KR100608020B1 - 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치 및 정착장치의 온도 제어 방법 및 온도 제어 방법을 구현하는컴퓨터용 프로그램을 저장하는 저장 매체 - Google Patents

전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치 및 정착장치의 온도 제어 방법 및 온도 제어 방법을 구현하는컴퓨터용 프로그램을 저장하는 저장 매체 Download PDF

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Abstract

전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치 및 정착 장치의 온도 제어 방법이 개시된다. 정착 장치는 정착 장치에 전력을 공급하는 전력 공급부, 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을 정착 장치의 동작 상태에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정부, 정착 장치의 온도를 검출하는 온도 검출부 및 제어 변수들을 이용하여 정착 장치의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함한다. 뿐만 아니라, 온도 제어부는 제어 변수 결정부에서 결정된 제어 변수들에 상응하여, 전력 공급부에서 공급되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 정착 장치의 온도를 제어하는 듀티비 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어 변수 결정부는, 정착 장치의 대기 상태(standby state), 워밍업 상태(warming-up state), 프리-프린팅 상태(pre-printing state), 프린팅 상태(printing state) 및 포스트-프린팅(post-printing) 상태 중 하나 이상에 상응하여 제어 변수들을 결정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하여 정착 장치의 온도가 안정적으로 제어된다.

Description

전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치 및 정착 장치의 온도 제어 방법 및 온도 제어 방법을 구현하는 컴퓨터용 프로그램을 저장하는 저장 매체{Fixing apparatus included in electrophotographic image forming apparatus and temperature controlling method of fusing apparatus and recording medium storing computer program implementing the temperature controlling method}
도 1은 종래 기술에 의한 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 의한 정착 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6a는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6b는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 일 실시예 를 적용한 결과 나타나는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6c는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 다른 실시예를 적용한 결과 나타나는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 또다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 전자 사진 형성 장치에 대한 것이며, 특히 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도를 안정적으로 제어하기 위한 제어 방법 및 정온도 제어 기능을 가지는 정착 장치에 관한 것이다.
인쇄 기술의 발전에 힘입어, 전자 사진 방식의 이미지 형성 장치가 널리 이용된다. 전자 사진 형성 장치에는 레이저 빔 프린터, 복사기, 팩시밀리 등이 포함된다. 전자 사진 현상 방식은, 대전(conduction), 노광(exposure), 현상(development), 전사(transferring) 및 정착(fixing) 등의 단계들을 통하여 인쇄를 수행한다.
인쇄 동작시에, 감광 드럼은 대전기(conductor) 의해 대전되어 균일한 전하가 표면상에 형성된다. 용지 카세트에 적재된 용지는 픽업 롤러에 의해 픽업되어 이송된다. 그러면, 감광 드럼의 표면이 레이저 스캐너 유니트(Laser Scanner Unit: LSU)에 의해 노광됨으로써 정전 잠상(electrostatic image)이 형성된다. 이때 레이저 스캐너 유니트는 인쇄할 이미지 데이터에 상응하여 레이저 빔을 발생함으로써 감광 드럼을 노광시킨다. 그러면, 노광의 시작과 동기되어 용지가 전사부로 이송된다. 이때 노광에 의해 감광 드럼 상에 형성된 정전 잠상은 현상기로부터 공급되는 토너에 의해 현상된다. 그러면, 감광 드럼 상에 부착된 토너는 전사기에 의해 용지에 옮겨짐으로써 전사가 이루어진 다음에 히트 롤러(heat roller)와 압력 롤러(pressure roller)를 포함하는 정착 장치로 이송된다. 정착 장치는 용지에 전사되어 있는 토너를 히트 롤러의 열과 압력 롤러의 압력에 의해 용지 상에 정착시킨다. 정착이 완료된 용지는 배지 롤러들에 의해 외부로 배출됨으로써 용지 1매의 인쇄가 완료된다.
이상과 같은 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치는 일반 적으로 관 형태로 되어 있으며 관 내부에 발열장치로서 히터 램프(heater lamp)가 설치된다. 그런데, 이와 같은 정착 장치에 의해 정착이 양호하게 이루어지도록 하기 위해서는 정착 장치가 적정 온도가 되어야 한다. 즉, 정상적인 인쇄 작업이 가능하기 위해 일정 온도에서 발열을 유지되어야 하는 정착 장치의 온도는 토너를 용지에 정착시키기 위하여 그 표면이 토너를 정착시키기에 적당한 목표 온도로 유지되어야 한다. 이러한 적정 온도를 통상적으로 프린팅 온도라 하는데, 프린팅 온도는 해당 전자 사진 형성 장치에 사용되는 현상제의 용융 온도나 용지 두께 등과 같은 특성에 따라 결정된다.
종래 기술에 의한 정착 장치는 히팅 램프로서 할로겐 램프를 발열원으로 사용한다. 할로겐 램프에 전류를 공급하거나 단속하는 온/오프(ON/OFF) 방식에 의해 정착 장치의 표면 온도는 토너가 용지에 정착되기에 적당한 목표 온도로 올려지거나 유지된다. 즉, 할로겐 램프는 정착 장치의 온도를 상온으로부터 목표 온도로 상승시키기 위하여 전류 공급을 받으며, 정착 장치의 온도가 목표 온도에 도달하면 전류 공급이 차단되었다가 다시 목표 온도 이하로 내려가면 다시 전원이 공급된다.
도 1은 종래 기술에 의한 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
우선, 정착 장치의 온도가 검출되는 기준 시간이 경과되었는지 판단된다. 기준 시간이란 정착 장치의 온도를 제어하는 제어 동작이 수행되는 주기를 나타낸다. 기준 시간이 경과되었다면 정착 장치의 온도가 기준 온도에 도달하였는지 판단한다. 기준 온도에 도달되었다면 히터는 턴오프된다. 기준 온도에 도달하지 못했다면 히터 작동 시간이 결정되어 히터가 가동된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 정착 장치는, 고정된 기준 시간 및 기준 온도를 이용하여 히팅 램프의 온/오프 제어를 수행한다.
도 2는 종래 기술에 의한 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 정착 장치의 온도가 목표 온도(TPT) 이하로 떨어지면, TI1 내지 TI2의 시간 간격동안 히터가 가동되어 정착 장치의 온도를 상승시킨다. 따라서, 정착 장치의 온도가 목표 온도(TPT) 이상으로 올라가는 오버슈트 (overshoot)가 발생된다. 오버슈트가 발생되면 정착 장치의 온도를 다시 냉각되도록 히팅 램프에 전력을 차단한다. 그러면 정착 장치의 온도가 다시 목표 온도(TPT) 이하로 떨어진다. 이때 다시 히팅 램프를 가열하면 정착 장치의 온도가 급격히 상승한다. 따라서, 이러한 동작이 반복되는 리플(rippling) 현상이 발생된다.
오버슈트 및 리플 현상이 발생되면 전력 소모가 증가함은 물론, 정착 장치의 수명이 단축되는 치명적인 단점을 가진다.
그러므로, 전자 사진 형성 장치에서 인쇄 동작시 인쇄물을 정착시키기 위한 정착 장치의 표면 온도를 제어하고자 하는 목표 온도로 안정적으로 제어함으로써, 정착 롤러의 고무층에 의한 열전달 지연 및 열 보유 등의 문제에 기인하여 발생되는 오버슈트 현상을 최소화하고, 이미지 정보를 안정적으로 인쇄물 상에 정착시키기 방법이 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은 정착 장치의 동작 상태 별로 상이한 제어 변수를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어함으로써 오버슈트 및 리플 현상을 최소화하기 위한 정착 장치 온도 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 적어도 두 개 이상의 기준 시간 및 기준 온도를 이용하여 온도가 제어됨으로써 전력 소비가 절감되는 것은 물론 부품의 수명이 연장되는 정착 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치에 대한 것이다. 본 발명의 일면에 의한 정착 장치는 정착 장치에 전력을 공급하는 전력 공급부, 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을 정착 장치의 동작 상태에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정부, 정착 장치의 온도를 검출하는 온도 검출부 및 제어 변수들을 이용하여 정착 장치의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함한다. 뿐만 아니라, 온도 제어부는 제어 변수 결정부에서 결정된 제어 변수들에 상응하여, 전력 공급부에서 공급되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 정착 장치의 온도를 제어하는 듀티비 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어 변수 결정부는, 정착 장치의 대기 상태(standby state), 워밍업 상태(warming-up state), 프리-프린팅 상태(pre-printing state), 프린팅 상태(printing state) 및 포스트-프린팅(post-printing) 상태 중 하나 이상에 상응하여 제어 변수들을 결정하는 것을 특징으로 한다. 특히, 제어 변수들은, 동작 상태에 상응하는 목표 온도(target temperature), 정착 장치의 온도와 비교하기 위한 적어도 하나 이상의 기준 온도(reference temperature)들, 정착 장치의 온도를 검출하는 시간 간격을 나타내는 적어도 하나 이상의 기준 시간(reference time)들 및 기준 온도 및 기준 시간에 상응하여 변경되는 하나 이상의 듀티비들을 포함하는 것이 바람직하다. 제어 변수 결정부는, 온도 제어부에 의하여 제어된 정착 장치의 출력 온도에 기반하여 제어 변수들을 갱신하는 제어 변수 갱신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면은 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 제어 방법에 관한 것이다. 본원 발명의 다른 면에 의한 온도 제어 방법은 a) 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을 정착 장치의 동작 상태에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정 단계, b) 정착 장치의 온도를 검출하는 온도 검출 단계 및 c) 제어 변수들을 이용하여 정착 장치에 인가되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 정착 장치의 온도를 제어하는 온도 제어 단계를 포함한다. 특히, C) 온도 제어 단계는, d) 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 낮을 경우, 목표 온도 및 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 더 큰 듀티비를 이용하여 정착 장치를 가열하는 온도 상승 단계 및 e) 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 높을 경우, 목표 온도 및 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 더 작은 듀티비를 이용하여 정착 장치를 가열하는 온도 하강 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, d) 온도 상승 단계는, d1) 제1 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계; d2) 제1 기준 시간이 경과하지 않았다면 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제1 또는 제2 듀티비들로써 정착 장치를 가열하는 단계; d3) 제1 기준 시간이 경과했다면, 제1 기준 시간보다 큰 제2 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계; d4) 제2 기준 시간이 경과하지 않았다면 제1 및 제2 듀티비들보다 작은 제3 듀티비로써 정착 장치를 가열하는 단계 및 d5) 제2 기준 시간이 경과했다면, 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도보다 높은 제2 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제3 듀티비보다 작은 제4 또는 제5 듀티비로써 정착 장치를 가열하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, e) 온도 하강 단계는, e1) 제1 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계; e2) 제1 기준 시간이 경과하지 않 았다면 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제1 또는 제2 듀티비들로써 정착 장치를 가열하는 단계; e3) 제1 기준 시간이 경과했다면, 제1 기준 시간보다 큰 제2 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계; e4) 제2 기준 시간이 경과하지 않았다면 제1 및 제2 듀티비들보다 큰 제3 듀티비로써 정착 장치를 가열하는 단계 및 e5) 제2 기준 시간이 경과했다면, 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도보다 낮은 제2 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제3 듀티비보다 큰 제4 또는 제5 듀티비로써 정착 장치를 가열하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 면은 본 발명의 다른 면에 따른 정착 장치의 온도 제어 방법을 구현하기 위한 컴퓨터용 프로그램을 포함하는 컴퓨터에 의하여 독출될 수 있는 저장 매체에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 정착 장치의 온도를 안정적으로 제어함으로써 전력 소비 절감은 물론, 부품의 수명을 연장할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
우선, 정착 장치의 동작 상태에 따른 제어 변수가 결정된다(S310). 동작 상태에는 정착 장치의 대기 상태(standby state), 워밍업 상태(warming-up state), 프리-프린팅 상태(pre-printing state), 프린팅 상태(printing state) 및 포스트-프린팅(post-printing) 상태들이 포함되는 것이 바람직하다. 대기 상태는 전자 사진 형성 장치가 인쇄를 하기 전에 대기하는 단계이다. 일반적으로, 전자 사진 형성 장치는 대기 시에 약 165도의 온도를 유지한다. 인쇄를 대기할 때의 대기 온도가 너무 낮으면 인쇄 작업이 시작될 때 정착 장치의 온도를 높이는데 많은 시간이 소요되고, 대기 온도가 너무 높으면 전력 손실이 발생된다. 즉 대기 상태는 외부에서 인쇄 명령이 수신될 때 정착 장치의 온도를 보다 신속하게 온도까지 올릴 수 있는 중간 단계의 온도에 해당한다. 전자 사진 형성 장치가 인쇄 동작을 수행할 때, 정착 장치는 일반적으로 약 185도의 온도로써 정착 동작을 수행한다. 프리-프린팅 상태는 정착 장치가 인쇄를 수행하기 직전의 상태이며, 포스트-프린팅 상태는 인쇄작업 직후의 상태를 나타낸다.
정착 장치의 동작 상태를 여러 가지로 나누는 이유는 다음과 같다.
각각의 동작 상태에 따라 상이한 제어 변수를 이용하여 최적화된 온도 제어가 가능해진다. 즉, 대기 상태의 경우 정착 장치의 온도를 신속히 대기 목표 온도까지 상승시키고, 이를 유지하는 것이 중요하다. 프리-프린팅 상태는 대기 상태의 온도로부터 신속히 인쇄 목표 온도까지 상승시키는 것이 중요하다. 프린팅 모드에서는 도달된 인쇄 목표 온도를 리플 현상 없이 일정하게 유지하는 것이 중요하며, 포스트-프린팅 상태에서는 인쇄 목표 온도로부터 대기 목표 온도까지 온도를 하강 시키는 것이 중요하다.
이와 같이, 정착 장치의 동작 상태를 각각의 상태로 구별하고, 각 상태별로 상이한 제어 변수를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어하면 최적화된 온도 제어가 가능해진다. 제어 변수란 각 동작 상태에 상응하는 목표 온도, 정착 장치의 온도와 비교하기 위한 기준 온도, 정착 장치의 온도를 검출하는 시간 간격을 나타내는 기준 시간을 포함한다. 예를 들어, 대기 상태에서의 목표 온도는 프린팅 상태의 목표 온도보다 낮다. 또한, 대기 상태에서는 온도 변화가 크지 않으므로 프리-프린팅 상태 또는 포스트-프린팅 상태에 비해 정착 장치의 온도를 빈도가 낮게 검출해도 무방하다. 그러므로, 대기 상태에서의 기준 시간은 프리-프린팅 상태 또는 포스트-프린팅 상태의 기준 시간보다 클 수 있다. 반면에, 온도 변화가 신속히 이루어져야 할 경우에는, 기준 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법은 히팅 램프의 온/오프 쵸핑(chopping)을 제어함으로써 정착 장치의 온도를 변경하는 것이 바람직하다. 온/오프 쵸핑을 제어한다는 것은, 소정 시간 간격 내에 히팅 램프를 계속 턴온시키거나 턴오프시키지 않고, 소정 시간 간격에서 히팅 램프의 턴온/오프 동작을 여러 번 반복한다는 것을 의미한다. 쵸핑 동작을 수행함으로써 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 크게 증가하는 오버슈트 및 리플 현상을 감소시킬 수 있다.
제어 변수에는 기준 시간 및 기준 온도에 의하여 변경되는 듀티비(duty ratio)가 포함될 수 있다. 각각의 상태에 상응하는 기준 시간 및 기준 온도에 따라 상이한 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어함으로써, 각 상태에 최적화 된 정온 제어가 가능해진다.
그러면, 정착 장치의 온도가 검출된다(S320). 전술된 바와 같이, 기준 시간 및 기준 온도를 이용하여 정착 장치의 온도가 제어된다. 우선, 기준 시간이 경과되었는지 판단한다(S330). 기준 시간을 단축함으로써 정착 장치의 제어 동작을 신속하게 수행할 수 있음은 전술된 바와 같다. 기준 시간이 경과되었다면 정착 장치의 온도가 기준 온도에 도달되었는지 여부가 판단된다(S340). 기준 온도에 도달하였다면 히터를 턴오프한다(S380). 히터를 턴오프함으로써 정착 장치의 온도를 떨어뜨릴 수 있으나, 온도가 급격히 강화될 수 있으므로, 낮은 듀티비를 가지고 정착 장치를 가열하여, 열손실에 의하여 결과적으로 정착 장치의 온도를 떨어뜨릴 수도 있다. 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어함으로써 오버슈트 및 리플 현상을 감소시킬 수 있음은 전술된 바와 같다.
정착 장치의 온도가 기준 온도에 도달되지 않았다면, 아직 정착 장치의 온도가 증가되어야 한다는 것을 의미한다. 그러면, 히터의 턴온 시간이 결정된다(S350). 또한, 정착 장치의 동작 상태 및 온도에 따라 상이한 듀티비로 정착 장치에 전원을 공급한다(S360). 그리하여 상이한 듀티비를 이용하여 히터를 가동하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S370).
제어 변수로서 이용되는 기준 시간 및 기준 온도는 적어도 두 개 이상인 것이 바람직하다. 적어도 두 개 이상의 기준 시간 및 기준 온도를 이용함으로써 정착 장치의 온도를 더 역동적으로 제어할 수 있는 장점을 가진다. 제어 변수들은 정착 장치가 포함되는 전자 사진 형성 장치의 제조시에 결정될 수도 있으며, 반복 동작에 의하여 갱신될 수도 있다. 제어 변수가 갱신됨으로써, 제조시에 발생되는 공정 산포(manufacturing variation) 또는 부품 마모를 능동적으로 보상할 수 있다. 즉, 종래 기술에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법은 고정된 기준 온도 및 기준 시간을 이용하여 온도를 보상한다. 따라서, 실제 정착 장치의 특성이 반영될 수 없다. 반면에, 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법에서는 제어 변수를 갱신할 수 있으므로, 각 정착 장치의 특성이 반영될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 목표 온도(TPT)보다 정착 장치의 온도가 낮은 시간 간격인 (TI1, TI2) 구간이 다수 개의 기준 시간들로 분할된다. 예를 들어, (TI1, TI2)의 시간 간격은 TI11, TI12, TI13 및 TI14의 기준 시간들을 포함하며, 각각의 기준 시간에 대해 상이한 듀티비가 적용된다. 도 4에 도시된 예시에서, (TI1, TI11) 구간에서는 (5/6)*100=83.3%의 듀티비가 사용되고, (TI11, TI12)의 구간에서는 (3/6)*100=50%의 듀티비가 사용된다. 또한, (TI12, TI13) 구간에서는 (1/6)*100=16.7%의 듀티비가 사용되고, (TI13, TI14)의 구간에서는 (4/6)*100=66.7%의 듀티비가 사용된다. 각 시간 간격에서 적용되는 듀티비는 예시적으로 제공된 것이며 본 발명을 한정하는 것이 아님은 명백하다.
도시된 바와 같이, 소정 시간 간격을 다수 개의 기준 시간으로 분할하고, 각 기준 시간에 상이한 듀티비를 적용함으로써 정착 장치의 온도를 신속하게 제어할 수 있다.
도 4는 하나 이상의 기준 시간을 이용하여 정착 장치의 온도를 제어하는 방법에 대하여 도시하고 있으나, 이러한 방법은 하나 이상의 기준 온도에 상응하는 다수 개의 듀티비들을 이용하여 정착 장치의 온도를 제어하는데도 동일하게 적용할 수 있음은 명백하다.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 의한 정착 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 다른 측면에 의한 정착 장치(500)는 전력 공급부(510), 정착 롤러(520), 가압 롤러(530), 과열 감지기(thermostat, 540), 온도 제어부(550), 제어 변수 결정부(560), 온도 검출부(570), 듀티비 조절부(580) 및 스위칭부(590)를 포함한다. 용지(525)가 정착 롤러(520)와 가압 롤러(530) 사이에 삽입됨으로써 정착 동작이 수행된다.
전력 공급부(510)는 정착 롤러(520) 및 가압 롤러(530)에 전력을 공급한다. 제어 변수 결정부(560)는 정착 장치(500)의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을 정착 장치(500)의 동작 상태에 상응하여 결정한다. 온도 검출부(570)는 정착 장치(500)의 온도를 검출하고, 온도 제어부(550)는 결정된 제어 변수들을 이용하여 정착 장치(500)의 온도를 제어한다. 듀티비 조절부(580)는 제어 변수 결정부(560)에서 결정된 제어 변수들에 상응하여, 전력 공급부(510)에서 공급되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 정착 장치(500)의 온도를 제어한다.
전술된 바와 같이, 제어 변수 결정부(560)는 동작 상태에 상응하는 목표 온도(target temperature), 정착 장치의 온도와 비교하기 위한 적어도 하나 이상의 기준 온도(reference temperature)들, 정착 장치의 온도를 검출하는 시간 간격을 나타내는 적어도 하나 이상의 기준 시간(reference time)들 및 기준 온도 및 기준 시간에 상응하여 변경되는 하나 이상의 듀티비들을 포함할 수 있다.
듀티비 조절부(580)는, 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 낮을 경우, 적어도 하나 이상의 기준 온도들과 정착 장치의 온도를 비교하여, 목표 온도 및 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 듀티비가 커지도록 듀티비를 조절한다. 목표 온도보다 정착 장치(500)의 온도가 낮을수록 큰 듀티비를 이용하여 정착 장치(500)를 가열한다. 반면에, 정착 장치(500)의 온도가 목표 온도보다 높으면, 듀티비 조절부(580)는 목표 온도 및 정착 장치(500)의 온도의 차이가 클수록 듀티비가 작아지도록 듀티비를 조절한다. 목표 온도보다 정착 장치(500)의 온도가 높을수록 낮은 듀티비를 이용하여 정착 장치(500)를 가열함으로써, 실질적으로 정착 장치(500)의 온도를 강하시킨다.
또한, 듀티비 조절부(580)는 정착 장치에 용지가 존재할 경우에 사용되는 듀티비들이 정착 장치에 용지가 존재하지 않을 경우에 사용되는 듀티비들보다 더 크도록 듀티비들을 조절할 수도 있다. 정착 롤러(520) 및 가압 롤러(530) 사이에 용지가 존재할 경우, 동일한 듀티비로 정착 장치(500)를 가열하더라도 온도 변화는 용지가 존재하지 않는 경우에 비해 작게 된다. 그러므로, 본 발명의 다른 측면에 의한 정착 장치(500)는 용지 존재 여부를 감지하여 이에 상응하여 듀티비를 조절할 수 있다.
과열 감지기(540)는 정착 장치(500)의 표면온도가 급격하게 상승되어 소정의 임계치를 넘었을 경우에, 정착 장치(500)에 공급되는 전원을 차단하여 과열을 방지 한다. 과열 감지기(540)는 정착 장치(500) 및 주변 장치들의 손상을 방지한다.
특히, 스위칭부(590)는 온도 제어부(550)에 의하여 제어되어 전력 공급부(510)로부터 공급되는 전력을 차단할 수 있는 트라이액(Triac)인 것이 바람직하다. 트라이액은 스위칭 반도체의 일종이며, 일반적으로 p-n-p-n-p의 5층의 반도체를 적층하여 형성한다. 트라이액은 양단의 전극 외에 제3의 제어전극(게이트)을 가지고 있으며, 마치 3극관(Triod)처럼 전류를 제어할 수 있다. 트라이액은 정현파 모양인 교류 전류의 평균 전류를 제어할 수 있을 뿐이며, 순간적인 진폭의 제어나 전류의 차단은 할 수 없다. 그러므로, 트라이액을 사용함에 따라 파형의 일그러짐이 발생하지 않기 때문에 효율이 높고 고주파가 발생되지 않는 장점을 가진다.
온도 검출부(570)는 정착 롤러(520)의 온도를 검출하는데, 이러한 온도 검출부(570)로서 통상적으로 온도에 대하여 부저항 특성을 가지는 써미스터(thermistor)가 사용될 수 있다. 온도 검출부(570)는 정착 롤러(520)의 온도에 따라 상이한 저항값을 가지게 되며, 이러한 저항값에 상응하는 전압 레벨의 신호가 온도 제어부(550)로 입력된다. 온도 검출부(570)는 통상적으로 ADC(Analog-to-Digital Convertor)나 비교회로를 사용하며 검출된 온도를 그의 전압레벨에 대응하는 값을 가지는 디지탈 데이터로 변환하여 온도 제어부(550)에 제공한다.
온도 제어부(550)는 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 높아지는 오버슈트가 최소화되도록 다양한 제어 변수로써 정착 장치의 온도를 제어한다. 오버슈트가 발생되면, 정착 롤러(520)와 가압롤러(530)의 온도가 상승되어 상호 눌러 붙는 소부(seizing)현상이 발생될 수 있다. 또한, 정착 롤러(520)와 접하고 있는 프레임 등 의 고분자 재질에 열 충격에 의한 열변형이 발생되거나, 상기 정착 롤러(520)의 표면에 토너 잔류물이 남아 인쇄 품질이 저하되는 핫 오프셋(hot offset) 현상이 발생될 수 있다.
제어 변수 결정부(560)는 제어 결과를 참고하여 기존에 저장된 제어 변수들을 갱신할 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 6a는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
우선, 쵸핑이 필요한지 여부가 판단된다(S610). 쵸핑은 정착 장치의 온도가 급격히 변화하는 것을 방지하기 위한 것이다. 쵸핑이 필요하다면, 정착 장치의 온도가 상승되어야 한다는 것을 나타낸다. 그러면, 제1 기준 시간이 경과되었는지가 판단된다(S620). 제1 기준 시간이 경과되지 않았다면 정착 장치의 온도를 신속하게 상승되어도 된다는 것을 나타낸다. 그러면, 정착 장치의 온도가 제1 기준 온도에 도달하였는지가 판단된다(S625). 정착 장치의 온도가 제1 기준 온도에 도달하지 못했다면 제1 듀티비(D11)를 이용하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S649). 정착 장치의 온도가 제1 기준 온도에 도달하였다면 제1 듀티비(D11)보다 작은 제2 듀티비(D12)를 이용하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S647).
제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되면, 제2 기준 시간이 경과되었는지 판단된다(S630). 제1 기준 시간은 경과되었지만, 제2 기준 시간은 아직 경과되지 않았다면 제2 듀티비(D12)보다 작은 제3 듀티비(D13)를 이용하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S641). 만일, 제2 기준 시간도 경과되었다면, 다시 정착 장치의 온도 를 제2 기준 온도와 비교한다(S635). 그리하여, 제2 기준 온도에 도달하기 이전에는 제3 듀티비보다 작은 제4 듀티비(D14)를 이용하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S645). 정착 장치의 온도가 이미 제2 기준 온도에 도달하였다면 제4 듀티비보다 작은 제5 듀티비(D15)를 이용하여 정착 장치의 온도를 상승시킨다(S643).
이상과 같이, 정착 장치의 온도를 상승시킬 때, 제1 및 제2 기준 시간이 경과되었는지에 따라 상이한 듀티비들을 이용한다. 또한, 정착 장치의 온도가 제1 및 제2 온도에 도달하였는지에 따라 상이한 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다. 여기서, 제1 내지 제5 듀티비들 간의 크기 관계는 다음 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
D11 > D12 > D13 > D14 > D15
듀티비가 크다는 것은, 정착 장치의 온도가 급격하게 상승된다는 것을 나타낸다.
쵸핑이 필요하지 않다면, 정착 장치의 온도가 하강되어야 한다는 것을 나타낸다. 이 경우는, 프린팅 상태 직후에 대기 상태로 변경되는 경우에 발생될 수 있다. 또는, 외부 요인에 의하여 정착 장치의 온도가 급격히 상승되었을 경우, 이를 상응하는 동작 상태에 따른 목표 온도까지 강하시켜야 하는 경우에도 발생될 수 있다.
그러면, 우선, 정착 장치의 온도가 목표 온도를 초과하는지 여부를 판단한다(S650). 또한, 제3 기준 시간이 경과되었는지가 판단된다(S660). 제3 기준 시간 이 경과되지 않았다면 정착 장치의 온도를 신속하게 하강시켜도 된다는 것을 나타낸다. 그러면, 정착 장치의 온도가 제3 기준 온도에 도달하였는지가 판단된다(S665). 정착 장치의 온도가 제3 기준 온도에 도달하지 못했다면 제6 듀티비(D21)를 이용하여 정착 장치의 전력을 제어함으로써 결과적으로 정착 장치의 온도를 하강시킨다(S689). 이 경우, 제 6 듀티비는 실질적으로 0에 가까운 것이 바람직하다. 정착 장치의 온도가 제3 기준 온도에 도달하였다면 제6 듀티비(D21)보다 큰 제7 듀티비(D22)를 이용하여 정착 장치의 온도를 완만하게 하강시킨다(S687).
제3 기준 시간이 경과되었다고 판단되면, 제4 기준 시간이 경과되었는지 판단된다(S670). 제3 기준 시간은 경과되었지만, 제4 기준 시간은 아직 경과되지 않았다면 제7 듀티비(D22)보다 큰 제8 듀티비(D23)를 이용하여 정착 장치의 온도를 하강시킨다(S681). 만일, 제4 기준 시간도 경과되었다면, 다시 정착 장치의 온도를 제4 기준 온도와 비교한다(S675). 그리하여, 제4 기준 온도에 도달하기 이전에는 제8 듀티비(D23)보다 큰 제9 듀티비(D24)를 이용하여 정착 장치의 온도를 하강시킨다(S685). 정착 장치의 온도가 이미 제4 기준 온도에 도달하였다면 제9 듀티비보다 큰 제10 듀티비(D25)를 이용하여 정착 장치의 온도를 거의 일정하게 유지시킨다(S683).
이상과 같이, 정착 장치의 온도를 하강시킬 때, 제3 및 제4 기준 시간이 경과되었는지에 따라 상이한 듀티비들을 이용한다. 또한, 정착 장치의 온도가 제3 및 제4 기준 온도에 도달하였는지에 따라 상이한 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다. 여기서, 제6 내지 제10 듀티비들 간의 크기 관계는 다음 수학식 2를 만족하는 것이 바람직하다.
D21 < D22 < D23 < D24 < D25
듀티비가 작다는 것은, 정착 장치의 온도가 급격하게 하강된다는 것을 나타낸다.
도6a에 도시된 온도 제어 방법은 워밍업 상태 및 프리-프린팅 상태에 대해서 적용될 수 있다. 각각의 상태에 따른 기준 시간 및 기준 온도와 같은 제어 변수들은 서로 상이하게 설정될 수 있음은 물론이다.
도 6b는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 일 실시예를 적용한 결과 나타나는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6b에서는 정착 장치의 온도를 목표 온도에까지 상승시키는 과정을 나타낸다.
도 6b는 제1 및 제2 기준 시간(TI1, TI2) 및 제1 및 제2 기준 온도(TP1, TP2)에 대하여 각각 상이한 듀티비를 적용하여 정착 장치의 온도를 변경한 결과를 도시한다. 설명의 편의를 위하여, 제1 및 제2 기준 시간(TI1, TI2)을 전후한 듀티비의 변화가 예시된다. 하지만, 이러한 설명은 제1 및 제2 기준 온도(TP1, TP2)에 대해서도 똑같이 적용될 수 있다는 점에 주의한다.
우선, 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 전까지는 가장 큰 듀티비로 정착 장치를 가열한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 전까지는 100%의 듀티비가 이용되었음을 알 수 있다.
제1 기준 시간(TI1) 및 제2 기준 시간(TI2) 사이에서는 제1 기준 시간(TI1) 이 경과되기 이전에 비하여 작은 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다. 제1 기준 시간(TI1) 및 제2 기준 시간(TI2) 사이에서는 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 이전에 비하여 작은 듀티비를 이용하는 이유는 최종 목표 온도(TPT)에 근접할수록 정착 장치의 온도가 급격히 변화하는 오버슈트 및 리플링 현상을 방지하기 위함이다. 예시된 실시예에서, 제1 기준 시간(TI1) 및 제2 기준 시간(TI2) 사이에서는 50%의 듀티비가 사용된다.
제2 기준 시간(TI2)이 경과되면, 이전에 비하여 더 작은 듀티비를 이용하여 온도 제어가 수행된다. 도 6b에 도시된 실시예에서, 제2 기준 시간(TI2)이 경과한 뒤에는 가장 작은 듀티비가 사용되었음을 알 수 있다. 예시된 실시예에서, 제2 기준 시간(TI2)이 경과된 이후에는 33.3%의 듀티비가 사용된다.
도 6c는 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 다른 실시예를 적용한 결과 나타나는 정착 장치의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6b에서는 정착 장치의 온도를 목표 온도에까지 하강시키는 과정을 나타낸다.
도 6c는 제1 및 제2 기준 시간(TI1, TI2) 및 제1 및 제2 기준 온도(TP1, TP2)에 대하여 각각 상이한 듀티비를 적용하여 정착 장치의 온도를 변경한 결과를 도시한다. 설명의 편의를 위하여, 제1 및 제2 기준 시간(TI1, TI2)을 전후한 듀티비의 변화가 예시된다. 하지만, 이러한 설명은 제1 및 제2 기준 온도(TP1, TP2)에 대해서도 똑같이 적용될 수 있다는 점에 주의한다.
우선, 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 전까지는 가장 작은 듀티비로 정착 장치를 냉각시킨다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 전 까지는 (1/7)*100=14.3%의 듀티비가 이용되었음을 알 수 있다.
제1 기준 시간(TI1) 및 제2 기준 시간(TI2) 사이에서는 제1 기준 시간(TI1)이 경과되기 이전에 비하여 큰 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 완만하게 제어한다. 예시된 실시예에서, 제1 기준 시간(TI1) 및 제2 기준 시간(TI2) 사이에서는 20%의 듀티비가 사용된다.
제2 기준 시간(TI2)이 경과되면, 이전에 비하여 더 큰 듀티비를 이용하여 온도 제어가 수행된다. 도 6c에 도시된 실시예에서, 제2 기준 시간(TI2)이 경과한 뒤에는 가장 높은 듀티비가 사용되었음을 알 수 있다. 예시된 실시예에서, 제2 기준 시간(TI2)이 경과된 이후에는 33.3%의 듀티비가 사용된다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 7에 도시된 실시예는 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 낮을 경우 이를 상승시키기 위한 온도 상승 단계들(S720 내지 S749) 및 정착 장치의 온도가 목표 온도보다 높을 경우 이를 하강시키기 위한 온도 하강 단계들(S760 내지 S789)을 포함한다. 도 7에 도시된 각각의 단계들은 목표 온도가 초과되었는지를 판단하는 단계(도 6a의 S650)가 도 7에 도시된 실시예에는 구비되지 않았다는 점을 제외하면 도 6a에서 설명된 단계들과 동일하다. 따라서, 본 발명에서는 명세서의 간략화를 위하여 반복된 설명이 생략된다. 도 7에 도시된 실시예는 정착 장치의 온도가 일정 범위에서 유지되는 대기 상태에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 측면에 의한 정착 장치의 온도 제어 방법의 또다른 실 시예를 나타내는 흐름도이다.
우선, 제1 기준 시간이 경과되었는지가 판단된다(S810). 그리하여, 아직 제1 기준 시간이 경과되지 않았다면, 이는 정착 장치의 온도가 급격히 변경될 수 있음을 나타낸다. 그러면, 정착 장치의 온도가 제1 기준 온도에 도달하였는지 여부가 판단된다(S820). 정착 장치의 온도가 일정 온도에 도달하지 않았다면, 정착 장치에 용지가 존재하는지 여부가 판단된다(S830). 정착 장치에 용지가 존재하면 존재하지 않는 경우에 비하여 더 높은 제1 및 제2 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다(S886, S887). 또는, 정착 장치의 온도가 아직 제1 기준 온도에 도달하지 않았다면, 제2 듀티비(D32)보다 더 낮은 제3 듀티비(D31)를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다.
또는, 제1 기준 시간이 경과되었다면 다시 제2 기준 시간이 경과되었는지가 판단된다(S840). 제1 기준 시간은 경과하였으나, 제2 기준 시간이 아직 경과되지 않았다면, 정착 장치에 용지가 존재하는지 여부가 판단된다(S850). 그리하여, 정착 장치에 용지가 존재할 경우에, 용지가 존재하지 않을 경우에 비해 더 높은 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다(S881, S882). 만일 제2 기준 시간도 경과되었으면, 정착 장치의 온도가 제2 기준 온도에 도달되었는지 여부가 판단된다(S860). 정착 장치의 온도가 제2 기준 온도에 도달하였다면, 도달하지 않은 경우에 비하여 작은 듀티비를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어한다(S883, S884).
전술된 바와 같이, 제1 내지 제7 듀티비들(D31, D32, D33, D34, D35, D36, D37)은 다음 수학식 3의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
D31 > D32 > D33 > D34 > D35 > D36 >D37
도 8에 도시된 실시예는 본 발명에 따른 정착 장치가 프린팅 상태일 경우에 적용되는 것이 바람직하다. 도 8에서와 같이, 본 발명에 의한 정착 장치는 용지 존재 여부까지 검출하여 정착 장치의 온도를 최적화 하여 유지시킨다.
상기한 본 발명의 일 측면에 따르는 정착 장치의 온도 제어 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명에서는 두 개의 기준 시간들 및 기준 온도들을 이용하여 정착기의 온도를 제어하는 것으로 예시되었으나 이는 예시적인 것에 불과하다. 오히려, 세 개 이상의 기준 온도들 및 기준 시간들을 이용하면 정착 장치의 온도를 더욱 세밀하게 제어할 수 있다는 장점 을 가진다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하여, 정착 장치의 동작 상태 별로 상이한 제어 변수를 이용하여 정착 장치의 온도를 제어함으로써 오버슈트 및 리플 현상을 최소화할 수 있는 전자 사진 형성 장치 내에 포함되는 정착 장치의 온도 제어 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하여, 적어도 두 개 이상의 기준 시간 및 기준 온도를 이용하여 온도가 제어됨으로써 전력 소비가 절감되는 것은 물론 부품의 수명이 연장되는 정착 장치가 제공된다.

Claims (17)

  1. 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치에 있어서,
    상기 정착 장치에 전력을 공급하는 전력 공급부;
    상기 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을 상기 정착 장치의 동작 상태에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정부;
    상기 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을, 상기 정착 장치의 동작 상태로서 상기 정착 장치의 대기 상태(standby state), 워밍업 상태(warming-up state), 프리-프린팅 상태(pre-printing state), 프린팅 상태(printing state) 및 포스트-프린팅(post-printing) 상태 중 하나 이상에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정부;
    상기 정착 장치의 온도를 검출하는 온도 검출부 및
    상기 제어 변수들을 이용하여 상기 정착 장치의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함하며, 상기 온도 제어부는,
    상기 제어 변수 결정부에서 결정된 상기 제어 변수들에 상응하여, 상기 전력 공급부에서 공급되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 상기 정착 장치의 온도를 제어하는 듀티비 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 변수들은,
    상기 동작 상태에 상응하는 목표 온도(target temperature), 상기 정착 장치의 온도와 비교하기 위한 적어도 하나 이상의 기준 온도(reference temperature)들, 상기 정착 장치의 온도를 검출하는 시간 간격을 나타내는 적어도 하나 이상의 기준 시간(reference time)들 및 상기 기준 온도 및 상기 기준 시간에 상응하여 변경되는 하나 이상의 듀티비들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어 변수 결정부는,
    상기 온도 제어부에 의하여 제어된 상기 정착 장치의 출력 온도에 기반하여 상기 제어 변수들을 갱신하는 제어 변수 갱신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 듀티비 조절부는,
    상기 정착 장치의 온도가 상기 목표 온도보다 낮을 경우, 적어도 하나 이상의 기준 온도들과 상기 정착 장치의 온도를 비교하여, 상기 목표 온도 및 상기 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 듀티비가 커지도록 듀티비를 조절하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 듀티비 조절부는,
    상기 정착 장치의 온도가 상기 목표 온도보다 높을 경우, 적어도 하나 이상의 기준 온도들과 상기 정착 장치의 온도를 비교하여, 상기 목표 온도 및 상기 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 듀티비가 작아지도록 듀티비를 조절하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 듀티비 조절부는,
    상기 정착 장치에 용지가 존재할 경우에 사용되는 듀티비들이 상기 정착 장치에 용지가 존재하지 않을 경우에 사용되는 듀티비들보다 더 크도록 상기 듀티비들을 조절하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 듀티비 조절부는,
    상기 전력 공급부에서 공급되는 전력을 스위칭 하는 스위칭 소자의 스위칭 듀티를 조절하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치.
  9. 전자 사진 형성 장치에 포함되는 정착 장치의 온도 제어 방법에 있어서,
    a) 상기 정착 장치의 온도를 제어하는데 사용되는 제어 변수들을, 상기 정착 장치의 대기 상태(standby state), 워밍업 상태(warming-up state), 프리-프린팅 상태(pre-printing state), 프린팅 상태(printing state) 및 포스트-프린팅(post-printing) 상태 중 하나 이상을 포함하는 상기 정착 장치의 동작 상태에 상응하여 결정하는 제어 변수 결정 단계;
    b) 상기 정착 장치의 온도를 검출하는 온도 검출 단계 및
    c) 상기 제어 변수들을 이용하여 상기 정착 장치에 인가되는 전력의 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 상기 정착 장치의 온도를 제어하는 온도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어 변수들은,
    상기 동작 상태에 상응하는 목표 온도(target temperature), 상기 정착 장치의 온도와 비교하기 위한 적어도 하나 이상의 기준 온도(reference temperature)들, 상기 정착 장치의 온도를 검출하는 시간 간격을 나타내는 적어도 하나 이상의 기준 시간(reference time)들 및 상기 기준 온도 및 상기 기준 시간에 상응하여 변경되는 하나 이상의 듀티비들을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 a) 제어 변수 결정 단계는,
    a1) 상기 온도 제어 단계의 결과로서 나타나는 상기 정착 장치의 온도에 기반하여 상기 제어 변수들을 갱신하는 제어 변수 갱신 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 c) 온도 제어 단계는,
    d) 상기 정착 장치의 온도가 상기 목표 온도보다 낮을 경우, 상기 목표 온도 및 상기 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 더 큰 듀티비를 이용하여 상기 정착 장치를 가열하는 온도 상승 단계 및
    e) 상기 정착 장치의 온도가 상기 목표 온도보다 높을 경우, 상기 목표 온도 및 상기 정착 장치의 온도의 차이가 클수록 더 작은 듀티비를 이용하여 상기 정착 장치를 가열하는 온도 하강 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, d) 온도 상승 단계는,
    d1) 제1 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계;
    d2) 상기 제1 기준 시간이 경과하지 않았다면 상기 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제1 또는 제2 듀티비들로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계;
    d3) 상기 제1 기준 시간이 경과했다면, 상기 제1 기준 시간보다 큰 제2 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계;
    d4) 상기 제2 기준 시간이 경과하지 않았다면 상기 제1 및 제2 듀티비들보다 작은 제3 듀티비로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계 및
    d5) 상기 제2 기준 시간이 경과했다면, 상기 정착 장치의 온도를 상기 제1 기준 온도보다 높은 제2 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 상기 제3 듀티비보다 작은 제4 또는 제5 듀티비로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서, e) 온도 하강 단계는,
    e1) 제1 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계;
    e2) 상기 제1 기준 시간이 경과하지 않았다면 상기 정착 장치의 온도를 제1 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 제1 또는 제2 듀티비들로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계;
    e3) 상기 제1 기준 시간이 경과했다면, 상기 제1 기준 시간보다 큰 제2 기준 시간이 경과했는지 판단하는 단계;
    e4) 상기 제2 기준 시간이 경과하지 않았다면 상기 제1 및 제2 듀티비들보다 큰 제3 듀티비로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계 및
    e5) 상기 제2 기준 시간이 경과했다면, 상기 정착 장치의 온도를 상기 제1 기준 온도보다 낮은 제2 기준 온도와 비교한 결과에 상응하여 상기 제3 듀티비보다 큰 제4 또는 제5 듀티비로써 상기 정착 장치를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 듀티비들은,
    상기 정착 장치에 용지가 존재할 경우에 사용되는 듀티비들이 상기 정착 장치에 용지가 존재하지 않을 경우에 사용되는 듀티비들보다 더 크도록 결정되는 것을 특징으로 하는 정착 장치의 온도 제어 방법.
  17. 제9항, 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 정착 장치의 온도 제어 방법을 구현하기 위한 컴퓨터용 프로그램을 포함하는 컴퓨터에 의하여 독출될 수 있는 저장 매체.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4658669B2 (ja) * 2005-04-22 2011-03-23 株式会社リコー 画像形成装置
KR101297189B1 (ko) * 2006-09-22 2013-08-16 삼성전자주식회사 화상형성장치 및 이의 구동 방법
JP4869278B2 (ja) * 2007-03-30 2012-02-08 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5300524B2 (ja) * 2009-02-18 2013-09-25 キヤノン株式会社 像加熱装置
JP5661435B2 (ja) * 2009-12-11 2015-01-28 シャープ株式会社 定着装置、画像形成装置、定着装置の温度制御方法、プログラムおよびその記録媒体
CN102621858B (zh) * 2011-01-28 2015-07-01 株式会社理光 一种定影温度控制方法、定影装置以及电子图像形成装置
JP5839839B2 (ja) * 2011-05-19 2016-01-06 キヤノン株式会社 定着装置
JP6256211B2 (ja) * 2014-06-10 2018-01-10 コニカミノルタ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2018109726A (ja) * 2017-01-06 2018-07-12 株式会社東芝 画像形成装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5360236A (en) 1976-11-10 1978-05-30 Ricoh Co Ltd Fixing device
US4777575A (en) * 1986-03-25 1988-10-11 Hitachi Ltd. Switching power supply
JPS63191178A (ja) 1987-02-03 1988-08-08 Fujitsu Ltd 定着ヒ−タ制御方式
JP2946734B2 (ja) * 1990-11-02 1999-09-06 キヤノン株式会社 定着装置
US5682576A (en) 1994-06-07 1997-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device
JPH08248816A (ja) 1995-01-09 1996-09-27 Fujitsu Ltd 画像記録装置及びその制御方法及び温度制御装置
US6710309B1 (en) 1996-08-23 2004-03-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Use of the temperature gradient to determine the source voltage
JP4136210B2 (ja) * 1999-07-30 2008-08-20 キヤノン株式会社 加熱装置及び画像形成装置
JP2001051545A (ja) 1999-08-05 2001-02-23 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2001265155A (ja) 2000-03-22 2001-09-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
US6516166B2 (en) * 2000-09-28 2003-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing apparatus
KR100389872B1 (ko) 2001-11-12 2003-07-04 삼성전자주식회사 전자사진 형성장치의 정착롤러를 위한 전력 제어 방법 및장치
JP2003345171A (ja) 2002-05-28 2003-12-03 Ricoh Co Ltd 定着温度制御方法，定着装置および画像形成装置
KR20040000055A (ko) 2002-06-21 2004-01-03 삼성전자주식회사 화상 형성 장치의 정착기 온도 제어방법
JP2005266454A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Ricoh Co Ltd 画像形成装置

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