KR920003261B1 - 화상형성장치용 바이어스 전원제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상형성장치용 바이어스 전원제어장치

제1도와 제2도는 서로 다른 종래의 바이어스전원 및 제어장치를 각각 나타내는 블럭도.

제3도는 본 발명에 따른 바이어스 전원 및 제어장치를 나타내는 블럭도.

제4도는 제3도의 제어장치의 CPU에 의해 출력되는 트리거신호의 주기와 펄스폭을 나타내는 도면.

제5도는 제3도의 바이어스전원에 제공되는 트리거신호와, 전원의 출력바이어스 전압과, 전원에 포함된 승압회로의 출력신호의 관계를 나타내는 도면.

제6도는 트리거듀티와 바이어스 출력전압의 관계를 나타내는 도면.

제7도는 바이어스전압과 트리거듀티와 데이터의 관계를 나타내는 표.

제8도는 CPU내의 이벤트 카운터의 한스텝에 따르는 한주기 T의 스텝을 이해하기에 편리한 도면.

제9도-제12도는 본 발명에 따른 제어순서의 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 바이어스전원 12 : 발진제어회로

14 : 승압회로 16 : 정류 및 평활회로

18 : 레벨설정회로 20 : 바이어스전원

30 : 시스팀 32 : 제어장치

34 : 바이어스전원 36 : CPU

38a, 38b : 스위치

본 발명은 전자사진복사기, 팩시밀리장치 또는 유사한 화상형성장치의 전원(Power source)을 조절하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는, 예를들면 화상농도에 따른 현상부의 현상로울러에, 전원으로부터 제공되는 바이어스전압을 가변하도록 바이어스전원을 조절하기 위한 제어장치에 관한 것이다.

두가지 다른 방법 즉, 각각 다른 바이어스 전압레벨로 나타나는 복수개의 명령신호들 중의 하나에 따르는 바이어스전압의 레벨을 설정하는 방법과, 트리거온시간과 트리거오프시간을 조정하는 펄스폭변조(PWM)제어에 의한 트리거신호의 주파수를 증가시키고 그것에 의해 바이어스 전압레벨을 변경하는 방법을, 바이어스전압을 조절하기 위한 화상형성장치에 적용할 수 있다.

다중명령신호설계는 바이어스 전압레벨을 설정하기 위한 레벨설정수단이 필요하게 되므로 복잡하고 부피가 큰구조를 초래하는 문제가 있다.

한편, PWM설계는 트리거신호가 대단히 높은 주파수를 가지므로 제어회로의 중앙처리장치(CPU)에 비지(Busy)를 주기때문에 CPU로 이용할 수 있는 제어에 제한을 부가하는 문제를 가져온다. PWM설계가 가지는 다른 문제점은 전원을 구성하는 승압(Step-up)회로에 대용량의 승압트랜스가 필요하게 된다는 것이다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 실행에 대한 결점을 제거하는데 있다.

본 발명의 특별한 목적은 간단한 구성으로 각각 요망하는 레벨을 가지는 어떠한 복수의 바이어스전압도 안정하게 출력되는 것을 허용하는 화상혈성 장치용 바이어스전원제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 전반적으로 개선된 화상형성장치용 바이어스전원제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 개요는, 요망하는 화상농도를 제공하기 위하여 전원에서 출력되는 바이어스전압의 레벨을 가변하기 위해 바이어스전원을 조정하기 위한 화상형상장치에 설치되는 본 발명의 제어장치가, 요망하는 화상농도를 선택하기 위한 농도선택회로와, 바이어스전원이 선택된 화상농도에 따르는 레벨의 바이어스전압을 출력하도록하기 위해 전원을 트리거하기 위한 트리거펄스신호발생용 트리거펄스발생회로와, 선택된 화상농도에 대응하여 트리거펄스신호의 펄스폭이 변화되게하기 위한 제어회로로 구성된다는데 있다.

본 발명의 이해를 도모하기 위하여, 종래의 바이어스 전원제어장치의 다른 실시예로 만들어질 수 있는 제1, 2도를 간단히 설명한다.

제1도에 도시한 종래의 제어장치는 입력되는 복수개의 명령신호에 응답하여 바이어스전원에서 바이어스전압을 변화는 형이다. 특히 바이어스전압원(10)은 트리거신호(St)가 인가되는 발진제어회로(12), 승압(step-up)트랜스 또는 그와 같은 것으로 채워진 승압회로(14), 레벨조정용 보조부분(16a)을 포함하는 정류 및 평활회로(16)로 구성되어 요망하는 레벨의 바이어스전압(Vo)을 출력한다.

출력되는 바이어스 전압(Vo)의 레벨을 설정하기에 적합한 레벨 설정회로(18)는 바이어스전원(10)에 연결된다.

다수의 명령신호(S₁-Sn)는 출력되는 바이어스전압(Vo)의 특정레벨을 각각 지정하는 레벨설정회로(18)에 인가된다. 그러한 레벨설정회로(18)는 종래의 제어장치에서는 필요불가결하여 복잡하고 부피가 큰 제어회로를 초래한다.

더불어, 대단히 많은 수의 바이어스전압레벨이 명령신호(S₁-Sn)에 따라 출력되어야하므로 제어에 어려움을 가져다 준다.

제2도는 바이어스전압(Vo)레벨을 가변하기 위하여 트리거온시간과 트리거오프시간을 조정하는 것에 따라 트리거신호(St)의 주파수를 높이기 위한 PWM제어를 실행하는 또다른 종래의 제어장치를 나타낸다.

특히 제2도에 도시한 바와 같이, 바이어스전원(20)은 승압회로(14)와 정류 및 평활회로(16)로 구성되며 제1도에 도시하고 있는 발진제어회로(12)는 가지지 않는다.

제2도의 회로는 제1도의 회로보다는 그 제품이 대단히 단순하게 구성되며, 이러한 구성은 바이어스전압(Vo)의 수많은 다른 출력레벨에 전혀 영향하지 않는 잇점이 있다. 그러나 승압회로(14)의 1차측은 미리 설정된 임피던스를 필요로 하는데, 트리거신호(St)의 주파수를 20-30KHz로 높이거나 승압회로(14)의 승압트랜스의 턴수를 많게할 필요가 있다.

처음에 언급한 설계가 가지는 문제점은 대단히 높은 주파수가 CPU(도시생략)에 비지를 주기 때문에 CPU를 이용하게 되는 제어장치에 제한이 부과된다는 것이다.

한편, 두번째 언급한 설계는 트랜스와 바이어스전원(20)이 크게되는 결점을 감수해야하며, 원가상승을 초래한다.

더욱 제2도의 종래의 조절장치는 발진제어회로 즉, 바이어스전원용 집적회로가 없으므로 입력이나 부하의 변동에 따라 바이어스전압(Vo)이 CPU로 피이드백되도록 하기 위한 불필요하게 복잡화된 제어소프트웨어가 필요하게 된다.

이후에, 본 발명에 따른 바이어스전원제어장치의 일 실시예가 기술될 것이다.

실시예의 설명에 있어, 종래의 제어장치의 구성소자와 동일 또는 유사한 구성소자는 같은 부호로 명명된다.

제3도는 본 발명에 따른 제어장치(32)로 구성되는 시스팀(30)과 제어장치(32)에 의해 제어되는 바이어스전원(34)을 도시하고 있다.

제1도의 바이어스 전원과 같은 바이어스전원(34)은 발진제어회로(12), 승압회로(14), 그리고 출력레벨조정용 보조부분(16a)을 포함하는 정류 및 평활회로(16)로 구성된다.

작동부분(38)은 각각 비교적 높은 화상농도 레벨과 비교적 낮은 화상농도 레벨을 선택하기 용이한 스위치(38a, 38b)를 포함하여, 이 스위치들(38a, 38b)는 CPU(36)에 연결된다. 트리거신호(St)는 CPU(36)내에 있는 타이머/이벤트카운터의 출력형태로 전원에 제공된다.

더 상세하게 설명하면, 타이머/이벤트카운터동작모드는 스위치(38a) 또는 스위치(38b)로 선택되는 농도에 따르는 출력전압이 나오도록 선택된다. 트리거신호(St)는 제4도에 도시하고 있는 바와 같이 미리 설정된 주기(T)와 펄스폭(t)을 가진다.

미리 설정된 주기(T)가 1ms로 선택될때, 펄스폭(t)은 전원(34)에 의해 출력되는 바이어스전압(Vo)레벨이 바뀌도록 변화한다.

제3도에 보인 바와 같이, 드라이버(40)을 거쳐 전원(34)에 제공되는 트리거신호(St)는 트리거신호(St)온시에만, 발진제어회로(12)에 의한 20-30KHz 주파수의 발진과 승압회로(14)에 의한 승압이 일어나게하여 승압회로(14)의 승압된 출력(V₁)이 나오게한다.

정류 및 평활회로(16)는 DC 바이어스전압(Vo)을 만들기 위해 승압된 전압(V₁)을 전류 및 평활한다. 이 DC 바이어스전압(Vo)은 화상형성장치, 예를들면 전자사진 복사기에 포함되는 현상부의 현상로울러(42)에 제공된다.

제5도는 이 정류 및 평활회로(16)에 의해 출력되는 승압회로(14)의 출력신호(V₁)와 바이어스전압(Vo)을 도시한다.

제6도에 도시한 바와 같이, 바이어스전압(Vo)은 각각 트리거온상태와 트리거오프상태에서 발생하는 층, 방전의 반복에 기인하는 전(100%) 트리거듀티용 680V에 대해 비교적 낮은 전압에서 안정한 상태가 된다.

제6도에서, 가로좌표와 세로좌표는 각각 퍼센티지에 의한 트리거듀티와 바이어스전압(Vo)을 가르킨다.

바이어스전압(Vo)의 방전시정수τ는 각각 근사적으로 10MΩ과 2200pF인 바이어스전극의 절연저항과 평활커패시터(16b)의 커패시턴스로 결정된다. 그러므로

τ=10×10⁶×2.2×10³×10^-12

=2.2×10^-2

=22ms

그러한 방전시정수 τ는 1ms인 트리거신호의 주기에 대하여 충분히 길므로 PWM 조정신호에 기인하는 리플은 거의 무시할 수 있다. 제7도는 화상농도와 바이어스전압(Vo)의 서로 다른값, 화상농도의 값에 따른 트리거듀티와 데이터(t)의 목록이다.

CPU(36)의 클럭은 10MHz의 주파수를 취하고 이벤트카운터의 한스텝은 1.2ms이고, 1ms는 833이다.

제9도에서, 전원스위치가 온일때 바이어스설정이 진행됨을 도시하고 있다.

표준농도 ＂4＂를 표시하는 데이터 ＂283＂은 바이어스전압출력용 배타적 데이터버퍼에 로드된다.

제10도는 스위치(38a, 38b)로 선택되어질 수 있는 바와 같이, 특정농도에 따른 데이터를 데이터버퍼에 로딩하기 위한 일련의 스텝을 도시한다.

제11도는 바이어스온 상태에서 발생하는 한작동을 설명하는 플로우챠트이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 타이머/이벤트카운터의 출력의 펄스폭(t)은 상술한 데이터버퍼의 저장된 값으로 설정되고, 주기(T)는 1ms에 따른 ＂833＂으로 설정된다.

이때 타이머/이벤트카운터는 카운터모드상태로 된다.

그후 출력모드레지스터의 스타트가 신호(St)을 출력하도록 이벤트카운터를 설정한다.

더불어, 제12도는 바이어스오프상태에 따른 플로우챠트이다.

도면에 도시한 바와 같이, 그 작동은 타이머/이벤트카운터의 출력신호(St)의 펄스폭(t)과 주기 T를 리세팅하고 카운터모드 레지스터를 리세팅하는 것으로 시작한다. 다음에 출력모드 레지스터의 스타트가 리세트됨과 동시에 그레지스터의 스톱은 바이어스전압(Vo)의 출력을 인터럽트하는 것에 의하여 설정된다.

요약하면, 본 발명에 따라서, 간단한 구성과 복잡한 프로그램에 의하지 않고 안정한 방식으로 복수의 요망된 바이어스전압을 얻을 수 있다. 이 분야에 숙달된자에게는 공개하는 본 발명의 기술로부터 그 범위를 벗어나지 않고 다양하게 변형하는 것이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 요망하는 화상농도를 제공하기 위하여 바이어스전원에서 출력되는 바이어스전압의 레벨을 가변하기 위해 바이어스전원을 조정하기 위한 화상형성장치에 설치되는 제어장치에 있어서, 요망하는 화상농도를 선택하기 위한 농도선택수단과, 상기 바이어스전원이 선택된 화상농도에 따른 레벨의 바이어스전압을 출력하기 위해 상기 바이어스전원을 트리거하기 위한 트리거펄스신호발생용 트리거펄스신호 발생수단과 선택된 화상농도에 대응하여 트리거펄스신호의 펄스폭이 변화되게하는 제어수단으로 구성되는 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 CPU로 구성되는 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 트리거펄스발생수단이 CPU내의 타이머/이벤트카운터로 구성되는 제어장치.

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