KR101520258B1 - 정착유닛 및 이를 갖춘 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열롤러와, 가열롤러가 설치되는 정착 프레임과, 정착프레임에 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되는 회동 프레임과, 회동프레임에 설치되어 가열롤러의 외면에 탄성 지지되는 복수의 가압롤러를 포함하여, 컬이 적정 수준 이상으로 심하게 발생하는 용지를 사용할 경우, 가압롤러를 회전시켜 가열롤러와 가압롤러 사이를 통과한 용지가 가압롤러를 회전시킨 각도와 대응하는 각도 만큼 회전한 상태로 이동하게 함으로써, 잼 발생을 감소시킬 수 있다.

Description

정착유닛 및 이를 갖춘 화상형성장치{FUSING UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME }

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현상제를 용지에 정착시키는 정착유닛과 이러한 정착유닛을 갖춘 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 용지 등의 인쇄매체에 화상을 형성하는 장치로, 프린터, 복사기, 팩스 및 이들을 기능을 통합하여 구현한 복합기 등이 이에 해당한다.

화상형성장치는 외관을 형성하는 본체와, 내부에 복수의 용지가 저장되는 인쇄매체 저장유닛과, 정정잠상에 현상제를 공급하여 가시화상으로 현상하는 현상유닛과, 현상유닛의 감광체에 정전잠상을 형성하는 노광유닛과, 용지에 전사된 현상제를 용지에 정착시키는 정착유닛과, 화상형성이 완료된 용지를 본체 외부로 배출되도록 하는 배지유닛 등의 구성을 포함한다.

따라서, 대전된 현상유닛의 감광체에 광을 주사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성한 후, 감광체에 형성된 정전잠상에 현상제를 현상하여 가시적인 화상으로 현상한다. 계속해서 감광체 상에 현상된 가시화상은 인쇄매체 저장유닛로부터 공급된 용지에 전사되고, 용지에 전사된 화상은 정착유닛을 지나면서 용지에 정착되어 용지에 화상의 형성이 완료된다. 화상형성이 완료된 용지는 배지유닛을 통해 본체의 외부로 배출된다.

이러한 화상형성장치의 구성요소들 중 정착유닛은 가열롤러와, 가열롤러의 외면에 탄성지지되는 가압롤러와, 정착이 완료된 용지를 정착유닛으로부터 배출되도록 하는 한 쌍의 배지롤러를 포함한다. 따라서, 현상제가 전사된 용지는 가열롤러와 가압롤러 사이를 통과하며 가열롤러와 가압롤러로부터 열과 압력을 전달받아 현상제가 용지에 정착된 후, 한 쌍의 정착 배지롤러 사이를 통과하여 정착유닛으로부터 배출된다.

그런데 이러한 화상형성장치에 있어서, 가열롤러와 가압롤러를 통과하는 과정에서 용지는 열과 압력에 전달받는 불가피하게 컬이 발생하게 된다. 따라서, 두 정착 배지롤러의 위치는 용지에 발생하게 되는 컬을 고려하여 결정되는데, 컬이 발생하는 정도는 용지의 재질이나 용지에 포함된 수분의 양 등 여러 가지 요인에 따라 차이가 있으므로, 사용되는 용지에 따라서는 가열롤러와 가압롤러를 통과하는 과정에서 적정 수준 이상으로 컬이 심하게 발생하여 용지가 정착 배지롤러 사이로 진입하지 못해 잼이 발생하게 된다.

본 발명의 일측면은 용지에 적정 수준 이상으로 컬이 발생할 경우에도 이에 의한 잼 발생을 감소시킬 수 있는 정착유닛과 이러한 정착유닛을 갖춘 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정착유닛은 가열롤러와, 상기 가열롤러가 설치되는 정착 프레임과, 상기 정착프레임에 상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되는 회동 프레임과, 상기 회동프레임에 설치되어 상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되는 복수의 가압롤러를 포함한다.

또한, 상기 정착프레임에 설치되며 외력을 전달받아 상기 회동프레임이 회전하도록 하는 회동레버를 포함한다.

또한, 일단은 상기 정착프레임에 지지되고 타단은 상기 회동프레임에 지지되어 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링을 포함한다.

또한, 상기 정착프레임에는 상기 회동레버에 걸려 상기 회동프레임이 회전한 상태를 유지하게 하는 제 1 걸림부가 마련되며, 상기 회동레버에는 상기 제 1 걸림부에 걸리는 제 2 걸림부가 마련된다.

또한, 상기 가압롤러가 회전가능하게 설치되며 상기 회동프레임에 상기 가압롤러를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되는 롤러브래킷과, 일단은 상기 회동프레임에 지지되고 타단은 상기 롤러브래킷에 지지되는 가압스프링을 포함한다.

또한, 상기 회동프레임에는 상기 롤러브래킷이 진퇴이동 가능하게 설치되는 가이드홈이 상기 가압롤러의 반경방향으로 마련된다.

또한, 상기 회동프레임에 회전가능하게 설치되어 회전하며 상기 복수의 가압롤러를 상기 가열롤러의 반경방향 외측으로 이동시켜 상기 가열롤러에 가해지는 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버를 더 포함한다.

또한, 상기 압력해제레버에는 상기 롤러브래킷에 걸리는 걸림돌기가 형성되며, 상기 롤러브래킷에는 상기 걸림돌기가 걸리는 걸림홈이 마련된다.

또한, 상기 가열롤러 및 복수의 가압롤러 사이를 통과한 용지가 상기 정착유닛 외부로 배출되도록 안내하는 한 쌍의 정착 배지롤러를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착유닛은 가열롤러와, 상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되며 상기 가열롤러를 중심으로 상기 가열롤러의 원주 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수의 가압롤러를 포함한다.

또한, 상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되며 상기 복수의 가압롤러가 설치된 회동프레임과, 외력을 전달받아 상기 회동프레임이 회전되도록 하는 회동레버와, 상기 회동프레임을 탄성지지하여 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링을 포함한다.

또한, 상기 가압롤러가 회전가능하게 설치되며 상기 회동프레임에 상기 가압롤러를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되는 롤러브래킷과, 일단은 상기 회동프레임에 지지되고 타단은 상기 롤러브래킷에 지지되는 가압스프링과, 외력을 전달받아 상기 롤러브래킷을 상기 가열롤러의 반경방향 외측으로 이동시켜 상기 가열롤러에 가해지는 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 현상제를 용지에 정착시키는 정착유닛을 포함하며, 상기 정착유닛은 가열롤러와, 상기 가열롤러가 설치되는 정착 프레임과, 상기 정착프레임에 상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되는 회동 프레임과, 상기 회동프레임에 설치되어 상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되는 복수의 가압롤러를 포함한다.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 현상유닛은 컬이 적정 수준 이상으로 심하게 발생하는 용지를 사용할 경우, 가압롤러를 회전시켜 가열롤러와 가압롤러 사이를 통과한 용지가 가압롤러를 회전시킨 각도와 대응하는 각도 만큼 회전한 상태로 이동하게 함으로써, 잼 발생을 감소시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 내부에 용지(P)가 저장되며 본체에 탈착 가능하게 설치되는 인쇄매체 저장유닛(20), 인쇄매체 저장유닛(20)에 저장된 용지(P)를 픽업하는 픽업유닛(30)과, 픽업유닛(30)을 통해 공급된 용지(P)에 현상제를 통해 가시 화상을 형성하는 현상유닛(40), 현상유닛(40)의 감광체(41)에 정전잠상을 형성하는 노광유닛(50)과, 용지(P)로 전사된 현상제를 용지(P)에 정착시키는 정착유닛(60)과, 화상형성이 완료된 용지(P)를 본체(10) 외부로 배출하는 배지유닛(70)을 포함한다. 인쇄매체 저장유닛(20)은 용지(P)를 현상유닛(40)으로 공급한다.

인쇄매체 저장유닛(20)은 본체(10)에 진퇴이동 가능하게 설치되어 서랍식으 로 탈착되는 인쇄매체 카세트(21)와, 인쇄매체 카세트(21) 내에 설치되어 용지(P)가 적재되는 녹업 플레이트(22)를 포함한다.

픽업유닛(30)은 인쇄매체 저장유닛(20)에 저장된 용지(P)들 중 최상측에 위치한 용지(P)를 한 장씩 픽업하여 현상유닛(40)에 전달한다. 픽업유닛(30)은 회전하며 인쇄매체 저장유닛(20)에 저장된 용지(P)와 마찰하며 용지(P)가 픽업되게 하는 픽업롤러(310)를 포함한다.

현상유닛(40)은 인쇄매체 저장유닛(20)으로부터 전달된 용지(P)에 현상제를 통해 가시 화상을 형성한다. 현상유닛(40)은 노광유닛(50)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(41)와, 감광체(41)를 대전시키는 대전롤러(42)와, 감광체(41) 상에 형성된 정전잠상을 가시 화상으로 현상하는 현상롤러(43)를 포함하며, 본체(10) 내에는 감광체(41)와 대향되게 배치되어 감광체(41)에 형성된 가시 화상이 용지(P)에 전사되도록 용지(P)를 감광체(41)측으로 지지하는 전사롤러(11)가 설치된다.

노광유닛(50)은 화상정보가 포함된 광을 감광체(41)에 주사하여 감광체(41)에 정전잠상을 형성한다.

배지유닛(70)은 순차적으로 설치되는 배지롤러(71)들을 포함하여 정착유닛(60)을 통과한 용지(P)를 본체(10) 외부로 배출한다.

정착유닛(60)은 용지(P)에 열과 압력을 가하여 용지(P)에 형성된 화상을 용지(P)에 정착시킨다. 정착유닛(60)은 히터(61a)가 내장된 가열롤러(61)와, 가열롤러(61)의 외주면에 탄성지지되는 복수의 가압롤러(62)를 포함한다. 또한, 정착유닛 은 도 2에 도시한 바와 같이 정착유닛의 외부 형태를 형성하며 가열롤러(61) 및 복수의 가압롤러(62)가 설치되는 정착프레임(63)과, 정착프레임(63)에 회전가능하게 설치되어 가열롤러(61) 및 가압롤러(62) 사이를 통과하며 정착이 완료된 용지(P)를 정착유닛(60) 외부로 안내하는 한 쌍의 정착 배지롤러(64)를 포함한다. 본 실시예에서 가압롤러(62)는 한 쌍이 구비된다.

또한, 본 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 용지(P)에 따라 다르게 발생하는 컬에 모두 대응할 수 있도록 복수의 가압롤러(62)가 가열롤러(61)를 중심으로 가열롤러(61)의 원주방향으로 회전가능하게 설치된다. 이를 위해 정착프레임(63)에는 가압롤러(62)를 중심으로 가압롤러(62)의 원주 방향으로 회전가능하게 설치되며 복수의 가압롤러(62)가 설치되는 회동프레임(65)과, 외력을 전달받아 회동프레임(65)이 회전하도록 하는 회동레버(66)와, 일단은 정착프레임(63)에 지지되고 타단은 회동프레임(65)에 지지되어 회동레버(66)에 의해 회전한 회동프레임(65)이 원위치로 복귀될 수 있도록 하는 복귀스프링(67)이 설치된다. 정착프레임(63)에는 회동레버(66)에 걸리는 제 1 걸림부(63a)가 마련되며, 회동레버(66)에는 제 1 걸림부(63a)에 걸리는 제 2 걸림부(66a)가 마련되어, 제 1 걸림부(63a)와 제 2 걸림부(66a)를 통해 회동레버(66)가 정착프레임(63)에 지지되어 회동레버(66) 및 회동프레임(65)이 소정 각도(θ) 회전한 상태를 유지할 수 있다.

가압롤러(62)는 가열롤러(61)에 탄성지지될 수 있도록 회동프레임(65)에 가열롤러(61)의 반경 방향으로 진퇴이동 가능하게 설치되며, 회동프레임(65)에는 가압롤러(62)가 회전 가능하게 설치되는 롤러브래킷(68)이 진퇴이동가능하게 설치된 다. 회동프레임(65)에는 롤러브래킷(68)이 진퇴이동 가능하게 설치되도록 하는 가이드홈(65a)이 가열롤러(61)의 반경방향으로 마련되며, 가이드홈(65a) 내에는 일단은 회동프레임(65)에 지지되고 타단은 롤러브래킷(68)에 지지되어 가압롤러(62)가 회동프레임(65)에 탄성지지되도록 하는 가압스프링(69)이 설치된다.

따라서, 컬이 심하게 발생하는 용지(P)를 사용하여 잼이 자주 발생할 경우, 도 3에 도시한 바와 같이 회동레버(66)를 통해 회동프레임(65)을 회전시키며 제 1 걸림부(63a)가 제 2 걸림부(66a)에 걸리도록 하면, 도 4에 도시한 바와 같이 가압롤러(62)가 가열롤러(61)의 원주 방향으로 소정 각도(θ) 이동하고, 그에 따라 가열롤러(61)와 가압롤러(62) 사이를 통과한 용지(P)는 회동프레임(65)의 회전 각도(θ)와 대응하는 각도(θ) 만큼 회전한 상태로 이동하게 된다. 따라서 용지(P)에 컬이 심하게 발생하더라도 용지(P)는 정착 배지롤러(64) 사이로 진입할 수 있다. 또한, 다시 컬이 적게 발생하는 용지(P)를 사용할 경우, 회동레버(66)를 원위치로 복귀시키면 회동프레임(65)은 복귀스프링(67)의 탄성복원력에 의해 원위치로 복귀되어 컬이 적게 발생하는 용지(P)도 정착 배지롤러(64) 사이로 진입하도록 할 수 있다. 따라서, 회동레버(66)를 통해 가압롤러(62)의 위치를 변경함으로써 컬이 심하게 발생하는 용지(P)와 컬이 적게 발생하는 용지(P)를 모두 사용할 수 있다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이 정착프레임(63)에는 정착유닛(60)에서 잼이 발생할 경우 이를 제거할 수 있도록 가압롤러(62)에 의해 가열롤러(61)에 가해지던 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버(80, 81)가 설치된다. 압력해제레버(80, 81)는 그 일단이 회동프레임(65)에 회전 가능하게 설치되어 외력을 전달받는 제 1 압 력해제레버(80)와, 그 일단이 회동프레임(65)에 회전가능하게 설치되고 타단은 제 1 압력해제레버(80)에 지지되어 제 1 압력해제레버(80)를 통해 외력을 전달받아 회전하며 가압롤러(62)를 이동시키는 제 2 압력해제레버(81)를 포함하여, 제 1 압력해제레버(80)에 의해 회전하는 제 2 압력해제레버(81)에 의해 가압롤러(62)가 가열롤러(61)의 반경 방향 외측으로 이동하여 압력이 해제된다. 제 2 압력해제레버(81)에 가해진 외력이 가압롤러(62)에 전달될 수 있도록 제 2 압력해제레버(81)에는 롤러브래킷(68)에 걸리는 걸림돌기(81a)가 마련되며, 롤러브래킷(68)에는 걸림돌기(81a)가 걸리는 걸림홈(68a)이 오목하게 마련된다.

따라서, 사용자가 제 1 압력해제레버(80)에 외력을 가해 제 2 압력해제레버(81)를 회전시키면 걸림돌기(81a)와 걸림홈(68a)을 통해 롤러브래킷(68)에 힘이 전달되어 롤러브래킷(68)이 가압스프링(69)을 탄성 변형시키며 가이드홈(65a)을 따라 가열롤러(61)의 반경방향 외측으로 이동하게 되므로, 가압롤러(62)에 의해 가열롤러(61)에 가해지던 압력은 해제되고 그에 따라 가열롤러(61)와 가압롤러(62) 사이에서 발생한 잼은 손쉽게 제거될 수 있게 된다. 잼이 제거된 후 제 1 압력해제레버(80)를 원위치로 복귀시켜 제 2 압력해제레버(81)에 가해지던 외력을 해제하면 가압롤러(61)와 압력해제레버(80)는 가압스프링(69)의 탄성복원력에 의해 원위치로 복귀된다.

본 발명은 상기에서 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정착유닛의 가압롤러 동작을 보인 측면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착유닛의 가압롤러 동작에 따른 용지 이동 경로를 개략적으로 보인 개략도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정착유닛의 압력해제레버를 보인 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

60: 정착유닛 61: 가열롤러

62: 가압롤러 63: 정착프레임

64: 정착 배지롤러 65: 회동프레임

66: 회동레버 67: 복귀스프링

68: 롤러프레임 69: 가압스프링

80, 81: 압력해제레버

Claims (16)

1. 가열롤러와,

   상기 가열롤러가 설치되는 정착 프레임과,

   상기 정착프레임에 상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되는 회동 프레임과,

   상기 회동프레임에 설치되어 상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되는 복수의 가압롤러와,

   상기 복수의 가압롤러를 상기 가열롤러의 반경 방향 외측으로 이동시켜 상기 가열롤러에 가해지는 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버를 포함하는 정착유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정착프레임에 설치되며 외력을 전달받아 상기 회동프레임이 회전하도록 하는 회동레버를 포함하는 정착유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   일단은 상기 정착프레임에 지지되고 타단은 상기 회동프레임에 지지되어 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링을 포함하는 정착유닛.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 정착프레임에는 상기 회동레버에 걸려 상기 회동프레임이 회전한 상태를 유지하게 하는 제 1 걸림부가 마련되며, 상기 회동레버에는 상기 제 1 걸림부에 걸리는 제 2 걸림부가 마련되는 정착유닛.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압롤러가 회전가능하게 설치되며 상기 회동프레임에 상기 가압롤러를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되는 롤러브래킷과,

   일단은 상기 회동프레임에 지지되고 타단은 상기 롤러브래킷에 지지되는 가압스프링을 더 포함하는 정착유닛.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 회동프레임에는 상기 롤러브래킷이 진퇴이동 가능하게 설치되는 가이드홈이 상기 가압롤러의 반경방향으로 마련되는 정착유닛.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 압력해제레버는 상기 회동프레임에 회전가능하게 설치되어 회전하며 상기 복수의 가압롤러를 상기 가열롤러의 반경방향 외측으로 이동시키는 정착유닛.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 압력해제레버에는 상기 롤러브래킷에 걸리는 걸림돌기가 형성되며,

   상기 롤러브래킷에는 상기 걸림돌기가 걸리는 걸림홈이 마련되는 정착유닛.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열롤러 및 복수의 가압롤러 사이를 통과한 용지가 상기 정착유닛 외부로 배출되도록 안내하는 한 쌍의 정착 배지롤러를 더 포함하는 정착유닛.
10. 가열롤러와,

    상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되며 상기 가열롤러를 중심으로 상기 가열롤러의 원주 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수의 가압롤러와,

    회전하며 상기 복수의 가압롤러를 상기 가압롤러의 반경 방향 외측으로 이동시켜 상기 가열롤러에 가해지는 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버를 포함하는 정착유닛.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되며 상기 복수의 가압롤러가 설치된 회동프레임과,

    외력을 전달받아 상기 회동프레임이 회전되도록 하는 회동레버와,

    상기 회동프레임을 탄성지지하여 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링을 포함하며,

    상기 압력해제레버는 상기 회동프레임에 회전 가능하게 설치되는 정착유닛.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 가압롤러가 회전가능하게 설치되며 상기 회동프레임에 상기 가압롤러를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되는 롤러브래킷과,

    일단은 상기 회동프레임에 지지되고 타단은 상기 롤러브래킷에 지지되는 가압스프링을 더 포함하며,

    상기 압력해제레버는 회전하며 상기 롤러브래킷이 이동하도록 하는 정착유닛.
13. 현상제를 용지에 정착시키는 정착유닛을 포함하며,

    상기 정착유닛은 가열롤러와, 상기 가열롤러가 설치되는 정착 프레임과, 상기 정착프레임에 상기 가열롤러를 중심으로 회전가능하게 설치되는 회동 프레임과, 상기 회동프레임에 설치되어 상기 가열롤러의 외면에 탄성 지지되는 복수의 가압롤러와, 외력을 전달받아 상기 복수의 가압롤러를 상기 가열롤러의 반경방향 외측으로 이동시켜 상기 가열롤러에 가해지는 압력이 해제되도록 하는 압력해제레버를 포함하는 화상형성장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 정착프레임에 설치되며 외력을 전달받아 상기 회동프레임이 회전하도록 하는 회동레버와,

    일단은 상기 정착프레임에 지지되고 타단은 상기 회동프레임에 지지되어 상기 회동레버에 의해 회전한 상기 회동프레임이 원위치로 복귀되도록 하는 복귀스프링을 포함하는 화상형성장치.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 가압롤러가 회전가능하게 설치되며 상기 회동프레임에 상기 가압롤러를 향하여 진퇴이동 가능하게 설치되는 롤러브래킷과,

    일단은 상기 회동프레임에 지지되고 타단은 상기 롤러브래킷에 지지되는 가압스프링을 포함하는 화상형성장치.
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