KR101417793B1 - 화상형성장치의 전사전압 제어방법 - Google Patents

화상형성장치의 전사전압 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치의 전사전압 제어방법은, 제 1 전사부재와 제 2 전사부재에 제 1 측정전압을 인가하는 단계; 상기 제 1 전사부재에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 1 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계; 및 상기 제 2 전사부재에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 2 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 본 발명에 의하면, 전사유닛의 정확한 저항변동을 측정할 수 있기 때문에, 최적 전사전압을 설정할 수 있으며, 이에 따라 양호한 전사품질을 얻을 수 있다.
화상형성장치, 전사전압제어, HVPS, STEP, 계단식전압측정, 저항변동

Description

화상형성장치의 전사전압 제어방법{Transfer voltage control method for image forming apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 요부를 개략적으로 도시한 도면,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 최적 전사전압을 설정하기 위해, 일정 전압을 전사벨트와 전사롤러에 동시에 인가한 후, 계단상의 측정전압을 전사유닛에 순차적으로 인가하는 상태를 나타낸 그래프, 그리고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 전사전압 제어방법을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100; 제어부 110; 레이저 스캐닝 유닛
120; HVPS 200; 현상유닛
210; 감광매체 300; 전사유닛
310; 제 1 전사부재 320; 제 2 전사부재
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전사전압 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자사진방식의 화상형성장치는 급지유닛, 광주사장치, 현상유닛, 전사유닛, 정착유닛 및 배지유닛을 포함한다.
급지유닛에서 픽업된 용지는 상기 현상유닛과 전사유닛을 통과하면서, 용지 표면에 화상이 인쇄되고, 정착유닛에서 화상이 고착되어 배지유닛을 통해 화상형성장치 외부로 배출된다.
감광매체에 형성된 정전잠상에 토너를 부착시키거나 감광매체로부터 전사유닛 또는 전사유닛로부터 용지로의 토너화상의 전사는 각 장치가 가지고 있는 전위차를 이용한다. 그러므로, 감광매체에 형성된 토너화상이 용지에 전사되기 위해서는 전사유닛에 적정한 전사전압이 인가되어야만 양호한 화질을 얻을 수 있다. 이를 위해, 인쇄 전단계에서, 전사유닛의 저항변동을 미리 측정하여 최적의 전사전압을 설정한 후 인쇄를 시작한다. 일반적으로 최적 전사전압은 대략 +1200 ~ +1400V 정도의 값을 가지도록 형성된다.
컬러 화상형성장치의 경우, 복수의 색상을 중첩 전사하기 위해, 전사유닛이 제 1 전사부재와 제 2 전사부재로 구성될 수 있다. 최근 들어, 고속 컬러 화상형성장치의 필요성이 대두 됨에 따라, 인쇄속도를 향상하기 위해 제 1 전사부재를 전사드럼으로 형성하고, 비접촉식 현상제를 사용하는 구조가 제안되고 있다.
그런데, 복수 개의 전사부재로 구성된 전사유닛은 각각의 전사부재의 저항변동을 정확하게 측정하기 어렵다는 문제가 있다. 예컨대, 제 1 전사부재의 저항변동 을 측정할 경우, 제 1 전사부재에 대략 500~600V의 측정전압을 인가하여 전류변화에 따라 저항변동을 측정하는데, 이때, 제 1 전사부재와 접촉하고 있는 제 2 전사부재와 감광매체에도 상기 측정전압이 인가되면서, 상기 제 2 전사부재와 감광매체의 저항값을 포함한 값으로 제 1 전사부재의 저항변동이 함께 측정되므로, 측정된 저항변동 값이 부정확해 질 수 있다. 또한, 제 2 전사부재의 저항변동을 인식하기 위하여, 제 2 전사부재에 일정 값의 측정전압을 인가하여 전류변화를 감지할 경우에도 마찬가지의 이유로 측정된 저항변동의 오차 범위가 증가할 수 있다.
이처럼 상기 제 1 및 제 2 전사부재에서의 측정된 저항변동이 정확하게 측정되지 않으면, 최적의 전사전압을 설정할 수 없기 때문에, 전사전압 오류에 따른 전사불량이 발생하거나, 과전압 인가로 인하여 화상 뜯김 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있어 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 전사유닛의 정확한 저항변동을 측정하여, 최적 전사전압을 제어할 수 있는 화상형성장치의 전사전압 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 전사전압 제어방법은, 제 1 전사부재와 제 2 전사부재에 제 1 측정전압을 인가하는 단계; 상기 제 1 전사부재에 일정 시간(T1) 동안, 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 1 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계; 및 상기 제 2 전사부재에 일정 시간(T2) 동 안, 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 2 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제 1 및 제 2 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계는 일정 시간 간격으로 순차적으로 이루어지는 것이 좋다.
상기 제 2 측정전압은, 상기 제 1 측정전압보다 절대값이 크게 설정되는 것이 좋으며, 상기 제 1 측정전압으로부터 일정 증가분의 전압이 계단식으로 인가되는 것이 좋으며, 2 내지 3회 인가되는 것이 좋다.
상기 제 1 및 제 2 전사부재의 저항변동은, 상기 복수의 제 2 측정전압 별로 측정된 저항변동 값의 산술평균으로 계산되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 전사부재에 일정 증가분의 전압을 인가하는 시간(T1)과, 상기 제 2 전사부재에 일정 증가분의 전압을 인가하는 시간(T2)는 서로 다르게 설정되는 것이 좋다.
상기 제 1 전사부재는 전사드럼이고, 상기 제 2 전사부재는 전사롤러로 마련되는 것이 좋다.
본 발명의 최적 실시예에 의한, 전사전압 제어방법은 전사드럼과 전사롤러에 제 1 측정전압을 인가하는 단계; 상기 전사드럼에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전압을 인가하여 저항변동을 측정하는 단계; 상기 전사드럼에 인가된 제 2 측정전압을 상기 제 1 측정전압으로 복구하는 단계; 상기 전사롤러에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전압을 인가하여 저항변동을 측정하는 단계; 및 전사드럼과 전사롤러에 인가된 전압을 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 측정전압은, 상기 제 1 측정전압보다 절대값이 크게 설정된 것이 바람직하며, 상기 제 1 측정전압으로부터 일정 증가분의 전압이 계단식으로 2 내지 3회 인가되는 것이 좋다.
본 발명의 다른 실시예에 의한, 화상형성장치의 전사전압 제어방법은, 전사드럼과 전사롤러에 제 1 측정전류를 인가하는 단계; 상기 전사드럼에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전류를 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계; 상기 전사드럼에 인가된 제 2 측정전류를 상기 제 1 측정전류로 복구하는 단계; 상기 전사롤러에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전류를 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계; 및 전사드럼과 전사롤러에 인가된 전류를 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 측정전류는, 상기 제 1 측정전류보다 크게 설정되며, 상기 제 1 측정전류로부터 일정 증가분의 전류가 계단식으로 인가되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 화상형성장치의 전사전압 제어방법을 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 화상형성장치의 현상유닛과 전사유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 소정의 제어부(100)는, 레이저 스캐닝 유닛(110) 및 HVPS(120)에 제어신호를 출력한다.
레이저 스캐닝 유닛(110)은, 상기 제어부(100)의 제어신호에 따라, 현상유닛(200)에 마련된 감광매체(210)를 노광한다. 이에 따라 감광매체(210)에는 정전잠상이 형성되며, 이 정전잠상 형성부에 대전된 토너가 부착되어, 상기 정전잠상이 현상된다.
HVPS(120)는 상기 제어부(100)의 제어신호에 따라, 현상유닛(200) 및 전사유닛(300)에 전사전압을 인가한다. 본 발명에 의하면, 상기 전사유닛(300)은 제 1 전사부재(310) 및 제 2 전사부재(320)로 구성되며, 제 1 전사부재(310)는 전사드럼이고, 제 2 전사부재(320) 전사롤러로 마련되는 것이 좋다. 상기 제 1 전사부재(310)는 필요에 따라 전사벨트로 마련되는 것도 가능하다.
최적의 전사전압을 설정하기 위해, 전사유닛(300)의 환경조건 및 부품 생산일자에 따른 저항값의 변화를 전사전압 설정에 반영한다.
이를 위해, 도 2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 제 1 전사부재(310) 및 제 2 전사부재(320)로 구성되는 전사유닛(300)에 저항변동을 측정하기 위한 제 1 측정전압(V1)을 상기 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)에 동시에 인가한다.
그리고, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)에 순차적으로, 일정 시간동안 일정 증가분의 제 2 측정전압(V2,V3,V4)을 계단식으로 인가하여, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)의 저항변동을 개별적으로 측정한다. 그러면, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)의 저항변동을 오차 없이 측정하는 것이 가능하다.
이 과정을, 도 3 내지 도 5의 흐름도와 함께 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄가 시작되기 전에, 상기 제어부(100)는 전사유닛(300)의 저항변동을 측정하여 최적 전사전압을 설정하는데, 이를 위해, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)를 포함하는 전사유닛(300)에 제 1 측정전압(V1)을 인가한다.
제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)에는 동시에 일정 크기의 제 1 측정전압(V1)이 인가되는데, 상기 제 1 측정전압(V1)은 대략 500~600V로 형성되는 것이 좋다. 그러면, 상기 제 1 전사부재(310)와 접촉하고 있는 제 2 전사부재(320)와 감광매체(210)까지 제 1 측정전압(V1)이 전달되어 폐회로를 형성한다(S10).
상기 S10단계와 같이 제 1 측정전압(V1)에 의해 폐회로가 형성되면, 제 1 전사부재(310)의 저항변동을 우선 측정하는데(S20), 이를 위해, 일정 시간(T1) 동안 일정 증가분의 제 2 측정전압(V2,V3,V4)을 2회 내지 3회 인가한다. 바람직하게는 상기 제 2 측정전압들(V2,V3,V4)는 각 단계별 전위차가 대략 50~100V가 되도록 설 정하는 것이 좋다(S21). 상기 제어부(100)는 각 단계별 전압 증가에 따른 저항변동을 상기 폐회로의 전류량 변화를 감지하여 측정하고, 이와 같이 계산된 각 단계별 저항변동 값을 산술평균하여, 제 1 전사부재(310)의 저항변동을 계산한다(S22). 계산이 종료되면, 상기 제어부(100)는 상기 제 1 전사부재(310)에 최초 인가된 제 1 측정전압(V1)을 인가하여 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320) 및 감광매체(210)에 상기 제 1 측정전압(V1)으로 폐회로가 형성될 수 있도록 한다(S23).
상기 S20단계에서 제 1 전사부재(310)의 저항변동의 측정이 완료되면, 상기 S23단계에서 제 1 측정전압(V1)으로 폐회로가 형성된 이후에, 상기 제 1 전사부재(310)와 동일한 방법으로 제 2 전사부재(320)의 저항변동을 측정한다(S30). 즉, 제 2 전사부재(320)에는 일정 시간(T2) 동안 일정 증가분의 제 2 측정전압(V2,V3,V4)을 인가하는데, 각 단계별 전압차이는 상기 S21단계와 동일하게 50~100V 내외로 설정하는 것이 좋다(S31). 상기 제어부(100)는 각 단계별 전압 증가에 따른 저항변동을 전류량 변화를 감지하여 측정하고, 이와 같이 계산된 각 단계별 저항변동 값을 산술평균하여, 제 2 전사부재(320)의 저항변동을 계산한다(S32). 계산이 종료되면, 상기 제어부(100)는 상기 제 2 전사부재(320)에 최초 인가된 제 1 측정전압(V1)을 인가하여, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)를 초기 상태로 복귀시킨다(S33).
제 1 전사부재(310)의 저항변동을 측정하는 단계(S20)와, 제 2 전사부재(320)의 저항변동을 측정하는 단계(S30)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 일정 간격의 시간 차를 가질 수도 있으며, 응답속도 향상을 위해, 도 2b에 도시된 바와 같 이, 상기 S20단계가 종료된 직후 바로 S30단계가 진행될 수 있도록 설정될 수도 있다.
또한, 상기 S32단계의 스텝전압 인가시간(T2)는 상기 S22단계의 스텝전압 인가시간(T1)과 다르게 설정할 수도 있는데, 일반적으로 제 1 전사부재(310)와 제 2 전사부재(320)의 크기 및 재질과 같은 물성이 다르기 때문에, 동일시간 동안 저항변동을 측정할 필요가 없기 때문이다.
즉, 제 1 전사부재(310)는 제 2 전사부재(320)에 비해 큰 지름과 부피를 가지는 경우가 많으므로, 제 1 전사부재(310)의 저항변동 측정을 위한 스텝전압 인가시간(T1)을 제 2 전사부재(320)의 저항변동 측정을 위한 스텝전압 인가시간(T2)보다 크게 하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, HVPS(120)가 상기 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)에 동시에 제 1 측정전압(V1)을 인가하면, 상기 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)와 감광매체(210) 사이에 폐회로가 형성되어 일정 전류가 흐르게 되므로, 이 상태에서, 제 1 전사부재(310)와 제 2 전사부재(320)에 순차적으로 스텝전압(V2)(V3)(V4)을 인가하면, 측정 대상이 되는 제 1 전사부재(310)와 제 2 전사부재(320) 만의 저항변동을 정확하게 측정할 수 있다.
제어부(100)는 정확하게 측정된 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)의 저항변동을 이용하여, 인쇄에 최적화된 전사전압을 설정할 수 있기 때문에, 화상형성장치의 전사품질을 향상시킬 수 있으며, 과전압 인가로 인하여 화상 뜯김 현상의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)에 인가되는 제 1 측정전압(V1)은 상기와 같은 방법으로 설정된 최적 전사전압에 비해 작은 값으로 형성되는데, 이는, 제 1 및 제 2 전사부재(310)(320)의 저항변동을 측정하기 위해 전사전압 수준의 고압의 전압을 인가할 필요가 없기 때문이다. 일반적으로, 장치구성에 따라 차이는 있으나, 최적 전사전압은 대략 +1000~1400V 사이의 값으로 형성되므로, 제 1 측정전압(V1)은 상기한 바와 같이 대략 500~600V 정도의 전압으로 형성되는 것이 좋다.
상기한 실시예에서는 제 1 전사부재(310)의 저항변동을 먼저 측정하고, 제 2 전사부재(320)의 저항변동을 그 후에 측정하였으나, 그 역순으로 저항변동을 측정하는 것도 가능하다.
이상에서는, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, 소정의 전압을 인가하고, 이에 따른 전류변화를 측정하여 저항을 계산하는 정전압 방식을 중심으로 설명하였으나, 소정의 전류를 인가하고 그에 따른 전압변화를 측정하여 저항을 계산하는 정전류 방식도 가능합니다.
즉, 일정 크기의 제 1 측정전류와, 상기 제 1 측정전류로부터 일정 크기만큼 증가되어 인가되는 제 2 측정전류를 통해 변화하는 전압을 측정하여 저항을 측정할 수도 있습니다. 관련 도면은 앞서 설명한 실시예와 큰 차이가 없으므로 생략합니다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 다양한 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 전사유닛의 정확한 저항변동을 측정할 수 있기 때문에, 최적 전사전압을 설정할 수 있으며, 이에 따라 양호한 전사품질을 얻을 수 있다.

Claims (14)

  1. 제 1 전사부재와 제 2 전사부재에 제 1 측정전압을 인가하는 단계;
    상기 제 1 전사부재에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 1 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계; 및
    상기 제 2 전사부재에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 상기 제 2 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전사부재의 저항변동을 측정하는 단계는 일정 시간 간격으로 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 측정전압은,
    상기 제 1 측정전압보다 절대값이 크게 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 측정전압은,
    상기 제 1 측정전압으로부터 일정 증가분의 전압이 계단식으로 인가된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 측정전압은,
    2 내지 3회 인가된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전사부재의 저항변동은,
    상기 복수의 제 2 측정전압 별로 측정된 저항변동 값의 산술평균으로 계산되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전사부재에 일정 증가분의 전압을 인가하는 시간(T1)과, 상기 제 2 전사부재에 일정 증가분의 전압을 인가하는 시간(T2)는 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전사부재는 전사드럼이고, 상기 제 2 전사부재는 전사롤러인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  9. 전사드럼과 전사롤러에 제 1 측정전압을 인가하는 단계;
    상기 전사드럼에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계;
    상기 전사드럼에 인가된 제 2 측정전압을 상기 제 1 측정전압으로 복구하는 단계;
    상기 전사롤러에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전압을 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계; 및
    전사드럼과 전사롤러에 인가된 전압을 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 측정전압은,
    상기 제 1 측정전압보다 절대값이 크게 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 측정전압은,
    상기 제 1 측정전압으로부터 일정 증가분의 전압이 계단식으로 인가된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  12. 전사드럼과 전사롤러에 제 1 측정전류를 인가하는 단계;
    상기 전사드럼에 일정 시간(T1) 동안 제 2 측정전류를 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계; 상기 전사드럼에 인가된 제 2 측정전류를 상기 제 1 측정전류로 복구하는 단계; 상기 전사롤러에 일정 시간(T2) 동안 제 2 측정전류를 인가하여, 저항변동을 측정하는 단계; 및
    전사드럼과 전사롤러에 인가된 전류를 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 측정전류는,
    상기 제 1 측정전류보다 크게 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 측정전류는,
    상기 제 1 측정전류로부터 일정 증가분의 전류가 계단식으로 인가된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
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