KR19980057481A - 화상형성장치의 대전전압 제어장치 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 접촉 대전방식에 의해 감광드럼의 표면을 대전시키는 장치에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
환경변화에 관계없이 최적의 화질을 유지할 수 있는 대전전압 제어장치를 제공한다.
다. 발명의 해결방법의 요지
주위의 온도 및 습도의 변화를 전사롤러의 저항값 변화에 의해 검출하고 그에 대응되게 대전전압을 가변시켜 감광드럼의 표면전위의 변화를 보상한다.
라. 발명의 중요한 용도
접촉 대전방식에 의해 감광드럼의 표면을 대전시키는 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에 이용한다.

Description

화상형성장치의 대전전압 제어장치
본 발명은 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 접촉 대전방식에 의해 감광드럼의 표면을 대전시키는 화상형성장치에 있어서 대전전압을 제어하는 장치에 관한 것이다.
통상적으로 전자사진 현상방식은 복사기, 레이저 빔 프린터(laser beam printer), LPH(LED Print Head) 프린터, 일반용지(plain paper) 팩시밀리등과 같은 화상형성장치에 널리 채용되고 있다. 상기 전자사진 현상방식의 프로세스(process)는 순차적으로 대전 → 노광 → 현상 → 전사 → 정착 과정 등으로 이루어진다. 이러한 전자사진 현상방식 화상형성장치의 개략적인 엔진 메카니즘(engine mechanism) 구성을 도 1로서 도시하였다. 상기 도 1은 전자사진 현상 프로세스의 진행에 따라 감광드럼(10)이 대전롤러(12), 현상롤러(14), 전사롤러(20) 등과 순차적으로 접촉하면서 회전하는 접촉 전자사진 현상방식 화상형성장치의 엔진 메카니즘을 보인 것이다. 그리고 감광드럼(10)과 각종 롤러들은 전자사진 현상 프로세스의 진행에 대응되게 엔진 구동모터(도시하지 않았음)에 의해 도 1에 보인 화살표방향으로 회전한다. 이때 기록용지는 급지카셋트(도시하지 않았음)로부터 급지되어 용지 이송경로(26)를 따라 이송되며, 최종적으로 화상형성장치의 외부로 배출된다.
이제 도 1을 참조하여 접촉 전자사진 현상 프로세스를 설명하면, 먼저 대전과정에서 감광드럼(10)은 대전롤러(12)와의 접촉에 의해 부(-)의 대전전압 VCH, 예를들어 약 -1.4[KV]로 대전됨으로써 부(-)의 전위를 가지는 균일한 전하, 예를들어 약 -800[V]가 표면상에 형성된다. 이와같이 대전된 감광드럼(10)의 표면은 회전에 따라 노광과정을 거치는데, 노광장치(도시하지 않았음)에 의해 원고 또는 화상데이타에 대응하여 노광됨으로써 정전잠상이 형성된다. 이때 비화상영역, 즉 노광이 않된 부분은 원래의 대전전위가 그대로 유지된다. 이와 반면에 화상영역, 즉 노광된 부분의 전위는 노광되기 전에 비해 작아져 -수십[V]정도가 된다. 노광장치는 예를들어 레이저 빔 프린터에 있어서는 LSU(Laser Scanner Unit)가 되고 복사기에 있어서는 원고 스캐너가 된다. 이와같이 정전잠상이 형성된 감광드럼(10)의 표면은 회전에 따라 현상위치에 도달한다.
이때 급지되는 기록용지는 레지스터 롤러(18)에 의해 선단이 정렬된후, 상기한 노광과정이 시작됨과 동시에 전사롤러(20)로 이송되기 시작한다.
그리고 현상위치에 도달한 감광드럼(10)의 표면은 현상과정을 거치는데, 감광드럼(10)상에 형성된 정전잠상은 현상롤러(14)상에 있는 토너(toner)와 같은 현상제에 의해 현상됨으로써 가시상으로 전환된다. 이때 현상롤러(14)는 부(-)의 현상전위 VB에 의해 예를들어 -250[V]∼-350[V]의 부(-)의 전위를 갖게 된다. 그리고 현상제 공급기(도시하지 않았음)의 공급롤러(16)로부터 공급되는 부(-)의 전하로 대전된 현상제는 현상롤러(14)에 의해 마찰대전되면서 부(-)의 현상전위를 띄게 되고 현상영역으로 이동하게 된다. 현상영역은 현상롤러(14)상의 현상제가 감광드럼(10)상으로 이동함으로써 현상이 이루어지는 영역을 말한다. 이와같이 현상영역으로 이동된 현상제는 노광전위와 현상전위 VB간의 전위차에 의한 정전기력에 의해 감광드럼(10)상의 노광영역으로 일부가 이동하여 부착됨으로서 현상이 이루어진다.
이후 감광드럼(10)이 계속 회전하여 전사위치에 도달하게 되면 전사과정이 이루어진다. 이때 감광드럼(10)에 부착되어 있는 현상제가 수백[KV]∼수천[KV]의 전사전압 VT이 인가되는 전사롤러(20)와 감광드럼(10)간의 전위차에 의한 정전력기에 의해 기록용지에 옮겨짐으로써 전사가 이루어진다. 이와같이 기록용지에 전사된 현상제는 가압롤러(22)와 히트롤러(24)로 이루어지는 정착기의 압력 및 열에 의해 기록용지상에 정착된다. 이와같이 정착이 완료된 기록용지는 화상형성장치의 외부로 배출됨으로써 기록용지 1매에 대한 인쇄가 완료된다.
상기한 도전성 접촉 대전방식을 채용할 경우 대전전압 VCH이 일정하다해도 주위 환경, 즉 온도 및 습도에 따라 저항값이 변화함에 따라 감광드럼(10)의 표면전위는 달라지게 된다. 이와같이 환경 변화에 따른 감광드럼(10)의 표면전위의 변화의 예를 도 2로서 도시하였다. 도 2에서 보는 바와 같이 감광드럼(10)의 표면전위 VS는 온도 및 습도 변화에 반비례한다. 즉, 상온상습일 때 감광드럼(10)의 표면전위 VS가 -800V라면, 고온고습일때는 -850V로 커지고 저온저습일때는 -750V로 작아진다.
한편 현상롤러(14)상에는 모두 부(-)의 전위를 갖는 정규 현상제만 존재하는 것이 아니라 정(+)의 전위를 갖는 역극성 현상제도 일부 존재한다. 상기 역극성 현상제는 현상롤러(14)에서 비정상적으로 마찰대전됨으로써 발생된다. 이러한 역극성 현상제는 현상이 이루어질때 감광드럼(10)상의 비노광영역으로 이동될 수도 있다. 이때 감광드럼(10)의 표면전위 VS가 커질수록 역극성 현상제가 비노광영역으로 보다 이동이 용이하도록 힘이 작용한다. 이는 현상전위 VB와 감광드럼(10)상의 비노광전위간의 전위차가 커지기 때문이다. 이러한 결과로서 역극성 현상제가 기록 화상의 비화상영역에 배경(background)으로 나타나게 된다.
이를 상기한 전자사진 현상 프로세스에 따른 도1의 감광드럼(10)의 전위 상태를 보인 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에서 VL은 감광드럼(10)상의 노광전위이고, VS는 감광드럼(10)상의 비노광전위이며, VB는 현상전위이며, EBG는 현상롤러(14)로부터 감광드럼(10)상의 비노광영역으로의 배경 전계를 나타낸다. 그리고정규 현상제를 나타내고,역극성 현상제를 나타낸다. 상기 도 3에서와 같이 감광드럼(10)상의 노광영역에는 현상 전위 VB에 의해 현상롤러(14)상의 정규 현상제가 이동하여 부착된다. 이와 반면에 감광드럼(10)상의 비노광영역에는 배경 전계 EBG에 의해 현상롤러(14)상의 역극성 현상제가 이동하기 용이하게 힘이 작용하게 된다.
이러한 상태에서 고온고습한 환경이 되면 현상제는 흡습상태가 되므로 대전이 잘 이루어지지 않게 되므로 역극성 현상제가 많이 발생할 뿐만아니라 상기 도 2와 같이 감광드럼(10)의 표면전위 VS가 높아진다. 그러면 배경 전계가 EBG가 커지게 됨으로써 역극성 현상제가 비노광영역, 즉 비화상영역에 부착됨으로써 역극성 현상제로 인한 화상이 기록 화상에 배경으로 나타나게 된다.
상술한 바와 같이 종래에는 주위환경이 고온고습하게 변할 경우 감광드럼의 표면전위의 변화로 인해 역극성 현상제가 기록 화상의 비화상영역에 배경으로 나타나게 됨으로써 화질이 저하되게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 주위 환경변화에 따른 화질 저하를 방지할 수 있는 대전전압 제어장치를 제공함에 있다.
도 1은 접촉 전자사진 현상방식을 채용한 통상적인 화상형성장치의 개략적인 엔진 메카니즘 구성도,
도 2는 환경변화에 따른 감광드럼(10)의 표면전위의 변화 예시도,
도 3은 전자사진 현상 프로세스에 따른 도1의 감광드럼(10)의 전위 상태도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대전전압 제어장치의 블록구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 흐름도,
도 6은 본 발명의 대전 전압 제어 예시도,
도 7은 본 발명의 대전 전압 제어에 따른 감광드럼의 표면전위 변화 예시도.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주위의 온도 및 습도의 변화를 전사롤러의 저항값 변화에 의해 검출하고 그에 대응되게 대전전압을 가변시켜 감광드럼의 표면전위의 변화를 보상함을 특징으로 한다. 이때 주위 환경이 고온고습한 것으로 감지될 경우 온도 및 습도의 변화량에 대응되게 대전전압의 크기를 감소시킨다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 구체적인 처리 흐름, 전압값등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대전전압 제어장치의 블록구성도를 보인 것이다. 대전전압 발생부(30)는 MPU(Micro Processing Unit)(28)의 제어에 의해 가변되는 대전전압 VCH을 발생하여 도 1의 대전롤러(12)에 공급한다. 그리고 전사롤러 저항 검출부(32)는 주위의 온도 및 습도에 따라 변화하는 전사롤러(20)의 저항값을 검출하여 MPU(28)에 인가한다. 이때 전사롤러 저항 검출부(20)는 통상적인 저항 검출장치와 마찬가지로 전사롤러(20)에 흐르는 전류를 전압으로 검출하는데, 이때 검출되는 전압이 곧 저항값에 대응한다. 그러면 MPU(28)는 전사롤러 저항 검출부(32)로부터 입력되는 저항값의 변화에 대응되게 대전전압 발생부(30)를 제어하여 대전전압 VCH을 가변시켜 온도 및 습도 변화에 따른 감광드럼(10)의 표면전위의 변화를 보상한다.
여기서 MPU(28)는 화상형성장치에 주제어장치로서 통상적으로 구비되는 MPU에 도 5의 흐름도에 따른 동작을 하도록 프로그램하여 사용한다. 즉, MPU(28)는 프린트 또는 복사가 시작되면 종료시까지 도 5의 (34)∼(38)단계에서 전사롤러 저항 검출부(32)로부터 전사롤러 저항값을 입력하고 그에 대응되게 대전전압 발생부(30)를 제어하여 대전전압 VCH을 가변시킨다. 이때 MPU(28)는 주위 환경이 고온고습한 것으로 감지될 경우에는 도 6과 같이 온도와 습도의 변화량에 대응되게 대전전압 발생부(30)를 제어하여 대전전압 VCH의 크기를 감소시키고, 주위 환경이 저온저습한 것으로 감지될 경우, 대전전압 VCH의 크기를 증가시킨다. 즉, 상온상습일 때 대전전압 VCH이 -1.4KV라면, 고온고습일때는 -1.3V로 감소시키고 저온저습일때는 -1.5K로 증가시킨다. 그러면 상온상습일 때 감광드럼(10)의 표면전위 VS가 -800V라면, 고온고습일때는 -750V로 작아지고 저온저습일때는 -850V로 커진다.
따라서 주위 온도와 습도의 변화에 대응되게 감광드럼의 표면전위를 변화시켜 항상 일정하도록 제어함으로써 고온고습시 역극성 현상제가 기록 화상의 비화상영역에 배경으로 나타나게 되어 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 환경변화에 따른 전사롤러의 저항값 변화를 검출하여 그에 대응되게 감광드럼의 표면전위를 변화시켜 보상함으로써 항상 최적의 화질을 유지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 접촉대전방식에 의해 감광드럼의 표면을 대전시키는 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치의 대전전압 제어장치에 있어서,
    소정 제어에 의해 가변되는 대전전압을 발생하여 대전롤러에 공급하는 대전전압 발생부와,
    주위의 온도 및 습도에 따라 변화하는 상기 전사롤러의 저항값을 검출하는 전사롤러 저항 검출수단과,
    상기 저항값의 변화에 대응되게 상기 대전전압 발생부를 제어하여 상기 대전전압을 가변시켜 상기 온도 및 습도 변화에 따른 상기 감광드럼의 표면전위의 변화를 보상하는 제어수단을 구비함을 특징으로 하는 대전전압 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 저항값으로부터 상기 주위 환경이 고온고습한 것으로 감지될 경우 온도 및 습도의 변화량에 대응되게 상기 대전전압의 크기를 감소시킴을 특징으로 하는 대전전압 제어장치.
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