KR960000797B1 - 고압 전력공급 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고압 전력공급 제어장치

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 고압 전력공급 제어장치의 계통도.

제2a도 및 2b도는 제1도의 PWM 제어기를 상세히 나타내는 블럭도.

제3도는 제2a도에 나타낸 산술연산기의 회로도.

제4도는 모니터 전압 탐지기의 예시회로도 및 고압 변압기의 주변회로도.

제5도 및 제6도는 모니터 전압 탐지기의 다른 예시회로도 및 고압 변압기의 주변회로도.

제7a도 및 제7b도는 제1의 실시예에서 발생되는 잡음펄스와 상기 실시예의 출력의 변화를 각각 나타내는 파형도.

제8도는 본 발명의 고압 전력공급 제어장치가 적용되는 전자사진장치의 기계적인 계통도.

제9a도 내지 제9f도는 제1도에서 마이크로프로세서에 의해 출력된 신호를 나타내는 타이밍챠트.

제10a도 내지 제10g도는 제2b도에서 타이밍 제어기에 의해서 출력된 신호를 나타내는 타이밍챠트.

제11도는 제1도에서 마이크로프로세서의 작동을 설명하는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 스위칭 트랜지스터 33 : 충전기

40 : PWM 제어기 60,61,62 : 래치

63,64,65,66 : 비교기 71 : 타이밍제어기

본 발명은 복사기 및 레이저 프린터등의 내부에 감광성 본체를 구비하는 전자사진 메카니즘부에 사용되는 고압 전력공급 제어장치에 관한 것이다.

종래기술에 의하면, 복사기 및 레이저 프린터등에 사용되는 전자사진 메카니즘부는 감광성 드럼을 구비한다. 감광성 드럼의 감광성 본체가 대전장치에 의해서 대전된후, 감광성 본체는 표면에 정전기적 잠재영상을 형성하기 위해 노출장치에 의해서 노출된다. 토너 형상을 형성하기 위해서 디벨로퍼(developer unit)로서 토너(toner)를 정전기적 잠재영상에 적용한다. 토너 영상은 전사장치에 의해서 전사지로 전사된다.

전자사진 메카니즘부는 대전장치내의 대전기에 고압을 가하기 위한 고압 전력공급 제어장치와, 디벨로퍼내의 디벨로퍼슬리브(developer sleeve), 및 전사장치내 전사대전기를 구비한다.

그러나, 이러한 장치에서는 PWM(펄스폭 변조) 제어기 및 A/D 변환기가 대전, 전사 및 바이어스부에 대응하여 배치되기 때문에, 사용되는 회로부재의 갯수가 바람직스럽지 못하게 증가되며, 장치가 비대해진다. PWM 제어기가 독립적으로 작동되기 때문에, 각 PWM 제어기는 긴 작동휴식기간을 겪으며, 결과적으로 작동효율을 저하시킨다.

본 발명의 출원인은 개선된 고압 전력공급 제어장치를 제안하는데, 이는 장치의 크기를 줄일 뿐만 아니라 필요한 회로부재를 줄이기 위해서 복수개의 고압발생 제어기에 한 셋트의 PWM 제어기 및 A/D 변환기를 사용하여, PWM 제어기의 작동 효율을 증가시킨다(상기 장치는 1991년 7월 24일에 출원된 미국특허출원번호 제735,300호에 대응하는 일본특허출원번호 제H2-197852호에서 공개됐다).

상기 장치는 기본적으로 주어진 참고값과 A/D 변환기로부터 얻어진 디지털 값을 비교하여, 그 차이를 귀환값에 합해주거나 귀환값에서 감하여, 스위칭 수단의 스위칭 작동을 제어하기 위한 충격 계수가 변화한다.

그 사이에 고압 전력공급 제어기의 모니터 전압은 잡음을 받기 쉽다. 만약 상기 잡음이 모니터 전압에 섞이면, 관련수치와 모니터 전압을 A/D 변환하여 얻어진 디지털 수치 사이의 차이의 크기가 일시적으로 증가되어, 스위칭 수단의 스위칭 작동을 제어하기 위한 충격계수가 크게 변화한다. 그때, 고압 변압기에서 로드(load)로 적용되는 고압이 정상수치에서 벗어나는 새로운 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 스위칭 수단의 스위칭 작동을 제어하기 위한 충격계수가 모니터 전압에 포함된 잡음에 민감함을 최소화시켜서, 고압 변환기에서 로드로 적용된 고압이 잡음 때문에 크게 편중되는 것을 방지하는 고압 전력공급 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 고압 변환기를 구비하는 고압 전력공급 제어장치에 적용되며, 상기에서 스위칭 수단의 스위칭작동에 의하여 발생된 고압은 고압 변압기에서 로드로 공급된다. 상기 목적을 달성하기 위해서, 고압 전력공급 제어장치는 고압 변압기에 의해 발생된 고압의 변화를 모니터하기 위한 모니터 전압 탐지기와; 모니터 전압 탐지기로부터의 애널로그 모니터 전압을 디지털 값으로 변환하기 위한 A/D 변환기와; A/D 변환기로부터의 디지털값을 소정의 참고값과 비교하여, 산술결과를 얻도록 소정의 최소값과 비교결과에 반응하여 얻어진 귀환값 사이에 가산 및 감산을 수행하기 위한 산술연산기와; 귀환값에서와 같이 래치값을 산술 연산자에 공급하도록 산술 연산자로부터의 산술결과를 래치하기 위한 래치회로와; 참조시간을 카운트하기위한 참조 카운터와; 소정의 주파수 참조값과, 래치회로에 의해 래치된 값, 및 참고 카운터의 카운트값에 따라서 스위칭 수단의 스위칭 작동을 제어하기 위한 충격계수를 최소의 단계로서 제어하기 위한 출력제어수단을 구비한다.

상기의 발명 구성에 의하여, 고압 변압기에 의해 발생된 고압의 변화는 모니터 전압 탐지기에 의해서 모니터 되며, 모니터 전압 탐지기로부터의 모니터 전압은 A/D 변환기에 의해서 디지털 변환되며, 이 디지털값은 산술 연산자내의 소정의 기준값과 비교된다. 상기 비교결과에 대응하여, 소정의 최소 단계값은 래치회로로부터의 귀환값에 가산되거나 귀환값으로부터 감산된다.

산술 연산자로부터의 출력값은 래치회로에 의해서 래치되며, 스위칭 수단의 스위칭 작동을 제어하기 위한 충격계수는 소정의 주파수 기준값, 래치회로에 의해 래치된 값, 및 기준카운터의 카운트값에 대응하여 최소스텝으로 제어한다. 그때 모니터 전압이 잡음 때문에 크게 그러나 일시적으로 변할지라도, 스위칭 수단의 충격계수는 언제나 최소 단계로서만 변한다.

발명의 추가적인 목적 및 장점은 하기에서 설명되므로서 명백하겠지만 발명의 실시예 의해 지득할 수 있다. 발명의 목적 및 장점은 첨부된 청구범위에서 특별히 지적된 수단이나 조합에 의해 얻을 수 있다.

첨부된 도면을 참고하여 하기에서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

실시예에서 본 발명은 전자사진 메카니즘부내의 고압발생제어에 적용된다.

제1도에 도시된 바와같이, 충전용 고압 변압기(32)가 스위칭 트랜지스터(31)의 스위칭 작동에 따라서 고압을 발생하여, 이를 충전기(33)에 충전시킨다. 전사용 고압 변압기(35)는 스위칭 트랜지스터(34)의 스위칭작동에 따라서 고압을 발생하여, 이를 전사충전기(36)에 충전한다. 또한, 바이어스용 고압 변압기(38)는 스위칭 트랜지스터(37)의 스위칭 작동에 따라서 고압을 발생하여, 이를 디벨로퍼슬리브(39)에 적용한다.

스위칭 트랜지스터(31,34,37)는 상용 PWM(펄스폭 변조)제어기(40)로부터의 펄스신호(67a,68a,69a)에 근거하여 스위칭 제어를 한다.

고압 변압기(32,35,38)에 의해 발생된 고압(32b,35b,38b)의 변화는 모니터 전압 탐지기(41,42,43)에 의해 모니터 되고, 이 모니터 출력(41a,42a,43a)는 애널로그 멀티플렉서(analog multiplexer 44)에 전송된다.

애널로그 멀티플렉서(44)는 모니터 전압 탐지기(41,42,43)로부터의 모니터 출력을 소정의 시간에 차례로 선별하여, 선별된 출력(44a)를 상용 A/D 변환기(45)로 전송한다.

A/D 변환기(45)는 입력 모니터 전압을 디지털 값(45a)으로 변환하여, 이 디지털 값을 PWM 제어기(40)로 전송한다.

PWM 제어기(40)는 충전, 전사, 및 바이어스 ON 신호(46d,46e,46f)를 마이크로프로세서(CPU 46)로부터 수신하며, 또한 충전, 전사, 바이어스 기준값(46a,46b,46c)를 기록데이터로서 수신한다.

제2도에 도시된 바와같이, PWM 제어기(40)는 산술 연산기(51), 충전 기준값 지정자치(52), 전사 기준값 지정장치(53), 바이어서 기준값 지정장치(54), 주파수 기준값 지정장치(55), 기준클록(56), 기준클록(56)로부터의 기준시간(56a)를 카운트하기 위한 기준카운터(57), 제1, 제2선택기(58,59), 제1, 제2, 제3래치(60,61,62), 제1, 제2, 제3, 제4비교기(63,64,65,66), 제1, 제2, 제3플립플롭(F/FS 67,68,69), 반주기 제어회로(70), 그리고 애널로그 멀티플렉서(44), A/D 변환기(45), 산술연산기(51), 제1, 제2선택기(58,59), 제1, 제2, 제3래치(60,61,62)를 소정의 시간에 제어하기 위한 타이밍 제어기(71)를 구비한다.

PWM 제어기(40)는 A/D 변환기(45)로부터의 디지털 모니터 전압을 산술연산기(51)로 전송하고, CPU(46)로부터의 충전, 전사, 및 바이어스 ON 신호(46d,46e,46f)를 타이밍 제어기(71)와 제1, 제2, 제3플립플롭(67,68,69)의 소거터미날(CL)로 전송한다.

기준값은 CPU(46)로부터의 충전, 전사, 바이어스 기준값(46a,46b,46c)의 기록데이터에 의해서 충전, 전사 및 바이어스 기준값 지정장치(52,53,54)내에 지정된다.

애널로그 멀티플렉서(44)는 타이밍 제어기(71)로부터의 제어신호(71h)에 따라서 충전, 전사 및 바이어스 모니터 전압(41a,42a,43a)중 하나를 선택하여, 귀환값(58a)으로서 선택된 출력을 산술연산기(51)에 전송된다.

제2선택기(59)는 타이밍 제어기(71)로부터의 제어신호(71f)에 따라서 충전, 전사, 및 바이어스 기준값 지정장치(52,53,54)로부터의 기준값(52a,53a,54a)중 하나를 선택하여, 이 선택된 기준값(59a)를 산술연산기(51)로 전송한다.

주파수 기준값 지정장치(55)로부터의 주파수 기준값은 산술장치(51)와 제4비교기(66)로 전송된다.

제3도에 도시된 바와같이, 산술연산기(51)는 비교기(81), AND게이트(82), 가산기(83), 비교기(85), 선택기(86), 및 OR 게이트(89)로 구성된다. 연산기(51)는 A/D 변환기(45)로부터의 디지털값(45a)를 비교기(81)의 A입력에 전송한다. 제2선택기(59)로부터의 기준값(59a)은 비교기(81)의 B입력에 전송된다.

비교기(81)는 A입력의 디지털값(A)와 B입력의 기준값(B)를 비교한다. 만약 A〈B이면, 역“A≤B”용 출력단(81a), 역“A=B”용 출력단(81b), 역“A〉B”용 출력단(81c)는 각각 “L, H, H”라는 출력신호를 낸다. 만약 A=B이면, 역“A≤B”용 출력단, 역“A=B”용 출력단, 및 역“A〉B”용 출력단은 각각 “L, L, H”라는 출력신호를 낸다. 만약 A〉B이면, 역“A≤B”용 출력단(81a), 역“A=B”용 출력단(81b), 역“A〉B”용 출력단(81c)는 각각 “H, H, L”라는 출력신호를 낸다. 역“A≤B”용 출력단(81a)로부터의 7비트 출력신호는 0th~8th 8비트 라인내 1st~7th 7비트 라인을 경유하여 가산기(83)의 일입력측으로 전송된다. 역“A=B”용 출력단(81b)으로부터의 출력신호는 2-입력 AND 게이트(82)의 일입력측으로 전송된다. 역“A〉B”용 출력단(81c)으로부터의 출력신호는 2-입력 OR 게이트(89)의 일입력측으로 전송된다. AND 게이트(82)의 타입력측은 VCC전압을 수신한다.

AND 게이트(82)로부터의 출력은 8비트 라인의 0th 라인(중요도가 가장 약한 비트라인)를 경유하여 가산기(83)의 일입력측으로 전송된다.

가산기(83)의 타입력측은 제1선택기(58)로부터의 8비트 귀환값(58a)을 수신한다.

가산기(83)에서, 일 입력측의 8비트 값은 타입력측의 귀환값에 가산되어, 가산결과(83a)가 비교기(85)의 일 입력측뿐만 아니라 선택기(86)의 일 입력측으로 전송된다.

각 선택기(86) 및 비교기(85)의 타입력측은 주파수 기준값 지정장치(55)로부터의 주파수 기준값(55a)으로 전송된다.

가산결과(83a)가 음이되면, 가산기(83)의 시행단(CA)은 하위단계신호(83b)를 OR 게이트(89)의 타입력측에 전송하여, OR 게이트(89)로부터의 신호(89a)가 선택기(86)의 가능단(enable terminal)으로 전송된다.

비교기(85)는 가산결과(83a)를 주파수 기준값(55a)과 비교하여, 가산결과가 주파수 기준값에 미치지 못하면 비교기(85)에서 선택기(86)로 전송된 신호(85a)는 선택기(86)가 가산결과(83a)를 선택하도록 명령하고, 가산결과가 주파수 기준값을 초과하면 비교기(85)에서 선택기(86)로 전송된 신호(85a)는 선택기(86)가 주파수 기준값(55a)를 선택하도록 명령한다.

선택기(86)로부터의 출력값은 산술연산기(51)로부터의 출력값(51a)과 대응하고, 제2도에 나타낸 바와같이, 래치(60,61,62)로 전송된다. 래치(60,61,62)는 타이밍 제어기(71)로부터의 신호(71a~71c)에 의해서 제어된다. 충전 ON 상태에서, 래치(60)는 출력값(51a)를 래치하고, 전사 ON 상태에서, 래치(61)는 출력값(51a)를 래치하며, 바이어스 ON 상태에서, 래치(62)는 출력값(51a)를 래치한다.

래치(60,61,62)는 래치값(60a,61a,62a)를 각각 제1, 제2, 제3비교기(63,64,65)에 전송하며, 비교기(63,64,65)는 기준카운터(57)로부터 카운트값(57a)를 수신한다.

제4비교기(66)는 기준카운터(57)로부터의 카운트값(57a)이 주파수 기준값 지정장치(55)로부터의 주파수 기준값(55a)과 일치하면 동작되며, 그것의 출력(66a)를 기준카운터(57)의 소거단(CL) 및 또한 반주기 제어회로(70)로 전송한다. 주파수 기준값 지정장치(55)로부터의 주파수 기준값(55a)는 트랜지스터 스위칭 주파수의 반값으로 지정되며, 반주기 제어회로(70)는 반주기로 제2플립플롭(68)의 ON 타이밍에서 제1, 제3플립플롭(67,69)의 ON 타이밍으로 이동한다. 더 정확히 기술하면, 반주기 제어회로(70)로부터의 Q단 출력(70a)은 제1, 제3플립플롭(67,69)의 ON단으로 전송되고 Q단 출력(70b)는 제2플립플롭(68)의 ON단으로 전송하여, 반주기로 전사 ON 주기에서 충전 및 바이어스 ON 주기로 이동한다.

제1, 제2, 제3비교기(63,64,65)는 기준카운터(57)로부터의 카운트값(57a)이 래치(60,61,62)로부터의 출력(60a,61a,62a)과 일치하면 동작되어, 그것의 출력(63a,64a,65a)를 제1, 제2, 제3플립플롭(67,68,69)의 OFF단으로 전송한다.

제1, 제2, 제3플립플롭(67,68,69)는 스위칭 트랜지스터(31,34,37)를 각각 동작시키기 위해서 충전, 전사, 및 바이어스 출력(67a,68a,69a)를 출력한다.

제1, 제2, 제3플립플롭(67,68,69)의 소거단(CL)는 CPU(46)로부터 충전, 전사, 및 바이어스 ON 신호(46d,46e,46f)를 각각 수신한다.

제4도 내지 제6도는 스위칭 트랜지스터(31,34,37), 고압 변압기(32, 35, 38) 및 모니터 전압 탐지기(41,42,43)로 구성되는 상세한 회로도를 나타낸다. 각 제4도 및 제5도는 일정한 전압제어 시스템을 채용하는 구성을 나타내며, 제6도는 일정한 전류제어 시스템을 채용하는 구성을 나타낸다.

상기 구성의 실시예에 따르면, 전력 스위치(VBB용)를 켜면, CPU(46)는 충전, 전사, 및 바이어스 기준값을 PWM 제어기(40)의 지정장치(52,53,54)내에 각각 지정한다.

상기 상태에서, CPU(46)가 충전, 전사, 및 바이어스 ON 신호중 하나를 타이밍 제어기(71)에 입력시키면, 타이밍 제어기(71)는 동작을 시작하며, 타이밍 제어기(71)는 소정의 시간으로 애널로그 멀티플렉서(44)의 세개의 입력 어드레스를 바꾼다. 어드레스가 바뀔때마다, 제어기(71)는 A/D 변환기(45)에 전환명령을 전송한다.

A/D 변환기(45)로부터의 디지털값(45a)는 산술연산기(51)에 전송된다. 모니터 전압 출력은 출력 ON 상태(시스템 시작시간) 바로후에 0이 되므로, A/D 변환된 디지털값(45a)도 또한 0이 된다. 그때, 비교기(81)의 역“A≤B”용 출력단, 역“A=B”용 출력단, 역“A〉B”용 출력단으로부터의 출력신호는 각각 “L, H, H”이다.

상기의 경우에, 가산기(83)의 일 입력측은 16진수“01”데이터를 수신하고, 이 경우 가산기(83)으로의 귀환값은 16진수“00”이므로, 가산기(83)는 16진수“01”를 출력한다. 상기 16진수값“01”는 주파수 기준값(55a)보다 작으므로, 산술연산기의 결과는 음이 아니다. 결과적으로서, 선택기(86)는 가산기(83)의 출력을 선택하여, 16진수“01”의 가산기 출력을 출력한다. 더 상세히 기술하면, 산술연산기(51)로부터의 출력을 16진수“01”이 된다.

상기의 동작에 의하여, 스위칭 트랜지스터(31,34,37)의 스위칭 작동의 충격계수는 기준시간 발생기(56)로부터의 기준시간의“일”시간에 대응한다.

한편, 제1, 제2선택기(58,59)는 타이밍 제어기(71)의 제어 아래 애널로그 멀티플렉서(44)의 입력어드레스 선택에 대응하여 선택을 수행하고, 귀환값(58a) 및 기준 및 (59a)를 각각 산술연산기(51)로 전송한다.

또한, 래치(60,61 및 62)는 타이밍 제어기(71)의 제어하에서 애널로그 멀티플렉서(44)의 입력주소선택에 상응하는 래치 가능 상태로 세트된다.

제4비교기는 기준 카운터(57)의 계수값이 주파수 기준값(55a)과 일치할때 작동된다. 이렇게 하여, 맨 먼저 제1 및 제3F/F(67 및 69)가 동작된 다음에, 제2F/F(68)가 반주기가 경과된 후에 동작된다. 기준카운터(57)가 제4비교기(66)의 작동시에 클리어된다.

제1,2 및 3비교기(63,64 및 65)는 기준카운터(57)의 카운트값(57a)이 각각 래치(60,61 및 62)로 래치된값과 일치할 때 작동되며, 제1,2 및 3F/F(67,68 및 69)를 각각 턴오프한다.

이런식으로, 스위칭 트랜지스터(34)에 대한 충전출력(67a)의 충격계수는 제1F/F(67)의 OFF 타이밍에 의해 제어되며, 스위칭 트랜지스터(34)에 대한 이송출력(68a)의 충격계수는 제2F/F(68)의 OFF 타이밍에 의해 제어되며, 스위칭 트랜지스터(37)에 대한 바이어스출력(69a)의 충격계수는 제3F/F(69)의 OFF 타이밍에 의해 제어된다.

스위칭 트랜지스터(31,34 및 37)의 스위칭 주기는 주파수 기준값(55a)에 의해 조절되며, 스위칭 트랜지스터(31,34 및 37)의 스위칭 충격계수는 산술연산기(51)의 산출출력값(51a)에 의해 조절된다.

이런식으로, 충전, 이송, 및 디벨로퍼 바이어싱을 위한 고압발생 동작이 PWM 제어기(40) 및 A/D 변환기에 의해 제어되기 때문에, 사용될 회로부재수는 줄어들어 장치가 소형화 된다. PWM 제어기(40)가 계속하여 고압발생제어 동작을 수행하기 때문에, 정지시간이 짧고, 동작을 수행하기 때문에, 정지시간이 짧고, 동작효율이 향상될 수 있다.

출력 ON 상태의 초기에, 래치값이 0이기 때문에, 충격계수는 기준클록발생기(56)의 한 기준클록(56a)에 일치한다.

연속적인 산술동작에 있어서, 가산기(83)의 다른 입력값에 대한 귀환값이 16진수“01”이기 때문에, 산술연산기(51)의 출력은 16진수“02”가 된다.

그후, 산술연산기(51)의 출력은 16진수“01”단위로 증가되며, 충격계수는 한 기준클록단위로 증가된다.

A/D 변환기(43)에 의해 애널로그/디지털 변환된 디지털값이 기준값 세팅장치(52,53 및 54)의 기준값에 도달할때, A=B가 얻어져서 역변환된 “A≤B”에 대한 출력단자(81b), 및 역변환된“A〉B”에 대한 출력단자(81c)가 각각 신호 “L, L, H”를 제공한다.

그 다음에, 가산기(83)의 한 입력값은 16진수“00”가 되고, 충격계수에는 변화가 없다.

A〉B가 얻어질때, 역변환된“A≤B”에 대한 출력단자(81a), 역변환된“A=B”에 대한 출력단자(81b), 및 역변환된“A〉B”에 대한 출력단자(81c)는 각각 신호“H, H, L”를 제공한다. 다음에, 가산기(83)의 한 입력값이 16진수“FF”가 되며, 가산기(83)의 피드백값은 “-1”감소되어, 스위칭 트랜지스터(31,34 및 37)의 스위칭 동작에 대한 충격계수는 기준클록발생기(56)의 한 기준클록만큼 감소된다.

상술한 바와 같이, 모니터 전압에 상응하는 디지털값은 기준값과 비교되며, 충격계수는 비교된 결과를 토대로 하여 변화된다. 특히, 디지털값(A)〈기준값(B)일때, 충격계수는 한 기준클록만큼 감소되며; A=B일 때에는, 충격계수는 변화가 없으며; A〉B일 때에는, 충격계수는 한 기준클록만큼 감소된다. 이렇게 하여, 디지털값이 제7a도에 도시된 바와같이, 잡음으로 인해 크게 일시적으로 변화되더라도, 충격계수는 최소단계량(기준클록의 한 클록)만큼만 변화된다. 따라서, 고압 변압기(32,35 및 38)의 고압출력은 제7b도에 도시된 바와 같이 최소량만큼만 변화한다. 즉, 스위칭 동작을 제어하는 충격계수는 모니터 전압에 포함된 잡음에 덜 민감하므로, 잡음으로 인한 고압에 대한 큰 편차를 피할 수 있다.

산술 연산자(51)는 기준값과 디지털화된 모니터 전압 사이의 차를 검출하는 것이 아니라, 이들 사이의 크고 작은 관계를 검출하는데 필요하다. 그리하여, 장치의 부팅업(booting-up)동작 및 정상동작을 구별하는데 있어서 산술연산기(51)가 필요없다. 따라서, 산술연산기(51) 및 타이밍 제어기(71)의 회로형태가 단순화될 수 있다.

말하자면, 충격계수의 불감시간(dead time)은 선결될 수 있다(“불감시간”이란 용어는 입력변화와 응답사이의 시간간격을 뜻한다). 이와같은 경우에, 마이크로프로세서(46)는 충격계수가 불감시간에 이르면 장치의 이상상태를 검출하여 고압을 안전하게 컷오프된다.

특히, 제4도 또는 제5도의 회로가 이용될 때, 모니터 전압은 고압 출력이 단락될 경우에 0이 된다. 이와같은 단락 상태가 연속된다면, 출력의 충격계수는 불감시간에 따라 증가된다. 마이크로프로세서(46)는 고압 출력이 컷오프되도록 이와같은 증가를 알려준다.

한편, 제6도의 회로가 사용되는 경우에는, 고압 출력회로의 회로오픈으로 인해 전류가 흐르지 않을 때, 모니터 전압은 사실상 0이 된다. 이와같은 상태가 계속된다면, 출력의 충격계수는 불감시간에 따라 증가된다. 마이크로프로세서(46)는 고압 출력이 컷오프되도록 이러한 증가현상을 알려준다.

또한, 에러를 검출하기 위해 상하한값과 A/D 변환기(45)로부터의 디지털값(45a)을 직접 비교하기 위한 수단이 배열될 수 있으며, 디지털값이 상하한값 사이에 규정된 범위밖으로 떨어질 때, 에러 신호는 CPU(46)에 대한 비정상현상(abnormality)을 알리도록 출력될 것이다.

제8도는 본 발명의 고압 전력공급 제어장치가 이용될 수 있는 전자사진 장치의 개략적인 기계적 형태를 예시한다. 제9a-9f도는 제8도의 장치의 작동에 응답하여 마이크로프로세서(46)에 의해 산출된 신호를 도시한다.

전자사진장치의 주 모니터(도시되지 않음)가 ON될 때(제9a도), 충전기(33)는 신호(46d)에 의해 ON되며(제9c도), 제8도의 드럼(100)은 회전한다. 그 다음에, 시간(T1)이 경과된 후에, 디벨로퍼(39)의 바이어싱은 신호(46f)에 의해 동작된다(제9d).

그후, 카세트피더(101)가 ON되어(제9b도), 페이퍼 카세트(102)로부터 페이퍼를 뽑아낸다. 시간(T3)이 흐른후, 카세트(102)에서 나온 페이퍼 위치가 페이퍼가 드럼(100)에 피드되는 동안 페이퍼센서(104)에 의해 검출된다(제9f도). 센서(104)로 페이퍼 위치를 검출한 다음, 시간(T2)이 경과된 후에, 트랜스퍼 충전기(36)는 신호(46e)에 의해 ON된다(제9e도).

페이퍼의 전사동작이 완료되었을 때, 충전기(33)는 OFF된다(제c도). 그 다음에, 시간(T1)이 경과된 후에, 디벨로퍼(39)의 바이어싱은 정지되며(제9d도), 주 모니터는 시간(T4)이 경과된 후에 OFF된다(제9a도).

상기 동작에 따라, 제1도의 마이크로프로세서(46)는 신호 46d(제9c도), 46e(제9e도), 및 46f(제9d도)를 발생시킨다.

제10a-10g도는 제2b도의 타이밍 제어기(71)에 의해 산출된 신호를 도시하는 타이밍 챠트이다.

A, B, 및 C가 각각, 충전 프로세싱주기, 바이어싱 프로세싱주기, 및 전자 프로세싱 주기를 나타내며, D가 타이밍 제어기(71)의 한 동작 사이클 주기를 나타낸다고 가정한다. 이와같은 가정하에서, D주기 동안 A, B 및 C주기 순으로; A/D 변환, 산술연산, 및 산술연산 결과의 래칭이 충전, 바이어싱, 및 전사를 위해 반복된다. 이와같은 경우에, 한 프로세싱(예를들면, 전사 프로세싱)이 선택되는 동안(즉, ON), 나머지 프로세싱(충전 및 바이어싱 공정)이 정지된다(즉, OFF).

충전 프로세싱주기(A)로 들어갈 때, 타이밍 제어기(71)는 A/D 변환 요구신호(71e)를 출력한다. 시간(T1)이 경과한 후에, 충전 프로세싱은 처음에 신호(71f~71h), 제10b도)에 의해 선택된다. 그후, T2 시간내에 A/D 변환기에 의해 변환동작이 완료되며, 변환완료신호(45b)가 발생된다(제10c도).

변환완료신호(45b) 발생후 시간(T3)이 흐른 다음에, 신호(71d)가 출력되어(제10d도), 16진수“01”(시스템 개시시에) 또는 16진수“FE”(정상동작시에)가 선택된다.

변환완료신호(45b) 발생후 시간(T4)이 흐른 다음에, 타이밍 제어기(71)는 충전 래치 신호(71c, 제10e도)를 출력한다. 신호(71c)에 의해, 충전 프로세스 결과(즉, 충전 모니터 전압(41a))가 제2b도의 래치(60)에 유지된다.

유사한 방법으로, 바이어싱 프로세스 결과(즉, 바이어싱 모티너 전압(43a))가 B주기 동안 신호(71a, 제10f도)에 의해 래치(62)에 유지되며, 전사프로세스 결과(즉, 전사 모니터 전압(42a))가 신호(71b, 제10g도)에 의해 C주기 동안 래치(61)에 유지된다.

말하자면, 상기 주기는 보통 A=B=C 및 D〉 A+B+C로 설정될 수 있다.

제11도는 제1도의 마이크로프로세서(46)의 제어 동작을 설명하는 플로우챠트이다.

본 장치의 전력이 ON 되었을 때(ST10), 장치는 신호(46a-46c)에 의해 초기화 된다(ST11). 초기화가 완료되었을 때, 다음 동작을 위한 대기단계로 들어간다(ST12). 복사동작이 개시되었을 때(ST13에서“예”), 예를들어, 제9a-9f도에 도시된 신호 타이밍과 함께 주어진 동작이 수행된다. 이들 동작이 연속동작으로 된 태스크라면, 연속동작이 종료될 때까지 반복될 것이다(ST15에서“예”). 동작이 완료되었을 때, 대기단계인 ST12로 복귀된다.

말하자면, 충전, 잔사, 및 바이어싱에 대한 각각의 기준값이 교환 가능한 동작모드가 제1도의 장치에 갖추어져 있을때, 초기화 프로세싱이 ST12인 대기단계에서 수행될 것이다.

이와같은 실시예에서, 본 발명은 전자사진 메카니즘부의 고압 발생제어를 위해 이용된다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되어 있는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 다수의 고압 발생제어 동작에 있어서 한 PWM 제어기 및 한 A/D 변환기를 통상적으로 사용할 수 있고 고압 전력공급 제어장치는 사용하는 회로부재수를 줄일 수 있으며, 소형화될 수 있으며, PWM 제어기의 동작효율을 향상시킬 수 있다.

당해 기술분야의 숙련공들에 의해 본 발명의 장점 및 변경이 용이하게 이루어질 것이다. 따라서, 넓은 범위에서의 본 발명의 특정 사항 및 장치에 제한되어 있는 것은 아니므로 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 영역을 벗어남이 없이 다양하게 변화될 수 있다.

Claims (12)

1. 소정의 충격계수를 갖는 스위칭 제어신호에 응답하여 전력을 산출하기 위한 발전수단; 검출된 전력에 상응하는 모니터 전압을 제공하도록 상기 발전수단에 의해 산출된 전력검출 수단, 및 충격계수가 모니터전압에 응답하여 소정단위량으로 변화되도록, 스위칭 제어신호의 충격계수에 따라 산출된 전력을 규정된 값으로 제어하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은:모니터값이 소정 기준값과 다를때, 상기 스위칭 제어신호의 충격계수가 소정 단위량만큼 변화되며, 모니터값이 소정 기준값에 이를때, 상기 스위칭 제어신호의 충격계수가 변화하지 않는 충격계수 제어신호를 발생하도록 모니터값에 상응하는 모니터값과 소정 기준값을 비교하기위한 충격계수 제어신호 발생수단; 및 상기 충격계수 제어발생수단에 의해 발생된 충격계수 제어신호에 의해 발생된 충격계수 제어신호에 상응하는 충격계수를 갖는 상기 스위칭 제어신호 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 충격계수 제어신호 발생수단은:모니터값이 소정값보다 작을때 제1신호를 발생시키도록 모니터값을 소정값과 비교하기 위한 제1수단; 모니터값이 소정값에 이를때 제2신호를 발생시키도록 모니터값을 소정값과 비교하기 위한 제2수단; 모니터값이 소정값보다 클때 제3신호를 발생시키도록 모니터값을 소정값과 비교하기 위한 제3수단; 상기 제1수단이 상기 제1신호를 발생시킬 때, 상기 스위칭 제어신호가 소정단위량만큼 증가되는 충격계수 제어신호를 발생시키기 위한 제4수단; 상기 제2수단이 상기 제2신호를 발생시킬 때, 상기 스위칭 제어신호의 충격계수가 변화되지 않는 충격계수 제어신호를 발생시키기 위한 제5수단; 및 상기 스위칭 제어신호의 충격계수가 소정단위량만큼 감소되는 충격계수 제어신호를 발생시키기 위한 제6수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어수단은: 모니터 전압의 애널로그양을 디지털값으로 변환하는 수단; 및 디지털값이 소정 디지털 기준값에 접근하도록, 상기 스위칭 제어신호의 충격계수를 변화시키는 디지털 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 디지털 제어수단은: 디지털값과 디지털 기준값과의 차에 응답하여 충격계수 제어신호를 제공하는 수단; 카운트값을 출력하도록 소정순환주기를 갖는 기준클록을 계수하기 위한 수단; 카운트값과 충격계수 제어신호와의 매칭에 응답하여 세트신호를 출력하는 수단; 및 상기 동시 발생신호 및 상기 세트신호에 따라, 양자택일 트리거링에 응답하여 상기 스위칭 제어신호를 발생시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 충격계수 제어신호 제공수단은: 규정된 귀환값을 제공하도록 충격계수 제어신호를 일시적으로 저장하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 충격계수 제어신호 제공수단은: 추가된 값을 출력하도록 상기 제1, 제2, 및 제3신호중 하나를 귀환값에 추가하는 수단; 및 추가된 값이 주파수 기준값보다 작을 때 상기 충격계수 제어신호로서 출력되고, 추가된 값이 주파수 기준값보다 클 때 주파수 기준값이 상기 충격계수 제어신호로서 출력되도록, 추가된 값을 주파수 기준값과 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은: 전력이 공급되는 로드에 가해진 전압에 상응하는 전력량을 검출하고, 상기와 같은 검출된 전기량을 상기 모니터 전압으로서 출력하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
9. 제1항에 있어서, 전력이 공급되는 로드를 통해 흐르는 전류에 상응하는 전기량을 검출하고, 검출된 전기량을 상기 모니터 전압으로 출력하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 발전수단은: 상기 스위칭 제어신호의 충격계수에 응답하여 스위칭 동작을 수행하기 위한 스위칭 엘리먼트; 및 상기 스위칭 엘리먼트에 접속되는 제1와인딩 및 전력량에 상응하는 전압이 소정로드에 공급되는 제2와인딩을 갖는 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 발전수단은: 상기 스위칭 제어신호중 제1신호의 충격계수에 응답하여 스위칭 동작을 수행하기 위한 제1스위칭 엘리먼트; 상기 제1스위칭 엘리먼트에 접속되는 제1와인딩 및 전력량에 상응하는 제1전압이 제1로드에 공급되는 제2와인딩을 구비하는 제1변압기; 상기 스위칭 제어신호중 제2신호의 충격계수에 응답하여 스위칭 동작을 수행하기 위한 제2스위칭 엘리먼트; 상기 제2스위칭 엘리먼트에 접속되는 제1와인딩 및 전력량에 상응하는 제2전압이 제2로드에 공급되는 제2와인딩을 구비하는 제2변압기; 상기 스위칭 제어신호중 제3신호의 충격계수에 응답하여 스위칭 동작을 수행하기 위한 제3스위칭 엘리먼트; 및 상기 제3스위칭 엘리먼트에 접속되는 제1와인딩 및 전력량에 상응하는 제3전압이 제3로드에 공급되는 제2와인딩을 구비하는 제3변압기를 포함하며; 여기서, 상기 제1로드는 전자사진장치의 충전기를 포함하며, 상기 제2로드는 트랜스퍼 충전기를 포함하며, 상기 제3로드는 디벨로퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.
12. 스위칭 수단의 동작에 의해 발생된 고압이 고압 변압기로부터 로드에 가해지는 고압 변압기를 구비하는 전력공급 제어장치에 있어서, 상기 전력공급 제어장치는; 모니터링 수단에서 나온 애널로그 모니터 전압을 디지털값으로 변환시키기 위한 수단; 소정 기준값을 변환수단에서 산출된 디지털값과 비교하고, 산술출력을 제공하도록 비교결과에 응답하여 얻어진 피드백 값과 소정 최소값과의 산술연산을 수행하기 위한 산술수단: 래치값을 피드백 값으로서 산술수단에 공급하도록 산술수단에서 산출된 산술출력을 래치하기 위한 수단; 카운트값을 제공하도록 기준클록을 계수하기 위한 수단; 및 소정 주파수 기준값, 래칭수단에 의해 래치된 값, 및 계수수단의 카운트값에 따라 스위칭 수단의 스위칭 동작에 제어하기 위해 충격계수를 최소스텝에 의해 제어하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력공급 제어장치.