KR100548203B1 - 사용환경에 따라 부품교체시기를 결정하는 화상형성장치및 이를 이용한 화상형성방법 - Google Patents

Abstract

사용환경을 고려하여 부품교체시기를 결정하는 화상형성장치가 개시된다. 본 화상형성장치는, 인쇄명령이 수신되면, 구비된 소정의 구성유닛을 이용하여 인쇄작업을 수행하는 엔진파트, 실제 인쇄매수를 카운팅하는 인쇄매수카운터, 각 구성유닛의 상태를 체크하여 소정의 환경정보를 검출하는 환경검출부, 구성유닛의 인쇄한계매수가 기록된 메모리, 및 환경정보가 수신되면 대응되는 구동조건을 메모리로부터 독출하여 그에 따라 구성유닛을 구동시키며, 카운팅된 인쇄매수를 환경정보에 따라 상이하게 보상한 후 누적시켜 총인쇄매수를 결정하고, 인쇄한계매수와 비교하여 구성유닛의 교체시기를 판단하는 제어부를 포함한다. 이에 따라 구성유닛의 실제 교체시기를 판정할 수 있다.

부품교체시기, 전사롤러, 인쇄한계매수

Description

사용환경에 따라 부품교체시기를 결정하는 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법 { Image forming device for determining parts replacement time according to environment and image forming method thereof }

도 1은 화상형성장치에 포함되는 엔진 파트의 일반적인 구성을 나타내는 모식도,

도 2는 화상형성장치의 사용환경을 확인하는 장치를 개념적으로 나타내는 모식도,

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 화상형성장치를 구성하는 전사롤러에서의 저항값이 환경에 따라 변하는 것을 실험적으로 측정하여 기록한 데이터 그래프,

도 5는 화상형성장치를 구성하는 전사롤러에서의 저항값이 인쇄매수 및 사용환경에 따라 변하는 것을 실험적으로 측정하여 기록한 데이터 그래프, 그리고,

도 6은 본 발명에 따른 화상형성장치에서, 사용환경을 반영하여 내부 소모품의 수명을 체크하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 인터페이스 120 : 제어부

130 : 환경검출부 140 : 인쇄매수카운터

150 : 메모리 160 : 엔진파트

170 : 표시부

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화상형성장치의 사용환경을 반영하여 내부 소모품의 수명시기를 계산하는 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법에 관한 것이다.

컴퓨터의 보급이 대중화됨에 따라, 그 주변 기기의 보급도 점차 대중화되고 있다. 이러한 주변기기로는, 프린터, 복사기, 팩스, 및 복합기등과 같은 화상형성장치를 예로 들 수 있다. 이러한 화상형성장치는 공통적으로 소정의 데이터를 용지상에 인쇄하는 프린터의 구조 및 원리를 채택하고 있다.

프린터의 구조는, 크게 컨트롤러(controller)파트와 엔진 파트로 나눌수 있다. 컨트롤러 파트는 컴퓨터에서 보내온 이미지 데이터를 해석하여 일단 프린터자체 메모리에 저장한 후, 엔진 파트에서 인쇄작업을 수행할 수 있도록 엔진파트와 통신한 후에 메모리에 저장된 데이터를 직렬 데이터 형태로 전송하게 된다.

엔진 파트는 컨트롤러 파트에서 전송된 인쇄데이터를 용지상에 실제로 인쇄하는 기계적인 구성요소를 의미한다. 레이저프린터의 경우, 엔진 파트의 주요 구성요소로는, 유기 감광체 드럼(Organic Photo Conductive Drum : 이하 "감광 드럼"이라 함), 노광부, 현상부, 대전부, 전사부, 및 정착부 등을 들 수 있다.

도 1은 레이저 프린터의 엔진파트의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 도 1에 따르면, 급지부(10)가 인쇄용지(11)를 급지하면, 대전부(Charging unit : 50)에서 대전 와이어 또는 고무롤러를 이용하여 감광 드럼(30)의 표면을 (-)전하로 대전시키게 된다. 현재는, 고무롤러를 사용하는 것이 일반적인데, 이 경우, 고무롤러를 드럼 표면에 밀착시킨 채 소정 범위의 전압을 걸어줌으로써, 드럼 표면을 대전(-600V 내지 -1000V DC)시킨다.

그리고 나서, 노광부(writing unit : 40)에서 레이저 주사 유닛(Laser Scanning Unit : LSU)을 이용하여 감광 드럼(30)표면에 레이저 빔을 주사함으로써 주사된 부분을 중화시켜 잠상을 형성하는 노광(writing) 단계가 진행되고, 현상부(developing unit)에서 현상롤러를 이용하여 드럼표면의 잠상에 토너를 접착시켜 가시화상으로 바꾸는 현상(developing)단계가 진행된다.

다음으로, 감광 드럼(30) 표면에 형성된 토너를 인쇄용지의 인쇄할 면에 부착시키는 전사(transfering)과정이 진행된다. 전사부(transfering unit : 60)는 전사롤러를 인쇄용지(11) 뒷면에 밀착시킨 후, (+)의 고전압을 인가함으로써 코로나 방전에 의한 정전기력을 가하게 되고, 이는 토너가 드럼에 붙은 부착력보다 크므로 인쇄용지로 토너가 이동되게 된다.

최종적으로 인쇄용지상에 부착된 토너는, 정착기(fusing unit : 70)에서 압력롤러(71) 및 히터롤러(72)를 이용하여 정착시킴으로써 용지상에 단단히 융착되고, 배지됨으로써 인쇄과정이 종료된다.

한편, 도 1에 도시된 엔진파트의 각 구성유닛 중에서 전사부(60)내의 전사롤 러 및 대전부(50) 내의 대전롤러 등과 같이 그 구성유닛의 제반환경에 따라 구동조건을 달리 하는 유닛이 존재한다. 이러한 유닛에 대해서는, 인쇄동작을 수행하기에 앞서 그 구성유닛의 제반환경을 먼저 체크하고, 이에 대응되는 구동조건을 설정하여야 한다.

도 2는 감광 드럼(30)과 인쇄용지를 사이에 두고 밀착된 전사롤러(61)를 나타내는 모식도이다. 전사롤러(61)란, 전사부(60)의 주요부분으로써 철심(61b) 및 이를 둘러싼 고무(61a)를 포함하는 일종의 고무롤러이다. 철심(61b)에 전압이 공급되면 고무(61a)표면상으로 (+)전하가 방출됨으로써 전사가 이루어지게 된다.

전사롤러(61)의 고무(61a)는 그 특성상 온도나 습도 같은 주변환경에 영향을 받아서 그 저항값이 변하게 되지만, 전사 과정에 필요한 전류의 크기는 일정하므로, 일반적으로 전사롤러(61)의 저항값을 측정하여 그 측정값에 따라 철심(61b)에 공급되는 전압의 크기를 조정함으로써, 저항값에 관계없이 언제나 적절한 전사전류를 유지하도록 하고 있다. 이와 같이 전사롤러(61)는 그 주변환경에 따라 구동조건 즉, 인가하는 전압을 다르게 조정하여야 한다. 대전부(50)내의 대전롤러도 고무롤러로 구성되고, 소정의 인가전압이 필요하므로 이와 같이 처리한다.

한편, 이러한 레이저 프린터의 각 구성요소들은 각자 사용가능한 수명 및 교환시기가 정해져 있다. 가령, 전사롤러(61)의 경우, 그 고무 부분(61a)은 사용 횟수가 높아짐에 따라 그 저항값이 커지게 되는데, 소정 회수 이상 인쇄하면 설정된 전사전압으로 커버할 수 없는 상태가 되어 전사가 제대로 이루어지지 않게 된다.

따라서, 화상형성장치에서는 일반적으로 각 부품의 교체시기를 판단하기 위 하여 인쇄용지(11)를 급지하는 급지부(10)의 구성요소인 픽업롤러(미도시)의 구동회수를 카운팅하여 누적시킴으로써, 누적된 인쇄매수 및 각 부품의 인쇄한계매수를 비교하여 초과하면, 교체할 시기라고 판단하게 된다.

하지만, 종래의 화상형성장치에서는 각 부품의 교체기준매수를 결정할 때, 그 사용환경에 따른 영향을 고려하지 않고 일괄적으로 정하여 사용함으로써 실제 교체시기와 일치하지 않는다는 문제점이 있었다. 특히, 고무롤러에서 사용되는 고무 부분은 온도 및 습도에 따라서 경도의 차이가 크고, 이에 따라 저항값도 차이가 생기게 된다. 즉, 저온저습인 환경에서는 인쇄용지 표면의 정전기 발생, 고무의 경도 증가 등의 이유로 저항값이 커지게 되어 높은 전사전압이 필요하게 되는데, 인쇄매수가 증가할수록 고무의 경도가 더 증가하게 되어 저항값이 지속적으로 커지게 되므로, 표준 온도 및 습도의 환경일 때에 비해 고무 롤러의 수명이 짧아지게 된다. 반면에 고온고습인 환경에서는 상대적으로 낮은 전사전압이 인가되므로 고무 롤러의 수명이 길어지게 된다.

하지만, 종래기술에 따르면 이러한 환경의 영향을 고려하지 않음으로써, 고온고습인 환경에서는, 아직 수명이 남은 구성유닛을 수명이 다 되었다고 판단할 수 있으며, 저온저습인 환경에서는 수명이 다 된 구성유닛에 대해서 교체시기임을 알려주지 않아 인쇄화질이 저하되게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은, 예로 든 전사롤러 뿐만이 아니라, 인쇄매수를 파악하여 교체시기를 판단하지만 환경에 따라 교체시기의 차이가 생기는 다른 구성부품에서도 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 제반환경에 따라 인쇄매수를 다르게 카운팅하여 그 구성유닛의 실질적인 부품교체시기를 결정하는 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 화상형성장치는, 인쇄명령이 수신되면, 구비된 소정의 구성유닛을 이용하여 인쇄작업을 수행하는 엔진파트, 상기 엔진파트의 환경정보를 검출하는 환경검출부, 및 상기 환경검출부의 검출결과에 따라 상기 구성유닛의 교체시기를 판단하는 제어부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어부에서 상기 구성유닛의 교체시기라고 판단하면 화면상에 이를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제어부는, 인쇄매수를 카운팅하여, 실제 인쇄된 매수에 상기 환경정보를 반영하여 보상함으로써 총인쇄매수를 결정한 후, 기 설정된 상기 구성유닛의 인쇄한계매수를 초과하면 상기 구성유닛의 교체시기로 판단할 수 있다.

이 경우, 상기 엔진파트에서 인쇄되는 실제인쇄매수를 카운팅하는 인쇄매수카운터, 및 상기 구성유닛의 인쇄한계매수가 기록된 메모리를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제어부는, 상기 환경정보에 따라 상기 엔진파트의 환경을 적어도 두 개의 환경구간으로 나누고, 각 환경구간 별로 상이하게 설정된 보정계수를 이용하여 실제인쇄매수를 보상함으로써 상기 총인쇄매수를 결정할 수 있다.

이 때, 상기 보정계수는, 각 환경구간하에서의 인쇄한계매수를 실험적으로 측정한 후 소정 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 기준으로 상호비율을 연산하여, 그 비율에 반비례하도록 설정할 수 있다. 이에 따라서, 화상형성장치가 놓여진 제반환경에 따라 인쇄매수를 상이하게 카운팅하여 총인쇄매수를 결정하게 된다.

한편, 상기 환경검출부는, 온도 및 습도 중 적어도 하나에 대한 환경정보를 검출할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는, 상기 환경정보를 반영하여 상기 엔진파트의 환경을 저온저습 환경, 정상환경, 및 고온고습 환경으로 나눌 수 있으며, 상기 엔진파트의 환경이 정상환경일 때를 기준으로, 저온저습 환경일 때는 상기 교체시기를 상대적으로 빨리 도래하는 것으로 판단하고, 고온고습 환경일 때는 상대적으로 늦게 도래하는 것으로 판단함으로써 부품의 실제 수명에 맞게 교체할 수 있게 된다.

한편, 레이저를 이용하는 화상형성장치의 경우, 상기 엔진파트는 감광체(감광드럼 또는 감광벨트)를 포함하게 된다. 이 경우, 감광체 뿐만 아니라, 감광체 표면에 토너를 흡착시키는 현상롤러, 감광체 표면을 (-)전하로 대전시키는 대전롤러, 감광체 표면상의 토너를 인쇄용지측으로 이동시키는 전사롤러 등의 구성유닛에 대하여 이상과 같은 방식으로 부품교체시기를 결정 할 수 있다.

한편, 이러한 화상형성장치에 사용되는 각 구성유닛의 교체시기를 판단하는 방법은, (a) 인쇄명령이 수신되면 상기 구성유닛을 구동시켜 인쇄작업을 수행하는 단계, (b) 상기 화상형성장치의 제반환경에 대한 환경정보를 검출하는 단계, 및 (c) 검출된 상기 환경정보에 따라 상기 구성유닛의 교체시기를 판단하는 단계를 포 함한다.

이 경우, 상기 구성유닛의 교체시기라고 판단되면, 상기 구성유닛 교체 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 (c)단계는, (c1) 상기 화상형성장치의 인쇄매수를 카운팅하는 단계, (c2) 상기 인쇄매수를 상기 환경정보에 따라 상이하게 보상하여 총인쇄매수를 결정하는 단계, 및 (c3) 상기 총인쇄매수가 상기 구성유닛의 인쇄한계매수를 초과하면, 상기 구성유닛의 교체시기로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 (c2)단계는, 상기 환경정보를 반영하여 상기 화상형성장치의 환경을 적어도 두 개의 환경구간으로 나누는 단계, 및 각 환경구간별로 상이하게 설정된 보정계수를 이용하여 실제인쇄매수를 보상함으로써 총인쇄매수를 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 보정계수는, 각 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 실험적으로 측정한 후, 소정 환경구간하에서의 인쇄한계매수를 기준으로 상호비율을 계산하여 그 비율에 반비례하도록 설정할 수 있다.

한편, 상기 환경정보는 온도 및 습도 중 적어도 하나가 될 수 있으며, 이 경우, 상기 (c2)단계에서는, 상기 화상형성장치의 환경을 저온저습환경, 정상환경, 및 고온고습환경으로 나눌 수 있다.

이에 따라, 상기 (c3)단계에서는, 상기 화상형성장치의 환경이 정상환경일 때를 기준으로, 저온저습 환경일 때는 상기 교체시기가 상대적으로 빨리 도래하는 것으로 판단하고, 고온고습 환경일 때는 상대적으로 늦게 도래하는 것으로 판단할 수 있다.

화상형성장치 중 특히, 레이저 화상형성장치의 경우, 감광체, 현상롤러, 대전롤러,및 전사롤러 등의 구성유닛과 같이 그 사용환경에 따라서 구동조건이 달라지며, 이에 따라 부품수명도 달라지게 되는 구성유닛에 대해서는, 이상과 같은 방법으로 실질적인 부품교체시기를 결정할 수 있게 된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 본 화상형성장치는, 인터페이스(110), 제어부(120), 환경검출부(130), 인쇄매수카운터(140), 메모리(150), 엔진파트(160) 및 표시부(170)를 포함한다.

인터페이스(110)는 외부로부터 인쇄하고자 하는 대상 데이터 및 인쇄명령을 수신하는 역할을 한다. 인터페이스(110)를 통해 인쇄명령이 수신되면, 제어부(120)는 엔진파트(160)를 구동하여 인쇄작업을 수행하도록 한다.

엔진파트(160)란, 상술한 바와 같이, 제어부(120)에서 처리한 인쇄대상데이터를 용지상에 실제로 인쇄하는 부분이다. 엔진파트(160)는 복수개의 기계적 구성유닛들을 이용하여 이러한 인쇄작업을 수행하는데, 레이저프린터의 경우, 주요 구성유닛으로, 감광드럼, 노광부, 현상부, 대전부, 전사부, 및 정착부 등을 들 수 있다.

환경검출부(130)는, 화상형성장치, 특히, 엔진파트(160)에 있어서, 그 제반 환경에 대한 환경정보를 검출하게 된다. 이 경우, 그 환경정보는 온도 및 습도 등이 될 수 있다. 이러한 환경정보는 엔진파트(160)을 구성하는 각 구성유닛 중에서 제반환경에 의해 구동조건을 달리 하는 소정의 구성유닛이 존재하기 때문에 그 구동조건을 적절하게 맞추어 주기 위해서 필요한 정보이다.

가령, 레이저프린터에서 사용되는 전사롤러의 경우, 전사롤러에 구동전류를 인가함으로써 전사과정에 필요한 특정 전사전압을 맞추어 주게 되는데, 이 경우, 그 전사롤러의 저항값은 제반환경에 따라서 차이가 생기게 된다. 즉, 즉, 고온고습한 환경에서는 저항값이 낮아지게 되고, 저온저습한 환경에서는 저항값이 커지게 된다. 따라서, 이러한 저항값의 차이에 대응되도록 구동전류의 크기, 즉, 구동조건을 조절하여 인가함으로써 특정한 전사전압을 유지할 수 있게 된다.

환경검출부(130)에서 환경정보를 검출하기 위해서는, 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 전사롤러에 측정전압을 인가하여 흐르는 전류값을 검출한 후 이로부터 전사롤러의 저항값을 측정함으로써 역으로 제반환경을 판단하는 방법이 일반적이다.

제어부(120)는 인터페이스(110)를 통해 인쇄명령이 수신되면, 엔진파트(160)에 제어신호를 전송하여 워밍업시키며, 환경검출부(130)에서 소정의 환경정보가 검출되면 검출된 환경정보에 대응되는 각 구성유닛의 구동조건에 따라 각 구성유닛을 구동시킨다.

이를 위해, 메모리(150)에서는 환경정보에 따라 구동조건이 변하는 구성유닛에 대하여 환경정보별로 대응되는 구동조건이 기록되어 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 화상형성장치에서 사용되는 각 구성유닛의 부품수명을 그 인쇄매수를 기준으로 판단하는 경우, 환경검출부(130)에서 측 정된 제반환경에 대한 환경정보를 반영하여 인쇄매수를 보상하여 줌으로써 구성유닛의 실질적인 부품수명을 측정할 수 있게 된다.

이를 위해, 메모리(150)에서는 각 구성유닛의 구동조건 뿐만 아니라, 인쇄한계매수가 기록되어 있다. 인쇄한계매수란 각 구성유닛이 인쇄를 수행할 수 있는 한계매수를 의미하므로, 이러한 인쇄한계매수를 초과하면 해당 구성유닛을 교체해주어야 한다. 인쇄한계매수는 화상형성장치의 개발자가 실험적으로 측정하여 메모리(150)에 저장하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 인쇄한계매수에 도달했는지를 판단하기 위해서 실제 인쇄된 매수를 카운팅하는 인쇄매수카운터(140)가 필요하다. 인쇄매수카운터(140)는 인쇄용지를 급지하는 픽업롤러의 구동회수를 카운팅하여 이를 인쇄매수로 판단하게 된다. 제어부(120)는 인쇄매수카운터(140)에서 카운팅된 인쇄매수를 계속적으로 누적시켜 실제 인쇄된 총매수를 측정할 수 있다.

이 때, 제어부(120)는 제반환경에 대한 환경정보를 반영하여 실제인쇄매수를 보상하여 줌으로써 총인쇄매수를 결정하게 된다. 즉, 환경검출부(130)에서 검출된 환경정보를 수개의 구간으로 나누어 각 구간 하에서 상이하게 설정된 보정계수를 이용하여 각 환경구간하에서의 인쇄매수를 보상하여 줌으로써, 총인쇄매수를 결정하게 된다. 수식으로 표현하면 다음과 같다.

수학식 1에서, A, B,..,, N은 각각 제1, 2,....N 환경구간에서의 인쇄매수, α, β,...δ는 각각 제1, 2,...,N 상태의 영향을 보정하기 위한 보정계수, 그리고, L은 총인쇄매수를 의미한다.

이 경우, 각 보정계수는, 각 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 상호 비교하여 결정할 수 있다.

한편, 총인쇄매수가 결정되면, 제어부(120)는 메모리(150)에 기 저장된 인쇄한계매수와 비교하여 총인쇄매수가 더 크다면 교체시기라고 판단하게 된다. 교체시기라고 판단되면, 제어부(120)는 표시부(170)를 제어하여 해당 구성유닛의 교체시기임을 알리는 소정의 메시지를 출력하여, 사용자가 이를 인식하도록 한다.

한편, 제어부(120)에서 제반환경에 따른 영향을 고려하여 총인쇄매수를 결정하는 방법은, 전사롤러의 예를 들어 구체적으로 설명할 수 있다.

도 4 는 엔진파트(160)의 주요 구성유닛 중 하나인 전사롤러에 대해서, 환경에 따른 저항값의 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 4에 따르면, 고온고습(H/H) 환경구간에서는 저항값이 대략 50 ㏁이하로 낮은 값을 가지나, 정상상태(N/N) 구간에서는 대략 50 내지 200 ㏁ 정도, 저온저습(L/L) 환경구간에서는 200 ㏁ 이상으로 온도 및 습도가 낮아 질수록 저항값이 커지는 것을 볼 수 있다. 이는 저온에 따른 고무의 경도 증가, 저습으로 인한 정전기 발생등이 원인이 된다. 한편, 메모리(150)에는 이러한 저항값의 크기에 따른 전압값이 저장되어 있다. 제어부(120)는 환경검출부(130)에서 특정환경정보가 검출되면, 이에 대응되는 전압값을 전사롤러에 인가하여 전사 과정을 수행하게 된다.

도 5는 전사롤러에 대하여 인쇄매수에 따른 저항값의 변화 및 환경에 따른 저항값의 차이를 나타내는 그래프이다. 도 5에 따르면, 저온저습한 환경을 나타내는 제1곡선(510), 정상상태환경을 나타내는 제2곡선(520), 및 고온고습한 환경을 나타내는 제3곡선(530)이 도시된다. 제1곡선(510)을 살피면, 4만매 인쇄까지는 저항값이 급격히 상승하다가 잠시 감소한 후 5만매 이상이 되면 재차 급상승하고 있는데, 일반적으로 제1차 급상승이 끝나는 지점이 전사롤러의 수명종료시점으로 보고, 재차 급상승이 일어나는 시점은 화상품질에 매우 큰 영향을 줄 수 있는 시점으로 판단한다. 즉, 저온저습한 환경에서 사용되는 전사롤러의 인쇄한계매수는 대략 4만매 정도가 된다. 반면, 제2곡선(520)은 6만매 이상에서 급상승하므로, 정상상태환경(N/N)에서의 인쇄한계매수는 대략 6만매 정도이며, 제3곡선(530)에 따르면 고온고습(H/H)환경에서는 대략 9만매 정도가 인쇄한계매수가 된다. 즉, 고온고습한 환경에서 가장 부품수명이 길어지고, 저온저습할 수록 부품수명이 짧아지게 된다.

이러한 특성은, 예로 든 전사롤러 뿐 아니라, 환경에 따라 구동조건이 달라지는 기타 구성유닛(예로써, 대전롤러)에서도 공통적으로 나타난다. 즉, 사용환경에 따라서 그 인쇄한계매수가 달라지게 된다. 한편, 화상형성장치는 동일한 장소에서 계속 사용된다고 하더라도 계절의 변화, 일교차, 날씨등의 원인으로 그 사용환경은 끊임없이 변하게 된다. 따라서, 종래 기술과 같이 실제 인쇄된 총인쇄매수와 고정된 인쇄한계매수를 비교하게 되면, 실제 교체시기를 제대로 판단할 수 없게 된다.

하지만, 본 발명에 따르면 실제인쇄된 매수에 다양한 사용환경을 반영하여 보정함으로써 총인쇄매수를 결정하게 된다. 이를 위해, 각 사용환경에서 실험적으 로 결정한 최적의 인쇄한계매수를 비교하여 그 비율을 고려하여 각 사용환경에서의 보정계수를 결정하게 된다. 그리고 나서, 각 사용환경에서 카운팅된 실제인쇄매수를 그 보정계수를 이용하여 보정한 후, 전체적으로 가산함으로써 총인쇄매수를 결정하게 된다. 이러한 방식으로 결정된 총인쇄매수는 각 사용환경에 따른 영향을 고려하여 보정된 매수이므로, 이를 소정의 인쇄한계매수와 비교하여 교체시기를 결정하면 실제 수명을 정확하게 판단할 수 있게 된다. 즉, 정상환경을 기준으로 보면, 저온저습한 지역 또는 환경 하에서 인쇄하는 일이 많은 경우에는 부품 교체시기를 상대적으로 빨리 도래하는 것으로 판단할 수 있고, 고온고습한 환경하에서 인쇄하는 일이 많은 경우에는 부품 교체시기가 상대적으로 늦게 도래하는 것으로 판단할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예로써, 각 구성유닛의 수명을 인쇄매수를 기준으로 판단하는 경우에 있어서, 화상형성장치의 사용환경에 따라 인쇄매수를 보상하여 줌으로써 실질적인 교체시기를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 6에 따르면, 화상형성장치의 환경을 저온저습, 고온고습, 및 평균상태의 세구간으로 나누어 처리하고 있다.

먼저, 인터페이스(110)를 통해 제어부(120)에 인쇄명령이 수신되면(S610), 제어부(120)는 엔진파트(160)를 워밍업시키면서, 동시에 환경검출부(130)를 통해 현재 화상형성장치의 제반환경을 점검하게 된다(S620).

즉, 현재 상태가 저온저습 환경인지(S621), 고온고습 환경인지(S623) 판단한 후, 각 환경에 대응되는 인쇄환경을 설정하게 된다(S625, S629). 인쇄환경이란 엔 진파트(160)의 각 구성유닛을 구동하는 구동조건을 의미한다. 즉, 상술한 바와 같이 제반환경에 따라 구동조건의 변화가 생기는 전사롤러 및 대전롤러 등의 구성유닛들을 적절하게 구동시키기 위해 화상형성장치의 제반환경을 확인하게 된다.

저온저습, 고온고습상태가 아니라면, 정상상태로 판단하여 그에 대응되는 인쇄환경을 설정하게 된다(S627). 한편, 이와 같이 사용환경을 세구간으로 나누어 처리하지 않고, 고온저습, 저온고습 등의 구간까지 고려하여 5구간으로 나누거나, 간단하게 저온저습, 고온고습의 두 구간으로 나누어 처리할 수도 있는 바, 이는 설계자가 제조비용, 제어부(120)의 용량 등을 고려하여 결정할 수 있다.

인쇄환경이 설정되면, 이에 따라 엔진파트(160)의 각 구성유닛들이 동작함으로써, 인쇄작업을 수행하게 된다(S630). 레이저 프린터의 경우, 대전, 노광, 현상, 전사 및 정착등의 과정이 진행된다.

인쇄가 완료될 때까지 이러한 과정을 반복하면서, 현재까지의 인쇄매수를 누적하여 카운팅하게 된다(S640, S650). 이경우, 인쇄가 이루어지려면 픽업롤러를 구동하여 용지를 급지하여야 하므로, 픽업롤러의 구동횟수를 카운팅하여 그 횟수를 실제인쇄매수로 판단한다.

다음으로, 제어부(120)는 사용환경을 고려하여 카운팅된 실제인쇄매수를 총인쇄매수로 보정하게 된다(S660). 즉, 각 사용환경에서 인쇄된 실제인쇄매수를 그 사용환경에 대응되는 보정계수를 이용하여 보정한 후, 보정된 각 인쇄매수를 가산함으로써 총인쇄매수를 결정하게 된다.

제어부(120)는 총인쇄매수가 결정되면 이를 기 설정된 인쇄한계매수와 비교 하여(S670), 총인쇄매수가 더 크면 교체시기라고 판단하고 이를 알리는 소정의 메시지를 표시부(170)를 통해 출력하게 된다(S680). 이에 따라 사용자는 각 구성유닛의 교체시기를 신속하게 알 수 있어, 적절한 대응을 할 수 있다.

한편, 카운팅된 실제인쇄매수를 보정하는 방법을 상술한 바와 같이 전사롤러를 예로 들어 설명하면, 도 5에 따라서, 저온저습 환경, 정상환경, 및 고온고습 환경에서의 인쇄한계매수는 각각 대략적으로 4만매, 6만매, 9만매 정도가 된다. 이 중 소정의 환경구간을 기준구간으로 보면, 각 구간에서의 인쇄한계매수 간의 비율을 결정할 수 있다.

일반적으로, 정상환경에서 사용하는 일이 가장 많으므로, 정상환경인 경우의 인쇄한계매수 6만매를 기준 1로 보면, 저온저습환경에서는 인쇄한계매수가 0.66 정도이고, 고온고습환경에서는 1.5 정도가 된다. 다음으로, 이러한 비율에 반비례하는 보정계수를 결정한다. 즉, 실제로 인쇄매수 1장이 인쇄된 경우, 정상상태에서는 1장, 저온저습상태에서는 1/0.66 = 1.5 장, 고온고습상태에서는 1/1.5 = 0.66 장이 인쇄된 것으로 볼 수 있으므로, 1, 1.5, 0.66 이 각각 정상, 저온저습, 고온고습 상태에서의 보정계수가 된다.

이에 따라 총인쇄매수는 L = A + 1.5B + 0.66C 의 수식에 따라서 결정될 수 있다. 이 식에서 L은 총인쇄매수, A는 정상환경에서의 실제인쇄매수, B는 저온저습환경에서의 실제인쇄매수, 그리고, C는 고온고습 환경에서의 실제인쇄매수를 나타낸다. 또한, 1, 1.5, 및 0.66 은 각각 정상환경, 저온저습, 및, 고온고습 환경에서의 보정계수를 나타낸다.

이와 같이, 총인쇄매수 L을 계산함에 있어 정상환경을 기준으로 두고, 각 상태 하에서 인쇄된 매수의 비중을 달리 함으로써 고정된 인쇄한계매수와 비교하더라도 교체시기를 정확하게 판단할 수 있게 된다. 즉, 제어부(120)에서는, 연산된 총인쇄매수 L이 정상환경에서의 인쇄한계매수인 6만매 이상이면 교체시기로 판정하게 된다.

한편, 사용되는 지역에 따라 고온고습 환경 및 저온저습 환경 중의 어느 한 상태를 기준환경으로 설정할 수도 있다. 이 경우, 각 환경에서의 비중을 설정하여 보정한 후, 기준환경으로 본 상태에서의 인쇄한계매수와 비교하여 교체시기를 판정할 수도 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화상형성장치의 사용환경을 반영하여 각 구성유닛의 교체시기를 실질적으로 판단할 수 있게 된다. 이에 따라, 아직 사용가능한 구성유닛을 교체하게 되거나, 또는 교체시기를 초과하여 인쇄품질이 저하된다던가 하는 문제점을 방지할 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (20)

1. 인쇄명령이 수신되면, 구비된 소정의 구성유닛을 이용하여 인쇄작업을 수행하는 엔진파트;

   상기 엔진파트의 환경정보를 검출하는 환경검출부; 및,

   상기 환경검출부에서 검출된 환경정보를 반영하여 실제 인쇄 매수를 보상함으로써 총 인쇄 매수를 결정하고, 상기 총 인쇄 매수를 이용하여 상기 구성유닛의 교체시기를 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부에서 상기 구성유닛의 교체시기라고 판단하면 화면상에 이를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 총인쇄매수 및 기 설정된 상기 구성유닛의 인쇄한계매수를 비교하여, 상기 총인쇄매수가 상기 인쇄한계매수를 초과하면 상기 구성유닛의 교체시기로 판단하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 엔진파트에서 인쇄되는 실제인쇄매수를 카운팅하는 인쇄매수카운터;및

   상기 구성유닛의 인쇄한계매수가 기록된 메모리;를 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 화상형성장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 환경정보에 따라 상기 엔진파트의 환경을 적어도 두 개의 환경구간으로 나누고, 각 환경구간 별로 상이하게 설정된 보정계수를 이용하여 실제인쇄매수를 보상함으로써 상기 총인쇄매수를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 보정계수는, 각 환경구간하에서의 인쇄한계매수를 실험적으로 측정한 후 소정 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 기준으로 상호비율을 연산하여, 그 비율에 반비례하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 환경검출부는, 온도 및 습도 중 적어도 하나에 대한 환경정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 환경정보에 따라, 상기 엔진파트의 환경을 저온저습 환경, 정상환경, 및 고온고습 환경으로 나누는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 엔진파트의 환경이 정상환경일 때를 기준으로, 저온저습 환경일 때는 상기 교체시기를 상대적으로 빨리 도래하는 것으로 판단하고, 고온고습 환경일 때는 상대적으로 늦게 도래하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 제어부는, 아래의 수식을 이용하여 총인쇄매수를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치:

    

    상기 식에서 L은 총인쇄매수, A, B, C는 각각 정상환경구간, 저온저습 환경구간, 고온고습 환경구간 하에서의 인쇄매수, 그리고, α, β, δ는 각각 정상 환경구간, 저온저습 환경구간, 고온고습 환경구간 하에서의 보정계수.
11. 제3항에 있어서,

    상기 구성유닛은, 감광체, 상기 감광체 표면을 (-)전하로 대전시키는 대전롤러, 상기 감광체 표면상에 토너를 접착시키는 현상롤러 및 상기 감광체 표면상의 토너를 인쇄용지측으로 이동시키는 전사롤러 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
12. 소정의 구성유닛을 이용하여 인쇄작업을 수행하는 화상형성장치의 상기 구성유닛에 대한 교체시기 판단방법에 있어서,

    (a) 상기 화상형성장치의 제반 환경에 대한 환경정보를 검출하는 단계;

    (b) 상기 화상형성장치의 인쇄매수를 카운팅하는 단계;

    (c) 상기 인쇄매수를 상기 환경정보에 따라 상이하게 보상하여 총인쇄매수를 결정하는 단계; 및,

    (d) 상기 총인쇄매수를 이용하여 상기 구성유닛의 교체시기를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 구성유닛의 교체시기라고 판단되면, 상기 구성유닛 교체 메시지를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,

    상기 (d)단계는,

    상기 구성유닛에 대해 기 설정된 인쇄한계매수 및 상기 총인쇄매수를 비교하는 단계; 및

    상기 총인쇄매수가 상기 인쇄한계매수를 초과하면, 상기 구성유닛의 교체시기로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
15. 제14항에 있어서,

    상기 (c)단계는,

    상기 환경정보에 따라, 상기 화상형성장치의 환경을 적어도 두 개의 환경구간으로 나누는 단계; 및

    각 환경구간별로 상이하게 설정된 보정계수를 이용하여 실제인쇄매수를 보상함으로써 총인쇄매수를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 보정계수는, 각 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 실험적으로 측정한 후, 소정 환경구간 하에서의 인쇄한계매수를 기준으로 상호비율을 계산하여 그 비율에 반비례하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
17. 제14항에 있어서,

    상기 환경정보는 온도 및 습도 중 적어도 하나에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 (c)단계는,

    상기 화상형성장치의 환경을 저온저습환경, 정상환경, 및 고온고습환경으로 나누는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.
19. 제18항에 있어서,

    상기 (c)단계는,

    아래의 수식을 이용하여 상기 총인쇄매수를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법:

    

    상기 식에서 L은 총인쇄매수, A, B, C는 각각 정상환경구간, 저온저습 환경구간, 고온고습 환경구간 하에서의 인쇄매수, 그리고, α, β, δ는 각각 정상환경구간, 저온저습 환경구간, 고온고습 환경구간 하에서의 보정계수.
20. 제18항에 있어서,

    상기 (c)단계는,

    상기 화상형성장치의 환경이 정상환경일 때를 기준으로, 저온저습 환경일 때는 상기 교체시기가 상대적으로 빨리 도래하는 것으로 판단하고, 고온고습 환경일 때는 상대적으로 늦게 도래하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 교체시기 판단방법.

Images