KR100560715B1

KR100560715B1 - 습식화상형성장치용 화상정착장치

Info

Publication number: KR100560715B1
Application number: KR1020030092099A
Authority: KR
Inventors: 김유만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2006-03-16
Also published as: US7330687B2; US20050129430A1; KR20050060468A

Abstract

습식화상처리장치용 화상정착장치는 제1정착롤러와 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지를 통과시키는 제2정착롤러로 구성된 정착부; 및 정착닙으로 진입하는 전 단계의 이동경로 상에 배치되며 용지의 비화상면과 접촉되고 화상이 외부 공기중으로 노출되도록 된 예열수단을 포함한다. 예열수단은 용지의 이송 경로 상에 배치되며 제2정착롤러 및 제2정착롤러와 소정의 간격을 두고 배치되는 예열롤러에 의해 지지되어 무한궤도를 주행하되 용지의 비화상면(화상이 전사되지 않은 면)이 접촉되어 이송되도록 된 벨트에 의한다. 또한, 제1정착롤러 또는 제2정착롤러를 용지가 정착닙을 통과하기 전에 그 어느 하나의 표면에 용지의 비화상면(화상이 전사되지 않은 면)이 접촉하도록 배치되고 상기 용지와 접촉된 정착롤러의 내부에 발열체를 내장시키는 것에 의한다.

Description

습식화상형성장치용 화상정착장치{ IMAGE FIXING APPARATUS FOR WET TYPE IMAGE FORMING APPARATUS }

도 1은 종래의 습식화상처리장치용 화상정착장치의 일 예를 도시한 도면,

도 2는 종래의 습식화상처리장치용 화상정착장치의 다른 예를 도시한 도면,

도 3은 종래의 습식화상처리장치용 화상정착장치의 또 다른 예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 습식화상처리장치용 화상정착장치를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 습식화상처리장치용 화상정착장치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110,150 : 정착부 111,151 : 제1정착롤러

113,153 : 제2정착롤러 130, 170 : 예열수단

131 : 예열롤러 133 : 벨트

111a,113a,131a,151a,153a : 발열체

I : 화상 P : 용지

본 발명은 습식 화상형성처리장치용 화상정착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정착 시에 발생하는 액체 캐리어의 증기를 원활하게 증발하도록 하여 용지 위에 정착된 최종 화상의 품질을 개선하는 습식화상형성처리장치용 화상정착장치에 관한 것이다.

일반적으로 습식 화상형성처리장치는 전하를 띤 분말상의 토너와 액상의 캐리어가 혼합된 현상액으로 원하는 화상을 형성한 후, 그 현상된 화상을 용지에 전사하는 구성을 갖는다.

도 1은 종래의 습식 화상형성처리장치의 정착부의 구성을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 전사과정을 거쳐 용지(C)에 전사된 화상(C1)은 제1정착롤러(1)와 제2정착롤러(3)로 이루는 정착닙(NIP)(제1정착롤러(1) 및 제2정착롤러2(3)가 물리는 부분)을 통과하여 용지(C)에 정착이 된다.

보통 제1,2정착롤러(1,3)의 내부에는 발열장치가 있고, 제1,2정착롤러(1,3)는 적정한 압력이 가해져 있어 고온 고압의 정착닙을 통과한 토너가 가지고 있는 액상의 캐리어는 증발됨과 동시에 용지와 토너 사이의 접착력이 증대된다.

그러나 이와 같은 구성에서는 정착닙을 통과하기 전의 토너에는 적게는 10%에서 많게는 80%정도의 액체 캐리어를 함유하고 있다. 따라서, 고온 고압의 정착닙을 통과하면서 액체캐리어는 증발하게 되는 데 정착닙에서 기화된 액체캐리어의 증기가 원활하게 빠져나가지 못하게 되어 최종 용지(C)에 정착된 화상에 물결무늬와 같은 자국을 남겨 화상품질을 저하시킨다.

이러한 문제점을 해소시키기 위하여 종래에는 미국특허 US 5465146호의 구성이 개시된 바 있다.

그 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 화상(C1)이 전사된 용지(C)를 비접촉식으로 건조시키는 건조부(11)와 용지(C)를 가열 압착하여 화상(C1)을 정착시키는 정착부(13)로 구성된다. 건조부(11)는 히터(H1)가 내장된 제1롤러(R1)와, 제1롤러(R1) 및 제2롤러(R2)사이를 주행하는 건조벨트(B)를 포함하며, 상기 정착부(13)는 제2롤러(R2)와 히터(H2)가 내장되며 건조벨트(B)를 사이에 두고 상기 제2롤러(R2)와 밀착 회전하는 제3롤러(R3)를 포함한다.

그러나, 이와 같은 구조는 건조부(1)가 비접촉가열방식으로 구성되어 있기 때문에 건조작업의 열효율이 낮은 단점이 있다. 즉(H1)의 열로 가열된 건조벨트(B)의 복사열을 통해 용지(C)가 비접촉식으로 가열되기 때문에 건조벨트(B)표면의 온도가 높다 하더라도 그 열을 받은 용지(C)의 온도는 그에 훨씬 미치지 못한다.

이를 해소시키기 위하여 종래에는 대한민국 공개번호 (특 2003-0025541호, 공개일 : 2003년 2월 25일)의 구성이 개시된 바 있다.

그 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 용지의 이송 경로 상에 설치되어 토너가 용지에 밀착되는 방향으로 전위를 인가하는 대전부(10)와, 용지(C)에 직접 접촉하여 용지(C)를 가열함으로써 화상을 건조시키는 건조부(20)와, 용지를 가열 압착하여 이미지를 정착시키는 정착부(30)를 포함한다.

건조부(20)는 건조롤러(22)와 지지롤러(23) 사이를 무한궤도 상태로 순환 주 행하는 건조벨트(21)와, 이 건조벨트(21)와 밀착되어 회전하는 백업롤러(24)와, 상기 건조롤러(22)에 내장된 가열용 히터(22a)와, 또 다른 히터(25a)를 내장하여 건조벨트(21)에 접촉됨으로써 건조벨트(21)에 흡수된 용제를 증발시키는 리제네레이션(regeneration)롤러(25)를 포함하여 구성된다. 따라서, 대전부(10)를 지난 용지(C)는 건조벨트(21)와 백업롤러(24) 사이를 통과하면서 건조롤러(22)의 히터(22a)에 의해 가열된 건조벨트(21)와 직접 접촉되어 건조된다.

그러나, 이와 같은 구성은 용지의 화상이 형성된 면(이하 “화상면”이라 칭함)이 건조벨트(21)와 직접 접촉하도록 구성됨에 따라 증발된 액체캐리어가 건조벨트(21)와 용지(C)의 사이에서 머물러 빠져나가지 못한다. 따라서, 이 역시 정착부(30)를 거친 용지의 최종화상에는 물결무늬의 화상 결함을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 용지를 건조시키는 과정에 있어서 그 화상면이 공기 중에 노출되도록 하여 액체캐리어가 원활하게 증발하도록 하여 화상의 품질을 향상시키는 습식화상처리장치용 화상정착장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1관점에 의하면, 제1정착롤러와 상기 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지를 통과시키는 제2정착롤러로 구성된 정착부; 및 상기 용지의 이송 경로 상에 배치되며 상기 제2정착롤러 및 상기 제2정착롤러와 소정의 간격을 두고 배치되는 예열롤러에 의해 지지되어 무한궤도를 주행하되 상기 용지의 비화상면(화상이 전사되지 않은 면)이 접촉되어 이송되도록 된 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식화상처리장치용 화상정착장치가 제공된다.

상기 제1정착롤러 또는 제2정착롤러의 적어도 어느 한 측에 발열체가 내장됨이 바람직하다.

상기 용지에 형성된 화상은 상기 정착닙에 진입할 때 포함된 액체캐리어의 양이 중량비로 3%~20% 범위에 있도록 함이 바람직하다.

본 발명의 제 2관점에 의하면, 제1정착롤러와 상기 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지를 통과시키는 제2정착롤러로 구성된 정착부를 이루며; 상기 제1정착롤러 또는 상기 제2정착롤러는 상기 용지가 상기 정착닙을 통과하기 전에 그 어느 하나의 표면에 상기 용지의 비화상면이 접촉하도록 배치되고 그 접촉된 정착롤러의 내부에는 발열체가 내장된 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치의 화상정착장치가 제공된다.

상기 제1,2정착롤러는 직경의 크기가 각각 다르게 형성되고 상기 용지의 비화상면은 그 직경의 크기가 큰 정착롤러의 표면에 접촉하도록 된 것이 바람직하다.

상기 용지와 그 표면이 접촉되지 않은 정착롤러에 발열체가 추가로 포함됨이 바람직하다.

본 발명의 제 3관점에 의하면, 제1정착롤러와 상기 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지를 통과시키는 제2정착롤러로 구성된 정착부; 및 상기 정착닙으로 진입하는 전 단계의 이동경로 상에 배치되며 상기 용지의 비화상면과 접촉되고 화상면이 외부 공기중으로 노출되도록 된 예열수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치가 제공된다.

이하 첨부도면 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 여러 실시 예에 의한 습식화상처리장치의 화상정착장치의 구성 및 작용에 대해서 좀더 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

도 4에 도시된 바와 같이 화상정착유닛은 정착부(110), 예열수단(130)으로 구성된다.

정착부(110)는 제1정착롤러(111)와 상기 제1정착롤러(11１)와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지(Ｐ)를 통과시키는 제2정착롤러(１１３)로 구성된다.

예열수단(１３０)은 용지(Ｐ)의 비화상면과 접촉되도록 용지(Ｐ)의 이송 경로 상에 배치되며 제2정착롤러(１１３)와 소정의 간격을 두고 배치되는 예열롤러(１３１)에 의해 지지되어 무한궤도를 주행하는 벨트(１３３)로 구성된다. 여기서 예열롤러(１３１)는 그 내부에 예열 발열체(１３１ａ)가 내장된다.

이와 더불어 상기 제1정착롤러(１１１)의 내부에는 발열체(１１１ａ)가 내장되며, 이때, 상기 제2정착롤러(１１３)의 내부에도 정착 발열체(１１３ａ)가 동시에 내장될 수 있다.

다음은 상술한 바와 같은 화상정착유닛의 동작에 대해서 설명한다.

화상(I)이 형성된 용지(P)는 벨트(133)에 의해 이송되어 제1정착롤러(111)와 정2정착롤러(113)가 밀착된 정착닙으로 진입한다. 이때 용지(P)는 화상(I)이 형성되지 않은 면(이하 “비화상면”이라 칭하고, 화상이 형성된 면을 “화상면”이라 칭함)이 상기 벨트(133)에 접촉되어 화상면은 공기 중에 노출되어 있다. 따라서 예열롤러(131)에서 발생하는 열에 의해 화상(I)에 포함된 액체캐리어가 증발할 때 공기 중으로 원활하게 배출된다. 예열롤러(131)에 진입하기 직전의 화상(I)에는 약 70~80%의 액체캐리어가 함유되어 있으며 이 액체캐리어는 예열롤러(131)에 의해 가열되어 공기 중으로 배출된다. 그리하여 정착닙으로 진입하기 직전에는 약 3%~20%정도의 액체캐리어만이 화상(I)에 남는다. 따라서, 정착닙에서 발생하는 액체캐리어 증기는 예열롤러(131)에 의해 현저하게 감소하여 정착 시 액체캐리어 증기에 의한 물결무늬 형상이 화상 결함은 발생하지 않는다.

[실시예 2]

도 5에 도시된 바와 같이 화상정착유닛은 제1정착롤러(151)와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이(정착닙)로 용지(P)를 통과시키는 제2정착롤러(153)로 구성된 정착부(150)를 이룬다.

여기서, 제1,2정착롤러(151,153) 중 어느 하나는 용지(P)가 정착닙을 통과하기 전에 예열과정을 실시하여 화상(I)에 포함된 액체 캐리어가 증발되도록 하는 예열수단(170)을 구성한다.

예열수단(170)은 제1,2정착롤러(151,153)중 그 어느 하나의 정착롤러측 표면과 접촉하도록 배치(도면에서는 제1정착롤러(151)에 접촉된 것으로 도시됨)되는 것에 의하며 용지(P)와 접촉하는 제1정착롤러(151)는 내부에 예열 발열체(151a)가 내장된다. 이때, 용지(P)는 제1정착롤러(151)에 접촉하는 면이 비화상면(화상(Ｉ)이 형성되지 않은 면）이 되도록 하여 용지(P)에 형성된 화상(I)이 공기 중으로 노출되도록 한다. 따라서, 가열동작을 실시할 경우 화상(I)에 포함된 액상의 캐리어가 원활하게 공기 중으로 증발되도록 함이 바람직하다.

제1,2정착롤러(151,153)는 직경(ｄ1,ｄ2）의 크기가 각각 다르게 형성되고 상기 용지(P）의 비화상면은 그 직경의 크기가 큰 제1정착롤러(151)의 표면에 접촉하도록 함이 바람직하다.

이와 더불어 상기 용지(P)와 그 표면이 접촉되지 않은 제2정착롤러(153)의 내부에 정착 발열체(153a)를 추가로 설치하여 정착효과를 높이도록 할 수 있다.

용지(P)에 형성된 화상(I)은 상기 정착닙에 진입할 때 포함된 액체캐리어의 양이 중량비로 3%~20% 범위에 있도록 함이 바람직하다.

다음은 상술한 구성에 의한 화상정착유닛의 정착동작에 대해서 설명한다.

먼저, 용지(P)의 화상면이 공기 중에 노출되어 제1정착롤러(151)에 의해 용지(P)는 정착닙으로 진입한다. 이때, 제1정착롤러(151)의 내부에는 예열 발열체(151a)가 내장되어 있으므로 용지(P)는 제1정착롤러(151)의 표면과 접촉되어 이송됨에 따라 용지(P)에 형성된 화상(I)은 예열된다.

용지(P)에 형성된 화상(I)은 공기 중으로 노출되어 있어 그 예열 동작에 따 라 화상(I)에 포함된 액상의 캐리어가 증발되면서 발생되는 증기는 공기 중으로 원활하게 배출된다. 이때, 제1정착롤러(151)에 진입하기 전의 화상(I)에는 약 70~80%의 액체캐리어가 함유되어 있으며 이 액체캐리어는 제1정착롤러(151)에 의해 가열되어 공기 중으로 배출된다.

그리하여 정착닙으로 진입하기 직전에는 약 3%~20%정도의 액체캐리어만이 화상(I)에 남는다. 따라서, 정착닙에서 발생하는 액체캐리어 증기는 제1정착롤러(151)에 의해 현저하게 감소하여 정착 시 액체캐리어 증기에 의한 물결무늬 형상의 화상 결함은 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명은 용지가 정착닙을 이송되는 전 단계에서 예열과정을 실시함에 있어 용지를 예열수단에 접촉시키되 그 화상이 형성된 면이 공기 중으로 노출되도록 하여 액체캐리어의 증발이 원활하게 이루어지도록 하는 이점이 있다.

이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

제1정착롤러;

용지의 이송 경로 상에서 상기 제1정착롤러와 이격되어 배치되고 예열 발열체가 내장되는 예열롤러;

정착 발열체가 내장되고 상기 제1정착롤러와 밀착되어 정착닙을 형성하는 제2정착롤러; 및

상기 제1정착롤러와 상기 예열롤러 사이에 개재되고, 상기 정착닙을 통과하면서 구동되어 무한궤도를 주행하되, 상기 용지의 비화상면(화상이 전사되지 않은 면)과 접촉하여 상기 용지를 상기 정착닙으로 이송시키면서 상기 화상에 포함된 액체캐리어를 증발시키는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제 1항에 있어서, 상기 제1정착롤러에는 발열체가 내장된 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제 1항에 있어서, 상기 정착닙에 진입할 때 상기 화상에 포함된 액체캐리어의 양은 중량비로 3%~20% 범위인 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
예열 발열체가 내장된 제1정착롤러; 및

상기 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 정착닙을 형성되는 제2정착롤러를 포함하되,

상기 제1정착롤러의 외주면을 따라 상기 용지의 비화상면(화상이 전사되지 않은 면)이 접촉하여 상기 용지를 상기 정착닙으로 이송시키면서, 상기 화상에 포함된 액체캐리어를 증발시키는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제 4항에 있어서, 상기 제1정착롤러의 직경은 상기 제2정착롤러의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제 4항에 있어서, 상기 제2정착롤러에는 정착 발열체가 내장되는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제 4항에 있어서, 상기 정착닙에 진입할 때 상기 화상에 포함된 액체캐리어의 양은 중량비로 3%~20% 범위인 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.
제1정착롤러;

상기 제1정착롤러와 밀착되어 회전하면서 정착닙을 형성하는 제2정착롤러; 및

일면에 화상이 형성된 용지의 타면과 접촉하여 상기 정착닙으로 상기 용지를 이송하되, 상기 용지를 예열하여 상기 화상에 포함된 액체캐리어를 증발시키는 예열수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치용 화상정착장치.