KR100285748B1 - 전사전압제어장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전사기록 장치의 전사롤러에 공급되는 전사전압을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

전사기록 장치의 전사전압을 제어하기위한 본 발명은 한 페이지를 프린트함에 있어서, 최초로 노광신호가 발생될시, 고압부를 구동하여 전사롤러에 전사전압 공급을 시작하고, 한 페이지의 노광을 마치는 마지막 노광신호가 발생될 때까지 전사전압을 공급한다.

Description

전사전압 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSFER HIGH VOLTAGE}

본 발명은 복사기, 팩시밀리, 프린터 등에 사용되는 전자사진 기록장치의 전사전압 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 노광신호에 동기시켜, 전사롤러에 공급되는 전사전압을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 전자사진 기록장치에서 용지가 전사롤러(transfer roller)와 감광드럼(photosensitive drum) 사이에 삽입되었을 때, 전사전압(Transfer High Voltage)이 전사롤러에 공급되었다. 그런데 이렇게 용지가 감광드럼과 전사롤러 사이에 급지된 상태에서 전사전압이 가해지면, 불필요한 전력의 낭비를 유발하고, 비록 감광드럼과 전사롤러 사이에 용지가 있다하더라도 고전압이 가해지면 감광드럼의 수명을 단축하는 문제점이 있었다. 또한, 용지가 전사롤러와 감광드럼 사이에 도달하지 않은 상태에서 전사전압이 가해지면 예민한 감광드럼 표면이 손상을 입게 되고, 그로인해 인쇄 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 감광드럼의 손상을 최대한 방지하고, 전력 소비를 줄이기위한 전사전압 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진 제어부가 노광부를 구동하는 명령이 있는지 감지하는 과정과, 상기 노광부를 구동하는 명령이 있으면 엔진 제어부가 고압부를 구동하여 전사롤러에 전사전압 공급을 시작하는 과정과, 엔진 제어부가 상기 노광부를 마지막으로 구동하는 명령이 있는지 감지하는 과정과, 상기 노광부를 마지막으로 구동하는 명령이 있으면 상기 제어부가 고압부를 구동하여 전사롤러의 전사전압 공급을 중단시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 전사기록장치의 구성을 나타내는 개략도.

도 2는 본 발명이 적용되는 전사기록 장치의 블록 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전사전압을 공급하기 위한 제어 흐름도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이밍도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사전압을 공급하기 위한 제어 흐름도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 통상적으로 사용되는 전자사진 기록장치의 구성을 나타내는 개략도로서, 전사 기록 장치에서 수행되는 프린트 과정을 설명하면 다음과 같다.

대전롤러 130의 코로나 방전에 의해 감광드럼 110의 표면을 전기적으로 균일하게 대전한다. 노광부 140은 상기 감광드럼 110의 대전된 부분에 화상을 형성하기 위한 전기적 신호를 받아 상기 감광드럼 110 표면에 노광시킨다. 그러면 감광드럼 110의 표면에는 초기 대전된 상태에서 빛을 받은 부분에 정전잠상이 형성된다. 그후 상기 감광드럼 110 표면에 형성된 정전잠상은 현상롤러와 공급롤러를 구비한 현상부 150을 지나는 동안 토너로 현상되어 가시상으로 변하게 된다.

이때 급지카세트에 장착된 기록용지 100은 픽업롤러 180에 의해 이송롤러 170 측으로 급지된다. 그후, 상기 급지된 기록용지 100은 이송롤러 170의 회전에 의해 전사롤러 160 측으로 이송된다. 그후 상기 기록용지 100 상에는 전사롤러 160의 고압작용으로 상기 감광드럼 110 표면의 토너화상이 전사된다. 그후 화상이 형성된 기록용지 100은 이송되어져 정착기의 히팅롤러와 압축롤러 사이를 통과하면서 열과 압력에 의해 상이 정착된다. 그후, 프린트된 기록용지 100은 배지 롤러의 회전에 의해 받침대 쪽으로 이송되므로서 사용자가 원하는 프린트가 이루어진다.

한편, 전사롤러 160을 지난 감광드럼 110의 표면에는 잔여분의 토너와 잠상이 존재하게 되는데, 여기서 상기 토너는 청소기 120에 의해 게거되며, 상기 감광드럼 110의 잔류 전하는 전하제거램프에 의해 제거된다.

도 2는 전자사진 현상방식을 사용하는 일반적인 레이저 빔 프린터의 블록구성도로서, 상기 레이저 빔 프린터는 크게 비디오 콘트롤러 200과 프린트 엔진부 201과 OPE(Operation Panel Equipment) 230으로 구성된다.

상기 비디오 콘트롤러 200은 호스트 컴퓨터와 입출력 신호를 인터페이싱하는 컴퓨터 인터페이스 210과 비디오 제어부 220과, 엔진 인터페이스 240으로 구성된다. 상기 비디오 제어부 220은 컴퓨터 인터페이스 210을 통해 수신한 데이터를 소정의 프로그램에 따라 프린트 엔진이 처리할 수 있는 이미지 데이터로 변환하여 프린트 엔진부 201로 전송한다. 비디오 제어부 220은 호스트 컴퓨터와 OPE 230으로부터 입력되는 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 램(RAM)과, 본 발명에 따른 제어프로그램을 구비하는 롬(ROM)을 가진다. 비디오 제어부 220과 프린트 엔진부 201 사이에 연결되어 있는 엔진 인터페이스 240은 비디오 제어부 220의 제어하에 상기 프린트 엔진부 201과 입출력신호를 인터페이싱한다.

다수의 키들과 디스플레이장치를 구비한 OPE 230는 비디오 제어부 220과 연결되어상기 다수의 키들로부터 발생되는 키데이터를 비디오 제어부 220으로 인가하는 한편, 프린터 동작에 따른 정보를 디스플레이한다.

프린트 엔진부 201은 비디오 인터페이스 211과, 엔진 제어부 221과, I/O(INPUT/OUTPUT)인터페이스 231과, 센서회로 241과, 기구구동부 251과, 전자사진 현상부 261과, 고압부 281로 구성되며 비디오 컨트롤러 200에 연결된다. 비디오 인터페이스 211은 비디오 컨트롤러 200과 엔진 제어부 221간의 송수신 신호에 대한 인터페이스를 제공한다. 엔진 제어부 221은 비디오 제어부 220의 제어에 따라 기구구동부 251과 전자사진 현상부 261, 고압부 281을 제어하여 비디오 제어부 220으로부터 수신되는 이미지 데이터에 따른 화상을 용지 100에 프린트하며 센서 회로 241을 통해 프린트 엔진부 201 각 부분의 동작 상태, 용지 100의 이송 유무 및 용지 100의 이송 상태, 용지 100의 구분등을 감시한다. I/O 인터페이스 231은 엔진 제어부 221과, 센서 회로 241, 기구구동부 251, 전자사진 현상부 261 사이에 연결되어 엔진 제어부 221의 입출력신호를 인터페이스한다. 센서회로 241은 프린트 엔진부 201 각 부분의 동작 상태, 용지 100의 이송 유무 및 용지 100의 이송 상태, 용지 100의 구분, 온도 습도 등을 감시하기 위한 각종 센서들을 구동한다. 또한 센서회로 241은 각 센서들의 감지신호를 엔진 제어부 221에 제공한다. 기구 구동부 251은 엔진 제어부 221의 제어에 따라 용지 100의 급지 및 이송과 프린팅을 위한 각종 모터와 기구를 구동시킨다. 전자사진 현상부 261은 엔진 제어부 221에 의해 제어되며, 이미지 데이터에 따른 화상을 전자사진 현상방식에 의해, 감광드럼 110, 청소기 120, 대전롤러 130, 노광부 140, 현상부 150, 전사롤러 160, 고압부 281을 제어하여 용지 100에 프린트한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전사전압을 공급하기 위한 제어 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이밍도이다.

도 1과 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 한 페이지를 프린트할시 노광부 140이 처음 구동되는 시간부터 마지막으로 구동되는 시간까지, 노광부 140의 노광신호에 동기되어 전사롤러 160에 전사전압을 공급하는 것이다. 먼저 비디오 제어부 220은 컴퓨터 인터페이스 210을 통해 입력되는 프린트 데이터를 소정의 프로그램에 따라 프린트 엔진부 201이 처리할 수 있는 이미지 데이터로 변환하여 비디오 인터페이스 211로 전송한다. 이때 엔진 제어부 221은 픽업롤러 180을 구동하여 용지 100을 픽업하고, 센서회로 241로부터 입력되는 용지 100의 크기와 두께, 온도, 습도등을 검출한 값에 따라서 전사롤러 160에 가변적으로 공급할 전사전압을 계산한다. 엔진 제어부 221은 대전롤러 130을 통해 감광드럼을 대전시킨다. 그리고 엔진 제어부 221은 전자사진 현상부 261의 노광부 140을 통해 이미지 데이터에 해당하는 값에 따라서, 감광드럼 110 상에 노광 시킨다.

상기와 동시에, 도 3의 300 단계에서 엔진 제어부 221은 노광부 140을 구동하는 노광신호의 출력을 감지한다. 상기 제어신호의 출력 시간은 도 4의 타이밍도에서, 노광부 140이 구동하는 구간중에 ″A″ 점을 말한다. 310 단계에서 엔진 제어부 221은, 상기 과정에서 노광부 140을 구동하는 제어신호가 출력되었으므로 고압부 281을 구동하여 전사롤러 160에 전사전압 공급을 시작한다(종래의 경우, 전사전압의 공급은 용지100의 급지와 동시에 이루어졌다).

그러나, 이때 전사전압이 전사롤러 160에 공급되는 시간은, 노광부 140이 처음으로 노광한 시간에서, 노광부 140에 의해 처음으로 노광된 감광드럼 110의 지점이 전사롤러 160의 위치에 도착하는데 걸리는 시간을 더하고, 전사전압이 상기 고압부 281에 의해 전사롤러 160에 공급되어 안정적인 전압에 도달하는데 필요한 최소한의 시간을 뺀 시간이다. 예를 들어 최초 노광 시간이 1시 1분 10초이고, 노광된 감광드럼 110의 지점이 전사롤러 160의 위치에 도달할때까지 걸리는 시간이 3 초이며, 안정적인 전압에 도달하는 시간이 1 초라하면, 전사전압이 공급되는 시간은 하기 수학식 1에 의해 구해진다.

A는 최초 노광 시간이며, B는 노광된 감광드럼의 지점이 전사롤러 160의 위치에 도달할 때까지 걸리는 시간이고, C는 전사전압이 공급되어 안정적인 전압에 도달하는데 걸리는 시간을 말한다. 따라서 ″전사전압 공급 시간 = 1시 1분 10초 + 3초 - 1초″ 즉, 1시 1분 12초되는 시간부터 전사전압이 공급된다. 이때 공급되는 전사전압은 상술한 바와 같이 센서회로 241로부터 입력되는 용지 100의 크기와 두께, 용지 100의 저항, 온도, 습도등을 검출한 값에 따라 종래의 기술로서 계산된 값이다.

이후 320 단계에서 엔진 제어부 221은 노광부 140의 구동을 마치는 노광신호가 출력되었는지 검사한다. 상기 노광부 140의 구동을 마치는 노광신호의 출력 시간은 도 4의 타이밍도에서, 노광부 140이 구동하는 구간중에 ″B″ 점을 말한다. 상기 제어신호가 출력되었으면, 330 단계로 진행하고, 상기 노광신호가 출력되지 않았으면, 계속해서 출력을 기다린다. 330 단계에서 엔진 제어부 221은 고압부 281에서 출력되어 전사롤러 160에 공급되는 전사전압의 공급을 중단한다.

그러나, 이때 전사전압의 공급 중단 시간은, 노광부 140이 마지막으로 노광한 시간에서, 노광부 140에 의해 마지막으로 노광된 감광드럼 110의 지점이, 전사롤러 160의 위치에 도착하는데 걸리는 시간을 더하고, 전사전압이 상기 고압부 281에의해 전사롤러 160에 공급되어 토너화상이 완전히 전사되는데 필요한 최소한의 시간을 더한 시간이다. 예를 들어 마지막으로 노광된 시간이 1 시 10 분 20 초, 노광지점이 전사롤러 160의 위치에 도달할때까지 걸리는 시간은 3 초, 전사하는데 필요한 시간이 1 초라하자. 이때 전사전압 공급이 중단되는 시간은 하기 수학식 2에 의해 구해진다.

A는 마지막 노광 시간이며, B'는 노광된 감광드럼의 지점이 전사롤러 160의 위치에 도달할 때까지 걸리는 시간이고, D는 노광지점이 전사롤러에 도달하여 완전히 전사되는데 필요한 시간이다. 따라서, ″전사전압 공급 중단 시간 = 1시 10분 20초 + 3초 + 1초″ 즉, 1시 10분 24초되는 시간부터 전사전압 공급이 중단된다.

본발명과 기존의 전사전압 공급에대하여 설명하면, 용지 100에는 프린트할 데이터가 있는 부분에서만 노광부 140이 구동됨을 알 수 있다. 종래의 경우 전사롤러 160에 공급되는 전사전압은 용지 100이 급지되는 동안 공급된다. 그러나 본 발명의 경우에는 노광부 140이 구동하는 구간 A에서 B까지의 구간에서만 동작하고 있다. 도 4에 보여진 본 발명에 따른 전사전압 공급 구간은 상술된 이유로 인해 공급 구간이 지연되었음을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사전압을 공급하기 위한 제어 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이밍도이다.

도 5와 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 다른 실시예는, 한 페이지를 프린트할시, 프린트 데이터가 있는 부분에서만 노광부 140의 노광신호에 동기되어 전사롤러 160에 전사전압을 공급한다. 그러나 일정 구간 ″T″이상 노광 신호가 발생되지 않으면, 전사전압의 공급을 중단한다.

도 5의 500 단계에서 엔진 제어부 221은 노광부 140을 구동하는 노광신호가 출력되는지 검사한다. 상기 노광신호의 출력 시간은 도 6의 타이밍도에서, 노광부 140이 구동하는 구간중에 ″A″ 점을 말한다. 510 단계에서 엔진 제어부 221은, 상기 과정에서 노광부 140을 구동하는 노광신호가 출력되었으므로 고압부 281을 구동하여 전사롤러 160에 전사전압을 공급한다. 그러나 첫 번째 실시예에서 상술된 이유로인하여 상기 전사전압의 공급은 도 6에서와 같이 지연될 수 있다.

이후 520 단계에서 엔진 제어부 221은 노광부 140의 구동을 마치는 노광신호의 출력을 감지한다. 상기 노광부 140의 구동을 마치는 노광신호의 출력 시간은 도 4의 타이밍도에서, 노광부 140이 구동하는 구간중에 ″F″ 점을 말한다. 상기 노광신호가 출력되었으면, 530 단계로 진행하고, 상기 노광신호가 출력되지 않았으면, 540 단계로 진행한다. 530 단계에서 엔진 제어부 221은 고압부 281에서 출력되어 전사롤러 160에 공급되는 전사전압의 공급을 중단한다. 그러나, 첫 번째 실시예에서 상술된 이유로인하여 상기 전사전압 공급의 중단은 도 6에서와 같이 지연될 수 있다. 540 단계에서 엔진 제어부는 221은 일정한 구간 ″T″이상 노광부 140이 구동되지 않는 구간이 있는지 검사한다. 상기 일정구간 ″T″라 함은 일반적으로 에너지 효율 측면에서 고려할 수 있으며, 또한 하드웨어적인 성능에 따라서 결정될수도있다. 상기 에너지 효율 측면이라함은 전사전압이 가해졌을 때와 전사전압 공급을 중단했다가 다시 고압부를 구동시켜 원하는 출력전압을 얻기위하여 쓰이는 에너지의 량을 비교하는 측면을 말한다. 상기 하드웨어적인 성능이라함은 짧은 시간 안에, 고전압을 공급하고 중단하는데 필요한 성능과, 고압부 281을 구동하여 원하는 안정적인 전압을 얻는데 드는 시간을 줄일수 있는 성능을 말한다. 540 단계에서 ″T″ 구간 동안 노광부가 구동되지 않았으면(E), 550 단계로 진행하고, 그렇지 않으면(C), 520 단계로 돌아간다. 550 단계에서 엔진 제어부 221은, 고압부 281 또는 도시하지 않은 고압부 281과 전사롤러 271 사이의 스위칭 회로를 제어하여 전사전압의 공급을 중단한다. 도 6에서 구간 B~C는 ″T″보다 짧기 때문에 계속해서 전사전압을 공급하고 있다. 그러나 구간 D~E는 ″T″보다 길기 때문에 전사전압의 공급을 중단하고 있다.

도 6을 살펴보면, A 점에서 노광부 140을 구동하는 제어신호가 출력되고, 이때 엔진 제어부 221은 고압부 281을 구동하여 전사롤러 271에 전사전압 공급을 시작한다. B~C 구간은 기 설정된 구간 ″T″보다 짧기 때문에 계속해서 전사전압이 공급됨을 알 수 있다. 그러나 D~E 구간은 ″T″보다 길기 때문에 전사전압의 공급이 중단됨을 알 수 있다. 마지막으로 F점에서 한 페이지의 프린트를 마감하는 신호가 출력됨으로 엔진 제어부 221은 전사롤러 271에 공급되는 선사전압의 공급을 중단한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 노광부가 구동되는 동안 전사롤러에 전사전압을 공급함으로써, 감광드럼의 수명을 연장할 수 있고, 불필요한 전력의 낭비를 막음으로써 에너지를 절약할 수 있다.

Claims (5)

1. 페이지 단위로 프린트하는 전사기록 장치의 전사전압 공급 장치에 있어서,

   전사전압을 발생하는 고압부와,

   제 1 노광신호 혹은 제 2 노광신호에 응답하여 노광을 시작하거나 중단하는 노광부와,

   상기 전사전압을 공급받아 고압작용에 의해 화상이 전사되도록 하는 전사롤러와,

   노광된 감광드럼의 지점이 상기 전사롤러의 위치에 도달하는데 걸리는 시간 ″가″와, 전사전압이 상기 전사롤러에 공급되어 안정적인 전압에 도달하는데 걸리는 시간 ″나″를 저장하고 있는 메모리와,

   한 페이지의 노광을 시작하는 상기 제 1 노광신호와 한 페이지의 노광을 마치는 상기 제 2 노광신호를 발생하며, 상기 제 1 노광신호와 상기 제 2 노광신호의 발생에 따라 상기 고압부에 의해 상기 전사롤러에 상기 전사전압을 공급 또는 중단하게 하는 엔진 제어부를 포함하여 구비하며,

   상기 엔진 제어부는 상기 제 1 노광신호가 출력되는 시간에 상기 ″가″를 더하고, 상기 ″나″를 뺀 시간에서, 상기 고압부가 상기 전사전압 공급을 시작하게 하는 상기 제 1 제어신호를 발생함을 특징으로 하는 전사전압 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 노광된 감광드럼의 지점이 상기 전사롤러의 위치에 도달하는데 걸리는 시간 상기 ″가″와, 상기 전사전압이 상기 전사롤러에 공급되어 토너화상이 완전히 전사되는데 필요한 시간 상기 ″나″를 저장하고 있는 메모리를 더 구비하고,

   상기 엔진 제어부는 상기 제 2 노광신호가 출력되는 시간에 ″가″와 ″나″를 더한 시간에서 상기 고압부가 상기 전사전압 공급을 중단하게 하는 상기 제 2 제어신호를 발생함을 특징으로 하는 전사전압 제어장치.
3. 페이지 단위로 프린트하는 전사기록 장치에서 한 페이지를 프린트하는 동안, 전사전압의 공급을 제어하는 방법에 있어서,

   최초로 노광부를 구동하는 제 1 노광신호가 출력되는 시간을 감지하는 과정과, 상기 제 1 노광신호가 출력되면, 전사롤러에 전사전압 공급을 시작하는 과정과, 마지막으로 상기 노광부를 구동하는 제 2 노광신호가 출력되는 시간을 감지하는 과정과, 상기 제 2 노광신호가 출력되면, 상기 전사롤러에 상기 전사전압 공급을 중단하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전사전압 제어 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   제 1 노광신호와 제 2 노광신호 사이에, 노광신호가 출력되지 않는 구간이 일정 구간 미만이면 계속해서 전사전압을 공급하고, 노광신호가 출력되지 않는 구간이 일정 구간 이상이면 상기 전사전압 공급을 중단하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 전사전압 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전사전압의 공급을 중단한 이후 다시 노광신호가 출력될 시, 상기 전사전압 공급을 재개하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 전사전압 제어 방법.