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KR100472493B1 - 컬러 레지스트레이션 조절 방법 및 이를 이용하는 화상형성 장치 - Google Patents

컬러 레지스트레이션 조절 방법 및 이를 이용하는 화상형성 장치 Download PDF

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KR100472493B1
KR100472493B1 KR10-2003-0035299A KR20030035299A KR100472493B1 KR 100472493 B1 KR100472493 B1 KR 100472493B1 KR 20030035299 A KR20030035299 A KR 20030035299A KR 100472493 B1 KR100472493 B1 KR 100472493B1
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KR
South Korea
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KR10-2003-0035299A
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이정한
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G—PHYSICS
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    • G03G2215/0158—Colour registration

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Abstract

컬러 레지스트레이션 조절방법 및 이를 실행하는 화상 형성 장치가 개시된다. 개시된 화상 형성 장치는, 감광 벨트 상에 형성되는 스트라이프 패턴으로서, 스트라이프 패턴을 이루는 각 비트 라인의 폭은 검출을 원하는 최소 오프셋 도트로 형성되고, 부주사방향에 대해 소정 각도를 이루며 부주사 방향과 직교하는 주사 방향으로 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열된 레지스트레이션 패턴 및, 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하고 레지스트레이션 패턴에서 반사되는 광을 수광하여 광전변환함으로써 레지스트레이션 패턴의 위치와 각 비트 라인의 수를 산출하는 레지스트레이션 센서를 구비한다. 레지스트레이션 오프셋 검출 영역을 확대하여 레지스트레이션을 효과적으로 제어함으로써 양질의 화상을 제공할 수 있다.

Description

컬러 레지스트레이션 조절 방법 및 이를 이용하는 화상 형성 장치{Color registration control method and Image recording apparatus}
본 발명은 레지스트레이션 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화상농도 센서로 센싱할 수 없는 오프셋 범위보다 큰 레지스트레이션 오프셋을 검출할 수 있는 레지스트레이션 조절 방법 및 이를 이용하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
도 1은 국내공개특허 제2001-106148호에 개시된 화상 형성 장치의 전체 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 화상 형성 장치는, 장치 전체를 제어하는 프로세서 CPU(9)와, 4가지 각 색에 대응하는 레이저 스캐너 유닛(11)과, 감광체 벨트(10)와, 감광체 벨트(10+) 상의 여러 곳의 패턴 농도를 검출하기 위한 다수의 반사형 농도 센서 유닛(12; reflection density sensor unit)으로 구성되어 있다. 레이저 스캐너 유닛(11) 내에는 수평 동기 신호검출기(18), 패턴 생성부 회로(4), 클락 생성부 회로(5), 레이저 구동부(6), 화상 메모리(7), 레이저를 구비한 레이저 스캐너(8)가 배치되어 있다. 또한 다수의 반사형 농도 센서 유닛(12)d[는 반사형 농도 센서(1)와, 증폭기(2)와, A/D 변환기(3)를 수용하고 있다.
도 2는 도 1의 패턴 생성부 회로(4)로 생성되는 인자 위치 편차 검출용의 화상 패턴을 도시하고 있는데, 도 2(a)는 기준색의 패턴을, (b)는 피측정색의 패턴을 나타낸다. 도 2를 참조하면, W는 화상 패턴의 선폭, L은 화상 패턴 간의 간격, n은 정수이고, Dmin은 검출 가능 최소 편차로 정의된다. 도 2의 (a)에 도시된 기준색 패턴은 W의 폭으로 형성되고 편차 방향으로 L만큼의 간격으로 배열되고 있으며, (b)의 피측정색 패턴은 (a)에 도시된 기준색 패턴에 tㆍDmin (t는 정수)만큼 편차방향으로 이격되어 중첩한다.
도 1의 반사형 농도 센서로부터 상기 기준색 패턴과 중첩한 피측정색의 패턴에 광을 조사하고 이를 수광하여 광전변환한다. 최저한의 농도는 최대한의 반사광을 제공하므로 CPU(9)는 기준색과 피측정색이 중첩된 화상 패턴의 반사광량을 검출함으로써 기준색과 피측정색이 중첩된 편차를 계산할 수 있다.
하지만, 상기 종래 기술은 다수의 패턴을 커버하는 큰 발광 스팟으로부터 평균적인 반사광량을 검출하며, 편차 그 자체가 아닌 이상적인 정수치의 n을 검출하는 것이므로, 발광 스팟을 벗어나는 레지스트레이션 오프셋은 검출할 수 없다. 또한, 상기 종래 기술은 소모되는 잉크량이 많으며 화상 농도를 검출하기 위한 시간이 많이 소요되는 단점을 가진다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 화상 농도 센서로 검출할 수 없는 넓은 범위의 컬러 레지스트레이션 오프셋을 검출할 수 있는 레지스트레이션을 조절 방법과 이를 이용하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
감광 벨트 상에 형성되는 스트라이프 패턴으로서, 상기 스트라이프 패턴을 이루는 각 비트 라인의 폭은 검출을 원하는 최소 오프셋 도트로 형성되고, 부주사방향에 대해 소정 각도를 이루며 상기 부주사 방향과 직교하는 주사 방향으로 상기 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열된 레지스트레이션 패턴; 및
상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하고 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사되는 광을 수광하여 광전변환함으로써 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 각 비트 라인의 수를 산출하는 레지스트레이션 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치를 제공한다.
상기 레지스트레이션 패턴은 상기 부주사방향과 예각을 이루도록 상기 각 비트 라인이 배열되며, 상기 레지스트레이션 센서는 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출한다.
또는, 상기 레지스트레이션 패턴은 주사방향으로 형성되고 부주사방향으로 나란히 배열되는 비트 라인으로 이루어지며, 기준색의 레지스트레이션 패턴에 대해 측정색의 레지스트레이션 패턴이 중첩하여 형성될 수 있다. 상기 레지스트레이션 센서는 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 상기 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출한다.
상기 최소 오프셋 도트가 n도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 m이며 a가 정수이면, 주사방향으로 ±aㆍn의 오프셋이 발생하는 경우 검출되는 비트 라인의 수는 m±a이다.
상기 최소 오프셋 도트가 p도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 q이며 b가 정수이면, 주사방향으로 ±bㆍp의 오프셋이 발생하는 경우 검출되는 비트 라인의 수는 q+b이다.
상기 최소 오프셋 도트는 8도트 이상이다.
상기 감광 벨트는 상기 각 비트 라인이 주사 방향의 오프셋을 검출하도록 부주사 방향으로 형성되고 주사방향으로 나란히 배열되며, 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되는 화상농도 패턴이 더 형성되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 감광 벨트는 상기 각 비트 라인이 부주사 방향의 오프셋을 검출하도록 주사 방향으로 형성되고 부주사방향으로 나란히 배열되며, 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되는 화상농도 패턴이 더 형성되는 것이 바람직하다.
상기 화상농도 패턴의 상기 오프셋은 8도트 이하로 검출될 수 있다.
상기 레지스트레이션 센서는,
상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하는 광원과, 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사된 광을 수광하여 광전변환하는 광검출기를 구비하는 광모듈부; 및
상기 광검출기에서 송신되는 신호로부터 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 각 비트 라인의 수를 카운팅함으로써 레지스트레이션 오프셋을 산출하는 레지스트레이션 오프셋 산출부와, 상기 레지스트레이션 오프셋을 보정하는 신호를 출력하는 레지스트레이션 제어부를 구비하는 프로세서부;를 포함한다.
상기 레지스트레이션 센서는 상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광의 광량으로부터 화상농도를 산출함으로써 레지스트레이션 오프셋을 검출한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 또한,
(a)감광 벨트 상에 검출하고자 하는 최소 오프셋 도트로 비트 라인을 형성하되, 부주사방향에 대해 소정 각도를 이루도록 상기 비트 라인을 상기 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열시킴으로써 스트라이프형의 레지스트레이션 패턴을 형성하는 단계; 및
(b)상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하고 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사되는 광을 수광하여 광전변환함으로써 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 상기 각 비트 라인의 수를 카운팅하여 레지스트레이션 오프셋을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법을 제공한다.
상기 레지스트레이션 패턴에서, 상기 부주사방향과 예각을 이루도록 상기 각 비트 라인을 형성하며, 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출한다.
또는, 상기 레지스트레이션 패턴에서, 상기 주사방향으로 비트 라인을 형성하고 기준색의 레지스트레이션 패턴에 대해 소정 색의 레지스트레이션 패턴이 중첩하도록 상기 각 비트 라인을 부주사방향으로 배열시킬 수 있다. 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 상기 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출한다.
상기 최소 오프셋 도트가 n도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 m 이며 a가 정수라면, 주사방향으로 ±aㆍn의 오프셋이 발생한 경우 검출되는 비트 라인의 수는 m±a이다.
상기 최소 오프셋 도트가 p도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 q이며 b가 정수이면, 주사방향으로 ±bㆍp의 오프셋이 발생한 경우 검출되는 비트 라인의 수는 q+b이다.
상기 레지스트레이션의 오프셋은 8 도트 이상일 수 있다.
상기 (a)단계에서, 부주사 방향으로 비트 라인을 형성하고 상기 각 비트 라인을 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되도록 주사방향으로 나란히 배열시킴으로써 화상농도 패턴을 상기 감광 벨트 상에 더 형성하고,
상기 (b)단계에서, 상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광을 광전변환하여 화상농도를 검출함으로써 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출할 수 있다.
또는, 상기 (a)단계에서, 주사 방향으로 비트 라인을 형성하고 상기 각 비트 라인을 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되도록 부주사방향으로 나란히 배열시킴으로써 화상농도 패턴을 상기 감광 벨트 상에 더 형성하고,
상기 (b)단계에서, 상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광을 광전변환하여 화상농도를 검출함으로써 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출할 수 있다.
상기 화상농도 패턴의 오프셋은 8도트 이하인 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 레지스트레이션 조절 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(20)는 감광벨트(21) 상에 스트라이프 패턴으로 형성되는 레지스트레이션 패턴(34)을 구비한다. 상기 레지스트레이션 패턴(34)은 부주사방향에 대해 소정 각도 경사진 복수개의 비트 라인으로 이루어진다. 상기 비트 라인은 검출을 원하는 최소 오프셋 도트로 형성되고, 상기 부주사방향에 대해 수직인 주사방향으로 상기 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열된다. 여기서, 레지스트레이션 패턴(34)의 형태와 상기 레지스트레이션 패턴(34)의 오프셋을 검출하는 방법에 대해서는 도 5 내지 도 8의 설명에서 후술한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(20)의 감광벨트(21) 상에 형성되는 레지스트레이션 패턴(34)으로는 도시된 바와 같이 종래 기술에서 상술한 화상 농도를 검출할 수 있는 화상농도 패턴(36)이 형성될 수 있으나, 본 발명에서 제시되는 레지스트레이션 패턴(34)과 구별하여 이 후 상세한 설명에서 화상농도 패턴으로 명명하기로 한다. 레지스트레이션 패턴(34)을 이루는 각 비트 라인의 폭은 화상농도 패턴(36)의 비트 라인의 폭보다 크게 형성되며, 따라서 레지스트레이션 패턴(34)과 화상농도 패턴(36)으로부터 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 방법도 서로 상이하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(20)는 상기 레지스트레이션 패턴(34)에 광을 조사하고 레지스트레이션 패턴(R)에서 반사된 광을 수광하여 광전변환함으로써 레지스트레이션 패턴(34)을 이루는 각 비트 라인의 개수를 카운팅하는 레지스트레이션 센서(S)를 구비한다.
도 4는 레지스트레이션 센서(S)의 구성을 간략히 보인 도면이다. 도 4를 참조하면, 레지스트레이션 센서(S)는 제1광원(31)과 제2광원(33) 및 광검출기(32)를 구비하는 광모듈부(M)와, 광원 구동부(35)와 레지스트레이션 오프셋 산출부(37)와 레지스트레이션 제어부(39)를 구비하는 프로세서부(P)를 포함한다.
제1광원(31)은 감광벨트(21) 상의 레지스트레이션 패턴(34)에 광을 조사하고 제2광원(33)은 감광벨트(21) 상의 화상농도패턴(36)에 광을 조사한다. 광검출기(32)는 레지스트레이션 패턴(34) 및/또는 화상농도패턴(36)에서 반사된 광을 광전변환하여 프로세서부(P)로 송신한다. 제1 및 제2광원(31, 33)의 광경로 상에는 포커싱 렌즈(미도시)가 위치하여 레지스트레이션 패턴(34)과 화상농도패턴(36)에 각각 광을 집속한다.
제1광원(31)은 레지스트레이션 패턴(34)에 원하는 최소 오프셋 도트 이하의 빔 스폿 사이즈로 포커싱하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 8도트를 최소 오프셋 도트로 설정하는 경우 레지스트레이션 패턴(34)의 각 비트 라인은 8도트의 폭으로 형성되므로 제1광원(31)의 빔 스폿은 8도트 이하의 사이즈로 형성되어야 레지스트레이션 패턴(34)의 각 비트 라인의 개수를 카운팅할 수 있다.
하지만, 제2광원(33)은 화상농도 패턴(36)을 검출하므로 화상농도 패턴(36)을 이루는 각 비트 라인을 검출할 필요 없이 기준색 패턴에 중첩되는 측정색 패턴에서 반사되는 광량을 측정하면 되므로 빔 스폿 사이즈가 8도트보다 커도 기능을 수행할 수 있다.
광검출기(32)는 레지스트레이션 패턴(34) 또는 레지스트레이션 패턴(34)으로부터 반사되는 광의 광신호를 광전변환하여 프로세서부(P)로 송신한다. 현재 상용되는 레이저 다이오드와 같은 광원의 최소 스팟 사이즈는 8도트 이하로 형성되기 어려우므로, 8도트 이하의 레지스트레이션 오프셋을 검출하고자 하는 경우에는 화상농도 패턴(36)을 형성하여 검출하며, 8도트 이상의 레지스트레이션 오프셋을 검출하고자 하는 경우에는 본 발명에서 제시된 레지스트레이션 패턴(34)을 형성하여 검출하는 것이 바람직하다.
상기 프로세서부(P)의 광원 구동부(35)는 상기 광모듈부(M)를 구동하는 신호를 송신하고, 레지스트레이션 오프셋 산출부(37)는 상기 광검출기(32)로부터 신호를 수신하여 레지스트레이tus 패턴(34)을 이루는 각 비트 라인의 개수를 카운팅함으로써 레지스트레이션 오프셋을 산출한다. 레지스트레이션 제어부(39)는 레지스트레이션 오프셋 산출부(37)에서 검출된 레지스트레이션 오프셋 정보를 수신한 다음 레지스트레이션 오프셋을 보정하는 신호를 LSU(Laser Scanner Unit; 25) 또는 감광벨트(21)에 송신하여 레지스트레이션을 정렬한다. 레지스트레이션 오프셋을 보정하는 신호는 LSU(25)의 광주사시간이나 감광벨트(21)의 스티어링을 제어하는 신호 등이 될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치는, 레지스트레이션 패턴(34)과 레지스트레이션 센서(S) 이외에 대전기(23)와, LSU(25)와, 현상 롤러(29)와, 감광체 드럼(27)과, 제1 및 제2전사롤러(26),(28a, 28b)를 구비한다. 참조부호 22 및 24는 감광벨트(21)를 회전시키는 제1 및 제2회전롤러를 표시한다.
대전기(23)는 감광벨트(21)의 전위를 노광전위로 상승시키고, LSU(25)는 감광체 드럼(27)에 광을 조사하여 현상전위까지 전압을 하강시켜 정전잠상을 형성한다. 현상 롤러(29)는 감광체 드럼(27)의 정전잠상을 현상하도록 소정 컬러의 현상액을 전달한다. 제1전사롤러(26)는 감광체 드럼(27)과 감광 벨트(21)를 사이에 두고 압착되어 회전하면서 감광체 드럼(27) 상의 현상된 화상을 감광 벨트(21)로 전사시키고, 제2전사롤러(28a, 28b)는 삽입되는 용지로 감광 벨트(21)에 형성된 화상을 전달한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 주사방향의 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴(34-1)을 도시하고 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 감광벨트(21) 상에 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및, 블랙(K)의 레지스트레이션 패턴(34-1)이 부주사방향으로 일렬로 형성되어 있다. 감광벨트(21)의 상부에 위치하는 레지스트레이션 센서(S)는 고정되어 있고 감광벨트(21)는 부주사방향으로 진행하므로 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M) 및, 옐로우(Y)의 순서로 레지스트레이션 패턴(34-1)이 센서(S)의 하부를 통과하게 된다.
레지스트레이션 패턴(34-1)을 이루는 각 비트 라인(BL)은 검출을 원하는 최소 오프셋 도트(n)와 동일한 폭(w0)으로 형성되고 주사방향으로 상기 폭(w0)과 동일한 크기의 등간격(l0)으로 배열된다.
따라서, 검출을 원하는 최소 오프셋 도트가 8도트라고 가정하는 경우, 각각의 컬러 레지스트레이션 패턴(34-1)은 한 비트 라인(BL)이 8도트의 폭을 가지도록 형성되고 각 비트 라인은 주사방향으로 8도트의 간격으로 이격되어 배열될 수 있다. 주사방향의 오프셋이 발생하면 레지스트레이션 센서(S)에 검출되는 각 비트 라인(BL)의 개수가 변하게 된다.
상술하면, 레지스트레이션 센서(S)는 부주사 방향의 레지스트레이션 패턴(34-1)의 중심축(O)에 일치하도록 광을 조사하며, 원하는 최소 오프셋 도트(n)의 크기를 가지는 스팟으로 레지스트레이션 패턴(34)의 각 비트 라인(BL)에 포커싱한다. 블랙(K) 패턴의 경우, 주사 방향의 레지스트레이션 오프셋이 발생하고 있지 아니하므로 블랙(K) 패턴을 통과하는 센서(S)는 9개의 비트 라인을 카운팅한다. 하지만, 시안(C) 패턴의 경우, 음의 주사방향으로 8도트의 오프셋이 발생하므로 시안(C) 패턴을 통과하는 레지스트레이션 센서(S)는 8개의 비트 라인을 카운팅한다. 도 4의 레지스트레이션 오프셋 산출부(37)에서는 광검출기(32)의 신호로부터 8개의 비트 라인을 산출함으로써 시안(C) 패턴에 대해 8도트의 주사방향 오프셋이 발생하였다는 오프셋 신호를 레지스트레이션 제어부(39)로 송신하여 오프셋을 제거하는 신호를 출력한다.
도 5의 마젠타(M) 패턴의 경우에는, 양의 주사방향으로 8도트의 오프셋이 발생하므로 레지스트레이션 센서(S)는 10개의 비트 라인을 카운팅한다. 옐로우(Y) 패턴의 경우에는, 음의 주사방향으로 16도트의 오프셋이 발생하므로 레지스트레이션 센서(S)는 7개의 비트 라인을 카운팅한다.
즉, 레지스트레이션 패턴(34-1)을 이루는 비트 라인의 개수는 레지스트레이션 오프셋이 미발생시 중심축(O)을 통과하는 레지스트레이션 센서(S)에 의해 m개가 카운팅되고, 검출하고자 하는 최소 오프셋 도트가 n도트인 경우 음의 주사방향으로 -aㆍn(a는 정수) 만큼 오프셋이 발생하면 수학식 1과 같은 수의 비트 라인이 카운팅되고, 양의 주사방향으로 +aㆍn(a는 정수) 만큼 오프셋이 발생하면 수학식 2와 같은 수의 비트 라인이 카운팅된다.
(개수)=m-a
(개수)=m+a
즉, 주사방향으로 ±aㆍn의 오프셋이 발생하면 검출되는 비트라인의 개수는 m±a가 되며 프로세서부(P)는 검출되는 비트라인의 개수에 따라 주사방향의 오프셋(±aㆍn)을 산출하고 오프셋을 제어하는 신호를 출력한다.
도 3 및 도 5에 도시된 주사방향의 오프셋을 산출하기 위한 레지스트레이션 패턴(34, 34-1)은 대칭인 형태로 비트라인이 형성될 수 있으며, 이 경우 주사방향으로 +aㆍn의 오프셋이 발생하면 검출되는 비트라인의 개수는 m-a가 되며, -aㆍn의 오프셋이 발생하면 검출되는 비트라인의 개수는 m+a가 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 부주사방향의 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴을 보이는 도면이다.
도 6을 참조하면, 레지스트레이션 패턴(34-2)을 이루는 각 비트 라인은 주사방향으로 형성되고 부주사방향으로 일렬로 배열된다. 부주사방향의 오프셋이 발생하면 기준색의 비트라인에 대해 측정색의 비트라인이 소정 간격 이격되어 현상되며 이로 인해 프로세서부(P)에서 카운팅되는 비트라인의 개수가 변하므로 부주사방향의 오프셋을 산출할 수 있다.
기준색을 블랙(K)으로 설정하는 경우, 블랙(K) 패턴에 대해 다른 색, 즉 옐로우(Y), 마젠타(M) 및, 시안(C) 패턴을 중첩하여 현상한다. 옐로우(Y) 패턴을 살펴보면, 블랙(K) 패턴에 대해 옐로우(Y) 패턴이 완전히 중첩하여 형성되므로 프로세서부(P)에서 검출되는 비트라인의 개수는 블랙(K) 패턴의 개수, 도면에서는 8개가 된다. 따라서, 옐로우(Y) 패턴은 부주사방향으로 레지스트레이션 오프셋이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
하지만, 마젠타(M) 패턴을 보면 블랙(K) 패턴에 대해 부주사방향으로 8도트의 오프셋이 발생하여 블랙(K) 패턴과 중첩하지 않는 비트 라인이 한 라인 더 형성되므로 프로세서부(P)에서 검출되는 비트 라인의 개수는 9개가 된다. 시안(C) 패턴은 블랙(K) 패턴에 대해 부주사방향으로 16도트의 오프셋이 발생하여 블랙(K) 패턴과 중첩하지 않는 두 개의 비트라인이 더 형성된다.
따라서, 검출을 원하는 최소 오프셋 도트가 p도트이고 기준색의 비트 라인의 수가 q 개이면 양의 부주사방향으로 bㆍp(b는 정수)도트만큼의 레지스트레이션 오프셋이 발생하는 경우 또는 음의 부주사방향으로 bㆍp(b는 정수)도트만큼의 레지스트레이션 오프셋이 발생하는 경우 수학식 3과 같은 수의 비트 라인이 검출된다.
(개수)=q+b
부주사 방향의 오프셋을 검출하고자 하는 경우에는, 비트라인의 개수로는 오프셋의 정도만을 판별할 수 있으며, 양의 부주사방향(즉, 감광벨트의 진행방향)으로 오프셋이 발생하였는지 음의 부주사방향으로 오프셋이 발생하였는지를 알 수 없으므로 레지스트레이션 패턴의 위치를 검출하여 양 또는 음의 부주사방향의 오프셋 발생 여부를 판단한다. 예를 들어, 양의 부주사방향으로 오프셋이 발생한 경우 기준색의 패턴에 대해 측정색의 패턴이 오프셋만큼 선행하여 현상되므로 레지스트레이션 패턴의 위치검출시간이 빨라지게 된다. 음의 부주사방향의 오프셋이 발생한 경우는 그 역이 될 것이다. 이로부터 부주사방향의 오프셋을 정확히 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴과 화상농도 패턴을 함께 도시하고 있다. 도 7의 화상농도 패턴(36-1)을 이루는 각 비트 라인은 4도트의 폭으로 형성되고 부주사방향으로 배열되어 있다. 여기서, 기준색은 블랙으로 설정되고 측정색은 시안으로 설정된다.
도 7을 참조하면, 오프셋이 발생하지 않는 경우 화상농도 패턴(36-1)은 A의 형태로 나타나지만, 음의 주사방향으로 1도트의 오프셋이 발생하면 기준색에 대해 측정색이 1비트 라인 오프셋이 발생하여 B의 형태로 화상농도 패턴(36-1)이 현상되고, 주사방향(-)으로 2도트의 오프셋이 발생하면 C의 형태로, 3도트의 오프셋이 발생하면 D의 형태로, 4도트의 오프셋이 발생하면 E의 형태로 각각 화상농도 패턴(36-1)이 현상된다.
하지만, 양의 주사방향으로 1도트의 오프셋이 발생하면 B'의 형태로, 2도트의 오프셋이 발생하면 C'의 형태로, 3도트의 오프셋이 발생하면 D'의 형태로 각각 화상농도 패턴(36-1)이 현상된다. 양의 주사방향으로도 최대 4도트의 오프셋이 발생할 수 있다. 각 화상농도 패턴(36-1)에 광을 조사한 다음 반사광량으로부터 화상 농도를 산출하여 기준색과 측정색이 겹쳐지는 부분과 오프셋이 발생하는 위치를 계산함으로써 오프셋을 추출할 수 있다.
도시된 화상농도 패턴(36-1)은 주사방향의 양의 방향 및 음의 방향에 대해 최대 8도트의 오프셋을 검출할 수 있으나 8도트를 벗어나는 오프셋은 검출할 수 없다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 레지스트레이션 패턴(34)을 형성함으로써 8도트 이상의 레지스트레이션 오프셋도 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴과 화상농도 패턴을 함께 도시하고 있다. 도 8의 화상농도 패턴(36-2)을 이루는 각 비트 라인은 부주사방향으로 4도트의 폭으로 형성되고 주사방향으로 배열되어 있다. 여기서, 기준색은 블랙으로 측정색은 시안으로 설정된다.
도 8을 참조하면, 오프셋이 발생하지 않는 경우 화상농도 패턴(36-2)은 F의 형태로 나타나지만, 음의 부주사방향으로 1도트의 오프셋이 발생하면 기준색에 대해 측정색이 1비트 라인 오프셋이 발생하여 G의 형태로 화상농도 패턴(36-2)이 현상되고, 주사방향(-)으로 2도트의 오프셋이 발생하면 H의 형태로, 3도트의 오프셋이 발생하면 I의 형태로 4도트의 오프셋이 발생하면 J의 형태로 각각 화상농도 패턴(36-2)이 현상된다.
하지만, 양의 주사방향으로 1도트의 오프셋이 발생하면 G'의 형태로, 2도트의 오프셋이 발생하면 H'의 형태로, 3도트의 오프셋이 발생하면 I'의 형태로 화상농도 패턴이 각각 현상된다. 여기서, 화상농도 패턴(36-2)은 음의 부주사방향으로도 최대 4도트의 오프셋이 발생할 수 있다. 각 화상농도 패턴(36-2)에 광을 조사한 다음 반사광량으로부터 화상 농도를 산출하여 기준색과 측정색이 겹쳐지는 부분과 오프셋이 발생하는 위치를 계산함으로써 레지스트레이션 오프셋을 추출할 수 있다.
하지만, 도 7에서 상술한 바와 같이, 도 8에 도시된 화상농도 패턴(36-2)도 최대 8도트 오프셋 오프셋만 검출가능하므로 8도트이상의 오프셋 검출은 레지스트레이션 패턴(34-2)을 형성하여 검출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레지스트레이션 조절 방법을 보이는 플로우 차트이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레지스트레이션 조절 방법은 먼저 레지스트레이션 패턴 및/또는 화상농도 패턴을 형성한다. 이 후 광원으로부터 레지스트레이션 패턴 또는 화상농도 패턴으로 광을 조사한 다음 반사되는 광을 검출한다(제101단계). 레지스트레이션 패턴 또는 화상농도 패턴의 위치를 검출한 다음(제103단계), 화상농도 패턴의 반사광량을 검출함으로써(제105단계) 오프셋이 발생하였는지를 검출한다(제107단계). 화상농도 패턴으로부터는 광스폿 사이즈보다 작은 크기의 도트 오프셋의 검출만이 가능하므로 오프셋 미발생시 다시 레지스트레이션 패턴을 이루는 비트 라인의 수를 카운팅(제109단계)하고 오프셋이 발생하였는지를 계산한다(제111단계). 화상농도 패턴 및/또는 레지스트레이션 패턴에서 오프셋이 발생한 경우 프로세서부(P)의 레지스트레이션 제어부에서 화상 형성 장치를 제어하는 신호를 출력하여 레지스트레이션을 조절(제113단계)한다.
본 발명은 종래의 화상농도 패턴에서 산출할 수 없는 범위의 레지스트레이션 오프셋까지 검출할 수 있는 레지스트레이션 조절방법과 이를 실행하는 화상 형성 장치를 제공하여 양질의 화상을 인쇄할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치 및 레지스트레이션 조절방법은 레지스트레이션 오프셋 검출 영역을 확대함으로써 레지스트레이션을 효과적으로 제어할 수 있다.
도 1은 국내공개특허 제2001-106148호에 개시된 컬러 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 컬러 화상 형성 장치의 감광 벨트 상에 형성되는 인자 위치 편차 검출용의 화상 패턴의 기준색 패턴 및 피측정색 패턴의 형상을 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 레지스트레이션 센서의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 주사방향의 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 부주사방향의 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴을 보이는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴과 화상농도 패턴을 함께 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하기 위해 형성되는 레지스트레이션 패턴과 화상농도 패턴을 함께 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 레지스트레이션 조절 방법을 보이는 플로우 차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
20 ; 화상 형성 장치 21 ; 감광벨트
22 ; 제1회전롤러 23 ; 대전기
24 ; 제2회전롤러 25 ; LSU
26 ; 제1전사롤러 27 ; 감광체 드럼
28a, 28b ; 제2전사롤러 29 ; 현상롤러
31 ; 제1광원 32 ; 광검출기
33 ; 제2광원
34, 34-1, 34-2 ; 레지스트레이션 패턴
35 ; 광원 구동부
36, 36-1, 36-2 ; 화상농도 패턴
37 ; 레지스트레이션 오프셋 산출부
39 ; 레지스트레이션 제어부

Claims (26)

  1. 감광 벨트 상에 형성되는 스트라이프 패턴으로서, 상기 스트라이프 패턴을 이루는 각 비트 라인의 폭은 검출을 원하는 최소 오프셋 도트로 형성되고, 부주사방향에 대해 소정 각도를 이루며 상기 부주사 방향과 직교하는 주사 방향으로 상기 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열된 레지스트레이션 패턴; 및
    상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하고 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사되는 광을 수광하여 광전변환함으로써 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 각 비트 라인의 수를 산출하는 레지스트레이션 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴은 상기 부주사방향과 예각을 이루도록 상기 각 비트 라인이 배열되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 센서는 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴은 주사방향으로 형성되고 부주사방향으로 나란히 배열되는 비트 라인으로 이루어지며, 기준색의 레지스트레이션 패턴에 대해 측정색의 레지스트레이션 패턴이 중첩하여 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 센서는 상기 레지스트레이션 패턴으로부터 상기 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 최소 오프셋 도트가 n도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 m이며 a가 정수이면, 주사방향으로 ±aㆍn의 오프셋이 발생하는 경우 검출되는 비트 라인의 수는 m±a인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 최소 오프셋 도트가 p도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 q이며 b가 정수이면, 주사방향으로 ±bㆍp의 오프셋이 발생하는 경우 검출되는 비트 라인의 수는 q+b인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 최소 오프셋 도트는 8도트 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 감광 벨트는 상기 각 비트 라인이 주사 방향의 오프셋을 검출하도록 부주사 방향으로 형성되고 주사방향으로 나란히 배열되며, 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되는 화상농도 패턴이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 감광 벨트는 상기 각 비트 라인이 부주사 방향의 오프셋을 검출하도록 주사 방향으로 형성되고 부주사방향으로 나란히 배열되며, 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되는 화상농도 패턴이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 오프셋은 8도트 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 레지스트레이션 센서는,
    상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하는 광원과, 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사된 광을 수광하여 광전변환하는 광검출기를 구비하는 광모듈부; 및
    상기 광검출기에서 송신되는 신호로부터 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 각 비트 라인의 수를 카운팅함으로써 레지스트레이션 오프셋을 산출하는 레지스트레이션 오프셋 산출부와, 상기 레지스트레이션 오프셋을 보정하는 신호를 출력하는 레지스트레이션 제어부를 구비하는 프로세서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 센서는 상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광의 광량으로부터 화상농도를 산출함으로써 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. (a)감광 벨트 상에 검출하고자 하는 최소 오프셋 도트로 비트 라인을 형성하되, 부주사방향에 대해 소정 각도를 이루도록 상기 비트 라인을 상기 비트 라인의 폭과 동일한 간격으로 나란히 배열시킴으로써 스트라이프형의 레지스트레이션 패턴을 형성하는 단계; 및
    (b)상기 레지스트레이션 패턴에 광을 조사하고 상기 레지스트레이션 패턴에서 반사되는 광을 수광하여 광전변환함으로써 상기 레지스트레이션 패턴의 위치와 상기 각 비트 라인의 수를 카운팅하여 레지스트레이션 오프셋을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴은 상기 부주사방향과 예각을 이루도록 상기 각 비트 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴으로부터 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴은 상기 주사방향으로 비트 라인을 형성하고 기준색의 레지스트레이션 패턴에 대해 소정 색의 레지스트레이션 패턴이 중첩하도록 상기 각 비트 라인을 부주사방향으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션 패턴으로부터 상기 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 최소 오프셋 도트가 n도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 m 이며 a가 정수라면, 주사방향으로 ±aㆍn의 오프셋이 발생한 경우 검출되는 비트 라인의 수는 m±a인 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 최소 오프셋 도트가 p도트이고 오프셋 미발생시 비트 라인의 수가 q이며 b가 정수이면, 주사방향으로 ±bㆍp의 오프셋이 발생한 경우 검출되는 비트 라인의 수는 q+b인 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 레지스트레이션의 오프셋은 8 도트 이상인 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  22. 제 14 항에 있어서, 상기 (a)단계에서,
    부주사 방향으로 비트 라인을 형성하고 상기 각 비트 라인을 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되도록 주사방향으로 나란히 배열시킴으로써 화상농도 패턴을 상기 감광 벨트 상에 더 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 (b)단계에서,
    상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광을 광전변환하여 화상농도를 검출함으로써 주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 (a)단계에서,
    주사 방향으로 비트 라인을 형성하고 상기 각 비트 라인을 기준색의 비트 라인에 대해 측정색의 비트 라인이 중첩하여 형성되도록 부주사방향으로 나란히 배열시킴으로써 화상농도 패턴을 상기 감광 벨트 상에 더 형성하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 (b)단계에서,
    상기 화상농도 패턴에서 반사되는 광을 광전변환하여 화상농도를 검출함으로써 부주사방향의 레지스트레이션 오프셋을 검출하는 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
  26. 제 23 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 오프셋은 8도트 이하인 것을 특징으로 하는 레지스트레이션 조절 방법.
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