KR20180085597A

KR20180085597A - 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법

Info

Publication number: KR20180085597A
Application number: KR1020170009342A
Authority: KR
Inventors: 박상진; 박성민; 김미영; 김효중; 이종우
Original assignee: 에이치피프린팅코리아 주식회사
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2018-07-27
Also published as: US20190369539A1; CN109804320A; EP3475761B1; EP3475761A1; WO2018135868A1; EP3475761A4; US10571845B2; CN109804320B

Abstract

현상닙 해제 불량을 검출할 수 있는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 개시한다.

Description

현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법{image forming apparatus for detecting development nip disengage error and method of detecting development nip disengage error}

현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법에 관한 것이다.

전자 사진 현상 방식을 이용하는 화상 형성 장치는 대전, 노광, 현상, 전사, 및 정착의 화상 형성 과정을 통하여, 용지와 같은 기록매체에 화상을 형성한다. 구체적으로, 화상 형성 장치는 감광체의 주변에 대전 롤러, 현상 롤러, 전사 롤러 등이 일정 위치에 배치된 상태로 감광체가 회전하면서 대전, 노광, 현상, 및 전사를 통해 토너 화상을 기록매체상에 형성하고, 이를 가열 및 가압하여 기록매체상에 정착시킨다.

현상 유닛은 토너(현상제)를 수용하며, 토너를 감광체에 형성된 정전잠상에 공급하는 현상롤러를 구비한다. 현상 카트리지는 가시적인 토너화상을 형성하기 위한 부품들의 조립체로서, 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하며, 수명이 경과한 때에 교체되는 소모품이다. 접촉현상방식을 채용한 현상 카트리지의 경우, 현상 롤러와 감광체는 서로 접촉되어 현상닙을 형성한다. 감광체와 현상 롤러가 현상닙을 형성한 상태에서 장시간이 경과되면, 현상롤러의 변형, 감광체의 손상 등의 우려가 있다.

현상닙 해제 불량을 검출할 수 있는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 제공한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

제 1 측면에 따른 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치는, 감광체; 상기 감광체를 대전시키기 위해 대전전압을 인가하는 대전기; 상기 감광체에 광을 노광시켜 정전잠상을 형성시키는 노광기; 상기 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러; 상기 현상롤러가 상기 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치와 상기 현상롤러가 상기 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치로 상기 현상롤러를 이동시키는 조절 부재; 상기 감광체에 형성되는 토너 화상을 전사 받는 중간전사벨트; 상기 중간전사벨트에 전사된 토너 화상을 감지하는 센서; 및 상기 감광체에 테스트 패턴을 형성하고, 상기 현상롤러를 상기 해제 위치에서 상기 현상 위치로 이동시키도록 상기 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴을 상기 센서를 통해 감지하여, 상기 감지된 테스트 패턴에 기초하여 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 제어부;를 포함한다.

제 2 측면에 따른 감광체, 상기 감광체를 대전시키기 위해 대전전압을 인가하는 대전기, 상기 감광체에 광을 노광시켜 정전잠상을 형성키니는 노광기, 상기 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러, 상기 감광체에 형성되는 토너 화상을 전사 받는 중간전사벨트, 및 상기 중간전사벨트에 전사된 토너 화상을 감지하는 센서를 포함하는 화상 형성 장치에서 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법은, 상기 감광체에 테스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 현상롤러를 상기 현상롤러가 상기 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치에서 상기 현상롤러가 상기 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치로 이동시키도록 상기 현상롤러를 이동시키는 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴을 상기 센서를 통해 감지하는 단계; 및 상기 감지된 테스트 패턴에 기초하여 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 단계;를 포함한다.

도 1은 일 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 화상 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 현상 카트리지의 일 실시예의 측면도들로서, 현상 카트리지 외부에 위치한 조절 부재에 의해 도 3a는 현상닙이 형성된 상태를, 도 3b는 현상닙이 해제된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 현상 카트리지의 일 실시예의 측면도들로서, 현상 카트리지 내부의 조절 부재에 의해 도 4a는 현상닙이 형성된 상태를, 도 4b는 현상닙이 해제된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 조절 부재의 일 실시예의 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 대전기의 대전전압을 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 대전기와 노광기를 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 감광체의 미대전 구간을 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 감광체의 미대전 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 중간전사벨트에 전사된 테스트 패턴을 센서를 통해 감지하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 테스트 패턴에 기초하여 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서 "화상 형성 작업(image forming job)"이란 화상의 형성 또는 화상 파일의 생성/저장/전송 등과 같이 화상과 관련된 다양한 작업들(e.g. 인쇄, 스캔 또는 팩스)을 의미할 수 있으며, "작업(job)"이란 화상 형성 작업을 의미할 뿐 아니라, 화상 형성 작업의 수행을 위해서 필요한 일련의 프로세스들을 모두 포함하는 의미일 수 있다.

또한, "화상 형성 장치"란 프린터(printer), 스캐너(scanner), 팩스기(fax machine), 복합기(multi-function printer, MFP) 또는 디스플레이 장치 등과 같이 화상 형성 작업을 수행할 수 있는 모든 장치들을 의미할 수 있다.

또한, "하드 카피(hard copy)"란 종이 등과 같은 기록매체에 화상을 출력하는 동작을 의미하며, "소프트 카피(soft copy)"란 TV 또는 모니터 등과 같은 디스플레이 장치에 화상을 출력하는 동작을 의미할 수 있다.

또한, "컨텐츠"란 사진, 이미지 또는 문서 파일 등과 같이 화상 형성 작업의 대상이 되는 모든 종류의 데이터를 의미할 수 있다.

또한, "인쇄 데이터"란 프린터에서 인쇄 가능한 포맷으로 변환된 데이터를 의미할 수 있다.

또한, "스캔 파일"이란 스캐너에서 화상을 스캔하여 생성한 파일을 의미할 수 있다.

또한, "사용자"란 화상 형성 장치를 이용하여, 또는 화상 형성 장치와 유무선으로 연결된 디바이스를 이용하여 화상 형성 작업과 관련된 조작을 수행하는 사람을 의미할 수 있다. 또한, "관리자"란 화상 형성 장치의 모든 기능 및 시스템에 접근할 수 있는 권한을 갖는 사람을 의미할 수 있다. "관리자"와 "사용자"는 동일한 사람일 수도 있다.

본 실시예들은 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치 및 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.

도 1은 일 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 화상 형성 장치는 본체(1), 입출력부(110), 제어부(120), 통신부(130), 메모리(140) 및 화상 형성 작업부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 화상 형성 장치는 각 구성들에 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함할 수도 있다.

입출력부(110)는 사용자로부터 화상 형성 작업의 수행을 위한 입력 등을 수신하기 위한 입력부와, 화상 형성 작업의 수행 결과 또는 화상 형성 장치의 상태 등의 정보를 표시하기 위한 출력부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입출력부(110)는 사용자 입력을 수신하는 조작 패널(operation panel) 및 화면을 표시하는 디스플레이 패널(display panel) 등을 포함할 수 있다.

구체적으로, 입력부는, 예를 들어, 키보드, 물리 버튼, 터치 스크린, 카메라 또는 마이크 등과 같이 다양한 형태의 사용자 입력을 수신할 수 있는 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 출력부는, 예를 들어, 디스플레이 패널 또는 스피커 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 입출력부(110)는 다양한 입출력을 지원하는 장치를 포함할 수 있다.

제어부(120)는 화상 형성 장치의 전체적인 동작을 제어하며, CPU 등과 같은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(120)는 입출력부(110)를 통해 수신한 사용자 입력에 대응되는 동작을 수행하도록 화상 형성 장치에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 각 기능에 대응되는 특화된 프로세서를 적어도 하나 포함하거나, 하나로 통합된 형태의 프로세서일 수 있다.

예를 들어, 제어부(120)는 메모리(140)에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 메모리(140)에 저장된 데이터 또는 파일을 읽어오거나, 새로운 파일을 메모리(140)에 저장할 수도 있다.

통신부(130)는 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(130)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.

무선 통신은, 예를 들어, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, 이더넷, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다

통신부(130)는 화상 형성 장치의 외부에 위치한 외부 장치와 연결되어 신호 또는 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(130)는 사용자 단말기와 같은 외부 장치로부터 수신된 신호 또는 데이터를 제어부(120)로 전달하거나, 또는 제어부(120)에서 발생된 신호 또는 데이터를 사용자 단말기와 같은 외부 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신부(130)가 사용자 단말기로부터 인쇄 명령 신호 및 인쇄 데이터를 수신하면, 제어부(120)는 수신된 인쇄 데이터를 화상 형성 작업부를 통해 출력할 수 있다.

메모리(140)에는 어플리케이션과 같은 프로그램 및 파일 등과 같은 다양한 종류의 데이터가 설치 및 저장될 수 있다. 제어부(120)는 메모리(140)에 저장된 데이터에 접근하여 이를 이용하거나, 또는 새로운 데이터를 메모리(140)에 저장할 수도 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리(140)에 설치된 프로그램을 실행할 수도 있다. 또한, 제어부(120)는 통신부(130)를 통해 외부로부터 수신한 어플리케이션을, 메모리(140)에 설치할 수도 있다.

화상 형성 작업부(150)는 인쇄, 스캔 또는 팩스 등의 화상 형성 작업을 수행할 수 있다. 화상 형성 작업부(150)는 인쇄부, 스캔부 및 팩스부 중 일부 구성만을 포함하거나, 또는 다른 종류의 화상 형성 작업 수행을 위한 구성을 더 포함할 수도 있다.

인쇄부는 전자사진방식, 잉크젯 방식, 열전사 방식 및 감열 방식 등 다양한 인쇄 방식에 의하여 기록매체에 화상을 형성할 수 있다.

스캔부는 원고에 광을 조사하고, 반사되는 광을 수광하여 원고에 기록된 화상을 읽어들일 수 있다. 원고로부터 화상을 읽어들이는 이미지 센서로서, 예를 들어 CCD (Charge Coupled Device), CIS(contact type image sensor) 등이 채용될 수 있다. 스캔부는 원고가 고정된 위치에 위치되고, 이미지 센서가 이동되면서 화상을 읽어들이는 플랫베드(flatbed) 구조, 이미지 센서가 고정된 위치에 위치되고 원고가 이송되는 원고이송(document feed) 구조과, 이들의 복합 구조를 가질 수 있다.

팩스부의 경우, 화상을 스캔하기 위한 구성은 스캔부와 공유할 수 있고, 수신한 파일을 인쇄하기 위한 구성은 인쇄부와 공유할 수 있으며, 스캔 파일을 목적지로 전송하거나, 외부로부터 파일을 수신할 수 있다.

전술한 화상 형성 장치의 구성 요소들의 명칭은 달라질 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 화상 형성 장치는 전술한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다.

도 2는 화상 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예의 화상 형성 장치는 전자사진방식에 의하여 기록 매체(P)에 칼라화상을 인쇄한다. 도 2를 참조하면, 화상 형성 장치는 본체(1), 복수의 현상 카트리지(2)를 포함할 수 있다. 복수의 현상 카트리지(2)는 본체(1)에 착탈될 수 있다. 본체(1)에는 노광기(13), 전사기, 및 정착기(15)가 마련된다. 또한, 본체(1)에는 화상이 형성될 기록매체(P)를 적재하고, 이를 이송시키기 위한 기록매체 이송유닛이 마련된다.

칼라 인쇄를 위하여, 복수의 현상 카트리지(2)는 예를 들어, 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상을 현상하기 위한 4 개의 현상 카트리지(2)를 포함할 수 있다. 4 개의 현상 카트리지(2)에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제, 예를 들어 토너가 수용될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너는 4 개의 토너 공급 용기에 각각 수용되고, 4 개의 토너 공급 용기로부터 4 개의 현상 카트리지(2)로 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너가 공급될 수도 있다. 화상 형성 장치는 상술한 색상 이외에도 라이트 마젠타(light magenta), 백색(white) 등의 다양한 색상의 토너를 수용하고 현상하기 위한 현상 카트리지(2)를 더 구비할 수 있다. 이하에서는 4 개의 현상 카트리지(2)를 구비하는 화상 형성 장치에 대하여 설명하며, 특별히 다른 언급이 없는 한 참조부호에 C, M, Y, K가 붙은 경우에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상을 현상하기 위한 구성요소를 지칭하는 것이다.

본 실시예의 현상 카트리지(2)는 일체형 현상 카트리지이다. 현상 카트리지(2)는 감광 유닛(100)과 현상 유닛(200)을 구비할 수 있다.

감광 유닛(100)은 감광드럼(21)을 포함한다. 감광드럼(21)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(23)는 감광드럼(21)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(23) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 감광 유닛(100)은 대전롤러(23)의 표면에 뭍은 이물질을 제거하는 클리닝 롤러(미도시)를 더 구비할 수 있다. 클리닝 블레이드(25)는 후술하는 전사과정 후에 감광드럼(21)의 표면에 잔류되는 토너와 이물질을 제거하는 클리닝 수단의 일 예이다. 클리닝 블레이드(25) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 클리닝 장치가 채용될 수도 있다.

현상 유닛(200)는 토너 수용부(209)를 구비한다. 현상 유닛(200)은 토너 수용부(209)에 수용된 토너를 감광드럼(21)에 형성된 정전잠상에 공급하여 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시킨다. 현상 방식으로는, 토너를 사용하는 일성분 현상방식과, 토너와 캐리어를 사용하는 이성분 현상방식이 있다. 현상롤러(22)는 토너를 감광드럼(21)으로 공급하기 위한 것이다. 현상롤러(22)에는 토너를 감광드럼(21)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가될 수 있다.

본 실시예에서는 현상롤러(22)와 감광드럼(21)이 서로 접촉되어 현상닙(N)을 형성하는 접촉 현상방식에 채용된다. 공급롤러(27)는 토너 수용부(209) 내의 토너를 현상롤러(22)의 표면으로 공급한다. 이를 위하여, 공급롤러(27)에는 공급바이어스전압이 인가될 수 있다. 현상 유닛(200)은 현상롤러(22)에 의하여 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 접촉된 현상닙(N)으로 공급되는 토너의 양을 규제하는 규제부재(28)를 더 구비할 수 있다. 규제부재(28)는 예를 들어, 현상롤러(22)의 표면에 탄력적으로 접촉되는 닥터 블레이드일 수 있다. 현상 유닛(200)은 규제부재(28)의 반대쪽에서 현상롤러(22)에 접촉되어 토너의 누출을 방지하는 하단 씰링부재(29)를 더 구비할 수 있다. 하단 씰링부재(29)는 예를 들어 현상롤러(22)에 접촉되는 필름일 수 있다.

노광기(13)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(21)에 조사하여 감광드럼(21)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(13)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.

전사기는 중간전사벨트(31)와, 1차전사롤러(32)와, 2차전사롤러(33)를 포함할 수 있다. 중간전사벨트(31)에는 각 현상 카트리지(2C)(2M)(2Y)(2K)의 감광드럼(21) 상에 현상된 토너화상이 일시적으로 전사된다. 중간전사벨트(31)는 지지 롤러(34)(35)(36)에 의하여 지지되어 순환 주행된다. 중간전사벨트(31)를 사이에 두고 각 현상 카트리지(2C)(2M)(2Y)(2K)의 감광드럼(21)과 대면되는 위치에 4개의 1차전사롤러(32)가 배치된다. 4 개의 1차전사롤러(32)에는 감광드럼(21) 상에 현상된 토너화상을 중간전사벨트(31)로 1차전사시키기 위한 1차 전사바이어스전압이 인가된다. 1차전사롤러(32) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다. 2차전사롤러(33)는 중간전사벨트(31)와 대면되게 위치된다. 2차전사롤러(33)에는 중간전사벨트(31)에 1차 전사된 토너화상을 기록매체(P)로 전사시키기 위한 2차전사바이어스전압이 인가된다.

화상 형성 장치에 인쇄명령이 수신되면, 제어부(미도시)는 대전롤러(23)를 이용하여 감광드럼(21)의 표면을 균일한 전위로 대전시킨다. 노광기(13)는 각 색상의 화상정보에 대등하여 변조된 4 개의 광빔을 현상 카트리지(2C)(2M)(2Y)(2K)의 감광드럼(21)으로 주사하여 감광드럼(21)에 정전잠상을 형성시킨다. 현상 카트리지(2C)(2M)(2Y)(2K)의 현상롤러(22)는 대응되는 감광드럼(21)에 각각 C, M, Y, K 토너를 공급하여, 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 현상된 토너화상들은 중간전사벨트(31)로 1차전사된다. 적재대(17)에 적재된 기록매체(P)는 픽업롤러(16)에 의하여 한 장씩 인출되며, 피드롤러(18)에 의하여 2차전사롤러(33)와 중간전사벨트(31)에 의하여 형성된 전사닙으로 이송된다. 2차전사롤러(33)에 인가되는 2차전사바이어스전압에 의하여 중간전사벨트(31) 위에 1차전사된 토너화상들은 기록매체(P)로 2차전사된다. 기록매체(P)가 정착기(15)를 통과하면, 토너화상들은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 정착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(19)에 의하여 외부로 배출된다.

감광드럼(21)과 현상롤러(22)는 서로 접촉되어 현상닙(N)을 형성한다. 이하, 현상닙(N)의 형성 및 해제에 대해 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 현상 카트리지(2)의 일 실시예의 측면도들로서, 현상 카트리지(2) 외부에 위치한 조절 부재(400)에 의해 도 3a는 현상닙이 형성된 상태를, 도 3b는 현상닙이 해제된 상태를 나타내는 도면이다.

도 3a와 도 3b를 참조하면, 현상 카트리지(2)는 감광 유닛(100)과 현상 유닛(200)을 구비한다. 감광 유닛(100)은 제1프레임(101)과, 제1프레임(101)에 지지된 감광드럼(21)을 포함할 수 있다. 현상 유닛(200)은 제2프레임(201)과, 제2프레임(201)에 지지된 현상롤러(22)를 포함할 수 있다. 감광 유닛(100)과 현상 유닛(200)은 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 접촉되어 현상닙(N)을 형성하는 현상 위치(도 3a)와, 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 이격되어 현상닙(N)이 해제된 해제위치(도 3b)로 회동될 수 있게 연결된다. 예를 들어, 감광 유닛(100)과 현상 유닛(200)은 힌지축(301)을 중심으로 하여 현상 위치와 해제 위치로 회동될 수 있게 연결된다. 화상 형성 장치에서 감광드럼(21)은 1차전사롤러(32) 등의 위치와 관련성이 있으므로, 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착되면 감광드럼(21)의 위치가 고정된다. 현상 유닛(200)은 감광 유닛(100)에 대하여 힌지축(301)을 중심으로 회동될 수 있게 결합된다.

현상 카트리지(2)의 회전 부재들, 예를 들어, 감광드럼(21), 현상롤러(22), 공급롤러(27) 등은 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(40)와 연결되어 구동될 수 있다. 구동 모터(40)는 4 개의 현상 카트리지(2)를 모두 구동할 수 있으며, 4 개의 현상 카트리지(2) 각각에 대하여 하나씩의 구동 모터(40)가 배치될 수도 있다.

예를 들어, 현상 카트리지(2)에는 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(40)에 연결되는 커플러(310)가 마련될 수 있다. 회전 부재들은 도시되지 않은 동력연결수단, 예를 들어 기어들에 의하여 커플러(310)와 연결될 수 있다. 현상 카트리지(2)에는 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 때에 본체(1)에 마련된 구동모터(40)에 연결되는 커플러(320)가 더 마련될 수 있다. 이 경우, 현상 유닛(200)의 회전 부재들, 예를 들어 현상롤러(22), 공급롤러(27) 등은 커플러(310)와 연결되어 구동되고, 감광 유닛(100)에 마련된 회전 부재들, 예를 들어 감광드럼(21)은 커플러(320)와 연결되어 구동될 수 있다. 커플러(320)는 예를 들어 감광드럼(21)의 회전축과 동축 상에 위치될 수 있으며, 감광드럼(21)의 회전축에 설치될 수도 있다. 힌지축(301)은 예를 들어 커플러(310)의 회전축과 동축일 수 있다.

탄성부재(330)는 현상닙(N)을 형성하는 방향의 탄성력을 제공한다. 탄성부재(330)는 현상 유닛(200)에 현상닙(N)을 형성하는 방향으로 회동되도록 탄성력을 제공한다. 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 현상 유닛(200)이 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 현상롤러(22)가 감광드럼(21)에 접촉되며, 이에 의하여 도 3a에 도시된 바와 같이 현상닙(N)이 형성될 수 있다. 도 3a와 도 3b에는 탄성부재(330)의 일 예로서, 일단부와 타단부가 감광 유닛(200)과 현상 유닛(100)에 각각 지지된 인장 코일 스프링이 도시되어 있으나, 탄성부재(330)의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 탄성부재(330)로서, 토션 코일 스프링, 판스프링 등 다양한 형태의 부재가 채용될 수 있다.

도 3a와 도 3b를 참조하면, 현상닙을 조절하는 조절 부재(400)가 현상 카트리지(2) 외부에 위치한 형태이다. 본체(1)에 구비되어, 위치 이동이 가능한 가압 부재(500)가 현상 카트리지(2) 외부에 돌출된 형태의 조절 부재(400)와 결합되어, 조절 부재(400)에 가압하면 가압 부재(500)의 이동 방향에 따라 현상 유닛(200)이 힌지축(301)을 중심으로 회동하여, 현상닙(N)이 해제된다. 반대로, 가압 부재(500)가 조절 부재(400)에 가압 해제하면 탄성부재(300)에 의해 현상닙(N)이 형성된다.

다른 실시예의 현상 카트리지(2)는 현상 유닛(200)을 현상닙(N)을 형성하는 현상 위치와, 현상닙(N)이 해제된 해제 위치로 전환시키는 조절 부재(400)를 화상 형성 장치 내부에 구비할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4a, 도 4b, 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 현상 카트리지의 일 실시예의 측면도들로서, 현상 카트리지 내부의 조절 부재(400)에 의해 도 4a는 현상닙이 형성된 상태를, 도 4b는 현상닙이 해제된 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는 조절 부재(400)의 일 실시예의 사시도이다.

현상 유닛(200)이 현상 위치에 위치되면, 현상롤러(22)는 감광드럼(21)에 접촉되어 현상닙(N)을 형성한다. 현상 유닛(200)이 해제 위치에 위치되면, 현상롤러(22)는 감광드럼(21)으로부터 이격되어 현상닙(N)이 해제된다. 조절 부재(400)는 비인쇄시(화상 형성 작업을 수행하지 않는 동안, 및 비화상 형성 구간)에 현상 유닛(200)을 해제 위치로 회동시키는 제1상태와, 인쇄시(화상형성작업 동안, 및 화상형성구간)에 현상 유닛(200)을 현상 위치로의 회동을 허용하는 제2상태로 전환된다. 조절 부재(400)는 회전방향에 따라서 현상 유닛(200)을 현상 위치와 해제 위치로 회동시킨다. 조절 부재(400)는 커플러(310)와 연결되어 회전된다. 조절 부재(400)는 커플러(310)의 회전방향에 따라서 현상 유닛(200)을 현상 위치와 해제 위치로 전환시킬 수 있다. 예를 들어, 커플러(310)가 C1 방향으로 회전되면, 현상롤러(22)는 정방향(D1)으로 회전된다. C1 방향은 화상형성시의 회전방향이다. 조절 부재(400)는 제2상태로 유지된다. 커플러(310)가 C2 방향으로 회전되면, 전환부재는 제1상태로 전환되며, 현상 유닛(200)을 힌지축(301)을 중심으로 B2 방향으로 회동시켜 해제 위치로 전환시킨다. 다시, 커플러(310)가 C1 방향으로 회전되면, 조절 부재(400)는 제2상태로 전환되며, 현상 유닛(200)이 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 힌지축(301)을 중심으로 B1 방향으로 회동되도록 허용한다. 이에 의하여 현상 유닛(200)은 현상 위치로 전환된다.

본 실시예의 조절 부재(400)는 현상롤러(22)의 회전축과 동축으로 설치된다. 조절 부재(400)를 구성하는 부재 중 적어도 하나는 현상롤러(22)의 회전축에 설치된다. 따라서, 현상닙(N)을 형성/해제시키기 위한 구조가 현상 카트리지(2)에 구현되므로, 화상 형성 장치 본체(1)의 구조가 간소화될 수 있다. 또한, 현상닙(N)의 형성/해제가 가능한 컴팩트한 현상 카트리지(2)의 구현이 가능하다.

도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하면, 조절 부재(400)는 구동 기어(410), 캠 부재(420), 및 클러치 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 구동 기어(410)는 현상롤러(22)의 회전축(22a)에 회전될 수 있게 지지된다. 구동 기어(410)는 예를 들어 커플러(310)의 기어부(311)와 직접 또는 아이들 기어(미도시)를 개재하여 연결될 수 있다. 캠 부재(420)는 구동 기어(410)와 동축으로 설치된다. 예를 들어 캠 부재(420)는 현상롤러(22)의 회전축(22a)에 회전될 수 있게 설치될 수 있으며, 캠 부재(420)는 구동 기어(410)로부터 연장된 지지축(411)에 회전될 수 있게 설치될 수도 있다.

클러치 부재는 구동 기어(410)가 제1방향과 상기 제2방향 중 적어도 한 방향으로 회전될 때에 구동 기어(410)와 부분 기어부(421)가 맞물리도록 캠 부재(420)를 구동 기어(410)와 연결한다. 클러치 부재는 구동 기어(410)와 부분 기어부(421)를 간헐적으로 맞물리게 한다. 일 실시예로서, 클러치 부재는 마찰부재를 포함할 수 있다. 마찰부재는 구동 기어(410)와 캠 부재(420) 사이에 개재되어, 구동 기어(410)가 회전될 때에 캠 부재(420)도 함께 회전될 수 있도록 마찰력을 제공한다.

캠 부재(420)는 부분 기어부(421)와 캠부(422)를 포함한다. 부분 기어부(421)는 기어부(311)와 간헐적으로(선택적으로) 맞물린다. 부분 기어부(421)는 캠 부재(420)의 회전위상에 따라서 기어부(311)와 맞물리거나 기어부(311)로부터 이격된다. 캠부(422)는 캠 부재(420)의 회전위상에 따라서 감광 유닛(100)(예를 들어 제1프레임(101))에 마련된 간섭부(102)와 접촉되거나 그로부터 이격된다. 캠 부재(420)는 구동 기어(410)의 회전 방향에 따라서 캠부(422)가 간섭부(102)에 접촉되어 현상 유닛(200)을 해제 위치로 회동시키는 제1위치와 캠부(422)가 간섭부(102)로부터 이격되어 현상 유닛(200)이 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 해제 위치로부터 현상위치로 회동되도록 허용하는 제2위치로 회전된다.

현상 카트리지(2)는 캠 부재(420)가 제1위치를 넘어 더이상 회동되지 않도록 하는 제1스토퍼(441)를 더 구비할 수 있다. 캠 부재(420)가 제1위치에 도달되면, 캠부(422)는 제1스토퍼(441)에 접촉된다. 현상 카트리지(2)는 캠 부재(420)가 제2위치를 넘어 더이상 회동되지 않도록 하는 제2스토퍼(442)를 더 구비할 수 있다. 캠 부재(420)가 제2위치에 도달되면, 캠부(422)는 제2스토퍼(442)에 접촉된다.

도 4a를 참조하면, 조절 부재(400)는 제2상태이다. 캠 부재(420)는 제2위치에 위치된다. 캠부(422)는 간섭부(102)로부터 이격되며, 부분 기어부(421)는 기어부(311)로부터 이격된다. 캠부(422)는 제2스토퍼(442)에 접촉된다. 현상 유닛(200)은 전술한 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 현상 위치에 유지된다.

도 4a에 도시된 상태에서, 인쇄를 위하여, 본체(1)에 마련된 구동 모터(40)가 정방향으로 회전되면, 커플러(310)는 C1 방향으로 회전된다. 그러면, 구동 기어(410)는 D1 방향(제1방향)으로 회전된다. 캠 부재(420)에는 마찰부재에 의하여 제공되는 마찰력이 작용되지만 캠부(422)가 제2스토퍼(442)에 접촉되어 있으므로 캠 부재(420)와 마찰부재 사이 또는 마찰부재와 구동 기어(410) 사이에 슬립(slip)이 발생되며, 캠 부재(420)는 회전되지 않는다. 부분 기어부(421)는 기어부(311)와 이격된 상태로 유지되며, 조절 부재(400)는 제2상태로 유지된다. 캠 부재(420)는 제2위치에 유지된다. 현상롤러(22)는 D1 방향으로 회전된다. 따라서, 현상닙(N)이 형성된 상태에서 인쇄 작업이 수행될 수 있다.

비인쇄시에, 도 4a에 도시된 상태에서 구동 모터(40)가 역방향으로 회전되면, 커플러(310)는 C2 방향으로 회전된다. 그러면, 구동 기어(410)가 D2 방향(제2방향)으로 회전된다. 캠 부재(420)는 마찰부재에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여 구동 기어(410)와 함께 D2 방향으로 회전된다. 구동 기어(410)가 D2 방향으로 회전됨에 따라 캠부(422)는 제2스토퍼(442)로부터 이격되고 부분 기어부(421)는 기어부(311)와 맞물려서, 조절 부재(400)는 제1상태로 전환된다. 구동 모터(40)가 계속하여 역방향으로 회전되면, 기어부(311)의 회전력이 부분 기어부(421)에 전달되어 캠 부재(420)가 D2 방향으로 회전되고, 캠부(422)가 간섭부(102)에 접촉된다. 감광 유닛(100)의 위치는 고정되어 있으므로, 현상 유닛(200)이 도 4b에 도시된 바와 같이 B2 방향으로 힌지축(301)을 중심으로 회동되어 해제 위치에 도달되며, 현상롤러(22)가 감광드럼(21)으로부터 이격되고 현상닙(N)이 해제된다.

부분 기어부(421)와 기어부(311)의 맞물림이 종료된 후에도 캠 부재(420)는 마찰부재에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여 구동 기어(410)와 함께 D2 방향으로 회전된다. 캠부(422)가 제1스토퍼(441)에 접촉되면, 캠 부재(420)는 제1위치에 도달된다. 캠 부재(420)와 마찰부재 사이 또는 마찰부재와 구동 기어(410) 사이에 슬립(slip)이 발생되며, 캠 부재(420)는 회전되지 않는다. 부분 기어부(421)는 기어부(311)와 이격된 상태로 유지되며, 조절 부재(400)는 제1상태로 유지된다. 구동 모터(40)를 정지시키면, 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 현상 유닛(200)에는 현상위치로 복귀되고자 하나, 캠부(422)가 간섭부(102)에 접촉되어 있으므로, 현상 유닛(200)은 해제 위치에 유지될 수 있다.

도 4b에 도시된 상태에서 인쇄를 위하여 구동 모터(40)가 다시 정방향으로 회전되면, 구동 기어(410)가 D1 방향으로 회전되고, 캠 부재(420)는 구동 기어(410)와 함께 D1 방향으로 회전된다. 캠부(422)가 제1스토퍼(421)로부터 이격되고, 부분 기어부(421)가 기어부(311)와 다시 맞물린다. 조절 부재(400)는 제2상태로 전환된다. 구동 모터(40)가 계속하여 정방향으로 회전되면, 기어부(311)의 회전력이 부분 기어부(421)에 전달되어 캠 부재(420)가 D1 방향으로 회전되고, 캠부(422)가 간섭부(102)로부터 이격된다. 그러면, 현상 유닛(200)은 탄성부재의 탄성력에 의하여 힌지축(301)을 중심으로 현상위치로 회동된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 현상롤러(22)가 감광드럼(21)에 접촉되어 현상닙(N)이 형성된다.

기어부(311)와 부분 기어부(421)의 맞물림이 종료된 후에도 캠 부재(420)는 마찰부재에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여 구동 기어(410)와 함께 D1 방향으로 회전된다. 도4a에 도시된 바와 같이, 캠부(422)가 제2스토퍼(442)에 접촉되면, 캠 부재(420)는 제2위치에 도달된다. 캠 부재(420)와 마찰부재 사이 또는 마찰부재와 구동 기어(410) 사이에 슬립(slip)이 발생되며, 캠 부재(420)는 회전되지 않는다. 부분 기어부(421)는 기어부(311)와 이격된 상태로 유지되며, 구동 모터(40)가 정방향으로 계속하여 회전되더라도 조절 부재(400)는 제2상태로 유지된다. 현상롤러(22)는 D1 방향으로 회전된다. 따라서, 현상닙(N)이 형성된 상태에서 인쇄 작업이 수행될 수 있다.

화상 형성 작업을 수행하지 않는 동안에 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 접촉된 상태로 현상닙이 유지되면, 현상롤러(22)의 변형, 감광체의 손상 등의 우려가 있다. 또, 여러 장의 화상을 연속적으로 인쇄할 때에 화상 형성 구간들 사이의 비화상 형성 구간 동안에 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 접촉된 상태로 현상닙이 유지되면, 현상롤러(22) 상의 토너가 감광드럼(21)으로 넘어가기 때문에 토너 소모량이 많아지고, 폐토너가 증가될 수 있으며, 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 서로 접촉되어 회전되기 때문에 현상롤러(22)가 스트레스를 받아 수명이 단축될 수 있다. 따라서, 현상닙을 조절하는 조절 부재(400)가 비정상적으로 동작하여, 현상닙의 형성 상태와 해제 상태가 정확히 구분되지 않고, 현상닙의 해제가 불량한 경우에 대해 검출하는 것은 중요하다. 이하, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치 및 방법에 대해 설명한다.

도 6은 일 실시예에 따른 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 채용하는 화상 형성 장치는 감광체, 감광체를 대전시키기 위해 대전전압을 인가하는 대전기, 감광체에 광을 노광시켜 정전잠상을 형성시키는 노광기(13), 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러(22), 현상롤러(22)가 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치와 현상롤러(22)가 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치로 현상롤러(22)를 이동시키는 조절 부재(400), 감광체에 형성되는 토너 화상을 전사 받는 중간전사벨트(31), 및 중간전사벨트(31)에 전사된 토너 화상을 감지하는 센서를 포함하며, 화상 형성 장치의 제어부(120)는 화상 형성 장치 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법을 다음과 같이 수행할 수 있다.

610 단계에서, 화상 형성 장치는 감광체에 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

예를 들어, 화상 형성 장치는 대전기로부터 인가된 대전전압으로 감광체를 대전하다가 소정의 구간 동안 대전전압을 인가하지 않음으로써 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

도 7은 대전기의 대전전압을 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 현상닙이 해제된 상태에서 인쇄 작업을 위해, 감광체와 중간전사벨트(31)를 구동하고, 대전전압을 인가하다가 소정의 구간 동안 대전전압을 인가하지 않음을 알 수 있다. 이후, 감광체 구동에 의해 대전전압이 인가되지 않은 감광체 부분이 감광체와 현상롤러(22)가 접촉되는 현상닙 지점에 도달한 때부터 현상닙 지점을 통과하기 전 사이에 현상롤러(22) 구동 및 현상바이어스전압 인가를 동시에 실행하여 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

다를 예를 들어, 화상 형성 장치는 대전기로부터 인가된 대전전압으로 감광체를 대전하고, 소정의 구간 동안 노광기(13)로 감광체 표면을 노광함으로써 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

도 8은 대전기와 노광기(13)를 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 현상닙이 해제된 상태에서 인쇄 작업을 위해, 감광체와 중간전사벨트(31)를 구동하고, 대전전압을 인가한 상태에서 소정의 구간 동안 노광기(13)를 온(on) 시킴을 알 수 있다. 이후, 감광체 구동에 의해 노광 온(on)된 감광체 부분이 감광체와 현상롤러(22)가 접촉되는 현상닙 지점에 도달한 때부터 현상닙 지점을 통과하기 전 사이에 현상롤러(22) 구동 및 현상바이어스전압 인가를 동시에 실행하여 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

또 다른 예로, 화상 형성 장치는 감광체에서 대전기와 대면되는 지점과 현상롤러(22)와 대면되는 지점 사이에 해당하는 감광체의 미대전 구간을 이용하여 테스트 패턴을 형성할 수 있다.

도 9는 감광체의 미대전 구간을 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 감광체의 미대전 구간을 설명하기 위한 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 현상닙이 형성된 상태에서 감광체, 현상롤러(22), 중간전사벨트(31)를 구동함과 동시에 대전전압, 현상바이어스전압 등을 인가하게 되면, 감광체에서 대전기와 대면되는 지점과 현상롤러(22)와 대면되는 지점 사이에 해당하는 구간은 대전전압이 인가되지 못한다. 따라서, 감광체의 미대전 구간에는 표면전위가 형성되지 못하게 되고, 현상닙 지점을 통과하는 동시에 감광체로 토너가 이동하여 테스트 패턴이 형성될 수 있다. 반면, 현상닙이 해제된 상태에서 감광체, 현상롤러(22), 중간전사벨트(31)를 구동함과 동시에 대전전압, 현상바이어스전압 등을 인가하게 되면, 감광체의 미대전 구간이 현상닙 지점을 지나가더라도 현상롤러(22)가 감광체와 이격되어 있기 때문에 테스트 패턴이 형성되지 않고, 현상롤러(22)를 접촉시킨 경우에만 테스트 패턴이 형성될 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 620 단계에서, 화상 형성 장치는 현상롤러(22)를 현상롤러(22)가 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치에서 현상롤러(22)가 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치로 이동시키도록 현상롤러(22)를 이동시키는 조절 부재(400)의 동작을 제어한 시점부터 중간전사벨트(31)에 전사된 테스트 패턴을 센서를 통해 감지할 수 있다.

도 11은 중간전사벨트(31)에 전사된 테스트 패턴을 센서를 통해 감지하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

현상닙이 정상적으로 해제된 정상 카트리지에서 테스트 패턴의 형성 시점은 감광체의 대전전압이 오프(off)된 부분(도 7의 경우) 또는 노광된 부분(도 8의 경우) 또는 미대전된 부분(도 9의 경우)이 현상닙 지점에 도달된 상태에서 실제 현상롤러(22)와 접촉한 시점이다. 따라서, 테스트 패턴이 센서에 의해 감지되는 시점은 현상롤러(22)를 현상롤러(22)가 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치에서 현상롤러(22)가 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치로 이동시키도록 현상롤러(22)를 이동시키는 조절 부재(400)의 동작을 제어한 시점을 기준으로 이격된 현상롤러(22)가 감광체와 실제로 접촉되는 시간 및 테스트 패턴이 현상닙에서 전사닙을 거쳐 센서와 대면하는 지점까지 도달하는 시간이 경과된 시점이다. 현상닙 접촉 명령 시점으로부터 실제 현상닙 접촉시까지 시간이 소요되는 것은 현상닙 해제 상태에서 정상적으로 현상롤러(22)와 감광체가 분리되어 있는 경우, 현상닙을 조절하는 조절 부재(400)가 동작하여 현상롤러(22)가 감광체에 접촉되는데까지 시간이 소요될 수 있기 때문이다.

그에 반해, 현상닙 해제 상태에서 비정상적으로 현상롤러(22)와 감광체가 접촉되어 있는 불량 카트리지에서 테스트 패턴의 형성 시점은, 현상롤러(22)가 이미 감광체에 접촉되어 있기 때문에, 감광체의 대전전압이 오프(off)된 부분(도 7의 경우) 또는 노광된 부분(도 8의 경우)이 현상닙 지점에 도달한 시점이다. 감광체의 미대전된 부분(도 9의 경우)을 이용하여 테스트 패턴을 형성하는 경우에는 미대전 구간의 시작 시점이 현상닙 지점과 같기 때문에 구동 시점이 될 수 있다. 따라서, 테스트 패턴이 센서에 의해 감지되는 시점은 테스트 패턴이 현상닙에서 전사닙을 거쳐 센서와 대면하는 지점까지 도달하는 시간이 경과된 시점이다.

다시 도 6을 참조하면, 630 단계에서, 화상 형성 장치는 감지된 테스트 패턴에 기초하여 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수 있다.

화상 형성 장치의 제어부(120)는 현상닙을 형성하기 위해 조절 부재(400)의 동작을 제어한 시점부터 현상롤러(22)가 현상 위치에 도달한 시점까지 감지된 테스트 패턴에 기초하여, 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수 있다. 다시 말해서, 제어부(120)는 현상닙이 해제된 상태에서 현상닙을 형성하는 상태까지 소요되는 시간 동안 감지된 테스트 패턴에 기초하여, 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수 있다.

화상 형성 장치의 제어부(120)는 현상닙 해제 상태에서 형성된 테스트 패턴과 현상닙 형성 상태에서 형성된 테스트 패턴의 차이를 이용하여, 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 현상닙의 형성 및 해제가 정상적으로 동작하는 경우라면, 현상닙이 실제 형성되기 전까지 소요되는 소정의 시간에 대응하는 구간만큼은 테스트 패턴이 존재하지 않는다. 반대로, 현상닙의 해제가 불량인 경우, 해제되어 있어야 할 현상닙이 이미 형성되어 있기 때문에, 현상닙을 형성하기 위해 조절 부재(400)의 동작을 제어한 시점부터 현상롤러(22)가 현상 위치에 도달하는 시점까지 소요되는 통상의 시간에 대응하는 구간에서도 테스트 패턴이 존재하게 된다.

이에 따라, 제어부(120)는 중간전사벨트(31)에 전사된 테스트 패턴의 감지 시점에 따라 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 현상닙의 형성 및 해제가 정상적으로 동작하는 경우와 비교하여, 테스트 패턴의 감지 시점이 소정의 시간 이상으로 빠른 경우, 현상닙 해제 불량으로 판별할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 중간전사벨트(31)에 전사된 테스트 패턴의 중간전사벨트 이동 방향으로의 길이에 따라 현상닙 해제 불량 여부를 판별할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 현상닙의 형성 및 해제가 정상적으로 동작하는 경우와 비교하여, 테스트 패턴의 중간전사벨트 이동 방향으로의 길이가 소정의 길이 이상으로 긴 경우, 현상닙 해제 불량으로 판별할 수 있다.

도 12는 테스트 패턴에 기초하여 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

화상 형성 장치는 현상롤러(22)를 현상롤러(22)가 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치에서 현상롤러(22)가 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치로 이동시키도록 현상롤러(22)를 이동시키는 조절 부재(400)의 동작을 제어한 시점 즉, 현상닙 접촉 명령 시점을 기준으로, 테스트 패턴이 센서에 의해 감지되기 시작하는 시점부터 일정시간 동안 센싱한 값에 기초하여, 각 색상 별로 테스트 패턴의 감지시점 및 테스트 패턴의 길이를 결정할 수 있다.

센서는 발광부와 수광부를 포함하며, 테스트 패턴을 감지하기 위해 정반사(P파)값 또는 난반사(S파)값을 감지할 수 있다. 센서는 중간전사벨트(31)에　마주하게　배치되어　토너　화상의　농도를　센싱하는　농도센서일 수 있으며, 이미지 센서 형태가 될 수 있다. 테스트 패턴을 인식하는 기준 값은 P파를 이용한 정반사 값의 경우 바닥면 센싱값을 기준으로 1/2 이하, S파를 이용한 난반사 값의 경우 바닥면 센싱값을 기준으로 1/3 이상으로 설정할 수 있다.

도 12를 참조하면, 현상닙 조절이 비정상적인 불량 카트리지에서 테스트 패턴의 감지 시점(A)이 정상 카트리지에서 테스트 패턴의 감지 시점(B)보다 빠름을 알 수 있다.(각 색상 별로, ①과 ①', ②와 ②', ③과 ③', ④와 ④' 비교) 또한, 불량 카트리지에서 테스트 패턴의 길이가 정상 카트리지에서 테스트 패턴의 길이보다 긴 것을 알 수 있다.(⑤와 ⑤' 비교)

화상 형성 장치는 현상닙 해제 불량 여부의 판별 결과, 현상닙 해제 불량인 경우 사용자에게 상기 현상닙 해제 불량임을 알려줄 수 있다. 또한, 화상 형성 장치는 현상닙 해제 불량 알림에 대한 사용자의 응답을 수신하여, 이에 대응되는 동작을 수행할 수 있다.

한편, 상술한 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 이와 같은 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 이와 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), flash memory, CD-ROMs, CD-Rs, CD+Rs, CD-RWs, CD+RWs, DVD-ROMs, DVD-Rs, DVD+Rs, DVD-RWs, DVD+RWs, DVD-RAMs, BD-ROMs, BD-Rs, BD-R LTHs, BD-REs, 마그네틱 테이프, 플로피 디스크, 광자기 데이터 저장 장치, 광학 데이터 저장 장치, 하드 디스크, 솔리드-스테이트 디스크(SSD), 그리고 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 저장할 수 있고, 프로세서나 컴퓨터가 명령어를 실행할 수 있도록 프로세서나 컴퓨터에 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 제공할 수 있는 어떠한 장치라도 될 수 있다.

이제까지 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 실시예들이 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 발명의 범위는 전술한 실시예들의 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 발명의 범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

감광체;
상기 감광체를 대전시키기 위해 대전전압을 인가하는 대전기;
상기 감광체에 광을 노광시켜 정전잠상을 형성시키는 노광기;
상기 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러;
상기 현상롤러가 상기 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치와 상기 현상롤러가 상기 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치로 상기 현상롤러를 이동시키는 조절 부재;
상기 감광체에 형성되는 토너 화상을 전사 받는 중간전사벨트;
상기 중간전사벨트에 전사된 토너 화상을 감지하는 센서; 및
상기 감광체에 테스트 패턴을 형성하고, 상기 현상롤러를 상기 해제 위치에서 상기 현상 위치로 이동시키도록 상기 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴을 상기 센서를 통해 감지하여, 상기 감지된 테스트 패턴에 기초하여 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 제어부;
를 포함하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 현상닙을 형성하기 위해 상기 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 현상롤러가 상기 현상 위치에 도달한 시점까지 감지된 테스트 패턴에 기초하여, 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴의 감지 시점에 따라 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 현상닙의 형성 및 해제가 정상적으로 동작하는 경우와 비교하여, 상기 테스트 패턴의 감지 시점이 빠른 경우, 현상닙 해제 불량으로 판별하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴의 상기 중간전사벨트 이동 방향으로의 길이에 따라 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는 현상닙의 형성 및 해제가 정상적으로 동작하는 경우와 비교하여, 상기 테스트 패턴의 상기 중간전사벨트 이동 방향으로의 길이가 긴 경우, 현상닙 해제 불량으로 판별하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 대전기로부터 인가된 상기 대전전압으로 상기 감광체를 대전하다가 소정의 구간 동안 상기 대전전압을 인가하지 않음으로써 형성되는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 대전기로부터 인가된 상기 대전전압으로 상기 감광체를 대전하고, 소정의 구간 동안 상기 노광기로 상기 감광체 표면을 노광함으로써 형성되는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 감광체에서 상기 대전기와 대면되는 지점과 상기 현상롤러와 대면되는 지점 사이에 해당하는 상기 감광체의 미대전 구간을 이용하여 형성되는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 현상닙 해제 불량 여부의 판별 결과, 상기 현상닙 해제 불량인 경우 사용자에게 상기 현상닙 해제 불량임을 알려주고, 상기 사용자의 응답을 수신하는 입출력부를 더 포함하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조절 부재는 상기 감광체와 상기 대전기를 포함하는 감광 유닛과 상기 현상롤러를 포함하는 현상 유닛이 결합된 현상 카트리지의 외부에 돌출된 형태로 위치하고, 상기 화상 형성 장치의 본체에 구비되어 있는 가압 부재와 결합되어, 가압 부재의 이동 방향에 따라 현상닙을 조절하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 조절 부재는 상기 감광체와 상기 대전기를 포함하는 감광 유닛과 상기 현상롤러를 포함하는 현상 유닛이 결합된 현상 카트리지의 내부에 포함되고, 상기 현상롤러의 회전축과 동축으로 설치되어, 상기 화상 형성 장치의 본체에 구비된 구동모터에 연결되는 커플러 회전 방향에 따라 현상닙을 조절하는, 현상닙 해제 불량을 검출하는 화상 형성 장치.
감광체, 상기 감광체를 대전시키기 위해 대전전압을 인가하는 대전기, 상기 감광체에 광을 노광시켜 정전잠상을 형성시키는 노광기, 상기 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러, 상기 감광체에 형성되는 토너 화상을 전사 받는 중간전사벨트, 및 상기 중간전사벨트에 전사된 토너 화상을 감지하는 센서를 포함하는 화상 형성 장치에서 현상닙 해제 불량을 검출하는 방법에 있어서,
상기 감광체에 테스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 현상롤러를 상기 현상롤러가 상기 감광체로부터 이격되어 현상닙을 해제하는 해제 위치에서 상기 현상롤러가 상기 감광체와 접촉되어 현상닙을 형성하는 현상 위치로 이동시키도록 상기 현상롤러를 이동시키는 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴을 상기 센서를 통해 감지하는 단계; 및
상기 감지된 테스트 패턴에 기초하여 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 단계;
를 포함하는, 방법
제 13 항에 있어서,
상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 단계는,
현상닙을 형성하기 위해 상기 조절 부재의 동작을 제어한 시점부터 상기 현상롤러가 상기 현상 위치에 도달한 시점까지 감지된 테스트 패턴에 기초하여, 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 방법
제 13 항에 있어서,
상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 단계는,
상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴의 감지 시점에 따라 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 방법
제 13 항에 있어서,
상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는 단계는,
상기 중간전사벨트에 전사된 상기 테스트 패턴의 상기 중간전사벨트 이동 방향으로의 길이에 따라 상기 현상닙 해제 불량 여부를 판별하는, 방법
제 13 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 대전기로부터 인가된 상기 대전전압으로 상기 감광체를 대전하다가 소정의 구간 동안 상기 대전전압을 인가하지 않음으로써 형성되는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 대전기로부터 인가된 상기 대전전압으로 상기 감광체를 대전하고, 소정의 구간 동안 상기 노광기로 상기 감광체 표면을 노광함으로써 형성되는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 상기 감광체에서 상기 대전기와 대면되는 지점과 상기 현상롤러와 대면되는 지점 사이에 해당하는 상기 감광체의 미대전 구간을 이용하여 형성되는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 현상닙 해제 불량 여부의 판별 결과, 상기 현상닙 해제 불량인 경우 사용자에게 상기 현상닙 해제 불량임을 알려주는 단계;를 더 포함하는, 방법.