KR100472474B1 - 전자사진 프로세서의 현상제 절약방법 및 이를 수행하는전자사진 프로세서 - Google Patents

전자사진 프로세서의 현상제 절약방법 및 이를 수행하는전자사진 프로세서 Download PDF

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Abstract

전자사진 프로세서의 현상제 절약방법 및 이를 수행하는 전자사진 프로세서가 개시된다. 소정 빔파워의 레이저빔을 출력하는 레이저 노광장치에 의해 대전된 감광체면상에 정전잠상을 형성하는 전자사진 프로세서에서 수행되는 본 발명에 의한 현상제 절약 방법은, 외부로부터 상기 전자사진 프로세서에 설정된 출력 화상 농도에 따라 상기 빔파워를 조정함으로써 정전잠상의 화상부와 비화상부의 전위차를 조정하여 현상제를 절약하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법인 것을 특징으로 한다. 따라서, 현상제 오염 등 문제점을 발생시키지 않는 현상제 절약 모드를 구현할 수 있다.

Description

전자사진 프로세서의 현상제 절약방법 및 이를 수행하는 전자사진 프로세서 {Method for reducing consumption of developer of electrophotographic processor and electrophotographic processor using the same}
본 발명은 레이저 노광장치(LSU, Laser beam Scanning Unit)를 광원으로 하는 전자사진 프로세서에 관한 것으로서, 특히 설정된 출력화상의 농도에 따라 레이저 노광장치의 광량을 조정하여 현상제를 절약하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 전자사진 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 대전장치(10), 레이저 노광장치(20), 감광체(30), 현상장치(40), 전사장치(50)를 구비한다.
전자사진 프로세서는 감광체를 부(-)의 고전압으로 대전시키는 대전장치(10), 인쇄 데이터를 레이저 빔에 의해 감광체에 조사하는 레이저 노광장치(20), 대전 장치에 의해 대전되고 노광 장치로부터 조사된 레이저 빔에 의해 노광되어 정전잠상이 형성되는 감광체(30), 감광체상에 형성된 정전잠상에 현상제를 부착하여 가시화상을 형성하는 현상장치(40), 감광체상에 형성된 현상제 가시화상을 기록지에 전사하는 전사장치(50)를 구비한다.
이와 같은 전자사진 프로세서에 있어서, 화상을 전체적으로 흐리게 출력하는 현상제 절약 방법으로서 종래에 다음과 같은 방법들이 사용된다. 즉, 펄스폭 변조를 이용하여 인쇄 데이터 신호의 펄스폭을 몇 단계 줄이는 방법, 현상 장치에 인가되는 현상 바이어스 전압을 감소시켜서 현상제가 흐리게 현상되도록 하는 방법, 디더링 등의 계조패턴을 이용하여 화상을 흐리게 보이도록 하는 방법들이 있다.
이러한 종래의 현상제 절약 방법들은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 인쇄 데이터의 펄스폭을 줄이는 방법은, 전자사진 프로세서의 전자파장해(EMI, Electro Magnetic Inteference) 방사량이 증가하는 문제점이 있다.
둘째, 현상 바이어스 전압을 감소시키는 방법은 비화상영역에서 현상제 오염이 발생시키는 문제점이 있다.
셋째, 계조패턴에 의해 현상제를 절약하는 방법은 화상의 해상도를 저하시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 설정된 출력화상 농도에 따라 레이저 노광장치의 광량을 조정할 수 있게 함으로써 전술한 종래의 현상제 절약 방법의 문제점을 발생시키지 않는 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 현상제 절약 방법을 수행하는 전자사진 프로세서를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명은, 소정 빔파워의 레이저빔을 출력하는 레이저 노광장치에 의해 대전된 감광체면상에 정전잠상을 형성하는 전자사진 프로세서에서 수행되는 현상제 절약 방법에 있어서, 외부로부터 상기 전자사진 프로세서에 설정된 출력 화상 농도에 따라 상기 빔파워를 조정함으로써 정전잠상의 화상부와 비화상부의 전위차를 조정하여 현상제를 절약하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법인 것을 특징으로 한다.
상기한 다른 기술적 과제를 이루기 위하여, 인쇄데이터에 따라 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 갖는 레이저 노광 장치, 상기 레이저빔이 조사되어 정전잠상이 형성되는 감광체, 대전장치, 현상장치, 전사장치 및 정착장치를 갖는 본 발명에 의한 전자사진 프로세서는, 사용자에 의해 조작되어 상기 출력될 화상의 농도 설정 신호 및 인쇄 지시 신호를 출력하는 키 입력 수단; 및 상기 인쇄 지시 신호 및 상기 농도 설정 신호에 응답하여 상기 조사되는 레이저빔의 빔파워를 피드백 제어하는 빔파워 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 본 발명에 의한 현상제 절약 방법의 원리에 대해 노광과정, 현상과정 및 레이저빔 파워에 관련하여 설명하면 다음과 같다.
전자사진 프로세서의 노광과정은 레이저 노광장치에 의해 수행되며, 대전된 감광드럼에 레이저빔을 조사하여 감광드럼 표면상에 노광부위와 비노광부위의 전위차에 의한 정전잠상(Latent Electrostatic Image)을 형성하는 과정이다. 정전잠상은 부(-)의 고압 예컨대 - 800 V로 대전된 감광체의 표면의 화상영역에 레이저빔이 노광되면 전위가 제거되어 -0 V에 가까워지고, 노광되지 않은 비화상영역은 -800 V 를 그대로 유지하게 되어, 화상영역과 비화상영역의 전위차에 의해 형성되는 정전기적 화상이다.
현상과정은 현상장치에 의해 수행되며, 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 현상제인 토너를 부착시켜 눈에 보이는 가시화상을 형성한다. 종래에는 가시화상의 농도는 현상 바이어스 전압(Bias Voltage)을 감소시킴으로써 흐리게 조정하였다.
감광체에 노광되는 레이저빔의 빔파워를 조정하면 현상제가 도포되는 화상영역의 면적이나 그 심도가 변화되어 결과적으로 가시화상의 농도를 조정할 수 있다. 예를들어 빔파워를 떨어뜨리면, 대전된 감광체면에 레이저빔이 노광되어 전위가 제거되는 화상영역의 면적이 좁아지고, 화상영역에서 전위가 제거되는 심도도 -0 V에서 멀어지게 되어 화상영역에 도포되는 현상제의 소모가 적어진다. 반대로 빔파워를 올리면, 화상의 농도가 진해지며 현상제의 소모가 많아진다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들의 구성 및 동작을 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 전자사진 프로세서의 현상제 절약방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2에 도시된 본 발명에 의한 현상제 절약 방법은, 인쇄지시 판단단계(제 S10 단계), 빔파워 조정단계(제 S20 단계) 및 인쇄작업 수행단계(제 S30 단계)로 이루어진다.
먼저, 제 S10 단계에서는, 외부로부터 인쇄지시가 있는지를 계속적으로 판단한다. 만일 외부로부터 인쇄지시가 있다고 판단되면, 전자사진 프로세서에 설정된 출력화상 농도에 따라 피드백 제어를 통하여 빔파워를 조정한다(제 S20 단계). APC(Automatic Power Control)에 의한 빔파워의 조정은 설정된 빔파워에 상응하는 기준전압을 설정해 놓고 전압으로 환산된 빔파워가 기준전압을 추종하는 방법으로 빔파워를 조정하는 방법이다.
도 3은 도 2에 도시된 제 S20 단계의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우챠트로서, 빔파워의 기준전압 조정 단계(제 S21 단계), 빔파워 피드백 단계(제 S22 단계), 빔파워 비교단계(제 S23 단계), 빔파워 판단단계(제 S24 단계) 및 빔파워 조정단계(제 S25 단계)로 세분된다.
제 S21 단계에서는, 설정된 출력화상 농도에 따라 피드백 제어를 위한 기준전압을 조정한다.
제 S22 단계에서는, 조정된 기준전압에 따라 방사되는 빔파워를 전압으로 환산하여 피드백한다.
제 S23 단계에서는, 전압으로 환산된 빔파워와 조정된 기준전압을 비교하여 차이를 구한다. 차이는 구하는 방법으로는 전압으로 환산된 빔파워가 기준전압보다 큰지 작은지만을 판단하는 방법과, 기준전압과 전압 환산 빔파워의 실질적인 차이값을 구하는 방법이 있다. 빔파워의 실질적인 차이값을 구하는 방법은 A/D 컨버터를 이용하여 구현될 수 있다.
제 S24 단계에서는, 제 S23 단계에서 구한 전압 차이가 기준전압과 일치한다고 인정되는 소정 범위내에 드는지를 판단한다.
제 S25 단계에서는, 제 S24 단계에서 전압 차이가 소정 범위내에 들지 않는다고 판단되면, 상기 전압 차이가 정(+)의 값이면 빔파워를 하강시키고, 전압 차이가 부(-)의 값이면 빔파워를 상승시킨 후에 제 S22 단계로 진행한다. 만일 제 S24단계에서 전압 차이가 소정 범위내에 든다고 판단되면, 제 S30 단계로 진행한다.
한편, 제 S30 단계에서는, 대전과정, 노광과정, 현상과정 및 전사과정을 거치는 소정의 인쇄작업을 수행한다.
전술한 본 발명에 의한 현상제 절약방법을 정리하면, 외부로부터 상기 전자사진 프로세서에 설정된 출력 화상 농도에 따라 상기 빔파워를 조정함으로써 정전잠상의 화상부와 비화상부의 전위차를 조정하여 현상제를 절약하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법이다.
도 4는 도 3에 도시된 현상제 절약 방법을 수행하는 전자사진 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 대전장치(10), 인쇄데이터에 따라 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 갖는 레이저 노광 장치(20), 감광체(30), 현상장치(40), 전사장치(50), 키입력 수단(60) 및 빔파워 제어수단(70)을 구비한다.
레이저 노광장치(20)는, 회전 다면경이라고도 하며 회전미러의 편향원리에 따라 점광원인 레이저빔을 감광체상에 등각속도로 주사시키는 폴리곤 미러(22), 레이저빔을 감광체면상에서 집광하며 폴리곤 미러에 의하여 등각속도로 주사된 레이저빔을 등선속도로 보정하는 f-θ렌즈(23), 제한된 공간에서 광경로를 제공하는 반사미러(24) 및 레이저빔 출력장치(21)를 구비한다.
레이저빔 출력장치(21)는 레이저 다이오드(LD, Laser Diode), 레이저 다이오드 구동회로(LD Control Circuit) 및 콜리메이션 렌즈등을 포함하여, 그 외부로부터 입력된 인쇄 데이터에 따라 소정의 파워와 소정의 펄스폭을 갖는 레이저빔을 점광원으로서 출력한다. 레이저 다이오드는 그 온도특성으로 인하여, 레이저 다이오드 주변온도의 경시변화에 따라 동일한 입력전류 대한 출력 빔파워가 변화한다. 따라서, 레이저빔 출력장치(21)는 이와 같은 빔파워의 경시 변화를 소정 사양으로 유지하기 위하여 레이저빔의 피드백 모니터링에 의한 자동 빔파워 제어(APC, Automatic beam Power Control)를 수행한다.
키입력 수단(60)은 사용자에 의해 조작되어 출력될 화상의 농도 설정 신호(61) 및 인쇄 지시 신호(62)를 출력한다.
빔파워 제어수단(70)은 도 3에 도시된 바와 같이 기준전압 설정부(71), 수광부(72), 빔파워 피드백부(73), 빔파워 비교부(74), 제어부(75)를 구비하여 바람직하게 실시될 수 있다.
기준전압 설정부(71)는 농도 설정 신호에 응답하여 빔파워의 피드백 제어를 위한 기준 전압을 출력한다. 여기서, 기준전압 설정부(71)는 소정 비트로 입력된 농도 설정 신호(61)에 응답하여 기준 전류를 출력하는 D/A 컨버터로써 구현될 수 있다. 즉 농도 설정 신호(61)에 상응하는 D/A 컨버터의 출력 기준전류에 소정의 저항을 연결하면 피드백 제어의 빔파워 환산 기준전압을 얻을 수 있다.
수광부(72)는 포토다이오드 등으로 구현되는 광전변환소자로서, 방사되는 레이저빔을 광전변환하여 레이저빔의 강도에 상응하는 전류를 출력한다. 수광부(72)는 레이저 출력장치(21)에 레이저 다이오드와 쌍을 이루어 포함될 수도 있다.
빔파워 피드백부(73)는 수광부(72)으로부터 전류를 입력받아 OP 앰프, 저항 커패시터들을 이용하여 전압으로 환산하여 빔파워 환산전압(73a)으로서 출력한다.
빔파워 비교부(74)는 기준전압과 빔파워 환산전압의 차이값을 구하고 이를 빔파워 비교 신호(74a)로서 출력한다.
제어부(75)는 인쇄 지시신호(62) 및 빔파워 비교 신호(74a)에 응답하여, 빔파워 비교 신호(74a)가 소정의 빔파워 오차 허용범위내에 속하는지를 판단하고, 빔파워 비교 신호(74a)가 정(+)의 값이면 빔파워를 하강시키고, 비교 신호(74a)가 부(-)의 값이면 빔파워를 상승시키도록 레이저 다이오드에 공급되는 전류를 조정하여 레이저 노광장치(20)로 출력한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 전자사진 프로세서의 현상제 절약 방법 및 이를 수행하는 전자사진 프로세서에 의하면, 현상제 오염 등 문제점을 발생시키지 않는 현상제 절약 방법을 구현할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.
도 1은 일반적인 전자사진 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 전자사진 프로세서의 현상제 절약방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 2에 도시된 제 S20 단계의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 4는 도 2에 도시된 현상제 절약방법을 수행하는 전자사진 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
S......기록지 10......대전 장치
20......레이저 노광장치 21......레이저 출력장치
22......폴리곤 미러 23......f-θ렌즈
24......반사미러 30......감광체
40......현상장치 50......전사장치
60......키 입력수단 70......빔파워 제어수단
71......기준전압 설정부 72......수광부
73......빔파워 피드백부 74......빔파워 비교부
75......제어부

Claims (6)

  1. 소정 빔파워의 레이저빔을 출력하는 레이저 노광장치에 의해 대전된 감광체 면상에 정전잠상을 형성하는 전자사진 프로세서에서 수행되는 현상제 절약방법에 있어서,
    (a) 인쇄지시신호를 수신하면, 상기 전자사진 프로세서에 설정된 출력화상 농도에 따라서 소정의 기준전압을 조정하는 단계;
    (b) 상기 조정된 기준전압에 따라 방사되는 빔파워를 전압으로 환산하여 피드백하는 단계;
    (c) 상기 전압으로 환산된 빔파워와 상기 기준전압을 비교하는 단계; 및
    (d) 상기 비교 결과에 따라서 상기 빔파워를 조정하는 단계를 포함하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    (d1) 상기 비교결과, 상기 전압으로 환산된 빔파워와 상기 기준전압간의 차이가 소정의 빔파워 오차 허용범위내에 속하는지 판단하는 단계; 및
    (d2) 상기 차이가 상기 허용범위를 벗어난 경우, 상기 차이가 정(+)의 값이면 상기 빔파워를 하강시키고, 상기 차이가 부(-)의 값이면 상기 빔파워를 상승시키는 단계를 포함하는 전자사진 프로세서의 현상제 절약방법.
  4. 인쇄데이터에 따라 레이저빔을 조사하는 레이저 다이오드를 갖는 레이저 노광 장치, 상기 레이저빔이 조사되어 정전잠상이 형성되는 감광체, 대전장치, 현상장치, 전사장치 및 정착장치를 갖는 전자사진 프로세서에 있어서,
    사용자에 의해 조작되어 상기 출력될 화상의 농도 설정 신호 및 인쇄 지시 신호를 출력하는 키 입력 수단; 및
    상기 인쇄 지시 신호 및 상기 농도 설정 신호에 응답하여 상기 조사되는 레이저빔의 빔파워를 피드백 제어하는 빔파워 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진 프로세서.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 빔파워 제어수단은,
    상기 농도 설정 신호에 응답하여 상기 빔파워의 피드백 제어의 기준 전압을 출력하는 기준전압 설정부;
    상기 방사되는 레이저빔을 수광하여 상기 레이저빔의 강도에 상응하는 전류를 출력하는 수광부;
    상기 수광부로부터 출력되는 전류를 입력받아 전압으로 환산하여 빔파워 환산전압으로서 출력하는 빔파워 피드백부;
    상기 기준전압과 상기 빔파워 환산전압의 차이값에 의한 빔파워 비교 신호를 출력하는 빔파워 비교부;
    상기 인쇄 지시신호 및 상기 빔파워 비교신호에 응답하여, 상기 빔파워 비교신호가 소정의 빔파워 오차 허용범위내에 속하는지를 판단하고, 상기 비교신호가 정(+)의 값이면 상기 빔파워를 하강시키고, 상기 비교신호가 부(-)의 값이면 상기 빔파워를 상승시키도록 상기 레이저 다이오드에 전류를 공급하는 상기 레이저 노광장치로 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진 프로세서.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 기준전압 설정부는,
    상기 농도 설정 신호에 응답하여 기준 전류를 출력하는 D/A 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진 프로세서.
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