KR100452874B1 - 정착기용 히팅롤러 - Google Patents

Abstract

기어캡이 롤러몸체로부터 분리되거나 헛돌지 않아 연결단자의 단선 불량을 미연에 방지할 수 있는 정착기용 히팅롤러를 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 히팅롤러는, 도전성의 원통형 롤러몸체; 상기 롤러몸체의 내부에 구비되는 저항발열체; 상기 롤러몸체의 양측에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 엔드캡 및 기어캡; 상기 롤러몸체에 결합된 상기 기어캡이 롤러몸체의 축방향으로 이탈하지 않도록 구속하는 제 1 결합수단; 및 상기 기어캡이 롤러몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 제 2 결합수단;을 포함한다. 제 1 결합수단은, 상기 롤러몸체에 끼워지도록 상기 기어캡에 돌설되며, 외주면에는 환상의 제 1 결합홈이 소정깊이로 형성된 결합부; 상기 롤러몸체에 마련되며, 내주면에는 상기 제 1 결합홈과 대응되는 제 2 결합홈이 소정깊이로 형성된 수용부; 및 상기 제 1 및 제 2 결합홈 사이에 이들을 서로 구속하도록 개재된 고정링;을 포함한다. 제 2 결합수단은, 상기 결합부의 외주면에 소정높이로 돌설된 걸림돌기; 및 상기 수용부에 상기 걸림돌기와 대응하도록 형성된 걸림홈;을 포함한다.

Description

정착기용 히팅롤러{HEATING ROLLER FOR FUSING UNIT OF PRINTER}

본 발명은 레이저 프린터의 정착기를 구성하는 히팅롤러에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 전자사진방식 화상형성장치, 예컨대 레이저 프린터는, 대전, 노광, 현상, 전사 및 정착과정을 통하여 원하는 화상을 용지에 인쇄하여 출력한다. 여기서, 상기 정착과정은 상기 전사과정에서 용지에 전사된 토너 화상을 열과 압력을 가하여 고착시키는 과정으로, 통상 서로 맞대어 회전하는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 정착기에 의해 수행된다. 상기 정착기를 구성하는 한 쌍의 롤러 중 하나는 압력롤러이며, 다른 하나는 히팅롤러이다.

상기 히팅롤러는 발열원을 가지기 때문에, 회전하는 히팅롤러 내부의 상기 발열원에 외부전원을 공급하는 회전 전원공급부를 필요로 한다. 통상의 히팅롤러에서 상기 회전 전원공급부는 히팅롤러의 양단에 조립되는 기어캡 및 엔드캡에 설치되는 전극과 이 전극과 상기 발열원을 전기적으로 연결하여 주는 연결단자로 구성된다. 따라서, 상기 히팅롤러에 대한 상기 기어캡 및 엔드캡의 결합이 견고하지 못하면 기어캡 및/또는 엔드캡, 특히 기어캡이 풀리면서 상기 연결단자가 꼬여 단선되는 불량이 발생되므로, 상기 기어캡 및 엔드캡을 견고하게 고정시킬 필요가 있다.

도 1 및 도 2에 의하면, 종래 정착기용 히팅롤러는 도전성의 원통형 롤러몸체(1) 내부에 발열원으로써의 저항발열체(2)가 설치되어 있고, 상기 롤러몸체(1)의양측에는 상기 저항발열체(2)에 전원을 공급하기 위한 전극(3a)(4a)을 가지는 엔드캡(3) 및 기어캡(4)이 각각 결합되어 있다. 그리고, 상기 전극(3a)(4a)과 상기 저항발열체(2)는 연결단자(5)에 의해 연결되어 있다.

한편, 상기 엔드캡(3)과 기어캡(4)은 도 2에서 보는 바와 같이(도면에서는 기어캡에 대해서만 나타내었으나 엔드캡도 같다), 기어캡(4)에 형성된 수나사부(4b)가 롤러몸체(1)에 형성된 암나사부(1b)에 체결되는 것에 의해 결합되어 있다.

상기와 같이 구성된 일반적인 정착기용 히팅롤러는, 기어캡(4)에 전달되는 동력에 의해 소정 속도로 회전되며, 또한, 전극(3a)(4a)을 통하여 상기 저항발열체(2)에 전류가 공급됨으로써 발열체(2)에서 열이 발생되고, 이 열이 롤러몸체(1)에 전달되어 롤러 표면의 온도가 정착에 필요한 온도로 상승된다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 정착기용 히팅롤러는, 기어캡(4)이 롤러몸체(1)에 나사체결 방식으로 결합되어 있기 때문에, 역회전시 롤러몸체(1)로부터 상기 기어캡(4)이 분리될 수 있으며, 이로 인해 전극(4a)과 저항발열체(2)를 연결하는 연결단자(5)가 꼬이면서 단선 불량이 발생되는 문제가 있다.

또한, 종래의 나사체결방식 기어캡 결합구조를 가지는 정착기용 히팅롤러는, 롤러몸체(1)의 두께가 대략 1mm로 구성됨으로써 나사산의 높이가 0.35mm 정도로 작아질 수밖에 없으며, 따라서, 롤러의 회전 토크가 강한 경우 나사산이 뭉개지면서 기어캡이 헛돌아 단선 불량이 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 기어캡 결합의 내구성 및 안정성을 확보함으로써 기어캡이 롤러몸체로부터 분리되거나 헛돔으로써 발생되는 연결단자 단선 불량을 미연에 방지할 수 있는 정착기용 히팅롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 레이저 프린터의 정착기를 구성하는 히팅롤러의 한 예를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 도 1에 나타낸 히팅롤러의 기어캡 결합 구조를 보인 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기용 히팅롤러의 요부인 기어캡 결합 구조를 보인 분해 사시도,

도 4는 도 3의 분해 단면도, 그리고,

도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 히팅롤러의 기어캡 결합 과정을 보인 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10; 히팅롤러 20; 기어캡

21; 장착홈 30; 제 1 결합수단

31; 결합부 31a; 제 1 결합홈

32; 수용부 32a; 제 2 결합홈

33; 고정링 40; 제 2 결합수단

41; 걸림돌기 42; 걸림홈

50; 부싱

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 정착기용 히팅롤러는, 도전성의 원통형 롤러몸체; 상기 롤러몸체의 내부에 구비되는 저항발열체; 상기 롤러몸체의 양측에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 엔드캡 및 기어캡; 상기 롤러몸체에 결합된 상기 기어캡이 롤러몸체의 축방향으로 이탈하지 않도록 구속하는 제 1 결합수단; 및 상기 기어캡이 롤러몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 제 2 결합수단;을 포함한다.

상기 제 1 결합수단은, 상기 롤러몸체에 끼워지도록 상기 기어캡에 돌설되며, 외주면에는 환상의 제 1 결합홈이 소정깊이로 형성된 결합부; 상기 롤러몸체에 마련되며, 내주면에는 상기 제 1 결합홈과 대응되는 제 2 결합홈이 소정깊이로 형성된 수용부; 및 상기 제 1 및 제 2 결합홈 사이에 이들을 서로 구속하도록 개재된 고정링;을 포함한다.

그리고, 상기 제 2 결합수단은, 상기 결합부의 외주면에 소정높이로 돌설된 걸림돌기; 및 상기 수용부에 상기 걸림돌기와 대응하도록 형성된 걸림홈;을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 적어도 2개의 상기 걸림돌기 및 걸림홈이 상기 결합부 및 수용부에 대칭되게 각각 형성된다.

또한, 상기 기어캡에는 상기 결합부의 외주면을 따라 상기 롤러몸체의 두께와 대략 같은 크기를 가지는 장착홈이 소정깊이로 형성되며, 상기 장착홈에 상기 걸림돌기가 형성된다.

그리고, 상기 고정링은 일측이 개방된 C형 탄성링으로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 도 3 내지 도 6에서는 본 발명의 요부 구성을 부각시키기 위하여 다른 구성, 즉, 저항발열체, 전극, 엔드캡 및 연결단자 등의 구성을 생략하고 있다. 그러나, 이들 구성은 종래와 대동소이하므로 이들에 대해서는 도 1을 참조하거나 아예 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착기용 히팅롤러는, 도전성의 원통형 롤러몸체(10), 이 롤러몸체(10)의 내부에 구비되는 저항발열체(2)(도 1 참조), 상기 롤러몸체(10)의 양측에 각각 결합되는 기어캡(20)과 엔드캡(3)(도 1 참조), 상기 기어캡(20)의 결합 상태를 유지시키기 위한 제 1 및 제 2 결합수단(30)(40)을 포함한다.

상기 기어캡(20)과 상기 엔드캡(3)에는 상기 저항발열체(2)에 전류를 공급하기 위한 전극과, 상기 전극과 상기 저항발열체를 전기적으로 연결하기 위한 연결단자가 구비된다(이상 도 1 참조).

상기 제 1 결합수단(30)은 롤러몸체(10)에 결합된 상기 기어캡(20)이 롤러몸체(10)의 축방향으로 이탈하지 않도록 구속하며, 결합부(31), 수용부(32) 및 고정링(33)을 구비한다.

상기 결합부(31)는 상기 롤러몸체(10)에 끼워지도록 기어캡(20)의 대략 중앙부에 돌설되며, 외주면에는 환상의 제 1 결합홈(31a)이 소정깊이로 형성된다. 이 결합부(31)의 외경은 상기 롤러몸체(10)의 내경과 거의 같은 크기를 가진다.

상기 수용부(32)는 상기 롤러몸체(10)에 마련되며, 그 내주면에는 상기 제 1 결합홈(31a)과 대응되는 위치에 제 2 결합홈(32a)이 소정깊이로 형성된다. 상기 고정링(33)은 상기 제 1 및 제 2 결합홈(31a)(32a) 사이에서 이들을 서로 구속하도록 개재된다. 여기서, 상기 고정링(33)으로는 일측이 개방된 C형 탄성링으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제 2 결합수단(40)은 제 1 결합수단(30)에 의해 축방향으로 구속된 상기 기어캡(20)이 상기 롤러몸체(10)에서 헛돌지 않도록 구속하며, 걸림돌기(41) 및 걸림홈(42)을 구비한다.

상기 걸림돌기(41)는 상기 결합부(31)의 외주면에 소정높이로 돌설되며, 상기 걸림홈(42)은 상기 수용부(32)에 상기 걸림돌기(41)와 대응하도록 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도면에서와 같이, 2개의 상기 걸림돌기(41)와 걸림홈(42)이 상기 결합부(31)와 수용부(32)에 서로 대칭되게, 예컨대 상하 또는 좌우 방향으로 형성된다.

또한, 상기 기어캡(20)에는 상기 결합부(31)의 외주면을 따라 상기 롤러몸체(10)의 두께와 대략 같은 크기를 가지는 장착홈(21)이 소정깊이로 형성되며, 이 장착홈(21)의 상하부에 상기 걸림돌기(41)가 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 정착기용 히팅롤러의 조립은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 기어캡(20)에 구비된 결합부(31)의 제 1 결합홈(31a)에 고정링(33)을 끼운다. 상기 고정링(33)은 C형 탄성링으로 외측으로 탄성 바이어스 되어 있으며, 외력이 가해지면 내측으로 수축하였다가 외력이 제거되면 탄성 복귀된다.

그런 다음, 고정링(33)이 결합부(31)를 롤러몸체(10)의 수용부(32)에 끼운다. 삽입 초기에 상기 고정링(33)은 수용부(32)의 내주면과 접촉하면서 수축하게 되나, 이 고정링(33) 위치에 수용부(32)의 제 2 결합홈(32a)이 위치하게 되면, 고정링(33)이 탄성 복귀되면서 팽창하게 됨으로써, 도 6에서 보는 바와 같이, 제 1 및 제 2 결합홈(31a)(32a) 사이에 상기 고정링(33) 위치되어 서로 견고하게 고정되게 된다.

한편, 상기 기어캡(20)을 롤러몸체(10)에 결합할 때, 기어캡(20)의 장착홈(21)으로 수용부(32)의 전단이 삽입되는데, 이 때, 상기 수용부(32)에 형성된 걸림홈(42)이 상기 장착홈(21)의 상하부에 형성된 걸림돌기(41)에 끼워 맞추어짐으로써 기어캡(20)이 롤러몸체(10)에서 헛돌지 않게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 히팅롤러는, 롤러몸체(10)에 대한 기어캡(20)의 결합에 있어서, 기어캡(20)을 롤러몸체(10)의 해당하는 곳에 끼우는 간단한 방법으로 축방향 및 회전방향이 동시에 구속되면서 견고하게 결합된다.

또한, 상기 기어캡(20)을 나사 등을 사용하여 고정하지 않기 때문에 결합부에 도 6에 나타난 바와 같은 부싱(50)과 같은 회전지지물을 설치할 수 있어, 상기 회전지지물의 마모로 유발되는 수명단축 및 품질저하를 사전에 예방할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기어캡이 롤러몸체에서 분리되지 않을 뿐만 아니라 헛돌지 않게 되므로, 기어캡의 분리 및 공회전 등에 의해 발생되는 종래와 같은 연결단자의 단선 불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기어캡 결합의 내구성 및 안전성을 최대한 확보할 수 있을 뿐만 아니라 제작성, 양산성 및 조립성이 뛰어나고 품질관리가 매우 용이하여 생산성 및 품질 향상을 기대할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그와 같은 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 도전성의 원통형 롤러몸체;

   상기 롤러몸체의 내부에 구비되는 저항발열체;

   상기 롤러몸체의 양측에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 엔드캡 및 기어캡;

   상기 롤러몸체에 결합된 상기 기어캡이 롤러몸체의 축방향으로 이탈하지 않도록 구속하는 제 1 결합수단; 및

   상기 기어캡이 롤러몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 제 2 결합수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 결합수단은,

   상기 롤러몸체에 끼워지도록 상기 기어캡에 돌설되며, 외주면에는 환상의 제 1 결합홈이 소정깊이로 형성된 결합부;

   상기 롤러몸체에 마련되며, 내주면에는 상기 제 1 결합홈과 대응되는 제 2 결합홈이 소정깊이로 형성된 수용부; 및

   상기 제 1 및 제 2 결합홈 사이에 이들을 서로 구속하도록 개재된 고정링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 결합수단은,

   상기 결합부의 외주면에 소정높이로 돌설된 걸림돌기; 및

   상기 수용부에 상기 걸림돌기와 대응하도록 형성된 걸림홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.
4. 제 3 항에 있어서,

   적어도 2개의 상기 걸림돌기 및 걸림홈이 상기 결합부 및 수용부에 대칭되게 각각 형성된 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 기어캡에는 상기 결합부의 외주면을 따라 상기 롤러몸체의 두께와 대략 같은 크기를 가지는 장착홈이 소정깊이로 형성되며, 상기 장착홈에 상기 걸림돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정링은 일측이 개방된 C형 탄성링으로 구성된 것을 특징으로 하는 정착기용 히팅롤러.