KR0145878B1 - 전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 전자사진현상방식 화상형성장치의 정착기내 히터 발열제어방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자하는 기술적 과제

본 발명은 정착기내 히터의 실제 발열온도를 추정하여 히터의 오버슈트량을 감소시키는 전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법을 제공하고자 한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 측정온도와 목표온도의 차에 대응하는 소정 1차목표온도들과 소정시간데이타로써의 쵸핑기간들을 구비하는 전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법에 있어서, 상기 화성형성장치내 온도감지수단을 통해 현재측정온도를 읽는 현재온도측정단계와, 제어하고자 소망하는 목표온도를 입력받아 상기 현재 측정온도와 상기 목표온도로부터 1차목표온도와 1차목표온도후의 쵸핑기간을 설정하는 설정단계와, 상기 온도감지수단으로 통해 현재측정온도를 읽어 1차목표온도까지 히터를 발열시키는 히터구동단계와, 상기 1차목표온도로 현재측정온도가 감지되면 상기 쵸핑기간동안 소정주기로 상기 히터를 온/오프 구동시키는 스위칭구동단계와, 상기 쵸핑기간경과후 현재측정온도를 읽어 상기 현재측정온도가 상기 목표온도에 근접하도록 히터를 온/오프 구동시키는 근접제어단계로 구성한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 레이져 빔 프린터 등의 전자사진현상방식 화상형성장치에서 중요히 사용될 수 있다.

Description

전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법

제1도는 일반적인 전자 사진 현상 방식 프린터의 히터 및 온도감지관련 주요 블록 구성도이다.

제2도는 종래 발열제어방법에 따른 히터의 발열온도와 측정온도의 상태를 보여주는 온도특성 곡선도이다.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자사진현상방식 화성형성장치의 발열제어과정을 보여주는 수행흐름도이다.

제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 히터의 발열온도와 측정온도의 상태를 보여주는 온도특성 곡선도이다.

본 발명은 전자사진현상방식의 화상형성장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 정착기내 히터의 발열을 제어하기위한 발열제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자 사진 현상 방식을 사용하는 LBP(Laser Beam Printer)와 복사기등의 화상형성장치는 정착기내에 현상제의 정착온도를 유지하기위해 히트램프 등의 발열체를 사용한 히터를 구비하고 있다. 이러한 히터는 화성형성시 현상제의 정착을 위해 소정 기준온도를 유지하여야하며, 만약 상기 발열온도가 기중온도이하일 경우에는 용지상에 현상제를 정착시킬 수 가 없으며, 또한 상기 발열온도가 기준온도이상일 경우에는 과열로 인한 기기의 화재 또는 파손을 발생시키게 된다. 따라서 상술한 히터를 구비한 기기들을 대기상태에서 항상 정착온도를 기준온도로 유지하도록 히터를 온/오프 구동하여 제어하고 있다.

제1도는 일반적인 전자 사진 현상 방식 프린터의 히터 및 온도감지관련 주요블럭 구성도로써, 마이컴(10)은 트라이액(20)을 제어하며, 트라이액(20)은 상기 마이컴의 제어하에 히터(30)의 발열구동을 온/오프 스위칭한다. 써미스터(40)는 주위온도에 따른 온도검출전압을 출력하며, 아나로그-디지탈 변환기(50 : 이하 ADC라함)는 상기 온도검출전압을 디지탈 데이터로 변환하여 상기 마이컴(10)으로 출력한다. 이러한 구성의 동작은 본원출원인에 의해 선출원된 대한민국 특허 공고 제94-3832호에 상세히 개시되고 있다.

상술한 전자사진현상방식 화상형성장치들에 있어서, 정착온도는 정상적인 대기상태에서 약 150℃정도이며, 화상형성시에는 약 180℃정도이다. 상기 정착온도는 히터의 발열온도(정착온도)를 감지하는 써미스터를 통한 측정온도를 기준으로 상술한 온도들의 범위내에서 유지되도록 제어된다. 이러한 발열온도의 제어를 위한 종래 발열제어방법을 제1도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 상기 제2도는 발열제어방법에 따른 히터의 발열온도와 측정온도의 상태를 보여주는 온도특성 곡선도이다.

먼저 마이컴(10)은 써미스터(40)와 ADC(50)을 통해 현재의 발열온도를 측정하고 이로부터 기준온도(일례로 대기상태의 정착온도 : 150℃에 이를때까지 히터(30)를 구동시키고, ADC(50)을 통한 측정온도가 기준온도이상일때에는 상기 히터(30)을 오프시킨다. 이후 상술한 히터(30)의 온/오프동작을 반복하여 기준온도에 근접시키게 된다. 그러나 상술한 종래의 발열제어방법은 화상형성장치의 웜업(Warm up)시 히터의 발열온도를 상온에서 대기상태의 온도로 올리거나, 화상형성시 대기상태의 온도에서 화상형성시의 온도로 정착기의 발열온도를 급격히 상승시키는 경우 써미스터 등의 온도감지수단의 응답지연으로 인해 오버슈트(Overshoot)가 발생하는 문제점이 있었다. 즉, 제2도에 도시된 바와 같이 기준온도로 현재의 발열온도를 상승시키고자할 때, 실제 발열온도가 a시점에서 기준온도에 도달하였으나 써미스터(40)의 응답지연으로인해 마이컴(10)은 b시점에서 히터의 발열온도가 기준온도에 도달하였다고 인식하게 된다. 따라서 종래 발열제어방법은 b시점에서 히터(30)를 오프제어하게 되나, 히터의 잔열로 인해 c와 같은 기준온도를 오버하는 발열온도의 오버슈트가 발생하게 되는 문제점을 가진다. 또한 이러한 오버슈트는 기기의 화재 또는 파손을 야기시키는 단점으로 나타나게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 정착기내 히터의 실제 발열온도를 추정하여 히터의 오버슈트량을 감소시키는 전자사진현상방식 화사형성장치의 발열제어방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기위한 본 발명은 전자사진 현상 방식 화상형성장치의 발열제어방법에 있어서,

온도감시수단을 통해 현재측정온도를 읽는 현재온도측정단계와,

제어하고자 소망하는 목표온도를 입력받아 상기 현재측정온도와 상기 목표온도로부터 1차목표온도와 1차목표온도후의 쵸핑기간을 설정하는 설정단계와,

상기 온도감지수단으로 통해 현재측정온도를 읽어 1차목표온도까지 히터를 발열시키는 히터구동단계와,

상기 1차목표온도로 현재측정온도가 감지되면 상기 쵸핑기간동안 소정주기로 상기 히터를 온/오프 구동시키는 스위칭구동단계와,

상기 쵸핑기간경과후 현재측정온도로부터 상기 목표온도에 근접하도록 히터를 온/오프 구동시키는 근접제어단계로 구성한다.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발열제어과정을 보여주는 수행흐름도이며, 제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 히터의 발열온도와 측정온도의 상태를 보여주는 온도특성 곡선도로써, 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 제3도의 303단계에서 마이컴(10)은 목표온도를 입력받는다. 즉, 화상형성장치의 초기구동시에는 대기상태의 정착기온도가 목표온도로 입력될 수 있으며, 대기상태시에는 화상형성을 위한 정착기온도가 목표온도로 입력될 수 있다. 이후 301단계에서 상기 마이컴(10)은 써미스터(40)와 ADC(50)을 통해 현재 히터(30)의 온도를 측정한 현재측정온도를 읽는다. 303단계에서 상기 마이컴(10)은 현재측정온도와 목표온도차에 따른 제1목표온도와 쵸핑기간을 설정한다. 즉 본 발명은 써미스터(40)등의 온도감지수단의 응답지연을 감안하여 히터(30)의 온도를 상기 목표온도로 직접 상승시키는 것이 아니라 1차적으로 상기 목표온도보다 제4도의 d만큼 낮은 1차목표온도를 설정하게 한다. 또한 쵸핑기간은 현재 측정온도가 1차목표온도에 도달할 경우, 온도급상승에 의한 상기 써미스터(40)의 응답지연, 즉 히터(40)의 발열온도와 써미스터(40)의 측정온도차를 감소시키기위해 히터(30)의 구동은 지속적으로 수행하지않고 일정주기(일례로 1초당 50mS를 히터온시키고 950mS를 히터오프시킴)로 상기 히터(30)을 구동시키는 제4도의 e로 도시된 스위칭구동기간을 나타낸다.

이러한 1차목표온도 및 쵸핑기간은 각 화상형성장치에서 사용되는 히터 및 온도감지수단에 따라 사용자의 실험치에 따라 마이컴(10)내의 롬(도시되지 않음)등에서 용이하게 구비될 수 있다.

이후 305단계에서 상기 마이컴(10)은 트라이액(20)을 통해 히터(10)를 구동시킨다. 이후 307단계에서 써미스터(40)로부터 현재측정온도를 읽어 상술한 303단계에서 설정된 1차목표온도에 도달하였는지를 판단한다. 상술한 305∼307단계를 통해 현재측정온도가 상기 1차목표온도에 도달하면, 상기 마이컴(10)은 309단계에서 상기 303단계에서 설정된 쵸핑기간 동안 상술한 일정주기로 상기 히터(30)을 온/오프스위칭 구동하여 제4도에 도시된 바와 같이 히터(30)의 발열온도와 측정온도가 근접되도록 한다. 이후 311단계에서 상기 쵸핑기간이 완료되었는가를 판단하며, 쵸핑기간이 완료되면 313단계에서 상기 마이컴(10)은 상기 히터(30)를 온/오프 스위칭하여 상기 현재측정온도를 목표온도에 근접시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명은 고온발열을 필요로하는 전자사진현상방식 화상형성장치에 있어서, 급격한 온도상승에 대응하여 온도감지수단의 응답지연을 추정하여 이를 보상하여 발열제어하므로 실제의 발열온도가 목표온도를 넘어서는 오버슈트량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 측정온도와 목표온도의 차에 대응하는 소정 1차목표온도들과 소정 시간데이타로써의 쵸핑기간들을 구비하는 전자사진 현상 방식 화상형성장치의 발열제어방법에 있어서; 상기 화상형성장치내 온도감지수단을 통해 현재측정온도를 읽는 현재온도 측정단계와; 제어하고자 소망하는 목표온도를 입력받아 상기 현재측정온도와 상기 목표온도로부터 1차목표온도와 1차목표온도후의 쵸핑기간을 설정하는 설정단계와; 상기 온도감지수단으로 통해 현재측정온도를 읽어 1차목표온도까지 히터를 발열시키는 히터구동단계와; 상기 1차목표온도로 현재측정온도가 감지되면 상기 쵸핑기간동안 소정주기로 상기 히터를 온/오프 구동시키는 스위칭구동단계와; 상기 쵸핑기간경과후 현재측정온도를 읽어 상기 현재측정온도가 상기 목표온도에 근접하도록 히터를 온/오프 구동시키는 근접제어단계로 구성함을 특징으로하는 전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도감지수단이 써미스터임을 특징으로하는 전자사진현상방식 화상형성장치의 발열제어방법.