KR101070623B1 - 칼라 레지스트레이션 장치 및 방법, 이를 채용하는화상형성장치 및 화상출력방법 - Google Patents

칼라 레지스트레이션 장치 및 방법, 이를 채용하는화상형성장치 및 화상출력방법 Download PDF

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Abstract

소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션장치 및 방법과 이를 채용한 화상형성장치 및 화상출력방법이 개시되어 있다.
이 개시된 칼라 레지스트레이션 장치는 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 것으로, 화상형성장치에 의해 화상 전사경로 상에 형성된 전사 대상인 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 및 위치정보를 검출하는 검출부와; 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 정도를 화상형성장치에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

칼라 레지스트레이션 장치 및 방법, 이를 채용하는 화상형성장치 및 화상출력방법{Color registration apparatus and method, image forming apparatus employing the same apparatus and image output method of the image forming apparatus}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치가 적용되는 화상형성장치를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 매체검출장치를 보인 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 구성을 보인 개략적인 도면.
도 4는 인쇄매체에 의한 커버리지 정도에 따른 도 3의 검출부의 출력을 보인 그래프.
도 5는 인쇄매체 및 화상형성장치의 내부 규격 설계에 기준이 되는 감광체 등의 폭방향 길이를 유효길이 S 및 사행량과 변위량을 보인 도면.
도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매체검출장치를 보인 개략적인 사시도.
도 6b는 인쇄매체 간섭시 도 6a의 검출부의 배치를 보인 도면.
도 7은 사행이 없는 경우의 인쇄매체 및 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치의 배치를 보인 개략적인 평면도.
도 8a 내지 도 8e 각각은 도 7의 Ⅷ 영역 확대도로서, 사행이 없는 경우의 인쇄매체의 급송 과정을 순서대로 보인 도면.
도 9는 도 8a 내지 도 8e의 경우 시간 변화에 따른 수광소자의 출력을 나타낸 그래프.
도 10은 인쇄매체가 공급기준선에서 우측으로 10.5[mm]의 전위량만큼 시프트 되어 공급되는 경우를 예로 들어 나타낸 도면.
도 11은 인쇄매체가 사행되는 경우의 인쇄매체 및 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치의 배치를 보인 개략적인 평면도.
도 12a 내지 도 12d 각각은 도 11의 ⅩⅡ 영역 확대도로서, 인쇄매체가 사행 및 전위되면서 진입하는 경우 인쇄매체의 급송 과정을 순서대로 보인 도면.
도 13은 도 12a 내지 도 12d의 경우 시간 변화에 따른 수광소자의 출력을 나타낸 그래프.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 매체검출장치를 보인 개략적인 단면도.
도 15는 도 14의 제1위치(Px)에서의 전위량(Qsf1)에 대한 전사위치(Pz)에서의 전위량 차이를 설명하기 위한 도면.
도 16은 도 14의 제1위치(Px)에서의 사행량(Qsk1)에 대한 상기 전사위치(Pz)에서의 사행량 차이를 설명하기 위한 도면.
도 17은 인쇄매체의 폭(Pwidth)과 X, Y의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 18은 사행 공급되는 인쇄매체의 선단 왼쪽 모서리가 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치의 i-1번째 수광소자와 i번째 수광소자의 사이의 간격으로 진입 하는 경우를 보인 도면.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 싱글 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치를 보인 개략적인 도면.
도 20은 본 발명의 제1실시예에 따른 카랄 레지스트레이션 장치를 보인 개략적인 도면.
도 21은 본 발명의 제2실시예에 따른 칼라 레지스트레이션장치를 보인 개략적인 도면.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 칼라 레지스트레이션장치의 제1 및 제2테스트 패턴의 배치 관계를 보인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 감광체 2 : 대전기
3 : 노광유니트 4,5 : 현상유니트
6 : 전사유니트 8 : 정착유니트
10 : 화상형성부 30 : 인쇄매체
31,32,33 : 매체공급유니트 100 : 매체검출부
110, 130 : 검출부 151 : 제1검출부
155 : 제2검출부 111 : 광원
115 : 수광소자 120, 140, 160 : 판별부
121, 521 : 메모리 125, 525 : 카운터
200 : 화상보정부 300, 540 : UI장치
400 : 화상형성부 500 : 칼라레지스트레이션 장치
본 발명은 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션장치 및 방법과 이를 채용한 화상형성장치 및 화상출력방법에 관한 것이다.
인쇄기는 인쇄매체로서 서로 다른 규격을 가지는 다양한 종류의 인쇄매체를 사용하며, 이 인쇄매체들을 적재하는 하나 이상의 매체공급유니트를 구비한다. 이 매체공급유니트는 규격 인쇄매체를 적재하는 카세트 또는 비규격 인쇄매체를 적재하는 다목적 트레이를 포함한다. 그리고, 상기 인쇄기는 인쇄화상의 크기에 맞는 인쇄매체를 적재하는 매체공급유니트로부터 인쇄매체를 인출하여, 인출된 인쇄매체에 화상을 인쇄한다.
반면, 상기 매체공급유니트에 인쇄매체를 적재함에 있어서, 설정된 규격 인쇄매체와 다른 규격의 인쇄매체가 적재된 경우 문제가 된다. 즉, 인쇄화상의 크기와 다른 크기의 매체 예를 들어, 인쇄화상의 크기보다 작은 크기의 인쇄매체가 적재되고, 이 적재된 인쇄매체에 화상을 인쇄하면 화상의 일부가 누락될 수 있다. 이 경우, 인쇄매체의 손실과, 누락된 화상에 의하여 화상형성장치의 내부가 오염되는 문제가 초래될 수 있다.
또한, 인쇄매체를 공급함에 있어서, 인쇄매체가 기울어져 공급되는 경우도 있다. 이 경우, 인쇄화상의 일부가 인쇄매체를 벗어나 상기한 화상 누락 문제가 발생될 수 있다. 또한, 인쇄매체에 화상이 올바르게 인쇄되지 않아 인쇄매체를 활용할 수 없게 되는 문제가 있다.
상기한 바와 같은 인쇄매체 급지 상의 문제점을 해결하기 위하여, 인쇄매체의 급지상태를 검출하기 위한 다양한 기술이 개시된 바 있다. 즉, 개시된 기술의 예로는 인쇄매체의 선단을 검출하여 화상형성의 타이밍을 제어하는 방법과, 인쇄매체의 폭을 검출하여 화상 형성에 이용하는 방법 등이 있다.
특히, 본 출원인은 등록특허공보 제10-0644703호(공고일자; 2006년 11월 10일, 발명의 명칭; 용지검출장치 및 인쇄방법)를 통하여 인쇄매체의 급지상태를 검출하는 장치 및 방법을 개시한 바 있다. 이 개시된 발명은 인쇄매체의 급지 방식, 용지크기 및 용지 스큐를 동시에 검출함으로써, 용지의 크기와 화상의 크기의 불일치 및 사행에 기인하는 인쇄불량을 방지할 수 있다.
하지만, 상기한 방식들은 인쇄매체의 급지 상태를 검출하는데 있어서, 하나 또는 수 개의 광원 및 광센서를 이용하여 검출하므로, 인쇄매체의 급지 상태를 정확하게 검출하는데 한계가 있다. 그러므로 검출된 급지 정보의 활용에 제한이 따르게 된다.
또한, 전자사진방식 칼라 화상형성장치 특히 싱글패스 방식의 전자사진방식 칼라 화상형성장치에 있어서, 각 칼라별 화상을 중첩하여 풀칼라 화상 형성시, 각 칼라별 화상이 정확히 중첩되지 않는 문제를 해결하고자 다양한 화상중첩보정을 위 한 칼라 레지스트레이션 방법이 제안되고 있다. 한편, 종래의 칼라 레지스트레이션 방법은 복잡한 연산과정을 요구하거나, 특정 레지스트레이션 마크의 노이즈 성분에 의한 오차발생에 민감하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션 보정 구조가 개선된 칼라 레지스트레이션장치 및 방법과 이를 채용한 화상형성장치 및 화상출력방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션장치에 있어서,
상기 화상형성장치에 의해 화상 전사경로 상에 형성된 전사 대상인 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 및 위치정보를 검출하는 검출부와; 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 정도를 상기 화상형성장치에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 테스트 패턴은 급송될 인쇄매체의 상단 위치에 매칭되는 제1변과, 상기 인쇄매체의 일측변에 매칭되는 제2변을 포함하며,
상기 검출부는, 광을 조사하는 광원과; 상기 테스트 패턴의 폭방향으로 상기 인쇄매체의 최대 허용폭 이상의 길이에 걸쳐 배열되며, 상기 광원에서 조사된 광을 수광하는 복수의 수광소자;를 포함하여, 상기 테스트 패턴의 간섭 여부에 따라 선택적으로 상기 광원에서 조사된 광을 수광하여, 이송되는 상기 테스트 패턴의 윤곽 형상정보, 사행량 및 전위량을 검출할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션장치는 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 판별부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 판별부는 상기 각 칼라별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보가 저장된 메모리와; 상기 각 칼라별 테스트 패턴의 이송시간을 산출하는 카운터;를 더 포함하여, 상기 카운터와 상기 검출부를 통하여 검출된 급송되는 테스트 패턴에 대한 정보와 상기 메모리에 저장된 테스트 패턴에 대한 정보를 비교하여, 각 칼라별 테스트 패턴 사이의 칼라 레지스트레이션 여부를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션방법에 있어서,
전사 대상인 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴을 화상 전사경로 상에 형성하는 단계와; 상기 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계와; 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 정도를 상기 화상형성장치에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 단 계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션방법은 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,
공급된 인쇄매체에 대하여 칼라 화상을 형성하며, 화상 전사경로 상에 상기 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴을 형성하는 화상형성부와; 상기 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 및 위치정보를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 정도를 상기 화상형성부에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 제어부를 구비한 칼라 레지스트레이션장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 화상형성장치는 상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 판별부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치의 화상출력방법에 있어서,
상기한 칼라 레지스트레이션방법에 의하여, 칼라 레지스트레이션이 보정된 화상을 출력할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매체검출장치 및 방법과, 칼라 레지스트레이션 장치 및 방법과, 이를 채용한 화상형성장치 및 이 화상형성장치의 출력방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치가 적용되는 화상형성장치의 일 예를 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 전자사진 방식에 의하여 인쇄매체에 화상을 인쇄하는 화상형성부(10), 인쇄매체(30)를 공급하는 인쇄매체공급유니트(31)(32)(33) 및 매체검출장치(100)를 구비한다.
상기 화상형성부(10)는 감광체(1), 대전기(2), 노광유니트(3), 현상유니트(4)(5), 전사유니트(6), 클리닝블레이드(7) 및, 정착유니트(8)를 포함한다. 이 화상형성부(10)는 사용목적에 따라 그 사이즈가 제한되어 설치된다. 따라서, 상기 화상형성부(10)에 사용가능한 매체의 최대 크기는 상기 화상형성부(10)의 물리적인 크기에 제한을 받게 된다.
상기 감광체(1)는 원통 형상의 드럼의 외주에 광도전성층이 형성된 것이다. 상기 대전기(2)는 도시된 바와 같은 구조의 대전롤러 또는 코로나 방전기(미도시)를 포함한다. 이 대전기(2)는 상기 감광체(1)와 접촉 또는 비접촉 상태로 배치되어, 상기 감광체(1)에 전하를 공급하여 감광체(1)의 외주면이 균일 전위로 대전되도록 한다.
상기 노광유니트(3)는 감광체(1)에 화상정보에 해당되는 광을 주사하여 정전잠상(electro-static latent image)을 형성한다. 상기 노광유니트(3)의 일 예로는 빔편향기에 의해 광원에서 조사된 빔을 편향 주사하는 구조의 광주사유니트가 있다.
상기 현상유니트는 현상롤러(4)와, 내부에 토너가 수용된 토너챔버(5)를 포함하며, 정전잠상이 형성된 영역에 토너 화상을 현상한다.
상기 현상롤러(4)는 접촉 또는 비접촉 현상 방식에 따라 상기 감광체(1)의 외주면과 접촉되거나 감광체(1)에서 현상갭만큼 이격된 채로 회전된다. 여기서, 상기 현상갭은 수십 내지 수백 미크론 정도인 것이 바람직하다. 현상롤러(4)에는 토너챔버(5)에 수용된 토너를 감광체(1)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 형성시키기 위한 현상바이어스가 인가된다.
상기 전사유니트(6)는 상기 감광체(1)에 대면되게 위치되며, 상기 감광체(1)에 형성된 토너 화상을 인쇄매체로 전사한다.
상기 클리닝 블레이드(7)는 토너화상이 인쇄매체로 전사된 후, 상기 감광체(1)에 잔류하는 폐토너를 제거한다. 상기 정착유니트(8)는 상기 전사유니트(6)에 의해 상기 인쇄매체로 전사된 미정착 토너 화상을 가열 및 가압하여 상기 인쇄매체에 정착되도록 한다.
상기한 바와 같이 구성된 화상형성장치의 화상형성과정을 살펴보면 다음과 같다. 우선, 대전기(2)에 의해 감광체(1)가 균일한 전위로 대전된다. 그리고, 노광유니트(3)에 의해 화상정보에 해당하는 광신호가 감광체(1)에 주사되면, 광빔이 주사된 부분의 전위 레벨이 낮아지게 되면서 상기 감광체(1) 표면에 정전잠상이 형성된다. 이어서, 현상롤러(4)에 현상 바이어스가 인가되면 토너챔버(5)에 수용된 토 너가 정전잠상에 부착되어 토너화상이 형성된다.
그리고, 상기 매체공급유니트(31)(32)(33)로부터 인출된 인쇄매체(30)는 이송롤러(41)에 의해 소정 이송속도로 매체이송경로(20)를 통하여 화상형성부(10)로 공급된다.
이 인쇄매체(30)는 감광체(1)에 형성된 토너화상의 선단이 감광체(1)와 전사유니트(6)가 대면된 전사닙에 도달하는 때에 맞추어 전사닙에 도달된다. 따라서, 상기 전사유니트(6)에 전사바이어스가 인가되면, 토너화상은 감광체(1)으로부터 인쇄매체(30)로 전사된다. 토너화상이 전사된 인쇄매체가 정착유니트(8)를 통과하면 열과 압력에 의해 토너화상이 인쇄매체에 정착됨으로써 화상의 인쇄가 완료된다. 화상형성이 완료된 용지는 배출롤러(42)에 의하여 배출트레이(50)로 배출되어 적재된다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 상기한 구성을 가지는 전자사진 방식의 화상형성장치 이외에도, 잉크젯 방식의 화상형성장치가 있다. 이 잉크젯 화상형성장치는 잉크젯 헤드를 포함하는 카트리지, 이 카트리지를 이송하는 캐리지 및 캐리지 구동부를 포함하는 것으로, 그 구성 자체는 잘 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
상기한 다수의 매체공급유니트(31)(32)(33)는 그 형태에 따라서, 카세트 타입과, 다목적 트레이 타입으로 구분할 수 있다.
도 1에 있어서, 제1 및 제2매체공급유니트(31)(32)는 카세트 형태의 것으로서 일반적으로 B4, B5, A4, A5 등의 규격 인쇄매체가 적재된다. 상기 제1 및 제2매체공급유니트(31)(32) 각각은 그 내부에 마련된 매체 가이드(미도시)를 조절함으로써, 규격 매체를 사이드 피딩 방식 또는 센터 피딩 방식에 맞추어 선택적으로 적재할 수 있다. 여기서, 사이드 피딩(side feeding) 방식은 인쇄매체를 이송함에 있어서 그 폭방향의 일측 가장자리를 이송기준으로 하여 이송하는 방식을 말한다. 그리고, 센터 피딩(center feeding) 방식은 인쇄매체를 이송함에 있어서 그 폭방향의 중앙부를 이송기준으로 하여 이송하는 방식을 말한다.
상기 제3매체공급유니트(33)는 규격 매체 뿐만 아니라 비규격 매체를 적재하기 위한 다목적 트레이(MPF; multi-purpose feeder)이다. 이 제3매체공급유니트(33)는 상기 제1 및 제2매체공급유니트(31)(32)에 적재된 매체 규격과 다른 크기의 화상을 인쇄하고자 하는 경우, 그에 맞는 매체를 공급하기 위하여 사용된다.
상기한 바와 같이 제1 내지 제3매체공급유니트(31)(32)(33)를 구성한 경우에 있어서, 형성하고자 하는 화상크기에 맞는 매체를 공급하기 위한 방법은 다음과 같다.
사용자는 화상형성장치와 연결된 컴퓨터의 인터페이스 프로그램이나 화상형성장치의 사용자 인터페이스장치를 통하여 각 매체공급유니트(31)(32)(33)를 통하여 공급될 매체를 지정한다. 이때, 지정된 매체 정보는 예컨대 화상형성장치에 내장된 메모리(미도시)에 저장된다. 따라서, 화상형성장치는 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 인쇄하고자 하는 화상크기에 맞는 매체를 상기 제1 내지 제3매체 공급유니트(31)(32)(33)으로부터 공급받아 화상을 인쇄하게 된다.
여기서, 사용자가 상기 제1 내지 제3매체공급유니트(31)(32)(33)에 매체를 적재함에 있어서, 상기 메모리에 저장된 매체 정보와 다른 규격의 매체를 적재한 경우에는 인쇄불량이 발생될 수 있다.
예를 들어, 메모리에 저장된 매체 정보에 따르면 상기 제1 내지 제3매체공급유니트(31)(32)(33) 각각에 A4, B4, B5 매체가 적재되어야 하는데, 실제로는 상기 제1 내지 제3매체공급유니트(31)(32)(33) 각각에 B4, A4, B5 규격의 매체가 적재될 수 있다.
따라서, A4 크기의 화상을 인쇄하고자 할 경우에 메모리에 저장된 매체 정보에 따라 제1매체공급유니트(31)로부터 B4 매체가 인출될 것이다. 이 경우, 인쇄 화상보다 매체 규격이 크므로 화상의 누락은 발생되지 않지만, 매체의 낭비와 사용자가 원하는 크기에 인쇄되지 않는 문제점이 초래된다.
그리고, B4 크기의 화상을 인쇄하고자 할 경우에 메모리에 저장된 매체 정보에 따라 제2매체공급유니트(32)로부터 B4 보다 크기가 작은 A4가 인출될 것이다. 이 경우에는 인쇄화상이 매체 보다 크므로 화상의 누락이 발생될 수 있다. 이 화상의 누락은 매체의 낭비뿐만 아니라, 감광체(1)로부터 전사유니트(6)로 직접 토너가 전사되어 화상형성장치 내부 구성요소들을 오염시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치(100)는 상기한 바와 같은 매체의 잘못된 공급에 따른 문제를 해결하기 위한 것으로, 공급되는 매체의 공급 특성을 검출하여 화상형성 동작을 정확히 제어하기 위한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 매체검출장치(100)는 일 방향(화살표 X1 방향)으로 급송되는 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 검출하는 검출부(110)와, 상기 검출부(110)에서 검출된 데이터를 기초로 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별하는 판별부(120)를 포함한다. 여기서, 상기 윤곽 형상정보는 상기 인쇄매체(30)의 외형상에 대한 정보를 나타낸 것으로, 외형 전체 형상 뿐만 아니라 부분 형상을 포함하는 개념을 말한다. 예컨대, 상기 윤곽 형상정보는 도시된 바와 같은 인쇄매체(30)의 전체적인 형상을 의미할 뿐만 아니라, 선단부(30a) 일부와 그 양측부(30b)(30c)를 포함한 일부분의 형상에 대한 정보를 포함하는 개념을 의미한다.
상기 검출부(110)는 상기 이송경로(20)에 마련된 가이드 프레임(25) 상에 상기 인쇄매체(30)의 폭 방향(X2)으로, 상기 인쇄매체(30)의 최대 허용폭(W1) 이상의 길이(W2)에 걸쳐 배열되어 있다. 따라서, 인쇄매체(30)의 크기를 검출함에 있어서 검출 에러를 줄일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 검출부의 구성을 보인 개략적인 도면이고, 도 4는 인쇄매체에 의한 커버리지 정도에 따른 검출부의 출력을 보인 그래프이다.
도 3을 참조하면, 상기 검출부(110)는 광을 조사하는 광원(111)과, 상기 인쇄매체(30)의 유무에 따라 선택적으로 상기 광원(111)에서 조사된 광을 검출하는 수광소자(115)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수광소자(115)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일 라인 상에 상기 인쇄매체(30)의 폭 방향(X2)으로 연속적으로 배열된 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn)를 포함한다. 그러므로, 상기 복수의 수광소자(115)와 마주하게 위치된 상기 인쇄매체(30)의 일 라인 위치에 대한 정보를 동시에 검출할 수 있다.
또한, 상기 인쇄매체(30)는 상기 가이드 프레임(25) 상에서 X1 방향으로 이송되므로, 상기 수광소자(115)는 라인 단위로 연속적으로 상기 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 검출할 수 있다. 따라서, 상기 인쇄매체(30)의 폭(W1), 가장자리 위치(30ab)(30ac) 및, 길이(L1)를 포함한 2차원 형상정보 즉, 윤곽 형상정보를 이미지 형태로 검출할 수 있다. 그러므로, 급송되는 인쇄매체(30)의 크기, 전위량(shift quantity) 및 사행량(skew quantity)을 검출할 수 있다.
상기한 제1실시예에 따른 매체검출장치에 있어서, 상기 수광소자(115)는 다양한 종류의 소자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 널리 적용되는 광센서, 태양전지, 기계적인 검출소자 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn) 각각은 상호 동일한 크기를 가지는 것으로 각 수광소자의 높이와 폭은 h와 w로 각각 표시하였다. 그리고, 이웃하는 수광소자 사이의 간격은 d로 표시하였으며, 이 간격 d는 일정한 것이 바람직하다.
한편, 상기 광원(111)은 도시된 바와 같이 각 수광소자에 대응되게 복수개 구비되는 구성을 가질 수 있다. 또한, 인쇄매체(30)의 폭방향(W1)으로 배열된 스트라이프형 램프 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 광원(111)은 전구형 램프와, 이 전구형 램프에서 발광된 광을 각 수광소자로 안내하는 광파이버를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 검출부(110)는 반사 방식으로 인쇄매체(30)를 검출하는 것도 가능하다. 즉, 상기 검출부(110)를 구성하는 광원과 수광소자를 이웃되게 배치하고, 상기 광원에서 조사된 광 중 상기 인쇄매체(30)의 존재시 인쇄매체로부터 반사된 광을 상기 수광소자가 수광하는 방식으로 인쇄매체(30)를 검출하는 것도 가능하다.
상기한 광원(111) 및 수광소자(115)의 구성 자체는 널리 알려져 있으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 광원(111)과 상기 수광소자(115)가 인쇄매체(30)의 이송경로(20)를 사이에 두고 대향되게 배치된 경우, 인쇄매체(30)가 진입되기 전 단계에서는 광원(111)으로부터 조사된 빔이 상기 수광소자(115)로 향하게 된다. 한편, 상기 인쇄매체(30)가 진입한 경우는 광원(111)으로부터 조사된 빔이 인쇄매체(30)에 의해 차단된다. 이와 같은 변화는 상기 수광소자(115)에서 출력되는 전기적 신호(예컨대 전류값)로 나타나게 되며, 상기 판별부(120)를 통한 인쇄매체의 데이터 산출시 기본 정보가 된다.
즉, 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn) 각각의 출력 효율은 동일하므로, 각 수광소자에서 출력되는 합신호 값은 인쇄매체에 의해 가려진 면적에 해당하는 값이 될 것이다. 즉, 검출신호의 출력값 p는 수학식 1을 만족한다.
p = c·A
여기서, c는 비례상수이고, A는 인쇄매체에 의해 가려진 수광소자(115)의 전체 면적이다.
상기 출력값 p를 산출함에 있어서, 각 수광소자(115) 사이의 간격 d에 의한 오차는 그 간격 d를 좁힘으로써 줄일 수 있으며, 이웃하는 수광소자(115)에서 검출된 값을 선형적으로 연결함으로써 보정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn)로부터의 출력은 광이 입사되는 면적에 비례한다. 그러므로, 인쇄매체(30)가 수광소자를 전혀 가리지 않는 경우(커버리지 = 0%)의 수광소자 출력을 100이라 할 때, 그 출력은 커버리지가 높아지면서 선형적으로 낮아지게 된다. 따라서, 인쇄매체가 수광소자의 전면을 가리는 경우(커버리지 = 100%)는 수광소자 출력이 0이 된다.
여기서, 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn)는 그 배열에 있어서 조밀하게 인접 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 이웃하는 수광소자가 이격되지 않고 배열되거나 소정 간격 예컨대 각 수광소자의 배열방향 길이 이하의 간격으로 이격 배치되는 것이 바람직하다. 이는 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn)를 통하여 급송되는 인쇄매체(30)의 전위량과 사행량을 보다 정확히 검출하기 위함이다.
상기 광원(111)으로부터의 빔이 상기 인쇄매체(30)에 차단되지 않는 경우, 상기 수광소자(115) 각각의 수광량은 동일하므로, 이상적으로는 각 수광소자(115)에서 출력되는 전류값은 동일하다. 한편, 실질상 상기 수광소자(115) 각각의 효율과 조사되는 광의 회절에 의한 간섭 등에 의하여 전류값에 차이가 있을 수 있으나 이는 검출 허용 오차를 감안하여 조절 가능하다. 이하에서는 이상적인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기한 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn)의 배열에 의한 상기 검출부(110)의 길이는 인쇄매체(30)의 전위량 및 사행량과, 화상형성장치에 적용 가능한 가장 큰 인쇄매체의 폭을 고려하는 것이 바람직하다.
상기 전위량은 인쇄매체(30)가 정상적인 이송경로에서 폭방향으로 벗어난 정도를 의미한다. 예컨대, 인쇄매체(30)가 정상적인 이송경로(기준위치)에서 우측으로 5mm 이동되어 이송될 때 전위량은 +5mm로 나타낼 수 있으며, 기준위치에서 좌측으로 5mm 이동되어 이송될 때 전위량은 -5mm로 나타낼 수 있다.
여기서, 인쇄매체(30)가 허용 가능 전위량을 벗어나 공급될 때에는 인쇄매체(30)의 일부가 화상형성 영역을 벗어나게 되어, 화상 형성이 정상적으로 이루어질 수 없게 된다. 그러므로, 화상형성장치는 허용 전위량을 미리 설정해 두고, 상기 매체검출장치(100)를 통하여 측정된 전위량이 허용 전위량 범위 내인지 여부를 감지하여 상기 화상형성장치를 제어함으로써, 인쇄 불량을 방지할 수 있다.
사행량은 인쇄매체(30)가 진행방향(X1)에 대해 소정 각도 회전되어 진행하는 것을 말한다. 일반적으로, 인쇄매체(30)는 내각이 직각인 사각형의 형태를 갖는다.
정상적으로는 인쇄매체(30)의 진행방향에 대해 인쇄매체(30)의 선단은 직각을 이루고 이송되어야 하나, 인쇄매체(30)의 선단이 소정 각도 회전되어 이송되는 경우도 있다. 예컨대, 인쇄매체(30)의 선단이 시계방향으로 5°회전된 경우를 +5°, 반시계방향으로 5°회전된 경우를 -5°와 같이 표기할 수 있다. 여기서, 사행량은 인쇄매체의 선단을 기준으로 설정하거나, 인쇄매체의 진행방향으로의 중심선을 기준으로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 인쇄매체(30)의 좌측변(30c)과 선단(30a)을 기준으로 전위량과 사행량 각각을 정의하기로 한다. 이는 설명의 편의를 위하여 임의적으로 선택한 것이며, 어느 지점을 기준으로 전위량과 사행량을 정의하더라도 본 발명의 보호 범위에는 영향을 미치지 않음은 당연하다.
상기한 사행량이 이론적으로 최대 -90°에서 +90°범위에 있더라도, 감광체(1)에 토너 화상을 형성함에 있어서 사행량에 대응되는 각도만큼 화상을 회전하여 형성함으로써 인쇄매체(30)에 올바르게 화상을 형성할 수 있다. 한편, 실질적으로 상기 인쇄매체(30)가 대략 ± 45°범위를 벗어나게 사행된 채로 급송되는 경우는 극히 드물며, 인쇄매체(30)의 이송특성, 배출 후 적재성능을 고려하여 허용 가능한 사행량을 소정 범위 내의 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 그러므로, 상기한 화상형성장치를 설계함에 있어서, 이용 가능한 인쇄매체(30)의 크기 특히, 인쇄매체의 폭방향 길이에 허용 범위의 전위량과 사행량을 고려한다.
이하, 상기한 인쇄매체 및 화상형성장치의 내부 규격 설계 즉, 감광체 등의 설계에 기준이 되는 폭방향 길이를 유효길이 S라 정의하기로 한다.
상기 화상형성장치의 설계 기준에 있어서, 유효길이 S는 인쇄매체의 최대폭(W1)과 전체허용 전위량 및 인쇄매체의 허용 사행량으로부터 결정할 수 있다.
도 5를 참조하면서, 유효길이 S의 설계치 결정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 A4 인쇄매체를 사용 가능한 최대 인쇄매체로 설정하고, 허용 전위량은 최대폭의 10%, 허용 사행량은 ±10°이며, 중심선(L0)을 기준으로 피딩하는 센터피딩 방식으로 인쇄매체(30)가 급송되도록 설계된 화상형성장치를 예로 들어 설명한다. 이때, 유효길이 S는 최대폭과 최대 허용전위량의 합이다. 또한, 허용 사행량은 유효길이 S 내에서의 인쇄매체의 사행량으로서 규제된다.
A4 인쇄매체(30)의 규격은 210×297 [㎟]이고, 길이방향 내지 폭방향 인쇄가 가능하므로 폭방향 인쇄가 가능한 화상형성장치에서의 최대 인쇄폭은 길이방향 거리인 297[㎜]가 된다. 본 실시예에서의 최대허용 전위량(Qsf)은 최대폭의 10[%]이므로 29.7[㎜]가 된다. 전위량이 좌우에 발생 가능하므로 좌우측 각각의 허용 전위량(Qsf_R)(Qsf_L)은 29.7/2 = 14.85[㎜]가 된다. 따라서, 유효길이 S는 326.7[㎜]가 된다(S = 297 + 14.85 ×2[㎜]).
따라서, 본 실시예에 있어서 화상형성장치 설계시 유효길이 S를 326.7[㎜] 이상의 값으로 설계하는 경우, A4 규격의 인쇄매체가 전위량 29.7[㎜] 이내, 사행량 ㅁ10도 이내에서 공급되면 인쇄 가능하다.
도 2를 참조하면, 상기 판별부(120)는 상기 인쇄매체(30)의 규격에 대한 정보와 상기 복수의 수광소자(115)의 사이의 위치 관계가 기억된 메모리(121)와, 인 쇄매체(30)의 통과시간을 산출하는데 이용되는 카운터(125)를 포함한다.
상기 메모리(121)에는 상기 복수의 수광소자(P1, P2,…, Pi, Pi+1,…, Pn-1, Pn) 각각의 위치에 대한 정보가 상기 수광소자(115) 사이의 거리 정보와 함께 가상의 좌표 상에 매칭되어 저장된다.
따라서, 상기 판별부(120)는 상기 수광소자(115) 각각을 통하여 검출되는 신호와 상기 메모리(121)에 저장된 각 수광소자(115)에 대한 정보로부터, 급송되는 인쇄매체(30)의 정확한 존재위치와 인쇄매체(30)의 규격에 대한 정보를 판별한다. 즉, 검출신호가 0%인 수광소자(115)의 위치에는 인쇄매체(30)가 존재하는 것이며, 검출신호가 100%인 수광소자(115)의 위치에는 인쇄매체(30)가 없다고 판별한다.
상기 카운터(125)는 급송되는 인쇄매체(30)의 선단과 후단 사이의 이송시간을 산출한다.
따라서, 상기 판별부(120)는 상기 카운터(125)와 상기 검출부(110)를 통하여 검출된 급송되는 인쇄매체(30)의 규격 정보와 상기 메모리(121)에 저장된 인쇄매체의 규격정보 및 수광소자(115)에 대한 정보를 비교하여, 급송되는 인쇄매체(30)의 규격 정보를 판별할 수 있다. 즉, 상기 판별부(120)는 급송되는 인쇄매체(30)의 폭방향 및 길이방향 크기를 포함한 2차원 윤곽 형상정보와, 급송 위치를 판별할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매체검출장치의 요부를 보인 도면이고, 도 6b는 인쇄매체가 접촉된 경우 도 6a의 매체검출장치의 배치를 보인 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 매체검출장치는 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송 위치를 검출하는 검출부(130)와, 상기 검출부(130)에서 검출된 데이터를 기초로 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별하는 판별부(140)를 포함한다. 상기 검출부(130)는 일 실시예와는 달리 인쇄매체(30)와 접촉하는 방식으로, 급송되는 인쇄매체(30)에 대한 정보를 검출한다.
상기 검출부(130)는 인쇄매체(30)가 급송되는 경로 상에 인쇄매체(30)의 폭방향으로 배열된 샤프트(131)와, 상기 샤프트(131) 상에 자유 회전 가능하게 설치된 복수의 센싱바(133) 및, 상기 센싱바(133) 각각의 회동상태를 감지하는 복수의 센서(135)를 포함한다.
상기 센싱바(133)는 인쇄매체(30)의 접촉이 없는 경우는 자중에 의하여, 도 6a에 도시된 바와 같이 상하방향으로 배치된다. 그리고, 상기 센서(135)는 상기 센싱바(133)를 사이에 두고, 상호 마주하게 배치된 발광소자(136)와 수광소자(137)를 포함하여 구성된다. 따라서, 인쇄매체(30)의 급송이 없는 경우는 상기 센싱바(133)가 상기 발광소자(136)에서 조사된 광이 상기 센싱바(133)에 의해 차단되므로, 상기 수광소자(137)가 광신호를 검출하지 못한다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이 인쇄매체(30)가 급송되면서, 상기 복수의 센싱바(133) 중 적어도 어느 하나에 접촉된 경우, 인쇄매체(30)가 접촉된 센싱바(133a)가 상기 샤프트(131)를 회전중심으로 하여 회전하면서 차단이 해제된다. 따라서, 대응되는 수광소자(137a)는 상기 대응되는 발광소자(136a)에서 조사된 광빔을 수광함으로써, 인쇄매체(30)의 급송여부 및, 상기한 인쇄매체의 전위량 및 사 행량을 측정할 수 있다.
상기 판별부(140)는 제1실시예에 따른 판별부(120)와 실질상 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 제1실시예에 따른 검출부의 구성과는 달리, 상기 수광소자(137)가 인쇄매체 위치시 신호를 검출하더라도, 상기 인쇄매체(30)의 간섭 여부를 감지할 수 있으므로, 제1실시예에 따른 매체검출장치와 동일한 원리로 급송되는 인쇄매체에 대한 윤곽 형상정보를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 매체검출장치의 동작을 인쇄매체의 사행이 없는 경우와, 사행되는 경우로 나누어 설명하기로 한다.
도 7은 사행이 없는 경우의 인쇄매체 및 매체검출장치의 배치를 보인 개략적인 평면도이다.
본 실시예에서는 A4 규격(210 mm×297 mm)의 인쇄매체(30)가 세로방향으로 진행하며 인쇄를 행하는 화상형성장치를 예로 들어 나타낸 것이다. 여기서, 중심선(L0)를 기준으로 피딩하는 센터피딩 방식, 허용 전위량 10%, 허용 사행량 ㅁ10도인 경우를 전제로 한다. 그리고, BL은 좌측경계를 나타내고, BR은 우측경계를 나타낸다.
이때, 인쇄폭 = 210mm, 전위량 = 21[mm](= 210×10%), 유효길이(S) = 인쇄폭 + 전위량 + 사행량 = 231 [mm] 로 설정된다. 그러므로, 화상형성장치의 인쇄매체 폭과 관련된 구성요소들은 상기한 유효길이(S)를 기준으로 그 크기가 결정된다.
또한, 상기 수광소자의 규격에 있어서, 수광소자 각각의 높이(h)와 폭(w)이 1[mm]의 길이를 가지는 사각형상으로 구성하고, 이웃하는 광학소자 사이의 간격이 1[mm]가 되도록 설정한다.
도 8a 내지 도 8e 각각은 상기한 바와 같이 매체검출장치를 구성한 경우에 있어서 사행이 없는 경우 인쇄매체의 급송 과정을 순서대로 나타낸 것으로서, 도 7의 Ⅷ 영역을 확대하여 보인 것이다.
그리고, 도 9는 시간 변화에 따른 수광소자의 출력을 나타낸 그래프이다. 도 9에 있어서, S_out(i)는 i 번째 수광소자(Pi)의 출력값이고, S_out(i+1)은 i+1 번째 수광소자(Pi+1)의 출력값을 나타낸다.
도 8a는 인쇄매체가 검출부(110)에 진입하기 전 상태(t=t0)를 나타낸 것으로, 이 상태에서는 도 9에 나타낸 바와 같이 i 번째 수광소자(Pi)및 i+1 번째 수광소자(Pi+1) 모두 출력값이 100을 가진다.
한편, 도 8b에 도시된 바와 같이 인쇄매체(30)가 t1 시간 만큼 진행하여, 수광소자(115)의 일부를 가리는 경우는 i 번째 및 i+1 번째 수광소자(Pi)(Pi+1)의 출력값이 낮아지기 시작한다. 이때, 수광소자(115)의 배열방향을 기준으로 볼 때, i 번째 수광소자(Pi)는 그 길이방향으로 일부만 인쇄매체(30)에 의해 가려지는 반면, i+1 번째 수광소자(Pi+1)는 길이방향에 걸쳐 전부 가려지게 된다. 따라서, 출력값이 낮아지는 기울기에 있어서 차이를 보인다. 즉, i+1 번째 수광소자(Pi+1)의 출력값 변화 기울기가 i 번째 수광소자(Pi)의 출력값 변화 기울기 보다 크게 변화한다.
이와 같은 시간 t = t0에서 t1으로의 시간 경과시 수광소자(115)의 출력값 변화로부터 인쇄매체(30)가 매체검출장치에 진입하는 시점을 알 수 있다. 이때 각 수광소자(115)의 거리정보에 의해 정해진 기준 좌표 상에 인쇄매체(30)의 매핑(mapping)이 진행된다. 여기서, 매핑이라 함은 인쇄매체(30)의 폭 방향으로의 크기와, 변위량 및 인쇄매체(30)의 길이 방향으로의 크기 등에 대한 정보를 상기 메모리(도 2의 121)에 저장된 위치 정보와 비교하여 인쇄매체(30)의 급송에 관련된 정보를 검출하여 인식하는 과정을 말한다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 인쇄매체가 계속 진행하여 t2 시간에 도달하게 되면, i+1 번째 수광소자(Pi+1)는 인쇄매체(30)에 의해 완전히 가려지게 된다. 반면, i번째 수광소자(Pi)는 인쇄매체(30)에 의해 부분적(예를 들어 50%)으로 가려지게 된다. 수광소자 i+1이 인쇄매체에 의해 처음으로 완전히 가려지는 시간이므로, 상기 판별부(도 2의 120)는 인쇄매체의 선단이 수광소자의 끝단(기준선)에 있음을 인식할 수 있다. 그리고, i번째 수광소자(Pi)의 출력 값이 50%이므로 인쇄매체(30)의 일측 변(30c)은 i번째 수광소자(Pi)의 중앙에 걸쳐 있음을 알 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 수광소자(115)의 폭(w)과 간격(d)이 각각 1[mm] 이며, 인쇄매체의 폭이 210[mm]이므로 인쇄매체(30)에 의해 100% 간섭되는 수광소자의 수(n)를 산출할 수 있다.
n = 210 - (0.5 + g + m)
여기서, g는 간격 수, m은 마진이다.
상기 g는 n과 같거나, n±1 값을 가진다. m은 인쇄매체의 우측 가장자리에 일 수광소자 또는 간격이 걸쳐져 있는 경우를 고려한 보상 값이다.
도 8a 내지 도 8e에 있어서, 인쇄매체(30)에 의해 부분적으로 간섭되는 i번째 수광소자(Pi)의 우측 간격이 인쇄매체에 의해 완전히 간섭되는 경우이다. 그러므로, n과 m이 각각 104개인 경우 0.5 + g + n의 값은 208.5 [mm]가 된다. 그리고, 210 [mm] 전체를 수광소자가 커버하기 위해서는 i+104번째 수광소자와 i+105번째 수광소자 사이의 간격(= 1[mm])이 인쇄매체에 의해 100% 간섭되고, 마진 m = 0.5에 해당하는 부분, 즉 인쇄매체의 최우측 변은 i+105번째 수광소자의 중앙을 걸치게 된다.
그러므로, 상기한 바와 같은 매체검출장치에 있어서, 인쇄매체의 양측변 각각은 i 번째 수광소자의 중앙과 i+105 번째 수광소자의 중앙을 걸쳐 공급됨을 알 수 있다.
표 1은 상기한 바와 같이, 인쇄매체(30)가 급송되는 경우의 각 수광소자(115)의 출력값 변화를 시간별로 나누어 나타낸 것이다.
수광소자 i-1 수광소자
i		 수광소자 i+1 … 수광소자 i+104 수광소자 i+105 수광소자 i+106
t1 100 100 100 100 100 100 100
(t1+t2)/2 100 75 50 50 50 75 100
t2 100 50 0 0 0 50 100
표 1을 참조하면, i번째 수광소자(Pi)의 좌측에 위치된 i-1번째 수광소자와 i+105번째 수광소자의 우측에 위치된 i+106번째 수광소자는 출력값이 100%로 변화가 없다. 이는 각 수광소자를 인쇄매체가 간섭하지 않음을 나타낸다.
i번째 수광소자를 보면 t2에서의 출력값이 50%임을 보여 준다. 이는 인쇄매체가 i번째 수광소자의 정중앙을 통과함을 나타낸다. i+1번째 수광소자와 i+104번째 수광소자 사이의 수광소자들의 출력값을 보면, t2에서 출력값이 0%이다. 이는 인쇄매체에 의해 각 수광소자가 완전히 간섭됨을 보여준다.
여기서는 동작원리를 쉽게 이해할 수 있도록, 간섭되는 수광소자의 수량을 이상적인 경우를 예로 나타내었으나, 실질적으로는 상기 판별부가 각 수광소자의 검출값을 실시간 좌표상에 매핑함으로써 인쇄매체의 정확한 길이와 위치를 산출할 수 있다.
시간 t1에서 인쇄매체의 선단이 좌표 맵 상에서 기준선 상에 위치하게 되고, 이때 인쇄매체의 폭은 산출된다. 그리고, 상기 판별부(120)는 시간이 지남에 따라서 지속적으로 각 수광소자의 출력을 감지하여, 어느 시간에 어떤 수광소자의 출력 값에서 변화가 발생하는지 여부를 인식한다.
도 8d와 도 8e는 인쇄매체(30)의 후단(30d)이 매체검출장치를 통과하는 과정을 나타낸 것이다. 인쇄매체(30)가 통과될 때의 신호 검출은 선단 검출과 동일한 방식으로 검출되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8e에 도시된 바와 같이 인쇄매체가 배치된 경우, 상기 판별부(120)는 인쇄매체(30)가 시간 t4에서 매체검출장치를 완전히 통과하였음을 인식하고, 인쇄매체(30)의 급속 속도와 통과시간을 이용하여 인쇄매체(30)의 길이(L1)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 인쇄매체(30)가 100 [mm/s]의 속도로 급송되고, 인쇄매체의 통과시간이 2.97[s]인 경우, 인쇄매체의 길이(=속도×통과시간=100×2.97)가 297[mm]임을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 매체검출장치는 상기 판별부(120)를 통하여 인쇄매체(30)의 전위량, 인쇄매체의 폭 및 길이를 인식함으로써, 인쇄매체가 정상적으로 공급되는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서 허용 전위량을 인쇄매체 폭의 10%로 설정하였으므로, 매체 검출장치는 전위량이 0인 경우 매체검출에 관여하는 i번째 수광소자(Pi) 내지 i+105번째 수광소자(Pi+1) 이외에도 좌측으로 허용 전위량을 범위 내에서 전위된 추가적인 수광소자가 요구된다.
인쇄매체(30)가 센터 피딩 방식으로 급송되어, 허용 전위량이 인쇄매체(30)의 양측에 동일하게 나눠진 경우는 총 허용 전위량 21[mm]이 반분되어, 좌측 및 우측허용 전위량 각각이 10.5[mm]가 된다. 그리고, i번째 수광소자(Pi)와 i+105번째 수광소자(Pi+1) 사이의 중간 지점이 센터 피딩의 중심이 된다. 여기서, 중간 지점은 i+52번째 수광소자와 i+53번째 수광소자 사이에 위치된 간격의 중심이다.
i번째 수광소자(Pi)와 i+105번째 수광소자(Pi+1)수광소자 i와 수광소자 i+105의 여유 마진(m)이 0.5[mm]씩 있으므로 10.5[mm]의 허용 전위량을 좌, 우측 각각에서 검출하기 위해서는 좌측과 우측 각각에 최소 5개씩의 수광소자가 더 요구된다.
또한, 인쇄매체가 공급기준선에서 우측으로 10.5[mm]의 전위량만큼 시프트 되어 공급되는 경우를 예로 들어 도 10을 참조하면서 살펴보기로 한다.
본 실시예에 있어서, 인쇄매체(30)가 공급기준선에서부터 우측으로 10.5[mm] 만큼 전위되므로, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 인쇄매체(30)의 좌측변(30c)으로부터의 연장선이 i+5번째 수광소자(Pi+5)의 우측변에 일치하게 된다. 그리고, 인쇄매체(30)의 우측변(30b)으로부터의 연장선은 i+110번째 수광소자(Pi+110)의 우측변에 걸쳐져 있는 상태가 된다.
이때, 상기 판별부(도 2의 120)는 각 수광소자(115)의 출력값으로부터 인쇄매체(30)가 공급기준선에서 우측으로 10.5[mm] 전위량만큼 전위되었음을 감지한다. 그리고, 전위량이 허용 전위량 범위 내에 있음을 판단한다. 여기서, 허용 전위량을 벗어난 경우는 사용자에게 에러 메시지를 알려주고, 상기한 실시예와 같이 허용 전위량 범위 내의 값인 경우는 인쇄매체 급송을 정상적으로 지속한다.
한편, 인쇄매체가 우측으로 0.5mm 더 전위되면, 이는 허용 전위량 범위를 벗어나게 된다. 이때, i+5번째 수광소자(Pi+5)와 i+110번째 수광소자(Pi+110)의 우측에는 간격(d)이 존재하므로, 이 간격의 범위 내에서는 검출신호의 변화를 감지하지 못한다. 그러므로, 검출신호는 1[mm]의 오차범위를 내포하게 된다.
하지만, 상기한 오차는 수광소자(115) 사이에 간격(d)을 형성한 경우 초래되는 것으로, 상기 간격(d)을 허용 가능한 오차범위 내의 값 예컨대, 1[mm] 값으로 설정함으로써 크게 문제가 되지 않는다. 한편, 앞서 설명된 바와 같이 이웃하는 수광소자 사이의 간격을 0으로 설정한 경우는 상기한 오차가 발생되지 않는다.
또한, 상기한 오차 발생과 관련하여, 공급기준선과 매체검출장치의 배치를 조정하여, 허용 전위량을 검출할 수 있게 배치하는 것도 가능하다. 즉, 인쇄매체의 최대 전위량을 고려한 좌, 우측 경계에 위치된 수광소자에서 간섭이 일어나면, 인쇄매체가 유효길이 범위를 벗어난 것으로 해석하여 비정상 공급상태를 감지하도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이, 허용 전위량을 기준으로 하여 상기 화상형성장치의 내부 구성요소들을 설계함으로써, 화상형성장치 내부로 급송되는 인쇄매체 중 설정 규격을 벗어난 인쇄매체 내지는 허용 전위량을 벗어난 인쇄매체의 급송을 차단할 수 있다. 따라서, 화상형성 에러에 따른 화상형성장치 내부 오염문제를 근본적으로 예방할 수 있다.
도 11은 인쇄매체가 사행되는 경우의 인쇄매체 및 매체검출장치의 배치를 보인 개략적인 평면도이다.
본 실시예에서는 A4 규격(210 mm×297 mm)의 인쇄매체가 세로방향으로 진행하며 인쇄를 행하는 화상형성장치를 예로 들어 나타낸 것이다. 여기서, 센터피딩 방식, 기준점 허용 전위량 30%, 허용 사행량 ㅁ10도인 경우를 전제로 한다.
이때, 인쇄폭 = 210mm, 전위량 = 63[mm](= 210×30%), 유효길이(S) = 인쇄폭 + 전위량 + = 273 [mm] 로 설정된다.
도 11은 인쇄매체가 좌상단 꼭지점을 기준으로 좌측으로 10.5[mm], 시계방향으로 10°기울어져 공급되는 경우를 예로 들어 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 상기 인쇄매체의 좌하단 모서리는 센터라인 L0으로부터 크게 이격되어 좌측경계선(BL)상에 근접해 있음을 알 수 있다. 우상단 모서리는 전위량 10.5[mm] 만큼 우측경계선(BR)로부터 더 이격되어 있다.
여기서, 인쇄매체가 상기 좌측경계선(BL)을 넘게 되면 판별부는 이를 감지하여 에러 메시지를 보낸다. 그리고, 시스템 정지 또는 인쇄매체 배출 등의 후 동작을 진행한다.
도 12a 내지 도 12d 각각은 상기한 바와 같이 매체검출장치를 구성한 경우에 있어서 인쇄매체가 사행 및 전위되면서 진입하는 경우 인쇄매체의 급송 과정을 순서대로 나타낸 것으로서, 도 11의 ⅩⅡ 영역을 확대하여 보인 것이다. 그리고, 도 13은 시간 변화에 따른 수광소자의 출력을 나타낸 그래프이다. 도 13에 있어서, S_out(i), S_out(i+1), S_out(i+2) 각각은 i번째, i+1번째, i+2번째 수광소자(Pi) (Pi+1)(Pi+2)의 출력값을 나타낸 것이다.
도 12a는 인쇄매체가 진입하기 전 상태(t=t0)를 나타낸 것으로, 이 상태에서는 인쇄매체(30)가 검출부(110)을 가리지 않는다. 그러므로, 도 12a 및 도 13에 나타낸 바와 같이 i번째, i+1번째 및 i+2번째 수광소자(Pi)(Pi+1)(Pi+2)를 포함한 모든 수광소자(115)의 출력값이 100을 가진다.
이 경우, 상기 판별부(도 2의 120)는 상기 인쇄매체(30)의 급송이 시작되면, 상기 검출부(110)를 구성하는 수광소자(115) 전체의 출력값을 읽어 메모리(121)에 저장한다. 그리고, 상기 수광소자(115)의 출력을 주기적으로 검출하여, 이전에 상기 메모리(121)에 저장된 값과 비교한다. 이때, 비교값 사이의 차이가 없으므로, 상기 판별부(120)는 상기 인쇄매체(30)가 상기 검출부(110) 위치에 진입하지 않음을 판별할 수 있다.
한편, 상기 인쇄매체(30)가 이송하여, 도 12b에 도시된 바와 같이 인쇄매체(30)가 복수의 수광소자(115) 중 일부 수광소자를 가리기 시작하는 경우(t=t1)는 가려진 수광소자로부터의 출력값이 100 미만으로 낮아지기 시작한다. 예컨대 i+1 번째 수광소자(Pi+1)의 일부가 상기 인쇄매체(30)에 가려지게 되는 경우, 이 i+1번째 수광소자(Pi+1)로부터의 출력값이 다른 가려지지 않은 수광소자들의 출력값보다 낮아진다.
이 경우, 상기 메모리(121)에 저장된 출력값과 차이를 가지게 되므로, 상기 인쇄매체(30)가 급송됨을 판별할 수 있다.
또한, 도 12c 및 도 12d 각각에 도시된 바와 같이, t=t2, t=t3로 시간의 경과함에 따라, 수광소자의 가리는 위치 및 정도가 달라지며, 도 13에 도시된 바와 같이 수광소자의 출력이 변화되므로, 사행량을 판별할 수 있다.
보다 상세히 살펴보면, 각 수광소자(115)에서 검출되는 출력신호를 메모리(121)에 저장된 가상의 좌표계에 맵핑하면서 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 산출하게 됨으로써, 사행량에 대한 정보를 산출할 수 있다. 즉, 각 수광소자(115)의 위치와 매칭되는 좌표계를 설정하고 각 좌표 위치에서의 출력값의 추이를 시간에 따라 추출함으로써, 인쇄매체(30)의 전체적인 윤곽 형상정보를 확인함으로써 사행량 산출이 가능하다.
상기 가상의 좌표계는 수광소자의 위치, 허용 인쇄폭 등의 정보의 저장 형식을 의미하며, 인쇄매체의 윤곽 형상정보로서 상기 메모리(121)에 저장되는 인쇄매체의 간섭에 의하여 시간의 흐름에 따라 변화하는 각 수광소자의 출력값과 매칭된다. 그러므로, 이를 통하여, 인쇄매체의 사행량, 전위량 등의 판단이 가능하다.
상기한 바와 같이 매체검출장치를 구성한 경우, 상기 검출부(110) 위치에서의 급송되는 인쇄매체(30)의 전위량 및 사행량을 판단할 수 있다. 이는 급송되는 인쇄매체(30)가 이송경로 전체에 걸쳐 일정한 사행량 및 전위량을 가짐을 전제로 한 것이다. 즉, 상기 인쇄매체(30)의 급송 경로 상에 배치된 상기 검출부(110)를 통하여 측정된 사행량 및 전위량이 계속 유지하면서, 상기 화상형성장치의 화상 전사위치(도 1의 감광체(1)와 전사유니트(6)의 대향위치)를 통과하는 경우를 나타낸 것이다.
한편, 사행량은 일정하되, 인쇄매체(30)가 매체공급유니트에서 화상 전사위치로 가면서, 이송경로의 폭방향으로 전위될 수 있다. 이 경우, 검출부(110)의 위치에서 측정된 전위량으로부터 상기 전사위치에서의 전위량을 산출할 것이 요구된다. 또한, 센터피딩 방식으로 공급되는 경우, 인쇄매체(30)가 매체공급유니트에서 화상 전사위치로 가면서 인쇄매체가 소정 방향으로 스큐되면서 진행할 수 있다. 이 경우, 이 경우, 검출부(110)의 위치에서 측정된 사행량으로부터 상기 전사위치에서의 사행량을 산출할 것이 요구된다.
이를 만족하기 위하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 매체검출장치는 도 14에 도시된 바와 같이 배치된 것이 바람직하다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 매체검출장치는 매체 이송경로 상의 제1위치(Px)에 인쇄매체(30)의 폭방향으로 배열된 제1검출부(151)와, 제1검출부(151)에서 이격된 제2위치(Py)에 인쇄매체의 폭방향으로 배열된 제2검출부(155) 및, 상기 제1 및 제2검출부(151)(155)에서 검출된 데이터를 기초로 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별하는 판별부(160)를 포함한다.
상기 제1검출부(151)는 제1위치(Px)에서 급송되는 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별한다. 즉, 제1위치(Px)에서 인쇄매체(30)의 사행량 및 전위량을 판별한다. 상기 제2검출부(155)는 제1위치(Px)에서 이격된 제2위치(Py)에서 상기 인쇄매체(30)의 급송위치를 판별한다. 여기서, 상기 제1 및 제2검출부(151)(155)의 구성 및 배치는 앞서 설명된 제1 및 제2실시예에 따른 매체검출장치(100)의 검출부(110)(130)의 구성 및 배치와 실질상 동일하다. 그러므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 판별부(160)는 상기 제1 및 제2검출부(151)(155) 각각에서 검출된 제1 및 제2위치(Px)(Py)에서의 상기 인쇄매체(30)의 사행량 및 전위량에 대한 정보를 판단한다.
그리고, 두 위치에서 판단된 사행량 및 전위량이 일치하는 경우는 상기 전사위치로의 인쇄매체의 급송시 동일한 사행량 및 전위량을 유지한다고 볼 수 있는 바, 이를 근거로 인쇄매체에 맞는 화상을 형성할 수 있다.
한편, 제1 및 제2위치에서 판단된 사행량 및 전위량 중 사행량은 일정하고, 전위량이 가변 되는 경우는 상기 제1위치(Px)와 제2위치(Py) 사이의 거리와, 인쇄매체(30)의 이동속도를 알 수 있으므로, 수학식 3의 관계를 이용하여, 목표위치 예컨대 전사위치(Pz)에서의 전위량을 산출할 수 있다.
즉, 도 15를 참조하면, 상기 제1위치(Px)에서의 전위량(Qsf1)에 대한 상기 전사위치(Pz)에서의 전위량 차이를 △S2라 할 때, △S2는 수학식 3을 만족하다.
△S2 = △S1×(1 + d2/d1)
여기서, △S1은 상기 제1위치(Px)에서의 전위량(Qsf1)에 대한 상기 제2위치(Py)에서의 전위량(Qsf2) 차이이고, d1은 상기 제1위치(Px)와 제2위치(Py) 사이의 간격, 그리고, d2는 제2위치(Py)와 전사위치(Pz) 사이의 간격을 나타낸다.
따라서, 상기한 수학식 3의 관계를 이용하여, 인쇄매체가 급송되는 과정에서 전위량이 선형적으로 변하는 경우에도 토너 화상의 전사위치에서 인쇄매체의 전위량을 정확히 산출할 수 있다.
한편, 센터피딩 방식으로 공급시 인쇄매체의 중심에서의 전위량이 일정하고, 제1 및 제2위치(Px)(Py)에서 판단된 사행량이 가변되는 경우는 상기 제1위치(Px)와 제2위치(Py) 사이의 거리 및, 인쇄매체(30)의 이동속도를 알 수 있으므로, 수학식 4의 관계를 이용하여, 전사위치(Pz)에서의 사행량을 산출할 수 있다.
즉, 도 16을 참조하면, 상기 제1위치(Px)에서의 사행량(Qsk1)에 대한 상기 전사위치(Pz)에서의 사행량 차이를 △θ2라 할 때,
△θ2 = △θ1×(1 + d2/d1)
여기서, △θ2는 제1위치(Px)에서의 사행량에 대한 목표 위치 즉, 전사위치(Pz)에서의 사행량 차이, △θ1은 제1위치(Px)에서의 사행량(Qsk1)에 대한 제2위치(Py)에서의 사행량(Qsk2) 차이, d1은 상기 제1위치(Px)와 제2위치(Py) 사이의 간격이고, d2는 제2위치(Py)와 전사위치(Pz) 사이의 간격을 나타낸다.
따라서, 상기한 수학식 4의 관계를 이용하여, 인쇄매체가 급송되는 과정에서 사행량이 선형적으로 변하는 경우에도 토너 화상의 전사위치에서 인쇄매체의 전위량을 정확히 산출할 수 있다.
또한, 수학식 3 및 4의 관계를 이용하여, 급송되는 인쇄매체의 전위량과 사행량 모두가 선형적으로 변화하는 경우에도 상기 전사위치에서의 인쇄매체의 전위량과 사행량을 산출할 수 있다.
한편, 제3실시예에 따른 매체검출장치에 있어서, 제1 및 제2검출부(151)(155)를 예로 들어 나타내었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 3개 이상의 검출부를 포함하는 구성도 가능하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 매체 검출방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 매체검출방법은 상기한 매체검출장치를 이용하는 것으로, 크게는 급송되는 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계와, 검출된 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 기초로 상기 인쇄매체의 규격과 급송위치를 판별하는 단계를 포함한다.
상기 인쇄매체의 윤곽 형상정보 검출단계는 상기한 매체검출장치의 검출부(110)(130)(150)와 판별부(120)(140)(160)를 통하여 수행되는 것으로, 광을 조사하는 단계와, 이 조사광을 수광하여 소정 시간 단위로 인쇄매체(30)의 유무에 따른 신호를 출력하는 단계와, 이 출력신호를 이용하여 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 인식하는 단계를 포함한다.
상기 판별단계는 급송되는 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량 각각을 판별하는 단계를 포함한다. 이하에서는 상기 판별단계를 세부 단계별로 나누어 살펴보기로 한다.
<인쇄매체 규격 판별 방법>
상기 인쇄매체 규격 판별단계는 인쇄매체의 폭과 길이를 모두 검출하여 규격을 판별하는지 여부와, 인쇄매체의 폭만을 검출하고 인쇄매체 표준 규격을 이용하여 인쇄매체의 규격을 판별하는지 여부에 따라 두 가지로 구별할 수 있다.
우선, 인쇄매체의 폭과 길이를 모두 검출하여 규격을 판별하는 방식은 상기 인쇄매체 윤곽 형상정보 검출단계에서 출력된 신호로부터 상기 인쇄매체의 폭을 산출하는 단계와, 기설정된 인쇄매체의 급송속도와, 검출 위치에서의 인쇄매체의 통과시간을 연산하여 인쇄매체의 길이를 산출하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방식은 인쇄매체의 표준 규격을 메모리(도 2의 121)에 저장하는 단계와, 저장된 표준 규격과 산출된 인쇄매체의 폭과 길이를 비교하여 급송되는 인쇄매체의 규격을 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 인쇄매체의 폭(Pwidth)은 도 17 및 하기의 수학식 5로부터 산출할 수 있다.
Figure 112007011814534-pat00001
여기서, 도 17에 도시된 바와 같이 인쇄매체가 시계방향 사행시, i_cw는 상기 인쇄매체의 일측(도면에서는 좌측) 선단 모서리 Pac가 처음으로 접촉되는 위치에 놓인 수광소자의 인덱스 값인 제1인덱스이고, i_ccw는 상기 인쇄매체의 타측 선단 모서리 Pab가 접촉되는 위치에 놓인 수광소자의 인덱스 값인 제2인덱스이다. 그리고, w는 수광소자의 폭, d는 이웃하는 수광소자 사이의 간격, m은 마진이다. 따라서, 상기 모서리 Pac와 Pab가 처음으로 접촉되는 수광소자 사이의 간격 X는 제1 및 제2인덱스의 차(i_cw - i_cw)와 (w + d)를 곱한 후, 마진 m을 더해 줌으로써 산출할 수 있다.
상기 Y는 일측 선단 모서리 Pac와 타측 선단 모서리 Pab 사이의 길이방향 높이차를 나타낸 것으로, 계수값과, 인쇄매체의 급송속도(V) 및 수광소자의 검출주기(T)의 곱을 나타낼 수 있다. 상기 계수값은 수광소자를 통하여 상기 인쇄매체의 진입이 감지되기 시작한 시점부터 상기 인쇄매체의 양측 모서리(30ab)(30ac)가 상기 수광소자 위치로 이동시까지 계수한 카운터(125)의 계수값을 의미한다.
한편, 인쇄매체가 반시계방향 사행시에는 상기한 방식과 동일한 방식으로 인쇄매체의 폭 Pwidth를 산출할 수 있다.
그리고, 인쇄매체의 길이에 대한 정보는 이미 알고 있는 인쇄매체의 급송속도와, 상기 카운터(도 2의 125)를 통하여 측정된 인쇄매체의 통과시간를 곱함으로써 산출할 수 있다.
다음으로, 인쇄매체의 폭만을 검출하고 인쇄매체 표준 규격을 이용하여 인쇄매체의 규격을 판별하는 방식은 인쇄매체(30)의 급송방향을 판별하는 단계와, 상기 인쇄매체 윤곽 형상정보 검출단계에서 출력된 신호로부터 상기 인쇄매체의 폭을 산 출하는 단계와, 인쇄매체(30)의 표준 규격을 메모리(121)에 저장하는 단계 및, 인쇄매체의 규격을 판정하는 단계를 포함한다.
즉, 인쇄매체는 각 국가 양식 또는 국제 표준에 따라 여러 유형으로 규격화되어 있다. 따라서, 인쇄매체가 포트레이트(portrait)로 급송되는지 랜드스케이프(landscape)로 급송되는지를 알고, 상기한 인쇄매체 규격 데이터를 이용하면 인쇄매체의 정보를 판별할 수 있다. 여기서, 포트레이트는 직사각형상의 인쇄매체를 공급함에 있어서, 변의 길이가 짧은 쪽이 인쇄매체의 폭이 되도록 공급하는 경우를 말한다. 그리고, 랜드스케이프는 변의 길이가 넓은 쪽이 인쇄매체의 폭이 되도록 공급하는 경우를 말한다.
상기 인쇄매체(30)의 급송방향을 판별하는 단계는 매체공급유니트(도 1의 31, 32, 33)에 부착된 센서, 화상형성장치를 제어하는 컴퓨터 등의 단말기를 통하여 사용자가 설정한 방향으로부터 인식할 수 있다.
상기 인쇄매체(30)의 폭(Pwidth)을 산출하는 단계는 앞서 설명된 수학식 5에 따라 산출하므로, 그 자세한 설명을 생략한다.
인쇄매체의 길이(Plength)는 폭(Pwidth)에 대한 정보를 알면 표 2에 나타낸 바와 같은 포맷에 따른 폭과 높이의 관련식을 이용하거나, 표 3 내지 표 5에 나타낸 바와 같은 인쇄매체에 대한 데이터를 이용하여 인쇄매체의 정보를 판별 할 수 있다.
포맷 Pwidth [m] Plength [m]
An 2-1/4-n/2 21/4-n/2
Bn 2-n/2 21/2-n/2
Cn 2-1/8-n/2 23/8-n/2
A 시리즈 포맷 B 시리즈 포맷 C 시리즈 포맷
4A0 1682×2378 - - - -
2A0 1189×1682 - - - -
A0 841×1189 B0 1000×1414 C0 917×1297
A1 594×841 B1 707×1000 C1 648×917
A2 420×594 B2 500×707 C2 458×648
A3 297×420 B3 353×500 C3 324×458
A4 210×297 B4 250×353 C4 229×324
A5 148×210 B5 176×250 C5 162×229
A6 105×148 B6 125×176 C6 114×162
A7 74×105 B7 88×125 C7 81×114
A8 52×74 B8 62×88 C8 57×81
A9 37×52 B9 44×62 C9 40×57
A10 26×37 B10 31×44 C10 28×40
포맷 사이즈 [mm] 콘텐츠 포맷
C6 114×162 A4 folded twice = A6
DL 110×220 A4 folded twice = 1/3 A4
C6/C5 114×229 A4 folded twice = 1/3 A4
C5 162×229 A4 folded once = A5
C4 229×324 A4
C3 324×458 A3
B6 125×176 C6 envelope
B5 176×250 C5 envelope
B4 250×353 C4 envelope
E4 280×400 B4
이름 인치 mm 비 이름 인치 mm 비
Quarto 10×8 254×203 1.25 Medium 23×18 584×457 1.2778
Foolscap 13×8 330×203 1.625 Royal 25×20 635×508 1.25
Executive,
Monarch		 10½×7¼ 267×184 1.4483 Elephant 28×23 711×584 1.2174
Government
-Letter		 10½×8 267×203 1.3125 Double Demy 35×23½ 889×597 1.4894
Letter 11×8½ 279×216 1.2941 Quad Demy 45×35 1143×889 1.2857
Legal 14×8½ 356×216 1.6471 Statement 8½×5½ 216×140 1.5455
Ledger,
Tabloid		 17×11 432×279 1.5455 index card 5×3 127×76 1.667
Post 19¼×15½ 489×394 1.2419 index card 6×4 152×102 1.5
Crown 20×15 508×381 1.3333 index card 8×5 203×127 1.6
Large Post 21×16½ 533×419 1.2727 international
business card		 3⅜×2⅛ 86.60×53.98 1.586
Demy 22½×17½ 572×445 1.2857 U.S. business
card		 3½×2 89×51 1.75
즉, 상기 인쇄매체 규격 판정단계는 상기 인쇄매체의 급송 방향에 대한 정보를 토대로, 상기 산출된 인쇄매체의 폭과 상기 인쇄매체의 표준 규격을 비교함으로써 급송되는 인쇄매체의 길이를 포함한 규격에 대한 정보를 획득한다.
또한, 인쇄매체 규격 판별 단계는 도 17에 도시된 바와 같이, 급송되는 인쇄매체의 상단 모서리가 이웃하는 수광소자(115) 사이의 간격(d)으로 진입시, 상기 인쇄매체의 모서리(30ac) 위치를 정확하게 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모서리 위치 판단단계는 사행량에 따른 상기 수광소자(115)의 출력 패턴 변화를 저장하는 단계와, 일정 시간 간격으로 상기 수광소자로부터 검출되는 센싱값을 저장하는 단계와, 상기 센싱값과 상기 룩업테이블에 저장된 패턴을 비교하여 사행량을 판별하는 단계와, 상기 인쇄매체의 선단을 연결한 제1직선과 상기 인쇄매체의 일측변을 연결하는 제2직선을 산출하는 단계 및, 상기 제1직선과 상기 제2직선의 교점으로부터 상기 인쇄매체의 선단 모서리위치를 산출하는 단계를 포함한다.
여기서, 인쇄매체의 윤곽 형상에 대한 정확한 정보는 상기 수광소자의 성능에 따라 많은 차이가 있다. 표 6은 수광소자의 해상도 별 센서피치와, 100[mm] 상에서 감지되는 단위 요소의 수를 나타낸 것이다. 여기서, 해상도가 높을수록 센서 피치는 좁아지고, 단위 요소의 수는 증가한다.
해상도
[dpi]		 센서 피치
[㎛]		 N/100
[mm-1]		 해상도
[dpi]		 센서 피치
[㎛]		 N/100
[mm-1]
600.00 42.3 2362 2.34 10837 9
300.00 85 1181 1.17 21675 5
150.00 169 591 0.59 43349 2
75.00 339 295 0.29 86699 1
37.50 677 148 0.15 173397 1
18.75 1355 74 0.07 346795 0
9.38 2709 37 0.04 693589 0
4.69 5419 18 0.02 1387179 0
따라서, 해상도가 높은 수광소자를 이용할 경우, 상대적으로 정확한 인쇄매체에 대한 정보를 검출할 수 있다. 예컨대, 600 dpi 해상도에서 센서 피치가 약 42.3㎛이므로, 인쇄매체의 모서리에 대한 정보를 검출오차가 거의 없이 측정 가능하다.
또한, 사행량 정보 산출은 메모리에 저장된 특정 사행량에 대한 출력값 테이블과의 비교를 통해서도 가능할 수 있다. 이와 같은 사행량 정보 산출은 특정 사행위치에서의 시간별 수광소자 출력값의 양상이 다른 점을 이용한 것이다.
상기 수광소자로부터 검출되는 값은 표 7에 나타낸 바와 같이, 사행량에 따라 변화된다. 표 7은 사행량에 따른 100[mm] 당 수평변위량을 나타낸 일 실시예로서, 상기한 검출 값이 변화는 수평변위량 및 수직 변위량에 기인한 것이다.
한편, 상기 수평변위량은 정의하는 방법에 따라 표 7에 나타난 값과 다른 값이 될 수도 있다.
사행량[°] 수평변위량[mm] 사행량[°] 수평변위량[mm]
0 0.000 6 10.453
0.1 0.175 7 12.187
0.2 0.349 8 13.917
0.3 0.524 9 15.643
0.4 0.698 10 17.365
0.5 0.873 11 19.081
0.6 1.047 12 20.791
0.7 1.222 13 22.495
0.8 1.396 14 24.192
0.9 1.571 15 25.882
1 1.745 16 27.564
2 3.490 17 29.237
3 5.234 18 30.902
4 6.976 19 32.557
5 8.716 20 34.202
따라서, 각각의 사행량에 따라 수광소자 출력의 패턴을 룩업테이블(Look-up Table; LUT)화 하여 저장한 후, 검출값과 LUT 패턴을 비교하여 사행량을 알 수 있다. 또한, 폴링(Polling)의 증분 데이터를 LUT화하고, 인쇄매체 공급시 검출값의 증분 데이터를 읽어 이를 비교함으로써 사행량을 측정할 수 있다.
인쇄매체의 모서리가 복수의 수광소자 사이의 간격(d)에 위치한 경우는 다음과 같은 방법으로 그 위치를 측정함으로써, 사행량을 판별할 수 있다.
도 18은 사행 공급되는 인쇄매체의 선단 왼쪽 모서리(30ac)가 i-1 번째 수광소자(Pi-1)와 i 번째 수광소자(Pi)의 사이의 간격(d)으로 진입하는 경우를 예로 나타낸 것이다.
도 18을 참조하면, 인쇄매체가 수광소자를 통과하는 경우, 일정한 시간 간격예컨대, t = t0, t1, t2, t3, ...의 간격으로 각 수광소자(115)로부터 출력된 센싱값을 메모리(121)에 저장한다. 이때, 메모리(121)에 저장되는 데이터가 센싱값을 256가지로 구분 가능한 8비트(Bit) 정보로 가정할 때, 인덱스 번호와 폴리번호를 가지고, 순서쌍(i, j)를 추출한다. 여기서, 인덱스번호는 저장된 센싱값이 0 보다 크고 255 보다 작은 경우의 값을 가진 Pi-1, Pi 등의 복수의 수광소자의 위치를 나타낸 번호이다. 그리고, 폴링번호는 수광소자 전체를 통하여 출력된 값을 소정 영역별로 나누어 각 구간별로 부여한 번호이다. 그리고, j = 폴링번호×센서피치 + 센싱값이다.
또한, 상기 제1직선(y1)은 상기 인쇄매체(30)의 선단(30a)에 대응되고, 제2직선(y2)은 상기 인쇄매체(30)의 좌측변(30c)에 대응된다. 이 제1 및 제2직선(y1)(y2)은 센싱값이 0 보다 크고 255 보다 작은 수광소자의 인덱스를 중심으로 하여, 도 18과 같이 시계방향으로 사행된 경우, 상대적으로 좌측에 있는 수광소자의 순서쌍(i, j)의 집합과, 우측에 있는 순서쌍(i, j)의 집합을 연결함으로써 얻을 수 있다.
또한, 제1 및 제2직선(y1)(y2)이 교차하는 지점을 구함으로써, 인쇄매체의 모서리가 복수의 수광소자 사이의 간격(d)에 위치한 경우라 하더라도 그 모서리 위치를 정확히 측정할 수 있다.
또한, 인쇄매체(30)의 사행량은 제1 및 제2직선(y1)(y2)의 기울기로부터 산출 가능하다. 즉, 제1직선(y1)에 있어서, 기울기가 음(-)이면 인쇄매체(30)가 시계방향으로 사행되고, 기울기가 양(+)이면 인쇄매체(30)가 반시계방향으로 사행된다.
상기한 바와 같은 방식으로 인쇄매체(30)의 모서리 위치, 사행량을 산출함으로써, 수광소자(115)의 피치 한계와 수광소자의(115) 이격 배치에 따른 검출 오차 문제를 해결할 수 있다. 상기한 인쇄매체(30)의 공급 위치 산출 정보는 후술하는 칼라 레지스트레이션 보정시 활용 가능하다.
<인쇄매체 사행량 판별방법>
인쇄매체 사행량 판별방법은 도 2를 참조하면, 인쇄매체(30)의 양선단에 대한 감지시까지 계수하는 단계와, 인쇄매체의 사행여부를 판단하는 단계 및 사행에 따른 인덱스 값을 저장하는 단계 및 사행량 산출단계를 포함한다.
상기 계수단계는 수광소자(115)를 통하여 상기 인쇄매체(30)의 진입이 감지되기 시작한 시점부터 상기 인쇄매체(30)의 양측 모서리(30ab)(30ac)가 상기 수광소자(115) 위치로 이동시까지 계수한 카운터(125)의 계수값을 저장한다. 상기 인쇄매체의 사행여부 판단단계는 상기 복수의 수광소자 중 어느 수광소자에서 상기 인쇄매체가 감지되기 시작하는지에 따라 사행여부를 판단한다. 즉, 상기 인쇄매체(30)가 상기 수광소자(115)를 통하여 검출되기 시작하면, 상기 카운터(125)를 리셋하고, 상기 수광소자(115)의 출력을 독취할 때마다 카운터(125)를 업데이트하여 그 값을 메모리(121)에 저장한다.
그리고, 사행에 따른 인덱스 값 저장단계는 시계방향 사행시 복수의 수광소자로부터 출력된 값을 제1인덱스(i_cw)에 저장하고, 반시계방향 사행시 복수의 수광소자로부터 출력된 값을 제2인덱스(i_ccw)에 저장한다.
즉, 리셋 후 상기 카운터(125)에서 계수된 값이 0 일 때, 즉 인쇄매체가 감지되기 시작하였을 때 상기 인쇄매체의 가리움에 의하여 출력값이 변화되는 수광소자의 인덱스를 확인하여, 센터 인덱스 값(i_cnt)과 비교한다. 즉, 센터 인덱스 i_cnt 보다 크면 우측사행(시계방향 회전)이므로 이에 해당되는 제1인덱스(i_cw)에 수광소자의 출력값을 저장한다. 한편, 센터 인덱스 값(i_cnt) 보다 크면 좌측사행(반시계방향 회전)이므로 이에 해당되는 제2인덱스(i_ccw)에 수광소자의 출력값을 저장한다. 여기서, 도 18에 도시된 바와 같이 인쇄매체(30)가 시계방향으로 사행시, 상기 카운터(125)를 통하여 계수되는 값은 인쇄매체(30)가 감지된 이후에 계속 증가하다가, 인쇄매체(30)의 우측 모서리(도 2의 30ab)가 수광소자(115)를 통과하면서 일정한 값이 된다. 따라서, 계수된 값이 일정 값이 되는 시점으로부터, 인쇄매체의 우측 모서리의 위치를 알 수 있다. 이 경우, 수광소자 출력값이 100이 아닌 최대 출력값을 제1인덱스(i_cw)에 저장한다. 반대로, 우측 사행(반시계방향 사행)인 경우는 최대 출력값을 제2인덱스(i_ccw)에 저장한다.
그리고, 상기 사행량 산출 단계는 상기 계수값과 상기 제1 및 제2인덱스(i_cw)(i_ccw)에 저장된 값을 비교하여 사행량을 산출한다. 여기서, 상기 사행량은 수학식 6을 만족하는 것이 바람직하다.
사행량 = arctan(Y/X)
여기서, X와 Y는 수학식 5의 값과 같다.
한편, 인쇄매체(30)가 매체공급유니트(31)(32)(33)에서 목표위치(화상 전사위치)로 가면서, 사행량이 가변될 수 있다. 이 경우, 검출부(110)의 위치에서 측정된 전위량으로부터 상기 전사위치에서의 사행량량을 산출할 것이 요구된다.
이를 위하여, 상기 인쇄매체 사행량 판별방법은, 급송되는 인쇄매체의 사행량이 가변 되는지 여부를 판별하는 단계와, 가변시 소정 목표 위치(예컨대, 전사위치)에서 사행량을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 14 및 도 16을 참조하면서, 사행량 가변여부 판별단계를 살펴보기로 한다. 우선, 인쇄매체 이송경로 상의 제1 및 제2위치(Px)(Py) 각각에 배치된 제1 및 제2검출부(151)(155)를 통하여, 각각의 위치에서 급송되는 인쇄매체의 사행량을 산출한다. 여기서, 상기 제1 및 제2검출부(151)(155) 각각은 상기 인쇄매체(30)의 폭방향으로 배열된 복수의 수광소자를 포함한다. 그리고, 상기 제1검출부(151)에서 검출된 사행량과 상기 제2검출부(155)에서 검출된 사행량을 비교하여 사행량 가변여부를 판별한다.
그리고, 사행량이 가변되는 경우, 목표 위치에서의 사행량은 상기한 수학식 4의 관계를 이용하여 산출할 수 있다.
<인쇄매체 전위량 판별방법>
인쇄매체 전위량 판별방법은 인쇄매체가 사행됨과 동시에 소정 전위량을 가지는 경우, 전위량의 기준을 인쇄매체의 선단으로 하여 산출하기로 한다.
도 2를 참조하면, 인쇄매체 검출 개시여부를 판별하는 단계와, 상기 인쇄매체의 상단 좌우 경계 위치 각각에 해당되는 수광소자로부터 출력된 값을 저장하는 단계 및, 상기 인쇄매체의 전위량을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 인쇄매체 검출 개시여부 판별단계는 상기 복수의 수광소자 중 급송되는 인쇄매체의 상단 좌우 위치 각각에 위치된 복소의 수광소자 중 어느 수광소자부터 인쇄매체가 검출되는지 판별한다. 그리고, 상기 수광소자의 출력값 저장단계는 상기 인쇄매체의 상단 좌우 경계 위치 각각에 해당되는 수광소자로부터 출력된 값을 제1 또는 제2인덱스(i_cw)(i_ccw)에 저장한다.
또한, 상기 인쇄매체의 전위량을 산출하는 단계는 상기 제1 및 제2인덱스(i_cw)(i_ccw)에 저장된 값을 비교하여, 상기 검출부 위치에서 상기 인쇄매체의 전위량을 산출한다. 여기서, 산출된 전위량은 수학식 7을 만족하는 것이 바람직하다.
전위량 = [(i_cw + i_ccw)/2 - i_cnt] × (w + d) + m
여기서, w는 수광소자의 폭, d는 이웃하는 수광소자 사이의 간격, m은 마진이고, i_cnt는 센터에서의 인덱스 값을 나타낸다. 그리고, 수학식 7의 전위량이 음수이면 인쇄매체가 좌측으로 전위된 것이며, 양수이면 우측으로 전위된 것을 의미한다.
한편, 인쇄매체(30)가 매체공급유니트(31)(32)(33)에서 목표위치(화상 전사위치)로 가면서, 급송 경로의 폭방향으로 전위될 수 있다. 이 경우, 검출부(110)의 위치에서 측정된 전위량으로부터 상기 전사위치에서의 전위량을 산출할 것이 요구된다.
이를 위하여, 상기 인쇄매체 전위량 판별방법은 급송되는 인쇄매체의 전위량이 가변 되는지 여부를 판별하는 단계와, 전위량 가변시 소정 목표 위치에서 전위량을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면서, 전위량 가변여부 판별단계를 살펴보기로 한다. 우선, 인쇄매체 이송경로 상의 제1 및 제2위치(Px)(Py) 각각에 배치된 제1 및 제2검출부(151)(155)를 통하여, 각각의 위치에서 급송되는 인쇄매체의 전위량을 산출한다. 여기서, 상기 제1 및 제2검출부(151)(155) 각각은 상기 인쇄매체(30)의 폭방향으로 배열된 복수의 수광소자를 포함한다. 그리고, 상기 제1검출부(151)에서 검출된 사행량과 상기 제2검출부(155)에서 검출된 전위량을 비교하여 전위량 가변여부를 판별한다.
그리고, 전위량이 가변되는 경우, 목표 위치에서의 전위량은 상기한 수학식 3의 관계를 이용하여 산출할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 매체검출방법은 이송경로 상에 배치된 검출부를 통하여 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 획득함으로써, 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량을 판별할 수 있다. 또한, 인쇄매체의 선단 모서리가 수광소자 사이의 간격으로 진입하더라도, 상기 선단 모서리 위치를 정확히 산출할 수 있 다.
그리고, 본 발명에 따른 매체검출방법은 인쇄매체의 사행량 및 전위량 중 적어도 어느 한 값이 이송 과정에서 바뀌더라도, 그 변화정도를 측정하여 소정 목표 위치에서 정확한 값을 측정할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 방식으로 검출된 인쇄매체에 대한 위치 정보를 이용하여, 감광체에 현상된 이미지를 인쇄매체에 최적화시켜 출력하는 화상형성장치 및 이 화상형성장치의 화상출력방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 도 1을 참조하면, 적재된 인쇄매체(30)를 이송경로(20)를 통하여 공급하는 매체공급유니트(31)(32)(33)와, 공급된 인쇄매체(30)에 대하여 화상을 형성하는 화상형성부(10) 및, 매체검출장치(100)를 포함한다.
상기 화상형성부(10)는 전자사진 방식 또는 잉크젯헤드 방식으로 급송되는 인쇄매체(30)에 화상을 형성한다.
도 1은 전자사진 방식 화상형성부(10)를 나타낸 것으로서, 상기 화상형성부(10)는 감광체(1)와, 이 감광체를 소정 전위로 대전시키는 대전기(2)와, 상기 감광체에 정전잠상을 형성하는 노광유니트(3)와, 정전잠상에 대응되는 토너 화상을 현상하는 현상유니트(4)(5)와, 현상된 토너 화상을 인쇄매체(30)에 전사하는 전사유니트(6) 및 인쇄매체(30)에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착유니트(8)를 포함한다.
상기 매체검출장치(100)는 상기 이송경로 상에 배치되어, 급송되는 인쇄매 체(30)의 윤곽 형상정보를 검출하고, 이를 기초로 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별한다. 상기 매체검출장치(100)는 이는 앞서 설명된 상기한 본 발명의 실시예에 따른 매체검출장치와 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 도 2를 참조하면, 화상보정부(200)와, 유저 인터페이스(User Interface; UI)장치(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 화상보정부(200)는 상기 매체검출장치(100)에서 검출된 상기 급송되는 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 상기 화상형성부(10)에 피드백하여 화상형성오차를 보정한다. 그리고, 상기 UI장치(300)는 상기 판별부(120)에서 판별된 인쇄매체(30)에 대한 정보를 사용자에게 알려준다. 상기 UI장치(200)의 예로는 호스트 컴퓨터 상에서 작동되는 소프트웨어, 화상형성장치에 마련된 디스플레이, 알람버저 등이 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 화상출력방법은 급송되는 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계와, 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별하는 단계 및 판별된 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 상기 화상형성부(10)에 피드백하여 화상형성오차를 보정하는 단계를 포함한다.
상기 인쇄매체(30)의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계 및 상기 인쇄매체(30)의 규격과 급송위치를 판별하는 단계는 앞서 설명된 본 발명에 따른 매체검출방법과 실질상 동일하다. 그러므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 화상형성오차 보정단계는 급송되는 인쇄매체에 대한 윤곽 형상정보 즉, 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량를 바탕으로 화상을 보정한다. 여기서, 화상 보 정은 상기 노광유니트(도 1의 3)를 통하여 상기 감광체(1)에 주사되는 광빔에 포함된 이미지 신호의 보정을 통하여 수행된다. 보다 상세히 살펴보면, 상기 노광유니트(3)를 통하여 라인 단위로 주사되는 주사선에 포함된 이미지 신호를 발생함에 있어서, 상기 인쇄매체(30)의 사행량과 전위량에 대응하여 이미지 신호를 출력한다. 즉, 이 인쇄매체에 전사된 이미지에 대응되는 정전잠상을 감광체(1)에 형성함에 있어서, 인쇄매체가 사행시 이 사행에 대응되는 만큼 이미지 신호가 사행되도록 상기 노광유니트(3)를 제어하여 광빔을 조사함으로써 화상을 보정할 수 있다. 또한, 인쇄매체가 일 측으로 전위시, 상기 광주사유니트의 주사 개시 시점과 종료 시점을 조절함으로써, 전위량을 보정할 수 있다.
또한, 잉크젯 방식의 화상형성장치의 경우에는 캐리지에 탑재되어 왕복 이송되는 잉크젯 헤드의 잉크토출개시 시점과 잉크토출종료 시점을 조절함으로써 전위량을 보정 할 수 있다. 따라서, 인쇄매체가 전위되어 공급되더라도 인쇄개시 및 종료시점을 조절함으로써 화상의 누락에 의한 인쇄불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 급송되는 인쇄매체(30)의 규격이 사용자 설정 매체 규격과 일치되는지 여부를 판별하는 단계와, 규격 불일치시 이를 사용자에게 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
규격 일치여부 판별단계는 매체공급유니트(31)(32) (33) 중 인쇄매체를 공급하는 매체공급유니트에 적재된 인쇄매체가 정해진 규격에 맞는지 여부와, 사용자가 설정한 인쇄매체의 규격에 일치되는지 여부를 판별하기 위하여 필요한 정보를 획득한다. 이때, 인쇄매체의 크기가 인쇄하고자 하는 화상의 크기와 일치되는지 여 부를 판별부(120)를 통하여 판별한다. 여기서, 규격 불일치로 판별시, UI장치(300)를 통하여 사용자에 통지한다. 이때, 사용자는 매체공급유니트를 확인하여, 인쇄하고자 하는 화상의 크기와 일치되는 인쇄매체(30)를 매체공급유니트에 적재함으로써 일치되도록 할 수 있다.
또한, 상기 규격 일치 여부 판별단계는 화상크기 불일치에 따른 정보를 UI장치(300)를 통하여 사용자에게 통지하기에 앞서, 매체공급유니트를 구성하는 복수의 카트리지 중 선택되지 않은 카트리지에 적재된 인쇄매체 중 화상크기에 일치되는 인쇄매체가 존재하는지 판별할 수 있다. 여기서, 해당되는 인쇄매체가 존재하는 것으로 판단된 경우 사용자에게 통지없이 자동으로 해당 인쇄매체를 급송하는 것도 가능하다. 이와 같은 과정을 반복하여도 화상 크기에 일치되는 인쇄매체를 찾기 못한 경우는 판별부(120)는 UI장치(300)를 통하여 사용자에게 통지한다.
또한, 상기 인쇄매체(30)의 사행량 또는 전위량이 허용 가능한 최대값을 벗어나는 경우, 화상형성장치는 인쇄를 중지하고, 배출롤러(도 1의 42)를 통하여 인쇄매체(30)를 배출하거나, 잼 처리한다. 그리고, 상기 매체공급유니트(31)(32)(33)로부터 새로운 인쇄매체(30)를 급송받아 인쇄가 중지된 페이지에 대한 화상정보를 재인쇄할 수 있다. 또한, UI장치(300)를 통하여 인쇄매체(30) 적재 상태의 확인을 요구하는 메시지를 표시할 수도 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 화상형성장치는 급송되는 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 획득하고 이를 기초로 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량을 정확히 측정하는 매체검출장치를 포함하여, 인쇄매체의 정확한 위치에 화상이 형성 되도록 할 수 있다.
따라서, 인쇄매체의 규격이 맞지 않더라도, 인쇄매체를 벗어나 화상이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인쇄매체가 사행 또는 전위되어 공급되더라도, 그 해당 값만큼 보정하여 감광체에 화상을 형성함으로써 인쇄매체의 소망하는 위치에 화상을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 칼라 레지스트레이션을 보정할 수 있도록 된 구조의 화상형성장치 및 이 화상형성장치의 칼라 레지스트레이션장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전자사진 방식 칼라 화상형성장치는 서로 다른 칼라의 단색 화상을 중첩시켜 풀 칼라 화상을 형성하는 장치로서, 중첩되는 칼라 화상의 레지스트레이션이 일치될 것이 요구된다. 이를 위하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 장치를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 전자사진 방식 칼라 화상형성장치를 살펴보기에 앞서, 칼라화상형성장치의 일반적인 개요를 살펴보기로 한다.
전사사진 방식 칼라 화상형성장치는 일 매의 인쇄매체에 대하여 칼라 화상형성시 화상형성 프로세스의 수행 횟수에 따라 멀티 패스형과 싱글 패스형으로 구분된다.
이 중 멀티 패스형 화상형성장치는 각 칼라별로 현상유니트를 구비하고, 광주사유니트, 감광체는 공용화하므로 전체 구성을 컴팩트화할 수 있는 이점이 있다. 반면, 1매의 칼라 인쇄시 중첩하고자 하는 색상에 맞추어 화상형성 프로세스를 수 행하여야 하므로 단색 인쇄시 보다 인쇄속도가 느리다는 단점이 있다.
이 멀티 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치는 하나의 감광체와 하나의 광주사유니트를 구비하여 칼라 화상을 구현한다. 그러므로, 각 칼라별로 상기 감광체에 주사되는 주사선의 주주사방향 선단은 별도의 조정 없이도 일치한다. 그리고, 상기 감광체 상에 주사선의 부주사방향 선단정렬을 위한 기준위치가 마련되어 있다. 따라서, 각 칼라별 현상 프로세스 수행시, 상기 기준위치를 기준으로 광빔 주사하여 잠상을 형성함으로써, 부주사방향 선단이 정렬된다.
그러므로, 상기한 멀티 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치는 별도의 칼라 레지스트레이션 보정 없이도, 각 칼라별 현상유니트에 의해 형성되고 상기 전사유니트에 순차로 전사되어 중첩되는 각 칼라 화상의 레지스트레이션을 맞출 수 있다.
한편, 싱글 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치는 감광체의 1회전시 마다 인쇄매체 1매에 칼라 화상을 형성하는 구성을 가지므로, 칼라 레지스트레이션을 맞추는데 어려움이 있다. 이와 관련하여, 싱글 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치를 살펴보고, 칼라 레지스트레이션장치 및 방법을 자세히 살펴보기로 한다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 싱글 패스형 전자사진 방식 칼라 화상형성장치를 보인 개략적인 도면이다. 그리고, 도 20은 화상 전사경로 상에 색상별 테스트 패턴이 형성된 모습을 보인 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 칼라 화상형성장치는 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라 화상을 형성하는 것으로, 화 상형성부(400)와, 칼라 레지스트레이션장치(500)를 포함한다.
상기 화상형성부(400)는 공급된 인쇄매체(30)에 대하여 칼라 화상을 형성하며, 화상 전사경로(예컨대, 도 19에 도시된 벨트 타입의 전사유니트(407)) 상에 상기 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴(M11, ..., M42)을 형성한다.
이를 위하여, 상기 화상형성부(400)는 감광체(401)와, 이 감광체(401)에 광을 주사하여 잠상을 형성하는 노광유니트(403)와, 감광체(401)에 형성된 잠상에 토너를 현상하여 화상을 형성하는 현상유니트(405)와, 감광체(401)에 현상된 토너 화상을 인쇄매체(30)에 전사하는 전사유니트(407)와, 인쇄매체(30)에 전사된 화상이 인쇄매체(30)에 정착되도록 가열 및 가압하는 정착유니트(409) 및 칼라 레지스트레이션장치(500)를 포함한다.
상기 현상유니트(405)는 상기 감광체(401)에 마주하게 배치되어 상기 감광체(401)의 정전잠상이 형성된 영역에 대해 토너를 현상한다. 상기 현상유니트(405) 및 상기 감광체(401)는 싱글 패스 방식으로 풀 칼라 화상을 형성할 수 있도록, 각 칼라별로 마련된다. 도 19는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 칼라를 각각 구현할 수 있도록 4개의 유니트로 구성된 것을 예로 들어 나타낸 것이다.
상기 노광유니트(403)는 상기 복수의 감광체(401) 각각에 정전잠상이 형성되도록 빔을 주사한다. 이를 위하여, 상기 노광유니트(403)은 동시에 복수의 감광체(401)에 빔을 주사할 수 있도록 하기 위한 멀티 빔 광주사 구조를 가진다.
상기 전사유니트(407)는 이송경로를 통하여 이송되는 인쇄매체(30)를 사이에 두고 상기 감광체(401)에 마주하게 배치되는 것으로, 상기 감광체(401)에 형성된 토너 화상을 인쇄매체(30)에 전사한다. 이 전사유니트(407)를 통하여 인쇄매체에 전사된 화상은 상기 정착유니트(409)를 통하여 정착된다.
또한, 상기한 싱글패스 방식의 칼라 화상형성장치는 미도시 되었지만, 상기 복수의 감광체(401) 각각에 대응되는 위치에, 상기 감광체(401)를 소정 전위로 대전시키는 대전기와, 상기 감광체에 잔류하는 전하를 제거하는 제전기 및, 상기 감광체(401) 묻은 이물질을 제거하는 크리닝유니트를 포함한다.
상기한 바와 같이 구성된 싱글패스 방식의 전자사진 방식 칼라 화상형성장치는 각 칼라별 감광체(401)에 형성된 토너 화상이 상기 감광체(401)와 상기 전사유니트(407) 사이로 급송되는 인쇄매체(30)에 순차적으로 전사되어 중첩된다.
이 경우, 상기 감광체(401)가 복수개 구비되고, 그 각각에 광빔을 주사하는 방식을 가지므로, 상기 인쇄매체(30)에 전사된 각 칼라별 화상을 올바른 위치에 중첩시켜 풀칼라 화상을 구현하기 어렵다는 문제점이 있다. 이는 감광체(401), 노광유니트(403), 전사유니트(407) 등 화상을 형성하는데 기여하는 각 구성요소를 조립할 때 야기되는 조립 오차 내지는 각 칼라별 정전잠상을 형성하는 각 광주사유니트의 기준위치 설정 신호 사이의 차이 등에 의해서 발생된다.
예를 들어, 제1칼라 화상과 제2칼라 화상을 순차적으로 인쇄매체에 전사하여 제1 및 제2칼라의 중첩 화상을 형성하고자 할 때, 제1칼라 화상과 제2칼라 화상의 주주사방향의 선단위치가 일치되도록 화상형성장치를 설계한 경우라도 구성요소의 조립공차와 각 주사 광빔 사이의 주사개시 시점의 차이 등에 의하여 그 선단이 불일치하게 된다. 또한, 부주사방향 정렬을 위한 기준위치를 복수의 감광체에 형성한 경우, 조립오차 등에 의하여 부주사방향으로의 화상 불일치가 초래될 수 있다.
이와 같은 화상 불일치를 미스레지스트레이션(mis-registration)이라고 하며, 이는 인쇄불량을 야기하는 원인이 된다.
상기한 칼라 레지스트레이션장치(500)는 상기한 미스레지스트레이션 문제를 극복하기 위한 것으로, 각 칼라 화상의 윤곽 형상정보로부터 칼라 레지스트레이션 정보를 검출하여 칼라 레지스트레이션을 보정한다.
상기 칼라 레지스트레이션장치(500)는 상기 전사유니트(407)와 이웃되게 설치되는 것으로, 후술하는 각 칼라별 테스트 패턴에 대한 형상정보를 획득한다.
여기서, 상기 전사유니트(407)는 각 감광체(401)에 대향 배치된 복수의 전사백업롤러(407a)와, 상기 전사백업롤러(407a)에 감겨 인쇄매체(30)의 이송과 칼라 화상의 전사를 백업하는 전사백업벨트(407b)를 포함한다. 상기 전사백업벨트(407b)는 소정 전위로 상기 인쇄매체(30)를 대전시킴으로써, 정전인력에 의하여 상기 복수의 감광체(401) 각각에서 형성된 화상이 순차적으로 급송되는 인쇄매체(30)에 전사되도록 한다.
상기 칼라별 테스트 패턴은 각 칼라별로 구비된 광주사유니트(403) 및 현상유니트(405)에 의하여 감광체(401)에 일차로 형성되고, 이를 상기 전사백업벨트(407b)에 전사함으로써 상기 전사백업벨트(407b) 상에 형성된다.
도 19와 같이 화상형성장치를 구성한 경우, 상기 테스트 패턴은 각 칼라별로 구분된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, M12)(M21, M22)(M31, M32)(M41, M42)을 포함한다. 여기서, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)은 소정 거리 이격 형성되어 있다.
또한, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42) 각각은 인쇄모드시, 토너 화상이 전사되는 화상영역(I1, ..., I4)을 기준으로 할 때, 이 화상영역의 선단 양측 모서리 및/또는 후단 양측 모서리를 포함하는 소정 영역에 형성된다. 도 20를 참조하면서 제1테스트 패턴(M11, M12)과 화상영역(I1)의 관계를 보다 상세히 살펴보기로 한다.
상기 화상영역(I1)은 소정 칼라 화상이 인쇄매체에 형성되는 영역에 대응되는 영역으로서, 인쇄매체와 마찬가지로 진행방향으로 기준으로 볼 때, 선단부(411)와 양 측부(412)를 가진다. 상기 제1테스트 패턴은 도시된 바와 같이 두 개의 테스트 패턴(M11)(M12)으로 구성되며, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 화상영역(I1)의 상단 양 모서리에 각각 배치된다. 즉, 제1테스트 패턴(M11)(M12)의 선단(M1a)과 일측(M1b) 각각이 상기 화상영역(I1)의 선단부(411)와 측부(412)에 일치된다. 따라서, 상기 제1테스트 패턴(M11)(M12)의 윤곽 형상정보를 독취하는 경우는 상기 화상영역(I1)의 폭과 및 위치(사행량, 전위량)를 파악할 수 있다.
여기서, 상기 화상영역(I1)의 길이를 파악하기 위하여, 상기 제1테스트 패턴은 화상영역(I1)의 후단부 및 후단부 양측변에 대응되는 두 개의 테스트 패턴(M13)(M14)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 4개의 테스트 패턴을 통하여 상기 화상영역(I1)의 전체적인 윤곽 형상정보를 획득함으로써, 형성될 화상영역이 화상데이터와 일치되는지 여부를 판단하는데 이용될 수 있다.
상기 제2 내지 제4테스트 패턴(M21, ..., M42)과 이에 대응되는 화상영역(I2,...,I4) 각각과의 관계도 앞서 설명된 제1테스트 패턴(M11, ...,M14)과 화상영역(I1)과의 관계에서와 같으므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)의 크기는 후술하는 검출부(510)의 해상도를 감안하여 결정된다. 즉, 상기 검출부(510)의 해상도가 높은 경우의 테스트 패턴의 크기는 해상도가 낮은 경우에 비하여 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 칼라 레지스트레이션장치(500)는 상기 전사백업벨트(407b) 상에 배치되는 것으로, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)의 윤곽 형상 및 위치 정보를 검출하는 검출부(510)와, 상기 검출부(510)에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무를 판별하는 판별부(520) 및 칼라 레지스트레이션을 보정하는 제어부(530)를 포함한다.
상기 검출부(510)는 상기 전사백업벨트(407b)의 소정 위치 즉, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42) 모두에 대해 패턴 정보를 검출할 수 있는 위치에 상기 전사백업벨트(407b)의 폭 방향으로 배치된다.
따라서, 상기 검출부(510)는 상기 전사백업벨트(407b)의 이동시 상기 전사백업벨트(407b)에 형성된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)의 크기, 전위량 및 사행량을 포함한 칼라 레지스트레이션에 요구되는 기초정보를 순차로 검출한다.
상기 검출부(510)의 구체적인 구성은 앞서 설명된 인쇄매체를 검출하기 위한 본 발명의 제1 및 제3실시예에 따른 매체검출장치와 실질상 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 검출부(510)를 구성함에 있어서, 도 20에 도시된 바와 같이 전사백업벨트(407b)의 폭방향으로의 전영역에 걸쳐 배치되는 구성에 한정되는 것은 아니며, 도 21에 도시된 바와 같은 구성을 가질 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 검출부(510)는 상기 분리된 테스트 패턴에 대응되게 상기 화상 전사경로 상의 양측에 분리 형성된 두 검출부(510a)(510b)를 포함한다. 일 검출부(510a)는 전사백업벨트(407b)의 일 측변 주위에 설치되어, 상기한 인쇄영역(I1, ..., I4)의 좌상단을 포함하는 영역에 형성된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, M13, M21, M31, M41)으로부터 정보를 검출한다. 그리고, 다른 검출부(510b)는 상기 전사백업벨트(407b)의 다른 측변 주위에 설치되어, 상기한 인쇄영역(I1, ..., I4)의 우상단을 포함하는 영역에 형성된 제1 내지 제4테스트 패턴(M12, M14, M22, M32, M42)으로부터 정보를 검출한다.
상기 판별부(520)는 메모리(521)와 카운터(525)를 포함하며, 상기 검출부(510)에 의해 순차로 검출된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)을 분석하여, 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)의 선단위치, 전위량, 사행량 및 크기를 산출한다. 이와 같은 산출 방법은 앞서 설명된 매체검출장치 및 방법과 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42) 사이의 거리는 기 설정된 값으로서 부주사 방향으로의 거리 오차값을 산출하는데 이용된다. 즉, 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42) 사이의 기설정된 값과, 상기 검출부(510)를 통하여 검출된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42) 사이의 측정 결과를 비교한다. 이와 관련하여, 도 22를 참조하면서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 22는 상기 전사백업벨트(407b)의 이동속도를 고려하여, 제1테스트 패턴(M1) 위치를 기준으로, 제2테스트 패턴(M2)을 중첩하여 나타낸 것이다. 이는 실제 칼라 화상형성시 서로 다른 색상의 칼라 화상을 중첩하여 풀 칼라 화상을 구현하는 점을 고려한 것이다.
도 22를 참조하면, 제1 및 제2기준선은 이상적인 경우 테스트 패턴의 상변과 좌측변이 매칭되는 가상선으로서, 상기 테스트 패턴의 사행량과 전위량 산출에 기 준이 되는 선이다.
또한, 상기 제1테스트 패턴(M1)은 제1 및 제2기준선을 기준으로 할 때, 사행량 Qsk1(상단부(M1a)와 제1기준선 사이의 각), 전위량 Qsf1(측부(M1b)와 상단부(M1a)가 만나는 모서리와 제2기준선 사이의 간격)을 가지고, 제2테스트 패턴(M2)은 사행량 Qsk2와, 전위량 Qsf2를 가짐을 알 수 있다. 또한, 상기 제1테스트 패턴(M1)의 규격 즉, 폭(M1x)와 길이(M1y)를 측정할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(530)를 통하여 오차량에 해당하는 각 칼라별 광빔 주사시기를 조절하여, 상기한 사행량 Qsk1과 Qsk2, 전위량 Qsf1과 Qsf2, 및 제1 및 제2테스트 패턴(M1)(M2)의 규격을 일치시킴으로써, 제1 및 제2테스트 패턴(M1)(M2) 사이의 칼라 레지스트레이션을 보정할 수 있다.
상기 제어부(530)는 상기 판별부(520)에서 판단된 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)에 대한 정보를 토대로 각 칼라별 화상이 실제로 전사될 때의 형상을 인지한다. 그리고, 각 칼라별 화상의 주주사 및/또는 부주사 방향으로의 선단 위치 오차, 각 칼라별 화상의 배율, 사행량 및 전위량 등을 환산한다. 그리고, 이 환산된 값들을 기초로하여, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)이 일치되도록 각 칼라별 현상유니트 및 광주사유니트를 제어하는 파라메터 예컨대, 수평동기신호, 수직동기신호, 전위량 등의 파라메터를 재설정한다.
여기서, 상기 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)을 조정함에 있어서, 어느 한 테스트 패턴을 기준으로 다른 테스트 패턴을 조정시키거나, 임의의 기준값(설계값)을 기준으로 제1 내지 제4테스트 패턴(M11, ..., M42)을 조정할 수 있다. 상기한 바와 같이 화상형성에 필요한 파라메터를 재설정함으로써, 각 칼라별 칼라 레지스트레이션을 보정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 유저 인터페이스(User Interface; UI)장치(540)를 더 포함할 수 있다. 이 UI장치(540)는 상기 판별부(520)에서 판별된 칼라레지스트레이션에 대한 정보를 사용자에게 알려준다.
이하, 화상형성장치의 칼라 레지스트레이션방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 19 내지 도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 칼라 레지스트레이션방법은 급송되는 전사대상인 인쇄매체(30)의 규격에 비례하여 대응되는 각 칼라별 테스트 패턴(M11,..., M42)을 화상 전사경로 상에 형성하는 단계와, 각 색상별 테스트 패턴(M11,..., M42)의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계와, 검출부(510)에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무를 판별하는 단계 및 미스레지스트레이션을 보정하는 단계를 포함한다.
상기 테스트 패턴(M11,..., M42)의 윤곽 형상정보를 검출하는 단계 및 앞서 설명된 본 발명에 따른 매체검출방법에 의하여 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 검출하는 방법과 실질상 동일하다. 그러므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 미스레지스트레이션 유무 판별단계는 검출된 테스트 패턴(M11,..., M42) 사이의 윤곽 형상정보 사이의 규격, 사행량 및 전위량을 비교하여 그 각각의 값이 일치하는지 여부를 기준으로 판별한다.
상기 미스레지스트레이션 보정단계는 테스트 패턴(M11,..., M42)에 에 대한 윤곽 형상정보 즉, 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량를 바탕으로 보정한다. 여기서, 미스레지스트레이션 보정은 상기 노광유니트(도 8의 403)를 통하여 상기 감광체(401)에 주사되는 광빔에 포함된 이미지 신호의 보정을 통하여 수행된다. 보다 상세히 살펴보면, 상기 노광유니트(403)를 통하여 라인 단위로 주사되는 주사선에 포함된 이미지 신호를 각 칼라별로 발생함에 있어서, 상기 테스트 패턴(M11,..., M42)의 사행량과 전위량에 대응하여 이미지 신호를 출력한다. 즉, 각 칼라별로 정전잠상을 감광체(1)에 형성함에 있어서, 각 칼라별 사행량, 전위량에 대응되게 이미지 신호가 사행 또는 전위되도록 상기 노광유니트(403)를 제어하여 광빔을 조사함으로써 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은 칼라 레지스트레이션에 대한 정보를 사용자에게 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 화상형성장치는 급송되는 인쇄매체의 윤곽 형상정보를 획득하고 이를 기초로 인쇄매체의 규격, 사행량 및 전위량을 정확히 측정하는 매체검출장치를 포함하여, 인쇄매체의 정확한 위치에 화상이 형성되도록 할 수 있다.
따라서, 인쇄매체의 규격이 맞지 않더라도, 인쇄매체를 벗어나 화상이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인쇄매체가 사행 또는 전위되어 공급되더라도, 그 해당 값만큼 보정하여 감광체에 화상을 형성함으로써 인쇄매체의 소망하는 위치에 화상을 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션장치 및 방법은 선분 등의 특정 패턴을 이용한 종래의 보정장치와는 달리 실제 형성되는 화상영역의 형상정보에 대응되는 테스트 패턴을 이용하여 보정을 행한다. 따라서, 각 칼라 화상간 주주사 방향과 부주사 방향으로의 위치 정렬과, 사행량, 전위량 및 각 형상정보의 배율을 정확하게 보정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 칼라 화상형성장치 및 그의 화상출력방법은 상기한 칼라 레지스트레이션 장치를 채용함으로써, 화상형성에 관여하는 구성요소들의 기구 공차 및 광학적 수차에 기인한 미스레지스트레이션을 정확히 보정할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (29)

  1. 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션장치에 있어서,
    상기 화상형성장치에 의해 화상 전사경로 상에 형성된 전사 대상인 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 및 위치정보를 검출하는 검출부와;
    상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 상기 각 색상별 테스트 패턴의 사이즈, 사행량 및 전위량 중 적어도 어느 하나를 판별하고, 판별된 값을 기초로 미스레지스트레이션 정도를 상기 화상형성장치에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 패턴은 급송될 인쇄매체의 상단 위치에 매칭되는 제1변과, 상기 인쇄매체의 일측변에 매칭되는 제2변을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출부는,
    광을 조사하는 광원과;
    상기 테스트 패턴의 폭방향으로 상기 인쇄매체의 최대 허용폭 이상의 길이에 걸쳐 배열되며, 상기 광원에서 조사된 광을 수광하는 복수의 수광소자;를 포함하여,
    상기 테스트 패턴의 간섭 여부에 따라 선택적으로 상기 광원에서 조사된 광을 수광하여, 이송되는 상기 테스트 패턴의 윤곽 형상정보, 사행량 및 전위량을 검출할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 테스트 패턴은 화상 전사경로 상의 양 측변으로 분리되어 형성되고,
    상기 검출부는,
    상기 분리된 테스트 패턴에 대응되게 상기 화상 전사경로 상의 양측에 분리 형성된 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 수광소자 각각은 상호 동일한 크기를 가지며, 이웃하는 수광소자들 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 판별부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판별부는,
    상기 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보가 저장된 메모리와;
    상기 각 색상별 테스트 패턴의 이송시간을 산출하는 카운터;를 더 포함하여,
    상기 카운터와 상기 검출부를 통하여 검출된 급송되는 테스트 패턴에 대한 정보와 상기 메모리에 저장된 테스트 패턴에 대한 정보를 비교하여, 각 색상별 테스트 패턴 사이의 칼라 레지스트레이션 여부를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각 색상별 테스트 패턴은,
    급송되는 인쇄매체의 선단부 및 선단부의 양 측변에 대응되는 제1테스트 패턴과, 급송되는 인쇄매체의 후단부 및 후단부의 양 측변에 대응되는 제2테스트 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션장치.
  9. 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 적용되어, 중첩되는 칼라 화상 사이의 레지스트레이션을 보정하는 칼라 레지스트레이션방법에 있어서,
    전사 대상인 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴을 화상 전사경로 상에 형성하는 단계와;
    상기 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보를 검출부를 통하여 검출하는 단계와;
    상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 각 색상별 테스트 패턴의 사이즈, 사행량 및 전위량 판별을 통하여 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 단계와;
    상기 미스레지스트레이션 정도를 상기 화상형성장치에 피득백하여, 칼라 레지스트레이션을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 검출단계는,
    광을 조사하는 단계와;
    상기 화상 전사경로의 폭방향으로 전사 대상인 인쇄매체의 최대 허용폭 이상의 길이에 걸쳐 배열된 복수의 수광소자를 통하여 조사된 광을 수광하여, 소정 시간 단위로 상기 테스트 패턴의 유무에 따른 신호를 출력하는 단계와;
    상기 시간 단위로 출력된 신호를 이용하여 상기 테스트 패턴의 윤곽 형상정보를 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 테스트 패턴 사이즈 판별단계는,
    상기 테스트 패턴의 윤곽 형상정보 검출단계에서 출력된 신호로부터 상기 테스트 패턴 각각의 폭을 산출하는 단계와;
    기설정된 상기 화상 전송경로의 이송속도와, 검출 위치에서의 상기 테스트 패턴의 통과시간을 연산하여 상기 테스트 패턴 각각의 사이즈를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 테스트 패턴 사이즈 판별단계는,
    테스트 패턴의 표준 규격을 저장하는 단계와;
    산출된 상기 테스트 패턴의 폭과 상기 테스트 패턴의 표준 규격을 비교하여, 상기 테스트 패턴의 규격을 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 테스트 패턴의 폭(Pwidth)은 하기의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
    <수학식 1>
    Figure 112011045758409-pat00033
    X = (i_cw - i_ccw) × (w + d) + m
    Y = 계수값 × V × T
    여기서, i_cw는 상기 테스트 패턴의 일측 선단 모서리가 처음으로 접촉되는 위치에 놓인 수광소자의 인덱스 값, i_ccw는 상기 테스트 패턴의 타측 선단 모서리가 접촉되는 위치에 놓인 수광소자의 인덱스 값, w는 수광소자의 폭, d는 이웃하는 수광소자 사이의 간격, m은 마진, V는 상기 테스트 패턴의 이송 속도이고, T는 수광소자의 검출주기이다.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 수광소자는 이웃하는 소광소자 사이에 소정 간격 이격되도록 배치되고,
    상기 테스트 패턴 판별단계는,
    이송되는 테스트 패턴의 상단 모서리가 상기 이웃하는 수광소자 사이의 간격으로 진입시, 상기 테스트 패턴의 모서리 위치를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 테스트 패턴의 모서리 위치 판단단계는,
    사행량에 따른 상기 수광소자의 출력 패턴 변화를 룩업테이블화하여 저장하는 단계와;
    일정 시간 간격으로 상기 수광소자로부터 검출되는 센싱값을 저장하는 단계와;
    상기 센싱값과 상기 룩업테이블에 저장된 패턴을 비교하여 사행량을 판별하하는 단계와;
    상기 판별된 테스트 패턴의 사행량을 바탕으로, 상기 테스트 패턴의 선단을 연결한 제1직선과 상기 테스트 패턴의 일측변을 연결하는 제2직선을 산출하는 단계와;
    상기 제1직선과 상기 제2직선의 교점으로부터 상기 테스트 패턴의 선단 모서 리위치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 테스트 패턴의 사행량 판별단계는,
    수광소자를 통하여 상기 테스트 패턴의 진입이 감지되기 시작한 시점부터 상기 테스트 패턴의 양측 모서리가 상기 수광소자 위치로 이동시까지 계수한 카운터의 계수값을 저장하는 단계와;
    상기 복수의 수광소자 중 어느 수광소자에서 상기 테스트 패턴이 감지되는지에 따라 상기 테스트 패턴의 사행여부를 판단하는 단계와;
    상기 테스트 패턴의 사행시, 상기 복수의 수광소자 중 상기 테스트 패턴의 일측 선단 모서리가 처음으로 접촉되는 위치에 놓인 수광소자로부터 출력된 값을 제1 인덱스(i_cw)에 저장하고, 상기 복수의 수광소자 중 상기 테스트 패턴의 타측 선단 모서리가 접촉되는 위치에 놓인 수광소자로부터 출력된 값을 제2인덱스(i_ccw)에 저장하는 단계와;
    상기 계수값과 저장된 상기 제1 및 제2인덱스를 비교하여 사행량을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 사행량은,
    하기의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
    <수학식 2>
    사행량 = arctan(Y/X)
    X = (i_cw - i_ccw) × (w + d) + m
    Y = 계수값 × V × T
    여기서, w는 수광소자의 폭, d는 이웃하는 수광소자 사이의 간격, m은 마진, V는 테스트 패턴의 이송 속도, T는 수광소자의 검출주기이다.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 테스트 패턴 사행량 판별단계는,
    상기 이송되는 테스트 패턴의 사행량이 가변 되는지 여부를 판별하는 단계와;
    상기 이송되는 테스트 패턴의 사행량이 가변 되는 경우, 소정 목표 위치에서 사행량을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  21. 제10항에 있어서,
    상기 테스트 패턴 전위량 판별단계는,
    상기 복수의 수광소자 중 이송되는 테스트 패턴의 상단 좌우 위치 각각에 위치된 복소의 수광소자 중 어느 수광소자부터 상기 테스트 패턴이 검출되는지 판별하는 단계와;
    상기 테스트 패턴의 상단 좌우 경계 위치 각각에 해당되는 수광소자로부터 출력된 값을 제1 또는 제2인덱스(i_cw)(i_ccw)에 저장하는 단계와;
    상기 제1 및 제2인덱스에 저장된 값을 비교하여 상기 수광소자 위치에서 상기 테스트 패턴의 전위량을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전위량은,
    하기의 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
    <수학식 3>
    전위량 = [(i_cw + i_ccw)/2 - i_cnt] × (w + d) + m
    여기서, w는 수광소자의 폭, d는 이웃하는 수광소자 사이의 간격, m은 마진이고, i_cnt는 센터에서의 인덱스 값을 나타낸다. 그리고, 수학식 3의 전위량이 음수이면 테스트 패턴이 좌측으로 전위된 것이며, 양수이면 우측으로 전위된 것을 의미한다.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 테스트 패턴 전위량 판별단계는,
    이송되는 테스트 패턴의 전위량이 가변 되는지 여부를 판별하는 단계와;
    이송되는 테스트 패턴의 전위량이 가변 되는 경우, 소정 목표 위치에서 전위량을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션방법.
  24. 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,
    공급된 인쇄매체에 대하여 칼라 화상을 형성하며, 화상 전사경로 상에 상기 인쇄매체의 규격에 비례하여 대응되는 각 색상별 테스트 패턴을 형성하는 화상형성부와;
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 칼라 레지스트레이션장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 칼라 레지스트레이션장치는,
    상기 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 미스레지스트레이션 유무와, 미스레지스트레이션 정도를 판별하는 판별부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 판별부는,
    상기 각 색상별 테스트 패턴의 윤곽 형상정보가 저장된 메모리와;
    상기 각 색상별 테스트 패턴의 이송시간을 산출하는 카운터;를 더 포함하여,
    상기 카운터와 상기 검출부를 통하여 검출된 급송되는 테스트 패턴에 대한 정보와 상기 메모리에 저장된 테스트 패턴에 대한 정보를 비교하여, 각 색상별 테스트 패턴 사이의 칼라 레지스트레이션 여부를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 각 색상별 테스트 패턴은,
    형성될 화상영역의 선단부 및 선단부의 양 측변에 대응되는 테스트 패턴과, 상기 화상영역의 후단부 및 후단부의 양 측변에 대응되는 테스트 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 전사경로에 형성된 테스트 패턴의 규격이 설정 규격과 일치되는지 여부를 사용자에게 알려주는 UI장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  29. 소정 색상별 화상을 독립적으로 형성하고, 이를 중첩하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치의 화상출력방법에 있어서,
    제9항, 제10항 또는 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 칼라 레지스트레이션방법에 의하여, 칼라 레지스트레이션이 보정된 화상을 출력할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상출력방법.
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