KR20030015541A - 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛 - Google Patents

Abstract

개시된 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛은, 용지의 이송 경로상에 설치되어 토너가 용지에 밀착되는 방향으로 전위를 인가하는 대전부와, 용지에 직접 접촉하여 용지를 가열함으로써 이미지를 건조시키는 건조부와, 용지를 가열 압착하여 이미지를 정착시키는 정착부를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 직접 접촉에 의한 건조로 열효율을 높일 수 있으며, 또한 건조 전에 대전부에서 미리 토너를 용지에 밀착시켜 놓음으로써, 자칫 토너가 접촉 부재에 묻어나갈 수 있는 접촉식 건조의 단점까지도 해결할 수 있다.

Description

습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛{Image drying unit for liquid electrophotographic printer}

본 발명은 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 레이저 프린터와 같은 습식 전자사진방식 인쇄기는, 전하를 띤 분말상의 토너와 액상의 용제가 혼합된 현상액으로 감광매체에 원하는 화상을 현상한 후, 그 현상된 화상을 용지에 전사하는 구성을 갖는다.

그런데, 이와 같이 용지에 전사된 화상에는 토너 뿐 아니라 용제 성분이 많이 함유되어 있기 때문에, 전사 후에 이를 건조시키고 화상을 용지에 완전히 정착시키기 위한 이미지정착유닛이 필요하게 된다.

도 1은 이러한 건조와 정착작업을 수행하기 위해 미국특허 US 5,465,146호를 통해 제시된 종래의 이미지정착유닛을 나타낸다.

도시된 바와 같이 이 이미지정착유닛은, 이미지(C1)가 전사된 용지(C)를 비접촉식으로 건조시키는 건조부(1)와, 용지(C)를 가열압착하여 이미지(C1)를 정착시키는 정착부(2)로 구성된다. 상기 건조부(1)는 히터(H1)가 내장된 제1롤러(R1)와, 제1롤러(R1) 및 제2롤러(R2) 사이를 주행하는 건조벨트(B)를 포함하며, 상기 정착부(2)는 제2롤러(R2)와, 히터(H2)가 내장되며 건조벨트(B)를 사이에 두고 상기 제2롤러(R2)와 밀착 회전하는 제3롤러(R3)를 포함한다.

상기 구성에 있어서, 이송벨트(T)를 통해 이 이미지정착유닛으로 이송된 용지는, 먼저 상기 건조부(1)를 통과하면서 비접촉식으로 가열 건조된다. 즉, 상기 제1롤러(R1)의 히터(H1)에서 발생한 열이 건조벨트(B)까지 가열하게 되며, 이 밑을 지나가는 용지(C)는 그 가열된 건조벨트(B)의 복사열을 받게 되는 것이다. 이 열에 의해 용지(C) 상의 이미지(C1)가 건조되며 이때 그 안에 함유된 용제가 증발 제거된다. 이후 용지(C)는 정착부(2)의 제2롤러(R2)와 제3롤러(R3) 사이를 통과하면서 가열 압착되며, 앞에서 건조된 이미지(C1)는 이때 용지(C) 상에 완전히 압착된다.

그런데, 이와 같은 구조의 이미지정착유닛은, 건조부(1)가 비접촉 가열 방식으로 구성되어 있기 때문에, 건조작업의 열효율이 낮은 단점이 있다. 즉, 히터(H1)의 열로 가열된 건조벨트(B)의 복사열을 통해 용지(C)가 비접촉식으로 가열되기 때문에, 건조벨트(B) 표면의 온도가 높다 하더라도 그 열을 받은 용지(C)의 온도는 그에 훨씬 미치지 못한다. 따라서, 용지(C)의 온도를 일정 수준으로 올려서 원하는 건조도를 얻기 위해서는 히터(H1)의 온도를 그보다 훨씬 높게 해야 하므로, 에너지 소모가 많아지는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서는 용지(C)를 접촉식으로 건조시키는 것이 바람직한데, 그렇게 할 경우 아직 충분히 건조되지 않은 이미지와 접촉하는 것이 되므로, 건조 과정에서 자칫 이미지가 손상될 위험이 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 구조의 이미지정착유닛이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 이미지 건조 시의 열효율을 높이면서도 이미지 손상을 억제할 수 있도록 개선된 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10...대전부 11...대전기

20...건조부 21...건조벨트

22...건조롤러 22a,25a,31a...히터

24,32...백업롤러 31...정착롤러

41...구동롤러 42...동력전달벨트

43...피동롤러

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 분말상의 토너와 액상의 용제가 혼합된 현상액으로 현상되어 용지에 전사된 이미지를 정착시키기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 있어서, 상기 용지의 이송 경로상에 설치되어 상기 토너가 용지에 밀착되는 방향으로 전위를 인가하는 대전부와, 상기 용지에 직접 접촉하여 용지를 가열함으로써 상기 이미지를 건조시키는 건조부와, 상기 용지를 가열 압착하여 상기 이미지를 정착시키는 정착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 나타낸다.

도시된 바와 같이 본 발명의 이미지정착유닛은 대전부(10)와, 접촉식 건조부(20) 및, 정착부(30)를 포함한다.

상기 대전부(10)는, 용지(C)가 지나가는 경로 상에 전위를 형성해주는 대전기(11)를 포함하여 구성되며, 대전기(11)는 용지(C)에 전사된 현상액의 이미지(C1)가 용지(C)에 밀착되는 방향으로 전위를 형성한다. 즉, 현상액 중 토너가 띄고 있는 전하는 통상적으로 +극성이므로, 도면과 같이 이미지(C1)가 전사된 용지(C)의 면 쪽이 상대적으로 높고 그 반대쪽이 상대적으로 낮은 전위차를 형성해줌으로써 토너가 전기적인 힘으로 받아 용지(C)에 밀착되게 하는 것이다. 이것은, 용지(C)가 다음의 접촉식 건조부(20)를 통과할 때 토너가 건조벨트(21)에 묻어나가는 것을 억제하기 위해 앞서서 수행하는 예비 밀착 과정에 해당된다.

상기 건조부(20)는 건조롤러(22)와 지지롤러(23) 사이를 무한궤도 상태로 순환 주행하는 건조벨트(21)와, 이 건조벨트(21)와 밀착되어 회전하는 백업롤러(24)와, 상기 건조롤러(22)에 내장된 가열용 히터(22a)와, 또 다른 히터(25a)를 내장하여 건조벨트(21)에 접촉됨으로써 건조벨트(21)에 흡수된 용제를 증발시키는 리제네레이션(regeneration)롤러(25)를 포함하여 구성된다. 따라서, 대전부(10)를 지난 용지(C)는 건조벨트(21)와 백업롤러(24) 사이를 통과하면서 건조롤러(22)의 히터(22a)에 의해 가열된 건조벨트(21)와 직접 접촉되어 건조된다. 이때 용지(C) 상의 이미지에 함유된 용제가 건조벨트(21) 열을 받아 일부 증발되고 일부는 건조벨트(21)에 흡수되며 제거된다. 이를 위해 건조벨트(21)는 금속성 기판위에 실리콘 재질을 코팅하여 이 코팅층에 용제가 잘 흡수되도록 구성하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 건조롤러(22)와 리제네레이션롤러(25)는 실리콘이 코팅된 알루미늄 롤러로 구성할 수 있으며, 백업롤러(24)는 도전성 실리콘 발포재 롤러(silicon foamed conductive roller)로 구성할 수 있다.

상기 정착부(30)는 히터(31a)가 내장된 정착롤러(31)와, 이 정착롤러(31)와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이로 용지(C)를 통과시키는 백업롤러(32)를 포함한다. 따라서, 건조부(20)를 통과한 용지(C)는 이 정착롤러(31)와 백업롤러(32)를 통과하면서 가열 압착되어 그 이미지(C1)를 완전히 정착시키게 된다. 상기 정착롤러(31)는 테플론(teflon)이 코팅된 알루미늄 롤러로 구성할 수 있으며, 상기 백업롤러(32)는 도전성 실리콘 발포재 롤러(silicon foamed conductive roller)로 구성할 수 있다.

참조부호 41은 건조롤러(22)를 구동시키는 구동롤러를 나타내며, 참조부호 43은 동력전달벨트(42)를 통해 구동롤러(41)의 동력을 전달받아서 상기 정착롤러(31)를 구동시키는 피동롤러를 나타낸다.

상기 구성에 있어서 인쇄작업이 진행되면, 현상과 전사단계를 통해 이미지(C1)가 전사된 용지(C)가 이미지정착유닛으로 들어온다. 먼저, 용지(C)가 대전부(10)로 진입하게 되면, 상기 대전기(11)에 의한 전위의 영향을 받아서 이미지(C1)를 이루고 있는 토너가 용지(C)에 더 밀착되도록 힘을 받게 된다.

이어서, 용지(C)는 건조부(20)의 건조벨트(21)와 백업롤러(24) 사이를 통과하게 되는데, 이때 이미지(C1)에 함유된 용제가 건조벨트(21)로 흡수되며 일부는 건조롤러(22)의 히터(22a)로부터 발생된 열을 받아 증발하게 된다. 즉, 용지(C)와 직접 접촉해서 건조작업을 수행하기 때문에, 용지(C)로의 전열 효율도 좋을 뿐 아니라, 흡수에 의한 제거효과도 도모할 수 있는 것이다. 그리고, 앞선 대전부(10)에서 토너를 용지(C)에 더 밀착시켜 놓았기 때문에, 건조벨트(21)로 토너가 묻어나는 현상은 억제된다. 또한, 건조벨트(21)에 흡수된 용제는 리제네레이션롤러(25)의 히터(25a)에 의해 가열되어 증발 처리된다. 따라서, 건조벨트(21)가 용제를 흡수하는 능력을 계속 유지할 수 있다.

이와 같이 건조된 용지(C)는 마지막으로 정착부(30)를 통과하게 되며, 이때 정착롤러(31)와 백업롤러(32) 사이에서 가열 압착됨으로써 이미지(C1)가 완전히 정착된다. 그리고, 이렇게 이미지가 정착된 용지(C)는 소정 경로를 통해 인쇄기의 배출구(미도시)로 빠져나가게 된다.

따라서, 이와 같은 이미지정착유닛은, 건조부에서 용지와 직접 접촉된 상태로 열을 가하기 때문에 가열효율이 좋고 또한 흡수에 의한 용제 제거효과도 노릴 수 있다. 또한, 대전부에서 토너를 용지에 더 밀착시켜 놓기 때문에, 접촉식 건조라해도 건조 도중에 토너가 묻어나갈 위험도 막을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛은, 직접 접촉에 의한 건조로 열효율을 높일 수 있으며, 또한 건조 전에 미리 토너를 용지에 밀착시켜 놓음으로써, 자칫 토너가 접촉 부재에 묻어나갈 수 있는 접촉식 건조의 단점까지도 해결할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (5)

1. 분말상의 토너와 액상의 용제가 혼합된 현상액으로 현상되어 용지에 전사된 이미지를 정착시키기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 있어서,

   상기 용지의 이송 경로상에 설치되어 상기 토너가 용지에 밀착되는 방향으로 전위를 인가하는 대전부와,

   상기 용지에 직접 접촉하여 용지를 가열함으로써 상기 이미지를 건조시키는 건조부와,

   상기 용지를 가열 압착하여 상기 이미지를 정착시키는 정착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 건조부는,

   상기 용지와 접촉되도록 그 용지의 이송경로 상에 배치되며, 복수의 롤러에 의해 지지되어 무한궤도를 주행하는 건조벨트와,

   상기 건조벨트를 지지하는 롤러 중 적어도 하나에 내장된 가열용 히터 및,

   상기 건조벨트와 밀착되어 회전하면서 그 밀착된 사이로 용지를 통과시키는 백업롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 건조부에는,

   히터를 내장하여 상기 건조벨트와 접촉되어 회전하면서 그에 흡수된 용제를 증발시키는 리제네레이션롤러가 더 구비되는 것을 특징을 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
4. 제2항에 있어서,

   상기 건조벨트는 금속성 기판 위에. 실리콘 재질을 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
5. 제1항에 있어서,

   상기 정착부는,

   상호 밀착되어 회전하면서 그 사이로 용지를 통과시키는 한 쌍의 롤러와,

   이 한 쌍의 롤러 중 적어도 하나에 내장된 가열용 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.