KR101502905B1

KR101502905B1 - 온도센서 내장형 현상기가 채용된 화상형성장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101502905B1
Application number: KR1020080118355A
Authority: KR
Inventors: 유영호; 김용근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2015-03-17
Also published as: US8055143B2; US20100129095A1; KR20100059546A

Abstract

온도센서가 구비된 현상기가 채용된 화상형성장치 및 제어방법이 개시된다. 개시된 화상형성장치에서는 저장된 토너의 주변온도를 현상기에 설치된 온도센서로 측정해서 그 측정값을 현상작업에 반영한다.

Description

온도센서 내장형 현상기가 채용된 화상형성장치 및 그 제어방법{Image forming apparatus using developer providing temperature sensor and control method thereof}

화상형성장치의 현상기와 그 제어방법에 관해 개시한다.

프린터나 복사기와 같은 화상형성장치에는 현상제인 토너를 이용해서 화상을 현상하는 현상기가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 현상 작업을 반복해서 토너가 다 소모되면 새로운 현상기로 교체하게 되는데, 통상 화상형성장치의 제작 시 그 안에 함께 장착되어 판매되는 최초의 현상기를 이니셜(initial) 현상기라고 하고, 이후 토너 소모에 따라 새롭게 교체해서 장착되는 현상기를 레귤러(regular) 현상기라고 부른다. 대개 이니셜 현상기의 토너 용량은 레귤러 현상기의 절반 정도가 된다.

한편, 상기 토너는 고온 환경에 장시간 노출될 경우, 고화현상이 진행되거나 대전 특성이 변하는 등 현상 작업에 필요한 토너 고유의 특성이 변할 가능성이 높아진다. 화상형성장치 내부는 인쇄가 진행되는 동안 현상과 정착 작업이 반복되면서 온도가 올라가기 때문에, 토너의 특성이 달라질 가능성을 감안해야 한다. 특히 레귤러 현상기의 경우는 토너 용량이 이니셜 현상기 보다 훨씬 커서 그 안의 토너가 고온에 노출되는 시간도 길어지므로, 토너의 특성이 달라질 위험도 훨씬 높아진다. 따라서, 안정된 화상의 인쇄를 위해서는 온도 상승에 따른 토너의 특성 변화를 감안해서 현상 작업에 반영할 필요가 있다.

일 실시예에 따른 화상형성장치는 정전잠상이 형성되는 감광체; 상기 감광체의 정전잠상을 현상하기 위한 토너가 내장된 현상기; 상기 현상기에 설치되어 토너 주변 온도를 감지하는 온도센서; 상기 토너에 대한 정보가 수록되며 상기 온도센서의 신호를 수신해서 처리하도록 상기 현상기에 설치된 CRUM; 및 상기 CRUM과 전기적으로 연결되어 상기 온도센서에 의한 측정값에 근거하여 현상작업을 제어하는 컨트롤러;가 구비된다.

상기 온도센서 및 CRUM은 상기 현상기에 서로 떨어져서 설치되어 전기적으로 연결될 수도 있고, 상기 온도센서가 상기 CRUM 안의 메모리에 설치될 수도 있다.

상기 온도센서는 상기 감광체와 인접되게 설치될 수 있다.

상기 현상기는 이니셜 현상기와 레귤러 현상기 중 어느 하나인 복수 색상의 현상기들을 포함하며, 상기 이니셜 현상기의 경우에는 복수 색상의 현상기 중 어느 한 색상의 현상기에 상기 온도센서 및 CRUM이 다 설치되고, 나머지 색상의 현상기에는 상기 온도센서 없이 CRUM만 설치되며, 상기 레귤러 현상기의 경우에는 모든 색상의 현상기에 상기 온도센서와 상기 CRUM이 다 설치될 수 있다.

상기 이니셜 현상기의 경우 상기 온도센서가 설치되는 현상기는 가장 수명이 긴 색상의 현상기가 될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 화상형성장치의 제어방법은, 화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 온도센서가 구비된 현상기의 유무를 판별하는 단계; 상기 온도센서가 구비된 현상기가 하나도 없을 경우, 상기 화상형성장치에 마련된 세트온도센서 로 온도를 측정하고 그 결과를 각 현상기의 현상 작업에 반영하는 단계; 상기 온도센서가 구비된 현상기가 하나 이상 있을 경우, 그 현상기온도센서로 온도를 측정하여 그 결과를 각 현상기의 현상 작업에 반영하는 단계;를 포함한다.

다른 실시예에 따른 제어방법은, 화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 이니셜 현상기와 온도센서가 있는 레귤러 현상기의 유무를 각 현상기의 CRUM에 수록된 정보로부터 판별하는 단계; 상기 레귤러 현상기가 하나 이상 있을 경우, 그 레귤러 현상기의 온도센서에서 측정된 온도를 그 레귤러 현상기 및 그와 인접한 이니셜 현상기의 현상작업에 반영하는 단계;를 포함한다.

또 다른 실시예에 따른 제어방법은, 화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 이니셜 현상기와 온도센서가 있는 레귤러 현상기의 유무를 각 현상기의 CRUM에 수록된 정보로부터 판별하는 단계; 상기 복수 현상기가 모두 온도센서가 없는 이니셜 현상기이고, 상기 화상형성장치에도 온도센서가 없는 경우, 현상작업에 온도를 반영하지 않는 단계; 상기 이니셜 현상기가 상기 레귤러 현상기로 교체되면, 그 레귤러 현상기의 온도센서에서 측정된 온도를 현상작업에 반영하는 단계;를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 일 실시예에 불과할 뿐이고 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 현상기(10,20,30,40)가 채용된 화상형성장치(100)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 현상기(10,20,30,40)는, 현상제인 토너가 수용되는 현상기 본체(14,24,34,44)와, 그 본체(14,24,34,44)에 설치된 온도센서(12,22,32,42) 및 메모리유닛인 CRUM(13,23,33,43;Customer Replaceable Unit Memory)을 구비하고 있다. 즉, 자체적으로 온도센서(12,22,32,42)를 구비하고 있어서 해당 현상기(10,20,30,40)의 토너 주변 온도를 상당히 정확하게 측정할 수 있도록 되어 있다. 상기 CRUM(13,23,33,43)은 토너의 색상이나 정품 여부와 같이 각 현상기(10,20,30,40)와 관련된 각종 정보가 수록된 비휘발성메모리(미도시)를 구비한 것으로, 특히 이 현상기가 이니셜현상기와 레귤러현상기 중 어느 것인지, 또한 온도센서(12,22,32,42)는 구비되어 있는지 등의 정보가 수록되어 있다. 이 CRUM(13,23,33,43)은 현상기(10,20,30,40)가 화상형성장치(100) 안에 장착될 때 그 화상형성장치(100)의 컨트롤러(50)와 접속되어 정보를 주고받을 수 있게 된다.

상기 온도센서(12,22,32,42)와 CRUM(13,23,33,43)은 도 2a 나 도 2b와 같이 배치될 수 있는데, 우선 온도센서(12)는 도 2a의 A나 B위치와 같이 감광체(11,21,31,41) 주변에 인접되도록 배치하는 것이 좋다. 왜냐하면, 현상 기(10,20,30,40)에서는 대전 작업이 반복되는 감광체(11,21,31,41)가 가장 온도가 높으므로, 온도 상승에 따른 토너의 특성변화를 감안하기 위해서는 가장 고온인 감광체(11,21,31,41) 주변의 온도를 측정하는 것이 효과적이기 때문이다. 그리고 CRUM(13,23,33,43)은 도 2a의 C나 D 위치와 같이 온도센서(11,21,31,41)와 떨어진 곳에 설치하고 양측을 케이블로 연결할 수도 있고, 아예 도 2b와 같이 CRUM(13,23,33,43) 안에 온도센서(12,22,32,42)를 설치할 수도 있다. 예컨대, CRUM 안의 상기 비휘발성메모리에 온도센서를 설치할 수 있다.

이와 같이 구성된 현상기(10,20,30,40)를 이용하게 되면, 토너 주변의 온도가 어느 정도 올라갔는지를 상당히 정확히 측정해낼 수 있기 때문에, 온도가 기준 온도를 초과할 경우 컨트롤러(50)가 적절한 제어를 수행하도록 하여 안정적인 화상을 현상하도록 유도할 수 있다. 예를 들면, 가장 간단한 방법으로는 온도가 내려갈 때까지 인쇄를 일시 정지시킬 수도 있고, 또는 고온 시 토너의 대전 전하량이 증가하여 화상이 더 진해지는 경향이 있으므로 그것을 감안하여 전계를 약화시키는 조치를 취할 수도 있다.

따라서, 도 1과 같이 옐로우(40), 마젠타(30), 시안(20), 블랙(10) 등 칼라 화상을 구현하기 위한 4색 현상기(10,20,30,40) 각각에 모두 온도센서(12,22,32,42)와 CRUM(13,23,33,43)이 구비되어 있는 경우라면, 각 색상별 토너의 주변 온도를 각각의 온도센서(12,22,32,42)로 측정하고 현상 작업에 반영하면 된다.

그런데, 예를 들어 전술한 이니셜 현상기와 같이 굳이 온도센 서(12,22,32,42)를 각 현상기마다 갖추지 않아도 토너의 특성 변화가 별로 생기지 않는 경우도 있을 수 있다. 왜냐하면, 토너의 특성 변화는 고온의 환경에서 장시간 토너가 노출될 경우 일어나는 현상인데, 이니셜 현상기는 통상적인 레귤러 현상기에 비해 용량이 절반 정도 밖에 안되기 때문에, 특성이 변할 확률이 매우 낮다. 따라서, 이러한 경우에는 굳이 온도센서(12,22,32,42)를 설치해서 단가를 높일 필요가 없으므로, CRUM(13,23,33,43)만 있는 상태로 사용될 수 있다. 대신 블랙 현상기(10)의 경우는 다른 색상에 비해 용량이 크게 설계되는 것이 일반적이므로, 이니셜 현상기라도 레귤러 현상기만큼의 용량이 될 수 있어서 온도센서(12)가 설치될 수 있다. 또한, 정품이 아닌 현상기의 경우와 같이 레귤러 현상기라도 온도센서가 없는 것이 장착되는 경우도 생길 수 있다.

그러니까, 본 실시예의 현상기(10,20,30,40)는 자체 온도센서(12,22,32,42)를 갖추고 있는 것을 기본 구조로 제안한 것이지만, 4색 현상기가 모두 소모품이므로 여러 개의 현상기(10,20,30,40)를 교체하며 사용하다보면, 온도센서(12,22,32,42)가 없는 것이 장착되는 경우도 생길 수 있다는 것이다. 이 경우에는 현상기 자체의 온도센서(12,22,32,42)가 없으므로, 화상형성장치(100)에 마련된 세트온도센서(60)의 측정값을 참고해서 제어해야 된다. 따라서, 온도센서(12,22,32,42)가 있는 경우 뿐 아니라, 없는 현상기가 혼입된 경우에도 제어가 문제없이 진행될 수 있는 방안이 필요하다.

이하에, 온도센서(12,22,32,42)가 있는지 없는지의 여부를 감안해서 상기와 같은 제어를 수행하는 방법에 대해 도 3의 플로우챠트를 참조하여 설명하기로 한 다.

먼저, 각 현상기들이 정상적으로 장착되어 인쇄 작업을 시작하게 되면, 컨트롤러(50)는 각 현상기(10,20,30,40)의 메모리유닛(13,23,33,43)으로부터 정보를 읽어들여서 해당 현상기(10,20,30,40)에 온도센서(12,22,32,42)가 있는지 여부를 판별한다(S1).

그래서 만일 모든 현상기가 이니셜 현상기나 정품이 아닌 현상기라서 온도센서(12,22,32,42)가 하나도 없는 경우라면, 상기 세트온도센서(60)에서 측정되는 온도를 가지고 토너의 주변온도를 추정하고(S2), 그것을 근거로 현상 작업을 제어한다(S4). 제어는 전술한 대로 온도가 기준치를 초과할 경우 인쇄 작업을 일시 정지시키거나 토너에 가해지는 전계를 줄이는 식으로 진행된다.

그러나, 상기 S1과정에서 자체적인 온도센서(12,22,32,42)가 있는 현상기(10,20,30,40)가 하나라도 있으면, 그 현상기 온도센서(12,22,32,42)에 더 가중치를 두고 온도값을 측정해서(S3) 현상 작업에 반영한다(S4). 예컨대, 모두 이니셜 현상기가 장착되었지만 블랙 현상기(10)에만은 온도센서(12)가 있는 경우라면, 세트온도센서(60)의 가중치를 0%으로 설정하고 블랙 현상기(10) 온도센서(12)의 가중치를 100%으로 설정하여 온도값을 읽어들일 수 있다. 즉, 블랙 현상기(10)의 온도센서(12)에서 측정된 값만을 제어에 반영할 수 있다는 것이다. 현상기(10)에 직접 설치된 온도센서(12)이므로 세트온도센서(60)에 비해 토너의 주변 온도를 파악하는데에는 정확도가 더 높기 때문이다. 다른 색상의 현상기(20,30,40)들도 이 블랙 현상기(10)의 온도센서(12)에서 측정된 값을 기준으로 제어를 한다. 물론, 상 기 현상기 온도센서(12)와 세트온도센서(60)의 가중치는 필요에 따라 90:10, 80:20 등으로 다양하게 변화시켜 적용할 수 있다.

만일, 블랙 현상기(10)와 마젠타 현상기(30)에 각각 온도센서(12,32)가 있는 경우라면, 예컨대 옐로우 현상기(40)와 마젠타 현상기(30)는 마젠타 현상기(30)의 온도센서(32)의 측정값을 100% 가중치로 적용하고, 시안 현상기(20)와 블랙 현상기(10)는 블랙 현상기(10)의 온도센서(12)에서 측정된 값을 100% 가중치로 적용하도록 설정할 수 있다. 즉, 제일 인접한 온도센서의 측정값을 제어에 참고하도록 설정하는 것이다.

그리고, 도 1과 같이 모든 현상기에 다 온도센서(12,22,32,42)가 있다면, 각각의 온도센서(12,22,32,42)를 각각의 현상기(10,20,30,40)의 제어에 이용할 수 있다. 물론, 일시 정지시키는 경우라면 전체 현상기(10,20,30,40)가 다 정지되는 것이고, 토너에 인가되는 전계를 줄이는 것은 각 현상기(10,20,30,40)마다 독자적으로 운영될 수 있다.

한편, 온도센서의 유무로 어느 온도센서를 사용할 지 판단하는 경우 외에, 도 4의 플로우챠트와 같이, 이 현상기가 이니셜 현상기인지 레귤러 현상기인지를 CRUM에 수록된 정보로부터 파악해서 온도센서 사용여부를 판단할 수도 있다. 이것은 이니셜 현상기의 경우 블랙 현상기(10)에 온도센서(12)와 CRUM(13)이 구비되어 있고 나머지 현상기에는 CRUM만 구비되어 있으며, 레귤러 현상기의 경우는 모든 현상기에 온도센서와 CRUM이 다 구비되어 있다고 가정하는 경우이다.

각 현상기들이 장착되어 인쇄 작업을 시작하게 되면, 컨트롤러(50)는 각 현 상기(10,20,30,40)의 메모리유닛(13,23,33,43)으로부터 정보를 읽어들여서 해당 현상기(10,20,30,40)가 이니셜 현상기인지 레귤러 현상기인지를 판별한다(P1).

그래서 만일 모든 현상기가 이니셜 현상기이면, 상기 블랙현상기(10)에 마련된 온도센서(12; 도 4의 온도센서1)가 주변온도를 측정하고(P2), 그것을 근거로 전체 현상기의 현상 작업을 제어한다(P7).

레귤러 현상기가 하나인 것으로 감지되었는데(P3), 그것이 블랙 현상기(10) 하나인 것으로 감지되면(P4), 앞의 경우와 마찬가지로 블랙현상기(10)에만 온도센서(12)가 있는 것이므로, 그 온도센서(12)의 측정값을 근거로 전체 현상기의 작업을 제어한다(P7).

그러나, 상기 P4단계에서 블랙 현상기가 아닌 레귤러 현상기가 하나 있는 것으로 판별되면, 블랙 현상기(10)에 있는 온도센서(12; 도 4의 온도센서1)와, 레귤러 현상기에 있는 온도센서(도 4의 온도센서2)로 각각 온도값을 측정해서(P5) 현상 작업에 반영한다(P7). 현상 작업에 반영하는 방식은 온도센서의 유무를 감지하는 경우에서 설명한 바와 같다. 물론, 그 이상의 레귤러 현상기가 있다면, 각 현상기의 온도센서(도 4의 온도센서 1,2,3...)로 온도를 측정해서 현상작업에 반영한다(P6).

따라서, 이와 같은 방식을 이용하면, 토너의 주변 온도를 측정하여 고온 환경에서 화상이 예상보다 너무 진해지는 등의 불안정한 인쇄 현상을 방지할 수 있으며, 온도센서(12,22,32,42)가 없는 현상기(10,20,30,40)가 장착되는 경우에도 세트온도센서(60)와 현상기 온도센서(12,22,32,42)와를 적절히 활용하여 무난하게 제어 를 수행할 수 있게 된다.

한편, 경우에 따라서는 상기 복수 현상기가 모두 온도센서가 없는 이니셜 현상기이고, 상기 화상형성장치에도 세트온도센서가 없는 경우가 있을 수 있다. 이럴 경우에는 현상작업에 온도를 반영하지 않고 있다가, 나중에 레귤러 현상기로 교체되면 그때부터 온도값을 현상작업에 반영하면 된다.

도 1은 일 실시예에 따른 현상기가 채용된 화상형성장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 현상기에서 온도센서와 CRUM의 배치 예를 보인 도면,

도 3 및 도 4는 도 1의 현상기가 채용된 화상형성장치의 제어방법의 실시예들을 보인 플로우 챠트.

Claims

정전잠상이 형성되는 감광체;

상기 감광체의 정전잠상을 현상하기 위한 토너가 내장된 현상기;

상기 현상기에 설치되어 토너 주변 온도를 감지하는 온도센서;

상기 토너에 대한 정보가 수록되며 상기 온도센서의 신호를 수신해서 처리하도록 상기 현상기에 설치된 CRUM; 및

상기 CRUM과 전기적으로 연결되어 상기 온도센서에 의한 측정값에 근거하여 현상작업을 제어하는 컨트롤러;가 구비된 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 온도센서 및 CRUM은 상기 현상기에 서로 떨어져서 설치되어 전기적으로 연결된 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 온도센서가 상기 CRUM 안에 설치된 화상형성장치.
제3항에서,

상기 온도센서는 상기 CRUM의 메모리에 설치된 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 온도센서는 상기 감광체와 인접되게 설치된 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 현상기는 이니셜 현상기와 레귤러 현상기 중 어느 하나인 복수 색상의 현상기들을 포함하며,

상기 이니셜 현상기의 경우에는 복수 색상의 현상기 중 어느 한 색상의 현상기에 상기 온도센서 및 CRUM이 다 설치되고, 나머지 색상의 현상기에는 상기 온도센서 없이 CRUM만 설치되며,

상기 레귤러 현상기의 경우에는 모든 색상의 현상기에 상기 온도센서와 상기 CRUM이 다 설치된 화상형성장치.
제6항에 있어서,

상기 이니셜 현상기의 경우 상기 온도센서가 설치되는 현상기는 가장 수명이 긴 색상의 현상기인 화상형성장치.
화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 온도센서가 구비된 현상기의 유무를 판별하는 단계;

상기 온도센서가 구비된 현상기가 하나도 없을 경우, 상기 화상형성장치에 마련된 세트온도센서로 온도를 측정하고 그 결과를 각 현상기의 현상 작업에 반영 하는 단계;

상기 온도센서가 구비된 현상기가 하나 이상 있을 경우, 그 현상기온도센서로 온도를 측정하여 그 결과를 각 현상기의 현상 작업에 반영하는 단계;를 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 이니셜 현상기와 온도센서가 있는 레귤러 현상기의 유무를 각 현상기의 CRUM에 수록된 정보로부터 판별하는 단계;

상기 레귤러 현상기가 하나 이상 있을 경우, 그 레귤러 현상기의 온도센서에서 측정된 온도를 그 레귤러 현상기 및 그와 인접한 이니셜 현상기의 현상작업에 반영하는 단계;를 포함하는 화상형성장치의 제어방법.
화상형성장치에 장착된 복수 현상기 중 이니셜 현상기와 온도센서가 있는 레귤러 현상기의 유무를 각 현상기의 CRUM에 수록된 정보로부터 판별하는 단계;

상기 복수 현상기가 모두 온도센서가 없는 이니셜 현상기이고, 상기 화상형성장치에도 온도센서가 없는 경우, 현상작업에 온도를 반영하지 않는 단계;

상기 이니셜 현상기가 상기 레귤러 현상기로 교체되면, 그 레귤러 현상기의 온도센서에서 측정된 온도를 현상작업에 반영하는 단계;를 포함하는 화상형성장치의 제어방법.