KR20070076866A

KR20070076866A - 칼라 레지스트레이션 오차 검출수단을 구비하는 인쇄기 및그 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법

Info

Publication number: KR20070076866A
Application number: KR1020060006288A
Authority: KR
Inventors: 안승덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-07-25
Also published as: EP1811764A2; EP1811764A3; US20070172264A1; KR100782833B1; CN101004572A

Abstract

개시된 인쇄기는, 전사매체 상에 형성된 레지스트레이션 마크를 검출하여 칼라별 화상의 레지스트레이션 오차를 검출하는 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단을 포함한다. 레지스트레이션 마크는, 주주사방향과 부주사방향에 대하여 경사진 제1성분과, 제1성분으로부터 부주사방향으로 이격되며 제1성분에 대하여 경사진 제2성분과, 제1, 제2성분 중 어느 하나와 평행한 제3성분을 포함한다.

Description

칼라 레지스트레이션 오차 검출수단을 구비하는 인쇄기 및 그 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법{Image forming apparatus having color registration error detecting device and color registration error detecting method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 싱글패스방식 인쇄기의 일 실시예의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 싱글패스방식 인쇄기의 다른 실시예의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 멀티패스방식 인쇄기의 다른 실시예의 구성도.

도 4는 센서와 칼라 레지스트레이션 마크의 배치를 보여주는 도면.

도 5는 칼라 레지트레이션 검출수단의 일 예를 도시한 구성도.

도 6은 칼라 레지스트레이션 마크의 일 예를 도시한 도면.

도 7은 주주사방향의 오차를 검출하는 과정을 설명하는 도면.

도 8은 감광드럼과 전사벨트의 속도의 변동이 주주사방향의 오차에 미치는 영향을 설명하는 도면.

도 9는 감광드럼과 전사벨트의 속도의 변동을 감안하여 주주사방향의 오차를 산출하는 원리를 설명하는 도면.

도 10은 칼라 레지스트레이션 마크의 일 변형예를 도시한 도면.

도 11 내지 도 13은 칼라 레지스트레이션 마크의 변형예들을 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1......발광부 2......수광부

10......노광기 20......현상기

30......전사벨트 40.....전사롤러

41, 42......제1, 제2전사롤러 50......정착기

60s, 60e......제1, 제2레지스트레이션 마크

61, 62, 63......제1, 제2, 제3성분

80s, 80e......센서

100......칼라 레지스트레이션 오차 검출수단

101......칼라 레지스트레이션 오차 산출부

102......시스템 제어부

104......발광 드라이버

121, 122......제1, 제2신호처리부

본 발명은 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단을 구비하는 인쇄기 및 그 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법에 관한 것이다.

프린터나 복사기 등의 인쇄기는 균일한 전위로 대전된 감광체에 노광기를 이용하여 화상정보에 대응되는 광신호를 주사하여 정전잠상을 형성하고, 현상기를 이용하여 정전잠상을 현상하여 토너화상을 형성하고, 토너화상을 중간전사매체를 거 쳐서 또는 직접 기록매체에 전사하고, 토너화상을 가압 및 가열하여 기록매체에 정착시킴으로써 화상을 인쇄한다.

칼라화상을 인쇄하기 위하여는 옐로우(Y;yellow), 시안(C;cyan), 마젠타(M;magenta) 및 블랙(K;black) 색상의 토너가 중첩된 칼라토너화상을 형성한다. 고화질의 화상을 제공하기 위해서는, 각 색상의 토너화상들이 정확히 겹쳐진 칼라토너화상을 형성하기 위하여 인쇄과정이 정밀하게 제어되어야 한다. 이를 위하여,칼라레지스트레이션 오차의 검출 및 조정이 필요하다.

칼라별 레지스트레이션 마크는 전사매체에 형성된다. 센서를 이용하여 칼라별 레지스트레이션 마크를 검출하고 그 검출 시차를 이용하여 칼라 레지스트레이션 오차를 산출한다. 센서가 레지스트레이션 마크를 검출하는 동안에 감광체와 전사매체의 주행속도는 일정하여야 한다. 레지스트레이션 마크를 검출하는 동안에 감광체와 전사매체의 주행속도가 변하면 정확한 칼라 레지스트레이션 오차를 검출할 수 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 감광체와 전사매체의 주행속도의 변화에 영향을 받지 않는 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단을 구비하는 인쇄기 및 그 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인쇄기는, 감광체에 정전잠상을 형 성하는 하나 이상의 정전잠상형성수단; 상기 정전잠상을 현상시켜 복수의 토너화상을 형성시키는 복수의 현상수단; 상기 복수의 토너화상이 전사되는 전사매체; 전사매체 상에 형성된 레지스트레이션 마크를 검출하여 칼라별 화상의 레지스트레이션 오차를 검출하는 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단;을 포함하며, 상기 레지스트레이션 마크는, 주주사방향과 상기 부주사방향에 대하여 경사진 제1성분; 상기 제1성분으로부터 상기 부주사방향으로 이격되며, 상기 제1성분에 대하여 경사진 제2성분; 상기 제1, 제2성분 중 어느 하나와 평행한 제3성분;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 일 실시예로서, 레지스트레이션마크는 주주사방향으로 이격된 제1, 제2레지스트레이션 마크를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법은, 감광체에 정전잠상을 형성하기 위한 하나 이상의 노광수단, 상기 정전잠상을 현상시켜 복수의 토너화상을 형성시키는 복수의 현상수단, 상기 복수의 토너화상이 전사되는 전사매체를 포함하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법으로서, 주주사방향과 부주사방향에 대하여 경사진 제1성분과, 상기 제1성분으로부터 상기 부주사방향으로 이격되며, 상기 제1성분에 대하여 경사진 제2성분과, 상기 제1, 제2성분 중 어느 하나와 평행한 제3성분을 각각 구비하는 복수의 칼라마크를 포함하는 제1레지스트레이션 마크를 상기 부주사방향으로 주행되는 전사매체 상에 형성하는 단계; 상기 전사매체와 대면되게 위치된 센서를 이용하여 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2, 제3성분을 검출하는 단계; 제1, 제2성분의 검출시차, 제1, 제3성분의 검출시차, 제2, 제3성분의 검출시차 상호간의 비율은 상기 감광체와 상 기 전사매체의 속도편차에 영향을 받지 않는다는 점에 기초하여 상기 복수의 칼라마크의 제1, 제2성분의 검출시차에서 상기 감광체와 상기 전사매체의 속도편차에 의한 검출오차를 제거하여 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2성분의 검출시차를 보정하는 단계; 상기 복수의 칼라마크의 상기 보정된 제1, 제2성분의 검출시차를 이용하여 복수의 토너화상의 주주사방향의 레지스트레이션 오차를 산출하는 단계;를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 제1, 제2성분의 검출시차를 보정하는 단계는, 상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것과 기준값과의 비를 보정비로 설정하는 단계; 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2성분의 검출시차와 상기 보정비의 곱을 상기 복수의 칼라마크의 보정된 제1, 제2성분의 검출시차로 설정하는 단계;를 포함한다. 상기 복수의 칼라마크 중 어느 한 칼라마크의 상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것을 상기 기준값으로 설정할 수 있다. 또, 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것의 설계값을 상기 기준값으로 설정할 수도 있다.

일 실시예로서, 상기 검출방법은, 상기 제1레지스트레이션 마크로부터 주주사방향으로 이격된 위치에 상기 복수의 칼라마크와 쌍을 이루는 제2레지스트레이션 마크를 더 형성하는 단계; 상기 제2레지스트레이션 마크의 복수의 칼라마크의 제1, 제2성분의 검출시차는 보정하는 단계; 상기 제1, 제2레지스트레이션 마크의 상기 보정된 제1, 제2성분의 검출시차로부터 인쇄폭 오차를 산출하는 단계;를 더 구비할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄기의 일 예를 도시한 구성도이다. 도 1을 보면, 노광기(정전잠상형성수단)(10C, 10M, 10Y, 10K)와, 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:magenta), 시안(C:cyab), 블랙(K:black) 색상의 토너가 각각 수용된 4개의 현상기(현상수단)(20C, 20M, 20Y, 20K)와, 전사벨트(전사매체)(30)와, 전사롤러(40), 및 정착기(50)가 도시되어 있다. 전사벨트(30)는 지지롤러들(31)(32)(33)에 의해 지지되어 순환주행된다. 전사매체로서 드럼 타입의 전사드럼(미도시)이 사용될 수도 있다. 노광기(10C, 10M, 10Y, 10K)는 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 광원으로부터 조사된 광을 주주사방향(X)으로 편향시키는 폴리곤 미러와 편향된 광의 경로를 조절하기 위한 반사미러를 구비한다.

노광기(10C)는 C 색상의 화상정보에 대응되는 광을 균일한 전위로 대전된 현상기(20C)의 감광드럼(감광체)(21)으로 주사하여 정전잠상을 형성한다. 정전잠상에는 현상기(20C)에 수용된 C 색상의 토너가 부착되어 C색상의 토너화상이 형성된다. C 색상의 토너화상은 전사롤러(40)에 인가되는 전사바이어스에 의하여 전사벨트(30)로 전사된다.

다음으로 노광기(10M)는 M 색상의 화상정보에 대응되는 광을 균일한 전위로 대전된 현상기(20M)의 감광드럼(21)으로 주사하여 정전잠상을 형성한다. 정전잠상에는 현상기(20M)에 수용된 M 색상의 토너가 부착되어 M 색상의 토너화상이 형성된 다. M 색상의 토너화상은 전사벨트(30)로 전사된다. 이 때, 노광기(10M)는 C 색상의 토너화상의 선단이 현상기(20M)의 감광드럼(21)과 전사벨트(30)가 대면된 위치에 도달될 때에 M 색상의 토너화상이 C 색상의 토너화상에 정확기 중첩되어 전사될 수 있도록 그 작동개시시기가 제어된다.

Y, K 색상의 토너화상도 동일한 과정을 거쳐 전사벨트(30)로 전사되어, 전사벨트(30) 상에는 C, M, Y, K 색상의 토너화상이 중첩된 칼라토너화상이 형성된다. 이 칼라토너화상은 전사롤러(40)와 지지롤러(31) 사이로 통과되는 용지(P)로 전사된다. 용지(P)가 정착기(50)를 통과하면, 열과 압력에 의하여 칼라토너화상이 용지(P)에 정착되고, 칼라인쇄가 완료된다.

도 2를 보면, 용지(P)가 전사벨트(30)에 정전기력에 의하여 흡착되어 이송되며, 전사롤러(40)에 인가되는 전사바이어스에 의하여 토너화상이 감광드럼(21)로부터 용지(P)로 직접 전사된다.

도 1과 도 2에 도시된 인쇄기는 싱글패스방식 인쇄기이다. 도 3에는 멀티패스방식 인쇄기의 일 예가 도시되어 있다. 도 3을 보면, 멀티패스방식 인쇄기는 하나의 감광드럼(21)과 하나의 노광기(10)와 4개의 현상기(25)를 구비한다. 본 실시예의 현상기(25)는 도 1과 도 2에 도시된 현상기(20)와 달리 감광드럼(21)을 구비하지 않는다. 현상롤러(26)는 감광드럼(21)과 대면되게 위치된다. 노광기(10)는 C 색상의 화상정보에 대응되는 광을 균일한 전위로 대전된 감광드럼(21)으로 주사하여 정전잠상을 형성한다. 정전잠상에는 현상기(25Y)에 수용된 C 색상의 토너가 부착되어 C 색상의 토너화상이 형성된다. C 색상의 토너화상은 제1전사롤러(41)에 인 가되는 제1전사바이어스에 의하여 전사벨트(30)로 전사된다. 다음으로 노광기(10)는 M 색상의 화상정보에 대응되는 광을 재대전된 감광드럼(21)으로 주사하여 정전잠상을 형성한다. 정전잠상에는 현상기(25M)에 수용된 M 색상의 토너가 부착되어 M 색상의 토너화상이 형성된다. M 색상의 토너화상은 제1전사바이어스에 의하여 전사벨트(30)로 전사된다. Y, K 색상의 토너화상도 동일한 과정을 거쳐 전사벨트(30)로 전사되어, 전사벨트(30) 상에는 C, M, Y, K 색상의 토너화상이 중첩된 칼라토너화상이 형성된다. 이 칼라토너화상은 전사벨트(40)와 제2전사롤러(42) 사이로 통과되는 용지(P)로 전사된다. 용지(P)가 정착기(50)를 통과하면, 열과 압력에 의하여 칼라토너화상이 용지(P)에 정착되고, 칼라인쇄가 완료된다.

전사벨트(30) 상의 C, M, Y, K 색상의 토너화상은 서로 정확하게 중첩되어야 한다. 이를 위하여 인쇄기는 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단(100)을 구비한다. 도 4와 도 5를 보면, 시스템 제어부(101)는 칼라 레지스트레이션 오차를 검출하기 위하여 노광기(10)와 현상기(20)를 제어하여 전사벨트(30)에 제1레지스트레이션 마크(60s)를 형성한다. 주주사방향(X)의 배율 오차(인쇄폭 오차)를 검출하기 위하여 제1레지스트레이션 마크(60s)로부터 주주사방향(X)으로 이격된 제2레지스트레이션 마크(60e)를 더 형성한다. 제1, 제2 레지스트레이션 마크(60s)(60e)는 동일한 형상 또는 대칭적 형상으로 형성된다. 센서(80s)(80e)는 전사벨트(30)와 대면되게 위치되어 제1, 제2 레지스트레이션 마크(80a)(80b)를 검출한다. 센서(80s)(80e)의 발광부(1)는 제1, 제2 레지스트레이션 마크(80a)(80b)에 광을 조사한다. 발광 드라이버(104)는 발광부(1)의 광량이 일정하게 유지되도록 조절한다. 제1, 제2레지스트 레이션 마크(60s)(60e)에서 반사된 광은 센서(80s)(80e)의 수광부(2)에서 검출된다. 제1, 제2신호처리부(121)(122)는 검출된 신호를 필요에 따라 전류신호 또는 전압신호로 변환, 증폭하며, 노이즈를 제거한다. 칼라 레지스트레이션 오차 산출부(101)는 검출된 신호에 근거하여 칼라 레지스트레이션 오차를 산출한다. 시스템 제어부(102)는 칼라 레지스트레이션 오차를 입력받아 인쇄기를 제어한다. 다시 말하면, 칼라 레지스트레이션 오차에 근거하여 시스템 제어부(102)는 노광기(10C, 10M, 10Y, 10K)의 작동개시시기, 전사벨트(30)의 구동속도 등의 시스템 제어요소를 제어한다.

도 6을 보면, 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)는 주주사방향(X)과 부주사방향(Y)에 대하여 경사진 제1성분(61)과, 제1성분(61)으로부터 제1성분(61)에 대하여 경사진 제2성분(62)을 구비한다.

이하, 칼라 레지스트레이션 오차의 산출방법에 관하여 상세하게 설명한다. 전사벨트(30)가 부주사방향(Y)으로 주행되면 센서(80s)(80e)는 각각 검출선(Le)(Le)을 따라 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)를 검출한다. 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1, 제2, 제3, 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1성분(61)과 제2성분(62)의 검출시차는 각각 txs1, txs2, txs3, txs4이다. 또, 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1, 제2칼라마크(K)(Y), 제1, 제3칼라마크(K)(M), 제1, 제4칼라마크(K)(C)의 제2성분(62)의 검출시차는 각각 tys12, tys13, tys14이다. 제2레지스트레이션 마크(60e)의 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1성분(61)과 제2성분(62)의 검출시차는 각각 txe1, txe2, txe3, txe4이다. 제2레지스트레이션 마크 (60e)의 제1, 제2칼라마크(K)(Y), 제1, 제3칼라마크(K)(M), 제1, 제4칼라마크(K)(C)의 제2성분(62)의 검출시차는 각각 tye12, tye13, tye14이다. 칼라 레지스트레이션 오차는 주주사방향(X)의 오차(X-OFFSET), 부주사방향(Y)의 오차(Y-OFFSET), 인쇄폭 오차, 주주사방향(X)의 기울어짐(SKEW)을 포함한다.

먼저, 주주사방향(X)의 오차를 산출하는 과정을 설명한다. 주주사방향(X)의 오차가 없는 경우에는 txs1, txs2가 서로 동일하여야 하다. 도 7에 도시된 바와 같이 주주사방향(X)의 오차가 있는 경우에는 제1, 제2칼라마크(K)(Y)는 X 방향으로 서로 어긋나게 되며, 주주사방향(X)의 오차는 txs1-txs2에 의하여 산출될 수 있다. 마찬가지로, 제1, 제3칼라마크(K)(M), 제1, 제4칼라마크(K)(C)의 주주사방향의 오차는 각각 txs1-txs3, txs1-txs4에 의하여 산출될 수 있다. 상술한 산출법은 제1칼라마크(K)를 기준으로 하여 제2 내지 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 주주사방향(X)의 오차를 산출한 것이다. 주주사방향(X)의 오차를 기준값(tx)를 기준으로 산출하는 경우에는 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(K)(M)의 주주사방향(X)의 오차는 각각 tx-txs1, tx-txs2, tx-txs3, tx-txs4에 의하여 산출될 수 있을 것이다.

그런데, 이와 같은 주주사방향(X)의 오차가 정확하게 산출되기 위하여는 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)를 검출하는 동안에 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 일정하여야 한다. 제1칼라마크(K)를 검출한 후에 제2칼라마크(Y)를 검출하는 동안에 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 달라졌다면, 주주사방향(X)의 오차가 없는 경우에도 txs1와 txs2가 서로 달라진다. 예를 들어, 제1칼라마크(K)를 검출한 후에 제2칼라마크(Y)를 검출하는 동안에 감광 드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 느려졌다면, 도 8에 도시된 바와 같이 txs1<txs2가 되어 칼라 레지스트레이션 오차 산출부(101)는 txs1-txs2에 의하여 주주사방향(X)의 오차가 있는 것으로 잘못 산출하게 된다. 이와 같이 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 변하더라도 정확하게 주주사방향(X)의 오차를 산출하기 위하여 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)는 제3성분(63)을 더 구비한다. 제3성분(63)은 제1성분(61)과 제2성분(62) 중 어느 하나와 평행하다. 본 실시예의 제3성분(63)은 제2성분(62)과 평행하다.

도 9를 보면, 검출선(Ls)과 제1칼라마크(K)의 제1, 제2, 제3성분(61)(62)(63)이 교차되는 점을 각각 a1, b1, c1이라 하고, 검출선(Ls)과 제2칼라마크(Y)의 제1, 제2, 제3성분(61)(62)(63)이 교차되는 점을 각각 a2, b2, c2이라 한다. 주주사방향(X)의 오차가 없다면, a1, b1 사이의 검출시차(D1a)는 a2, b2 사이의 검출시차(D2a)와 동일하여야 한다. 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 일정하지 않다면, 제1, 제2칼라마크(K)(Y)의 주주사방향(X)의 오차가 없는 경우에도 D1a와 D2a가 서로 다르다. 제3성분(63)이 제2성분(62)과 평행하므로, 제1칼라마크(K)의 제1성분(61)과 제2성분(62)의 교점과 제1성분(61)과 제3성분(63)의 교점을 각각 d1, e1이라 하면, 세 꼭지점 b1, d1, a1에 의하여 정의되는 삼각형(T1)과 세 꼭지점 b1, e1, c1에 의하여 정의되는 삼각형(T2)은 서로 비례한다. 또, 제2칼라마크(Y)의 제1성분(61)과 제2성분(62)의 교점과 제1성분(61)과 제3성분(63)의 교점을 각각 d2, e2이라 하면, 세 꼭지점 b2, d2, a2에 의하여 정의되는 삼각형(T3)과 세 꼭지점 b2, e2, c2에 의하여 정의되는 삼각형(T4)은 서로 비례한다. 이와 같은 비례관계에 기초하여, b1, c1 사이의 검출시차를 D1b라 하고, b2, c2 사이의 검출시차를 D2b라 하면, 검출시차 D1a와 D1b의 비(D1a/D1b)와 D2a와 D2b의 비(D2a/D2b)는 동일하다. 즉, 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 변하더라도 D1a/D1b=D2a/D2b인 관계는 항상 성립된다. 이와 같은 비례관계를 이용하여, 제1레지스트레이션 마크(60e)의 제1칼라마크(K)를 기준으로 하여 제2 내지 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차 txs2, txs3, txs4를 보정하면, 다음과 같다.

txs1 = D1a

txs2 = D2a(D1a+D1b)/(D2a+D2b)

txs3 = D3a(D1a+D1b)/(D3a+D3b)

txs4 = D4a(D1a+D1b)/(D4a+D4b)

여기서, 제1칼라마크(K)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차(D1a)와 제1, 제3성분(61)(63)의 검출시차(D1b)의 합(D1a+D2a)이 기준값이다. 이 기준값과 제2 내지 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차(D2a)(D3a)(D4a)와 제1, 제3성분(61)(62)의 검출시차(D2b)(D3b)(D4b)의 합 (D2a+D2b), (D3a+D3b), (D4a+D4b)과의 비가 각각 제2 내지 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차(D2a)(D3a)(D4a)를 보정하기 위한 보정비이다. 보정된 txs1, txs2, txs3, txs4을 이용하여 제1색상(K)의 토너화상을 기준으로 하여 제2 내지 제3색상(Y)(M)(C)의 토너화상들의 주주사방향(X)의 오차를 산출할 수 있다.

제2레지스트레이션 마크(60s)에 대하여 동일한 방법으로 txe1 txe2, txe3, txe4를 보정하면, 다음과 같다.

txe1 = D1c

txe2 = D2c(D1c+D1d)/(D2c+D2d)

txe3 = D3c(D1c+D1d)/(D3c+D3d)

txe4 = D4c(D1c+D1d)/(D4c+D4d)

또, 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차와 제1, 제3성분(61)(63)의 검출시차의 합의 설계값(D)을 기준값으로 하여 txs1, txs2, txs3, txs4 및 txe1, txe2, txe3, txe4를 보정하면, 다음과 같다.

txs1 = D1a×D/(D1a+D1b)

txs2 = D2a×D/(D2a+D2b)

txs3 = D3a×D/(D3a+D3b)

txs4 = D4a×D/(D4a+D4b)

여기서, 설계값(D)과 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차(D1a)(D2a)(D3a)(D4a)와 제1, 제3성분(61)(62)의 검출시차(D1b)(D2b)(D3b)(D4b)의 합 (D1a+D1b), (D2a+D2b), (D3a+D3b), (D4a+D4b)과의 비가 각각 제1 내지 제4칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차(D1a)(D2a)(D3a)(D4a)를 보정하기 위한 보정비이다.

txe1 = D1c×D/(D1c+D1d)

txe2 = D2c×D/(D2c+D2d)

txe3 = D3c×D/(D3c+D3d)

txe4 = D4c×D/(D4c+D4d)

상술한 보정된 txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4을 이용하여 주주사방향(X)의 오차를 산출하면, 제1 내지 제4색상(K)(Y)(M)(C)의 토너화상들의 설계기준위치에 대한 주주사방향(X)의 오차를 산출할 수 있다.

다음으로, 인쇄폭 오차는 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차와 제2레지스트레이션 마크(60e)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차의 차이에 의하여 산출될 수 있다. 따라서, 제1칼라마크(K)를 기준으로 하여 제2, 제3, 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 인쇄폭 오차는 다음과 같이 산출된다. 여기서, txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4는 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도편차를 감안하여 보정된 값이다.

제2칼라마크(Y)의 인쇄폭 오차 = (txs1-txe1)-(txs2-txe2)

제3칼라마크(M)의 인쇄폭 오차 = (txs1-txe1)-(txs3-txe3)

제4칼라마크(C)의 인쇄폭 오차 = (txs1-txe1)-(txs4-txe4)

상술한 바와 같이, 보정된 txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4을 이용하여 주주사방향(X)의 오차와 인쇄폭 오차를 산출함으로써 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)를 검출하는 동안에 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도가 일시적으로 변하더라도 주주사방향(X)의 오차와 인쇄폭 오차를 정확하게 산출할 수 있다.

다음으로, 부주사방향(Y)의 오차를 산출하는 과정을 설명한다. 도 6을 보면, 부주사방향(Y)의 오차가 없다면, 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1칼라마크(K)의 제2성분(62)을 기준으로 하여 제2, 제3, 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제2성분(62)의 검출시차 tys12, tys13, tys14는 동일하며, 제2레지스트레이션 마크(60e)의 제1칼라마크(K)의 제2성분(62)을 기준으로 하여 제2, 제3, 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제2성분(62)의 검출시차 tye12, tye13, tye14도 동일하다. 제1칼라마크(K)의 제2성분(62)과 제2, 제3, 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 제2성분(62)의 설계검출시차를 각각 Ty2, Ty3, Ty4라 하면, 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1칼라마크(K)를 기준으로 하는 부주사방향(Y)의 오차는 다음과 같이 산출된다.

제2칼라마크(Y)의 부주사방향(Y)의 오차 = {(Ty2-tys12)+(Ty2-tye12)}/2

제3칼라마크(M)의 부주사방향(Y)의 오차 = {(Ty3-tys13)+(Ty2-tye13)}/2

제4칼라마크(C)의 부주사방향(Y)의 오차 = {(Ty4-tys14)+(Ty2-tye14)}/2

마지막으로, 스큐는 주주사방향(X)의 기울어짐을 의미한다. 스큐가 발생되지 않았다면, 제1레지스트레이션 마크(60s)의 제1칼라마크(K)의 제2성분(62)과 제2칼라마크(Y)의 제2성분(62)의 검출시차 tys12와, 제2레지스트레이션 마크(60e)의 제1칼라마크(K)의 제2성분(62)과 제2칼라마크(Y)의 제2성분(62)의 검출시차 tye12는 동일하다. 스큐가 발생된 경우에는 tys12와 tye12가 달라지며, 그 차이(tys12-tye12)가 스큐량이 된다. 따라서, 제1칼라마크(K)를 기준으로 하여 제1, 제3, 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 스큐량은 다음과 같이 산출된다.

제2칼라마크(Y)의 스큐량 = tys12-tye12

제3칼라마크(M)의 스큐량 = tys13-tye13

제4칼라마크(C)의 스큐량 = tys14-tye14

제1칼라마크(K)를 기준으로 제2 내지 제4칼라마크(Y)(M)(C)의 주주사방향(X)의 오차, 부주사방향(Y)의 오차, 인쇄폭 오차, 스큐량을 산출하는 식을 정리하면, 다음의 표 1과 같이 된다. 여기서, txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4는 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도편차를 감안하여 보정된 값이다.

<표 1>

	주주사방향(X)의 오차	부주사방향(Y)의 오차	인쇄폭 오차	스큐 오차
제2칼라마크	txs1-txs2	{(Ty2-tys12)+ (Ty2-tye12)}/2	(txs1-txe1)- (txs2-txe2)	tys12-tye12
제3칼라마크	txs1-txs3	{(Ty3-tys13)+ (Ty3-tye13)}/2	(txs1-txe1)- (txs3-txe3)	tys13-tye13
제4칼라마크	txs1-txs4	{(Ty4-tys14)+ (Ty4-tye14)}/2	(txs1-txe1)- (txs4-txe4)	tys14-tye14

제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)의 형태는 도 6에 도시된 예에 한정되지 않는다. 도 10 내지 도 13에는 칼라마크의 다양한 변형예들이 도시되어 있다. 도 10 내지 도 13에는 하나의 칼라마크 만을 도시하였으나, 당업자라면 이들 칼라마크들을 도 9에 도시된 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)의 형태로 구성할 수 있을 것이다. 도 10을 보면, 주주사방향(X)과 부주사방향(Y)에 대하여 경사진 제1성분(61)과, 주주사방향(X)과 평행한 제2성분(62)과, 제1성분(61)과 평행한 제3성분(63)이 도시되어 있다. 도 11과 12를 보면, 주주사방향(X)과 부주사방향(Y)에 대하여 경사진 제1성분(61)과, 주주사방향(X)과 평행한 제2성분(62)과, 제2성분(61)과 평행한 제3성분(63)이 도시되어 있다. 도 13을 보면, 주주사방향(X)과 부주사방향(Y)에 대하여 경사진 제1성분(61)과, 주주사방향(X)과 부주사방향(Y) 및 제1성분(61)에 대하여 경사진 제2성분(62)과, 제1성분(61)과 평행한 제3성분(63)이 도 시되어 있다. 이 경우에, 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차를 D1a라 하고, 제2, 제3성분(62)(63)의 검출시차를 D1b라 하면, 상술한 도 9에 대한 설명과 동일한 방법에 의하여 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도편차에 의한 오차가 제거된 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)의 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차 txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4를 얻을 수 있다. 이 외에도 다양하게 변형된 제1, 제2레지스트레이션 마크(60s)(60e)가 채용될 수 있다.

정리하면, 감광드럼(21)의 회전속도와 전사벨트(30)의 주행속도편차에 의한 오차를 보정하기 위하여는, 우선 제1, 제3성분(61)(62)의 검출시차와 제2, 제3성분의 검출시차(62)(63) 중 큰 것과 기준값과의 비를 보정비로 설정한다. 그런 다음에 복수의 칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1, 제2성분의 검출시차(D1a)(D2a)(D3a)(D4a)에 보정비를 곱하면 보정된 제1, 제2성분(61)(62)의 검출시차 txs1, txs2, txs3, txs4, txe1, txe2, txe3, txe4을 얻을 수 있다. 복수의 칼라마크(K)(Y)(M)(C) 중 어느 한 칼라마크의 제1, 제3성분(61)(63)의 검출시차와 제2, 제3성분(62)(63)의 검출시차 중 큰 것 또는 복수의 칼라마크(K)(Y)(M)(C)의 제1, 제3성분(61)(63)의 검출시차와 제2, 제3성분(62)(63)의 검출시차 중 큰 것의 설계값(D)가 기준값으로서 설정될 수 있다.

시스템 제어부(102)는 칼라 레지스트레이션 오차 산출부(101)에 의하여 산출된 주주사방향(X)의 오차, 부주사방향(Y)의 오차, 인쇄폭 오차, 스큐량을 보상하기 위하여 인쇄기를 제어한다.

주주사방향(X)의 오차를 보상하기 위하여 시스템 제어부(102)는 노광기(10M) 의 주사라인이 +X 또는 -X 방향으로 옮겨가도록 노광기(10)를 제어한다. 주주사방향(X)의 오차를 보상하는 방법의 일 예를 설명한다. 시스템 제어부(102)는 화상영역의 레프트 마진(left margin)을 결정하기 위한 레프트 마진 레지스터값을 가진다. 시스템 제어부(102)는 레프트 마진 레지스터값에 따라서 노광기(10M)의 주주사방향(X)의 스캔시작 시점을 제어함으로써 주주사방향(X)의 오차를 조정한다. 레프트 마진 레지스터 값의 기본값이 500이라 하면, 검출된 X오프셋을 보상하기 위하여 시스템 제어부(102)는 레프트 마진 레지스터값을 예를 들면 400 또는 600으로 설정한다. 레프트 마진 레지스터 값이 400으로 설정되면 노광기(10M)의 스캔시작위치가 100도트(dot) 만큼 -X 방향으로 옮겨지고, 레프트 마진 레지스터 값이 600으로 설정되면 노광기(10M)의 스캔시작위치가 100 도트 만큼 +X 방향으로 옮겨진다. 이와 같이, 주주사방향(X)의 오차를 조정함으로써 K, Y, M, C, K 색상의 토너화상의 주주사방향(X)의 위치가 서로 일치되도록 조절할 수 있다.

시스템 제어부(101)는 화상영역을 부주사방향(Y)으로 앞당기거나 지연시킴으로써 부주사방향(Y)의 오차를 보상한다. 부주사방향(Y)의 오차를 보상하는 방법의 일 예를 설명한다. 시스템 제어부(102)는 화상영역의 탑 마진(top margin)을 결정하기 위한 탑 마진 레지스터값을 가진다. 시스템 제어부(102)는 탑 마진 레지스터값에 의하여 노광기(10M)의 스캔시작시점을 제어함으로써 Y오프셋을 조정한다. 탑 마진 레지스터 값의 기본값이 100이라 하면, 검출된 부주사방향(Y)의 오차를 보상하기 위하여 시스템 제어부(102)는 탑 마진 레지스터값을 예를 들면 120 또는 80으로 설정한다. 탑 마진 레지스터 값이 120으로 설정되면 노광기(10는 부주사방향 (Y)으로 20 도트 만큼 지연되어 스캔을 시작하므로 페이지가 20 도트 만큼 -Y 방향으로 옮겨지고, 탑 마진 레지스터 값이 80으로 설정되면 노광기(10)는 20 도트 만큼 빨리 스캔을 시작하므로 페이지가 20 도트 만큼 +Y 방향으로 옮겨진다. 이와 같이, 부주사방향(Y)의 오차를 조정함으로써 K, Y, M, C, K 색상의 토너화상의 부주사방향(Y)의 위치가 서로 일치되도록 조절할 수 있다.

인쇄폭 오차는 화상정보신호의 클럭 주파수를 조절함으로써 보상될 수 있다. 예를 들면, 1 도트를 스캐닝하기 위한 시간이 기본적으로 50ns 라고 하면, 인쇄폭을 늘이기 위해서는 이 시간을 예를 들면 51ns로 한다. 이를 위하여 화상정보신호의 클럭 주파수를 1/51ns로 한다. 인쇄폭을 줄이기 위해서는 1 도트를 스캐닝하기 위한 시간을 예를 들면 49ns로 한다. 이를 위하여 화상정보신호의 클럭 주파수를 1/49ns로 한다. 이와 같이, 인쇄폭 오차를 조정함으로써 K, Y, M, C, K 색상의 토너화상의 주주사방향(X)의 길이가 일치되도록 할 수 있다.

스큐량은 노광기(10)내부의 반사미러(미도시)를 움직여서 광을 반사시키는 각도를 조절함으로써 보상될 수 있다. 이를 위하여, 인쇄기에는 반사미러를 움직일 수 있는 구동장치가 마련될 수 있다. 일반적으로는 인쇄과정에서 스큐량을 보정하지는 않으며, 인쇄기를 조립하는 과정에서 스큐량을 검출하고 이에 맞추어 노광기(10) 자체의 설치각도나 전사벨트(30)와 감광드럼(21)의 설치각도를 조절한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 칼라 인쇄기 및 그 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법에 따르면, 레지스트레이션 마크의 검출시차를 비례관계를 이용하여 보정함으로써 레지스트레이션 마크를 검출하는 동안에 감광드럼의 회전속도와 전사벨트의 주행속도가 일시적으로 변하더라도 주주사방향의 오차와 인쇄폭 오차를 정확하게 산출할 수 있다. 따라서, 주주사방향의 오차와 인쇄폭 오차를 보정함으로써 안정되고 균일한 인쇄품질을 구현할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

감광체에 정전잠상을 형성하는 하나 이상의 정전잠상형성수단;

상기 정전잠상을 현상시켜 복수의 토너화상을 형성시키는 복수의 현상수단;

상기 복수의 토너화상이 전사되는 전사매체;

전사매체 상에 형성된 레지스트레이션 마크를 검출하여 칼라별 화상의 레지스트레이션 오차를 검출하는 칼라 레지스트레이션 오차 검출 수단;을 포함하며, 상기 레지스트레이션 마크는,

주주사방향과 상기 부주사방향에 대하여 경사진 제1성분;

상기 제1성분으로부터 상기 부주사방향으로 이격되며, 상기 제1성분에 대하여 경사진 제2성분;

상기 제1, 제2성분 중 어느 하나와 평행한 제3성분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기.
제1항에 있어서,

상기 레지스트레이션마크는 주주사방향으로 이격된 제1, 제2레지스트레이션 마크를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기.
감광체에 정전잠상을 형성하기 위한 하나 이상의 노광수단, 상기 정전잠상을 현상시켜 복수의 토너화상을 형성시키는 복수의 현상수단, 상기 복수의 토너화상이 전사되는 전사매체를 포함하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법으로서,

주주사방향과 부주사방향에 대하여 경사진 제1성분과, 상기 제1성분으로부터 상기 부주사방향으로 이격되며, 상기 제1성분에 대하여 경사진 제2성분과, 상기 제1, 제2성분 중 어느 하나와 평행한 제3성분을 각각 구비하는 복수의 칼라마크를 포함하는 제1레지스트레이션 마크를 상기 부주사방향으로 주행되는 전사매체 상에 형성하는 단계;

상기 전사매체와 대면되게 위치된 센서를 이용하여 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2, 제3성분을 검출하는 단계;

제1, 제2성분의 검출시차, 제1, 제3성분의 검출시차, 제2, 제3성분의 검출시차 상호간의 비율은 상기 감광체와 상기 전사매체의 속도편차에 영향을 받지 않는다는 점에 기초하여 상기 복수의 칼라마크의 제1, 제2성분의 검출시차에서 상기 감광체와 상기 전사매체의 속도편차에 의한 검출오차를 제거하여 상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2성분의 검출시차를 보정하는 단계;

상기 복수의 칼라마크의 상기 보정된 제1, 제2성분의 검출시차를 이용하여 복수의 토너화상의 주주사방향의 레지스트레이션 오차를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1, 제2성분의 검출시차를 보정하는 단계는,

상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것과 기준값의 비를 보정비로 설정하는 단계;

상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제2성분의 검출시차와 상기 보정비의 곱을 상기 복수의 칼라마크의 보정된 제1, 제2성분의 검출시차로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법.
제4항에 있어서,

상기 복수의 칼라마크 중 어느 한 칼라마크의 상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것을 상기 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법.
제4항에 있어서,

상기 복수의 칼라마크의 상기 제1, 제3성분의 검출시차와 상기 제2, 제3성분의 검출시차 중 큰 것의 설계값을 상기 기준값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1레지스트레이션 마크로부터 주주사방향으로 이격된 위치에 상기 복수의 칼라마크와 쌍을 이루는 제2레지스트레이션 마크를 더 형성하는 단계;

상기 제2레지스트레이션 마크의 복수의 칼라마크의 제1, 제2성분의 검출시차는 보정하는 단계;

상기 제1, 제2레지스트레이션 마크의 상기 보정된 제1, 제2성분의 검출시차로부터 인쇄폭 오차를 산출하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 칼라 레지스트레이션 오차 검출 방법.