KR20120127052A

KR20120127052A - 화상형성장치 및 칼라 레지스트레이션 보정 방법

Info

Publication number: KR20120127052A
Application number: KR1020110045277A
Authority: KR
Inventors: 김건훈; 이범로
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-21
Also published as: US20120287449A1; US8964248B2; EP2523449A1; EP2523449B1

Abstract

칼라 레지스트레이션 방법이 개시된다. 본 칼라 레지스트레이션 방법은, 칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단하는 단계, 칼라 레지스트레이션이 필요한 경우, 화상형성매체를 회전시키면서 화상형성매체의 회전 표면에 대한 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하는 단계, 최적 발광량을 설정하는 단계에서 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인하는 단계, 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성하는 단계, 및, 형성된 마크에 대해서 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

화상형성장치 및 칼라 레지스트레이션 보정 방법{IMAGE FORMING APPARATUS AND METHOD FOR COLOR REGISTRATION CORRECTION}

본 발명은 화상형성장치 및 칼라 레지스트레이션 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레지스트레이션 센서의 발광량 설정하는 동작시에 화상형성매체의 표면상태 불량 구간을 검출할 수 있는 화상형성장치 및 칼라 레지스트레이션 보정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 레이저 프린터와 같은 전자사진방식 인쇄기는, 옐로우, 시안, 마젠타, 블랙의 4가지 색상에 대응하도록 준비된 4개의 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)과, 각 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)에 광을 주사하여 원하는 화상의 정전잠상을 형성하는 노광장치와, 정전잠상을 상기 각 색상별 현상액으로 현상하는 현상장치와, 각 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)에 현상된 화상을 순차적으로 중첩되게 전사 받아서 완성된 칼라 색상의 화상을 형성한 후 이를 용지에 전사하는 화상형성매체(또는 전사벨트, 중간 전사벨트)를 포함하여 구성된다.

따라서, 원하는 하나의 칼라 화상을 인쇄하기 위해서는, 4개의 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)에 각 색상별로 화상을 현상하여 전사벨트 상의 같은 화상 위치에 중첩되게 찍어서 최종 칼라 화상을 만든 후 이를 용지에 인쇄하게 된다.

그런데 이와 같은 4가지의 색상을 전사벨트 상의 같은 화상 위치에 중첩시켜서 정확하게 원하는 칼라 화상을 만들기 위해서는, 각 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)에서 전사벨트에 화상이 전사되기 시작하는 위치와 끝나는 위치가 4가지 색상 모두 똑같이 맞아야 한다. 왜냐하면, 아무리 4개의 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)에 화상이 모두 선명하게 현상되었다 하더라도, 만일 이것이 전사벨트에 전사될 때 조금씩 위치가 어긋나서 전사되면 최종적으로 얻어지는 칼라 화상은 정확한 색상과 이미지를 나타내지 못하게 되기 때문이다.

따라서, 칼라 화상을 정확하게 구현하기 위해서는 전사벨트의 주행속도를 감안하여 상기 노광장치에 의한 각 감광드럼(Dy)(Dc)(Dm)(Dk)의 노광 개시 시점을 정확하게 맞추는 것이 중요하며, 이와 같이 한 화상을 형성할 복수의 색상이 정확하게 중첩되도록 노광 개시 시점을 맞추는 것을 칼라 레지스트레이션이라 한다.

이러한 칼라 레지스트레이션은 화상형성장치에 구비되는 레지스트레이션 센서를 이용하여 수행된다. 레지스트레이션 센서는 화상형성매체에 현상되는 레지스트레이션 패턴에 대해서 광을 주사하고, 반사된 광을 감지함으로써, 화상 정렬의 오차 여부를 측정하는 구성이다.

이러한 화상 정렬의 오차를 정확하게 측정하기 위해서 레지스트레이션 센서는 정확한 광량값을 가지고 화상형성매체에 광을 주사하여야 한다. 구체적으로, 레지스트레이션 센서의 발광량이 기설정된 값보다 높은 발광량을 갖는 경우, 전사벨트에 현상된 레지스트레이션 패턴 중 일부를 인식하지 못하는 경우가 발생하며, 레지스트레이션 센서의 발광량이 기설정된 값보다 낮은 발광량을 갖는 경우, 전사벨트 내의 오염물질을 패턴으로 인식하는 경우가 있다.

또한, 화상 정렬의 오차를 정확하게 측정하기 위해서는 오염되지 않은 화상형성 매체의 영역에 레지스트레이션 패턴을 형성하여야 한다.

이러한 점에서, 종래에는 레지스트레이션 센서의 광량값을 찾는 동작을 선행적으로 수행하고, 최적 광량값을 찾은 이후에 화상형성매체 상에 존재하는 오염 영역을 찾기 위하여 화상형성매체를 일 회전하는 동작을 수행하였다.

그러나, 종래에는 레지스트레이션 센서의 광량값을 찾는 동작에서도 화상형성매체를 일 회전하는 동작을 수행하였다는 점에서, 종래와 같이 레지스트레이션 센서의 광량값을 찾기 위한 동작 및 화상형성매체의 오염된 영역을 찾기 위한 동작을 개별적으로 수행하는 경우, 화상형성매체를 각 동작에서 일 회전 씩 회전시켜야 함에 따라서, 두 동작 모두를 수행하는데 오랜 시간이 걸린다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 레지스트레이션 센서의 발광량 설정하는 동작시에 화상형성매체의 표면상태 불량 구간을 검출할 수 있는 화상형성장치 및 칼라 레지스트레이션 보정 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라 레지스트레이션 방법은, 칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단하는 단계, 칼라 레지스트레이션이 필요한 경우, 화상형성매체를 회전시키면서 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하는 단계, 상기 최적 발광량을 설정하는 단계에서 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 상기 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인하는 단계, 상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성하는 단계, 및 상기 형성된 마크에 대해서 상기 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행하는 단계를 포함한다.

이 경우, 상기 표면 상태 불량 구간을 확인하는 단계는, 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교하고, 상기 기설정된 광량 이하의 광량이 감지된 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상태 불량 구간은, 상기 화상형성매체의 오염 영역 및 손상 영역 중 적어도 하나의 영역인 것이 바람직하다.

한편, 본 칼라 레지스트레이션 방법은, 상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 최적 발광량을 설정하는 단계는, 상기 레지스트레이션 센서에 기설정된 초기 제어 신호를 제공하는 단계, 상기 레지스트레이션 센서에 제공된 제어 신호에 따라 상기 화상형성매체에서 반사된 광량을 감지하는 단계, 상기 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따른 제어 신호를 계산하는 단계, 상기 감지된 광량과 상기 목표 광량을 비교하여, 상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는지 판단하는 단계, 상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖지 않는 경우, 상기 계산된 제어 신호를 상기 레지스트레이션 센서에 제공하고, 상기 감지하는 단계, 상기 계산하는 단계 및 상기 판단하는 단계를 반복하는 단계, 상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 상기 화상형성매체를 회전시키면서 상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지 상기 감지하는 단계 및 상기 계산하는 단계를 반복하여, 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 목표 광량은, 상기 화상형성매체에서 반사하는 광량이 포화하는 시점의 광량인 것이 바람직하다.

한편, 상기 제어 신호를 계산하는 단계는, PI 제어 및 PID 제어 중 적어도 하나의 제어를 이용하여 상기 감지된 광량 및 상기 목표 광량에 따른 제어 신호를 계산하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 최적 발광량을 설정하는 단계는, 상기 계산된 제어 신호 및 상기 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 최적 발광량을 설정하는 단계는, 상기 저장된 광량을 이용하여, 감지된 광량의 평균값과 감지된 광량 중 최대값을 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 최적 발광량을 선택하는 단계는, 상기 산출된 평균값 및 상기 산출된 최대값을 이용하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 화상형성매체는 감광 드럼, 중간 전사 벨트 및 용지 이송 벨트 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

한편, 본 실시 예에 따른 화상형성장치는, 칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단하는 제어부, 화상형성매체를 회전시키는 매체 구동부, 칼라 레지스트레이션이 필요한 경우, 상기 화상형성매체가 회전하도록 상기 매체구동부를 제어하여, 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하고, 상기 최적 발광량 설정 동작에서 측정된 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 상기 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인하는 칼라 레지스트레이션부, 및, 상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성하는 화상 형성부를 포함하고, 상기 칼라 레지스트레이션부는, 상기 형성된 마크에 대해서 상기 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 칼라 레지스트레이션부는, 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교하고, 상기 기설정된 광량 이하의 광량이 감지된 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인하는 것이 바람직하다.

한편, 본 화상형성장치는 상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 칼라 레지스트레이션부는, 입력된 제어 신호에 따라 상기 화상형성매체에 광을 발광하고, 상기 화상형성매체에서 반사된 광량을 감지하는 레지스트레이션 센서부, 및, 상기 레지스트레이션 센서부에 제어 신호를 제공하고, 제공된 제어 신호에 따라 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따라 상기 레지스트레이션 센서부에 입력되는 제어 신호에 대한 피드백 제어를 수행하는 피드백 제어부를 포함하고, 상기 피드백 제어부는, 상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 상기 화상형성매체가 일 회전하도록 상기 매체 구동부를 제어하고, 상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지 상기 레지스트레이션 센서부에 입력되는 제어 신호에 대한 피드백 제어를 수행하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 피드백 제어는, PI 제어 및 PID 제어 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

한편, 본 화상형성장치는, 상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지의 상기 계산된 제어 신호 및 상기 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 칼라 레지스트레이션부는, 상기 저장된 광량을 이용하여, 감지된 광량의 평균값과 감지된 광량 중 최대값을 산출하고, 상기 산출된 평균값 및 상기 산출된 최대값을 이용하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 도 1의 칼라 레지스트레이션부의 구체적인 구성을 나타내는 도면,
도 3은 도 2의 피드백 제어부의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 칼라 레지스트레이션 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 레지스트레이션 센서의 광량 변화에 따른 칼라 레지스트레이션의 영향을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 실시 예에 따른 레지스트레이션 센서에서의 발광 및 감지된 발광 크기를 나타내는 도면,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 레지스트레이션 방법의 성능을 검지하기 위한 실험 결과를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칼라 레지스트레이션 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 12는 도 11의 최적 발광량 설정 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 1을 참고하면, 화상형성장치(100)는 통신 인터페이스부(110), 저장부(120), 사용자 인터페이스부(130), 매체 구동부(140), 칼라 레지스트레이션부(150), 화상형성부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.

통신 인터페이스부(110)는 PC, 노트북 PC, PDA, 디지털 카메라 등의 인쇄 제어 단말장치(10)와 연결된다. 구체적으로, 통신 인터페이스부(110)는 화상형성장치(100)를 외부장치와 연결하기 위해 형성되고, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 인쇄 제어 단말장치(10)에 접속되는 형태뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus) 포트를 통하여 접속되는 형태도 가능하다. 또한, 유선 방식뿐만 아니라 무선 방식으로 인쇄 제어 단말장치(10)에 접속되는 형태로도 구현될 수 있다.

그리고 통신 인터페이스부(110)는 인쇄 제어 단말장치(10)로부터 인쇄 데이터를 수신한다. 그리고 통신 인터페이스부(110)는 인쇄 제어 단말장치(10)로부터 칼라 레지스트레이션을 수행할 것을 알리는 명령을 수신할 수 있다.

저장부(120)는 인쇄 데이터를 저장한다. 구체적으로, 저장부(120)는 통신 인터페이스부(110)를 통하여 수신된 인쇄 데이터를 저장한다. 그리고 저장부(120)는 화상형성장치(100)에서 수행된 인쇄 잡의 히스토리 정보를 저장한다. 그리고 저장부(120)는 칼라 레지스트레이션부(150)에서 확인된 표면 상태 불량 구간을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 칼라 레지스트레이션부(150)에서 계산된 제어 신호 및 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장할 수 있다.

한편, 저장부(120)는 화상형성장치(100) 내의 저장매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다. 본 실시 예에서는 저장부(120)가 칼라 레지스트레이션부(150) 외부에 위치하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 저장부(120)는 칼라 레지스트레이션부(150) 내에 위치하는 형태로도 구현될 수 있다.

사용자 인터페이스부(130)는 화상형성장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키들을 구비하며, 화상형성장치(100)에서 제공되는 각종 정보 표시한다. 사용자 인터페이스부(130)는 터치패드 등과 같이 입력과 출력이 동시에 구현되는 장치로 구현될 수도 있고, 마우스 및 모니터의 결합을 통한 장치로도 구현 가능하다. 사용자는 사용자 인터페이스부(130)를 통해 제공되는 사용자 인터페이스 창을 이용하여, 화상형성장치(100)에 대한 칼라 레지스트레이션의 수행 명령을 입력할 수 있다.

매체 구동부(140)는 화상형성매체를 회전시킨다. 구체적으로, 매체 구동부(140)는 화상이 형성되는 감광드럼(OPC), 중간 전사 벨트(ITC) 및 용지 이송 벨트와 같은 화상형성매체를 구동시킬 수 있다.

칼라 레지스트레이션부(150)는 칼라 레지스트레이션이 필요하면, 피드백 방식으로 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정한다. 그리고 칼라 레지스트레이션부(150)는 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하는 과정에서 감지된 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인할 수 있다. 그리고 칼라 레지스트레이션부(150)는 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행할 수 있다. 칼라 레지스트레이션부(150)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참고하여 후술한다.

화상형성부(160)는 화상을 형성한다. 구체적으로, 화상형성부(160)는 감광드럼, 중간전사벨트 및 용지 이송 벨트와 같은 화상이 형성되는 화상형성매체에 화상을 형성할 수 있다.

그리고 화상형성부(160)는 화상형성매체에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성할 수 있다. 구체적으로, 화상형성부(160)는 칼라 레지스트레이션부(150)에 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 화상형성매체의 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성할 수 있다. 여기서, 기설정된 마크는 전반사 또는 난반사 패턴이 사용될 수 있으며, 제어 방법에 따라 다양한 패턴이 이용될 수 있다.

제어부(170)는 화상형성장치(100) 내의 각 구성에 대한 제어를 수행한다. 구체적으로, 제어부(170)는 인쇄 제어 단말장치(10)로부터 인쇄 데이터를 수신하면, 수신된 인쇄 데이터가 인쇄 되도록 화상형성부(160)를 제어할 수 있다.

그리고 제어부(170)는 칼라 레지스트레이션이 수행될 필요가 있는지 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 저장부(120)에 저장된 히스토리 정보에 기초하여 화상형성장치(100)가 기설정된 인쇄 매수만큼 인쇄가 수행된 경우, 인쇄 제어 단말장치(10) 또는 사용자 인터페이스부(130)로부터 칼라 레지스트레이션 수행 명령이 입력된 경우, 칼라 레지스트레이션이 수행될 필요가 있는 것으로 판단할 수 있다. 구현시에는 농도 보정이 필요한 경우에도 상술한 바와 같은 동작이 수행되도록 구현할 수 있다.

그리고 칼라 레지스트레이션이 수행될 필요가 있는 것으로 판단되면, 제어부(170)는 칼라 레지스트레이션이 수행되도록 칼라 레지스트레이션부(150)를 제어할 수 있다.

도 2는 도 1의 칼라 레지스트레이션부의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 2를 참고하면, 칼라 레지스트레이션부(150)는 레지스트레이션 센서부(151) 및 피드백 제어부(155)를 포함한다.

레지스트레이션 센서부(151)는 발광부(152) 및 수광부(153)를 포함하며, 발광부(152)는 피드백 제어부(155)에서 제공되는 제어 신호에 따라 일정한 레벨로 화상형성매체(180)에 광을 발광하고, 수광부(153)는 발광부(152)에서 발광된 광 중 화상형성매체(180)에서 반사된 광을 감지한다. 여기서 발광부(152)는 LED로 구현될 수 있다. 이때, 발광부(152)에 입력되는 제어 신호를 LED의 광량을 제어하기 위한 일정한 듀티를 갖는 PWM 신호일 수 있다.

피드백 제어부(155)는 레지스트레이션 센서의 발광량을 피드백 방식으로 조정한다. 구체적으로, 피드백 제어부(155)는 레지스트레이션 센서부(151)에 기설정된 초기 제어 신호를 제공하고, 레지스트레이션 센서부(151)에서 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따라 레지스트레이션 센서부(151)에 입력되는 제어 신호에 대한 피드백 제어를 수행하고, 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 감지된 광량에 대응되는 레지스트레이션 센서부의 발광량을 기준 발광량으로 선택한다. 이러한 피드백 제어는 PI 제어 또는 PID 제어 방식으로 수행될 수 있다. PI 제어 방식으로 피드백 제어를 수행하는 경우의 피드백 제어부(151)의 구체적인 동작은 도 3을 참고하여 후술한다. 여기서 목표 광량은 화상형성매체(180)에서 반사되는 광량이 포화하는 시점의 광량이다.

그리고 피드백 제어부(155)는 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 화상형성매체(180)가 회전하도록 매체 구동부(140)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 피드백 제어부(155)는 기준 발광량을 조정하는 동작이 시작되는 시점(즉, 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량이 안정된 시점)에 화상형성매체(180)가 회전하도록 매체 구동부(140)를 제어할 수 있다.

이때 피드백 제어부(155)는 화상형성매체(180)가 한바퀴 더 회전하는 동안 계산된 제어 신호 및 계산된 제어 신호에 대응한 감지된 광량이 저장되도록 저장부(120)를 제어할 수 있다. 그리고 화상형성매체가 노이즈 성분이 없거나 그 크기가 아주 작을 경우에는, 피드백 제어부(155)는 감지된 광량에 대응되는 레지스트레이션 센서의 발광량을 최적 발광량으로 선택할 수 있다.

한편, 화상형성매체가 노이즈 성분이 있는 경우(즉, 오염 영역 및 손상 영역이 있는 경우)에는, 피드백 제어부(155)는 화상형성매체가 한바퀴 회전하는 동안 감지된 광량의 평균값을 산출하고, 저장된 광량 중 최대값을 산출하고, 산출된 최대값과 산출된 평균값의 차이가 기설정된 값보다 작으면, 산출된 최대값에 대응하는 레지스트레이션 센서의 발광량을 최적 발광량으로 선택할 수 있다. 그리고 산출된 최대값과 산출된 평균값의 차이가 기설정된 값보다 크면, 피드백 제어부(155)는 산출된 평균값에 대응하는 레지스트레이션 센서의 발광량에 기설정된 오프셋을 더한 발광량을 최적 발광량으로 선택할 수 있다. 구현시에는 산출된 최대값과 산출된 평균값의 차이가 기설정된 값보다 작으면, 피드백 제어부(155)는 산출된 평균값에 대응하는 레지스트레이션 센서의 발광량을 최적 발광량으로 선택하는 형태로도 구현될 수 있다.

이와 같은 동작에 의하여 화상형성매체에 존재하는 노이즈 성분(매체의 반사량이 떨어지는 부분)을 반영하여 최적 발광량을 설정할 수 있게 된다.

그리고 피드백 제어부(155)는 화상형성매체가 한바퀴 회전하는 동안 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교한다. 그리고 피드백 제어부(155)는 기설정된 광량보다 낮은 광량이 감지되면, 해당 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인할 수 있다.

이때, 피드백 제어부(155)는 화상형성매체가 한바퀴 회전하는 동안 확인된 표면 상태 불량 구간이 저장되도록 저장부(120)를 제어할 수 있다. 이때 저장부(120)는 시간 정보 형태로 표면 상태 불량 구간을 저장할 수 있으며, 위치 정보 형태로 표면 상태 불량 구간이 저장될 수 있다. 또한, 시간 정보 형태로 표면 상태 불량 구간이 저장되는 경우에는 표면 상태 불량 구간이 시작되는 폴링 시간 및 표면 상태 불량 구간이 종료되는 라이징 시간으로 구분하여 시간 정보를 저장될 수도 있다.

도 2를 설명함에 있어서, 칼라 레지스트레이션부(150)가 하나의 레지스트레이션 센서부 및 하나의 피드백 제어부를 포함하는 것으로 설명하였지만, 칼라 레지스트레이션은 화상형성매체의 두 영역 이상에서 수행될 수 있는바, 이 경우, 칼라 레지스트레이션부(150)는 두 개(또는 그 이상)의 레지스트레이션 센서부 및 두 개(또는 그 이상)의 피드백 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 두 개(또는 그 이상)의 레지스트레이션 센서부와 두 개(또는 그 이상)의 레지스트레이션 센서부에 대한 피드백 제어가 동시에 가능한 하나의 피드백 제어부를 이용하는 형태로도 구현될 수 있다.

도 3은 도 2의 피드백 제어부의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참고하면, 피드백 제어부(155)는 목표 광량과 수광부(153)에 감지된 광량을 입력받는다.

그리고 피드백 제어부(155)는 입력받은 목표 광량과 수광부(153)에서 감지된 광량을 비교하여 오차를 계산한다.

그리고 피드백 제어부(155)는 계산된 오차에 대해서 비례 게인 및 적분 게인을 각각 곱하고, 비례 게인이 곱해진 오차와 적분 게인이 곱해진 오차를 더하여, 레지스트레이션 센서에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때 생성되는 제어 신호는 발광부의 광량을 제어하기 위한 일정 듀티비를 갖는 PWM 신호일 수 있다.

그리고 생성된 제어 신호는 레지스트레이션 센서부(151)에 입력되고, 입력된 제어 신호에 따라 레지스트레이션 센서부(151)는 광을 조사하고, 조사된 광 중 화상형성매체에서 반사된 광이 레지스트레이션 센서부(151)에서 감지되어, 감지된 광량이 다시 피드백 제어부(155)로 입력된다. 이러한 과정을 통하여 피드백 제어부(155)는 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량에 대한 PI 제어를 수행할 수 있다.

도 3을 설명함에 있어서, 피드백 제어부(155)가 PI 제어 방식으로 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량을 조정하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 PID 제어 방식을 이용하여 레지스트레이션 센서부(151)의 발광량을 조정하는 형태로고 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 칼라 레지스트레이션 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 화상형성부(160)는 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간의 화상형성매체에 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 칼라 레지스트레이션 보정에 필요한 기설정된 마크를 형성한다.

그 다음, 레지스트레이션 센서부(151)의 발광부(152)는 화상형성매체에 광을 조사하고, 이로 인한 반사 패턴은 레지스트레이션 센서부(151)의 수광부(153)에 의해 검출된다. 즉, 반사 패턴은 수광부(153)에 전압 레벨로서 측정된다. 수광부(153)에서 검출된 반사 패턴은 도 4c와 같다.

칼라 레지스트레이션부(150)는 수광부(153)에서 측정된 전압레벨과 기설정된 전압 레벨을 비교하여 패턴의 위치를 감지할 수 있다. 그리고 칼라 레지스트레이션부(150)는 감지된 패턴의 위치에 따라 칼라 레지스트레이션 보정을 수행할 수 있다.

이와 같은 칼라 레지스트레이션 보정 과정에서 발광부(152)의 발광량이 높게 설정되는 경우, 화상형성매체에 형성된 각 칼라의 반사량이 높아지게 되는데, 특히 밝은 칼라인 옐로우 패턴의 반사량은 더욱 높아지게 되고, 도 5a에 도시된 바와 같이 옐로우 패턴을 인식하지 못하는 경우가 발생한다.

반대로 칼라 레지스트레이션 보정 과정에서 발광부(152)의 발광량이 낮게 설정되는 경우, 화상형성매체 표면의 반사량이 충분히 포화하지 않으므로 화상형성매체 표면 반사량이 고르지 못하게 된다. 그리고 화상형성매체 내의 크기가 작은 불필요한 노이즈 성분값 또한 전압 레벨을 갖는 것으로 인식되어, 도 5b에 도시된 바와 같이 불필요한 패턴이 인식되는 경우가 발생한다.

따라서, 칼라 레지스트레이션 보정을 정확히 수행하기 위해서는, 발광부(152)가 적절한 발광량으로 빛을 조사하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이후에서는 발광부(152)의 최적 발광량을 찾는 방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 실시 예에 따른 레지스트레이션 센서에서의 발광 및 감지된 발광 크기를 나타내는 도면이다.

상술한 바와 같이 화상형성매체의 표면을 감지한 신호 레벨이 충분히 포화하지 않았을 경우에는 화상형성매체 표면의 불필요한 노이즈성 신호가 검출될 수 있고, 반면 너무 많이 포화한 경우에는 레지스트레이션 보정시 패턴이 인식되지 않을 수 있다.

따라서, 도 6의 (A) 영역에 도시된 바와 같이 화상형성매체에서 반사된 광량이 포화하기 직전의 광량값이 화상형성매체에서의 전반사값과 패턴에 의한 전반사 값의 차이가 최대가 되므로, 칼라 레지스트레이션 보정시에는 화상형성매체에서 반사되는 광량이 포화하는 시점의 발광량을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 컬러 레지스트레이션부(150)는 화상형성매체에서 반사되는 광량이 포화되는 시점을 피드백 제어를 통하여 찾고, 화상형성매체에서 반사되는 광량이 포함되는 시점의의 발광량을 최적 발광량으로 설정할 수 있다.

한편, 화상형성매체에 노이즈 성분이 있는 경우를 대비하여, 도 6의 (B)와 같이 화상형성매체의 회전 구간에서 반사되는 광량이 포화하는 시점의 발광량을 계산하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 화상형성매체의 전체 영역 내에서 반사량이 떨어지는 부분(노이즈 성분: 벨트의 긁힘, 토너의 부착 등)이 칼라 레지스트레이션 보정 수행에 영향을 주지 않도록, 화상형성매체의 일 회전 상태를 피드백 받아 최적 발광량을 계산할 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러 레지스트레이션 방법의 성능을 검지하기 위한 실험 결과를 나타내는 도면이다.

구체적으로, 도 7은 종래의 방식(즉, 별도의 동작으로 레지스트레이션 센서의 최적 발광량 및 표면 상태 불량 구간을 찾는 방식)을 이용하는 경우의 레지스트레이션 센서에서의 감지된 발광 크기를 나타내는 도면이다. 그리고 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 경우의 레지스트레이션 센서에서의 감지된 발광 크기를 나타내는 도면이다. 그리고 도 9는 도 7 및 도 8에서의 실험 결과값을 정리한 표이다.

도 7 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따라 칼라 레지스트레이션을 수행하는 경우, 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 찾는 과정에서 표면 상태 불량 구간을 동시에 확인하기 때문에 전체적인 칼라 레지스트레이션 수행 과정에서의 시간이 단축됨을 알 수 있다.

그리고, 도 8을 확인하면, 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 찾는 과정에서 확인된 표면상태 불량 구간(아래 방향으로 튀어나온 영역)을 제외한 영역에 기설정된 레지스트레이션 패턴을 형성함을 확인할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칼라 레지스트레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참고하면, 먼저, 칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단한다(S1010). 구체적으로, 기설정된 인쇄 매수만큼 화상형성장치에서 인쇄를 수행한 경우나, 사용자로부터 칼라 레지스트레이션 수행 명령이 입력된 경우, 칼라 레지스트레이션이 필요한 경우로 판단할 수 있다. 본 실시 예에서는 칼라 레지스트레이션을 수행하는 과정에서만 이하의 동작이 수행되는 것으로 설명하였으나, 농도 보정을 위한 동작시에도 이하의 동작이 수행될 수도 있다.

칼라 레지스트레이션이 필요한 경우로 판단되면, 화상형성매체를 회전시키면서 화상형성매체의 회전 표면에 대한 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정한다(S1020). 구체적인 최적 발광량 설정동작은 도 11을 참고하여 후술한다.

그리고 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인한다(S1030). 구체적으로, 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교하고, 기설정된 광량 이하의 광량이 감지된 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인할 수 있다.

최적 발광량이 설정되면, 칼라 레지스트레이션 보정을 수행한다(S1040). 구체적으로, 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 화상형성매체의 구간에 형성하고, 형성된 마크에 대해서 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행할 수 있다.

도 11은 도 10의 최적 발광량 설정 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참고하면, 먼저, 화상형성매체를 회전시킨다. 그리고 레지스트레이션 센서에 기설정된 초기 제어 신호를 제공하고, 제공된 초기 제어 신호에 대응하여 발광된 광 중 화상형성매체에서 반사된 광량을 감지한다. 그리고 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따라 레지스트레이션 센서에 입력되는 제어 신호를 계산한다(S1110). 여기서 목표 광량은 화상형성매체에서 반사되는 광량이 포화하는 시점의 광량이다.

그리고 감지된 광량과 기설정된 목표 발광량을 비교하여, 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는지 판단한다(S1120).

레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖지 않는 경우(S1120-N), 계산된 제어 신호를 레지스트레이션 센서에 제공하고, 상술한 바와 같은 동작을 반복한다(S1130). 즉, 도 3에 도시된 바와 같은 피드백 제어를 수행한다.

한편, 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우(S1120-Y), 계산된 제어 신호 및 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장한다(S1130).

그리고 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 이후에 화상형성매체가 한 바퀴 회전하였는지를 판단한다(S1140). 판단 결과 화상형성매체가 한바퀴 회전하지 않은 경우(S1140-N), 화상형성매체가 한바퀴 회전할 때까지 상술한 바와 같은 동작을 반복한다.

한편, 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 이후에, 화상형성매체가 한바퀴 회전한 경우(S1140-Y), 저장된 광량의 평균값 및 저장된 광량 중 최대값을 산출한다(S1150).

그리고 산출된 최대값과 산출된 평균값을 비교한다(S1160).

비교 결과, 산출된 최대값과 산출된 평균값의 차이가 기설정된 값보다 작으면, 산출된 최대값에 대응하는 레지스트레이션 센서의 발광량을 기준 발광량으로 설정한다(S1170). 구현시에는 산출된 평균값에 대응한 레지스트레이션 센서의 발광량을 기준 발광량으로 설정하는 형태로도 구현될 수 있다.

반대로, 산출된 최대값과 산출된 평균값의 차이가 기설정된 값보다 크면, 산출된 평균값에 대응하는 레지스트레이션 센서의 발광량에 기설정된 오프셋 값을 더하여 기준 발광량으로 설정한다(S1180).

따라서, 본 실시 예에 따른 칼라 레지스트레이션 방법은, 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 찾는 과정에서 측정된 광량을 이용하여 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 동시에 확인하기 때문에 보다 빠르게 칼라 레지스트레이션을 수행할 수 있다. 도 10 및 도 11과 같은 칼라 레지스트레이션 방법은 도 1의 구성을 가지는 화상형성장치(100) 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 화상형성장치 상에서도 실행될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 화상형성장치 110: 통신 인터페이스부
120: 저장부 130: 사용자 인터페이스부
140: 매체 구동부 150: 칼라 레지스트레이션부
160: 화상형성부 170: 제어부

Claims

레지스트레이션 센서를 갖는 화상형성장치에서의 칼라 레지스트레이션 방법에 있어서,
칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단하는 단계;
칼라 레지스트레이션이 필요한 경우, 화상형성매체를 회전시키면서 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하는 단계;
상기 최적 발광량을 설정하는 단계에서 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 상기 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인하는 단계;
상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성하는 단계; 및
상기 형성된 마크에 대해서 상기 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행하는 단계;를 포함하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 표면 상태 불량 구간을 확인하는 단계는,
상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교하고, 상기 기설정된 광량 이하의 광량이 감지된 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 상태 불량 구간은,
상기 화상형성매체의 오염 영역 및 손상 영역 중 적어도 하나의 영역인 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 최적 발광량을 설정하는 단계는,
상기 레지스트레이션 센서에 기설정된 초기 제어 신호를 제공하는 단계;
상기 레지스트레이션 센서에 제공된 제어 신호에 따라 상기 화상형성매체에서 반사된 광량을 감지하는 단계;
상기 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따른 제어 신호를 계산하는 단계;
상기 감지된 광량과 상기 목표 광량을 비교하여, 상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는지 판단하는 단계;
상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖지 않는 경우, 상기 계산된 제어 신호를 상기 레지스트레이션 센서에 제공하고, 상기 감지하는 단계, 상기 계산하는 단계 및 상기 판단하는 단계를 반복하는 단계;
상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 상기 화상형성매체를 회전시키면서 상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지 상기 감지하는 단계 및 상기 계산하는 단계를 반복하여, 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제5항에 있어서,
상기 목표 광량은,
상기 화상형성매체에서 반사하는 광량이 포화하는 시점의 광량인 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제5항에 있어서,
상기 제어 신호를 계산하는 단계는,
PI 제어 및 PID 제어 중 적어도 하나의 제어를 이용하여 상기 감지된 광량 및 상기 목표 광량에 따른 제어 신호를 계산하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제5항에 있어서,
상기 최적 발광량을 설정하는 단계는,
상기 계산된 제어 신호 및 상기 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제8항에 있어서,
상기 최적 발광량을 설정하는 단계는,
상기 저장된 광량을 이용하여, 감지된 광량의 평균값과 감지된 광량 중 최대값을 산출하는 단계;를 더 포함하고,
상기 최적 발광량을 선택하는 단계는,
상기 산출된 평균값 및 상기 산출된 최대값을 이용하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 화상형성매체는 감광 드럼, 중간 전사 벨트 및 용지 이송 벨트 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 칼라 레지스트레이션 방법.
화상형성장치에 있어서,
칼라 레지스트레이션이 필요한지 판단하는 제어부;
화상형성매체를 회전시키는 매체 구동부;
칼라 레지스트레이션이 필요한 경우, 상기 화상형성매체가 회전하도록 상기 매체구동부를 제어하여, 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 설정하고, 상기 최적 발광량 설정 동작에서 측정된 상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량을 이용하여 상기 화상형성매체의 표면 상태 불량 구간을 확인하는 칼라 레지스트레이션부; 및
상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 제외한 구간에 칼라 레지스트레이션 보정을 위한 기설정된 마크를 형성하는 화상 형성부;를 포함하고,
상기 칼라 레지스트레이션부는,
상기 형성된 마크에 대해서 상기 설정된 최적 발광량을 이용하여 칼라 레지스트레이션 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 칼라 레지스트레이션부는,
상기 화상형성매체의 회전 표면에 대한 감지된 광량과 기설정된 광량을 비교하고, 상기 기설정된 광량 이하의 광량이 감지된 화상형성매체의 영역을 표면 상태 불량 구간으로 확인하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 상태 불량 구간은,
상기 화상형성매체의 오염 영역 및 손상 영역 중 적어도 하나의 영역인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 확인된 표면 상태 불량 구간을 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 칼라 레지스트레이션부는,
입력된 제어 신호에 따라 상기 화상형성매체에 광을 발광하고, 상기 화상형성매체에서 반사된 광량을 감지하는 레지스트레이션 센서부; 및
상기 레지스트레이션 센서부에 제어 신호를 제공하고, 제공된 제어 신호에 따라 감지된 광량과 기설정된 목표 광량의 차이에 따라 상기 레지스트레이션 센서부에 입력되는 제어 신호에 대한 피드백 제어를 수행하는 피드백 제어부;를 포함하고,
상기 피드백 제어부는,
상기 레지스트레이션 센서의 발광량이 안정된 값을 갖는 경우, 상기 화상형성매체가 일 회전하도록 상기 매체 구동부를 제어하고, 상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지 상기 레지스트레이션 센서부에 입력되는 제어 신호에 대한 피드백 제어를 수행하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,
상기 목표 광량은,
상기 화상형성매체에서 반사하는 광량이 포화하는 시점의 광량인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,
상기 피드백 제어는,
PI 제어 및 PID 제어 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,
상기 화상형성매체가 일 회전할 때까지의 상기 계산된 제어 신호 및 상기 계산된 제어 신호에 대응하여 감지된 광량을 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제18항에 있어서,
상기 칼라 레지스트레이션부는,
상기 저장된 광량을 이용하여, 감지된 광량의 평균값과 감지된 광량 중 최대값을 산출하고,
상기 산출된 평균값 및 상기 산출된 최대값을 이용하여 상기 레지스트레이션 센서의 최적 발광량을 선택하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 화상형성매체는 감광 드럼, 중간 전사 벨트 및 용지 이송 벨트 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.