KR100861128B1 - 정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치 - Google Patents

정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 정착장치는 가압롤러; 상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트; 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 열투과부가 마련되는 닙형성부재; 및 상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함한다. 이에 의하면, 고속 승온 및 열적 안정성을 확보하여 고속 인쇄가 가능하며, 안정적인 닙 폭을 확보하여 정착성을 향상시킬 수 있다.
화상형성장치, 정착장치, 가압롤러, 정착벨트, 열원, 닙

Description

정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치{FIXING APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1a 내지 1c는 일반적인 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 3은 도 2에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 5는 도 4에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도,
도 6은 도 4에서 닙형성부재와 지지가압부재의 접촉부위에 단열부재가 구비된 일 예를 나타낸 단면도,
도 7은 도 6에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도, 그리고,
도 8은 본 발명의 정착장치를 구비하는 화상형성장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 가압롤러 200 : 정착벨트
310, 320 : 닙형성부재 311 : 열투과부
312, 322 : 닙부 320a : 제 1 열투과부
321 : 몸체부 400 : 열원
500 : 지지가압부재 500a : 제 2 열투과부
600 : 단열부재
본 발명은 화상형성장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 화상 토너를 인쇄매체에 정착시키는 정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 프린터, 복사기, 스캐너, 복합기 등과 같은 화상형성장치는 공지된 전사장치에 의해 용지 표면에 전사된 현상제, 예컨대 화상 토너를 용지에 정착시키는 정착장치를 구비한다.
최근 화상형성장치의 고속화 요구에 부응하여, 정착장치는 정착온도까지 최대한 빨리 도달할 수 있도록 닙부의 고속 승온이 요구되며, 공급되는 용지의 종류 변화 등과 같은 열적 외란에 둔감하고 안정적인 정착가능 온도를 유지하면서 정착을 수행할 수 있도록 열적 안정성 등이 요구되고 있다.
도 1a 내지 1c는 일반적인 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도로, 도 1a는 롤러방식 정착장치이며, 도 1b는 벨트방식 정착장치이고, 도 1c는 닙형성부재가 구 비되는 벨트방식 정착장치이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 일반적인 롤러방식 정착장치는 서로 밀착되어 회전하는 가압롤러(10) 및 가열롤러(20), 가열롤러(20)의 내부에 구비되는 열원(30) 등을 구비한다.
상기와 같이 구성된 일반적인 롤러방식의 정착장치는 회전하는 가압롤러(10)와 가열롤러(20)의 압접에 의해 형성된 닙(N)을 용지(P)가 통과하면서 공지된 전사장치에 의해 용지(P) 표면에 전사된 미정착 화상 토너를 가열, 가압하여 용지(P)에 융착시킨다. 일반적인 롤러방식 정착장치는 급지시 온도 강하가 상대적으로 작으므로 고속 인쇄에 유리하다. 그러나, 가열롤러(20)의 열용량이 크므로 고속 승온에 불리하고 한 쌍의 롤러(10)(20)를 이용하여 닙(N)을 형성하므로 안정적인 닙 폭을 확보하는데 제약이 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 일반적인 벨트방식 정착장치는 닙을 형성하는 한 쌍의 가압롤러(11)(12), 정착벨트(20), 정착벨트(20)의 일측을 탄성 지지하는 텐션롤러(30) 및 정착벨트(20)를 가열하는 열원(40) 등을 구비한다.
상기와 같이 구성된 일반적인 벨트방식 정착장치는 닙부(N)가 아닌 영역에서 열원(40), 예컨대 램프히터를 이용하여 정착벨트(20)를 직접 가열함으로써 정착벨트(20)의 열용량이 작으므로 고속 승온에 유리하다. 그러나, 정착벨트(20)의 구동을 위하여 정착벨트(20)에 인장력이 가해지므로 정착벨트(20)의 내구성이 약화되는 문제가 있다. 또한, 정착벨트(20) 자체의 승온은 빠를 수 있지만 정착벨트(20)가 한 쌍의 가압롤러(11)(12) 및 텐션롤러(30)와 접촉하면서 주행하므로 열 손실이 커 서 실제 닙부(N)에서의 승온 속도는 빠르지 못한 문제가 있다. 또한, 한 쌍의 가압롤러(11)(12)를 이용하여 닙(N)을 형성하므로 안정적인 닙 폭을 확보하는데 제약이 있다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 일반적인 닙형성부재가 구비되는 벨트방식 정착장치는 가압롤러(10), 가압롤러(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트(20), 가압롤러(10)와 정착벨트(20)의 접촉부위에 닙(N)를 형성하는 닙형성부재(30), 정착벨트(20)의 일측을 탄성 지지하는 텐션롤러(40) 및 텐션롤러(40)의 내부에 구비되는 열원(50) 등을 구비한다.
상기와 같이 구성된 일반적인 닙형성부재가 구비되는 벨트방식 정착장치는 닙형성부재(30)의 가압에 의해 닙(N)이 형성되므로 닙 폭을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 닙형성부재(30)의 양단을 가압롤러(10)에 가압하여 닙(N)을 형성하는 경우 닙형성부재(30)의 휨으로 인하여 용지(P)의 폭방향으로 안정적인 닙 폭의 확보에 어려운 문제가 있다. 즉, 용지(P)의 가장자리 영역은 가압롤러(10)와 완전히 밀착되어 충분한 닙 폭을 확보할 수 있지만, 용지(P)의 중앙부 영역은 닙형성부재(30)의 휨으로 인하여 가압롤러(10)와 완전히 밀착되지 않아 충분한 닙 폭을 확보할 수 없으므로 정착불량이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 고속 승온 및 열적 안정성을 확보하여 고속 인쇄가 가능한 정착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 안정적인 닙 폭을 확보하여 정착성을 향상시킬 수 있 는 정착장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 정착장치를 구비하는 화상형성장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 정착장치는, 가압롤러; 상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트; 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 열투과부가 마련되는 닙형성부재; 및 상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함한다.
상기 닙형성부재는 상기 정착벨트의 회전을 안내하도록 고정되는 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재는 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재는 소정의 탄성을 가지는 탄성체인 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재는 적어도 닙부에 상기 열투과부가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 열투과부는 다수의 슬릿(slit) 또는 홀(hole)인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 정착장치는, 가압롤러; 상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트; 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 제 1 열투과부가 마련되는 닙형성부재; 상기 닙형성부재의 닙부를 지지 및 가압하도록 상기 정착벨트와 상기 닙형성부재의 사이에 설치되며, 제 2 열투과부가 마련되는 지 지가압부재; 및 상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 제 1 및 제 2 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함한다.
상기 닙형성부재는, 상기 열원의 주변를 감싸도록 형성되며, 상기 제 1 열투과부가 마련되는 몸체부; 및 상기 가압롤러와 상기 정착벨트의 접촉부위에 닙을 형성하도록 상기 몸체부에 마련되는 닙부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재의 닙부는 상기 몸체부의 하부가 소정길이로 연장되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 닙부는 상기 몸체부의 하부 양단이 하측으로 각각 연장된 후 양측으로 절곡되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재는 적어도 닙부에 상기 제 1 열투과부가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 지지가압부재는 상기 정착벨트의 회전을 안내하도록 고정되는 것이 바람직하다.
상기 지지가압부재는 상기 닙형성부재의 닙부를 축방향을 따라서 균일하게 지지하는 동시에 상기 가압롤러와 대응하는 방향으로 가압하는 것이 바람직하다.
상기 지지가압부재는 소정의 강성을 가지는 강성체인 것이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 열투과부는 상기 열원의 방사방향으로 서로 일치되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 열투과부는 다수의 슬릿 또는 홀인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 정착장치는 상기 닙형성부재로부터 상기 지지가압부재로 전달되는 열을 차단하기 위한 단열부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단열부재는 상기 닙형성부재와 상기 지지가압부재의 접촉부위에 마련되는 것이 바람직하다.
상기 단열부재는 상기 지지가압부재와 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 단열부재는 상기 닙형성부재보다 열전도율이 작은 것이 바람직하다.
상기 단열부재는 고무, 수지 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 정착장치는, 가압롤러; 상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트; 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 열투과부가 마련되는 닙형성부재; 상기 닙형성부재를 지지 및 가압하는 지지가압부재; 및 상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함한다.
한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 화상형성장치는, 감광매체; 상기 감광매체의 정전잠상에 현상제를 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상장치; 상기 현상장치에 의해 현상된 상기 감광매체 상의 화상을 인쇄매체로 전사시키는 전사장치; 및 상기 인쇄매체에 전사된 화상을 정착시키는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 정착장치;를 포함한다.
본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 참고로 본 발명 을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고, 도 3은 도 2에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착장치는 가압롤러(100), 정착벨트(200), 닙형성부재(310) 및 열원(400) 등을 구비한다.
상기 가압롤러(100)는 화상 토너를 인쇄매체, 예컨대 용지(P)에 가압하여 융착시키기 위해 구동력을 인가받아 회전한다. 상기 가압롤러(100)는 긴 원통 형상으로 이루어진 것이 일반적이다.
상기 정착벨트(200)는 가압롤러(100)로부터 회전력을 전달받아 회전하며, 가압롤러(100)와 함께 닙(N)을 형성한다. 여기서, 닙(N)은 가압롤러(100)와 정착벨트(200)가 맞닿으면서 용지(P)가 물리는 부위를 지칭한다. 정착벨트(200)는 내열성 재질로 형성되며, 가압롤러(100)의 길이와 대응되는 폭을 가지는 벨트 형태로 구성된다. 정착벨트(200)는 원활한 회전을 위하여 일정한 탄성력을 가지며, 가압롤러(100)와 정착벨트(200) 사이에는 용지(P)의 정착에 필요한 일정한 가압력이 존재하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 정착벨트(200)가 가압롤러(100)의 구동에 의해 회전되는 구성을 예시하였으나, 정착벨트(200)를 구동하기 위한 별도의 구동장치가 적용될 수도 있다.
상기 닙형성부재(310)는 가압롤러(100)와 정착벨트(200)의 접촉부위에 닙(N) 을 형성하도록 정착벨트(200)의 내부에 설치된다. 닙형성부재(310)는 정착벨트(200)의 회전을 안내하도록 원통 형상으로 형성되며, 정착장치의 고정프레임(미도시)에 고정되는 것이 바람직하다. 닙형성부재(310)는 가압롤러(100)에 대향하여 가압력을 조절할 수 있도록 소정의 탄성을 갖는 금속재질의 탄성체인 것이 바람직하다.
한편, 상기 닙형성부재(310)의 닙부(312)는 다양한 형상으로 구현이 가능하다. 예컨대, 도면에 도시된 바 없지만, 용지(P)와의 밀착성을 높여 정착효율을 향상시키기 위하여 가압롤러(100)와 대향되는 닙부(312)의 일측면을 가압롤러(100)의 외주면에 대응하는 곡면 형상으로 형성하거나, 급지 및 배지를 용이하게 하고 용지잼(jam)을 방지하기 위하여 닙부(312)의 저면에 가압롤러(100)를 향해 돌출된 적어도 하나 이상의 돌기를 형성할 수 있다.
또한, 상기 닙형성부재(310)는 열투과부(311), 예컨대 다수의 슬릿(slit) 또는 홀(hole)을 구비한다. 상기 슬릿 또는 홀은 닙형성부재(310)의 외주면을 따라 일정간격을 두고 축방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 슬릿 또는 홀의 크기 및 개수는 정착벨트(200)의 승온 속도 조절을 위해 다양하게 구현할 수 있다. 예컨대, 정착벨트(200)의 승온 속도를 빠르게 하기 위해서는 슬릿 또는 홀의 크기를 크게 하고 개수를 많이 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 닙형성부재(310)의 닙부(312)에도 열투과부(311)를 형성하여 닙부(312)의 열투과부(311)를 통해 열원(400)이 정착벨트(200)를 직접 가열함으로써, 닙부에서 정착벨트(200)의 승온 속도를 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서는 닙형성부재(310)가 닙부에서만 정착벨트(200)와 접촉하는 구성을 예시하였으나, 닙형성부재(310)의 직경을 보다 크게 하여 닙형성부재(310)가 정착벨트(200)의 내주면과 전체적으로 접촉되도록 구성할 수도 있다. 이 경우 열원(400)에 의해 가열된 고온의 닙형성부재(310)가 정착벨트(200)를 추가로 가열하게 된다.
상기 열원(400)은 닙형성부재(310)의 내부에 설치되며, 외부에서 전원을 인가받아 열을 발생시켜 닙형성부재(310)를 가열함과 동시에 열투과부(311)를 통해 정착벨트(200)를 가열한다. 열원(400)은 램프히터, 전열선 또는 저항 패턴이 구비된 면상발열체 등 다양하게 구현 가능하며, 바람직하게는 원통형의 할로겐 램프이다. 도면에는 도시된 바 없지만, 정착장치는 열원(400)의 온도를 감지하기 위한 온도센서와, 온도센서에 의해 감지된 열원(400)의 온도 제어를 위한 온도제어부 등을 구비한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 정착장치는 가압롤러(100)와 외접한 상태로 무한궤도 운동하는 정착벨트(200)의 내부에, 다수의 슬릿 또는 홀 등과 같은 열투과부(311)를 갖추고 가압롤러(100)와 대향하여 닙(N)을 형성하는 닙형성부재(310)를 구비하며, 상기 닙형성부재(310)의 내부에 구비된 열원(400)에서 열을 방사하여 정착벨트(200)와 닙부(312)를 직접 가열한다.
보다 상세하게는, 열원(400)에서 방사된 열은 닙형성부재(310)에 형성된 다수의 슬릿 또는 홀을 통해 정착벨트(200)를 직접 가열한다. 정착벨트(200)의 열용량은 매우 작으므로 승온 속도가 상당히 빠르다. 즉, 열용량이 작은 정착벨트(200) 를 직접 가열하여 빠른 승온 속도를 확보할 수 있다. 또한, 열원(400)에서 방사된 열은 닙부(312)를 가열한다. 닙형성부재(310)의 닙부(312)는 정착벨트(200)에 비해 열용량이 크므로 급지시에 닙부(312)의 급격한 온도 강하를 방지한다. 따라서, 열적 안정성을 확보하여 고속 인쇄가 가능하다.
또한, 닙형성부재(310)가 탄성체인 경우에는 정착벨트(200)에 대향하여 탄성에 의한 가압력의 조절이 가능하며, 닙형성부재(310)가 강성체인 경우에는 닙(N)에 인가되는 가압력이 크므로 안정적인 닙 폭을 확보할 수 있다. 또한, 가압롤러(100)의 가압에 의해 닙형성부재(310)의 닙부(312)가 열원(400)에 더 근접하게 됨에 따라 닙부(312)의 가열이 신속하게 이루어진다.
이와 같이, 본 발명은 정착벨트(200)와 닙부(312)가 동시에 가열된 상태에서 닙(N)을 통과하는 용지(P) 표면에 전사된 미정착 화상 토너를 가열, 가압하여 융착시킨다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 정착장치를 개략적으로 나타낸 단면도, 도 5는 도 4에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도, 도 6은 도 4에서 닙형성부재와 지지가압부재의 접촉부위에 단열부재가 구비된 일 예를 나타낸 단면도, 그리고, 도 7은 도 6에서 닙형성부재의 닙부에 열투과부가 구비된 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 정착장치는 가압롤러(100), 정착벨트(200), 닙형성부재(320), 열원(400) 및 지지가압부재(500) 등을 구비하며, 상기 닙형성부재(320) 및 지지가압부재(500)의 구성을 제외하고는 도 2 및 3을 참조하여 설명된 상기 일 실시예와 동일하다. 따라서, 일 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략한다.
상기 닙형성부재(320)는 가압롤러(100)와 정착벨트(200)의 접촉부위에 닙(N)을 형성하도록 정착벨트(200)의 내부에 설치된다. 닙형성부재(320)는 가압롤러(100)에 대향하여 가압력을 조절할 수 있도록 소정의 탄성을 갖는 금속재질의 탄성체인 것이 바람직하다.
상기 닙형성부재(320)는 열원(400)의 주위를 감싸도록 형성되는 대략 원통형의 몸체부(321)와, 가압롤러(100)와 정착벨트(200)의 접촉부위에 닙(N)을 형성하도록 몸체부(321)에 마련되는 닙부(322)를 포함한다. 상기 몸체부(321)에는 제 1 열투과부(320a), 예컨대 다수의 슬릿 또는 홀이 형성된다. 이 슬릿 또는 홀은 몸체부(321)의 외주면을 따라 일정간격을 두고 축방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 닙부(322)는 몸체부(321)의 하부가 소정길이로 연장되어 형성된다. 본 실시예에서는 닙형성부재(320)의 닙부(322)가 몸체부(321)의 하부 양단으로부터 하측으로 각각 연장된 후 양측으로 절곡되어 형성되는 구성을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 그 밖의 다양한 형상으로 구현이 가능하다. 도면에 도시된 바 없지만, 용지(P)와의 밀착성을 높여 정착효율을 향상시키기 위하여 가압롤러(100)와 대향되는 닙부(322)의 일측면을 가압롤러(100)의 외주면에 대응하는 곡면 형상으로 형성하거나, 급지 및 배지를 용이하게 하고 용지잼(jam)을 방지하기 위하여 닙부(322)의 저면에 가압롤러(100)를 향해 돌출된 적어도 하나 이상의 돌기를 형성할 수 있다. 또한, 도 5 및 7에 도시된 바와 같이, 닙형성부재(320)의 닙부(322)에도 제 1 열투과부(320a)를 형성하여 닙부(322)의 제 1 열투과부(320a)를 통해 열원(400)이 정착벨트(200)를 직접 가열함으로써, 닙부(322)에서 정착벨트(200)의 승온 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 지지가압부재(500)는 정착벨트(200)와 닙형성부재(320) 사이에 설치되며, 닙형성부재(320)의 닙부(322)를 지지 및 가압하도록 소정의 강성을 가지는 금속재질의 강성체인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 지지가압부재(500)는 닙형성부재(320)의 주위를 감싸도록 형성되며, 하부 양단이 닙형성부재(320)의 닙부(322)를 축방향을 따라서 내측으로 균일하게 지지하는 동시에 가압롤러(100)와 대응하는 방향으로 가압한다. 지지가압부재(500)는 정착벨트(200)의 회전을 안내하도록 정착장치의 고정프레임(미도시)에 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지가압부재(500)는 제 2 열투과부(500a), 예컨대 다수의 슬릿 또는 홀을 구비한다. 상기 슬릿 또는 홀은 지지가압부재(500)의 외주면을 따라 일정간격을 두고 축방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 제 2 열투과부(500a)는 열원의 방사방향으로 제 1 열투과부(320a)와 서로 일치되도록 형성되며, 대응되는 제 1 열투과부(320a)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 정착장치는 닙형성부재(320)로부터 전달되는 열을 차단하기 위한 단열부재(600)를 더 포함한다. 상기 단열부재(600)는 닙형성부재(320)와 지지가압부재(500)의 접촉부위에 마련되며, 지 지가압부재(500)와 일체로 형성된다. 단열부재(600)는 닙형성부재(320)보다 열전도율이 낮은 재질, 예컨대 고무, 수지 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 의한 정착장치의 동작은 상기 일 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에 의하면, 열원(400)에서 방사된 열은 닙형성부재(320)를 가열함과 동시에 제 1 및 제 2 열투과부(320a)(500a)를 통해 정착벨트(200)를 직접 가열함으로써, 고속 승온 및 열적 안정성을 확보하여 고속 인쇄가 가능하다.
또한, 지지가압부재(500)가 닙형성부재(320)의 닙부(322)를 내측방향으로 지지하는 동시에 가압롤러(100)와 대응하는 방향으로 가압함으로써, 안정적인 닙 폭을 확보하여 정착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지가압부재(500)가 닙형성부재(320)의 닙부(322)를 축방향을 따라서 균일하게 지지함으로써, 닙형성부재(320)가 휘어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 화상형성장치는 급지장치(1)와, 감광매체(2)와, 감광매체(2)의 정전잠상에 현상제를 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상장치(4)와, 현상장치(4)에 의해 현상된 감광매체(2) 상의 화상을 인쇄매체(P)로 전사시키는 전사장치(6)와, 인쇄매체(P)에 전사된 화상을 정착시키는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 정착장치(8)와, 배지장치(9) 등을 포함한다. 상기 급지장치(1), 감광매체(2), 현상장치(4), 전사장치(6) 및 배지장치(9) 등은 이미 공지된 기술로서 이해가능하므로 그에 대한 구체적인 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다.
이상, 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.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 열원에서 방사된 열이 정착벨트와 닙부를 직접 가열함으로써, 고속 승온 및 열적 안정성을 확보하여 고속 인쇄가 가능하다.
또한, 닙형성부재는 소정의 탄성을 갖는 탄성체로 형성함으로써, 가압롤러에 대향하여 가압력을 조절할 수 있다.
또한, 지지가압부재가 닙형성부재의 닙부를 축방향을 따라서 균일하게 지지하는 동시에 정착롤러와 대응하는 방향으로 가압함으로써, 닙형성부재의 휨을 방지하며, 안정적인 닙 폭을 확보하여 정착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 닙형성부재로부터 지지가압부재로 전달되는 열을 차단하는 단열부재를 구비함으로써, 닙부에서 정착벨트의 승온 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 닙형성부재의 닙부에 열투과부를 형성하여 열원에서 방사된 열이 열투과부를 통해 정착벨트를 직접 가열함으로써, 닙부에서 정착벨트의 승온 속도를 향상시킬 수 있다.

Claims (24)

  1. 가압롤러;
    상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트;
    상기 정착벨트를 상기 가압롤러에 대해 가압하여 상기 가압롤러와 상기 정착벨트의 접촉부위에 닙을 형성하도록 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 열투과부가 관통하여 마련되는 닙형성부재; 및
    상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 닙형성부재는 상기 정착벨트의 회전을 안내하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 닙형성부재는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 닙형성부재는 탄성을 가지는 탄성체인 것을 특징으로 하는 정착장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 닙형성부재의 상기 열투과부는 상기 닙형성부재의 닙부에 마련된 열투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열투과부는 복수 개의 슬릿(slit) 또는 홀(hole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  7. 가압롤러;
    상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트;
    상기 정착벨트를 상기 가압롤러에 대해 가압하여 상기 가압롤러와 상기 정착벨트의 접촉부위에 닙을 형성하도록 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 제 1 열투과부가 관통하여 마련되는 닙형성부재;
    상기 닙형성부재를 지지 및 가압하도록 상기 정착벨트와 상기 닙형성부재의 사이에 설치되며, 제 2 열투과부가 관통하여 마련되는 지지가압부재; 및
    상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 제 1 및 제 2 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 닙형성부재는,
    상기 열원의 주변를 감싸도록 형성되며, 상기 제 1 열투과부가 마련되는 몸체부; 및
    상기 가압롤러와 상기 정착벨트의 접촉부위에 닙을 형성하도록 상기 몸체부에 마련되는 닙부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 닙형성부재의 닙부는 상기 몸체부의 하부가 일정길이로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 닙부는 상기 몸체부의 하부 양단이 하측으로 각각 연장된 후 양측으로 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 닙형성부재는 탄성을 가지는 탄성체인 것을 특징으로 하는 정착장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 닙형성부재의 상기 제1 열투과부는 상기 닙형성부재의 닙부에 마련된 제 1 열투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지가압부재는 상기 정착벨트의 회전을 안내하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지가압부재는 상기 닙형성부재의 닙부를 축방향을 따라서 균일하게 지지하는 동시에 상기 가압롤러와 대응하는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지가압부재는 강성을 가지는 강성체인 것을 특징으로 하는 정착장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 열투과부는 상기 열원의 방사방향으로 서로 일치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 열투과부는 복수 개의 슬릿 또는 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 닙형성부재로부터 상기 지지가압부재로 전달되는 열을 차단하기 위한 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 단열부재는 상기 닙형성부재와 상기 지지가압부재의 접촉부위에 마련되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 단열부재는 상기 지지가압부재와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 단열부재는 상기 닙형성부재보다 열전도율이 낮은 것을 특징으로 하는 정착장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 단열부재는 고무, 수지 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  23. 가압롤러;
    상기 가압롤러로부터 회전력을 전달받아 회전하는 정착벨트;
    상기 정착벨트를 상기 가압롤러에 대해 가압하여 상기 가압롤러와 상기 정착벨트의 접촉부위에 닙을 형성하도록 상기 정착벨트의 내부에 설치되며, 열투과부가 관통하여 마련되는 닙형성부재;
    상기 닙형성부재의 닙부를 지지 및 가압하는 지지가압부재; 및
    상기 닙형성부재의 내부에 설치되며, 상기 닙형성부재를 가열함과 동시에 상기 열투과부를 통해 상기 정착벨트를 가열하는 열원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  24. 감광매체;
    상기 감광매체의 정전잠상에 현상제를 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상장치;
    상기 현상장치에 의해 현상된 상기 감광매체 상의 화상을 인쇄매체로 전사시키는 전사장치; 및
    상기 인쇄매체에 전사된 화상을 정착시키는 청구항 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항의 정착장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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