KR19990018364A - 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 현상기의 공급롤러 제어방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 감광드럼상에 형성되어 있는 정전잠상에 비자성 토너를 부착시켜 현상시키는 접촉식 일성분 비자성 현상방식 현상기의 공급롤러 제어방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

현상후 현상롤러상의 잔류 토너를 원활하게 청소할 수 있는 공급롤러 제어방법을 제공한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

비자성 토너를 마찰대전시켜 현상롤러에 바이어스 전위 차에 의해 공급함과 아울러 현상후 현상롤러상에 남아 있는 잔류 토너를 부착시켜 청소하는 공급롤러에 대한 바이어스 전위를 비현상구간동안 현상롤러에 대한 바이어스 전위보다 작게한다.

라. 발명의 중요한 용도

전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 접촉식 일성분 비자성 현상방식 현상기에 이용한다.

Description

전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 현상기의 공급롤러 제어방법

본 발명은 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 감광드럼상에 형성되어 있는 정전잠상에 비자성 토너(toner)를 부착시켜 현상시키는 접촉식 일성분 비자성 현상방식 현상기의 공급롤러 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로 전자사진 현상방식은 복사기, LBP(Laser Beam Printer), LPH(LED Print Head) 프린터, 일반용지(plain paper) 팩시밀리등과 같은 화상형성장치에 널리 채용되고 있다. 전자사진 현상방식의 프로세스는 연속적으로 진행되는 대전 → 노광 → 현상 → 전사 → 정착 프로세스로 이루어진다.

도 1은 이러한 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치의 개략적인 엔진 메카니즘(engine mechanism) 구성과 각 부분에 대한 바이어스(bias) 전압 인가상태를 보인 것이다. 도 1에서 현상기(104)는 현상롤러(106)와 공급롤러(108)와 토너 규제 블레이드(blade)(110)와 교반기(agitator)(112)를 구비한다. 그리고 감광드럼(100), 대전롤러(102), 현상롤러(106), 공급롤러(108), 전사롤러(116)등은 전자사진 프로세스 진행에 대응되게 엔진 구동모터를 포함한 구동계(도시하지 않았음)에 의해 도 1에 보인 화살표방향으로 회전한다. 이때 용지는 용지 카셋트(도시하지 않았음)로부터 급지되어 용지 이송경로(118)를 따라 이송되며, 최종적으로 화상형성장치의 외부로 배출된다.

이제 도 1를 참조하여 통상적인 전자사진 프로세스를 설명한다. 먼저 대전 프로세스에서 감광드럼(100)은 대전롤러(102)에 의해 부(negative) 바이어스의 대전전압 Vch, 예를들어 약 -1400[V]로 대전됨으로써 약 -800[V]의 부 전위로 균일한 전하가 표면상에 형성된다. 이와같이 대전된 감광드럼(100)의 표면은 회전에 따라 노광 프로세스를 거치는데, 노광장치(도시하지 않았음)의 광(L)에 의해 인쇄할 화상에 대응되게 노광됨으로써 정전잠상이 형성된다. 이때 감광드럼(100)의 표면에서 노광이 않된 비화상영역은 원래의 전위가 그대로 유지되나, 노광된 화상영역의 전위는 -수십[V]정도로 작아진다. 노광장치는 예를들어 LBP에 있어서는 레이저 스캐너 유니트(laser scanner unit)가 되고 복사기에 있어서는 원고 스캐너가 된다. 이와같이 정전잠상이 형성된 감광드럼(100)의 표면은 감광드럼(100)의 회전에 따라 현상영역에 도달한다. 현상영역은 감광드럼(100)과 현상롤러(106)간의 접촉부로서 현상이 이루어지는 영역을 의미한다.

이와 같이 현상영역에 도달한 감광드럼(100)의 표면은 현상 프로세스를 거치는데, 감광드럼(100)상에 형성된 정전잠상은 현상롤러(106)상에 있는 토너에 의해 가시상으로 현상된다. 이때 현상기(104)내에 있는 토너(114)가 공급롤러(106)에 의해 현상롤러(106)에 공급되어 현상롤러(106)상에 도포된다. 그리고 현상기(104)내에 설치된 교반기(112)는 회전에 의해 현상기(104)내의 토너(114)를 교반시킴으로써 사용된 토너와 새로운 토너가 잘 섞이도록 한다.

또한 현상롤러(106)는 예를들어 -300[V]의 부 바이어스의 현상전압 Vb에 의해 부의 현상전위를 갖게 되며, 공급롤러(108)에는 예를들어 -500[V]의 부 바이어스 전압 Vm이 인가된다. 이에따라 현상롤러(106)와 공급롤러(108)의 접촉부에서 바이어스 전위차에 의해 토너가 부로 마찰대전되어 경상력에 의해 현상롤러(106)상에 부착되어진다. 현상롤러(106)에 부착된 토너는 토너 규제 블레이드(110)에 의해 일정하게 도포된다. 현상롤러(106)에 도포된 토너는 감광드럼(100)의 노광전위와 현상롤러(106)의 현상전위간의 전위차에 의한 정전기력에 의해 감광드럼(100)상의 노광영역으로 이동하여 부착됨으로써 현상이 이루어진다. 이와같이 현상롤러(130)의 표면과 감광드럼(100)의 표면이 서로 접촉되면서 현상이 이루어지는 현상방식을 접촉식 현상방식이라 하며, 특히 비자성의 중합 토너만을 사용하는 현상방식을 1성분 비자성 현상방식이라 한다.

이러한 상태에서 용지 카셋트로부터 급지되는 용지는 전사롤러(116)로 이송된다. 상기한 노광 및 현상 프로세스 이후 감광드럼(100)이 계속 회전하여 전사위치에 도달하게 되면 전사 프로세스가 이루어진다. 이때 전사롤러(116)에는 수백[KV]∼수천[KV]의 정(positive) 바이어스의 전사전압 Vt이 인가된다. 이에따라 전사롤러(116)와 감광드럼(100)간의 전위차에 의한 정전력기에 의해 감광드럼(100)에 부착되어 있는 토너가 용지에 옮겨짐으로써 전사가 이루어진다. 이와같이 용지에 전사된 토너는 정착기(도시하지 않았음)의 압력 및 열에 의해 용지에 정착된다. 그리고 정착이 완료된 용지는 외부로 배출되는데, 상기한 바와 같은 과정들은 용지 1매에 대한 인쇄가 완료될때까지 계속적으로 이루어진다.

한편 현상롤러(106)에 도포된 토너는 감광드럼(100)상의 화상영역에 대응하는 부분에서만 감광드럼(100)으로 이동하여 소모되고, 나머지 토너도포영역에서는 소모되지 않는다. 이러한 현상롤러(106)가 1회전한후, 감광드럼(100)으로 이동되지 않고 남아있는 잔류 토너는 공급롤러(108)와의 접촉부에서 공급롤러(108)에 의해 닦아지게 된다. 즉, 현상후 현상롤러(106)에 남아있는 잔류 토너는 공급롤러(108)로 회수됨으로써 청소된다.

그러나 현상롤러(106)에 인가되는 현상전압 Vb보다 공급롤러(108)에 공급되는 바이어스 전압 Vm의 전위가 크기 때문에 현상전의 새로운 토너는 공급롤러(108)로부터 현상롤러(106)로는 원활히 공급되지만, 현상후 현상롤러(106)상의 잔류 토너는 이러한 전위차 때문에 공급롤러(108)로 원활히 회수되지 않으므로 청소가 제대로 이루어지지 않았었다.

이에따라 회수되지 않은 현상롤러(106)상의 잔류 토너는 다음의 현상에 다시 사용된다. 따라서 토너에 대한 마찰대전의 성능이 저하되고 대전량이 불균일하게 되며, 감광드럼(100)의 표면에 배경(background)을 발생시키고 대전롤러(102) 오염의 주요 원인이 됨으로써 결과적으로 인쇄 화질이 저하되었었다.

상술한 바와 같이 종래에는 비록 현상롤러상의 잔류 토너를 공급롤러에 의해 청소를 하도록 되어 있으나, 현상롤러에 인가되는 현상전압보다 공급롤러에 공급되는 바이어스 전압의 전위가 크기 때문에 잔류 토너에 대한 청소가 제대로 이루어지지 않아 인쇄 화질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 현상후 현상롤러상의 잔류 토너를 원활하게 청소할 수 있는 공급롤러 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 통상적인 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치의 개략적인 엔진 메카니즘을 보인 구성도,

도 2는 본 발명을 수행하기 위한 엔진 제어회로의 블록구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 처리흐름도.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비자성 토너를 마찰대전시켜 현상롤러에 바이어스 전위 차에 의해 공급함과 아울러 현상후 현상롤러상에 남아 있는 잔류 토너를 부착시켜 청소하는 공급롤러에 대한 바이어스 전위를 비현상구간동안 현상롤러에 대한 바이어스 전위보다 작게함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 부품의 구조나 처리 흐름과 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 2는 본 발명을 수행하기 위한 통상적인 엔진 제어회로의 블록구성도를 보인 것이다. 엔진 제어부(200)는 전술한 도 1의 엔진 각부를 바이어스 전압 공급부(202)와 기구 구동부(204)를 제어하여 전자사진 현상방식의 인쇄를 수행한다. 바이어스 전압 공급부(202)는 엔진 제어부(200)의 제어에 따라 도 1에 보인 바와 같은 각종 바이어스 전압을 공급한다. 기구 구동부(204)는 엔진 구동모터를 구동하며 도 1의 각 부를 구동시킨다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 처리흐름도로서, 엔진 제어부(200)에 의해 수행되도록 프로그램한다. 상기 도 3은 종래에 전술한 도 1의 현상롤러(106)에 인가되는 현상전압 Vb보다 공급롤러(108)에 공급되는 바이어스 전압 Vm의 전위가 크기 때문에 잔류 토너에 대한 청소가 제대로 이루어지지 않았던 것을 해결하기 위해 인쇄 진행상태에 따라 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전압 Vm을 가변시키는 과정을 보인 것이다.

이제 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 동작예를 상세히 설명한다. 먼저 엔진 제어부(200)는 인쇄 명령에 따라 도 3의 (300)단계에서 바이어스 전압 공급부(202)와 기구 구동부(204)를 제어하여 인쇄를 시작한다. 그리고 (302)∼(304)단계에서 비현상구간동안 바이어스 전압 공급부(202)를 제어하여 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전압 Vm을 0V로 인가한다. 이때 비현상구간은 감광드럼(100)상의 화상영역이 현상위치에 도달하기 전까지의 엔진 구동모터 공회전 구간이 해당된다. 이에따라 현상롤러(106)에 인가되는 현상전압 Vb과 공급롤러(108)에 공급되는 바이어스 전압 Vm간의 전위차는 현상롤러(106)에 토너를 공급할때와 반대로 나타나게 된다. 따라서 이전의 현상후 현상롤러(106)상에 남아 있었던 잔류 토너가 공급롤러(108)로 원활히 회수됨으로써 깨끗이 청소가 이루어진다.

이러한 상태에서 감광드럼(100)상의 화상영역이 현상위치에 도달하게 되면, 엔진 제어부(200)는 (306)단계에서 바이어스 전압 공급부(202)를 제어하여 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전압 Vm을 정상전위로 변경시킨다. 이에따라 공급롤러(108)로부터 현상롤러(106)로 새로운 토너가 정상적으로 공급됨으로써 정상적인 현상이 이루어지게 된다.

이후 엔진 제어부(200)는 (308)단계에서 1매에 대한 인쇄 완료 여부를 검사하여, 1매 인쇄가 완료되면 (310)단계에서 연속 인쇄 여부를 확인한다. 만일 연속 인쇄가 아닌 경우라면 엔진 제어부(200)는 인쇄 동작을 종료한다. 이와달리 계속적으로 다음 페이지에 대해 인쇄를 하여야하는 연속 인쇄인 경우 엔진 제어부(200)는 (312)∼(314)단계에서 비현상구간동안 바이어스 전압 공급부(202)를 제어하여 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전압 Vm을 0V로 인가한다. 이때 비현상구간은 선행 용지에 뒤이어 인쇄할 후행 용지에 대한 인쇄를 시작하기 전까지 구간, 즉 선행 인쇄 용지와 후행 인쇄 용지간의 엔진 구동모터 공회전 구간이 해당된다. 이에따라 이동안에 이전의 현상후 현상롤러(106)상에 남아 있었던 잔류 토너가 공급롤러(108)로 원활히 회수됨으로써 깨끗이 청소가 이루어진다.

이러한 상태에서 후행 용지에 대한 인쇄가 시작되면, 제어부(200)는 (316)단계에서 바이어스 전압 공급부(202)를 제어하여 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전압 Vm을 정상전위로 변경시킨다. 이에따라 공급롤러(108)로부터 현상롤러(106)로 새로운 토너가 정상적으로 공급됨으로써 정상적인 현상이 이루어지게 된다.

이후 엔진 제어부(200)는 (318)단계에서 인쇄 종료 여부를 검사하여, 인쇄를 종료하면 모든 인쇄 동작을 종료하고 그렇지 않으면 상기 (308)단계부터 다시 수행한다.

따라서 비현상구간동안에 공급롤러(108)에 공급되는 바이어스 전압 Vm을 현상전압 Vb보다 작도록 0V로 인가함으로써 종래에 현상전압 Vb보다 공급롤러(108)에 공급되는 바이어스 전압 Vm의 전위가 크기 때문에 잔류 토너에 대한 청소가 제대로 이루어지지 않았던 것이 해결된다. 즉, 공급롤러(108)에 대한 바이어스 전위를 비현상구간동안 현상롤러(106)에 대한 바이어스 전위보다 작게 함으로써 현상롤러(106)상의 잔류 토너가 공급롤러(108)로 원활히 회수됨으로써 깨끗이 청소가 이루어진다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 비현상구간동안 공급롤러(108)에 바이어스 전압 Vm을 0V로 인가하는 예를 보였으나, 필요에 따라 현상전압 Vb보다 낮은 전위의 다른 값으로 인가하면 된다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 현상후 현상롤러상의 잔류 토너를 원활하게 청소함으로써 잔류 토너로 인한 인쇄 화질을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 현상롤러상에 도포된 비자성 토너를 감광드럼상에 형성되어 있는 정전잠상에 부착시켜 현상시키는 접촉식 일성분 비자성 현상방식의 현상기에 있어서, 상기 토너를 마찰대전시켜 상기 현상롤러에 바이어스 전위 차에 의해 공급함과 아울러 현상후 상기 현상롤러상에 남아 있는 잔류 토너를 부착시켜 청소하는 공급롤러에 대한 바이어스 전위를 비현상구간동안 상기 현상롤러에 대한 바이어스 전위보다 작게 함을 특징으로 하는 공급롤러 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 비현상구간이, 인쇄를 시작할 때 상기 감광드럼상의 화상영역이 현상위치에 도달하기 전까지의 엔진 구동모터 공회전 구간임을 특징으로 하는 공급롤러 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 비현상구간이, 연속 인쇄를 할 때 선행 용지와 후행 용지간의 엔진 구동모터 공회전 구간임을 특징으로 하는 공급롤러 제어방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 비현상구간동안의 상기 공급롤러에 대한 바이어스 전압이 0V로 인가됨을 특징으로 하는 공급롤러 제어방법.