KR0115168Y1 - 화상형성장치의 정착장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화상형성장치의 정착장치에 관한 것이다.

이는 내부에 히터가 설치된 가열로울러의 하부 일측에 회전가능하게 설치되는 고정로울러와, 이로부터 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되며 탄성부재에 의해 가열로울러측으로 탄성바이어스되는 텐선로울러와, 상기 고정로울러와 텐선로울러에 상호 연동되도록 결합되며 상기 가열로울러의 외주면에 장력에 의해 접촉되는 벨트를 구비하여 가열로울러와 벨트가 접촉되는 니프(Nip)폭이 증대되도록 된 것으로서, 전사매체상에 전사된 토너상을 가열하는 가열시간을 충분히 부여하여 정착성이 뛰어난 양호한 복사물을 얻을 수 있도록 된 것이다.

Description

화상형성장치의 정착장치

제1도는 일반적인 복사기를 도시한 개략적 구성도.

제2도는 제1도에 도시된 종래 복사기의 정착장치를 발췌도시한 개략 단면도.

제3도는 본 고안에 따른 정착장치를 도시한 개략 단면도.

제4도는 본 고안의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 가열로울러 22 : 고정로울러

23 : 텐선로울러 24 : 벨트

L : 니프(Nip)폭

본 고안은 화상형성장치의 정착장치에 관한 것으로서, 특히 복사기 및 레이저 빔 프린터등에 사용 되는 정착장치에 있어서 정착부위를 늘려줌으로써 정착성이 증대 되도록 된 것에 관한 것이다.

제1도에는 종래의 일반적인 복사기의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 이에 도시되어 있는 바와 같이 복사기는 본체(1)의 내부 상측으로 광원, 반사경 및 미러등의 광학계(5)가 설치되고, 하측으로는 감광드럼(6) 및 이에 근접되게 그 회전방향(도면에서 화살표방향)을 따라 대전장치(7), 현상장치(8), 전사장치(9)가 순차적으로 설치되며 상기 전사장치(9)로부터 후술되는 트레이(4)측으로 일정거리 이격되어 정착장치(10)가 설치된다. 그리고, 상기 본체(1)의 상면에는 원고대(2)가 마련되고, 우측 하단에는 전사매체(P)를 수납하는 급지카세트(3)가 좌측하단에는 전사매체(P)가 배지되는 트레이(4)가 장착된다.

이와 같이 구성된 복사기의 동작은, 상기 대전장치(7)에 고전압이 인가됨으로써 감광드럼(6)의 표면이 균일하게 대전된 후 원고대(2)에 재치된 원고에 대하여 광원으로부터 광이 조사되며, 이 광이 원고에 의해 반사되어 미러를 통해 상기 감광드럼(6)의 표면에 상기 원고의 상에 대응되는 정전잠상을 형성하게 되는데, 이때, 상기 현상장치(8)로부터 감광드럼(6)에 토너(Toner)가 공급되어 감광드럼(6) 표면에 토너상이 형성된다. 그리고 급지카세트(3)로부터 공급된 전사매체(P)가 전사장치(9)에 도달하면, 전사장치(9)에 고전압이 인가되어 감광드럼(6)상의 토너상이 전사매체(P)에 전사되며, 이 전사매체(P)는 정착장치(10)에서 토너상이 가열가압되어 전사매체(P)상에 영구 정착되어 트레이(4)로 배출되는 것인데 여기에서 상기 정착장치는 복사기에 있어서 그 기능상 무엇보다 중요한 요소인 것이다.

이러한 종래의 정착장치(10)는 제2도에 도시되어 있는 바와 같이 내부에 히터(14)가 설치된 가열로울러(11)의 하부에 실리콘 고무로 형성된 가압로울러(12)가 상기 가열로울러(11)에 대하여 소정각도 경사지게 설치되고, 상기 가압로울러(12)의 회전축(12a)에는 가압로울러(12)를 경사방향 상측으로 탄성바이어스시키는 스프링(13)이 탄설되어 상기 가압로울러(12)가 가열로울러(11)와 접촉된 부위에는 가압로울러(12)의 탄성변형에 의한 소정폭의 니프(Nip) 폭(L)이 형성된다.

이와 같이 구성된 종래의 정착장치(10)는 상기 가열로울러(11)의 내부에 설치된 히터(14)에 의해 발생된 열이 가열로울러(11)에 전달되어 이의 표면온도는 항상 일정하게 유지된다. 이와 같은 상태에서 일련의 복사과정을 통하여 원고의 상에 대응되는 토너상이 전사된 전사매체(P)가 구동모터(도면에는 도시되어 있지 않음)에 의해 회전되는 상기 가열로울러(11)와 가압로울러(12)사이 즉, 이들에 의해 형성된 상기 니프폭(L)을 통과하는 동안 토너상이 상기 가열로울러(11)의 열에 의해 용융되는 동시에 상기 스프링(13)의 탄력이 전달된 가압로울러(12)에 의해 압착됨으로써 토너상이 전사매체(P)상에 영구 정착되는 것이다. 여기에서 상기 토너상이 전사매체(P)에 붙어 있는 정도(이하 정착성이라 약칭함)는 정착장치(10)의 성능평가에 있어서 가장 중요한 것이며 이는 토너가 가열되는 가열시간과 밀접한 관계가 있는데, 이 가열시간은 가압로울러(12)의 탄성력, 즉 니프폭(L) 및 전사매체(P)의 이동속도에 의해 결정되게 된다. 만약 가열시간이 충분치 못하게 되면, 정착이 완료된 토너상이 접촉에 의해 전사매체로부터 떨어져 나가는 불량이 발생되어 선명한 화질의 복사물을 얻을 수 없게 되는 것이다.

그러므로 정착장치(10)가 목표로 하는 충분한 정착성을 얻기 위해서는 어느정도의 가열시간이 요구되는 것인 바, 전사매체(P)의 이동속도는 복사기의 복사속도에 따라서 결정되어지는 것이므로 결과적으로는 니프폭(L)에 의존하게 된다.

따라서, 종래의 정착장치(10)에 있어서 니프폭(L)을 결정하는 요소로는 가압로울러(12)의 탄성력, 가압로울러(12)를 탄성바이어스 시키는 스프링(13)의 스프링력 및 가열, 가압로울러(11)(12)의 직경등을 들 수 있다. 다시 말해 니프폭(L)을 증가시키는 요인으로 첫째, 가압로울러(12)의 탄성계수 감소를 들 수 있는데, 이는 가압로울러(12)의 경도가 한계치 이하로 될 경우 그 수명이 단축되고 전사매체(P)의 구겨짐등 잼(Jam) 발생의 원인이 되며, 둘째, 스프링(13)의 스프링력 증대를 들 수 있는데, 이는 각 로울러(11)(12)에 작용하는 구동토오크가 증가하여 소음발생의 원인이 될 뿐 아니라 큰 용량의 구동모터를 필요로 하는 문제점이 있었으며, 세째, 가열, 가압로울러(11)(12)의 직경증대를 들 수 있는데, 이는 큰 용량의 구동모터를 필요로 하게 되며 기체의 외형이 커지는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상술한 바와 같은 제반 결함을 효과적으로 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가압로울러의 탄성력, 스프링의 스프링력 및 가열로울러와 가압로울러의 직경 등에 구애받지 않으면서 니프폭을 증대시킴으로써 전사매체에 전사된 토너상의 가열시간을 충분히 부여하여 정착성이 뛰어난 양호한 복사물을 얻을 수 있도록 개량된 화상형성장치의 정착장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 원고의 상에 대응되며 전사매체에 전사된 토너상을 내부에 설치된 히터에 의해 가열하는 가열로울러와, 상기 가열로울러의 외주면에 접촉되어 토너상을 전사매체상에 압착시키는 가압수단을 구비하여 된 화상형성장치의 정착장치에 있어서, 상기 가압수단이, 상기 가열로울러의 하부 일측에 회전가능하게 고정설치되는 고정로울러와, 이로부터 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되며 탄성부재에 의해 상기 가열로울러측으로 탄성바이어스되는 텐선로울러와, 상기 고정로울러와 텐선로울러에 결합되며 상기 가열로울러의 외주면에 장력에 의해 접촉되는 벨트를 구비하여, 가열로울러와 벨트가 접촉되는 니프폭이 증대되도록 된 점에 그 특징이 있다.

이러한 본 고안은, 상기 히터에서 발생된 열에 의해 가열로울러의 표면온도가 일정하게 유지된 상태에서 일련의 복사과정을 통하여 원고의 상에 대응되는 토너상이 전사된 전사매체가 상기 가열로울러와 벨트 사이를 통과하는 동안 토너상이 가열로울러에 의해 용융되는 동시에 탄성부재의 탄력을 부여받은 벨트에 의해 압착되어 토너상이 전사매체상에 영구정착되는 것인데, 이는 가열로울러와 벨트가 접촉되는 부위 즉, 니프폭이 넓게 형성되어 있으므로 토너상에 충분한 가열시간이 부여되어 양호한 복사물을 얻을 수 있도록 된 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도면 제3도에 도시된 바와 같이 본 고안에 다른 화상형성장치의 정착장치(20)는 내부에 히터(26)가 설치된 가열로울러(21)의 하부일측에 고정로울러(22)가 회전가능하게 고정설치되고, 이로부터 상기 가열로울러(21)의 타측방향으로 소정거리 이격되어 텐선로울러(23)가 회전가능하게 설치되되 이들은 상호 나란한 관계를 갖는다. 그리고, 상기 고정로울러(22)와 텐선로울러(23)의 외주면에는 이들과 상호 연동되는 벨트(24)가 결합되고, 상기 텐선로울러(23)의 회전축(23a)에는 텐선로울러(23)를 가열로울러(21)측으로 탄성바이어스시키는 탄성부재(25)가 연결되어 상기 벨트(24)에 일정장력이 유지되며 그 외측면이 가열로울러(21)의 외주면과 접촉되어 소정폭의 니프폭(L)이 형성되는데, 이는 고정로울러(22)와 텐선로울러(23)와의 거리 및 탄성부재(24)의 탄력에 의해 결정되어지므로 충분한 가열시간을 얻을 수 있는 폭으로 형성된다. 여기에서 바람직하게는 상기 가열로울러(21)의 내부에 설치된 히터(26)가 가열로울러(21)의 표면에 PTC등과 같은 자체 발열소자를 갖는 것으로 대치될 수도 있으며, 상기 벨트(24)는 가열로울러(21)의 표면온도를 충분히 견딜 수 있는 내열재료[예: 테프론계수지, 폴리아미드(PI), 폴리아미드 이미드(PAI)등]로 되는 것이 바람직하다.

한편, 제4도에는 본 고안에 따른 다른 실시예의 정착장치(20')가 도시되어 있는 바, 이는 내부에 히터(26')가 설치된 가열로울러(21')의 하부 일측에 고정로울러(22')가 회전가능하게 고정설치되고, 이로부터 소정거리 이격되어 텐선로울러(23')가 회전가능하며 상기 가열로울러(21')의 외주면에 근접되게 즉, 가열로울러(21')와 텐선로울러(23')의 간격이 후술되는 벨트의 두께와 같거나 약간 작게되도록 설치된다. 그리고 상기 고정로울러(22')와 텐선로울러(23')의 외주면에는 이들과 상호 연동되도록 벨트(24')가 결합되고, 상기 텐선로울러(23')의 회전축(23'a)에는 텐선로울러(23')를 가열로울러(21')측으로 탄성바이어스 시키는 탄성부재(24)가 연결되어 벨트(24')에 일정 장력을 부여하는 동시에 가열로울러(21')에 적절한 가압력을 부여하는 한편, 가열로울러(21')와 벨트(24')가 접촉되어 소정폭의 니프폭(L')이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 정착장치(20)(20')는, 상기 가열로울러(21)(21')의 내부에 설치된 히터(26)(26')에 의해 발생된 열이 가열로울러(21)(21')에 전달되어 이의 표면온도가 일정하게 유지된 상태에서 일련의 복사과정을 통하여 원고의 상에 대응되는 토너상이 전사된 전사매체(P)(P')가 구동모터(도면에는 도시되어 있지 않음)에 의해 회전되는 상기 가열로울러(21)(21')와 벨트(24)(24')사이 즉, 이들에 의해 형성된 소정폭의 니프폭(L)(L')을 통과하는 동안에 전사매체(P)상의 토너상이 가열로울러(21)(21')의 열에 의해 가열 용융되는 동시에 상기 탄성부재(25)(25')의 탄력을 받아 일정장력을 유지하면서 가열로울러(21)를 가압하는 벨트(24)(24')에 의해 압착되어 전사매체(P)(P')상에 영구정착되는 것이다. 이때, 상기 토너상은 가열로울러(21)(21')와 벨트(24)(24')에 의해 형성된 적절한 니프폭(L)(L')을 지나면서 충분히 가열 압착되므로 이에 따라 정착성이 향상된 양호한 복사물을 얻을 수 있게 되는 것이다.

특히, 상기 두번째 실시예에서는 벨트(24')의 종류에 따라 벨트(24')에 대하여 허용장력 이상으로 가압력을 가해야 할 필요가 있거나, 벨트(24')측에 별도의 구동계가 필요없이 가열로울러(21')와의 마찰력만으로 구동하고자 할때 유리하며, 벨트(24')를 구동시키는 별도의 구동계가 필요없으므로 부품의 간소화를 꾀할 수 있는 이점이 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 정착장치에 의하면, 가열로울러 및 고정 텐선로울러의 직경을 종래의 로울러들보다 훨씬 작게 형성하면서도 전사매체상의 토너상을 충분히 가열할 수 있는 가열시간을 얻을 수 있도록 니프폭을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 작은 용량의 구동모터를 사용할 수 있으며 기체의 외형을 소형화 할 수 있을 뿐아니라 정착성이 뛰어난 양호한 복사물을 얻을 수 있으므로 나아가 신뢰성이 한층 향상된 제품을 구현할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 원고의 상에 대응되며 전사매체에 전사된 토너상을 내부에 설치된 히터에 의해 가열하는 가열로울러와, 상기 가열로울러의 외주면에 접촉되어 토너상을 전사매체상에 압착시키는 가압수단을 구비하여 된 화상형성장치의 정착장치에 있어서, 상기 가압수단이, 상기 가열로울러(21)의 하부 일측에 회전가능하게 고정설치되는 고정로울러(22)와, 이로부터 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되며 탄성부재(25)에 의해 상기 가열로울러(21)측으로 탄성 바이어스되는 텐선로울러(23)와, 상기 고정로울러(22)와 텐선로울러(23)에 결합되며 상기 가열로울러(21)의 외주면에 장력에 의해 접촉되는 벨트(24)를 구비하여, 가열로울러(21)와 벨트(24)가 접촉되는 니프폭(L)이 증대 되도록 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착장치.