KR100708137B1 - 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치 및 방법 - Google Patents

잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치 및 방법이 개시된다. 화상정렬장치는 화상이 인쇄되는 기록매체에 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들을 검출하는 테스트 마크 검출부; 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스를 생성하는 엔코더 출력펄스 생성부; 상기 엔코더 출력펄스 생성부로부터 제공되는 엔코더 출력펄스를 입력으로 하여 절대위치를 계수하는 절대위치 계수부; 및 상기 제1 및 제2 테스트 마크들이 검출될 때 상기 절대위치 계수부로부터 제공되는 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하고, 상기 제1 및 제2 위치 계수값으로부터 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들간의 실제 거리를 산출하는 실제거리 산출부를 구비한다.

Description

잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치 및 방법{Image alignment apparatus and method in ink-jet image forming system}
도 1은 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 본 발명의 일실시예에 따른 화상정렬장치의 구성을 보여주는 블럭도,
도 2는 도 1에 있어서 엔코더 출력펄스 생성부의 세부적인 구성을 보여주는 블럭도,
도 3은 도 2에 있어서 공간보간부의 일실시예에 따른 세부적인 구성을 보여주는 블럭도,
도 4는 도 2에 있어서 공간보간부의 다른 실시예에 따른 세부적인 구성을 보여주는 블럭도,
도 5는 도 2에 있어서 공간보간부에서 직교신호 생성과정을 설명하는 예시도,
도 6의 (a) 내지 (f)는 화상정렬 오차를 결정하는 과정에 사용되는 테스트 마크 및 관련 신호 파형의 예시도, 및
도 7은 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 본 발명의 일실시예에 따른 화상정렬방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 ... 테스트 마크 검출부 130 ... 엔코더 출력펄스 생성부
150 ... 절대위치 계수부 170 ... 실제 거리 산출부
190 ... 화상정렬오차 결정부 210,300,400 ... 아날로그 엔코더
230,310,410 ... 공간보간부
320,420 : 아날로그 엔코더 패턴 저장부
330,340 : 디지털/아날로그 변환부 340,440 : 비교부
350,450 : 최근상태 래치부 360,460 : 현재상태 결정부
370,470 : 그레이코드 변환부
본 발명은 잉크젯 화상형성시스템에 관한 것으로서, 특히 제1 및 제2 테스트 마크가 검출될 때 아날로그 엔코더로부터 얻어지는 제1 및 제2 위치 계수값을 이용하며 화상정렬을 수행하기 위한 화상정렬장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 잉크젯 프린터 혹은 잉크젯 복합기와 같은 잉크젯 화상형성시스템은 좌우 혹은 상하로 움직이는 캐리지에 장착된 단일 프린터 헤드 또는 복수의 프린터 헤드를 구비한다. 캐리지가 단일 방향 또는 양방향으로 이동하면서 프린터 헤드에서 잉크를 분사함으로써 라인 별로 화상이 인쇄된다. 라인 별로 인쇄된 화상이 모여서 사용자가 원하는 전체 화상이 얻어진다. 전체 화상의 인쇄 품질은 여러가지 원인, 특히 화상정렬 오차에 의하여 저하될 수 있다. 화상정렬 오차는 프 린터 헤드의 만곡, 서로 다른 노즐들의 분사형태, 서로 다른 잉크 카트리지의 프린터 헤드의 위치, 프린터 헤드들간의 속도차, 또는 카트리지의 속도변화와 이동방향에 따른 잉크 낙하시간의 불균일 등에 의해 발생한다.
기존에는 이와 같은 화상정렬 오차가 발생하는 것에 대해 다수의 테스트 마크를 마련하여 그 정렬 상태를 사용자가 미리 확인해 봄으로써 오차를 보정하도록 하고 있다. 즉, 종래에는 화상정렬 오차를 보정하기 위해 다수의 테스트 마크를 설정한다. 테스트 마크는 가로의 정렬상태를 확인하기 위한 테스트 마크 패턴과, 세로의 정렬상태를 확인하기 위한 테스트 마크 패턴 등으로 나누어지며, 가로 또는 세로의 정렬상태를 확인하기 위해 보통 수십개의 테스트 마크를 마련하고 있다. 사용자는 인쇄된 테스트 마크들 중에서 정렬상태가 가장 우수한 테스트 마크를 선택하고, 잉크젯 화상형성시스템은 사용자가 선택한 테스트 마크에 따라서 화상인쇄 등에 가장 적합한 인쇄시작위치, 잉크분사속도 또는 잉크노즐의 선택 등의 보정을 수행한다.
그러나, 이와 같은 화상정렬방법은 용지에 인쇄된 다수의 테스트 마크를 사용자가 일일이 육안으로 확인해야 하는 불편함이 있고, 그 결과 화상정렬에 소요되는 전체적인 시간이 길어질 뿐 아니라, 사용자로 하여금 시각적으로 피로감을 유발시키는 단점이 있다. 또한, 사용자의 시각에 의존하므로 부정확한 테스트 마크를 선택할 가능성을 배제할 수 없으므로, 화상정렬의 정확도를 보장하기 어려운 단점이 있다. 또한, 이러한 단점을 보완하기 위하여 최근 등장하고 있는 자동으로 테스트 마크들간의 오차를 측정하는 화상형성시스템의 경우에도 오차 검출이 복잡하 다는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서, 제1 및 제2 테스트 마크가 검출될 때 아날로그 엔코더로부터 얻어지는 제1 및 제2 위치 계수값을 이용하며 화상정렬을 수행하기 위한 화상정렬장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상정렬장치는 화상이 인쇄되는 기록매체에 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들을 검출하는 테스트 마크 검출부; 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스를 생성하는 엔코더 출력펄스 생성부; 상기 엔코더 출력펄스 생성부로부터 제공되는 엔코더 출력펄스를 입력으로 하여 절대위치를 계수하는 절대위치 계수부; 및 상기 제1 및 제2 테스트 마크들이 검출될 때 상기 절대위치 계수부로부터 제공되는 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하고, 상기 제1 및 제2 위치 계수값으로부터 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들간의 실제 거리를 산출하는 실제거리 산출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상정렬방법은 (a) 화상이 인쇄되는 기록매체에 지정 거리만큼 이격된 제1 및 제2 테스트 마크들을 인쇄하는 단계; (b) 상기 기록매체에서 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크를 검출하는 단계; (c) 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스에 따라, 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하는 단계; 및 (d) 상기 제1 및 제2 위치 계수값을 이용하여, 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크간의 실제 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 화상정렬방법은 바람직하게는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 본 발명의 일실시예에 따른 화상정렬장치의 구성을 보여주는 블럭도로서, 테스트 마크 검출부(110), 엔코더 출력펄스 생성부(130), 절대위치 계수부(150), 및 실제 거리 산출부(170)를 포함하여 이루어진다.
도 1을 참조하면, 화상형성시스템의 조작패널(미도시) 혹은 화상형성시스템에 연결된 호스트 컴퓨터(미도시)로부터 화상정렬 오차보정에 대한 요청신호가 입력되면, 화상이 인쇄되는 기록매체에 지정 거리만큼 이격된 제1 및 제2 테스트 마크들의 인쇄가 이루어지며, 테스트 마크 검출부(110)는 기록매체에 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들을 검출하여 제1 및 제2 검출신호를 출력한다. 테스트 마크 검출부(110)는 통상적인 광센서를 이용하여 구현하거나, 테스크 마크 검출의 정확도를 보다 향상시키기 위해서는 광센서에 이미지 센서를 더 부가하여 구현할 수 있다.
엔코더 출력펄스 생성부(130)는 엔코더 휠(미도시) 혹은 엔코더 스트립(미도시)을 감지하여 엔코더 출력펄스를 생성한다.
절대위치 계수부(150)는 엔코더 출력펄스 생성부(130)로부터 제공되는 엔코더 출력펄스를 입력으로 하여 절대위치를 계수하고, 위치계수값으로 출력한다.
실제 거리 산출부(170)는 테스트 마크 검출부(110)로부터 제1 및 제2 검출신호가 출력될 때 절대위치 계수부(150)로부터 제공되는 제1 및 제2 위치 계수값을 읽어들이고, 제1 및 제2 위치계수값으로부터 제1 및 제2 테스트 마크들간의 실제 거리를 산출한다. 즉, 제2 위치 계수값으로부터 제1 위치 계수값을 감산한 값으로부터 제1 및 제2 테스트 마크들간의 실제 거리가 산출될 수 있다.
한편, 다른 실시예로서 상기 장치에 화상정렬 오차 결정부(190)를 더 포함할 수 있다. 화상정렬 오차 결정부(190)는 제1 및 제2 테스트 마크간의 지정 거리를 미리 저장하고 있으며, 지정 거리와 실제 거리 산출부(170)로부터 제공되는 실제 거리간의 오차를 구하고, 구해진 오차를 화상정렬 오차로 결정한다.
도 2는 도 1에 있어서 엔코더 출력펄스 생성부(130)의 세부적인 구성을 보여주는 블럭도로서, 아날로그 엔코더(210), 및 공간부간부(230)를 포함하여 이루어진다.
도 2를 참조하면, 아날로그 엔코더(210)는 엔코더 스트립 혹은 엔코더 휠이 연결되면, 엔코더 스트립 혹은 엔코더 휠로부터 검출되는 센싱신호를 이용하여 아날로그 엔코더 신호를 생성한다. 저가 혹은 저급의 아날로그 엔코더의 경우 물리적인 해상도가 낮기 때문에 공간보간부(230)를 통하여 해상도를 향상시킬 수 있다.
공간보간부(230)는 아날로그 엔코더(210)로부터 제공되는 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하고, 한 주기내에서 세밀한 위치 정보를 포함하고 있는 최근 상태를 아날로그 엔코더의 현재 출력과 비교하여 구한 위치변화 상태정보로부터 현재 아날로그 엔코더의 위치를 반영한 현재 추정 상태를 예측하여 모터를 제어하기 위한 직교신호(quadrature signal)인 엔코더 출력펄스를 생성하여 절대위치 계수부(150)로 제공한다. 여기서, 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 몇개의 구간으로 구분할 것인지는 실제 필요로 하는 해상도에 따라서 화상형성시스템의 설계시 가변적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 8개의 구간으로 구분할 경우에는 해상도가 아날로그 엔코더에 대응하는 디지털 엔코더의 해상도의 2배로, 16개의 구간으로 구분할 경우에는 해상도가 4배로 증가할 수 있다. 구간수를 N(여기서, N은 양의 정수)이라고 할 경우 아날로그 엔코더에 대응하는 디지털 엔코더의 해상도보다 N/4 배 증가된 해상도를 얻을 수 있다.
도 3은 도 2에 있어서 공간보간부(230)의 일실시예에 따른 세부적인 구성을 보여주는 블럭도로서, 아날로그 엔코더패턴 저장부(320), 디지털/아날로그 변환부(330), 비교부(340), 최근상태 래치부(350), 현재상태 결정부(360), 및 그레이코드 변환부(370)를 포함하여 이루어지며, 디지털/아날로그 변환부(330)는 제1 D/A 콘버터(331) 및 제2 D/A 콘버터(333)를 포함하며, 비교부(340)는 제1 비교부(341) 및 제2 비교부(343)를 포함하여 이루어진다.
도 3을 참조하면, 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)는 화상형성시스템의 초기화시에 생성된 아날로그 엔코더(300)로부터의 출력신호인 제1 아날로그 엔코더 신호(301) 및 제2 아날로그 엔코더 신호(302)를 각 구간에 대하여 샘플링하여 양자 화한 값을 저장하고 있다. 또한, 최근상태 래치부(350)로부터 최근상태(351)가 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)로 입력되면, 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)는 최근상태(351)에 동기하여 제1 디지털 패턴값(321) 및 제2 디지털 패턴값(322)을 디지털/아날로그 변환부(330)로 제공한다. 여기서, 제1 아날로그 엔코더 신호(301) 및 제2 아날로그 엔코더 신호(302)는 서로 90도의 위상차를 갖는 유사 정현파 신호이며, 제1 아날로그 엔코더 신호(301) 및 제2 아날로그 엔코더 신호(302)는 4개의 .
일실시예에서는, 아날로그 엔코더(300)로부터 출력되는 제1 혹은 제2 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를, 도 5에서 도시된 바와 같이 8개의 구간(0~7)으로 나누고 있으므로, 본 발명에서는 샘플링한 값은 제1 아날로그 엔코더 신호 및 제2 아날로그 엔코더 신호에 대해 각각 8개의 샘플링 값을 저장하고 있다. 비록, 도 5에는 정현파를 도시하고 있으나, 실제 아날로그 엔코더의 출력은 도시된 바와 같은 정현파는 아니며, 다만 설명의 편의를 위해 정현파라고 가정하고 기술하기로 한다.
디지털/아날로그 변환부(330)는 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)에서 독출한 제1 디지털 패턴값(321)을 아날로그 패턴값으로 변환하고, 변환된 아날로그 패턴값(332,334)을 비교부(340)로 출력한다. 디지털/아날로그 변환부(330)에 있어서, 제1 D/A 콘버터(331)는 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)에 저장된 제1 디지털 패턴값(321)을 독출하여 제1 아날로그 패턴값(332)으로 변환하며, 제2 D/A 콘버터(333)는 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)에 저장된 제2 디지털 패턴값(322)을 독출하여 제2 아날로그 패턴값(334)으로 변환한다.
비교부(340)는 디지털/아날로그 변환부(330)의 출력신호(332, 334)와 아날로그 엔코더(300)의 출력신호(301, 202)를 입력받아, 그 상대적인 크기를 비교하고, "1"과 "0"의 형태를 갖는 디지털 신호인 위치변화 상태정보 X_up(342), Y_up(344) 을 출력한다. 보다 구체적으로는 제1 비교부(341)는 제1 D/A 콘버터(331)의 출력 신호(332)와 아날로그 엔코더(300)의 제1 아날로그 엔코더 신호(301)를 비교한 결과를 출력하는데, 제1 아날로그 엔코더 신호(301)에 대한 위치변화 상태정보(342)를 X_up이라고 명명하기로 한다. 제2 비교부(343)는 제2 D/A 콘버터(333)의 출력 신호(334)와 아날로그 엔코더(300)의 제2 아날로그 엔코더 신호(302)를 비교한 결과를 출력하는데, 제2 아날로그 엔코더 신호에 대한 위치변화 상태정보(344)를 Y_up이라고 명명하기로 한다. 상기한 X_up 및 Y_up 신호는 위치변화 상태정보(PCSI: Positional Change State Information)로서, 최근 상태정보와 함께 다음상태, 즉 현재 추정상태를 예측하는데 사용된다.
최근상태 래치부(350)는 현재상태 결정부(360)의 출력신호인 현재 추정상태(362)를 입력받고, 다음상태를 결정하기 위해 기억하고 있는 현재 추정상태(362)를 최근상태(352)로 하여 현재상태 결정부(360)로 입력한다. 그리고, 기준 클록에 동기하여 현재상태 결정부(360)에 입력된 이전상태(352)를 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)로 제공한다. 또한, 화상형성시스템 초기화시에는 리셋신호에 따라 최근상태 래치부(350)의 상태를 리셋시켜 초기화한다.
현재상태 결정부(360)는 비교부(340)로부터 입력받은 위치변화 상태정보(X_up, Y_up)(342, 344) 및 최근상태 래치부(350)로부터 입력받은 최근상태(352)로 부터 다음 위치에 대한 상태인 현재 추정상태를 결정한다. 이에 대해서는 도 5에서 상세히 기술하기로 한다.
구동신호 생성부의 역할을 하는 그레이코드 변환부(370)는 현재상태 결정부(360)로부터 또는 최근상태 래치부(350)로부터 받은 상태정보(362)를 그레이코드(Gray Code)로 변환하며, 변환된 그레이코드로부터 직교신호(dX, dY)(371, 272)를 생성한다. 이를 위해 그레이코드 변환부(370) 내부에서는 그레이코드와 직교신호(Quadrature Signal)(dX, dY)(371, 372)간의 대응 관계를 미리 설정하여 룩업 테이블(미도시)로 저장할 수 있으며, 표 1에 이러한 룩업 테이블의 예를 도시하고 있다. 한편, 상기 그레이코드 변환부(370) 대신에, 직교신호(371, 372)에 대한 정보를 포함한 상태정보 코드를 상기 현재 상태 결정부(360)내에 저장하고, 이로부터 직교신호(371, 372)를 생성할 수도 있다. 직교신호(371, 372)는 모터를 구동하기 위한 구동신호로도 사용되는데, 그 이유는 모터의 최대 토크를 유발할 수 있기 때문이다. 그레이코드 변환부(370)에서 생성되는 직교신호는 절대위치 계수부(150)로 제공된다.
다음 표 1은 상태정보, 상태정보 코드, 및 그에 대응하는 직교신호의 한 예시를 도시하고 있다. 상기 그레이코드에 대응하는 직교신호(quadrature signal)는 본 실시예에 한정되지 않으며, 필요에 따라 적절하게 변형될 수 있을 것이다.
십진수를 이용한 상태정보의 예시 BCD 코드 상태정보 코드 직교 신호 (도 5의 520 및 521)
0 000 010 10
1 001 011 11
2 010 001 01
3 011 000 00
4 100 110 10
5 101 111 11
6 110 101 01
7 111 100 00
본 발명에서는 아날로그 엔코더의 유사 정현파 출력신호가 피드백되어 모터의 회전을 제어하기 위한 직교신호가 생성되기 때문에 외란에 강인하고 엔코더의 정밀도가 향상된다. 또한, 도 3에 도시된 공간보간부(310)는 화상형성시스템의 초기화시, 아날로그 엔코더로부터 출력되는 제1 및 제2 아날로그 엔코더 신호를 피드백받아 샘플링을 수행하여 샘플링된 아날로그 엔코더 패턴을 생성하는 아날로그 엔코더패턴 생성부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 아날로그 엔코더패턴 생성부(미도시)가 더 포함되면, 생성된 아날로그 엔코더패턴이 아날로그 엔코더패턴 저장부(320)에 저장된다.
도 4는 도 2에 있어서 공간보간부(230)의 다른 실시예에 따른 세부적인 구성을 보여주는 블럭도로서, 아날로그 엔코더패턴 저장부(420), 디지털/아날로그 변환부(430), 비교부(440), 최근상태 래치부(450), 현재상태 결정부(460), 및 그레이코드 변환부(470)를 포함하여 이루어진다.
도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 디지털/아날로그 변환부(330)와는 달리, 디지털/아날로그 변환부(440)는 하나의 D/A 콘버터(431)만을 포함한다. 각 구간(상태)별로 아날로그 엔코더패턴 저장부(420)에 위치변화에 대해서 아날로그 엔코더 신호가 더 민감한 쪽의 채널 데이터 즉, 민감도가 더 높은 채널 데이터를 저장하거나, 각 구간별로 그 채널이 어떤 채널인지를 기술하는 유효 채널정보를 함께 저장할 수 있다. 즉, 유효 채널정보 및 멀티플렉서를 이용함으로써 D/A 콘버터를 하나로 줄일 수 있다. 이에 따르면, 도 3의 실시예에 비해서 저장공간의 절감과 노이즈에 강인한 구조를 갖도록 구성함과 동시에 D/A 콘버터의 갯수도 하나로 구성하는 구조가 가능하게 된다. D/A 콘버터(431)는 아날로그 엔코더패턴 저장부(420)의 출력신호를 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 신호(432)를 비교부(440)로 출력한다. 이때, D/A 콘버터(431)는 아날로그 엔코더패턴 저장부(420)에 저장된 제1 아날로그 엔코더 신호 또는 제2 아날로그 엔코더 신호를 아날로그 신호(432)로 변환한다. 변환된 아날로그 신호(432)는 제1 비교부(441)와 제2 비교부(443)에 제공된다.
비교부(440)는 디지털/아날로그 변환부(430)의 출력신호(432)와 아날로그 엔코더(400)의 출력신호(401, 402)를 입력받아, 그 상대적인 크기를 비교하고, "1"과 "0"의 형태를 갖는 디지털신호인 위치변화 상태정보 X_up(442), Y_up(444)를 출력한다.
도 3에 도시된 실시예와는 달리, 도 4에 도시된 실시예는 D/A 콘버터가 하나만 필요하므로, 제조 단가가 절감됨은 물론, 동작시 소모되는 전력도 저감할 수 있다.
디지털/아날로그 변환부(440)의 구성을 제외하고, 아날로그 엔코더패턴 저장부(420), 비교부(440), 최근상태 래치부(450), 현재상태 결정부(460), 및 그레이코드 변환부(470)의 구성 및 동작은 각각 도 3에 도시된 실시예의 상응하는 구성 요소와 동일하다. 그러므로, 명세서의 간략화를 위하여 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 그레이코드 변환부(470)는 모터의 구동신호들을 생성한다. 본 발명에서 사용되는 그레이코드는 항상 하나의 비트가 변화하여 새로운 코드가 되므로 입력코드로 사용하면 오차가 적게 되는 특징을 가진다. 그러므로, 그레이 코드는 A/D 콘버터나 입출력장치의 코드로 주로 사용된다. 그런데, 그레이코드 변환부는 오차가 적게 직교신호를 발생하기 위하여 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 즉, 그레이코드 변환부(470) 대신에 현재 추정 상태 또는 최근 상태를 이용하여 모터를 구동하기 위한 구동신호를 생성하기 위한 구동신호 변환부(미도시)가 포함될 수 있다. 또한, 이러한 구동신호는 현재 추정상태 또는 최근상태를 이용하여 구성된 소정의 룩업 테이블을 이용함으로써 발생될 수 있음은 물론이다.
도 5는 도 2에 있어서 공간보간부(270)에서 직교신호 생성과정을 설명하는 예시도로서, 제1 아날로그 엔코더 신호(500) 및 제2 아날로그 엔코더 신호(510)는 각각 0에서 7까지의 8개의 구간으로 나뉘어져 있다.
도 5를 참조하여, 다음 상태를 추정하기 위한 방법을 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 아날로그 엔코더로부터 출력되는 제1 아날로그 엔코더 신호의 경우 현재상태가 501 위치에 있다고 가정하자. 따라서 제1 아날로그 엔코더 신호의 경우 이전상태는 502가 되고, 다음상태는 503이 된다. 제2 아날로그 엔코더 신호의 경우 현재상태가 511 위치에 있다고 가정하면, 제2 아날로그 엔코더 신호의 경우 이전상태는 512가 되고, 다음상태는 513이 된다.
제1 아날로그 엔코더 신호(510)에 대한 위치변화 상태정보(X_up)를 결정하기 위해서, 먼저 아날로그 엔코더가 정방향으로 진행하는 경우에 최근상태 502가 현재의 아날로그 엔코더의 위치 501보다 크므로, 제1 비교부(도 3의 341)에서의 값은 "1"이 된다. 제2 아날로그 엔코더 신호(500)에 대한 위치변화 상태정보(Y_up)를 결정하기 위해서, 먼저 최근상태 512가 현재의 아날로그 엔코더의 위치 511보다 크므로, 제2 비교부(도 3의 343)에서의 값은 역시 "1"이 된다. 따라서, 아날로그 엔코더가 정방향으로 회전하는 경우에 현재 추정상태는 상태 "4"로 예측됨을 알 수 있다. 같은 방식으로 아날로그 엔코더가 역방향으로 회전하는 경우에는, X_up, 및 Y_up이 모두 "0"이 나오므로, 현재 추정상태는 상태 "3"으로 예측됨을 알 수 있다. 표 2에서 X_up, 및 Y_up이 "0" 또는 "1"인 경우는 바람직하지 않은 경우로, 잘못된 데이터가 나오는 경우이므로, 이 경우는 무시할 수 있다.
X_up Y_up 현재 추정상태
0 0 3
0 1 X(Don't care)
1 0 X(Don't care)
1 1 4
본 발명의 일실시예에서 아날로그 엔코더로부터 출력되는 아날로그 엔코더 신호의 한 주기는 0부터 7까지의 구간 즉, 상태로 구성되어 있으며, 각 상태는 인접한 상태로만 변화한다.
도 6의 (a) 내지 (f)는 화상정렬 오차를 산출하는 과정에 사용되는 테스트 마크 및 관련 신호 파형의 예시도이다.
도 6을 살펴보면, (a)는 본 발명에서 적용되는 제1 및 제2 테스트 마크들(610,630)을 나타낸 것이다. 제1 및 제2 테스트 마크들(610,630)는 미리 지정 거리만큼 이격되어 설정된다. 여기서, 지정 거리는 제1 및 제2 테스트 마크들(610,630)을 인쇄할 때 테스트 마크들간에 대해 임의적으로 정해놓은 거리로서, 추후 화상형성시스템의 화상정렬 오차를 구하기 위해 필요로 한다. 제1 및 제2 테스트 마크들(610,630)은 서로 다른 방식으로 기록매체에 인쇄되도록 한다. 예를 들어, 화상인쇄시 가로 방향에 대한 화상정렬 오차 보정을 위한 테스트 마크를 설정하는 경우, 하나의 테스트 마크는 왼쪽에서 오른쪽 방향(① 방향)으로 캐리지의 이동에 따라 기록매체에 인쇄되도록 설정하고, 다른 하나의 테스트 마크는 오른쪽에서 왼쪽 방향(② 방향)으로 캐리지의 이동에 따라 기록매체에 인쇄되도록 설정한다. 한편, 세로 방향에 대한 화상정렬 오차 보정을 위한 테스트 마크를 설정하는 경우, 가로 방향에서와 마찬가지로 위에서 아래 방향으로 캐리지의 이동에 따라 하나의 테스트 마크를 설정하고, 다른 하나의 테스트 마크는 아래에서 위 방향으로 캐리지의 이동에 따라 설정한다. 또 다른 예를 들면, 단색 카트리지와 컬러 카트리지를 구별하여, 단색 카트리지로 하나의 테스트 마크를 설정하고, 컬러 카트리지로 나머지 하나의 테스트 마크를 설정하는 방법도 있다. 이때, 서로 다른 방식으로 설정된 2 개의 테스트 마크들은 카트리지의 운행상의 불균일, 장치적 뒤틀림, 잉크 분사의 지연시간 및 컬러별로 분리된 카트리지들의 사용 등에 의해 실제로는 지정 거리와는 달리 이격된 실제 거리를 갖게 된다.
본 발명의 실시예에서는 가로방향의 화상정렬 오차를 보정하는 경우를 예로 든 것이다.
한편, 도 6에서 (b)는 테스트 마크 검출부(110)에서 기록매체에 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크(610,630)를 검출한 결과를 보여준다.
도 6에서 (c)는 테스트 마크 검출부(110)에서 제1 및 제2 테스트 마크(610,630)를 검출하였을 때 실제거리 산출부(150)로 제공되는 제1 및 제2 검출신호를 보여준다. m은 제1 및 제2 테스트 마크들(610,630)의 실제 거리를 나타낸다.
도 6에서 (d)는 디지털 엔코더(230)로부터 제공되는 엔코더 출력펄스를 보여준다. 도 6에서 (e)는 아날로그 엔코더(250)로부터 제공되는 한주기의 아날로그 엔코더 신호를 보여준다. 도 6에서 (f)는 (e)에 도시된 한주기의 아날로그 엔코더 신호에 대하여 8개의 구간으로 나누어 2 주기의 직교신호로 구성한 엔코더 출력펄스를 보여준다. 이러한 경우 디지털 엔코더(230)를 사용하는 경우보다 해상도가 2배 높아짐을 알 수 있다.
도 7는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 본 발명의 일실시예에 따른 화상정렬방법의 동작을 설명하는 흐름도로서, 화상형성시스템의 펌웨어로 구비되거나, 별도의 응용 프로그램으로 프로그래밍될 수 있다.
도 7을 참조하면, 710 단계에서는 화상이 인쇄되는 기록매체에 지정 거리만큼 이격된 제1 및 제2 테스트 마크들을 인쇄한다.
730 단계에서는 기록매체에서 인쇄된 제1 테스트 마크를 검출하고, 제1 테스트 마크가 검출될 때 아날로그 엔코더(210)를 통해 공간보간부(230)로부터 제공되는 제1 위치 계수값을 획득한다.
750 단계에서는 기록매체에서 인쇄된 제2 테스트 마크를 검출하고, 제2 테스트 마크가 검출될 때 아날로그 엔코더(210)를 통해 공간보간부(230)로부터 제공되는 제2 위치 계수값을 획득한다.
770 단계에서는 제1 및 제2 위치 계수값의 차를 이용하여, 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크간의 실제 거리를 산출한다.
상기 770 단계 이후에, 지정 거리와 실제 거리의 오차를 구하여 화상정렬 오차로 결정하는 단계를 더 구비할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 아날로그 엔코더의 출력신호를 공간보간하여 얻어지는 직교신호를 계수하여 위치 계수값을 제공하고, 제1 및 제2 테스트 마크가 검출될 때 얻어지는 제1 및 제2 위치 계수값을 이용하여 실제 거리를 측정할 수 있으므로, 사용자가 일일이 육안으로 테스트 마크를 확인할 필요가 없어 사용자 편의성을 증대시키면서 저가 혹은 저급의 아날로그 엔코더를 사용하더라도 높은 해상도를 얻을 수 있으므로 화상정렬 오차 보정의 정확도를 보다 향상시킬 수 수 있다.
본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (26)

  1. 화상이 인쇄되는 기록매체에 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들을 검출하는 테스트 마크 검출부;
    아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스를 생성하는 엔코더 출력펄스 생성부;
    상기 엔코더 출력펄스 생성부로부터 제공되는 엔코더 출력펄스를 입력으로 하여 절대위치를 계수하는 절대위치 계수부; 및
    상기 제1 및 제2 테스트 마크들이 검출될 때 상기 절대위치 계수부로부터 제공되는 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하고, 상기 제1 및 제2 위치 계수값으로부터 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크들간의 실제 거리를 산출하는 실제거리 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 기록매체에 대한 상기 제1 테스트 마크의 인쇄방식과 상기 제2 테스트 마크의 인쇄방식은 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 기록매체에 대한 상기 제1 테스트 마크의 인쇄방향과 상기 제2 테스트 마크의 인쇄방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 장치는
    상기 제1 및 제2 테스트 마크 사이의 이격된 지정 거리와 상기 실제 거리와의 오차를 구하여 화상정렬 오차로 결정하는 화상정렬 오차 결정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 엔코더 출력펄스 생성부는
    상기 아날로그 엔코더 신호를 생성하는 아날로그 엔코더; 및
    상기 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 물리적인 해상도와 비교하여 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스를 생성하여 상기 절대위치 계수부로 제공하는 공간보간부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 구간수를 N(여기서, N은 양의 정수)이라 할 경우 해상도는 상기 아날로그 엔코더에 대응하는 디지털 엔코더의 해상도보다 N/4 배 증가하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 공간보간부는 상기 아날로그 엔코더 신호의 한 주기내에서 세밀한 위치 정보를 포함하고 있는 최근상태를 상기 아날로그 엔코더의 현재 출력과 비교하여 구한 위치변화 상태정보로부터 현재 아날로그 엔코더의 위치를 반영한 현재 추정상태를 예측하여 모터를 제어하기 위한 직교신호인 엔코더 출력펄 스를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 공간보간부는
    피드백된 상기 아날로그 엔코더의 출력 신호로부터 생성된 샘플링된 아날로그 엔코더 패턴을 저장하고, 최근상태에 상응하는 아날로그 엔코더 패턴값을 출력하는 아날로그 엔코더패턴 저장부;
    상기 아날로그 엔코더 패턴값 및 상기 아날로그 엔코더의 출력신호를 비교하여 위치변화 상태정보를 생성하는 비교부;
    기준클록에 따라 현재 추정상태를 래치하여 최근상태로 설정하는 최근상태 래치부;
    상기 위치변화 상태정보와 상기 최근상태를 기반으로 현재 추정상태를 결정하는 현재상태 결정부; 및
    상기 현재 추정상태 또는 상기 최근상태를 이용하여 모터의 구동신호를 생성하기 위한 구동신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 공간보간부는
    상기 아날로그 엔코더패턴 저장부의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 상기 비교부로 제공하는 디지털/아날로그 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 공간보간부는
    초기화시 상기 아날로그 엔코더로부터 출력되는 제1 및 제2 아날로그 엔코더 신호를 피드백받아 샘플링을 수행함으로써 상기 샘플링된 아날로그 엔코더패턴을 생성하는 아날로그 엔코더패턴 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 구동신호 생성부는,
    상기 현재 추정상태 또는 상기 최근상태를 그레이코드로 변환하여 직교신호를 생성하고, 상기 직교신호를 상기 구동신호로 인가하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  12. 제8 항에 있어서, 상기 구동신호는,
    상기 현재 추정상태 또는 상기 최근상태의 상기 구동신호에 대한 관계를 나타내는 룩업테이블을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 디지털/아날로그 변환부는
    상기 아날로그 엔코더패턴 저장부로부터 제공되는 제1 및 제2 아날로그 엔코더 신호의 디지털 패턴값을 아날로그 형태로 변환하여 상기 비교부로 출력하는 제1 및 제2 D/A 콘버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  14. 제9 항에 있어서, 상기 디지털/아날로그 변환부는
    상기 아날로그 엔코더패턴 저장부로부터 제공되는 제1 및 제2 아날로그 엔코더 신호의 디지털 패턴값 중, 유효 채널정보에 따라서 각 상태별로 하나의 디지털 패턴값을 아날로그 형태로 변환하여 상기 비교부로 출력하는 D/A 콘버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치.
  15. (a) 화상이 인쇄되는 기록매체에 제1 및 제2 테스트 마크들을 인쇄하는 단계;
    (b) 상기 기록매체에서 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크를 검출하는 단계;
    (c) 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여, 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 엔코더 출력펄스에 따라, 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하는 단계; 및
    (d) 상기 제1 및 제2 위치 계수값을 이용하여, 상기 인쇄된 제1 및 제2 테스트 마크간의 실제 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 기록매체에 대한 상기 제1 테스트 마크의 인쇄방식과 상기 제2 테스트 마크의 인쇄방식은 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 기록매체에 대한 상기 제1 테스트 마크의 인쇄방향과 상기 제2 테스트 마크의 인쇄방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  18. 제15 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 아날로그 엔코더로부터 아날로그 엔코더 신호를 생성하는 단계;
    (c2) 상기 아날로그 엔코더 신호의 한 주기를 소정 구간으로 나누어 샘플링하여 상기 구간 수에 비례하여 증가된 해상도를 갖는 모터의 구동신호를 생성하는 단계;
    (c3) 상기 모터의 구동신호를 입력으로 하여 절대위치를 계수하여 위치 계수값을 출력하는 단계; 및
    (c4) 상기 제1 및 제2 테스트 마크가 검출될 때, 상기 위치 계수값으로부터 상기 제1 및 제2 위치 계수값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 (c2) 단계는
    (c21) 초기화시 상기 아날로그 엔코더의 아날로그 엔코더 신호로부터 아날로 그 엔코더 패턴을 상기 구간별로 샘플링하는 단계;
    (c22) 상기 아날로그 엔코더패턴과 상기 아날로그 엔코더 신호를 비교하여 최근상태 및 현재 추정상태를 결정하는 단계; 및
    (c23) 상기 최근상태 및 현재 추정상태로부터 직교신호를 생성하여 상기 모터의 구동신호로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 직교신호는 상기 제1 및 제2 아날로그 엔코더 신호의 한 주기내에서 세밀한 위치정보를 포함하고 있는 최근상태를 상기 아날로그 엔코더의 현재 출력과 비교하여 구한 위치변화 상태정보로부터 현재 아날로그 엔코더의 위치를 반영한 현재 추정상태를 예측하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  21. 제19 항에 있어서, 상기 (c22) 단계는
    (c221) 상기 아날로그 엔코더 패턴을 아날로그 신호로 변환하는 단계;
    (c222) 변환된 상기 아날로그 신호와 상기 아날로그 엔코더의 아날로그 엔코더 신호를 비교하여 위치변화 상태정보를 생성하는 단계; 및
    (c223) 상기 위치변화 상태정보와 상기 아날로그 엔코더의 최근상태를 기초로 다음 상태인 현재 추정상태를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  22. 제19 항에 있어서, 상기 직교신호는,
    상기 최근상태 또는 상기 현재 추정상태로부터 룩업 테이블을 참조하여 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  23. 제19 항에 있어서, 상기 직교신호는,
    상기 직교신호에 대한 정보를 포함하는 상태정보 코드로부터 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  24. 제18 항에 있어서, 상기 구간수를 N(여기서, N은 양의 정수)이라 할 경우 해상도는 상기 아날로그 엔코더에 대응하는 디지털 엔코더의 해상도보다 N/4 배 증가하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  25. 제15 항에 있어서, 상기 방법은
    (e) 상기 제1 및 제2 테스트 마크 사이의 이격된 지정 거리와 상기 실제 거리의 오차를 구하여 화상정렬 오차로 결정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬방법.
  26. 제15 내지 제25 항 중 어느 한 항에 기재된 화상정렬방법을 수행할 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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