KR950011880B1 - 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상형성장치

제1도는 가열로울러 정착장치의 개략단면도와 제어부의 블록도.

제2도는 본발명의 제1실시예를 도시한 플로우 차아트.

제3도는 가열로울러 표면온도의 상승곡선과 더미스터의 출력 전압의 관계를 도시한 그래프.

제4도는 더미스터를 포함한 온도검출회로도.

제5도는 본발명의 제2실시예에 적용되는 가열로울러 정착장치의 개략단면도와 제어부의 블록도.

제6도는 본발명의 제3실시예를 도시한 플로우 차아트.

제7도는 본발명의 제1실시예의 화상형성장치의 단면도.

[기술분야]

본 발명은 기록재에 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것이다.

[배경기술]

가열로울러정착장치는 열효율이 좋고 안전성도 높으므로 전자사진프린터 등의 화상형성장치에 널리 채용되고 있다. 이러한 종류의 정착장치는 가열로울러의 표면온도, 가열로울러간의 압력, 니프폭 등이 기록재 상의 토너화상의 정착성, 기록재의 컬(curl)량, 화상형성장치내의 온도상승을 결정하는 중요한 요인이 된다. 여기서, 정착성, 컬량등은 한쪽을 좋게하면 다른쪽이 나빠지는 서로 상반된 경향을 가지고 있다. 구체적으로는 정착성을 좋게 하기 위하여는 가열로울러의 표면온도를 높게하거나 압력과, 니프폭을 증가하는 것이 바람직하나, 이들은 모두 컬, 온도상승이 나빠지는 방향이다. 그중에서도 가열로울러의 표면온도를 높게 하는 것이 컬, 온도상승을 가장 나쁘게 하는 요인이 되어 있다.

또, 화상형성장치의 소형화, 저코스트화가 진행되어 가열로울러의 두께와 외경도 작아져 있고, 외경 30mm 이하의 것도 사용되고 있다. 그러나, 이와같이 가열로울러의 두께를 얇게하거나 직경을 작게하면, 토너상의 정착성을 높이기 위하여, 니프폭과 압력을 크게 하는 것은 어렵고, 조절온도를 높게 하는 것이 좋다.

그 결과, 상술한 바와같이 기록재의 컬 또는 장치내의 온도상승이 크게 된다. 그때문에, 일본국 특공소 60-41354호 공부(1978년 8월 24일 출원, 1985년 9월 17일 출원공고)에 기재되어 있는 바와 같이, 분위기 온도에 따라 최소의 열량을 기록재에 주도록 정착시의 온도조절온도를 전환하는 것이 좋다. 특히, 정착성은 기록재의 온도, 가압로울러의 표면온도에 의하여 크게 영향을 받는다는 것으로 알려져 있다. 기록재의 온도는 분위기 온도에 의해 지배되고, 가압로울러의 온도는 화상형성장치에의 통전(通電)개시후부터의 경과시간에 의존한다. 그 때문에 분위기 온도를 검지하여 가열로울의 표면온도제어를 바꾸는 경우의 온도조절모드는 대부분의 경우, 화상형성장치에의 통전개시시에 분위기 온도를 검지한다. 그리고, 분위기 온도가 소정의 온도보다 낮은 경우에는 가열로울러 표면온도를 통상보다 약간 높게 설정하고, 그 후 가압로울러가 충분히 따뜻해지는 시간이 경과한 시점에서 통상의 온도조절모드로 복귀하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같이 분위기 온도로 온도조절온도를 변경하는 경우, 분위기 온도를 검지하는 특별한 온도검지소자가 필요하다.

예컨대, 분위기 온도를 검지하기 위해서는 화상형성장치내의 소정의 장소에 분위기온도 검지용의 온도 검지소자(예컨대, 더미스터)를 설치하고, 그 검지온도에 의하여 가열로울러 정착장치의 가열로울러 표면온도를 제어한다. 온도검지소자는 대부분의 경우, 화상형성장치의 동작을 제어하는 기판내에 설치되어 장치내에서의 배선배치를 피하고 있다. 그러나, 분위기 온도검지용의 온도검지소자를 특별히 설치하고 있으므로, 그만큼의 비용상승이 생긴다.

또한, 대부분의 경우, 상기 기판은 가열정착장치와는 떨어진 장소에 설치되어 있으므로, 반드시 가압로울러의 온도를 포함한 가열정착장치 근방의 분위기 온도를 모니터하고 있는 것은 아니다. 그때문에, 가압로울러가 충분히 더워지고 있는데도 상기 기판근방의 분위기 온도가 낮으면, 분위기 온도검지용의 온도 검지소자는 분위기 온도가 낮다고 판단하고 가열로울러 표면온도를 약간 높게 제어해버리는 경우도 생길수 잇다. 이것은 인자모드의 전환, 폰트 카트리지를 바꾸어 꽂기 위하여 높은 빈도로 전원의 ON/OFF 를 행하는 전자사진 프린터에서 특히 문제가 된다.

[발명의 개요]

본 발명의 제1목적은 상기 결점을 해소하고 고품위 화상을 형성할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 화상의 정착성이 향상된 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 기록재의 컬의 발생이 억제된 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제4목적은 장치내부의 온도상승을 최소한으로 억제할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제5목적은 가열부재에 의하여 기록재상의 가시화상을 가열정착함에 있어서, 주전원이 ON일때의 초기상태에, 상기 가열부재의 온도상승상태를 검지하고, 이 검지결과에 따라 상기 가열부재의 정착시의 온도조절온도가 결정되는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 6목적은 기록재상에 미정착 화상을 형성하는 화상형성수단; 미정착 화상을 정착시키는 가열부재; 상기 가열부재의 온도를 검지하는 온도검지부재; 상기 가열부재에 대한 전력공급을 제어하여 상기 온도 검지부재에 의해 검지된 상기 가열부재의 온도를 소정의 정착온도로 유지시키는 전력공급제어수단; 상기 가열부재의 온도변화율을 검지하는 온도변화율 검지부재; 및 상기 온도변화율 검지부재에 의해 검지된 온도변화율에 근거하여 상기 정착온도를 설정하는 설정수단; 을 포함하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

[상세한 설명]

이하, 본발명의 알맞은 실시예를 전자사진프린터등의 화상형성장치를 예로하되, 특히 기록재상의 가시화상을 가열정착하는 정착수단을 갖춘 화상형성장치를 예로들어 설명한다.

제7도는 본 발명의 알맞은 실시예를 적용한 화상형성장치인 레이저 노광방식의 전자사진프린터의 단면도이다.

제7도에 있어서, 11L은 컴퓨터, 워드프로세서, 팩시밀리 송신기 등으로부터의 피기록화상정보신호에 대응하여 점멸구동되는 레이저 발광소자로서의 반도체 레이저이다. 발진한 상기 신호에 대응하는 레이저(11L)의 레이저 빔(L)은 모우터(11D)에 의하여 회전구동되는 폴리곤미러(11S)에 입사하여, 이 다면경(11S)의 회전에 의하여 편향주사된다.

이 빔(1)은 주지의 f-θ렌즈등의 결상(結像)렌즈(11F)를 통과한후, 미러(11M)에 의하여 반사되고 화살표 A방향으로 회전하는 전자사진감광드럼(감광체)(13)의 표면에 스포트상으로 결상된다. 그리고 드럼(13)을 화살표 A로 표시한 회전방향과 대략 수직방향으로 반복 주사한다.

14는 대전기이고, 감광드럼(13)상에 실질적으로 균일하게 대전을 행한다. 이 대전기(14)에 의하여 대전된 감광드럼(13)은 전술한 피기록정보신호에 대응하여 변조된 레이저 빔(L)에 의하여 주사되어, 정전잠상이 형성된다. 본 실시예에서는 감광드럼(13)상의 토너가 부착될 부분, 즉 현상화되는 부분을 레이저빔으로 조사하여 대전기(14)에 의하여 주어진 전하를 그 부분으로 부터 제거하는, 이른바 이미지스캔방식 사용하고 있다.

이 정전잠상은 현상기(15)의 토너에 의하여 현상화된다. 토너는 감광드럼(13)의 빔(L)으로 조사된 영역, 즉 명부(明部) 전위영역에 흡착할 수 있는 극성으로 대전하고 있다. 그리고, 15a는 현상슬리브, 15b는 토너수납부이다.

한편, 장치 앞면에 설치한 적재대(S)상의 전사시이트(P)는 급송로울러(16)와 감광드럼(13)상의 토너화상과 시이트(P)가 전사위치에서 일치하도록 타이밍을 잡아, 회전하는 레지스트 로울러(17)에 의하여 전사위치(T)로 이송된다. 그리고, 전사대전기(18)에 의하여 감광드럼(13)상의 토너화상은 시이트(P)상에 전사된다. 그후 드럼(13)으로 부터 분리된 시이트(P)는 정착장치(19)로 유도되어 시이트(P)상의 토너화상이 정착된후에 배출로울러(20)에 의하여 트레이(21)상으로 배출된다.

한편, 전사후, 드럼(13)의 표면에 잔류한 토너는 클리닝기(22)에 의해 제거된다. 그리고, 22a는 클리닝블레이드, 22b는 제거된 토너 저장소이다. 다음에, 노광광원(23)에 의하여 일률적으로 조명노광된다. 이와같이 광원(23)에 의하여 노광됨으로써 드럼(13)은 제전(除電)되고, 다음번의 사용에 대비된다. 그리고, 105는 배기팬, 106은 필터, 107은 반송 가이드이다.

다음에, 정착장치(19)에 대하여 설명한다(제1도 참조)

가열로울러(1)는 Aℓ, 철, Sus등의 심금(芯金)(1a)위에 4블화에틸렌, 4블화에틸렌퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체 등의 불소수지로 된 이형층(1b)을 피복한 것을 사용한다. 그리고, 그 내부에는 할로겐히터(4)를 설치하고, 상기 심금(1a) 및 이형층(1b)을 가열한다. 가열로울러(1)의 표면온도는 더미스터(3)에 의하여 검지되고, 그 신호는 A/D 콘버터(5)를 통하여 CPV(6) 입력된다. 더 CPV(6)는 이 입력신호에 의거하여 AC구동기(7)를 통하여 할로겐히터(4)의 ON/OFF를 제어하여 가열로울러(1)의 표면온도를 소정의 값으로 유지한다. 가압로울러(2)는 철, Sus등의 심금(2a)위에 실리콘 고무, 실리콘스폰지를 피복한 탄성로울러이고, 기록재(도시하지 않음)가 가열로울러(1)에 대하여 소정의 니프폭과 압력으로 접할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 100은 화상형성장치 전체의 제어를 행하는 제어부이고, 화상형성장치 본체에 설치되어 있다. 이 제어부(100)는 예컨대 마이크로프로세서 등의 CPU(6), 제2도의 플로우 차아트로 표시된 CPU(6)의 제어프로그램이나 각종 데이타의 일시보존등을 행하는 RAM(104) 및 후술하는 타이머(101)등을 갖추고 있다.

[제1의 실시예]

제2도는 본 실시예의 가열로울러 표면온도 제어방법을 도시한 플로우 차아트이다.

본 실시예의 화상형성장치의 메인스위치(SW)가 ON되면 주전원(102)이 되어 통전이 개시되고, CPU(6)로 리세트신호가 입력되어 가열로울러(1)의 표면온도의 측정을 개시한다(단계 1).

단계 2에서는 이 가열로울러(1)표면의 측정온도(T)가 소정온도(T₀)보다 큰 경우에는 가열정착장치(19)는 충분히 가열되고 있다고 판단하고, 즉시 통상시의 온도조절온도(TN)가 되도록 온도조절모드 2가 실행된다(단계 3).

여기서, 온도조절모드 1는 주전원(102)이 온(ON)일때의 실제의 가열로울러(1)의 표면온도(이하, 「가열로울러의 초기온도」라고 함)가 소정의 온도( ₀)보다 낮다고 판단하였을때에 행하여지는 온도조절모드이고, 가열로울러(1)의 표면온도를 통상의 온도조절온도(T_N)보다 높은 온도(T_N)로 일정시간 온도조절한후, T_N으로 온도조절하는 모드이다.

가열로울러(1)의 표면온도(T)가 (T₀)이하 일때에는 더미스터(3)는 그 특성에 의하여 표면온도를 바르게 검지할 수 없다. (이 이유에 대해서는 후술한다). 그 때문에 가열로울러(1)의 초기온도를 검지하는 모드가 실행된다.

먼저, 할로겐 히터(4)의 점등을 명령하는 FS신호가 CPV(6)로부터 발생한 시점으로부터 CPV(6)의 내장타이머(101)가 카운트를 시작한다(단계 4).

그리고 가열로울러(1)의 표면온도가 미리 정해진 제1의 온도(T₁)에 도달한 시간(t₁)을 구한다(단계 5). 이어서, 제1의 온도(T₁)보다 높은 제2의 온도(T₂)에 도달한 시간(t₂)을 구한다(단계 6).

얻어진 데이타로부터 T=at+b라는 가열로울러(1)의 표면온도상승의 근사직선식을 구하는 연산을 행하여, 직선의 기울기(a)와 접편(b)을 구한다.

이어서, 단계 7에서 구해진 기울기 a와 접편 b을 미리 더 미스터(3)의 열응답 지연을 측정한 데이타에 의하여 구해지는 보정식 A. a+b+B에 입력함으로써 가열로울러(1)의 초기온도(θ₀)를 결정한다.(단계 8).

여기서, A, B는 더 미스터(3)의 열응답지연을 실험적으로 구하여 얻어진 정수이다.

다음에, 이와같이하여 구해진 θ₀와 미리 정해둔 온도(θ_c) 와의 비교를 한다(단계 9). 그리고, θ₀가 θ_c보다 높은 경우에는 온도조절모드 2가 실행된다(단계 10). 반대로, θ₀가 θ_c이하인 경우에는 온도조절모드 1이 실행된다(단계 11).

이상과 같은 알고리즘을 실시함으로써 가열로울러(1)의 표면온도검출용의 더 미스터(3)만으로 화상형성장치에의 통전개시시의 가열로울러(1)의 초기온도를 검지하는 것이 가능하게 된다. 이것은 실질적으로 가압로울러를 포함한 가열정착장치 근방의 분위기 온도에 다라 온도조절을 행할 수 있는 것을 나타내고 있다.

다음에, 본실시예의 작용효과에 대하여 더욱 자세히 설명한다. 제3도는 가열로울러(1)의 표면온도상승곡선과 더미스터(3)의 출력을 표시한 그래프이다.

제3도에서, 실선으로 표시한 가열로울러(1)의 표면온도상승곡선은 시중에 판매되는 열전대를 사용하여 측정한 곡선이다. 이 도면에서 알 수 있는바와 같이, 할로겐히터(4)가 ON으로 된후 얼마동안은 완만한 상승커브를 표시하고, 그후는 거의 직선상으로 상승하고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 더미스터(3)의 출력전압의 변화곡선은 실온부근에서는 거의 가열로울러(1)의 표면온도변화에 반응하고 있지 않으나, 고온부에서는 가열로울러(1)의 표면온도변화에 대하여 급격히 출력이 변화하고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 더미스터(3)의 출력전압이 제4도에 도시한 바와같은 회로에 의하여 얻어지나, 더미스터(3)의 온도에 의한 저항치 변화는 선형적이 아니라 지수 함수적으로 변화하므로, 넓은 온도 영역에서 감도를 높게 할 수 없는 것, 및 그 때문에 실제로 가열로울러(1)의 표면온도를 제어하고 싶은 온도 영역에서 최대의 감도가 되도록 저항(R₁)의 값을 설정하기 위한 것이다. 이러한 특성이 있기 때문에, 더미스터(3)로 저온영역에서의 가열로울러(1) 표면온도를 직접 모니터 할 수 없다. 그래서, 본실시예에서는 더미스터(3)의 감도가 좋고, 또한 가열로울러(1)의 표면온도의 상승이 실질적으로 1차함수가 되는 영역을 이용하여 통전개시시의 가열로울러(1)의 표면온도를 구하고 있다.

다음에, 본실시예의 가열로울러(1)의 초기온도의 검지방법에 대하여 상술한다.

가열로울러(1)의 표면온도의 상승곡선이 직선상으로 되어 있는 부분에서 임의의 포인트의 표면온도와 할로겐히터(4)가 ON으로 된후부터의 경과시간을 복수포인트 측정하여 근사직선(C)의 방정식을 얻는다. 본실시예에서는 미리 정해둔 온도(T₁, T₂)에 도달하는 시간(t₁, t₂)을 측정하고 있다. 이와같이 깨끗한 직선을 그리는 가열로울러(1)의 표면온도 상승곡선의 경우에는, 최저 2포인트의 데이타를 넣는것만으로 충분하나, 투입하는 데이타수를 더 늘임으로써 근사직선을 얻는 정밀도는 증가한다.

또, 측정온도에 관해서는 될수 있는대로 더미스터(3)의 출력전압의 변화율이 높은 온도영역이 바람직하고, 예컨대 가열로울러(1)의 조절온도를 T_c로 하였을때 0.5T_c부터 0.9T_c의 영역에서 온도 측정하면 된다.

이상과 같이 하여 근사직선의 방정식

T : 가열로울러(1)의 표면온도, a : 직선의 기울기, 본실시예에서는 (T₂-T₁)(t₂-t₁) : 할로겐 히터를 작동시킨 이후부터의 경과시간, b : 접편, 본실시 때에서는 ( t₂T_1-t₁T₂)/(t₂-t₁)이 얻어진다.

가열로울러(1)의 통전개시 초기온도는 (i)식으로 얻어지는 기울기 a 를 사용하여 미리 더 미스터(3)의 특성에 따라 결정되는 정수 A, B를 사용하여,

(θ : 가열로울러(1)의 통전개시시 초기온도)라는 보정식(ii)을 사용하여 구한다. 이 보정식은 근사직선 T=at+b의 접편 b와 실제의 온도 θR와의 차θ (제3도 참조)를 구하기 위한것이고, 정수 A는 더미스터(3)의 열응답지연, 정수 B는 히터의 상승과 더미스터(3)로부터의 열의 도피등을 포함한 항을 나타내고 있다. 이들 정수는 더 미스터(3)단체의 시정수뿐만 아니라, 더미스터(3)를 실천하고, 가열로울러(1)에 맞닿은 상태에서 결정되므로, B와 함께 실제의 화상형성장치내예 조립해 넣은 가열로울러 정착 장치를 사용하여 실험에 의하여 값을 정해주는 것이 좋다. 이렇게 하여 결정한 정수 A, B를 사용하여 상기 보정식(ii)부터 가열로울러 통전개시시의 초기온도 θ₀가 구해진다.

이렇게하여 구한 θ₀는 화상형성장치가 충분히 오랫동안 통전되지않고 방치되어 있었던 경우에는, 화상형상장치의 둘레의 분위기온도와 같고, 가열로울러 통전개시시 초기온도 θ₀를 검출함으로써 분위기 온도를 검지하게 된다. 또, 화상형성장치가 사용자에 의하여 통전이 OFF되고, 그 직후에 ON되었을 때에는 가열로울러 표면온도는 통전개시시에 높은온도가 되어 있으므로, 통상의 온도조절모드가 된다. 이때, 대부분의 경우에는 분위기 온도에 관계없이 가압로울러가 충분히 가열되어 있으므로, 통상의 온도조절모드로 충분한 정착성을 확보할 수 있다. 또, 소형의 전자사진 프린터등은 가열로울러(1) 및 가압로울러(2)가 모두 직경 30mm이하이고, 열용량도 적다. 이 때문에 통전이 OFF되었을때 가열로울러(1)는 빨리 표면온도가 저하하고, 동시에 가압로울러(2)의 표면온도도 빨리 저하해간다. 따라서, 통전개시의 초기의 약간의 상태를 제외하고, 가열로울러(1)의 표면온도를 검지하면, 대부분의 경우, 가압로울러(2)의 표면온도상태를 근사적으로 알 수 있다.

다음에, 본실시예를 구체적인 수치로 설명한다.

본예에서는 기록재(P)의 이송속도가 50mm/sec이고, A4사이즈를 매문 8매 출력하는 레이저빔 프린터에 사용하고 있는 가열로울러 정착장치에 본 발명을 적용한다. 가열로울러 정착장치의 기본구성은 제1도에 도시한 것과 같고, 외경이 25mm인 가열로울러(1)와 외경 20mm인 가압로울러(2)를 가지고 있다.

가열로울러(1)의 심금두께는 1.5mm이고 할로겐히터(4)의 정격전력은 500W의 것을 사용하며, 20℃의 환경이면 프린터에 통전개시한후 약 45초만에 프린트 가능한 가열로울러 표면온도가 된다.

다음에 제2도의 흐름도에 따라 본예의 가열로울러 정착장치의 제어방법을 설명한다.

메인전원(102)이 ON되고 프린터에 통전이 개시되면 곧 CPU(6)는 더미스터(3)의 검지신호를 모니터한다. 이때, 가열로울러(1)의 표면온도가 더미스터(3)에서 온도검지 가능한, 가급적 낮은 온도인 T₀=50℃이하라고 판단될 경우에는 그 후의 가열로울러 통전개시시 초기온도 θ₀을 구하는 순서로 옮긴다. 그러나, T₀=50℃를 넘을 경우에는 온도조절모드 2를 실시하고, 가열로울러 통전개시시 초기온도의 측정은 행하지 않는다. 본예에서는 온도조절모드 2를 프린터가 대기상태에 있을때는 가열로울러(1)의 표면온도를 170℃, 프린트시에는 180℃로 설정해 둔다. 할로겐 히터(4)를 ON하는 FS신호가 출력되면 CPU(6)는 내장된 타이머(101)를 카운트하기 시작한다.

이어서, 가열로울러(1)의 표면온도가 T₁=120℃ 가 되었을 때의 시간(t₁)은 구하고, 다시 가열로울러(1)의 표면온도가 T₂=140℃ 가 되었을 때의 시간(t₂)을 구한다. 이때의 T₁, T₂는 가열로울러(1)의 표면온도 상승커브가 직선으로 되어 있고, 또한 더 미스터(3)를 포함한 검지회로(제4도)의 검지감도가 높은영역으로 설정된다.

또, T₁, T₂의 전, 후 수 포인트의 온도와 시간을 측정하여 이것을 평균함으로써 T₁, t₁및 T₂, t₂를 결정하여도 좋고, 이 경우에 정밀도는 더욱 향상된다. 또한 측정포인트수를 증가하여, 그것을 가령 최소 2승법으로 직선조사함으로써 대단히 높은 정밀도를 갖는 직선근사식이 얻어진다.

이상과 같이하여 얻어진 데이타에서 근사직선식 T=at+b를 얻고, 기울기 a와 접편 b을 결정한다. 다음에, 미리 실험등에 의해 결정된 보정식의 정수 A, B를 이용하여 θ₀=A·2 +B+b 라는 보정식으로 연산하여 얻어진 a, b를 입력하여 가열로울러 통전개시시 초기온도 θ₀을 구한다. A, B를 사용하는 더미스터의 소자 자체의 장치된 상태로 결정된다. 예컨대, 실리콘스폰지와 폴리이미드테이프 사이에 더미스터 소자를 끼우는 것과 같은 장치에서는, A는 1~5사이의 값을 취하고, 더미스터(3)의 응답이 빠르면 빠를수록 A의 값은 작아진다. B는 할로겐히터(4)의 상승과 더 미스터(3)로 부터의 외부로의 열의 도피등에 의해 결정되는 정수이나 많은 경우 1~5사이의 값을 취한다.

이상과 같이 하여 구해진 θ₀가 온도조절모드 전환온도 θ₀=20℃ 보다 낮을 경우에는 온도조절모드 1, 높을 경우에는 온도조절모드 2를 실시한다. 여기서 온도조절모드 1은 프린터 대기시에 185℃, 프린트시에 195℃로 가열로울러(1)의 표면온도를 제어하고, 프린터에의 통전개시에서 20분후에는 온도조절모드 2와 같은 조절온도로 옮긴다. 이와같이하여 분위기 온도가 낮고, 가열로울러(1)의 통전개시시 초기온도가 낮을 때는 조절온도를 높게 설정하기 때문에 기록재(P)의 온도가 낮더라도 충분한 정착성이 확보될 수 있다.

그리고, 통전을 개시하고 나서 한동안은 가압로울러(2)가 냉각되어 있고, 이때는 기록재(P)의 컬량은 적어지는 경향이 있어, 가열로울러(1)의 표면온도가 높더라도 기록재(P)의 컬량은 그다지 문제가 없다. 또, 프린터내의 온도상승도 통전을 개시하고나서 20분 정도에서는 거의 생기지 않으며, 가열로울러(1)의 표면온도를 높은 온도로 제어하는 문제는 생기지 않는다. 본예에서는 가압로울러(2)의 열용량이 작기 때문에 통전을 게시하고나서 20분 정도에서 포화온도의 1/3~1/2정도의 레벨까지 더워지고, 그후 온도조절온도를 내린다 하더라도 정착성은 충분히 만족할 수 있었다.

또, 본 실시예에서는 가열로울러(1)의 표면온도의 상승커브에서 직선상으로 상승되어 있는 부분을 이용하여 근사 직선식을 연산하고, 그 접편과 실제의 가열로울러(1)의 통전개시시 온도(θ₀)과의 차를, 근사 직선식의 기울기를 이용한 보정식으로 보정하고 있다. 이때문에 가열로울러(1)의 표면온도 상승시간이 길 경우에는 근사직선식의 접편과 θ₀와의 차가 너무 커져서 오차가 증가한다. 또한, 상승커브에 깨끗한 직선부가 얻어지기 어렵기 때문에 그 부분에서의 오차도 확대되어 버린다. 본 발명자의 점토로는 가열로울러 표면온도의 직선상승이 1.5℃/sec이상의 기울기를 가지고 있을 것, 더욱 바람직하게는 2.0℃/sec 이상의 기울기를 갖는 것이 정밀도를 확보하는데 있어 유효해진다.

이와 같이, 상승직선의 기울기를 1.5℃/sec 이상으로 함으로써, 가열로울러(1)의 연산에 의해 도출되는 본실시예의 통전개시시 초기온도 θ₀와 실제의 표면온도와의 오차는 ±3℃ 사이에 들어가게 된다.

또, 본실시예에서는 가열로울러 표면온도의 상승커브의 근사직선식을 연산하기 때문에 할로겐히터(4)의 정격전력의 편차나 입력전압의 변동에 대해서도 영향을 받지 않고 충분한 측정정밀도를 얻을 수 있다.

[제2의 실시예]

제5도는 본 발명의 제2의 실시예를 적용하는 가열로울러 정착장치의 대략 단면도와 제어부의 블록도를 도시한다.

본 실시예에서는 더미스터(3)의 온도측정 편차를 보정하기 위하여 보정치 입력부(8)를 가지고 있는 점을 특징으로 한다. 보정치의 입력은 미리 개개 더미스터(3)의 온도측정오차를 측정하여 구하고, 특히 데이타입력하는 온도 영역에서의 전형적인 더미스터의 출력치와의 차를 구하는 방법, 또는 가열로울러 정착장치에 조립된 상태로, 가열로울러(1)의 상승 온도커브를 구하고, 거기서 상기와 같이 전형적인 더미스터가 내어야할 출력전압과의 차를 구하는 방법, 또는 가열로울러(1)의 통전개시시 초기온도를 구하는 알고리즘을 실행시키고, 그 때에 실제온도와의 차를 구하는 방법등이 있다.

이상과 같은 방법으로 더미스터(3)의 온도측정 오차를 구한 후, 딥스위치와 같은것 등을 이용하여 CPV(6)에 보정정보를 입력시켜준다. CPU(6)는 이 보정정보에 의거하여 보정식중의 정수 A, B중 B를 바꿈으로써 더미스터(3)의 온도측정오차를 흡수하는 것이 가능해진다.

[제3의 실시예]

제6도는 본 발명의 제3의 실시예를 나타내는 흐름도이다.

또한, 단계 1에서 단계 10까지는 제2도에 도시한 실시예와 동일하기 때문에 설명을 원용한다.

본 실시예에서는 측정한 가열로울러(1)의 통전개시시 초기온도 θ₀를 온도조절전환온도 θ_C에 이어서 장치의 윔업(warm-up)중에 가압로울러 둘레면 온도를 균일하게 가열하기 위한 가열로울러(1)와 가압로울러(2)와의 협동회전(이하 개시선택 온도와 비교한다(단게 11).

그리고, θ₀가 θ_{C 1}보다 높을때는 가압로울러(2)가 충분히 가열되어 있다고 판단하여 전방다중회전을 행하지 않고, 온도조절모드 1를 실시한다(단계 12). 반대로θ₀가 θ_{C 1}이하일때는 가압로울러(2)가 냉각되어 있다고 판단하여 가압로울러(2)를 가열하기 위하여 전방다중회전을 행하는 모드를 이행한다.

그리고, 가열로울러(1)의 표면온도(T)가 소정온도(T₁₀; 가령 160℃)에 도달했는지 어떤지 모니터하고 (단계 13), T가 T₁₀에 도달했을때에 전방 다중회전이 개시된다(단계 14). 그 후, 윔업 종료와 함께 전방다중회전이 종료되고, 온도조절모드 1이 실행된다(단계 15).

이와같이, 본 실시예에 따르면, 전방다중회전을 행하는 모드를 한정시킬수 있고, 전방다중회전은 필요할때 외에는 행해지지 않는다. 이때문에, 화상형성장치가 신속하게 프린트 가능온도가 되기 때문에 대기시간이 짧아도 되는 장점이 생긴다.

또한, 본 실시예에서는 θ_{C 1}<θ_C가 되는 것이 바람직하다.

또, 전방다중회전을 행하는 모드를 한정할 뿐 아니라 가열로울러(2)의 초기온도(θ₀)에 따라 전방다중회전의 시간을 바꾸어도 된다. 즉, θ₀가 높을 경우에는 전방다중회전시간을 짧게 하고, θ₀가 낮을 경우에는 전방다중회전시간을 길게한다. 이에 의해서도, 장치가 프린트 가능하게 되기까지의 시간을 짧게 할 수 있다.

이와같이 본 실시예에서는 가열로울러(1)의 초기온도에 따라 전방다중회전을 제어할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였는데, 본 발명은 가열로울러에 한정되는 것은 아니며, 벨트나 필름을 이용한 정착장치에도 적용될 수 잇다.

이와같이 본 발명에 의하면 특별한 온도 검지부재를 설치하지 않고도, 분위기 상태에 따라 온도조절온도를 변경할 수 있고, 충분한 정착성을 확보하면서 기록재의 컬이나 화상형성장치의 온도상승을 최소한으로 억제할 수 있다.

Claims (15)

1. 기록재상에 미정착 화상을 형성하는 화상형성수단; 미정착 화상을 정착시키는 가열부재 ; 상기 가열부재의 온도를 검지하는 온도 검지부재; 상기 가열부재에 대한 전력공급을 제어하여 상기 온도 검지부재에 의해 검지된 상기 가열부재의 온도를 소정의 정착온도로 유지시키는 전력공급제어수단; 상기 강려부재의 온도변화율을 검지하는 온도변화율 검지부재; 및 온도를 설정하는 설정수단 ; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화상형성수단은 미정작 화상을 담지하는 화상 담지부재, 및 상기 기록재상에 상기 화상 담지부재의 미정착 화상을 전사하는 전사수단을 포함하는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 설정수단은 상기 온도검지부재가 검지한 출력(온도)를 처리하여 상기 정착온도를 결정하는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 처리는 상기 온도검지부재의 특성을 고려하여 미리 마련한 보정식에 대해 수행되는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 처리에서 상기 온도검지부재가 검지한 복수의 출력(온도)이 근사직선이 되는 하는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 처리에 의해 얻어진 값이 소정값 보다 낮을때 상기 설정수단이 정착온도를 더 높게 설정하는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
7. 제1항에 있어서, 높은 정착온도가 설정되어 있을때 소정시간이 경화한 후, 상기 설정수단이 상기 정착온도를 낮은 값으로 변화시키는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 화상형성장치는 주동력원을 구비하고 있고, 상기 가열부재에 대한 상기 전력공급은 상기 주동식원의 통전에 의해 개시되는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 가열부재는 상기 기록재를 반송하고 니프(nip)시키는 가열로울러인 것을 특징으로하는 화상형성장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 온도변화율은 상기 가열부재의 온도가 제1온도에 이르렀을때와 상기 가열부재의 온도가 제2온도가 이르렀을때를 기준으로 하여 측정되는 것을 특징으로하는 화상형성장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 가열부재에 전력공급을 개시했을때 부터의 경과 시간을 측정하는 측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 제2온도는 상기 제1온도 보다 높은 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 온도변화율은 제1소정시각에서의 상기 가열부재의 온도와, 상기 제1소정시각으로 부터 소정시간이 경과된 제2소정시각에서의 상기 가열부재의 온도를 기준으로 하여 측정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1소정시각이 상기 가열부재에 전력공급을 개시한 때부터 소정시간이 경과한 후인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 온도변화율 검지부재는 워밍업 기간동안의 상기 가열부재의 온도변화율을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.