KR101235220B1

KR101235220B1 - 위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기제어 장치

Info

Publication number: KR101235220B1
Application number: KR1020060071783A
Authority: KR
Inventors: 신봉수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2013-02-20
Also published as: US20120020691A1; EP1884838A1; US20100156380A1; US20080024107A1; EP1884838B1; US8494390B2; EP2290467A2; JP2008033904A; EP2290467A3; US8295728B2; US20130028624A1; KR20080011001A; CN101114152A; US8059983B2; EP2290467B1; US7679354B2; CN101114152B

Abstract

대기 모드로 구동하여 소비 전력의 절감을 도모하고, 교류 신호의 제로-크로싱 시점을 정밀하게 검출할 수 있는 위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치가 개시된다. 위상 감지 장치는 교류 전원이 인가되는 전원 입력부, 교류 전원의 위상 변화에 따라 교류 전원의 제로-크로스 시점을 검출하며, 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검출부 및 전원 입력부로 인가되는 교류 전원을 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 전원 스위칭부를 포함한다. 대기 모드로 위상 감지 장치가 구동하여 소비 전력을 절감할 수 있고, 교류 전원의 제로-크로스 시점을 정밀하게 감지함으로써 위상 감지 장치 및 이를 구비하는 장치들의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

위상 제어, 정착기, 대기 모드, 제로-크로스(zero-cross)

Description

위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치{PHASE DETECTIOM DEVICE AND PHASE CONTROLLING DEVICE HAVING THE SAME AND FUSER CONTROLLING DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다

도 2는 도 1에 도시된 온도 제어부를 구체적으로 도시한 회로도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4는 도 3에 도시된 위상 감지 장치의 일 실시예를 구체적으로 구현한 회로도이다.

도 5는 도 3에 도시된 위상 감지 장치의 다른 실시예를 구체적으로 구현한 회로도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 비교예에 의한 위상 감지 장치를 도시한 회로도이다.

도 9는 비교예에 의한 위상 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 정착기 제어 장치 110 : 전원 공급부

120 : 전원 변환부 130 : 위상 감지부

132 : 전원 입력부 134 : 위상 검출부

136 : 전원 스위칭부 140 : 신호 생성부

150 : 콘트롤러 160 : 온도 제어부

200 : 정착기

본 발명은 위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 대기 모드로 구동하여 소비 전력의 절감을 도모하고, 교류 전원의 제로-크로싱 시점을 정밀하게 검출할 수 있는 위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치에 관한 것이다.

화상형성장치는 입력되는 화상 데이터에 대응하는 이미지를 인쇄 용지와 같은 기록 매체에 인쇄 처리하는 장치를 의미한다. 이러한 화상형성장치의 예로는 프린터, 복사기, 팩시밀리 및 이들의 기능을 하나로 통합한 복합기 등을 들 수 있다.

일반적으로, 화상형성장치는 정상적인 인쇄 작업이 가능하도록 발열 장치 및 이러한 발열 장치를 일정 온도로 유지하는 장치를 필요로 한다. 특히, 형성된 토너 화상을 열과 압력을 이용하여 인쇄 용지상에 정착시키기 위한 정착기의 경우, 토너 화상을 용지에 정착시키기 위해 그 표면을 정착에 적당한 목표 온도로 유지되도록 제어하는 정착기 제어 장치를 필요로 한다.

이러한 정착기 제어 장치에는 입력되는 교류 전원을 제어하는 위상 제어 방식의 사용이 일반화되어 있다. 위상 제어 방식을 사용하기 위해서는 입력되는 교류 전원의 제로-크로싱(zero-crossing)을 감지하여 교류 전원 위상의 극성이 변화하는 0 전위를 검출하는 위상 감지 장치를 필요로 한다.

도 8은 비교예에 의한 위상 감지 장치를 도시한 회로도이다.

도 8을 참조하면, 비교예에 의한 위상 감지 장치(10)는 교류 전원(AC)이 인가되는 전원 입력부(12) 및 위상 검출부(14)를 포함한다.

전원 입력부(12)는 인가되는 교류 전원을 분배하는 저항 소자들(R21, R22, R23, R24)을 포함한다.

위상 검출부(14)는 전원 입력부(12)에서 출력되는 교류 전원의 양(+)의 극성 및 음(-)의 극성에 따라 제로-크로스 시점을 각각 감지하는 제1 위상 검출부(14-1) 및 제2 위상 검출부(14-2)를 포함한다.

이때, 제1 및 제2 위상 검출부(14-1, 14-2)는 인가되는 교류 전원에 의해 활성화되어 소정 광을 발광하는 제1 및 제2 발광 소자(D11, D12)를 구비하고, 제1 및 제2 발광 소자(D11, D12)와 대응하는 위치에 배치되어 발광 소자(D11, D12)로부터 발생된 광에 의해 구동되는 즉, 제1 및 제2 발광 소자(D11, D12)가 활성화됨에 따라 이에 연동하여 활성화되는 제1 및 제2 수광 소자(PT11, PT12)를 구비한 포토 커 플러(photo coupler)를 포함한다.

또한, 위상 검출부(14)에는 소정 전위의 전압을 출력하는 외부 전원(VCC11)이 연결되고, 제1 및 제2 수광 소자(PT11, PT12)이 활성화됨에 따라 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)되는 스위칭 소자(TR11)를 더 포함한다.

이와 같은 비교예에 의한 위상 감지 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 먼저 입력되는 교류 전압(AC)은 전원 입력부(12)를 통해 분배되어 교번적으로 제1 및 제2 위상 검출부(14-1, 14-2)로 인가된다.

예를 들어, 양의 극성을 갖는 교류 전압(AC)은 제1 위상 검출부(14-1)의 제1 발광 소자(D11)로 입력되어 대향 배치된 제1 수광 소자(PT11)를 활성화시킨다. 제1 수광 소자(PT11)가 활성화됨에 따라 외부 전원(VCC11)과 접지 전원(GND)을 연결하는 전류 경로가 형성되어 제1 수광 소자(PT11)와 외부 전원(VCC11)이 연결된 제1 노드(N11)의 전위는 접지 전위로 형성된다.

이에 따라, 스위칭 소자(TR11)는 턴-오프되고, 스위칭 소자(TR11)와 외부 전원(VCC11)이 연결된 제2 노드(N12)는 외부 전원(VCC11)에 의해 고 전위로 형성되며, 제2 노드(N12)의 전위는 양의 극성을 갖는 교류 전압(AC)이 인가되는 소정 시간(P2) 동안 위상 검출 신호(Vphase)로 출력된다.

반대로, 음의 극성을 갖는 교류 전압(AC)은 제2 위상 검출부(14-2)의 제2 발광 소자(D12)로 입력되고, 이에 의해 제2 위상 검출부(14-2)는 실질적으로 제1 위상 검출부(14-1)와 동일하게 구동되어 제2 노드(N12)의 전위는 음의 극성을 갖는 교류 전압(AC)이 인가되는 소정 시간(P1) 동안 위상 검출 신호(Vphase)로 출력된다.

이때, 제1 및 제2 위상 검출부(14-1, 14-2)의 감도에 의해 교류 전원의 0 전위 및 이와 인접한 소정 전위에서는 제1 및 제2 위상 검출부(14-1, 14-2)가 비활성화됨으로 결과적으로 제2 노드(N12)의 출력 신호(Vphase)는 소정 펄스 형상으로 출력된다.

이와 같이 위상 감지 장치를 구성한 경우, 제로-크로스 시점을 감지하지 않는 경우, 예를 들어, 화상형성장치에서 인쇄 동작을 수행하지 아니하여 정착기의 발열 온도를 목표 온도로 유지할 필요가 없는 대기 모드의 경우, 위상 감지 장치(10)의 구동을 차단하여 위상 감지 장치(10)의 소모 전력을 감소시키는 것이 바람직하나, 도 8에 도시된 바와 같이 위상 감지 장치(10)를 구성하면, 대기 모드에서도 위상 감지 장치(10)는 연속적으로 구동되어, 전원 입력부(12)에 포함된 저항 소자들(R11, R12, R13, R14)에 의해 전력 소모가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 교류 전원의 위상에 따라 감지하는 위상 검출부(14-1,14-2)를 각각 구성함에 따라 포토 트라이액(PT11, PT12) 소자 자체 감도의 차이 및 제조 오차의 차이에 의해 제로-크로스 시점을 감지 능력에 차이가 발생함으로, 위상 검출 신호(Vphase)의 출력 시간(P1, P2)이 서로 상이하게 형성된다. 이는 위상 검출 신호(Vphase)를 이용하여 수행하는 위상 제어가 각 교류 신호의 극성에 따라 상이하게 수행되는 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 대기 모드에서 전력 소모를 절감할 수 있으며, 교류 전원의 제로-크로싱을 정밀하게 감지할 수 있는 위상 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 위상 감지 장치를 구비한 위상 제어 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 위상 제어 장치를 구비한 화상형성장치의 정착기 제어 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치는 전원 입력부, 위상 검출부 및 전원 스위칭부를 포함한다. 상기 전원 입력부에는 교류 전원이 인가된다. 상기 위상 검출부는 상기 교류 전원의 위상 변화에 따라 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하며, 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력한다. 상기 전원 스위칭부는 상기 전원 입력부로 인가되는 교류 전원을 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단한다.

여기서, 상기 전원 입력부는 상기 교류 전원을 정류하는 전파 정류부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 위상 검출부는 상기 전파 정류부에서 출력되는 전파 정류된 교류 전원을 이용하여 상기 위상 검출 신호를 출력한다.

여기서, 상기 모드 제어 신호는, 상기 교류 전원의 인가를 차단하여 상기 전 원 입력부의 전력 소모를 감소시키는 대기 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 정상 모드 제어 신호를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전원 스위칭부는 제1 포토 커플러(photo coupler)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 전원 스위칭부는, 상기 모드 제어 신호가 인가되는 제1 단자, 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되는 제2 단자 및 접지 전원이 인가되는 제3 단자를 갖는 3 단자 소자를 더 포함하고, 상기 3 단자 소자는, 상기 대기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 접지 전원을 상기 제1 포토 커플러로 제공하고, 상기 정상 모드 제어 신호에 응답하여 상기 직류 전원을 상기 제1 포토 커플러로 제공할 수 있다.

또한, 상기 제1 포토 커플러에는 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되고, 상기 직류 전원은 상기 대기 모드에서 공급이 차단될 수 있다.

이상의 경우, 상기 전원 입력부는, 상기 교류 전원을 분배하는 저항 회로부 및 상기 분배된 교류 전원을 정류하는 브릿지 정류 회로부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 위상 검출부는, 상기 브릿지 정류 회로부 및 상기 전원 스위칭부와 연결되는 제2 포토 커플러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 위상 검출부는, 상기 제2 포토 커플러와 연결되고, 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되는 제1 단자, 상기 직류 전원이 인가되는 제2 단자 및 접지 전원이 인가되는 제3 단자를 갖는 3 단자 소자를 더 포함하고, 상기 3 단자 소자 는, 상기 대기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 접지 전원을 상기 위상 검출 신호로 출력하고, 상기 정상 모드 제어 신호에 응답하여 상기 직류 전원을 상기 위상 검출 신호로 출력할 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 장치는 위상 감지부 및 신호 생성부를 포함한다. 위상 감지부는 인가되는 교류 전원의 위상 변화에 따라 발생하는 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하며, 상기 교류 전원의 인가를 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단한다. 신호 생성부는 상기 위상 검출 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력한다.

여기서, 상기 위상 감지부는, 상기 교류 전원이 인가되는 전원 입력부, 상기 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하여, 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 상기 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검출부 및 상기 전원 입력부로 인가되는 교류 전원을 상기 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 전원 스위칭부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 전원 입력부는 상기 교류 전원을 정류하는 전파 정류부를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 위상 검출부는 상기 전파 정류부에서 출력되는 전파 정류된 교류 전원을 이용하여 상기 위상 검출 신호를 출력할 수 있다.

여기서, 상기 모드 제어 신호는, 상기 교류 전원의 입가를 차단하여 상기 전원 입력부의 전력 소모를 감소시키는 대기 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키 는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 정상 모드 제어 신호를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 정착기를 제어하는 정착기 제어 장치는 위상 감지부, 신호 생성부 및 온도 제어부를 포함한다. 상기 위상 감지부는 인가되는 교류 전원의 위상 변화에 따라 발생하는 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하여 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력하며, 상기 교류 전원의 인가를 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단한다. 상기 신호 생성부는 상기 위상 검출 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력한다. 상기 온도 제어부는 상기 위상 제어 신호에 따라 상기 정착기에 인가되는 교류 전원의 위상을 제어하여 상기 정착기의 발열 온도를 조절한다.

여기서, 상기 모드 제어 신호는, 상기 교류 전원의 인가를 차단하여 상기 위상 감지부의 전력 소모를 감소시키는 대기 모드로 상기 위상 감지부를 구동시키는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 상기 위상 감지부를 구동시키는 정상 모드 제어 신호를 포함할 수 있다.

이러한 위상 감지 장치, 이를 구비한 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치에 의하면, 대기 모드로 위상 감지 장치가 구동하여 소비 전력의 절감을 도모할 수 있고, 교류 전원의 제로-크로스 시점을 정밀하게 감지하여 위상 감지 장치 및 이를 구비한 장치들의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 온도 제어부(160)를 구체적으로 도시한 회로도이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치(100)는 전원 공급부(110), 전원 변환부(120), 위상 감지부(130), 신호 생성부(140), 콘트롤러(150) 및 온도 제어부(160)를 포함한다.

구체적으로, 전원 공급부(110)는 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)로 구성되고, 교류 전원을 전원 변환부(120) 및 위상 감지부(130)으로 출력한다.

전원 변환부(120)는 전원 공급부(110)에서 출력되는 교류 전원의 레벨을 변환하여 출력한다.

위상 감지부(130)는 전원 공급부(110)에서 출력되는 교류 전원을 이용하여 교류 전원의 제로-크로스 시점을 검출하고, 제로-크로스 시점 사이의 시간 동안 위상 검출 신호를 출력한다. 이때, 위상 감지부(130)는 전원 공급부(110)로부터 교류 전원을 입력받을 수도 있고, 전원 공급부(110)에서 출력되는 교류 전원의 레벨을 변환하는 전원 변환부(120)로부터 레벨 변환된 교류 전원을 입력받을 수도 있다.

신호 생성부(140)는 위상 감지부(130)에서 출력되는 위상 검출 신호를 이용하여 위상 제어 신호를 출력한다. 즉, 신호 생성부(140)는 위상 감지부(130)에서 출력되는 위상 검출 신호의 출력 시간과, 위상 검출 신호 출력의 시작 시점 또는 종료 시점을 이용하여 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력한다.

이와 같은 위상 감지부(130) 및 신호 생성부(140)의 동작에 관하여는 후술하기로 한다.

콘트롤러(150)는 정착기 제어 장치(100) 각 부의 전반적인 구동을 제어하는 제어 신호를 출력한다. 특히, 콘트롤러(150)는 신호 생성부(140)에서 출력되는 위상 제어 신호를 입력받고, 정착기(200)의 현재 온도 상태를 확인하여 온도 상태에 따라 온도 제어부(160)로 위상 제어 신호의 타이밍을 제어하여 출력한다. 이러한 콘트롤러(150)는 신호 생성부(140)와 일체로 구성할 수 있고, 도시된 바와 같이 각각 개별적으로 구성할 수도 있다.

온도 제어부(160)는 전원 변환부(120)에서 입력되는 교류 전원을 입력받고, 콘트롤러(150)에서 인가되는 제어 신호 및 온도 상태에 따라 콘트롤러(150)에서 출력 타이밍이 제어된 위상 제어 신호에 응답하여 입력된 교류 전원의 위상을 제어함으로써, 정착기(200)의 온도를 제어한다.

구체적으로, 도 2를 참조하면 온도 제어부(160)는 콘트롤러(150)에서 인가되는 위상 제어 신호(CS_P)에 의해 활성화되는 제1 스위칭부(161), 제1 스위칭부(161)의 활성화와 연동하여 활성화되는 제2 스위칭부(162), 제1 스위칭부(161)에 인가되는 전류량을 감소시키는 전류 제한부(163) 및 제2 스위칭부(162)가 활성화됨에 따라 발생하는 노이즈를 감소시키는 노이즈 방지부(164)를 포함한다.

제1 스위칭부(161)는 발광 다이오드 등의 발광 소자(D1) 및 발광 소자(D1)와 커플링되어 활성화되는 포토 트라이액(PHOTO-TRAIC, PTA) 등의 수광 소자(PTA)로 구성된다. 발광 소자(D1)는 콘트롤러(150)에서 인가되는 위상 제어 신호(CS_P)에 의해 선택적으로 턴-온(turn-on) 되는 트랜지스터(TR1)의 구동에 따라 소정 광을 발생한다. 발생된 광은 수광 수자(PTA)로 입사되어 수광 소자(PTA)를 활성화시키며, 수광 소자(PTA)가 활성화됨에 따라 전류의 이동 경로가 형성된다. 이를 위해, 발광 소자(D1)의 일단이 트랜지스터(TR1)의 일단에 연결되며, 수광 소자(PTA)는 발광 소자(D1)의 대응위치에 설치된다.

제2 스위칭부(162)는 제어 입력을 받아 활성화되는 트라이액(TRIAC, TA)등의 스위칭 소자를 포함한다. 제2 스위칭부(162)는 제1 스위칭부(161)의 수광 소자(PTA)의 활성화와 연동되어 활성화된다. 즉, 수광 소자(PTA)가 도통됨에 따라 전원 변환부(120)에서 입력된 교류 전원에 의한 전류는 제2 스위칭부(162)로 입력된다.

따라서, 전원 변환부(120)로부터 인가되는 교류 전원은 위상 제어 신호(CS_P)에 의해 선택적으로 활성화되는 트랜지스터(TR1) 및 각 스위칭부(161, 162)의 스위칭 동작을 통해 그 위상이 제어되어 정착기(200)에 인가된다.

전류 제한부(163)는 제2 스위칭부(162)가 활성화되었을 경우, 정착기(200)와 제2 스위칭부(162)를 통해 이동된 교류 전원이 제1 스위칭부(161)로 유입되는 양을 감소시키기 위해 형성한다.

노이즈 방지부(164)는 제2 스위칭부(162)가 활성화될 때, 발생하는 노이즈를 방지하기 위해 형성한다. 예를 들어, 제2 스위칭부(162)의 트라이액(TA)의 내압이 급격히 0V 에서 턴-온 전압으로 변화할 때 발생하는 스파크와 같은 노이즈를 방지하기 위해 형성된다.

여기서, 정착기(200)는 가열 롤러 및 압축 롤러(도시되지 않음)로 이루어진다.

가열 롤러는 인쇄 용지에 분사된 현상제에 의해 형성된 화상을 열로써 정착시키기 위한 롤러이다. 가열 롤러의 내부에는 전원 공급부(120)로부터 입력되는 교류 전원 즉, 전기 에너지를 열 에너지로 변환하는 발열체(210)가 장착된다.

이러한 발열체(210)는 일례로, 직류형 히팅 램프를 사용할 수 있다.

압축 롤러는 가열 롤러와 접촉하여 회전하도록 설치되어, 인쇄 용지에 분사된 현상제에 의해 형성된 화상을 압력으로 정착시킨다.

따라서, 온도 제어부(160)는 발열체(210)의 발열 온도를 제어함으로써 정착기(200) 내부의 가열 롤러 표면을 일정한 온도로 발열 및 유지한다.

이와 같은 과정을 통해 정착기(200) 내부의 발열체(210)로 교류 전원의 위상이 제어되어 제공됨에 따라 발열체(210)가 가열되며, 발열체(210)가 가열됨에 따라 가열 롤러의 표면은 기 설정된 목표 온도로 가열되고, 목표 온도를 유지한다. 발열체(210)에서 발생된 열을 화상형성장치(도시되지 않음)의 OPC(Organic Photo-Conductive) 드럼(도시되지 않음)을 거쳐 인쇄된 토너와 인쇄 용지를 정착하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 위상 감지 장치의 일 실시예를 구체적으로 구현한 회 로도이며, 도 5는 도 3에 도시된 위상 감지 장치의 다른 실시예를 구체적으로 구현한 회로도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치(130)는 전원 입력부(132), 위상 검출부(134) 및 전원 스위칭부(136)를 포함한다.

구체적으로, 전원 입력부(132)는 도 1에 도시된 전원 공급부(110) 또는 전원 변환부(120)를 통해 입력되는 교류 전원(AC)을 소정 전위 레벨로 분압하여 분압된 교류 전원(AC_IN)을 출력한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전원 입력부(132)는 교류 전원(AC)을 분배하는 저항 소자들(R7, R8)이 직렬 연결된 저항 회로부(131-1) 및 분배된 교류 전원(AC)을 전파 정류하는 전파 정류부(131-2)를 포함할 수 있다.

저항 회로부(131-1)는 전파 정류부(131-2)의 역 바이어스 스트레스 안정도를 향상시키기 위해 교류 전원(AC)에 대해 전파 정류부(131-2) 전단에 형성하는 것이 바람직하다.

전파 정류부(131-2)는 일례로, 브릿지 다이오드(bridge diode)로 구성되고, 분배된 교류 전원(AC)을 전파 정류하여 교류 전원(AC_IN)을 출력한다.

위상 검출부(134)는 전원 입력부(132)에서 출력되는 교류 전원(AC_IN)을 입력받아 활성화되어 위상 검출 신호(Vphase)를 출력한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 위상 검출부(134)는 위상 검출 신호(Vphase)를 출력하기 위해 제3 스위칭 회로부(134-1) 및 제4 스위칭 회로부(134-2)를 포함할 수 있다.

제3 스위칭 회로부(134-1)는 일례로, 전파 정류부(131-2)와 연결된 발광 소자(D2)와 발광 소자(D2)와 대향 배치되어 발광 소자(D2)로부터 발생된 광에 의해 활성화되는 수광 소자(PT1)를 구비한 포토 커플러로 구성될 수 있다.

제4 스위칭 회로부(134-2)는 일례로, 제1 노드(N1)에 연결된 제1 단자, 일정한 전위를 갖는 직류 전원(VCC1)과 연결된 제2 단자 및 접지 전원(GND)에 연결된 제3 단자를 구비한 트랜지스터(TR1)로 구성될 수 있다. 이러한 제4 스위칭 회로부(134-2)는 제3 스위칭 회로부(134-1)의 활성화에 연동하여 활성화되며, 직류 전원(VCC1) 또는 접지 전원(GND)을 선택적으로 위상 검출 신호(Vphase)로 출력할 수 있다.

예를 들어, 트랜지스터(TR1)이 도시된 바와 같이 npn형 트랜지스터로 구성된 경우, 제3 스위칭 회로부(134-1)가 비활성화됨에 따라 제1 노드(N1)의 전위는 직류 전원(VCC1)의 전위 레벨로 형성되고, 트랜지스터(TR1)는 제1 노드(N1)의 전위에 의해 턴-온(turn-on)되어 직류 전원(VCC1)과 접지 전원(GND)을 쇼트시킨다. 이에 따라 제2 노드(N2)의 전위는 접지 전원(GND)의 전위 레벨로 형성되고, 위상 검출 신호(Vphase)는 접지 전원(GND)의 전위로 출력된다.

또한, 제3 스위칭 회로부(134-1)가 활성화됨에 따라 제1 노드(N1)의 전위는 접지 전위(GND)로 형성되고, 트랜지스터(TR1)는 제1 노드(N1)의 전위에 의해 턴-오프(turn-off)되어 제2 노드(N2)의 전위는 직류 전원(VCC1)의 전위로 형성되고, 위상 검출 신호(Vphase)는 직류 전원(VCC1)의 전위로 출력된다.

이와 반대로 pnp형 트랜지스터로 구성된 경우, 제3 스위칭 회로부(134-1)가 활성화됨에 따라 접지 전원(GND)의 전위로 위상 검출 신호(Vphase)가 출력되고, 제3 스위칭 회로부(134-1)가 비활성화됨에 따라 직류 전원(VCC1)의 전위로 위상 검출 신호(Vphase)가 출력된다.

이와 같이 구성함으로써 도 9에 도시된 비교예와 비교 시, 본 실시예들에 의한 위상 감지 장치(130)는 브릿지 다이오드를 사용하여 전파 정류를 수행함으로써 위상 검출부(134)를 하나로 구성할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 전원 스위칭부(136)는 외부로부터 인가되는 모드 제어 신호(CS_MD)에 응답하여 전원 입력부(132)에 교류 전원(AC)가 인가되는 것을 선택적으로 차단할 수 있다.

여기서, 모드 제어 신호(CS_MD)는 도 1에 도시된 콘트롤러(150)로부터 인가될 수 있다. 이러한, 모드 제어 신호(CS_MD)에는 교류 전원(AC)의 인가를 차단하여 전원 입력부(132)에서 소모되는 전력 특히, 저항 회로부(132)에서 소모되는 소비 전력을 감소시키기 위한 대기 모드로 전원 스위칭부(136)가 구동하도록 전원 스위칭부(136)를 비활성화시켜 전원 입력부(132)를 전기적으로 오픈(open) 시키는 대기 모드 제어 신호를 포함한다.

또한, 모드 제어 신호(CS_MD)에는 전원 입력부(132)에 교류 전원(AC)가 입력되어 교류 전원(AC_IN)으로 변환되고, 변환된 교류 전원(AC_IN)을 이용하여 위상 검출 신호(Vphase)를 출력하는 정상 모드로 전원 스위칭부(136)가 구동하도록 전원 스위칭부(136)를 활성화시켜 전원 입력부(132)를 전기적으로 쇼트(short) 시키는 정상 모드 제어 신호를 포함한다.

도 4에는 콘트롤러(150)로부터 직접 대기 모드 제어 신호와 정상 모드 제어 신호가 입력되는 전원 스위칭부(136)가 도시되고, 도 5에는 대기 모드와 정상 모드에 따라 서로 다른 전위의 직류 전원(VCC2)이 인가되는 전원 스위칭부(136)가 도시된다.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치(130)의 전원 스위칭부(136)는 제5 스위칭 회로부(136-1) 및 제6 스위칭 회로부(136-2)를 포함할 수 있다.

제5 스위칭 회로부(136-1)는 일례로, 콘트롤러(150)와 연결되어 상술한 모드 제어 신호(CS_MD)가 인가되는 제1 단자, 직류 전원(VCC1)과 연결되는 제2 단자 및 접지 전원(GND)와 연결되는 제3 단자를 구비한 트랜지스터(TR2)로 구성될 수 있다.

예를 들어, 트랜지스터(TR2)가 npn형 트랜지스터로 구성되고, 콘트롤러(150)에서 대기 모드 제어 신호가 고 전위 레벨로 설정되어 인가되는 경우, 트랜지스터(TR2)가 턴-온된다. 트랜지스터(TR2)가 턴-온됨에 따라 직류 전원(VCC1)과 접지 전원(GND)은 쇼트되어 제3 노드(N3)의 전위는 접지 전원(GND)의 전위로 형성된다.

또한, 정상 모드 제어 신호가 저 전위 레벨로 설정되어 인가되는 경우, 트랜지스터가(TR2)가 턴-오프 된다. 트랜지스터(TR2)가 턴-오프됨에 따라 제3 노드(N3)의 전위는 직류 전원(VCC1)의 전위 레벨로 형성된다.

제6 스위칭 회로부(136-2)는 일례로, 제3 노드(N3)와 연결되어 제3 노드(N3)의 전위에 따라 활성화되는 발광 소자(D3)와 발광 소자(D3)와 대향 배치되어 수광 소자로부터 발생된 광에 의해 활성화되는 수광 소자(PT2)를 구비한 포토 커플러로 구성될 수 있다. 이때, 수광 소자(PT2)는 위상 검출부(134)와 연결된다.

제5 스위칭 회로부(136-1)에 정상 모드 제어 신호가 인가되는 경우, 제3 노드(N3)는 직류 전원(VCC1)의 전위 레벨로 형성되고, 이에 의해 제6 스위칭 회로부(136-2)가 활성화되어 전원 입력부(132)는 전기적으로 쇼트된다. 이에 따라, 위상 검출부(140)에서 교류 신호(AC_IN)의 제로-크로스 시점을 검출하며, 검출된 제로-크로스 시점 사이의 구간동안 제2 노드(N2)에 형성된 전압을 위상 검출 신호(Vphase)로 출력한다.

제5 스위칭 회로부(136-1)에 대기 모드 제어 신호가 인가되는 경우, 제3 노드(N3)는 접지 전원(GND)의 전위 레벨로 형성되고, 이에 의해 제6 스위칭 회로부(136-2)가 비활성화되어 전원 입력부(132)는 전기적으로 오픈되며, 전원 입력부(132)에서 전력이 소모되는 것을 방지한다.

여기서, 대기 모드 제어 신호는 고 전위로 레벨로 설정되고, 정상 모드 제어 신호는 저 전위 레벨로 설정되는 것으로 실시예의 회로를 구성하였으나, 회로 구성에 따라 각 제어 신호들이 서로 상반된 전위 레벨로 형성될 수 있고, 각 스위칭 회로부의 구성 또한 릴레이 스위치등 다양한 회로 소자들의 구성의 조합을 통해 형성될 수도 있음은 자명한 사항이다.

다음으로 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 위상 감지 장치(130)의 전원 스위칭부(136)는 직류 전원(VCC2)과 연결된 제7 스위칭 회로부(136-3)를 포함할 수 있다.

여기서, 제7 스위칭 회로부(136-3)은 실질적으로 도 4에 도시된 제5 스위칭 회로부와 동일하게 형성된다. 따라서, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 본 발명의 다른 실시에에 의한 위상 감지 장치(130)의 전원 스위칭부(136)에 인가되는 직류 전원(VCC2)은 콘트롤러(150)의 제어에 따라 전원 공급부(110) 또는 전원 변환부(120)에서 출력이 제한될 수 있는 전원이다.

예를 들어, 도 1에 도시된 정착기 제어 장치(100)는 콘트롤러(150) 등을 구동하기 위한 직류 전원(VCC1)과 화상형성장치(도시되지 않음)의 다른 구성 요소 예를 들어, 압축 롤러, 전사 롤러 등을 회전시키는 모터 등을 구동시키는 직류 전원(VCC2) 등 다양한 전원을 필요로 하며, 양자는 서로 다른 전위 레벨을 갖도록 제공된다.

따라서, 정착기(200)가 구동하지 아니하는 대기 모드의 경우, 직류 전원(VCC2)의 공급은 콘트롤러(150)에 의해 선택적으로 차단될 수 있고, 대기 모드에서 선택적으로 차단되는 직류 전원(VCC2)을 제7 스위칭 회로부(136-3)에 연결되는 직류 전원으로 사용함으로써, 도 4에 도시된 전원 스위칭부(136)와 동일하게 구동할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들에 의한 정착기 제어 장치의 구동에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 감지 장치(130) 는 먼저, 정상 모드로 구동하는 경우, 모드 제어 신호(CS_MD)는 전위 레벨이 낮은 정상 모드 제어 신호로 인가되고, 정상 모드 제어 신호에 의해 전원 스위칭부(136)가 활성화된다.

이에 따라, 교류 전원(AC)는 정류되어 교류 전원(AC_IN)으로 변환되고, 위상 검출부(134)는 제3 및 제4 스위칭 회로부(134-1, 134-2)의 스위칭 동작을 통해 변환된 교류 전원(AC_IN)의 제로-크로스 시점을 검출한다. 즉, 교류 전원(AC_IN)의 전위의 변동에 따라 제3 스위칭 회로부(134-1)의 반복적인 스위칭 동작을 통해 제로-크로스 시점을 검출하고, 제3 스위칭 회로부(134-1)가 활성/비활성화되는 시간 동안 제4 스위칭 회로부(134-1)는 비활성/활성화되어, 고/저 전위로 형성된 제2 노드(N2)의 전위를 위상 검출 신호(Vphase)로 출력한다.

이때, 제로-크로스 시점은 도 6에 도시된 바와 같이 제3 스위칭 회로부(134) 구성 소자들의 감도 및 제조 오차에 따른 인식 가능한 최저 전위 레벨(NPO)이 제로-크로스 시점으로 인식한다. 그러나, 하나의 위상 검출부(134)를 사용함으로써, 각 교류 신호의 반 주기마다 동일한 시점에서부터 검출이 가능하다.

이때, 최저 전위 레벨(NPO)로부터 최대 전위 레벨(MPO)에 이르는 교류 전원(AC_IN)이 인가되는 동안 제3 스위칭 회로부(134-1)가 활성화되어 제2 노드(N2)는 직류 전원(VCC1)의 전위로 형성되고, 이는 위상 검출 신호(Vphase)로 출력된다. 여기서, 최저 전위 레벨(NPO) 이하의 전위 레벨에서는 발광 소자(D2)가 턴-오프되어 제2 노드(N2)는 접지 전원(GND) 전위로 형성되어 위상 검출 신호(Vphase)로 출력된다. 이에 따라 위상 검출 신호(Vphase)는 일정한 펄스 폭(P)을 갖는 펄스 신호 로 출력된다.

따라서, 도 9에 도시된 비교예에 따른 위상 감지 장치의 구동 방법과 비교 시, 하나의 위상 검출부(134)를 사용함으로써, 복수개의 위상 검출부(14-1, 14-2) 각각의 소자 자체 감도의 차이 및 제조 오차의 차이에 의한 제로-크로싱 감지 능력의 차이를 방지하여 동일한 위상 검출 신호의 출력 시간이 보장된다. 이에 따라, 위상 제어의 정밀성이 향상된다.

다음으로, 위상 감지 장치(130)가 대기 모드로 구동하는 경우, 모드 제어 신호(CS_MD)는 전위 레벨이 높은 대기 모드 제어 신호로 인가되고, 대기 모드 제어 신호에 의해 전원 스위칭부(136)의 트랜지스터(TR2)가 턴-오프되어 전원 스위칭부(136)가 비활성화된다. 이에 따라, 교류 전원(AC)의 전원 입력부(132)로의 공급은 차단되고, 변환된 교류 전원(AC_IN)의 출력 또한 차단되며, 직류 전원(VCC1)이 트랜지스터(TR1)에 인가되어 제2 노드(N2)의 전위는 접지 전원의 전위 레벨로 형성된다. 따라서, 교류 전원(AC)의 전원 입력부(132)로의 입력 자체가 차단되어 위상 검출 신호(Vphase)는 접지 전원(GND)의 전위로 출력된다.

여기서는 도 4에 도시된 위상 감지 장치를 예로 들어 설명하였으나, 도 5에 도시된 위상 감지 장치도 실질적으로 동일한 방법에 의해 구동될 수 있다.

도 1 , 도 4 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치(100)는 먼저, 정상 모드로 구동하는 경우, 도 6에서 설명한 바와 같이 전원 스위칭부(136)에 전위 레벨이 낮은 정상 모드 제어 신호로 인가되면 입력되는 교류 전압(AC)은 전원 입력부(132)에서 정류된 교류 전압(AC_IN)으로 출력되고, 위상 검출부(134)는 정류된 교류 전압(AC_IN)을 이용하여 동일한 펄스 폭을 갖는 위상 검출 신호(Vphase)를 출력한다.

위상 검출부(134)에서 출력된 위상 검출 신호(Vphase)는 신호 생성부(140)로 입력되고, 콘트롤러(150)는 정착기(200)의 온도 상태를 판단하여 신호 생성부(140)에서 온도 상태에 따른 위상 제어 신호(VCP)가 생성되도록 제어하고, 생성된 위상 제어 신호(VCP)를 온도 제어부(160)로 제공한다.

온도 제어부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 인가되는 위상 제어 신호(VCP)에 따라 제1 스위칭 회로부(161) 및 제2 스위칭 회로부(162)의 스위칭 동작을 수행하여 정착기(200)를 발열 및 발열된 온도가 목표 온도를 유지하도록 제어한다.

이때, 정착기(200)의 온도가 목표 온도보다 낮은 경우, 위치 검출 신호(Vphase)을 이용하여 위치 검출 신호의 시점으로부터 상대적으로 작은 지연 시간(b) 후에 위상 제어 신호(VCP)가 출력되도록 콘트롤러(150)가 제어한다. 이에 의해, 정착기(200)에 인가되는 교류 전원(AC)은 상대적으로 많은 전원이 인가되어 정착기(200)의 온도를 상승시킨다. 마찬가지로 정착기(200)의 온도가 목표 온도보다 높은 경우, 위치 검출 신호(Vphase)로부터 시점으로부터 상대적으로 큰 지연 시간(c) 후에 위상 제어 신호(VCP)가 출력되도록 콘트롤러(150)가 제어하다. 이에 의해, 정착기(200)에 인가되는 교류 전원(AC)은 상대적으로 적은 전원이 인가되어 정 착기(200)의 온도를 하강시킨다.

이와 같이, 교류 전원의 일정 전위에서 시점 및 종점을 갖으면서 일정한 펄스 폭을 갖는 위상 검출 신호(Vphase)가 출력되면, 이를 이용하여 형성하는 위상 제어 신호(VCP)가 일정한 지연 시간을 갖고 일정한 전위의 교류 전원이 인가되는 시점에서 출력될 수 있음으로 위상 제어의 정밀성이 보장된다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치(100)가 대기 모드로 구동하는 경우, 도 6에서 설명한 바와 같이 전원 스위칭부(136)에 전위 레벨이 낮은 정상 모드 제어 신호가 인가되면 입력되는 교류 전압(AC)은 연속적으로 정착기 제어 장치(100)에 인가되나, 전원 입력부(132)에서 정류된 교류 전압(AC_IN)으로 출력이 차단되어, 위상 검출 신호(Vphase) 및 위상 제어 신호(VCP)의 출력 또한 차단된다.

이에 따라, 온도 제어부(160) 또한 비활성화되어 정착기(200)에 교류 전원(AC)의 인가가 차단되어 정착기(200)가 발열되지 않는 대기 모드로 구동되고, 위상 감지부(130) 또한 대기 모드로 구동되며, 전원 입력부(132)에서의 전력 소모를 방지한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 교류 전원의 제로-크로스 시점을 검출하는 위상 감지 장치를 대기 모드로 선택적으로 구동시킴으로서, 교류 전원이 인가됨에 따라 위상 감지 장치 내부의 회로 소자에서 소모되는 전력량을 절감할 수 있다.

또한, 전파 정류를 이용하여 제로-크로스 시점을 검출함으로써, 제로-크로스 시점을 검출하는 위상 검출부를 하나로 구성이 가능하여 제조 원가 절감 및 소형화를 도모할 수 있고, 제로-크로스 시점 검출의 정밀하게 감지함으로써 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

교류 전원이 인가되는 전원 입력부;

상기 교류 전원의 위상 변화에 따라 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하며, 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검출부; 및

상기 전원 입력부로 인가되는 교류 전원을 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 전원 스위칭부;를 포함하고,

상기 위상 검출부는, 상기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 전원 입력부로 인가되는 상기 교류 전원을 차단한 경우에, 상기 제로-크로스 시점 검출을 중단하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제1항에 있어서, 상기 전원 입력부는 상기 교류 전원을 정류하는 전파 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제2항에 있어서, 상기 위상 검출부는 상기 전파 정류부에서 출력되는 전파 정류된 교류 전원을 이용하여 상기 위상 검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제1항에 있어서, 상기 모드 제어 신호는,

상기 교류 전원의 인가를 차단하여 상기 전원 입력부의 전력 소모를 감소시키는 대기 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 상기 전원 스 위칭부를 구동시키는 정상 모드 제어 신호 중 하나인 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제4항에 있어서, 상기 전원 스위칭부는 제1 포토 커플러(photo coupler)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제5항에 있어서, 상기 전원 스위칭부는,

상기 모드 제어 신호가 인가되는 제1 단자, 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되는 제2 단자 및 접지 전원이 인가되는 제3 단자를 갖는 3 단자 소자를 더 포함하고,

상기 3 단자 소자는,

상기 대기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 접지 전원을 상기 제1 포토 커플러로 제공하고, 상기 정상 모드 제어 신호에 응답하여 상기 직류 전원을 상기 제1 포토 커플러로 제공하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 포토 커플러에는 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되고,

상기 직류 전원은 상기 대기 모드에서 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 전원 입력부는,

상기 교류 전원을 분배하는 저항 회로부; 및

상기 분배된 교류 전원을 정류하는 브릿지 정류 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제8항에 있어서, 상기 위상 검출부는,

상기 브릿지 정류 회로부 및 상기 전원 스위칭부와 연결되는 제2 포토 커플러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제9항에 있어서, 상기 위상 검출부는,

상기 제2 포토 커플러와 연결되고, 일정한 레벨의 직류 전원이 인가되는 제1 단자, 상기 직류 전원이 인가되는 제2 단자 및 접지 전원이 인가되는 제3 단자를 갖는 3 단자 소자를 더 포함하고,

상기 3 단자 소자는,

상기 대기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 접지 전원을 상기 위상 검출 신호로 출력하고, 상기 정상 모드 제어 신호에 응답하여 상기 직류 전원을 상기 위상 검출 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
인가되는 교류 전원의 위상 변화에 따라 발생하는 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하여 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력하며, 상기 교류 전원의 인가를 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 위상 감지부; 및

상기 위상 검출 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 신호 생성부;를 포함하고,

상기 위상 감지부는, 상기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 인가되는 교류 전원이 차단되면, 상기 제로-크로스 시점 검출을 중단하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
제11항에 있어서, 상기 위상 감지부는,

상기 교류 전원이 인가되는 전원 입력부;

상기 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하며, 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 상기 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검출부; 및

상기 전원 입력부로 인가되는 교류 전원을 상기 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 전원 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
제12항에 있어서, 상기 전원 입력부는 상기 교류 전원을 정류하는 전파 정류부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
제13항에 있어서, 상기 위상 검출부는 상기 전파 정류부에서 출력되는 전파 정류된 교류 전원을 이용하여 상기 위상 검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
제12항에 있어서, 상기 모드 제어 신호는,

상기 교류 전원의 인가를 차단하여 상기 전원 입력부의 전력 소모를 감소시키는 대기 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 상기 전원 스위칭부를 구동시키는 정상 모드 제어 신호 중 하나인 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
화상형성장치의 정착기를 제어하는 정착기 제어 장치에 있어서,

인가되는 교류 전원의 위상 변화에 따라 발생하는 상기 교류 전원의 제로-크로스(zero-cross) 시점을 검출하여 상기 검출된 시점 사이의 구간동안 위상 검출 신호를 출력하며, 상기 교류 전원의 인가를 모드 제어 신호에 응답하여 선택적으로 차단하는 위상 감지부;

상기 위상 검출 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 신호 생성부; 및

상기 위상 제어 신호에 따라 상기 정착기에 인가되는 교류 전원의 위상을 제어하여 상기 정착기의 발열 온도를 조절하는 온도 제어부;를 포함하고,

상기 위상 감지부는, 상기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 인가되는 교류 전원이 차단되면, 상기 제로-크로스 시점 검출을 중단하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
제16항에 있어서, 상기 모드 제어 신호는,

상기 교류 전원의 인가를 차단하여 상기 위상 감지부의 전력 소모를 감소시 키는 대기 모드로 구동시키는 대기 모드 제어 신호 및 상기 교류 전원이 인가되어 상기 위상 검출 신호를 출력하는 정상 모드로 구동시키는 정상 모드 제어 신호 중 하나인 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
교류 전원이 인가되는 전원 입력부;

상기 교류 전원의 제로-크로싱(zero-crossing) 시점을 검출하며, 상기 교류 전원의 제로-크로싱 시점이 검출될 때 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검출부; 및

정상 모드에서 동작하는지 또는 대기 모드에서 동작하는지에 따라서 상기 전원 입력부로의 교류 전원 인가를 선택적으로 차단하는 전원 스위칭부;를 포함하고,

상기 위상 검출부는, 상기 대기 모드에 따라 상기 전원 입력부로의 인가되는 상기 교류 전원이 차단되면, 상기 제로-크로싱 시점 검출을 중단하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제18항에 있어서,

상기 대기 모드는 상기 전원 입력부로의 상기 교류 전원 인가를 차단하여 상기 전원 입력부의 전력 소모를 감소시키며, 상기 위상 검출 신호는 상기 위상 검출부로부터 출력되지 않는 모드이며,

상기 정상 모드는, 상기 전원 입력부로 상기 교류 전원이 인가되며, 상기 교류 전원의 상기 제로-크로싱 시점이 검출될 때 상기 위상 검출부에서 상기 위상 검출 신호가 출력되는 모드인 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제19항에 있어서, 상기 전원 스위칭부는 제 1 포토 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제20항에 있어서,

상기 전원 스위칭부는 상기 전원 스위칭부가 정상 모드에서 동작할 때 소정의 제 1 직류 전원이 인가되고, 상기 전원 스위칭부가 정상 모드에서 동작할 때 상기 제 1 포토 커플러로 소정의 제 1 직류 전원이 인가되며,

상기 전원 스위칭부는 상기 전원 스위칭부가 대기 모드에서 동작할 때 소정의 제 1 직류 전원이 인가되지 아니하고, 상기 전원 스위칭부가 대기 모드에서 동작할 때 상기 제 1 포토 커플러로 어떠한 전원도 인가되지 않는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제21항에 있어서, 상기 전원 입력부는

상기 교류 전원을 분배하고 분배된 교류 전원을 출력하는 저항 회로부;및

상기 분배된 교류 전원을 정류하고 정류된 교류 전원을 출력하는 브릿지 정류 회로부;를 포함하고,

상기 위상 검출부는 상기 브릿지 정류 회로부로부터 출력되는 상기 정류된 교류 전원으로부터 상기 교류 전원의 제로-크로싱 시점을 검출하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제22항에 있어서, 상기 위상 검출부는 상기 전원 입력부의 상기 브릿지 정류 회로부에 연결된 제 2 포토 커플러 및 상기 전원 스위칭부의 제 1 포토 커플러를 포함하는 위상 감지 장치.
제23항에 있어서, 상기 위상 검출부는

상기 제 2 포토 커플러와 연결되고 소정의 제 2 직류 전원이 인가되는 제 1 단자, 상기 소정의 제 2 직류 전원이 인가되는 제 2 단자, 및 접지 전원이 인가되는 제 3 단자를 구비한 3-단자 소자를 더 포함하고,

상기 3-단자 소자는,

상기 교류 전원의 상기 제로-크로싱 시점이 검출되고 상기 전원 스위칭부가 정상 모드에서 동작할 때 상기 위상 검출 신호로서 3-단자 소자의 제 2 단자로부터 상기 접지 전원을 출력하고,

상기 교류 전원의 상기 제로-크로싱 시점이 검출되지 않고 상기 전원 스위칭부가 정상 모드에서 동작할 때 3-단자 소자의 제 2 단자로부터 상기 소정의 제 2 직류 전원을 출력하고,

상기 대기 모드 제어 신호에 응답하여 상기 전원 스위칭부가 동작할 때 3-단자 소자의 제 2 단자로부터 접지 전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.
제24항에 있어서, 상기 소정의 제 2 직류 전원은 상기 소정의 제 1 직류 전원과 다른 것을 특징으로 하는 위상 감지 장치.