KR20050039890A - 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

구조가 간단하면서도 정확하게 용지 스큐를 감지할 수 있는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 화상형성장치의 용지이송경로를 따라 이송되는 용지에 대하여 광을 조사하는 발광센서; 상기 용지로부터 반사되는 광을 수광하도록 상기 발광센서에 근접하여 배치된 제 1 및 제 2 수광센서; 상기 발광센서에 의해 용지로 조사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서의 감지포인트를 포함하는 용지의 감지영역으로 확산시키기 위한 광확산수단; 및 상기 용지의 각 감지포인트에서 반사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서로 집중시키기 위한 광집중수단;을 포함하며, 상기 제 1 수광센서는 100%의 반사광을 수광하도록 배치되어 용지 밝기를 감지하고, 상기 제 2 수광센서는 50%의 반사광을 수광하도록 용지 가장자리에 배치되어 용지 밝기 대비 스큐 정도를 감지하도록 구성된다. 상기 제 2 수광센서로 입사되는 반사광량이 제 1 수광센서로 입사되는 반사광량의 1/2 이상 또는 이하이면 용지 스큐라고 감지한다.

Description

화상형성장치의 용지 스큐 감지장치 및 방법{PAPER SKEW DETECTING APPAREATUS AND METHOD OF IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 프린터, 복사기, 팩스밀리 등과 같은 화상형성장치에서 용지가 비스듬이 틀어져 이송되는 용지 스큐를 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

사무자동화기기의 대표격인 프린터는 컴퓨터와 연계되어 컴퓨터에서 작성된 문서데이터, 이미지데이터 등을 인쇄하는 화상형성장치의 하나이다. 프린터는 다수매의 용지를 적재해 두었다가 사용자의 인쇄 명령에 따라 용지를 한 장씩 순차적으로 이송시켜 프린터의 인쇄영역에 제공함으로써 연속적인 인쇄 작업을 수행할 수 있도록 한다.

용지가 프린터 내의 인쇄 영역에 제공되고 인쇄 작업이 종료되어 배출되는 과정에서 용지가 비스듬이 틀어져 이송되는 용지 스큐가 발생될 수 있다. 스큐가 발생되면 용지 외곽과 인쇄 내용이 정렬되지 않거나 틀어짐으로써 인쇄물로서의 가치를 상실하게 되고 인쇄 품질이 저하된다. 또한, 심하게 틀어진 상태로 공급된 용지는 정상적인 용지이송경로를 원활하게 통과하지 못하므로 용지 걸림이 발생하게 된다.

따라서, 용지 스큐가 발생되는 것을 감지하여 적절한 조치, 예컨대 인쇄 중단이나 용지의 이송 경로 보정 등의 조치를 취할 수 있게 함으로써, 스큐된 상태의 용지가 프린터의 인쇄 영역에 그대로 제공되지 않도록 할 필요가 있다.

도 1은 일반적인 프린터의 용지 스큐 감지장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도면에서 부호 1은 용지 이고, 2 및 3은 스큐 감지용 센서이다.

도시된 바와 같이, 적어도 2개의 스큐 감지용 센서(2)(3)는 용지 이송 경로상의 임의의 위치에 설치되어 있다. 상기 센서(2)(3)는 이송되는 용지(1)의 선단을 각각 감지하며, 상기 센서(2)(3)에 의해 감지되는 용지의 이송시점정보를 검출하여 용지의 스큐 상태를 판정한다. 즉, 상기 센서(2)(3)에서 각각 감지된 용지(1)의 이송시점의 차가 기설정된 기준시간범위 이내이면, 스큐상태가 아니라고 판정하고(도면의 실선 용지 참조), 상기 센서(2)(3)에서 각각 감지된 용지(1)의 이송시점의 차가 기설정된 기준시간범위를 초과하면, 스큐상태라고 판정한다(도면의 점선 용지 참조).

상기 센서(2)(3)는 빛을 조사하는 발광부와 빛 입사 여부에 따라 온/오프 작동하는 수광부를 갖추고 있다. 즉, 발광부에서 조사된 빛이 수광부로 입사되면 온 신호를, 수광부로 입사되지 않으면 오프 신호를 출력하게 된다. 따라서, 상기 센서(2)(3) 위에 용지(1)가 위치하게 되면, 센서(2)(3)가 온신호를 출력하게 되는데, 이 때, 상기 신호를 입력받는 프린터의 컨트롤러는 양측 센서(2)(3)에서 거의 동시(또는 기설정된 기준시간범위 내)에 온신호가 출력되면 용지 스큐 상태가 아니라고 판정하고, 양측 센서(2)(3)의 온신호가 소정의 시간차를 두고 출력되면 용지 스큐 상태라고 판정한다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 프린터의 용지 스큐 감지장치는, 용지 선단의 양측을 각각 센서로 감지하는 구조로써, 용지의 크기에 따라 많은 수의 센서를 설치하여야 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 용지 스큐 감지장치는 용지의 색상이 어두운 경우 센서가 용지를 감지하지 못함으로써 스큐 감지 불량에 따른 잼 발생이나 동작 오류 등을 야기시키는 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 최소의 센서수를 가짐으로써 구조가 간단하며, 또한, 정확하게 용지 스큐를 감지할 수 있는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치는, 화상형성장치의 용지이송경로를 따라 이송되는 용지에 대하여 광을 조사하는 발광센서; 상기 용지로부터 반사되는 광을 수광하도록 상기 발광센서에 근접하여 배치된 제 1 및 제 2 수광센서; 상기 발광센서에 의해 용지로 조사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서의 감지포인트를 포함하는 용지의 감지영역으로 확산시키기 위한 광확산수단; 및 상기 용지의 각 감지포인트에서 반사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서로 집중시키기 위한 광집중수단;을 포함하며, 상기 제 1 수광센서는 100%의 반사광을 수광하도록 배치되어 용지 밝기를 감지하고, 상기 제 2 수광센서는 50%의 반사광을 수광하도록 용지 가장자리에 배치되어 용지 밝기 대비 스큐 정도를 감지하도록 구성된다.

본 발명의 용지 스큐 감지장치는, 상기 제 2 수광센서로 입사되는 반사광량이 상기 제 1 수광센서로 입사되는 반사광량의 1/2이면 정상적인 용지 이송으로 감지하고, 상기 제 2 수광센서로 입사되는 반사광량이 제 1 수광센서로 입사되는 반사광량의 1/2 이상 또는 이하이면 용지 스큐라고 감지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 광확산수단은 상기 발광센서의 앞쪽에 설치되는 오목렌즈로 구성되며, 상기 광집중수단은 상기 제 1 및 제 2 수광센서의 앞쪽에 각각 설치되는 볼록렌즈로 구성된다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법은, 화상형성장치의 용지이송경로를 따라 이송되는 용지의 적어도 일측변을 포함하는 감지영역으로 광을 조사하는 단계; 상기 감지영역으로부터 반사되는 전체광량을 수광하도록 배치된 수광센서를 이용하여 이 부분에서 반사되는 제 1 광량을 측정하는 단계; 상기 감지영역으로부터 반사되는 광량의 2/1만 수광하도록 상기 용지의 일측변을 경계로 배치된 다른 수광센서를 이용하여 이 부분에서 반사되는 제 2 광량을 측정하는 단계; 및 상기 제 1 광량과 상기 제 2 광량을 비교하여 상기 제 2 광량이 상기 제 1 광량 대비 2/1 이하 또는 이상의 양이면 용지 스큐가 발생한 것으로 감지하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법은, 기준용지 밝기 레벨과 감지용지의 밝기 레벨을 비교하여 보정계수를 구하고, 이 보정계수를 하기식에 대입하여 용지 스큐량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

y = 2r/(a-b){x*offset - (a+b)/2}

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치는, 하나의 발광센서(10)와 이 발광센서(10)의 양측에 배치되는 2개의 제 1 및 제 2 수광센서(20)(30)를 포함한다.

상기 발광센서(10)는 화상형성장치의 용지이송경로(도시되지 않음)를 따라 이송되는 용지(40)에 대하여 광을 조사한다. 특히 상기 발광센서(10)는 상기 용지(40)의 일측변을 포함하는 감지영역(41)으로 광을 조사한다.

상기 제 1 및 제 2 수광센서(20)(30)는 상기 용지(40)의 감지영역(41)으로부터 반사되는 광을 수광하도록 상기 발광센서(10)에 근접하여 배치된다. 특히 상기 제 1 및 제 2 수광센서(20)(30)는 상기 감지영역(41)상의 제 1 감지포인트(42) 및 제 2 감지포인트(43)에 대응하도록 배치된다. 여기서, 상기 제 1 감지포인트(42)는 감지영역(41)상의 임의의 한 지점, 구체적으로는 이 부분에 조사된 광을 100% 반사하는 포인트 이며, 상기 제 2 감지포인트(43)는 상기 용지(40)의 일측변을 경계로 용지(40)와 그외 부분으로 반씩 위치한 지점으로, 이 부분에 조사된 광을 50% 반사하는 포인트이다.

또한, 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치는, 상기 발광센서(10)에 의해 용지(40)로 조사되는 광을 용지(40)의 감지영역으로 균일하게 확산시키기 위한 광확산수단으로서의 오목렌즈(50)와, 상기 용지(40)의 제 1 및 제 2 감지포인트(42)(43)에서 각각 반사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서(20)(30)로 집중시키기 위한 광집중수단으로서의 제 1 및 제 2 볼록렌즈(60)(70)를 구비한다.

상기 오목렌즈(50)는 상기 발광센서(10)의 앞쪽에 배치되어 조사되는 광을 확산시킨다. 이러한 광확산수단으로는 도시예의 오목렌즈(50) 이외에, 광을 확산시키는 기능을 가지는 다른 렌즈를 포함하여 다른 것으로 대체할 수 있다. 그리고, 상기 볼록렌즈(60)(70)는 제 1 및 제 2 수광센서(20)(30)의 앞쪽에 배치되어 입사되는 광을 집중시킴으로써 센싱 감도를 좋게한다. 이러한 광집중수단으로는 도시예의 볼록렌즈 이외에, 광을 어느 한 곳으로 집중시킬 수 있는 수단이면 어떤 것을 사용하여도 무방하다. 예컨대, 상기 수광센서(20)(30)의 광 입사부에 미세구멍을 형성하여도 볼록렌즈(60)(70)와 같은 기능을 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치는, 제 1 수광센서(20)로 입사되는 용지(40)의 제 1 감지포인트(42)로부터 반사된 광량을 가지고 용지(40)의 밝기 레벨을 측정하고, 제 2 수광센서(30)로 입사되는 용지(40)의 제 2 감지포인트(43)로부터 반사된 광량을 가지고 용지 스큐 정도를 감지한다.

예컨대, 상기 제 1 수광센서(20)로 입사되는 반사광량이 100 일 때, 상기 제 2 수광센서(30)로 입사되는 반사광량이 50, 즉 상기 제 1 수광센서(20)의 반사광량의 1/2으로 측정되면, 현재 이송되고 있는 용지(40)는 스큐가 발생하지 않고 정상적으로 이송되고 있다고 감지한다. 그러나, 상기 제 2 수광센서(30)로 입사되는 반사광량이 50보다 크거나 작게 측정되면, 도 3b 또는 도 3c에 나타낸 바와 같이, 용지(40)가 스큐된 것으로 감지한다. 도 3a는 기준용지의 밝기 레벨을 측정하는 예를 나타낸 것이다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법에서 용지(40)의 색상 등에 따른 편차가 발생될 수 있는 바, 이를 보정함으로써 정확한 스큐량을 측정할 수 있다. 이하, 본 발명의 상기와 같은 스큐량 측정방법에 대하여 도 4 내지 도 7를 참조하여 설명한다.

우선, 도 3a에서와 같이 기준용지(40')를 위치시켜 기준용지(40')의 밝기 레벨을 측정한다. 여기서, 기준용지의 밝기레벨을 Wref라고 한다.

그리고, 도 6에서와 같이 기준용지(40')를 위치시켜 측정한 제 1 수광센서 전압레벨을 b라 정하고, 도 7에서와 같이 기준용지(40')를 위치시켜 측정한 제 1 수광센서의 전압레벨을 a라고 정한다.

마지막으로, 도 3b 및 3c에서와 같이 스큐량을 감지하고자 하는 감지용지(40)의 밝기 레벨을 측정하고, 이 감지용지(40)의 밝기레벨을 Wref'라고 한다.

상기 값을 기준으로 도 4의 곡선 방정식을 근사적 직선함수로 표현하면 다음과 같다.

x = cy + d라는 1차 직선 방정식에서

조건 1) y = -r 일 때 x = b---------(1)

조건 2) y = r 일 때 x = a----------(2)

(1)+(2)를 하여 연립방정식을 풀면

a+b = 2d

d = (a+b)/2-------------------------(3)

(2)에 (3)을 대입하면

c = {a -(a+b)/2}/(1/r)

= (a-b)/2r--------------------------(4)

그러므로, 용지 레벨(x)와 용지 위치(y)와의 관계는

y = 2r/(a-b){x-(a+b)/2}--------------(5)

가된다.

한편, 용지의 밝기 편차에 따른 보정은 다음과 같이 정한다. 즉 기준용지대비 스큐 감지용지와의 밝기 레벨비를 offset이라 하면,

offset = (스큐 감지용지 밝기 레벨/기준용지 밝기 레벨) = Wref'/Wref이라고 정한다.

이는 용지별 밝기 레벨을 보정하는 보정계수라 할 수 있으며, 이를 이용하여 x'의 보정레벨값을 구하면 다음과 같다.

x' = x * offset

그러므로 최종 스큐량을 측정하는 측정식은

y = 2r/(a-b){x*offset-(a+b)/2}--------------(6)

가 된다.

즉, 용지의 스큐가 감지되었을 때 상기 식 (6)을 이용하여 용지의 정확한 스큐량을 측정함으로써 용지 스큐에 의한 잼 발생이나 동작 오류 등을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 발광센서와 2개의 수광센서를 이용하여 용지의 사이즈에 관계없이 어떤 용지의 경우에도 용지 스큐를 에러없이 감지할 수 있다. 따라서, 센서의 수량 감소를 통한 비용 절감을 도모할 수 있으며, 또한, 용지 밝기 대비 스큐 정도를 감지하므로 스큐 감지 에러가 거의 발생되지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 정확한 스큐량을 측정할 수 있고, 또한, 스큐가 진행되는 상황도 감지할 수 있다. 따라서, 스큐 발생 사후 처리를 정확하면서도 쉽게 할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 일반적인 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치의 한 예를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치를 나타낸 도면,

도 3a 내지 도 7은 본 발명에 의한 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법을 설명하기 위한 도면들로서,

도 3a는 기준용지의 밝기 레벨을 측정하는 도면,

도 3b 및 3b는 스큐 감지용지의 밝기 레벨을 측정하는 도면,

도 4는 센서 전압레벨과 용지의 위치 관계를 보인 그래프,

도 5는 제 1 및 제 2 수광센서의 감지범위를 보인 도면,

도 6은 제 2 수광센서의 최소 전압레벨값을 구하는 방법을 나타낸 도면, 그리고,

도 7은 제 2 수광센서의 최대 전압레벨값을 구하는 방법을 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;발광센서 20,30;제 1 및 제 2 수광센서

40,40'용지 41;감지영역

42,43;제 1 및 제 2 감지포인트

50;오목렌즈 60,70;볼록렌즈

Claims (6)

1. 화상형성장치의 용지이송경로를 따라 이송되는 용지에 대하여 광을 조사하는 발광센서;

   상기 용지로부터 반사되는 광을 수광하도록 상기 발광센서에 근접하여 배치된 제 1 및 제 2 수광센서;

   상기 발광센서에 의해 용지로 조사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서의 감지포인트를 포함하는 용지의 감지영역으로 확산시키기 위한 광확산수단; 및

   상기 용지의 각 감지포인트에서 반사되는 광을 상기 제 1 및 제 2 수광센서로 집중시키기 위한 광집중수단;을 포함하며,

   상기 제 1 수광센서는 100%의 반사광을 수광하도록 배치되어 용지 밝기를 감지하고, 상기 제 2 수광센서는 50%의 반사광을 수광하도록 용지 가장자리에 배치되어 용지 밝기 대비 스큐 정도를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 수광센서로 입사되는 반사광량이 상기 제 1 수광센서로 입사되는 반사광량의 1/2이면 정상적인 용지 이송으로 감지하고, 상기 제 2 수광센서로 입사되는 반사광량이 제 1 수광센서로 입사되는 반사광량의 1/2 이상 또는 이하이면 용지 스큐라고 감지하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광확산수단은 상기 발광센서의 앞쪽에 설치되는 오목렌즈인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광집중수단은 상기 제 1 및 제 2 수광센서의 앞쪽에 각각 설치되는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지장치.
5. a) 화상형성장치의 용지이송경로를 따라 이송되는 용지의 적어도 일측변을 포함하는 감지영역으로 광을 조사하는 단계;

   b) 상기 감지영역으로부터 반사되는 전체광량을 수광하도록 배치된 수광센서를 이용하여 이 부분에서 반사되는 제 1 광량을 측정하는 단계;

   c) 상기 감지영역으로부터 반사되는 광량의 2/1만 수광하도록 상기 용지의 일측변을 경계로 배치된 다른 수광센서를 이용하여 이 부분에서 반사되는 제 2 광량을 측정하는 단계; 및

   d) 상기 제 1 광량과 상기 제 2 광량을 비교하여 상기 제 2 광량이 상기 제 1 광량 대비 2/1 이하 또는 이상의 양이면 용지 스큐가 발생한 것으로 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   e) 기준용지 밝기 레벨과 감지용지의 밝기 레벨을 비교하여 보정계수를 구하고, 이 보정계수를 하기식에 대입하여 용지 스큐량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 용지 스큐 감지방법.

   y = 2r/(a-b){x*offset - (a+b)/2}

   상기 식에서:

   y:용지스큐량

   r;수광센서의 검출범위 반지름

   a;제 2 수광센서의 최대 출력값

   b;제 2 수광센서의 최소 출력값

   x;기준용지 밝기 레벨

   offset;기준용지대비 감지용지와의 밝기 레벨비(보정계수) 이다.