KR100683408B1 - 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 현상제가 부착되는 감광체와, 용지에 전사전압을 인가하는 전사롤러를 포함하며 용지의 양면에 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것으로서, 용지에 열과 압력을 가하여 용지에 현상제를 정착시키는 정착부와; 전사롤러에 마련되어 용지의 1차저항을 측정하는 1차저항측정부와; 정착부에 마련되어 제1면에 화상이 형성된 용지의 2차저항을 측정하는 2차저항측정부와; 1차저항측정부에서 측정된 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 용지의 제1면에 화상을 형성시키고, 2차저항측정부에서 측정된 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 용지의 제2면에 화상을 형성시키도록 전사롤러와 정착부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 양면인쇄된 인쇄용지의 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 일반적인 양면인쇄가능한 화상형성장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 동작과정을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 화상형성장치 200 : 화상형성부
210 : 감광체 220 : 전사롤러
230 : 1차저항측정부 300 : 정착부
310 : 히팅롤러 320 : 프레싱롤러
330 : 2차저항측정부 400 : 전원공급부
500 : 저장부 510 : 전사전압리스트
600 : 제어부
본 발명은, 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 양면인쇄 가능 한 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 화상형성장치는 호스트장치에 결합되어 호스트장치에서 인가되는 출력신호에 따라 호스트장치에서 생성 또는 저장된 화상데이타를 용지에 가시화하는 장치를 말한다.
이러한 화상형성장치는 정전잠상(Electrostatic Latent Image)이 형성되는 감광체와, 감광체 상에 현상제를 현상시키기 위한 현상장치와, 감광체 상에 현상된 현상제를 용지에 전사시키기 위한 전사수단 등을 마련하여 원하는 화상을 용지에 가시화하게 되는데, 이러한 방식을 전자사진방식이라 한다.
전자사진방식 화상형성장치는 프린터, 복사기, 복합기 등이 있으며, 이들 화상형성장치는 소비자의 다양한 요구에 부합하기 위해 다양한 부가기능을 포함하고 있으며, 특히 용지의 양면에 동시에 화상을 형성할 수 있는 양면복사기능에 관한 기술이 발전하고 있다.
도 1은 일반적인 양면인쇄기능을 포함하는 화상형성장치(1)의 구성을 간략히 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 화상형성장치(1)는 용지를 적재하는 급지부(10)와, 급지부(10)로부터 공급된 용지에 화상을 형성하는 화상형성부(20)와, 화상형성부(20)에서 도포된 현상제를 열과 압력을 가하여 용지표면에 정착시키는 정착부(30)와, 정착부(30)를 경유한 용지의 방향을 전환하는 방향전환부(40)와, 용지의 인쇄면을 반전시켜 화상형성부(20)로 재진입시키는 양면인쇄부(50)와, 화상이 형성된 용지를 외부로 배출하는 배지부(60)를 포함한다.
이러한 구성을 갖는 화상형성장치(1)의 종래 양면인쇄과정을 살펴보면, 급지 부(10)로부터 급지된 용지의 환경저항을 측정하고, 환경저항에 대응하는 전사전압을 전사롤러(25)가 인가하여 감광체(23) 상의 현상제를 용지의 제1면으로 전사시킨다. 그리고 정착부(30)는 용지에 열과 압력을 가하여 현상제를 제1면에 정착시킨다. 제1면에 현상제가 도포된 용지는 방향전환부(40)에서 방향이 전환되고 양면인쇄부(50)를 거쳐 화상형성부(20)로 재진입하고, 전사롤러(25)는 전사전압을 인가하여 용지의 제2면에 현상제를 도포하여 용지의 양면에 화상을 형성한다.
여기서, 종래 화상형성장치(1)는 전사롤러(25)가 용지의 저항을 측정한 후 이 저항에 대응하는 제1차전사전압으로 용지의 제1면에 현상제를 전사시키고, 양면복사부(50)를 통해 재진입한 용지의 제2면에는 초기 측정한 저항에 대응하는 제2차전사전압을 인가하여 제2면에 화상을 형성한다. 즉, 최초 측정된 용지의 저항에 따라 1차전사전압과 2차전사전압이 모두 결정된다.
이 때, 1차전사전압에 의해 용지의 제1면에 화상이 형성된 용지는 정착부에서 열과 압력을 인가받으면서 용지내부의 수분이 제거되고, 전사과정에서 정전기가 발생되어 화상이 형성되지 않은 용지의 저항에 비해 일시적으로 4~5배의 저항을 갖게 된다.
그런데, 종래 화상형성장치는 용지의 제2면에 화상을 형성할 때 상술한 용지의 급격한 환경저항을 고려하지 않고 초기 환경저항에 따라 일률적으로 설정된 제2차전사전압을 용지에 인가하여 제2면에 화상을 형성하게 되므로 양면인쇄된 용지의 인쇄품질이 저하되는 문제점이 발생한다.
일례로, 제1면에 화상이 형성된 용지의 저항에 대응하는 전사전압보다 큰 2 차전사전압이 인가될 경우 감광체에서 용지로 도포된 현상제가 다시 감광체로 도포되는 문제가 발생하거나, 현상제가 용지에 번지게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 일면에 화상이 형성된 용지의 저항을 별도로 측정하여 이에 대응하는 전사전압을 인가하여 양면인쇄품질을 향상시킬 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 현상제가 부착되는 감광체와, 용지에 전사전압을 인가하는 전사롤러를 포함하며 용지의 양면에 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 용지에 열과 압력을 가하여 상기 용지에 현상제를 정착시키는 정착부와; 상기 전사롤러에 마련되어 상기 용지의 1차저항을 측정하는 1차저항측정부와;
상기 정착부에 마련되어 제1면에 화상이 형성된 용지의 2차저항을 측정하는 2차저항측정부와; 상기 1차저항측정부에서 측정된 상기 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제1면에 화상을 형성시키고, 상기 2차저항측정부에서 측정된 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제2면에 화상을 형성시키도록 상기 전사롤러와 상기 정착부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 화상형성장치는 상기 용지의 저항에 대응하는 전사전압리스트가 저장된 저장부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 정착부는 상기 용지에 열을 가하는 히팅롤러와, 상기 용지에 압력을 가하는 프레싱롤러를 포함하며, 상기 2차저항측정부는 상기 히팅롤러와 상기 프레싱롤러 중 어느 하나에 마련되며 상기 제1면에 화상이 형성된 용지로 소정의 퓨징전압을 인가하여 2차저항을 측정하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 1차저항은 상기 용지저항과 상기 감광체와의 환경저항을 포함하며, 상기 2차저항은 제1면에 현상제가 도포된 용지저항과 상기 1차전사전압 인가 후 상기 용지에 발생된 정전기를 포함한다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 용지의 양면에 화상을 형성하는 화상형성방법에 있어서, 상기 용지에 대한 1차저항을 인식하고 상기 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제1면에 현상제를 도포하여 화상을 형성하는 단계와; 소정의 퓨징전압을 인가하여 상기 현상제가 도포된 용지의 2차저항을 인식하고, 상기 현상제에 열과 압력을 가하여 상기 현상제를 상기 용지의 제1면에 정착시키는 단계와; 상기 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제2면에 현상제를 도포하여 화상을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 용지의 1차저항과 2차저항을 인식한 후, 소정의 전사전압리스트에서 상기 1차저항과 상기 2차저항에 대응하는 1차전사전압과 2차전사전압을 검색하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 설명에 앞서 도1에 도시한 일반적인 화상형성장치의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 도 1을 참조로 설명하며 이에 관한 자세한 설명은 생략함을 밝힌다.
도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치(100)의 구성을 간략히 나타낸 개략도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치(100)는 급지부(10)와, 급지부(10)로부터 급지된 용지에 화상을 형성하는 화상형성부(200)와, 화상형성부(200)의 일측에 마련되어 급지되는 용지의 1차저항을 측정하는 1차저항측정부(230)와, 용지에 화상을 정착시키는 정착부(300)와, 정착부(300)의 일측에 마련되어 화상이 형성된 용지의 2차저항을 측정하는 2차저항측정부(330)와, 화상형성부(200)와 정착부(300)로 전원을 공급하는 전원공급부(400)와, 용지의 저항에 대응하는 전사전압리스트(510)가 저장되는 저장부(500)와, 1차저항측정부(230)에서 측정된 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 용지의 제1면에 화상을 형성하고 2차저항측정부(330)에서 측정된 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 용지의 제2면에 화상을 형성하도록 화상형성부(200)와 전원공급부(400)와 정착부(300)를 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 화상형성장치(100)는 화상이 형성된 용지를 배지시키는 배지부(60)와, 배지되는 용지의 이송방향을 변경하여 화상형성부(200)로 재진입시키는 양면인쇄부(50)를 포함한다.
급지부(10)는 인쇄신호 인가시 픽업롤러(17)가 녹업플레이트(15)에 적재된 용지에 마찰력을 부여하여 화상형성부(200) 측으로 용지를 급지한다. 배지부(60)는 정착부(300)에서 화상이 정착된 인쇄용지를 외부로 배지시킨다. 배지부(60)는 다수의 이송롤러(33)와 배지롤러(61)를 포함한다.
양면인쇄부(50)는 제1면에 화상이 형성되어 배지되는 용지의 이송경로를 변경하여 화상형성부(20)로 재진입시킨다. 양면인쇄부(50)는 이송경로변경부(40)에서 이송경로가 변경된 용지의 인쇄면을 반전하여 제2면을 화상형성부(200)로 진입시키는 반전롤러(52, 54)를 포함한다.
급지부(10)와, 양면인쇄부(50), 그리고 배지부(60)의 구성은 종래와 동일하므로 그에 관한 자세한 설명은 생략한다.
화상형성부(200)는 용지에 현상제를 도포하여 화상을 형성한다. 화상형성부(200)는 용지에 화상을 도포하는 감광체(210)와, 감광체(210)를 소정 전위로 대전하는 대전롤러(미도시)와, 감광체(210)로 광을 조사하는 광주사유닛(미도시)과, 감광체(210)로 현상제를 공급하는 현상롤러(미도시)와, 용지에 소정의 전사전압을 인가하여 감광체(210) 표면의 현상제를 용지에 전사시키는 전사롤러(220)와, 전사롤러(220)에 마련되어 용지의 1차저항을 측정하는 1차저항측정부(230)를 포함한다.
1차저항측정부(230)는 급지부(10)로부터 용지가 급지되어 감광체(210)와 전사롤러(220) 사이로 진입하기 시작하면 소정의 전압을 인가하여 용지저항을 측정한다. 용지의 저항은 용지의 재질, 두께, 종류, 크기에 따라 서로 다른 값을 나타낸다. 용지저항을 측정한 1차저항측정부(230)는 다시 소정 전압을 인가하여 용지와 감광체(210) 간의 환경저항을 측정한다. 환경저항은 화상형성부(200) 내부의 구성요소간에 발생하는 저항값을 나타낸다. 1차저항측정부(230)는 용지저항과 환경저항을 포함하는 1차저항을 제어부(600)로 알려준다.
여기서, 1차저항측정부(230)는 전사롤러(220)와 일체로 마련되는 것이 바람 직하나, 별도로 마련될 수도 있다.
정착부(300)는 화상형성부(200)에서 현상제가 도포된 용지에 열과 압력을 가하여 현상제를 용지에 정착시킨다. 정착부(300)는 용지에 열을 가하는 히팅롤러(310)와, 히팅롤러(310)와 대향되게 마련되어 용지에 압력을 가하는 프레싱롤러(320)와, 용지의 2차저항을 측정하는 2차저항측정부(330)를 포함한다.
2차저항측정부(330)는 화상형성부(200)에서 제1면에 화상이 형성된 용지가 히팅롤러(310), 프레싱롤러(320) 사이로 진입하면, 소정의 퓨징전압을 인가하여 2차저항을 측정하여 제어부(600)에 알려준다. 퓨징전압은 용지가 정착부(300)에 진입하면서 히팅롤러(310)의 열에 의해 정착전의 현상제가 미리 용지에 번지는 라인버스트(line burst) 현상을 방지하기 위해 미리 용지로 인가하는 전압이다.
2차저항측정부(330)는 퓨징전압을 용지로 인가하여 전사전압에 의해 용지에 발생된 정전기와, 현상제가 도포된 후의 용지저항과, 주변구성들과 사이의 환경저항 등을 포함하는 2차저항을 측정한다.
여기서, 2차저항측정부(330)는 프레싱롤러(320)의 일측에 마련되거나, 히팅롤러(310)의 일측에 마련될 수 있다. 이 때, 프레싱롤러(320)의 일측에 2차저항측정부(330)가 마련될 경우 2차저항측정부(330)는 용지로 +전압의 퓨징전압을 인가하고, 히팅롤러(310)의 일측에 2차저항측정부(330)가 마련될 경우 용지로 -전압의 퓨징전압을 인가하는 것이 용지로부터 현상제의 이탈을 방지할 수 있어 바람직하다.
전원공급부(400)는 제어부(600)의 제어신호에 따라 화상형성부(200)와 정착부(300)로 전원을 공급한다.
저장부(500)는 저항측정부(220, 330)에서 측정된 용지의 저항에 대응하는 전사롤러(220)의 전사전압을 나타내는 전사전압리스트(510)를 포함한다. 전사전압리스트(510)는 다양한 용지저항에 대응하는 최적의 전사전압이 표형식으로 마련된다.
여기서, 저장부(500)는 호스트장치(미도시)로부터 인가되는 화상데이타도 저장된다. 단면인쇄 또는 양면인쇄 각각의 경우에 해당하는 화상데이타가 저장되며 양면인쇄시 제1면과 제2면에 해당하는 화상데이타를 각각 저장한다. 저장부(500)는 램(RAM), 롬(ROM), 하드디스크(HDD) 등으로 구현될 수 있다.
제어부(600)는 제1저항측정부(230)에서 측정된 1차저항에 대응하는 전사전압을 저장부(500)의 전사전압리스트(510)에서 검색하여 해당하는 1차전사전압을 선택하고, 선택된 1차전사전압을 용지에 인가하도록 전사롤러(220)를 제어한다. 또한, 사용자가 양면인쇄 신호를 인가한 경우 제2차저항측정부(330)에서 측정된 2차저항에 대응하는 전사전압을 저장부(500)의 전사전압리스트(510)에서 검색하여 해당하는 2차전사전압을 용지에 인가하도록 전사롤러(220)를 제어한다.
여기서, 제어부(600)의 제어신호에 따라 전원공급부(500)는 화상형성부(200)와 정착부(300)로 전원을 공급하고, 전사롤러(220)는 저항에 대응하는 전사전압을 용지에 인가하여 용지에 화상을 형성한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 화상형성장치(100)의 양면인쇄과정을 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한다.
먼저, 사용자로부터 양면인쇄신호가 인가되면 픽업롤러(17)는 녹업플레이트(15)의 용지를 화상형성부(200) 측으로 이송한다(S100). 이송롤러(18)에 의해 이송 되는 용지가 화상형성부(200)의 감광체(210)와 전사롤러(220) 사이에 진입하면, 전사롤러(220)의 일측에 마련된 1차저항측정부(230)는 소정의 전압을 인가하여 제1차저항을 측정하여 제어부(600)에 알려준다. 이 때 측정되는 1차저항은 용지저항과 환경저항을 포함한다(S110).
한편, 화상형성부(200)의 광주사장치(미도시)는 감광체(210)로 광을 조사하여 호스트장치(미도시)로부터 수신된 화상데이타에 해당하는 정전잠상을 감광체(210) 표면에 형성한다. 화상형성부(200)의 현상롤러(미도시)는 현상제공급부(21)로부터 현상제를 공급받아 감광체(210)의 정전잠상에 현상제를 도포한다.
제어부(600)는 1차저항측정부(230)로부터 수신된 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 저장부(500)의 전사전압리스트(510)로부터 검색하여 선택하고, 선택된 1차전사전압을 용지에 인가하도록 전원공급부(500)와 전사롤러(220)를 제어한다. 전사롤러(220)는 용지에 1차전사전압을 인가하고 감광체(210)의 정전잠상에 도포된 현상제는 용지의 제1면으로 전사되어 화상이 형성된다(S120).
제1면에 화상이 형성된 용지는 정착부(300)로 진입하고 2차저항측정부(330)는 용지의 2차저항을 측정하여 제어부(600)로 알려준다. 2차저항은 전사롤러(220)에 의한 전사과정에서 발생한 정전기와, 용지 고유의 용지저항 등을 포함하며, 제1면에 화상이 형성된 용지는 화상이 형성되는 과정에서 수분이 증발하므로 1차저항보다 큰 용지저항을 갖는다.
2차저항측정부(330)에서 용지에 퓨징전압을 인가하여 제1면에 화상이 형성된 용지의 2차저항을 측정하여 제어부(600)로 알려준다. 여기서, 2차저항측정부(330) 는 히팅롤러(310)와 프레싱롤러(320) 중 어느 하나에 마련될 수 있다(S130).
한편, 히팅롤러(310)는 용지에 열을 가하고, 프레싱롤러(320)는 용지에 압력을 가하여 용지의 제1면에 현상제를 정착시킨다. 제1면에 화상이 형성된 용지는 배지경로에 마련된 방향전환부(40)에 의해 이송방향이 변경되어 양면복사부(50)에 진입한다.
양면복사부(50)로 진입한 용지는 반전롤러(52, 54)에 의해 인쇄면이 반전되어 화상형성부(200)로 재진입한다. 감광체(210)와 전사롤러(220)로 용지가 진입하면, 제어부(600)는 2차저항측정부(330)에서 수신된 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 전사전압리스트(510)에서 검색하여 선택하고, 선택된 2차전사전압을 용지에 인가하도록 전사롤러(220)와 전원공급부(400)를 제어한다.
이 때, 감광체(210) 표면에는 용지의 제2면에 형성될 화상데이타에 대응하는 정전잠상이 형성되고 전사롤러(220)가 2차전사전압을 인가하면 감광체 표면의 현상제는 용지의 제2면에 도포되어 화상을 형성한다(S140).
제2면에 화상이 형성된 용지는 정착부(300)로 진입하고 히팅롤러(310)와 프레싱롤러(320)는 열과 압력을 가하여 용지의 제2면에 화상을 정착시킨다. 양면에 화상이 형성된 용지는 배지부(60)를 거쳐 외부로 배지된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 화상형성장치는 화상이 형성되지 않은 용지의 1차저항과, 제1면에 화상이 형성된 용지의 2차저항을 개별적으로 측정하고 각 저항에 해당하는 최적의 전사전압을 용지로 인가하여 화상을 형성한다.
이에 의하여, 제1면에 화상이 형성된 후 용지의 특성과 환경의 변화로 인해 한 저항의 변화에 대응하여 최적의 전사전압을 인가하므로 인쇄품질의 향상을 꾀할 수 있으며, 특히 제2면이 인쇄품질을 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화상이 형성되지 않은 용지와 제1면에 화상이 형성된 용지의 저항을 각각 측정하여 최적의 전사전압을 인가하는 화상형성장치가 제공된다.

Claims (6)

  1. 현상제가 부착되는 감광체와, 용지에 전사전압을 인가하는 전사롤러를 포함하며 용지의 양면에 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,
    상기 용지에 열과 압력을 가하여 상기 용지에 현상제를 정착시키는 정착부와;
    상기 전사롤러에 마련되어 상기 용지의 1차저항을 측정하는 1차저항측정부와;
    상기 정착부에 마련되어 제1면에 화상이 형성된 용지의 2차저항을 측정하는 2차저항측정부와;
    상기 1차저항측정부에서 측정된 상기 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제1면에 화상을 형성시키고, 상기 2차저항측정부에서 측정된 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제2면에 화상을 형성시키도록 상기 전사롤러와 상기 정착부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용지의 저항에 대응하는 전사전압리스트가 저장된 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정착부는 상기 용지에 열을 가하는 히팅롤러와, 상기 용지에 압력을 가하는 프레싱롤러를 포함하며,
    상기 2차저항측정부는 상기 히팅롤러와 상기 프레싱롤러 중 어느 하나에 마련되며 상기 제1면에 화상이 형성된 용지로 소정의 퓨징전압을 인가하여 2차저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1차저항은 상기 용지저항과 상기 감광체와의 환경저항을 포함하며,
    상기 2차저항은 제1면에 현상제가 도포된 용지저항과 상기 1차전사전압 인가 후 상기 용지에 발생된 정전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 용지의 양면에 화상을 형성하는 화상형성방법에 있어서,
    상기 용지에 대한 1차저항을 인식하고 상기 1차저항에 대응하는 1차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제1면에 현상제를 도포하여 화상을 형성하는 단계와;
    소정의 퓨징전압을 인가하여 상기 현상제가 도포된 용지의 2차저항을 인식하고, 상기 현상제에 열과 압력을 가하여 상기 현상제를 상기 용지의 제1면에 정착시키는 단계와;
    상기 2차저항에 대응하는 2차전사전압을 인가하여 상기 용지의 제2면에 현상제를 도포하여 화상을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방 법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 용지의 1차저항과 2차저항을 인식한 후, 소정의 전사전압리스트에서 상기 1차저항과 상기 2차저항에 대응하는 1차전사전압과 2차전사전압을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성방법.
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