KR100597243B1 - Fusing unit for image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
인쇄용지에 전사된 토너에 의한 가시화상을 열과 압력을 가하여 인쇄용지에 고착시키는 화상형성장치의 정착장치를 개시한다. 본 발명에 의한 정착장치는, 서로 압접되는 가열롤러와 가압롤러를 1쌍으로 하는 복수조의 정착롤러유닛을 포함하며, 상기 각각의 정착롤러유닛은 인쇄용지를 구간별로 나누어 정착하는 것을 특징으로 한다. 2조의 제 1 및 제 2 정착롤러유닛이 직선상의 인쇄용지 경로상에 일정간격을 두고 배치되는 예가 제공되며, 이 경우, 제 1 정착롤러유닛은 인쇄용지의 양측 구간을 정착하기 위한 제 1 정착부를 포함하고, 제 2 정착롤러유닛은 인쇄용지의 가운데 구간을 정착하기 위한 제 2 정착부를 포함한다. 본 발명에 의한 정착과정에서의 용지 변형을 방지할 수 있고, 용지 구김 현상을 최소화 할 수 있으며, 또한, 정착롤러유닛의 웜-업 시간(Warm-up Time)을 줄일 수 있다.Disclosed is a fixing apparatus of an image forming apparatus for fixing a visible image by a toner transferred onto a printing paper to heat and pressure to fix the printing paper. The fixing apparatus according to the present invention includes a plurality of sets of fixing roller units having a pair of heating rollers and pressure rollers which are pressed against each other, and each fixing roller unit is characterized in that the printing paper is divided into sections for fixing. An example is provided in which two sets of first and second fixing roller units are arranged at a predetermined interval on a straight line of printing paper, and in this case, the first fixing roller unit includes a first fixing unit for fixing both sections of printing paper. The second fixing roller unit includes a second fixing unit for fixing the center section of the printing paper. The deformation of the paper in the fixing process according to the present invention can be prevented, the paper wrinkle phenomenon can be minimized, and the warm-up time of the fixing roller unit can be reduced.
정착, 롤러, 가압, 압력, 가열, 히팅, 이중, 다중, 멀티, 프린터Fusing, Roller, Pressurized, Pressure, Heating, Heating, Double, Multi, Multi, Printer
Description
도 1은 일반적인 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 나타낸 사시도,1 is a perspective view schematically showing a fixing apparatus of a general image forming apparatus;
도 2는 도 1의 정착장치를 이용한 정착과정에서 발생되는 인쇄용지 후단 들림 현상을 보인 도면,FIG. 2 is a view illustrating a rear end of the printing paper generated during the fixing process using the fixing apparatus of FIG. 1;
도 3은 일반적인 정착장치의 다른 예를 개략적으로 나타낸 사시도,3 is a perspective view schematically showing another example of a general fixing device;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 나타낸 사시도,4 is a perspective view schematically showing a fixing device of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 5는 도 4의 측면도, 그리고,5 is a side view of FIG. 4, and
도 6은 도 4의 정면도이다.6 is a front view of FIG. 4.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100,200;제 1 및 제 2 정착롤러유닛100,200; first and second fixing roller unit
110,210;가열롤러 120;220;가압롤러110,210;
111,121,211,221;샤프트 112,122,212,222;제 1 및 제 2 정착부111,121,211,221; shaft 112,122,212,222; first and second fixing unit
P;인쇄용지 D;중첩구간P; Printing paper D; Nesting section
본 발명은 화상형성장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 화상이 전사된 인쇄용지에 열과 압력을 가하여 화상을 인쇄용지에 고착시키는 정착장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a fixing apparatus for fixing an image to a printing sheet by applying heat and pressure to the printing sheet onto which the image is transferred.
잘 알려진 바와 같이, 프린터, 복사기, 일반용지 팩시밀리 등과 같은 전자사진방식 화상형성장치는 인쇄용지에 전사된 토너에 의한 가시화상을 가열롤러와 가압롤러를 구비하는 정착장치로 열과 압력을 가하여 인쇄용지에 고착시켜 출력한다.As is well known, electrophotographic image forming apparatuses such as printers, copiers, plain paper facsimile machines, etc., are applied to a printing paper by applying heat and pressure to a fixing device including a heating roller and a pressure roller. Fix and print.
도 1은 그러한 정착장치의 한 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치의 정착장치는 서로 압접되는 가열롤러(1)와 가압롤러(2)를 구비한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄용지(P)는 가열롤러(1)와 가압롤러(2) 사이를 통과하여 이송되며, 이 때, 인쇄용지(P)에 전사된 토너에 의한 가시화상이 소정의 열과 압력을 받음으로써 인쇄용지(P)에 정착된다.1 is a view schematically showing an example of such a fixing device. As shown, the fixing device of the image forming apparatus includes a
정착성을 좋게 하기 위해서 가열롤러(1)와 가압롤러(2) 사이의 가압력을 크게 하는 것이 좋으나, 가압력을 크게 하면 인쇄용지에 구김(wrinkle)이 발생한다.In order to improve fixability, it is preferable to increase the pressing force between the
구김을 방지하기 위하여, 가열롤러(1)를 역크라운 형상으로 구성함으로써 가열롤러(1)의 양 끝단의 선속을 중심부의 선속보다 빠르게하여 가열롤러 진입전의 인쇄용지를 바깥으로 펴주는 정착장치가 알려져 있다.In order to prevent wrinkling, a fixing device is known in which a
그러나, 상기와 같은 역크라운 형상의 가열롤러를 구비하는 정착장치에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 가열롤러(1)와 가압롤러(2) 사이를 통과하는 인쇄용지(P)가 선속 차이에 의해 변형하면서 인쇄용지(P)의 끝이 들어 올려짐으로써 화상 스크래치가 발생되는 문제가 있다. 즉, 가열롤러를 통과하기 전의 토너에 의한 가시화상은 아직 인쇄용지에 정착된 상태가 아니므로 다른 기구물과 매우 약하게 접촉이 일어나도 화상 스크래치 등이 일어나기 쉬운데, 정착시 인쇄용지(P)의 후단이 상기와 같이 들어 올려짐으로써 토너 카트리지와 같은 다른 기구물(3)과 접촉하여 화상 스크래치 현상이 발생된다.However, in the fixing apparatus having the heating roller of the reverse crown shape as described above, as shown in Figure 2, the printing paper (P) passing between the
또한, 가열롤러의 역크라운 형상에 의해 인쇄용지의 구김을 어느 정도까지는 감소시킬 수 있으나, 얇은 용지 등은 구김이 완전히 해결되지 않는다. 또한, 예컨대, A3 크기의 용지를 인쇄할 수 있는 화상형성장치에서는 가열롤러의 길이가 길어지게 되는데 이에 따라 가압롤러와 같은 경우 진직도를 유지하기 위한 부품 가공이 어려워지는 문제도 있다.In addition, although the wrinkle of the printing paper can be reduced to some extent by the reverse crown shape of the heating roller, the thin paper or the like does not completely solve the wrinkle. In addition, for example, in an image forming apparatus capable of printing A3-size paper, the length of the heating roller becomes long, which makes it difficult to process parts for maintaining the straightness in the case of a pressure roller.
이에 대한 개선책으로써, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하나의 가열롤러(10)에 2개의 가압롤러(20)(20')를 압접시켜 구성하고, 제 1 가압롤러(20)는 인쇄용지의 양측을, 그리고, 제 2 가압롤러(20')는 용지의 중앙부를 분할하여 정착하도록 구성한 정착장치가 알려져 있다.As a countermeasure for this, as shown in FIG. 3, two
이러한 정착장치에 의하면, 가압력이 작고 구김 등의 정착 불량을 줄일 수는 있으나, 가열롤러의 크기를 일정크기 이하로 줄이기 어렵고, 또 2개 가압롤러의 간격에 대한 설계적 제약이 따르며, 구김에 대한 개선이 완벽하게 이루어지지 않는 등의 문제가 있다.According to such a fixing device, the pressing force is small and the fixing failure such as wrinkles can be reduced, but it is difficult to reduce the size of the heating roller to a certain size or less, and the design constraints on the interval between the two pressure rollers are followed. There is a problem such as a lack of improvement.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 정착과정에서 용지가 변형되지 않음으로써 용지 변형에 따른 화상 스크래치 등을 방지할 수 있는 화상형 성장치의 정착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a fixing apparatus for an image type growth value capable of preventing an image scratch or the like caused by the deformation of the paper by not deforming the paper during the fixing process.
본 발명의 다른 목적은, 용지 구김을 최소화 할 수 있는 화상형성장치의 정착장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a fixing apparatus of an image forming apparatus that can minimize paper wrinkles.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 정착장치는, 서로 압접되는 가열롤러와 가압롤러를 1쌍으로 하는 복수조의 정착롤러유닛을 포함하며, 상기 각각의 정착롤러유닛은 인쇄용지를 구간별로 나누어 정착하는 것을 특징으로 한다.The fixing apparatus of the image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises a plurality of sets of fixing roller units, a pair of heating rollers and pressure rollers which are pressed against each other, wherein each fixing roller unit is a printing paper It is characterized in that settling by division.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 2조의 제 1 및 제 2 정착롤러유닛이 직선상의 인쇄용지 경로상에 일정간격을 두고 배치되어 구성되며, 이 경우 제 1 정착롤러유닛은 인쇄용지의 양측 구간을 정착하기 위한 제 1 정착부를 포함하여 구성되고, 제 2 정착롤러유닛은 인쇄용지의 가운데 구간을 정착하기 위한 제 2 정착부를 포함하여 구성된다.According to a preferred embodiment of the present invention, two sets of first and second fixing roller units are arranged at regular intervals on a straight line of printing paper, and in this case, the first fixing roller unit is arranged at both sides of the printing paper. It comprises a first fixing unit for fixing, the second fixing roller unit is configured to include a second fixing unit for fixing the center section of the printing paper.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 제 1 및 제 2 정착롤러유닛의 정착부들은 비정착 화상구간이 생기지 않도록 일부가 중첩되게 구성된다.According to a more preferred embodiment, the fixing portions of the first and second fixing roller units are configured so that some of them are superimposed so that non-fixed image sections do not occur.
또한, 제 1 정착롤러유닛의 선속보다 제 2 정착롤러유닛의 선속이 대략 2내지 5%정도 감속되도록 설정되며, 이에 의해 두 정착롤러유닛 사이에는 용지의 컬이 허용된다. 따라서, 용지의 이송 슬립이나 롤이 용지를 서로 잡아 당기는 현상을 방지할 수 있다.Further, the speed of the second fixing roller unit is set to be reduced by approximately 2 to 5% than the speed of the first fixing roller unit, whereby curl of paper is allowed between the two fixing roller units. Therefore, it is possible to prevent the paper slip or roll from pulling the papers together.
본 발명의 목적, 장점 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바 람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.The objects, advantages and other features of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the invention in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 나타낸 사시도, 도 5는 도 4의 측면도, 그리고, 도 6은 도 4의 정면도이다.4 is a perspective view schematically illustrating a fixing apparatus of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a side view of FIG. 4, and FIG. 6 is a front view of FIG. 4.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 정착장치는, 2조의 정착롤러유닛(100)(200)을 포함한다. 제 1 및 제 2 정착롤러유닛(100)(200)은 소정 압접되어 쌍을 이루는 가열롤러(110)(210)와 가압롤러(120)(220)를 구비하며, 직선상의 인쇄용지 이송경로상에 일정 간격을 두고 배치된다.4 to 6, the fixing apparatus of the image forming apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention includes two sets of
상기와 같은 제 1 및 제 2 정착롤러유닛(100)(200)은 인쇄용지(P)를 수개의 구간으로 나누어 구간별로 정착하도록 구성된다. 이를 위하여, 상기 제 1 정착롤러유닛(100)의 가열롤러(110) 및 가압롤러(120)는 샤프트(111)(121)의 양측에 제 1 정착부(112)(122)가 배치된 구조로 되고, 상기 제 2 정착롤러유닛(200)의 가열롤러(210) 및 가압롤러(220)는 샤프트(211)(221)의 중앙부에 제 2 정착부(212)(222)가 배치된 구조로 된다.The first and second
즉, 인쇄용지(P)의 양측 소정구간이 먼저 제 1 정착롤러유닛(100)에 의해 정착된 후 인쇄용지(P)의 중앙부가 제 2 정착롤러유닛(200)에 의해 2차로 정착된다. 이 때, 제 1 및 제 2 정착부에 의한 분할 정착으로 정착부 경계부에서 비정착 화상구간이 생기지 않도록 제 1 및 제 2 정착부(112)(122)(212)(222)는 그 일부가 중첩되도록 구성하는 것이 좋다. 물론, 제 1 및 제 2 정착부의 경계가 정확하게 일치하는 것이 이상적이나, 실제 가공이나 조립상 불가능하므로 위와 같이 소정의 공차를 감안하여 중첩구간(D)을 두는 것이 바람직하다. 상기 중첩구간의 크기를 꼭 한정하는 것은 아니며, 비정착 화상구간이 발생되지 않는 범위이면 좋으나, 중첩구간이 너무 크면 본 발명의 목적 달성이 어려우므로 바람직하지 않다.That is, the predetermined sections on both sides of the printing paper P are first fixed by the first
또한, 상기한 제 1 및 제 2 정착롤러유닛(100)(200)은 그 선속이 다르게 설정된다. 예컨대, 제 1 정착롤러유닛(100)의 선속보다 제 2 정착롤러유닛(200)의 선속을 대략 2∼5% 정도 감속하여 두 정착롤러유닛(100)(200) 사이에 용지의 컬(curl)을 허용하도록 한다.In addition, the first and second
이와 같이 두 정착롤러유닛(100)(200) 사이에 용지 컬을 허용하면, 제 1 정착롤러유닛(100)의 영향이 제 2 정착롤러유닛(200)에 미치지 않게 되므로 정착롤러간 상호작용, 예컨대, 용지 슬립이나 롤러가 용지를 서로 잡아당기는 현상을 방지할 수 있어, 용지 구김 현상을 방지할 수 있다. 물론 이와 같은 경우에도 이론적으로 제 1 및 제 2 정착롤러유닛(100)(200)의 선속이 정확히 같으면 두 롤러간의 선속 차이를 둘 필요가 없다. 그러나, 앞서도 언급한 바와 같이, 롤러의 가공, 조립 및 주변 환경 요인 등에 의해 롤러에는 필연적으로 각종 오차가 발생되므로 위와 같이 롤러의 선속 차이를 포함하는 소정의 마진을 두는게 바람직하다.If the paper curl is allowed between the two
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 정착장치를 이용한 정착과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a fixing process using the fixing device according to the present invention configured as described above will be described.
소정의 토너에 의한 가시화상이 전사된 인쇄용지(P)가 정착장치로 진입된다. 이 때, 정착장치는 이미 웜-업 동작 등을 통하여 정착 가능한 온도를 유지하고 있다.The printing paper P onto which the visible image by the predetermined toner is transferred enters the fixing apparatus. At this time, the fixing apparatus has already maintained a temperature at which it can be fixed through a warm-up operation or the like.
인쇄용지(P)는 먼저, 제 1 정착롤러유닛(100)의 제 1 정착부(112)(122) 사이를 경유하는 구간, 즉 인쇄용지(P) 양측 소정구간(상기 제 1 정착부의 길이에 해당하는 구간)이 정착되기 시작한다.First, the printing paper P is a section passing between the
그런 다음 상기 제 1 정착부(112)(122)의 하류측으로 일정거리 떨어진 위치에 배치된 제 1 정착롤러유닛(200)의 제 2 정착부(212)(222)로 상기 인쇄용지(P)의 가운데구간(제 2 정착부의 길이에 해당하는 구간)이 진입되면서 2차 정착되기 시작한다.Then, the printing paper P may be transferred to the
즉, 인쇄용지를 몇 개의 정착구간으로 나누어 해당하는 구간별로 분할 정착한다. 따라서, 제 1 정착롤러유닛(100)을 통과하는 인쇄용지는 용지의 가운데 부분을 가압하지 않는 등 용지 전면을 가압하는 구성에 비해 구김의 확률이 줄어 들고, 용지 이송과 수직된 방향으로의 선속 차이 역시 감소하게 되므로 용지의 후단이 들리는 현상이 감소될 수 있다.That is, the printing paper is divided into several fixing sections and divided and fixed by each corresponding section. Therefore, the printing paper passing through the first
한편, 도시예에서는 제 1 및 제 2 정착롤러유닛(100)(200)을 구비하는 정착장치에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명의 정착장치는 3조 또는 4조, 5조의 정착롤러유닛을 구비하는 구성도 가능하다. 이 경우, 용지는 그 양측으로부터 소정폭으로 3,4,5구간으로 구획되어 분할 정착됨은 당연하다.Meanwhile, in the illustrated example, the fixing apparatus including the first and second fixing
본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구항의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.The present invention has been described in an exemplary manner. The terminology used herein is for the purpose of description and should not be regarded as limiting. Many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Accordingly, the invention may be freely practiced within the scope of the claims unless otherwise stated.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 인쇄용지를 몇 개의 구간으로 구획하여 구간별로 정착하기 때문에, 용지의 변형을 방지할 수 있고, 따라서, 선단이 정착되는 용지의 후단이 들림으로써 다른 부품과의 접촉으로 화상이 손상되는 문제를 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, since the printing paper is divided into several sections and fixed for each section, the deformation of the paper can be prevented, and thus, the rear end of the paper on which the leading edge is fixed is lifted up, so as to The problem of damaging the image by contact can be prevented.
또한, 인쇄용지의 전체면을 가압하지 않기 때문에, 인쇄용지의 변형은 물론 구김 현상도 최소화 할 수 있다.In addition, since the entire surface of the printing paper is not pressed, the deformation of the printing paper as well as the wrinkle phenomenon can be minimized.
또한, 가압롤러 등의 길이를 줄일 수 있으므로 진직도 등의 측면에서 부품 가공을 보다 쉽게 할 수 있다.In addition, since the length of the pressing roller or the like can be reduced, the machining of parts in terms of straightness and the like can be made easier.
또한, 종래의 역 크라운 형상을 하는 롤러 구조에서 발생될 수 있는 정착 닙폭의 차이(양 사이드와 센터간의 차이)에 대한 영향을 최소화 할 수 있다.In addition, it is possible to minimize the influence on the difference (difference between both sides and the center) of the fixing nip width that may occur in the roller structure having a conventional inverse crown shape.
또한, 정착영역이 분할되어 각 가열롤러의 가열 영역이 작아짐으로써 정착롤의 웜-업 시간이 단축되는 효과도 있다.In addition, the fixing area is divided so that the heating area of each heating roller is reduced, thereby reducing the warm-up time of the fixing roll.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |