KR20080108741A - 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치 - Google Patents

전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

전원공급장치가 개시된다. 본 전원공급장치는 입력 전압을 변압하여 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력하는 변압부 및, 변압부에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 증폭된 구동 전압을 출력하는 출력 변환부를 포함한다. 이에 따라, 각각의 고압의 출력 전원을 개별적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 변압기를 공용으로 사용함으로써, 중복되는 스위칭 변압기의 수를 줄일 수 있다.
전원공급장치, PWM

Description

전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치 {POWER SUPPLY DEVICE AND IMAGE FORMING DEVICE HAVING THE SAME}
도 1의 (a) 및 (b)는 종래의 PWM 제어 방식을 이용하는 전원공급장치의 일례를 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 일 예를 나타내는 블록도,
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 전원 공급부의 다양한 실시예를 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급부에서 출력되는 구동 전압 파형을 나타내는 그래프, 그리고,
도 6은 도 4에 도시된 전원 공급부의 일 실시예를 나타내는 회로이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 전원 공급부 110 : 제1 출력 변환부
120 : 분압부 130 : 제2 출력 변환부
140 : 증폭부 200 : 인쇄 제어부
300 : 인쇄 엔진부 1000 : 화상형성장치
본 발명은 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 적은 개수의 변압기를 이용하여 화상형성장치 내의 각 구성 유닛들로 구동 전압을 공급하면서, 각 구동 전압의 크기를 개별적으로 조정할 수 있는 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 상용 교류를 정류 및 평활하여 얻어진 직류 전류를 소정 고주파 예를 들어, 100kHz 정도의 고주파로 스위칭하여 변압기에 의해 원하는 전원으로 고효율 변환되도록 하는 스위칭 방식의 전원공급장치(이하, 스위칭 전원공급장치)가 널리 사용되고 있다.
이러한 스위칭 전원공급장치의 출력 전원의 제어 방식으로는, 출력 전원의 변화에 따라 스위칭 펄스의 시비율을 제어하는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 제어 방식, 스위칭 펄스의 주파수를 제어하는 주파수 제어 방식 및 스위칭 펄스의 위상을 제어하는 위상 제어 방식 등이 있다.
특히, 컬러 화상형성장치에 있어서, 각각의 색상에 대비되는 전사(transferring) 동작을 제어할 때 펄스 폭 변조 제어 방식은 유용하게 사용된다.
화상형성장치에서는 대전기, 노광기, 현상기, 전사기, 정착기 등의 수많은 구성 유닛들이 사용된다. 이 중 일부 구성 유닛들, 예를 들어, 대전기, 전사기를 구동시켜 대전(charge) 작업 및 전사(transferring) 작업 등의 작업을 수행하기 위해서는 고압의 직류 구동 전압이 필요하다. 그리고, 각각 대전, 전사시 필요한 전 원은 상이하여, 각각 전원에 맞는 전원공급장치를 이용하여 전원이 공급되었다.
도 1은 종래의 PWM 제어 방식을 이용하는 전원공급장치의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 각 구성유닛들이 필요로 하는 구동 전압의 크기가 상이함에 따라, 각 구성유닛 별로 전원공급장치가 구비되었다. 즉, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 전원공급장치들은 각각 대전기 및 전사기로 구동 전압을 공급함으로써, 대전 및 전사 작업을 수행하도록 하였다.
먼저, 도 1의 (a)를 참조하면, 대전 전원을 생성하는 전원공급장치(10)는 PWM 제어부(11), 비교부(12), 스위칭 변압기(13), 배압부(14), 출력부(15)로 구성된다.
PWM 제어부(11)는 대전동작의 필요에 따라 PWM 제어신호를 비교부(12)로 전송한다. 그리고, 비교부(12)는 입력된 제어 신호에 따라서 온(on)/오프(off) 동작을 통해 전원을 스위칭 변압기(13)에 인가한다. 스위칭 변압기(13)는 대전장치에서 사용되는 전원의 형태로 변환한다. 그 다음, 배압부(14)는 입력되는 스위칭 변압기(13)의 출력을 대전시 필요로 하는 크기로 증폭한다. 그리고 출력부(15)는 배압부(14)에서 출력된 전원을 정류 및 평활하여 대전 전원을 생성한다.
이 경우, 비교부(12)는 출력되는 대전 전원을 피드백하여 출력 대전 전원이 기 설정된 기준값에 대한 오차 허용 범위내 출력되도록 조절한다.
그리고, 도 1의 (b)를 참조하면, 바이어스 전사 전원 생성 장치는, 상술한 대전 전원 생성 장치와 동일한 구성인, 제어부(21), 비교부(22), 스위칭 변압기(23), 배압부(24), 출력부(25)를 포함한다. 그러나 바이어스 전사 전원의 경우 대전기에서 사용되는 전원보다 낮고, 일정한 시간간격을 두고 전원이 인가되어야 한다.
따라서, 대전 전원 및 전사 전원은 이러한 출력 전원의 차이 및 제어신호가 상이하여 다수의 전원공급장치를 이용하여 전원이 생성되었다. 따라서 각각에 장치 마다 별도의 전원공급장치를 구성하여야 한다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 종래에는 고전원의 대전 전원 생성 시에 출력단의 출력을 이용하여 전사 전원까지 함께 생성할 수 있도록 회로를 구현하여 사용하고자 하는 시도가 있었다. 하지만, 이와 같은 방법은 동일한 변압기를 공동으로 사용할 수 있지만, 각각의 출력전원을 개별적으로 제어가 불가하다는 문제점이 있다. 즉 대전 전원이 전사전류 값에 직접적으로 영향을 미치는바, 대전 전원이 외부 환경 변화로 변화하는 경우 전사 전원까지 변화되는 문제점이 있었다. 특히, 이상과 같은 종래 기술들은, 구성 유닛들의 개수가 훨씬 더 많아지는 칼라 화상형성장치에 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 단일 트랜스를 이용하여 화상형성장치 내의 각 구성 유닛들로 구동 전압을 제공하면서, 각 구동 전압의 크기를 개별적으로 제어할 수 있는 전원공급장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전원공급장치를 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따르면, 화상형성장치를 구성하는 복수의 구성 유닛에 전원을 공급하는 전원공급 장치는, 입력 전압을 변압하여 상기 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력하는 변압부 및, 상기 변압부에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 상기 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 상기 증폭된 구동 전압을 출력하는 출력 변환부를 포함한다.
또는, 상기 출력 변환부는, 상기 변압부의 출력단에 연결되어 상기 구동 전압을 검출하고, 상기 검출된 구동 전압을 전압 분배 저항을 이용하여 감소시키는 분압부, 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압을 상기 전원 제어 신호에 따른 레퍼런스 신호와 비교하여 비교값을 출력하는 비교부 및, 상기 비교부에서 출력되는 비교값을 증폭하여 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력하는 증폭부를 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 출력 변환부는, 상기 출력 변환부의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백 받아, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 비교부는, 상기 레퍼런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP 앰프를 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 출력 변환부의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기에 따 라 저항값이 변화되는 가변 저항으로 구성되어, 상기 제2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 상기 피드백 값에 따라 조정함으로써, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 전원공급장치는, 상기 변압부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제1 출력부 및, 상기 출력 변환부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제2 출력부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 분압부는, 상기 변압부의 출력단과 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항으로 구성되는 제1 분압부 및, 상기 제1 분압부를 구성하는 저항의 타단과 연결된 적어도 하나의 저항 및 커패시터로 구성되는 제2 분압부를 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 증폭부는, 직렬로 연결된 복수 개의 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄 데이터를 인가받아 인쇄 동작을 수행하는 화상형성장치는, 상기 인쇄 동작을 수행하는 인쇄 엔진부, 상기 인쇄 엔진부를 구성하는 복수의 구성 유닛에 각각 구동 전압을 공급하는 전원 공급부 및, 상기 전원 공급부로 전원 제어 신호를 출력하여 구동 전압 공급 동작을 제어하는 인쇄 제어부를 포함하며, 상기 전원 공급부는, 입력 전압을 변압하여 상기 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력하는 변압부 및 상기 변압부에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 상기 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 상기 증폭된 구동 전압을 출력하는 출력 변환부를 포함한다.
또는, 상기 출력 변환부는, 상기 변압부의 출력단에 연결되어 상기 구동 전압을 검출하고, 상기 검출된 구동 전압을 전압 분배 저항을 이용하여 감소시키는 분압부, 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압을 상기 전원 제어 신호와 비교하여 비교값을 출력하는 비교부 및, 상기 비교부에서 출력되는 비교값을 증폭하여 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력하는 증폭부를 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 출력 변환부는, 상기 출력 변환부의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백받아, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 비교부는, 상기 레퍼런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP 앰프를 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 출력 변환부의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항으로 구성되어, 상기 제2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 상기 피드백 값에 따라 조정함으로써, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 화상형성장치는, 상기 변압부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제1 출력부 및, 상기 출력 변환부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제2 출력부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 분압부는, 상기 변압부의 출력단과 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항으로 구성되는 제1 분압부 및, 상기 제1 분압부를 구성하는 저항의 타단과 연결된 적어도 하나의 저항 및 커패시터로 구성되는 제2 분압부를 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 증폭부는, 직렬로 연결된 복수 개의 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(1000)는 전원공급부(100), 인쇄 제어부(200) 및 인쇄 엔진부(300)를 포함한다.
구체적으로, 전원공급부(100)는 인쇄 제어부(200)의 전원제어신호 및 외부전원에 응답하여 고압의 제1 출력 전원 및 제2 출력 전원을 생성한다.
전원공급부(100)는 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : 이하 'SMPS'라 함)(미도시)를 포함할 수 있다. SMPS는 인가되는 외부 AC전원을 DC 전원으로 변환하며, 변환된 DC 전원을 소정 레벨 감압 또는 증폭한다.
전원 공급부(100)는 감압 또는 증폭된 DC 전원을 인쇄엔진부(300) 내의 각 구성유닛들로 제공한다. 구체적으로는, 전사기, 대전기, 현상기, 정착기 등의 구성 유닛들로 제공할 수 있다.
도 2에서 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 구성에 대해서 개시되어 있지 아니하나 브릿지(bridge) 정류 회로 등을 통해 구현될 수 있음은 자명한 사항이다.
전원 공급부(100)는 AC 입력 전원(AC_IN)를 입력받아 복수개의 DC 출력 전원을 생성하여 출력한다. 본 전원 공급부(100)는 인쇄 제어부(200) 및 인쇄 엔진부(300)로 전원을 제공한다. 즉, 인쇄 제어부(200)는 마이크로 컨트롤러 및 이에 연결되는 회로 소자들을 포함하는 형태로 구현될 수 있으바, 전원 공급부(100)는 인쇄 제어부(200) 내의 각 소자들을 활성화 시키기 위하여 정격 전원(Vout1)을 제공한다.
또한, 전원 공급부(100)는 인쇄 엔진부(300) 내의 각 구성 유닛들에 대해서도 정격 전원을 제공한다. 예를 들어, 대전기 구동시에 -1700V가 사용되고, 전사기 구동시에 -900V가 소요된다면, 이와 같은 전원 크기를 기준으로 허용 오차 범위 이내의 제1출력 전원(Vout2) 및 제2 출력 전원(Vout3)을 생성하여 출력한다.
이 경우, 제1 출력 전원은 대전기에서 사용되는 대전 전원이며, 제2 출력 전원은 전사기에서 사용되는 전사 전원이 될 수 있다.
본 실시예에서의 전원 공급부(100)는 대전 전원 및 전사 전원을 생성시에 하나의 스위칭 변압기를 이용하여 구성된다.
또한, 전원 공급부(100)는 인쇄 제어부(200)에서 기 정의된 기준값에 대한 오차 허용 범위 이내의 레벨로 출력하기 위하여, 각각의 제1 출력 전원 및 제2 출력 전원을 피드백 받아 그 크기를 조절할 수 있다. 또한, 이러한 제1 출력 전원 및 제2 출력 전원의 출력의 안정성을 위해 각각 정류 및 평활하여 출력할 수도 있다. 전원 공급부(100)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.
인쇄 제어부(200)는 각 구성 요소들을 제어하는 구동 제어 신호(CS_drv)를 생성하고, 화상형성장치(100)의 전반적인 구동을 제어한다. 즉, 인쇄 제어부(200)는 인쇄 엔진부(300)를 제어하여 인쇄 용지의 적재, 이송, 인쇄 데이터를 인쇄 용지상에 화상 형성, 형성된 화상을 정착 및 인쇄 결과물을 배출하는 인쇄 엔진부(300)의 전반적인 구동을 제어하고, 용지 걸림 등의 인쇄 에러 등을 판단하는 등 화상형성장치(1000)의 구동 상태를 제어한다.
또한, 인쇄 제어부(200)는 전원 공급부(100)가 대전 전원 및 바이어스 전사 전원을 생성하도록 전원 제어 신호를 생성하여 출력한다. 이와 같은 전원제어 신호(CS_stb)는 인쇄 과정에 있어 자동적으로 출력하는 신호일 수도 있고, 인쇄 제어부(200)에서 인쇄의 데이터의 처리가 완료된 경우, 화상형성장치(1000)의 절전을 위해 자동으로 출력하는 신호일 수도 있다.
또한, 인쇄 제어부(200)는 인쇄 환경 상태에 따라, 대전 전원, 전사 전원 등의 변화가 필요한 경우, 전원 공급부(100)에서 생성되는 제1 출력 전원 및 제2 출력 전원의 크기가 변화될 수 있도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 용지 상태에 따라, 전사 전원 및 감광시 전원은 선명한 화상을 형성하기 위해 적정한 전원크기로 변경될 수 있다. 이와 같은 경우, 인쇄 제어부(200)는 제1 출력 전원 및 제2 출력 전원이 적정한 전원 크기로 변화되도록 제어하는 신호를 생성할 수 있다.
인쇄 엔진부(300)는 일례로, 화상형성장치(1000)가 레이저 프린터로 구성된 경우, 감광 드럼(OPC drum), 현상기, 정착기 등으로 구성되는 정착부와 감광 드럼 상에 레이저 빔을 조사하는 광 주사 장치(Laser Scanning Unit, LSU)로 구성되며, 인쇄 엔진부(300)의 각 구성유닛은 전원 공급부(100)에서 출력되는 제1 및 제2 출력 전원과 인쇄 제어부(200)에서 출력되는 구동 제어 신호(CS_drv)에 의해 구동되어 인쇄 데이터를 인쇄 용지상에 화상으로 형성한다.
도 3은 도 2에 도시된 전원공급부(100)의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원공급부(100)는 변압부(110) 및 출력 변환부(120)를 포함한다. 전원공급부(100)는 화상형성장치와 별개의 모듈로 구현될 수 있는 바, 이하에서는 전원공급장치로 명명하여 설명한다.
변압부(110)는 입력 전압을 변압하여 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력한다. 구체적으로, 변압부(110)는 입력되는 AC전원을 DC 전원으로 변환하여, 화상형성장치 내의 각 구성 유닛에 구동전압을 공급하다. 이 경우, 변압부(110)에서 공급하는 구동전압은 대전기로 공급될 수 있다.
출력 변환부(120)는 변압부(110)에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 상기 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 상기 증폭된 구동 전압을 출력한다. 구체적으로 변압부(100)의 출력 구동 전압이 대전 전압인 경우, 출력되는 대전 전압을 이용하여 이보다 낮은 전압을 갖는 전사기의 전사 전압으로 이용이 가능하다. 전사기 이외에 현상기, LSU 등에 대한 구동 전압으로 이용할 수도 있다.
이러한 처리과정에서, 출력 변환부(120)에서 출력되는 구동 전압의 크기는 인쇄 제어부(200)에서 출력되는 전원 제어 신호에 따라 제어 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원공급장치의 블록도이다. 도 4에 따르면, 전원공급장치는 변압부(110), 출력변압부(120), 제1 출력부(130) 및 제2 출력부(140)을 포함한다.
변압부(110)는 비교부(111), 스위칭 변압기(112), 배압부(113)를 포함한다. 비교부(111)는 인쇄 제어부(200)에서 출력되는 신호에 따라, 제1 출력부(130)에 출력되는 대전 전원을 피드백 받아 비교 전원을 생성한다. 그리고 생성된 전원은 스위칭 변압기(112)에 입력되며 대전기에서 사용되는 전원의 형태로 변화된다. 즉, 스위칭 변압기(112)는 단일 트랜스를 이용하여, 대전기에 적절한 크기의 직류 전원으로 변압한다. 그리고 변압된 전원은 배압부(113)을 통해 증폭된다.
제1 출력부(130)는 배압부(112)에서 증폭된 전원을 정류 및 평활한다. 구체적으로 변압부(110)에서 생성되는 구동 전압을 대전기에서 안정적으로 사용이 가능하도록 정류하여 출력한다.
출력 변환부(120)는 분압부(121), 비교부(122), 증폭부(123)으로 구성된다.
분압부(121)는 변압부(110)의 출력단에 연결되어 변압부(110)의 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전압 분배 저항을 이용하여 감소시킨다. 구체적으로 변압부(110)의 출력 구동전압이 대전 전원이고 출력 변환부(120)에서 출력하고자 하는 전원이 전사 전압인 경우, 대전 전원은 전사 전원보다 크기 때문에, 저항값이 큰 저항을 이용하여 회로를 구성한다.
비교부(122)는 분압부(121)에 의해 감소된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따른 레퍼런스 신호와 비교하여 비교값을 출력한다. 구체적으로, 비교부(122)는 레퍼 런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 분압부(121)에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP엠프를 이용하여, 분압부(121)에서 출력되는 전원을 on/off하여 출력한다.
또한, 비교부(122)는 출력 변환부(120)의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백 받아, 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 출력시킬 수 있다.
증폭부(123)는 비교부(122)의 출력을 증폭하여 출력한다. 구체적으로, 증폭부(123)는 전사시 필요한 전원의 수준으로 증폭시킨다. 구현시에 증폭되는 전원의 정확도를 높이기 위하여 여러 개의 트렌지스터를 사용하여 구성할 수 있다. 또한, 이 경우 PNP 트렌지스터나 NPN 트랜지스터를 이용하여 구현할 수 있다.
제2 출력부(140)는 출력 변환부(120)로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하여 출력한다. 구체적으로 출력변환부(120)에서 생성되는 구동 전압이 전사기에서 안정적으로 이용될 수 있도록 정류하여 전사기로 전달한다.
도 5는 본 실시예에 따른 출력 파형의 예를 나타낸 그래프이다.
상술한 바와 같은 출력 전원의 경우, 도 5의 대전 전원 출력 그래프(410), 바이어스(bias) 전원 출력 그래프(420)와 같은 그래프를 얻을 수 있다.
대전 출력 그래프(410)의 경우 초기 화상형성장치(1000)이 구현되면 고압의 대전 전원이 언제든 대전기에 공급될 수 있도록 작동이 된다. 그리고, 바이어스 전원 출력 그래프(420)을 살펴보면, 바이어스 전사 출력은 상기 대전 전원 출력을 변환 처리 생성되는바, 대전 전원 출력보다 그 크기가 작다. 또한, 바이어스 전사 전 원은 컬러 화상형성기의 색상 감광 순서에 따라 Yellow, Megenta, Cyan, Black 전사의 순서로 발생 됨을 알 수 있다.
구체적으로 대전 전원 출력은 화상형성장치의 대기모드 등 전원절약 모드인 경우 PWM 출력이 없도록 하여 전원 생성되지 않게 할 수 있다. 이 경우 전사기의 전원도 사용하지 않게 되는바 바이어스 전사 전원도 0이 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 구현하기 위한 회로 구성의 일 예를 나타낸다.
도 6에 따른 전원 공급 장치(500)는 변압부(510) 및 출력변환부(520)를 포함한다.
구체적으로, 변압부(510)는 입력되는 화상형성장치의 전원에 대하여 하나의 트랜스를 이용하여, 캐패시터 및 다이오드로 구성된 소자를 통해 유도된 직류 출력 전원들을 각각 정류 및 평활한다.
그리고, 출력변환부(520)는 분압부(521), 비교부(522) 및 증폭부(523)를 포함한다.
분압부(521)는 제1 분압부(521a) 및 제2 분압부(521b)로 구성할 수 있다. 제1 분압부(521a) 및 제2 분압부(521b) 각각은 전압 분배 작용에 의하여, 변압부(110)에서 출력되는 구동 전압을 감압한다. 또한, 분압부(521)는 변압부(510)의 구동 전압 감압하기 위하여 높은 저항값을 갖는 저항을 이용하여 구성할 수 있다. 구체적으로, 제1 분압부(521a)는 변압부(510)의 출력단에 형성되는 노드와 제2 분압부(521b) 사이에 연결된다. 즉, 제1 분압부(521a)는 고 저항 값을 가지는 복수 개의 저항(R3, R4)을 병렬로 연결하여 구성할 수 있다. 이 경우 고 저항을 이용함으로써, 변압부(510)에서 출력되는 고압의 구동 전압, 즉, 제1 출력 전원이 출력 변환부(520) 측으로 과도하게 입력되는 것을 방지한다.
제 2 분압부(521b) 역시 변압부(510)의 출력 전원을 감압하기 위한 장치로서, 저항(R5)을 통해 구성된다. 제2 분압부(521b)는 제1 분압부(521a) 및 제2 출력부(140)에 연결되며, 다른 일측은 비교부(522)에 연결된다. 이 경우, 제2 분압부(521b) 일측에 출력단자가 연결되는바 이에 대한 출력의 안정성을 위해 캐패시터(C5)를 포함할 수 있다.
비교부(522)는 화상형성장치(1000)의 레퍼런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP앰프 및 피드백 회로를 구성하는 저항 및 캐패시터로 구성된다. 구체적으로 화상형성장치(1000)의 바이어스 전사 제어 신호 및 출력신호의 피드백 신호에 대응하는 비교신호를 생성한다. 비교부(522)의 경우 op-amp을 이용하여 입력 전원의 차이를 출력한다.
또한 비교부(522)은 변압부(510)의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백 받아 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부(524)를 포함할 수 있다.
이러한 피드백 처리부(524)는 출력 변환부(520)의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항으로 구성되어, 제 2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 피드백 값에 따라 조정함으로써, 적어도 하나의 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 방식으로도 구현이 가능하다.
도 6에 도시된 회로와 달리, 피드백 처리부(524)는 출력 변환부(520)의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기를 피드백 받아, 그 피드백된 값을 인쇄 제어부(200)측으로 제공하여 줌으로써, 전원 제어 신호를 조정하여 제 2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 변환하는 방식으로 구현될 수도 있다. 이에 따라, 피드백 처리부(524)는 적어도 하나의 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시킬 수 있게 된다. 따라서, 변압부(510)를 통해 대전기로 공급되는 전압의 크기에 변동이 있더라도, 전사기와 같은 타 구성 유닛들에 공급되는 구동 전압은 그대로 유지시킬 수 있게 된다.
증폭부(523)는 다수의 증폭소자를 이용하여 구성된다. 본 회로도의 경우에는 npn 트렌지스터 3개를 이용하여 입력되는 신호를 3단계로 증폭하였다.
이와 같은 실시를 통해, 대전 전원 출력 및 바이어스 전사 전원 출력을 하나의 스위칭 트렌스만으로 구현이 가능하고, 또한 각각의 출력에 대해서 개별적으로 제어 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 적은 수의 트랜스를 공용으로 사용하여 화상 형성 장치 내의 각 구성 유닛들에 대한 구동전압을 제공하면서, 각 구동 전압의 크기를 개별적으로 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 전원공급장치 와, 그 전원공급장치가 적용되는 화상형성장치의 제조 원가를 절감할 수 있다. 특히, 각 구성유닛들에 대한 출력을 개별적으로 제어하면서 피드백 방식으로 조정할 수 있게 되므로, 각 구성 유닛에 대하여 안정적인 전원 공급이 이루어 질 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도식하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (16)

  1. 화상형성장치를 구성하는 복수의 구성 유닛에 전원을 공급하는 전원공급 장치에 있어서,
    입력 전압을 변압하여 상기 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력하는 변압부; 및,
    상기 변압부에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 상기 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 상기 증폭된 구동 전압을 출력하는 출력 변환부;를 포함하는 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력 변환부는,
    상기 변압부의 출력단에 연결되어 상기 구동 전압을 검출하고, 상기 검출된 구동 전압을 전압 분배 저항을 이용하여 감소시키는 분압부;
    상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압을 상기 전원 제어 신호에 따른 레퍼런스 신호와 비교하여 비교값을 출력하는 비교부; 및,
    상기 비교부에서 출력되는 비교값을 증폭하여 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력하는 증폭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력 변환부는,
    상기 출력 변환부의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백받아, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 레퍼런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP 앰프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력 변환부의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항으로 구성되어, 상기 제2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 상기 피드백 값에 따라 조정함으로써, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변압부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제1 출력부; 및,
    상기 출력 변환부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제2 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 분압부는,
    상기 변압부의 출력단과 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항으로 구성되는 제1 분압부; 및,
    상기 제1 분압부를 구성하는 저항의 타단과 연결된 적어도 하나의 저항 및 커패시터로 구성되는 제2 분압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    직렬로 연결된 복수 개의 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  9. 인쇄 데이터를 인가받아 인쇄 동작을 수행하는 화상형성장치에 있어서,
    상기 인쇄 동작을 수행하는 인쇄 엔진부;
    상기 인쇄 엔진부를 구성하는 복수의 구성 유닛에 각각 구동 전압을 공급하는 전원 공급부; 및,
    상기 전원 공급부로 전원 제어 신호를 출력하여 구동 전압 공급 동작을 제어하는 인쇄 제어부;를 포함하며,
    상기 전원 공급부는, 입력 전압을 변압하여 상기 복수의 구성 유닛 중 하나로 구동 전압을 출력하는 변압부 및 상기 변압부에서 출력되는 구동 전압을 검출하고, 검출된 구동 전압을 전원 제어 신호에 따라 증폭하여 상기 복수의 구성 유닛 중 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 상기 증폭된 구동 전압을 출력하는 출력 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 출력 변환부는,
    상기 변압부의 출력단에 연결되어 상기 구동 전압을 검출하고, 상기 검출된 구동 전압을 전압 분배 저항을 이용하여 감소시키는 분압부;
    상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압을 상기 전원 제어 신호와 비교하여 비교값을 출력하는 비교부; 및,
    상기 비교부에서 출력되는 비교값을 증폭하여 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력하는 증폭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력 변환부는,
    상기 출력 변환부의 출력단에서 검출되는 구동 전압의 크기 변화를 피드백받 아, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 레퍼런스 신호가 입력되는 제1 입력단 및 상기 분압부에 의해 감소된 구동 전압이 입력되는 제2 입력단을 구비한 OP 앰프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 출력 변환부의 출력단에서 피드백되는 구동 전압의 크기에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항으로 구성되어, 상기 제2 입력단에 공급되는 구동 전압의 크기를 상기 피드백 값에 따라 조정함으로써, 상기 적어도 하나의 타 구성 유닛으로 출력되는 구동 전압의 크기를 기 정의된 오차 허용 범위 내에서 고정시키는 피드백 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 변압부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제1 출력부; 및,
    상기 출력 변환부로부터 출력되는 구동 전압을 정류 및 평활하는 제2 출력 부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 분압부는,
    상기 변압부의 출력단과 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항으로 구성되는 제1 분압부; 및,
    상기 제1 분압부를 구성하는 저항의 타단과 연결된 적어도 하나의 저항 및 커패시터로 구성되는 제2 분압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    직렬로 연결된 복수 개의 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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