KR101154898B1

KR101154898B1 - 정착유닛 및 이를 포함하는 화상형성장치

Info

Publication number: KR101154898B1
Application number: KR1020070092488A
Authority: KR
Inventors: 이승준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2012-06-13
Also published as: US20090067901A1; KR20090027341A; US8060001B2

Abstract

발열체의 열변형을 최소화하여 정착성을 향상시킬 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치를 개시한다. 개시된 정착유닛은 구동롤러와; 상기 구동롤러에 의해 종동 회전 가능한 벨트와; 상기 벨트를 사이에 두고 상기 구동롤러의 길이방향을 따라 배치되며 상기 구동롤러를 향해 가압되어 정착닙을 형성하는 닙플레이트와; 상기 길이방향을 따라 배치되어 열전도에 의해 상기 닙플레이트를 가열하는 발열체와; 상기 발열체가 열변형되어 상기 닙플레이트로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 발열체를 상기 닙플레이트를 향해 가압하는 발열체 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정착유닛 및 이를 포함하는 화상형성장치{FUSING UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 정착유닛 및 이를 포함하는 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발열체의 열변형을 최소화하여 정착성을 향상시킬 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치에 관한 것이다.

정착유닛은 인쇄매체에 화상을 형성하는 화상형성장치에 채용되는 것으로서, 인쇄매체 상에 도포된 현상제(토너)에 열과 압력을 가하여 상기 현상제를 상기 인쇄매체에 융착시키는 역할을 한다.

정착유닛에는 크게 가열롤러 및 가압롤러로 구성된 2개의 롤러를 사용하는 롤러 방식과, 가압롤러와 가압롤러에 의해 종동회전하는 무단벨트를 사용하는 벨트 방식으로 나눌 수 있다. 롤러 방식의 경우 가열롤러 자체가 열용량이 커서 내부의 열원에 의해 가열되는 데 시간이 많이 소요되어 고속인쇄에 적합하지 않다. 반면, 벨트 방식의 경우 열용량이 작은 무단벨트를 사용함으로 고속인쇄에 적합하고 열효율이 좋아 최근에 많은 연구 개발이 진행되고 있다.

종래 벨트 방식의 정차유닛은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가압롤 러(10), 상기 가압롤러(10)에 의해 종동 회전하는 벨트(20), 상기 벨트(20)의 양단부를 각각 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 부싱(30), 상기 벨트(20)를 사이에 두고 상기 구동롤러(10)와 대향 배치되어 정착닙(N)을 형성하는 닙플레이트(40), 상기 닙플레이트(40)의 길이방향(X)을 따라 접촉되어 상기 닙플레이트(40)를 가열하는 발열체(30)로 구성된다.

부싱(30)은 탄성부재(60)에 의해 가압롤러(10)로 탄성 가압되며 부싱(30)에 의해 양단이 지지되는 닙플레이트(40)도 가압롤러(10) 측으로 탄성가압된다.

발열체(30)는 세라믹기판과, 상기 세라믹 기판 상에 형성된 발열패턴으로 구성되며, 상기 발열패턴은 상기 닙플레이트(40)의 반대쪽에 마련된다. 닙플레이트(40)는 상기 발열체(30)로부터 전도된 열이 길이방향을 따라 골고루 전도될 수 있도록 금속판으로 마련된다.

도 3a는 발열체(30) 및 닙플레이트(40)의 길이방향(X)에 따른 상기 길이방향의 가로방향(Y)으로의 휨양을 도시한 그래프이다. E1, E2는 발열체(30)의 양단부의 한 지점이고, C는 는 발열체(30)의 중심부에 해당한다.

닙플레이트(40)는 부싱(30)에 의해 양단이 하향 가압되는 동시에 발열체(30)로부터 열전도되어 열변형되는데, 최종적인 변형곡선은 도 3a의 A선(실선)과 같다. 한편, 발열체(30)는 상기 발열패턴에 전원이 인가되어 발열되어 열변형되면 도 3a의 B선(일점쇄선)과 같은 형태로 변형된다. 이에 따라, 닙플레이트(40)와 발열체(30)가 중심점(C) 부근에서는 서로 밀착되는 반면, 양단부(E1, E2)에서는 밀착력이 떨어진다. 설령, 닙플레이트(40)와 발열체(30)가 서로 접착제로 결합되어 있다 고 하더라도 반복적인 발열체(30)의 열변형에 의해 양단부(E1, E2)에서의 발열체(30)로부터 닙플레이트(40)로의 열전도율이 떨어진다.

이는 도 3b에 도시된 바와 같이, 발열체(30)의 온도 분포 곡선으로부터 알 수 있다. 발열체(30)의 양단부(E1, E2)에서의 온도는 240도로서 중심부(C)의 온도 200도에 비해 대략 20% 높은 것을 알 수 있다. 이는 양단부(E1, E2)에서는 발열체(30)와 닙플레이트(40)의 밀착력이 떨어져서 닙프레이트(40)로의 열전도가 잘 이루어지지 않아서 중심부(C)에 비해 온도가 높은 것이다. 즉, 중심부(C)의 온도는 대략 200도로 정상온도인 반면 양단부(E1, E2)는 과열된 상태에 있다.

이러한 결과로서, 닙플레이트(40)는 양단부(E1, E2)에서 온도가 중심부(C)보다 낮고 이에 따라 닙프레이트(40)에 의해 가열되는 벨트(20)에도 동일한 현상이 초래된다. 또한, 벨트(20)의 양단부(E1, E2)에서의 온도가 중심부(C)보다 낮으므로 해당 부위에서의 정착성이 떨어지며 이에 따라 인쇄품질도 떨어지게 된다.

또한, 정착온도가 길이방향(X)을 따라 일정하지 않으므로 정착유닛의 과열을 방지하기 위한 온도 감지센서를 배치하는 데에도 제약이 따른다.

따라서, 본 발명의 목적은 발열체와 닙플레이트의 밀착력을 유지시킬 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 발열체의 열변형을 최소화시킬 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 길이방향을 따라 정착온도를 일정하게 유지할 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 정착유닛 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 정착유닛에 있어서, 구동롤러와; 상기 구동롤러에 의해 종동 회전 가능한 벨트와; 상기 벨트를 사이에 두고 상기 구동롤러의 길이방향을 따라 배치되며 상기 구동롤러를 향해 가압되어 정착닙을 형성하는 닙플레이트와; 상기 길이방향을 따라 배치되어 열전도에 의해 상기 닙플레이트를 가열하는 발열체와; 상기 발열체가 열변형되어 상기 닙플레이트로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 발열체를 상기 닙플레이트를 향해 가압하는 발열체 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유닛에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 발열체 가압부는, 상기 발열체 및 상기 닙플레이트의 길이방향에 따른 변형량에 대응하여 상기 길이방향을 따라 다른 크기의 가압력으로 상기 발열체를 가압하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 발열체 가압부는, 상기 발열체를 상기 닙플레이트를 향해 탄성바이어스 시키는 발열체 가압부재와; 상기 발열체 가압부재를 사이에 두고 상기 발열체와 대향 배치되는 지지부재를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 발열체 가압부재는 두께, 탄성계수 및 재질 중 적어도 어느 하나가 상기 길이방향을 따라 다르도록 마련될 수 있다.

여기서, 상기 발열체 가압부재는 스펀지, 러버 및 스프링 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 벨트를 회전 가능하게 지지하며 상기 발열체 가압부를 지지하는 갖는 부싱과;상기 부싱을 상기 구동롤러 방향으로 탄성바이어스 시키는 부싱 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 지지부재와 상기 발열체 사이에 개재되어 상기 발열체의 열이 상기 지지부재로 전달되는 것을 차단하는 단열부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 화상형성장치에 있어서, 인쇄매체에 토너 화상을 형성하는 화상형성부와; 상기 토너 화상을 상기 인쇄매체에 정착시키는 상술한 정착유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 발열체 가압부재는 두께, 탄성계수 및 재질 중 적어도 어느 하나가 상기 길이방향을 따라 다르도록 마련될 수 있다.

그리고, 상기 발열체 가압부재는 스펀지, 러버 및 스프링 중 적어도 어느 하 나를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 정착유닛 및 화상형성장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 발열체와 닙플레이트의 밀착력을 일정하게 유지시킬 수 있다.

둘째, 발열체의 열변형을 최소화시킬 수 있다.

셋째, 발열체 및 닙플레이트의 온도를 길이방향을 따라 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 온도감지센서를 길이방향의 어느 위치에 배치하더라도 발열체 및 닙플레이트 전체를 길이방향으로 일정한 온도범위로 유지시킬 수 있다.

넷째, 정착온도를 일정하게 유지함으로써 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정착유닛 및 화상형성장치를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 정착유닛(100)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가압롤러(110); 상기 가압롤러(110)에 의해 종동회전 하는 벨트(120); 상기 벨트(120)를 사이에 두고 상기 가압롤러(110)의 길이방향을 따라 배치되어 정착닙을 형성하는 닙플레이트(140); 상기 닙플레이트(140)의 길이방향을 따라 배치되어 상기 닙플레이트(140)를 가열하는 발열체(130); 및 상기 발열체(130)를 상기 닙플레이트(140)를 향해 가압하는 발열체 가압부(150)를 포함한다.

가압롤러(110)는 구동롤러로서 미도시된 구동부에 의해서 회전구동된다. 가 압롤러(110)의 회전축(111)은 미도시된 프레임에 의해 회전 가능하게 지지된다.

벨트(120)는 무단벨트로서 PI, PEEK와 같은 고분자 재료로 된 기층이나 니켈, 알루미늄, 구리 등의 금속이나 금속합금으로 된 기층을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기층 위에는 탄성층 또는 이형층(離型層)이 추가로 적층될 수 있다.

닙플레이트(140)는 상기 발열체(130)로부터 쉽게 열전도 될 수 있도록 열전도율이 높은 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 알루미늄이나 구리합금으로 마련될 수 있다.

발열체(130)는 상기 닙플레이트(140)에 접촉되어 상기 닙플레이트(140)를 열전도시키는 기판(131)과 상기 기판(131)에 마련되어 저항 발열하는 저항발열체(133)를 포함한다. 저항발열체(133)는 상기 닙플레이트(140)와의 전기적 절연을 위해 상기 기판(131)을 사이에 두고 상기 닙플레이트(140)의 반대쪽에 마련된다.

상기 기판(131)은 세라믹 재질로 마련되며, 필요에 따라서는 열전도성이 있는 공지된 다른 재질로 마련될 수도 있다.

한편, 발열체 가압부(150)는 상기 발열체(130)의 저항발열체(133)가 발열하여 상기 기판(131)이 열변형됨에 따라 상기 발열체(130)가 상기 닙플레이트(140)로부터 이격되는 것을 방지한다. 즉, 상기 발열체(130)가 열변형되더라도 상기 발열체(130)와 닙플레이트(140) 사이의 밀착력을 상기 길이방향(X)을 따라 일정하게 유지시켜 준다.

발열체 가압부(150)는 상기 발열체(130)와 상기 닙플레이트(140) 사이의 밀착력에 대응하여 상기 발열체(130)를 가압하는 발열체 가압부재(153)와; 상기 발열 체 가압부재(153)를 사이에 두고 상기 발열체(130)와 대향 배치되는 지지부재(155)를 포함한다.

상기 지지부재(155)는 그 양단이 각각 후술할 부싱(170)에 의해 지지되며 상기 발열체 가압부재(153)를 지지한다. 지지부재(155)는 내열성 수지로 제작될 수 있다.

상기 발열체 가압부재(153)는 상기 발열체(153)의 길이방향(X)을 따라 발열체(130) 및 닙플레이트(140)의 변형량에 대응하여 서로 다른 크기의 가압력으로 상기 발열체(153)를 가압할 수 있다. 필요에 따라서는, 상기 발열체(130)가 열변형되더라도 상기 발열체(130)와 상기 닙플레이트(140)의 밀착력이 소정치 이상을 유지할 수 있다면 상기 가압력을 일정하게 할 수도 있다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 발열체 가압부(150)의 가압력이 상기 길이방향(X)을 따라 도 6a와 같은 분포를 갖도록 상기 발열체 가압부(150)를 마련할 수 있다. 즉, 상기 발열체(130)와 상기 닙플레이트(140)가 서로 멀어지는 방향으로 변형되는 이격변형과 상기 발열체(130)와 상기 닙플레이트(140)가 서로 밀착하는 방향으로 변형되는 밀착변형이 발생되는 것을 고려하여 상기 가압력을 그에 대응하도록 조절할 수 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 닙플레이트(40)와 발열체(30)가 H1구간에서는 서로 밀착되는 방향으로 상기 밀착변형이 발생하고, H2구간에서는 서로 이격되는 방향으로 변형되는 이격변형이 발생한다. 다른 관점에서 설명하면, 닙플레이트(40)와 발열체(30)간의 밀착력이 상기 H1구간에서 상기 H2구간에 비해 더 크고, H1구간 중 에서 중심부(C)에서의 상기 밀착력이 가장 크고, H2구간에서의 양단부(E1, E2)에서의 밀착력이 가장 작다.

따라서, 상기 발열체 가압부(150)의 가압력은 도 6a에 도시된 바와 같이 그 크기가 이격변형 구간인 H2구간에서 밀착변형 구간인 H1구간보다 더 크도록 마련될 수 있다. 다른 관점에서 설명하면, 상기 가압력은 도 6a에 도시된 바와 같이, 상술한 닙프레이트(40)와 발열체(30) 간의 밀착력에 반비례하도록 마련될 수 있다. 즉, 밀착력이 가장 큰 중심부(C)에서 가장 작고 밀착력이 가장 작은 양단부(E1, E2)에서 가장 크도록 상기 가압력을 설정할 수 있다.

이는 스펀지나 고무와 같은 탄성부재를 사용하여 도 6a에 도시된 가압력 분포를 갖도록 구현할 수 있다. 상기 탄성부재의 두께를 양단부(E1, E2)에서는 두껍게 하고 중심부(C)에서는 얇게 한 상태로 지지부재(155)와 닙플레이트(140) 사이에 배치하여 이를 압축하면 도 6a와 같은 가압력 분포를 얻을 수 있다. 필요에 따라서는, 탄성부재의 두께를 조절하는 것이 아니라 재질이 서로 다른 탄성부재를 길이방향(X)을 따라 배치하여도 도 6a와 같은 가압력 분포곡선을 얻을 수 있다.

또한, 탄성부재는 스펀지나 고무가 아니라 탄성계수가 서로 다른 압축코일 스프링을 길이방향(X)을 따라 배치함으로써 구현될 수 있다.

한편, 도 6b는 상기 발열체 가압부(150)를 채용한 후의 발열체(130) 및 닙플레이트(140)의 길이방향(X)에 따른 휨양을 도시한 곡선이다. 도 6b와 도 3a를 비교하면, 발열체(130)는 길이방향(X)을 따라 거의 변형되지 않음을 알 수 있고, 닙플레이트(140)도 길이방향(X)에 따른 변형량이 도 3a에 비해 월등히 감소된 것을 알 수 있다. 즉, 닙플레이트(140)와 발열체(130)가 길이방향(X)을 따라 서로 거의 일정한 밀착력으로 밀착되어 있음을 알 수 있다. 이에 따른 결과로서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 발열체(130)의 정착온도를 길이방향(X)을 따라 205도 정도로 거의 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 정착유닛(100)은 단열부재(180)를 더 포함할 수 있다. 단열부재(180)는 발열체 가압부재(153)와 지지부재(155) 사이에 개재되어 발열체(130)의 열이 지지부재(155)로 전달되는 것을 저지한다.

또한, 본 발명에 따른 정착유닛(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 벨트(120)의 양단부를 회전 가능하게 지지하며 발열체 가압부(150)의 양단부를 지지하는 한 쌍의 부싱(170)과, 상기 부싱(170)을 가압롤러(110) 방향으로 탄성 가압하는 부싱 탄성부재(160)를 더 포함할 수 있다.

도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 발열체 가압부(150)와 다른 형태의 발열체 가압부(150a)를 도시하고 있다. 여타 다른 구성요소는 상술한 바와 같으므로 생략하기로 한다.

발열체 가압부(150a)는 발열체 가압부재(154)와 지지부재(155)를 포함한다. 발열체 가압부재(154)는 양단부(E1, E2)에 각각 설치된 한 쌍의 발열체 가압부재(154b)와 중심부(C)에 설치된 발열체 가압부재(154a)를 포함한다. 필요에 따라서는, 양단부(E1, E2)에 설치된 발열체 가압부재(154b)의 가압력 크기도 서로 다르게 할 수도 있다.

발열체 가압부재(154)는 상술한 발열체 가압부재(153)와 달리 양단부(E1, E2) 및 중심부(C)에만 국부적으로 발열체(130)를 가압하도록 마련될 수 있다. 이때, 중심부(C)의 발열체 가압부재(154a)로서 양단부(E1, E2)의 발열체 가압부재(154b)에 비해 연성의 재질을 사용하거나 그 두께를 얇은 탄성부재를 사용함으로써 가압력을 발열체(130)의 길이방향을 따라 다르게 할 수 있다.

한편, 도 8은 상술한 발열체 가압부(150, 150a)와 다른 형태의 발열체 가압부(150b)를 도시하고 있다.

발열체 가압부(150a)는 발열체 가압부재(156)와 지지부재(155)를 포함한다.

발열체 가압부재(156)는 3개의 압축 코일 스프링으로 마련되며, 양단부(E1, E2)에 설치되는 스프링의 탄성계수가 중심부(C)에 설치되는 스프링의 그것보다 크도록 마련될 수 있다. 즉, 탄성계수가 서로 다른 스프링을 발열체(130)의 길이방향을 따라 이격배치 함으로써 발열체 가압부(150b)를 구현할 수 있다.

도 9 및 도 10은 각각 종래의 정착유닛(1) 및 본 발명에 따른 정착유닛(100)의 길이방향에 따른 지점에서의 시간에 따른 발열체 온도곡선을 도시한 실험데이터이다. 저항발열체에 전원이 인가됨에 따라 발열체가 가열되어 정착온도(200도)로 승온된다.

도 9 및 도 10에서의 실험조건을 간략히 설명하면, 상기 부싱 탄성부재(160) 탄성력을 4kgf, 닙플레이트(140)는 0.5mm 두께의 인청동 재질로 하며, 발열체(130)로는 세라믹 기판(131)의 60Ω 저항발열체(133)를 사용하였다. 또한, E1, C, E2 위치에 각각의 탄성력이 900gf, 700gf, 900gf가 되도록 압축 코일스프링을 배치하였다.

도 9의 J1, L1, K1 곡선은 각각 도 8의 E1, C, E2 지점에 대응하는 종래 발열체(30) 온도곡선이고, 도 10의 J2, L2, K2 곡선은 도 8의 E1, C, E2 지점에서의 본 발명에 따른 발열체(130)의 온도곡선이다.

도 9에 도시된 실험결과로부터 종래의 정착유닛(1)은 양단부(E1, E2)의 발열체 온도곡선(J1, K1)과 중심부(L1)의 온도차가 대략 40도 정도로 중심부(L1)의 온도에 비해 양단부(E1, E2)가 20% 높은 것을 알 수 있다. 여기서, 중심부(L1)에 온도 감지센서를 부착한 경우 중심부(L1)는 정상정착온도 범위(180도 ~ 220도)에 있는 반면 양단부(E1, E2)는 과열상태에 있다. 이에 따라, 과열로 인한 화재를 방지하기 위해서는 양단부(E1, E2)에도 별도의 센서를 부착하거나 양단부(E1, E2)에 온도 감지센서를 부착해야 한다.

설령 양단부(E1, E2)에 온도감지 센서를 부착하여 발열체(30)의 온도제어를 하더라도 양단부(E1, E2)는 정상정착온도에 있더라도 중심부(C)에서는 정착온도에 미달될 수 있다. 즉, 발열체(30) 전체가 길이방향을 따라 정상정착온도범위에 있도록 제어하는 것이 어렵다.

반면, 도 10에 도시된 양단부(E1, E2)의 온도곡선(J2, K2)과 중심부(C)의 온도곡선인 L2를 비교하면, 양단부(E1, E2)와 중심부(C)의 정착온도 차이가 최대 10도 이내에 있는 것을 알 수 있다. 이로부터, 발열체 가압부(150)를 채용함으로써 발열체(130)의 온도를 길이방향을 따라 거의 균일하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 온도감지 센서를 어디에 배치하더라도 발열체(130)의 온도제어가 가능하므로 정착유닛 설계 시 온도감지 센서 배치에 대한 제약으로부터 자유로울 수 있다. 또한, 온도감지 센서를 하나만 사용하더라도 발열체(130)의 과열을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 화상형성장치(미도시)는 인쇄매체에 토너로 화상을 형성하는 화상형성부(미도시)와, 상기 토너를 상기 인쇄매체에 정착시키는 상술한 정착유닛(100)을 포함한다.

화상형성부(미도시)는 정전잠상이 형성되는 상담지체(미도시), 상기 정전잠상을 상기 토너로 현상하여 상기 상담지체 표면에 가시화상을 형성하는 현상기(미도시), 인쇄매체를 사이에 두고 상기 상담지체에 대향 배치되어 상기 가시화상을 상기 인쇄매체로 전사시키는 전사기(미도시)를 포함한다. 이러한 구성요소는 이미 널리 공지되어 있는 바 자세한 설명은 생략하기로 한다. 상담지체는 유기감광드럼으로 마련될 수 있고, 경우에 따라서는 복수의 전극이 표면에 배열되어 있는 이미징 드럼으로 마련될 수도 있다. 상기 상담지체도 널리 알려져 있는 바 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

도 1은 종래의 정착유닛의 개략 횡단면도,

도 2는 도 1의 정착유닛의 개략 종단면도,

도 3a는 도 1의 정착유닛의 닙플레이트 및 발열체의 길이방향에 따른 휨양 그래프,

도 3b는 도 1의 정착유닛의 발열체의 길이방향에 따른 온도분포 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 정착유닛의 개략 횡단면도,

도 5는 도 4의 정착유닛의 개략 종단면도,

도 6a는 도 4의 정착유닛의 발열체 가압부의 가압력 분포 그래프,

도 6b는 도 4의 정착유닛의 닙플레이트 및 발열체의 길이방향에 따른 휨양 그래프,

도 6c는 도 4의 정착유닛의 발열체의 길이방향에 따른 온도분포 그래프,

도 7은 도 1의 정착유닛의 발열체 가압부의 다른 변형예를 도시한 개략도,

도 8은 도 1의 정착유닛의 발열체 가압부의 또 다른 변형예를 도시한 개략도,

도 9는 도 1의 정착유닛의 발열체의 시간에 따른 온도 그래프,

도 10은 도 4의 정착유닛의 발열체의 시간에 따른 온도 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 정착유닛 110: 가압롤러(구동롤러)

120: 벨트 130: 발열체

131: 기판 133: 저항발열체

140: 닙플레이트 150: 발열체 가압부

153, 154, 156: 발열체 가압부재 155: 지지부재

160: 부싱 탄성부재 170: 부싱

180: 단열부재

Claims

정착유닛에 있어서,

구동롤러와;

상기 구동롤러에 의해 종동 회전 가능한 벨트와;

상기 벨트를 사이에 두고 상기 구동롤러의 길이방향을 따라 배치되며 상기 구동롤러를 향해 가압되어 정착닙을 형성하는 닙플레이트와;

상기 길이방향을 따라 배치되어 열전도에 의해 상기 닙플레이트를 가열하는 발열체와;

상기 발열체가 열변형되어 상기 닙플레이트로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 발열체를 상기 닙플레이트를 향해 가압하는 발열체 가압부를 포함하며,

상기 발열체 가압부는 상기 발열체를 상기 닙플레이트를 향해 탄성바이어스 시키는 발열체 가압부재를 포함하며,

상기 발열체 가압부재는 두께, 탄성계수 및 재질 중 적어도 어느 하나가 상기 길이방향을 따라 다른 것을 특징으로 하는 정착유닛.
제1항에 있어서,

상기 발열체 가압부는,

상기 발열체 및 상기 닙플레이트의 길이방향에 따른 변형량에 대응하여 상기 길이방향을 따라 다른 크기의 가압력으로 상기 발열체를 가압하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 정착유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 발열체 가압부는,

상기 발열체 가압부재를 사이에 두고 상기 발열체와 대향 배치되는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유닛.
삭제
제1항에 있어서,

상기 발열체 가압부재는 스펀지, 러버 및 스프링 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유닛.
제3항에 있어서,

상기 벨트를 회전 가능하게 지지하며 상기 발열체 가압부를 지지하는 부싱과;

상기 부싱을 상기 구동롤러 방향으로 탄성바이어스 시키는 부싱 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유닛.
제6항에 있어서,

상기 지지부재와 상기 발열체 사이에 개재되어 상기 발열체의 열이 상기 지지부재로 전달되는 것을 차단하는 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유닛.
화상형성장치에 있어서,

인쇄매체에 토너 화상을 형성하는 화상형성부와;

상기 토너 화상을 상기 인쇄매체에 정착시키는 제1항에 따른 정착유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 발열체 가압부는,

상기 발열체 및 상기 닙플레이트의 길이방향에 따른 변형량에 대응하여 상기 길이방향을 따라 다른 크기의 가압력으로 상기 발열체를 가압하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 발열체 가압부는,

상기 발열체 가압부재를 사이에 두고 상기 발열체와 대향 배치되는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
삭제
제8항에 있어서,

상기 발열체 가압부재는 스펀지, 러버 및 스프링 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.