KR970000360B1 - 교류전압조정회로를 갖는 화상형성장치 - Google Patents

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Description

교류전압조정회로를 갖는 화상형성장치

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 저전압전원의 교류전압제어부의 회로구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 화상형성장치의 특정형태로서의 레이저 프린터의 개략구성도.

제3도는 제2도와 같이 구성된 레이저 프린터의 요부를 나타낸 블록도.

제4도는 본 발명에 의한 실시예에 사용되는 정착장치의 회로도.

제5도는 본 발명의 변형예에 의한 용융장치 및 그 저전압전원의 회로구성도.

제6도는 제5도에 나타낸 회로중의 요부의 간략회로도.

제7도는 제6도의 회로에 있어서 2개의 히터(4A,4B)가 병렬로 연결된 경우의 간략회로도.

제8도는 제6도의 회로에 있어서 2개의 히터(4A,4B)가 직렬로 연결된 경우의 간략회로도.

제9도는 본 발명의 변형예(제14도에 상당)에 의한 정착장치의 구조적 배열을 나타낸 종단면도.

제10도는 각 체크 플레이트(check plate)의 상세도.

제11도는 히터의 베이스부가 체크 플레이트에 부착된 경우의 구조측면도.

제12도는 2개의 히터가 위와 같이 체크 플레이트에 부착된 경우의 구조도.

제13도는 레이저 프린터등의 화상형성장치에 사용된 정착장치의 개략회로 구성도.

제14도는 정착장치의 기계적 구조도.

본 발명은 레이저 프린터, 복사기 및 팩시밀리 등의 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것이며 더 구체적으로는 상용전원의 전압이 상이한 지역에서 사용할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.

감광체위에 정전잠상을 형성시켜 문자나 그래픽화상의 기록을 행하는 방식의 레이저 프린터에 있어서는 형성된 정전잠상을 토너로 현상한 후에 토너상을 기록용지에 전사하고 있다. 이 토너상을 가열에 의해서 기록용지에 정착시키기 위하여 가열롤러등의 전기히터가 통상 사용되고 있다.

화상형성장치를 구성하는 전기부품들은 트랜지스터나 IC(집적회로)와 같이 직류전원으로 구동되는 것과 히터와 같이 교류전원으로 구동되는 것의 2종류로 분류된다. 교류전원으로 구동되었던 동력원인 모터나 배기용 팬이 최근에는 직류전원으로 구동되는 경우가 많아졌다. 이것은 이들의 전기부품의 제어를 더욱 정도 좋게 행할 수 있기 때문이고 또 상용주파수가 예를 들면 50Hz의 구역과 60Hz의 구역 모두에서 이들 전기부품을 동일한 특성으로 사용할 수 있기 때문이다.

화상형성장치내의 히터나 특정 전기부품을 구동시키는데 있어서 어떤 화상형성장치들은 비교적 대전력을 소비한다는 점과 교류로 제어가능하다는점 때문에 교류전원을 여전히 사용하고 있다.

제13도는 화상형성장치에 사용되어온 정착장치의 회로구성을 개략적으로 나타내고 있다. 도면에 나타낸 바와 같이 상용전원(1)이 퓨즈(2)를 거쳐서 정착히터(4)에 연결되어 있다. 히터(4)는 필라멘트상 발열체이고 통상 가늘고 긴 석영관에 수용되어 있다.

제14도는 이 정착장치의 기계적인 구성을 나타내고 있다. 히터(4)는 1조의 램프 서포트(51)에 의해서 지지판(52)에 고정되어 있다. 지지판(52)은 베어링(53)을 거쳐서 가열롤러(6)의 칼라(Collars)(61)을 지지하고 있다. 가열롤러(6)는 금속튜브이고 내열수지로 코팅된 것이고, 그 한쪽끝에 기어(62)가 붙어 있고 이 기어는 도시하지 않은 기어와 맞물려 그 기어를 거쳐서 회전력을 전달받아 그 힘에 의해서 회전된다. 퓨즈(2)는 가열롤러(6)의 표면과 가볍게 접촉하여 그 표면온도를 감시하고 있다. 콘넥터(7)에 연결된 전원선의 일단은 히터(4)의 일단(도면에서 좌단)에 직접 연결되고, 교류전원의 다른단은 퓨즈(2)를 거쳐서 히터(4)의 다른단(도면의 우단)에 연결되어 있다.

가열롤러(6)가 어떤 원인으로 오버히트된 경우에는 퓨즈(2)는 용단되어 히터(4)로의 전류가 차단된다.

가열된 프레셔 롤러(8)는 가열롤러(6)에 가압상태로 접촉되어 있어서 소정폭의 닙(nip)을 제공하고 있다. 기록용지는 이 닙을 통과하여 그위에 형성된 토너상이 용지에 열에 의해 정착된다.

최근에 각종 공업제품들이 전세계에 수출입을 거쳐서 분포되어 있다. 특히 소형 또는 휴대가능한 제품의 경우에는 소유자에 의해서 운반되어 수개국에서 자주 사용되고 있다. 이 경우에 그 나라의 상용전원의 상이한 전압사정이 문제로 된다. 예를 들면 일본국내의 전원전압은 100V이고 북미에서는 대부분의 주에 있어서 115V 또는 120V이고 중근동, 아프리카 및 구주에서는 220V∼240V인 전력공급시스템을 주로 사용하고 있다.

전지로 구동되는 전기제품은 교류전원을 필요로 하지 않으므로 매지역 또는 국가마다의 상용전원의 전압차에 대한 대책을 세울 필요는 없다. IC나 직류모터등의 직류용 전기부품에 대해서는 상용전원으로부터 직류전원으로 변환시키는 단계에 24V 또는 5V의 전원전압이 형성되므로 이들의 부품들에 전원전압차이에 대한 대책을 세울 필요는 없다.

교류전원에 의해서 직접 구동되는 전기부품을 사용하는 제13도 및 제14도에 나타낸 정착장치의 경우에는 전원전압이 크게 다른 지역에서 전기부품들을 공용할 수 없다. 예를 들면 하나의 지역에서 100V로 동작 가능한 특정 히터가 전원전압이 200V인 지역에 사용될 경우에 더 큰 전류가 히터를 통해서 흘러 이 특정 히터를 용단되거나 관련된 회로부품들을 태워 버린다. 반면에 200V로 동작하는 특정 히터가 전원전압이 100V인 지역에 사용될 경우에는 그 히터는 불충분하게 가열되어 그 히터를 설비하고 있는 정착장치는 토너상 정착이 되지 않거나 만족스러운 정착이 될때까지의 시간이 길게 걸린다. 따라서 그와 같이 히터를 사용하는 것은 현실적이 못된다.

상기와 같은 이유에서 히터등의 전기부품들은 각 상용전원전압에 맞추어 제조되고 이들 부품들은 복사기가 사용되는 지역 또는 국가에 따라서 선택적으로 조립된다. 따라서 수출할 화상형성장치를 제조할시에 직류전원에 의해서 동작되는 전기부품들은 모든 복사기에 사용할 수 있으나 교류전력에 의해서 동작되는 전기부품들에 대해서는 그 국가가 사용하는 전원시스템에 따라서 특별히 정해져야하며 수입국으 사양에 맞는 다종의 전기부품들을 제조하여 저장해야 한다. 이는 부품제조원가를 고가화하고 많은 종류의 부품을 저장하기 위해 복잡한 관리를 필요로 한다. 제14도에 나타낸 히터는 통상 예를 들면 고온상태에서 사용할 수 있도록 석영튜브로 커버되어 있다. 이 석영튜브는 약하므로 그것을 취급할시에 미숙련자에 의해서 부주의로 부딪힐 경우에 파손되기 쉽다. 그러나 서비스맨이 상이한 전원전압에 사용하기 위해 필요한 각종 석영튜브를 가지고 다니며 교환하는 것도 실질적인 것이 못된다.

따라서, 본 발명의 제1목적은 교류부품들을 상이한 상용전원전압에 사용할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 제2목적을 상이한 상용전원전압에 대해서도 입력전압을 변경함이 없이 히터를 사용할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 화상형성장치는;

(ⅰ) 소정의 기준전압과 교류입력전압을 비교하는 전압비교수단,

(ⅱ) 교류전압의 인가에 의해서 동작되는 교류전기부품,

(ⅲ) 교류입력전압을 대략 1/2의 교류전압으로 변환시키는 전압제공수단을 포함하고 상기 전압비교수단이 교류입력전압이 기준전압보다도 낮다고 판단했을 경우에 상기 전압제공수단이 이 교류입력전압을 교류전기 부품에 그대로 인가하고 한편 상기 전압비교수단이 교류입력전압이 기준전압보다도 높다고 판단했을 경우에 상기 전압제공수단이 변환된 전압을 교류전기부품에 인가한다.

본 발명자는 세계각지의 전력공급시스템의 전압들이 통상 100V에 가까운 전압군과 200V에 가까운 전압군인 2군으로 분류되는 것에 착안했다. 본 발명에서는 이 사실을 이용함으로써 화상형성장치가 교류입력전압과 기준전압의 비교결과에 따라서 교류입력전압이 어느군에 속하는지를 인지하여 전압을 변경시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의한 화상형성장치는

(ⅰ) 교류입력전압을 소정의 기준전압과 비교하는 전압비교수단,

(ⅱ) 교류전압의 인가에 의해서 동작되는 실질적으로 같은 특성을 갖는 2개의 히터,

(ⅲ) 전압비교수단에 의해서 교류입력전압이 기준전압보다도 낮다고 판단했을 경우에 이들 한쌍의 히터를 병렬로 연결하고, 한편 기준전압보다도 높다고 판단했을 경우에 이들을 직렬로 연결하는 연결제어수단을 포함하고 있다.

이 경우에 약 100V로 동작되는 2개의 히터를 준비한다. 그리하여 교류입력전압이 100V 또는 100V 근방일 경우에 이들 히터들은 병렬로 연결하고 교류입력전압이 200V 또는 200V 근방일 경우에 이들 히터는 직렬로 연결한다. 히터들이 직렬로 연결될 경우에는 200V가 각 히터에 100V씩 분담된다. 따라서 2개의 히터를 사용함으로써 화상형성장치는 교류입력전압을 변경함이 없이 상이한 전원전압 사정에 대처할 수 있는 것이다.

본 발명을 실시예에 의해서 상세하게 설명하겠다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치의 특정형태로서의 레이저 프린터의 개략구성을 나타내고 있다.

레이저 프린터(11)에는 레이저 주사장치(12)가 설비되고 레이저 주사장치(12)에는 화상신호에 의해서 레이저광을 변조시켜 출력하는 반도체 레이저(13)가 배치되어 있다. 이 반도체 레이저(13)에서 사출된 레이저빔은 다면경(Polygon mirror)(14)으로 입사되고 이 다면경의 회전에 응해서 편향된다. 이 편향된 레이저빔은 fθ렌즈(15)를 통과한 후에 미러(16,17)에 의해서 진행방향이 안내되어 이 레이저 주사장치(12)에서 출력된다.

레이저 주사장치(12)의 아래쪽에는 정속으로 회전하는 감광체 드럼(19)가 배치되어 있다. 레이저 주사장치(12)에서 출력된 레이저 빔은 이 감광체 드럼(19)의 소정 노광위치(21)를 그 축방향 즉, 주 주사방향으로 반복 주사한다. 이 노광위치(21)의 상류에는 감광체 드럼(19)에 대향하여 차지 코로트론(22)이 배치되어 있고 감광체 드럼(19)의 표면을 균일하게 대전시키게 되어 있다. 이 대전후의 감광체 드럼(19)에 레이저 빔이 조사되어 드럼표면에는 화상정보에 대응한 정전잠상이 형성된다. 이 정전잠상은 노광위치보다도 하류측의 드럼표면에서 현상장치(24)에 의해서 현상된다. 이 현상장치(24)내에는 자력의 도움으로 토너에 의해서 정전잠상을 현성하는 현상롤러(25), 카트리지에서 토너를 현상롤러(25)로 공급하기 위한 토너공급기구(26)등의 부품이 배치되어 있다. 현상장치(24)에는 소정의 현상 바이어스전압이 인가된다.

현상장치(24)의 현상에 의해서 형성된 토너상은 감광체 드럼(19)의 회전에 의해서 트랜스퍼 코로트론(28)에 대향하는 위치까지 이동하고 여기서 기록용지(보통용지)에 정전적으로 전사되게 된다.

기록용지의 반송경로에 대해서 간단히 설명하겠다. 도시치 않은 기록용지는 이 레이저 프린터(11)의 하부에 착탈가능하게 배치된 카세트 트레이(tray)(31)내에 적층되어 있게 된다.

카세트 트레이(31)의 최상층에 배치된 기록용지는 반원롤러(32)에 의해서 트레이밖으로 송출된다. 이 반원롤러(32)는 리타드(retard)롤러등의 적당한 수단으로 대치시킬 수도 있다.

송출된 기록용지는 반송롤러(33)에 의해서 파선으로 나타낸 경로를 진행하게 되고 레지스트 롤러(register roller)(34)의 선단에 도착된 시점에서 그 진행이 일단 정지된다. 그후에 감광체 드럼(19)의 회전위치와 동기를 취하여 도시치 않은 전자클러치가 레지스트 롤러(34)의 회전을 개시하여 기록용지의 반송이 일정속도로 또한 안정되게 개시된다. 이와 같이하여 기록용지는 소망하는 타이밍으로 감광체 드럼(19)와 트랜스퍼 코포트론(28)의 사이를 통과한다. 이 통과시점에만 트랜스퍼 코로트론(28)은 방전을 행하고, 이에 의해서 감광체 드럼(19)위의 토너상이 정전적으로 트랜스퍼 코로트론(28)의 방향으로 흡인되고 기록용지위에 토너상의 전사가 행해진다. 트랜스터 코로트론(28)의 하류측에 배치된 제전침이 전사된 토너상을 갖는 기록용지의 후면에 작용하여 기록용지는 제전되어 드럼표면으로부터 박리된다. 박리된 기록용지는 그 긴장을 풀기위하여 소정의 길이의 반송로를 반송한 후에 가열롤러(6)와 프레셔 롤러(8)의 쌍으로 퓨저장치로 보내진다.

용융장치에서는 기록용지가 소정폭으로 닙되고 있는 가열롤러(6)와 프레셔 롤러(8)의 사이를 통과한다. 이때에 기록용지에 있어서 토너상이 전사된쪽이 가열롤러(6)와 접촉된 상태에 있고, 이때 압축롤러(8)에 의해 기록용지를 가열롤러(6)쪽으로 밀어 주므로서 효율적인 열전달이 실현될 수 있다.

가열롤러(6)는 일정한 고온의 온도로 제어되고 있다. 이 상태에서 기록용지위의 토너상은 용지면에 용융정착된다.

용융장치의 배출구에 안내판(38)이 설비되어 퓨저장치로부터 2개의 배출로 즉 제1배출로(39) 및 제2배출로(41)중의 하나로 배출되는 용지를 선택적으로 안내한다. 제1배출로(39)는 용융장치로부터의 용지가 반송되는 반송로로부터 직선으로 전진 연장되어 있다. 제2배출로(41)는 배출구로부터 상향으로 휘이고 도면에서 우로 즉, 실질적으로 제1배출로(39)의 역방향으로 돌아간다. 제2배출로에 따라서 반송되어온 기록용지는 레이저 프린터(11)의 상부로부터 밖으로 배출된다. 2개의 배출로가 설비되어 있으므로 기록용지는 기록된 면이 위로 또는 아래를 향하게 밖으로 배출될 수 있다. 안내판이 제2배출로(41)를 선택하게 동작될 경우에는 기록용지 또는 카피들이 기록된 면이 아래를 향하게 밖으로 보내져 연속적으로 트레이에 적층된다. 이 경우에는 적층된 카피들을 다시 정돈하지 않고 스텝플러에 의해서 묶일 수 있게 되어 있다.

기록용지에 전사되지 않은 토너상 또는 드럼면에 남아있는 토너상은 트랜스퍼 코로트론(28)의 하류에 배치된 클리닝장치(43)에 의해서 수광체로부터 제거된다. 이 클리닝장치(43)는 수광체에서 토너를 긁어내기 위한 블레이드(44)와 이 블레이드(44)의 아래에 축적된 토너입자를 저장위치로 보내는 회전체(45)를 포함하고 있다.

회로구성

제3도는 이와 같이 구성된 레이저 프린터에 수용된 회로구성의 요부를 나타낸 블록도이다. 이 레이저 프린터(11)는 중앙처리장치(CPU)를 내장한 제어부(51)가 배치되어 있다. 이 제어부(51)는 내장하고 있는 ROM내에 기억된 제어프로그램에 따라서 제어를 행한다. 또, 제어부(51)는 기록용지의 반송상태를 체크하는 센서들(52), 도시치않은 조작판넬위에 배치된 표시부(53), 구동제어를 행하는 클러치들(54) 및 구동부(55)등의 여러 부품들에 연결되어 있다. 제어장치(51)는 차지 코로트론(22)에 고전압을 공급하는 고전압전원(56), 도시하지않은 프린트 기판에 저전압을 공급하는 저전압전원(57) 및 가열롤러(6)로의 전력을 제어하는 용융장치(58)에도 연결되어 있다. 용융장치(58)는 제어부(51)에 내장되어 정착온도를 제어하는 온도제어부(59)와 데이타를 주고받는다. 저전압전원(57)은 교류입력단자(61)에서 교류전원을 공급받아 저전압의 직류전원을 생성하고 또 교류전원을 용융장치(58)로 공급한다.

교류전압 제어회로

제1도는 본 실시예의 저전압전원의 교류전압 제어부의 회로구성을 나타내고 있다. 제3도에 나타낸 입력단자(61)로부터 공급되는 교류전원(63)은 저전압전원(57)내의 입력전압 검지회로(64)로 입력된다. 이 입력전압 검지회로(64)는 교류입력전압이 150V 이상인지 또는 이하인지를 체크한다. 이 검지회로는 시판하는 전압비교용 IC 패키지를 사용하여 용이하에 실현시킬 수 있다.

이 경우에 IC회로의 기준전압을 회로소자에 따라서 상기한 전압으로 적절히 설정한다. 입력전압 검지회로(64)는 절환제어신호(65)의 형태로 체크결과를 생성하여 파워릴레이(66)로 제어신호로서 가해진다. 파워릴레이(66)는 교류전원(63)의 일단과 결합되어 이 제어신호(65)의 종류에 따라서 A접점 또는 B접점을 선택하는 기능을 한다. 이 A접점은 변압기(68)의 1차권선의 중점(69)에 연결되어 있다. B접점은 변압기(68)의 권선의 일단(71)에 연결되어 있고 1차권선의 다른단(72)은 교류전원의 다른단에 연결되어 있다. 변압기(68)의 2차 권선의 양단(73 및 74)은 제3도에 나타낸 용융장치(58)의 입력단자와 연결되어 있다.

입력전압 검지회로(64)가 150V 이하의 입력전압을 검지했을 경우에는 A접점을 선택하고, 150V 이상의 입력전압을 검지했을 경우에는 이 파워 릴레이(66)는 B접점을 선택한다. 교류입력전압이 90V와 120V 사이의 전압이면 그대로의 전압이 변압기(68)의 2차권선으로부터 출력된다. 입력전압이 200V와 250V 사이의 전압이면 그 전압은 1/2인 100V 및 125V로 반분되어 이 반분된 전압이 변압기(68)의 2차권선으로부터 출력된다. 이와 같이함으로써 동일한 용융장치를 전세계의 어느지역에도 사용할 수 있게 된다.

제4도는 본 실시예에 사용되는 용융장치의 회로도이다. 도면에 나타낸 바와 같이 교류입력단자들(81,82)은 제1도에 나타낸 변압기의 2차권선의 양단(73,74)에 연결되어 있다.

퓨즈(2), 히터(4) 및 고체화 릴레이(SSR)(84)는 이들 입력단자(81,82) 사이에 직렬로 연결되어 있다. 이 퓨즈(2)는 제14도에 나타낸 바와 같이 가열롤러(6)와 가볍게 접촉되어 이 가열롤러(6)가 오버히트될때에 용단되게 되어 있다.

가열롤러(6)의 표면온도는 서미스터(85)에 의해서도 검지되게 되어 있다. 서미스터(85)에 의해서 검지된 온도데이타(86)가 온도제어부(87)로 전송된다. 온도제어부(87)에서는 데이타 입력버퍼 증폭기(88)를 거쳐서 데이타 처리부(89)로 공급된다. 데이타 처리부(89)에서는 내장된 A/D변환기가 아날로그 데이타인 온도데이타를 디지탈 데이타로 변환시킨다. 내장된 CPU는 표면온도에 따른 온도제어신호(91)를 형성한다. 제어신호(91)는 데이타 출력버퍼(92)를 통과하여 SSR의 제어단자에 도달된다. 이와 같이하여 히터에 전류가 공급된다. SSR(84)를 제어하는 교류전압은 통상 90V∼120V이다. 따라서 전세계 어느 지역에서도 레이저 프린터(11)는 가열롤러(6)의 표면온도를 이상적으로 제어할 수 있다.

변형예

제5도는 본 발명의 변형예의 용융장치와 그 정전압 전원의 회로구성을 나타낸 도면이다.

이 변형예에서는 저전압 전원(57A)는 교류전원(63), 교류입력전압이 비교적 고전압측인지 비교전 저전압측인지를 체크하는 입력전압 검지회로(64), 고체화 릴레이(84) 및 파워 릴레이(101)를 포함하고 있다. SSR(84)에 직렬로 연결된 퓨즈(2)와 가열롤러(6A)는 저전압전원(57A)밖에 배치되어 있다. 2개의 히터(4A,4B)는 그들의 형태와 특성이 완전히 동일하고 가열롤러(6A)에 내장되어 있다. 파워 릴레이(101)는 이들 히터(4A,4B)를 선택적으로 직렬 또는 병렬로 연결한다.

더 구체적으로 말하면, 제1스위치(102) 및 제2스위치(103)는 서로 인터록되어 있고 파워 릴레이(101)에 내장되어 있다. 전압검지회로(64)로부터의 절환제어신호(65)에 따라서 이들 스위치는 A접점 또는 B접점에 연결된다. 히터(4A)의 일단은 SSR(84)와 퓨즈(2)를 거쳐서 교류전원(63)이 일단에 연결되어 있다. 히터(4A)의 다른단은 제1스위치(102)의 단자(C)에 연결되어 있다. 제1스위치(102)의 B접점은 제2스위치(103)의 B접점에 연결되어 있다.

제2스위치(103)의 A접점은 히터(4A)의 일단에 연결되어 있다. 제1스위치(102)의 A접점은 히터(4B)의 일단과 교류전원(63)의 다른단에 연결되어 있다. 제2스위치(103)의 단자(C)는 히터(4B)의 다른단에 연결되어 있다.

입력전압 검지회로(64)가 전원(63)으로부터 공급되는 전압이 150V 이하임을 검지한 경우에는 C단자는 각각 파선으로 나타낸 바와 같이 파워 릴레이(101)내의 A접점과 연결되고 전원(63)의 전압이 직접 각 히터(4A,4B)의 양단에 공급된다.

한편, 입력전압 검지회로(64)가 입력전압이 150V 이상임을 검지한 경우에는 파워 릴레이(101)의 단자(C)의 각각은 실선으로 나타낸 바와 같이 B접점에 연결된다. 이 상태하에서 히터(4A) 및 히터(4B)가 직렬로 연결되어 교류전원(63)의 전압이 히터들의 직렬 연결 양단에 공급된다.

제6도는 제5도의 회로의 요부의 간략회로를 나타내고 있다. 제7도는 히터(4A)와 히터(4B)가 병렬로 연결된 경우의 간략회로를 나타내고 제8도는 히터(4A)와 히터(4B)가 직렬로 연결된 경우의 간략회로를 나타내고 있다.

교류전원(63)의 전압이 100V∼115V의 전력공급시스템에 속하는 경우에는 2개의 히터(4A,4B)가 제7도에 나타낸 바와 같이 병렬로 연결되므로 이들 히터들에 300W의 램프이면 전체 소비전력은 약 600W이고, 200V∼240V의 전력공급시스템에 속하는 경우에는 2개의 히터(4A,4B)가 제8도에 나타낸 바와 같이 직렬로 연결되므로 이 경우의 전체 소비전력도 약 600W이다. 따라서 전세계의 어느지역에서도 이 레이저 프린터(11)는 가열롤러(6)의 표면온도를 이상적으로 제어할 수 있다.

여기서 쌍으로 된 히터들(4A 및 4B)은 교류전원(63)의 어떤 전압에도 둘다 동작되고 그중 하나가 다른 히터가 단선시에 사용되는 예비 히터가 아니다. 또한 이들 히터(4A,4B)는 일본국 실개소 63-150967호 공보에 기재된 용융장치의 히터와 같이 2개의 히터중의 하나를 교류전원 구동용으로 하고 다른 하나를 충전된 축전지로 구동시키는 것과는 다른 것이다.

본 실시예의 히터(4A,4B)는 그 특성이 정밀하게 동일할 필요는 없고 양자가 직렬 및 병렬로 절환됐을때에 만족스럽게 정착을 행할 수 있는 범위의 저항치의 변동을 갖는 것이면 지장이 없는 것이다.

제9도는 이 변형예에 의한 용융장치의 구조적 배열의 종단면도이고 제14도에 대응하는 것이다. 2개의 히터(4A,4B)가 체크 플레이트들(111)에 부착되어 있다. 이 체크 플레이트(111)는 램프 서포트(51)를 거쳐서 지지판(52)에 고정되어 있다.

제10도는 각 체크 플레이트(111)를 상세히 나타내고 있다. 이 체크 플레이트(111)는 두께가 0.1∼0.2mm인 4각 금속판으로 되어 있다. 이 4각판은 L형으로 단면이 절곡되어 보강되어 있다. L형의 긴쪽판은 T형 절결부(112)를 갖고 T형의 횡 바아의 양단은 개구부를 갖고 각 개구부는 원형으로 되어 있다. 각 원형 개구부로부터 반대방향으로 한쌍의 돌기(pawl)(114)가 돌출되어 있다. 체크 플레이트(111)가 너무 두꺼울 경우에는 히터들(4A,4B)를 제자리에 만족스럽게 고정시킬 수 없다. 너무 두껍게 만들어진 경우에는 히터들(4A,4B)은 그들이 체크 플레이트(111)에 부착될때에 돌기(114)에 의해서 긁혀 파손되기 쉽다.

제11도는 히터의 베이스부가 체크 플레이트(111)에 부착된 상태의 측면도를 나타낸 것이다. 히터(4A,4B)는 그들의 석영튜브의 단부가 칼라(Collor)(121)를 갖는 원통관으로 되어 있다. 이 베이스부(122) 단부에서 내장된 저항선과 절연전선(123)이 연결되어 있다. 이 레이저 프린터(11)를 조립할때에 작업자는 체크 플레이트(111)의 절곡부(124)의 선단을 각 히터의 중앙을 향하게 하고 절연전선(123)을 제10도에 나타낸 절결부(112)내로 끼워넣어서 칼라(121)가 체크 플레이트(111)와 맞닿게 되도록까지 베이스부(122)의 선단을 개구부(113)로 밀어넣는다(제10도 참조). 이때에 쌍으로 된 돌기(114)가 베이스부(122)의 원주표면을 눌러 접촉되어 구부러진다. 이와 같이하여 히터들(4A,4B)이 체크 플레이트(111)에 부착되는 것이다. 이 2개의 체크 플레이트(111)가 히터들의 좌우양단에 설비되어 있으므로 상기 부착작업이 히터들의 양단에 대해서 행해진다.

제12도는 체크 플레이트에 상기와 같이 2개의 히터가 부착된 상태를 나타내고 있다. 히터(4A) 및 히터(4B)가 히터들의 석영튜브들의 상호접촉을 피하도록 주의하면서 병렬로 체크 플레이트(111)에 부착된다. 이 2개의 히터(4A,4B)는 체크 플레이트(111)에 의해서 고정되므로 가열롤러(6)로의 이들 부품들의 조립작업을 원활하고 용이하게 행할 수 있다.

최근에 레이저 프린터를 포함하는 전자사진 방식의 화상형성장치는 점점 소형화되고 있다. 따라서 가열롤러의 소형화도 필요하게 됐다. 그러므로 석영튜브등의 히터의 원통부재를 집합시켜 베이스부를 단일베이스부로 성형하는 것도 유효하다고 믿어진다. 그러나 이와 같은 일체화는 램프형 히터의 제조공정을 크게 변경시키므로 히터의 제조비가 증가되고 제조된 히터의 신뢰성이 손상된다. 이런 관점에서 2개의 히터(4A,4B)를 가능한한 접근시켜 배치함이 최상책이다.

제9도로 되돌아가서 설명하겠다. 지지판(52)은 베어링(53)을 거쳐서 가열롤러(6)의 각 칼라(61)를 지지하게 되어 있다. 가열롤러(6)의 일단에 고정된 기어(62)는 도시치않은 기어와 맞물려 있다. 가열롤러(6)는 기어체인을 통해서 구동력을 공급받아 소정속도로 회전된다. 퓨즈(63)과 서미스터(85)가 가열롤러(6)의 표면과 가볍게 접촉되어 표면온도를 감시한다. 3개의 핀을 배치한 콘넥터(131)는 2개의 히터(4A,4B)의 각 일단에서 꺼낸 절연선(1231,1232)과 퓨즈(63)의 일단에 부착된 단자(1321)에 연결된 절연전선(1233)을 수납하고 있다. 또, 2개의 핀을 배치한 콘넥터(133)는 퓨즈(63)의 다른단에 부착된 단자(1322)에 연결된 절연전선(1234)과 히터(4A)의 다른단에서 꺼낸 절연전선(1235)과 히터(4B)의 다른단에서 꺼낸 절연전선(1236)을 수용하고 있다. 2개의 콘넥터(131,133)는 저전압전원(57A)을 외부부품들에 연결하는데 사용된다(제5도 참조).

가열롤러(6)는 2개의 베어링(135)으로 회전가능하게 지지된 프레셔 롤러(8)와 가압상태로 접촉하고 있다. 이 가압접촉부는 롤러들의 소정폭에 걸쳐서 연장되어 닙영역을 형성한다. 기록용지(도시치않음)은 이 닙영역을 통과한다. 통과시에 2개의 히터(4A,4B)에 의해서 가열되고 그위에 형성은 토너상이 용융되어 정착되는 것이다.

2개의 히터(4A,4B)가 교류전압으로 동작되는 것을 설명하였으나 4개 이상의 히터를 사용할 수도 있다. 본 발명은 히터보다도 비교적 큰 전력을 소비하는 다른 전기부품들에도 적용시킬 수 있는 것은 물론이다.

상술한 실시예에서는 본 발명을 레이저프린터에 적용시켰으나 본 발명은 복사기 및 팩시밀리 등 기타화상형성장치에도 적용시킬 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 의하면 교류입력전압을 기준전압과 비교하여 2군의 전압으로 분류한다. 입력교류전압이 기준전압보다 높은 전압일 경우에 1/2로 반분된 전압을 사용하고, 기준전압보다 낮은 전압일 경우에는 입력전압을 그대로 사용하므로 교류입력전압에 상관없이 교류부품들이 동작될 수 있다. 따라서 교류부품들의 원가가 저감될 수 있다.

또 실질적으로 동일한 특성의 2개의 히터를 사용하고, 이들에 전력을 공급하기 위하여 교류입력전압에 연결시켜 사용시에 히터들이 선택적으로 직렬 또는 병렬로 연결되므로 전압조정용 변압기를 필요로 하지 않는다. 이것 또한 장치의 제조원가를 저감시키는 것이다.

본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명의 정신 및 범위내에서 이들 실시예를 변형 및 변경가능하다는 것을 이 분야에 숙련된자는 알 수 있을 것이므로, 본 발명의 적용범위는 첨부 청구범위와 그의 등가물에 의해서만 결정됨을 알아야 한다.

Claims (8)

1. 직류부품을 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 직류부품을 동작시키도록 교류입력전압원에 연결되며 또한 상기 교류입력전압원의 교류입력전압을 소정의 기준전압과 비교하는 전압비교수단을 포함하는 저전압 직류전원, 교류전압의 인가에 의해서 동작되는 교류부품, 상기 전압비교수단으로부터 상기 교류입력전압이 상기 기준전압 이하임을 나타내는 신호를 수신했을때에 그 신호에 응답하여 상기 교류입력전압을 그대로 상기 교류전기부품에 공급하고, 또한 상기 전압비교수단으로부터 상기 교류입력전압이 상기 기준전압 이상임을 나타내는 신호를 수신했을때에 그 신호에 응답하여 실질적으로 상기 교류입력전압의 1/2의 전압을 상기 교류전기부품에 공급하는 전압제공수단을 포함하는 교류전압조정회로를 갖는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 교류부품이 용융장치인 것을 특징으로 하는 교류전압 조정회로를 갖는 화상형성장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 용융장치가 롤러표면과 히터를 갖는 가열롤러인 것을 특징으로 하는 교류전압조정회로를 갖는 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 용융장치가 상기 롤러표면의 온도에 따라 상기 가열롤러의 온도를 제어하는 온도제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류전압 조정회로를 갖는 화상형성장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 온도제어부가 상기 가열롤러표면의 온도를 감지하여 감지된 온도에 상응하는 온도감지데이타를 발생하는 감지수단, 상기 인가된 교류전압으로부터 상기 히터를 선택적으로 연결/분리하는 수단, 상기 감지수단으로부터 받은 데이타를 처리하여 상기 데이타에 준하여 상기 히터를 선택적으로 연결/분리하는 상기 수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류전압 조정회로를 갖는 화상형성장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전압제공 수단이 제1출력단자와 제2출력단자를 갖는 절환수단, 1차 및 2차권선을 갖고 상기 1차권선은 그 일단이 교류입력전압에 연결되고 그 중점이 상기 절환수단의 상기 제2출력단자에 연결되고 그 다른단이 상기 절환수단의 상기 제1출력단자에 연결되어 있고 상기 2차권선이 상기 교류부품의 각단에 연결된 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류전압 조정회로를 갖는 화상형성장치.
7. 직류부품을 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 직류부품을 동작시키도록 교류입력전압원에 연결되며 또한 상기 교류입력전압원의 교류입력전압을 소정의 기준전압과 비교하는 전압비교수단을 포함하는 저전압 직류전원, 교류전압의 인가에 의해서 동작되는 실질적으로 동일 특성인 한 쌍의 히터를 갖는 용융장치, 상기 전압비교수단으로부터 상기 교류입력전압이 상기 기준전압 이하임을 나타내는 신호를 수신했을때에 그 신호에 응답하여 상기 한 쌍의 히터를 병렬로 연결하고, 또한 상기 교류입력전압이 상기 기준전압 이상임을 나타내는 신호를 수신했을때에 그 신호에 응답하여 상기 한 쌍의 히터를 직렬로 연결하는 연결제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류전압조정회로를 갖는 화상형성장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 한 쌍의 히터를 내장하는 가열롤러와, 상기 가열롤러의 온도를 제어하는 온도제어부를 더 포함하며, 상기 온도제어부가 상기 가열롤러의 온도를 감지하여 상기 감지된 온도에 상응하는 온도감지데이타를 발생하는 감지수단, 상기 한쌍의 히터를 상기 인가된 교류전압으로부터 선택적으로 연결/분리하는 수단, 상기 감지수단으로부터 수신한 출력데이타를 처리하여 상기 데이타에 준하여 상기 한 쌍의 히터를 선택적으로 연결/분리하는 상기 수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류전압 조정회로를 갖는 화상형성장치.

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