KR100476298B1 - Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자사진 방식 화상형성 장치의 정착장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 금속 원통형관의 내부 또는 외부면에 절연막을 갖고 있으며, 절연막 위에 발열 성질을 갖는 박막 히터가 형성되어 있는 구조 또는 비금속 원통형관의 외부면에 박막 히터가 형성되어 있는 구조로, 정착 롤러의 표면 온도의 상승 시간을 단축하고 전력을 절약할 수 있는 정착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fixing apparatus for an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly, to a structure or a non-metallic cylindrical tube having an insulating film on the inner or outer surface of the metallic cylindrical tube, and having a thin film heater having heat generating properties thereon. It is a structure in which a thin film heater is formed in the outer surface of the present invention, and relates to a fixing apparatus capable of shortening the rise time of the surface temperature of the fixing roller and saving power.
일반적으로 레이저 프린터, 디지털 복사기 등의 인쇄 매체에 전사된 토너 입자를 고정하는 목적으로 사용하는 정착장치는 도1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.In general, a fixing apparatus used for fixing toner particles transferred to a printing medium such as a laser printer or a digital copier has a structure as shown in FIG.
도1은 할로겐 램프를 열원으로 사용하는 종래 전자사진방식 화상형성 장치의 정착장치의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the structure of a fixing apparatus of a conventional electrophotographic image forming apparatus using a halogen lamp as a heat source.
종래의 정착장치는 원통형 금속관(12)과 그 내부 중앙에 설치된 할로겐 램프(11)의 발열부를 가지며, 원통형 금속관(12) 표면에는 테프론 등에 의한 코팅층(13)이 형성되어 있다. 상기 발열부의 원통형금속관(12) 내부의 할로겐 램프(11)에서 복사열을 발생하여 원통형 금속관(12)이 간접적으로 가열된다. 원통형 금속관(12) 하부에는 인쇄지(14)를 사이에 두고 가압 롤러(15)가 위치한다. 상기 가압 롤러(15)는 가압 스프링(16)에 의해 일정한 힘으로 인쇄지(14)를 압착한다. 이에 따라 발열부에서 발생되는 열에 의해 인쇄지 위에 화상 형성을 위해 분말 가루 형태의 토너(17)가 정착되어 인쇄지 위에 화상이 형성된다.The conventional fixing device has a heat generating portion of the cylindrical metal tube 12 and the halogen lamp 11 provided in the center of the inside, the coating layer 13 made of Teflon or the like is formed on the surface of the cylindrical metal tube 12. Radiation heat is generated from the halogen lamp 11 inside the cylindrical metal tube 12 of the heat generating part, so that the cylindrical metal tube 12 is indirectly heated. The pressure roller 15 is positioned below the cylindrical metal tube 12 with the printing paper 14 therebetween. The pressure roller 15 presses the printing paper 14 with a constant force by the pressure spring 16. Accordingly, the toner 17 in the form of powder powder is fixed on the printing paper by the heat generated by the heat generating unit, and an image is formed on the printing paper.
이와 같은 종래의 정착장치는 프린터 및 디지털 복사기 등의 전원 온/오프 시, 상온의 원통형 금속관(12)을 토너(17)가 정착되는 온도까지 올리기 위해 수십초 이상의 상당한 예열 시간이 요구된다. 이는 발열부의 열이 대기 또는 원통형 금속관(12)을 경유하여 복사열로 인쇄지에 전달되는 간접 발열 방식이고, 또한 대기모드 상태에서 프린트를 위해 동작 모드로 전환시, 또 다시 정착온도로 올리기 위해 수십초 이상의 시간이 필요하여 사용자들의 대기 시간이 긴 문제점을 갖고 있다. 또한 종래의 정착장치는 할로겐 램프를 동작시키기 위해 사용되는 초기 전력이 1.0Kw~3Kw의 고전력으로, 전력 소모가 큰 문제점을 갖고 있다.Such a conventional fixing device requires a significant preheating time of several tens of seconds or more in order to raise the cylindrical metal tube 12 at room temperature to a temperature at which the toner 17 is fixed when powering on / off a printer and a digital copier. This is an indirect heating method in which the heat of the heat generating unit is transferred to the printing paper as radiant heat via the atmospheric or cylindrical metal tube 12, and also when switching from the standby mode to the operation mode for printing, to raise it to the fixing temperature again for several tens of seconds or more. There is a problem in that the waiting time for users is long because of the need for time. In addition, the conventional fixing device has a high power consumption of 1.0Kw ~ 3Kw, the initial power used to operate the halogen lamp has a large power consumption problem.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 금속 원통형관의 내부 또는 외부면에 절연막을 구비하고 절연막 위에 발열 성질을 갖는 박막 히터가 형성된 구조로, 정착 롤러의 표면 온도의 상승 시간을 단축하고 기존 할로겐 램프 히팅 방식 장치에 비해 저전력화가 가능한 화상형성 장치의 정착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a structure having a thin film heater having an insulating film on the inner or outer surface of the metal cylindrical tube and having a heat generating property on the insulating film, the fixing roller The purpose of the present invention is to provide a fixing apparatus of an image forming apparatus that can shorten the rise time of the surface temperature and reduce the power of the conventional halogen lamp heating apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치는, 전자사진 방식 화상형성 장치의 정착장치에 있어서, 양단에 기어가 형성된 원통형 관; 전기적 절연을 위해 상기 원통형 관 상부에 형성된 절연막; 상기 절연막 상부에 형성되어 전원 공급에 의해 열이 발생되는 박막 히터; 상기 박막 히터에 전원을 공급하기 위해 적어도 상기 박막 히터의 일측 단부에 형성된 금속 패드; 이물질이나 토너 부착을 방지하기 위해 상기 박막 히터의 상부에 형성된 테프론 보호층; 및 상기 금속 패드에 접촉되는 전원연결 단자를 포함한다.A fixing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the fixing apparatus of the electrophotographic image forming apparatus, the cylindrical tube formed with gears at both ends; An insulating film formed on the cylindrical tube for electrical insulation; A thin film heater formed on the insulating film to generate heat by power supply; A metal pad formed on at least one end of the thin film heater to supply power to the thin film heater; A Teflon protective layer formed on the thin film heater to prevent foreign matter or toner adhesion; And a power connection terminal in contact with the metal pad.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치는, 전자사진 방식 화상형성 장치의 정착장치에 있어서, 양단에 기어가 형성된 원통형 관; 전기적 절연을 위해 상기 원통형 관 내측 표면에 형성된 절연막; 상기 절연막을 사이에 두고 상기 원통형 관 내측에 형성되어 전원 공급에 의해 열이 발생되는 박막 히터; 상기 박막 히터에 전원을 공급하기 위해 적어도 상기 박막 히터의 일측 단부에 형성된 금속 패드; 이물질이나 토너 부착을 방지하기 위해 상기 원통형 관의 상부에 형성된 테프론 보호층; 및 상기 금속 패드에 접촉되는 전원연결 단자를 포함한다.A fixing apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the fixing apparatus of the electrophotographic image forming apparatus, the cylindrical tube formed with gears at both ends; An insulating film formed on the inner surface of the cylindrical tube for electrical insulation; A thin film heater formed inside the cylindrical tube with the insulating film interposed therebetween to generate heat by power supply; A metal pad formed on at least one end of the thin film heater to supply power to the thin film heater; Teflon protective layer formed on top of the cylindrical tube to prevent foreign matter or toner adhesion; And a power connection terminal in contact with the metal pad.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치는, 전자사진 방식 화상형성 장치의 정착장치에 있어서, 양단에 기어가 형성된 원통형 비금속관; 상기 원통형 비금속관 상부에 형성되어 전원 공급에 의해 열이 발생되는 박막 히터; 상기 박막 히터에 전원을 공급하기 위해 적어도 상기 박막 히터의 일측 단부에 형성된 금속 패드; 이물질이나 토너 부착을 방지하기 위해 상기 박막 히터의 상부에 형성된 테프론 보호층; 및 상기 금속 패드에 접촉되는 전원연결 단자를 포함한다.A fixing apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the fixing apparatus of the electrophotographic image forming apparatus, the cylindrical non-metal tube formed with gears at both ends; A thin film heater formed on the cylindrical non-metallic tube and generating heat by power supply; A metal pad formed on at least one end of the thin film heater to supply power to the thin film heater; A Teflon protective layer formed on the thin film heater to prevent foreign matter or toner adhesion; And a power connection terminal in contact with the metal pad.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
본 발명은 전자사진 방식을 적용하는 레이저 프린터, 레이저 복합기, 디지털 복사기 등 인쇄지 위에 화상을 정착하는 정착장치에 관한 것으로, 종래의 간접가열 방식을 직접 가열 방식으로 변경하기 위해, 순간 가열이 가능한 박막 히터(22, 32)를 원통형 금속관(23, 33)에 직접 접촉 형성한 것이다. 박막 히터(22. 32)와 원통형 금속관(23, 33) 사이에는 두 금속층의 전기적 절연을 위하여 절연막(24, 34)이 형성되어 있다. 이와 같은 본 발명의 구성에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.The present invention relates to a fixing device for fixing an image on printing paper such as a laser printer, a laser multifunction printer, a digital copier, etc. applying an electrophotographic method. In order to change the conventional indirect heating method into a direct heating method, a thin film capable of instantaneous heating The heaters 22 and 32 are formed in direct contact with the cylindrical metal pipes 23 and 33. Insulation layers 24 and 34 are formed between the thin film heaters 22 and 32 and the cylindrical metal tubes 23 and 33 to electrically insulate the two metal layers. Such a configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성도이고, 도3a 및 도3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성도이다.Figures 2a and 2b is a block diagram of a fixing device according to an embodiment of the present invention, Figures 3a and 3b is a block diagram of a fixing device according to another embodiment of the present invention.
도2b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치는, 원통형 금속관(23)과, 상기 원통형 금속관(23)에 형성된 절연막(24)과, 상기 절연막(24) 상부에 형성된 박막 히터(22)와 상기 박막 히터(22) 상부에 형성된 테프론 보호층(21)과, 상기 박막 히터(22)의 일측 단부에 형성된 금속 패드(25)와, 상기 금속 패드(25)에 전원을 공급하기 위한 전원연결 단자(26)를 포함한다.A fixing device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2B includes a cylindrical metal tube 23, an insulating film 24 formed on the cylindrical metal tube 23, and a thin film heater 22 formed on the insulating film 24. ) And a Teflon protective layer 21 formed on the thin film heater 22, a metal pad 25 formed at one end of the thin film heater 22, and a power source for supplying power to the metal pad 25. And a connection terminal 26.
도면에서 도면 부호 27은 기어, 28은 베어링을 각각 나타낸다.In the drawings, reference numeral 27 denotes a gear, and 28 denotes a bearing.
도3a 및 도3b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치는 박막 히터(32)가 원통형 금속관(33)의 내측에 형성되며, 상기 원통형 금속관(33)과 상기 박막 히터(32) 사이에는 절연막(34)이 형성되어 있다. 그리고, 원통형 금속관(33)의 외부 표면에는 테프론 보호층(31)이 형성되어 있다. 상기 박막 히터(32)에는 금속 패드(35)가 마련되어 있으며, 상기 금속 패드(35)에 전원을 공급하기 위한 전원연결 단자(36)가 원통형 금속관(33) 내측에 삽입되어 있다. 도면에서 도면 부호 37은 기어, 38은 베어링을 각각 나타낸다.In the fixing apparatus according to another embodiment of the present invention shown in Figs. 3a and 3b, a thin film heater 32 is formed inside the cylindrical metal tube 33, and between the cylindrical metal tube 33 and the thin film heater 32 The insulating film 34 is formed in this. The Teflon protective layer 31 is formed on the outer surface of the cylindrical metal tube 33. The thin film heater 32 is provided with a metal pad 35, and a power connection terminal 36 for supplying power to the metal pad 35 is inserted inside the cylindrical metal tube 33. In the drawings, reference numeral 37 denotes a gear and 38 denotes a bearing, respectively.
또한, 도3a 및 도3b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치에는 원통형 금속관(33)의 내측에 형성된 박막 히터(32)를 외부 이물질 등으로부터 보호하기 위한 히터 보호층(39)이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 히터 보호층(39)의 소재로는 무기 히터보호층류(SiNx, SiOx), 유기 히터보호층류(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET 등) 등이 사용될 수 있다.In addition, the fixing apparatus according to another embodiment of the present invention shown in Figures 3a and 3b has a heater protective layer 39 for protecting the thin film heater 32 formed inside the cylindrical metal tube 33 from external foreign matters, etc. It is preferably formed. Herein, inorganic heater protective layers (SiNx, SiOx), organic heater protective layers (Polyimide, Polyamide, Teflon, PET, etc.) may be used as the material of the heater protective layer 39.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 각 구성 요소에 대해 구체적으로 살펴본다. 먼저, 도2b에 도시된 본 발명의 일 실시예의 구성을 정리하면 다음과 같다.Each component of the present invention having such a configuration will be described in detail. First, the configuration of one embodiment of the present invention shown in Figure 2b is as follows.
원통형 금속관(23) 외부 표면 위에는 절연막(24)이 형성된다. 상기 절연막(24) 표면 위에는 박막 히터(22)가 형성된다. 상기 박막 히터(22)에 전원을 인가하기 위해, 금속 패드(25)가 박막 히터 양단에 각각 형성된다. 상기 금속 패드(25)는 박막 히터의 일측 단부에 형성되는 것도 가능하나, 바람직하게는 박막 히터의 양 단부에 형성되는 것이 좋다. 상기 각 금속 패드(25)에는 전원연결 단자(26)가 접촉된다. 상기 박막 히터(22) 표면에는 이물질이나 토너가 정착 장치에 오염되지 않도록 하기 위해 테프론 보호막(21)이 형성되어 있다. 정착장치의 하부에는 종래와 같이 인쇄지가 일정한 힘으로 가압되도록 가압롤러로 구비된다.An insulating film 24 is formed on the outer surface of the cylindrical metal tube 23. The thin film heater 22 is formed on the surface of the insulating film 24. In order to apply power to the thin film heater 22, metal pads 25 are formed at both ends of the thin film heater. The metal pad 25 may be formed at one end of the thin film heater, but is preferably formed at both ends of the thin film heater. The power connection terminals 26 are in contact with the metal pads 25. The Teflon protective film 21 is formed on the surface of the thin film heater 22 to prevent foreign matter or toner from being contaminated with the fixing apparatus. The lower portion of the fixing device is provided with a pressure roller to press the printing paper with a constant force as in the prior art.
원통형 금속관(23) 양단에는 기어(27)가 마련되어 있으며, 상기 전원연결 단자(26)는 상기 기어(27)에 결합되어 금속 패드(25)와 접촉된다.Gears 27 are provided at both ends of the cylindrical metal tube 23, and the power connection terminal 26 is coupled to the gear 27 to be in contact with the metal pad 25.
본 발명에서 원통형 금속관(23)은 알루미늄, 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 등 열전도도가 우수한 금속을 사용하거나, 적어도 250℃이상에서도 견디는 열강화 플라스틱[PET]으로 이루어진다. 원통형 금속관(23)의 두께는 일반적으로0.3mm~3mm의 두께인 것이 바람직하다.In the present invention, the cylindrical metal tube 23 is made of a heat-resistant plastic [PET] that uses a metal having excellent thermal conductivity such as aluminum, stainless steel, or at least 250 ° C. It is preferable that the thickness of the cylindrical metal tube 23 is generally 0.3 mm-3 mm in thickness.
일반적으로 금속으로 구성된 판상 형태의 기판이나 혹은 원통형 금속관 형태의 기판상에서 상기 기판 위에 전원의 인가로 발열이 되는 박막히터 및 히터 물질을 형성하는 경우, 박막 히터와 상기 기판과의 전기적 절연기능을 수행할 수 있는 기능층이 요구되는데, 상기 기능층이 절연막이다.In the case of forming a thin film heater and a heater material that generate heat by applying power on the substrate on a plate-shaped substrate or a cylindrical metal tube-shaped substrate generally, electrical insulation between the thin film heater and the substrate may be performed. A functional layer is required, which is an insulating film.
절연막은 박막 히터 물질의 전기적 고립화[Electrical isolation]를 위해서는 박막 히터에 전압이 100V 정도 인가될 때 절연 파괴는 발생되지 않아야 하고 또한 전기적 누설 전류는 20μA이하가 되어야 한다. 또한 박막 히터 물질이 고온으로 발열시 원통형 금속관에서 물리적 탈착이 발생하지 않도록 박막 히터 물질 또는 기판과의 접촉성이 우수해야 한다. 또한 박막 히터 물질이 고온으로 발열될 경우, 상기 절연막과 박막히터 물질 또는 기판간의 화학적 반응성이 없어야 한다. 절연막의 표면 조도가 좋지 못할 경우 박막 히터 물질의 전기적 비저항에 영향을 주기 때문에 박막 히터 물질 자체의 전기적 비저항에 영향을 주지 않도록 표면 조도가 좋아야 한다.For the electrical insulation of the thin film heater material, the insulating film should not cause breakdown when the voltage is applied to the thin film heater about 100V and the electrical leakage current should be 20μA or less. In addition, the thin film heater material should be excellent in contact with the thin film heater material or the substrate so that physical desorption does not occur in the cylindrical metal tube when it is heated to high temperature. In addition, when the thin film heater material is heated to a high temperature, there should be no chemical reactivity between the insulating film and the thin film heater material or the substrate. If the surface roughness of the insulating film is poor, it affects the electrical resistivity of the thin film heater material, so the surface roughness should be good so as not to affect the electrical resistivity of the thin film heater material itself.
이와 같은 절연막(24)은 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 표면을 아크(Arc)를 이용하여 산화시키는 산화 절연막과, 폴리머(Polymer) 계열 물질(Polyimide, Polyamide, Teflon, PET) 등을 이용한 폴리머 절연막과, 산화 절연막과 폴리머 절연막이 동시에 적용되는 막일 수 있다.The insulating film 24 includes an oxide insulating film for oxidizing aluminum or stainless steel surfaces using an arc, a polymer insulating film using a polymer-based material (polyimide, polyamide, Teflon, PET), and oxidation. The insulating film and the polymer insulating film may be applied simultaneously.
산화 절연막은 알칼리 전해액에 담겨진 알루미늄(Al), 베릴륨(Be), 티타늄(Ti), 스테인레스 스틸 등으로 구성된 금속기판의 금속 표면에 외부에서 인가되는 아크(Arc) 등의 전기적 에너지에 의하여 상기 금속 표면의 금속원자와 외부의 산소가 전기 화학적 반응을 일으켜서 표면의 특성을 산화막 형태로 변환시킴으로써 형성된다.The oxide insulating film is formed on the metal surface by an electrical energy such as an arc applied from the outside to the metal surface of the metal substrate made of aluminum (Al), beryllium (Be), titanium (Ti), stainless steel, or the like contained in the alkaline electrolyte. The metal atoms of and the oxygen from outside cause an electrochemical reaction to convert the surface properties into an oxide film.
산화 절연막으로는 Al2O3, ZrO3, Y2O3 등이 사용되며, 이 산화 절연막을 금속판 또는 금속관 또는 비금속판 또는 비금속관 위에 플라즈마 스프레이 코팅 방식(Plasma Spray Coating) 등으로 형성할 수 있다. 이하, 산화 절연막을 금속판 또는 금속관 또는 비금속판 또는 비금속관 위에 형성하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.Al 2 O 3 , ZrO 3 , Y 2 O 3, etc. are used as the oxide insulating film, and the oxide insulating film may be formed on a metal plate, a metal tube, a non-metal plate, or a non-metal tube by a plasma spray coating method. . Hereinafter, the process of forming the oxide insulating film on the metal plate or the metal tube or the nonmetal plate or the nonmetal tube will be described.
용기(bath) 내에 채워져 있는 알칼리 전해액의 농도를 평가하고, 알루미늄 소재의 금속판에 외부 전원이 공급될 수 있도록 알루미늄 소재의 금속판에 도선을 연결한 상태에서 이 알루미늄 소재의 금속판을 용기 내의 알칼리 전해액에 담그고 나서 이 알루미늄 소재의 금속판으로 외부 전원을 공급하여 알루미늄 소재의 금속판 표면을 산화시킨다.Evaluate the concentration of the alkali electrolyte in the bath, and immerse the aluminum plate in the alkali electrolyte in the vessel with the wire connected to the aluminum plate so that the external power can be supplied to the aluminum plate. Then, an external power source is supplied to the aluminum plate to oxidize the surface of the aluminum plate.
상기 산화 절연막 형성 공정에 의해 고주파 교류(AC) 형태의 강한 전원이 알루미늄 소재의 금속판에 가해짐에 따라 순간적으로 알루미늄 소재의 금속판 표면에 아크(Arc)가 발생되며, 그에 따라 산화가 치밀하고 핀홀(pinhole)의 농도가 매우 작은 산화 절연막이 알루미늄 소재의 금속판 표면에 형성된다.As a strong power source in the form of a high frequency alternating current (AC) is applied to the metal plate of the aluminum material by the oxide insulating film forming process, an arc is instantaneously generated on the surface of the metal plate of the aluminum material. An oxide insulating film having a very small pinhole concentration is formed on the surface of the metal plate made of aluminum.
이러한 산화 절연막 형성 공정에 의해 알루미늄 소재의 금속판 표면에는 산화 알루미늄이 형성될 수 있거나 티타늄 소재의 금속판 표면에는 산화 티타늄이 형성될 수 있거나 베릴륨 소재의 금속판 표면에는 산화 베릴륨이 형성될 수 있는 것이다.By this oxide insulating film forming process, aluminum oxide may be formed on the surface of the metal plate of aluminum material, titanium oxide may be formed on the surface of the metal plate of titanium material, or beryllium oxide may be formed on the surface of the metal plate of beryllium material.
한편, 폴리머 물질을 이용한 전기적 절연막은 금속 기판과 발열하는 박막 히터 사이에서 두 층간의 전기적 절연을 위하여 전기적 절연성이 확보되는 폴리머 물질을 스핀 코팅(Spin Coating) 법 등에 의해 균일한 두께로 형성된다. On the other hand, the electrical insulating film using a polymer material is formed with a uniform thickness of the polymer material to ensure electrical insulation between the metal substrate and the thin film heater that generates heat by a spin coating method or the like for electrical insulation between the two layers.
폴리머 절연막을 형성하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.The process of forming a polymer insulating film is demonstrated as follows.
폴리머 절연막은 액상의 유기 폴리머 물질이 이용되어 형성되는데, 금속 소재의 금속판(또는 금속관) 표면에 균일한 두께로 코팅된다.The polymer insulating film is formed by using a liquid organic polymer material, and is coated with a uniform thickness on a metal plate (or metal tube) surface of a metal material.
여기서, 코팅 방식으로는 스핀 코팅 방식(spin coating), 스프레이 코팅 방식(spray coating), 디핑 코팅 방식(dipping coating), 스크린 프린팅 방식(screen printing) 등이 사용된다.Here, as the coating method, a spin coating method, a spray coating method, a dipping coating method, a screen printing method, or the like is used.
또한, 폴리머 물질로는 폴리이미드(polyimide) 계열 물질, 폴리아미드(polyamide) 계열 물질, 테프론(teflon) 계열 물질, 페인트(paint) 계열 물질, 실버-스톤(silver-ston), 테프젤-에스(tefzel-s), 에폭시(epoxy), 고무(rubber) 등이 사용되거나 자외선(UV)에 대한 감광성이 있는 물질도 사용될 수 있다.In addition, the polymer material may be a polyimide-based material, a polyamide-based material, a teflon-based material, a paint-based material, silver-ston, Tefgel-S ( tefzel-s), epoxy, rubber, or the like, or a material that is sensitive to ultraviolet light (UV) may be used.
예를 들어, 폴리이미드 계열 물질을 스프레이 코팅 방식으로 금속판에 형성하는 공정은 다음과 같다.For example, a process of forming a polyimide-based material on a metal plate by spray coating is as follows.
금속판을 아세톤(aceton), 아이소 프로필 알코올(IPA; Iso Propyl Alcohol) 등으로 유기 세척시키고 나서, 상기 금속판을 고속(예; 2,000 rpm 이상)으로 자전시키면서 폴리이미드 계열 물질을 금속판에 스프레이(분사)한 후에 금속판 표면에 코팅된 폴리이미드 계열 물질을 열처리한다.The metal plate was organically washed with acetone, isopropyl alcohol (IPA), etc., and then the polyimide-based material was sprayed (sprayed) onto the metal plate while rotating the metal plate at high speed (for example, 2,000 rpm or more). Then, the polyimide-based material coated on the metal plate surface is heat treated.
상기 스프레이 코팅 방식의 폴리머 절연막 형성 공정에 의해 금속판 표면에는 열적 안정성이 우수하고 글래시 템퍼러쳐(GT; glassy temperature)가 300 ℃이상인 폴리머 절연막이 형성된다.By the spray coating method of forming a polymer insulating film, a polymer insulating film having excellent thermal stability and a glassy temperature (GT) of 300 ° C. or more is formed on the surface of the metal plate.
또한, 상기 폴리이미드 계열 물질 열처리 과정에서 폴리이미드 계열 물질을 서냉시킴으로써 폴리머 절연막과 금속판간의 접착성이 우수해 지며, 상기 스프레이 코팅 과정에서 폴리머 계열 물질을 금속판 표면에 코팅시킴으로써 두께 균일도가 우수해 지며, 폴리머 절연막의 핀홀의 농도가 매우 작아져서 전기적 누설 전류가 발생되지 않는다.Further, the polyimide-based material is slowly cooled in the heat treatment process of the polyimide-based material, thereby improving adhesion between the polymer insulating film and the metal plate, and coating the polymer-based material on the surface of the metal plate in the spray coating process to improve thickness uniformity. The pinhole concentration of the polymer insulating film is very small, and no electric leakage current is generated.
산화 절연막과 폴리머 절연막을 동시에 형성하는 방법은 일차적으로 산화절연막을 선행하여 금속 기판 위에 형성하고, 상기 형성된 산화 절연막 위에 폴리머 절연막을 형성한다. 산화절연막과 폴리머 절연막을 동시에 형성하는 경우는 각 절연막 중 1개만 적용한 경우에 비해 각각의 절연막 두께를 감소시킬 수 있으며 절연파괴를 최소화 할 수 있다.In the method of simultaneously forming the oxide insulating film and the polymer insulating film, the oxide insulating film is first formed on the metal substrate, and the polymer insulating film is formed on the formed oxide insulating film. In the case of forming the oxide insulating film and the polymer insulating film at the same time, the thickness of each insulating film can be reduced and the dielectric breakdown can be minimized as compared with the case where only one of the insulating films is applied.
이러한 절연막(24, 34)의 두께는 0.5 μm ~ 500 μm 범위 내에서 두께 조정이 가능하며(재질에 따라 두께에 미세한 오차가 발생함), 절연막(24, 34)의 절연 파괴 전압(breakdown voltage)은 1,000 V 이상이며, 절연막(24, 34)의 누설 전류(leakage current)는 100 V 전압이 될 때에 20 μA 이하이며, 박막 히터(22, 32)에서 열이 발열될 때에(thermal cycle) 절연막(24, 34)이 금속판(21) 및 박막 히터(22, 32) 각각으로부터 탈착(박리)이 발생되지 않도록 한다.The thickness of the insulating films 24 and 34 can be adjusted within the range of 0.5 μm to 500 μm (a slight error occurs depending on the material), and the breakdown voltage of the insulating films 24 and 34 is reduced. Is 1,000 V or more, and the leakage current of the insulating films 24 and 34 is 20 μA or less when the voltage is 100 V, and when the heat is generated in the thin film heaters 22 and 32 (thermal cycle), the insulating film ( 24 and 34 prevent desorption (peeling) from each of the metal plate 21 and the thin film heaters 22 and 32.
박막 히터(22)는 저항 발열 방식으로 열을 발생시킬 수 있는 것으로, 박막 히터와 연결된 금속 패드에 직류 혹은 교류 전압을 인가하여 박막히터를 통하여 일정량의 전류가 흘러감으로 인하여 열이 발생된다. The thin film heater 22 may generate heat by a resistive heating method, and heat is generated by applying a direct current or an alternating voltage to a metal pad connected to the thin film heater so that a certain amount of current flows through the thin film heater.
상기 박막히터의 자체 저항발열되는 온도는 800℃를 초과할 수 있으며 벌크(Bulk) 히터와는 다르게 1000℃/s도 가능하다. 이것은 박막으로 히터 자체의 부피가 매우 작기 때문이다.The self-heating temperature of the thin film heater may exceed 800 ° C., and unlike the bulk heater, 1000 ° C./s is also possible. This is because the volume of the heater itself is very small in a thin film.
박막 히터는 박막 형태로 매우 큰 전류 흐름(Current Flux)을 가지게 되므로 박막히터 자체의 전기적, 열적, 화학적 내성 특성이 요구된다. 전기적으로 히터 박막은 높은 내압(Heater Strength)을 가져야 하고, 지속적으로 인가되는 에너지에 대한 저항성이 높아야 하며, 장시간 수명을 유지해야 한다. 박막 히터가 발열할 경우 금속 기판과 절연막간의 물리적 박리, 크랙(Crack) 등이 발생되지 않아야한다. 또한, 지속적인 열충격이 가해지는 소자에서는 열충격에 의한 박막히터의 저항변화 등이 발생되지 않아야 하며, 화학적으로는 산소에 바로 노출이 되고 고온으로 가열되므로 산화에 의한 박막히터의 저항 증가 등이 발생되지 않아야 한다.Since the thin film heater has a very large current flux in the form of a thin film, the electrical, thermal and chemical resistance characteristics of the thin film heater itself are required. Electrically, heater foils must have high Heater Strength, high resistance to continuously applied energy, and long life. When the thin film heater generates heat, physical separation between the metal substrate and the insulating layer and cracks should not occur. In addition, the resistance change of the thin film heater due to the thermal shock should not occur in the device to which the thermal shock is continuously applied, and since the chemical is directly exposed to oxygen and heated to high temperature, the resistance of the thin film heater due to oxidation should not occur. do.
이와 같은 박막 히터(22, 32)의 소재로는 융점이 높은 단일 금속(예; Ta, W, Pt, Ru, Hf, Mo, Zr, Ti 등)이 사용되거나 상기 금속을 조합한 2성분계 금속 합금물(예; TaW 등)이 사용되거나 금속-질화물(metal-nitride)을 조합한 2성분계 금속-질화물 계열(예; WN, MoN, ZrN 등)이 사용되거나 금속-규화물(metal-silicide)을 조합한 2성분계 금속-규화물 계열(예; TaSi, WSi 등)이 사용된다.As the material of the thin film heaters 22 and 32, a single metal having a high melting point (for example, Ta, W, Pt, Ru, Hf, Mo, Zr, Ti, etc.) is used, or a two-component metal alloy in which the metals are combined. Water (e.g., TaW, etc.) is used, or two-component metal-nitride series (e.g., WN, MoN, ZrN, etc.) combined with metal-nitride or metal-silicide is used. One two-component metal-silicide series (eg TaSi, WSi, etc.) are used.
그리고, 박막 히터(22, 32)가 수십 μm 이하(예; 0.05 μm ~ 10 μm 범위 등, 재질에 따라 두께에 미세한 오차가 발생함)의 두께를 갖도록 하며, 자체 저항이 20 ohm 이상이 되도록 한다.In addition, the thin film heaters 22 and 32 have a thickness of several tens of micrometers or less (eg, a slight error in thickness depending on the material, such as in the range of 0.05 μm to 10 μm), and the resistance thereof is 20 ohm or more. .
특히, 박막 히터(22, 32)의 온도가 순간적으로 상승되게 하기 위해서, 즉 자체적으로 뜨겁게 달궈지는데 걸리는 시간이 최소화되기 위해서는 박막 히터(22, 32) 자체의 히트 커패시티(heat capacity)를 매우 작게하면 된다.In particular, the heat capacity of the thin film heaters 22 and 32 itself is very small in order to allow the temperature of the thin film heaters 22 and 32 to rise instantaneously, i.e., to minimize the time taken to heat up on their own. Just do it.
즉, 박막 히터(22, 32)의 히트 커패시티는 두께를 매개변수로 하는 함수로 표현되는데, 박막 히터(22, 32)의 두께가 얇아질수록 그 값이 작아진다. 반면에 박막 히터(22, 32)의 수명은 두께가 얇아질수록 짧아질 수 있다.That is, the heat capacity of the thin film heaters 22 and 32 is expressed as a function of the thickness as a parameter, and as the thickness of the thin film heaters 22 and 32 becomes thinner, the value becomes smaller. On the other hand, the life of the thin film heaters 22 and 32 may be shorter as the thickness becomes thinner.
따라서, 본 발명에서는 박막 히터(22, 32)의 온도를 순간적으로 상승시키고 수명을 연장시키기 위한 두 가지 조건을 만족시키기 위해 다양한 시뮬레이션(simulation)과 실험을 통하여 박막 히터(22, 32)의 최적의 두께 범위를 도출할 수 있었다. 한편, 박막 히터(22, 32)의 소재에 따라 약간의 차이는 있으나 미세한 오차임을 밝혀 둔다.Therefore, in the present invention, the optimum optimum of the thin film heaters 22 and 32 through various simulations and experiments to satisfy two conditions for instantaneously raising the temperature of the thin film heaters 22 and 32 and extending the service life. Thickness ranges could be derived. On the other hand, there is a slight difference depending on the material of the thin film heaters 22 and 32, but it turns out that it is a minute error.
즉, 다음의 수식에 근거하여 박막 히터(22, 32)의 최적의 두께를 도출한다.That is, the optimum thickness of the thin film heaters 22 and 32 is derived based on the following formula.
여기서, (resistivity)는 박막 히터(22, 32) 소재의 고유한 비저항값이고, Rs(sheet resistance)는 박막 히터(22, 32)의 면 저항값이고, t(thickness of film)는 박막 히터(22, 32)의 두께이다. 한편, 두께와 고유 비저항값은 비례 관계에 있음을 알 수 있다.here, (resistivity) is a specific resistivity value of the thin film heaters 22 and 32, Rs (sheet resistance) is a sheet resistance value of the thin film heaters 22 and 32, and t (thickness of film) is a thin film heater 22, 32) of thickness. On the other hand, it can be seen that the thickness and the specific resistivity are in proportion.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 박막 히터(22, 32)의 소재로 사용되는 박막 물질의 비저항값의 범위는 대략 100 μΩ㎝ ~ 4,000 μΩ㎝이다.As described above, the specific resistance value of the thin film material used as the material of the thin film heaters 22 and 32 in the present invention is approximately 100 μΩcm to 4,000 μΩcm.
상기 [수학식 1]에서 알 수 있듯이, Rs는 박막 히터(22, 32)의 면 저항값인데, 박막 히터(22, 32)의 박막으로는 1 쉬트(sheet)가 통상적으로 사용되므로 20 ohm/sq 정도의 값을 갖는다.As can be seen from Equation 1, Rs is a sheet resistance value of the thin film heaters 22 and 32. Since a sheet is commonly used as the thin film of the thin film heaters 22 and 32, 20 ohm / It has a value of sq.
따라서, 박막 히터(22, 32) 소재의 비저항값 범위를 고려하여 전술한 매개변수를 입력 데이터로 이용하여 시뮬레이션을 하면 박막 히터(22, 32)의 최적 두께 범위가 수십 μm 이하(예; 0.05 μm ~ 10 μm 등, 재질에 따라 최적 두께에 미세한 오차가 발생함)으로 도출된다.Therefore, in consideration of the specific resistance range of the material of the thin film heaters 22 and 32, the simulation is performed using the above-described parameters as input data, and the optimum thickness range of the thin film heaters 22 and 32 is several tens of μm or less (eg, 0.05 μm). Fine error occurs depending on the material, such as ~ 10 μm).
한편, 진공 증착법을 이용하여 상기 박막 히터를 형성하는 방법으로는 PVD(Sputtering, Reactive Sputtering, Co-Sputtering, Evaporation, E-beam), CVD(LPCVD, PECVD)가 있다.Meanwhile, a method of forming the thin film heater by vacuum deposition includes PVD (Sputtering, Reactive Sputtering, Co-Sputtering, Evaporation, E-beam), and CVD (LPCVD, PECVD).
금속 패드는 박막 히터 내에서 균일한 전류 밀도 확보를 위하여 박막히터 양단에 각각 형성되어 박막히터와 외부의 전원간의 전기적 연결을 담당한다. 박막히터로 전류 밀도가 일정하게 공급되도록 하기 위하여 금속 패드는 히터폭과 폭이 같거나 더 커야한다. 또한 박막 히터 발열시 온도에 대한 안정성이 있어야 하며, 산화에 의한 저항 증가 혹은 물리적 박리가 발생되지 않아야한다. 상기 요구되는 특성을 고려하여 본 발명에서 사용 가능한 금속 패드로는 Al, Au, W, Pt, Ag, Ta, Mo, Ti 등이 있다.Metal pads are formed at both ends of the thin film heater to ensure a uniform current density in the thin film heater, and are responsible for the electrical connection between the thin film heater and the external power source. In order to ensure a constant current density supply to the thin film heater, the metal pad must be equal to or larger than the width of the heater. In addition, there must be stability against temperature when the thin film heater is heated, and there should be no increase in resistance or physical exfoliation due to oxidation. Metal pads usable in the present invention in consideration of the required properties include Al, Au, W, Pt, Ag, Ta, Mo, Ti and the like.
도3a 및 도3b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치는 박막 히터가 원통형 금속관의 내측에 마련된 것이다. 이에 대해 구체적으로 살펴본다.In the fixing apparatus according to another embodiment of the present invention shown in Figures 3a and 3b is a thin film heater is provided inside the cylindrical metal tube. Let's look at this in detail.
도3b에 도시된 바와 같이, 원통형 금속관(33)의 외측 표면에는 테프론 보호층(31)이 형성된다. 그리고, 상기 원통형 금속관(33)의 내측 표면에는 절연막(34)을 사이에 두고 박막 히터(32)가 형성된다. 상기 박막 히터(32)의 양 단부에는 전원 공급을 위한 금속 패드(35)가 부착된다. 그리고 상기 금속 패드(35)와 접촉되는 전원연결 단자(36)가 원통형 금속관(33)의 내측으로 삽입된다.As shown in FIG. 3B, a Teflon protective layer 31 is formed on the outer surface of the cylindrical metal tube 33. The thin film heater 32 is formed on the inner surface of the cylindrical metal tube 33 with an insulating film 34 interposed therebetween. Metal pads 35 for power supply are attached to both ends of the thin film heater 32. The power connection terminal 36 in contact with the metal pad 35 is inserted into the cylindrical metal tube 33.
도4a 및 도4b에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치는 원통형 금속관 대신 원통형 비금속관(43)이 마련된 것이다. 이러한 원통형 비금속관(43)을 장착시킴으로써 박막 히터(42)간에 절연막을 구비하지 않아도 된다.4A and 4B, the fixing device according to another embodiment of the present invention is provided with a cylindrical non-metal tube 43 instead of a cylindrical metal tube. By mounting such a cylindrical nonmetal tube 43, it is not necessary to provide an insulating film between the thin film heaters 42.
원통형 비금속관(43)의 소재로는 적어도 250℃ 이상에서도 견디는 열강화 플라스틱 또는 내열성 수지(예; 세라믹 등)가 사용된다.As the material of the cylindrical non-metallic pipe 43, a heat-reinforced plastic or a heat resistant resin (such as a ceramic) that withstands at least 250 ° C or more is used.
도4b에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치는, 원통형 비금속관(43)과, 상기 원통형 비금속관(43) 상부에 형성된 박막 히터(42)와 상기 박막 히터(42) 상부에 형성된 테프론 보호층(41)과, 상기 박막 히터(42)의 일측 단부에 형성된 금속 패드(45)와, 상기 금속 패드(45)에 전원을 공급하기 위한 전원연결 단자(46)를 포함한다.A fixing device according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4B includes a cylindrical nonmetal tube 43, a thin film heater 42 formed on the cylindrical nonmetal tube 43, and an upper portion of the thin film heater 42. The formed Teflon protective layer 41, a metal pad 45 formed at one end of the thin film heater 42, and a power connection terminal 46 for supplying power to the metal pad 45.
도면에서 도면 부호 47은 기어, 48은 베어링을 각각 나타낸다.In the drawings, reference numeral 47 denotes a gear, and 48 denotes a bearing.
도 5a에는 본 발명이 적용된 정착장치가 도시되어 있으며, 도 5b에는 도 5a에 도시된 정착장치에 80 와트(Watt)를 인가했을 때 시간에 따른 표면 온도 변화를 측정한 그래프가 도시되어 있으며, 도 5c에는 도 5a에 도시된 정착장치에 10초 동안 전력 변화를 주었을 때의 표면 온도 변화를 측정한 그래프가 도시되어 있다. 한편, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 수치는 정착장치의 일실시예에 대한 수치이며, 박막 히터, 절연막, 금속 패드, 금속관(또는 비금속관) 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등에 따라 서로 다른 결과로 도출될 수 있음을 밝혀 둔다.5A illustrates a fixing apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 5B illustrates a graph measuring surface temperature change with time when 80 Watts are applied to the fixing apparatus illustrated in FIG. 5A. 5C shows a graph measuring surface temperature change when power change is applied to the fixing device shown in FIG. 5A for 10 seconds. Meanwhile, the numerical values shown in FIGS. 5A to 5C are values for one embodiment of the fixing apparatus, and include resistance values, thicknesses, materials, and the like of components such as a thin film heater, an insulating film, a metal pad, a metal tube (or a non-metal tube), and the like. Therefore, it can be derived from different results.
도 5b에 도시된 바와 같이, 80 와트 전력이 인가될 시 일정 시간이 경과되면 223 ℃에서 세튜레이션(Saturation) 특성이 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 5B, it can be seen that a saturation characteristic appears at 223 ° C. after a predetermined time when 80 watt power is applied.
도 5c에 도시된 바와 같이, 전력 변화에 따라 10초 동안 증가되는 표면 온도 변화가 선형적 증가 특성을 갖음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5C, it can be seen that the surface temperature change that is increased for 10 seconds according to the power change has a linear increase characteristic.
부가적으로, 정착장치에 대한 제품 요구 사항을 반영하여 박막 히터, 절연막, 금속 패드, 금속관(또는 비금속관) 등과 같은 각 구성 요소의 저항값, 두께, 소재 등을 서로 다르게 적용하여 표면 온도 도달 시간 및 소비 전력을 제품 특성에 맞게 감소시켜 최적의 제품을 생산할 수 있다.In addition, the surface temperature attainment time can be achieved by applying different resistance values, thicknesses, materials, etc. of each component such as a thin film heater, an insulating film, a metal pad, a metal tube (or a non-metallic tube) in accordance with product requirements for the fixing device. And it is possible to produce an optimal product by reducing the power consumption to match the product characteristics.
이상, 본 발명이 실시예를 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시예는 단지 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.As mentioned above, although this invention was described based on the Example, the Example of this invention is only an illustration and should not be interpreted as limiting the scope of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may modify or alter the present invention in various forms within the principles and scope described in the claims herein.
상기와 같은 본 발명은 원통형 금속관 또는 비금속관에 부착된 박막 히터를 이용해 상온에서 정착온도까지 도달하는 상승시간을 수초내로 단축할 수 있고, 정착장치를 제조하는 공정 및 부품이 간소화되어 생산원가가 저렴하며, 온도를 일정하게 유지할수 있어 과열되는 것을 방지할 수 있고, 저전력화가 가능한 효과가 있다.The present invention as described above can shorten the rise time to reach the fixing temperature in a few seconds using a thin film heater attached to the cylindrical metal tube or non-metallic tube, and the production cost is low because the process and components for manufacturing the fixing device is simplified In addition, since the temperature can be kept constant, overheating can be prevented and the power can be reduced.
도 1은 종래 방식에 따른 정착장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a fixing device according to a conventional method.
도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성도.Figures 2a and 2b is a block diagram of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
도3a 및 도3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성도.Figures 3a and 3b is a block diagram of a fixing device according to another embodiment of the present invention.
도4a 및 도4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성도.Figures 4a and 4b is a block diagram of a fixing device according to another embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명이 적용된 정착장치 및 표면 온도 측정 그래프.5A to 5C are graphs of a fixing apparatus and a surface temperature measurement to which the present invention is applied.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
21, 31, 41 : 테프론 보호층 22, 32, 42 : 박막 히터21, 31, 41: Teflon protective layer 22, 32, 42: thin film heater
23, 33 : 원통형 금속관 24, 34 : 절연막23, 33: cylindrical metal tube 24, 34: insulating film
25, 35, 45 : 금속 패드 26, 36, 46 : 전원연결 단자25, 35, 45: metal pads 26, 36, 46: power connection terminal
27, 37, 47 : 기어 28, 38, 48 : 베어링27, 37, 47: gears 28, 38, 48: bearing
43 : 원통형 비금속관43: cylindrical non-metallic tube
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100810734B1 (en) | 2006-06-14 | 2008-03-07 | 김형우 | Electro Photographic Type Image Forming Apparatus |
| KR101164189B1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-07-10 | (주)우리정도 | A seamless blackening metal sleeve for fuser fixing unit |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009015942B3 (en) * | 2009-04-02 | 2010-11-25 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Fixing roller for fixing device in electrographic printer for fixing toner image on printing substrate, has infrared heat radiator foil comprising metallic heating foil circularly guided around surface and attached to electric power source |
| JP2017142471A (en) * | 2016-02-13 | 2017-08-17 | キヤノン株式会社 | Heating body, method for manufacturing heating body, and image heating device including heating body |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06156778A (en) * | 1992-11-30 | 1994-06-03 | Mita Ind Co Ltd | Image forming device |
| JPH0962129A (en) * | 1995-08-22 | 1997-03-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Fixing roller for copying machine |
| JP3472978B2 (en) * | 1999-10-27 | 2003-12-02 | 大研化学工業株式会社 | High and low voltage dual use type quick heat roller and device using the same |
-
2004
- 2004-12-14 KR KR1020040105729A patent/KR100476298B1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-12-13 WO PCT/KR2005/004277 patent/WO2006065063A1/en active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100810734B1 (en) | 2006-06-14 | 2008-03-07 | 김형우 | Electro Photographic Type Image Forming Apparatus |
| KR101164189B1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-07-10 | (주)우리정도 | A seamless blackening metal sleeve for fuser fixing unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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