KR100730417B1 - 화상형성장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

히터(가열체)의 길이방향 끝단부의 검지온도 t와 역치 Th를 비교하고, 그 비교결과에 따라 프린트 속력(스루풋)을 제어한다. 역치 Th는, 소정의 조건에 따라서 전환한다. 예를 들면, 프린트 속력을 저하시키는 전환을 실시한 스루풋 다운 실행 회수가 소정값에 이른 것을 상기 소정의 조건으로서 이용한다. 혹은, 작은 크기의 통지 비율이 소정값보다 큰지를 상기 소정의 조건으로서 이용한다. 이것에 의해, 그리스(Grease)가 밀려나오는 것을 방지하여, 정착필름과 가열체의 미끄럼운동성이 악화되는 일이 없고, 종이를 반송할 수 없고, 미끄럼운동음이 발생하여, 정착 불량을 일으킨다고 하는 문제를 없애, 정착장치의 내구성을 향상시킨다.

화상형성, 화상형성장치

Description

화상형성장치 및 그 제어방법{IMAGE FORMING DEVICE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 화상형성장치의 제어 순서의 개략을 나타내는 플로차트이다.

도 2는 정착장치가 차가워진 상태로부터, 비교적 폭이 좁은 기록재의 일례로서 64g지의 A5 크기를 연속 통지한 경우의 히터 끝단부의 온도 추이를 나타내는 그래프이다.

도 3은 특정의 그리스의 성능을 종래의 정착장치와 본 발명의 정착장치의 측정결과를 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명 실시형태에 있어서의 정착장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 필름 가이드 및 세라믹 히터의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.

도 6은 온도제어를 위한 제어 하드웨어의 개략구성을 나타내는 블록도이다.

도 7은 본 발명의 실시형태에 있어서의 화상형성장치의 제어순서의 개략을 나타내는 플로차트이다.

도 8은 크기가 다른 기록재(P)를 연속 70매 통지했을 때의 히터길이방향의 온도분포를 나타내는 그래프이다.

도 9는 본 발명의 화상형성장치와 종래의 화상형성장치에 있어서의 기록재(P)의 각 크기, 혹은 다른 크기의 연속통지가 반복하여 행하여진 경우의 내열 그리스의 윤활 성능의 추이를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 히터(세라믹히터) 2 : 필름가이드

3 : 히터 첩부면 4 : 정착필름

5 : 가압롤러 6 : 보강부재

7 : 보강부재 부착면 8 : 입구가이드

9(9a, 9b) : 서미스터 10 : CPU

11 : 트라이액 N : 니프부

본 발명은, 복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 화상형성장치에 이용되는 것으로, 기록재(기록지)상의 미정착화상을 가열 정착하는 정착장치를 구비한 화상형성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래, 전자사진방식에 의한 화상형성부에서 형성된 토너화상을 기록지에 전사하여, 이 기록지를 정착장치에 반송하고, 미정착 토너화상을 정착한 기록지를 기계 밖으로 배출하는 화상형성장치가 알려져 있다.

이러한 화상형성장치에 있어서, 유지부재에 고정한 가열체에 끝단이 없는 벨트형상의 정착필름을 접촉시키고, 또한 정착필름에 기록재, 예를 들면 기록지를 접촉시켜, 그 위에서 가압부재로 누르고, 가압부재로 기록지와 정착필름을 마찰력으로 이동시키는 것이 행하여지고 있다. 이 정착방식으로는 가열의 기동이 빠르다고 하는 특징이 있다.

상기에 있어서, 정착필름과 가열체(히터)와의 미끄럼운동 마찰 저항을 감소시키기 위한 윤활제로서, 내열성 불소계 그리스(Grease)를 이용하고 있다. 정착필름과 가열체(히터)간의 마찰저항이 증대하면, 가압부재가 정착필름을 원활히 보낼 수 없게 되거나, 미끄럼운동음이 발생하거나 한다. 윤활제의 사용에 의해, 가압부재의 정착필름 구동력을 확보하는 것과 동시에, 미끄럼운동음의 발생을 방지할 수 있다.

그러나 상기 종래예에서는 가열체에 도포한 그리스가 정착필름의 끝단부로부터 넘쳐 나와, 정착필름의 표면에 돌려 넣어져 버린다고 하는 문제가 있었다. 가열체에 그리스를 발라, 조립한 초기는 정착필름으로부터 밀려 나오는 일은 없지만, 가압부재를 조립하여 누르고, 프린트동작을 실행하여, 정착필름을 회전시키는 것에 의해, 정착필름이 가압부재에 접하는 면과 반대측의 이면 전체에 그리스가 회전하여 넣어지고, 남은 부분이 정착필름의 끝단부로부터 밀려 나와, 겉쪽의 면으로 회전하여 넣어진다.

특히, 프린트 동작으로 기록재의 폭이 좁은 것을 사용한 경우, 비통지부 온도상승의 발생에 의해 그리스의 점도가 현저하게 저하해버려, 보다 필름 끝단부로부터 밀려나오기 쉬워진다. 필름과 히터와의 사이에 잔류하고 있는 그리스는, 장 시간 고온하에서 사용되고 있으면 점차 고화되어 버린다. 정착필름은 가압부재보다도 폭이 넓고 양측에 가압부재에 접촉하지 않는 부분이 있으므로, 겉쪽의 면에 나온 그리스는, 즉시 문제가 발생하는 일은 없지만, 그대로 회전을 계속하는 것에 의해, 점차 정착필름의 폭 방향의 중심측을 향하여 퍼져, 가압부재와 닿게 된다. 더 계속하면 가압부재에 의해서 그리스가, 늘어져, 가압부재 전체로 퍼지게 된다. 그 결과, 가압부재가 정착필름을 회전시키려고 하는 반송력이, 그리스의 개재에 의해 극단적으로 감소하여, 정착필름이 회전하지 않고, 니프부에서 기록재의 종이를 반송하지 못하고, 잼(종이를 채운 것)이나 화상 불량이 발생한다.

그리스의 양을 작게 조정하고, 그다지, 밀려나오지 않게 하는 것 등이 행해졌지만, 그리스가 너무 적으면 정착필름과 가열체의 미끄럼운동성이 나빠져, 미끄럼운동음에 의한 변음이 발생하거나 그리스가 바로 내구적으로 사용할 수 없을 정도로 없어져, 내구성이 저하하고 있었다.

반대로 그리스의 양을 넉넉하게 하면, 상술한 그리스가 밀려나온 것과 기록재에의 열의 전도가 나빠져, 정착에 필요한 온도를 공급할 수 없게 되어 정착불량이 발생해 버린다.

따라서, 본 발명은, 그리스의 밀려나옴을 막아, 정착필름과 가열체의 미끄럼운동성이 악화되는 일이 없고, 종이를 반송할 수 없는, 미끄럼운동음이 발생하는, 정착불량을 일으킨다고 하는 문제가 없는 내구성이 뛰어난 정착장치를 구비한 화상형성장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 화상형성장치는, 가열체와, 이 가열체의 열을 전도하는 열전도 회전체와, 이 열전도 회전체에 누름 접촉하는 가압 회전체를 구비하고, 상기 열전도 회전체와 상기 가압 회전체와의 사이에 미정착화상이 형성된 기록재를 끼워 지지하여 가열 및 가압하는 것에 의해서 이 미정착화상을 정착시키는 화상형성장치로서, 상기 기록재를 끼워 지지하고 정착을 실시할 때는 상기 가열체를 소정의 온도로 유지하는 온도조정수단과, 상기 가열체의 온도를 검지하는 온도검지수단과, 이 온도검지수단에 의해 검지된 온도와 역치를 비교하여, 그 비교결과에 따라 프린트 속력을 제어하는 프린트 속력 제어수단과, 소정의 조건에 따라서 상기 역치를 전환하는 역치전환수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

프린트 속력을 전환하는 끝단부 온도의 역치를 소정의 조건에 따라서 전환하는 것에 의해, 시간경과에 따른 변화에 대응하여 역치를 예를 들면 있는 온도로부터 보다 낮은 온도로 전환할 수 있다. 이것에 의해, 정착장치의 그리스의 미끄럼운동 성능 등의 성능이 양호할 때는 충분한 스루풋을 누릴 수 있는 것과 동시에, 해당 성능이 저하해 오면, 어느 정도 스루풋의 의제에 의해 해당 성능저하를 보충하여, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 상기 프린트 속력 제어수단에 의한 프린트 속력을 저하시키는 전환을 실시한 스루풋 다운 실행 회수를 누적 계수하는 계수수단을 구비하고, 상기 역치전환수단은, 상기 계수수단에 의한 스루풋 다운 실행 회수가 소정값에 이른 것을 상기 소정의 조건으로 할 수 있다.

혹은, 기록재의 크기 정보를 검지하는 수단과, 기록재의 프린트 매수를 계측하는 계수수단과, 소정 크기 이하의 통지 크기의 프린트 매수의 전크기의 프린트 매수에 대한 작은 크기의 통지 비율을 계측하는 작은 크기의 통지비율 계측수단을 구비하고, 상기 역치전환수단은, 상기 작은 크기의 통지비율이 소정값보다 큰지를 상기 소정의 조건으로 할 수 있다.

본 발명은, 상기 열전도 회전체로서 정착필름을 이용하는 것에 적용하여 적합하다. 특히, 정착필름과 히터와의 사이에 그리스를 사용하고 있는 정착장치를 구비한 화상형성장치에 있어서, 작은 크기의의 연속통지가 반복하여 행하여진 경우에서도 그리스의 미끄럼운동 성능을 장기간에 걸쳐 발휘할 수 있어, 정착필름과 히터와의 미끄럼운동성이 악화되는 일이 없어, 종이를 반송할 수 없고, 미끄럼운동음이 발생하여, 정착불량을 일으킨다고 하는 문제가 없는 내구성이 뛰어난 화상형성장치를 제공하는 것이 가능해진다.

[발명의 실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

<제 1 실시형태>

도 4에 본 실시형태의 화상형성장치에 있어서의 정착장치의 개략 구성을 나타내고, 도 5에 그 일부를 확대하여 나타낸다.

이 정착장치는, 열전도 회전체의 일례로서의 정착필름(4)을 이용한 정착장치이고, 발열체인 세라믹히터(1)는 유지부재인 필름가이드(2)에 끼워 넣어져 있다. 세라믹히터(1)는 필름가이드(2)의 히터 첩부면(3)에 접촉 지지되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 세라믹히터(1)는, 전체길이 270mm, 폭 7.8 mm, 두께 1.0m의 알루미나 기판 위에, 은파라듐의 저항발열체를 24Ω 이 되도록 길이방향 중심에서 나눠 219mm에 걸쳐서 인쇄 형성한 것이다. 이 세라믹히터(1)에 의해서 가열되는 무단의 벨트형상의 정착필름(4)은, 안지름 24mm이고, 두께는 폴리이미드 기재가 약 40㎛, 이것에 접착제층 약 5㎛와 불소수지의 표층이 약 10㎛가 눌어 붙여져 있다.

이 정착필름(4)은, 가압 회전체로서의 가압롤러(5)와 세라믹히터(1)에 끼워 넣어진 형태로 세라믹히터(1)를 향해 가압롤러(5)에 의해 눌러져서 니프부(N)를 형성하고 있다. 가압롤러(5)는 알루미늄의 중공심금(5a)의 φ14의 바깥둘레에 20mm의 실리콘고무층을 형성하고, 표면에는, 불소 라텍스를 코트하고 있다. 그리고, 총압력 10.5kg로 가압되고 있고, 니프폭이 중앙과 끝단부로 균일하게 되도록, 필름가이드(2)의 히터 첩부면(3)은, 크라운형상이 되어 있다.

가압롤러(5)의 심금(5a)은 정착장치의 양 측판에 회전 자유롭게 지지되어, 조시하지 않는 구동장치로부터 구동력을 받게 되고 있다. 가압롤러(5)가 도 4에 대해 도시하는 화살표 방향으로 회전하는 것에 의해서 정착필름(4)은 필름가이드(2)의 회전을 역방향으로 이동하게 되고 있다. 또한, 필름가이드(2)에 고정된 금속판제의 보강부재(6)가, 필름가이드(2)와 면접촉 하는 형태로 필름가이드(2)의 보강부재 부착면(7)에 접합하고 있다. 필름가이드(2), 보강부재(6)는 정착필름(4)의 폭방향 양측으로 돌출한 부분에서 도시하지 않은 정착장치의 양 측판에 가이드되고 있다. 이러한 구성에 있어서, 기록재(P)가 반송방향 상류측으로부터 반송되어 오 면 입구가이드(8)에 의해서 안내되면서 니프부(N)에 반송된다.

이 때, 정착필름(4)은 그 안둘레측에 설치된 필름가이드(2)에 의해서 가이드 되면서 가압롤러(5)에 의해서 회전되고 있다. 기록재(P)가 니프부(N)에 들어가면 히터(1)에 의해 정착필름(4)을 통하여 가열되고, 가압롤러(5)에 의해서 가압되어 정착을 한다. 그 후, 기록재(P)는, 도시하지 않는 배지 가이드에 의해서 가이드되면서, 배지 롤러에 이끌려 동롤러에 의해서 장치 밖으로 배출되어 배지 트레이상에 적재된다.

여기서, 히터(1)와 필름가이드(2), 및 필름가이드(2)와 보강부재(6)의 접합면에 대해서 설명한다. 필름가이드(2)는, 내열성이 높은 액정 폴리머를 이용하고 있다. 보강부재(6)는 가압롤러(5)에 의한 필름가이드(2)의 굴곡 방지 및 크리프 변형 방지를 위해 설치되고 있고, 판금에 ⊃으로 굴곡을 행하여 강화하고 있다.

다음에 도 5에 나타내는 바와 같이, 히터(1)와 정착필름(4)의 사이에 윤활제로서 불소계의 내열 그리스가 히터(1)상에 길이방향 중심에서 나눠 X범위, 180mm에 도포되고 있다. 여기서 사용하고 있는 내열 그리스는, 기초유(基油)인 퍼 플루오르 폴리에테르나, 증조제로서의 폴리테트라 플루오르 에틸렌(PTFE) 등으로 구성되어 있는, 다우닝 아지아제의 HP-300그리스를 사용하고 있다. 이 그리스의 사용온도 범위는 -30℃로부터 25℃이고, 고온에서의 사용에 견딜 수 있는 것이다. 히터첩부면(3)의 중앙부와 끝단부에는 각각의 온도검지를 위한 서미스터(9a, 9b)가 배치되어 있다.

온도제어에 대해서는, 도 6에 제어 하드웨어의 개략구성을 나타내는 바와 같 이, 히터(1)상에 설치된 중앙과 끝단부의 서미스터{9(9a, 9b)}의 출력을 A/D 변환하고, CPU(10)에 집어넣어, 그 정보를 바탕으로 트라이액(11)에 의해 히터(1)에 통전하는 AC전압에 대해서, 위상제어, 파수 제어 등의 제어에 의해 히터 통전전력을 제어한다. 본 발명에 있어서의 '온도조정수단'은, CPU(10) 및 트라이액(11)에 의해 구성된다. '온도검지수단'은 서미스터(9a, 9b)에 의해 구성된다. '프린트 속력 제어수단' '계수수단' '역치전환수단'은 CPU(10)에 의해 구성된다.

도 1에, 본 실시형태의 화상형성장치의 제어순서의 개략을 나타내는 플로차트를 나타낸다. 또한, 표 1에, 끝단부에 설치되어 있는 서미스터가 스루풋 다운시키는 온도를 검지한 회수와 끝단부에 설치되어 있는 서미스터가 스루풋 다운시키는 온도의 관계를 나타낸다.

표 1

스루풋 다운시키는 검지온도의 검지회수	스루풋 다운시키는 끝단부 서미스터 검지온도 역치
1∼100	250℃
101∼	230℃

도 1의 프린트 동작은, 도 6의 CPU(10)에 부수한 메모리에 격납된 프로그램을 CPU(10)가 읽어내어 실행하는 것에 의해 실현된다. 뒤에 이어지는 다른 플로차트에 나타내는 프린트 동작에 대해서도 마찬가지이다. 도 1의 처리는, 화상형성장치 본체가 프린트 신호를 수신했을 때 스타트한다. 우선, 본체가 폭이 좁은 기록재를 연속통지 했을 때의 비통지부 온도상승을 검출하기 위해서 히터 끝단부에 설치되어 있는 서미스터가, 프린트 속력(즉 스루풋)를 저하시키는 온도를 검지한 회 수 N(스루풋 다운 실행의 검지 회수 N을 판정한다(S11). 여기에서는 N ≥ 100인지의 판단을 실시한다. 끝단부 서미스터(9b)가 스루풋 다운시키는 온도를 검지한 회수 N이 예를 들면 75회인 경우(S11, No), 스루풋 다운시키는 온도 역치 Th를 250℃로 설정한다(S12). 또한, 스루풋 다운시키는 온도를 검지한 회수 N이 예를 들면 125회인 경우(S11, Yes ), 온도 역치 Th를 230℃로 설정한다(S17).

본체로 스루풋 다운시키는 온도가 설정된 후, 폭이 좁은 기록재를 연속통지 했을 때의 비통지부 온도상승에 의해, 끝단부 서미스터(9b)의 검지 온도 t가 상기 설정된 스루풋 다운 실행시의 검지온도 역치 Th 이상이 될 때까지는(S13, No 또는 S18, No), 1분간당의 기록재를 본체로부터 배출하는 프린트 속력(이후, ppm이라 칭한다)는 제 1 속력(여기에서는 16매 : 16ppm)로서 프린트 동작을 실시한다(S14, S19). 또한, 프린트 동작이 계속되어, 끝단부 서미스터(9b)의 검지온도 t가, 상기 설정된 스루풋 다운시키는 온도 역치 Th 이상이 된 것을 검지하면(S13, Yes 또는 S18, Yes), 스루풋 다운시켜 제 2 프린트 속력(여기에서는 6ppm)로 이행한다(S15, S20).

단계 S15가 실행될 때에는, 누적 계수되어 있는 스루풋 다운 실행회수 N이 인크리먼트(increment) 된다(S16). 이 값은, 장치 전원이 오프된 기간도 불휘발적으로 기억된다.

도 2에 정착장치가 차가워진 상태로부터, 비교적 폭이 좁은 기록재의 일례로서 64g지의 A5 크기를 연속 통지한 경우의 히터 끝단부의 온도 추이를 나타낸다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 곡선 a는 통지매수 75매로 비통지부 온도상승의 검 지온도 250℃에 도달하여, 76매째부터 스루풋 다운한 경우의 온도추이를 나타내고 있다. 곡선 b는 통지매수 28매에서 비통지부 온도상승의 검지온도 230℃에 도달하고, 29매째부터 스루풋 다운했을 경우의 온도 추이를 나타낸 것이다.

도 3은, 몰리코트 HP-300 그리스의 성능에 관하여 종래의 정착장치와 본 실시형태의 정착장치의 측정결과를 나타내는 그래프이다. 이 측정에서는, 64g지의 A5 크기를 이용하고, 정착장치가 차가워진 상태로부터 연속 100매를 1세트로 하여, 반복하여 통지를 실시하였다. 곡선 aa는, 종래 예의 정착장치로의 통지를 실시한 경우, 곡선 ab는 본 실시형태의 정착장치에서의 통지를 실시한 경우이며, 또한 곡선 ac는 스루풋 다운시키는 온도를 처음부터 230℃로 설정한 경우의 추이를 나타낸 것이다.

이러한 곡선의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 정착장치에서는 125세트 부근으로부터 그리스가 고화되어 버려, 윤활성능을 발휘할 수 없는 상태가 된다. 이것은, 고온의 조건하에서 사용된 곱셈시간, 즉 끝단부의 스루풋 다운시키는 온도를 250℃로 계속 설정하고 있기 때문에, 230℃∼250℃의 고온도하에서 사용되고 있는 시간(즉, 도 2에 나타내는 통지시간 α)이 길기 때문이다. 본 실시형태의 정착장치에 대해서는, 끝단부의 스루풋 다운시키는 온도를 검지한 회수 100회까지는 250℃, 101회 이후는 230℃로 온도 역치를 전환한다. 이것에 의해서, 누적통지 매수가 증가하고 나서는 끝단부 온도상승은 230℃로 억제하고, 끝단부의 그리스의 사용환경의 온도를 낮춤으로써 그리스의 고화의 진행을 막을 수 있다.

또한, 스루풋 다운시키는 온도 역치를 230℃로 설정한 경우에서는, 그리스로 서의 윤활 성능은 장기간에 걸쳐 발휘할 수 있지만, 작은 크기의를 통지한 경우의 생산성이 떨어져 버려, 바람직하지 않은 상태이다.

따라서, 끝단부의 스루풋 다운시키는 검지온도 역치를 전환함으로써, 그리스의 양을 넉넉하게 도포하는 일도 없고, 적당량을 도포하는 것에 의해 끝단부의 그리스의 성능을 장기간에 걸쳐 발휘할 수 있어, 정착필름과 히터와의 미끄럼운동성이 악화되는 일이 없고, 내구성이 뛰어난 정착장치를 제공할 수 있었다. 상기 회수 '100회'는 단순히 누적통지 매수가 증가한 것을 나타내는 것이 아니라, 스루풋 다운 실행이 실제로 행하여진 회수가 소정회에 이른 것을 의미하는 것으로, 그리스의 새로운 열화를 방지하기 위해서 역치 온도를 저하시킨 편이 바람직한 시기에 이른 것을 표시하는 지표이다. "100"이라고 하는 구체적인 수치가 특별한 의미를 가지는 것이 아니고, 다른 수치라도 좋다.

<제 2 실시형태>

정착장치의 개략은 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다. 도 7에, 본 실시형태에 있어서의 화상형성장치의 제어 순서의 개략을 나타내는 플로차트를 나타낸다. 또한, 표 2에 작은 크기의 기록재의 통지비율과 끝단부에 설치하고 있는 서미스터가 스루풋 다운시키기 위한 역치 온도 Th의 관계를 나타낸다.

표 2

작은 크기의 통지비율 Ax	스루풋 다운시키는 끝단부 서미스터 검지온도 역치
Ax ≥ 50%	230℃
Ax < 50%	250℃

도 7의 처리에 있어서, 화상형성장치 본체가 프린트 신호를 수신했을 때, 프린트 동작을 스타트한다. 기록재(P)의 폭방향의 길이를 검지하는 수단, 예를 들면 도시하지 않은 본체 카세트에 설치되어 있는 크기 검지 센서에 의해 프린트되는 기록재(P)의 폭과 길이를 검출하여, 기록재(P)폭이 182mm 이하인지의 판단을 실시한다(S22). 기록재(P)폭 182mm 이하의 경우는, 도시하지 않은 본체 기억수단에 의해 기억하고 있는, 기록재(P)폭 182mm 이하의 전체 프린트 매수 A에 1을 가산하고(S23), 또한 본체로서의 전체 프린트 매수 Z에도 동시에 1을 가산한다(S24). 기록재(P)폭이 182mm보다 큰 경우는, 단계 S23을 우회하여, 전체 프린트 매수 Z에 1을 가산한다(S24). 한편, 본 발명에는 직접 관계없지만, 크기가 검지된 기록재(P)의 1잡의 프린트 매수를 별도 카운트해도 좋다. 여기서, 전체 프린트 매수 Z와 기록재(P)폭 182mm 이하의 전체 매수 A에서, 작은 크기의 전체 통지비율 Ax를 계산식 Ax = A/Z*100으로부터 이끌어낸다(S25). 이 연산에서 얻어진 연산값으로부터, 본체에 기억되고 있는 표 2의 작은 크기의 기록재폭 182mm 이하의 통지비율(작은 크기의 통지비율) Ax에 기초하여(S26), 스루풋 다운시키는 끝단부 서미스터의 검지온도 역치 Th를 250℃ 또는 230℃로 결정한다(S27, S31). 여기에서는 작은 크기의 통지비율 Ax와 비교하는 역치는 50%로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

본체에서 스루풋 다운시키는 역치온도 Th가 설정된 후, 폭이 좁은 기록재를 연속 통지했을 때의 비통지부 온도상승에 의해, 끝단부 서미스터의 검지온도 t가 상기 설정된 스루풋 다운 실행시의 검지온도 역치 Th 이상이 될 때까지는(S28, No 또는 S32, No), 1분간당의 기록재를 본체로부터 배출하는 프린트 속력을 제 1 속력(여기에서는 16매 : 16ppm)로서 프린트 동작을 실시한다(S29, S33). 또한, 프린트 동작이 계속되고, 끝단부 서미스터의 검지온도 t가, 상기 설정된 스루풋 다운시키는 온도 역치 Th 이상이 된 것을 검지하면(S28, Yes 또는 S32, Yes), 스루풋 다운시켜 제 2 프린트 속력(여기에서는 6ppm)로 이행한다(S30, S34).

도 8에 크기가 다른 기록재(P)를 연속 70매 통지했을 때의 히터 긴 방향의 온도분포를 나타낸다. 곡선 d는, 기록재(P)의 폭 182mm의 B5크기의 경우이며, 기록재(P)가 통과하는 위치에서는, 서미스터(9a)에 기초하여 제어하는 온도 190℃를 유지하기 위해서 히터(1)의 통전제어를 실시한다. 이 때문에, 기록재(P)가 통과하지 않는 위치에서는 히터(1)의 열은 기록재(P)에 빼앗기는 일이 없고, 비통지부 온도상승이 된다. 곡선 C는, 기록재(P)의 폭 210mm의 A4 크기의 경우이며, 기록재(P)가 통과하는 위치는 히터(1)의 발열 저항체의 전체 길이와 거의 같은 길이 때문에, 기록재(P)가 없어서 히터(1)의 열이 빼앗기지 않는 위치는 존재하지 않고, 온도상승 하는 위치는 발생하지 않는다. 즉, 서미스터(9a)에 기초하여 제어하는 온도 190℃를 길이방향 전역에 유지한다.

도 8과 같이, 곡선 d의 히터 길이방향의 온도 분포에서는, 도 5와 같이 정착필름(4)과 히터(1)와의 사이에 도포범위 X가 180mm에서 도포하고 있는 내열성 그리스는, 중앙부의 점도가 저하하여, 서서히 끝단부로 이동한다. 또한, 끝단부로 이행한 그리스는 보다 점도가 저하하고, 정착필름(4) 내부로부터 밀려나와 버린다. 또한, 끝단부에 잔류한 미량의 그리스는 고온하에서 계속 사용하면, 나중에 고화되 어 버려, 그리스의 윤활성능을 발휘할 수 없게 된다.

곡선 c의 히터 길이방향의 온도 분포에서는 중앙부, 끝단부 모두 대부분 온도차는 없고, 그리스의 점도는 거의 균일한 상태이다. 그 때문에, 정착필름(4)으로부터 밀려나오는 양으로서는, 극히 미량이며, 장기간에 걸쳐 그리스가 정착필름(4)과 히터(1)와의 사이에 개재하게 된다.

여기서, 도 9에, 본 실시형태의 화상형성장치와 종래의 화상형성장치에 있어서의 기록재(P)의 각 크기, 혹은 다른 크기의 연속 통지가 반복하여 행하여진 경우의 내열 그리스(상기 몰리코트 HP-300, 다우코닝제)의 윤활 성능의 추이를 나타낸다. 도 9에 나타낸 곡선 ba는, B5 크기로 연속 100매 통지가 반복하여 행하여진 종래의 화상형성장치의 경우이다. 끝단부에 설치되고 있는 서미스터(9b)와 스루풋 다운시키는 검지온도는 250℃에 상시 설정되어 있다. 이 상태에 의하면, 전 통지매수 30k매(30,000매)에서, 끝단부의 그리스가 고화되어 버려, 윤활성능을 발휘할 수 없는 상태가 되었다. 그에 대해, 본 실시형태의 화상형성장치의 경우에서는 곡선 bb에 나타내는 바와 같이, 최초의 프린트 작업으로 작은 크기의의 통지비율 Ax가 연산결과보다 50% 이상이 되어, 끝단부에 설치되어 있는 서미스터(9b)에서 스루풋 다운시키는 검지온도 역치는, 다음 잡으로부터 230℃로 설정된다. 그리고, 47k매까지 끝단부의 그리스는, 윤활성능을 발휘할 수 있었다. 또한, 곡선 bd는, A4크기로 연속 100매 통지가 반복하여 행하여진 본 실시형태의 화상형성장치의 경우이다. 이 상태에서는 상술한 바와 같은 히터(1)의 길이방향의 온도분포가 되어, 그리스의 사용이 고온하가 되는 일은 없기 때문에, 끝단부 혹은 중앙부의 그리스는 장기간에 걸쳐 윤활성능을 발휘할 수 있다. 또한, 곡선 bc는, A4크기와 B5크기를 연속통지로 반복하여 행하여진 본 실시형태의 화상형성장치의 경우이다. 또한, 기간 E에서는 A4크기를 13k매, 기간 F에서는 B5크기를 13k매 통지하여, 이 기간에서는, 작은 크기의의 통지비율 Ax는 50% 미만이기 때문에, 끝단부에 설치되고 있는 서미스터(9b)에서 스루풋 다운시키는 검지온도 역치는 250℃로 설정되어 있다. 기간 G에서는, 재차 A4크기를 8k매, 그 후의 기간 H에서 B5크기를 8k매까지는, 스루풋 다운시키는 검지온도 역치는 250℃로 설정되고, 기간 I에서는 스루풋 다운시키는 검지온도 역치는 230℃로 설정되어 프린트된다.

이러한 추이의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 화상형성장치에서는 B5크기를 연속 통지한 경우, 30k매 부근으로부터 끝단부의 그리스가 고화되어 버려, 윤활성능을 발휘할 수 없는 상태가 된다. 이것은, 고온의 조건하에서 사용된 곱셈시간, 즉 끝단부의 스루풋 다운시키는 온도 역치를 250℃로 계속 설정되고 있기 때문에, 도 8과 같이, 끝단부는 250℃ 부근의 온도하에서 사용되고 있는 시간이 길기 때문이다. 본 실시형태의 화상형성장치에 대해서는, 작은 크기의의 통지비율을 연산하여, 그 연산값의 비율 Ax가 50% 미만까지는 250℃, 50% 이상은 230℃로 전환함으로써, 작은 크기의의 통지매수의 비율이 증가한 경우에서는 끝단부 온도상승은 230℃로 억제하고, 끝단부의 그리스의 사용환경의 온도를 낮춤으로써 그리스의 고화의 진행을 막을 수 있었다.

따라서, 끝단부의 스루풋 다운시키는 검지온도 역치를 전환함으로써, 그리스의 양을 넉넉하게 도포하는 일도 없이, 적당량을 도포하는 것에 의해 끝단부의 그 리스의 성능을 장기간에 걸쳐 발휘할 수 있고, 생산성이 저하하는 것을 극히 방지할 수 있어, 정착필름과 히터와의 미끄럼운동성이 악화되는 일이 없고, 내구성이 뛰어난 정착장치를 구비한 화상형성장치를 제공할 수 있었다.

제 1 실시형태와 제 2 실시형태를 비교하면, 제 1 실시형태에서는 정착장치의 교환 등으로 검지회수 N이 리세트되지 않는 이상 일단 역치 Th가 변경(감소)되면 원래대로 돌아가는 일은 없지만, 제 2 실시형태에서는 통신비율 Ax의 변화에 따라 역치 Th는 변화 후에도 원래대로 돌아갈 수 있다.

본 발명에 의하면, 가열체와 이 가열체의 열을 전도하는 열전도 회전체와, 이 열전도 회전체에 누름 접촉하는 가압 회전체를 갖는 정착장치를 구비한 화상형성장치에 있어서, 스루풋과 기계적인 성능과의 밸런스를 취하여, 성능이 양호할 때는 고 스루풋을 누리고, 성능이 저하해 오면, 스루풋을 낮추는 것에 의해, 해당 성능저하를 보충함과 동시에 정착장치의 내구성을 향상시켜, 나아가서는 그 수명을 늘릴 수 있다.

이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명했지만, 상기에서 언급한 이외에도 여러 가지의 변형, 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 설명에서 열거한 온도, 매수, 프린트 속력, 회수, 통지비율, 길이, 압력, 저항의 구체적인 수치, 재질 등은 어디까지나 예시이며, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

Claims (6)

1. 가열체와,

   상기 가열체의 열을 전도하는 정착필름과,

   상기 정착필름에 누름 접촉하는 가압 회전체를 구비하고,

   상기 정착필름과 상기 가압 회전체와의 사이에 미정착화상이 형성된 기록재를 끼워 지지하여 가열 및 가압하는 것에 의해서 상기 미정착화상을 정착시키는 화상형성장치로서,

   상기 기록재를 끼워 지지하여 정착을 실시할 때는 상기 가열체를 소정의 온도로 유지하는 온도조정수단과,

   상기 가열체의 온도를 검지하는 온도검지수단과,

   상기 온도검지수단에 의해 검지된 온도와 미리 정해진 역치를 비교하여, 그 비교결과에 따라 프린트 속력을 제어하는 프린트 속력 제어수단과,

   소정의 조건에 따라서 상기 역치를 전환하는 역치전환수단과,

   상기 프린트 속력 제어수단에 의한 프린트 속력을 저하시키는 전환을 실시한 스루풋 다운 실행 횟수를 누적 계수하는 계수수단을 구비하고,

   상기 역치전환수단은 상기 계수수단에 의한 스루풋 다운 실행 횟수가 소정값에 이른 것을 상기 소정의 조건으로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 화상형성장치.
2. 가열체와,

   상기 가열체의 열을 전도하는 정착필름과,

   상기 정착필름에 누름 접촉하는 가압 회전체를 구비하고,

   상기 정착필름과 상기 가압 회전체와의 사이에 미정착화상이 형성된 기록재를 끼워 지지하여 가열 및 가압하는 것에 의해서 상기 미정착화상을 정착시키는 화상형성장치로서,

   상기 기록재를 끼워 지지하여 정착을 실시할 때는 상기 가열체를 소정의 온도로 유지하는 온도조정수단과,

   상기 가열체의 온도를 검지하는 온도검지수단과,

   상기 온도검지수단에 의해 검지된 온도와 미리 정해진 역치를 비교하여, 그 비교결과에 따라 프린트 속력을 제어하는 프린트 속력 제어수단과,

   소정의 조건에 따라서 상기 역치를 전환하는 역치전환수단과,

   상기 기록재의 크기 정보를 검지하는 수단과,

   상기 기록재의 프린트 매수를 계측하는 계수수단과,

   소정 크기 이하의 통지 크기의 프린트 매수의 전체 크기의 프린트 매수에 대한 작은 크기의 통지비율을 계측하는 작은 크기의 통지비율 계측수단을 구비하고,

   상기 역치전환수단은, 상기 작은 크기의 통지비율이 소정값보다 큰가를 상기 소정의 조건으로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 화상형성장치.
3. 정착필름과, 상기 정착필름에 누름 접촉하는 가압 회전체를 구비하고, 상기 가압 회전체와의 사이에 미정착화상이 형성된 기록재를 끼워 지지하여 가열 및 가압하는 것에 의해서 상기 미정착화상을 정착시키는 화상형성장치의 제어방법으로서,

   상기 기록재를 끼워 지지하고 정착을 실시할 때에는 상기 가열체를 소정의 온도로 유지하는 단계와,

   상기 가열체의 온도를 검지하는 단계와,

   상기 온도검지단계에 의해 검지된 온도와 미리 정해진 역치를 비교하여, 그 비교결과에 따라 프린트 속력을 제어하는 단계와,

   소정의 조건에 따라서 상기 역치를 전환하는 단계와,

   상기 프린트 속력을 제어하는 단계에 의해 프린트 속력을 저하시키는 전환을 실시한 스루풋 다운 실행 횟수를 누적 계수하는 단계를 구비하고,

   상기 역치를 전환하는 단계에서 상기 스루풋 다운 실행 횟수가 소정값에 이른 것을 상기 소정의 조건으로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 화상형성장치의 제어방법.
4. 정착필름과, 상기 정착필름에 누름 접촉하는 가압 회전체를 구비하고, 상기 가압 회전체와의 사이에 미정착화상이 형성된 기록재를 끼워 지지하여 가열 및 가압하는 것에 의해서 상기 미정착화상을 정착시키는 화상형성장치의 제어방법으로서,

   상기 기록재를 끼워 지지하고 정착을 실시할 때에 상기 가열체를 소정의 온도로 유지하는 단계와,

   상기 가열체의 온도를 검지하는 단계와,

   상기 온도검지단계에 의해 검지된 온도와 미리 정해진 역치를 비교하여, 그 비교결과에 따라 프린트 속력을 제어하는 단계와,

   소정의 조건에 따라서 상기 역치를 전환하는 단계와,

   상기 기록재의 크기 정보를 검지하는 단계와,

   상기 기록재의 프린트 매수를 계측하는 단계와,

   소정 크기 이하의 통지 크기의 프린트 매수의 전체 크기의 프린트 매수에 대한 작은 크기의 통지비율을 계측하는 단계를 구비하고,

   상기 역치를 전환하는 단계에서는, 상기 작은 크기의 통지비율이 소정값보다 큰가를 상기 소정의 조건으로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 화상형성장치의 제어방법.
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