KR102006840B1

KR102006840B1 - 화상형성장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102006840B1
Application number: KR1020130011202A
Authority: KR
Inventors: 우상범; 김성대; 김수용
Original assignee: 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: CN103969986A; KR20140098487A; US9207611B2; US20140212186A1; EP2762979A2

Abstract

본 발명의 일 측면은 컬러 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 컬러 간 위치 틀어짐을 실시간으로 반영하여 모든 인쇄물의 컬러 위치 틀어짐을 보정할 수 있는 화상형성장치 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치는 중간전사체의 진행방향에 따라 배치되고, 복수의 컬러에 대응되는 복수의 감광체; 상기 복수의 감광체에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 복수의 감광체에 토너를 공급하여 토너 화상을 형성하는 현상유닛; 상기 복수의 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간전사체; 상기 복수의 감광체 중 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 제1센싱유닛; 상기 복수의 감광체 중 마지막 감광체 이후에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 마지막 센싱유닛; 및 인쇄 작업 전에 상기 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 제1감광체에 대응되는 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고, 인쇄 작업 중에 상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

화상형성장치 및 그 제어방법{IMAGING FORMING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 싱글패스 방식으로 컬러 화상을 형성하는 화상형성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저 프린터, 디지털 복사기 등과 같은 전자사진방식의 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 그 표면에 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상에 현상제(developing agent)인 토너를 공급하여 가시(可視)화상으로 현상한 후 이를 용지에 전사시켜 화상을 인쇄하는 장치이다.

칼라 화상형성장치에서 서로 다른 색상의 화상을 중첩할 때 각 색상의 화상이 올바른 위치에 중첩되지 않으면 화상의 테두리 부분이 번져 보이는 등 화상의 품질이 나빠지게 된다. 이는 현상기의 교체나 인쇄매수의 증가 등 여러 가지 변수가 복합적으로 작용하여 발생하기 때문에 각 색상의 화상이 올바른 위치에 중첩되도록 정렬하는 컬러 정렬(Color Registration) 작업이 필요하다.

기존에는 컬러 별 위치 틀어짐을 판단하거나 위치 틀어짐을 고려하여 컬러를 정렬시키기 위해 인쇄 작업 이외의 별도의 작업이 요구되어 인쇄 작업의 효율성이 저하되었고, 위치 틀어짐을 실시간으로 반영할 수 없어 높은 신뢰도를 갖는 컬러 정렬을 수행하기 어려웠다.

본 발명의 일 측면은 컬러 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 컬러 간 위치 틀어짐을 실시간으로 반영하여 모든 인쇄물의 컬러 위치 틀어짐을 보정할 수 있는 화상형성장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치는 중간전사체의 진행방향에 따라 배치되고, 복수의 컬러에 대응되는 복수의 감광체; 상기 복수의 감광체에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 복수의 감광체에 토너를 공급하여 토너 화상을 형성하는 현상유닛; 상기 복수의 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간전사체; 상기 복수의 감광체 중 첫 번째로 배치된 제1감광체와 두 번째로 배치된 제2감광체 사이에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 제1센싱유닛; 상기 복수의 감광체 중 마지막에 배치된 마지막 감광체 이후에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 마지막 센싱유닛; 및 인쇄 작업 전에 상기 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 제1감광체에 대응되는 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고, 인쇄 작업 중에 상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는, 인쇄 작업 전에 상기 복수의 감광체로부터 상기 중간전사체에 프리 테스트 패턴이 전사되도록 상기 노광유닛을 제어하고, 인쇄 작업 중에 상기 첫 번째 감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 메인 테스트 패턴이 전사되도록 상기 노광유닛을 제어하는 화상 형성 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 프리 테스트 패턴을 감지한 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 고정 오차를 산출하는 프리-ACR(Auto Color Registration) 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 이용하여 상기 복수의 컬러 중 상기 제1컬러를 제외한 나머지 컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 메인 ACR 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제1센싱유닛 및 상기 마지막 센싱유닛은, 각각 광센서와 카운터를 포함할 수 있다.

상기 복수의 감광체는, 제1컬러에 대응되는 제1감광체, 제2컬러에 대응되는 제2감광체, 제3컬러에 대응되는 제3감광체 및 제4컬러에 대응되는 제4감광체를 포함하고, 상기 마지막 감광체는 상기 제4감광체이며, 상기 마지막 센싱유닛은 제4센싱유닛인 것으로 할 수 있다.

상기 제1센싱유닛은, 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 제4센싱유닛은, 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간, 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간, 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간 및 상기 제4감광체의 노광 이후 상기 제4컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 프리 ACR 유닛은, 상기 제4센싱유닛에서 측정한 시간을 이용하여 상기 제1컬러에 대한 상기 제2컬러의 고정 오차, 상기 제1컬러에 대한 상기 제3컬러의 고정 오차 및 상기 제1컬러에 대한 상기 제4컬러의 고정 오차를 산출할 수 있다.

상기 제1센싱유닛은, 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 변동 오차를 산출할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1컬러에 대한 상기 제2컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출하고, 상기 제1컬러에 대한 상기 제3컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출하고, 상기 제1컬러에 대한 상기 제4컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제4컬러의 노광 시점 보정량을 산출할 수 있다.

상기 화상형성 제어부는, 상기 산출된 노광 시점 보정량에 따라 각 컬러의 노광 시점을 제어할 수 있다.

상기 제2감광체와 상기 제3감광체 사이에 배치되는 제2센싱유닛 및 상기 제3감광체와 상기 제4감광체 사이에 배치되는 제3센싱유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제2센싱유닛은 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하고, 상기 제3센싱유닛은 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제1변동 오차를 산출할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1컬러에 대한 제2컬러의 고정 오차와 상기 제1변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출할 수 있다.

상기 화상형성 제어부는, 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량에 따라 상기 노광유닛을 제어하여 제2감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 제2컬러의 메인 테스트 패턴이 전사되도록 할 수 있다.

상기 제2센싱유닛은, 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제2변동 오차를 산출할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1컬러에 대한 제3컬러의 고정 오차와 상기 제2변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출할 수 있다.

상기 화상형성 제어부는, 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량에 따라 상기 노광유닛을 제어하여 상기 제3감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 제3컬러의 메인 테스트 패턴이 전사되도록 할 수 있다.

상기 제3센싱유닛은, 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제3변동 오차를 산출할 수 있다.

상기 메인 ACR 유닛은, 상기 제1컬러에 대한 제4컬러의 고정 오차와 상기 제4변동 오차를 합산하여 상기 제4컬러의 노광 시점 보정량을 산출할 수 있다.

복수의 컬러 별로 마련되는 복수의 감광체, 중간전사체의 진행방향을 기준으로 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되는 제1센싱유닛 및 마지막 감광체 이후에 배치되는 마지막 센싱유닛을 포함하는 화상형성장치의 제어방법에 있어서, 프리 ACR이 필요한 것으로 판단되는 경우, 인쇄 작업 전에 상기 중간전사체에 상기 복수의 컬러의 프리 테스트 패턴을 전사하고; 상기 마지막 센싱유닛을 통해 상기 복수의 컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고; 상기 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 복수의 컬러 중 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고; 인쇄 명령이 입력되면, 인쇄 작업 중에 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고; 상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고; 상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고; 상기 변동 오차와 상기 고정 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 복수의 컬러 중 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하는 것은, 상기 마지막 센싱유닛의 출력값과 상기 화상형성장치의 설계치에 따른 기준값의 차이를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하는 것을 더 포함하고, 상기 변동 오차를 산출하는 것은, 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값과 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것은, 상기 나머지 컬러의 고정 오차에 상기 변동 오차를 각각 합산하여 상기 나머지 컬러에 대한 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 복수의 감광체는, 제1컬러에 대응되는 제1감광체, 제2컬러에 대응되는 제2감광체, 제3컬러에 대응되는 제3감광체 및 제4컬러에 대응되는 제4감광체를 포함하고, 상기 마지막 감광체는 상기 제4감광체이며, 상기 마지막 센싱유닛은 제4센싱유닛인 것으로 하고, 상기 화상형성장치는, 상기 제2감광체와 상기 제3감광체 사이에 배치되는 제2센싱유닛 및 상기 제3감광체와 상기 제4감광체 사이에 배치되는 제3센싱유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고; 상기 제2센싱유닛을 통해 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고; 상기 제3센싱유닛을 통해 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 변동 오차를 산출하는 것은, 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값과 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값을 비교하여 제1변동 오차를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것은, 상기 제1컬러에 대한 제2컬러의 고정 오차와 상기 제1변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함할 수 있다.

인쇄 작업 중 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 반영하여 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고; 상기 제2센싱유닛을 통해 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고; 상기 제2센싱유닛의 출력값에 기초하여 제2변동 오차를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 제2변동 오차를 산출하는 것은, 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제2센싱유닛의 출력값과 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제2센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제1컬러에 대한 제3컬러의 고정 오차와 상기 제2변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.

인쇄 작업 중 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 반영하여 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고; 상기 제3센싱유닛을 통해 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고; 상기 제3센싱유닛의 출력값에 기초하여 제3변동 오차를 산출하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 제3변동 오차를 산출하는 것은, 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제3센싱유닛의 출력값과 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제3센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제1컬러에 대한 제4컬러의 고정 오차와 상기 제3변동 오차를 반영하여 상기 제4컬러의 노광 시점을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치 및 그 제어방법에 의하면, 컬러 정렬에 소요되는 시간을 단출할 수 있고, 컬러 간 위치 틀어짐을 실시간으로 반영하여 모든 인쇄물의 컬러 위치 틀어짐을 보정할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 측단면도가 도시되어 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 구체화한 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에 있어서 센싱 유닛의 배치를 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 5a 내지 도 5d에는 프리 ACR에 의해 중간전사체에 전사되는 프리 테스트 패턴을 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 6에는 메인 ACR 유닛을 구체화한 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 7a 내지 도 7c에는 중간전사체에 전사되는 메인 테스트 패턴이 도시되어 있다.
도 8에는 센싱유닛이 두 개 장착된 화상형성장치에 있어서 센싱유닛의 배치를 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 9a 내지 도 9d에는 프리 ACR에 의해 중간전사체에 전사되는 프리 테스트 패턴을 나타낸 도면이 도시되어 있다.
도 10에는 중간전사체에 전사되는 메인 테스트 패턴이 도시되어 있다.
도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.
도 12에는 도 11의 실시예에서 프리 ACR 과정을 구체화한 순서도가 도시되어 있다.
도 13에는 센싱유닛을 네 개 구비하는 화상형성장치의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다.
도 14에는 도 13의 실시예에서 프리 ACR 과정을 구체화한 순서도가 도시되어 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 제어 블록도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 화상형성장치(100)는 컬러 별로 마련되는 복수의 감광체에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛(110), 정전잠상이 형성된 복수의 감광체에 각각 대응되는 컬러 토너를 공급하여 토너 화상을 형성하는 현상유닛(120), 복수의 감광체를 포함하는 감광유닛(130), 복수의 감광체에 형성된 토너화상이 전사되는 중간전사체(140), 중간전사체(140)에 전사된 토너 화상을 감지하는 센싱 유닛(150) 및 센싱 유닛(150)의 출력값에 기초하여 노광유닛(110)의 노광 타이밍을 제어하는 제어부(160)를 포함한다.

여기서, 센싱 유닛(150)은 상기 중간전사체(140)의 진행방향을 기준으로 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 제1센싱유닛 및 상기 중간전사체의 진행방향을 기준으로 마지막 감광체 이후에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 제2센싱유닛을 포함한다.

그리고, 제어부(160)는 인쇄 작업 전에 상기 제1센싱유닛 및 상기 제2센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 복수의 컬러 중 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고, 인쇄 작업 중에 상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러에 대한 노광 타이밍을 제어한다.

각 구성요소의 구체적인 동작 및 내부 구성에 대해서는 후술하도록 하고, 아래 도 2에서 화상형성장치(100)의 인쇄 동작을 위한 구체적인 구성을 먼저 설명하도록 한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 측단면도가 도시되어 있다. 도 2의 도면에는 센싱유닛이 생략되어 있는바, 센싱유닛의 배치는 하기 도 4에서 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는 싱글패스 방식으로 컬러화상을 형성하는 화상형성장치가 적용된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 싱글패스 방식의 칼라 화상형성장치(100)는 외관을 형성하는 본체(10)의 내부에 급지유닛(20), 노광유닛(110), 현상유닛(120), 감광유닛(130), 중간전사체(140), 전사롤러(90), 정착유닛(60) 및 배지유닛(70)을 구비한다. 당해 도면에서 급지유닛(20)부터 배지유닛(70)까지 연결된 화살표는 용지(S)의 이송 경로를 나타낸다.

급지유닛(20)은 본체(10)의 하부에 착탈 가능하게 결합되는 급지카세트(21)와, 이 급지카세트(21)의 내부에 상하로 회동 가능하도록 설치되고, 그 위에 용지(S)가 적재되는 용지가압판(22)과, 이 용지가압판(22)의 하부에 마련되어 용지가압판(22)을 탄성 지지하는 탄성부재(23) 및 용지가압판(22)에 적재된 용지(S)의 선단측에 마련되어 용지(S)를 픽업하는 픽업롤러(24)을 포함한다. 용지(S)는 픽업롤러(24)에 의해 픽업되어 용지 이송 경로를 따라 이송하며, 용지 이송 경로에는 필요에 따라 용지(S)의 이송을 보조하는 롤러나 지지체가 더 구비될 수 있다.

노광유닛(110)은 서로 다른 복수의 컬러, 예를 들면 블랙(K), 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 화상 정보에 대응하는 광을 감광유닛(130)에 주사하는 것으로, 레이저 다이오드(Laser diode)를 광원으로 사용하는 레이저 스캔 유닛(LSU; Laser Scanning Unit)을 사용할 수 있다.

노광유닛(110)은 각 컬러에 대응되는 복수의 노광기를 포함할 수 있는바, 일 실시예로서, 4개의 컬러에 대응되는 제1노광기(111), 제2노광기(112), 제3노광기(113) 및 제4노광기(114)를 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 노광기는 그에 대응되는 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는바, 감광유닛(130) 역시 각 컬러에 대응되는 제1감광체(131), 제2감광체(132), 제3감광체(133) 및 제4감광체(!34)를 포함할 수 있다. 여기서, 감광체는 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광도전성층이 형성된 감광드럼일 수 있고, 제1감광체(131) 내지 제4감광체(134)의 순서는 중간전사체(140)의 진행방향을 기준으로 한다.

현상유닛(120)은 서로 다른 컬러의 토너, 예를 들면 블랙(K), 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 토너가 각각 수용되는 제1현상기(121), 제2현상기(122), 제3현상기(123) 및 제4현상기(124)로 구성된다.

제1현상기(121)는 토너가 저장되는 제1토너 저장부(121a)와 제1감광체(131)를 대전시키기 위한 제1대전롤러(121d), 제1감광체(131)에 형성된 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하기 위한 제1현상롤러(121b) 및 제1현상롤러(121b)에 제1토너를 공급하기 위한 제1공급롤러(121c)를 구비한다. 나머지 현상기(122,123,124)도 마찬가지로 토너 저장부, 대전롤러, 현상롤러 및 공급롤러를 구비한다.

본 발명의 실시예에서의 토너는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 컬러 이외에 다른 컬러가 사용되는 것도 가능하나 이하 상술할 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 상기 4가지 컬러의 토너가 사용되는 것으로 한다.

중간전사체(140)는 각 감광체(131,132,133,134)의 외주면에 현상된 토너 화상을 용지(S)로 전사시키기 위한 중간 매체의 역할을 한다. 중간전사체(140)는 각 감광매체(131,132,133,134)에 접촉되어 순환 주행하는 중간전사벨트로 구현될 수 있으며, 구동롤러(52a,52b)가 중간전사벨트(51)를 구동시키고, 지지롤러(53)가 중간전사체(140)의 장력을 유지시킬 수 있다. 아울러, 화상형성장치(100)에는 각 감광체(131,132,133,134)의 외주면에 현상된 토너 화상을 중간전사체(140)로 전사시키기 위한 4개의 중간전사롤러(54a,54b,54c,54d)가 구비될 수 있다.

전사롤러(90)는 중간전사체(140)의 구동롤러(52b)와 마주보게 설치되며, 구동롤러(52b)와 함께 회전하면서 중간전사체(140)의 일 면과의 사이에 용지(S)를 통과시킴으로써 중간전사체(140)에 현상된 토너 화상을 용지(S)에 전사시킨다.

정착유닛(60)은 용지(S)에 열과 압력을 가하여 토너 화상을 용지에 고정시킨다. 정착유닛(60)은 토너가 전사된 용지에 열을 가해주기 위한 열원을 가지는 가열롤러(61)와, 가열롤러(61)에 대향되게 설치되어 가열롤러(61)와의 사이에 일정한 정착 압력이 유지되도록 하는 가압롤러(61)를 포함한다.

배지유닛(70)은 인쇄를 마친 용지(S)를 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 것으로서, 배지롤러(71)와 이 배지롤러(71)와 함께 회전하는 백업롤러(72)를 포함한다.

전술한 화상형성장치의 기본적인 동작에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치(100)의 구체적인 동작을 설명하도록 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 구체화한 제어 블록도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에 있어서 센싱 유닛의 배치를 나타낸 도면이 도시되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 당해 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 4가지 컬러를 사용하여 화상을 형성할 수 있는바, 노광유닛(110)은 4개의 컬러에 대응되는 제1노광기(111), 제2노광기(112), 제3노광기(113) 및 제4노광기(114)를 포함하고, 현상유닛(120)은 제1현상기(121), 제2현상기(122), 제3현상기(123) 및 제4현상기(124)를 포함하며, 감광유닛(130)은 제1감광체(131), 제2감광체(132), 제3감광체(133) 및 제4감광체(134)를 포함한다.

구체적으로, 제1노광기(111)는 제1감광체(131)에 제1컬러의 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성하고, 제1현상기(121)는 정전잠상에 제1컬러의 토너를 공급한다. 제2노광기(112)는 제2감광체(132)에 제2컬러의 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성하고, 제2현상기(122)는 정전잠상에 제2컬러의 토너를 공급한다. 제3노광기(113)는 제3감광체(133)에 제3컬러의 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성하고, 제3현상기(123)는 정전잠상에 제3컬러의 토너를 공급한다. 제4노광기(114)는 제4감광체(134)에 제4컬러의 화상정보에 대응되는 정전잠상을 형성하고, 제4현상기(124)는 정전잠상에 제4컬러의 토너를 공급한다.

제어부(160)는 중간전사체(140)에 테스트 패턴을 전사시키기 위해 노광유닛(110)과 현상유닛(120)을 제어하는 화상형성 제어부(161), 인쇄 작업 전에 고정 오차를 산출하는 프리 ACR(Pre-Auto Color Registration) 유닛(162) 및 인쇄 작업 중에 변동 오차를 산출하고, 고정 오차와 변동 오차를 반영하여 노광 타이밍을 제어하는 메인 ACR 유닛(163)을 포함한다.

중간전사체(140)에 전사된 테스트 패턴은 센싱 유닛(150)에 의해 감지되고, 프리 ACR 유닛(162)과 메인 ACR 유닛(163)은 센싱 유닛(150)의 출력값에 기초하여 고정 오차와 변동 오차를 산출한다. 이를 위해, 센싱 유닛(150)은 컬러 별 테스트 패턴을 감지할 수 있는 위치에 장착되는바, 이하 도 4를 참조하여 센싱 유닛(150)의 배치를 설명한다.

도 4를 참조하면, 센싱 유닛(150)은 제1감광체(131)와 제2감광체(132) 사이에 배치되는 제1센싱유닛(151), 제2감광체(132)와 제3감광체(133) 사이에 배치되는 제2센싱유닛(152), 제3감광체(133)와 제4감광체(134) 사이에 배치되는 제3센싱유닛(153) 및 마지막 감광체 즉, 제4감광체(134) 이후에 배치되는 제4센싱유닛(154)을 포함할 수 있다.

제1센싱유닛(151) 내지 제4센싱유닛(154)은 패턴을 인식하기 위한 센서를 포함하는바, 센서는 중간전사체(140)를 향하여 광을 조사하는 발광부와 중간전사체(140)에 반사되어 돌아오는 광을 수광하는 수광부로 이루어지는 광센서로 구현될 수 있다. 노광유닛(110)의 주사 스큐(skew)에 의해 중간전사체(140)의 폭 방향으로 일측 단부와 타측 단부의 컬러 레지스트레이션이 서로 다를 수 있기 때문에 각각의 센서는 하기 도 5a에 도시된 바와 같이 중간전사체(140)의 양측 단부에 하나씩 마련될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 중간전사체(140)에 전사된 패턴을 인식할 수 있는 것이면 되고 센서의 종류에는 제한이 없다. 또한, 제1센싱유닛(151) 내지 제4센싱유닛(154)에 각각 하나의 센서가 마련되는 것도 가능하다.

한편, 제1센싱유닛(151) 내지 제4센싱유닛(154)에는 각각 카운터가 구비되어 각 컬러의 패턴이 그에 대응되는 감광체에 노광된 이후 센서에 의해 감지될 때까지 걸리는 시간을 측정할 수 있고, 이로써 센싱 유닛(150)은 각 컬러 간 위치 오차를 시간으로서 측정할 수 있다. 다만, 카운터가 반드시 센서와 함께 장착되어야 하는 것은 아니며, 카운터의 위치가 도 4의 위치나 후술할 도 8의 위치에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 인쇄 작업 전에 프리 ACR 을 수행하여 각 컬러의 고정 오차를 산출하고, 인쇄 작업 중에 메인 ACR을 수행하여 변동 오차를 산출함으로써 고정 오차와 변동 오차를 모두 반영하여 노광 타이밍을 제어한다. 먼저, 프리 ACR의 동작에 대해 설명하도록 한다.

프리 ACR은 인쇄 작업이 시작되기 전에 수행된다. 프리 ACR에 의해 초기 노광기의 광 조사 위치 오차, 각 감광체의 회전중심 위치 오차 및 센서의 장착 위치 오차에 의한 컬러 위치 오차가 측정된다. 프리 ACR에서 측정되는 오차는 기구 장착 시에 발생되거나 인쇄 작업 중에 변하지 않는 기본적으로 존재하는 오차이다. 따라서, 프리 ACR에서 측정되는 오차를 고정 오차라 하기로 한다. 프리 ACR은 화상형성장치(100)의 제조가 완료된 이후에 한 번 수행될 수도 있고, 화상형성장치(100)의 노광유닛(110), 감광유닛(130) 또는 중간전사체(140) 등의 부품이 교체된 이후에도 수행될 수 있으며, 사용자로부터 프리 ACR 수행 명령을 입력받는 때에 수행될 수도 있다. 사용자는 화상형성장치(100)에 외부에서 큰 충격이 가해진 경우 등과 같이 기구적인 오차가 발생했을 것으로 예상되는 때에 프리 ACR 수행 명령을 입력할 수 있다.

도 5a 내지 도 5d에는 프리 ACR에 의해 중간전사체에 전사되는 프리 테스트 패턴을 나타낸 도면이 도시되어 있다.

프리 ACR을 수행하기 위해 먼저 화상형성 제어부(161)가 노광유닛(110) 및 현상유닛(120)을 제어하여 각 감광체에 프리 테스트 패턴을 형성하고, 각 감광체에 형성된 프리 테스트 패턴은 중간전사체(140)에 전사된다.

프리 테스트 패턴은 컬러 별 위치 틀어짐을 측정하기 위한 것으로서, 센싱유닛(150)이 인식할 수만 있으면 되고 패턴의 종류에는 제한이 없다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 제1감광체(131)로부터 중간전사체(140)에 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 전사되면 제1센싱유닛(151)이 이를 감지하고 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광된 이후 제1센싱유닛(151)에 의해 감지되기까지의 시간을 측정한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 제2감광체(132)로부터 중간전사체(140)에 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)이 전사되면 제2센싱유닛(152)이 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)과 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)을 감지하여 각 패턴이 노광된 이후 제2센싱유닛(152)에서 감지되기까지의 시간을 측정한다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 제3감광체(133)로부터 중간전사체(140)에 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)이 전사되면 제3센싱유닛(153)이 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)을 감지하여 각 패턴이 노광된 이후 제3센싱유닛(153)에서 감지되기까지의 시간을 측정한다.

그리고, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제4감광체(134)로부터 중간전사체(140)에 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 전사되면, 제4센싱유닛(154)이 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)을 각각 감지하고, 각 컬러의 프리 테스트 패턴이 노광된 이후 제4센싱유닛(154)에서 감지되기까지의 시간을 측정한다.

다시 도 4를 참조하면, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2감광체(132)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₂라 하고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3감광체(133)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₃이라 하며, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4감광체(134)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₄라 한다.

그리고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 거리는 Xs₁, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2센싱유닛(152)까지의 거리는 Xs₂, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3센싱유닛(153)까지의 거리는 Xs₃, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 거리는 Xs₄라 한다.

그리고, 각 감광체(131~134)의 노광 위치로부터 중간전사체(140)로의 전사위치까지의 각도를 θ₁, θ₂, θ₃, θ₄ 라 하고, 각 감광체(131~134)의 회전 각속도는 W₁, W₂, W₃, W₄라 하고, 중간전사체(140)의 진행 속도는 Vb라 한다.

상기 값들은 모두 설계치에 해당하는바, i번째 감광드럼의 노광이 시작되고 i번째 감광드럼에 현상된 화상이 중간전사체(140)에 전사되어 j번째 센싱유닛에서 감지되기까지의 설계치 시간(T_ij)은 아래 [수학식 1]에 의해 표현될 수 있다.

[수학식 1]

T_ij = (Xs_j-Xo_i)/Vb + θ_i/W_i

i가 1인 경우에는 Xo_i를 0으로 한다. 실제 측정 시간(PT_ij)은 노광 위치 오차(δθ_i), 감광체의 회전 중심 위치 오차(δXo_i), 센싱유닛의 위치 오차(δXs_j)를 포함하고 있으므로 설계치 시간(T_ij)과 실제 측정 시간(PT_ij) 사이의 차이는 아래 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 2]

Y₁ = PT₁₁ - T₁₁ = δXs₁/Vb + δθ₁/W₁

Y₂ = PT₁₂ - T₁₂ = δXs₂/Vb + δθ₁/W₁

Y₃ = PT₁₃ - T₁₃ = δXs₃/Vb + δθ₁/W₁

Y₄ = PT₁₄ - T₁₄ = δXs₄/Vb + δθ₁/W₁

Y₅ = PT₂₄ - T₂₄ = (δXs₄-δXo₂)/Vb + δθ₂/W₂

Y₆ = PT₃₄ - T₃₄ = (δXs₄-δXo₃)/Vb + δθ₃/W₃

Y₇ = PT₄₄ - T₄₄ = (δXs₄-δXo₄)/Vb + δθ₄/W₄

Y₈ = PT₂₂ - T₂₂ = (δXs₂-δXo₂)/Vb + δθ₂/W₂

Y₉ = PT₃₃ - T₃₃ = (δXs₃-δXo₃)/Vb + δθ₃/W₃

Y₁₀ = PT₂₃ - T₂₃ = (δXs₃-δXo₂)/Vb + δθ₂/W₂

상기 [수학식 2]에 따라 시간차로 표현된 오차는 각 컬러의 위치 오차를 의미하며, 중간전사체(140)의 선속도와 감광체(131~134)의 표면속도가 다를 경우 컬러 간 위치 오차는 아래 [수학식 3]에 의해 표현할 수 있다.

[수학식 3]

X₁ = δXo₂/Vb + δθ₁/W₁ - δθ₂/W₂

X₂ = δXo₃/Vb + δθ₁/W₁ - δθ₃/W₃

X₃ = δXo₄/Vb + δθ₁/W₁ - δθ₄/W₄

X₁, X₂ 및 X₃은 각각 제1컬러에 대한 제2컬러의 위치 오차, 제1컬러에 대한 제3컬러의 위치 오차 및 제1컬러에 대한 제4컬러의 위치 오차를 시간으로 표현한 값이다.

[수학식 2]와 [수학식 3]을 참조하면, X₁, X₂ 및 X₃은 측정값인 Y₄ 내지 Y₇을 이용하여 얻을 수 있는바, 이들의 관계는 아래 [수학식 4]에 의해 표현될 수 있고, 프리 ACR 유닛(162)에서 산출되는 고정 오차는 X₁, X₂ 및 X₃이 된다.

[수학식 4]

X₁ = Y₄ - Y₅

X₂ = Y₄ -Y₆

X₃ = Y₄ - Y₇

추가적으로, X4 내지 X7은 아래 [수학식 5]와 같이 표현될 수 있으며, X1 내지 X 7과 Y1 내지 Y7 사이의 관계는 아래 [수학식 6]의 행렬식으로 나타낼 수 있다.

[수학식 5]

X₄ = δXs₁/Vb + δθ₁/W₁

X₅ = (δXs₂-δXo₂)/Vb + δθ₂/W₂

X₆ = (δXs₃-δXo₃)/Vb + δθ₃/W₃

X₇ = (δXs₄-δXo₄)/Vb + δθ₄/W₄

[수학식 6]

전술한 내용에 따르면, 프리 ACR 유닛(162)에서 고정 오차를 산출하기 위해서는 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 제4센싱유닛(154)에 각각 도달하는데 걸린 시간(PT₁₄,PT₂₄,PT₃₄,PT₄₄)이 측정되어야 하고, 그에 대한 설계치 시간(T₁₄,T₂₄,T₃₄,T₄₄)이 계산되어야 한다.

프리 ACR 유닛(162)은 상기 수학식에 나타난 연산 과정 중 고정 오차 산출에 필요한 연산만을 수행하는 것도 가능하고 센싱 유닛(150) 역시 필요한 시간만을 측정하는 것도 가능하다. 그러나, 이후 수행될 메인 ACR에서 사용하기 위해 센싱 유닛(150)은 제1컬러의 프리 테스트 패턴이 제1센싱유닛(151)에 도달하는데 걸린 시간(PT₁₁), 제2컬러의 프리 테스트 패턴이 제2센싱유닛(152)에 도달하는데 걸린 시간(PT₂₂) 및 제3컬러의 프리 테스트 패턴이 제3센싱유닛(153)에 도달하는데 걸린 시간(PT₃₃)도 측정한다.

그리고, 인쇄 명령이 입력되면 메인 ACR 유닛(163)은 인쇄 작업과 함께 메인 ACR을 수행한다. 도 6에는 메인 ACR 유닛을 구체화한 제어 블록도가 도시되어 있고, 도 7a 내지 도 7c에는 중간전사체에 전사되는 메인 테스트 패턴이 도시되어 있다. 도 7a 내지 도 7c는 중간전사체(140)를 위에서 내려다 본 도면이다.

인쇄 작업 중에는 화상 형성에 소모되는 토너 양에 따른 중간전사체(140)의 속도 변화나 장치 내의 온도 상승 등 다양한 요인에 의해 프리 ACR 단계에서 산출한 고정 오차 외에 추가적으로 발생되는 오차 즉, 변동 오차가 발생할 수 있다. 도 6을 참조하면, 메인 ACR 유닛(163)은 변동 오차를 산출하는 변동 오차 산출부(163a) 및 변동 오차와 고정 오차를 반영하여 노광 시점 보정량을 산출하는 보정량 산출부(163b)를 포함한다.

인쇄 명령이 입력되면, 화상형성 제어부(161)가 인쇄 작업과 동시에 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 중간전사체(140)의 비화상 구간에 메인 테스트 패턴이 전사되도록 한다. 비화상 구간은 용지의 지간이 될 수도 있고, 용지의 폭을 벗어나는 부분이 될 수도 있다. 화상 구간 이외의 구간이면 모두 본 발명의 일 실시예에서의 비화상 구간이 될 수 있다.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)이 중간전사체(140)에 전사되면, 제1센싱유닛(151)이 이를 감지하고 노광부터 감지까지 소요된 시간(MT₁₁)을 측정한다. 변동 오차 산출부(163a)는 측정된 시간(MT₁₁)과 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₁₁) 사이의 차이 즉, 변동 오차(Z₁)를 산출한다. 그리고, 보정량 산출부(163b)는 프리 ACR 단계에서 산출된 고정 오차(X₁)와 변동 오차(Z₁)를 합산하여 보정량을 산출하고, 화상형성 제어부(161)는 산출된 보정량에 따라 제2컬러의 노광 시점을 조절한다. 이 때, 인쇄 작업을 위한 노광과 함께 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)을 형성하기 위한 노광도 함께 이루어진다.

도 7b에 도시된 바와 같이 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)이 중간전사체(140)에 전사되면, 제2센싱유닛(152)이 이를 감지하고 노광부터 감지까지 소요된 시간(MT₂₂)를 측정한다. 변동 오차 산출부(163a)는 측정된 시간(MT₂₂)과 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₂₂) 사이의 차이 즉, 변동 오차(Z₂)를 산출한다. 그리고, 보정량 산출부(163b)는 프리 ACR 단계에서 산출된 고정 오차(X₂)와 변동 오차(Z₂)를 합산하여 보정량을 산출하고, 화상형성 제어부(161)는 산출된 보정량에 따라 제3컬러의 노광 시점을 조절한다. 또는, 제1컬러의 변동 오차(Z1)와 제2컬러의 변동 오차(Z2)를 평균한 값이나 가중치를 주어 합산한 값을 고정 오차(X₂)에 더하는 것도 가능하다.

도 7c에 도시된 바와 같이 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)이 중간전사체(140)에 전사되면, 제3센싱유닛(153)이 이를 감지하고 노광부터 감지까지 소요된 시간(MT₃₃)를 측정한다. 변동 오차 산출부(163a)는 측정된 시간(MT₃₃)과 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₃₃) 사이의 차이 즉, 변동 오차(Z₃)를 산출한다. 그리고, 보정량 산출부(163b)는 프리 ACR 단계에서 산출된 고정 오차(X₃)와 변동 오차(Z₃)를 합산하여 보정량을 산출하고, 화상형성 제어부(161)는 산출된 보정량에 따라 제4컬러의 노광 시점을 조절한다. 또는, 제1컬러의 변동 오차(Z₁), 제2컬러의 변동 오차(Z₂) 및 제3컬러의 변동 오차(Z₃)를 평균한 값이나 가중치를 주어 합산한 값을 고정 오차(X₃)에 더하는 것도 가능하다.

이하 전술한 내용에 기초하여 화상형성장치(100)의 ACR 수행에 관한 구체적인 실시예를 설명하도록 한다.

당해 실시예에 사용되는 화상형성장치(100)에 장착되는 기구물의 조건은 다음과 같다고 가정한다. 제1감광체(131) 내지 제4감광체(134)의 직경 d는 30mm이고, 제1감광체(131) 내지 제4감광체(134)의 각속도 ω는 6.7rad/s(64rpm)이고, 중간전사체(140)의 선속도 Vb는 100mm/s이고, 각 감광체 간의 회전 중심 거리 설계치는 모두 73mm이다.

그러나 실제 장착된 감광체들 간의 회전 중심 거리는, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2감광체(132)의 회전 중심까지의 거리(Xo₂)는 73.3mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3감광체(133)의 회전 중심까지의 거리(Xo₃)는 146.2mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4감광체(134)의 회전 중심까지의 거리(Xo₄)는 219.5mm인 것으로 가정한다.

그리고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 설계 거리 Xs₁은 30mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2센싱유닛(152)까지의 설계 거리 Xs₂은 108mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3센싱유닛(153)까지의 설계 거리 Xs₃은 186mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 설계 거리 Xs₄은 264mm이다.

여기서, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 거리 오차 δXs₁은 0.1mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2센싱유닛(152)까지의 거리 오차 δXs₂은 -0.1mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3센싱유닛(153)까지의 거리 오차 δXs₃은 0.2mm, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 거리 오차 δXs₄은 -0.2mm라고 가정한다.

또한, 각 감광체(131~134)의 노광 위치로부터 중간전사체(140)로의 전사위치까지의 설계 각도(θ)는 2.5rad이다.

여기서, 제1감광체(131)의 노광 위치가 틀어진 정도 즉, 노광 위치 오차(δθ₁)가 0.01rad, 제2감광체의 노광 위치 오차(δθ₂)가 0.00rad, 제3감광체(133)의 노광 위치 오차(δθ₃)가 -0.02rad, 제4감광체(134)의 노광 위치 오차(δθ₄)가 0.03rad이라고 가정한다.

화상형성 제어부(161)에서 프리 테스트 패턴을 중간전사체(140)에 전사하고, 제1센싱유닛(151) 내지 제4센싱유닛(154)에서 각 컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하여 시간(PT_ij)을 측정한다. 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용해 추정하면, 실제 측정 시간(PT_ij)은 PT₁₁=675.6ms, PT₁₄=3012.6ms, PT₂₄=2278.1ms, PT₃₄=1546.1ms, PT₄₄=820.6ms, PT₂₂=719.1ms, PT₃₃=770.1ms이 될 것이다.

프리 ACR 유닛(162)은 상기 [수학식 1]에 따라 설계치 시간(T_ij)을 계산할 수 있고, 계산된 설계치 시간(T_ij)은 T₁₁=673.1ms, T₁₄=3013.1ms, T₂₄=2283.1ms, T₃₄=1553.1ms, T₄₄=823.1ms, T₂₂=723.1ms, T₃₃=773.1ms이 된다.

프리 ACR 유닛(162)은 측정된 시간(PT_ij)과 설계치 시간(T_ij) 사이의 차이를 계산한다. 계산된 차이는 Y₄=-0.5, Y₅=-5.0ms, Y₆=-7.0ms, Y₇=-2.5ms가 되고, 프리 ACR 유닛(162)은 계산된 차이를 상기 [수학식 4]에 대입하여 고정 오차를 산출한다. 산출된 고정 오차는 X₁=4.5ms, X₂=6.5ms, X₃=2.0ms가 된다.

고정 오차가 산출되면, 프리 ACR이 종료되고, 인쇄 대기 상태가 된다. 그리고, 인쇄 명령이 입력되면 인쇄 작업과 함께 메인 ACR이 수행된다. 화상형성 제어부(161)가 중간전사체(140)의 비화상 구간에 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 전사시키면, 제1센싱유닛(151)이 전사된 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 감지하고 노광부터 감지까지 걸린 시간(MT₁₁)을 측정한다.

측정된 시간(MT₁₁)은 화상형성장치(100) 내부의 온도 변화나 외부로부터의 충격 등에 의해 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₁₁)과 다를 수 있다. 여기서, 측정된 시간(MT₁₁)을 673.6ms라 하면, 변동 오차 산출부(163a)에서 산출하는 제1변동 오차(Z₁)는 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₁₁)에서 메인 ACR 단계에서 측정된 시간(MT₁₁)을 차감한 -2ms가 된다.

보정량 산출부(163b)는 제1컬러에 대한 제2컬러의 고정 오차(X₁)와 제1변동 오차(Z₁)를 합산하여 보정량 2.5ms을 산출하고, 화상형성 제어부(161)는 제2컬러의 노광 시점을 2.5ms만큼 지연시킨다.

화상형성 제어부(161)가 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)을 중간전사체(140)의 비화상 구간에 전사하면, 제2센싱유닛(152)이 이를 감지하여 노광부터 감지까지 걸린 시간(MT₂₂)을 측정한다. 측정된 시간(MT₂₂)이 716.9ms이면, 변동 오차 산출부(163a)에서 산출하는 제2변동 오차(Z₂)는 -2.2ms가 되고 보정량 산출부(163b)가 산출하는 보정량은 제1컬러에 대한 제3컬러의 고정 오차(X₂)와 제2변동 오차(Z₂)를 합산한 35.5ms가 된다. 화상형성 제어부(161)는 제3컬러의 노광 시점을 4.3ms만큼 지연시킨다.

화상형성 제어부(161)가 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)을 중간전사체(140)의 비화상 구간에 전사하면, 제3센싱유닛(153)이 이를 감지하여 노광부터 감지까지 걸린 시간(MT₃₃)을 측정한다. 측정된 시간(MT₃₃)이 763.1ms이면, 변동 오차 산출부(163a)에서 산출하는 제3변동 오차(Z₃)는 -7.0ms가 되고 보정량 산출부(163b)가 산출하는 보정량은 제1컬러에 대한 제4컬러의 고정 오차(X₃)와 제3변동 오차(Z₃)를 합산한 -5.0ms가 된다. 화상형성 제어부(161)는 제4컬러를 5.0ms만큼 빨리 노광한다.

메인 ACR 유닛(163)은 인쇄 작업 시마다 전술한 메인 ACR을 수행할 수 있고, 각 컬러의 노광이 실시간으로 보정되므로 컬러 틀어짐 현상을 사전에 방지할 수 있다.

도 8에는 센싱유닛이 두 개 장착된 화상형성장치에 있어서 센싱유닛의 배치를 나타낸 도면이 도시되어 있다.

전술한 실시예에서는 각 감광체마다 센싱유닛이 배치되는 것으로 하였으나, 각 컬러의 위치 틀어짐 현상이 서로 연결되어 발생되는 경우에는 메인 ACR 수행 시 제1컬러에 대한 변동 오차(Z₁)만을 산출하는 것도 가능하다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 제1센싱유닛(151)과 제4센싱유닛(154)만 배치되어도 프리 ACR 및 메인 ACR을 수행하여 노광 시점을 제어할 수 있다.

도 9a 내지 도 9d에는 프리 ACR에 의해 중간전사체에 전사되는 프리 테스트 패턴을 나타낸 도면과 도시되어 있다.

도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 제2센싱유닛(152)과 제3센싱유닛(153)을 생략하는 경우에도 제1컬러 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴을 모두 중간전사체(140)에 전사하여, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광 이후 제1센싱유닛(151)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₁)과 제4센싱유닛(154)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₄)을 측정하고, 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)이 노광 이후 제4센싱유닛(154)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₂₄), 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)이 노광 이후 제4센싱유닛(154)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₃₄) 및 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 노광 이후 제4센싱유닛(154)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₄₄)을 측정한다.

다시 도 8을 참조하면, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제2감광체(132)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₂라 하고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제3감광체(133)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₃이라 하고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4감광체(134)의 회전 중심까지의 거리는 Xo₄라 한다.

그리고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 거리는 Xs₁, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 거리는 Xs₄라 한다.

프리 ACR 유닛(162)에서 고정 오차 X₁, X₂ 및 X₃를 산출하는 것은 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 4]를 이용하는 것으로서, 전술한 바와 같다. 이를 간략하게 설명하면, 먼저 [수학식 1]에 따라 설계치에 따른 기준 시간(T_ij)을 계산한다. 그리고, [수학식 2]에 따라 측정 시간(PT_ij)과 기준 시간(T_ij) 사이의 차이를 산출하는바, 당해 실시예에서는 제2센싱유닛과 제3센싱유닛이 사용되지 않으므로 Y₄ 내지 Y₇를 산출할 수 있다. [수학식 4]에 Y₄ 내지 Y₇를 대입하면 제1컬러를 기준으로 한 제2컬러의 고정 오차(X₁), 제3컬러의 고정 오차(X₂) 및 제4컬러의 고정 오차(X₃)를 산출할 수 있다.

그리고, 인쇄 명령이 입력되면 메인 ACR 유닛(163)은 인쇄 작업과 함께 메인 ACR을 수행한다. 도 8의 실시예와 같이 화상형성장치(100)에 제1센싱유닛(151)과 제4센싱유닛(154)이 구비되는 경우, 인쇄 명령이 입력되면 화상형성 제어부(161)가 중간전사체(140)의 비화상 구간에 제1컬러의 메인 테스트 패턴이 전사되도록 한다.

도 10에는 중간전사체에 전사되는 메인 테스이 패턴이 도시되어 있다. 도 10은 중간전사체를 위에서 내려다 본 도면이다.

당해 실시예에서는, 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)만 중간전사체(140)에 전사되어도 메인 ACR을 수행할 수 있다.

구체적으로, 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)이 중간전사체(140)에 전사되면, 제1센싱유닛(151)이 이를 감지하여 노광 이후 감지되기까지의 시간(MT₁₁)을 측정한다. 변동 오차 산출부(163a)는 변동 오차(Z₁)를 산출하기 위해 프리 ACR에서 측정된 시간(PT₁₁)과 메인 ACR에서 측정된 시간(MT₁₁) 사이의 차이를 구하고, 이 차이가 변동 오차(Z₁)가 된다.

그리고, 보정량 산출부(163b)는 변동 오차(Z₁)를 각 컬러의 고정 오차와 합산하여 보정량을 산출하는바, 제2컬러에 대한 보정량은 X₁+Z₁, 제3컬러에 대한 보정량은 X₂+Z₁, 제4컬러에 대한 보정량은 X₃+Z₁이 된다. 즉, 제1컬러의 노광 이후에 메인 ACR 유닛(163)에서 그 다음 컬러인 제2컬러, 제3컬러 및 제4컬러에 대한 보정량을 산출하고, 제2컬러, 제3컬러 및 제4컬러의 노광 시에 상기 산출된 보정량에 기초하여 노광 시점을 제어한다. 제2컬러의 노광은 X₁+Z₁만큼 지연시켜 수행하고, 제3컬러의 노광은 X₂+Z₁만큼 지연시켜 수행하며, 제4컬러의 노광은 X₃+Z₁만큼 지연시켜 수행한다. 여기서, 보정량의 부호가 양이면 노광을 지연시키는 것으로 하고, 음이면 노광을 더 빨리 하는 것으로 할 수 있다. 한편, 수치의 기준을 반대로 잡아 보정량의 부호가 음이면 지연, 양이면 더 빨리 하는 것으로 하는 것도 가능하다.

이하 전술한 내용에 기초하여 센싱유닛을 두 개 구비하는 화상형성장치(100)의 ACR 수행에 관한 구체적인 실시예를 설명하도록 한다.

그리고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 설계 거리 Xs₁은 30mm이고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 설계 거리 Xs₄은 264mm이다.

여기서, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제1센싱유닛(151)까지의 거리 오차 δXs₁은 0.1mm이고, 제1감광체(131)의 회전 중심으로부터 제4센싱유닛(154)까지의 거리 오차 δXs₄은 -0.2mm라고 가정한다.

화상형성장치(100)의 제조가 완료되었거나, 부품을 교체하였거나, 외부로부터 충격이 가해진 경우 등 장착된 기구물에 오차가 발생될 수 있는 때에 프리 ACR을 수행할 수 있다. 이를 위해 화상형성 제어부(161)에서 프리 테스트 패턴을 중간전사체(140)에 전사하고, 제1센싱유닛(151)과 제4센싱유닛(154)에서 각 컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하여 시간(PT_ij)을 측정한다.

상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용해 추정하면, 실제 측정 시간(PT_ij)은 PT₁₁=675.6ms, PT₁₄=3012.6ms, PT₂₄=2278.1ms, PT₃₄=1546.1ms, PT₄₄=820.6ms로 측정될 것이다.

프리 ACR 유닛(162)은 상기 [수학식 1]에 따라 설계치 시간(T_ij)을 계산할 수 있고, 계산된 설계치 시간은 T₁₁=673.1ms, T₁₄=3013.1ms, T₂₄=2283.1ms, T₃₄=1553.1ms, T₄₄=823.1ms이 된다.

고정 오차가 산출되면, 프리 ACR이 종료되고, 인쇄 대기 상태가 된다. 그리고, 인쇄 명령이 입력되면 인쇄 작업과 함께 메인 ACR이 수행된다. 화상형성 제어부(161)가 중간전사체(140)의 비화상 구간에 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 전사시키면, 제1센싱유닛(151)가 전사된 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 감지하고 노광부터 감지까지 걸린 시간(MT₁₁)을 측정한다.

측정된 시간(MT₁₁)은 화상형성장치(100) 내부의 온도 변화나 외부로부터의 충격 등에 의해 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₁₁)과 다를 수 있다. 여기서, 측정된 시간(MT₁₁)을 673.6ms라 하면, 변동 오차 산출부(163a)에서 산출하는 변동 오차(Z₁)는 프리 ACR 단계에서 측정된 시간(PT₁₁)에서 메인 ACR 단계에서 측정된 시간(MT₁₁)을 차감한 -2ms가 된다.

보정량 산출부(163b)는 고정 오차(X₁ _,X₂, X₃)와 변동 오차(Z₁)를 합산하여 보정량 2.5ms, 4.5ms, 0.0ms을 산출한다. 화상형성 제어부(161)는 제2컬러의 노광 시점을 2.5ms만큼 지연시키고, 제3컬러의 노광 시점은 4.5ms만큼 지연시키고, 제4컬러는 조정하지 않고 노광한다.

메인 ACR 유닛(163)은 인쇄 작업 시마다 전술한 메인 ACR을 수행할 수 있고, 매 출력 시마다 각 컬러의 노광 시점이 보정되므로 컬러 틀어짐 현상을 사전에 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치의 제어방법에 관한 실시예를 설명하도록 한다.

도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다. 당해 실시예에서는 화상형성장치가 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되는 제1센싱유닛과 제4감광체 이후에 배치되는 제2센싱유닛을 구비하는 것으로 한다.

도 11을 참조하면, 먼저 프리 ACR이 필요한지 여부를 판단한다(310). 화상형성장치의 제조가 완료된 경우, 감광체, 중간전사체, 현상유닛 또는 노광유닛 등의 부품을 교체한 경우 또는 외부로부터 충격이 가해진 경우 등 기구물의 장착 위치에 변화가 생겼을 것으로 예상되는 경우에 고정 오차를 산출하기 위해 프리 ACR이 필요한 것으로 판단할 수 있다.

프리 ACR이 필요한 것으로 판단되면(310의 예), 프리 ACR을 수행하고 이를 통해 고정 오차를 산출한다. 프리 ACR에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

그리고, 인쇄 명령이 입력되면(325의 예) 인쇄 작업과 함께 메인 ACR이 수행된다. 제1감광체에 노광을 시작하고(330), 이 때 비화상 구간에는 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP1)을 전사한다(340). 비화상 구간은 용지의 지간이 될 수도 있고, 용지의 폭을 벗어나는 부분이 될 수도 있다.

제1센싱유닛이 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 감지하여 노광 이후 제1센싱유닛에 도달하는데 걸린 시간(MT₁₁)을 측정한다(351).

그리고, 프리 ACR에서 측정된 시간(PT₁₁)과 비교하여 변동 오차를 산출한다(352). 구체적으로, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광된 이후 제1센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(PT₁₁)과 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)이 노광된 이후 제1센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(MT₁₁) 사이의 차이를 산출하면 이것이 변동 오차(Z₁)가 된다.

변동 오차와 고정 오차를 반영하여 제2컬러 내지 제4컬러에 대한 보정량을 산출한다(353). 구체적으로, 프리 ACR 단계에서 산출한 제2컬러의 고정 오차(X₁)와 변동 오차(Z₁)를 합산하여 제2컬러에 대한 보정량을 산출하고, 프리 ACR 단계에서 산출한 제3컬러의 고정 오차(X₂)와 변동 오차(Z₁)를 합산하여 제3컬러에 대한 보정량을 산출하며, 프리 ACR 단계에서 산출한 제4컬러의 고정 오차(X₃)와 변동 오차(Z1)를 합산하여 제4컬러에 대한 보정량을 산출할 수 있다.

그리고, 산출된 보정량에 기초하여 제2감광체 내지 제4감광체의 노광 시점을 제어한다(360). 보정량의 부호가 양이면 노광을 지연시키는 것으로 하고, 음이면 노광을 더 빨리 하는 것으로 할 수 있다.

도 12에는 도 11의 실시예에서 프리 ACR 과정을 구체화한 순서도가 도시되어 있다.

도 12를 참조하면, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)을 중간전사체에 전사시킨다(321). 프리 테스트 패턴은 센싱유닛에 의해 인식될 수 있는 것이면 되고 그 종류에는 제한이 없다.

제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간을 측정한다(322). 구체적으로, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광 이후 제1센싱유닛(131)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₁)과 제4센싱유닛(134)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₄)을 측정하고, 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)이 노광 이후 제4센싱유닛(134)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₂₄), 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)이 노광 이후 제4센싱유닛(134)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₃₄) 및 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 노광 이후 제4센싱유닛(134)에 도달하는데 걸리는 시간(PT₄₄)을 측정한다. 측정된 시간은 전술한 도 11의 352단계에서 변동 오차를 산출하는데 사용된다.

측정 시간과 기준 시간 사이의 차이를 산출한다(323). 여기서, 기준 시간은 각 기구물의 설계치를 적용하여 [수학식 1]에 의해 계산되는 값(T_ij)이다.

그리고, 산출된 차이로부터 고정 오차를 산출한다(324). 여기서 고정 오차는 제1컬러를 기준으로 한 제2컬러의 위치 오차(X₁), 제3컬러의 위치 오차 (X₂)및 제4컬러의 위치 오차(X₃)를 시간으로 표현한 값이다. 고정 오차는 [수학식 4]에 의해 산출될 수 있다.

프리 ACR이 종료되면 인쇄 대기 상태로 들어가고, 인쇄 명령이 입력되면, 각 컬러의 프리 테스트 패턴이 제1센싱유닛 및 제4센싱유닛에 의해 감지되는데 걸린 시간(PT₁₁ _,PT_14,PT₂₄ _,PT₃₄ _,PT₄₄)과 고정 오차(X₁ _,X₂ _,X₃)를 이용하여 메인 ACR을 수행한다.

각 컬러의 위치 틀어짐 현상이 연결되어 발생하는 경우에는 상기 도 11 및 도 12의 실시예와 같이 센싱유닛을 두 개만 구비해도 무방하나, 그렇지 않은 경우에는 각 감광체마다 센싱유닛을 구비하여 각 컬러 별로 실시간 보정을 수행할 수 있다.

도 13에는 센싱유닛을 네 개 구비하는 화상형성장치의 제어방법에 관한 순서도가 도시되어 있다. 여기서, 네 개의 센싱유닛은 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되는 제1센싱유닛, 제2감광체와 제3감광체 사이에 배치되는 제2센싱유닛, 제3감광체와 제4감광체 사이에 배치되는 제3센싱유닛 및 제4감광체 이후에 배치되는 제4센싱유닛인 것으로 한다.

도 13을 참조하면, 먼저 프리 ACR이 필요한지 여부를 판단한다(410). 화상형성장치의 제조가 완료된 경우, 감광체, 중간전사체, 현상유닛 또는 노광유닛 등의 부품을 교체한 경우 또는 외부로부터 충격이 가해진 경우 등 기구물의 장착 위치에 변화가 생겼을 것으로 예상되는 경우에 고정 오차를 산출하기 위해 프리 ACR이 필요한 것으로 판단할 수 있다.

프리 ACR이 필요한 것으로 판단되면(410의 예), 프리 ACR을 수행하고 이를 통해 고정 오차를 산출한다. 프리 ACR에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

그리고, 인쇄 명령이 입력되면(425의 예) 인쇄 작업과 함께 메인 ACR이 수행된다. 제1감광체에 노광을 시작하고(431), 이 때 비화상 구간에는 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 전사한다(432). 비화상 구간은 용지의 지간이 될 수도 있고, 용지의 폭을 벗어나는 부분이 될 수도 있다.

제1센싱유닛이 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)을 감지하여 노광 이후 제1센싱유닛에 도달하는데 걸린 시간(MT₁₁)을 측정한다(441).

그리고, 프리 ACR에서 측정된 시간(PT₁₁)과 비교하여 변동 오차를 산출한다(442). 구체적으로, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광된 이후 제1센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(PT₁₁)과 제1컬러의 메인 테스트 패턴(MP₁)이 노광된 이후 제1센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(MT₁₁) 사이의 차이를 산출하면 이것이 변동 오차(Z₁)가 된다.

변동 오차와 고정 오차를 반영하여 제2컬러에 대한 보정량을 산출한다(443). 구체적으로, 프리 ACR 단계에서 산출한 제2컬러의 고정 오차(X₁)와 변동 오차(Z₁)를 합산하여 제2컬러에 대한 보정량을 산출할 수 있다.

그리고, 산출된 보정량에 기초하여 제2감광체의 노광 시점을 제어한다(451). 보정량의 부호가 양이면 노광을 지연시키는 것으로 하고, 음이면 노광을 더 빨리 하는 것으로 할 수 있다. 비화상 구간에는 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)를 전사한다(452).

제2센싱유닛이 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)을 감지하여 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)이 노광 이후 제2센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(MT₂₂)을 측정한다(461).

그리고, 프리 ACR에서 측정된 시간(PT₂₂)과 비교하여 변동 오차를 산출한다(462). 구체적으로, 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)이 노광된 이후 제2센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(PT₂₂)과 제2컬러의 메인 테스트 패턴(MP₂)이 노광된 이후 제2센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(MT₂₂) 사이의 차이를 산출하면 이것이 변동 오차(Z₂)가 된다.

변동 오차와 고정 오차를 반영하여 제3컬러에 대한 보정량을 산출한다(463). 구체적으로, 프리 ACR 단계에서 산출한 제3컬러의 고정 오차(X₂)와 변동 오차(Z₂)를 합산하여 제3컬러에 대한 보정량을 산출할 수 있다.

그리고, 산출된 보정량에 기초하여 제3감광체의 노광 시점을 제어한다(471). 보정량의 부호가 양이면 노광을 지연시키는 것으로 하고, 음이면 노광을 더 빨리 하는 것으로 할 수 있다. 비화상 구간에는 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)를 전사한다(472).

제3센싱유닛이 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)을 감지하여 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)이 노광 이후 제3센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(MT₃₃)을 측정한다(481).

그리고, 프리 ACR에서 측정된 시간(PT₃₃)과 비교하여 변동 오차를 산출한다(482). 구체적으로, 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)이 노광된 이후 제3센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(PT₃₃)과 제3컬러의 메인 테스트 패턴(MP₃)이 노광된 이후 제3센싱유닛에서 감지되는데 걸린 시간(MT₃₃) 사이의 차이를 산출하면 이것이 변동 오차(Z₃)가 된다.

변동 오차와 고정 오차를 반영하여 제4컬러에 대한 보정량을 산출한다(483). 구체적으로, 프리 ACR 단계에서 산출한 제4컬러의 고정 오차(X₃)와 변동 오차(Z₃)를 합산하여 제4컬러에 대한 보정량을 산출할 수 있다.

그리고, 산출된 보정량에 기초하여 제4감광체의 노광 시점을 제어한다(491). 보정량의 부호가 양이면 노광을 지연시키는 것으로 하고, 음이면 노광을 더 빨리 하는 것으로 할 수 있다.

도 14에는 도 13의 실시예에서 프리 ACR 과정을 구체화한 순서도가 도시되어 있다.

도 14를 참조하면, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)을 중간전사체에 전사시킨다(421). 프리 테스트 패턴은 센싱유닛에 의해 인식될 수 있는 것이면 되고 그 종류에는 제한이 없다.

제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁) 내지 제4컬러의 프리 테스트 패턴(PP₄)이 제1센싱유닛 내지 제4센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간을 측정한다(422). 구체적으로, 제1컬러의 프리 테스트 패턴(PP₁)이 노광 이후 제1센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₁)과 제4센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₁₄)을 측정하고, 제2컬러의 프리 테스트 패턴(PP₂)이 노광 이후 제2센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₂₂)과 제4센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₂₄), 제3컬러의 프리 테스트 패턴(PP₃)이 노광 이후 제3센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₃₃)과 제4센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₃₄) 및 제4컬러의 제4센싱유닛에 도달하는데 걸리는 시간(PT₄₄)을 측정한다. 측정된 시간 중 PT₁₁, PT₂₂, PT₃₃ 및 PT₄₄는 전술한 도 14의 실시예에서 변동 오차를 산출하는데 사용된다.

측정 시간과 기준 시간 사이의 차이를 산출한다(423). 여기서, 기준 시간은 각 기구물의 설계치를 적용하여 [수학식 1]에 의해 계산되는 값(T_ij)이다.

그리고, 산출된 차이로부터 고정 오차를 산출한다(424). 여기서 고정 오차는 제1컬러를 기준으로 한 제2컬러의 위치 오차(X₁), 제3컬러의 위치 오차 (X₂)및 제4컬러의 위치 오차(X₃)를 시간으로 표현한 값이다. 고정 오차는 [수학식 4]에 의해 산출될 수 있다.

프리 ACR이 종료되면 인쇄 대기 상태로 들어가고, 인쇄 명령이 입력되면, 각 컬러의 프리 테스트 패턴이 제1센싱유닛 내지 제4센싱유닛에 의해 감지되는데 걸린 시간(PT₁₁ _,PT₁₄ _,PT₂₄ _,PT₃₄ _,PT₄₄)과 고정 오차(X₁ _,X₂ _,X₃)를 이용하여 메인 ACR을 수행한다. 메인 ACR은 매 화상 출력시 마다 수행될 수 있고, 실시간으로 컬러 위치 보정이 가능하다.

110 : 노광유닛 120 : 현상유닛
130 : 감광유닛 150 : 센싱유닛
140 : 중간전사체 160 : 제어부
161 : 화상형성 제어부 162 : 프리 ACR 유닛
163 : 메인 ACR 유닛

Claims

중간전사체의 진행방향에 따라 배치되고, 복수의 컬러에 대응되는 복수의 감광체;
상기 복수의 감광체에 광을 조사하여 정전잠상을 형성하는 노광유닛;
상기 복수의 감광체에 토너를 공급하여 토너 화상을 형성하는 현상유닛;
상기 복수의 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간전사체;
상기 복수의 감광체 중 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 제1센싱유닛;
상기 복수의 감광체 중 마지막 감광체 이후에 배치되어 상기 중간전사체에 전사된 토너 화상을 감지하는 마지막 센싱유닛; 및
인쇄 작업 전에 상기 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 제1감광체에 대응되는 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고, 인쇄 작업 중에 상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점을 실시간으로 제어하는 제어부를 포함하는 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
인쇄 작업 전에 상기 복수의 감광체로부터 상기 중간전사체에 프리 테스트 패턴이 전사되도록 상기 노광유닛을 제어하고,
인쇄 작업 중에 상기 첫 번째 감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 메인 테스트 패턴이 전사되도록 상기 노광유닛을 제어하는 화상 형성 제어부를 포함하는 화상형성장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 프리 테스트 패턴을 감지한 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 고정 오차를 산출하는 프리-ACR(Auto Color Registration) 유닛을 더 포함하는 화상형성장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고, 상기 고정 오차와 상기 변동 오차를 이용하여 상기 복수의 컬러 중 상기 제1컬러를 제외한 나머지 컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 메인 ACR 유닛을 더 포함하는 화상형성장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛 및 상기 마지막 센싱유닛은, 각각 광센서와 카운터를 포함하는 화상형성장치.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 감광체는,
제1컬러에 대응되는 제1감광체, 제2컬러에 대응되는 제2감광체, 제3컬러에 대응되는 제3감광체 및 제4컬러에 대응되는 제4감광체를 포함하고,
상기 마지막 감광체는 상기 제4감광체이며, 상기 마지막 센싱유닛은 제4센싱유닛인 것으로 하는 화상형성장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제4센싱유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간, 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간, 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간 및 상기 제4감광체의 노광 이후 상기 제4컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 6 항에 있어서,
상기 프리 ACR 유닛은,
상기 제4센싱유닛에서 측정한 시간을 이용하여 상기 제1컬러에 대한 상기 제2컬러의 고정 오차, 상기 제1컬러에 대한 상기 제3컬러의 고정 오차 및 상기 제1컬러에 대한 상기 제4컬러의 고정 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 10 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 변동 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 11 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1컬러에 대한 상기 제2컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출하고, 상기 제1컬러에 대한 상기 제3컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출하고, 상기 제1컬러에 대한 상기 제4컬러의 고정 오차와 상기 변동 오차를 합산하여 상기 제4컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 화상형성장치.
제 12 항에 있어서,
상기 화상형성 제어부는,
상기 산출된 노광 시점 보정량에 따라 각 컬러의 노광 시점을 제어하는 화상형성장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제2감광체와 상기 제3감광체 사이에 배치되는 제2센싱유닛 및 상기 제3감광체와 상기 제4감광체 사이에 배치되는 제3센싱유닛을 더 포함하는 화상형성장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제2센싱유닛은 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하고, 상기 제3센싱유닛은 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 15 항에 있어서,
상기 프리 ACR 유닛은,
상기 제4센싱유닛에서 측정한 시간을 이용하여 상기 제1컬러에 대한 상기 제2컬러의 고정 오차, 상기 제1컬러에 대한 상기 제3컬러의 고정 오차 및 상기 제1컬러에 대한 상기 제4컬러의 고정 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 17 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제1감광체의 노광 이후 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제1변동 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 18 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1컬러에 대한 제2컬러의 고정 오차와 상기 제1변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 화상형성장치.
제 19 항에 있어서,
상기 화상형성 제어부는,
상기 제2컬러의 노광 시점 보정량에 따라 상기 노광유닛을 제어하여 제2감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 제2컬러의 메인 테스트 패턴이 전사되도록 하는 화상형성장치.
제 20 항에 있어서,
상기 제2센싱유닛은,
상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 21 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제2감광체의 노광 이후 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제2변동 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 22 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1컬러에 대한 제3컬러의 고정 오차와 상기 제2변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 화상형성장치.
제 23 항에 있어서,
상기 화상형성 제어부는,
상기 제3컬러의 노광 시점 보정량에 따라 상기 노광유닛을 제어하여 상기 제3감광체로부터 상기 중간전사체의 비화상 구간에 제3컬러의 메인 테스트 패턴이 전사되도록 하는 화상형성장치.
제 24 항에 있어서,
상기 제3센싱유닛은,
상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 측정하는 화상형성장치.
제 25 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간과 상기 제3감광체의 노광 이후 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하기까지 걸린 시간을 비교하여 제3변동 오차를 산출하는 화상형성장치.
제 26 항에 있어서,
상기 메인 ACR 유닛은,
상기 제1컬러에 대한 제4컬러의 고정 오차와 상기 제 3 변동 오차를 합산하여 상기 제4컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 화상형성장치.
복수의 컬러 별로 마련되는 복수의 감광체, 중간전사체의 진행방향을 기준으로 제1감광체와 제2감광체 사이에 배치되는 제1센싱유닛 및 마지막 감광체 이후에 배치되는 마지막 센싱유닛을 포함하는 화상형성장치의 제어방법에 있어서,
프리 ACR이 필요한 것으로 판단되는 경우, 인쇄 작업 전에 상기 중간전사체에 상기 복수의 컬러의 프리 테스트 패턴을 전사하고;
상기 마지막 센싱유닛을 통해 상기 복수의 컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고;
상기 마지막 센싱유닛의 출력값에 기초하여 상기 복수의 컬러 중 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하고;
인쇄 명령이 입력되면, 인쇄 작업 중에 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고;
상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고;
상기 제1센싱유닛의 출력값에 기초하여 변동 오차를 산출하고;
상기 변동 오차와 상기 고정 오차를 반영하여 상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 28 항에 있어서,
상기 복수의 컬러 중 제1컬러에 대한 나머지 컬러의 고정 오차를 산출하는 것은,
상기 마지막 센싱유닛의 출력값과 상기 화상형성장치의 설계치에 따른 기준값의 차이를 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 29 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하는 것을 더 포함하고,
상기 변동 오차를 산출하는 것은,
상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값과 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 30 항에 있어서,
상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것은,
상기 나머지 컬러의 고정 오차에 상기 변동 오차를 각각 합산하여 상기 나머지 컬러에 대한 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 29 항에 있어서,
상기 복수의 감광체는, 제1컬러에 대응되는 제1감광체, 제2컬러에 대응되는 제2감광체, 제3컬러에 대응되는 제3감광체 및 제4컬러에 대응되는 제4감광체를 포함하고,
상기 마지막 감광체는 상기 제4감광체이며, 상기 마지막 센싱유닛은 제4센싱유닛인 것으로 하고,
상기 화상형성장치는, 상기 제2감광체와 상기 제3감광체 사이에 배치되는 제2센싱유닛 및 상기 제3감광체와 상기 제4감광체 사이에 배치되는 제3센싱유닛을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 32 항에 있어서,
상기 제1센싱유닛을 통해 상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고;
상기 제2센싱유닛을 통해 상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하고;
상기 제3센싱유닛을 통해 상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지하는 것을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 33 항에 있어서,
상기 변동 오차를 산출하는 것은,
상기 제1컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값과 상기 제1컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제1센싱유닛의 출력값을 비교하여 제1변동 오차를 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 34 항에 있어서,
상기 나머지 컬러 중 적어도 하나의 노광 시점 보정량을 산출하는 것은,
상기 제1컬러에 대한 제2컬러의 고정 오차와 상기 제1변동 오차를 합산하여 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 35 항에 있어서,
인쇄 작업 중 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제2컬러의 노광 시점 보정량을 반영하여 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고;
상기 제2센싱유닛을 통해 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고;
상기 제2센싱유닛의 출력값에 기초하여 제2변동 오차를 산출하는 것을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 36 항에 있어서,
상기 제2변동 오차를 산출하는 것은,
상기 제2컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제2센싱유닛의 출력값과 상기 제2컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제2센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 37 항에 있어서,
상기 제1컬러에 대한 제3컬러의 고정 오차와 상기 제2변동 오차를 합산하여 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 산출하는 것을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 38 항에 있어서,
인쇄 작업 중 상기 중간전사체의 비화상 구간에 상기 제3컬러의 노광 시점 보정량을 반영하여 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 전사하고;
상기 제3센싱유닛을 통해 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지하고;
상기 제3센싱유닛의 출력값에 기초하여 제3변동 오차를 산출하는 것을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 39 항에 있어서,
상기 제3변동 오차를 산출하는 것은,
상기 제3컬러의 프리 테스트 패턴을 감지한 제3센싱유닛의 출력값과 상기 제3컬러의 메인 테스트 패턴을 감지한 제3센싱유닛의 출력값의 차이를 산출하는 것을 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
제 40 항에 있어서,
상기 제1컬러에 대한 제4컬러의 고정 오차와 상기 제3변동 오차를 반영하여 상기 제4컬러의 노광 시점을 제어하는 것을 더 포함하는 화상형성장치의 제어방법.