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KR100744097B1 - 정착부의 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한화상형성장치 - Google Patents

정착부의 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한화상형성장치 Download PDF

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KR100744097B1
KR100744097B1 KR1020060012161A KR20060012161A KR100744097B1 KR 100744097 B1 KR100744097 B1 KR 100744097B1 KR 1020060012161 A KR1020060012161 A KR 1020060012161A KR 20060012161 A KR20060012161 A KR 20060012161A KR 100744097 B1 KR100744097 B1 KR 100744097B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
unit
fixing unit
overheat protection
reference temperature
Prior art date
Application number
KR1020060012161A
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English (en)
Inventor
이명석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

정착부의 웜 업 시간을 단축할 수 있는 과열 방지 장치 및 방법과 이를 이용한 화상형성장치가 개시된다. 본 발명에 따르면, 정착부의 온도를 검출하고, 검출된 온도와 제1기준온도를 비교하고, 정착부의 온도를 제어하는 제어부가 온되어 초기화되는 동안 비교결과에 기초하여 정착부의 온도를 제어한다.
정착, 과열, 방지, 하드웨어

Description

정착부의 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한 화상형성장치{APPARATUS AND METHOD FOR PROTECTING FIXING UNIT AGAINST OVERHEATING AND IMAGE FORMING APPARATUS USING THE SAME}
도 1a은 종래의 과열 보호 장치의 구성 블록도,
도 1b는 종래의 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타낸 그래프,
도 2는 화상형성장치에 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 정착부의 과열 보호 장치의 구성 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 과열 보호 장치와 종래의 과열 보호 장치에 의해 각각 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 과열 보호 장치와 종래의 과열 보호 장치에 의해 각각 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 보호 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 정착부의 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한 화상형성장치에 관한 것으로, 상세하게는 웜 업 시간을 단축할 수 있는 정착부의 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 전사된 토너를 열과 압력을 이용하여 용지에 정착시키는 정착부를 구비하며, 이러한 정착부는 원하는 온도로 일정하게 유지되어야 하고 과열되어서는 안 된다. 이를 위해서, 화상형성장치는 정착부의 과열 보호 장치를 구비한다.
도 1a은 종래의 과열 보호 장치의 구성 블록도 이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 과열 보호 장치는, 센서(101), 제어부(103), 및 과열 보호부(105)를 포함한다.
제어부(103)는 화상형성장치의 전원(Vcc)이 온 되면 초기화 동작을 수행하며, 이 기간동안 제어부(103)의 포트 A의 전위는 하드웨어적으로 정착부(107)를 가열하지 않도록 하는 전위 레벨을 유지한다. 따라서, 정착부(107)는 제어부(103)가 초기화 동작을 수행하는 동안에는 가열되지 않는다. 초기화 동작을 완료하면, 제어부(103)는 센서(101)에 의해 검출되는 정착부(107)의 온도와 타겟 온도(예를 들면, 레디 온도(TR) 또는 정착 온도(TF))를 비교하고, 비교 결과에 따라서 포트 A의 전위 레벨을 하이 또는 로우로 변환시킴으로써, 정착부(107)의 온도를 제어한다.
과열 보호부(105)는, 센서(101)에 의해 검출되는 정착부(107)의 온도와 기준설정온도를 비교하고, 비교 결과에 따라서 제어부(103)의 제어 동작을 인터럽트한 다. 기준설정온도는 타겟 온도보다 높게 설정되며, 따라서 과열 보호부(105)는 제어부(103)가 프로그램 오류나 물리적인 손상에 의해 동작되지 않을 때 하드웨어적으로 정착부(107)의 과열을 방지할 수 있다.
도1b는 종래의 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 1b와 도 1a를 참조하면, 제어부(103)의 초기화 동작 중에는 정착부(107)가 가열되지 않으며, 초기화 동작이 완료된 후에야 제어부(103)에 의해 정착부가 웜 업 되기 시작한다. 인쇄 명령이 없는 경우, 제어부(203)는 정착부(107)를 레디 온도(TR)로 유지시킬 수 있다. 한편, 시간 t1부터 정착부(107)의 온도가 상승하기 시작하여 Tc까지 도달하였는데, 이는 제어부(103)가 프로그램 오류나 물리적인 손상등으로 인하여 정착부(107)의 온도 제어를 하지 못하는 경우에 발생될 수 있다. 이 경우, 과열 보호부(105)는, 정착부(107)의 온도가 컷 오프 온도(TC)까지 도달하면 정착부(107)로 공급되는 전력을 차단함으로써 정착부(107)를 보호한다.
상술한 바와 같이 종래의 과열 보호 장치에 따르면, 제어부(103)가 초기화 동작을 수행하고 난 이후에야 정착부(107)가 웜 업 된다. 화상형성장치가 고기능화 및 다기능화됨에 따라서 제어부(103)의 초기화 시간이 길어지며, 따라서 사용자는 전원을 온 한 이후에 인쇄를 하기 위해서 더 오랫동안 대기해야 하는 불편함이 발생 된다.
본 발명의 목적은 정착부의 웜 업 시간을 단축할 수 있는 과열 보호 장치 및 방법과 이를 이용한 화상형성장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정착부의 과열 보호 장치는, 정착부의 온도를 검출하는 센서, 상기 정착부의 온도를 제어하는 제어부, 및 상기 센서에 의해 검출된 온도와 제1기준온도를 비교하고, 상기 제어부가 온되어 초기화되는 동안 비교결과에 기초하여 상기 정착부의 온도를 제어하는 과열 보호부를 포함한다.
한편, 과열 보호부는, 또한, 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하고, 상기 초기화가 완료된 이후에는, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트할 수 있다.
또한, 과열 보호부는, 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받고, 이 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교할 수 있다.
한편, 과열 보호부는, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 기준온도설정부, 및 상기 기준온도설정부에서 설정된 기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하여 결과를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.
또한, 기준온도설정부는, 전원부, 및 상기 전원부와 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여 가변적으로 저항이 변화되는 가변 저항부를 포함하며, 상기 가변 저항부에 인가된 전압이 상기 제1기준온도 및 제2기준온도 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
한편, 가변 저항부는, 일단이 상기 전원부에 연결되고, 타단이 상기 비교기의 입력단자에 연결되는 제1저항, 일단이 상기 제1저항의 타단에 연결되는 제2저항, 일단이 상기 제1저항의 타단에 연결되는 제3저항, 및 일단이 상기 제3저항의 타단에 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 따라서 도통하는 트랜지스터를 포함하며, 상기 트랜지스터의 도통 여부에 따라서 상기 비교기의 입력단자에 인가되는 전압이 달라질 수 있다.
또한, 제1기준온도는 상기 정착부의 인쇄대기시의 온도일 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정착부의 과열 방지 방법은, a) 정착부의 온도를 검출하는 단계, b) 상기 검출된 온도와 제1기준온도를 비교하는 단계; 및 c) 상기 비교결과에 기초하여, 상기 정착부의 온도를 제어하는 제어부가 온되어 초기화되는 동안 상기 정착부의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 본 정착부의 과열 방지 방법은, d) 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하는 단계, 및 e) 상기 초기화가 완료된 이후에, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 정착부의 과열 방지 방법은, f) 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받는 단계를 더 포함하며, 상기 d) 단계는, 상기 입력받은 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교할 수 있다.
또한, 본 정착부의 과열 방지 방법은, g) 상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 단계를 더 포함하며, 상기 g) 단계에서 설정된 기준온도가 상기 b) 단계 및 상기 d) 단계 중 어느 하나의 단계에서 사용될 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는, 정착부, 상기 정착부의 온도를 검출하는 센서, 및 상기 검출된 온도에 기초하여, 정착부의 온도를 제어하는 제어부, 및 제1기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하고, 비교결과에 기초하여 상기 제어부가 온되어 초기화되는 동안에 상기 정착부의 온도를 제어하는 과열보호부를 포함한다.
또한, 과열 보호부는, 또한, 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하고, 상기 초기화가 완료된 이후에는, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트할 수 있다.
한편, 과열 보호부는, 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받고, 이 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교할 수 있다.
또한, 과열 보호부는, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 기준온도설정부, 및 상기 기준온도설정부에서 설정된 기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하여 결과를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.
한편, 기준온도설정부는, 전원부, 및 상기 전원부와 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여 가변적으로 저항이 변화되는 가변 저항부를 포함하며, 상기 가변 저항부에 인가된 전압이 상기 제1기준온도 및 제2기준온도 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 화상형성장치에 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 정착부의 과열 보호 장치의 구성 블럭도 이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착부의 과열 보호 장치(이하 "과열 보호 장치"라고 한다)는, 센서(201), 제어부(203), 및 과열 보호부(205)를 포함한다.
센서(201)는 정착부(207)의 온도를 검출하고, 제어부(203)는 센서(201)에 의해 검출된 온도에 기초하여 정착부(207)의 온도를 제어한다. 과열 보호부(205)는, 센서(201)에 의해 검출된 온도와 제1기준온도를 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 제어부(203)의 초기화 동작 동안 정착부(207)의 온도를 제어한다.
센서(201)는, 바람직하게는, 정착부(207)가 구비한 가열롤러(heating roller)(미도시)의 온도를 검출하며, 가열롤러와 열적으로 결합되어 있다. "열적 결합"은, 센서(201)가, 가열롤러로부터 발생되는 열을 검출할 수 있는 곳에 위치되어 있는 것을 의미한다. 예를 들면, 부성 저항 온도 특성(negative resistance-temperature characteristic)을 가지는 써미스터(thermistor)가 센서(201)로서 사용될 수 있으며, 이러한 써미스터는 열에 따라서 그 저항 값(resistance value)이 변화되는 특성을 가진다.
제어부(203)는 센서(201)가 검출한 온도에 기초하여 소프트웨어적으로 정착부(207)의 온도를 제어한다. 제어부(203)는, "ON" 되면 초기화(Initialization) 동작을 수행한 후에, 정착부(207)의 온도를 제어하는 동작을 수행한다. 제어부(203)는 초기화 과정을 수행하는 동안에는 정착부(207)의 온도 제어 동작을 수행할 수 없으며, 초기화가 완료된 후에야 가능하다. "초기화 동작"은 제어부(207)가 자신의 동작을 수행할 수 있는 상태가 되도록 하는 동작을 의미하며, 초기화 동작은 예를 들면 제어프로그램을 소정의 메모리에 로딩하는 동작, 코드의 압축해제, 또는 각 포트의 초기화 동작을 포함할 수 있다.
제어부(203)는, 바람직하게는 초기화 동작을 완료하고, 초기화 동작이 완료되었음을 나타내는 신호(이하 "초기화 완료 신호"라 한다)를 출력한다. 예를 들면, 제어부(203)는 초기화가 완료되면 포트 B의 전위를 변경한다. 도 2의 실시예에 따르면, 초기화가 완료되면 제어부(203)는 포트 B의 전위를 로우 레벨로 변경한다. 후술하겠지만, 포트 B의 전위가 로우 레벨로 되면 트랜지스터 Q11이 도통되지 않는다.
초기화 동작의 완료 여부에 따른, 포트 A와 B의 전위 특성은 다음과 같다.
전원 "OFF" 전원 "ON"
초기화 동작 중 초기화 완료 후
포트 A Unknown 하이 레벨 하이 또는 로우 레벨
포트 B Unknown 하이 레벨 로우 레벨
전원이 "ON" 되어 초기화 동작이 진행중인 동안에, 제어부(203)는 정착부(207)의 온도를 제어하는 동작을 할 수 없고, 과열 보호부(205)가 정착부(207)의 온도를 제어한다. 한편, 초기화 동작이 진행중인 동안에는, 제어부(203)의 포트 B가 하이 레벨로 유지되며, 제어부(203)의 초기화 동작과 무관하게 포트 B가 하드웨어적으로 하이 레벨로 유지된다. 포트 B가 하이 레벨로 되는 경우, 트랜지스터 Q11이 도통된다. 후술하겠지만, 트랜지스터 Q11이 도통되면 과열 방지부(205)는 제1기준온도와 센서(201)가 검출한 온도를 비교한다.
본원 명세서에서, "온 또는 오프"는, i) 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 보호 장치가 구현된 화상형성장치로 전력을 공급하는 전원이 온 또는 오프되는 경우 또는 ii) 상기 화상형성장치의 특정 구성요소(예를 들면 정착부(207))로 전력을 공급하는 전원만을 온 또는 오프 하는 경우를 의미한다. 또한, 본원 명세서에서 전위의 하이 레벨과 로우 레벨의 기준은 예를 들면, 트렌지스터 Q11 또는 Q22를 도통시킬 수 있느냐에 의해 좌우된다. 즉, 포트 B에 있어서의 하이 레벨 전위는, 트랜지스터 Q11을 도통시킬 수 있는 레벨의 전위이고, 포트 B의 로우 레벨 전위는, 트랜지스터 Q11을 도통시킬 수 없는 레벨의 전위를 의미한다. 마찬가지로, 포트 A의 하이 레벨 전위는 트랜지스터 Q22를 도통시킬 수 있는 레벨이며, 포트 A의 로우 레벨 전위는 트랜지스터 Q22를 도통시킬 수 없는 레벨이다. 따라서, 포트 A의 하이 레벨 전위의 절대값과 포트 B의 하이 레벨 전위의 절대값은 다를 수 있다.
초기화 동작이 완료된 경우에, 제어부(203)의 동작을 설명한다. 이 경우, 제어부(203)는 포트 B의 전위를 로우 레벨로 변환한다. 또한, 제어부(203)는 센서(201)에 의해 검출된 온도에 기초하여 정착부(207)의 정착 온도를 제어한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(203)는 포트 A의 전위를 로우 레벨 또는 하이 레벨로 변환함으로써 정착부(207)의 정착 온도를 제어할 수 있다. 포트 A가 하이 레벨로 되면, 트랜지스터 Q22가 도통되어 정착부(207)로 가열을 위한 전력이 공급되고, 포트 A가 로우 레벨로 되면 트랜지스터 Q22가 도통되지 않아 정착부(207)로의 전력 공급이 차단된다.
제어부(203)의 포트 C는, 센서(201)가 검출한 온도를 입력받으며, 구체적으로는 온도를 나타내는 전기적 신호를 입력받는다. 제어부(203)는 포트 C를 통해서 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(미도시)를 내장할 수 있다. 제어부(203)는 센서(201)에 의해 검출된 온도(구체적으로는 A/D 컨버터에 의해 변환된 값)와 타겟 온도(target temperature)를 비교하고, 이 비교 결과에 기초하여 포트 A의 전위를 로우 레벨 또는 하이 레벨로 변환한다. 타겟 온도는 예를 들면 레디(Ready) 온도 또는 정착(Fixing) 온도일 수 있다. 레디 온도는 인쇄를 대기하고 있는 상태의 정착부(207)의 온도이고, 정착 온도는 인쇄 동작을 수행하는 동안의 정착부(207)의 온도이다.
과열 보호부(205)는, 기준온도설정부(Q11, R21, R22, R23, Vcc)와 비교기(209)를 포함한다. 기준온도설정부(Q11, R21, R22, R23, Vcc)는 제어부(203)의 초기화 완료 여부에 기초하여, 제1기준온도 및 제2기준온도 중 어느 하나를 설정한다. 비교기(209)는 기준온도설정부(Q11, R21, R22, R23, Vcc)에 의해 설정된 기준온도와 센서(201)에 의해 검출된 온도를 비교하고 그 결과를 출력한다. 비교기(209)는, 센서(201)에 의해 검출된 온도가 기준온도를 넘어서는 경우, 로우 레벨의 신호를 출력한다.
기준온도설정부는 전원부(Vcc)와 가변 저항부(Q11, R21, R22, R23)를 포함한다. 가변 저항부(Q11, R21, R22, R23)에 걸리는 전압이 제1기준온도 또는 제2기준온도에 대응되며, 가변 저항부(Q11, R21, R22, R23)의 저항값은 제어부(203)의 초기화 동작 완료 여부에 따라서 변화된다.
제1기준온도는 예를 들면 100℃ - 120℃ 일 수 있으며, 제2기준온도는 예를 들면 220℃ - 230℃일 수 있다.
가변 저항부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 전원부(Vcc)에 연결되고 타단이 비교기(209)의 입력단자에 연결되는 저항 R21, 일단이 저항 R21의 타단에 연결되는 R22, 일단이 저항 R21에 연결되는 저항 R23, 및 일단이 저항 R23에 연결되고 제어부(203)의 초기화 완료 여부에 따라 도통하는 트랜지스터 Q11을 포함한다. 트랜지스터 Q11이 도통하면, 비교기(209)의 비반전단자에 걸리는 전압이 낮아지게 되고, 트랜지스터 Q11이 도통되지 않으면 저항 R23는 무시되어 비교기(209)의 비반전단자에 걸리는 전압은 높아지게 된다. 본 실시예에서, 트랜지스터 Q11이 도통된 경우의 비반전단자에 걸리는 전압이 제1기준온도에 대응되고, 트랜지스터 Q11이 도통되지 않은 경우의 비반전단자에 걸리는 전압이 제2기준온도에 대응된다.
비교부(209)는, 비반전단자로는 기준온도설정부(Q11, R21, R22, R23, Vcc)에 의해 설정된 기준온도에 대응되는 전기적 신호(예를 들면 전위)를 입력받고, 반전단자로는 센서(201)에 의해 검출된 온도에 대응되는 전기적 신호를 입력받아서, 양 값을 비교한 결과를 출력한다. 예를 들면, 비교부(209)는 검출된 온도가 기준온도보다 높은 경우에는 로우레벨의 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과열 보호부(205)는, 두 가지 동작 모드, 즉 제어부(203)가 초기화 동작을 수행하는 동안에 정착부(207)의 온도를 제어하는 제1동작모드와, 제어부(203)가 초기화 동작을 완료한 이후에 제어부의 제어 동작을 인터럽트하는 제2동작모드를 가진다.
제1동작모드에서. 과열 보호부(205)는 센서(201)에 의해 검출된 온도와 제1기준온도를 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 정착부(207)의 온도를 제어한다. 과열 보호부(205)가 제1동작모드에 있는 경우에는, 상술한 바와 같이 제어부(203)는 정착부(207)의 온도를 제어할 수 없다.
제2동작모드에서, 과열 보호부(205)는 센서(201)에 의해 검출된 온도와 제2기준온도를 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 제어부(203)의 제어 동작을 인터럽트한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(203)의 포트 A의 전위가 하이 레벨 또는 로우 레벨인지에 무관하게, 비교기(209)의 출력단자의 전위 레벨에 의해 스위치 Q22의 도통 여부가 결정된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제2기준온도는 제어부(203)의 타겟 온도보다 높다. 따라서, 제어부(203)가 오류 없이 정상적으로 동작하면 타겟 온도 이상으로 정착부(207)의 온도가 상승할 수 없으며, 따라서 비교기(209)의 출력은 계속 하이 레벨을 유지하게 된다. 그러나, 제어부(203)에 프로그램 오류나 물리적인 손상이 발생하여, 포트 A가 계속 하이 레벨의 전위로 유지되는 경우가 발생될 수 있다. 이 경우에, 과열 보호부(205)는, 센서(201)에 의해 검출된 온도가 제2기준온도보다 높아지면, 도 2에 도시된 바와 같이 하드웨어적으로 정착부(207)의 온도 상승을 차단할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 과열 보호 장치와 종래의 과열 보호 장치에 의해 각각 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 그래프 P1은 본 발명에 따른 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타낸 것이고, 그래프 P2는 종래의 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 TS는 시작 온도, TR은 레디 온도, TF는 정착 온도, 및 TC는 컷오프 온도를 의미한다.
그래프 P1을 참조하여, 본 발명에 따른 과열 보호 장치의 동작을 설명한다. 도시된 바와 같이, 전원이 온 되면 바로 정착부(207)의 온도가 제어된다. 즉, 정착부(207)는, 제어부(203)의 초기화 동작이 완료되는 시점(t1)에 도달하기 전에, 레디 온도에 도달될 수 있다. 상술한 바와 같이 전원이 온 되고 나서 초기화가 완료되는 시점 t1 까지, 과열 보호부는 제1동작모드에서 동작하기 때문이다.
한편, 그래프 P1은 제1기준온도를 레디 온도로 설정한 경우를 상정한 것인데, 이와 다르게(alternatively), 제1기준온도를 레디 온도보다 낮거나 높은 온도로 설정하는 것이 가능하며, 만약 제1기준온도를 레디 온도보다 낮게 설정한 경우, 초기화 시간 구간에서의 그래프 P1는 레디 온도에 도달되기 전에 안정화될 것이다.
그래프 P2를 참조하면, 전원이 온 되고 초기화가 완료된 시점(t1) 이후에야 정착부(207)의 온도가 제어되기 시작한다. 그래프 P1과 P2에서 알 수 있듯이, 종래의 과열 보호 장치에 비하여, 본원 발명의 과열 보호 장치에 따르면 정착부(207)가 빨리 레디 상태의 온도(TR)까지 상승 될 수 있다. 따라서, 웜 업 시간이 짧아지게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 과열 보호 장치와 종래의 과열 보호 장치에 의해 각각 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 그래프 P3는 본 발명에 따른 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부(207)의 온도 변화를 나타낸 것이고, 그래프 P4는 종래의 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
그래프 P3을 참조하여, 본 발명에 따른 과열 보호 장치의 동작을 설명한다. 전원이 온 됨과 동시에 정착부(207)의 온도가 상승 되며 제어부(203)의 초기화 동작이 완료되기 전에 정착부(207)가 레디 온도(TR)에 도달된다. 따라서, 본 발명에 따른 과열 보호 장치가 장착된 화상형성장치에서는, 전원이 온 되어 초기화 동작이 완료된 시점 t1 이후에는 언제든지 바로 인쇄 명령에 따른 동작을 개시할 수 있다. 그래프 P3는 시점 t2에서 인쇄 명령을 수신한 경우를 가정한 것으로서, 제어부(203)는 시점 t2 이후부터 정착부(207)의 온도를 제어하여 정착 온도(TF)까지 상승시킨다. 한편, 시점 t1 이후에는, 본원 발명에 따른 과열 보호부는 제2동작모드에서 동작한다.
그래프 P4를 참조하면, 제어부(103)의 초기화 동작이 완료된 시점(t1) 이후부터 정착부(107)가 가열되어 시점 t3가 되어야 레디 온도(TR)에 도달된다. 따라서, 종래의 과열 보호 장치가 장착된 화상형성장치에서는 전원이 온 되어 레디 온도까지 가열되는 시점 t3 이후부터 인쇄 명령에 따른 동작을 수행할 수 있다. 그래프 P4는 시점 t5에서 인쇄 명령을 수신한 경우를 가정한 것으로서, 제어부(103)는 시점 t5부터 정착부(107)의 온도를 제어하여 정착 온도(TF)까지 상승시킨다.
그래프 P3와 P4에서 알 수 있듯이, 본원 발명에 따르면 정착부가 레디 온도로 빨리 상승 되어, 정착부는 전원이 온 된 이후에 보다 빨리 정착 동작을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착부의 과열 보호 장치에 의해 제어되는 정착부의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 보호 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
화상형성장치로 전력을 공급하는 시스템 전원이 온 되면(S601), 제어부(203)는 초기화 동작을 수행하며(S603), 과열 보호부(205)는 정착부(207)로 전력이 공급되도록 제어한다(S605). 단계 S603에서 제어부(203)의 포트 A와 B는 하이 레벨의 전위로 유지된다. 포트 A와 B의 하이레벨의 전위 유지는, 제어부(203)의 초기화 동작의 완료 여부와 무관하게 도 2에 도시된 바와 같이 시스템 전원이 온 되면 하드웨어적으로 달성된다.
센서(201)는 정착부(207)의 온도를 검출하며(S607), 과열 보호부(205)는 제어부(203)의 초기화 동작이 완료되지 않은 경우(S609: N)에는 제1기준온도와 S607에서 검출된 온도를 비교(S611)하여 정착부(207)의 온도를 제어한다(S615 또는 S605를 수행). 한편, 단계 S607에서의 센서(201)의 온도 검출 동작은, 시스템 전원이 온(S601) 이후 부터 오프(S619) 되기 전까지 시간 연속적, 비연속적, 주기적, 또는 비주기적으로 수행되는 것이 바람직하다.
과열 보호부(205)는 검출된 온도가 제1기준온도보다 높으면(S611: Y), 정착부(207)로의 전력 공급을 오프하며(S615), 제1기준온도보다 낮으면(S611: N), 단계 S605을 수행한다.
제어부(203)는 초기화 동작이 완료된 경우, S607 단계에서 검출된 온도와 타겟 온도(예를 들면, 레디 온도 또는 인쇄 온도)와 비교하여 정착부(207)의 온도를 제어한다. 이러한 제어부의 제어 동작을, 과열 보호부(205)는 제어부(203)의 초기화 동작이 완료된 경우(S609:Y), 제2기준온도와 S605에서 검출된 온도를 비교하고(S613), 비교결과에 따라서 인터럽트 한다(S615).
단계 S615 이후에는, 시스템 전원이 오프(S617) 되기 전까지, 단계 S607, S609, S611, S613, S615, 및 S605 동작이 반복적으로 수행된다.
상술한 실시예에서, 제어부(203)는 화상형성장치에 일반적으로 구비되는 엔진 컨트롤러의 일부 기능으로서 구현되거나 또는 별도의 기능 블록으로 구현되어도 무방하다. 또한, 가변 저항부(Q11, R21, R22, R23)는 저항소자 3개와 트랜지스터 1개로 구성되었지만, 이와 다른 구성이 가능하다. 본 발명에 따른 과열 보호부(205)에 사용되는 가변 저항부는 제어부(203)의 초기화 완료 여부에 따라서 그 저항값이 변화되는 어떠한 구성이라도 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 사용되는 전원(Vcc)들은 공통, 그룹별, 또는 개별적으로 사용될 수 있으며, 센서(201)는 아날로그 센서가 아닌 디지털 센서가 사용될 수 있다. 디지털 센서가 사용되는 경우에는 상술한 바와 같은 A/D 컨버터를 사용할 필요가 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제어부의 초기화 동작 중에도 정착부의 온도를 제어할 수 있으므로, 정착부의 웜 업 시간을 단축할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 알될 것이다.

Claims (18)

  1. 정착부의 온도를 검출하는 센서;
    상기 정착부의 온도를 소프트웨어적으로 제어하는 제어부; 및
    적어도 하나 이상의 회로 소자로 구성된 과열 보호부;를 포함하며,
    상기 과열 보호부는, 상기 제어부가 초기화되는 동안 상기 센서에 의해 검출된 온도와 제1기준온도에 각각 대응되는 신호를 비교하여, 상기 비교 결과에 기초한 출력 신호를 상기 정착부로 공급하여 상기 정착부의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 과열 보호부는, 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하고, 상기 초기화가 완료된 이후에는, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 과열 보호부는, 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받고, 이 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 과열 보호부는,
    상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 기준온도설정부; 및
    상기 기준온도설정부에서 설정된 기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하여 결과를 출력하는 비교기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기준온도설정부는,
    전원부; 및
    상기 전원부와 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여 가변적으로 저항이 변화되는 가변 저항부;를 포함하며,
    상기 가변 저항부에 인가된 전압이 상기 제1기준온도 및 제2기준온도 중 어느 하나에 대응되는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가변 저항부는,
    일단이 상기 전원부에 연결되고, 타단이 상기 비교기의 입력단자에 연결되는 제1저항;
    일단이 상기 제1저항의 타단에 연결되는 제2저항;
    일단이 상기 제1저항의 타단에 연결되는 제3저항; 및
    일단이 상기 제3저항의 타단에 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 따라서 도통하는 트랜지스터;를 포함하며,
    상기 트랜지스터의 도통 여부에 따라서 상기 비교기의 입력단자에 인가되는 전압이 달라지는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1기준온도는 상기 정착부의 인쇄대기시의 온도인 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  8. 정착부의 온도를 검출하는 센서, 상기 정착부의 온도를 소프트웨어적으로 제어하는 제어부, 및 적어도 하나 이상의 회로 소자로 구성된 과열 보호부를 포함하는 정착부의 과열 보호 장치의 과열 보호 방법에 있어서,
    a) 상기 센서에서 상기 정착부의 온도를 검출하는 단계;
    b) 상기 제어부가 초기화되는 동안 상기 과열 보호부에서 상기 센서에 의해 검출된 온도 및 제1기준온도에 각각 대응되는 신호를 비교하는 단계; 및
    c) 상기 과열 보호부에서 상기 비교결과에 기초한 출력 신호를 상기 정착부로 공급하여 상기 정착부의 온도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    d) 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하는 단계; 및
    e) 상기 초기화가 완료된 이후에, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    f) 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받는 단계;를 더 포함하며,
    상기 d) 단계는, 상기 입력받은 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    g) 상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 g) 단계에서 설정된 기준온도가 상기 b) 단계 및 상기 d) 단계 중 어느 하나의 단계에서 사용되는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 방법.
  12. 정착부;
    상기 정착부의 온도를 검출하는 센서; 및
    상기 검출된 온도에 기초하여, 상기 정착부의 온도를 소프트웨어적으로 제어하는 제어부; 및
    적어도 하나 이상의 회로 소자로 구성된 과열 보호부;를 포함하며,
    상기 과열 보호부는, 상기 제어부가 초기화되는 동안 상기 센서에 의해 검출된 온도 및 제1기준온도에 각각 대응되는 신호를 비교하여, 상기 비교결과에 기초한 출력 신호를 상기 정착부로 공급하여 상기 정착부의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 과열 보호부는, 또한, 제2기준온도와 상기 센서에 의해 검출된 온도를 비교하고, 상기 초기화가 완료된 이후에는, 상기 제2기준온도와의 비교결과에 기초하여 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 과열 보호부는, 상기 제어부로부터 상기 초기화의 완료를 나타내는 신호를 입력받고, 이 신호에 대응하여 상기 제2기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 과열 보호부는,
    상기 초기화 완료 여부에 기초하여, 상기 제1기준온도 및 상기 제2기준온도 중 어느 하나를 설정하는 기준온도설정부; 및
    상기 기준온도설정부에서 설정된 기준온도와 상기 검출된 온도를 비교하여 결과를 출력하는 비교기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기준온도설정부는,
    전원부; 및
    상기 전원부와 연결되고, 상기 초기화 완료 여부에 기초하여 가변적으로 저항이 변화되는 가변 저항부;를 포함하며,
    상기 가변 저항부에 인가된 전압이 상기 제1기준온도 및 제2기준온도 중 어느 하나에 대응되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 정착부의 과열 보호 장치에 있어서,
    상기 정착부의 온도를 소프트웨어적으로 제어하는 제어부;
    상기 제어부가 초기화되는 동안, 상기 정착부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    적어도 하나 이상의 회로 소자로 구성된 과열 보호부;를 포함하며,
    상기 과열 보호부는, 상기 정착부가 제1기준온도에 도달하면, 상기 전원부를 인터럽트하는 과열 보호부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착부의 과열 보호 장치.
  18. 정착부의 온도를 소프트웨어적으로 제어하는 제어부, 상기 제어부가 초기화되는 동안 상기 정착부에 전원을 공급하는 전원부, 및 적어도 하나 이상의 회로 소자로 구성된 과열 보호부를 포함하는 정착부의 과열 보호 장치의 과열로부터 정착부를 보호하는 방법에 있어서,
    상기 제어부가 초기화되는 동안, 상기 정착부를 레디(Ready)온도로 가열하는 단계; 및
    상기 제어부의 초기화가 완료된 후, 상기 과열 보호부에서 상기 정착부가 컷 오프(Cut-off) 온도까지 도달하면, 상기 제어부의 제어 동작을 인터럽트하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과열로부터 정착부를 보호하는 방법.
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