KR100586508B1 - 전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법 - Google Patents

전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감광드럼; 소정의 화상신호에 기초하여 상기 감광드럼에 스캐닝될 광을 발생하는 광발생부; 소정분량 단위로 상기 화상신호를 상기 광발생부에 공급하는 화상신호공급부 및 상기 광발생부에 의해 발생된 광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부를 구비하는 전사사진 화상형성장치에 관한 것이다. 상기 전사사진 화상형성장치는 상기 광발생부로부터 발산되는 광을 감지하여 감지된 광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 광강도신호생성부; 상기 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및 상기 동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 상기 광발생부에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 화상신호공급부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의하여, 광파워의 변동으로 인한 화상신호의 공급 시작점의 편차를 보정함으로써 화질을 향상시킬 수 있다.
화상, 레이저, 프린터, 광파워, 편차, 수평동기신호

Description

전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법{ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS AND IMAGE FORMING METHOD}
도 1은 종래의 전사사진 화상형성장치의 레이저스캐닝유닛 및 화상신호제어유닛의 구성을 도시한 도면이며,
도 2는 광파워의 변동에 대한 종래의 전사사진 화상형성장치의 동작 특성을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전사사진 화상형성장치의 주요 구성을 도시한 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 전사사진 화상형성장치의 차이값산출부의 구성을 도시한 블록도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 전사사진 화상형성장치의 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
50: 화상신호제어유닛 60: 레이저스캐닝유닛
100: 전사사진 화상형성장치 102: 광강도신호생성부
104: 차이값산출부 106: 제어부
110: 광발생부 112: 동기신호생성부
114: 화상신호공급부
본 발명은 전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 광파워의 변동으로 인한 화상신호의 공급 시작점의 편차를 보정함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법에 관한 것이다.
레이저프린터와 같은 전사사진(electrophotographic) 화상형성장치는 레이저광을 발생시켜 감광드럼 상에 잠상을 형성시키고 형성된 잠상에 토너를 현상하여 소정의 기록매체에 화상을 전사시킨다. 이러한 전사사진 화상형성장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저스캐닝유닛(LSU, 10) 및 화상신호제어유닛(40)을 구비할 수 있다. 레이저스캐닝유닛(10)은 레이저광을 감광드럼(26)상에 등선속으로 주사하며, 레이저광을 발생시키는 반도체레이저다이오드(12), 콜리메이팅렌즈(14), 실린더렌즈(16), 폴리곤모터(18), 폴리곤미러(20), 렌즈(22), 반사미러(24), 수평동기미러(28) 및 광센서(30)를 구비할 수 있다.
반도체레이저다이오드(12)에서 발광된 레이저광은 회전하는 폴리곤미러(20)에 의해 감광드럼(26) 상에 주사 라인을 형성하고, 광센서(30)는 매 주사 라인의 시작에 수 평동기미러(28)로부터 반사된 레이저광을 수광하여 매 주사 라인마다 1개의 펄스를 가지는 수평동기신호를 발생시킨다.
레이저스캐닝유닛(10)의 반도체레이저다이오드(12)의 구동을 제어하는 화상신호제어유닛(40)은 레이저스캐닝유닛(10)으로부터 수평동기신호를 수신하여 소정의 시간을 계수한 후 소정 분량 단위의 화상신호를 반도체레이저다이오드(12)에 전송한다. 즉, 화상신호제어유닛(40)은 수신된 수평동기신호의 펄스를 기준으로, 예컨대, 소정 시간 간격으로 N회의 카운트를 수행한 후 반도체레이저다이오드(12)로 화상신호를 출력하기 시작한다. 출력된 화상신호에 의해 반도체레이저다이오드(12)가 다시 구동되며 이러한 스캐닝 동작이 반복된다.
도 2를 참조하여 종래 기술의 문제점을 설명한다. 광센서(30)는 반도체레이저다이오드(12)로부터 발생된 레이저광을 수광하여 수평동기신호를 발생시키는데, 입사되는 레이저광의 광파워가 소정의 문턱레벨(4)에 이르게 되는 때 수평동기신호를 발생시킨다. 그런데, 레이저광의 광파워를 결정하는 기준전압이 외부의 노이즈나 내부의 불안정한 제어에 의해 변동될 수 있고, 이로 인하여 레이저광의 광파워가 순간적으로 변동될 수 있다.
예컨대, 광센서(30)에 입사되는 레이저광의 광파워가 도 2(a)와 같이 2에서 3으로 변동되면, 광파워가 광센서(30)의 문턱레벨(4)에 도달하는 시간도 변동되므로, 이에 대응하여 각각 발생되는 수평동기신호(A 및 B) 간에는 t만큼의 시간차가 발생할 수 있다. 이러한 수평동기신호의 시간차(t)는 그대로 화상신호제어유닛(40)의 동작에 반영되어 도 2(b)의 화상신호의 시작점에도 시간차(t)가 발생될 수 있다. 따라 서 프린트되는 화상에서는 도 2(c)와 같이 좌측 마진에 시간차(t)에 대응하는 위치차(d)가 발생되어 화질이 열화되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광파워의 변동으로 인한 화상신호의 공급 시작점의 편차를 보정함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 감광드럼; 소정의 화상신호에 기초하여 상기 감광드럼에 스캐닝될 광을 발생하는 광발생부; 소정분량 단위로 상기 화상신호를 상기 광발생부에 공급하는 화상신호공급부 및 상기 광발생부에 의해 발생된 광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부를 구비하는 전사사진 화상형성장치에 있어서, 상기 광발생부로부터 발산되는 광을 감지하여 감지된 광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 광강도신호생성부; 상기 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및 상기 동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 상기 광발생부에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 화상신호공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사사진 화상형성장치를 제공한다. 즉, 수평동기신호의 입력 후 일정한 시간을 카운트하는 것이 아니라 광파워의 변동에 대응한 시간을 카운트하여 화상신호를 공급하도록 함으로써, 광파워의 변동으로 인한 화상신호 공급 타이밍의 편차를 보정하여 화질을 향상시킨다.
상기 차이값산출부는, 상기 광강도신호생성부에 의해 i번째 생성된 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩하는 홀드회로(단, i는 자연수); 및 상기 광강도신호생성부에 의해 i+k번째 생성된 상기 광강도신호 및 상기 홀드회로에 홀딩되어 있는 기준신호의 전압레벨을 비교하여 그 전압차를 상기 차이값으로서 출력하는 비교회로를 포함할 수 있다(단, k는 자연수). 즉, 이전에 생성된 광강도신호를 다음에 생성할 화상신호의 기준신호로 설정함으로써, 화상신호 공급 타이밍의 편차를 정확하게 보정할 수 있다.
상기 제어부는, 소정의 기준카운트수에 상기 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한 수를 소정 시간간격으로 카운트함으로써 상기 차이값에 대응한 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 목적은, 감광드럼; 소정의 화상신호에 기초하여 상기 감광드럼에 스캐닝될 광을 발생하는 광발생부; 소정분량 단위로 상기 화상신호를 상기 광발생부에 공급하는 화상신호공급부 및 상기 광발생부에 의해 발생된 광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부를 구비하는 전사사진 화상형성장치를 이용한 화상형성방법에 있어서, 상기 광발생부로부터 발산되는 광을 감지하여 감지된 광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 단계; 상기 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 단계; 및 상기 동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 상기 광발생부에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 화상신호공급부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법에 의해서도 달성된다.
상기 차이값을 산출하는 단계는, 상기 광강도신호를 생성하는 단계에서 i번째(단, i는 자연수) 생성된 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩하는 단계; 및 상기 광강도신호를 생성하는 단계에서 i+k번째(단, k는 자연수) 생성된 상기 광강도신호 및 상기 홀드회로에 홀딩되어 있는 기준신호의 전압레벨을 비교하여 그 전압차를 상기 차이값으로서 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 화상신호공급부를 제어하는 단계에서는, 소정의 기준카운트수에 상기 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한 수를 소정 시간간격으로 카운트함으로써 상기 차이값에 대응한 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전사사진 화상형성장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 본 실시예의 화상형성장치(100)는 레이저광을 발생시켜 감광드럼 상에 잠상을 형성시키고 형성된 잠상에 토너를 현상하여 소정의 기록매체에 화상을 전사시킨다. 본 실시예의 화상형성장치(100)는 레이저프린터일 수 있다.
본 실시예의 화상형성장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 감광드럼, 소정의 화상신호에 기초하여 레이저광을 감광드럼 상에 등선속으로 주사하여 감광드럼에 잠상을 형성시키는 레이저스캐닝유닛(60) 및 상기 화상신호를 레이저스캐닝유닛(60)에 공급하여 레이저스캐닝유닛(60)을 제어하는 화상신호제어유닛(50)을 포함한다.
레이저스캐닝유닛(60)은 레이저광을 발생시키는 광발생부(110)를 포함할 수 있다. 광발생부(110)는 반도체레이저다이오드로 구현될 수 있다. 광발생부(110)에서 발광 된 레이저광은 회전하는 폴리곤미러에 의해 감광드럼 상에 주사 라인을 형성할 수 있다.
레이저스캐닝유닛(60)은 광발생부(110)에 의해 발생된 레이저광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부(112)를 더 포함할 수 있다. 동기신호생성부(112)는 광센서로 구현될 수 있으며, 매 주사 라인의 시작에 수평동기미러로부터 반사된 레이저광을 수광하여 매 주사 라인마다 1개의 펄스를 가지는 동기신호를 발생시킬 수 있다. 본 실시예의 동기신호는 수평동기신호일 수 있다.
레이저스캐닝유닛(60)은 광발생부(110)로부터 발생된 레이저광을 감지하여 감지된 레이저광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 광강도신호생성부(102)를 포함한다. 본 실시예의 광강도신호생성부(102)는 포토다이오드(photodiode)로 구현될 수 있다.
화상신호제어유닛(50)은 하나의 주사 라인에 대응하는 분량의 화상신호를 광발생부(110)에 공급하는 화상신호공급부(114)를 포함할 수 있다. 화상신호공급부(114)는 소정의 제어신호에 따라 이미지 프로세싱되어 소정의 메모리에 저장된 화상신호를 라인 단위로 공급할 수 있다.
화상신호제어유닛(50)은 레이저광의 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 차이값산출부(104)를 포함한다. 화상신호제어유닛(50)은 수평동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 광발생부(110)에 화상신호가 공급되도록 화상신호공급부(114)를 제어하는 제어부(106)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차이값산출부(104)는 광강도신호생성부(102)에 의해 i번째 생성된 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩하는 홀드회로(122)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 i는 자연수이다. 본 실시예의 홀드회로(122)는 최초의 화상신호에 대응하여 발생하는 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩할 수 있다. 홀드회로(122)는 플립플롭 또는 레지스터와 같은 메모리에 의해 구현될 수 있다. 차이값산출부(104)는 커패시터(128)를 더 포함하여 상기 홀드회로(122)에 의해 홀드된 광강도신호의 전압을 저장할 수 있다.
차이값산출부(104)는 광강도신호생성부(102)에 의해 i+k번째 생성된 광강도신호를 홀드회로(122)에 홀딩되어 있는 기준신호의 전압레벨과 비교하여 그 전압차를 차이값으로서 출력하는 비교회로(124)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 k는 자연수이다. 본 실시예의 비교회로(124)는 현재 생성된 광강도신호를 홀드회로(122)에 홀딩되어 있는 최초의 광강도신호의 전압레벨과 비교할 수 있다. 비교회로(124)는 차동증폭기로 구현될 수 있다.
차이값산출부(104)는 비교회로(124)가 출력한 차이값을 A/D변환하는 A/D변환부(126)를 더 포함할 수 있다. 홀드회로(122), 비교회로(124) 및 A/D변환부(126)는 수평동기신호 또는 화상신호를 입력하여 이에 기초하여 동기하여 동작할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제어부(106)는 소정의 기준카운트수(N)에 차이값산출부(104)가 산출한 차이값에 대응하는 카운트수(n)를 가감한 수(N+n 또는 N-n)를 소정 시간간격으로 카운트함으로써 차이값에 대응한 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 최초의 광파워에 비해 광파워가 증가한 경우, 입력되는 수평동기신호가 최초의 경우(도 5의 수평동기신호(72) 중 가운데 참조)에 비해 t만큼 앞서게 되는데(도 5의 수평동기신호(72) 중 맨 위 참조), 제어부(106)는 t만큼 앞서는 차이값에 대응하는 카운트수(n)를 기준카운트수(N)에 더한 수(N+n)를 카운트한다(도 5의 카운트펄스(74) 중 맨 위 참조). 반대로, 최초의 광파워에 비해 광파워가 감소한 경우, 입력되는 수평동기신호가 최초의 경우에 비해 t만큼 지연되는데(도 5의 수평동기신호(72) 중 맨 아래 참조), 제어부(106)는 t만큼 지연된 차이값에 대응하는 카운트수(n)를 기준카운트수(N)에서 뺀 수(N-n)를 카운트한다(도 5의 카운트펄스(74) 중 맨 아래 참조).
본 실시예에서, 광강도신호의 차이값과 대응하는 카운트수(n)는 테이블의 형태로 소정의 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 이 경우 제어부(106)는 광강도신호의 차이값이 입력되면, 입력되는 차이값에 대응하는 카운트수(n)를 상기 메모리의 테이블로부터 읽어내어 카운트를 수행할 수 있다.
제어부(106)는 카운트가 완료되는 때 광발생부(110)에 화상신호가 공급되도록 화상신호공급부(114)를 제어한다. 따라서 광파워가 변동하여 화상신호의 공급 시작점에 편차가 발생하려는 경우, 이를 미리 보정하여 일정한 공급 시작점에서 화상신호를 공급할 수 있다.
제어부(106)는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 이 경우 화상형성장치(100)는 마이크로프로세서, ROM 및 RAM을 구비할 수 있다. 제어부(106)의 기능이 마이크로프로세 서에 적합한 언어로 프로그래밍된 제어프로그램이 ROM에 저장될 수 있다. 마이크로프로세서는 제어프로그램을 RAM에 로딩하여 제어프로그램의 명령에 따라 제어부(106)의 기능을 수행할 수 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 화상형성장치(100)의 동작 과정을 설명한다. 도 6은 본 실시예의 화상형성장치(100)의 동작 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 먼저 광강도신호생성부(102)는 광발생부(110)가 발생하는 레이저광을 감지하여 감지된 광의 광강도신호를 생성한다(S100).
차이값산출부(104)는 현재의 광강도신호를 미리 설정되어 있는 기준신호와 비교하여 그 차이값을 산출한다(S102). 제어부(106)는 기준카운트수에 산출된 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한다(S104).
한편, 제어부(106)는 동기신호생성부(112)로부터 수평동기신호가 입력되었는지 여부를 확인하고(S106), 수평동기신호가 입력된 것으로 판단하는 경우(S106의 Yes), 카운트를 시작한다(S108). 제어부(106)는 기준카운트수에 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한 수만큼 카운트가 완료되었는지 여부를 확인하고(S110), 카운트가 완료되지 않은 것으로 판단하면(S110의 No), 카운트를 계속한다(S108).
제어부(106)는 카운트가 완료된 것으로 판단하면(S110의 Yes), 다음 라인에 해당하는 화상신호가 광발생부(110)에 공급되도록 화상신호공급부(114)를 제어한다(S112). 제어부(106)는 모든 라인에 대하여 화상신호가 공급되었는지 여부를 확인하고(S114), 모든 라인에 대하여 화상신호가 공급되지 않은 것으로 판단되면(S114의 No), 광강도신호의 생성단계(S100)부터 화상신호공급부(114)의 제어단계(S112)를 반복한다. 제어부(106)는 모든 라인에 대하여 화상신호가 공급된 것으로 판단되면(S114의 Yes), 모든 동작을 종료한다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 광파워의 변동으로 인한 화상신호의 공급 시작점의 편차를 보정함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 전사사진 화상형성장치 및 화상형성방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 감광드럼; 소정의 화상신호에 기초하여 상기 감광드럼에 스캐닝될 광을 발생하는 광발생부; 소정분량 단위로 상기 화상신호를 상기 광발생부에 공급하는 화상신호공급부 및 상기 광발생부에 의해 발생된 광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부를 구비하는 전사사진 화상형성장치에 있어서,
    상기 광발생부로부터 발산되는 광을 감지하여 감지된 광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 광강도신호생성부;
    상기 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 차이값산출부; 및
    상기 동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 상기 광발생부에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 화상신호공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사사진 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차이값산출부는,
    상기 광강도신호생성부에 의해 i번째 생성된 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩하는 홀드회로(단, i는 자연수); 및
    상기 광강도신호생성부에 의해 i+k번째 생성된 상기 광강도신호 및 상기 홀드회로에 홀딩되어 있는 기준신호의 전압레벨을 비교하여 그 전압차를 상기 차이값으로서 출력하는 비교회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치(단, k는 자연수).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 소정의 기준카운트수에 상기 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한 수를 소정 시간간격으로 카운트함으로써 상기 차이값에 대응한 시간이 경과하였는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전사사진 화상형성장치.
  4. 감광드럼; 소정의 화상신호에 기초하여 상기 감광드럼에 스캐닝될 광을 발생하는 광발생부; 소정분량 단위로 상기 화상신호를 상기 광발생부에 공급하는 화상신호공급부 및 상기 광발생부에 의해 발생된 광에 기초하여 동기신호를 생성하는 동기신호생성부를 구비하는 전사사진 화상형성장치를 이용한 화상형성방법에 있어서,
    상기 광발생부로부터 발산되는 광을 감지하여 감지된 광의 강도에 대응하는 광강도신호를 생성하는 단계;
    상기 광강도신호를 소정의 기준신호와 비교하여 그 신호레벨의 차이에 해당하는 차이값을 산출하는 단계; 및
    상기 동기신호가 발생한 때부터 상기 차이값에 대응하는 시간이 경과한 것으로 판단하는 때 상기 광발생부에 상기 화상신호가 공급되도록 상기 화상신호공급부를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차이값을 산출하는 단계는,
    상기 광강도신호를 생성하는 단계에서 i번째(단, i는 자연수) 생성된 광강도신호의 전압레벨을 상기 기준신호의 신호레벨로서 홀딩하는 단계; 및
    상기 광강도신호를 생성하는 단계에서 i+k번째(단, k는 자연수) 생성된 상기 광강도신호 및 상기 홀드회로에 홀딩되어 있는 기준신호의 전압레벨을 비교하여 그 전압차를 상기 차이값으로서 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 화상신호공급부를 제어하는 단계에서는, 소정의 기준카운트수에 상기 차이값에 대응하는 카운트수를 가감한 수를 소정 시간간격으로 카운트함으로써 상기 차이값에 대응한 시간이 경과하였는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
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