KR20070104273A - 주전원의 과부하를 방지하는 가변 속도 인쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상 복제 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 인쇄 처리 시스템 및 인쇄 시트 이송 시스템을 포함하며, 연속적으로 가변 및 동적으로 조절가능한 처리 속도로 시트를 이송하기에 적합하다.

상기 장치에는, 주전원 연결부 (40) 로부터 장치가 끌어온 총 전류를 모니터링하는 전류 모니터링 유닛 (41) 및 총 전류가 미리 설정된 최대값 (I_max) 을 초과할 경우에 처리 속도를 낮은 값으로 조절하는 전류 측정 유닛 (41) 에 연결되고 배치된 제어 유닛 (12) 이 제공되어, 주전원 연결부가 공칭 처리 속도로 가동하기에 충분한 전력을 공급할 수 없을 경우에도 처리 속도를 낮추는 데에 적합하다.

주전원 연결부로부터 장치가 끌어온 총 전류가 미리 설정된 최대 전류값 (I_max) 과 실질적으로 동일하게 유지되도록 하기 위하여, 주전원 전력이 재차 공칭 처리 속도로 가동되기에 충분해질 때까지 제어 유닛이 낮아진 처리 속도를 조절한다.

프린터, 복사기, 토너, 인쇄

Description

주전원의 과부하를 방지하는 가변 속도 인쇄 장치{VARIABLE SPEED PRINTING DEVICE WITH MAINS OVERLOAD PREVENTION}

도 1 은 디지털 화상 복제 장치를 나타내며,

도 2 는 작동 조건에 따라 처리 속도가 점진적으로 조절되는 것을 나타내며,

도 3 은 본 발명에 따른 에너지 제어 시스템을 나타내며,

도 4 는 정착기 온도를 제어 처리하는 흐름도를 나타내며,

도 5 는 본 발명에 따른 에너지 제어 프로그램의 흐름도를 나타내며,

도 5a 는 시간에 따른 처리 변수 값의 차트를 나타내며,

도 6 은 디지털 화상 복제 장치의 제어 구조를 나타내며,

도 7 은 시트와 화상 패턴의 위치 및 시간의 다이어그램을 나타내며,

도 8 은 처리 속도를 조절하는 과정을 나타내며, 그리고

도 9 는 동기화 시간의 연산을 나타낸다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 제어 유닛 26 처리 시스템

26-2 토너 정작 시스템 27 문서 이송 시스템

40 주전원 공급부 41 전류 측정 유닛

V_nom 공칭 처리 속도 I_max 미리 설정된 최대 전류값

본 발명은 문서 처리용 화상 복제 장치에 관한 것으로서, 특히 화상 지지 소재에 가시적 표시를 제공하는 처리 시스템에 관한 것이며, 이 시스템에는 열 정착 (heat fusing) 시스템 및 공급부에서 처리 시스템으로, 또 처리 시스템에서 배출부로 화상 지지 소재를 이송하는 이송 시스템을 포함하며, 이 장치는 전력 소비를 안전값으로 제한하면서 주전원 공급부로부터 가용 에너지를 최대한 이용한다.

본 발명은 또한 화상 복제 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 복사기 및 프린터 등의 장치는, 사무용 건물 어디에나 있는 일반적인 전력망으로부터 공급되는 에너지로 작동한다. 장치는 주전원 벽 소켓 안으로 플러그를 끼움으로써 전력망에 연결된다. 전력망은 일반적으로, 몇몇 예를 들면, 미국의 경우 110 V, 유럽의 경우 230 V 로 표준화된 주전원 전압을 제공한다. 벽 소켓 또는 벽 소켓의 군 (group) 으로부터 제공되는 전력에는 한계가 있다. 리드 (lead) 및 궁극적으로 발전소의 과부하를 방지하기 위하여, 전력망은 그 전력망으로부터 사용되는 전류가 소정의 값보다 높게 증가하는 경우에는 퓨즈에 의해 보호되며, 그렇지 못할 경우에는 위험한 상황이 쉽게 초래될 수 있다. 나아가, 여러 국가 또는 지역에서는, 소위 "전압 저하 (brown out)" 로 알려진 주전원 전압을 낮춤으로써 공중 전력망의 과부하를 방지한다.

따라서, 전기 장치는 전력망의 한계를 초과하지 않고 일반적으로 안전 범위 (safe margine) 를 유지하도록 설계되어야 한다.

US 4,319,874 에는, 문서 복사 장치 및 문서 처리의 제어 방법이 개시되어 있는데, 이 장치는 하나의 롤이 가열된 2개의 가압된 정착기 롤 사이로 기재를 통과시킴으로써 토너 화상을 모사 기재에 정착시키는 정착기 (fuser) 를 포함한다. 정착기 롤이 포함되는, 장치의 처리 부재의 효과적인 이동을 2가지의 다른 처리 속도로 제어하는 것은, 초기에 그 부재를 고속으로 이동시키는 것으로 달성한다. 초기 속도가 매우 크기 때문에, 정착기 롤의 히터가 정착기 롤이 그 작동 온도를 유지하기에 충분한 열을 공급하지 못한다. 따라서, 정착기 롤의 온도를 센서로 모니터링하여, 그 온도가 미리 설정된 임계치에 도달하면, 이동 부재의 속도를 낮게 전환시킨다. 낮은 속도에서는 더 적은 열이 빠져나가기 때문에, 그 온도가 재차 안전 값으로 상승할 수 있다.

공지의 장치에서는, 사본에서의 토너의 부적절한 정착 등을 방지하기 위하여, 정착기의 온도를 바탕으로 처리 속도를 제어한다. 그러나, 전기적 처리의 실질적 한계는 전력 망의 부하의 한계와 관련된 전력 소비에 있다. 따라서, 장치의 작동을 전력 사용과 직접 관련된 파라미터와 연계하여, 전력 사용을 보다 직접적으로 모니터링 및 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전력망의 전력 사용 한계를 초과하지 않으면서 최대의 속도로 작동하도록 화상 복제 장치를 탄력적이고 원활하게 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 작동 조건으로 전력망이 제공할 수 있는 것보다 더 큰 에너지가 요구될 때에는 그 인쇄량 (production) 을 줄이는 것은 물론, 장치가 현재 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 전력망이 제공할 수 있을 때에는 그 인쇄량을 늘리도록 화상 복제 장치를 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 상기 목적은 문서 처리용 화상 복제 장치로 달성되는데, 상기 장치는: 전류 제한이 있는 전력망으로부터 전력을 끌어오기 위한 주전원 전력 연결부; 화상 지지 소재에 가시적 표시를 제공하는 처리 시스템 (토너 정착 시스템 포함); 연속적으로 가변하며 동적으로 조절가능한 처리 속도로 화상 지지 소재를 운반하기에 적합하며, 공급부에서 처리 시스템으로, 또 처리 시스템에서 배출부로 화상 지지 소재를 이송하기 위한 이송 시스템; 전류 모니터링 유닛에 연결되어 총 전류가 미리 설정된 최대값를 초과할 경우 처리 속도를 낮게 동적으로 조절하도록 배치된 제어 유닛을 포함하며, 주전원 연결부로부터 장치가 끌어온 총 전류가 미리 설정된 최대 전류값과 실질적으로 동일하게 되도록 상기 처리 속도의 값을 더욱 낮춘다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 상기 목적은 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법에 의해 달성되는데, 상기 장치는 전류 한계가 있는 주전원 전력 콘센트와의 연결에 의해 전력을 공급받으며, 화상 지지 소재에 가시적 표시를 제공하는 처리 시스템 (토너 정착 시스템 포함); 연속적으로 가변하며 동적으로 조절가능한 처리 속도로 화상 지지 소재를 운반하기에 적합하며, 공급부에서 처리 시스템으로, 또 처리 시스템에서 배출부로 화상 지지 소재를 이송하기 위한 이송 시스템을 포함하며; 상기 방법은, 최대 전류값을 미리 설정하는 단계; 주전원 연결부로부터 장치가 끌어온 총 전류를 모니터링하는 단계; 및 총 전류가 상기 미리 설정된 최대값을 초과할 경우 처리 속도를 더욱 낮게 동적으로 조절하는 단계를 포함하며, 주전원 연결부로부터 장치가 끌어온 총 전류가 미리 설정된 최대 전류값과 실질적으로 동일하게 되도록 상기 처리 속도의 값을 더욱 낮춘다.

본 발명의 상기 양태들에 따르면, 장치의 작동시에 주전원 전압이 낮아지면 (sink), 장치, 특히 정착기 시스템의 히터가 끌어간 전류는, 그 성능을 유지하기 위하여 초기에는 증가하지만, 전력망으로부터 끌어간 전류가 과도하게 증가하게 되면, 제어 유닛이 처리 속도를 감소시키고, 그 반응으로, 전력 사용도 더불어 감소하게 되어, 전류가 보통 값으로 회복된다. 작은 단계의 반복 처리로 처리 속도를 조절하여, 새로운 단계가 실행되기 전에, 각 단계 후의 효과가 먼저 평가되도록 하는 것이 바람직하다. 더욱이, 본 발명의 중요한 양태와 관련하여, 처리 속도는 단계에서 단계로 점진적으로 조절된다. 이러한 방식으로, 처리가 실행되어 종이 시트 등의 화상 지지 소재의 시트가 장치를 통해 이동하면서, 처리 속도를 변경하는 것이 가능해진다. 만일 그 속도가 개별 단계에서 변경된다면, 급작스런 국부적 이송 속도의 변화로 인해 그 시트가 찢기거나 구겨질 것이다.

만일 장치가 끌어온 총 전류가 미리 설정된 최대값 이하가 될 경우, 처리 속도는 재차 증가한다. 그 속도는, 그 장치의 공칭 (nominal) 처리 속도 값으로 증가 되거나, 또는 여전히 공칭 처리 속도에 미치지 못하는 경우에는 미리 설정된 최대 전류값에 해당하는 속도로 증가할 수 있다. 이러한 방식으로, 가용 주전원 전력을 최대한 이용한다.

추가 실시형태에서는, 미리 설정된 전류의 최대값이 사실상 전류값의 범위이다. 이러한 방식으로, 빈번한 속도 변화가 방지된다.

추가 실시형태에서는, 미리 설정된 전류의 최대값이 미리 프로그래밍된 시간의 함수이다. 이러한 방식으로, 일시적으로 받아들일 수 있는 더 높은 전력망의 부하를 이용할 수 있다.

또 다른 실시형태에서는, 토너 정착 시스템의 냉각 특성에 알맞게 선택된 미리 설정된 반응 시간에 따라 제어 유닛이 처리 속도를 더 낮게 조절한다. 이러한 방식으로, 속도 변화를 보다 점진적으로 하기 위하여 정착기 시스템에 저장된 열을 이용한다. 물론, 정착기가 상당히 냉각되어 토너가 불충분하게 고정되기 전에 변경될 준비가 되어야 한다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 더욱 바람직한 실시형태는 첨부된 청구항으로 주어지며, 이를 본원에서 참고용으로 개시한다.

이하, 본 발명을 예시적으로 첨부도면과 함께 실시형태를 통해 설명한다.

도면은 개략적이며, 실척으로 도시되지 않았다. 도면에서, 이미 설명한 요소와 대응하는 요소는 동일한 도면부호를 갖는다.

도 1 은 디지털 화상 복제 장치 (1) 를 나타내며, 다른 부재들은 다이어그램 형태로 개별적으로 나타나있다. 처리되는 문서는 통상 종이 시트이지만, 오버헤드 시트 등의 정보를 담는 임의의 형태의 시트도 포함될 수 있다.

이 장치는, 시트를 공급하는 공급 유닛 (22) 및 처리된 문서를 수용하는 배출 유닛 (23) 을 구비하며, 상기 공급 유닛은 처리될 시트를 담고 있는 여러 트레이를 갖는다.

배출 유닛 (23) 은 배출 트레이를 포함하거나, 분류, 스테이플링, 및 인쇄된 시트의 추가 처리를 포함하는 마무리장치가 될 수 있다.

이 장치는, 원래 알려진 전자-사진방식 처리부를 포함할 수 있는 인쇄 시스템 (26) 을 구비하며, 그 안에 광전도성 매체 (26-1) 가 충전되며, 디지털 화상 데이터에 따라 LED 어레이를 통해 노출시켜, 토너 분말로 현상한 후, 문서 이송 시스템 (27) 을 통해서 시트가 공급 유닛으로부터 배출 유닛으로 처리 속도를 가지고 이송되면서, 토너 화상이 전송되어 정착기 시스템 (26-2) 에서 화상 지지체에 고정된다. 화상 지지체는 통상 종이 시트이다.

예컨대, 토너 이미지를 고해상도 전극을 담지하는 처리 드럼에 직접 형성한 후, 화상 지지체에 고정시키기 위하여 정착기 시스템으로 이송하는, 소위 직접 화상 처리 등의 다른 화상 형성 처리를 또한 고려할 수 있다.

문서 이송 시스템 (27) 은, 공급 유닛의 공급 괘도 (21) 로부터 배출 유닛 (23) 의 배출 괘도 (24) 까지, 인쇄 시스템 (26) 을 따라서 시트를 이송한다. 시트 이송 시스템은, 시트를 회전시키는 회전부 (25) 및 양면 (duplex) 처리 및/또는 마무리 작업을 위한 양면 복귀 괘도 (28) 를 포함한다. 그러한 것으로서, 각종 모터, 롤러, 안내 요소, 벨트 등을 구비한 문서 이송 시스템 (27) 및 인쇄 시스템 (26) 은 인쇄 장치 분야에서 잘 알려져 있다.

이 장치는 제어부 (170) 를 또한 포함하며, 이에 대해서는 후술한다. 케이블 (171) 은 제어부 (170) 를 네트워크 인터페이스를 경유하여 로컬 네트워크에 연결한다. 네트워크는 유선이 될 수도 있지만, 부분적으로 또는 완전히 무선일 수도 있다. 제어부 (170) 는, 문서 이송 시스템 (27) 과 인쇄 시스템 (26) 을 제어하도록 배치된 제어 유닛 (12) 을 포함한다. 본 발명에 따르면, 제어 유닛은 이하 상세하게 살펴보는 바와 같은 가변 변화율로 이송 및 처리 속도를 제어하기 위하여 배치된다.

전력은, 플러그 (40) 로 도시된 일반적인 주전원 연결부로부터 공급된다.

이 장치에는, 예컨대 장치의 작동을 위해 제공된 작업자 제어 패널을 포함하는 사용자 인터페이스 (160) 가 있다. 사용자 인터페이스에는 디스플레이 및 키 (key) 가 제공될 수 있다.

디지털 화상 복제 장치는 프린터 단독으로도 될 수 있으나, 스캐닝, 복사 또는 팩스 기능을 추가로 포함하는, 예컨대 다목적 복사기 등의 다기능 장치가 바람직하다. 문서 공급기 (110) 에는 문서의 뭉치를 도입하는 공급 트레이 (111), 스캐너 유닛 (29) 을 따라서 트레이 (112) 로 한 장씩 문서를 이송하는 이송 기구 (미도시) 가 제공되며, 스캐닝 후에는 문서가 트레이 (112) 에 위치한다. 스캐너 유닛 (29) 은, 원본 문서가 놓일 수 있는 유리 압반이 제공된 평판 스캐너, CCD 어레이 및 CCD 어레이에서 문서를 촬영하기 위한 렌즈 시스템 및 이동성 거울을 갖 춘 이미지화 유닛을 포함한다. 이러한 조건 하에서, CCD 어레이는, 원래 알려진 방법을 통해 디지털 화상 데이터로 전환되는 전기 신호를 생성한다.

제어 유닛 (12) 은, 처리 작업 중의 스캔 작업의 감지 및 공급 트레이 (111) 로 유입된 물리적 문서의 스캐닝에 의한 스캐닝 작업의 실행용으로, 또 처리 작업을 활성화시킨 사용자의 이름으로 스캐닝 중에 생성된 화상 파일의 저장용으로 배치될 수 있다. 주의할 점은, 제어 유닛이 스캐닝할 문서의 존재를 감지한 후, 자동적으로 스캔 작업을 개시할 수 있다는 점이다.

이 장치는, 공칭 처리 속도로, 즉 제어 유닛과 기계적 요소를 공칭 처리 속도로 연속하여 작동하도록 설계하여 (예컨대, 다량의 처리 작업용), 시트를 처리하기 위하여 배치되지만, 다른 속도로 작동할 수도 있으며, 나아가 작동 중에 점진적으로 처리 속도를 변경할 수도 있다. 공칭 시트 간격이 있는 연속 작업시에는, 시트가 유입되면 순차적으로 일정한 간격을 두고 종이의 경로를 따라서 이송된다. 주의할 점은, 몇몇 공지된 장치는 소정의 특정 순간에 시트를 생략함으로써 (통상, 건너뜀 모드) 저감된 처리 속도를 보인다는 점이다. 그러나, 이러한 모드에서는, 엔진 속도, 즉 이송 시스템을 통한 이송 속도가 불변으로 유지된다. 결국, 공칭 속도 모드에서는, 예컨대 선택된 인쇄 품질 등의 공칭 문서의 품질로 시트가 또한 처리된다는 점을 주의하여야 한다. 몇몇 공지된 장치는 고속에서 품질이 떨어지는 인쇄물을 출력한다는 점을 주의하여야 한다. 본 발명은, 이하 설명하는 바와 같이 문서 처리 속도의 다양화에도 불구하고, 소정의, 공칭 품질 수준으로 처리된 시트를 전달하는 것에 관한 것이다.

문서의 처리 속도를 다양화하기 위하여, 제어 유닛 (12) 은 이송 시스템과 처리 요소를 제어하여 제 2 처리 속도로 시트를 이송 및 처리하는데, 제 2 처리 속도는 공칭 처리속도와는 다른 것이며, 이때 시트는 공칭 시트 간격과 공칭 문서 품질로 처리된다. 더욱이, 제 2 속도는 점진적인 방식으로 도달할 수도 있다. 처리 속도는, 예컨대 비교적 소량의 작업을 처리하기 위해서는 일시적으로 증가할 수도 있으며, 다량의 작업 시에는 공칭 속도로 점진적으로 감소할 수도 있다. 특히, 화상 복제 장치는 처리 속도 범위 내에서 가변 처리 속도로 작동하도록 배치된다. 따라서, 제 2 속도는 많은 다양한 값을 취할 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 소정의 특정 범위 내에서 환경에 대하여 연속적으로 대응하는 처리 속도를 구현하는 것을 포함한다. 그 범위 내의 각 속도에서, 문서는 공칭 시트 간격 및 공칭 문서 품질로 처리된다. 본 발명은 비록 일차적으로 인쇄 (흑백, 또는 컬러) 를 위한 것이기는 하지만, 시트에 커버층을 제공하는 것과 같은 다른 표면 처리 등의 다른 종류의 각종 처리를 제공할 수도 있다. 그 처리는, 원본 시트의 스캐닝, 양면 (2중) 처리, 및 분류 또는 스테이플링과 같은 마무리 단계를 또한 포함할 수 있다.

문서 처리용 요소는 다양한 속도로 작동하기에 적합하다. 그러한 요소에는 디지털 이미지화 유닛이 포함되는데, 이 이미지화 요소는 디지털 문서 데이터를 기초로하여 화상 패턴을 가변 처리 속도로 제공하기 위하여 배치된다. 나아가, 제어 유닛 (12) 은 작동 조건에 따라 가능한 처리 속도의 범위에서 가변 처리 속도를 선택하고, 점진적으로 그 처리 속도를 변경하며, 선택된 가변 처리 속도로 화상 복제 장치가 작동하도록 하기 위하여 배치된다. 이러한 작업 조건의 예는 후술한다.

도 2 는 다양한 작동 조건에 따른 예시적인 출력 엔진의 처리 속도의 점진적 조절을 나타낸다. 적절한 작동 조건은, 에너지 사용을 모니터링 함으로써 간접적으로 감지되며, 이에 관해서는 상세하게 후술한다.

도 2 에서, 분당 페이지 수 (ppm) 로 표시된 엔진의 처리 속도가 세로축에 주어져있으며, 가로축은 초 단위의 시간을 나타낸다. 점선 (30) 은 인쇄 작업의 개시를 나타낸다. 작업을 개시할 때에, 공칭 속도 (34) 가 초기 설정된다.

얇은 종이는 낮은 열계수로 인해, 정착 시스템으로부터 열에너지를 비교적 잘 제거하지 못하는 반면에, 두꺼운 종이는 그 위에 토너를 정착시키기 위하여 더 많은 에너지를 취하게 된다. 따라서, 정착기에서 열이 최대로 생성될 경우, 얇은 종이는 두꺼운 종이에 비해 더욱 고속으로 처리될 수 있다. 정착기의 열 생산은 정착기 조립체의 구성 부재의 세부사항을 따르거나, 전기 시설의 전력 소비 한계를 따를 것이다.

예를 들어, 곡선 (33) 의 경우에는 비교적 얇은 종이 시트 (80 g/㎡) 를 사용하였다. 처리될 종이의 종류는 센서에 의해 검출되거나, 예컨대 구체적인 종이 공급 유닛을 선택하여 알게 될 수 있다. 시트의 종류는, 예컨대 종이의 경로를 따라서 예열기 요소 또는 정착 요소와 같은 온도가 제어되는 처리 단계의 온도를 검출함으로써 간접적으로 검출될 수도 있다. 이 상황에 대응하여, 제어 유닛은, 더 빠른 처리 속도가 가능하기 때문에, 도 2 의 곡선 (33) 에 도시된 바와 같이 새로운 평형 속도에 도달할 때까지 그 처리 속도를 점진적으로 증가시킬 것을 결정한다.

중간 곡선 (32) 은 처리 속도의 점진적 감소를 나타낸다. 더 두꺼운 종이 시트 (120 g/㎡) 를 사용하였다. 하부 곡선 (31) 은, 무거운 종이 시트 (200 g/㎡) 로 인해 상당히 낮은 연속 변화율로 점진적으로 감소하는 처리 속도를 나타낸다. 주의할 점은, 처리 속도가 시작 지점 (30) 의 공칭 처리 속도로부터, 가변 처리 속도까지 점진적으로 조절된다는 점이다.

시트의 열용량이 다른 것에 관한 또 다른 예는 습기이다. 습한 종이는 건조한 종이보다 예열 (warm up) 하는데 더 많을 열을 필요로 한다. 상기 영향에 적용되는 또 다른 예는, 주변 온도로 적응하는 것이다. 고온일 때에는, 종이 시트가 정착 온도에 도달하기까지 더 적은 열을 필요로 한다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따라 연속적으로 가변하는 처리 속도를 장치의 작동에 알맞게 사용하여, 주전원 전압을 일시적 또는 연속적으로 변화시킬 수 있다. 여러 국가 또는 지역에서는, 공중 전력망에 초과 부하가 걸리는 동안 주전원 전압이 낮아진다. 이 전략은 "전압 저하"로 알려져 있다. 그러한 상황에서는, 공칭 작동을 유지하기 위하여 많은 전기 장치가 더 큰 전류를 끌어감으로써 낮아진 전압을 보상하지만, 전력 네트워크의 퓨즈에 의해 최대 전류가 제한되어 있기 때문에, 유효 가용 전력은 감소하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 처리 속도가 장치의 대부분의 서브-유닛의 전력 소비에 따르기 때문에, 장치의 작동은 주로 처리 속도를 조절함으로써 가용 전 력에 실시간으로 적응한다. 예를 들어, 처리 속도가 낮아지면, 정착 시스템은 그 시간 동안 더 적은 수의 시트를 가열해야만 한다. 추가로, 덜 중요한 것이지만, 시트 이송 시스템의 모터가 더 적은 전력을 취하며, 나아가 인쇄 데이터를 제공하는 데이터 처리가 감소한다.

본 발명의 주 양태에 따르면, 주전원 공급부로부터 장치가 끌어온 총 전류가 연속적으로 또는 단기간의 간격으로 모니터링된다. 주전원 전압이 강하하면, 정착기로 전달되는 유효 전력이 또한 강하하여, 그에 대한 보상으로, 정착기가 그 온도를 유지하기 위하여 더 큰 전류를 끌어오기 시작한다. 전류의 증가가 허용되기는 하지만, 전력망의 최대 허용치 보다 다소 낮은 미리 설정된 최대 전류로 제한된다. 전류의 증가를 감지하여, 전류가 미리 설정된 최대값에 도달하면, 제어 유닛 (12) 이 점진적으로 엔진 속도를 감소시키기 시작한다.

몇몇 경우에는, 전력망의 최대 허용 전류값이 전류를 끌어온 시간에 의존할 수 있다. 예를 들어, 단기간의 최대 허용 전류값은 정상 (stationary) 상황보다 높을 수도 있다. 따라서, 본 발명에 이용되는 최대 전류는 시간의 동적 함수가 되어, 초기 작업시에는 더 높았다가 그 후에 낮아질 수 있다. 이는, 예컨대 전원이 꺼지거나 취침 모드에서 작동 모드로 될 때의 예열 등과 같이 많은 전력이 필요한 경우에 유리하다. 상기 동적 함수는 단계 함수 (step function) 또는 점진적으로 변화하는 함수로서 제어 시스템 안에 프로그래밍될 수 있다.

미리 설정된 최대 전류가 정착기의 작동 온도를 유지하기에 충분하치 못한 경우에는, 정착 시스템이 냉각되기 시작하지만, 그 열용량 및 작동 범위로 인해, 허용가능한 최저 온도에 도달할 때까지는 제한된 시간 동안 작동 한계 내에 존재할 것이며, 그 온도보다 낮아지면 토너가 화상 지지체 (종이) 에 충분히 고정되지 못하게 된다. 동시에, 엔진 속도의 감소는 정착 처리에 의해 열의 유출을 점진적으로 감소시키며, 이로써 보통은 온도가 상승하게 된다. 이러한 두 가지 효과는 상호 보완적이며, 처리 속도는 비교적 단시간 내에 더 낮지만 여전히 최대 허용 전력을 소비하는 새로운 평형에 도달할 것이다.

이 절차는 프린터 장치를 20 A 벽 소켓이 있는 장소에서 10 A 소켓이 있는 장소로 이동시키는 등의 다른 상황에 대해서도 또한 효과적이다. 사실상, 장치는 로컬 주전원 전압과 무관하게 임의의 장소에 설치될 수 있는데, 이는 제어기가 자동적으로 가용 전력의 정격에 적응할 수 있기 때문이다. 그 경우, 범용 전력 공급기는 물론 전압/전류 조합이 저장된 표가 필수적이다. 하나의 주전원 전압에 대한 다른 전류 정격의 복수의 조합이 가능한 상황에서는, 사용자 인터페이스가 직관적으로 사용자에게 전류 정격의 입력을 요구할 수 있다.

이하, 상기 실시형태에서 처리 속도를 적절하게 제어하는 제어기의 구조 및 작동에 대하여 도 3, 도 4 및 도 5 를 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 에너지 제어 시스템의 예를 나타낸다. 도 3 에서, 굵은 선은 전기 공급 배선을 나타내며, 얇은 선은 제어 정보의 연결을 나타낸다. 도 3 에서, 전력망으로의 연결은 플러그 (40) 로 도시되어 있다. 전력망은 특정 최대 전류로 분류 (rated) 되고, 장치가 끌어가는 전류가 너무 많은 경우에는 퓨즈가 끊어짐으로써 보호된다. 시스템은, 입력측이 주전원 공급부 (40) 에 연결되고, 출력측이 전력 공급 유닛 (42) 과 히터 구동 유닛 (43) 으로 연결된 전류 측정 유닛 (41) 을 추가로 포함한다. 전력 공급 유닛 (42) 은 전기력을 전달하기 위하여 장치의 모든 시스템으로 연결되는데, 처리 구동 유닛 (46) 은 이에 포함되지만 정착기 시스템 (44) 은 배제된다.

히터 구동 유닛 (43) 은, 예컨대 위상 커팅 (phase cutting) 등에 의해 전류를 조절함으로써 정착기의 온도를 조절하는 정착기 시스템 (44) 의 히터들 (도 1 의 부재 (26-2)) 에 추가로 연결된다. 처리 구동 유닛 (46) 은 문서 이송 시스템 (27) 및 인쇄 시스템 (26) 의 속도를 조절한다.

전력 제어 유닛 (45) 은 전류 측정 유닛 (41) 및 정착기 시스템 (44) 으로 연결되어, 이들로부터 각각 전류 측정 신호 및 정착기 온도를 수신한다. 전력 제어 유닛 (45) 은 히터 구동 유닛 (43) 및 처리 구동 유닛 (46) 으로 또한 연결되어, 그쪽으로 제어 신호를 송신한다. 유닛 (43, 45, 46) 은 도 1 의 제어 유닛 (12) 에 수용되며, 이들은 물리적 유닛 또는 컴퓨터 프로세스로서 실행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

대체 수단으로, 전력 공급 유닛 (42) 이 히터 구동 유닛 (43) 에 전력을 전달할 수도 있으며, 상세한 사항은 상기와 같다. 이것은 비용이 더 들기는 하지만, 더욱 탄력적인 구조이다. 전력 공급 유닛 (42) 은 범용 전력 공급 유닛이 될 수 있다. 그 방식으로, 히터가 전력 공급기에서 공급된 DC 전력을 공급받아, 주전원 전압과 무관하게 작동하게 된다.

작동에 있어서, 전력 제어 유닛 (45) 으로부터 수신한 전력 (전류) 설정에 따라 히터 구동 유닛 (43) 이 정착기 히터에 전력을 공급한다. 처리 중에 정착기가 냉각되거나, 공급 전력이 내려가면, 전력 제어 유닛 (45) 이 자동적으로 히터 구동 유닛을 위한 전력 설정을 증가시키며, 동시에 주전원 퓨즈가 끊어지지 않도록, 도 4 를 참고로 이하 설명하는 바와 같이, 전류를 안전값 (I_limit) 으로 제한한다. 전력 제어 유닛 (45) 은 전류 측정 유닛 (41) 으로부터 측정된 전류값을 수신하며, 이하 도 5 를 참조하여 설명하는 바와 같이 미리 프로그래밍된 절차에 따라, 제어신호를 처리 구동 유닛으로 송신하여, 속도 설정을 구체화한다.

도 4 는 전력 제어 유닛 (45) 에 의해 실행된 정착기 온도의 제어 처리를 나타낸다. 처음으로, 프로그래밍된 최대 전류 설정 (I_max) 를 가정하는데, 이는 안전 전류값 (I_limit) 보다 더 낮다. 단계 (S11) 에서, 전력 제어 유닛 (45) 이 정착기의 온도 (T_f) 를 읽어오며, 단계 (S12) 에서 그 온도를 공칭값 (T_nom) 과 비교한다. 빈번한 전환을 방지하기 위하여 T_nom은 온도 범위가 될 수 있다. T_f > T_nom (너무 높은 T_f) 이면, 정착기 히터에 공급되는 전류를 감소시키고 (S13), 단계 (S11) 로 루프를 되돌린다. T_f가 너무 높지 않으면, T_f < T_nom (너무 낮음) 을 체크하여, 그렇지 않으면 반응하지 않고 단계 (S11) 로 되돌린다. 단계 (S14) 에서 T_f가 너무 낮으면, 단계 (S15) 에서 히터로 현재 공급되는 전력이 최대 전력 설정 (P_max) 보다 낮은지를 체크한다. P_max는 미리 프로그래밍된 값으로, 도 5 를 참고로 설명하는 바와 같이 제어 루프에서 재차 프로그래밍될 수도 있다. 전력이 실제로 최대 전력 설정 (P_max) 보다 낮은 경우, 전력 공급 설정이 증가되어 (S16) 단계 (S11) 로 복귀하지만, 현재 공급되는 전력이 최대 전력 설정 (P_max) 이상인 경우에는, 정착기 히터로 공급되는 전력을 감소시켜 단계 (S11) 로 루프를 복귀시킨다. 후자의 경우, 정착기가 냉각되더라도, 정착기 온도가 최저 허용 온도 (T_crit) 에 도달할 때까지는 여전히 효과를 낼 것이다. T_crit 아래에서는, 토너가 더이상 화상 지지체 (종이) 에 적절하게 고정되지 못할 것이다. 그러나, 도 5 를 참조하여 이하 설명하는 바와 같이, 그 사이에 전력 제어 유닛 (45) 이 처리 속도를 낮추기 때문에, 허용가능한 최저 온도에는 절대로 도달하지 않을 것이다.

도 5 는, 상기 정착기 온도 처리와 병렬관계로 전력 제어 유닛 (45) 에서 작동하는 에너지 제어 프로그램의 흐름도를 나타낸다. 이는 장치가 보통으로 작동하고 있는 정상 (stationary) 상황을 의미한다.

단계 (S21) 에서, 제어 유닛 (45) 은, 전류 측정 유닛 (41) 에 의해 측정되어 보고된, 주전원 출력부로부터 끌어온 전류를 미리 설정된 최대 전류 (I_max) 와 비교하는데, 미리 설정된 최대 전류 (I_max) 는 전술한 바와 같이 일정하거나 시간에 대한 함수가 될 수 있다. 그 전류가 최대 전류 (I_max) 이하인 경우 (S22), 처리 속도가 공칭값보다 낮은지를 체크한다 (S23). 낮게 판정되면, 속도를 미리 설 정된 값으로 증가시켜 (S24), 새로운 전류 측정 단계 (S21) 로 복귀시킨다. 단계 (S23) 에서 처리 속도가 공칭값이라면, 아무것도 변경되지 않고 단계 (S21) 의 전류 측정 단계로 복귀시킨다. 상기 미리 설정된 최대 전류는 단일 값 대신에 전류 범위를 또한 사용할 수 있다. 이로써, 제어 처리에서 일종의 이력 (hysteresis) 효과를 발생시켜, 너무 빈번한 전환을 방지할 수 있다.

단계 (S22) 에서 전류가 미리 설정된 최대값 (I_max) 보다 크면, 정착기 온도 제어 루프 (도 4) 의 최대 전력 설정 (P_max) 을 소정의 값으로 감소시켜, 정착기 온도에 영향을 미치게 된다. 다음으로, 단계 (S27) 에서 정착기 온도를 체크하여, 그 온도가 소정의 임계값 (T_thr, 허용가능한 최소값보다 큰 미리 설정된 값) 보다 낮으면, 처리 속도를 낮추라는 신호가 처리 구동 유닛 (46) 으로 보내지고 (S28), 루프를 단계 (S21) 로 복귀시킴으로써 처리 속도를 더욱 낮추는 것이 가능하다. 처리 속도를 낮추라는 명령을 받게 되면, 처리 구동 유닛 (46) 은 그 속도를 소정의 값으로 점진적으로 낮추게 된다. 단계 (S27) 에서 정착기 온도가 임계값 (T_thr) 보다 낮지 않으면, 단계 (S21) 로 복귀시킨다.

더욱 단순한 구조에서는, 정착기 온도의 체크 (S27) 를 생략하여, 속도 감소 처리를 즉각적으로 또는 특정 대기 시간 후에 진행할 수도 있다. 물론, 대기 루프의 시간 상수는 정착기 시스템의 냉각 특성에 알맞게 설계되어야 한다.

도 5 를 다시 참조하면, 루프 (S23, S24, S21) 에서의 속도 증가 처리는 물론 루프 (S27, S28, S21) 에서의 속도 감소 처리는, 루프가 실행되는 빈도를 설정 함으로써, 그리고 단계 (S28 또는 S24) 에서의 변경의 회수를 설정함으로써, 각각 시간 단위로 설정될 수 있다. 루프는 반드시 동일한 시간 상수를 가질 필요는 없다. 정착기 시스템의 과도한 냉각을 방지할 만큼 처리 속도의 감소가 충분히 빠를 수 있기 때문에, 이 절차는 예컨대 수초 정도로 빨라야 한다. 처리 속도를 증가시키는 것은 우선 순위가 낮기 때문에, 더 많은 시간이 걸릴 수도 있다. 물론, 처리 속도의 제어 처리에 소요되는 반응 시간은 프린터의 이송 시스템 및 기구의 능력이 또한 좌우한다. 프린터의 각종 부재의 설계에 따라, 더 길거나 더 짧은 반응 시간을 선택할 수 있다.

도 5a 는, 도 4 및 도 5 의 제어 처리의 작동에서 기인한 각종 처리 전류, 정착기 온도 및 처리 속도의 값을 시간에 따라 표시한 차트를 나타낸다. 도 5a 에서, 제어 시점을 원으로 표시하였으며, 제어에 따른 효과를 해당 제어 시점으로부터 화살표로 이어서 표시하였다.

이 예의 경우, 미리 설정된 최대 전류 설정 (I_max) 을 시간에 대하여 일정하게 취하였다.

먼저, 모든 변수는 보통 작동 상황에 따른 공칭값에서 출발한다. 그리고, tsB (전압 저하의 개시) 순간에, 주전원 전압이 낮아지면, 그 결과로서 정착기 온도가 그 공칭값 (T_nom) 보다 약간 낮아지게 된다. 시간 (t₁) 에서 이를 감지하여, 전력이 (시간 (t₂) 에서) 최대 전류 설정 (I_max) 과 관련된 미리 설정된 최대값 (P_max) 에 도달할 때까지 전력을 증가시킴으로써 보상하며, 그 후 전력은 더욱 증가 하지 않지만, 전류는 여전이 약간의 오버슈트 (overshoot) 를 보일 수 있다.

이제 정착기 시스템이 냉각되기 시작하는데, 그 온도가 시간 (t₃) 에서 임계 온도 (T_thr) 에 도달하면, 제어 유닛 (12) 이 저 낮은 처리 속도를 설정하여, 이를 점진적으로 진행시킨다. 속도가 낮아진 결과로, 온도가 재차 상승을 개시하여 공칭값 (T_nom) 으로 회복된다. 전류는 상승된 수준 (I_max) 으로 유지된다.

시간 (TeB, T 전압 저하의 종료) 에서 주전원 전압이 공칭값으로 재차 회복되면, 상승한 주전원 전압이 가용 전력을 상승시키기 때문에, 정착기 온도가 상승하기 시작할 것이다. 시간 (t₄) 에서 온도 증가를 감지하면, 이에 따라 전력이 감소되어, 전류가 내려가기 시작한다. 이를 전력 제어 유닛 (12) 이 감지하여, 시간 (t₅) 에서 처리 속도 설정을 증가시킨다. 그리고, 모든 처리 변수들이 점진적으로 공칭값으로 회복된다.

상기 제어 처리를 이용하여, 프린터는 항상 공칭 처리 속도로 또는 그보다 약간 낮은 정도로 작동할 것이며, 그렇지 않다면 주전원 전력망이 충분한 에너지를 전달할 수 없는 경우이다. 그 경우, 주어진 주전원 전압에 따른 가능한 최대값으로 처리 속도를 자동적으로 감소시킨다. 이는, 예컨대 무거운 종이 시트를 처리할 필요가 있을 경우에 유리하다. 그러한 시트는 적절한 정착을 위하여 많은 열을 필요로 하기 때문에, 장치의 전력 소비를 증가시켜, 주전원 연결부의 능력을 초과할 수도 있다. 또한, 주전원 전압이 처리 속도의 제어 영역 내에서 요 동치면 (fluctuate), 처리 속도가 자동적으로 그에 따라서 빨라지거나 또는 느려지거나 할 것이다.

장치가 전력망이 지원하는 것보다 더 높은 처리 속도로 작동할 수 있다고 가정하고, 순간 처리 속도와 비교되는 (단계 (S23) 에서) 공칭 처리 속도를 장치의 최대 처리 속도로 설정하면, 전력망 (또는 장치 특성) 이 허용하는 최대 속도로 장치가 자동적으로 진행하여, 그 값보다 근소하게 적은 값으로 작동을 유지할 것이다.

상기 방식에서, 전력 제어 유닛은 항상 주전원 공급부를 최대한 이용하며, 동시에 전력 소비를 안전값으로 제한한다.

장치가 스캐너 유닛 (29) 을 구비한 일 실시형태에서, 제어 유닛 (12) 은 가변 처리 속도와 무관하게 스캔 속도를 가지고 스캔 작업을 실행하도록 배치된다. 일반적으로, 스캔 속도는 처리 속도와 무관할 수 있다. 그러나, 예컨대 유발되는 소음의 크기를 줄이거나 전력 소비에 맞추기 위하여, 스캔 속도를 처리 속도와 어울리게 조절할 수도 있다.

도 6 은, 본 발명에 따라 점진적 처리 속도 변화를 가능케 하는, 디지털 화상 복제 장치에 이용되는 제어 구조를 나타낸다.

도 6 에서, 제어 유닛 (12) 의 일부를 형성하는 엔진 제어기 (62) 는, 액션을 제어하고 타이밍 스케줄을 제공하는 명령에 따라 각종 위치 제어 유닛 (64) 에 그 지령을 할당한다. 엔진 제어기는 본원에 참조 인용된 Oce-Technologies B.V. 의 US 6,633,990 에 개시된 제어기를 바탕으로 한다.

위치 제어 유닛 (64) 은, 이송 모터, 화상 처리 유닛, 히터 등의 처리 장치 중의 하나 이상의 요소 (65) 를 각각 제어한다. 각 위치 제어 유닛 (64) 은, 예컨대 종이 경로의 일부를 구성하는 운송 시스템의 일부 등의 전체 처리 경로의 일부를 국부적으로 제어한다. 설정 유닛 (61) 에서 많은 측정치를 수신하는데, 이 설정 유닛은 시트 처리의 파라미터 및 작동 조건에 관한 필요한 정보를 유도하기 위한 알고리즘을 실행하는 연산 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 작동 파라미터에 따라서, 속도 요구가 엔진 제어기 (62) 로 전송되는데, 엔진 제어기 (62) 는 위치 제어 유닛 (64) 및 속도 제어 유닛 (63) 과 속도 구배 및 스케줄을 소통하며, 예컨대 각 요소의 기준 속도와 관련된 비 (ratio) 등의 각 요소 (65) 에 대한 속도를 설정한다 (이하 설명함).

도 3 을 참조하면, 도 3 의 처리 구동 유닛 (46) 은 도 6 의 설정 유닛 (61) 과 엔진 제어기 (62) 를 모두 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 가변 속도 제어에 관하여 설명한다.

화상이 생성되는 표시 영역을 통과하는 시트의 속도는 연속적으로 가변한다. 속도 설정 지점 및 변경은 설정 유닛 (61) 에서 알고리즘을 바탕으로 계획되며, 이 알고리즘은 에너지 소비, 작업 현황, 인쇄 품질, 다중-사용자 행동 등의 측정치에 의해 유도될 수 있다. 이 측정치들의 평가는 속도 변화를 유발하는데, 속도 변화는 엔진 제어기 (62) 및 속도 제어 유닛 (63) 을 통해서 계획되고 실행된다. 엔진 제어기 (62) 는 복사기/프린터를 통한 각 시트 및 화상의 이송을 계획한다. 계획 처리는, 분산된 (distributed) 위치 제어 유닛 (64) 에 의해 실시간으로 실행되는 "전방 이송 (feed forward)" 타임 타겟 (US 6,633,990 에 상세하게 개시됨), 소위 위치 제어를 초래한다. 시트의 위치가 측정되기 때문에, 위치 제어 소프트웨어는 기초 속도와 무관하다. 분산된 위치 제어 유닛 (64) 은, 기준 속도를 가정하여 이송 모터를 제어한다. 속도 변조는 엔진 제어기 (62) 에 의해 계획되어 속도 제어 유닛 (63) 에 의해 실행되는데, 속도 제어 유닛 (63) 은 시스템의 이송 모터에 대한 속도 비 (기준 속도에 대한) 를 실시간으로 직접 유발하여 속도 구배를 실행한다.

주의할 점은, 엔진 제어기 (62) 가 모듈방식을 지원하는 분산 시스템으로서 작용하거나, 속도 제어 유닛 (63) 및/또는 설정 유닛 (61) 을 포함할 수 있다는 점이다. 나아가, 속도 제어 유닛 (63) 은 이송 모터의 제어와 더불어 디지털 이미지화 유닛에 의한 화상 라인의 쓰기 속도를 또한 제어한다. 예컨대 '스텝퍼 모터 (stepper motor)' 는 단계식 조작을 필요로 하는 등의, 실시간으로 모터 속도를 낮은 수준으로 조작하는 것은 다른 모터 종류에 따라 그 작용이 다른 반면에, 다른 모터들은 설정 지점 조작을 필요로 한다.

도 7 은 시트 및 화상 패턴의 위치 및 시간 다이어그램을 나타낸다. 인쇄 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 토너 화상은 디지털 제어 하에서 화상 형성 시스템 (26) 에서 형성되어, 이송된 후, 시트 공급 유닛 (22) 에서 공급된 화상 담지체 시트 상에 정착될 수 있다. 따라서, 시트 공급 및 화상 형성 타이밍은 정확하게 조화되어야 한다. 도 7 에 주어진 예는 속도 변화가 없는 단순한 경우이다.

도 7 의 세로축은 위치를 나타내며, 가로축은 시간을 나타내고, 단위는 모두 자의적이다. 도면에서, 선 (71) 은 좌표 (0;0) 에서의 스토퍼 핀치 (stopper pinch) 위치로부터, 제 1 수평 쇄선 (77) 으로 나타나는 미세 (fine) 위치조정 지점 (X-미세) 을 경유하여, 제 2 수평 쇄선 (75) 으로 나타나는 정착 위치 (토너 화상과 화상 담지체 시트가 결합하는 위치) 까지의 제 1 시트의 궤적을 나타낸다. 제 2 선 (73) 은, 제 3 수평 쇄선 (76) 으로 나타나는 사진의 개시 (SOP; start of picture) 위치로부터 선 (75) 상의 정착 위치까지의 제 1 화상 패턴의 궤적을 나타낸다. 도면에서, 정착 위치로 진행하는, 사각형 (74) 으로 나타나는, 시트 궤적의 일부 (72), 및 화상 패턴의 제 2 선 (73) 이 위치한 영역은, 시트와 화상 패턴이 하나의 제어 장치 (예컨대, 하나의 동일한 모터) 에 의해 제어되는 제어 영역을 나타낸다. 다음 사각형은, 정착 위치에 도착한 제 2 시트와 화상 패턴을 나타낸다. 이 사각형에서는, 역시 속도 변경시에도, 궤적을 따르는 이동 분포가 조화되기 때문에, 속도의 불일치로 인해 처리된 시트 또는 화상이 손상되지 않을 것이다. 이해하여야 할 것은, 속도의 변경 시에 제어 타이밍의 정확한 스케줄링, 특히 동기화 신호를 감지하는 것이 요구된다는 점이다.

도 8 은 처리 속도를 조절하는 예시적 절차를 나타낸다. 쇄선 (80) 위의 단계들은 주 제어 노드 (엔진 제어기 (62)) 에서 실행되는 반면에, 쇄선 (80) 아래의 실제 속도 제어는 분산된 서브-노드 (속도 제어 유닛 (63) 및 위치 제어 유닛 (64)) 의 집합체에서 추가로 실행된다. 제 1 단계 (81) 는, 종이 삽입 (interleave) 작업의 개시 등의 외부적 요인으로 속도 변경이 필요하다는 정보가 엔진에 전달되는 제어 단계를 나타낸다. 다음 단계 (82) 는 속도 설정 단계로, 속도 변경 순간을 계획한다. 이는, 속도 변경 (82A) 을 위한 내부적 요인 (온도 센서 신호 등) 에 의해 촉발될 수도 있다. 다음 단계 (83) 에서, 동기화 시점이 (재-)산출되며, 속도 설정 명령이 생성되어 제어 단계 (84) 에서 서브-노드에 속도 변경을 알리게 된다. 추가적인 절차의 단계 (86) 에서는 업데이트된 동기화 시점 및 속도 변경 정보를 또한 수신할 수 있다. 이러한 추가적인 절차의 단계에서는 내부 스케줄의 재산출 및 추가적인 동기화 시점의 유도를 위한 업데이트된 동기화 시점을 이용할 수도 있다. 몇몇 낮은 수준의 제어 단계 (87) 는 속도 변경이 버거울 수 있는 반면에, 다른 낮은 수준의 제어 단계 (85) 는 시트 이송 시스템 (88) 에 대한 속도 변경을 실제로 담당한다.

도 9 는 동기화 시점의 연산을 나타낸다. 동기화 시점은, 예컨대 앞선 시트 이송부로부터 시트를 건네받는 시트 이송부 등의 조화 작용이 반드시 취해져야 하는 시점이다.

도 9 에서, 세로축은 속도를 나타내며, 가로축은 시간을 나타낸다. 도 9 에서, 제 1 수평선 (91) 은 시트의 궤적을 나타내며, 선 (94) 과 같이 속도 변경 없이 수평으로 계속될 수 있다. 속도 변경이 없는 경우에 대한 4개의 동기화 시점 (t_1a, t_2a, t_3a, t_4a) 가 주어져 있다. 대안으로, 사선 (92) 에서는 t_start에서의 속도 (V₁) 으로부터 t_end에서의 더 높은 속도 (V₂) 까지 속도가 변경되며, 그 후 궤적은 선 (93) 의 속도 (V₂) 로 계속된다. 속도 변경에 대한 3개의 동기화 시점 (t_2b, t_3b, t_4b) 의 재연산이 도시되어있다. 도 9 는 속도 변경으로 인한 속도 분포를 나타낸다. 속도 분포로부터, 실제 속도로 인한 각 시트의 위치를 바탕으로 동기화 시점이 연산된다.

비록 본 발명을 주로 회사 규모의 대형 인쇄 장치로 설명하였으나, 가변 속도 제어는 소형 프린터, 다기는 장치 또는 산업적 와이드 포맷 프린터와 같은 특수 인쇄 장치 등의 다른 규모의 문서 처리에도 또한 적합하다. 나아가, 비록 본 발명을 시트 인쇄 장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 롤에서부터 당겨져 인쇄된 후 다른 롤에 저장되는 종이의 "무한" 웨브 (web) 상에 인쇄하는 프린터에도 매우 적합한데, 이는 전력망의 요동에 대한 실시간 반응으로 처리 속도가 점진적으로 변경되기 때문이다.

주의할 점은, 본원에서 "포함한다" 는 의미는 기재되지 않은 다른 요소나 단계를 배제한다는 것이 아니며, 요소가 단수로 기재되었다 하여도 복수의 요소가 배제되지도 않으며, 어떤 참조 부호도 청구항의 범위를 제한하지 않으며, 언급된 본 발명 및 모든 유닛 또는 수단은 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 실행될 수도 있으며, 여러 "수단" 또는 "유닛" 은 동일한 아이템 (item) 으로 표현될 수도 있다. 나아가, 본 발명은 실시형태로만 제한되지 않으며, 본 발명은 신규한 특징 각각에 그리고 모두에 또는 상기 특징들의 조합으로 내재된다.

본 발명에 따르면, 화상 복제 장치를 유연하고 원활하게 제어하는 방법 및 장치를 제공함으로써, 인쇄 장치가 전력망의 전력 사용 한계를 초과하지 않으면서도 최대 속도로 작동하게 된다.

또한 그 처리 속도를 점진적으로 조절함으로써, 급작스런 국부적 이송 속도의 변화로 인해 시트가 찢기거나 구겨지는 것을 방지한다.

Claims (18)

1. 문서 처리용 화상 복제 장치로서, 상기 장치는,

   - 전류 제한이 있는 전력망으로부터 전력을 끌어오는 주전원 전력 연결부 (40);

   - 화상 지지 소재에 가시적 표시를 제공하는, 토너 정착 시스템 (26-2) 을 포함하는 인쇄 시스템 (26);

   - 공급부에서 처리 시스템으로, 그리고 상기 처리 시스템에서 배출부로 상기 화상 지지 소재를 이송하며, 연속적으로 가변하며 동적으로 조절가능한 처리 속도로 상기 화상 지지 소재를 이송하기에 적합한 이송 시스템 (27);

   - 상기 주전원 연결부 (40) 로부터 상기 장치가 끌어온 총 전류를 모니터링하는 전류 측정 유닛 (41);

   - 상기 전류 모니터링 유닛에 연결 및 배치되어, 상기 총 전류가 미리 설정된 최대값 (I_max) 을 초과할 경우에, 상기 장치가 끌어온 상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대 전류값 (I_max) 과 실질적으로 동일해 지도록 상기 처리 속도를 더 낮은 속도로 동적으로 조절하는 제어 유닛 (12) 을 포함하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 유닛 (12) 은 소규모의 조절 단계의 반복 처리를 통해 상기 처리 속도를 낮은 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 장치는 공칭 처리 속도 (V_nom) 를 가지며, 상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 미만이며 실제 처리 속도가 상기 공칭값 (V_nom) 미만인 경우에, 상기 실제 처리 속도가 상기 공칭값 (V_nom) 과 실질적으로 동일해지거나 실제 총 전류가 증가하여 상기 미리 설정된 임계값 (I_max) 을 초과하는 것 중, 어느 것이든 먼저 일어날 때까지, 상기 제어 유닛 (12) 이 상기 처리 속도를 동적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 미만인 경우, 실제 총 전류가 증가하여 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 을 초과할 때까지 상기 처리 속도가 동적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 유닛 (12) 은 상기 처리 속도를 점진적으로 조절하기 위하여 배치 되는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 은 전류값의 범위인 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 은 미리 프로그래밍된 시간의 함수인 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 유닛 (12) 은, 상기 토너 정착 시스템 (26-2) 의 냉각 특성에 알맞게 선택된 미리 설정된 반응 시간에 따라서 상기 처리 속도를 낮은 값으로 동적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
9. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 제어 유닛 (12) 은, 상기 토너 정착 시스템 (26-2) 이 미리 설정된 임계값 (T_thr) 으로 냉각될 때까지, 상기 처리 속도를 낮은 값으로 조절하는 것을 동적으로 지연시키는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치.
10. 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법으로서, 상기 장치는 전류 한계가 있는 주전원 전력 콘센트에 연결된 연결부 (40) 에 의해 전력을 공급받으며,

    - 화상 지지 소재에 가시적 표시를 제공하는, 토너 정착 시스템 (26-2) 을 포함하는 인쇄 시스템 (26); 및

    - 공급부에서 처리 시스템으로, 그리고 상기 처리 시스템에서 배출부로 상기 화상 지지 소재를 이송하며, 연속적으로 가변하며 동적으로 조절가능한 처리 속도로 상기 화상 지지 소재를 이송하기에 적합한 이송 시스템 (27) 을 포함하며,

    상기 방법은,

    - 최대 전류값 (I_max) 을 미리 설정하는 단계;

    - 상기 주전원 연결부 (40) 로부터 상기 장치가 끌어온 총 전류를 모니터링하는 단계; 및

    - 상기 총 전류가 미리 설정된 최대값 (I_max) 를 초과할 경우에, 상기 주전원 연결부로부터 상기 장치가 끌어온 상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대 전류값 (I_max) 과 실질적으로 동일해 지도록 상기 처리 속도를 낮은 값으로 동적으로 조절하는 단계를 포함하는, 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법
11. 제 10 항에 있어서,

    처리 속도를 동적으로 조절하는 상기 단계는 반복 제어 처리로 이루어진 것 을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 장치는 공칭 처리 속도 (V_nom) 를 가지며, 상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 미만이며 실제 처리 속도가 상기 공칭값 (V_nom) 미만인 경우에, 상기 실제 처리 속도가 상기 공칭값 (V_nom) 과 실질적으로 동일해지거나 실제 총 전류가 증가하여 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 을 초과하는 것 중, 어느 것이든 먼저 일어날 때까지, 상기 처리 속도가 동적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 총 전류가 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 미만인 경우, 실제 총 전류가 증가하여 상기 미리 설정된 최대값 (I_max) 을 초과할 때까지 상기 처리 속도가 동적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 처리 속도는 점진적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 미리 설정된 최대 전류값은 전류값의 범위인 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 미리 설정된 최대 전류값은 미리 프로그래밍된 시간의 함수인 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
17. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    처리 속도를 낮은 값으로 동적으로 조절하는 상기 단계는, 상기 토너 정착 시스템 (26-2) 의 냉각 특성에 알맞게 선택된 미리 설정된 반응 시간에 따라서 실행되는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.
18. 제 10 항, 제 11 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 토너 정착 시스템 (26-2) 이 미리 설정된 임계값 (T_thr) 으로 냉각될 때까지, 처리 속도를 낮은 값으로 동적으로 조절하는 상기 단계가 지연되는 것을 특징으로 하는 문서 처리용 화상 복제 장치의 제어 방법.

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