KR101297189B1 - 화상형성장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

시스템이 비정상적으로 동작할 때, 정착기가 이상 과열되는 것을 방지한 화상형성장치 및 이의 구동 방법이 개시된다. 화상형성장치는 정착기가 가열되도록 소정 스위칭 신호에 응답하여 구동 전원을 정착기에 제공하는 스위칭부, 정착기의 온도가 기 설정된 내열 온도 범위내에 형성되도록 제어하는 컨트롤러부, 컨트롤러부의 이상 동작이 검지되면, 정착기의 구동 모드별 기 설정된 타겟 온도와 정착기 차단 온도에 기초하여 정착기의 온도 형성을 제어하는 엔진 제어부 및 엔진 제어부에서 출력되는 제어 신호에 기초하여 스위칭 신호를 출력하는 정착 온도 제어부를 포함한다. 각 구동 모드별 타겟 온도에 기초하여 정착기의 온도를 형성하며, 하드웨어로 설정된 정착기 차단 온도에 따라 정착기의 온/오프를 제어함으로써, 컨트롤러의 이상 동작에도 정착기의 온도가 과열로 형성되는 것을 방지할 수 있다.

정착기, 과열 방지, 온도 제어, 타겟, 에러

Description

화상형성장치 및 이의 구동 방법{IMAGE FORMING DEVICE AND METHOD OF THE DRIVING}

도 1은 일반적인 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3은 도 1에 도시된 화상형성장치가 정상 상태에서 구동하는 경우, 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 화상형성장치가 이상 상태에서 구동하는 경우, 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 6은 도 5에 도시된 정착 온도 제어부의 일 예를 도시한 회로도이다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치가 이상 상태로 구동하는 경우 초기 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 화상형성장치 110 : SMPS

120 : 컨트롤러부 130 : 엔진 제어부

140 : 정착 온도 제어부 150 : 스위칭부

160 : 정착기 170 : 에러 검지부

본 발명은 화상형성장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨트롤러의 오동작이 발생하는 경우 정착기가 과열로 가열되는 것을 방지하여 시스템의 고장을 방지할 수 있는 화상형성장치 및 이의 구동 방법에 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 하는 발열 장치 및 이러한 발열 장치를 일정 온도로 유지하는 장치를 필요로 한다. 특히, 형성된 토너 화상을 열과 압력을 이용하여 인쇄 용지상에 융착시키기 위한 정착기의 경우, 토너 화상을 용지에 정착시키기 위해 그 표면을 정착에 적당한 목표 온도로 유지되도록 정착기 내부의 히팅 램프를 제어하는 정착기 제어 장치를 필요로 한다.

도 1은 일반적인 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 특히, 도 1에는 정착기와, 정착기의 제어 장치를 중심으로 도시하였으며 이외의 부분들은 생 략하여 도시하였다.

도 1을 참조하면, 일반적인 화상형성장치는 SMPS(10), 컨트롤러부(20), 엔진 제어부(30), 비교기(40), 스위칭부(50) 및 정착기(60)를 포함한다.

구체적으로, SMPS(10)는 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)로써, 외부로부터 입력되는 교류 전원을 화상형성장치의 각 부로 출력한다.

컨트롤러부(20)는 화상형성장치 각 부의 전반적인 구동을 제어한다. 특히, 컨트롤러부(20)는 정착기(60)의 히팅 램프가 내열 온도를 초과하도록 과열되어 정착기(60) 및 화상형성장치의 내부 구성 요소들의 열적 손상을 방지하기 위해 PWM 제어 방식등을 이용하여 히팅 램프가 내열 온도를 초과하지 않도록 제어한다.

엔진 제어부(30)는 컨트롤러부(20)의 제어 하에, 화상형성장치 내부의 인쇄 엔진을 제어한다. 즉, 컨트롤러부(20)로부터 인가되는 인쇄 데이터가 용지 상에 인쇄되도록 화상형성장치의 급지 동작에서부터 배지 동작까지의 구동을 제어한다. 특히, 엔진 제어부(30)는 기 정의된 구동 모드 즉, 대기 모드 및 인쇄 모드에 따라 기 설정된 온도 범위 내에서 정착기의 표면 온도가 형성되도록 소정 기준 신호(Vref1)를 출력한다.

비교기(40)는 일반적으로 오피-앰프(operational amplifier)로 형성되고, 정착기(60)의 온도에 대응되는 전위 레벨과 엔진 제어부(30)에서 출력되는 기준 신호(Vref1)를 비교하여 정착기(60)가 각 구동 모드에 따라 기 설정된 표면 온도를 갖도록 스위칭 신호를 출력한다.

스위칭부(50)는 비교기(40)에서 출력되는 스위칭 신호를 이용하여 정착기(60)의 표면 온도가 각 구동 모드에 따라 기 설정된 온도 범위를 갖도록 형성한다. 예를 들어, PWM 제어 방식을 이용하는 경우, 스위칭 신호의 듀티 비를 제어함으로서, 정착기(60)의 히팅 램프의 가열 시간을 제어할 수 있고, 이에 따라 정착기(60)의 표면 온도가 가변적으로 형성될 수 있다.

정착기(60)는 도시하지는 아니하였으나, 히팅 램프와 써미스터(thermistor) 등의 온도 센서 및 써모스텟(thermostat) 등의 온도 조절 장치 등을 포함한다.

이러한 화상형성장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 도 1에 도시된 화상형성장치가 정상 동작으로 구동하는 경우, 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 화상형성장치가 이상 동작으로 구동하는 경우, 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 2에는 화상형성장치의 구동 방법 중 정착기의 온도 제어 방법을 중심으로 도시된다.

도 2를 참조하면, 화상형성장치가 초기화되면 정착기의 온도를 검지하고, 정착기의 온도가 대기 모드의 정착기 온도(temp A', 이하 대기 온도), 예를 들어, 160도 이하의 온도로 형성되었는지 여부를 판단한다(S11). 판단결과, 대기 온도 이하로 형성되는 경우 히팅 램프를 온(On)시켜 정착기의 온도를 상승시킨다(S12).

단계 S12 이후 또는 정착기의 온도가 대기 온도 이상으로 형성되어 있는 경우, 정착기의 온도가 내압 온도(temp B'), 예를 들어, 240도 이상의 온도로 형성되 었는지 여부를 판단한다(S13). 판단 결과, 내압 온도 이상의 온도로 형성되면 정착기가 과열되었다는 메시지를 출력하고(S14), 히팅 램프를 오프시킨다(S15).

단계 S13에서 판단할 결과, 내압 온도(temp B') 이하의 온도로 형성되면 인쇄 모드의 최대 인쇄 온도(temp C'), 예를 들어, 190도 이상의 온도로 형성되었는지 여부를 판단한다(S16). 판단 결과, 최대 인쇄 온도(temp C') 이상으로 형성되면 정착기 보호 온도에 해당하는 전압값을 도 1에 도시된 비교기(40)의 기준 전압(Vref2)으로 제공하여 스위칭 신호를 제어하여 출력함으로써, 정착기의 온도를 감소시키게 된다(S17).

판단 결과, 최대 인쇄 온도(temp C') 이하로 형성되면 인쇄 모드인지 여부를 판단한다(S18). 판단 결과, 인쇄 모드인 경우, 정착기의 온도가 최소 인쇄 온도(temp D') 이하로 형성되는지 여부를 판단한다(S19). 판단 결과, 최소 인쇄 온도(temp D') 이상으로 형성되면 즉, 최대 및 최소 인쇄 온도(temp C', temp D') 사이의 온도로 형성되면, 히팅 램프를 오프시키고(S20), 인쇄 동작을 수행한다(S22). 또한, 판단 결과, 최소 인쇄 온도(temp D') 이하로 형성되면, 히팅 램프를 온시키고(S21), 인쇄 동작을 수행한다(S22).

이후, 도 1에 도시된 컨트롤러부(20)에서 인쇄 엔진부(30)로 전송된 인쇄 데이터의 인쇄가 완료되었는지 여부를 판단하고(S23), 완료 시 종료 처리하며, 미 완료시 단계 S13 이하의 단계를 반복 수행한다.

단계 S18에서 판단한 결과, 인쇄 모드(S18)가 아닌 경우 슬립 모드(sleep mode) 인지 여부를 판단한다(S24). 판단 결과, 슬립 모드인 경우, 히팅 램프를 오 프시킨다(S28). 판단 결과, 슬립 모드가 아닌 경우, 즉 대기 모드인 경우, 도 1에 도시된 비교기(40)가 대기 온도(temp A')와 정착기 온도를 비교하도록 셋팅하고(S25), 이를 비교하여(S25) 정착기의 온도가 대기 온도(temp A')를 유지하도록 제어한다. 이와 같은 방법에 의해 구동한 결과는 도 3에 도시된 바와 같다.

이러한 화상형성장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 시스템이 비정상적으로 동작하는 경우, 예를 들어, 컨트롤러부(20)의 동작 이상 또는 노이즈 성분등으로 인한 회로의 오동작이 발생하면, 히팅 램프가 계속적으로 온되어, 정착기의 구성 요소들이 열화되는 등 화상형성장치의 고장을 유발하는 문제점이 있다.

특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 화상형성장치의 셋업 모드 시, FPOT(first printing output time)을 감소시키기 위해 스위칭 신호를 예를 들어, 듀티비 100%으로 인가하는데, 이 경우 컨트롤러부(20)의 동작 이상이 발생하면, 최대 인쇄 온도를 초과하여 온도로 형성되는 경우가 발생하고, 이는 정착기의 내압 온도 이상을 훨씬 초과하는 경우까지 발생되어 정착기의 busing 등이 열화되는 등 화상형성장치의 고장을 유발하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시스템이 비정상적으로 동작하는 경우 정착기가 과열되는 것을 방지할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 화상형성장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치는 스위칭부, 컨트롤러부, 에러 검지부, 엔진 제어부 및 정착 온도 제어부를 포함한다. 정착기를 구비한 화상형성장치에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 정착기가 가열되도록 스위칭 신호에 응답하여 구동 전원을 상기 정착기에 제공한다. 상기 컨트롤러부는 상기 정착기의 온도가 기 설정된 내열 온도 범위내에 형성되도록 제어한다. 상기 에러 검지부는 상기 컨트롤러부의 이상 동작을 검지한다. 상기 엔진 제어부는 상기 컨트롤러부의 이상 동작이 검지되면, 상기 정착기의 구동 모드별 기 설정된 타겟 온도와 정착기 차단 온도에 기초하여 상기 정착기의 온도 형성을 제어한다. 상기 정착 온도 제어부는 상기 엔진 제어부에서 출력되는 제어 신호에 기초하여 상기 스위칭 신호를 출력한다.

여기서, 상기 엔진 제어부는, DAC(Digital-to-Analogue converter), PWM(Pulse Width Modulator) 및 GPIO(General Purpose Input/Output) 중 어느 하나를 이용하여 상기 제어 신호를 출력할 수 있다.

상기 구동 모드는 셋업 모드, 대기 모드 및 인쇄 모드를 포함할 수 있다.

이때, 상기 엔진 제어부는, 상기 각 구동 모드별 기 설정된 타겟 온도와 상기 정착기의 온도차를 판단하여 일정 범위 이내로 형성되는 경우 상기 타겟 온도를 증감할 수 있다.

또한, 상기 정착 온도 제어부는, 상기 각 구동 모드별 상기 타겟 온도에 기초하여 증감되는 상기 정착기 온도와 상기 정착기 차단 온도를 비교하여 상기 스위칭 신호를 출력하고, 상기 제어 신호는, 상기 각 구동 모드별 상기 정착기 차단 온 도에 대응하는 기준 전위일 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 정착기와, 상기 정착기의 온도가 기 설정된 내열 온도 범위내에 형성되도록 제어하는 컨트롤러부를 구비한 화상형성장치의 구동 방법은 (a) 상기 컨트롤러부의 이상 동작을 검지하는 단계, (b) 상기 이상 동작이 검지되면, 타겟 온도와 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계, (c) 상기 정착기의 온도를 판단하는 단계, (d) 상기 타겟 온도와 상기 정착기의 온도를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 타겟 온도를 소정 단위로 증감시키는 단계 및 (e) 상기 타겟 온도에 따라 변화된 상기 정착기의 온도와 상기 정착기의 구동 모드별 상기 정착기 차단 온도에 기초하여 상기 정착기의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 정착기의 온도를 제어하는 단계는, DAC(Digital-to-Analogue converter) 출력, PWM(Pulse Width Modulator) 출력 및 GPIO(General Purpose Input/Output) 출력 중 어느 하나를 이용하여 제어할 수 있다.

상기 (b) 단계는, (f) 상기 정착기의 구동 모드를 판단하는 단계, (g) 판단 결과, 셋업 모드인 경우 상기 셋업 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 셋업 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계, (h) 판단 결과, 대기 모드인 경우 상기 대기 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 대기 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계 및 (i) 판단 결과, 상기 인쇄 모드인 경우 상기 인쇄 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 인쇄 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 (e) 단계는, 상기 각 구동 모드별로 셋팅된 상기 정착기 차단 온 도와 상기 타겟 온도에 따라 변화되는 상기 정착기 온도를 비교하여 상기 정착기의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 상기 (h) 단계는, (j) 기 설정된 이상 과열 온도와 상기 정착기의 온도를 비교하고, 비교 결과 이상 과열 온도를 초과하는 경우 상기 정착기에 인가되는 전원을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 셋업 모드에 대응하는 타겟 온도는, 상기 대기 모드에 대응하는 타겟 온도에 비해 상대적으로 낮은 온도로 설정되는 것이 바람직하다.

이러한 화상형성장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 컨트롤러부의 이상 동작으로 시스템이 비정상적으로 구동하는 경우에도 정착기가 이상 과열되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 화상형성장치의 수명의 향상 및 유지 비용의 절감을 도모할 수 있다.

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

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 6은 도 5에 도시된 정착 온도 제어부의 일 예를 도시한 회로도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 SMPS(110), 컨트롤러부(120), 엔진 제어부(130), 정착 온도 제어부(140), 스위칭부(150), 정착기(160) 및 에러 검지부(170)를 포함한다.

구체적으로, SMPS(10)는 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)로써, 외부로부터 입력되는 교류 전원을 제어하여 화상형성장치의 각 부로 출력한다.

컨트롤러부(120)는 화상형성장치(100) 각 부의 전반적인 구동을 제어한다. 특히, 컨트롤러부(120)는 도시되지는 아니하였으나 정착기(160)의 히팅 램프가 이상 과열되어 정착기(160) 및 화상형성장치(100) 내부 구성 요소들의 열적 손상을 방지하기 위해 PWM 제어 방식등을 이용하여 정착기(160)의 표면 온도가 내열 온도를 초과하지 않도록 제어한다.

엔진 제어부(130)는 컨트롤러부(120)의 제어 하에, 화상형성장치(100) 내부의 인쇄 엔진을 제어한다. 즉, 컨트롤러부(120)로부터 인가되는 인쇄 데이터가 용지 상에 인쇄되도록 화상형성장치의 급지 동작에서부터 배지 동작까지의 구동을 제어한다. 특히, 엔진 제어부(130)는 기 정의된 구동 모드 즉, 셋업 모드, 대기 모드 및 인쇄 모드에 따라 기 설정된 온도 범위 내에서 정착기의 표면 온도가 형성되도록 소정 제어 신호를 출력한다. 또한, 엔진 제어부(130)는 정착기의 온도에 대응하는 전압값을 입력받아 정착기(160)의 온도를 판단할 수 있는 저온 검지부(132)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 엔진 제어부(130)는 DAC(digital to analogue converter), PWM(pulse width modulator)를 포함할 수 있다. 또한, 단일 칩-셋으로 형성되는 경우, GPIO(general purpose input/output) 단자를 포함할 수도 있다. 이때, 제어 신호는 DAC 출력, PWM 출력 및 GPIO 출력 중 하나를 이용하여 출력하도록 구성할 수 있다.

정착 온도 제어부(140)는 정착기에서 검지된 정착기의 온도와 엔진 제어 부(130)에서 출력되는 제어 신호에 응답하여 정착기의 온도를 제어하기 위한 스위칭 신호(CS)를 출력한다.

여기서, 정착 온도 제어부(140)는 엔진 제어부(130)의 구성에 따라 다양한 구성으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 엔진 제어부(130)가 GPIO 단자를 이용하여 제어 신호를 출력하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 저항 소자들(R1, R2, R3)과 스위치 소자(Tr)가 연결된 반전 입력 단자(-)와 정착기의 온도가 소정 전위의 전압(Vth)으로 변환되어 입력되는 비반전 입력 단자(+)를 구비한 비교기로 형성할 수 있다. GPIO의 출력은 스위치 소자(Tr)의 제어 신호로 입력되고, 스위치 소자(Tr)의 스위칭 동작에 의해 전원 전압(VDD)이 저항 소자들(R1, R2, R3)에 분압되어 반전 입력 단자(-)에 선택적으로 입력된다.

따라서, 엔진 제어부(130)가 각 구동 모드에 따라 기 설정된 정착기 차단 온도에 대응하는 제어 신호를 출력하면, 상술한 비교기는 엔진 제어부(130)에서 출력된 제어 신호를 기준 신호로 정착기의 온도에 대응하는 전압(Vth)과 비교된다. 비교 결과에 따른 출력 신호(Vout)는 스위칭 신호(CS)로 출력된다.

또한, 도시하지는 아니하였으나, 정착 온도 제어부(140)는 엔진 제어부(130)가 PWM를 구비하여 제어 신호를 출력하는 경우, PWM 출력을 필터링하는 적어도 하나의 RC 필터와 연결되는 반전 입력 단자(-)와 정착기의 온도가 소정 전위의 전압(Vth)으로 변환되어 입력되는 비반전 입력 단자(+)를 구비한 비교기로 형성할 수도 있다.

마찬가지로, 정착 온도 제어부(140)는 엔진 제어부(130)가 DAC를 구비하는 경우, DAC 출력을 입력받는 반전 입력 단자(-)와 정착기의 온도가 소정 전위의 전압(Vth)로 변환되어 입력되는 비반전 입력 단자(+)를 구비한 비교기로 형성할 수도 있다.

스위칭부(150)는 비교기(140)에서 출력되는 스위칭 신호(CS)를 이용하여 정착기(160)의 표면 온도가 각 구동 모드에 따라 기 설정된 온도 범위를 갖도록 형성한다. 예를 들어, PWM 제어 방식을 이용하는 경우, 스위칭 신호의 듀티 비를 제어함으로서, 정착기(160)의 히팅 램프의 가열 시간을 제어할 수 있고, 이에 따라 정착기(160)의 표면 온도가 가변적으로 형성된다.

정착기(160)는 도시하지는 아니하였으나, 히팅 램프와 써미스터(thermistor) 등의 온도 센서 및 써모스텟(thermostat) 등의 온도 조절 장치 등을 포함한다.

에러 검지부(170)는 화상형성장치(100)에 전원이 인가되면, 컨트롤러부(120)가 정상 구동하는지 이상 구동하는지 여부를 판단하여 이에 따른 검지 신호를 엔진 제어부(130)로 출력한다.

이 경우, 엔진 제어부(130)는 정상 구동에 따른 검지 신호가 인가되면, 도 1에 도시된 바와 같은 일반적인 구동 방식에 따라 정착기의 온도를 제어한다. 반면, 이상 구동에 따른 검지 신호가 인가되면, 정착 온도 제어부(140)에 인가되는 제어 신호의 출력 전위를 가변적으로 형성하여 정착기(160)의 온도가 내열 온도를 초과하지 않도록 제어하고, 동시에 각 구동 모드에서 적합한 정착기(160)의 표면 온도가 일정 범위에서 유지되도록 제어한다.

이에 대해, 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도들이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치가 이상 상태로 구동하는 경우 초기 정착기의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 7에는 화상형성장치의 구동 방법 중 정착기의 온도 제어 방법을 중심으로 설명한다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 구동 방법은 컨트롤러부(120)의 이상 동작을 검지하는 단계(S100), 컨트롤러부(120)의 이상 동작이 검지되면 타겟 온도를 셋팅하는 단계(S200), 정착기(160)의 온도 및 정착기 온도의 증감 여부를 판단하는 단계(S300), 타겟 온도와 정착기 온도의 비교 결과에 따라 타겟 온도를 증감하고, 정착기 차단 온도를 설정하는 단계(S400) 및 상기 타겟 온도와 상기 정착기 차단 온도에 기초하여 정착기(160)의 온도를 제어하는 단계(S500)를 포함한다.

구체적으로, 단계 S100에서 에러 검지부(170)는 컨트롤러부(120)의 이상 동작 여부를 판단한다. 판단 결과, 정상 동작으로 구동하는 경우 도 2에 도시된 일반적인 구동 방법에 따라 정착기의 온도를 제어할 수 있다.

단계 S200에서는 단계 S100에서 판단한 결과, 컨트롤러부(120)가 이상 동작으로 구동하는 경우, 정착기(160)에서 검지된 온도와 비교될 수 있도록 타겟 온도를 셋팅한다.

단계 S300에서는 정착기(160)의 온도를 검지하고, 정착기(160)의 온도가 증 가 상태에 있는지 아니면, 감소 상태에 있는지 여부를 판단한다. 이러한 정착기(160)의 온도 검지는 정착기(160) 내부의 온도 센서를 통해 검지될 수 있고, 정착기(160)의 온도가 증가 상태 또는 감소 상태에 있는지에 대한 판단은 일반적인 펌 웨어(firmware)의 제어를 통해 판단할 수 있음은 자명한 사항이므로, 그 구체적인 상세한 설명은 생략하기로 한다.

단계 S400에서는 셋팅된 타겟 온도와 정착기의 온도의 비교 결과에 따라 타겟 온도를 증감하고, 정착기의 구동 모드에 따라 정착기 차단 온도를 설정한다. 이러한 단계 S300과 단계 S400에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 8을 참조하면, 단계 S310을 통해 정착기의 온도를 판단하고, 정착기의 온도의 증감 여부를 판단(S320)한 결과, 정착기(160)의 온도가 증가 상태에 있는 경우, 단계 S410을 수행하여 타겟 온도와 정착기의 온도차와 기 설정된 온도(temp a)를 비교한다.

여기서, 기 설정된 온도(temp a)는 타겟 온도와 정착기의 온도가 일정 온도차를 갖도록 하는 기준값으로 설계 사양에 따라 임의로 설정될 수 있는 값이다.

단계 S410에서 비교 결과, 타겟 온도와 정착기 온도가 기 설정된 온도(temp a)의 차이보다 작은 경우 단계 S430을 수행하여 타겟 온도를 소정 단위로 증가시킨다.

이때, 소정 단위는 1℃ 단위로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 단계 S410에서 비교 결과, 타겟 온도와 정착기 온도차가 기 설정된 온도(temp a)의 차이보다 큰 경우 단계 S420을 수행하여 타겟 온도를 유지한다.

단계 S320에서 판단한 결과 정착기의 온도가 감소 상태에 있는 경우, 단계 S440을 수행하여 타겟 온도와 정착기의 온도차와 기 설정된 온도(temp a)를 비교한다.

비교 결과, 타겟 온도와 정착기 온도 차이가 기 설정된 온도(temp a)보다 큰 경우 단계 S450을 수행하여 타겟 온도를 소정 단위로 감소시킨다. 이때, 소정 단위는 1℃ 단위로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 단계 S440에서 비교 결과, 타겟 온도가 정착기 온도의 차가 기 설정된 온도(temp a)보다 작은 경우 단계 S420을 수행하여 타겟 온도를 유지한다.

따라서, 정착기의 온도는 증감된 타겟 온도에 비례하여 증감함으로, 컨트롤러부(120)에서 에러가 발생한 경우에도 셋업모드에서 정착기의 온도가 내열 온도를 초과하는 것을 방지한다.

다음으로, 단계 S460에서는 정착기 차단 온도를 설정한다. 여기서, 정착기(160)가 각 구동 모드 별로 기 설정된 온도 범위를 초과하지 않도록 하기 위한 온도값으로써, 엔진 제어부(130)에 기 설정될 수 있다.

따라서, 엔진 제어부(130)는 각 구동 모드 별로 해당하는 정착기 차단 온도를 셋팅한다. 이와 같이 셋팅된 정착기 차단 온도는 엔진 제어부(130)가 포함하는 PWM, DAC 또는 GPIO에 따라 각각 대응되는 방식에 의해 소정 전위 레벨의 전압으로 형성되고, 이는 스위칭부(150)를 제어하기 위한 제어 신호로 정착온도 제어부(140)에 인가된다. 여기서 제어 신호는 정착온도 제어부(140)에 포함된 비교기의 반전 입력 단자(-)로 입력되어 비교기의 비반전 입력 단자(+)에 입력되는 정착기 온도에 대응하는 전위값을 비교하는 기준값으로 사용된다.

이상의 방법을 통하여 정착기의 구동 초기 FPOT(first printing output time)을 감소시키기 위해 스위칭 신호를 예를 들어, 듀티비 100%으로 인가하고, 컨트롤러부(120)의 동작 이상이 발생하더라도 도 10에 도시된 바와 같이, 정착기의 온도가 타겟 온도에 비례하여 형성되고, 구동 모드 즉, 셋업 모드에 따른 정착기 차단 온도의 설정값에 의해 정착기의 구동이 차단되어, 내압 온도를 초과하지 않도록 정착기의 온도가 형성될 수 있으며, 초기 설정된 정착기 차단 온도, 예를 들어, 80도를 기준으로 스윙하는 정착기 온도를 유지하게 된다.

또한, 본 발명의 구동 방식에 의하면, 컨트롤러부의 이상 구동 시 초기 오버 슈트(over shoot) 온도 상승을 약 140℃ 정도에서 제한할 수 있음으로, 도 4에 도시된 오버 슈트(over shoot) 온도 상승에 비해 약 110℃ 이하로 줄일 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 단계S500에서는 타겟 온도와 설정된 정착기 차단 온도에 기초하여 각각의 구동 모드에서 정착기의 온도를 제어한다. 이에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 도 8에서 설명한 바와 같이, 셋업 모드에 따른 정착기 차단 온도에 기초하여 정착기(160)의 온도가 오버 슈트로 온도가 상승하는 것을 방지한 후, 단계 S510과 단계 S520에서는 화상형성장치(100)의 구동 모드를 판단한다.

판단 결과, 슬립 모드(sleep mode)로 판단된 경우 정착기(160)의 히팅 램프를 오프시키고(S530), 정착기(160)의 온도 제어를 종료하며, 판단 결과, 인쇄 모드 가 아닌 것으로 판단되면 즉, 대기 모드로 판단되면, 단계 S540 수행한다.

단계 S540에서는 정착기의 온도를 검지하고, 검지된 정착기 온도와 기 설정되는 대기 온도(temp b)를 비교하고, 비교 결과 정착기의 온도가 대기 온도(temp b) 보다 작은 경우 히팅 램프를 온시켜 정착기의 온도를 상승시킨다(S550). 또한, 단계 S540에서 비교 결과, 정착기의 온도가 대기 온도(temp b) 보다 큰 경우 히팅 램프를 오프시켜 정착기의 온도 상승을 차단한다(S560).

이 후, 단계 S570을 수행하여 타겟 온도를 셋팅한다. 이때, 단계 S550 내지 단계 S570을 수행하는 과정은 도 8에 도시된 바와 실질적으로 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다.

단계 S580 내지 단계 S610는 정착기가 이상 과열되는 경우를 방지하기 위한 단계들로써, 정착기의 온도를 검지하여 기 설정된 이상 과열 온도(temp d)와 비교하고(S580), 이상 과열 온도 이하로 정착기의 온도가 형성된 경우, 대기 상태로 화상형성장치를 셋팅한다(S610). 또한, 이상 과열 온도 이상으로 정착기의 온도가 형성된 경우, 히팅 램프를 오프시키고(S590), 오버 히트 상태로 정착기를 셋팅한다(S600).

단계 S530의 판단 결과, 인쇄 모드인 것으로 판단되면, 단계 S620을 수행하여 정착기의 온도와 기 설정된 인쇄 온도(temp c)를 비교한다. 비교 결과, 정착기의 온도가 인쇄 온도(temp c) 이상의 온도로 형성되는 경우 단계 S520을 수행하여 히팅 램프를 오프시킨다. 비교 결과, 정착기의 온도가 인쇄 온도(temp c) 이하의 온도로 형성되는 경우, 단계 S630을 수행하여 히팅 램프를 온시킨다.

이 후, 단계 S640을 수행하여 타겟 온도를 셋팅한다. 이때, 단계 S520, 단계 S630 및 단계 S540을 수행하는 과정은 도 8에 도시된 바와 실질적으로 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 인쇄 온도(temp c)로 정착기(160)의 온도가 형성되면, 단계 S650에서 인쇄 동작을 수행하고, 인쇄 상태로 정착기를 셋팅한다(S660).

인쇄 상태로 정착기가 셋팅된 후, 인쇄 동작을 연속적으로 수행한 후, 화상형성장치에 전송된 인쇄 데이터의 인쇄 완료 여부가 판단한다(S670). 판단 결과, 인쇄 처리가 완료된 것으로 판단되면, 정착기 온도 제어를 종료하고, 인쇄 처리가 미완료된 것으로 판단되면, 도 1의 S300 단계로 피드백되어 정착기 온도 제어를 연속적으로 수행한다.

정착기의 온도를 각 구동 모드별 타겟 온도를 각 구동 모드별 정착기가 형성되어야 할 온도에 비해 낮은 온도로 설정한 후, 타겟 온도를 변화시켜 정착기의 온도를 증감시키며, 각 구동 모드별 정착기 차단 온도에 대한 기준값을 하드웨어적으로 제공하여 정착기의 온도를 제어함으로써, 시스템이 이상 동작을 하더라도 정착기가 이상 과열되는 것이 방지된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 초기 화상형성장치의 셋업(set-up)시, 화상형성장치의 컨트롤러부가 이상 구동하는 경우에도 정착기가 내열 온도 이상의 오버 슈트 온도로 형성되는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 분야 의 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 (10)

1. 정착기를 구비한 화상형성장치에 있어서,

   상기 정착기가 가열되도록 스위칭 신호에 응답하여 구동 전원을 상기 정착기에 제공하는 스위칭부;

   상기 정착기의 온도가 기 설정된 내열 온도 범위내에 형성되도록 제어하는 컨트롤러부;

   상기 컨트롤러부의 이상 동작을 검지하는 에러 검지부;

   상기 컨트롤러부의 이상 동작이 검지되면, 상기 정착기의 구동 모드별 기 설정된 타겟 온도와 정착기 차단 온도에 기초하여 상기 정착기의 온도 형성을 제어하는 엔진 제어부; 및

   상기 엔진 제어부에서 출력되는 제어 신호에 기초하여 상기 스위칭 신호를 출력하는 정착 온도 제어부;를 포함하되,

   상기 엔진 제어부는,

   상기 각 구동 모드별 기 설정된 타겟 온도와 상기 정착기의 온도차를 판단하여 일정 범위 이내로 형성되는 경우 상기 타겟 온도를 증감하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 엔진 제어부는,

   DAC(Digital-to-Analogue converter), PWM(Pulse Width Modulator) 및 GPIO(General Purpose Input/Output) 중 어느 하나를 이용하여 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 구동 모드는 셋업 모드, 대기 모드 및 인쇄 모드를 포 함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 정착 온도 제어부는,

   상기 각 구동 모드별 상기 타겟 온도에 기초하여 증감되는 상기 정착기 온도와 상기 정착기 차단 온도를 비교하여 상기 스위칭 신호를 출력하고,

   상기 제어 신호는,

   상기 각 구동 모드별 상기 정착기 차단 온도에 대응하는 기준 전위인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
6. 정착기와, 상기 정착기의 온도가 기 설정된 내열 온도 범위내에 형성되도록 제어하는 컨트롤러부를 구비한 화상형성장치의 구동 방법에 있어서,

   (a) 상기 컨트롤러부의 이상 동작을 검지하는 단계;

   (b) 상기 이상 동작이 검지되면, 타겟 온도와 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계;

   (c) 상기 정착기의 온도를 판단하는 단계;

   (d) 상기 타겟 온도와 상기 정착기의 온도를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 타겟 온도를 소정 단위로 증감시키는 단계; 및

   (e) 상기 타겟 온도에 따라 변화된 상기 정착기의 온도와 상기 정착기의 구동 모드별 상기 정착기 차단 온도에 기초하여 상기 정착기의 온도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 정착기의 온도를 제어하는 단계는,

   DAC(Digital-to-Analogue converter) 출력, PWM(Pulse Width Modulator) 출력 및 GPIO(General Purpose Input/Output) 출력 중 어느 하나를 이용하여 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

   (f) 상기 정착기의 구동 모드를 판단하는 단계;

   (g) 판단 결과, 셋업 모드인 경우 상기 셋업 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 셋업 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계;

   (h) 판단 결과, 대기 모드인 경우 상기 대기 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 대기 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계; 및

   (i) 판단 결과, 인쇄 모드인 경우 상기 인쇄 모드에 대응하는 타겟 온도를 셋팅하고, 상기 인쇄 모드에서의 정착기 차단 온도를 셋팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 (e) 단계는,

   상기 각 구동 모드별로 셋팅된 상기 정착기 차단 온도와 상기 타겟 온도에 따라 변화되는 상기 정착기 온도를 비교하여 상기 정착기의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 (h) 단계는,

    (j) 기 설정된 이상 과열 온도와 상기 정착기의 온도를 비교하고, 비교 결과 이상 과열 온도를 초과하는 경우 상기 정착기에 인가되는 전원을 차단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 구동 방법.

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