KR20130067013A - 멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법 - Google Patents

멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

연속 인쇄시 페이지의 첫 번째 컬러에 대비하여 첫 번째 이후 컬러들의 정전잠상들을 형성하기 위한 노광시점들을 앞당기거나 중간전사벨트를 회전시키는 모터의 속도를 감속시킴으로써 중간전사벨트에 대한 클리닝 동작으로 인해 발생하는 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러의 현상제화상들 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화할 수 있는 멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법을 개시한다.

Description

멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법{MULTI PASS TYPE COLOR IMAGE FORMING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THEREOF}
본 발명은 멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중간전사벨트의 위치를 기준으로 화상을 형성하는 멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 컬러 화상형성장치는 하나의 감광체를 여러 번 회전시켜 컬러 화상을 형성하는 멀티패스(Multi-pass) 방식과 복수의 감광체를 한 번씩 회전시켜 컬러 화상을 형성하는 단일패스 방식으로 구분된다.
멀티패스 방식 컬러 화상형성장치는 통상 감광체에 형성된 각 컬러의 현상제화상을 중첩시켜서 1차 전사화상으로 형성한 후 1차 전사화상을 인쇄매체에 2차 전사하는 중간전사벨트를 포함한다.
이때, 감광체에 형성되는 복수의 현상제화상은, 각각 상응하는 현상장치에 의해 별도로 감광체에 형성된 후 중간전사벨트에 중첩적으로 전사된다. 따라서, 감광체에 형성된 각각의 현상제화상이 중간전사벨트에 중첩적으로 전사될 때 각 컬러의 현상제화상 사이에 컬러 레지스트레이션 에러(Color Registration error)가 발생하지 않는 균일한 1차 전사화상을 얻기 위해서는 각 컬러의 현상제화상이 중간전사벨트의 동일한 위치에 전사되게 하는 것이 필요하다.
기존에는 중간전사벨트에 홈(home)을 나타내는 위치식별홀을 형성하고 이 위치식별홀을 감지센서를 통해 감지하여 감광체 상에 화상을 형성하는 기준으로 사용하였다. 즉, 각 컬러의 노광시점을 이 홈을 기준으로 결정하여 컬러 선단을 정렬한다.
이러한 멀티패스 방식 컬러 화상형성장치에서 여러 페이지를 연속해서 인쇄할 때, 중간전사벨트 상에 1차 전사된 화상을 용지에 2차 전사 후 다음 페이지 인쇄를 위해 중간전사벨트에 남은 화상을 클리닝해야 다음 페이지 화상을 다시 중간전사벨트에 옮길 수 있다. 따라서, 클리닝 블레이드를 중간전사벨트에 접촉시켜 중간전사벨트에 남은 화상을 클리닝한다.
이때, 중간전사벨트에 대한 클리닝 작업은 중간전사벨트 상에 예를 들면 5~20N 정도의 부하를 가하게 된다. 이 부하는 중간전사벨트의 위치 변동을 발생시킨다. 이 위치 변동으로 인해 특정 컬러의 레지스트레이션 에러를 유발하게 된다.
좀 더 자세히 살펴보면, 이전 페이지에 대한 인쇄가 완료된 후 다음 페이지를 인쇄하기 위해 위치식별홀이 감지되면, 노광유닛과 각 현상유닛을 제어하여 감광체 상에 첫 번째 컬러인 예를 들면 옐로우 현상제화상을 형성시킨 후 중간전사벨트에 전사시킨다. 이때, 위치식별홀이 감지되면, 감광체상에 옐로우 현상제화상을 형성시킴과 동시에 중간전사벨트에 대한 클리닝 작업을 위해 중간전사벨트에 접촉 중인 클리닝 블레이드를 중간전사벨트로부터 이격시켜 클리닝 작업을 종료한다.
이 후 위치식별홀이 감지될 때마다 감광체 상에 나머지 컬러들의 현상제화상을 형성시킨 후 옐로우 현상제화상이 전사된 중간전사벨트에 중첩 전사시킨다.
하지만, 첫 번째 컬러인 옐로우 현상제화상을 형성할 때는 나머지 컬러들의 현상제화상을 형성할 때와는 달리 클리닝 블레이드가 중간전사벨트로부터 완전히 이격되지 않은 상태이므로 클리닝 블레이드와의 접촉으로 인한 마찰로 인해 중간전사벨트의 회전속도가 느려진다.
따라서, 중간전사벨트에 전사된 각 컬러의 현상제화상간에 컬러 레지스트레이션 에러가 생긴다. 즉, 중간전사벨트에 전사된 화상에서 옐로우 현상제화상이 마젠타 현상제화상, 시안 현상제화상 및 블랙 현상제화상과 어긋나 보인다.
본 발명의 일 측면은 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화할 수 있는 멀티패스 컬러 화상형성장치 및 그 제어방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치는 감광체;
상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기; 상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트; 상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛; 상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부; 상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부; 상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함한다.
A=c * (T_T1 / Tr) * (T_Y_i - Tr) 식 [1]
B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [2]
(여기서, A는 페이지에서 선단 컬러 레지스트레이션 에러, B는 페이지에서 최대 컬러 레지스트레이션 에러, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, T_T1은 위치식별부가 위치감지부를 지나 제1 전사롤러까지 오는데 걸리는 시간, c는 A+B 값과 (T_Y_i - Tr) 값이 이루는 각도를 θ라고 할 때 tanθ, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.)
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간에 대응하는 도트만큼 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법은 감광체와, 상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛과, 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기와, 상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트와, 상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛과, 상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부와, 상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부와, 상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법에 있어서, 첫 번째 컬러의 정전잠상을 형성하도록 기준노광시점에 상기 감광체에 광 주사하고; 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록 상기 첫 번째 이후 컬러들의 노광시점을 상기 기준노광시점보다 앞당겨 상기 감광체에 광 주사하는; 것을 포함한다.
여기서, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함한다.
A=c * (T_T1 / Tr) * (T_Y_i - Tr) 식 [1]
B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [2]
(여기서, A는 페이지에서 선단 컬러 레지스트레이션 에러, B는 페이지에서 최대 컬러 레지스트레이션 에러, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, T_T1은 위치식별부가 위치감지부를 지나 제1 전사롤러까지 오는데 걸리는 시간, c는 A+B 값과 (T_Y_i - Tr) 값이 이루는 각도를 θ라고 할 때 tanθ, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.)
여기서, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간에 대응하는 도트만큼 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함한다.
여기서, 상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치는 감광체; 상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기; 상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트; 상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛; 상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부; 상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부; 상기 중간전사벨트를 회전시키는 모터; 상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 상기 모터의 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 Vm*(Tr/T_Y_i)에 해당하는 속도로 감속시키는 것을 포함한다. 이때, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
여기서, 상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 컬러의 현상제화상이 상기 감광체로부터 상기 중간전사벨트로 전사가 끝나는 시점부터 상기 모터의 속도를 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 중간전사벨트와 상기 감광체 사이에 마련되고 상기 감광체에 형성된 현상제화상을 상기 중간전사벨트로 전사시키는 제1 전사롤러를 포함하고, 상기 제어부는 상기 감광체상의 노광위치로부터 상기 제1 전사롤러까지의 길이가 미리 설정된 거리보다 길면, 두 번째 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시킴과 함께 상기 두 번째 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 기준노광시점보다 Tb * Vm * (1-Tr/T_Y_i) / 2 에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함한다. 이때, Tb는 상기 감광체상의 노광위치로부터 상기 제1 전사롤러까지의 길이와 미리 설정된 거리의 거리 차이에 해당하는 시간, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치는 감광체; 상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기; 상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트; 상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛; 상기 중간전사벨트에 길이방향으로 소정간격을 두고 배치되고 상기 중간전사벨트의 주행방향을 기준으로 전단에 형성된 제1 위치식별부와 후단에 형성된 제2 위치식별부; 상기 제1 위치식별부 및 제2 위치식별부를 감지하는 위치감지부; 상기 중간전사벨트를 회전시키는 모터; 상기 위치감지부에서 상기 제1 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하고, 상기 위치감지부에서 상기 제2 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 모터의 속도를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 상기 모터의 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 Vm*(Tr/T_Y_i)에 해당하는 속도로 감속시키는 것을 포함한다. 이때, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
여기서, 상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연속 인쇄시 페이지의 첫 번째 컬러에 대비하여 첫 번째 이후 컬러들의 정전잠상들을 형성하기 위한 노광시점들을 앞당기거나 중간전사벨트를 회전시키는 모터의 속도를 감속시킴으로써 중간전사벨트에 대한 클리닝 동작으로 인해 발생하는 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러의 현상제화상들 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화할 수 있다. 이로 인해, 별도의 센서 추가 없이도 컬러 화상들 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화할 수 있어 화상 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 컬러화상들 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화하기 위해서 중간전사벨트 상에 패턴을 출력할 필요가 없으므로 불필요한 토너 소비를 방지하면서도 화상 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 컬러화상들 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 최소화하기 위해서 중간전사벨트 상에 패턴을 출력할 필요가 없으므로 첫 장 출력시간(first print out time ; FPOT)을 증가시키지 않고서도 화상 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 중간전사벨트에 대한 클리닝 작업이 중간전사벨트에 부하로 작용하고 이 부하는 클리닝 하고자 하는 화상에 사용된 토너의 양과 관계되어 매 출력마다 부하가 달라 매 페이지를 출력할 때마다 첫 번째 전사되는 컬러의 선단과 화상 길이 변화량이 달라지지만, 매 페이지를 출력할 때마다 ACR 작업을 수행하므로 이 변화에 의한 화상 틀어짐 역시 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치의 전사장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치의 중간전사벨트에 마련된 위치식별부를 나타낸 부분 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지를 인쇄 후 두 번째 페이지를 인쇄할 때 첫 번째 컬러인 옐로우의 노광시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지를 인쇄 후 두 번째 페이지를 인쇄할 때 첫 번째 이후 컬러인 각각의 마젠다, 시안, 블랙의 노광시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a와 도 6b은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지에서 중간전사벨트에 대한 클리닝 작동에 따른 컬러 레지스트레이션 에러를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 두 번째 페이지에서 중간전사벨트에 대한 클리닝 작동에 따른 컬러 레지스트레이션 에러를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 두 번째 페이지에서 첫 번째 컬러와 첫 번째 이후 컬러 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 화상 출력을 위한 시간 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 클리닝 부하에 따른 T_Y_i - Tr 값을 선형화했을 때의 계수값을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러 대비하여 M, C, K 컬러의 노광시점을 앞당기는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a와 도 12b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러의 노광시점에 대비하여 M, C, K 컬러의 노광시점을 앞당겨 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a와 도 13b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트를 회전시키는 구동롤러를 구동시키는 모터의 회전속도에 대비하여 M, C, K 컬러의 노광구간에서 모터의 회전속도를 감속시켜 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러 노광구간의 모터 회전속도에 대비하여 M, C, K 컬러 노광구간의 모터 회전속도를 감속시킴과 함께 M 컬러의 노광시점을 다른 컬러들의 노광시점보다 앞당겨 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 Y 컬러 노광구간의 모터 회전속도에 대비하여 M, C, K 컬러 노광구간의 모터 회전속도를 감속시켜 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 본체(10), 인쇄매체 공급장치(20), 노광 장치(30), 감광체(40), 현상 장치(50), 전사 장치(60), 정착 장치(70) 및 인쇄매체 배출장치(80)를 구비한다.
본체(10)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 본체(10)의 일측에는 본체 커버(11)가 회동 가능하게 설치된다. 본체 커버(11)는 본체(10)의 일부분을 개폐한다.
인쇄매체 공급장치(20)는 전사 장치(60)를 향해 인쇄매체(S)를 공급한다. 인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체(S)가 보관되는 카세트(21)와, 카세트(21)에 보관된 인쇄매체(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업 롤러(22)와, 픽업된 인쇄매체(S)를 전사 장치(60) 쪽으로 이송하는 이송 롤러(23)를 포함하여 구성된다.
노광 장치(30)는 현상 장치(50)의 하부에 배치되어 화상 정보에 상응하는 광을 감광체(40)에 주사함으로써 감광체(40)의 표면에 정전 잠상을 형성한다.
감광체(40)는 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광 도전성 층이 형성된 것이다. 감광체(40)는 노광 장치(30)에 의해 형성되는 정전 잠상 및 현상 장치(50)에 의해 형성되는 현상제화상을 담지하는 상담지체(image carrier)이다. 감광체(40)는 본체(10) 내에 회전 가능하게 설치된다.
본체(10) 내에는 대전롤러(41)가 설치된다. 대전롤러(41)는 노광 장치(30)로부터 광이 주사되기에 앞서 감광체(40)를 소정 전위로 대전시킨다. 대전롤러(41)는 감광체(40)를 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일예이다. 대전롤러(2)는 감광체(40)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광체(40)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킨다. 대전기로서, 대전롤러(2) 대신에 코로나 방전기가 채용될 수도 있다.
현상 장치(50)는 정전 잠상이 형성된 감광체(40)에 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 현상 장치(50)는 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)를 구비한다.
각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)는 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K), 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)와 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)를 가진다. 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K)에는 감광체(40)로 공급될 현상제가 저장되고, 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)는 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K)에 저장된 현상제를 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에 공급한다. 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)는 정전 잠상이 형성되어 있는 감광체(40)의 표면에 현상제를 부착하여 현상제화상을 형성한다.
전사 장치(60)는 중간전사벨트(61), 제1 전사롤러(62) 및 제2 전사롤러(63)를 포함하여 구성된다.
중간전사벨트(61)는 현상 장치(50)에 의해 형성된 현상제화상을 담지하는 상담지체이다. 중간전사벨트(61)는 피동롤러(64) 및 구동롤러(65)에 의해 지지되어 감광체(40)의 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 중간전사벨트(61)의 길이는 화상형성장치에 사용되는 최대 크기의 인쇄매체(S)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길다.
제1 전사롤러(62)는 중간전사벨트(61)를 사이에 두고 감광체(40)와 마주하여 감광체(40)에 형성된 현상제화상이 중간전사벨트(61)로 전사되게 한다. 제1 전사롤러(62)에는 감광체(40)에 형성된 현상제화상을 중간전사벨트(61)로 전사시키기 위한 제1 전사 바이어스전압이 인가된다. 제1 전사 바이어스전압은 현상제의 극성과 반대극성의 전압이다. 제1 전사롤러(62)에 제1 전사 바이어스 전압이 인가되면, 감광체(40)의 표면에 형성된 각각의 현상제화상이 중간전사벨트(61)에 중첩적으로 전사되어 1차 전사화상이 형성된다.
제2 전사롤러(63)는 중간전사벨트(61)를 사이에 두고 구동롤러(65)와 마주한다. 제2 전사롤러(63)는 감광체(40)에서 중간전사벨트(61)로 화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(61)로부터 이격되고, 감광체(40)의 화상이 중간전사벨트(61)로 완전히 전사되면 중간전사벨트(61)에 소정 압력으로 접촉된다. 제2 전사롤러(63)가 중간전사벨트(61)와 접촉하면 중간전사벨트(61)의 화상이 인쇄매체(S)로 전사된다. 제2 전사롤러(63)에는 현상제화상을 인쇄매체(S)로 전사시키기 위한 제2 전사 바이어스전압이 인가된다. 제2 전사 바이어스전압은 현상제의 극성과 반대극성의 전압이다. 제2 전사롤러(63)에 제2 전사 바이어스 전압이 인가되면, 중간전사벨트(61)에 형성된 1차 전사화상이 인쇄매체 공급장치(20)에 의해 이송되어 오는 인쇄매체(S)에 2차 전사화상으로 전사된다.
정착 장치(70)는 열원을 가지는 가열 롤러(71)와, 이 가열 롤러(71)에 대향하여 설치되는 가압 롤러(72)를 구비한다. 인쇄매체(S)가 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이를 통과할 때, 가열 롤러(71)로부터 전달되는 열과 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이에서 작용하는 압력에 의해 화상이 인쇄매체(S)에 고정된다.
인쇄매체 배출장치(80)는 배지 롤러(81)와 배지 백업 롤러(82)를 구비하여 정착 장치(70)를 통과한 인쇄매체(S)를 본체(10)의 외부로 배출한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 중간전사벨트(61)에 접촉하도록 배치되는 클리닝 유닛(90)과, 이 클리닝 유닛(90)을 회동시키는 클리닝 유닛 구동장치(91)를 구비한다.
클리닝 유닛(90)은 그 일단부가 중간전사벨트(61)와 마찰하여 중간전사벨트(61)의 표면에 잔류하는 폐현상제를 긁어내는 클리닝 블레이드를 포함한다. 클리닝 유닛(90)는 클리닝 블레이드 외에도 브러시 타입이나 롤러 타입의 클리닝 유닛 등도 가능하다.
클리닝 유닛 구동장치(91)는 회전축을 중심으로 클리닝 유닛(90)을 회전시켜 중간전사벨트(61)에 접촉 중인 클리닝 유닛(90)을 중간전사벨트(61)로부터 떨어뜨려 이격시킨다.
이러한 구성을 가지는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 동작을 간략히 설명한다.
인쇄동작이 시작되면, 감광체(40)의 표면은 대전 롤러(41)에 의해 균일하게 대전된다. 균일하게 대전된 감광체(40)의 표면에는 노광 장치(30)로부터 어느 한 색상, 예를 들어 옐로우 색상의 화상 정보에 대응하는 광이 조사된다.
감광체(40)에는 옐로우 색상의 화상에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.
이어서 옐로우 현상기(50Y)의 현상 롤러(53)에는 현상 바이어스가 인가되고, 이에 따라 옐로우 색상의 현상제가 정전 잠상에 부착되어 감광체(40)에는 옐로우 색상의 현상제화상이 형성된다. 이러한 현상제화상은 제1 전사롤러(62)에 의해 중간전사벨트(61)로 전사된다.
옐로우 색상에 대한 한 페이지 분량의 전사가 완료되면, 노광 장치(30)는 다른 한 색상, 예를 들어 마젠타 색상의 화상 정보에 대응되는 광을 감광체(40)에 주사하여 마젠타 색상의 화상에 대응하는 정전 잠상을 형성시킨다. 마젠타 현상기(50M)는 정전 잠상에 마젠타 색상의 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 감광체(40)에 형성된 마젠타 색상의 현상제화상은 제1 전사롤러(62)에 의해 중간전사벨트(61)로 전사되는데, 이 때 마젠타 색상의 현상제화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우 색상의 현상제화상 위에 중첩된다.
시안 및 블랙 색상에 대하여도 위와 같은 과정을 수행하면, 중간전사벨트(61)에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 화상이 중첩된 컬러화상이 완성된다. 이와 같이 완성된 컬러화상은 중간전사벨트(61)와 제2 전사롤러(63) 사이를 통과하는 인쇄매체(S)로 전사되고, 인쇄매체(S)는 정착 장치(70)와 인쇄매체 배출장치(80)를 거쳐 본체(10)의 외부로 배출된다.
도 2는 도 1에 도시된 전사 장치(60)의 사시도를 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 중간전사벨트(61)에 마련된 위치식별부를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 중간전사벨트(61)는 피동롤러(64) 및 구동롤러(65)에 의해 회전할 수 있도록 지지되어 있다.
중간전사벨트(60)의 일측에는 위치식별부(100)가 형성되어 있다. 위치식별부(100)가 지나가는 경로에는 위치감지부(110)가 설치된다.
위치식별부(100)는 중간전사벨트(61)의 일측 가장자리에 형성되어 있다.
위치감지부(110)는 이 위치감지부(110)가 설치된 장소를 통과하는 위치식별부(101)를 검출하도록 위치식별부(100)를 사이에 두고 위치식별부(100)의 이동경로에 배치된 발광부(111)와 수광부(112)를 가진 광센서와 같은 위치검출센서로 이루어진다(도 4 참조).
도 3에 도시된 바와 같이, 중간전사벨트(61)는 전사효율이 좋은 광 도전층(61a) 및 광 도전층(61a)의 양측 가장자리를 따라 형성된 보호층(61b)으로 이루어진다. 광 도전층(61a)의 외부 표면에는 화상 번짐을 방지하기 위해 높은 체적저항을 갖는 고저항 코팅층이 형성되어 있다.
위치식별부(100)는 중간전사벨트(61)의 광 도전층(61a)과 보호층(61b)을 관통하도록 형성된 사각형 형태의 슬릿 또는 홀로 이루어진다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지를 인쇄 후 두 번째 페이지를 인쇄할 때 첫 번째 컬러인 옐로우의 노광시점을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지를 인쇄 후 두 번째 페이지를 인쇄할 때 첫 번째 이후 컬러인 각각의 마젠다, 시안, 블랙의 노광시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 멀티패스 컬러 화상형성장치는 제어부(120)와 고압전원부(130)을 포함한다.
고압전원부(130)는 전반적인 화상형성장치의 제어를 수행하는 제어부(120)의 제어신호에 따라 각 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)의 해당 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)와 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에 현상바이어스전압과 공급바이어스전압을 공급한다. 또한, 고압전원부(130)는 제1 전사롤러(62)에 제1 전사바이어스전압을, 제2 전사롤러(63)에 제2 전사바이어스전압을 공급한다.
제어부(120)는 위치감지부(110)로부터 중간전사벨트의 위치정보를 제공받는다.
제어부(120)는 여러 페이지를 연속해서 인쇄하기 위한 인쇄명령에 따라 이 전 페이지에 대한 인쇄를 완료한 후, 다음 페이지를 인쇄하기 위해 위치감지부(110)가 위치식별부(100)을 감지하면, 이 감지시점을 기준으로 미리 설정된 노광시점에 노광 장치(30)와 현상 장치(50)를 제어하여 감광체(40)의 표면에 첫 번째 컬러인 예를 들면 옐로우 현상제화상을 형성시킨 후 중간전사벨트(61)에 전사시킨다. 이때, 위치식별부가 감지되면, 감광체(40)의 표면에 옐로우 현상제화상을 형성시킴과 동시에 클리닝 유닛 구동장치(91)를 제어하여 중간전사벨트(61)에 대한 클리닝 작업을 위해 중간전사벨트(61)에 접촉해 있는 클리닝 유닛(90)을 중간전사벨트(61)로부터 이격시켜 클리닝 작업을 종료한다.
이때, 첫 번째 컬러인 옐로우 현상제화상을 형성할 때는 나머지 칼라들의 현상제화상을 형성할 때와는 달리 클리닝 유닛(90)이 중간전사벨트(61)로부터 완전히 이격되지 않은 상태이므로 클리닝 유닛(90)와의 접촉으로 인한 마찰로 인해 중간전사벨트의 회전속도가 느려진다. 따라서, 중간전사벨트(61)에 전사된 각 컬러의 현상제화상간에 컬러 레지스트레이션 에러가 발생한다. 즉, 중간전사벨트(61)에 전사된 화상에서 옐로우 현상제화상이 마젠타 현상제화상, 시안 현상제화상 및 블랙 현상제화상과 어긋나 보인다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서는 이러한 컬러 레지스트레이션 에러를 보정할 수 있도록 제어부(120)가 감광체(40)의 표면에 옐로우 현상제화상을 형성하기 위한 작업과 중간전사벨트(61)에 남은 화상을 클리닝하기 위한 작업을 수행한 후 위치감지부(110)가 위치식별부(100)를 다시 감지하면, 옐로우 현상제화상을 형성할 때의 노광시점보다 앞당긴 노광시점에 노광 장치(30)와 현상 장치(50)를 각각 제어하여 감광체(40)에 해당 정전잠상을 형성함과 함께 이 정전잠상에 마젠타, 시안 및 블랙 현상기(50Y,50M,50C,50K)에 의해 각각의 현상제화상을 형성하고, 중간전사벨트(61)로 중첩적으로 전사하기 위한 동작을 제어한다(도 4 및 도 5 참조).
이로 인해, 중간전사벨트(61)에 대한 클리닝 동작으로 인해 발생하는 첫 번째 컬러인 옐로우 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러인 마젠타, 시안, 블랙 현상제화상 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 줄일 수 있어 화상 정밀도를 높일 수 있다.
이하에서는 첫 번째 이후 컬러인 마젠타, 시안, 블랙 현상제화상을 형성할 때의 노광시점을 첫 번째 컬러인 옐로우 현상제화상을 형성할 때의 노광시점보다 앞당김으로써 중간전사벨트(61)에 대한 클리닝 동작으로 인해 발생하는 첫 번째 컬러인 옐로우 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러인 마젠타, 시안, 블랙 현상제화상 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명한다.
도 6a와 도 6b은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지에서 중간전사벨트에 대한 클리닝 작동에 따른 컬러 레지스트레이션 에러를 설명하기 위한 도면이다. 도 7a와 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 두 번째 페이지에서 중간전사벨트에 대한 클리닝 작동에 따른 컬러 레지스트레이션 에러를 설명하기 위한 도면이다
도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 연속 인쇄시 첫 번째 페이지에서 첫 번째 컬러 현상제화상인 옐로우(Y)과, 첫 번째 이후 컬러 현상제화상인 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)간에는 컬러 레지스트레이션 에러가 거의 존재하지 않는다.
한편, 도 7a와 도 7b에 도시된 바와 같이, 연속 인쇄시 두 번째 페이지에서 첫 번째 컬러 현상제화상인 옐로우(Y)과, 첫 번째 이후 컬러 현상제화상인 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)간에는 컬러 레지스트레이션 에러가 발생한다.
즉, 연속 출력의 경우 첫 번째 페이지 출력 후 중간전사벨트(61)에 남아 있는 화상을 지우는 동작이 필요하게 된다. 이러한 클리닝 작업은 중간전사벨트(61)에 부하로 작용하며, 이 부하 변동은 중간전사벨트(61)의 속도 변동을 가져오며, 이 중간전사벨트(61)의 속도 변동은 중간전사벨트(61)에 전사되는 화상 위치 변동을 유발한다. 이러한 이유로 인해, 중간전사벨트(61)에 전사된 화상 위치 변동은 인쇄매체(S)에 전사된 화상 변동을 가져온다.
도 7a 및 도 7b에서 x는 인쇄매체(S)의 선단으로부터의 위치를 나타낸다.
컬러 레지스트레이션 에러는 인쇄매체(S)의 선단으로부터 후단으로 갈수록 점차 증가한다.
Y 컬러와, M 컬러, C 컬러, K 컬러 간의 선단 컬러 레지스트레이션 에러를 A라고, 최대 컬러 레지스트레이션 에러(max color registration error)를 A+B라고 할 때, 컬러 레지스트레이션 에러는 인쇄매체(S)의 선단에서는 A가, 후단으로 갈수록 A+B가 발생한다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 두 번째 페이지에서 첫 번째 컬러와 첫 번째 이후 컬러 간의 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, M, C, K 컬러의 노광시점을 적절히 변경하면, 컬러 레지스트레이션 에러를 줄일 수 있다. 즉, 최대 컬러 레지스트레이션 에러(max color registration error)를 A+B에서 B/2로 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 화상 출력을 위한 시간 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각 구성요소들의 상태 점검, 정착 장치 가열 등의 이유로 화상 출력을 위한 노광 전에 웜 업(warm-up) 구간이 필요하다.
이 웜 업 구간 동안 중간전사벨트(61)가 공회전을 하게 된다. 그러므로 화상 출력을 위한 노광 전에, 중간전사벨트(61)의 위치식별부(100)가 위치감지부(110)를 통과할 때마다 발생하는 감지신호(ITB home signal)를 이용하여 중간전사벨트(61)의 1회전에 걸리는 시간을 측정할 수 있다.
이 측정값을 T1, T2라고 가정하고, 이 시간들의 평균값 Tr을 메모리에 저장한다.
이 시간들의 평균값 Tr은 중간전사벨트(61)가 1회전하는 시간의 대표값을 나타낸다. 이때, 이 평균값 Tr은 중간전사벨트(61)의 길이와 구동롤러(65)의 지름의 공차 때문에 화상형성장치마다 다른 값을 가질 수 있다.
도 9에서 화상 출력을 위한 각 페이지의 마젠타 노광 직전에 T_Y_1과 T_Y_2 시간을 측정할 수 있다. i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트(61)의 1회전 시간을 T_Y_i라 할 때, 클리닝 부하 차이로 T_Y_i는 Tr과 다른 값을 갖는다.
T_Y_i 값과 Tr 값의 시간 차이 즉, T_Y_i - Tr은 기준시간 대비 시간차이를 나타내며 클리닝 부하가 없는 경우는 "0"의 값을 갖게 되고, 클리닝 부하가 있는 경우 양(+)의 값을 갖게 된다.
도 7b에서 A, B값은 클리닝 부하에 의한 T_Y_i - Tr 값을 선형 근사시켰을 경우 예측 가능한 값이 된다.
즉, A는 다음의 식 [1]과 같이 나타낼 수 있고, B는 다음의 식 [2]와 같이 나타낼 수 있다.
A=c * (T_T1 / Tr) * (T_Y_i - Tr) 식 [1]
B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [2]
여기서 c는 클리닝 부하에 따른 (T_Y_i - Tr)값을 선형화 했을 때 얻을 수 있는 계수값이고, T_T1은 위치식별부(100)가 위치감지부(110)를 지나 제1 전사롤러(62)까지 오는데 걸리는 시간이다.
A+B는 다음의 식 [3]과 같이 나타낼 수 있다.
A+B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [3]
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 클리닝 부하에 따른 (T_Y_i - Tr) 값을 선형화했을 때의 계수값을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, c는 클리닝 부하에 따른 (T_Y_i - Tr)값을 선형화 했을 때 얻을 수 있는 계수값으로써, A+B 값과 (T_Y_i - Tr) 값이 이루는 각도를 θ라고 할 때 tanθ이다.
다시 도 9을 살펴보면, T_Y_i 시간이 측정된 시점 즉, 마젠타 노광 시작 기준이 되는 위치식별부(100)가 감지될 때 발생하는 감지신호(ITB home signal)가 입력되면, A, B값은 식 [1] 및 [2]에 의해서 산출될 수 있고, c는 도 10에 의한 방법을 사용하여 얻을 수 있다.
이때, 마젠타, 시안, 블랙 현상제화상의 노광시점을 변경시키면 최대 컬러 레지스트레이션 에러 양을 줄일 수 있다.
노광시점 변경 혹은 도트 시프트 하는 양은 A+(B/2)가 된다. 즉, 마젠타, 시안, 블랙 현상제화상의 노광 시간을 A+(B/2) 만큼 앞당기면 컬러 레지스트레이션 에러 양을 실시간으로 줄일 수 있게 된다.
노광시점은 도트 단위로 조정 가능하므로 조정 양은 round(A+(B/2), 1dot)로 결정한다. 이때, round(x, y)는 x/y 값을 반올림하여 얻는 값을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러 대비하여 M, C, K 컬러의 노광시점을 앞당기는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 12a와 도 12b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러의 노광시점에 대비하여 M, C, K 컬러의 노광시점을 앞당겨 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, c는 10 (um/ms)이고, T1, T2 평균이 3750ms, T_Y_1이 3760ms, T_T1=1000ms 일 때 상기 식 [1]에 의하여 A= 26.7um B=100um 이므로 마젠타, 시안, 블랙의 노광시점을 A+(B/2)인 76.7um에 대응하는 시간만큼 앞당긴다. 이때, 노광시점은 도트 단위로 조정하고, 76.7um는 근사적으로 2 도트이므로, 2 도트를 앞당긴다.
도 12a와 12b에 도시된 바와 같이, M, C. K 컬러의 노광시점을 Y 컬러의 노광시점보다 2도트(A+(B/2) =76.7um)에 해당하는 시간만큼 앞당기면, Y 컬러와, M. C, K 컬러 간의 최대 컬러 레지스트레이션 에러를 126.7um(A+B)에서 57.9um(A+(B/2))로 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 첫 번째 페이지 인쇄 후 중간전사벨트에 대한 클리닝 작동으로 인해 두 번째 페이지에서 첫 번째 컬러와 첫 번째 이후 컬러 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러의 보정시 첫 번째 컬러인 Y 컬러에 대비하여 첫 번째 이후 컬러들인 M, C, K 컬러의 현상제화상을 형성하기 위한 노광시점을 앞당기는 대신에, M, C, K 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트(61)를 회전시키는 구동롤러(65)를 구동시키는 모터의 회전속도를 변경시키는 것에 의해서도 가능하다.
즉, 중간전사벨트(61)의 1회전 시간이 Tr이 되도록 구동롤러(65)를 구동시키는 모터의 회전속도를 Vm이라 하면, 클리닝 부하에 의한 화상 길이 및 DC 오프셋을 보상하기 위하여 모터 속도 Vm를 마젠타, 시안, 블랙 노광 구간에서 Vm*(Tr/T_Y_i)로 감속한다. 이러한 경우, 컬러 레지스트레이션 에러를 보다 효과적으로 줄일 수 있다. 이때, T_Y_i와 Tr이 동일하면 모터의 회전속도는 Vm이고, T_Y_i가 Tr보다 길면 모터의 회전속도는 Vm보다 느려진다. 이때, Vm은 기준 belt 속도이다.
도 13a와 도 13b는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 연속 인쇄시 Y 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트를 회전시키는 구동롤러를 구동시키는 모터의 회전속도에 대비하여 M, C, K 컬러의 노광구간에서 모터의 회전속도를 감속시켜 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a와 도 13b에 도시된 바와 같이, c는 10 (um/ms)이고, T1, T2 평균이 3750ms , T_Y_1이 3760ms , T_T1=1000ms 일 때 식 [1]에 의해 A= 26.7um B=100um 이다. 옐로우 컬러 전사시 중간전사벨트의 속도는 Vm*(Tr/T_Y_i)로 근사될 수 있다.
옐로우 컬러가 중간전사벨트(61)로 전사되는 것이 끝나는 시점부터 중간전사벨트(61)의 속도를 Vm*(Tr/T_Y_i)로 감속하면 아래와 같이 마젠타를 제외한 3개의 컬러 레지스트레이션 에러를 줄일 수 있다.
마젠타 컬러는 Tb 동안 속도를 줄일 수 없어 컬러 레지스트레이션 에러가 발생한다.
이때, Tb는 감광체(40)상의 노광위치로부터 제1 전사롤러(62)까지의 길이와 미리 설정된 거리의 거리 차이에 해당하는 시간으로써, 감광체(40)상의 노광위치부터 제1 전사롤러(62)까지의 길이가 지간 거리보다 길면 양(+)의 값을 갖고 짧으면 없앨 수 있다. Tb가 양의 값을 가질 때는 round(Tb * Vm*(1-Tr/T_Y_i)/2) 양만큼 마젠타 컬러 노광시점을 앞당기면 컬러 레지스트레이션 에러를 줄일 수 있다(도 14 참조).
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티패스 컬러 화상형성장치에서 Y 컬러 노광구간의 모터 회전속도에 대비하여 M, C, K 컬러 노광구간의 모터 회전속도를 감속시켜 컬러 레지스트레이션 에러를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 중간전사벨트(61)의 속도를 감지하여 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 순으로 노광을 할 경우, 중간전사벨트(61)에 노광시작기준이 되는 제1 위치식별부(101)와, 이 제1 위치식별부(101)보다 전단에 위치하는 제2 위치식별부(102)를 포함하는 복수의 위치식별부(101,102)를 마련하고, 제2 위치식별부(102)의 감지시점을 기준으로 마젠타, 시안, 블랙 노광구간에서의 모터 속도를 감속시킴으로써 컬러 레지스트레이션 에러를 보다 효과적으로 최소화할 수 있다.
이러한 경우, 도 13b의 Tb 구간을 고려하지 않아도 되며, 마젠타 노광시점의 변경 없이 모터 속도 제어로 컬러 레지스트레이션 에러를 보다 효과적으로 최소화할 수 있다.
30 : 노광 장치 40 : 감광체
50 : 현상 장치 60 : 전사 장치
61 : 중간전사벨트 62 : 제1 전사롤러
63 : 제2 전사롤러 64 : 지지롤러
65 : 구동롤러 70 : 정착 장치
80 : 인쇄매체 배출장치 90 : 클리닝 유닛
91 : 클리닝 유닛 구동장치 100: 위치식별부
110 : 위치감지부 120 : 제어부
130 : 고압전원부

Claims (24)

  1. 감광체;
    상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛;
    상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기;
    상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트;
    상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛;
    상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부;
    상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부;
    상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
    A=c * (T_T1 / Tr) * (T_Y_i - Tr) 식 [1]
    B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [2]
    (여기서, A는 페이지에서 선단 컬러 레지스트레이션 에러, B는 페이지에서 최대 컬러 레지스트레이션 에러, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, T_T1은 위치식별부가 위치감지부를 지나 제1 전사롤러까지 오는데 걸리는 시간, c는 A+B 값과 (T_Y_i - Tr) 값이 이루는 각도를 θ라고 할 때 tanθ, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.)
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간에 대응하는 도트만큼 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  7. 감광체와, 상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛과, 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기와, 상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트와, 상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛과, 상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부와, 상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부와, 상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법에 있어서,
    첫 번째 컬러의 정전잠상을 형성하도록 기준노광시점에 상기 감광체에 광 주사하고;
    상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록 상기 첫 번째 이후 컬러들의 노광시점을 상기 기준노광시점보다 앞당겨 상기 감광체에 광 주사하는; 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
    A=c * (T_T1 / Tr) * (T_Y_i - Tr) 식 [1]
    B=c * (T_Y_i - Tr) 식 [2]
    (여기서, A는 페이지에서 선단 컬러 레지스트레이션 에러, B는 페이지에서 최대 컬러 레지스트레이션 에러, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, T_T1은 위치식별부가 위치감지부를 지나 제1 전사롤러까지 오는데 걸리는 시간, c는 A+B 값과 (T_Y_i - Tr) 값이 이루는 각도를 θ라고 할 때 tanθ, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 A+(B/2)에 해당하는 시간에 대응하는 도트만큼 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
  10. 제7항에 있어서,
    복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 노광시점보다 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치의 제어방법.
  13. 감광체;
    상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛;
    상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기;
    상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트;
    상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛;
    상기 중간전사벨트 상에 형성된 위치식별부;
    상기 위치식별부를 감지하는 위치감지부;
    상기 중간전사벨트를 회전시키는 모터;
    상기 위치감지부에서 상기 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 상기 모터의 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 Vm*(Tr/T_Y_i)에 해당하는 속도로 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
    여기서, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 컬러의 현상제화상이 상기 감광체로부터 상기 중간전사벨트로 전사가 끝나는 시점부터 상기 모터의 속도를 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 중간전사벨트와 상기 감광체 사이에 마련되고 상기 감광체에 형성된 현상제화상을 상기 중간전사벨트로 전사시키는 제1 전사롤러를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감광체상의 노광위치로부터 상기 제1 전사롤러까지의 길이가 미리 설정된 거리보다 길면, 두 번째 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시킴과 함께 상기 두 번째 컬러의 노광시점을 상기 첫 번째 컬러의 기준노광시점보다 Tb * Vm * (1-Tr/T_Y_i) / 2 에 해당하는 시간만큼 앞당기는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
    여기서, Tb는 상기 감광체상의 노광위치로부터 상기 제1 전사롤러까지의 길이와 미리 설정된 거리의 거리 차이에 해당하는 시간, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
  20. 감광체;
    상기 감광체 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛;
    상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 현상하여 현상제화상을 형성하는 복수의 현상기;
    상기 감광체에 형성된 현상제화상이 전사되는 중간전사벨트;
    상기 중간전사벨트와 접촉하여 잔류 현상제를 제거하는 클리닝 유닛;
    상기 중간전사벨트에 길이방향으로 소정간격을 두고 배치되고 상기 중간전사벨트의 주행방향을 기준으로 전단에 형성된 제1 위치식별부와 후단에 형성된 제2 위치식별부;
    상기 제1 위치식별부 및 제2 위치식별부를 감지하는 위치감지부;
    상기 중간전사벨트를 회전시키는 모터;
    상기 위치감지부에서 상기 제1 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 노광유닛을 제어하고, 상기 위치감지부에서 상기 제2 위치식별부를 감지할 때 발생하는 감지신호를 기준으로 상기 모터의 속도를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 클리닝 유닛과의 접촉으로 인한 상기 중간전사벨트의 회전속도 변화로 인해 페이지의 첫 번째 컬러의 현상제화상과 첫 번째 이후 컬러들의 현상제화상들 간에 발생하는 컬러 레지스트레이션 에러를 보정하도록, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 상기 모터의 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 Vm*(Tr/T_Y_i)에 해당하는 속도로 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
    여기서, Vm는 기준 모터 속도, T_Y_i는 i 번째 페이지의 첫 번째 컬러의 노광구간에서 중간전사벨트의 1회전시간, Tr는 웜 업 구간에서 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값이다.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 페이지를 연속 인쇄할 때, 두 번째 페이지부터, 상기 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 첫 번째 컬러의 노광구간에서 회전한 상기 중간전사벨트의 1회전시간이 기준시간보다 길면 첫 번째 이후 컬러의 노광구간에서의 모터 속도를 상기 첫 번째 컬러의 노광구간에서의 기준 모터 속도보다 감속시키는 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 기준시간은 웜 업 구간에서 상기 중간전사벨트의 1회전시간의 평균값인 것을 포함하는 멀티패스 컬러 화상형성장치.
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