KR19990003577A - 전자사진 장치의 정착온도 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 전자사진 현상 방식을 이용하는 레이저 빔 프린터 및 복사기와 같은 전자사진 장치의 정착온도 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 현상기를 통해 감광드럼에 토너상을 형성하고 그 토너상을 전사드럼을 통해 기록지에 전사후 정착기의 발열롤러와 발열램프 및 압력롤러를 통해 인쇄하는 전자사진 장치의 화상형성 방법에 있어서, 초기 전원 투입시 상기 정착기의 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 검색하는 단계, 상기 검색한 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 기초로하여 기록지의 온도를 연산하는 단계, 상기 연산한 기록지의 온도와 설정된 토너 용융점 온도를 판단하는 단계, 상기 판단한 결과에 따라 발열램프를 점·소등시켜 기록지의 온도를 토너 용융점 온도보다 소정온도 높게 하여 토너상을 융착시키는 단계를 포함한 것을 그 특징으로 한다.

이에 따라 전자사진 장치를 통해 장시간 연속 인쇄시에 기내 온도상승과 압력롤러의 온도상승으로 인한 부품의 내구성과 기록지의 커얼 및 주름발생 등이 방지되고 전력소모가 최소화되는 효과가 제공된다.

Description

전자사진 장치의 정착온도 제어 방법 및 장치.

본 발명은 전자사진 방식을 이용하는 레이저 빔 프린터 등과 같은 전자사진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 빔 프린터의 동작시 정착기의 온도과열 및 부족에 따른 정착불량 및 에너지의 낭비를 방지하기 위해 정착기의 온도를 토너 용융점 온도 보다 좀더 높은 온도로 일정하게 유지시켜 정착불량 및 전력소모를 최소화 하도록 하는 전자사진 장치의 정착온도 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진 현상방식을 이용하는 전자사진 장치, 예컨대 흑백/컬러 복사기, 컬러 레이저(Laser) 빔 프린터 등은 대전롤러가 회전하면서 대전롤러가 고압으로 감광드럼의 외주면상에 감광체를 고루 대전시키게 된다.

그리고, 감광드럼의 외주면상에 대전된 감광체는 디지털 신호를 레이저 광으로 바꾸는 노광장치, 예컨대 레이저 다이오드등의 광원으로부터 발광된 광선에 의해 정전 잠상을 형성하게 된다.

이때, 상기 감광드럼에 형성된 정전 잠상은 현상기를 지나면서 토너에 의해 현상되어 가시상으로 변해가고 아울러 픽업롤러에 의해 이송 급지되는 기록지에 대전됨으로써 감광드럼의 가시상이 기록지 위에 전사된다.

상기 전사되어진 기록지는 정착기의 열과 압력에 의해 상이 융착된후 배출되게 된다.

이와 같은 전자사진 장치에 전원이 공급되면 기기의 특성에 따라 정해진 시간동안 워밍업(Warming Up)을 하게 되고, 워밍업을 완료하면 인쇄명령을 수행할 수 있는 준비모드(on line mode)를 수행하게 된다.

그리고 준비모드에서 일정시간동안 인쇄명령이 없으면 다시 대기모드로 되는데, 대기모드에서 인쇄명령이 내려지면 워밍업 과정을 거쳐서 인쇄를 수행하게 된다.

상기와 같은 일반적인 전자사진 장치에서 있어서, 일단 인쇄명령이 내려지면 정착기의 발열램프의 온도를 제어하여 정착에 필요한 열량을 공급하게 되어 있는데, 이때 정착기의 발열램프가 발열롤러를 과다하게 가열시키거나 또는 충분한 가열을 하지못하여 과다에 따른 전력소모와 가열부족으로 인한 정착불량이 발생되는 단점을 지니고 있다.

이와 같은 일반적인 전자사진 장치에서의 정착기의 정착열을 제어하여 기록지에 인쇄하는 장치로서는 도 1과 같은 장치가 있다.

도 1에 제시된 장치를 종래 레이저 빔 프린터의 예로서, 설명한다.

상기 레이저 빔 프린터는, 도급지인 기록지 카세트(109) 및 이 기록지 카세트(109)의 최상층 기록지(110)에 접촉하여 한 장씩 공급하는 픽업롤러(108) 등으로 구성된 급지장치와, 본체내부에 구비되어 감광드럼(100) 상의 현상화상을 기록지(110)에 전사하기 위해 기록지(110)에 전하를 인가하는 전사드럼(102)과, 상기 전사드럼(102)을 통과한 기록지를 끼워서 그 기록지의 전사 화상을 소정의 온도를 가지고 정착시키는 정착기가 순차적으로 배열되어 있고, 상기 정착기의 온도를 제어하는 제어부가 구비되어 있다.

또한, 상기 본체내부에는 감광체 장치와 현상롤러(106a)를 갖는 현상기(106)가 착탈 자유롭게 부착되어 있다.

상기 감광체 장치는, 상기 감광드럼(100)과 정전잠상을 형성하기 전에 감광드럼(100)에 전하를 인가하는 대전롤러(101)와, 상기 감광드럼(100)을 노출하여 그 외주의 전하를 균일하게 하는 제전부(도면에 미 도시)와, 디지털 신호를 레이저 광으로 바꾸어 감광드럼(100)에 정전잠상을 형성하는 노광장치(107)가 위치하고 있다.

또한, 상기 정착기는, 전자사진 장치에 인쇄명령이 있을 시에 소정의 온도로 발열하는 발열램프(104)와, 이 발열램프(104)를 감쌓고 압력롤러(105)에 압입되어 상기 감광체 장치에서 이송되는 기록지(110)의 전사화상을 융착시켜 배출하는 발열롤러(103)로 구성되어 있다.

그리고 상기 제어부는, 상기 발열롤러(103)의 주위에 위치하여 온도를 감지하여 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 온도감지소자(112)와, 상기 온도감지소자(112)에서 감지한 전기적신호를 파형정형화 하여 출력하는 신호처리부(113)와, 상기 신호처리부(113)에서 얻어진 전기적신호를 기초로 하여 발열램프(104)의 현재 온도(Th)를 판단하고 그 판단한 온도와 설정되어 있는 기준온도(Tr)를 비교하여 그에따른 구동제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서(111)와, 상기 마이크로 프로세서(111)의 구동제어신호에 의해 상기 발열램프(114)를 점·소등시키는 램프구동부(114)로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 레이저 빔 프린터는, 급지장치에서 기록지 카세트(109)의 기록지(110)가 픽업롤러(108)에 의해 한 장씩 현상기(106)를 통해 감광체 장치에 이송되는데, 이때 대전롤러(101)가 감광드럼(100)과 반대방향으로 회전하면서 전원공급장치(도면에 미 도시)에서 공급되는 대전롤러(101)의 대전고압으로써 상기 감광드럼(100)의 표면을 골고루 대전시키게 된다.

이때, 상기 감광드럼(100)의 대전된 부분에 컴퓨터 등으로부터 나오는 임의의 디지털 신호를 빛으로 바꾸는 노광장치(107), 예컨대 레이저 다이오드와 같은 광원에 의해 정전잠상이 형성된다.

상기 감광드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상은 현상기(106)의 현상롤러(106a)에 형성된 토너층에 의해 가시상으로 변해가고 전원공급장치에서 공급되는 전사드럼(102)의 전사전압에 의해 기록지(110) 위에 전사된다.

상기 토너상이 전사된 낱장의 기록지(110)는 정착기에서 압력롤러(105)와 발열램프(104)에 의해 가열되어진 발열롤러(103) 사이를 통과하면서 융착되어 외부로 배출되게 되는데, 이때 상기 발열롤러(103) 주위에 취부된 서어미스터와 같은 온도감지소자(112)가 그 발열롤러(103)의 온도(Th)를 감지하여 그에 상응한 전기적신호를 신호처리부(113)에 제공하게 된다.

신호처리부(113)는 온도감지소자(112)에서 입력되는 전기적신호를 파형정형화 하여 이를 마이크로 프로세서(111)에 제공하게 된다.

마이크로 프로세서(111)는 상기 신호처리부(113)에서 정형화되어 입력되는 파형을 기초로 하여 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)를 판단하고 그 판단한 온도(Th)와 기 저장되어 있는 기준온도(Tr)를 비교하게 된다.

상기 비교한 결과 발열롤러(103)의 온도(Th)가 기준온도(Tr)보다 낮을 때에는 램프구동부(114)를 통해 정착기의 발열램프(104)를 점등시켜 발열롤러(103)의 온도를 더욱 상승시키고 상기 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)가 기준온도(Tr)보다 높을 경우에는 발열램프(104)를 소등시켜 발열롤러(103)의 온도를 낮추어 주게 된다.

즉 다시 말해서, 상기 발열롤러(103)는 발열램프(104)에 전류를 공급함으로써 가열된다.

그러나 정착기에 사용된 발열롤러(103), 즉 히트롤러의 온도를 소정의 정착온도로 유지하는 것은 소비전력 측면에서 비효율적이다.

소정의 시간 간격안에 외부의 컴퓨터로부터 노광장치(107)로 데이터가 수신되지 않을 때 정착기의 전원공급을 제한 하거나 그 공급을 차단하도록 제어하였다.정착기가 소비전력을 제어하고 있는 상태에 있을 경우에는 정착기의 온도는 내려가게 되어 있다.

그러므로 이 상태에서 인쇄가 수행될 때에 인쇄 실패가 발생된다. 그래서 정착기로 전력을 공급하여 인쇄를 다시 시작하게 하고 정착기의 온도는 소정의 온도로 복귀되도록 제어되어야 한다.

이와 같은 방법으로 정착기의 정착온도를 제어하여 상기 전사드럼(102)을 통한 기록지(110)의 토너상을 압력롤러(105)와 발열램프(104)에 의해 가열되어진 발열롤러(103)로 융착시켜 최종적으로 인쇄를 완료하게 된다.

그러나, 전술한 종래의 레이저 빔 프린터와 같은 전자사진 장치는, 발열롤러(103)의 온도가 기준온도 보다 낮을 때에는 발열램프(104)를 점등시키고 높을 경우에는 소등시키는 단순 동작으로 정착온도를 제어하게 된다.

따라서, 발열롤러(103)와 접촉하여 회전하는 압력롤러(105)의 온도가 낮을 경우에 정착 불량이 발생되고 반대로 압력롤러(105)의 온도가 높을 경우에는 용지에 과도한 커얼(Curl)이 생김과 아울러 과도한 전력소비가 발생되는 문제점을 내제하고 있다.

즉, 전술한 종래 기술의 정착기의 정착온도 제어에 있어서는 통상적으로 발열롤러(103)의 온도를 170℃로 일정하게 유지할 시에는 압력롤러(105)의 온도는 초기 상온 25℃에서 시작하여 110℃에서 포화되게 된다.

따라서, 기록지(110)의 온도는 120℃에서 150℃까지 올라가게 된다.

그리고, 화상을 형성하는 토너는 약 130℃ 정도에서 용융되므로 초기에는 정착불량이 발생되고 이후 압력롤러(105)의 온도가 포화되었을 시에는 과도한 온도로 인하여 기록지의 주름과 과도한 커얼이 발생됨과 아울러 에너지 측면에서 비효율적으로 정착온도를 제어하게 되는 문제점을 내제하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 전자사진 장치가 가지는 문제점을 감안하여 이를 개선코자 창안한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 기록지의 온도를 토너 용융점 온도보다 소정온도 이상으로 일정하게 유지시켜 전력의 낭비를 최소화 하도록 하는 전자사진 장치의 정착온도 제어방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, 발열롤러와 압력롤러의 온도를 기초로하여 기록지의 온도를 일정하게 유지시켜 초기 화상의 정착불량과 연속 인쇄 시에 전력소모를 최소화 하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, 정착기의 발열램프의 도통시간을 가지고 기 설정된 기준온도를 재 설정하여 정착기의 정착온도를 제어하도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 레이저 빔 프린터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도.

도 2는 본 발명 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어 장치의 설명에 제공되는 제 1실시예 블록도.

도 3은 도 2의 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어 방법의 설명에 제공되는 실시예 신호흐름도.

도 4는 본 발명 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어 장치의 설명에 제공되는 제 2실시예 블록도.

도 5는 도 4의 발열램프의 발열량에 따라 메모리에 저장된 기준온도의 테이블 도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 감광드럼 101 : 대전롤러

102 : 전사드럼 103 : 발열롤러

104 : 발열램프 105 : 압력롤러

200 : 마이크로 프로세서 201 : 제 1온도감지소자

203 : 제 1신호처리부 206 : 메모리

207 : 계수부

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 전자사진 장치의 정착온도 제어방법은, 현상기를 통해 감광드럼에 토너상을 형성하고 그 토너상을 전사드럼을 통해 기록지에 전사후 정착기의 발열롤러와 발열램프 및 압력롤러를 통해 소정의 온도로 열정착하여 인쇄하는 전자사진 장치의 화상형성 방법에 있어서: 초기 전원 투입시 상기 정착기의 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 검색하는 단계, 상기 검색한 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 기초로하여 기록지의 온도를 연산하는 단계, 상기 연산한 기록지의 온도와 설정된 토너 용융점 온도를 비교 판단하는 단계, 상기 판단한 결과에 따라 발열램프를 점·소등시켜 기록지의 온도를 토너 용융점 온도보다 소정온도 높게 하여 토너상을 융착시키는 단계로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법에 있어서, 상기 소정의 온도는 5℃인 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법에 있어서, 상기 상기 기록지의 온도는 135℃인 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전자사진 장치의 정착온도 제어방법은, 현상기를 통해 감광드럼에 토너상을 형성하고 그 토너상을 전사드럼을 통해 기록지에 전사후 정착기의 발열롤러와 발열램프 및 압력롤러를 통해 소정의 온도로 열정착하여 인쇄하는 전자사진 장치의 화상형성 방법에 있어서: 초기 전원 투입시 상기 정착기의 발열램프 구동시간을 계수하는 단계, 상기 계수한 발열램프의 구동시간을 기초로 하여 기 설정되어 있는 현재의 기준온도를 재 설정하여 주는 단계, 상기 재 설정된 기준온도와 발열롤러에서 검색되어 얻어진 온도를 비교 판단하는 단계, 상기 판단한 결과에 따라 발열램프의 점·소등을 결정하여 기록지의 온도를 소정온도로 유지시키는 단계로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어 방법에 있어서, 상기 기록지의 온도는 135℃인 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 측면에 따른 전자사진 장치의 정착온도 제어장치는, 화상정보에 기초하여 감광드럼의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광장치와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상기와, 상기 토너상을 급지된 기록지에 전사하는 전사드럼과, 상기 기록지에 전사된 토너상을 발열램프에 기인한 발열롤러 및 압력롤러로 열정착하여 인쇄하는 정착기를 갖는 전자사진 장치에 있어서: 상기 정착기의 적소에 위치하여 발열롤러 및 압력롤러의 온도를 측정하여 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 제 1,제 2온도감지부재, 상기 두 온도에 상응한 전기적신호를 파형정형화 하는 제 1,제 2신호처리수단, 상기 제 1,제 2신호처리수단에서 얻어진 파형에 기인하여 두 온도를 판단하고 그 판단한 두 온도를 기초로하여 상기 전사드럼을 통한 기록지의 온도를 연산하여 상기 발열램프의 구동을 제어하는 마이크로 프로세서로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 측면에 따른 전자사진 장치의 정착온도 제어장치는, 화상정보에 기초하여 감광드럼의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광장치와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상장치와, 상기 토너상을 급지된 기록지에 전사하는 전사드럼과, 상기 기록지에 전사된 토너상을 발열램프에 기인한 발열롤러 및 압력롤러로 열정착하여 인쇄하는 정착기를 갖는 전자사진 장치에 있어서: 상기 정착기의 적소에 위치하여 발열롤러의 온도를 측정하여 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 온도감지부재, 상기 감지하여 얻어진 온도에 상응한 전기적신호를 파형정형화 하는 신호처리수단, 상기 발열램프의 구동시간을 계수하는 계수수단, 상기 계수수단에서 얻어진 발열램프의 구동시간에 따라 발열램프의 발열량에 기초하여 기 설정되어 있는 기준온도를 재 설정하여 상기 신호처리수단에서 얻어진 온도와를 비교하고 그 비교한 결과에 따라 상기 발열램프의 구동을 제어하는 마이크로 프로세서로 이루어짐을 그 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치에 있어서, 상기 기준온도는, 발열램프의 구동시간에 따른 발열량을 기초로하여 설정된 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치에 있어서, 상기 현재의 기준온도에 대한 재 설정 기준온도의 변화범위는, 상기 발열램프의 구동시간에 따라 적어도 ±10℃ 범위로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이하면, 상기 마이크로 프로세서가 정착기의 발열롤러의 정착온도에 따라 기록지의 온도를 토너의 용융점 온도보다 더 높은 온도로 일정하게 유지시켜 주게 되므로써 기록지의 토너상이 정착기를 통해 최적의 조건으로 인쇄됨을 알 수 있다.

그 결과, 전자사진 장치를 통해 장시간 연속 인쇄시에 기내 온도상승과 압력롤러의 온도상승으로 인한 부품의 내구성과 기록지의 커얼 및 주름발생 등이 방지됨은 물론 전력소모가 최소화되는 이점이 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전자사진 장치의 정착온도 제어 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

또한, 본 발명의 정착온도 제어장치를 전자사진 현상방식을 사용하는 레이저 빔 프린터와 같은 여러 가지 전자사진 장치에 적용할 수 있다.

그래서, 설명에 사용되는 도 2 내지 도 4는 특정한 정착온도 제어장치가 아니고 레이저 빔 프린터와 같은 전자사진 현상방식을 사용하는 여러 가지의 전자사진 장치에 착안한 도면이다.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고, 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

또한, 이하의 설명에서는 전자사진 현상방식을 사용하는 레이저 빔 프린터에 적용한 예를 고려한다.

도 2는 본 발명 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어장치의 설명에 제공되는 제 1실시예 블록도이다.

본 실시예에 따르면, 기록지카세트(109)의 최상층 기록지(110)를 공급하는 픽업롤러(108)로 이루어진 급지장치와, 회전체에 지지되어 있는 감광드럼(100)의 표면을 일정한 전위로 대전하는 대전롤러(101)와, 화상정보에 기초하여 상기 감광드럼(100)의 표면을 노광해서 정전잠상을 형성하는 노광장치(107)와, 상기 감광드럼(100)과 균일한 압력으로 접촉 회전하면서 그 감광드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상롤러(106a)를 갖는 현상기(106)와, 상기 감광드럼(100)에 형성된 토너상을 픽업롤러(108)에 의해 급지된 기록지(110)에 전사하는 전사드럼(102)과, 상기 전사드럼(102)에 의해 기록지(110)에 전사된 토너상을 발열램프(104)의 발열량에 기인한 발열롤러(103) 및 압력롤러(105)의 정착온도로 열정착하여 인쇄하는 정착기로 구성된 레이저 빔 프린터에 있어서, 상기 정착기의 발열롤러(103)와 압력롤러(105) 주위에 설치되어 그들의 온도를 각각 감지하는 제 1,제 2온도감지소자(201)(202)와, 상기 제 1,제 2온도감지소자(201)(202)에서 감지하여 얻어진 전기적신호를 각각 파형정형화 하여 출력하는 제 1,제 2신호처리부(203)(204)와, 상기 제 1,제 2신호처리부(203)(204)에서 입력되는 파형을 가지고 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)와 압력롤러(105)의 온도(Tpr)를 판단하고 그 판단한 두 온도(Th),(Tpr)를 가지고 상기 전사드럼(102)을 통한 기록지(110)의 온도를 연산하여 상기 발열램프(104)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 마이크로 프로세서(200)와, 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어신호에 의해 상기 발열램프(104)를 점·소등시키는 램프구동부(205)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 1실시예를 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원스위치(도면에 미도시)의 조작에 의해 도 2의 레이저 빔 프린터에 전원을 입력하면(단계, S100) 초기에 마이크로 프로세서(200)는 램프구동부(205)를 통해 정착기의 발열램프(104)를 구동시켜 발열롤러(103)의 온도를 상승시켜 주게 된다(단계, ST101).

이때, 급지장치의 픽업롤러(108)에 의해 급지되어 이송된 기록지(109)는 흡착대전롤러(도면에 미 도시)의 흡착 대전고압에 의해서 전사드럼(102)에 말린상태로 흡착되게 된다.

이와 같은 상태에서 대전롤러(101)가 회전하는 감광드럼(100)의 표면을 일정한 전위로 대전하고, 또한 레이저 다이오드 등과 같은 노광장치(107)가 소정의 타이밍으로 화상정보에 기초해서 상노광을 시행하여 정전잠상을 감광드럼(100)의 표면에 형성하게 된다.

상기 감광드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상은 현상기(106)의 현상롤러(106a)에 형성된 토너층에 의해 가시상으로 변해가고 전원장치에서 공급되는 전사드럼(102)의 전사전압에 의해 기록지(110) 위에 전사된다.

상기 토너상이 전사된 낱장의 기록지(110)는 정착기에서 압력롤러(105)와 발열램프(104)에 의해 가열되어진 발열롤러(103) 사이를 통과하면서 융착되어 외부로 배출되는데, 이때 상기 발열롤러(103)와 압력롤러(105)의 주위에 각각 취부된 서어미스터와 같은 제 1,제 2온도감지소자(201),(202)가 그 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)와 압력롤러(105)의 현재 온도(Tpr)를 감지하여(단계, ST102, ST103) 그에 상응한 전기적신호를 제 1,제 2신호처리부(203),(204)에 제공하게 된다.

상기 제 1,제 2신호처리부(203),(204)는 제 1,제 2온도감지소자(201),(202)에서 입력되는 아날로그인 전기적신호를 파형정형화 하여 이를 마이크로 프로세서(200)에 제공하게 된다.

마이크로 프로세서(200)는 상기 제 1,제 2신호처리부(203),(204)에서 정형화되어 입력되는 파형을 기초로 하여 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)와 압력롤러(105)의 현재 온도(Tpr)를 판단하고 그 판단한 온도(Th),(Tpr)를 가지고 기록지(110)의 온도(Tp)를 연산하게 된다(단계, ST104).

즉, 상기 기록지(110)의 온도(Tp)는 대략 다음과 같다.

이와 같이, 기록지(110)의 온도(Tp)가 구해지면 그 기록지(Tp)의 온도와 토너 용융점 온도(130℃) 보다 5℃ 높게 미리 설정되어 있는 기준온도(135℃)를 비교하게 된다(단계, ST105).

상기 단계(ST105)에서 비교한 결과 연산한 기록지(110)의 온도(Tp)가 135℃ 보다 높으면 램프구동부(205)를 통해 정착기의 발열램프(104)를 소등시켜(단계, ST106) 기록지(110)의 온도(Tp)를 135℃로 유지시켜 주고 반대로, 기록지(110)의 온도(Tp)가 135℃ 보다 낮으면 램프구동부(205)를 통해 발열램프(104)를 점등시켜(단계, ST107) 기록지(110)의 온도(Tp)를 135℃로 유지시켜 주게 된다.

이와 같은 방법으로 정착기의 발열램프(104)를 점·소등시켜 기록지(110)의 온도(Tp)를 135℃로 일정하게 유지시키면서 기록지(110)에 전사된 토너상을 압력롤러(105)와 발열롤러(103)로 열정착하여 인쇄를 수행하게 된다.

이후 인쇄 완료인가를 판단하여(단계, ST108) 인쇄완료이면 정착기의 발열램프(104)의 구동을 정지시켜(단계, ST109) 최종적으로 인쇄를 완료하게 된다.

그리고, 도 4는 본 발명 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어 장치의 설명에 제공되는 제 2실시예 블록도 이다.

도 4를 참조하면, 화상정보에 기초하여 감광드럼(100)의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광장치(107)와, 상기 감광드럼(100)의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상기(106)와, 상기 토너상을 급지된 기록지(110)에 전사하는 전사드럼(102)과, 상기 기록지(110)에 전사된 토너상을 발열램프(104)의 발열량에 의해 가열되어진 발열롤러(103)와 압력롤러(105)로 열정착하여 인쇄하는 정착기를 갖는 전자사진 장치에 있어서, 상기와 같은 구성은 도 2의 구성과 동일 구성성분을 가지므로, 이에 동일번호를 부여하여 표시하였고 이의 구체적인 구성은 피하기로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 레이저 빔 프린터에 있어서, 본 발명의 정착온도 제어장치는, 상기 발열롤러(103)의 주위에 취부되어 그 발열롤러(103)의 온도(Th)를 감지하는 제 1온도감지소자(201)와, 상기 제 1온도감지소자(201)에서 감지하여 얻어진 전기적신호를 파형정형화 하는 제 1신호처리부(203)와, 상기 발열램프(104)의 구동시간을 계수하는 계수부(207)와, 상기 계수부(207)에서 계수된 발열램프의 구동시간에 따라 발열램프(104)의 발열량에 기초하여 메모리(206)에 기 설정되어 있는 현재의 기준온도(Tk)를 재 설정하여 상기 제 1신호처리부(203)에서 얻어진 발열롤러(103)의 온도(Th)와 비교하고 그 비교한 결과에 따라 상기 발열램프(104)의 구동을 램프구동부(205)를 통해 제어하는 마이크로 프로세서(200)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명 레이저 빔 프린터의 정착온도 제어장치의 제 2실시예를 설명하면 다음과 같다.

여기서, 상기 감광드럼(100), 노광장치(106), 대전롤러(101) 및 전사드럼(102)에 대한 동작은 도 2에서 설명한 내용과 동일하므로 이의 동작은 생략하기로 하고 본 기술에서 정착기의 정착온도를 계수부(207) 및 마이크로 프로세서(200)를 통해 일정하게 제어하는 과정만을 이하를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 인쇄명령에 의해 정착기의 발열램프(104)가 점등되어 인쇄 동작을 수행하는 중에 상기 발열롤러(103)의 주위에 취부된 서어미스터와 같은 제 1온도감지소자(201)가 발열롤러(103)의 온도를 감지하여 그에 상응한 전기적신호를 제 1신호처리부(203)에 제공하게 된다.

상기 제 1신호처리부(203)는 입력된 전기적신호를 파형정형화 하여 마이크로 프로세서(200)에 제공하게 된다.

그리고, 계수부(207)는 상기 발열램프(104)가 점등(ON)되는 시점에서 구동하여 그 발열램프(104)의 구동시간을 계수하고 그 계수값을 마이크로 프로세서(200)에 제공하게 된다.

상기 마이크로 프로세서(200)는 계수부(207)로부터 발열램프(104)의 구동시간의 계수값이 입력되면 도 5와 같이, 발열램프(104)의 구동시간에 의해 발열량이 달라지는 것을 기초로하여 메모리(206)에 기 설정한 현재의 기준온도(Tk)를 재 설정하게 된다.

즉 다시 말해서, 1초 동안 500와트(W)의 열량을 발생하는 발열램프(104)가 0.2초 동안 켜져 있었다면 발열롤러(103)에 공급된 열량은 100와트(W)가 된다.

일예로써, 1초 동안 500와트(W) 짜리의 발열램프(104)가 0.22초 동안 켜져 발열롤러(103)에 110와트(W)의 열량이 공급된 경우라 가정하면 도 5에서와 같이, 현재 설정된 기준온도(Tk) 160℃를 170℃로 재 설정하여 준다.

여기서, 상기 현재의 기준온도(Tk)에 대한 재 설정 기준온도(Tk')의 변화범위를 상기 발열램프(104)의 구동시간에 따라 적어도 ±10℃ 범위로 하여 준다.

계속해서, 이와 같이 발열램프(104)의 구동시간에 따라 현재 설정되어 있는 기준온도(Tk)를 도 5와 같은 테이블을 통해 재 설정하고 그 재 설정된 기준온도(Tk')를 현재의 기준온도(Tk)로하여 상기 제 1신호처리부(203)를 통해 검출한 발열롤러(103)의 온도(Th)와 비교하게 된다.

상기 비교한 결과 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)가 재 설정하여 얻어진 기준온도(Tk) 보다 낮으면 램프구동부(205)를 통해 발열램프(104)를 점등하여 기록지(110)의 온도를 135℃로 유지시킨 후 그 기록지(110)에 전사된 토너상을 융착하여 인쇄한다.

반대로, 상기 발열롤러(103)의 현재 온도(Th)가 기준온도(Tk)보다 높으면 발열램프(104)를 소등시켜 기록지(110)의 온도를 135℃로 낮춘후에 그 기록지(110)에 전사된 토너상을 융착시켜 인쇄를 완료하게 된다.

한편, 비교 예로서 종래의 구성, 즉 다시 말해서 온도감지소자에서 감지한 발열롤러(103)의 온도를 감지하여 기준온도보다 낮으면 발열램프(104)를 점등시키고 높으면 발열램프(104)를 소등시키는 단순 정착온도 제어방법과는 달리 본 발명은 기록지(110)의 온도(Tp)를 토너 용융점 130℃ 보다 약간 높은 135℃로 일정하게 제어하여 토너상을 열정착하여 줌을 알 수 있다.

이 결과에서, 마이크로 프로세서가 정착기의 발열롤러의 정착온도에 따라 기록지의 온도를 토너의 용융점 온도보다 더 높은 온도로 일정하게 유지시켜 주게 되므로써 초기의 정착불량 및 연속 인쇄 시에 전력소모는 물론 커얼 및 주름 발생이 방지됨을 알 수 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는, 정착기의 발열롤러의 정착온도에 따라 기록지의 온도를 토너의 용융점 온도보다 더 높은 온도로 일정하게 유지시켜 주게 되므로 장시간 연속 인쇄 시에 전력의 소모 없이 최적의 인쇄출력을 얻을 수 있는 것이 가능하다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은 본 발명의 전자사진 장치의 정착온도 제어 방법 및 장치에 의하면, 기록지의 온도를 토너의 용융점 온도보다 더 높은 온도로 일정하게 유지시켜 줌으로써 장시간 연속 인쇄 시에 기내 온도상승과 압력롤러의 온도상승으로 인한 부품의 내구성과 기록지의 커얼 및 주름발생 등이 방지됨은 물론 전력소모를 최소화 하면서 최적의 인쇄출력을 얻을 수 있는 효과가 있다는 것이다.

Claims (14)

1. 현상기를 통해 감광드럼에 토너상을 형성하고 그 토너상을 전사드럼을 통해 기록지에 전사후 정착기의 발열롤러와 발열램프 및 압력롤러를 통해 소정의 온도로 열정착하여 인쇄하는 전자사진 장치의 화상형성 방법에 있어서, 초기 전원 투입시 상기 정착기의 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 검색하는 단계, 상기 검색한 발열롤러의 온도와 압력롤러의 온도를 기초로하여 기록지의 온도를 연산하는 단계, 상기 연산한 기록지의 온도와 설정된 토너 용융점 온도를 판단하는 단계, 상기 판단한 결과에 따라 발열램프를 점·소등시켜 기록지의 온도를 토너 용융점 온도보다 소정온도 높게 하여 토너상을 융착시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기록지 온도 연산은, 하기 조건을 만족하는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법

   상기 조건에서, Tp는 기록지의 온도이고, Th는 발열롤러의 온도이며, Tpr는 압력롤러의 온도이다.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기록지의 온도를 토너 용융점 온도보다 5℃ 높게 유지시켜 주는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 기록지의 온도를 135℃로 유지시켜 줌을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
5. 현상기를 통해 감광드럼에 토너상을 형성하고 그 토너상을 전사드럼을 통해 기록지에 전사후 정착기의 발열롤러와 발열램프 및 압력롤러를 통해 소정의 온도로 열정착하여 인쇄하는 전자사진 장치의 화상형성 방법에 있어서, 초기 전원 투입시 상기 정착기의 발열램프 구동시간을 계수하는 단계, 상기 계수한 발열램프의 구동시간을 기초로 하여 기 설정되어 있는 현재의 기준온도를 재 설정하여 주는 단계, 상기 재 설정된 기준온도와 발열롤러에서 검색되어 얻어진 온도를 비교 판단하는 단계, 상기 판단한 결과에 따라 발열램프의 점·소등을 결정하여 기록지의 온도를 소정온도로 유지시켜 주는 단계를 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 기록지의 온도를 135℃로 유지시켜 주는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 현재의 기준온도에 대한 재 설정 기준온도의 변화범위는, 상기 발열램프의 구동시간에 따라 적어도 ±10℃ 범위인 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어방법.
8. 화상정보에 기초하여 감광드럼의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광장치와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상장치와, 상기 토너상을 급지된 기록지에 전사하는 전사드럼과, 상기 기록지에 전사된 토너상을 발열램프에 기인한 발열롤러 및 압력롤러로 열정착하여 인쇄하는 정착기를 갖는 전자사진 장치에 있어서, 상기 정착기의 적소에 위치하여 발열롤러 및 압력롤러의 온도를 측정하여 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 제 1,제 2온도감지부재, 상기 두 온도에 상응한 전기적신호를 정형화 하는 제 1,제 2신호처리수단, 상기 제 1,제 2신호처리수단에서 얻어진 파형을 가지고 두 온도를 판단하고 그 판단한 두 온도를 기초로하여 상기 전사드럼을 통한 기록지의 온도를 연산하여 상기 발열램프의 구동을 제어하는 마이크로 프로세서를 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 기록지 온도 연산은, 하기 조건을 만족하는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.

   상기 조건에서, Tp는 기록지의 온도이고, Th는 발열롤러의 온도이며, Tpr는 압력롤러의 온도이다.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 기록지의 온도는 135℃인 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.
11. 화상정보에 기초하여 감광드럼의 표면에 정전잠상을 형성하는 노광장치와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너상을 형성하는 현상장치와, 상기 토너상을 급지된 기록지에 전사하는 전사드럼과, 상기 기록지에 전사된 토너상을 발열램프에 기인한 발열롤러 및 압력롤러로 열정착하여 인쇄하는 정착기를 갖는 전자사진 장치에 있어서, 상기 정착기의 적소에 위치하여 발열롤러의 온도를 측정하여 그에 상응한 전기적신호를 발생하는 온도감지부재, 상기 감지하여 얻어진 온도에 상응한 전기적신호를 파형정형화 하는 신호처리수단, 상기 발열램프의 구동시간을 계수하는 계수수단, 상기 계수수단에서 얻어진 발열램프의 구동시간에 따라 발열램프의 발열량에 기초하여 기 설정되어 있는 기준온도를 재 설정하여 상기 신호처리수단에서 얻어진 온도와를 비교하고 그 비교한 결과에 따라 상기 발열램프의 구동을 제어하여 기록지의 온도를 일정하게 유지시키는 마이크로 프로세서를 포함한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 기준온도는, 발열램프의 구동시간에 따른 발열량을 기초로하여 설정한 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 현재의 기준온도에 대한 재 설정 기준온도의 변화범위를, 상기 발열램프의 구동시간에 따라 적어도 ±10℃ 범위로 하는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 기록지의 온도를, 135℃로 유지시키는 것을 특징으로 한 전자사진 장치의 정착온도 제어장치.