KR20040053675A - 화상형성장치의 전사전압제어방법 - Google Patents

Abstract

화상형성장치의 전사전압 제어방법이 개시된다. 개시된 전사전압 제어방법은 용지에 토너화상이 형성되기 전에 용지, 전사롤러 및 중간전사벨트의 합성저항을 측정하고 이에 대응하는 전사전압을 설정하고, 용지를 다시 전사장치 이전 위치로 반송시킨 후 합성저항에 따라 대응되는 전사전압에 의하여 토너호상을 용지에 전사한다. 이와 같은 구성에 의하면, 고속 화상형성장치에서 용지의 저항을 측정할 수 있어 온 습도 환경변화 및 용지두계 차이에 의한 저항변화를 검출하여 이에 대응하는 전사전압을 최적화함으로써 최적의 화상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

화상형성장치의 전사전압제어방법{Transfer voltage control method of image-forming apparatus}

본 발명은 화상형성장치의 전사전압 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속 화상형성장치에서 용지저항 값을 검출하고 검출된 저항 값에 대응하여 전사전압을 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 대전장치를 이용하여 감광매체의 표면을 대전시키고 인쇄신호에 따라 레이저 스캐닝 유니트로부터 조사된 광에 의하여 감광매체를 노광시켜 정전잠상을 형성시킨 후 현상장치로부터 공급된 토너를 이용하여 토너화상을 형성하여 용지에 전사시켜 화상을 얻는 장치이다.

이와 같은 화상형성장치는 대전장치가 감광매체와 접촉되어 감광매체의 표면에 소정 전위를 형성시키는 접촉대전방식을 적용하고 있다. 그리고, 감광매체에 형성된 정전잠상에 토너를 부착시키거나 감광매체로부터 전사장치 또는 전사장치로부터 용지로 토너화상의 전사는 각 장치가 가지고 있는 전위차를 이용한다.

그러므로, 감광매체에 형성된 토너화상이 용지에 전사되기 위해서는 전사롤러에 적정한 전사전압이 인가되어야만 양호한 화질을 얻을 수 있다.

이를 위해서 용지의 선단이 전사롤러를 통과될 때, 전사롤러의 저항 값을 측정하여 용지의 두께 또는 종류 등에 따라 전사롤러에 적정한 전사전압이 제공되도록 전사전압을 제공하는 방법이 미국특허 제 5,682,575호에 개시되어 있다.

미국특허 제 5,682,575호에 개시된 전사전압 제어방법은 용지가 감광매체와 전사롤러 사이를 통과하지 않을 때 전사롤러의 저항을 검출하고 비 화상영역인 용지선단(5㎜)이 감광매체와 전사롤러사이를 통할 때 고전압을 인가하여 용지, 감광매체 및 전사롤러의 합성저항을 검출하여 미리 검출한 저항과 합성저항을 비교하여 적정한 전사전압을 전사롤러에 인가하여 전사전압을 제어한다. 이러한 동작을용지선단(5㎜)이 감광매체와 전사롤러의 접촉닙(nip)을 통과하는 시간 내에 이루어진다.

하지만, 20PPM 이상의 고속 프린팅의 경우에는 프린팅속도가 빨라 용지선단(5㎜)이 감광매체와 전사롤러의 접촉닙(nip)을 통과하는 시간 내에 전사전압을 제어할 수가 없다. 고속 프린팅에 위와 같은 전사전압 제어방법을 적용하면, 용지선단이 감광매체와 전사롤러의 접촉닙을 통과하는 시간 내에 완전하게 합성저항을 인식할 수 없어 원하는 전사효율을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 합성저항을 인식하기 위한 전압이 화상영역에 까지 인가되어 화상영역의 저항도 검출되어 전사불량으로 인하여 화질이 저하될 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 고속 화상형성장치에서 용지, 감광매체 및 전사장치의 합성저항을 검출하여 적정한 전사전압을 공급하여 양호한 화질을 얻을 수 있는 전사전압 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 블록구성도,

도 3은 본 발명에 따른 전사전압을 제어하기 위한 흐름도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따라 전사전압을 제어할 때의 용지의 위치를 나타내기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

134...전사롤러 200...제어부

202...피드센서 203...배지센서

204...펄스폭 변조제어부 205...고전압공급부

206...고전압공급부 207...AMP

208...A/D 변환기

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 화상형성장치의 전사전압 제어방법은 용지가 급지되기 전에 전사롤러에 전사전압을 공급하여 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계와, 카세트에 적재된 용지를 픽업하여 용지를 급지하는 단계와, 상기 용지급지단계로부터 급지된 용지선단이 배지센서에 검지되면 구동모터를 정지하는 단계와, 상기 전사롤러에 전사전압을 공급하여 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계와, 상기 구동모터를 역회전시켜 상기 용지를 상기 중간전사벨트 및 전사롤러의 접촉부 이전 위치로 반송시키는 단계와, 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항에 대응하는 전사전압을 상기 전사롤러에 공급하여 전사를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계 후에 상기 용지 선단이 피드센서를 통과하는가를 판단하는 단계와, 상기 용지 선단이 배지센서를 통과하는가를 판단하는 단계를 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 용지선단이 피드센서를 통과하는가를 판단하는 단계 이전에 전원을 인가한 후 또는 상기 카세트 개폐 후 첫 번째 인쇄인가를 판단하는 단계를 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계이후에 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항에 대응하는 제3전사전압을 재 설정하는 단계를 더 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 용지를 반송시키는 단계이후에 상기 구동모터의 역회전에 의하여 반송되는 상기 용지의 선단이 상기 피드센서를 통과하는 가를 판단하는 단계와, 상기 구동모터의 역회전에 의하여 반송되는 용지의 선단이 상기 피드센서를 통과 시에 상기 구동모터를 정지시키는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 전사를 수행하는 단계이전에

구동모터를 정 회전시키는 단계와, 상기 감광매체에 정전잠상을 형성하고 현상장치에 의하여 토너화상을 현상하는 단계와, 현상된 토너화상을 상기 중간전사벨트에 전사시키는 단계를 더 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 블록구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전사전압을 제어하기 위한 흐름도이고, 도 4와 도 5는 본 발명에 따라 전사전압을 제어할 때의 용지의 위치를 나타내기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 화상형성장치(100)는 픽업장치(111), 현상장치(120), 전사장치(130), 정착장치(140), 배지장치(150)를 구비한다.

상기 픽업장치(111)는 적재플레이트(110)에 적재된 용지(P)를 낱장씩 취한다. 상기 픽업장치(111)에 의해 취해진 용지(P)는 한 쌍의 이송롤러(113)에 의하여 이송된다. 이송롤러는 이송경로 상에 복수개가 설치될 수도 있다.

상기 현상장치(120)는 레이저 스캐닝 유니트(123)에 의하여 감광매체(124)의 표면에 형성된 정전잠상에 복수개의 현상제카트리지(121)로부터 공급된 현상제를 중첩시켜 토너화상을 형성한다.

상기 전사장치(130)는 복수개의 지지롤러(131)및 전사백업롤러(132)에 지지되어 폐곡선으로 형태로 회전하면서 상기 감광매체(124)의 표면에 접촉되어 상기 감광매체(124)의 표면에 형성된 토너화상이 전사되는 중간전사벨트(133)와 상기 중간전사벨트(133)를 사이에 두고 대향되게 상기 전사백업롤러(132)에 대향되게 설치되어 상기 중간전사벨트(133)의 표면에 형성된 정전잠상을 용지(P)에 전사시키는 전사롤러(134)를 구비한다.

상기 정착장치(140)는 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 융착시킨다. 상기 배지장치(150)는 토너화상이 융착된 용지(P)를 배지대(151)로 배출시킨다.

참조부호 122는 상기 감광매체(124)의 표면을 소정전위로 대전시키는 대전롤러를 나타낸다. 참조부호 161은 상기 중간전사벨트(133)와 전사롤러(134) 이전에 설치되어 이송되는 용지(P)를 감지하는 피드센서(feed sensor)를 나타내고, 참조부호 162는 상기 정착장치(140)이후에 설치되어 배지되는 용지(P)를 감지하는 배지센서(discharge sensor)를 나타낸다.

본 발명에 따른 토너화상의 전사과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 대전롤러(122)는 화살표 방향으로 회전하는 상기 감광매체(124)의 표면에 접촉되어 상기 감광매체(124)를 대전시킴으로써 균일한 전하를 형성시킨다. 상기 대전롤러(122)는 음(-)대전전압에 의하여 음(-)전하를 가진다. 따라서, 상기 감광매체(124)의 표면도 음(-)전하를 띄게 된다. 이처럼 음(-)전하를 띄는 상기 감광매체(124)는 화상신호에 따라 상기 레이저 스캐닝 유니트(123)에 의하여 화상을 형성하고자 하는 부분이 노광되어 정전잠상이 형성된다. 상기 레이저 스캐닝 유니트(123)에 의하여 노광이 안된 부분은 그대로 음(-)전하를 띠지만, 노광된 부분은 양(+)전하로 변하여 노광이 안된 부분과 전위 차를 가지게 된다. 상기 현상제 카트리지(121)로부터 음(-)전위를 띄는 현상제는 상기 감광매체(124)의 노광된 부분으로 이동하여 부착된다. 따라서, 상기 정전잠상은 현상제에 의하여 현상되어 토너화상이 된다.

상기 중간전사벨트(133)는 양(+)의 전사전압이 인가되므로 상기 토너화상은 전위 차에 의하여 상기 감광매체(124)로부터 상기 중간전사벨트(133)로 이동된다. 그리고, 상기 중간전사벨트(133)에 전사된 토너화상은 상기 전사롤러(134)에 인가되는 전사전압에 의하여 이송되는 용지(P)에 전사된다.

도 2를 참조하면, 제어부(200)는 용지에 화상이 기록되도록 화상형성장치를 제어하며, 중간전사벨트(133), 전사롤러(134) 및 용지의 합성저항을 감지하여 전사전압을 제어하기 위한 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation)제어신호를 발생한다. 메모리(201)는 전사전압을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 롬(ROM)과 프린트할 정보 또는 합성저항을 검출하기 위한 전압값을 일시적으로 저장하는 램(RAM)으로 구성되어 있다. 상기 제어부(200)에는 피드센서(161)와 배지센서(162)가 연결되어 이송되는 용지를 검지하여 상기 제어부(200)로 인가한다.

펄스폭 변조제어부(204)는 상기 제어부(200)로부터 발생한 펄스폭 변조제어신호에 의하여 펄스폭 변조신호 S1을 고전압 공급부(205)로 출력한다. 상기 고전압 공급부(205)는 상기 펄스폭 변조제어부(204)로부터 출력된 펄스폭 변조신호 S1에 대응하는 전사전압을 발생하여 상기 전사롤러(36)로 공급한다. 그리고, 전사에 적정한 전사전압을 발생시키기 위하여 상기 전사롤러(134), 중간전사벨트(133) 및 용지의 합성저항을 검출하기 위한 전압을 A/D변환기(208)로 출력한다.

상기 A/D변환기(208)는 상기 고전압 공급부(205)로부터 합성저항을 검출하기 위한 전압을 아날로그신호에서 디지털신호로 변환하여 상기 제어부(200)로 인가한다. AMP(207)는 상기 고전압 공급부(205)로부터 출력된 아날로그 신호를 증폭하여 상기 A/D변환기에 출력한다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 전사전압을 제어하는 동작을 설명한다.

화상형성장치(100)에 전원이 인가되거나 또는 카세트를 장착한 후에 상기 제어부(200)는 상기 중간전사벨트(133) 및 전사롤러(134)의 합성저항을 검출하여 저장한다(S301). 상기 301단계에서 합성저항을 검출한 후, 도시되지 않은 구동모터를 정회전시켜 카세트에 적재된 용지(P)를 픽업하여 이송시킨다(S302). 상기 제어부(200)는 화상형성장치(100)에 전원이 인가된 후 또는 카세트 개폐 후 첫 번째 인쇄인가에 대하여 판단한다(S303). S303에서서 판단한 결과 전원이 인가된 후 또는 카세트 개폐 후 첫 번째 인쇄가 아니다고 판단되면 용지(P)에 화상을 형성하는 동작을 실행한다. 한편, 첫 번째 인쇄라고 판단되면 S304를 실행한다.

S304에서 용지(P)의 선단이 상기 피드센서(161)를 통과하였는가를 판단하여, 용지(P)의 선단이 상기 피드센서(161)를 통과하였다고 판단되면 S305를 실행한다. S305에서 용지(P)의 선단이 상기 배지센서(162)를 통과하였는가를 판단한다.

상기 용지(P)의 선단이 상기 배지센서(162)를 통과하였다고 판단되면, 상기 제어부(200)는 상기 구동모터를 정지시킨다(S306). 이때의 상기 용지(P)의 위치가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 용지(P)는 상기 전사롤러(134) 및 전사백업롤러(132)에 하단이 물려있고, 상기 정착장치(140)에 상단이 물려있다. 상기 용지(P)의 선단은 상기 배지센서(162)에 의해 감지되고, 그 끝단은 상기피드센서(161)에 의해 감지되어 있다.

상기 제어부(200)는 상기 전사롤러(134)에 전사전압을 공급하여 용지(P), 중간전사벨트(133) 및 전사롤러(134)의 합성저항을 검출한다(S307). 이렇게 검출된 상기 합성저항에 대응하는 전사전압을 재 설정한다(S308). S309에서 상기 구동모터를 역회전시켜 상기 용지(P)를 반송시킨다. S310에서 상기 용지(P)가 상기 피드센서(161)를 통과하였는가를 판단한다. 상기 용지(P)가 상기 피드센서(161)를 통과하지 않았으면 상기 구동모터를 역회전을 계속시키고, 상기 용지(P)가 상기 피드센서(161)를 통과하였으면 상기 구동모터의 역회전을 정지시킨다(S311). 이때의 상기 용지(P)의 위치가 도 5에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 상기 용지(P)의 선단이 한 쌍의 이송롤러(113)에 사이에 맞물려 있다. 상기 용지(P)에 인쇄되기까지 대기상태에 있게 된다.

상기 현상장치(120)에서 정전잠상을 현상하여 토너화상을 형성한다(S312). 그리고, 상기 제어부(200)는 상기 S308에서 재 설정된 전사전압을 상기 전사롤러(134)에 인가하여 상기 토너화상을 상기 용지(P)에 전사시킨다.

상기와 같은 전사전압을 제어하는 일련의 동작은 상기 화상형성장치(100)에 전원이 인가되거나 또는 카세트를 장착하는 경우에 인쇄동작을 위하여 웜-업(warm-up)을 하는 동안에 실행된다. 따라서, 용지의 저항을 측정하기 위하여 별도 시간이 소요되지 않으므로 프린팅속도를 저하시키지는 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전사전압 제어방법은

첫째, 20PPM이상의 고속 화상형성장치에서 용지의 저항을 측정할 수 있어, 온습도 환경변화 및 용지두계 차이에 의한 저항변화를 검출하여 이에 대응하는 전사전압을 최적화함으로써 최적의 화상을 얻을 수 있으며,

둘째, 용지선단(5㎜)에 제약을 받지 않고 용지의 저항을 측정할 수 있어 정확하게 용지저항을 측정할 수 있으며,

셋째, 용지저항을 정확하게 측정하면서도 프린팅 속도가 저하되지 않아 FPOT(First Printing Out Time)에 영향을 주지 않는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 화상형성장치의 전사전압 제어방법에 있어서,

   용지가 급지되기 전에 전사롤러에 전사전압을 공급하여 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계와,

   카세트에 적재된 용지를 픽업하여 용지를 급지하는 단계와,

   상기 용지급지단계로부터 급지된 용지선단이 배지센서에 검지되면 구동모터를 정지하는 단계와,

   상기 전사롤러에 전사전압을 공급하여 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계와,

   상기 구동모터를 역회전시켜 상기 용지를 상기 중간전사벨트 및 전사롤러의 접촉부 이전 위치로 반송시키는 단계와,

   상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항에 대응하는 전사전압을 상기 전사롤러에 공급하여 전사를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계 후에

   상기 용지 선단이 피드센서를 통과하는가를 판단하는 단계와,

   상기 용지 선단이 배지센서를 통과하는가를 판단하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 용지선단이 피드센서를 통과하는가를 판단하는 단계 이전에

   전원을 인가한 후 또는 상기 카세트 개폐 후 첫 번째 인쇄인가를 판단하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항을 검출하는 단계이후에 상기 용지, 중간전사벨트 및 전사롤러간의 합성저항에 대응하는 제3전사전압을 재 설정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 용지를 반송시키는 단계이후에

   상기 구동모터의 역회전에 의하여 반송되는 상기 용지의 선단이 상기 피드센서를 통과하는 가를 판단하는 단계와,

   상기 구동모터의 역회전에 의하여 반송되는 용지의 선단이 상기 피드센서를 통과 시에 상기 구동모터를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전사를 수행하는 단계이전에

   구동모터를 정 회전시키는 단계와,

   상기 감광매체에 정전잠상을 형성하고 현상장치에 의하여 토너화상을 현상하는 단계와,

   현상된 토너화상을 상기 중간전사벨트에 전사시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사전압 제어방법.