KR100449724B1 - 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체로부터 칼라 화상이 전사되는 중간 전사 벨트의 화상 전사면에 대면되게 설치되어 중간 전사 벨트에 의한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 화상 감지 센서와, 화상 감지 센서의 검출 신호를 이용하여 중간 전사 벨트에 대한 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템이 개시되어 있다.

개시된 칼라 레지스트레이션 시스템에 의하면, 중간 전사 벨트의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남량을 검출하고, 이를 이용하여 칼라별, 구간별로 칼라 레지스트레이션 어긋남을 보정하므로, 중간 전사 벨트의 두께가 불균일하거나 중간 전사 벨트가 스팬별 인장력 차이에 의해 변형되는 경우에도, 칼라 레지스트레이션 어긋남을 현저히 줄일 수 있다.

Description

화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템 및 방법{System and method of color registration for image forming apparatus}

본 발명은 칼라 토너 화상이 감광매체로부터 중간 전사 벨트로 전사될 때, 칼라 별로 토너 화상이 정확한 위치에 레지스터(register)되도록 하기 위한 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 칼라 인쇄기의 일 예를 개략적으로 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 칼라 인쇄기는, C, M, Y 및 K 화상 형성용 레이저 주사유니트(LSU)로부터 각각 주사된 광에 의해 감광되어 C(cyan), M(magenta), Y(yellow), K(black) 화상을 현상하는 C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)을 구비한다. 상기 C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)에 순차적으로 현상된 C, M, Y 및 K 토너 화상(3a)(5a)(7a)(9a)은 정전기력(electrostatic force)에 의해 중간 전사 벨트(1)로 전사된다. 이때, 감광 드럼(3)(5)(7)(9)에 현상된 C, M, Y 및 K 토너 화상(3a)(5a)(7a)(9a)의 중간 전사 벨트(1)로의 전사는 각 감광 드럼(3)(5)(7)(9)과 중간 전사 벨트(1)가 근접되는 닢(Nip) 영역(11)에서 이루어진다.

상기 중간 전사 벨트(1)에 전사된 C, M, Y 및 K 토너 화상(3a)(5a)(7a)(9a)은 중간 전사 벨트 구동 롤러(13)와 이에 대응하는 롤러(14) 사이로 통과하는 용지(15)에 전사되고, 이에 따라 용지(15) 상에 출력 화상이 얻어진다.

상기와 같은 칼라 인쇄기에서의 통상적인 칼라 레지스트레이션 방법을 설명하면 다음과 같다.

칼라 레지스트레이션은 C, M, Y 및 K 토너 화상(3a)(5a)(7a)(9a)의 시작 위치가 정확하게 일치하도록 제어하는 것을 말하는데, 이러한 칼라 레지스트레이션을 위해서는, 각 감광 드럼(3)(5)(7)(9)에 정전 잠상을 형성하기 위한 레이저광의 노광 딜레이 시간(delay time)을 정확하게 일치시켜야 한다.

통상적으로는, 레이저광의 노광 딜레이 시간을 정확히 일치시키기 위해, 각각의 감광 드럼(3)(5)(7)(9)을 동일 속도로 구동하면서, 각 칼라 토너 화상 간 닢 피치(L1,L2,L3)가 동일 간격이 되도록 C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9), 그 백업 롤러(3')(5')(7')(9') 및 중간 전사 벨트(1)를 설치한다.

C 및 M 감광 드럼(3)(5), M 및 Y 감광 드럼(5)(7), Y 및 K 감광 드럼(7)(9) 사이의 간격 즉, 닢 간의 간격을 L1, L2, L3라 할 때, 칼라 레지스트레이션을 위한, C 화상 형성용 레이저 광 노광 후에 M 화상 형성용 레이저광의 노광 딜레이 시간은 L1/프로세스 속도, M 화상 형성용 레이저 광 노광 후에 Y 화상 형성용 레이저광의 노광 딜레이 시간은 L2/프로세스 속도, Y 화상 형성용 레이저 광 노광 후에 K 화상 형성용 레이저광의 노광 딜레이 시간은 L3/프로세스 속도와 같이 나타낼 수 있다.

칼라 인쇄기에 있어서, 각 칼라 간 화상 레지스트레이션을 얼마나 정확히 일치시키는가 하는 것은 칼라 화상의 품질을 좌우하는 가장 중요한 척도이다. 칼라 레지스트레이션를 위해 통상적으로, C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)과 중간 전사 벨트(1)의 구동원 간의 프로세스 속도를 일치화하여 C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)과 중간 전사 벨트(1)의 선속도를 동일하게 한다. 이를 위하여, C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)의 직경을 동일하게 하고, 각각의 감광 드럼(3)(5)(7)(9)의 런-아웃 변화가 최소화되도록 한다. 그러나, C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)의 직경을 동일하게 하는 것은 설계적으로는 가능하지만 실질적으로는 제작 오차가 존재하기 때문에, C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)의 직경의 오차가 고려될 필요가 있다.

또한, 각각의 구동원 속도를 실제적인 한계에서 정확히 일치시킨다 하더라도 일반적으로, 기구적인 조립 및 포지셔닝(positioning) 위치를 보정하기 위하여 옵셋 튜닝(offset tuning) 과정이 필요하다.

옵셋 튜닝 과정이 필요한 이유는 첫째, 닢간의 피치 변화 즉, L1, L2, L3이 동일하게 유지되지 않으며, 둘째, 각각의 감광 드럼(3)(5)(7)(9)에 대하여 동일한위치에서 레이저 광 스트라이킹(striking)을 정확히 일치시키기가 불가능하여, 레이저광 스트라이킹(striking) 포지셔닝 편차가 생기기 때문이다.

이와 같은 이유로 인해, 실질적으로는 상기한 노광 딜레이 시간이, L1/프로세스 속도, L2/프로세스 속도, L3/프로세스 속도가 되는 식이 성립하지 않는다. 따라서, 상기한 첫째와 둘째의 편차를 보정하기 위하여 시험 프린트(test print) 후 또는 검사 지그(Jig) 상에서 측정에 의존하여 딜레이 시간을 셋 업해야 한다.

이와 같이, 칼라 레지스트레이션을 위해 설계 요소의 변화를 최소화하고, 옵셋 튜닝 절차를 마치면, 기본적으로 기구 구성상의 미스-매칭(mis-matching) 요소에 대한 보정 및 주기적인 회전 성분에 대한 일치화를 완성하게 된다.

상기와 같이, 이론적으로 각 구동원의 속도를 일치시키고 기구적인 어긋남은 시험 인쇄 등을 통하여 칼라 레지스트레이션을 보정하는 방법을 사용한다.

이러한 칼라 레지스트레이션 기술은 중간 전사 벨트의 두께가 얇고 균일한 경우, 중간 전사 벨트에 작용하는 장력에 의한 중간 전사 벨트의 변형량이 일정한 경우 또는 변형량의 변동률이 극히 미미한 경우에 한정된다.

중간 전사 벨트에 정전 중첩된 화상을 용지로 최종 전사시키는 경우에, 용지와의 컨포머빌러티(conformability)를 증가시키기 위해, 중간 전사 벨트는 유연하게(flexible) 제작할 필요가 있으며, 이를 위하여, 그 중간 전자 벨트의 두께 또한 일정량 이상이 될 필요가 있다.

중간 전사 벨트(1)의 두께가 전체 벨트 길이에 있어서 일정치 않다면, 이러한 두께 불균일은 화상 전사면(1a)에서의 순간적인 선속도 변동을 유발하게 되고,이는 각 칼라간 레지스트레이션 어긋남의 원인이 된다.

중간 전사 벨트(1)의 두께 불균일에 의한 중간 전사 벨트(1)의 화상 전사면(1a)에서의 순간 선속도 변동은 다음과 같다.

중간 전사 벨트(1)가 그 구동 롤러(13)에 의해 피동되는 경우, 상기 구동 롤러(13)의 외경의 선속도가 항상 일정하다면, 중간 전사 벨트(1)의 내층은 변형량이 균일하여 그 내측면(1b)은 동일한 속도로 회전한다. 이는 중간 전사 벨트(1)의 내층이 일반적으로 수지 계열로 형성되므로, 변형량이 극히 적기 때문이다.

중간 전사 벨트(1)는 단일 몸체이기 때문에, 일정 시간에 중간 전사 벨트(1)의 내측면(1b)과 그 외측면인 화상 전사면(1a)은 동일 거리를 주행한다. 따라서, 중간 전사 벨트(1)의 내층과 외층의 변형량이 거의 비슷한 경우에는 화상 전사면(1a)과 내측면(1b)의 선속도가 일치하지만, 그 내층과 외층의 변형량이 동일하지 않은 경우에는, 화상 전사면(1a)과 내측면(1b)의 선속도에 많은 차이가 발생한다.

또한, 중간 전사 벨트(1)의 두께가 일정하지 않은 경우, 중간 전사 벨트(1)의 두께가 두꺼운 부분과 얇은 부분의 선속도가 일치하지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 중간 전사 벨트(1)의 두께가 균일하지 않은 경우, 중간 전사 벨트(1')의 두께가 두꺼운 부분의 화상 전사면(1a)에 C 토너 화상(3a)이 전사되는 닢(C 감광 드럼(3)과 중간 전사 벨트(1) 사이에 화상의 전사가 이루어지는 영역)에서의 선속도와 두께가 상대적으로 얇은 부분의 화상 전사면(1a)에 M 토너 화상(5a)이 전사되는 닢(M 감광 드럼(5)과 중간 전사 벨트(1) 사이에 화상의 전사가 이루어지는 영역)에서의 선속도가 일치하지 않는다.

인접한 두 가지 칼라 화상뿐만 아니라 4가지 칼라 화상이 전사되는 닢에서의 선속도가 서로 일치하지 않을 수 있기 때문에, 정확한 칼라 레지스트레이션을 구현하기 어렵다.

따라서, 이상에서 언급한 중간 전사 벨트의 두께 불균일성 및 상대적으로 두께가 두꺼운 중간 전사 벨트의 사용은 얇은 중간 전사 벨트를 사용하는 경우에 비하여 칼라 레지스트레이션 측면에서 불리하다.

한편, 각 스팬(span)별로 중간 전사 벨트(1)의 장력(tension)이 불균일하면, 이에 의해서도 화상 전사면(1a)의 선속도에 편차가 발생한다. 도 3a 및 도 3b는 각각 초기 시간(t=0), 시간이 T만큼 경과한 후(t=T)의 스팬별 중간 전사 벨트(1)의 장력 크기를 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, t=0일 때, C 칼라 화상(3a)의 전사가 이루어지는 닢에서 T1의 인장력을 받던 극소의 중간 전사벨트 단면은 t=T에서는 이보다 큰 T2의 큰 인장력을 받게 되며, 이러한 인장력의 차이로 인하여 중간 전사 벨트(1) 외측의 변형량에 차이가 발생하게 된다. 도 3a 및 도 3b에서 T2, T3, T4는 각각 M 칼라 화상(5a), Y 칼라 화상(7a), K 칼라 화상(9a)의 전사 이어루지는 닢 부분에서의 중간 전사 벨트가 받은 인장력을 나타낸다.

도 3a 및 도 3b는 중간 전사 벨트(1)의 두께가 균일하다 해도, 스팬별 인장력 차이에 의해 중간 전사 벨트(1)의 두께가 변화될 수 있음을 보여준다.

이러한 스팬별 인장력 차이에 의한 중간 전사 벨트(1)의 변형은 화상전사면(1a)에서의 선속도에 편차를 발생시키므로, 칼라 레지스트레이션을 왜곡시킨다. 이러한 스팬별 인장력 차이에 의한 칼라 레지스트레이션 왜곡은 균일한 두께를 가지며, 특히 상대적으로 두께가 두꺼운 중간 전사벨트를 사용할 때 나타난다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 중간 전사 벨트의 두께 편차에 따른 칼라 화상간 레지스트레이션 어긋남을 개선할 수 있도록 된 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칼라 인쇄기의 구조를 개략적으로 보인 도면,

도 2는 중간 전사 벨트의 두께 불균일에 따른 레지스트레이션 어긋남을 설명하기 위한 도면,

도 3a 및 도 3b는 중간 전사 벨트의 스팬별 인장력 차이에 따른 레지스트레이션 어긋남을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 구비한 칼라 인쇄기를 개략적으로 보인 도면,

도 5는 기준 칼라에 대해 나머지 칼라가 소정의 DC 옵셋을 갖도록 시험 패턴을 형성할 때, 이 시험 패턴에 대해 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템의 화상 감지 센서로 칼라 레지스트레이션 어긋남량을 측정한 결과를 보인 그래프,

도 6은 도 5의 그래프에서 나머지 칼라에 대한 레지스트레이션 어긋남량에 포함된 DC 옵셋량을 제거한 결과를 보인 그래프,

도 7은 기준 칼라 레이저광 스트라이킹을 기준으로 나타낸 나머지 일부 칼라 DC 옵셋량과 중간 전사 벨트의 두께 편차에 기인한 구간별, 칼라별 미세 페이지 옵셋량을 설명하기 위한 도면,

도 8은 도 7에 도시된 두가지 칼라에 대한 순수한 레지스트레이션 어긋남량 및 이로부터 구해진 일 칼라를 기준으로 한 나머지 칼라의 각 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정량(실선)을 보인 그래프,

도 9는 도 8에서와 같이 구해진 각 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정량으로 각 구간별로 레지스트레이션 어긋남을 보정한 후의 칼라 레지스트레이션 어긋남을 보인 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...중간 전사 벨트 1a...화상 전사면

11...마킹 13...마킹 감지 센서

20...화상 감지 센서 30...연산부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템은, 칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체로부터 칼라 화상이 전사되는 중간 전사 벨트의 화상 전사면에 대면되게 설치되어, 상기 중간 전사 벨트에 의한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 화상 감지 센서와; 상기 화상 감지 센서의 검출 신호를 이용하여 상기 중간 전사 벨트에 대한 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 화상 감지 센서는 고체 촬상소자 및 포토 센서 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 화상 검지 센서는, 상기 중간 전사 벨트의 1회전 동안 2개소 이상에서 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 것이 바람직하다.

인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위 사이의 구간에서의 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량은, 상기 인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위에서 검출된 칼라 레지스트레이션 어긋남량의 평균값으로 정해지는 것이 바람직하다.

상기 중간 전사 벨트상의 기준 위치를 인식할 수 있도록 상기 중간 전사 벨트에 형성된 마킹과; 상기 마킹을 센싱하여 상기 중간 전사 벨트의 1회전 주기를 측정하는 마킹 감지 센서;를 더 구비할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 방법은, 칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체로부터 칼라 화상이 전사되는 중간 전사 벨트의 화상 전사면에 대면되게 설치된 화상 감지 센서로 상기 중간 전사 벨트의 1회전 동안 2개소 이상에서 레지스트레이션 어긋남량을 측정하는 단계와; 측정된 레지스트레이션 어긋남량에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하는 단계와; 레지스트레이션 어긋남을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중간 전사 벨트 상에 시험 패턴을 형성하는 단계;를 더 구비하여, 상기 시험 패턴에 대하여 상기 화상 감지 센서로 상기 중간 전사 벨트에 의한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하도록 된 것이 바람직하다.

상기 중간 전사 벨트를 주행시키면서, 상기 중간 전사 벨트에 마련된 마킹을 감지하여 상기 중간 전사 벨트의 회전 주기를 측정하는 단계;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 구비한 칼라 인쇄기를 개략적으로 보여준다. 여기서, 칼라 인쇄기의 기본적인 구성 및 동작 원리는 도 1에서와 실질적으로 동일하므로, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 제외한 나머지 구성요소들은 도 1에서와 동일 참조부호로 표시하고, 그 자세한 설명을 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템은, 중간 전사 벨트(1)의 화상 전사면(1a)에 대면되게 설치되어 칼라 레지스트레이션 어긋남량에 대응하는 신호를 검출하는 화상 감지 센서(20)와, 상기 화상 감지 센서(20)의 검출 신호를 이용하여 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정양을 연산하는 연산부(30)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템은, 중간 전사 벨트(1) 상의 일정한 기준 위치를 인식할 수 있도록 상기 중간 전사 벨트(1)에 형성된 마킹(11)과, 상기 마킹(11)을 센싱하여 중간 전사 벨트(1)의 1회전 주기를 측정할 수 있는 마킹 감지 센서(13)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 중간 전사 벨트(1)에는 칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체 예컨대, C, M, Y 및 K 화상 형성용 레이저 주사유니트(LSU)로부터 각각 주사된 광에 의해 감광되어 C(cyan), M(magenta), Y(yellow), K(black) 화상을 현상하는 C, M, Y 및 K 감광 드럼(3)(5)(7)(9)으로부터 칼라 화상이 전사된다.

상기 화상 감지 센서(20)로는 라인 고체 촬상소자(line CCD) 또는 포토 센서(photo sensor)를 구비할 수 있다. 상기 포토 센서는 중간 전사 벨트(1)의 화상 전사면(1a)을 폭 방향으로 가로지르도록 어레이 구조로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 화상 감지 센서(20)는 중간 전사 벨트(1)의 1회전 동안 2개소 이상 즉, n개소(n≥2)에서 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 것이 바람직하다. 화상 감지 센서(20)를 중간 전사 벨트(1)의 1회전 동안 n번 이상(n≥2) 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하도록 작동시키면, 결과적으로 중간 전사 벨트(1)의 1회전 동안 n개소(n≥) 이상에서 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 것이 된다.

본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 이용한 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정은, 상기 중간 전사 벨트(1)에 시험 패턴(test pattern)을 형성하고, 이 시험 패턴에 대해 행하여지는 것이 바람직하다.

상기 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차는 앞서 기술한 바와 같이, 중간 전사 벨트(1)의 두께 불균일 및/또는 스팬별 인장력 차이에 의한 중간 전사 벨트(1)의 변형에 기인한다.

상기 시험 패턴은 각 칼라간 프로세스 방향(중간 전사 벨트(1)의 진행 방향) 레지스트레이션 어긋남을 평가할 수 있도록, 라인 패턴(line pattern)으로 형성된 것이 바람직하다.

이때, 중간 전사 벨트(1)에 제1 내지 제4칼라에 대한 시험 패턴이 형성되며, 상기 제1칼라를 기준 칼라로 사용한다고 할 때, 제2 내지 제4칼라에 대한 시험 패턴은 기준 칼라인 제1칼라 예컨대, C 토너 화상에 대해 소정의 DC 옵셋을 가지도록형성한다. 상기 제1칼라는 시안(cyan:C), 상기 제2 내지 제4칼라는 각각 마젠타(magenta:M), 옐로우(yellow:Y), 블랙(black:K)이 될 수 있다.

기준 칼라에 대해 나머지 칼라가 소정의 DC 옵셋을 갖도록 시험 패턴을 형성하는 이유는 다음과 같다.

실제 칼라 인쇄시에는, 칼라 토너 화상이 정확히 서로 중첩되도록 칼라 레지스트레이션을 맞춰야 하는데, 이러한 칼라 레지스트레이션을 맞춰주기 위해서는, 중간 전사 벨트(1) 상의 프로세스 방향을 따른 두께 편차에 기인한 레지스트레이션 보정량을 칼라별, 구간별로 결정해야만 한다.

화상 감지 센서(20)로 중간 전사 벨트(1)의 1회전동안 등간격으로 n개소(n≥2)에서 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 동작이 이루어지는 경우에는, 중간 전사 벨트(1)를 n개의 구간으로 나눌 수 있으며, 각 구간은 인접한 측정 부위 사이의 간격이 된다.

이러한 보정량 결정을 위해서는 일차적으로 중간 전사 벨트(1)상에서의 프로세스 방향을 따른 두께 편차에 기인한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 정확히 검출해야 한다. 따라서, 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 기인한 칼라별 레지스트레이션 어긋남을 기준 칼라를 기준으로 검출하기 위하여, 제1 내지 제4칼라 사이에 인위적으로 DC 옵셋을 준 시험 패턴을 형성하는 것이다.

상기와 같이 기준 칼라인 제1칼라에 대해 제2 내지 제4칼라가 소정의 DC 옵셋을 갖도록 시험 패턴을 형성하고, 이 시험 패턴에 대해 화상 감지 센서(20)로 칼라 레지스트레이션 어긋남량을 측정한 결과는 도 5에 보여진다.

도 5는 1m 길이의 중간 전사 벨트(1) 1회전동안 10개소에서 기준 칼라에 대한 칼라별 레지스트레이션 어긋남을 측정한 결과(총 2회전동안 20회)를 보인 그래프이다. 도 5를 참조하면, 중간 전사 벨트(1)의 레지스트레이션 어긋남에 대한 1회전 성분은 반복되는 경향을 보인다. 이와 같이, 중간 전사 벨트(1)에서의 두께 편차에 따른 레지스트레이션 어긋남량은 주기성을 나타내므로, 중간 전사 벨트(1)가 계속적으로 회전하는 동안에, 중간 전사 벨트(1) 상의 동일 위치에서는 대략적으로 동일한 량의 레지스트레이션 어긋남이 발생됨을 알 수 있다.

여기서, 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 순수한 칼라 레지스트레이션 어긋남량은 도 5의 그래프에서 상기와 같이 시험 패턴에 포함된 기준 칼라에 대한 칼라별 DC 옵셋량을 소거한 값이 된다. 도 6은 도 5의 그래프에서 제2 내지 제4칼라에 대한 레지스트레이션 어긋남량에 포함된 DC 옵셋량을 제거한 결과를 보여준다.

상기와 같이, 라인 패턴 형태의 시험 패턴을 이용하여, 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하면, 프로세스 방향으로 주행하는 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남을 정확히 측정할 수 있다.

상기 마킹(11)은 중간 전사 벨트(1)의 화상 전사면(1a) 중의 화상이 전사되는 영역 외측에 형성되고, 마킹 감지 센서(13)는 이에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 마킹(11) 및 마킹 감지 센서(13)를 구비하면, 중간 전사 벨트(1)의 1회전 주기를 측정할 수 있으며, 상기 마킹(11)은 시험 패턴간의 DC 옵셋량을 산출하는 기준으로 사용될 수 있다.

상기 연산부(30)는 상기와 같은 시험 패턴에 대한 상기 화상 감지 센서(20)에서의 칼라 레지스트레이션 어긋남 검출 신호를 이용하여 칼라별, 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출한다.

이때, 상기와 같은 시험 패턴을 이용하여 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남을 검출하는 경우에는, 상기 연산부(30)는 상기와 같은 시험 패턴에 대한 상기 화상 감지 센서(20)에서의 칼라 레지스트레이션 어긋남 검출 신호로부터 상기 마킹(11)을 기준으로 칼라별 DC 옵셋량을 산출하고, 이 DC 옵셋량을 제거하여 얻어진 칼라별, 구간별로 미세 페이지 옵셋량을 산출하며, 이 미세 페이지 옵셋량을 이용하여 구간별 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하도록 된 것이 바람직하다.

상기 칼라별 DC 옵셋량은 도 5에서 기준 칼라인 제1칼라 토너 화상(3a)을 형성하는데 사용하는 제1칼라 레이저광 스트라이킹(striking)을 기준으로 산출된다. 이 칼라별 DC 옵셋량은 시험 패턴을 형성할 때 결정되는 값이므로, 이 DC 옵셋량에 대한 정보를 인쇄기 제어부(40)로부터 입력받아 사용할 수도 있다.

도 7은 제1칼라 레이저광 스트라이킹을 기준으로 나타낸 제2 및 제3칼라 DC 옵셋량과 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 기인한 구간 1에서의 제2칼라에 대한 미세 페이지 옵셋량과 구간 2에서의 제3칼라에 대한 미세 페이지 옵셋량을 보여준다.

도 7에서 실선은 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정이 이루어지는 부위를 나타내며, 실선 사이의 간격은 제1칼라 레이저광 스트라이킹 시작 위치로부터 등간격으로 화상 감지 센서(20)로 칼라 레지스트레이션 어긋남 검출이 일어나는 간격이다. 도 7은 칼라별 시험 패턴의 간격(결과적으로 칼라별 DC 옵셋량 크기 간격)과 상기한 구간이 동일한 경우를 보여준다.

상기 미세 페이지 옵셋량은 칼라별 시험 패턴에 인위적으로 가한 DC 옵셋량을 제거하여, 순수하게 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 기인한 칼라 레지스트레이션 어긋남량에만 대응하는 값이다.

본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템에 있어서, 상기 연산부(30)는, 칼라별, 구간별 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 인접한 2개의 측정 부위의 칼라 레지스트레이션 어긋남량의 평균값을 그 구간에서의 어긋남 보정양으로 정한다.

이 경우, 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 동작이 중간 전사 벨트(1) 1회전당 등간격으로 n개소에서 이루어진다면, 1개소 측정부위와 2개소 측정 부위 사이의 구간에서의 칼라별 레지스트레이션 어긋남 보정값은 상기 1개소 측정부위와 2개소 측정부위에서의 미세 페이지 옵셋량(순수한 칼라별 레지스트레이션 어긋남량)의 평균값, ...., n-1개소 측정부위와 n개소 측정 부위 사이의 구간에서의 칼라별 레지스트레이션 어긋남 보정값은 상기 n-1개소 측정부위와 n개소 측정부위에서의 미세 페이지 옵셋량(순수한 칼라별 레지스트레이션 어긋남량)의 평균값으로 설정된다.

한편, 도 4에서 참조번호 40은 연산부(30)에서 산출된 미세 페이지 옵셋량에 따라 미세 페이지 옵셋 튜닝(각 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정)을 하여, 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 레지스트레이션 어긋남이 보정되도록, 상기 미세페이지 옵셋량에 따라 각 칼라 형성용 레이저 주사유니트를 비롯한 칼라 인쇄기 전체 시스템을 제어하는 제어부를 나타낸다.

도 8은 도 7에 도시된 제1 및 제2칼라에 대한 순수한 레지스트레이션 어긋남량 및 이로부터 구해진 제1칼라를 기준으로 한 제2칼라의 각 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정량(실선)을 보인 그래프이다.

도 9는 도 8에서와 같이 구해진 각 구간별 레지스트레이션 어긋남 보정량으로 각 구간별로 레지스트레이션 어긋남을 보정한 후의 칼라 레지스트레이션 어긋남을 보여준다.

도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 중간 전사 벨트(1) 상의 각 구간별로 미세 페이지 옵셋 튜닝을 하면, 튜닝전에 비해 예를 들어, 약 3∼4 도트(dot)의 레지스트레이션 어긋남을 줄일 수 있다.

따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 채용하면, 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남을 크게 개선할 수 있다.

이하에서는, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템을 이용한 중간 전사 벨트(1)에 대한 칼라 레지스트레이션 과정을 설명한다.

먼저, 중간 전사 벨트(1)를 주행시키면서 중간 전사 벨트(1)에 형성된 마킹(11)을 마킹 감지 센서(13)로 감지하여, 중간 전사 벨트(1)의 1회전 주기를 측정한다.

그런 다음, 레이저 주사유니트(LSU) 및 감광 드럼(3)(5)(7)(9)들을 이용하여 시험 패턴을 위한 칼라 토너 화상을 형성하고, 이를 중간 전사 벨트(1)로 전사시켜, 중간 전사 벨트(1) 상에 시험 패턴을 인쇄한다. 이 시험 패턴은 각 칼라 간 프로세스 방향 레지스트레이션 어긋남을 평가할 수 있도록 라인 패턴으로 형성된다.

다음 단계로, 화상 감지 센서(20)를 이용하여, 상기 시험 패턴에 대한 중간 전사 벨트(1)의 구간별 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정한다.

이때, 칼라 레지스트레이션 어긋남은 중간 전사 벨트(1)에서의 두께 편차에 따른 주기성 확인을 위하여, 중간 전사 벨트(1)를 2회전 이상 회전시키면서 측정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기와 같이 측정된 각 칼라별 레지스트레이션 어긋남량에 따른 칼라 레지스트레이션 보정을 위해 칼라별 미세 페이지 옵셋량을 산출한다. 미세 페이지 옵셋량은 첫 번째 칼라 레이저광 예컨대, C 화상 형성용 레이저 광 스트라이킹(striking)을 기준으로 칼라별, 구간별로 산출한다.

이때, 각 구간당 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량은 중간 전사 벨트(1) 1회전시 측정된 n개소(n≥2)) 부위에서의 칼라간 위치 어긋남양에 대해 인접된 2개소 측정 부위의 순순한 레지스트레이션 어긋남량에 대응하는 미세 페이지 옵셋량 평균값으로 정한다.

상기와 같이 구해진 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량에 따라 제어부(40)는 각 칼라별 화상 형성용 레이저광 주사 개시 시점을 제어한다.

상기와 같이 인쇄기를 동작시켜 중간 전사 벨트(1)의 화상 전사면(1a)에 시험 패턴을 형성하고, 이에 대하여 중간 전사 벨트(1)의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정, 보정량 산출 및 산출된 보정량에 따라 칼라 레지스트레이션을 맞춰주는 동작은 중간 전사 벨트(1) 상의 두께 편차 조건이 달라질 때 예를 들어, 새로운 중간 전사 벨트(1)의 장착 때마다 시행되는 것이 바람직하다.

이상에서는 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템이 도 1 및 도 4에 도시된 구성을 갖는 인쇄기에 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 시스템은 중간 전사 벨트를 구비하는 다양한 화상형성장치에 적용될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 중간 전사 벨트의 두께 편차에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남량을 검출하고, 이를 이용하여 칼라별, 구간별로 칼라 레지스트레이션 어긋남을 보정하므로, 중간 전사 벨트의 두께가 불균일하거나 중간 전사 벨트가 스팬별 인장력 차이에 의해 변형되는 경우에도, 칼라 레지스트레이션 어긋남을 현저히 줄일 수 있다.

Claims (9)

1. 칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체로부터 칼라 화상이 전사되는 중간 전사 벨트의 화상 전사면에 대면되게 설치되어, 상기 중간 전사 벨트에 의한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 화상 감지 센서와;

   상기 화상 감지 센서의 검출 신호를 이용하여 상기 중간 전사 벨트에 대한 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하는 연산부와;

   상기 연산부에서 산출된 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량에 따라 각 칼라별 화상형성용 레이저광 주사 개시시점을 제어하는 제어부:를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 화상 감지 센서는 고체 촬상소자 및 포토 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 화상 검지 센서는, 상기 중간 전사 벨트의 1회전 동안 2개소 이상에서 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위 사이의 구간에서의 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량은, 상기 인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위에서 검출된 칼라 레지스트레이션 어긋남량의 평균값으로 정해지는 것을 특징으로 칼라 레지스트레이션 시스템.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트상의 기준 위치를 인식할 수 있도록 상기 중간 전사 벨트에 형성된 마킹과;

   상기 마킹을 센싱하여 상기 중간 전사 벨트의 1회전 주기를 측정하는 마킹 감지 센서;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 시스템.
6. 칼라별 토너 화상을 현상하는 복수의 감광매체로부터 칼라 화상이 전사되는 중간 전사 벨트의 화상 전사면에 대면되게 설치된 화상 감지 센서로 상기 중간 전사 벨트의 1회전 동안 2개소 이상에서 레지스트레이션 어긋남량을 측정하는 단계와;

   측정된 레지스트레이션 어긋남량에 따른 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량을 산출하는 단계와;

   레지스트레이션 어긋남을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 방법.
7. 제6항에 있어서, 인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위 사이의 구간에서의 칼라 레지스트레이션 어긋남 보정량은, 상기 인접한 칼라 레지스트레이션 어긋남 측정 부위에서 검출된 칼라 레지스트레이션 어긋남량의 평균값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트 상에 시험 패턴을 형성하는 단계;를 더 구비하여, 상기 시험 패턴에 대하여 상기 화상 감지 센서로 상기 중간 전사 벨트에 의한 칼라 레지스트레이션 어긋남을 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 방법.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트를 주행시키면서, 상기 중간 전사 벨트에 마련된 마킹을 감지하여 상기 중간 전사 벨트의 회전 주기를 측정하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 칼라 레지스트레이션 방법.