KR19990051942A - 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

인쇄작업이 수행되는 도중 비현상영역이 감지되면, 비현상영역의 개시시점으로부터 소정시간동안 공급롤러에 인가되는 공급전압을 현상롤러에 인가되는 현상전압보다 높은 전압레벨로 승압시킨다. 이에 따라, 현상전압보다 낮은 레벨의 공급전압에 의해 대전된 공급롤러가 현상롤러에 접촉되었을 때, 전계차에 의한 전기력선이 전위가 높은 현상전압으로부터 전위가 낮은 공급전압측으로 향하고, 음전하를 띈 토너는 전기력선의 역방향인 공급롤러측으로 이동되어 회수된다.

Description

화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치.

본 발명은 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화상형성작업이 수행되지 않는 소정시간동안 공급롤러에 공급되는 공급전압을 차단함으로써, 현상롤러의 잔류토너를 자동으로 회수하도록 한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 복사기, 프린터 등과 같이 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 이미지데이터를 인쇄용지에 인쇄하기 위하여 픽업롤러(1), 대전롤러(2), 감광드럼(OPC: Organic Photoconductive)(3), 전사롤러(4), 현상롤러(5), 공급롤러(6), 정착기(7), 및 노광장치(8)로 이루어진다. 즉, 고압의 대전전압에 의해 대전된 대전롤러(2)가 회전하면서 감광드럼(3)의 외주면에 형성된 감광체를 고루 대전시키면, 노광장치(8)에서 발생된 빛이 대전된 감광드럼(3)의 표면상에 인쇄하고자 하는 정전잠상을 형성한다. 이후, 고압의 공급전압을 인가받은 공급롤러(6)와 공급롤러(6)보다 낮은 레벨의 전압을 인가받은 현상롤러(5) 사이에는 전위차가 발생된다. 따라서, 공급롤러(6)로부터 현상롤러(5)에 음전하가 이동한다. 이렇게 현상롤러(5)로 공급된 토너는 감광드럼(3)의 표면에 형성된 정전잠상에 도포되어 가시상을 형성한다. 고압의 전사롤러(4)는 감광드럼(3)의 표면에 도포된 토너가 형성한 가시상을 이송되는 인쇄용지(9)에 전사시킨다. 인쇄용지(9)에 전사된 가시상은 정착기(7)의 고열 및 압력에 의해 인쇄용지(8)에 정착됨으로써, 인쇄과정이 종료된다.

한편, 앞서 설명한 공급전압과 현상전압 및 전사전압과 대전전압은 인쇄작업이 종료될 때까지 각각 공급롤러(6)와 현상롤러(5) 및 전사롤러(4)와 대전롤러(2)에 지속적으로 공급된다.

그런데, 이와 같은 인쇄과정을 계속 수행하게 되면, 현상롤러(5)에는 감광드럼(3)에 공급되지 못한 잔류토너가 남게 된다. 이 잔류토너는 공급롤러(6)로 회수되거나 혹은 클리닝장치에 의해 제거되어야 한다. 만약, 이 잔류토너를 제거하지 못한 상태에서 인쇄작업을 계속 수행하게 되면, 인쇄품질의 저하라는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 경우, 사용자는 인쇄용지의 인쇄상태를 육안으로 확인하여 인쇄용지가 오염되었다고 판단되면, 직접 화상형성장치를 분해하여 잔류토너를 제거하여야 하므로, 사용자가 불편함을 느끼게 된다.

또한, 사용자는 인쇄용지의 오염상태를 육안으로 확인하여야 하므로, 오염된 인쇄용지가 발생할 때마다 인쇄용지가 낭비된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 인쇄작업 중 현상롤러에 잔류하는 잔류토너를 공급롤러로 회수함으로써, 잔류토너로 인한 오염이 발생하는 것을 방지하도록 한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 위의 제1 목적을 달성하기 위한 화상형성장치의 잔류토너 제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 화상형성장치의 개략적 구조도,

도 2는 본 발명에 의한 잔류토너 제거장치를 포함하는 화상형성장치의 부분개략도,

도 3은 본 발명에 의한 잔류토너 제거방법의 수행과정을 나타내는 동작흐름도,

도 4는 본 발명에 의해 도 2에 도시된 각 구성부에 공급되는 전압파형도,

도 5는 현상롤러의 잔류토너가 공급롤러로 회수되는 원리를 설명하는 도면이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

5: 현상롤러 6: 공급롤러

10: 중앙처리장치 11: 전력변환부

12: 공급전압 조절부

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 인쇄작업이 선택되면, 제1 레벨을 갖는 공급전압과 제1 레벨보다 높은 전위를 갖는 제2 레벨의 현상전압을 인가받아 공급전압과 현상전압의 전위차에 의해 토너가 공급롤러로부터 현상롤러를 거쳐 감광드럼에 전달되도록 한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법에 있어서: 인쇄작업이 수행되지 않는 비현상영역을 체크하는 단계; 비현상영역이라고 판단되면, 공급전압을 제2 레벨의 현상전압보다 높은 전압레벨로 승압시키는 단계; 및 승압단계 개시시점으로부터 소정시간이 경과한 후, 공급전압을 제1 레벨로 감압시키는 단계를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거방법에 있다.

바람직하게, 비현상영역은 한 페이지에 대한 인쇄작업이 완료된 시점 이후로부터 다음 한 페이지에 대한 인쇄작업이 개시되는 시점 이전까지를 포함한다.

또한, 소정시간은 비현상영역에 대응하는 시간보다 작거나 같은 시간을 포함한다.

또한, 승압단계는 공급롤러에 공급되는 공급전압을 소정시간동안 차단한다.

한편, 본 발명의 다른 특징은, 대전롤러에 의해 감광드럼의 표면의 대전되고, 노광장치에 의해 감광드럼의 표면에 정전잠상이 형성되며, 공급롤러와 현상롤러로부터 공급된 토너에 의해 정전잠상이 가시화되고, 전사롤러에 의해 용지에 이미지상이 전사되도록 한 화상형성장치에 있어서: 공급롤러에 공급되는 공급전압을 제어하는 공급전압 조절부; 인쇄작업이 수행되지 않는 비현상영역을 감지하고, 감지된 비현상영역의 개시시점으로부터 소정시간동안 공급전압 조절부를 제어하여 공급전압을 현상롤러에 공급되는 현상전압보다 높은 전위레벨로 승압시키는 중앙처리장치를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거장치에 있다.

바람직하게, 비현상영역은 한 페이지에 대한 인쇄작업이 완료된 시점 이후로부터 다음 한 페이지에 대한 인쇄작업이 개시되는 시점 이전까지를 포함한다.

또한, 소정시간은 비현상영역에 대응하는 시간보다 작거나 같은 시간을 포함한다.

이하, 본 발명에 의한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 잔류토너 제거장치를 포함하는 화상형성장치의 부분개략도가 도시되어 있다. 도 2에 있어서, 도 1과 동일한 참조부호는 같은 부품을 표시하므로 이들에 대한 중복 설명은 생략하고, 본 발명의 필수구성요소만을 설명하기로 한다.

도 2를 보면, 중앙처리장치(10)는 소정의 프로그램에 따라 화상형성장치를 전반적으로 제어한다.

전력변환부(11)는 가정용 상용전압(110V/220V)을 인가받아 프린터엔진에서 요구하는 전압레벨로 변환(승압)한 후, 중앙처리장치(10)의 제어에 따라 프린터엔진에 인가한다.

공급전압 조절부(12)는 중앙처리장치(10)의 제어에 따라 공급롤러(6)에 인가되는 전압레벨을 제어한다.

메모리(13)는 중앙처리장치(10)가 화상형성장치를 제어하기 위한 각종 프로그램이 저장되며, 프린터엔진을 통하여 인쇄하고자 하는 화상데이터가 저장된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

인쇄작업명령이 접수되면(S1), 중앙처리장치(10)는 프린터엔진내부의 각 구성부로부터 요구되는 각각의 전압을 출력하도록 전력변환부(11)를 제어한다. 통상적인 화상형성장치에 있어서, 대전롤러(2)에 인가되는 대전전압은 －1.4[㎸], 현상롤러(5)에 인가되는 현상전압은 －300[V], 전사롤러(4)에 인가되는 전사전압은 최대 ＋1.5[㎸], 공급롤러(6)에 인가되는 공급전압은 －500[V]의 전압레벨을 갖는다(도 4a 내지 도 4d 참조).

따라서, 전력변환부(11)는 가정용 상용전압을 대전전압(－1.4[㎸]), 현상전압(－300[V]), 전사전압(최대 ＋1.5[㎸]), 공급전압(－500[V])으로 각각 변환하여 각각의 롤러(2, 5, 4, 6)를 기 설정된 순서에 따라 대전시킨다(S2).

이에 따라, 대전롤러(2)는 감광드럼(3)의 표면을 일정한 전위로 대전시키고, 인쇄하고자 하는 데이터가 노광장치(8)에 의해 광신호로 변조된 후, 이 광신호는 감광드럼(3)에 조사되어 감광드럼(3) 표면에 정전잠상을 형성한다.

또한, 공급롤러(6)가 대전됨에 따라 토너가 공급롤러(6)의 표면에 도포되고, 공급롤러(6)의 전위와 현상롤러(6)의 전위 사이의 전위차에 의해 공급롤러(6)에 도포된 토너가 현상롤러(6)의 표면으로 전달된다. 즉, 전위차가 발생하면 전압레벨이 낮은 공급롤러(6)에서 전압레벨이 높은 현상롤러(5)로 음전하를 띈 토너가 이동한다.

한편, 감광드럼(3)의 표면은 대전롤러(2)로부터 공급된 －1.4[㎸]의 대전전압에 의해 대략 －800[V]의 전위를 띄게 되는데, 노광장치(8)에서 방사된 빛에 의해 정전잠상은 0[V]의 전위를 갖는다.

이에 반하여, 현상롤러(5)는 －300[V]의 전위로 대전되어 있으므로, 앞서 언급한 바와 같은 전기력선과 토너의 흐름에 따라 현상롤러(5)의 표면에 도포된 토너가 감광드럼(3)의 정전잠상에 도포된다. 따라서, 정전잠상은 토너에 의해 가시화된다.

이와 같은 원리로, 감광드럼(3)에 형성된 가시상은 전사롤러(4)의 고압에 의해 전사롤러(4)측으로 전달되는데, 이때, 감광드럼(3)과 전사롤러(4) 사이에 용지(9)가 이송됨에 따라 가시상은 용지(9)에 전사된다.

이후, 용지(9)에 전사된 토너는 정착기(7)의 고온 및 고압으로 인하여 용지(9)에 융착되고, 이로써 한 페이지분량의 화상데이터에 대한 인쇄작업이 종료된다.

여기서, 한 페이지에 대한 인쇄작업이 종료된 시점으로부터 다음 페이지에 대한 인쇄작업이 개시되는 시점 사이(비현상영역)에는 일시적인 유휴시간이 발생하게 되는데, 이때, 전사롤러(4)에 인가되는 전압은 ＋1.5[㎸]보다 낮은 레벨로 감소된다.

중앙처리장치(10)는 전사롤러(4)에 인가되는 전압이 감소되는 시점 즉, 비현상영역을 감지하여(S3), 이 시점이내의 소정시간동안 공급전압 조절부(12)를 제어하여 공급전압을 현상전압보다 높은 레벨로 증가시킨다(S4)(도 4d 참조).

이때, 공급전압레벨을 현상전압레벨보다 높은 전위로 증가시키는 방식은 공급전압(－500[V])을 일시적으로 차단하여 그라운드전위가 공급되도록 하는 방법과, 그라운드전위보다 높은 전압을 강제로 공급하는 방법이 적용될 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 공급전압이 현상전압보다 높은 전위를 갖게 되어 현상롤러(5)에 전류하는 잔류토너가 공급롤러(6)측으로 이동한다. 따라서, 현상롤러(5)에 잔류하는 잔류토너는 제거된다.

한편, 중앙처리장치(10)는 소정시간이 경과하였는가를 체크하여(S5), 소정시간이 경과하였다고 판단되면 공급전압 조절부(12)를 제어하여 공급롤러(6)에 정상적인 공급전압(－500[V])을 인가한다. 이로써, 현상롤러(5)의 전압레벨이 공급롤러(6)의 전압레벨보다 높게 되어, 다음 페이지에 대한 인쇄작업을 수행할 수 있게 된다.

이후, 중앙처리장치(10)는 인쇄작업이 종료되었는가를 체크하여(S7), 인쇄작업이 종료되지 않았으면 위의 단계 3(S3)으로 귀환하여 단계 3(S3) 이후의 모든 과정을 반복 수행한다. 이러한 과정을 반복 수행하여, 인쇄작업이 모두 종료되면, 중앙처리장치(10)는 모든 진행을 종료한다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 공급전압이 현상전압보다 높은 전위를 갖는 소정시간은 비현상영역이 발생하는 주기보다 작거나 같게 설정할 수 있다.

결국, 본 발명에 의한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치에 따르면, 다음과 같은 이점이 발생한다.

(1) 인쇄작업이 수행되지 않는 비현상영역에서 공급롤러에 인가되는 공급전압을 현상전압보다 높게 상승시켜 현상롤러에 잔류하는 잔류토너를 공급롤러로 회수하도록 함으로써, 항상 최적의 인쇄품질을 제공할 수 있다.

(2) 인쇄작업이 수행되는 도중, 현상롤러의 잔류토너를 지속적으로 제거함으로써, 인쇄용지의 오염을 방지할 수 있으며, 이에 따라 인쇄용지가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 인쇄작업이 선택되면, 제1 레벨을 갖는 공급전압과 상기 제1 레벨보다 높은 전위를 갖는 제2 레벨의 현상전압을 인가받아 상기 공급전압과 상기 현상전압의 전위차에 의해 토너가 공급롤러로부터 현상롤러를 거쳐 감광드럼에 전달되도록 한 화상형성장치의 잔류토너 제거방법에 있어서:

   인쇄작업이 수행되지 않는 비현상영역을 체크하는 단계;

   상기 체크단계에서 비현상영역이라고 판단되면, 상기 공급전압을 상기 제2 레벨의 상기 현상전압보다 높은 전압레벨로 승압시키는 단계; 및

   상기 승압단계 개시시점으로부터 소정시간이 경과한 후, 상기 공급전압을 상기 제1 레벨로 감압시키는 단계를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비현상영역은,

   한 페이지에 대한 인쇄작업이 완료된 시점 이후로부터 다음 한 페이지에 대한 인쇄작업이 개시되는 시점 이전까지를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 소정시간은,

   상기 비현상영역에 대응하는 시간보다 작거나 같은 시간을 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 승압단계는,

   상기 공급롤러에 공급되는 공급전압을 상기 소정시간동안 차단하는 화상형성장치의 잔류토너 제거방법.
5. 대전롤러에 의해 감광드럼의 표면의 대전되고, 노광장치에 의해 상기 감광드럼의 표면에 정전잠상이 형성되며, 공급롤러와 현상롤러로부터 공급된 토너에 의해 상기 정전잠상이 가시화되고, 전사롤러에 의해 용지에 이미지상이 전사되도록 한 화상형성장치에 있어서:

   상기 공급롤러에 공급되는 공급전압을 제어하는 공급전압 조절부;

   인쇄작업이 수행되지 않는 비현상영역을 감지하고, 감지된 비현상영역의 개시시점으로부터 소정시간동안 상기 공급전압 조절부를 제어하여 상기 공급전압을 상기 현상롤러에 공급되는 현상전압보다 높은 전위레벨로 승압시키는 중앙처리장치를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 비현상영역은,

   한 페이지에 대한 인쇄작업이 완료된 시점 이후로부터 다음 한 페이지에 대한 인쇄작업이 개시되는 시점 이전까지를 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 소정시간은,

   상기 비현상영역에 대응하는 시간보다 작거나 같은 시간을 포함하는 화상형성장치의 잔류토너 제거장치.