KR20070065364A - 전자 사진 화상 기록 장치 및 화상 처리 장치 - Google Patents

전자 사진 화상 기록 장치 및 화상 처리 장치 Download PDF

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전자 사진 화상 기록 장치는 광도전성 화상 담지 부재와, 대전 유닛과, 노광 유닛과, 현상 유닛과, 현상 유닛에 의해 획득된 복수의 종류의 토너상을 중첩하고 전사하기에 적합한 전사 유닛과, 노광 유닛으로 보내어질 하프톤 처리 화상 데이터를 실행하도록 구성된 처리 유닛을 포함하고, 복수의 종류의 토너들은 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 토너들을 포함하고, 처리 유닛은 각 토너에 대해 다른 화면 각도를 갖는 화면 패턴의 사용에 의해 계조 처리된다. 서로 농도는 다르지만 실질적으로 동일한 색상의 2종류의 착색제들을 포함하는 복수의 착색제들의 사용에 의해 화상을 형성하는 전자 사진 화상 기록 장치 및 화상 처리 장치에서는, 보다 높은 화질이 얻어진다. 계조 처리는 각 토너에 대해 다른 화면 각도를 갖는 화면 패턴의 사용에 의해 영향을 받는다.
화상 기록 장치, 화상 담지 부재, 대전 유닛, 노광 유닛, 현상 유닛, 전사 유닛

Description

전자 사진 화상 기록 장치 및 화상 처리 장치 {ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE RECORDING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 예를 들어 복사기, 프린터, 팩스기, 제판기 등에서 사용되는 전자 사진 화상 기록 장치 및 그 화상 처리 장치에 관한 것이다.
고화질 고속 화상 형성 장치로서, 전자 사진 처리를 채용하는 복사기 및 레이저 빔 프린터가 공지되어 있다. 최근의 디지털 기술의 진보와 함께, 오피스 및 가정 등의 소비자의 시장으로의 POD 시장에서 전자 사진 화상 기록 장치의 화상에 대한 보다 높은 요구는 상승하고 있고, 인쇄 등의 화면 처리를 거친 화상뿐 아니라 매우 높은 계조이고 넓은 컬러 재현 범위 및 양호한 입상성을 갖는 은염 사진 등의 화상 특성에 대한 요구는 더 증가하고 있다.
이 전자 사진 화상 기록 장치는, 예를 들어 레이저 빔 등의 광에 의해 화상 담지 부재에 광을 가하고, 동시에 가해진 광량에 의해 화상이 기록되는 것이고, 문자 등의 이진 화상에서 하프톤을 포함하는 사진 등의 화상까지 모든 화상들을 형성할 수 있다. 이때 중간 농도를 재현할 시에, 디더 방법 또는 농도 패턴 방법 등의 화상 처리 기술 및 펄스 폭 변조 처리(PWM 처리)가 이용되어, 다양한 패턴들이 화상 담지 부재 상에 형성될 수 있다.
대전된 토너 입자들은 화상 담지 부재 상에 획득된 패턴에 부착하게 되고, 용지상으로 더 전사되고 정착함으로써 최종 출력 화상을 획득하게 된다. 이때 사용된 토너 입자로서, 4가지 컬러, 즉 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙의 토너 입자들이 대중적이고, 입상감, 계조, 농도, 채도 및 광택도 등의 다양한 화상 특성들을 향상시키기 위해서 거기에 다양한 개량품들이 적용된다.
또한, 화질을 더 향상시키려는 관점에서, 일본 특허 공개 평5-35038호, 일본 특허 공개 평8-171252호, 일본 특허 공개 제2000-231279호, 일본 특허 공개 제2000-305339호, 일본 특허 공개 제2000-347476호 및 일본 특허 공개 제2001-290319호에서는, 하프톤 영역에 높은 명도로 계조 재현성 및 입상감의 더 나은 향상을 실현하기 위하여 서로 농도 레벨이 다른 복수의 토너들을 사용하는 기술이 개시되어 있다.
인자물 등의 하드카피에서는, 각 컬러의 출력에 사용되는 디더 패턴에 화면 각도가 제공됨으로써, 각 컬러의 위치 어긋남에 비해 컬러의 균일성을 유지하고 무아레의 발생을 억제한다. 특히, 무아레의 발생은 각 컬러의 화면 각도의 조합에 크게 영향을 받고, 인쇄 장치 등에 널리 확산되어 있는 조합으로서, 옐로우 0°, 시안(또는 마젠타) 15°, 블랙 45° 및 마젠타(또는 시안) 75°을 들 수 있다.
서로 농도가 다른 2종류 이상의 농색 및 담색 토너로 현상할 수 있는 현상 장치가 제공된 전자 사진 화상 기록 장치에서는, 실질적으로 동일한 색상, 즉 농색 시안 및 담색 시안의 토너 종류에 대해 동일한 화면 각도의 디더 패턴을 사용하고, 상기한 바와 같이 시안(담색 시안), 마젠타(담색 마젠타), 옐로우 및 블랙의 화면 각도를 설정하는 것이 종종 실시된다.
동일한 화면 각도의 디더 패턴이 실질적으로 동일한 색상, 즉 농색 시안 및 담색 시안의 토너 종류에 사용되면, 그 위치 어긋남이 표면에 발생할 때, 농도의 불균일, 엄격하게는 컬러의 불균일이 발생할 것이다. 예를 들어 수지로 이루어진 벨트 전사 부재가 중간 전사 장치로서 사용될 때, 수 ㎛ 내지 150 ㎛ 정도의 위치 어긋남이 화상 반송 방향으로 발생한다.
200 라인의 화면이 형성된 경우, 화면 구조는 120 ㎛ 정도의 사이클로 반복되고, 100 ㎛ 내지 150 ㎛ 정도의 상기한 위치 어긋남이 발생하는 경우, 화면 구조의 위상은 바로 반전되고, 따라서 병렬된 위치 및 서로 중첩된 위치가 각각 나타나고, 큰 농도 불균일이 발생한다.
이런 경우에, 화상 담지 부재에서 최종 지지 부재까지 직접 전사하는데 효과적이거나, 또는 중간 전사 장치로서 비교적 높은 강성의 원통형 중간 전사 드럼을 채용함으로써, 상기한 문제점을 피하는 것이 또한 실시되지만, 이는 근본적인 해결책은 아니다.
또한, 5종류 이상의 다른 각도를 갖는 화면들을 조합하여 화상을 형성하기 위하여, 화면 각도의 설정의 자유도는 낮고, 다른 각도의 화면들이 조합될 때 발생하는 로제타 패턴은 저주파수에서 발생하고 현저하다. 서로 인접한 농도는 다르지만 동일한 색상의 토너 종류, 즉 시안 및 담색 시안 또는 마젠타 및 담색 마젠타를 배치하고, 종전과 같이 종래의 처리에 사용된 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙을 균일하게 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 농도는 다르지만 동일한 색상의 토너 종류에 이용되는 디더 패턴으로서, 화상 반송 방향에 대한 각도에 서로 근사하는 디더 패턴을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 통상의 전자 사진 화상 기록 장치에서는, 인쇄 위치의 어긋남이 화상 반속 방향으로 자주 발생하고, 인쇄 위치의 어긋남에 영향을 받기 가장 어려운 화면 각도는 화상 반송 방향과 동일한 방향이고, 이는 위치 어긋남의 영향이 화상 반송 방향에 가까운 각도일수록 더 작다는 사실에 기인한다.
서로 인접한 농도는 다르지만 동일한 색상의 토너 종류에 이용된 디더 패턴을 배치하는 것과, 서로 인접한 담색 시안 및 담색 마젠타 등의 농도가 낮은 디더 패턴을 배치하는 것이 또한 가능하다. 이런 구성을 채용함으로써, 공제하는 컬러 혼합의 기본 색상인 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙의 화면 각도는 이상적으로 배치되고 토너 종류의 화면은 서로 구별하기 어렵고, 그에 따라 로제타 패턴 및 컬러 불균일에 근거하는 위치 어긋남의 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명은 상기한 관점에서 이루어지고, 그 목적은 DP 시스템에서 고선명도의 화상 출력을 실현하는 전자 사진 화상 기록 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화상 출력이 서로 농도가 다른 2 이상의 토너 종류의 사용에 의해 영향을 받을 경우, 각 토너 종류에 별도의 디더 패턴을 적용함으로써, 위치 어긋남이 발생하더라도 컬러 재현성을 균일하게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광도전 화상 담지 부재와, 화상 담지 부재를 균일하게 대전시키는 대전 부재와, 대전 후에 화상 담지 부재의 표면을 화상 노광함으로써 정전 화상을 형성하는 노광 수단과, 토너가 정전 화상에 부착되게 함으로써 토너상을 형성하는 현상 수단과, 보통 용지 등의 최종 지지 부재에 획득된 토너상을 전사하는 전사 수단이 제공되고, 서로 농도가 다른 2종류 이상의 농색 및 담색 토너를 현상할 수 있는 현상 장치가 개시되어 있고, 별도의 디더 패턴이 각 토너 종류에 적용되는 전자 사진 화상 기록 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화상 형성 장치로 보내어질 하프톤 처리 화상 데이터를 실행하도록 구성된 처리 유닛을 갖고, 복수의 종류의 착색제는 서로 농도는 다르지만 실질적으로 동일한 색상의 2종류의 착색제이고, 처리 유닛은 서로 각 착색제에 대해 다른 화면 각도를 갖는 화면 패턴의 이용에 의해 계조 처리되는, 복수의 종류의 착색제의 사용에 의해 컬러 화상을 형성하는 화상 형성 장치용 화상 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적, 구성 및 효과는 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
도1은 본 발명에 따른 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시한 것.
도2는 본 발명의 화상 형성 기술을 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 토너의 컬러 특성을 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 토너의 하프톤 특성을 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 시스템 구성을 도시한 것이다.
도6은 본 발명의 시스템 구성을 도시한 것이다.
도7은 본 발명의 토너의 계조 특성을 도시한 것이다.
도8A, 도8B 및 도8C는 본 발명의 화상 형성 기술을 도시한 것이다.
도9는 본 발명의 화상 형성 기술을 도시한 것이다.
도10은 본 발명의 화상 형성 기술을 도시한 것이다.
도11은 본 발명의 화상 형성 기술을 도시한 것이다.
도12는 본 발명의 시스템 구성을 도시한 것이다.
도13은 제1 실시예에서의 화면 각도를 도시한 것이다.
도14는 제2 실시예에서의 화면 각도를 도시한 것이다.
도15는 제3 실시예에서의 화면 각도를 도시한 것이다.
도16은 제4 실시예에서의 화면 각도를 도시한 것이다.
도17은 CIE-LAB 공간 및 공간 내에서 본 발명에 사용된 토너의 계조 특성을 도시한 것이다.
도18은 CIE-LAB 공간 및 공간 내에서 본 발명에 사용된 토너의 계조 특성을 도시한 것이다.
본 발명의 2진화 기술을 우선 서술한다.
하프톤 재현에 대한 2진화(binarize) 및 양자화(quantige) 기술로서 수많은 방법들이 제안되어 왔다. 통상적으로 가장 빈번히 사용되는 방법은 디더법 및 도트 패턴법이다. 도8A에 도시된 바와 같은 디더법은, 판독 입력 신호의 픽셀이 2진 기록 픽셀에 상응하도록 이루어진다. 도8C에 도시된 바와 같은 도트 패턴법은, 판 독 입력 신호의 픽셀이 복수의 기록 픽셀에 상응하도록 이루어진다. 이들 2개 사이에 위치된 기술로서, 도8B에 도시된 바와 같이 m×m 매트릭스에서 부분 매트릭스(1×1)에 상응하는 판독 입력 신호의 픽셀을 이루는 방법이 있다. 이 부분 픽셀 상응성에 있어서, 1=1은 디더법에 상응하고, 1=m은 도트 패턴법에 상응하며, 임의의 값을 가정함으로써 출력 화상 사이즈가 변경될 수 있다.
상기한 바와 같은 하프톤 재현의 이진화 또는 양자화의 기술로서 이용되는 디더 패턴은 화면 구조를 갖는 화면 패턴, 및 화면 구조를 갖지 않는 오차 확산법으로 크게 분류된다.
이후, 화면 구조를 갖는 디더 패턴(화면 패턴이라 칭함)을 서술한다.
a×a 픽셀을 포함하는 기본 도트(기본 셀)는 도9에 도시된 바와 같이 각 컬러의 디더 패턴에 적절히 어긋나게 배치됨으로써, 화면 각도를 갖는 도트가 형성될 수 있다. 기본 도트가 어긋나게 되는 값(변위 벡터)이 u=(a, b)라고 가정하면, 획득된 화면 각도(θ)는 다음 식으로부터 알 수 있다.
θ = tan-1(b/a)
이런 변위 벡터(u)의 값이 a 및 b의 사용으로써 연산될 때, 도트의 a 사이클에 상응하는 4각형 임계값 매트릭스 사이즈 N은 다음과 같다.
N=LCM(a, b)×(b/a + a/b)
여기서, LCM(a, b)은 a 및 b의 최소 공배수를 표현한 것이다.
각 컬러에 다른 화면 각도를 제공하는 효과로서, 각 컬러의 위치가 어긋날 때에도 유지 가능한 컬러의 불균일성을 들 수 있고, 또한 무아레의 발생을 억제한다. 특히, 무아레의 발생은 각 컬러의 화면 각도의 조합에 의해 큰 영향을 받고, 인쇄 장치 등에 널리 퍼진 조합은 옐로우 0°, 시안(또는 마젠타) 15°, 블랙 45° 및 마젠타(또는 시안) 75°로 설정된다. 전자 사진 화상 기록 장치에서는, 화면 각도의 조정은 600 dpi, 1200 dpi 또는 2400 dpi 등의 제한된 해상도 범위 내에서 영향을 받는다.
상기한 펄스 폭 변조 처리(PWM 처리)에서의 위상 차이의 제공 및 화면 각도의 제공 기술을 이용하는 것이 또한 가능하다.
또한, 본 실시예에 이용되는 디더 패턴 형성 기술은 다수의 값을 출력할 수 있고, 각 디더 매트릭스 패턴의 입력 픽셀 값 및 임계값은 서로 비교될 수 있고, 전자의 값이 후자의 임계값을 초과하는 경우에 매트릭스 패턴의 계조가 출력될 수 있다. 이때 레이저 펄스의 턴온 폭은 계조에 의해 제어되지만, 그때의 턴온 위치는 매트릭스 패턴의 픽셀 위치의 영향 또는 계산된 주변 픽셀의 영향으로 "중앙, 좌측 또는 우측"으로 설정될 수 있다.
도10은 본 발명에 있어서 1진화 기술에 의해 획득된 디더 패턴을 개략적으로 도시한 것이다. 도10에 도시된 디더 패턴은 인쇄 장치에 주로 사용되는 패턴이지만, 본 발명에서는 상기한 기술은 거기에 맞는 패턴 형상을 이루는데 이용된다.
도1은 본 실시예에 다른 화상 형성 장치를 도시하는 개략도이다. 이 장치는 광도전 드럼(11) 및 대전기(12), 화상 노광 장치(17), 현상 장치(19) 및 광도전 드럼(11) 주위에 배치된 전사 대전기(14), 정착 장치(15) 및 클리닝 부재(16)를 포함 하는 전자 사진 기록 장치이다.
화상 담지 부재로서의 광도전 드럼(11)은 대전 발생층 및 최하부 층으로서 전기적 도전성 지지 기부를 갖는 대전 반송층과 같이 2개의 층을 포함하는 기능 분리층 유형, 또는 단일 층 유형일 수 있다. 사용 가능한 필름 두께는 5 내지 30 ㎛ 정도이고, 내구성, 클리닝 특성 및 대전 특성을 형상시키기 위한 표면층을 갖는 구성도 물론 가능하다.
대전 수단으로서, 와이어 및 전기장 제어 그리드를 포함하는 코로나 대전기를 사용하는 코로나 대전 유형, 또는 화상 담지 부재와 접촉하는 대전 롤러에 DC 바이어스 및 AC 바이어스를 포함하는 DC 바이어스 또는 중첩 바이어스를 가하여 대전시키는 롤러 대전 유형을 들 수 있다.
노광 수단으로서의 화상 노광 장치(17)로서, 반도체 레이저를 이용하는 스캐너 유형의 것, 또는 광 집중 장치인 SELFOC 렌즈를 거친 LED, 또는 EL 소자 또는 플라즈마 발광 소자 등의 다른 광학 시스템 상에 화상 노광을 달성하는 것이 사용될 수 있다.
또한, 최근에 주목받고 있는 400 nm 내지 420 nm 범위의 광원 파장을 갖는 단파장 레이저(소위 블루 레이저 바이올릿 레이저)를 이용하는 것이 가능하고, 미세한 스폿 형상을 실현하는 블루 레이저 광학 시스템을 이용함으로써, 높은 명 부분(light portion)의 안정성이 증가할 뿐 아니라, 농색 토너가 진입하기 시작하는 계조 영역의 안정성도 현저히 향상되어, 명암(light and shade)의 변화에 의해 야기되는 의사 윤곽 및 농색 토너가 진입하기 시작함에 의해 야기되는 입상감의 악화 가 억제된다.
또한, 20 ㎛ 이하의 막 두께를 갖는 광도전 부재와 함께 이런 블루 레이저 광학 시스템을 이용함으로써, 보다 높은 선명도의 잠상 프로파일을 형성할 수 있다. 이때, 높은 경도의 보호층을 갖는 표면층을 코팅함으로써, 보다 작은 막 두께로 인해 야기되는 내구성의 저하를 방지하는 것은 보다 바람직하다.
또한, 현상 방법으로서, 자기력에 의해 자기적 토너를 이송하고, 토너를 현상 닙에서 비접촉으로 화상 담지 부재 상으로 비산하도록 하여 현상하는 자기적 일성분 비접촉 현상 방법과, 자기적 토너가 현상 닙에서 화상 담지 부재와 접촉하도록 하여 현상 처리를 수행하는 자기적 접촉 현상 방법과, 블레이드에 의해 비자기적 토너를 조절 및 대전하고, 현상 슬리브 상에 토너를 이송하며, 토너가 현상 닙에서 비접촉으로 비산하도록 하여 현상하는 비자기적 일성분 비접촉 현상 방법과, 비자기적 토너가 화상 담지 부재와 접촉하도록 하여 현상 처리를 수행하는 비자기적 일성분 접촉 현상 방법과, 자기적 분말재인 캐리어와 비자기적 토너를 혼합하고, 현상 슬리브에 의해 현상 닙에 혼합물을 이송하여 현상 처리를 수행하는 2성분 현상 방법 등의 다양한 현상 방법 중의 하나를 이용할 수 있다.
전사 방법으로서, 전기적인 힘 또는 기계적인 힘을 이용하는 전사 방법이 이용될 수 있다. 전기적인 힘의 이용에 의한 전사 수행 방법으로서, 코로나 와이에 의해 토너의 대전 극성에 반대되는 극성의 DC 바이어스를 가하여 전사를 수행하는 코로나 전사 방법, 또는 화상 담지 부재와 접촉하는 롤러를 도입하고, 토너의 극성과 반대되는 극성의 바이어스를 가하는 롤러 전사 방법을 들 수 있다.
이제, 본 발명에서의 토너의 모드를 설명한다.
담색 토너 및 농색 토너에 사용 가능한 시안 착색제로서, 구리 쌀로시아닌(phthalocyanine) 복합물 또는 그 파생물, 앤쓰러퀴논(anthraquinone) 복합물, 기재 염료 레이크 복합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 또는 66이 특히 사용하기에 적합할 수 있다. 이들 착색제와 후에 서술될 옐로우 착색제, 마젠타 착색제 등은 함께 혼합되어 바람직한 적합한 값 a*, b* 및 L*을 갖는 시안 토너를 제공할 수 있다. 이틀 착색제들은 단독으로 또는 함께, 또는 고체 용액의 상태로 사용될 수 있다. 이제, 시안, 마젠타 및 옐로우 토너의 착색제를 설명한다.
블랙 착색제로서, 카본 블랙, 마젠타 재료 또는 아래에 나타낸 옐로우/마젠타/시안 착색제의 사용에 의해 블랙으로 계조된 착색제를 들 수 있다.
옐로우 착색제로서, 응축 질소(azo) 복합물, 이소인돌리논(isoindolinon) 복합물, 앤쓰러퀴논 복합물, 질소 금속 합성물, 메틴 복합물 및 알리라미드(allylamide) 복합물로 대표되는 복합물들을 들 수 있다. 구체적으로는, C.I. 안료 옐로우 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 168, 174, 176, 180, 181 또는 191이 사용에 적합하다.
마젠타 착색제로서, 응축 질소 복합물, 디케토피롤로-피롤(diketopyrrolo-pyrrole) 복합물, 앤쓰러퀴논, 앤쓰러퀴논 복합물, 기재 염료 레이크 복합물, 나프톨(naphtole) 복합물, 벤지미다졸론(benzimidazolon) 복합물, 씨오인디 고(thioindigo) 복합물 또는 페릴렌(perylene) 복합물을 들 수 있다. 구체적으로는, C.I. 안료 레드 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221 또는 254가 특히 바람직하다.
시안 착색제로서, 구리 쌀로시아닌 복합물 또는 그 파생물, 앤크러퀴논 복합물, 기재 염료 레이크 복합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 또는 66이 특히 사용하기에 적합하다.
자기적 재료로서, 철, 코발트, 니켈, 구리, 마그네슘, 망간, 알루미늄 또는 실리콘 등의 원소를 함유하는 금속 산화물이 있다. 무엇보다도, 3철 4산화물 또는 r-철 산화물 등의 주요 성분 철 산화물을 갖는 재료가 바람직하다. 토너의 대전 능력의 제어 관점에서, 실리콘 원소 또는 알루미늄 원소 등의 금속 원소가 함유될 수 있다. 이들 자기적 입자들에 대해서, 질소 흡착법에 의한 BET 비율 표면 영역은 2 내지 30 m2/g이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 28 m2/g이며, 5 내지 7의 모어 강도를 갖는 자기적 재료가 바람직하다.
이제, 본 발명에 있어서의 현상 장치의 모드를 설명한다.
도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서의 현상 장치에는 2 이상의 스테이션을 갖고 서로 농도 레벨이 다른 2종류 이상의 현상 장치가 제공되고, 다양한 조합이 허용된다. 토너 종류의 조합으로서의 통상의 조합은 이하의 기호의 사용에 의해 나타내어진다.
1. 시안, 담색 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙(총 5 컬러)
2. 시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우, 블랙(총 6 컬러)
3. 시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우, 농색 옐로우, 블랙(총 7 컬러)
4. 시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우, 농색 옐로우, 블랙, 담색 블랙(총 8 컬러)
5. 담색 블루, 시안, 담색 레드, 마젠타, 담색 그린, 농색 옐로우, 블랙(총 7 컬러)
6. 담색 시안, 블루, 담색 마젠타, 레드, 옐로우, 그린, 블랙(총 7 컬러)
7. 블랙, 담색 블랙(총 2 컬러) 등.
상기한 바와 같이, 다양한 조합을 생각할 수 있고, 이것들에 더하여 임의의 조합들이 이용될 수 있다. 또한, 토너 종류로서, 그린, 레드, 블루, 오랜지 및 화이트 토너 등의 특정 컬러 토너, 및 광택의 감을 향상시키기 위해 착색제를 함유하지 않은 무색 토너로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
이제, 상기한 화상 형성 장치의 화상 형성 작동을 설명한다.
본 실시예에 사용된 화상 형성 수단에 대해, 입력이 RGB로 수행되고 출력이 6 컬러, 즉 시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙으로 수행될 때, SRGB 등의 입력 데이터는 각 컬러로 용해되어 장치에 사용된다.
이 컬러 용해가 수행될 때, 도12에 도시된 바와 같이 화상 처리 장치가 직접 맵핑을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 화상 데이터는 γ 보정, 하프톤 처리 및 PWM을 출력하게 하고, 이후에 상기한 화상 노광 장치(17)에 입력된다. 화상 노광 장치(17)는 입력된 화상 데이터에 순응하는 노광을 수행하여 정전 잠상을 형성한다.
또한, 이때 화상 변환 처리는 데이터 전송을 담당하는 호스트 컴퓨터 및 함께 연결된 전자 사진 장치에 의해 수행되지만, 각 화상 변환 처리에 대해서, 정자 사진 장치의 제어기 및 호스트 컴퓨터의 정보 처리 능력에 따라서 속도와 비용 모두에 있어서 가장 효율적인 기술이 채용된다.
명암의 편집 데이터로의 변환에 대해서, 토너의 농도 레벨에 따라 다양한 조합들이 이루어질 수 있고, 도2는 기본적인 선형 계조이다. 도시된 바와 같이, 담색 토너는 높은 명 부분에서 더 일찍 상승하고, 농색 토너는 하프톤 주변으로부터 진입하기 시작하며, 담색 토너의 사용은 잠시 동안 명암의 조합에 의해 토너가 재현되는 동안 고 밀도부에 제한된다. 이때 명암의 조합은 입상감, 계조 및 컬러 색역 등의 화질과 토너 소비량 사이의 관계에 의해 결정된다. 또한, 선형 토너가 도2에 간단하게 도시되었지만, 실제로 도11에 도시된 바와 같이, 농색 및 담색 토너 각각의 농도의 진입의 시작에서 완만한 곡선이 묘사되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 농도 레벨이 다른 2종류 이상의 토너가 2 세트, 즉 시안의 시안 오리진(origin) 및 담색 시안과, 마젠타의 마젠타 오리진 및 담색 마젠타에 대해서 동일한 착색제의 성분의 차이에 따라 준비되고, 시스템은 6 컬러, 즉 시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙으로 구성된다.
담색 및 농색 시안과, 마젠타 토너는 이하의 미가공 재료들의 사용으로 준비된다.
시안: 폴리에스테르 수지(100 중량부)/쌀로시아닌 안료(3 중량부),
담색 시안: 폴리에스테르 수지(100 중량부),
담색 시안: 폴리에스테르 수지(100 중량부)/쌀로시아닌 안료(0.6 중량부),
마젠타: 폴리에스테르 수지(100 중량부)/퀴나크리돈 안료(3 중량부),
담색 마젠타: 폴리에스테르 수지(10 중량부)/퀴나크리돈 안료(0.6 중량부).
상기한 미가공 재료들은 헨셜(Henschel) 믹서에 의해 서로 미리 혼합되고, 2축 돌출형 반죽기에 의해 용해 및 반죽되며, 냉각된 후, 해머밀의 사용에 의해 1-1 mm 정도로 거칠게 분쇄된다. 그런 다음, 그것들은 공기 제트형 분쇄기(pulverizer)에 의해 미세하게 분쇄된다. 획득된 미세하게 분쇄된 재료들은 분류되고, 거기에 실리카가 외부에서 첨가됨으로써, 5.6 ㎛의 무게 평균 입경을 갖는 시안, 담색 시안, 마젠타 및 담색 마젠타를 얻는다.
도3은 CIELAB의 a*-b*평면도에 의해 전자 사진 처리를 거쳐 용지 상에 실제로 출력될 때의 컬러 특성을 도시한 것이다.
도17은 CIE-LAB의 LAB 공간도를 도시한 것이고, 도18은 CIE=LAB의 LAB 공간의 ab면의 투영도를 도시한 것이다.
이후에, CIE-LAB 공간은 도17 및 도18을 참조하여 설명된다.
CIE-LAB에 의해 표현된 컬러 공간은 또한 균일한 컬러 공간이라 불리고, 인간의 시각적 효과(visual impression)와 일치하는 특성으로 제공된다. 예를 들면, 도18에 도시된 투영도에서는, 서로 색상의 각도가 다른 각 컬러들은 사람에 의한 각도의 차이에 순응되게 다른 컬러로서 인지된다. 도17의 수직축 명도(L*)에 대해서, 서로 명도값이 다른 각 컬러들은 사람에 의해 명도값의 차이에 순응하여 다른 농도로서 인지된다. 이런 CIE-LAB 공간의 특성으로부터, 공간 내의 거리 "√(L2 + a2 + b2)"은 컬러 차이 △E로서 정의되고, 사람에게 인지된 컬러들 사이의 차이의 양으로서 컬러의 평가 등에 이용된다.
참고로, 본 발명에 이용된 CIE-LAB 공간 내의 각 컬러의 계조 특성은 도17 및 도18에 개략적으로 도시되어 있다.
이들 도면들에 있어서, L*의 최대값이 가장 명도가 좋은 계조인 상태가 도시되어 있고, 농도가 더 짙어질 때, L*은 낮아지고 사람에게 어둡게 느껴지고, 동시에 채도 "√(a2 + b2)"은 더 커지고, 컬러 테이스트(taste)가 강하게 느껴지는 최대 농도에 도달하고, 또한 각 컬러명은 라벨링된다.
도4는 용지 상에 계조 특성들이 출력될 때의 토너의 계조 특성들을 도시한 것이다.
도7은 담색 및 농색 토너가 농도로서 종축을 갖는 도2의 계조 설정에 의해 획득됨과 함께 혼합되는 계조 특성들을 도시한 것이다.
본 실시예에서 사용된 "명도값 및 농도값"은 X-Rite사에 의해 제조된 분광 밀도계 모델 528의 사용에 의해 측정된다.
본 발명에서는, 상기한 CIE-LAB 공간을 기초로 하여 복수의 컬러의 화면 패턴으로 제조된 무아레 성분은 사람에게 "다른 컬러(different color)"로서 인지되는 "컬러 차이(color difference)"가 작도록 설정됨으로써, 실제 화상에서의 문제점은 최소화된다.
사람에게 인지된 무아레 패턴은, 복수의 컬러의 화면 패턴이 서로 겹치는 위치와 그것들이 서로 겹치지 않는 위치 사이에서 사람에게 인지되는 컬러 차이에 의해 발생된다. 이 특성의 관점에서, 그 사이의 작은 컬러 차이를 갖는 컬러의 조합이 상대적으로 화면 각도 근방에 설정됨으로써, 다른 컬러들의 조합 각도를 충분히 넓힐 수 있게 된다.
또한, 복수의 각도들을 갖는 화면 패턴에 의해 화상을 형성하기 위한 이유로서, 오기재(misregistration) 등이 발생하고, 전자 사진 장치에서 화상 반송 방향으로의 위치 어긋남이 일반적으로 큰 경우에도 컬러의 중첩 시의 차이로 인한 농도의 불균일이 발생하지 않게 되어 있고, 화상 반송 방향으로의 위치 어긋남에 대해 충분한 공차를 갖는 화면 설계가 필요하다. 일반적으로, 화상 반송 방향에 직교하는 화면 패턴과 비교하여, 화상 반송 방향에 근접하는 각도를 갖는 화면 패턴은 위치 변동에 대한 공차가 더 높은 것으로 공지되어 있고, 본 발명은 또한 이런 화면 패턴의 각도를 최적화하는 것을 특징으로 한다.
출력 시의 전자 사진 장치의 구성으로서, 도5에 도시된 6열 시스템, 도6에 도시된 바와 같은 하나의 광도전 부재에 대한 6 현상 장치가 제공된 시스템, 및 담색 토너만 선택 사양으로 추가된 시스템 등의 다양한 형태로 이용될 수 있다. 여 기서, 6 컬러 시스템이 도시되었지만, 물론 복수의 토너 종류를 이용한 다른 시스템들도 또한 사용될 수 있다.
<제1 실시예>
본 실시예에서는, "시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙(총 6 컬러)"의 구성인 것이 사용되었고, 화상 출력은 각 컬러들에 대해 6종류의 다른 화면 패턴에 의해 수행되었다.
출력의 해상도는 600 dpi였고, 도13에 도시된 바와 같이, 화면 각도는 옐로우: 63°, 시안: 135°, 담색 시안: 112°, 블랙: 90°, 마젠타: 45° 및 담색 마젠타: 22°로 설정되었다.
상기한 바와 같이, 다른 화면 패턴이 각 컬러들에 대해 사용되었고, 동일한 색상이고 상대적으로 작은 컬러 차이의 조합이 서로 인접하도록 화면 각도가 배치된다. 그 때문에, 무아레 패턴이 보여지기 어렵게 되고, 다른 컬러의 조합 각도를 충분히 넓힐 수 있게 되며, 각 컬러의 인쇄 위치의 어긋남으로 인한 농도의 변동에 강한 양호한 화상 출력이 실현된다.
<제2 실시예>
본 실시예에서는, "시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙(총 6 컬러)"의 구성인 것이 사용되었고, 화상 출력은 각 컬러들에 대해 6종류의 다른 화면 패턴에 의해 수행되었다.
출력의 해상도는 600 dpi였고, 도14에 도시된 바와 같이, 화면 각도는 옐로우: 18°, 시안: 135°, 담색 시안: 112°, 블랙: 90°, 마젠타: 45° 및 담색 마 젠타: 68°로 설정되었다.
상기한 바와 같이, 공제하는 컬러 혼합의 기본 색상인 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙은 종래 기술에 의해서와 같이 균일하게 배치되어, 적합한 로제타 패턴을 형성하고, 동일한 색상의 2종류의 담색 및 농색 토너 출력에 이용되는 화면 패턴이 비교적 근접한 각도에서 서로 인접하게 되도록 화면 각도가 배치될 때, 화면 각도는 화상 반송 방향에 근접한 각도로 배치된다. 그 때문에, 전자 사진 화상 기록 장치에서 발생하기 쉬운 화상 반송 방향으로의 각 컬러들 사이의 위치 어긋남으로 인한 농도의 변동을 최소화할 수 있게 되어, 양호한 화상 출력이 실현된다.
<제3 실시예>
본 실시예에서는, "시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙(총 6 컬러)"의 구성인 것이 사용되었고, 화상 출력은 각 컬러들에 대해 6종류의 다른 화면 패턴에 의해 수행되었다.
출력의 해상도는 1200 dpi였고, 도15에 도시된 바와 같이, 화면 각도는 옐로우: 30°, 시안: 76°, 담색 시안: 63°, 블랙: 45°, 마젠타: 14° 및 담색 마젠타: 0°로 설정되었다.
상기한 바와 같이, 각 컬러들에 대해 다른 화면 패턴이 이용되고, 동일한 색상이고 비교적 작은 컬러 차이의 조합이 서로 인접하게 되는 각도로 화면 각도가 배치된다. 그 때문에, 무아레 패턴이 보여지기 어렵게 되고, 다른 컬러의 조합 각도를 충분히 넓힐 수 있게 되며, 각 컬러의 인쇄 위치의 어긋남으로 인한 농도의 변동에 대해서도 강한 양호한 화상 출력이 실현될 수 있다.
<제4 실시예>
제4 실시예에서는, "시안, 담색 시안, 마젠타, 담색 마젠타, 옐로우 및 블랙(총 6 컬러)"의 구성인 것이 사용되었고, 화상 출력은 각 컬러들에 대해 6종류의 다른 화면 패턴에 의해 수행되었다.
출력의 해상도는 1200 dpi였고, 도16에 도시된 바와 같이, 화면 각도는 옐로우: 30°, 시안: 68°, 담색 시안: 79°, 블랙: 45°, 마젠타: 112° 및 담색 마젠타: 101°로 설정되었다.
상기한 바와 같이, 각 컬러들에 대해 다른 화면 패턴이 이용되고, 동일한 색상이고 비교적 작은 컬러 차이의 조합이 서로 인접한 각도로 배치되며, 또한 다른 컬러들에 대해 비교적 근접한 각도에서 그 명도 성분의 변화가 작은 옐로우와 서로 인접하게 화면 각도가 배치된다. 그 때문에, 무아레 패턴이 보여지기 어렵게 되고, 다른 컬러의 조합 각도를 충분히 넓힐 수 있게 되며, 각 컬러의 인쇄 위치의 어긋남으로 인한 농도의 변경에도 강한 양호한 화상 출력이 실현된다.
전술한 실시예들에서, 전자 사진 화상 기록 장치를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 거기에 제한되지 않고, 또한 토너 대신에 착색제로서 잉크를 사용하는 잉크 제트 프린터를 포함하는 다양한 화상 기록 장치에 적용 가능하다.
본 발명이 그 일부 바람직한 실시예들에 대해서 상술되었지만, 본 발명은 이들 실시예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항들의 범주 내에서 다양한 변경 및 적용이 가능함은 명백하다.
본 출원은 2004년 9월 7일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-259755호의 우선 권을 주장하고, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조에 의해 합체된다.

Claims (8)

  1. 광도전성을 갖는 화상 담지 부재와,
    상기 화상 담지 부재를 대전하도록 구성된 대전 유닛과,
    대전 후에 화상 담지 부재의 표면을 노광하도록 구성됨으로써 정전 잠상을 형성하는 노광 유닛과,
    상기 정전 잠상에 복수의 종류의 토너 중 하나를 부착하도록 구성됨으로써 토너상을 형성하는 현상 유닛과,
    상기 현상 유닛에 의해 획득된 복수의 종류의 토너상을 중첩하고 전사하도록 구성된 전사 유닛과,
    상기 노광 유닛으로 보내어질 화상 데이터를 계조 처리하도록 구성된 처리 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 종류의 토너들은 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 토너들을 포함하고, 상기 처리 유닛은 각 토너에 대해 다른 화면 각도를 갖는 화면 패턴의 사용에 의해 계조 처리되는 전자 사진 화상 기록 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 화면 각도들 중 인접한 것들은 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 토너들에 적용되는 전자 사진 화상 기록 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 토너들은 2종류의 토너들의 2 이상의 세트이고, 상기 복수의 화면 각도들 중 인접한 것들은 상기 2종류의 토너들의 2 이상의 세트 중 농도가 낮은 적어도 한 쌍의 토너에 적용되는 전자 사진 화상 기록 장치.
  4. 제1항에 있어서, 2종류의 담색 토너 및 농색 토너는 적어도 시안 및 마젠타용으로 사용되고, 담색 토너 및 농색 토너의 화면 패턴의 화면 각도는 축을 따라 화상 반송 방향에 선대칭으로 배치되는 전자 사진 화상 기록 장치.
  5. 복수의 종류의 착색제의 사용에 의해 컬러 화상을 형성하는 화상 형성 장치용 화상 처리 장치이며,
    상기 화상 형성 장치로 보내어질 하프톤 처리 화상 데이터를 실행하도록 구성된 처리 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 종류의 착색제들은 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 착색제이고, 상기 처리 유닛은 각 착색제에 대해 다른 화면 각도를 갖는 화면 패턴의 사용에 의해 계조 처리되는 화상 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 화면 각도들 중 인접한 것들은 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 착색제들에 적용되는 화상 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서, 색상이 동일하고 농도가 서로 다른 2종류의 착색제들은 2종 류의 착색제들의 2 이상의 세트이고, 상기 복수의 화면 각도들 중 인접한 것들은 농도가 낮은 적어도 한 쌍의 착색제에 적용되는 화상 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서, 2종류의 담색 착색제 및 농색 착색제는 적어도 시안 및 마젠타용으로 사용되고, 담색 착색제 및 농색 착색제의 화면 패턴의 화면 각도는 축으로서 화상 반송 방향에 선대칭으로 배치되는 화상 처리 장치.
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