专利名称：高压发生器及感测滚筒阻抗的方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成装置，具体地说，本发明涉及一种通过共用滚筒阻抗感测电路单元简化电路结构和减少控制信号数量的图像形成装置的高压发生器以及感测滚筒阻抗的方法。
背景技术：
彩色图像形成装置的高压发生板输出多个高压。该高压施加到诸如显影滚筒(developing roller)、充电滚筒(chargmg roller)和用于打印操作的传输滚筒(transferring roller)的滚筒上。滚筒的阻抗值根据该滚筒的环境因素和预期寿命而变化。为了高质量的打印，即使相同的电压被施加到该滚筒上，由于根据滚筒阻抗值的变化具有不同量的电流流经滚筒，所以必须感测被施加有高压的滚筒的阻抗值。
图1示出了传统的具有高压发生器200的图像形成装置100。参看图1，图像形成装置100包括图像处理控制器110、模/数转换器(ADC)120、多路复用器130、模拟传感器140和高压发生器200。
高压发生器200包括充电滚筒高压发生器201、显影滚筒高压发生器202、色粉提供滚筒高压发生器203、传输滚筒高压发生器204和纸张吸收滚筒高压发生器205。
高压发生器200输出高压给诸如充电滚筒261、显影滚筒262、色粉提供滚筒(toner-supplying roller)263、传输滚筒264和纸张吸收滚筒(paper-absorbing roller)265的多个滚筒。
高压发生器200输出控制信号给多路复用器130，以便感测充电滚筒261、显影滚筒262、色粉提供滚筒263、传输滚筒264和纸张吸收滚筒265中每一个的阻抗。例如，高压发生器200可以输出用于充电滚筒261的一个控制信号、用于传输滚筒264的4个控制信号和用于纸张吸收滚筒265的一个控制信号给多路复用器130。
多路复用器130还从模拟传感器140接收模拟信号并将该模拟信号输出给ADC120。ADC120将该模拟信号转换成数字信号，并将该数字信号输出给图像处理控制器110。
图像处理控制器110使用从ADC120输出的数字信号，计算充电滚筒261、显影滚筒262、色粉提供滚筒263、传输滚筒264和纸张吸收滚筒265中每一个的阻抗值，并基于所计算的阻抗值将作为脉宽调制信号的高压控制信号输出给高压发生器200。
图2的曲线示出了高压控制PWM信号的占空百分比(duty percent)和电压电平。图3A的曲线示出了流经充电滚筒261的电流的感测特征。图3B的曲线示出了流经传输滚筒264的电流的感测特征。图4的框图示出了图1所示的高压发生器200。
参看图4，高压发生器200包括斩波电路(chopping circuit)单元210、高压变压器220、电压泵电路单元230、高压分压电路单元240和滚筒阻抗感测电路单元250。
PWM信号被作为高压控制信号传输给高压发生器200，然后该高压发生器200产生用于驱动滚筒260的高压。参看图2，当传输电压PWM信号的占空百分比增加时，输出传输电压的电平比较高。
斩波电路单元210对从图像处理控制器110输出的用于高压控制的PWM信号进行斩波，并发送经过斩波的PWM信号给高压变压器220。高压变压器220将从高压变压器220输出的经过斩波的PWM信号变换成高压并将该高压发送给电压泵电路单元230。电压泵电路单元230泵激从高压变压器220的次级线圈输出的高压并将该高压发送给滚筒260。
电压泵电路单元230还将高压发送给高压分压电路单元240，并且高压分压电路单元240分压从电压泵电路单元230输出的高压并将经过分压的高压输出给滚筒阻抗感测电路单元250。
图3A的曲线示出了流经充电滚筒261的电流的感测特征。由于负电压被作为充电电压施加到充电滚筒261上，所以，感测的电压与流经充电滚筒261的阻抗的电流的值成比例。
图3B的曲线示出了流经传输滚筒264的电流的感测特征。由于一正电压被作为传输电压施加到该传输滚筒264上，所以，感测的电压与流经传输滚筒264的阻抗的电流的值成反比。
如上所述，需要多个电压泵电路单元230以便将高压分别施加到充电滚筒261、显影滚筒262、色粉提供滚筒263、传输滚筒264和纸张吸收滚筒265上。
另外，需要多个高压分压电路单元240和多个滚筒阻抗感测电路单元250以便感测充电滚筒261、显影滚筒262、色粉提供滚筒263、传输滚筒264和纸张吸收滚筒265中每一个的阻抗。例如，通常需要3个和10个之间的高压分压电路单元240以及滚筒感测电路单元250，以便感测一个充电滚筒261、4个传输滚筒264、一个纸张吸收滚筒265和4个显影滚筒262。
如果所有滚筒的阻抗都被感测，那么，可以保持最佳的显影状态。但是，如果滚筒阻抗感测电路单元250被包括在高压发生器200中，图像形成装置100的制造成本将会增加。换言之，由于在3和6滚筒阻抗感测电路单元250之间容易感测和输出电压，所以，需要大量的感测电路。
作为参考的美国专利No.6,173,131，其全部内容结合在这里披露了一种图像形成装置，用于基于加热滚筒的温度测量阻抗值，根据所测量的阻抗值分压电源电压和将分压的电源电压输出给多路复用器。但是，经过温度测量来确定滚筒的阻抗与直接测量阻抗相比不够精确。因此，需要一种装置，用于在不增加成本和多个滚筒阻抗感测电路单元的复杂程度的情况下直接测量阻抗。
发明内容
本发明的实施例提供了一种图像形成装置的高压发生器，其通过共用滚筒阻抗感测电路单元简化了电路结构并减少了控制信号的数量。
本发明的实施例还提供一种感测滚筒阻抗的方法，其中，通过共用滚筒阻抗感测电路单元，图像形成装置的高压发生器简化了电路结构并减少了控制信号的数量。
根据本发明的一个方面，提供了一种高压发生器，用于将高压施加到包括在图像形成装置中的多个滚筒上并感测所述滚筒的阻抗值。该高压发生器包括多个电压泵电路单元，用于将所述高压输出给所述滚筒。多个高压分压电路单元分压从电压泵电路单元输出的高压。多路复用器接收从高压分压电路单元输出的多个分压信号，并基于预定的选择信号选择和输出与要被感测的滚筒的阻抗相对应的分压信号。滚筒阻抗感测电路单元重置从多路复用器输出的被选择的分压信号以满足模/数转换器的输入电压范围，输出重置信号，并被共用去感测滚筒的阻抗值。
根据本发明的另一方面，提供了一种方法，用于使用高压发生器将高压施加到包括在图像形成装置中的多个滚筒上并感测所述滚筒的阻抗值。该方法包括使用分别对应于电压泵电路单元的多个高压分压电路单元来分压分别从多个电压泵电路单元输出的高压，多路复用器接收从高压分压电路单元输出的多个分压信号，和基于预定的选择信号选择和输出与要被感测的滚筒的阻抗对应的分压信号。使用滚筒阻抗感测电路单元重置从多路复用器输出的被选择分压信号以满足模/数转换器的输入电压范围并加以输出。
当使用本发明的实施例时，在图像形成装置的高压发生器中共用滚筒阻抗感测电路单元。结果是，电路可以被简化，并且可以降低制造成本，和可以减小高压发生板的印刷电路板的尺寸。
通过下面结合附图对本发明范例性实施例的详细描述，本发明的上述和其它特性和优点将会变得更加明显。其中图1示出了包括高压发生器的传统的图像形成装置；图2的曲线示出了高压控制脉宽调制(PWM)信号的占空百分比和电压电平；图3A的曲线示出了流经充电滚筒的电流的感测特征；图3B的曲线示出了流经传输滚筒的电流的感测特征；图4的框图示出了图1所示的高压发生器；图5的框图示出了根据本发明实施例的高压发生器；图6示出了根据本发明实施例的输入给多路复用器的选择信号；图7的电路图示出了根据本发明实施例的充电电压泵电路单元；图8的电路图示出了根据本发明实施例的传输电压泵电路单元；图9的电路图示出了根据本发明实施例的高压分压电路单元；图10的电路图示出了根据本发明实施例的滚筒阻抗感测电路单元；图11的流程示出了根据本发明实施例的感测滚筒阻抗的方法；在整个附图中，相同的附图标记将被理解为表示相同的元素、特性和结构。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的范例性实施例。但是，应当理解，本发明可以多种不同形式实施和并不局限于这里所描述的范例性实施例。此外，由于提供了范例性实施例的描述，因此，本披露是彻底和完整的，并已经向本领域的技术人员全部传递了本发明的概念。
图5的框图示出了根据本发明实施例的高压发生器1。图6示出了输入给多路复用器30的选择信号；参看图5，高压发生器1包括电压泵电路单元10、高压分压电路单元20、多路复用器30、滚筒阻抗感测电路单元40、图像处理控制器50和模/数转换器(ADC)52。
电压泵电路单元10包括至少充电电压泵电路单元11、显影电压泵电路单元12、传输黄色电压泵电路单元13、传输品红色电压泵电路单元14、传输青色电压泵电路单元15、传输黑色电压泵电路单元16和纸张吸收滚筒电压泵电路单元17。
充电电压泵电路单元11、显影电压泵电路单元12、传输黄色电压泵电路单元13、传输品红色电压泵电路单元14、传输青色电压泵电路单元15、传输黑色电压泵电路单元16和纸张吸收滚筒电压泵电路单元17中的每一个向相应的滚筒提供高压。例如，充电电压泵电路单元11向充电滚筒提供高压。
图7示出了根据本发明实施例的充电电压泵电路单元11的电路图。图8示出了根据本发明实施例的传输电压泵电路单元的电路图。
通过电压泵电路单元10使用二极管将从具有比为1∶100的初级线圈和次级线圈的高压变压器的次级线圈输出的高压泵激到较高的电压。该高压被施加到包括在图像形成装置中的每个滚筒上。
从电压泵电路单元10输出的高压被输出给与该滚筒平行的高压分压电路单元20。高压分压电路单元20将该高压分压成近似3V的低压并将该低压施加到多路复用器30。
包括在高压分压电路单元20中的高压分压电路单元21到27中的每一个分压从充电电压泵电路单元11、显影电压泵电路单元12、传输黄色电压泵电路单元13、传输品红色电压泵电路单元14、传输青色电压泵电路单元15、传输黑色电压泵电路单元16和纸张吸收滚筒电压泵电路单元17中的每一个输出的高压。图9示出了根据本发明实施例的高压分压电路单元20的电路图。
多路复用器30接收从高压分压电路单元21-27输出的多个分压信号，并响应选择信号S0、S1和S2选择和输出与要被感测的滚筒阻抗对应的分压信号。从滚筒输出的所有高压都被分压并输入多路复用器30。然后，多路复用器30响应选择信号S0、S1和S2选择输出信号并将该信号输出给滚筒阻抗感测电路单元40。
图6示出了输入给多路复用器30的选择信号的例子。参看图6，可以使用3个选择信号选择和输出7个输入信号之一。范例性的实施例包括3个选择信号，这些选择信号能够使多路复用器选择高达8个输入。但是，对于本领域的技术人员很明显，选择信号的数量是设计选择的事情，通过减少或增加选择信号的数量，多路复用器可以选择更多或更少的输入。
滚筒阻抗感测电路单元40重置从多路复用器30输出的信号，以满足ADC52的输入电压范围并输出该重置信号。最好包括运算放大器(OP AMP)的滚筒阻抗感测电路单元40消除来自信号的噪声分量并可以被用做放大单元。图10示出了根据本发明实施例的滚筒阻抗感测电路单元40的电路的图。
ADC52接收从滚筒阻抗感测电路单元40输出的信号并将该信号转换成数字信号。图像处理控制器50使用从ADC52输出的数字信号计算每个滚筒的阻抗值并基于所计算的阻抗值输出脉宽调制(PWM)信号。换言之，图像处理控制器50根据由环境变化或滚筒寿命所引起的滚筒阻抗值的变化适当地增加或减少高压控制信号。
斩波电路单元(未示出)对高压控制PWM信号进行斩波并将经过斩波的高压控制PWM信号发送给高压变压器(未示出)。高压变压器将从斩波电路单元输出的经过斩波的高压控制PWM信号变换成高压并将该高压发送给电压泵电路单元10。
图11的流程图示出了根据本发明实施例的感测滚筒阻抗的方法。参看图11，在将高压施加到包括在图像形成装置中的滚筒上和计算在高压发生器1中的滚筒的阻抗值的方法中，从分别输出高压给滚筒的电压泵电路单元11-17输出的高压分别被高压分压电路单元21到27分压(S10)。
从高压分压电路单元21到27输出的分压信号被输入给多路复用器30，和响应选择信号S0、S1和S2，选择与要被感测的滚筒阻抗对应的分压信号并加以输出(S20)。
滚筒阻抗感测电路单元40重置从多路复用器30输出的信号，以满足ADC52的输入电压范围，然后加以输出(S30)。从滚筒阻抗感测电路单元40输出的信号最好被转换成数字信号。图像处理控制器50最好使用该数字信号计算每个滚筒的阻抗值，并基于所计算的阻抗值输出高压控制PWM信号。
最好通过斩波电路单元对从图像处理控制器50输出的高压控制PWM信号进行斩波并发送给高压变压器。高压变压器最好将从斩波电路单元输出的经过斩波的信号变换成高压并将该高压发送给电压泵电路单元10。
如上所述，当使用本发明的实施例时，在图像形成装置的高压发生器中共用滚筒阻抗感测电路单元。结果是，可以简化电路，可以降低制造成本并减小高压发生板的印刷电路板的尺寸。
另外，由于不需要执行附加的滚筒阻抗感测电路单元来附加地感测滚筒阻抗，所以，能够感测更多的滚筒阻抗。
滚筒阻抗感测电路单元将一个控制信号发送给图像处理控制器，从而，减少了控制信号的数量。
尽管参照范例性的实施例示出和描述了本发明的实施例，但是，本领域的普通技术人员应当了解，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面做出各种变化。
权利要求
1.一种高压发生器，用于将高压施加到包括在图像形成装置中的多个滚筒上并感测所述滚筒的阻抗值，所述高压发生器包括多个电压泵电路单元，用于向各滚筒提供高压；多个高压分压电路单元，用于分压从各电压泵电路单元输出的高压；多路复用器，用于接收从高压分压电路单元输出的多个分压信号，并基于预定的选择信号选择和输出与要被感测的滚筒阻抗相对应的分压信号；和滚筒阻抗感测电路单元，用于重置从多路复用器接收的所选择的分压信号以满足模/数转换器的输入电压范围并输出该重置信号，所述滚筒阻抗感测电路单元被共用去感测多个滚筒的阻抗值。
2.如权利要求1所述的高压发生器，其中，所述模/数转换器接收从滚筒阻抗感测电路单元输出的重置信号并将该重置信号转换成数字信号。
3.如权利要求2所述的高压发生器，还包括图象处理控制器，用于使用从模/数转换器输出的数字信号计算每个滚筒的阻抗值并基于所计算的阻抗值输出高压控制脉宽调制信号。
4.如权利要求3所述的高压发生器，还包括斩波电路单元，用于斩波从图像处理控制器输出的高压控制脉宽调制信号，并将经过斩波的高压控制脉宽调制信号发送给高压变压器。
5.如权利要求4所述的高压发生器，还包括高压变压器，用于将从斩波电路单元输出的经过斩波的高压控制脉宽调制信号变换为高压，并将该高压发送给相应的电压泵电路单元。
6.如权利要求1所述的高压发生器，其中，所述滚筒包括充电滚筒、显影滚筒、传输滚筒和纸张吸收滚筒中的至少一个。
7.一种使用高压发生器将高压施加到包括在图像形成装置中的多个滚筒上并感测滚筒阻抗的方法，该方法包括使用分别对应于电压泵电路单元的多个高压分压电路单元将分别从多个电压泵电路单元输出的高压进行分压；在多路复用器处接收从高压分压电路单元输出的多个分压信号，和基于预定的选择信号选择和输出与要被感测的滚筒阻抗对应的所述分压信号之一；和重置从多路复用器输出的所选择的分压信号，以满足模/数转换器的输入电压范围并输出该重置信号。
8.如权利要求7所述的方法，还包括接收重置信号并将该重置信号转换为数字信号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括使用所述数字信号计算每个滚筒的阻抗值并基于所计算的阻抗值输出高压控制脉宽调制信号。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括对高压控制脉宽调制信号斩波并将经过斩波的高压控制脉宽调制信号发送给高压变压器。
11.如权利要求10所述的方法，还包括将经过斩波的高压控制脉宽调制信号变换为高压并将该高压发送给相应的电压泵电路单元。
12.如权利要求7所述的方法，其中，所述滚筒包括充电滚筒、显影滚筒、传输滚筒和纸张吸收滚筒中的至少一个。
全文摘要
提供了一种图像形成装置的高压发生器，其通过共用滚筒(roller)阻抗感测电路单元简化了电路结构并减少了控制信号的数量，还提供了一种感测滚筒阻抗的方法。高压发生器将高压施加到包括在图像形成装置中的多个滚筒上并感测滚筒的阻抗值。高压发生器包括将高压提供给各滚筒的多个电压泵电路单元。多个高压分压电路单元分压从电压泵电路单元输出的高压。多路复用器接收从高压分压电路单元输出的多个分压信号，并基于预定的选择信号选择和输出与要被感测的滚筒阻抗对应的分压信号。滚筒阻抗感测电路单元重置从多路复用器输出的所选择的分压信号，以满足模/数转换器的输入电压范围，输出重置信号，并被共用以感测滚筒的阻抗值。
文档编号G03G15/20GK1801001SQ200510137550
公开日2006年7月12日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年1月5日
发明者严允燮 申请人:三星电子株式会社