KR920003260B1 - 복사기등 화상기록장치용 제어장치 - Google Patents

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Description

복사기등 화상기록장치용 제어장치

제1도는 전사지의 후단이 감응될때 현상 바이아스 전압을 증가시킴으로써 토너소비의 감소, 토너비산방지등을 도모하기 위해 구성된 종래기술의 일부를 나타내는 블록도.

제2도는 화상농도를 설정하기위한 PWM구동펄스의 파형도.

제3도는 트리거(trigger)신호, 스텝-엎 전압 및 DC다이아스 전압사이의 관계를 나타내는 타입챠트.

제4도는 스위치 ON시의 바이아스데이타 세팅절차를 나타내는 플로우챠트.

제5도는 농도키에 의해 농도가 변경된때에 각각의 선택된 농도에 관련된 데이타를 바이아스 출력데이타 버퍼(buffer)에 로우드(load)하는 과정을 나타내는 플로우챠트.

제6도는 바이아스 ON상태의 동작을 나타내는 플로우챠트.

제7도는 바이아스 OFF상태의 동작을 나타내는 플로우챠트.

제8도는 본 발명이 적용가능한 영상형성장치의 대표적인 복사기의 특정구조를 나타내는 개략단면도.

제9도는 본 발명을 구체화하는 제어장치의 개략블록도.

제10도는 본 발명의 예시적구체화에 있어서 감광요소둘에에 배열된 여러가지 유니트사이의 위치관계도.

제11도는 예시적 구체화의 조작을 이해하기 위한 타입챠트.

제12a도 내지 제12d도는 예시적구체화의 동작을 나타내는 플로우챠트.

제13도는 복사기의 다른 특정구조를 나타내는 개략단면도.

제14도는 본 발명에 의한 제어장치의 선택적구체화를 나타내는 개략블록도.

제15도는 선택적 구체화에서 감광요소둘레에 배열된 여러가지 유니트사이의 위치관계도.

제16도 및 제17도는 선택적 구체화를 이해하기 위한 타임챠트.

제18 내지 22도는 제16 및 제17도에 관련된 프로그램을 나타내는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 100 : 제어장치 12 : 조작판

14, 102 : CPU 16, 104 : 바이아스전원

20 : 드라이버(driver) 22 : 발진제어회로

24 : 스텝업(step-up)회로 26 : 정류원활화회로

30, 70 : 복사기 32, 86 : 현상롤러

34, 82 : 차저(charger) 32, 88 : 전사차저

44, 76 : 감광드럼 46a, 74a : 전사용지

본 발명은 감광요소를 대전시키기위한 차저(charger), 현상 바이아스전원, 상기 바이아스전원의 출력을 임의로 변경 가능한 제어수단, 및 전사지후단(後端)을 검지하기 위한 센서를 포함하는 복사기나 기타영상기록장치용 제어장치에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩시밀리나 이와 유사한 화상기록장치등의 전자사진장치에서의 문제는, 비교적적은 사이즈의 전사지를 사용할때, 이러한 전사지의 후단이후에 감광요소(pgoto conductive element)의 비화상영역내에 화상부분이 전사되지 않은 채로 남아 그 결과 토너소비량 및 회수토너량이 증가하는 것이다.

이러한 문제는 예를들어 일본공개특허공보번호 60-6966에 개시된 바와같이 전사지의 사이즈에 근거하여 비화상영역내에 남아 있는 영상부분을 광조사하여 소거함으로써 제거될 수 있다.

이러한 방법은 현행복사기에 널리사용되고 있으며 상기한 소요목적을 거의 달성하는 것으로 보고되었다.

그러나 상기 방법은 전용 이레이저(eraser)와 전용 드라이버(driver)를 필요로하기 때문에 구성이 복장하게 되고 코스트가 증가된다는 문제점이 있다.

코스트이 증대는 특히 다른것보다도 간단하고 값싼구조가 특징인 소형복사기와 같은 소형영상기록장치에 있어서는 특히 문제가 된다.

전사지의 후단이 검지될때 감광요소를 대전시키는 차저를 OFF하는 방법은 있으나, 이러한 종류의 방안은 제어절차뿐만 아니라 제어장치의 구조를 복잡하게 만든다.

최근 제안된 다른 방안은 전사지후단의 검지에 맞추어 현상 바이아스전압을 높여서 토너소비를 줄이는 것이다. 이러한 접근은 요구되는 바와같은 복수의 안정된 바이아스 전압을 제공할 수는 있으나, 이는 단지 감광요소상의 화상을 현상하는데 필요한 토너소비를 감소시킬 뿐이며, 토너가 크리닝유니트(cleanring unit)로 들어가서 크리닝유니트의 하중을 증가시키는 것을 막을 수 없는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 화상선후단에 있어서 감광요소의 이러한 부위에 제전(除電, discharge)수단을 지니지 않은 비교적 간단한 화상기록장치에 있어서, 전사지 후단부의 검지시 바이아스 전압을 증가시킴으로써 소비토너량 및 수집되는 토너량을 감소시키고 토너가 주위로 비산되는 것을 방지하도록한 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 화상선후단에 있어서 감광요소의 이들 부위에 차지(charge)를 이 레이저(erase)하는 제전수단을 지니지 않고 전사지후단의 검지시 바이아스전압을 증가시키는 화상기록장치에 있어서, 상기 전사지의 후단에 맞추어 전사차저(transfer charger)의 차지(charge)동작을 정지시키는 제어장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 있어서, 상부에 전사지로 전사되는 화상이 제공되는 감광요소, 상기 감광요소를 대전시키기 위한 차저 및 현상을 위해 가변 바이아스전압을 출력하는 바이아스전원을 갖는 화상기록장치용 제어장치는, 화상이 전사지에 전사될때 전사지의 후단부에 관련된 감과아요소의 제1표면부를 검지하기 위한 검지수단 및 차저가 전사지의 후단에 대응하는 감광요소의 제1표면부의 차지를 중단하고 상기 제1표면부후의 감광드럼 제2표면부에 타이아스전원에 의해 인가된 바이아스전압이 증가되도록 차저 및 바이아스전원을 제어하는 제어수단을 포함한다.

이하 본 발명이 실시예를 도면에 의거 실시한다.

본 발명의 이해를 돕기위하여, 제1도에는 전사지의 후단부에 관련하여 바이아스전압을 증가시킴에 의해 토너소비를 감소시키고 토너가 비산되는 것을 막는 복사기형태의 화상형성장치용 종래의 제어장치가 참고로 도시되어 있다.

종래의 제어장치(10)는 조작판(12), 중앙처리장치(CPU)(14) 및 바이아스전원(16)으로 구성되어 있다.

바이아스전원(16)에서 출력된 바이아스전압 Vo는 현상유니트의 현상롤러(18)로 인가된다. 조작판(12)에는 ＂DARK＂(暗) 및 ＂LIGHT＂(明)을 선택하도록 조작가능한 밀도선택용 키스위치(key switches)SW₁및 SW₂가 각각 제공된다.

키스위치 SW₁및 SW₂는 CPU14에 연결되어 있다.

트리거신호(trigger signal)TS는 CPU(14)의 타이머/이벤트카운터로부터 바이아스전원(16)으로 이송된다. 타이머/이벤트카운터의 조작모우드는 키스위치 SW₁및 SW₂에 의해 선택된 밀도와 일치하는 전압을 제공하도록 세트되며, 제2도에 도시된 바와같이, PWM드라이브는 예정된 기간 T 및 펄스폭 t로써 실행된다.

예를들면, 기간 T는 1밀리세컨드(millisecond)가 되게 선택될 수 있으며 반면 펄스폭 t는 바이아스전압 Vo를 변화시키도록 바뀔 수 있다.

드라이버 20을 통하여 바이아스전원(16)에 인가된 트리거신호 TS는 오질 트리거 ON기간(t)동안만 전원(16)의 발진제어회로(22)를 구동시킴으로써, 회로 22가 발진되게 한다(20에서 30킬로헤르쯔) 스텝-업 회로(24)는 AC전압 V₁을 생성시키기 위하여 발진제어회로(22)의 출력을 상승시킨다.

정류 및 원활화회로(26)은 AC전압 V₁을 정류 및 원활화하여 그 출력을 현상로러(18)로 출력한다.

부호(28)은 발진제어회로(22)와 관련된 피드백레지스터를 가르킨다. 제3도는 트리거신호, TS, AC전압 V₁및 바이아스전압 Vo사이의 관계를 나타낸다.

트리거 ON 및 OFF상태에서 충전(charge) 및 방전(dis charge)이 각각 반복됨으로써 바이아스전압은 풀듀트리거(full duty trigger)시의 예를들어 650볼트보다 낮은 수준으로 안정된 상태를 유지한다.

바이아스의 방전시간정수 τ는 그라운드(GND)에 대한 바이아스전압의 절연저항 및 평활화콘덴서용량으로 결정된다.

절연저항이 약 10 메가오옴(MΩ)이고 용량이 220피코파라드(PF)라고 하면, 방전시간정수 τ는 다음과 같이 된다.

=10×10⁶×2.2×10³×10^-12

=2.2×10^-2

=22 밀레세컨드(ms)

이러한 방전시간정수 τ은 트리거주기 T(=1ms) 보다 훨씬 크기 때문에 PWM트리거에 의한 출력립플(ripples)은 거의 무시될 수 있다.

제4도는 복사기의 전원스위치가 ON일때의 바이아스데이타를 세팅하는 동작을 설명하는 플로우챠트이다.

예를들어, 선택농도 ＂4＂의 데이타 ＂283＂을 바이아스출력용 데이타버퍼(buffer)에 표준농도로써 인가시킨다.

한편 제5도는 키스위치 SW₁및 SW₂중 어느것이 농도를 변경시키도록 조작될때 그 데이타 버퍼를 다른 데이타와 함께 인가시키는 동작을 설명하는 플로우챠트이다.

제6도는 바이아스 ON상태에서 일어나는 동작을 나타낸다. 6도에 있어서, 데이타버퍼의 값은 타이머/이벤트카운터의 t로 선택되며 1ms의 주기에 대응한 데이타 ＂833＂은 T로 선택된다.

그래서, 카운터모우드(mode)가 세트된후 출력 모우드 레지스터의 START가 세트되어 타이머/이벤트카운터가 출력되도록 한다.

제7도는 바이아스 OFF상태에서 일어나는 동작을 나타내는 플로우챠트를 보여준다.

제7도에서, 타이머/이벤트카운터의 t 및 T는 각각 리세트되며 그후 출력 모우드레지스터의 START 및 STOP을 리세트하며 그리고 각각 세트함으로써 바이아스출력은 OFF으로된다.

상기의 구성에 의해, 제어장치(10)는 프로그램을 복잡하게 하지 않고 요구되는 바와같은 안정된 복수의 바이아스전압 Vo를 제공할 수 있는 것이다/

그럼에도 불구하고 이러한 종류의 방식, 즉 상기 언급된 바와같이 바이아스전압을 높이는, 미전사토너가 크리닝유니트로 침입하여 크리닝부의 부담을 증가시키고 그 결과 크리닝을 불완정하게 하는 것이다.

제8도에 의하면, 본 발명이 적용될 수 있는 일련의 영상기록장치중 대표적인 복사기가 부호(30)으로 도시되어 있다.

도시한 바와같이, 복사기(30)는 바이아스전압이 인가되는 현상롤러(32), 감광드럼(44)를 재전시키기 위한 처저(34), 레지스터전(前)센서(36), 전사차저(38), 레지스터롤러(40), 기입광학계(42) 및 감광드럼(44)를 포함한다.

전사용지(46a)를 한장씩 공급하기 위하여 전사용지카세트(46)가 제공된다. 복사기(30)의 일반적인 동작은 이 분야에서 잘 알려져 있기 때문에 여기서 자세한 기술은 생략키로 한다.

제9도에는 본 발명을 구체화하는 제어장치가 도시되어 있다. 제어장치(50)은 레지스터 전(前)센서(36)에 연결된 CPU(58), 복사기(30)의 여러부품에 관련된 입. 출력 섹션(54) 및 감광드럼(44)상의 화상을 전사용지(46a)와 일치시키기위한 레지스터클럿치(56)을 포함한다.

상기 제어장치(50)은 나아가 바이아스전압을 현상롤러(32)로 인가시키기 위한 바이아전원(60), 전사차저(38)에 고전압을 인가시키기 위한 전사 고압전원(62), 및 차저(34)에 고전압을 인가시키기 위한 대전고압전원(64)를 포함한다.

CPU(58)는 트리거신호 TS를 그 타이머/이벤트카운터출력단자로부터 바이아스전원(60)으로 전달한다.

바이아스전원(60)은 소정의 주기를 갖는 펄스를 이용하여 트리거신호의 펄스폭을 변화시킴으로써 임의의 바이아스전압을 현상롤러(32)로 인가한다.

이는 상기 제1도 내지 7도에서 설명한 종전기술과 같다.

제10도에 의하면, 차저(34), 현상롤러(32), 전사차저(38), 레지스터전센서 (36) 및 레지스터롤러(40)가 감광드럼(44)에 둘레에 차레로 배열되어 있다.

도면에서, A는 감광드럼상의 화상과 전사용지(46a)가 서로 합류하는 점이며, B는 전사용지(46a)의 후단이 빠져나가 레지스터 전 센서(36)이 OFF되는 지점(레지스터전 센서 36은 전사용지 46a의 후단을 검지하는 기능도 갖는다)이며, C는 대전차저(34)이 OFF될때 감광드럼(44)상에 대전전하가 얹혀질 수 있는 지점이며, D는 감광드럼(44)에 바이아스전압이 인가되는 지점이며, E는 전사차저(38)가 전사용지(46a)에 유효하게 작용하는것을 끝내는 지점을 나타낸다.

A와 B사이의 거리 1AB, A 및 B사이의 거리 1AD, C 및 D 사이의 거리 1CD, 및 A와 E 사이의 거리 1 AE는 예를들어 각각 100mm, 60mm, 80mm 및 20mm일 수 있다.

전사용지(46a)와 감광드럼(44)의 선속도 Vp는 100m/sec이다. 상기 제어장치(50)의 동작은 제11도 및 12a도 내지 12d도에 의해 기술된다. 복사중에, 레지스터클럿치(56)가 ON함에따라, 전사용지(46a)는 전사부로 진행한다.

전사용지(46a)가 레지스터선 센서(36)으로부터 빠져나갈때( 즉 전사용지 46a의 후단부가 검지될때), CPU58은 대전차저(34)에 관련된 대전고압전원(64)을 OFF하고, 현상바이아스전원(60)을 제어하는 바이아스 H ON타이머 및 바이아스 H OFF타이머, 및 전사고압전원을 제어하는 전사차지 OFF타이머를 클리어하고 스타트시킨다(제12a도).

바이아스 H ON타이머는 전사용지(46a)의 후단부에 대응하는 감광드럼(44)부분이 현상바이아스가 인가되어 있는 현상롤러(32)를 통과한때에 바이아스전압 Vo를 고수준(H), 예를들어 650 볼트, 으로 하기 위한 것이다.

보다 상세히 설명하면, (1 AB-1 AD)/Vp=0.4sec로 되면, 바이아스 H ON타이머는 바이아스전압을 고전압 H로 하고, 카운터를 정지시키고 클리어 된다(제12b도).

반면, 바이아스 H OFF타이머는 대전차저(34)가 OFF된 상태에서 감광드럼(44)상에 전하가 얹혀질 수 있는 부분이 현상롤러(32)로부터 통과할때에 바이아스 전력 Vo를 고수준 H로부터 복사수준(예를들어 250볼트)로 떨어지게 한다.

보다 상세히 설명하면, 1 CD/Vp가 0.8초에 도달할때 바이아스 H OFF타이머는 바이아스전압 Vo를 복사수준으로하고, 카운터를 정지하며 클리어한다(제12c도).

고(高)바이아스에 의해 감광드럼으로 토너의 전사때문에 일어나는 주위(1)의 오염을 제거시키기 위하여, 현상바이아스전압(바이아스 H)는 감광드럼(44)을 대전시키기 위한 대전차지영역내에 제한된다.

전사차지 OFF 타이머는 전사지(46a)의 후단(後端)이 전사영역을 통과할때에, 예를들어(1 AB+1 AE)/Vp=1.2초로 되면, 전사차저(38)을 OFF시키고 클리어 된다.

상술한 베어타이밍은 감광드럼(44)상의 미전사화상과 관련된 토너 소비를 감소하는 것으로 조합되며 이는 높은 바이아스전압 H에 기인한다.

덧붙여서, 전사차지가 인가되지 않기 때문에 감광드럼 44에 토너에 대한 토너의 정전기부착이 증가되지 않으며 이에 따라 크리닝유니트의 부담이 감소되는 것이다.

제13도에 따르면, 본 발명이 적용가능한 복사기의 다른 특정구조가 도시되어 있다.

도시한 바와같이, 복사기(70)은 하우징(72), 전사용지(74a)가 장착된 전사용지카세트(74), 감광드럼(76), 전사용지가 있을때 ON되는 레지스터전 센서(78), 레지스터롤러(80), 차저(82), 노광계(露光系)(84), 바이아스전압리 인가되는 현상롤러 (86), 전사및 분리차저(88), 크리닝유니트(90) 및 복사 트레인(92)를 포함한다.

제14도는 제13도의 복사기(70)에 적용가능한 본 발명에 따른 제어장치의 다른 구체화를 나타낸다. 제어장치(100)는 CPU(102), 바이아스전원(104), 대전을 위한 전원(106), 및 레지스터클럿치(108)을 포함한다.

CPU(102)는 트리거신호를 그 타이머/이벤트카운터출력단자로부터 바이아스전원(104)로 전달하여 바이아스전원이 소정주기로써 펄스폭을 변화시켜 요구되는 바이아스전압을 얻게한다.

제15도에는 복사기(70)의 드럼(76)둘레에 배열된 차저(82), 현상롤러(84), 전사 및 분리차저(88), 레지스터전센서(78) 및 레지스터롤러(80)사이의 위치관계가 도시되어 있다.

도면중 A는 전사용지(74a)와 감광드럼(76)의 합류지점, B는 전사용지(74a)후단이 빠져나가 레지스터전센서(78)가 OFF하는 지점, C는 차저(82)가 OFF될때 감광드럼(76)상의 대전전위가 보증되는 지점, D는 바이아스전압이 감광드럼(76)상에 인가되는 지점, E는 대전차저(82)가 OFF일때 감광드럼(76)상에 대전전위가 얹혀질 수 있는 지점이며, A 및 B간의 거리 1 AB, A 및 D간의 거리 1 AD, D 및 C간의 거리 1 DC, C 및 E간의 거리 1 CE는 각각 100mm, 60mm, 80mm 및 20mm로 추산된다.

전사용지(74a)와 드럼 선속도는 100mm/sec로 추산된다. 제어장치(100)의 동작은 제16 및 17도에서 설명된다.

제16 및 17도는 각각 첫째장복사 및 반복복사모우드에서 생산되는 바와같이 2째장 및 그 이후에 관한 플로우챠트이다.

도시된바와같이, 첫째복사가 되어질때, 레지스터클럿치 108는 ON되며 CPU102는 대전 OFF설정타이머를 클리어하고 스타트시킨다.

이 대전 OFF설정타이머는 반복복사모우드에서 2째장 이후의 대전 OFF타이밍을 앞당기기 위하여 전사지(74a)의 길이를 측정하는 것이다.(제18도)

레지스터 전(前)센서 78을 OFF으로 하기 위해 전사용지(74a)가 레지스터 전센서(78)로부터 빠져나가자마자, 바이아스 H ON 타이머는 클리어되고 스타트된다.

동시에 차저(82)는 OFF되고, 2째장 이후의 대전차지인가 타이밍을 단축하기 위해 대전 OFF설정 타이머가 중지되며, 이때의 타이머 데이타로부터 400ms를 뺀값을 상기 대전 OFF설정타이머에 격납한다(제19도).

제15도에 있어서, 레지스터전 센서(78)가 OFF되는 순간부터 감광드럼(76)상의 영상의 후단이 현상부까지 도달하는 데는 (1-AB-1 AD)/Vp=(100-60)/1000=400ms의 시간이 소요된다.

이와같이하여, 바이아스 ON타이머가 400ms에 도달할때, 바이아스출력은 고수준(H)으로된다(제20도).

고 바이아스출력 H OFF타이밍은 감광드럼(76)의 대전차지 인가부가 현상로러(86)을 통과한 타이밍과 단지 일치함을 필요로하므로, 요구되는 모든것은 차저(82)의 OFF으로부터 1초후에 바이아스 H를 OFF하는 것이다.

또한 2회 복사이후에는, 차저 OFF타이머가 차지 OFF설정 타이머내에 격납된 값에 도달할때, 차저(82)는 OFF된다. 이는 대전 인가시간을 400ms단축시킨다. 보다상세히는 고바이아스전압 H 출력시간을 첫째장의 600ms로 부터 200ms로 단축된다.

요약하면, 본 발명의 회상기록장치용 제어장치는 전사용지의 후단에 맞추어서 전사차저의 동작을 정지시켜, 화상기록장치의 크리닝유니트의 부담을 감소시키며 이에 의해 효과적인 크리닝을 촉진할 수 있는 것이다. 나아가, 광제전수단을 지니지 않은 복사기에 있어서 구성을 복잡하게 함이 없이, 바이아스 전압을 전사지후단검출에 맞추어 증가시킴으로써 토너소비량 및 회수량의 저감, 그리고 토너가 비산되는 것을 방지할 수가 있는 것이다.

본 발명의 기술에 따라 이 분야에서 숙련된 자는 본 발명의 범위내에서 여러가지 변형이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 상부에 전사용지로 전사되는 화상이 제공되는 감광요소(photoconductive element), 상기 감광요소를 대전시키기 위한 차저수단(charger means), 및 가변현상바이어스 전압을 출력시키기 위한 바이아스전원을 갖는 화상기록장치용 제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 화상이전사지에 전사될때 상기 전사지 후단부에 대응된 감광요소의 제1표면부를 검지하기 위한 검지수단(sensor means) 및 차저가 전사지후단에 대응하는 감광요소의 제1표면부의 차지를 중단하고 상기 제1표면부 후의 제2표면부에 상기 바이아스전원에 의해 인가된 바이아스전압이 증가되도록 상기 차저수단 및 상기 바이아스전원을 제어하는 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 복사기등 화상기록장치용 제어장치.
2. 1항에 있어서, 상기 검지수단은 전사용지의 후단(後端)을 검지하는 센서(sensor)를 포함함을 특징으로 하는 복사기등 화상기록장치용 제어장치.
3. 2항에 있어서, 상기 센서는 레지스터전(前)센서(preregister sensor)은 포함함을 특징으로 하는 복사기등 화상기록장치용 제어장치.
4. 2항에 있어서, 상기 제어수단은 전사용지후단을 나타내는 출력에 따라 상기 차저수단의 차지동작(charging operation)을 정지하고, 상기 제1표면부호의 상기 감광드럼의 제2표면부의 인가되는 바이아스 전압을 높이는 것을 특징으로 하는 복사기등 화상기록장치용 제어장치.
5. 1항에 있어서, 상기 화상기록장치는 나아가 전사차저수단을 가지며, 상기 제어장치는 상기 제1감광요소의 표면부를 대전시키기 위한 상기 전사차저수단의 차지동작이 정지되도록 상기 전사차저를 제어함을 특징으로 하는 복사기등 화상기록장치용 제어장치.

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