KR20100046899A - 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치는 서로 반대되는 극성과 서로 다른 색상을 가지는 현상제를 동시에 사용하는 적어도 하나의 화상유닛과, 일정 극성을 가지며, 한 색상의 현상제를 사용하는 적어도 하나 이상의 화상유닛을 가지는 현상장치; 상기 복수 개의 화상유닛에 정전잠상을 형성하는 복수 개의 광원을 가지는 광원장치; 및 상기 광원의 출력을 풀 온(Full on), 하프 온(half on), 오프(off) 3 단계(level)로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020080105936
컬러, 화상형성장치, 3단계광원제어, 역극성현상제, 화상유닛

Description

화상형성장치{Image forming apparatus}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 상담지체에 적어도 하나 이상의 현상제를 사용할 수 있는 화상유닛을 가지는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컬러 전자사진방식 화상형성장치는 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙의 4색 현상제를 이용하여 컬러화상을 형성한다. 이와 같은 4색 조합의 컬러화상은 잉크젯과 같은 현상액을 이용한 컬러 화상형성장치에 비해, 고속의 인쇄물을 얻을 수 있으며, 습기와 같은 외부 환경요인에 따른 인쇄품질이 일정하게 유지될 수 있다는 장점이 있지만, 색 재현성이 부족하여 컬러 사진과 같은 고해상도 출력물에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
최근에는 이러한 전자 사진방식 화상형성장치의 문제점을 해결하기 위한 다양한 방법에 제시되고 있다. 그 하나로, 광원장치에서 조사되는 광 직경의 크기를 작게하여 해상도를 향상시키는 방법이 제시되었다. 그러나, 광 직경의 크기를 작게 구성하면, 이로부터 형성되는 전기적 잠상의 재현성 확보가 어렵기 때문에, 불균일한 잠상분포가 발생하여 해상도 저하가 발생하기 쉽다. 특히, 저농도부의 계조성이 나쁘며, 화상의 선명도가 저하되는 문제가 있다.
다른 방법으로는 4색 현상제 이외에 담색 현상제를 추가하여, 컬러화상의 색재현성을 향상시키는 기술이 제시되고 있다. 예컨대, 시안, 마젠타, 열로우, 블랙의 4색 현상제에 담색 현상제로서 라이트 시안 및 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 화상유닛을 추가하면, 담색 영역에서의 화질저하 발생을 최소화할 수 있으며, 색 재현성 및 계조성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 라이트 시안 및 라이트 마젠타와 같은 담색 현상제를 사용하기 위해, 담색현상제를 사용하는 화상유닛을 추가하면, 화상유닛 갯수가 증가하기 때문에 화상형성장치의 부피가 커지게 되며, 추가되는 화상유닛에 대응되는 광원장치 또한 증설되어야 하므로, 제품의 제조단가가 상승한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 화상품질 향상을 위한 구성부품의 추가를 최소화 할 수 있도록 구조가 개선된 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치는 서로 반대되는 극성과 서로 다른 색상을 가지는 현상제를 동시에 사용하는 적어도 하나의 화상유닛과, 일정 극성을 가지며, 한 색상의 현상제를 사용하는 적어도 하나 이상의 화상유닛을 가지는 현상장치; 상기 복수 개의 화상유닛에 정전잠상을 형성하는 복수 개의 광원을 가지는 광원장치; 및 상기 광원의 출력을 풀 온(Full on), 하프 온(half on), 오프(off) 3 단계(level)로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징 으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 광원이 풀 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면에는 마이너스(-) 극성의 현상제가 현상되고, 상기 광원이 오프 제어된 상담지체 표면에는 플러스(+) 극성의 현상제가 현상되며, 상기 광원이 하프 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면은 비화상 영역으로 설정되어 현상제가 현상되지 않는 것이 바람직하다.
이때, 상기 플러스 극성의 현상제는 +5 내지 +50 μC/g 의 전하량을 갖으며, 상기 마이너스 극성의 현상제는 -5 내지 -50 μC/g 의 전하량을 가지는 것이 좋다.
본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 1 내지 제 3 화상유닛; 및 서로 다른 극성의 현상제를 사용하는 복수의 현상기가 동일 상담지체에 설치되는 제 4 화상유닛을 포함한다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우, 제 2 화상유닛은 마젠타, 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하며, 상기 제 4 화상유닛은, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛과 동일한 극성을 가지는 블랙 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛과 반대 극성을 가지는 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 1 화상유닛; 및 서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 2 및 제 3 화상유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하며, 상기 제 2 화상유닛 은 마젠타 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 및 제 3 현상기에서 사용하는 현상제와, 제 2 및 제 4 현상기에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것이 좋다.
본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 1 내지 제 3 화상유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛은 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와, 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 , 제 3 및 제 5 현상기에서 사용하는 현상제와, 제 2 , 제 4 및 제 6 현상기에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 4 화상유닛; 및 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 및 제 3 화상유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이 트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하고, 상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하고, 상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 제 5 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 3 내지 제 4 화상유닛; 및 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 화상유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하고, 상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 그레이 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고, 상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 6 실시예에 의하면, 상기 현상장치는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 내지 제 4 화상유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 골드 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와, 실버 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하고, 상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 7 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 8 현상기를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 현상장치는 상담지체에 현상된 현상제의 극성을 단일화 하기 위한 현상제 대전장치;를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 현상제 대전장치는 코로나 대전장치를 이용할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 광원을 풀 온, 하프 온, 오프 제어하는 3 단계(level) 제어를 통해 광원의 출력을 조절하여, 상담지체의 표면전위를 사용하는 현상제의 극성에 따라 변화할 수 있기 때문에, 서로 다른 극성을 가지는 현상제를 사용하는 현상기를 하나의 화상유닛에 구성하는 것이 가능하다.
따라서, 화상의 선명도, 색재현성을 향상하기 위해 담색 현상제의 현상을 위한 화상유닛을 증설하지 않더라도, 하나의 화상유닛에서 색상이 상이한 현상제를 가지는 복수의 현상기를 사용하여 한번에 현상하는 것이 가능하다.
이에 따라 고해상도 인쇄가 가능한 컬러 화상형성장치를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있어 탁상용 프린터 및 복합기에 적용 가능하다. 또한, 부품수 증가를 최소화할 수 있기 때문에, 보다 저렴하게 장치를 제조할 수 있으며, 기존의 4색 현상제를 사용하는 컬러 화상형성장치에 비해 색 재현성이 우수한 컬러 화상형성장치를 제공하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명에 의한 화상형성장치를 도면과 함께 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 화상형성장치는 급지유닛(10), 이 송유닛(20), 현상장치(100), 전사유닛(30), 정착유닛(40) 및 배지유닛(50)을 포함한다.
급지유닛(10)에는 다수 매의 인쇄용지가 수납되고, 이송유닛(20)은 상기 급지유닛(10)에 수납된 용지를 픽업 및 이송한다. 상기 이송유닛(20)에 의해 이송된 용지는 현상장치(100) 및 중간전사벨트로 구성된 전사유닛(30)에 의해 인쇄화상이 형성되고, 정착유닛(40)은 용지 표면에 열과 압력을 가해 인쇄화상을 고정한다. 인쇄가 완료된 용지는 배지유닛(50)을 통해 화상형성장치 외부로 배출된다.
상기 현상장치(100)는 제 1 내지 제 4 화상유닛(110a)(120a)(130a)(140a)을 포함하는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 총 5개 색상의 현상제를 사용할 수 있도록 적어도 하나의 화상유닛에는 복수의 현상기를 구성할 수 있도록 하였다.
한편, 상기 제 1 내지 제 4 화상유닛(110a)(120a)(130a)(140a)은 각 화상유닛 별로 상담지체가 마련되고, 상기 상담지체에 대응되는 제 1 내지 제 4 광원(101)(102)(103)(104)에 의해 개별적으로 노광된다. 상기 제 1 내지 제 4 광원(101)(102)(103)(104)은 광주사장치로 마련될 수도 있고, LED를 사용하는 광원으로 마련될 수도 있다. 상기 제 1 내지 제 4 광원(101)(102)(103)(104)은 소정의 제어부에 의해 하나의 상담지체에 서로 다른 극성의 현상제가 현상될 수 있도록, 풀 온, 하프 온, 오프 3 단계로 출력이 제어될 수 있다. 제 1 실시예의 경우, 서로 다른 극성의 현상제를 동시에 사용하는 제 4 화상유닛(140a)에 대응되는 제 4 광원(104)이 이와 같이 3 단계 제어되는데, 그 방법은 뒤에 상세히 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 현상장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110a)(120a)(130a)은, 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하고, 상기 제 4 화상유닛(140a)은 서로 다른 극성의 현상제를 사용한다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110a)은 옐로우, 제 2 화상유닛(120a)은 마젠타, 제 3 화상유닛(130a)은 다크 시안 현상제를 사용하며, 상기 제 4 화상유닛(140a)은, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110a)(120a)(130a)과 동일 극성을 가지는 블랙 현상제를 사용하는 제 1 현상기(141a)와, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110a)(120a)(130a)과 반대 극성을 가지는 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기(142a)를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110a)(120a)(130a)에서 사용하는 옐로우, 마젠타, 다크 시안 현상제와 제 4 화상유닛(140a)의 제 1 현상기(141a)에서 사용하는 블랙 현상제는 마이너스 극성을 가지며, 제 2 현상기(142a)에서 사용하는 라이트 시안 현상제는 플러스 극성을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 복수의 현상기를 갖는 제 4 화상유닛(140a)에는 상담지체 상에 현상된 현상제를 대전하는 현상제 대전장치(149)가 마련되어, 상기 상담지체(145) 상에 함께 현상된 마이너스 극성의 라이트 시안 현상제와 플러스 극성의 블랙 현상제의 극성을 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110a)(120a)(130a)과 동일한 극성으로 변경한다. 상기 현상제 대전장치(149)는 상담지체 상에 현상된 현상제를 비접촉 대전할 수 있도록 코로나 대전장치로 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 현상장 치(100)는, 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 1 화상유닛(110b); 및 서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 2 및 제 3 화상유닛(120b)(130b);을 포함할 수 있다. 이 경우, 기존의 4색 현상제를 사용하는 현상장치에 비해 사용하는 화상유닛의 갯수가 줄어들어 소형의 컬러 화상형성장치에 적용하는 것이 가능하며, 사용하는 현상제의 색상 수는 5개로 오히려 1개가 더 증가하여 색재현성은 보다 향상된다. 한편, 광원은 제 1 내지 제 3 광원(101)(102)(103)이 마련되어, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛(110b)(120b)(130b)에 정전잠상을 형성한다. 이때, 제 2 및 제 3 광원(102)(103)은 상기 제 1 실시예의 제 4 광원(104)과 같이 3 단계 전압 제어를 통해 하나의 상담지체에 서로 다른 색상과 극성의 현상제를 한 번에 현상할 수 있다.
상기 제 1 화상유닛(110b)은 옐로우 현상제를 사용한다. 그리고, 상기 제 2 화상유닛(120b)은 마젠타 현상제를 사용하는 제 1 현상기(121b)와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기(122b)를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛(130b)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기(131b)와, 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기(132b)를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 및 제 3 현상기(121b)(131b)에서 사용하는 현상제와, 제 2 및 제 4 현상기(122b)(132b)에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 참조부호 129 및 139는 현상제 대전장치로 서로 다른 극성의 현상제를 상기 제 1 화상유닛(110b)의 옐로우 현상제와 동일 극성으로 변경하며, 코로나 대전장치로 마련되는 것이 좋다.
본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 현상장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 1 내지 제 3 화상유닛(110c)(120c)(130c);을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110c)은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기(111c)와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기(112c)를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛(120c)은 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기(121c)와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 4 현상기(122c)를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛(130c)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기(131c)와, 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기(132c)를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 현상제 배치는 옐로우 현상제와 다크 시안 현상제를 중첩할 수 있어, 화상품질의 향상과 동시에 기존 제품대비 소형화를 달성할 수 있는 장점이 있다.
한편, 동일 구성에서, 상기 제 3 현상기(121c)를 다크 마젠타 현상제로, 상기 제 4 현상기(122c)를 라이트 마젠타 현상제로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 옐로우와 다크 시간의 중첩이 필요한 경우에는 제 1 화상유닛(110c)에서는 옐로우 현상제를 우선적으로 현상하고, 다크 마젠타 현상제와 라이트 마젠타 현상제가 중첩 표현하는 경우에는 다크 마젠타 현상제를 우선으로 현상하도록 하며, 동일 위치에서 라이트 시안과 블랙 현상제를 중첩 표현하는 경우에는 블랙 현상제를 우선 현상할 수 있도록 설정한다.
상기 제 1, 제 3 및 제 5 현상기(111c)(121c)(131c)에서 사용하는 현상제와, 제 2, 제 4 및 제 6 현상기(112c)(122c)(132c)에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 참조부호 119, 129 및 139는 현상제 대전장치로 서로 다른 극성의 현상제를 동일 극성으로 변경한다.
본 발명의 제 4 실시예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 현상장치(100)는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 4 화상유닛(110d)(140d); 및 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 및 제 3 화상유닛(120d)(130d);을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110d)은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기(111d)와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기(112d)를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛(120d)은 다크 마젠타 현상제를 사용하고, 상기 제 3 화상유닛(130d)은 다크 시안 현상제를 사용하고, 상기 제 4 화상유닛(140d)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기(141d)와 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기(142d)를 포함하는 것이 좋다.
한편, 참조부호 119 및 149는 현상제 대전장치로 제 1 화상유닛(110d) 및 제 4 화상유닛(140d)의 서로 다른 극성의 현상된 현상제를 상기 제 2 및 제 3 화상유닛(120d)(130d)의 현상제와 동일 극성으로 변경한다.
본 발명의 제 5 실시예에 의하면, 현상장치(100)는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 3 내지 제 4 화상유닛(110e)(130e)(140e); 및 동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 화상유닛(120e);을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110e)은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기(111e)와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기(112e)를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛(120e)은 다크 마젠타 현상제를 사용하고, 상기 제 3 화상유닛(130e)은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기(131e)와, 그레이 현상제를 사용하는 제 4 현상기(132e)를 포함하고, 상기 제 4 화상유닛(140e)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기(141e)와 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기(142e)를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 참조부호 119, 139 및 149는 현상제 대전장치로 서로 다른 극성으로 상담지체에 현상된 현상제를 상기 제 2 화상유닛(120e)의 현상제와 동일 극성으로 변경한다.
본 발명의 제 6 실시예에 의하면, 현상장치(100)는, 서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 내지 제 4 화상유닛(110f)(120f)(130f)(140f);을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110f)은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기(111f)와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기(112f)를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛(120f)은 다크 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기(121f)와, 골드 현상제를 사용하는 제 4 현상기(122f)를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛(130f)은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기(131f)와, 실버 현상제를 사용하는 제 6 현상기(132f)를 포함하고, 상기 제 4 화상유닛(140f)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 7 현상기(141f)와 블랙 현상제를 사용하는 제 8 현상기(142f)를 포함하 는 것이 바람직하다.
한편, 참조부호 119, 129, 139 및 149는 현상제 대전장치로 서로 다른 극성으로 상담지체에 현상된 현상제를 동일 극성으로 변경한다.
상기 제 1 내지 제 6 실시예에서는 본 발명의 목적인 컬러 화상의 색 재현성을 확대하는 과정에서 광원 및 상담지체의 추가 없이 구현하는 예를 나타낸 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 보여준 기본 구성을 기본으로, 다양한 색상의 조합이 가능하며, 임의의 색상을 추가하여 색상의표현 영역을 용이하게 확대할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 제 1 내지 제 4 광원(101)(102)(103)(104)의 3단계 출력 조정에 대해 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 7은 서로 다른 극성을 가지는 2가지 색상의 현상기가 하나의 화상유닛에 설치될 경우의 광원 제어를 위한 제어기를 간략하게 도시한 것으로, 로직 값 입력을 위한 제어부(300)와, 제 1 및 제 2 드라이버 기판(310)(320)을 포함한다.
이와 같은 제어기는 하나의 상담지체 상에 서로 다른 극성과 색상의 현상제를 사용하는 복수 개의 현상기가 설치될 경우, 상기 상담지체에 정전잠상을 형성하는 광원을 제어하기 위한 것으로, 이해를 돕기 위해, 도 9에 도시된, 제 1 실시예의 제 4 광원(104)을 일 예로 설명한다.
도 9의 도면부호 144는 대전유닛, 145는 제 4 화상유닛(140a)의 상담지체, 149는 현상제 대전장치이다. 상기 상담지체(145)는 상기 대전유닛(144)에 의해 -950V로 대전된다.
도 7에 도시된 바와 같이 제 1 색을 노광하기 위해서는 제어부(300)에 로직 값을 0, 0, 1, 1을 입력하고, 제 2 색을 노광하기 위해서는 로직 값을 0, 1, 0, 1을 입력한다. 이와 같은 값의 입력을 통해 미들 드라이버(311)와 풀 드라이버(321)가 선택적으로 스위칭되어, 제 3 광원(104)의 출력 전압을 결정하게된다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 색(A)을 현상할 경우, 상기와 같이 입력된 로직 값에 의해 제 4 광원(104)은 오프 제어되어, 제 4 화상유닛(140a)의 상담지체(145)는 최초 대전된 표면전위(V0)인 -950V를 유지하여, 이곳에 플러스 극성의 제 1 색(A)의 현상제가 현상된다.
그리고, 비화상 영역을 설정할 경우, 상기 제 4 광원(104)은 하프 온 제어되어, 상기 제 4 광원(104)은 중간 출력으로 빛을 상담지체(145)에 조사하여, 표면전위를 -450V가 되도록 노광한다. 이와 같이 표면전위가 -450V가 되면, 플러스 극성과 마이너스 극성 현상제 모두가 상담지체 표면에 현상되지 않아 비화상 영역이 형성될 수 있다.
그리고, 제 2 색(B)을 현상할 경우, 상기 제 4 광원(104)은 풀 온 제어되어, 상기 제 4 광원(104)은 최고 출력으로 빛을 상담지체(145)에 조사한다. 그러면, 상담지체(145)의 표면전위는 -50V가 되어, 마이너스 극성의 현상제가 풀 온 제어를 통해 형성된 정전잠상으로 이동하여 현상된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 색(A) 및 제 2 색(B)이 중첩되는 곳에서는, 제 1 색(A)이 우선적으로, 현상될 수 있도록 제어기를 설정한다. 물론, 사용자의 필요에 따라, 제 2 색(B)이 우선적으로 현상될 수 있도록 우선순위를 변경하 는 것도 가능하다.
도 10은 상기한 과정에 의해 제 1 색(A) 및 제 2 색(B) 현상제가 현상되기 위한 상담지체(145)의 표면전위의 변화 상태를 간략하게 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, -950V(V0)로 표면이 대전된 상담지체(145)는 인쇄화상이 형성되지 않는 비화상 영역은, 제 4 광원(104)을 하프 온 제어하여 상담지체(145)를 노광하여, 상담지체(145)의 표면전위를 -450V로 형성한다.
그리고, 플러스 극성의 현상제를 사용하는 제 1 색(A)의 현상제가 현상될 위치는 상기 제 4 광원(104)을 오프 제어하여, 제 1 색(A) 현상제가 현상될 상담지체(145)의 표면이 최초 대전된 표면전위 -950V를 유지할 수 있도록 한다. 여기서, 플러스 극성의 현상제를 현상하기 위해 -650V 정도의 전압(Bias 1)을 현상기에 인가한다.
그리고, 마이너스 극성의 현상제를 사용하는 제 2 색(B)의 현상제가 현상될 위치는 상기 제 4 광원(104)을 풀 온 제어하여, 제 2 색(B) 현상제가 현상될 상담지체(145)의 표면을 노광하여, 상담지체(145)의 표면전위가 -50V가 될 수 있도록 한다. 여기서, 마이너스 극성의 현상제를 현상하기 위하여 -350V 정도의 전압(Bias 2)을 현상기에 인가한다.
한편, 플러스 극성을 가지는 현상제는 +5 내지 +50μC/g의 전하량을 가지도록 형성된다.
이때, 플러스 극성을 가지는 제 1 색(A)의 현상제의 화상형성을 위한 현상조건은 다음의 수학식 1을 만족하고, 비화상 영역에서의 전계조건은 수학식 2를 만족 한다.
|V0| - |Bias 1| > 50
|Bias 1| - |Vmd| > 50
V0는 제 4 광원(104)이 오프 제어될 경우의 상담지체(145)가 대전장치(144)에 의해 설정되는 표면 전위
Vmd는 제 4 광원(104)이 하프 온 제어될 경우의 상담지체(145)의 표면 전위
Bias 1는 제 1 색(A) 현상제의 현상 바이어스 전압
한편, 마이너스 극성을 가지는 현상제는 -5 내지 -50μC/g의 전하량을 가지도록 형성된다.
이때, 마이너스 극성을 가지는 제 2 색(B)의 현상제의 화상형성을 위한 현상조건은 다음의 수학식 3을 만족하고, 비화상 영역에서의 전계조건은 수학식 4를 만족한다.
|Bias 2| - |VL| > 50
|Vmd| - |Bias 2| > 50
VL은 제 4 광원(104)이 풀 온 제어될 경우의 상담지체(145)의 표면 전위
Vmd는 제 4 광원(104)이 하프 온 제어될 경우의
Bias 2는 제 2 색(B) 현상제의 현상 바이어스 전압
이하, 본 발명에 의한 화상형성장치의 컬러 화상형성방법을 첨부된 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 5색 현상제를 사용하는 화상형성장치를 도시한 도면이다.
5색 현상제는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 중 하나의 색상에 대해 밝기, 채도, 색상 중 어느 하나 이상의 요소를 조정하여 농색 또는 담색 등으로 구성하는데, 그 일예로, 제 1 실시예에서는, 제 4 화상유닛(140a)에 담색 현상제로 라이트 시안을 사용하는 제 1 현상기(141a)를 추가하고, 농색 현상제로 다크 시안을 사용하였다. 한편, 블랙 현상제는 제 4 화상유닛(140a)에 제 2 현상기(142b)로 마련하였다. 이와 같은 구성에 따라, 옐로우, 마젠타, 다크 시안은 종래의 텐덤(tandem) 방식의 현상장치와 동일하게 컬러 화상을 형성한다.
한편, 하나의 광원을 공유하여 라이트 시안과 블랙 현상제를 동시에 현상하는 제 4 화상유닛(140a)은 상기한 제 4 광원(104)의 3 단계 출력 제어를 통해 동시에 2가지 색상을 상담지체(145) 표면에 현상할 수 있다.
제 1 실시예에서는 동일 위치에서 라이트 시안과 블랙 색상을 동시에 중첩현상하는 경우 플러스 극성의 현상제를 우선적으로 현상할 수 있도록 설정하였다. 즉, 블랙 현상제를 플러스 극성의 현상제로 마련하고, 라이트 시안을 마이너스 극성의 현상제로 선정하면, 플러스 극성인 블랙 현상제를 우선적으로 현상할 수도 있다.
일반적으로 블랙의 표현이 적은 컬러화상을 표현할 경우, 라이트 시안과 다크 시안으로 구분하여 색상을 표현할 수 있는데, 특히 낮은 농도영역(highlight), 중간조(halftone) 및 진한 농도(solid) 영역 등 화상 농도에 따라 라이트 시안과 다크 시안으로 구분하거나 병용 사용할 수 있기 때문에, 화상품질이 개선될 수 있다.
제 1 실시예에서는, 5색 컬러 구현을 위해 라이트 시안을 블랙 위치에 구성하였으나, 이를 한정하는 것으 아니며 다크 시안의 위치 등에서 라이트 시안을 구성하는 것도 가능하다.
이와 같은 구성에 따른 2색 중첩을 통한 표현 가능 색조합은 다음의 표 1과 같이 총 9가지가 구현될 수 있다. 이는 기존의 4색 현상제가 6가지 색 중첩이 구현되는 것에 비해 색 재현성이 향상됨을 알 수 있다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
M DC LC K DC LC K LC K
Y Y Y Y M M M DC DC
Y: 옐로우, M: 마젠타, DC: 다크시안, LC: 라이트 시안, K: 블랙
이와 같은 구성에 따른 3색 중첩을 통한 표현 가능 색조합은 다음의 표 2와 같이 총 8가지가 구현될 수 있다. 이는 기존의 4색 현상제가 4가지 색 중첩이 구현되는 것에 비해 색 재현성이 향상됨을 알 수 있다.
1 2 3 4 5 6 7 8
DC LC K LC K K K LC
M M M DC DC LC DC DC
Y Y Y Y Y M M M
Y: 옐로우, M: 마젠타, DC: 다크시안, LC: 라이트 시안, K: 블랙
이상과 같이, 서로 다른 극성과 색상의 현상제가 동일 상담지체 상에 현상되면, 하나의 색상만을 이용하는 화상유닛과 동시에 전사될 수 있도록 현상제의 극성을 단일화할 필요가 있다.
이를 위해, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 서로 다른 극성의 현상제가 모두 상담지체(145) 표면에 현상되면, 코로나 대전을 이용한 현상제 대전장치(149)를 이용하여, 현상된 현상제의 극성을 다른 화상유닛(110a)(120a)(130a)과 동일하게 변경한다.
이후는, 기존의 텐덤방식의 컬러 화상형성장치의 화상형성과정과 동일하므로, 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상형성장치로, 화상형성장치의 부피를 최소화할 수 있도록 화상유닛의 갯수를 3개로 줄인 것이다.
이 경우, 3개의 광원과 화상유닛을 사용하기 때문에, 동일한 상담지체에 설치된 마젠타와 다크 시안 현상제는 동일 위치에서 중첩 현상이 불가능하다. 라이트 시안과 블랙 현상제 역시 동일 위치에서 중첩 현상이 불가능하다. 따라서, 마젠타와 다크 시안 현상제의 중첩이 필요할 경우, 마젠타를 우선하여 현상하도록 설정하고, 라이트 시안과 블랙 현상제의 중첩이 필요할 경우, 블랙을 우선하여 현상한다.
이와 같은 구성에 따른 2색 중첩을 통한 표현 가능 색조합은 다음의 표 3과 같이 총 7가지가 구현될 수 있다. 이는 기존의 4색 현상제가 6가지 색 중첩이 구현되는 것에 비해 색 재현성이 향상됨을 알 수 있다.
1 2 3 4 5 6 7
M DC LC K LC K LC
Y Y Y Y M M DC
Y: 옐로우, M: 마젠타, DC: 다크시안, LC: 라이트 시안, K: 블랙
이와 같은 구성에 따른 3색 중첩을 통한 표현 가능 색조합은 다음의 표 2와 같이 총 5가지가 구현될 수 있다. 이는 기존의 4색 현상제가 4가지 색 중첩이 구현되는 것에 비해 색 재현성이 향상됨을 알 수 있다.
1 2 3 4 5
LC K LC K K
M M DC DC LC
Y Y Y Y M
Y: 옐로우, M: 마젠타, DC: 다크시안, LC: 라이트 시안, K: 블랙
도 3은 6색의 현상제를 이용한 경우를 도시한 것으로, 각각의 화상유닛에 서로 다른 극성을 가지는 2가지의 현상제를 이용한 현상기를 구비한 경우이다.
이때, 상기 제 1 화상유닛(110c)은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기(111c)와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기(112c)를 포함하고, 상기 제 2 화상유닛(120c)은 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기(121c)와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 4 현상기(122c)를 포함하고, 상기 제 3 화상유닛(130c)은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기(131c)와, 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기(132c)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 , 제 3 및 제 5 현상기(111c)(121c)(131c)에서 사용하는 현상제와, 제 2 , 제 4 및 제 6 현상기(112c)(122c)(132c)에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것이 바람직한데, 제 2, 4, 6 현상기(112c)(122c)(132c)에서 사용하는 다크 시안, 라이트 마젠타, 블랙 현상제는 플러스 극성을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성할 경우, 화상형성장치의 소형화에는 매우 유리하지만, 옐로우와 다크 시간의 중첩에 의해 구현되는 그린 색상의 색 재현성에 다소 문제가 발생될 수 있지만, 이는 옐로우와 라이트 시안의 조합에 블랙을 추가하는 것으로 보상할 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 6과 같이, 다양한 방법으로, 하나의 화상유닛에 서로 다른 극성의 현상제를 사용하는 복수 개의 현상기를 설치하여, 화상유닛의 수는 기존의 4색 컬러 현상장치에 비해 증가하지 않으면서 색 재현성을 향상시킬 수 있다. 색 구성 방법은 상기한 과정과 큰 차이가 없으므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제 1 내지 제 6 실시예에 의한 화상형성장치의 일 예를 도시한 개략도,
도 7은 본 발명에 의한 광원제어를 위한 제어기의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 광원제어를 통해 상담지체 표면에 서로 다른 색상의 현상제가 현상되는 과정을 도시한 도면,
도 9는 하나의 상담지체에 서로 다른 극성과 색상의 현상제를 사용하는 현상기가 설치된 상태를 도시한 개략도,
도 10은 광원의 3단계 출력제어시의 상담지체 표면전위의 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
10; 급지유닛 20; 이송유닛
30; 전사유닛 40; 정착유닛
50; 배지유닛 100; 현상장치
110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f: 제 1 화상유닛
120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f: 제 2 화상유닛
130a, 130b, 130c, 130d, 130e, 130f: 제 3 화상유닛
140a, 140d, 140e, 140f: 제 4 화상유닛

Claims (20)

  1. 서로 반대되는 극성과 서로 다른 색상을 가지는 현상제를 동시에 사용하는 적어도 하나의 화상유닛과, 일정 극성을 가지며, 한 색상의 현상제를 사용하는 적어도 하나 이상의 화상유닛을 가지는 현상장치;
    상기 복수 개의 화상유닛에 정전잠상을 형성하는 복수 개의 광원을 가지는 광원장치; 및
    상기 광원의 출력을 풀 온(Full on), 하프 온(half on), 오프(off) 3 단계(level)로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원이 풀 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면에는 마이너스(-) 극성의 현상제가 현상되고,
    상기 광원이 오프 제어된 상담지체 표면에는 플러스(+) 극성의 현상제가 현상되며,
    상기 광원이 하프 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면은 비화상 영역으로 설정되어 현상제가 현상되지 않는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플러스 극성의 현상제는 +5 내지 +50 μC/g 의 전하량을 갖으며,
    상기 마이너스 극성의 현상제는 -5 내지 -50 μC/g 의 전하량을 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 1 내지 제 3 화상유닛; 및
    서로 다른 극성의 현상제를 사용하는 제 4 화상유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우, 제 2 화상유닛은 마젠타, 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하며,
    상기 제 4 화상유닛은, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛과 동일한 극성을 가지는 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 상기 제 1 내지 제 3 화상유닛과 반대 극성을 가지는 블랙 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 1 화상유닛; 및
    서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 2 및 제 3 화상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하며,
    상기 제 2 화상유닛은 마젠타 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고,
    상기 제 3 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 현상기에서 사용하는 현상제와, 제 2 및 제 4 현상기에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    서로 다른 색상 및 극성의 현상제를 사용하는 복수개의 현상기를 가지는 제 1 내지 제 3 화상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고,
    상기 제 2 화상유닛은 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 다크 시안 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고,
    상기 제 3 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와, 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 , 제 3 및 제 5 현상기에서 사용하는 현상제와, 제 2 , 제 4 및 제 6 현상기에서 사용하는 현상제는 서로 반대 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 4 화상유닛; 및
    동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 및 제 3 화상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고,
    상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하고,
    상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하고,
    상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 및 제 3 내지 제 4 화상유닛; 및
    동일 극성의 한 가지 색상의 현상제를 사용하는 제 2 화상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고,
    상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하고,
    상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 그레이 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고,
    상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    서로 다른 극성의 현상제를 가지는 제 1 내지 제 4 화상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 화상유닛은 옐로우 현상제를 사용하는 제 1 현상기와, 라이트 마젠타 현상제를 사용하는 제 2 현상기를 포함하고,
    상기 제 2 화상유닛은 다크 마젠타 현상제를 사용하는 제 3 현상기와, 골드 현상제를 사용하는 제 4 현상기를 포함하고,
    상기 제 3 화상유닛은 다크 시안 현상제를 사용하는 제 5 현상기와, 실버 현상제를 사용하는 제 6 현상기를 포함하고,
    상기 제 4 화상유닛은 라이트 시안 현상제를 사용하는 제 7 현상기와 블랙 현상제를 사용하는 제 8 현상기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 현상장치는,
    상담지체에 현상된 현상제의 극성을 단일화 하기 위한 현상제 대전장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 현상제 대전장치는,
    코로나 대전장치인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  20. 서로 반대되는 극성과 서로 다른 색상을 가지는 현상제를 동시에 사용하는 하나 이상의 화상유닛을 가지는 현상장치;
    상기 복수 개의 화상유닛에 정전잠상을 형성하는 복수 개의 광원을 가지는 광원장치; 및
    상기 광원의 출력을 풀 온(Full on), 하프 온(half on), 오프(off) 3 단계(level)로 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 광원이 풀 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면에는 마이너스(-) 극성의 현상제가 현상되고,
    상기 광원이 오프 제어된 상담지체 표면에는 플러스(+) 극성의 현상제가 현상되며,
    상기 광원이 하프 온 제어되어 정전잠상이 형성된 상담지체 표면은 비화상 영역으로 설정되어 현상제가 현상되지 않는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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