KR100773159B1 - 2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치 - Google Patents

2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100773159B1
KR100773159B1 KR1020057006124A KR20057006124A KR100773159B1 KR 100773159 B1 KR100773159 B1 KR 100773159B1 KR 1020057006124 A KR1020057006124 A KR 1020057006124A KR 20057006124 A KR20057006124 A KR 20057006124A KR 100773159 B1 KR100773159 B1 KR 100773159B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
secondary power
image forming
forming apparatus
unit
Prior art date
Application number
KR1020057006124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050057639A (ko
Inventor
스스무 마츠사카
Original Assignee
가부시키가이샤 리코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 리코 filed Critical 가부시키가이샤 리코
Publication of KR20050057639A publication Critical patent/KR20050057639A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100773159B1 publication Critical patent/KR100773159B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/80—Details relating to power supplies, circuits boards, electrical connections
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/1661—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements means for handling parts of the apparatus in the apparatus
    • G03G21/1685—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements means for handling parts of the apparatus in the apparatus for the fixing unit
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00978—Details relating to power supplies
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

화상 형성 장치가 개시된다. 상기 화상 형성 장치는 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부; 상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부; 및 상기 가열체의 일부에 병렬로 연결된 상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부를 포함한다. 상기 2차 전원 공급부는 상기 고정부의 아래에 인접하게 배치된다. 상기 화상 형성 장치는 상기 2차 전원 공급부가 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면과 상기 고정부 사이 또는 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면의 상기 섀시의 외면에 배치될 수 있다. 고정부에서 발생한 열에 의해 2차 전원 공급부가 가열되는 것을 방지한다.

Description

2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS WITH ANOTHER SECONDARY POWER SUPPLY}
본 발명은 화상 형성 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 예컨대 전자 사진 복사기, 프린터 및 팩시밀리 장치와 같은 화상 형성 장치에 사용되어 토너 화상을 고정하는 고정 장치에 관한 것이다.
일반 용지 및 공중 투사 필름(overhead projection film)과 같은 기록 매체에 화상을 형성하는 다양한 방법이 구현되어 왔으며, 예컨대 복사기, 프린터 및 팩시밀리 장치에 사용된다. 특히, 전자 사진이 화상 형성 장치에 널리 채용되는데, 이는 저가에, 고속으로 높은 품질의 화상을 형성할 수 있기 때문이다.
전자 사진 방식으로 화상을 형성할 때, 일반적으로 아직 고정되지 않은 토너 화상이 기록 매체에 형성된다. 그런 다음, 고정부가 토너 화상에 열과 압력을 가해서 토너 화상을 기록 매체에 고정한다. 고속이고 안전하기 때문에 가열 롤러 방식이 열과 압력을 가하기 위해 널리 사용된다. 가열 롤러 방식에서, 가열된 퓨저 롤러와 이 퓨저 롤러를 압박하도록 퓨저 롤러 반대편에 있는 압력 롤러에 의해 형 성된 압력부(이하 닙부라 부른다)를 기록 매체가 통과하여 가열 및 압박된다.
퓨저 롤러는 할로겐 가열체와 같은 가열 부재에 의해 퓨저 롤러가 동작 가능한 약 180℃의 온도로 가열된다. 보통 퓨저 롤러는 예컨대 철 또는 알루미늄으로 만들어진 금속 롤러이다. 금속 롤러를 동작 가능 온도로 가열하는 것은 금속 롤러의 높은 열 용량 때문에 긴 시간 (이하 상승 시간이라 부른다) 예컨대 몇 분이 걸릴 수도 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 화상 형성 장치가 공전하는 때(이하 대기 시간이라 한다)에도, 퓨저 롤러를 가열하여 동작 온도보다 약간 낮은 온도로 유지하고 있다.
하지만, 동작 온도만큼 높지 않은 온도로 유지되는 동안에도, 화상 형성 장치는 동작에 직접 필요하지 않은 전력을 소비한다. 연구에 따르면, 이러한 대기 기간 중에 필요한 전력 소비는 화상 형성 장치의 전체 에너지 소비의 70 내지 80%에 해당한다.
환경 보호 필요성에 대한 최근의 인식이 많은 국가에서 다양한 전원 절감 규정을 제정하게 하였다. 일본의 경우, 개정된 전원 절감 법규는 더욱 엄격하다. 미국의 경우, 에너지 스타(energy star) 및 제로 에너지 스타 모드(ZESM: Zero Energy Star Mode)와 같은 규정이 집행되었다. 그와 같은 규정에 따르기 위해서는, 대기 기간 중의 화상 형성 장치의 전원 소비가 0에 근접하면 바람직하다.
대기 기간 중의 전원 소비가 0이 되면, 화상 형성 장치는 그 자체가 즉각 동작하려면 몇 분이 필요할 것이다. 그렇게 되면, 사용자는 화상 형성 장치가 즉각 동작할 때까지 장시간 기다려야 한다. 화상 형성 장치는 쓸모 없게 된다. 이러한 문제를 피하기 위해, 퓨저 롤러를 신속하게 가열해야 한다. 예컨대, 전술한 ZESM은 상승 시간이 10초 미만일 것을 요구하고 있다.
퓨저 롤러의 온도는 단위 시간 당 에너지 입력의 양을 증가시키면 신속히 올릴 수 있다. 단위 시간 당 에너지 입력량을 증가시키는 방법은 전원 입력(power rating)을 높게 하는 것이다. 국내 사무실의 경우, 공급 전원은 100V-15A인 것으로 평가된다. 이는 전원 입력이 1500W를 초과할 수 없다는 것을 의미한다. 실제로, 고속 인쇄를 위해 200V의 입력 전압을 소비하는 화상 형성 장치가 유용하다. 보통 그와 같은 고속 장치의 사용은 200V 전원을 화상 형성 장치에 공급하는 전원 공급 시스템에서 특별한 구성을 필요로 한다.
단위 시간 당 에너지 입력의 양을 증가시키는 다른 방법은 두 개의 100V-15A 전원 공급 장치를 사용하는 것이다. 하지만, 이 방법은 화상 형성 장치에 인접한 두 개의 개별 어댑터가 있는 경우에만 실시할 수 있다.
2차 전원 공급 장치를 사용하여 상승 시간에서 전원의 최대량을 증가시키는 또 다른 방법이 제안되었다. 2차 전원 공급 장치는 보통 납축전지(lead-acid cell) 및 니켈 카드뮴 전지와 같은 재충전 가능한 2차 전지이다. 반복적으로 충전되고 방전되면, 그와 같은 재충전 가능한 전지는 점차 열화된다. 또한, 큰 전류가 방전되면, 재충전 가능한 전지의 수명은 짧아진다. 큰 전류가 반복 방전되더라도 비교적 긴 내용 연수를 갖는 니켈 카드뮴 전지는 단지 500 내지 1000회만을 충전 및 방전할 수 있다. 니켈 카드뮴 전지가 하루에 반복해서 20회 충전 및 방전된다고 가정할 때, 니켈 카드뮴 전지는 단지 한 달의 내용 연수를 갖는다. 또한, 고 용량의 재충전 가능한 전지는 충전되는데 몇 시간이 필요하므로, 재충전 가능한 전지를 하루에 반복해서 충전 및 방전해야하는 용례에 사용하는 것은 실용적이지 않다. 따라서, 재충전 가능한 전지는 실제적인 2차 전원 공급 장치를 구현할 수 없다.
참고 문헌 1에는 2차 전원 공급 장치로서 전지 이중층 축전기와 같은 큰 용량의 축전기를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 전기 이중층 축전기는 두 가지 장점을 갖는다. 첫 번째 장점은 전기 이중층 축전기가 수만번 이상 반복해서 충전 및 방전할 수 있다는 점이다. 이는 실질적으로 한계가 없다는 것을 의미한다. 전기 이중층 축전기의 충전 성질은 거의 열화되지 않으므로, 전기 이중층은 주기적으로 교체할 필요가 없다. 두 번째의 정점은 전기 이중층 축전기가 몇 초 내지 몇 십 초의 짧은 시간 동안 충전될 수 있다는 것이다. 또한, 전기 이중층 축전기는 수 십 내지 수백 암페어의 큰 전류가 흐를 수 있다. 전기 이중층 축전기는 전원 공급 장치로 사용할 수 있다.
즉, 2차 전원 공급 장치로서의 전기 이중층 축전기는 몇 초 내지 몇 십 초의 짧은 상승 시간 동안 상업용 전원 공급 장치의 한계보다 큰 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 짧은 상승 시간, 높은 신뢰성 및 높은 내구성을 갖는 고정부를 구현하게 된다.
몇 초 내지 몇 십 초의 상승 시간에 고 용량의 축전기에 저장된 전원을 방출하기 위해 큰 전원을 인출하는 기구(메커니즘)가 필요하다. 전원 = 전압 X 전류이므로, 전압 및 전류 중의 어느 하나를 증가시킬 수 있다.
퓨저 롤러의 가열에 사용되는 할로겐 가열체의 최대 전류는 약 10 내지 12A이다. 더 큰 전류가 공급되는 경우, 할로겐 가열체의 수명은 짧아진다. 최대 전류를 증가하는 것은 어렵다. 따라서, 할로겐 가열체에 공급되는 전원을 전압 상승에 의해 증가시킬 필요가 있다.
하지만, 물을 전해질로 사용하는 경우, 고 용량 축전 전지가 출력할 수 있는 전압은 약 1V이며, 유기 용매를 전해질로 사용하는 경우에도, 고 용량 축전 전지가 출력할 수 있는 전압은 몇 볼트일 뿐이다. 전압은 전해질이 전기 분해에 의해 분해되는 것을 방지하기 위해 낮게 유지된다. 할로겐 가열체에 큰 전압을 공급해야만 하는 경우, 수만의 전지를 직렬로 연결해야 한다. 이 경우, 특정한 수의 전지로 충분한 에너지를 할로겐 가열체에 제공하더라도, 출력 전압을 증가시키기 위해 과잉 에너지 유형의 추가의 전지를 제공할 필요가 있다. 이는 전원 공급 비용을 증가시키고 그 체적을 과도하게 증가시킨다.
이 문제를 해결하기 위해, 참고 문헌 2는 할로겐 가열체를 고 용량 축전기에 병렬 연결하여 낮은 전압에서 큰 전원을 얻는 방법을 제안하고 있다. 이 방법에 따르면, 고 용량 축전기가 큰 전류를 흐르게 하는 사실을 이용하여, 할로겐 가열체의 저항을 낮게 정함으로써 짧은 시간 동안 낮은 전압에서 큰 전원을 출력한다. 따라서, 축전 전원 공급 장치의 비용을 낮출 수 있고, 전원 공급 장치를 소형화할 수 있다.
참고 문헌 1: 일본 특허공개공보 2000-315567
참고 문헌 2: 일본 특허공개공보 2000-184554
하지만, 할로겐 가열체가 고 출력 축전기에 병렬 연결되고, 큰 전류가 흐르게 되면, 배선은 주울열인 큰 손실을 일으킬 수 있다. 와이어를 통해 큰 전류가 흐르므로, 와이어는 주울열인 손실을 감소시키기 위해 매우 두꺼워질 필요가 있다. 하지만, 와이어가 두꺼우면 화상 형성 장치 내의 배선이 매우 어려워진다. 두꺼운 와이어는 큰 공간을 필요로 하고 조립을 어렵게 한다. 한편, 저항을 줄이기 위해 와이어를 짧게 만들면, 와어어는 비교적 얇게 만들어진다. 그 결과, 배선이 쉬워지고, 배선을 위한 공간을 줄일 수 있고 조립을 쉽게 할 수 있다.
전자 사진 형태의 화상 형성 장치의 경우, 고정부에서 발생한 열과 최근의 전자 회로의 전원 소비 증가에 따라, 내부 온도는 종종 70℃ 내지 80℃로 상승한다. 배선이 짧아 진 경우, 고 용량 축전기와 고정 유닛은 서로 상대적으로 가까이 배치된다. 고 용량 축전기의 환경 온도(주위 온도)는 고정부의 발열에 의해 증가한다.
일반적으로, 전기 이중층 축전기 및 전기화학 축전기로 불리는 의사 축전기(pseudo capacitor)와 같은 고 용량 축전기는 동작에 적절한 온도 범위를 갖는다. 예컨대, Matsushita Electric Industries KK에서 제조한 금 축전기(gold capacitor)의 동작 온도는 약 -25℃ 내지 +60℃이다. 동일 제조자의 리튬 이온 전지와 니켈 수소 전지의 동작 온도는 충전시 0℃ 내지 +45℃이고 방전시 -10℃ 내지 +60℃이다. 또한, 고 용량 축전기의 내구성은 극히 높은 온도에서 열화한다. 이러한 열화는 내부 전해질의 열화에 주로 기인하는 것으로 생각된다. 온도 증가에 따른 전기 이중층 축전기의 내구성의 열화가 화학 반응에서 기인하므로, 환경 온도 가 10℃만큼 오르면, 열화 속도는 아레니우스식(Arrhenius's equation)에 기초해 두 배가 된다고 생각된다.
큰 전류에 기안한 전원 손실과 발열을 감소시키기 위해 와이어를 짧게 만드는 경우, 고 용량 축전기와 고정부는 비교적 서로 인접 배치되어야 한다. 고 용량 축전기는 고정부에서 발생한 열에 의해 열화될 수 있고, 그 결과, 화상 형성 장치의 내구성이 열화될 수 있다.
또한, 고정부는 고 용량 축전기를 사용하는 2차 전원 공급 장치에 의해 약 10초에 신속히 가열된다. 고정부가 동작 가능한 직후에 화상 형성을 실시하면, 고정부를 위해 발생한 열이 외부 커버 또는 고정부의 고정 요소에 인접한 구성요소로 거의 전달되지 않는다. 그들은 거의 동일한 온도이다. 고정 요소를 통과하는 용지로부터의 수분이 동일 온도인 구성요소에 의해 응결된다. 응결된 수분은 물방울을 형성하여 2차 전원 공급 장치의 회로에 들어가면 단락(쇼트)이나 누설을 일으킬 수 있다. 전해질로 유기 용매를 사용하는 비수(non-water) 전기 이중층 축전기가 충전 요소로 사용되는 경우, 물이 릴리프 밸브 또는 연결부를 통해 축전기에 들어가면, 성능이 현저히 열화된다. 2차 전지들이 유기 용매를 사용하므로, 2차 전지에 물이 들어가면 성능이 현저히 열화된다.
따라서, 본 발명의 목적은 2차 전원 공급부와 고정부가 서로 인접하게 배치되고 온도 상승과 수분 응결을 방지할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 특징에 따른 화상 형성 장치는 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부; 상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부; 및 상기 가열체의 일부에 병렬로 연결된 상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부를 포함하며, 상기 2차 전원 공급부는 상기 고정부의 아래에 인접하게 배치된다. 본 발명의 제2 특징에 따른 화상 형성 장치는 상기 2차 전원 공급부가 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면과 상기 고정부 사이 또는 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면의 상기 섀시의 외면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 특징에 따른 화상 형성 장치는 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부; 상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부; 상기 가열체의 일부에 병렬로 연결된 상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부; 및 상기 용지를 보관하는 복수의 용지 이송 트레이가 적재 가능한 용지 이송부를 포함하며, 상기 2차 전원 공급부는 상기 용지 이송부의 일부로서 배치된다.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고정부와 상기 2차 전원 공급부 사이에 배치된 절연 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
상기 화상 형성 장치는 상기 2차 전원 공급부를 덮도록 배치된 절연 부재를 더 포함하거나 2차 전원 공급 회로와 축전기를 더 포함할 수 있다. 상기 화상 형성 장치는 상기 화상 형성 장치의 섀시에 제공된 제1 연결 단자; 및 상기 제1 연결 단자에 연결 가능하고 상기 2차 전원 공급부에 전기적으로 연결된 제2 연결 단자를 더 포함할 수 있다. 상기 화상 형성 장치에서, 상기 제1 연결 단자와 상기 제2 연결 단자는 분리 가능할 수 있다. 상기 2차 전원 공급부는 고용량 축전기; 및 상기 2차 전원 공급부 안쪽 및 둘레로 기류를 형성하기 위해 통풍부를 켜고 끄는 스위치부를 더 포함할 수 있다. 상기 화상 형성 장치는 상기 2차 전원 공급부와 상기 발열체를 연결하기 위한 AWG 14 또는 그 이상의 두께를 갖는 와이어를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부는 축전기; 및 상기 2차 전원 공급부를 유지보수 또는 교체할 때 상기 축전기에 보관된 충전 전원을 방출하는 방출부를 더 포함할 수 있다. 상기 2차 전원 공급부는 상기 2차 전원 공급부의 내부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 화상 형성 장치의 경우, 2차 전원 공급부가 고정부를 위해 발생한 열이 2차 전원 공급부에 많은 영향을 미치지 않는 위치에 배치되므로, 2차 전원 공급부를 구성하는 축전기가 열에 의해 과도한 온도로 가열되는 것을 방지할 수 있다. 2차 전원 공급부가 고정부에 인접 배치되므로, 와이어를 짧게 만들 수 있고 배선이 용이해 진다. 이와 동시에, 와이어에 의한 전력 손실을 줄일 수 있다. 이 구성에 따르면, 고정의 내구성과 효율을 개선할 수 있다. 2차 전원 공급부가 배치된 추가의 공간을 제공하여 화상 형성 장치를 더 크게 하지 않고도 상승 시간이 매우 짧은 고정부를 제공할 수 있다. 따라서, 2차 전원 공급부의 내구성과 고정부의 효율을 개선할 수 있으며, 이와 동시에, 화상 형성 장치를 소형화할 수 있다.
절연 부재는 축전기가 고정부에 의해 발생한 열에 의해 과도한 온도로 가열되는 것을 방지한다. 이와 동시에, 절연 부재는 수분 응결을 방지한다. 이는 2차 전원 공급부가 화상 형성 장치에 의해 발생한 먼지로부터 보호하고, 사용자가 2차 전원 공급부를 건드리는 것을 방지한다. 또한, 2차 전원 공급부가 분리 가능하게 이루어지므로, 보관부를 용이하게 구성, 복구 및 유지할 수 있다. 2차 전원 공급부를 갖지 않는 화상 형성 장치에 나중에 보관부를 추가할 수 있다. 2차 전원 공급부를 사용하는 상승 시간이 짧은 화상 형성 장치를 구성할 수 있다. 방전부가 제공되므로, 축전기에 충전된 충전 전원을 안전하게 방전할 수 있다. 이렇게 하면, 2차 전원 공급부의 구성, 복구 및 유지보수가 안전해 진다. 또한, 2차 전원 공급부와 냉각부 사이의 연결을 단속하는 스위치가 제공되므로, 축전기에서 방전되는 충전 전원을 안전하게 방전할 수 있고, 이는 2차 전원 공급부의 구성, 복구 및 유지보수를 안전하게 한다. 2차 전원 공급부에 냉각부가 제공되므로, 축전기가 고정부에 의해 발생한 열에 의해 과도한 온도로 가열되는 것을 방지할 수 있다. 이와 동시에, 냉각부는 수분 응결을 피할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점을 더 잘 이해할 수 있도록 아래의 상세한 설명을 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차 전원 공급 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차 전원 공급 장치의 배치를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다른 2차 전원 공급 장치를 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 2차 전원 공급 장치의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 또 다른 2차 전원 공급 장치의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가열 유닛과 2차 전원 공급 장치의 회로도이다.
도 8은 가열 부재의 온도와 시간 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 9A와 9B는 2차 전원 공급 장치로의 스위칭을 위한 스위치가 제공된 회로도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 용지 이송 유닛에서 2차 전원 공급 장치의 배치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11A와 11B는 본 발명의 실시예에 따른 트레이형 2차 전원 공급 장치의 입면도 및 상면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용지 이송 유닛에서 2차 전원 공급 장치의 배치를 보여주는 측면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용지 이송 유닛에서 2차 전원 공급 장치의 배치를 단면으로 보여주는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 2차 전원 공급 장치의 배치를 보여주는 배면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 커패시터의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
제1 실시예에 따른 화상 형성 장치(1)의 구성이 도 1에 도시된다. 화상 형성 장치(1)는 사용자가 바닥에 놓고 편리하게 사용할 수 있는 높이이다. 화상 형성 장치(1)는 문서를 이송하는 문서 처리부(2); 문서 처리부(2)에 의해 운반되는 문서를 조명하고 화상을 인식하는 광학 시스템(3); 상기 광학 시스템(3)에서 인식된 화상을 용지 등의 기록 부재에 전사하는 화상 형성부(4); 전사된 화상을 기록 부재에 고정하는 고정부(5); 전체 장치에 전력을 공급하는 주 전원 공급부(6); 상기 고정부에 전력을 공급하기 위해 주 전원 공급부(6)에 의해 충전되는 2차 전원 공급부(7); 화상이 기록 부재의 전면 및 후면에 전사되고 고정되면 기록 부재의 전후면을 역전시키는 역전부(8); 화상이 고정된 기록 부재를 외부로 방출하는 방출부(9); 기록 부재를 보관하고 화상 형성부(4)에 이송하는 용지 이송부(10); 내부 공간을 구획하는 구획판(11); 전체 구성요소를 덮는 섀시(12); 그리고 용지 이송부 (10) 또는 역전부(8)에 의해 출력된 기록 부재를 화상 형성부(4)로 운반하는 운반 경로(13)를 포함한다. 문서 처리부(2), 광학 시스템(3), 화상 형성부(4), 고정부(5), 주 전원 공급부(6), 2차 동력 공급부(7), 역전부(8) 및 방출부(9)는 구획판(11) 위에 배치되고, 용지 이송부(10)는 구획판(11) 아래에 제공된다. 구획판(11)은 섀시(12)의 밑면과 평행하다. 구획판(11)은 수지로 제조되며, 예컨대 섀시(12)의 일부로 이루어진다.
화상 형성부(4)는 드럼 형태의 회전체인 감광 본체(401)를 구비한다. 대전 롤러(402), 미러(403), 현상 유닛(404), 전사 유닛(405) 및 청소 유닛(406)이 감광 본체(401)의 외주 둘레에 배치된다. 빛이 감광 본체(401)에 전혀 인가되지 않으면, 대전 롤러(402)는 감광 본체(401)의 표면을 균일하게 대전시킨다. 미러(403)는 노출광(407)으로 대전된 감광 본체(401)를 스캔하고, 기록 부재에 형성될 화상에 대응하는 정전 잠상을 감광 본체(401)의 표면에 형성한다. 현상 유닛(404)은 현상 롤러(408)를 이용하여 감광 본체(401)에 형성된 정전 잠상이 보이게 하여 토너 화상을 형성한다. 전사 유닛(405)은 토너 화상을 전기장에 의해 종이와 같은 기록 부재에 전사한다. 청소 유닛(406)은 전사 유닛(405)이 감광 본체(401)의 표면에 남긴 잔류 토너를 제거한다. 화상 형성 유닛(40)은 저항 롤러(resist roller, 409)를 구비한다. 저항 롤러(409)는 감광 본체(401)의 표면에 형성된 토너 화상의 위치와 기록 부재의 위치가 전사 유닛(405)에서 합치하도록 기록 부재가 운반되는 시기를 조절한다. 전사 유닛(405)에 의해 토너 화상이 전사된 다음 기록 부재는 고정부(5)로 운반된다.
고정부(5)는 토너 화상이 전사된 기록 부재를 화상 형성부(4)로부터 수용한다. 고정부(5)는 기록 부재 표면의 토너 화상을 고정한 다음 기록 부재를 방출부(9)로 방출한다. 고정부(5)는 기록 부재를 가열하기 위한 퓨저 롤러(501) 및 기록 부재에 압력을 가하기 위한 압박 롤러(502)를 구비한다. 퓨저 롤러(501)는 예컨대, 0.7mm 두께의 알루미늄 금속 코어와 이 금속 코어 둘레에 형성된 0.2mm 두께의 플루오르화 플라스틱층을 구비한다. 퓨저 롤러(501)의 직경은 약 40m이다. 퓨저 롤러(501)의 열용량이 매우 작으므로, 온도는 신속하게 오를 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 퓨저 롤러(501)는 하나의 주 가열 부재(504)와 두 개의 2차 가열 부재(505)를 포함한다. 2차 가열 부재(505)는 예컨대 할로겐 발열체 또는 탄소 발열체이다.
2차 전원 공급부(7)의 구성이 도 4에 도시된다. 2차 동력 공급부(7)는 주 전원 공급부(6)에서 공급되는 전력을 받아 충전되고, 2차 가열 부재(505)(도 7 참조)에 전력을 제공한다. 2차 전원 공급부(7)는 내부에 축전기(701)와 충전기(702)를 구비하며, 입방형 절연 부재(703)로 덮인다.
축전기(701)는 예컨대 전기 이중층 축전기이다. 축전기(701)는 다중 축전기 셀을 포함하는 축전기 모듈 형태로 2차 전원 공급부(7)에 보관된다. 예컨대, 축전기(701)는 36개의 500F, 2.5V 축전기 셀을 포함하는 90V 축전기 모듈로서 이루어진다. 충전기(702)는 주 전원 공급부(6)의 전력으로 축전기(701)를 충전한다. 절연 부재(703)는 우레탄 발포체 계열의 팽창성 수지와 같은 절연 재료로 만든다. 절연 부재(703)는 2차 전원 공급부(7)의 내외부를 절연한다. 절연 부재(703)는 바람직 하게는 전기적, 열적으로 절연되어 사용자를 전기 쇼크로부터 보호한다.
비용을 고려할 때, 절연 부재(703)는 성형 수지로 만들 수 있다. 절연 부재(703)는 2차 전원 공급부(7)의 기계적 강도를 강화하기 위해 알루미늄과 같은 금속판 또는 판금으로 덮일 수 있다.
연결 단자 A(704)가 전기 단자(705)들에 연결되고, 이들 전기 단자(705)는 축전기 모듈의 양극과 음극에 연결된다. 연결 단자 B(706)가 화상 형성 장치(1)의 섀시(12)의 후면의 소정 위치에 부착되고, 2차 가열 부재(504)와 주 전원 공급부(6)에 전기적으로 연결된다. 연결 단자 A(704)와 연결 단자 B(706)는 연결 가능한 형태이므로 2차 전원 공급부(7)가 화상 형성 장치(1)로 분리될 수 있다.
절연 부재(703)의 통풍구(707)는 2차 전원 공급부(7)의 내측과 외측 사이를 통풍시킨다. 절연 부재(703)에 제공된 팬 유닛(708)이 통풍 유닛을 구성한다. 팬 유닛(708)은 2차 전원 공급부(7) 내부의 공기를 외부로 배출하여, 공기가 통풍구(707)를 통해 2차 전원 공급부(7)의 내부로 흐르게 한다. 이와 달리, 팬 유닛(708)은 공기가 2차 전원 공급부(7)의 외부로부터 그 내부로 흐르게 하여, 공기가 통풍구(707)를 통해 2차 전원 공급부(7)의 외부로 흘러 나가게 한다. 공기가 축전기(701)를 따라 흐르도록 기류가 조절된다. 2차 전원 공급부(70)에 제공된 회전 제어 유닛(709)이 화상 형성 장치(1)의 동작 상태에 따라 팬 유닛(708)의 회전을 제어하여 축전기(701)가 과도하게 냉각되는 것을 방지한다.
또한, 2차 전원 공급부(7)는 스위치 유닛을 구성하는 스위치(710)를 구비한다. 축전기(701)의 전력이 2차 가열 부재(505)에 제공되는 경우, 축전기(701)의 전력이 팬 유닛(708)에 제공되는 경우, 그리고 축전기(701)가 주 전원 공급부(6)로부터 전력을 제공되는 경우에, 스위치가 동작한다. 화상 형성 장치(1)가 정상 사용되면, 축전기(701)의 전력은 2차 가열 부재(505)에 제공된다. 한편, 축전기(701)가 유지 또는 교체되는 경우, 축전기(701)의 전력은 팬 유닛(708)에 제공되어 축전기(701)에 보관된 충전 전원을 방출한다. 스위치(710)와 팬 유닛(708)은 방출 수단(방출유닛)의 역할을 한다. 축전기가 충전되면, 주 전원 공급부(6)의 전력은 축전기(701)에 제공되어 축전기(701)의 전력을 보관한다.
2차 전원 공급부(7)가 배치된 화상 형성 장치(1)의 위치가 도 3에 도시된다. 2차 전원 공급부(7)는 고정부 아래의 역전부(8)와 섀시(12)의 측면의 일부인 배면 벽 사이의 공간에 배치된다. 2차 전원 공급부(7)의 절연 부재(703)의 일부가 화상 형성 장치(1)의 섀시의 일부로 구성될 수 있다. 예컨대, 2차 전원 공급부(7)의 밑면의 절연 부재를 구획판(11)의 일부로 대체할 수 있다. 또한, 2차 전원 공급부(7)의 측면의 절연 부재를 화상 형성 장치(1)의 섀시(12)의 배면의 일부로 구성할 수 있다. 절연 부재(703)의 일부가 예컨대 구획판(11) 또는 섀시(12)의 일부로 대체되고 2차 전원 공급부(7)가 제조 단계에서 제공되는 경우, 연결 단자 A 및 B(704, 706)를 제공하지 않을 수도 있으며, 2차 전원 공급부(7)와 화상 형성 장치(1)를 직접 전기적으로 연결할 수도 있다. 2차 전원 공급부(7)의 전면을 절연 부재(703)로 덮을 필요는 없다.
2차 전원 공급부(7)가 더 차가운 공기를 얻을 수 있도록 용지가 운반되는 방향에서 고정 유닛(5)보다 더 상류의 위치에 통풍구(707)를 형성하면 바람직하다. 통풍구(707)와 팬 유닛(708)은 2차 전원 공급부(7)를 효율적으로 냉각하기 위해 화상 형성 장치(1)의 외측에 바람직하게 연결된다.
고정부(5)를 향한 위치 이외의 위치에 통풍구(707)가 배치되는 경우, 고정부에서 나오는 고온 공기가 2차 전원 공급부(7)로 들어가는 것이 방지된다. 또한, 고정 작업의 열에 의해 용지로부터 방출된 수분이 절연 부재에 응결하는 것을 방지함으로써, 응결된 수분이 2차 전원 공급부에 들어가는 것을 방지한다.
실험에 따르면, 화상 형성 장치(1)가 연속 동작할 때, 고정부(5) 주변의 온도는 70℃였다. 한편, 화상 형성 장치(1)가 연속 동작할 때, 2차 전원 공급부(7) 내의 온도는 팬 유닛(708)이 동작하지 않을 때 50℃였고 팬 유닛(708)이 동작할 때 35-40℃였다. 축전기(701)를 효율적으로 냉각시키기 위해 방열판을 축전기(701)에 제공할 수 있다. 예컨대, 냉각 유닛으로서 팬 유닛(708) 대신, 펠티에(Peltier) 소자 또는 펌프를 이용한 냉매 순환 장치를 사용하여 2차 전원 공급부(7)의 내부를 냉각시킬 수 있다.
2차 전원 공급부(7)는 도 4에 도시한 바와 같이 축전기 모듈(711)과 2차 전원 공급 회로(712)로 분리할 수 있다. 축전기 모듈(711)은 전기 이중층 캐퍼시터로 형성되고 절연 부재(703)로 덮인 축전기(701)만을 포함한다. 2차 전원 공급 회로(712)는 충전기(702)와 스위치(710)를 포함한다. 전기 이중층 축전기가 2차 배터리와 다른 방식으로 물리적 흡입 및 방전에 의해 전기를 충전 및 방전하므로, 축전기(701)는 낮은 내부 저항을 갖고 열을 조금만 발생한다. 2차 전원 공급부(7)의 주 열원은 예컨대 충전기이다. 통풍구(707)와 팬 유닛(708)이 절연 부재(703)에 제공되지 않은 경우에도, 축전기(701)를 절연 부재(703)로 덮는 것만으로 충전기(702)와 같은 회로 부재 및 고정부(5)에 의해 발생한 열이 축전기(701)에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 절연 부재(703)로서 진공 절연체(vacuum insulator)와 같은 더 높은 절연 효과를 갖는 절연 재료를 사용하여 축전기(701)가 가열되는 것을 추가로 방지할 수 있다.
2차 전원 공급부(7)가 축전기 모듈(711)과 2차 전원 공급 회로(712)로 분리되는 경우, 2차 전원 공급부(7)를 절연 부재(713)와 배면 벽(714)(도 5 참조) 사이의 공간에 배치할 수 있다. 이때 공간은 절연 부재(713)에 의해 고정부(5)로부터 절연된다. 축전기 모듈(711)이 2차 전원 공급 회로(712)보다 낮은 위치에 배치되므로, 2차 전원 공급 회로(712)에서 발생한 열은 위로 전달된다. 그 결과, 축전기 모듈(711)이 가열되는 것이 방지된다. 절연 부재(713)가 고정부(5)와 2차 전원 공급부(7) 사이에 제공되므로, 고정부(5)가 화상 형성 장치의 시동 직후에 신속히 가열되는 경우, 축전기 모듈(711)로 향한 열 흐름에 의해 생기는 수분 응결을 막을 수 있다.
주 전원 공급부(6) 및 본체 전기판(715)은 절연 부재(713)와 배면 벽(714) 사이의 공간에 제공되며, 본체 전기판(715)에는 화상 형성 장치(1) 제어용 CPU를 비롯한 컨트롤러와 컨트롤러 보드가 제공된다. CPU 냉각용 팬(716)이 공간의 상부에 제공되어 배면 벽(714)을 관통한다. 도 6의 측면 단면도에 도시한 바와 같이, 통풍구(717)가 2차 전원 공급 회로(712) 아래의 배면 벽(714)에 제공되므로, 공기는 통풍구(717)를 통해 들어와 화살표로 지시한 바와 같이 절연 부재(713)를 따라 상승하고 팬(715)에 의해 나감으로써, 2차 전원 공급 회로(712)를 냉각시킨다. 팬(716)은 CPU를 냉각시키도록 사용되기 때문에, 2차 전원 공급부(7)에 팬을 제공할 필요는 없다. 또한, 축전기 모듈(711)의 절연 부재(713)에 통풍구(718)를 제공하여 축전기(701)를 냉각시킬 수 있다.
가열 부재(503), 주 전원 공급부(6) 및 2차 전원 공급부(7)를 포함하는 회로도가 도 7에 도시된다. 주 가열 부재(504)는 주 전원 공급부(6)로부터 전력을 공급받는다. 전력이 2차 전원 공급부(7)에 제공된 축전기(701)로부터 두 개의 2차 가열 부재(505)에 공급된다. 2차 전원 공급부(7)와 2차 가열 부재(505)를 연결하는 와이어의 두께는 2차 전원 공급부(7)의 조립의 용이성과 주울열인 동력 손실을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 하지만, 와이어는 바람직하게는 (직경이 약 1.628mm인) AWG(American Wire Gauge) 14보다 두껍다. 더 바람직하게는, 와이어 직경은 (약 2.53mm인) AWG 12의 직경보다 크고 (약 3.264mm인) AWG 8의 직경보다 작다. 2차 전원 공급부(7)가 고정부(5)에 인접 배치되는 경우, 와이어 직경이 더 큰 것이 바람직하다.
주 전원 공급부(6)와 축전기(701) 양쪽에서 동시에 전력을 가열 부재(503)에 제공할 수 있다. 그 결과, 가열 부재(503)에는 주 전원 공급부(6) 단독으로 제공할 수 있는 것보다 더 많은 양의 전력이 제공될 수 있다. 따라서, 주 전원 공급부(6)와 축전기(701) 양자를 함께 사용하면, 주 전원 공급부(6)만을 사용하는 경우의 시간보다 더 짧은 시간에 고정부의 온도는 증가시킬 수 있다. 가열 부재(503)의 온도와 시간 사이의 관계는 도 8에 도시된다. 또한, 축전기(701)에 의한 전압 출 력은 낮다. 축전기(701)가 각각의 2차 가열 부재(505)에 작은 양의 전력만을 제공할 수 있지만, 축전기(701)에 의해 제공되는 전체 전력은 커지게 된다.
예컨대, 주 전원 공급부(6)의 전압이 약 100V인 경우, 축전기(701)의 전압은 약 90V이고, 주 가열 부재(504)의 저항은 약 8Ω이며, 2차 가열(505)가 되는 각각의 할로겐 가열체의 저항은 약 9.5Ω이다. 각각 850W의 전력을 두 개의 2차 가열 부재(505)로부터 얻을 수 있고, 1200W의 전력을 주 전원 공급부(6)에 연결된 상업용 전원 공급 장치로부터 얻을 수 있다. 위의 구성에 따르면, 가열 부재(503)의 온도를 증가시키기 위해 상업용 전원 공급 장치로부터 제공 가능한 최대 전력인 1500W의 전력보다 더 큰 약 2900W의 전력을 사용할 수 있다. 이 경우, 퓨저 롤러의 표면 온도는 예컨대 10초의 매우 짧은 시간에 20℃로부터 고장 작업이 수행되는 온도인 180℃로 증가할 수 있다.
도 9A의 회로도에 도시한 바와 같이, 주 전원 공급부(6)는 주 가열 부재(504)에 전력을 제공할 수 있고, 2차 전원 공급부(7)는 두 개의 2차 가열 부재(505)에 전력을 제공할 수 있다. 이 경우, 하나의 2차 가열 부재(505)에만 축전기(701)로부터 전력을 제공해야 할지 또는 두 개의 2차 가열 부재(505)에 축전기(701)로부터 전력을 제공해야 할지 2차 가열 부재 스위치(506)에 의해 선택한다. 퓨저 롤러(501)는 열 용량이 작은 얇은 알루미늄 금속 코어를 갖는 롤러이다. 화상 형성 장치(1)의 시동 직후에 다수의 용지가 연속해서 인쇄되는 경우, 퓨저 롤러(501)의 표면 온도는 고정에 필요한 온도보다 더 낮을 수 있다. 이와 같은 온도 감소를 피할 필요가 있다. 연속 인쇄에 요구되는 전력은 시동에 필요한 것보다 상 대적으로 낮다. 따라서, 두 개의 2차 가열 부재(505)에는 도 9A의 회로도에 도시한 바와 같이 시동을 위한 전력을 제공할 수 있다. 그러면, 하나의 2차 가열 부재(505)에만 도 9B의 회로도에 도시한 바와 같이 연속 인쇄를 위한 전력을 제공할 수 있다. 전력이 제공되는 2차 가열 부재(505)의 수가 2차 가열 부재 스위치(506)에 의해 결정되므로, 시동과 연속 인쇄를 위한 전력의 양을 조절할 수 있다.
각기 약 9.5A의 전류가 흐르는 할로겐 가열체가 2차 가열 부재(505)로 사용되는 경우, 전체 전류는 19A가 된다. 한편, 더 많은 할로겐 가열체가 병렬 연결되는 경우, 전체 전류는 19A를 초과하게 된다. 그 결과, 더 큰 전류가 흐르고, 더 큰 전력을 얻을 수 있다. 방전될 때, 축전기(701)로 사용된 전기 이중층 축전기에 의해 전압 출력이 감소된다. 2차 가열 부재(505)는 공급된 전압이 감소하는 경우에도 확실히 열을 발생하는 저항 가열기일 수 있다.
기록 부재의 양면에 화상이 형성되는 경우, 역전부(8)(도 1 참조)는 고정부(5)로부터 방출되고 분기 네일(branching nail)에 의해 선택된 기록 부재를 수용하고, 스위치 백 역전(switch back reversing)에 의해 기록 부재를 뒤집고, 기록 매체를 저항 롤러(409)에 연결된 운반 경로(13)로 보낸다.
용지 이송부(10)는 용지 이송 트레이(101)와 용지 이송 롤러(102)를 구비한다. 용지 이송 트레이(101)는 다양한 크기의 기록 부재를 크기별로 보관한다. 용지 이송 롤러(102)는 용지 이송 트레이(101)에 보관된 기록 부재를 꺼내어 운반 경로(13)로 보낸다. 기록 부재는 운반 경로(13)를 통해 저항 롤러(409)로 운반된다.
고정부(5)에서 발생한 열은 대부분 자연 대류에 의해 위로 이동하므로, 2차 전원 공급부(7) 안으로 전달되지 않는다. 고정부(5)로부터 아래로 전도 및 복사된 열은 2차 전원 공급부(7) 상면의 절연 부재에 의해 차단되고, 그 결과, 2차 전원 공급부(7)로 들어가지 않는다. 화상 형성 장치(1)의 배면 벽 둘레에 제공된 다양한 전기 회로판(도시 생략)에 의해 발생한 열도 역시 절연 부재(703)에 의해 차단됨으로써, 2차 전원 공급부(7)에 들어가지 않는다. 즉, 2차 전원 공급부(7)의 내부에 보관된 축전기는 다양한 열원으로부터 절연되고, 온도 증가에 의한 열화가 방지된다. 화상 형성 장치(1)에서 발생한 어떠한 부유물도 2차 전원 공급부(7)에 진입하는 것이 방지된다. 예컨대, 보급 중에 잘못된 처리로 인해 토너가 흩어지는 경우, 2차 전원 공급부(7)의 오염을 방지할 수 있으므로, 화상 형성 장치(1)의 신뢰성이 개선된다.
통풍구(707)와 팬 유닛(708)은 2차 전원 공급부(7)에 보관된 2차 전원 공급부(7)의 전기 회로에 의해 발생하는 열이 축전기(701)의 온도를 증가시키는 것을 방지할 수 있다. 축전기(701)에 방열판을 제공하면, 냉각 효과가 더욱 효율적이게 된다. 이와 동시에, 회전 제어 유닛(706)은 팬 유닛(708)에 의해 축전기(701)가 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 냉각이 필요하지 않은 때에는 회전 제어 유닛(706)은 팬 유닛(708)의 전원 소비를 감소시킨다.
도 10의 측면 단면도에 도시한 바와 같이, 용지 이송 트레이(101)를 화상 형성 장치(1)에서 제거하여 형성된 공간에 2차 전원 공급부(720)를 배치할 수 있다. 도 11A에 입면도로 도시한 바와 같이, 2차 전원 공급부(720)의 외면(외장)은 성형 수지로 이루어진 절연 부재(723)로 구성되고, 트레이 형태이다. 보관 공간(721)이 내부에 제공되고 절연 부재(723)로 덮여 있다. 보관 철각(722)이 블록인 절연 부재(723)의 측면에 형성된다. 2차 전원 공급부(720)는 용지 이송 트레이(101)를 위해 제공된 용지 이송부(10) 내의 안내 레일(724)들을 따라 적재될 수 있다. 도 11B에 평면도로 도시한 바와 같이, 축전기(701), 충전기(702) 및 스위치(710)는 절연 부재(723)의 보관 공간(721)에 보관된다. 연결 단자 A(704)가 절연 부재(723)의 배면으로부터 돌출한다. 2차 전원 공급부(720)가 용지 이송부(10)에 적재되면, 연결 단자 A(704)가 용지 이송부(10)의 배면의 본체 전기 유닛(725)에 제공된 연결 단자 B(706)에 연결된다. 그 결과, 2차 전원 공급부(720)와 고정부(5)가 전기적으로 연결된다. 2차 전원 공급부(720)는 사용자가 2차 전원 공급부(720)의 내부를 건드리지 않도록 예컨대 나사로 기부(12)에 고정된다. 외면의 기계적 강도는 알루미늄판 또는 판금과 같은 금속 부재에 의해 개선할 수 있다. 축전기(701)는 단독으로 절연 부재(723)에 의해 덮일 수 있다. 통풍구(707)와 팬 유닛(708)은 절연 부재(723)에 제공된다.
2차 전원 공급부(720)는 고정부(5)에서 발생한 열이 2차 전원 공급 장치(720)에 영향을 주지 않도록 고정부(5) 아래, 더 나아가 구획판(11) 아래에 배치될 수 있다. 이와 동시에, 고정부가 화상 형성 장치(1)의 시동 직후에 신속히 가열되더라도, 수분이 2차 전원 공급부(720)에 응결되는 것이 방지된다. 축전기(701)를 위한 추가 공간을 제공할 필요가 없으므로, 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다. 2차 전원 공급부(720)가 애초에 화상 형성 장치에 제공되지 않더라도, 공통 섀시와 구성요소를 사용하여 2차 전원 공급부(720)를 나중에 설치할 수 있다.
도 12의 측면 단면도로 도시한 바와 같이, 2차 전원 공급부(7)는 구획판(726)에 의해 덮인 공간 내에 배치될 수 있다. 이때 이 공간은 용지 이송부(10)의 구획판(11), 용지 이송 트레이(101) 및 배면 벽(714)에 의해 분리된다. 화상 형성 장치가 A3 크기의 일반 용지를 보관하는 공간을 갖고 더 빈번하게 사용되는 A4 크기의 일반 용지만이 화상 형성 장치에 보관되는 경우, 용지 이송부(10)에는 사용하지 않는 공간(idle space)이 있을 수 있다. 화상 형성 장치 내의 공간을 효율적으로 사용하고 화상 형성 장치를 소형화할 수 있도록 2차 전원 공급부(7)를 사용하지 않는 공간에 배치할 수 있다. 이와 동시에, 고정부(5)에 의해 발생한 열의 효과를 줄일 수 있으며, 시동 직후의 고정부(5)의 신속한 가열에 의해 수분의 응결이 방지된다. 도 13의 평면도로 도시한 바와 같이, 용지 이송 트레이(101)가 잘 적재될 수 있도록 용지 이송 트레이용 안내 레일을 구획판(726)에 제공할 수 있다. 2차 전원 공급부(7)는 바람직하게는 축전기 모듈(711)과 2차 전원 공급 회로(712)로 분리될 수 있으며, 축전기 모듈(711)은 2차 전원 공급 회로(712)에서 발생한 열로부터 절연된다.
도 14에 도시한 바와 같이, 2차 전원 공급부(7)는 화상 형성 장치(1)의 외부 배면에 배치될 수 있다. 도 15에 도시한 바와 같이, 축전기(701)는 평판 형태로 형성될 수 있고, 화상 형성 장치의 깊이가 증가하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 평판은 예컨대 길이 30cm X 폭 30cm X 깊이 5cm일 수 있다. 2차 전원 공급부(7)가 화상 형성 장치(1)의 외부에 배치되므로, 축전기는 화상 형성 장치(1)의 온도나 고정부(5)에서 형성된 열에 영향을 받지 않을 수 있다. 축전기는 내구성을 갖게 되고, 시동 직후의 고정부(5)의 신속한 가열에 의한 수분 응결은 피할 수 있다.
본 발명은 전기를 주 에너지원으로 사용하는 가열부를 갖는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치 및 다른 장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들을 위와 같이 설명하였다. 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않으며, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
본 출원은 2003년 8월 8일에 출원한 일본 특허출원공보 2003-290108호 및 2004년 7월 16일에 출원한 일본 특허출원공보 2004-209309호에 기초하며, 이들 선행 출원의 전체 내용을 참조한다.

Claims (12)

  1. 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부;
    상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부;
    상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부; 및
    상기 고정부와 상기 2차 전원 공급부 사이에 배치된 절연 부재;를 포함하며,
    상기 2차 전원 공급부는 상기 고정부의 아래에 인접하게 배치되고,
    상기 2차 전원 공급부와 상기 가열체를 연결하기 위하여 AWG 14 또는 그 이상의 두께를 갖는 와이어가 사용되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부;
    상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부;
    상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부; 및
    상기 고정부와 상기 2차 전원 공급부 사이에 배치된 절연 부재;를 포함하며,
    상기 2차 전원 공급부는 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면과 상기 고정부 사이 또는 상기 화상 형성 장치의 섀시의 측면의 상기 섀시의 외면에 배치되고,
    상기 2차 전원 공급부와 상기 가열체를 연결하기 위하여 AWG 14 또는 그 이상의 두께를 갖는 와이어가 사용되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 용지에 전사된 토너 화상을 고정하며 복수의 가열체를 갖는 고정부;
    상기 가열체의 일부에 전원을 공급하는 주 전원 공급부;
    상기 가열체의 다른 일부에 상기 주 전원 공급부에 의해 충전된 전원을 공급하는 2차 전원 공급부;
    상기 용지를 보관하는 복수의 용지 이송 트레이가 적재 가능한 용지 이송부; 및
    상기 고정부와 상기 2차 전원 공급부 사이에 배치된 절연 부재;를 포함하며,
    상기 2차 전원 공급부는 상기 용지 이송부의 일부로서 배치되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 전원 공급부를 덮도록 배치된 절연 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 전원 공급부는 2차 전원 공급 회로와 축전기를 포함하며, 상기 축전기는 절연 부재로 덮인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 2차 전원 공급부를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 화상 형성 장치의 섀시에 제공된 제1 연결 단자; 및
    상기 제1 연결 단자에 연결 가능하고 상기 2차 전원 공급부에 전기적으로 연결된 제2 연결 단자를 포함하며,
    상기 제2 연결 단자는 상기 2차 전원 공급부의 절연부재에 제공되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 연결 단자와 상기 제2 연결 단자는 분리 가능한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 2차 전원 공급부를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 2차 전원 공급부를 유지보수 또는 교체할 때 상기 2차 전원 공급부에 에 보관된 충전 전원을 방출하는 방출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 2차 전원 공급부를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 2차 전원 공급부와 상기 2차 전원 공급부 안쪽 및 둘레로 기류를 형성하기 위한 통풍부 사이의 전기적 연결을 열거나 닫는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 삭제
  12. 전원을 공급하기 위한 2차 전원 공급부를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 2차 전원 공급부는 상기 2차 전원 공급부의 내부를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
KR1020057006124A 2003-08-08 2004-08-05 2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치 KR100773159B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003290108 2003-08-08
JPJP-P-2003-00290108 2003-08-08
JPJP-P-2004-00209309 2004-07-16
JP2004209309A JP2005092186A (ja) 2003-08-08 2004-07-16 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050057639A KR20050057639A (ko) 2005-06-16
KR100773159B1 true KR100773159B1 (ko) 2007-11-02

Family

ID=34137937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057006124A KR100773159B1 (ko) 2003-08-08 2004-08-05 2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7313341B2 (ko)
EP (1) EP1658527B1 (ko)
JP (1) JP2005092186A (ko)
KR (1) KR100773159B1 (ko)
CA (1) CA2499436C (ko)
DE (1) DE602004032547D1 (ko)
WO (1) WO2005015321A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101343087B1 (ko) * 2008-08-06 2013-12-20 삼성전자주식회사 전원변환장치와, 이를 포함하는 화상형성장치 및 전자장치

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7582058B1 (en) * 2002-06-26 2009-09-01 Nuvasive, Inc. Surgical access system and related methods
US7433620B2 (en) * 2004-07-13 2008-10-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with controlled electric power supply to heating member
JP4475099B2 (ja) * 2004-11-04 2010-06-09 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及び操作画面表示制御プログラム
US20070190307A1 (en) * 2005-10-12 2007-08-16 Hongwei Li Foamed fluoroelastic gasket material
JP4939043B2 (ja) * 2005-11-28 2012-05-23 株式会社リコー 補助電源装置及び画像形成装置
JP5013706B2 (ja) * 2005-11-28 2012-08-29 キヤノン株式会社 画像形成システム
JP4890967B2 (ja) * 2006-06-26 2012-03-07 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5162943B2 (ja) * 2006-07-12 2013-03-13 株式会社リコー 蓄電ユニット、及び画像形成装置
JP4932374B2 (ja) * 2006-08-02 2012-05-16 京セラミタ株式会社 画像形成装置
JP5031380B2 (ja) * 2007-01-16 2012-09-19 キヤノン株式会社 画像形成装置
US7706708B2 (en) * 2007-01-30 2010-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus which reduces the warm-up time of a fixing device, and control method thereof
US8265512B2 (en) * 2009-04-06 2012-09-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Power supply unit for image forming apparatus and image forming apparatus
JP4969630B2 (ja) * 2009-10-13 2012-07-04 シャープ株式会社 画像形成装置
JP5274504B2 (ja) 2010-04-09 2013-08-28 三菱電機株式会社 自動車の電源システム
US8693934B2 (en) 2010-12-17 2014-04-08 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP5879988B2 (ja) 2011-01-11 2016-03-08 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5870569B2 (ja) 2011-03-09 2016-03-01 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5472650B2 (ja) * 2011-06-16 2014-04-16 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
US8708438B2 (en) 2011-08-01 2014-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printer having energy storage device
US9756756B2 (en) * 2012-03-26 2017-09-05 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Drive cage and wires
JP6198495B2 (ja) * 2013-07-12 2017-09-20 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP6578823B2 (ja) * 2015-08-28 2019-09-25 株式会社リコー 画像形成装置
US11672075B2 (en) * 2020-07-09 2023-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus for forming an image on a recording material

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4768057A (en) * 1985-12-13 1988-08-30 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Flash fixing apparatus
US20020043523A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-18 Takashi Fujita Heating device and fixing device and image forming apparatus using the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4574188A (en) * 1982-04-16 1986-03-04 Raychem Corporation Elongate electrical assemblies
JP3548183B2 (ja) * 1991-07-09 2004-07-28 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3313930B2 (ja) * 1994-04-28 2002-08-12 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3338891B2 (ja) * 1998-12-11 2002-10-28 未来工業株式会社 ボックスカバー用閉塞カバー及びボックスカバー
JP3588006B2 (ja) 1999-05-06 2004-11-10 株式会社リコー 画像形成装置
US6236181B1 (en) * 1999-06-22 2001-05-22 William Shelton Baan Supplemental power cell
US6415118B1 (en) * 1999-09-28 2002-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with inclined guide for sheet material
JP3635062B2 (ja) * 1999-12-28 2005-03-30 東芝テック株式会社 電子写真定着装置
US6853831B2 (en) 2001-03-28 2005-02-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fusing system including an external heater
JP2003162184A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4240194B2 (ja) * 2002-05-24 2009-03-18 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4768057A (en) * 1985-12-13 1988-08-30 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Flash fixing apparatus
US20020043523A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-18 Takashi Fujita Heating device and fixing device and image forming apparatus using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101343087B1 (ko) * 2008-08-06 2013-12-20 삼성전자주식회사 전원변환장치와, 이를 포함하는 화상형성장치 및 전자장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1658527A1 (en) 2006-05-24
CA2499436A1 (en) 2005-02-17
DE602004032547D1 (de) 2011-06-16
WO2005015321A1 (en) 2005-02-17
US7313341B2 (en) 2007-12-25
EP1658527B1 (en) 2011-05-04
US20060024078A1 (en) 2006-02-02
JP2005092186A (ja) 2005-04-07
KR20050057639A (ko) 2005-06-16
CA2499436C (en) 2008-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100773159B1 (ko) 2차 전원 공급 장치가 있는 화상 형성 장치
US7515845B2 (en) Method for supplying power, and fixing and image forming apparatuses
KR100672799B1 (ko) 가열 장치, 보조 전력 공급 장치, 보조 전력 공급 시스템,정착 장치 및 화상 형성 장치
JP4578178B2 (ja) 画像形成装置
US20060051111A1 (en) Condenser type fixing and image forming apparatuses
US7343113B2 (en) Fixing device, image forming apparatus including the fixing device, and fixing method
JP4578179B2 (ja) 定着装置、及び画像形成装置
US7212758B2 (en) Image-forming apparatus
US20040245241A1 (en) Heating device, fixing device and image forming apparatus
US20050123315A1 (en) Heating device, fixing device using the heating device and image forming apparatus using the fixing device
JP2008304864A (ja) 蓄電装置、蓄電装置を有する画像形成装置、及び蓄電装置における放電制御方法
JP4581028B2 (ja) 画像形成装置
JP2004095525A (ja) 加熱装置と補助電力供給装置と補助電力供給システムと定着装置及び画像形成装置
JP5008283B2 (ja) 定着装置、及び画像形成装置
JP4679915B2 (ja) 画像形成装置
JP2013013321A (ja) 蓄電装置及び該蓄電装置を有する画像形成装置
JP4327577B2 (ja) 画像形成装置
JP2004253349A (ja) 加熱装置と定着装置及び画像形成装置
JP4878344B2 (ja) 画像形成装置
JP2005017658A (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2005221742A (ja) 画像形成装置
JP2008096862A (ja) 定着装置、画像形成装置
JP2007017807A (ja) 定着装置及びこれを用いる画像形成装置
JP2009245744A (ja) 加熱装置および画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20070119

Effective date: 20070726

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121019

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131017

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161020

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee