KR100461338B1 - 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 정착롤러 장치는 인쇄 또는 복사할 용지와 접촉하는 접촉면을 갖는 대구경의 외부관, 소정 압력의 진공 상태를 유지하는 내부 공간에 소정량의 작동유체가 수용되어 있고 외부관과의 사이에 일정 공간을 형성하도록 외부관의 구경보다 작은 소구경의 내부관, 및 외부관과 내부관 사이에서 내부관과 인접하게 설치된 발열부를 포함하며, 내부관과 외부관 사이의 일정 공간에는 발열부와 외부관 사이의 열전달을 촉진하기 위한 열전달 촉매제로써 할로겐 물질을 포함하는 불활성 가스가 봉입된다. 따라서, 본 발명의 정착롤러 장치는 컬러인쇄 또는 25PPM 이상의 고속인쇄용 화상형성 장치에 적용하기 위해 대구경의 외부관을 사용할 경우 저속 또는 중속 인쇄용 화상형성 장치에 사용되는 구성부품, 예를들면, 소구경의 내부관, 발열부, 볼베어링 등을 사용할 수 있으며, 이로 인해 제작 코스트를 줄이면서도 저전력 소모 및 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다.

Description

전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치{Heating roller apparatus for use in an electrophotograph image forming apparatus}

본 발명은 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 빔 프린터, 복합기, 복사기 등과 같은 전자사진 화상형성 장치에서 컬러인쇄 또는 25PPM 이상의 고속인쇄를 위해 대구경의 정착롤러를 사용할 때 정착롤러 보다 상대적으로 작은 소구경의 히트 파이프, 볼베어링 등의 구성부품을 사용함으로써, 제작 코스트를 줄이면서도 저전력 소모 및 고효율의 열전달을 가능하게 한 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치에 관한 것이다.

복사기, 레이저 빔 프린터 등과 같은 전자사진 현상 방식을 이용하는 일반적인 전자사진 화상형성 장치는 감광 드럼에 인접해 있는 대전 롤러(Electrostatic Charging Roller)를 회전시켜 감광 드럼의 표면을 대전시키는 대전과정, 레이저 스캐닝 유니트(LSU : Laser Scanning Unit)로 부터 감광체의 표면에 레이저 빔을 주사하여 감광 드럼의 표면에 원하는 정전 잠상(Electrostatic Latent Image)을 형성하는 노광과정, 감광 드럼의 표면에 토너를 공급하여 감광 드럼의 표면에 형성된 정전 잠상을 가시화상(Visible Image)인 분말 상태의 토너 화상(Toner Image)로 현상하는 현상과정, 감광드럼에 소정의 압력으로 접촉되는 전사롤러(Transferring Roller)와 토너 화상이 형성된 감광 드럼에 소정의 전사전압을 인가하여 감광체에 형성된 토너 화상을 전사롤러와 감광 드럼 사이를 통과하는 기록매체인 용지에 전사하는 전사과정, 정착롤러를 포함하는 정착부를 통해 토너 화상이 전사된 용지를 가열하여 분말 상태의 토너 화상을 용융시켜 용지에 융착시키는 정착과정 등을 통해 원하는 화상을 용지에 인쇄한다.

일반적으로, 정착과정시, 정착부의 열원으로는 할로겐 램프가 사용되며, 할로겐 램프는 정착롤러 내측에 설치되어 복사열(Radiant Heat)에 의해 정착롤러의 표면을 설정된 온도로 가열한다.

도 1을 참조하면, 일반적인 전자사진 화상형성 장치의 외부 구조가 개략적으로 예시되어 있다.

이 전자사진 화상형성 장치는 용지 인출부(1), 조작부(2), 컨트롤 보드 덮개(3), 윗 덮개 열림 버튼(4), 용지 표시 창(5), 수동 급지부(6), 급지 카세트(7), 옵션 카세트(8), 보조 받침대(9) 등을 구비한다.

도 2를 참조하면, 전자사진 화상형성 장치에 적용되는 종래의 정착롤러 장치(10)는 표면에 테프론 등으로 코팅된 코팅층이 형성된 원통 형상의 정착 롤러(11), 및 정착 롤러(11)의 내부 중앙에 설치되는 할로겐 램프(12)를 구비한다. 할로겐 램프(12)는 정착 롤러(11)의 내부에서 열을 발생하고, 정착 롤러(11)는 내부 할로겐 램프(12)로부터의 복사열에 의해 가열된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 정착롤러(11)의 하부에는 정착 백업롤러(13)가 설치된다. 정착 백업롤러(13)는 스프링 장치(13a)에 의해 탄력적으로 지지되어 정착롤러(11)와 정착 백업롤러(13) 사이를 통과하는 용지(14)를 정착롤러(11)에 대해 소정의 압력으로 가압한다.

따라서, 용지(14)에 형성된 분말상태의 토너 화상(14a)은 정착 롤러(11)와 정착 백업롤러(13) 사이를 통과하면서 소정의 압력과 열에 의해 가압 및 가열된다. 그 결과, 토너 화상(14a)은 정착롤러(11)와 가압롤러에 의해 부가되는 소정온도의 열과 압력에 의해 용지(14)에 융착된다.

정착 롤러(11)의 일측에는 정착 롤러(11)의 표면온도를 전기적 신호로 검출 하는 써미스터(Thermistor, 15) 및 정착 롤러(11)의 표면온도가 주어진 임계치가 넘었을 때에는 할로겐 램프 등의 발열부에 대한 전원을 차단하는 써머스탯(Thermostat, 16)이 설치되어 있다.

써미스터(15)는 정착 롤러(11)의 표면온도를 검출하여 프린터의 제어부로 전송하며, 제어부는 검출온도에 따라 할로겐 램프(12)에 대한 전원을 제어하여 정착롤러(11)의 표면온도를 주어진 범위 내로 유지시킨다.

또한, 써머스탯(16)은 써미스터(15) 및 제어부에 의한 정착 롤러(11)의 온도조절이 실패하였을 때 정착 롤러(11)와 인접 구성부품들을 보호하기 위한 과열 방지 수단으로 작용한다.

그러나, 할로겐 램프를 열원으로 적용하는 정착롤러 장치(10)는 전원을 인가한 후 정착 롤러(11)가 원하는 목표온도에 도달할 때 까지 일정시간을 기다려야함으로, 불필요한 전력소모가 많이 발생하는 단점이 있었다.

특히, 전원을 오프하였다가 화상인쇄를 위해 전원을 다시 켰을 때, 상당히 긴 웜 업 시간(Warm-up Time)을 필요로 한다. 이러한 웜 업 시간은 짧게는 수십 초에서 길게는 수 분이 소요되는 경우도 있다.

또, 할로겐 램프식 정착롤러 장치(10)는 열원으로부터의 복사열에 의해 정착 롤러(11)가 가열되기 때문에, 열전달 속도가 느릴 뿐 아니라, 용지에 접촉하면서 발생되는 온도 저하에 따른 온도 편차의 보상이 느리기 때문에 온도분포를 조절하기가 어렵다.

또한, 할로겐 램프식 정착롤러 장치(10)는 프린트의 동작이 휴지상태인 대기모드에서도 정착 롤러(11)의 온도를 일정하게 유지하기 위해 전원을 열원에 일정한 주기로 인가해야 함으로, 불필요한 전력소모가 발생되고, 대기모드에서 화상 출력을 위한 동작모드로 전환시 소요되는 시간도 상당히 길게 필요함으로, 화상을 고속으로 출력하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 할로겐 램프 방식의 정착롤러 장치(10)의 문제점을 개선하기 위해, 도 4에 도시한 바와 같이, 히트 파이프를 적용한 정착롤러 장치(20)가 제안되어 사용되고 있다.

이 히트 파이프 방식의 정착롤러 장치(20)는 토너 화상과의 이형성을 좋게하기 위해 표면에 테프론 코팅층(22)을 형성한 정착 롤러(21), 운모로 이루어진 제 1 및 제 2 절연시트(24, 25)에 의해 전기적으로 절연된 발열체인 발열 코일(23)이 외면에 배치되고 양단이 밀봉캡(26a, 26b)에 의해 밀봉된 진공 상태의 내부공간에 온도상승 효율을 극대화 하도록 작동유체(27)가 내장된 히트 파이프(26), 발열 코일(23)의 양단의 리드선과 연결된 전극(Electrode; 34a, 34b), AC 콘트롤러(31)에서 전원을 공급 받아 전극(34a, 34b)에 전류를 공급하는 브러쉬(28a, 28b), 정착 롤러(21)의 일단부에 형성된 플렌지(30)에 형성되어 정착 롤러(21)를 회전시키도록도시하지 않은 구동기어 트레인에 연결된 기어(32), 및 정착 롤러(21)를 지지 해 주도록 정착롤러(21)의 양단 부근에 형성된 볼 베어링(도시하지 않음)으로 구성된다.

이러한 히트 파이프 방식의 정착롤러 장치(20)의 작용을 간단히 살펴보면, 먼저 브러쉬(28a, 28b)가 AC 콘트롤러(31)로 부터 AC 220 또는 110V 전압을 전극(34b)에 공급하면, 전극(34b)은 발열 코일(23)에 전류를 인가하게 되고, 발열 코일(23)은 저항을 발생하여 발열하게 된다.

이 때, 발열 코일(23)에서 발생하는 열의 일부는 정착 롤러(21)에 전도되어 정착 롤러(21)의 표면을 가열시키고, 또 다른 일부는 히트 파이프(26)로 공급되어 높은 열 전도성을 갖는 히트 파이프(26)의 작동유체(27)에 의해 순간적으로 고열을 발생하게 한다.

이와 같이, 정착 롤러(21)가 순간적으로 가열된 상태에서 기어(30)가 구동모터와 연결된 구동기어 트레인에 의해 회전하면, 토너 화상이 형성된 용지는 정착 롤러(21)와 정착 롤러(21)를 일정한 압력으로 가압하는 정착 백업롤러(도시하지 않음) 사이의 닙(nip)으로 진입하게 되고, 이로 인해 용지에 형성된 토너 화상은 정착 롤러(21)의 열과 정착 백업롤러의 압력에 의해 용지에 융착되게 된다.

이러한 히트 파이프 방식의 정착롤러 장치(20)는, 정착시에는 열상승 효율을 급속하게 증가시켜 순간적으로 고열을 발생하고 정착후에는 온도가 급속하게 냉각되는 것을 방지하여 인쇄를 위한 대기시간을 감소시는 히트 파이프(26)를 사용함으로, 인쇄시 소비전력을 감소시키는 잇점이 있다.

예를 들면, 할로겐 램프 방식에서는 초당 3-4°C의 온도 상승률을 보이는 데 반해, 히트 파이프 방식에서는 초당 10°C 정도의 온도 상승률을 보이고 발열 코일(23)을 '온' 시키는 횟수도 1 매당 1- 2회로 줄일 수 있어 인쇄시 소비전력이 크게 감소된다.

그러나, 히트 파이프 방식의 정착롤러 장치(20)는 8PPM에서 14PPM 속도의 저속 또는 중속 화상형성 장치에서는 직경(φ) 18-20mm 정도의 정착롤러(21)를 사용하는 반면, 컬라 화상형성 장치나, 25PPM, 35PPM 또는 50PPM의 고속화상형성 장치에서는 화상을 고속으로 출력하기 위해 직경(φ) 35-50mm 정도의 정착롤러(도시하지 않음)를 사용하는 것을 요구한다.

따라서, 직경(φ) 18-20mm 정도의 정착롤러(21)는 도 4에 도시한 바와 같이, 직경(φ) 18-20mm 이하의 소구경의 히트 파이프(26)를 간단히 삽입하는 것 만으로 설치할 수 있었으나, 직경(φ) 35-50mm정도의 대구경 정착롤러는 직경(φ) 18-20mm 이하의 소구경의 히트 파이프(26)를 설치하기 위해서는 대구경의 정착 롤러의 양단을 스웨이징(swaging) 가공하여 고정용 플렌지를 형성하거나 대구경의 정착 롤러의 양단에 별도의 고정용 플렌지를 용접 가공으로 접합하는 것이 필요하게 된다.

이와 같이, 대구경의 정착 롤러를 스웨이징 가공 또는 용접 가공하여 직경(φ) 18-20mm 이하의 히트 파이프(26)를 설치하게 되면, 히트 파이프(26)의 발열 코일(23)은 대구경의 정착롤러와 소구경의 히트 파이프(26) 사이의 구경차에 의해 정착 롤러(21)와 빈공간을 사이에 두고 이격되게 됨으로, 정착롤러(21)에 대한 열전달 효율이 떨어지게 되고, 이로 인해 정착롤러 장치(20)의 온도 상승률이 저하되는문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 대구경 정착 롤러와 비슷한 크기의 대구경 히트 파이프를 사용하는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 이 방법은 히트 파이프 뿐 아니라 다른 구성부품, 예를 들면 볼 베어링 등도 크기를 증가시켜야 함으로, 제작 코스트가 상승하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 레이저 프린터, 복합기, 복사기 등과 같은 전자사진 화상형성 장치에서 컬러인쇄 또는 25PPM 이상의 고속인쇄를 위해 대구경의 정착롤러를 사용할 때 대구경의 정착롤러 내부에 소구경의 히트 파이프를 설치하고 그 사이의 공간에 할로겐 물질을 포함하는 불활성 가스를 봉입함으로써, 제작 코스트를 줄이면서도 저전력 소모 및 고효율의 열전달을 가능하게 한 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 전자사진 화상형성 장치의 개략 사시도.

도 2는 전자사진 화상형성 장치에 적용되는 종래의 정착롤러 장치의 개략 정단면도.

도 3은 종래의 정착롤러 장치가 적용된 전자사진 화상형성 장치의 정착부의 구조를 개략적으로 예시하는 측면도.

도 4는 종래의 히트 파이프 방식 정착롤러 장치의 정단면도.

도 5는 본 발명에 따른 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치의 정단면도.

도 6은 도 5에 도시한 정착롤러 장치의 촉매제 주입 튜브를 형성한 한 플렌지의 부분 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 20, 100: 정착롤러 장치 11, 21, 121: 정착롤러

12: 할로겐 램프 13: 정착 백업롤러

23, 123: 발열 코일 26, 126: 히트 파이프

27, 127: 작동유체 130: 촉매제 주입튜브

133a,133b: 플렌지

위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인쇄 또는 복사할 용지와 접촉하는 접촉면을 갖는 대구경의 외부관, 소정 압력의 진공 상태를 유지하는 내부 공간에 소정량의 작동유체가 수용되어 있고 외부관과의 사이에서 일정 공간을 형성하도록 외부관의 구경보다 작은 소구경의 내부관, 및 외부관과 내부관 사이에서 내부관과 인접하게 설치된 발열부를 포함하는 정착 롤러 장치에 있어서, 내부관과 외부관 사이의 일정 공간에는 발열부와 외부관 사이의 열전달을 촉진하기위한 열전달 촉매제로써 할로겐 물질을 포함하는 불활성 가스가 봉입된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치를 제공한다.

양호한 실시예에 있어서, 불활성 가스는 아르곤(Ar)으로 구성되며, 할로겐 물질은 Cl₂, Br₂, CH_2,CH₂Br, CH₂Br₂, 및 CH₂Cl₂중의 하나로 구성된다.

외부관은 내부관을 수용하여 지지하도록 양단부에서 내부관의 외경보다 미소하게 큰 내경을 갖는 내부관 고정용 플렌지를 포함한다. 내부관 고정용 플렌지는 외부관의 양단부를 스웨이징 가공하거나, 별도의 플렌지를 외부관의 양단부에 용접으로 부착하는 것에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

내부관 고정용 플렌지 중의 하나는 열전달 촉매제를 주입하기 위한 촉매제 주입 튜브를 구비한다. 촉매제 주입 튜브는 고열에 견딜 수 있고 촉매제 투입후 고열로 실링할 수 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

선택적으로, 촉매제 주입 튜브는 금속제로 구성되고, 별도의 밀봉마게에 의해 실링될 수 있다.

또한, 외부관은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 동 중의 하나로 형성되고, 내부관은 무산소동으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 양호한 일실시예에 따른 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치를 첨부도면에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 정착롤러 장치(100)가 개략적으로 도시되어 있다.

본 발명의 정착롤러 장치(100)는 용지에 형성된 토너 화상과의 이형성을 좋게하기 위해 표면에 테프론 코팅층(122)을 형성한 대구경의 정착롤러(121), 정착롤러(121)의 양단부에 스웨이징 가공되거나, 용접으로 부착된 플렌지(133a, 133b), 및 플렌지(133a, 133b)에 삽입되어 양단부가 플렌지(133a, 133b)에 지지된 소구경의 히트 파이프(126)를 구비한다.

정착롤러(121)는 구리, 스테인레스 스틸 등의 금속, 바람직하게는 알루미늄으로 형성된 파이프로써, 화상의 고속출력이 필요한 컬라 화상형성 장치나, 25PPM, 35PPM 또는 50PPM의 고속 화상형성 장치에 적용하기 위해 35-50mm 정도의 직경(φ)를 갖는다.

플렌지(133a, 133b)는 25PPM 이하의 중속 또는 저속 프린터에 일반적으로 사용되는 직경(φ) 18-20mm 정도의 히트 파이프(126)를 수용할 수 있도록 히트 파이프(126) 보다 미소하게 큰 내경을 갖는다.

플렌지(133a, 133b)는 각각, 브러쉬(도시하지 않음)을 통해 AC 콘트롤러(도시하지 않음)에 연결된 전극(134a, 134b)에 의해 밀폐되어 있다.

또한, 플렌지(133a, 133b)의 외주면에는 정착롤러(121)가 도시하지 않은 구동 모터에 연결된 구동기어 트레인(도시하지 않음)에 의해서 회전 되어야 하므로, 정착롤러(121)를 지지 및 안내해 주는 볼 베어링(도시하지 않음)이 설치된다.

구동기어 트레인(도시하지 않음)과 대응하게 위치하는 플렌지(133a)의 외면에는 기어 트레인과 결합하기 위한 기어(132)가 형성된다.

히트 파이프(126)는 운모로 이루어진 제 1 및 제 2 절연시트(124, 125)에 의해 전기적으로 절연된 발열 코일(123)을 외면에 배치한 무산소동으로 이루어진 파이프로써, 양단부가 플렌지(133a, 133b)의 내경에 삽입 지지되고 밀봉캡(126a, 126b)에 의해 밀폐되어 있다.

발열 코일(123)은 일반적으로 니켈-크롬 코일 등으로 이루어진 나선형 저항발열 코일로써, 양단부의 리드선이 전극(134a, 134b)을 통해, AC 콘트롤러에 접속된 브러쉬에 전기적으로 연결된다.

히트 파이프(126)의 내부에는 작동유체(127)가 수용되어 있다. 이 작동유체(127)는 히트 파이프(126)의 내부 체적의 5% ~ 50%, 바람직 하게는 5% ~ 15%의 용적을 차지한다.

작동유체(127)는 발열 코일(123)로부터 발생할 수 있는 정착롤러(121) 표면의 국부적인 표면온도 편차를 방지하고, 빠른 시간 내에 정착롤러(121) 전체가 가열되게 하는 열적 매체의 역할을 한다.

작동유체(127)로는 정착롤러(121)의 재질에 따라, 워터(Water), 헬륨(Helium), 세슘(Cesium), 아르곤(Argon), 에탄올(Ethanol), 소듐(Sodium), 니트로겐(Nitrogen), 메탄올(Methanol), 아세톤(Acetone), 암모니아(Ammonia), 프레온(Freon), 리듐(Lithium), FC-40(3M) 등의 일반적으로 알려진 작동유체가 사용될 수 있다.

대구경의 정착롤러(121)와 소구경의 히트 파이프(126) 사이의 공간(134)에는 발열코일(123)과 정착롤러(121) 사이의 열전달을 촉진하기 위한 열전달 촉매제로써 할로겐 물질을 포함하는 불활성 가스가 봉입된다.

불활성 가스는 인화성이 없고 열전도가 좋은 아르곤(Ar)이 사용되며, 할로겐 물질은 Cl₂, Br₂, CH_2,CH₂Br, CH₂Br₂, 및 CH₂Cl₂중의 하나가 사용되는 것이 바람직하다.

도 6에 도시한 바와 같이, 플렌지(133a, 133b) 중의 하나(133b)에는 열전달 촉매제를 주입하기 위한 촉매제 주입 튜브(130)가 형성된다. 촉매제 주입 튜브(130)는 고열에 견딜 수 있고 촉매제 투입후 고열로 실링할 수 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

선택적으로, 촉매제 주입 튜브(130)는 금속제로 구성되고, 별도의 밀봉마게(도시하지 않음)에 의해 실링될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 정착롤러 장치(100)는 대구경의 정착롤러(121)내에 소구경의 히트 파이프(126)를 설치하더라도, 정착롤러(121)와 히트 파이프(126) 사이의 공간(134)에는 열전달을 촉진하기 위한 열전달 촉매제가 봉입되어 있음으로, 발열 코일(123)로부터 정착롤러(121)로 전달되는 열전달 효율이 떨어짐이 없이 정착롤러(121)에 필요한 열이 빠르게 전달될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치(100)의 작용을 도 5 및 도 6에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 브러쉬가 AC 콘트롤러로 부터 AC 220 또는 100V 전압을 브러쉬를 통해 전극(134b)에 공급하면, 전극(134b)은 발열 코일(123)에 전류를 인가하게 되고, 발열 코일(123)은 저항에 의해 발열하게 된다.

이 때, 발생하는 열의 일부는 헬로겐 물질을 포함하는 아르곤 가스의 열전달 촉매제를 통해 정착롤러(121)에 복사되어 정착롤러(121)의 표면을 가열하게 되고, 또 다른 일부는 히트 파이프(126)로 공급되며, 이에 따라 높은 열 전도성을 갖는 히트 파이프(126)의 작동유체(127)는 가열 및 기화되면서 순간적으로 고열을 발생하게 된다.

이와 같이, 발열 코일(123)과 히트 파이프(126)의 열에 의해 정착롤러(121)의 온도가 토너 화상의 정착에 필요한 목표온도에 도달하게 되면, 정착롤러(121)는용지를 정착 롤러(121)에 대해 일정압력으로 가압하는 정착백업 롤러(도시하지 않음)와 함께 용지에 형성된 토너 화상을 용지에 융착시키는 정착과정을 진행하게 된다.

이러한 정착과정에서, 정착롤러(121)의 열이 토너화상이 정착되는 용지로 빼앗기게 되면, 히트 파이프(126) 내부의 작동유체(127)는 액화되고, 발열 코일(123)은 다시 작동유체(127)를 가열하여 기화시키며, 이러한 동작이 반복되면서 정착 롤러(121)는 일정 온도로 유지하게 된다.

정상적인 토너 화상의 정착 온도가 160∼190℃일 경우, 본 발명에 따른 정착 롤러 장치(100)는 수 초 이내에 목표 온도에 도달하며, 이 후에 정착롤러(121) 표면 온도를 검지하는 써미스터(도시하지 않음)가 정착 롤러(121) 표면온도를 주어진 범위 내에서 유지시켜 주게 된다.

만일 써미스터 및 제어부에 의해 정착온도 조절이 실패하여 정착롤러(121)의 표면 온도가 급상승하게 되면, 써머스탯(도시하지 않음)에서 온도를 검지하여 과열 방지를 위해서 전원공급을 차단하게 된다.

이와 같이, 정착롤러(121)가 정착과정을 진행하는 상태에서, 플렌지(133a)의 외면에 설치된 기어(132)가 구동기어 트레인에 의해 회전하면, 토너 화상이 정착된 용지는 정착이 진행되는 정착 롤러(121)와 정착 백업롤러(도시하지 않음) 사이의 닙에서 배지부로 이동하여, 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치는 컬러인쇄 또는 25PPM 이상의 고속인쇄를 위해 대구경의 정착롤러를 사용할 경우 소구경의 히트 파이프와 볼베어링을 사용할 수 있으며, 이에 따라 제작 코스트를 줄이면서도 저전력 소모 및 고효율의 열전달 효과를 얻을 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 인쇄 또는 복사할 용지와 접촉하는 접촉면을 갖는 대구경의 외부관, 소정 압력의 진공 상태를 유지하는 내부 공간에 소정량의 작동유체가 수용되어 있고 상기 외부관과의 사이에 일정 공간을 형성하도록 상기 외부관의 구경보다 작은 소구경의내부관, 및 상기 외부관과 상기 내부관 사이에서 상기 내부관과 인접하게 설치된 발열부를 포함하는 정착 롤러 장치에 있어서,

   상기 내부관과 상기 외부관 사이의 상기 일정 공간에는 상기 발열부와 상기외부관 사이의 열전달을 촉진하기 위한 열전달 촉매제로써 할로겐 물질을 포함하는 불활성 가스가 봉입된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 불활성 가스는 아르곤(Ar)을 포함하며;

   상기 할로겐 물질은 Cl₂, Br₂, CH_2,CH₂Br, CH₂Br₂, 및 CH₂Cl₂중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 외부관은 상기 내부관을 수용하여 지지하도록 양단부에서 상기 내부관의 외경보다 미소하게 큰 내경을 갖는 내부관 고정용 플렌지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 내부관 고정용 플렌지는 상기 외부관의 양단부를 스웨이징 가공하는 것에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 내부관 고정용 플렌지는 별도의 플렌지를 상기 외부관의 양단부에 용접으로 부착하는 것에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 내부관 고정용 플렌지 중의 하나는 열전달 촉매제를 주입하기 위한 촉매제 주입 튜브를 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 촉매제 주입 튜브는 고열에 견딜 수 있고 열전달 촉매제 투입후 고열로 실링할 수 있는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 촉매제 주입 튜브는 금속제로 구성되고, 별도의 밀봉마게에 의해 실링된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치의 정착롤러 장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 외부관은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 동 중의 하나로 형성되고;

   상기 내부관은 무산소동으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치.