KR0174665B1 - 환경에 대응하는 현상전압제어장치와 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

환경에 대응하는 현상전압제어장치와 방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

환경에 대응하여 현상전압을 제어한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

환경에 대응하여 변화하는 현상기의 전류를 검색함으로서, 상기 전류에 따라 현상기에 제공되는 고압전압을 조정한다.

4. 발명의 중요한 용도

전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에서 사용되어질 수 있다.

Description

환경에 대응하는 현상전압제어장치와 방법

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환경에 대응하는 현상전압 제어장치의 블럭도를 도시한 것이다.

제2도는 제2도의 환경센싱부를 상세히 도시한 것이다.

제3도는 통상의 현상기를 도시한 것이다.

제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환경에 대응하는 현상전압 제어방법의 흐름을 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 12 : 현상 바이어스 고압 제어부

14 : 환경센싱부 16 : 현상 바이어스 고압 출력부

18 : 현상기 20 : 고압전원부

본 발명은 전자사진 현상방식을 채용한 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 대기환경에 따라 현상전압을 제어하는 것으로 방법과 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진 현상방식은 복사기, 일반용지 팩시밀리, 레이저 빔 프린터 등에 널리 채용되고 있다. 이러한 전자사진 현상방식은 공지된 바와 같이 대전⇒노광⇒현상⇒정착 과정으로 이루어진다.

이를 간략히 살펴보면 상기 대전과정에서는 감광드럼을 대전기에 의해 대전시켜 감광드럼상에 균일한 전하를 형성시킨다. 상기 노광과정에서는 원고 또는 이미지데이타에 대응하여 감광드럼을 노광시킴으로서 감광드럼상에 정전잠상을 형성시킨다. 상기 현상과정에서는 감광드럼상에 형성된 정전잠상에 현상기에 의해 현상제를 전달하여 감광드럼상에 부착시킨다. 상기 전사과정에서는 감광드럼에 부착된 현상제를 전사기에 의해서 기록 용지에 전사시키게 된다. 이때 상기 대전, 현상, 전사를 수행하기 위해서는 고전압의 바이어스 전원이 필요하다.

한편 상기와 같은 전자사진 현상방식 화상형성장치에서 상온상습상태에서 최적의 화질의 화상을 얻을 수 있는 전압으로 상기 고전압 바이어스의 전원이 설정되어 있다.

이때 상기 온도나 습도가 변화하면, 상기 고전압 바이어스의 전원을 일정하게 제공되는 반면 상기 화상형성장치의 각 부분의 물성이 변화한다. 특히 상기 화상형성장치에서 사용되는 현상제는 습도가 높아질수록 부착성이 떨어진다. 이에 따라 대전롤러에 상기 현상제가 부착되는 양이 적어지므로 현상성이 떨어진다. 상기와 같이 현상성이 떨어지면 인쇄용지에 전사되는 현상제의 양이 줄어들므로 화질이 저하된다.

또한 상기 현상제는 습도가 낮아질수록 부착성이 높아진다. 이에 따라 현상시 대전롤러에는 많은 양의 현상제가 부착된다. 이에 따라 인쇄용지에 전사되는 현상제의 양이 증가한다. 이때는 화상에 고스트 이미지가 발생할 수 있다. 또한 인쇄용지에 대전롤러에 부착된 현상제가 모두 전사되지 못할 경우에는 대전롤러가 오염되었다.

상술한 바와 같이 종래에는 상온상습을 기준으로 최적의 현상전압을 현상롤러에 제공하여 대기환경이 변화하면 화질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 대기환경에 따라 현상전압을 조정하는 환경에 대응하는 현상전압제어장치와 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 환경에 대응하여 변화하는 현상기의 전류를 검색함으로서, 상기 전류에 따라 현상기에 제공되는 고압 전압을 조정한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부도면에서 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환경에 대응하는 현상전압 제어장치의 블럭도를 도시한 것이다. 상기 현상전압제어장치의 제어부(10)는 PWM단자에서 일정비율의 듀티 (Duty)를 가지는 제어신호를 출력한다. 상기 제어신호는 현상 바이어스 고압 제어부(12)의 PWM단자로 입력된다. 상기 현상 바이어스 고압 제어부(12)는 상기 제어신호를 입력받아 상기 제어신호의 듀티에 대응하는 전압을 OUT단자에서 출력한다. 상기 OUT단자에서 출력되는 전압을 기동전압이라 한다. 즉 상기 기동전압은 듀티가 클수록 상승되고, 듀티가 작을수록 강하된다.

한편 상기 기동전압은 환경센싱부(14)로 입력된다. 이때 환경센싱부(14)는 상기 기동전압이 일정전압이상이면 현상바이어스를 기동하는 기동신호를 현상 바이어스 고압 출력부(16)에 입력한다. 이때 상기 현상 바이어스 고압 출력부(16)는 상기 기동신호에 대응하여 고압전원부(20)를 기동시킨다. 상기 고압전원부(20)가 기동되면 상기 고압전원부(20)의 네가티브출력단자(Nout)와 포지티브출력단자(Pout)를 통하여 현상 바이어스 고압 전원이 출력된다. 상기 현상 바이어스 고압 전원은 현상기(18)에 입력된다. 상기 현상부(18)는 상기 현상 바이어스 고압 전원을 입력받아 현상을 수행한다. 상기 현상기(18)는 상기 현상 바이어스 고압 전원을 저항에 의하여 센싱전류(Is)를 출력한다. 상기 환경센싱부(14)는 고압전원부(20)와 현상기 (18)로부터 고압전원의 네가티브 출력 (Nout)과 상기 센싱전류를 입력받아 환경의 변화를 감지하는 출력전류(It)를 발생한다. 상기 출력전류는 다시 제어부(10)에 입력되고, 상기 제어부(10)는 상기 출력전류를 입력받아 제어신호의 듀티를 조정한다. 상기 제어신호는 다시 상기 듀티에 대응하는 기동전압으로 변화되어 상기 고압전원부(20)의 포지티브 입력(Pout)에 더해져서 전압의 크기를 변화한다. 이때 상기 고압전원부(20)의 포지티브 출력단자(Pout)에서 출력되는 전압은 음의 전압이고, 상기 고압전원부(20)의 네가티브 출력단자(Nout)에서 출력되는 전압은 매우 큰 음의 전압이다.

이에 따라 상기 기동전압이 양의 전압을 커짐에 따라 상기 현상기(18)로 입력되는 전압의 음의 포지티브의 전압의 크기가 양으로 커지므로 상기 네가티브의 전압과 포지티브의 전압의 크기가 더 벌어지므로 고압전압이 더욱 커지게 된다.

한편 제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환경에 대응하는 현상 전압 제어방법의 흐름을 도시한 것이다. 제어부(10)는 인쇄명령이 있을 경우에 본 흐름의 (26)단계를 수행한다. 상기 (26)단계에서 제어부(10)는 일정한 듀티의 제어신호를 출력한다. 이때 상기 현상 바이어스 고압 제어부(12)는 상기 제어신호의 듀티에 대응하는 기동전압을 출력한다. 상기 기동전압을 제공받은 환경센싱부(14)는 상기 고압전원부(20)를 기동하기 위하여 현상 바이어스 고압 출력부(16)에 기동신호를 제공한다. 이에 따라 기동한 고압전원부(20)는 현상기(18)에 고압전원을 인가한다. 이에 상기 현상기(18)는 환경에 따라 변화하는 센싱전류(Is)를 환경센싱부(14)에 입력한다. 상기 환경센싱부(14)는 상기 센싱전류에 대응하는 출력전류를 제어부(10)에 제공한다. 이때 제어부(10)는 상기 출력전류가 제공되면 (28)단계를 수행한다. 상기 (28)단계에서 제어부(10)는 상기 출력전류가 상온상습일 경우의 출력전류와 상기 출력전류와 동일한 지를 검색한다. 이때 제어부(10)는 상기 대기환경이 변화하지 않아서 상기 출력전류가 변화하지 않아서 상온상습의 출력전류와 동일할 경우에는 (28)단계를 다시 수행한다.

그러나 대기환경이 변화하여 상기 출력전류가 변화하였을 경우에는 (30)단계를 수행한다.

여기서 제어부(10)는 메모리를 구비한다. 이에 따라 대기 환경이 변화에 따라서, 최적의 현상 바이어스 고압 전원을 출력하기 위한 제어 신호의 듀티를 나타내는 데이타를 상기 메모리에 저장하고 있다. 이때 상기 듀티에 대한 데이타는 실험으로서 얻을 수 있다.

한편 상기 (30)단계에서 제어부(10)는 상기 변화된 출력전류에 대응하는 듀티 데이타를 메모리에서 리드한다. 상기 리드가 종료되면 제어부(10)는 (32)단계를 수행한다. 상기 (32)단계에서 제어부(10)는 상기 듀티 데이타에 대응하는 제어신호를 출력한다. 상기 제어신호의 출력이 종료되면 제어부(10)는 상기 (24)단계를 다시 수행한다.

이때 제어부(10)에서 발생한 제어신호는 다시 기동전압으로 변화하여 다시 환경센싱부(14)로 제공된다. 또한 상술하였듯이 고압전원부(20)의 포지티브 입력단자(Pout)와 연결되어 현상기(18)로 입력되는 전원의 크기를 조정한다. 이때 현상기(18)의 전압을 상승시키고자 할 경우에는 상기 제어신호의 듀티를 크게 설정하고, 상기 현상기(18)의 전압을 강하시키고자 할 경우에는 상기 제어신호의 듀티를 작게 설정함으로서 가능하게 된다.

한편 상기 제어부(10)는 인쇄가 수행되는 동안에는 상기 흐름을 수행한다. 이에 따라 인쇄중에 환경에 변화하더라도 그에 대응하여 최적의 화질을 유지할 수 있다.

이제 상기 환경센싱부(14)와 상기 현상기 (18)에 입력되는 고압전원(20)의 크기의 조정을 상세히 설명하겠다.

한편 상기 환경센싱부(14)를 상세히 도시한 것이 제2도이다. 이제 제2도를 상세히 살펴 보면서 제어부(10)가 상술한 현상 바이어스 고압 출력을 조정하는 것을 상세히 설명하겠다.

제2도의 비교기(COM)의 비반전 입력단자(+)에는 상술한 기동전압이 입력된다. 상기 비교기(COM)의 반전 입력단자(-)에는 저항들(Rc, Rd)에 의하여 전압(V)이 분압되어 제공된다. 이때 상기 분압된 전압을 기준전압이라 한다. 이때 상기 기준전압보다 상기 기동전압이 작을 경우에는 비교기(COM)의 출력단자에서는 하이상태의 출력이 발생한다. 상기 하이상태의 출력을 기동신호라 한다. 상기 기동신호는 현상 바이어스 고압 출력부(16)에 입력된다. 상기 현상 바이어스 고압 출력부(16)는 상기 기동신호에 대응하여 고압 전원을 기동시킨다. 이에 따라 고압전원이 현상기(18)에 제공된다.

이때 상기 현상기(18)에 전압이 제공되는 것을 보인 것이 제3도이다. 상기 제3도에서 보이듯이 상기 현상 바이어스 고압 전원은 현상기(18)에 입력된다. 상기 전압은 다시 부하저항(R_L)에 의하여 외부로 출력된다. 이때 상기 부하저항(R_L)은 환경에 의하여 영향을 받는다. 이때 상기 전압은 변화하지 않는다. 이에 따라 상기 부하저항(R_L)이 환경에 따라 변하면 상기 출력되는 센싱전류(Is)의 크기가 변화된다.

즉 습도가 높아지면 상기 부하저항(R_L)의 저항치가 감소한다. 이에 따라 부하저항(R_L)으로 흐르는 전류의 양이 증가하므로 출력되는 센싱전류(Is)의 양이 감소한다. 그리고, 습도가 낮아지면 상기 부하저항(R_L)의 저항치가 증가한다. 이에 따라 부하저항(R_L)으로 흐르는 전류의 양이 감소하므로 출력되는 센싱전류(Is)의 양이 증가한다.

한편 상기 출력되는 센싱전류(Is)는 상기 환경센싱부(14)의 센싱저항(Rs)으로 흐른다. 상기 센싱저항(Rs)과 병렬로 연결된 커패시런스(Cs)는 상기 센싱전류(Is)의 유입된 노이즈를 감쇄시켜서 평탄한 센싱전류(Is)가 흐르도록 한다.

한편 전원(V)은 저항(Rb)을 통하여 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 입력된다. 한편 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스는 기동전압이 입력된다. 한편 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터는 트랜지스터(TR2)의 베이스와 연결된다. 한편 상기 전원(V)은 저항(Ra)을 통하여 트랜지스터(TR2)의 에미터에 입력되고, 콜렉터는 다이오드(D)의 애노드와 연결된다. 상기 다이오드(D)의 캐소드는 센싱저항(Rs)과 연결된다. 여기서 상기 다이오드(D)는 현상 바이어스 고압 출력회로(16)로부터 발생한 노이즈 및 서지로부터 회로론 보호하기 위한 것이다. 한편 상기 다이오드(D)의 애노드와 접지사이에 연결된 제어다이오드(Dz)는 제어부(10)의 단자에 일정량 이상의 전압이 흐르지 못하게 함으로서 제어부(10)를 보호한다.

한편 트랜지스터(TR1)의 베이스에 도통전압이상의 기동전압이 입력되면 상기 트랜지스터(TR1)는 도통된다. 상기 트랜지스터(TR1)가 도통되면 트랜지스터(TR2)도 도통된다. 상기 트랜지스터(TR2)가 도통되면 전원(V)은 저항(Ra)을 통하여 트랜지스터(TR2)를 통하여 전류(I)가 흐른다. 상기 전류(I)는 저항등(Ra, Rb, Rg, Re)의 시정수에 의하여 매우 일정한 양의 전류가 흐르게 된다.

한편 제2도에 도시하였듯이 출력전류(It)는 상기 센싱전류(Is)와 전류(I)가 더해져서 출력된다. 여기서 상기 전류(I)는 변하지 않으므로 센싱전류(Is)가 가변하는 것에 따라 변화한다. 이때 상기 출력전류(It)는 제어부(18)의 ADC단자에 입력된다. 상기 제어부(18)는 상기 출력전류(It)를 검색하여 환경에 따라 전기적인 변화량을 감지할 수 있다. 이에 따라 제어부(18)는 상기 전기적인 변화량에 대응하는 최적의 현상 바이어스 고압전원을 출력하기 위한 듀티를 가진 PWM신호를 출력한다. 이때 상기 전기적인 변화량에 대응하는 듀티를 가지는 PWM에 대한 정보는 실험을 통하여 알 수 있으며, 미리 저장한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 대기환경의 변화에 대응하여 현상 바이어스의 고압 전원을 조정할 수 있다. 이에 따라 대기환경이 변화에 대응하여 기기의 물성이 변화로 인하여 초래되는 많은 문제점을 해결할 수 있다. 특히 현상제의 대기환경에 따른 부착성이 변화에 의해서 나타날 수 있는 화질의 저하를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 환경에 대응하는 현상전압제어방법에 있어서, 환경에 대응하여 변화하는 현상기의 전류를 검색함으로서, 상기 전류에 따라 현상기에 제공되는 고압전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 환경에 대응하는 현상전압제어 방법이, 현상기에 전원으로 공급하는 회로에 일정 듀티의 제어신호를 인가한 뒤에, 현상기로부터 출력되는 출력 전류가, 미리 저장되어 있는 상온상습시의 출력전류와 동일한지를 검색하여, 출력전류가 변화되었을 경우에 상기 변화량에 대응하여 현상기에 제공되는 전원의 크기를 조정하는 것을 하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어방법.
3. 환경에 대응하는 현상전압제어 방법에 있어서, 일정듀티의 제어신호를 인가하여 현상기에 전원을 인가하는 제어신호 인가단계와, 상기 현상기에 전원을 인가한 후에, 다시 상기 현상기로부터 출력되는 출력전류가 상온상습시의 출력전류와 동일한 지를 검색하는 출력전류 검색단계와, 상기 출력전류가 상온상습시의 출력전류와 동일하지 않을 경우에 전류의 변화량에 대응하여 현상기 입력되는 전압의 크기를 조정하는 현상전압 조정단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어신호 인가단계에서, 상기 제어신호를 제어신호의 듀티에 대응한 제어전압으로 변환하여 현상기에 전원을 제어하는 제어회로에 인가하고, 상기 전원에 인가하는 제어신호 인가단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어방법.
5. 상기 제3항에 있어서, 상기 현상전압 조정단계가, 상기 제어신호의 듀티를 현상전압의 변화량에 대응하여 변화한 후에 전원에 인가하는 현상전압 조정단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어방법.
6. 환경에 대응하는 현상전압제어장치에 있어서, 환경을 감지하는 출력전류를 입력받아 제어신호의 듀티를 변환하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력한 제어신호의 듀티에 대응한 기동전압을 발생하는 현상바이어스 고압제어부와, 상기 기동전압을 제공받아 기동신호를 출력하고, 환경에 대응하는 센싱신호를 입력받아 상기 출력신호를 출력하는 환경센싱부와, 상기 환경센싱부로부터 기동신호를 입력받아, 고압전원을 상기 기동전압과 합해진 전압을 현상기에 제공하는 현상 바이어스 고압출력부와, 상기 현상 바이어스 고압전원을 제공받아 현상을 수행하고, 환경에 대응하는 센싱신호를 발생하는 현상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경에 대응하는 현상전압제어장치.