KR20080084225A

KR20080084225A - 화상 형성 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20080084225A
Application number: KR1020070025623A
Authority: KR
Inventors: 최안식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-19
Also published as: US20080225321A1; CN101266430B; EP1971125A1; CN101266430A; US7724275B2

Abstract

개시된 발명은 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역을 마련하고, 하나의 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류로 나누어서 개별 출력하는 광 센서를 구비한다. 본 발명은 광 센서에 입사되는 광 빔의 위치에 따라 발생하는 2개 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호의 위치 편차를 계산하고 그 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어할 수 있어서 고화질의 화상을 출력할 수 있고, 컬러 화상을 인쇄하는 화상 형성 장치에서 컬러 화상의 정렬 작업을 간편하게 수행할 수 있다.

수평 동기 신호, 광 빔, 광 센서, 동기 검출

Description

화상 형성 장치 및 그 제어 방법{Image Forming Apparatus And Control Method Thereof}

도 1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 적용하는 광 주사 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 채용하는 광 센서를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 블록 다이어그램이다.

도 4는 본 발명에 따른 화상 형성 장치가 수평 동기 신호의 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 광 센서

21 : A/D 컨버터

22 : 동기신호 검출부

23 : 동기시작 위치신호 검출부

24 : 위치 편차 검출부

본 발명은 수평 동기 신호의 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 보정할 수 있는 화상 형성 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

전자 사진 방식의 화상 형성 장치는 광 주사 장치에서 주사되는 광 빔을 이용하여 감광체에 정전 잠상을 형성한 후 이를 용지에 전사시켜 원하는 화상을 인쇄하도록 하고 있다.

광 주사 장치는 매 주사 라인의 시작을 지시하는 수평 동기 신호를 출력한다. 이 수평 동기 신호가 비디오 컨트롤러에 공급되면, 메모리에 저장된 한 라인 분량의 비디오 데이터가 광 주사 장치에 공급되어 해당 비디오 데이터에 대응하여 광원이 점멸 동작을 반복함으로써 해당 비디오 데이터에 대응하는 인쇄 화상이 형성된다.

광 주사 장치를 가동 시 발생하는 진동에 의해 수평 동기 신호의 위치 편차가 발생할 수 있다. 더욱이 컬러 화상 형성 장치는 컬러 색상에 따라 광 주사 장치를 복수개 구비하고 있어서 컬러 색상마다 발생하는 수평 동기 신호의 위치를 맞추어야 중첩 전사하는 컬러 색상들이 완전한 화상을 형성할 수 있게 된다. 이러한 문제를 고려하여 컬러 화상 형성 장치에서 시험 패턴을 인쇄해 보고 그 시험 패턴을 분석하여 컬러 위치를 보정하는 컬러 정렬 작업을 수행하는 방법을 적용하고 있다.

그런데 인쇄 작업을 일정 기간 수행할 때마다 컬러 정렬 작업을 수행하여야 하고, 이 작업을 위해 시험 패턴을 용지에 인쇄하고 이를 스캐닝하여 그 시험 패턴을 분석하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 번거로우며 시험 패턴의 분석을 위한 신호 처리의 로드를 가중시키는 문제점이 있다.

이러한 문제를 감안하여 일본공개특허 평11-55472호는 동기 검출 센서에 의해 수평 동기 신호를 검출하는 시점부터 종단 검출 센서에 의해 종단 신호를 검출하는 시점까지 레이저 빔의 주사 시간을 카운트하고, 그 카운트한 주사 시간과 기준 값을 비교한 결과에 따라 피 주사면에 기록하는 데이터의 타이밍을 보정하는 방법을 개시하고 있다. 위 인용 문헌에 따르면 기존의 컬러 정렬 작업에 비하여 간편한 점이 있지만, 한 라인을 주사할 때마다 동기 검출 시점부터 주사 종료 시점 까지 주사 시간을 카운트하기 위하여 고주파의 기준 클럭을 사용하여야 하고 그러한 기준 클럭을 이용하여 카운트한 정보를 저장하는 과정을 필요로 하기 때문에 이를 구현하기 위한 부품의 추가 뿐만 아니라 신호 처리의 부담이 여전히 남아 있다. 또한 위 인용 문헌은 동기 검출 센서와 별도로 주사 종단에 종단 검출 센서를 구비해야 하는 경제적 부담이 따르게 된다.

한편, 일본공개특허 2004-219849호는 수평 동기 신호를 수신하는 광 센서 앞에 주주사 방향으로 부(負)의 파워를 갖는 원통 렌즈를 추가 설치하여 수평 동기 신호의 위치 편차에 의한 데이터의 타이밍을 보정하는 방법을 개시하고 있다. 원통 렌즈를 이용하는 경우 주사 라인마다 발생할 수 있는 수평 동기 신호의 위치 편차에 의해 데이터의 타이밍이 기준에서 이탈하는 현상을 억제하도록 하는데 주안 점을 두고 있어서 이러한 방법에 의해서는 매 주사라인 마다 발생할 수 있는 수평 동 기 신호의 위치 편차를 정확하게 보정하기 어려워 고화질의 화상을 출력하는데 제약을 받을 수 있으므로 이에 대한 대응 방안이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 수평 동기 신호의 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 보정함으로서 고화질의 화상을 출력할 수 있도록 한 화상 형성 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원; 상기 광원으로부터 입사되는 광 빔의 위치에 따라 복수의 출력 전류를 출력하는 광 센서; 상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 주사 라인의 시작을 지시하는 수평 동기 신호와 수평 동기 신호의 위치 편차를 보정하기 위한 보정 신호를 출력하는 신호 처리부; 및 상기 수평 동기 신호와 보정 신호에 따라 피주사면에 기록하는 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함한다.

상기 비디오 컨트롤러는 상기 위치 편차만큼 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하여 매 주사 라인의 비디오 데이터를 기록하는 타이밍을 일정하게 맞춘다.

상기 신호 처리부는 상기 광 센서에서 출력하는 복수의 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하는 동기 시작 위치 신호 검출부와, 상기 동기 시작 위치 신호 검출부로부터 제공받은 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치의 차이에 대응하는 위치 편차를 보정 신호로 검출하여 비디오 컨트롤러에 제공하는 위치 편차 검출 부를 포함한다.

상기 신호 처리부는 상기 광 센서에서 출력하는 복수의 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호를 형성하는 동기 신호 검출부를 더 포함한다.

상기 광 센서는 컬러 색상에 따라 복수개 구비한다.

상기 광 센서는 그 표면에 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역을 마련하고, 하나의 입력 터미널과 2개의 출력 터미널을 구비한다.

상기 광 센서는 광 반응 영역에 입사되는 광 빔에 의해 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류로 나누어서 개별 출력한다.

상기 광 센서는 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 이용하여 다음의 식에 따라 수평 동기 신호의 위치(T)를 계산한다.

수평 동기 신호의 위치(T) = (L/2)*[(Y1-Y2)/(Y1+Y2)]

여기서 L은 광 반응 영역의 길이이고, (Y1+Y2)은 수평 동기 신호에 대응한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광 빔을 방사하는 광원; 상기 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역을 마련하고, 하나의 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류로 나누어서 개별 출력하는 광 센서; 상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 주사 라인의 시작을 지시하는 수평 동기 신호 및 상기 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하고, 검출한 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호 의 시작 위치의 차이에 대응하는 위치 편차를 출력하는 신호 처리부; 및 상기 수평 동기 신호와 위치 편차에 따라 피주사면에 기록하는 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수평 동기 신호로서 광 빔을 방사하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 광 빔의 위치에 따라 복수의 출력 전류를 출력하는 광 센서를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 수평 동기 신호를 검출하는 단계; 상기 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하는 단계; 상기 검출한 동기 시작 위치 신호들간의 차이에 대응하는 위치 편차를 계산하는 단계; 및 상기 수평 동기 신호와 상기 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 위치 편차는 상기 검출한 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치의 차이에 대응한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 의한 화상 형성 장치 및 그 제어 방법을 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 적용하는 광 주사 장치는 광원(1), 콜리메이터 렌즈(2), 실린더 렌즈(3), 폴리곤 미러(5), 폴리곤 미러 구동모터(4), fθ렌즈(6), 결상용 반사 미러(7), 수평 동기 미러(9), 광 센서(10)를 포함한다.

광원(1)은 광 빔을 방사하는 것으로, 레이저 다이오드로 구현할 수 있다. 콜리메이터 렌즈(2)는 광원(1)에서 방사된 광 빔을 평행광으로 만들고, 실린더 렌 즈(3)는 평행광을 스캐닝 방향에 대하여 직교하는 방향의 선형광으로 집속시킨다.

폴리곤 미러(5)는 복수개의 사면을 통해 실린더 렌즈(3)를 통한 스캐닝 방향에 대하여 직교하는 방향의 선형광을 등선속도로 이동시켜 스캐닝하고, 폴리곤 미러 구동 모터(4)는 폴리곤 미러(5)를 등선속도로 회전시킨다. 그리고 fθ렌즈(6)는 폴리곤 미러(4)를 통한 등선속도의 광을 스캐닝 방향으로 편광시킨다. 그리고 결상용 반사 미러(7)는 fθ렌즈(6)를 통한 광 빔을 수직으로 반사시켜 결상면인 감광체(8)의 표면에 점상으로 결상시킨다.

한 라인의 비디오 데이터에 대응하는 광 빔을 주사하기 앞서 광원(1)에서 수평 동기 신호로서 광 빔을 출력하고, 광 센서(10)는 수평 동기 미러(9)에 의해 반사되는 광 빔을 수신한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 광 센서(10)는 그 표면에 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역(AR)을 마련하고, 하나의 입력 터미널과 2개의 출력 터미널을 구비하는 것으로, 광 빔의 위치를 검출하기 위한 위치 검출기(Position Sensing Detector; PSD)의 역할을 한다. 광 센서(10)의 광 반응 영역(AR)에 입사되는 광 빔(IL)에 의해 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류는 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)가 개별 출력된다. 2개의 출력 전류는 입사하는 광 빔의 위치에 따라 변화한다. 2개의 출력 전류의 관계에 의해 광 반응 영역(AR)에 입사되는 광 빔의 위치에 따라 수평 동기 신호의 위치(T)를 계산할 수 있다.

수평 동기 신호의 위치(T) = (L/2)*[(Y1-Y2)/(Y1+Y2)]

여기서 L은 광 반응 영역의 길이이고, (Y1+Y2)은 수평 동기 신호에 대응한 다.

광 센서(10)의 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호를 형성하고 그 수평 동기 신호의 시작 위치를 형성할 수 있으므로, 주사 라인 마다 발생하는 수평 동기 시작 위치에 기초하여 계산되는 시작 위치의 차이로부터 데이터의 출력 타이밍을 보정할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 광 주사 장치에서 한 라인의 비디오 데이터를 주사하기 위해 수평 동기 신호로서 광 빔을 출력하고, 그 광 빔을 수신하는 광 센서(10)에서 2개의 출력 전류를 적정 레벨로 증폭하여 A/D 컨버터(21)로 제공한다.

A/D 컨버터(21)는 광 센서(10)에서 적정 레벨로 증폭되어 출력하는 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 디지털 변환하여 동기 신호 검출부(22)와 동기 시작 위치 신호 검출부(23)에 제공한다.

동기 신호 검출부(22)는 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 이용하여 수평 동기 신호(H_sync1)를 검출하여 비디오 컨트롤러(25)에 제공한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 비디오 컨트롤러(25)는 제공 받은 수평 동기 신호(H_sync1)의 시작 위치(T1)에서 제1 오프셋(P1)을 적용한 시기(T2)에 피주사면에 기록을 시작하도록 형성한 비디오 데이터(VDO)를 광 주사 장치에 제공한다.

연속하는 다음 주사 라인의 수평 동기 신호(H_sync2)가 이전 수평 동기 신호(H_sync1)에 대비하여 서로 동기되지 않아 위치 편차가 발생할 수 있다. 이때 동기 시작 위치 신호 검출부(23)는 이전 수평 동기 신호의 시작 위치(T1)를 지시하는 동기 시작 위치 신호와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치(T11)를 지시하는 동기 시 작 위치 신호를 위치 편차 검출부(24)에 제공한다.

위치 편차 검출부(24)는 이전 수평 동기 신호의 시작 위치(T1)와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치(T11)의 위치 편차(Te)를 검출하여 비디오 컨트롤러(25)에 제공한다.

비디오 컨트롤러(25)는 현재 수평 동기 신호의 시작 위치(T11)에서 제1 오프셋(P1)보다 작은 제2 오프셋(P2)을 적용한 시기(T12)에 피주사면에 기록을 시작하도록 형성한 비디오 데이터(VDO)를 광 주사 장치에 제공한다. 여기서 제2오프셋(P2)은 제1오프셋(P1)에서 위치 편차를 뺄셈 연산하여 구한다.

광 센서(10)에서 입사하는 광 빔의 위치에 따라 수평 동기 신호의 시작 위치가 달라지더라도 그 위치 편차만큼 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어할 수 있기 때문에, 매 주사 라인의 비디오 데이터를 기록하는 타이밍을 일정하게 맞출 수 있다.

전술한 실시 예에서는 하나의 광 주사 장치를 적용하는 화상 형성 장치에 대하여 설명하고 있으나, 컬러 화상을 인쇄하기 위한 화상 형성 장치에서 컬러 색상 별로 구비하는 광 주사 장치에서 개별 출력하는 수평 동기 신호에 대하여 위치 편차에 따라 보정하는 방법을 적용함으로서 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 제어 방법을 도 5의 흐름도를 중심으로 설명한다.

광 주사 장치에서 수평 동기 신호를 출력하고 나서 한 라인의 비디오 데이터 를 주사하기 위한 광 빔을 출력하는 동작을 매 주사 라인마다 수행한다(30).

광 센서(10)는 광 주사 장치에서 발생하는 광 빔을 입력받아 광 전류를 출력하되, 그 광 빔의 위치에 따라 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 전류로 나누어 적정 레벨로 증폭한 후 2개의 출력 터미널을 통해 출력한다(32).

2개 출력 터미널을 통해 출력하는 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)는 A/D 컨버터(21)에 의해 디지털 변환되어 동기 신호 검출부(22)와 동기 시작 위치 신호 검출부(23)에 제공된다. 동기 신호 검출부(22)는 제공받은 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 이용하여 수평 동기 신호(H_sync)를 형성하여 비디오 컨트롤러(25)에 제공한다(34).

동기 시작 위치 신호 검출부(23)는 제공 받은 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 이용하여 동기 시작 위치를 검출하여 위치 편차 계산부(24)에 제공한다(36).

그러면 위치 편차 계산부(24)는, 도 4와 같이, 이전 수평 동기 신호의 시작 위치(T1)와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치(T11)의 위치 편차(Te)를 검출하여 비디오 컨트롤러(25)에 제공한다(38).

비디오 컨트롤러(25)는 동기 신호 검출부(22)에서 제공받은 수평 동기 신호(H_sync)와 위치 편차 계산부(24)로 부터 제공받은 위치 편차(Te)에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 보정하여 출력한다(40).

그런 다음 데이터 주사 종료인지 판단하고(42), 그 판단 결과 데이터 주사 동작을 종료하는 경우가 아니면 동작 30으로 진행하여 전술한 바와 같이 데이터를 주사하기 위한 동작을 반복하고, 그 판단 결과 데이터 주사 동작을 종료하는 경우에는 광 빔 출력을 정지한다(44).

이상과 같이 본 발명은 광 센서에 입사되는 광 빔의 위치에 따라 발생하는 2개 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호의 위치 편차를 계산하고 그 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어할 수 있어서 고화질의 화상을 출력할 수 있고, 컬러 화상을 인쇄하는 화상 형성 장치에서 컬러 화상의 정렬 작업을 간편하게 수행할 수 있다.

Claims

광원;

상기 광원으로부터 입사되는 광 빔의 위치에 따라 복수의 출력 전류를 출력하는 광 센서;

상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 주사 라인의 시작을 지시하는 수평 동기 신호와 수평 동기 신호의 위치 편차를 보정하기 위한 보정 신호를 출력하는 신호 처리부; 및

상기 수평 동기 신호와 보정 신호에 따라 피주사면에 기록하는 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 비디오 컨트롤러는 상기 위치 편차만큼 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하여 매 주사 라인의 비디오 데이터를 기록하는 타이밍을 일정하게 맞추는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 신호 처리부는 상기 광 센서에서 출력하는 복수의 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하는 동기 시작 위치 신호 검출부와, 상기 동기 시작 위치 신호 검출부로부터 제공받은 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치의 차이에 대응하는 위치 편차를 보정 신호로 검출하여 비디오 컨트롤러에 제공하는 위치 편차 검출부를 포함하는 화상 형성 장치.
제3항에 있어서,

상기 신호 처리부는 상기 광 센서에서 출력하는 복수의 출력 전류를 이용하여 수평 동기 신호를 형성하는 동기 신호 검출부를 더 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 광 센서는 컬러 색상에 따라 복수개 구비하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,

상기 광 센서는 그 표면에 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역을 마련하고, 하나의 입력 터미널과 2개의 출력 터미널을 구비하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,

상기 광 센서는 광 반응 영역에 입사되는 광 빔에 의해 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류로 나누어서 개별 출력하는 화상 형성 장치.
제7항에 있어서,

상기 광 센서는 2개의 출력 전류(Y1)(Y2)를 이용하여 다음의 식에 따라 수평 동기 신호의 위치(T)를 계산하는 화상 형성 장치.

수평 동기 신호의 위치(T) = (L/2)*[(Y1-Y2)/(Y1+Y2)]

여기서 L은 광 반응 영역의 길이이고, (Y1+Y2)은 수평 동기 신호에 대응한다.
광 빔을 방사하는 광원;

상기 광 빔을 입사받기 위한 광 반응 영역을 마련하고, 하나의 입력 터미널을 통해 입력되는 바이어스 전류를 2개의 출력 터미널을 통해 2개의 출력 전류로 나누어서 개별 출력하는 광 센서;

상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 주사 라인의 시작을 지시하는 수평 동기 신호 및 상기 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하고, 검출한 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치의 차이에 대응하는 위치 편차를 출력하는 신호 처리부; 및

상기 수평 동기 신호와 위치 편차에 따라 피주사면에 기록하는 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함하는 화상 형성 장치.
수평 동기 신호로서 광 빔을 방사하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 광 빔의 위치에 따라 복수의 출력 전류를 출력하는 광 센서를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 광 센서의 복수 출력 전류로부터 수평 동기 신호를 검출하는 단계;

상기 수평 동기 신호의 시작 위치에 대응하는 동기 시작 위치 신호를 검출하는 단계;

상기 검출한 동기 시작 위치 신호들간의 차이에 대응하는 위치 편차를 계산하는 단계; 및

상기 수평 동기 신호와 상기 위치 편차에 따라 비디오 데이터의 기록 타이밍을 제어하는 단계를 포함하는 화상 형성 장치의 제어 방법.
제10항에 있어서,

상기 위치 편차는 상기 검출한 이전 수평 동기 신호의 시작 위치와 현재 수평 동기 신호의 시작 위치의 차이에 대응하는 화상 형성 장치의 제어 방법.