KR100285750B1 - 화상형성장치의 엔진유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자사진 현상방식을 이용한 화상형성장치에서 프린트를 위해 화상형성 시 제전램프의 광량을 조정하여 코로나 방전 없이 전사를 할 수 있는 화상형성장치의 엔진유니트에 관한 것이다.

본 발명은 코로나 방전유니트를 제거하여 화상이 퍼지지 않도록 하고, 코로나 방전을 위한 전원장치를 제거하여 부피를 줄이고 비용을 절감할 수 있도록 한다. 이를 위해 감광드럼상에 상기 토너가 고착되어 있는 부분에 전사 시 상기 토너가 경계부분에서 일부 남게되는 것을 방지하기 위해 제전램프의 광량을 조정함에 의해 감광드럼상에 정전잠상이 형성되지 않는 부분에 빛을 인가되도록 하여 상기 토너가 고착되어있는 부분의 전위와 가까운 전위로 낮추어 화상의 퍼짐이 없고 고스트가 양호하도록 한다.

Description

화상형성장치의 엔진유니트{ENGINE UNIT FOR IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 화상형성장치의 엔진유니트에 관한 것으로, 특히 전자사진 현상방식을 이용한 화상형성장치에서 프린트를 위해 화상형성 시 제전램프(PRE TRASFER LAMP:PTL)의 광량을 조정하여 코로나 방전 없이 전사를 할 수 있는 화상형성장치의 엔진유니트에 관한 것이다.

통상적으로, 화상형성장치는 토너화상을 형성시키기 위한 화상형성부를 구비하며, 상기 토너화상은 기기 본체의 급지카세트로부터 급지된 기록용지상에 소정의 전사장치에 의해서 전사된다. 상기 화상형성부는 감광드럼을 구비하고 있으며, 상기 감광드럼상에 형성된 토너화상이 상기 전사장치에 의해서 기록용지상으로 전사되는 것이다. 또한, 상기 감광드럼과 전사장치에 의해 토너화상이 정착된 기록용지는 기기 본체의 정착부를 통과하면서 상기 토너화상이 정착되어진후, 배지부에 의해서 배지되는 것이다.

도 1은 종래의 화상형성장치의 엔진유니트를 도시한 구성도이다.

화상형성장치의 현상기 10이 본체의 적소에 설치되며, 상기 현상기 10의 하측에는 감광드럼 11의 일부가 돌출되도록 설치된다. 또한, 본체의 용지 이송경로 20상에는 전사롤러 18의 일부를 돌출되도록 설치하여 상기 현상기 10이 장착될 때, 감광드럼 11이 전사롤러 18과 일정한 압력을 가지며 맞물리도록 구성되는 것이다.

상기 감광드럼 11에는 감광드럼의 표면을 고전압으로 균일하게 대전시키기 위한 대전롤러 12와, 상기 감광드럼상에 토너 15를 공급하기 위한 현상롤러 13이 맞물리도록 설치된다. 또한, 상기 현상롤러 13에는 현상기 10의 토너적재부 16으로부터 공급된 토너 15를 마찰대전시켜 상기 현상롤러 13으로 공급하기 위한 공급롤러 14가 맞물려 같은 방향으로 회전하도록 설치된다. 상기 대전롤러 12와 현상롤러 13 사이의 본체 적소에는 고전압으로 대전된 감광드럼 11상에 정전잠상을 형성시키기 위한 노광장치 17이 설치되어 있다.

상기 현상기 10의 하측에 위치한 본체프레임의 용지 이송경로 20상에는 감광드럼 11과 맞물리도록 전사롤러 18이 설치되며, 상기 전사롤러 18의 진입부에는 다수개(예를들어 16개)의 제전램프 31을 구비한 인쇄회로기판 30이 용지 이송경로 20의 하측 프레임 21상에 설치된다. 상기 제전램프 31은 플라스틱 재질의 투명커버 32에 의해 보호되도록 덮혀진다. 상기 제전램프 31은 용지 이송경로 20상에 설치되기 때문에 그 상측의 커버 32는 이송되는 용지 50을 가이드하는 역할을 동시에 수행하게 된다. 상기 제전램프 31은 전사롤러 18에 의해 전사되기전에 감광드럼 11을 전체적으로 노광시켜 감광드럼 11상의 표면전위를 낮게하여, 전사롤러 18에 의한 전사효율을 높이는 역할을 한다. 그리고 코로나 방전유니트 34는 상기 제전램프 31에 의해 감광드럼 11의 표면전위를 낮게하므로 인해 전사시 감광드럼 11에 붙어 있는 토너의 퍼짐 현상을 방지하도록 하고 있다.

대전롤러 12는 감광드럼 11에 균일한 전하를 형성케한다. 그리고 노광장치 17로부터 발생된 빛을 감광드럼 11상에 노광시키면 감광드럼 11에 정전잠상이 형성된다. 이때 감광드럼 11상에 정전잠상이 형성되지 않은 부분의 전위는 -800V가 되고 정전잠상이 형성된 부분의 전위는 -50V가 된다. 그리고 현상롤러 13에 -300V 내지 -400V가 공급되면 현상롤러 13이 구동되어 토너가 공급되면 감광드럼 11에 정전잠상이 형성된 부분에 토너가 달라 붙게된다. 상기 현상롤러 13에서 -300V 내지 -400V가 공급되는 전위와 감광드럼 11상에 정전잠상이 형성되지 않은 부분의 전위 -800V가 시간이 경과함에 따라 서로 상쇄되어 a위치에서 감광드럼 11의 전위가 -650V 내지 -700V정도가 된다. 이런상태에서 용지가 전사롤러 18에 도달되면 1000V의 전사전압이 전사롤러 18로 공급되면 감광드럼 11에 붙어 있는 토너가 용지로 전사된다. 그런데 감광드럼 11의 토너가 달라붙어 있는 -50V의 전위되는 부분에서 토너가 경계부분에서 일부 남게된다. 이를 방지하기 위해 제전램프 31을 이용하여 감광드럼 11의 정전잠상이 형성되지 않은 부분의 -650V 내지 -700V부분에 빛을 인가하면 -50V에 가까운 전위로 되어 토너가 붙어있는 부분의 전위와 가까운 전위가 되도록 한다. 그러면 토너가 붙어 있는 부분이나 붙어있지 않는 부분의 전위가 거의 동일하게 되어 토너가 퍼짐 현상이 발생된다. 따라서 토너의 퍼짐이 발생되는 것을 방지하기 위해 코로나 방전장치 34를 이용하여 4000V의 전위를 인가하게된다.

그런데 상기와 같은 종래의 화상형성장치의 엔진유니트는 제전램프 32에 의해 감광드럼 11의 표면전위를 낮추때 감광드럼 11에 붙어 있는 토너의 퍼짐으로 인해 화상이 퍼지는 것을 방지하기 위해 코로나 방전 유니트 34를 이용하여 코로나방전을 하도록 하므로, 코로나 방전을 위한 고압을 발생하는 전원공급장치가 필요로 하여 부피가 커지는 동시에 비용이 상승되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 코로나 방전유니트를 제거하여 화상이 퍼지지 않도록 하고, 코로나 방전을 위한 전원장치를 제거하여 부피를 줄이고 비용을 절감할 수 있는 화상형성장치의 엔진유니트를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 화상형성장치의 엔진유니트를 도시한 구성도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화상형성장치의 엔진유니트를 도시한 구성도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제전램프 31의 상세회로 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본발명의 바람직한 일실시예에 따른 화상형성장치의 엔진유니트를 도시한 구성도로서, 본체 적소에는 카트리지 방식의 현상기 10이 설치된다. 상기 현상기 10의 일측에는 현상제인 토너 15가 적재되어 있으며, 타측에는 본체에 설치된 노광장치 17에 의해 정전잠상이 형성되는 감광드럼 11이 회전하도록 설치된다. 상기 감광드럼 11의 일측에는 상기 감광드럼의 표면을 고전압으로 대전시키기 위한 대전롤러 12가 맞물려 회전하도록 설치되며, 타측에는 상기 정전잠상에 토너화상을 도포하기 위한 현상롤러 13이 맞물려 회전하도록 설치된다. 상기 현상롤러 13의 일측에는 토너적재부 16에 적재된 토너 15를 공급하기 위한 공급롤러 14가 맞물려 회전하도록 설치된다. 또한, 상기 현상롤러 13의 상측에는 공급롤러 14에 의해 공급된 토너 15의 두께를 규제하기 위한 블레이드가 설치된다. 상기 현상기 10에 설치된 감광드럼 11은 일부가 현상기 10의 하측으로 돌출 되도록 설치되어 본체의 용지 이송경로 20상의 하측 프레임 21상에 상측으로 돌출 된 전사롤러 18과 맞물리도록 구성되는 것이다. 본 발명의 실시 예에 의한 제전램프 31은 화상형성장치 본체의 용지 이송경로 20의 하측 프레임 21상에 설치한다. 즉, 상기 제전램프 31은 이송되는 기록용지의 간섭을 받지 않도록 용지 이송경로 20의 하부에 설치된다. 상기 제전램프 31은 장착되는현상기 10의 간섭을 피하기 위하여 감광드럼 11과 일정거리를 두고 설치한다. 상기 제전램프 31에서 감광드럼 11의 표면 근처까지 일정길이의 광유도체를 설치하여 상기 제전램프 31에서 조사되는 빛이 상기 광유도체를 통하여 직접 감광드럼 11의 표면으로 조사되도록 구성하는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제전램프 31의 상세회로 구성도이다.

전원단(5V)에 저항 R1이 연결되어 병렬의 8개 제전램프들 L1∼L8에 연결되고, 전원단(5V)에 저항 R2가 연결되어 병렬의 8개 제전램프들 L9∼L16에 연결되어 있다.

상술한 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

감광드럼 11이 대전롤러 12와 맞물려 회전하게 되면, 상기 대전롤러 12에서 인가되는 고압의 대전전압 V_CH가 감광드럼 11의 표면을 대전시킨다. 예를 들어, 상기 감광드럼 11은 -800V의 전압으로 대전시킬 수 있다. 그후, 상기 본체의 노광장치 17에 의해서 감광드럼상에 정전잠상이 형성된다. 즉, 상기 감광드럼 표면의 정전잠상이 형성된 노광부는 -50V정도의 전위를 가지는 반면, 노광장치 17에 노광이 되지 않은 비노광부는 상기한 -800V의 전위를 가짐으로써 구분이 되는 것이다. 그후, 상기 감광드럼 11상의 노광부(정전잠상)에는 현상롤러 13과 맞물려 회전하면서 토너 15가 도포된다. 즉, 상기 현상롤러 13에는 -300V 내지 -400V 정도의 현상전압 V_D가 토너로 인가되므로 상대적으로 전위가 높은 감광드럼 11상의 노광부에 토너가 고착된다. 그후, 상기 제전램프 31에서 조사된 빛은 감광드럼상의 노광부와 비노광부가 동시에 노광되므로써 비노광부의 전위를 -50V에 근접한 전위 예를 들어 -80V 내지 0V의 범위로 낮혀 준다. 이때 제전램프 31에서 조사된 빛은 도 3에 도시되어 있는 조정 가능한 저항 R1 및 R2값에 의해 그 세기가 달라지며, 그 빛의 세기에 따라 비노광부의 전위가 달라진다.

여기서 실험결과를 보면, 첫 번째로 a점의 전위가 -650 내지 -700V이고, 제전램프 31을 이용하여 b점의 전위를 -80V이하가 되도록 하면 기록용지가 전사롤러 18에 도달되어 용지에 투과되면 -400V이하의 전위가 된다. 그런후 c점의 전위는 -20V이하가 되어 a점의 표면전위가 상승하면서 고스트(GHOST) 불량이 발생한다.

두 번째로 a점의 전위가 -650 내지 -700V이고, 제전램프 31을 이용하여 b점의 전위를 -80V 내지 0V가 되도록 하면 기록용지가 전사롤러 18에 도달되어 용지에 투과되면 -400V 내지 -100V의 전위가 되도록 한다. 그후 c점의 전위는 -20V 내지 +30V이하가 되어 화상 퍼짐이 발생하지 않고 고스트(GHOST)가 양호해진다. 이때 도 3의 저항 값은 예를 들어 620Ω이 된다.

세 번째로 a점의 전위가 -650 내지 -700V이고, 제전램프 31을 이용하여 b점의 전위를 0V이하가 되도록 하면 기록용지가 전사롤러 18에 도달되어 용지에 투과되면 -100V이상의 전위가 된다. 그런후 c점의 전위는 30V이상이 되어 a점의 표면전위가 낮아지면서 화상퍼짐이 발생하고 고스트(GHOST) 불량이 발생한다.

이와 같이 제전램프 31을 사용하여 전사전 감광드럼 11의 비노광부의 표면전위를 낮혀주는 이유는 감광드럼 11상에서 토너화상의 가장자리(경계부분)에 위치한 비노광부의 표면전위가 높을수록 전사하는데 큰 에너지를 요구할 뿐만 아니라, 전사롤러에 의한 전사효율이 저하되기 때문이다. 따라서 제전램프 31을 사용하면, 예를 들어, 상기 감광드럼 11상의 노광부의 전위는 -50V이하로 낮혀줄 수 있으며, 비노광부의 전위 역시 -50V에 가깝게 낮혀줄 수 있는 것이다. 그후, 용지 이송경로 20을 통하여 감광드럼 11과 전사롤러 18의 사이를 통과하는 기록용지 50에는 전사롤러 18에 인가되는 전사전압 V_T(예를 들어, 1.0KV)에 의해서 상기 감광드럼 11상의 토너가 전사되는 것이다.

따라서 상술한 두 번째의 실험결과와 같이 제전램프 31을 이용하여 b점의 표면전위가 -80V 내지 -0V가 되도록 하면 c점위 표면전위 -20V 내지 +30V에 맞도록 전사롤러 18에 전사전압을 인가하여 코로나 방전유니트를 사용하지 않고서도 화상퍼짐이 없이 양호한 화상을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 제전램프의 광량 조절에 의해 화상퍼짐이나 고스트 불량을 방지하여 낮은 전사전압으로 높은 전사효율을 얻을수 있으며, 또한 코로나 방전 유니트를 사용하지 않으므로 인해 고전압이 필요한 전원장치를 제거하여 화상형성장치의 부피를 줄일 수 있는 동시에 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 화상형성장치의 엔진유니트에 있어서,

   감광드럼과,

   상기 감광드럼에 균일한 전하를 형성케하는 대전롤러와,

   상기 감광드럼상에 노광을 시켜 정전잠상이 형성되도록 하는 노광장치와,

   상기 정전잠상이 형성된 부분에 토너가 고착되도록 하는 현상유니트와,

   제1 램프들 세트와 제2 램프들 세트를 포함하며, 상기 감광드럼 상에 정전잠상이 형성되지 않은 비노광부분의 표면전위가 변경되도록 상기 감광드럼에 빛을 인가하는 복수개의 제전램프들과,

   상기 제1 램프들 세트를 전원노드에 연결하는 제1 저항과,

   상기 제2 램프들 세트를 상기 전원노드에 연결하는 제2 저항과,

   상기 감광드럼상에 고착되어 있는 토너를 기록용지에 전사시키는 전사롤러로 구성함을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 저항 및 제2 저항은 조정 가능함을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 램프들 세트는 병렬의 8개 제전램프들로 구성되며 저항값이 620Ω임을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.
4. 제3항에 있어서, 상기 감광드럼 상에 정전잠상이 형성되지 않은 비노광 부분의 표면전위가 -80V 내지 0V임을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.
5. 제4항에 있어서,

   용지가 전사롤러에 도달될 시 상기 감광드럼의 표면전위는, -400V 내지 -100V임을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.
6. 제5항에 있어서,

   상기 전사후에 상기 감광드럼의 표면전위는, -20V 내지 +30V임을 특징으로 하는 화상형성장치의 엔진유니트.