KR100622971B1 - 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

전자사진방식 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

전자사진방식 화상형성장치가 개시된다. 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 소정 동작을 수행하는 제1장치와, 교류 전원을 정류하여 제1장치에 공급할 직류 전원을 생성하는 전원공급장치를 내장하며, 소정 위치에 제1장치 및 전원공급장치와 전기적으로 접속된 제1 및 제2접속단자가 마련된 본체부 및 본체부에 착탈 가능하며, 본체부에 장착시 전원공급장치에서 생성된 직류 전원이 제1장치에 공급되도록 제1 및 제2접속단자를 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 제3접속단자를 구비한 현상유닛을 구비한다. 따라서, 현상유닛이 본체부로부터 분리되는 경우 자동으로 제1장치로의 전원공급이 차단됨으로써, 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
현상유닛, SMPS, HVPS, 접속단자

Description

전자사진방식 화상형성장치{Electro-photographic image forming apparatus}
도 1은 종래 전자사진방식 화상형성장치에 따른 고압생성부의 전원 차단 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 종래 전자사진방식 화상형성장치에 따른 레이저 빔 차단구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 구조를 이용한 LD 전원 제어방법을 설명하기 위해 도시한 블록도, 그리고,
도 5는 도 3에 도시된 구조를 이용한 고압생성부의 전원 제어방법을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 본체부 110 : 현상유닛 수납부
112 : 제1접속단자 114, 116 : 제2접속단자
120 : 전원공급부(SMPS) 130 : LSU
132 : LD 140 : HVPS
200 : 현상유닛 212 : 제3접속단자
214 : 제4접속단자
본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화상형성장치에 장착된 고객 교환품(CRU-Customer Replaceable Units)인 현상유닛이, 화상형성장치로부터 분리되는 경우 고압생성부 및 레이저 다이오드로 공급되는 전원을 차단하는 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자사진방식 화상형성장치는 감광드럼에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 현상장치에 의해 공급된 현상제로 그 정전잠상을 가시화상으로 현상하여 용지에 전사시킨 후, 소정의 열과 압력으로 정착시키는 전자사진 인쇄방식을 이용한다. 이러한 전자사진방식 화상형성장치로는 레이저 프린터(Laser Beam Printer), LPH(LED Print Head), 복사기 및 팩시밀리 등을 들 수 있다.
상기와 같이, 현상장치로부터 공급되는 현상제를 감광드럼에 부착시키고, 감광드럼에 부착된 현상제를 용지에 전사시키기 위해 감광드럼 및 전사장치에 수백V ~ 수천V의 고압이 인가된다. 이를 위해, 고압생성부(HVPS : High Voltage Power Supply)는 전원공급부(SMPS : Switching Mode Power Supply)로부터 공급되는 전원(예컨대, +24V)을 이용하여 고압을 생성하여 현상유닛(현상 카트리지)에 내장된 고압 유닛(예컨대, 감광드럼 및 전사장치 등)에 공급한다.
그런데, UL(Underwriters Laboratories)과 같은 국제안전규격에서는 고압전 원장치의 출력전압이 인체에 접촉시 인체를 통해 2㎃ 이상의 전류가 흐르지 않도록 권고하고 있다. 이는 약 2㏀의 인체저항을 갖는 사용자가 고압에 노출시, 사용자의 안전을 위한 권고사항으로 화상형성장치에서도 동일하게 적용된다.
따라서, 종래 전자사진방식 화상형성장치에서는 현상유닛을 교체하거나, 잼(jam) 제거 등을 위해 커버를 오픈하거나, 현상유닛을 본체로부터 분리하는 경우, 이에 대응되는 전원을 차단하기 위하여 메커니컬 스위치(mechanical switch)를 구비하고 있다.
도 1은 종래 전자사진방식 화상형성장치에 따른 고압생성부의 전원 차단 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 화상형성장치는 외부로부터 인가되는 상용교류(AC)를 정류하여 24V의 직류를 생성하는 전원공급부(SMPS)(1)와, 전원공급부(SMPS)(1)로부터 공급받은 24V의 직류를 기초로 고압을 생성하여 고압 유닛에 공급하는 고압생성부(HVPS)(2) 및 프린터 커버(A)의 개폐에 연동하여 전원공급부(SMPS)(1)로부터 고압생성부(HVPS)(2)로 공급되는 전원을 단속하는 마이크로 스위치(3)를 구비한다. 여기서, 마이크로 스위치(3)는 프린터 커버(A)가 오픈될때, 턴-오프 되도록 화상형성장치의 일면에 마련되어 있으며, 프린터 커버(A)가 오픈되는 경우 턴-오프 되어 전원공급부(SMPS)(1)로부터 고압생성부(HVPS)(2)부로 공급되는 전원은 차단된다.
또한, 종래 전자사진방식 화상형성장치에서는 감광드럼에 정전잠상을 형성하기 위해 LSU(Laser Scanning Unit)에 구비된 LD(Laser Diode)에서 주사되는 레이저 빔이 외부에 노출되지 않도록 하기 위하여, 화상형성장치의 커버가 오픈되거나, 현상유닛이 본체로부터 분리되는 경우 LD의 전원을 제어하여 레이저 빔을 차단하도록 구성하고 있다. 이는 LD로부터 출사되는 레이저 빔이 외부에 노출되는 경우 사용자의 시력을 저하시킬 수 있기 때문이다.
도 2는 종래 전자사진방식 화상형성장치에 따른 레이저 빔 차단구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 화상형성장치는 LD(10)로부터 출력되는 레이저 빔을 기구적으로 차단하기 위하여, LD(10)의 출력단 전방(前方)에 셔터(11)를 구비하고 있다. 따라서, 현상유닛(12)이 프린터의 본체에 장착되는 경우, 셔터(11)가 제1위치(B)에서 제2위치(C)로 이동되어 LD(10)로부터 출력되는 레이저 빔은 외부로 출력된다. 이와 달리, 현상유닛(12)이 본체로부터 탈착되는 경우 셔터(11)는 제2위치(C)에서 제1위치(B)로 복귀되어 레이저 빔은 차단된다.
또한, 기구적인 차단 방식뿐만 아니라 상술한 바와 같이 프린터 커버의 개폐에 연동하여 동작하는 마이크로 스위치를 이용하여 전원공급부(미도시)로부터 LD(10)로 인가되는 전원을 차단할 수 있다.
그런데, 상기와 같이 기구적인 구조물을 이용하여 레이저 빔을 차단하는 방식의 경우, 기구형상 및 프레임 등의 구조 설계에 어려움이 따를 뿐만 아니라 원가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이 스위칭 수단을 이용하여 고압생성부(HVPS)(2) 및 LD(10)로 공급되는 전원을 차단하는 방식의 경우, 스위칭 수단을 소정 회수 이상 사용시 접촉단자가 마모되거나 탄성을 읽게되어 정상동작을 수 행할 수 없는 문제점이 발생한다.
따라서, 상기와 같이 마이크로 스위치 및 셔터를 구비하지 않고도 고압생성부(HVPS)(2) 및 LD(10)로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 새로운 방식의 전원 제어 구조가 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화상형성장치에 현상유닛이 장착되는 경우에만 고압생성부 및 레이저 다이오드에 전원이 공급되도록 하여 사용자의 안전을 보장 할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 소정 동작을 수행하는 제1장치와, 교류 전원을 정류하여 상기 제1장치에 공급할 직류 전원을 생성하는 전원공급장치를 내장하며, 소정 위치에 상기 제1장치 및 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속된 제1 및 제2접속단자가 마련된 본체부; 및 상기 본체부에 착탈 가능하며, 상기 본체부에 장착시 상기 전원공급장치에서 생성된 상기 직류 전원이 상기 제1장치에 공급되도록 상기 제1 및 제2접속단자를 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 제3접속단자를 구비한 현상유닛을 구비한다.
바람직하게는, 상기 본체부는, 상기 현상유닛이 장착되는 현상유닛 수납부;를 더 포함하며, 상기 제1접속단자 및 상기 제2접속단자는 상기 현상유닛이 접촉되는 상기 현상유닛 수납부의 소정 위치에 마련된다.
상기 제1접속단자는 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속된 단자이며, 상기 제2접속단자는 상기 제1장치와 전기적으로 접속된 단자이다.
또한, 상기 적어도 하나의 제3접속단자는 상기 제1접속단자를 통해 인가되는 상기 직류 전원을 상기 제2접속단자로 공급하기 위해 내부적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제1접속단자 및 상기 제2접속단자는 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 전기적으로 분리되어 있다.
상기 제1장치는 고압 유닛에 인가할 고압의 직류를 생성하는 고압생성장치이다. 여기서, 상기 고압 유닛은 상기 현상유닛에 내장되어 있으며, 감광매체, 현상기, 전사장치 및 정착기를 포함한다.
상기 제1장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저 스캐닝 유닛이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 본체부(100), 현상유닛 수납부(110) 및 상기 현상유닛 수납부(110)에 장착 및 탈착 가능한 현상유닛(200)을 구비한다.
본 발명에 따른 현상유닛 수납부(110)에는 현상유닛(200)이 장착되는 장착면의 소정 위치에 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)가 형성되어 있으며, 현상유닛(200)에는 현상유닛 수납부(110)에 마련된 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)와 결합되는 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)가 형성되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1접속단자(112)와 제2접속단자(114)는 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 전기적으로 분리되어 있다. 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)는 소정 간격 이격되어 배치되어 있으나, 내부적으로 연결되어 있다. 즉, 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)는 내부적으로 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)를 전기적으로 연결시킬 수 있는 구조를 갖는다.
따라서, 현상유닛(200)이 현상유닛 수납부(110)에 장착되는 경우, 전기적으로 분리된 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)는 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)에 의해 전기적으로 연결된다. 따라서, 현상유닛(200)에 마련되는 접속단자를 두 개의 단자(212, 214)로 구성하지 않고 하나의 도체 기구물로 구성할 수 있음은 물론이다. 이하에서는 현상유닛(200)에 두 개의 단자(212, 214)가 마련된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는 상기와 같은 구조를 갖는 전자사진방식 화상형성장치를 이용하여 고압생성부(HVPS)로 공급되는 전원 및 LSU(Laser Scanning Unit)의 LD(Laser Diode)로 공급되는 전원을 제어하는 방법에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 구조를 이용한 LD 전원 제어방법을 설명하기 위해 도 시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 화상형성장치의 본체부(100)에는 외부로부터 인가되는 상용교류(AC)를 정류하여 LSU(130)의 LD(132)에 공급할 5V 직류를 생성하는 전원공급부(SMPS)(120) 및 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 5V의 직류를 수급받아 인쇄대상 데이터에 대응하는 레이저 빔을 출력하는 LD(132)를 구비한 LSU(130)가 마련되어 있다.
본 발명에 따른 제1접속단자(112)는 전원공급부(SMPS)(120)와 전기적으로 접속되어 있으며, 제2접속단자(114)는 LSU(130)에 마련된 LD(132)와 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 현상유닛(200)에 마련된 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)는 내부적으로 연결되어 있다.
현상유닛(200)의 장탈착 유무에 따른 LD의 전원 제어방법을 간략히 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 현상유닛 수납부(110)에 현상유닛(200)이 장착되면, 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 5V 직류는 현상유닛(200)에 마련된 제3 및 제4접속단자(214)를 통해 LSU(130)의 LD(132)로 인가된다. 보다 자세히 설명하면, 본체부(100)에 현상유닛(200)이 장착되면, 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)는 현상유닛(200)에 마련된 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)를 통해 전기적으로 연결되어 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 5V 직류는 LSU(130)의 LD(132)로 인가된다. 즉, 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 5V 직류는 제1접속단자(112)를 통해 제3접속단자(212)로 전달되고, 제3접속단자(212)로 전달된 5V 직류는 쇼트(Short) 상태인 제4접속단자(214)를 통해 제2접속단자(114)로 전달된다.
한편, 현상유닛(200)이 본체부(100)로부터 분리되면, 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)는 전기적으로 분리되므로 전원공급부(SMPS)로부터 LD(132)로의 전원공급이 차단된다. 즉, 본 발명에 따른 전원공급부(SMPS)(120)로부터 LD(132)로의 전원공급경로는 회로적으로 분리되어 있으므로, 현상유닛 수납부(110)에 현상유닛(200)이 장착되는 경우에만 LD(132)에 전원을 공급할 수 있다.
한편, 도 5는 도 3에 도시된 구조를 이용하여 고압생성부의 전원 제어방법을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 화상형성장치의 본체부(100)에는 외부로부터 인가되는 상용교류(AC)를 정류하여 LSU(130)의 LD(132)에 공급할 24V 직류를 생성하는 전원공급부(SMPS)(120) 및 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 24V의 직류를 수급받아 현상유닛(200)에 내장된 고압 유닛(예컨대, 감광매체, 현상기, 전사장치, 정착기 등)에 공급할 고압을 생성하는 고압생성부(HVPS)(140)가 마련되어 있다.
본 실시예에 따른 제1접속단자(112)는 전원공급부(SMPS)(120)와 전기적으로 접속되어 있으며, 제2접속단자(116)는 고압생성부(HVPS)(140)와 전기적으로 접속되어 있다.
현상유닛(200)의 장탈착 유무에 따른 고압생성부(HVPS)(140)의 전원 제어방법을 간략히 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 본체부(100)에 현상유닛(200)이 장착되면, 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 24V 직류는 현상유닛(200)에 마련된 제3 및 제4접속단자(214)를 통해 고압생성부(HVPS)(140)로 인가된다. 보다 자세히 설명하면, 본체부(100)에 현상유닛(200)이 장착되면, 제1접속단자(112) 및 제2접속단 자(116)는 현상유닛(200)에 마련된 제3접속단자(212) 및 제4접속단자(214)를 통해 전기적으로 연결되어 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 24V 직류는 고압생성부(HVPS)(140)로 인가된다. 즉, 전원공급부(SMPS)(120)로부터 공급되는 24V 직류는 제1접속단자(112)를 통해 제3접속단자(212)로 전달되고, 제3접속단자(212)로 전달된 5V 직류는 쇼트(Short) 상태인 제4접속단자(214)를 통해 제2접속단자(116)로 전달된다.
한편, 현상유닛(200)이 현상유닛 수납부(110)로부터 분리되면, 제1접속단자(112) 및 제2접속단자(114)는 전기적으로 분리되므로 전원공급부(SMPS)로부터 고압생성부(HVPS)(140)로의 전원공급이 차단된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 전원공급부(SMPS)로부터 고압생성부(HVPS)로의 전원공급경로 및 전원공급부(SMPS)로부터 LSU의 LD로의 전원공급경로가 현상유닛이 화상형성장치의 본체에 장착되는 경우에만 전기적으로 연결되는 구조를 채용하고 있다. 따라서, 현상유닛이 본체로부터 분리되는 경우 자동으로 고압생성부 및 LD로의 전원공급이 차단됨으로써, 사용자의 안전을 보장할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서 는 안 되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (8)

  1. 소정 동작을 수행하는 제1장치와, 교류 전원을 정류하여 상기 제1장치에 공급할 직류 전원을 생성하는 전원공급장치를 내장하며, 소정 위치에 상기 제1장치 및 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속된 제1 및 제2접속단자가 마련된 본체부; 및
    상기 본체부에 착탈 가능하며, 상기 본체부에 장착시 상기 전원공급장치에서 생성된 상기 직류 전원이 상기 제1장치에 공급되도록 상기 제1 및 제2접속단자를 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 제3접속단자를 구비한 현상유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는, 상기 현상유닛이 장착되는 현상유닛 수납부;를 더 포함하며,
    상기 제1접속단자 및 상기 제2접속단자는 상기 현상유닛이 접촉되는 상기 현상유닛 수납부의 소정 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1접속단자는 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속된 단자이며, 상기 제2접속단자는 상기 제1장치와 전기적으로 접속된 단자인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제3접속단자는 상기 제1접속단자를 통해 인가되는 상기 직류 전원을 상기 제2접속단자로 공급하기 위해 내부적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1접속단자 및 상기 제2접속단자는 소정 간격 이격되어 배치되며, 전기적으로 분리된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1장치는 고압 유닛에 인가할 고압의 직류를 생성하는 고압생성장치인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고압 유닛은 상기 현상유닛에 내장되어 있으며, 감광매체, 현상기, 전사장치 및 정착기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저 스캐닝 유닛인 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
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