KR100481550B1 - 초기화상 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명의 초기화상 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치는, 백업롤러 및 이 백업롤러에 대하여 선택적으로 밀착되는 트랜스퍼 롤러를 통과하여 나온 용지의 화상을 정착시키는 장치로서, 용지 입구 및 출구를 갖춘 하우징; 상기 하우징 내의 용지 이송 경로 상에 회전 가능하게 설치되며, 제 1 히터가 내장되는 가열롤러; 상기 가열롤러의 표면온도를 측정하는 제 1 온도센서; 상기 하우징 내에서 상기 가열롤러와 선택적으로 밀착되도록 설치된 압력롤러; 및 상기 압력롤러가 상기 트랜스퍼 롤러의 동작에 연동하여 상기 가열롤러와 밀착되도록 하는 연동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 연동수단은, 일 단은 상기 트랜스퍼 롤러의 축상에 연결되고, 타 단은 상기 압력롤러의 축을 경유하여 화상형성장치의 프레임으로부터 돌출된 고정축에 회전 가능하게 연결된 연결부재로 구성되고, 상기 압력롤러는 내부에 제 2 히터와, 상기 하우징의 내부에는 상기 압력롤러의 표면온도를 측정하기 위하여 상기 하우징의 내부 일측에 설치된 제 2 온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

Description

초기화상 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치{fixing device of liquid image forming apparatus improved on fixing efficiency of initial image}

본 발명은 화상형성장치의 정착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화상형성장치의 초기 준비모드(ready mode)에서 가열롤러 표면을 균일한 온도로 가열함으로서, 초기화상 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치에 관한 것이다.

일반적으로 습식 화상형성장치는 액체 케리어에 토너가 섞여 있는 현상액을 사용하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 감광체에 현상된 현상액이 감광밸트(30)로 전달되고, 백업롤러(28)와 트랜스퍼 롤러(26)를 통과하는 용지에 전사된 후 정착장치를 통과하면서 가열 가압되어 용지(32)에 정착된다.

트랜스퍼 롤러(26)는 감광밸트(30)를 사이에 두고 백업롤러(28)와 맞물려 회전하는데, 초기 준비모드(ready mode)에서는 백업롤러(28)와 이격되어 있다가 프린트 모드(print mode) 시에 백업롤러(28)와 맞물려 용지(32)에 토너를 전사시키게 된다.

종래의 습식 화상형성장치의 정착장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가열롤러(50), 압력롤러(52), 온도센서(56)및 하우징(60)을 포함한다.

가열롤러(50)의 내부에는 히터(54)가 설치되어 있고, 가열롤러(50)와 압력롤러(52)는 항상 일정압력으로 접촉되어 있다. 온도센서(56)는 가열롤러(50)의 표면온도를 실시간 측정하여 온도제어장치(미도시)에 전달하고, 하우징(60)은 상기 가열롤러(50), 압력롤러(52) 및 온도센서(56)를 감싸도록 설치되어 있다.

화상형성장치에 전원이 인가되면 세트는 자체적으로 준비 모드(ready mode)로 가기 위한 동작을 수행하고, 초기 콜드 웜-업(cold worm-up)단계에 들어간다. 즉 전원이 들어오면 가열롤러(50) 내부에 삽입된 히터(54)가 가열되기 시작하면서 가열롤러(50)와 압력롤러(52)는 회전하지 않고 접촉된 상태에서 히터(54)가 가열되고, 설정된 프린팅 온도에 도달되면 롤러(50,52)가 회전되기 시작한다. 참조부호 57의 화살표는 용지의 진행방향을 나타낸다.

이와 같이 종래의 습식 화상형성장치의 정착장치는 가열롤러(50)와 압력롤러(52)가 접촉된 상태에서 가열롤러(50) 내부의 히터(54)를 가열함으로서 가열롤러(50) 표면이 설정온도에 도달하는 시간은 단축될 수 있으나, 가열롤러(50) 표면에 압력롤러(52)가 접촉되어 열을 흡수하게 되므로 가열롤러(50) 표면의 원주 상으로 균일한 가열이 되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 상태에서 현상된 초기 화상을 정착할 경우, 가열롤러(50)의 원주 상 불 균일한 정착온도로 인하여 초기화상의 정착성능이 저하되고 화상이 고르게 정착되지 않을 수 있다.

또한, 종래의 습식 화상형성장치의 정착장치는 가열롤러(50)로 토너를 가열하고 압력롤러(52)는 용지 상에 압력만 전달하여 가열된 토너(58)를 정착시키는 구성이므로, 토너를 이송하는 케리어가 용지까지 전사되어 정착로드(fixing load)가 커지며, 특히 습식 칼라 화상형성장치에서는 열량의 부족으로 인하여 초기화상 정착효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 준비모드(ready mode)에서 정착롤러를 균일하게 가열하고, 초기 화상 정착 시 화상을 고르게 정착하는 습식 화상형성장치의 정착장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 특히 정착로드(load)가 비교적 큰 습식 칼라 화상형성장치에서 초기화상 정착효율이 향상된 정착장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식 화상형성장치의 정착장치는, 백업롤러 및 이 백업롤러에 대하여 선택적으로 밀착되는 트랜스퍼 롤러를 통과하여 나온 용지의 화상을 정착시키는 장치로서, 용지 입구 및 출구를 갖춘 하우징; 상기 하우징 내의 용지 이송 경로 상에 회전 가능하게 설치되며, 제 1 히터가 내장되는 가열롤러; 상기 가열롤러의 표면온도를 측정하는 제 1 온도센서; 상기 하우징 내에서 상기 가열롤러와 선택적으로 밀착되도록 설치된 압력롤러; 및 상기 압력롤러가 상기 트랜스퍼 롤러의 동작에 연동하여 상기 가열롤러와 밀착되도록 하는 연동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 연동수단은, 일 단은 상기 트랜스퍼 롤러의 축 상에 연결되고, 타 단은 상기 압력롤러의 축을 경유하여 화상형성장치의 프레임으로부터 돌출된 고정축에 회전 가능하게 연결된 연결부재로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압력롤러는 내부에 제 2 히터와, 상기 하우징의 내부에는 상기 압력롤러의 표면온도를 측정하기 위하여 상기 하우징의 내부 일 측에 설치된 제 2 온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 습식 화상형성장치 중 본 발명의 정착장치를 제외한 나머지 부분은 종래기술과 동일한 참조부호를 사용한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 초기화상 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치를 나타내는 도면으로서, 도 2는 본 발명이 준비모드(ready mode) 상태에 있는 경우를 나타내고, 도 3은 프린팅 모드(printing mode)에 있는 경우를 나타낸다.

본 발명의 정착장치는 가열롤러(10), 압력롤러(12), 제 1 히터(13), 제 2 히터(14), 제1 및 2 온도센서(15,16), 연동수단, 하우징(20)을 포함한다.

가열롤러(10) 내부에는 제 1 히터(13)가 설치되어 있고, 제 1히터(13)는 준비모드에서 가열롤러(10) 표면을 가열한다. 압력롤러(12)의 내부에는 제 2 히터(14)가 설치되어 있고, 제 2히터(14)는 압력롤러(12) 표면을 가열한다. 또한, 제 1 온도센서(15)는 가열롤러(10) 주변에서 가열롤러(10)와 일정간격 떨어져 설치되어 가열롤러(10)의 표면온도를 측정하고, 제 2 온도센서(16)는 압력롤러(12) 주변에서 압력롤러와 일정간격 떨어져 설치되어 압력롤러(12)의 표면온도를 측정한다.

압력롤러(12)와 트랜스퍼 롤러(26)를 연동시키는 연동수단은 연결부재(24)로 구성되어 있다. 연결부재(24)의 일 측 끝단은 화상형성장치의 프레임(미도시)으로부터 돌출된 고정축(22)에 설치되어 있으며, 상기 고정축(22)을 중심으로 회전 가능하다. 또한, 연결부재(24)의 타 측은 상기 트랜스퍼 롤러(26)의 중심축(25)에 고정되어 있다.

상기 압력롤러(12)의 중심축(17)의 일 측은 상기 연결부재(24)에 고정되어 있고, 하우징(20)은 압력롤러(12), 가열롤러(10), 제 1 및 2 온도센서(15,16)를 감싸고 있다.

이와 같이 압력롤러(12)와 트랜스퍼 롤러(26)를 연동시키는 연결부재(24) 및 압력롤러(12) 내부에 제 2히터(14)를 설치함으로서, 가열롤러(10) 및 압력롤러(12)의 표면온도를 균일하게 가열 할 수 있을 뿐 아니라, 정착로드(fixing load)가 큰 습식 칼라 화상형성장치에서도 충분한 정착열을 공급하여 정착효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 작동관계를 설명하면, 사용자가 세트에 전원을 온(on)하면 초기 준비모드(ready mode)에 돌입하게 되며, 가열롤러(10)와 압력롤러(12) 내부에 설치된 제 1 및 제2 히터(13,14)가 가열되기 시작한다.

또한, 준비모드에서 가열롤러(10)와 압력롤러(12)는 아주 느리게 회전하기 시작하고, 시간이 경과하여 두 롤러(10,12)의 온도가 설정된 온도에 도달되더라도 두 롤러(10,12)의 회전속도는 변하지 않는다. 상기 제 1 및 제 2 온도센서(15,16)는 가열롤러(10)와 압력롤러(12)의 표면의 온도를 실시간 측정한다.

이러한 준비모드에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 감광밸트(30) 내 측에 설치되어 있는 백업롤러(28)와 맞물려 있는 트랜스퍼 롤러(26)가 상 방향으로 일정거리 이동하여 상기 백업롤러(28)와 일정간격 유지하며 회전한다.

이렇게 트랜스퍼 롤러(26)가 상 방향으로 이동하면, 이와 연결되어 있는 압력롤러(12)도 상 방향으로 이동하여 가열롤러(10)와 일정간격을 유지하면서 느린(약 1rpm) 회전상태를 유지한다.

준비모드(ready mode)가 종료하고 프린팅 모드(printing mode)가 시작되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 롤러(26)와 백업롤러(28) 사이로 이동되는 용지(32)에 토너(31)를 전사하기 위해 트랜스퍼 롤러(26)가 하 방향으로 이동되어 백업롤러(28)와 일정압력으로 맞물리게 된다.

이와 동시에, 상기 트랜스퍼 롤러(26)와 연결되어 있는 압력롤러(12)도 일정압력으로 가열롤러(10)와 압착하게 되어, 현상된 용지(32)가 정착기 내부로 들어올때 토너(31)를 가압, 가열하면서 용지(32) 상에 정착시킨다. 도 2와 도 3에 도시되어 있는 화살표(33)는 용지의 이송 경로를 나타낸다.

프린트가 끝나고 프린팅 모드(printing mode)에서 준비모드(ready mode)로 바뀌면, 다시 트랜스퍼 롤러(26)가 백업롤러(28)와 이격되면서 압력롤러(12)도 가열롤러(10)와 일정거리 이격되게 된다. 제 1 및 제 2 히터(13,14)는 계속하여 설정된 온도로 컨트롤되고 가열롤러(10)와 압력롤러(12)의 속도는 초기 가열 때와 마찬가지로 아주 느리게 회전한다.

이러한 준비모드(ready mode)에서 추가적인 프린트 명령이 들어오지 않으면 히터(13,14)와 모터(미도시)에 전원이 차단되며, 추가적인 프린트 명령이 들어 올 경우에 정착롤러(10,12)는 도 2와 같이 이격된 상태에서 가열되기 시작한다.

상기와 같은 본 발명의 습식 화상형성장치의 정착장치는, 가열롤러 및 정착롤러를 일정거리 이격시킨 상태에서 가열함으로서, 준비모드(ready mode)에서 가열롤러 및 정착롤러의 표면온도가 균일하게 가열하고, 초기 화상 정착 시 가열롤러의 부위별 온도가 불 균일 하여 생기는 정착성능의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 압력롤러의 내부에도 히터를 설치하여 가열함으로써 정착로드(fixing load)가 큰 습식 칼라 화상형성장치에서 정착효율을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술의 습식 화상형성장치의 정착장치를 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 준비모드(ready mode) 상태에 있는 습식 화상형성장치의 정착장치를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명의 프린팅 모드(printing mode) 상태에 있는 습식 화상형성장치의 정착장치를 나타내는 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:가열롤러 12:압력롤러

13:제 1히터 14:제 2 히터

15:제 1 온도센서 16:제 2 온도센서

20:하우징 22;고정축

24:연동수단 26:트랜스퍼 롤러

28:백업롤러 30:감광밸트

32:용지

Claims (3)

1. 백업롤러 및 이 백업롤러에 대하여 선택적으로 밀착되는 트랜스퍼 롤러를 통과하여 나온 용지의 화상을 정착시키는 장치로서,

   용지 입구 및 출구를 갖춘 하우징;

   상기 하우징 내의 용지 이송 경로 상에 회전 가능하게 설치되며, 제 1 히터가 내장되는 가열롤러;

   상기 가열롤러의 표면온도를 측정하는 제 1 온도센서;

   상기 하우징 내에서 상기 가열롤러와 선택적으로 밀착되도록 설치된 압력롤러; 및

   상기 압력롤러가 상기 트랜스퍼 롤러의 동작에 연동하여 상기 가열롤러와 밀착되도록 하는 연동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 정착장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연동수단은, 일 단은 상기 트랜스퍼 롤러의 축상에 연결되고, 타 단은 상기 압력롤러의 축을 경유하여 화상형성장치의 프레임으로부터 돌출된 고정축에 회전 가능하게 연결된 연결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 정착장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 압력롤러는 내부에 제 2 히터와, 상기 하우징의 내부에는 상기 압력롤러의 표면온도를 측정하기 위하여 상기 하우징의 내부 일측에 설치된 제 2 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착효율이 향상된 습식 화상형성장치의 정착장치.