KR20080083901A - 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 화상형성장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 다크 밴드(Dark band)의 발생을 방지할 뿐만 아니라 화상의 품질을 향상시켜 깨끗한 인쇄를 수행할 수 있는 전압 조절을 위한 화상형성장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 감광드럼과 상기 감광드럼을 소정전위로 대전시키는 대전장치와 상기 감광드럼에 정전잠상을 형성하는 노광유닛과 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 현상하는 복수의 현상롤러와 상기 감광드럼 표면에 현상된 정전잠상을 전사벨트로 전사시키기 위해 전사롤러에 전압을 인가하는 대전부를 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 대전부는 화상영역에서는 소정의 기준전압을 인가하고, 비화상영역에서는 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

컬러 화상형성장치, 정전잠상, 전사벨트

Description

전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치{COLOR IMAGE FORMING APPARATUS TO CONTROL VOLTAGE}

도 1은 일반적인 멀티 패스 방식의 컬러 화상형성장치의 내부 구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 다크 밴드의 형성원리를 설명하기 위하여 클리닝유닛의 동작에 의해 이동되는 전하를 보여주는 도면이다.

도 3은 종래의 감광드럼의 대전전위 및 대전롤러에 인가되는 전압을 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 대전부에서 대전롤러에 인가하는 전압을 나타내는 그래프이다.

*도면의 주요상분에 대한 부호 설명*

10...감광드럼 11...대전장치

12...현상기 12a...현상롤러

13...전자전제전장치 20...노광유닛

30...중간전사유닛 31...대전롤러

32...대전부 33...전사벨트

34...클리닝유닛 35...지지롤러

40...전사롤러 50...급지카세트

60...정착기 70...배지기

본 발명은 컬러 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다크 밴드(Dark band)의 발생을 방지하여 화상의 품질을 향상시킬 수 있는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진 방식의 컬러 화상형성장치는 컴퓨터 또는 스캐너로부터 입력된 디지털 신호에 따른 화상신호를 일련의 화상형성과정을 통해 인쇄매체인 용지에 가시화상의 형태로 인쇄하는 기능을 수행한다.

이러한 인쇄과정에서, 컬러 화상형성장치에 구비되는 현상기는 디지털 화상신호를 입력받아 레이저스캐닝유닛(LSU)과 같은 노광유닛에 의해 감광드럼에 정전잠상을 형성하고, 이 감광드럼에 형성된 정전잠상에 소정 색상의 토너를 부착시킨다. 이와 같이 부착된 토너는 고온에 의해 용지에 압착되어 컬러 화상형성장치의 외부로 배출된다.

상기 컬러 화상형성장치에 사용되는 토너의 색상은 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:magenta), 시안(C:cyan) 및 블랙(K:black)이다. 따라서, 상기 컬러 화상형성장치는 4가지 색상의 토너를 정전잠상에 부착시키기 위하여 4개의 현상기가 필요하고, 각 현상기에는 토너를 감광드럼으로 부착시키기 위한 현상바이어스, 현상롤러 에 토너를 공급하기 위한 공급바이어스 등 수백 내지 수천 볼트 이상의 고전압이 인가된다.

컬러화상을 형성하는 방식에는 각각의 4개의 노광유닛과 감광드럼을 구비하는 싱글패스(single-pass)방식과 하나의 노광유닛과 감광드럼을 구비하는 멀티패스(multi-pass)방식이 있다.

도 1은 일반적인 멀티 패스 방식의 컬러 화상형성장치의 내부 구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 감광드럼(10)이 음전하로 대전된 후, 노광유닛(20)에 의해 레이저빔이 주사된 부분은 양전하로 대전되며, 그 부분에 현상롤러(12)에서 감광드럼(10)에 음전하인 토너를 전달함으로써 토너가 흡착된다.

상기 감광드럼(10)에 흡착된 토너는 대전롤러(31)와의 전압차에 의해 전사벨트(33)로 옮겨지고 전사롤러(34)와의 전압차에 의해 용지(S)에 옮겨져서 인쇄가 된다.

상기와 같이 전사롤러(34)에 의해 토너가 용지가 옮겨진 후, 상기 전사벨트(33)에 남아있는 토너는 클리닝수단(35)에 의해 제거된다.

도 2는 다크 밴드의 형성원리를 설명하기 위하여 클리닝유닛의 동작에 의해 이동되는 전하를 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄를 수행하기 위해 대전롤러(31)에 전압을 인가하게 되면 비화상영역(B)에는 상기 클리닝수단(35)에 의해 양전하가 충전되며, 상기 클리닝수단(35)이 상기 전사벨트(33)와 이격되면, 상기 클리닝수단(35)의 정전기에 의해 쌓여진 양전하가 상기 전사벨트(33) 로 방전되면서 전사벨트 내에 양전하가 급격히 밴드의 형태로 충전된다.

도 3은 종래의 감광드럼의 대전전위 및 대전롤러에 인가되는 전압을 나타내는 그래프로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 충전된 양전하는 감광드럼(10) 표면의 음전하와 상쇄되어 화상영역(A)보다 전위가 훨씬 낮아지게 되어 주변의 색상보다 진한 띠가 일정한 지점에 생기는 다크 밴드(Dark band)가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 다크 밴드(Dark band)의 발생을 방지할 뿐만 아니라 화상의 품질을 향상시켜 깨끗한 인쇄를 수행할 수 있도록 그 구조를 개선한 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 감광드럼과 상기 감광드럼을 소정전위로 대전시키는 대전장치와 상기 감광드럼에 정전잠상을 형성하는 노광유닛과 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 현상하는 복수의 현상롤러와 상기 감광드럼 표면에 현상된 정전잠상을 전사벨트로 전사시키기 위해 전사롤러에 전압을 인가하는 대전부를 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 대전부는 화상영역에서는 소정 의 기준전압을 인가하고, 비화상영역에서는 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 대전부는 상기 비화상영역에서는 0V 초과 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압으로 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대전부는 상기 감광드럼 표면에 정전잠상으로 현상되는 복수 개의 토너 중에서 마지막으로 전사되는 토너에 대하여 비화상영역에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 현상롤러는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 순서로 감광드럼 표면에 정전잠상을 현상하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대전부는 블랙의 토너에 대하여 비화상영역에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 일반적인 멀티 패스 방식의 컬러 화상형성장치의 내부 구조를 개략적으로 설명하기 위한 도면을 나타낸다.

본 발명에 따른 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 감광드럼(10)과 노광유닛(20)을 구비하는 멀티 패스 컬러 화상형성장치에 적용할 수 있다.

여기서, 본 발명의 구성요소로서 기존과 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 도 1에서 인용한 부호를 부여하여 설명하기로 한다.

본 발명이 적용되는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치는 감광드럼(10), 복수의 현상기(12), 노광유닛(20), 중간전사유닛(30), 전사롤러(40), 급지카세트(50), 정착기(60) 및 배지기(70)를 구비한다.

우선적으로, 상기 감광드럼(10)은 원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 광도전성층이 형성되며, 상기 감광드럼의 주위에는 대전장치(11), 현상롤러(12a) 및 전사전제전장치(13)가 설치되어 있다.

상기 대전장치(11)는 상기 감광드럼(10)을 균일한 전위로 대전시키는 것으로서, 상기 감광드럼(10)의 외주면이 균일한 전위를 가지도록 한다.

상기 노광유닛(20)은 상기 감광드럼(10)의 하방에 설치되어 있으며, 균일한 전위로 대전된 상기 감광드럼(10)의 화상영역(C)에 광을 주가하여 복수의 정전잠상을 형성한다.

다음으로, 상기 현상롤러(12a)는 현상기(12)를 이용하여 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 현상한다.

상기 전사전제전장치(13)는 상기 감광드럼(10)상의 정전잠상을 전사벨트(33)로 전사시키기 전에 상기 감광드럼(10)상의 정전잠상이 형성된 부분 이외의 부분(비화상영역)의 전하를 제거하며, 상기 전사전제전장치(13)는 선택적으로 적용될 수 있다.

그 다음, 상기 중간전사유닛(30)은 대전롤러(31), 대전부(32), 전사벨트(33), 클리닝유닛(34) 및 지지롤러(35)를 포함한다.

먼저, 상기 대전롤러(31)는 상기 감광드럼(10) 표면에 현상된 정전잠상을 상 기 전사벨트(33)로 전사시키기 위한 전압이 인가되며, 상기 대전부(32)는 상기 대전롤러(31)에 전압을 인가해주는 역할을 한다.

이때, 상기 대전부(32)는 화상영역(C)에서는 소정의 기준전압을 인가하고, 비화상영역(D)에서 다크 밴드 현상이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 상기 비화상영역(D)에서는 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어한다.

여기서, 상기 소정의 기준전압이란 상기 감광드럼(10) 표면에 현상된 정전잠상을 전사벨트로 전사시키기 위한 기준이 되는 전압으로서 상기 대전롤러의 특성, 상기 전사벨트의 구조에 따라 다양한 값으로 구성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 대전부에서 전사롤러에 인가하는 전압을 나타내는 그래프로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 대전부(32)는 화상영역(C)에서는 소정의 기준전압을 인가하고, 비화상영역(D)에서는 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어하는데, 보다 구체적으로는 상기 비화상영역에서는 0V 초과 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압으로 인가되도록 제어하는 것이 바람직하다.

즉, 종래에는 상기 대전부(32)에서 상기 화상영역(C)과 비화상영역(D)의 모두에 기준전압을 계속적으로 인가하는 방법을 사용하였으나, 상기 화상영역(C)과 비화상영역(D)에 기준전압을 계속적으로 인가하면, 전하가 계속적으로 충전되기 때문에 클리닝유닛(34)이 이격되는 순간에 충전된 전하로 인해 다크 밴드가 발생하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여 상기 화상영역(C)에는 기준전압을 인가하고 비화상영역(D)에는 기준전압을 전혀 인가하지 않는 방법을 사용하였으나 상기 비화상영역(D)에 기준전압을 전혀 인가하지 않으면 상기 비화상영역(D)이 전하가 화상영역대비 떨어지는 현상이 발생하여 감광드럼(10)에 토너를 제대로 옮겨 오지 못함으로써 화이트 밴드(White band)가 발생하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 상기 대전부(32)는 화상영역(C)에서는 소정의 기준전압을 인가하고, 비화상영역(D)에서 다크 밴드 현상이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 상기 비화상영역(D)에서는 0V보다 높고 상기 기준전압보다는 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어하는 것이다.

한편, 상기 대전부(32)는 상기 감광드럼(10) 표면에 정전잠상으로 현상되는 복수 개의 토너 중에서 마지막으로 전사되는 토너에 대하여 비화상영역(D)에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것이 바람직하다.

즉, 복수 개의 토너 중에서 마지막으로 전사되는 토너에 대하여 비화상영역(D)에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가해줌으로써 다음 인쇄가 계속될 경우에도 전하량이 급속적으로 떨어지지 않게 함으로써 화상의 화질이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 현상롤러(12a)는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 순서로 감광드럼 표면에 정전잠상을 현상하는 것이 바람직하며, 상기 대전부(32)는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 순서로 화상영역에 대한 전압을 인가하는 과정을 수행한 이후에도 다음 인쇄가 계속될 경우, 블랙(K)의 토너에 대하여 전압 을 인가한 이후에 전하량이 급속하게 떨어지지 않도록 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것이 바람직하다.

즉, 여러 장의 인쇄를 수행할 경우에는 상기 비화상영역(D)에서 전위차가 급격히 떨어져서 다음 장의 인쇄에 영향을 주는 문제점이 발생하기 때문에 이를 방지하기 위하여 기준전압을 계속적으로 인가함으로써 다음 인쇄에 영향을 주지 않도록 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치에 따르면, 다크 밴드(Dark band) 및 화이트 밴드(White band)의 발생을 방지할 뿐만 아니라 화상의 품질을 향상시켜 깨끗한 인쇄를 수행할 수 있는 효과를 창출한다.

Claims (5)

1. 감광드럼과 상기 감광드럼을 소정전위로 대전시키는 대전장치와 상기 감광드럼에 정전잠상을 형성하는 노광유닛과 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상을 현상하는 복수의 현상롤러와 상기 감광드럼 표면에 현상된 정전잠상을 전사벨트로 전사시키기 위해 대전롤러에 전압을 인가하는 대전부를 포함하는 화상형성장치에 있어서,

   상기 대전부는 화상영역에서는 소정의 기준전압을 인가하고, 비화상영역에서는 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 대전부는,

   상기 비화상영역에서는 0V 초과 상기 기준전압보다 소정 레벨 이하의 전압으로 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 대전부는,

   상기 대전부는 상기 감광드럼 표면에 정전잠상으로 현상되는 복수 개의 토너 중에서 마지막으로 전사되는 토너에 대하여 비화상영역에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 현상롤러는,

   옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 순서로 감광드럼 표면에 정전잠상을 현상하는 것을 특징으로 하는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 대전부는,

   블랙의 토너에 대하여 비화상영역에서는 상기 기준전압을 계속적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 전압 조절을 위한 컬러 화상형성장치.

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