KR20060120953A - 화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법이 개시된다. 이 장치는 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 복수의 노광부들, 화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지하는 감지부, 감지부의 감지 결과에 응답하여, 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하는 오차 검출부 및 오차 검출부에서 검출된 오차에 응답하여, 노광부들에서 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하는 노광시간 설정부를 구비하고, 노광시간 설정부에서 설정된 노광시간에 따라, 노광부들이 각각 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 텐덤(Tandem)형 칼라 화상형성장치에서 화상 형성을 위한 노광시간을 제어함으로써, 각 칼라 화상의 정렬 오차를 적절히 보정할 수 있도록 한다.

Description

화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법{Apparatus and method for registration of image array}
도 1은 칼라 화상형성장치 중 복수개의 감광 드럼들, 현상기들과 전사 벨트에 대한 세부 구조를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 각각의 감광 드럼들 및 현상기들로 이송되는 인쇄 용지의 화상형성 타이밍을 도시한 타이밍도이다.
도 3은 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 4는 시간의 경과에 따라 칼라 화상의 정렬 오차가 증대함을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 칼라 화상의 정렬 오차를 타이밍도로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
100: 감지부 110: 오차 검출부
120: 노광시간 설정부 130: 제1 노광부
140: 제2 노광부 150: 제n 노광부
본 발명은 화상 정렬 레지스트레이션에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄 용지의 이동 속도의 변화에 따른 칼라 화상의 정렬 오차를 감소시키는 화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 칼라 화상형성장치 중 복수개의 감광 드럼들, 현상기들과 전사 벨트에 대한 세부 구조를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라 화상형성장치 중에서 각 칼라별 현상기, 감광드럼 등을 구비하고 싱글 패스(single pass)에 의해 화상형성을 할 수 있는 장치를 일반적으로 텐덤(Tandem)방식의 화상형성장치라 한다. 텐덤 방식의 화상형성장치는 각 칼라 즉, 블랙(Black), 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow)의 화상형성 시작점을 일치시켜야 좋은 품질의 화상을 획득할 수 있다. 그런데, 텐덤 방식의 화상형성장치는 제품이 생산될 때 또는 지속적인 사용에 인한 기구의 형상 변경 등에 의하여 시작점이 맞지 않을 수 있다. 이때 이를 보정하기 위한 방법이 화상 정렬 레지스트레이션(registration)이다.
도 2는 도 1에 도시된 각각의 감광 드럼들 및 현상기들로 이송되는 인쇄 용지의 화상형성 타이밍을 도시한 타이밍도이다. 종래의 화상 정렬 레지스트레이션을 수행하기 위한 방식은 인쇄용지 선단 위치 감지방식을 사용하였다. 인쇄용지 선단 감지 방식은 도 1에 나타난 바와 같이, 인쇄용지 픽업 신호을 기준 신호로 사용 한다. 인쇄용지 픽업 신호로부터 각 칼라 화상에 대한 화상형성시점을 설정하고, 설정된 화상형성시점에 따라 인쇄용지를 각 감광드럼 및 현상기로 이송시키면서 화상을 형성한다. 이때, 인쇄 용지는 전사벨트에 의해 동일한 속도를 유지하면서 각 칼라 현상기로 이송되어야 한다.
그러나, 현실적으로 여러 가지 조건에 의해 인쇄용지의 이송 속도는 변경된다. 이러한 인쇄용지의 이송속도의 차이로 인해, 인쇄 용지의 선단을 동기화한다 하더라도 칼라 레지스트레이션의 품질을 높이는데는 한계가 있다. 따라서, 이러한 칼라 레지스트레이션의 한계로 인해 화상형성의 품질이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 칼라 화상형성장치에서 화상 형성을 위한 노광시간을 제어하여, 칼라 화상의 정렬 오차를 보정하는 화상 정렬 레지스트레이션 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 칼라 화상형성장치에서 화상 형성을 위한 노광시간을 제어하여, 칼라 화상의 정렬 오차를 보정하는 화상 정렬 레지스트레이션 방법을 제공하는데 있다.
상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 장치는 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 복수의 노광부들, 화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지하는 감지부, 감지부의 감지 결과에 응답하여, 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하는 오차 검출부 및 오차 검출부에서 검출된 오차에 응답하여, 노광부들에서 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하는 노광시간 설정부를 구비하고, 노광시간 설정부에서 설정된 노광시간에 따라, 노광부들이 각각 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 방법은 화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지하는 단계, 감지된 결과로부터 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하는 단계, 검출된 정렬 오차로부터 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하는 단계 및 설정된 노광시간에 따라, 정전잠상을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 감지부(100), 오차 검출부(110), 노광시간 설정부(120), 제1 노광부(130), 제2 노광부(140) 및 제3 노광부(150)로 구성된다.
감지부(100)는 화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지한다.
감지부(100)는 발광부(미도시) 및 수광부(미도시)를 구비한다.
발광부는 발광 다이오드를 구비하여 광을 발산한다.
수광부는 발광부에서 발산된 광이 테스트 패턴들에서 반사될 때, 반사되는 광들을 수광하여 전압으로 변환하는 수단으로 포토 다이오드를 사용한다.
오차 검출부(110)는 감지부(100)의 감지 결과에 응답하여, 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하고, 검출한 결과를 노광시간 설정부(120)로 출력한다.
도 4는 시간의 경과에 따라 칼라 화상의 정렬 오차가 증대함을 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 인쇄용지의 전사 벨트 상에서 이송 속도의 변화에 의해, 인쇄 용지의 선단을 동기화한다 하더라도 화상형성의 품질이 저하된다. 이러한 품질 저하는 시간이 경과함에 따라 증대하는 것이 일반적이다.
도 5는 도 4에 도시된 칼라 화상의 정렬 오차를 타이밍도로 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 일정한 구간(예를 들어, 한 페이지)에서 화상을 형성한다고 했을 때, 칼라 화상의 정렬 오차가 두드러짐을 확인할 수 있다.
오차 검출부(110)는 도 4 또는 도 5에 도시된 칼라 화상의 정렬 오차를 각 칼라 테스트 패턴들 별로 검출한다. 도 4 또는 도 5에 도시된 칼라 화상의 정렬 오차는 시간 상의 차이로 표시되었지만, 오차 검출부(110)는 이러한 칼라 화상의 시간상의 정렬 오차를 거리상의 정렬 오차로 환산할 수 있다. 도 5에서 보는 바와 같이, 오차 검출부(110)는 옐로우의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE1)를 검출하고, 마젠타의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE2)를 검출하고, 시안의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE3)를 검출한다.
노광시간 설정부(120)는 오차 검출부(110)에서 검출된 칼랄 화상의 정렬 오차에 응답하여, 제1 내지 제n 노광부(130, 140, 150)에서 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하고, 설정한 결과를 각각 제1 내지 제n 노광부 (130, 140, 150)로 출력한다.
노광시간 설정부(120)는 제1 내지 제n 노광부(130, 140, 150)에서 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 시간을 노광시간으로서 설정하는 것을 특징으로 한다. 도 5에서 블랙 테스트 팬턴의 화상형성시간이 화상형성을 위한 적절한 기준 시간으로 간주될 때, 옐로우, 마젠타 및 시안의 테스트 패턴들은 블랙 테스트 패턴의 화상형성시간보다 적은 시간 내에서 화상이 형성되었음을 알 수 있다. 따라서, 이러한 화상형성시간의 차이는 화상 정렬의 오차를 유발하게 되므로, 노광시간 설정부(120)는 이러한 차이를 보정하기 위해 화상형성과정의 하나인 노광을 위한 시간을 조절한다.
예를 들어, 한 페이지에 대한 옐로우 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE1이라 하면, 노광시간 설정부(120)는 TR-TE1의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나눈다. 노광시간 설정부(120)는 원래의 옐로우 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT1)에 전술한 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구할 수 있다. 노광시간 설정부(120)는 이렇게 구해진 노광시간을 옐로우 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정한다.
또한, 한 페이지에 대한 마젠타 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE2이라 하면, 노광시간 설정부(120)는 TR-TE2의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나눈다. 노광시간 설정부(120)는 원래의 마젠타 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT2)에 전술한 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구할 수 있다. 노광시간 설정부(120)는 이렇게 구해진 노광시간을 마젠타 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정한다.
또한, 한 페이지에 대한 시안 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE3이라 하면, 노광시간 설정부(120)는 TR-TE3의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나눈다. 노광시간 설정부(120)는 원래의 시안 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT3)에 전술한 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구할 수 있다. 노광시간 설정부(120)는 이렇게 구해진 노광시간을 시안 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정한다.
한편, 노광시간 설정부(120)는 각 테스트 패턴들의 정렬 오차에 따른 오차 기울기를 반영하여 노광시간을 설정하는 것을 특징으로 한다. 도 5에서 보는 바와 같이, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 테스트 패턴의 화상형성의 시작시간이 TS라 하면, 노광시간 설정부(120)는 각 테스트 패턴들의 실제적인 화상형성시간에 해당하는 TE1, TE2, TE3 및 TE4를 연결한 오차 기울기가 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 테스트 패턴들의 화상형성 시작시간 TS을 연결하였을 때의 기울기와 동일한 기울기가 되도록 노광시간을 설정한다.
제1 내지 제n 노광부(130, 140, 150)는 노광시간 설정부(120)에서 설정된 노광시간에 따라, 각각의 감광 드럼(미도시) 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다.
특히, 제1 내지 제n 노광부(130, 140, 150)는 각각의 노광부 내에 구비된 폴리건 미러의 회전속도를 설정된 노광시간에 따라 가변시키면서 정정잠상을 형성하는 것을 특징으로 한다.
제1 내지 제n 노광부(130, 140, 150)이 노광시간 설정부(120)에서 설정된 노광시간에 따라 노광함으로써, 화상형성시에 나타나는 칼라 화상의 정렬 오차를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
먼저, 화상 정렬을 보정하기 위한 각 색상의 테스트 패턴들을 감지한다(제300 단계).
제300 단계 후에, 감지된 결과로부터 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출한다(제302 단계). 도 4 또는 도 5에 도시된 칼라 화상의 정렬 오차를 각 칼라 테스트 패턴들 별로 검출한다. 즉, 옐로우의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE1)를 검출하고, 마젠타의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE2)를 검출하고, 시안의 테스트 패턴에 대한 정렬 오차(TR-TE3)를 검출한다.
제302 단계 후에, 검출된 정렬 오차로부터 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정한다(제304 단계). 특히, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 시간을 노광시간으로서 설정하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 한 페이지에 대한 옐로우 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE1이라 하면, TR-TE1의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나누고, 원래의 옐로우 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT1)에 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구한다. 이렇게 구해진 노광시간이 옐로우 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정된다.
또한, 한 페이지에 대한 마젠타 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE2이라 하면, TR-TE2의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나누고, 원래의 마젠타 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT2)에 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구한다. 이렇게 구해진 노광시간이 마젠타 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정된다.
또한, 한 페이지에 대한 시안 테스트 패턴의 화상 정렬 오차를 TR-TE3이라 하면, TR-TE3의 정렬 오차를 한 페이지의 라인수로 나누고, 원래의 시안 테스트 패턴의 라인단위 노광시간(ΔT3)에 나뉘어진 값을 가산함으로써, 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 새로운 노광시간을 구한다. 이렇게 구해진 노광시간이 시안 테스트 패턴의 화상형성을 위한 새로운 노광시간으로 설정된다.
한편, 각 테스트 패턴들의 정렬 오차에 따른 오차 기울기가 반영되어 노광시 간이 설정되는 것을 특징으로 한다. 도 5에서 보는 바와 같이, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 테스트 패턴의 화상형성의 시작시간이 TS라 하면, 각 테스트 패턴들의 실제적인 화상형성시간에 해당하는 TE1, TE2, TE3 및 TE4를 연결한 오차 기울기가 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 테스트 패턴들의 화상형성 시작시간 TS을 연결하였을 때의 기울기와 동일한 기울기가 되도록 노광시간을 설정한다.
제304 단계 후에, 설정된 노광시간에 따라, 각각의 감광 드럼(미도시)에 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다.(제306 단계).
특히, 폴리건 미러의 회전속도를 설정된 노광시간에 따라 가변시키면서 정정잠상을 형성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 방법 발명은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현될 수 있고, 매체, 예를 들면 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명을 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속 하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있다.
이러한 본원 발명인 화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 화상 정렬 레지스트레이션 장치 및 방법은 텐덤(Tandem)형 칼라 화상형성장치에서 화상 형성을 위한 노광시간을 제어함으로써, 각 칼라 화상의 정렬 오차를 적절히 보정할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 인쇄 용지의 이동 속도의 변화에 따른 칼라 화상의 정렬 오차를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 복수의 노광부들;
    화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지하는 감지부;
    상기 감지부의 감지 결과에 응답하여, 상기 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하는 오차 검출부; 및
    상기 오차 검출부에서 검출된 오차에 응답하여, 상기 노광부들에서 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하는 노광시간 설정부를 구비하고,
    상기 노광시간 설정부에서 설정된 노광시간에 따라, 상기 노광부들이 각각 정전잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노광시간 설정부는
    상기 노광부들에서 라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 시간을 상기 노광시간으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 노광시간 설정부는
    상기 각 테스트 패턴들의 정렬 오차에 따른 오차 기울기를 반영하여 상기 노광시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 노광부들은
    각각 구비된 폴리건 미러의 회전속도를 상기 설정된 노광시간에 따라 가변시키면서 상기 정정잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 장치.
  5. (a) 화상 정렬을 보정하기 위한 각 칼라의 테스트 패턴들을 감지하는 단계;
    (b) 상기 감지된 결과로부터 상기 각 테스트 패턴들의 정렬 오차를 검출하는 단계;
    (c) 상기 검출된 정렬 오차로부터 정전잠상을 형성하는데 소요되는 노광시간을 각각 설정하는 단계; 및
    (d) 상기 설정된 노광시간에 따라, 상기 정전잠상을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    라인단위의 정전잠상을 형성하는데 소요되는 시간을 상기 노광시간으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 각 테스트 패턴들의 정렬 오차에 따른 오차 기울기를 반영하여 상기 노광시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    폴리건 미러의 회전속도를 상기 설정된 노광시간에 따라 가변시키면서 상기 정정잠상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 정렬 레지스트레이션 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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