KR20130059991A - 전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치 - Google Patents

전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

대기 모드, 모노 모드 및 컬러 모드 간의 모드 전환시 블랙 색상의 현상제에 대응하는 제1 전사롤러를 이동시키는 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 적어도 하나의 컬러 색상의 현상제에 대응하는 적어도 하나의 제2 전사롤러를 이동시키는 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 서로 달라지도록 제1 슬라이더부재와 제2 슬라이더부재의 이동을 제어하는 제1 캠 부재와 제2 캠 부재의 캠 프로파일의 형상을 변경함으로써 제1 캠 부재와 제2 캠 부재의 회전시 발생하는 구동부하를 줄일 수 있어 모드 전환 구간에서의 제1 캠 부재와 제2 캠 부재의 회전속도가 불균일해지는 문제를 줄일 수 있고 결과적으로 이러한 캠 부재들의 불균일한 회전속도로 인한 발생하는 다양한 문제들을 최소화할 수 있다.

Description

전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치{TRANSFER UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상을 인쇄매체로 전사하는 전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치의 일 종류인 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 감광체에 형성된 현상제화상은 전사유닛을 통해 인쇄매체로 전사되고, 인쇄매체로 전사된 현상제화상은 정착과정을 거친 후 화상형성장치의 외부로 배출된다.
이러한 화상형성장치는 각 색상별 현상제에 대응하는 현상 카트리지가 병렬적으로 배치되고, 각 현상 카트리지의 감광체와 이에 대응하는 각 전사롤러에 의해 각 색상 별 현상제화상을 중첩시켜 컬러 화상을 형성한다. 또한, 화상형성장치는 현상 카트리지 중에서 블랙 색상에 대응하는 현상 카트리지만 작동함으로써 흑백 화상을 형성한다.
여기서, 흑백 화상을 형성하는 경우, 블랙 색상 이외의 색상에 대응하는 현상 카트리지의 감광체는 작동할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에 블랙 색상 이외의 색상에 대응하는 감광체는 회전시키지 않으며, 이러한 감광체에 대응하는 전사롤러는 감광체로부터 이격시킴으로써 감광체의 수명을 연장시킨다.
이러한 화상형성장치는 감광체와 전사벨트의 전사 닙(Nip)이 전부 해제되어 있는 대기 모드(Ready Mode), 감광체와 전사벨트의 싱글 컬러의 전사닙만 접촉을 하고 있는 모노 모드(Mono Mode), 감광체와 전사벨트의 복수 개 컬러의 전사닙이 접촉을 하고 있는 컬러 모드(Color Mode)의 3가지 모드변환이 가능하다. 이러한 3가지 모드 전환을 위해서 전사닙을 접촉/해제를 위한 모드 전환 장치로서 캠 및 슬라이더를 이용하고 있다.
캠 장치의 경우 동일축상의 두 가지 이상의 캠 형상을 가지고 있으며, 캠이 회전하면서 캠 형상에 의해 슬라이더가 이동하면서 슬라이더와 연동되는 링크가 각 컬러의 전사롤러의 위치를 이동시켜 3가지 모드 변환을 가능하게 한다.
기존에는 캠이 회전할 때 동일축상의 동일한 위상을 가지는 서로 다른 캠 형상은 동시에 회전함으로써 서로 다른 슬라이더와 동시에 마찰이 발생하여 캠 구동부하를 더 크게 만드는 원인이 된다.
즉, 감광체와 전사벨트의 전사닙 접촉/해제를 위해 동일축상의 동일한 위상을 가지는 서로 다른 캠 형상이 동시에 회전하게 됨으로써 모노 캠 형상과 모노 슬라이더와의 마찰부하, 컬러 캠 형상과 컬러 슬라이더와의 마찰부하가 동시에 발생하게 되어 이것이 더해져 캠 구동부하가 굉장히 커지게 된다. 이것은 컬러 캠과 모노 캠이 각 슬라이더를 이동시키는 동작에서 캠의 형상이 가장 상사점에 이르는 경우의 위상이 같기 때문에 부하가 증폭되게 된다.
즉, 다시 말해서 모노 캠이 회전될 때 모노 슬라이더와 만나 모너 슬라이더를 최대로 밀었을 경우와 컬러 캠 회전될 때 컬러 슬라이더와 만나 컬러 슬라이더를 최대로 밀었을 경우의 시점이 서로 같아 각각의 슬라이더를 밀 때의 부하가 중첩되어 부하가 더욱 커지게 된다.
캠 구동부하가 커지게 되면 캠을 구동시키는 모터의 용량이 커져야 하며, 이는 비용의 상승과 세트 사이즈의 증가를 야기시킨다. 또한 캠 구동부하가 커지게 되면 전사닙 접촉/해제를 위한 장치의 수명저하를 초래하고, 이음, 마모 등의 신뢰성 불량 문제가 발생하여 이는 전사장치의 수명저하를 발생시킨다.
본 발명의 일 측면은 복수의 감광체와 전사롤러 간의 가압여부에 따라 정해지는 대기 모드, 모노 모드 및 컬러 모드 간의 모드 전환을 위해 캠이 회전할 때 발생하는 구동부하를 줄일 수 있는 전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 모드 전환시 캠의 구동부하를 줄임과 함께 캠의 회전위치를 감지하는 방식을 개선하여 전환된 모드를 정확히 인식할 수 있는 전사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치는 복수의 감광체; 상기 복수의 감광체에 형성된 화상이 전사되는 전사벨트; 상기 복수의 감광체에 대응하여 상기 전사벨트에 상기 화상을 전사시키는 전사위치와 상기 전사위치로부터 이격된 대기위치 사이를 이동 가능한 복수의 전사롤러; 상기 복수의 전사롤러 중 어느 하나의 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제1 슬라이더부재; 나머지 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제2 슬라이더부재; 상기 제1 슬라이더부재와 제2 슬라이더부재를 이동시키는 구동유닛;을 포함하고, 상기 구동유닛은 상기 제1 슬라이더부재를 이동시키는 제1 캠부재와 상기 제2 슬라이더부재를 이동시키는 제2 캠부재를 포함하고, 상기 복수의 전사롤러가 상기 전사위치에서 상기 대기위치로 이동할 때, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재에 의해 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점보다 빠른 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재는 제1 슬라이더부재 및 제2 슬라이더부재를 함께 관통하는 캠 회전축에 각각 결합되고, 상기 제1 캠부재는 상기 제1 캠부재의 회전 각도에 따라 제1 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제1 캠프로파일을 포함하고, 상기 제2 캠부재는 상기 제2 캠부재의 회전 각도에 따라 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제2 캠프로파일을 포함하고, 상기 제1 캠프로파일 및 제2 캠프로파일은 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖도록 상사점 위상이 서로 다르게 형성된 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 하기 위해, 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일과 제2 캠부재의 제2 캠프로파일은 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일이 상기 제1 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치와, 상기 제2 캠부재의 제2 캠프로파일이 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치가 다르도록 형성된 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 결합된 캠 회전축을 회전시키는 모터와, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하는 캠 회전축에 결합되고, 복수의 지시부를 가진 지시부재를 포함하는 감지유닛과, 상기 지시부재의 복수의 지시부가 통과할 때 발생하는 신호 변화를 근거로 하여 상기 지시부재의 회전위치를 인식하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 지시부재의 회전위치 인식시, 상기 지시부재의 회전위치를, 모든 전사롤러가 대기위치에 위치하는 제1 모드에 대응하는 제1 위치, 상기 제1 슬라이더부재에 의해 이동되는 전사롤러만이 전사위치에 위치하는 제2 모드에 대응하는 제2 위치, 모든 전사롤러가 전사위치에 위치하는 제3모드에 대응하는 제3 위치 중 어느 하나로 인식하는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 모드 전환시, 상기 지시부재를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로, 상기 제2 위치에서 상기 제3 위치로 혹은 상기 제3 위치에서 상기 제1 위치로 이동시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 모드 전환시, 전환할 모드에 해당하는 상기 지시부재의 위치가 근접할 때 상기 감지센서가 발생하는 신호가 바뀌는 시점을 기준으로 일정 시간 후에 상기 모터를 정지시키는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 화상형성장치의 전사장치는 화상형성장치의 전사장치에 있어서, 복수의 감광체에 형성된 화상이 전사되는 전사벨트; 상기 복수의 감광체에 대응하여 상기 전사벨트에 상기 화상을 전사시키는 전사위치와 상기 전사위치로부터 이격된 대기위치 사이를 이동 가능한 복수의 전사롤러; 상기 복수의 전사롤러 중 어느 하나의 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제1 슬라이더부재; 나머지 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제2 슬라이더부재; 상기 제1 슬라이더부재와 제2 슬라이더부재를 이동시키는 구동유닛;을 포함하고, 상기 구동유닛은 상기 제1 슬라이더부재를 이동시키는 제1 캠부재와 상기 제2 슬라이더부재를 이동시키는 제2 캠부재를 포함하고, 상기 복수의 전사롤러가 상기 전사위치에서 상기 대기위치로 이동할 때, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재에 의해 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖는 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점보다 빠른 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재는 제1 슬라이더부재 및 제2 슬라이더부재를 함께 관통하는 캠 회전축에 각각 결합되고, 상기 제1 캠부재는 상기 제1 캠부재의 회전 각도에 따라 제1 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제1 캠프로파일을 포함하고, 상기 제2 캠부재는 상기 제2 캠부재의 회전 각도에 따라 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제2 캠프로파일을 포함하고, 상기 제1 캠프로파일 및 제2 캠프로파일은 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖도록 상사점 위상이 서로 다르게 형성된 것을 포함한다.
여기서, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 하기 위해, 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일과 제2 캠부재의 제2 캠프로파일은 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일이 상기 제1 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치와, 상기 제2 캠부재의 제2 캠프로파일이 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치가 다르도록 형성된 것을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모드 전환 장치에서 두 가지 형상의 캠의 상사점, 즉, 캠이 슬라이더와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치를 서로 다르게 가져감으로써 두 가지 캠 형상이 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 되어 전체 캠 구동부하를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 캠 회전시 발생하는 구동부하를 줄이는 것과 함께 복수의 슬릿을 가지고 캠의 회전과 함께 회전하는 지시부재의 지시부의 개수를 이용하여 각 모드의 위치를 인식하게 함으로써 캠의 회전위치를 정확히 감지할 수 있어 각 모드의 위치를 정확히 감지할 수 있다. 이로 인해, 감광체와 전사벨트의 전사 닙을 안정적으로 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 제1 슬라이더와 제2 슬라이더부재를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 제1 슬라이더부재의 피가압부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 제2 슬라이더부재의 피가압부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 구동유닛의 제1 캠부재와 제2 캠부재의 캠 프로파일을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 구동유닛과, 이 구동유닛을 동작시키는 데 필요한 감지유닛, 모터, 제어부를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 지시부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 감지유닛의 지시부재의 회전위치에 따른 모드 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 다른 지시부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 또 다른 지시부재를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 컬러 및 흑백 화상을 선택적으로 형성할 수 있도록, 각 색상의 현상제에 대응하는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K))를 포함하며, 감광체((40Y, 40M, 40C, 40K)) 상의 가시 화상을 인쇄매체(S) 상에 직접 전사하지 않는 중간전사 방식으로 구현된다.
화상형성장치(1)는 본체(10), 인쇄매체 공급장치(20), 광주사장치(30), 복수의 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K), 현상장치(50), 전사장치(60), 정착장치(70)와, 인쇄매체 배출장치(80)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 본체(10)의 전면에는 본체커버(12)가 회동 가능하게 설치된다. 본체커버(12)는 본체(10)의 일부분을 개폐한다. 사용자는 본체커버(12)를 통해 본체(10)의 일부분을 개방하여 본체(10) 내부의 각종 부품들을 착탈할 수 있다.
인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체(S)가 보관되는 카세트(22)와, 카세트(22)에 보관된 인쇄매체(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(24)와, 픽업된 인쇄매체를 전사장치(60) 쪽으로 이송하는 이송롤러들(26)을 포함한다.
광주사장치(30)는 화상 정보에 상응하는 광을 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)에 조사하여 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)의 표면에 정전잠상을 형성한다. 이하에서 감광체들을 구분할 필요가 있는 경우에는 감광체(40C)를 제 1감광체, 감광체(40M)를 제2감광체, 감광체(40Y)를 제3감광체, 감광체(40K)를 제4감광체라 한다.
현상장치(50)는 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 가시적인 화상을 형성한다. 현상장치(50)는 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상 카트리지(50Y, 50M, 50C, 50K)로 구성될 수 있다.
각각의 현상 카트리지(50Y, 50M, 50C, 50K)는 대전기(52), 현상제저장부(54), 현상제이송부재(56)와 현상부재(58)를 가진다. 각 대전기(52)는 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)에 정전잠상을 형성하기에 앞서 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)의 표면을 균일하게 대전시킨다. 현상제저장부(54)에 저장된 현상제는 현상제이송부재(56)에 의해 현상부재(58) 쪽으로 이송되며, 현상부재(58)는 감광체들(40Y, 40M, 40C, 40K)에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 가시화상을 형성한다.
전사장치(60)는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 형성된 가시화상을 중간전사 방식으로 전달받아 인쇄매체로 전사한다. 이를 위해, 전사장치(60)는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 접하게 무한궤도 방식으로 이동하며 가시화상이 전사 및 중첩되는 전사벨트(61), 이 전사벨트(61)를 회전 이동시키는 구동롤러(62), 지지롤러(63), 전사벨트(61)에 장력을 제공하는 텐션롤러(64)(65), 전사롤러(66Y, 66M, 66C, 66K)및 백업롤러(67)을 포함한다.
전사벨트(61)는 구동롤러(62)와 지지롤러(63)에 의해 지지된 상태로 회전하고, 전사벨트(61)의 외주면은 각 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)와 마주한다. 전사롤러(66Y, 66M, 66C, 66K)은 각 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 대응하여 배치되고, 전사벨트(61)의 내주면을 지지한다.
전사롤러(66Y, 66M, 66C, 66K)는 전사벨트(61)를 사이에 두고 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 대응하게 배치된 제1 전사롤러(66K)와 제2 전사롤러(66Y,66M, 66C)로 구분할 수 있다. 제1 전사롤러(66K)와 제2 전사롤러(66Y,66M, 66C)는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)와 마주하며, 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 상의 가시화상을 전사벨트(61) 상에 전사시킨다.
제1 전사롤러(66K)은 블랙 현상제에 대응하는 하나의 전사롤러(66K)을 지칭한다. 그리고, 제2 전사롤러(66Y,66M, 66C)은 블랙 현상제를 제외한 컬러 현상제, 자세하게는 옐로우, 마젠타 및 시안 현상제에 각각 대응하는 세 개의 전사롤러(66Y,66M, 66C)을 함께 지칭한다. 다만, 이는 실시예를 설명하기 위해 편의상 지칭된 것이다.
전사장치(60)를 통과한 인쇄매체(S)는 정착장치(70)로 진입한다. 정착장치(70)는 가열롤러(72)와 가압롤러(74)를 포함하여 구성된다. 화상이 전사되어 있는 인쇄매체는 가열롤러(72)와 가압롤러(74)의 사이를 통과하고, 이 때 열과 압력에 의해 화상이 인쇄매체(S)에 고정된다.
정착장치(70)를 통과한 인쇄매체(S)는 인쇄매체 배출장치(80)로 안내되고, 배출롤러(82)에 의해 본체(10)의 외부로 배출된다.
화상형성장치(1)가 컬러 인쇄 동작을 수행할 때 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)은 각 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 쪽으로 가압된다. 그러면 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 형성된 각각의 가시화상은 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)에 의해 전사벨트(61)로 전사되어 중첩되고, 전사벨트(61)의 화상은 인쇄매체 공급장치(20)로부터 공급되어 백업롤러(67)와 전사벨트(61) 사이를 통과하는 인쇄매체(S)에 전사된다.
한편, 화상형성장치(1)가 흑백 인쇄 동작을 수행할 때 제1 전사롤러(66K)만이 감광체(40K) 쪽으로 가압되며, 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 감광체(40Y, 40M, 40C)로부터 이격된다.
즉, 컬러 인쇄 동작을 수행하는 컬러 모드시 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 모두 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 쪽으로 가압된다. 또한, 흑백 인쇄 동작을 수행하는 모노 모드시 제1 전사롤러(66K)만이 제1 감광체(40K) 쪽으로 가압되고, 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 제2 감광체(40Y, 40M, 40C)으로부터 이격된다. 또한, 컬러 인쇄 동작 및 흑백 인쇄 동작 모두 수행하지 않은 대기 상태인 대기 모드시 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 모두 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)로부터 이격된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전사장치(60)는 지지프레임(100), 제1 전사롤러(66K)과 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C), 제1 슬라이더 부재(110), 제2 슬라이더 부재(120) 및 구동유닛(130)을 포함한다. 또한, 전사장치(60)는 제1 레버부재(140K)와 제2 레버부재(140Y, 140M, 140C)을 포함한다.
지지프레임(100)은 전사장치(60)를 구성하는 각종 부품들 특히 제1 전사롤러(66K)과 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)를 지지한다. 또한, 지지프레임(100)은 제1 슬라이더 부재(110), 제2 슬라이더 부재(120) 및 구동유닛(130)를 지지한다.
제1 전사롤러(66K)과 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 각 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 대응하여 지지프레임(100)에 설치되고, 제1 방향을 따라 배열된다. 제1 전사롤러(66K)는 제1 슬라이더 부재(110)의 내측면과 마주하도록 배치되고, 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 제1 방향으로 제2 슬라이더(120)의 내측면과 마주하도록 배치된다. 제1 전사롤러(66K)과 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)의 이동은 지지프레임(100)에 의해 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)에 대해, 또는 전사벨트(61)의 내측면에 대해 접근 또는 이격 가능하도록 안내된다.
제1 레버부재(140K)는 제1 슬라이더 부재(110)와 제1 전사롤러(66K) 사이에 배치되어 제1 슬라이더 부재(110)의 제1 방향 운동을 제1 전사롤러(66K)의 제2 방향 운동으로 전환한다.
제2 레버부재(140Y, 140M, 140C)는 제2 슬라이더 부재(120)와 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C) 사이에 배치되어 제2 슬라이더 부재(120)의 제1 방향 운동을 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)의 제2 방향 운동으로 전환한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 제1 슬라이더와 제2 슬라이더부재를 발췌하여 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 제1 슬라이더부재의 피가압부를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 제2 슬라이더부재의 피가압부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이더 부재(110)와 제2 슬라이더 부재(120)는 지지프레임(100)에 이동 가능하게 결합된다.
제1 슬라이더 부재(110)는 제1 전사롤러(66K)의 연장방향인 X 방향에 대해 직교한 Y 방향으로 연장된다. 제1 슬라이더 부재(110)는 지지프레임(100)에 대해 Y 방향 및 -Y 방향으로 이동하도록 설치된다.
제1 슬라이더 부재(110)의 일단부에는 후술할 제1 캠부재(132)가 관통할 수 있도록 관통홀(110a)이 형성되며, 이 관통홀(110a)에 인접하게 제1 피가압부(111)가 형성된다.
제1 피가압부(111)는 후술할 제1 캠부재(132)의 캠 프로파일에 의해 가압되는 제1 슬라이더부재(110)의 일 영역이다.
이 제1 피가압부(111)는 제1 캠부재(132)의 Y 방향 및 -Y 방향에 각각 배치됨으로써, 제1 슬라이더부재(110)가 제1 캠부재(132)의 회전에 따라서 Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동할 수 있다.
제2 슬라이더 부재(120)는 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)의 연장방향인 X 방향에 대해 직교한 Y 방향으로 연장된다. 제2 슬라이더 부재(120)는 지지프레임(100)에 대해 Y 방향 및 -Y 방향으로 이동하도록 설치된다.
제2 슬라이더 부재(120)의 일단부에는 후술할 제2 캠부재(133)가 관통할 수 있도록 관통홀(120a)이 형성되며, 이 관통홀(120a)에 인접하게 제2 피가압부(121)가 형성된다.
제2 피가압부(121)는 후술할 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일에 의해 가압되는 제2 슬라이더부재(120)의 일 영역이다.
이 제2 피가압부(121)는 제2 캠부재(133)의 Y 방향 및 -Y 방향에 각각 배치됨으로써, 제2 슬라이더부재(120)가 제2 캠부재(133)의 회전에 따라서 Y 방향 또는 -Y 방향으로 이동할 수 있다.
구동 유닛(130)는 제1 슬라이더 부재(110)와 제2 슬라이더 부재(120)를 구동시킨다. 구동 유닛(130)은 이 두 개의 슬라이더 부재(110, 120)를 동시에 이동시키거나 어느 하나를 선택적으로 이동시킨다.
구동 유닛(130)은 지지프레임(100)에 회전 가능하게 설치되고 제1 슬라이더부재(110) 및 제2 슬라이더부재(120)을 함께 관통하는 캠 회전축(131)과, 이 캠 회전축(131)에 결합되며 제1 슬라이더부재(110)을 이동시키기 위한 제1 캠부재(132)와, 캠 회전축(131)에 결합되며 제2 슬라이더부재(120)을 이동시키기 위한 제2 캠부재(133)를 포함한다.
캠 회전축(131), 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)은 모터(도 7의 150)로부터 동력을 전달받아 회전한다. 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 회전에 의해 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)는 좌우로 정해진 양만큼 이동하게 되고 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)의 수평 이동에 의해 제1 레버부재(140K)와 제2 레버부재(140Y, 140M, 140C)의 힌지점을 기준으로 회전하게 된다. 이 제1 레버부재(140K)와 제2 레버부재(140Y, 140M, 140C)이 회전하면서 여기에 고정된 제1 전사롤러(66K)와 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)도 같이 회전하여 각 전사롤러는 이에 대향하는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)와 접촉/해제하면서 전사 닙을 형성/해제하게 된다.
제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)은 하나의 부재로서 동축상에 일체로 구성되어 있다. 이는 실시예에 불과한 것으로, 설계에 따라서는 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)가 각각 독자적인 캠 회전축(131)을 가지는 구성으로 구현될 수도 있다.
제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)는 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)의 회전 각도에 따라 각각 제1 슬라이더부재(110)의 피가압부(111)와 제2 슬라이더부재(120)의 피가압부(121)를 가압하는 캠 프로파일(CAM profile)을 가진다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치에서 구동유닛의 제1 캠부재와 제2 캠부재의 캠 프로파일을 보인 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 캠부재(132)의 캠 프로파일에서 "1~3" 지점은 대기 모드에서 제1 슬라이더부재(110)의 피가압부(111)와 맞닿는 상사점 영역이다.
또한, "4" 지점은 모노 모드에서 제1 슬라이더부재(110)의 피가압부(111)와 대응하는 점이다.
또한, "5" 지점은 컬러 모드에서 제1 슬라이더부재(110)의 피가압부(111)와 대응하는 점이다.
한편, 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일에서 "A" 지점은 대기 모드에서 제2 슬라이더부재(120)의 피가압부(121)와 맞닿는 상사점이다.
또한, "B" 지점은 모노 모드에서 제2 슬라이더부재(120)의 피가압부(121)와 맞닿는 상사점이다.
또한, "C" 지점은 컬러 모드에서 제2 슬라이더부재(120)의 피가압부(121)와 대응하는 점이다.
캠 회전축(131)이 회전하게 되면, 캠 회전축(131)에 고정된 제1 캠부재(132)및 제2 캠부재가 회전하여 제1 슬라이더부재(110)과 제2 슬라이더부재(120)을 이동시키는 동작이 수행된다.
기존 기술의 경우, 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 상사점, 즉 각 캠부재(132)(133)가 각 슬라이더부재(110)(120)와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치가 동일하여 각 캠부재(132)(133)가 회전하게 되면 두 개의 슬라이더부재(110, 120)를 동시에 이동시키게 되어 각각의 구동부하가 중첩된다.
하지만, 본 발명의 실시예의 경우, 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 상사점의 상사점 위상이 서로 다르다. 예를 들면, 제1 캠부재(132)의 상사점을 제2 캠부재의 상사점과 비교해 22도 일찍 상사점에 도달하게 하고 22도 늦게 해제되도록 한다. 이에 따라, 두 가지 캠 형상이 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 되어 전체 캠 구동부하를 줄일 수 있게 된다.
즉, 이렇게 될 경우 제1 전사롤러(66K)가 제1 감광체(40K)와 이격되는 시점이 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)가 제2 감광체(40Y, 40M, 40C)와 이격되는 시점에 비해 22도 빠른 시간차를 가지게 된다.
이러한 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 형상은 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 구현 가능한 범위 내에서 다양하게 설계변경이 가능하다.
이하에서는 대기 모드에서 모노 모드로, 모노 모드에서 컬러 모드, 컬러 모드에서 대기 모드로의 모드 전환을 보다 정확히 인식하는 것을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 전사장치의 구동유닛과, 이 구동유닛을 동작시키는 데 필요한 감지유닛, 모터, 제어부를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 캠 회전축(131)을 회전시키는 모터(150), 캠 회전축(131) 측에 마련된 감지유닛(160) 및 제어부(170)을 포함한다.
이 감지유닛(160)는 지시부재(161)와 감지센서(162)를 포함한다. 감지센서(162)는 지시부재(161)에 형성된 지시부(161a,161b)(도 11 참조)를 감지하여 지시부재(161)의 회전위치를 감지한다.
화상형성장치(1)의 전반적인 제어를 수행하는 제어부(170)는 감지센서(162)를 통해 감지된 지시부재(161)의 회전위치를 인식하고, 인식된 회전위치를 근거로 현재의 작동모드가 대기 모드, 모노 모드 또는 컬러 모드 중 어느 모드인지를 판단하며, 현재 모드를 제어할 모드로 변경시키기 위해 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일이 적정 위치로 이동하도록 모터(150)의 구동시간을 조절한다.
즉, 제어부(170)는 컬러 인쇄 동작을 수행하는 컬러 모드시 구동유닛(130)을 통해 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C) 모두를 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 쪽으로 가압시킨다.
또한, 제어부(170)는 흑백 인쇄 동작을 수행하는 모노 모드시 구동유닛(130)을 통해 제1 전사롤러(66K)만을 제1 감광체(40K) 쪽으로 가압시키고 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 제2 감광체(40Y, 40M, 40C)으로부터 이격시킨다.
또한, 제어부(170)는 컬러 인쇄 동작 및 흑백 인쇄 동작 모두 수행하지 않은 대기 상태인 대기 모드시 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C) 모두를 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)로부터 이격시킨다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 전사장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 대기 모드, 모노 모드, 컬러 모드에 대응하는 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)의 상태를 나타낸다.
이하, 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)가 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 및 전사벨트(61)을 가압함으로써 전사를 수행 가능한 위치를 전사위치, 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)가 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K) 및 전사벨트(61)로부터 이격됨으로써 전사를 수행하지 않는 위치를 대기위치로 지칭한다. 전사위치 및 대기위치는 실시예를 설명하기 위해 편의상 지칭하는 것으로, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 인쇄가 수행되지 않는 대기 모드에서 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)는 대기 위치에 머물러 있다. 이로써, 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 감광체(40Y, 40M, 40C)로부터 이격되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 대기 모드에서 모노 모드로 전환되는 경우, 캠 회전축(131)이 회전함에 따라서 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)가 시계 반대 방향으로 회전한다. 이때, 제1 캠부재(131)의 캠 프로파일은 제1 슬라이더부재(110)를 -Y 방향으로 이동시킨다. 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일은 제2 슬라이더부재(120)를 이동시키지 않고 제2 슬라이더부재(120)의 대기위치를 유지시킨다. 이에 의하여, 제1 전사롤러(66K)은 블랙 현상제에 의한 화상을 전사할 수 있는 전사 위치로 이동하고, 제2전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 대기 위치를 유지한다. 따라서, 제1 전사롤러(66K)만이 제1 감광체(40K)를 가압한다. 이로 인해, 전사장치(60)는 블랙 화상을 전사하여 블랙 화상을 형성할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 모노 모드에서 컬러 모드로 전환되는 경우, 캠 회전축(131)이 회전함에 따라서 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)가 시계 반대 방향으로 회전한다. 이때, 제1 캠부재(131)의 캠 프로파일은 제1 슬라이더부재(110)를 -Y 방향으로 더욱 이동시킨다. 이에 반해, 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일은 제2 슬라이더부재(120)를 +Y 방향으로 이동시킨다. 이에 의하여, 제1 전사롤러(66K)은 전사 위치로 이동된 상태를 유지하고, 제2전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 전사 위치로 이동한다. 따라서, 제1 전사롤러(66K) 및 제2전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)를 가압한다. 이로 인해, 전사장치(60)는 블랙, 시안, 마젠타 및 옐로우 화상을 전사하여 컬러 화상을 형성할 수 있다.
한편, 컬러 모드에서 대기 모드로 전환되는 경우, 제1 캠부재(132) 및 제2 캠부재(133)가 시계 반대 방향으로 회전함에 따라 제1 캠부재(131)의 캠 프로파일은 제1 슬라이더부재(110)를 +Y 방향으로 이동시킨다. 이에 반해, 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일은 제2 슬라이더부재(120)를 -Y 방향으로 이동시킨다. 이에 의하여, 제1 전사롤러(66K) 및 제2 전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 전사 위치에서 대기 위치로 이동한다. 따라서, 제1 전사롤러(66K) 및 제2전사롤러(66Y, 66M, 66C)는 감광체(40Y, 40M, 40C, 40K)로부터 이격된다. 이로 인해, 전사장치(60)는 대기 상태를 유지한다(도 8 참조).
상기한 각각의 모드 전환시 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일에 의해 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)가 함께 이동할 때 제1 슬라이더부재(110)의 이동이 완료된 시점과 제2 슬라이더부재(120)의 이동이 완료된 시점을 다르게 한다. 예를 들면, 제1 슬라이더부재(110)의 이동 완료가 제2 슬라이더부재(120)의 이동 완료보다 빨리 이루어진다. 이에 따라, 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 회전시 발생하는 구동부하가 중첩되는 것을 방지할 수 있어 구동부하를 줄일 수 있다. 이로 인해, 적은 용량의 모터를 이용할 수 있어 세트 사이즈 및 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전사닙 접촉/해제를 위한 장치의 수명저하를 줄일 수 있고, 이음, 마모 등의 신뢰성 불량 문제를 줄일 수 있어 전사장치의 수명저하를 최소화할 수 있다.
제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일에 의해 제1 슬라이더부재(110)와 제2 슬라이더부재(120)가 함께 이동할 때 제1 슬라이더부재(110)의 이동이 완료된 시점과 제2 슬라이더부재(120)의 이동이 완료된 시점을 다르게 하기 위해 예를 들면, 제1 캠부재(132)의 캠 프로파일과 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 상사점 위상을 다르게 한다. 예를 들면, 제1 캠부재(132)의 캠 프로파일의 상사점이 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 상사점보다 22도 앞선다. 특히 컬러 모드에서 대기 모드로 전환할 때 제1 캠부재(132)의 캠 프로파일의 상사점이 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일의 상사점보다 먼저 도달할 수 있도록 제1 캠부재(132)와 제2 캠부재(133)의 캠 프로파일을 구성한다.
이하에서는 모드 전환시 캠의 구동부하를 줄임과 함께 캠의 회전위치를 감지하는 방식을 개선하여 전환된 모드를 정확히 인식하는 것을 설명한다.
캠 구동부하가 큰 경우에 캠이 회전하는 동안 각 구간에서의 회전속도는 일정치 않게 된다. 이처럼 회전속도가 불균일할 경우 동일한 축에 연결된 지시부재의 회전속도 또한 계속해서 변하게 되고, 지시부재를 보고 감지하는 감지센서는 캠의 위치를 잘못 인식하는 문제가 발생하게 된다.
기존에는 각 모드를 인식하는 방법으로 감지센서(162)가 신호가 바뀌는 것을 감지한 후 정해진 시간이 지난 것을 확인 후 이 시간을 토대로 어떤 모드인지를 인식할 수 있게 되는 방식으로 구성되어 있다.
따라서, 회전속도가 불균일할 경우 감지센서(162)가 감지하는 신호의 편차가 발생하게 되고, 감지센서(162)는 정해진 시간이 아닌 다른 시간을 감지하게 되어 현재의 모드가 어떤 모드인지 인식할 수 없는 문제가 발생하게 된다.
예를 들면 특히 모노 모드에서 컬러 모드로 전환할 때와 같이 부하가 갑자기 줄어들게 되는 모드 전환시 캠과 슬라이더를 이용 각 전사롤러의 가압력 이상의 힘으로 이격 및 지지하고 있던 힘이 리턴력으로 돌아와 캠이 급격하게 회전하게 됨으로써 정해진 시간보다 짧은 신호 시간을 감지하게 되고 감지센서가 잘못 감지한 시간 때문에 현재의 모드가 어떤 모드인지 인식을 못하는 에러를 발생하게 된다.
이러한 모드 인식 불량은 감광체와 이에 대응하는 전사벨트상의 전사닙 불량을 초래하여 화상불량을 초래할 수 있다.
기존에는 모드 인식을 위해 지시부재의 홈 위치를 인식 후 일정시간 회전 후에 정지한 위치가 각 모드의 위치가 되는 알고리즘을 사용하고 있으나, 이러한 경우 캠 부하변동에 의한 속도변동이 발생할 경우, 또는 다른 기구적인 편차나 센서 편차에 의해 시간편차가 발생할 경우에는 그 정확도가 상당히 떨어진다.
본 발명의 일실시예의 경우 각 모드의 위치를 식별하기 위해 지시부재와 감지센서를 이용하는 것은 동일하지만 각 모드의 위치를 인식하는데 시간이 아닌 지시부(도 11의 161a,161b 참조)의 개수를 가지고 각 모드의 위치를 인식하는 알고리즘을 사용한다.
이하에서는 각 모드의 위치를 식별하는 방법을 설명한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 지시부재를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치에서 감지유닛의 지시부재의 회전위치에 따른 모드 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 감지유닛(160)의 지시부재(161)은 그 둘레에 서로 다른 길이로 돌출되어 마련된 여러 개의 지시부(161a, 161b)를 포함한다.
각 지시부(161a, 161b)는 서로 소정간격 이격되어 지시부재(161)의 외주부에 원주방향으로 소정간격을 두고 배치되어 있다.
이때, 지시부재(161)에서 점선으로 표시된 각 위치(ready, mono, color)는 각각 대기 모드, 모노 모드, 컬러 모드에 대응된다.
여기서, 지시부재(161)의 지시부 개수는 필요에 따라 다르게 설정할 수 있다.
감지센서(162)는 지시부재(161)의 해당 위치의 통과할 때마다 현재 모드를 대기 모드, 모노 모드 또는 컬러 모드 중 어느 하나로 판단한다.
감지센서(162)는 각 지시부(161a, 161b)가 통과하기 전에는 로우 신호(Low) "0"을 출력하다가 각 지시부(161a, 161b)를 통과하게 되면, 하이 신호(High) "1"을 출력한다.
감지센서(162)는 광센서일 수 있다.
대기 모드(Ready)에서 모노 모드(Mono)를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 계속 로우 신호(Low)를 인식하다가 (열림 신호 1개 인식) 하이 신호가 발생한 후 지시부재(161)가 정지를 하게 되면 모노 모드가 된다.
모노 모드에서 컬러 모드(Color)를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 하이 신호를 인식한 후 로우 신호를 인식하다가(닫힘 신호 1개, 열림 신호 1개 인식), 하이 신호가 인식한 후 정지를 하게 되면 컬러 모드가 된다.
컬러 모드에서 대기 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 하이 신호를 인식하다가(닫힘 신호 1개 인식), 로우 신호가 인식한 후 정지를 하게 되면 대기 모드가 된다.
모드변경 닫힘신호 개수 열림신호 개수
Ready → Mono 0 1
Mono → Color 1 1
Color → Ready 1 0
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 다른 지시부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 지시부재(161')은 그 둘레에 서로 다른 길이로 돌출되어 마련된 3개의 지시부(161a', 161b', 161c')를 포함한다.
각 지시부(161a', 161b', 161c')는 서로 소정간격 이격되어 지시부재(161')의 외주부에 원주방향으로 소정간격을 두고 배치되어 있다.
이때, 지시부재(161')에서 점선으로 표시된 각 위치는 각각 대기 모드, 모노 모드, 컬러 모드에 대응된다.
대기 모드에서 모노 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 계속 로우 신호를 인식하다가(로우 신호 개수 1 인식) 하이 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 모노 모드가 된다.
모노 모드에서 컬러 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 로우 신호를 두 번 인식하고 나서(로우 신호 개수 2개 인식)) 하이 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 컬러 모드가 된다.
컬러 모드에서 대기 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 로우 신호를 인식없이(로우 신호 개수 0개 인식) 계속 하이 신호를 인식하다가 로우 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 대기 모드가 된다.
모드변경 닫힘신호 개수 열림신호 개수
Ready → Mono 0 1
Mono → Color 2 2
Color → Ready 1 0
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 감지유닛에서 또 다른 지시부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 지시부재(161″)은 그 둘레에 서로 다른 길이로 돌출되어 마련된 3개의 지시부(161a″, 161b″, 161c″)를 포함한다.
각 지시부(161a″, 161b″, 161c″)는 서로 소정간격 이격되어 지시부재(161″)의 외주부에 원주방향으로 소정간격을 두고 배치되어 있다.
이때, 지시부재(161″)에서 점선으로 표시된 각 위치는 각각 대기 모드, 모노 모드, 컬러 모드에 대응된다.
대기 모드에서 모노 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 계속 로우 신호를 인식하다가(로우 신호 개수 1개 인식) 하이 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 모노 모드가 된다.
모노 모드에서 컬러 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 하이 신호를 인식한 후 로우 신호를 인식하다가 (하이 신호 개수 1개, 로우 신호 개수 1개 인식) 하이 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 컬러 모드가 된다.
컬러 모드에서 대기 모드를 인식하는 경우에는 소정의 시간 동안 하이 신호를 인식한 후 로우 신호를 인식하다가 하이 신호를 인식하다가(하이 신호 개수 2개, 로우 신호 개수 1개 인식) 로우 신호를 인식한 후 정지를 하게 되면 대기 모드가 된다.
모드변경 닫힘신호 개수 열림신호 개수
Ready → Mono 0 1
Mono → Color 1 1
Color → Ready 2 1
이와 같이 각 모드를 찾는 과정이 정해진 위치에서 일정시간 뒤의 위치가 각 모드임을 인식하게 되는 알고리즘이 아닌 기구적으로 지시부의 개수를 확인하고 감지센서의 신호가 바뀌는 시점에서 캠 회전을 정지시킴으로써 각 모드의 위치 정확도는 상당히 좋아지게 된다. 따라서 부하변동에 의한 속도 편차, 구동 기어의 백래쉬(Backlash), 각 부품간의 누적공차, 감지센서의 센싱 오차 등에 의해 발생하게 되는 시간편차와 상관없이 캠의 위치를 정확하게 가져갈 수 있다.
기존에는 감광체와 전사벨트의 전사 닙 접촉/해제를 형성하는 과정에서 캠이 회전하게 되면 두 가지의 캠 형상이 동시에 회전하여 두 개의 슬라이더를 동시에 이동시키게 되므로 각 캠 형상과 슬라이더의 마찰에 의해 구동부하가 중첩되어 부하가 크게 상승하게 된다. 캠 구동부하가 큰 경우 캠이 회전하는 동안 각 구간에서의 회전속도는 일정하지 않게 되고, 회전속도가 불균일할 경우 동일한 축에 연결된 지시부재의 회전속도 또한 계속해서 변하게 되고, 이 지시부재를 보고 감지하는 감지센서는 캠의 위치를 잘못 인식하는 문제가 발생하게 된다. 이러한 모드 인식 불량은 감광체와 이에 대응하는 전사벨트상의 전사 닙 불량을 초래하여 화상불량을 초래하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치는 두 가지 형상의 캠의 상사점, 즉, 캠이 슬라이더와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치를 서로 다르게 가져감으로써 두 가지 캠 형상이 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 되어 전체 캠 구동부하를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치는 캠 회전시 발생하는 구동부하를 줄임과 함께 감광체와 전사벨트의 전사 닙 접촉/해제를 제어하는 알고리즘의 정확도를 향상시켜 감광체와 전사벨트의 안정적인 전사 닙을 확보할 수 있다.
캠 부하변동에 의한 속도 변동이 발생할 경우, 또는 다른 기구적인 편차나 감지센서에 의해 시간편차가 발생할 경우에는 그 정확도가 상당히 떨어지게 되는데 본 발명의 경우 각 모드의 위치를 식별하기 위해 지시부재와 감지센서를 이용하는 것은 동일하지만 각 모드의 위치를 인식하는데 시간이 아닌 지시부의 개수를 가지고 각 모드의 위치를 인식하게 함으로써 감지센서가 인식하는데 시간편차가 발생했을 경우에도 각 모드의 위치를 정확하게 구현하게 되어 감광체와 전사벨트의 안정적인 전사 납 확보를 가능하게 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 일실시예에 따른 화상형성장치는 별도의 추가장치없이 캠의 프로파일의 간단한 변경과 모드 위치 인식을 위한 알고리즘을 변경을 통해 세트를 구성하는 비용을 줄일 수 있고, 사이즈를 줄일 수 있으며, 부품 신뢰성을 확보할 수 있으며, 모드 전환 위치를 보다 정확히 파악할 수 있으며, 감광체와 전사벨트의 안정적인 전사 닙 확보하고 유지하면서 화상품질을 향상시킬 수 있게 된다.
1 : 화상형성장치 40Y, 40M, 40C, 40K : 감광체
60 : 전사장치 61 : 전사벨트
66Y, 66M, 66C, 66K : 전사롤러 110 : 제1 슬라이더부재
120 : 제2 슬라이더부재 130 : 구동유닛
131 : 캠 회전축 132 : 제1 캠부재
133 : 제2 캠부재 140Y, 140M, 140C, 140K : 레버부재
150 : 모터 160 : 감지유닛
170 : 제어부

Claims (12)

  1. 복수의 감광체;
    상기 복수의 감광체에 형성된 화상이 전사되는 전사벨트;
    상기 복수의 감광체에 대응하여 상기 전사벨트에 상기 화상을 전사시키는 전사위치와 상기 전사위치로부터 이격된 대기위치 사이를 이동 가능한 복수의 전사롤러;
    상기 복수의 전사롤러 중 어느 하나의 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제1 슬라이더부재;
    나머지 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제2 슬라이더부재;
    상기 제1 슬라이더부재와 제2 슬라이더부재를 이동시키는 구동유닛;을 포함하고,
    상기 구동유닛은 상기 제1 슬라이더부재를 이동시키는 제1 캠부재와 상기 제2 슬라이더부재를 이동시키는 제2 캠부재를 포함하고,
    상기 복수의 전사롤러가 상기 전사위치에서 상기 대기위치로 이동할 때, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재에 의해 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖는 것을 포함하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점보다 빠른 것을 포함하는 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재는 제1 슬라이더부재 및 제2 슬라이더부재를 함께 관통하는 캠 회전축에 각각 결합되고,
    상기 제1 캠부재는 상기 제1 캠부재의 회전 각도에 따라 제1 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제1 캠프로파일을 포함하고, 상기 제2 캠부재는 상기 제2 캠부재의 회전 각도에 따라 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제2 캠프로파일을 포함하고,
    상기 제1 캠프로파일 및 제2 캠프로파일은 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖도록 상사점 위상이 서로 다르게 형성된 것을 포함하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 하기 위해, 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일과 제2 캠부재의 제2 캠프로파일은 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일이 상기 제1 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치와, 상기 제2 캠부재의 제2 캠프로파일이 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치가 다르도록 형성된 것을 포함하는 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 결합된 캠 회전축을 회전시키는 모터와,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하는 캠 회전축에 결합되고, 복수의 지시부를 가진 지시부재를 포함하는 감지유닛과,
    상기 지시부재의 복수의 지시부가 통과할 때 발생하는 신호 변화를 근거로 하여 상기 지시부재의 회전위치를 인식하는 제어부를 포함하는 화상형성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 지시부재의 회전위치 인식시, 상기 지시부재의 회전위치를, 모든 전사롤러가 대기위치에 위치하는 제1 모드에 대응하는 제1 위치, 상기 제1 슬라이더부재에 의해 이동되는 전사롤러만이 전사위치에 위치하는 제2 모드에 대응하는 제2 위치, 모든 전사롤러가 전사위치에 위치하는 제3모드에 대응하는 제3 위치 중 어느 하나로 인식하는 것을 포함하는 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 모드 전환시, 상기 지시부재를 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로, 상기 제2 위치에서 상기 제3 위치로 혹은 상기 제3 위치에서 상기 제1 위치로 이동시키는 것을 포함하는 화상형성장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 모드 전환시, 전환할 모드에 해당하는 상기 지시부재의 위치가 근접할 때 상기 감지센서가 발생하는 신호가 바뀌는 시점을 기준으로 일정 시간 후에 상기 모터를 정지시키는 것을 포함하는 화상형성장치.
  9. 화상형성장치의 전사장치에 있어서,
    복수의 감광체에 형성된 화상이 전사되는 전사벨트;
    상기 복수의 감광체에 대응하여 상기 전사벨트에 상기 화상을 전사시키는 전사위치와 상기 전사위치로부터 이격된 대기위치 사이를 이동 가능한 복수의 전사롤러;
    상기 복수의 전사롤러 중 어느 하나의 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제1 슬라이더부재;
    나머지 전사롤러를 상기 전사위치와 상기 대기위치사이에서 이동시키는 제2 슬라이더부재;
    상기 제1 슬라이더부재와 제2 슬라이더부재를 이동시키는 구동유닛;을 포함하고,
    상기 구동유닛은 상기 제1 슬라이더부재를 이동시키는 제1 캠부재와 상기 제2 슬라이더부재를 이동시키는 제2 캠부재를 포함하고,
    상기 복수의 전사롤러가 상기 전사위치에서 상기 대기위치로 이동할 때, 상기 제1 캠부재와 제2 캠부재에 의해 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖는 것을 포함하는 화상형성장치의 전사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점보다 빠른 것을 포함하는 화상형성장치의 전사장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재는 제1 슬라이더부재 및 제2 슬라이더부재를 함께 관통하는 캠 회전축에 각각 결합되고,
    상기 제1 캠부재는 상기 제1 캠부재의 회전 각도에 따라 제1 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제1 캠프로파일을 포함하고, 상기 제2 캠부재는 상기 제2 캠부재의 회전 각도에 따라 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부를 가압하는 제2 캠프로파일을 포함하고,
    상기 제1 캠프로파일 및 제2 캠프로파일은 상기 제1 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점과 상기 제2 슬라이더부재의 이동이 완료되는 시점이 시간차를 갖도록 상사점 위상이 서로 다르게 형성된 것을 포함하는 화상형성장치의 전사장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 캠부재와 제2 캠부재가 회전하면서 발생하는 구동부하를 나누어 가지게 하기 위해, 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일과 제2 캠부재의 제2 캠프로파일은 상기 제1 캠부재의 제1 캠프로파일이 상기 제1 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치와, 상기 제2 캠부재의 제2 캠프로파일이 상기 제2 슬라이더부재의 피가압부와 접촉하여 가장 많이 이동시키게 되는 위치가 다르도록 형성된 것을 포함하는 화상형성장치의 전사장치.
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