KR0174700B1 - 전사전압 조정장치 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 전사전압 조정장치에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
기록매체로 사용되는 용지의 두께와 인쇄환경을 감지하여 그에 따른 전사전압을 출력함으로서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 전사전압 조정장치를 제공함에 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 전사전압 조정장치에 있어서, 전압발생신호에 따른 전사전압 및, 레지전압을 발생하여 출력하는 전압발생수단과, 상기 전압발생수단으로부터 출력되는 전사전압레벨에 의해 상기 전사롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 1 전류-전압 변환수단과, 상기 전압발생수단으로부터 출력되는 레지전압레벨에 의해 상기 레지스터롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 2 전류-전압 변환수단과, 상기 화상형성장치의 전반적인 제어동작을 수행하며 상기 제 1 및 제 2 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 전압레벨에 따라 전사전압 레벨 조정을 위한 전압발생신호를 상기 전압발생수단으로 출력하는 제어수단으로 구성함을 특징으로 한다.
4. 발명의 중요한 용도
레이저 빔 프린터, 디지털 복사기등에서 인쇄환경 변화시 화상농도 보상에 사용될 수 있다.

Description

전사전압 조정장치
제1도는 환경변화를 인식하여 전자선압을 조정하기 위한 종래 전사전압 조정장치의 블록구성도.
제2도는 환경변화를 인식하여 전사전압을 조정하는 과정을 설명하기 위한 종래 전사전압 조정장치의 일부 상세 회로도.
제3도는 본 발명에 따른 전사전압 조정장치의 블록구성도.
제4도는 제3도중 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)와 그 사이를 이송중인 용지의 저항 및 전류검출저항(Rs)의 등가회로도.
제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블록구성도.
제6도는 제5도중 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)의 상세회로도.
본 발명은 전자사신 현상방식을 이용하는 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 인쇄환경 및 용지두께를 감지하여 최적의 전사전압을 인가시키기 위한 전사전압 조정장치에 관한 것이다.
전자사진 현상방식을 이용하여 기록매체상에 소정의 화상을 인쇄하는 화상형성장치들로는 복사기, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리등이 있다. 통상 상기 화상형성장치들은 상온상습에서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 형상프로세스 조건을 설정해 놓고 있는 것이 일반적이다. 그러나 인쇄환경이 최적의 현상프로세스 조건을 위해 설정된 상온상습의 조건과 월등한 차이를 갖는다면(즉 저온저습 혹은 고온고습) 화상형성장치의 일 구성요소인 전사롤러의 저항변화로 인해 화상품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 상기 문제를 해결하기 위해 종래 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치들은 제1도의 구성을 갖는다.
제1도는 환경변화에 따라 전사롤러에 인가되는 전사전압의 레벨을 조정하기 위한 블록구성도를 나타낸 것이다. 제1도에서 전압발생부(12)는 MPU(Micro Processi ng Unit)(10)로부터 입력되는 PWM(Pulse Width Modulation)신호에 대응하는 전사전압(Transfer Voltage:이하 Vr라함)을 발생하여 전사롤러 및 감광드럼(14)으로 출력한다. I-V변환부(전류-전압 변환부)(16)는 상기 전사롤러 및 감광드럼(14)의 임피던스에 의한 전류를 검출하여 이를 전압 Vs로 변환하여 출력한다. 이때 상기 전사롤러 및 감광드럼(14)의 임피던스에서는 전사롤러 및 감광드럼의 갭(GAP)에 의한 공기 임피던스(Zair)가 포함된다. MPU(10)는 A/D컨버터(Analog-to-Digital Converter) 및 메모리를 구비하며 상기 I-V변환부(16)로부터 입력되는 전압 Vs에 대응하는 PWM신호를 발생하여 전사전압 Vr의 레벨을 조정한다. 이하 상기 전사롤러 및 감광드럼(14)의 등가 임피던스를 구체화한 제2도를 참조하여 환경변화에 따라 전사전압 레벨을 조정하는 종래 화상형성장치의 문제점을 설명하기로 한다.
제2도는 환경변화를 인식하여 전사전압 레벨을 조정하기 위한 종래 전사전압 조정장치의 상세구성도를 나타낸 것이다. 제2도에서 전사롤러 및 감광드럼(14)의 등가 임피던스를 나타내는 ZT(14')는 감광드럼(Zopc), 전사롤러(ZT), 감광드럼과 전사롤러 사이의 갭에 의한 공기 임피던스(Zair)값 모두를 포함한다. 즉 ZT는 Zopc와 ZT와 Zair가 직렬연결된 값으로 산출되며 이 값은 온도 및 습도등의 주변환경에 따라 변화된다. 한편 제 1 도중 I-V변환부(16)의 일실시예로서 사용된 전류검출저항(Rs)은 전압발생부(12)와 접지사이에 연결되며 상기 전압발생부(12)와 전류검출저항(Rs)의 접속점은 MPU(10)에 연결된다. 상술한 구성을 갖는 종래 전사전압 조정장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 인쇄명령이 수신되면, MPU(10)는 상온상습하의 현상프로세스 조건으로 세팅된 PWM신호를 발생하여 전압발생부(12)로 출력하고, 상기 전압발생부(12)는 입력되는 PWM신호에 대응되는 일정 전사전압 Vr를 발생하여 전사롤러 및 감광드럼(14)의 등가 임피던스를 나타내는 ZT(14')에 인가되게 된다. 만약 전사롤러 및 감광드럼(14) 주변의 온도 및 습도가 고온고습이라면 그에 따라 상기 등가 임피던스 ZT의 저항분이 감소함으로서 MPU(10)로 피드백되는 검출전압 Vs는 상온상습시의 검출전압 Vs보다 낮은 레벨을 나타내게 된다. 이후 MPU(10)는 검출전압 Vs를 통해 환경변화를 인지하고 그에 대응하는 PWM신호를 발생하여 전사전압을 조정하였다. 그러나 상술한 전사전압 조정장치를 구비하는 종래의 화상형성장치에 있어서는 감광드럼과 전사롤러사이에 용지가 인입되기 전에 주변환경을 인식하여 전사전압을 세팅함으로서 용지에 따라 화상품질이 저하되는 문제를 발생시키게 된다. 예를 들면 고저항치를 갖는 요지가 기록매체로 사용되는 경우 상기 감광드럼 및 전사롤러(14)의 등가 임피던스 ZT의 값은 상기 용지에 따라 변동하게 됨으로서 전사효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 기록매체로 사용되는 용지의 두께와 인쇄환경을 감지하여 그에 따른 전사전압을 출력함으로서 최적의 화상농도를 얻을 수 있는 전사전압 조정장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 전사전압 조정장치에 있어서, 전압발생신호에 따른 전사전압 및 레지전압을 발생하여 출력하는 전압발생수단과,
상기 전압발생수단으로부터 출력되는 전사전압레벨에 의해 상기 전사롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 1 전류-전압 변환수단과,
상기 전압발생수단으로부터 출력되는 레지전압레벨에 의해 상기 레지스터롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 2 전류-전압 변환수단과,
상기 화상형성장치의 전반적인 제어동작을 수행하며 상기 제 1 및 제 2 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 전압레벨에 따라 전사전압레벨 조정을 위한 전압 발생신호를 상기 전압발생수단으로 출력하는 제어수단으로 구성함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 하기 설명에서 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서 구체적인 회로구성 및 부품들과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제3도는 본 발명에 따른 전사전압 조정장치의 블록구성도를 도시한 것이다. 제3도를 참조하면 본 발명에 따른 전사전압 조정장치의 MPU(10), 전압발생부(12), 전사롤러 및 감광드럼(14), I-V변환부(16)는 종래 전사전압 조장장치의 구성과 동일하다. 즉 본 발명에 따른 전사전압 조정장치는 종래 전사전압 조정장치와 동일한 구성으로 전사롤러 및 감광드럼(14)주변의 인쇄환경을 인식하여 전사전압 조정에 반영한다. 한편 기록매체로 사용되는 용지의 두께를 감지하여 이를 전사전압 조정에 반영하기 위해 본 발명에서는 제3도에 도시된 바와 같이 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)에 소정레벨의 전압 VA, VB를 각각 인가한다.
상기 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)는 픽업롤러에 의해 이송된 용지를 정렬하는 롤러로서 통상 전사롤러와 픽업롤러사이에 위치한다. 이하 상기 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)에 인가되는 소정레벨의 전압 VA, VB를 레지전압이라 명기하기로 하며 상기 레지전압(VA, VB)는 MPU(10)의 제어하에 전압발생부(12)로부터 출력된다. 한편 레지스터롤러B(18B)의 전압입력단과 전류검출저항(Rs)사이의 접속되어 있으며 상기 레지스터롤러B(18B)의 전압입력단과 접지사이에는 전류검출저항(Rs)이 접속점은 MPU(10)와 연결된다. 즉 I-V변환부로 사용된 검류검출저항(Rs)양단에 인가되는 전압레벨값 Vs2가 MPU(10)로 입력됨으로서 MPU(10)는 용지의 두께를 감지하게 된다. 이하 제3도중 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)사이를 용지가 통과하는 경우 전류검출저항(Rs)양단에 인가되는 전압레벨값의 변화를 제4도를 참조하여 설명하기로 한다.
제4도는 제3도중 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)와 그 사이를 이송중인 용지의 저항(Rp) 및 전류검출저항(Rs)의 등가회로도를 도시한 것이다. 제4도에서 저항 RA, RB는 각각 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)의 저항성분을 나타낸 것이며, RP와 RS는 각각의 용지의 저항성분 및 전류검출저항을 나타낸 것이다. 레지전압 VA, VB는 MPU(10)의 제어하에 공급되며, 상기 MPU(10)는 통상 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)전단부에 위치한 용지감지센서를 통해 용지가 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)사이로 이송되는 것을 인지할 수 있다. 만약 용지카세트로부터 픽업된 용지가 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)사이로 이송중이라면 레지전압 VA, VB에 의해 상기 레지스터롤러 A, B(18A, 18B) 및 전류검출저항(Rs)으로 유입되는 전류의 양은 [(VA-VB)/(RA+RP+RB+RS)]가 된다. 즉 이송중인 용지의 저항치가 고저항치인 경우의 전류의 양을 Ia라 하면 전류검출저항(Rs)양단에 인가되는 전압(Vs2)레벨은 RS×Ia가 되고, 이송중인 용지의 저항치가 저저항치인 경우의 전류의 양을 Ib라 하면 Vs2의 전압레벨은RS×Ib가 된다. 그 결과 MPU(10)로 입력되는 전류검출전압 Vs2는 용지의 저항치에 따라 수시로 변하게 된다. 따라서 MPU(10)는 I-V변환부(16)를 통해 입력되는 전류검출전압 Vs1을 통해 전사롤러 및 감광드럼(14) 주변의 인쇄환경 변화를 감지하는 동시에 레지스터롤러 A, B(18A, 18B)에 소정레벨의 레지전압 VA, VB을 인가해줌으로서 입력되는 전류검출전압 Vs2을 통해 용지의 두께를 감지하게 된다. 한편 MPU(10)는 입력되는 상기 전류검출전압(Vs1, Vs2)을 A/D컨버터를 통해 디지털데이타로 변환한후 하기 표 1에 근거한 전압발생신호를 전입발생부(12)로 출력한다.
상기 표 1은 각 인쇄환경에서 일반용지를 기준으로 하여 고저항치를 갖는 용지와 저저항치를 갖는 용지에 따라 각기 다른 레벨의 전사전압을 출력하도록 작성되어 있다. 상기 표 1에서 V+A1, V+A2, V+A3 는 각각 고온고습하에서 용지의 두께가 일반용지를 기준으로 하여 저저항치, 일반용지, 고저항치를 나타내는 경우 출력되는 전사전압을 나타낸 것이다. 예를 들면 인쇄환경을 감지하기 위한 전류검출전압 Vs1 고온고습을 나타내고 용지의 두께를 감지하기 위한 전류검출 전압 Vs2 가 용지의 저저항치를 나타내는 경우, MPU(10)는 상기 표 1에 근거하여 V+A1이라는 전사전압을 출력하기 위한 전압발생신호를 출력한다. 그 결과 인쇄환경 보상 및 용지두께 보상이 함께 이루어진 최종 전사전압이 전사롤러에 인가됨으로서 최적의 토우너가 용지상에 전사됨으로서 양호한 화상품질을 얻을 수 있게 되는 것이다.
제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전사전압 조정장치의 블록구성도를 도시한 것이며, 제6도는 제5도중 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)의 상세회로도를 도시한 것이다. 제5도에서 MPU(10), 전압발생부(12), 전사롤러 및 감광드럼(14)과 전류검출저항(Rs)는 제3도에서 도시된 전사전압 조정장치의 구성과 동일하며 인쇄환경 및 용지두께를 감지하기 위한 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)가 MPU(10)와 전류검출저항(Rs)의 일측사이에 연결되어 진다. 상기 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)는 전류검출저항(Rs)양단에 인가되는 전사전압(Vs)을 인쇄환경 및 용지두께에 따라 서로 다르게 설정된 기준전압레벨값들과 비교함으로서 발생되는 논리레벨값들을 MPU(10)로 출력한다. 이하 상기 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)의 상세회로도를 도시한 제 6 도를 참조하여 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)의 동작을 설명하기로 한다.
우선 인쇄환경 및 용지두께 감지부(20)는 세 개의 비교기(C1, C2, C3)와 Vcc전원을 분압하여 상기 비교기(C1-C3) 각각의 비반전입력단자로 인가시키기 위한 저항(R1-R6)들로 구성된다. 한편 상기 비교기(C1-C3) 각각의 반전입력단자는 전압발생부(12)와 전류검출저항(Rs)사이의 접속점에 연결되어 인쇄환경 및 용지두께로 인해 가변되는 전류검출전압(Vs)을 인가받는다. 이하 전사롤러 및 감광드럼(14)사이의 용지가 이송되는 경우에 상기 비교기(C1-C3)의 동작을 설명하면 다음과 같다. MPU(10)가 호스트컴퓨터로부터 수신되는 인쇄명령에 응답하여 소정레벨 전사전압(V)을 발생시키기 위한 전압발생신호를 전압발생부(12)로 출력하면 전압발생부(14)는 그에 따른 소정레벨의 전사전압(V)을 출력하게 된다. 이후 용지카세트로부터 픽업된 용지가 상기 전사롤러 및 감광드럼(14)사이를 통과할 때 상기 전류검출저항(Rs)양단에 인가되는 전류검출전압(Vs)을 상술한 제 2 도에서와 같은 동일한 방법으로 검출된다. 이때 인쇄환경 및 용지두께 감지하기 위해 서로 다르게 설정된 저항값(R1-R6)들에 의해 분압된 Vcc레벨값들을 상기 전류검출전압(Vs)과 비교하여 그에 따른 논리레벨값을 각각 MPU(10)로 출력한다. 이후 MPU(10)는 상기 비교기(C1-C3)의 출력단으로부터 입력되는 논리레벨값에 대응하는 전압발생신호를 출력함으로서 최종 전사전압을 인쇄환경 및 용지두께에 맞게 세팅한다. 그 결과 감광드럼으로부터 용지상으로 전사되는 토우너의 양을 증가시켜 최적의 화상품질을 얻을 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 이미지 데이타에 따른 화상을 인쇄하는 경우에 온도 및 습도등의 변화로 인해 야기되는 저항치 변화와 용지별 저항치 변화에 따른 전사전압을 보상해줌으로서 최적의 화상품질을 얻을 수 있는 잇점이 있다.

Claims (8)

  1. 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 전사전압 조정장치에 있어서, 전압발생신호에 따른 전사전압 및 레지전압을 발생하여 출력하는 전압발생수단과, 상기 전압발생수단으로부터 출력되는 전사전압레벨에 의해 상기 전사롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 1 전류-전압 변환수단과, 상기 전압발생수단으로부터 출력되는 레지전압레벨에 의해 상기 레지스터롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 제 2 전류-전압 변환수단과, 상기 화상형성장치의 전반적인 제어동작을 수행하며 상기 제 1 및 제 2 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 전압레벨에 따라 전사전압 레벨 조정을 위한 전압발생신호를 상기 전압발생수단으로 출력하는 제어수단으로 구성함을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 기록매체가 상기 레지스터롤러사이로 인입될 때 레지전압발생을 위한 전압발생신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 제 1 및 제 2 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 전압레벨값에 대응되는 전사전압 조정값을 규정해 놓은 테이블을 구비함을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  4. 전자사진 현상방식을 이용하는 화상형성장치의 전사전압 조정장치에 있어서, 전압발생신호에 따른 전사전압을 발생하여 출력하는 전압발생수단과, 상기 전압발생수단으로부터 출력되는 전사전압레벨에 의해 상기 전사롤러로 유입되는 전류레벨을 검출하여 이를 전압레벨로 변환시켜 출력하는 전류-전압 변환수단과, 상기 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 소정레벨의 전압값을 인쇄환경에 따라 서로 다르게 설정된 기준전압레벨값들과 비교하여 산출된 논리레벨값들을 출력하는 용지두께 감지수단과, 상기 화상형성장치의 전반적인 제어동작을 수행하며 상기 용지두께 감지수단으로부터 입력되는 논리레벨값들에 따른 전압발생신호를 출력하는 제어수단으로 구성함을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어수단은 고온고습, 상온상습, 저온저습의 인쇄환경에 따라 서로 다른 전사전압레벨을 발생시키기 위한 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 용지두께 감지수단은 고온고습, 상온상습, 저온저습의 인쇄환경을 인식하기 위해 서로 다르게 설정된 기준전압레벨값들과 비반전입력단자로 하는 한편 전류-전압 변환수단으로부터 입력되는 소정레벨의 전압값을 반전입력단자로 하는 세 개의 비교기로 구성함을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어수단은 용지가 상기 장치의 감광드럼 및 전사롤러 사이에 인입되는 경우에 상기 용지두께 감지수단으로부터 입력되는 논리레벨값들에 따른 전압발생신호를 출력함을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제어수단은 인쇄환경에 따라 서로 다른 레벨의 전사전압을 발생시키기 위한 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 전사전압 조정장치.
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