KR100291424B1 - 비화상영역의오염을방지한화상형성장치의인쇄농도제어방법 - Google Patents

Abstract

감광드럼의 비화상 영역이 토너에 의하여 오염되는 것을 최소화하면서 원하는 인쇄 농도를 구현할 수 있도록 화상형성장치의 현상롤러에 가해지는 현상 전압은 일정하게 유지하고 레이저 스캐닝 유닛트에서 발생한 레이저 빔의 출력을 조절함으로써 비화상 영역의 오염을 방지함과 동시에 원하는 인쇄 농도를 구현한 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법이 개시되고 있다.

본 발명에 의하면, 현상 전압을 조절함으로써 감광드럼의 정전잠상에 피착되는 토너의 양을 조절함으로써 발생하던 비화상영역의 오염을 현상전압을 일정하게 유지하고 레이저 스캐닝 유닛트에서 발생하던 레이저 빔의 출력을 조절함으로써 인쇄 농도를 조절하여 비화상 영역의 오염을 방지하여 선명하고 깨끗한 인쇄물을 출력할 수 있는 효과가 있다.

Description

비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법

본 발명은 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감광드럼의 비화상 영역이 토너에 의하여 오염되는 것을 최소화하면서 원하는 인쇄 농도를 구현할 수 있도록 화상형성장치의 현상롤러에 가해지는 현상 전압은 일정하게 유지하고 레이저 스캐닝 유닛트에서 발생한 레이저 빔의 출력을 조절함으로써 비화상 영역의 오염을 방지함과 동시에 원하는 인쇄 농도를 구현한 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 컴퓨터에 인스톨된 응용 프로그램(application program)을 사용자가 인쇄용지를 통하여 출력하기 위해서는 화상형성장치를 필요로 한다. 이 화상 형성장치로는 다양한 방식 및 종류가 있을 수 있지만, 최근에는 인쇄 해상도가 탁월하고 비교적 빠른 인쇄속도를 갖는 전자사진방식 화상형성장치의 보급이 증대되고 있다.

이와 같은 전자사진방식 화상형성장치를 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전자사진방식 화상형성장치는 인쇄물의 가시 화상이 결상되도록 대전롤러(20)에 의하여 소정 대전 전압으로 대전되는 감광드럼(10)과, 컴퓨터로부터 전송된 인쇄 데이터를 프린터 데이터로 변환 후, 프린터 데이터에 대응하는 레이저 빔을 감광드럼(10)으로 편향 주사시켜 감광드럼(10)에 인쇄물의 정전잠상을 형성시키는 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)를 구비하고 있다.

이에 더하여, 전자사진방식의 화상형성장치는 토너에 소정 현상 전압을 인가하여 토너가 소정 전압으로 대전되도록 하여 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)에 의하여 형성된 정전잠상에 토너가 현상되도록 하는 현상 롤러(40)를 포함하는 현상 유닛과, 감광드럼(10)에 현상된 토너가 소정 전사 전압으로 인쇄 용지에 피착되도록 하는 전사 롤러(30)와, 감광드럼(10)과, 전사 롤러(30)의 사이로 인쇄 용지(56)를 급지하는 급지 카세트(54)와, ADF 롤러(52)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 전자사진방식 화상형성장치는 감광드럼에 의한 감광드럼(10)의 대전 단계 - 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)에 의한 노광 단계 - 현상 유닛에 의하여 레이저 스캐닝 유닛트에 의하여 감광드럼(10)에 정전잠상에 토너(47)를 현상시키는 현상 단계 - 감광드럼(10)에 현상된 토너를 인쇄용지(56)로 전사하는 전사단계 - 인쇄용지(56)에 전사된 토너를 정착 롤러(미도시)에 의하여 정착시키는 단계 - 인쇄가 완료된 인쇄용지(56)를 배지하는 단계를 갖는다.

이와 같은 인쇄 순서를 갖는 전자사진방식 화상형성장치에서 인쇄용지(56)에 인쇄되는 인쇄 농도의 조절을 도 2의 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 대전 롤러(20)에 의하여 감광드럼(10)에는 -800 [V] 정도의 대전 전압이 형성된다. 이와 같이 대전된 감광드럼(10)에 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)로부터 일정 전압을 갖는 레이저 빔이 감광드럼(10)에 주사되면 레이저 빔이 주사된 정전잠상 부분은 노광되어 -수십 [V]의 전압이 형성된다.

이와 같이 감광드럼(10)에 정전잠상이 형성된 다음 현상 롤러(40)에 의하여 도시된 도 2의 -B [V]의 현상 전압으로 대전된 토너가 정전잠상 부분으로 쿨롱의 힘에 의하여 끌려가게 되어 현상이 진행된다.

이때, 현상되는 토너(47)의 양은 감광드럼(10)에 형성되어 있는 정전잠상 부분의 전압과 토너(47)의 현상 전압에 비례하게 된다.

예를 들어, 정전 잠상 부분의 전압과 현상전압의 전압차가 클수록 토너(47)가 감광드럼(10)으로 끌려가는 양이 많아지게 되어 인쇄물의 인쇄 농도를 진하게 되므로, 인쇄물의 인쇄 농도를 진하게 하기 위해서는 현상 전압을 도 2의 -B [V], - C [V], -D [V]로 점차 증가시키면 인쇄 농도 또한 증가하게 된다.

그러나, 이와 같이 현상 전압을 증가시키면서 인쇄 농도를 변경하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 화상이 결상되는 영역 이외의 비화상 영역에 토너가 결상되어 비화상 영역이 오염되는 문제점이 있었다.

이를 보다 상세하게 설명하면 도 3의 그래프에서 (c) 그래프는 감광드럼에 레이저 스캐닝 유닛트에 의하여 레이저 빔이 노광된 후의 정전 잠상 부분에 형성된 정전잠상의 전압을 도시한 그래프이고, (a) 그래프는 대전롤러에 의하여 대전된 대전 전압을 도시하고 있다. 가운데 계단 형상의 (b) 그래프는 인쇄 농도를 증가시키기 위하여 점차 증가하는 현상 전압을 나타내고 있다.

그래프를 참조하면, 가장 인쇄농도를 진하게 하기 위해서는 (c) 그래프의 현상 전압이 ″진함(drak)″구간에 있도록 하고, 이보다는 농도를 엷게 하기 위해서는 현상 전압을 조금 낮춘 ″보통(normal)″구간에 있도록 하고, 농도를 가장 엷게 하기 위해서는 현성전압을 더 낮추어 ″엷음(midium)″ 구간에 있도록 한다.

이와 반대로 ″진함″ 구간에서 현상전압과 대전 전압과의 전압차이가 가장 작고, ″엷음″ 구간으로 갈수록 대전 전압과 현상 전압과의 전압차이가 크게 발생함으로 이로 인하여 ″진함″ 구간에서는 현상된 토너가 정전잠상 이외의 비화상 영역에도 현상되어 인쇄 화질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 인쇄 농도를 조절할 수 있으면서 이와 같이 인쇄 농도 조절에 의하여 발생하게 되는 비화상 영역의 화질저하를 방지하는 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 화상형성장치를 개념적으로 도시한 개념도.

도 2는 종래 화상형성장치의 인쇄농도 제어방법을 설명하기 위한 타이밍도.

도 3은 종래 화상형성장치에서 비화상 영역의 오염을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명에 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 설명하기 위한 타이밍도.

도 5는 본 발명에 의하여 노광전압을 가변시킴으로써 비화상 영역의 오염없이 인쇄농도를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명에 의한 순서도.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법은 일정 대전 전압으로 대전된 감광드럼과, 감광드럼을 현상시키기 위하여 대전 전압보다 낮고 일정 현상 전압을 갖는 현상 유닛과, 감광드럼에 노광 전압을 형성시키는 레이저 스캐닝 유닛트를 포함하는 화상형성장치의 인쇄농도를 제어하는 방법에 있어서, 화상형성장치와 연결된 컴퓨터로부터 인쇄 데이터와 인쇄 명령을 수신하는 단계와, 수신된 인쇄 데이터 명령에 포함되어 있는 인쇄농도 데이터를 판독하는 단계와, 판독된 인쇄농도 데이터의 인쇄 농도를 판단하여, 판단된 인쇄 농도별로 노광 전압을 조절하는 단계와, 조절된 노광 전압에 의하여 인쇄를 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 인쇄 농도 데이터는 적어도 2 이상의 인쇄 농도 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 인쇄 농도 데이터는 ″진함″ 모드, ″보통″모드, ″엷음″모드를 갖는 것을 특징으로 한다.

더욱 구제적으로, 인쇄 농도 데이터가 ″진함″ 모드일 경우 일정 노광 전압을 갖고, 인쇄 농도 데이터가 ″보통″ 모드일 경우 ″진함″ 모드에서의 노광 전압보다 낮은 노광 전압을 갖고, 인쇄 농도 데이터가 ″엷음″ 모드일 경우 노광 전압은 ″엷음″ 모드일 때보다 더욱 낮은 노광 전압을 갖으며 노광 전압은 0[V]보다 낮은 것을 특징으로 한다.

먼저, 본 발명 전자사진방식 화상형성장치를 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전자사진방식 화상형성장치는 인쇄물의 가시 화상이 결상되도록 대전롤러(20)에 의하여 소정 대전 전압으로 대전되는 감광드럼(10)과, 컴퓨터로부터 전송된 인쇄 데이터를 프린터 데이터로 변환 후, 프린터 데이터에 대응하는 레이저 빔을 감광드럼(10)으로 편향 주사시켜 감광드럼(10)에 인쇄물의 정전잠상을 형성시키는 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)를 구비하고 있다.

이에 더하여, 전자사진방식의 화상형성장치는 토너에 소정 현상 전압을 인가하여 토너가 소정 전압으로 대전되도록 하여 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)에 의하여 형성된 정전잠상에 토너가 현상되도록 하는 현상 롤러(40)를 포함하는 현상 유닛과, 감광드럼(10)에 현상된 토너가 소정 전사 전압으로 인쇄 용지에 피착되도록 하는 전사 롤러(30)와, 감광드럼(10)과, 전사 롤러(30)의 사이로 인쇄 용지(56)를 급지하는 급지 카세트(54)와, ADF 롤러(52)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명에서 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 구현하기 위한 화상형성장치의 구성은 종래와 동일함으로 본 발명에 의한 인쇄농도 제어 방법을 중점적으로 설명하기로 한다.

첨부된 도 4는 본 발명에 의한 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 도시한 타이밍도이다.

첨부된 도면을 참조하면, 먼저 대전 롤러(20)에 의하여 대전 전압이 감광드럼(10)에 인가되어, 감광드럼(10)은 약 -800 [V]의 대전 전압이 인가된다.

이와 같이 감광드럼(10)에 대전 전압이 인가된 상태에서 화상형성장치와 연결되어 있는 컴퓨터로부터 전송받은 데이터를 변환하여 생성된 프링팅 데이터에 대응하여 레이저 스캐닝 유닛트(미도시)에서 발생한 레이저 빔에 의하여 감광드럼(10)에는 -수십~수백 [V]를 갖는 정전잠상이 형성된다. 이때, 레이저 빔의 전압(노광 전압)은 일정 범위 내에서 가변될 수 있어야 한다(A1, A2, A3, A4).

이와 같이 가변되는 노광 전압을 발생시키는 레이저 스캐닝 유닛트에 의하여 감광드럼(10)보다 훨씬 낮은 전압을 갖는 가시 인쇄 화상이 감광 드럼(10) 상에 형성되면, 감광 드럼(10)에는 토너(47)가 일정 전압으로 대전되어 있는 현상롤러(40)가 근접하게 된다. 이때, 대전된 토너(47)의 전압은 감광 드럼(10)중 비화상 영역의 전압보다 매우 높기 때문에 비화상 영역에는 토너(47)가 현상되지 않고, 토너(47)보다 매우 낮은 전압으로 대전된 정전잠상 부분에만 토너(47)가 피착된다.

이와 같이 감광 드럼(10)의 정전잠상 부분에 피착된 토너(47)는 매우 높은 전사 전압(1,4kV)이 인가되어 있는 전사롤러(30) 및 전사 롤러(30)에 피착되어 있는 인쇄 용지로 전사되고, 이후, 정착 롤러(미도시)에 의하여 인쇄용지(56)에 융착된다.

이와 같은 메카니즘에 의하여 구동되는 본 발명의 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법에 의하여 인쇄 농도를 조절하기 위해서는 앞서 언급한 레이저 빔의 전압 크기(노광 전압)을 조절한다.

첨부된 도 5의 그래프는 인쇄용지에 인쇄되는 토너의 인쇄 농도를 ″진함″, ″보통″, 엷음의 세 단계로 나누어서 설명하고 있다. 일실시예로 본 발명에서는 설명의 편의상 인쇄 농도를 세 가지로 나누어서 설명하고 있지만 인쇄 농도가 선형적으로 조절될 수 있도록 인쇄 농도 변경 구간을 미세 분할하는 것이 바람직하다.

도 5의 Ⅰ는 대전 전압을 나타낸 그래프이고, Ⅱ의 그래프는 현상 전압을 도시하고 있으며, Ⅲ은 노광에 의하여 감광드럼에 형성된 정전잠상의 전압이다.

더욱 상세하게, 인쇄자가 인쇄 농도를 ″진함″으로 설정하였을 경우 노광 전압은 0 [V]에 아주 근접할 정도의 전압을 발생시킨다. 이로 인하여 대전 전압 -800 [V]와 전압차가 크게 발생하고, 이와 같은 전압차는 일정 전압을 유지하고 있는 현상 전압과도 비교적 큰 전압차를 유발시킴으로써 이와 같이 낮은 전압으로 대전된 정전잠상에는 많은(″많다″는 의미는 후술하기로 한다) 토너(47)가 피착되어 인쇄용지에 인쇄되는 문자, 도안은 선명하고 진하게 인쇄된다.

인쇄자가 인쇄 농도를 ″보통″으로 설정하였을 경우 노광 전압은 ″진함″이었을 때보다 다소 높아진다. 이로 인하여 대전전압, 현상 전압과 ″보통″으로 설정된 노광 전압의 차는 ″진함″으로 설정된 노광 전압에서의 대전차보다 작아짐으로, 이로 인하여 정전잠상에 피착되는 토너의 양은 ″진함″으로 설정되었을 때의 토너 양보다 작아진다.

인쇄자가 인쇄를 아주 흐릿하게 하여야 할 필요성에 의하여 인쇄 농도를 ″엷음″으로 설정하였을 경우에도 앞의 예와 마찬가지로 ″보통″에서 대전 전압, 현상 전압과 노광 전압의 전압차보다 더 작게 할당함으로써 정전잠상에 피착되는 토너의 양은 ″보통″에서보다 더욱 작아지게 되어 아주 흐린 인쇄물을 얻게 된다.

도 6에서는 이와 같은 일련의 과정이 진행되는 순서를 도시한 순서도가 도시되고 있다. 첨부된 순서도를 참조하여 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 화상형성장치와 연결된 컴퓨터로부터 인쇄 데이터와 인쇄 명령을 전송 받으면(단계 10), 화상형성장치는 인쇄 데이터에 포함되어 있는 인쇄 농도 데이터를 판독하여 인쇄 농도 데이터가 ″진함″ 모드인지를 판단한다(단계 20).

판단결과, ″진함″ 모드이면 노광 전압을 설정되어 있는 노광 전압 A로 조절하여(단계 35), 조절된 노광 전압에 의하여 인쇄를 시작하고(단계 60), 단계 20에서 판단결과 ″보통″ 모드이면(단계 40), 노광 전압을 설정되어 있는 노광 전압 B로 조절한 후(단계 45), 조절된 노광 전압에 의하여 인쇄를 시작한다(단계 60).

단계 20에서 판단결과, ″진함″모드도, ″보통″ 모드도 아닐 경우 ″엷음″ 모드인 노광 전압 C로 노광 전압을 조절한 후(단계 50), 조절된 노광 전압에 의한 인쇄를 시작한다.

이후, 인쇄가 완료되었으면(단계 70), 인쇄를 종료하고 시작으로 피드백 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 현상 전압을 조절함으로써 감광드럼의 정전잠상에 피착되는 토너의 양을 조절함으로써 발생하던 비화상영역의 오염을 현상전압을 일정하게 유지하고 레이저 스캐닝 유닛트에서 발생하던 레이저 빔의 출력을 조절함으로써 인쇄 농도를 조절하여 비화상 영역의 오염을 방지하여 선명하고 깨끗한 인쇄물을 출력할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 화상형성장치의 감광드럼에 형성된 정전장삼 이외의 부분에 토너가 현상되어 인쇄물을 인쇄물을 오염시키는 것을 방지하는 방법에 있어서,

   상기 화상형성장치에 연결된 컴퓨터로부터 전송된 인쇄명령 및 인쇄데이터를 통하여 인쇄농도를 판단하는 단계와;

   판단된 인쇄농도에 상관없이 감광 드럼을 일정크기를 갖는 대전 전위로 대전시키는 단계와;

   일정 크기를 갖는 대전 전위로 대전된 상기 감광 드럼 정전 잠상을 형성하는 단계와;

   인쇄 농도에 상관없이 상기 대전 전위와 일정한 차이를 갖는 현상 전위를 토너에 인가하여 대전된 토너를 상기 정전 잠상에 현상하는 단계와;

   상기 정전 잠상에 부착된 토너가 인쇄매체로 전사되도록 하여 비화상 영역의 오염없이 인쇄를 수행하는 단걔를 포함하는 것을 특징으로 하는 비화상 영역의 오염를 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 농도 데이터는 적어도 2 이상의 상기 인쇄 농도 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 인쇄 농도 데이터는 ″진함″ 모드, ″보통″모드, ″엷음″모드를 갖는 것을 특징으로 하는 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 인쇄 농도 데이터가 ″진함″ 모드일 경우 일정 상기 노광 전위를 갖고, 상기 인쇄 농도 데이터가 ″보통″ 모드일 경우 상기 ″진함″ 모드에서의 상기 노광 전위보다 낮은 상기 노광 전위을 갖고, 상기 인쇄 농도 데이터가 ″엷음″ 모드일 경우 상기 노광 전위은 상기 ″엷음″ 모드일 때보다 더욱 낮은 상기 노광 전위을 갖으며 상기 노광 전위은 0[V]보다 낮은 것을 특징으로 하는 비화상 영역의 오염을 방지한 화상형성장치의 인쇄농도 제어 방법.

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