KR100697128B1 - 화상 형성 장치, 화상 형성 장치 제어 방법, 현상 장치 및메모리 매체 - Google Patents

화상 형성 장치, 화상 형성 장치 제어 방법, 현상 장치 및메모리 매체 Download PDF

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Abstract

화상 정보에 대응해서 화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위한 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능한 화상 형성 장치는, 현상 장치 내의 현상제의 양을 검출하기 위한 제1 검출 장치와 화상 정보에 기초하여 현상 장치 내의 현상제 사용량을 검출하기 위한 제2 검출 장치와 제1 검출 장치 및 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위한 처리 유닛을 포함하며, 처리 유닛은 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달할 때까지 제1 검출 장치의 검출 결과와 제2 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하고 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달한 후 제1 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단한다. 결국, 현상제 잔량을 정밀도가 높게 검출할 수 있다.
화상 담지 부재, 잠상, 현상 장치, 제1 검출 장치

Description

화상 형성 장치, 화상 형성 장치 제어 방법, 현상 장치 및 메모리 매체{IMAGE FORMING APPARATUS, CONTROL METHOD FOR IMAGE FORMING APPARATUS, DEVELOPING APPARATUS, AND MEMORY MEDIUM}
도1은 본 발명에 따른 현상제 잔량 검출 수단의 구조의 일 예를 도시한 블록도.
도2는 본 발명에 사용된 화상 형성 장치의 개략적 구조를 도시한 개략 단면도.
도3은 제1 실시예 및 제3 실시예의 현상 장치 유지 부재의 개략적 구조를 도시한 개략 단면도.
도4는 제1 실시예 및 제3 실시예의 광학적 검출 파형을 도시한 도면.
도5는 제1 실시예 및 제3 실시예에서 광 투과 시간과 현상제 잔량 사이의 관계를 도시한 도면.
도6은 제1 실시예에서 픽셀 계수에 따른 현상제 검출 방법의 절차를 도시한 흐름도.
도7은 제1 실시예에서 픽셀 카운트와 현상제 잔량 사이의 관계를 도시한 도면.
도8a는 제1 실시예에서 현상제 잔량을 검출하고 판단함에 있어 검출 결과에 따른 잔량 수준을 도시한 도면.
도8b는 제1 실시예에서 현상제 잔량을 검출하고 판단함에 있어 잔량 검출 및 판단을 위한 절차를 도시한 흐름도.
도9a는 제2 실시예에서 현상제 잔량을 검출하고 판단함에 있어 검출 결과에 따른 잔량 수준을 도시한 도면.
도9b는 제2 실시예에서 현상제 잔량을 검출하고 판단함에 있어 잔량 검출 및 판단을 위한 절차를 도시한 흐름도.
도10은 제3 실시예에서 현상제 장치 내의 부재의 수명을 계산하는 방법의 일 예를 도시한 흐름도.
도11은 제3 실시예에서 현상 장치의 부재로서 작용하는 현상 슬리브 롤러의 회전 시간과 그 수명 사이의 관계를 도시한 도면.
도12a는 제3 실시예에서 현상 장치 수명을 검출하고 판단함에 있어서 검출 결과에 따른 수명 수준을 도시한 도면.
도12b는 수명 검출 및 판단 절차를 도시한 흐름도.
도13a는 제4 실시예에서 현상 장치 수명을 검출하고 판단함에 있어서 검출 결과에 따른 수명 수준을 도시한 도면.
도13b는 수명 검출 및 판단 절차를 도시한 흐름도.
도14는 본 발명에 따른 화상 형성 장치 제어부의 구조의 일 예와 ROM(210)을 도시한 블록도.
도15는 종래 예의 화상 형성 장치의 개략적 구조를 도시한 개략 단면도.
도16은 텍스트 패턴과 그래픽 패턴에서 현상제 부착 상태를 도시한 도면.
도17은 일만 장의 시트가 텍스트 패턴만으로 그리고 그래픽 패턴만으로 인쇄된 경우 현상제의 양이 어떻게 감소하는가를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
15a 내지 15d : 현상 장치
100 : 감광 드럼
101 : 광학 유닛
102 : 대전 롤러
103 : 일차 전사 롤러
120 : 2차 전사 롤러
126 : 정착 유닛
본 발명은 프린터와 같은 외부 장치로부터 전송된 화상 정보에 따라 화상을 형성하는 화상 형성 장치, 상세하게는 네트워크 환경에서 소모품(현상제)의 교체나 공급을 사용자에게 알릴 필요가 있는 화상 형성 장치와, 화상 형성 장치의 제어 방법과, 화상 형성 장치용 현상 장치 및 현상 장치에 장착된 메모리 매체에 관한 것이다.
이하, 도15에 도시된 화상 형성 장치에서 컬러 화상을 형성하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 우선, 광학 유닛(9)의 각각의 컬러에 대해 전송된 화상 정보에 따라 감광 드럼(2) 상에 형성된 잠상은 현상 장치 선택 기구부(150)에 마련된 각각의 컬러 현상 장치(151Y, 151M, 151C, 151K)에 유지된 현상제로써 현상되어 가시화된다. 가시화된 화상은 여러 번 무단 화상 담지 부재(5) 상으로 전사되고 멀티-컬러 화상이 무단 화상 담지 부재(5) 상에 형성된다. 그 후, 전사재 유지 부재(12 내지 16)(이하, 시트 공급 트레이)에서 선택되어 공급되는 전사재(P)가 무단 화상 담지 부재(5)와 전사/이송 벨트(6) 사이의 부분으로 이송되고 무단 화상 담지 부재(5) 상의 멀티 컬러 화상이 전사재(P) 상에 전사된다. 전사재(P) 상으로 전사된 멀티 컬러 화상은 정착 유닛(7)에 의해 전사재(P) 상으로 열적으로 정착된다. 그 후, 전사재(P)는 상부 트레이부(19) 또는 하부 시트 배출 트레이부(20)로 이송되어 배출된다. 단색 화상 정보의 경우, 단일 컬러의 화상 현상제가 멀티 컬러 화상을 형성하는 데 사용된다.
다음으로, 이하에서는 현상제 잔량을 검출하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
오늘날 여러가지 현상제 잔량 검출 방법이 알려져 있다.
예컨대, 공지된 방법들로서, 이미 일반적으로 사용되는 방법으로서 잔량 검출을 위해 정전 용량을 사용하기 위해 현상 장치의 현상제에 의해 유지된 정전 용량을 검출하는 방법(예컨대 일본 특허 출원 공개 제5-6092호)과, 검출된 광 수용 강도의 강도에 따라 현상제 잔량의 검출을 위해 반사된 광 또는 투과된 광을 사용하기 위해 적외선 LED와 광 수용을 위한 광학 센서를 사용하여 반사된 광 또는 투 과된 광을 검출하는 방법(예컨대 일본 특허 출원 공개 제7-140776호)과, 잔량의 검출을 위한 소모량을 사용하기 위해 화상 형성시에 화상 정보에 기초한 현상제 소모량을 추정하는 방법(예컨대 일본 특허 출원 공개 제2001-318566호)이 있다.
또한, 광학 시스템을 사용하는 현상제 잔량 검출 방법은 현상제 잔량을 검출하기 위해 광이 통과하는 현상제가 없는 광 경로를 필요로 한다. 즉, 광은 현상제가 사용되어 현상제 잔량이 소정 수준에 도달할 때까지 투과되지 않기 때문에, 잔량의 변화를 검출하는 것은 어렵다. 따라서, 현상제가 최대 정도로 충전된 때로부터 현상제가 완전 소모될 때까지 현상제 잔량의 변화를 순차적으로 검출하는 것은 아주 어렵다. 또한, 상술한 방법과 반대로, 현상 장치의 정전 용량을 검출하기 위한 안테나 시스템의 현상제 잔량 검출 방법은 현상제가 최대 정도로 충전된 때로부터 현상제가 정해진 양으로 저감될 때까지 정전 변화량을 아주 정밀하게 측정할 수 있다. 그러나, 현상제가 정해진 양보다 적게 저감되면, 정전 용량은 아주 작은 양으로 저감된다. 따라서, 현상제 잔량이 적은 때 정전 용량의 변화를 순차적으로 검출하는 것은 어렵다. 또한, 각각의 단점을 보상하기 위해 상술한 방법 모두를 사용하는 것도 제안되었다(예컨대 일본 특허 출원 공개 제2001-228698호). 그러나, 예컨대 고정식 현상 장치가 아닌 휴대식 현상 장치 유지 수단을 갖는 화상 형성 장치에서, 현상 장치의 정전 용량은 현상 장치가 이동함에 따라 크게 변하기 때문에, 상술한 효과는 몇몇 경우에 충분히 달성될 수 없다.
그러나, 잔량 검출을 위한 소모량을 이용하기 위해 화상 형성시의 화상 정보에 기초하여 현상제 소모량을 추정하는 방법으로는, 화상 형성 유닛의 화상 형성으 로 인해 화상 형성 유닛의 초기 상태와 감내후 상태 사이에 현상제의 소모 효율이 크게 다른 경우, 현상제 소모량에 대한 최적 추정을 수행하는 것이 어렵다.
또한, 현상 장치에서, 현상제의 소모 효율, 현상 장치 내의 현상제의 전기적 특성의 열화(劣化), 현상제 조절 부재의 마모 등은 화상 형성 유닛의 화상 형성으로 인해 화상 형성 유닛의 초기 상태와 감내후 상태 사이에 차이가 있다. 따라서, 화상 품질의 열화, 현상제의 누출과 같은 곤란 등이 야기되기 쉽다. 따라서, 상술한 곤란이 발생하는 것을 방지하기 위해, 멀티 컬러 화상 형성 장치에서, 현상제 잔량뿐만 아니라 현상제의 열화와 현상제 담지체의 열화를 고려하여 현상 장치의 수명을 검출할 필요가 있게 된다.
본 발명은 상술한 점을 고려하여 고안되었으며, 본 발명의 목적은 현상제 잔량을 정밀하게 검출할 수 있는 화상 형성 장치와, 화상 형성 장치에 대한 제어 방법과, 화상 형성 장치용 현상 장치와, 현상 장치 상에 장착된 메모리 매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용 시작시부터 현상 장치의 사용량을 검출할 수 있는 화상 형성 장치와, 화상 형성 장치에 대한 제어 방법과, 화상 형성 장치용 현상 장치와, 현상 장치 상에 장착된 메모리 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 화상 형성 장치는, 화상 정보에 대응해서 화상 담지 부재 상의 잠상을 현상하기 위한 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능한 화상 형성 장치이며,
화상 정보에 기초하여 현상 장치의 현상제 잔량을 예측하는 제1 검출 장치와,
현상 장치의 현상제 잔량을 검출하는 제2 검출 장치와,
제1 검출 장치와 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 현상제 잔량의 표시 레벨을 결정하기 위한 처리 유닛을 포함하며,
처리 유닛은 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달할 때까지 제1 검출 장치의 검출 결과와 제2 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하고 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달한 후 제1 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단한다.
본 발명의 다른 화상 형성 장치는, 화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위해 현상제 운반(담지) 부재를 포함하는 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능한 화상 형성 장치로서,
현상 장치 내의 현상제의 양을 검출하기 위한 제1 검출 장치와,
현상제 담지체의 사용량을 검출하기 위한 제2 검출 장치와,
제1 검출 장치와 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위한 처리 유닛을 포함하며,
처리 유닛은 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달할 때까지 제1 검출 장치의 검출 결과와 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하고 제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달한 후 제1 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단한다.
본 발명의 화상 형성 장치에 대한 제어 방법은, 화상 정보에 대응해서 화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위한 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능하고 현상 장치 내의 현상제의 양을 검출하기 위한 제1 검출 장치와 화상 정보에 기초하여 현상 장치 내의 현상제 사용량을 검출하기 위한 제2 검출 장치를 포함하는 화상 형성 장치에 대한 제어 방법으로서, 본 제어 방법은,
제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달할 때까지 제1 검출 장치의 검출 결과와 제2 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하는 단계와,
제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달한 후 제1 검출 장치의 검출 결과를 사용하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하는 제2 판단 단계를 포함한다.
본 발명의 화상 형성 장치에 대한 다른 제어 방법은, 화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위한 현상제 담지체를 포함하는 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능하고 현상 장치 내의 현상제의 양을 검출하기 위한 제1 검출 장치와 현상제 담지체의 사용량을 검출하기 위한 제2 검출 장치를 포함하는 화상 형성 장치에 대한 제어 방법으로서, 본 제어 방법은,
제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달할 때까지 제1 현상 장치의 검출 결과와 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하는 제1 판단 단계와,
제1 검출 장치의 검출 결과가 소정값에 도달한 후 제1 검출 장치의 검출 결과이 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단하는 제2 판단 단계를 포함한다.
본 발명의 현상 장치는, 화상 형성 장치에 착탈식으로 부착 가능한 현상 장 치로서,
현상제를 수용하는 현상제 용기와,
화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위한 현상제 담지체와,
현상제의 양에 대한 정보를 저장하는 메모리 영역과,
현상제 담지체의 사용량에 대한 정보를 저장하는 메모리 영역을 포함한다.
본 발명의 메모리 매체는,
현상제를 수용하는 현상제 용기와 화상 담지 부재 상에 잠상을 현상하기 위한 현상제 담지체를 포함하고 화상 형성 장치에 착탈식으로 부착 가능한 현상 장치에 장착되며,
현상제의 양에 대한 정보를 저장하는 메모리 영역과 현상제 담지체의 사용량에 대한 정보를 저장하는 메모리 영역을 포함하는 메모리 매체이다.
본 발명의 다른 목적은 첨부 도면을 참조한 이하의 본 발명의 상세한 설명에 의해 분명하게 될 것이다.
이하, 본 발명에 따르는 화상 형성 장치와 현상 장치와 화상 형성 장치에 대한 제어 방법의 실시예에 대해 설명하기로 한다. 그러나, 실시예에서 설명된 구성은 단순한 예들이며 본 발명의 범위를 이들 실시예로 제한하고자 함이 아니다.
(제1 실시예)
우선, 도2는 본 발명에서 사용된 화상 형성 장치의 개략적 구조의 일 예를 도시한다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 화상 담지 부재 상에 잠상을 가시화하기 위해 화상 담지 부재의 노광된 부분에 현상제를 부착하기 위한 역전 현상 시스템을 취하며 현상을 수행하기 위해 음으로 대전된 현상제를 운반하는 현상제 담지체를 화상 담지 부재에 접촉시키는 원-콤포넌트(one-component) 화상 형성 장치이다. 우선, 도2를 참조해서 본 발명에서 사용된 화상 형성 장치를 설명하기로 한다.
화상 형성 장치는 주 구성 요소로서, 감광 드럼(100)과 광학 유닛(101)과 대전 롤러(102)와 1차 전사 롤러(103)와 중간 전사체 인장 롤러(104)와 중간 전사체 구동 롤러(105)와 중간 전사체 세척 롤러(107)와 회전 현상 장치 유지 부재(150)와 회전 현상 장치 유지 부재 구동 수단(161)과 네 개의 현상 장치(15a 내지 15d)와 회전 현상 장치 기준 위치 검출 센서(131)(이하 원위치 센서)와 이송 벨트(121)와 정착 유닛(126)과 시트 공급 트레이(200)와 수동 공급 시트 공급 트레이(124)와 밀도/타이밍 센서(130)와 2차 전사 롤러(120)와 시트 배출 롤러(162)와 시트 배출 트레이(125)와 상부 시트 배출 트레이(128)를 포함한다.
다음으로 인쇄까지의 과정에 대한 개요를 설명하기로 한다. 우선, 감광 드럼(100)의 표면은 감광 드럼(100) 상에 정렬된 대전 롤러(102)에 의해 원하는 극성으로 균일하게(예컨대 600 V) 대전된다. 다음으로, 기준으로서 화상 동조화 신호에 따라 제어기로부터 전송된 화상 데이터에 기초한 광학 유닛(101)을 사용하여 레이저(L)로 감광 드럼(100)을 노광함으로써 정전 잠상이 감광 드럼(100) 상에 형성된다. 정전 잠상을 가시화하기 위한 과정의 일 예로서, 옐로우(Y)에 대한 화상 형성 유닛(151a)에 의해 감광 드럼(100) 상에 형성된 정전 잠상은 감광 드럼(100) 상에 가시화된 현상제 화상을 형성하기 위해 현상 슬리브 롤러(152)에 소정 전압(예컨대 -300 V)을 인가함으로써 현상제로 현상된다.
그 후, 감광 드럼(100) 상의 현상제 화상은 형성된 화상을 유지하기 위해 1차 전사 롤러(103)에 의해 중간 전사체 상으로 전사된다.
마찬가지로, 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 컬러에 대해서, 각각의 화상 데이터에 대응하는 잠상이 각각의 컬러에 대한 현상 장치(151b 내지 151d)에 의해 감광 드럼(100) 상에 순차적으로 형성되며 현상제 화상을 형성하기 위해 각각의 현상 장치의 슬리브와 현상제를 사용하여 현상된다. 형성된 화상은 중간 전사체 상에 순차적으로 유지된다.
각각의 컬러의 현상제 화상은 소정 타이밍에서 중간 전사체 상으로 전사되기 때문에, 복수개의 현상제 화상이 중간 전사체 상에 현상된다. 반면, 마지막 화상 형성 컬러를 갖는 현상이 종료된 후, 2차 전사 롤러(120)와 중간 전사체 세척 롤러(107)가 중간 전사체를 거쳐 소정 타이밍에서 중간 전사체 구동 롤러(105)에 접촉하게 된다. 중간 전사체에 접촉하게 된 후, 고전압이 2차 전사 롤러(120)와 중간 전사체 세척 롤러(107)로 인가되며(예컨대 현상제의 극성(예컨대 양의 극성)에 반대되는 극성의 전사 고전압(예컨대 +1000 V)이 2차 전사 롤러(120)에 인가되고 전압(예컨대 +1000 V)과 정방파 전압(예컨대 1 kHz, 2 kVpp)이 동일한 방식으로 중간 전사체 세척 롤러(107)로 인가된다), 예컨대 제1 전사 롤러(103)와 동일한 전압 및 동일 전위가 전사재의 이송을 위한 대기를 위해 중간 전사체 구동 롤러(105) 로 인가된다.
또한, 현상제 화상을 전사하기 위해 개별적으로 요구되는 소정의 타이밍에서, 전사재는 시트 공급 롤러(125)에 의해 시트 공급 트레이(200)로부터 또는 시트 공급 롤러(123)에 의해 수동 공급 시트 공급 롤러(124)로부터 추출된다. 추출된 전사재는 중간 전사체 상의 마지막 컬러의 화상 형성의 종료를 위한 대기를 위해 정합 롤러(122)에 의해 일단 중단된다.
마지막 컬러의 화상 형성이 종료된 후, 정합 롤러(122)는 원하는 타이밍에서 전사재의 이송을 재개한다. 이송된 전사재는 2차 전사 롤러(120)와 중간 전사체 구동 롤러(105)에 의해 구동된 중간 전사체 사이의 부분으로 이송되며, 중간 전사체 상의 멀티 컬러 다중 현상제 화상은 중간 전사체 구동 롤러(105)로 인가된 바이어스와 2차 전사 롤러(120)에 인가된 바이어스 사이의 전위차에 의해 전사재 상으로 전사된다. 그 후, 전사후 중간 전사체 상에 잔류하는 현상제는 중간 전사체 세척 롤러(107)에 의해 제거되거나 재대전되고 감광 드럼(100)으로 복귀되어 감광 드럼(100)과 접촉하는 블레이드에 의해 수집된다. 블레이드에 의해 수집된 잔여 현상제는 도시 안된 구동부에 의해 폐 현상제 영역(108)에 저장된다. 또한, 중간 전사체 세척 롤러(107)에 부착된 잔여 현상제는 개별적으로 소정 과정에서 나중에 감광 드럼(100)에 의해 수집된다.
전사재로의 전사가 종료한 후, 중간 전사체 세척 롤러(107)와 2차 전사 롤러(120)는 중간 전사체 구동 롤러(105)로부터 이격된 상태로 후속 화상 형성을 준비한다.
세척 감광 드럼(100)의 표면은 다시 대전 롤러(102)에 의해 원하는 극성으로 균일하게 대전되며 후속 잠상 현상과 현상 과정을 준비한다. 또한, 잔여 현상제가 제거된 중간 전사체는 동일한 방식으로 처리된다.
한편, 전사재에 전사된 현상제 화상은 이송 벨트(121)로부터 정착 롤러(126)까지 그 위에 정착된다. 현상제 화상이 정착된 전사재는 상부 시트 배출 트레이(128) 또는 하부 시트 배출 트레이(125)로 배출된다.
또한, 수동 공급 시트 공급 트레이(124)는 사용자에 의해 요구될 때 개폐되며, 트레이 자체는 전사재의 크기에 따라 팽창 수축될 수 있다. 하부 시트 배출 트레이(125)의 보조-트레이는 동일 방식으로 팽창 수축될 수 있다. 또한, 상부 시트 배출 트레이(128)의 도시 안된 스토퍼 안내부는 전사재의 크기에 따라 팽창 수축될 수 있다. 밀도/타이밍 센서(130)는 컬러 화상 형성 장치로의 전력 공급 인가에 있어서 웜-업시 또는 소정 타이밍에서 각각의 컬러 현상제의 밀도 제어를 수행하기 위한 센서이다. 또한, 타이밍은 반사성 또는 투과 광학 수단으로 중간 전사체 상의 도시 안된 기준 위치를 판독하고 화상 형성을 수행함에 있어 기준을 검출하는 수단으로서 사용된다. 비록 밀도 센서와 타이밍 센서는 본 발명에서 밀도/타이밍 센서(130)의 일 유닛으로서 설명되었지만, 개별 유닛으로 구성될 수 있다.
상기 내용은 본 발명에 사용된 컬러 화상 형성 장치의 인쇄 과정에 대한 개요를 설명한 것이다.
다음으로, 도1은 본 발명에 따르는 실시예의 현상제 잔량 검출 수단의 구조의 일 예의 블록도이다.
도1에서, 본 실시예의 현상제 잔량 검출 장치는 현상 장치의 현상제의 양이 충전에서 비움(empty)까지 변하는 기간 동안 현상제 잔량을 순차로 검출할 수 있으며, 광학적 현상제 잔량 검출 시스템과 현상제 화상 정보의 픽셀 수를 계수함으로써 현상제 소모량을 추정하는 검출 장치 모두를 사용함으로써 현상 장치의 사용량 수준을 검출할 수 있으며, 이 때 CPU(241)는 현상제 화상 정보와 함께 화상 형성 정보(230)를 이용해서 화상 형성을 수행한다. 도1에서, 편의상 도2의 네 개의 화상 현상 장치(15a 내지 15d)중 하나가 도시된다.
도3은 본 실시예에 사용된 화상 형성 장치의 현상제 유지 부재를 도시한다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 화상 형성 장치에서, 각각의 현상 장치(151b 내지 151d)에는 투명 수지나 유리로 된 광 안내부(207, 208)가 마련된다. 현상제 수용부(206)가 이들 광 안내부(207, 208) 사이에 정렬되며 현상제(205)가 현상제 수용부(206)에 충전된다. 또한, 현상제 수용부(206)로 광을 투과하기 위한 투명 윈도우(203, 204)가 광 안내부(207, 208)와 결합되어 마련된다. 제1 검출 수단, 즉 광학적 검출 수단을 사용하여 현상제 잔량을 검출함에 있어, CPU(241)는 LED(221)가 발광하도록 한다.
LED(221)로부터 발광된 광은 광 안내부(207)를 거쳐 투명 윈도우(203)로 입사하게 되며, 현상제 수용부(206)를 통해 투과된 광은 투명 윈도우(204)를 거쳐 광 안내부(208)에 입사하게 된다. 투과된 광의 발광 강도에 대응하는 신호 수준은 광학 센서(222)에 의해 CPU(241)로 복귀된다.
이하, 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 대해 설명하기로 한다. 광학적 현상 제 잔량 검출 장치는 상술한 일련의 기술에 따라 작동되며 현상제 잔량을 판단하기 위해 광의 투과량을 판단한다. 즉, 광학적 현상제 잔량 검출 장치는 현상 장치로 입사되는 광의 투과 시간을 점검함으로써 현상제 잔량을 검출한다.
검출된 투과 광과 시간 사이의 관계가 도4에 도시된다. 현상제 잔량이 큰 경우, LED(221)로부터의 광은 현상 장치(151b 내지 151d)를 통해 투과될 수 없으며 현상제가 교반 막대(171)에 의해 교반되더라도 현상제에 의해 차광될 수 없다. 결국, 광은 광학 센서(222)에 도달하지 않는다. 그러나, 현상제 잔량이 감소할 때, LED(221)로부터의 광은 교반 막대(171)를 교반함으로써 점차 현상 장치(151b 내지 151d)를 거쳐 투과될 수 있게 된다. 결국, 광은 광학 센서(222)에 도달한다. 현상제 잔량은 현상 장치(151b 내지 151d)를 통해 투과되는 광의 투과량(투과 시간)을 점검함으로써 측정된다. 광의 투과량(투과 시간)은 펄스형 검출 신호(SNS)가 원하는 문턱값보다 작은 시간에 따라 판단된다.
도4에서, 광의 투과 시간은 A < B < (C+D) 방식으로 증가한다. 따라서, 현상제 잔량은 이 순서대로 감소한다. 또한, 검출 신호(SNS)가 도1에 도시된 화상형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)의 A/D 포트로 입력된 후, CPU(241)는 입력된 검출 신호가 원하는 문턱값 이하인 기간을 측정해서, 데이터를 RAM(243)에 저장한다. 그 후, CPU(241)는 현상제 잔량을 계산하기 위해 미리 ROM(242)에 저장된 현상제 잔량 측정값의 표를 데이터와 비교한다.
도5는 광 투과 시간과 현상제 잔량 사이의 관계를 도시한다. 현상제 잔량이 50 % 이상인 경우, 광은 거의 투과되지 않으므로 현상제 잔량의 변화는 검출될 수 없다.
한편, 현상제 잔량이 25 % 이하인 경우, 현상제 잔량의 검출은 정밀하게 수행될 수 있다. 광 투과 시간이 각각 Ta, Tb 및 Tc의 범위 내에 있다면, 현상제 잔량은 각각 25 %, 15 % 및 0 %이다. 현상 장치(151b 내지 151d)는 현상 장치 유지 부재(150)가 회전할 때와 동일한 위치에 정렬되며 현상제 잔량은 동일한 방식으로 순차로 측정된다.
다음으로, 도6 및 도7을 참조해서 화상 형성시 현상제 소모량을 추정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
현상제 소모량은 픽셀 계수의 수에 비례해서 증가하기 때문에, 현상제 잔량은 반대로 감소한다. 따라서, 고정된 수학식이 현상제 소모량 계산 및 현상제 잔량 계산에 적용될 수 있기 때문에, 아래의 수학식은 현상제 소모량을 추정하기 위해 적용된다.
[수학식 1]
W = Wi - (PC × Wdot × Tk)
이 때, PC는 픽셀 계수값이고 W는 현상제 잔량이고 Wi는 초기 현상제 충전량이고 Wdot는 일 픽셀당 현상제 소모량이고 Tk는 전사 효율이다.
현상제 소모량은 상기 수학식의 값으로부터 추정되며 현상제 잔량에 대한 검출이 계산된 소모량에 따라 수행된다.
화상 형성이 시작되면, 현상제 잔량 검출이 시작된다(S600). 현상제 잔량 검출이 시작되면 화상 형성 장치의 CPU(241)는 전송될 화상 정보에 따라 픽셀 수를 계수하기 시작한다(S601). CPU(241)는 상술한 픽셀 계수에서 계산된 계수값에 기초하여 상술한 수학식 1을 이용해서 현상제 잔량을 계산하며(S602) 계산된 현상제 잔량과 원하는 기준값을 비교한다(S603). 그 후, CPU(241)는 현상제 수준의 잔량을 검출한다(S604).
도7은 픽셀 계수값과 현상제 잔량(W) 사이의 관계를 도시한다.
수평축은 픽셀 계수값(PC)을 나타낸다. 현상제(W) 잔량은 픽셀 계수값(PC)이 증가함에 따라 선형으로 감소한다. 현상제 잔량이 원하는 문턱값에 도달할 때, 현상제 잔량에 대한 지시는 변화된다.
그러나, 현상제 소모량을 추정하기 위한 검출 장치에 의한 검출 결과에서, 도7에 도시된 선형 경사는 화상 형성이 수행되는 경우의 각각의 환경 하에서 전사 효율(Tk)이나 현상제 소모량(Wdot)의 변화로 인해 항상 동일한 것은 아니다. 따라서, 도7의 선형 도면의 뒤쪽 반부에서, 소모 잔량은 실제 소모량과 일치하지 않는다.
예컨대, 현상제 소모량은 화상이 그래픽 패턴(솔리드 화상)인지 텍스트 패턴인지에 따라 다르다. 패턴에 따른 현상제 소모량의 차이로 인해서, 계산 착오가 수명의 뒤쪽 반부에서 증가한다. 토너 소모량에 대한 개략도로서, 도16은 텍스트 패턴과 그래픽 패턴에서 현상제의 부착 상태를 도시한다. 도16은 텍스트 패턴이 하나의 도트당 보다 많은 현상제(토너) 소모량을 가짐을 지시한다. 도17은 일만 장의 시트가 텍스트 패턴이나 그래픽 패턴으로만 인쇄되는 경우 현상제가 어떻게 감소하는지를 도시한다. 본 도면으로부터, 예컨대 픽셀 계수 시스템의 패턴에서 계수 착오는 500 g의 토너가 충전된 프로세스 카트리지의 일만 장의 시트의 수명에서 약 ±10 %이다. 즉, 보다 많은 양의 현상제를 수용한 프로세스 카트리지에서, 상세하게는 많은 그래픽 패턴이 인쇄되는 경우, 전체 픽셀 계수의 값이 크더라도 토너의 실제 소모량은 작을 수 있다. 따라서, 단지 픽셀 계수 시스템만으로는 현상제 잔량을 순차적이고 정밀하게 검출하는 것이 어렵다.
따라서, 상술한 두 개의 검출 장치는 각각 현상제 잔량 검출과 관련하여 장점과 단점을 갖는다. 그러나, 화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 각각의 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량의 결과에 기초하여 현상제 잔량을 검출하고, 순차적으로 또는 원하는 타이밍으로 현상 장치(151b 내지 151d)에 마련된 ROM(210)에 현상제 잔량에 대한 정보를 저장한다.
도8a 및 도8b는 현상제 잔량에 대한 검출과 판단을 도시한 도면이며 현상제 잔량을 지시하는 예와 저장될 정보를 선택하는 예를 도시한다.
도8a는 각각의 검출 수단에 의해 검출된 현상제 잔량의 잔량 수준을 도시한 표이다. 표에서, 백분율 표시는 현상제 잔량을 지시한다. 도8b는 현상제 잔량에 대한 검출을 판단하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 상술한 두 개의 검출 방법에 의해 검출된 정보에 기초하여 현상제 잔량 검출에 대한 판단을 수행한다(S801). 검출 결과는 광학적 검출 장치로부터의 잔량 수준인 비교값(M)과 현상제 소모량을 추정하는 검출 장치로부터 잔량 수준인 비교값(N)에 대입된다(S802). 단계(803)(S803) 에서 M이 B와 같고 N이 A, B, C 및 D중 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 잔량 수준으로서 N을 취한다(S806). N이 E, F, G 및 H중 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 단계(804)에서 M이 B와 같은지 여부를 판단한다(S804). M이 B와 같다면, CPU(241)는 잔량 수준으로서 D를 취한다(S807). 단계(804)(S804)에서 광학적 검출 장치의 검출 수준이 B라면, 즉 현상제 잔량이 광학적 검출 결과로서 특정 잔량보다 크다면, 순서는 이동한다. 현상제 소모량에 대한 추정 검출 장치의 검출 결과에서, 상술한 바와 같이 각각의 환경 하에서 전사 효율(Tk) 또는 현상제 소모량(Wdot)의 변화로 인해, 상세하게는 많은 그래픽 패턴 화상이 인쇄되는 경우, 픽셀 계수값과 토너의 실제 소모량 사이에는 착오가 발생하기 때문에, 현상제 잔량 수준은 계속해서 소정 수준(D)의 영역에 있다.
M이 단계(804)(S804)에서 B와 같지 않다면, M은 단계(805)(S805)에서 E, F, G 및 H중 어느 하나와 같고 M은 현상제 잔량 수준으로서 채택된다(S808).
그 후, 상술한 두 개의 검출 장치의 검출 결과로서, 판단된 소모량 수준이 채택된 현상제 잔량 수준에 대한 정보로서 현상 장치(151b 내지 151d)의 비휘발성 메모리로서 작용하는 ROM(210)에 저장된다. 따라서, 현상 장치가 어느 때 교체되더라도, 현상 장치의 현상제 잔량은 현상 장치(151b 내지 151d)의 ROM(210)의 정보에 따라 정밀하게 저장되기 때문에, 어떤 방식의 교체에도 대처할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서, 잔량 수준은 알파벳에 의해 지시된다. 그러나, 실질적으로, 잔량 수준은 각각의 알파벳에 대응하는 잔량 지시(백분율)를 사용하여 사 용자에게 보고된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라, 두 개의 검출 장치, 즉 광학적 현상제 잔량 검출 장치와 픽셀 계수에 따르는 현상제 소모량 추정 장치가 마련되기 때문에, 픽셀 계수에 따르는 소모량 추정 방법의 검출 결과는 현상제 잔량이 클 때 채택되며 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 의한 검출 결과는 현상제 잔량이 작을 때 채택된다. 결국, 현상제 잔량은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며, 현상제의 양이 작을 때에도 정밀한 현상제 잔량을 지시할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예에서 사용된 화상 형성 장치에서와 같이, 교체부인 현상 장치의 교체 등과 관련한 실용성을 개선할 수 있게 된다.
비록 현상제 잔량 수준은 본 실시예에서 여덟 단계로 지시되고 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 현상제 잔량 수준은 여덟 단계가 아닌 단계로 지시될 수 있다.
(제2 실시예)
다음으로, 도9a 및 도9b를 참조해서 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략적 구조는 제1 실시예에서 설명된 화상 형성 장치의 구조와 동일하기 때문에, 도2에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 현상제 잔량에 대한 두 개의 검출 방법은 제1 실시예의 검출 방법과 동일하기 때문에, 검출 방법에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도9a 및 도9b는 현상제 잔량을 지시하는 일 예와 저장될 정보를 선택하는 일 예를 도시한다.
도9a는 각각의 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량의 잔량 수준을 도시한 표이다. 표에서, 백분율 표시는 현상제 잔량을 지시한다. 도9b는 현상제 잔량에 대한 검출을 판단하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다. 화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 상술한 두 개의 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 현상제 잔량 검출에 대한 판단을 수행한다(S901). 단계(902)(S902)에서, 검출 결과는 광학적 검출 장치로부터의 잔량 수준인 비교값(M)과 현상제 소모량을 추정하는 검출 장치로부터 잔량 수준인 비교값(N)에 대입된다. 단계(903)(S903)에서, N이 A, B 및 C 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 잔량 수준으로서 N을 취한다(S906). N이 D와 같다면, CPU(241)는 단계(904)에서 M이 B와 같은지 여부를 판단한다(S904). M이 B와 같다면, CPU(241)는 현상제의 잔량 수준으로서 C를 취한다(S907).
광학적 검출 장치의 검출 수준이 단계(904)(S904)에서 B라면, 즉 현상제 잔량이 광학적 검출 결과로서 특정 잔량보다 크다면, 순서는 이동한다. 현상제 소모량에 대한 추정 검출 장치의 검출 결과에서, 상술한 바와 같이 각각의 환경 하에서 전사 효율(Tk) 또는 현상제 소모량(Wdot)의 변화로 인해, 상세하게는 많은 그래픽 패턴 화상이 인쇄되는 경우, 픽셀 계수값과 토너의 실제 소모량 사이에는 착오가 발생한다. 따라서, 현상제 잔량 수준은 소정 수준(D)의 영역에서 계속된다.
단계(904)(S904)에서 M이 B와 같지 않고 N이 D와 같지 않고, 단계(905)(S905)에서 M이 D와 같으면, 단계(908)(S908)에서 M이 현상제 잔량 수준으로 채택된다.
그 후, 상술한 두 개의 검출 장치의 검출 결과로서, 판단된 소모량 수준은 채택된 현상제 잔량 수준에 대한 정보로서 현상 장치(151b 내지 151d)의 비휘발성 메모리로서 작용하는 ROM(210)에 저장된다. 따라서, 현상 장치가 어느 때 교체되더라도, 현상 장치의 현상제 잔량은 현상 장치(151b 내지 151d)의 ROM(210)의 정보에 따라 정밀하게 저장되기 때문에, 어떤 방식의 교체에도 대처할 수 있게 된다.
현상제 잔량이 측정되는 제1 실시예와 달리 초기 단계에서 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 의한 측정은 A 내지 C 범위에서 수행되지 않기 때문에, 광학적 현상제 잔량 검출 장치의 데이터는 잔량 수준(A 내지 C)의 범위에서 B로 정해진다. 광학적 현상제 잔량 검출 장치는 잔량 수준이 픽셀 계수에 따르는 현상제 소모량 추정 방법의 검출 장치에서 D에 도달할 때까지 측정을 시작하지 않는다. 또한, 잔량 수준이 광학적 현상제 잔량 검출 장치에서 D에 도달할 때, 픽셀 계수에 따르는 현상제 소모량 추정 방법의 검출 장치의 픽셀 계수는 중단된다.
상술한 바와 같이 현상제 잔량 검출을 선택적으로 수행함으로써, CPU(241)에 대한 부담이 저감될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 잔량 수준은 알파벳에 의해 지시된다. 그러나, 실질적으로, 잔량 수준은 각각의 알파벳에 대응하는 잔량 지시(백분율)를 사용하여 사용자에게 보고된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라, 두 개의 검출 장치, 즉 광학적 현상제 잔량 검출 장치와 픽셀 계수에 따르는 토너 소모량 추정 장치가 마련되기 때문에, 현상제 잔량 검출은 픽셀 계수에 따르는 토너 소모량 추정 방법의 검출이 현상제 잔량이 클 때 수행되며 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 의한 검출이 현상제 잔량이 작을 때 수행된다는 점에서 현상제 잔량에 따라 선택적으로 수행된다. 결국, 현상제 잔량은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며 현상제의 양이 작을 때에도 정밀한 현상제 잔량을 지시할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예에서 사용된 화상 형성 장치에서와 같이, 교체부인 현상 장치의 교체 등과 관련한 실용성을 개선할 수 있게 된다. 비록 현상제 잔량 수준은 본 실시예에서 여덟 단계로 지시되고 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 현상제 잔량 수준은 여덟 단계가 아닌 단계로 지시될 수 있다.
본 실시예가 상술한 실시예의 조합이 아닌 조건 설정에서 적용될 수 있는 화상 형성 장치와 관련하여 동일한 효과가 얻어질 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예가 제2 실시예에서 사용된 것과 다른 조건 설정에서 적용될 수 있는 화상 형성 장치와 관련하여 동일한 효과가 얻어질 수 있음은 물론이다.
(제3 실시예)
제3 실시예는 현상 장치의 현상제 담지체의 사용량 검출이 상술한 제1 및 제2 실시예의 픽셀 계수 방법의 현상제 소모량 추정 대신 사용되고 두 개의 검출 장치, 즉 광학적 현상제 잔량 검출 장치 및 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치가 결합되어 기능하는 경우의 실시예이다. 광학적 현상제 잔량 검출 장치는 유사한 구조를 갖기 때문에, 반복되는 부분에 대한 설명은 이 부분이 내용에서 어떻게 변경되는가에 따라 생략하기로 한다.
제3 실시예에서는 현상제 잔량에 대한 광학적 검출 방법과, CPU(241)가 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)를 구동할 때 현상제 담지체의 사용량(회전 시간)을 검출하는 장치 모두가 사용됨으로써, 현상 장치의 사용량이 순차적으로 검출될 수 있다. 도1에서는, 편의상 도2의 현상 장치(151b 내지 151d)중 하나가 도시된다.
도1의 인용 부호 210은 현상제 잔량 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량에 대한 정보, 현상 슬리브 롤러의 회전에 대한 정보 등을 저장하는 비휘발성 메모리와, CPU(241)와의 데이터 통신을 제어하고 메모리로부터의 정보를 판독하고 메모리에 정보를 기록하는 통신 제어부로 구성된 메모리 태그를 지시한다.
도14에 도시된 바와 같이, 메모리 태그(210)의 메모리(300)에는, 현상 슬리브 롤러의 회전 시간에 대한 현상 롤러 회전 정보를 저장하기 위한 영역(300a)과, 현상제 잔량 검출 수단에 의해 검출된 현상제 잔량에 대한 현상제 잔량 검출 정보를 저장하는 영역(300b)와, 후술하는 현상 슬리브 롤러의 회전 시간을 변환하기 위한 계수에 대한 현상 롤러 수명 변환 계수 정보를 저장하는 영역(300c)이 마련된다. 이외에도, 메모리(300)는 화상 형성 장치에 사용된 부재에 대한 다양한 사용량 정보를 저장하기 위한 영역을 갖는다.
다음으로, 이하에서는 도10 및 도11을 참조하여 화상 형성시 현상 롤러의 회전 시간을 추정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도10은 제3 실시예에서 현상제 담지체의 사용량 계산 방법의 일 예를 도시한 흐름도로서, 현상제 담지체의 사용량이 현상 슬리브 롤러(152)의 회전 시간을 추정함에 있어 검출될 때까지 일련의 과정을 도시한다.
현상 장치의 현상 슬리브 롤러(152)는 화상 형성 장치의 CPU(241, 도1)에 의해 회전되도록 제어되며 회전 시간은 CPU에 의해 조절될 수 있다. 우선, 현상 슬리브 롤러(152)의 회전 시간 측정은 회전 명령이 CPU에 의해 발해질 때 시작된다(S1000). 회전 명령은 화상 형성시, 현상 장치 내의 현상제 교반시 등에 발해진다. 회전 명령이 발해지면(S1000), 롤러 구동이 시작된다(S1001). 이런 롤러 구동 동안의 회전 시간(T)은 기준값으로서 단계(1002)(S1002)에서 추정된 회전수로 측정된다. 짧은 시간후, 회전 중단 명령이 CPU에 의해 발해질 때, 현상 슬리브 롤러는 구동을 중단한다(S1003). 그 후, CPU는 현상 슬리브 롤러의 회전 명령이 이 때 발해졌을 때(S1004) 바이어스 인가 제어 또는 바이어스 비인가 제어가 수행되었는지 여부를 판단하고 수명 변환 시간(S1005, S1006)을 계산한다. 회전 시간(T)에는 바이어스가 단계(1006)(S1006)에서 인가되지 않을 때 0.6이 곱해진다. 이는, 바이어스가 인가되지 않은 때의 현상제의 열화 및 현상 슬리브 롤러의 마모가 바이어스가 대략 40 %만큼 인가된 때보다 낮기 때문에, 0.6이 현상 슬리브 롤러의 회전 시간에 대한 사용량으로부터 변환된 시간의 계수로서 이용되기 때문이다. 그러나, 이 계수는 본 실시예의 0.6에 고정되지 않고 현상 롤러의 재료, 닙 압력, 현상제의 입경 등에 따라 변한다. 따라서, 자연적으로, 본 발명에서 지시된 예와다른 계수가 사용될 수 있다.
단계(S1005)와 단계(S1006)에서 변환된 회전 구동 시간은 단계(1007)(S1007)에서 그 지점까지 총합과 더해진다. 현상제 담지체의 사용량은 추가된 회전 구동 시간에 기초하여 단계(1008)(S1008)에서 검출된다.
다음으로, 도11은 현상제 담지체로서 작용하는 현상 슬리브 롤러의 수명과 회전 시간 사이의 관계를 도시한다.
현상 슬리브 롤러가 초기 상태에서 회전되지 않는 경우 현상제 담지체의 잔여 수명이 100 %라고 한다면, 수명은 도11에 도시된 바와 같이 현상 슬리브 롤러의 회전 시간에 따라 감소한다. 본 실시예에서, 이 변수는 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위해 고려된다.
도11의 선형 도면의 뒤쪽 반부에서 20 % 위치에 도시된 직선은 제1 경보가 본 발명의 현상제 담지체의 수명과 관련하여 지시된 때의 지점을 지시한다.
따라서, 화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 현상제 잔량 검출 결과와 각각의 검출 수단에 의해 수행된 현상제 담지체의 사용량 검출 결과에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 결정하고, 순차적으로 또는 원하는 타이밍에 현상 장치(151b 내지 151d)에 마련된 메모리 태그(210)에 현상 장치의 사용량 수준에 대한 정보를 저장한다.
도12a 및 도12b는 현상 장치의 사용량 수준에 대한 판단을 도시한 도면이고 현상 장치의 사용량 수준을 지시하는 일 예와 저장될 정보를 선택하는 일 예를 도시한다.
도12a는 각각의 검출 장치에 의해 검출된 현상 슬리브 롤러의 회전수에서의 사용량과 현상제 잔량의 잔량 수준을 도시한 표이다. 표의 백분율 표시는 현상제 잔량과 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)의 사용량을 지시한다. 도12b는 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 상술한 두 개의 검출 장치에 의해 검출된 정보에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단한다(S1201). 단계(1202)(S1202)에서, 검출 결과는 광학적 검출 장치로부터의 잔량 수준인 비교값(M)과 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치의 사용량 수준인 비교값(N)에 대입된다. 단계(1203)(S1203)에서, M이 B와 같고 N이 A, B, C 및 D중 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 현상 장치의 사용량 수준으로 N을 취한다(S1206). N이 E, F, G 및 H중 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 단계(1204)에서 M이 B와 같은지 여부를 판단한다(S1204). M이 B와 같다면, CPU(241)는 현상 장치의 사용량 수준으로서 D를 취한다(S1207).
순서는 단계(1204)(S1204) 등으로 이동한다. 즉, 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치의 검출 결과가 대용량의 시트가 낮은 인쇄비의 화상을 인쇄하기 위한 인쇄 모드에서 인쇄됨을 보여줄 때 현상제 잔량이 크다는 사실에도 불구하고, 순서는 현상제 담지체로서 작용하는 현상 슬리브 롤러가 회전수 수준 이상의 횟수만큼 회전되는 경우 S1204로 이동한다. 이 경우, 현상 장치의 사용량 수준이 현상 슬리브 롤러의 회전수에 따라 판단되면, CPU(241)는 현상제가 계속 충분히 잔류한다는 사실에도 불구하고 현상 장치의 사용량 수준이 수명(교체 기간) 수준에 가까운 상태임을 보여준다. 따라서, 현상 장치의 사용량 수준은 D에서 유지된다. 낮은 인쇄비의 화상이 인쇄되는 경우의 예로서, 이것은 텍스트 화상에서 단지 하나의 컬러 지점만을 갖는 화상(예컨대 밑줄과 같은 화상)이 주로 인쇄될 때 종종 발생한다.
광학적 검출 장치의 잔량 수준(M)이 B와 동일한, 즉 현상제 잔량이 아직 충분한 상태에서 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)의 회전수가 소정 수준 이상에 도달하는 경우, 현상 장치의 사용량 수준이 소정 수준(D)에서 유지되면, 현상제의 양은 소정 잔량보다 크기 때문에, 슬리브 롤러의 회전수가 어느 정도까지 크더라도 현상제의 열화는 적으며, 회전수로 인한 수명에 관련된 문제와 같은 문제는 발생하지 않는다.
슬리브 롤러의 열화는 슬리브 롤러 상의 토너에 함유된 외부 첨가제의 부착으로 인해 슬리브 롤러와 슬리브에 접하는 현상 블레이드 사이의 마찰을 증가시킴으로써 야기된다. 현상제의 양이 소정의 잔량보다 큰 상태에서 슬리브 롤러가 회전되는 경우에도, 외부 첨가제는 슬리브 롤러에 거의 부착되지 않는다. 현상제가 사용되고 현상제의 양이 소정의 잔량보다 작게될 때, 외부 첨가제는 대량으로 슬리브 롤러에 부착된다. 결국, 현상 블레이드와의 마찰이 증가해서 슬리브 롤러를 열화시킨다.
M이 단계(1204)(S1204)에서 B와 같지 않다면, M은 단계1205(S1205)에서 E, F, G 및 H중 어느 하나와 같게 되고 M은 단계(1208)(S1208)에서 현상제 사용량 수준으로서 채택된다.
그 후, 현상 장치의 채택된 사용량 수준에 대한 정보로서, 현상 슬리브 롤러 회전 정보와 현상제 잔량 검출 정보와 현상 롤러 수명 변환 계수 정보(도14 참조)가 현상 장치(151a 내지 151d)의 메모리 태그(210)의 메모리에 저장된다. 따라서, 현상 장치가 어느 때 교체되더라도, 현상 장치의 사용량 수준은 현상 장치(151b 내지 151d)의 메모리 태그(210)의 메모리의 정보에 따라 정밀하게 저장되기 때문에, 어떤 방식의 교체에도 대처할 수 있게 된다.
예컨대, 현상 장치가 제거되어 다시 장착되더라도, 상술한 정보는 현상 장치의 메모리 태그(210)의 메모리에 저장되기 때문에, 잘못된 검출없이 현상 장치의 상태를 정밀하게 파악할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서, 수명 수준은 알파벳에 의해 지시된다. 그러나, 실질적으로, 수명 수준은 각각의 알파벳에 대응하는 수명 표시(백분율)를 사용하여 사용자에게 보고된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라, 두 개의 검출 장치, 즉 광학적 현상제 잔량 검출 장치와 현상 슬리브 롤러 회전 시간의 검출에 따르는 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치가 사용되기 때문에, 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치의 검출 결과는 현상제 잔량이 클 때 채택되며 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 의한 검출 결과는 현상제 잔량이 작을 때 채택된다. 결국, 현상 장치의 사용량은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며, 현상제의 양이 작을 때에도 정밀한 잔량을 감안하여 현상 장치의 사용량 수준을 지시할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예에서 사용된 화상 형성 장치에서와 같이, 교체부인 현상 장치의 교체 등과 관련한 실용성을 개선할 수 있게 된다.
상술한 두 개의 검출 장치 모두는 현상 장치의 수명이 초과되어 토너 잔량이 너무 작은 경우 발생하는 문제나 특정 시간을 초과하는 현상 슬리브 롤러 회전으로 인한 문제로 인해 장치에서 흠있는 화상이나 오염과 같이 사용자에게 손상을 일으키는 것을 방지하기 위해 사용되며, 이로써 현상 장치의 수명에 대한 정밀한 검출이 수행될 수 있다.
비록 현상제 잔량 수준은 본 실시예에서 여덟 단계로 지시되고 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 현상제 잔량 수준은 여덟 단계가 아닌 단계로 지시될 수 있다.
(제4 실시예)
다음으로, 도13a 및 도13b를 참조해서 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략적 구조는 제1 실시예에서 설명된 화상 형성 장치의 개략적 구조와 동일하기 때문에, 도2에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 광학적 현상제 잔량 검출 장치와 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)의 회전 시간 검출에 따르는 사용량 검출 장치는 상술한 실시예와 동일하기 때문에, 이들 장치에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도13a 및 도13b는 제4 실시예에서 현상 장치의 사용량에 대한 판단을 도시한 도면이고 현상 장치의 사용량을 지시하는 일 예와 저장될 정보의 선택에 대한 일 예를 보여준다.
도13a는 각각의 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량과 현상제 담지체의 사용량 수준을 도시한 표이다. 표에서 백분율 표시는 현상제 장치의 사용량 수준 지시한다.
도13b는 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위한 절차를 도시한 흐름도가다. 화상 형성 장치 제어부(240)의 CPU(241)는 상술한 두 개의 검출 장치에 의해 검출된 정보에 기초하여 현상 장치의 사용량 수준을 판단한다(S1301). 단계(1302)(S1302)에서, 검출 결과는 광학적 검출 장치로부터의 잔량 수준인 비교값(M)과 현상제 담지체에 대한 사용량 검출 장치의 사용량 수준인 비교값(N)에 대입된다. 단계(1303)(S1303)에서 N이 A, B 및 C 어느 하나와 같다면, CPU(241)는 현상 장치의 사용량 수준으로서 N을 취한다(S1306). N이 D와 같다면, CPU(241)는 단계(1304)(S1304)에서 M이 B와 같은지 여부를 판단한다. M이 B와 같다면, CPU(241)는 현상 장치의 사용량 수준으로서 C를 취한다(S1307).
순서는 단계(1304)(S1304) 등으로 이동한다. 즉, 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)에 대한 사용량 검출 장치의 검출 결과가 대용량의 시트가 낮은 인쇄비의 화상을 인쇄하기 위한 인쇄 모드에서 인쇄됨을 나타낼 때 현상제 잔량이 크다는 사실에도 불구하고, 순서는 현상 슬리브 롤러가 회전수 수준 이상의 횟수만큼 회전한 경우 S1304로 이동한다. 이 경우, 현상 장치의 사용량 수준이 현상 슬리브 롤러의 회전수에 따라 판단되면, CPU(241)는 현상제가 계속 충분히 잔류한다는 사실에도 불구하고 현상 장치의 사용량 수준이 수명(교체 기간) 수준에 가까운 상태임을 보여준다. 따라서, 현상 장치의 수명(사용량) 수준은 C에서 유지된다. 낮은 인쇄비의 화상이 인쇄되는 경우의 예로서, 이는 텍스트 화상에서 단지 하나의 컬러 지점만을 갖는 화상(예컨대 밑줄과 같은 화상)이 주로 인쇄될 때 종종 발생한다.
M이 단계(1304)(S1304)에서 B와 같지 않고 N이 E와 같지 않다면, 잔량 수준(M)은 단계(1305)(S1305)에서 D와 같고 M은 단계(1308)(S1308)에서 수명 수준으로 채택된다. 광학적 검출 장치의 잔량 수준(M)이 B와 동일한, 즉 현상제 잔량이 아직 충분한 상태에서 현상제 담지체(현상 슬리브 롤러)의 회전수가 소정 수준 이상에 도달하는 경우, 현상 장치의 사용량 수준이 소정 수준(C)에서 유지되면, 현상제의 양은 소정 잔량보다 크기 때문에, 슬리브 롤러의 회전수가 어느 정도까지 크더라도 현상제의 열화가 적으며, 회전수로 인한 수명에 관련된 문제와 같은 문제는 발생하지 않는다.
슬리브 롤러의 열화는 슬리브 롤러 상의 토너에 함유된 외부 첨가제의 부착으로 인해 슬리브 롤러와 슬리브에 접하는 현상 블레이드 사이의 마찰을 증가시킴으로써 야기된다. 현상제의 양이 소정 잔량보다 큰 상태에서 슬리브 롤러가 회전되더라도, 외부 첨가제는 슬리브 롤러에 거의 부착되지 않는다. 현상제가 사용되고 현상제의 양이 소정의 잔량보다 작게될 때, 외부 첨가제는 대량으로 슬리브 롤러에 부착된다. 결국, 현상 블레이드와의 마찰이 증가해서 슬리브 롤러를 열화시킨다.
그 후, 현상 장치의 채택된 사용량 수준에 대한 정보로서, 현상 슬리브 롤러 회전 정보와 현상제 잔량 검출 정보와 현상 롤러 수명 변환 계수 정보(도14 참조)가 현상 장치(151a 내지 151d)의 메모리 태그(210)의 메모리에 저장된다. 따라서, 현상 장치가 어느 때 교체되더라도, 현상 장치의 사용량 수준에 대한 정보는 현상 장치(151b 내지 151d)의 메모리 태그(210)의 메모리의 정보에 따라 정밀하게 저장되기 때문에, 어떤 방식의 교체에도 대처할 수 있게 된다.
현상제 잔량이 초기 단계로부터 측정되는 제3 실시예와 달리 광학적 현상제 잔량 검출 장치에 의한 측정은 A 내지 C 범위에서 수행되지 않기 때문에, 광학적 현상제 잔량 검출 수단은 잔량 수준(A 내지 C)의 범위에서 B에 고정된다. 광학적 현상제 잔량 검출 장치는 잔량 수준이 현상제 담지체의 사용량 수준 검출 장치에서 D에 도달할 때까지 측정을 시작하지 않는다. 또한, 잔량 수준이 광학적 현상제 잔량 검출 장치에서 D에 도달할 때, 현상제 담지체에 대한 사용량 수준 검출 장치의 회전수에 대한 측정은 중단된다.
상술한 바와 같이 현상제 잔량 검출과 현상제 담지체에 대한 사용량 검출을 선택적으로 수행함으로써, CPU(241)에 대한 부담이 저감될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 수명 수준은 알파벳에 의해 지시된다. 그러나, 실질적으로, 수명 수준은 각각의 알파벳에 대응하는 수명 표시(백분율)를 사용하여 사용자에게 보고된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라, 두 개의 검출 장치, 즉 광학적 현상제 잔량 검출 장치와 현상제 담지체에 대한 사용량 수준 검출 장치가 마련되기 때문에, 현상제 담지체에 대한 사용량 수준 검출 방법의 검출 결과는 현상제 잔량이 클 때 채택되며, 광학적 현상제 잔량 검출 방법에 의한 검출 결과는 현상 장치의 사용량 수준을 판단하기 위해 현상제 잔량이 작을 때 채택된다. 결국, 현상 장치의 수명은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며, 현상제의 양이 작을 때에도 현상 장치의 사용량 수준을 정밀하게 지시할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시예에서 사용된 화상 형성 장치에서와 같이, 교체부인 현상 장치의 교체 등과 관련한 실용성을 개선할 수 있게 된다.
또한, 상술한 두 개의 검출 장치 모두는 현상 장치의 수명이 초과되어 토너의 잔량이 너무 작은 경우 발생하는 문제나 특정 시간을 초과하는 현상 슬리브 롤러 회전으로 인한 문제로 인해 장치에서 흠있는 화상이나 오염과 같이 사용자에게 손상을 일으키는 것을 방지하기 위해 사용되며, 이로써 현상 장치의 사용량에 대한 정밀한 검출이 수행될 수 있다.
비록 현상 장치의 사용량 수준은 본 실시예에서 여덟 단계로 지시되고 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 현상 장치의 사용량 수준은 여덟 단계가 아닌 단계로 지시될 수 있다.
또한, 본 실시예가 상술한 실시예에서 사용된 것이 아닌 조건 설정에서 적용될 수 있는 화상 형성 장치와 관련한 동일한 효과가 얻어질 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예가 제4 실시예에서 사용된 것과 다른 조건 설정에서 적용될 수 있는 화상 형성 장치와 관련한 동일한 효과가 얻어질 수 있음은 물론이다.
또한, 당연하게도, 각각의 현상 장치에 마련된 메모리 수단에 저장될 정보는상술한 정보에 제한되지 않으며, 각각의 검출 결과는 결합되어 저장된다.
본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따르면, 현상제 잔량은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며, 현상제의 양이 작을 때에도 현상제의 정밀한 잔량을 지시할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예 또는 제4 실시예에 따르면, 현상 장치의 사용량 수준은 100 %로부터 0%까지 선형으로 순차적으로 검출될 수 있으며, 현상제의 양이 작을 때에도 현상 장치의 사용량 수준을 정밀하게 지시할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않으며 동일한 기술적 사항에 대한 변경을 포함할 수 있다.

Claims (17)

  1. 화상 정보에 대응해서 화상 담지 부재 상의 잠상을 현상하기 위한 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능한 화상 형성 장치이며,
    화상 정보에 기초하여 상기 현상 장치의 현상제 잔량을 예측하는 제1 검출 장치와,
    상기 현상 장치의 현상제 잔량을 검출하는 제2 검출 장치와,
    상기 제1 검출 장치와 상기 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 현상 장치의 현상제 잔량의 표시 레벨을 결정하기 위한 처리 유닛을 포함하며,
    상기 제1 검출 장치에 의해 예측된 제1 현상제 잔량이 소정량 이하이고, 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 제2 현상제 잔량이 소정량 이상인 경우에, 상기 처리 유닛은 상기 현상 장치의 현상제 잔량의 표시 레벨을 상기 제1 검출 장치에 의해 예측된 제1 현상제 잔량에 따른 표시 레벨 및 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 제2 현상제 잔량에 따른 표시 레벨과 다른 레벨로 결정하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 검출 장치는 광학적 검출 장치인 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 제1 검출 장치의 검출 결과 또는 상기 제2 검출 장치의 검출 결과에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메모리 수단은 접촉 상태 또는 비접촉 상태로 상기 화상 형성 장치의 본체와 통신 가능한 비휘발성 메모리 수단인 화상 형성 장치.
  5. 화상 정보에 대응해서 화상 담지 부재 상의 잠상을 현상하기 위한 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능하고, 화상 정보에 기초하여 상기 현상 장치의 현상제 잔량을 예측하는 제1 검출 장치와, 상기 현상 장치의 현상제 잔량을 검출하는 제2 검출 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 제어 방법이며,
    상기 제1 검출 장치에 의해 예측된 제1 현상제 잔량이 소정량 이하인지 여부를 판단하는 제1 판단 단계와,
    상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 제2 현상제 잔량이 소정량 이상인지 여부를 판단하는 제2 판단 단계와,
    상기 제1 검출 장치에 의해 예측된 제1 현상제 잔량이 소정량 이하이고, 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 제2 현상제 잔량이 소정량 이상인 경우에, 상기 현상 장치의 현상제 잔량의 레벨을 상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 제1 현상제 잔량에 따른 표시 레벨 및 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 제2 현상제 잔량에 따른 표시 레벨과 다른 표시 레벨로 결정하는 결정 단계를 포함하는 제어 방법.
  6. 화상 담지 부재 상의 잠상을 현상하기 위한 현상제 담지체를 포함하는 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능한 화상 형성 장치이며,
    현상 장치의 상기 현상제 담지체의 사용량을 검출하는 제1 검출 장치와,
    상기 현상 장치의 현상제 잔량을 검출하는 제2 검출 장치와,
    상기 제1 검출 장치와 상기 제2 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 현상 장치의 사용량 표시 레벨을 결정하는 처리 유닛을 포함하며,
    상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 상기 현상제 담지체의 사용량이 소정량 이하이고, 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량이 소정량 이상인 경우에, 상기 처리 유닛은 상기 현상 장치의 현상제 사용량의 표시 레벨을 상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 상기 현상제 담지체의 사용량에 따른 표시 레벨 및 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량에 따른 표시 레벨과 다른 레벨로 결정하는 화상 형성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 검출 장치는 광학적 검출 장치인 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 검출 장치는 상기 현상제 담지체의 사용량을 판단하기 위해 상기 현상제 담지체의 작업 시간을 검출하는 화상 형성 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 제1 검출 장치의 검출 결과 또는 상기 제2 검출 장치의 검출 결과에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 메모리 수단은 접촉 상태 또는 비접촉 상태로 상기 화상 형성 장치의 본체와 통신 가능한 비휘발성 메모리 수단인 화상 형성 장치.
  11. 화상 담지 부재 상의 잠상을 현상하기 위한 현상제 담지체를 포함하는 현상 장치가 착탈식으로 부착 가능하고, 현상 장치의 상기 현상제 담지체의 사용량을 검출하는 제1 검출 장치와, 상기 현상 장치의 현상제 잔량을 검출하는 제2 검출 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 제어 방법이며,
    상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 상기 현상제 담지체의 사용량이 소정량 이하인지 여부를 판단하는 제1 판단 단계와,
    상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량이 소정량 이상인지 여부를 판단하는 제2 판단 단계와,
    상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 상기 현상제 담지체의 사용량이 소정량 이하이고, 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량이 소정량 이상인 경우에, 상기 현상 장치의 사용량의 표시 레벨을 상기 제1 검출 장치에 의해 검출된 상기 현상제 담지체의 사용량에 따른 표시 레벨 및 상기 제2 검출 장치에 의해 검출된 현상제 잔량에 따른 표시 레벨과 다른 표시 레벨로 결정하는 결정 단계를 포함하는 제어 방법.
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