KR101460137B1 - 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치 - Google Patents

정착장치와 이를 가지는 화상형성장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101460137B1
KR101460137B1 KR1020080133485A KR20080133485A KR101460137B1 KR 101460137 B1 KR101460137 B1 KR 101460137B1 KR 1020080133485 A KR1020080133485 A KR 1020080133485A KR 20080133485 A KR20080133485 A KR 20080133485A KR 101460137 B1 KR101460137 B1 KR 101460137B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
block unit
heat block
fixing
fixing belt
Prior art date
Application number
KR1020080133485A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100074925A (ko
Inventor
신수호
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020080133485A priority Critical patent/KR101460137B1/ko
Priority to US12/541,634 priority patent/US8150305B2/en
Publication of KR20100074925A publication Critical patent/KR20100074925A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101460137B1 publication Critical patent/KR101460137B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016—Heating belt
    • G03G2215/2035—Heating belt the fixing nip having a stationary belt support member opposing a pressure member

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

승온 시간을 단축하고 성능을 향상시킨 정착장치와 화상형성장치를 개시한다. 정착장치는 열을 발생시키는 열원과, 열원의 주위에 배치되는 정착벨트와, 정착벨트의 외주면에 접하도록 배치되는 회전부재와, 정착벨트와 회전부재 사이에 정착닙이 형성되도록 회전부재 쪽으로 가압되는 가압부재와, 열원에서 가압부재로 전달되는 열을 차단하도록 가압부재의 주위를 둘러싸는 열차단유닛을 가진다.

Description

정착장치와 이를 가지는 화상형성장치{FUSING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 승온 성능과 정착 성능을 향상시킨 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 인쇄매체에 화상을 형성하는 장치로, 프린터, 복사기, 팩스 및 이들을 기능을 통합하여 구현한 복합기 등이 이에 해당한다.
전자사진방식을 채택한 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성한 후, 이 잠상에 토너를 투입하여 가시화상을 형성한다. 감광체에 형성된 가시화상은 인쇄매체에 바로 전사되거나 중간전사체를 거쳐 인쇄매체로 전사되고, 인쇄매체에 전사된 가시화상은 정착장치를 지나면서 인쇄매체에 고정된다.
일반적으로 널리 사용되는 정착장치는 내부에 열원을 가지는 가열롤러와, 이 가열롤러에 밀착되어 정착닙을 형성하는 가압롤러를 구비한다. 토너화상이 전사되어 있는 인쇄매체가 가열롤러와 가압롤러 사이로 진입하면 가열롤러의 내부로부터 전달되는 열과 정착닙에서 작용하는 압력에 의해 토너화상이 인쇄매체에 고정된다.
이러한 정착장치에서는 가열롤러 자체가 큰 열용량을 가지기 때문에 화상형성장치의 초기 구동 시에 정착이 가능한 온도까지 가열롤러를 가열(웜업)하는데 상당한 시간이 소요된다. 근래에는 화상형성장치의 고속화 요구에 부응하여 닙부의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있도록 한 정착장치가 개발되고 있다.
본 발명의 일 측면은 승온 시간을 단축하고 성능을 향상시킨 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치를 개시한다.
본 발명의 사상에 따른 정착장치는 열을 발생시키는 열원;과 상기 열원의 주위에 배치되는 정착벨트;와 상기 정착벨트의 외주면에 접하도록 배치되는 회전부재;와 상기 정착벨트와 상기 회전부재 사이에 정착닙이 형성되도록 상기 회전부재 쪽으로 가압되는 가압부재;와 상기 열원에서 상기 가압부재로 전달되는 열을 차단하도록 상기 가압부재의 주위를 둘러싸는 열차단유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열차단유닛은 상기 정착벨트의 내주면에 접촉하여 상기 정착닙으로 열을 전도하는 열전도부를 포함할 수 있다.
상기 열차단유닛의 열전도도는 상기 가압부재의 열전도도보다 높을 수 있다.
상기 정착장치는 상기 열차단유닛의 상기 열전도부와 상기 가압부재 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 스페이서의 열전도도는 상기 열차단유닛의 열전도도보다 낮을 수 있다.
상기 열차단유닛의 단면은 역아치형을 가질 수 있다.
상기 열원과 마주하는 상기 열차단유닛의 표면에는 상기 열원의 복사열을 반사시키는 반사층이 마련될 수 있다.
상기 열차단유닛은 상기 가압부재 쪽으로 함몰된 캐비티를 포함할 수 있다.
상기 열차단유닛의 양단은 개방부를 가지고, 상기 가압부재의 양단은 상기 열차단유닛의 상기 개방부를 통해 상기 열차단유닛의 외부로 돌출될 수 있다.
상기 열차단유닛의 길이는 상기 정착벨트의 길이보다 길 수 있다.
상기 열차단유닛은 하나의 부재로 형성될 수 있다.
상기 열차단유닛은 적어도 일부분이 상기 열원과 마주하는 제1열차단부재와, 적어도 일부분이 상기 정착벨트의 내주면과 마주하는 제2열차단부재를 포함할 수 있다.
상기 제1열차단부재와 상기 제2열차단부재는 서로 다른 재질로 마련될 수 있다.
상기 열차단유닛은 상기 제1열차단부재와 상기 제2열차단부재가 서로 겹치는 오버랩부를 더 포함할 수 있다.
상기 정착장치는 상기 열차단유닛과 상기 정착벨트 사이에 배치되어 상기 열차단유닛을 지지하고, 상기 정착닙 부근에서 상기 정착벨트를 가이드하는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 화상형성장치는 인쇄매체에 화상을 형성하는 인쇄장치;와 화상을 인쇄매체에 고정시키는 정착장치;를 포함하고, 상기 정착장치는 열을 발생시키는 열원;과 상기 열원의 주위에 배치되는 정착벨트;와 상기 정착벨트의 외주면에 접하도록 배치되는 회전부재;와 상기 정착벨트와 상기 회전부재 사이에 정착닙이 형성되도록 상기 회전부재 쪽으로 가압되는 가압부재;와 제1부분은 상기 열원과 상기 가압부재 사이에 배치되어 상기 가압부재로 전달되는 열을 차단하고, 제2부분은 상기 정착벨트의 내주면과 접촉하여 상기 정착닙으로 열을 전도하는 열차단유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압부재는 상기 열차단유닛의 내부에 배치될 수 있다.
상기 열차단유닛의 열전도도는 상기 가압부재의 열전도도보다 높을 수 있다.
상기 열차단유닛의 상기 제2부분과 상기 가압부재 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 열차단유닛은 상기 제1부분에 코팅되어 상기 열원의 열을 반사시키는 반사층을 포함할 수 있다.
상기 열차단유닛은 상기 제1부분에 형성되는 캐비티를 포함할 수 있다.
상기 열차단유닛은 서로 다른 재질로 마련되는 적어도 두 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 정착장치의 승온 성능과 정착 성능을 향상시킬 수 있으며, 정착장치를 구성하는 부품이 열과 압력에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 본체(10), 인쇄매체 공급장치(20), 인쇄장치(30), 정착장치(100) 및 인쇄매체 배출장치(70)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 화상형성장치의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다. 본체(10)는 그 일부분을 개폐할 수 있도록 마련되는 커버(미도시)와, 본체(10) 내부에서 각종 부품들을 지지하거나 고정하는 본체프레임(미도시)를 포함한다.
인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체(S)를 인쇄장치(30)로 공급한다. 인쇄매체 공급장치(20)는 인쇄매체(S)가 적재되는 트레이(22)와, 트레이(22)에 적재된 인쇄매체를 한 장씩 픽업하는 픽업롤러(24)를 구비한다. 픽업롤러(24)에 의해 픽업된 인쇄매체는 이송롤러(26)에 의해 인쇄장치(30) 쪽으로 이송된다.
인쇄장치(30)는 광주사장치(40), 현상장치(50), 전사장치(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
광주사장치(40)는 광학계(미도시)를 포함하여 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 화상 정보에 대응하는 광을 인쇄 신호에 따라 현상장치(50)로 주사한다.
현상장치(50)는 컴퓨터 등과 같은 외부 기기로부터 입력되는 화상 정보에 따라 토너화상을 형성한다. 본 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 칼라 화상형성장치로서, 현상장치(50)는 서로 다른 색상의 토너, 예를 들면 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 토너가 각각 수용되는 4개의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)로 구성된다.
각각의 현상기(50Y, 50M, 50C, 50K)는 광주사장치(40)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(52)와, 감광체(52)를 대전시키는 대전롤러(54)와, 감광 체(52)에 형성된 정전잠상에 토너화상을 공급하는 현상롤러(56)와, 현상롤러(56)에 토너를 공급하는 공급롤러(58)를 구비할 수 있다.
전사장치(60)는 감광체(52)에 형성된 토너화상을 인쇄매체에 전사한다. 전사장치(60)는 각 감광체(52)에 접촉되어 순환 주행하는 전사벨트(62)와, 전사벨트(62)를 구동시키는 전사벨트 구동롤러(64)와, 전사벨트(62)의 장력을 유지시키는 텐션롤러(66)와, 감광체(52)에 현상되어 있는 토너화상을 인쇄매체로 전사시키기 위한 4개의 전사롤러(68)를 포함하여 구성될 수 있다.
인쇄매체는 전사벨트(62)에 부착되어 전사벨트(62)의 주행 속도와 같은 속도로 이송된다. 이 때 각 전사롤러(6 8)에는 각 감광체(52)에 부착된 토너와 반대되는 극성의 전압이 인가되고, 이에 따라 감광체(52) 상의 토너화상은 인쇄매체로 전사된다.
정착장치(100)는 전사장치(60)에 의해 인쇄매체로 전사된 토너화상을 인쇄매체에 고정시킨다. 정착장치(100)에 관한 자세한 설명은 후술한다.
한편 인쇄매체 배출장치(70)는 인쇄매체를 본체(10)의 외부로 배출한다. 인쇄매체 배출장치는 배출롤러(72)와, 배출롤러(72)에 대향하여 설치되는 핀치롤러(74)를 포함하여 구성된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도, 결합사시도 및 분해사시도이다. 도 3 및 도 4에서는 회전부재를 생략하였다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 정착장치(100)는 회전부재(110), 정착벨트(120), 열원(130), 가압부재(140)와 열차단유닛(150)을 포함하여 구성된다.
토너화상이 전사되어 있는 인쇄매체(S)는 회전부재(110)와 정착벨트(120) 사이를 통과하는데, 이 때 열과 압력에 의해 토너화상이 인쇄매체에 고정된다.
회전부재(110)는 정착벨트(120)의 외주면에 접하도록 배치되어 정착벨트(120)와의 사이에 정착닙(N)을 형성한다. 회전부재(110)는 구동원(미도시)으로부터 동력을 전달받아 회전하는 정착롤러(112)로 구성될 수 있다.
정착롤러(112)는 알루미늄이나 스틸과 같은 금속재로 형성되는 샤프트(114)와, 탄성 변형하여 정착벨트(120)와의 사이에 정착닙(N)을 형성하는 탄성층(116)을 가진다. 탄성층(116)은 통상적으로 실리콘 고무로 형성되며, 탄성층(116)의 표면에는 인쇄매체가 정착롤러(112)에 붙는 것을 방지하는 이형층(118)이 마련된다.
정착벨트(120)는 정착롤러(112)에 맞물려서 회전하며 정착롤러(112)와 함께 정착닙(N)을 형성하고, 열원(130)에 의해 가열되어 정착닙(N)을 지나는 인쇄매체(S)에 열을 전달한다. 정착벨트(120)는 금속, 내열성 폴리머 등의 단일층으로 구성되거나 금속이나 내열성 폴리머로 형성된 기본층에 탄성층과 보호층을 추가하여 구성될 수 있다. 정착벨트(120)의 내면은 열 흡수를 촉진하기 위해 검은색으로 착색되거나 코팅 처리될 수 있다.
열원(130)은 정착벨트(120) 내주면의 적어도 일부를 직접적으로 복사 가열할 수 있도록 배치된다. 열원(130)으로는 할로겐 램프가 사용될 수 있으나, 이외에 전열선 또는 면상발열체 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
정착벨트(120)의 양측 가에는 지지부재(160)들이 배치된다. 지지부재(160)는 정착장치(100)를 구성하는 부품들을 지지한다. 정착벨트(120)는 지지부재(160)들에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 각각의 지지부재(160)는 정착벨트(120) 쪽으로 돌출되어 정착벨트(120)의 단부를 지지하는 벨트지지부(162)를 가진다.
지지부재(160)는 탄성부재(170)에 의해 회전부재(110) 쪽으로 가압된다. 탄성부재(170)의 일단은 지지부재(160)의 상부에 지지되고, 타단은 별도의 프레임에 지지된다.
지지부재(160)에는 홀더(180)가 결합된다. 홀더(180)는 지지부재(160)의 외측에 배치되어 열원(130)의 단부와 가압부재(140)의 단부를 지지한다. 지지부재(160)에 작용하는 가압력은 홀더(180)를 통해 가압부재(140)로 전달되며, 이에 따라 가압부재(140)는 회전부재(110) 쪽으로 가압된다.
가압부재(140)는 정착벨트(120)의 내주면에 압력을 가해 정착벨트(120)와 회전부재(110) 사이에 정착닙(N)이 형성되도록 한다. 가압부재(140)는 스테인레스, 탄소강 등의 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 가압부재(140)의 강성이 작은 경우에 휨이 발생하여 정착닙(N)을 고르게 가압할 수 없다. 따라서 가압부재(140)는 그 굽힘 변형을 줄일 수 있도록 아치형, 역아치형, I 빔형, H 빔형 등의 단면 관성 모멘트가 큰 구조로 형성될 수 있다.
열원(130)의 복사열이 가압부재(140)를 직접적으로 가열하면, 가압부재(140)가 고온으로 상승하여 열변형됨에 따라 정착닙(N)을 균일하게 가압할 수 없게 된다. 또한 열원(130)에서 방사되는 열 중 상당 부분이 가압부재(140)를 가열하는 데 소모되면 정착장치(100)의 승온 성능이 저하된다.
이에 정착장치(100)는 열원(130)과 가압부재(140) 사이에 배치되는 열차단유 닛(150)을 구비한다. 열차단유닛(150)은 가압부재(140)로 직접적으로 복사되는 열을 차단하여 가압부재(140)의 열변형을 방지한다.
열차단유닛(150)은 가압부재(140)의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 그러면 정착벨트(120)의 표면에서 반사되는 복사열 및 열원(130)에 의해 가열된 정착벨트(120)로부터 방사되는 2차적인 복사열도 효과적으로 차단할 수 있다. 열차단유닛(150)은 그 내부에 가압부재(140)를 수용할 수 있도록 소정의 공간을 가지는 하나의 부재로 마련될 수 있다.
열차단유닛(150)의 양단은 개방되며, 가압부재(140)의 양단은 열차단유닛(150)의 개방부(151)를 통해 열차단유닛(150)의 외부로 연장되어 홀더(180)에 결합되고 탄성부재(170)에 의한 가압력을 전달받는다.
열차단유닛(150)은 정착벨트(120)의 내주면과 접촉하여 정착닙(N)으로 열을 전도하는 열전도부(152)를 가질 수 있다. 이러한 구성을 통해 열차단유닛(150)의 과열을 방지할 수 있으며, 정착벨트(120)를 보다 빠르게 가열할 수 있다.
열차단유닛(150)은 열전도성이 좋은 재질로 형성된다. 열차단유닛(150)은 가압부재(140)보다 열전도도가 높은 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 열차단유닛(150)은 알루미늄, 구리 또는 이러한 금속들의 합금으로 마련될 수 있다.
열차단유닛(150)의 길이(A방향으로의 길이, 도 3 참조)가 정착벨트(120)의 길이보다 짧은 경우에는 정착벨트(120)의 내주면이 열차단유닛(150)의 단부에 긁혀 손상될 수 있으므로 열차단유닛(150)의 길이는 정착벨트(120)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 열차단유닛(150)과 가압부재(140) 사이에는 스페이서(190)가 배치될 수 있다. 스페이서(190)는 열차단유닛(150)과 가압부재(140)를 이격시켜 열차단유닛(150)의 열이 가압부재(140)로 전달되지 않도록 한다. 스페이서(190)는 열전도도가 낮고 내열성을 가지는 재질로 형성된다. 스페이서(190)는 열차단유닛(150)보다 열전도도가 낮은 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 스페이서(190)는 Polyether Ether Ketones(PEEK), Liquid Crystal Polymer(LCP) 등의 내열성 수지나 세라믹 등의 재질로 형성될 수 있다.
이하에서는 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 동작을 설명한다.
열원(130)에서 발생되는 열은 정착벨트(120)에서 열원(130)에 직접적으로 노출된 부분을 복사 가열한다. 열원(130)에서 발생되는 열 중 일부는 가압부재(140) 쪽으로도 전달되지만, 가압부재(140)의 주위에 배치되어 있는 열차단유닛(150)이 가압부재(140)로의 직접적인 열전달을 차단하므로 가압부재(140)는 상대적으로 낮은 온도를 유지한다. 따라서 가압부재(140)의 열변형을 방지할 수 있고 이에 따라 정착닙(N)을 균일하게 유지할 수 있다.
또한 열차단유닛(150)은 정착닙(N) 부근에서 정착벨트(120)의 내주면에 접하여 정착벨트(120)로 열을 전달한다. 열차단유닛(150)은 열전도도가 우수한 재질로 마련되어 정착벨트(120)로 신속하게 열을 전달하므로 정착벨트(120)의 온도가 빠르게 상승된다.
정착벨트(120)가 적정 온도까지 가열되면 사용자의 인쇄 명령에 따라 인쇄동 작이 시작된다. 즉 광주사장치(40)에 의해 감광체(52)의 표면에 화상 정보에 대응하는 정전잠상이 형성되고, 현상장치(50)는 감광체(52)의 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너화상을 형성한다. 한편 인쇄매체 공급장치(20)를 통해 인쇄매체(S)가 공급되고, 전사장치(60)는 감광체(52) 상의 토너화상을 인쇄매체(S)에 전사시킨다. 토너화상이 전사된 인쇄매체는 정착장치(100)에서 회전부재(110)와 정착벨트(120) 사이를 통과한다. 이 때 용지의 토너화상은 정착벨트(120)로부터 전달되는 열과 회전부재(110)와 정착벨트(120) 사이에서 작용하는 압력에 의해 인쇄매체에 고정된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정착장치(102)는 회전부재(110), 정착벨트(120), 열원(130), 가압부재(140), 열차단유닛(150a)과 스페이서(190)를 포함하여 구성된다. 도 2와 공통되는 구성에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
열차단유닛(150a)은 열원(130)의 열을 반사시키는 반사층(153)을 구비할 수 있다. 반사층(153)은 열원(130)과 마주하는 열차단유닛(150a)의 표면에 마련될 수 있다. 반사층(153)은 은과 같은 반사물질을 열차단유닛(150a)에 코팅하여 형성할 수 있다.
이와 같이 열차단유닛(150a)에 반사층(153)을 형성하면, 열차단유닛(150a)으로 복사되는 열을 정착벨트(120) 쪽으로 반사하여 정착벨트(120)의 가열을 촉진할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 도면이 다. 도 6에 도시된 바와 같이, 정착장치(104)의 열차단유닛(150b)은 가압부재(140) 쪽으로 함몰된 캐비티(154)를 가질 수 있다. 이 때 가압부재(140)의 형상은 역아치형으로 하고, 캐비티(154)의 형상은 가압부재(140)의 형상에 대응되도록 하는 것이 바람직하다.
인쇄가 고속으로 진행되거나 폭이 넓은 인쇄매체를 사용하는 경우에는 열량을 확보하기 위해 정착벨트(120)의 내측에 두 개 이상의 열원(132)(134)이 배치될 수 있다. 이 때 정착벨트(120)의 내측 공간이 협소하여 두 개 이상의 열원을 설치하는데 어려움이 있을 수 있으나, 도 6과 같이 열차단유닛(150b)에 캐비티(154)를 형성하면 공간을 효율적으로 활용하여 열원 설치에 필요한 공간을 확보할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 7에서 도 2와 공통되는 구성은 동일한 참조부호를 사용하여 표시하였다. 이하에서는 본 실시예의 특징적인 내용만을 설명하며, 도 2에 도시된 실시예와 중복되는 내용은 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 정착장치(106)는 회전부재(110), 정착벨트(120), 열원(130), 가압부재(140), 열차단유닛(150c), 스페이서(190) 및 가이드부재(200)를 포함하여 구성된다.
열차단유닛(150c)은 적어도 일부분이 열원(130)과 마주하는 제1열차단부재(155)와, 적어도 일부분이 정착벨트(120)의 내주면과 마주하는 제2열차단부재(156)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같이 열차단유닛(150c)의 분리된 복수의 부재로 형성하면, 필요에 따라 열차단유닛(150c)의 부분적인 형상, 재질 등을 자유 롭게 변화시킬 수 있으며, 열차단유닛(150c)을 가공하는 공정이 쉬워진다.
제1열차단부재(155)와 제2열차단부재(156)는 서로 다른 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 열원(130)과 가까운 제1열차단부재(155)는 열전도도가 상대적으로 우수한 재질로 형성될 수 있고, 정착벨트(120)에 접촉하는 제2열차단부재(156)는 강도가 상대적으로 우수한 재질로 형성될 수 있다. 그러면 열차단유닛(150c)의 열전도도를 향상시키면서도 열차단유닛(150c)의 강성을 보강하여 열과 압력에 의해 제2열차단부재(156)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
제1열차단부재(155)와 제2열차단부재(156)는 용접이나 리벳 등을 이용하여 서로 결합될 수 있으나, 제1열차단부재(155)와 제2열차단부재(156) 상호 간의 형상을 통해 결합하는 것도 가능하다.
열차단유닛(150c)은 제1열차단부재(155)와 제2열차단부재(156)가 서로 겹치는 오버랩부(157)를 가질 수 있다. 이러한 오버랩부(157)를 통해 가압부재(140)로 전달되는 열을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
정착벨트(120)가 정착닙(N)으로 원활하게 진입하지 못하면, 정착벨트(120)에 주름에 발생하거나 정착벨트(120)에 과도한 응력이 작용하여 정착벨트(120)가 파손될 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 정착장치(100)는 정착닙(N) 근처에서 정착벨트(120)의 내주면을 지지하여 가이드하는 가이드부재(200)를 구비할 수 있다.
가이드부재(200)는 정착벨트(120)와 열차단유닛(150c) 사이에 배치되고, 가이드부재(200)의 중앙부에는 제2열차단부재(156)가 정착벨트(120)의 내주면에 접촉할 수 있도록 개구부(202)가 형성된다.
가이드부재(200)의 외측면은 정착닙(N) 부근에서 정착벨트(120)의 내주면을 지지하고, 가이드부재(200)의 내측면은 열차단유닛(150c)의 유동을 방지하도록 제1열차단부재(155)와 제2열차단부재(156)의 외면을 지지한다.
가이드부재(200)가 정착벨트(120)와 접촉하여 정착벨트(120)의 온도를 저하시키는 것을 방지하고, 정착벨트(120)로부터 복사되는 열이 가압부재(140)로 전달되는 것을 억제할 수 있도록 가이드부재(200)는 열전도도가 낮은 내열성 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 가이드부재(200)는 Polyether Ether Ketones(PEEK), Liquid Crystal Polymer(LCP) 등의 내열성 수지나 세라믹 등의 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 정착장치 및 화상형성장치에 의하면, 열원에서 발생된 열을 정착벨트로 전달하여 정착닙을 가열하는데 있어서 에너지를 효율적으로 전달할 수 있으므로 승온 성능이 향상되어 첫장 출력 시간을 단축할 수 있다. 또한 대기모드에서 인쇄시까지 소요되는 시간도 단축되어 에너지 절감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 열차단유닛에 의해 가압부재의 온도 상승이 억제되므로, 고온 환경 하에서 장기 사용시 유발되는 재질 열화를 방지하여 정착장치의 내구성 및 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 열원 근처의 가압부재 표면에서의 국부적인 온도 상승이 열차단유닛에 의해 억제되므로, 가압부재의 열변형이 감소되어 균일한 정착닙이 형성되므로 안정적인 정착성 확보가 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 정착벨트에 대한 가열 기능과 정착닙 형성을 위한 가압 기능이 분리되어 있어서, 열과 압력에 의한 부품 파손을 방지할 수 있다.
이상 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정적 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에 따라 자유로이 실행될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도, 결합사시도 및 분해사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정착장치의 구성을 나타낸 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
1 : 화상형성장치 100, 102, 104, 106 : 정착장치
110 : 회전부재 120 : 정착벨트
130 : 열원 140 : 가압부재
150, 150a, 150b, 150c : 열차단유닛 53 : 반사층
154 : 캐비티 155 : 제1열차단부재
156 : 제2열차단부재 157 : 오버랩부
190 : 스페이서 200 : 가이드부재

Claims (22)

  1. 열을 발생시키는 열원;과
    상기 열원의 주위에 배치되는 정착벨트;와
    상기 정착벨트의 외주면에 접하도록 배치되는 회전부재;와
    상기 정착벨트와 상기 회전부재 사이에 정착닙이 형성되도록 상기 회전부재 쪽으로 가압되는 가압부재;와
    상기 열원에서 상기 가압부재로 전달되는 열을 차단하도록 상기 가압부재의 주위를 둘러싸는 열차단유닛;을 포함하고,
    상기 열차단유닛의 열전도도는 상기 가압부재의 열전도도보다 높은 것을 특징으로 하는 정착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 상기 정착벨트의 내주면에 접촉하여 상기 정착닙으로 열을 전도하는 열전도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 상기 열전도부와 상기 가압부재 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스페이서의 열전도도는 상기 열차단유닛의 열전도도보다 낮은 것을 특징으로 하는 정착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 단면은 역아치형을 가지는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열원과 마주하는 상기 열차단유닛의 표면에는 상기 열원의 복사열을 반사시키는 반사층이 마련되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 상기 가압부재 쪽으로 함몰된 캐비티를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 양단은 개방부를 가지고, 상기 가압부재의 양단은 상기 열차단유닛의 상기 개방부를 통해 상기 열차단유닛의 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 길이는 상기 정착벨트의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 정착장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 하나의 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 적어도 일부분이 상기 열원과 마주하는 제1열차단부재와, 적어도 일부분이 상기 정착벨트의 내주면과 마주하는 제2열차단부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1열차단부재와 상기 제2열차단부재는 서로 다른 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 상기 제1열차단부재와 상기 제2열차단부재가 서로 겹치는 오버랩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 열차단유닛과 상기 정착벨트 사이에 배치되어 상기 열차단유닛을 지지하고, 상기 정착닙 부근에서 상기 정착벨트를 가이드하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
  16. 인쇄매체에 화상을 형성하는 인쇄장치;와
    화상을 인쇄매체에 고정시키는 정착장치;를 포함하고, 상기 정착장치는
    열을 발생시키는 열원;과
    상기 열원의 주위에 배치되는 정착벨트;와
    상기 정착벨트의 외주면에 접하도록 배치되는 회전부재;와
    상기 정착벨트와 상기 회전부재 사이에 정착닙이 형성되도록 상기 회전부재 쪽으로 가압되는 가압부재;와
    제1부분은 상기 열원과 상기 가압부재 사이에 배치되어 상기 가압부재로 전달되는 열을 차단하고, 제2부분은 상기 정착벨트의 내주면과 접촉하여 상기 정착닙으로 열을 전도하는 열차단유닛;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가압부재는 상기 열차단유닛의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 열전도도는 상기 가압부재의 열전도도보다 높은 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 열차단유닛의 상기 제2부분과 상기 가압부재 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 상기 제1부분에 코팅되어 상기 열원의 열을 반사시키는 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 상기 제1부분에 형성되는 캐비티를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 열차단유닛은 서로 다른 재질로 마련되는 적어도 두 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
KR1020080133485A 2008-12-24 2008-12-24 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치 KR101460137B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080133485A KR101460137B1 (ko) 2008-12-24 2008-12-24 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치
US12/541,634 US8150305B2 (en) 2008-12-24 2009-08-14 Fusing device and image forming apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080133485A KR101460137B1 (ko) 2008-12-24 2008-12-24 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100074925A KR20100074925A (ko) 2010-07-02
KR101460137B1 true KR101460137B1 (ko) 2014-11-10

Family

ID=42266334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080133485A KR101460137B1 (ko) 2008-12-24 2008-12-24 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8150305B2 (ko)
KR (1) KR101460137B1 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5549160B2 (ja) 2009-09-10 2014-07-16 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2011095540A (ja) 2009-10-30 2011-05-12 Brother Industries Ltd 定着装置
EP2405309B1 (en) 2009-10-30 2016-08-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Fusing device
JP5263147B2 (ja) 2009-12-28 2013-08-14 ブラザー工業株式会社 定着装置
KR101737419B1 (ko) * 2010-07-09 2017-05-18 에스프린팅솔루션 주식회사 정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치
JP5234068B2 (ja) 2010-08-31 2013-07-10 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5333500B2 (ja) 2011-03-31 2013-11-06 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5953718B2 (ja) 2011-11-29 2016-07-20 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5737629B2 (ja) * 2011-12-26 2015-06-17 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6390933B2 (ja) * 2011-12-27 2018-09-19 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP5904325B2 (ja) * 2011-12-28 2016-04-13 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5761524B2 (ja) * 2012-01-13 2015-08-12 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5737520B2 (ja) * 2012-01-13 2015-06-17 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6016071B2 (ja) * 2012-05-18 2016-10-26 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6036061B2 (ja) * 2012-09-13 2016-11-30 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP6149497B2 (ja) * 2012-09-14 2017-06-21 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
KR102003424B1 (ko) * 2013-01-16 2019-10-01 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치
JP6476620B2 (ja) 2013-08-26 2019-03-06 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2015087624A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 株式会社沖データ 定着装置および画像形成装置
JP6185873B2 (ja) * 2014-03-31 2017-08-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP6185877B2 (ja) * 2014-04-15 2017-08-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2016014867A (ja) * 2014-06-09 2016-01-28 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2016099590A (ja) * 2014-11-26 2016-05-30 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6455104B2 (ja) * 2014-12-01 2019-01-23 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2016110014A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 キヤノン株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP6593007B2 (ja) * 2015-02-06 2019-10-23 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP6464819B2 (ja) 2015-02-27 2019-02-06 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP2016161622A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 ブラザー工業株式会社 定着装置
JP5939447B2 (ja) * 2015-06-12 2016-06-22 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP6578754B2 (ja) * 2015-06-17 2019-09-25 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2017021118A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 富士ゼロックス株式会社 加熱装置、定着装置、画像形成装置、加熱装置用の基材
JP6052376B2 (ja) * 2015-12-07 2016-12-27 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
WO2017160320A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuser assemblies
CN111095125B (zh) * 2017-09-18 2023-06-30 惠普发展公司，有限责任合伙企业 定影器单元加热器支撑件
KR20190114186A (ko) * 2018-03-29 2019-10-10 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 정착벨트에 열을 고르게 분산시키기 위한 정착장치
US11047630B2 (en) 2018-05-14 2021-06-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuser assemblies
JP6724965B2 (ja) * 2018-10-15 2020-07-15 ブラザー工業株式会社 定着装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009015A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定着ベルトおよび定着装置
KR100864716B1 (ko) * 2007-10-04 2008-10-23 삼성전자주식회사 정착장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003186322A (ja) * 2001-10-09 2003-07-04 Canon Inc 定着装置及び画像形成装置
JP2004258484A (ja) 2003-02-27 2004-09-16 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
KR101111903B1 (ko) * 2007-02-20 2012-02-14 삼성전자주식회사 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치
KR101385539B1 (ko) * 2007-03-27 2014-04-17 삼성전자주식회사 정착장치 및 이를 포함하는 화상형성장치
KR101155990B1 (ko) * 2007-07-13 2012-06-18 삼성전자주식회사 정착장치 및 이를 구비하는 화상형성장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008009015A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定着ベルトおよび定着装置
KR100864716B1 (ko) * 2007-10-04 2008-10-23 삼성전자주식회사 정착장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100074925A (ko) 2010-07-02
US8150305B2 (en) 2012-04-03
US20100158587A1 (en) 2010-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101460137B1 (ko) 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치
JP5100061B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
EP2506083B1 (en) Fuser unit
KR102003424B1 (ko) 정착장치와 이를 가지는 화상형성장치
JP7219416B2 (ja) 加熱装置、定着装置及び画像形成装置
KR20150014302A (ko) 정착장치 및 이를 갖는 화상형성장치
JP2015194664A (ja) 定着装置および画像形成装置
KR20120045888A (ko) 정착장치 및 이를 갖춘 화상형성장치
US9304456B2 (en) Fixing device fixing a toner image on a recording medium and image forming apparatus including the same
JP2016156858A (ja) 定着装置と画像形成装置
JP2016161624A (ja) 定着装置
JP5386204B2 (ja) 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
US9316964B2 (en) Fixing device and image forming apparatus
US8929790B2 (en) Fuser unit
JP6127580B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2022028332A (ja) 加熱装置および画像処理装置
JP2020129076A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP2020129075A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
EP3693806B1 (en) Heating apparatus and image processing apparatus
CN113433812A (zh) 加热装置及图像处理装置
JP5184604B2 (ja) 光定着装置および画像形成装置
KR20170041575A (ko) 정착장치 및 이를 갖는 화상형성장치
CN112445105A (zh) 加热装置和图像处理装置
US9405246B2 (en) Fixing device comprising heating stop device to stop heat source from heating fixing belt and image forming apparatus including same
US20240085830A1 (en) Fixing device and image processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171025

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181018

Year of fee payment: 5