KR20030018466A - 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛 - Google Patents

Abstract

개시된 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛은, 용지의 이송 경로상에 설치되어 용지를 압착하는 정착롤러 및 백업롤러와, 필요 시 정착롤러의 표면에 실리콘액을 도포하고 경화시켜서 코팅층을 형성하는 코팅수단을 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 정착롤러의 실리콘 코팅층이 오염되더라도 새로운 층을 코팅하여 사용할 수 있으므로, 교체가 거의 필요없게 되어 정착롤러의 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

Description

전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛{Image drying unit for electrophotographic printer}

본 발명은 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저 프린터와 같은 전자사진방식 인쇄기는, 토너 이미지를 현상하여 용지에 전사한 후, 그 용지를 가열 압착하여 전사된 이미지를 용지에 완전히 정착시키는 구성을 갖는다.

도 1은 이러한 전자사진방식 인쇄기에 있어서, 이미지의 정착작업을 수행하는 유닛으로서 미국특허 US 4,087,676호를 통해 제시된 구조를 나타낸다.

도시된 바와 같이 이 이미지정착유닛은, 이미지(11)가 전사된 용지(10)의 이송경로 상에 설치되어 상호 밀착 회전되면서 그 사이로 통과되는 용지(10)를 압착하는 정착롤러(1) 및 백업롤러(2)와, 이 두 롤러(1)(2)에 내장된 가열용 히터(3a)(3b)를 포함한다. 따라서, 용지(10)는 상기 히터(3a)(3b)에 의해 가열된 정착롤러(1)와 백업롤러(2)의 닙(nip)부(12)를 통과하면서 가열 및 압착되어, 앞 단계에서 전사된 화상이 정착되는 것이다. 참조부호 6은 정착롤러(1)와 백업롤러(2)의 표면온도를 측정하기 위한 센서를 나타낸다.

그런데, 상기 정착롤러(1)는 용지(10)에 전사된 토너 이미지(11)와 직접 접촉이 되기 때문에, 접촉 시 가급적 이미지(11)가 묻어나지 않도록 이형성(releasing property)을 갖출 필요가 있다. 따라서, 정착롤러(1)로는 통상적으로 금속코어(4) 표면에 이형성이 우수한 실리콘층(5)을 코팅한 것이 많이 채용되고 있다. 실리콘은 토너가 잘 묻지 않는 이형성을 나타낼 뿐 아니라, 열에도 강한 특성을 가진다. 그러나, 아무리 실리콘이 이형성을 갖추고 있다고 해도, 인쇄작업이 반복되다 보면, 실리콘 코팅층(5)도 토너에 의해 조금씩 오염되어 간다. 그렇게 되면 오염된 정착롤러(1)에 의해 용지(10)가 다시 오염될 위험이 있기 때문에, 일정 주기마다 정착롤러(1)를 새 것으로 교체해야 한다.

따라서, 이러한 부품 교체의 부담을 줄이기 위해, 도 1의 구조에서는 폴리알킬실록산(polyalkylsiloxane)과 같은 이형제(releasing agent;7)가 적셔진 테플론(8)을 상기 백업롤러(2)에 접촉시켜서, 이형제(7)가 백업롤러(2)를 거쳐 실리콘 코팅층(5)에 발라지도록 하여 정착롤러(1)의 이형성을 더욱 높이는 방안을 제시하고 있다. 그러나, 이 구조도 정착롤러(1)의 오염 속도를 약간 늦출 수는 있지만, 궁극적으로는 오염을 막을 수 없기 때문에 정착롤러(1)의 교체는 필수적으로 수행될 수밖에 없다. 즉, 도 1에 도시된 종래의 이미지정착유닛은, 정착롤러(1)의 오염을 억제하기 위해 이형제(7)를 발라주는 복잡한 설비를 추가하고도 그 효과는 오염 속도를 약간 늦추는 정도에 불과하여, 정착롤러(1)를 주기적으로 교체해야 하는 번거로움과 부품 소모에 따른 비용 증가의 단점을 효과적으로 해소하지 못하고 있다.

따라서, 이러한 단점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 이미지정착유닛이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 토너에 의해 오염된 정착롤러의 표면을 효과적으로 처리하여 이를 교체하지 않고 반영구적으로 사용할 수 있도록 개선된 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 도시한 도면,

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

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10...용지 11...이미지

100...정착롤러 120...실리콘 코팅층

200...백업롤러 310...코팅조

320...주입부 330...폐실리콘액저장조

350...근적외선히터

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용지에 전사된 이미지를 정착시키기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 있어서, 상기 용지의 이송경로상에 설치되어 상호 밀착되어 회전하면서 그 사이로 통과되는 용지를 압착하는 정착롤러 및 백업롤러와, 필요 시 상기 정착롤러의 표면에 실리콘액을 도포하고 경화시켜서 코팅층을 형성하는 코팅수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛을 나타낸다.

도시된 바와 같이 본 발명의 이미지정착유닛은, 가열용 히터(150)를 내장하여 상호 밀착된 상태로 회전하면서 그 밀착된 닙(nip)부(120)로 통과되는 용지(10)를 가열 압착하는 정착롤러(100) 및 백업롤러(200)와, 상기 정착롤러(100)의 표면에 필요할 때마다 실리콘 코팅층을 형성하기 위한 코팅수단을 구비하고 있다. 즉, 이 이미지정착유닛에서는 정착롤러(100)의 금속코어(110) 위에 형성된 실리콘 코팅층(120)이 열화되면 그 위에 새로운 실리콘 코팅층(120)을 다시 형성할 수 있도록 코팅수단을 갖고 있는 것이다.

상기 코팅수단은, 상기 정착롤러(100)의 반 정도가 잠기도록 설치된 코팅조(310)와, 이 코팅조(310)에 실리콘액(S)을 주입하는 주입부(320)와, 밸브(340)의 개폐에 따라 코팅조(310)의 배출구(341)를 통해 배출되는 폐실리콘액을 수용하는 폐실리콘액저장조(330)와, 상기 정착롤러(100) 표면을 가열하여 그 표면에 묻은 실리콘액을 경화시키는 가열부로 근적외선히터(350)를 구비한다. 따라서, 상기 주입부(320)를 통해 실리콘액(S)을 코팅조(310)로 공급하면, 그 실리콘액(S)에 정착롤러(100)의 하부가 잠기게 되며, 이 상태로 정착롤러(100)를회전시키면 전체 외주면에 실리콘액(S)이 도포된다. 이때 상기 근적외선히터(350)가 그 표면을 가열하면, 도포된 실리콘액이 경화되면서 새로운 실리콘 코팅층(120)을 형성하는 것이다. 참조부호 400은 롤러 표면 온도를 측정하는 센서를 나타내며, 코팅작업에 방해되지 않도록 비접촉식으로 구성하는 것이 바람직하다. 그리고, 참조부호 351은 근적외선히터(350)의 반사경을 나타낸다.

상기 구성에 있어서 인쇄작업이 진행되면, 현상과 전사단계를 통해 이미지(11)가 전사된 용지(10)가 상기의 이미지정착유닛으로 들어온다. 그리고, 이와 같이 이미지정착유닛에 진입된 용지(10)는 상기 정착롤러(100)와 백업롤러(200) 사이를 통과하면서 가열 압착됨으로써 이미지(11)가 완전히 정착되며, 이후 소정 경로를 통해 인쇄기의 배출구(미도시)로 빠져나가게 된다.

한편, 이러한 인쇄작업이 반복됨에 따라 정착롤러(100) 표면의 실리콘 코팅층(120)이 오염되면, 인쇄작업을 중단하고 상기 코팅수단을 가동하여 정착롤러(100)에 새로운 실리콘 코팅층을 입혀준다. 이를 위해, 상기와 같이 정착롤러(100)를 회전시키면서 상기 주입부(320)를 통해 코팅조(310)로 실리콘액(S)을 주입한다. 그러면, 그 실리콘액(S)이 정착롤러(100)의 외주면에 도포되며, 상기 근적외선히터(350)의 가열에 의해 경화되면서 새로운 실리콘 코팅층(120)이 형성된다. 정착롤러(100)의 실리콘 코팅층(120)은 통상 150∼200㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직한데, 이를 위해서는 정착롤러(100)의 표면온도가 160∼180℃ 정도가 되도록 가열하면서 15분 정도 작업을 지속하면 된다.

이후, 새로운 실리콘 코팅층(120)이 형성되면, 밸브(340)를 열어서코팅조(310) 안에 남아 있던 폐실리콘액을 폐실리콘액저장조(330)로 배출시킨다. 이렇게 해서 코팅작업이 완료되면, 다시 인쇄를 재개하여 용지에 전사된 이미지의 정착 작업을 수행한다.

따라서, 이러한 이미지정착유닛에서는, 반복 사용에 의해 정착롤러(100) 표면의 실리콘 코팅층(120)이 오염되더라도 새로운 층을 코팅하여 사용하면 되므로, 사실상 교체가 거의 필요없게 되어 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 가열부로서 근적외선히터(350)를 채용하고 있지만, 이외에도 정착롤러(100) 표면을 160∼180℃ 정도로 가열할 수 있는 히터라면 무난하게 채용될 수 있다. 예컨대, 원적외선히터도 채용될 수 있다. 다만, 본 실시예에서 근적외선히터(350)를 채용한 것은 그 가열속도를 감안해서이다. 즉, 원적외선히터는 대류열을 이용하기 때문에 가열속도가 다소 느린 반면, 근적외선히터(350)는 복사열을 이용하여 가열하기 때문에 가열속도가 상대적으로 빠르다. 따라서, 신속한 경화를 위해서는 근적외선히터(350)가 더 효과적인 가열부가 될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛은, 정착롤러의 실리콘 코팅층이 오염되더라도 새로운 층을 코팅하여 사용할 수 있으므로, 교체가 거의 필요없게 되어 정착롤러의 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

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 (3)

1. 용지에 전사된 이미지를 정착시키기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛에 있어서,

   상기 용지의 이송 경로상에 설치되어 상호 밀착되어 회전하면서 그 사이로 통과되는 용지를 압착하는 정착롤러 및 백업롤러와,

   필요 시 상기 정착롤러의 표면에 실리콘액을 도포하고 경화시켜서 코팅층을 형성하는 코팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 코팅수단은,

   상기 정착롤러의 일부가 잠기는 코팅조와,

   상기 코팅조에 상기 실리콘액을 주입하는 주입부와,

   상기 코팅조에 채워진 실리콘액을 선택적으로 배출하는 배출부와,

   상기 코팅조로부터 배출된 폐실리콘액을 수용하는 폐실리콘액저장조와,

   상기 정착롤러의 표면을 가열하여 그 표면에 묻은 실리콘액을 경화시키는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가열부는 근적외선 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 이미지정착유닛.