KR100503843B1

KR100503843B1 - 정착 장치

Info

Publication number: KR100503843B1
Application number: KR10-2002-0061983A
Authority: KR
Inventors: 니시다요시아끼
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2005-07-27
Also published as: JP2003123941A; US20030072581A1; KR20030030962A; CN100485547C; EP1302817A2; US6853818B2; EP1302817B1; CN1412626A; EP1302817A3

Abstract

정착 장치는 열을 발생시키기 위해 AC 전압이 공급되는 정착 히터와, 정착 히터로 공급된 전기 에너지의 전력을 가변식으로 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고, 전력을 변화시키기 위한 일 사이클 주기는 복수의 파를 구비하고, 일 사이클 주기는 전력 공급 위상이 변화되는 부분과 전력 공급의 다수의 파가 제어되는 부분을 갖는다.

Description

정착 장치 {FIXING DEVICE}

본 발명은 전자사진 형태 또는 정전 기록형 프로세스를 사용하는 복사기, 프린터 등과 같은 화상 형성 장치와 함께 사용되는 정착 장치에 관한 것이다. 가열 정착 형태는 화상 형성 장치에서 정착 장치로 널리 사용되고, 열 정착 장치의 히터는 비교적 큰 소비 전류를 필요로하는 할로겐 램프를 사용한다. 이의 시동 시, 돌입 전류와 같은 큰 전류가 흘러 큰 전류 변동이 발생된다.

도1은 일반적인 정착 롤러를 도시한다. 정착 롤러는 그 내에 히터(4)를 포함하는 히터 롤러(1)와 히터 롤러(1)로 가압되는 가압 롤러(2)를 포함한다. 롤러(1, 2)들 사이로 시트(3)를 통과시킴으로써 토너 화상은 시트(3)에 융착된다. 히터 롤러(1)의 온도를 검출하기 위해서 서미스터(thermister, 5)(온도 센서)가 제공된다.

삭제

도2는 히터 롤러(1)의 온도 조정을 위한 종래의 온/오프 제어의 히터 전력 공급 전류 파형을 도시한다. 이 파형에서, 부분(P1, P2)은 오프(OFF) 상태와 온(ON) 상태 사이에서 절환하는 지점에 대응하는 급격한 전류 변화 부분을 지시한다. 전류 변동은 공급 교류(AC) 전압원 그 자체의 전압 변동을 유발하여 그 결과 동일한 전압원에 의해 에너지를 공급받는 조명 등의 깜박거림을 일으킨다. 특히, 도4에 도시된 것과 같이, 일반적으로 전압이 전압원의 전기 출구의 외측에서 관찰될 때 비교적 작은 전압원 임피던스(Rs)가 있다. 따라서, 전압원(AC)로의 접속 장치(복사기, D)의 소비 전류가 심하게 그리고 급격하게 변할 때, 전원 전압은 전압 공급원 임피던스(Rs)를 통한 전압 강하 때문에 변화한다. 전류의 급격한 변화가 δI일 때, 전원 전압의 급격한 변동분 δV는 다음과 같다.

δV = Rs x δI

예컨대, 만일 조명 장치(L)가 전기 출구 라인에 접속된다면, 급격한 전원 전압 변동은 조명의 깜박거림을 일으킨다. 급격한 전류 변화에 따른 전원 전압 변동을 감소시키는 것이 바람직하다.

복사기 등에서 정착 장치에 사용되는 할로겐 히터에 기인한 급격한 전류 변화를 감소(깜박거림 값을 감소)시키기 위해서, 할로겐 히터 전력 공급 전류의 온 또는 오프 부분(P1, P2)에서 급격한 전류 변화 부분이 완화하는 것이 요구된다.

이를 달성하기 위한 종래 방법들 중 하나는 도3에 도시된 것과 같이 위상 제어[전도각(conduction angle) 제어]를 사용하여 히터로의 전력 공급을 제어하는 것이다. 전술된 것과 같이, 히터의 시동 직후의 인접 유입 전류의 발생의 경우에서와 같은 급격한 전류 변화를 방지하기 위해서, 사실상 인가된 전압은 점진적으로 증가된다. 예컨대, 교류 전원 전압의 각각의 반파장 내에서 전력 공급 시간은 도3에서 도시된 히터 전력 공급 전류 파형에 따라서 먼저 작은 레벨로 설정되고 점진적으로 증가된다(t1, t2, t3, ... tn).

점진적인 전류 변화를 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 히터의 전도(conduction)가 제로-크로스(zero-cross) 시작 점이 아닌 반파장 내의 중간부에서 시작되기 때문에, 전압원 라인의 단자 노이즈 및 고조파 전류(harmonic current)를 피할 수 없다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 일본 특허 출원 제2000-237162호는 본 출원의 발명자에 의해 제안된 파수(wave number) 제어를 개시한다. 이 방법에서, 스킵핑 제어(skipping control)는 단위 3개 파장(unit three waves)을 사용하여 달성되며, 이에 의해 전력 공급 전류는 4개의 단계식 레벨로부터 선택가능하다. 이 방법으로, 전압원 라인에서 일어나는 단자 노이즈 및/또는 고조파 전류를 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 깜박거림도 어느 정도 감소될 수 있다.

도10은 이 방법을 도시한다.

도10의 (a)에서 도시된 바와 같이, 각각의 단위 사이클 주기(unit cyclic period)에서 전력 공급 패턴이 절환되는 3개의 경계 온도값[TMPa, TMPb, TMPc(TMPa > TMPb > TMPc)] 및 전력 공급 패턴은 도10의 (c)에서 도시된 각각의 온도 범위로 할당된다. 도10의 (a)에 도시된 것과 같이, 온도가 증가되는 순서 즉 TMPc, TMPb, TMPa의 순서로 순차적으로 변화하고, 그런 후 감소하는 순서 즉 TMPa, TMPb, TMPc의 순서로 변화할 때 전력 공급 패턴은 3/3, 2/3, 1/3, 0/3, 1/3, 2/3, 3/3 의 순서로 변화한다. 정착 롤러의 온도는 각각 점진적으로 변화하고 따라서 히터에 인가되는 전압은 단계적으로 상이한 전력 공급 패턴을 갖는다.

이 방법으로, 전류의 변화량은 전체 전력 공급의 1/3의 증분으로 변화하고, 따라서 깜박거림 값 감소의 견지에서 이는 효과적이다. 그러나, 충분하지는 않다. 그러나, 사용 가능한 전력 공급 레벨이 4개이고, 레벨의 수를 증가시키기 위해서는 파(wave)의 수를 증가시키는 것이 필요하다.

따라서, 깜박거림이 감소될 수 있는 정착 장치를 제공하는 것이 본 발명의 주 목적이다. 본 발명의 다른 목적은 전력 공급 레벨이 작은 수의 파를 사용하여 많은 수의 레벨로 변화될 수 있는 정착 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 태양을 따르면, 열을 발생시키기 위해 AC 전압이 공급되는 정착 히터와, 상기 정착 히터에 공급된 전기 에너지의 전력을 가변식으로 제어하기 위한 제어 수단을 포함하고, 전력을 변화시키기 위한 일 사이클 주기는 복수의 파(wave)를 포함하고, 일 사이클 주기는 전력 공급 위상이 변화되는 부분과 전력 공급의 다수의 파가 제어되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치가 제공된다.

본 발명의 이들 또는 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 연결하여 행해진 본 발명의 바람직한 실시예의 다음 설명을 고려할 때 더욱 명백해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도1에 도시된 구조가 이 실시예에서 사용된다.

이 실시예에서, 공급된 전기 에너지의 전력이 가변적이기 위한 기본 단위는 연속적인 3개의 반파장으로 구성되고, 이는 일 주기를 형성한다. 반파장들 중, 오직 하나의 반파장 만이 위상 제어되고, 2개의 반파장은 파수(坡數) 제어(각각의 반파장으로의 전체 전력 공급 또는 전력 공급 않음)된다. 도5는 모든 전력 공급 패턴을 도시한다. 도5에서 (a)는 비(非) 전력 공급 패턴을 지시한다. 단위 3 반파장(제어의 일 사이클 주기) 중 오직 위상 제어 반파장의 패턴(p/3)이 (b)로 지시된다. 전력이 반파장(1/3)에서 전체로 공급되는 패턴이 (c)로 지시된다. 마찬가지로 반파장 전체 전력 및 위상 제어 반파장 공급의 패턴[(1+p)/3]은 (d)이고, 전체 전력이 3개의 반파장 중에서 2개의 반파장 동안 공급되는 패턴(2/3)은 (e)로 지시되고, 전체 전원이 3개의 반파장 중에서 2개의 반파장(2/3)동안 공급되고 나머지는 위상 제어되는 패턴[(2+p)/3)]은 f로 지시되고, 전체 전력 공급의 패턴은 (g)로 지시된다. 7개의 전력 공급 패턴 (a) 내지 (g)를 사용하여, 연속적인 전력 제어가 달성된다.

이러한 전력 공급 패턴으로, 위상 제어부는 3개의 반파장에서 1회 나타나고, 고 인베스티케이션 파(high investigation wave) 전류 및 전압원에서 나타나는 단자 노이즈의 양은 감소된다. 따라서, 히터와 직렬로 제공되는 초크 코일 및 전압원 라인 필터의 용량을 감소시킬 수 있다.

이러한 이유로, 깜박거림의 경우에 일본 특허 출원 제2000-237162호에 개시된 다중치 비례 제어에 비해 유리하다. 이 점이 설명될 것이다.

도5에 도시된 각각의 전력 공급 패턴의 실효치 전압이 설명될 것이다. 부분 반파장을 포함하는 전력 공급 패턴 (b), (d), (f)가 고려될 것이다.

전력 공급 패턴 (b)에 도시된 3개의 반파장 위상 제어(p/3)의 실효치 전압(Vr_p/3)은 다음과 같이 표현된다.

이 방정식에서, 0 ≤t1 ≤T/2 일 때, 이다. 여기서 Vrms는 전체 전력 공급 패턴 (g)의 실효치이고, Vm은 최대(peak) 전압이다.

전력 공급 패턴 (d)의 (1+p)/3 파형에서, 실효치 Vr_(1+p)/3 는,

여기서, 0 ≤ t1 < T/2 일 때, 이다.

전력 공급 패턴 (f)의 (2+p)/3 파형에서, 유효치 Vr_(2+p)/3 은,

0 ≤t1 < T/2 일 때, 이다.

도5에 도시된 7개의 전력 공급 패턴 (a)-(g) 로부터 선택함으로써 그리고 t1 이 0 ~ T/2 의 구역에서 변화됨으로써 영(zero)에서 전체 레벨 전압이 발생될 수 있다.

예를 들면, 부분 파장의 위상각이 90°(대응 시간 t = (사이클 주기 T)/4)일 때, 도5의 전력 공급 패턴 (b), (d), (f) 에서, 실효치(실효 전압)은 다음과 같다.

a : (0) 실효치 = 0

b : (p/3) 실효치 =

c : (1/3) 실효치 =

d : (1+p)/3 실효치 =

e : (2/3) 실효치 =

f : (2+p)/3 실효치 =

g : (3/3) 실효치 =

따라서, 전압 없음(전력 공급 패턴 a)을 포함한 7개의 전압 레벨이 생성될 수 있다. 여기서, p/3은 90°의 위상각(t=교류 사이클 주기 T/4)에 기초한다.

이 실시예에서, 이러한 전력 공급 패턴을 사용함으로써, 3개의 반파장 주기가 동일하다는 사실에도 불구하고 4개의 값 제어는 7개 값 비례 제어로 확장될 수 있다. 도6을 참조하여, 제어의 적용예에 대해 설명될 것이다. 도6의 (a)에 도시된 것과 같이, 검출된 롤러 온도 레벨은 6 개의 경계치, TMPa, TMPb, TMPc, TMPd, TMPe 및 TMPf(TMPa > TMPb > TMPc > TMPd > TMPe > TMPf)로 분할된다. 결과적으로 7개의 온도 레벨에 대해, 전력 공급 패턴 a, b, c, d, e, f 및 g 는 도6의 (b)에 도시된 것과 같이 배정되며, 즉 보다 높은 온도는 보다 낮은 전압 레벨로 배정된다. 보다 상세하게는, 온도가 TMP ≥TMPa 일 때, 히터에는 전력 공급 패턴 a (전력 공급 없음(0/3))을 갖는 전압이 공급된다. TMPa ≥ TMP 〉TMPb 일 때, 히터에는 전력 공급 패턴(b)(p/3)가 공급된다. TMPb ≥ TMP 〉TMPc 일 때, 전력 공급 패턴(c)(1/3)의 전원이 공급된다. TMPc ≥ TMP 〉TMPd 일 때, (1+p)/3의 전력 공급(d)이 사용된다. 온도 레벨이 TMPd ≥ TMP 〉TMPe를 만족할 때, 전력 공급 패턴(e)(2/3)이 사용되고, TMPe ≥ TMP 〉TMPf 일 때, 전력 공급 패턴(f)[(2+p)/3]이 사용된다. 온도가 TMPf 이하로 되면, 히터에는 전력 공급 패턴(g)(3/3)을 사용하는 전체 전력이 공급된다.

온도가 최고 온도 구역 내의 지점(P1)으로부터 최저 온도 구역 내의 지점(P2)으로 변하는 경우, 전력 공급 패턴은 온도의 변화에 따라 a, b, c, d, e, f 및 g 의 순서로 변화된다. 온도가 반대 방향으로 변할 때, 전력 공급 패턴도 역시 반대 방향으로 변한다.

정착 롤러의 온도의 변화는 깜박거림에 관련된 전류 변화에 비교될 때, 일반적으로 훨씬 점진적이기 때문에, 따라서 온도 변화에 대응하는 전력 공급 패턴에 의해 인가된 실효 전압의 단계적인 전류 변화는 점진적이다. 이는 깜박거림 값의 감소에 충분히 효과적인 것으로 고려된다.

도7은 이 실시예에서의 7개의 레벨을 사용하는 비례 제어 동작을 실현하기 위한 회로도이다. 이 도면에서 히터 롤러(도1에서 1)의 온도를 검출하기 위한 서미스터(도1에서 5)는 TH로 지시된다. 서미스터(5)는 저항(R1)과 접속되고, 부분 전위가 CPU 내의 아날로그 입력 단자(A/D)로 입력된다. A/D 단자로 공급된 신호는 아날로그/디지털 변환을 거쳐서 CPU 내에서 처리된다. CPU의 INT 입력 단자에는 전원 전압에 관련하여 제로 크로스 펄스가 제공된다. 제로 크로스 펄스는 저항(R5)을 통해 전원 전압 입력 단부(a, b)로부터 이에 입력된 교류 전압을 수용하는 포토커플러(PC) 및 비교기(COM)에 의해 생성된다. 제로 크로스 펄스 발생 회로는 그 자체가 공지되어 있다. 제로 크로스 펄스 입력 신호의 떨어짐(falling)에 응답하여, CPU 내의 인터럽션 루틴(후술)이 기동된다. 제로 크로스 신호의 떨어짐 직후에서, 내부 지연 타이머 (TIM)가 리셋된다. 출력(T0)은 H 레벨이고, 지연 타이머 값(t)은 설정되어 기동된다. 지연 타이머(TIM)의 타이머 출력(T0)는 기동후 시간(t)이 경과한 후에 낮아진다(Low). L 레벨의 타이머 출력은 히터(HT)를 제어하기 위해 히터 켜짐(On) 신호를 생성하는 기능을 한다.

보다 구체적으로, T0 출력이 H 레벨일 때, 트랜지스터(TR)는 오프되어, 포토-트라이악(Photo-TRIAC, PT)의 발광측이 오프이다. 포토-트라이악(PT)의 수광측도 오프이고 트라이악(TRIAC, T)에는 게이트 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 트라이악(T)은 오프 상태이고, 히터(HT)는 작동되지 않는다. 반면에, 타이머 출력(T0)이 LOW 레벨일 때, 작동은 전술한 것의 반대이다. 특히, 트랜지스터(TR)가 온이고, 포토-트라이악(PT)의 발광 다이오드가 온이 될 때, 포토-트라이악(PT)의 수광측이 또한 온이다. 포토-트라이악(PT)의 수광측이 도전성이 되기 때문에, 트라이악(T)의 게이트에는 저항(R2 또는 R3)에 의해 제한된 게이트 전류가 공급된다. 따라서, 트라이악(T)은 도전성이 되고, 히터(HT)에는 전기 에너지가 공급된다. 저항(R4) 및 트라이악(T)에 병렬로 접속된 콘덴서(C1)는 RC 회로를 구성하고, 이는 전원 전압이 외부 노이즈에 의해 급격하게 변화될 때 트라이악(T)의 자발적인 활성화를 방지하는 데 효과적이다.

도8(흐름도)을 참조하여, 도7에 도시된 회로의 CPU의 인터럽션 루틴의 진행 단계에 관해 설명된다.

CPU(도7)으로의 인터럽션 입력 단자(INT)로, 교류 전원 전압의 형태인 제로 크로스 펄스가 입력되고 따라서, 각각의 펄스의 발생(여기서는, 펄스 떨어짐)에 대해, CPU의 처리는 중단되고, 도8에 도시된 절차 진행이 수행된다.

인터럽션 절차의 시작에서, 출력 지연 타이머(TIM)는 정지(리셋)된다(S1). 이 때의 출력(T0)는 H 레벨이고, 따라서, 포토-트라이악(PT)의 방광측은 오프된다. 따라서, 포토-트라이악(T)은 오프 상태이고 히터는 오프 상태이다.

그런 후, 스킵핑(skipping) 카운터는 증가(+1)된다(S2). 감소(thinning) 또는 스킵핑 카운터는 각각의 인티럽션 작동(INT)에 대해 증가되고, 2에 도달하면 0으로 리셋된다. 다시 말해, 카운트는 0, 1, 2, 0, 1 ... 로 변한다. 이 카운트를 모니터링함으로써, 제어의 현재 대상인 3개의 연속적인 반파장들이 판단될 수 있다.

다음 판단 단계(S3)에서, 직전에 더해진 카운터의 카운트가 3에 도달하였는 지의 여부에 대한 판단이 이뤄진다. 만일 그렇다면 초기 레벨 0으로 리셋되고, 그렇지 않다면 작동은 단계(S7)로 진행한다. 카운터가 0으로 리셋되는 각각의 시기에 즉, 3개의 인터럽션의 한번의 비율로, 롤러 온도 서미스터(TH)의 부분 전위는 A/D 변환 후에 취해진다(S5). 다음 과정에서, 온도 레벨 데이터는 취해진 온도 값에 대응하여 설정된다. 이는 도6에 도시된 온도 경계치에 대응한다. 여기서, 만일 온도가 TMP > TMPa 를 만족한다면, 온도 레벨 데이터는 0으로 설정된다.

만일 TMPa ≥TMP > TMPb 이면, 1로 설정된다. 유사한 판단 및 설정이 수행되어, 최종적으로 만일 TMP ≤TMPf 이면 6이 설정된다. 따라서, 온도 레벨(TMPLVL) 데이터 0 내지 6 중 하나가 이 과정 중에 검출된 온도 값(온도 구역)에 따라서 설정된다.

다음 판단 단계(S7)에서, 온도 레벨 데이터가 0 인지의 여부, 즉 롤러 온도가 TMPa를 초과했는 지의 여부에 대한 판단이 수행된다. 만일 TMPa를 초과하면, 작동은 No측으로 진행되고, 그런 후 아무것도 수행되지 않고(히터는 작동되지 않은 채로 유지된다), 작동은 복귀된다. 만일 TMPa 이하이면, 작동은 판단 단계(S8)로 진행한다.

판단 단계(S8)에서 만일 TMPLVL 데이터가 1(TMPa≥TMP> TMPb) 이면, 스킵핑 카운터가 0인지 여부에 대한 판단이 먼저 행해진다(S9). 만일 그렇다면, 적절한 타이머 값 T/4 (90°의 위상 각에 도달하는 데 요구되는 시간) 및 타이머(TIM)가 시작된다(S23). 타이머(TIM)는 시작 후에 출력(T0)을 H 레벨(T/4)로부터 L 레벨로 절환시킨다. 이런 식으로, 위상 90°의 히터 작동 시간 제어가 스킵핑 카운터의 카운트가 0 일때 수행된다.

상기 판단 단계(S9)에서 스킵핑 카운터의 카운트가 0이 아니라면, 아무 것도 수행되지 않고, 작동은 복귀된다. 그 결과, 타이머 출력(T0)은 변화되지 않고 유지(H 레벨로 유지)되고, 따라서, 히터는 오프 상태에 있다. 따라서, 스킵핑 카운터의 카운트가 0인 반파장들 중의 첫번째 하나에서, 90°위상으로 히터는 활성화되고, 스킵핑 카운터의 카운트가 1 또는 2인 후속 주기 동안 히터는 활성화되지 않는다. 이는 도5의 히터 전력 공급 패턴(b)에 대응한다.

작동은 단계(S8)로 복귀하고, 만일 TMPLVL 데이터가 2를 가르킨다면, 작동은 No 측으로 진행하고, 연속되는 판단 단계(S10)에서, 이는 Yes 측으로 진행한다. 만일 스킵핑 카운터가 연속되는 판단 단계(S11)에서 0이면 작동은 Yes 측으로 진행하고, 지연 타이머(TIM)에 0 이 설정된다(S24). 그런 후, 타이머가 시작하자마자(S25), 출력(T0)은 H 레벨에서 L 레벨로 절환되어, 히터가 활성화되게 된다.

만일 상기 판단 단계(S11)에서 판단의 결과가 부정적이라면, 즉 카운트가 1 또는 2 라면, 아무 것도 수행되지 않고, 작동은 복귀된다. 따라서, 히터가 작동되지 않는 채로 유지된다. 이런 식으로, 전력은 첫번째 반파장에 공급되고, 후속의 반파장들에는 공급되지 않는다. 이는 도5에 도시된 전력 공급 패턴(c)에 대응한다.

TMPLVL 데이터가 3을 가르키면, 유사한 과정이 판단 단계(S12, S13, S14)에서 수행되어, 히터는 전력 공급 패턴(d)로 제어된다.

TMPLVL 데이터가 4를 가르킬 때, 유사한 과정이 판단 단계(S15, S16, S17)에서 수행되어, 히터는 전력 공급 패턴(e)로써 제어된다.

TMPLVL 데이터가 5를 가르킬 때, 유사한 과정이 판단 단계(S18, S19, S20, S21)에서 수행되어, 히터는 전력 공급 패턴(f)로써 제어된다.

TMPLVL 데이터가 6을 가르킬 때, 작동은 판단 단계(S18)에서 No 측으로 분기되어, 단계(S24, S25)가 카운터의 카운트에 관계없이 수행된다. 그 결과, 전력 공급 패턴(g)가 달성된다.

상술된 작동을 반복함으로써, 이 실시예에 따라, 도6에 도시된 온도 범위에 응답하는 7개의 레벨 (값) 비례 제어로 히터가 작동된다. 이들 작동은 소프트웨어에 의해 제어된다.

도9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예가 설명될 것이다. 전술된 실시예에서는 다중치(multi-value) 비례가 사용된다. 이 실시예에서는 예로서 도5에 도시된 위상 제어 및 파수 제어의 조합인 전력 공급 패턴이 히터의 온/오프 제어(2 레벨 제어)를 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 롤러 온도가 목표 온도 TMPs (온도 경계치)보다 높을 때, 전력 공급 없음(0/3)의 전력 공급 패턴이 히터에 대해 선택된다. 온도가 TMPs 보다 낮을 때, 종래의 2-레벨 제어 시스템에서 히터는 전체 전력을 공급받았다. 그러나, 이 실시예에서 전류는 작동의 시작 직후에 소정의 기간(Sn) 동안 위상 제어 및 파수 제어의 조합인 도5에 도시된 7개의 전력 공급 패턴을 사용하여 점진적으로 증가된다. 롤러 온도가 목표 온도 TMPs 보다 높아지면 전류는 그 직후 소정의 기간(So) 동안 도5에 도시된 7 개의 전력 공급 패턴을 사용하여 전력 공급(0/3)의 상태로 점진적으로 감소된다.

본 발명에 따르면, 위상 제어 및 파장수 제어는 전류가 사이클 주기 내에서 더욱 세밀하게 설정될 수 있도록 분할식으로 조합된다. 이렇게 함으로써, 깜박거림은 더욱 감소되고 전원 라인 단자에서 노이즈 및 고조파 전류의 발생이 더욱 감소될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 양호한 실시예에 대한 설명이 이루어졌다. 단위 파의 수는 4 이상일 수 있다. 이렇게 함으로써, 깜박거림은 더욱 감소될 수 있다. 일반적인 위상 제어와 비교할 때 전원 라인 단자에서 노이즈 및 고조파 전류의 발생이 더욱 감소될 수 있다.

본 발명이 본 명세서에서 개시된 구조를 참조하여 설명되었지만, 이는 전술된 상세한 내용으로 제한되지 않으며 이 출원은 후속하는 첨구범위의 범위 내에서 또는 향상을 목적으로 이뤄질 수 있는 이러한 변경 또는 개조를 모두 포함한다.

도1은 정착 장치의 주요부도.

도2는 도1에 도시된 히터 롤러의 온도 조정을 위한 종래의 온/오프(ON/OFF) 제어 작동에서 히터 전력 공급 전류 파형을 도시하는 도면.

도3은 종래 위상 제어(도전각 제어)에서 히터로의 전력 공급을 도시하는 도면.

도4는 전압원 전기 출구의 외측으로부터 전원이 관찰되었을 때 비교적 작은 전압원 임피던스 Rs를 도시하는 도면.

도5는 이 실시예에서 모든 전력 공급 패턴을 도시하는 도면.

도6은 이 실시예에서 상이한 7 레벨에서의 비례 제어를 도시하는 도면.

도7은 도6에 도시된 7 레벨 비례 제어 작동을 실현하는 시스템의 회로도.

도8은 도7에 도시된 CPU에 의한 인터럽트 루틴(interrupt routine)의 진행 단계의 흐름도.

도9는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면.

도10은 다중 레벨 비례 제어의 기본 작동을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 히터 롤러

2 : 가압 롤러

3 : 시트

4 : 히터

5 : 서미스터

Claims

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열을 발생시키기 위해 교류 전압이 공급되는 히터와,

상기 히터로부터의 열을 미정착 화상에 인가하기 위한 정착 부재와,

상기 정착 부재의 온도를 검출하기 위한 검출 부재와,

상기 검출 부재의 출력에 기초하여 상기 히터에 전력을 공급하기 위하여 소정의 전력 공급 패턴들로부터 어느 하나의 전력 공급 패턴을 선택하기 위한 선택 수단을 포함하고,

상기 소정의 전력 공급 패턴들의 주기는 복수의 반파장에 대응하는 시간이고, 상기 소정의 전력 공급 패턴은 전력 공급 시간을 반파장의 절반인 4분할파장씩 증가 또는 감소시키는 방식으로 제공되는 정착 장치.
제5항에 있어서, 상기 소정의 전력 공급 패턴은 전력 공급 반파장만을 가지는 전력 공급 패턴을 포함하며, 반파장의 수가 제어되는 정착 장치.
제5항에 있어서, 복수의 반파장들 중에서 오직 하나만이 주기에 포함되는 정착 장치.
제7항에 있어서, 복수의 반파장들 중에서 두 개의 반파장이 주기에 포함되는 정착 장치.
제5항에 있어서, 상기 패턴은 온-상태 반파장 및 온-상태 4분할파장을 가지는 전력 공급 패턴을 포함하는 정착 장치.