KR900008177B1 - 정착기의 안전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정착기의 안전장치

제1도는 본 발명이 회로도.

제2도는 제1도의 각부 파형도.

제3도는 본 발명의 흐름도.

제4도 내지 제6도는 제3도의 각 모드에서의 히트콘트롤을 나타내는 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이크로컴퓨터 2, 3 : 연산증폭기

4 : 전류증폭기 5 : 히터 제어부

6 : 히터 7 : 히트롤러

8 : 써미스터 9 : 온도조절장치

본 발명은 종이위에 옮겨진 토너를 열정착시키기 위해 사용되는 복사기의 정착기에 관한 것으로서, 특히 히터의 온도를 감지하거나, 각 모드에서 독립적으로 일정시간 이상 동작할 경우 또는 소프트웨어의 오동작으로 인해 일정온도 이상 상승하면 히터를 오프시키는 정착기의 안전장치에 관한 것이다.

종래에는 정착부의 온도를 써미스터에서 전기적 레벨로 감지한후 비교회로를 통해 마이크로 컴퓨터에 인가하여 콘트롤러가 히터를 온, 오프시켰었다.

그러나, 써미스터가 오동작을 일으켜 히터의 과열로 인하여 화재가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 히터전원공급쪽에 온도조절장치(Thermostat)를 설치하여 써미스터가 오동작을 하여 상한온도까지 온도가 상승하면 히터의 전원을 차단하고, 써미스터나 온도조절장치가 동시에 오동작을 하여 일정시간 연속해서 히터가 온되어 있으면 콘트롤러가 자동적으로 전원을 차단하며, 또한 소프트웨어적의 오동작으로 인해 설정온도보다 상승하면 하드웨어적으로 마이크로 컴퓨터를 리세트시켜 히터를 오프시켜 줌으로써 화재발생을 방지할 수 있는 정착기의 안전 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 온도를 감지하는 써미스터(8)가 표면에 밀착되어 있는 히트롤러(7)를 히터(6)의 외부에 설치하고, 써미스터(8)를 통해 전원전압(Vcc)이 콘덴서(C1) 및 저항(R1, R2)을 통해 연산증폭기(2)의 반전단자에 인가되며, 비반전단자에는 분압전압(Vcc)이 저항(R3) 및 가변저항(VR1)에 의해 분압되어 인가되도록 연결되고, 연산증폭기(3)의 반전단자에는 상기 써미스터(8)를 통한 진압(Vcc)이 저항(R6, R7) 및 콘덴서(C3)를 통해 인가되도록 연결되며, 비반전단자에는 전압(Vcc)이 저항(R8) 및 가변저항(VR2)에 의해 분압되어 인가되도록 연결되고, 연산증폭기(3)의 반전단자에는 상기 써미스터(8)를 통한 전압(Vcc)이 저항 (R6, R7) 및 콘덴서(C3)를 통해 인가되도록 연결되며, 비반전단자에는 전압(Vcc)이 저항(R8) 및 가변저항 (VR2)에 의해 분압되어 인가되도록 연결하였다.

한편, 연산증폭기(2, 3)의 비반전단자와 출력단에는 각각 저항(R4), (R9)이 접속되어 있으며, 그 출력은 각각 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(P1) 및 리세트단자(RST)에 인가되며, 마이크로 컴퓨터(1)의 출력단자(P2)는 전류증폭기(4)를 통해 히터제어부(5)에 인가되도록 연결하고, 히터 제어부(5)는 온도감지장치(Thermostat)(9) 및 히터(6)에 연결구성 하였다.

상기에서 연산증폭기(2, 3)의 반전단자에 인가되는 전압은 써미스터(8)의 온도에 따라 그 저항값이 변하기 때문에 써미스터(8)의 온도에 따라 달라지게 된다.

제2도는 본 발명의 각회로부분에 있어서 신호들간의 관계를 나타낸 것으로서, 제2도의 파형도에 의거하여 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 설명한다.

제2도(a)는 시간에 따른 히터(6)의 온도분포를 나타내는 것으로서, 토너를 열정착시킬 때에 필요한 온도(Ti)를 기점으로 하여 온도가 분포되어 있다.

히트롤러(7)의 표면에 밀착되어 있는 써미스터(8)가 히터(6)의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 저항값이 변화하고, 저항값의 변화에 대한 신호가 각각 연산증폭기(2, 3)의 반전단자에 인가된다.

이때, 써미스터(8)는 감지된 온도가 상승함에 따라 그 저항값이 작아지게 된다.

먼저, 히터(6)의 온도를 감지하여 높으면 히터를 오프시키고, 낮으면 히터를 온 시키는 정상상태의 동작을 먼저 설명한다.

히터(6)의 온도가 원하는 온도(Ti)보다 낮으면, 써미스터(8)의 저항값은 상대적으로 증가하게 되고, 따라서, 연산증폭기(2, 3)의 반전단자에 인가되는 전압은 작아지게 된다. 따라서, 반전단자에 인가되는 써미스터의 온도감지에 따른 제2도(b)와 같은 전압이 비반전단자에 인가되는 저항(R8, VR2), (R3, VR1)에 의해 설정되는 전압보다 작기 때문에 그 출력은 각각 하이상태가 된다.

따라서, 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(P1)에는 하이상태의 신호가 인가되고, 마이크로 컴퓨터(1)는 입력단자(P1)에 인가되는 신호룰 감지하여 하이상태의 신호가 인가되었으면 히터(6)를 온시키기 위하여 출력단(P2)으로 제2도(c)와 같이 로우상태의 신호를 출력한다.

마이크로 컴퓨터(1)의 출력신호(P2)는 전류증폭기(4)를 통해 증폭된 다음 제어부(5)에 인가되고, 제어부(5)는 마이크로 컴퓨터(1)에서 인가되는 신호를 감지하여 히터(6)를 온 시킨다.

히터(6)를 온시켜 온도가 상승하면, 그에 따라 써미스터(8)의 저항값이 상대적으로 작아지게 되고, 따라서 연산증폭기(2, 3)의 반전단자에 인가되는 전압이 기준전압인 비반전단자의 전압보다 높게 되므로 그 출력은 로우상태가 된다.

그러므로, 마이크로 컴퓨터(1)는 이 신호를 감지하여 히터(6)를 온시키기 위하여 출력단(P2)으로 하이상태의 신호를 출력하고, 이 신호는 전류증푹기(4)를 통해 증폭되어 제어부(5)에 인가되므로 제어부(5)는 이 신호를 감지하여 히터(6)를 오프시킨다.

이와 같이, 써미스터(8)로 온도를 감지하여 원하는 온도(Ti)보다 높거나 낮으면 마이크로 컴퓨터(1)에서 히터 온, 히터 오프신호를 제어부(5)에 출력하여 제어부(5)가 이 신호를 입력하여 히터(6)의 온, 오프제어를 하게 된다.

한편, 연산증폭기(2)는 써미스터(8)의 온도를 설정된 온도값과 비교하여 높으면 상기 설명한 바와 같이 마이크로 컴퓨터(1)의 리세트단자(RST)에 하이상태의 신호를 출력하므로 마이크로 컴퓨터(1)가 리세트되고, 설정된 온도보다 낮으면 로우상태의 신호를 마이크로 컴퓨터(1)의 리세트단자(RST)에 인가하므로 마이크로 컴퓨터(1)가 리세트되지 않게 정상적인 동작을 수행하게 된다.

이와 같이 써미스터(8)에 의해 감지된 온도에 따라 마이크로 컴퓨터(1)를 리세트시켜줌으로써 하이웨어적으로 히터를 오프시킬 수 있게 된다.

그러나, 써미스터(8)가 오동작을 하면 상기한 바와 같이 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(P1), (RST)에 인가되는 신호들이 이 정상적이 아니므로 출력단(P2)을 통해 출력되는 신호도 정상적이 아니다. 그러므로 비정상적인 신호(P2)를 입력하여 제어부(5)가 히터의 온, 오프를 정확하게 제어하는 것이 불가능해진다.

이경우에 있어서, 히터를 정상적으로 제어하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째로는 온도조절장치(9)가 히터(8)의 온도상승에 대응하여 일정온도 이상으로 상승하면 오프되기 때문에 히터(6)에 인가되는 진원을 차단하므로써 써미스터(8)의 오동작에 의한 히터를 정상적으로 제어할 수 있다.

둘째로, 온도조절장치(9)도 오동작을 하게 되는 경우에는 제7도에 도시한 바와 같이 일정시간 이상으로 히터가 연속적으로 온되어 있는 경우에는 이를 마이크로 컴퓨터가 감지하여 히터(6)의 동작을 차단시켜 주게 된다. 이에 대한 상세한 동작은 후술한다.

제3도는 본 발명의 흐름도를 도시한 것으로서, 제3도에 의거하여 본 발명의 정착기의 히터제어방법을 설명한다.

전원이 온되면, 초기루우틴을 수행한 후 수행모도를 선택하게 되는데, 초기루우틴에서는 대기(WAIT)모드로 설정된다.

대기모드에서는 온도가 일정온도에 이르렀는가를 판단하는 HEATB를 체크하여 일정온도가 되어 HEATB가 "1"로 되면 준비(READY)모드로 넘어가고, 일정온도가 되지않아 HEATB가 "0"이면 계속 대기모드를 유지한다.

준비모드가 되면, 준비모드에서는 스타트버튼이 눌러졌는가. 수동급지 (BYPASS)인가, 준비모드상태에서 일정시간 t3(약 5분)이상 아무런 조전도 만족하지 않았는가를 판단하여 복사모드, 수동급지모드 및 자동오프모드로 각각 넘어간다.

복사 또는 수동급지모드에서는 복사가 완료되었으면 준비상태로 다시 넘어가고, 복사종료가 안된 경우에는 계속 반복 실행한다.

자동오프모드에서는 임의 어떤 키가 눌러질 때까지 기계를 정지시키고, 키가 눌러지면 대기모드를 실행하게 된다.

제4도 내지 제7도는 상기한 각모드에서의 히트콘트롤을 도시한 흐름도로서, 이를 참조하여 각 모드의 수행동작을 상세히 설명한다.

제4도는 대기모드에서의 히트콘트롤을 나타낸 것으로서, 제7도에 도시되어 있는 서브루우틴 "HEATCON"을 수행한 후 히터(6)가 적정온도에 이르렀는가를 판단하여 "HEATB"가 "1"이면 준비모드로 된다.

대기모드중 일정시간 t1(약 50초)동안 히터(6)를 온시켜도 적정온도에 이르지 못하게 되면 즉, "HEATB"가 "1"이 안되면, 기계를 정지시키고, 히터(6)에 이상이 있음을 표시한다.

제5도는 준비모드에서의 히트 콘트롤을 도시한 것으로서, 서브 루우틴 "HEATCON"을 수행하고, 스타트버튼이 눌러졌는가, 수동급지모드인가, 자동오프모드인가를 체크하여 복사모드, 수동급지모드 및 자동오프모드로를 수행한다.

제6도는 복사 및 수동급지모드에서의 히트콘트롤을 나타낸 것으로서, 수동급지모드일 경우에는 용지를 공급한 후 서브루우틴을 수행하고, 복사모드일 경우에는 바로 서브루우틴을 수행한 후 복사가 완료되었으면 준비모드를 수행하며, 복사가 완료되지 않았으면 복사를 계속한다.

제7도는 서브 루우틴 "HEATCON"에 대한 제어도이다. 써미스터(8)에 의해 히터(6)의 온도가 감지된후 연산증폭기(3)를 통해 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(P1)에 인가되는 온도신호가 하이상태 즉, "1"이면 히터(6)를 온시키게 되는데, 마이크로 컴퓨터(1)가 내부 타이머를 동작시켜 히터(6)가 온상태를 유지하는 시간을 체크하여 설정시간 t2(약 50초)보다 크게 되면 히터(6)를 오프시키기 위한 신호 즉 하이상태의신호를 출력단(P2)을 통해 마이크로 컴퓨터(1)가 제어부(5)에 출력하게 된다. 따라서, 히터(6)가 오프되고, 기계를 정지시킨 후 에러를 표시하게 된다.

상기 온도신호가 "0"이면 히터(6)를 오프시키고, 히터(3)의 상태를 m번 체크하여도 온도신호가 "0"이면 적정온도에 도달했다는 표시인 "HEATB"를 "1"로 변경시킨다.

상기 온도신호를 m번 체크하는 것은 일시적인 온도 안정을 배재하여 어느 정도 안정되었을 때 준비상태로 넘어가게 하기 위한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 정착기에 쓰여지는 히터를 제어하므로서 소프트웨어적인 에러나 써미스터 및 온도조절장치등의 오동작으로 인한 화재를 사전에 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 복사기의 종이위에 옮겨진 토너를 정착시키기 위해 사용되는 정착기에 있어서, 히터(6)의 외부에 설치된 히트롤러(7)에 밀착설치되어 정착기의 히터(6)의 온도를 감지하는 써미스터(8)와, 콘덴서(C3) 및 저항(R6, R7)를 통해 반전단자에 인가되는 써미스터(8)의 온도감지 변화에 따른 전압과 비반전단자에 인가되는 저항(R8) 및 가변저항(VR2)에 의해 설정된 기준전압을 비교하여 그 출력을 마이크로 컴퓨터(1)의 입력단자(P1)에 인가하는 연산증폭기(3)와, 저항(R6, R7) 및 콘덴서(C3)를 통해 반전단자에 인가되는 써미스터(8)의 온도감지변화에 따른 전압과 비반전단자에 인가되는 저항(V8) 및 기준전압(VR2)에 의해 설정된 기준전압을 비교하여 그 출력을 마이크로 컴퓨터(1)의 리세트단자(RST)에 인가하는 연산증폭기(2)와, 상기 연산증폭기(2, 3)로 부터 인가되는 입력신호(P1), (RST)를 감지하여 히터(6)를 온, 오프시키는 신호를 출력단(P2)으로 출력시키고, 입력단자(P1)에 인가되는 히터 온시간을 내부의 타이머로 체크하여 일정시간 이상이 되면 히터(6)를 오프시키기 위한 신호를 출력단(P2)으로 출력하는 마이크로 컴퓨터(1)와, 전류증폭기(4)를 통해 증폭된 상기 마이크로 컴퓨터(1)의 출력신호(P2)를 감지하여 히터(6)를 온, 오프시키는 제어부(5)와, 히터(6)의 전원공급단쪽에 설치되어 히터(6)의 온도상승에 대응하여 일정온도 이상 상승하면 히터(6)의 전원을 차단하여 써미스터(8)의 오동작을 보상하여 주는 온도조절장치(9)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정착기의 안전장치.

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