KR20080001116A - 정착온도 제어 방법 및 장치와 화상형성장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정착기의 정착온도 제어 방법 및 장치와 화상형성장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 정착온도 제어 방법은 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 히트롤러의 온도에 따라 정해지는 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들로 히트롤러 내부에 구비되는 열원에 전력을 공급하고, 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 히트롤러의 온도가 상승하는 구간의 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 열원에 전력을 공급함으로써 정착기의 콜드 스타트 후 초기 인쇄시의 정착성 저하를 방지할 수 있고 최초출력시간(FPOT)을 줄일 수 있다.
Description
도 1은 종래 히트롤러의 개략적인 횡단면도.
도 2는 도 1의 히트롤러를 채용한 정착기의 개략적인 종단면도.
도 3은 서로 다른 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)로 히터 램프에 인가되는 전압의 파형을 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정착온도 제어 장치의 블록도.
도 5는 도 4의 결정부가 온/오프 쵸핑 비율을 결정함에 있어서 기준이 되는 히트롤러의 온도 범위별 온/오프 쵸핑 비율들의 예를 나타내는 표.
도 6은 시간에 따른 히트롤러의 온도의 변화에 따라 도 5에 도시된 표에 따라 결정되는 온/오프 쵸핑 비율을 설명하기 위한 그래프.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정착온도 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명은 정착기의 정착온도 제어 방법 및 장치와 화상형성장치에 관한 것 으로, 특히 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 정착기의 정착온도 제어 방법 및 장치와 화상형성장치에 관한 것이다.
전자사진 화상형성장치는 토너화상이 전사된 인쇄매체를 가열하여 그 인쇄매체 상의 분말 상태의 토너화상을 일시적으로 용융시켜서 그 인쇄매체에 융착시키는 정착기를 구비한다. 정착기는 토너를 종이에 융착시키는 히트롤러와, 상기 히트롤러에 대해서 상기 인쇄매체를 죄면서 지지하도록 가압하는 가압롤러를 구비한다.
도 1은 종래 히트롤러의 개략적인 횡단면도이며, 도 2는 도 1의 히트롤러를 채용한 정착기의 개략적인 종단면도이다.
도 1을 참조하면, 히트롤러(10)는 원통 롤러(11)와 그 내부 중앙에 설치된 히터 램프(12)를 구비한다. 상기 원통 롤러(11)의 표면에는 테프론에 의한 코팅층(11a)이 형성되어 있다. 상기 히터 램프(12)가 롤러(11)의 내부에서 열을 발생하고, 롤러(11)는 히터 램프(12)로부터의 복사열에 의해 가열된다.
도 2를 참조하면, 히트롤러(10)의 하부에는 인쇄매체(14)를 사이에 두고 히트롤러(10)와 대향되게 가압롤러(13)가 위치한다. 상기 가압롤러(13)는 스프링(13a)에 의해 탄력적으로 지지되어 히트롤러(10)와 가압롤러(13)사이를 통과하는 인쇄매체(14)를 히트롤러(10)에 소정의 압력으로 밀착시킨다. 이때, 분말상태의 토너화상(14a)이 형성되어 있는 인쇄매체(14)는 히트롤러(10)와 가압롤러(13)사이를 통과하면서 소정의 압력과 열에 의해 인쇄매체(14)에 융착된다.
상기 히트롤러(10)의 일측에는 히트롤러(10)의 표면온도를 측정하는 서미스 터(Thermistor: 15)와, 히트롤러(10)의 표면온도가 설정값을 넘었을 때 히터 램프(12)로의 전원을 차단하는 써머스탯(Thermostat: 16)이 설치되어 있다. 서미스터(15)는 히트롤러(10)의 표면온도를 측정하여 화상형성장치(미도시)의 결정부(미도시)로 측정된 전기 신호를 전송하며, 결정부는 측정온도에 따라 히터 램프(12)에 공급하는 전력을 제어하여 히트롤러(11)의 표면온도를 주어진 범위 내에서 유지시킨다. 또한, 상기 써머스탯(16)은 상기 서미스터(15) 및 결정부에 의한 히트롤러(10)의 온도조절이 실패하여 히트롤러(10)의 온도가 한계 설정치 보다 높을 때 써머스탯(16)의 콘택트(미도시)가 오픈(open)되어서 상기 히터 램프(12)에 흐르는 전원을 차단한다.
종래의 정착온도 제어 방법은 히트롤러의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도가 속하는 온도 범위에 따라서 히터 램프에 인가되는 전압에 대한 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)을 달리 함으로써, 히터 램프에 공급되는 전력을 증감하는 형태로 이루어졌다.
히트롤러에 하나의 히터 램프를 구비하는 종래의 정착기에서는 콜드 스타트(cold start)시, 즉 전원 입력 후 또는 슬립(sleep) 모드에서 인쇄 명령이 들어오는 경우에 초기의 정착성을 확보하기 위해 10내지 15초의 모터 구동 구간이 설정된다. 따라서 정착 온도에 도달할 때까지 상당히 긴 웜-업 시간(warm time)이 소요되고, 최초출력시간(FPOT, First Print Out Time)이 길어지게 된다.
한편, 두 개의 히터램프를 사용하거나, 상대적으로 전력량이 큰 하나의 히터램프를 사용하는 경우, 승온 속도가 빠르고, 모터 구동 구간을 설정하지 않아도 되 므로 웜-업 시간이 단축된다. FPOT를 줄이기 위해 정착 온도 도달 직후 인쇄를 하는 경우 첫 장은 정착성이 확보된다. 그러나 이 경우 큰 오버슈트(overshoot)가 발생하고, 이 오버슈트 직후에 온도 하강 구간이 나타난다. 보통 이 온도 하강 구간에서 2 내지 5번째 매수가 인쇄되는데, 인쇄매체, 토너, 가압롤러 등이 열을 흡수함으로 인하여 정착성이 현저히 떨어지게 된다. 따라서 종래와 같이 단순히 히터 램프에 인가되는 전압에 대한 온/오프 쵸핑 비율을 측정된 온도가 속하는 온도 구간에 따라서 달리 하는 것만으로는 온도 하강 구간에서 정착성을 떨어지는 것을 막을 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 최초출력시간을 줄이면서도, 콜드 스타트 후 초기 인쇄시의 정착성 저하를 방지할 수 있는 정착온도 제어 방법 및 장치와 화상형성장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 정착온도 제어 방법은, 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 정착기의 정착온도 제어 방법에 있어서, (a) 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 정해지는 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들로 상기 열원에 전력을 공급하는 단계 및 (b) 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는, 상기 온/오프 쵸핑 비율들이 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 작아지도록 정해지는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계는, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들이 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 커지도록 정해지는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 상기 열원에 전력을 공급하지 않는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우, 소정 온/오프 쵸핑 비율로 상기 열원에 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계는, 상기 정착기의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 정착온도 제어 장치는, 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 정착기의 정착온도 제어 장치에 있어서, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 온 /오프 쵸핑 비율(chopping rate)들을 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 결정부 및 상기 결정된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 상기 온/오프 쵸핑 비율들을 작아지도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 커지도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 0%로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 소정 비율로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 정착온도 제어 장치는 상기 정착기의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수를 카운트하는 인쇄 매수 카운터부를 더 포함하고, 상기 결정부는 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 정착온도 제어 장치는 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간을 출력하는 타이밍부를 더 포함하고, 상기 결정부는, 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는, 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 화상형성장치에 있어서, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들을 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 결정부 및 상기 결정된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 상기 온/오프 쵸핑 비율들을 작아지도록 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 커지도록 결정하는 것이 바람직하다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 0%로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서, 상기 히트롤러 의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 소정 비율로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 화상형성장치는, 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수를 카운트하는 인쇄 매수 카운터부를 더 포함하고, 상기 결정부는, 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 화상형성장치는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간을 출력하는 타이밍부를 더 포함하고, 상기 결정부는, 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 실시예들에서 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원의 예로써 히터 램프를 예로 들어 설명한다.
도 3은 서로 다른 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)로 히터 램프에 인가되는 전압의 파형을 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 각각 온/오프 쵸핑 비율 10%, 20%, 25%, 33%, 50%, 67% 및 100% 로 히터 램프에 인가되는 전압의 파형도들을 나타내고 히터 램프에 공급되는 최대 전력과 비교할 때 각 온/오프 쵸핑 비율만큼 전력이 공급된다. 각 파형도에 보여진 반 주기(T/2) 파형들 중 음영 처리된 부분은 히터로 소스 전압이 공급되는 시간을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정착온도 제어 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 정착온도 제어 장치는 온도 측정부(410), 온도 상승/하강 판단부(420), 결정부(430), 전력 공급부(440), 히트롤러(450), 히트롤러(450) 내부에 구비되는 히터 램프(460), 인쇄 매수 카운터부(470) 및 타이밍부(480)로 구성된다.
온도 측정부(410)는 소정 주기로 히트롤러(450) 표면의 온도를 측정하여 측정된 온도를 출력한다.
온도 상승/하강 판단부(420)는 상기 측정된 온도와 이전에 측정된 온도를 비교하여 상기 히트롤러(450) 표면의 온도가 상승 중인지 하강 중인지 판단하여 그 결과를 출력한다.
인쇄 매수 카운터부(470)는 정착기의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수를 카운트하고 그 결과를 출력한다. 여기서 콜드 스타트란 화상형성장치의 전원이 입력되고 처음 인쇄 명령이 들어오거나, 화상형성장치가 슬립(sleep) 모드 상태에서 인쇄 명령이 들어오는 경우를 말한다.
타이밍부(480)는 온도 측정부(410)에서 측정된 온도를 입력받아, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간을 출력한다.
결정부(430)는 상기 측정된 온도 및 온도 상승/하강 판단부(420)에서 출력된 결과를 기초로 히터 램프(460)에 공급할 전력의 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate) 을 결정하고, 이에 상응하는 신호를 출력한다.
전력 공급부(440)는 결정부(430)에서 출력된 상기 신호를 입력받아 상기 결정된 온/오프 쵸핑 비율로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다.
도 5는 도 4의 결정부(430)가 상기 온/오프 쵸핑 비율을 결정함에 있어서 기준이 되는 히트롤러(450)의 온도 범위별 온/오프 쵸핑 비율들의 예를 나타내는 표이고, 도 6은 시간에 따른 히트롤러(450)의 온도의 변화에 따라 도 5에 도시된 표에 따라 결정되는 온/오프 쵸핑 비율을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, Tf는 정착 목표 온도를 나타내고, T2 < T1 < Tf < T0 의 대소 관계를 가진다.
히트롤러의 온도 T가 T2 이하일 때 온/오프 쵸핑 비율 Z%로 히터 램프에 전력이 공급된다. T2 < T < T1 일 경우, 온도 상승 구간에서 Y%로 공급되고, 온도 하강 구간에서 J%로 공급된다. T1 < T < Tf 일 경우, 온도 상승 구간에서 X%로 공급되고, 온도 하강 구간에서 I%로 공급된다. 여기서 Z ≥ Y ≥ X 및 K ≤ I ≤ J ≤ J ≤ Z의 대소 관계를 가진다. 즉, 온도 상승 구간에서는 온도가 높아짐에 따라서 온/오프 쵸핑 비율이 작아지며, 온도 하강 구간에서는 온도가 낮아짐에 따라서 온/오프 쵸핑 비율이 커진다.
그리고 동일한 온도 범위라도 온도 상승 구간과 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율은 다르게 설정되며, 구체적으로 Y ≤ J 및 X ≤ I 의 대소 관계와 같이 동일한 온도 범위에서 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율이 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율 이상으로 설정된다. 즉, 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율들은 동일한 온도 범위의 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 비율들로 설정된다. 물론 일부 온도 범위에서는 온도 하강 구간과 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율이 동일할 수도 있다. 예를 들면 도 5에서 T2 이하의 온도 범위에서는 온도 하강 구간과 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율이 동일하다. 각 온도 범위별 온/오프 쵸핑 비율들의 구체적인 값들 및 각 온도 범위별 상기 증가되는 비율의 크기는 히터 램프의 용량, 히트롤러와 가압롤러 등 피가열부의 열용량 등에 따라 달라질 수 있다.
도 6을 참조하면, 일반적으로 히트롤러 표면의 온도가 정착 목표 온도 Tf에 이르는 시점인 t1 이후에 첫 매수가 인쇄되고, 오버슈트가 최대가 되는 시점인 t2 이후의 온도 하강 중에 2 내지 3번째 매수가 인쇄된다. 동일한 온도 범위에서 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율을 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율 이상으로 함으로써 오버슈트 이후의 온도 하강 중에 충분한 열량이 공급되지 못함으로 인한 정착성 저하를 방지할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 히트롤러의 온도 T가 정착 목표 온도 Tf보다 클 경우, 온도 상승 구간에서는 0%로 온/오프 쵸핑 비율이 결정되어 히터 램프에 전력이 공급되지 않는다. 반면 온도 하강 구간에서는 히트롤러의 온도 T가 Tf < T < T0 일 경우, 즉 정착 목표 온도 Tf보다 큰 소정의 온도 T0까지는 K%로 온/오프 쵸핑 비율이 결정되어 히터 램프에 전력이 공급된다. 이와 같이 온도 하강 중에 정착 목표 온도 이상의 소정 온도 구간에서 히터 램프에 전력을 공급함으로써, 히트롤러(450)의 표면 중에서 온도 측정부(410)에 의해 온도가 측정되는 부분과 인쇄매 체에 정착이 수행되는 부분의 이격 거리 및 온도 측정부(410)의 응답 속도로 인해 전력 공급이 지연되는 것을 방지할 수 있다.
결정부(430)는 온도 측정부(410)에서 측정된 온도 및 온도 상승/하강 판단부(420)에서 출력된 결과와 더불어 인쇄 매수 카운터부(470)에서 출력된 콜드 스타트시부터의 인쇄 매수를 기초로 히터 램프(460)에 공급할 전력의 온/오프 쵸핑 비율을 결정할 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 결정부(430)는 상기 인쇄 매수를 입력받아 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인지 판단한다. 상기 소정 매수는 5매 정도인 것이 바람직하며, 물론 인쇄 매수별 정착 특성에 따라 달리 설정될 수 있고 이는 본 발명의 범위에 속한다.
상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우, 결정부(430)는 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율을 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율 이상으로 결정한다. 예를 들면, 상기 인쇄 매수가 5매 이내이면, 도 6에 도시된 바와 같이 온도 상승 구간에서는 온도 범위에 따라 0%, X%, Y%, Z%로 온/오프 쵸핑 비율을 결정하고, 온도 하강 구간에서는 온도 범위에 따라 K%, I%, J%, Z%로 온/오프 비율을 결정한다.
상기 인쇄 매수가 소정 매수를 넘어간 경우, 결정부(430)는 온도 상승과 하강 여부에 관계 없이 온도 측정부(410)에서 측정된 온도를 기초로 온/오프 쵸핑 비율을 결정한다. 예를 들면, 상기 인쇄 매수가 5매를 넘어가게 되면 온도 상승/하강 판단부(420)에서 출력된 결과를 무시하고 상기 측정된 온도가 속하는 온도 범위에 따라 0%, X%, Y%, Z%로 온/오프 쵸핑 비율을 결정한다.
한편, 결정부(430)는 온도 측정부(410)에서 측정된 온도 및 온도 상승/하강 판단부(420)에서 출력된 결과와 더불어 타이밍부(480)에서 출력된 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간을 기초로 히터 램프(460)에 공급할 전력의 온/오프 쵸핑 비율을 결정할 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 결정부는(430)는 상기 경과된 시간을 입력받아 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인지 판단한다. 상기 소정 시간은 정착 목표 온도 도달 후 정착 온도가 안정되는데 걸리는 시간을 기준으로 설정하는데, 히터 램프의 용량, 히트롤러의 열용량, 분당 인쇄되는 페이지 수(page per minute) 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우, 결정부(430)는 온도 하강 구간의 온/오프 쵸핑 비율을 온도 상승 구간의 온/오프 쵸핑 비율 이상으로 결정한다.예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이 온도 상승 구간에서는 온도 범위에 따라 0%, X%, Y%, Z%로 온/오프 쵸핑 비율을 결정하고, 온도 하강 구간에서는 온도 범위에 따라 K%, I%, J%, Z%로 온/오프 쵸핑 비율을 결정한다.
상기 경과된 시간이 소정 시간을 넘어간 경우, 결정부(430)는 온도 상승과 하강 여부에 관계 없이 온도 측정부(410)에서 측정된 온도를 기초로 온/오프 쵸핑 비율을 결정한다. 예를 들면, 온도 상승/하강 판단부(420)에서 출력된 결과를 무시하고 상기 측정된 온도가 속하는 온도 범위에 따라 0%, X%, Y%, Z%로 온/오프 쵸핑 비율을 결정한다.
도 7는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정착온도 제어 방법의 흐름도 이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 정착온도 제어 방법은 도 4에 도시된 정착온도 제어 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 4에 도시된 정착온도 제어 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 정착온도 제어 방법에도 적용된다.
700단계에서 온도 측정부(410)는 히트롤러(450) 표면의 온도를 측정한다.
705단계에서 결정부(430)는 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수가 소정 매수 이내인지 판단한다. 상기 소정 매수는 5매 정도인 것이 바람직하며, 물론 인쇄 매수별 정착 특성에 따라 달리 설정될 수 있고 이는 본 발명의 범위에 속한다. 705단계에서 콜드 스타트시부터의 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 것으로 판단되면 710단계로 진행하고, 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내가 아닌 것으로 판단되면 760단계로 진행한다.
710단계에서 온도 상승/하강 판단부(420)는 히트롤러(450)의 온도가 하강 중인지 판단한다. 710단계에서 히트롤러(450)의 온도가 하강 중인 것으로 판단되면 715단계로 진행하고, 온도가 하강 중이 아닌 것으로 판단되면 760단계로 진행한다.
도 7의 715단계 내지 750단계 및 760단계 내지 790단계에서 히터 램프(460)에 공급되는 전력은 도 5의 표에 나타난 기준에 따라 온/오프 쵸핑 비율이 결정된다.
715단계에서 결정부(430)는 히트롤러 표면의 온도 T가 T2보다 작은지 판단한다. 715단계에서 T가 T2보다 작은 것으로 판단되면 720단계로 진행하여 전력 공급부(440)가 온/오프 쵸핑 비율 Z%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 715단계에 서 T가 T2보다 작지 않은 것으로 판단되면 725단계로 진행한다.
725단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 T1보다 작은지 판단한다. 725단계에서 T가 T1보다 작은 것으로 판단되면 730단계로 진행하여 전력 공급부(440)가 온/오프 쵸핑 비율 J%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 725단계에서 T가 T1보다 작지 않은 것으로 판단되면 735단계로 진행한다.
735단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 정착 목표 온도 Tf보다 작은지 판단한다. 735단계에서 T가 Tf보다 작은 것으로 판단되면 740단계로 진행하여 전력 공급부(440)가 온/오프 쵸핑 비율 I%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 735단계에서 T가 Tf보다 작지 않은 것으로 판단되면 745단계로 진행한다.
745단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 T0보다 작은지 판단한다. 745단계에서 T가 T0보다 작은 것으로 판단되면 740단계로 진행하여 전력 공급부(440)가 온/오프 쵸핑 비율 K%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 745단계에서 T가 T0보다 작지 않은 것으로 판단되면 790단계로 진행한다.
790단계에서 온/오프 쵸핑 비율이 0%로 결정되고 전력 공급부(440)는 히터 램프(460)에 전력을 공급하지 않는다.
760단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 T2보다 작은지 판단한다. 760단계에서 T가 T2보다 작은 것으로 판단되면 765단계로 진행하여 전력 공급부(440)는 온/오프 쵸핑 비율 Z%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 760단계에서 T가 T2보다 작지 않은 것으로 판단되면 770단계로 진행한다.
770단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 T1보다 작은지 판단한다. 770단계에서 T가 T1보다 작은 것으로 판단되면 775단계로 진행하여 전력 공급부(440)는 온/오프 쵸핑 비율 Y%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 770단계에서 T가 T1보다 작지 않은 것으로 판단되면 780단계로 진행한다.
780단계에서 결정부(430)는 히트롤러(450) 표면의 온도 T가 정착 목표 온도 Tf보다 작은지 판단한다. 780단계에서 T가 Tf보다 작은 것으로 판단되면 785단계로 진행하여 전력 공급부(440)는 온/오프 쵸핑 비율 X%로 히터 램프(460)에 전력을 공급한다. 780단계에서 T가 Tf보다 작지 않은 것으로 판단되면 790단계로 진행한다.
790단계에서 온/오프 쵸핑 비율이 0%로 결정되고 전력 공급부(440)는 히터 램프(460)에 전력을 공급하지 않는다.
그리고, 인쇄가 수행되는 동안에는 0% 내지 소정 비율의 온/오프 쵸핑 비율로 전력이 공급되는 각 단계가 수행되면 다시 700단계로 진행하여 위에서 설명된 각 단계들이 반복된다.
한편, 상기 705단계는 콜드 스타트시부터의 인쇄 매수가 소정 매수 이내인지 판단하는 단계 대신에 히트롤러(450)의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간이 소정 시간 이내인지 판단하는 단계로 대체될 수 있다. 이 때 상기 경과된 시간이 소정 시간이 이내인 것으로 판단되면 710단계로 진행하고, 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내가 아닌 것으로 판단되면 760단계로 진행한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동 작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 히트롤러의 온도가 상승하는 구간보다 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 히터 램프에 전력을 공급함으로써 정착기의 콜드 스타트 후 초기 인쇄시의 정착성 저하를 방지할 수 있으며, 특히 오버슈트 이후의 2매 내지 5매의 정착성을 확보할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 콜드 스타트 후 초기 인쇄시의 정착성 저하를 방지함으로써, 상대적으로 높은 전력 의 히터 램프를 사용하거나 복수의 히터 램프를 사용하는 경우 최초출력시간(FPOT)을 줄일 수 있다.
Claims (20)
- 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 정착기의 정착온도 제어 방법에 있어서,(a) 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 정해지는 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들로 상기 열원에 전력을 공급하는 단계 및(b) 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (a) 단계는, 상기 온/오프 쵸핑 비율들이 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 작아지도록 정해지는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (b) 단계는, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들이 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 커지도록 정해지는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (a) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 상기 열원에 전력을 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (b) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우, 소정 온/오프 쵸핑 비율로 상기 열원에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (b) 단계는, 상기 정착기의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 (b) 단계는, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 방법.
- 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 정착기의 정착온도 제어 장치에 있어서,상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들을 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 결정부 및상기 결정된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 상기 온/오프 쵸핑 비율들을 작아지도록 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 커지도록 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 0%로 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 소정 비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 정착기의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수를 카운트하는 인쇄 매수 카운터부를 더 포함하고,상기 결정부는, 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 제8항에 있어서,상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부 터 경과된 시간을 출력하는 타이밍부를 더 포함하고,상기 결정부는, 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것을 특징으로 하는 정착온도 제어 장치.
- 인쇄매체에 형성된 토너화상에 열을 전달하는 히트롤러 및 상기 히트롤러 내부에 구비되어 전력이 공급되는 열원을 구비하는 화상형성장치에 있어서,상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도에 따라 온/오프 쵸핑 비율(chopping rate)들을 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 온/오프 쵸핑 비율들보다 각각 소정 크기만큼 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 결정부 및상기 결정된 온/오프 쵸핑 비율들로 상기 열원에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
- 제15항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 높아짐에 따라 상기 온/오프 쵸핑 비율들을 작아지도록 결정하고, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서 상기 히트롤러의 온도가 낮아짐에 따라 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 커지도록 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
- 제15항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 상승하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도 이상일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 0%로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
- 제15항에 있어서,상기 결정부는, 상기 히트롤러의 온도가 하강하는 구간에서, 상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도와 상기 목표 온도보다 큰 소정 온도 사이일 경우 온/오프 쵸핑 비율을 소정 비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
- 제15항에 있어서,상기 화상형성장치의 콜드 스타트(cold start)시부터의 인쇄 매수를 카운트하는 인쇄 매수 카운터부를 더 포함하고,상기 결정부는, 상기 인쇄 매수가 소정 매수 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
- 제8항에 있어서,상기 히트롤러의 온도가 정착에 필요한 소정 목표 온도에 도달한 시점으로부터 경과된 시간을 출력하는 타이밍부를 더 포함하고,상기 결정부는, 상기 경과된 시간이 소정 시간 이내인 경우에 한하여, 상기 증가된 온/오프 쵸핑 비율들을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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