KR101808552B1

KR101808552B1 - 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치

Info

Publication number: KR101808552B1
Application number: KR1020100095700A
Authority: KR
Inventors: 박충규; 임재혁; 김환희
Original assignee: 에스프린팅솔루션 주식회사
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: CN107463075A; KR20120033930A; EP2439595B1; CN102445885A; US20120082492A1; EP2439595A1; US8811868B2

Abstract

정착시 정전기에 의한 화상손실 및 인쇄매체의 오염을 방지할 수 있도록 된 구조의 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치가 개시되어 있다.
이 개시된 정착유니트는 화상형성장치 내에 장착되어 인쇄매체에 전사된 화상을 정착시키는 것으로, 화상형성장치 내에 장착시 그 장치에 접지되는 정착프레임과; 인쇄매체와 접촉되며 비도전성 재질로 이루어진 이형층과, 이형층 내부에 위치되며 정착프레임에 접지되는 도전성 재질로 이루어진 열전달층을 포함하며, 내부에 마련된 열원에서 제공되는 열을 소정 정착닙을 통과하는 인쇄매체에 전달하는 가열부재와; 가열부재를 회전 가능하게 지지하는 지지부재와; 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 가열부재와의 사이에 정착닙을 형성하며, 정착닙을 통과하는 인쇄매체를 가압하는 도전성 재질로 이루어진 가압롤러와; 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 그 일단부가 정착닙을 통과한 인쇄매체에 접촉 가능하게 배치되며, 인쇄매체에 형성된 정전기를 제전하는 제전부재를 포함한다.

Description

정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치{FUSING UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS EMPLOYING THE SAME}

본 발명은 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것으로서, 상세하게는 정착시 정전기에 의한 화상손실 및 인쇄매체의 오염을 방지할 수 있도록 된 구조의 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 상담지체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 소정 색상의 토너로 현상한 후 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄하는 기기이다. 이 전자사진 화상형성장치는 상담지체에 현상된 화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유니트와, 인쇄매체에 전사된 화상을 가열 및 가압에 의하여 인쇄매체 상에 정착시키는 정착유니트를 포함한다.

도 1은 종래의 전자사진방식 화상형성장치의 요부를 보인 개략적인 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 전자사진방식 화상형성장치는 상담지체(1) 상에 현상된 토너 화상(T)을 인쇄매체(M)에 전사하는 전사롤러(3)와, 인쇄매체(M)에 전사된 토너 화상(T)을 인쇄매체(M) 상에 정착시키는 정착유니트(10)를 포함한다.

정착유니트(10)는 내부에 발열램프(11)가 내장된 정착벨트(13)와, 정착닙(N)이 형성되도록 정착벨트를 지지하는 닙플레이트(15)와, 이 정착벨트(13)를 사이에 두고 닙플레이트(15)에 대향되게 배치된 가압롤러(17)를 포함한다. 정착벨트(13)는 인쇄매체(M)와 접촉되는 표면이 비도전체 재질로 구성되며, 인쇄매체(M) 상의 토너 화상(T)과 동일 극성의 전위로 대전되어, 정착시 정착벨트(13)로 화상이 전사되는 것을 방지한다. 정착유니트(10)는 정착닙(N)을 통과시, 인쇄매체(M)에 전사된 미정착 토너 화상(T)을 가열 및 가압하여, 토너 화상(T)이 인쇄매체(M)에 정착되도록 한다.

상기한 바와 같이 구성된 화상형성장치는 전사 과정에서 환경조건이나 인쇄매체의 종류에 따라 전사롤러(3)에 최대 3kV 이상의 전압을 인가하여, 인쇄매체(M)를 고전압으로 대전시킨다. 따라서 전사닙에서 상담지체(1) 상의 토너 화상(T)이 인쇄매체(M)로 전사되도록 한다. 반면, 상기한 바와 같이 인쇄매체(M)를 대전시키는 경우, 전사닙의 전방영역(도 1의 A영역)에서 갭 방전이 발생되어 화상결합이 발생될 수 있다. 이를 감안하여, 종래의 화상형성장치는 인쇄매체(M)가 정착닙(N)으로 진입하기 이전에 인쇄매체(M)에 전압을 인가하는 단부가 톱니형상으로 된 구조의 제전판(5)을 포함하여, 전사 직후 전사롤러(3)를 통한 대전 전압과 반대 극성의 전압을 인쇄매체(M)에 인가한다.

한편, 제전판(M)을 통한 전압인가는 미정착된 토너 화상(T)의 인쇄매체(M)에 대한 접착력을 저하시켜 화상 흐림(blur)이나 화상 흩어짐(scattering) 등의 화상 손실을 초래하거나, 화상을 형성하는 토너가 인쇄매체(M)로부터 이탈 비산될 수 있다. 이와 같이 비산된 토너는 화상형성장치의 내,외부 오염 및 인쇄매체를 오염시키는 문제를 초래할 수 있다.

또한, 상기한 정착 과정에서 정착닙(N)을 형성하는 정착벨트(13) 및 가압롤러(17)와 인쇄매체(M) 사이에는 마찰에 의한 정전기가 발생된다. 이와 같이 발생된 정전기를 정상적으로 제어되지 못할 경우, 정착닙(N)에서 정전기의 영향에 의한 화상 손실이 발생될 수 있다. 상기한 화상 손실을 방지하기 위한 방편으로서, 종래에는 인쇄매체(M)와 접촉하는 정착벨트(13) 또는 가압롤러(17)의 표면을 도전체로 구성하고, 소정 전극을 통하여 접지하거나, 도 1에 도시된 바와 같이 가압롤러(17)에 결선된 전원(19)을 통하여 인위적으로 전압을 인가하는 방식을 적용한다.

한편, 인위적으로 전압을 인가하게 되는 경우에 있어서, 통상적으로 음전하로 대전되는 토너화상(T)이 인쇄매체(M)에 대한 부착력을 유지하기 위해, 전원(19)을 통하여 가압롤러(17)에 +100 ~ 1000V의 양의 바이어스 전압을 인가한다. 이 경우 인쇄매체(M)에 대한 토너 화상의 부착력을 높일 수는 있지만, 정착벨트(13) 및 가압롤러(17)의 표면이 인가되는 전압에 의해 대전되어 토너나 지분 등으로 쉽게 오염되는 문제가 발생한다.

특히, 인쇄매체(M)가 정착닙(N)을 통과한 직후에는, 인쇄매체(M)에 누적된 정전기가 도 2에 도시된 바와 같이, 정착벨트(13)의 소정위치 P1에 접촉되어 순간적으로 수십 내지 수천 볼트 전위의 방전현상을 기록하게 된다. 이와 같이 방전된 정전기는 비도전체로 이루어진 정착벨트(13)의 표면에 메모리되어, 정착벨트(13)의 다른 표면과는 다른 특성을 보이게 된다. 즉, 정착벨트(13)의 표면에는 음전하를 띠는 반면, 소정 위치 P1에는 양전하를 띠게 된다. 따라서 정착 과정에 있어서 정착벨트(13)가 회전하면서 상기한 소정 위치 P1은 도 3에 도시된 바와 같이 주기적으로 반복되면서 인쇄매체와 마주하게 된다. 도 3은 정착벨트(13)가 연속적으로 회전시, 유형 ①과 유형 ② 각각은 정착벨트(13)의 표면 전위와, 가압롤러(17)의 표면전위 변화를 나타낸 것이다. 정착벨트(13)의 표면전위를 살펴볼 때, P1 위치에서 최대 전위값이 +516V를 가짐을 알 수 있다.

따라서 정착벨트(13)의 P1 위치가 정착닙(N)에 전방에 위치시, 음전하로 대전된 토너 화상이 인쇄매체(M)를 이탈하여, 정착벨트(13)에 부착되면서 화상 이탈 및 이탈된 화상에 의하여 주기적으로 인쇄매체의 다른 위치에 화이트 밴드 내지 블랙 밴드가 발생될 수 있다. 또한 이탈된 화상은 가압롤러(17)에 전위되어 인쇄매체(M)의 배면을 오염시키거나, 인쇄매체(M)의 다른 위치를 오염시킬 수 있다.

또한 인쇄매체는 그 종류와 두께, 환경 조건에 따라 자체 저항이 변하게 된다. 예컨대, 저온 저습 환경 하에서 상대적으로 높은 저항 특성을 지니는 인쇄매체의 경우, 상기한 저항을 극복하기 위하여 가압롤러(17)에 저항에 대응되는 전압을 인가하게 되며, 상기한 전압인가에 따라 발생되는 문제들이 더 가속되게 될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 전사유니트와 정착유니트 사이에 제전판을 채용하는 구성 및 인위적으로 전압을 인가하는 구성을 대체하는 무전원(無電源) 제전 구조를 정착닙 후방위치에 마련함으로써 화상손실 및 인쇄매체의 오염을 방지할 수 있도록 된 정착유니트 및 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 화상형성장치 내에 장착되어, 인쇄매체에 전사된 화상을 정착시키는 정착유니트에 있어서, 상기 화상형성장치 내에 장착시, 상기 화상형성장치에 접지되는 정착프레임과; 상기 인쇄매체와 접촉되며 비도전성 재질로 이루어진 이형층과, 상기 이형층 내부에 위치되며 상기 정착프레임에 접지되는 도전성 재질로 이루어진 열전달층을 포함하며, 내부에 마련된 열원에서 제공되는 열을 소정 정착닙을 통과하는 인쇄매체에 전달하는 가열부재와; 상기 가열부재를 회전 가능하게 지지하는 지지부재와; 상기 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 상기 가열부재와의 사이에 상기 정착닙을 형성하며, 상기 정착닙을 통과하는 인쇄매체를 가압하는 도전성 재질로 이루어진 가압롤러와; 상기 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 그 일단부가 상기 정착닙을 통과한 인쇄매체에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 인쇄매체에 형성된 정전기를 제전하는 제전부재를 포함한다.

여기서, 상기 인쇄매체가 벗어나는 상기 정착닙의 단부를 원점으로 하고, 제전부재와 가열부재의 접촉 위치를 지나면서 가열부재의 중심과 가압부재의 중심을 이은 선분을 X축이라 할 때, 상기 제전부재의 단부는 상기 원점에서 X축 방향으로 5.0mm 이내에 위치된다.

또한, 상기 이형층은 비도전성 불소수지로 이루어질 수 있다. 가압롤러는 접지경로를 구성함에 있어서, 전기 전달이 용이하도록 그 표면 저항이 10⁵Ω 내지 10⁷Ω 사이의 값을 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정착유니트는 상기 가압롤러의 일측에 배치되며, 상기 정착프레임에 대해 전기적으로 연결되는 바이어스판과; 상기 가압롤러와 상기 도전판을 전기적으로 연결하는 도전성 브러시를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가열부재는 가요성 무단벨트로 이루어지고, 상기 지지부재는 상기 무단벨트를 사이에 두고 상기 가압롤러와 대향되게 설치된다. 여기서, 상기 가열부재는 상기 가압롤러의 회전에 종동되어 회전된다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는, 감광매체와; 상기 감광매체에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와; 상기 감광매체에 형성된 정전잠상에 대해 토너 화상을 현상하는 현상유니트와; 상기 현상유니트에서 형성된 토너 화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유니트와; 상기 인쇄매체에 전사된 미정착 토너 화상을 정착시키는 것으로, 상기한 구성을 가지는 정착유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치는 인쇄매체가 정착닙을 벗어날 때 인쇄매체와 가열부재 사이의 접촉에 의한 순간적인 방전을 방지할 수 있어서, 순간적인 방전에 기인한 화상결함을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 가압롤러에 전압을 인가하는 구조와, 전사롤러와 정착유니트 사이의 인쇄매체 이송경로 상에 배치되는 제전판을 배제함으로써, 이들을 포함하는 종래의 정착유니트에 비하여 전체 구성을 단순화할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래의 전자사진방식 화상형성장치의 요부를 보인 개략적인 도면.
도 2는 종래의 가압롤러에 인위적인 전위를 인가하는 정착유니트의 화상결함 발생 원인을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2의 정착벨트 회전시, 정착벨트와 가압롤러 각각의 표면전위 변화를 보인 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정착유니트를 보인 부분단면 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정착유니트의 정전기 제어를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정착유니트의 제전부재의 배치 위치를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정착유니트의 가열부재의 표면전위 및 인쇄매체의 전위 변화를 보인 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 보인 개략적인 도면.

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

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정착유니트를 보인 부분단면 사시도이고, 도 5는 정착유니트의 정전기 제어를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 정착유니트는 화상형성장치 내에 장착되어, 인쇄매체(M)에 전사된 토너 화상을 정착시키는 것으로, 도 4를 참조하면, 열원(151), 가열부재(153), 지지부재(155), 가압롤러(157), 제전부재(159) 및 이들 구성요소를 지지하며 정착유니트의 정전기 제어를 위한 접지 경로를 형성하는 정착프레임(161)을 포함한다.

정착프레임(161)은 정착유니트(150)를 화상형성장치 내에 장착시 화상형성장치의 접지단자(미도시)에 접지된다.

가열부재(153)는 인쇄매체(M)를 사이에 두고 가압롤러(157)에 대면하여 회전 가능하게 지지되어, 소정 정착닙을 통과하는 인쇄매체(M)의 이송을 가이드한다. 또한, 가열부재(153)는 열원(151)에서 제공된 열을 상기 인쇄매체(M)에 전달한다.

도 7을 참조하면, 가열부재(153)는 열원(151)과 마주하게 배치되어 열원(151)에서 전도된 열을 흡열하는 열전달층(153b)과, 열전달층(153b)의 외부에 형성되어 정착시 인쇄매체(M)가 달라 붙지 않도록 하는 이형층(153f)을 포함한다. 여기서, 이형층(153f)은 인쇄매체(M)에 직접 접촉되는 층으로서, 비도전성 재질로 구성된다. 즉, 이형층(153f)을 구성하는 비도전성 재질로서 비도전성 불소수지를 포함할 수 있다. 이와 같이 이형층(153f)을 비도전성 재질로 구성하는 경우는 정착 과정에서 발생된 정전기에 의하여 소정 전위(예컨대, 음전하)로 대전된다.

열전달층(153b)은 SUS와 같은 도전성 재질로 구성되며, 그 내면(153a)에는 열흡수율을 높일 수 있도록 검정색 코팅되어 있다. 이 열전달층(153b)은 소정 접지경로(도 5의 C2)를 통하여 정착프레임(161)에 접지되어, 정착과정에서 접지상태가 유지된다. 도 5를 참조하면, 가열부재(153)를 회전가능하게 지지하는 제1부싱(171)이 열전달층(153b)과 정착프레임(161) 사이의 접지경로를 구성할 수 있다. 여기서, 제1부싱(171)은 전기 전달이 용이하도록, 그 표면 저항이 10⁵Ω 이내로 설정될 수 있다.

상기 이형층(153f)은 비도전층으로서, 가압롤러(157)의 표면, 바이어스판(173) 및 정착프레임(161)으로 이어지는 소정 통전경로(도 5의 C1)를 통하여 제어 회로를 구성한다. 여기서, 가압롤러(157)의 표면과 바이어스(173) 사이에 마련되어, 가압롤러(157)의 표면과 바이어스판(173)를 전기적으로 연결하는 도전성 브러쉬(175)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 도전성 브러쉬(175)는 바이어스판(173)에 고정 설치되는 것으로서, 회전 구동되는 가압롤러(157)의 표면에 접촉된다.

또한, 가열부재(153)는 열전달층(153b)과 이형층(153f) 사이에 가열부재(153)의 강도를 유지하는 베이스층(153d)과, 열전달층(153b)과 베이스층(153d) 사이와 베이스층(153d)과 이형층(153f) 사이에 각각 마련되어 이들을 접합하는 프라이머층(153c)(153e)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 가열부재(153)는 도 4에 도시된 바와 같이, 자중이나 외력에 의하여 용이하게 외형이 변형되는 재질인 가요성(可撓性) 재질의 무단벨트로 구성될 수 있다. 이 경우 지지부재(155)와 가압롤러(157) 사이의 가압력에 의하여, 용이하게 소정 폭 이상의 정착닙을 형성한다. 한편, 가열부재(153)는 상기한 가요성 재질에 한정되는 것은 아니며, 롤러 타입으로 구성되는 것도 가능하다.

지지부재(155)는 가열부재(153) 내부에 설치되는 것으로, 가열부재(153)를 사이에 두고 가압롤러(157)와 대향되게 설치된다. 이 경우, 가열부재(153)는 가압롤러(157)의 회전 구동에 종동되어 회전된다.

또한 본 발명에 따른 정착유니트는 열전도부(156)를 더 포함할 수 있다. 이 열전도부(156)는 열원(151)을 사이에 두고 상호 대향되게 배치된 한 쌍의 열전도판을 포함하여, 상기 열원(151)에서 방출된 복사열이 정착닙 위치로 전도되도록 한다.

가압롤러(157)는 정착프레임(161)에 접지되도록 설치되고, 가열부재(153)와의 사이에 상기 정착닙을 형성하며, 정착닙을 통과하는 인쇄매체(M)를 가압한다.

이 가압롤러(157)는 그 표면저항이 10⁵Ω 내지 10⁷Ω 사이의 값을 가지는 도전성 재질로 구성될 수 있다. 이와 같이 표면저항 값을 가지는 도전성 재질로 가압롤러를 구성함으로서, 그 표면에 가열부재(153)의 이형층(153f) 보다 낮은 수준의 음전하를 띄게 하여, 토너의 인쇄매체에 대한 부착력을 증가시키는 역할을 함과 아울러 접지 경로를 통하여 과도한 양의 음전하가 누적되는 것을 방지할 수 있다.

이 가압롤러(157)는 소정 접지경로(도 5의 C3)를 통하여 정착프레임(161)에 접지되어, 정착과정에서 접지상태가 유지된다. 도 5를 참조하면 가압롤러(157)의 회전축(157a)과 이를 회전 가능하게 지지하는 제2부싱(177)이 가압롤러(157)와 정착프레임(161) 사이의 접지경로를 구성한다. 여기서, 제1부싱(171)은 전기 전달이 용이하도록, 그 표면 저항이 10⁵Ω 이내로 설정될 수 있다.

제전부재(159)는 정착프레임(161)에 접지되도록 설치되고, 그 일단부가 정착닙을 통과한 인쇄매체(M)에 접촉 가능하게 배치되어, 인쇄매체(M) 상에 잔류하는 정전기를 제전한다. 이와 같이 제전부재(159)를 설치함으로써, 정착닙에서 배출되는 인쇄매체의 후단부의 과도한 정전기를 제거할 수 있다. 따라서 인쇄매체 상의 정전기가 가열부재(153)의 이형층에 방전되는 것을 막아 화상 손실을 방지한다. 여기서, 제전부재(159)는 인쇄매체(M)에 접촉되는 제전 브러시(159a)를 포함하여, 제전시 인쇄매체(M)가 손상되지 않도록 할 수 있다.

상기 제전부재(159)를 정착프레임(161)에 설치함에 있어서 제전 브러시(159a)의 배치 위치에 따라 제전 성능이 좌우되는 바, 이 점을 감안하여 제전부재(159)의 설치 위치를 결정한다. 도 6을 참조하면, 인쇄매체(M)가 벗어나는 정착닙의 단부를 원점(O)으로 할 때, 제전부재(159)의 단부(X축과 Y축이 교차하는 점)는 상기 원점(O)에서 X축 방향으로 5.0mm 이내에 위치되도록 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, X축은 제전부재(159)와 가열부재(153)의 접촉 위치를 지나면서, 가열부재(153)의 중심과 가압롤러(157)의 중심을 이은 선분에 나란한 선분을 의미한다. X축 방향으로 상기한 범위를 벗어나는 경우, 가열부재(153)의 표면 전위가 인쇄매체(M)의 통과 위치에 따라 양의 값과 음의 값 사이에서 급격하게 변화하면서, 도 3에 도시된 바와 같은 표면전위 분포를 가지는 문제점을 초래할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 정착유니트의 정전 제어를 살펴보기로 한다.

정착 동작시, 가열부재(153)와 가압롤러(157)는 회전 및 마찰을 통하여, 음전하를 지속적으로 생성하여, 미정착 토너가 그 표면에 부착되는 것을 방지한다. 인쇄매체의 화상면은 가열부재(153)와 대면하며, 이 가열부재(153)의 내면에 위치된 열전달층(153b)은 접지되어, 내부의 마찰에서 발생하는 정전기가 과도하게 쌓이지 않도록 방지한다.

가압롤러(157)는 소정 저항을 가지는 도전성 재질로 구성되므로, 가열부재의 이형층(153f) 보다 낮은 수준의 음전하를 띄게 되어 토너의 인쇄매체에 대한 부착력을 증가시키는 역할을 한다. 아울러, 소정 접지경로를 통하여 접지되어 있어서 과도한 양의 음전하가 누적되는 것을 막아준다.

제전부재(159)는 인쇄매체의 후단부가 정착닙의 인쇄매체 배출단부를 통과하면서, 가열부재와의 사이에 정전기적으로 방전되는 현상이 발생되는 것을 방지한다. 도 7을 참조하면, 제전부재(159)에 의하여 정착닙의 후단부를 통과하는 인쇄매체(M)의 표면전위가 제전됨으로써, 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 가열부재(153)의 특정 위치에서 표면전위의 극성 변화가 발생되는 것을 예방할 수 있다. 따라서, 가열부재(153)의 급격한 표면전위 변화에 기인한 화상결함을 근본적으로 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 정착유니트를 구성함으로써, 전사유니트와 정착유니트 사이에 제전판을 채용하는 구성 및 인위적으로 전압을 인가하는 구성을 대체할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 보인 개략적인 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 각 색상별로 형성된 화상을 싱글 패스 상에서 인쇄매체에 전사하는 탠덤(tandem)형 전자사진방식 화상형성장치이다. 이 화상형성장치는 인쇄경로 상에 상호 이격 배치되는 것으로 각 색상별로 마련된 복수의 상담지체(110)와, 상담지체(110) 각각에 잠상(latent image)을 형성하는 노광유니트(123)와, 상담지체(110) 각각에 가시화상을 현상하는 현상유니트(125)와, 전사유니트(130) 및 정착유니트(150)를 포함한다. 또한, 본 발명은 상담지체(110)를 소정 전위로 대전시키는 대전기(121)를 더 포함할 수 있다.

상기 노광유니트(123)는 대전기(121)에 의해 대전된 상담지체(110)를 노광하여 잠상을 형성하는 것으로서, 인쇄매체에 형성하고자 하는 화상에 대응되는 광을 주사하는 광주사유니트(LSU)를 포함할 수 있다.

상기 현상유니트(125)는 각 색상별로 구비되는 것으로, 잠상이 형성된 상담지체(110)에 현상제를 공급하여 상기 상담지체(110)에 가시화상을 형성한다.

상기 전사유니트(130)는 상기 가시화상을 인쇄매체 이송경로를 따라 공급되는 인쇄매체(M)에 전사시키는 것으로, 복수의 전사롤러(131)를 포함한다. 상기 복수의 전사롤러(131) 각각은 상담지체(110) 각각에 대향 배치되어, 상기 상담지체(110)와의 사이에서 전사닙을 형성한다. 도 8에 있어서, 상기 상담지체(110)는 제1 내지 제4상담지체(110Y, 110M, 110C, 110K)를 포함하며, 복수의 전사롤러(131)는 제1 내지 제4상담지체(110Y, 110M, 110C, 110K) 각각에 대향 배치되는 복수의 전사롤러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전사유니트(130)는 상기 복수의 상담지체(110)와 상기 복수의 전사롤러(131) 사이를 통과하며, 인쇄매체(M)를 이송하는 전사벨트(135)를 더 포함할 수 있다.

정착유니트(150)는 전사유니트(130)에서 인쇄매체(M)에 전사된 가시화상을 인쇄매체(M)에 정착시키는 것으로서, 이 정착유니트(150)의 구성 및 작용원리는 앞서 설명된 본 발명의 실시예들에 따른 정착유니트의 구성과 실질상 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치로서, 탠덤형 칼라 화상형성장치를 예로 들어 설명하였지만 이는 예시적인 것에 불과한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 화상형성장치는, 정착유니트(150)의 구성을 공통적으로 포함하는 범위 내에서, 단일의 상담지체를 이용하여 화상을 형성하는 멀티 패스형 칼라 화상형성장치 및 단색 화상을 형성하는 모노 화상형성장치를 포함한다.

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.

110: 상담지체 121: 대전기
123: 노광유니트 125: 현상유니트
130: 전사유니트 150: 정착유니트
151: 열원 153: 가열부재
153b: 열전단층 153f: 이형층
155: 지지부재 157: 가압롤러
159: 제전부재

Claims

화상형성장치 내에 장착되어, 인쇄매체에 전사된 화상을 정착시키는 정착유니트에 있어서,
상기 화상형성장치 내에 장착시, 상기 화상형성장치에 접지되는 정착프레임과;
상기 인쇄매체와 접촉되며 비도전성 재질로 이루어진 이형층과, 상기 이형층 내부에 위치되며 상기 정착프레임에 접지되는 도전성 재질로 이루어진 열전달층을 포함하는 가요성 무단벨트로 이루어지며, 내부에 마련된 열원에서 제공되는 복사열을 소정 정착닙을 통과하는 인쇄매체에 전달하는 가열부재와;
상기 가열부재 내에서 상기 열원을 사이에 두고 상호 대향되게 배치되고 상기 열원에서 방출된 복사열이 상기 정착닙 쪽 위치로 전도되도록 하는 한 쌍의 분리된 열전도판을 포함하는 열전도부와;
상기 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 상기 가열부재와의 사이에 상기 정착닙을 형성하며, 상기 정착닙을 통과하는 인쇄매체를 가압하는 도전성 재질로 이루어진 가압롤러와;
상기 가열부재를 사이에 두고 상기 가압롤러와 대향되게 설치되고 상기 가열부재를 회전 가능하게 지지하는 지지부재와;
상기 정착프레임에 접지되도록 설치되고, 그 일단부가 상기 정착닙을 통과한 인쇄매체에 접촉 가능하게 배치되며, 상기 인쇄매체에 형성된 정전기를 제전하는 제전부재를 포함하며,
상기 가요성 무단벨트는,
상기 열전달층 내면에 마련된 열흡수 코팅층과;
상기 열전달층과 상기 이형층 사이에 마련되고 상기 가열부재의 강도를 유지하는 베이스층과;
상기 열전달층과 상기 베이스층 사이에 마련되는 제1 프라이머층과;
상기 베이스층과 상기 이형층 사이에 마련되는 제2프라이머층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제1항에 있어서,
상기 인쇄매체가 벗어나는 상기 정착닙의 단부를 원점으로 하고, 제전부재와 가열부재의 접촉 위치를 지나면서 가열부재의 중심과 가압부재의 중심을 이은 선분을 X축이라 할 때,
상기 제전부재의 단부는 상기 원점에서 X축 방향으로 5.0mm 이내에 위치되는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제1항에 있어서,
상기 이형층은 비도전성 불소수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제1항에 있어서,
상기 가압롤러의 표면저항은 10⁵Ω 내지 10⁷Ω 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제1항에 있어서,
상기 가압롤러의 일측에 배치되며, 상기 정착프레임에 대해 전기적으로 연결되는 바이어스판과;
상기 가압롤러와 상기 바이어스판을 전기적으로 연결하는 도전성 브러시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 무단벨트를 사이에 두고, 상기 가압롤러와 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
제6항에 있어서,
상기 가열부재는 상기 가압롤러의 회전에 종동되어 회전되는 것을 특징으로 하는 정착유니트.
상담지체와;
상기 상담지체 상에 정전잠상을 형성하는 노광유니트와;
상기 상담지체 상에 형성된 정전잠상에 대해 토너 화상을 현상하는 현상유니트와;
상기 현상유니트에서 형성된 토너 화상을 인쇄매체에 전사하는 전사유니트와;
상기 인쇄매체에 전사된 미정착 토너 화상을 정착시키는 것으로, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 정착유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 무단벨트를 사이에 두고, 상기 가압롤러와 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제9항에 있어서,
상기 가열부재는 상기 가압롤러의 회전에 종동되어 회전되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.