KR20080024698A - Image forming device and method of the driving - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 구체적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram specifically illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 화상형성장치의 일부를 구체적으로 도시한 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram specifically illustrating a part of the image forming apparatus shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 화상형성장치를 설명하기 위해 도시한 파형도이다.FIG. 4 is a waveform diagram illustrating the image forming apparatus shown in FIG. 2.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 화상형성장치 110 : 정착기100: image forming apparatus 110: fuser
112 : 히팅 램프 114 : 과열 방지부112: heating lamp 114: overheat protection
116 : 온도 센싱부 120 : 전원 공급부116: temperature sensing unit 120: power supply unit
130 : 온도 제어부 140 : 위상 검지부130: temperature control unit 140: phase detection unit
150 : 스위칭부 160 : 제어부150: switching unit 160: control unit
162 : 컨트롤러 164 : H/W 보호부162: controller 164: H / W protection unit
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 소자의 부품 불량 또는 이상 동작시에도 안정적으로 정착기의 온도를 제어할 수 있는 화상형성장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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.The image forming apparatus means an apparatus which prints an image corresponding to the input image data onto a recording medium such as printing paper. Examples of such an image forming apparatus include a printer, a copier, a facsimile, and a multifunction printer incorporating these functions into one.
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 발열 장치인 정착기 내부의 히팅 램프의 온도를 제어하기 위한 정착기 제어 장치를 필요로 한다.In general, the image forming apparatus needs a heat generating device for allowing a normal printing operation and a device for maintaining the heat generating device at a constant temperature. In particular, in the case of a fuser for fusing the formed toner image onto the printing paper using heat and pressure, the fixing lamp of the heating lamp inside the fixing unit, which is a heating device, is maintained so that its surface is maintained at a target temperature suitable for fixing in order to fix the toner image on the paper. There is a need for a fuser controller for controlling temperature.
이러한 정착기 제어 장치는 정착기에 부착되는 써미스터(thermistor)와 같은 온도 센서를 통해 제공되는 정착기의 온도에 대응하는 전압값을 이용하여 정착기의 온도를 감지하여 정착기의 표면 온도가 인쇄에 적합한 온도로 발열 및 유지되도록 제어한다.The fuser control device senses the temperature of the fuser using a voltage value corresponding to the temperature of the fuser provided through a temperature sensor such as a thermistor attached to the fuser, thereby generating heat and Control to maintain.
구체적으로, 써미스터는 예를 들어 온도 변화에 따른 네거티브 특성을 갖는 저항 소자를 구비하는 경우, 써미스터에서 출력되는 전압값은 정착기의 표면 온도 의 상승에 비례하여 감소하는 전위 레벨의 전압값으로 출력되고, 정착기의 표면 온도의 하강에 비례하여 증가하는 전위 레벨의 전압값으로 출력된다. Specifically, when the thermistor is provided with a resistance element having a negative characteristic according to a temperature change, for example, the voltage value output from the thermistor is output as a voltage value of a potential level that decreases in proportion to the rise of the surface temperature of the fixing unit. It is output at the voltage value of the potential level which increases in proportion to the fall of the surface temperature of the fixing unit.
써미스터에서 출력되는 전압값은 화상형성장치의 컨트롤러에 인가되고, 컨트롤러는 인가된 전압값에 기초하여 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 방식 등을 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원이 히팅 램프에 제공되는 타이밍을 제어하는 방식으로 정착기의 표면 온도를 제어한다.The voltage value output from the thermistor is applied to the controller of the image forming apparatus, and the controller provides AC power applied from the outside to the heating lamp based on the applied voltage value through pulse width modulation (PWM). The surface temperature of the fixing unit is controlled in such a manner as to control the timing of the fixing.
이와 같은 방식을 사용하는 정착기 제어 장치의 경우, 히팅 램프에 교류 전원이 인가되는 타이밍을 제어하기 위해 컨트롤러의 제어하에 활성화되는 포토 커플러(Photo Coupler)와 포토 커플러가 구동함에 따라 이에 연동되어 활성화되는 트라이액(Triac)을 구비한다. In the case of a fuser control device using such a method, the photo coupler activated under the control of the controller and the photo coupler driven to control the timing at which the AC power is applied to the heating lamp are activated in conjunction with the trigger. Triac is provided.
또한, 컨트롤러가 노이즈 등에 의해 고장이 발생하여 이상 동작을 하는 경우 등에 있어서, 기 설정된 과열 온도를 초과하는 온도로 정착기의 표면 온도가 형성되도록 히팅 램프가 가열될 수 있다. 이때, 컨트롤러가 교류 전원이 히팅 램프로 인가되는 타이밍을 제어할 수 없기 때문에 히팅 램프가 가열되는 것을 차단하는 하드웨어 보호 수단을 더 포함한다.In addition, when the controller malfunctions due to noise or the like, the heating lamp may be heated such that the surface temperature of the fixing unit is formed at a temperature exceeding a preset overheating temperature. In this case, since the controller cannot control the timing at which the AC power is applied to the heating lamp, the controller further includes hardware protection means for blocking the heating lamp from being heated.
일반적으로, 이러한 하드웨어 보호 수단은 써미스터에서 출력되는 전압값과 기 설정된 과열 온도에 해당하는 전압값을 비교하는 비교기와, 비교기의 출력 신호에 따라 교류 전원이 히팅 램프로 인가되는 것을 차단하는 스위칭 소자를 포함한다.Generally, such hardware protection means includes a comparator for comparing a voltage value output from the thermistor with a voltage value corresponding to a preset overheating temperature, and a switching element for blocking AC power from being applied to the heating lamp according to the output signal of the comparator. Include.
또한, 일반적으로 화상형성장치는 안전 장치의 일환으로 정착기의 열화로 인 한 화재 및 정착기의 파손을 방지하기 위해 써모스탯(thermostat)과 같은 온도 조절 장치를 더 포함한다.Also, in general, the image forming apparatus further includes a temperature control device such as a thermostat to prevent fire and damage to the fuser due to deterioration of the fuser as part of the safety device.
이와 같은 구성과 제어 방식을 갖는 정착기 제어 장치의 경우, 컨트롤러의 제어에 의해 포토 커플러 또는 트라이액을 온/오프하여 교류 전원의 인가를 제어하거나, 하드웨어 보호 수단에 의해 교류 전원의 인가가 차단되어 히팅 램프의 온도가 기 설정된 과열 온도를 초과하지 않도록 제어한다.In the case of a fuser control device having such a configuration and control method, the application of AC power is controlled by turning on / off the photo coupler or triac under the control of the controller, or the application of AC power is blocked by the hardware protection means. Control the lamp temperature so that it does not exceed the preset overheat temperature.
그러나, 포토 커플러 또는 트라이액이 소자 불량 또는 구동 중 과도 전류 등에 의해 손상되었을 경우에는 컨트롤러가 정상 동작을 하더라도 하드웨어 보호 수단에 의해 정착기의 온도를 제어하여야 한다. However, when the photo coupler or the triac is damaged due to a defective element or a transient current during driving, the temperature of the fixing unit must be controlled by hardware protection means even if the controller operates normally.
그러나, 하드웨어 보호 수단은 상술한 바와 같이 정착기의 온도에 의존하여 하드웨어적으로 스위칭 소자를 온/오프하기 때문에 정착기의 온도가 과열 온도 미만으로 낮아지는 경우 다시 교류 전원을 히팅 램프에 제공하게 된다. However, since the hardware protection means turns on / off the switching element in hardware depending on the temperature of the fuser as described above, when the temperature of the fuser becomes lower than the overheating temperature, AC power is supplied to the heating lamp again.
이러한 하드웨어 보호 수단의 동작은 정착기의 표면 온도 변화에 따라 연속적으로 수행되고, 연속적인 하드웨어 보호 수단의 동작에 의해 정착기의 내부 잠열이 상승하게 된다. The operation of the hardware protection means is carried out continuously in accordance with the surface temperature change of the fixing unit, the internal latent heat of the fixing unit is raised by the operation of the continuous hardware protection means.
따라서, 일반적인 화상형성장치의 경우, 정착기 제어 장치 내부 소자 예를 들어, 포토 커플러 또는 트라이액이 부품 불량인 경우 또는 구동 중 파손되는 경우 정착기의 내부 잠열을 상승시킴으로써, 써모스탯과 같은 온도 조절 장치를 파손시키게 문제점이 있고, 정착기 내부 부속품들 예를 들어, bushing 등과 같은 내부 부속품을 열화시켜 화상형성장치의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.Therefore, in the case of a general image forming apparatus, a temperature control device such as a thermostat is increased by raising an internal latent heat of the fuser when an internal element of the fuser controller, for example, a photo coupler or a triac is defective or breaks during operation. There is a problem to break, and there is a problem of shortening the life of the image forming apparatus by deteriorating the internal accessories such as the fixing unit, for example, bushing.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정착기 제어 장치의 내부 소자의 부품 불량 또는 이상 동작시에도 안정적으로 정착기의 온도를 제어할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably controlling the temperature of the fixing unit even when a component defect or abnormal operation of an internal element of the fixing unit control device is performed. .
본 발명의 다른 목적은 상기 화상형성장치의 구동방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of driving the image forming apparatus.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기를 구비한 화상형성장치는, 교류 전원을 제공하는 전원 공급부, 상기 교류 전원이 상기 정착기에 인가되는 타이밍을 제1 제어 신호에 응답하여 제어하는 온도 제어부, 상기 교류 전원에 의해 상기 정착기의 온도가 기 설정된 과열 온도를 초과하는 경우, 제2 제어 신호에 응답하여 상기 교류 전원의 인가를 차단하는 스위칭부, 상기 교류 전원의 위상 변화를 검출하여 위상 검출 신호를 출력하는 위상 검지부 및 상기 위상 검출 신호의 출력 횟수와 기 설정된 위상 검출 신호의 출력 기대치를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제1 및 제2 제어 신호 중 하나를 출력하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the image forming apparatus having a fuser according to an embodiment of the present invention, the power supply for providing AC power, the first control the timing that the AC power is applied to the fuser A temperature controller for controlling in response to a signal, a switching unit for interrupting the application of the AC power in response to a second control signal when the temperature of the fixing unit exceeds a preset overheating temperature by the AC power; A phase detection unit for detecting a phase change and outputting a phase detection signal, and comparing the output frequency of the phase detection signal with an output expected value of a preset phase detection signal, and comparing one of the first and second control signals according to the comparison result. It includes a control unit for output.
여기서, 상기 제어부는 상기 출력 기대치와 소정 시간 동안 출력된 상기 위상 검출 신호의 출력 횟수를 비교한 결과, 동일한 경우 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상이한 경우 상기 제2 제어 신호를 출력할 수 있다.Here, the control unit may output the first control signal if it is the same, and output the second control signal if different, as a result of comparing the output expected value with the number of outputs of the phase detection signal output for a predetermined time.
또한, 상기 제어부는 상기 온도 제어부 및 상기 스위칭부가 활성화되기 이전에 상기 출력 기대치와 상기 위상 검지부에서 출력되는 위상 검출 신호의 출력 횟 수를 비교할 수 있다.The controller may compare the output count of the phase detection signal output from the phase detector with the expected output value before the temperature controller and the switching unit are activated.
상기 위상 검지부는, 상기 온도 제어부와 상기 스위칭부 사이에 연결되고, 상기 교류 전원의 제로-크로싱(zero-crossing) 시점 사이의 구간에서 상기 위상 검출 신호를 출력할 수 있다.The phase detection unit may be connected between the temperature control unit and the switching unit, and output the phase detection signal in a section between zero-crossing time points of the AC power.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기를 구비한 화상형성장치의 구동 방법은 외부로부터 인가되는 교류 전원의 위상 변화를 검출하여 위상 검출 신호를 출력하는 단계, 상기 정착기의 구동 상태에 따라 기 설정된 위상 검출 신호의 출력 기대치와 상기 출력되는 위상 검출 신호의 출력 횟수를 비교하는 단계, 상기 비교 결과에 따라, 상기 정착기가 적어도 하나의 표면 온도를 갖도록 상기 교류 전원의 인가를 제어하는 제1 제어 신호와, 상기 정착기의 표면 온도가 낮아지도록 상기 교류 전원의 인가를 차단하는 제2 제어 신호 중 하나를 출력하는 단계를 포함한다.In order to achieve another object of the present invention, a method of driving an image forming apparatus having a fixing apparatus according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: outputting a phase detection signal by detecting a phase change of an AC power applied from the outside; Comparing the output expected value of the preset phase detection signal with the output frequency of the output phase detection signal according to the driving state of the fuser; and applying the AC power so that the fuser has at least one surface temperature according to the comparison result. And outputting one of a first control signal for controlling the second control signal and a second control signal for blocking the application of the AC power to lower the surface temperature of the fixing unit.
여기서, 상기 제1 제어 신호는 상기 출력 기대치와 소정 시간 동안 출력된 상기 위상 검출 신호의 출력 횟수를 비교한 결과, 동일한 경우에 출력될 수 있고, 상기 제2 제어 신호는 상기 출력 기대치와 소정 시간 동안 출력된 상기 위상 검출 신호의 출력 횟수를 비교한 결과 상이한 경우에 출력될 수 있다.Here, the first control signal may be output in the same case as a result of comparing the output expected value with the output frequency of the phase detection signal output for a predetermined time, and the second control signal may be output for the predetermined time with the output expected value. When the output frequency of the output phase detection signal is compared, it may be output when it is different.
이러한 화상형성장치에 의하면, 정착기 제어 장치의 내부 소자가 부품 불량이거나, 구동 중 파손되어 이상 동작하는 경우 이를 감지하여 교류 전원이 정착기에 인가되는 것을 차단하여 정착기의 안정적인 온도 제어가 가능하다.According to such an image forming apparatus, when an internal element of the fixing unit control device is defective or damaged and is abnormally operated during driving, the image forming apparatus detects this and blocks AC power from being applied to the fixing unit, thereby enabling stable temperature control of the fixing unit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 특히, 도 1에는 화상형성장치의 각 구성 요소 중 정착기와 정착기 온도 제어 장치를 중심으로 도시된다.1 is a block diagram schematically illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 is shown centering on the fixing unit and the fixing unit temperature control device among the components of the image forming apparatus.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 정착기(110), 전원 공급부(120), 온도 제어부(130), 위상 검지부(140), 스위칭부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
구체적으로, 정착기(110)는 히팅 램프를 포함한다. 정착기(150)의 히팅 램프는 직류형 히팅 램프로 형성될 수 있다. 히팅 램프는 온도 제어부(130)와 스위칭부(150)의 구동에 따라 입력 타이밍이 제어된 교류 전원을 제공받아 가열되어, 정착기의 표면 온도가 정착기의 각 구동 모드별 기 설정된 표면 온도로 형성되도록 한다.Specifically, the
또한, 정착기(110)는 형성되는 정착기의 표면 온도를 측정하여 정착기(110)의 히팅 램프의 가열을 제어하기 위한 온도 센싱 신호를 제어부(160)로 출력한다.In addition, the
전원 공급부(120)는 일례로, 스위칭 모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)로 구성되어 외부에서 인가되는 교류 전원의 전위 레벨을 변경하여 화상형성장치(100) 각 부의 구동을 위한 전위 레벨의 교류 전원을 제공한다. The
이때, 전원 공급부(120)에는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 화상형성장치(100) 내부로 제공하는 전원 변환부를 더 포함할 수도 있다. In this case, the
온도 제어부(130)는 제어부(160)에서 출력되는 제어 신호에 응답하여 전원 공급부(120)에서 출력되는 교류 전원이 정착기(110)에 공급되는 타이밍을 제어한다. 즉, 온도 제어부(130)는 정착기(110)의 각 구동 모드로 정착기(110)의 표면 온도가 형성되도록 정착기(110)의 히팅 램프를 가열하기 위한 교류 전원의 인가 타이밍을 제어한다. 여기서, 정착기(110)의 각 구동 모드는 예를 들어, 초기 정착기의 표면 온도를 상승시키기 위한 셋업 모드, 화상형성장치(100)의 인쇄 동작에서 용지상에 토너를 정착시키기 위해 기 설정된 정착 온도로 정착기의 표면 온도가 형성되는 인쇄 모드 및 인쇄 모드시의 표면 온도보다 낮은 표면 온도로 형성 및 유지하여 인쇄 속도를 향상시키기 위한 대기 모드를 포함할 수 있다.The
또한, 온도 제어부(130)는 제어부(160)의 제어하에 정착기(110)의 표면 온도가 기 설정된 과열 온도를 초과하는 온도로 형성되지 아니하도록 정착기(110)에 인가되는 교류 전원을 차단할 수도 있다.In addition, the
위상 검지부(140)는 전원 공급부(120)에서 출력되어 온도 제어부(130)의 제어하에 정착기(110)로 제공되는 교류 전원의 위상 변화를 검출한다. 위상 검지부(140)는 정착기(110)로 인가되는 교류 전원의 제로-크로싱 시점을 검출하고, 제로-크로싱 시점 사이의 구간 동안 위상 검출 신호를 출력한다.The
출력되는 위상 검출 신호는 제어부(160)로 인가되어 온도 제어부(130)를 제어하는 제어 신호를 출력하는 동기 신호로 사용된다. 특히, 본 발명에서의 위상 검출 신호는 온도 제어부(130)에 포함되는 내부 소자의 이상 유무를 검출하는 검출 신호로 사용된다. 이에 대해서는, 도 2 내지 도 4를 통해 자세히 설명하기로 한다.The output phase detection signal is applied to the
스위칭부(150)는 제어부(160)의 제어하에, 정착기(110)의 표면 온도가 기 설정된 과열 온도를 초과하는 온도로 형성되는 경우 전원 공급부(120)에서 온도 제어부(130) 자체로 인가되는 교류 전원을 차단한다. Under the control of the
제어부(160)는 위상 검지부(140)에서 출력되는 위상 검출 신호를 동기 신호로 사용하여 온도 제어부(130)를 제어하는 제1 제어 신호를 출력하고, 정착기(110)의 표면 온도가 기 설정된 과열 온도를 초과하는 온도로 형성되는 경우, 스위칭부(150)를 제어하는 제2 제어 신호를 출력한다. The
특히, 본 발명에 의한 제어부(160)는 인가되는 위상 검출 신호의 출력 횟수과 제1 제어 신호에 기초하여 기 설정된 위상 검출 신호의 출력 기대치를 비교하여, 비교 결과에 따라 온도 제어부(130)의 이상 여부를 판단하고, 온도 제어부(130)가 이상 동작하는 경우 제2 제어 신호를 출력하여 스위칭부를 비활성화시킨다.In particular, the
이와 같은 화상형성장치에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The image forming apparatus will be described in more detail as follows.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 구체적으로 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 화상형성장치의 일부를 구체적으로 도시한 회로도이며, 도 4는 도 2에 도시된 화상형성장치를 설명하기 위해 도시한 파형도이다.FIG. 2 is a block diagram specifically illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram specifically showing a part of the image forming apparatus illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is illustrated in FIG. 2. It is a waveform diagram shown for explaining the illustrated image forming apparatus.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 히팅 램프(112), 과열 방지부(114) 및 온도 센싱부(116)를 구비한 정착기(110), 전원 공급부(120), 온도 제어부(130), 위상 검지부(140), 스위칭부(150) 및 컨트롤러(162)와 H/W 보호부(164)를 구비한 제어부(160)를 포함한다. 1 to 4, the
여기서, 히팅 램프(112), 전원 공급부(120)에 관하여는 도 1을 통해 상세히 설명한 바, 그 중복되는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Here, the
과열 방지부(114)는 안전 장치의 일환으로 정착기의 열화로 인한 화재 및 정착기의 파손을 방지하기 위해 써모스탯(thermostat)과 같은 온도 조절 장치로 형성되고, 히팅 램프가 이상 과열되는 경우 전원 공급부(120)에서 공급되는 교류 전원을 기계적 동작을 통해 차단한다.The
온도 센싱부(116)는 써미스터와 같은 온도 센서를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 온도 센싱부(116)는 네거티브 특성 즉, 온도가 상승됨에 따라 저항값이 작아져 고 전위의 써미스터 전압(Vth)을 출력하는 특성을 갖는 써미스터를 일례로 구성하였다. 이 경우 정착기(110)의 표면 온도가 고온으로 형성될수록 써미스터 전압(Vth)의 전위 레벨은 하강하고, 정착기(110)의 표면 온도가 저온으로 형성될수록 써미스터 전압(Vth)의 전위 레벨은 상승한다. 여기서, 도 1의 설명에서 사용된 온도 센싱 신호는 써미스터 전압(Vth)을 의미한다.The
온도 센싱부(116)에서 출력되는 써미스터 전압(Vth)는 제어부(160)의 컨트롤러(162)와 H/W(hardware) 보호부(164)로 제공된다.The thermistor voltage Vth output from the
제어부(160)는 온도 센싱부(116)에서 출력되는 써미스터 전압(Vth)에 기초하여 온도 제어부(130)와 스위칭부(150)를 제어하는 제1 및 제2 제어 신호(CS1, CS2)를 출력한다. The
예를 들어, 컨트롤러(162)는 온도 센싱부(116)에서 출력되는 써미스터 전압(Vth)에 따라 펄스폭 제어 방식(PWM 방식) 또는 위상 제어 방식 등을 이용하여 온도 제어부(130)를 제어하는 제1 제어 신호(CS1)를 출력한다. For example, the
PWM 방식을 사용하는 경우 제1 제어 신호(CS1)는 소정 듀티비(duty ratio)를 갖는 펄스 신호로 출력된다. 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비에 따라 전원 공급부(120)에서 인가되는 교류 전원이 히팅 램프(112)에 인가되는 시간이 상이하게 형성됨으로, 듀티비가 100%에 가까워질 수록 히팅 램프(11)에 교류 전원이 인가되는 시간이 증가되어 정착기의 표면 온도가 상승하고, 이와 반대의 경우 정착기의 표면 온도가 하강하게 됨으로 정착기의 표면 온도를 각 구동 모드에 따라 제어할 수 있다.When using the PWM method, the first control signal CS1 is output as a pulse signal having a predetermined duty ratio. According to the duty ratio of the first control signal CS1, the time for which the AC power applied from the
또한, 컨트롤러(162)는 온도 센싱부(116)에서 출력되는 써미스터 전압(Vth)이기 설정된 과열 온도를 초과하거나, 셋업 모드 시 오버 슈팅(over shooting)되어 내열 온도를 초과하는 경우 스위칭부(150)를 오프시기 위해 제2 제어 신호(CS2)를 출력한다. 이때, 제2 제어 신호(CS2)는 제1 제어 신호(CS1)과 달리 스위칭부(150)를 온/오프시키는 예를 들어, 논리값 0 또는 1의 스위칭 온/오프 신호로 출력될 수 있다.In addition, the
H/W 보호부(164)는 온도 센싱부(116)에서 출력되는 써미스터 전압(Vth)가 기 설정된 전위 레벨보다 큰 경우 컨트롤러(162)의 제어에 우선하여 온도 제어부(130)의 구동을 차단하는 제1 제어 신호(CS1)를 출력한다.The H /
온도 제어부(130)는 스위칭부(150)가 온 상태인 경우, 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여 전원 공급부(120)에서 출력되는 교류 전원을 히팅 램프(112)로 제공한다. When the
예를 들어, 온도 제어부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(160)에서 인가되는 제1 제어 신호(CS1)에 의해 활성화되는 발광 소자(D1)과 발광 소자(D1)와 커플링되어 활성화되는 포토 트라이액(PTA), 포토 트라이액(PTA)의 활성화와 연동하여 활성화되는 트라이액(TA), 트라이액(TA)의 내압이 급격히 0V 에서 턴-온 전압으로 변화할 때 발생하는 스파크와 같은 노이즈를 방지하기 위해 형성되는 제1 저항(R1)과 제1 커패시터(C1), 포트 트라이액(PTA)에 인가되는 전류량을 감소시키기 위한 제2 저항(R2) 등의 내부 소자들을 포함할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 3, the
따라서, 전원 공급부(120)에서 인가되는 교류 전원(AC_IN)은 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비에 기초하여 활성화되는 포토 커플러(PTA, D1)와 포토 커플러(PTA, D1)의 활성화와 연동하여 구동하는 트라이액(TA)을 경유하여 정착기(110)로 인가된다. Therefore, the AC power source AC_IN applied from the
위상 검지부(140)는 온도 제어부(130)와 스위칭부(150) 사이의 제1 노드(N1)에 연결되고, 온도 제어부(130)를 경유한 교류 전원의 제로-크로싱(zero-crossing) 시점에서 위상 검출 신호(DS_ph)를 출력한다.The
예를 들어, 위상 검지부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 교류 전원이 60Hz로 인가될 때, 교류 전원이 제로-크로싱 시점을 지날때마다 위상 검출 신호를 출력함으로 120 회의 위상 검출 신호를 출력하게 된다. 이는 예를 들어, 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비가 100%일 경우이며, 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비가 100% 이하의 경우 이에 비례하여 감소하는 횟수의 위상 검출 신호를 출력하게 된다. For example, when the AC power is applied at 60 Hz as shown in FIG. 4, the
스위칭부(150)는 정착기(110)와 온도 제어부(130) 사이를 연결하고, 제2 제어 신호에 의해 온/오프 스위칭되어 정착기(110)에 교류 전원(AC_IN)이 인가되는 것을 제어한다. 스위칭부(150)는 일례로, 릴레이 스위치(relay switch)와 같은 스위치로 구성되어 컨트롤러(162)에서 출력되는 제2 제어 신호(CS2)에 따라 형성되는 전자기력에 의해 접점이 형성되어 전원 공급부(120)에서 인가되는 교류 전원의 이동 경로를 제공한다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러(162)에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 컨트롤러(162)는 위상 검지부(140)에서 출력되는 위상 검출 신호(DS_ph)를 동기 신호로 사용하여 제1 제어 신호(CS1)의 출력 타이밍을 제어한다. Referring to the
또한, 컨트롤러(162)는 위상 검출 신호(DS_ph)의 출력 횟수를 카운팅하는 카운터부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있고, 컨트롤러(162)에는 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비에 따라 제1 노드(N1)에서 검출되는 위상 검출 신호의 출력 기대치가 저장될 수 있다.In addition, the
컨트롤러(162)는 카운터부에서 카운팅된 위상 검출 신호(DS_ph)의 실제 출력 횟수와 위상 검출 신호의 출력 기대치를 비교하고, 비교 결과, 양자가 일치하지 아니하는 경우 온도 제어부(130)의 이상 동작 즉, 내부 소자의 불량 상태인 것으로 판단하여 2 제어 신호(CS2)를 출력하며 스위칭부(150)를 강제적으로 오프 상태로 형성한다.The
예를 들어, 컨트롤러(162)는 정착기(110)가 온 상태(스위칭부(150)는 온 상태)인 경우에서, 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비가 100%이고, 출력 기대치는 60Hz의 교류 전원과 듀티비 100%에 대해 120회로 기 설정할 수 있다. 컨트롤러(162)는 제1 노드(N1)에서 검출되는 위상 검출 신호(DS_ph)가 제1 제어 신호(CS1)가 출력될 때 이와 일치하지 아니하면, 온도 제어부(130)가 이상 동작 즉, 온도 제어부(130)의 내부 소자 특히, 대신호를 인가받아 구동하는 트라이액(TA)이 부품 불량이거나 손상되었다고 인식하여 에러 발생을 화상형성장치(100)의 사용자 인터페이스부(도시되지 않음)를 통해 통지하고, 제2 제어 신호(CS2)를 출력한다. For example, in the case where the fixing
만약, 컨트롤러(162)는 정착기(110)가 오프 상태(스위칭부(150)는 온 상태)인 경우에서, 제1 제어 신호(CS1)의 듀티비가 0%이고, 출력 기대치는 0으로 기 설정할 수 있다. 컨트롤러(162)는 정착기(110)를 온 상태로 형성하기 이전 즉, 제1 제어 신호(CS1)를 출력하기 이전에 제1 노드(N1)에 교류 전원(AC_IN)이 인가되어 위상 검출 신호가(DS_ph)가 출력되는지 여부를 판단한다. 이 경우, 제1 노드(N1)에서 교류 전원의 위상 변화가 발생하여 위상 검출 신호(DS_ph)가 출력되면, 이는 온도 제어부(130)의 내부 소자 특히, 대신호를 인가받아 구동하는 트라이액(TA)이 부품 불량이거나 손상된 경우임으로 에러 발생을 화상형성장치의 사용자 인터페이스부(도시되지 않음)를 통해 통지하고, 제2 제어 신호(CS2)를 출력한다.If the fixing
이때, 정착기(110)가 오프 상태인 경우는 스위칭부(150)가 온 상태인 것으로 설명하였으나, 온도 제어부(130)가 손상되어 정착기의 온도에 의존하여 H/W 보호부(164)를 통해 스위칭부(150)가 오프 상태인 경우에도 동일한 방식에 따라 구동할 수 있다.In this case, when the fixing
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 제어부(160)가 교류 전원을 정착기에 인가하기 위한 제1 제어 신호(CS1)를 출력하기 전에 미리 온도 제어부(130)의 이상 구동 여부를 판단하고, 이상 구동 시, 제2 제어 신호(CS2) 를 출력하여 스위칭부(150)를 비활성화시킴으로써, 교류 전원이 정착기(110)에 인가되는 것을 차단한다.In summary, the
본 발명의 일 실시예에서는 컨트롤러(162)에 카운터부를 구성하여 컨트롤러(162)의 제어하에 스위치부(150)가 강제적으로 오프되는 구조 및 방식을 예로 들어 설명하였으나, 컨트롤러(162)의 외부에 카운터부와 출력 기대치를 저장하는 메모리부 및 양자를 비교하는 비교 수단을 형성하는 방법 등을 통해 컨트롤러(162)가 이상 동작하는 경우에도 실질적으로 동일하게 본원발명을 적용할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the counter unit is configured in the
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 정착기 제어 장치의 내부 소자가 부품 불량이거나, 구동 중 파손되어 이상 동작하는 경우 이를 감지하여 교류 전원이 정착기에 인가되는 것을 차단함으로써 정착기의 안정적인 온도 제어가 가능하다.As described above, according to the present invention, it is possible to stably control the temperature of the fuser by detecting that an internal element of the fuser control device is defective or damaged while driving and abnormally operates to block AC power from being applied to the fuser.
또한, 정착기 제어 장치의 이상 동작 시, 교류 전원의 인가를 차단함으로써, 내부 잠열이 증가하는 것을 방지할 수 있다.In addition, when abnormal operation of the fixing apparatus control device is performed, the application of the AC power source is blocked, so that the internal latent heat can be prevented from increasing.
또한, 내부 잠열의 증가를 방지하여 써모스탯과 같은 온도 조절 장치를 파손을 방지할 수 있고, 정착기 내부 부속품들 예를 들어, bushing 등의 열화를 방지할 수 있어 화상형성장치의 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent an increase in internal latent heat to prevent damage to a thermostat such as a thermostat, and to prevent deterioration of accessories such as bushings, thereby improving the life of the image forming apparatus. have.
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. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the invention, those skilled in the art will be able to make various modifications and changes to the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
Claims (6)
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