KR20080010999A - 위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상제어 방법 - Google Patents

위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상제어 방법 Download PDF

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KR20080010999A KR1020060071780A KR20060071780A KR20080010999A KR 20080010999 A KR20080010999 A KR 20080010999A KR 1020060071780 A KR1020060071780 A KR 1020060071780A KR 20060071780 A KR20060071780 A KR 20060071780A KR 20080010999 A KR20080010999 A KR 20080010999A
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Abstract

제조 비용의 절감을 도모할 수 있는 위상 제어 장치 및 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상 제어 방법이 개시된다. 위상 제어 장치는 정착기의 목표 온도와 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 제1 신호 발생부, 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스를 발생하는 펄스 생성부 및 에러 신호와 톱니파 펄스를 비교하여 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 제어신호 생성부를 포함한다. 증가하는 톱니파 펄스를 생성하는 펄스 생성부는 감소하는 톱니파 펄스를 생성하는 펄스 생성부에 비해 회로 구조가 단순화될 수 있어 위상 제어 장치 및 정착기 제어 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.
위상 제어, 톱니파, PWM, 단극 전원, 소프트 스타트, 과도 전류

Description

위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상 제어 방법{PHASE CONTROLLING DEVICE AND FUSER CONTROLLING DEVICE HAVING THE SAME AND METHOD OF THE PHASE CONTROLLING}
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 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 위상 제어 장치를 구체적으로 구현한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 7은 비교예에 의한 위상 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 신호 발생부의 일례를 도시한 회로도이다.
도 9는 도 7에 도시된 위상 제어 장치를 구비한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 위상 제어 장치를 구비한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 정착기 제어 장치 110 : 전원 공급부
120 : 전원 변환부 130 : 위상 감지부
140 : 위상 제어부 150 : 콘트롤러
160 : 정착기 제어부 141 : 펄스 생성부
142 : 제1 신호 발생부 143 : 제2 신호 발생부
143 : 제어신호 생성부 200 : 정착기
본 발명은 위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성의 간략화를 도모하여 사용되는 회로 소자의 수량을 감소시킴으로써 제조 비용의 절감을 도모한 위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상 제어 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 장 치 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. 이와 같은 위상 제어 방식을 사용하기 위해서 정착기 제어 장치는 정착기의 목표 온도와 정착기의 실질적인 온도 즉, 현재 온도의 차이를 비교하여 양자간의 차이를 검출하고, 검출된 목표 온도와 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하며, 생성된 에러 신호에 기초하여 가변적인 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호를 출력하는 위상 제어 장치를 필요로 한다.
또한, 가변적인 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호를 출력하기 위하여 정착기 제어 장치는 일정한 펄스 신호를 출력하는 펄스 생성부의 구성을 필요로 한다.
도 7은 비교예에 의한 위상 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 8은 도 7에 도시된 신호 발생부의 일례를 도시한 회로도이며, 도 9 내지 도 10은 도 7에 도시된 위상 제어 장치를 구비한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 비교예에 의한 위상 제어 장치(10)는 펄스 생성부(20), 신호 발생부(30) 및 PWM 콘트롤러(40)를 포함한다.
펄스 생성부(20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 교류 전원의 반 주기동안 시간 변화에 따라 감소하는 톱니파 펄스 신호(Vramp')를 발생시킨다.
신호 발생부(30)는 화상형성장치(도시되지 않음)에 포함되는 정착기의 현재 온도를 감지하여, 감지된 현재 온도에 따라 소정 전위를 갖는 온도 검출 신호(Vact_temp')를 출력하는 온도 센서(도시되지 않음)로부터 온도 검출 신호(Vact_temp')를 입력받는다. 또한, 신호 발생부(30)는 화상형성장치의 메인 콘트롤러 또는 PWM 콘트롤러(40)에 기 설정된 정착기의 목표 온도에 대응하는 기준 온도 신호(Vref_temp')를 입력받는다.
신호 발생부(30)는 입력된 목표 온도와 현재 온도의 차이를 판단하고, 양자간의 차이에 대응하는 전위를 갖는 에러 신호(Verr')를 출력한다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 신호 발생부(30)는 감산기 회로로 구성될 수 있으며, 정착기의 현재 온도가 목표 온도에 비해 높은 경우, 감산기 회로를 통해 온도 검출 신호(Vact_temp')와 기준 온도 신호(Vref_temp')가 감산되어 에러 신호(Verr')는 도 9에 도시된 제2 에러 신호(Verr2')와 같이 정착기의 온도 증가와 반비례하는 상대적으로 낮은 전위로 출력된다.
또한, 정착기의 현재 온도가 목표 온도에 비해 낮은 경우, 감산기 회로를 통해 온도 검출 신호(Vact_temp')와 기준 온도 신호(Vref_temp')가 감산되어 에러 신호(Verr')는 도 9에 도시된 제1 에러 신호(Verr1')와 같이 정착기의 온도 감소와 반비례하는 상대적으로 높은 전위로 출력된다.
PWM 콘트롤러(40)는 펄스 생성부(20)에서 출력되는 톱니파 펄스 신호(Vramp')와 신호 발생부(30)에서 출력되는 에러 신호(Verr')를 입력받아, 양자간의 전위를 비교하여 이에 대응하는 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호를 출력한다.
이를 위해 PWM 콘트롤러(40)에는 상술한 기준 온도 신호(Vref_temp')의 전위가 설정되어 신호 발생부(30)로 출력할 수 있고, 에러 신호(Verr')와 톱니파 펄스 신호(Vramp')의 전위를 비교할 수 있는 비교기를 포함할 수 있다.
이때, PWM 콘트롤러(40)는 도 9에 도시된 바와 같이, 에러 신호(Verr')와 톱니파 펄스 신호(Vramp')의 전위를 비교하여 비교 결과, 에러 신호(Verr')가 톱니파 펄스 신호(vramp')의 전위보다 높은 경우에만 고 전위를 갖는 위상 제어 신호(Vphase')를 출력한다.
따라서, 상기한 예와 같이 정착기의 현재 온도가 목표 온도에 비해 높은 경우, 신호 발생부(30)에서 출력되는 에러 신호(Verr)는 제2 에러 신호(Verr2')의 전위로 형성될 수 있고, 또한 현재 온도가 목표 온도에 비해 낮은 경우, 제1 에러 신호(Verr1')의 전위로 형성된다. 이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이 제2 에러 신호(Verr2')가 출력될 때, 생성되는 위상 제어 신호(Vphase')의 펄스 폭은 상대적으로 작은 값으로 형성되고, 제1 에러 신호(Verr1')가 출력될 때 생성되는 위상 제어 신호(Vphase')의 펄스 폭은 상대적으로 큰 값으로 형성된다.
또한, 도면에 도시되지는 아니하였으나, 일반적으로 초기 구동 시 또는 정착기를 구비한 화상형성장치(도시되지 않음)에서 인쇄 동작을 수행하지 아니하여 전력 소모를 절감하기 위해 정착기의 구동을 차단하는 대기 모드로부터 재구동하는 경우, 구동 시점에서 정착기에 과도 전류가 유입되는 것을 차단하기 위해 PWM 콘트롤러(40)에 커패시터와 같은 충전 소자를 추가하여 도 10에 도시된 바와 같이 신호 발생부(30)는 점차적으로 증가하는 에러 신호(Verr')를 출력한다.
PWM 콘트롤러(40)는 인가되는 톱니파 펄스 신호(Vramp)와 에러 신호(Verr')를 비교하여, 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호(Vphase')를 출력하며, 출력된 위상 제어 신호(Vphase')에 인해 교류 전원(AC)의 위상이 제어되어 위상이 제어된 교류 전원(AC_IN)이 정착기로 인가된다. 이에 따라, 정착기의 구동 초기 시점에서 과도 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 위상 제어 장치를 구비한 정착기 제어 장치는 정착기의 현재 온도에 따라 가변적인 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호를 이용하여 인가되는 교류 전원(AC)의 위상을 제어하여, 위상이 제어된 교류 전원(AC_IN)을 정착기로 인가한다. 이에 따라, 상대적으로 교류 전원(AC_IN)의 인가 시간이 크면 정착기의 발열 온도는 상승하고, 상대적으로 교류 전원(AC_IN)의 인가 시간이 작으면 정착기의 발열 온도는 하강하여 정착기의 목표 온도를 유지할 수 있다.
이와 같이, 시간의 변화에 따라 감소하는 톱니파 펄스를 사용하여 위상 제어 신호를 출력하기 위해서, 위상 제어 장치(10)는 도 8에 도시된 바와 같이 반전 극성을 갖는 온도 검출 신호(Vact_temp')가 인가되는 신호 발생부(30)를 구비하여야 한다. 이에 따라, 신호 발생부(30)에 구비되는 오피-엠프(OP-AMP)에 양극 전원(bipolar power supply)(+V, -V)을 사용하여 감산기를 구현한다.
그러나, 이와 같은 감산기를 구성하기 위하여는 도시된 바와 같은 반전 극성의 전압을 발생시키기 위한 회로 구성을 추가적으로 필요로 하게 되어 집적화를 도모하기 곤란한 문제점과 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.
또한, 시간 변화에 따라 감소하는 톱니파 펄스를 발생시키는 펄스 생성부의 구성을 필요로 하여 위상 제어 장치의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.
즉, 펄스 생성부(20) 및 신호 발생부(30)를 포함하는 위상 제어장치(10)를 구성하기 위해서 일반적으로 하나의 위상 전용 제어 칩으로 형성하여 사용하나, 이를 구성하기 위한 제조 원가가 상승되어 위상 제어 장치 및 이를 구비한 정착기 제어 장치, 더 나아가 이들을 구비한 화상형성장치의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 집적화 및 제조 원가의 절감을 도모한 위상 제어 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 위상 제어 장치를 구비한 정착기 제어 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시간 변화에 따라 증가하는 펄스 신호를 이용하여 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 장치는 제1 신호 발생부, 펄스 생성부 및 제어신호 생성부를 포함한다. 상기 제1 신호 발생부는 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성한다. 상기 펄스 생성부는 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생한다. 상기 제어신호 생성부는 상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 장치는 상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하여 상기 제어신호 생성부로 제공하는 제2 신호 발생부를 더 포함한다.
이때, 상기 제2 신호 발생부는, 시간의 변화에 따라 감소하는 상기 소프트 스타트 신호를 생성한다.
이때, 상기 제어신호 생성부는, 상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안 상기 소프트 스타트 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 상기 위상 제어 신호를 출력한다.
바람직하게는 상기 제2 신호 발생부는, 소정 전위 레벨을 갖는 전원 전압과 접지 전원 사이에 형성된 미분 회로를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 신호 발생부는, 상기 미분 회로에 포함되는 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키기 위하여 상기 충전 소자에 병렬 연결된 스위칭 소자를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제1 신호 발생부는, 상기 목표 온도와 상기 현재 온도에 대한 전압값을 입력받아 감산하는 감산기를 포함하고, 상기 감산기는 단극 전원에 의해 구동되어, 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 상기 에러 신호를 출력할 수 있다.
이때, 상기 감산기는, 상기 목표 온도에 대응하는 전압값이 입력되는 비반전 입력 단자와 상기 현재 온도에 대응하는 전압값이 입력되는 반전 입력 단자를 구비 한 오피-엠프(OP-AMP)로 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 제어신호 생성부는, 상기 감산기에서 출력되는 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여, 상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위의 상기 위상 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치는 전원 공급부, 위상 제어부 및 정착기 제어 장치를 포함한다. 상기 전원 공급부는 정착기에 교류 전원을 인가한다. 상기 위상 제어부는 상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 펄스 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력한다. 상기 정착기 제어부는 상기 위상 제어 신호에 의해 선택적으로 활성화되어 상기 교류 전원이 상기 정착기로 인가되는 것을 제어한다.
이 경우, 상기 위상 제어부는, 상기 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 제1 신호 발생부, 상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생하는 펄스 생성부 및 상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 제어신호 생성부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 위상 제어부는, 상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하여 상기 제어신호 생성부로 제공하는 제2 신호 발생부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 신호 발생부는, 시간의 변화에 따라 감소하는 상기 소프트 스타트 신호를 생성한다.
이때, 상기 제어신호 생성부는, 상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안 상기 소프트 스타트 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 상기 위상 제어 신호를 출력한다.
또한, 상기 제1 신호 발생부는, 단극 전원에 의해 구동되어 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 상기 에러 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제1 신호 발생부는, 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 상기 에러 신호를 출력할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어신호 생성부는, 상기 제1 신호 발생부에서 출력되는 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여, 상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위의 상기 위상 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 방법은, 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 단계, 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생하는 단계 및 상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 방법은, 상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 소프트 스타트 신호는, 상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안, 시간 변화에 따라 전위가 감소할 수 있다.
이 경우, 상기 위상 제어 신호는, 상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안, 시간 변화에 따라 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 가질 수 있다.
또한, 상기 에러 신호는, 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 위상 제어 신호는, 상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위로 출력될 수 있다.
이러한 위상 제어 장치, 이를 구비한 정착기 제어 장치 및 위상 제어 방법에 의하면, 교류 전원의 위상 제어에 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 사용할 수 있고, 회로 구조의 단순화 및 제조 비용의 절감을 도모할 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 제어부를 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), 위상 제어부(140), 콘트롤러(150) 및 정착기 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)로 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(zero-cross) 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.
위상 제어부(140)는 위상 감지부(130)에서 출력되는 위상 검출 신호를 이용하여 위상 제어 신호를 출력한다. 즉, 위상 제어부(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 제어부(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 위상 제어부(140)에서 출력되는 위상 제어 신호를 입력받아 출력 타이밍을 제어하여 출력한다.
또한, 콘트롤러(150)는 정착기(200)의 현재 온도 상태를 확인하여 위상 제어부(140)에 현재 온도에 대응하는 전위를 갖는 온도 검출 신호를 생성하여 출력한 다. 이때, 콘트롤러(150)에는 정착기(200)의 발열 온도가 일정한 온도로 형성 및 유지될 수 있도록 그 기준값을 제공하는 목표 온도가 설정될 수 있으며, 콘트롤러(150)는 목표 온도에 대응하는 전위를 갖는 기준 온도 신호를 위상 제어부(140)로 출력한다.
이를 통해 위상 제어부(140)는 콘트롤러(150)에서 인가되는 기준 온도 신호와 온도 검출 신호를 이용하여 양 신호의 차이에 해당하는 에러 신호를 생성하고, 생성된 에러 신호와 소정 펄스 신호를 비교하여 상술한 위상 제어 신호를 출력한다.
정착기 제어부(160)는 전원 변환부(120)에서 입력되는 교류 전원을 입력받고, 콘트롤러(150)에서 인가되는 위상 제어 신호에 응답하여 교류 전원의 입력을 제어함으로써, 정착기(200)의 온도를 제어한다.
구체적으로, 도 2를 참조하면 정착기 제어부(160)는 콘트롤러(150)에서 인가되는 위상 제어 신호(Vphase)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(Vphase)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)와 대응되는 위치에 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(Vphase)에 의해 선택적으로 활성화되는 트렌지스터(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 이루어진 다.
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, 할로겐 램프(halogen lamp)를 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 전원(AC)의 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 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 위상 제어 장치를 구체적으로 구현한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상 제어 장치(140)는 펄스 생성부(141), 제1 신호 발생부(142), 제어신호 생성부(143) 및 제2 신호 발생 부(144) 를 포함한다.
구체적으로, 펄스 생성부(141)는 전원 공급부(110)에서 인가되는 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호(Vramp)를 발생한다.
이와 같은, 톱니파 펄스 신호(Vramp)는 일반적으로, 도 1에 도시된 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)에서, SMPS의 스위칭 펄스를 생성하는 펄스 폭 변조부(Pulse Width Modulator, PWM)에 제공되는 펄스 신호이며, 펄스 생성부(141)는 톱니파 펄스 신호(Vramp)를 제공하는 PWM 콘트롤러(도시되지 않음)로 구성될 수 있다. 여기서, 펄스 생성부(141)는 전원 공급부(110)에서 사용되는 PWM 콘트롤러를 공용으로 사용할 수 있으며, 위상 제어 장치(140)에 전용으로 사용되는 PWM 콘트롤러를 추가적으로 구성할 수도 있다.
제1 신호 발생부(142)는 도 1에 도시된 콘트롤러(150)로부터 콘트롤러(150)에서 제공되는 현재 온도에 대응하여 출력되는 온도 검출 신호(Vact_temp)와 기 설정된 목표 온도에 따라 출력되는 기준 온도 신호(Vref_temp)를 입력받고, 양자간의 전압값을 감산하여 양자간의 전압값 차이에 따른 에러 신호(Verr)를 출력한다.
구체적으로, 도 4를 참조하면 제1 신호 발생부(142)는 단극 전원(+V)이 인가되어 구동하고, 온도 검출 신호(Vact_temp)가 인가되는 반전 입력 단자(-)와 기준 온도 신호(Vref-temp)가 인가되는 비반전 입력 단자(+)를 갖는 오피-엠프로 구성된 감산기 회로를 포함한다.
이때, 제1 신호 발생부(142)는 도 1에 도시된 정착기(200)의 현재 온도가 목표 온도와 상이한 경우, 온도 검출 신호(Vact_temp)와 기준 온도 신호(Vref_temp) 가 감산기 회로를 통해 서로 감산되어 에러 신호(Verr)를 출력한다.
제어신호 생성부(143)는 펄스 생성부(141)에서 출력되는 톱니파 펄스 신호(Vramp)와 제1 신호 발생부(142))에서 출력되는 에러 신호(Verr)를 인가받아, 양 신호를 서로 비교하여 위상 제어 신호(Vphase)를 출력한다
구체적으로, 도 4를 참조하면, 제어신호 생성부(143)는 에러 신호(Verr)가 인가되는 반전 입력 단자(-)와 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 인가되는 비반전 입력 단자(+)를 갖는 오프-엠프로 구성된 비교기 회로를 포함한다.
제어신호 생성부(143)의 오피-엠프의 비반전 입력 단자(+)에 인가되는 전위가 반전 입력 단자(-)에 인가되는 전위에 비해 낮은 경우 "high"를 출력하는 구조이므로, 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 에러 신호(Verr)의 전위보다 높은 경우 위상 제어 신호(Vphase)는 고 전위의 출력 신호로 출력된다. 또한, 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 에러 신호(Verr)의 전위보다 낮은 경우 위상 제어 신호(Vphase)는 저 전위의 출력 신호로 출력된다.
제2 신호 발생부(144)는 도 1에 도시된 정착기(200)의 초기 구동 시 또는 정착기(200)를 구비한 화상형성장치(도시되지 않음)에서 인쇄 동작을 수행하지 아니하여 전력 소모를 절감하기 위해 정착기(200)의 구동을 차단하는 대기 모드로부터 재구동하는 경우, 제어신호 생성부(143)에서 출력되는 위상 제어 신호(Vphase)에 의해 정착기(200)에 교류 전원(AC)이 인가될 때 발생하는 과도 전류의 유입을 방지하기 위해 형성한다.
이를 위해, 제2 신호 발생부(144)는 소정 전위의 전위 레벨을 갖는 전원 전 압(V_SS)에 연결된 커패시터 등의 충전 소자(C4) 및 충전 소자(C4)에 병렬 연결되는 저항 소자(R11)을 구비하는 미분 회로를 포함한다.
이때, 초기 구동 또는 대기 모드로부터 재구동하는 시점에서 제1 노드(N1)의 전위는 충전 소자(C4)에 전하가 충전되지 아니한 상태이므로 전원 전압(V_SS)의 전위로 형성된다. 이후, 제1 노드(N1)의 전위는 충전 소자(C4)의 방전에 의해 점차적으로 접지 전압(GND)의 전위에 근접하도록 전위가 하강한다.
이와 같이 전원 전압(V_SS)의 전위로부터 접지 전압(GND)의 전위로 하강하는 제1 노드(N1)의 전위는 제어신호 생성부(143)의 반전 입력 단자(-)로 소프트 스타트 신호(Vsts)로 제공된다.
따라서, 제어신호 생성부(143)는 정착기(200)의 초기 구동 또는 대기 모드로부터 재구동하는 시점으로부터 일정 시간동안 톱니파 펄스 신호(Vramp)와 소프트 스타트 신호(Vsts)를 비교하여 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호(Vphase)를 출력한다.
이때, 제2 신호 발생부(144)는 초기 구동 또는 대기 모드로부터 재구동하는 시점에서 충전 소자(C4)의 전압을 방전하기 위한 스위칭 소자들(TR1, TR2)을 더 포함한다. 스위칭 소자들(TR1, TR2)은 충전 소자(C4)에 충전된 전하를 방전시키기 위한 전하량 제어 신호(CS_chg)가 인가됨에 따라 활성화된다.
여기서, 스위칭 소자들(TR1, TR2)은 트랜지스터로 형성되는 것으로 도시하였으나, 릴레이 스위치등 다양한 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 소자를 구성될 수 있고, 전하량 제어 신호(CS_chg)는 도 1에 도시된 콘트롤러(150)로부터 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 위상 제어 장치 및 이를 구비한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기 제어 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
특히, 도 5에는 정착기 제어 장치에서 정착기의 발열 온도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되며, 도 6에는 정착기에 과도 전류가 유입되는 것을 방지하기 위해 소프트 스타트 기능을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이 도시된다.
먼저, 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 정착기 제어 장치(100)에는 전원 공급부(110) 및 전원 변환부(120)를 통해 연속적으로 교류 전원(AC)이 인가된다. 이에 따라, 위상 감지부(130)는 교류 전원(AC)의 위상의 변화에 따라 제로-크로스 시점을 검출하여 위상 검출 신호를 출력한다.
콘트롤러(150)는 정착기(200)의 현재 온도를 판단하여 현재 온도에 대응하는 온도 검출 신호(Vact_temp)를 출력하고, 기 설정된 정착기(200)의 목표 온도에 대응하는 전위를 갖는 기준 온도 신호(Vref_temp)를 출력한다. 이때, 콘트롤러(150)는 전원 전압(V_SS)의 공급을 차단하거나, 전하량 제어 신호(CS_chg)를 제2 신호 생성부(144)에 인가하여 제2 신호 생성부(144)의 구동을 방지할 수 있다.
위상 제어부(140)의 제1 신호 발생부(142)는 온도 검출 신호(Vact_temp) 및 기준 온도 신호(Vref_temp)를 인가받아 이를 감산하여 감산 결과에 대응하는 전위를 갖는 에러 신호(Verr)을 생성한다.
예를 들어, 정착기(200)의 현재 온도가 목표 온도에 비해 높은 경우, 제1 신호 발생부(142)의 에러 신호(Verr)는 감산기 회로를 통해 온도 검출 신호(Vact_temp) 및 기준 온도 신호(Vref_temp)가 감산되어, 제1 에러 신호(Verr1)와 같이 상대적으로 높은 전위 레벨로 출력된다. 제1 에러 신호(Verr1)는 제어신호 생성부(143)의 오피-엠프의 반전 입력 단자(-)로 입력된다. 즉, 제1 신호 발생부(142)에서 출력되는 에러 신호(Verr)는 정착기(200)의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖도록 출력된다.
이때, 제어신호 생성부(143)의 오피-엠프의 비반전 입력 단자(+)에는 펄스 생성부(141)로부터 인가되는 교류 전원의 반 주기동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 인가된다. 따라서, 제어신호 생성부(143)는 톱니파 펄스 신호(Vramp)의 전위가 제1 에러 신호(Verr1)의 전위보다 높은 구간에서만 고 전위로 위상 제어 신호(Vphase)를 출력하게 된다. 이에 따라, 입력되는 교류 전원(AC)은 위상 제어 신호(Vphase)에 의해 활성화되는 정착기 제어부(163)에 의해 그 위상이 제어되어 정착기(200)로 인가되고, 상대적으로 작은 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호(Vphase) 의해 제어된 교류 전원(AC_IN)이 정착기(200)에 인가되어 상대적으로 적은 시간 동안 정착기(200)가 가열됨으로써 정착기(200)의 발열 온도는 하강한다.
반대로, 정착기(200)의 현재 온도가 목표 온도에 비해 낮은 경우, 에러 신 호(Verr)는 제2 에러 신호(Verr2)와 같이 상대적으로 낮은 전위 레벨로 출력된다. 제2 에러 신호(Verr2)은 제어신호 생성부(143)의 오피-엠프의 반전 입력 단자(-)로 입력되고, 비반전 입력 단자(+)에는 펄스 생성부(141)로부터 인가되는 교류 전원의 반 주기동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 인가된다.
따라서, 제어신호 생성부(143)는 위상 감지부(130)에서 출력되는 위상 검출 신호에 기초하여 톱니파 펄스 신호(Vramp)의 전위가 제2 에러 신호(Verr2)의 전위보다 높은 구간에서만 고 전위로 위상 제어 신호(Vphase)를 출력하게 된다. 이에 따라, 입력되는 교류 전원(AC)은 위상 제어 신호(Vphase)에 의해 활성화되는 정착기 제어부(163)에 의해 그 위상이 제어되어 정착기(200)로 인가되고, 상대적으로 넓은 펄스 폭을 갖는 위상 제어 신호(Vphase) 의해 제어된 교류 전원(AC_IN)이 정착기(200)에 인가되어 상대적으로 많은 시간 동안 정착기(200)가 가열됨으로써 정착기(200)의 발열 온도는 상승한다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 정착기 제어 장치(100)에는 전원 공급부(110) 및 전원 변환부(120)를 통해 연속적으로 교류 전원(AC)이 인가된다. 이에 따라, 위상 감지부(130)는 교류 전원(AC)의 위상의 변화에 따라 제로-크로스 시점을 검출하여 위상 검출 신호를 출력한다. 이때, 콘트롤러(150)는 온도 검출 신호(Vact_temp) 또는 기준 온도 신호(Vref_temp)의 출력을 차단하여 제1 신호 생성부(142)의 구동을 방지할 수 있다.
제2 신호 발생부(144)는 도 1에 도시된 정착기(200)의 초기 구동 시 또는 대기 모드로보터 재구동 시, 구동 시점에서 제1 노드(N1)의 전위는 충전 소자(C4)에 전하가 충전되지 아니한 상태이므로 전원 전압(V_SS)의 전위로 형성된다. 이후, 제1 노드(N1)의 전위는 충전 소자(C4)의 방전에 의해 점차적으로 접지 전압(GND)의 전위에 근접하도록 전위가 하강한다.
이와 같이 전원 전압(V_SS)의 전위로부터 접지 전압(GND)의 전위로 하강하는 제1 노드(N1)의 전위는 제어신호 생성부(143)의 반전 입력 단자(-)로 소프트 스타트 신호(Vsts)로 제공된다. 여기서, 소프트 스타트 신호(Vsts)는 설명 및 이해의 편의성을 도모하기 위해 전원 전압(V_SS)의 전위로부터 일정한 기울기를 갖는 직선상으로 감소하는 것으로 도시하였으나, 실제적으로 충전 소자(C4)의 방전에 의해 지수 함수적으로 감소하게 된다.
따라서, 제어신호 생성부(143)는 시간 변화에 따라 점차적으로 감소하는 소프트 스타트 신호(Vsts)와 신호 생성부(141)에서 출력되는 톱니파 펄스 신호(Vramp)를 인가받아 양자의 전위를 비교하고, 톱니파 펄스 신호(Vramp)가 소프트 스타트 신호(Vsts)보다 상대적으로 큰 전위를 갖는 경우에 고 전위의 위상 제어 신호(Vphase)를출력하게 된다.
이에 따라, 위상 제어 신호(Vphase)는 구동 초기 시점으로부터 소정 시간동안 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖도록 출력되고, 위상 제어 신호(Vphase)는 도 1에 도시된 정착기 제어부(163)에 인가되며, 정착기 제어부(163)에 인가되는 위상 제어 신호(Vphase)에 의해 입력되는 교류 전원(AC)은 그 위상이 제어되어 정착기(200)로 인가된다. 따라서, 점차적으로 증가하는 시간 동안 정착기 제어부(163)에 교류 전원(AC_IN)이 인가됨으로 순간적으로 상대적으로 큰 교류 전원(AC)이 인 가됨에 따라 정착기(200)에 과도 전류가 유입되는 현상을 방지한다.
본 발명에 의하면, 시간 변화에 따라 증가하는 펄스 신호를 이용하여 위상 제어를 수행하여, 비교예에서 설명한 바와 같은 양극 전원의 사용이 불필요하고, 반전 극성의 신호로 변환하기 위한 회로 구조가 제거된다. 따라서, 비교예에서 설명한 바와 같은 고가의 위상 제어 전용 집적 회로의 구조가 제거된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 사용하여 위상 제어를 수행함으로써, 회로 구조를 단순화를 도모하여 고 집적화 및 위상 제어 장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.
즉, 시간 변화에 따라 감소하는 펄스 신호를 생성하기 위한 독립된 펄스 생성부를 구비하지 않을 수 있고, 이를 이용하여 위상 제어를 수행하기 위한 반전 극성의 신호를 생성하기 위한 회로 구조를 제거할 수 있어 위상 제어 장치의 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 시간 변화에 따라 감소하는 펄스 신호를 이용하여 소프트 스타트 기능을 수행함으로써, 정착기의 구성 요소들을 유입되는 과도 전류로부터 보호하고 제품의 오동작을 방지함으로 위상 제어 장치 및 이를 구비한 정착기 제어 장치, 더 나아가 이들을 구비한 화상형성장치의 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 있음 을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 화상형성장치의 정착기에서 발열되는 온도를 기 설정된 목표 온도로 제어하기 위해 인가되는 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 장치에 있어서,
    상기 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 제1 신호 발생부;
    상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생하는 펄스 생성부; 및
    상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 제어신호 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하여 상기 제어신호 생성부로 제공하는 제2 신호 발생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 신호 발생부는,
    시간의 변화에 따라 전위가 감소하는 상기 소프트 스타트 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는,
    상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안 상기 소프트 스타트 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 상기 위상 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 신호 발생부는,
    소정 전위 레벨을 갖는 전원 전압과 접지 전원 사이에 형성된 미분 회로를 포함한 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 신호 발생부는,
    상기 미분 회로에 포함되는 충전 소자에 충전된 전하를 방전시키기 위하여 상기 충전 소자에 병렬 연결된 스위칭 소자를 더 포함한 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 신호 발생부는,
    상기 목표 온도와 상기 현재 온도에 대한 전압값을 입력받아 감산하는 감산기를 포함하고,
    상기 감산기는 단극 전원에 의해 구동되어, 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 상기 에러 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 감산기는,
    상기 목표 온도에 대응하는 전압값이 입력되는 비반전 입력 단자와 상기 현재 온도에 대응하는 전압값이 입력되는 반전 입력 단자를 구비한 오피-엠프(OP-AMP)로 형성되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는,
    상기 감산기에서 출력되는 에러 신호의 전위와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여, 상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위의 상기 위상 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 장치.
  10. 화상형성장치의 정착기에서 발열되는 온도를 제어하는 정착기 제어 장치에 있어서,
    상기 정착기에 교류 전원을 인가하는 전원 공급부;
    상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 펄스 신호를 이용하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 위상 제어부; 및
    상기 위상 제어 신호에 의해 선택적으로 활성화되어 상기 교류 전원이 상기 정착기로 인가되는 것을 제어하는 정착기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 위상 제어부는,
    상기 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 제1 신호 발생부;
    상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생하는 펄스 생성부; 및
    상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 제어신호 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 위상 제어부는,
    상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하여 상기 제어신호 생성부로 제공하는 제2 신호 발생부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 신호 발생부는,
    시간의 변화에 따라 감소하는 상기 소프트 스타트 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는,
    상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안 상기 소프트 스타트 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 상기 위상 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 제1 신호 발생부는,
    단극 전원에 의해 구동되어 상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 상기 에러 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는,
    상기 제1 신호 발생부에서 출력되는 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호의 전위를 비교하여, 상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위의 상기 위상 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 정착기 제어 장치.
  17. 화상형성장치의 정착기에서 발열되는 온도를 기 설정된 목표 온도로 제어하기 위해 인가되는 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 방법에 있어서,
    상기 정착기의 목표 온도와 상기 정착기의 현재 온도의 차이에 대응하는 에러 신호를 생성하는 단계;
    상기 교류 전원의 반 주기 동안 시간 변화에 따라 증가하는 톱니파 펄스 신호를 발생하는 단계; 및
    상기 에러 신호와 상기 톱니파 펄스 신호를 비교하여 상기 교류 전원의 위상을 제어하는 위상 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 정착기의 초기 구동 시 유입되는 과도 전류를 방지하기 위해 상기 정착기를 점진적으로 구동시키는 소프트 스타트 신호를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 소프트 스타트 신호는,
    상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안, 시간 변화에 따라 전위가 감소하는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 위상 제어 신호는,
    상기 정착기의 초기 구동 시점으로부터 소정 시간 동안, 시간 변화에 따라 점차적으로 증가하는 펄스 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 에러 신호는,
    상기 정착기의 온도 증감에 비례하는 전위를 갖는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 위상 제어 신호는,
    상기 톱니파 펄스 신호의 전위가 상기 에러 신호의 전위보다 큰 경우 고 전위로 출력되는 것을 특징으로 하는 위상 제어 방법.
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