KR100311702B1 - 화상 가열 장치 및 가열체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기록 재료 상의 화상이 필름을 거쳐 가열체로부터의 열에 의해 가열되는 화상 가열 장치에 관한 것으로, 필름은 발열 부재가 구비된 그의 표면에 대향하는 가열체의 표면과 접촉한다.

Description

화상 가열 장치 및 가열체 {IMAGE HEATING APPARATUS AND HEATER}
본 발명은 복사기 또는 프린터와 같은 화상 형성 장치의 사용에 적용되는 화상 가열 장치와 이러한 화상 가열 장치의 사용에 적용되는 가열체에 관한 것이다.
가열 정착 장치에 있어서, 열 효율 및 안전에 있어 접촉 가열의 만족에 기초한 가열 롤러 정착 방식과 에너지 절약이 가능한 필름 가열 방식이 사용되어 왔다.
가열 롤러 정착 타입의 가열 정착 장치는 기본적으로 가열 회전 부재로 작용하는 가열 롤러(정착 롤러)와 그와 가압 접촉이 유지되고 가압 회전 부재로 작용하는 탄성 가압 롤러로 이루어진다. 이러한 쌍으로 된 롤러가 회전되고 미정착 화상(토너 화상)을 담지하는 기록 재료(전사 재료 시트, 정전기 기록 시트, 전기 팩스 용지, 또는 프린트 시트 등)가 도입 및 핀치되어, 쌍으로 된 롤러의 닙에 의해 수렴 및 통과시켜, 그에 의해 비정착 화상은 가열 롤러로부터의 열과 닙에서 탄성 가압 롤러로부터의 압력에 의하여 기록 재료 상의 영구 화상으로서 열과 압력으로 정착된다.
필름 가열 방식의 가열 정착 장치는 일본 특허 출원 공개 제63-313182호, 제2-157878호, 제4-44075호 내지 제4-44083호, 제4-204980호 내지 제4-204984호 등에 그 예가 개시되어 있다. 가열 회전 부재를 구성하는 내열성 정착 필름(정착 필름)은 가압 회전 부재(탄성 롤러)에 의해 가열 부재와 접촉하여 마찰 활주 및 반송되고, 미정착 화상을 담지하는 기록 재료(이하 전사 재료)는 가열 부재와 내열성 정착 필름을 가로지르는 가압 회전 부재에 의해 형성된 근접한 접촉 닙으로 도입되고 내열성 정착 필름과 함께 반송된다. 따라서 미정착 화상은 내열성 필름을 거쳐 가열 부재로부터 전달된 열과 근접한 접촉 닙에서 가압 회전 부재로부터의 압력에 의해 전사 재료 상에 영구 화상으로서 정착된다.
필름 가열 방식의 가열 정착 장치는 낮은 열용량의 선형 가열 부재와 낮은 열용량의 얇은 필름을 사용하기 때문에 전력 소비를 줄일 수 있고 짧은 대기 시간(신속한 개시)을 얻을 수 있다.
그러나, 전술된 필름 가열 방식인 종래의 가열 정착 장치에서, 기록 재료의 반송 방향에 직각인 방향(이하 종방향)으로의 열전도성은 가열 부재를 구성하는 가열체와 가열 회전 부재를 구성하는 정착 필름의 열용량이 모두 작기 때문에 불량하다. 결과적으로, 최대 크기보다 작은 폭의 기록 재료가 통과하는 경우에, 기록 재료 비통과 영역 내에 상당한 온도 상승을 일으키려고 하여, 가열체, 필름, 가압 롤러 등을 위한 지지 부재에 열 손상을 발생시킨다. 이러한 열 손상을 방지하기 위하여 보다 작은 크기의 시트의 산출량을 감소시킬 필요가 있다.
또한, 작은 기록 시트가 통과된 직후에 넓은 기록 시트가 통과하는 경우에, 가열체 및 가압 롤러가 이러한 비통과 영역 내에서만 보다 높은 온도로 있기 때문에 핫 오프세트(hot offset) 현상은 보다 작은 기록 시트 비통과 영역 내에 존재하려고 한다. 이러한 현상을 방지하기 위하여, 넓은 기록 시트의 통과에 앞서, 작은 크기의 시트의 통과 후에 휴지 시간을 제공할 필요가 있다.
이러한 현상을 방지하기 위하여, 다수의 패턴으로 가열체의 발열 부재를 분할하고 기록 재료의 폭에 따라서 발열 영역을 변화시키는 것이 제안되어 왔으나, 이러한 방법은 다음의 단점 때문에 실행되지 못하였다.
좁은 기록 재료를 통과시키는 경우에, 세라믹 기판 상의 온도는 시트 통과 영역의 바로 외부인 비통과 영역에서 급격히 높아진다. 그러므로, 다양한 폭의 기록 재료를 수용하기 위하여, 많은 종류의 발열 부재에 전력원을 독립적으로 제어할 필요가 있다. 따라서, 독립적인 발열 부재에 대응하는 다수의 접촉 전극이 요구되고, 그에 의해 가열체는 과도하게 대형으로 될 뿐만 아니라 발열 부재를 구동하기 위한 구동 회로 역시 과도한 수가 요구되며 불충분하게 비용이 많이 들게 된다.
또한, 필름 가열 방식의 가열 정착 장치에서, 발열 부재는 화상 형성 장치의 증가하는 처리 속도에 대응하여 충분히 넓은 열 전달 영역을 확보하기 위하여 넓게 만들어져야 한다. 이러한 이유로, 기록 재료의 다양한 크기에 대응하여 많은 발열 부재를 독립적으로 구동시키기 위하여, 요구되는 기판의 크기는 처리 속도의 증가에 따라 증가하고, 따라서, 그 결과 불충분하게 높은 비용이 들게 된다.
또한, 보다 작은 크기의 시트에 대응하는 보다 짧은 발열부를 갖는 발열 부재는 감소된 저항 때문에 큰 전류를 나타내려고 한다.
본 발명의 목적은 발열 부재 및 전극 등의 수의 과도한 증가 없이 시트 비통과 영역 내의 온도 상승을 방지할 수 있는 화상 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 작은 크기의 기록 재료가 사용될 때에도 플리커링 현상을 방지할 수 있는 화상 가열 장치 및 가열체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 긴 형상의 세라믹 기판 상에 구비되고 전력원에 의해 열을 발생하기 위해 구성되는 가열체와 그 위에 화상을 담지하는 기록 재료와 접촉하게 되는 필름을 갖는 다수의 발열 부재를 포함하는 화상 가열 장치를 제공하는 것으로, 다수의 발열 부재는 기판의 종방향으로 각각 상이한 열 발생 분포를 갖고, 필름은 발열 부재를 담지하는 그의 면에 대향하는 가열체의 면과 접촉하며, 그에 의해 기록 재료 상의 화상은 필름을 거쳐 가열체로부터의 열에 의해 가열된다.
본 발명의 또 다른 목적은 긴 형상의 기판 상에 구비되고 전력원에 의해 열을 발생하기 위해 구성되는 가열체와 그 위에 화상을 담지하는 기록 재료와 접촉하게되는 필름을 갖는 다수의 발열 부재를 포함하는 화상 가열 장치를 제공하는 것으로, 다수의 발열 부재는 기판의 종방향으로 각각 상이한 열 발생 분포를 갖고, 가열체는 발열 부재 상에 구비된 높은 열전도성(열적 전도성) 부재를 갖고, 필름은 높은 열전도성 부재와 접촉하며, 그에 의해 기록 재료 상의 화상은 필름을 거쳐 가열체로부터의 열에 의해 가열된다.
본 발명의 또 다른 목적은 긴 형상의 기판과 이 기판 상에 그 종방향으로 마련되고 전력원에 의해 열을 발생하도록 구성된 제1 발열 부재 및 제2 발열 부재를 포함하고, 이 기판의 종방향을 따르는 제2 발열 부재의 길이가 제1 발열 부재의 길이보다 짧고, 기판의 종방향으로 제2 발열 부재의 단위 길이당 저항치가 제1 발열 부재의 단위 길이당 저항치보다 큰 가열체와, 이러한 가열체가 구비된 화상 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들 및 이들의 특징은 다음의 설명으로부터 충분히 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 화상 가열 장치의 일 실시예를 도시한 도면.
도2는 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도3은 화상의 중심으로부터의 종방향 위치에 대한 함수로서 온도를 도시한 도표.
도4는 화상 가열 장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
도5는 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도6 및 도7은 가열체의 단면도.
도8은 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도9는 본 발명이 적용 가능한 화상 형성 장치를 도시한 도면.
도10a 및 도10b는 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도11은 발열 부재의 폭의 함수로서 정착 성능을 도시한 도표.
도12a 및 도12b는 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도13은 저항치의 함수로서 플릭커(flicker)를 도시한 도표.
도14a 및 도14b는 가열체 상의 발열 부재의 배치를 도시한 도면.
도15a 및 도15b는 본 발명의 일 실시예를 구성하는 화상 가열 장치를 도시한 도면.
도16은 본 발명과의 비교예를 구성하는 가열체를 도시한 도면.
도17은 본 발명이 적용 가능한 화상 형성 장치를 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 감광 드럼
2 : 대전 롤러
4 : 현상 장치
5 : 전사 롤러
10, 84 : 필름
11 : 가압 롤러
12, 40, 60, 70, H : 가열체
12a, 12b, 41a, 41b, 61a, 61b, 71a, 71b, h1, h2 : 발열 부재
12d, 61d, 91 : 기판
13 : 필름 안내부
P : 기록 재료
이제 본 발명은 첨부 도면을 참조하여, 발명의 양호한 실시예에 의해 상세하고 명백히 설명될 것이다.
도9는 본 발명이 적용 가능한 화상 형성 장치를 도시한다. 감광 드럼(1)은 알루미늄 또는 니켈과 같은 원통형 기판 상에 형성된 유기 광전도체(OPC), 비결정성 Se, 또는 비결정성 Si와 같은 감광성 재료를 포함한다. 감광 드럼(1)은 화살표로 표시된 방향으로 회전되고, 그의 표면은 대전 장치를 구성하는 대전 롤러(2)에 의해 균일하게 대전된다. 그 다음, 노출 수단을 포함하는 레이저 빔(3)은 화상 형성에 따라서 온/오프로 제어되고 감광 드럼(1) 상에 정전기 잠상을 형성하도록 표면을 주사한다. 정전기 잠상은 현상 장치(4) 내에서 현상에 의해 시각화된다. 현상은 점핑 현상법 또는 2 성분 현상법에 의해 수행될 수 있고, 화상 노출 및 반전 현상의 조합이 종종 사용된다. 얻어진 가시화된 토너 화상은 전사 장치를 구성하는 전사 롤러(5)에 의해 감광 드럼(1)으로부터 소정의 시기에 공급 및 반송된 기록 재료(P) 상에 전사되고, 상기 전술된 구성은 화상 형성 수단을 포함한다. 토너 화상을 담지하는 기록 재료(P)는 가열 정착 장치(6)로 반송되고, 토너 화상은 가열 정착 장치(6)의 닙(nip) 내에 주어진 열과 압력에 의해서 기록 재료 상에 영구 화상으로 정착된다. 다른 한편, 감광 드럼(1) 상에 잔존하는 토너는 세척 장치(7)에 의해 제거된다.
도1은 본 발명의 실시예를 구성하는 필름 가열 방식의 화상 가열 장치로서 가열 정착 장치의 개략적인 단면도이고, 여기에서 무단 벨트 형상의 필름(정착 필름; 10)의 반원호 형상의 필름 안내 부재(스테이(stay); 13) 상에 느슨하게 끼워진다. 열용량을 감소시키고 신속한 개시 특성을 향상시키기 위하여, 필름(10)은 전체 두께가 100 ㎛를 넘지 않는, 양호하게는 20 내지 60 ㎛의 범위에 있는 폴리이미드 또는 PEEK와 같은 내열성 수지로 이루어진 필름을 사용한다.
가압 회전 부재를 구성하는 가압 롤러(11)에는 철 또는 알루미늄과 같은 금속 코어(11a) 상에 실리콘 고무층(11b) 및 그 위에 해제 PFA 튜브층(11c)이 구비되어 있다.
필름(10)은 적어도 화상 정착의 진행 중에 가열체(12)의 가열 표면과 접촉하고 그 위에서 활주하여 가압 롤러(11)의 회전에 의해서 화살표로 표시된 바와 같이 시계 방향으로 구김 없이, (도시되지 않은) 화상 형성 장치로부터 반송되고 그 위의 미정착 토너 화상(T)을 담지하는 기록 재료(P)의 반송 속도와 사실상 동일한 원주 속도로 회전한다.
가열체(12)는 전력원에 의한 발열 공급원으로서의 발열 부재(발열 저항체; 12a, 12b)를 포함하고, 발열 부재(12a, 12b)에 의한 발열로 인한 온도 상승을 보여준다. 정착 닙을 통하여 기록 재료(P)가 지나가는 동안에, 열 에너지는 가열체(12)로부터 필름(10)을 통하여 기록 재료(P)로 주어지고 그에 의해 미정착 토너 화상(T)은 가열되고, 용화되어 정착된다. 정착 닙을 지나간 후에, 기록 재료(P)는 정착 필름(10)으로부터 분리되어 배출된다. 본 실시예의 가열 정착 장치에 사용된 정착 필름(10)은 원통형 표면 상에 소정의 두께를 갖는 코팅 폴리이미드 니스에 의해 얻어져서, 니스를 가열 경화시키고 PFA, PTFE, 또는 이들의 혼합물을 코팅 및 소결시킨다. 본 실시예에서, 50 ㎛ 두께의 폴리이미드는 25 ㎜의 내부 직경을 갖고 그 위에 10 ㎛ 두께의 PFA층을 갖는 필름 기판으로서 이용된다.
가압 롤러(11)는 분사 가공에 의해 철 또는 알루미늄과 같은 금속 코어(11a)의 표면을 거칠게 처리함으로써 형성되어, 표면을 세정하고, 금속 코어(11a)를 원통형 주형에 삽입하고, 주형 내의 액체 실리콘 고무를 삽입 및 가열 경화시킨다.이러한 조작에서, 가압 롤러 표면 상의 PFA 튜브와 같은 것의 해제 수지 튜브층(11c)을 형성하기 위하여, 그 안에 프라이머와 함께 코팅된 튜브는 주형 내에 미리 삽입되어 튜브 및 고무층(11b)은 고무의 가열 경화와 동시에 접착된다. 따라서, 형성된 가압 롤러(11)는 주형으로부터 분리되고 2차 경화된다. 본 실시예에서, 가압 롤러(11)는 14 ㎜의 직경을 갖는 알루미늄, 4 ㎜ 두께의 고무층 및 50 ㎛ 두께의 튜브층으로 구성되어, 약 22 ㎜의 외경을 갖는다.
가열체(12)에는 긴 형상의 기판(12d)의 상부 표면 상에 발열 부재(12a, 12b), 유리 코팅층(12c) 및 온도 감지 요소(14), 그리고 기판의 이면(즉, 발열 부재가 구비된 그의 표면에 대향하는 기판의 표면)이 정착 닙에 대해 인접한 이면 가열체가 구비된다. 이러한 구성은 그 위에 유리 코팅을 갖는 종래의 발열 부재와 비교되는 열전도를 제공한다. (Al2O3기판의 열전도성은 유리의 약 10배이고, 0.65 ㎜ 두께의 Al2O3과 약 50 내지 70 ㎛ 두께의 유리 코팅은 비교할 만한 열전도를 제공한다.)
또한, 종래 형상과 비교하여 발열 부재에서 닙 표면까지의 보다 큰 거리는 가열체 기판 내의 열 확산을 증가시켜서, 화상 형성 장치의 처리 속도에 대응하여 요구되는 발열 부재 폭의 확장을 감소시키게 한다. 또한 유사한 이유로, 종방향으로의 온도 분포는 보다 균일하게 되고, 그에 의해 작은 크기의 시트가 연속적으로 통과하는 경우에 발생되는 용지 비통과 영역에서의 과도한 온도 상승은 약해질 수 있다.
도2는 가열체 기판 상의 발열 부재의 배치를 도시한다. 본 실시예에서, 2개의 발열 부재, 즉 넓은 기록 재료용 발열 부재(12a) 및 좁은 기록 재료용 발열 부재(12b)는 기록 재료의 폭에 따라 독립적으로 제어된다. 도2에 도시된 패턴으로 Al2O3(알루미나) 기판 상에 형성된 발열 부재(12a, 12b)는 Pg/Pd 페이스트의 두꺼운 필름 인쇄 및 소성(燒成)에 의해 얻어지고, 유리 코팅층(12c)은 30 내지 50 ㎛의 두께로 그 위에 형성된다. 발열 부재(12a)는 전극들(12e) 사이에 전압을 인가함으로써 열을 발생하는 반면, 발열 부재(12b)는 전극들(12f) 사이에 전압을 인가함으로써 열을 발생한다.
한편, 발열 부재에 대응하는 기판 표면은 필름(10)의 활주성을 향상시키기 위하여 표면 래핑에 의해서 또는 15 ㎛를 초과하지 않는 두께의 얇은 유리 코팅의 형성에 의해서 부드럽게 된다. 서미스터(온도 감지 소자; 14)는, 내열 절연 수지 또는 세라믹 기판을 가로질러, 발열 부재(12a, 12b)가 둘 다 존재하는 (가장 작은 크기의 기록 시트에 의해 통과되는) 영역 내의 압축되지 않은 가압 스프링 수단에 의해 발열 부재 상에 유리층을 구비하고, 기록 시트 크기의 정보에 따라 어느 한 쪽의 발열 부재로의 전력원을 제어한다.
본 실시예에서, 센서에는 반송 경로에서 발열 부재(12b) 폭의 약간 외부인 위치에 구비되고, 전력이 공급될 발열 부재는 센서로부터의 신호에 따라 선택된다. 특히, 기록 재료의 최대 폭은 레터 크기(216 ㎜)로 선택되고, A4 크기(210 ㎜) 및 B5 크기(182 ㎜)의 약간 좁은 기록 시트는 발열 부재(12a)의 전력 제어로 고정된다. 다른 한편, A5 크기(148 ㎜)의 시트와 그보다 작은 크기의 용지는 발열 부재(12b)의 전력 제어로 고정된다.
전술된 가열 정착 장치는 4 ㎜ 폭의 발열 부재(12a, 12b), 12 ㎜ 폭의 가열체 기판, 222 ㎜ 길이의 발열 부재(12a) 및 154 ㎜ 길이의 발열 부재(12b)를 가지고 (종방향 급지로 A4 크기에 의해 계산된) 분당 16매의 처리 속도의 레이저빔 프린터에 적용되어, 그에 의해 분당 16매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(21)에서 발열 부재(12a)로의 전력원을 제어함으로써 B5 크기 이상의 폭을 갖는 기록 시트에 대해 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 분당 10매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(22)로 발열 부재(12b)로의 전력원을 제어함으로써 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
A5 크기 이하의 기록 재료에 대한 산출량은 봉투와 같은 상당히 좁은 시트가 통과하는 경우에서도 가열 지지 부재, 정착 필름, 가압 부재 등에 열적 손상을 방지하기 위하여 낮게 만들어진다.
전술된 구성에서, 발열 부재로부터의 열은 열 확산으로 세라믹 기판을 통하여 닙 표면에 전달된다. 따라서, 발열 부재가 폭으로의 다수 부분으로 분할되고 이러한 발열 부재의 폭보다 약간 좁은 기록 재료가 통과하는 경우에, 시트 통과 영역의 바로 외부에서의 과도한 온도 상승은 이러한 열 확산(서멀 디퓨젼)에 의해 억제될 수 있고, 그에 의해 기록 재료의 다양한 크기에 대응하는 많은 발열 부재를 제공하는 것은 불필요하다. 특히, 동일한 발열 부재를 제어함으로써 B5 및 A4 크기 폭의 기록 재료에 대한 동일한 산출량을 얻는 것이 가능하게 된다.
또한, 전술된 열 확산은 (기록 재료의 공급 방향으로) 닙 표면 내의 열 전달 영역에 퍼져서, 그에 의해 단위 시간당 기록 재료에 공급되는 열의 양을 증가시킨다. 이러한 이유로, 화상 형성 장치의 보다 높은 처리 속도를 위한 발열 부재의 요구되는 폭을 감소시킬 수 있고, 가열체의 크기는 다수의 발열 부재가 기록 재료의 폭에 따라서 독립적으로 제어되는 본 발명의 가열 방법에서 최소화될 수 있다.
다음에는, 비교를 위하여, 유리 코팅층을 가로질러 닙에 대향하는 발열 부재를 갖는 종래의 가열체가 설명될 것이다. 단지 가열체만이 (A4 크기 시트의 종방향 공급 시) 분당 16매의 산출량을 갖는 전술한 레이저빔 프린터에서 대체되고, 앞의 실시예와 유사한 정착 성능이 5 ㎜ 폭의 발열 부재(12a, 12b)와 14 ㎜ 폭의 가열체 기판과 함께 얻어질 수 있다.
분당 16매의 산출량은 가열체 기판 상에 구비된 서미스터(14)의 위치에서 가열체 온도가 190 ℃로 되도록 하는 방식으로 제어 회로에서 전력원을 제어하고 222 ㎜ 길이의 발열 부재(12a)와 154 ㎜ 길이의 발열 부재(12b)를 사용함으로써 A4 또는 레터 크기의 기록 재료에 대한 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
그러나, B5 크기의 폭을 갖는 기록 재료에 대해, 산출량은 시트의 비통과 영역 내의 과도하게 큰 온도 상승으로 분당 12매로 감소되어야 한다. 앞의 실시예에서, B5 크기의 기록 재료의 연속 통과와 발열 부재(12a)와의 온도 제어의 경우에,온도 분포가 도3의 실선(A)에 의해 표현된 형태로 나타나지만, 본 비교예의 유사한 상황에서, 온도 분포는 도3의 점선(B)에 의해 표현된 형태로 나타나고, 산출량은 시트 비통과 영역 내의 과도하게 큰 온도 상승 때문에 저하되어야 한다. 점선(B')은 분당 12매의 산출량을 갖는 경우를 도시하고, 여기에서 시트 비통과 영역 내의 온도 상승은 앞의 실시예와 비교된다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 산출량은 충분한 정착 성능을 보장하고 앞의 실시예와 비교할 만한 시트 비통과 영역 내의 온도 상승을 얻기 위하여 8매 즉, 이전 실시예보다 2매가 더 적은 매수로 감소되어야 한다. A5 크기 및 그보다 작은 크기에 대한 산출량은 전술한 이유로 보다 작게 된다. 전술된 바와 같이, 닙 표면에 대향하는 가열체 표면 상에 발열 부재를 갖는 구성은 다수의 유니트로 나뉘어지는 발열 부재를 갖는 가열체의 경우에 기록 재료의 폭에 있어서의 작은 차이(예를 들어, A4와 B5 크기의 차이)로부터 기인하는 시트 비통과 영역 내의 온도 상승을 억제하게 하고, 그에 의해 기록 재료의 폭에 대응하는 발열 부재의 수를 줄이게 한다.
또한, 이러한 구성은 발열 부재보다 약간 더 좁은 기록 재료에 대하여 시트 비통과 영역 내의 온도 상승을 줄이려 하고, 그에 의해 이러한 좁은 기록 재료에 대한 산출량에서의 감소를 피하게 한다. 종래의 구성과 비교하여 발열 부재의 폭을 줄이는 것은 더욱 가능하여, 그에 의해 기판 전체의 폭은 보다 작게 만들어질 수 있고, 이러한 구성은 화상 형성 장치의 보다 높은 처리 속도에 잘 적용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예가 설명될 것이다.
이 실시예는 가열체(12)가 질화 알루미늄(AlN) 기판(12d)을 사용하는 것을 제외하고 앞의 실시예와 유사하나, 종래의 알루미나 기판과 비교하여 다음의 장점을 보여준다.
AlN 기판은 알루미나 기판의 열전도성(20 W/mk)의 약 11배인 220 W/mk의 열전도성을 갖고, 동일한 체적에 대한 약 2/3의 열용량을 갖는다. 그러므로, 신속한 온도 상승 또는 보다 균일한 온도 분포는 동일한 입력 에너지로 될 수 있다. 또한, 열충격 저항은 약 2배만큼 더 클 수 있어서, 급속한 가열에 의한 기판의 손상은 고온에서도 보다 미세한 발열 부재에 거의 발생하지 않는다.
AlN 기판이 유리 코팅층보다 약 2자리 더 높은 열전도성을 가질 때, 기판의 두께는 유리 코팅보다 약 10배 더 높게 (0.5 내지 0.8 ㎜, 본 실시예에서는 0.65 ㎜) 선택될 수 있다. 유리 코팅층의 한계 두께(약 30 내지 60 ㎛)에도 불구하고, 본 실시예에서와 같이, 닙 표면을 구성하는 이면을 갖는 AlN 기판의 상부 표면 상에 발열 부재(12a), 유리 코팅층(12c) 및 온도 센서(14)를 위치시키는 것은 충분히 가능하게 되고, AlN 기판은 알루미나 기판과 비교하여 보다 급속한 온도 상승을 보장하고 보다 높은 열전도성 때문에 전체 기판에 걸쳐 균일한 가열을 허용하여, 그에 의해 높은 처리 속도에서도 높은 정착 성능을 제공한다.
또한, 종방향으로의 온도 분포는 보다 더 균일하게 되려는 경향을 가져서, 작은 크기 시트의 연속 통과의 경우에 발생되는 시트 비통과 영역 내의 과도한 온도 상승이 또한 늦추어질 수 있다. 본 실시예에서 가열체의 구성은 세라믹 기판의재료만이 앞의 실시예와 단순히 다르기 때문에 더 설명되지 않을 것이다.
전술된 가열 정착 장치는 3 ㎜ 폭의 발열 부재(12a, 12b), 10 ㎜ 폭의 가열체 기판, 222 ㎜ 길이의 발열 부재(12a) 및 154 ㎜ 길이의 발열 부재(12b)와 함께 (종방향 공급으로 A4 크기에 의해 계산된) 분당 16매의 처리 속도를 갖는 레이저빔 프린터에 적용되었고, 그에 의해 분당 16매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(21)에서 발열 부재(12a)로의 전력원을 제어함으로써 B5 크기 이상의 폭을 갖는 기록 시트에 대해 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 분당 14매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(22)로 발열 부재(12b)로의 전력원을 제어함으로써 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다. A5 크기 이하의 기록 재료에 대한 산출량은 A5 크기보다 좁은 봉투와 같은 시트가 통과하는 경우에서도 가열 지지 부재, 정착 필름, 가압 부재 등에 열적 손상을 방지하기 위하여 낮게 만들어진다.
가열체 기판을 위한 높은 열전도성의 AlN 기판을 사용하고 닙에 대향하는 표면 상에 발열 부재를 갖는 전술된 구성은 보다 더 효과적인 방법으로 앞의 실시예의 효과를 얻고 세라믹 기판의 폭을 줄이려고 하여, 그에 의해 화상 형성 장치의 보다 높은 처리 속도에 대해 특히 효과적이다.
도4는 다른 실시예를 구성하는 가열 정착 장치의 개략적인 단면도이다. 본 실시예에서, 발열 부재(41a, 41b)는 종래 구성에서와 같이 가열체 기판의 닙측 표면 상에 구비되고, 유리 코팅층(41c)은 그 위에 구비된다. 필름(10)과의 접촉은 예를 들어 알루미늄, 구리, 또는 철로 구성된 높은 열전도성 부재(42)를 가로질러 만들어지고, 이러한 실시예는 이어서 설명될 것이다.
정착 필름(10), 가압 롤러(11) 및 가열체(40)를 지지하는 필름 안내부(13)는 이들이 앞의 실시예와 유사하기 때문에 더 설명되지 않을 것이다. 가열체(40)는 Al2O3또는 AlN 기판 상에 도5에 도시된 패턴으로 Pg/Pd 페이스트의 인쇄 및 소결에 의해 발열 부재(41a, 41b)를 형성하고 50 내지 60 ㎛의 두께를 갖는 유리 코팅층을 형성함으로써 얻어진다.
다른 한편, 칩 형상의 서미스터(14)는 가열체 기판의 온도를 모니터하기 위하여 발열 부재(41a, 41b) 둘 다 (가장 작은 크기의 기록 재료의 통과 영역 내에) 존재하는 영역 내의 두꺼운 필름 인쇄에 의해 미리 형성된 전극 패턴 상에 발열 부재(41a, 41b)를 갖는 면에 대향하는 기판의 면(41d)에 부착되어서, 기록 재료의 크기 정보에 따라서 어느 한 발열 부재로의 전력원을 제어한다.
본 실시예에서, (도시되지 않은) 센서에는 반송 경로에서 발열 부재(41b) 폭의 외부인 위치에 구비되고, 작동될 발열 부재는 이러한 센서로부터의 신호에 따라 선택된다. 도6에 도시된 바와 같이, 닙 표면과 가열체(40) 사이에는 보다 넓고 종방향으로 전체 시트 통과 영역을 덮도록 구비된 높은 열전도성의 금속판(42)이 구비된다.
본 실시예에서, 금속판(42)은 정착 필름(10)과의 미끄럼 접촉으로 발생되는마모를 방지하기 위하여 KN 도금 또는 크롬 도금 등의 경질 도금이나 또는 15 ㎛를 넘지 않는 두께의 얇은 유리 코팅이 정착 필름(10)과 접촉하게 되는 표면 상에 구비된 1 ㎜ 두께의 알루미늄판으로 구성된다.
또한, 전술된 구성에서, 앞의 실시예와 같이, 발열 부재(41a, 41b)로부터의 열은 열 확산으로 높은 열전도성 부재(본 실시예에서는 금속판(42))를 통하여 닙 표면에 전달된다. 결과적으로, 발열 부재를 폭으로의 다수 부분으로 나누고 이러한 발열 부재의 폭보다 약간 좁은 기록 재료가 통과하는 경우에, 이러한 열 확산은 시트 통과 영역 바로 외부의 과도한 온도 상승을 억제하고, 그에 의해 다양한 크기의 기록 재료에 대응하여 요구되는 발열 부재의 수가 감소될 있다. 특히, 앞의 실시예에서, 동일한 산출량은 동일한 발열 부재에 전력원을 제어함으로써 B5 및 A4 크기 폭의 기록 재료에 대하여 얻어질 수 있다.
또한, 전술된 열 확산은 (기록 재료의 공급 방향으로) 닙 표면 내의 열 전달 영역에 퍼져서, 그에 의해 단위 시간당 기록 재료에 공급되는 양을 증가시킨다. 이러한 이유로, 화상 형성 장치의 보다 높은 처리 속도를 위한 발열 부재의 요구되는 폭을 감소시킬 수 있고, 가열체의 크기는 다수의 발열 부재가 기록 재료의 폭에 따라서 독립적으로 제어되는 본 발명의 가열 방법에서 최소화될 수 있다.
다음에는 본 실시예의 작용 및 효과가 설명될 것이다.
기록 재료의 최대 폭은 레터 크기(216 ㎜)로 선택되고, A4 크기(210 ㎜) 및 B5 크기(182 ㎜)의 약간 좁은 기록 시트는 발열 부재(41a)의 전력 제어로 고정된다. 다른 한편, A5 크기(148 ㎜)의 시트와 그보다 작은 크기의 용지는 발열부재(41b)의 전력 제어로 고정된다.
전술된 가열 정착 장치는 4 ㎜ 폭의 발열 부재(41a, 41b), 12 ㎜ 폭의 가열체 기판, 222 ㎜ 길이의 발열 부재(41a) 및 154 ㎜ 길이의 발열 부재(41b)를 가지고 (종방향 급지로 A4 크기에 의해 계산된) 분당 16매의 처리 속도의 레이저빔 프린터에 적용되어, 그에 의해 분당 16매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(21)에서 발열 부재(41a)로의 전력원을 제어함으로써 B5 크기 이상의 폭을 갖는 기록 시트에 대해 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 분당 11매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(22)로 발열 부재(41b)로의 전력원을 제어함으로써 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
가열체(40)와 정착 필름(10) 사이에 높은 열전도성을 갖는 전술된 구성은 앞의 실시예와 유사한 효과를 제공할 뿐만 아니라, 온도 센서를 구성하는 서미스터(14)를 발열 부재(41a, 41b)를 담지하는 면에 대향하는 가열체 기판의 면 상에 위치시켜 그에 의해 서미스터를 기판에 직접 접착시킬 수 있고 기판 상에 직접 그에 대한 전극들을 형성하여, 가열체(40)의 우수한 대량 생산을 얻는다.
가열체(40)의 닙 표면 측 상의 금속판(42)의 존재는 가열체의 가열을 저지할 수 있으나, 본 발명가의 조사에 의하면, 필름 가열식 가열 정착 장치 내의 가열체(40)로부터의 열은 가열체(40)의 열용량이 거의 무시되는 동안 가압롤러(11) 및 기록 재료(P)에 의해 대부분 흡수된다. 따라서, 본 실시예에서와 같이 가열 표면 상의 금속판(42)의 존재에서도, 금속판의 두께가 2.5 ㎜를 초과하지 않는다면 이러한 금속판이 가열 정착 장치의 온도 상승을 거의 막지 못하는 것은 시험적으로 확인되었다. 또한, 가열체 기판 상에 균일한 온도 분포를 얻기 위하여, 금속판(42)의 두께는 바람직하게는 0.5 ㎜를 넘지 않는다.
도7은 다른 실시예를 구성하는 가열체의 개략적인 단면도이다. 본 실시예는 가열체 기판(61d)의 닙측 표면 상에 발열 부재(61a, 61b)를 구비하고 정착 필름과 접촉하기 위하여 (양호하게는 0.3 내지 1.2 ㎜의 범위 내의 두께를 갖는) AlN 또는 SiC와 같은 높은 열전도성의 세라믹 부재(62)를 그 위에 직접 형성함으로써 특징이 지어진다. 이러한 실시예는 이어서 설명될 것이다.
정착 필름(10), 가압 롤러(11) 및 가열체(60)를 지지하기 위한 필름 안내부(13)는 이들이 앞의 실시예와 유사하기 때문에 더 설명되지 않을 것이다. 가열체(60)는 Al2O3또는 AlN 기판 상에 도5에 도시된 패턴으로 Pg/Pd 페이스트의 두꺼운 필름 인쇄 및 소결에 의해 발열 부재(61a, 61b)를 형성한다.
다른 한편, 칩 형상의 서미스터(14)는 가열체 기판의 온도를 모니터하기 위하여 발열 부재(61a, 61b) 둘 다 (가장 작은 크기의 기록 재료의 통과 영역 내에) 존재하는 영역 내의 두꺼운 필름 인쇄에 의해 미리 형성된 전극 패턴 상에 발열 부재(61a, 61b)를 갖는 면에 대향하는 기판의 면에 부착되어서, 기록 재료의 크기 정보에 따라서 어느 한 발열 부재로의 전력원을 제어한다.
본 실시예에서, 센서에는 반송 경로에서 발열 부재(61b) 폭의 외부인 위치에 구비되고, 작동될 발열 부재는 이러한 센서로부터의 신호에 따라 선택된다. 도7에 도시된 바와 같이, 닙 표면과 가열체(60) 사이에는 보다 넓고 종방향으로 전체 시트 통과 영역을 덮도록 구비된 높은 열전도성의 세라믹판(62)이 구비된다.
본 실시예에서, 세라믹판(62)은 정착 필름(10)과의 미끄럼 접촉으로 발생되는 마모를 방지하기 위하여 정착 필름(10)과 접촉하게 되는 표면 상에 래핑되거나 또는 (도시되지 않은) 15 ㎛를 넘지 않는 두께의 얇은 유리 코팅이 구비된다.
또한, 전술된 구성에서, 앞의 실시예와 같이, 발열 부재(61a, 61b)로부터의 열은 열 확산으로 높은 열전도성 부재(본 실시예에서는 세라믹판(62))를 통하여 닙 표면에 전달된다. 결과적으로, 발열 부재를 폭으로의 다수 부분으로 나누고 이러한 발열 부재의 폭보다 약간 좁은 기록 재료가 통과하는 경우에, 이러한 열 확산은 시트 통과 영역 바로 외부의 과도한 온도 상승을 억제하고, 그에 의해 다양한 크기의 기록 재료에 대응하여 요구되는 발열 부재의 수가 감소될 있다. 또한, 열이 발열 부재에서 유리 코팅층이 없는 닙 표면으로 직접 전달되기 때문에 매우 높은 열 효율이 얻어질 수 있다.
특히, 앞의 실시예에서, 동일한 산출량은 동일한 발열 부재에 전력원을 제어함으로써 B5 및 A4 크기 폭의 기록 재료에 대하여 얻어질 수 있다. 또한, 전술된 열 확산은 (기록 재료의 공급 방향으로) 닙 표면 내의 열 전달 영역에 퍼져서, 그에 의해 단위 시간당 기록 재료에 공급되는 양을 증가시킨다. 이러한 이유로, 화상 형성 장치의 보다 높은 처리 속도를 위한 발열 부재의 요구되는 폭을 감소시킬수 있고, 다수의 발열 부재가 기록 재료의 폭에 따라서 독립적으로 제어되는 본 발명의 가열 방법은 가열체의 크기를 최소화하는데 최적이고 화상 형성 장치에서 분당 20매 또는 그 이상의 처리 속도에 대해 상당히 효과적이다.
다음에는 본 실시예의 작용 및 효과가 설명될 것이다.
기록 재료의 최대 폭은 레터 크기(216 ㎜)로 선택되고, A4 크기(210 ㎜) 및 B5 크기(182 ㎜)의 약간 좁은 기록 시트는 발열 부재(61a)의 전력 제어로 고정된다. 다른 한편, A5 크기(148 ㎜)의 시트와 그보다 작은 크기의 용지는 발열 부재(61b)의 전력 제어로 고정된다.
전술된 가열 정착 장치는 4 ㎜ 폭의 발열 부재(61a, 61b), 12 ㎜ 폭의 가열체 기판, 222 ㎜ 길이의 발열 부재(61a) 및 154 ㎜ 길이의 발열 부재(61b)를 가지고 분당 16매(종방향 급지에서 A4 크기)의 처리 속도의 레이저빔 프린터에 적용되어, 그에 의해 분당 16매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 180 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(21)에서 발열 부재(61a)로의 전력원을 제어함으로써 B5 크기 이상의 폭을 갖는 기록 시트에 대해 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 분당 14매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 180 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(22)로 발열 부재(61b)로의 전력원을 제어함으로써 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다. A5 크기 이하의 기록 재료에 대한 산출량은 앞의 실시예에서와 동일한 이유로 낮게 만들어진다.
가열체(40)와 정착 필름(10) 사이에 높은 열전도성의 부재(62)를 갖는 전술된 구성은 앞의 실시예와 유사한 효과를 제공한다. 또한, 가열체 닙 표면의 측면 상에 높은 열전도성을 갖는 절연 세라믹판(62)의 존재는 가열체(60)의 발열 부재(61a, 61b)에 의해 정착 필름(10)의 직접 가열을 실현하여, 그에 의해 열은 화상 형성 장치의 높은 처리 속도에 적합한 높은 열 효율을 얻도록 닙 표면에 효율적으로 전달된다.
더욱이, 본 발명의 효과는 도6 및 도7에 도시된 실시예를 발열 부재가 닙 표면과 대향하는 표면 상에 구비된 도1에 도시된 구성에 적용함으로써 효과적으로 당연히 얻어질 수 있다.
도8은 가열체 기판의 닙 표면에 대향하는 표면 상에 가열체(70)의 발열 부재(71a, 71b)를 구비하고 다수의 발열 부재를 동시에 작동시킴으로써 기록 재료의 공급 방향에 직각인 방향으로 사실상 균일한 온도 분포를 얻을 수 있는 그러한 패턴으로 발열 부재를 형성함으로써 특징지어지는 다른 실시예를 구성하는 가열체의 개략도이다. 이 실시예는 이어서 설명될 것이다.
정착 필름(10), 가압 롤러(11) 및 가열체(70)를 지지하기 위한 필름 안내부(13)는 이들이 앞의 실시예와 유사하기 때문에 더 설명되지 않을 것이다. 가열체(70)는 Al2O3또는 AlN 기판 상에 도8에 도시된 패턴으로 Pg/Pd 페이스트의 두꺼운 필름 인쇄 및 소결에 의해 발열 부재(71a, 71b)를 형성하여, 그 위에 유리 코팅층(71c)을 형성하고 그 위에 가열체의 온도를 모니터하는 서미스터(14)를 위치시켜서, 그에 의해 기록 재료의 크기 정보에 따라서 어느 하나 또는 둘 모두의 발열 부재로의 전력원을 제어한다.
본 실시예에서, (도시되지 않은) 센서에는 반송 경로에서 발열 부재(71b) 폭의 외부인 위치에 구비되고, 작동될 발열 부재는 이러한 센서로부터의 신호에 따라 선택된다.
본 실시예에서, 도시된 발열 부재의 패턴 때문에, 발열 부재(71b)보다 넓은 기록 재료(P)는 양 발열 부재(71a, 71b)의 동시 작동에 의한 온도 제어 상태에서 정착된다. 그러므로, 각 발열 부재의 폭이 화상 형성 장치의 높은 처리 속도에 따라서 증가하는 경우에도, 폭이 넓은 2개의 발열 부재를 평행하게 배치하는 것이 요구되지 않아서, 가열체 기판의 폭은 하나의 발열 부재를 갖는 종래의 전력원 제어용 구성과 거의 동일하게 만들어질 수 있다.
다른 한편, (닙 표면의 측면에 발열 부재를 갖는) 종래 가열체에 적용되는 이러한 발열 부재의 경우, 발열 부재(71a, 71b) 사이의 절연을 유지하기 위한 간격(0.3 내지 0.8 ㎜)이 요구되고 가열체 온도는 이러한 간격 내에 발열 부재가 존재하지 않기 때문에 국부적으로 낮아지게 되어, 나쁜 화상 정착을 가져온다.
그러나, 발열 부재가 본 실시예에서와 같은 닙 표면에 대향하는 가열체 기판의 표면 상에 구비되어 있는 경우, 닙 표면에 전달된 열은 가열체 기판 내에 확산을 일으켜 그에 의해 국부적인 온도 저하가 거의 나타나지 않는다. 이러한 효과는 특히 가열체 기판이 높은 열전도성의 AlN으로 이루어진 경우에 두드러지게 되고, 유사한 효과는 높은 열전도성 부재(42, 62)가 도6 및 도7에 도시된 실시예에서와같이 발열 부재와 접촉 상태로 구비된 경우에 얻어질 수 있다.
또한, 전술된 구성에서, 앞의 실시예에서와 같이, 발열 부재(71a, 71b)로부터의 열은 열 확산으로 가열체 기판(본 실시예에서는 세라믹판)을 통하여 닙 표면에 전달된다. 결과적으로, 발열 부재를 폭으로의 다수 부분으로 나누고 이러한 발열 부재의 폭보다 약간 좁은 기록 재료가 통과하는 경우에, 이러한 열 확산은 시트 통과 영역 바로 외부의 과도한 온도 상승을 억제하고, 그에 의해 다양한 크기의 기록 재료에 대응하여 요구되는 발열 부재의 수가 감소될 있다. 따라서, 다수의 발열 부재가 기록 재료의 폭에 따라서 독립적으로 제어되는 가열 방법은 가열체의 크기를 최소화하는데 최적이고, 분당 25매 이상의 처리 속도를 갖는 화상 형성 장치에 대해 상당히 효과적이다.
다음에는 본 실시예의 작용 및 효과가 설명될 것이다.
기록 재료의 최대 폭은 레터 크기(216 ㎜)로 선택되고, A4 크기(210 ㎜) 및 B5 크기(182 ㎜)의 약간 좁은 기록 시트는 발열 부재(71a, 71b)의 전력 제어로 고정된다. 다른 한편, A5 크기(148 ㎜)의 시트와 그보다 작은 크기의 용지는 발열 부재(71b)의 전력 제어로 고정된다.
전술된 가열 정착 장치는 6 ㎜ 폭의 발열 부재(71a, 71b), 9 ㎜ 폭의 가열체 기판, 222 ㎜ 길이의 발열 부재(71a) 및 154 ㎜ 길이의 발열 부재(71b)를 가지고 (종방향 급지로 A4 크기에 의해 계산된) 분당 24매의 처리 속도의 레이저빔 프린터에 적용되어, 그에 의해 분당 24매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(21, 22)로 발열 부재(71a, 71b)로의전력원을 제어함으로써 B5 크기 이상의 폭을 갖는 기록 시트에 대해 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다.
다른 한편, A5 크기 이하의 폭을 갖는 기록 재료에 대해서 분당 16매의 산출량은 서미스터(14)의 위치에서 가열체의 온도가 190 ℃로 유지되는 방식으로 제어 회로(22)로 발열 부재(71b)로의 전력원을 제어함으로써 충분한 정착 성능과 함께 얻어질 수 있다. A5 크기 이하의 기록 재료에 대한 산출량은 앞의 실시예에서와 동일한 이유로 낮게 만들어진다.
도1에 도시된 앞의 실시예에서와 같이 그의 닙 표면에 대향하는 가열체 기판의 표면 상에 동시 작동이 될 다수의 발열 부재를 갖고 그와 동시에 다수 발열 부재의 동시 작동에 의하여 기록 재료의 공급 방향에 직각인 방향으로의 사실상 균일한 온도 분포를 얻기 위한 이러한 방법으로 이러한 다수의 발열 부재를 배치한 전술된 구성에서, 가열체 기판 폭의 증가를 최소화하는 것이 가능하게 되어서, 화상 형성 장치 내의 보다 높은 처리 속도를 얻기에 적절한 가열 정착 장치를 제공한다.
앞에서 설명된 바와 같이, 작은 크기의 기록 재료를 가열하기 위한 발열 부재는 큰 크기의 기록 재료를 가열하기 위한 것보다 통상 더 짧아서, 큰 크기의 기록 재료를 가열하기 위한 것과 동일한 전압 인가 상태에서 보다 작은 전기 저항을 갖고 보다 큰 전류를 보여주고, 그에 의해 주변 장치 내의 플릭커링 현상을 일으킨다.
이러한 단점을 피하기 위하여, 작은 크기의 기록 재료용 발열 부재에 인가된 전압을 감소시키는 방법이 고려되지만, 이러한 방법은 전력원 회로의 복잡함 때문에 바람직하지 않다.
다음에는, 전력원의 복잡함 없이 이러한 플리커링 현상을 방지할 수 있는 본 발명의 실시예가 설명될 것이다. 도16은 본 발명이 적용되는 화상 형성 장치를 개략적으로 도시한다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 전사 타입의 전자사진 처리를 이용하는 레이저빔 프린터이다.
화상 담지 부재로서 사용되는 회전 드럼 형상의 전자사진 감광 부재(이하 감광 드럼; D)는 화살표로 표시된 바와 같이 소정의 원주 속도(처리 속도)를 갖고 시계 방향으로 회전된다.
회전 중에, 감광 드럼(D)은 주 대전기(32)에 의한 소정의 극성 및 전위(암부(暗部) 전위; VD)에서 균일한 대전을 받고 레이저 스캐너(33)로부터 오고 원하는 화상 정보에 대응하는 레이저빔에 의한 주사 노출(scanning exposure; L)을 받고, 그에 의해 그에 대응하는 정전기 잠상은 감광 드럼(D) 상에 형성된다.
나타나지 않은 주컴퓨터와 같은 외부 장치로부터 전송된 화상 정보 신호(시간 순서에 따른 디지털 화소 신호)에 응답하여, 레이저 스캐너(33)는 감광 드럼(D)의 균일하게 대전된 표면을 주사 노출(래스터 주사; L)시키기 위하여 세기가 조절된 레이저빔을 출력한다. 레이저빔의 세기 및 스폿 직경은 프린터의 해상도 및 원하는 화상 밀도에 따라 적절히 선택된다.
감광 드럼(D)의 균일하게 대전된 표면 상에, 레이저빔에 노출된 부분은 전위감쇠에 의해 명부(明部) 전위(VL)가 되는 한편, 비노출부가 정전기 잠상을 얻기 위하여 주 대전기(32)에 의해 대전된 암부 전위(VD)에 남아 있게 된다.
감광 드럼(D) 상에 형성된 정전기 잠상은 현상 유니트(34)에 의해 연속 방식으로 현상된다. 현상 유니트(34) 내의 토너(T)는 토너 공급 회전 부재 및 현상 블레이드(34b)로 사용되는 현상 슬리이브(34a)에 의해 토너층 두께와 마찰 전기의 제어를 받고, 그에 의해 현상 슬리이브(34a) 상에 균일한 토너층을 형성한다. 현상 블레이드(34b)는 금속 또는 수지 재료로 통상 이루어지고, 수지 블레이드는 적절한 접촉압으로 현상 슬리이브(34a)와 접촉이 유지된다. 현상 슬리이브(34a) 상에 형성된 토너층은 현상 슬리이브(34a)의 회전에 의해 감광 드럼(D)에 대향하는 위치로 가져오게 되고, 명부 전위(VL)의 일부는 현상 슬리이브(34a)에 인가된 전압(Vdc)과 감광 드럼(D)의 표면 전위에 의해 형성된 전기장에 의해 선택적으로 가시화(반전 현상)된다.
감광 드럼(D) 상에 형성된 토너 화상은 감광 드럼(D)이 전사 유니트(35)에 대향되는 전사 위치에서 제어의 소정 시기에서 이러한 전사 위치에 공급된 기록 시트 (전사 또는 기록 재료; P) 상에 연속 방식으로 전사된다. 전사 유니트(35)는 도시된 바와 같은 코로나 대전, 또는 그에게 전사 대전을 주는 동안 전력원으로부터 전류를 수용하고 기록 재료를 반송하는 도전성 탄성 회전 부재로 이루어진 대전 롤러로 이루어질 수 있다.
시트 카세트(37)는 프린터의 하부에 장착되고 적층된 상태로 기록 재료(P)를보관한다. 시트 카세트(37) 내의 기록 재료(P)는 급지 롤러(38) 및 분리 핑거(39)에 의해 분리되고, 시트 경로(50), 레지스트레이션 롤러(51) 및 시트 경로(52)를 통하여 소정의 시기에 전사 위치로 반송된다. 전사 위치에서 토너 화상의 전사를 수용하는 기록 재료(P)는 감광 드럼(D)으로부터 연속 방식으로 분리되어서, 화상 가열 장치를 구성하는 정착 유니트(R)로 도입되고 토너 화상이 정착(가열 가압에 의한 영구 화상의 형성)된다. 기록 재료는 시트 경로(53) 및 배지 롤러(54)를 통하여 트레이(55)로 배출된다.
기록 재료의 분리 후, 감광 드럼(D)은 잔여 토너와 같은 잔여 물질을 제거하기 위하여 세척 장치(36)에 의해 세척되고, 화상 형성 처리를 다시 받는다.
다음에는 가열 부재(H)가 함께 장착된 가압 롤러에 의해 구동된 필름을 이용하는 정착 유니트(R)의 특정 예가 설명될 것이다.
도15a 및 도15b는 각각 전방(급지)측에서 본 정착 유니트(R)의 개략적인 단면도 및 정면도이다. 기록 재료(P) 상에 형성된 토너 화상(T)은 정착 입구 안내부(85a)를 따라서, 탈형층(80a) 및 내열 고무층(80b)을 갖고 정착 유니트의 하부 프레임(81b)에 의해 금속 코어(80c)에 의해 지지되는 가압 롤러(80)와, 금속 스테이(82) 상에 정착 유니트의 상부 프레임(81a)의 나타나지 않은 가압 수단에 의해 발생되는 약 4 내지 15 ㎏f 의 전체 압력에 의해 발생되는 마찰력 상태에서 가압 롤러(80)의 회전에 의해 가열체 홀더(83)를 따라 차례로 반송되고 정착 필름(84)을 가로질러 가열체(H)에 의해 인가된 열과 압력 상태에서 고정된 필름 안내 부재로 이용되는 원통형 정착 필름(84), 사이의 닙부(n)로 반송된다. 본 실시예에서, 가열체(H)는 (열 에너지를 기록 재료(P)에 주기 위한) 가열 표면이 발열 저항체(h1, h2)가 구비된 그의 표면에 대향하는 절연 기판(91) 상에 형성되도록 구성되고, 이러한 가열 표면이 (닙(n)의 옆에) 기록 재료(P)를 면하도록 지지된다.
가열체는 발열 저항체에 인가된 전압의 위상 및 진동수에서의 제어에 의해 소정의 온도에서 제어된다.
신속한 개시 특성을 향상시키도록 열 용량을 감소시키기 위하여, 정착 필름(84)은 100 ㎛ 넘지 않는, 양호하게는 20 내지 40 ㎛의 범위내의 두께의 내열성, 탈형성 및 내구성을 갖는 필름, 예를 들어, PTFE, PFA, 또는 PPS로 이루어진 단일층 필름이나, 또는 폴리이미드, 폴리아미디미드, PEEK, 또는 PES와 같은 베이스 필름(84c)과, 도전성 주층(84b)과, PTFE, PFA, 또는 FEP와 같은 불소 함유 수지의 코팅 또는 튜브로 형성된 해제층(84a)을 갖는 도시된 바와 같은 합성 구조체의 필름으로 이루어진다.
정착 필름이 이러한 3중층의 구조를 갖는 경우, 도전성 주층은 도15b에 도시된 바와 같이 정착 필름의 단부에서 노출되는 한편, 도전성 고무링(80d)은 노출된 주층에 대응하는 가압 롤러의 단부에서 가압 롤러의 금속 코어(80c) 상에 끼워지고 저항체(80e)를 통하여 접지되기 위하여 노출된 주층과 접촉되어, 그에 의해 정착 필름(84)의 전위를 안정화시키고 기록 재료 상에 담지된 토너 화상 위에 유해한 정전기 영향을 억제한다.
도10a 및 도10b는 본 발명을 구체화하는 정착 장치의 가열체를 도시한다.
도10a는 가열체의 종방향으로 발열 부재의 패턴을 도시한 도면이고, 도10b는그의 확대된 측단면도이다.
본 실시예에서, 발열 부재(저항 발열 부재)는 질화 알루미늄 기판(91) 상에 2개의 (큰 크기를 위한) 패턴(h1) 및 (작은 크기를 위한) 패턴(h2) 내에 Ag/Pd 페이스트를 코팅함으로써 형성된다. 유리(92)는 서미스터와 같은 전기 구성품 및 필름 표면으로부터 절연되기 위하여 발열 부재(h1, h2) 상에 코팅된다.
발열 부재(h1, h2)는 전극(a, b, c)을 통하여 전력원에 의해 열을 발생하고, 통과될 기록 재료의 크기에 따라 선택된다. 제1(큰) 크기의 기록 재료가 통과될 때, 기판의 종방향을 따라서 길이(L1)를 갖는 보다 긴(제1) 발열 부재(h1)가 작동되지만, L2를 넘지 않는 종방향 길이를 갖는 제2(작은) 크기의 기록 재료가 통과될 때, 보다 짧은(제2) 발열 부재(h2)가 작동된다.
발열 부재(h1)의 (기판의 종방향에 직각인 방향을 따르는) 폭(w1)과 발열 부재(h2)의 폭(w2)은 다음의 관계를 만족한다. 즉,
w2 < w1
(w2: 작은 크기용 발열 부재의 폭, w1: 큰 크기용 발열 부재의 폭).
따라서, 본 실시예에서, 작은 크기용 발열 부재의 저항은 그의 폭의 감소에 의해 증가될 수 있고 그에 의해 큰 크기용 발열 부재와 같은 전압 인가 상태에서도 작은 크기용 발열 부재에서의 큰 전류 또는 큰 전력 소비를 방지하는 것이 가능하게 되어서, 플리커링 현상을 방지한다.
다른 크기의 기록 재료를 정착하는 경우에, 원하는 열의 양이 시트 크기에 종속되기 때문에, 크기에 따라서 발열 폭을 변화시키는 것이 바람직하다. 보다 큰크기의 시트를 정착하기 위하여, 보다 작은 크기의 시트를 정착하는 경우와 비교하여 열의 많은 양이 요구된다.
본 실시예에서, 큰 크기용 발열 부재의 폭(w1)이 작은 크기용 발열 부재의 폭(w2)보다 크게 선택되기 때문에, 닙의 폭에서 가열체의 온도는 보다 큰 열의 양이 기록 재료에 의해 흡수될 때에도 신속히 복구될 수 있다. 열이 가열체 및 가압 롤러에 의해 형성된 닙 내의 보다 넓은 면적 내에 발생될 수 있기 때문에, 큰 크기용 발열 부재의 이러한 증가된 폭(w1)은 정착 성능에 유리하다.
도11은 발열 부재(h1)의 상이한 폭(w1)에 대한 정착 성능을 평가한 결과를 도시한다.
정착 성능은 0.5 내지 3.0 ㎜의 범위 내에서 상이한 폭(w1)을 갖는 그러나 222 ㎜의 동일한 종방향 길이(L1)와, 기판 상의 폭의 동일한 중심 위치와, 동일한 전체 저항을 갖는 가열체로 평가되었다. 표면 불규칙성 때문에 정착에 대해 불리한 플로버 본드(Plover Bond) 90 g/㎡으로 이루어진 (종방향 크기가 216 ㎜인) 레터 크기의 기록 재료는 200 ℃의 가열체 온도에서 큰 크기용 발열 부재와 함께 화상 정착을 위해 통과되었다. 평가 패턴은 94.2 ㎜/sec의 시트 반송 속도를 갖는 16 매/분의 복사 속도의 프린터로 프린트되고, 정착 성능은 화상 패턴을 마찰 활주 시키고 마찰 활주 전후의 화상 밀도의 손실을 측정함으로써 평가된다.
이 평가에서, 발열 부재의 상이한 폭(w1)을 갖는 샘플은 열의 일정한 양을 얻기 위하여 동일한 전체 저항을 얻는다. 그 결과는 발열 부재의 보다 큰 폭(w1)이 정착 성능에 유리하다는 것을 보여준다. 충분한 정착을 위하여, 약 4 %를 넘지않는 밀도 저하률이 요구되고, 도11에 도시된 결과는 발열 부재의 폭(w1)이 양호하게는 1.0 ㎜ 이상인 것을 나타낸다. 이는 아마도 과도하게 작은 폭을 갖는 발열 부재가 그의 전체 폭에서 기판(91)을 가열할 수 없으나 가압 롤러와 함께 형성된 가열 닙의 폭 내에서 발열 부재의 근처에서만 온도 상승을 일으키기 때문이고, 따라서, 전체 닙 내에서 토너의 가열 정착을 수행할 수 없다.
작은 크기용 발열 부재(h2)에서, 큰 크기용 발열 부재(h1)와 비교 가능한 정착 성능은 열의 더 적은 양이 요구되기 때문에 보다 작은 폭(w2)으로 얻어질 수 있다. 충분한 정착을 위하여, 1 ㎜ 이상의 폭(w2)이 바람직하다.
따라서, 충분한 정착 성능은 큰 크기용 발열 부재(h1) 및 작은 크기용 발열 부재(h2)에 대해 동일한 전력으로 얻을 수 있는데, 그 예로서,
큰 크기용 발열 부재: 길이(L1) = 200 ㎜, 폭 = 3 ㎜
작은 크기용 발열 부재: 길이(L1) = 100 ㎜, 폭 = 1.5 ㎜ 이다.
특히, 큰 크기용 발열 부재(h1)는 가열체 및 가압 롤러에 의해 형성된 닙 내의 넓은 면적 내에 열을 발생시킬 수 있고, 따라서, 충분한 정착 성능을 보여준다. 또한, 작은 크기용 발열 부재(h2)는 보다 작은 폭에도 불구하고 봉투에 대해 충분한 정착 성능을 보여준다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에서, 발열 부재(h1)의 폭(w1)은 보다 더 충분한 정착 성능을 얻기 위하여 보다 크게 만들어지고, 작은 크기용 발열 부재(h2)에서, 전극(b, c) 사이의 낮은 저항을 갖기 쉬운 폭(w2)은 발열 부재(h1)에서와 같은 전력 소비를 얻기 위하여 보다 작게 만들어지고, 그에 의해 플리커링 현상을 방지한다. 이러한 균형이 잘 잡힌 큰 크기용 발열 부재(h1)와 작은 크기용 발열 부재(h2)의 구성은 전력 제어 회로를 단순화하고 플리커링 현상을 방지하게 한다. 또한, 작은 크기용 발열 부재(h2)의 보다 작은 폭(w2)은 가열 닙 내에 발열 부재의 배치를 용이하게 한다.
또한, 이러한 향상된 정착 성능은 화상 형성 장치의 높은 처리 속도에 적합하게 한다.
더욱이, 본 실시예에서도 발열 부재는 닙 표면에 대향하는 기판의 표면 상에 위치되고, 도1에 도시된 실시예와 유사한 효과가 얻어진다.
다음에는 도12a 및 도12b를 참고하여 본 발명의 다른 실시예가 설명될 것이다.
본 실시예에서, 큰 크기용 발열 부재(h1) 및 작은 크기용 발열 부재(h2)는 전극들 사이의 대략 동일한 저항을 얻기 위하여 동일한 폭(w1 = w2)이지만 다른 저항률의 재료로 형성된다. 특히, 큰 크기용 발열 부재(h1)에 사용되는 저항 재료는 작은 크기용 발열 부재(h2)보다 낮은 저항률을 갖는다.
도9에 도시된 비교예의 구성에서, 만일 큰 크기용 발열 부재(h1)의 폭(w1)이 작은 크기용 발열 부재의 폭과 동일(w1 = w2)하게 선택되고 작은 크기용 발열 부재의 길이(L2)가 큰 크기용 발열 부재의 길이(L1)의 1/2로 선택되면, 전자의 저항은 동일한 저항률에 대해 후자의 1/2로 될 것이고, 따라서, 발열 부재(h2)는 2배의 전력을 필요로 한다. 전력원 장치는 이러한 증가된 전력을 보상하기 위하여 대형이 될 것이고, 이는 플리커링 현상의 단점을 또한 일으킨다.
도13은 94.2 ㎜/sec의 기록 재료 반송 속도로 16 매/분의 복사 속도의 프린터로 (종방향 크기가 216 ㎜인) 레터 크기의 기록 재료 상에 평가 패턴을 프린트하고 200 ℃에서 제어되어 큰 크기용 발열 부재(h1)와 함께 화상을 정착함으로써 측정된 발열 부재의 저항과 플리커(Pst) 사이의 관계를 도시한다. 정착 장치에서, 가열체로의 입력 전압은 주파수 제어로 AC 230 V/50 Hz이다. 플리커(Pst)는 유럽 규격 IEC 1000-3-3에서 1.0 이하가 되어야 하지만, 크고 작은 크기용 발열 부재(h1, h2)의 저항은 약 67 Ω이기 때문에 도13에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 만족하는 범위 내에 있다. 다른 한편, 도17에 도시된 비교예에서, 222 ㎜ 길이(B)의 큰 크기용 발열 부재(h1)가 67 Ω의 저항을 갖고 111 ㎜ 길이(A)의 작은 크기용 발열 부재(h2)가 동일한 폭과 동일한 저항률을 갖는 경우, 저항은 약 34 Ω이 되어 플리커는 작은 크기 기록 시트의 정착에 불만족스럽게 된다.
앞에서 설명된 바와 같이, 본 실시예는 작은 크기의 기록 시트의 정착에서 작은 크기용 발열 부재 내의 전력 보상을 억제하게 하고, 그에 의해 플리커의 단점을 방지한다. 또한 작은 크기의 시트의 통과에서, 보다 짧은 발열 부재(h2)가 작동되어서, 시트 비통과 영역 내의 온도 상승은 시트 통과 간격을 증가시키지 않고 작은 크기의 시트의 통과에서 억제될 수 있어, 정착 필름 또는 가압 롤러와 같은 관련된 구성품 내의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 작은 크기의 시트를 통과시킨 후, 큰 크기의 시트를 통과시키는 경우에, 충분한 정착 성능이 기록 시트의 단부에서, 핫 오프세트 현상 없이 얻어질 수 있다.
본 실시예에서, 크고 작은 크기용 발열 부재의 저항은 그의 상이한 저항률을사용함으로써 사실상 동일하게 만들어지나, 사실상 동일한 저항은 저항 재료의 코팅 양(두께)을 변화시킴으로써 얻어질 수도 있다. 또한, 저항이 정확히 동일할 필요는 없으나 플리커 단점을 일으키지 않는 범위 내에서 임의로 선택될 수 있다.
도14a 및 도14b는 본 발명의 가열체의 다른 실시예를 도시한다.
본 실시예에서, 종방향 길이와 폭은 큰 크기용 발열 부재(h1)와 작은 크기용 발열 부재(h2)에서 적절히 선택된다.
특히, 발열 부재(h1)의 길이(L1) 및 폭(w1)과 발열 부재(h2)의 길이(L2) 및 폭(w2)은 다음의 관계를 만족하도록 선택된다. 즉,
(w2/w1)/(L2/L1) ≤ 1.
전술된 관계에서, 작은 크기용 발열 부재의 저항은 큰 크기용 발열 부재와 적어도 동일하여, 작은 크기용 발열 부재 내에서 소비된 전력은 큰 크기용 발열 부재 내에서 소비된 전력을 절대로 넘지 않는다. 결과적으로, 대형 전력원 장치를 사용할 필요가 없고, 플리커 현상은 더 이상 문제되지 않는다.
발열 부재는 스크린으로 페이스트의 코팅과 페이스트의 소성(燒成)에 의해 통상 형성된다. 발열 부재의 저항이 이러한 처리로 변화시키기 때문에, 만일 이러한 코팅 및 소성이 반복되면 발열 부재의 저항을 관리하기가 어려워진다.
본 실시예는 다수의 발열 부재가 동시에 코팅 및 소성되기 때문에, 저항의 관리를 용이하게 하고 큰 크기용 발열 부재(h1) 및 작은 크기용 발열 부재(h2)를 적절히 선택된 저항을 가지고 형성되게 한다. 또한, 기록 재료의 크기에 따라서 발열 부재의 독립적 제어를 갖는 이러한 구성의 발열 부재는 시트 비통과 영역 내의 과도한 온도 상승 없이 충분한 정착 성능을 얻도록 한다.
특히, 큰 크기 시트의 정착은 큰 크기용 발열 부재의 폭(w1)이 작은 크기용 발열 부재의 폭(w2)보다 크게 만들어지기 때문에 효과적이다. 또한, 작은 크기용 발열 부재(h2)에 전력이 공급되는 경우에, 그의 전체 저항은 큰 크기용 발열 부재보다 같거나 또는 높아서, 그에 의해 작은 크기용 발열 부재의 전력을 억제시키고 플리커와 같은 전기 노이즈를 피할 수 있다.
또한, 상이한 폭이 대전되는 경우에, 크고 작은 크기용 발열 부재(h1, h2)는 동일한 재료로 형성될 수 있고 동시에 코팅 및 소성될 수 있어서, 그에 의해 가열체는 생산성을 향상시키고 제조 비용을 감소시키는데 유리하다.
더욱이, 가열체에는 2개의 발열 저항체가 구비되어야 할 필요는 없고 3개 이상의 저항체가 구비될 수 있다.
더욱이, 절연 기판(91)은 질화 알루미늄로 이루어져 있을 필요는 없고 산화 알루미늄(알루미나) 또는 탄화 실리콘과 같은 다른 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.
더욱이, 가압 부재(80)는 롤러로 이루어져 있을 필요는 없고 벨트와 같은 다른 형태로 가정할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 가열 장치는 가열 정착 장치뿐만 아니라 화상을 담지하는 기록 시트를 가열함으로써 유리와 같은 표면 특성을 향상시키기 위한 화상 가열 장치, 화상의 일시적 정착을 위한 화상 가열 장치, 기록 재료의 가열 건조 장치, 또는 가열 적층 장치와 같은 재료를 열처리하기 위한 수단 및 장치를 포함한다.
더욱이, 화상 형성 장치 내의 높은 처리 속도를 실현하기 위한 다양한 개선을 병합하는 것이 가능한데, 예를 들어, 보다 높은 정착 온도 또는 가압 롤러의 증가된 압력에 의해 얻어진 넓어진 가열 영역 또는 높은 열전도성을 갖는 가열체 기판 또는 정착 필름과 조합되어, 구동 모터의 전력의 증가에 의한 가압 롤러와 정착 필름의 회전 속도를 증가시키고, 이에 따라 짧아진 통과 시간 내에 충분한 열 에너지로 시트를 공급하게 된다.
본 발명은 그의 양호한 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것이 결코 아니고 첨부된 청구항의 범위 및 정신 내에서 어떠한 그리고 모든 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (17)

  1. 화상 가열 장치에 있어서,
    긴 형상의 세라믹 기판 및 이 기판 상에 마련되고 전력원에 의해 열을 발생하도록 구성되고 기판의 종방향으로 각각 상이한 열 발생 분포를 갖는 다수의 발열 부재를 구비한 가열체와,
    화상을 담지하는 기록 재료에 접촉하게 되는 필름을 포함하고,
    상기 기록 재료 상의 화상은 가열체로부터의 열에 의해 발열 부재가 마련된 가열체 표면의 반대쪽 표면에 접촉한 필름을 거쳐 가열되는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서, 세라믹 기판이 질화 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  3. 제1항에 있어서, 다수의 발열 부재중 하나는 제1 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받고 다른 하나는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받으며, 다수의 발열 부재는 제1 크기와 제2 크기 사이에 있는 제3 크기의 기록 재료 상에서 화상 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  4. 제1항에 있어서, 다수의 발열 부재가 전력원에 대하여 독립적으로 제어되는것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  5. 화상 가열 장치에 있어서,
    긴 형상의 기판, 이 기판 상에 마련되고 전력원에 의해 열을 발생하도록 구성되고 기판의 종방향으로 각각 상이한 열 발생 분포를 갖는 다수의 발열 부재 및 이 발열 부재 상에 마련된 높은 열전도성 부재를 구비한 가열체와,
    화상을 담지하는 기록 재료에 접촉하게 되는 필름을 포함하고,
    상기 기록 재료 상의 화상은 가열체로부터의 열에 의해 필름을 거쳐 가열되고, 상기 필름은 열전도성 부재에 접촉하는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 높은 열전도성 부재가 금속, 질화 알루미늄 또는 탄화 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  7. 제5항에 있어서, 다수의 발열 부재 하나는 제1 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받고 다른 하나는 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받으며, 다수의 발열 부재는 제1 크기와 제2 크기 사이에 있는 제3 크기의 기록 재료 상에서 화상 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  8. 화상 가열 장치에 있어서,
    긴 형상의 기판 및 이 기판 상에 그 종방향으로 마련되고 전력원에 의해 열을 발생하도록 구성된 제1 및 제2 발열 부재를 구비한 가열체와,
    화상을 담지하는 기록 재료에 접촉하게 되는 필름을 포함하고,
    상기 기록 재료 상의 화상은 가열체로부터의 열에 의해 필름을 거쳐 가열되고, 기판의 종방향을 따르는 제2 발열 부재의 길이는 제1 발열 부재의 길이보다 짧고, 기판의 종방향으로 제2 발열 부재의 단위 길이당 저항치는 제1 발열 부재의 단위 길이당 저항치보다 큰 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  9. 제8항에 있어서, 기판의 종방향에 직각인 방향에서 제2 발열 부재의 폭은 제1 발열 부재의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  10. 제8항에 있어서, 제2 발열 부재의 저항률이 제1 발열 부재의 저항률보다 큰 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  11. 제8항에 있어서, 제1 발열 부재가 제1 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받고 제2 발열 부재가 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  12. 제8항에 있어서, 제1 및 제2 발열 부재가 전력원에 대하여 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 화상 가열 장치.
  13. 가열체에 있어서,
    긴 형상의 기판과,
    상기 기판 상에 그 종방향으로 마련되고 전력원에 의해 열을 발생하도록 구성된 제1 발열 부재 및 제2 발열 부재를 포함하고,
    상기 기판의 종방향을 따르는 제2 발열 부재의 길이는 제1 발열 부재의 길이보다 짧고, 기판의 종방향으로 제2 발열 부재의 단위 길이당 저항치는 제1 발열 부재의 단위 길이당 저항치보다 큰 것을 특징으로 하는 가열체.
  14. 제13항에 있어서, 기판의 종방향에 직각인 방향에서 제2 발열 부재의 폭은 제1 발열 부재의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 가열체.
  15. 제13항에 있어서, 제2 발열 부재의 저항률이 제1 발열 부재의 저항률보다 큰 것을 특징으로 하는 가열체.
  16. 제13항에 있어서, 제1 발열 부재가 제1 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받고 제2 발열 부재가 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기의 기록 재료용의 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 가열체.
  17. 제13항에 있어서, 제1 및 제2 발열 부재가 전력원에 대하여 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 가열체.
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