KR100708144B1

KR100708144B1 - 화상형성장치의 정착속도제어방법

Info

Publication number: KR100708144B1
Application number: KR1020050053607A
Authority: KR
Inventors: 김건호; 양철주; 안승덕
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-04-17
Also published as: CN1885200A; US20060285866A1; CN102226871B; US7376367B2; CN102226871A

Abstract

화상형성장치의 정착속도제어방법이 개시된다. 개시된 정착속도제어방법은 인쇄할 용지가 특수용지인지 여부를 판단하는 단계, 용지의 길이(l)가 제2전사롤러와 정착기 사이의 거리(L1)보다 작은 지를 판단하는 단계, 용지의 길이(l)가 제1전사롤러와 제2롤러 사이의 거리(L0)보다 작은 지를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

화상형성장치의 정착속도제어방법{Method for controlling fusing speed of image forming apparatus}

도 1은 본 발명이 적용되는 전자사진방식 화상형성장치의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 복수의 현상카트리지의 토너공급부의 배치를 도시한 사시도,

도 3은 구동모터의 동력전달경로를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 정착속도제어방법을 도시한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10.....감광드럼 11.....대전롤러

20.....현상카트리지 30.....토너카트리지

40.....노광유닛 51.....중간전사벨트

52,53.....지지롤러 54.....제1전사롤러

60.....제2전사롤러 70.....정착기

80.....배지기

L0.....제1전사롤러로부터 제2전사롤러 까지의 거리

L1.....제2전사롤러로부터 정착기 까지의 거리

l.....용지의 길이

본 발명은 화상형성장치의 정착속도 제어방법에 관한 것으로, 용지의 두께에 따라 정착속도를 달리할 필요가 있을 때 용지의 이송속도를 제어하는 화상형성장치의 정착속도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 원하는 화상에 대응하는 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상을 토너를 이용하여 토너화상으로 현상한 후에 현상된 화상을 용지에 전사 및 융착시켜 원하는 화상을 형성하는 장치이다.

칼라화상형성장치에 사용되는 색상은 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:megenta), 시안(C:cyan) 및 블랙(K:black)이며, 이러한 색상들이 중첩되면서 원하는 칼라화상을 구현한다. 따라서, 칼라화상형성장치는 4가지의 색상의 토너를 각각 저장하고 있는 4개의 현상카트리지를 필요로 한다.

이러한 4개의 현상카트리지가 장착되는 칼라화상형성장치는 단색의 화상을 구현하는 단색 화상형성장치에 비하여 그 부피가 클 뿐만 아니라 구조적으로 복잡한 구성을 가지고 있다.

화상형성장치에서 용지이송경로는 용지가 적재된 카세트, 이송롤러, 전사롤러, 정착기 및 배지기를 따라 순차적으로 이송되면서 외부로 배출된다. 이러한 구성품들은 구동원으로부터 동력을 전달받아 구동되는 데 구성적 및 경제적인 측면에 서 각각 구동원을 가지고 있는 것이 아니라 적어도 하나의 구동원에 여러 개의 구성품들을 연결시키고 있다. 따라서, 하나의 구동원이 동작하면 이에 연결되어 있는 다수의 구성품들이 동시에 움직이게 된다.

특히, 하나의 구동모터에 연결된 이송롤러, 전사롤러, 정착기 및 배지기가 구동모터 동작 시 동시에 동작한다고 가정할 때, 보통용지(예를 들어, A4용지) 인쇄 시 용지에 전사된 토너화상은 정착기 및 배지기를 보통속도로 지나가면서 정상적으로 토너화상을 용지에 융착시킬 수 있는데, 특수용지(예를 들어, 봉투, 필름)인쇄 시에는 토너화상을 특수용지에 융착시키는 시간은 보통용지에 비하여 더 걸리게 된다.

따라서, 특수용지인데도 불구하고 보통용지에 토너화상을 정착시키는 속도와 동일한 속도로 정착기에 특수용지를 통과시키면 토너화상이 정상적으로 용지에 정착되지 않을 수 있다. 토너화상이 용지에 정상적으로 융착되지 않으면 화상품질에 영향을 미치므로 용지에 따라 정착속도를 다르게 조절할 필요가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 용지의 종류에 따른 길이에 따라 정착기를 통과하는 용지의 이송속도를 제어함으로써 화상품질의 신뢰성을 유지할 수 있는 화상형성장치의 정착속도제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 화상형성장치의 정착속도제어방법은
(a) 인쇄할 용지가 특수용지인지 여부를 판단하는 단계;
(b) 용지의 길이(l)가 제2전사롤러와 정착기 사이의 거리(L1)보다 작은 지를 판단하는 단계;와
(c) 용지의 길이(l)가 제1전사롤러와 상기 제2롤러 사이의 거리(L0)보다 작은 지를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 (b)단계에서, 용지의 길이(l)가 상기 제2전사롤러와 정착기 사이의 거리(L1)보다 작으면, 중간전사벨트에서 상기 제2전사롤러로 화상전사 후에 구동모터를 감속하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 (c)단계에서, 용지의 길이(l)가 상기 제1전사롤러와 제2전사롤러 사이의 거리(L0)보다 작으면, 감광드럼에서 중간전사벨트로 화상전사 후 구동모터를 감속하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 (a)단계에서, 용지가 특수용지가 아니면 종료한다.

삭제

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 전자사진방식 화상형성장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 복수의 현상카트리지의 토너공급부의 배치를 도시한 사시도이고, 도 3은 구동모터의 동력전달경로를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 정착속도제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 화상형성장치는 감광드럼(10), 복수의 현상카트리지(20), 복수의 토너카트리지(30), 중간전사벨트(51), 제1전사롤러(54), 제2전사롤러(60) ,정착기(70) 및 배지기(80)를 구비한다.

상기 감광드럼(10)은 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광도전성층이 형성된 것이다. 상기 감광드럼(1) 대신에 감광벨트가 채용될 수도 있다. 상기 감광드럼(10)의 외주에 인접하여 상기 감광드럼(10)을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예인 대전롤러(11)가 설치되어 있다. 또한 전사 후에 상기 감광드럼(10)에 잔류되는 토너를 제거하는 클리닝수단(12)이 마련되어 있다.

상기 대전롤러(11)는 상기 감광드럼(10)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 상기 감광드럼(10)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킨다. 상기 대전롤러(11) 대신에 코로나 방전기(corona charger)가 채용될 수도 있다.

상기 노광유닛(40)은 균일한 전위를 가지도록 대전된 상기 감광드럼(10)에 화상정보에 해당되는 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다. 상기 노광유닛(40)은 일반적으로 레이저 다이오드(laser diode)를 광원으로 사용하는 광주사장치(LSU: Laser Scanning Unit)가 사용된다.

상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)는 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:magenta), 시안(C:cyab), 블랙(K:black) 색상의 토너를 각각 수용하고 있다. 상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)는 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)에 착탈 가능하게 설치되어 색상에 대응하는 토너를 공급한다.

상기 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)는 상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)로부터 각각 색상에 대응하는 토너를 공급받아 상기 감광드럼(10)에 형성된 정전잠상을 현상한다.

상기 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)는 각각 상기 감광드럼(10)과 현상갭 만큼 이격된 현상롤러(21)를 구비한다. 현상갭은 수십 내지 수백 미크론 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 상기 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)가 순차적으로 작동되어 화상을 형성하는 멀티패스방식(multi path type)이다. 이러한 멀티패스방식은 선택된 현상카트리지(예를 들어, 블랙(20K))의 현상롤러(21)에는 현상바이어스가 인가되고 선택되지 않은 나머지 현상카트리지(20Y, 20M, 20C)의 현상롤러(21)에는 현상바이어스가 인가되지 않거나 또는 토너의 현상을 방지하기 위한 현상방지바이어스가 인가될 수 있다. 또, 선택된 현상카트리지(20K)의 현상롤러(21)만이 회전되고 나머지 현상카트리지(20Y, 20M, 20C)의 현상롤러(21)는 회전되지 않을 수도 있다.

상기 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 감광드럼(10)의 주행방향으로 나란하게 설치된다. 상기 복수의 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)의 토너공급부(25)는 길이방향으로 서로 어긋나게 위치되어 있어, 상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)가 서로 간섭되지 않도록 배치될 수 있다.

즉, 아래쪽에 위치되는 3개의 현상카트리지(20M, 20C, 20K)는 적어도 일부가 그 위쪽에 위치된 현상기(20Y, 20M, 20C)에 의하여 점유되는 높이를 공유하기 때문에 상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)로 인한 화상형성장치의 높이의 증가를 최소화할 수 있다. 또, 상기 복수의 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)를 착탈하는 경우에 상기 현상카트리지(20Y, 20M, 20C, 20K)와의 간섭이나 상기 토너카트리지(30Y, 30M, 30C, 30K)끼리의 간섭이 없도록 배치할 수 있다.

상기 중간전사벨트(51)는 지지롤러(52)(53)들에 의하여 지지되어 상기 감광드럼(10)의 회전 선속도와 동일한 주행선속도로 주행된다. 상기 중간전사벨트(51)의 길이는 화상형성장치에 사용되는 최대 크기의 용지(P)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길어야 한다.

상기 제1전사롤러(54)는 상기 감광드럼(10)과 대면되며, 상기 감광드럼(10)에 현상된 토너화상을 상기 중간전사벨트(51)로 전사시키기 위한 제1전사바이어스가 인가된다. 상기 제2전사롤러(60)는 상기 중간전사벨트(51)와 대면되도록 설치된다. 상기 제2전사롤러(60)는 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 중간전사벨트(51)에 토너화상이 전사되는 동안에는 상기 중간전사벨트(51)로부터 이격되어 있다가, 상기 중간전사벨트(51)에 토너화상이 완전히 전사되면 상기 중간전사벨트(51)와 소정 압력으로 접촉된다. 상기 제2전사롤러(60)에는 토너화상을 용지로 전사시키기 위한 제2전사바이어스가 인가된다.

상기 정착기(70)는 용지에 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지에 융착시키는 것으로, 열을 가하는 히팅롤러(71)와 상기 히팅롤러(71)에 대면하여 용지(S)를 상기 히팅롤러(71)쪽으로 가압하는 가압롤러(72)를 구비한다.

상기 배지기(80)는 상기 정착기(70)를 통과하면서 토너화상이 융착된 용지를 인쇄기 외부로 배출시킨다.

상기 제 1전사롤러(54)와 제2전사롤러(60)사이의 길이를 L0라하고, 상기 제2전사롤러(60)와 정착기(70)사이의 거리를 L1이라 하고, 용지(S)의 거리를 l이라 한다.

상기 제1전사롤러(54)와 제2전사롤러(60)사이의 길이(L0)가 상기 제2전사롤러(60)와 정착기(70)사이의 거리(L1)보다 클 수도 있고, 작을 수 도 있다. 본 발명은 L0와 L1의 대소에 관계없이 적용될 수 있다.

용지(S)는 카세트(1)에 적재되어 있다가 픽업롤러(2)가 회동되면서 낱장 씩 픽업되어 이송롤러(3)에 의하여 이송경로(P)를 따라 이송되면서 토너화상이 전사, 정착 및 배지과정을 거쳐서 외부로 배출된다.

도 3을 참조하면, 상기 픽업롤러(2), 이송롤러(3), 감광드럼(10), 정착롤러(70) 및 배지롤러(80)는 구동모터(91)에 연결되어 구동된다. 즉, 하나의 구동모터(91)에 상기 픽업롤러(2), 이송롤러(3), 감광드럼(10), 정착롤러(70) 및 배지롤러 (80)가 연결되어 있기 때문에, 상기 구동모터(91)가 회전되면 상기 픽업롤러(2), 이송롤러(2), 감광드럼(10), 정착롤러(70) 및 배지롤러(80)가 다같이 구동된다. 상기 구동모터(91)는 제어부(90)에 연결되어 구동여부를 제어 받는다. 한편, 상기 제2전사롤러(54), 지지롤러(53) 및 제2전사롤러(60)는 종동롤러이다.

따라서, 용지(S)에 따라 정착속도가 다르므로, 용지(S)의 길이에 따라 상기 정착기(70)를 통과하는 용지(S)의 이송속도를 제어할 필요가 있다.

그런데, 상기 픽업롤러(2), 이송롤러(3), 감광드럼(10), 정착롤러(70) 및 배지롤러(80)등 구동롤러들은 상기 구동모터(91)에 모두 연결되어 있기 때문에, 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이면 상기 구동모터(91)에 연결되어 있는 모든 구동롤러들의 속도도 줄어들게 된다.

특히, 노광 또는 전사 중에 속도가 변하면, 노광이 잘 이루어지지 않거나 또는 전사가 잘 이루어지지 않음으로 인하여, 화상형성이 완전하게 이루어지지 못하여 화상품질이 저하되는 문제가 발생될 뿐만 아니라 전체적인 인쇄속도가 저하되는 문제점이 있다.

즉, 상기 감광드럼(10)에서 상기 중간전사벨트(51)로 화상의 전사(T1전사)와 상기 중간전사벨트(51)로부터 용지(S)로 화상의 전사(T2전사)중에 상기 구동모터(91)의 속도를 줄여서는 안 된다.

따라서, 상기 감광드럼(10)에서 상기 중간전사벨트(51)로 화상의 전사(T1전사)가 이루어진 후 및 상기 중간전사벨트(51)로부터 용지(S)로 화상의 전사(T2전사)가 이루어진 후에 상기 구동모터(91)의 속도를 줄여야 한다.

즉, 화상품질도 유지하고 화상형성장치의 인쇄속도의 저하를 최소화할 수 있도록 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이는 시점을 판단해야 한다.

일반적으로 인쇄용지는 A4용지를 사용하므로, 인쇄할 용지가 A4용지인 경우에는 용지(S)의 이송속도를 제어할 필요는 없다 할 것이다.

도 4를 참조하면, 화상형성장치는 인터페이스로 연결되어 있는 메인컴퓨터로부터 인쇄명령을 전달받는다(S110). 인쇄명령에는 인쇄할 용지의 종류( 예를 들어 ,A4용지, 봉투, OHP등의 특수용지와 인쇄범위, 매수, 인쇄방식, 확대 또는 축소여부 등 인쇄에 필요한 여러 조건들이 포함되어 있다.

상기 제어부(90)는 인쇄명령에 포함되어 있는 여러 조건들 중에서 인쇄할 용지(S)가 봉투 또는 OHP등의 특수용지인지 여부를 판단한다(S120).

상기 S120단계에서, 인쇄할 용지(S)가 특수용지가 아니면, 일반적인 용지이므로 속도를 제어할 필요가 없으므로 종료한다.

상기 S120단계에서, 상기 제어부(90)는 인쇄할 용지(S)가 특수용지라고 판단하면, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 정착기(70)사이의 거리(L1)보다 작은 지 여부를 판단한다(S130).

상기 S130단계에서, 상기 제어부(90)는 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 정착기(70)사이의 거리(L1)보다 작다고 판단되면, 상기 중간전사벨트(51)로부터 용지(S)로 토너화상이 전사(T2전사)된 후 상기 구동모터(91)의 속도를 줄인다(S131).

상기 중간전사벨트(51)로부터 용지(S)로 토너화상이 전사(T2전사)된 후 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이더라도, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 상기 정착기(70)사이의 거리(L1)보다 작기 때문에 T2전사가 이루어진 후에 정착이 이루어진다. 따라서, 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이더라도 화상의 전사에는 문제가 발생되지 않는다.

여기서, 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이는 것은 보통용지인 A4용지를 이송하는 속도를 기준으로 한 상대적인 개념이다. 즉, 특수용지의 정착시간이 보통용지의 정착시간보다 더 걸려야 하므로, 특수용지가 상기 정착기(70)를 통과하는 속도를 보통용지의 통과하는 속도보다 느리게 하여 정착시간을 늘린다.

상기 S130단계에서, 상기 제어부(90)는, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 정착기(70)사이의 거리(L1)보다 크다고 판단하면, 상기 용지(l)의 길이가 상기 제1전사롤러(54)와 제2전사롤러(60)사이의 거리(L0)보다 작은지 여부를 판단한다(S140).

상기 S140단계에서, 상기 제어부(90)는, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 상기 제1전사롤러(54) 사이의 거리(L0)보다 작다고 판단되면, 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 중간전사벨트(51)로 화상이 전사(T1전사)된 후 상기 구동모터(91)의 속도를 줄인다(S141).

이는 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 중간전사벨트(51)로 화상이 전사된 후이므로, 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이더라도 상기 중간전사벨트(51)로부터 용지(S)로 토너화상의 전사(제2전사)가 이루어질 수 있기 때문이다.

상기 S140단계에서, 상기 제어부(90)는, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사 롤러(60)와 제1전사롤러(54)사이의 거리(L0)보다 작지 않다고 판단되는 경우, 즉, 용지(S)의 길이(l)가 상기 제2전사롤러(60)와 제1전사롤러(54)사이의 거리(L0)보다 크다고 판단되면, 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 중간전사벨트(51)로 화상전사(T1전사)후에 상기 중간전사벨트(51)를 1회전 더 시킨 후, 상기 중간전사벨트(51)로부터 상기 제2전사롤러(60)로 토너화상이 전사(제2전사)되기 직전에 상기 구동모터(91)의 속도를 줄인다(S150).

이는 상기 구동모터(91)의 속도를 줄이는 시점에서, 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 중간전사벨트(51)로 화상전사(제1전사)가 이루어지지 않은 상태에서, 용지(S)가 상기 중간전사벨트(51)와 상기 제2전사롤러(60)사이에 진입하게 되어 제2전사가 이루어지지 못하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위하여, 제1전사가 완료시키기 위하여 상기 중간전사벨트(51)를 1회전 더 시킨 후에, 상기 구동모터(91)를 감속시킴으로써 제2전사와 정착은 감속된 속도 하에서 이루어지도록 하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치의 정착속도제어방법은 용지의 길이와 장치간의 거리를 비교하여 최적의 시간에 구동모터의 속도를 줄여 정착을 진행함으로써 정착속도의 감속에 따른 화상형성장치의 인쇄속도의 지연을 최소화할 수 있으며, 전사시의 화상품질을 신뢰할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) 인쇄할 용지가 특수용지인지 여부를 판단하는 단계;

(b) 용지의 길이(l)가 제2전사롤러와 정착기 사이의 거리(L1)보다 작은 지를 판단하는 단계;와

(c) 용지의 길이(l)가 제1전사롤러와 상기 제2롤러 사이의 거리(L0)보다 작은 지를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 정착속도제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 (b)단계에서,

용지의 길이(l)가 상기 제2전사롤러와 정착기 사이의 거리(L1)보다 작으면, 중간전사벨트에서 상기 제2전사롤러로 화상전사 후에 구동모터를 감속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 정착속도제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 (c)단계에서,

용지의 길이(l)가 상기 제1전사롤러와 제2전사롤러 사이의 거리(L0)보다 작으면, 감광드럼에서 중간전사벨트로 화상전사 후 구동모터를 감속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 정착속도제어방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 (a)단계에서,

용지가 특수용지가 아니면 종료하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 정착속도제어방법.