 컬러 화상 형성 장치 및 그 제어 방법이 제공된다.

Claims (19)

  1. 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재(coloring material)를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치로서,
    흑색 착색제의 복수의 제1 시험 화상과 혼색(mixture of color) 착색재의 복수의 제2 시험 화상을 서로 다른 계조 데이터(tonality data)에 기초하여 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 수단;
    상기 기록 매체 상에 형성된 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도(chromaticities)를 검지하기 위한 검지 수단;
    상기 검지 수단에 의해 검지되고, 흑색의 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 상기 제1 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터를 취득하기 위한 취득 수단;
    상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 수단에 의해 검지된 상기 제2 시험 화상의 명도 정보에 기초하여 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 수단; 및
    상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 목표 색도(target chromaticities)로서 이용하여, 상기 검지 수단에 의해 상기 제1 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 수단
    을 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 착색재는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로(yellow)를 포함하며,
    상기 제2 시험 화상은 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값에 기초한 컬러 패치를 포함하며,
    상기 제1 시험 화상은 적어도 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값을 혼색하여 얻은 흑색에 대응하는 명도를 갖는 흑색 패치를 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검지 수단은,
    발광 스펙트럼(emission spectra)이 서로 다른 복수의 발광 소자와 광 센서를 구비하며,
    상기 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도를 검지하는 컬러 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검지 수단은,
    발광 소자와 분광 감도(spectral sensitivity)가 서로 다른 복수의 광 센서 를 구비하며,
    상기 복수의 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도를 검지하는 컬러 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보정 수단은, 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대한 흑색의 명도 정보를 대응하는 기준 명도로 조정하기 위하여 화상 형성을 위해 입력된 흑색의 계조 데이터를 보정하는 컬러 화상 형성 장치.
  6. 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치로서,
    상기 흑색 착색제의 하나의 흑색 시험 화상과 혼색 착색재의 복수의 시험 화상을 포함하는 복수 세트의 시험 화상을 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 수단;
    상기 기록 매체 상에 형성된 상기 시험 화상들의 색도를 검지하기 위한 검지 수단;
    상기 검지 수단에 의해 검지되고, 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 상기 복수 세트의 시험 화상 중 상기 흑색 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터 를 취득하기 위한 취득 수단;
    상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 수단에 의해 검지된 상기 흑색 시험 화상의 명도 정보에 기초하여 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 수단; 및
    상기 취득 수단에 의해 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 계조에서의 목표 색도로서 이용하여, 상기 검지 수단에 의해 상기 혼색 착색재의 각각의 계조 데이터에 대응하는 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 수단
    을 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 착색재는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로(yellow)를 포함하며,
    상기 시험 화상은, 적어도 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값에 기초한 컬러 패치 및 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값을 혼색하여 얻은 흑색에 대응하는 명도를 갖는 흑색 패치를 포함하는 컬러 화상 형성 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 검지 수단은,
    발광 스펙트럼이 서로 다른 복수의 발광 소자와 광 센서를 구비하며,
    상기 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 상기 시험 화상의 색도를 검지하는 컬러 화상 형성 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 검지 수단은,
    발광 소자와 분광 감도가 서로 다른 복수의 광 센서를 구비하며,
    상기 복수의 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 상기 시험 화상의 색도를 검지하는 컬러 화상 형성 장치.
  10. 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치를 제어하는 방법으로서,
    흑색 착색제의 복수의 제1 시험 화상과 혼색 착색재의 복수의 제2 시험 화상을 서로 다른 계조 데이터에 기초하여 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 단계;
    상기 기록 매체 상에 형성된 상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도를 검지하기 위한 검지 단계;
    상기 검지 단계에서 검지되고, 각각의 흑색의 제1 계조 데이터에 대응하는 상기 제1 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 각각의 제1 계조 데이터에 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터를 취득하기 위한 취득 단계;
    상기 취득 단계에서 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 단계에서 검지된 상기 제2 시험 화상의 명도 정보에 기초하여 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 단계; 및
    상기 취득 단계에서 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 목표 색도로서 이용하여, 상기 검지 단계에서 상기 제1 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 단계
    를 포함하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 착색재는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로(yellow)를 포함하며,
    상기 제2 시험 화상은 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값에 기초한 컬러 패치를 포함하며,
    상기 제1 시험 화상은 적어도 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값을 혼색하여 얻은 흑색에 대응하는 명도를 갖는 흑색 패치를 포함하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 검지 단계는 발광 스펙트럼이 서로 다른 복수의 발광 소자와 광 센서를 이용하며,
    상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도는 상기 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 검지되는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 검지 단계는 발광 소자와 분광 감도가 서로 다른 복수의 광 센서를 이용하며,
    상기 제1 시험 화상 및 상기 제2 시험 화상의 색도는 상기 복수의 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 검지되는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 보정 단계에서는, 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대한 흑색의 명도 정보를 대응하는 기준 명도로 조정하기 위하여 화상 형성을 위해 입력된 흑색의 계조 데이터를 보정하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  15. 적어도 흑색을 포함하는 복수의 착색재를 이용하여 기록 매체 상에 컬러 화상을 형성하기 위한 컬러 화상 형성 장치로서,
    상기 흑색 착색제의 하나의 흑색 시험 화상과 혼색 착색재의 복수의 시험 화상을 포함하는 복수 세트의 시험 화상을 기록 매체 상에 형성하기 위한 시험 화상 형성 단계;
    상기 기록 매체 상에 형성된 상기 시험 화상들의 색도를 검지하기 위한 검지 단계;
    상기 검지 단계에서 검지되고, 제1 계조 데이터에 각각 대응하는 상기 복수 세트의 시험 화상 중 상기 흑색 시험 화상의 색도에 포함된 명도 정보로부터, 상기 각각의 제1 계조 데이터에 대응하는 기준 명도가 되는 흑색의 제2 계조 데이터를 취득하기 위한 취득 단계;
    상기 취득 단계에서 취득된 상기 각각의 제2 계조 데이터와 상기 검지 단계에서 검지된 상기 흑색 시험 화상의 명도 정보에 기초하여, 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대응하는 흑색의 명도 정보를 보정하기 위한 보정 단계; 및
    상기 취득 단계에서 취득된 상기 제2 계조 데이터에 대응하는 색도를 계조에서의 목표 색도로서 이용하여, 상기 검지 단계에서 상기 혼색 착색재의 각각의 계조 데이터에 대응하는 시험 화상을 검지하여 얻은 상기 색도 및 목표 색도에 기초하여 상기 기준 명도에 대한 상기 착색재의 혼합비를 보정하기 위한 컬러 보정 단계
    를 포함하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 착색재는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로(yellow)를 포함하며,
    상기 시험 화상은 적어도 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값에 기초한 컬 러 패치 및 상기 시안, 마젠타 및 옐로의 기준값을 혼색하여 얻은 흑색에 대응하는 명도를 갖는 흑색 패치를 포함하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 검지 단계는 발광 스펙트럼이 서로 다른 복수의 발광 소자와 광 센서를 이용하며,
    상기 시험 화상의 색도는 상기 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 검지되는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 검지 단계는 발광 소자와 분광 감도가 서로 다른 복수의 광 센서를 이용하며,
    상기 시험 화상의 색도는 상기 복수의 광 센서에 의해 검지된 복수의 컬러에 대응하는 신호를 처리함으로써 검지되는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 보정 단계에서는, 상기 각각의 제2 계조 데이터에 대한 흑색의 명도 정보를 대응하는 기준 명도로 조정하기 위하여 화상 형성을 위해 입력된 흑색의 계조 데이터를 보정하는 컬러 화상 형성 장치의 제어 방법.
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