KR0174662B1 - 인쇄환경 변화에 따른 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

온도 혹은 습도 등의 인쇄환경 변화에 따라 현상 및 공급 바이어스전압을 가변시켜줌으로서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 현상 및 공급 바이어스전압 제어 방법을 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 이미지데이타에 따른 화상을 전자사진 현상방식으로 인쇄하기 위한 각종 롤러들과, 제어수단의 제어하에 상기 롤러들에 고압 바이어스전압을 인가하는 고압전원공급수단과 제어수단을 구비하는 화상형성장치의 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법에 있어서, 상기 외부장치로부터 인쇄명령이 수신되는 경우 소정의 이미지데이타에 따른 화상을 인쇄하기 위해 상기 롤러들에 바이어스전압을 인가하는 과정과, 상기 고압 전원공급수단으로부터 피드백되어 입력되는 전류량을 통해 인쇄환경 변화를 감지하는 과정과, 상기 감지된 인쇄환경에 따라 상기 장치의 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 바이어스전압을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

레이저 빔 프린터, 디지탈 복사기 등에서 인쇄환경 변화시 화상농도 보상에 사용될 수 있다.

Description

인쇄환경 변화에 따른 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법

제1도는 전자사진 현상방식을 이용하는 레이저 빔 프린터의 엔진 메카니즘 구성도중 화상형성부(100)와 전원공급부(200)의 연결상태도.

제2도는 인쇄환경 변화시 현상 바이어스전압에 따른 화상농도 변화특성도.

제3도는 본 발명의 실시예로서 인쇄환경 변화시 리드된 전사 바이어스전압에 대응하여 현상 및 공급롤러에 인가되는 바이어스 전압특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 감광드럼 12 : 대전롤러

14 : 노광부 16 : 현상롤러

18 : 공급롤러 20 : 교반기

22 : 현상 유니트 24 : 전사롤러

26 : 청소부 28 : 규제 블레이드

30 : 토우너호퍼(Toner Hopper)

본 발명은 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 온도, 습도 등의 인쇄환경 변화에 따라 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 현상 및 공급 바이어스전압을 제어하는 방법에 관한 것이다.

통상 전자사진 현상방식을 이용하여 기록매체 상에 소정의 화상을 인쇄하는 화상형성장치들로는 복사기, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리 등이 있으며, 상기 화상형성장치들은 상온상습(20℃/55%RH)에서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 현상프로세스 조건을 설정해 놓고 있다. 그러나 인쇄환경(인쇄시 주변온도 및 습도)이 최적의 화상농도를 얻기 위해 기 설정된 상온상습과 큰 차이를 가진다면 인쇄환경 변화에 기인한 저항변화로 인해 화상농도가 저하되는 문제가 발생하게 된다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 통상 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치들은 대전→노광→현상→전사→정착→배지라는 일련의 현상 프로세스과정을 통해 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 이미지데이타에 따른 화상을 기록매체상에 인쇄한다. 만약 대기 중의 온도가 상온보다 월등히 상승하였다면 그에 따라 전사롤러의 저항치는 상대적으로 낮아지기 때문에 상온시 전사롤러에 인가되는 전사 바이어스전압보다 낮은 수치를 갖게 된다. 그 결과 감광드럼으로부터 기록 매체상으로 전사되는 토우너의 양은 감소되고 그에 따라 화상농도가 저하되는 문제가 발생하게 된다. 이하 제1도를 참조하여 상술한 문제해결을 위한 종래 레이저 빔 프린터의 인쇄환경 변화에 따른 화상농도 저하방지 방법에 관하여 설명하기로 한다.

제1도는 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 일예인 레이저 빔 프린터의 엔진 메카니즘 구성 도중 화상형성부(100)와 전원공급부(200)의 연결상태도를 도시한 것이다. 제1도에서 대전롤러(12)는 대전 바이어스전압에 의해 (-)의 전위를 갖게 되고 이에 따라 상기 대전롤러(12)와 접촉된 감광드럼(10) 또한 (-)의 표면전위를 갖게된다. 노광부(14)인 레이저 스캐너 유니트는 이미지 데이타에 따른 레이저 빔을 발생하여 레이저 반사경(도시하지 않았음)을 거쳐 감광드럼(10)을 노광시킴으로써 감광드럼(10)에 정전잠상을 형성시킨다. 현상유니트(22)는 감광드럼(10)에 형성된 정전잠상에 토우너를 현상시킨다. 상기 현상과정을 구체적으로 살펴보면 우선 현상롤러(16)는 약 -450[V]의 현상 바이어스전압에 의해 (-)의 전위를 갖게 된다. 이때 토우너 호퍼(30) 속의 토우너는 현상롤러(16)에 의해 (-)로 마찰대전되어 (-)의 전위를 띄게 되고 슬리브의 회전에 의해 현상영역으로 이동하게 된다 한편 현상영역으로 이동되는 토우너는 규제 블레이드(28)에 의해 그 양이 조절되며, 공급롤러(18)는 토우너 호퍼(30) 속의 토우너를 현상롤러(16)로 공급한다. 이후 현상영역으로 이동된 (-)전위의 토우너는 감광드럼(10) 상의 표면전위와의 정전기력에 의해 감광드럼(10)의 노광된 영역으로 이동한다. 전사롤러(24)는 약 800-1500(V)의 전사 바이어스전압에 의해 감광드럼(10) 상에 형성된 토우너를 용지(P) 상에 전사시킨다. 이후 용지(P) 상에 전사된 토우너는 정착 및 배지단계를 통해 외부로 배출된다. 한편 고압전원공급부(High Voltage Power Supply)(40)는 각종 롤러(12, 16, 18, 24)와 정전원구동부(36, 38) 사이에 연결되어 정전원구동부(36, 38)로부터 입력되는 구동신호에 따른 바이어스 전압을 발생하여 상기 롤러(12, 16, 18, 24)에 인가한다. 또한 고압전원공급부(40)는 인쇄 환경 변화에 따라 화상농도가 저하되는 것을 방지하기 위해 전사롤러(24)에 인가되는 전류량을 P4단자를 통해 메인 CPU(32)로 피드백(feedback)시킨다. 한편 상기 고압전원공급부(40)와 서브 CPU(sub Central Processing Unit)(34) 사이에 연결되는 정전류구동부(38)와 정전압구동부(36)는 각각 서브 CPU(34)의 제어하에 정전류 및 정전압 발생을 위한 구동신호를 발생하여 고압전원공급부(40)로 출력한다. 정전원구동부(36, 38)와 메인(main) CPU(32) 사이에 연결되는 서브 CPU(34)는 D/A컨버터(Digital-to-Analog Converter)를 구비하여 상기 메인 CPU(32)로부터 수신되는 제어신호에 대응하여 상기 정전원구동부(36, 38)를 제어한다. 메인 CPU(32)는 A/D컨버터와 메모리를 구비하며 P4단자를 통해 상기 고압전원공급부(40)로부터 피드백되어 입력되는 전류량을 검사함으로서 전사롤러(24)에 인가되는 전사 바이어스전압을 제어한다. 즉 종래 레이저 빔 프린터에서는 온도 혹은 습도 등의 인쇄환경 변화시 전사 바이어스전압을 가변시켜 줌으로서 화상농도의 저하를 방지하였다. 그러나 온도 혹은 습도 등의 환경요인 변화시 저항간이 변화되는 롤러는 전사롤러(24)만이 아니라 대전롤러(12), 현상롤러(16) 및 공급롤러(18) 등의 저항값도 인쇄환경 변화에 대응하여 부수적으로 변화된다. 이하 온도 혹은 습도 등의 환경요인이 변화되는 경우에 있어서의 현상 바이어스전압과 화상농도의 변화관계를 제2도를 참조하여 설명하기로 한다.

제2도는 인쇄환경 변화에 따른 화상농도의 변화특성을 도시한 것으로서, 횡축은 현상롤러(16)에 인가중인 현상 바이어스전압을 나타내며 종축은 화상농도(Image Density : I-D)를 나타낸 것이다. 또한 제2도에서 A는 고온고습(35℃/85%RH) 시의환경을 나타낸 것이며, B와 C는 각각 상온상습(20℃/85%RH) 및 저온저습(5℃/20%RH) 시의 환경을 나타낸 것이다. 만약 제2도에 도시된 바와 같이 현상롤러(16)에 인가되는 현상 바이어스전압이 -200[V]로 일정하다면 인쇄환경 변화에 대응하여 화상농도도 변화된다. 즉 인쇄환경 A조건 하에서 현상롤러에 인가되는 현상 바이어스전압이 -200(V)라면 기록매체 상에 인쇄되는 화상농도는 1.3을 나타내는 반면, 인쇄환경 B조건하에서 현상롤러에 인가되는 현상 바이어스 전압이 -200(V)라면 기록매체 상에 인쇄되는 화상농도는 0.6으로 저하된다. 즉 종래 레이저 빔 프린터에 있어서는 현상롤러(16)에 인가해 주는 현상 바이어스 전압을 인쇄환경 변화에 상관없이 일정하게 인가해줌으로서 화상농도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 온도 혹은 습도 등의 인쇄환경 변화에 따라 현상 및 공급 바이어스전압을 가변시켜 줌으로서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 이미지데이타에 따른 화상을 전자사진 현상방식으로 인쇄하기 위한 각종 롤러들과, 제어수단의 제어하에 상기 롤러들에 고압 바이어스전압을 인가하는 고압전원공급수단과 제어수단을 구비하는 화상형성장치의 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법에 있어서, 상기 외부장치로부터 인쇄명령이 수신되는 경우 소정의 이미지데이타에 따른 화상을 인쇄하기 위해 상기 롤러틀에 규정된 바이어스전압을 인가하는 과정과, 상기 고압전원공급수단으로부터 피드백되어 입력되는 전류량을 통해 인쇄환경 변화를 감지하는 과정과, 상기 감지된 인쇄환경에 따라 상기 장치의 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 바이어스전압을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 동작예를 상세히 설명한다.

우선 본 발명에 따른 현상 및 공급 바이어스전압 제어를 위한 하드웨어적 구성은 제1도에 도시된 바와 같은 동일한 구성요소들로 이루어진다. 이때 본 발명의 실시를 위해 메인 CPU(32)는 리드된 전사 바이어스 전압치에 대응하는 현상 및 공급 바이어스 전압치를 규정해 놓은 테이블을 내장한 메모리로 구비한다. 상기 리드된 전사 바이어스 전압치란 메인 CPU(32)가 A/O컨버터를 통해 전사롤러(24)에 인가되는 전압을 리드한 전사 바이어스전압을 의미한다. 이하 제3도를 참조하여 인쇄환경 변화시 현상 및 공급롤러(16, 18)에 적정 바이어스 전압을 인가하기 위한 제어과정을 설명하기로 한다.

제3도는 본 발명의 실시예로서 인쇄환경 변화에 따라 A/D 컨버터를 통해 리드되는 전사 바이어스 전압특성도(3a) 및 상기 리드된 전사 바이어스전압에 대응하여 현상 및 공급롤러(16, 18)에 각각 인가되는 현상 및 공급 바이어스 전압 특성도(3b)를 도시한 것이다. 우선 제3도의 (3a)는 메인 CPU(32)의 제어 하에 정전류 3[㎂]가 전사롤러(24)에 인가될 경우 인쇄환경(횡축) 변화에 따라 A/D 컨버터를 통해 리드되는 전사 바이어스전압(V_T)의 변화특성을 보인 것이다. 먼저 인쇄환경 A조건 하에서 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 인쇄명령이 수신되면, 메인 CPU(32)는 서브 CPU(34) 및 정전류 구동부(38)를 제어하여 정전류 3[㎂]를 전사롤러(24)에 인가한다. 이때 전사롤러(24)에 인가되는 전사 바이어스전압(V1)은 고압전원공급부(40)의 P4단자를 통해 메인 CPU(32)의 P4'단자로 입력된다. 이후 상기 P4'단자로 입력된 현재 전사 바이어스전압(V1)은 A/D컨버터를 통해 디지탈 값으로 변환되며 이를 통해 메인 CPU(3 2)는 현재 인쇄환경을 고온고습으로 인식하게 된다. 한편 인쇄환경 B조건하에서 메인 CPU(32)의 제어 하에 정전류 3[㎂]가 전사롤러(24)에 인가된다면 전사롤러(24)에 인가되는 전압(V2)은 고압전원공급부(40)의 P4단자를 통해 메인 CPU(32)의 P4'단자로 입력된다. 그 결과 메인 CPU(32)는 현재 인쇄환경을 상온상습으로 인식하게 된다. 상술한 바와 같이 메인 CPU(32)는 고압전원공급부(40)로부터 리드되는 전사 바이어스전압(V_T)을 통해 인쇄환경을 인식한 후 하기 표 1의 현상 및 공급 바이어스전압 테이블도에 근거하여 현상 및 공급 바이어스전압을 제어한다.

상기 표 1에서 V1 내지 V3는 리드된 전사 바이어스전압(V)을 나타내며, V및 V는 각각 현상 바이어스전압 및 공급 바이어스전압을 나타낸다. 즉 매인 CPU(32)는 리드된 전사 바이어스전압이 V1인 경우에는 V및 V의 바이어스전압이 현상롤러(16)와 공급롤러(18)에 인가되도록 서브 CPU(34)를 제어한다. 또한 메인 CPU(32)는 고압전원공급부(40)로부터 리드된 전사 바이어스전압이 V2인 경우에는 V및 V의 바이어스전압이 현상롤러(16)와 공급롤러(18)에 인가되도록 서브 CPU(34)를 제어한다. 상술한 바와 같이 메인 CPU(32)는 전사롤러(24)에 인가되는 전사 바이어스전압(V)을 리드함으로서 인쇄환경 변화를 인식하고 그에 따라 현상 및 공급 바이어스전압을 제어하게 된다. 즉 전사롤러(24)로부터 리드 된 전사 바이어스전압이 각각 Vl, V2, V3인 경우에 메인 CPU(32)의 제어 하에 현상 롤러(16) 및 공급롤러(18)에 인가되는 현상 및 공급 바이어스전압(V, V)은 제3도의 (3b)와 같다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전사롤러에 인가되는 전사 바이어스전압을 리드함으로서 인쇄환경 변화를 인식하고 그에 따라 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 바이어스전압을 최적의 화상농도를 얻기 위한 값으로 가변시킴으로서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 이미지데이타에 따른 화상을 전자사진 현상방식으로 인쇄하기 위한 각종 롤러들과, 제어수단의 제어하에 상기 롤러들에 고압 바이어스전압을 인가하는 고압전원공급수단과 제어수단을 구비하는 화상형성장치의 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법에 있어서, 상기 외부장치로부터 인쇄명령이 수신되는 경우 소정의 이미지데이타에 따른 화상을 인쇄하기 위해 상기 롤러들에 규정된 바이어스전압을 인가하는 과정과, 상기 고압전원공급수단으로부터 피드백되어 입력되는 전류량을 통해 인쇄환경 변화를 감지하는 과정과, 상기 감지된 인쇄환경에 따라 상기 장치의 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 바이어스전압을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 내장된 A/D 컨버터를 통해 상기 고압전원공급 수단으로부터 피드백되어 입력되는 전류량을 디지탈데이타로 변환시켜 리드함으로서 인쇄환경 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 현상 및 공급 바이어스전압 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 인쇄환경에 따라 상기 현상롤러 및 공급롤러에 인가되는 바이어스전압 값을 규정해 놓은 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 인쇄환경은 상기 롤러들의 저항치를 변화시킬 수 있는 온도 및 습도를 기준으로 하여 설정됨을 특징으로 하는 현상 및 공급 바이어스전압 제어 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 화상형성장치의 롤러들은 도전성롤러로 이루어짐을 특징으로 하는 현상 및 공급 바이어스전압 제어방법.