KR101842617B1

KR101842617B1 - 전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치

Info

Publication number: KR101842617B1
Application number: KR1020110107088A
Authority: KR
Inventors: 박광성
Original assignee: 에스프린팅솔루션 주식회사
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2018-03-27
Also published as: EP2584775A3; US9313351B2; EP2584775A2; US20130101306A1; KR20130042926A; EP2584775B1

Abstract

본 발명은 기본 DC 전원을 2차 DC 전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터의 활성화 또는 비활성화를 사용자의 전원버튼 작동 동작에 연동시킴으로써 DC/DC 컨버터를 활성화 또는 비활성화하기 위한 별도의 마이컴 기반의 전원회로 없이도 DC/DC 컨버터를 직접적으로 활성화하거나 비활성화할 수 있다. 이로 인해 전원제어회로의 부품 수를 줄일 수 있어 재료비 절감 및 전원제어회로를 간소화할 수 있으며, 시스템 전원 오프시 불필요한 전력소비를 더욱 줄일 수 있는 전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치를 개시한다.

Description

전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치{POWER CONTROL APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING IT}

본 발명은 전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상형성장치의 전원 오프(Power off)시 불필요한 전력소비를 최소화할 수 있는 전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 화상형성장치는 화상을 형성하는 장치로 프린터, 복사기, 팩스 및 이의 기능을 통합하여 구현한 복합기 등이 이에 해당한다.

화상형성장치는 파워 서플라이, DC/DC 컨버터 등의 구성을 이용하여 화상형성장치 내부의 제어부 및 주요 구성요소에 대한 전원을 공급한다. 구체적으로, 파워 서플라이는 외부에서 입력되는 AC 전원에 대해서 기본 DC 전원으로 변환한다. DC/DC 컨버터는 이 기본 DC 전원을 이용하여 화상형성장치를 전반적으로 제어하는 제어부 및 화상형성장치 내부의 주요 구성요소에 이용되는 2차 DC 전원을 생성한다.

이 DC/DC 컨버터 대신에 레귤레이터 등의 다른 전원 변환수단을 이용하는 것도 가능하지만, 최근에는 에너지 절약정책이 강화되면서 화상형성장치의 소비전력을 최소화하는 추세에서 전원 변환 효율이 좋은 DC/DC 컨버터를 사용하는 경향이 높아지고 있다.

최근의 화상형성장치에서는 비용과 효율을 개선하기 위해 AC 전원을 여러 형태의 DC 전원으로 변환시키지 않고 한 가지 형태의 DC 전원인 기본 DC 전원으로 변환하고 이 기본 DC 전원을 DC/DC 컨버터를 이용하여 여러 형태의 2차 DC 전원으로 다시 변화시키는 방식을 채택하고 있다.

일반적으로, DC/DC 컨버터에는 외부 신호에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있도록 인에이블핀이 존재한다. DC/DC 컨버터는 이 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화(혹은 인에이블)되거나 비활성화(셧 다운 또는 디스에이블)된다.

기존에는 DC/DC 컨버터의 인에이블핀에 적절한 전압레벨의 신호를 입력하는 방식으로 DC/DC 컨버터의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 마이컴 기반의 전원제어회로가 별도로 마련되어 있다. 따라서, 화상형성장치의 전원 오프시 이 마이컴 기반의 전원제어회로를 이용하여 DC/DC 컨버터를 비활성화시킴으로써 불필요한 전력소비를 줄인다.

하지만, 기존에는 DC/DC 컨버터의 활성화 또는 비활성화를 제어하는 마이컴 기반의 전원제어회로가 별도로 마련되어 있기 때문에 부품 수가 늘어 전체 제조비용을 증가하고 전원제어회로가 복잡한 문제점이 있다.

또한, 기존에는 화상형성장치의 전원 오프시에도 마이컴 기반의 전원제어회로에는 계속해서 전원이 공급되어야 하기 때문에 불필요한 전력소비가 여전히 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 일 측면은 별도의 마이컴 기반 전원제어회로 없이도 DC/DC 컨버터의 활성화/비활성화를 제어할 수 있는 전원제어장치 및 이를 포함하는 화상형성장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 전원제어장치는 인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터; 상기 인에이블핀에 연결되고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨을 변경시키도록 스위칭되는 스위칭부; 상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부;를 포함한다.

여기서, 전원 오프시 상기 인에이블핀에 상기 DC/DC 컨버터를 비활성화시키기 위한 신호가 입력되도록 DC 전원을 기준 전압으로 분압해서 상기 스위칭부를 턴 온 시키기 위한 트리거 신호를 출력하는 트리거부를 포함한다.

여기서, 상기 전원버튼의 작동여부를 인식하는 CPU와, 상기 CPU의 제어신호에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원제어부를 포함한다.

여기서, 상기 전원제어부는 상기 CPU로부터 시스템을 전원 오프시키기 위한 신호와 리셋신호를 입력으로 하는 논리합과, 상기 논리합의 출력신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터를 포함한다.

여기서, 상기 트랜지스터는 콜렉터가 상기 트리거부의 출력단과 연결되고, 에미터가 접지와 연결된 것을 포함한다.

여기서, 상기 전원버튼의 일측은 상기 트랜지스터의 콜렉터 측과 연결되고, 타측은 접지측과 연결된 것을 포함한다.

여기서, 상기 트랜지스터의 콜렉터측과 상기 전원버튼의 일측을 연결하는 회로라인에 순방향 연결된 장벽 다이오드를 포함한다.

여기서, 시스템을 전원 오프상태에서 전원 온 상태로 전환할 때 상기 전원버튼의 온 동작에 의해 상기 스위칭부가 턴 온 됨에 따라 상기 DC/DC 컨버터가 비활성되지 않게 하기 위하여 상기 트리거부와 상기 스위칭부를 연결하는 회로라인에는 순방향 연결된 다이오드를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전원제어장치는 인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터; 턴 온시 상기 인에이블핀에 상기 DC/DC 컨버터를 비활성화하기 위한 제1 전압레벨의 신호가 입력되게 하고, 턴 오프시 상기 인에이블핀에 제2 전압레벨의 신호가 입력되게 하는 스위칭부; 상기 스위칭부의 일측과 연결되고 시스템의 전원 오프시 상기 인에이블핀에 상기 제1 전압레벨의 신호가 입력되도록 DC 전원을 기준 전압으로 분압해서 상기 스위칭부를 턴 온 시키는 트리거부; 상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부; 상기 입력부의 전원버튼의 작동상태를 인식하는 CPU; 상기 CPU의 제어신호에 따라 상기 스위칭부의 스위칭상태를 제어하는 전원제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 시스템의 전원 오프상태에서는 상기 DC/DC 컨버터가 비활성화되도록 상기 트리거부에 의해 상기 스위칭부가 턴 온 되게 하고, 상기 시스템의 전원 오프상태에서 상기 전원버튼이 눌러지면, 상기 DC/DC 컨버터가 활성화되도록 상기 CPU가 상기 전원제어부를 통해 상기 스위칭부가 턴 오프되게 하며, 상기 시스템의 전원 온 상태에서 상기 전원버튼이 눌러지면, 상기 DC/DC 컨버터가 다시 비활성화되도록 상기 CPU가 상기 전원제어부를 통해 상기 트리거부에 의해 상기 상기 스위칭부가 다시 턴 온 되게 하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화상형성장치는 감광체; 상기 감광체에 정전잠상을 형성하는 광 주사유닛; 상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제화상으로 형성하는 현상유닛; 상기 감광체에 형성된 현상제화상을 인쇄매체로 운반하여 전사하는 전사유닛; 상기 전사유닛에 전사된 현상제화상을 상기 인쇄매체로 정착시키는 정착유닛; 상기 감광체, 광 주사유닛, 현상유닛, 전사유닛, 정착유닛 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 제어보드; 상기 각 구성요소 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원제어장치를 포함하고, 상기 전원제어장치는, 인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터; 상기 인에이블핀에 연결되고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨을 변경시키도록 스위칭되는 스위칭부; 상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부;를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명의 일 측면에 따르면, DC/DC 컨버터의 활성화/비활성화를 전원버튼의 작동에 연동시킴으로써 별도의 마이컴 기반 전원제어회로 없이도 화상형성장치의 전원 오프 상태에서는 DC/DC 컨버터가 비활성화되고, 전원 오프 상태에서 전원 온 상태로 전환시 사용자가 전원버튼을 온 시키는 동작에 의해 DC/DC 컨버터가 활성화되고, 전원 온 상태에서 전원 오프 상태로 전환시 사용자가 전원버튼을 오프시키는 동작에 의해 DC/DC 컨버터가 비활성화되게 할 수 있어 전원제어회로의 부품 수를 줄일 수 있어 재료비를 절감할 수 있고 전원제어회로를 간소화할 수 있으며, 시스템 전원 오프시 불필요한 전력소비를 더욱 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치가 적용되는 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치에서 DC/DC 컨버터의 인에이블핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치에서 전원 오프상태의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치에서 전원 오프상태에서 전원 온시킬 때의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치에서 전원 온 상태에서 전원 오프시킬 때의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치의 CPU가 입력신호에 따라 DC/DC 컨버터의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원제어장치의 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

이하에서는 설명의 편의상 화상형성장치가 칼라 화상형성장치인 것으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 본체(10), 인쇄매체 공급유닛(20), 화상형성유닛(30,40,50,60), 정착유닛(70) 및 인쇄매체 배출유닛(80)을 포함한다.

본체(10)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 본체(10)의 일측에는 본체 커버(11)가 회동 가능하게 설치된다. 본체 커버(11)는 본체(10)의 일부분을 개폐한다.

인쇄매체 공급유닛(20)은 화상형성유닛(30,40,50,60) 측으로 인쇄매체를 공급한다. 인쇄매체 공급유닛(20)은 인쇄매체(S)가 보관되는 카세트(21)와, 카세트(21)에 보관된 인쇄매체(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업 롤러(22)와, 픽업된 인쇄매체를 전사 장치(60) 쪽으로 이송하는 이송 롤러(23)를 포함하여 구성된다.

화상형성유닛(30,40,50,60)은 인쇄매체에 인쇄할 화상을 형성하기 위한 것으로, 광 주사유닛(30), 감광체(40), 현상 유닛(50), 및 전사 유닛(60)을 포함한다.

광 주사유닛(30)는 현상 유닛(50)의 하부에 배치되어 화상 정보에 상응하는 광을 감광체(40)에 주사함으로써 감광체(40)의 표면에 정전잠상을 형성한다.

감광체(40)는 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광 도전성 층이 형성된 것이다. 감광체(40)는 광 주사유닛(30)에 의해 정전잠상이 형성되고, 현상 장치(50)에 의해 현상제화상이 형성된다. 본체(10) 내에는 대전롤러(41)가 설치된다. 대전롤러(41)는 광 주사장치(30)로부터 광이 주사되기에 앞서 감광체(40)를 소정 전위로 대전시킨다. 대전롤러(41)는 감광체(40)를 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(2)는 감광체(40)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광체(40)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킨다.

현상 유닛(50)은 정전잠상이 형성된 감광체(40)에 현상제를 공급하여 현상제화상을 형성한다. 현상 유닛(50)는 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)를 포함할 수 있다. 각각의 현상기(50Y,50M,50C,50K)는 현상제수용부(51Y,51M,51C,51K), 공급 롤러(52Y,52M,52C,52K)와 현상 롤러(53Y,53M,53C,53K)를 가진다. 현상제수용부(51Y,51M,51C,51K)에는 감광체(40)로 공급될 현상제가 저장된다. 공급 롤러(52Y,52M,52C,52K)는 현상제수용부(51Y,51M,51C,51K)에 저장된 현상제를 현상 롤러(53Y,53M,53C,53K)에 공급한다. 현상 롤러(53Y,53M,53C,53K)는 정전잠상이 형성되어 있는 감광체(40)의 표면에 현상제를 부착하여 현상제화상을 형성한다.

전사 유닛(60)는 전사벨트(61), 제1 전사롤러(62) 및 제2 전사롤러(63)를 포함한다. 전사벨트(61)에는 감광체(40)에 형성된 현상제화상이 전사된다. 전사벨트(61)는 지지롤러들(64)(65)에 의해 지지되어 감광체(40)의 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 제1 전사롤러(62)는 전사벨트(61)를 사이에 두고 감광체(40)와 마주하여 감광체(40)에 형성된 현상제화상이 전사벨트(61)로 전사되도록 한다. 제2 전사롤러(63)는 전사벨트(61)를 사이에 두고 지지롤러(65)와 마주한다. 제2 전사롤러(63)는 감광체(40)에서 전사벨트(61)로 화상이 전사되는 동안에는 전사벨트(61)로부터 이격되고, 감광체(40)의 현상제화상이 전사벨트(61)로 완전히 전사되면 전사벨트(61)에 소정 압력으로 접촉된다. 제2 전사롤러(63)가 전사벨트(61)와 접촉하면 전사벨트(61)의 화상이 인쇄매체로 전사된다.

정착 유닛(70)은 현상제화상을 인쇄매체에 정착시킨 후 현상제화상이 정착된 인쇄매체를 인쇄매체 배출장치(80)로 전달하는 역할을 한다. 정착 유닛(70)은 열원을 가지는 가열 롤러(71)와, 이 가열 롤러(71)에 대향하여 설치되는 가압 롤러(72)를 포함한다. 인쇄매체가 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72)의 사이를 통과할 때, 가열 롤러(71)로부터 전달되는 열과 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이에서 작용하는 압력에 의해 현상제화상이 인쇄매체에 고정된다.

한편 인쇄매체 배출유닛(80)은 배출 롤러(81)와 배출 백업 롤러(82)를 구비하여 정착 유닛(70)을 통과한 인쇄매체를 본체(10)의 외부로 배출한다.

상기한 구성을 가지는 화상형성장치의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다.

대전롤러(41)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광체(40)에 광 주사유닛(30)으로부터 예를 들면 옐로우 색상의 화상 정보에 대응하는 광이 주사되고, 감광체(40)에는 옐로우 색상의 화상에 대응하는 정전점상이 형성된다.

옐로우 현상기(50Y)의 현상롤러(53Y)에는 현상바이어스가 인가되고, 옐로우 색상의 현상제가 정전잠상에 부착되어 감광체(40)에는 옐로우 색상의 현상제화상이 현상된다. 이러한 현상제화상은 제1 전사롤러(62)에 의해 전사벨트(61)로 전사된다.

한 폐이지 분량의 옐로우 현상제화상의 전사가 완료되면, 광 주사유닛(30)은 예를 들면 마젠타 색상의 화상정보에 대응되는 광을 감광체(40)에 주사하여 마젠타 색상의 화상에 대응되는 정전잠상을 형성시킨다.

마젠타 현상기(50M)는 정전잠상에 마젠타 색상의 현상제를 공급하여 현상시킨다. 감광체(40)에 형성된 마젠타 색상의 현상제화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우 색상의 현상제화상 위에 중첩되도록 전사벨트(61)로 전사된다.

시안 및 블랙 색상에 대하여도 위와 같은 과정을 수행하면, 전사벨트(61)에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 현상제화상이 중첩된 칼라현상제화상이 형성된다. 이 칼라현상제화상은 전사벨트(61)와 제2 전사롤러(63) 사이로 통과하는 인쇄매체로 전사되고, 인쇄매체에 전사된 화상은 정착 유닛(70)을 통과하면서 인쇄매체에 고착되며, 정착 유닛(70)을 통과한 인쇄매체는 인쇄매체 배출유닛(80)에 의해 외부로 배출된다.

본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치는 화상형성장치의 구성요소인 급지유닛(20), 화상형성유닛(30,40,50,60), 정착유닛(70) 및 배지유닛(80), 그리고, 화상형성장치의 전반적인 제어를 위해 각종 회로소자 등이 장착된 제어보드 중 적어도 하나에 필요한 전원을 공급한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치의 제어블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전원제어장치는 DC/DC 컨버터부(100), 트리거부(110), 스위칭부(120), 입력부(130), 전원제어부(140) 및 CPU(150)를 포함한다.

DC/DC 컨버터부(100)는 스위칭부(120)의 스위칭 동작에 따라 활성화되거나 비활성화된다.

스위칭부(120)는 트리거부(110)의 트리거 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프된다.

입력부(130)는 사용자에 의해 조작되는 전원버튼을 포함하고, 시스템의 전원 오프상태에서 전원 온 상태로 전환하기 위해 이 전원버튼을 온 작동시킨 경우, 트리거부(110)로부터 스위칭부(120)에 입력되는 트리거 신호의 신호레벨을 예를 들면, 3.3V에서 0V로 낮추는 방식으로 스위칭부(120)를 턴 오프시킴으로써 DC/DC 컨버터부(100)을 활성화시킨다. 또한, 입력부(130)는 사용자에 의해 조작된 전원버튼의 작동상태에 해당하는 입력신호를 CPU(150)에 출력한다.

전원제어부(140)는 CPU(150)의 제어신호에 따라 트리거부(110)로부터 스위칭부(120)로 입력되는 트리거 신호의 신호레벨을 변경시키는 방식으로 스위칭부(120)를 턴 온 시키거나 턴 오프시킨다. 또한, 전원제어부(140)는 입력부(130)의 전원버튼의 누름을 해제하더라도 DC/DC 컨버터부(100)가 활성화된 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 하는 유지기능을 가진다.

CPU(150)는 입력부(130)로부터 입력된 입력신호에 따라 사용자의 전원버튼 조작이 온 동작인지 오프동작인지를 인식한다. 인식결과에 따라 전원제어부(140)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치의 회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, DC/DC 컨버터부(100)는 화상형성장치 등의 시스템에 공급된 교류 전원이 변환된 기본 DC 전원(예를 들면, 24V)을 2차 DC 전원(예를 들면 5V)으로 변환하기 위한 DC/DC 컨버터(101)를 포함한다. DC/DC 컨버터(101)는 외부 신호에 따라 DC/DC 컨버터(101)가 활성화되게 하거나 비활성화되게 하는 인에이블핀(EN)을 포함한다.

DC/DC 컨버터(101)은 이 인에이블(EN)이 그라운드(Ground ; 접지)로 쇼트(Short)될 경우 비활성화된다. 반대로 DC/DC 컨버터(101)은 인에이블핀(EN)이 오픈(Open) 또는 기본 DC 전원(예를 들면, 24V)이 풀 업(Pull-up)으로 연결할 경우 활성화된다(도 4 참조).

DC/DC 컨버터(101)는 활성화되면 기본 DC 전원(예를 들면 24V)로부터 제어보드 등의 화상형성장치의 각 구성요소의 동작에 필요한 2차 DC 전원(예를 들면, 5V)을 생성하여 공급한다. 특히 화상형성장치를 전반적으로 제어하는 마이크로프로세서인 CPU(160)로 전원이 공급될 경우 CPU(160)가 활성화되어 주변회로에 필요한 제어 신호를 공급하게 된다.

트리거부(Trigger unit)(110)는 파워 서플라이에서 공급하는 기본 DC 전원인 24V를 분압하고 분압된 전압에 대한 트리거 신호를 출력한다. 예를 들면, 트리거부(110)는 기본 DC 전원인 24V를 3.3V로 분압해서 이 3.3V에 대한 트리거 신호를 출력한다. 이 트리거 신호의 신호레벨에 따라 스위칭부(120)는 온 또는 오프된다.

스위칭부(120)는 DC/DC 컨버터(101)의 인에이블핀(EN)과 연결되고, 스위칭 동작에 의해 이 인에이블핀(EN)이 그라운드에 쇼트되거나 오픈 혹은 기본 DC 전원인 24V 풀 업으로 연결되게 함으로써 DC/DC 컨버터(101)를 활성화하거나 비활성화하는 역할을 한다.

이를 위해 스위칭부(120)는 스위칭소자로서 트랜지스터(transistor)(Q1)를 포함한다. 이 트랜지스터(Q1)는 NPN 트랜지스터일 수 있다. NPN 트랜지스터는 반도체의 단결정의 P형을 가운데 두고 N형으로 양쪽을 끼고 있는 형태의 트랜지스터를 말하며, 에미터(Emitter) E가 N형 반도체 물질로, 베이스(Base) B가 P형 반도체 물질로, 콜렉터(Collector) C가 N형 반도체 물질로 구성되어 있다.

이 트랜지스터(Q1)는 베이스(C)에 3.3V 전원 입력시 턴 온 되어 트랜지스터(Q1)의 콜렉터(C)과 에미터(E)는 쇼트된다. 반대로 베이스(C)에 0V 입력시 트랜지스터(Q1)은 턴 오프 되어 트랜지스터(Q1)의 콜렉터(C)과 에미터(E)는 오픈된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 화상형성장치의 전원 오프 상태에서는 트리거부(110)의 3.3V에 대한 트리거 신호에 의해 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 온된다. 이 트랜지스터(Q1)이 턴 온 됨에 따라 DC/DC 컨버터부(100)의 DC/DC 컨버터(101)의 인에이블핀(EN)이 그라운드로 쇼트되어 로우신호가 입력되고 이에 따라, DC/DC 컨버터(101)는 비활성화된다.

다시 도 3을 참조하면, 입력부(130)는 화상형성장치의 전원을 온 또는 오프시키는 전원 버튼(Power button ; PB)을 포함한다. 이 전원 버튼(PB)은 푸쉬(Push) 버튼으로 전원 오프 상태에서 오픈 상태이다. 이 전원 버튼(PB)가 눌러지지 않으면, CPU(150)에 입력되는 nKEY_POWER 신호의 전압레벨은 3.3V가 된다. 또한, 이 전원 버튼(PB)이 눌러지면, CPU(150)에 입력되는 nKEY_POWER 신호는 3.3V서 0V로 변경된다. CPU(150)는 이러한 nKEY_POWER 신호 변화를 근거로 하여 사용자가 전원 버튼(PB)을 눌렸는지 누르지 않았는지를 판단한다.

전원 오프시에는 전원 버튼(PB)가 오픈된 상태이기 때문에 트리거부(110)에서 공급된 3.3V가 스위칭부(120)로 공급된다. 이에 따라, 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 온 된다. 이 트랜지스터(Q1)가 턴 온 됨에 따라 DC/DC 컨버터(101)의 인에이블핀(EN)이 그라운드로 쇼트되어 DC/DC 컨버터(101)는 비활성화된다. 즉, 전원 오프시에는 DC/DC 컨버터(101)의 작동이 정지된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 화상형성장치가 전원 오프된 상태에서 사용자가 입력부(130)의 전원 버튼(PB)을 누를 경우 전원 버튼(PB)은 쇼트 상태가 되어 트리거부(110)의 트리거 전류가 전원 버튼(PB)을 거쳐 그라운드로 흘리기 때문에 트리거부(110)로부터 스위칭부(120)에 입력되는 트리거 전압이 3.3V에서 0V로 낮아진다. 이에 따라, 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 온 상태에서 턴 오프로 변경된다. 이로 인해, DC/DC 컨버터(101)의 인에이블핀(EN)에 24V 풀 업이 연결되어 하이신호가 입력되기 때문에 DC/DC 컨버터(101)는 비활성화된 상태에서 활성화된 상태로 전환된다. 즉, DC/DC 컨버터(101)는 작동되어 입력핀(IN)에 입력된 기본 DC 전압인 24V를 2차 DC 전압인 5V로 생성하고, 생성된 5V를 출력핀(OUT)을 통해 출력한다. 그리고, DC/DC 컨버터(101)이 활성화됨에 따라 CPU(150)에 전원공급이 이루어져 CPU(150)로부터 전원제어부(140)에 입력되는 nPOWER_OFF는 하이신호가 된다. 이로 인해, 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)는 턴 온되고, 이 트랜지스터(Q3)의 턴 온에 의해 다시 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)의 턴 오프가 유지되기 때문에 DC/DC 컨버터(101)는 활성화된 상태를 유지한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 전원 온 상태에서 입력부(130)의 전원버튼(PB)을 누를 경우 CPU(150)로 연결된 nKEY_POWER는 3.3V서 0V로 변경되어 CPU(150)에 전원버튼(PB)의 누름 상태를 알려준다. 이때, CPU(150)는 전원버튼(PB)이 일정시간 계속 눌려질 경우 미리 설정된 프로그램에 의해 화상형성장치를 오프하기 위한 명령으로 인식한다. 이 후 사용자가 입력부(130)의 전원버튼(PB)의 누름 상태를 해제할 경우 CPU(150)에서는 nPOWER_OFF 신호를 로우(Low)(0V)로 변경하여 전원제어부(140)로 공급한다.

이러한 경우 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 오프되어 DC/DC 컨버터(101)가 비활성화된다. 즉, DC/DC 컨버터(101)에 전원 공급이 차단되어 작동이 정지된다.

도 8에 도시된 바와 같이, CPU(150)는 nKEY_POWER 신호가 3.3V이면 전원버튼(PB)가 눌려진 것으로 인식하여 화상형성장치를 전원 오프시킬 수 있도록 nPOWER_OFF 신호를 로우(Low)로 전원제어부(140)에 출력한다. 또한, CPU(150)는 nKEY_POWER 신호가 0V이면 전원버튼(PB)가 눌려지지 않은 것으로 인식하여 화상형성장치를 전원 온 시킬 수 있도록 nPOWER_OFF 신호를 하이(High)로 전원제어부(140)에 출력한다.

전원제어부(140)는 CPU(150)로부터 출력된 nPOWER_OFF 신호를 통해 DC/DC 컨버터(101)를 온 또는 오프시키는 회로이다. 전원제어부(140)는 트리거부(110)와 연결되고, 트리거부(110)에서 스위칭부(120)로 공급되는 전압을 조절하여 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)를 턴 오프 또는 턴 온 시킴으로써 DC/DC 컨버터(101)를 온 또는 오프시킨다.

전원 제어부(140)는 논리합(U4)과 트랜지스터(Q3)를 포함한다. 논리합(U4)는 CPU에서 출력된 nPOWER_OFF 신호 및 nRESET 신호를 입력으로 한다. 논리합(U4)는 CPU에서 출력된 nPOWER_OFF 신호 및 nRESET 신호가 모두 하이(High)(5V)이면 3.3V를 출력하고, 두 개의 신호 중 어느 하나의 신호가 로우(Low)(0V)이면 0V를 출력한다. 트랜지스터(Q3)는 이 논리합(U4)의 출력된 신호의 전압레벨에 따라 턴 온 또는 턴 오프된다. 즉, 트랜지스터(Q3)는 논리합(U4)의 출력신호의 전압레벨이 3.3V이면 턴 온되고, 0V이면 턴 오프된다.

사용자가 전원 오프 상태에서 입력부(130)의 전원버튼(PB)을 누르고 있으면 CPU가 활성화되어 nPOWER_OFF 신호는 하이신호가 된다. 이 경우 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)는 턴 온 되어 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 오프되고, DC/DC 컨버터(120)의 인에이블핀(EN)은 24V 전압이 공급되어 DC/DC 컨버터(101)는 활성화된다. 이때 사용자가 전원버튼(PB)에서 손가락을 떼더라고 활성화된 CPU에서 전원제어부(140)로 공급되는 nPOWER_OFF 신호가 하이신호이기 때문에 DC/DC 컨버터(101)는 계속 활성화된 상태를 유지한다.

사용자가 전원 온 상태에서 입력부(130)의 전원버튼(PB)을 계속 누를 경우 화상형성장치를 오프시키기 위해 nPOWER_OFF 신호는 로우신호로 변경되어 전원제어부(140)에 공급된다. 이 경우 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)는 턴 오프되면서 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 온 된다. 이로 인해, DC/DC 컨버터(101)는 활성화된 상태에서 비활성화상태로 변경된다.

전원제어부(140)에 공급되는 nRESET 신호는, 전원 온 상태에서 CPU가 nPOWER_OFF 신호를 로우신호로 변경하여 화상형성장치를 오프시킬 때 nRESET 회로가 전원 온 리셋 구간동안 로우(Low)로 유지되는 점을 이용하여 전압 드롭(Voltage Drop)으로 인해 화상형성장치가 리부팅(rebooting)되는 문제를 예방하기 위한 신호이다.

한편, 트리거부(110)와 입력부(130)사이에는 장벽 다이오드(barrier diode)(D1)이 마련된다.,

이 장벽 다이오드(D1)는 트리거부(110)와 입력부(130)사이의 직렬 연결된다. 더욱 상세하게는 트리거부(110)의 출력단과 입력부(130)의 전원버튼(PB)사이에 순방향으로 연결된다. 이 장벽 다이오드(D1)의 일측은 전원버튼(PB)의 일측과 연결되고, 장벽 다이오드(D1)의 타측은 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)의 콜렉터와 연결된다. 즉, 장벽 다이오드(D1)은 트랜지스터(Q3)와 전원버튼(PB) 사이에 순방향 연결된다.

사용자가 전원버튼(PB)을 눌러 화상형성장치의 전원을 온 시킨 후 전원버튼(PB)에서 손가락을 뗐을 때, 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)가 턴 온 상태이므로 CPU(150)로 입력되는 nKEY_POWER 신호가 계속 0V, 즉, 전원버튼(PB)이 여전히 눌려진 상태로 인식될 수 있는데, 이 장벽 다이오드(D1)에 의해 이러한 경우 전원버튼(PB)에서 사용자가 손을 떼면 nKEY_POWER 신호가 즉시 3.3V로 전환되기 때문에 CPU(150)이 전원버튼(PB)의 작동상태를 잘못 인식할 수 있는 문제를 예방할 수 있다.

즉, 장벽 다이오드(D1)이 없을 경우 화상형성장치의 준비 상태에서도 전원버튼(PB)이 계속 눌러진 상태로 CPU(150)가 인식되는 문제가 발생한다. 전원버튼(PB)을 눌러 DC/DC 컨버터(101)를 활성화한 후 전원버튼(PB)의 누름을 해제한 후에도 CPU(150)에는 여전히 0V의 nKEY_POWER 신호가 입력되기 때문에 CPU(150)는 사용자가 화상형성장치를 전원 오프하기 위해 다시 누른 것으로 잘못 인식하여 화상형성장치의 전원을 오프시키기 위한 제어를 수행할 수 있다. 하지만, 장벽 다이오드(D1)가 있는 경우 장벽 다이오드(D1)은 화상형성장치의 전원이 온 된 후 전원버튼(PB)에서 손가락을 떼는 동작에 의해 전원제어부(140)와 트리거부(110)가 영향받는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 전원 온 상태에서는 전원제어부(140)의 트랜지스터(Q3)가 턴 온 상태이므로, 사용자가 전원버튼(PB)을 누른 후 누름을 해제하더라도 nKEY_POWER 신호가 계속해서 0V를 유지할 수 있기 때문에 전원버튼(PB)의 누름 동작을 CPU(150)가 잘못 인식할 수 있다. 하지만, 장벽 다이오드 D1에 의해 전원버튼(PB)의 누름 동작에 따라 그에 맞게 nKEY_POWER 신호가 변경되기 때문에 CPU(150)가 전원버튼(PB)의 누름 동작을 정확히 인식할 수 있다.

한편, 트리거부(110)와 스위칭부(120)의 사이에는 다이오드(D3)가 마련된다.

이 다이오드(D3)는 트리거부(110)와 스위칭부(120)사이에 직렬 연결된다. 더욱 상세하게는 트리거부(110)의 출력단과 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)의 베이스사이에 순방향으로 연결된다.

이 다이오드(D3)는 입력부(130)의 전원버튼(PB)에 연결된 회로선로상에 존재하는 저항성분에 의해 전원버튼(PB)을 눌러도 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)의 베이스에 전압이 과도하게 걸려 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 에미터가 통전되는 문제를 예방한다. 즉, 다이오드(D3)는 문턱전압을 제공하여 전원버튼(PB)을 조작할 때 발생하는 전압에 의해 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)가 턴 온되는 것을 방지한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원제어장치의 회로도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 전원제어장치는 킥 스타트(Kick start)부(160)를 포함할 수 있다.

이 킥 스타트부(160)는 전원제어부(140)와 입력부(130) 사이에 마련된다. 더욱 자세하게는 킥 스타트부(160)는 전원제어부(140)와 장벽 다이오드(D1) 사이에 위치한다.

킥 스타트부(160)는 별도의 전원버튼(PB)의 누름 동작 없이 화상형성장치에 AC 전원이 공급되면 자동적으로 화상형성장치가 활성화되도록 하는 자동 전원 온 회로이다. 파워 서플라이에서 공급되는 기본 DC 전원인 24V 전원이 저항 R99와 R100에 의해 5V로 분압되어 커패시터 C167로 공급되면 커패시터 C167에 충전되는 동안 트랜지스터(Q4)는 턴 온 된다. 이로 인해, 스위칭부(120)의 트랜지스터(Q1)은 턴 오프되기 때문에 DC/DC 컨버터(101)은 활성화되어 기본 DC 전원 24V로부터 화상형성장치에 필요한 전원(2차 DC 전원 5V)을 생성하여 공급한다. 이후 C167에 충전이 완료될 경우 C167의 출력측이 오픈되어 트랜지스터(Q4)가 턴 오프된다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 전원제어장치가 적용되는 화상형성장치가 칼라 화상형성장치인 것을 예를 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 흑백 화상형성장치에도 적용 가능하다.

100 : DC/DC 컨버터부 110 : 트리거부
120 : 스위칭부 130 : 입력부
140 : 전원제어부 150 : CPU
160 : 킥 스타트부

Claims

인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터;
상기 인에이블핀에 연결되고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨을 변경시키도록 스위칭되는 스위칭부;
상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부; 및
전원 오프시 상기 인에이블핀에 상기 DC/DC 컨버터를 비활성화시키기 위한 신호가 입력되도록 DC 전원을 기준 전압으로 분압해서 상기 스위칭부를 턴 온 시키기 위한 트리거 신호를 출력하는 트리거부를 포함하는 전원제어장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전원버튼의 작동여부를 인식하는 CPU와, 상기 CPU의 제어신호에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원제어부를 포함하는 전원제어장치.
제3항에 있어서,
상기 전원제어부는 상기 CPU로부터 시스템을 전원 오프시키기 위한 신호와 리셋신호를 입력으로 하는 논리합과, 상기 논리합의 출력신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터를 포함하는 전원제어장치.
제4항에 있어서,
상기 트랜지스터는 콜렉터가 상기 트리거부의 출력단과 연결되고, 에미터가 접지와 연결된 것을 포함하는 전원제어장치.
제5항에 있어서,
상기 전원버튼의 일측은 상기 트랜지스터의 콜렉터 측과 연결되고, 타측은 접지측과 연결된 것을 포함하는 전원제어장치.
제6항에 있어서,
상기 트랜지스터의 콜렉터측과 상기 전원버튼의 일측을 연결하는 회로라인에 순방향 연결된 장벽 다이오드를 포함하는 전원제어장치.
제5항에 있어서,
시스템을 전원 오프상태에서 전원 온 상태로 전환할 때 상기 전원버튼의 온 동작에 의해 상기 스위칭부가 턴 온 됨에 따라 상기 DC/DC 컨버터가 비활성되지 않게 하기 위하여 상기 트리거부와 상기 스위칭부를 연결하는 회로라인에는 순방향 연결된 다이오드를 포함하는 전원제어장치.
인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터;
턴 온시 상기 인에이블핀에 상기 DC/DC 컨버터를 비활성화하기 위한 제1 전압레벨의 신호가 입력되게 하고, 턴 오프시 상기 인에이블핀에 제2 전압레벨의 신호가 입력되게 하는 스위칭부;
상기 스위칭부의 일측과 연결되고 시스템의 전원 오프시 상기 인에이블핀에 상기 제1 전압레벨의 신호가 입력되도록 DC 전원을 기준 전압으로 분압해서 상기 스위칭부를 턴 온 시키는 트리거부;
상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부;
상기 입력부의 전원버튼의 작동상태를 인식하는 CPU;
상기 CPU의 제어신호에 따라 상기 스위칭부의 스위칭상태를 제어하는 전원제어부를 포함하는 전원제어장치.
제9항에 있어서,
상기 시스템의 전원 오프상태에서는 상기 DC/DC 컨버터가 비활성화되도록 상기 트리거부에 의해 상기 스위칭부가 턴 온 되게 하고,
상기 시스템의 전원 오프상태에서 상기 전원버튼이 눌러지면, 상기 DC/DC 컨버터가 활성화되도록 상기 CPU가 상기 전원제어부를 통해 상기 스위칭부가 턴 오프되게 하며,
상기 시스템의 전원 온 상태에서 상기 전원버튼이 눌러지면, 상기 DC/DC 컨버터가 다시 비활성화되도록 상기 CPU가 상기 전원제어부를 통해 상기 트리거부에 의해 상기 상기 스위칭부가 다시 턴 온 되게 하는 것을 포함하는 전원제어장치.
감광체;
상기 감광체에 정전잠상을 형성하는 광 주사유닛;
상기 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제화상으로 형성하는 현상유닛;
상기 감광체에 형성된 현상제화상을 인쇄매체로 운반하여 전사하는 전사유닛;
상기 전사유닛에 전사된 현상제화상을 상기 인쇄매체로 정착시키는 정착유닛;
상기 감광체, 광 주사유닛, 현상유닛, 전사유닛, 정착유닛 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 제어보드;
상기 각 구성요소 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 전원제어장치를 포함하고,
상기 전원제어장치는, 인에이블핀을 가지고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨에 따라 활성화 또는 비활성화되는 DC/DC 컨버터;
상기 인에이블핀에 연결되고 상기 인에이블핀에 입력되는 신호의 레벨을 변경시키도록 스위칭되는 스위칭부;
상기 스위칭부의 일측과 연결되고 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원버튼을 가진 입력부;
전원 오프시 상기 인에이블핀에 상기 DC/DC 컨버터를 비활성화시키기 위한 신호가 입력되도록 DC 전원을 기준 전압으로 분압해서 상기 스위칭부를 턴 온 시키기 위한 트리거 신호를 출력하는 트리거부를 포함하는 화상형성장치.
삭제
제11항에 있어서,
상기 전원버튼의 작동여부를 인식하는 CPU와, 상기 CPU의 제어신호에 따라 상기 스위칭부의 스위칭 상태를 제어하는 전원제어부를 포함하는 화상형성장치.
제13항에 있어서,
상기 전원제어부는 상기 CPU로부터 시스템을 전원 오프시키기 위한 신호와 리셋신호를 입력으로 하는 논리합과, 상기 논리합의 출력신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터를 포함하는 화상형성장치.
제14항에 있어서,
상기 트랜지스터는 콜렉터가 상기 트리거부의 출력단과 연결되고, 에미터가 접지와 연결된 것을 포함하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,
상기 전원버튼의 일측은 상기 트랜지스터의 콜렉터 측과 연결되고, 타측은 접지측과 연결된 것을 포함하는 화상형성장치.
제16항에 있어서,
상기 트랜지스터의 콜렉터측과 상기 전원버튼의 일측을 연결하는 회로라인에 순방향 연결된 장벽 다이오드를 포함하는 화상형성장치.
제15항에 있어서,
시스템을 전원 오프상태에서 전원 온 상태로 전환할 때 상기 전원버튼의 온 동작에 의해 상기 스위칭부가 턴 온 됨에 따라 상기 DC/DC 컨버터가 비활성되지 않게 하기 위하여 상기 트리거부와 상기 스위칭부를 연결하는 회로라인에는 순방향 연결된 다이오드를 포함하는 화상형성장치.