KR101238372B1

KR101238372B1 - 고압전원장치

Info

Publication number: KR101238372B1
Application number: KR1020080072443A
Authority: KR
Inventors: 김동우; 조종화
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2008-07-24
Publication date: 2013-02-28
Also published as: KR20100011294A; US20100020580A1; CN101635526A

Abstract

본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 고압전원장치는, 제1 기판에 구현되며, 제1 전압을 입력받고 입력된 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및 상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함할 수 있다.

Description

고압전원장치 {Apparatus for supplying high voltage power}

본 발명은 전원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저압신호를 이용하여 고압신호를 생성하는 고압전원장치에 관한 것이다.

레이저 프린터(LBP: Laser Beam Printer)와 같은 화상형성장치에는 전자적으로 동작하는 다수의 디바이스들이 존재한다. 화상형성장치내에 구비된 감광 드럼의 표면을 대전시키는 디바이스, 감광 드럼의 표면에 형성된 정전 잠상을 현상하는 디바이스, 현상된 정점 잠상을 인쇄매체에 전사시키는 디바이스는 그 다수의 디바이스들의 일 례이다. 이러한 다수의 디바이스들 각각의 전원은 서로 다를 수 있으나 모두 일정 전압 이상의 직류 고압신호(예를 들어, 직류 1000[V])이다. 하지만, 화상형성장치에 공급되는 교류전압(예를 들어, 가정용 교류전압 220[Vrms], 단, rms는 root mean square를 의미함)은 기 설정된 직류 저압신호(예를 들어, 직류 5[V])로 변환되어 화상형성장치에 입력되므로, 화상형성장치에는 저압신호를 입력받아 다수의 고압신호들을 생성하는 고압전원장치가 구비되어야 한다.

이러한 고압전원장치는 하나의 저압신호를 입력받아 다수의 고압신호들을 생성하는 회로가 형성된 하나의 기판으로서 구현된다. 이 때, 기판내의 접점들(특히, 고압신호가 인가되는 접점과 접지된 접점)은 스파크가 발생되는 것을 막기 위해 서로 일정 간격이상 이격되어야 하므로, 그 기판의 크기를 줄이는 데에는 한계가 있을 수 밖에 없고, 이에 따라 종래의 고압전원장치는 소형 제품이 가전 시장에서 우위를 점하는 최근의 실정에 부응하기 어렵다. 고압전원장치가 하나의 저압신호를 이용하여 생성하는 고압신호의 개수가 많을수록 그 기판에 보다 많은 수의 회로 소자가 배열된다는 점에서, 그러한 어려움은 고압전원장치가 하나의 저압신호를 이용하여 생성하는 고압신호의 개수가 많을수록 더욱 두드러진다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 보다 작은 크기의 고압전원장치를 제공하고, 나아가, 그러한 고압전원장치를 구비한 전자 장치(예를 들어, 화상형성장치, 전자레인지, 공기 청정기, 텔레비젼(TV))도 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 고압전원장치는, 제1 기판에 구현되며, 제1 전압을 입력받고 입력된 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및 상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함할 수 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 화상형성장치는, 제1 기판에 구현되며, 제1 전압을 입력받고 입력된 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및 상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함한 고압전원장치를 구비할 수 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 기판에 구현되며, 제1 전압을 입력받고 입력된 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및 상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함한 고압전원장치를 구비할 수 있다.

본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 고압전원장치에 의하면, 제1 전압(구체적으로는, 직류 저압신호)을 입력받고 입력된 제1 전압에 따라 제2 전압(구체적으로는, 교류 저압신호)을 생성하는 제1 회로와, 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭하는 제2 회로를 동일 기판에 함께 구현하는 것이 아니라, 제1 회로와 제2 회로 각각을 각기 다른 기판에 구현하고 이 기판들을 적층한 뒤 서로 연결함으로써 고압전원장치를 제작하므로, 고압전원장치의 소형화를 꾀할 수 있고 나아가, 이러한 고압전원장치를 필요로 하는 전자 장치(예를 들어, 화상형성장치, 전자 레인지, 공기 청정기, 텔레비젼(TV))의 소형화도 꾀할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 의한 고압전원장치 및 그러한 고압전원장치를 구비한 전자 장치(예를 들어, 화상형성장치)를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 의한 고압전원장치가 구비될 수 있는 전자 장치의 일 례인 화상형성장치의 블록도로서, 대전부(110), 노광부(120), 현상부(130), 전사부(140), 정착부(150), 및 클리닝부(160)를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 화상형성장치란 프린터, 인쇄 기능을 갖는 복합기(MFP: Multi Function Peripheral)와 같이, 인쇄 기능을 갖는 디바이스를 의미한다. 단색 인쇄를 수행하는 레이저 빔 프린터, 컬러 인쇄를 수행하는 레이저 빔 프린터는 이러한 화상형성장치의 일 례들이다.

대전부(110)는 화상형성장치에 구비된 감광 드럼의 표면 전체를 고르게 일정 극성으로 대전시킨다.

이 후, 노광부(120)는 입력단자 IN 1을 통해 입력된 인쇄 데이터를 고려하여 감광 드럼의 표면에 대해 노광을 수행함으로써, 그 인쇄 데이터에 상응하는 정전 잠상을 감광 드럼의 표면에 형성한다. 여기서, 정전 잠상은 일정 극성(예를 들어, +)을 띈다.

현상부(130)는 노광부(120)에 의해 감광 드럼의 표면에 형성된 정전 잠상을 토너(toner)와 같은 현상제를 이용하여 현상함으로써, 현상 화상을 생성한다. 여기서, 현상제는 일정 극성(예를 들어, -)을 띈다.

전사부(140)는 현상부(130)에 의해 감광 드럼의 표면에 생성된 현상 화상을, 인쇄매체상에 전사시킨다. 여기서, 인쇄매체란 인쇄될 매체를 의미하고, 인쇄매체의 재질은 종이, OHP(OverHead Projector) 필름 등 다양할 수 있다.

정착부(150)는 전사부(140)에 의해 인쇄매체상에 전사된 현상 화상을 그 인쇄매체상에 정착시킨다. 구체적으로, 정착부(150)는 인쇄매체상에 전사된 현상 화상을 열과 압력을 이용하여 인쇄매체상에 정착시킨다.

클리닝부(160)는 전사부(140)의 동작이 완료된 뒤 동작하고, 감광 드럼의 표면상에 남아있는 현상제를 제거한다. 감광 드럼의 표면상에 존재하는 현상 화상을 나타내는 현상제는 전사시 모두 인쇄매체상에 전사되어야 하나, 현실적으로 일부 현상제는 전사 과정이 완료된 뒤에도 감광 드럼의 표면상에 잔존할 수 있다. 입력단자 IN 1을 통해 n(단, n은 자연수)번째 입력된 인쇄 데이터에 대한 전사부(140)의 동작이 완료된 뒤 감광 드럼의 표면에 잔존하는 현상제는, 입력단자 IN 1을 통해 n+1번째 입력된 인쇄 데이터에 대한 인쇄물의 인쇄 품질을 떨어뜨리므로, 그 n+1번째 입력된 인쇄 데이터에 대한 노광부(120)의 동작이 개시되기 전에 클리닝부(160)에 의해 말끔히 제거되는 것이 바람직하다.

이러한 대전부(110) 내지 클리닝부(160) 각각은, 전원을 공급받아 전자적으로 동작한다. 이 때, 대전부(110) 내지 클리닝부(160) 각각에 공급되어야 하는 전원은 서로 다를 수 있으나 모두 일정 전압 이상의 직류 고압신호(예컨대, 직류 1000[V])이며 그에 반해, 화상형성장치에 공급되는 교류전압(예컨대, 가정용 교류전압 220[Vrms])은 기 설정된 직류 저압신호(예를 들어, 직류 5[V])로 변환되어 화상형성장치에 입력되므로, 화상형성장치에는 저압신호를 입력받아 다수의 고압신호들을 생성하는 고압전원장치가 구비되어야 한다. 이하에서는 본 발명의 여러 실시예에 따른 고압전원장치를 개시한다.

도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 고압전원장치를 나타내는 블록도로서, 제1 회로(210) 및 제2 회로(220)를 포함한다. 제1 회로(210)는 저압 입력부(220)와 제어부(230)를 포함할 수 있고 제2 회로(250)는 고압 생성부(260)와 고압 출력부(270)를 포함할 수 있다.

저압 입력부(220)는 제1 전압을 입력받는다.

제어부(230)는 그 입력된 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성한다. 여기서, 제1 전압은 전술한 '화상형성장치에 입력되는 직류 저압신호(예컨대, 직류 5[V])'를 의미하고, 제2 전압은 제1 전압에 따라 결정되는 교류 저압신호(예를 들어, 교류 18[Vrms])를 의미한다. 이 때, 제1 전압과 제2 전압간의 관계는 사전에 미리 정해져 있다. 이를 위해, 제어부(230)에는 발진 회로가 포함될 수 있다.

고압 생성부(260)는 제2 전압을 기 설정된 비율로 증폭하고, 증폭된 결과를 정류한다. 이 때, 정류된 전압은 기 설정된 전압(예를 들어, 800[V])이상의 직류 전압인 직류 고압신호이다. 여기서, 정류된 전압에는 약간의 교류 성분(흔들림)이 존재할 수 있기 때문에 고압 생성부(260)에는, 그 정류된 결과를 보다 평탄하게 하는 전해 콘덴서가 포함될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상, 그 정류된 결과를 보다 평탄하게 하는 전해 콘덴서는 고압 생성부(260)에 포함되지 않는다고 가정한다.

나아가, 고압 생성부(260)는 제2 전압을 각기 다른 복수의 비율들 각각으로 증폭하고 증폭된 결과들 각각을 정류하여 복수의 직류 고압신호들을 생성할 수 있다. 이러한 복수의 직류 고압신호들 각각은 화상형성장치내의 전자적으로 동작하는 디바이스들 각각의 전원일 수 있다. 예컨대, 고압 생성부(260)는 제2 전압(예를 들어, 18[Vrms])을 각기 다른 복수의 비율들 각각으로 증폭하고 증폭된 결과들 각각을 정류하여 -300 [V]라는 직류 고압신호와 -1200 [V]라는 직류 고압신호와 +1300 [V]라는 직류 고압신호를 생성하고, 그 3개의 고압신호 중 -1200[V] 직류 고압신호는 도 1에 도시된 대전부(110)의 전원으로서 대전부(110)에 공급되며 -300 [V] 직류 고압신호는 도 1에 도시된 현상부(130)의 전원으로서 현상부(130)에 공급되며 +1300[V]의 직류 고압신호는 도 1에 도시된 전사부(140)의 전원으로서 전사부(140)에 공급될 수 있다.

고압 출력부(270)는 고압 생성부(260)에서 생성된 다수의 고압신호들을 다수의 출력단자들을 통해 출력한다.

상술한 제1 회로(210)와 제2 회로(250)는 각기 서로 다른 기판에 구현된다. 보다 구체적으로, 제1 회로(210)는 미리 마련된 제1 기판에 구현되며, 제2 회로(250)는 미리 마련된 제2 기판에 구현된다.

제2 기판은 제1 기판과 별도의 기판이며 제1 기판에 연결되어 있다. 구체적으로, 제2 기판은 제1 기판과 적층되어 마련된다. 이에 따라, 제1 회로(210)의 출력 신호는 제2 회로(250)에 입력될 수 있다.

제1 기판의 크기는 제1 회로(210)를 마련할 수 있는 최소의 크기일 수 있고, 제2 기판의 크기는 제2 회로(250)를 마련할 수 있는 최소의 크기일 수 있다.

제1 회로(210)는 제1 기판에 하나의 모듈(module)(예를 들어, 집적화된 하나의 칩(chip))로서 구현될 수 있고, 제2 회로(250)는 제2 기판에 하나의 모듈로서 구현될 수 있다.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 의한 고압전원장치를 설명하기 위한 참고도들이다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 고압전원장치에 절연체가 마련되지 않는다.

구체적으로, 제1 기판(310)에는 제1 회로를 구성하는 저압 입력부(320)와 제어부(330)가 구현되며 제2 기판(350)에는 제2 회로를 구성하는 고압 생성부(360)와 고압 출력부(370)가 구현된다. 제2 기판(350)은 도3a에 도시된 화살표 방향으로 제1 기판(310)과 연결되어 제1 기판(310)에 적층되며, 이로써 도 3b에 도시된 고압전원장치를 획득할 수 있다. 제1 기판(310)은 다수의 연결부(341 내지 344)를 통해 제2 기판(350)에 연결된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고압전원장치를 설명하기 위한 참고도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 기판(410)과 제2 기판(450) 사이에 절연체(480)가 마련된다. 이에 따라, 제1 기판(410) 또는 제2 기판(450)내의 접점들간(특히, 제2 기판(450)내의 접점들 중 '고압신호가 인가되는 점점과 접지된 점점간')에 스파크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 제1 기판(410)에는 제1 회로를 구성하는 저압 입력부(420)와 제어부(430)가 구현되며 제2 기판(450)에는 제2 회로를 구성하는 고압 생성부(460)와 고압 출력부(470)가 구현된다. 제2 기판(450)은 다수의 연결부(441 내지 444)를 통해 제1 기판(410)과 연결된다. 제1 기판(410)과 제2 기판(450) 사이에 절연체(480)가 마련되므로, 제1 기판(410), 절연체(480), 제2 기판(450)은 적층되고, 이로써 도 4에 도시된 고압전원장치를 획득할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 고압전원장치를 설명하기 위한 참고도 이다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 기판(550)과 제2 회로가 절연체(590)로 감싸여 있다. 구체적으로, 제2 기판(550)과 제2 회로는 케이스(580)내에 마련되고, 케이스(580)내에서 제2 기판(550)과 제2 회로 이외의 공간은 절연체(590)로 채워져 있다. 이에 따라, 제2 기판(550)내의 접점들간(특히, 고압신호가 인가되는 점점과 접지된 점점간)에 스파크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 제1 기판(510)에는 제1 회로를 구성하는 저압 입력부(520)와 제어부(530)가 구현되며 제2 기판(550)에는 제2 회로를 구성하는 고압 생성부(560)와 고압 출력부(570)가 구현된다. 제2 기판(550)은 다수의 연결부(541 내지 544)를 통해 제1 기판(510)과 연결되어 제1 기판(510)에 적층되고, 이로써 도 5에 도시된 고압전원장치를 획득할 수 있다.

이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 고압전원장치가 마련된 화상형성장치의 일 례를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 고압전원장치를 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 고압전원장치를 설명하기 위한 참고도이다.

Claims

제1 기판에 구현되며, 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및

상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함하며,

상기 제1 전압은 직류 전압이고, 상기 제2 전압은 교류 전압인 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제1 항에 있어서, 상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 별도로 마련되며 상기 제1 기판에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는 절연체가 마련된 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제1 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 절연체로 감싸여 있는 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제4 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 상기 절연체가 내장된 소정의 케이스내에 마련된 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 회로는 상기 제1 기판에 하나의 모듈로서 구현되고 상기 제2 회로는 상기 제2 기판에 하나의 모듈로서 구현된 것을 특징으로 하는 고압전원장치.
제1 기판에 구현되며, 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및

상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함하며,

상기 제1 전압은 직류 전압이고, 상기 제2 전압은 교류 전압인 것을 특징으로 하는 고압전원장치를 구비한 화상형성장치.
제7 항에 있어서, 상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 별도로 마련되며 상기 제1 기판에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제7 항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는 절연체가 마련된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제7 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 절연체로 감싸여 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제10 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 상기 절연체가 내장된 소정의 케이스내에 마련된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제7 항에 있어서, 상기 제1 회로는 상기 제1 기판에 하나의 모듈로서 구현되 고 상기 제2 회로는 상기 제2 기판에 하나의 모듈로서 구현된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1 기판에 구현되며, 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하는 제1 회로; 및

상기 제1 기판에 적층되어 마련된 제2 기판에 구현되며, 상기 제2 전압을 증폭한 뒤 정류하는 제2 회로를 포함하며,

상기 제1 전압은 직류 전압이고, 상기 제2 전압은 교류 전압인 것을 특징으로 하는 고압전원장치를 구비한 전자 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 별도로 마련되며 상기 제1 기판에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에는 절연체가 마련된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 절연체로 감싸여 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제16 항에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 제2 회로는 상기 절연체가 내장된 소정의 케이스내에 마련된 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제13 항에 있어서, 상기 제1 회로는 상기 제1 기판에 하나의 모듈로서 구현되고 상기 제2 회로는 상기 제2 기판에 하나의 모듈로서 구현된 것을 특징으로 하는 전자 장치.