KR101342539B1

KR101342539B1 - 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR101342539B1
Application number: KR1020070009138A
Authority: KR
Inventors: 이충용; 김우석; 원정연; 김준태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2013-12-17
Also published as: KR20080071037A; US20080181662A1; US7734202B2; CN101236394A

Abstract

본 발명은 화상형성장치의 정착압력 조절장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 정착압력 조절장치는 제1롤러의 축을 양단에서 회전 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하여 상기 제1롤러가 제2롤러를 가압하도록 하는 한 쌍의 가압부재와, 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠과, 한 쌍의 힌지 캠을 회전시키는 구동유닛, 및 구동유닛을 제어하여 힌지 축의 위치를 조절하는 제어부를 포함한다.

정착기, 정착압력, 힌지 캠, 힌지 축, 정지센서, 위치확인센서

Description

정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치{Fixing pressure control apparatus and image forming apparatus having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착압력 조절장치를 나타낸 사시도;

도 2는 도 1의 정착압력 조절장치의 측면도;

도 3은 도 1의 정착압력 조절장치의 구동유닛의 일 예를 나타낸 개념도;

도 4는 봉투 인쇄모드일 경우의 도 1의 정착압력 조절장치를 나타낸 측면도;

도 5는 일반용지 인쇄모드일 경우의 정지도그와 위치도그의 관계를 나타내는 개념도;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 단면도;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치의 제어방법을 나타낸 순서도;

도 8은 정착기에 잼된 인쇄매체를 제거하기 위해 도 6의 화상형성장치의 사이드 커버를 연 상태를 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1; 정착압력 조절장치 3; 정착기

4; 가열롤러 5; 가압롤러

10; 가압부재 11; 힌지 축

13; 힌지 구멍 15; 탄성부재

20; 힌지 캠 30; 구동유닛

31; 캠 축 32; 캠 기어

34; 스윙기어 37; 정착모터

39; 정착기어 40; 동력차단수단

41; 정지도그 43; 정지센서

46; 위치도그 47; 위치확인센서

50; 제어부 60; 사이드 커버

61; 제1레버 62; 제2레버

100; 화상형성장치 110; 급지유닛

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정착기의 정착압력을 조절할 수 있는 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 감광매체에 토너 화상을 형성하고 이를 인쇄매체에 전사하여 소정의 화상을 형성하는 화상형성장치는 인쇄매체에 전사된 토너 화상에 열과 압력을 가하여 인쇄매체에 정착시키는 정착기를 구비한다.

이와 같은 정착기는 고온의 열을 발생하는 가열롤러와 가열롤러를 소정의 압력으로 가압하는 가압롤러를 포함한다. 이때, 탄성부재를 이용하여 가압롤러를 지지함으로써 가압롤러가 소정의 압력으로 가열롤러를 가압하도록 구성한다. 따라서, 인쇄매체가 가열롤러와 가압롤러의 사이를 통과하는 동안에 토너 화상이 인쇄매체에 정착되게 된다.

그런데, 일반용지의 인쇄에 적합하도록 정착압력이 설정된 정착기에 일반용지보다 두꺼운 봉투와 같은 인쇄매체를 통과시키면 인쇄된 봉투에 주름이 발생하게 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 종래 기술에 의한 화상형성장치는 봉투와 같이 두꺼운 인쇄매체를 인쇄할 경우에는 탄성부재가 가압롤러에 가하는 압력을 수동으로 조절할 수 있는 별도의 레버를 설치하였다. 그리고, 봉투를 인쇄할 경우에는 사용자가 이 수동레버를 조작하여 가압롤러의 가압력을 조절한 후, 인쇄를 함으로써 봉투에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있었다.

그러나, 상기와 같이 수동레버를 이용하여 가압롤러의 가압력을 조절하는 방식은, 사용자가 봉투를 인쇄할 때마다 수동레버를 작동시켜야 하므로 불편하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 정착압력을 자동으로 조절할 수 있는 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 제1롤러의 축을 양단에서 회전 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하여 상기 제1롤러가 제2롤러를 가압하도록 하는 한 쌍의 가압부재; 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠; 상기 한 쌍의 힌지 캠을 회전시키는 구동유닛; 및 상기 구동유닛을 제어하여 상기 힌지 축의 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 정착압력 조절장치를 제공함으로써 달성된다.

상기 구동유닛은 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축을 포함하며, 상기 제1롤러 또는 제2롤러를 구동하는 정착모터의 회전력으로 상기 캠 축을 회전시키도록 형성된다.

또한, 상기 구동유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치된 캠 기어; 상기 캠 기어와 맞물리는 매개기어; 및 상기 정착모터의 회전방향에 따라 선택적으로 상기 매개기어와 맞물리도록 형성된 스윙기어;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동유닛은, 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축; 및 상기 캠 축을 회전시키는 정착압력 조절모터;를 포함할 수 있다.

상기 구동유닛은, 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축; 및 상기 캠 축의 일단에 설치되며, 상기 힌지 캠의 위치에 따라 캠 축으로 전달되는 동력을 차단하도록 하는 동력차단유닛;을 더 포함한다.

상기 동력차단유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치되는 정지도그; 및 상기 정지도그에 의해 동작하도록 설치된 정지센서;를 포함한다.

상기 구동유닛은 상기 힌지 캠의 위치를 검출할 수 있는 위치확인센서를 더 포함할 수 있다.

상기 위치확인센서는 상기 힌지 캠이 설치되는 캠 축의 일단에 설치된 위치도그를 검출할 수 있도록 설치된다.

또한, 상기 위치확인센서는 상기 힌지 축의 위치를 검출할 수 있도록 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 서로 마주보며 회전하도록 설치되며, 인쇄매체에 전사된 토너화상을 정착하는 가압롤러와 가열롤러; 및 상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 누르는 압력을 조절할 수 있도록 형성된 정착압력 조절장치;를 포함하며, 상기 정착압력 조절장치는, 상기 가압롤러의 축을 양단에서 회전 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하여 상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 가압하도록 하는 한 쌍의 가압부재; 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠; 상기 한 쌍의 힌지 캠을 회전시키는 구동유닛; 및 상기 구동유닛을 제어하여 상기 힌지 축의 위치를 조절하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 인쇄매체의 두께에 대한 입력을 받는 두께 선택기; 서로 마주 보며 회전하도록 설치되며, 토너 화상을 상기 인쇄매체에 정착하는 가압롤러와 가열롤러; 상기 가압롤러의 상측에 설치되며, 상기 두께 선택기로부터의 압력신호에 따라 상기 가압롤러를 상기 가열롤러 쪽으로 잡아당기는 복수 개의 탄성부재; 및 상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 가압하는 압력을 조절하는 정착압력 조절장치;를 포함하며, 상기 압력은 상기 두께 선택기가 받은 입력에 따라 결정되는 화상형성장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치는 사이드 커버를 포함할 수 있으며, 상기 화상형성장치에 대한 서비스를 하기 위해 상기 사이드 커버가 열리면, 상기 탄성부재는 상기 가압롤러가 상기 가열롤러로부터 떨어지도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 두께 선택기는 2가지 두께의 용지에 대해 설정될 수 있다.
또한, 상기 두께 선택기는 일반용지 인쇄와 봉투 인쇄를 할 수 있도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 두께 선택기로부터 인쇄매체의 두께 입력을 받는 단계; 및 상기 두께 입력에 따라 상기 인쇄매체에 토너 화상을 정착시키는 가압롤러와 가열롤러 사이의 압력을 조절하는 단계;를 포함하는 화상형성장치의 인쇄매체 두께 조절방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치의 실시예에 대하여 설명한다.

다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.

도 1은 정착기에 설치된 본 발명에 의한 정착압력 조절장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다. 도 3은 도 1의 정착압력 조절장치의 구동유닛의 일 예를 나타낸 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착압력 조절장치(1)는 한 쌍의 가압부재(10), 한 쌍의 힌지 캠(20), 구동유닛(30), 제어부(50)를 포함한다.

한 쌍의 가압부재(10)는 제1롤러(5)가 제2롤러(4)를 가압할 수 있도록 형성된다. 즉, 한 쌍의 가압부재(10)는 제1롤러(5)의 축을 양단에서 회전 지지하며, 하단에 형성된 힌지 축(11)을 중심으로 회전할 수 있도록 설치된다. 가압부재(10)의 힌지 축(11)은 힌지 홈(13)에 삽입되어 있다. 본 실시예의 경우에는 정착기(3)의 하우징(7)에 힌지 홈(13)이 형성된다. 또한, 한 쌍의 가압부재(10)의 상단에는 가압부재(10)를 제2롤러(4) 쪽으로 잡아당기도록 탄성부재(15)가 설치되어 있다. 따라서, 한 쌍의 가압부재(10)에 의해 지지되는 제1롤러(5)가 제2롤러(4)를 소정 압력으로 가압하게 된다.

본 실시예의 경우에는 제1롤러(5)는 정착기(3)의 가압롤러이며, 제2롤러(4)는 가열롤러이다. 이하에서는 제1롤러(5)는 가압롤러로, 제2롤러(4)는 가열롤러로 칭하여 설명한다.

한 쌍의 힌지 캠(20)은 한 쌍의 가압부재(10)의 힌지 축(11)을 일측으로 이동시킬 수 있도록 형성된다. 한 쌍의 힌지 캠(20)은 캠 축(31)에 설치되어 캠 축(31)의 회전에 따라 일체로 회전한다. 힌지 캠(20)의 캠 곡선은 캠 축(31)이 회 전하는 동안 힌지 축(11)과 계속 접촉을 유지할 수 있도록 형성되며, 힌지 캠(20)의 고점부(21)가 힌지 축(11)과 접촉하는 경우에는 힌지 축(20)이 좌측으로 이동하고, 힌지 캠(20)의 저점부(22)가 힌지 축(11)과 접촉하는 경우에는 힌지 축(11)이 원위치로 복귀하도록 형성된다.

도 2는 힌지 축(11)이 원위치에 있는 경우를 나타낸다. 이때, 힌지 축(11)이 힌지 홈(13)의 우측에 위치하고, 힌지 캠(20)의 저점부(22)와 접촉하고 있다. 도 4는 힌지 축(11)이 좌측으로 이동된 상태를 나타낸다. 이때, 힌지 축(11)은 힌지 홈(13)의 좌측에 위치하고, 힌지 캠(20)의 고점부(21)와 접촉하고 있다. 힌지 축(11)이 좌측으로 이동하면, 가압부재(10)의 상단은 우측으로 이동하게 된다. 따라서, 가압부재(10)에 의해 지지되는 가압롤러(5)가 우측으로 이동하게 되므로, 가압롤러(5)가 가열롤러(4)를 가압하는 정착압력이 감소된다.

이하, 힌지 축(11)이 힌지 캠(20)의 고점부(21)와 접촉하여 힌지 축(11)이 좌측으로 이동한 상태를 봉투 인쇄위치라 하고, 힌지 축(11)이 힌지 캠(20)의 저점부(22)와 접촉하여 힌지 축(11)이 원위치에 있는 상태를 일반용지 인쇄위치라 한다.

구동유닛(30)은 제어부(50)의 신호에 따라 한 쌍의 힌지 캠(20)을 회전시킬 수 있도록 형성된다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 구동유닛(30)은 캠 축(31), 캠 기어(32), 매개기어(33), 스윙기어(34), 정착모터(37)를 포함한다.

캠 축(31)에는 한 쌍의 힌지 캠(20)이 설치되며, 캠 축(31)의 일단에는 캠 기어(32)가 설치되어 있다. 매개기어(33)는 캠 기어(32)와 항상 맞물리고, 스윙기 어(34)와는 정착모터(37)의 회전방향에 따라 선택적으로 맞물리도록 설치된다.

스윙기어(34)는 정착모터(37)의 회전방향에 따라 정착모터(37)의 회전력을 선택적으로 정착기(3)의 가압롤러(5)와 가열롤러(4)를 회전시키는 정착기어(39) 또는 매개기어(33)로 전달한다. 이와 같은 스윙기어(34)는 정착모터(37)의 피니언(35)과 맞물려 회전력을 전달받는 정지기어(34a)와, 정지기어(34a)를 따라 공전하는 유성기어(34b), 및 정지기어(34a)와 유성기어(34b)를 연결하는 스윙 암(34c)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 정착모터(37)가 반 시계방향으로 회전하면, 스윙기어(34)에 의해 정착모터(37)의 회전력이 매개기어(33)로 전달되어 캠 기어(32)가 반 시계방향으로 회전한다. 캠 기어(32)가 회전하면, 캠 축(31)에 설치된 한 쌍의 힌지 캠(20)도 회전하게 된다.

정착모터(37)가 시계방향으로 회전하면, 스윙기어(34)의 정지기어(34a)는 반 시계방향으로 회전한다. 정지기어(34a)가 반 시계방향으로 회전하면, 정지기어(34a)와 맞물린 유성기어(34b)는 시계방향으로 자전하므로 정지기어(34a)와 유성기어(34b)를 연결하는 스윙암(34c)이 반 시계방향으로 회전한다. 따라서, 유성기어(34b)는 정지기어(34a)를 중심으로 반 시계방향으로 공전하여, 도 3에 가상선으로 도시한 바와 같이 정착기(3)의 정착기어(39)와 맞물리게 된다. 그러면, 가압롤러(5)와 가열롤러(4)가 회전하여 가압롤러(5)와 가열롤러(4) 사이로 진입한 인쇄매체를 이송시키게 된다.

이상에서는 정착기(3)의 가열롤러(4)와 가압롤러(5)를 구동하는 정착모터(37)를 사용하여 구동유닛(30)을 동작시키는 경우에 대해 설명하였으나, 힌지 캠(20)을 회전시키는 구동유닛(30)으로 캠 축(31)만을 회전시키는 별도의 모터, 즉, 정착압력 조절모터(미도시)를 사용할 수도 있다.

또한, 구동유닛(30)은 힌지 캠(20)의 위치에 따라 캠 축(31)으로 전달되는 동력을 차단하는 동력차단수단(40)을 포함한다. 동력차단수단(40)은 캠 축(31)의 일단에 설치되는 정지도그(41)와, 정지도그(41)에 의해 동작하도록 설치된 정지센서(43)를 포함한다. 정지도그(41)는 원통형으로 형성되며, 정지도그(41)의 외주면에 정지센서(43)를 동작시키는 2개의 돌기부(42)가 형성된다. 2개의 돌기부(42)는 180도 간격으로 배치된다. 돌기부(42)가 정지센서(43)를 동작시키면, 제어부(50)는 정지센서(43)가 온(ON) 된 것으로 인식한다. 본 실시예에서는 정지센서(43)로 돌기부(42)에 의해 동작할 수 있는 리미트 스위치(Limit Switch)를 사용하였다. 따라서, 돌기부(42)가 리미트 스위치(43)의 레버(43a)의 선단에 걸리면 리미트 스위치(43)가 온(ON) 되고, 제어부(50)는 이를 인식하여 정착모터(37)를 정지시킨다. 이와 같은 정지센서(43)는 돌기부(42)를 감지할 수 있는 센서이면 어떠한 센서라도 사용될 수 있다.

또한, 구동유닛(30)은 힌지 캠(20)의 위치를 검출할 수 있는 위치확인센서(47)를 더 포함할 수 있다. 위치확인센서(47)로 힌지 캠(20)의 위치를 검출하면, 제어부(50)는 힌지 축(11)이 원위치에 있는지 좌측으로 이동하였는지를 알 수 있다. 즉, 제어부(50)는 위치확인센서(47)를 통해 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 있는지 일반용지 인쇄위치에 있는지를 판단할 수 있다.

이와 같은 위치확인센서(47)는 힌지 캠(20)의 위치를 검출하도록 설치할 수 있다. 또는 위치확인센서(47)를 힌지 축(11)의 일측에 설치하여 힌지 축(11)의 위치를 직접 검출할 수도 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 경우에는 위치확인센서(47)가 힌지 캠(20)의 위치를 검출할 수 있도록 설치되어 있다. 즉, 정지도그(41)의 외주면에 정지센서(43)에 간섭되지 않는 위치에 위치도그(46)를 설치하고, 위치확인센서(47)인 포토센서로 위치도그(46)를 검출하도록 형성하였다.

제어부(50)는 구동유닛(30)을 제어하여 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치 또는 일반용지 인쇄위치에 있도록 제어한다. 제어부(50)는 정착모터(37), 정지센서(43), 위치확인센서(47)와 전기적으로 연결되어 있다. 이와 같은 제어부(50)는 별도로 형성할 수도 있으나, 화상형성장치를 제어하여 인쇄작업을 하는 메인 제어부의 일부로 구성하는 것이 바람직하다.

제어부(50)는 사용자가 조작반(미도시)을 통해 봉투 인쇄모드를 선택한 경우에 정착모터(37)를 제어하여 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 일측으로 이동하도록 하여, 가압롤러(5)와 가열롤러(4) 사이의 압력을 낮춘다.

또한, 사용자가 일반용지 인쇄모드를 선택한 경우에는 정착모터(37)를 제어하여 가압부재(10)의 힌지 축(11)을 원위치로 복귀시켜 가압롤러(5)와 가열롤러(4) 사이의 압력을 높인다.

따라서, 조작반에는 사용자가 봉투 인쇄모드 또는 일반용지 인쇄모드를 선택할 수 있도록 인쇄모드 버튼과 같은 인쇄모드 선택수단이 마련된다.

제어부(50)는 정지센서(43)와 위치확인센서(47)의 작동 여부에 따라 힌지 축(11)의 위치를 판단한다. 본 실시예의 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이 정지도그(41)의 돌기부(42)가 정지센서(43)를 동작시키고 위치도그(46)가 위치확인센 서(47)의 감지영역에 위치하면, 즉, 정지센서(43)와 위치확인센서(47)가 모두 온(ON)된 경우에, 제어부(50)는 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 있는 것으로 판단한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 정지도그(41)의 돌기부(42)는 정지센서(43)를 동작시킨 상태에서, 위치도그(46)는 위치확인센서(47)의 감지영역에 위치하지 않는 경우, 즉, 정지센서(43)는 온되고, 위치확인센서(47)는 오프(OFF)된 경우에는 제어부(50)는 힌지 축(11)이 일반용지 인쇄위치에 있는 것으로 판단한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 정착압력 조절장치(1)의 작용에 대해 설명한다.

사용자가 봉투 인쇄모드를 선택하면, 제어부(50)는 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 있는가를 확인한다. 정지센서(43)와 위치확인센서(47)가 모두 온(ON)되지 않은 경우, 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 정지센서(43)는 온 상태이나 위치확인센서(47)는 오프 상태인 경우에는 제어부(50)는 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 일반용지 인쇄위치에 있는 것으로 판단하고 힌지 축(11)을 봉투 인쇄위치로 이동시킨다.

제어부(50)가 가압부재(10)의 힌지 축(11)을 봉투 인쇄위치로 이동시키는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제어부(50)는 정착모터(37)를 반 시계방향으로 회전시킨다. 정착모터(37)가 반 시계방향으로 회전하면, 스윙기어(34)의 정지기어(34a)는 시계방향으로 회전하고 유성기어(34b)는 시계방향으로 정지기어(34a)를 따라 이동하여 매개기어(33)와 맞물리게 된다. 이때, 유성기어(34b)는 반 시계방향으로 자전하고 있으므로 매개기어(33)는 시계방향으로 회전한다. 매개기어(33)가 시계방향으로 회전하면, 캠 기어(32)가 반 시계방향으로 회전하여 캠 축(31)도 반 시계방향으로 회전한다. 캠 축(31)이 회전하면, 힌지 캠(20)에 의해 힌지 축(11)이 좌측으로 이동하게 된다. 이와 동시에 제어부(50)는 정지센서(43)가 온 되는지를 확인한다. 정지센서(43)가 온 되면 제어부(50)는 정착모터(37)를 정지시킨다. 이때, 제어부(50)는 위치확인센서(47)도 온 되었는지를 확인한다. 정지센서(43)와 위치확인센서(47)가 모두 온 된 경우는 도 3에 도시된 바와 같이 힌지 캠(20)의 고점부(21)가 힌지 축(11)에 접촉된 상태이다. 즉, 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 위치한 상태이다.

가압부재(10)의 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 있는 상태에서, 사용자가 일반용지 인쇄모드를 선택한 경우에는 제어부(50)는 정착모터(37)를 반 시계방향으로 회전시킨다.

정착모터(37)가 반 시계방향으로 회전하면, 상술한 바와 같이 힌지 캠(20)이 반 시계방향으로 회전한다. 힌지 캠(20)이 회전함에 따라, 힌지 축(11)과 접촉하고 있는 힌지 캠(11)의 부분은 고점부(21)에서 저점부(22)로 이동하게 된다. 정착모터(37)가 회전하는 동안 제어부(50)는 정지센서(43)가 다시 온 되는가를 감시한다. 정지센서(43)가 온 되면 제어부(50)는 정착모터(37)를 정지시키고, 위치확인센서(47)가 오프 상태인가를 확인한다. 제어부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 정지센서(43)가 온되고, 위치확인센서(47)가 오프인 경우에는 일반용지 인쇄위치라고 판단한다.

이와 같이 본 발명에 의한 정착압력 조절장치(1)에 의하면, 사용자가 봉투 인쇄모드를 선택하는 것만으로 자동으로 정착기(3)의 정착압력을 봉투 인쇄에 맞도록 조절할 수 있다. 봉투 인쇄모드는 봉투 이외에도 봉투와 유사한 두께를 갖는 다른 인쇄매체를 인쇄할 때도 적용할 수 있다.

도 6은 본 발명에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치(100)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치(100)는 급지유닛(110), 용지이송유닛(120), 노광유닛(130), 화상형성유닛(140), 전사롤러(143), 정착기(3), 정착압력 조절장치(1), 및 본체 하우징(101)을 포함한다.

급지유닛(110)은 복수의 인쇄매체를 적재하며, 인쇄매체(P)를 낱장으로 픽업하여 공급하는 픽업롤러(111)를 포함한다.

용지이송유닛(120)은 급지유닛(110)에서 픽업된 인쇄매체(P)를 화상형성유닛(140)과 전사롤러(143) 사이로 공급하며, 인쇄매체(P)를 이송하는 피드롤러(121)와 이에 피동하는 피드백업롤러(122) 및 인쇄매체(P)의 선단을 규제하는 레지롤러(123)와 이에 피동하는 레지백업롤러(124)를 포함한다.

노광유닛(130)은 감광매체(141)로 인쇄 데이터에 따른 레이저 빔을 출사한다. 화상형성유닛(140)은 정전잠상이 형성되는 감광매체(141)와, 감광매체(141)의 정전잠상을 토너로 현상하는 현상수단을 포함한다.

전사롤러(143)는 감광매체(141)와 대향하여 회전하도록 설치되며, 감광매 체(141)에 형성된 가시화상을 급지유닛(110)에서 공급된 인쇄매체(P)에 전사한다.

정착기(3)는 서로 접촉하여 회전하는 가압롤러(5)와 가열롤러(4) 및 가압롤러(5)와 가열롤러(4)를 지지하는 하우징(7)을 포함하며, 가압롤러(5)와 가열롤러(4)의 사이로 지나가는 인쇄매체(P)에 소정의 열과 압력을 가하여 토너 화상을 정착한다.

정착압력 조절장치(1)는 정착기(3)의 하우징(7)에 힌지 설치되며 가압롤러(5)가 가열롤러(4)를 가압하도록 지지하는 한 쌍의 가압부재(10)와, 한 쌍의 가압부재(10)의 힌지 축(11)을 이동시키는 한 쌍의 힌지 캠(20), 한 쌍의 힌지 캠(20)을 회전시키는 구동유닛(30)을 포함한다. 가압부재(10)의 상단에는 사이드 커버(60)의 개폐에 연동하여 가압부재(10)를 회전시키는 제1레버(61)가 힌지 설치된다. 제1레버(61)가 회전하면 가압부재(10)가 힌지 축(11)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 가압롤러(5)가 가열롤러(4)로부터 완전히 떨어지게 된다.

본체 하우징(101)은 상술한 각 유닛들 및 인쇄매체(P)가 이송되는 경로를 이루는 안내부재들이 설치된다. 본체 하우징(101)의 일측에는 정착기(3)에 잼된 인쇄매체를 제거할 수 있도록 정착기(3)의 상부를 개방하는 사이드 커버(60)가 힌지(60a)로 설치된다. 사이드 커버(60)에는 가압부재(10)의 제1레버(61)를 동작시키는 제2레버(62)가 설치된다. 따라서, 사이드 커버(60)를 열면, 제2레버(62)가 제1레버(61)를 동작시켜 가압롤러(5)가 가열롤러(4)로부터 떨어진 상태가 된다. 그러면, 사용자는 정착기(3)에 잼된 용지를 제거할 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여 사용자가 봉투 인쇄모드를 선택한 경우에 화상 형성장치(100)가 봉투에 인쇄를 하는 방법에 대해 설명한다.

메인 제어부(미도시)는 인쇄명령이 수신되면, 인쇄모드가 일반용지 인쇄모드인가를 판단한다(S10). 만일, 일반용지 인쇄모드가 아니면 봉투 인쇄모드로 판단한다. 여기서는 메인 제어부가 정착압력 조절장치(1)의 제어부(50)의 역할을 하는 것으로 하여 설명한다.

봉투 인쇄모드인 경우에는, 메인 제어부는 정지센서(43)가 온되고, 위치확인센서(47)가 오프인가를 판단한다(S21). 정지센서가 온되고, 위치확인센서가 오프이면, 제어부는 정착모터를 반 시계방향으로 회전시킨다(S22). 그 후, 제어부(50)는 정지센서(43)와 위치확인센서(55)가 모두 온되는가를 감시한다(S23). 정지센서(43)와 위치확인센서(47)가 모두 온되면, 제어부(50)는 정착모터(37)를 정지시킨다(S24). 그러면, 한 쌍의 힌지 캠(20)에 의해 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 좌측으로 이동하여 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 위치하게 된다. 힌지 캠(20)에 의해 힌지 축(11)이 이동하는 과정은 상술하였으므로 여기서는 반복하지 않는다.

가압부재(10)의 힌지 축(11)이 봉투 인쇄위치에 위치하면, 메인 제어부는 노광유닛(130)을 제어하여 수신한 인쇄 데이터에 대응하는 레이저 빔을 감광매체(141)로 출사한다. 그러면, 감광매체(141)의 표면에는 인쇄 데이터에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 감광매체(141)가 회전하면, 그 둘레에 설치된 현상수단으로부터 공급되는 토너에 의해 정전잠상이 가시화상으로 현상된다. 이때, 급지유닛(110)의 픽업롤러(111)는 적재된 봉투(P)를 한 장 픽업하여 피드롤러(121)로 이송시킨다. 그러면, 픽업된 봉투(P)는 피드롤러(121)와 레지롤러(123)에 의해 선단 이 정렬된 상태로 화상형성유닛(140)과 전사롤러(143) 사이로 진입된다. 봉투(P)가 전사롤러(143)로 진입하면, 감광매체(141)에 형성된 가시화상이 전사롤러(143)에 의해 봉투(P)로 전사된다. 화상이 전사된 봉투(P)는 계속해서 정착기(3)의 가압롤러(5)와 가열롤러(4) 사이로 진입하게 된다. 정착기(3)로 진입된 봉투(P)의 화상은 가압롤러(5)의 압력과 가열롤러(4)의 열에 의해 봉투(P)에 정착되게 된다. 이때, 가압롤러(5)의 정착압력은 봉투에 적절하게 조절된 상태이므로 정착시에 봉투에 주름이 발생하지 않는다. 정착이 완료된 봉투(P)는 배지롤러(150)에 의해 본체 하우징(101)의 외부로 배출된다.

사용자가 일반용지를 인쇄하고자 할 경우에는 조작반에서 일반용지 인쇄모드를 선택한 후, 인쇄 시작버튼을 누른다.

메인 제어부는 인쇄명령이 수신되면, 인쇄모드가 일반용지 인쇄모드인가를 판단한다(S10).

일반용지 인쇄모드인 경우에는, 제어부(50)는 정지센서(43)가 온되고, 위치확인센서(47)가 오프인가를 판단한다(S31). 정지센서(43)와 위치확인센서(47)가 모두 온 된 상태이면, 제어부(50)는 정착모터(37)를 반 시계방향으로 회전시킨다(S32). 그 후, 제어부(50)는 정지센서(43)와 위치확인센서(47)를 감시한다(S33). 정지센서(43)가 온되고 위치확인센서(47)가 오프되면, 제어부(50)는 정착모터(37)를 정지시킨다(S34). 그러면, 한 쌍의 힌지 캠(20)에 의해 가압부재(10)의 힌지 축(11)이 원위치로 복귀하여 힌지 축(11)이 일반용지 인쇄위치에 위치하게 된다. 힌지 캠(20)에 의해 힌지 축(11)이 이동하는 과정은 상술하였으므로 여기서는 반복 하지 않는다.

가압부재(10)의 힌지 축(11)이 일반용지 인쇄위치에 위치하면, 메인 제어부는 상술한 바와 같이 인쇄작업을 수행한다(S40).

이와 같은 인쇄과정 중에 정착기(3)로 진입한 일반용지나 봉투와 같은 인쇄매체(P)가 정상적으로 이송되지 않고 잼되는 경우가 발생할 수 있다.

정착기(3)에 잼이 발생한 경우에 사용자가 사이드 커버(60)를 열면 제1레버(61)와 제2레버(62)에 의해 가열롤러(4)와 가압롤러(5) 사이의 간격이 벌어진 상태가 된다(도 8 참조). 따라서, 사용자는 정착기(3)로부터 잼된 인쇄매체를 쉽게 제거할 수 있다. 잼된 인쇄매체를 제거한 후 사이드 커버(60)를 닫으면, 도 6과 같이 가열롤러(4)와 가압롤러(5)가 접촉된 상태로 되어 화상형성장치(100)가 인쇄를 할 수 있는 상태로 복귀한다.

즉, 본 발명에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치(100)의 정착기(3)는 3가지 단계로 조절된다. 즉, 1 단계는 일반용지를 인쇄하는 경우로서, 가압롤러(5)가 가열롤러(4)를 가압하는 정착압력이 최대인 경우이고, 2 단계는 봉투와 같은 두꺼운 인쇄매체를 인쇄하는 경우로서 가압롤러(5)의 정착압력(4)이 1 단계보다는 작은 경우이고, 3 단계는 잼된 인쇄매체를 제거하기 위한 경우로서 가압롤러(5)와 가열롤러(4)가 완전히 떨어진 상태이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 정착압력 조절장치를 구비한 화상형성장치는 조작반에서 사용자가 일반용지 인쇄모드와 봉투 인쇄모드 중 어느 하나를 선택하면, 이에 따라 가압부재의 힌지 축의 위치가 자동으로 조절되어 정착기의 정착압력이 인쇄할 인쇄매체에 맞게 적절하게 조절된다. 따라서, 봉투와 같이 두꺼운 인쇄매체를 인쇄할 경우에도 주름이 발생하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 의하면, 봉투와 같이 두꺼운 인쇄매체를 인쇄할 경우에 정착기의 정착압력이 적절하게 조절되므로 인쇄매체에 주름이 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에 의한 정착압력 조절장치 및 이를 구비한 화상형성장치는 사용자가 조작반에서 인쇄모드를 선택하면 선택된 인쇄모드에 따라 자동으로 정착압력이 조절되므로 조작이 간단하고 사용이 편리하다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.

Claims

제1롤러의 축을 양단에서 회전 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하여 상기 제1롤러가 제2롤러를 가압하도록 하는 한 쌍의 가압부재;

상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축의 일측에 설치되며, 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠;

상기 한 쌍의 힌지 캠을 회전시키는 구동유닛; 및

상기 구동유닛을 제어하여 상기 힌지 축의 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동유닛은 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축을 포함하며,

상기 제1롤러 또는 제2롤러를 구동하는 정착모터의 회전력으로 상기 캠 축을 회전시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구동유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치된 캠 기어;

상기 캠 기어와 맞물리는 매개기어; 및

상기 정착모터의 회전방향에 따라 선택적으로 상기 매개기어와 맞물리도록 형성된 스윙기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동유닛은, 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축; 및

상기 캠 축을 회전시키는 정착모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동유닛은, 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축; 및

상기 캠 축의 일단에 설치되며, 상기 힌지 캠의 위치에 따라 캠 축으로 전달되는 동력을 차단하도록 하는 동력차단유닛;을 포함하는 정착압력 조절장치.
제 5 항에 있어서,

상기 동력차단유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치되는 정지도그; 및

상기 정지도그에 의해 동작하도록 설치된 정지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 힌지 캠의 위치를 검출할 수 있는 위치확인센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 7 항에 있어서,

상기 위치확인센서는 상기 힌지 캠이 설치되는 캠 축의 일단에 설치된 위치도그를 검출할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
제 7 항에 있어서,

상기 위치확인센서는 상기 힌지 축의 위치를 검출할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 정착압력 조절장치.
서로 마주보며 회전하도록 설치되며, 인쇄매체에 전사된 토너화상을 정착하는 가압롤러와 가열롤러; 및

상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 누르는 압력을 조절할 수 있도록 형성된 정착압력 조절장치;를 포함하며,

상기 정착압력 조절장치는,

상기 가압롤러의 축을 양단에서 회전 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하여 상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 가압하도록 하는 한 쌍의 가압부재;

상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축의 일측에 설치되며, 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠;

상기 한 쌍의 힌지 캠을 회전시키는 구동유닛; 및

상기 구동유닛을 제어하여 상기 힌지 축의 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 10 항에 있어서,

상기 구동유닛은 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축을 포함하며,

상기 가압롤러 또는 가열롤러를 구동하는 정착모터의 회전력으로 상기 캠 축을 회전시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11 항에 있어서,

상기 구동유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치된 캠 기어;

상기 캠 기어와 맞물리는 매개기어; 및

상기 정착모터의 회전방향에 따라 선택적으로 상기 매개기어와 맞물리도록 형성된 스윙기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 10 항에 있어서,

상기 구동유닛은, 상기 한 쌍의 힌지 캠이 설치되는 캠 축; 및

상기 캠 축의 일단에 설치되며, 상기 힌지 캠의 위치에 따라 캠 축으로 전달되는 동력을 차단하도록 하는 동력차단유닛;을 포함하는 화상형성장치.
제 13 항에 있어서,

상기 동력차단유닛은, 상기 캠 축의 일단에 설치되는 정지도그; 및

상기 정지도그에 의해 동작하도록 설치된 정지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 10 항에 있어서,

상기 힌지 캠의 위치를 검출할 수 있는 위치확인센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
인쇄매체의 두께에 대한 입력을 받는 두께 선택기;

서로 마주 보며 회전하도록 설치되며, 토너 화상을 상기 인쇄매체에 정착하는 가압롤러와 가열롤러;

상기 가압롤러의 상측에 설치되며, 상기 두께 선택기로부터의 압력신호에 따라 상기 가압롤러를 상기 가열롤러 쪽으로 잡아당기는 복수 개의 탄성부재; 및

상기 가압롤러가 상기 가열롤러를 가압하는 압력을 조절하는 정착압력 조절장치;를 포함하며,

상기 정착압력 조절장치는 상기 가압롤러를 지지하며, 힌지 축을 중심으로 회전하는 한 쌍의 가압부재와 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축의 일측에 설치되며 상기 한 쌍의 가압부재의 힌지 축을 일측으로 이동시킬 수 있는 한 쌍의 힌지 캠을 포함하며,

상기 압력은 상기 두께 선택기가 받은 입력에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 16 항에 있어서,

사이드 커버를 포함하며, 상기 화상형성장치에 대한 서비스를 하기 위해 상기 사이드 커버가 열리면, 상기 탄성부재는 상기 가압롤러가 상기 가열롤러로부터 떨어지도록 하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 16 항에 있어서,

상기 두께 선택기는 2가지 두께의 용지에 대해 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 18 항에 있어서,

상기 두께 선택기는 일반용지 인쇄와 봉투 인쇄를 할 수 있도록 설정된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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