KR19990074822A - 화상형성장치에서의 토너잔량 표시방법 및 그 표시장치 - Google Patents

Abstract

화상형성장치에서의 개선된 토너잔량 표시방법은, 일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 단계와, 상기 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 단계와, 상기 결정된 상태 데이터로 외부 디스플레이를 행하는 단계를 가짐에 의해, 사용자에게 현재의 잔량을 최적으로 알려주게 된다.

Description

화상형성장치에서의 토너잔량 표시방법 및 그 표시장치

본 발명은 팩시밀리, 복사기, 프린터, 또는 그들의 복합된 기능을 가지는 복합기등과 같은 문서처리장치의 화상형성분야에 관한 것으로, 특히 화상형성시의 현상재료로 사용되는 분말류의 잔량을 최적으로 표시하기 위한 방법 및 그 표시장치에 관한 것이다.

통상적으로, 화상형성장치를 포함하는 문서처리 시스템으로서는 팩시밀리 또는 복합기가 본 분야에 널리 알려져 있다. 상기 팩시밀리 장치는 공중전화망(PSTN)과 연결되어 문서 데이터를 송수신하고 수신 문서 또는 투입된 원고를 일반적인 용지상에 프린팅 또는 복사하는 기능을 가질 수 있다.

통상적인 화상형성장치에서 토너라고 불려지는 탄소수지 분말이 현상재료로서 사용된다. 화상형성을 위해 상기 분말은 소모되어 지기 때문에 제조 메이커는 분말의 잔량 즉 토너 잔량을 표시하는 기능을 장치에 부가하여 사용자에게 토너의 보충 또는 교체시기를 알려주고 있다. 그런데, 종래의 잔량표시는 토너의 양이 일정량 이하가 되었을 경우에만 "토너 로우" 또는 "토너 없슴(엠프티)"메시지를 알리는 것이어서 사용자에게 현재의 상태를 최적으로 알리기 어려운 문제점이 있다. 즉, 토너 "로우"의 경보가 있기 직전까지는 상기 사용자는 토너의 현재 잔량을 정확하게 알 수 없으므로 토너 확보에 관한 일은 안심을 하고서 장치로 하여금 복사 또는 프린팅 동작을 계속 수행케 조작한다. 이 경우에 예를들어 사용자가 토너의 판매점이 인근에 없는 교통이 불편한 첩첩산골이나 섬에 살고 있고, 확보된 보충용 토너가 전혀 없는 상황에서 상기 장치를 사용하여 수행하여야 할 작업량이 많아 밤샘작업을 해야하는 최악의 상황을, 본 발명의 철저한 이해를 돕기 위해, 가정해 보면, 상기한 종래의 토너 잔량 표시는 원하는 작업을 달성하지 못하게 할 수 있어 사용자에게는 매우 원망스러워질 것이다. 따라서, 바람직하기로는 언제나 사용자가 여분의 토너를 준비할 수 있도록 현재의 토너잔량의 상태를 최적으로 알려주는 디스플레이 방법 및 장치가 요망된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소할 수 있는 개선된 잔량 표시방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 화상형성시의 현상재료로 사용되는 분말류의 잔량을 최적으로 표시하기 위한 방법 및 그 표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 여분의 토너를 준비할 수 있도록 현재의 토너잔량의 상태를 언제나 최적으로 알려주는 디스플레이 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 화상형성장치에서의 토너잔량 경보방법을 제공함에 있다.

상기의 목적들중의 일부를 달성하기 위하여, 화상형성장치에서의 개선된 토너잔량 표시방법은, 일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 단계와, 상기 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 단계와, 상기 결정된 상태 데이터로 외부 디스플레이를 행하는 단계를 가짐을 특징으로 한다.

본 발명의 타의 목적 및 이점은 첨부도면과 함께 설명되는 하기 설명에 의해 명확하게 나타날 것이다.

도 1은 본 발명에 적용되는 화상형성장치의 기구적 블록구성도

도 2는 토너량을 감지하기 위해 도 1중 하우징 102의 하부에 설치된 센싱부 및 그 주변의 단면 구조도

도 3은 본 발명에 적용되는 팩시밀리 장치의 블록 구성도

도 4는 도 3내의 센서부 114의 일부에 대한 예시적 회로구성도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센싱값 생성용 클럭 및 도 4의 회로에서 출력가능한 신호들의 파형도

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 잔량표시의 제어흐름도

도 7은 도 6의 제어에 따라 도 3의 동작판넬상에 표시가능한 멀티레벨 디스플레이의 예시도

이하에서, 사용자에게 최적으로 잔량상태를 표시해 주기 위하여, 화상형성장치의 잔량 표시방법 및 장치에 대한 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.

도 1에는 본 발명에 적용되는 화상형성장치의 기구적 블록구성도가 보여진다. 도 1을 참조하면, 일반적인 화상형성장치에서 일정한 주속으로 회전하는 감광드럼 101이 일정한 형상의 하우징102내에 설치된다. 상기 감광드럼 101을 고전압으로 대전시키기 위하여 감광드럼 101의 일측 표면에는 대전롤러 103가 장착된다. 또한, 상기 대전롤러 103에 의해서 대전된 감광드럼 101에 일정한 화상을 노광시키는 노광부 104가 상기 감광드럼 101의 일측에 형성된다. 그리고, 상기 감광드럼 101의 상기 노광부 104에 의해 정전잠상이 형성된 부분에 토너 105를 부착시키기 위하여 상기 감광드럼 101의 일측에는 현상롤러106가 장착된다. 상기 현상롤러106의 표면에 일정한 토너 105층을 형성하기 위하여 상기 하우징 102에는 블레이드 107의 일측이 장착 고정된다. 상기 블레이드 107의 타측은 상기 현상롤러 106와 접하게 장착되는 것이다. 상기 현상롤러 106의 타측에는 현상롤러 106에 토너 105를 공급하기 위한 공급롤러 108가 설치된다. 또한, 상기 공급롤러 108의 일측에는 상기 토너105를 교반시켜서 공급롤러 108에 공급하는 교반기109가 설치된다. 상기 공급롤러108와 상기 교반기109는 상기 하우징 102내의 토너적재부 110내에 설치된다. 그후, 상기 감광드럼 101의 하측에는 급지된 용지 111에 화상을 전사하기 위한 전사롤러112가 설치된다. 상기 감광드럼 101의 일측에는 상기 감광드럼상의 미전사토너 105a를 분리시키기 위한 클리닝 블레이드 114가 상기 감광드럼 101과 접하도록 상기 프레임 102상에 설치되며, 상기 분리된 미전사토너 105a를 적재하기 위한 폐토너적재부 113가 상기 하우징에 일체로 형성된다.

결국, 현상제로서 상기 토너 105는 미립자로 구성된 캐리어에 부착되어 사용되거나 그 자체로서 이송된다. 즉 상기 토너는 화상형성장치내의 일측 적재부에 적재되어 공급롤러 108쪽으로 이송되는데 이때, 상기 공급롤러 108에 토너를 공급해 주는 역할을 하기 위하여 상기 토너적재부 110의 내부에는 상기 적재된 토너를 저어주는 교반기 109가 설치되는 것이다. 또한, 상기 교반기 109의 일측 단부와 상기 토너적재부 110의 하측부에는 상기 토너적재부내의 토너량을 감지하기 위한 센싱부가 설치되어 있다.

도 2는 토너량을 감지하기 위해 도 1중 하우징 102의 하측부에 설치된 센싱부 및 그 주변의 단면 구조도를 보여준다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 토너적재부 110내에 적재된 토너량을 감지하기 위한 센싱용 디바이스가 상기 토너적재부110에 설치됨을 알 수 있다. 즉, 상기 토너적재부의 하측면에는 일정한 홈 120이 형성되고 상기 홈 120이 이루는 좌우 측면에는 투명한 재질의 윈도우121가 설치된다. 그리고, 상기 좌우 윈도우 121에는 발광부122a와 수광부122b를 갖는 포토센서를 설치하여 상기 윈도우 121를 통하여 상기 발광부 122a의 빛을 수광부 122b가 수광하도록 설치된다. 그런 다음에, 상기 교반기 109의 일측 단부에는 러버재질의 클리너 109a가 설치된다. 상기 교반기 109가 회전하면서 상기 클리너 109a의 좌우 단부가 상기 윈도우 121를 닦아주는 역할을 한다. 따라서, 상기 토너적재부 110에 토너가 가득 적재되어 있으면, 상기 홈 120에 토너가 쌓여져서 윈도우 121를 가리게 되므로 교반기 109가 회전하여 클리너 109a가 상기 윈도우를 닦아주더라도 토너가 다시 쌓이게 되어 상기 발광부 122a의 빛이 수광부 122b로 거의 전해지지 않는다. 한편, 토너가 모두 완전히 소모되면 교반기 109의 회전에 의해 클리너 109a는 상기 윈도우 121를 닦아주게 되며, 상기 윈도우 121에 다시 쌓일 토너가 모두 소모되었기 때문에 발광부 122a의 빛이 수광부 122b로 전해진다. 본 실시예에서는 상기 수광부 122b로 전해지는 센싱출력을 매우 세부적으로 분석하여 기기의 디스플레이부에 "토너없슴"뿐 만 아니라 "토너 로우", "토너 정상", 및 "토너 풀"을 각 상태에 따라 디스플레이하여 사용자에게 최적으로 정확한 상태를 알려주는 것이다. 상기한 분석 및 디스플레이의 제어는 하드웨어적으로나 소프트웨어적으로 모두 가능한데, 본 실시예에서는 설명할 목적이외에는 다른 의도없이 상기 화상형성장치가 팩시밀리 또는 복합기에 적용된 경우라 가정하고 예를들어 설명한다.

도 3은 본 발명에 적용되는 팩시밀리의 통상적인 블록 구성이 나타나 있다. 제어부 100는 메모리부 102내의 롬에 저장된 제어 프로그램에 따라 팩시밀리의 전반적인 동작을 제어하며, 본 발명에 따른 멀티 디스플레이 제어를 수행한다. 라인 인터페이스 유닛(LIU)110는 상기 제어부 100의 제어하에 전화라인을 모뎀 108과 연결시키며, 착신 링을 검출하여 상기 제어부 100에 제공한다. 모뎀 108은 상기 라인 인터페이스 유닛 110을 통해 입력되는 변조신호를 복조하고 상기 라인 인터페이스 유닛 110을 통해 전화라인으로 송출할 신호를 변조한다. 동작판넬(OPE) 104는 팩시밀리에서 제공되는 기능을 설정하거나 명령을 입력하기 위한 역할을 하며, 기능키 및 텐키 그리고 일반 키를 포함한다. 상기 키들의 눌림에 의해 발생된 키 데이터는 상기 제어부 100에 의해 분석된다. 스캐너 106는 송신 또는 복사모드가 설정된 경우에 상기 제어부 100의 제어를 받아 피이딩되는 원고를 독취하여 화상 데이터로 변환하여 이를 상기 제어부 100에 출력한다. 프린팅부 112는 피이딩되는 원고나 수신되는 화상 데이터를 상기 제어부 100의 프린팅 명령을 수신하여 피이딩되는 용지상에 프린트한다. 이 경우에 상기 프린팅부 112는 토너를 현상제로서 사용하는 도 1의 구조를 프린팅 엔진부로서 채용할 수 있다. 센서부 114는 상기 팩시밀리 장치의 각종상태를 체크하여 상기 제어부 100에 알린다. 메모리부 102내의 롬은 상기 제어부 100가 수행하는 제어 프로그램을 저장한다. 메모리부 102내의 램은 수신 또는 독취된 화상 데이터를 저장하는 작업용 메모리서의 역할을 한다.

도 4는 도 3내의 센서부 114의 일부에 대한 예시적 회로구성도로서, 다수의 저항 R1-R4, 구동 트랜지스터 TR2, 및 캐패시터 C1를 포함하고 있다. 부호 PC는 발광 다이오드 D1과 수광 트랜지스터 TR1으로 이루어진 포토 커플러를 가리킨다. 상기 포토 커플러 PC는 도 2의 발광부122a와 수광부122b를 가지는 포토센서에 상응한다. 상기 도 4에서 출력되는 센싱신호 SEN의 파형은 토너잔량에 따라 일정한 시점에서 도 5의 파형들 P1-Pn중의 하나로서 나타날 수 있다.

도 5에는 본 발명의 실시예에 따른 센싱값 생성용 클럭 및 도 4의 회로에서 출력가능한 신호들의 파형들이 보여진다. 도 5에서, 파형 P1이 토너가 가득차 있는 경우에 도 4의 회로에서 출력되는 센싱신호 SEN라면, 파형 Pn은 토너가 완전히 소모되어 비어있는 경우에 도 4의 회로에서 출력되는 센싱신호 SEN이다. 토너의 양이 점차로 줄어듬에 따라 센싱신호의 형태는 파형 P2→P3→P4로 변화되는데 이는 상기 도 4의 수광 트랜지스터 TR1이 턴온되어 있는 시간에 의존된다. 이를 보다 상세히 설명하기 위해, 토너가 가득차 있는 경우에 파형 P1이 생성되는 이유부터 설명한다. 토너가 가득차 있는 경우에도 상기 도 2의 교반기 109가 회전하면서 클리너 109a의 좌우 단부가 윈도우 121를 닦아주기 때문에 짧은 시간동안 도 4의 트랜지스터 TR1은 턴온된다. 상기 트랜지스터 TR1의 에미터는 접지에 연결되고 콜렉터는 전원전압에 연결되어 있으므로 상기 구동 트랜지스터 TR2의 베이스에는 전류가 거의 인가되지 않는다. 따라서, 상기 구동 트랜지스터 TR2는 턴오프상태를 가지므로 그의 콜렉터단에 연결된 출력단 SEN은 논리 "하이"상태를 유지하는 것이다. 도 5에서, 상기 파형 P1의 주기 구간D1은 상기 교반기 109에 연결된 클리너 109a의 좌우 단부가 윈도우 121를 닦아주는 회전주기와 같음을 알 수 있고, 구간 D2는 구동 트랜지스터 TR2가 턴오프상태로 되어 하이신호를 출력하는 시간을 의미한다. 구간 D3는, 상기 클리너 109a의 좌우 단부가 윈도우 121를 닦아줄 때 밀려난 토너가 다시 토너적재부의 하측면에 형성된 홈 120에 채워져서, 상기 구동 트랜지스터 TR2를 턴온상태로 유지시키는 시간을 의미한다. 따라서, 토너의 잔량이 줄어듬에 따라 윈도우 121를 닦아줄 때 밀려난 토너가 다시 토너적재부의 하측면에 형성된 홈 120에 채워지는 시간이 길어지므로, 상기 파형들 P1-Pn내에서 하이구간은 길어지고 로우 구간은 짧아짐을 알 수 있다. 본 실시예에서는 상기한 현상을 이용하여 센싱값 생성용 클럭 CLK으로써 하이 구간의 펄스폭을 카운팅한다. 예컨대, 토너가 풀인 경우에 센싱값이 2로써 계산되고 토너가 완전히 없는 경우에 센싱값은 10으로써 나타날 수 있는 것이다. 그리고 나서 센싱 값이 4개인 경우까지를 정상으로 보고 다양한 급수별로 멀티 디스플레이를 행할 수 있는 스킴을 시도한 것이다. 여기서, 상기 클럭의 주파수를 높게 하면 센싱값의 분해능이 좋아지므로 얼마든지 잔량의 등급표시를 증감시킬 수 있다. 또한, 센싱 값의 결정은 적어도 10회이상을 반복하여 평균값으로 산정하는 것이 정확성을 기할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 잔량표시의 제어흐름도로서, 제60-71단계까지로 나타난다. 도 6의 수행주체는 도 3의 제어부 100이며, 그 프로그램은 메모리부 102내의 롬에 저장되는 것이 좋다. 도 7은 도 6의 제어에 따라 도 3의 동작판넬상에 표시가능한 멀티레벨 디스플레이의 예시도이다.

도 6을 중심으로 동작의 일실시예를 설명한다. 제60단계에서 초기화를 수행하고, 제61단계에서 체크주기가 되었으면 제62단계를 수행한다. 상기 체크의 주기는 사용자의 선택에 따라 시간별, 일별, 또는 주별로 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 체크주기의 판별은 상기 장치내의 리얼타임 클럭부의 시각 데이터를 주기적으로 비교함에 의해 달성된다. 제62,63,64,65,68단계에서 일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 동작이 수행된다. 예를들어, 도 5의 파형 P2가 센싱신호로서 수신되었다고 하면 제63단계에서 센싱값은 3으로 생성된다. 여기서 제1,2,3기준값을 각기 5, 2, 8로 설정한 경우에 상기 제64단계에서 "아니오"로 되어 제68단계로 천이된다. 제68단계에서 2보다는 3이 크므로 제70단계의 정상으로 판단된다. 따라서, 상기 제어부 100는 2회이상의 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 "정상"으로 결정하고 제71단계를 수행한다. 상기 제71단계는 디스플레이를 구동하는 단계로서, 이에 따라 상기 결정된 상태 데이터 즉 "정상"으로 표시되는 외부 디스플레이는 도 7과 같이 액정표시부의 레벨메타로써 달성된다. 따라서, 사용자는 영역 L8 및 L7까지는 오프되어 있고 레벨영역 L1-L6까지가 온됨을 인식하고 아직 정상적으로 토너가 남아 있음을 알게 된다. 상기 도 7의 표시는 바람직하게는 도 3의 OPE 104상에 되어지게 하는 것이 좋다. 상기 멀티 레벨의 표시이외에도 다양한 알람경보, 발광다이오드에 의한 점멸속도 제어경보 또는 음성경보를 상기 제어부 100의 제어에 의해 달성시킬 수 있음은 물론이다.

전술된 바와같이 본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 예를들어 설명되었지만, 사안이 허용하는 범위에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.

상기한 본 발명에 따르면, 토너 분말의 잔량상태를 언제나 최적으로 알려주어 운용편리성 및 사용자 서비스를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 화상형성장치에서의 토너잔량 표시방법에 있어서:

   일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 단계와;

   상기 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 단계와;

   상기 결정된 상태 데이터로 외부 디스플레이를 행하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 상태 데이터는 노말, 풀, 로우, 및 엠프티용 데이터를 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 문서처리장치에서의 현상제 잔량 표시방법에 있어서:

   일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 평균 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 단계와;

   상기 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 단계와;

   상기 결정된 상태 데이터로 외부 디스플레이를 액정으로 행하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 방법.
4. 화상형성디바이스에서의 토너잔량 표시장치에 있어서:

   일정한 타임구간동안 센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들과 적어도 2번 이상 비교하는 비교기와;

   상기 비교기의 비교 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 결정부와;

   상기 결정된 상태 데이터에 응답하여 외부 디스플레이를 행하는 디스플레이부를 가짐을 특징으로 하는 장치.
5. 화상형성장치에서의 분말잔량 표시방법에 있어서:

   일정한 타임구간동안 포토센서로부터 제공되는 센싱 신호의 펄스폭에 근거하여 센싱값을 구한 다음 이를 미리 설정된 잔량표시용 기준값들중의 적어도 2개와 비교하는 단계와;

   상기 비교의 결과에 따라 현재 잔량의 상태를 나타내는 상태 데이터중의 하나를 결정하는 단계와;

   상기 결정된 상태 데이터로써 외부 음성경보를 제어하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 상태 데이터는 노말, 풀, 로우, 및 엠프티용 데이터를 적어도 포함함을 특징으로 하는 방법.