KR20060040986A

KR20060040986A - 화상형성장치

Info

Publication number: KR20060040986A
Application number: KR1020040090282A
Authority: KR
Inventors: 김영민; 박상철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2006-05-11

Abstract

정착유닛의 수명을 실제값에 가깝도록 예측하는 화상형성장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 화상형성장치는, 토너를 수용하는 토너 카트리지를 포함하는 인쇄엔진; 인쇄엔진에 의해 형성된 화상을 인쇄매체상에 고착시키는 정착유닛; 정착유닛 일측에 부착되어 정착유닛의 고유 정보와, 정착유닛 수명정보 및 정착유닛의 수명을 변경시키는 여러 정보가 저장되는 정착유닛 메모리; 및 인쇄작업시 사용한 토너 소모량을 산출하며, 산출된 토너 소모량 데이터 및 정착유닛의 수명을 변경시키는 여러 정보를 이용하여 정착유닛의 수명을 산출하며, 산출된 정착유닛의 수명정보를 정착유닛 메모리에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 정착유닛의 수명을 결정짓는 여러 요인을 정착유닛 메모리에 저장하고, 이를 이용하여 정착유닛의 수명을 정확하게 예측할 수 있는 효과가 있다.

화상형성장치, 토너 카트리지, 정착유닛, 메모리, 수명정보

Description

화상형성장치{Image Forming Apparatus}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략 사시도,

도 2는 토너 카트리지 및 정착유닛이 화상형성장치에 장착된 상태일 때의 측단면도,

도 3은 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 토너 카트리지의 수명과 정착유닛의 수명관계를 나타내는 도면,

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

120. 급지카세트 130. 인쇄엔진

140. 정착유닛 144. 정착유닛 메모리

150. 토너 카트리지 154. 토너 카트리지 메모리

170. 디스플레이부 180. 제어부

182. 계수 메모리 184. 메모리 접지부

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토너 소모량 및 화상형성장치의 각종 구성요소에 관한 정보를 이용하여 실제값에 가까도록 정착유 닛의 수명을 예측할 수 있도록 한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저 빔 프린터와 같은 화상형성장치는 현상제가 담겨있는 토너 카트리지를 포함하고 가시화상을 형성하며 이 가시화상을 공급된 용지로 전사시키는 인쇄엔진, 용지에 전사된 가시화상을 용지상에 정착시키는 정착유닛, 인쇄엔진을 포함하는 화상형성장치의 각 구성요소들을 제어하는 제어부를 포함한다. 한편, 정착유닛은 히팅롤러와 압력롤러에 의한 열과 압력으로 토너를 용지에 정착한다. 히팅롤러 내부는 열원인 할로겐램프 설치되어 있어 히팅롤러를 고온 상태를 만든다.

토너 카트리지에 담긴 토너는 정전잠상이 형성된 감광체 상에 일정한 프로세스에 의해 현상이 되며, 감광체 상에 현상된 토너는 일정한 전사장치에 의해 전사매체로 전사가 이루어진다. 전사가 된 이후 감광체는 일정한 클리닝과정을 거쳐 대전이 되어 다시 정전 잠상이 형성되고 토너의 현상이 이루어지는 과정이 반복된다 이렇게 용지에 전사된 토너는 정착유닛을 거쳐 적정한 열과 압력에 의해 정착과정을 거친 후, 배지작업이 이루어져 하나의 출력과정이 완성된다.

일반적으로 정착유닛의 수명은 화상형성장치보다 작게 설계된다. 특히 요즘은 장수명화 고속화 되면서 화상형성장치의 수명은 더욱 증대하는 경향이 있다. 하지만 토너 카트리지는 토너의 양만큼 수명이 설정되고, 정착유닛 역시 화상형성장치의 수명보다 짧아서, 상기 토너 카트리지 및 정착유닛은 서비스기사 혹은 사용자가 교체를 해주어야 하는 소모품에 속하게 된다. 최근에는 토너 카트리지나 정착유닛은 수명이 다할 경우 사용자가 직접 교체할 수 있도록 간편하게 탈착되게 설계된 다. 따라서 수명이 다한 정착기의 교체를 용이하게 행할 수 있다.

수명이 다한 정착유닛을 교체해 주지 않을 경우 아래와 같은 문제점이 발생한다.

첫째, 온도감지장치(thermistor) 및 온도제어장치(thermocouple)가 정착유닛 특히 내부에 열원을 가지고 있는 히팅롤러에 부착되어 히팅롤러 표면의 온도를 감지하고 제어하게 되는데 이때, 히팅롤러와 접촉한 온도감지장치 및 제어장치 부위에 롤러의 회전으로 인해 이물이나 토너가 적층되고, 이 경우 온도제어능력 및 감지능력이 떨어진다. 보통 80,00매정도 수명의 정착유닛일 경우, 수명의 절반정도인 40,000매 정도 이후에는 상기 오염으로 인해 온도제어의 정확성이 감소한다.

둘째, 히팅롤러 표면을 가압하고 있는 탄성 가압롤러의 변형이 문제가 될 수 있다. 특히 장기간 기기를 사용하지 않았을 경우, 가압롤러와 히팅롤러간 닙부위에서 가압롤러의 영구압축변형이 발생한다. 액상실리콘(LSR:liquid silicone rubber)재질의 경우는 재질의 특성으로 그 변형정도가 작지만 스폰지 발포제를 사용하는 경우는 그 영구압축변형이 더욱 커지며, 따라서, 압축된 부위로 인해 용지 미끄러짐이 발생하여 잼(jam)이 발생할 수 있다.

셋째, 수명이 진행함에 따라 토너가 가압롤러나 히팅롤러 표면에 달라붙어 화상오염인 오프셋(offset)을 발생시킬 수 있다. 오프셋(offset)이란 상기 가압롤러나 히팅롤러에 부착된 토너가 용지의 화상에 나타나는 화상오염 현상으로서, 정착유닛의 수명후반에 온도검출 및 제어가 불안전해지면서 나타나게 된다.

이런 문제점으로 인해, 정확한 정착유닛의 교체시점을 예측하는 것이 중요하 다. 정착유닛의 수명이 다할 경우 사용자가 정착유닛을 교체해주어야 하는데, 사용자는 기기에 대한 전문가가 아니므로 교체의 정확한 시점을 예측하기 힘들다.

따라서, 최근에는 인쇄매체의 인쇄된 매수를 카운트하여 정착유닛의 수명을 고려하여 교체시기를 알려주는 것이 개발되었다. 그러나 정착유닛의 수명은 단순히 사용한 인쇄매체의 매수와 동일하게 움직이는 것이 아니다. 예를들어, 정품이 아닌 토너를 사용할 경우는 전사성능 및 화질이 열악하지만, 더불어 정착성 또한 열악하다. 즉 정품이 아닌 토너로 인해 정착유닛이 쉽게 오염될 수 있어 정착유닛의 수명이 줄어든다. 오염된 정착유닛은, 상술한 인쇄매체 표면에 토너의 부착으로 인해 화상에 오프셋(offset)이 나타나거나, 정확한 정착온도감지가 어렵게 되어 정착성능이 저하된다.

또한, 토너 카트리지의 수명말기일 경우, 토너가 거의 소진되어 갈 때는 토너는 그 스트레스로 인해 제기능을 발휘할 수 없다. 그리하여 화질 뿐만 아니라 정착성능도 열악해져서 정착유닛의 수명이 단축되게하는 한 요인이 된다.

또한, 용지가 정해진 규격용지일 경우와 이면지나 지분이 많은 용지 혹은 코튼지일 경우도 정착성능 및 정착유닛의 수명이 변한다. 그리고, 두꺼운 용지 또는 얇은 용지에 따라서도 정착유닛의 수명이 달라진다. 환경조건 및 인쇄조건에 따라서도 정착유닛의 수명이 달라진다.

그러나, 상술한대로 화상형성장치는 인쇄매체의 사용매수만 관리하기 때문에 상기 토너상태, 토너 카트리지의 수명상태, 용지상태 및 기타조건에 따른 정착성능의 변화 및 정착수명을 단축시키는 요인들을 반영하여 정착유닛의 수명을 계산 하기는 힘들다.

또한, 정착유닛과 토너 카트리지의 교체사이클이 다르기 때문에 하나의 정착유닛에 여러개의 토너 카트리지가 사용될 수 있고 그리하여, 다른 상태의 현상 및 전사상태가 정착유닛에 다른 영향을 미칠 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 토너상태, 토너 카트리지의 수명상태, 용지상태 및 기타조건에 따른 정착성능의 변화 및 정착수명을 단축시키는 요인들을 반영해 정착유닛의 수명을 산출하여 사용자에게 알려주는 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는, 토너를 수용하는 토너 카트리지를 포함하는 인쇄엔진; 상기 인쇄엔진에 의해 형성된 화상을 인쇄매체상에 고착시키는 정착유닛; 상기 정착유닛 일측에 부착되어 상기 정착유닛의 고유 정보 및 상기 정착유닛 수명정보가 저장되는 정착유닛 메모리; 및 인쇄작업시 사용한 토너 소모량을 산출하며, 산출된 상기 토너 소모량 데이터를 이용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하며, 산출된 상기 정착유닛의 수명정보를 상기 정착유닛 메모리에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 미리 설정된 급지방식에 따라 변경되는 복수의 급지방식 보정계수, 해상도에 따라 변경되는 복수의 해상도 보정계수, 인쇄데이터의 농도에 따라 변경되는 복수의 농도 보정계수, 토너절약모드의 선택여부에 따라 변경되는 복수의 토너절약모드 보정계수, 온도 및 습도 중의 최소한 어느 하나의 환경 상태에 따라 변경되는 복수의 환경 보정계수 중 최소한 어느 하나를 이용하여 상기 토너 소모량을 산출하고, 산출된 상기 토너 소모량 데이터를 이용하여 상기 상기 정착유닛의 수명을 산출한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치는 상기 토너 카트리지 일측에 부착되어 상기 토너 카트리지의 고유 정보 및 토너 카트리지의 수명정보가 저장되는 토너 카트리지 메모리를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 산출된 토너 소모량을 이용하여 상기 토너 카트리지의 수명을 산출하고, 산출된 상기 토너 카트리지의 수명정보를 상기 토너 카트리지 메모리에 저장한다.

또한, 상기 정착유닛 메모리에는 상기 토너 카트리지의 수명 정보가 저장되며, 상기 제어부는 상기 정착유닛 메모리에 저장된 상기 토너 카트리지의 수명에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것이 바람직하다.

상기 정착유닛 메모리 및 상기 토너 카트리지 메모리는 읽고 쓰기가 가능한 비휘발성 메모리가 사용된다.

또한, 상기 정착유닛 메모리에는 상기 인쇄매체의 크기에 대한 정보가 저장되며, 상기 제어부는 상기 인쇄매체의 크기에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 정착유닛 메모리에는 상기 인쇄매체의 종류에 대한 정보가 저장되며, 상기 제어부는 상기 인쇄매체의 종류에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광체상에 레이저빔을 주사하는 레이저스캐닝유닛을 더 포함하며, 상기 정착유닛 메모리에는 상기 레이저스캐닝유닛의 수명 정보가 저장되며, 상기 제어부는 상기 레이저스캐닝유닛의 수명에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 산출된 상기 정착유닛의 수명정보를 외부에 표시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 정착유닛이 상기 화상형성장치 본체 내부에 장착시, 상기 정착유닛 메모리와 직접 접촉하도록 연결되는 메모리 접지부를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 본체(110), 인쇄매체인 용지를 공급하는 급지카세트(120), 현상제로 가시화상을 형성하고 이 가시화상을 공급된 용지로 전사시키는 인쇄엔진(130), 용지에 전사된 가시화상을 용지상에 정착시키는 정착유닛(140), 디스플레이부(170), 제어부(180)를 포함한다. 한편, 정착유닛(140) 일측에는 정착유닛 메모리(144)가 설치된다.

인쇄엔진(130)은 대전체(151)에 의해 표면이 일정한 전위로 대전되어 정전잠상이 형성되는 감광체(152), 일정한 전위로 대전된 감광체(152)에 레이저빔을 주사 하는 레이저스캐닝유닛(132), 감광체(152)에 현상제를 공급하는 현상유닛, 감광체(152)에 접하면서 감광체에 형성된 가시화상을 전사시키는 전사롤러(134)를 포함한다. 일반적으로 상기 감광체(152)와 현상유닛은 소모품으로서, 수명이 다한 경우 교체할 수 있도록 하나의 세트로서 제작되는 것이 일반적이며, 이하 토너 카트리지(150)라 칭한다. 한편, 토너 카트리지(150) 내부에는 토너와 같은 현상제가 담겨 있으며, 토너를 감광체(152)에 공급하는 현상롤러(153) 및 공급롤러(156), 현상롤러(153)와 접촉하면서 일정한 두께로 토너를 규제시키기 위한 토너층 규제부재(미도시), 토너 카트리지 내부의 토너를 교반하는 교반기(155)를 포함한다.

토너 카트리지 메모리(154)는 토너 카트리지(150) 일측에 설치되며, 인쇄작업 후 제어부(180)에 의해 산출되는 JOB당 인쇄매수(Pr) 즉 토너 소모량에 대한 정보가 누적되어 저장된다. 토너 카트리지 메모리(154)는 쓰기/지우기가 가능한 비휘발성 메모리로 구현 가능하다. 토너 카트리지 메모리(154)에는 또한, 토너 카트리지(150)의 고유 정보, 사용이력등이 저장된다.

디스플레이부(170)는 상기 조작패널(160) 부근에 설치되며, 특히 후술할 제어부(180)에 의해 산출된 정착유닛(140)의 수명정보가 표시된다.

정착유닛(140)은 화상을 전사받은 용지에 열과 압력을 가하여 용지상에 정착시키며, 히팅롤러(141) 및 가압롤러(142)를 포함한다. 히팅롤러(141) 내부는 열원인 할로겐램프가 설치되어 있어 히팅롤러(141)를 고온 상태로 만든다. 히팅롤러(141)에는 온도감지장치(thermistor) 및 온도제어장치(thermocouple)가 부착되어 히팅롤러 표면의 온도를 감지하고 제어하게 된다. 한편, 정착유닛(140) 일측에는 정착유닛(140)의 고유 정보와, 정착유닛 수명정보 및 정착유닛의 수명을 변경시키는 여러 정보가 저장되는 정착유닛 메모리(144)가 설치되는데 자세한 내용은 후술한다.

제어부(180)는 정착유닛 메모리(144)와 접촉하는 메모리 접지부(184)를 구비한다. 상기 메모리 접지부(184)에 의하면, 정착유닛(140)이 화상형성장치 본체(110)에 장착될 때 정착유닛 메모리(144)와 메모리 접지부(184)를 연결하기 위해 발생할 수 있는 구조상의 복잡함이나, 연결선(harness)의 생략 등으로 인해 구조가 단순해지는 효과가 있다. 정착유닛(140)이 화상형성장치 본체(110)에 장착될 경우, 상기 정착유닛 메모리(144)와 메모리 접지부(184)는 직접 접촉함으로써, 제어부(180)에서 생성된 정보가 정착유닛 메모리(144)에 저장되고, 혹은 정착유닛 메모리(144)의 정보를 제어부(180)에서 읽기가 가능하다.

제어부(180)는 외부 컴퓨터(미도시)에서 인터페이스(181)를 통해 전송된 인쇄 데이터를 내부적으로 처리하여 인쇄를 수행하도록 인쇄엔진(190)을 포함한 화상형성장치의 각 요소들을 제어한다.

한편, 제어부(180)는 인쇄작업을 하면서 상기 인쇄데이터를 이용해 토너사용량 및 폐토너량을 계산하여 Job당 인쇄매수(Pj)를 산출하고, 이를 토너 카트리지 메모리(154)에 저장한다.

여기서, Job당 인쇄매수(Pj) = Job당 토너 소모량 ÷ 기준 장당 소모량이고, 기준 장당 소모량은 A4 용지에 대해 5% 커버리지를 기준으로 한다.

한편, Job당 토너 소모량은 토너 전사량과 폐토너 발생량의 합을 나타낸 것 인데, 토너 전사량은 각 페이지당 사용된 도트수(Ndot)와, 모드별 보정계수(k) 및 웨이팅 팩터(Weighting factor, Solid / Text / Gray)의 곱을 합산한 것으로서, 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

토너 전사량 = Σ(x·k·Ndot·도트당 토너전사량)

여기서, k(k1~k6)는 모드별 보정 계수로서, 다양한 조건에 따라 다른 변경된 값을 적용하여 실제 사용되는 토너량을 정확하게 파악하기 위한 것이다. 자세한 내용은 후술하기로 한다. x는 웨이팅 팩터로서, 점, 선, 문자, 텍스트, 도표, 이미지 등 인쇄 데이터의 다양한 화상정보에 따라 다른 가중치를 갖는다. Ndot는 제어부에 의해 산출된 인쇄데이터의 도트수를 나타낸 것이고, 도트당 토너 전사량은 미리 설정된 값이다.

제어부(180)는 상기 모드별 보정 계수가 저장되는 계수 메모리(182)를 포함한다. 보정 계수는 여러 조건에 의해 화상이 인쇄될 때 소모된 실제 토너량을 반복적인 실험의 의해 얻은 최적의 값으로써, 하기 표는 그 값을 나타낸 것이다.

k1은 해상도(dpi:dot per inch)에 따른 보정계수로서 다음 표 1와 같이 설정된다.

해상도(dpi)	600dpi	1200dpi
보정계수(k1)	1	1.5

k2는 농도에 따른 보정 계수로서, 용지에 인쇄되는 화상의 농도 즉, 연한상태(light), 보통상태(medium), 진한상태(dark)에 따라 다음 표 2과 같이 설정된다.

출력농도	medium	light	dark
보정계수(k2)	1	0.8	1.2

k3는 토너절약모드에 따른 보정 계수로서, 토너절약모드의 선택 여부에 따라 다음 표 3와 같이 설정된다.

토너절약선택	off	on
보정계수(k3)	1	0.7

k4은 인쇄되는 화상의 개별 도트 강화 보정계수로서 다음 표 4과 같이 설정된다.

화질강화	normal	text	image
보정계수(k4)	1	0.7	1.1

k5는 주위 환경조건에 따른 보정 계수로서, 온도 및 습도에 따라 결정되는 환경 상태 즉, 저온저습, 상온상습, 고온고습 상태에 따라 다음 표 5과 같이 설정된다.

주위 환경조건	저온저습(L/L)	상온 상습(N/N)	고온 고습(H/H)
보정 계수(k5)	0.9	1	1.2

여기서, 저온 저습은 대략 10℃, 10%, 상온 상습은 23℃, 55%, 고온 다습은 30℃, 80%를 기준으로 하였다.

k6는 급지 방식 즉, 단면인쇄 또는 양면인쇄에 따른 보정 계수로서 표 6과 같이 설정된다.

급지 방식	단면인쇄	양면인쇄
보정계수(k6)	1	1.3

따라서 예를들어, 양면인쇄모드에 고온고습 환경일 경우(k5=1.2, k6=1.3, 나머지 보정계수의 값은 1),

토너 전사량 = 1.56 * 사용 Dot수 * Dot당 토너소모량

이 된다. 따라서 이 경우 가중치는 1.56에 해당되고 이를 기초한 인쇄작업시 토너 소모량 데이터는 토너 카트리지 메모리(154)에 저장된다.

한편, 제어부(180)는 상기 토너 소모량 데이터를 이용하여 토너 카트리지의 수명 즉, 토너 카트리지 내부의 토너 잔량을 산출하고 이를 토너 카트리지 메모리(154)에 다시 저장한다. 여기서 토너 잔량은 인쇄작업시 저장되어 있는 기존의 토너 잔량에서 인쇄작업시 사용한 토너 소모량을 뺀 값이다.

그런데, 상기 모드별 보정계수(k1~k6)를 적용하여 토너 소모량을 산출하고 이를 이용하여 토너 카트리지(150)의 수명을 산출하는 방식은 정착유닛(140)의 수명을 산출하는 방식에 그대로 적용된다. 일반적으로 동일한 데이터를 인쇄하더라도, 앞의 표 1 내지 표 6에서와 같이 해상도(600dpi, 1200dpi), 농도(dark, medium, light), 환경(L/L, N/N, H/H), 급지형태(단면인쇄, 양면인쇄), 토너절약모드(toner save on, toner save off), 형성되는 그래픽의 종류, 급지방식(단면인쇄, 양면인쇄) 등에 따라 소모되는 토너량이 다르다. 소모되는 토너량이 많을 수록 정착유닛(140)은 더 빨리 오염된다. 따라서, 상기 보정계수에 의한 가중치가 1보다 클 경우는 전사되는 토너량이 정상보다 많아지므로 정착유닛을 더 빨리 오염시키게 된다.

한편, 제어부(180)는 정착유닛(140)의 수명을 산출하기 위해 상기 모드별 보 정계수를 적용하여 토너 소모량을 산출시 별도의 알고리즘을 적용하여 계산을 하는 것이 아니라, 토너 카트리지 메모리(154)에 저장하는 동일의 토너 소모량 데이터를 상기 정착유닛 메모리(144)에 저장한다. 따라서, 본 발명에 의하면 정착유닛(140)의 수명을 산출하는데 있어 별도의 알고리즘이나 제어방법을 적용하는 것이 아니므로, 제어부(180)에 부하가 걸리는 것을 방지한다.

제어부(180)에 의해 산출한 상기 토너 소모량 데이터 정보는 토너 카트리지 메모리(154) 뿐만 아니라 정착유닛 메모리(144)에도 저장된다. 한편, 정착유닛 메모리(144)에 저장된 토너 소모량 데이터 정보는 토너 카트리지 메모리(154)에서 읽어올 수도 있고, 혹은 토너 카트리지 메모리에 저장하기 위해 제어부(180)에서 저장 및 전달되는 데이터가 정착유닛 메모리(144)로 바로 입력될 수도 있어 어떤 경로로 정보를 읽어오느냐 하는것은 여러 방법으로 실시가 가능하다.

한편, 정착유닛(140)의 수명은 통상 토너 카트리지(150)의 수명보다 4~5배 정도 길기 때문에, 상기 인쇄작업시 소요된 토너 소모량에 관한 데이터는 정착유닛 메모리(144)에 누적적으로 적용되어, 토너 카트리지(150)의 교체 후에도 상기 데이터는 남아있게 된다.

정착유닛 메모리(144)는 정보를 읽고 쓰는것이 가능한 비휘발성 메모리로써, 정착유닛(140)의 고유 정보 및 정착유닛(140)의 수명에 관련된 정보를 저장한다.

정착유닛 메모리(144)는 도 1과 같이 정착유닛(140)의 측면 하단부에 장착되어, 정착유닛(140)의 열원에서 가능한 먼 부위로 장착함을 원칙으로 한다. 이는 열로 인한 정착유닛 메모리(144)의 오동작을 방지할 수 있기 위함이지만, 내열성이 있는 메모리의 경우는 열원과 근처에 위치해도 무방하다.

정착유닛 메모리(144)에는 상술한 바와 같이 인쇄매수정보(Pj) 즉, 토너 소모량에 관한 데이터가 저장된다. 따라서, 제어부(180)는 상기 정착유닛 메모리(144)에 저장된 상기 토너 소모량 데이터를 이용해 정착유닛(140)의 수명을 산출하게 된다.

한편, 정착유닛 메모리(144)에는 토너 카트리지(150)의 수명정보도 저장된다. 정착유닛(140)의 수명은 사용모드에 따른 토너 소모량 뿐만 아니라, 토너 카트리지(150)의 수명에도 영향을 받는다. 토너 카트리지(150)의 정해진 수명이 가령 15,000매라고 하면, 새로운 토너 카트리지를 사용할때는 토너를 비롯한 토너 카트리지 부품들의 성능이 최적상태이지만 수명이 지나면서 즉, 경시변화 때문에 토너스트레스 및 토너 카트리지 내부 부품들의 성능저하로 인해 수명 초기만큼의 공급-현상-전사-클리닝-대전-노광 등의 적절한 성능을 구현할 수 없다. 성능이 저하되면서 전사되는 토너량이 일반적으로 증가하게 되고, 따라서 토너 카트리지의 수명(사용정도)에 따라서 정착유닛(140)을 오염시키는 정도가 달라지게 된다.

도 4를 참조하면, 제1 토너 카트리지를 사용할 경우 일정시점까지는 정착유닛(140)의 잔여수명이 이상적인(ideal) 상태와 유사하게 감소하지만, 제1 토너 카트리지의 수명이 말기가 되어갈 경우는 토너 카트리지의 각종 부품이나 토너 스트레스 및 성능저하로 인해 정착유닛(140)을 오염시킬수 있는 즉, 정착유닛(140)의 수명을 감소시킬수 있는 상태가 가속되기 때문에, 이 경우 정착유닛의 수명도 이와같이 일정 가중치를 주고 감소하게 된다. 그리고 새로운 제2 토너 카트리지가 장착 되었을 경우는 다시 정착유닛(140)의 수명의 감소정도 기울기가 이상적인 상태와 유사한 상태로 되다가 다시 제2 토너 카트리지의 수명종료시점이 다가오면 다시 가중치를 두고 정착유닛의 수명이 감소되도록 한다. 이후 제3 토너 카트리지 등이 장착되는 경우도 동일하다.

따라서, 토너 카트리지(150) 사용시 토너 카트리지(150)의 수명에 따라 일정 가중치 즉, 상기 모드별 보정계수와 동일한 개념으로 일정한 가중치를 적용한다. 한편, 상기 토너 카트리지(150)의 수명정보에 대한 데이터는 상기 토너 카트리지(150)에 설치된 토너 카트리지 메모리(154)에서 얻을 수 있으며, 이 정보에 따라서 토너 카트리지(150)가 정해진 수명의 일정비율 이상 사용하였을 경우, 혹은 사용 정도에 따른 실험치의 값을 적용하여 정착유닛의 수명을 산출한다.

한편, 정착유닛 메모리(144)에는 토너 카트리지(150)에 대한 정보 뿐만 아니라, 화상형성장치의 다른 구성요소가 가지고 있는 정보도 저장된다.

우선 화상형성장치에서 인식가능한 여러 값중에 인쇄매체인 용지에 대한 정보가 있다. 특히 급지카세트(120)의 용지가이드(미도시) 위치, 혹은 급지카세트(120)의 일정기능에 따라 급지카세트(120)에 저장된 용지크기를 감지할 수 있다. 또는, 급지된 용지의 크기(용지폭 혹은 용지길이)를 화상형성장치에 설치된 센서(미도시)를 통해서 감지가 가능하기 때문에 이 정보를 이용할 수 있다. 매뉴얼이나 다목적급지함(122)을 통해 입력되는 용지정보를 읽어들일 수 있다. 이 용지크기감지방법은 기존에 사용하는 여러 가지 방법이 있으므로 그 인식방법에 대해서는 자세히 언급하지 않기로 한다. 특정크기의 용지를 많이 사용하는 화상형성장치의 경 우, 예를들어 봉투를 다량출력하는 화상형성장치의 경우는 봉투의 용지폭만큼만이 오염이 심해질 수있기 때문에 이런 용지정보를 읽어 들이는 것이 필요하며 특히, 용지의 크기에 따라 일반적으로 정착온도 등의 정착유닛 제어알고리즘이 달라지기 때문에 용지크기에 대한 정보도 정착유닛 메모리(144)에 저장하여 수명에 조정을 가하는 변수로 만든다. 이렇게 인식된 용지크기에 대한 정보 역시 정착유닛 메모리(144)에 저장할 수 있으며, 제어부(180)는 상기 정착유닛 메모리(144)에 저장된 용지크기에 대한 정보를 이용하여 정착유닛(140)의 수명을 산출할 수 있다.

정착유닛 메모리(144)에는 용지의 종류(두께, 재질 등)에 대한 정보도 역시 저장될 수 있다. 이는 주로 화상형성장치(100)의 조작패넬(160)에서 세팅하거나 드라이브(미도시) 상에서 설정하도록 하는 것이 가능하다. 일반적으로 두꺼운 용지와 얇은 용지, 혹은 코튼(cotton)지, OHP류의 필름지 등에 해당된다. 용지 두께 및 재질 등에 따라서 전사에 필요한 전기적 특성이나 정착에 필요한 알고리즘이 다르게 제어된다. 따라서 두께나 재질 등으로 구분이 가능한 용지의 종류에 대한 정보도 역시 정착유닛 메모리(144)에 저장하여 정착유닛(140)의 수명을 결정짓는 변수로 둔다.

한편, 정착유닛 메모리(144)에는 레이저스캐닝유닛(132)에 대한 정보도 저장할 수 있다. 일반적으로 정착유닛(140)은 화상형성장치(100) 및 레이저스캐닝유닛(132)보다 수명이 짧은 소모품이기 때문에 레이저스캐닝유닛(132)이 교체되지 않은채 사용되더라도 정착유닛(140)은 여러번 교체가 될 수 있다.

레이저스캐닝유닛(132)의 레이저 빔(Laser Beam)을 만드는 LD(Laser Diode) 는 일정수명이 지나면 그 특성이 저하되어 빔경이 커지고 옆으로 퍼지는 특성이 있다. 따라서 레이저스캐닝유닛(132)의 수명이 일정시점 이상 지나면, 제어부(180)가 계산하는 인쇄데이터가 동일하더라도 실제로 인쇄에 사용되는 토너량은 달라질 수있다. 왜냐하면, 제어부(180)에서는 특정패턴을 인쇄하는데 처음과 동일한 도트수의 데이터를 입력하지만 실제로 감광체(152)상에 도트를 형성하게 하는 레이저스캐닝유닛(132)은 수명 말기에는 그 광특성이 저하되고 빔경이 커져서 동일한 하나의 도트를 찍더라도 토너량이 많이 소모되기 때문이다. 따라서 레이저스캐닝유닛(132)의 수명정보도 정착유닛 메모리(144)에 제공되어 정착유닛(140)의 수명을 결정짓는 한 요인이 될 수있다.

한편, 상기 인쇄매체의 크기, 재질, 종류 및 레이저스캐닝유닛(132)의 수명정보를 이용하여 정착유닛(140)의 수명을 산출하는 방법은 상기 모드별 보정계수와 동일한 개념으로 일정한 가중치를 줌으로써 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 정착유닛 메모리(144)에는 정착유닛(140)의 수명을 결정짓는 여러 요소 및 변수들이 저장되어 있다. 그러나 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 실제로 인쇄를 하면서 인쇄조건이 바뀔수 있는 여러 가지 변수가 정착유닛 메모리(144)에 데이터로 저장되어 정착유닛의 수명을 결정짓는 요인으로 적용이 가능하다.

정착유닛(140)의 수명이 초과되었을 경우, 제어부(180)는 디스플레이부(170)를 통해 외부에 표시 즉, 사용자에게 알려주거나 또는, 드라이브(미도시)상을 통해 알려줄 수 있으며 또는, 한페이지를 인쇄하여 수명종료를 알려줄 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 화상형성장치에 의하면, 인쇄작업시 사용되는 토너 소모량에 따른 정착유닛의 수명정보등을 저장한 정착유닛 메모리를 정착유닛에 적용하여, 정착유닛의 정확한 교체시점을 사용자가 알 수 있어, 화상오염이나 화상형성장치의 각종 부품의 열화 등을 예방할 수 있다. 한편, 정착유닛의 수명을 결정짓는 여러 요인을 정착유닛 메모리에 저장함으로서 여러 변수에 의해 정착유닛의 수명이 변하는 것을 예측할 수 있다.

또한, 정착유닛의 수명을 계산하는데 있어, 별도의 알고리즘이나 제어방법을 적용하지 않고 토너 카트리지의 수명을 계산하는 일부 알고리즘을 그대로 적용하여, 제어부에 부하가 걸리는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

토너를 수용하는 토너 카트리지를 포함하는 인쇄엔진과, 상기 인쇄엔진에 의해 형성된 화상을 인쇄매체상에 고착시키는 정착유닛을 포함하는 화상형성장치에 있어서,

상기 정착유닛 일측에 부착되며, 상기 정착유닛의 고유 정보와 수명 정보 및 상기 정착유닛의 수명을 변경시키는 여러 정보가 저장되는 정착유닛 메모리; 및

인쇄작업시 사용한 토너 소모량을 산출하며, 산출된 상기 토너 소모량 데이터를 이용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하며, 산출된 상기 정착유닛의 수명정보를 상기 정착유닛 메모리에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화 상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 미리 설정된 급지방식에 따라 변경되는 복수의 급지방식 보정계수, 해상도에 따라 변경되는 복수의 해상도 보정계수, 인쇄데이터의 농도에 따라 변경되는 복수의 농도 보정계수, 토너절약모드의 선택여부에 따라 변경되는 복수의 토너절약모드 보정계수, 온도 및 습도의 환경 상태에 따라 변경되는 복수의 환경 보정계수 중 최소한 어느 하나를 이용하여 상기 토너 소모량을 산출하고, 산출된 상기 토너 소모량 데이터를 이용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하며, 산출된 상기 정착유닛의 수명정보를 외부에 표시하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 토너 카트리지 일측에 부착되며, 상기 토너 카트리지의 고유 정보 및 토너 카트리지의 수명정보가 저장되는 토너 카트리지 메모리를 더 포함하며,

상기 정착유닛 메모리는 상기 토너 카트리지의 수명 정보를 저장하며,

상기 제어부는 상기 정착유닛 메모리에 저장된 상기 토너 카트리지의 수명 에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정착유닛 메모리는 상기 인쇄매체의 크기 및 종류에 대한 정보를 저장하며,

상기 제어부는 상기 인쇄매체의 크기 및 종류에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인쇄엔진은 레이저스캐닝유닛을 포함하며,

상기 정착유닛 메모리는 상기 레이저스캐닝유닛의 수명 정보를 저장하며,

상기 제어부는 상기 레이저스캐닝유닛의 수명에 따른 가중치를 적용하여 상기 정착유닛의 수명을 산출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.