KR20090075612A - Image forming apparatus, fusing device thereof and method of controlling fusing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 토너화상을 인쇄매체에 고정시키는 정착장치를 가지는 화상형성장치에 관한 것이다. The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus having a fixing device for fixing a toner image to a print medium.
화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체에 화상을 형성하는 장치로, 프린터, 복사기, 팩스 및 이들을 기능을 통합하여 구현한 복합기 등이 이에 해당한다. An image forming apparatus is an apparatus for forming an image on a print medium according to an input image signal. Examples of the image forming apparatus include a printer, a copier, a fax machine, and a multifunction printer incorporating these functions.
전자사진방식을 채택한 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성한 후, 이 잠상에 토너를 투입하여 가시화상을 형성한다. 감광체에 형성된 가시화상은 인쇄매체에 바로 전사되거나 중간전사체를 거쳐 인쇄매체로 전사되고, 인쇄매체에 전사된 가시화상은 정착장치를 지나면서 인쇄매체에 고정된다. An image forming apparatus adopting an electrophotographic method scans light on a photosensitive member charged to a predetermined potential to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, and then introduces toner into the latent image to form a visible image. The visible image formed on the photosensitive member is transferred directly to the printing medium or transferred to the printing medium via the intermediate transfer member, and the visible image transferred to the printing medium is fixed to the printing medium while passing through the fixing device.
일반적으로 널리 사용되는 정착장치는 내부에 열원을 가지는 가열롤러와, 이 가열롤러에 밀착되어 정착닙을 형성하는 가압롤러를 구비한다. 토너화상이 전사되어 있는 인쇄매체가 가열롤러와 가압롤러 사이로 진입하면 가열롤러의 내부로부터 전달되는 열과 정착닙에서 작용하는 압력에 의해 토너화상이 인쇄매체에 고정된다.In general, a fixing apparatus widely used includes a heating roller having a heat source therein and a pressure roller in close contact with the heating roller to form a fixing nip. When the print medium to which the toner image has been transferred enters between the heating roller and the pressure roller, the toner image is fixed to the printing medium by the heat transmitted from the inside of the heating roller and the pressure acting on the fixing nip.
이러한 정착장치에서는 가열롤러 자체가 큰 열용량을 가지기 때문에 화상형성장치의 초기 구동 시에 정착이 가능한 온도까지 가열롤러를 가열(웜업)하는데 상당한 시간이 소요된다.In such a fixing device, since the heating roller itself has a large heat capacity, it takes considerable time to heat (warm up) the heating roller to a temperature at which fixing is possible at the time of initial driving of the image forming apparatus.
근래에는 화상형성장치의 고속화 요구에 부응하여 닙부의 온도를 정착이 가능한 온도까지 가능한 빨리 상승시킬 수 있도록 한 정착장치가 개발되고 있는데, 이러한 정착장치의 예는 미국 공개특허 US 2006/0177251호에 개시되어 있다. In recent years, in order to meet the demand for high speed of the image forming apparatus, a fixing apparatus has been developed to increase the temperature of the nip as quickly as possible to a fixing temperature. An example of such fixing apparatus is disclosed in US 2006/0177251. It is.
상기 문헌에 개시된 정착장치는 가압롤러와, 가압롤러에 종동하여 회전하는 정착벨트와, 정착벨트의 내부에 설치되어 정착벨트를 가열하는 할로겐 히터와, 정착벨트가 가압롤러와 함께 정착닙을 형성할 수 있도록 정착벨트의 내주면을 지지하는 벨트 가이드 부재를 포함하여 구성된다. The fixing apparatus disclosed in the above document includes a pressing roller, a fixing belt driven and rotated by the pressing roller, a halogen heater installed inside the fixing belt to heat the fixing belt, and the fixing belt together with the pressure roller to form a fixing nip. It is configured to include a belt guide member for supporting the inner peripheral surface of the fixing belt.
할로겐 히터로부터 방사되는 열 중 일부는 정착닙 부근에서 벨트 가이드 부재를 가열하고, 정착벨트는 가열된 벨트 가이드 부재로부터 전달되는 열에 의해 간접적으로 가열된다. 또 할로겐 히터로부터 방사되는 열 중 다른 일부는 정착닙의 반대측에서 정착벨트를 직접적으로 가열함으로써 정착벨트는 할로겐 히터에 의해 단시간에 소정의 온도까지 가열된다.Some of the heat radiated from the halogen heater heats the belt guide member near the fixing nip, and the fixing belt is indirectly heated by the heat transferred from the heated belt guide member. The other part of the heat radiated from the halogen heater directly heats the fixing belt on the opposite side of the fixing nip, whereby the fixing belt is heated to a predetermined temperature in a short time by the halogen heater.
위와 같은 정착장치에 의하면 정착벨트를 신속하게 가열하여 웜업(Warm-Up) 시간을 단축할 수 있으나, 정착장치가 제대로 동작하지 않는 이상 상황에서는 정착벨트의 과열로 인해 정착벨트가 손상되거나 안전사고가 발생할 가능성이 크다. According to the fixing device as described above, the fixing belt can be heated quickly to shorten the warm-up time.However, in a situation where the fixing device does not operate properly, the fixing belt may be damaged due to overheating of the fixing belt or a safety accident may occur. It is very likely to occur.
예를 들어 가압롤러와 정착벨트 사이에 슬립이 발생하여 정착벨트가 제대로 회전하지 않는 경우나 가압롤러로 동력을 전달하는 구동계통에 문제가 생겨 정착벨트가 회전하지 않는 경우에는 정착벨트에서 할로겐 램프에 의해 직접적으로 가열되는 부분의 온도가 급속하게 상승함에 따라 정착벨트가 손상될 수 있으며, 더 나아가 화재와 같은 안전사고가 발생할 수 있다.For example, if the fixing belt does not rotate properly due to slippage between the pressure roller and the fixing belt, or if the fixing belt does not rotate due to a problem in the drive system that transmits power to the pressure roller, As the temperature of the portion directly heated by the temperature rises rapidly, the fixing belt may be damaged, and further, a safety accident such as a fire may occur.
본 발명의 일측면은 정착벨트의 과열로 인해 정착벨트가 손상되거나 안전사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 화상형성장치와 그 정착장치 및 정착장치의 제어방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides an image forming apparatus and a method of controlling the fixing apparatus and the fixing apparatus to prevent the fixing belt from being damaged or a safety accident due to overheating of the fixing belt.
또한 본 발명의 다른 측면은 정착장치의 동작을 신뢰성있게 제어하여 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 화상형성장치와 그 정착장치 및 정착장치의 제어방법을 제공한다. In addition, another aspect of the present invention provides an image forming apparatus and a method of controlling the fixing apparatus and the fixing apparatus, which can improve the print quality by reliably controlling the operation of the fixing apparatus.
본 발명의 사상에 따른 화상형성장치는 정착벨트와, 상기 정착벨트의 내부에 배치되는 열원과, 적어도 일부분이 상기 열원과 상기 정착벨트 사이에 배치되고 상기 열원에서 방사되는 열이 통과할 수 있도록 개구부가 형성된 지지부재와, 상기 개구부를 통해 전달되는 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 정착벨트의 피가열부에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제1온도센서를 포함하는 정착장치;와 상기 제1온도센서에 의해 측정되는 온도에 기초하여 상기 열원을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, an image forming apparatus includes a fixing belt, a heat source disposed inside the fixing belt, and an opening at least partially disposed between the heat source and the fixing belt and allowing heat radiated from the heat source to pass therethrough. And a fixing device including a support member having a formed temperature and a first temperature sensor measuring a temperature of the fixing belt at a heated portion of the fixing belt which is directly heated by radiant heat transmitted through the opening. And a control unit that controls the heat source based on the temperature measured by the control unit.
상기 제1온도센서는 상기 정착벨트의 외면에 접촉하여 온도를 측정할 수 있다.The first temperature sensor may measure a temperature by contacting an outer surface of the fixing belt.
상기 피가열부는 상기 정착장치를 통과하는 인쇄매체와 접촉하게 되는 인쇄매체 접촉부와, 상기 인쇄매체 접촉부의 외곽에 위치되는 테두리부를 포함하고, 상기 제1온도센서는 상기 테두리부에서 상기 정착벨트의 온도를 측정할 수 있다.The to-be-heated part includes a print medium contact part which comes into contact with a print medium passing through the fixing device, and an edge part which is located outside the print medium contact part, and wherein the first temperature sensor has a temperature of the fixing belt at the edge part. Can be measured.
상기 제어부는 상기 제1온도센서에서 측정되는 온도들로부터 상기 정착벨트 의 승온기울기를 산출한 후 기준치와 비교하여 상기 열원에 인가되는 전원을 차단할 것인지의 여부를 결정할 수 있다.The controller may determine whether to cut off the power applied to the heat source by calculating a temperature gradient of the fixing belt from the temperatures measured by the first temperature sensor and comparing it with a reference value.
상기 제어부는 상기 정착벨트의 승온기울기를 기준치와 비교할 때 상기 제1온도센서에서 1차 측정되는 온도에 따라 서로 다른 기준치를 적용할 수 있다.The control unit may apply different reference values according to the temperature measured first by the first temperature sensor when comparing the temperature rising slope of the fixing belt with a reference value.
상기 제어부는 상기 제1온도센서에서 측정되는 온도가 기준치 이상인 경우에 상기 열원에 인가되는 전원을 차단할 수 있다.The controller may cut off power applied to the heat source when the temperature measured by the first temperature sensor is equal to or greater than a reference value.
상기 정착장치는 상기 지지부재의 상부에 배치되는 어퍼 프레임을 더 포함하고, 상기 제1온도센서는 상기 어퍼 프레임에 설치될 수 있다.The fixing device may further include an upper frame disposed on the support member, and the first temperature sensor may be installed on the upper frame.
상기 어퍼 프레임은 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에서 상기 정착벨트를 향해 경사지게 연장되는 온도센서 고정부를 포함할 수 있다.The upper frame may include a base plate and a temperature sensor fixing part which extends inclined toward the fixing belt from the base plate.
상기 정착장치는 상기 정착벨트의 중앙부에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함할 수 있다.The fixing device may further include a second temperature sensor for measuring the temperature of the fixing belt at the central portion of the fixing belt.
상기 제2온도센서는 상기 정착벨트의 외면에 접촉하고, 상기 지지부재는 상기 정착벨트의 폭 방향을 따라 연장되는 지지플레이트를 포함하며, 상기 제2온도센서가 상기 정착벨트에 접촉하는 부분에서 상기 정착벨트의 내면은 상기 지지플레이트에 의해 지지될 수 있다.The second temperature sensor is in contact with the outer surface of the fixing belt, the support member includes a support plate extending along the width direction of the fixing belt, wherein the second temperature sensor is in contact with the fixing belt The inner surface of the fixing belt may be supported by the support plate.
상기 정착장치는 상기 지지부재의 상부에 배치되는 어퍼 프레임을 더 포함하고, 상기 제1온도센서와 제2온도센서는 상기 어퍼 프레임에 설치되며, 상기 어퍼 프레임은 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에서 상기 정착벨트를 향해 경사지게 연장되는 제1온도센서 고정부와, 상기 베이스 플레이트에서 상기 정착벨트 를 향해 수직하게 연장되는 제2온도센서 고정부를 포함할 수 있다.The fixing apparatus further includes an upper frame disposed on the support member, wherein the first temperature sensor and the second temperature sensor are installed on the upper frame, and the upper frame is formed on the base plate and the base plate. It may include a first temperature sensor fixing portion extending inclined toward the fixing belt, and a second temperature sensor fixing portion extending vertically from the base plate toward the fixing belt.
상기 지지부재는 적어도 둘 이상의 리브를 포함하고,상기 제1온도센서는 상기 정착벨트의 외면에 접촉하여 상기 정착벨트의 온도를 측정하며, 상기 제1온도센서가 상기 정착벨트에 접촉하는 부분에서 상기 정착벨트의 내면은 상기 리브들에 의해 지지될 수 있다.The support member includes at least two ribs, wherein the first temperature sensor contacts the outer surface of the fixing belt to measure the temperature of the fixing belt, and wherein the first temperature sensor contacts the fixing belt. The inner surface of the fixing belt may be supported by the ribs.
상기 리브들 사이에서 정의되는 개구부에는 투광부재가 설치될 수 있다.A light transmitting member may be installed in the opening defined between the ribs.
상기 투광부재는 상기 정착벨트 쪽으로 돌출되어 상기 정착벨트의 내면과 접하는 돌기를 포함할 수 있다.The light transmitting member may include a protrusion protruding toward the fixing belt and contacting an inner surface of the fixing belt.
상기 정착장치는 상기 정착벨트와 대향하여 정착닙을 형성하는 가압부재와, 상기 정착벨트의 내면을 지지하여 상기 가압부재와 함께 정착닙을 형성하는 닙형성부재를 더 포함하고, 상기 닙형성부재는 상기 열원에서 방사되는 열이 통과할 수 있도록 상기 정착닙의 반대측에 형성되는 개구부를 포함할 수 있다.The fixing device further includes a pressing member for forming a fixing nip facing the fixing belt, and a nip forming member for supporting an inner surface of the fixing belt to form a fixing nip together with the pressing member. It may include an opening formed on the opposite side of the fixing nip so that the heat radiated from the heat source can pass.
또한 본 발명의 사상에 따른 화상형성장치는 열원과, 상기 열원에 의해 직접적으로 복사 가열되는 피가열부를 가지는 정착벨트와, 상기 피가열부에서 상기 정착벨트의 외면에 접촉하여 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제1온도센서를 포함하는 정착장치;와 상기 제1온도센서에 의해 측정되는 온도들로부터 산출된 정착벨트의 승온기울기가 기준치 이상인 경우에 상기 열원을 오프(OFF)시키는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the image forming apparatus according to the spirit of the present invention is a fixing belt having a heat source, a heated portion directly radiated by the heat source, and the temperature of the fixing belt in contact with the outer surface of the fixing belt in the heated portion A fixing device including a first temperature sensor to measure; and a controller configured to turn off the heat source when the temperature rising slope of the fixing belt calculated from the temperatures measured by the first temperature sensor is equal to or greater than a reference value. It is characterized by.
또한 본 발명의 사상에 따른 화상형성장치는 열을 발생시키는 열원과, 상기 열원의 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 제1피가열부와 상기 열원으로부터 전달 되는 열에 의해 간접적으로 가열되는 제2피가열부를 가지는 정착벨트와, 상기 정착벨트의 제1피가열부에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 정착벨트의 제2피가열부에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제2온도센서를 포함하는 정착장치;와 상기 제1온도센서와 상기 제2온도센서에 의해 측정되는 상기 정착벨트의 온도에 따라 상기 열원의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the image forming apparatus according to the spirit of the present invention is a heat source for generating heat, the first heated portion directly heated by the radiant heat of the heat source and the second heated portion indirectly heated by the heat transferred from the heat source. The fixing belt, a first temperature sensor for measuring the temperature of the fixing belt in the first heating portion of the fixing belt, and a second temperature for measuring the temperature of the fixing belt in the second heating portion of the fixing belt And a control unit for controlling the operation of the heat source according to the temperature of the fixing belt measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor.
또 본 발명의 사상에 따른 화상형성장치는 상기 열원의 열이 상기 정착벨트로 전달되는 경로 상에 배치되는 적어도 하나의 부재를 더 포함할 수 있다.The image forming apparatus may further include at least one member disposed on a path through which the heat of the heat source is transferred to the fixing belt.
상기 적어도 하나의 부재는 상기 열원에서 복사되는 열이 상기 부재를 통과하여 상기 정착벨트의 제1피가열부를 직접적으로 가열하도록 개구부를 포함할 수 있다.The at least one member may include an opening so that heat radiated from the heat source passes through the member to directly heat the first heated portion of the fixing belt.
상기 적어도 하나의 부재는 상기 열원에서 복사되는 열이 상기 정착벨트의 제2피가열부를 직접적으로 가열하는 것을 막을 수 있다. The at least one member may prevent the heat radiated from the heat source directly heating the second heated portion of the fixing belt.
상기 제1온도센서와 제2온도센서는 상기 정착벨트의 회전 방향으로 서로 다른 위치에서 상기 정착벨트의 온도를 측정할 수 있다.The first temperature sensor and the second temperature sensor may measure the temperature of the fixing belt at different positions in the rotation direction of the fixing belt.
상기 제1온도센서와 제2온도센서는 상기 정착벨트의 폭 방향으로 서로 다른 위치에서 상기 정착벨트의 온도를 측정할 수 있다.The first temperature sensor and the second temperature sensor may measure the temperature of the fixing belt at different positions in the width direction of the fixing belt.
상기 정착벨트는 상기 정착벨트에 대향하여 설치되는 가압부재와 정착닙을 형성하고, 상기 제2온도센서는 상기 정착닙 근처에서 상기 정착벨트의 온도를 측정할 수 있다.The fixing belt forms a pressing member and a fixing nip which are installed to face the fixing belt, and the second temperature sensor may measure the temperature of the fixing belt near the fixing nip.
상기 적어도 하나의 부재는 적어도 일부분이 상기 열원과 정착벨트 사이에 배치되는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재는 상기 열원에서 복사되는 열이 상기 지지부재를 통과하여 상기 정착벨트의 제1피가열부를 직접적으로 가열하도록 개구부를 가질 수 있다.The at least one member includes a support member having at least a portion disposed between the heat source and the fixing belt, wherein the support member has heat radiated from the heat source passing through the support member so that the first heated portion of the fixing belt It may have an opening to heat directly.
상기 정착벨트와 대향하는 가압부재;를 더 포함하고, 상기 열원과 정착벨트 사이에 배치되고, 상기 정착벨트의 내면을 지지하여 상기 정착벨트의 외면과 상기 가압부재 사이에서 정착닙을 형성하는 닙형성부재를 더 포함하고, 상기 닙형성부재는 상기 열원에서 복사되는 열이 상기 닙형성부재를 통과하여 상기 정착벨트의 제1피가열부를 직접적으로 가열하도록 개구부를 포함할 수 있다.And a pressurizing member facing the fixing belt, wherein the pressing member is disposed between the heat source and the fixing belt and supports an inner surface of the fixing belt to form a fixing nip between the outer surface of the fixing belt and the pressing member. The nip forming member may further include an opening such that heat radiated from the heat source passes through the nip forming member to directly heat the first heated portion of the fixing belt.
상기 제어부는 상기 제1온도센서에서 시간 간격을 두고 측정되는 온도들로부터 상기 정착벨트의 제1승온기울기를 결정하고, 상기 제2온도센서에서 시간 간격을 두고 측정되는 온도들로부터 상기 정착벨트의 제2승온기울기를 결정하며, 상기 제1승온기울기 및 제2승온기울기를 제1기준치 및 제2기준치와 각각 비교할 수 있다.The control unit determines the first temperature rising slope of the fixing belt from temperatures measured at time intervals in the first temperature sensor, and the first temperature of the fixing belt is determined from temperatures measured at time intervals in the second temperature sensor. Determination of the second temperature gradient, the first temperature gradient and the second temperature gradient can be compared with the first reference value and the second reference value, respectively.
상기 제어부는 상기 제1승온기울기가 상기 제1기준치보다 크고 상기 제2승온기울기가 상기 제2기준치보다 작으면, 상기 열원에 인가되는 전원을 차단할 수 있다.The controller may shut off power applied to the heat source when the first temperature rising slope is greater than the first reference value and the second temperature rising slope is less than the second reference value.
상기 제어부는 상기 제1승온기울기를 상기 제1기준치와 비교한 결과와 상기 제2승온기울기를 상기 제2기준치와 비교한 결과에 따라 상기 열원에 과전압 또는 저전압이 인가되는지를 판단할 수 있다.The controller may determine whether an overvoltage or undervoltage is applied to the heat source based on a result of comparing the first elevated temperature gradient with the first reference value and a result of comparing the second elevated temperature gradient with the second reference value.
상기 제어부는 상기 열원에 과전압 또는 저전압이 인가되고 있다고 판단되는 경우, 상기 열원의 듀티비(duty ratio)를 조절할 수 있다.When it is determined that an overvoltage or a low voltage is applied to the heat source, the controller may adjust a duty ratio of the heat source.
또한 본 발명의 사상에 따른 정착장치는 정착벨트;와 상기 정착벨트의 내부에 배치되는 열원;과 상기 정착벨트와 대향하여 정착닙을 형성하는 가압부재;와 상기 정착벨트의 내면을 지지하여 상기 가압부재와 함께 정착닙을 형성하고, 상기 열원에서 방사되는 열이 상기 정착벨트를 직접적으로 가열할 수 있도록 개구부가 형성된 닙형성부재;와 상기 닙형성부재의 외측에 배치되고, 상기 열원에서 방사되는 열이 상기 정착벨트를 직접적으로 가열할 수 있도록 개구부가 형성된 지지부재;와 상기 닙형성부재의 개구부와 상기 지지부재의 개구부에 대응하는 위치에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제1온도센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixing device according to the spirit of the present invention is a fixing belt; and a heat source disposed inside the fixing belt; and a pressing member for forming a fixing nip facing the fixing belt; and the pressing by supporting the inner surface of the fixing belt A nip forming member which forms a fixing nip together with the member and has an opening so that heat radiated from the heat source can directly heat the fixing belt; and heat disposed outside the nip forming member and radiated from the heat source. A support member having an opening formed to directly heat the fixing belt; and a first temperature sensor measuring a temperature of the fixing belt at a position corresponding to the opening of the nip forming member and the opening of the supporting member. Characterized in that.
상기 닙형성부재와 상기 지지부재 중 적어도 하나는 상기 열원의 복사열이 상기 정착벨트에 직접적으로 전달되는 것을 막는 차단부를 포함하고, 상기 정착장치는 상기 차단부에 의해 상기 열원의 복사열이 직접적으로 전달되지 않는 부분에서 상기 정착벨트의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함할 수 있다. At least one of the nip forming member and the supporting member includes a blocking portion that prevents radiant heat of the heat source from being directly transmitted to the fixing belt, and the fixing device does not directly transmit radiant heat of the heat source by the blocking portion. It may further include a second temperature sensor for measuring the temperature of the fixing belt in the portion.
또한 본 발명의 사상에 따른 정착장치의 제어방법은 열원의 주위에 배치되는 정착벨트를 포함하는 정착장치의 제어방법에 있어서, 상기 정착벨트에서 상기 열원의 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 피가열부의 온도를 1차 측정하고; 소정 시간을 두고 상기 정착벨트의 피가열부의 온도를 2차 측정하고; 상기 1차 측정된 온도와 상기 2차 측정된 온도로부터 상기 정착벨트의 승온기울기를 결정하고; 상기 승온기울기를 기준치와 비교하고; 상기 승온기울기를 상기 기준치와 비교한 결과에 근거하여 상기 열원의 동작을 제어하는 것을 포함한다. In addition, the control method of the fixing device according to the spirit of the present invention is a control method of a fixing device including a fixing belt disposed around the heat source, the temperature of the portion to be heated directly by the radiant heat of the heat source in the fixing belt Is the first measurement; Measuring the temperature of the portion to be heated of the fixing belt for a second time; Determining a temperature rising slope of the fixing belt from the first measured temperature and the second measured temperature; Comparing the temperature gradient with a reference value; And controlling the operation of the heat source based on a result of comparing the temperature gradient with the reference value.
상기 피가열부에서 1차 측정된 온도에 근거하여 복수의 값 중 어느 하나를 상기 기준치로 선택할 수 있다.Any one of a plurality of values may be selected as the reference value based on the first measured temperature in the heated portion.
또 상기 제어방법은 상기 승온기울기가 상기 기준치 이상이면 에러가 발생한 것으로 판단하고; 상기 에러가 발생된 횟수를 카운트하고; 상기 에러 발생 횟수가 기준 횟수와 같은지를 판단하고; 상기 에러 발생 횟수가 기준 횟수와 같으면 상기 열원에 인가되는 전원을 차단하는 것을 더 포함할 수 있다. And the control method determines that an error has occurred if the temperature rising slope is equal to or greater than the reference value; Count the number of times the error occurred; Determine whether the number of error occurrences is equal to a reference number; The method may further include shutting off power applied to the heat source when the number of error occurrences is the same as a reference number.
또한 본 발명의 사상에 따른 정착장치의 제어방법은 열원의 주위에 배치되는 정착벨트를 포함하는 정착장치의 제어방법에 있어서, 상기 정착벨트에서 상기 열원의 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 제1피가열부의 온도와, 상기 정착벨트에서 상기 열원으로부터 전달되는 열에 의해 간접적으로 가열되는 제2피가열부의 온도를 1차 측정하고; 상기 제1피가열부의 온도와 상기 제2피가열부의 온도를 2차 측정하고; 상기 제1피가열부에서 1차 측정된 온도와 2차 측정된 온도로부터 상기 제1피가열부의 승온기울기를 결정하고; 상기 제2피가열부에서 1차 측정된 온도와 2차 측정된 온도로부터 상기 제2피가열부의 승온기울기를 결정하고; 상기 제1피가열부의 승온기울기를 제1기준치와 비교하고, 상기 제2피가열부의 승온기울기를 제2기준치와 비교하는 것;을 포함한다. In addition, the control method of the fixing device according to the spirit of the present invention is a control method of a fixing device including a fixing belt disposed around the heat source, the first heating to be directly heated by the radiant heat of the heat source in the fixing belt Firstly measuring the negative temperature and the temperature of the second heated portion indirectly heated by the heat transferred from the heat source in the fixing belt; Secondly measuring the temperature of the first heated portion and the temperature of the second heated portion; Determining a temperature rising slope of the first heated portion from the first measured temperature and the second measured temperature in the first heated portion; Determining a temperature gradient of the second heated portion from the first measured temperature and the second measured temperature in the second heated portion; And comparing the temperature rising slope of the first heated portion with a first reference value and comparing the temperature rising slope of the second heated portion with a second reference value.
상기 승온기울기들을 기준치와 비교한 결과에 따라 상기 열원의 동작을 제어할 수 있다. The operation of the heat source may be controlled according to a result of comparing the temperature gradients with a reference value.
상기 제1피가열부의 승온기울기가 상기 제1기준치보다 크고 상기 제2피가열부의 승온기울기가 상기 제2기준치보다 작으면, 상기 열원에 인가되는 전원을 차단 할 수 있다. When the temperature rising slope of the first heated portion is greater than the first reference value and the temperature rising slope of the second heated portion is less than the second reference value, power applied to the heat source may be cut off.
상기 제1피가열부의 승온기울기가 상기 제1기준치보다 크고 상기 제2피가열부의 승온기울기가 상기 제2기준치보다 크면, 상기 열원에 과전압이 인가되는 것으로 판단할 수 있다. When the temperature rising slope of the first heated portion is greater than the first reference value and the temperature rising slope of the second heated portion is greater than the second reference value, it may be determined that an overvoltage is applied to the heat source.
상기 제1피가열부의 승온기울기가 상기 제1기준치보다 작고 상기 제2피가열부의 승온기울기가 상기 제2기준치보다 작으면, 상기 열원에 저전압이 인가되는 것으로 판단할 수 있다. When the temperature rising slope of the first heated portion is smaller than the first reference value and the temperature rising slope of the second heated portion is smaller than the second reference value, it may be determined that a low voltage is applied to the heat source.
상기 승온기울기들을 기준치와 비교한 결과에 따라 상기 열원의 듀티비를 조절할 수 있다. The duty ratio of the heat source may be adjusted according to a result of comparing the temperature gradients with a reference value.
상기 승온기울기들을 기준치와 비교한 결과에 따라 표시부에 정착장치의 동작에 관한 정보를 표시할 수 있다. According to a result of comparing the temperature gradients with a reference value, information about the operation of the fixing device may be displayed on the display unit.
본 발명의 실시예들은 열원이 정착벨트를 직접적으로 복사 가열할 수 있도록 구성되므로 정착벨트의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다. 따라서 웜업 시간이 단축되어 고속 인쇄가 가능하다.Embodiments of the present invention is configured so that the heat source can be directly radiant heating the fixing belt can quickly increase the temperature of the fixing belt. This shortens the warm-up time and enables high speed printing.
또한 본 발명의 실시예들에 의하면 정착벨트가 제대로 회전하지 않는 이상 상황에서 정착벨트가 과열되어 손상되거나 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, according to embodiments of the present invention it is possible to prevent the fixing belt is overheated and damaged or a safety accident does not occur if the fixing belt does not rotate properly.
또한 본 발명의 실시예들에 의하면 정착장치를 신뢰성있게 제어하여 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다. In addition, according to embodiments of the present invention it is possible to reliably control the fixing device to improve the print quality.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 인쇄매체 공급장치(10), 광주사장치(20), 현상장치(30), 전사장치(40), 정착장치(100) 및 인쇄매체 배출장치(50)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the
인쇄매체 공급장치(10)는 인쇄매체(S)를 현상장치(30)로 공급한다. 인쇄매체 공급장치(10)는 인쇄매체(S)가 적재되는 트레이(11)와, 트레이(11)에 적재된 인쇄매체를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(12)를 구비한다. 픽업롤러(12)에 의해 픽업된 인쇄매체는 이송롤러(13)에 의해 현상장치(30) 쪽으로 이송된다. The print
현상장치(30)는 컴퓨터 등과 같은 외부 기기로부터 입력되는 화상 정보에 따라 토너화상을 현상한다. 본 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 칼라 화상형성장치로서, 현상장치(30)는 서로 다른 색상의 토너, 예를 들면 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 토너가 각각 수용되는 4개의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)로 구성된다. The developing
각각의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)에는 광주사장치(20)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(31)가 구비된다. 광주사장치(20)는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 화상 정보에 대응하는 광을 인쇄 신호에 따라 각 현상기의 감광체(31)에 조사한다. Each developing
각각의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)는 감광체(31)를 대전시키는 대전롤 러(32), 각 감광체(31)에 형성된 정전잠상에 토너화상을 공급하는 현상롤러(33) 및 현상롤러(33)에 토너를 공급하는 공급롤러(34)를 구비할 수 있다.Each of the developing
전사장치(40)는 감광체(31)에 현상된 토너화상을 인쇄매체에 전사한다. 전사장치(40)는 각 감광체(31)에 접촉되어 순환 주행하는 전사벨트(41)와, 전사벨트(41)를 구동시키는 전사벨트 구동롤러(42)와, 전사벨트(41)의 장력을 유지시키는 텐션롤러(43)와, 감광체(31)에 현상되어 있는 토너화상을 인쇄매체로 전사시키기 위한 4개의 전사롤러(44)를 포함하여 구성될 수 있다.The
인쇄매체는 전사벨트(41)에 부착되어 전사벨트(41)의 주행 속도와 같은 속도로 이송된다. 이 때 각 전사롤러(44)에는 각 감광체(31)에 부착된 토너와 반대되는 극성의 전압이 인가되고, 이에 따라 감광체(31) 상의 토너화상은 인쇄매체로 전사된다. The print medium is attached to the
정착장치(100)는 전사장치(40)를 통해 인쇄매체로 전사된 토너화상을 인쇄매체에 고정시킨다. 정착장치(100)에 관한 자세한 설명은 후술한다.The fixing
한편 인쇄매체 배출장치(50)는 인쇄매체를 화상형성장치(1)의 외부로 배출한다. 인쇄매체 배출장치는 배출롤러(51)와, 배출롤러(51)에 대향하여 설치되는 배출백업롤러(52)를 포함하여 구성된다.The print
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도, 결합사시도 및 분해사시도이다. 도 2 및 도 4에서는 일부 구성을 생략하고 도시하였다. 또 도 2에서 제1온도센서(190)와 제2온도센서(200)는 동일 평면 상에 위치되지 않으나, 편의상 하나의 도면에 도시하였다.2 to 4 is a cross-sectional view, a combined perspective view and an exploded perspective view showing the configuration of the fixing device according to an embodiment of the present invention. 2 and 4 omit some of the configuration. In addition, in FIG. 2, the
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 정착장치(100)는 메인 프레임(110), 정착벨트(120), 열원(130), 가압부재(140) 및 지지부재(150)를 포함하여 구성된다. 토너화상이 전사되어 있는 인쇄매체(S)는 가압부재(140)와 정착벨트(120) 사이를 통과하는데, 이 때 열과 압력에 의해 토너화상이 인쇄매체에 고정된다.2 to 4, the fixing
메인 프레임(110)은 정착장치를 구성하는 각종 부품들을 지지하고, 화상형성장치의 내부에 마련된 본체 프레임(미도시)에 고정된다. The
가압부재(140)는 정착벨트(120)에 대향하여 배치되고, 가압유닛(미도시)에 의해 정착벨트(120) 쪽으로 가압되어 정착닙(N)을 형성한다. 가압부재(140)는 구동원(미도시)으로부터 동력을 전달받아 회전하는 가압롤러(140a)로 구성될 수 있다.The pressing
가압롤러(140a)는 알루미늄이나 스틸과 같은 금속재로 형성되는 샤프트(141)와, 가압롤러(140a)가 정착벨트(120) 쪽으로 가압됨에 따라 탄성 변형하면서 정착벨트(120)와의 사이에 정착닙(N)을 형성하는 탄성층(142)을 가진다. 탄성층(142)은 통상적으로 실리콘 고무로 형성되며, 탄성층(142)의 표면에는 인쇄매체가 가압롤러(140a)에 붙는 것을 방지하는 이형층(143)이 형성된다.The
정착벨트(120)는 지지부재(150)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 정착벨트(120)는 가압롤러(140a)에 맞물려서 회전하며 가압롤러(140a)와 함께 정착닙(N)을 형성한다. The fixing
정착벨트(120)는 내열성 재질로 형성되며, 가압롤러(140a)의 길이에 대응하는 폭을 가진다. 정착벨트(120)는 열원(130)에 의해 가열되어 정착닙(N)을 지나는 인쇄매체(S)에 열을 전달한다.The fixing
열원(130)은 정착벨트(120)의 내부에 배치된다. 열원(130)의 양단은 측면커버(160)에 각각 결합되고, 측면커버(160)는 지지부재(150)에 고정됨으로써 열원(130)은 지지부재(150)에 의해 지지된다. 열원(130)으로는 할로겐 램프가 사용될 수 있다.The
지지부재(150)는 열원(130)의 주위를 감싸도록 형성되며, 외력에 의해 쉽게 변형되지 않도록 스틸 등의 강성이 큰 재질로 형성된다.The
지지부재(150)는 두 사이드부(151)와, 두 지지플레이트(152)와, 두 벤딩플레이트(153)를 포함하여 구성될 수 있다. The
두 사이드부(151)는 지지부재(150)의 양측에 각각 배치되고, 두 사이드부(151)의 내측면에는 정착벨트(120)의 단부를 지지하는 벨트지지부(151a)가 돌출 형성된다. 두 사이드부(151)는 지지부재(150)에 일체로 형성되거나 지지부재(150)에서 분리된 별도의 부재로 마련될 수 있다.The two
두 지지플레이트(152)는 두 사이드부(151)의 사이에서 폭 방향으로 연장된다. 두 지지플레이트(152)는 서로 이격된 상태에서 전후 방향으로 나란히 배치된다. The two
두 벤딩플레이트(153)는 각각의 지지플레이트(152)에서 내측으로 절곡된다. 두 벤딩플레이트(153)의 사이에는 제1개구부(154)가 정의된다. 열원(130)에서 방사되는 열 중 일부는 상기 제1개구부(154)를 통과하여 정착닙(N) 쪽으로 전달된다. The two
지지부재(150)는 제1개구부(154)의 반대측에 형성되는 제2개구부(155)를 가진다. 제2개구부(155)는 열원(130)의 복사열이 지지부재(150)를 그대로 통과하여 정착벨트(120)에 직접적으로 도달할 수 있도록 한다. 이하에서는 정착벨트(120)에서 지지부재(150)의 제2개구부(155)를 통해 직접적으로 복사 가열되는 피가열부를 제1피가열부라 하고, 참조 부호 '121'로 표시한다. The
본 실시예에서 지지부재(150)의 지지플레이트(152)는 열원(130)과 정착벨트(120)의 사이에 배치되므로 열원(130)의 복사열이 정착벨트(120)에 직접적으로 전달되는 것을 막는다. 이하에서는 열원(130)의 복사열이 정착벨트(120)에 직접적으로 전달되지 않아 열원(130)에 의해 간접적으로 가열되는 부분을 제2피가열부라 하고, 참조 부호 '122'로 표시한다. In this embodiment, the
또 지지부재(150)는 정착벨트(120)의 외부에서 두 사이드부(151)를 연결하는 보강플레이트(156)를 구비할 수 있다. 보강플레이트(156)는 지지부재(150)의 강도를 보강하여 지지부재(150)가 변형되는 것을 방지한다. In addition, the
또한 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 정착장치(100)는 닙형성부재(170)와 벨트 가이드부재(180)를 구비할 수 있다. Also, as shown in FIGS. 2 and 4, the fixing
닙형성부재(170)는 가압롤러(140a)와 정착벨트(120) 사이에 정착닙(N)이 형성되도록 정착벨트(120)의 내면을 지지한다. The
닙형성부재(170)는 몸체부(170a)와 닙형성부(170b)를 구비한다. 닙형성부(170b)는 몸체부(170a)의 일단에서 정착벨트(120)를 향해 연장되는 제1연장부(171)와, 몸체부(170a)의 타단에서 정착벨트(120)를 향해 연장되는 제2연장부(172)와, 제1연장부(171)와 제2연장부(172)의 단부에 마련되는 가압부(173)를 가진다. 가압부(173)의 일측면은 정착벨트(120)의 내면을 가압하여 정착닙(N)이 형성 될 수 있도록 한다. The
제1연장부(171)와 제2연장부(172) 사이에는 닙가열부(174)가 정의된다. 열원(130)은 닙형성부재(170)의 닙가열부(174)를 통해 가압부(173)를 직접적으로 복사 가열하고, 가열된 가압부(173)는 정착벨트(120)에 열을 전달한다.A
닙형성부재(170)는 온도가 빠르게 상승하여 정착벨트(120)와 인쇄매체(S)에 효과적으로 열을 전달할 수 있도록 비열이 작고 열전도도가 좋은 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 닙형성부재(170)는 알루미늄, 스틸, 구리 또는 인청동 등으로 형성될 수 있다. Nip forming
닙형성부재(170)의 몸체부(170a)는 닙가열부(174)의 반대측에 형성되는 개구부(175)를 구비한다. 열원(130)은 닙형성부재(170)의 개구부(175)와 지지부재(150)의 제2개구부(155)를 통해 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)를 직접적으로 복사 가열할 수 있다. 이에 따라 정착벨트(120)의 온도를 한층 더 빠르게 상승시킬 수 있으며, 정착벨트(120)가 회전하는 도중에 정착벨트(120)의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. The
벨트 가이드부재(180)는 정착닙(N) 근처에서 정착벨트(120)의 내면을 지지하여 정착벨트(120)를 가이드한다. 벨트 가이드부재(180)는 Polyether Ether Ketone (PEEK), Polyphenylene Sulfide (PPS) 등과 같은 내열성 플라스틱으로 형성될 수 있다. The
벨트 가이드부재(180)의 상부는 지지부재(150)에 의해 지지되고, 벨트 가이드부재(180)의 중앙부에는 닙형성부재(170)의 닙가열부(174)에 대응하는 개구 부(181)가 형성된다. An upper portion of the
벨트 가이드부재(180)의 하면은 가압롤러(140a)로부터 작용하는 가압력에 대항하여 닙형성부재(170)의 가압부(173)의 타측면(정착벨트(120)를 지지하는 면의 반대면)을 지지, 가압한다. 또 벨트 가이드부재(180)의 개구부(181)의 내측면은 닙형성부재(170)의 닙가열부(174)의 간격이 확대되지 않도록 닙형성부재(170)의 제1연장부(171)와 제2연장부(172)의 외측을 지지한다.The lower surface of the
또한 정착장치(100)는 도 2 및 도 4와 같이, 정착벨트(120)에서 열원(130)에 의해 직접적으로 복사 가열되는 부분, 즉 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)에서 정착벨트(120)의 온도를 측정하는 제1온도센서(190)를 구비한다. 화상형성장치(1)는 제1온도센서(190)로부터 측정되는 온도에 기초하여 적절한 조치를 취함으로써 정착벨트(120)의 과열을 방지할 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 2 and 4, the fixing
정착벨트(120)의 제1피가열부(121)는 정착벨트(120)의 회전 시에 인쇄매체(S)와 접촉하게 되는 인쇄매체 접촉부(121a)와, 인쇄매체 접촉부(121a)의 외곽에 위치되어 인쇄매체(S)와 접촉하지 않는 테두리부(121b)로 구분된다.The first
제1온도센서(190)는 상기 테두리부(121b)에서 정착벨트(120)의 외면에 접촉하도록 설치되어 정착벨트(120)의 온도를 측정한다. 제1피가열부(121)의 테두리부(121b)는 인쇄매체(S)로 열을 전달하지 않기 때문에 인쇄매체 접촉부(121a)보다 상대적으로 온도가 높게 유지되는데, 정착벨트(120)의 과열을 방지한다는 측면에서는 온도가 높게 유지되는 테두리부(121b)에서 정착벨트(120)의 온도를 모니터링하는 것이 바람직하다. 또한 제1온도센서(190)가 정착벨트(120)와 접촉하도록 설치됨 에 따라 정착벨트(120)의 표면에 스크래치가 발생될 가능성이 있는데, 이러한 정착벨트(120)의 손상이 인쇄 품질에 영향을 미치지 않도록 한다는 측면에서도 제1온도센서(190)를 테두리부(121b)에 설치하는 것이 바람직하다. The
또 정착장치(100)는 제2온도센서(200)를 구비할 수 있다. 화상형성장치(1)는 제2온도센서(200)에 측정되는 온도에 기초하여 정착벨트(120)가 적정 수준의 정착온도를 유지할 수 있도록 한다. 또한 화상형성장치(1)는 제1온도센서(190)에서 측정되는 온도와 함께 제2온도센서(200)에서 측정되는 온도를 활용하여 정착벨트(120)가 과열되고 있는지를 보다 신뢰성있게 판단할 수 있다. In addition, the fixing
제2온도센서(200)는 열원(130)과 정착벨트(120) 사이에 배치된 구조물(예를 들면, 지지부재의 지지플레이트(152))의 영향을 받아 간접적으로 가열되는 정착벨트(120)의 제2피가열부(122)에서 정착벨트(120)의 온도를 측정하도록 배치될 수 있다. The
제1온도센서(190)가 제1위치(P1)에서 정착벨트(120)의 온도를 측정하도록 배치될 때, 제2온도센서(200)는 정착벨트(120)의 회전 방향으로 상기 제1위치(P1)보다 하류측인 제2위치(P2)에서 정착벨트(120)의 온도를 측정하도록 배치될 수 있다. 이 때 제2온도센서(200)는 정착닙(N)의 근처에서 정착벨트(120)의 온도를 측정하도록 배치될 수 있다. When the
또한 제2온도센서(200)는 정착벨트(120)의 폭 방향으로 제1온도센서(190)와 다른 위치에서 정착벨트(120)의 온도를 측정할 수 있다. 제2온도센서(200)는 정착벨트(120)의 폭 방향 중앙부에 위치하도록 설치될 수 있고, 정착벨트(120)의 외면 에 접촉하여 정착벨트(120)의 온도를 측정할 수 있다. In addition, the
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부재(150)의 상부에는 어퍼 프레임(210)이 설치되고, 제1온도센서(190)와 제2온도센서(200)는 어퍼 프레임(210)에 고정될 수 있다. 2 and 4, the
어퍼 프레임(210)은 베이스 플레이트(211)와, 베이스 플레이트(211)에서 정착벨트(120)를 향해 경사지게 연장되는 제1온도센서 고정부(212)와, 베이스 플레이트(211)에서 정착벨트(120)를 향해 수직하게 연장되는 제2온도센서 고정부(213)를 포함한다.The
제1온도센서(190)의 일측은 스크류를 통해 제1온도센서 고정부(212)에 고정되고, 제1온도센서(190)의 타측은 정착벨트(120)를 향해 경사지게 연장되어 정착벨트(120)의 외면에 접촉한다. 제1온도센서(190)의 타측에는 센싱소자(191)가 마련되는데, 센싱소자(191)는 서미스터(thermistor)로 구성될 수 있다. 센싱소자(191)는 보호필름(192)에 의해 보호된다. One side of the
제2온도센서(200)의 일측은 스크류를 통해 제2온도센서 고정부(213)에 고정된다. 제2온도센서(200)의 타측은 정착벨트(120)를 향해 수직하게 연장되어 정착벨트(120)의 외면에 접촉한다. 제1온도센서(190)와 마찬가지로 제2온도센서(200)의 타측에는 센싱소자(201)와 보호필름(202)이 마련된다. One side of the
제2온도센서(200)가 정착벨트(120)에 접촉하는 부분에서 정착벨트(120)의 내면은 도 2와 같이, 지지부재(150)의 지지플레이트(152)에 의해 지지될 수 있다. 그러면 제2온도센서(200)가 정착벨트(120)와 접촉하는 부분에서 정착벨트(120)의 유 동(제2온도센서(200)가 온도를 측정하는 정착벨트(120)의 중앙부는 다른 부분보다 상대적으로 유동이 심하다)을 억제함으로써 제2온도센서(200)가 안정적으로 정착벨트(120)의 온도를 측정할 수 있게 된다. In the part where the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 열원의 제어에 관한 블록 구성도이다. 5 is a block diagram illustrating control of a heat source in the image forming apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 제어부(60), 메모리부(90), 스위칭부(70)와 표시부(80)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the
제어부(60)는 제1온도센서(190)에서 측정되는 온도로부터 정착벨트(120)의 승온기울기를 계산하고, 계산 결과에 따라 열원(130)을 제어함으로써 이상 상황에서 정착벨트(120)의 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.The
보다 구체적으로 제어부(60)는 시간차를 두고 두 번에 걸쳐 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)의 온도를 측정하고, 1차 측정된 온도(T1)와 2차 측정된 온도(T2)로부터 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)의 승온기울기(VT)를 계산한다. 제어부(60)는 계산된 승온기울기(VT)가 소정의 기준치(Vr) 이상이라고 판단되는 경우에는 스위칭부(70)를 통해 열원(130)에 인가되는 전원을 차단한다.More specifically, the
이 때 승온기울기의 기준치(Vr)는 제1온도센서(190)에서 1차 측정된 온도(T1)에 따라 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 1차 측정된 온도(T1)가 150℃ 이하인 경우에는 V1를 기준치로 설정할 수 있고, T1이 150℃ 초과, 175℃ 이하인 경우에는 V2를 기준치로 설정할 수 있다. 또 T1이 175℃ 초과인 경우에는 V3를 기준치로 설정할 수 있다. 여기서 V2는 V2보다 작은 값이고, V2는 V1보다 작 은 값이다. 예를 들어 V1=17℃/s, V2=15℃/S, V2=13℃/s 일 수 있다. At this time, the reference value Vr of the temperature rising slope may be set to a different value according to the temperature T1 measured first by the
이처럼 온도 T1에 따라 서로 다른 기준치를 적용하는 것은 정착벨트(120)의 온도가 높아질수록 정착벨트(120)의 과열로 인한 위험성이 증가되므로 보다 엄격한 기준을 적용할 필요가 있기 때문이다. Applying different reference values according to the temperature T1 is because the risk of overheating of the fixing
또 제어부(60)는 에러(산출된 정착벨트(120)의 승온기울기(VT)가 기준치 이상인 경우)가 발생하면 바로 열원(130)을 오프시키는 것이 아니라 에러가 반복적으로 발생하여 에러 횟수가 소정의 기준치에 도달한 경우에 열원(130)을 오프시킬 수 있다. 에러가 한 번이라도 발생하면 바로 열원(130)을 오프시키는 것이 안정성 측면에서는 바람직하지만, 그러면 실제로는 심각한 상황이 아님에도 불구하고 화상형성장치(1)의 동작이 정지되는 상황이 빈번하게 발생되어 사용자에게 좋지 않은 인상을 줄 수 있다. In addition, the
또한 제어부(60)는 제1온도센서(190)에서 측정되는 온도들로부터 산출되는 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)의 승온기울기와 제2온도센서(200)에서 측정되는 온도들로부터 산출되는 정착벨트(120)의 제2피가열부(122)의 승온기울기를 함께 고려하여 열원(130)을 제어할 수 있다. 그러면 정착장치(100)의 열원(130)에 정격전압이 아닌 전압이 인가되는 경우에도 보다 신뢰성있게 정착벨트(120)의 과열을 방지할 수 있다.In addition, the
이하에서는 제1온도센서(190)에서 시간 간격을 두고 측정되는 온도들로부터 결정되는 정착벨트(120)의 승온기울기(제1피가열부(121)에서 결정되는 승온기울기)를 제1승온기울기라 하고, 제2온도센서(200)에서 시간 간격을 두고 측정되는 온도 들로부터 결정되는 정착벨트(120)의 승온기울기(제2피가열부(122)에서 결정되는 승온기울기)를 제2승온기울기라 한다.Hereinafter, the temperature rising slope (temperature rising slope determined by the first heating unit 121) of the fixing
정착장치(100)의 열원(130)에 정격전압이 인가되지 않을 수 있는 실제적인 사용 환경을 고려하여 일반적으로 화상형성장치(1)는 정격전압에서 ±20% 까지의 전압 변동에서도 정상 동작을 하도록 설계된다.In consideration of the actual use environment in which the rated voltage may not be applied to the
그러나 열원(130)에 정격전압이 인가되지 않는 경우를 고려하면 열원(130)의 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 제1피가열부(121)의 승온기울기(제1승온기울기)만을 모니터링하는 것으로는 정착벨트(120)가 과열되는 이상 상황에 신뢰성있게 대처할 수 없는 상황이 생길 수 있다. However, in consideration of the case where the rated voltage is not applied to the
예를 들어, 정착장치(100)의 열원(130)에 정격전압보다 높은 과전압이 인가되는 상황에서는 정착벨트(120)가 정상 동작하더라도 상대적으로 높은 제1승온기울기가 나타나게 되는데, 이러한 승온기울기는 화상형성장치(1)에 저전압이 인가되는 상황에서 정착벨트(120)가 과열될 때의 제1승온기울기와 비슷한 값을 가지게 되는 경우가 있다. 따라서 제1승온기울기만을 기준으로 정착장치(100)를 제어하면 정착벨트(120)가 정상 동작함에도 열원(130)에 인가되는 전원이 차단되는 상황이 발생할 수 있는 것이다.For example, in a situation in which an overvoltage higher than the rated voltage is applied to the
정착벨트(120)가 정상적으로 회전할 때 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)에서 결정되는 제1승온기울기와 정착벨트(120)의 제2피가열부(122)에서 결정되는 제2승온기울기는 서로 비슷한 값을 가지게 된다(아래의 <표 1> 참조). When the fixing
그러나 정착벨트(120)가 정지하거나 비정상적으로 느린 속도로 회전하는 이 상 상황이 발생하면 열원(130)에 복사열에 의해 직접적으로 가열되는 제1피가열부(121)의 승온기울기는 정착벨트(120)가 정격전압에서 정상 동작할 때 보다 큰 값을 가지게 되는 반면, 열원(130)에 의해 간접적으로 가열되는 제2피가열부(122)의 승온기울기는 정착벨트(120)가 정격전압에서 정상 동작할 때 보다 작은 값을 가지게 된다. 이러한 경향은 <표 1>로 표시된 실험예에서 확인할 수 있다. However, when an abnormal situation occurs in which the fixing
아래의 <표 1>은 다양한 인가 전압 조건에서 정착벨트(120)가 정상 동작할 때와 정착벨트(120)가 정지하여 과열될 때(이상 동작할 때)에 있어 정착벨트(120)의 제1승온기울기와 제2승온기울기를 산출하여 그 결과를 나타낸 예이다. 아래의 표에서는 220V~240V의 전압을 정격전압으로 고려하였다. 승온기울기의 단위는 ℃/s이다. Table 1 below shows the first of the fixing
<표 1>TABLE 1
따라서 제어부(60)는 정착벨트(120)의 제1승온기울기를 제1기준치와 비교하고 정착벨트(120)의 제2승온기울기를 제2기준치와 비교하여, 제1승온기울기가 제1기준치보다 크고 제2승온기울기가 제2기준치보다 작은 경우에는 스위칭부(70)를 통해 열원(130)에 인가되는 전원을 차단함으로써 정착벨트(120)의 과열을 방지할 수 있다. 여기서 제1기준치와 제2기준치는 정착벨트(120)가 정격전압에서 정상 동작할 때의 제1승온기울기 값과 제2승온기울기 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 위의 <표 1>를 참조할 때 제1기준치는 9.10℃/s, 제2기준치는 9.50℃/s로 결정될 수 있다.Therefore, the
또한 정착벨트(120)의 정상 동작 시에 제어부(60)는 제1승온기울기를 제1기준치와 비교한 결과와 제2승온기울기를 제2기준치와 비교할 결과에 따라 열원(130)에 과전압 또는 저전압이 인가되는지를 판단하여 그 결과에 따라 열원(130)의 듀티비(duty ratio)를 적절히 제어할 수 있다. 구체적으로 제어부(60)는 열원(130)에 과전압이 인가되는 것으로 판단되면 열원(130)의 듀티비를 낮추고, 열원(130)에 저전압이 인가되는 것으로 판단되면 열원(130)의 듀티비를 높인다. 그러면 열원(130)에 과전압이 인가되는 상황에서는 오버슈트(overshoot)를 감소시킬 수 있고, 열원(130)에 저전압이 인가되는 상황에서는 보다 신속하게 정착벨트(120)의 온도를 상승시킬 수 있게 된다. In addition, in the normal operation of the fixing
메모리부(90)에는 정착장치(100)의 제어에 필요한 각종 데이터가 저장된다. 구체적으로 메모리부(90)에는 열원(130)에 인가되는 전압에 따라 변화되는 정착벨트(120)의 승온기울기에 대한 데이터가 저장된다. 이러한 데이터는 정착벨트(120)가 정상 동작하는 경우와 벨트가 정지되어 과열되는 경우에 대한 제1승온기울기와 제2승온기울기 값을 포함한다.The
표시부(80)는 화상형성장치(1)의 동작 상태를 사용자에게 표시한다. 제어부(60)는 정착벨트(120)가 과열되고 있다고 판단되는 경우에 표시부(80)에 에러 메 시지를 표시하여 사용자에게 이상 상황을 알릴 수 있다. 또한 제어부(60)는 열원(130)에 과전압 또는 저전압이 인가되고 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 정보를 표시부(80)에 표시할 수 있다. The
위에서는 정착벨트(120)의 승온기울기를 모니터링하여 열원(130)을 제어하는 예에 관해 설명하였으나, 이와는 달리 제1온도센서(190)에서 측정되는 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 열원(130)을 오프시키는 것도 가능하다. In the above, an example of controlling the
한편 제어부(60)는 정착장치(100)가 제2온도센서(200)에서 측정되는 온도를 통해 정착벨트(120)가 적정한 온도 대역을 유지할 수 있도록 제어한다. 예를 들어, 목표가 되는 온도대역이 TL 이상, TH 이하라고 하자. 그러면 제어부(60)는 제2온도센서(200)에서 측정되는 온도가 TL 미만인 경우에는 스위칭부(70)를 통해 듀티비(duty ratio)가 큰 신호로 열원(130)를 온(on)시키고, 제2온도센서(200)에 측정되는 온도가 TH를 초과하는 경우에는 듀티비가 작은 신호로 열원(130)을 온(on)시킴으로써 정착벨트(120)의 온도가 상기 목표 대역 내에서 유지될 수 있도록 한다.Meanwhile, the
이하에서는 도 1, 2 및 도 6를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 동작을 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 제1온도센서를 이용하여 열원을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Hereinafter, operations of the image forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling a heat source using a first temperature sensor in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
화상형성장치(1)의 전원을 켜면, 화상형성장치는 워밍업 모드가 된다. 위밍업 모드에서 정착장치(100)의 열원(130)은 정착 동작을 수행할 수 있는 적정 온도까지 정착벨트(120)를 가열한다. 열원(130)은 닙형성부재(170)를 가열하고, 가열된 닙형성부재(170)는 가압부(173)를 통해 정착벨트(120)에 열을 전달한다. When the
또 열원(130)은 닙형성부재(170)와 지지부재(150)에 형성된 제2개구부(155)(175)를 통해 정착벨트(120)를 직접적으로 복사 가열한다. 이와 같이 열원(130)이 정착벨트(120)를 직접적으로 가열함으로써 정착벨트(120)의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다.In addition, the
정착벨트(120)가 적정 온도까지 가열되면 사용자의 인쇄 명령에 따라 인쇄동작이 시작된다. 즉 광주사장치(20)에 의해 감광체(31)의 표면에 화상 정보에 대응하는 정전잠상이 형성되고, 현상장치(30)는 감광체(31)에 토너를 공급하여 정전잠상을 토너화상으로 현상한다. 한편 인쇄매체 공급장치(10)를 통해 인쇄매체(S)가 공급되고, 전사장치(40)는 감광체(31) 상의 토너화상을 인쇄매체(S)에 전사시킨다. 토너화상이 전사된 인쇄매체는 정착장치(100)에서 가압롤러(140a)와 정착벨트(120) 사이를 통과한다. 이 때 용지의 토너화상은 정착벨트(120)로부터 전달되는 열과 가압롤러(140a)와 정착벨트(120) 사이에서 작용하는 압력에 의해 용지에 고정된다.When the fixing
위와 같은 워밍업 모드나 프린팅 모드에서 제어부(60)는 제1온도센서(190)를 통해 정착벨트(120)의 온도를 모니터링함으로써 정착벨트(120)의 과열을 방지한다. In the warm-up mode or the printing mode as described above, the
도 6과 같이, 정착벨트(120)의 온도를 모니터링하는 동작이 시작되면 제어부(60)는 에러 횟수(n)을 초기화한 후(S302), 제1온도센서(190)를 통해 정착벨트(120)의 온도를 1차 측정한다(S304). 1차 측정된 온도는 T1이다. As shown in FIG. 6, when the operation of monitoring the temperature of the fixing
이어서 제어부(60)는 소정 시간(△t)이 경과하였는지를 판단한다(S306). 바람직하게는 상기 소정 시간(△t)은 500ms이다.Next, the
소정 시간(△t)이 경과한 후, 제어부(60)는 제1온도센서(190)를 통해 정착벨 트(120)의 온도를 2차 측정한다(S308). 2차 측정된 온도는 T2이다. After a predetermined time (Δt) has elapsed, the
제어부(60)는 측정된 온도 T1과 T2로부터 정착벨트(120)의 승온기울기(VT)를 계산한다(S310). 정착벨트(120)의 승온기울기(VT)는 (T2-T1)/△t 로부터 계산될 수 있다. The
그런 다음 제어부(60)는 1차 측정된 온도 T1에 따라 정착벨트(120)의 승온기울기에 관한 기준치(Vr)를 결정한다(S312). 예를 들어, T1이 150℃ 이하인 경우에는 Vr=17℃/s 로 결정하고, T1이 150℃ 초과, 175℃ 이하인 경우에는 Vr=15℃/s로 결정하며, T1이 175℃ 초과인 경우에는 Vr=13℃/s 로 결정할 수 있다.Then, the
승온기울기에 관한 기준치가 정해지면, 제어부(60)는 S310에서 계산된 정착벨트(120)의 승온기울기(VT)가 상기 기준치(Vr) 이상인지를 판단한다(S314). When the reference value for the temperature gradient is determined, the
S314의 판단결과, 정착벨트(120)의 승온기울기(VT)가 기준치(Vr) 이상이라고 판단되면, 제어부(60)는 에러가 발생하였다고 인식하여 에러 횟수(n)를 카운트하고(S316), 이어서 카운트된 에러 횟수가 소정의 기준치(N)에 도달하였는지 판단한다(S318). 에러 횟수의 기준치(N)는 바람직하게는 3회로 설정될 수 있다. As a result of the determination in S314, when it is determined that the temperature rising slope VT of the fixing
S318의 결과, 에러 횟수(n)가 기준치(N)에 도달하였다고 판단되면, 제어부(60)는 정착벨트(120)가 과열되고 있다고 인식하여 스위칭부(70)를 통해 열원(130)에 인가되는 전원을 차단한다(S320). 또 제어부(60)는 표시부(80)를 통해 에러 메시지를 표시함으로써 사용자에게 이상 상황을 알린다(S322). As a result of S318, when it is determined that the error number n reaches the reference value N, the
한편 S318의 판단결과, 에러 횟수(n)가 기준치(N)에 도달하지 않았다고 판단되면, S304로 피드백되어 이후의 동작을 진행한다. 또한 S314의 판단결과, 정착벨 트(120)의 승온기울기(VT)가 기준치(Vr) 미만이라고 판단되는 경우에는 당 회의 모니터링 동작을 종료한다. On the other hand, if it is determined in S318 that the error number n has not reached the reference value N, it is fed back to S304 to proceed with the subsequent operation. In addition, when it is determined in S314 that the temperature rising slope VT of the fixing
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 제1온도센서와 제2온도센서를 이용하여 정착벨트의 정상 동작 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of determining whether the fixing belt is normally operated using the first temperature sensor and the second temperature sensor in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7과 같이, 워밍업 모드나 프린팅 모드에서 정착벨트(120)의 온도를 모니터링 하는 동작이 시작되면, 제어부(60)는 제1온도센서(190)를 통해 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)의 온도를 1차 측정하고, 제2온도센서(200)를 통해 정착벨트(120)의 제2피가열부(122)의 온도를 1차 측정한다(S502). 제1피가열부(121)와 제2피가열부(122)에서 1차 측정된 정착벨트(120)의 온도는 각각 T11과 T21이다. As shown in FIG. 7, when the operation of monitoring the temperature of the fixing
이어서 제어부(60)는 소정 시간(△t)이 경과하였는지를 판단한다(S504). 바람직하게는 상기 소정 시간(△t)은 500ms이다.Subsequently, the
소정 시간(△t)이 경과한 후, 제어부(60)는 제1온도센서(190)와 제2온도센서(200)를 통해 정착벨트(120)의 온도를 2차 측정한다(S506). 제1피가열부(121)와 제2피가열부(122)에서 2차 측정된 정착벨트(120)의 온도는 각각 T12과 T22이다. After the predetermined time Δt elapses, the
제어부(60)는 측정된 온도 T11과 T21로부터 제1피가열부(121)에서의 정착벨트(120)의 승온기울기(VT1), 즉 제1승온기울기를 계산하고, 측정된 온도 T12과 T22로부터 제2피가열부(122)에서의 정착벨트(120)의 승온기울기(VT2), 즉 제2승온기울기 를 계산한다(S508). The
이후 제어부(60)는 S508에서 계산된 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1)를 제1기준치(Vr1)와 비교한다(S510). Thereafter, the
S510의 비교결과, 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1)가 제1기준치(Vr1)보다 크다고 판단되면, 제어부(60)는 S508에서 계산된 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2)를 제2기준치(Vr2)와 비교한다(S512). 여기서 제1기준치(Vr1)와 제2기준치(Vr2)는 정착벨트(120)가 정격전압에서 정상 동작할 때의 제1승온기울기 값과 제2승온기울기 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, <표 1>를 참조할 때 제1기준치는 9.10℃/s, 제2기준치는 9.50℃/s로 결정될 수 있다.As a result of the comparison of S510, when it is determined that the first temperature gradient V T1 of the fixing
S512의 비교결과, 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2)가 제2기준치(Vr2)보다 작다고 판단되면, 제어부(60)는 스위칭부(70)를 통해 열원(130)에 인가되는 전원을 차단한다(S514). 또 제어부(60)는 표시부(80)를 통해 에러 메시지를 표시함으로써 사용자에게 이상 상황을 알린다(S516). As a result of the comparison of S512, when it is determined that the second temperature gradient V T2 of the fixing
한편 S510과 S512의 비교결과, 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1)가 제1기준치(Vr1) 이하이거나 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2)가 제2기준치(Vr2) 이상이라고 판단되는 경우에는 당 회의 모니터링 동작을 종료한다.On the other hand, as a result of the comparison between S510 and S512, the first temperature gradient V T1 of the fixing
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 정착벨트가 정상적으로 동작할 때 제1온도센서와 제2온도센서를 이용하여 열원을 제어하는 방법을 설명 하기 위한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a heat source using a first temperature sensor and a second temperature sensor when the fixing belt is normally operated in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8과 같이, 정착벨트(120)가 정상 동작 상황에서 정착벨트(120)의 온도를 모니터링 하는 동작이 시작되면, 제어부(60)는 제1온도센서(190)를 통해 정착벨트(120)의 제1피가열부(121)의 온도를 1차 측정하고, 제2온도센서(200)를 통해 정착벨트(120)의 제2피가열부(122)의 온도를 1차 측정한다(S602). 제1피가열부(121)와 제2피가열부(122)에서 1차 측정된 정착벨트(120)의 온도는 각각 T11'와 T21'이다. As shown in FIG. 8, when the fixing
이어서 제어부(60)는 소정 시간(△t)이 경과하였는지를 판단한다(S604). 소정 시간(△t)이 경과한 후, 제어부(60)는 제1온도센서(190)와 제2온도센서(200)를 통해 정착벨트(120)의 온도를 2차 측정한다(S606). 제1피가열부(121)와 제2피가열부(122)에서 2차 측정된 정착벨트(120)의 온도는 각각 T12'와 T22'이다. Next, the
제어부(60)는 측정된 온도 T11'와 T21'로부터 제1피가열부(121)에서의 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1')를 계산하고, 측정된 온도 T12'과 T22'로부터 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2')를 계산한다(S608). The
이후 제어부(60)는 S608에서 계산된 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1')를 제1기준치(Vr1)와 비교하고, S608에서 계산된 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2')를 제2기준치(Vr2)와 비교한다(S610~S616). 여기서 제1기준치(Vr1)와 제2기준치(Vr2)는 정착벨트(120)가 정격전압에서 정상 동작할 때의 제1승온기울기 값과 제2승온기울기 값으로 결정될 수 있다.Thereafter, the
구체적으로 제어부(60)는 S608에서 계산된 정착벨트(120)의 제1승온기울기(VT1')가 제1기준치(Vr1)보다 크고, S608에서 계산된 정착벨트(120)의 제2승온기울기(VT2')가 제2기준치(Vr2)보다 큰지를 판단한다.(S610, S612). Specifically, the
S610과 S612의 비교결과, 제1승온기울기(VT1')가 제1기준치(Vr1)보다 크고 제2승온기울기(VT2')가 제2기준치(Vr2)보다 크다고 판단되면, 제어부(60)는 열원(130)에 정격전압보다 높은 과전압이 인가되고 있다고 인식하여 이에 관한 안내메시지를 표시부(80)에 표시한다(S618). 또 제어부(60)는 계산된 제1승온기울기(VT1')와 제2승온기울기(VT2')를 메모리부(90)에 저장되어 있는 데이터, 즉 다양한 인가 전압에 따라 변화되는 정착벨트(120)의 승온기울기에 대한 데이터와 비교하여 정격전압보다 얼마만큼 높은 전압이 열원(130)에 인가되고 있는지를 추정한다(S620).As a result of the comparison between S610 and S612, when it is determined that the first temperature gradient V T1 ′ is greater than the first reference value V r1 and the second temperature gradient V T2 ′ is greater than the second reference value V r2 , the controller ( 60 recognizes that the overvoltage higher than the rated voltage is applied to the
이후 제어부(60)는 추정된 전압에 따라 열원(130)의 듀티비를 적절히 낮춰 제어함으로써 열원(130)에 과전압이 인가됨에 따라 발생할 수 있는 문제점을 예방한다(S622). Thereafter, the
한편, S610과 S612의 비교결과, 제1승온기울기(VT1')가 제1기준치(Vr1)보다 크지 않거나 제2승온기울기(VT2')가 제2기준치(Vr2)보다 크지 않다고 판단되면, 제어부(60)는 제1승온기울기(VT1')가 제1기준치(Vr1)보다 작고 제2승온기울기(VT2')가 제2기준치(Vr2)보다 작은지를 판단한다(S614, S616). On the other hand, as a result of comparing S610 and S612, it is determined that the first temperature gradient V T1 ′ is not greater than the first reference value V r1 or the second temperature gradient V T2 ′ is not greater than the second reference value V r2 . The
S614와 S616의 비교결과, 제1승온기울기(VT1')가 제1기준치(Vr1)보다 작고 제2승온기울기(VT2')가 제2기준치(Vr2)보다 작다고 판단되면, 제어부(60)는 열원(130)에 정격전압보다 낮은 저전압이 인가되고 있다고 인식하여 이에 관한 안내메시지를 표시부(80)에 표시한다(S618). 또 제어부(60)는 계산된 제1승온기울기(VT1')와 제2승온기울기(VT2')를 메모리부(90)에 저장되어 있는 데이터와 비교하여 정격전압보다 얼마만큼 낮은 전압이 열원(130)에 인가되고 있는지를 추정한다(S620).As a result of the comparison between S614 and S616, when it is determined that the first temperature gradient V T1 ′ is smaller than the first reference value V r1 and the second temperature gradient V T2 ′ is smaller than the second reference value V r2 , the controller ( 60 recognizes that a low voltage lower than the rated voltage is applied to the
이후 제어부(60)는 추정된 전압에 따라 열원(130)의 듀티비를 적절히 높여 제어함으로써 열원(130)에 저전압이 인가됨에 따라 발생할 수 있는 문제점을 예방한다(S622).Then, the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 단면도이고, 도 10은 도 9의 정착장치에서 일부 구성을 도시한 사시도이다. 본 실시예는 정착벨트의 과열 방지를 위해 마련되는 온도센서의 설치 구조를 변형한 예에 관한 것이다. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing device according to another embodiment of the present invention, Figure 10 is a perspective view showing a part of the configuration in the fixing device of FIG. This embodiment relates to an example in which the installation structure of the temperature sensor provided to prevent overheating of the fixing belt is modified.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 정착장치(400)는 정착벨트(420), 열원(430), 지지부재(450), 닙형성부재(470), 벨트 가이드부재(480) 및 가압롤러(440a)를 구비한다. 이하에서는 도 4의 실시예와 비교하여 본 실시예의 특징적인 사항을 설명한다.9 and 10, the fixing
지지부재(450)는 정착벨트(420)의 내측에서 지지부재(450)의 상부를 폭 방향으로 가로지르는 보강리브(451)를 가진다. 보강리브(451)와 지지플레이트(452) 사 이에는 이들을 연결하는 복수의 연결리브(453)들이 배치된다. The supporting
연결리브(453)들의 사이에는 열원(430)에 복사되는 열이 지지부재(450)를 그대로 통과할 수 있도록 개구부(455)들이 정의된다.
상기 개구부(455)들 중 어느 하나의 개구부에 대응하여 정착벨트(420)의 외측에는 온도센서(490)가 설치된다. 온도센서(490)는 정착벨트(420)의 외면에 접촉하여 정착벨트(420)의 온도를 측정한다. 화상형성장치의 제어부(미도시)는 온도센서(490)로부터 측정되는 정착벨트(420)의 온도에 기초하여 열원(430)을 제어함으로써 정착벨트(420)의 과열을 방지한다A
온도센서(490)는 정착벨트(420)의 폭 방향으로 중앙부에 설치될 수 있다. 온도센서(490)가 정착벨트(420)의 외면에 접촉한 상태에서 정착벨트(420)의 내면은 연결리브(453)들에 의해 지지된다. 따라서 온도센서(490)가 정착벨트(420)에 안정적으로 접촉될 수 있다. The
한편 닙형성부재(470)의 몸체부(470a)는 지지부재(450)의 개구부(455)들에 대응하는 개구부(475)들을 가진다. 열원(430)은 지지부재(450)의 개구부(455)와 닙형성부재(470)의 개구부(475)를 통해 정착벨트(420)를 직접적으로 복사 가열할 수 있다. Meanwhile, the
도 11은 도 9의 정착장치에서 지지부재의 개구부에 투광부재를 설치한 예를 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 온도센서(490)가 설치된 위치에 대응하여 지지부재(450)의 개구부(455)에는 투광부재(457)가 설치될 수 있다. 투광부재(457)는 열 원(430)에서 방사된 열이 정착벨트(420)에 직접적으로 도달할 수 있게 하고, 또 온도센서(490)가 설치된 부분에서 정착벨트(420)의 내면을 지지한다. 이와 같이 개구부(455)에 투광부재(457)를 설치하면 온도센서(490)가 정착벨트(420)의 외면에 보다 강하게 밀착되도록 할 수 있다. As illustrated in FIG. 11, a
투광부재(457)가 정착벨트(420)와 접촉하는 부분에는 돌기(457a)를 형성하는 것이 바람직하다. 이는 투광부재(457)와 정착벨트(420)가 접촉하는 면적을 줄임으로써 정착벨트(420)의 열손실을 최소화하고, 두 부품 간의 마찰로 인해 정착벨트(420)가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.The
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도, 결합사시도 및 분해사시도.2 to 4 is a cross-sectional view, a combined perspective view and an exploded perspective view showing the configuration of the fixing device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 열원의 제어에 관한 블록 구성도.5 is a block diagram illustrating control of a heat source in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 제1온도센서를 이용하여 열원을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.6 is a flowchart illustrating a method of controlling a heat source using a first temperature sensor in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 제1온도센서와 제2온도센서를 이용하여 정착벨트의 정상 동작 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of determining whether the fixing belt is normally operated using the first temperature sensor and the second temperature sensor in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 정착벨트가 정상적으로 동작할 때 제1온도센서와 제2온도센서를 이용하여 열원을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a heat source using a first temperature sensor and a second temperature sensor when the fixing belt is normally operated in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 단면도.9 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 10은 도 9의 정착장치에서 일부 구성을 도시한 사시도.10 is a perspective view showing a part of the configuration of the fixing device of FIG.
도 11은 도 9의 정착장치에서 지지부재의 개구부에 투광부재를 설치한 예를 도시한 도면.FIG. 11 is a view illustrating an example in which a light transmitting member is installed in an opening of a support member in the fixing apparatus of FIG. 9; FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *
1 : 화상형성장치 60 : 제어부1: image forming apparatus 60: controller
100 : 정착장치 120 : 정착벨트100: fixing device 120: fixing belt
121, 122 : 피가열부 130 : 열원121, 122: heated portion 130: heat source
140 : 가압부재 150 : 지지부재140: pressure member 150: support member
155 : 지지부재의 제2개구부 170 : 닙형성부재155: second opening of the support member 170: nip forming member
180 : 벨트 가이드부재 190 : 제1온도센서180: belt guide member 190: first temperature sensor
200 : 제2온도센서 210 : 어퍼 프레임200: second temperature sensor 210: upper frame
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