KR940010610B1 - Set temperature changeable image fixing apparatus - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 본 발명의 실시예에 따른 영상정착장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of an image fixing device according to an embodiment of the present invention.
제 2 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상정착장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of an image fixing apparatus according to another embodiment of the present invention.
제 3 도는 정착필름온도검출용 온도검출기의 확대 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view of a temperature detector for detecting a fixing film temperature.
제 4 도는 정착 니프직전의 정착필름온도, 히이터 온도, 고온 오프셋온도와 최소 정착 가능한 온도의 그래프.4 is a graph of the fixing film temperature, the heater temperature, the high temperature offset temperature and the minimum fixing temperature immediately before the fixing nip.
제 5 도는 정착동작 및 비정착동작동안의 정착필름온도와 피동로울러 온도의 그래프.5 is a graph of the fixing film temperature and the driven roller temperature during the fixing operation and the non-fixing operation.
제 6 도는 피동로울러용 온도검출기를 설명하는 정착장치의 부분도.6 is a partial view of a fixing device illustrating a temperature detector for a driven roller.
제 7 도는 영상정착필름온도, 히이터 온도, 고온 오프셋온도와 최소정착 가능한 온도사이의 관련 그래프.7 is a related graph between image fixing film temperature, heater temperature, high temperature offset temperature and minimum settable temperature.
제 8 도는 영상형상장치의 일실시예에 대한 단면도.8 is a cross-sectional view of an embodiment of an image forming apparatus.
제 9a 및 제 9b 도는 정착필름의 두께가 40미크론과 80미크론일때, 정착필름이 니프에 있는 시간주기와 정착필름 표면온도사이의 관계에 대한 그래프.9a and 9b are graphs of the relationship between the time period of the fixing film in the nip and the fixing film surface temperature when the thickness of the fixing film is 40 microns and 80 microns.
본 발명은 영상을 보유하는 기록물질이 필름을 통하여 히이터쪽으로 가서, 영상을 정착하는 영상 열-정착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image heat-fixing apparatus in which a recording material holding an image goes to a heater through a film and fixes the image.
복사기 또는 전자사진 인쇄기와 같은 영상형성장치에 사용되는 영상정착장치에 관하여, 열-로울러형의 영상정착시스템이 널리 사용된다.Regarding an image fixing apparatus used in an image forming apparatus such as a copying machine or an electrophotographic printing machine, a thermal-roller type image fixing system is widely used.
그러나, 이러한 시스템은 가열되는 로울러의 표면이 소정의 온도로 될 때까지 오래동안 기다려야 하는 문제를 안고 있다.However, such a system suffers from a long wait until the surface of the roller to be heated reaches a predetermined temperature.
본 출원의 양수인에게 양도된 미국출원일련번호 206,767; 387,970; 409,341; 416,539; 426,028; 435,247; 430,437; 440,380; 440,678; 444,802 및 446,449호는 저온 용량 히이터와 얇은 필름을 구성하고, 대기기간이 상당히 감소되거나 소멸된 영상정착장치를 제안했다.US Application Serial No. 206,767, assigned to the assignee of the present application; 387,970; 409,341; 416,539; 426,028; 435,247; 430,437; 440,380; 440,678; 444,802 and 446,449 have proposed low temperature capacity heaters and thin films, and image stabilization devices with significantly reduced or eliminated waiting periods.
이러한 필름 정착시스템에서, 히이터의 온도가 일정하게 조절되는 경우에, 니프(nip)에 의해 토우너(toner)영상으로 가해지는 열의 양은 정착필름의 온도가 변화할 때 변화한다.In such a film fixing system, when the temperature of the heater is constantly controlled, the amount of heat applied to the toner image by the nip changes when the temperature of the fixing film changes.
발명자들은 니프 바로전의 정착필름의 표면온도(기록물질의 토우너 영상에 접촉 가능한 정착필름의 표면 온도) 다시 말해서 초기표면온도사이의 관계에서 열분석을 하였고, 온도는 니프에 들어간 후의 시간을 따라 증가한다.The inventors performed thermal analysis on the surface temperature of the fixing film immediately before the nip (the surface temperature of the fixing film capable of contacting the toner image of the recording material), that is, the relationship between the initial surface temperature, and the temperature increased with time after entering the nip. do.
그 결과는 제 9a 도 및 제 9b 도에 도시되고, 여기서 제 9a 도는 40미크론의 두께를 가지는 정착필름에 관한 것이고, 제 9b 도는 80미크론의 두께를 가지는 정착필름에 관한 것이다. 그래프에서, 곡선(1)은 영상정착동작이 가능한 필름표면온도(이 실시예에서 거의 200℃인 정착 가능한 온도)를 표시한다.The results are shown in FIGS. 9A and 9B, where FIG. 9A relates to a fixing film having a thickness of 40 microns, and FIG. 9B relates to a fixing film having a thickness of 80 microns. In the graph, the
곡선(2)은 초기표면온도가 130℃일 때 정착필름의 표면온도를 표시한다:
곡선(3)은 초기표면온도가 20℃일 때 정착필름표면온도를 표시한다.
제 9a 및 9b 도의 그래프에서 이해되는 바와 같이, 니프에 들어가기전의 정착필름온도가 낮을 때, 니프를 통과하는 동안 정착 가능한 온도에 도달하기 위한 정착필름의 온도를 위한 시간이 길어지므로, 효과적인 토우너 영상가열기간이 짧아진다. 정착필름이 훨씬 두꺼워지는 경우에는 정착 가능한 온도는 정착필름이 니프를 통과할때까지 도달하지 않는다(제 9b 도의 곡선 (3)).As understood from the graphs of FIGS. 9A and 9B, when the fixing film temperature before entering the nip is low, the time for the fixing film temperature to reach the fixable temperature during the passage of the nip becomes long, thus effective toner image The heating period is shortened. In the case where the fixing film becomes much thicker, the fixable temperature does not reach until the fixing film passes through the nip (
정착필름의 온도는 주요 스위치가 작동하거나 혹은 장치가 사용되지 않게된 직후에 낮아지므로, 저온 토우너 오프셋은 토우너가 충분히 녹지 않을 경우에 발생할 수 있다.Since the temperature of the fixing film is lowered immediately after the main switch is activated or the device is not used, a low temperature toner offset may occur when the toner is not sufficiently melted.
토우너의 온도가 유리 천이점보다 높을때 기록판이 필름에서 분리되는 장치에서 히이터의 온도가 증가되는 경우에, 고온 토우너 오프셋은 연속정착동작이 실행될때 토우너가 지나치게 녹기때문에 발생할 수 있다.In the case where the temperature of the heater is increased in the apparatus in which the recording plate is separated from the film when the temperature of the toner is higher than the glass transition point, a high temperature toner offset may occur because the toner melts excessively when a continuous fixing operation is performed.
따라서, 본 발명의 기본 목적은 열의 거의 동일양이 정착필름의 초기온도와 관계없는 영상에 가해질수 있는 영상정착장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide an image fixing device in which an approximately equal amount of heat can be applied to an image irrespective of the initial temperature of the fixing film.
본 발명의 다른 목적은 히이터에 제공되는 전원이 정착필름의 온도에 따라 변할수 있는 영상정착장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an image fixing apparatus in which a power source provided to a heater can be changed according to a temperature of a fixing film.
본 발명의 또다른 목적은 히이터의 고정 온도가 정착필름의 온도에 따라 변하는 영상정착장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an image fixing device in which a fixing temperature of a heater changes according to a temperature of a fixing film.
본 발명의 또다른 목적은 정착필름의 온도가 검출수단의 출력을 의거하여 제어되는 영상정착장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an image fixing apparatus in which the temperature of the fixing film is controlled based on the output of the detecting means.
본 발명의 이러한 목적과 다른 목적, 특성 및 장점은 첨부도면과 관련된 본 발명의 바람직한 실시예의 다음 설명을 고려할때 더 명백해질 것이다.These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent upon consideration of the following description of the preferred embodiments of the present invention in connection with the accompanying drawings.
제 8 도에서 본 발명의 실시예에 따라 영상정착장치를 사용하는 영상형성장치를 도시한다. 영상형성장치는 왕복 가능한 원본 지지 캐리지(carriage)와 회전 가능한 드럼(drum)으로 구성되는 영상 전사형의 전자사진 장치이다.8 shows an image forming apparatus using an image fixing apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is an image transfer type electrophotographic apparatus composed of a reciprocating original support carriage and a rotatable drum.
이 장치는 케이스(100), 케이스(100)의 상단(100a)위에 부착된 유리등과 같은 투명물질로 만들어진 왕복 가능한 원본 지지 캐리지(1)로 구성된다. 원본 지지 캐리지(1)는 상단(100a)위에 좌측과 우측방향(a-a')으로 왕복 가능하다.The device consists of a
원본(G)은 원본 지지 캐리지(1)위에서 기준 위치에 일치시켜 뒤집어서 위치시킨다. 그리고나서, 원본은 원본덮개(1a)에 의해서 덮힌다.The original G is placed upside down in accordance with the reference position on the
슬릿(slit) 개구부(100b)는 상단(100a)에 형성되며, 원본 캐리지(1)의 왕복 운동에 수직인 방향(도면의 시이트에 수직인 방향)에서 확장된다. 슬릿(100b)을 통하여 원본이 조명된다.A slit opening 100b is formed in the upper end 100a and extends in a direction perpendicular to the reciprocating motion of the original carriage 1 (direction perpendicular to the sheet of the drawing). The original is illuminated through the
원본 캐리지(1)에 위치된 원본(G)의 원본 영상의 표면은 원본 캐리지(1)의 전진운동(a)동안 우측에서 좌측으로 슬릿 개구부(100b)에 의해 통과된다. 이렇게되는 동안, 원본 영상은 슬릿(100b)을 통하고 투명 원본 캐리지(1)를 통하여 광(L)을 수용하여서 원본은 주사된다.The surface of the original image of the original G located in the
원본에 의해 반사된 광은 짧은 초점과 작은 지름을 가지는 영상 소자(2)의 어레이를 통과하여 감광성 드럼(4)의 표면에 조명된다.The light reflected by the original is illuminated on the surface of the photosensitive drum 4 through an array of
감광성 드럼(4)은 아연 산화물 감광층 또는 유기 감광층과 같은 감광층을 가지며, 중심축(4a)에 대하여 소정의 주변속도로 화살표(b)로 지시된 방향으로 회전 가능하다.The photosensitive drum 4 has a photosensitive layer such as a zinc oxide photosensitive layer or an organic photosensitive layer, and is rotatable in the direction indicated by the arrow b at a predetermined peripheral speed with respect to the central axis 4a.
회전하는 동안, 감광부재는 균일하게 양전하 또는 음전하로 대전된다. 따라서 대전된 감광부재의 표면은 슬릿을 통하여 원본으로부터 영상의 광에 노출되어서 정전기의 잠상이 감광성 드럼(4)위에 형성된다.During rotation, the photosensitive member is uniformly charged with either positive or negative charge. Thus, the surface of the charged photosensitive member is exposed to the light of the image from the original through the slit so that a latent image of static electricity is formed on the photosensitive drum 4.
정전기의 잠상은 가열-연화 가능하고 용융 가능한 수지물질등으로 만들어진 토우너를 가지는 현상장치(6)에 의해 연속하여 현상된다. 그리고나서, 토우너 영상(현상된 영상)은 전사 방전기(9)를 가지는 영상 전사 장소로 이동한다.The latent image of static electricity is continuously developed by the developing
카세트(S)는 전사 시이트물질(기록물질)을 수용한다. 카세트(S)로부터, 시이트는 픽업 로울러의 회전에 의해 한장씩 나오며, 토우너 영상의 선두엣지가 전사 방전기(9)의 위치에 도착할때, 전자 시이트(P)의 선두엣지는 전사 방전기(9)와 감광성 드럼(4)사이의 위치에 도착하는 이러한 시간적 관계에서 정합 로울러(8)에 의해 감광성 드럼(4)으로 송급된다. 이렇게 송급된 전사 시이트의 표면으로, 토우너 영상은 전사 방전기(9)에 의해 감광성 드럼(4)으로부터 연속해서 전사된다.The cassette S contains a transfer sheet material (recording material). From the cassette S, the sheets come out one by one by the rotation of the pickup roller, and when the leading edge of the toner image reaches the position of the
전사된 영상을 받아들이는 전사 시이트는 보이지 않는 분리 수단에 의해 감광성 드럼(4)의 표면으로부터 분리되며 열에 의해 영상정작동작을 해서 비정착된 토우너 영상(Ta)을 정착시키는 영상정착장치(11)로 이동장치(10)에 의해서 이동된다. 끝으로, 이것은 프린트(복사)로서 가이드(43)와 방출로울러(44)를 통하여 장치밖의 방출판으로 방출된다.The transfer sheet which receives the transferred image is separated from the surface of the photosensitive drum 4 by invisible separating means, and performs an image operation operation by heat to fix the unfixed toner image Ta. It is moved by the
영상 전사후의 감광성 드럼(4)의 표면을 청결장치(13)에 의해 청결하게 되고, 이에의해 잔여 토우너 또는 더러움이 제거되어서, 다시 영상 형성동작을 준비한다.After the image transfer, the surface of the photosensitive drum 4 is cleaned by the
이러한 실시예에 따라 영상정착장치가 설명된다.According to this embodiment, an image fixing apparatus is described.
제 1 도는 정착장치(11)의 단면도를 도시한다.1 shows a cross-sectional view of the
연속벨트로 형성된 정착필름(25)은 4개의 평행한 부재, 즉 좌측 구동로울러(26), 우측피동로울러(27), 로울러(26과 27)사이에 밑으로 정착된 저열 용량 선형 히이터(20) 및 구동로울러(26) 아래에 위치된 안내로울러(26a) 주위에 펼쳐있다.The
피동로울러(27)는 또한 필름(25)을 신장하는 로울러로서 작용한다. 정착필름(25)은 영상형성장소(9)로부터 이동되는 비정착 토우너 영상(Ta)을 가지는 전사 시이트(P)(기록물질)의 이동속도와 동일한 주변속도에서, 구동로울러(26)의 시계방향으로의 회전에 의해 접히거나 꿈틀거리는 운동 또는 지연됨이 없이 시계방향으로 회전된다.The driven
가압 로울러로 형성되는 가압부재(28)는 양호한 분리 특성을 가지는 실리콘 고무등으로 만들어진 탄력있는 고무층을 가진다.The pressing
이것은 정착필름(25)의 하단부를 예컨대 4-7kg의 총압력을 가지는 압력수단에 의해서 히이터(20)의 하단 표면에 가압한다. 이것은 전사 시이트(P) 이동과 동일한 방향, 즉, 반시계 방향으로 회전한다.This presses the lower end of the fixing
연속벨트형의 정착필름(25)은 토우너 영상을 가열하고 정착하기 위해 반복적으로 사용되므로, 이것은 충분한 열-내구성, 분리특성 및 내구성을 가진다. 일반적으로 이것의 총두께는 100미크론, 바람직하게는 40미크론 정도이다.Since the continuous belt
이것은 PI(폴리이미드, PEI(폴리에테르 이미드) 또는 PFA(테트라 플루오르 에틸렌-퍼플루오르 비닐에테르 공중합체)와 같은 열 저항수지의 단일층 필름으로 되거나, 또는 영상에 접촉하는 면위에 적어도 10미크론 정도의 분리층이 덮힌 20미크론의 두꺼운 필름을 포함하는 다층 필름으로 되며, 피복층은 전기도체 물질이 첨가된 PTFE수지(테트라 플루오르 에틸렌 수지)로 만들어진다.It may be a single layer film of a heat resistant resin such as PI (polyimide, PEI (polyether imide) or PFA (tetrafluoro ethylene-perfluoro vinyl ether copolymer), or at least 10 microns on the side in contact with the image It is made of a multilayer film comprising a 20 micron thick film covered with a separation layer of, and the coating layer is made of PTFE resin (tetrafluoroethylene resin) to which an electrically conductive material is added.
히이터(20)는 측면방향(정착필름(25), 이동방향에 수직방향)으로 확장된 히이터 지지대(21)를 구성하며 높은 견고성, 열-내구성 및 절연특성을 가진다. 양호한 열 전도물질의 히이터 기판(22)은 지지대(21)의 길이를 따라 지지대의 하단면에 장착된다.The
열발생저항기(23)은 히이터 기판(22)의 필름면쪽에 장착되며, 열발생저항기(23)는 그것의 전원에 의해 순간적으로 열을 발생한다. 히이터 기판(22)의 반대편에서, 온도검출소자(24)는 히이터 기판(22)의 온도를 검출하기 위해 제공된다.The
히이터 기판(21)은 히이터의 전체 기계적 강도를 제공하며, PPS(폴리페닐린 황화물), PAI(폴리아미드이미드), PI(폴리이미드), PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)와 같은 열-내구성 수지물질 또는 액정 중합체 물질 또는 수지물질 및 세라믹, 금속, 유리등의 물질과 같은 혼합물질로 만들어진다.
히이터 기판(22)의 일례는 10.0mm의 두께, 10mm의 넓이와 240mm의 길이를 가지며 알루미나로 만들어 진다.One example of the
열발생소자의 일례는 스크린 인쇄등에 의해, 1.0mm의 넓이를 가지는 기판(22)의 중심선을 따라 기판(22)의 하단 표면에 가해진 Ag/Pt, RuO₂, Ta2N등과 같은 전기 저항물질로 형성된다. 따라서, 열발생소자(23)은 저열 용량을 가지는 선형 또는 스트립소자이며 전원에 의해 활성화된다.An example of the heat generating element is formed of an electrical resistive material such as Ag / Pt, RuO₂, Ta 2 N, etc. applied to the bottom surface of the
온도검출소자(24)는 백금필름 또는 더어미스터로 형성된 저열 용량을 가지는 온도센서로 구성된다. 이것은 상단의 거의 중앙 길이 발향선을 따라 기판(22)의 상단에(열발생소자(23) 측면에서 반대방향) 형성된다. 이러한 실시예에서, 양호한 열 전도성을 가지는 기판(22)의 온도는 온도센서(22)에 의해 히이터(20)의 온도로서 검출된다.The
이러한 실시예에서, 열발생소자(23)는 반대길이방향끝에서 전원에 접촉되어 열발생소자(23)의전체 길이를 따라 열을 발생한다. 열발생소자에 이하에서 설명될 정착필름온도검출장치(31)의 출력과 설정(타켓)온도에 의거하여 전원을 공급하여서 에너지손실을 보상한다.In this embodiment, the
정착필름(25)은 연속벨트의 형태로 제한되지 않는다. 송급축(41)과 수급축(42)에 감겨지고 그들 사이 그리고 히이터(20)와 안내로울러(26a) 아래의 가압로울러(28)사이에 걸쳐진 필름의 구성이 제 2 도에 도시된다. 이러한 경우의 정착필름(23)은 전사 시이트(P)의 속도와 동일한 속도에서 송급축(41)에서 수급축(42)으로 이동된다.The fixing
열발생소자(23)의 마멸과 손실을 방지하기 위해서, 히이터(20)는 정착필름(25)에 접촉가능한 측면에서 Ta2O5로 만들어진 보호층을 가진다.In order to prevent abrasion and loss of the
동작에 있어서는, 도시되지 않은 복사 스위치를 눌러서, 영상 형성신호가 발생되었을 때, 전원에 의해 이하에서 설명될 수단에서 결정되는 히이터의 설정온도에 도달하는데 효과적이다.In operation, by pressing a copy switch (not shown), it is effective to reach the set temperature of the heater determined by the means described below by the power supply when an image forming signal is generated.
설정온도에 도달한 후에, 전원은 설정온도를 유지하도록 제어된다.After reaching the set temperature, the power supply is controlled to maintain the set temperature.
전사 시이트(P)는 영상형성개시에 응답하는 영상형성동작에 의해서 전사장소(9)로부터 정착장치(11)로 이동되어 정착필름(25)과 가압로울러(28)사이에 형성된 니프(N)(정착니프)로 이동되며, 히이터(20)과 가압 로울러(28)에 의해, 히이터(20)는 온도 조절된다. 비정착된 토우너 영상을 가지는 시이트(P)는 표면이탈과 접혀짐이 없이 시이트(P)의 이동속도와 동일한 속도에서 이동하는 정착필름(25)의 하단표면과 밀착된 히이터(20)를 함께 가지는 히이터(20)와 가압로울러(28)사이의 정착 니프(N)를 통해 통과한다. 이렇게하는 동안, 시이트(P)는 가압된다.The transfer sheet P is moved from the
히이터의 하단에서 열발생소자(23)는 넓이(W)를 가진다. 열발생소자(23)는 정착 니프(N)의 넓이, 즉 히이터(20)의 하단표면과 정착필름(25)이 통과하는 가압로울러(28)의 상단표면 사이의 접촉영역안에 있다.At the bottom of the heater, the
시이트(P)의 토우너 영상 보유표면은 열발생소자(23)로부터 정착필름(25)을 통하여 열을 받으며, 이때 이것은 그들사이의 압력-접촉을 가지는 정착 니프(N)을 통해 통과한다. 토우너 영상은 고온에 의해 용융되고 부드럽게되어 시이트(P)의 표면(Tb)위에 부착된다.The toner image holding surface of the sheet P receives heat from the
이러한 실시예에서, 시이트(P)와 정착필름(25)사이의 분리는 시이트(P)가 정착 니프(N)를 통과할때의 시점에서 발생한다.In this embodiment, the separation between the sheet P and the fixing
이 분리시점에서, 토우너(Tb)의 온도는 토우너의 유리 천이점보다 높으므로, 시이트(P)와, 정착필름(25)사이의 접착(결합력)은 작게된다. 그러므로, 시이트(P)는 부적당한 분리 때문에 정착필름(25)의 표면에 토우너 오프셋 및 시이트(P)의 포장이 거의 없이 부드럽게 분리된다.At this time of separation, since the temperature of the toner Tb is higher than the glass transition point of the toner, the adhesion (bonding force) between the sheet P and the fixing
토우너(Tb)가 유리 천이점이 적당한 고무특성을 가지는 것보다 더 높은 온도를 가지므로, 분리 시점에서의 토우너 영상표면은 정착필름의 표면특성을 완벽하게 따르지 않기 때문에 이것은 적당히 거칠어진다. 표면 특성을 유지하며, 토우너 영상은 냉각되고 고착된다. 그러므로 영상정착후의 토우너 영상표면은 지나치게 윤기가 나지 않으므로 그 질은 좋아진다.Since the toner Tb has a higher temperature than the glass transition point has suitable rubber properties, this is moderately rough because the toner image surface at the time of separation does not completely follow the surface properties of the fixing film. Maintaining surface properties, the toner image is cooled and stuck. Therefore, the quality of the toner image surface after fixing is not excessively shiny.
시이트(P)가 정착필름(25)으로부터 분리된 후에, 이것은 가이드(43)를 따라 방출 로우러쌍(44)으로 이동된다. 이렇게하는 동안, 토우너(Tb)의 온도는 유리 천이점위의 온도로부터 증가되고 유리 천이점보다 낮은 점 아래로 자동적으로 냉각됨으로써 감소된다. 그러므로 이것은 토우너 영상(Tc)에서 고착된다. 정착된 영상을 가지는 시이트(P)는 판으로 방출된다.After the sheet P is separated from the fixing
히이터의 온도조절이 설명될 것이다.The temperature control of the heater will be explained.
제 1 및 2 도에서, 온도검출소자(31)는 정착필름의 이동방향에 대해서 정착 니프(N)의 위쪽으로 정착필름(25)의 안쪽면에 접촉하여 부착된 것이 도시된다.1 and 2, the
온도검출장치(31)는 실리콘스폰지(32), 그안에 끼워넣은 온도검출소자(33) 및 양호한 미끄럼 특성을 가지는 PTFE 테이프(34)로 구성된다.The
장치(31)는 정착필름과 접촉하여 정착 니프(N)의 바로전의 정착필름의 안쪽면의 온도를 검출하며, 그전에 히이터는 전원을 공급받는다.The
검출온도의 정보는 제어요소로서 히이터 제어시스템의 마이크로 컴퓨터로 궤환된다.The information of the detected temperature is fed back to the microcomputer of the heater control system as a control element.
캐논 FC 복사기용의 상업적으로 이용가능한 토우너를 사용하는 발명자의 경험에서 정착필름이 니프 바로 전에서 20℃의 온도를 가지는 경우, 충분한 영상정착동작은 히이터(20)의 온도가 190℃(최소 정착가능한 온도)를 유지해야만 가능하며; 온도가 210℃ 보다 낮지 않은 경우에는 토우너가 너무 용융되어 토우너 오프셋을 초래한다는 것이 나타난다.In the inventor's experience using commercially available toners for Canon FC copiers, when the fixing film has a temperature of 20 ° C. immediately before the nip, sufficient image fixing operation results in the
제 5 도에 도시된 바와 같이, 각각의 온도는 니프 바로전의 정착필름의 온도에 의존하여 달라진다.As shown in FIG. 5, each temperature varies depending on the temperature of the fixing film immediately before the nip.
이 실시예에서, 히이터 제어시스템의 설정온도는 제 5 도에 도시된 결과에 의거하여 결정되는 표 1을 따라 온도검출장치(31)에 의해 검출되는 정착필름의 온도에 따라 마이크로 컴퓨터를 사용하여 변화한다.In this embodiment, the set temperature of the heater control system is changed by using a microcomputer in accordance with the temperature of the fixing film detected by the
특히, 정착장치가 오랜시간동안 사용되지 않는 경우에서와 같이, 정착동작의 개시시에 정착필름의 온도가 30℃ 보다 높지 않을 때, 설정온도는 정착동작동안 200℃를 유지하도록 선택된다.In particular, when the temperature of the fixing film at the start of the fixing operation is not higher than 30 ° C, as in the case where the fixing apparatus is not used for a long time, the set temperature is selected to maintain 200 ° C during the fixing operation.
정착필름의 온도가 증가되어, 이것이 31-60℃가 될 때, 195℃의 온도가 선택되며, 온도가 61-100℃가 될 때는 온도가 190℃로 선택된다.When the temperature of the fixing film is increased so that it is 31-60 ° C, a temperature of 195 ° C is selected, and when the temperature is 61-100 ° C, the temperature is selected as 190 ° C.
정착필름의 온도가 101℃보다 낮지 않을 때, 제어온도는 185℃로 낮아진다.When the temperature of the fixing film is not lower than 101 ° C, the control temperature is lowered to 185 ° C.
[표 1]TABLE 1
따라서 정착필름으로부터 흡수한 열의 양이 변할지라도, 양호한 정착영상은 길게 연속되는 정착동작동안 정착필름의 저온 때문에 생기는 부적당한 영상정착없이 그리고 정착필름의 지나친 고온 때문에 생기는 고온 토우너 오프셋 없이 형성될 수 있다.Thus, even if the amount of heat absorbed from the fixing film changes, a good fixing image can be formed without inappropriate image fixing due to the low temperature of the fixing film during a long continuous fixing operation and without high temperature toner offset due to excessive high temperature of the fixing film. .
또 다른 실시예가 설명된다.Another embodiment is described.
앞의 실시예에서는 정착필름의 온도가 직접 검출되었다. 그러나, 정착필름의 두께가 매우 작을 때, 예컨대 20미크론 정도일 때, 정착필름은 온도검출장치(31)의 미끄러짐에 의해서 손상될수 있다. 온도가 접촉없이 검출될 때 일정한 틈(예컨대, 0.3mm)은 정착필름의 물결운동을 고려하여 쉽게 유지되지 않는다. 그러므로 온도는 항상 올바르게 검출되지 않는다.In the previous example, the temperature of the fixing film was directly detected. However, when the thickness of the fixing film is very small, for example, about 20 microns, the fixing film may be damaged by slipping of the
이 문제를 해결하기 위해서, 이 실시예는 피동로울러의 온도, 정착필름(25) 이외의 다른 부재 또는 가압 로울러의 온도가 정착필름온도와 유사한 방법에 의해 변화하는 것을 특히 중요시하는 경향이 있다. 이때, 정착필름(25) 이외의 부재온도는 히이터에 대한 제어온도가 스위치되는 것을 스위치하도록 검출된다.In order to solve this problem, this embodiment tends to be particularly important that the temperature of the driven roller, the member other than the fixing
제 5 도는 정착장치가 10분동안 동작된 후에는 멈출때의 정착필름(25)과 피동로울러(27)의 온도변화를 도시한다. 이해되는 바와 같이, 온도변화는 유사하다.5 shows the temperature change of the fixing
제 6 도에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 장치에 있어서, 온도검출소자(41)는 피동로울러(27)의 온도를 검출하는데 사용된다. 이것이 온도가 60℃ 보다 높지 않다고 검출할 때, 히이터(20)는 193℃가 되도록 제어되며; 이것이 60℃보다 높을 때, 히이터(20)는 188℃가 되도록 제어된다.As shown in FIG. 6, in the apparatus of this embodiment, the
정착필름의 온도가 정착필름(25) 이외의 부분에 대하여 검출된 온도에 의거하여 예측되는 시스템은 온도 검출소자가 정착필름(25)에 접촉하는 것을 요구하지 않으며, 정착필름(25)의 내구성이 향상되는 장점이 있다.The system in which the temperature of the fixing film is predicted based on the temperature detected for the portions other than the fixing
이 실시예에 있어서, 피동로울러(27)의 온도는 검출되지만, 교번적으로 정착필름(25)의 이웃의 온도, 즉 구동로울러(26) 또는 가압로울러(28)의 온도가 검출되는것도 가능하다.In this embodiment, although the temperature of the driven
정착필름(25)의 이동이 안정되어서 온도검출소자(31)와 정착필름(25)사이의 갭이 일정하게 유지될 수 있는 정착장치에 있어서는, 비접촉형 온도센서가 효과적으로 사용된다.In a fixing apparatus in which the movement of the fixing
또다른 실시예가 설명된다. 정착장치가 정지하여 히이터의 전원이 비효과적일 때, 히이터(20)의 온도는 정착필름과 유사하게 변화한다.Another embodiment is described. When the fixing apparatus is stopped and the power of the heater is ineffective, the temperature of the
그러므로, 이 실시예에 있어서, 히이터(20)용 온도검출소자(24)는 영상정착동작 개시전의 히이터를 검출하는데 사용되며, 검출에 의거하여 정착동작동안의 설정온도는 변화된다.Therefore, in this embodiment, the
이 실시예에 따라 특별 온도검출소자에 대한 필요성이 제거된다.This embodiment eliminates the need for a special temperature detector.
열 정착토우너(A)(캐논 가부시끼가이샤)가 사용될 때, 정착필름의 온도가 60℃ 보다 높지 않을 때, 히이터의 최적온도는 정착필름온도와 히이터 온도 사이의 관계를 나타내는 제 7 도에 도시된 바와 같이 190℃이다. 그러나, 정착필름의 온도가 140℃ 보다 낮지 않을때는 히이터의 190℃ 온도는 너무 높으며, 185℃ 온도가 적당하다.When the heat fixing toner A (Canon Corp.) is used, when the temperature of the fixing film is not higher than 60 ° C, the optimum temperature of the heater is shown in FIG. 7 which shows the relationship between the fixing film temperature and the heater temperature. 190 ° C. as shown. However, when the temperature of the fixing film is not lower than 140 ° C, the temperature of 190 ° C of the heater is too high, and the temperature of 185 ° C is appropriate.
따라서 이 실시예에서 영상정착동작의 개시전에 히이터(20)용 온도검출소자(24)에 의해 검출된 정착필름 온도가 60℃ 보다 높지않을때 전원은 히이터(20)의 온도가 190℃가 되도록 공급된다. 정착필름의 온도가 정착동작개시전에 벌써 60℃ 보다 낮지않을때는, 히이터(20)는 제1복사로부터 185℃가 되도록 제어된다. 이렇게함으로써, 토우너 오프셋이 없는 충분한 영상정착력이 제공될 수 있다.Therefore, in this embodiment, when the fixing film temperature detected by the
이러한 실시예의 영상정착장치에 있어서, 정착필름의 온도는 1분동안(5개의 시이트 처리에 대응함) 전원에 의해 거의 60℃로 증가하여 정착필름의 온도는 거의 140℃에 도달한다. 이것을 고려하여, 연속되는 에너지 공급기간은 필름의 온도가 예측될수 있다는 것에 의거하여, 연속동작동안, 마이크로 컴퓨터에 의한 동작 개시로부터 계산된다. 예측온도가 60℃에 도달할 때, 히이터(20)에 대한 제어온도는 185℃로 스위치된다.In the image fixing apparatus of this embodiment, the temperature of the fixing film is increased to almost 60 DEG C by the power supply for one minute (corresponding to five sheet treatments) so that the temperature of the fixing film reaches almost 140 DEG C. In view of this, the continuous energy supply period is calculated from the start of operation by the microcomputer during the continuous operation, on the basis that the temperature of the film can be predicted. When the predicted temperature reaches 60 ° C, the control temperature for the
이러한 방법으로 정착필름(25)의 온도상승을 예측함으로써, 제어온도가 정착동작의 개시전에 히이터(20)의 온도에 의거하여 제어될지라도, 그리고 정착동작이 계속해서 실행될지라도, 고온 오프셋은 발생하지 않는다.By predicting the temperature rise of the fixing
이 실시예에 있어서, 정착필름(25)의 온도는 연속 전원기간에 의거해서 예측되지만, 이것은 연속적으로 처리된 시이트의 수에 의거하여 효과적일수도 있다. 제어방법에 대하여, 제어시스템의 설정온도는 앞의 실시예에서 변화되지만, 이것은 필름온도등의 검출에 의거하여 전원을 변화하여 동일 효과를 제공하는 것도 교번적으로 가능하다.In this embodiment, the temperature of the fixing
본 발명의 여기서 밝혀진 구조를 참고로 하여 설명되는 동안, 이것은 기술된 상세한 설명을 제한하지 않으며, 이 출원은 개선의 목적 또는 특허청구범위의 범위내에서 수정 또는 변경을 할 수 있다.While being described with reference to the structures disclosed herein, this does not limit the detailed description described, which may be modified or altered within the scope of the claims or claims for improvement.
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