KR100709365B1 - 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치 - Google Patents

위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

프린트 헤드, 스캐닝 모듈 등과 같은 이동체 또는 회동체의 속도와 위치를 제어하는 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치가 제공된다. 위치제어장치는 모터에 의해 구동되는 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 제어하며, 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 엔코딩 부재, 색상차트에 표시된 색상을 검출하는 센싱부, 및 센싱부에서 검출된 색상을 토대로 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 판단하고, 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 센싱부에 의해 검출되는 색상의 색상값에 의해 제어하므로, 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를, 칼라를 검출하는 센싱부의 해상도 만큼 정밀하게 제어할 수 있을 뿐 아니라, 회동체 또는 이동체가 슬립을 발생하더라도 오차없이 정확하게 제어할 수 있다.
스캐닝 모듈, 프린트 헤드, 캐리지, 급지롤러, 위치, 속도, 제어

Description

위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치{position control apparatus, scanner and image forming device having the same}
도 1 및 도 2는 종래의 잉크젯 복합기의 사시도.
도 3은 도 1에 도시한 복합기의 스캐너 유니트의 부분 단면도.
도 4는 도 3에 도시한 스캐너 유니트의 스캐너모듈 위치제어부의 부분 사시도.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시한 스캐너모듈 위치제어부의 단면도 및 스캐너모듈 위치제어부의 제1 및 제2수광부에서 발생하는 펄스의 파형도.
도 6은 도 1에 도시한 복합기의 프린터 유니트의 프린트헤드 위치제어부를 예시하는 부분 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 위치제어장치가 적용되는 잉크젯 복합기의 사시도.
도 9는 도 7에 도시한 잉크젯 복합기의 제어부의 블록도.
도 10은 도 7에 도시한 잉크젯 복합기의 스캐너 유니트의 평면도.
도 11은 도 10의 선I-I을 따라 취한 단면도.
도 12a, 도 12b, 및 도 12c는 도 7에 도시한 스캐너 유니트의 스캐너모듈 위치제어장치의 제1 엔코딩 부재의 색상챠트의 예를 예시하는 평면도.
도 13은 도 7에 도시한 잉크젯 복합기의 프린터 유니트의 부분 사시도.
도 14는 도 13에 도시한 프린터 유니트의 캐리지 구동부와 급지롤러 구동부의 사시도.
도 15는 도 13에 도시한 프린터 유니트의 프린트헤드 위치제어장치를 예시하는 부분 사시도.
도 16은 도 13에 도시한 프린터 유니트의 급지롤러 위치제어장치의 제2센싱부와 제3 엔코딩 부재를 예시하는 부분 사시도.
도 17a, 도 17b, 및 도 17c는 도 16에 도시한 급지롤러 위치제어장치의 제3 엔코딩 부재의 색상챠트의 예를 예시하는 평면도.
도 18은 도 7에 도시한 스캐너 유니트의 스캐너모듈 위치제어장치의 제1 엔코딩 부재의 다른 예를 예시하는 평면도.
도 19는 도 18에 도시한 제1 엔코딩 부재의 제1 및 제2 일자형 스트립의 형태를 예시하는 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100; 잉크젯 프린터 110: 스캐너 유니트
133: 스캐닝 모듈 134: 스캐너 모터
150, 150': 스캐닝모듈 위치제어장치 155, 155': 제1 엔코딩 부재
157, 158, 159: 색상챠트 160: 제어부
162: 화상처리회로 164: 마이크로프로세서
168: 모터구동회로 170: 프린터 유니트
171: 캐리지 191: 캐리지 구동부
192: 캐리지 구동모터 200: 급지롤러
201: 급지롤러 구동부 202: 급지롤러 구동모터
210: 제2엔코딩 부재 230: 제1센싱부
220: 프린트헤드 위치제어장치 240: 급지롤러 위치제어장치
245: 제3 엔코딩 부재 250: 제2센싱부
본 발명은 화상을 용지에 인쇄하는 프린트 헤드, 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 모듈 등과 같은 이동체 또는 회동체의 속도와 위치를 제어하는 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치에 관한 것이다.
최근, 사무 효율을 개선하고 사무 자동화를 실현하기 위하여, 다양한 기능, 예를들면 복사기/프린터, 또는 복사기/팩시밀리/프린터의 기능을 복합적으로 구현하는 화상형성장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 화상형성장치의 대표적인 예로는 복사 기능과 프린팅 기능을 구비한 잉크젯 복합기가 알려져 있다.
도 1 및 도 2는 스캐닝 기능과 프린팅 기능을 갖는 일반적인 잉크젯 복합기(1)를 개략적으로 예시한다.
잉크젯 복합기(1)는 복사 기능을 수행하는 스캐너 유니트(10)와 프린팅 기능을 수행하는 프린터 유니트(30)를 포함한다.
스캐너 유니트(10)는 플랫베드형 스캐너로써, 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 모듈(13)를 구비한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스캐닝 모듈(13)은 모듈 이송벨트(16)에 고정된다. 모듈 이송벨트(16)는 구동풀리(21)에 의해 스캐닝 모듈(13)을 좌,우로 이송한다. 구동풀리(21)는 스캐너 모터(17)의 구동축(19)에 형성된 구동기어(18)와 맞물린 구동풀리 기어(20)와 동축 형성되어 있다.
스캐닝 모듈(13)의 위치와 이송속도를 제어하기 위하여, 스캐너 유니트(10)는 스캐닝모듈 위치제어부(40)를 구비한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 스캐닝모듈 위치제어부(40)는 원형 엔코딩 필름(43), 제1 포터 인터럽트 센서(photo interrupt sensor)(46), 및 마이크로프로세서(도시하지않음)로 구성된다.
원형 엔코딩 필름(43)은 스캐너 모터(17)의 구동축(19)에 고정되고, 표면에 불투명 부분(44)과 투명 부분(45)이 소정간격을 두고 반복적으로 형성되어 있다.
제1 포터 인터럽트 센서(46)는 원형 엔코딩 필름(43)의 양측에서 서로 대향하게 배치된 발광부(L)와 제1 및 제2수광부(X, Y)를 구비한다. 도 5a 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2수광부(X, Y)는 소정각도, 예를들면 90도의 위상차를 갖는 펄스를 발생하도록 원형 엔코딩 필름(43)의 회전방향에 따라 원주방향으로 소정간격을 두고 배치되어 있다. 따라서, 원형 엔코딩 필름(43)이 스캐너 모터(17)에 의해 회전할 때, 발광부(L)는 원형 엔코딩 필름(43)에 광을 방출하고, 제1 및 제2수광부(X, Y)는 원형 엔코딩 필름(43)의 불투명 부분(44) 사이에 위치한 투명 부분 (45)을 투과하는 광을 감지하여 펄스를 발생한다.
마이크로프로세서는 제1 및 제2수광부(X, Y)에서 발생하는 펄스의 수와 펄스의 시간간격에 따라 스캐닝 모듈(13)의 위치와 속도를 판단하고, 모터구동회로(도시하지 않음)를 통해 스캐너 모터(17)의 구동을 제어한다. 또한, 이때, 마이크로프로세서는 제1 및 제2수광부(X, Y) 중 어느 것이 먼저 펄스를 발생하는지를 판단하고, 스캐닝 모듈(13)의 이동방향을 결정한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 프린터 유니트(30)는 화상을 용지에 인쇄하는 프린트 헤드를 구비한 잉크카트리지(34a)를 장착한 캐리지(34)를 구비한다. 캐리지(34)는 캐리지 모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 캐리지 이송벨트(35; 도 6 참조)를 통해 좌,우방향으로 이송된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 캐리지(34)에 장착된 잉크카트리지(34a)의 프린트 헤드의 위치와 이송속도를 제어하기 위하여, 프린터 유니트(30)는 프린트헤드 위치제어부(50)를 구비한다.
프린트헤드 위치제어부(50)는 일자형 엔코딩 스트립(51), 제2 포터 인터럽트 센서(54), 및 마이크로프로세서로 구성된다.
일자형 엔코딩 스트립(51)은 캐리지(34) 후측에서 캐리지(34)의 이동방향을 따라 프레임(36)에 설치되고, 표면에 슬릿(52)이 소정간격을 두고 반복적으로 표시되어 있다.
제2 포터 인터럽트 센서(54)는 캐리지(34)와 함께 이동할 수 있도록 캐리지( 34)의 후측에 고정되고, 일자형 엔코딩 스트립(51)의 양측에 서로 대향하게 배치된 발광부와 제1 및 제2수광부를 구비한다. 제2 포터 인터럽트 센서(54)가 캐리지(34)에 의해 이동할 때, 발광부는 일자형 엔코딩 스트립(51)에 광을 방출하고, 제1 및 제2수광부는 일자형 엔코딩 스트립(54)의 슬릿(52)을 투과하는 광을 감지하여 펄스를 발생한다.
마이크로프로세서는 제1 포터 인터럽트 센서(46)와 마찬가지로, 제2 포터 인터럽트 센서(54)에서 발생하는 펄스의 수와 펄스의 시간간격에 따라 잉크카트리지(34a)의 프린트 헤드의 위치와 속도를 판단하고, 모터구동회로를 통해 캐리지 모터의 구동을 제어한다. 또한, 이때, 마이크로프로세서는 제1 및 제2수광부 중 어느 것이 먼저 펄스를 발생하는지를 판단하고, 캐리지(34)의 이동방향을 결정한다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 잉크젯 복합기(1)에 따르면, 원형 엔코딩필름(43)의 투명 부분(45)과 일자형 엔코딩 스트립(51)의 슬릿(52)이 제1 및 제2 포터 인터럽트 센서(46, 54)에 의해 검출되는 펄스의 수를 카운팅하여 스캐닝 모듈(13)과 잉크 카트리지(34a)의 프린트 헤드의 이동거리, 즉 위치를 판단하고, 또 검출되는 펄스의 시간간격에 의해 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드의 이송속도를 판단하는 구성을 가지므로, 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드의 위치와 이송속도의 제어 정밀도는 원형 엔코딩 필름(43)과 일자형 엔코딩 스트립(51)에 표시된 투명 부분(45)과 슬릿(52)의 간격에 따라 제한되는 문제점이 있었다.
보다 상세히 설명하면, 제1 또는 제2 포터 인터럽트 센서(46, 또는 54)는 원형 엔코딩 필름(43)의 투명 부분(45) 또는 일자형 엔코딩 스트립(51)의 슬릿(52)의 간격에 해당하는 시간 마다 펄스를 발생한다. 따라서, 어떤 한 점을 스캐닝하거 나 인쇄할 경우, 스캐닝 모듈(13)이 원고상의 한 점을 스캐닝하거나 프린트 헤드가 용지에 한 점을 인쇄하는 순간 제1 또는 제2 포터인터럽트 센서(46, 또는 54)의 발광부와 제1 및 제2수광부가 원형 엔코딩 필름(43)의 불투명 부분(44) 또는 일자형 엔코딩 스트립(51)의 불투명 부분(53)을 통과하고 있다면, 제1 또는 제2 포터인터럽트 센서(46, 또는 54)는 불투명 부분(44, 또는 53)의 간격에 해당하는 시간 동안 펄스를 발생하지 않게 된다. 따라서, 마이크로프로세서는 스캐닝 모듈(13) 또는 프린트 헤드의 위치를 제1 또는 제2 포터 인터럽트 센서(46, 또는 54 )가 불투명 부분(44, 또는 53)에 위치한 시점을 기준으로 계산하지 못하고 불투명 부분(44, 또는 53)의 전후에 위치한 투명 부분(45), 또는 슬릿(52)에서 펄스를 발생하는 시점을 기준으로 계산하게 되며, 이에 따라 스캐닝 모듈(13)이 원고상의 한 점을 스캐닝하거나 프린트 헤드가 용지에 한 점을 인쇄하는 위치는 불투명 부분(44, 또는 53)의 간격에 해당하는 거리 만큼 측정오차를 발생하게 된다. 그 결과, 스캐닝 및 인쇄되는 화상품질의 해상도가 저하된다.
또한, 종래의 잉크젯 복합기(1)에 따르면, 원형 엔코딩 필름(43)과 일자형 엔코딩 스트립(51)은 각각 불투명 부분(44, 53)과 투명 부분(45) 또는 슬릿(52)이 동일한 형태로 반복되는 형태를 가진다. 따라서, 모듈 이송벨트(16)와 캐리지 이송벨트(35) 등이 기구적으로 슬립(Slip)을 발생할 경우에는 제1 및 제2 포터인터럽트 센서(46, 54)가 슬립된 거리 만큼 투명 부분(45) 및 슬릿(52)을 검출하지 못하고 건너 뛰게 된다. 이 경우, 측정된 스캐닝 모듈(13) 및 프린트 헤드의 위치와 이송속도는 슬립된 거리만큼 측정오차를 발생하게 되고, 그 결과 스캐닝 및 인쇄되는 화상품질이 저하된다.
또한, 마이크로프로세서는 원형 엔코딩 필름(43)의 투명부분(45)과 일자형 엔코딩 스트립(51)의 슬릿(53)이 동일한 형태로 반복되는 형태를 가지기 때문에, 한 눈금의 투명 부분(45) 또는 슬릿(53)에 의해 제1 및 제2 포터 인터럽트 센서(46, 64)에서 발생하는 펄스만으로는 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드의 위치를 판단하지 못한다. 따라서, 복합기(1)의 전원이 처음으로 '온'될 때, 마이크로프로세서는 복합기(1)의 전원이 '오프'된 상태에서 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드의 위치 변동을 보정하도록 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드의 위치를 초기화하는 과정을 필요로 한다. 이러한 초기화과정은 스캐닝 모듈(13)과 프린트 헤드를 전 이송경로를 따라 좌,우로 이동시켜야 하므로, 인쇄시간을 지연시키는 요인이 된다.
이와 같이, 스캐닝 및 인쇄되는 화상품질 저하 및/또는 인쇄시간 지연을 방지하기 위해서는 원형 엔코딩 필름(43)의 투명 부분(45)과 일자형 엔코딩 스트립(51)의 슬릿(53)의 간격에 의해 발생하는 측정오차 및 그로인한 스캐닝 및 인쇄품질 저하와, 투명 부분(45, 53)이 동일한 형태로 반복되는 형태를 가짐으로써 발생하는 측정오차 및 그에 의한 스캐닝 및 인쇄품질 저하 및/또는 인쇄시간 지연을 방지할 수 있는 새로운 스캐닝 모듈 및/또는 프린트 헤드의 위치제어장치가 요구되고 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프린트 헤드, 스캐닝 모듈 등과 같은 이동체 또는 회동체의 속도와 위치를 측정오차없이 정확하고 정밀하게 제어할 수 있는 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 프린트 헤드, 스캐닝 모듈 등과 같은 이동체 또는 회동체의 속도와 위치를 초기화과정 없이 제어할 수 있는 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시형태에 따른 위치제어장치는 모터에 의해 구동되는 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 제어하기 위한 위치제어장치에 있어서, 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 엔코딩 부재, 색상차트에 표시된 색상을 검출하는 센싱부, 및 센싱부에서 검출된 색상을 토대로 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 판단하고, 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 엔코딩 부재는 원판 또는 일자형 스트립으로 구성될 수 있다.
또한, 엔코딩 부재의 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 색상과 색상 사이의 간격은 센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
센싱부는 칼라센서 또는 이미지센서로 구성될 수 있다.
선택적으로, 센싱부는 엔코딩 부재의 색상챠트에 광을 조사하는 램프, 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러, 미러에서 반사된 광을 포커싱 하는 렌즈, 및 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서로 구성될 수 있다.
제어부는 센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로, 화상처리회로에서 변환된 각 색상의 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서, 및 마이크로프로세서의 제어에 따라 모터를 제어하는 모터구동회로로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 스캐너는, 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝모듈, 스캐닝 모듈을 이송하는 구동력을 발생하는 모터, 및 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 제어하는 스캐닝모듈 위치제어유니트를 포함하며, 스캐너모듈 위치제어유니트는 스캐닝 모듈과 대향하게 스캐닝 모듈의 이송경로에 배치되고 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 엔코딩부재, 및 스캐닝 모듈의 이송시 스캐닝 모듈에서 검출된 색상의 데이터를 토대로 스캐닝모듈의 이송속도와 위치를 판단하고, 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 엔코딩 부재는 스캐닝모듈의 이동경로를 따라 배치된 적어도 하나의 일자형 스트립으로 구성될 수 있다.
또한, 엔코딩 부재의 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 색상과 색상 사이의 간격은 스캐닝 모듈이 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
스캐닝 모듈은 원고 및 엔코딩 부재의 색상챠트에 광을 조사하는 램프, 원고 및 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러, 미러에서 반사된 광을 포커싱하는 렌즈, 및 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서로 구성될 수 있다.
제어부는 스캐닝 모듈에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로, 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서, 및 마이크로프로세서의 제어에 따라 모터를 제어하는 모터구동회로로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 화상형성장치는 용지에 화상을 인쇄하는 프린트 헤드를 구비한 적어도 하나의 잉크카트리지를 장착하고, 잉크카트리지를 이송하는 캐리지, 캐리지를 이송하는 구동력을 발생하는 제1모터를 갖는 캐리지 구동부; 및 제1모터에 의해 이송되는 캐리지에 장착된 잉크카트리지의 프린트 헤드의 이송속도와 위치를 제어하는 제1위치제어부를 구비하는 프린터 유니트를 포함하며, 제1위치제어부는, 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제2 엔코딩 부재, 색상챠트에 표시된 색상을 검출하는 제1센싱부, 및 제1센싱부에서 검출된 색상을 토대로 프린트 헤드의 위치와 이송속도를 판단하고, 제1모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제2 엔코딩 부재는 캐리지의 이송경로를 따라 프레임에 배치된 일자형 스트립으로 구성될 수 있다.
제2 엔코딩 부재의 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 색상과 색상 사이의 간격은 제1센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
제1센싱부는 캐리지와 함께 이동하도록 제2 엔코딩 부재에 대향하게 캐리지에 설치된 칼라센서 또는 이미지센서로 구성될 수 있다.
제어부는 제1센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로, 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 칼라에 대응하는 프린트 헤드의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서, 및 마이크로프로세서의 제어에 따라 제1모터의 구동을 제어하는 모터구동회로로 구성될 수 있다.
본 발명의 프린터 유니트는 용지를 이송하는 적어도 하나의 급지롤러, 급지롤러를 구동하는 구동력을 제공하는 제2모터, 및 제2모터의 회전속도를 제어하는 제2위치제어부를 더 포함할 수 있다.
제2위치제어부는 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제3 엔코딩 부재, 제3 엔코딩 부재에 표시된 색상을 검출하는 제2센싱부, 및 제2센싱부에서 검출된 색상을 토대로 급지롤러의 회전속도를 판단하고, 제2모터의 구동을 제어하는 제어부로 구성된다.
제3 엔코딩부재는 제2모터의 구동축 또는 제2모터에 의해 구동되는 기어의 축에 설치된 원판으로 구성될 수 있다.
또한, 제3 엔코딩 부재의 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 색상과 색상 사이의 간격은 제2센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
제2센싱부는 제3 엔코딩 부재에 대향하게 프레임에 설치된 칼라센서 또는 이 미지센서로 구성될 수 있다.
제어부는 제2센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로, 화상처리회로에서 계산된 R,G,B값을 토대로 각 칼라에 대응하는 급지롤러의 회전속도를 판단하는 마이크로프로세서, 및 마이크로프로세서의 제어에 따라 제2모터의 구동을 제어하는 모터구동회로로 구성될 수 있다.
본 발명의 화상형성장치는 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 유니트를 더 포함할 수 있다.
스캐닝 유니트는 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 모듈, 스캐닝 모듈을 이송하는 구동력을 발생하는 제3모터, 및 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 제어하는 제3위치제어부를 포함하며, 제3위치제어부는 스캐닝 모듈과 대향하게 스캐닝 모듈의 이송경로에 배치되고 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제1 엔코딩 부재, 및 스캐닝 모듈의 이송시 스캐닝 모듈에서 검출된 색상챠트의 색상의 데이터를 토대로 스캐닝모듈의 이송속도와 위치를 판단하고, 제3모터의 구동을 제어하는 제어부로 구성된다.
여기서, 제1 엔코딩 부재는 스캐닝 모듈의 이동경로를 따라 배치된 적어도 하나의 일자형 스트립으로 구성될 수 있다.
또한, 제1 엔코딩 부재의 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 색상과 색상 사이의 간격은 스캐닝 모듈이 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
스캐닝 모듈은 원고 및 제1 엔코딩 부재의 색상챠트에 광을 조사하는 램프, 원고 및 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러, 미러에서 반사된 광을 포커싱하는 렌즈, 및 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서로 구성될 수 있다.
제어부는 스캐닝 모듈에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로, 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서, 및 마이크로프로세서의 제어에 따라 제3모터를 제어하는 모터구동회로로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 양호한 실시예의 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따르는 위치제어장치가 적용되는 스캐닝 기능과 프린팅 기능을 갖는 잉크젯 복합기(100)를 개략적으로 예시한다.
이 잉크젯 복합기(100)는 원고를 스캐닝하는 스캐너 유니트(110)와, 용지에 데이타를 프린팅하는 프린터 유니트(170)를 포함한다.
스캐너 유니트(110)는 플랫베드형 스캐너로써, 원고를 올려놓는 글래스판(111)을 구비하는 플랫베드(113), 및 글래스판(111)에 놓여진 원고를 유동하지 않게 고정하는 원고덮개(115)를 구비한다.
글래스판(111) 아래의 플랫베드(113) 내측에는 원고를 스캐닝하는 스캐닝모듈(133)이 설치된다.
스캐닝 모듈(133)의 하부에는 스캐너 모터(134)와 가이드 롤러(139)가 고정 되는 고정판(141)이 설치된다.
스캐너 모터(134)는 글래스판(111)에 올려진 원고를 스캐닝할 때 스캐닝 모듈(133)을 전,후방향으로 구동시키는 것으로, 단부에 구동기어(136)가 설치된 구동축(135)을 구비한다. 구동기어(136)는 베드 프레임(137)에 설치된 랙기어(138)와 맞물려 있다.
가이드롤러(139)는 스캐닝 모듈(133)이 랙기어(138)와 맞물린 구동기어(136)에 의해 전,후방향으로 이동할 때 스캐닝 모듈(133)을 베드 프레임(137)을 따라 이동하도록 가이드한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 스캐닝 모듈(133)의 내부에는 글래스판(111)에 놓여진 원고에 광을 조사하는 램프(142)가 설치된다. 램프(142)의 하부 일측에는 데이터가 기록된 원고면으로부터 반사된 광을 반사시키는 제1미러(143)가 일정한 각도로 기울어져 설치된다.
제1미러(143)의 일측에는 제1미러(143)에 의해 반사된 광을 제3미러(145) 측으로 일정한 각도로 반사시키는 제2미러(144)가 설치된다. 그리고, 제1미러(143)의 하부에는 제2미러(144)로부터 반사된 광을 포커싱하는 렌즈(146)로 반사시키는 제3미러(145)가 설치된다. 렌즈(146)의 일측에는 포커싱된 광을 전기적인 에너지인 전압으로 변환하는 CCD(Charge coupled device) 센서(147)가 CCD보드(148)에 설치된다.
스캐너 유니트(110)는 스캐닝 모듈(133)의 위치와 이송속도를 제어하는 스캐닝모듈 위치제어장치(150)를 더 포함한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 스캐닝모듈 위치제어장치(150)는 제1 엔코딩 부재(155), 및 제어부(160)를 구비한다.
제1 엔코딩 부재(155)는 스캐닝 모듈(133)의 이동경로를 따라 글래스판(111)의 일측 하면에 배치된다. 제1 엔코딩 부재(155)는 스캐닝 모듈(133)에 대향하는 표면에 색상이 표시된 색상챠트(157)을 구비하는 일자형 스트립(156)으로 구성될 수 있다.
도 12a에 도시한 바와 같이, 일자형 스트립(156)의 색상챠트(157)는 복수의 색상이 점진적으로 변화하는 형태로 구성된다. 이때, 색상챠트(157)의 색상은 모두 다르게 설정하는 것이 좋지만, 일자형 스트립(156)의 전길이에 걸쳐 다른 색상으로 설정할 경우 색상의 수가 많아져 색상챠트의 제작이 어려울 경우에는 한 색상에 인접한 몇 개의 색상의 조합이 한 색상의 다음 색상에 인접한 몇 개의 색상의 조합과 서로 다르게 되도록 하는 식으로 색상을 배열함으로써 사용하는 색상의 수를 줄일 수 있다.
선택적으로, 색상챠트(157)는 도 12b 및 도 12c에 도시한 바와 같이, 흑백 형태의 복수의 색상이 점진적으로 변화하는 형태(158), 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태(159)로 구성될 수 있다.
특히, 색상과 색상 사이의 간격은 작으면 작을수록 위치 및 이송속도 제어의 정밀도가 좋아지지만, 스캐닝 모듈(133)이 각각의 색상을 검출하지 못하면 소용이 없으므로, 스캐닝 모듈(133)이 검출할 수 있는 해상도, 즉 색상의 수와 색상 사이의 간격의 범위내로 설정되는 것이 바람직하다. 색상의 변화도는 스캐닝 모듈(133) 의 이동방향을 판단할 수 있도록 스캐닝 모듈(133)의 이동방향, 즉 좌우방향에 따라 다르게 되도록 하는 것이 바람직하다.
스캐닝 모듈(133)은 스캐너 모터(134)의 구동기어(136)에 의해 이송될 때 원고의 데이터 뿐 아니라, 제1 엔코딩 부재(155)의 일자형 스트립(156)에 표시된 색상챠트(157)의 색상을 스캐닝하여 검출하고, 검출한 원고의 데이터 및 색상챠트(157)의 색상의 데이터를 후술하는 제어부(160)의 화상처리회로(162)로 출력한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(160)는 화상처리회로(162), 마이크로프로세서(164), 및 모터구동회로(168)를 집적한 회로기판으로 구성된다.
화상처리회로(162)는 스캐닝 모듈(133)에서 스캐닝한 원고의 데이터 및 색상챠트(157)의 색상의 데이터를, 예를들면 단위픽셀당 24비트, 즉 검정색((R,G,B)=(0,0,0))에서 흰색((R,G,B)=(255,255,255)) 사이의 값을 가지는 R.G.B값으로 변환하고, 변환된 원고 및 색상의 데이터의 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는, 화상처리회로(162)에서 출력된 R,G,B값중 원고의 데이터의 R,G,B값은 내부 메모리(165)에 저장하거나 프린터 유니트(170)의 엔진제어부(167)로 출력하여 인쇄를 진행하고, 색상챠트(157)의 색상의 데이터의 R,G,B값은 각 색상의 R,G,B값 또는 인접한 몇 개의 색상의 R,G,B값의 조합들을 내부 메모리(165)에 미리 저장된 스캐닝 모듈(133)의 절대위치별 색상의 R,G,B값과 비교하여 스캐닝 모듈(133)의 위치를 판단한다. 이때, 스캐닝 모듈(133)의 절대위치별 색상 의 R,G,B 값은, 복합기 제작시 스캐닝 모듈(133)이 색상챠트(157)의 색상을 스캐닝하도록 한 후 화상처리회로(162)가 스캐닝된 색상의 데이터를 R,G,B값으로 변환한 다음, 마이크로프로세서(164)가 변환된 R,G,B값을, 검출된 색상에 해당하는 스캐닝 모듈(133)의 절대위치로 결정하여 저장한 값이다.
또, 마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격으로 스캐닝 모듈(133)의 이송속도를 판단한다.
또한, 마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화도에 따라 스캐닝 모듈(133)의 이동방향을 판단한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 스캐닝 모듈(133)의 절대위치, 속도, 및 이동방향에 따라 스캐닝 모듈(133)을 스캐닝을 수행하는데 필요한 위치, 속도, 및 이동방향으로 이동시키도록 모터구동회로(168)에 제어신호를 출력한다.
모터구동회로(168)는 마이크로프로세서(164)로부터의 제어신호에 따라 스캐너 모터(134)에 인가되는 전압을 제어하여 스캐너 모터(134)의 구동을 제어한다.
도 18은 스캐닝모듈 위치제어장치(150')의 변형예를 도시한다.
스캐닝모듈 위치제어장치(150')는 제1 엔코딩 부재(155'), 및 제어부(160)를 구비한다.
제1 엔코딩 부재(155')는 스캐닝 모듈(133)의 이동경로를 따라 글래스판(111)의 양측 하면에 배치된 제1 및 제2 일자형 스트립(155a, 155b)로 구성된다. 제1 및 제2 일자형 스트립(155a, 155b)은 스캐닝 모듈(133)에 대향하는 표면에 검은색 부분(161)을 소정간격을 두고 표시되어 있다. 도 19에 도시한 바와 같 이, 제1 및 제2 일자형 스트립(155a, 155b)의 검은색 부분(161)은 방향을 판단할 수 있도록 하기 위해 90도의 위상으로 서로 엇갈리게 배치되어 있다.
이 경우, 제어부(160)의 마이크로프로세서(164)는, 스캐닝 모듈(133)에서 검출된 후 화상처리회로(162)을 통해 R.G,B값으로 변환되어 입력되는 검은색부분(161)의 수와 시간간격을 카운팅하여 스캐닝 모듈(133)의 위치와 이동속를 판단하고, 이를 토대로 모터구동회로(168)를 제어하여 스캐너 모터(134)의 구동을 제어한다.
또한, 이때, 마이크로프로세서(164)는 제1 및 제2 일자형 스트립(155a, 155b)의 검은색 부분(161) 중 어느 것이 먼저 검출되는지를 판단하고, 스캐닝 모듈(133)의 이동방향을 결정한다.
도 8 및 도 13에 도시한 바와 같이, 프린터 유니트(170)는 잉크를 분사하는 노즐을 갖는 프린트 헤드를 구비하는 잉크 카트리지(171a)를 장착한 캐리지(171), 캐리어(171)의 이동을 가이드하는 캐리어 샤프트(172)와 안내 레일(173)을 지지하는 측면 프레임(174, 174')을 구비한 섀시(chassis)(180), 캐리어 샤프트(172)를 따라 캐리지(171)를 좌·우로 이동시키는 캐리지 구동부(191; 도 14), 및 인쇄할 용지를 급지하는 급지롤러(200)를 구동하는 급지롤러 구동부(201)를 구비한다.
캐리지(171)는 안내 레일(173)의 수직벽(173')과 접촉하면서 좌,우로 이송될 수 있도록 상단 후면에 형성된 가이드 슬라이더(198), 및 캐리어 샤프트(172)를 수용하여 좌우로 이동할 수 있게 지지하는 지지 브라켓(196)을 구비한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 캐리지 구동부(191)는 섀시(180)의 배후 프레임 (182)에 고정된 캐리지 구동모터(192), 및 캐리어 구동모터(192)의 구동기어(194)와 연결되고 캐리지(171)를 좌,우로 이송하도록 캐리지(171)의 후면에 형성된 동력전달 톱니부(195)에 캐리지 구동모터(192)의 동력을 전달하는 캐리지 이송벨트(193)로 구성된다.
도 15에 도시한 바와 같이, 프린터 유니트(170)는 캐리지(171)에 장착된 잉크카트리지(171a)의 프린트 헤드의 위치와 이송속도를 제어하는 프린트헤드 위치제어장치(220)를 더 포함한다.
헤드위치제어장치(220)는 제2 엔코딩 부재(210), 및 제1센싱부(230)를 구비한다.
제2 엔코딩 부재(230)는 제1센싱부(230)와 대향하게 캐리지(171)의 이동경로를 따라 연장되며, 양단부가 측면 프레임(174, 174')에 고정된다. 제2 엔코딩 부재(231)는 제1센싱부(230)에 대향하는 표면에 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 일자형 스트립(211)으로 구성된다.
도 12a을 참조하여 설명한 제1 엔코딩 부재(155)의 일자형 스트립(156)과 같이, 일자형 스트립(211)의 색상챠트는 복수의 색상이 점진적으로 변화하는 형태(도시하지 않음)로 구성된다. 이때, 색상챠트의 색상은 모두 다르게 설정하는 것이 좋지만, 한 색상에 인접한 몇 개의 색상의 조합이 한 색상의 다음 색상에 인접한 몇개의 색상의 조합과 서로 다르게 되도록 하는 식으로 색상을 배열할 수 있다.
선택적으로, 일자형 스트립(211)의 색상챠트는 도 12b 및 도 12c를 참조하여 설명한 제1 엔코딩 부재(155)의 일자형 스트립(156)과 같이, 흑백형태의 복수의 색 상이 점진적으로 변화하는 형태(도시하지 않음), 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태(도시하지 않음)로 구성될 수 있다.
특히, 색상과 색상 사이의 간격, 즉 각 색상 사이의 R.G.B값의 변화시간 간격은 제1센싱부(230)가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다. 색상의 변화도, 즉 색상의 R.G.B값의 변화도는 제1센싱부(230), 즉 캐리지(171)의 이동방향을 판단할 수 있도록 캐리지(171)의 이동방향, 즉 좌측방향 및 우측방향에 따라 다르게 되도록 하는 것이 바람직하다.
제1센싱부(230)는 일자형 스트립(211)과 대향하게 캐리지(171)의 후측에 고정된다.
제1센싱부(230)는 컬러센서로 구성된다. 칼라센서는 일자형 스트립(211)의 색상챠트의 색상을 검출하는 것으로, 일자형 스트립(211)의 색상챠트에 광을 방출하는 R, G, 및 B LED와 같은 발광부, 및 색상챠트에서 반사되는 광을 검출하는 포토셀과 같은 수광부를 갖는 포토 리플렉터(photo-reflector) 타입 센서로 구성된다. 선택적으로, 제1센싱부(230)는 색상의 감지범위, 즉 검출할 수 있는 색상의 수를 늘이고 검출할 수 있는 색상 사이의 간격을 작게 하기 위해 R, G, 및 B LED와 같은 발광부, 색상챠트에서 반사되는 광을 포커싱하는 렌즈, 및 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 포토 다이오드와 같은 수광부를 갖는 이미지센서로도 구성될 수 있다.
제1센싱부(230)는 캐리지(171)가 캐리지 모터(192)로부터 동력을 전달받는 캐리지 이송벨트(193)에 의해 이송될 때 일자형 스트립(211)의 색상챠트의 색상을 검출하고, 그에 상응하는 데이터를 제어부(160)의 화상처리회로(162)로 송신한다.
화상처리회로(162)는 센싱부(230)에서 검출된 색상의 데이터를 R,G,B값으로 변환하고, 변환된 각 색상의 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값 또는 인접한 몇 개의 색상의 R,G,B값의 조합들을 내부 메모리(165)에 미리 저장된 프린트 헤드의 절대위치별 색상의 R,G,B값과 비교하여 프린트 헤드의 위치를 판단한다. 이때, 프린트 헤드의 절대위치별 색상의 R,G,B값은, 복합기 제작시 제1센싱부(230)가 일자형 스트립(211)의 색상챠트의 색상을 검출하도록 한 후 화상처리회로(162)가 검출한 색상의 데이터를 R,G,B값으로 변환한 다음, 마이크로프로세서(164)가 변환된 R,G,B값을, 검출된 색상에 해당하는 프린트 헤드의 절대위치로 결정하여 저장한 값이다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격으로 프린트 헤드의 이동속도를 판단한다.
또한, 마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화도에 따라 프린트 헤드의 이동방향을 판단한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 프린트 헤드의 위치, 속도, 및 이동방향에 따라 프린트 헤드가 프린트를 수행하는데 필요한 위치, 속도, 및 이동방향으로 이동시키도록 모터구동회로(168)에 제어신호를 출력한다. 모터구동회로(168)는 마이크로프로세서(164)로부터의 제어신호에 따라 캐리지 모터(192)에 인가되는 전압을 제어하여 캐리지 모터(192)의 구동을 제어한다.
도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 급지롤러 구동부(201)는 측면 프레임(174)의 하부에 고정된 급지롤러 구동모터(202), 동력전달 벨트(205)를 통해 급지롤러 구동모터(202)의 구동풀리(203)와 연결되고 동력전달 기어(207)를 갖는 동력전달 풀리(206), 및 급지롤러(200)와 동축 형성되고 동력전달 기어(207)와 맞물리는 급지롤러 구동기어(209)로 이루어진다.
프린터 유니트(170)는 급지롤러(200)의 회전속도를 제어하는 급지롤러 위치제어장치(240)를 더 포함한다.
급지롤러 위치제어장치(240)는 제3 엔코딩 부재(245), 및 제2센싱부(250)를 구비한다.
도 16에 도시한 바와 같이, 제3 엔코딩 부재(245)는 제2 센싱부(250)에 대향하는 표면에 색상이 표시된 색상챠트(246)를 구비하는 원판(246)으로 구성된다. 제3 엔코딩 부재(245)는 급지롤러 구동모터(202)의 구동축(204)에 구동축(204)과 함께 회전할 수 있도록 설치된다. 선택적으로, 제3 엔코딩 부재(245)는 구동모터(202)의 구동축(204)에 설치되는 대신, 구동모터(202)에 의해 구동되는 동력전달기어(207), 급지롤러 구동기어(209) 등의 축에 설치될 수 있다.
도 17a에 도시한 바와 같이, 원판(246)의 색상챠트(247)는 복수의 색상이 점진적으로 변화하는 형태로 형성된다. 이때, 색상챠트(247)의 색상은 모두 다르게 설정하는 것이 좋지만, 한 색상에 인접한 몇 개의 색상의 조합이 한 색상의 다음 색상에 인접한 몇개의 색상의 조합과 서로 다르게 되도록 하는 식으로 색상을 배열할 수 있다.
선택적으로, 도 17b 및 도 17c에 도시한 바와 같이, 원판(246)의 색상챠트(247', 247")는 흑백형태의 복수의 색상이 점진적으로 변화하는 형태(247'), 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태(247")로 구성될 수 있다.
특히, 색상과 색상 사이의 간격, 즉 각 색상의 사이의 R.G.B값의 변화시간 간격은 제2센싱부(250)가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정되는 것이 바람직하다. 색상 변화도, 즉 색상 R.G.B값의 변화도는 원판(246), 즉 급지롤러(200)의 회전방향을 판단할 수 있도록 원판(246)의 회전방향, 즉 시계방향 및 시계반대방향으로 다르게 되도록 하는 것이 바람직하다.
제2센싱부(250)는 원판(246)과 대향하게 측면 프레임(174)에 고정된다.
제2센싱부(230)는 제1센싱부(230)와 마찬가지로, 컬러센서 또는 이미지 센서로 구성될 수 있다.
제2센싱부(250)는 원판(246)이 급지롤러 구동모터(202)에 의해 회전할 때 원판(246)의 색상챠트(247)에 표시된 색상을 검출하고, 검출된 색상의 데이터를 제어부(160)의 화상처리회로(162)로 송신한다.
화상처리회로(162)는 제2센싱부(250)에서 검출된 각 색상의 데이터를 R,G,B값으로 변환하고, 변환된 각 색상의 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격으로 급지롤러(200)의 회전수와 속도를 판단한다.
또한, 마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화도에 따라 급지롤러(200)의 회전방향을 판단한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 급지롤러(200)의 회전속도 및 회전방향에 따라 급지롤러(200)가 용지를 이송하는데 필요한 회전속도 및 회전방향으로 이동시키도록 모터구동회로(168)에 제어신호를 출력한다. 모터구동회로(168)는 마이크로프로세서(164)로부터의 제어신호에 따라 급지롤러 구동모터(202)에 인가되는 전압을 제어하여 급지롤러 구동모터(202)의 구동을 제어한다.
이상에서, 본 발명에 따른 위치제어장치가 적용되는 장치는 스캐너 유니트(110)의 스캐너모듈(133)의 위치와 이송속도를 제어하는 스캐너모듈 위치제어장치(150), 프린터 유니트(170)의 프린트 헤드의 위치와 이송속도를 제어하는 프린트헤드 위치제어장치(220), 및 급지롤러(200)의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 급지롤러 위치제어장치(240)를 구비하는 잉크젯 복합기(100)를 예로서 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를들면, 본 발명의 위치제어장치는 스캐너에서 동일한 구성과 원리로 스캐너 모듈의 위치를 제어하는 것으로만 사용될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 잉크젯 복합기(100)의 스캐닝동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 원고덮개(115)를 상부방향으로 올린 후에 한 장의 원고를 플랫베드(113)의 글래스판(111)에 올려 놓는다.
그후, 스캐닝 기능을 "온"시키면, 마이크로프로세서(164)는 모터구동회로(168)를 통해 스캐너 모터(134)를 구동하게 된다. 그 결과. 구동기어(135)는 스캐너 모터(134)의 회전력에 의해 랙기어(138)를 따라 회전하고, 구동기어(135)에 구속된 스캐닝 모듈(133)은 랙기어(138)를 따라 좌,우방향으로 왕복이동 된다.
이때, 스캐닝 모듈(133)의 내부에 설치된 램프(142)는 원고와 일자형 스트립(156)의 색상챠트(157)에 광을 조사시키고, 원고면과 색상챠트(157)에 반사된 광은 제1미러(143) 측으로 유입되며, 제1미러(143)는 광을 일정한 각도로 제2미러(144) 측으로 반사시킨다.
그후, 반사된 광은 제3미러(145)에 의해 렌즈(146)측으로 반사되며, 렌즈(146)는 반사된 광을 포커싱하여 CCD센서(147) 측으로 보낸다.
포커싱된 광을 받은 CCD센서(147)의 CCD보드(148)는 상응하는 데이타의 신호를 제어부(160)의 화상처리회로(162)에 출력하고, 화상처리회로(162)는 입력된 데이터를 R,G,B값으로 변환하고, 변환된 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 R,G,B값 중 원고의 R,G,B값은 내부 메모리(165)에 저장하거나 프린터 유니트(170)의 엔진제어부(167)로 출력하여 인쇄를 진행하고, 색상챠트(157)의 색상의 R,G,B값은 각 색상의 R,G,B값 또는 인접한 몇 개의 색상의 R,G,B값의 조합들을 내부 메모리(165)에 미리 저장된 스캐닝 모듈(133)의 절대위치별 색상의 R,G,B값과 비교하여 스캐닝 모듈(133)의 위치를 판단한다.
또, 마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격과 변화도로 스캐닝 모듈(133)의 속도와 이동방향을 판단 한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 스캐닝 모듈(133)의 위치, 속도, 및 이동방향에 따라 스캐닝 모듈(133)이 원고를 스캐닝을 수행하는데 필요한 위치, 속도, 및 이동방향으로 이동시키도록 모터구동회로(168)에 제어신호를 출력하고, 모터구동회로(168)는 마이크로프로세서(164)로부터의 제어신호에 따라 스캐너 모터(134)의 구동을 제어한다.
다음으로, 잉크젯 프린터(100)의 프린팅동작을 설명하면, 다음과 같다.
컴퓨터 또는 마이크로프로세서(164)로부터 인쇄명령이 내려지면, 용지는 모터구동회로(168)에 의해 제어되는 급지롤러 구동모터(202)의 동작에 따라 도시하지 않은 별도의 기어부를 통해 급지롤러 구동부(201)의 급지롤러 구동기어(209)에 연결된 픽업롤러(도시하지 않음)에 의해 급지 트레이 또는 카세트로부터 픽업되어 급지롤러(200)로 이송된다.
급지롤러(200)로 이송되어온 용지는 급지롤러 구동모터(202)의 동력을 전달하는 동력전달 벨트(205), 동력전달 풀리(206), 동력전달 기어(207) 등을 통해 급지롤러 구동기어(209)와 연결된 급지롤러(200)에 의해 프린트 헤드쪽으로 일정한 이동량으로 반송된다.
이때, 제2센싱부(250)는 제3 엔코딩 부재(245)의 원판(246)이 급지롤러 구동모터(202)에 의해 회전할 때 원판(246)의 색상챠트(247)에 표시된 색상을 검출하고, 검출한 색상의 데이터를 화상처리회로(162)로 송신한다.
화상처리회로(172)는 제2센싱부(250)에서 검출된 각 색상의 데이터를 R,G,B 값으로 변환하고, 변환된 각 색상의 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격과 변화도로 급지롤러(200)의 회전속도 및 회전방향을 판단한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 급지롤러(200)의 회전속도 및 회전방향에 따라 급지롤러(200)가 용지를 이송하는데 필요한 회전속도 및 회전방향으로 이동시키도록 모터구동회로(169)를 제어하여 급비롤러 구동모터(202)을 구동한다.
그후, 용지가 급지롤러(200)에 의해 프린트 헤드의 하부를 통과하게 될 때, 프린트 헤드는, 캐리지 구동모터(192)의 동력을 전달하는 구동기어(194), 캐리지 이송벨트(193), 동력전달 톱니부(195) 등을 통해 좌·우로 이송되는 캐리지(171)에 의해 캐리지 샤프트(172)와 안내 레일(173)을 따라 좌·우로 이동하면서 노즐을 통해 잉크를 분사하여 인쇄를 진행하게 된다.
이때, 제1센싱부(230)는 캐리지(171)가 좌,우로 이송될 때, 일자형 스트립(211)의 색상챠트로부터 색상을 검출하고, 검출한 색상의 데이터를 화상처리회로(162)로 송신한다.
화상처리회로(162)는 제1 센싱부(230)에서 검출된 색상의 데이터를 R,G,B값으로 변환하고, 변환된 각 색상의 R,G,B값을 마이크로프로세서(164)에 출력한다.
마이크로프로세서(164)는 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값 또는 인접한 몇 개의 색상의 R,G,B값의 조합들을 내부 메모리(165)에 미리 저장된 프린트 헤드의 절대위치별 색상의 R,G,B값과 비교하여 캐리지(171)에 장착된 잉크카트리지(171a)의 프린트 헤드의 위치를 판단하고, 화상처리회로(162)에서 출력된 각 색상의 R,G,B값의 변화시간 간격과 변화도에 따라 프린트 헤드의 위치와 이송속도 및 이동방향을 판단한다.
마이크로프로세서(164)는 판단한 프린트 헤드의 위치와 이송속도 및 이동방향에 따라 프린트 헤드가 프린트를 수행하는데 필요한 속도 및 이동방향으로 이송시키도록 모터구동회로(168)에 제어신호를 출력하여, 캐리지 구동모터(192)의 구동을 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치는, 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 센싱부에 의해 검출되는 복수의 색상의 색상값에 의해 제어하므로, 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를, 색상을 검출하는 센싱부의 해상도 만큼 정밀하게 제어될 수 있을 뿐 아니라, 회동체 또는 이동체가 슬립을 발생하더라도 오차없이 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 위치제어장치, 및 그것을 구비하는 스캐너와 화상형성장치는, 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 센싱부에 의해 검출되는 복수의 색상의 색상값에 의해 제어하므로, 하나의 색상만으로도 회동체 또는 이동체의 위치를 판단할 수 있다. 따라서, 복합기가 '온'된 후, 회동체 또는 이동체의 위치를 초기화할 때, 회동체 또는 이동체를 전 이송경로를 따라 이동시키거나 회전시킬 필요가 없으며, 그 결과, 인쇄시간이 지연되는 문제가 방지된다.
이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명 하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (32)

  1. 모터에 의해 구동되는 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 제어하기 위한 위치제어장치에 있어서,
    색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 엔코딩 부재;
    상기 색상차트에 표시된 색상을 검출하는 센싱부; 및
    상기 센싱부에서 검출된 색상을 토대로 상기 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 판단하고, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔코딩 부재는 원판 또는 일자형 스트립 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔코딩 부재의 상기 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태, 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 색상과 색상 사이의 간격은 상기 센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정된 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 센싱부는 칼라센서 또는 이미지센서 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 엔코딩 부재의 상기 색상챠트에 광을 조사하는 램프;
    상기 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러;
    상기 미러에서 반사된 광을 포커싱하는 렌즈; 및
    상기 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서 를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로;
    상기 화상처리회로에서 변환된 각 색상의 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 상기 회동체 또는 이동체의 속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 모터를 제어하는 모터구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치제어장치.
  8. 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝모듈;
    상기 스캐닝 모듈을 이송하는 구동력을 발생하는 모터; 및
    상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 제어하는 스캐닝모듈 위치제어유니트를 포함하며;
    상기 스캐너모듈 위치제어유니트는 상기 스캐닝 모듈과 대향하게 상기 스캐닝 모듈의 이송경로에 배치되고 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 엔코딩부재, 및 상기 스캐닝 모듈의 이송시 상기 스캐닝 모듈에서 검출된 색상의 데이터를 토대로 상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하고, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
  9. 제8항에 있어서, 상기 엔코딩 부재는 상기 스캐닝 모듈의 이동경로를 따라 배치된 적어도 하나의 일자형 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
  10. 제9항에 있어서, 상기 엔코딩 부재의 상기 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
  11. 제10항에 있어서, 상기 색상과 색상 사이의 간격은 상기 스캐닝 모듈이 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정된 것을 특징으로 하는 스캐너.
  12. 제8항에 있어서, 상기 스캐닝 모듈은,
    원고 및 상기 엔코딩 부재의 상기 색상챠트에 광을 조사하는 램프;
    상기 원고 및 상기 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러;
    상기 미러에서 반사된 광을 포커싱하는 렌즈; 및
    상기 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스캐닝 모듈에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로;
    상기 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 모터를 제어하는 모터구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
  14. 용지에 화상을 인쇄하는 프린트 헤드를 구비한 적어도 하나의 잉크카트리지를 장착하고, 상기 잉크카트리지를 이송하는 캐리지;
    상기 캐리지를 이송하는 구동력을 발생하는 제1모터를 갖는 캐리지 구동부; 및
    상기 제1모터에 의해 이송되는 상기 캐리지에 장착된 상기 잉크카트리지의 상기 프린트 헤드의 이송속도와 위치를 제어하는 제1위치제어부를 구비하는 프린터 유니트를 포함하며;
    상기 제1위치제어부는, 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제2 엔코딩 부재, 상기 색상챠트에 표시된 색상을 검출하는 제1센싱부, 및 상기 제1센싱부에서 검출된 색상을 토대로 상기 프린트 헤드의 위치와 이송속도를 판단하고, 상기 제1모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 엔코딩 부재는 상기 캐리지의 이송경로를 따라 프레임에 배치된 일자형 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 엔코딩 부재의 상기 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 색상과 색상 사이의 간격은 상기 제1센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제1센싱부는 상기 캐리지와 함께 이동하도록 상기 제2 엔코딩 부재에 대향하게 상기 캐리지에 설치된 칼라센서 또는 이미지센서 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로;
    상기 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 칼라에 대응하는 상기 프린트 헤드의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 제1모터의 구동을 제어하는 모터구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  20. 제14항에 있어서, 상기 프린터 유니트는,
    용지를 이송하는 적어도 하나의 급지롤러;
    상기 급지롤러를 구동하는 구동력을 제공하는 제2모터; 및
    상기 제2모터의 회전속도를 제어하는 제2위치제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2위치제어부는,
    색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제3 엔코딩 부재;
    상기 제3 엔코딩 부재에 표시된 색상을 검출하는 제2센싱부; 및
    상기 제2센싱부에서 검출된 색상을 토대로 상기 급지롤러의 회전속도를 판단하고, 상기 제2모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제3 엔코딩부재는 상기 제2모터의 구동축 또는 상기 제2모터에 의해 구동되는 기어의 축 중의 하나에 설치된 원판을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제3 엔코딩 부재의 상기 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 색상과 색상 사이의 간격은 상기 제2센싱부가 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제2센싱부는 상기 제3 엔코딩 부재에 대향하게 프레임에 설치된 칼라센서 또는 이미지센서 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  26. 제21항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2센싱부에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로;
    상기 화상처리회로에서 계산된 R,G,B값을 토대로 각 칼라에 대응하는 상기 급지롤러의 회전속도를 판단하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 제2모터의 구동을 제어하는 모터구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  27. 제14항에 있어서, 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 유니트를 더 포함하며;
    상기 스캐닝 유니트는 원고로부터 데이터를 스캐닝하는 스캐닝 모듈, 상기 스캐닝 모듈을 이송하는 구동력을 발생하는 제3모터, 및 상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 제어하는 제3위치제어부를 포함하며;
    상기 제3위치제어부는 상기 스캐닝 모듈과 대향하게 상기 스캐닝 모듈의 이송경로에 배치되고 색상이 표시된 색상챠트를 구비하는 제1 엔코딩 부재, 및 상기 스캐닝 모듈의 이송시 상기 스캐닝 모듈에서 검출된 상기 색상챠트의 색상의 데이터를 토대로 상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하고, 상기 제3모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1 엔코딩 부재는 상기 스캐닝 모듈의 이동경로를 따라 배치된 적어도 하나의 일자형 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제1 엔코딩 부재의 상기 색상챠트는 다수의 색상이 점진적으로 변화하도록 나열된 형태 또는 다수의 색상이 띠형태로 나열된 형태 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 색상과 색상 사이의 간격은 상기 스캐닝 모듈이 각각의 색상을 검출할 수 있는 해상도 범위내로 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  31. 제27항에 있어서, 상기 스캐닝 모듈은,
    원고 및 상기 제1 엔코딩 부재의 상기 색상챠트에 광을 조사하는 램프;
    상기 원고 및 상기 색상챠트에서 반사된 광을 반사하는 적어도 하나의 미러;
    상기 미러에서 반사된 광을 포커싱하는 렌즈; 및
    상기 렌즈에서 포커싱된 광을 검출하는 CCD센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  32. 제27항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스캐닝 모듈에서 색상을 검출할 때 발생하는 신호를 R,G,B값으로 변환하는 화상처리회로;
    상기 화상처리회로에서 변환된 R,G,B값을 토대로 각 색상에 대응하는 상기 스캐닝 모듈의 이송속도와 위치를 판단하는 마이크로프로세서; 및
    상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 제3모터를 제어하는 모터구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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