KR20220055952A - 클리닝 바이어스 전압 제어 - Google Patents

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KR20220055952A
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residual toner
voltage
image forming
forming apparatus
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송정훈
김도근
김정환
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

화상 형성 장치는 전원 장치, 감광 드럼, 클리닝 바이어스 전압에 기초하여 잔류 토너를 제거하는 전사 장치, 잔류 토너를 감지하는 광 센서 및 설정된 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 클리닝 바이어스 전압을 조정하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 전원 장치를 이용하여 설정된 패턴의 전압으로 감광 드럼의 표면 전위를 변경시키고, 광 센서를 이용하여 잔류 토너로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하며, 획득된 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 클리닝 바이어스 전압을 조정하고, 전원 장치를 이용하여 조정된 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 제공하여 잔류 토너를 제거할 수 있다.

Description

클리닝 바이어스 전압 제어{Cleaning Bias Voltage Control}
화상 형성 장치는 컴퓨터와 같은 단말장치에서 생성된 인쇄 데이터를 인쇄 용지에 인쇄하는 장치를 의미한다. 이러한 화상 형성 장치의 예로는 복사기, 프린터, 팩시밀리, 스캐너 또는 이들의 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 구현하는 복합기(Multi-Function Peripheral: MFP) 등을 들 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 화상 형성 장치를 나타내는 도면,
도 2는 일 예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3a은 일 예에 따른 흑백 화상 형성 장치의 인쇄 엔진을 나타내는 도면,
도 3b는 일 예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 인쇄 엔진을 나타내는 도면,
도 4a는 일 예에 따른 일반 조건에서 토너의 대전 분포를 나타내는 도면,
도 4b는 일 예에 따른 스트레스 조건에서 토너의 대전 분포를 나타내는 도면,
도 5는 일 예에 따른 백그라운드 측정을 위해 감광 드럼에 인가되는 대전 전압을 나타내는 도면,
도 6은 일 예에 따른 형성되는 백그라운드를 설명하는 도면,
도 7a은 일 예에 따른 일반적인 클리닝 바이어스 전압을 나타내는 도면,
도 7b는 일 예에 따른 백그라운드를 제거하기 위해 변경된 클리닝 바이어스 전압을 나타내는 도면,
도 8은 일 예에 따른 클리닝 바이어스 전압의 오프셋 테이블을 나타내는 도면,
도 9는 일 예에 따른 클리닝 바이어스 전압 제어 방법의 흐름도를 설명하는 도면,
도 10은 일 예에 따른 백그라운드의 클리닝을 수행하는 과정의 흐름도를 설명하는 도면, 그리고,
도 11은 일 예에 따른 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장되는 명령어들을 설명하는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 다양한 예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다.
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. 한편, 각 예는 독립적으로 구현되거나 동작될 수도 있지만, 각 예는 조합되어 구현되거나 동작될 수도 있다.
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, “인쇄 데이터”란 프린터에서 인쇄 가능한 포맷으로 변환된 데이터를 의미할 수 있다. 한편, 프린터가 다이렉트 프린팅을 지원한다면, 파일 그 자체가 인쇄 데이터가 될 수 있다.
또한, “화상 형성 장치”란 컴퓨터와 같은 단말 장치에서 생성된 인쇄 데이터를 기록 용지에 인쇄하는 장치를 말한다. 이러한 화상 형성 장치의 예로는 복사기, 프린터, 팩시밀리, 스캐너 또는 이들의 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 구현하는 복합기(multi-function printer, MFP)등을 들 수 있다.
또한, “사용자”란 화상 형성 장치에 대한 조작을 수행하는 사람을 의미할 수 있다.
또한, “백그라운드 현상”은 감광 드럼 또는 전사 장치에 남아있는 잔류 토너를 의미한다. 백그라운드 현상에 의해 발생한 잔류 토너는 전사 장치 또는 인쇄 매체의 배면을 오염시킬 수 있다.
본 개시는 감광 드럼의 상태에 따른 백그라운드 현상으로 인해 전사 장치 또는 인쇄 매체의 배면이 오염되는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 1은 일 예에 따른 화상 형성 장치를 나타내는 도면이다.
화상 형성 장치(100)는 화상 형성 엔진을 이용하여 대전, 노광, 현상, 전사, 정착 과정을 순차적으로 반복 수행하여 인쇄 매체(예, 종이)에 화상을 형성하는 화상 형성 작업을 수행할 수 있다. 화상 형성 엔진은 감광 드럼, 전사 장치, 정착기 등을 포함할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 감광 드럼에 화상 데이터에 대응되는 전압을 인가하고, 감광 드럼은 인가된 전압에 따라 토너를 전사 장치로 전달할 수 있다. 전사 장치는 전달된 토너를 인쇄 매체에 전사하고, 정착기는 인쇄 매체에 전사된 토너를 정착시켜 화상 형성 작업을 수행할 수 있다. 화상 형성 장치(100)은 화상 형성 작업을 완료하면, 감광 드럼에 인가된 전압과 반대 극성의 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 인가할 수 있다. 전사 장치에 인가된 반대 극성의 클리닝 바이어스 전압은 전사 장치에 남아있는 잔류 토너를 전사 장치로부터 분리시킬 수 있다. 그러나, 토너가 스트레스를 받는 경우, 인가된 클리닝 바이어스 전압에 의해 잔류 토너가 완전히 제거되지 않을 수 있다. 제거되지 않은 잔류 토너는 추후 화상 형성 작업이 수행될 때, 인쇄 매체의 배면을 오염시키는 원인이 될 수 있다.
본 개시는 전사 장치로부터 잔류 토너를 최대한 제거하기 위해 광 센서를 포함하고, 전사 장치에 오프셋 바이어스 전압에 의해 조정된 클리닝 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 백그라운드 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치(100)는 전원 장치를 이용하여 감광 드럼에 설정된 패턴의 전압을 제공할 수 있다. 예를 들어, 설정된 패턴의 전압은 일정 시간 동안 설정된 전압의 인가 횟수, 전압의 크기 및 인가 주기가 변경되는 전압일 수 있다. 백그라운드가 존재하는 경우, 설정된 패턴의 전압에 의해 일정 패턴의 백그라운드가 전사 장치에 형성될 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 광 센서를 이용하여 백그라운드로부터 신호를 감지할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 감지된 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율(ratio)을 획득할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 주기 성분의 크기 비율이 일정한 크기 비율 이상인 경우, 백그라운드가 존재한다고 판단할 수 있다.
화상 형성 장치(100)는 백그라운드가 존재한다고 판단하는 경우, 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압을 기존 클리닝 바이어스 전압에 적용할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 바이어스 전압은 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압일 수 있다. 그리고, 오프셋 바이어스 전압은 획득된 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도에 따라 변하는 전압일 수 있고, 주변 환경의 온도 또는 습도와 양의 상관 관계를 나타날 수 있다. 일 예로, 오프셋 바이어스 전압은 획득된 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도 등과 대응되는 테이블로 생성되어 메모리에 저장될 수 있다.
따라서, 화상 형성 장치(100)는 획득된 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치(100)가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도에 대응되는 오프셋 바이어스 전압을 메모리로부터 획득하고, 획득된 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 기존의 클리닝 바이어스 전압을 조정할 수 있다. 화상 형성 장치는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 조정된 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 인가함으로써 백그라운드를 최대한 제거할 수 있다.
도 1에서는 화상 형성 장치(100)가 백그라운드를 제거하는 과정을 간략히 설명하였다. 아래에서는 화상 형성 장치(100)가 백그라운드를 제거하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 2는 일 예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3a은 일 예에 따른 흑백 화상 형성 장치의 인쇄 엔진을 나타내는 도면이며, 도 3b는 일 예에 따른 컬러 화상 형성 장치의 인쇄 엔진을 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 3b을 참조하여 설명한다.
도 2, 도 3a 및 도 3b을 참조하면, 화상 형성 장치(100)는 전원 장치(110), 감광 드럼(120), 전사 장치(130), 광 센서(140), 프로세서(150)를 포함할 수 있다.
전원 장치(110)는 프로세서(150)의 제어에 따라 감광 드럼(120)으로 전압을 인가할 수 있다. 예를 들어, 감광 드럼(120)은 롤러 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 화상 형성 장치(100)가 흑백을 인쇄하는 화상 형성 장치(100)인 경우, 감광 드럼(120)은 하나의 OPC(Organic Photo Conductor)로 형성될 수 있다. 화상 형성 장치(100)가 컬러를 인쇄하는 화상 형성 장치(100)인 경우, 감광 드럼(120)은 Y(Yellow) 색상, M(Magenta) 색상, C(Cyan) 색상, K(Black) 색상에 대응되는 복수의 OPC를 포함할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 전원 장치(110)를 설정된 패턴의 전압을 감광 드럼(120)에 인가하여 전사 장치에 잔류 토너가 존재하는지 식별할 수 있다. 예를 들어, 설정된 패턴의 전압은 설정된 전압의 인가 횟수, 인가 주기 또는 전압 크기가 변경되는 패턴의 전압일 수 있다.
감광 드럼(120)은 인가된 전압에 기초하여 토너를 전사 장치(130)로 전달할 수 있다. 일 예로, 화상 형성 장치(100)가 흑백을 인쇄하는 화상 형성 장치(100)인 경우, 전사 장치(130)는 전사 롤러(131) 및 전사 벨트(132)를 포함할 수 있다. 화상 형성 장치(100)가 컬러를 인쇄하는 화상 형성 장치(100)인 경우, 전사 장치(130)는 중간 전사 롤러(136), 중간 전사 벨트(137) 및 전사 롤러(138)를 포함할 수 있다. 감광 드럼(120)에 백그라운드가 존재하는 경우, 감광 드럼(120)은 설정된 패턴의 전압에 기초하여 일정한 패턴의 잔류 토너를 전사 장치(130)로 전달할 수 있다.
전사 장치(130)는 감광 드럼(120)으로부터 전달된 토너를 전달할 수 있다. 화상 형성 장치(100)가 화상 형성 작업을 진행하는 경우, 전사 장치(130)는 전달된 토너를 인쇄 매체(1)에 전사시킬 수 있다. 화상 형성 장치(100)가 전사 장치(130)에 잔류 토너가 존재하는지 여부를 식별하는 경우, 감광 드럼(120) 또는 전사 장치(130)에는 감광 드럼(120)에 인가된 전압에 대응되는 일정한 패턴의 잔류 토너가 형성될 수 있다. 광 센서(140)는 감광 드럼(120) 또는 전사 장치(130)의 잔류 토너를 감지할 수 있다. 예를 들어, 광 센서(140)는 발광 모듈 및 수광 모듈을 포함할 수 있다. 광 센서(140)의 발광 모듈은 감광 드럼(120) 또는 전사 장치(130)에 형성된 일정한 패턴의 잔류 토너에 광을 조사하고, 수광 모듈은 반사된 광을 입력받아 잔류 토너를 감지할 수 있다. 광 센서(140)가 감지한 신호는 프로세서(150)로 전달되고, 프로세서(150)는 광 센서(140)에서 감지된 신호에 기초하여 잔류 토너가 존재하는지 판단할 수 있다.
프로세서(150)는 화상 형성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(150)는 전원 장치(110)를 이용하여 설정된 패턴의 전압에 의해 감광 드럼(120)의 표면 전위를 변경시킬 수 있다. 프로세서(150)는 감광 드럼(120) 또는 전사 장치(130)에 잔류 토너의 존재 여부를 감지하도록 광 센서(140)를 제어할 수 있다.
그리고, 프로세서(150)는 광 센서(140)에서 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율(ratio)를 획득할 수 있다. 프로세서(150)는 획득된 주기 성분의 크기 비율이 일정 크기 이상인 경우 잔류 토너가 존재한다고 판단할 수 있다. 프로세서(150)는 오프셋 바이어스 테이블에 기초하여 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압을 이용하여 기존의 클리닝 바이어스 전압을 조정할 수 있다. 예를 들어, 잔류 토너는 음의 전하를 가지고 있다. 따라서, 클리닝 바이어스 전압은 음의 전압일 수 있다. 오프셋 바이어스 전압은 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압일 수 있다. 오프셋 바이어스 전압에 의해 조정된 클리닝 바이어스 전압은 잔류 토너를 전사 장치로부터 분리할 수 있다. 화상 형성 장치(100)는 클리너(미도시)를 포함하여 분리된 잔류 토너를 청소할 수 있다.
한편, 도 2에는 도시되지 않았으나, 화상 형성 장치(100)는 화상 형성 장치(100)가 동작하기 위한 각종 프로그램(또는 소프트웨어) 및 오프셋 바이어스 전압 테이블을 저장하는 메모리, 응용 프로그램의 실행 화면 또는 사용자 인터페이스 등의 데이터를 표시하는 디스플레이, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 인터페이스, 사용자로부터 기능 선택 및 해당 기능에 대한 제어 명령을 입력받는 입력 인터페이스, 화상 형성 장치(100)의 상태 정보를 소리로 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다.
아래에서는 화상 형성 장치(100)가 잔류 토너의 존재 여부를 판단하고, 잔류 토너를 제거하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 4a는 일 예에 따른 일반 조건에서 토너의 대전 분포를 나타내는 도면이고, 도 4b는 일 예에 따른 스트레스 조건에서 토너의 대전 분포를 나타내는 도면이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.
백그라운드의 발생을 방지하기 위해 전사 장치의 토너 오염을 제거해야 한다. 일 예로, 전사 장치에 토너와 동일한 극성의 전압(또는, 전류)를 인가하여 전사 장치에 오염된 토너를 제거하는 방식이 있다. 그러나, 토너가 스트레스를 받는 경우, 상술한 방법으로 백그라운드가 제거되지 않을 수 있다.
도 4a를 참조하면, 정상 상태의 토너의 대전 분포가 도시되어 있다. 일 예로 정상 상태인 경우, 선전하밀도가 약 -0.5 fC/um인 부분에서 토너량의 피크가 나타날 수 있다. 즉, 정상 상태의 토너는 역극성 토너가 아주 미세하게 측정되거나 거의 없을 수 있다.
도 4b를 참조하면, 스트레스를 받은 토너의 대전 분포가 도시되어 있다. 스트레스를 받은 토너는 역극성 토너의 양이 증가하고 대전 분포의 중심 축이 이동될 수 있다. 따라서, 발생된 역극성 토너는 감광 드럼 및 전사 장치를 오염시키고, 기존 방식은 오염을 제거하기 어려울 수 있다.
도 5는 일 예에 따른 백그라운드 측정을 위해 감광 드럼에 인가되는 대전 전압을 나타내는 도면이고, 도 6은 일 예에 따른 형성되는 백그라운드를 설명하는 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
화상 형성 장치는 백그라운드를 측정할 수 있다. 백그라운드 측정은 감광 드럼 또는 전사 장치의 잔류 토너를 감지하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 백그라운드 측정은 화상 형성 장치의 워밍 업(warming up), TRC(Tone Reproduction Curve) 시점에 수행될 수 있다. 예를 들어, TRC 시점은 화상 형성 장치가 주기적으로 화상 형성 엔진을 점검하고 설정 값 등을 조정하는 시점을 의미할 수 있다. 구체적인 예로서, TRC 시점은 일정 매수 이상 화상 형성 작업이 수행된 시점, 화상 형성 장치가 설정된 시간 이상 오프되었다가 온 되는 시점 등을 포함할 수 있다.
화상 형성 장치는 전원 장치를 이용하여 감광 드럼의 표면 전위를 일정한 패턴으로 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 일정한 패턴은 감광 드럼을 대전시키는 전압의 인가 횟수, 인가 주기, 전압 크기 등을 변경하는 패턴일 수 있다. 일 예로서, 감광 드럼을 대전시키는 전압은 인가 횟수 5회, 변경 주기 12Hz, 최대 전압 +1PWM(Pulse Width Modulation) (+8V), 최소 전압 -1PWM (-8V)로 설정될 수 있다. 백그라운드가 발생되는 경우, 감광 드럼에 잔류 토너의 패턴이 형성되고, 형성된 잔류 토너의 패턴은 전사 장치로 전달될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치는 감광 드럼의 표면 전위를 변경할 때, 각 색상별로 시작과 종료를 구분하기 위한 노광 마커(11)를 생성할 수 있다. 즉, 화상 형성 장치는 설정된 패턴의 전압을 제공하는 시작 시점과 종료 시점에 잔류 토너를 감지하는 동작의 시작과 종료를 구분하는 노광 마커(11)를 감광 드럼 또는 전사 장치에 표시할 수 있다. 예를 들어, 흑백을 인쇄하는 화상 형성 장치가 잔류 토너 존재 여부의 식별 동작을 시작할 때와 종료할 때, 노광 마커(11)는 감광 드럼 표면에 형성될 수 있다. 컬러를 인쇄하는 화상 형성 장치가 각 색상별로 잔류 토너 존재 여부의 식별 동작을 시작할 때와 종료할 때, 노광 마커(11)는 대전된 감광 드럼으로부터 전사 벨트로 전달되어 전사 장치에 형성될 수 있다. 각 색상별 감광 드럼의 표면 전위 변경에 따라, 전사 벨트에는 도 6에 도시된 바와 같이 각 색상별로 일정한 패턴의 토너가 전달될 수 있다.
패턴이 형성된 잔류 토너는 광 센서(예, CTD(Color Tone Detector) 센서)를 이용하여 감지될 수 있다. 화상 형성 장치는 감지된 잔류 토너의 패턴의 신호에 대한 주파수 분석을 수행할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치는 Y, M, C의 경우 S파를 이용하여 분석하고, K의 경우 P파를 이용하여 분석할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치는 감지된 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)로 변환하고, 주기 성분의 크기(magnitude), 주파수 영역에서 주기 성분의 크기 비율(ratio)를 획득할 수 있다. 화상 형성 장치는 획득한 주기 성분의 크기 비율에 기초하여 백그라운드 발생 여부를 판단할 수 있다. 일 예로서, 주기 성분의 크기 비율이 20% 이상인 경우 백그라운드가 발생할 수 있고, 주기 성분의 크기 비율과 백그라운드 발생은 양의 상관 관계를 나타낼 수 있다. 화상 형성 장치는 주기 성분의 크기 비율에 기초한 오프셋 바이어스 전압으로 클리닝 바이어스 전압을 조정할 수 있다. 그리고, 화상 형성 장치는 조정된 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 인가하여 백그라운드를 제거할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 바이어스 전압은 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압일 수 있다.
도 7a은 일 예에 따른 일반적인 클리닝 바이어스 전압을 나타내는 도면이고, 도 7b는 일 예에 따른 백그라운드를 제거하기 위해 변경된 클리닝 바이어스 전압을 나타내는 도면이다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 7a에는 토너가 스트레스를 받아 배면 오염(12)이 발생되는 상태가 도시되어 있다. 일 예로서, 클리닝 바이어스 전압은 240PWM (약 -1000V)일 수 있다. 도 7b에는 획득된 주기 성분의 크기 비율에 기초하여 클리닝 바이어스 전압을 153PWM (약 -600V)로 증가시킨 상태가 도시되어 있다. 화상 형성 장치가 획득된 주기 성분의 크기 비율에 기초하여 클리닝 바이어스 전압을 증가시키면 백그라운드가 제거되는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 클리닝 바이어스 전압의 오프셋 테이블을 나타내는 도면이다.
화상 형성 장치는 다양한 인쇄 환경 변수를 이용하여 클리닝 바이어스 전압을 제어할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치는 획득된 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도, 습도 등을 고려하여 클리닝 바이어스 전압을 제어할 수 있다. 오프셋 바이어스 전압은 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 및 습도 중 적어도 하나와 양의 상관 관계로 나타낼 수 있다. 화상 형성 장치는 다양한 인쇄 환경 변수를 고려하여 획득된 주기 성분의 크기 비율 및 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압을 포함하는 오프셋 테이블을 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 ENV(environment) 0(제0 환경 상태)는 극저온 환경 상태에 대응될 수 있다. ENV(environment) 8(제8 환경 상태)는 약 50도 이상의 기온과 약 100%의 습도 조건의 환경 상태에 대응될 수 있다. 또한, 오프셋 테이블은 전사 구간의 Pre와 Post 구간을 구분하여 생성될 수 있다.
화상 형성 장치는 획득된 주기 성분의 크기 비율을 높다고 판단되면 오프셋 테이블에 도시된 바와 같이 클리닝 바이어스를 높일 수 있다. 도 8에는 기준 클리닝 바이어스 전압을 PWM 기준으로 낮추는 오프셋 전압의 관계가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 클리닝 바이어스 전압은 (-) 전압이므로 PWM 기준으로 낮추는 오프셋 전압은 결과적으로 클리닝 바이어스 전압을 증가시키게 된다(예, 240PWM (-1000V)에서 153PWM (-600V)로 조정).
도 9는 일 예에 따른 전사 클리닝 바이어스 전압 제어 방법의 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 화상 형성 장치는 설정된 패턴의 전압으로 감광 드럼의 표면 전위를 변경할 수 있다(S910). 화상 형성 장치는 전압의 인가 횟수, 인가 주기, 전압 크기 등을 변경하여 설정된 패턴의 전압을 감광 드럼으로 제공할 수 있다. 한편, 화상 형성 장치는 설정된 패턴의 전압을 제공하는 시작 시점과 종료 시점에 상기 잔류 토너를 감지하는 동작의 시작과 종료를 구분하는 노광 마커를 감광 드럼 또는 전사 장치에 표시할 수 있다.
화상 형성 장치는 전사 장치 또는 감광 드럼으로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하여 잔류 토너를 감지 수 있다(S920). 예를 들어, 화상 형성 장치는 워밍 업 동작 또는 TRC 시점에 잔류 토너가 존재하는지 여부의 식별 동작을 수행할 수 있다. 화상 형성 장치는 광 센서를 이용하여 감지한 잔류 토너 패턴의 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득할 수 있다. 그리고, 화상 형성 장치는 획득된 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우 잔류 토너가 존재한다고 판단할 수 있다.
화상 형성 장치는 획득된 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 상기 잔류 토너를 제거하는 클리닝 바이어스 전압을 조정할 수 있다(S930). 예를 들어, 오프셋 바이어스 전압은 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압일 수 있다. 그리고, 오프셋 바이어스 전압은 획득된 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도에 따라 변화하는 전압일 수 있다. 오프셋 바이어스 전압은 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도, 습도와 양의 상관 관계로 나타낼 수 있다.
한편, 화상 형성 장치는 주기 성분의 크기 비율 및 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압을 포함하는 오프셋 테이블을 메모리에 저장할 수 있다.
화상 형성 장치는 조정된 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 제공하여 잔류 토너를 제거할 수 있다(S940). 전사 장치는 프로세서의 제어에 따라 오프셋 바이어스 전압이 적용된 클리닝 바이어스 전압을 전원 장치로부터 제공받고, 전사 장치에 남아있는 잔류 토너를 제거할 수 있다.
도 10은 일 예에 따른 전사 클리닝을 수행하는 과정의 흐름도를 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 화상 형성 장치는 BMC(Background Margin Control)을 수행할 수 있다(S1010). 즉, 화상 형성 장치는 일정한 패턴의 전압으로 감광 드럼을 대전하고, 감광 드럼의 대전에 의한 잔류 토너의 패턴을 감지할 수 있다. 그리고, 화상 형성 장치는 감지된 잔류 토너의 패턴에 기초하여 주파수 분석을 수행하고, 주기 성분의 크기 비율을 획득할 수 있다.
화상 형성 장치는 주기 성분의 크기 비율(ratio)가 20 이상인지 판단할 수 있다(S1020). 화상 형성 장치는 주기 성분의 크기 비율이 20 미만이면, 현재 설정된 클리닝 바이어스 전압을 유지할 수 있다(S1030). 화상 형성 장치는 설정된 클리닝 바이어스 전압에 기초하여 클리닝 과정을 수행할 수 있다(S1040).
한편, 화상 형성 장치는 주기 성분의 크기 비율이 20 이상이면, 저장된 클리닝 바이어스 오프셋 테이블에서 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 값을 현재 설정된 클리닝 바이어스 전압에 적용할 수 있다(S1050). 즉, 화상 형성 장치는 현재 설정된 클리닝 바이어스 전압에 오프셋 값을 적용하여 클리닝 바이어스 전압을 조정할 수 있다. 화상 형성 장치는 조정된 클리닝 바이어스 전압에 기초하여 전사 장치의 클리닝 과정을 수행할 수 있다(S1040).
도 11은 일 예에 따른 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장되는 명령어들을 설명하는 도면이다.
상술한 화상 형성 장치에서 실행되는 클리닝 바이어스 전압 제어 과정은 컴퓨터 또는 프로세서에 의하여 실행 가능한 명령어 또는 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체(300)는 상술한 화상 형성 장치의 동작과 관련된 명령어들을 저장할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체(300)는 설정된 패턴의 전압으로 감광 드럼의 표면 전위를 변경하는 명령어들(310), 전사 장치 또는 감광 드럼으로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하여 잔류 토너를 감지하는 명령어들 (320), 획득된 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 잔류 토너를 제거하는 클리닝 바이어스 전압을 조정하는 명령어들(330) 및 조정된 클리닝 바이어스 전압을 전사 장치에 제공하여 잔류 토너를 제거하는 명령어들(340)을 포함할 수 있다.
이와 같은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 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.
이상에서는 본 개시의 바람직한 예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 화상 형성 장치 110: 전원 장치
120: 감광 드럼 130: 전사 장치
140: 광 센서 150: 프로세서

Claims (15)

  1. 전원 장치;
    감광 드럼;
    상기 전원 장치로부터 제공된 클리닝 바이어스 전압에 기초하여 잔류 토너를 제거하는 전사 장치;
    상기 전사 장치 또는 상기 감광 드럼의 잔류 토너를 감지하는 광 센서; 및
    상기 잔류 토너가 감지되는 경우, 설정된 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 상기 클리닝 바이어스 전압을 조정하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전원 장치를 이용하여 설정된 패턴의 전압으로 상기 감광 드럼의 표면 전위를 변경시키고, 상기 광 센서를 이용하여 상기 잔류 토너로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하며, 획득된 상기 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 상기 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 상기 클리닝 바이어스 전압을 조정하고, 상기 전원 장치를 이용하여 상기 조정된 클리닝 바이어스 전압을 상기 전사 장치에 제공하여 상기 잔류 토너를 제거하는, 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    전압의 인가 주기, 전압 크기 및 설정된 전압의 인가 횟수 중 적어도 하나가 변경되는 상기 설정된 패턴의 전압을 상기 전원 장치를 이용하여 상기 감광 드럼에 제공하는, 화상 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 설정된 패턴의 전압을 제공하는 시작 시점과 종료 시점에 상기 잔류 토너를 감지하는 동작의 시작과 종료를 구분하는 노광 마커를 표시하는, 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 화상 형성 장치의 워밍 업 시점 또는 TRC(Tone Reproduction Curve) 시점에 상기 잔류 토너를 감지하는, 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 바이어스 전압은,
    상기 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압인, 화상 형성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주기 성분의 크기 비율 및 상기 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 상기 오프셋 바이어스 전압을 포함하는 오프셋 테이블을 저장하는 메모리;를 포함하는 화상 형성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 바이어스 전압은,
    획득된 상기 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 상기 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도에 따라 변화하는, 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 바이어스 전압은,
    상기 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 및 습도 중 적어도 하나와 양의 상관 관계로 나타나는, 화상 형성 장치.
  9. 설정된 패턴의 전압으로 감광 드럼의 표면 전위를 변경하는 단계;
    전사 장치 또는 상기 감광 드럼으로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하여 잔류 토너를 감지하는 단계;
    획득된 상기 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 상기 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 상기 잔류 토너를 제거하는 클리닝 바이어스 전압을 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 클리닝 바이어스 전압을 상기 전사 장치에 제공하여 잔류 토너를 제거하는 단계;를 포함하는 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 감광 드럼의 표면 전위를 변경하는 단계는,
    전압의 인가 주기, 전압 크기 및 설정된 전압의 인가 횟수 중 적어도 하나가 변경되는 상기 설정된 패턴의 전압을 상기 감광 드럼에 제공하는, 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 감광 드럼의 표면 전위를 변경하는 단계는,
    상기 설정된 패턴의 전압을 제공하는 시작 시점과 종료 시점에 상기 잔류 토너를 감지하는 동작의 시작과 종료를 구분하는 노광 마커를 표시하는, 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 전사 장치의 잔류 토너를 감지하는 단계는,
    화상 형성 장치의 워밍 업 시점 또는 TRC(Tone Reproduction Curve) 시점에 수행되는, 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 오프셋 바이어스 전압은,
    상기 클리닝 바이어스 전압의 절대값을 감소시키는 바이어스 전압인, 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 오프셋 바이어스 전압은,
    획득된 상기 주기 성분의 크기 비율, 인쇄 속도, 화상 형성 장치가 설치된 주변 환경의 온도 또는 습도에 따라 변화하는, 클리닝 바이어스 전압 제어 방법.
  15. 설정된 패턴의 전압으로 감광 드럼의 표면 전위를 변경하는 명령어들;
    전사 장치 또는 상기 감광 드럼으로부터 감지한 신호의 주파수를 기초로 주기 성분의 크기 비율을 획득하여 잔류 토너를 감지하는 명령어들;
    획득된 상기 주기 성분의 크기 비율이 설정된 크기 비율 이상인 경우, 상기 주기 성분의 크기 비율에 대응되는 오프셋 바이어스 전압에 기초하여 상기 잔류 토너를 제거하는 클리닝 바이어스 전압을 조정하는 명령어들; 및
    상기 조정된 클리닝 바이어스 전압을 상기 전사 장치에 제공하여 잔류 토너를 제거하는 명령어들;을 포함하는 클리닝 바이어스 전압 제어 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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