KR101581472B1 - 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엇갈리게 배열된 전폭 배열 (SFWA) 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 이미지 수용 부재상에 제 1 시험 패턴을 인쇄하기 위한 제 1 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계, 제 1 시험 패턴의 수집된 이미지 데이터로부터 얻어지는 롤 및 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계, 상기 위치 보정 데이터와 변위 범위내의 적어도 하나의 한계치를 비교하는 단계, 및 변위 범위내의 적어도 하나의 미리 정해진 한계치를 초과하는 위치 보정 데이터에 응답하여 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 1 개의 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키는 단계를 포함한다.

Description

잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법 {METHOD FOR EVALUATING PRINTHEAD POSITION IN AN INK PRINTING SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 엇갈리게 배열된 전폭 (full width) 인쇄헤드 조립체를 구비한 이미징 장치 (imaging devices) 에 관한 것으로, 보다 자세하게는 이러한 이미징 장치에서의 스티치 (stitch) 및 롤 에러를 보정하는 것에 관한 것이다.
일부 잉크식 인쇄 장치는 단일 인쇄헤드를 사용하지만, 많은 인쇄 장치에서는 인쇄율을 증가시키기 위해 다수의 인쇄헤드를 사용하고 있다. 예를 들어, 4 개의 인쇄헤드를 2 개의 인쇄헤드를 각각 구비한 2 열로 배열할 수 있다. 제 1 열의 2 개의 인쇄헤드는 인쇄헤드의 폭에 대응하는 거리로 이격되어 있다. 제 2 열의 제 1 인쇄헤드는 제 1 열의 2 개의 인쇄헤드 사이의 간격에 대응하는 위치에 위치되어, 제 2 열의 마지막 인쇄헤드는 인쇄헤드의 폭에 대응하는 거리로 제 2 열의 제 1 인쇄헤드로부터 이격되어 있다. 이러한 배열을 엇갈리게 배열된 전폭 배열 (staggered full width array : SFWA) 인쇄헤드 조립체라고 하며, SFWA 조립체의 일실시형태가 도 1 에 도시된다.
이미지 수용 부재의 통과와 인쇄헤드의 잉크젯의 분사 (firing) 를 동기화시킴으로써, 부재의 통과 방향에 수직한 방향으로 이 부재를 가로질러 연속적인 잉크 이미지를 형성할 수 있게 된다. 하지만, 인쇄헤드에 의해 배출된 잉크 적하물은 기대한 만큼 정렬될 수 없다. SFWA 에서 각각의 인쇄헤드는 6 개의 위치 자유도를 가지며, 이 중에서 3 개의 자유도는 병진 운동이며, 3 개의 자유도는 회전 운동이다. 조립체내에서 일방의 인쇄헤드에 의해 배출되는 잉크 적하물을 타방의 인쇄헤드에 의해 인쇄되는 잉크 적하물로 원활하게 전사시키기 위해서, 인쇄헤드는 정확하게 정렬될 필요가 있다. 예를 들어, 인쇄헤드가 제조 공차, 인쇄헤드와 인쇄기의 관련 부품의 열팽창 또는 인쇄헤드의 진동 등을 충족시키지 못하면, 인쇄헤드가 오정렬될 수 있다.
6 개의 자유도 중 3 개의 자유도에 있어서 인쇄헤드간의 오정렬은 롤 또는 스티치 에러로 분류될 수 있다. 롤 에러는 인쇄헤드가 이미징 부재에 수직인 축선을 중심으로 회전할 때 발생할 수 있다. 롤 에러는 인쇄헤드에 의해 배출된 잉크 적하물 열 (rows) 이 이미징 부재에 대하여 빗나가게 한다. 이러한 빗나감은 2 개의 인쇄헤드 사이의 경계면에서 주목할 만하고 또한 못마땅한 줄무늬를 유발할 수 있다. 스티치 에러는 타방의 인쇄헤드에 비교하여 일방의 인쇄헤드에서의 이동으로 인해 발생한다. Y 축선 스티치 에러는, 이동된 인쇄헤드로부터의 잉크 적하물 열이 이전의 또는 이후의 인쇄헤드에 의해 배출되는 잉크 적하물 열의 위 또는 아래에 정착되도록 하는 이동으로부터 유발된다. X 축선 스티치 에러는, 이동된 인쇄헤드에 의해 인쇄되는 열의 제 1 적하물 및 마지막 적하물이 이전의 및 이후의 인쇄헤드 각각에 의해 인쇄되는 열의 마지막 적하물 및 제 1 적하물에 너무 밀접하거나 또는 그로부터 너무 멀어지게 하는 이동으로부터 유발된다. 물론, 이동된 인쇄헤드가 조립체의 제 1 또는 마지막 인쇄헤드이면, 열에서의 제 1 적하물 또는 마지막 적하물의 각각의 이동은 타방의 인쇄헤드와의 교차점에서 발생하지 않는다. 그리하여, 이미지 품질을 높이도록 충분한 정확도로 SFWA 에서 인쇄헤드를 정렬하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 전술한 종래의 단점을 해결하는 것이다.
본 방법은 잉크식 인쇄 시스템에서 이미지 품질을 평가하고 또한 SFWA 에서의 인쇄헤드의 위치와 배향을 조정하기 위한 데이터 값을 생성시킨다. 본 방법은, 이미지 수용 부재상에 제 1 시험 패턴을 인쇄하기 위한 제 1 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계, 제 1 시험 패턴의 수집된 이미지 데이터로부터 얻어지는 롤 및 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계, 상기 위치 보정 데이터와 변위 범위내의 적어도 하나의 한계치를 비교하는 단계, 및 변위 범위내의 적어도 하나의 미리 정해진 한계치를 초과하는 위치 보정 데이터에 응답하여 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 1 개의 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키는 단계를 포함한다.
잉크식 인쇄 시스템에서 이미지 품질을 평가하고 또한 잉크식 인쇄 시스템의 작동을 변경하기 위한 데이터 값을 생성시키는 시스템의 전술한 양태 및 다른 특징은, 첨부된 도면을 참조하여, 이하의 설명에 기재되어 있다.
본원의 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법에 의하여, SFWA 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드의 스티치 및 롤 에러를 위한 위치 보정 데이터를 생성하여 위치 보정을 하여, 인쇄헤드의 오정렬을 방지하여 정확하게 정렬시켜 잉크 적하물을 원활하게 전사시킬 수 있다.
도 1 은 4 개의 인쇄헤드를 구비한 엇갈리게 배치된 전폭 배열 (SFWA) 인쇄헤드 조립체의 사시도,
도 2 는 도 1 에 도시한 SFWA 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드의 위치를 조정하는데 사용될 수 있는 위치 보정 데이터를 생성시키는 프로세스의 순서도,
도 3 은 도 2 의 프로세스에 의해 검출되는 에러에 대한 변위 범위를 나타내는 도면,
도 4 는 시험 패턴에서 에러를 검출하고 또한 SFWA 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드의 위치를 조정하기 위한 위치 보정 데이터를 생성시키도록 제어기에 의해 작동되는 구성품을 도시한 인쇄기의 블럭선도.
본원에 기재된 시스템 및 방법을 위한 환경뿐만 아니라 이러한 시스템 및 방법에 대한 설명을 일반적으로 이해하기 위해서는 도면을 참조하면 된다. 도면에서, 동일한 부재에 대해서는 전체적으로 동일한 도면 부호를 사용하였다. 본원에 사용된 바와 같이, "인쇄기" 라는 용어는 디지털 복사기, 제본기, 팩스기 또는 복합기 등의 어떠한 목적용 인쇄물 출력 기능을 수행하는 어떠한 장치를 포함한다. 또한, 이하에 기재된 설명은 SFWA 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드의 스티치 및 롤 에러를 위한 위치 보정 데이터를 생성하는 시스템에 관한 것이다.
도 4 를 참조하면, 고속 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 등의 이미지 생성 기계의 일실시형태가 도시되었다. 도시된 바와 같이, 이러한 기계 (10) 는, 이하에 설명되는 바와 같이, 기계의 모든 작동 서브시스템 및 구성품에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되는 프레임 (11) 을 포함한다. 우선, 고속 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 는, 드럼 형태로 도시되었지만 그와 동시에 지지된 무단 벨트 형태일 수 있는 이미징 부재 (12) 를 포함한다. 이미징 부재 (12) 는 방향 (16) 으로 이동가능한 이미징 표면 (14) 을 구비하고, 이 표면 상에 상변화 잉크 이미지가 형성된다. 방향 (17) 으로 회전가능한 관통 롤러 (19) 는 드럼 (12) 의 표면 (14) 에 접하여 부하를 받아서 관통 닙 (18) 을 형성하고, 이 관통 닙 내에서 표면 (14) 상에 형성된 잉크 이미지가 가열된 매체 시트 (49) 안으로 관통된다.
고속 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 는 또한 고형물 형태의 단색 상변화 잉크의 적어도 하나의 공급원 (22) 을 구비하는 상변화 잉크 전달 서브시스템 (20) 을 포함한다. 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 가 다색 이미지 생성 기계이기 때문에, 잉크 전달 시스템 (20) 은 상변화 잉크의 4 가지의 상이한 색상 CYMK (청색, 황색, 자홍색, 흑색) 를 나타내는 4 개의 공급원 (22, 24, 26, 28) 을 포함한다. 상변화 잉크 전달 시스템은 또한 상변화 잉크의 고형물 형태를 용융시키거나 또는 액체 형태로 상변화시키는 용융 및 제어 장치 (비도시) 를 포함한다. 상변화 잉크 전달 시스템은 적어도 1 개의 인쇄헤드 조립체 (32) 를 포함하는 인쇄헤드 시스템 (30) 에 액체 형태를 공급하는데 적합한다. 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 가 고속 또는 고출력 다색 이미지 생성 기계이기 때문에, 인쇄헤드 시스템 (30) 은 다색 잉크 인쇄헤드 조립체 및 도시된 바와 같이 다수의 (예를 들어, 2 개) 개별 인쇄헤드 조립체 (32, 34) 를 포함한다.
추가로 도시된 바와 같이, 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 는 기재 공급 및 취급 시스템 (40) 을 포함한다. 기재 공급 및 취급 시스템 (40) 은, 예를 들어 시트 또는 기재 공급원 (42, 44, 48) 을 포함할 수 있고, 이러한 공급원 중 공급원 (48) 은 예를 들어 이미지 수용 기재를 절단된 시트 (49) 형태 등으로 저장하고 공급하기 위한 고용량 종이 공급 또는 유입기이다. 기재 공급 및 취급 시스템 (40) 은 또한 기재 가열 또는 예비 가열 조립체 (52) 를 구비한 기재 취급 및 처리 시스템 (50) 을 포함한다. 상변화 잉크 이미지 생성 기계 또는 인쇄기 (10) 는 또한 문서 유지 트레이 (72), 문서 시트 유입 및 배출 장치 (74) 및 문서 노출 및 스캐닝 시스템 (76) 을 구비한 원본 문서 유입기 (70) 를 포함할 수 있다.
기계 또는 인쇄기 (10) 의 다양한 서브시스템, 구성품 및 기능의 작동 및 제어는 제어기 또는 전자 서브시스템 (ESS) (80) 의 도움으로 실시된다. ESS 또는 제어기 (80) 는, 예를 들어 전자 저장부 (84) 를 갖춘 중앙 처리 유닛 (CPU) (82) 과 디스플레이 또는 사용자 인터페이스 (UI) (86) 를 구비한 자급식 전용 미니 컴퓨터이다. ESS 또는 제어기 (80) 는, 예를 들어 센서 입력 및 제어 회로 (88) 뿐만 아니라 픽셀 배치 및 제어 회로 (89) 를 포함한다. 추가로, CPU (82) 는 이미지 입력원, 예를 들어 스캐닝 시스템 (76) 또는 온라인 또는 워크 스테이션 연결부 (90) 및 인쇄헤드 조립체 (32, 34) 간의 이미지 데이터 흐름을 판독하고, 수집하며, 준비하고 관리한다. 이러한 ESS 또는 제어기 (80) 는, 이하에 설명될 인쇄헤드 세척 장치 및 방법을 포함하는, 다른 모든 기계 서브시스템 및 기능을 작동시키고 제어하기 위한 메인 다중 작업 처리기이다.
제어기 (80) 는 프로그램된 지령을 실행하는 일반적인 또는 특별한 프로그램가능한 처리기에 의해 실행될 수 있다. 프로그램된 기능을 실행하는데 필요한 지령 및 데이터는 처리기 또는 제어기와 관련된 메모리에 저장될 수 있다. 처리기, 이 처리기의 메모리 및 인터페이스 회로는, 이하에 보다 전체적으로 설명할 프로세스를 실행하도록 제어기를 구성하고, 이 프로세스는 분사 신호 파형 조정 및 디지털 이미지 조정을 하기 위한 인쇄된 시험 스트립의 생성 및 분석을 가능하게 한다. 이러한 구성품은 인쇄 회로 카드에 제공되거나 주문형 집적 회로 (application specific integrated circuit; ASIC) 의 회로로서 제공될 수 있다. 회로 각각은 개별 처리기에 의해 실행될 수 있거나 또는 다수의 회로는 동일한 처리기에 의해 실행될 수 있다. 대안으로, 회로는 VLSI 회로에 제공되는 개별 구성품 또는 회로에 의해 실행될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 회로는 처리기, ASIC, 개별 구성품 또는 VLSI 회로를 조합하여 실행될 수 있다.
작동시, 생성할 이미지의 이미지 데이터는, 인쇄헤드 조립체 (32, 34) 에 처리 및 출력하기 위해, 스캐닝 시스템 (76) 으로부터 또는 온라인 또는 워크 스테이션 연결부 (90) 를 통하여 제어기 (80) 로 보내어진다. 추가로, 제어기는 예를 들어 조작자 입력으로부터 사용자 인터페이스 (86) 를 통하여 관련 서브시스템 및 구성품 제어를 결정하고/결정하거나 수용하여, 이러한 제어를 실행한다. 그 결과, 적절한 색상의 고형물 형태의 상변화 잉크가 용융되어 인쇄헤드 조립체에 전달된다. 추가로, 이미징 표면 (14) 에 대하여 픽셀 배치 제어가 실행되어, 이러한 이미지 데이터당 원하는 이미지를 형성하고, 수용 기재는 공급원 (42, 44, 48) 중 어떠한 하나에 의해 공급되어 표면 (14) 상의 이미지 형성과 동시에 기재 시스템 (50) 에 의해 처리된다. 최종적으로, 이미지는 표면 (14) 으로부터 전사되어 관통 닙 (18) 내에서 이미지 기재에 고정 용융된다.
SFWA 인쇄헤드 조립체의 인쇄헤드의 위치 및 정렬을 평가하기 위해서, 제어기 (80) 는, 인쇄기가 위치 보정 데이터를 생성하기 위한 다수의 프로세스를 실행하여 롤 및/또는 스티치 에러에 대처하도록 프로그램된 지령을 실행하고 또한 보정 데이터를 적용하여 추가의 에러 처리가 계속 필요한지를 평가한다. 일반적으로, 이러한 프로세스는 이미지 수용 부재상에 인쇄된 시험 패턴의 수집된 이미지 데이터를 수신한다. 제어기는, 수집된 이미지 데이터를 처리하고 또한 제어기에서 인쇄헤드의 정렬을 위한 위치 보정 데이터를 생성할 수 있는 이미지 평가기 (image evaluator) 를 실행할 수 있다. 일실시형태에 있어서, 프로그램된 지령을 실행하는 제어기 (80) 에 의해 실시되는 다수의 프로세스는, 롤 및 스티치 에러 위치 보정 데이터를 생성시키고, 또한 1 개 이상의 인쇄헤드의 위치를 조정하도록 데이터를 적용할지를 결정하고 그리고 추가의 시험이 필요한지를 결정하도록 이 보정 데이터를 분석하기 위한 이미지 평가기 (210) (도 1 참조) 를 포함한다. 이러한 프로세스의 일 실행이 이하 설명된다.
도 1 을 참조하면, 고속 또는 고출력 다색 이미지 생성 기계용 SFWA 인쇄헤드 조립체가 도시되어 있다. 조립체 (230) 는 제어기 (80) 와 적어도 하나의 액츄에이터 (220) 에 연결된다. 조립체 (230) 는 4 개의 인쇄헤드 (232, 234, 236, 238) 를 구비한다. 상부 인쇄헤드 (232, 236) 및 하부 인쇄헤드 (234, 238) 는 엇갈린 패턴으로 배열된다. 각각의 인쇄헤드 (232, 234, 236, 238) 는 이미지를 형성하도록 잉크를 이미지 수용 부재에 배출하기 위한 대응하는 전방면 (233, 235, 237, 239) 를 구비한다. 엇갈리게 배열함으로써 인쇄헤드가 기재의 전폭에 걸쳐 이미지를 형성할 수 있다. 인쇄 모드에서, 인쇄헤드의 전방면 (233, 235, 237, 239) 은 드럼 (12) 의 이미징 표면 (14) 에 밀접하게, 예를 들어 약 23 밀로 배치된다. 일실시형태에 있어서, 각각의 인쇄헤드는 대략 2.5 인치의 길이로 된다. 이러한 길이는 SFWA 인쇄헤드 조립체가 교차-프로세스 (cross-process) 방향으로 대략 10 인치 길이의 이미지를 인쇄할 수 있도록 해준다. 각각의 인쇄헤드는 2 개의 액츄에이터 (220) 중 하나에 연결될 수 있다. 액츄에이터는 기어 트레인, 병진 또는 회전 연동부를 통하여 인쇄헤드에 연결되어 인쇄헤드를 이동시킨다. 액츄에이터 (220) 는 제어기 (80) 로부터의 신호에 응답한다. 제어기 (80) 에 의해 실행되는 지령의 일부는 시험 패턴의 수집된 이미지 데이터를 처리하는 이미지 평가기 (210) 가 롤 및 스티치 에러에 대한 위치 보정 데이터를 생성시키도록 실행한다. 제어기 (80) 에 의해 실행되는 다른 프로세스는 위치 보정 데이터를, 액츄에이터 (220) 및 인쇄헤드 (232, 234, 236, 238) 를 조절하기 위한 스텝퍼 모터 펄스 또는 다른 제어 신호로 변환시킨다.
각각의 인쇄헤드 (232, 234, 236, 238) 의 배출면은, 이 배출면을 가로지르는 교차-프로세스 방향 (X 축선) 으로 연장하여 줄지어 배열될 수 있는 다수의 노즐 (243, 247, 245, 249) 을 각각 포함한다. 일렬의 각각의 노즐간의 간격은, 인쇄헤드의 소정의 영역에 배치될 수 있는 잉크젯의 수에 의해 한정된다. 교차-프로세스 방향으로 일렬의 인접한 노즐간의 간격보다 더 밀접한 간격으로 적하물을 수용 기재상에 인쇄할 수 있도록, 인쇄헤드의 일방 열의 노즐이 인쇄 헤드의 타방 열의 노즐의 적어도 일부의 노즐로부터 교차-프로세스 방향 (X 축선을 따라) 으로 오프셋된다. 인접한 열의 노즐간의 오프셋으로, 이전의 열에 의해 배출된 적하물이 도착하면 잉크를 배출하도록 연속 열의 잉크젯을 작동시킴으로써 인쇄된 열의 잉크 적하물의 수가 증가될 수 있다. 물론, 다른 노즐 배열도 가능하다. 예를 들어, 오프셋된 노즐 열을 구비하는 대신에, 노즐은 선형 열 및 칼럼의 노즐로 배출면에서 그리드로 배열될 수 있다. 조립체의 각각의 인쇄헤드는 이미징 장치에 사용되는 색상 각각의 잉크 적하물을 방출하도록 형성될 수 있다. 이러한 형상에 있어서, 각각의 인쇄헤드는 이미징 장치에 사용되는 잉크 색상 각각을 위한 1 개 이상의 열의 노즐을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 각각의 인쇄헤드는, 이 인쇄헤드의 제트가 동일한 색상의 잉크를 배출하도록 단색 잉크를 사용하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 수용 기재에 대한 그리고 이미징 장치의 다른 인쇄헤드에 대한 인쇄헤드의 정렬시에는 이미지의 품질 문제가 존재할 수 있다. 특정한 일유형의 정렬 파라미터로는 인쇄헤드 롤이다. 본원에 사용된 바와 같이, 인쇄헤드 롤은 이미지 수용면의 평면에 수직한 축선을 중심으로 인쇄헤드의 시계방향 또는 반시계방향 회전을 말한다. 인쇄헤드 롤은 기계적 진동 등의 요인 및 기계 구성품에 대한 다른 왜란 공급원으로부터 기인하고, 이는 이미지 수용면에 대하여 인쇄헤드의 위치 및/또는 각을 변경시킬 수 있다. 이러한 동일한 왜란으로 스티치 에러를 유발할 수도 있다. 스티치 에러는 인쇄헤드가 프로세스 (Y) 방향 또는 교차-프로세스 (X) 방향으로 이동할 때 생긴다. 이러한 에러는 일방의 인쇄헤드로부터의 적하물과 타방의 인쇄헤드의 적하물과의 오정렬로 인한 것이다. Y 스티치 에러인 경우에는, 일방의 인쇄헤드의 열에서의 적하물이 타방의 인쇄헤드의 열에서의 적하물로부터 상방 또는 하방으로 이동된다. X 스티치 에러인 경우에는, 일방의 인쇄헤드의 마지막 적하물간의 간격이, 인쇄헤드의 인접한 적하물간의 간격보다, 후속의 인쇄헤드의 첫번째 적하물에 더 밀접하거나 또는 더 멀어진다.
SFWA 인쇄헤드 조립에서의 인쇄헤드 위치를 평가하고 또한 위치 보정 데이터를 생성시키도록 인쇄 제어기에 의해 실행될 수 있는 프로세스가 도 2 에 도시되어 있다. 프로세스 (300) 는 시험 패턴을 형성하도록 SFWA 인쇄헤드내의 인쇄헤드의 형상을 선택함으로써 시작한다 (블록 304). 일실시형태에 있어서, 4 개의 인쇄헤드 SFWA 인쇄헤드 조립체에 대하여 2 가지 형상이 이용가능한데, 한 가지 형상은 도 1 에 도시되어 있다. 이 실시형태에 있어서, 일방의 형상은 시험 패턴을 형성하도록 인쇄헤드 (234, 232) 를 사용하고, 타방의 형상은 시험 패턴을 형성하도록 인쇄헤드 (232, 238, 236) 를 사용한다. 이미지 수용 부재상에 시험 패턴을 생성시킴으로써 이 프로세스는 계속된다 (블록 308). 제어기는 인쇄헤드의 압전 배출기용 분사 신호를 공지된 방식으로 생성시켜 시험 패턴을 형성하도록 이미지 수용 부재로의 잉크 배출을 제어한다. 이미지 수용 부재상의 시험 패턴의 이미지는 이미징 시스템에 의해 수집되고, 제어기는 시험 패턴의 수집된 이미지 데이터를 수신한다 (블록 312). 일실시형태에 있어서, 이미징 시스템은 인쇄기 내에, 이미지 드럼 또는 무단 벨트 등의 회전 이미지 수용 부재에 근접하게 위치되는 1 개 이상의 광센서이다. 다른 실시형태에 있어서, 이미징 시스템은, 플래튼에 위치한 매체 시트상에 인쇄된 표시부 (indicia) 에 대응하는 이미지 데이터를 생성하도록, 플래튼 아래에 위치한 가동 광원이다. 이 실시형태에 있어서, 시험 패턴은 시트에 직접적으로 인쇄될 수 있거나 또는 회전 이미지 수용 부재로부터의 이미지가 인쇄기로부터 나오는 매체 시트에 전사될 수 있다. 그 후, 이 매체 시트는 수집된 이미지 데이터를 생성하기 위해 플래튼상에 배치된 후, 이 데이터는 제어기에 제공된다. 다른 실시형태에 있어서, 이미징 시스템은 인쇄기 외부에 있지만 수집된 이미지 데이터를 인쇄기에 전송하기 위해 인쇄기에 연결된다. 이러한 외부 이미징 시스템은 인쇄기와 통합된 전술한 바와 유사한 플래튼 및 가동 광원을 포함한다.
수집된 이미지 데이터는 인쇄기에 저장된 시험 패턴의 내부 표시부의 위치로부터의 시험 패턴의 변위를 측정함으로써 처리된다 (블록 316). 이하 보다 자세히 설명되는 바와 같이, 시험 패턴 이미지의 품질에 관한 이러한 변위 및 신뢰 레벨들 (confidence levels) 은 위치 보정 데이터를 생성하는데 사용된다 (블록 320). 위치 보정 데이터를 생성하기 위한 계산은 이하에 보다 자세히 설명된다. 위치 보정 데이터를 변위 범위내의 적어도 하나의 한계치와 비교하여, 위치 보정 데이터가 겨우 미리 정해진 값만큼 한계치보다 크거나 작은지를 결정한다 (블록 324). 즉, 프로세스는 보정 데이터가 한계치 근방의 미리 정해진 범위내에 있는지를 결정하고 또한 이러한 정보는 프로세스에서 이 보정 데이터를 SFWA 인쇄헤드 조립체의 인쇄헤드에 적용할 수 있는지를 판정하도록 한다. 이러한 범위는 도 3 에 도시되어 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 변위 범위 (400) 에 대한 한 쌍의 한계치 (404, 412) 는 전술한 비교를 위해 도시되었다. 한계치 (404) 근방의 미리 정해진 적용 범위 (408) 는 인쇄헤드에 적용되는 위치 보정 데이터를 나타낸다. 유사하게, 한계치 (412) 근방의 범위 (414) 에 있는 위치 보정 데이터도 인쇄헤드에 적용된다. 적용 범위 (408, 414) 사이의 범위 (420) 는, 이러한 범위 일부에서의 변위 에러가 보정할 만큼 심각한 것으로 여겨지지 않기 때문에, 인쇄헤드에 적용되지 않는 보정 데이터 값과 구별된다. 한계치 (404) 미만의 범위 (408) 의 일부는 한계치 (404) 초과의 범위 (408) 일부와 동일한 크기일 필요가 없다. 유사하게, 한계치 (412) 미만의 범위 (414) 의 일부는 한계치 (412) 초과의 범위 (414) 의 일부와 동일한 크기일 필요가 없다. 적용 범위에 있어서의 한계치의 중요성은 이하 보다 자세히 설명된다.
위치 보정 데이터가 적용 범위내에 있지 않으면, 프로세스 (도 2) 는 보정 데이터가 허용가능한 범위 (420) 에 있는지를 결정한다 (블록 328). 이 데이터가 허용가능한 범위 내에 있지 않으면, 이 인쇄헤드는 프로세스를 위한 위치로부터 너무 멀어져서 그 위치를 보정할 수 없어서, 조작자의 개입을 포함할 수 있는 복원 프로세스 (recovery process) 를 실행한다 (블록 332). 복원 프로세스는 정상적인 작동 환경에서는 발생하지 않는 상당한 오정렬을 취급하도록 구성된다. 보정 데이터가 허용가능한 범위 내에 있으면, 프로세스는 시험이 완료되었는지를 시험하고 (블록 336), 그렇다면 프로세스가 실행된다. 시험 완료는 추가의 시험 패턴이 인쇄되고 평가될 필요가 있는지를 결정한다. 예를 들어, 인쇄기는 시스템 리셋 등에서 모든 인쇄헤드 형상을 인쇄하고 평가할 수 있다. 시험이 완료되지 않으면, 다른 인쇄헤드 형상이 선택되고 (블록 364), 이 프로세스는 계속해서 다른 패턴을 인쇄하고 에러에 대한 이 패턴을 평가한다.
위치 보정 데이터가 적용 범위 중 하나에 있으면 (블록 324), 보정 데이터는 시험 패턴을 인쇄하는데 사용되는 형상의 적어도 하나의 인쇄헤드에 적용된다 (블록 340). SFWA 인쇄헤드 조립체내의 인쇄헤드에 연결되는 적어도 하나의 액츄에이터를 작동시키는 제어기에 의해, 보정 데이터가 인쇄헤드에 적용된다. 제어기는, 예를 들어 스텝퍼 모터 등에 펄스를 발생시켜 인쇄헤드를 적절한 방향으로 이동시켜 검출된 에러를 보정할 수 있다. 이러한 펄스는 위치 보정 데이터를 참조하여 생성된다. 도 1 의 액츄에이터 (220) 등의 액츄에이터는 SFWA 인쇄헤드 조립체 근방에 위치되어 인쇄헤드의 병진 및 회전 운동을 위해 기어 트레인 등을 통하여 인쇄헤드에 연결된다. 위치 보정 데이터에 따라서 인쇄헤드를 이동시키기 위해 1 개 이상의 액츄에이터를 작동시키는 다른 방법이 또한 사용될 수 있다. 그 후, 이 프로세스는 보정 데이터를 적용 범위내의 한계치와 비교하여, 검출된 에러가 한계치 미만인지를 결정한다 (블록 344). 이 데이터가 한계치 미만에 있고 또한 평가할 시험 패턴이 인쇄된 제 1 패턴이면 (블록 348), 프로세스는 또한 시험 패턴을 형성하도록 잉크를 배출하지 않는 인쇄헤드에 대하여 위치 보정 데이터를 생성시키고 이를 적용한다 (블록 352). 시험 패턴을 형성한 인쇄헤드(들)의 에러가 크게 나타나지 않아서, 인쇄헤드에 시험 패턴이 발생하지 않더라도, 이러한 조정이 실시된다. 평가할 시험 패턴이 생성된 제 1 패턴이 아니면 (블록 348), 추가의 시험 패턴이 인쇄되고 평가되어, 시험이 종료된다.
상기 에러가 적용 범위 내의 한계치 중 하나보다 크면 (블록 344), 프로세스는 제 2 시험 패턴이 평가되었는지를 결정한다 (블록 360). 제 2 패턴이 평가되면, 추가의 시험이 필요없다. 그렇지 않으면, 다른 인쇄헤드 형상이 선택되고 (블록 364), 이는 다른 시험 패턴을 생성시키는데 사용된다 (블록 308). 이 패턴이 평가된다 (블록 312 ~ 360). 제 2 시험 패턴을 생성시키는 인쇄헤드에 의해 발생한 에러가 너무 크면, 복원 프로세스가 작동된다 (블록 332). 이 에러가 적용 범위 내에 있으면, 위치 데이터가 적용되고 (블록 340), 시험은 종료된다. 그렇지 않으면, 이 에러는 허용가능한 범위내에 있고 (블록 328), 시험은 완료된다. 따라서, 한계치 이상에서 미리 정해진 값 이하인 적용 범위의 일부는 하나의 인쇄헤드 형상의 시험이 SFWA 인쇄헤드 조립체의 위치 에러를 평가하는데 충분한지를 결정하는데 사용된다.
위치 보정 데이터의 계산은 이하의 표를 참고하여 이하 설명된다.
Figure 112010013641819-pat00001
Figure 112010013641819-pat00002

상기 표에서, "전방" 및 "후방" 은, 도 4 에서 조작자가 통상적으로 서 있는 이미징 기계의 전방 및 통상적으로 벽과 대향하는 기계의 후방을 참조하여 시험 패턴을 인쇄하는데 사용되는 인쇄헤드의 2 가지 형상을 말한다. 도 1 에서 인쇄헤드 (232, 234) 는 기계의 전방에 가장 근접하고, 인쇄헤드 (236, 238) 는 기계의 후방에 가장 근접하다. 그리하여, "전방" 형상은 시험 패턴을 인쇄하도록 2 개의 "전방" 인쇄헤드 (232, 234) 를 사용하고 뿐만 아니라 인쇄헤드 (238) 도 사용할 수 있으며, "후방" 형상은 일실시형태에 있어서 시험 패턴을 인쇄하도록 인쇄헤드 (232, 236, 238) 를 사용한다. 전방 형상에 의해 인쇄되는 시험 패턴으로부터 검출된 에러가 위치 보정 데이터를 적용해야 함을 나타내는 범위내에 있으면, 인쇄헤드 (234) 만의 위치를 조정하도록 위치 보정 데이터를 적용한다. 후방 형상에 의해 인쇄되는 시험 패턴으로부터 검출된 에러가 위치 보정 데이터를 적용해야 함을 나타내는 범위내에 있으면, 인쇄헤드 (232, 236) 의 위치를 조정하도록 위치 보정 데이터를 적용한다. 인쇄헤드 위치의 평가는 전방 형상 또는 후방 형상에 의해 인쇄되는 시험 패턴으로 시작할 수 있다. 칼럼 "2 중 1" 은 전방 또는 후방 형상이 먼저 사용될 때 언제라도 형성되는 조정을 나타낸다. 검출된 에러가 전술한 미리 정해진 값만큼 한계치보다 크면, 다른 형상이 제 2 시험 패턴을 인쇄하는데 사용된다. 칼럼 "2 중 2" 는 전방 또는 후방 형상이 제 2 시험 패턴을 생성시키는데 사용될 때 언제라도 형성되는 조정을 나타낸다. 칼럼 "1 중 1" 은, 전방 또는 후방 형상이 제 1 시험 패턴을 생성시키는데 사용될 때 언제라도 형성되는 조정을 나타내며, 이 때 에러는 전술한 바와 같이 미리 정해진 값만큼 한계치 미만이다.
추가로 표를 참고하면, 숫자 1, 2, 3, 4 는 SFWA 인쇄헤드 조립체의 일실시형태에서 인쇄헤드를 말한다. 예를 들어, 인쇄헤드 (232, 234, 236, 238) 은 숫자 2, 1, 4, 3 에 각각 대응한다. 문자 X, Y 는 교차-프로세스 방향 및 프로세스 방향을 각각 말한다. 문자 R 은 인쇄헤드의 롤 에러를 말한다. 롤 에러는 X-Y 평면에 수직한 축선을 중심으로 하는 인쇄헤드의 회전 운동이다. 문자 "m", "d" 및 "c" 는 측정된 에러, 표의 식에 의해 결정되는 위치 보정 데이터, 및 실제 적용되는 위치 보정 데이터를 각각 나타낸다. 예를 들어, 측정된 에러는 전술한 범위 (404) 내에 있을 수 있다. 그 결과, 식에 의해 결정되는 위치 보정 데이터는 적용되지 않아, 실제 적용되는 위치 보정 데이터는 0 이다.
표에서, mR1, mR2, mR3 및 mR4 는 SFWA 인쇄헤드 조립체에서 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 인쇄헤드 각각에 대한 측정된 롤 에러를 말한다. mY1, mY2 및 mY3 용어는 SFWA 인쇄헤드 조립체의 제 1, 제 2 및 제 3 스티치 인터페이스에 대한 인쇄헤드간의 측정된 프로세스 방향 에러를 말하고, mX1, mX2 및 mX3 는 SFWA 인쇄헤드 조립체에서 제 1, 제 2 및 제 3 스티치 인터페이스에 대한 인쇄헤드간의 측정된 교차-프로세스 방향 에러를 말한다. 그리하여, mY1 은 프로세스 방향으로 제 1 및 제 2 인쇄헤드간의 상대 스티치 간격 에러를 말하고, mX1 은 교차-프로세스 방향으로 제 1 및 제 2 인쇄헤드간의 상대 스티치 간격 에러를 말한다. 유사하게, mY2 는 인쇄헤드 2 및 3 간의 프로세스 방향으로의 스티치 간격 에러를 말하고, mX2 는 인쇄헤드 2 및 3 간의 교차-프로세스 방향으로의 스티치 간격 에러를 말한다. 스티치 인터페이스는 이하 보다 자세히 설명된다.
일실시형태에 있어서, 스티치 인터페이스의 인쇄헤드간의 에러에 대한 보정 데이터를 생성하거나 또는 인쇄헤드에 대한 롤 에러를 보정하도록 시험 패턴 이미지의 분석을 실행하는 프로세스는, 또한 이미지 기재의 이미지 데이터의 시험 패턴과 시험 패턴의 내부 표시부를 비교함으로써, 시험 패턴의 최좌측 및 최우측 잉크젯 위치뿐만 아니라 롤 시험 패턴의 품질을 평가한다. 이러한 분석으로, 전술한 표를 실행하는 프로세스에서 롤 및 스티치 변위 측정치가 추가로 처리하는데 신뢰성 있는지의 여부를 결정할 수 있는 신뢰 레벨 측정치를 산출한다. 이러한 신뢰 레벨이 미리 정해진 한계치를 충족하지 못하거나 초과하면, 이 측정치 mR1, mR2, mR3, mR4, mY1, mY2, mY3, mX1, mX2, mX3 는 무시된다. 그렇지 않으면, 이 측정치는 전술한 표에 기재된 바와 같이 처리된다. 전술한 표에서 계수 A 및 B 는 롤 에러를 스티치 산출에 적용하기 위한 중량 인자이다. 일실시형태에 있어서, 계수 A 는 9.70 이고 계수 B 는 83.9 이다.
이러한 정보로, 상기 표는 전술한 공정을 실행하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인쇄헤드 형상이 시험 패턴을 인쇄하는데 사용되면, 이 표의 상부가 사용되는데, thisPos 가 시험 패턴 인쇄를 위한 인쇄헤드 형상을 말하고 또한 그 값이 상부에 대해서는 "전방" 이기 때문이다. 롤 변위에 대한 신뢰 레벨이 미리 정해진 한계치 미만이면, 롤 변위에 대한 보정 위치 데이터가 산출된다. 교차 방향의 스티치 변위에 대하여, 스티치 인터페이스에서 교차-프로세스 방향으로의 좌측 및 우측 잉크젯 위치에 대한 신뢰 레벨은 미리 정해진 한계치 미만이어야 하고, 양 인쇄헤드에 대한 롤 변위는 롤 변위 임계치 미만이어야 한다. 이러한 모든 조건이 충족되면, 교차-프로세스 스티치 변위 보정 위치 데이터가 산출된다. 유사하게, 스티치 인터페이스에서 프로세스 방향으로의 좌측 및 우측 잉크젯 위치에 대한 신뢰 레벨이 미리 정해진 한계치 미만이고 또한 양 인쇄헤드에 대한 롤 변위가 롤 변위 임계치 미만이면, 프로세스 스티치 변위 보정 위치 데이터가 산출된다. 일실시형태에 있어서, 전술한 조건이 충족되면, 보정 데이터는 표에 따라서 산출된다. 예를 들어, 전방 시험에서 롤을 보정하기 위해서 제 1 인쇄헤드를 이동시키는 액츄에이터를 작동시키기 위한 결정된 위치 보정 데이터는 -mR1 이고, 프로세스 방향의 병진 운동을 보정하기 위해서 제 1 인쇄헤드를 이동시키는 액츄에이터에 대한 결정된 위치 보정 데이터는 -mY1 + B*cR1 이다. 제 1 시험 패턴만을 평가하는 조건이 충족되면, 제 4 인쇄헤드에 대한 결정된 위치 보정 데이터는 (mX2 - mX1)/2 이다. 제 2 시험 패턴을 인쇄하기 위한 조건이 충족되면, 제 1 인쇄헤드에 대한 위치 보정 데이터는 mX1 이다. 위치 보정 데이터가 산출된 후에, 프로세스는 산출된 데이터를 변위 범위와 비교하여, 보정 데이터가 적용 범위 중 하나 내에 있는지의 여부를 결정한다. 만약 그렇다면, 이 데이터는 대응하는 액츄에이터에 적용된다. 그렇지 않으면, 이 보정 데이터는 적용되지 않는다.

Claims (10)

  1. 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법으로서,
    제 1 시험 패턴을 인쇄하기 위한 제 1 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계,
    인쇄된 상기 제 1 시험 패턴의 이미지 데이터를 이미징 시스템으로 생성하는 단계,
    인쇄된 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터를 상기 잉크식 인쇄 시스템에 저장된 시험 패턴 데이터와 비교함으로써 신뢰 레벨 측정치들 (confidence level measurements) 을 생성하는 단계,
    적어도 하나의 미리 정해진 한계치 미만의 생성된 상기 신뢰 레벨 측정치들에 응답하여 상기 제 1 시험 패턴의 상기 생성된 이미지 데이터로부터 얻어진 롤 및 스티치 변위들에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계,
    상기 위치 보정 데이터를 변위 범위내의 적어도 하나의 한계치와 비교하는 단계, 및
    상기 변위 범위내의 적어도 하나의 미리 정해진 한계치를 초과하는 위치 보정 데이터에 응답하여 상기 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 하나의 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키는 단계를 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계는,
    엇갈리게 배열된 전폭 배열 (staggered full width array : SFWA) 인쇄헤드 조립체에서 4 개 이상의 인쇄헤드들 중 2 개의 인쇄헤드들을 선택하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계는,
    SFWA 인쇄헤드 조립체에서 4 개 이상의 인쇄헤드들 중 3 개를 선택하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰 레벨 측정치들을 생성하는 단계는,
    롤 변위를 평가하는데 사용되는 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터 일부들에 대한 롤 변위 신뢰 레벨 측정치를 생성하는 단계,
    상기 롤 변위 신뢰 레벨 측정치를 롤 변위에 대한 미리 정해진 한계치와 비교하는 단계, 및
    롤 변위에 대한 미리 정해진 한계치 미만의 상기 롤 변위 신뢰 레벨 측정치에 응답하여 롤 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰 레벨 측정치들을 생성하는 단계는,
    스티치 변위를 평가하는데 사용되는 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터 일부들에 대한 신뢰 레벨 측정치를 생성하는 단계,
    상기 신뢰 레벨 측정치를 스티치 변위에 대한 미리 정해진 한계치와 비교하는 단계, 및
    스티치 변위에 대한 미리 정해진 한계치 미만의 상기 신뢰 레벨 측정치에 응답하여 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 신뢰 레벨 측정치들을 생성하는 단계는,
    스티치 변위를 평가하는데 사용되는 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터 일부들에 대한 스티치 변위 신뢰 레벨 측정치를 생성하는 단계,
    상기 스티치 변위 신뢰 레벨 측정치를 스티치 변위에 대한 미리 정해진 한계치와 비교하는 단계, 및
    롤 변위에 대한 미리 정해진 한계치 미만의 롤 변위 신뢰 레벨 측정치 및 스티치 변위에 대한 미리 정해진 한계치 미만의 상기 스티치 변위 신뢰 레벨 측정치에 응답하여 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 롤 변위에 대한 생성된 위치 보정 데이터 및 상기 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 변위 범위에서 적어도 하나의 미리 정해진 한계치와 비교하는 단계, 및
    상기 변위 범위에서 미리 정해진 한계치 근방의 미리 정해진 범위내에 있는 상기 롤 변위와 상기 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터에 응답하여 상기 롤 변위와 상기 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 하나의 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄헤드 형상에서가 아니라 상기 인쇄헤드 조립체에서 인쇄헤드에 대한 위치 보정 데이터를 산출하는 단계, 및
    고작 미리 정해진 양만큼 상기 변위 범위에서 적어도 하나의 미리 정해진 한계치 미만의 산출된 위치 보정 데이터에 응답하여 상기 제 1 인쇄헤드 형상에서가 아니라 상기 인쇄헤드에 대한 산출된 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 하나의 다른 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 인쇄헤드 형상과 다른 제 2 인쇄헤드 형상을 선택하는 단계, 및
    고작 미리 정해진 양만큼 상기 변위 범위에서 적어도 하나의 미리 정해진 한계치를 초과하는 상기 롤 변위에 대한 위치 보정 데이터 및 상기 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터에 응답하여 상기 제 2 인쇄헤드 형상으로 제 2 시험 패턴 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법.
  10. 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 시스템으로서,
    제 1 시험 패턴을 형성하도록 잉크를 배출하도록 구성된 다수의 인쇄헤드들,
    인쇄된 상기 제 1 시험 패턴의 이미지 데이터를 형성하도록 구성된 이미징 시스템,
    인쇄된 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터를 상기 잉크식 인쇄 시스템에 저장된 시험 패턴 데이터와 비교함으로써 신뢰 레벨 측정치들을 생성하고 또한 적어도 하나의 미리 정해진 한계치 미만의 생성된 신뢰 레벨 측정치들에 응답하여 상기 제 1 시험 패턴의 생성된 이미지 데이터에서 검출된 롤 변위 및 스티치 변위에 대한 위치 보정 데이터를 생성시키도록 구성된 이미지 평가기, 및
    상기 다수의 인쇄헤드들, 상기 이미지 평가기, 및 상기 다수의 인쇄헤드들에 결합된 적어도 하나의 인쇄헤드 액츄에이터에 결합되고, 변위 범위에서 적어도 하나의 미리 정해진 한계치를 초과하는 위치 보정 데이터에 응답하여 위치 보정 데이터에 따라서 적어도 하나의 인쇄헤드 액츄에이터를 작동시키도록 구성되는 제어기를 포함하는, 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 시스템.
KR1020100018974A 2009-03-05 2010-03-03 잉크식 인쇄 시스템에서 인쇄헤드 위치를 평가하는 방법 KR101581472B1 (ko)

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