KR100700978B1 - 화상형성장치 및 프레싱롤러장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상형성장치 및 프레싱롤러장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 인쇄용지를 가열하는 히팅롤러; 인쇄용지를 사이에 두고 히팅롤러와 대향되게 회전하여 인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러; 및 상기 프레싱롤러의 내부에 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 이격배치된 복수의 지지림과, 상기 프레싱롤러의 내측면에 접촉가능하도록 마련되어 상기 복수의 지지림을 연결하는 지지리브를 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 히팅롤러의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
화상형성장치, 정착장치, 히팅롤러, 프레싱롤러, 지지부재, 열손실

Description

화상형성장치 및 프레싱롤러장치{IMAGE FORMING APPARATUS AND PRESSING ROLLER APPARATUS}
도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이고,
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이고,
도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 단면도이고,
도 5는 도 2의 지지부재를 나타내는 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 사시도이고,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 히팅롤러 20, 20' : 프레싱롤러
30 : 회전축 40, 40', 40" : 지지부재
42, 42', 42" : 지지림 44, 44', 44" : 지지리브
50 : 구동부
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히팅롤러의 가열 효율을 향상시킬 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 화상형성장치는 호스트컴퓨터 등의 이미지처리장치가 처리한 이미지정보를 인쇄용지에 인쇄하여 가시화한다. 화상형성장치의 화상형성방식에는 전위차에 의해 감광체에 형성된 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 열전사방식, 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 프레 싱롤러를 구비한다. 히팅롤러는 인쇄용지에 열을 가하고 프레싱롤러는 인쇄용지에 압력을 가한다. 현상기에 의해 인쇄용지에 도포된 현상제는 히팅롤러의 가열과 프레싱롤러의 가압에 의해 인쇄용지에 용융 정착된다.
도 1은 종래의 화상형성장치를 나타내는 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치(101)는 히팅롤러(미도시)와 프레싱롤러(120)를 구비하고 있다. 히팅롤러(미도시)는 인쇄용지에 열을 가하고 프레싱롤러(120)는 인쇄용지에 압력을 가하여 현상제를 인쇄용지에 정착시킨다.
중공의 프레싱롤러(120)는 인쇄용지를 사이에 두고 히팅롤러(미도시)와 대향되게 회전한다. 회전축(130)은 프레싱롤러(120)의 양단부에 배치되어 구동부(미도시)로부터 회전력을 수령하여 프레싱롤러(120)를 회전시킨다. 탄성층(122)은 고무 기타 탄성재질로 형성되어 프레싱롤러(120)를 둘러싸고 있다. 탄성층(122)은 프레싱롤러(120)가 인쇄용지를 접촉하여 가압하는 것을 용이하게 한다. 가압스프링(미도시)은 프레싱롤러(120)를 히팅롤러(미도시)를 향해 가압하여 프레싱롤러(120)가 인쇄용지를 가압할 수 있도록 한다.
그런데 종래의 화상형성장치(101)에서는 히팅롤러(미도시)가 인쇄용지를 가열하는 열의 상당부분이 프레싱롤러(120)에 흡수됨에 따라 가열 효율이 저하될 수 있다. 프레싱롤러(120)가 흡수하는 열량을 최소화하기 위해서는 프레싱롤러(120)의 열용량이 최소화되어야 한다.
그러나 프레싱롤러(120)가 가압스프링(미도시)에 의한 가압력과 히팅롤러(미도시)에 의한 가열에 의해 변형되지 않기 위해서는 롤러면이 일정 두께 이상을 유 지해야 하며, 프레싱롤러(120)의 체적이 증가하고 열용량이 증가하는 문제점이 발생한다. 이에 따라 프레싱롤러(120)의 열흡수에 따른 히팅롤러(미도시)의 열손실이 발생하여 히팅롤러(미도시)의 가열 시간이 지연되는 등 가열 효율이 저하될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 히팅롤러의 가열 효율을 향상시킬 수 있는 화상형성장치 및 프레싱롤러장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 화상형성장치에 있어서, 인쇄용지를 가열하는 히팅롤러; 상기 인쇄용지를 사이에 두고 상기 히팅롤러와 대향되게 회전하여 상기 인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러; 및 상기 프레싱롤러의 내부에 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 이격배치된 복수의 지지림과, 상기 프레싱롤러의 내측면에 접촉가능하도록 마련되어 상기 복수의 지지림을 연결하는 지지리브를 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.
삭제
상기 지지리브는 상기 지지림에서 소정 각도 간격으로 이격되어 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 나선방향으로 연장될 수 있다.
상기 프레싱롤러의 단부측에 형성된 회전축과 상기 회전축을 제1회전방향으로 회전시키는 구동부를 포함하며, 상기 지지리브는 상기 제1회전방향과 반대방향 으로 연장될 수 있다.
상기 지지리브는 상기 지지림에서 소정 각도 간격으로 이격되어 상기 프레싱롤러의 축방향으로 연장될 수 있다.
상기 지지리브는 상기 지지림을 연결하도록 그물 상으로 형성될 수 있다.
상기 프레싱롤러의 두께는 중앙영역에서 단부영역에 이르도록 점진적으로 작아질 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 프레싱롤러장치에 있어서, 인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러; 및 상기 프레싱롤러의 내부에 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 이격배치된 복수의 지지림과, 상기 프레싱롤러의 내측면에 접촉가능하도록 마련되어 상기 복수의 지지림을 연결하는 지지부재를 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱롤러장치에 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 제1실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이고, 도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 2의 지지부재를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 인쇄용지를 가열하는 히팅롤러(10), 인쇄용지를 사이에 두고 히팅롤러(10)와 대향되게 회전하여 인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러(20) 및 프레싱롤러(20)의 내부에 배치되어 프레싱롤러(20)를 방사방향으로 지지하는 지지부재 (40)를 구비하고 있다.
히팅롤러(10)와 프레싱롤러(20)는 인쇄용지가 그 사이로 진행하도록 프레임(미도시)에 지지되어 있다. 히팅롤러(10)는 원통형으로 형성되어 있다. 히팅롤러(10)의 내부에는 히팅롤러(10)가 인쇄용지를 가열하도록 히팅롤러(10)의 롤러면을 소정 온도로 가열하는 히터(미도시)가 배치되어 있다.
프레싱롤러(20)는 가압부재(미도시)에 의해 히팅롤러(10)를 향해 가압된다. 가압부재(미도시)는 용수철스프링, 판스프링 기타 통상의 가압스프링일 수 있다. 프레싱롤러(20)는 소정 두께의 면을 갖는 원통상으로 형성되어 중공을 갖는다. 프레싱롤러(20)의 외측면은 탄성부재(22)에 의해 둘러싸져 있다. 탄성부재(22)는 고무, 플라스틱 기타 탄성 재질로 형성될 수 있다. 탄성부재(22)는 프레싱롤러(20)가 히팅롤러(10)와 접촉하여 인쇄용지를 접촉 가압하는 면 즉, 닙(NIP)을 확장시켜 프레싱롤러(20)가 효과적으로 인쇄용지를 가압할 수 있도록 한다.
프레싱롤러(20)의 양단부는 측면부(24)에 의해 밀폐되어 프레싱롤러(20)의 중공은 외부와 차단되어 있다. 또한 프레싱롤러(20)의 단부측에는 프레싱롤러(20)와 일체로 회전하는 회전축(30)이 형성되어 있다. 구동부(50)는 회전축(30)을 제1회전방향으로 회전시켜 프레싱롤러(20)가 인쇄용지를 반송하면서 가압할 수 있도록 한다. 구동부(50)는 히팅롤러(10)와 연동되도록 회전축(30)을 회전시킨다.
지지부재(40)는 프레싱롤러(20)의 내측면에 접촉하도록 프레싱롤러(20) 내부에 배치되어 있다. 지지부재(40)는 프레싱롤러(20)를 방사방향으로 지지하여 프레싱롤러(20)의 롤러면에 대한 수직방향의 강도를 강화시킨다. 지지부재(40)는 가압 부재(미도시)에 의한 가압력과 히팅롤러(10)의 가열에 의해 휨변형 기타 다른 변형이 프레싱롤러(20)에 발생되는 것을 방지하면서 프레싱롤러(20)의 롤러면 두께를 최소화할 수 있도록 한다. 이에 따라 지지부재(40)는 프레싱롤러(20)의 열용량을 감소시켜 프레싱롤러(20)가 흡수하는 히팅롤러(10)의 열량을 최소화할 수 있다. 지지부재(40)는 히팅롤러(10)의 가열 시간을 단축시키고 히팅롤러(10)의 가열 효율을 향상시키게 된다.
지지부재(40)는 강도가 뛰어난 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 플라스틱 기타 비열전도성의 재질로 형성될 수 있다. 지지부재(40)는 금속 등과 같은 열전도성의 재질로 형성될 수도 있다.
지지부재(40)는 프레싱롤러(20) 내측 원주면에 접촉하도록 프레싱롤러(20)의 축방향을 따라 이격 배치된 복수의 지지림(42)과, 프레싱롤러(20) 내측면에 접촉하도록 지지림(42)을 연결하는 복수의 지지리브(44)를 구비하고 있다. 지지림(42)과 지지리브(44)는 상호 협력하여 프레싱롤러(20)를 방사방향으로 지지하여 프레싱롤러(20)의 휨변형, 피로변형 등의 발생을 방지한다.
지지림(42)은 프레싱롤러(20)의 양단부의 원주를 따라 프레싱롤러(20)의 내측면에 접촉하도록 링 상으로 형성되어 있다. 지지림(42)은 프레싱롤러(20)의 양단부에 배치되어 있으나 양단부뿐만 아니라 프레싱롤러(20)의 축방향을 따라 임의의 위치에 배치될 수 있다. 또한 지지림(42)은 소정 거리 간격을 갖도록 세 개 이상 배치될 수 있다.
지지리브(44)는 지지림(42)에서 소정 각도 간격으로 이격되어 프레싱롤러 (20)의 축방향을 따라 나선방향으로 연장되어 있다. 지지리브(44)는 프레싱롤러(20)의 내측면에 접촉하여 프레싱롤러(20)를 방사방향으로 지지한다. 지지리브(44)는 지지림(42)에서 등각도 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.
지지리브(44)는 구동부(50)가 회전축(30)을 회전시키는 제1회전방향(a)의 반대방향인 제2회전방향(b)의 나선방향으로 연장되어 있다. 이에 따라 지지리브(44)는 프레싱롤러(20)의 제1회전방향(a)을 따른 비틀림 변형에 대한 강도를 강화시킨다. 지지리브(44)는 구동부(50)가 회전축(30)을 제1회전방향(a)으로 회전시킴에 따라 프레싱롤러(20)에 제1회전방향(a)을 따른 비틀림 변형이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
물론 지지리브(44)는 제1회전방향(a)의 나선방향으로 연장될 수 있다. 또한 일부의 지지리브(44)는 제1회전방향(a)의 나선방향으로 연장되고, 다른 지지리브(44)는 제2회전방향(b)의 나선방향으로 연장될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 지지부재(40')는 지지림(42')과 지지리브(44')를 구비하고 있다. 지지리브(44')는 지지림(42')에서 소정 각도 간격으로 이격되어 프레싱롤러(20)의 축방향으로 연장되어 있다. 지지리브(44')는 지지림(42')에서 등각도 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.
지지리브(44')는 프레싱롤러(20)의 축방향을 따라 상호 나란하도록 프레싱롤 러(20)의 내측면에 접촉하고 있어 프레싱롤러(20)를 원주방향에서 균일하게 지지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 지지부재(40")는 지지림(42")과 지지리브(44")를 구비하고 있다. 지지리브(44")는 지지림(42")을 연결하도록 그물 상으로 형성되어 있다. 지지리브(44")의 그물은 사각형, 삼각형 등의 다각형이거나 타원형 등 임의의 형상일 수 있다. 이에 따라 지지리브(44")가 프레싱롤러(20)를 지지하는 지지력을 최대화하여 프레싱롤러(20)의 롤러 면 두께를 최소화할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 프레싱롤러(20')의 두께는 중앙영역에서 단부영역에 이르도록 점진적으로 작아질 수 있다. 프레싱롤러(20')는 단부영역 두께가 중앙영역 두께에 비해 작도록 형성되어 있다.
이에 따라 프레싱롤러(20')에서 휨변형에 가장 취약한 중앙영역의 강도를 유지하면서 상대적으로 변형에 강한 단부영역의 두께를 감소시켜 프레싱롤러(20')의 열용량을 감소시킬 수 있다.
이상에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 화상형성장치 및 프레싱롤러장치는 프레싱롤러를 내부에서 방사방향으로 지지하는 지지부재를 구비함으로써 프레싱롤러의 두께를 최소화하여 프레싱롤러의 열용량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 프레싱롤러가 히팅롤러의 열을 흡수하는 열량을 최소화하여 히팅롤러의 가열 시간을 단축시키고 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 화상형성장치에 있어서,
    인쇄용지를 가열하는 히팅롤러;
    상기 인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러; 및
    상기 프레싱롤러의 내부에 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 이격배치된 복수의 지지림과, 상기 프레싱롤러의 내측면에 접촉가능하도록 마련되어 상기 복수의 지지림을 연결하는 지지리브를 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지리브는 상기 지지림에서 소정 각도 간격으로 이격되어 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 나선방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레싱롤러의 단부측에 형성된 회전축과 상기 회전축을 제1회전방향으로 회전시키는 구동부를 포함하며,
    상기 지지리브는 상기 제1회전방향과 반대방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지리브는 상기 지지림에서 소정 각도 간격으로 이격되어 상기 프레싱롤러의 축방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지리브는 상기 지지림을 연결하도록 그물 상으로 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프레싱롤러의 두께는 중앙영역에서 단부영역에 이르도록 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 프레싱롤러장치에 있어서,
    인쇄용지를 가압하는 중공의 프레싱롤러; 및
    상기 프레싱롤러의 내부에 상기 프레싱롤러의 축방향을 따라 이격배치된 복수의 지지림과, 상기 프레싱롤러의 내측면에 접촉가능하도록 마련되어 상기 복수의 지지림을 연결하는 지지리브를 갖는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱롤러장치.
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