KR100423009B1 - 전자사진현상장치의화상형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전사불량을 개선한 전자사진 현상장치의 화상형성방법에 관한 것이다.

본 발명의 전자사진 현상장치의 화상형성방법은 감광드럼에 가시상을 형성하는 토너를 종이 위에 전사하기 앞서 전사효율을 높이도록 전사로울러에 인가해줄 적정 전사전압을 결정해주기 위해 전사환경저항을 측정하는 전사환경저항 측정단계를 포함하는 전자사진 현상장치의 화상형성방법에 있어서, 상기 전사환경저항 측정단계를 수행하기 앞서 토너에 의하여 가시상이 형성된 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 제전하는 단계를 더 포함하여 구성하며, 감광드럼의 균일한 표면전위를 기준으로 전사환경저항을 측정하여 보다 정확한 적정 전사전압을 결정해줌으로 전사불량을 개선한다.

Description

전자사진 현상장치의 화상형성방법

본 발명은 전자사진 현상장치의 화상형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감광드럼에 가시상을 형성하는 토너를 종이 위에 전사하기 앞서 감광드럼을 제전하여 줌으로 전사효율을 높이기 위한 적정 전사전압을 결정해주어 전사불량을 개선하는 화상형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 전자사진 현상장치는 감광드럼(20)과 노광장치(30) 및 각종 로울러들(10),(40),(50),(70),(80),(90)이 상호 작용하여 도 2에 도시된 바와 같이, 대전단계(S10)와 노광단계(S20), 현상 및 전사단계(S30), (S50)와 정착 및 제전단계(S60), (S70)로 구성되는 화상형성방법을 수행하여 종이(110) 위에 화상을 형성시킨다.

이와 같은 전사사진 현상장치에 의하여 종이 위에 화상이 형성되는 방법을 보다 상세히 살펴보면, 먼저 수 킬로볼트(kV) 정도의 고전압이 인가된 대전로울러(10)가 회전하면서 코로나(corona)방전에 의하여 감광드럼(20)의 표면을 수백 볼트(V)로 균일하게 대전시키며, 이 때 대전로울러(10)에는 화상형성장치의 특성에 따라 양(+)전위 또는 음(-)전위를 인가해 주게 된다(S10).

노광장치(Laser Scanning Unit)(30)는 인쇄할 화상 데이터 신호를 빛으로 변환하여 균일하게 대전된 감광드럼(20)에 주사하고, 그에 따라 감광드럼(20)은 다른 표면전위를 갖게 되어 정전잠상(Electro-static Latent Image)이 생성된다(S20).

이와 같이 정전잠상이 생성된 감광드럼(20)에는 공급로울러(40)와 현상로울러(50) 사이에서 마찰로 인하여 대전된 토너가 회전하는 현상로울러(50)에 실려 공급되고, 이 때 대전된 토너는 토너층을 규제하는 규제 블레이드(60)를 통과하여 정전인력에 의하여 감광드럼(20)의 정전잠상에 부착되며, 그로 인해 정전잠상은 가시상으로 현상된다(S30).

감광드럼(20)에 가시상을 형성하는 토너는 전사로울러(70)와 감광드럼(20) 사이를 통과하는 종이 위에 전사되는 데, 이 때 감광드럼(20)의 부착된 토너는 토너와 반대 극성으로 대전된 전사로울러(70)에 의하여 발생된 정전인력에 의하여 그 사이를 통과하는 종이(110) 위로 전사된다(S50).

종이(110) 위에 전사된 토너의 상은 히팅로울러(80)와 압착로울러(90)를 통과하면서 열과 압력에 의해 종이에 정착되어 배출된다(S60).

또한 토너를 종이 위에 전사한 후 감광드럼(20)은 제전램프(100)에서 발생된 빛에 의하여 제전되고, 다시 대전로울러(10)에 의하여 새로이 대전됨으로 한 사이클(cycle)의 화상형성 과정이 완료된다(S70,S80).

상술한 바와 같은 전자사진 현상장치의 전사특성은 도 3a에 도시된 바와 같이 전자사진 현상장치가 요구하는 적정 전압을 전사로울러에 인가해 주어야 최적상태로 전사되어 전사불량이 발생하지 않는 데, 전사전압(V_t)이 낮을 때에는 전사로울러에서 발생되는 정전인력이 약하여 토너가 용지 위에 효율적으로 밀착되지 않아 전사 떨림이 발생하고, 반면에 전사전압이 높을 때에는 감광드럼의 토너가 역대전되어 토너가 용지에 밀착되지 않거나 전사로울러에서 발생되는 정전인력이 강하여 종이가 감광드럼에 접근하기도 전에 토너가 종이 위에 전사되어 화상이 흩어지게 된다. 따라서, 적정 전사전압을 전사로울러에 인가해 주어야만 전사불량이 발생하지 않아 전사효율이 향상된다.

또한 시스템이 요구하는 전사전압(V_t)은 전사로울러와 감광드럼 사이의 전사환경저항과, 토너 및 종이의 성질 등에 따라 달라지게 되는 데, 특히 도 3b에 도시된 바와 같이 적정 전사전압(V_t1 내지 V_t3)은 전사환경저항(R1 내지 R3)에 큰 영향을 받게 되고, 전사환경저항은 온도, 습도 등의 환경에 변화에 따라 달라진다.

그러므로 종래기술에 따른 전자사진 현상장치는 도 2에서와 같이 전사단계(S50)를 수행하기 앞서 전사환경저항을 측정하는 단계(S40)를 수행하여 전사환경저항과 사전에 설정한 설정값과 비교하여 적정 전사전압을 결정하였다.

이와 같이 전사환경저항을 측정하기 위해서는 감광드럼의 대전된 전위가 일정해야 하나 도 3c에 도시된 바와 같이, 대전된 감광드럼은 외부요인 없이도 시간의 흐름에 따라 그 표면전위(V_opc)가 감쇄하는 암감쇄 현상을 나타내기 때문에 감광드럼의 일부영역을 일정한 전위로 대전시켜 전사환경저항을 검사하게 된다.

그러므로 전자사진 현상장치의 전사시스템은 보다 정확한 전사전압을 결정하기 위하여 감광드럼을 대전시켜 그 표면을 소정 전위로 형성한 후 감광드럼을 회전시켜 감광드럼의 대전된 영역이 전사로울러까지 도달하였을 때 감광드럼과 전사로울러 사이의 전사환경저항을 조사하게 된다.

도 4는 이와 같은 전자사진 현상장치의 구동 타이밍 차트를 도시한 도면으로서, 도 4a는 자동급지시 구동 타이밍 차트이고, 도 4b는 수동급지시 구동 타이밍 차트이다.

도 4a를 보면, 자동급지시에는 감광드럼을 대전한 후 시간 T1 동안 감광드럼이 회전하여 전사로울러의 위치까지 도달하면, 시간 T2 동안 전사환경저항을 조사하여 결정된 적정 전사전압을 전사로울러에 인가해 준다. 자동으로 급지되는 종이가 피드센서(미도시)에서 감지되면, 소정시간 T3만큼 인쇄를 지연하여 종이를 피딩(feeding)한 후 시간 T4 동안 종이 위에 인쇄를 수행한다.

그러나 도 4b를 보면, 수동 급지시에는 감광드럼을 대전한 후 감광드럼의 대전된 영역이 전사로울러에 도달하기까지 소요되는 시간 T1이 경과하기 전에 피드센서가 용지가 수동 급지되었음을 알리게 되어 감광드럼의 불특정 전위가 전사로울러에 위치하였을 때 전사환경저항을 검사하여 전사전압을 결정하기 때문에 적정 전사전압이 전사로울러에 인가되지 않아 전사불량이 발생하고, 시스템에 전기적인 충격이 가해지는 등의 문제점이 발생된다.

또한 소정 전위로 대전된 감광드럼은 외부로부터 유입된 빛에 의하여 그 표면전위가 불특정해지기도 하여 전사로울러에 적정 전사전압이 인가되지 않아 전사불량이 발생되기도 한다.

그에 더하여 종래기술에 따른 화상형성방법은 전사단계를 수행한 후 제전단계를 수행하기 때문에 마찰 또는 접촉대전에 의하여 대전된 종이가 감광드럼에 정전인력으로 인해 말려서 정상적으로 화상이 형성되는 것을 방해하고, 전하를 띤 종이가루가 규제 블레이드에 붙거나 감광드럼에 영구 정착되어 화상의 품질을 저하시키며, 종이의 옆모서리 부분을 오염시키는 원인이 되기도 한다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 감광드럼에 가시상을 형성하는 토너를 종이 위에 전사하기 앞서 감광드럼을 제전하여 감광드럼의 표면전위를 균일하게 형성시켜 줌으로 적정 전사전압을 결정하여 전사불량을 개선하는 데 그 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 고전압으로 대전된 감광드럼에 정전 잠상을 형성하는 단계; 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 토너에 의해 가시상으로 현상하는 단계; 상기 가시상이 형성된 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 제전하는 단계; 상기 제전된 감광드럼의 표준전위를 기준으로 하여 전사환경저항을 측정하는 단계; 상기 측정된 전사환경저항에 의거 적정 전압을 인가하여 상기 감광드럼의 가시상을 인쇄용지에 전사하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 전자사진 현상장치의 화상형성방법을 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 전자사진 현상장치의 화상형성방법의 순서도이고, 도 6은 본 발명의 화상형성방법이 적용된 전자사진 현상장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 화상형성방법은 감광드럼에 가시상을 형성하는 토너를 종이 위에 전사하기 앞서 전사로울러에 인가해줄 적정 전사전압을 결정하기 위해 전사환경저항을 측정하는 전사환경저항 측정단계(S40)를 포함하는 전자사진 현상장치의 화상형성방법에 있어서, 상기 전사환경저항 측정단계(S40)를 수행하기 앞서 토너에 의하여 가시상이 형성된 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 제전하는 단계(S70a)를 더 포함하여 균일하게 형성된 감광드럼의 표면전위를 기준으로 측정된 전사환경저항을 이용하여 결정된 적정 전사전압을 전사로울러에 인가해 줌으로 전사불량이 발생되는 것을 개선시킨 것이다.

본 발명의 화상형성방법을 보다 상세히 살펴보면, 토너로 가시상이 형성된 감광드럼(20)을 전사로울러(70)의 전단에 설치된 제전램프(100)를 이용하여 균일한 표면전위를 나타내도록 제전하여 주고, 균일한 표면전위를 갖도록 제전된 감광드럼(20)이 전사로울러(70)에 도달하였을 때, 전사환경저항을 조사하여 적정 전사전압을 전사로울러(70)에 인가해 준다.

이와 같이 검사하여 결정된 적정 전사전압을 전사로울러(70)에 인가하여 감광드럼(20)에 가시상을 형성하는 토너를 종이(110) 위에 전사하면, 전사 떨림이나 화상이 흩어지는 것을 방지하여 전사불량을 개선할 수 있다.

도 7은 이와 같은 본 발명의 화상형성방법이 적용된 전자사진 현상장치의 구동 타이밍 차트를 도시한 도면으로서, 도 7a는 자동급지시의 구동 타이밍 차트를 도시하고 있고, 도 7b는 수동급지시의 구동 타이밍 차트를 도시하고 있다.

도 7a의 자동급지시와 도 7b의 수동급지시의 두 경우 모두 메인 모터(미도시)가 구동하여 감광드럼(20)이 회전하면, 제전램프(100)가 구동하여 가시상이 형성된 감광드럼(20)을 제전하여 그 표면전위를 균일하게 해주며, 이와 같이 제전된 감광드럼(20)의 표면전위를 기준으로 전사환경저항을 측정하고, 측정된 전사환경저항을 이용하여 적정 전사전압을 전사로울러(70)에 인가해 줌으로, 종래의 전자사진 현상장치의 수동급지시에서 전사환경저항을 조사할 시간(T2)이 충분치 않아 발생되었던 전사불량이 개선된다.

또한 가시상을 형성하는 토너를 종이 위에 전사하기 전에 감광드럼(20)을 제전하여 줌으로써 감광드럼(20)과 대전된 종이(110) 또는 종이가루와의 상호작용을 줄일 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전사에 앞서 미리 감광드럼을 제전하여 주어 감광드럼의 균일한 표면전위를 형성시켜 줌으로, 적정 전사전압을 결정해줄 수 있으며, 특히 수동급지시 많이 발생하는 전사불량을 개선할 수 있다.

또한 대전된 종이, 종이가루와 감광드럼과의 상호작용이 줄어들어 전사된 종이가 감광드럼에서 쉽게 분리되며, 종이가루가 감광드럼에 영구 정착되어 인쇄품질을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 전자사진 현상장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 일반적인 전자사진 현상장치의 화상형성방법의 순서도.

도 3은 전사전압에 따른 전사효율을 설명하기 위한 도면.

도 4는 일반적인 전자사진 현상장치의 화상형성장치의 구동 타이밍 차트.

도 5는 본 발명에 따른 전자사진 현상장치의 화상형성방법의 순서도.

도 6은 본 발명에 따른 화상형성방법이 적용된 전자사진 현상장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 화상형성방법이 적용된 전자사진 현상장치의 구동 타이밍 차트.

＜ 도면 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 대전로울러, 20: 감광드럼,

30: 노광장치, 40: 공급로울러,

50: 현상로울러, 60: 규제 블레이드,

70:전사로울러, 80: 히팅로울러,

90: 압착로울러, 100: 제전램프,

110: 종이.

Claims (1)

1. 고전압으로 대전된 감광드럼에 정전 잠상을 형성하는 단계;

   상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 토너에 의해 가시상으로 현상하는 단계;

   상기 가시상이 형성된 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 제전하는 단계;

   상기 제전된 감광드럼의 표준전위를 기준으로 하여 전사환경저항을 측정하는 단계;

   상기 측정된 전사환경저항에 의거 적정 전압을 인가하여 상기 감광드럼의 가시상을 인쇄용지에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 현상장치의 화상형성방법.