KR100223008B1

KR100223008B1 - 전자사진 장치의 농도제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100223008B1
Application number: KR1019970018583A
Authority: KR
Inventors: 김남룡
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1999-10-01
Also published as: KR19980083321A; CN1131463C; JPH10319656A; JP2992266B2; CN1199186A; US6104890A

Abstract

개시된 내용은 전자사진 현상방식을 이용하는 레이저 빔 프린터 및 복사기와 같은 전자사진 장치에서 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 전 광학영역에 대해 검지하여 최적의 인쇄 출력을 얻도록 하는 농도제어 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 화상정보에 기초하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와, 상기 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 다색의 토너 상을 형성하는 현상유니트와, 상기 다색의 토너 상을 급지된 기록지에 전사하는 전사체와, 상기 기록지에 전사된 다색의 토너 상을 열정착하여 인쇄하는 정착유니트를 갖는 전자사진 장치에 있어서: 상기 전사체의 내부에 위치하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 조사광과 그로부터의 반사광을 통해 검출하여 증폭 출력하는 농도검출수단; 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도값에 따라 전환되어 서로 다른 이득값과 잔류편차 값을 선택하는 선택수단; 및 상기 선택된 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 검출된 토너 상의 농도를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 농도제어값 발생수단을 포함한 것을 그 특징으로 한다.

이에 따라 농도검출수단이 오염에 대해 밀폐된 전사드럼의 내부에 설치되어 투명창을 통해 감광체의 토너 상 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검출함으로써 각 색에 대한 화상형성 조건이 최적으로 제어되는 효과가 제공된다.

Description

전자사진 장치의 농도제어 방법 및 장치.

본 발명은 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 레이저 빔 프린터 및 컬러 복사기와 같은 전자사진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검지하여 최적의 인쇄 출력을 얻도록 하는 전자사진 장치의 농도제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성 장치, 예컨대 컬러 복사기(Color Copier), 컬러 프린터(Color Printer), 광밀도 장치(Optical Density) 등은 대전롤러가 회전하면서 대전롤러가 고압으로 감광드럼의 외주면상에 감광체를 고루 대전시키게 된다.

그리고, 상기 감광드럼의 외주면상에 대전된 감광체는 디지털 신호를 레이저 광으로 바꾸는 노광장치, 예컨대 레이저 다이오드 등의 광원으로부터 발광된 광선에 의해 정전잠상을 형성하게 된다.

이때, 상기 감광드럼에 형성된 정전잠상은 현상기를 지나면서 토너에 의해 현상되어 가시상으로 변화되고 아울러 픽업롤러에 의해 이송 급지되는 용지에 대전됨으로써 감광장치의 가시상이 용지 위에 전사된다.

상기 전사되어진 용지는 정착장치의 열과 압력에 의해서 상이 융착된 후 배출되게 된다.

이와 같은 전자사진 장치에 전원이 공급되면 기기의 특성에 따라 정해진 시간 동안 워밍업(Warming Up)을 하게 되고, 워밍업을 완료하면 인쇄명령을 수행할 수 있는 준비모드(on line mode)를 수행하게 된다.

그리고, 준비모드에서 일정시간 동안 인쇄명령이 없으면 다시 대기모드로 되는데, 대기모드에서 인쇄명령이 내려지면 워밍업 과정을 거쳐서 인쇄를 수행하게 된다.

이와 같은 일반적인 화상형성 장치에서의 용지에 화상을 형성하는 장치의 하나로서 도 1과 같은 전자사진 현상방식을 이용하는 복사장치가 사용되어 왔다.

도 1에 제시된 장치를 종래 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 복사장치의 예로서, 설명한다.

상기 컬러 복사장치는, 회전체에 지지되고 도전기판상의 표층에 얇은 감광체가 입혀진 감광장치로서의 감광드럼(103)이 구비되고, 상기 감광드럼(103)은 도면에 나타나지 않은 구동장치에 의해 회전 구동되도록 되어 있다.

상기 감광드럼(103)의 주위에는, 그 감광드럼(103)의 표면을 일정한 전위로 대전하는 1차 대전장치(111)와, 상기 감광드럼(103)의 표면을 노광해서 정전잠상을 형성하는 레이저 다이오드 등과 같은 노광장치(100)와, 상기 감광드럼(103)과 균일한 압력으로 접촉 회전하면서 그 감광드럼(103)의 표면에 형성된 정전잠상에 순차적으로 4가지의 컬러 토너 상(가시화상)을 반복 형성하는 회전식 현상장치(101)와, 상기 감광드럼(103) 표면의 잔류 토너를 제거하는 제 1클리닝장치(112)가 설치되어 있다.

그리고, 전사장치(102)는, 회전체에 지지된 전사드럼(102a)을 구비하고, 전사드럼(102a)은 상기 감광드럼(103)과 일정한 압력으로 접촉하면서 시계방향으로 회전하도록 되어 있다.

상기 전사장치(102)에 사용되는 전사드럼(102a)은 도 2에서와 같이, 원통상의 전사통(10)을 갖고, 그 전사통(10)의 위에는 PET, PVDF 등의 유전체 시트(11)가 부착되어 있다.

그리고, 상기 전사드럼(102a)의 표면에는 전자재, 즉 기록지(109)가 정전적 또는 기계적으로 붙어 있도록 된다. 또한, 상기 전사드럼(102a)의 전사통(10)에는 전사 대전 고압(도시하지 않음)이 가해져서 상기 감광드럼(103)의 감광체에 형성된 토너 상을 기록지(109)에 전사하도록 되어 있다.

또한, 상기 전사드럼(102a)의 상부 측에는 종이분리 대전기(104)가 설치되어 있어 전사가 종료된 기록지(109)를 제전 하도록 되어 있다. 더욱이 전사드럼(102a)의 마주보는 위치에 분리코(105)가 설치되어 있어 전사 종료 후에 그 선단이 전사드럼(102a)의 표면에 접촉하여 기록지(109)를 전사드럼(102a)으로부터 분리하도록 되어 있다.

또한, 상기 전사드럼(102a)의 마주보는 부분에 제 2클리닝장치(113)가 설치되어 있어 전사 종료 후에 전사드럼(102a)의 표면을 클리닝하도록 되어 있다.

그리고, 상기 전사드럼(102a)의 마주보는 위치에 흡착대전 롤러(107)가 설치되어 있어 기록지(109)를 전사드럼(102a)에 부착되도록 흡착 대전고압을 가하게 되어 있다.

그리하여 상기 전사드럼(102a)에서 분리된 기록지(109)는 정착장치(108)의 열롤러(108a)를 통과하여 토너 상이 정착되도록 구성되어 있다.

한편, 상기 회전식 현상장치(101)는, 회전식 터렛(101a)에, 예를들면 엘로우 토너(Yellow Toner), 마젠타(Magenta) 토너, 시안(Cyan) 토너, 블랙(Black) 토너의 4색 토너를 각각 수납하는 4개의 현상기(101b 내지 101e)와 이들 4개의 현상기(101b 내지 101e)를 수납하고 회전체에 지지된 원통형상의 현상기지지체(101f)로 구성되어 있다.

상기 회전식 현상장치(101)의 터렛(101a)은 시계 반대방향으로 회전하여 소정의 현상기(101b 내지 101e)를 감광드럼(103)의 표면과 마주보는 위치로 이동시켜서 감광드럼(103) 표면에 정전잠상을 현상하고, 현상기지지체(101f)가 1회전하는 것에 의해서 소위 4색 전 컬러가 현상 수행되도록 구성된다.

또한, 상기 감광드럼(103)의 하부측에는 그 감광드럼(103)의 감광체에 형성된 토너 상의 농도를 검출하는 농도검출 모듈(110)이 위치하고 있다.

그리고 상기 농도검출 모듈(110)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 피측정면(110d)에 일정각으로 광을 주사하는 발광소자(110b)와, 상기 발광소자(110b)에서 주사되어 피측정면(110d)을 통해 반사되는 광을 입사 받아 그 광량에 상응한 전기적신호로 변환하는 수광소자(110c)와, 상기 발광소자(110b)와 수광소자(110c)를 지지하는 홀더(110a)로 구성되어 있는 것으로, 도면중 미 설명부호 106은 제전롤러이다.

이와 같이 구성된 종래 화상형성 장치의 하나인 복사장치는, 먼저 도시되지 않은 급지장치의 픽업롤러 의해 급지되어 이송된 기록지(109)가 흡착대전 롤러(107)의 흡착 대전고압에 의해서 전사드럼(102a)의 유전체시트(11) 표면에 말린 상태로 흡착되게 된다.

이때, 대전장치(111)가 회전하는 감광드럼(103)의 표면을 일정한 전위로 대전하고 레이저 다이오드 등과 같은 노광장치(100)가 소정의 타이밍(Timing)으로 1색씩, 예를들면 마젠타 색을 화상정보에 기초해서 상노광을 시행하여 1색씩의 정전잠상을 감광드럼(103)의 감광체에 형성하게 된다.

이때, 상기 감광드럼(103)의 표면과 마주보는 위치에 회전식 현상장치(101)의 터렛(101a)에 의해 현상기(101b)가 반송되므로 상기 감광드럼(103) 표면에 형성된 정전잠상은 현상기(101b)의 토너층에 의해서 현상되어 가시화 된다.

상기 현상기(101b)에 의해 가시화된 토너 상은 감광드럼(103)의 회전에 수반하여 전사장치(102)의 전사드럼(102a)과 마주보는 위치, 즉 현상위치까지 회전하게 된다.

상기 전사드럼(102a)과 마주보는 위치까지 회전한 토너 상은 원통상의 전사통(10)에 가해지는 전사전압에 의해 전사드럼(102a)의 유전체 시트(11) 위의 기록지(109)에 전사된다.

한편, 상기 감광드럼(103)의 표면에 잔류한 토너는 제 1클리닝장치(112)에 의해 제거되고 상기 감광드럼(103)은 다음의 화상형성이 가능한 상태로 된다.

상기 감광드럼(103)의 표면에 2색째의 정전잠상이 형성될 때에 회전식 현상장치(101)의 터렛(101a)이 회전하여 다음의 현상기(101c)를 감광드럼(103)의 표면과 마주보는 위치에 반송시키게 된다.

이에 따라 상기 감광드럼(103)의 표면에 형성된 정전잠상은 전술한 바와 같은 방법에 의해 상기 현상기(101c)에 형성된 2색째의 토너층, 즉 다시 말해서 엘로우 토너층에 의해 가시상으로 변해가고 그 2색째의 토너 상은 전사통(10)의 전사전압에 의해 이미 1색째의 토너 상이 전사된 기록지(109)의 표면에 전사된다.

이와 같이 모든 색의 토너 상이 기록지(109)의 표면에 전사되면 종이분리 대전기(104)가 기동하여 기록지(109)를 전사드럼(102a)에서 분리하게 된다.

상기 4색의 토너 상이 전사되고 분리대전기(104)에 의해 전사드럼(102a)으로부터 분리된 낱장의 기록지(109)는 정착장치(108)의 열롤러(108a)에서 발생되는 일정온도에 의해 열 정착이 이루어져 최종적으로 인쇄과정이 완료된다.

이와 같이 화상을 형성하는 복사장치에 있어서, 상기 감광드럼(103)과 마주보는 위치에 설치된 상기 농도검출 모듈(110)은 상기 감광드럼(103)에 형성된 토너 상의 농도를 검출하여 농도연산장치(도면에 미 도시)로 하여금 적정한 토너 상의 농도가 되도록 보정하여 주도록 한다.

주지하다시피, 상기 농도검출 모듈(110)은, 발광다이오드 또는 백열구와 같은 발광소자(110b)와 포토다이오드 또는 포토트랜지스터 또는 광도전셀(Cds)과 같은 수광소자(110c)를 포함하고 그 발광소자(110b)와 수광소자(110c)를 지지하는 홀더(110a)로 구성되어 있다.

따라서, 농도 검출 시에 노광장치(100) 및 현상장치(101)가 전술한 바와 같은 방법에 의해 기동하게 되므로 감광드럼(103)의 표면에는 농도검지용 토너 상이 형성된다.

이때 상기 농도검출 모듈(110)의 발광소자(110b)는 도 3과 같이, 피측정면(110d), 즉 다시 말해서 감광드럼(103)의 표면에 형성된 토너 상에 광을 조사하게 된다.

상기 발광소자(110b)에서 조사된 광은 감광드럼(103)의 토너 상에 의해 반사되어 수광소자(110c)에 입사된다.

상기 수광소자(110c)는 토너 상을 통해 반사되어 입사된 광량에 따라 전기적신호를 발생하게 된다.

이때, 상기 감광드럼(103)의 표면으로부터 반사되는 광량은 토너 상의 농도에 따라 변화하기 때문에 수광소자(110c)의 수광량도 토너 상의 농도에 따라서 변화하게 된다.

이에 따라 상기 수광소자(110c)는 토너 상의 농도에 대응한 전기적신호를 발생하여 농도연산장치에 제공하게 된다.

상기 농도연산장치는 수광소자(110c)로부터의 수광량에 대응한 전기적신호를 기초로 하여 토너 상의 농도를 연산한 후에 그 연산된 농도가 소정의 값인가를 판단하여 소정의 값이 아닌 경우에는 잠상전위, 현상 바이어스(Bias) 등을 제어하여 각 토너 상의 농도가 적정하게 되도록 보정을 하여 주게된다.

이와 같은 제어는 각색 토너마다 행해진다.

도 4는 지금까지 설명한 상기 농도검출 모듈(110)의 출력전압(AV)과 토너 농도와의 관계를 마젠타, 시안, 엘로우, 블랙의 전(Full) 토너에 대해 표시한 그래프 도이다.

상기 도 4에 나타낸 바와 같이, 마젠타, 시안, 엘로우 토너는 토너 농도의 증가에 따라서 농도검출 모듈(110)의 출력전압(AV)도 증가하고 이것은 이들의 토너 농도가 커지면 반사광량이 증가하기 때문이다.

또한, 블랙 토너의 출력 특성은 토너 농도의 증가에 따라서 농도검출 모듈(110)의 출력전압(AV)이 감소하게 되는데, 이는 블랙 토너가 카본(Carbon)을 사용하기 때문에 결과적으로 블랙 토너의 농도가 커지면 그 만큼 농도검출 모듈(110)의 발광소자(110b)에서 조사된 광의 흡수량이 커지고 수광소자(110c)의 수광량이 적어 출력전압(AV)이 감소하는 결과가 된다.

이와 같이 전자사진 현상방식을 사용하는 복사장치는 농도검출 모듈(110)을 통해 감광드럼(103)에 형성된 토너 상의 농도를 검출하고 그 검출한 농도값에 따라 잠상전위 및 현상 바이어스를 제어하여 각 토너 상의 농도를 적정하게 보정하여 주게 되어 있다.

그러나 전술한 종래 전자사진 현상 방식을 사용하여 화상을 형성하는 복사장치에 있어서, 농도검출 모듈이 오염에 노출된 상태로 감광장치의 감광드럼과 마주보는 위치에 설치되어 있는 관계로 인하여 그 농도검출 모듈의 수광창과 발광창에 잔류토너 및 기타의 먼지 등이 쌓이게 되고 그 결과 수광창과 발광창의 감도가 떨어지게 된다.

따라서 검출하고자 하는 피측정면으로 광량이 정상적으로 주사·반사되고 있는데도 불구하고 반사도 저하로 판명하여 시스템의 특성을 저하시킬 뿐 아니라 정확한 토너의 농도를 보정할 수 없게 되는 문제점을 내제하고 있다.

또한, 상기 농도검출 모듈의 수광창과 발광창의 감도 저하를 회피하는 하나의 방법으로서, 발광창과 수광창을 주기적으로 클리닝하는 것도 생각되지만, 그것에는 별도의 부품 해체와 조립이란 어려움을 필요로 하게 된다.

따라서, 농도검출 모듈의 수광창과 발광창의 감도 저하를 방지하기 위해서는 주기적으로 부품을 해체하여 별도의 클리닝 작업을 해 주어야 하는 불편함과 자즌 기기의 해체·조립에 따른 부품의 파손을 더욱 가중시키는 새로운 문제가 생기기 때문에 이 또한 바람직하지 못하다.

따라서, 오염에 따른 농도검출 모듈의 감도 저하와 이에 의한 기기의 해체·조립을 방지하고 농도검출 모듈을 콤팩트화 하면서 종래의 것과 동등 이상의 효과를 얻을 수 있는 콤팩트한 농도검출 모듈을 적용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 전자사진 현상방식을 사용하는 장치가 가지는 오염에 따른 농도검출 모듈의 감도 저하와 이로 인한 기기의 해체·조립의 불편한 방법을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 토너 상의 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검지하여 화상형성 조건을 최적으로 제어하도록 하는 전자사진 장치의 농도제어 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, 농도검출 모듈을 감광장치로 사용되는 감광체와 마주보는 위치가 아닌 잔류토너 및 기타의 오염에 대해 밀폐된 임의 장소에 설치하여 토너 상의 농도를 검출하도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, 상기 농도검출 모듈을 콤팩트화 하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, 농도검출 모듈로부터의 토너 상에 대한 광의 반사도에 따라 이득과 오프셋을 자동으로 조절하여 주어 최적의 프린팅 조건을 설정하도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전자사진 장치를 개략적으로 도시한 도.

도 2는 도 1의 전사장치의 전사드럼 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 도 1의 농도검출 모듈 구조를 보다 상세하게 보인 단면도.

도 4는 도 1의 농도검출 모듈의 출력전압과 4색의 토너 농도와의 관계를 나타낸 그래프도.

도 5는 본 발명 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 레이저 빔 프린터에서 농도제어 장치의 설명에 제공되는 실시예 구성도.

도 6은 도 5의 전사장치의 전사드럼 구조를 나타낸 단면도.

도 7은 도 5에 적용되는 본 발명 농도제어 장치를 보인 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 노광장치 101 : 현상장치

103 : 감광드럼 104 : 종이분리 대전기

200 : 농도검출 모듈 200a :농도검출부

200b : 농도제어값 발생부 200c : 선택부

201 : 전사장치

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 전자사진 장치의 농도제어 방법은, 현상유니트를 통해 감광체에 다색의 토너 상을 형성하고 그 다색의 토너 상을 전사체를 통해 기록지에 전사후 정착유니트를 통해 열정착하여 인쇄하는 전자사진장치의 화상형성 방법에 있어서: 상기 전사체에 농도검출 모듈을 내장하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상에 대한 반사도를 전 광학영역에 대해 검지하는 단계; 상기 검지된 토너 상의 반사도값을 기초로 하여 이득값과 잔류편차 값을 달리 결정하여 주는 단계; 상기 결정된 이득값과 잔류편차 값으로 현재 검지한 토너 상의 반사도를 소정값으로 증폭하는 단계; 및 상기 증폭된 토너 상의 반사도 값에 기초하여 잠상전위 및 현상 바이어스를 제어하여 다색의 토너 상 농도를 보정하여 주는 단계로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 방법에 있어서, 상기 검지한 토너 상의 반사도가 작은 경우에는 이득값을 큰 값으로 결정하여 주고 토너 상의 반사도가 큰 경우에는 이득값을 작은 값으로 결정하여 주는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 방법에 있어서, 상기 검지한 토너 상의 반사도가 작은 경우에는 이득값과 잔류편차 값을 큰 값으로 결정하여 주고 토너 상의 반사도가 큰 경우에는 이득값과 잔류편차 값을 작은 값으로 결정하여 주는 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전자사진 장치의 농도제어 장치는, 화상정보에 기초하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와, 상기 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 다색의 토너 상을 형성하는 현상유니트와, 상기 다색의 토너 상을 급지된 기록지에 전사하는 전사체와, 상기 기록지에 전사된 다색의 토너 상을 열정착하여 인쇄하는 정착유니트를 갖는 전자사진장치에 있어서: 상기 전사체의 적소에 위치하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 검출하여 증폭 출력하는 농도검출수단; 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도값에 따라 이득값을 달리 선택하는 선택수단; 및 상기 선택된 이득값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 검출된 토너 상의 농도를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 농도제어값 발생수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 농도검출수단은 전사체내에 설치한 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 전사체는, 그의 원주면에 소정 크기의 투명창을 갖는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 농도검출수단은, 상기 전사체의 투명창을 통해 감광체의 표면에 광을 조사하는 발광소자; 상기 발광소자에서 조사되어 감광체의 표면을 통해 반사되는 광을 상기 투명창을 통해 입사받아 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 수광소자; 및 상기 수광소자에서 얻어진 광량에 상응한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 출력하는 제 1증폭수단으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 농도제어값 발생수단은, 상기 농도검출수단에 따른 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 이득값을 발생하는 제 1,제 2이득조정수단; 및 상기 제 1,제 2이득조정수단에서 얻어진 어느 하나의 이득값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도에 대한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 제 2증폭수단으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 측면에 따른 전자사진 장치의 농도제어 장치는, 화상정보에 기초하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와, 상기 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 다색의 토너 상을 형성하는 현상유니트와, 상기 다색의 토너 상을 급지된 기록지에 전사하는 전사체와, 상기 기록지에 전사된 다색의 토너 상을 열정착하여 인쇄하는 정착유니트를 갖는 전자사진장치에 있어서: 상기 전사체의 내부에 위치하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 검출하여 증폭 출력하는 농도검출수단; 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도값에 따라 전환되어 서로 다른 이득값과 잔류편차 값을 선택하는 선택수단; 및 상기 선택수단에서 선택된 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 검출된 토너 상의 농도를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 농도제어값 발생수단으로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 농도제어값 발생수단은, 상기 농도검출수단에 따른 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 이득값을 발생하는 제 1,제 2이득조정수단; 상기 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 잔류편차 값을 발생하는 제 1,제 2오프셋 조정수단; 및 상기 제 1,제 2이득조정수단과 제 1,제 2오프셋조정수단에서 얻어진 어느 하나의 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도에 대한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 증폭수단으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 전사체는, 그의 원주면에 토너 상의 농도를 검출할 수 있도록 소정 크기의 투명창을 갖는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치에 있어서, 상기 투명창은, 전사체의 표면에 입혀진 유전체 시트의 단부 중간부에 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이하면, 상기 농도검출수단이 오염에 대해 밀폐된 전사체의 내부에 설치되어 투명창을 통해 감광체에 형성되는 토너 상의 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검출하고 그 검출된 토너 상의 농도값을 농도제어값 발생수단에서 정확히 보정하여 주게 되므로 각 색에 대한 화상형성 조건이 최적으로 제어됨을 알 수 있다.

그 결과, 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 레이저 빔 프린터 및 복사기와 같은 장치에 상기와 같은 방법을 적용할 경우, 잔류토너 또는 기타의 오염에 따른 농도검출 모듈의 감도가 저하되는 것이 방지됨은 물론 이에 따른 주기적인 클리닝 작업이 배제되고 최적의 인쇄출력을 얻을 수 있는 이점이 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전자사진 장치의 농도제어 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

또한 본 발명의 농도제어장치를 전자사진 현상방식을 사용하는 여러 가지의 전자사진 장치에 적용할 수 있다.

그래서, 설명에 사용되는 도 5 내지 도 7은, 특정한 농도검출장치가 아니고 전자사진 현상방식을 사용하는 여러 가지의 전자사진 장치에 착안한 도면이다.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하고, 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

또한, 이하의 설명에서는 전자사진 현상방식을 사용하는 컬러 레이저 빔 프린터에 적용한 예를 고려한다.

도 5는 본 발명 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 레이저 빔 프린터에서 농도제어 장치의 설명에 제공되는 실시예 구성도 이다.

본 실시예에 따르면, 회전체에 지지되어 있는 감광장치의 감광드럼(103) 표면을 일정한 전위로 대전하는 1차 대전장치(111)와, 화상정보에 기초하여 상기 감광장치로 사용되는 감광체인 감광드럼(103)의 표면을 노광해서 정전잠상을 형성하는 노광장치(100)와, 상기 감광드럼(103)과 균일한 압력으로 접촉 회전하면서 그 감광드럼(103)의 표면에 형성된 정전잠상에 순차적으로 4가지의 컬러 토너 상을 반복 형성하는 회전식 현상장치(101)와, 상기 감광드럼(103)에 형성된 다색의 토너 상을 픽업장치에 의해 급지된 기록지(109)에 전사하는 전사장치(201)와, 상기 전사장치(201)에 의해 기록지(109)에 전사된 다색의 토너 상을 열롤러(108a)를 통해 열정착하여 인쇄하는 정착장치(108)로 구성되는 컬러 레이저 빔 프린터에 있어서, 상기와 같은 구성은 도 1의 구성과 동일 구성성분을 가지므로, 이에 동일번호를 부여하여 표시하였고 이의 구체적인 구성은 피하기로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 컬러 레이저 빔 프린터에 있어서, 본 발명의 농도검출장치에서의 본 발명의 전사장치(201)로 사용되는 전사체인 전사드럼(201a)은, 도 6에서와 같이, 원통상의 전사통(20)을 갖고, 그 전사통(20)의 위에는 PET, PVDF 등의 유전체 시트(21)가 부착되어 있으며, 그 유전체 시트(21)의 단부 중간부에는 소정크기의 투명창(22)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 전사드럼(201a)의 내에 취부되어 상기 감광체인 감광드럼(103)의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 상기 전사드럼(201a)의 투명창(22)을 통해 검출하여 증폭 출력하는 농도검출 모듈(200)을 구비한다.

상기 농도검출 모듈(200)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전사드럼(201a)의 투명창(22)을 통해 감광드럼(103)의 표면에 형성된 토너 상에 광신호를 조사하여 그로부터 반사 입사되는 반사광량으로 토너 상의 농도를 검출하는 농도검출부(200a)와, 상기 농도검출부(200a)에서 검출한 토너 상의 농도값에 따라 전환되어 서로 다르게 설정되어 있는 제 1,제 2이득값과 제 1,제 2잔류편차 값중 어느 하나의 이득값과 잔류편차 값을 선택하는 선택부(200c)와, 상기 선택부(200c)에서 선택된 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출부(200a)에서 검출한 토너 상의 농도값을 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력단자(200d)를 통해 출력하는 농도제어값 발생부(200b)로 구성한다.

상기에서 농도검출부(200a)는, 상기 전사체인 전사드럼(201a)의 투명창(22)을 통해 감광드럼(103)의 표면에 형성된 토너 상에 광을 조사하는 발광소자(30)와, 상기 발광소자(30)에서 조사되어 감광드럼(103)의 표면에 형성된 토너 상에 따라 반사되는 광을 상기 투명창(22)을 통해 입사 받아 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 수광소자(31)와, 상기 수광소자(31)에서 발생된 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 출력하는 제 1증폭기(32)로 구성한다.

또한, 상기 농도제어값 발생부(200b)는, 상기 선택부(200c)의 전환에 의해 선택되어 각각 서로 다른 이득값을 발생하는 제 1,제 2이득조정부(34),(35)와, 상기 선택부(200c)의 전환에 의해 각각 서로 다른 잔류편차 값을 발생하는 제 1,제 2오프셋 조정부(36),(37)와, 상기 제 1,제 2이득조정부(34),(35) 및 제 1,제 2오프셋조정부(36),(37)에서 선택되어 입력되는 어느 하나의 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출부(200a)에서 입력되는 토너 상의 농도에 대한 전기적신호를, 이득과 잔류편차를 조정하여 농도제어값으로 출력단자(200d)를 통해 출력하는 제 2증폭기(33)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 도 5내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 급지장치의 픽업롤러 의해 급지되어 이송된 기록지(109)가 흡착대전 롤러(107)의 흡착 대전고압에 의해서 전사체인 전사드럼(102a)의 유전체시트(11) 표면에 말린 상태로 흡착되게 된다.

이와 같은 상태에서 대전장치(111)가 회전하는 감광체인 감광드럼(103)의 표면을 일정한 전위로 대전하고, 또한 레이저 다이오드 등과 같은 노광장치(100)가 소정의 타이밍으로 1색씩(예를들면 마젠타 색) 화상정보에 기초해서 상노광을 시행하여 1색씩의 정전잠상을 감광체인 감광드럼(103)의 표면에 형성한다.

이때, 감광드럼(103)의 표면과 마주보는 위치에 회전식 현상장치(101)의 현상기(101b)가 반송되므로 상기 감광드럼(103) 표면에 형성된 정전잠상은 그 현상기(101b)의 토너층에 의해서 현상되어 가시화 된다.

상기 가시화된 토너 상은 감광드럼(103)의 회전에 수반하여 전사드럼(201a)의 유전체 시트(21) 단부 중간부에 형성된 투명창(22)과 마주보는 위치까지 회전하게 된다.

상기 전사체인 전사드럼(201a)의 투명창(22)과 마주보는 위치까지 회전한 토너 상은 원통상의 전사통(20)에 가해지는 전사전압에 의해 전사드럼(201a)의 유전체 시트(21) 위의 기록지(109)에 전사되는데, 이때 상기 전사드럼(201a)의 내부에 취부된 농도검출 모듈(200)의 농도검출부(200a)는 상기 투명창(22)을 통해 토너 상의 농도를 검출하게 된다.

즉 다시 말해서, 상기 감광드럼(103)의 표면에 형성되는 토너 상은 토너 농도를 검출하기 위한 패턴(Pattern)으로서, 여기서, 주목할 것은 상기 전사드럼(201a)의 투명창(22)이 상기 감광드럼(103)에 도달할 때 그 감광드럼(201a)에 형성된 토너 상이 위치한다는 것이다.

계속해서, 상기 감광드럼(103)의 토너 상이 전사드럼(201a)의 투명창(22)과 마주보는 위치에 있게 되면, 상기 전사드럼(201a)내에 취부된 농도검출부(200a)의 발광소자(30)가 투명창(22)을 통해 감광드럼(103)의 감광체에 형성된 토너 상에 광신호를 조사하게 된다.

상기 광신호는 토너 상에 따라 반사되어 다시 전사드럼(201a)의 투명창(22)을 통해 이후에 설명될 농도검출부(200a)의 수광소자(31)로 입사된다.

한편, 상기 감광드럼(103)의 표면에 잔류한 토너는 제 1클리닝장치(112)에 의해 제거되고 감광드럼(103)은 다음의 화상형성이 가능한 상태로 된다.

그리고, 상기 전사드럼(201a)에 일부 전사된 토너는 제 2클리닝장치(113)에 의해 제거되어 그 전사드럼(201a)의 표면이 깨끗하게 된다.

한편, 상기 전사드럼(201a) 내부에 취부된 도 7과 같은 농도검출부(200a)의 수광소자(31)는 상기 투명창(22) 및 발광소자(30)를 통해 입사되는 반사광에 상응하는 전기적신호를 발생하여 제 1증폭기(32)에 제공한다.

상기 제 1증폭기(32)는 수광소자(31)로부터 입력되는 전기적인 전류신호를 전압신호로 변환하여 증폭률 및 잔류편차 조정이 가능한 농도제어값 발생부(200b)의 제 2증폭기(33)에 제공한다.

상기 농도제어값 발생부(200b)의 제 2증폭기(33)는 상기 수광소자(31)로부터 검출하여 제 1증폭기(32)를 통한 반사도에 대한 전압신호를 소정레벨로 증폭하여 출력단자(200b)를 통해 이후의 농도연산장치에 제공하게 되는데, 이때 농도검출 모듈(200)의 선택부(200c)가 상기 농도연산장치의 연산에 의한 반사도가 큰 토너 상일 경우에는 제 1이득조정부(34)와 제 1오프셋조정부(36)를 선택하여 주고 반사도가 작은 토너 상일 경우에는 제 2이득조정부(35)와 제 2오프셋조정부(37)를 선택하여 주게 된다.

여기서 만일 반사도가 큰 토너 상으로 판단되었다고 가정하면 상기 농도제어값 발생부(200b)의 제 2증폭기(33)는 상기 제 1이득조정부(34) 및 제 1오프셋조정부(36)에 설정된 제 1이득값과 제 1잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출부(200a)에서 검출되어 입력되는 토너 상의 농도값을 소정의 크기로 증폭하여 농도제어값으로 출력단자(200d)를 통해 후단의 농도연산장치에 제공하게 된다.

그리고, 상기에서 반사도가 작은 토너 상으로 판단되었다고 가정하면, 상기 농도제어값 발생부(200b)의 제 2증폭기(33)는 상기 제 2이득조정부(35) 및 제 2오프셋조정부(37)로부터 입력되는 제 2이득값과 제 2잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출부(200a)에서 입력되는 토너 상의 농도값을 소정의 크기로 증폭하여 농도제어값으로 출력단자(200d)를 통해 농도연산장치에 제공하게 된다.

여기서, 상기 제 1이득값과 제 1잔류편차 값은 제 2이득값과 제 2잔류편차 값보다 크다.

결과적으로, 반사도가 큰 토너 상일 경우에는 상기 제 2증폭기(33)는 증폭률을 작게 하여 증폭하고 반사도가 작은 토너 상일 경우에는 증폭률을 크게 하여 증폭하게 된다.

이와 같이 1색의 토너 상의 농도가 검출되고 상기 감광드럼(103)의 표면에 2색째의 정전잠상이 형성될 때에 회전식 현상장치(101)는 회전 구동되어 현상기(101c)가 김광드럼(103)의 현상위치로 반송된다. 그리하여 상기 감광드럼(103)의 표면에는 2색째의 토너 상이 형성된다.

상기와 같은 동작을 현상기(101d),(101e)에 대해서도 수행하여 각 색에 대한 토너 상의 농도 검출을 완료하고 각 색에 대해 최적의 인쇄조건을 설정한 후 정착장치(108)를 통해 열정착하여 인쇄를 완료하게 된다.

한편, 비교 예로서 종래의 구성, 즉 다시 말해서 농도검출 모듈이 오염에 노출된 상태로 감광체인 감광드럼(103)과 마주보는 위치에 설치되어 있는 것과는 달리 본 발명은 오염에 밀폐된 전사체의 내부에 취부되어 감광체의 토너 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검지하여 줌을 알 수 있다.

이 결과에서, 전사체인 전사드럼의 내부에 농도검출 모듈을 취부하여 줌으로서 전사체 또는 감광체의 잔류 토너 및 기타의 오염에 대한 발광창 및 수광차의 감도저하가 방지됨은 물론 주기적으로 상기 농도검출 모듈의 클리닝 작업을 하지 않아도 됨을 알 수 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는, 전자사진 현상방식을 이용하는 컬러 레이저 빔 프린터 및 복사기와 같은 장치에서, 전사체내에 농도검출 모듈을 취부함으로써, 잔류토너 또는 기타의 오염에 관계없이 최적의 인쇄출력을 얻을 수 있는 것이 가능하다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은 본 발명의 전자사진 장치의 농도제어 장치에 의하면, 농도검출 모듈을 감광체와 마주보는 위치에 있는 전사체의 내부에 설치함으로써, 잔류토너 또는 기타의 오염에 관계없이 토너 상의 농도를 전 광학영역에 대해 정확히 검지하여 화상형성 조건을 최적으로 제어해 주는 효과가 있다는 것이다.

Claims

현상유니트를 통해 감광체에 다색의 토너 상을 형성하고 그 다색의 토너 상을 전사체를 통해 기록지에 전사후 정착유니트를 통해 열정착하여 인쇄하는 전자사진장치의 화상형성 방법에 있어서:

상기 전사체에 농도검출 모듈을 내장하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상에 대한 반사도를 전 광학영역에 대해 검지하는 단계;

상기 검지된 토너 상의 반사도 값을 기초로 하여 이득값과 잔류편차 값을 달리 결정하여 주는 단계;

상기 결정된 이득값과 잔류편차 값으로 현재 검지한 토너 상의 반사도를 소정값으로 증폭하는 단계; 및

상기 증폭된 토너 상의 반사도 값에 기초하여 잠상전위 및 현상 바이어스를 제어하여 다색의 토너 상 농도를 보정하여 주는 단계를 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 검지한 토너 상의 반사도가 작은 경우에는 이득값을 큰 값으로 결정하여 주고 토너 상의 반사도가 큰 경우에는 이득값을 작은 값으로 결정하여 주는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 검지한 토너 상의 반사도가 작은 경우에는 이득값과 잔류편차 값을 큰 값으로 결정하여 주고 토너 상의 반사도가 큰 경우에는 이득값과 잔류편차 값을 작은 값으로 결정하여 주는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 방법.
화상정보에 기초하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와, 상기 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 다색의 토너 상을 형성하는 현상유니트와, 상기 다색의 토너 상을 급지된 기록지에 전사하는 전사체와, 상기 기록지에 전사된 다색의 토너 상을 열정착하여 인쇄하는 정착유니트를 갖는 전자사진 장치에 있어서:

상기 전사체의 적소에 위치하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 검출하여 증폭 출력하는 농도검출수단;

상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도값에 따라 이득값을 달리 선택하는 선택수단; 및

상기 선택된 이득값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 검출된 토너 상의 농도를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 농도제어값 발생수단을 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어장치.
제 4 항에 있어서,

상기 전사체는, 원통상의 전사통을 갖고, 그 전사통의 외주면에는 소정의 두께를 갖는 유전체시트가 구비되며, 그 유전체 시트의 단부 중간부에 소정 크기의 투명창이 형성된 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 농도검출수단을 전사체내에, 투명창과 직교되도록 취부한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 농도검출수단은, 상기 전사체의 투명창을 통해 감광체의 표면에 광을 조사하는 발광소자;

상기 발광소자에서 조사되어 감광체의 표면을 통해 반사되는 광을 상기 투명창을 통해 입사 받아 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 수광소자; 및

상기 수광소자에서 얻어진 광량에 상응한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 출력하는 제 1증폭수단으로 이루어진 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 농도제어값 발생수단은, 상기 농도검출수단에 따른 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 이득값을 발생하는 제 1,제 2이득조정수단; 및

상기 제 1,제 2이득조정수단에서 얻어진 어느 하나의 이득값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도에 대한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 제 2증폭수단으로 이루어짐을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
화상정보에 기초하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와, 상기 감광체의 표면에 형성된 정전잠상에 다색의 토너 상을 형성하는 현상유니트와, 상기 다색의 토너 상을 급지된 기록지에 전사하는 전사체, 상기 기록지에 전사된 다색의 토너 상을 열정착하여 인쇄하는 정착유니트를 갖는 전자사진장치에 있어서:

상기 전사체의 내부에 위치하여 상기 감광체의 표면에 형성된 토너 상의 농도를 조사광과 그로부터의 반사광을 통해 검출하여 증폭 출력하는 농도검출수단;

상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도값에 따라 전환되어 서로 다른 이득값과 잔류편차 값을 선택하는 선택수단; 및

상기 선택수단에서 선택된 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 검출된 토너 상의 농도를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 농도제어값 발생수단을 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 농도제어값 발생수단은, 상기 농도검출수단에 따른 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 이득값을 발생하는 제 1,제 2이득조정수단;

상기 선택수단의 선택에 의해 서로 다른 잔류편차 값을 발생하는 제 1,제 2오프셋 조정수단; 및

상기 제 1,제 2이득조정수단과 제 1,제 2오프셋조정수단에서 얻어진 어느 하나의 이득값과 잔류편차 값을 기초로 하여 상기 농도검출수단에서 얻어진 토너 상의 농도에 대한 전기적신호를 소정레벨로 증폭하여 농도제어값으로 출력하는 증폭수단으로 이루어짐을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 전사체는, 상기 농도검출수단의 조사광과 반사광이 투과되도록 그의 원주면에 소정 크기의 투명창을 형성한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 투명창은, 전사체의 표면에 입혀진 유전체 시트의 단부 중간부에 형성한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 농도제어 장치.