KR100605260B1 - Ａｃ 고전압 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 AC 고전압 측정장치는, 저전압을 AC 고전압으로 변환시키는 고전압 발생부, 변환된 AC 고전압을 양의 전압 및 음의 전압으로 각각 정류하는 정류부, 정류된 양의 전압 및 음의 전압을 각각 제1, 제2 전압으로 전압 배분하는 전압 배압부, 및 제1 전압과 제2 전압의 합성분을 읽어, 상기 AC 고전압을 DC 레벨로 검출하는 측정부를 포함한다. 이에 의해, 화상형성장치의 고전압 발생장치로부터의 AC 고전압을 DC 전압으로 변환하여 전압을 측정함으로써, AC 고전압을 측정하기 위한 다양한 장비의 편차로 인해 발생하는 화상불량을 방지할 수 있다.
AC 고압, 정류, 배압

Description

ＡＣ 고전압 측정장치{AC high voltage detecting apparatus}
도 1은 종래의 화상형성장치에 대한 개락적인 단면도,
도 2는 종래의 AC 고전압 측정장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 AC 고전압 측정장치를 나타낸 도면, 그리고
도 4는 도 3의 AC-DC 변환부 및 측정부를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 고전압 발생부 200: AC-DC 변환부
210: 정류부 220, 230: 제1, 제2 전압 배압부
300: 측정부
본 발명은 비접촉 현상방식을 이용하는 화상형성장치에 적용되는 AC 고전압 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상형성장치의 고전압 발생부로부터의 AC 고전압을 DC 전압으로 변환하여 전압을 측정하는 AC 고전압 측정장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 입력되는 원본 화상 데이터에 대응하는 이미지를 인쇄용지와 같은 기록매체에 인쇄처리하는 장치를 말한다. 화상형성장치의 예로는 프린터, 복사기, 팩시밀리 등을 들 수 있다. 이러한 화상형성장치에서 전사사진방식은 레이저 프린터(Laser Beam Printer), LPH(LED Print Head) 프린터, 및 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치에 채용되고 있다. 전사사진방식 화상형성장치는 대전, 노광, 현상, 전사, 및 정착 등의 과정을 통해 인쇄작업을 수행한다.
도 1은 종래의 화상형성장치에 대한 개락적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전사사진방식 화상형성장치는, 감광드럼(10), 대전롤러(20), 광주사장치(LSU:Laser Scanning Unit)(30), 현상롤러(40), 전사롤러(50), 제어부(60), 및 고전압 발생장치(HVPS:High Voltage Power Supply)(70)를 포함한다.
이러한 구성을 갖는 전사사진방식 화상형성장치의 인쇄동작을 살펴보면, 먼저 고전압 발생장치(70)는 제어부(60)의 제어에 따라 대전롤러(20), 현상롤러(40), 및 전사롤러(50)에 소정의 전압을 인가한다. 대전롤러(20)는 고전압 발생장치(70)로부터 인가되는 대전전압으로 감광드럼(10)의 표면을 대전시킨다.
그리고, 광주사장치(30)는 제어부(60)로부터 입력된 이미지 데이터에 대응되는 광을 감광드럼(10)에 주사한다. 이에 따라, 감광드럼(10) 표면에는 정전잠상이 형성된다. 이후 감광드럼(10)의 표면에 형성된 정전잠상에는 현상롤러(40)에 의해 공급되는 토너에 의해 토너화상이 형성된다.
고전압 발생장치(70)로부터 인가되는 전사전압에 의해 구동되는 전사롤러(50)는 감광드럼(10)에 형성된 토너화상을 기록용지에 전사시킨다. 그리고, 기록용 지에 전사된 토너화상은 정착기(미도시)의 고열 및 압력에 의해 인쇄용지에 정착되어 배출방향(미도시)을 통해 외부로 배출됨으로써 인쇄가 완료되도록 구성된다.
도 2는 종래의 AC 고전압 측정장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 AC 고전압 측정장치는, 고전압 발생장치(70), 고압봉(high voltage probe)(81), 및 오실로 스코프(82)를 포함한다.
고전압 발생장치(70)는 PWM 입력부(71), 비교기(72), 스위칭부(73), 및 변압기(74)로 구성된다. 이 고전압 발생장치(70)는 도 1를 참조하여 상술한 바와 같이 복사기, 레이저빔 프린터, 팩시밀리 등의 핵심부품으로, 12-24[V]의 저전압을 순간적으로 수백 내지 수천[V]의 고전압으로 변환시켜 프린터나 복사기 드럼 위로 고압방전을 형성해 문자인쇄를 가능하게 하는 장치이다.
고압봉(81)은 변압기(74)로부터의 AC 고전압을 입력받아, 오실로 스코프(82)가 읽을 수 있는 범위의 전압으로 변환한 전압을 출력한다. 고압봉(81)은 입력 고전압을 약 1000:1로 낮춘다.
이러한 종래의 AC 고전압 측정장치는 고전압 발생장치(70)의 최종 AC 출력단에서 AC 파형을 측정할 때, 오실로 스코프(82)와 고압봉(81)과 같은 고압 측정장비의 오차 등으로 인해 고전압 센싱시 오차가 발생할 수 있다. 또한, 이러한 오차 발생으로 인해 세팅값의 편차가 발생하게 되며, 세팅값의 편차는 불량화상을 발생시킬 수 있다. 그리고, 오실로 스코프(82)와 고압봉(81)과 같은 장비를 똑같은 특성이 나오도록 하기 위해 불필요한 세팅 시간이 소모되어 업무의 비효율을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 화상형성장치의 고전압 발생장치로부터의 AC 고전압을 DC 전압으로 변환한 후 전압을 측정하는 AC 고전압 측정장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 AC 고전압 측정장치는, 저전압을 AC 고전압으로 변환시키는 고전압 발생부, 변환된 AC 고전압을 양의 전압 및 음의 전압으로 각각 정류하는 정류부, 정류된 양의 전압 및 음의 전압을 각각 제1, 제2 전압으로 전압 배분하는 전압 배압부, 및 제1 전압과 제2 전압의 합성분을 읽어, 상기 AC 고전압을 DC 레벨로 검출하는 측정부를 포함한다.
바람직하게는 정류부는, 고전압 발생부로부터의 AC 고전압을 양의 전압으로 정류하는 제1 다이오드와 제1 캐패시터를 포함하는 제1 정류부, 및 제1 다이오드와 반대방향을 갖으며 AC 고전압을 음의 전압으로 정류하는 제2 다이오드와 제2 캐패시터를 포함하는 제2 정류부를 포함한다.
또한, 바람직하게는 전압 배압부는, 제1, 제2 전압이 측정부의 측정 범위 내의 전압이 되도록 정류된 양의 전압 및 음의 전압을 일정 비율로 각각 배압한다.
이때, 측정부는 DVM(Digital Voltage Meter)가 될 수 있다.
한편, AC 고전압 측정장치는 AC 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 사용하는 화상형성장치에 이용될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 AC 고전압 측정장치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 AC 고전압 측정장치는, 고전압 발생부(100), AC-DC 변환부(200), 및 측정부(300)를 포함한다.
고전압 발생부(100)는 PWM 입력부(110), 비교부(120), 스위칭 제어부(130), 및 변압부(140)를 포함하며, 저전압을 수백 내지 수천[V]의 고전압으로 변환시켜 화상형성장치의 드럼 위로 고압방전이 형성되도록 한다. 고전압 발생부(100)로부터 출력되는 고전압은 AC 고전압으로, LBP의 비접촉 현상방식을 이용하는 화상형성장치에 이용된다.
PWM 입력부(110)는 엔진 제어부(미도시) 등으로부터 듀티(duty) 비에 따라 출력 전압의 레벨이 결정되는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 입력받는다.
비교부(120)는 PWM 입력부(110)로 입력된 PWM 신호와 기준신호를 비교하여 , 스위칭 제어부(130)의 트랜지스터 구동신호를 생성다. 이때, 비교부(120)로부터 출력되는 트랜지스터 구동신호는 PWM 입력신호와 동일한 파형을 갖는다.
스위칭 제어부(130)의 트랜지스터는 비교부(120)로부터의 구동신호를 기초로 온/오프 동작을 한다. 비교부(120)의 비교결과, PWM 입력신호가 기준신호 보다 큰 경우에는 18[V]가 인가되는 단자와 연결된 트랜지스터가 온 동작을 하게 되며, PWM 입력신호가 기준신호 보다 작은 경우에는 그라운드와 연결된 트랜지스터가 온 동작을 하게 된다.
변압부(140)는 스위칭 제어부(130)의 트랜지스터들의 온/오프 동작에 따라 변압부(140)의 1차측 코일의 전압이 변동되며, 1차측 코일의 전압 변동에 의해 높 은 턴비로 구성된 변압부(140)의 2차측 코일에 전압이 유기된다. 트랜지스터의 온/오프 동작에 따라 직렬 공진되어 교류신호를 발생시키도록 구성되며, 이에 따라 변압부(40)의 2차측 코일에 높은 전위를 갖는 교류전압이 유기된다. 따라서, 변압부(140)의 출력단은 AC 고전압을 출력하게 된다.
AC-DC 변환부(200)는 변압부(140)의 출력단과 연결되며, 고전압 발생부(100)로부터 발생된 고전압을 DC 전압으로 측정하기 위해 AC 전압을 DC 전압으로 변환한다.
도 4는 도 3의 AC-DC 변환부(200) 및 측정부(300)를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 AC-DC 변환부(200)는 정류부(210), 제1, 제2 전압 배압부(230, 230)를 포함한다.
정류부(210)는 다이오드(D1, D2) 및 캐패시터(C1, C2)로 구성되며, 고전압 발생부(100)로부터의 AC 고전압을 양의 전압 및 음의 전압으로 각각 정류한다. 다이오드 D1과 캐패시터 C1로 구성된 회로는, 입력되는 AC 고전압을 양의 전압으로 정류하여 제1 전압배압부(220)로 출력한다. 그리고, 다이오드 D1과 반대방향으로 형성된 다이오드 D2와 캐패시터 C2로 구성된 회로는, 입력되는 AC 고전압을 음의 전압을 정류하여 제2 전압배압부(230)로 출력한다.
제1 전압배압부(220)는 저항 R1와 R2로 구성되며, 양의 전압으로 정류된 전압을 저항 R1 와 R2의 비율에 따라 일정한 양의 DC 전압을 출력한다. 그리고, 제2 전압배압부(230)는 저항 R3와 R4로 구성되며, 음의 전압으로 정류된 전압을 저항 R3 와 R4의 비율에 따라 일정한 음의 DC 전압을 출력한다.
제1 전압배압부(220)의 저항 R1을 저항 R2에 비해 상대적으로 작은 값으로 설정하고 제2 전압배압부(230)의 저항 R3을 저항 R4에 비해 상대적으로 작은 값으로 설정함으로써, 정류부(210)에서 정류된 고전압을 측정부(300) 범위 내의 전압으로 낮출 수 있다.
측정부(300)는 제1 전압배압부(220)와 제2 전압배압부(230)로부터의 전압의 합성분을 읽는다. 따라서, 측정부(300)는 오실로 스코프 또는 고압봉과 같은 측정장비 없이 AC 성분의 출력전압을 일정한 비율의 DC 레벨로 표시할 수 있게 된다. 이때, 측정부(300)는 DVM(Digital Voltage Meter)가 될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화상형성장치의 고전압 발생장치로부터의 AC 고전압을 DC 전압으로 변환하여 전압을 측정함으로써, AC 고전압을 측정하기 위한 다양한 장비의 편차로 인해 발생하는 화상불량을 방지할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (5)

  1. 저전압을 AC 고전압으로 변환시키는 고전압 발생부;
    변환된 상기 AC 고전압을 양의 전압 및 음의 전압으로 각각 정류하는 정류부;
    정류된 상기 양의 전압 및 상기 음의 전압을 각각 제1, 제2 전압으로 전압 배분하는 전압 배압부; 및
    상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 합성분을 읽어, 상기 AC 고전압을 DC 레벨로 검출하는 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC 고전압 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정류부는,
    상기 고전압 발생부로부터의 상기 AC 고전압을 양의 전압으로 정류하는 제1 다이오드와 제1 캐패시터를 포함하는 제1 정류부; 및
    상기 제1 다이오드와 반대방향을 갖으며 상기 AC 고전압을 음의 전압으로 정류하는 제2 다이오드와 제2 캐패시터를 포함하는 제2 정류부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AC 고전압 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압 배압부는, 상기 제1, 제2 전압이 상기 측정부의 측정 범위 내의 전압이 되도록 상기 정류된 양의 전압 및 상기 음의 전압을 일정 비율로 각각 배압하는 것을 특징으로 하는 AC 고전압 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 DVM(Digital Voltage Meter)인 것을 특징으로 하는 AC 고전압 측정장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 AC 고전압 측정장치를 이용하는 화상형성장치.
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