KR20020015253A - 전자 사진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정착기 상부에 체류하는 열을 안정되게 장치 밖으로 배출하고, 배출된 용지 끼리의 접착에 의한 결함, 정착부에서의 잼 해제 등의 보수성, 장치 내의 온도 상승을 개량한 소형 고속의 칼라 전자 사진 장치를 제공한다.

제1 배기 팬을 정착기의 길이 방향 단부의 비통지 영역에서 정착기의 배면 상방에 장치 밖을 향해 공기류를 형성하도록 배치하고, 또 한쪽의 측단부에는 정착 수단을 향해 공기류를 형성하는 제2 배기 수단을 설치했다.

Description

전자 사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 장치 등의 화상 기록을 행하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

컴퓨터 등으로부터의 화상 정보에 의거한 칼라 화상 기록 장치에는 각종 방식이 있다.

각종 방식 중, 특히 전자 사진 방식에 의한 칼라 화상 기록은 감광체인 기록체 상에 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 토너 화상을 형성하고, 형성된 이들 토너 화상을 용지 상, 혹은 중간 전사체 상에 겹쳐 합성하여 칼라 화상을 형성하는 것이다.

이 전자 사진 방식은 잉크젯 방식 등과 비교하여 고속이면서 또한 고화질의 칼라 화상을 기록하는 것이 가능하다.

따라서, 금후의 정보화 시대에 있어서, 고품질의 화상을 고속으로 출력할 수 있는 전자 사진 방식의 기록 장치가 점점 그 수요를 높여갈 것으로 예상된다.

이 전자 사진 방식에 의한 칼라 화상 기록 장치는 토너 화상을 고속으로 정착해야만 하므로, 정착기에 큰 열량이 투입된다. 그 결과, 정착기의 상부에 따뜻해진 공기가 체류하여 장치 본체 내의 분위기 온도가 서서히 상승한다.

따라서, 정착기로부터 나온 직후에, 토너가 완전히 경화하지 않은 상태에서 용지가 그 분위기 중을 통과하면, 토너가 반용융 상태인 채로 장치 밖으로 배출되어 쌓이게 된다.

쌓여진 용지는 방열하기 어려워 용융 상태의 토너가 겹쳐진 용지에 접착하는 등의 결점이 발생한다. 또한, 보수 면에서, 고온이 된 정착부에서 잼 등을 해제하는 것은 화상 등의 생각지 않은 사고로 이어질 우려가 있다.

또한, 장시간의 운전에 의해 정착부에서 따뜻해진 공기가 장치 내로 퍼져, 장치 내의 온도가 토너의 연화점 근방까지 상승하면, 현상기 내의 토너 및 화상에 기여하지 않고 배출되어야 할 폐토너 등이 용융해 버릴 가능성이 있다.

폐토너가 용융해 버리면, 현상 롤러에 토너가 용착하는 필르밍(filming)이나 토너 반송 부하의 증가에 의해 모터 등의 구동부의 로크 등의 결함이 발생할 우려가 있다.

이들 고속화에 있어서의 과제는 장치가 소형화할수록 현저하게 나타나므로, 소형 고속화를 실현하기 위해서는 장치 내에 체류하는 열을 외부로 배출하여 장치 내의 온도를 저감하는 것이 필수이다.

이로 인해, 장치 본체에는 정착기에 의해 가열된 공기를 장치의 외부로 배출하는 배기 팬을 설치하는 것이 일반적이다. 그러나, 정착기 상부에 체류한 열을 배기하기 위해 배기 팬을 정착기의 중앙 배면에 설치한 경우, 용지가 정착기에 협지 반송되고 있는 상태에서는 공기의 흐름을 용지가 차단하여 정착기 길이 방향 양 단부에서만의 흐름이 되어 버리므로 정착기 양단부의 온도는 저감하지만, 중앙부는 고온 상태인 채로 운전되어 버린다.

그런데, 정착기의 열을 제거하는 종래 기술로서는 정착기의 축 방향의 일단부에 배기 팬을 설치하고, 정착 롤러 상부에 축 방향의 공기류를 형성하는 구성이 일본 특허 공개 평6-43788호 공보에 기재되어 있다.

그러나, 이 종래 기술에서는 정착 롤러 표면의 축 방향 온도 분포를 균일하게 하여 화상 품질의 저하를 방지하는 구조로 되어 있으며, 정착기 상부에 체류하는 따뜻해진 공기를 배출하는 경우에 대해서는 하등 개시되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 정착기 상부에 체류하는 열을 안정되게 장치 밖으로 배출하고, 용융 상태의 토너에 의해 배출된 용지 끼리의 접착 등의 결함을 해소하며, 정착부에서의 잼 해제 등의 보수성을 개량한 소형이면서 또한 고속의 칼라 전자 사진 장치를 제공하는 데 있다.

도1은 일반적인 칼라 전자 사진 장치의 측단면도.

도2는 일반적인 칼라 전자 사진 장치의 상면도.

도3은 일반적인 칼라 전자 사진 장치의 상면도.

도4는 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 사시도.

도5는 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 부분 사시도.

도6은 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 부분 사시도.

도7은 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 상면도.

도8은 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 부분 사시도.

도9는 본 발명을 구비한 칼라 전자 사진 장치의 상면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 칼라 전자 사진 장치

2 : 감광체 벨트

3 : 중간 전사체

4 : 대전기

5 : 노광 장치

8 : 블레이드

9 : 이레이즈 램프

10 : 용지 카세트

11 : 급지 롤러

14 : 정착기

17 : 배지 가이드

19 : 구동 유닛

23 : 전원 팬

25 : 슬릿

27 : 배기 팬 유로

29 : 구동 유닛 외부 장착 커버

30 : 가이드

31 : 구동 유닛 팬

61, 62, 63, 64 : 현상 장치

상기 목적은 대전 수단에 의해 대전된 감광체와, 이 감광체에 정전 잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 정전 잠상이 전사된 중간 전사체와, 이 중간 전사체 상의 정전 잠상을 용지에 전사하는 전사 장치와, 상기 용지 상에 정전 잠상을 가열하는 정착기와, 상기 용지를 하우징 부재 밖으로 배출하는 배출 수단과, 상기 정착기로부터의 열을 상기 하우징 부재 밖으로 배출하는 배기 수단을 하우징 부재 내에 수납한 전자 사진 장치에 있어서, 상기 정착기의 상부에 설치된 커버와, 이 커버와 상기 하우징 부재에 의해 상기 정착기의 길이 방향으로 연장되는 공기 유로를 마련하고, 이 공기 유로의 단부에 상기 배기 수단을 설치함으로써 달성된다.

또한, 대전 수단에 의해 대전된 감광체와, 이 감광체에 정전 잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 정전 잠상이 전사된 중간 전사체와, 이 중간 전사체 상의 정전 잠상을 용지에 전사하는 전사 장치와, 상기 용지 상에 정전 잠상을 가열하는 정착기와, 상기 용지를 하우징 부재 밖으로 배출하는 배출 수단과, 상기 정착기로부터의 열을 상기 하우징 부재 밖으로 배출하는 배기 수단을 하우징 부재 내에 수납한 전자 사진 장치에 있어서, 상기 정착부의 상부에 설치된 커버와, 이 커버와 상기 하우징 부재에 의해 상기 정착기의 길이 방향으로 연장되는 공기 유로를 마련하고, 이 공기 유로의 단부에 제1 배기 수단을 설치하고, 이 제1 배기 수단의 상류측에 제2 배기 수단을 설치함으로써 달성된다.

그리고, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 구동 수단 및 구동 회로로부터 상기 정착 수단을 향하는 공기 유로 중에 설치됨으로써 달성된다.

또한, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 전원 유닛의 상부에 설치됨으로써 달성된다.

그리고, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 구동 수단 및 구동 회로의 상부에 설치함으로써 달성된다.

일반적인 칼라 전자 사진 장치를 도1, 도2, 도3을 이용하여 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 칼라 전자 사진 장치의 개략 단면도이다. 도2 및 도3은 도1에 도시한 장치의 상면도이다.

도1에 있어서, 도면 부호 1은 칼라 전자 사진 장치이다. 도면 부호 2는 화살표 방향으로 일정 속도로 회전하는 감광체 벨트이다. 도면 부호 3은 감광체 벨트(2)와 접촉 배치되는 중간 전사체이다. 도면 부호 4는 감광체 벨트(2)의 표면을 똑같이 대전하는 대전기이다. 도면 부호 5는 똑같이 대전된 감광체 벨트(2) 표면을 노광하고, 이 표면에 정전 잠상을 형성하는 노광 장치이다. 도면 부호 61, 62, 63, 64는 감광체 벨트(2)의 정전 잠상을 현상하여 토너 화상을 형성하는 4개의 현상 장치로써, 도면 부호 61은 옐로우색의 토너를 사용하는 현상기이다. 도면 부호 62는 마젠타색의 토너를 사용하는 현상기이다. 도면 부호 63은 시안색의 토너를 사용하는 현상기이다. 도면 부호 64는 블랙색의 토너를 사용하는 현상기이다.

도면 부호 10은 용지를 수납한 카세트이다. 이 카세트(10)로부터 용지를 급지하는 급지 롤러(11)와, 카세트(10)로부터 급지된 용지의 자세를 교정하는 레지스트 롤러(12)를 갖고 있다. 도면 부호 13은 토너 화상을 용지에 전사하는 전사 롤러이다. 도면 부호 14는 용지에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착기이다. 도면 부호 16은 반송되고 있는 용지이다. 도면 부호 17은 정착기(14)에 의해 토너 화상이 정착된 용지를 장치 밖으로 안내하는 배지(排紙) 가이드이다.

도면 부호 8은 전사 후에 감광체 벨트(8) 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 블레이드이다. 도면 부호 9는 토너 화상 전사 후에 감광체 벨트(2) 표면에 잔류하는 전하를 제거하는 이레이즈 램프이다. 도면 부호 7은 중간 전사체(3) 표면에 잔류하는 토너를 제거하는 클리너(7)이다. 도면 부호 18은 정착기(14) 상부에 체류하는 열을 장치 밖으로 배출하는 배기 팬이다.

이상과 같이 본 장치에 의한 칼라 화상의 형성 순서를 설명한다.

장치(1) 본체에 정보 처리 장치(도시 생략)로부터 프린트 신호가 이송되면, 노광 장치(5)는 프린트 신호에 따라서 토너 화상에 해당하는 레이저 광을 감광체 벨트(2) 상에 조사한다. 대전기(4)에 의해 똑같이 대전되어 감광체 벨트(2) 상에는 조사에 의해 정전 잠상이 형성된다.

우선, 감광체 벨트(2) 상에는 노광 장치(5)에 의해 옐로우색의 토너 화상에 대응하는 정전 잠상이 형성되고, 옐로우 현상기(61)에 의해 현상하여 토너 화상으로 한다. 각 현상기(61, 62, 63, 64)에 대해, 바이어스 전압을 제어함으로써 현상 기능이 부여 또는 소실되도록 되어 있다. 감광체 벨트(2) 상에 형성된 토너 화상은 중간 전사체(3)와의 접촉부에서 중간 전사체(3) 표면에 전사되어 보유 지지된다.

한편, 토너 화상 전사 후의 감광체 벨트(2) 상에는 전사되지 않았던 토너가 잔류하고 있다. 이 잔류 토너는 블레이드(8)에 의해 제거된다. 감광체 벨트(2) 표면에 잔류한 전하는 이레이즈 램프(9)에 의해 제거된다.

이들 감광체 벨트(2)의 표면을 초기 상태로 복귀시키는 공정이 종료한 후는 다음 색인 마젠타색의 토너 화상을 마찬가지로 감광체 벨트(2) 표면에 형성한다. 중간 전사체(3) 표면 상에 보유 지지되어 있는 상기 옐로우색의 토너 형상에 겹쳐 마젠타색의 토너 화상을 전사하여 중간 전사체(3) 상에 보유 지지한다. 같은 공정으로 시안, 블랙색에 대해서도 반복하여 중간 전사체(3) 상에서 4색의 토너 화상을 겹치게 하는 동시에 표면에 보유 지지한다.

이와 같이 하여 중간 전사체(3)의 표면 상에 형성된 4색의 토너 화상을 용지(16)에 전사하기 위해, 급지 롤러(11)를 회전시켜 카세트(10)에 수납된 용지(16)를 1장씩 인출하고, 레지스트 롤러(12)까지 반송하여 용지(16)의 사행(斜行)을 교정한 후, 정지한다.

계속해서, 중간 전사체(3) 상의 토너 화상과 정합하는 바와 같은 타이밍에서 레지스트 롤러(12)의 회전을 시동한다. 반송되는 용지의 선단부가 중간 전사체(3)와 접촉하는 상태가 되는 타이밍에서 전사 롤러(13)를 용지(16) 배면으로부터 압박하여 중간 전사체(3) 표면 상의 토너 화상을 용기(16) 상에 정전 전사한다.

중간 전사체(3)로부터 토너 화상이 전사된 용지(16)는 정착기(14)의 가열 롤러와 가압 롤러 사이를 통과함으로써 용지(16) 상에 정착되고, 배지 가이드(17)에안내되어 프린터(1) 상부에 쌓인다.

이 때, 정착기(14)에 의해 따뜻해진 공기가 정착기(14) 상부에 체류하는 것을 방지하기 위해, 체류된 열은 배기 팬(18)에 의해 장치 밖으로 배출된다.

도2에 있어서, 도면 부호 18은 배기 팬(18)이며, 정착기(14)의 축 방향 중앙에 설치되어 있다. 이 배기 팬(18)의 회전에 의해, 정착기(14) 상부의 공기는 배기 가이드(17)에 설치한 통기 구멍(171)을 통과하여 화살표와 같이 중앙에 위치하는 배기 팬(18)에 흡입되어 장치 밖으로 배기된다. 도면 부호 19는 구동 유닛이다. 도면 부호 20은 전원 유닛이다. 도면 부호 21L은 좌측 본체 프레임이며, 도면 부호 21R은 우측 본체 프레임이다. 도면 부호 2는 도1에서도 설명한 바와 같이 감광체 벨트이며, 도면 부호 3은 중간 전사체이다. 도면 부호 19는 구동 유닛이다. 도면 부호 2O은 전원 유닛이다. 도면 부호 61은 도1에서 설명한 바와 같이 최상단에 위치하는 옐로우색의 현상기이다.

이와 같은 칼라 전자 사진 장치에 있어서, 용지가 배출되고 있는 상태에서의 배기 상태를 도3에 도시한다.

도3에 있어서, 용지(16)가 정착기(14)로부터 배출되고 있는 경우, 정착기(14) 상부의 기류는 용지(16)에 충돌한 후, 용지(16)의 양단부측으로 우회하여 배기 팬(18) 방향을 향하게 된다. 이로 인해, 용지(16)를 사이에 두고 배기 팬(18)과 반대측 영역(180)의 공기는 체류하여, 용지 배출시는 온도가 서서히 상승해 버린다.

그런데, 정착기(14)로부터 배출된 직후의 토너는 완전하게는 경화하고 있지않은 반용융 상태이며, 통상 배지 가이드(17)를 통과하여 본체(1) 상부에 쌓이기 까지 냉각되어 굳어진다.

그런데, 도3에서 설명한 바와 같이 정착기(14) 상부 및 배지 가이드(17)부의 분위기 온도가 높으면, 정착기(14)로부터 배출된 용지 상의 토너는 반용융 상태인 채로 장치 밖으로 배출되어 본체(1) 상부에 쌓인다. 따라서, 쌓여진 용지는 방열되기 어려워, 용융한 토너와 겹친 용지가 접착해 버리는 등의 결함이 발생해 버린다. 또한, 고온이 된 정착부에서는 잼 해제 등의 보수도 곤란하다.

또한, 정착기(14) 상부의 온도 상승이 진행하여 장치 내의 온도도 상승하면, 현상기(61, 62, 63, 64) 내의 토너나 화상에 기여하지 않고 배출되는 폐토너 등이 용융할 가능성이 있다. 이와 같은 상황에서는 현상 롤러에 토너가 용착하는 필르밍 현상이나, 폐토너 반출 부하의 증가에 의한 구동 모터의 로크 등의 결함이 발생하고 있었다.

따라서, 이들 결함을 개선하여 소형 고속화하기 위해서는 정착기(14)에 용지(16)가 협지된 상태에 있어서도 정착기(14) 상부의 열을 배출하여 온도 상승을 방지하는 것이 필수이다.

도4는 본 발명의 칼라 전자 사진 장치를 배면으로부터 본 사시도이다.

도4에 있어서, 배기 팬(18)은 정착기(14)의 폭 방향 측단부의 비통지(非通紙) 영역이고, 또한 정착기(14)의 배면 상방에 배치되어 있다. 또한, 정착기(14)의 다른 한쪽의 측단부에는 전원 유닛(19) 상부의 본체 프레임(21L)에 전원 유닛(19) 주변의 배기를 행하기 위한 전원 팬(23)이 설치되어 있다. 도면 부호 24는 전원 유닛의 외장 커버이며, 내부에 구동 유닛(19)이나 전원 팬(23)이 수납되어 있다. 도면 부호 26은 전원 팬(23)으로부터 배기 커버(27)까지 통하는 전원 팬 유로이다. 도면 부호 30은 가이드이다. 도면 부호 17은 배지 가이드이다.

도5는 본 발명을 구비한 장치 본체의 부분 사시도이다.

도5에 있어서, 전원 팬(23)에 의해 전원 유닛(19) 주변의 고온 공기는 흡인되어 전원 유닛 외장 커버(24)와 본체 프레임(21L)에 의해 형성되는 유로(26)를 통과해, 정착기(14)의 측단부 방향으로 배출된다. 유로(26)는 전원 유닛 외장 커버(24)에 의해 덮혀 있다. 도면 부호 25는 정착기(14)의 측단부에 설치된 슬릿이다. 이 슬릿(25)이 전원 팬(23)으로부터의 기류를 정착기(14) 측으로 도입하기 위한 도입구가 된다.

도6은 본 발명을 구비한 장치 본체의 부분 사시도이다.

도6에 있어서, 유로(28)는 구동 유닛 외장 커버(29), 배기 커버(27)와 정착기(14)에 의해 폐쇄된 영역으로, 배지 가이드(17) 배면의 정착기(14)의 길이 방향 양단부에 가이드(30)를 설치함으로써 공기류가 정착기(14) 상면을 축 방향으로 확실하게 통과하도록 유로를 형성한 것이다. 이로써, 배기 팬(18)은 정착기(14) 상부로 압출된 전원 팬(23)으로부터의 배기를 유로(28)에 따라서 흡인하므로, 효율적으로 공기의 흐름이 형성된다.

특히, 도7에 도시한 바와 같이 정착기(14)에 용지(16)가 협지된 경우라도 용지(16)에 대해 기류가 평행하게 흐르므로, 정착기(14) 상부의 열을 안정되고 확실하게 장치 밖으로 배출할 수 있다.

한편, 도8에 도시한 바와 같이 배기 팬(18)에서는 정착기(14)의 길이 방향으로부터만 공기를 흡인하도록 유로(28)가 형성되어 있다. 이 유로(18)는 구동 유닛 외장 커버(29)와 배기 커버(27)와 정착기(14)에 의해 구성되고, 배기 팬(14)에 의해 흡입된 공기는 배면으로부터 장치 밖으로 배출된다.

그리고, 도9에 도시한 바와 같이 구동 유닛 측에 팬(31)을 설치한 구성이라도 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같은 구성으로 함으로써, 정착기(14) 상부의 온도 상승을 억제할 수 있으므로, 배출된 용지 끼리의 접착 등의 결함, 정착부에서의 잼 해제 등의 보수성, 장치 내의 온도 상승이 개선되어 소형 고속의 칼라 레이저 프린터를 실현할 수 있게 된다.

이상과 같이, 우선 제2 배기 팬에 의해 배기된 공기는 장치 본체의 외장 커버, 프레임측 판에 의해 형성된 유로를 통과하여 정착기의 일측 단부로부터 정착기 상부를 축 방향을 향해 배출된다. 제2 배기 팬에 의해 배출되어 정착기 상부를 흐르는 공기는 제1 배기 팬에 의해 정착기 상부를 축 방향을 따라서 흡인되어 정착기의 길이 방향의 다른 일단부에서 배면으로부터 장치 밖을 향해 배출된다.

따라서, 정착기 상부의 축 방향으로는 안정된 유속으로 공기류가 형성되어 장치 밖으로 배출되므로, 정착기 상부에 체류하는 열을 안정되게 장치 밖으로 배출하는 것이 가능해진다. 이 결과, 정착기 상부의 온도가 저하하여 배출된 용지 끼리의 접착 등의 결함, 장치 내의 온도 상승, 정착부에서의 잼 해제 등의 보수성이 개선되어 소형 고속의 칼라 전자 사진 장치를 실현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 정착기 상부에 체류하는 열을 안정되게 장치 밖으로 배출하고, 용융 상태의 토너에 의해 배출된 용지 끼리의 접착 등의 결함을 해소하며, 정착부에서의 잼 해제 등의 보수성을 개량한 소형이면서 또한 고속인 칼라 전자 사진 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 대전 수단에 의해 대전된 감광체와, 이 감광체에 정전 잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 정전 잠상이 전사된 중간 전사체와, 이 중간 전사체 상의 정전 잠상을 용지에 전사하는 전사 장치와, 상기 용지 상에 정전 잠상을 가열하는 정착기와, 상기 용지를 하우징 부재 밖으로 배출하는 배출 수단과, 상기 정착기로부터의 열을 상기 하우징 부재 밖으로 배출하는 배기 수단을 하우징 부재 내에 수납한 전자 사진 장치에 있어서,

   상기 정착기의 상부에 설치된 커버와, 이 커버와 상기 하우징 부재에 의해 상기 정착기의 길이 방향으로 연장되는 공기 유로를 마련하고, 이 공기 유로의 단부에 상기 배기 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
2. 대전 수단에 의해 대전된 감광체와, 이 감광체에 정전 잠상을 형성하는 노광 장치와, 상기 정전 잠상이 전사된 중간 전사체와, 이 중간 전사체 상의 정전 잠상을 용지에 전사하는 전사 장치와, 상기 용지 상에 정전 잠상을 가열하는 정착기와, 상기 용지를 하우징 부재 밖으로 배출하는 배출 수단과, 상기 정착기로부터의 열을 상기 하우징 부재 밖으로 배출하는 배기 수단을 하우징 부재 내에 수납한 전자 사진 장치에 있어서,

   상기 정착부의 상부에 설치된 커버와, 이 커버와 상기 하우징 부재에 의해 상기 정착기의 길이 방향으로 연장되는 공기 유로를 마련하고, 이 공기 유로의 단부에 제1 배기 수단을 설치하고, 이 제1 배기 수단의 상류측에 제2 배기 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 구동 수단 및 구동 회로로부터 상기 정착 수단을 향하는 공기 유로 중에 설치된 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 전원 유닛의 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 배기 수단은 상기 하우징 부재 내의 구동 수단 및 구동 회로의 상부에 설치한 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.