KR100346712B1 - 인쇄기의 대전장치 - Google Patents

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Abstract

인쇄기의 대전장치가 개시된다. 대전장치는 감광매체를 제1전극과, 제1전극에 설정된 전압을 발생시키는 제1고압발생장치와, 제1전극과 소정간격 이격된 제2전극의 일단과 접속된 제1바리스터와, 제1바리스터의 타단과 그 일단이 접속되고, 그 타단은 그라운드단자에 접속된 제2바리스터와, 제2바리스터와 병렬상으로 접속되어 스위치 온/오프 될 수 있도록 설치된 제1스위치부, 제1스위치부의 스위치 온/오프에 대한 듀티를 제어하여 제2전극에 유지되는 전압을 제어하는 엔진콘츄롤러를 구비한다. 이러한 인쇄기의 대전장치에 의하면, 회로구조가 단순화되고, 그에 따라 인쇄기의 규모도 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

인쇄기의 대전장치{Apparatus for charging photosensitive medium of printer}
본 발명은 인쇄기의 대전장치에 관한 것으로서, 상세하게는 감광매체를 소정전위로 대전시키기 위한 전압발생회로를 단순화시킨 인쇄기의 대전장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 습식인쇄기를 나타내보인 단면도이다.
도면을 참조하면, 인쇄기는 감광벨트(11), 제전기(12), 대전장치(20), 표면전위센서(13), 복수의 광주사유니트(14), 복수의 현상기(15), 건조장치(16), 전사장치(17)를 구비한다.
복수의 광주사유니트(14)는 각각 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 색상의 이미지정보에 대응하는 광을 감광벨트(11)에 주사한다.
복수의 현상기(15)는 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 색상의 현상액을 감광벨트(11)에 공급하여 대응되는 광주사유니트(14)에 의해 형성된 정전잠상을 현상한다.
건조장치(16)는 감광벨트(11)상에 잔류하는 액상의 캐리어요소를 제거하기 위한 것이다.
전사장치(17)는 감광벨트(11)에 형성된 토너화상을 인입된 용지(18)로 전사시킨다.
제전기(12)는 감광벨트(11)상에 광을 조사하여 감광벨트(11)상에 잔류하는 정전잠상을 제거한다.
표면전위센서(13)는 감광벨트(11)에 대전된 전위레벨을 검출한다.
대전장치(20)는 감광벨트(11) 상에 새로운 정전잠상을 기입할 수 있도록 감광벨트(11)를 소정전위로 대전시킨다. 상기 대전장치(20)는 상호 이격된 제1전극(21)과, 제2전극(31)을 구비한다. 제1전극(21)을 통상적으로 코로나(corona)전극이라고 하고, 제2전극(31)을 그리드(grid)전극이라고 한다.
전자유도방식에 의해 감광벨트(11)를 대전시키기 위해 대전시켜야할 감광벨트(11)의 전위레벨 또는 대전시켜야할 감광벨트(11)의 전위레벨 보다 약간 큰 전위레벨이 제2전극(31)에 유지되고, 제1전극(21)은 제2전극(31)의 전위레벨보다 훨씬 큰 전위레벨이 인가된다. 예컨대, 600볼트로 감광벨트(11)를 대전시키고자 할 때, 제1전극(21)은 5 내지 6킬로볼트로 유지시키고, 제2전극(31)은 600 내지 800볼트로 유지시킨다.
제1전극(21)과 제2전극(31)에 각각 전압을 발생시키기 위한 종래의 대전장치가 도 2에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 대전장치는 제1전극(21)에 고전압을 발생시키는 제1고압발생장치(25)와, 제2전극(31)에 제1전극(21)보다 낮은 고전압을 발생시키는 제2고압발생장치(35)를 구비한다.
엔진콘츄롤러(40)는 제1 및 제2 고압발생장치(25)(35)가 각각 발생시켜야할 전압레벨정보를 제1 및 제2 고압발생장치(25)(35)로 출력한다.
제1고압발생장치(25)는 펄스폭제어부(PWM제어부)(22), 스위칭부(23), 변압부(24)를 구비한다.
제2고압발생장치(35)는 펄스폭제어부(PWM제어부)(32), 스위칭부(33), 변압부(34)를 구비한다.
제1 및 제2 고압발생장치(25)(35) 각각의 전압발생 프로세스는 동일하며, 이하에서 제1고압발생장치(25)의 전압발생과정을 설명한다.
엔진콘츄롤러(40)로부터 제1전극(21)에 유지시켜야할 목표 전압값 정보가 입력되면, 펄스폭 제어부(22)는 상기 목표 전압값에 대응되게 설정된 듀티(duty)로 스위치 온/오프 되도록 스위칭부(23)를 제어한다. 여기에서 듀티는 설정된 주기동안에 제1스위칭부(23)가 턴온되는 시간의 비를 말한다.
스위칭부(23)가 설정된 듀티로 온/오프 되면, 변압부(24)에서 코일권선비 만큼 승압된 전압이 유기되고, 유기된 전압은 평활용 콘덴서에 의해 정류된다. 평활용 콘덴서에 의해 정류된 전압레벨은 스위칭부(23)의 스위칭 온/오프에 대한 듀티값에 따라 달라진다.
제2고전압발생장치(35)도 제1고전압발생장치(25)와 동일한 방식에 의해 제2전극(31)의 전압을 발생시킨다.
그런데, 이러한 종래 대전장치(20)는 발생시켜야할 전압레벨이 상호 다른 두 개의 고전압발생장치(25)(35)를 채용함으로써, 인쇄기의 규모를 복잡하게 하는 단점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, 감광벨트를 소정 전위로 대전시키기 위한 회로구조를 단순화 시킬 수 있는 인쇄기의 대전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 인쇄기를 나타내보인 단면도이고,
도 2는 종래의 대전장치를 나타내보인 회로도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄기의 대전장치를 나타내보인 회로도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄기의 대전장치를 나타내보인 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11: 감광벨트 12: 제전기
13: 표면전위센서 14: 광주사유니트
15: 현상기 16: 건조장치
17: 전사장치 20: 대전장치
21: 제1전극 22, 32: 펄스폭제어부
23, 33: 스위칭부 24, 34: 변압부
25: 제1고압발생장치 35: 제2고압발생장치
40, 60, 70: 엔진콘츄롤러 51: 제1바리스터
52: 제2바리스터 53, 73: 그라운드단자
54, 74: 콘덴서 55: 제1스위치부
56: 제1스위치소자 71: 제3바리스터
75: 제2스위치부 76: 제2스위치소자
77: 제1전원 78: 제3스위치소자
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인쇄기의 대전장치는 감광매체를 소정전위로 대전시키위한 것으로서, 제1전극과, 상기 제1전극과 소정간격 이격되어 상기 감광매체와 대향되게 설치된 제2전극을 구비하는 인쇄기의 대전장치에 있어서, 상기 제1전극에 설정된 전압을 발생시키는 제1고압발생장치와; 상기 제2전극의 일단과 접속된 제1바리스터와; 상기 제1바리스터의 타단과 그 일단이 접속되고, 그 타단은 그라운드단자에 접속된 제2바리스터와; 상기 제2바리스터와 병렬상으로 접속되어 스위치 온/오프 될 수 있도록 설치된 제1스위치부; 및 상기 제1스위치부의 스위치 온/오프에 대한 듀티를 제어하여 상기 제2전극에 유지되는 전압을 제어하는 엔진콘츄롤러;를 구비한다.
바람직하게는 상기 제1스위치부는 상기 제2바리스터의 일단과 그 일단이 접속된 가변저항소자와; 상기 가변저항소자의 타단과 상기 그라운드단자 사이에 접속되어 상기 엔진콘츄롤러에 의해 스위치 온/오프 되는 제1스위치소자;를 구비한다.
또 다르게, 본발명에 따른 인쇄기의 대전장치는 감광매체를 소정전위로 대전시키위한 것으로서, 제1전극과, 상기 제1전극과 소정간격 이격되어 상기 감광매체와 대향되게 설치된 제2전극을 구비하는 인쇄기의 대전장치에 있어서, 상기 제1전극에 설정된 전압을 발생시키는 제1고압발생장치와; 상기 제2전극의 일단과 그 일단이 접속된 제3바리스터와; 상기 제3바리스터의 다탄과 그 일단이 접속되고, 그 타단은 그라운드단자에 접속된 콘덴서와; 상기 콘덴서와 병렬상으로 접속되어 스위치 온오프 될 수 있도록 설치된 제2스위치부와; 상기 제2스위치부의 스위치 온/오프에 대한 듀티를 제어하여 상기 제2전극에 유지되는 전압을 제어하는 엔진콘츄롤러;를 구비한다.
바람직하게는 상기 제2스위치부는 상기 제3바리스터의 타단과 그 컬렉터단자가 접속되고, 그 에미터단자가 고정저항을 통해 상기 그라운드단자와 접속된 제2스위치소자와; 상기 제2스위치소자의 베이스단자와 접속된 제1전원과; 상기 엔진콘츄롤러의 제어신호에 따라 상기 제2스위치소자를 온/오프를 제어할 수 있도록 접속된 제3스위치소자;를 구비한다.
또한, 상기 콘덴서와 병렬상으로 방전용 저항소자가 접속되어 있은 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 인쇄기의 대전장치를 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄기의 대전장치를 나타내보인 회로도이다. 앞서도시된 도면에서와 동일기능을 하는 요소는 동일참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 대전장치는 제1전극(21), 제2전극(31), 제1고전압발생장치(25), 제1바리스터(51), 제2바리스터(52), 제1스위치부(55), 엔진콘츄롤러(60)를 구비한다.
제1고압발생장치(25)는 펄스폭제어부(PWM제어부)(22), 스위칭부(23), 변압부(24)를 구비한다. 상기 제1고압발생장치(25)는 엔진콘츄롤러(60)로부터 독립되게 설치되어, 내부적으로 셋팅된 목표전압값이 제1전극(21)에 유지되도록 구성해도 된다. 바람직하게는, 감광벨트(11)의 노화에 대응하여 제1전극(21)에 유지하여야 할 목표 전압값을 바꾸어야 할 경우를 고려할 때, 제1고압발생장치(25)는 제1전극(21)에 대한 전압발생 목표값을 엔진콘츄롤러(60)로부터 제공받아 제1전극(21)의 전압을 제어하도록 구성된다.
제2전극(31)과 그라운드단자(53) 사이에 제1 및 제2바리스터스터(51)(52)가 직렬상으로 접속되어 있다. 제2바리스터(52)와 병렬상으로 콘덴서(54)가 접속되어 있다.
제1스위치부(55)는 제2바리스터(52)의 일단과 접속된 가변저항소자(VR1)와, 가변저항소자(VR1)의 타단과 그라운드단자(53) 사이에 접속되어 엔진콘츄롤러(60)에 의해 스위치 온/오프 되는 제1스위치소자(56)를 구비한다. 상기 가변저항소자(VR1)는 제1스위치소자(56)의 허용 듀티 가변범위를 조정하기 위한 것으로서, 결정된 제1스위치소자(56)의 듀티 가변 범위에 따라 가변저항소자(VR1)의 저항값을 고정시키면된다.
바리스터(51)(52)는 전압에 따라 그 저항값이 변하는 소자이다. 이러한 특성을 이용하여, 제1바리스터(51)는 제2전극(31)의 전압가변범위의 최소값에 대응되는 전압을 전압강하 할 수 있는 것이 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 제2바리스터(52)는 상기 제2전극(31)의 전압가변범위에 대응되는 전압을 전압강하 할 수 있는 것이 적용되는 것이 바람직하다. 예컨대, 제2전극(31)을 600 내지 800 볼트 사이에서 가변시킬 수 있도록 하고자 할 때, 제1바리스터(51)는 600볼트, 제2바리스터(52)는 200볼트의 용량을 갖는 것을 각각 적용한다.
엔진콘츄롤러(60)는 제1전극(21) 및 제2전극(31)에 유지되어야 할 목표전압값들을 설정하고, 설정된 목표전압값들이 유지되도록 제1고압발생장치(25)와 제1스위치부(53)를 제어한다. 상기 엔진콘츄롤러(60)는 표면전위센서(13)로부터 검출된 감광벨트(11)의 표면전위정보를 입력받아, 감광벨트(11)에 설정된 목표전위레벨이 유지되도록 제1고압발생장치(25)와 제1스위치부(53)를 제어한다. 감광벨트(11)가 노화되면, 감광벨트(11)의 임피던스가 증가하고, 제2전극(31)에 의해 유도되는 감광벨트(11)의 대전전위값이 떨어진다. 따라서, 엔진콘츄롤러(60)는 표면전위센서(13)로부터 제공되는 감광벨트(11)의 표면전위레벨정보를 입력받아, 감광벨트(11)의 대전전위가 목표값보다 떨어질 경우, 제1 및 제2전극(21)(22)의 목표 전압값을 상승시킨다.
이하에서는 제1바리스터(51)가 600볼트, 제2바리스터(52)가 200볼트의 용량을 갖는 것이 채용된 경우대해 제2전극(31)의 전압발생과정을 설명한다.
제1고전압발생장치(25)가 목표 전압레벨 예컨대 6킬로볼트로 유지되도록 제1전극(21)에 전압을 발생시키면, 제1전극(21)에 유지된 전압으로부터의 전자기유도에 의해 제2전극(31)에 소정전위가 유도된다. 이때 제1스위치(54)가 오프상태이면, 제1전극(21)에 유도된 전위에 의해 제1바리스터(51) 및 제2바리스터(52)를 통해 전류가 흐른다. 이 과정에서, 제2전극(31)에 유도된 전압이 순간적으로 800볼트를 초과할 경우 이 전압레벨에 대응되는 바리스터(51)(52)의 저항값이 매우낮아, 바리스터(51)(52)들을 통해 흐르는 전류량이 증가한다. 그 결과, 제2전극(31)에 유도되는 전압값은 감쇠된다. 제2전극(31)에 유도되는 전압레벨이 감쇠하는 과정에서 각 바리스터(51)(52)의 저항값은 증가하고, 최종적으로는 제2전극(31)이 800볼트의 전압으로 유지된다.
한편, 제1전극(21)을 800볼트 이하의 또 다른 전압레벨로 낮추고자 할 경우에는, 제1스위치소자(54)를 소정의 듀티로 온/오프 제어하면 된다. 제1스위치소자(54)가 온되면, 제1스위치소자(54)가 오프상태일 때보다 평균 임피던스가 적어지기 때문에 제2전극(31)에 유지되는 전압값은 떨어진다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄기의 대전장치를 나타내보인 회로도이다. 앞서 도 3에 도시된 도면에서와 동일기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 대전장치는 제1전극(21), 제2전극(31), 제1고압발생장치(25), 제3바리스터(71), 콘덴서(73), 제2스위치부(74)를 구비한다.
제2전극(31)과 그라운드단자(73) 사이에 제3바리스터스터(71) 및 콘덴서(74)가 직렬상으로 접속되어 있다. 콘덴서(74)와 병렬상으로 방전용 저항소자(72)가 접속되어 있다.
콘덴서(74)와 병렬상으로 제2스위치부(75)가 접속되어 있다.
제2스위치부(75)는 제2스위치소자(76), 제1전원(77), 제3스위치소자(78)를 구비한다.
제2스위치소자(76)는 그 컬렉터 단자가 제2커패시터(74)와 접속하고 있는 제3바리스터(71)의 타단과 접속되고 있고, 그 에미터단자가 고정저항을 통해 그라운드단자(73)와 접속되어 있다.
제1전원(77)은 제2스위치소자(76)의 베이스단자와 저항소자들을 통해 접속되어 있다.
제3스위치소자(78)는 그 컬렉터단자가 제1전원(77)과 접속되어 있고, 엔진콘츄롤러(70)의 제어신호에 따라 제2스위치소자(76)를 온/오프를 제어할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 제3스위치소자(78)가 오프상태일 경우, 제2스위치소자(76)는 스위치 온상태를 유지한다. 반대로 제3스위치소자(78)가 온 상태일 경우, 제2스위치소자(76)는 스위치 오프 상태를 유지한다.
따라서, 제2스위치소자(76)가 온 상태일 때와, 제2스위치소자(76)가 오프 상태일 때 제2전극(31)과 접속된 소자들의 임피던스 값이 상호 다르고, 이러한 임피던스 차이에 의해 엔진콘츄롤러(70)가 제3스위치소자(78)의 온/오프 스위칭제어에 대한 듀티값을 조정하면, 원하는 목표전압값이 제2전극(31)에 유지된다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄기의 대전장치에 의하면, 회로구조가 단순화되고, 그에 따라 인쇄기의 규모도 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 감광매체를 소정전위로 대전시키위한 것으로서, 제1전극과, 상기 제1전극과 소정간격 이격되어 상기 감광매체와 대향되게 설치된 제2전극을 구비하는 인쇄기의 대전장치에 있어서,
    상기 제1전극에 설정된 전압을 발생시키는 제1고압발생장치와;
    상기 제2전극의 일단과 접속된 제1바리스터와;
    상기 제1바리스터의 타단과 그 일단이 접속되고, 그 타단은 그라운드단자에 접속된 제2바리스터와;
    상기 제2바리스터와 병렬상으로 접속되어 스위치 온/오프 될 수 있도록 설치된 제1스위치부; 및
    상기 제1스위치부의 스위치 온/오프에 대한 듀티를 제어하여 상기 제2전극에 유지되는 전압을 제어하는 엔진콘츄롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1고압발생장치는 상기 제1전극에 유지시켜야할 전압정보를 상기 엔진콘츄롤러부터 받도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1스위치부는
    상기 제2바리스터의 일단과 그 일단이 접속된 가변저항소자와;
    상기 가변저항소자의 타단과 상기 그라운드단자 사이에 접속되어 상기 엔진콘츄롤러에 의해 스위치 온/오프 되는 제1스위치소자;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2바리스터와 병렬상으로 접속된 콘덴서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  5. 감광매체를 소정전위로 대전시키위한 것으로서, 제1전극과, 상기 제1전극과 소정간격 이격되어 상기 감광매체와 대향되게 설치된 제2전극을 구비하는 인쇄기의 대전장치에 있어서,
    상기 제1전극에 설정된 전압을 발생시키는 제1고압발생장치와;
    상기 제2전극의 일단과 그 일단이 접속된 제3바리스터와;
    상기 제3바리스터의 다탄과 그 일단이 접속되고, 그 타단은 그라운드단자에 접속된 콘덴서와;
    상기 콘덴서와 병렬상으로 접속되어 스위치 온오프 될 수 있도록 설치된 제2스위치부와;
    상기 제2스위치부의 스위치 온/오프에 대한 듀티를 제어하여 상기 제2전극에유지되는 전압을 제어하는 엔진콘츄롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1고압발생장치는 상기 제1전극에 유지시켜야할 전압정보를 상기 엔진콘츄롤러부터 받도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2스위치부는
    상기 제3바리스터의 타단과 그 컬렉터단자가 접속되고, 그 에미터단자가 고정저항을 통해 상기 그라운드단자와 접속된 제2스위치소자와;
    상기 제2스위치소자의 베이스단자와 접속된 제1전원과;
    상기 엔진콘츄롤러의 제어신호에 따라 상기 제2스위치소자를 온/오프를 제어할 수 있도록 접속된 제3스위치소자;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 콘덴서와 병렬상으로 방전용 저항소자가 접속되어 있은 것을 특징으로 하는 인쇄기의 대전장치.
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