KR101184398B1 - System for adaptively controlling fixing temperature according to a kind of heater and method the using same - Google Patents
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Abstract
히터의 종류에 적응적으로 정착온도를 제어할 수 있는 정착온도제어시스템 및 이를 이용한 방법이 제안된다. 본 발명에 따른 정착온도제어시스템은, 화상형성장치의 정착기의 열을 검지하는 정착온도검지부, 정착기에 장착되는 제1종류의 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제1제어부, 정착기에 장착되는 제2종류의 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제2제어부, 및 정착기에 장착되는 히터의 종류를 판별하고, 검지한 상기 열에 기초하여, 판별된 히터의 종류에 대응되는 제어부가 동작하도록 제어하는 시스템 제어부를 포함한다.
정착제어, IH, E-Coil, 온도
A fixing temperature control system capable of controlling the fixing temperature adaptively to the type of heater and a method using the same are proposed. A fixing temperature control system according to the present invention includes a fixing temperature detecting unit detecting heat of a fixing unit of an image forming apparatus, a first control unit controlling electric power supplied to a first type of heater mounted on the fixing unit, and a second mounted on the fixing unit. A second control unit for controlling electric power supplied to a kind of heater, and a system control unit for determining a type of a heater mounted on the fixing unit, and controlling a control unit corresponding to the type of the determined heater to operate based on the detected heat. Include.
Fusing Control, IH, E-Coil, Temperature
Description
도 1a는 종래의 정착온도제어시스템의 기능 블록도 이고,1A is a functional block diagram of a conventional fixing temperature control system,
도 1b는 종래의 정착온도제어시스템의 회로도이고,1B is a circuit diagram of a conventional fixing temperature control system,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정착온도제어시스템의 구성 블록도이고,2 is a block diagram of a fixing temperature control system according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-coil 히터 제어부의 구성 블록도이고,3 is a block diagram illustrating an E-coil heater control unit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부의 회로도이고,4 is a circuit diagram of an E-coil heater control and fixing temperature detector according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 제어부와 IH- 히터 제어부의 인터페이스부의 회로도이고,5 is a circuit diagram of an interface unit of a system control unit and an IH-heater control unit according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 제어부의 인터페이스부의 구성 블록도이고,6 is a block diagram illustrating an interface unit of a system controller according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터의 구성 블록도이고,7 is a block diagram illustrating an inverter according to an embodiment of the present invention.
도 8은 전압과 AC 출력간의 관계를 나타낸 그래프이고,8 is a graph showing the relationship between voltage and AC output,
도 9a는 E-coil 히터에서의 가열시간과 온도와의 관계를 나타낸 그래프이고,9A is a graph showing a relationship between heating time and temperature in an E-coil heater,
도 9b는 IH 히터에서의 가열시간과 온도와의 관계를 나타낸 그래프이다.9B is a graph showing a relationship between heating time and temperature in an IH heater.
본 발명은 히터의 종류에 적응적으로 정착온도를 제어할 수 있는 정착온도제어시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것이고, 상세하게는 정착기에 서로 다른 종류의 히터가 장착되는 경우라도 장착되는 히터에 적응적으로 정착온도를 제어할 수 있는 정착온도제어시스템 및 이를 이용한 방법이다.The present invention relates to a fixing temperature control system capable of controlling the fixing temperature adaptively to the type of the heater and a method using the same, and more particularly, even if the fixing unit is equipped with different types of heaters It is a fixing temperature control system that can control the fixing temperature and a method using the same.
이미지를 기록용지에 구현하는 화상형성장치는 통상적으로 감광드럼과 같은 매체에 형성된 가시상을 기록용지에 정착시키는 정착기를 사용하며, 이러한 정착기는 가열이 되어야 하므로 그 내부에 히터를 포함한다.An image forming apparatus for implementing an image on a recording paper typically uses a fixing unit for fixing a visible image formed on a medium such as a photosensitive drum on the recording paper, and since the fixing unit needs to be heated, it includes a heater therein.
정착기에 사용되는 히터로서 종래 IH(Induction Heating) 히터와 E-coil 히터가 있다. 양자는, IH 히터의 가열원이 고주파 AC 전원이고 E-coil 히터의 가열원이 60Hz와 같은 통상 주파수의 AC 전원이라는 점에서 차이가 있다. As a heater used in a fuser, there are conventional induction heating (IH) heaters and E-coil heaters. The difference is that the heating source of the IH heater is a high frequency AC power source and the heating source of the E-coil heater is an AC power source of a normal frequency such as 60 Hz.
도 1a는 종래의 정착온도제어시스템의 기능 블록도 이다.1A is a functional block diagram of a conventional fixing temperature control system.
도 1a를 참조하면, 종래의 정착온도제어시스템은, 정착기의 열을 감지하여 선형화한 정착온도 값을 출력하는 선형화 회로(101), 정착온도 값을 수신하여 디지털 값으로 변환하고, 정착기의 제어신호를 출력하는 시스템 제어부(103), 정착기를 보호하기 위한 신호를 출력하는 보호 회로(105), 시스템 제어부(103)와 보호 회로 (105)의 제어하에 AC 전력을 정착기에 공급하는 AC 전원(107)을 포함한다.Referring to FIG. 1A, a conventional fixing temperature control system includes a
도 1b는 종래의 정착온도제어시스템의 회로도로서, 특히 E-coil 히터에 대한 정착온도제어시스템의 회로도이다.1B is a circuit diagram of a conventional fixing temperature control system, and in particular, a circuit diagram of a fixing temperature control system for an E-coil heater.
도 1을 참조하면, 종래의 E-coil 히터에 대한 정착온도제어시스템은, 써미스터를 이용하여 열을 검지하고, 써미스터가 검지한 열을 그에 대응되는 전압값(Vth) 으로 출력한다. 또한, 써미스터가 개방 또는 단락과 같은 에러가 있는 것을 감지하여 히터를 보호하기 위한 구성요소(비교기 IC1)와 AC 전원의 히터로의 전력공급을 제어하는 TRIAC 구성요소를 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional fixing temperature control system for an E-coil heater detects heat using a thermistor and outputs the heat detected by the thermistor as a voltage value Vth corresponding thereto. In addition, the thermistor includes a component for protecting the heater by detecting an error such as an open or short circuit (comparator IC1) and a TRIAC component for controlling the power supply of the AC power to the heater.
한편, 히터를 구비한 정착기가 최근 소모성 부품으로 사용자가 교체 가능한 방식으로 사용됨에 따라서, 정착기에 구비된 히터의 종류에 관계없이 화상형성장치가 적응적으로 정착온도를 제어할 필요가 있다.On the other hand, as a fuser with a heater is recently used in a replaceable manner by a user as a consumable part, the image forming apparatus needs to adaptively control the fixing temperature regardless of the type of heater provided in the fuser.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요에 부응하기 위해 제안된 것으로서, 정착기에 구비되는 히터의 종류에 적응적으로 정착온도를 제어할 수 있는 정착온도제어시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to meet the needs as described above, and to provide a fixing temperature control system and a method using the same, which can control the fixing temperature adaptively to the type of heater provided in the fixing unit.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 정착온도제어시스템은, 화상형성장치의 정착기의 열을 검지하는 정착온도검지부, 상기 정착기에 장착되는 제1종류의 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제1제어부, 상기 정착기에 장착되는 제2종류의 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제2제어부, 상기 정착기에 장착되는 히터의 종류를 판별하고, 검지한 상기 열에 기초하여, 판별된 히터의 종류에 대응되는 제어부가 동작하도록 제어하는 시스템 제어부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the fixing temperature control system according to the present invention, the fixing temperature detection unit for detecting the heat of the fixing unit of the image forming apparatus, the first to control the power supplied to the first type of heater mounted to the fixing unit A control unit, a second control unit for controlling electric power supplied to a second type of heater mounted on the fuser, and a type of heater mounted on the fuser, and based on the detected heat, corresponding to the determined type of heater And a system controller for controlling the controller to operate.
또한, 본 정착온도제어시스템은, 검지한 상기 열이 상기 제1종류의 히터의 에러 발생을 나타내는 경우 상기 제1 제어부로의 전원 공급을 차단하는 제1보호부;를 더 포함할 수 있다.The fixing temperature control system may further include a first protection unit which cuts off power supply to the first control unit when the detected heat indicates an error of the first type of heater.
한편, 상기 제2제어부는, 검지한 상기 열이 상기 제1종류의 히터의 에러 발생을 나타낸 경우 상기 제1종류의 히터로 공급되는 전원을 오프시킬 수 있다.On the other hand, the second control unit may turn off the power supplied to the first type of heater when the detected heat indicates an error occurrence of the first type of heater.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 정착온도제어방법은, 화상형성장치의 정착기의 열을 검지하는 단계, 상기 장착기에 장착되는 히터의 종류를 판별하는 단계, 상기 판별된 히터로 공급되는 전력을 검지한 상기 열에 기초하여 제어하는 단계;를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, in the fixing temperature control method according to the present invention, detecting the heat of the fixing unit of the image forming apparatus, determining the type of the heater mounted on the mounting, supply to the determined heater And controlling based on the detected heat.
한편, 상기 제어하는 단계는, 검지한 상기 열이 히터의 에러 발생을 나타내는 경우 에러가 발생된 히터로의 전력 공급을 중단할 수 있다.On the other hand, in the controlling step, when the detected heat indicates an error in the heater, the power supply to the heater in which the error is generated may be stopped.
본 발명의 다른 목적 및 추가적인 특징은 첨부 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 읽으면 명확해질 것이다.Other objects and further features of the present invention will become apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정착온도제어시스템의 구성 블록도이다. 2 is a block diagram of a fixing temperature control system according to an embodiment of the present invention.
본 정착온도제어시스템은, 정착기(201)에 장착되는 히터(미도시)의 열을 검지하고, E-coil 히터로 공급되는 전력을 제어하는 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205), IH 히터로 공급되는 전력을 제어하는 IH 히터 제어부(209), 및 정 착기(201)에 장착되는 히터의 종류를 판별하고, 검지한 열에 기초하여, 판별된 히터의 종류에 대응되는 제어부(IH 히터 제어부 또는 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부)가 동작하도록 제어하는 시스템 제어부(207)를 포함한다.The fusing temperature control system detects heat of a heater (not shown) mounted in the
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 정착기(201)에 E-coil 히터가 장착된 경우 E-coil 히터로 공급되는 전력을 제어한다. 또한, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 정착기(201)에 장착된 히터의 열을 검지한다.The E-coil heater control and fixing
본 발명의 일 실시예에 따른 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 정착기(201)에 장착된 히터(미도시)의 열을 검지하는 센서(203), 검지한 열을 전기적 신호로 변환하는 선형부(미도시), 및 E-coil 히터로 공급되는 전력을 제어하는 E-coil 히터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 열을 검지하는 센서(203)는 예를 들면 써미스터(Thermistor)일 수 있다. 써미스터는 열에 반응하는 저항으로서 열이 올라가면 그 저항값이 떨어지고, 열이 떨어지면 그 저항값이 높아지는 특성을 가진다. E-coil heater control and fixing temperature detection unit (203, 205) according to an embodiment of the present invention, the
도 2의 실시예에서, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 E-coil 히터 제어부와 정착온도검지부가 하나의 기능블록으로 구현되었지만, 이와 달리(alternatively), 열을 검지하는 센서(203)와 검지한 열을 전기적 신호로 변환하는 선형부(미도시)를 포함한 정착온도 검지부와, E-coil 히터로 공급되는 전력을 제어하는 E-coil 히터 제어부처럼, 각각 별도의 기능 블록으로 구현될 수 있다. 이와 같이 별도의 기능블록으로 구현된 경우의 E-coil 히터 제어부를 본원 명세서에서 종종 제2제어부로 부른다.In the embodiment of Figure 2, the E-coil heater control and fixing temperature detection unit (203, 205), although the E-coil heater control unit and the fixing temperature detection unit is implemented as a single functional block, alternatively (alternatively) to detect the heat Separate function blocks, such as a fixing temperature detection unit including a
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 센서(203)가 검지한 열에 기초하여, 센서가 에러가 있는지 여부를 나타내는 신호, 열에 대응된 전기적 신호값(예를 들면 전압(Vth))을 출력한다. 출력된 이 값들은 시스템 제어부(207)로 입력된다. The E-coil heater control and
센서가 써미스터인 경우를 예로 들어서 센서의 에러에 대하여 설명한다. 써미스터(저항)가 개방(open), 단락(short) 되거나 과열(Overheat)되면 에러하고 할 수 있다. 이와 같이 센서에 에러가 발생하는 경우에는, 시스템 제어부의 제어없이 바로 히터의 동작을 중단시킬 필요가 있으며, 이를 위해서 보호부(보호회로)가 필요하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 E-coil 히터 제어부는 보호회로를 더 포함한다.The error of the sensor will be described taking an example where the sensor is a thermistor. If the thermistor (resistance) is open, shorted, or overheated, an error can occur. When an error occurs in the sensor as described above, it is necessary to immediately stop the operation of the heater without the control of the system controller, and for this purpose, a protection unit (protection circuit) is required. According to a preferred embodiment of the present invention, the E-coil heater controller further includes a protection circuit.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 시스템 제어부(207)로부터 인에이블 신호를 입력받는다. 인에이블 신호가 온(on)이면 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 정착기(201)의 히터(미도시)로 공급되는 전력을 공급하도록 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 정착기(201)의 히터(미도시)로 공급되는 전력을 직접 제어하지 않으며, E-coil TRIAC 제어부(213)를 제어함으로써 히터로 공급되는 전력을 제어한다. The E-coil heater control and fixing
본 발명의 일 실시예에 따른 정착온도제어시스템은, E-coil TRIAC 제어부(213)를 더 포함할 수 있다. E-coil TRIAC 제어부(213)는 AC 전원(211)으로부터 출력된 전력이 정착기(201)의 히터(미도시)로 공급되는 것을 제어한다. 본 도 2의 실 시예에 따르면, E-coil TRIAC 제어부(213)는, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)의 제어하에서 정착기(201)의 히터(미도시)로 공급되는 전력을 제어한다. 시스템 제어부(207)가 E-coil 인에이블 신호를 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)로 출력하면, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 E-coil TRIAC 제어부(213)로 상기 히터(미도시)로 전력이 공급되도록 하는 제어신호를 출력하고, E-coil TRIAC 제어부(213)는 AC 전원(211)로부터 정착기(201)에 구비된 히터(미도시)로의 전력을 공급하도록 동작한다. The fixing temperature control system according to an embodiment of the present invention may further include an E-coil
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 바람직하게는 센서(203)에 에러가 발생한 경우, 상기 히터(미도시)로 공급되는 전력을 차단하기 위한 보호부를 포함할 수 있다. The E-coil heater control and
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 바람직하게는 센서(203)에 에러가 발생한 경우, IH 히터(미도시)가 정착기(201)에 장착된 경우 IH 히터로 공급되는 전력을 차단하기 위한 IH 히터 보호부와, E-coil 히터(미도시)가 정착기(201)에 장착된 경우 E-coil 히터로 공급되는 전력을 차단하기 위한 E-coil 히터로 공급되는 전력을 차단하기 위한 E-coil 히터 보호부를 포함할 수 있다.The E-coil heater control and
IH 히터 제어부(209)는 정착기(201)에 IH 히터(미도시)가 장착되는 경우 IH 히터로의 전력 공급을 제어한다. 한편, 본원 명세서에서, IH 히터 제어부(209)는 종종 제1제어부로 부른다.The IH
본 발명의 일 실시예에 따른 IH 히터 제어부(209)는, 시스템 제어부(207)로부터의 제어신호(IH Heater Enable)의 제어하에, 정착기(201)로 공급되는 전력을 제어한다. 이 경우, IH 히터 제어부(209)는, 시스템 제어부(207)로 IH 히터의 상태를 나타내는 신호를 출력하며, 시스템 제어부(207)로부터 IH 히터 인에이블 신호, IH 히터 리셋 신호, 및 IH 히터 PWM 파워 신호를 수신한다. IH 히터 제어부(209)는 수신한 신호들에 기초하여, IH 히터로 공급되는 전력을 제어할 수 있다.The IH
본 발명의 일 실시예에 따른 IH 히터 제어부(209)는, AC 전원(211)으로부터 AC 를 공급 받아서 소정의 고주파 AC를 생성하여 정착기(201)에 장착되는 IH 히터(미도시)로 출력한다. 이를 위해, IH 히터 제어부(209)는 고주파를 생성하는 인버터를 포함할 수 있다.The IH
본 발명의 일 실시예에 따른 IH 히터 제어부(209)는, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)로부터, IH 히터에 에러가 발생할 경우 IH 히터로 공급되는 전력을 차단하도록 하는 소정의 제어신호를 수신한다. 이 제어신호는 전원신호일 수 있다. IH
IH 히터 제어부(209)가, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)로부터 수신하는 제어신호가 전원공급신호인 경우를 설명한다. 이 경우 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 소정의 전원(바람직하게는 DC 전원)(미도시)으로부터 전력을 공급을 공급받는다. 이 소정의 전원(미 도시)은 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 자체적으로 구비할 수 있다. 한편, IH 히터 제어부(209)도 작동하기 위해서는 소정의 전원이 필요한데, 본 실시 예의 경우 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 구비한 전원으로부터 공급받는다. 즉, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 IH 히터 제어부(209)로 작동을 위 한 전력을 공급한다(도2를 참조). 만약, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)에서 IH 히터 제어부(209)로 전력을 공급하지 않는다면 IH 히터 제어부(209)는 동작하지 않으며, 이 경우 IH 히터로 공급되는 고주파 전력은 차단된다.The case where the control signal received by the IH
본 발명의 일 실시예에 따르면, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 정착기(201)에 정착되는 히터가 E-coil 히터이던지 아니면 IH 히터이던지 간에 상관없이 히터의 열을 검지한다. 만약, IH 히터가 장착되었고, 장착된 IH 히터가 에러가 난 경우, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 IH 히터 제어부로 공급되는 전력을 차단함으로써, IH 히터를 보호한다.According to one embodiment of the invention, the E-coil heater control and fixing temperature detection unit (203, 205), regardless of whether the heater fixed to the fixing
시스템 제어부(207)는, 정착기(201)에 장착되는 히터의 종류가 예를 들면 IH 히터인지 E-coil 히터인지를 판별하고, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)로부터 수신한 정착온도에 기초하여 IH 히터 또는 E-coil 히터를 제어한다. The
본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 제어부(207)는, A/D 컨버터를 포함할 수 있다. A/D 컨버터는 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 센싱한 정착 온도 값(아날로그 값)을 디지털 값으로 변환한다. 시스템 제어부(207)는, 디지털 값으로 변환된 정착 온도 값에 기초하여, IH 히터 제어부(209)와 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)의 동작을 제어할 수 있다.The
정착기(201)에 장착되는 히터가 E-coil 히터인 경우, 시스템 제어부(207)의 동작을 설명한다. 이 경우, 시스템 제어부(207)는, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)에서 검지한 정착온도에 기초하여, E-coil 히터 인에이블 신호를 인가하거나 또는 디스에이블 신호를 인가한다. 인에이블 신호가 인가된 경우, E- coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 정착기(201)된 E-coil 히터로 전력을 공급하도록 한다. 본 실시예에서, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 시스템 제어부(207)로부터 E-coil 히터 인에이블 신호를 수신한 경우, E-coil TRIAC 제어부(213)로 전력공급을 허용하는 신호를 송신하며, 이 경우 E-coil TRIAC 제어부(213)는 AC 전원(211)으로부터 E-coil 히터로 전력이 공급되도록 한다. When the heater mounted on the fixing
본 발명의 일 실시예에 따르면, E-coil 히터 인에이블 신호인지 여부에 상관없이, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 정착기의 열을 감지하는 동작을 수행한다. 예를 들면, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 시스템 제어부(207)의 제어를 받지 않고 E-coil 히터를 보호하는 보호부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 보호부는 후술하겠지만 하드웨어적으로 구성될 수 있으며 시스템 제어부(207)의 제어를 받지 않으며, 센서(203)가 검지한 열에 기초하여 동작 된다. According to one embodiment of the present invention, regardless of whether the E-coil heater enable signal, the E-coil heater control and fixing temperature detection unit (203, 205) performs the operation of detecting the heat of the fixing unit. For example, the E-coil heater control and fixing
정착기(201)에 장착되는 히터가 IH 히터인 경우, 시스템 제어부(207)의 동작을 설명한다. 이 경우, 시스템 제어부(207)는, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)에서 검지한 정착온도에 기초하여, IH 히터 인에이블 신호를 인가하거나 또는 디스에이블 신호를 IH 히터 제어부(209)로 인가한다. 인에이블 신호가 인가된 경우, IH 히터 제어부(209)는 정착기(201)에 장착된 IH 히터로 전력을 공급하도록 한다. 시스템 제어부(207)는 IH 히터 제어부(209)로부터 IH 히터의 상태를 나타내는 신호를 수신할 수 있으며, IH 히터 제어부(209)로 IH 히터 인에이블 신호, IH 히터 리셋 신호, 및 IH 히터 PWM 파워 신호를 송신할 수 있다. 여기서, IH 히터 인에이블 신호는 정착기(201)에 정착된 IH 히터로 전력이 공급되도록 하는 제어신호이고, IH 히터 리셋 신호는 IH 히터가 리셋되도록 하는 신호이고, PWM 파워 신호는 IH 히터로 공급되는 전력의 양을 제어하는 제어신호이다. When the heater mounted on the fixing
본 발명의 일 실시예에 따르면, IH 히터 제어부(209)와 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 시스템 제어부(207)의 제어하에 동작되는 경우가 있고, 시스템 제어부(207)의 제어 동작에 무관하게 동작하는 경우가 있다.According to an embodiment of the present invention, the IH
시스템 제어부(207)의 제어 동작에 무관하게 동작하는 경우에는, 주로 정착기(201)에 장착된 히터에 에러가 발생된 경우이다. 예를 들어, 정착기(201)에 E-coil 히터가 장착되었고, 그 장착된 E-coil 히터가 에러가 발생하면, 에러 발생을 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 검지하고, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는, 시스템 제어부(207)의 제어동작과는 무관하게 E-coil 히터로 공급되는 AC 전력을 차단한다. 한편, 다른 예로서, 예를 들어, 정착기(201)에 IH 히터가 장착되었고, 그 장착된 IH 히터가 에러가 발생하면, 그러한 에러 발생을 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)가 검지하고, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 IH 히터 제어부(209)로 소정의 제어신호를 송신한다. 이 소정의 제어신호는 전력 신호일 수 있다고 상술한 바 있다. 즉, IH 히터에 에러가 발생되지 않은 경우에는, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 IH 히터 제어부(209)로 전력을 공급하다가, IH 히터에 에러가 발생되면, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부(203, 205)는 IH 히터 제어부(209)로의 전력 공 급을 차단한다. In the case of operating irrespective of the control operation of the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-coil 히터 제어부의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an E-coil heater controller according to an exemplary embodiment of the present invention.
E-coil 히터 제어부(300)는, 정착기의 열을 검지하는 정착온도검지부(303), E-coil 히터 보호부(307), IH 히터 보호부(309), 및 E-coil 히터 온 오프부(311)를 포함한다.The
정착온도검지부(303)는, 써미스터(미도시)와 같은 열 센서와 센싱한 열을 소정의 전기적 신호로 변환한 정착온도값을 출력하는 선형화부(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 정착온도검지부(303)는 정착기의 열을 검지하여 정착온도를 시스템 제어부(305)로 출력한다. 또한, 정착온도검지부(303)는 히터의 에러 여부를 검지할 수 있으며, 에러 여부를 나타내는 신호를 IH 히터 보호부(309)와 E-coil 히터 보호부(307)로 출력한다.The fixing
시스템 제어부(305)는 정착온도검지부(303)가 검지한 정착온도에 기초하여 E-coil 히터 인에이블 신호를, E-coil 히터 온 오프부(311)로 송신한다. E-coil 히터 온 오프 부(311)는, 수신한 E-coil 히터 인에이블에 기초하여 E-coil 히터로의 AC 전력의 공급여부를 제어한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, E-coil 히터 온 오프 부(311)는, E-coil TRIAC 제어부로 AC 전력의 공급 여부를 나타내는 신호를 송신하며, 그 신호에 기초하여 E-coil TRIAC 제어부가 E-coil 히터로의 전력 공급을 제어한다.The
E-coil 히터 보호부(307)는, 정착온도검지부(303)가 검지한 정착온도에 기초 하여, E-coil 히터의 동작을 차단한다. E-coil 히터의 에러 발생을 나타내는 신호를, 정착온도검지부(303)로부터 E-coil 히터 보호부(307)가 수신하면, E-coil 히터 보호부(307)는 E-coil 히터 온 오프 부(311)로 E-coil 히터로의 전력 공급을 중단하는 신호를 송신하며, E-coil 온 오프 부(311)는 이에 대응하여 전력 공급 중단 신호를 E-coil TRIAC 제어부로 송신한다. E-coil 온 오프 부(311)가 E-coil 히터 보호부(307)로부터 전력 공급 중단 신호를 수신하면, 시스템 제어부(305)로부터 E-coil 히터 인에이블 신호가 수신되더라도, 전력 공급 중단 신호를 E-coil TRIAC 제어부로 송신한다.The E-coil
IH 히터 보호부(309)는, 정착온도검지부(303)가 검지한 정착온도에 기초하여, IH 히터 제어부로 공급되는 전력을 차단한다. 이로써, H 히터 제어부는 IH 히터로 공급할 고주파 AC 전력을 생성하지 못하며, 따라서 IH 히터로 전력이 공급되지 않아서 IH 히터가 보호될 수 있다.The IH
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of an E-coil heater control and fixing temperature detector according to an embodiment of the present invention.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 정착온도를 검지한다. 상세하게는, 써미스터(TO)가 그 주위 열에 대응하여 그 저항값이 바뀌며, 그 저항값이 바뀜에 따라, 정착온도 출력단자에 걸리는 전압(A_TH_FUSER1)이 달라진다. 상세하게는, 정착온도를 나타내는 전압(A_TH_FUSER1)은 써미스터의 저항값과 저항 R22에 따라서 달라진다. 전압값을 나타낸 A_TH_FUSER1 에서 A는 아날로그 값을 나타낸 것이다.The E-coil heater control and fusing temperature detector detects the fusing temperature. In detail, the resistance value of the thermistor TO changes in response to the surrounding heat, and as the resistance value changes, the voltage A_TH_FUSER1 applied to the fixing temperature output terminal changes. In detail, the voltage A_TH_FUSER1 representing the fixing temperature varies depending on the resistance value of the thermistor and the resistance R22. In A_TH_FUSER1 representing the voltage value, A represents the analog value.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 트랜지스터(Q1)의 VBE 아날로그 값 을 출력한다. 이 값은 써미스터가 오픈 되었음을 나타낼 수 있는 아날로그 값이다.The E-coil heater control and fixing temperature detector outputs the VBE analog value of the transistor Q1. This value is an analog value that can indicate that the thermistor is open.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 써미스터가 오픈되었음을 나타내는 신호(nTH1_OPEN)와 그에 대응한 정착기(히터) 에러 신호(nFUSER_ERROR)를 출력한다. 상세하게는, 써미스터(T0)가 개방된 경우 써미스터 단자 2의 전압(VBE)가 0V가 되며, VBE가 0V가 되면, 비교기(U2-2)의 출력은 로우(low)가 되며, 이 신호가 상기 신호(nTH1_OPEN)이다. 한편, 비교기(U2-2)의 로우 출력 신호는 NAND 게이트의 입력중의 하나가 된다. NANA 게이트는 입력 중 하나가 로우이면 그 출력이 로우가 되며, 이 출력신호가 정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR)이다. 여기서 n은, 레벨이 로우인 경우 정착기가 에러임을 나타낸다. The E-coil heater control and fixing temperature detector outputs a signal nTH1_OPEN indicating that the thermistor is open and a fixing unit (heater) error signal nFUSER_ERROR corresponding thereto. In detail, when the thermistor T0 is open, the voltage VBE of the
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 써미스터가 오픈된 경우, IH 히터 제어부로 공급되는 전력을 차단한다. 상세하게는, 써미스터가 오픈되면, 상술한 바와 같이 NAND 게이트(U1)의 출력이 로우가 된다. NAND 게이트(U1)의 로우 출력은 트랜지스터(Q10)에 연결되며, 그 트랜지스터(Q10)는 오프되어 IH 히터 제어부로 전력이 공급되지 않게 된다. 따라서, 써미스터가 오픈 된 경우 IH 히터 제어부로 전력(+24V_IH)이 공급되지 않게 된다. 이로써, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, IH 히터를 보호하는 기능을 수행한다.When the thermistor is open, the E-coil heater control unit and the fixing temperature detector block the power supplied to the IH heater control unit. Specifically, when the thermistor is opened, the output of the NAND gate U1 goes low as described above. The low output of NAND gate U1 is connected to transistor Q10, which is turned off so that power is not supplied to the IH heater controller. Therefore, when the thermistor is open, power (+ 24V_IH) is not supplied to the IH heater controller. As a result, the E-coil heater control unit and the fixing temperature detector perform a function of protecting the IH heater.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 써미스터가 과열(OVER HEAT)되었음을 나타내는 신호(nTH1_OVERHEAT)와 그에 대응한 정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR)를 출력한다. 상세하게는, 써미스터(T0)가 과열된 경우 그 저항값이 적어지므로, 써미스터 단자 1의 전압이 떨어지며, 따라서 비교기(U2-1)의 입력단자(3)로는 로우 신호가 입력된다. 비교기(U2-1)의 입력단자(3)로 입력되는 신호가 비교기(U2-1)의 다른 입력단자(2)로 입력되는 신호보다 낮으므로(트랜지스터 Q1이 오프되어, 상기 입력단자(2)로는 하이 신호가 걸린다), 비교기(U2-1)는 로우 신호를 출력한다. 이 로우 신호는, NAND 게이트(U1)의 입력 단자 중의 하나로 입력되며, 따라서 NAND 게이트(U1)는 로우 신호를 출력하게 된다. 따라서, 써미스터가 과열되면, NAND 게이터(U1)의 출력은 로우가 되어 정착기 에러를 나타내는 신호가 출력된다.The E-coil heater control and fixing temperature detector outputs a signal nTH1_OVERHEAT indicating that the thermistor is overheated and a fixing unit error signal nFUSER_ERROR corresponding thereto. In detail, when the thermistor T0 is overheated, the resistance value thereof decreases, so that the voltage of the
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 써미스터가 과열된 경우에도, 상기 오픈 된 경우와 마찬가지로, IH 히터 제어부로 공급되는 전력을 차단한다. 상술한 바와 같이, 써미스터가 과열되면, NAND 게이트(U1)의 출력이 로우가 되기 때문이다. 마찬가지로, NAND 게이트(U1)의 로우 출력은 트랜지스터(Q10)에 연결되며, 그 트랜지스터(Q10)는 오프되어 IH 히터 제어부로 전력이 공급되지 않게 된다. 따라서, 써미스터가 과열된 경우 IH 히터 제어부로 전력(+24V_IH)이 공급되지 않게 된다. 이로써, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, IH 히터를 보호하는 기능을 수행한다.Even when the thermistor is overheated, the E-coil heater control unit and the fixing temperature detector block the electric power supplied to the IH heater control unit as in the case of the open. As described above, when the thermistor is overheated, the output of the NAND gate U1 becomes low. Similarly, the low output of NAND gate U1 is connected to transistor Q10, which is turned off so that power is not supplied to the IH heater controller. Therefore, when the thermistor is overheated, power (+ 24V_IH) is not supplied to the IH heater controller. As a result, the E-coil heater control unit and the fixing temperature detector perform a function of protecting the IH heater.
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 써미스터가 과열된 경우, E-coil 히터로 공급되는 전력을 차단하는 신호(nHEATER_ON)를 E-coil TRIAC 제어부로 출력한다. 신호 nHEATER_ON은, 로우 신호일때 히터가 온되는 것을 의미하며, 따라서, 써미스터가 과열된 경우, 신호 nHEATER_ON이 하이가 되는 것을 설명하겠다. 써미스터가 과열되면, 써미스터의 저항 값이 작아져서 써미스터 단자(1)의 전압이 로우로 된다. 따라서, 비교기(U2-1)의 출력은 로우가 되어 다이오드(D4)가 도통되지 않으 며, 트랜지스터(Q7)가 오프된다. 결국 nHEATER_ON 이 출력되는 단자는 하이를 유지하게 된다. 이로써, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, E-coil 히터를 보호하는 기능을 수행한다.When the thermistor is overheated, the E-coil heater control and fixing temperature detector outputs a signal (nHEATER_ON) that cuts off the power supplied to the E-coil heater to the E-coil TRIAC controller. The signal nHEATER_ON means that the heater is turned on when the signal is low. Therefore, when the thermistor is overheated, the signal nHEATER_ON will be explained as high. When the thermistor overheats, the resistance value of the thermistor becomes small and the voltage of the
써미스터가 개방되면, 써미스터의 단자(2)가 0 V로 되어 트랜지스터(Q1)가 오프되며 따라서, 비교기(U2-1)의 입력단자(2)로 하이 신호가 입력된다. 따라서, 비교기(U2-1)의 출력은 로우 신호가 되며, 상기 과열된 경우와 마찬가지로, nHEATER_ON 이 출력되는 단자는 하이를 유지하게 된다. 이로써, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, E-coil 히터를 보호하는 기능을 수행한다.When the thermistor is opened, the
E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 시스템 제어부로부터 E-coil 인에이블 신호(nHEATER_FUSER)를 입력받고 그에 대응하여, E-coil TRIAC 제어부를 제어하는 신호(nHEATER_ON)를 출력한다. E-coil 인에이블 신호(nHEATER_FUSER)는, 로우인 경우가 히터를 인에이블 시키는 것이다. 따라서, E-coil 인에이블 신호(nHEATER_FUSER)로 로우 신호가 입력되면, nHEATER_ON 이 출력되는 단자의 신호가 로우가 됨을 설명한다. E-coil 인에이블 신호(nHEATER_FUSER)로 로우 신호가 입력되면, 트랜지스터(Q6)는 오프 되며 결국, 트랜지스터(Q6)의 단자(3)는 하이가 된다. 트랜지스터(Q6)의 단자(3)의 출력은 다이오드(D4)의 입력이 되므로, 이 경우 다이오드(D4)는 도통되어 트랜지스터(Q7)를 온 시킨다. 결과적으로, nHEATER_ON 이 출력되는 단자의 신호가 로우가 된다. 상술한 바와 같이, E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부는, 시스템 제어부로부터의 E-coil 히터 인에이블 신호에 대응하는 제어신호를 E-coil TRIC 제어부로 출력한다.The E-coil heater control and fixing temperature detection unit receives an E-coil enable signal nHEATER_FUSER from the system controller and outputs a signal nHEATER_ON for controlling the E-coil TRIAC controller in response thereto. The low E-coil enable signal nHEATER_FUSER enables the heater. Accordingly, when the low signal is input to the E-coil enable signal nHEATER_FUSER, the signal of the terminal where nHEATER_ON is output will be described as low. When the low signal is input to the E-coil enable signal nHEATER_FUSER, the transistor Q6 is turned off, and as a result, the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 제어부와 IH- 히터 제어부의 인터페이스부의 회로도이다.5 is a circuit diagram of an interface unit between a system control unit and an IH-heater control unit according to an exemplary embodiment.
도 5에서 IH BOARD로 표기된 박스가 IH 히터 제어부와 결합하는 인터페이스 부분이다. 나머지 부분은, 시스템 제어부의 인터페이스 부분의 상세 회로도를 나타낸 것이다. In FIG. 5, a box marked IH BOARD is an interface part coupled to the IH heater controller. The remaining part shows the detailed circuit diagram of the interface part of a system control part.
도 5를 참조하면, 시스템 제어부는, IH 히터 제어부로부터 상태 신호들(Status 1, 2, 3)을 수신하고, IH 히터 제어부로 IH 히터 인에이블 신호(nTH_Enable), 정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR), PWM 공급 신호(PWM_POWER)를 출력한다.Referring to FIG. 5, the system control unit receives status signals
정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR)는 E-coil 히터 제어 및 정착온도검지부로부터 수신한 신호이며, 이 신호에 기초하여 PWM 공급 신호의 공급을 제어할 수 있다. 정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR)는 로우인 경우가 에러가 발생한 경우를 나타내므로, 정착기 에러 신호(nFUSER_ERROR)가 로우인 경우를 설명한다. 이 경우 트랜지스터(Q18)가 오프되며 따라서 다이오드(U9-5)의 출력단(10)은 하이가 된다. 결국 다이오드(U9-5)가 도통되지 않아서 PWM_POWER 신호는 차단되며, 이로써 IH 히터 제어부는 PWM_POWER 신호를 수신하지 못하므로, IH 히터로 공급되는 고주파 전력이 차단된다.The fuser error signal nFUSER_ERROR is a signal received from the E-coil heater control and the fixing temperature detection unit, and the supply of the PWM supply signal can be controlled based on this signal. Since the case where the fuser error signal nFUSER_ERROR is low indicates an error has occurred, the case where the fuser error signal nFUSER_ERROR is low will be described. In this case, the transistor Q18 is turned off, and thus the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템 제어부의 인터페이스부의 구성 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an interface unit of a system controller according to an exemplary embodiment.
도 6을 참조하면, ASIC IC(LPEC2, JC13-000: 제조사 삼성)로 구현된 시스템 제어부의 인터페이스부를 나타낸 것이다. 시스템 제어부의 인터페이스부는, E-coil 히터 제어 및 정착온도제어부가 검지한 정착기 에러신호(nFUSER_ERROR), 써미스터 개방 신호(nTH1_OPEN) 및 과열신호(nTH1_OVERHEAT)를 입력받으며, 또한 IH 히터 제어부로부터 상태 신호들(STATUS0, 1,2)을 수신한다. 한편, 시스템 제어부의 인터페이스부를 통해서, IH 히터를 제어하는 신호(nIH_ENABLE), PWM 제어신호가 출력된다. Referring to FIG. 6, an interface unit of a system controller implemented with an ASIC IC (LPEC2, JC13-000: manufacturer Samsung) is shown. The interface unit of the system controller receives the fuser error signal nFUSER_ERROR, thermistor open signal nTH1_OPEN, and the overheat signal nTH1_OVERHEAT detected by the E-coil heater control and the fixing temperature control unit. Receive STATUS0, 1,2). Meanwhile, a signal nIH_ENABLE and a PWM control signal for controlling the IH heater are output through the interface unit of the system controller.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터의 구성 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 IH 히터 제어부는 도7과 같은 인버터(700)를 포함할 수 있다. 인버터(700)는 AC 전원을 입력받아서 고주파 AC 전원을 생성한다. IH 히터 제어부는, 인버터(700)의 스위치들(SW1, SW2)을 제어하여 원하는 고주파 AC 전원을 생성한다. The IH heater controller according to the exemplary embodiment of the present invention may include an
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착온도제어시스템에서, 시스템 제어부가 출력하는 IH 히터 PWM Power 신호와 그에 대응되는 AC 출력간의 관계를 나타낸 것이다. 가로축의 DA Vrams[V]는, IH 히터 PWM Power 신호를 rms 값으로 나타낸 것이다.FIG. 8 illustrates a relationship between an IH heater PWM power signal output from a system controller and an AC output corresponding thereto in a fixing temperature control system according to an exemplary embodiment of the present invention. DA Vrams [V] on the horizontal axis represents an IH heater PWM Power signal in rms value.
도 9a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착온도제어시스템에서, 정착기에 E-coil 히터가 장착된 경우 가열시간과 온도와의 관계를 나타낸 것이다. E-coil 히터가 장착된 경우에, 원하는 정착온도까지 도달하는데 대략 60초 정도가 소요됨을 알 수 있다.Figure 9a, in the fixing temperature control system according to an embodiment of the present invention, shows the relationship between the heating time and temperature when the fuser is equipped with an E-coil heater. It can be seen that when the E-coil heater is mounted, it takes about 60 seconds to reach the desired fixing temperature.
도 9b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착온도제어시스템에서, 정착기에 IH 히터가 장착된 경우 가열시간과 온도와의 관계를 나타낸 것이다. IH 히터가 장착된 경우에, 원하는 정착온도까지 도달하는데 대략 43.8초 정도가 소요됨을 알 수 있다.9B illustrates a relationship between a heating time and a temperature when an IH heater is installed in the fixing apparatus in the fixing temperature control system according to the exemplary embodiment of the present invention. It can be seen that when the IH heater is mounted, it takes about 43.8 seconds to reach the desired fixing temperature.
이제, 도 2를 참조하여 2 종류 이상의 히터의 정착온도를 제어할 수 있는 정착온도제어방법을 설명한다.Now, with reference to Figure 2 will be described a fixing temperature control method that can control the fixing temperature of two or more types of heaters.
E-coil 히터 제어 및 정착온도 검지부(205)가 정착기의 열을 검지한다. 한편, 시스템 제어부(207)는, 장착기에 장착되는 히터의 종류를 판별하고, 판별된 히터로 공급되는 전력을 검지한 상기 열에 기초하여 제어한다.The E-coil heater control and fixing
한편, E-coil 히터 제어 및 정착온도 검지부(205)는, 검지한 상기 열이 히터의 에러 발생을 나타내는 경우 에러가 발생된 히터로의 전력 공급을 중단하며, IH 히터 제어부로의 전력의 공급을 차단한다.On the other hand, the E-coil heater control and fixing
이상 IH 히터 와 E-coil 히터를 예로 하여 본원 발명을 설명하였지만, 본원 발명은 이들 종류에만 제한되는 것은 아니며 다른 종류의 히터 방식에도 적용될 수 있다.Although the present invention has been described above using the IH heater and the E-coil heater as an example, the present invention is not limited to these types and may be applied to other types of heaters.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 정착기에 구비되는 히터의 종류에 적응적으로 정착온도를 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, the fixing temperature can be controlled adaptively to the type of heater provided in the fixing unit.
비록 실시예가 첨부된 도면을 참고로 설명되었지만 본 방법은 상술한 실시예에 국한되지 않고 다양한 다른 변화 및 변경이 당업자에 의해 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있을 것이다. 그러한 모든 변화 및 변경은 첨부 된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위 내에 포함되도록 한다. Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings, the method is not limited to the embodiments described above, and various other changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. All such changes and modifications are intended to be included within the scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050105649A KR101184398B1 (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | System for adaptively controlling fixing temperature according to a kind of heater and method the using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050105649A KR101184398B1 (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | System for adaptively controlling fixing temperature according to a kind of heater and method the using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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