KR100696103B1 - 화상형성장치 및 정착장치 - Google Patents

화상형성장치 및 정착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부; 히팅롤러부를 가열하는 가열부; 가열부에 전원을 공급하는 전원공급부; 및 소정의 작동모드에서 히팅롤러부가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 히팅롤러부가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부를 포함한다. 이에 의해 현상제의 정착에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
화상형성장치, 정착장치, 히팅롤러부, 범용직렬버스(USB), 절전모드

Description

화상형성장치 및 정착장치{IMAGE FORMING APPARATUS AND FIXING APPARATUS}
도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 정착부 10 : 히팅롤러부
20 : 가열부 22 : 메인히터
24 : 서브히터 30 : 전원공급부
32 : 메인전원부 34 : 서브전원부
40 : 제어부 50 : 호스트
52 : 호스트전원부 60 : 인터페이스부
62 : 범용직렬버스
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상제의 정착에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 화상형성장치의 화상형성방식에는 전위차에 의해 감광체에 형성 된 정전잠상에 현상제를 도포하여 현상하고 인쇄용지에 전사하여 화상을 형성하는 전자사진방식, 다수의 잉크젯노즐을 통해 잉크를 인쇄용지에 토출하여 화상을 형성하는 잉크젯방식, 잉크리본을 인쇄용지에 밀착하고 잉크리본을 선택적으로 가열하여 화상을 형성하는 염료승화 방식, 기타 다양한 방식이 있으며, 이들 중 전자사진방식의 화상형성장치는 고속인쇄, 고화질인쇄가 가능하고 저비용이어서 널리 사용되고 있다.
전자사진방식의 화상형성장치는 급지기, 광주사유니트(LSU), 현상기, 정착기 및 배지기를 갖는다. 급지기가 인쇄용지를 현상기로 공급하고 광주사유니트가 광을 주사하면, 현상기는 인쇄용지에 현상제를 선택적으로 도포하여 인쇄화상을 형성한다. 정착기는 열과 압력을 가하여 도포된 현상제를 인쇄용지에 정착한다. 배지기는 정착기로부터 현상제가 정착된 인쇄용지를 수령하여 외부로 배출한다. 현상기는 감광체, 현상롤러 및 전사롤러를 갖는다. 광주사유니트가 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하면, 현상롤러가 감광체의 잠상에 현상제를 공급하여 현상하고, 전사롤러는 감광체에 형성된 현상을 인쇄용지로 전사한다.
정착기는 인쇄용지를 사이에 두고 상호 대향되게 회전하는 히팅롤러와 프레싱롤러를 구비한다. 히팅롤러는 인쇄용지에 열을 가하고 프레싱롤러는 인쇄용지에 압력을 가한다. 현상기에 의해 인쇄용지에 도포된 현상제는 히팅롤러의 가열과 프레싱롤러의 가압에 의해 인쇄용지에 용융 압착된다.
도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치는 정착부(101)를 구비하고 있다. 정착부(101)는 히팅롤러부(110)와 프 레싱롤러부(미도시)를 구비하고 있다. 히팅롤러부(110)는 프레싱롤러부(미도시)와 인쇄용지를 사이에 두고 대향되게 회전한다. 히팅롤러부(110)는 프레싱롤러부(미도시)와 함께 현상제를 인쇄용지에 정착한다.
가열부(120)는 히팅롤러부(110) 내부에 배치되어 히팅롤러부(110)를 가열한다. 전원공급부(130)는 히팅롤러부(110)에 전원을 공급한다. 제어부(140)는 전원공급부(130)를 제어함으로써 히팅롤러부(110)가 현상제의 정착을 수행할 수 있는 소정의 정착온도를 유지하도록 가열부(120)가 히팅롤러부(110)를 가열하게 한다.
서미스터(미도시)와 서모스탯(미도시)이 히팅롤러부(110)의 발열 온도를 감지하도록 배치되어 있다. 서미스터(미도시)는 히팅롤러부(110)가 소정의 정착온도를 유지하도록 히팅롤러부(110)의 발열 온도를 피드백하며, 서모스탯(미도시)은 히팅롤러부(110)가 이상 과열된 경우 전원공급부(130)의 전원을 차단하여 기기의 손상을 방지한다.
제어부(140)는 화상형성장치의 화상형성 기능 수행 여부에 따라 전원공급부(130)의 전원공급 모드를 변경시킨다. 화상형성장치가 화상형성 기능을 수행하거나 수행하기 위해 대기하는 작동모드에서 제어부(140)는 히팅롤러부(110)가 정착온도를 유지하도록 전원공급부(130)를 제어한다. 화상형성장치가 일정 지속 시간동안 화상형성 기능을 수행하지 않는 절전모드에서 제어부(140)는 전원공급부(130)의 전원공급을 차단하여 불필요한 전력소모를 방지한다.
그러나 이러한 화상형성장치는 절전모드에서 제어부(140)가 전원공급부(130)의 가열부(120)로의 전원공급을 차단하기 때문에 히팅롤러부(110)의 온도가 상온까 지 하강할 수 있다. 따라서 화상형성장치가 화상형성 기능을 수행하기 위해 절전모드에서 작동모드로 전환하는 경우 히팅롤러부(110)가 정착온도로 상승하기까지 상당한 워밍업 시간이 소요되게 된다. 이에 따라 현상제의 정착에 소요되는 시간이 지연될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 현상제의 정착에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 화상형성장치 및 정착장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 화상형성장치에 있어서, 현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부; 상기 히팅롤러부를 가열하는 가열부; 상기 가열부에 전원을 공급하는 전원공급부; 및 소정의 작동모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.
상기 가열부는 메인히터와 서브히터를 포함하고, 상기 전원공급부는 상기 메인히터에 전원을 공급하는 메인전원부와 상기 서브히터에 전원을 공급하는 서브전원부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 절전모드에서 상기 서브히터의 가열에 의해 상기 히팅롤러부가 상기 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 상기 메인전원부의 전원공급을 차단하고 상기 서브전원부의 전원공급을 허용할 수 있다.
인쇄화상정보를 공급하는 호스트와, 상기 호스트와 정보소통 가능한 인터페 이스부를 더 포함하며, 상기 호스트는 호스트전원부를 구비하며, 상기 인터페이스부는 소정의 전력을 소통 가능한 범용직렬버스(UBS)를 포함하며, 상기 서브히터는 상기 범용직렬버스를 통해 상기 호스트전원부로부터 전원을 공급받을 수 있다.
상기 제어부는 상기 작동모드에서 상기 메인히터와 상기 서브히터가 상호 협력하여 상기 히팅롤러부를 가열하도록 할 수 있다.
상기 절전모드는 상기 호스트로부터 소정 시간 이상 상기 인쇄화상정보가 공급되지 않은 경우일 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 정착장치에 있어서, 현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부; 상기 히팅롤러부를 가열하는 가열부; 상기 가열부에 전원을 공급하는 전원공급부; 및 소정의 작동모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치에 의해 달성된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 여러 실시예에 있어 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여한다. 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하며 다른 실시예에서는 설명하지 않을 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치는 현상부(미도시)와 정착부(1)를 구비하고 있다. 현상부(미도시)는 전위차를 이용하여 인쇄용지에 현상제를 도포하여 인쇄화상을 형성한 다. 정착부(1)는 현상부(미도시)로부터 현상제가 도포된 인쇄용지를 수령하여 현상제를 인쇄용지에 정착시킴으로써 화상형성을 완성한다.
정착부(1)는 히팅롤러부(10)와 프레싱롤러부(미도시)를 구비하고 있다. 히팅롤러부(10)와 프레싱롤러부(미도시)는 인쇄용지를 사이에 두고 상호 대향되게 회전하면서 인쇄용지에 열과 압력을 가한다. 프레싱롤러부(미도시)는 히팅롤러부(10)를 향해 가압 지지하는 탄성부재(미도시)에 의해 지지되어 있다.
가열부(20)는 히팅롤러부(10)를 가열한다. 가열부(20)는 메인히터(22)와 서브히터(24)를 구비하고 있다. 메인히터(22)와 서브히터(24)는 히팅롤러부(10)의 롤러슬리브 내에 배치될 수 있다. 메인히터(22)와 서브히터(24)는 전도에 의해 히팅롤러부(10)를 가열하는 발열저항소자이거나 복사에 의해 히팅롤러부(10)를 가열하는 할로겐램프 기타 이와 유사한 가열유니트일 수 있다.
전원공급부(30)는 가열부(20)에 전원을 공급한다. 전원공급부(30)는 메인히터(22)에 전원을 공급하는 메인전원부(32)와 서브히터(24)에 전원을 공급하는 서브전원부(34)를 구비하고 있다. 메인히터(22)는 메인전원부(32)가 공급하는 전원을 수령하여 히팅롤러부(10)를 가열하며, 서브히터(24)는 서브전원부(34)가 공급하는 전원을 수령하여 히팅롤러부(10)를 가열한다.
호스트(50)는 인쇄화상정보를 화상형성장치에 공급한다. 호스트(50)는 호스트전원부(52)를 구비하고 있다. 호스트(50)는 퍼스널컴퓨터, 노트북 기타 정보처리 가능한 유니트일 수 있다. 호스트전원부(52)는 호스트(50)가 소정의 정보처리 기능을 수행하도록 호스트(50)를 구성하는 기기에 전원을 공급하는 통상의 전원공급유 니트일 수 있다.
화상형성장치는 호스트(50)와 정보소통 가능한 인터페이스부(60)를 구비하고 있다. 인터페이스부(60)는 소정의 전력을 소통 가능한 범용직렬버스(UBS, 62)를 포함한다. 인터페이스부(60)는 범용직렬버스(62)와 결합 가능한 단자부와 회로기판을 구비할 수 있다. 범용직렬버스(62)는 양방향 정보통신 가능하게 호스트(50)와 화상형성장치를 연결한다. 뿐만 아니라 범용직렬버스(62)는 소정 전압의 전원을 호스트(50)로부터 화상형성장치로 전송할 수 있다. 범용직렬버스(62)를 통해 공급되는 전원의 전압은 5V 기타 다른 전압일 수 있다. 서브히터(24)는 범용직렬버스(62)를 통해 호스트전원부(52)로부터 전원을 공급받는다. 즉 서브전원부(34)는 범용직렬버스(62)를 통해 전원 전송이 가능하며 호스트(50)에 설치된 호스트전원부(52)일 수 있다.
제어부(40)는 소정의 작동모드에서 히팅롤러부(10)가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 히팅롤러부(10)가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 한다. 제어부(40)는 절전모드에서 서브히터(24)의 가열에 의해 히팅롤러부(10)가 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 메인전원부(32)의 전원공급을 차단하고 서브전원부(34)의 전원공급을 허용한다.
제어부(40)는 화상형성장치의 전력 소모를 최소화하기 위해 작동모드, 절전모드 등의 복수 모드로 전원공급부(30)의 전원공급을 제어할 수 있다. 작동모드는 화상형성장치가 현재 화상형성 기능을 계속적으로 수행 중인 상태이거나 화상형성 기능을 수행하기 위해 대기 중인 상태일 수 있다. 제어부(40)는 화상형성장치가 호 스트(50)로부터 인쇄화상정보를 수령한 때로부터 소정 시간 이내인 경우 작동모드로 할 수 있다. 절전모드는 화상형성장치가 당분간 화상형성 기능을 수행하지 않는 상태일 수 있다. 제어부(40)는 호스트(50)로부터 소정 시간 이상 인쇄화상정보가 화상형성장치로 공급되지 않은 경우 절전모드로 할 수 있다.
제어부(40)는 작동모드에서 히팅롤러부(10)가 정착기능을 수행하는데 적정한 정착온도를 유지하도록 전원공급부(30)를 제어한다. 이에 따라 전원공급부(30)는 가열부(20)가 히팅롤러부(10)는 지속적으로 가열하도록 가열부(20)에 전원을 공급한다. 제어부(40)는 작동모드에서 서브전원부(34)의 전원공급을 차단하고 메인전원부(32)의 전원공급을 허용하여 메인히터(22)가 독자적으로 히팅롤러부(10)를 가열하도록 한다.
물론 제어부는 작동모드에서 메인히터(22)와 서브히터(24)가 상호 협력하여 히팅롤러부(10)를 가열하도록 할 수 있다. 이 때 제어부(40)는 작동모드에서 메인전원부(32)와 서브전원부(34)의 전원을 모두 허용한다. 메인히터(22)와 서브히터(24) 양자를 모두 사용하여 히팅롤러부(10)를 가열함으로써 히팅롤러부(10)의 온도 상승 속도를 향상시키고 온도 제어를 보다 정밀하게 실시할 수 있다. 특히 절전모드에서 작동모드로 전환 시 메인히터(22)와 서브히터(24)의 동시 가열에 의해 소정의 정착온도까지의 상승 시간을 단축시킬 수 있다.
제어부(40)는 절전모드에서 히팅롤러부(10)가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 한다. 제어부(40)는 절전모드에서 메인전원부(32)의 전원을 차단하고 호스트(50)의 호스트전원부(52)로부터 범용직렬버스(62)를 통해 소정의 전원을 서브히터(24)에 공급하도록 한다. 히팅롤러부(10)는 절전모드에서도 상온으로 하강하지 않고 일정 온도를 유지하게 된다. 이에 따라 절전모드에서 작동모드로 전환될 때 히팅롤러부(10)가 정착온도로 상승하는 시간을 최소화할 수 있다. 절전온도는 전력소모 및 정착온도로의 상승 시간 등을 고려하여 적절히 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에서는 절전모드에서 범용직렬버스(62)를 통해 호스트(50)로부터 전원을 공급받아 히팅롤러부(10)의 온도를 일정 수준 유지하기 때문에 제어부(40)는 메인전원부(32) 뿐만 아니라 화상형성장치 내에 설치된 다른 기기의 전원을 모두 차단하여도 히팅롤러부(10)의 온도를 절전온도로 유지할 수 있다. 이에 따라 절전모드 시 화상형성장치의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 범용직렬버스(62)를 통해 호스트전원부(52)의 전원을 서브히터(24)를 가열하는 서브전원부(34)로 사용하였으나 서브전원부(34)는 화상형성장치 내에 마련된 별도의 전원공급부일 수 있다. 물론 서브히터(24)는 메인전원부(32)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 이 때 제어부(40)는 메인히터(22)에 비해 상대적으로 작은 전력의 전원을 서브히터(24)에 공급한다.
또한 본 발명의 실시예에서는 가열부(20)가 메인히터(22)와 서브히터(24)를 각각 구비하고, 전원공급부(30)가 메인전원부(32)와 서브전원부(34)를 각각 구비하고 있으나, 가열부(20)와 전원공급부(30)는 각각 단일의 히터 및 전원부를 구비할 수 있다. 이 때 제어부(40)는 작동모드에 비해 절전모드 시 상대적으로 작은 전력의 전원을 가열부(20)에 공급하도록 전원공급부(30)를 제어한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정착장치를 설명한다. 도시된 바와 같이, 정착장치는 현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부(10)와, 히팅롤러부(10)를 가열하는 가열부(20)와, 가열부(20)에 전원을 공급하는 전원공급부(30)와, 소정의 작동모드에서 히팅롤러부(10)가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 히팅롤러부(10)가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부(40)를 구비하고 있다.
이상에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 화상형성장치 및 정착장치는 절전모드에서 호스트의 전원을 전원소통 가능한 USB를 통해 보조히터에 공급하여 히팅롤러부가 소정 온도 미만으로 저하되지 않도록 함으로써 절전모드에서 작동모드로 전환 시 워밍업 시간을 단축하여 현상제의 정착에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

Claims (6)

  1. 소정의 전력과 정보를 소통 가능한 범용직렬버스(USB)를 구비한 인터페이스부에 의하여 호스트 전원부를 구비한 호스트에 연결되는 화상형성장치에 있어서,
    현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부;
    상기 히팅롤러부를 가열하는 것으로, 메인히터와 서브히터를 구비한 가열부;
    상기 가열부에 전원을 공급하는 전원공급부;
    소정의 작동모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부;를 포함하며,
    상기 서브히터는 상기 범용직렬버스를 통해 상기 호스트 전원부로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 메인히터에 전원을 공급하는 메인전원부와, 상기 서브히터에 전원을 공급하는 서브전원부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 절전모드에서 상기 서브히터의 가열에 의해 상기 히팅롤러부가 상기 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 상기 메인전원부의 전원공급을 차단하고 상기 서브전원부의 전원공급을 허용하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 작동모드에서 상기 메인히터와 상기 서브히터가 상호 협력하여 상기 히팅롤러부를 가열하도록 하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절전모드는 상기 호스트로부터 소정 시간 이상 상기 인쇄화상정보가 공급되지 않은 경우인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 소정의 전력과 정보를 소통 가능한 범용직렬버스(USB)를 구비한 인터페이스부에 의하여 호스트 전원부를 구비한 호스트에 연결되는 화상형성장치용 정착장치에 있어서,
    현상제를 인쇄용지에 정착하는 히팅롤러부;
    상기 히팅롤러부를 가열하는 것으로, 메인히터와 서브히터를 구비한 가열부;
    상기 가열부에 전원을 공급하는 전원공급부; 및
    소정의 작동모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 정착온도를 갖도록 하고, 소정의 절전모드에서 상기 히팅롤러부가 소정의 절전온도 미만으로 저하되지 않도록 하는 제어부;를 포함하며,
    상기 서브히터는 상기 범용직렬버스를 통해 상기 호스트 전원부로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 정착장치.
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