KR100396566B1 - 화상형성장치의 감광유닛 - Google Patents

Abstract

개시된 화상현상장치의 감광유닛은, 감광매체의 표면을 소정 전위로 대전시킨 후, 그 대전된 감광매체를 선택적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성하는 것으로, 감광매체에 마련된 초기위치식별마크의 위치를 감지하며, 감광매체의 표면전위도 함께 검출하는 단일의 센서를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 온도나 습도 등 인쇄환경의 변화에 따른 감광매체의 표면전위를 직접 검출하고, 그 변화에 대응되게 감광매체 표면의 전위변화를 보상하므로, 인쇄환경의 변화와 관계없이 일정한 품질의 컬러 화상을 얻을 수 있다. 또한, 초기위치식별마크의 위치와 감광매체의 표면전위를 단일의 센서로 검출하므로, 복수의 센서를 요하는 종래에 비하여 화상형상장치의 감광유닛을 간소화 할 수 있다.

Description

화상형성장치의 감광유닛{Photo sensitive unit for image forming apparatus}

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감광매체의 표면을 소정 전위로 대전시킨 후, 그 대전된 감광매체를 선택적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성하는 화상형성장치의 감광유닛에 관한 것이다.

복사기, 레이저빔 프린터 등과 같이 전자사진방식을 채용하는 화상형성장치는 감광매체를 대전시키고, 그 대전된 감광매체에 레이저빔을 주사하여 선택적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성한 후, 소정의 현상장치를 이용하여 그 정전잠상을 소정 색상의 토너로 현상하고, 이와 같이 현상된 화상을 가압 및 가열에 의해 기록매체에 전사시켜 인쇄하는 장치이다.

도 1은 종래의 감광유닛을 채용한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치의 감광유닛(10)은 노광장치(20)에 의해 선택적으로 노광됨으로써 정전잠상을 형성하는 감광매체인 감광드럼(11)과, 그 감광드럼(11)의 표면을 소정 전위로 대전시키는 대전롤러(12)와, 상기 감광드럼(11)상에 마련된 초기위치식별마크(14)의 위치를 감지하는 제1센서(13a), 및 상기 대전롤러(12) 주위의 온도 및 습도를 검출하는 제2센서(13b)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 감광유닛(10)에 의하여 감광드럼(11)상에 형성된 정전잠상은 감광드럼(11)상의 노광영역이 갖는 노광전위와 현상롤러(30)상의 현상제가 갖은 현상전위간의 전위차에 의해 발생하는 정전기력에 의해 감광드럼(11)상의 노광영역으로 현상제가 이동하여 부착됨으로써 현상이 이루어진다. 일반적으로 현상에 사용되는 토너의 색상은 시안(C;cyan), 마젠타(M;magenta),옐로우(Y;yellow) 및 블랙(K;black)인데, 이러한 4가지 색상이 서로 겹쳐지도록 전사벨트(41) 상에 순차적으로 중첩되게 전사되어 완전한 컬러 화상을 형성하게 된다. 여기서, 고화질의 화상을 제공하기 위해서는 각 색상이 형성하는 단위화상이 순차적으로 정확히 겹쳐지도록 컬러 레지스트레이션(registration)을 맞추어야 한다. 이러한 컬러 레지스트레이션을 위해서는 각 색상별 노광 개시 시점이 정확히 제어되어야 하는데, 그 노광 개시의 기준시점이 되는 상기 감광드럼(11)의 초기위치를 식별하기 위해 상기 제1센서(13a)가 감광드럼(11)상의 초기위치식별마크(14)를 감지함으로써 컬러 레지스트레이션을 맞추게 된다.

이와 같은 종래의 화상형성장치에 있어서, 대전된 감광드럼(11)의 표면전위가 일정하게 유지되지 않고 변한다면 노광에 의한 화상영역의 노광전위가 일정하게 유지되지 않고 변하게 되므로, 일정한 정전기력에 의한 안정된 현상이 이루어지지 않게 된다. 그러므로, 일정한 품질의 컬러 화상을 얻기 위해서는, 대전롤러(12)와의 접촉에 의해 대전된 감광드럼(11)의 표면전위가 일정하게 유지되어야 한다.

그런데, 온도나 습도 등과 같은 대전롤러(12) 주위의 인쇄환경이 변하면 대전롤러(12)의 저항값이 변하게 되므로, 대전롤러(12)에 의해 대전되는 감광드럼(11)의 표면전위도 달라지게 된다. 따라서, 종래의 감광유닛(10)을 채용한 화상형성장치는, 인쇄환경의 변화에 따른 감광드럼(11)의 표면전위 변화를 보상하기 위해 주위의 온도 및 습도를 검출하는 제2센서(13b)를 구비하고, 이와 같이 검출되는 온도 및 습도의 변화에 대응하여 대전롤러(12)의 대전전압을 제어함으로써, 감광드럼(11)의 표면전위 변화를 보상하도록 하고 있다.

그러나, 주위의 온도 및 습도의 변화에 대응하여 대전롤러(12)의 대전전압을 보상하는 종래의 방식은, 온도 및 습도의 변화에 따른 대전롤러(12)의 저항값 변화를 예측하고, 그 예측된 저항값으로부터 감광드럼(11) 표면의 전위변화를 예측하여 대전롤러(12)의 대전전압을 보상하므로, 인쇄환경의 변화에 따라 실제 감광드럼(11)의 표면전위가 변화된 값과는 일정한 오차가 발생한다. 또한, 시간에 대한 주위의 온도 및 습도의 변화 특성과 실제로 감광드럼(11)의 표면전위가 시간에 따라 변화되는 특성은 일정한 차이가 있어서 감광드럼(11)의 표면전위 변화를 정확히 보상하는데는 일정한 한계가 있다. 결국, 이러한 오차들로 인하여 일정한 품질의 컬러 화상을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 인쇄환경의 변화에 대응하여 감광드럼 표면의 전위변화를 직접 검출하고 그 변화를 정확히 보상할 수 있는 화상형성장치의 감광유닛이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 인쇄환경의 변화에 따른 감광드럼의 표면전위를 직접 검출하고, 표면전위의 변화를 정확히 보상함으로써 일정한 품질의 컬러 화상을 얻을 수 있는 화상형성장치의 감광유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 감광유닛을 채용한 화상형성장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감광유닛을 채용한 화상형성장치를 도시한 구성도,

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 감광유닛의 감광드럼 상에 마련된 초기위치식별마크의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

S...용지 110...감광유닛

111...감광드럼 112...대전롤러

113...센서 114...초기위치식별마크

120...노광장치 130...현상롤러

141...전사벨트 142...전사롤러

151...카세트 152...피딩롤러

161...가압롤러 162...히팅롤러

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 감광유닛은, 감광매체의 표면을 소정 전위로 대전시킨 후, 그 대전된 감광매체를 선택적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성하는 것으로, 상기 감광매체에 마련된 초기위치식별마크의 위치를 감지하며, 상기 감광매체의 표면전위도 함께 검출하는 단일의 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 초기위치식별마크는, 상기 감광매체의 표면에 부분 도포된 감광제코팅층, 상기 감광매체 시임부에 형성된 커팅접점, 상기 감광매체 시임부에 삽입된 별도부재 중 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

우선 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감광유닛을 채용한 화상형성장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치의 감광유닛(110)은 감광매체인 감광드럼(111)과, 그 감광드럼을 대전시키는 대전롤러(112)와, 상기 감광드럼(111)상에 마련된 초기위치식별마크(114)의 위치를 전위변화로 감지하며, 그 감광드럼(111)의 표면전위도 함께 검출하는 센서(113)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 감광유닛(110)이 채용된 화상형성장치에 의해 기록매체인 용지(S)에 컬러 화상이 형성되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 대전과정에서 감광드럼(111)은 대전롤러(112)와의 접촉에 의해 대전됨으로써 균일한 전하가 표면상에 형성된다. 이와 같이 대전된 감광드럼(111)의 표면은 노광장치(120)에 의해 노광됨으로써 정점잠상을 형성한다. 이때 노광되지 않은 비화상영역은 원래의 대전 전위가 그대로 유지되나, 노광된 영역인 화상영역의 노광전위는 노광되기 전과 다른 전위를 띄게 된다. 그 후 정전잠상이 형성된 감광드럼(111)의 표면은 회전에 따라 현상위치에 도달한다. 그리고 현상제는 소정의 현상전압이 인가되는 현상롤러(130)에 의해 마찰 대전되면서 소정의 현상전위를 띄게 된다. 이와 같이 대전된 현상제는 노광전위와 현상전위간의 전위차에 의해 발생하는 정전기력에 의해 감광드럼(111)상의 노광영역으로 일부가 이동하여 부착됨으로써 현상이 이루어진다. 즉, 감광드럼(111)상의 정전잠상은 현상롤러(130)상의 현상제에 의해 현상됨으로써 가시상으로 전환된다. 여기서, 상기 센서(113)는 감광드럼(111)상에 마련된 초기위치식별마크(114)의 위치를 전위의 변화로 감지하여 컬러 레지스트레이션을 맞추게 된다.

다음으로, 상기한 노광과정이 시작됨과 동시에 카세트(151)에 수납된 용지(S)는 픽업롤러(152)에 의해 전사롤러(142) 측으로 공급되어 전사벨트(141)상의 완성된 컬러 화상을 전사 받는다. 용지(S)에 전사된 컬러 화상은 가압롤러(161)와 히트롤러(162)로 이루어지는 정착기의 압력과 및 열에 의해 용지(S)상에 정착되고, 정착이 완료된 용지(S)는 화상형성장치의 외부로 배출됨으로써 용지 1매에 대한 인쇄가 완료된다.

상기와 같이 작용하는 본 발명의 감광유닛(110)에 있어서, 온도나 습도 등과 같은 인쇄환경이 변화되어 감광드럼(111)상의 표면전위가 변화되는 경우에는, 초기위치식별마크(114)의 위치를 감지하는 상기 센서(113)가 감광드럼(111)상의 표면전위도 함께 검출하고, 그 표면전위의 변화에 대응하여 상기 대전롤러(112)의 대전전압을 보상한다. 따라서, 본 발명의 감광유닛(110)은, 종래와 같이 주위의 온도 및 습도를 검출하고, 이로부터 감광드럼(111)상의 표면전위의 변화를 예측하여 대전롤러(112)의 대전전압을 보상하는 방식에 비하여 감광드럼(111)상의 표면전위 변화를직접 보상함으로써 감광드럼(111)상의 표면전위가 거의 일정하게 유지되므로, 안정되고 고품질의 컬러 화상을 얻을 수 있다.

한편, 도 3a 내지 도 3c는 감광드럼(111)상에 마련된 초기위치식별마크(114;도 2)의 다양한 실시예를 나타낸 것이다.

여기서, 도 3a는 상기 감광드럼(111)의 표면에 감광제를 부분 도포한 감광제코팅부(114a)를, 도 3b는 상기 감광드럼(111)의 시임부에 형성된 커팅접점(114b)을, 도 3c는 상기 감광드럼(111)의 시임부에 삽입된 별도부재(114c)를 각각 초기위치식별마크로 사용하는 경우를 도시한 것이다. 그러면, 감광드럼(111)상에 상기 초기위치식별마크(114a,114b,114c)가 위치된 부분에서의 표면전위는 급격히 변하게 되고, 상기 센서(113)는 이러한 전위변화를 감지함으로써 감광드럼(111)의 초기위치를 식별하게 되므로, 컬러 레지스트레이션을 맞출 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화상형성장치 감광유닛은, 온도와 습도 등 인쇄환경의 변화에 따른 감광매체의 표면전위를 직접 검출하고, 그 변화에 대응되게 감광매체 표면의 전위변화를 보상하므로, 인쇄환경의 변화와 관계없이 일정한 품질의 컬러 화상을 얻을 수 있다. 또한, 초기위치식별마크의 위치와 감광매체의 표면전위를 단일의 센서로 검출하므로, 복수의 센서를 요하는 종래에 비하여 화상현상장치의 감광유닛을 간소화 할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (2)

1. 감광매체의 표면을 소정 전위로 대전시킨 후, 그 대전된 감광매체를 선택적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성하는 것으로,

   상기 감광매체에 마련된 초기위치식별마크의 위치를 감지하며, 감광매체의 표면전위도 함께 검출하는 단일의 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 감광유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 초기위치식별마크는,

   상기 감광매체의 표면에 부분 도포된 감광제코팅층, 상기 감광매체 시임부에 형성된 커팅접점, 상기 감광매체 시임부에 삽입된 별도부재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 감광유닛.