KR101324182B1 - 정전압제어를 이용하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치 - Google Patents

정전압제어를 이용하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치에 관한 것이다. 화상형성장치의 대전전압 제어방법은, 시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 참조하여 결정되는 레벨의 대전전압을 대전롤러에 인가하는 단계와; 상담지체의 표면전위의 목표값에 대응하는 목표전류 및 상기 인가되는 대전전압에 의한 대전전류의 차와, 수명에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제1보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하는 단계를 포함한다. 이에 의하여, 대전전압을 제어함에 있어서, 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
대전전압, 정전압제어, 표면전위

Description

정전압제어를 이용하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치{METHOD FOR CONTROLLING CONDUCTING VOLTAGE OF IMAGE FORMING APPARATUS USING CONSTANT VOLTAGE CONTROL AND IMAGE FORMING APPARATUS THEREOF}
본 발명은, 정전압제어를 이용하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 유기감광체의 표면전위가 유지되도록 대전롤러에 인가되는 대전전압을 제어함에 있어서, 정전압제어를 이용하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치에 관한 것이다.
레이저 프린터, 레이저 복합기 등과 같은 화상형성장치로서, 접촉대전방식의 화상형성장치는 상담지체로서의 유기감광체의 표면에 소정 레벨의 전위가 형성되도록 대전롤러에 대전전압을 인가한다.
이렇게 형성된 유기감광체의 표면전위는, 인쇄 품질을 보장하기 위해서는, 인가되는 대전전압에 변화가 없는 한, 일정하게 유지될 필요가 있다. 그러나, 실제로, 유기감광체의 표면전위는 여러 가지 원인에 따라 변화될 가능성이 있다.
따라서, 유기감광체의 표면전위를 일정하게 유지시키기 위한 방법으로서, 유기감광체와, 대전롤러에 소정 기준레벨의 대전전압을 인가하여 시스템부하를 인식 하고, 시스템부하의 인식 결과에 기초하여 인가되는 대전전압을 　제어하는 방법이 있다.
그런데, 이러한 대전전압 제어방법에서는, 미리 마련된 룩업테이블이 이용되는데, 이 경우, 룩업테이블은 모든 실제 상황과, 조건에 대응하여 완벽하게 마련될 수는 없다. 따라서 룩업테이블을 이용한 대전전압을 제어함에 있어서는, 보다 다양한 실제의 상황과, 조건을 고려하여, 제어 결과의 신뢰성을 향상시킬 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 룩업테이블을 이용하여 대전전압을 제어함에 있어서, 신뢰성이 보다 향상되도록 수명에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려하여 대전전압을 보정하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법 및 그 화상형성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 화상형성장치의 대전전압 제어방법에 있어서, 시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 참조하여 결정되는 레벨의 대전전압을 대전롤러에 인가하는 단계와; 상담지체의 표면전위의 목표값에 대응하는 목표전류 및 상기 인가되는 대전전압에 의한 대전전류의 차와, 수명에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제1보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하는 단계를 포함하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법에 의해서 달성될 수 있다.
상기 보정하는 단계는, 복수의 페이지에 대한 인쇄의 경우, 매 페이지마다 수행될 수 있다.
상기 화상형성장치의 대전전압 제어방법은, 상기 대전전압의 변화에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제2보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 추가적으로 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적으로 보정하는 단계는, 상기 복수의 페이지 중 현재페이지의 대전전류가 이전페이지의 대전전류보다 작은 경우에 수행될 수 있다.
상기 추가적으로 보정하는 단계에서, 상기 현재페이지의 대전전압은 상기 이전페이지의 대전전압보다 작을 수 있다.
상기 제1보정값 및 상기 제2보정값 중 적어도 하나는 소정의 한계값 이하로 제한될 수 있다.
상기 제1보정값 및 상기 제2보정값 중 적어도 하나는 온도 및/또는 습도에 대응하여 마련될 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 화상형성장치에 있어서, 잠상이 형성되는 상담지체와; 상기 잠상의 형성을 위하여 상기 상담지체의 표면을 대전시키는 대전롤러와; 상기 상담지체의 표면을 대전시키기 위한 대전전압을 상기 대전롤러에 인가하는 전압공급부와; 시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 참조하여 결정되는 레벨의 대전전압을 상기 대전롤러에 인가하고, 상기 상담지체의 표면전위의 목표값에 대응하는 목표전류 및 상기 인가되는 대전전압에 의한 대전전류의 차와, 수명에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제1보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압이 보정되도록 상기 전압공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 화상형성장치에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 제어부는, 복수의 페이지에 대한 인쇄의 경우, 매 페이지마다 상기 인가되는 대전전압의 보정을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 대전전압의 변화에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제2보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압이 추가적으로 보정되도록 상기 전압공급부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 페이지 중 현재페이지의 대전전류가 이전페이지의 대전전류보다 작은 경우에 상기 인가되는 대전전압의 추가적인 보정을 수행할 수 있다.
상기 현재페이지의 대전전압은 상기 이전페이지의 대전전압보다 작을 수 있다.
상기 제1보정값 및/또는 상기 제2보정값은 소정의 한계값 이하로 제한될 수 있다.
상기 제1보정값 및/또는 상기 제2보정값은 온도 및 습도 중 적어도 하나에 대응하여 마련될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 룩업테이블을 이용하여 대전전압을 제어함에 있어서, 대전롤러의 저항 변화를 한층 더 고려하여 대전전압을 보정함으로써, 보다 향상된 신뢰성으로 유기감광체의 표면전위를 일정하게 유지시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 상세히 설명한다.
<본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 개괄적 구성>
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 개괄적인 구성을 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장 치(1)는 전자사진방식으로 화상을 형성하며, 레이저 프린터, 레이저 복합기 등으로 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면, 화상형성장치(1)는 인쇄매체(M)를 공급하는 매체공급부(10)와, 화상을 형성하는 화상형성부(20)와, 형성된 화상을 인쇄매체(M)에 전사하는 전사부(30)와, 인쇄매체(M)에 전사된 화상을 정착시키는 정착부(40)와, 인쇄매체(M)를 배출하는 배지부(50)를 포함한다. 본 실시예에서의 이러한 구성은 본 발명의 하나의 예시일 뿐이며, 다른 실시예로서, 화상형성부(20), 전사부(30) 및 정착부(40)는 넓은 의미의 하나의 화상형성부로 구성될 수도 있다.
화상형성부(20)는 유기감광체(Organic Photoconductor 또는 Organic Photoreceptor, 21)와, 유기감광체(21)를 소정 전위로 대전시키는 대전롤러(23)와, 유기감광체(21)에 잠상(latent image)을 형성하는 노광부(25)와, 유기감광체(21)에 형성된 잠상에 대응하는 가시화상을 현상하는 현상부(27)를 포함한다. 유기감광체(21)는 본 발명의 상담지체의 일례이다.
화상형성부(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, C(Cyan), M(Magenta), Y(Yellow) 및 K(Black), 각 컬러에 대응하는 4개의 서브 화상형성부로 구성될 수 있다. 화상형성부(20)의 상기 구성은 예시일 뿐이며, 다른 실시예로서, 본 발명의 화상형성장치는 모노 화상을 형성하는 화상형성부(도시 안됨)를 포함할 수도 있다.
전사부(30)는 구동롤러(31)와, 구동롤러(31)에 의하여 회전 구동되는 전사벨트(33)와, 전사벨트(33)를 사이에 두고 구동롤러(31)와 마주하도록 배치되는 전사롤러(35)를 포함한다.
유기감광체(21)에 형성된 가시화상은 전사벨트(33)에 전사되고, 이어서 전사벨트(33)에 전사된 화상은, 매체공급부(10)로부터 공급되어 이송되는 인쇄매체(M)에 전사된다. 전사롤러(35)에는 소정의 바이어스 전압이 인가되며, 인가되는 바이어스 전압에 의하여 인쇄매체(M)의 일부가 대전된다. 전사벨트(33)에 전사된 화상은 정전인력에 의하여 인쇄매체(M)로 전사된다. 인쇄매체(M)에 전사된 화상은 정착부(40)의 열과, 압력에 의해 인쇄매체(M)에 정착된다.
<본 발명의 일실시예에 의한 대전전압 제어 구성>
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치(1)의 대전전압을 제어하는 구성(A)을 도시한다. 화상형성장치(1)는, 유기감광체(21) 및 대전롤러(23)에 더하여, 전압공급부(101)와, 전류검출부(102)와, 제어부(103)를 더 포함한다.
전압공급부(101)는 유기감광체(21)에 소정 레벨의 표면전위가 형성되도록, 대전롤러(23)에 대전전압을 공급한다. 전압공급부(101)는 HVPS(High Voltage Power Supply)로 구현될 수 있으며, 유기감광체(21)의 표면전위가, 예컨대, -600V 인 경우, 인가되는 대전전압은 약 -1200V 정도일 수 있다.
전류검출부(102)는 유기감광체(21) 및 대전롤러(23)를 통해 흐르는 대전전류를 검출한다. 전류검출부(102)에 의한 대전전류의 검출 결과는 제어부(103)에 전달된다. 전류검출부(102)는 대전롤러(23)에 직렬로 연결되는 저항으로 구현될 수 있으며, 저항 양단의 걸리는 전압에 기초하여 대전전류가 추정될 수 있다.
제어부(103)는 전류검출부(102)로부터 전달되는 대전전류의 검출 결과에 기초하여 대전전압의 보정에 필요한 보정값을 결정하고, 결정된 보정값에 대응하여 대전전압이 보정되도록 전압공급부(101)를 제어한다. 다시 말하면, 제어부(103)는 추정되는 대전전류에 기초하여 인가되는 대전전압의 보정값을 결정하는 정전압제어를 수행한다고 할 수 있다.
<본 발명의 일실시예에 의한 대전전압 제어 과정>
본 발명에 일실시예에 의한 제어부(103)는 대전전압을 제어함에 있어서 다음과 같은 과정을 수행한다.
(1) 시스템부하를 고려한 대전전압의 결정
(2) 수명에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정(1차 보정)
(3) 대전전압의 변화에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정(2차 보정)
이하, 상기 각 과정에 대하여 상세히 설명한다.
1. 시스템부하를 고려한 대전전압의 결정
유기감광체(21)의 표면전위는 다양한 원인에 의해 변화될 수 있다. 본 실시예에서는, 이러한 원인 중 시스템부하를 고려한다. 하나의 예로서, 유기감광체(21)는 대전롤러(23)와 접촉해 있으므로, 화상형성동작의 반복 수행에 의해 그 표면이 마모될 수 있으며, 이 경우 시간이 지남에 따라 표면의 막두께가 감소한다. 유기감광체(21)의 표면의 막두께 감소는 유기감광체(21)의 부하저항의 감소를 야기하여 대전전류가 증가하게 되며, 이에 따라 유기감광체(21)의 표면전위가 증가될 수 있다. 다만, 시스템부하가 변화되는 원인은 이에 한정되지 않으며, 그 원인은 다양할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 실험을 통하여, 시스템부하의 변화로 인한 유기감광체(21)의 표면전위의 변화 정도를 관찰 및 분석하고, 그 결과로부터 인가할 대전전압을 결정 가능하게 하는 룩업테이블(이하, "기본룩업테이블"이라고도 한다)을 마련한다.
본 실시예에 의한 실험에서는, 미사용된 신규의 유기감광체(21)와, 대전롤러(23)에 대하여 실험을 수행하였으며, 그 유기감광체(21)와, 대전롤러(23)가 수명이 다 할 때까지 실험을 반복적으로 수행하였다. 또한, 실험은, 중온/중습(이하, "NN"이라고도 함), 저온/저습(이하, "LL"이라고도 함) 및 고온/고습(이하, "HH "이라고도 함)의 각 환경별로 이루어졌다.
본 실시예에 의한 실험에서는, 유기감광체(21)의 표면전위를 측정하여, 측정된 표면전위가 소정의 목표전위에 이르는 경우의 대전전압을 확인하고, 그 때 흐르는 대전전류를 실측하였다. 본 실시예에 의한 실험에서의 목표전위는, 각 환경 별로, 중온/중습(NN)의 경우 -600(V), 저온/저습(LL)의 경우 -630(V) 그리고 고온/고습(HH)의 경우 -575(V)로 하였다.
도 3은 본 실시예에 의한 실험 결과 얻어진 대전전류와, 대전전압의 관계를 나타내는 그래프이다. 본 발명의 일실시예서는, 도 3에 도시된 바와 같은 그래프로부터 다음과 같은 대전전류와, 대전전압과의 관계식을 유추하였다.
[수학식 1]
Y = 175.66 * Log(x) - 1931 (NN의 경우)
[수학식 2]
Y = 280.45 * Log(x) - 2369 (LL의 경우)
[수학식 3]
Y = 172.13 * Log(x) - 1888 (HH의 경우)
상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]에서, x 및 Y는 각각 대전전류 및 대전전압을 각각 나타낸다.
한편, 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]으로부터 마련된 기본룩업테이블은 아래 [표 1]과 같다.
[표 1]
Figure 112008063728918-pat00001
[표 1]에서 "ADC Value"는 대전전류를 검출하기 위하여 전류검출부(102)를 이용하여 실측되는 아날로그-디지털 변환값을 나타내며, "ADC 전압"은 "ADC Value"에 대응하는 전압을 나타낸다. "시스템부하"는 각 경우 예측되는 시스템부하값을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 대전전압 결정 과정을 도시한다. 먼저, 제어부(103)는 소정 기준레벨의 대전전압을 대전롤러(23)에 인가한다(S301). 본 실시예서의 기준레벨은 -1200(V)일 수 있다. 다음으로, 제어부(103)는 전류검출부(102)를 이용하여, 인가되는 대전전압에 의해 흐르는 대전전류를 검출하여 파악한다(S302). 다음으로, 제어부(103)는 미리 마련된 기본룩업테이블을 참조하여, 파악된 대전전류에 대응하여 인가하여야 할 대전전압을 결정하고, 결정된 대전전압이 인가되도록 전압공급부(101)를 제어한다(S303). 예컨대, [표 1]을 참조하면, 측정된 ADC Value가 290인 경우, 추정되는 대전전류는 46.2(uA)이며, 이 때 목표전위(NN의 경우)를 얻기 위하여 인가하여야 할 대전전압은 -1258(A)로 결정될 수 있다.
2. 수명에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정(1차 보정)
대전롤러(23)의 롤러부는 고무 등의 소재로 구성될 수 있는데, 이러한 소재는 장시간 사용하는 경우 노화로 인하여 분자간 결합력 약화로 이를 구성하는 탄소 간의 사슬이 끊어질 수 있다. 그 결과, 시간이 지남에 따라 대전롤러(23)의 부하저항이 커질 수 있으며, 이에 따라 대전전류와, 유기감광체(21)의 표면전위가 감소될 수 있다. 도 6은 본 실시예에 의한 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 도시 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 대전롤러(23)의 저항은 초기의 저항값(초기 저항)에서 시간이 경과함에 따라 수명이 완료되는 때의 저항값(수명완료 시 저항)으로 점차 증가한다.
본 실시예에서는, 시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 이용하여 인가할 대전전압을 결정하는 과정에 더하여, 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려하여 대전전압을 보정함으로써, 대전전압 제어의 신뢰성을 향상시킨다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정 과정(이하, "1차 보정"이라고도 한다)을 도시한다. 먼저, 제어부(103)는, 전류검출부(102)를 이용하여, 기본룩업테이블을 참조하여 결정된 대전전압에 의해 흐르는 대전전류를 파악한다(S401).
다음으로, 제어부(103)는 목표로 하는 유기감광체(21)의 표면전위(이하, "목표전위"라고도 한다)에 대응하는 대전전류(이하, "목표전류"라고도 한다)와, 단계 S401에서 파악된 대전전류와의 차에 기초하여, 인가할 대전전압의 보정값을 결정한다(S402).
유기감광체(21)의 목표전류는 수명에 따른 시스템부하의 변화를 고려하여 미리 정해진다. [표 2]는 본 발명의 일실시예에 의한 유기감광체(21)의 목표전류에 관한 룩업테이블(이하, "목표전류룩업테이블"이라고도 한다)을 나타낸다.
[표 2]
Figure 112008063728918-pat00002
[표 2]에서, "목표전류(Target ADC)"는 유기감광체(21)의 목표전류의 아날로 그-디지털 변환값을 나타내며, "인쇄매수"는 화상형성장치(1)에 의해 인쇄된 인쇄매체(M)의 매수를 나타낸다. 그 밖에, NN은 중온/중습, NH는 중온/고습, LN1,2,3는 저온/중습, LL은 저온/저습, HH1,2는 고온/고습의 경우를 각각 나타낸다. [표 2]에 나타난 바와 같이, 수명, 즉, 인쇄매수가 증가함에 따라 유기감광체(21)의 목표전류(Target ADC)도 함께 증가함을 알 수 있다. 이는 수명에 따라 시스템부하가 감소함을 의미한다.
도 7은 [표 2]의 목표전류(Target ADC)를 도시한 그래프이다. 도 7에 있어서, 가로축은 인쇄매수를 나타내며, 세로축은 목표전류(Target ADC)를 나타낸다.
한편, 단계 S402로 돌아가서, 단계 S402에서의 목표전류는 화상형성장치(1)에 의해 인쇄가 수행된 인쇄매체(M)의 매수를 파악함으로써 결정될 수 있다.
한편, 단계 S402에서, 인가할 대전전류의 보정값을 결정함에 있어서는, 실험을 통하여 미리 마련된 룩업테이블(이하, "제1보정룩업테이블"이라고도 한다)이 이용될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는, 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화에 기인하여 목표전류와, 파악된 대전전류와의 차이가 발생하는 것으로 가정하였다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 목표전류와, 파악되는 대전전류와의 차이가 소정 범위 내의 다양한 값인 경우에 대하여 대전전압을 보정하는 실험을 수행하였다. 각 경우, 인가되는 대전전압을 변화시키면서 유기감광체(21)의 표면전위를 측정하였으며, 측정된 표면전위가 소정의 목표전위에 이르는 경우, 인가되는 대전전압을 변화시킨 정도, 즉 보정값을 파악하였다. 본 실시예에 의한 실험에서도, 상기 실험의 경우와 마찬가지로, 각 환경 별로 목표전위를 다양하게 하여 실험하였다.
[표 3]은 본 발명의 일실시예에 의한 제1보정룩업테이블을 나타낸다.
[표 3]
Figure 112008063728918-pat00003
[표 3]에서, "Target ADC - Check ADC"는 목표전류와, 파악된 대전전류와의 차를 나타내며, "Min"는 그 차의 최소값을, "Max"는 최대값을 각각 나타낸다. "보정값"은 각 경우 목표전위를 얻기 위하여 필요한 대전전압의 보정값(단위: volt)를 나타낸다. NN, NH, LN1,2,3, LL, HH1,2는, [표 2]에서와 마찬가지로, 온도/습도의 여러 환경을 나타낸다.
[표 3]에서 나타내는 바와 같이, 목표전류와, 파악된 대전전류와의 차가 클수록, 대전전압의 보정값은 커짐을 알 수 있다. 이는, 목표전류와, 파악된 대전전 류와의 차가 클수록, 대전롤러(23)의 저항 변화의 영향이 커진다는 것을 의미한다. 또한, [표 3]에서는, 파악된 대전전류가 목표전류보다 작은 경우에만 보정값이 존재함을 알 수 있다. 이는, 대전롤러(23)의 저항이 시간의 경과에 따라 증가함을 의미한다. 또한, [표 3]에서는, 목표전류와, 파악된 대전전류와의 차가 20이상인 경우에는, 보정값은 20인 경우의 값으로 제한된다(과도한 보정에 의한 과전압 인가 방지).
단계 S402에서, 제어부(103)는, 목표전류룩업테이블(표 2 참조) 및 제1보정룩업테이블(표 3 참조)을 참조하여, 인쇄매수에 의해 결정되는 목표전류와, 단계 S401에서 파악된 대전전류와의 차에 대응하는 대전전압의 보정값을 결정할 수 있다.
다음으로, 제어부(103)는 단계 S402에서 결정된 보정값만큼 보정된 대전전압이 인가되도록 전압공급부(101)를 제어한다(S403).
이와 같이, 시스템부하를 고려하여 결정되는 대전전압에 대하여, 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려하여 추가적으로 보정을 수행함으로써, 대전전압 제어의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
3. 대전전압의 변화에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정(2차 보정)
본 발명의 일실시예에서는, 시간의 경과 외에 대전롤러(23)의 저항 변화에 영향을 주는 다른 요인을 고려한다. 그 일례로서, 인가되는 대전전압의 변화에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 대전전압의 변화에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 도시한다. 도 8에서, 가로축은 인가되는 대전전압을, 세로축은 대전롤러(23)의 저항을 나타낸다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 대전롤러(23)의 품질이 적정한 경우, 대전롤러(23)의 저항은 인가되는 대전전압의 변화에 따라서는 변화가 거의 없다("양호" 참조). 이에 대하여, 대전롤러(23)의 품질이 "양품"의 경우에 비하여 상대적으로 낮은 경우, 대전롤러(23)의 저항은 인가되는 대전전압이 증가함에 따라서 급격하게 감소한다("불량" 참조). 이 경우, 대전롤러(23)의 저항 감소는 대전전류 및 유기감광체(21)의 표면전위 상승의 원인이 된다.
본 발명의 일실시예에서는, 대전롤러(23)의 품질이 "불량"에 해당하는지 여부를 판별하여, 그로 인한 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려하여 대전전압을 추가적으로 보정한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 대전전압의 변화에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정 과정(이하, "2차 보정"이라고도 한다)을 도시한다. 본 실시예에서는, 복수의 페이지에 대한 인쇄를 수행하는 것을 상정한다.
먼저, 제어부(103)는, 전류검출부(102)를 이용하여, 복수의 페이지 중에서 현재페이지에 대한 대전전류를 파악한다(S801). 단계S801에서의 대전전류 파악 과정은, 복수의 페이지 중 첫번째 페이지부터 순차적으로 수행될 수 있다.
다음으로, 제어부(103)는, 현재페이지의 대전전류와, 이전페이지의 대전전류와의 차에 기초하여 대전전압의 보정값을 결정한다(S802). 단계 S802에서, 이전페이지의 대전전류는 현재페이지에 대한 인쇄 바로 전의 페이지에 대한 인쇄 시 파악 된 대전전류가 이용될 수 있다. 단계S802에서, 현재페이지가 첫번째 페이지인 경우에는 이전페이지의 대전전류가 없으므로 보정값 결정은 생략되며, 현재페이지가 두번째 페이지인 경우부터 보정값을 결정할 수 있다.
한편, 단계 S802에서, 인가할 대전전압의 보정값을 결정함에 있어서는, 미리 마련된 룩업테이블(이하, "제2보정룩업테이블"이라고도 한다)이 이용될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는, 이전페이지의 대전전류와, 현재페이지의 대전전류와의 차이는 대전롤러(23)의 품질 불량으로 인한 급격한 저항 변화에 기인하는 것으로 가정하였다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 이전페이지의 대전전류와, 현재페이지의 대전전류와의 차이가 소정 범위 내의 다양한 값인 경우에 대하여 대전전압을 보정하는 실험을 수행하였다. 각 경우, 인가되는 대전전압을 변화시키면서 유기감광체(21)의 표면전위를 측정하였으며, 측정된 표면전위가 소정의 목표전위에 이르는 경우, 인가되는 대전전압을 변화시킨 정도, 즉 보정값을 파악하였다. 본 실시예에 의한 실험에서도, 상기 실험의 경우와 마찬가지로, 각 환경 별로 목표전위를 다양하게 하여 실험하였다. [표 4]는 본 발명의 일실시예에 의한 제2보정룩업테이블을 나타낸다.
[표 4]
Figure 112008063728918-pat00004
[표 4]에서, "PrePage ADC - Check ADC"는 이전페이지의 대전전류와, 현재페이지의 대전전류와의 차를 나타내며, "Min"는 그 차의 최소값을, "Max"는 최대값을 각각 나타낸다. "보정값"은 각 경우 목표전위를 얻기 위하여 필요한 대전전압의 보정값(단위: volt)를 나타낸다. NN, NH, LN1,2,3, LL, HH1,2는, [표 2] 및 [표 3]에서와 마찬가지로, 온도/습도의 여러 환경을 나타낸다.
[표 4]에서 나타내는 바와 같이, 이전페이지의 대전전류와, 현재페이지의 대전전류와의 차가 클수록, 대전전압의 보정값은 커짐을 알 수 있다. 이는, 이전페이지의 대전전류와, 현재페이지의 대전전류와의 차가 클수록, 대전롤러(23)의 품질 불량으로 인한 저항 변화의 영향이 커진다는 것을 의미한다. 또한, 보정값은 현재페이지의 대전전류가 이전페이지의 대전전류보다 작은 경우에만 존재함을 알 수 있다. 또한, 현재페이지의 대전전류가 이전페이지의 대전전류와의 차가 12이상인 경 우에는, 보정값은 12인 경우의 값으로 제한된다(과도한 보정에 의한 과전압 인가 방지).
단계 S802로 돌아가서, 제어부(103)는, 제2보정룩업테이블을 참조하여, 이전페이지의 대전전류와, 단계 S801에서 파악된 현재페이지의 대전전류와의 차에 대응하는 대전전압의 보정값을 결정할 수 있다.
다음으로, 제어부(103)는 단계 S802에서 결정된 보정값만큼 보정된 대전전압이 인가되도록 전압공급부(101)를 제어한다(S803). 다음으로, 제어부(103)는 모든 페이지에 대한 인쇄가 완료되었는지 여부를 확인하고(S804), 만일 아직 완료되지 않았으면, 대전전압을 소정치 감소시켜 인가하고, 단계S801로 진행하여 다음 페이지에 대한 보정을 계속한다(S805). 단계 S805에서, 다음 페이지에 대한 대전전압은 [수학식 4]에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 4]
다음 페이지의 대전전압 = 현재페이지의 대전전압 * 0.98
이는, 실험을 통하여, 현재페이지의 대전전압을 이전페이지와 동일하게 한 경우에는 대전롤러(23)의 저항 변화를 파악하기가 어렵고, 또한 품질에 문제가 있는 대전롤러(23)의 경우 인가되는 대전전압의 변화에 따라 저항의 변화가 심하게 발생한다는 사실을 반영한 것이다.
한편, [수학식 4]에서 인수인 0.98은 하나의 예시일 뿐이며, 화상형성장치(10)의 시스템 부하에 따라서 적절히 인가할 수 있는 전압의 범위를 감안하여 정해질 수 있는 수치이다. [수학식 4]의 인수는 대전전압의 발산으로 인한 유기감광 체(21)의 손상을 방지하기 위하여 1미만으로 할 수 있다.
한편, 단계 S804의 확인 결과, 모든 페이지에 대한 인쇄가 완료되었으면, 2차 보정 과정을 종료한다.
이와 같이, 수명에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화뿐만 아니라, 대전전압의 변화에 따른 대전롤러(23)의 저항 변화를 고려하여 추가적으로 보정을 수행함으로써, 대전전압 제어의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다. 예컨대, 1차 보정 및 2차 보정은 함께 수행되거나, 혹은 각각 따로 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 개괄적인 구성을 도시하는 단면도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 대전전압을 제어하는 구성을 도시하며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 대전전류와, 대전전압의 관계를 나타내는 그래프이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 시스템부하를 고려한 대전전압 결정 과정을 도시하며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 수명에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정 과정을 도시하며,
도 6은 본 실시예에 의한 수명에 따른 대전롤러의 저항 변화를 도시하며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 목표전류를 도시한 그래프이며,
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 대전전압의 변화에 따른 대전롤러의 저항 변화를 도시하며,
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 대전전압의 변화에 따른 대전롤러의 저항 변화를 고려한 대전전압의 보정 과정을 도시한다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21: 유기감광체 23: 대전롤러
101: 전압공급부 102: 전류검출부
103: 제어부

Claims (14)

  1. 화상형성장치의 대전전압 제어방법에 있어서,
    시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 참조하여 결정되는 레벨의 대전전압을 대전롤러에 인가하는 단계와;
    상담지체의 표면전위의 목표값에 대응하는 목표전류 및 상기 인가되는 대전전압에 의한 대전전류의 차와, 수명에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제1보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하는 단계와;
    상기 대전전압의 변화에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제2보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 추가적으로 보정하는 단계를 포함하며,
    상기 제1보정값을 이용하여 보정하는 단계는,
    상기 화상형성장치에 의해 인쇄가 수행된 인쇄매체의 매수를 파악하는 단계와;
    상기 파악된 인쇄매체의 매수에 대응하는 상기 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하는 단계를 포함하며,
    상기 제2보정값을 이용하여 보정하는 단계는,
    인쇄할 복수의 페이지 중에서 현재페이지에 대한 대전전류를 파악하는 단계와;
    상기 현재페이지의 대전전류와, 이전페이지의 대전전류와의 차에 기초하여 상기 제2보정값을 결정하는 단계와;
    상기 결정된 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하는 단계를 포함하는 화상형성장치의 대전전압 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2보정값을 이용하여 보정하는 단계는, 상기 복수의 페이지 중 상기 현재페이지의 대전전류가 상기 이전페이지의 대전전류보다 작은 경우에 수행되는 화상형성장치의 대전전압 제어방법.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1보정값 및 상기 제2보정값 중 적어도 하나는 소정의 한계값 이하로 제한되는 화상형성장치의 대전전압 제어방법.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1보정값 및 상기 제2보정값 중 적어도 하나는 온도 및/또는 습도에 대응하여 마련되는 화상형성장치의 대전전압 제어방법.
  8. 화상형성장치에 있어서,
    잠상이 형성되는 상담지체와;
    상기 잠상의 형성을 위하여 상기 상담지체의 표면을 대전시키는 대전롤러와;
    상기 상담지체의 표면을 대전시키기 위한 대전전압을 상기 대전롤러에 인가하는 전압공급부와;
    시스템부하를 고려한 기본룩업테이블을 참조하여 결정되는 레벨의 대전전압을 상기 대전롤러에 인가하고, 상기 상담지체의 표면전위의 목표값에 대응하는 목표전류 및 상기 인가되는 대전전압에 의한 대전전류의 차와, 수명에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제1보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압이 보정되도록 상기 전압공급부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 대전전압의 변화에 따른 상기 대전롤러의 저항 변화를 고려한 제2보정룩업테이블에 기초하여 결정되는 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압이 추가적으로 보정되도록 상기 전압공급부를 제어하며,
    상기 제어부는, 상기 화상형성장치에 의해 인쇄가 수행된 인쇄매체의 매수를 파악하고, 상기 파악된 인쇄매체의 매수에 대응하는 상기 제1보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하며,
    인쇄할 복수의 페이지 중에서 현재페이지에 대한 대전전류를 파악하여, 상기 현재페이지의 대전전류와, 이전페이지의 대전전류와의 차에 기초하여 상기 제2보정값을 결정하고, 상기 결정된 제2보정값을 이용하여 상기 인가되는 대전전압을 보정하도록 상기 전압공급부를 제어하는 화상형성장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 페이지 중 상기 현재페이지의 대전전류가 상기 이전페이지의 대전전류보다 작은 경우에 상기 제2보정값을 이용한 보정을 수행하도록 상기 전압공급부를 제어하는 화상형성장치.
  12. 삭제
  13. 제8항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1보정값 및/또는 상기 제2보정값은 소정의 한계값 이하로 제한되는 화상형성장치.
  14. 제8항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1보정값 및/또는 상기 제2보정값은 온도 및 습도 중 적어도 하나에 대응하여 마련되는 화상형성장치.
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