KR0135742Y1 - 화성형성장치의 전원 절약장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

본 고안은 화상형성장치의 전원절약장치에 관한 것으로, 특히 완전 절전기능을 갖는 전원절약장치에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 고안의 목적은 절전모드시 완전 절전기능을 갖는 화상형성장치의 전원절약장치를 제공함에 있다.

3. 고안의 해결방법의 요지

교류상용전원을 입력하여 이를 규정레벨의 동작전원으로 변환하여 출력하는 전원공급수단을 구비하는 화상형성장치의 전원절약장치에 있어서, 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부장치로부터 입력되는 신호의 논리레벨에 따라 인에이블되어 소정의 신호를 출력하는 신호감지 수단과, 상기 교류상용전원과 전원공급수단사이에 연결되어 상기 신호감지 수단으로부터 출력되는 신호의 논리레벨에 대응하여 스위칭 온/오프동작하는 스위칭 제어수단과, 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 규정 레벨의 동작전원에 의해 충전되며 상기 스위칭 제어수단의 스위칭 오프동작시 상기 신호감지수단 및 스위칭 제어수단의 구동전원을 공급하는 보조전원 공급수단과, 상기 화상형성장치가 일정시간 이상 대기상태로 지속될 경우 상기 신호감지수단을 디스에이블시키기 위한 제어신호를 상기 신호감지수단으로 출력하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

4. 고안의 중요한 용도

레이저 빔 프린터, 잉크 젯 프린터와 같은 화상형성장치의 전원절약장치에 사용될 수 있다.

Description

화상형성장치의 전원절약장치

제1도는 본 고안에 따른 전원절약장치를 구비하는 레이저빔 프린터의 블럭구성도.

제2도는 제1도중 보조전원 공급부(900)의 상세회로도.

제3도는 제1도중 신호감지부(400) 및 스위칭 제어부(700)의 연결상태를 보인 상세회로도.

제4도는 제1도중 스위칭제어부(700)와 전원공급부(800)의 연결상태도.

제5도는 본 고안에 따른 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

본 고안은 화상형성장치의 전원절약장치에 관한 것으로, 특히 완전 절전기능을 갖는 전원절약장치에 관한 것이다.

일반적으로 전원절약(POWER SAVING)장치라 함은 레이저 빔 프린터, 잉크 젯 프린터 , 복사기 등의 화상형성 장치가 일정시간 이상 대기(STAND-BY)상태에 놓여 있는 경우 높은 전력을 소모하는 유니트(예를 들면 히트램프)에 인가되는 전원을 차단시킴으로써 소모되는 전력을 절약시키기 위한 장치를 말한다. 상기 전원절약장치들은 현대 산업사회에서 나날이 증가 추세에 있는 전력소모율을 낮추기 위한 수단으로써 새로운 에너지원의 개발과 함께 끊임없이 연구개발되고 있다. 종래의 프린터 및 컴퓨터 주변기기에서 사용되고 있는 전원절약장치들은 기설정된 일정시간이상 상기 기기들이 대기상태로 지속될 경우 정상상태의 전원모드(이하 정상모드라 정의한다)를 절전모드로 자동절환시켜 소비전력을 감소시켰다. 프린터의 경우를 예로 들면 절전모드시 히트램프를 오프시킴으로서 정상모드시에 소비되는 전력 (약 300와트)의 약 1/10의 전력 (약 30와트)만이 소비된다. 절전모드시 소비되는 약 30와트의 전력은 상기 프린터의 웨이크-업(Wake-Up)을 위해 상기 프린터의 제어부 및 사용자 인터에이스(조작판넬부)에 규정레벨의 전원이 공급되는 관계로 발생된다. 즉 프린터와 같은 종래 화상형성장치에서는 절전모드시 시스템의 웨이크-업을 위해 소정의 전력이 소비되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 절전모드시 완전 절전기능을 갖는 화상형성장치의 전원절약장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 교류상용전원을 입력하여 이를 규정레벨의 동작전원으로 변환하여 출력하는 전원공급수단를 구비하는 화상형성장치의 전원절약장치에 있어서, 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부장치로부터 입력되는 신호의 논리레벨에 따라 인에이블되어 소정의 신호를 출력하는 신호감지수단과, 상기 교류상용전원과 전원공급수단사이에 연결되어 상기 신호감지수단으로부터 출력되는 신호의 논리레벨에 대응하여 스위칭 온/오프동작하는 스위칭 제어수단과, 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 규정 레벨의 동작전원에 의해 충전되며 상기 스위칭 제어수단의 스위칭 오프동작시 상기 신호감지수단 및 스위칭 제어수단의 구동전원을 공급하는 보조전원 공급수단과, 상기 화상형성장치가 일정시간 이상 대기상태로 지속될 경우 상기 신호감지수단을 디스에이블시키기 위한 제어신호를 상기 신호감지수단으로 출력하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서 구체적인 회로구성 및 부품들 등과 같은 많은 특정 상세들이 본 고안의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으며 화상형성장치인 레이저 빔 프린터를 일예로 본 고안의 동작예를 설명하기로 한다. 이들 특정 상세들 없이 본 고안이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1도는 본 고안에 따른 전원절약장치를 구비하는 레이저 빔 프린터의 개략적인 블럭구성도를 나타낸 것으로 상기 전원절약장치는 신호감지부(400)와 스위칭제어부(700) 및 보조전원공급부(900)로 구성된다. 이하 제1도를 참조하여 본 고안에 따른 전원절약장치가 구비된 레이저 빔 프린터의 구성을 살펴보기로 한다. 상기 레이저 빔 프린터는 크게 비디오 컨트롤러(200)와 프린트 엔진부(300) 및 조작판넬부(Operating Pannel Equipment)(도시하지 않았음)로 구성된다. 비디오 컨트롤러(200)는 본 고안에 따른 전원절약장치와 비디오 제어부(500)와 엔진 인터페이스(600)와 전원공급부(800)로 구성된다. 신호감지부(400)는 퍼스널 컴퓨터(100)와 비디오 제어부(500)사이에 연결되며 컴퓨터 인터페이스(도시하지 않았음)를 통해 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 입력되는 STROBE신호의 논리레벨에 대응하는 스위칭 제어신호(Switching Control Signal:이하 SCS라함)를 출력한다.

스위칭 제어부(700)는 교류상용전원 ACin과 전원공급부(800)사이에 연결되며 상기 신호감지부(400)로부터 입력되는 스위칭 제어신호 SCS의 논리레벨에 대응하여 스위칭 온/오프 동작한다. 전원공급부(800)는 공지된 다출력 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)로서 구성되며 상기 스위칭 제어부(700)의 스위칭 온동작시 입력되는 교류상용전원 ACin으로부터 상기 프린터시스템 각 부의 동작전원(5.24[V])율 발생하여 출력한다. 보조전원 공급부(900)는 상기 전원공급부(800)로부터 출력되는 5[V] 동작전원에 의해 규정레벨로 충전되며 상기 스위칭 제어부(700)의 스위칭 오프동작시 규정레벨로 충전된 전원을 신호감지부(400)로 출력한다. 신호감지부(400)와 엔진 인터페이스(600)사이에 연결된 비디오 제어부(500)는 제어 프로그램을 구비한 롬(ROM)을 구비하는 동시에 조작판넬부 및 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 입력되는 각종 데이타를 임시저장하는 램(RAM)을 구비한다. 또한 비디오 제어부(500)는 상기 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 수신되는 코드 데이타를 프린터 엔진이 처리할 수 있는 비디오데이타로 변환하여 엔진 인터페이스(600)를 통해 프린트 엔진부(300)로 전송한다. 그리고 비디오 제어부(500)는 기설정된 프로그램에 의해 상기 프린터가 일정시간 이상 프린트 대기모드 상태로 지속되는 경우 상기 스위칭 제어부(700)를 스위칭 오프동작시키기 위한 제어신호(Control Signal:이하 CS라함)를 신호감지부(400)로 출력한다. 엔진 인터페이스(600)는 상기 비디오 제어부(500)와 프린트 엔진부(300)사의의 입출력신호를 인터페이싱한다. 프린트 엔진부(300)는 비디오 제어부(500)로부터 수신되는 비디오데이타에 따른 화상을 전자사진 현상방식으로 용지상에 프린트한다.

제2도는 제1도중 보조전원 공급부(900)의 상세 회로도를 나타낸 것이다. 제2도를 참조하면, 전원공급부(800)로부터 출력되는 5[V] 동작전원은 직렬접속된 저항 R1과 다이오드 D1을 통해 트랜지스터 Q1의 에미터에 인가되는 한편 저항 R2를 통해 상기 트랜지스터 Q1의 베이스에 인가된다. 이때 상기 트랜지스터 Q1의 베이스와 접지사이에는 저항 R3가 접속되어 저항(R2, R3)에 의한 동작전원의 분압이 베이스에 인가되도록 한다. 한편 상기 트랜지스터 Q1의 에미터와 접지사이에 접속된 충전용 배터리(Chageable Battery:이하 CB라함)는 상기 동작전원 5[V]에 의해 규정레벨로 충전되고 상기 전원공급부(800)로부터 출력되는 동작전원 5[V]가 차단되는 경우에는 트랜지스터 Q1의 에미터로 보정레벨의 전원을 인가한다. 한편 트랜지스터 Q1의 컬렉터로부터 출력되는 5[V] 로직전원은 신호감지부(400) 및 스위칭 제어부(700)에 각각 공급된다.

제3도는 제1도중 신호감지부(400) 및 스위칭 제어부(700)의 연결상태를 보인 상세회로도를 나타낸 것이며, 제4도는 스위칭 제어부(700)의 A, B 단자가 교류상용전원 ACin의 중성선(neutral conductor)과 전원공급부(800)사이에 연결되는 상태를 보인 것이며 제5도는 본 발명에 따른 각 신호들의 타이밍도를 나타낸 것이다. 이하 제3도 내지 제5도를 참조하여 본 고안의 동작예를 상세히 설명하기로 한다. 우선 제3도에서 신호감지부(400)인 D플립플롭(402)은 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 수신되는 STROBE신호를 클럭 입력으로 하는 동시에 비디오 제어부(500)의 제어신호 CS에 의해 프리셋(PRESET)되며 입력단 D는 접지되어 있다. 한편 상기 D플립플롭(402)의 출력단 Q는 스위칭 제어부(700)의 저항 R4를 통해 트랜지스터 Q2의 베이스에 연결되어지며 상기 트랜지스터 Q2의 컬렉터는 저항 R5를 통해 접지된다. 한편 보조전원공급부(900)로부터 출력되는 5[V] 동작전원은 포토커플러(PhotoCoupler) PC의 발광 다이오드를 통해 상기 트랜지스터 Q2의 에미터에 인가된다. 이때 상기 포토커플러 PC의 수광 쓰리에스(SSS:Silicon Symmetrical Switch) 양단은 각각 저항 R6, R7을 통해 단자 4, 5와 연결된다. 트라이액(TRIAC) TRI의 두단자 T2, T1은 각각 단자 A, B와 연결되며 상기 트라이액 TRI의 게이트는 저항 R7과 포토커플러 PC의 수광 쓰리에스사이에 연결되고, 상기 A, B 두 단자사이에는 직렬접속된 커패시터 C1과 저항 R8이 연결되어 진다. 이때 상기 두 단자 A, B는 제4도에 도시된 바와 같이 교류상용전원 ACin의 중성선과 전원공급부(800)에 각각 연결되어 지며 이때 레이저 빔 프린터의 전원스위치 SW는 전원 온상태를 나타내고 있다. 이하 제3도의 구성을 갖는 신호감지부(400) 및 스위칭 제어부(700)의 동작을 살펴보기로 한다. 우선 상기 레이저 빔 프린터의 전원모드가 정상모드일 경우, 레이저 빔 프린터의 비디오 제어부(500)는 대기상태(Stand-By)의 시간을 카운팅하며 상기 대기상태의 시간이 기 설정된 시간을 경과할 때 D플립플롭(402)의 PR단자로 논리 로우상태의 제어신호 CS를 출력한다. 그 결과 트랜지스터 Q2 및 포토커플러 PC가 순차적으로 턴-오프 되고 이에 따라 트라이액 TRI 역시 턴-오프되어 두 단자 A, B는 개방(open)상태가 된다. 두 단자 A, B가 개방상태가 될 때 전원공급부(800)로부터 출력중이던 동작전원(5,24[V])은 차단되고 상기 레이저 빔 프린터의 전원모드는 절전모드로 전환되게 된다. 이후 절전모드상태인 레이저 빔 프린터의 전원모드를 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 입력되는 STROBE신호에 의해 웨이크-업 시키는 과정을 제3도 내지 제5도를 참조하여 설명하기로 한다.

우선 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 소정의 코드데이타 전송을 알리는 STROBE신호가 제5도에 도시된 바와 같이 논리 로우상태로 D플립플롭(402)의 클럭단(CLK)에 입력될 때 상기 D플립플롭(402)의 출력단 Q를 통해 출력되는 논리 로우 상태의 레벨값은 저항 R4를 통해 트랜지스터 Q2의 베이스에 인가된다. 그 결과 상기 트랜지스터 Q2 및 포토커플러 PC가 순차적으로 턴-온된다. 이때 상기 포토커플러 PC의 턴-온시점은 제5도의 PC 타이밍도에 도시된 바와 같이 트랜지스터 Q2의 턴-온시점보다 T시간 지연되어 턴-온된다. 이후 상기 포토커플러 PC의 턴-온동작에 의해 트라이액 TRI가 턴-온됨으로서 스위칭 제어부(700)는 스위칭 온상태와 동일한 상태를 유지하게 된다. 그 결과 제4도에서 교류상용전원 ACin의 중성선과 전원공급부(800)사이에 연결되어 있는 스위칭 제어부(700)의 스위칭 온동작에 의해 전원공급부(800)는 교류상용전원 ACin을 입력하게 된다. 이후 전원공급부(800)에서는 상기 교류상용전원 ACin을 정류 및 평활시킨 후 규정레벨의 동작전원(5,24[V])을 상기 레이저 빔 프린터시스템의 각 부로 공급하게 된다. 즉 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 입력되는 STROBE신호에 의해 절전모드 상태인 레이저 빔 프린터의 전원모드는 정상모드로 전환된다. 이후 정상모드상태인 레이저 빔 프린터가 일정시간 이상 대기상태로 지속되는 경우, 비디오 제어부(500)는 제5도에 도시된 제어신호 CS의 타이밍도에서와 같이 논리 로우상태의 레벨값을 3플립플롭(402)의 PR단자에 인가한다. 이에 따라 D플립플롭(402)의 출력단 Q를 통해 출력되는 논리 하이상태의 레벨값이 저항 R4를 통해 트랜지스터 Q2의 베이스에 인가된다. 그 결과 트랜지스터 Q2, 포토커플러 PC 및 트라이액 TRI가 순차적으로 턴-오프됨에 따라 스위칭 제어부(700)는 스위칭 오프동작한다. 따라서 전원공급부(800)로 입력되는 교류상용전원 ACin은 차단되고 상기 레이저 빔 프린터의 전원모드는 절전모드로 전환된다. 절전모드로 전환된 레이저 빔 프린터의 신호감지부(400)는 퍼스널 컴퓨터(100)로부터 입력되는 STROBE신호를 감지하기 위해 보조전원 공급부(900)의 충전 배터리 CB로부터 소정의 구동 전원을 공급받지만 이때 신호감지부(400)에서 소비되는 전력은 거의 없다고 볼 수 있다. 즉 본 고안에 따른 전원절약장치에서는 절전모드시 완전 절전기능을 수행할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 절전모드 상태에 놓여 있는 화상형성장치에서 소비되는 전력을 극소화시킴으로서 완전 절전기능을 수행할 수 있는 잇점이 있다.

한편 본 고안의 실시예에서는 레이저 빔 프린터가 일정시간이상 대기상태로 지속되는 경우 상기 프린터의 전원모드를 절전모드로 전환시키기 위한 제어신호를 신호감지부로 출력하였으나 사용자의 선택에 의해 조작 판넬부로부터 절전모드 명령키가 입력되는 것에 응답하여 상기 제어신호를 출력할 수도 있다.

Claims (6)

1. 교류상용전원을 입력하여 이를 규정레벨의 동작전원으로 변환하여 출력하는 전원공급수단를 구비하는 화상형성장치의 전원절약장치에 있어서, 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부장치로부터 데이타의 전송을 알리는 신호가 수신되는 경우, 기준전위 논리레벨을 상기 수신된 신호의 논리레벨에 따라 클럭킹하여 발생된 스위칭제어신호를 출력하는 신호감지수단과, 상기 교류상용전원과 전원공급수단사이에 연결되어 상기 신호감지 수단으로부터 출력되는 스위 칭제어신호의 논리 레벨에 대응하여 스위칭 온/오프 동작하는 스위칭 제어수단과, 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 규정레벨의 동작전원에 의해 충전되며 상기 스위칭 제어수단의 스위칭 오프동작시 상기 신호감지 수단 및 스위칭 제어수단의 구동전원을 공급하는 보조전원 공급수단과, 상기 화상형성장치가 일정시간 이상 대기상태로 지속될 경우 상기 신호감지수단을 디스에이블시키기 위한 제어신호를 상기 신호감지수단으로 출력하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 조작판넬부로부터 절전모드 명령키 입력이 있는 경우 이에 응답하여 상기 신호감지수단으로부터 출력되는 스위칭제어신호를 반전시키기 위한 제어신호를 상기 신호감지수단으로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 신호감지수단은; 접지단과 상기 제어수단에 각각 입력단자 및 프리셋단자가 연결되며 상기 입력단자를 통해 입력되는 기준전위 레벨을 상기 외부장치로부터 입력되는 신호의 폴리예지시에 클럭킹하여 출력하는 D플립플롭으로 구성됨을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 D플립플롭의 클럭단으로 입력되는 신호는 상기 외부장치로부터 출력되는 스트로브신호임을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 스위칭 제어수단은; 상기 D플립플롭의 출력단과 접지사이에 각각 베이스 및 콜렉터가 연결되고 상기 보조전원공급수단의 출력단과 에미터가 연결되어 상기 D플립플롭의 출력신호의 논리 레벨에 따라 턴-온 혹은 턴-오프동작하는 트랜지스터와, 상기 보조전원공급수단의 출력단과 트랜지스터의 에미터사이에 연결되어 상기 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프동작에 의해 턴-온 및 턴-오프동작하는 포토커플러와, 상기 포토커플러의 수광부와 병렬접속되고 상기 포토커플러의 턴-온 및 턴-오프동작에 대응하여 각각 턴-온 및 턴-오프동작하는 트라이액으로 구성됨을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 보조전원공급수단은; 상기 전원공급수단의 출력단과 접지단에 각각 에미터와 베이스가 연결되어 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 규정레벨의 동작전원을 콜렉터로 출력하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 에미터와 접지사이에 연결되어 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 규정레벨의 동작전원에 의해 충전되는 충전 배터리와, 상기 전원공급수단의 출력단과 상기 트랜지스터의 에미터사이에 연결되어 상기 충전 배터리로부터 출력되는 역전류를 방지하기 위한 다이오드로 구성됨을 특징으로 하는 화상형성장치의 전원절약장치.