KR101743483B1 - 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

각 현상기의 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간에 전위차를 형성하도록 각 현상기에 대응하여 개별적으로 설치되었던 제너 다이오드를 공통단으로 설치위치를 변경시킴으로써 제너 다이오드의 부품 편차로 인한 각 현상기의 현상전압편차를 줄일 수 있어 칼라 화상 품질을 향상시키고 제너 다이오드의 개수를 줄일 수 있어 제조 비용을 절감하는 화상형성장치를 개시한다.

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자사진 방식을 사용하는 복수의 현상기를 가진 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상을 소정 색상의 현상제로 현상한 후에 현상된 화상을 용지에 전사 및 정착시켜 칼라화상을 형성하는 장치를 말한다.
화상형성장치에 사용되는 현상제의 색상은 통상 옐로우(Y;yellow), 마젠타(M;magenta), 시안(C;cyan) 및 블랙(K;black) 이다. 따라서, 4가지 색상의 현상제를 정전 잠상에 부착시키기 위해서는 4개의 현상기가 필요하다.
각 현상기에는 현상롤러 상의 현상제를 감광체로 부착시키기 위해 현상롤러에 공급되는 현상 바이어스 전압, 현상롤러에 현상제를 공급시키기 위해 공급롤러에 공급되는 공급 바이어스 전압 등 수백 내지 수천 볼트 이상의 고전압이 인가된다.
칼라화상을 형성하는 방식에는 하나의 감광체를 여러 번 회전시켜 칼라 화상을 형성하는 멀티패스(Multi pass) 방식과 복수의 감광체를 한 번씩 회전시켜 칼라 화상을 형성하는 싱글패스(Single pass) 방식으로 구분된다.
멀티패스방식 화상형성장치의 경우에 4개의 현상기가 순차적으로 작동되므로 4개의 현상기에 순차적으로 고전압이 인가된다. 이때, 각 현상기의 현상롤러와 공급롤러에 임의의 전위차를 갖도록 전압을 인가한다.
각 현상기에서는 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간에 전위차를 형성하기 위한 부품으로서 제너 다이오드를 사용한다.
하지만, 이 제너 다이오드는 각 현상기의 현상롤러와 공급롤러에 전압을 공급하는 출력측인 최종 단에 각각 설치되기 때문에 제너 다이오드의 제너 전압에 포함된 부품 편차를 조정하지 못한다.
예를 들면, 각 현상기에 공급되는 소스 전압을 옐로우(Y) 현상기를 기준으로 대응하는 제너 다이오드들의 부품 편차를 고려한 전압이 옐로우(Y) 현상기에 공급되도록 전압을 조정하게 되면 다른 현상기에 인가되는 전압은 일예로, 수십 볼트의 전압편차가 발생하기 때문에 결국 각 현상기마다 현상전압레벨을 원하는 전압레벨로 제어하기 어렵다. 즉, 각 현상기마다 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간에 전위차를 형성하도록 마련된 제너 다이오드들의 부품간의 편차로 인해 각 현상기별로 원하는 색상의 화상출력을 얻지 못할 수 있어 칼라 화상 품질이 떨어질 우려가 있다.
본 발명의 일 측면은 칼라 화상 품질을 향상시키도록 각 현상기의 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간의 전위차를 형성하는 제너 다이오드의 설치 위치를 변경시켜 제너 다이오드의 부품 간의 편차로 인한 각 현상기의 현상전압편차를 줄이는 화상형성장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 화상형성장치는 복수의 현상기에 전원을 공급하도록 소스 전압을 발생하는 소스전압 발생부와, 상기 소스전압 발생부에 의해 발생된 소스전압으로부터 현상롤러에 공급되는 현상바이어스 전압과 공급롤러에 공급되는 공급바이어스 전압을 서로 다른 레벨로 생성하는 전압 생성부와, 상기 전압 생성부에 의해 생성된 서로 다른 레벨의 전압을 상기 복수의 현상기에 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함한다.
또한, 상기 스위칭부는 상기 복수의 현상기별로 한 쌍의 스위칭소자를 포함하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자는 상기 현상롤러의 현상 바이어스 단자와 연결된 제1 스위칭소자와, 상기 공급롤러의 공급 바이어스 단자와 연결된 제2 스위칭소자를 포함한다.
또한, 상기 전압 생성부는 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제1 스위칭소자와 직렬 연결된 제1 제너 다이오드와, 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제2 스위칭소자와 직렬 연결된 제2 제너 다이오드를 포함하고, 상기 제1 제너 다이오드와 제2 제너 다이오드는 반대 방향으로 배치된 것을 포함한다.
또한, 상기 제 1 제너 다이오드 및 제2 제너 다이오드는 각각 1개인 것을 포함한다.
또한, 상기 소스전압 발생부는 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 소스 전압을 발생하는 것을 포함한다.
또한, 상기 소스전압 발생부는 상기 전압 생성부의 부품 편차가 보상된 교류 전압을 상기 직류 전압에 중첩시켜 상기 소스 전압을 발생시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 소스전압 발생부는 상기 전압 생성부의 부품 편차가 보상된 직류 전압을 상기 교류 전압에 중첩시켜 상기 소스 전압을 발생시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 소스전압 발생부는 직류전압으로만 이루어진 소스 전압을 발생시키는 것을 포함한다.
또한, 상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 부하로 작동하도록 상기 스위칭부의 전단에 적어도 하나의 저항을 연결하여 접지 연결한 제1 오염방지부를 포함한다.
또한, 상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자에 직류 전압이 공급되도록 마련된 제2 오염방지부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 화상형성장치는 하나의 감광체와, 상기 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광 주사장치와, 상기 감광체의 회전 방향을 따라 배치되어 상기 감광체에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하는 복수의 현상기와, 복수의 현상기에 전원을 공급하도록 소스 전압을 발생하는 소스전압 발생부와, 상기 소스전압 발생부에 의해 발생된 소스전압으로부터 현상롤러에 공급되는 현상바이어스 전압과, 공급롤러에 공급되는 공급바이어스 전압을 서로 다른 레벨로 생성하는 전압 생성부와, 상기 전압 생성부에 의해 생성된 서로 다른 레벨의 전압을 상기 복수의 현상기에 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함한다.
또한, 상기 스위칭부는 상기 복수의 현상기별로 한 쌍의 스위칭소자를 포함하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자는 상기 현상롤러의 현상 바이어스 단자와 연결된 제1 스위칭소자와, 상기 공급롤러의 공급 바이어스 단자와 연결된 제2 스위칭소자를 포함한다.
또한, 상기 전압 생성부는 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제1 스위칭소자와 직렬 연결된 제1 제너 다이오드와, 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제2 스위칭소자와 직렬 연결된 제2 제너 다이오드를 포함하고, 상기 제1 제너 다이오드와 제2 제너 다이오드는 반대 방향으로 배치된 것을 포함한다.
또한, 상기 제 1 제너 다이오드 및 제2 제너 다이오드는 각각 1개인 것을 포함한다.
또한, 상기 소스전압 발생부는 교류전압과 직류전압이 중첩된 소스전압 혹은 직류전압만으로 이루어진 소스 전압을 발생하는 것을 포함한다.
또한, 상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 부하로 작동하도록 상기 스위칭부의 전단에 적어도 하나의 저항을 연결하여 접지 연결한 제1 오염방지부와, 상기 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자에 직류 전압이 공급되도록 마련된 제2 오염방지부를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 측면에 따르면, 각 현상기의 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간의 전위차를 형성하도록 각 현상기에 대응하여 개별적으로 설치되었던 제너 다이오드를 공통단으로 설치 위치를 변경시킴으로써 제너 다이오드의 부품 간의 편차로 인한 각 현상기의 현상전압편차를 줄일 수 있어 칼라 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제너 다이오드를 공통단으로 설치 위치를 변경시킴으로써 제너 다이오드의 개수를 줄일 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 복수의 현상기에 인가되는 전압의 편차를 줄이는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 각 구성요소들의 세부적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1 스위칭부 내지 제4 스위칭부의 타이밍도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는(1)는 본체(10), 인쇄매체 공급장치(20), 광 주사장치(30), 감광체(40), 현상 장치(50), 전사 장치(60), 정착 장치(70) 및 인쇄매체 배출장치(80)를 구비한다.
본체(10)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 본체(10)의 일측에는 본체 커버(11)가 회동 가능하게 설치된다. 본체 커버(11)는 본체(10)의 일부분을 개폐한다.
인쇄매체 공급장치(20)는 전사 장치(60)를 향해 인쇄매체를 공급한다. 인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체(S)가 보관되는 카세트(21)와, 카세트(21)에 보관된 인쇄매체(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업 롤러(22)와, 픽업된 인쇄매체를 전사 장치(60) 쪽으로 이송하는 이송 롤러(23)를 포함하여 구성된다.
광 주사장치(30)는 현상 장치(50)의 하부에 배치되어 화상 정보에 상응하는 광을 감광체(40)에 주사함으로써 감광체(40)의 표면에 정전 잠상을 형성한다.
감광체(40)는 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광 도전성 층이 형성된 것이다. 감광체(40)는 광 주사장치(30)에 의해 형성되는 정전 잠상 및 현상 장치(50)에 의해 형성되는 현상제화상을 담지하는 상담지체(image carrier)이다. 감광체(40)는 본체(10) 내에 회전 가능하게 설치된다.
본체(10) 내에는 대전롤러(41)가 설치된다. 대전롤러(41)는 광 주사장치(30)로부터 광이 주사되기에 앞서 감광체(40)를 소정 전위로 대전시킨다. 대전롤러(41)는 감광체(40)를 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일예이다. 대전롤러(2)는 감광체(40)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광체(40)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킨다. 대전기로서, 대전롤러(2) 대신에 코로나 방전기가 채용될 수도 있다.
현상 장치(50)는 정전 잠상이 형성된 감광체(40)에 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 현상 장치(50)는 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)를 구비한다.
각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)는 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K), 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)와 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)를 가진다.
현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K)에는 감광체(40)로 공급될 현상제가 저장된다.
공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)는 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K)에 저장된 현상제를 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에 공급한다. 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)에는 현상제수용부(51Y, 51M, 51C, 51K)에 저장된 현상제를 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)로 공급시키기 위한 공급 바이어스 전압이 인가된다.
현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)는 정전 잠상이 형성되어 있는 감광체(40)의 표면에 현상제를 부착하여 현상제화상을 형성한다. 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에는 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)로부터 공급된 현상제를 감광체(40) 상의 정정잠삼에 현상시키기 위한 현상 바이어스 전압이 인가된다.
전사 장치(60)는 중간 전사벨트(61), 제1 전사롤러(62) 및 제2 전사롤러(63)를 포함하여 구성된다.
중간 전사벨트(61)는 현상 장치(50)에 의해 형성된 현상제화상을 담지하는 상담지체이다. 중간 전사벨트(61)는 지지롤러들(64)(65)에 의해 지지되어 감광체(40)의 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 중간 전사벨트(6)의 길이는 화상형성장치에 사용되는 최대 크기의 인쇄매체(S)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길다.
제1 전사롤러(62)는 중간 전사벨트(61)를 사이에 두고 감광체(40)와 마주하여 감광체(40)에 형성된 현상제화상이 중간 전사벨트(61)로 전사되도록 한다. 제1 전사롤러(62)에는 감광체(40)에 형성된 현상제화상을 중간 전사벨트(61)로 전사시키기 위한 제1 전사 바이어스 전압이 인가된다.
제2 전사롤러(63)는 중간 전사벨트(61)를 사이에 두고 지지롤러(65)와 마주한다. 제2 전사롤러(63)는 감광체(40)에서 중간 전사벨트(61)로 화상이 전사되는 동안에는 중간 전사벨트(61)로부터 이격되고, 감광체(40)의 화상이 중간 전사벨트(61)로 완전히 전사되면 중간 전사벨트(61)에 소정 압력으로 접촉된다. 제2 전사롤러(63)가 중간 전사벨트(61)와 접촉하면 중간 전사벨트(61)의 화상이 인쇄매체로 전사된다. 제2 전사롤러(63)에는 현상제화상을 인쇄매체로 전사시키기 위한 제2 전사 바이어스 전압이 인가된다.
정착 장치(70)는 열원을 가지는 가열 롤러(71)와, 이 가열 롤러(71)에 대향하여 설치되는 가압 롤러(72)를 구비한다. 인쇄매체가 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이를 통과할 때, 가열 롤러(71)로부터 전달되는 열과 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이에서 작용하는 압력에 의해 화상이 인쇄매체에 고정된다.
한편 인쇄매체 배출장치(80)는 배지 롤러(81)와 배지 백업 롤러(82)를 구비하여 정착 장치(70)를 통과한 인쇄매체를 본체(10)의 외부로 배출한다.
이러한 구성을 가지는 화상형성장치의 동작을 간략히 설명한다.
인쇄동작이 시작되면, 감광체(40)의 표면은 대전 롤러(41)에 의해 균일하게 대전된다. 균일하게 대전된 감광체(40)의 표면에는 광 주사장치(30)로부터 어느 한 색상, 예를 들어 옐로우 색상의 화상 정보에 대응하는 광이 조사된다.
감광체(40)에는 옐로우 색상의 화상에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.
이어서 옐로우 현상기(50Y)의 현상 롤러(53)에는 현상 바이어스가 인가되고, 이에 따라 옐로우 색상의 현상제가 정전 잠상에 부착되어 감광체(40)에는 옐로우 색상의 현상제화상이 형성된다. 이러한 현상제화상은 제1 전사롤러(62)에 의해 중간 전사벨트(61)로 전사된다.
옐로우 색상에 대한 한 페이지 분량의 전사가 완료되면, 광 주사장치(30)는 다른 한 색상, 예를 들어 마젠타 색상의 화상 정보에 대응되는 광을 감광체(40)에 주사하여 마젠타 색상의 화상에 대응하는 정전 잠상을 형성시킨다. 마젠타 현상기(50M)는 정전 잠상에 마젠타 색상의 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 감광체(40)에 형성된 마젠타 색상의 현상제화상은 제1 전사롤러(62)에 의해 중간 전사벨트(61)로 전사되는데, 이 때 마젠타 색상의 현상제화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우 색상의 현상제화상 위에 중첩된다.
시안 및 블랙 색상에 대하여도 위와 같은 과정을 수행하면, 중간 전사벨트(61)에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 화상이 중첩된 칼라화상이 완성된다. 이와 같이 완성된 칼라화상은 중간 전사벨트(61)와 제2 전사롤러(63) 사이를 통과하는 인쇄매체로 전사되고, 인쇄매체는 정착 장치(70)와 인쇄매체 배출장치(80)를 거쳐 본체(10)의 외부로 배출된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 제어블록을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)의 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에는 현상제를 감광체(40)에 부착시키기 위한 현상 바이어스 전압이 인가되고, 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)에는 현상제를 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)로 공급하기 위한 공급 바이어스 전압이 인가된다.
현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압은 직류 혹은 직류와 교류가 혼합된 형태일 수 있다. 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압은 수백 내지 수천 볼트 이상의 고전압이다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서는 각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)가 순차적으로 작동된다. 선택된 현상기(예를 들면, 50Y)의 현상 롤러(53Y)에는 현상 바이어스 전압이 인가되고, 나머지 현상기(예를 들면 50M, 50C, 50K)의 현상 롤러(53M,53C,53C)에는 현상 바이어스 전압이 인가되지 않는다. 또, 공급 바이어스 전압 또한 현상 바이어스 전압과 마찬가지로 선택된 현상기(예를 들면, 50Y)의 공급 롤러(52Y)에만 인가되고 나머지 현상기(예를 들면 50M, 50C, 50K)의 공급 롤러(52M, 52C, 52K)에는 인가되지 않는다.
이와 같이, 각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)에 현상 바이어스 전압 및 공급 바이어스 전압을 선택적으로 공급하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 제어부(100), 소스전압 발생부(110), 전압 생성부(130) 및 스위칭부(120)를 구비한다.
제어부(100)는 소스전압 발생부(110)과 스위칭부(120)의 작동을 제어하여 각각의 현상기(50Y,50M,50C,50K)마다 현상 바이어스전압 및 공급 바이어스전압을 순차적으로 공급한다. 이외에 제어부(100)는 광 주사 장치(30)의 작동을 제어한다.
소스전압 발생부(110)는 각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)의 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에는 현상제를 감광체(40)에 부착시키기 위한 현상 바이어스 전압을, 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)에는 현상제를 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)로 공급하기 위한 공급 바이어스 전압을 공급하기 위해 소스 전압을 발생한다.
전압 생성부(130)는 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스전압으로부터 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 서로 다른 레벨로 생성한다. 즉, 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스전압으로부터 서로 간에 소정의 전위차를 가진 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 생성한다.
스위칭부(120)는 전압 생성부(130)에 의해 생성된 현상 바이어스 전압을 각 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)의 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에 선택적으로 공급함과 함께 전압 생성부(130)에 의해 생성된 공급 바이어스 전압을 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)에 선택적으로 공급한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서 복수의 현상기에 인가되는 현상 전압의 편차를 줄이는 것을 나타낸다. 도 4는 도 3에 도시된 소스전압 발생부(110), 스위칭부(120), 전압 생성부(130) 및 오염방지부(140)의 세부적인 구성을 나타낸다.
도 3 및 도 4을 살펴보면, 소스전압 발생부(110)와 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)사이에는 제1 스위칭부(121) 내지 제4 스위칭부(124)로 이루어진 스위칭부(120)가 설치되어 있다. 일예로, 제1 스위칭부(121) 내지 제4 스위칭부(124)는 한 쌍의 스위칭소자(121a, 121b)(122a, 122b)(123a, 123b)(124a, 124b)로 이루어진다. 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)는 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)에 공급되는 현상 바이어스 전압을 스위칭하고, 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)는 공급 롤러(52Y, 52M, 52C, 52K)에 공급되는 공급 바이어스 전압을 스위칭한다.
소스전압 발생부(110)와 스위칭부(120)사이에는 서로 반대방향으로 연결된 2개의 제너 다이오드(ZD1,ZD2)로 이루어진 1개의 전압 생성부(130)가 마련되어 있다. 전압 생성부(130)는 소스전압 발생부(10)에 의해 발생된 소스 전압으로부터 서로 간에 소정의 전위차를 갖는 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 생성하는 역할을 한다. 이때, 제1 제너 다이오드(ZD1)는 소스 전압에 대하여 순방향 연결일 경우에는 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스 전압을 그대로 생성하여 출력하고, 역방향 연결일 경우에는 소스 전압을 제1 제너 다이오드(ZD1)의 제1 제너 전압만큼 클램핑(Clamping)된 전압을 생성하여 출력한다.
한편, 제1 제너 다이오드(ZD1)과 반대방향으로 연결된 제2 제너 다이오드(ZD2)는 소스 전압에 대하여 순방향 연결일 경우에는 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스 전압을 그대로 생성하여 출력하고, 역방향 연결일 경우에는 소스 전압을 제2 제너 다이오드(ZD2)의 제2 제너 전압만큼 클램핑(Clamping)된 전압을 생성하여 출력한다. 이에 따라, 전압 생성부(130)는 소스 전압으로부터 소정의 전위차를 갖는 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 생성한다.
참고로, 전압 생성부(130)는 소스전압 발생부(10)에 의해 발생된 소스 전압으로부터 서로 간에 소정의 전위차를 갖는 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 생성할 뿐만 아니라, 감광체(40)의 표면에 잔류하는 현상제를 긁어내기 위한 클리닝 블레이드에 공급되는 전압을 생성하는 것도 가능하다.
전압 생성부(130)의 제1 제너 다이오드(ZD1)는 소스전압 발생부(110)의 출력단과 스위칭부(120)의 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)와 순방향으로 연결되고, 제2 제너 다이오드(ZD2)는 소스전압 발생부(110)의 출력단과 상기 스위칭부(120)의 제2 스위칭소자와 역방향으로 연결된다. 즉, 제1 제너 다이오드(ZD1)와 제2 제너 다이오드는 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압간에 소정의 전위차를 갖도록 서로 반대 방향으로 배치된다.
스위칭부(120)의 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a) 및 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)는 3개의 접점(A, B, C)를 구비한다.
제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)의 공통 접점인 C 단자는 해당 현상기의 현상 롤러의 현상 바이어스 단자(예를 들면, 옐로우 현상기의 경우 DEVE_Y)와 연결되고, 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 공통 접점인 C 단자는 해당 현상기의 공급 롤러의 공급 바이어스 단자(예를 들면, 옐로우 현상기의 경우 Supply_Y)와 연결된다.
또한, 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)의 일측 단자인 B 단자는 제1 제너 다이오드(ZD1)의 일측과 연결되고, 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 일측 단자인 B 단자는 제2 제너 다이오드(ZD2)의 일측과 연결된다. 이때, 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 일측 단자인 B 단자와 제2 제너 다이오드(ZD2)의 일측이 연결된 라인 상에는 제1 오염방지부(141)이 연결된다.
또한, 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)의 타측 단자인 A 단자와 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 타측 단자인 A 단자는 서로 연결되어 제2 오염감지부(DEVE_DC)(142)에 연결된다.
따라서, 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)의 B 접점과 C 접점이 연결되는 경우 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스 전압이 전압 생성부(130)의 제1 제너 다이오드(ZD1)를 통과하면서 생성된 현상 바이어스 전압이 해당 현상기의 현상 롤러에 인가된다.
또한, 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 B 접점과 C 접점이 연결되는 경우 소스전압 발생부(110)에 의해 발생된 소스전압이 전압 생성부(130)의 제2 제너 다이오드(ZD2)를 통과하면서 생성된 공급 바이어스 전압이 해당 현상기의 공급 롤러에 인가된다.
이로 인해, 전압 생성부(120)의 제1 제너 다이오드(ZD1) 및 제2 제너 다이오드(ZD2)이 스위칭부(120)의 전단에 위치하기 때문에 제너 다이오드 부품간의 편차에 의해 각 현상기에 상대적으로 균일한 전압을 공급할 수 있어 제너 다이오드 부품간의 편차에 의한 각 현상기간의 전압의 편차를 줄일 수 있어 칼라 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 비접촉방식의 화상형성장치는 일반적으로 감광체(40)와 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)사이에 갭(gap)이 존재한다. 반면 모노(Mono) 레이저 프린터처럼 접촉방식의 경우 감광체(40)과 현상 롤러(53Y, 53M, 53C, 53K)이 접촉한다.
따라서, 비접촉방식의 화상형성장치에서는 소스전압발생부(110)가 소스 전압을 AC 전압과 DC 전압을 중첩시킨 전압으로 생성한다. 한편, 접촉방식의 화상형성장치에서는 소스전압발생부(110)가 소스 전압을, AC 전압과 DC 전압을 중첩시키지 않고 DC 전압만으로 이루어진 전압으로 생성한다.
이하에서는 비접촉방식의 화상형성장치인 경우를 설명한다.
소스전압 발생부(110)는 AC 전압 발생부(111), DC 전압 발생부(112) 및 중첩부(113)를 구비한다. AC 전압 발생부(111)는 AC 전압을 발생시킨다. DC 전압 발생부(112)는 DC 전압을 발생시킨다. 중첩부(113)는 AC 전압 발생부(111)로 출력된 AC 전압과 DC 전압 발생부(112)로부터 출력된 DC 전압을 입력받아 두 가지 전압이 중첩된 AC+DC 전압을 출력한다.
상기한 제1 제너 다이오드(ZD1) 및 제2 제너 다이오드(ZD2)의 부품 편차에 의한 공통 전압의 편차는 교류 전압과 직류 전압을 중첩하여 소스 전압을 발생시킬 때, AC 전압 발생부(111)에 의해 발생되는 교류 전압을 조정하거나, DC 전압 발생부(112)에 의해 발생되는 직류 전압을 조정함으로써 최소화할 수 있다.
따라서, 소스전압 발생부(110)로부터 출력된 AC+DC 전압이 중첩된 소스 전압은 전압 생성부(130)를 통과하면서 시스템에 알맞은 레벨의 전압으로 생성된 후 스위칭부(120)의 순차적인 스위칭 동작에 따라 해당 현상기에 현상 바이어스 전압과 공급 바이어스 전압을 순차적으로 공급한다(도 5 참조). 이때, 두 개의 제너 다이오드(ZD1,ZD2)로 이루어진 전압 생성부(130)가 소스전압 발생부(110)와 스위칭부(120)사이에 마련되기 때문에 제너 다이오드(ZD1,ZD2)의 부품 편차로 인해 현상 전압의 편차가 생기더라도 각 칼라 현상기에서는 거의 동일한 현상 전압이 공급되게 할 수 있어 제너 다이오드(ZD1,ZD2)의 부품 편차로 인한 여러 영향을 줄일 수 있다.
정리하면, 기존에는 스위칭부(120) 후단에서 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자를 분리하는 반면에, 본 발명의 실시예에서는 스위칭부(120) 전단에서 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자를 분리하여 한 쌍의 스위칭 소자를 적용하여 현상 바이어스와 공급 바이어스를 출력하도록 하고 있다. 즉, 기존에는 각 칼라간에 스위칭부의 후단에 제너 다이오드(ZD1,ZD2)가 장착하기 때문에 제너 다이오드 부품 편차로 인해 각 현상기에 인가되는 전압이 달라지는 반면에 본 발명의 실시예에서는 제너 다이오드(ZD1,ZD2)를 스위칭부(120)의 전단으로 이동했기 때문에 제너 다이오드 부품의 편차가 각 현상기에 공급되는 전압간의 편차를 최소화할 수 있어 칼라 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.
제너 다이오드(ZD1,ZD2)는 소스전압 발생부(110)에 출력단에 배치되기 때문에 제너 다이오드(ZD1,ZD2)에 의한 편차는 소스전압 발생부(110)에 있는 가변저항 부품을 이용하여 소스 전압 셋팅시 보상이 가능하므로 제너 다이오드(ZD1,ZD2)의 편차에 인한 각 현상기간의 현상전압차를 줄일 수 있다.
한편, 스위칭부(120)의 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 일측 단자인 B 단자와 제2 제너 다이오드(ZD2)의 일측이 연결된 라인 상에는 제1 오염방지부(141)이 연결된다. 제1 오염방지부(141)는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K) 중 현상 중인 현상기에 의해 감광체(40)에 현상된 현상제가 비현상 중인 현상기로 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 비현상 중인 현상기에 부하로서 작용하도록 적어도 하나의 저항을 접지 연결한 것이다.
제1 오염방지부(41)는 적어도 하나의 저항(R1)로 이루어지며, 일측이 접지에 연결되고, 타측이 제2 제너 다이오드(ZD2)측에 연결된다. 비현상 중인 현상기는 전압 공급 단자가 플로팅(floating) 되는데 이렇게 되면 감광체(40)에 현상된 현상제가 다시 플로팅된 다른 현상기로 역으로 전사되어 현상제가 비현상 중인 현상기의 현상롤러로 옮겨 온다. 제1 오염방지부(141)는 부하로 작동하여 이러한 오염 문제를 방지한다.
또한, 제1 스위칭소자(121a, 122a, 123a, 124a)의 타측 단자인 A 단자와 제2 스위칭소자(121b, 122b, 123b, 124b)의 타측 단자인 A 단자가 서로 연결된 라인에는 제2 오염감지부(142)에 연결된다.
제2 오염감지부(142)는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K) 중 현상 중인 현상기로부터 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자가 플로팅(Floating)되는 것을 방지할 수 있도록 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자에 직류 전원을 인가하는 역할을 한다. 즉, 제2 다른 칼라가 현상될 때는 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자가 플로팅되지 않도록 하고 전압 오프셋을 걸어 오염이 되지 않도록 한다.
1 : 화상형성장치 40 : 감광체
50 : 현상 장치 50Y,50M,50C,50K : 현상기
52Y,52M,52C,52K : 공급롤러 53Y,53M,53C,53K : 현상롤러
100 : 제어부 110 : 소스전압 발생부
120 : 스위칭부 130 : 전압생성부
140 : 오염방지부 141 : 제1 오염방지부
142 : 제2 오염방지부

Claims (16)

  1. 복수의 현상기에 전원을 공급하도록 소스 전압을 발생하는 소스전압 발생부;
    상기 소스전압 발생부에 의해 발생된 소스전압으로부터 현상롤러에 공급되는 현상바이어스 전압과 공급롤러에 공급되는 공급바이어스 전압을 서로 다른 레벨로 생성하는 전압 생성부;
    상기 전압 생성부에 의해 생성된 서로 다른 레벨의 전압을 상기 복수의 현상기에 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하고,
    상기 스위칭부는 상기 복수의 현상기별로 한 쌍의 스위칭소자를 포함하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자는 상기 현상롤러의 현상 바이어스 단자와 연결된 제1 스위칭소자와, 상기 공급롤러의 공급 바이어스 단자와 연결된 제2 스위칭소자를 포함하며,
    상기 전압 생성부는 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제1 스위칭소자와 직렬 연결된 제1 제너 다이오드와, 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제2 스위칭소자와 직렬 연결된 제2 제너 다이오드를 포함하는 화상형성장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 제너 다이오드와 제2 제너 다이오드는 서로 반대 방향으로 배치된 것을 포함하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 1 제너 다이오드 및 제2 제너 다이오드는 각각 1개인 것을 포함하는 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소스전압 발생부는 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 소스 전압을 발생하는 것을 포함하는 화상형성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소스전압 발생부는 상기 전압 생성부의 부품 편차가 보상된 교류 전압을 상기 직류 전압에 중첩시켜 상기 소스 전압을 발생시키는 것을 포함하는 화상형성장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 소스전압 발생부는 상기 전압 생성부의 부품 편차가 보상된 직류 전압을 상기 교류 전압에 중첩시켜 상기 소스 전압을 발생시키는 것을 포함하는 화상형성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소스전압 발생부는 직류전압으로만 이루어진 소스 전압을 발생시키는 것을 포함하는 화상형성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 부하로 작동하도록 상기 스위칭부의 전단에 적어도 하나의 저항을 연결하여 접지 연결한 제1 오염방지부를 포함하는 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자에 직류 전압이 공급되도록 마련된 제2 오염방지부를 포함하는 화상형성장치.
  11. 하나의 감광체;
    상기 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광 주사장치;
    상기 감광체의 회전 방향을 따라 배치되어 상기 감광체에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하는 복수의 현상기;
    복수의 현상기에 전원을 공급하도록 소스 전압을 발생하는 소스전압 발생부;
    상기 소스전압 발생부에 의해 발생된 소스전압으로부터 현상롤러에 공급되는 현상바이어스 전압과, 공급롤러에 공급되는 공급바이어스 전압을 서로 다른 레벨로 생성하는 전압 생성부;
    상기 전압 생성부에 의해 생성된 서로 다른 레벨의 전압을 상기 복수의 현상기에 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하고,
    상기 스위칭부는 상기 복수의 현상기별로 한 쌍의 스위칭소자를 포함하고, 상기 한 쌍의 스위칭소자는 상기 현상롤러의 현상 바이어스 단자와 연결된 제1 스위칭소자와, 상기 공급롤러의 공급 바이어스 단자와 연결된 제2 스위칭소자를 포함하고,
    상기 전압 생성부는 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제1 스위칭소자와 직렬 연결된 제1 제너 다이오드와, 상기 소스전압 발생부의 출력단과 상기 스위칭부의 제2 스위칭소자와 직렬 연결된 제2 제너 다이오드를 포함하는 화상형성장치.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 제너 다이오드와 제2 제너 다이오드는 서로 반대 방향으로 배치된 것을 포함하는 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 제너 다이오드 및 제2 제너 다이오드는 각각 1개인 것을 포함하는 화상형성장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 소스전압 발생부는 교류전압과 직류전압이 중첩된 소스전압 혹은 직류전압만으로 이루어진 소스 전압을 발생하는 것을 포함하는 화상형성장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 현상기 중 비현상 중인 현상기로 현상제가 옮겨지는 칼라간의 오염을 방지하기 위해 상기 비현상 중인 현상기의 부하로 작동하도록 상기 스위칭부의 전단에 적어도 하나의 저항을 연결하여 접지 연결한 제1 오염방지부와, 상기 비현상 중인 현상기의 현상 바이어스 단자와 공급 바이어스 단자에 직류 전압이 공급되도록 마련된 제2 오염방지부를 포함하는 화상형성장치.
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