KR100229509B1 - 셔틀 스캐너 방식 복합기에서 용지 선단 검출 및 정렬방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셔틀 스캐너를 장착한 잉크젯 프린터 복합기에서 용지 감지 센서를 사용하지 않고 용지의 삽입 감지 및 선단 정렬을 수행 할 수 있는 방법에 관한 것이다.

라인 피드 모터를 구성하여 용지를 피딩하는 과정과, 용지의 첫번째 셔틀 블록을 스캐닝하여 용지의 포지션(Position) 및 피딩 스텝을 계산하는 과정과, 용지의 에지(Edge)부분이 정확한 프린팅 위치에 놓이도록 라인 피드 모터를 이용하여 피딩하는 과정으로 진행시키게 된다.

라인 피드 모터와 스캐너 모듈을 이용하여 용지의 삽입 감지 및 정렬을 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Description

셔틀 스캐너방식 복합기에서 용지 선단 검출 및 정렬 방법

본 발명은 셔틀 스캐너 방식의 복합기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크젯 프린터 헤드와 동일축 상에 형성된 스캐너 모듈의 광원을 독취폭의 양단에 꼬마전구를 사용하므로써 독취폭의 출력값을 균일하게 나타낼 수 있도록 하는 스캐너 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 사무실에서 사용되는 컴퓨터, 프린터, 복사기, 스캐너 및 팩스등을 일컬어 사무기기라 칭한다. 이러한 사무기기는 각 기기마다의 고유 기능을 가지고 있다.

프린터는 컴퓨터로 작성된 문서 등의 파일을 원고에 문자의 형태로 출력하기 위한 대표적인 출력장치이다. 복사기는 원고 또는 기타 형태의 이미지를 그대로 원고에 형성시키기 위한 장치이다. 동일 이미지의 다량 복사에 매우 유용하게 사용된다.

이러한 프린터 중 잉크젯 프린터는 일반 사용자들이 저렴한 가격에 구매할 수 있으며 인쇄 품질이 뛰어난 대표적 프린터이다.

한편, 스캐너는 복사기와 구동 방식에 있어서 유사한 점이 많다. 다만 그 스캐닝 이미지의 출력양식이 데이터 파일로 나타난다는 점이 다르다.

이와 같이 사무기기는 각기 제 기능을 구현하기 위해 서로 다른 독립적 형태를 유지하고 있다.

근래에 들어서 각 사무기기의 기능을 복합적으로 나타내기 위한 제품이 대두되고 있다. 그 중 잉크젯 프린터의 기능과 스캐너 및 팩스의 기능을 구현할 수 있는 복합기에 대하여 설명한다.

도 1에서는 이러한 복합기의 개략적인 시스템 구성을 나타내고 있다. CPU(1)는 시스템 전체를 컨트롤하는 부분으로 전체 시스템을 구동하는 프로그램이 내장된 시스템 메모리(6)를 컨트롤한다.

화상처리부(2)는 상기 CPU(1)의 제어를 받아 셔틀 스캐너 모듈(3)로부터 들어온 화상 데이터의 그림자(Shading) 및 감마(Gamma) 보정(Correction), 해상도 변환(DPI conversion), 가장자리 강조(Edge emphasis), 에러 분산(Error Diffusion)등을 수행한다.

상기 CPU(1)의 제어에 따라 모뎀부(9)에서는 처리된 화상 데이타의 팩스 송신하고, PC에서의 프린팅이나 팩스 수신시의 프린팅은 ECP(7-2)에서 수행한다.

셔틀 스캐너 모듈(3)은 화상 데이터를 독취하는 부분으로 셔틀 방식의 스캔닝을 한다.

레스터라이져(Rasterizer)(4)는 수직 블럭으로 독취한 화3상 데이터를 레스터라이징하는 부분이다.

화상 메모리(5)는 화상처리부(2)에서 화상처리를 하기위해 필요한 화상 데이터 처리용 버퍼(Buffer) 메모리이다.

시스템 메모리(6)는 전체 시스템 프로그램이 내장된 EPROM과 시스템 데이타 처리를 위한 SRAM으로 구성되어 있다.

ECP(7-2)란 PC와의 직접 병렬 인터페이스를 위한 모듈로써 스캔한 데이터를 PC로의 송신, PC에서 프린팅할 데이타의 수신을 위한 파트이다.

프린터 드라이버(7-1)는 프린팅을 하기위해 필요한 프린트 헤드 분사 컨트롤, 캐리지 모터와 라인피드 모터의 구동 컨트롤 및 프린팅 데이타 핸들링을 수행한다.

이와같은 시스템의 구성을 기구적 측면에서 전체적으로 살펴보면 도 2 에서와 같이 나타낼 수 있다.

스캐너 모듈(3) 및 잉크 카트리지 모듈(13)은 동일한 수평 이동축(14)을 따라서 이동한다. 따라서 이동 벨트(12) 및 캐리지 리턴 모터(11)를 사용하여 구동시킨다.

원고(100)는 라인 피드모터(15)의 구동에 따라 회전되는 라인피드롤러(16)에 의해 급지 및 배지된다.

이와 같이 구성된 복합기에서 프린팅을 수행하기 위해 용지를 피딩하고 그 피딩 위치를 인식하기 위해 도 3에서와 같이 페이퍼 센서가 반드시 사용되어야 한다. 용지의 삽입을 감지하여 전기적 신호로 CPU에 전달한다. 그 정보는 다시 라인 피딩 모터를 구동하기 위한 제어신호로 사용된다. 따라서 CPU에 별도의 입출력 포트를 할당하여야 한다.

이러한 이유로 생산 원가가 상승되었으며, 시스템의 활용도에서 입출력포트를 이용하므로 효율이 떨어진다. 또한 센서가 고장났을때 수리가 어렵다는 불편이 뒤 따르게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 용지 감지 센서를 사용하지 않고 스캔 모듈을 이용하여 용지가 프린팅 위치에 삽입되었는가를 검출할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 용지의 첫 번째 셔틀블록을 스캐닝하여 용지의 선단을 검출하고 정확한 프린팅 위치로 피딩시키도록 정렬시키는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 셔틀 스캐너 방식을 사용하는 복합기에서 센서를 사용하지 않고 용지의 피딩상태를 감지하는 방법에 있어서, 라인 피드 모터를 구성하여 용지를 피딩하는 과정과, 용지의 첫번째 셔틀 블록을 스캐닝하여 용지의 포지션(Position) 및 피딩 스텝을 계산하는 과정과, 용지의 에지(Edge)부분이 정확한 프린팅 위치에 놓이도록 라인 피드 모터를 이용하여 피딩하는 과정으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 셔틀 스캐너 방식 복합기의 내부 구성을 간략히 나타낸 블록도,

도 2는 도 1의 시스템을 기구적 측면에서 나타낸 구성도,

도 3은 종래의 센서를 사용한 용지 인식 시스템의 구성도,

도 4는 복합기의 동작중 스캐닝 과정을 중심으로 나타낸 측면도,

도 5는 원고를 다수의 블록으로 나누어 스캐닝하는 예시도,

도 6은 본 발명에 따른 용지 감지 및 선단 정렬 방법의 흐름도,

도 7은 1 개의 셔틀 블록에 대한 스캐닝 실시와 그 데이터를 메모리에 저장할 때의 배치 관계를 나타낸 예시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 수행방법 및 그 동작원리를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 동작과정을 설명하기에 앞서 본 발명을 적용하기 위한 스캐닝 방법에 대해 살펴보기로 한다. 도 4는 복합기의 동작중 스캐닝 과정을 스캐너 모듈을 중심으로 나타낸 측면도이다. 이와 같은 셔틀 방식의 스캔 장치는 잉크젯 헤드 모듈과 함께 구성하여 같은 구동계를 사용할 수 있다.

이동 벨트(12)에 구속된 스캐너 모듈(3)과 잉크 카트리지 모듈(13)은 캐리지 리턴 모터(11)의 회전구동으로 원고면을 따라 좌·우로 왕복운동을 한다.

이 구동으로 화상의 독취와 인쇄를 구현시키는 방법을 사용한다.

용지 카셋트(40)에 수납되어 있는 원고(100)는 급지롤러(45)에 의해 드라이브롤러(41) 및 핀치롤러(42) 사이로 인입된다. 스캐너 모듈(3)의 스캐닝 과정을 완료한 후 배지롤러(43) 및 핀치롤러(44)의 회전력에 의해 배지된다.

인쇄기능은 스캐너 모듈(3)과 잉크 카트리지 모듈(13)이 좌·우로 움직이는 동안 카트리지 모듈(13)의 잉크젯 헤드의 잉크를 원고(100)에 옮겨 인쇄하는 것이다.

스캐닝 기능은 스캐너 모듈(3)과 카트리지 모듈(13)이 좌·우로 움직이는동안 스캐너 모듈(3)안의 램프(31)가 광을 원고(100)에 조사시킨다. 이 때 원고면에 비추어 반사되는 광량 즉 원고면의 화상 데이터가 스캐너 글래스(32)를 지나 렌즈(33)를 투과하면서 CCD(Charge Coupled Device)센서(34)에 포커싱(Focusing)되어 도달하므로써 화상데이터를 독취하는 것이다.

여기에서 CCD(34)는 광에너지를 전기적 에너지인 전압으로 변환시키는 센서이다. 스캐너 모듈에 사용되는 CCD 센서는 128∼160 돗트(Dots) 크기를 사용하고 있으며 이로 인해 A4 사이즈(2551×3507 : 300 DPI 기준)의 문서는 22∼27개의 셔틀 블록으로 나누어 독취한다. 도 5는 A4 사이즈의 원고를 27개의 블록으로 나누어 스캐닝하기 위한 예시도이다.

잉크젯 프린팅 모듈은 208 노즐 600 DPI 프린팅이 가능한 프린트 헤드로 구성되어 34 개(5102×7014 : 600 DPI 기준)의 프린팅 블록으로 나누어 프린팅한다.

상기 독취 해상도와 프린트 노즐수는 본 발명의 이해를 돕기위하여 예를 든 것이며, 본 발명은 해상도(DPI)와 노즐(Nozzle)수에 제약받지 않고 모든 모듈에 적용이 가능하다.

본 발명에 따른 동작 과정은 도 6의 흐름도와 같이 진행된다.

프린팅 작업을 수행하게 되면 초기에 라인 피드 모터를 구동하여 용지를 피딩한다.

이 때 유의할 점은 셔틀 스캐너 모듈의 광센서 폭 (1 슬라이스)이상을 넘어가지 않도록 컨트롤 한다. 에지(Edge)영역이 광센서 영역을 넘어가도록 피딩되면 에지 영역의 검출이 안될 수 있기 때문이다. 따라서 에지 영역을 검출할 수 있도록 1 슬라이스보다 조금씩 이동하도록 라인 피드 모터를 컨트롤한다. (S1 과정)

첫 번째 블록을 스캔닝하면서 스캐닝 결과에 따라 용지의 삽입을 인식할 수 있으며 용지의 선단을 찾게 된다. 만일 스캐닝 결과 용지가 삽입되지 않았을 때에는 라인피딩을 다시 수행한다.

예를 들어 도 7에 나타난 바와 같이 1 개의 셔틀 블록을 수행할 때, 1 개의 셔틀 블록에 대한 독취는 도 7a에서와 같이 수직(Vertical) 1 라인(Slice)을 독취한 후 캐리지 리턴 모터에 의해 수평 방향으로 이동한다. (A4 사이즈 : 2551 Slice독취 : 300 DPI 기준)(S2 과정)

메모리에 저장되는 스캐닝 데이터는 스캐너 모듈의 진행방향을 X축으로 보았을 때 Y축 좌표가 동일한 픽셀 데이터들은 메모리에 규칙적으로 저장된다. 즉 슬라이스가 160개의 픽셀을 스캔한다면 이 때의 스캐닝 데이터는 도 7b와 같이 저장된다. 메모리의 0000번지에는 첫 번째 슬라이스의 첫 번째 픽셀의 데이터가 저장되며 0160번지에는 두 번째 슬라이스의 첫 번째 픽셀의 데이터가 저장된다.

즉, 동일 수평선상의 픽셀 데이터들은 메모리에 규칙적으로 저장되는 것을 알 수 있다.

용지의 에지(Edge)부근의 데이터들은 명확하게 구분되는데 용지가 아닌 부분을 스캐닝한 동일 수평선상의 데이터들은 절대 블랙에 가까운 픽셀 데이터값을 가질 것이다.

픽셀의 스캐닝 값을 8 비트(Bit)로 표현한다면 절대블랙(Black)은 "0" 즉 "0"으로 절대화이트(White)는 "255" 즉 "11111111"의 값을 갖게 된다. 따라서 흰 용지를 스캐닝하면 원고부분은 절대 화이트 레벨에 근접한 값을 가질것이고, 원고가 없는 부분은 바닥에서 반사되는 광 입력을 받아들이므로 절대 블랙 레벨에 근접한 값을 가질 것이다.

1 셔틀 블록내의 각 수평선상의 픽셀 데이터값을 비교하여 절대 블랙에 가까운 픽셀 데이터값과 절대 화이트 값에 가까운 픽셀 데이터값이 나타나는 경계점을 에지(Edge)로 볼 수 있다. (S3 과정)

절대 블랙 근접값에서 절대 화이트 근접값으로 변경되는 동일 수평선상의 데이터로부터 용지의 위치를 계산할 수 있다. 또한 이에 따라 정확한 프린팅 위치로 용지를 이송시키기에 필요한 스텝핑 모터의 스텝을 산출하게 된다.(S4 과정)

산출된 스텝수에 맞게 라인 피드 모터를 구동하여 현재의 용지 위치를 정해진 프린트 위치로 피딩하면 된다. (S5 과정)

정밀한 피딩을 할 필요가 있다면 한 개의 셔틀 블록 전부를 스캐닝한다. 만약 빠른 피딩을 원한다면 스캔 모듈을 한 지점에 고정하고 1 개의 슬라이스 혹은 몇 개의 슬라이스만 스캔해도 동일한 방식으로 용지를 감지하고 프린팅 위치에 용지를 위치시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 셔틀 스캐너와 잉크 젯 프린터 방식의 복합기에서 용지 감지 센서를 사용하지 않고 라인피드모터와 스캐너 모듈을 이용하여 용지의 삽입 감지 및 정렬을 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (7)

1. 셔틀 스캐너 방식을 사용하는 복합기에서 센서를 사용하지 않고 용지의 피딩상태를 감지하는 방법에 있어서,

   라인 피드 모터를 구성하여 용지를 피딩하는 과정과,

   용지의 첫번째 셔틀 블록을 스캐닝하여 용지의 포지션(Position) 및 피딩 스텝을 계산하는 과정과,

   용지의 에지(Edge)부분이 정확한 프린팅 위치에 놓이도록 라인 피드 모터를 이용하여 피딩하는 과정으로 진행되는 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 용지 선단 검출과정은 동일 수평선상의 픽셀 데이터의 스캐닝 레벨이 규칙적으로 저장되는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스캔 레벨 인식 과정은 256 그레이(Grey) 단계로 레벨을 분리하여 판단하는 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 256 그레이 레벨은 블랙(Black)을 "0"으로 시작하고 화이트(White)를 "255" 레벨로하여 분리된 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 용지 선단 검출과정은 스캐닝 결과가 절대 블랙값에 가까운 픽셀 데이터값과 절대 화이트값에 가까운 픽셀 데이터값이 나타나는 경계점을 용지의 선단으로 찾아내는 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지선단 검출 및 정렬 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   용지 선단 검출후의 피딩은 정방향 또는 역방향 피딩이 가능한 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 정방향 또는 역방향으로의 피딩은 스캐너 모듈의 1 슬라이스 영역보다 조금씩 이동하는 것을 특징으로 하는 복합기에서의 용지 선단 검출 및 정렬방법.

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