KR20050105016A - 산화촉매장치, 산화촉매장치의 제어 방법 및 이를 구비한습식 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

산화촉매장치, 산화촉매장치의 제어 방법 및 이를 구비한습식 전자사진방식 화상형성장치 Download PDF

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김명찬
장웅재
홍정섭
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Abstract

개시된 본 발명에 의한 산화촉매장치는 덕트, 팬, 액화부재, 히터, 산화촉매담지체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 액화부재는 정착장치에서 발생된 캐리어 증기를 일부 액화함으로써, 산화촉매담지체의 촉매가 캐리어 증기를 분담하여 산화분해하게 된다. 또한 본 발명에 의한 산화촉매장치 제어방법에 의하면, 정착기 내부에서 발생된 캐리어 증기를 흡입하는 단계와, 상기 흡입된 캐리어 증기를 냉각시켜 액화시키는 단계와, 상기 캐리어 증기 중 액화되지 않은 캐리어 증기를 정화하는 제1산화분해단계 및 상기 캐리어 증기 중 액화된 캐리어를 정화하는 제2산화분해단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 캐리어 증기를 분산하여 정화하므로 촉매의 효율 및 수명을 향상시키는 효과가 있다.

Description

산화촉매장치, 산화촉매장치의 제어 방법 및 이를 구비한 습식 전자사진방식 화상형성장치{Oxidation catalyst device, Controlling method thereof and Wet-type electrophotographic image forming apparatus having the same}
본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 현상액이 부착된 용지가 정착장치를 통과할 때 발생되는 캐리어 증기의 산화분해 효율을 개선하기 위한 산화촉매장치 및 이를 구비한 습식 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 습식 전자사진방식 화상형성장치는 감광매체에 레이저빔을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 현상액을 부착하여 형성된 가시화상을 소정 용지로 옮겨 원하는 화상을 출력하는 인쇄장치이다. 이러한, 습식 전자사진방식 화상형성장치는, 분말 토너를 사용하는 건식 전자사진방식 화상형성장치에 비해 선명한 화상을 얻을 수 있어 컬러 인쇄에 적합하다.
도 1은 종래 습식 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 습식 전자사진방식 화상형성장치(100)는, 화상형성장치 본체(110)와, 정전잠상이 형성되는 복수의 감광드럼(121)(122)(123)(124)과, 각 감광드럼(121)(122)(123)(124)을 소정 전위로 대전시키는 복수의 대전장치(131)(132)(133)(134)와, 대전된 각 감광드럼(121)(122)(123)(124)에 레이저빔을 조사하는 복수의 노광장치(141)(142)(143)(144)와, 각 감광드럼(121)(122)(123)(124)에 현상액을 공급하여 가시화상을 형성시키는 복수의 현상장치(151)(152)(153)(154)와, 각 감광드럼(121)(122)(123)(124)에 형성된 가시화상을 전사벨트(160)로 전사시키는 복수의 제 1 전사롤러(171)(172)(173)(174)와, 복수의 가시화상이 중첩되어 전사벨트(160) 상에 형성된 최종화상을 공급된 용지(P)로 전사시키는 제 2 전사롤러(180)와, 최종화상이 전사된 용지(P)에 열과 압력을 가해 최종화상을 용지(P) 상에 고착시키는 정착장치(190)를 포함한다.
상기 복수의 현상장치(151)(152)(153)(154)는 각각 서로 다른 색상의 현상액을 저장하고 있으며, 복수의 감광드럼(121)(122)(123)(124) 각각에 컬러 현상액을 공급한다. 현상액은 토너가 분산되어 있는 잉크와 노파(Norpar)와 같은 액상의 캐리어로 이루어진다. 노파는 C10H22, C11H24, C12 H26, C13H28의 혼합물인 탄화수소(Hydrocarbon) 계통의 용제이다. 가시화상을 형성하기 위해 각 감광드럼(121)(122)(123)(124)에 부착된 현상액은 전사벨트(160)로 옮겨져 중첩되고, 이렇게 전사벨트(160) 상에서 복수의 가시화상이 중첩되어 형성된 최종화상은 공급된 용지(P)로 전사된다. 그리고, 용지(P)가 정착장치(190)를 통과할 때, 현상액 중에서 잉크성분은 용지(P) 상에 고착되고, 액상의 캐리어는 고열에 의해 메탄(CH4)과 같은 가연성 탄화수소가스로 증발하여 외부로 배출된다.
한편, 가연성 탄화수소가스는, 휘발성 유기화합물(VOC)로 분류되는 것으로, 그냥 배출될 경우 주변환경을 오염시키고 불쾌한 냄새를 방출한다. 이러한 문제때문에, 현재 가연성 탄화수소가스를 제거하는 다양한 제거방법이 고안되어 있다.
현재 알려진 가연성 탄화수소가스의 제거방법으로는, 활성탄과 같은 탄소필터를 이용하여 가스성분을 물리적으로 제거하는 여과법과, 가스성분을 발화온도(600~800℃)에서 연소시키는 직접연소법과, 가스성분을 촉매를 사용하여 비교적 낮은 온도(150~400℃)에서 연소시켜 물과 이산화탄소로 산화분해시키는 산화촉매법 등이 있다.
상기 여과법은 탄소필터가 그 내부에 포집된 캐리어를 분해하는 능력이 없으므로 일정량 이상의 캐리어가 포집된 이후에는 포화된 탄소필터를 수시로 교체해야 하는 단점이 있고, 직접연소법은 고열발생으로 인한 안전상의 문제가 있다.
이러한 문제들 때문에, 최근에는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 캐리어 증기 제거방법으로 주로 산화촉매법을 이용하고 있으며, 이와 더불어, 캐리어 증기의 산화분해 효율을 높이기 위한 관심이 증대대고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로서, 현상액이 부착된 용지가 정착장치를 통과할 때 발생되는 캐리어 증기의 산화분해 효율을 개선하기 위한 산화촉매장치, 산화촉매장치의 제어방법 및 이를 채용한 습식 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 산화촉매장치는, 현상액이 부착된 용지에 열과 압력을 가하는 정착장치에서 발생된 캐리어 증기를 상기 정착장치의 외부로 안내하는 덕트와, 상기 캐리어 증기를 강제 배출시키는 팬과, 상기 팬에 의해 흡입된 캐리어 증기를 액화시키는 액화부재와, 상기 액화부재를 거친 캐리어 증기를 가열하는 제1히터와, 상기 제1히터에 의해 가열된 캐리어 증기의 산화분해반응을 촉진시키는 산화촉매담지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어를 가열하는 제2히터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어가 저장되는 액화캐리어 저장체를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액화부재는 금속재질의 덕트인 것이 바람직하다.
또한, 상기 액화부재가 상온을 유지할 수 있도록, 상기 액화부재의 내부에서 외부로 관통하도록 설치된 열전도부재를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 열전도부재는 액화부재의 내부에 삽입된 일단이 하부로 향하도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열전도부재는 외부공기와 열전도효율을 높이기 위해 금속재질의 핀부재인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 액화부재와 상기 산화촉매담지체를 단열하는 단열부재가 개재된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 산화촉매담지체는 상기 제1히터의 상부에 설치되어, 상기 제1히터를 지나 상기 산화촉매담치체를 지나는 상기 캐리어 증기의 경로가 상향식 구조로 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 감광매체, 노광장치, 현상장치, 정착장치 및 산화촉매장치를 포함하며, 상기 산화촉매장치는 덕트, 팬, 액화부재, 히터 및 산화촉매담지체를 포함하는 습식 전자사진방식 화상형성장치에 의해서 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 정착장치 내부에서 발생된 캐리어 증기를 흡입하는 단계와, 상기 흡입된 캐리어 증기를 냉각시켜 액화시키는 단계와, 상기 캐리어 증기 중 액화되지 않은 캐리어 증기를 정화하는 제1산화분해단계와, 상기 캐리어 증기 중 액화된 캐리어를 정화하는 제2산화분해단계를 포함하는 산화촉매장치의 제어방법에 의해서도 달성된다.
여기서, 제1산화분해단계는, 상기 액화되지 않은 캐리어 증기를 가열하는 단계와, 상기 가열된 캐리어 증기를 촉매를 통하여 산화분해하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2산화분해단계는, 상기 액화된 캐리어를 캐리어 증기가 되도록 가열하는 제1가열단계와, 상기 캐리어 증기를 가열하는 제2가열단계와, 상기 제2가열단계에 의해 가열된 캐리어 증기를 촉매를 통하여 산화분해하는 단계를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 산화촉매장와 이를 채용한 습식 전자사진방식 화상형성장치에 대하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 습식 전자사진방식 화상형성장치(200)는, 화상형성장치의 외관을 이루는 화상형성장치 본체(210)와, 현상액으로 가시화상을 형성하고 이 가시화상을 공급된 용지(P)로 전사시키는 인쇄엔진(220)과, 용지(P)에 전사된 가시화상을 용지(P) 상에 정착시키는 정착장치(230)와, 정착장치(230)의 내부와 화상형성장치 본체(210)의 외부를 연통시키도록 정착장치(230)에 연결된 산화촉매장치(240)와, 용지(P)를 인쇄엔진(220)으로 공급하는 급지장치(250)와, 인쇄된 용지(P)를 배출시키는 배지장치(260)를 포함한다.
상기 인쇄엔진(220)은, 정전잠상이 형성되는 감광매체로서의 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)과, 대전장치(222a)(222b)(222c)(222d)와, 노광장치(223a)(223b)(223c)(223d)와, 현상장치(224a)(224b)(224c)(224d)와, 전사장치(225)를 포함한다.
대전장치(222a)(222b)(222c)(222d)는 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면을 일정한 전위로 대전시켜, 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에 정전잠상이 형성될 수 있는 조건을 마련해준다.
노광장치(223a)(223b)(223c)(223d)는 레이저빔을 발생시키며, 대전장치(222a)(222b)(222c)(222d)에 의해 일정한 전위로 대전된 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에 레이저빔을 주사한다. 레이저빔을 주사받은 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에는 전위차 발생에 의한 정전잠상이 형성된다.
현상장치(224a)(224b)(224c)(224d)는 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d) 각각에 현상액을 공급한다. 각 현상장치(224a)(224b)(224c)(224d)는 서로 다른 색상의 현상액 예컨대, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 컬러 현상액을 저장하고 있다가 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에 형성된 정전잠상에 현상액을 부착시킨다. 정전잠상에 부착된 현상액은 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에 가시화상을 형성한다. 여기에서, 현상액은 토너가 함유된 잉크와, 노파(Norpar)와 같은 액상의 캐리어로 이루어진다. 노파는 C10H22, C11H24 , C12H26, C13H28의 혼합물인 탄화수소(Hydrocarbon) 계통의 용제로, 가열되면 메탄(CH₄)과 같은 가연성의 탄화수소가스로 증발한다.
전사장치(225)는 무한궤도를 이루면서 복수의 감광드럼(221a)(221b) (221c)(221d)에 접하여 주행되는 전사벨트(226)와, 각 감광드럼(221a)(221b) (221c)(221d)에 형성된 가시화상을 전사벨트(226)로 전사시키는 복수의 제 1 전사롤러(227a)(227b)(227c)(227d)와, 전사벨트(226) 상에 복수의 가시화상이 중첩되어 형성된 최종화상을 공급된 용지(P)로 전사시키는 제 2 전사롤러(228)를 포함한다.
정착장치(230)는 컬러화상을 전사받은 용지(P)에 열과 압력을 가하여 현상액 성분 중에서 캐리어를 증발시키고 잉크를 용지(P)상에 고착시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 정착장치(230)는 케이스(231)와, 고열을 발생하도록 케이스(231) 내부에 설치된 히팅롤러(232)와, 히팅롤러(232)와 접하여 회전하도록 케이스(231) 내부에 설치된 가압롤러(233)를 포함한다. 여기에서, 히팅롤러(232)는 히팅램프나 전열선 등의 발열체를 구비하여 고열을 발생한다. 따라서, 전사된 화상이 상기 정착장치(230)를 거치게 되면, 노파(Norpar)와 같은 액상의 캐리어는 높은 열에 의해 순간적으로 기화되어 버린다. 이 기화된 캐리어에는 용지가 원래 가지고 있는 수증기와 노파(Norpar)증기등이 포함되어 있게 된다.
산화촉매장치(240)는, 정착장치(230)에서 용지(P)에 부착된 현상액이 증발하면서 발생되는 캐리어 증기의 산화분해반응을 촉진시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 산화촉매장치(240)는 덕트(241)와, 팬(242)과, 액화부재(249)와, 액화캐리어 저장체(247)와, 제1히터(243)와, 제2히터(248) 및 산화촉매 담지체(244)를 포함한다.
덕트(241)는 그 일단이 정착장치(230)의 케이스(231)에 연결되어, 케이스(231) 내에서 발생되는 캐리어 증기를 화상형성장치 본체(210)(도 2참조)의 외부로 가이드 한다.
팬(242)은 상기 덕트(241)의 내부에 설치되어, 정착장치(230)로부터 발생된 캐리어 증기를 정착장치(230)로부터 흡입하여 후술할 산화촉매장치(240)로 유입시킨다.
액화부재(249)는 상기 덕트(241) 내부에 덕트형태로 설치되어, 상기 팬(242)에 의해 흡입된 캐리어 증기의 온도를 낮추어 액화시키는 역할을 한다. 즉, 상기 정착장치(230)를 통과한 캐리어 증기는 높은 온도에서 과포화된 상태인데, 이 액화부재(249)를 통과하면서 많은 양이 액화되어 버린다. 따라서, 상기 캐리어 증기가 액화되기 위해서는 액화부재(249)의 온도는 상온(대략 25℃ ~ 35℃ )을 유지시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 캐리어 증기를 액화시키기 위해서는 상기 액화부재(249)는 다양한 재질이 무방하나, 외부 공기와의 열전도율이 좋은 금속재질의 덕트를 채용하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 액화부재(249)는 상온상태를 유지해야 하므로, 후술할 고온의 산화촉매담지체(244)와의 단열이 매우 중요하다.
본 실시예에서는 상기 액화부재(249)는 덕트(249) 내에 구비되지만, 덕트 없이 상기 액화부재(249)가 바로 정착장치(230)에 연결되는 것도 가능하다. 이럴 경우 상기 액화부재(249)와 산화촉매담지체(244)와의 단열은 더욱 중요하다.
상기 액화부재(249)의 액화효율을 높이기 위해 다수의 열전도부재(245)가 설치된다. 열전도부재(245)는 상기 캐리어 증기가 액화부재(249)를 통과하는 경로에 설치하여 액화되는 양이 더 많게 한다. 즉, 정착장치(230)에서 흡입된 고온의 캐리어 증기는 상기 열전도부재(245)와 충돌하면서 액화부재(249)에 머무르는 시간이 많아지게 되며, 이는 결국 캐리어 증기의 액화되는 양이 많아지게 된다. 따라서, 열전도부재(245)는 상기 액화부재(249)를 관통하여 외부 공기와 노출되도록 설치되는데, 이는 상기 액화부재(249) 내부를 외부 공기에 노출됨으로써, 외부의 온도와 전도하여 액화부재(249) 내부를 상온으로 유지하기 위함이다. 또한, 도시된 바와 같이, 상기 열전도부재(245)는 상기 액화부재(249)의 내부에 삽입된 일단이 하부로 향하도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 액화부재(249)를 거친 캐리어(252)는 다수의 양이 액화되고, 일부의 양은 액화되지 않고 기화된 상태로 있는데, 상기 액화된 캐리어(254)는 자중 및 팬(242)에 의해 액화캐리어 저장체(247)에 저장된다. 액화캐리어 저장체(247) 하부에는 정착장치(230)의 작동 후 재인쇄를 준비하는 상태에서, 상기 액화 캐리어(254)를 가열하여, 액화된 캐리어(254)를 기체상태로 가열하는 제2히터(248)가 구비된다. 제2히터에 의해 액화부재(249)를 통과한 액화 캐리어는 모두 기체인 캐리어 증기(255)가 되어 산화촉매담지체(244)로 이동하게 된다.
제1히터(243)는 강제 배출되어 상기 액화부재(249)를 통과한 캐리어(252) 중 액화되지 않은 캐리어 증기(253)와, 상기 액화부재(249)를 통과하여 액화된 후 제2히터(248)의 가열에 의해 다시 기화된 캐리어 증기(255)의 온도를 활성화 온도, 예컨데 대략 200℃까지 상승시킨다.
산화촉매 담지체(244)는 백금(Pt)이나 팔라듐(Pd) 등의 산화촉매제가 코팅된 것으로, 200℃에서 활성화 되어 가연성 탄화수소가스인 캐리어 증기가 물과 이산화탄소로 분해되는 산화분해반응을 촉진시킨다. 상기 산화촉매담지체(244)는 먼저 액화부재(249)를 통과한 캐리어(252) 중 액화되지 않은 캐리어 증기(253)를 1차 산화분해시킨 후, 액화된 후 제2히터(248)의 가열에 의해 기체가 된 캐리어 증기(255)를 2차 산화분해 시킨다. 그리고, 덕트(241)의 내부에 설치되는 제1히터(243)와 산화촉매 담지체(244)의 수는 도시된 것 이외에 2개, 3개 등 다양하게 변경될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 산화촉매담지체(244)는 상기 제1히터(243)의 상부에 설치되어, 상기 제1히터(243)를 지나 상기 산화촉매담치체(244)를 지나는 상기 캐리어 증기의 경로가 상향식 구조가 된다. 따라서, 다 기화되지 않은 액화상태의 캐리어가 촉매에 닿아 촉매의 기능과 수명을 떨어지지 않게 한다.
벨브(246)는 액화부재(249) 내에 위치하여 화상형성장치의 전원이 오프되면 닫히게 되어, 캐리어 증기의 유출입을 막게 된다. 상기 밸브(246)는 통상의 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하며, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 산화촉매장치(240)를 도시한 것이다. 본 실시예에서는 액화부재(249)와 산화촉매담지체(244)의 사이에 단열부재(250)가 설치된다. 상술한 바와 같이, 액화부재(249)는 상온상태를 유지해야 하는데, 상기 산화촉매담지체(244)는 매우 고온이므로, 상기 액화부재(249)는 산화촉매담지체의 온도에 영향을 받지 않아야 되는데, 상기 단열부재(250)에 의해 액화부재(249)와 산화촉매담지체(244)는 단열이 되게 된다. 그리고, 열전도부재(245)는 제1실시예에서는 상기 액화부재(249)의 양쪽에 설치되었으나, 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 단열부재(250)로 인해 액화부재(249)의 일측에만 설치되었으나, 그 기능을 수행하는데에 무방하다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 산화촉매장치(240)를 도시한 것으로서, 본 실시예에서는 상기 액화부재(249)가 산화촉매담지체(244)의 온도에 영향을 받지 않도록, 액화부재(249)와 산화촉매담지체(244)의 배치가 거의 수직형상으로 배치된다. 본 실시예에 의하면, 액화부재(249)와 산화촉매담지체(244)와의 거리가 멀어짐으로, 상기 액화부재(249)가 산화촉매담지체(244)의 온도에 영향을 덜 받게 된다.
도 5 및 도 6의 도시된 본 발명의 제2 및 제3 실시예에서는 앞선 제1실시예와 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 부호를 참조하였으며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 발명의 실시예에 의한 산화촉매장치, 산화촉매장치의 제어방법 및 이를 구비한 습식 전자사진방식 화상형성장치의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
화상형성장치(200)에 인쇄동작이 시작되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 대전장치(222a)(222b)(222c)(222d)에 의해 일정한 전위로 대전된 각 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면에 노광장치(223a)(223b)(223c)(223d)로부터 레이저빔이 조사된다. 레이저빔이 조사된 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)의 표면은 그 대전전위가 변하면서 정전잠상이 형성된다. 그리고, 현상장치(224a)(224b)(224c)(224d)가 감광드럼(221a)(221b)(221c)(221d)에 형성된 각각의 정전잠상에 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 현상액을 부착시켜 가시화상을 형성시킨다. 이렇게 형성된 네 가지 색상의 가시화상은 제 1 전사롤러(227a)(227b)(227c)(227d)에 의해 전사벨트(226)로 차례로 전사되며, 전사벨트(226)에는 네 가지 색상의 현상액이 중첩된 컬러화상이 형성된다. 이러한 일련의 화상형성과정이 진행되는 동안 급지장치(250)가 용지(P)를 전사벨트(226) 측으로 이동시킨다. 용지(P)가 전사벨트(226)와 제 2 전사롤러(228) 사이로 이동되어면 전사벨트(226)에 형성된 컬러화상은 제 2 전사롤러(228)에 의해 용지(P)로 전사되고, 용지(P)는 정착장치(230) 쪽으로 진행된다.
정착장치(230)로 이동된 용지(P)는 도 3에 도시된 바와 같이, 히팅롤러(232)와 가압롤러(233) 사이를 통과하여 정착장치(230)에서 벗어난 후, 배지장치(260)를 통해 화상형성장치 본체(210) 외부로 배출된다. 용지(P)가 히팅롤러(232)와 가압롤러(233) 사이를 통과할 때 히팅롤러(232)에서 발생된 열에 의해 용지(P) 상에 전사된 현상액의 성분 중에서 캐리어는 증발하고 잉크는 용지(P) 상에 고착된다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 케이스(231) 내에 발생된 캐리어 증기는 팬(282)에 의해 케이스(231) 외부로 송출되어, 액화부재(249)로 흡입된다(S10, 흡입단계). 상기 캐리어 증기는 액화부재(249)를 거치면서 다수의 양이 액화되고 일부는 액화되지 않고 기체의 상태로 된다(S20, 액화단계). 상기 액화된 캐리어(254)는 자중 및 팬(242)에 의해 액화캐리어 저장체(247)에 저장된다. 이렇게 액화단계(S20)를 거친 캐리어는 액화되지 않은 캐리어 증기가 산화분해되는 제1산화분해단계(S30)와, 액화된 캐리어가 산화분해되는 제2산화분해단계(S40)로 나뉘어 진다.
상기 액화부재(249)를 통과한 캐리어 중 액화되지 않은 캐리어 증기(253)는 제1히터(243)를 통과하면서 그 온도가 대략 200℃의 활성화 온도까지 상승된 후(S31, 가열단계), 산화촉매담지체(244)로 유동된다. 산화촉매담지체(244)를 통과하는 캐리어 증기는 물과 이산화탄소로 산화분해되어 덕트(241)의 외부로 배출된다(S32, 산화분해단계). 캐리어 증기가 산화촉매담지체(244)에서 물과 이산화탄소로 산화분해되는 동안 산화반응열이 발생되며, 산화촉매담지체(244)의 온도는 대략 300℃까지 상승된다.
정착과정이 끝나고 인쇄작업이 끝나는 준비상태에서, 상기 제2히터(248)는 액화 캐리어(254)가 기체가 되도록 가열한다(S41, 제1가열단계). 여기서, 상기 팬(242)은 계속 가동하여 공기를 흡입하게 된다. 제2히터(248)의 가열에 의해 기체가 된 캐리어 증기(255)는 상술한 바와 마찬가지로 제1히터(243)의 가열을 거쳐(S42, 제2가열단계), 산화촉매담지체(244)를 통과하여 물과 이산화탄소로 산화분해되어 덕트의 외부로 배출된다(S43, 산화분해단계).
상술한 바와 같이 인쇄용지가 정착장치에서 화상을 정착시키는 과정에서 일부의 캐리어 증기(253)만을 1차로 먼저 산화분해하고, 액화된 캐리어를 캐리어 증기로 만든 후 2차로 산화분해하므로, 촉매의 캐리어 증기의 산화분해효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 상기 정착장치에서 흡입된 캐리어 증기를 분담하여 촉매처리 하므로, 그에 대응되는 촉매의 양을 줄일 수 있어 산화촉매담지체의 부피를 줄일 수 있다.
그리고, 정착장치에서 유입된 캐리어를 모두 기화시켜 산화분해하므로, 기화되지 못하고 액화된 캐리어가 촉매에 닿아서 촉매의 수명을 떨어뜨리는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
마지막으로, 화상형성장치의 전원이 오프되면 액화부재(249)내의 밸브(246)는 닫혀, 캐리어 증기의 유출입을 막게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 액화부재에 의해 정착장치에서 흡수한 캐리어 증기를 2차로 나누어 산화분해하므로, 촉매의 수명이 연장되고, 촉매의 캐리어 증기의 산화분해효율을 높일 수 있게 되며, 또한 캐리어 증기를 분담하여 촉매처리 하므로, 산화촉매담지체의 부피를 줄일 수 있다. 그리고, 정착장치에서 유입된 캐리어 증기 대부분을 기화시켜 산화분해하고, 또한 산화담지체를 통과하는 캐리어 증기의 경로가 상향식 구조이므로, 기화되지 못하고 액화된 캐리어가 촉매에 닿아서 촉매의 수명을 떨어뜨리는 문제점을 해결할 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 종래 습식 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 습식 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 도 2의 정착장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 도 2의 산화촉매장치의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 산화촉매장치의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 산화촉매장치의 종단면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 산화촉매장치의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
200. 화상형성장치 210. 화상형성장치 본체
220. 인쇄엔진 221a,221b,221c,221d. 감광드럼
222a,222b,222c,222d. 대전장치 223a,223b,223c,223d. 노광장치
224a,224b,224c,224d. 현상장치 225. 전사장치
226. 전사벨트 227a,227b,227c,227d. 제 1 전사롤러
228. 제 2 전사로러 230. 정착장치
232. 히팅롤러 233. 가압롤러
240. 산화촉매장치 241. 덕트
242. 팬 243. 제1히터
244. 산화촉매 담지체 245. 열전도부재
246. 밸브 247. 액화캐리어 저장체
248. 제2히터 249. 액화부재

Claims (24)

  1. 현상액이 부착된 용지에 열과 압력을 가하는 정착장치에서 발생된 캐리어 증기를 상기 정착장치의 외부로 안내하는 덕트;
    상기 캐리어 증기를 강제 배출시키는 팬;
    상기 팬에 의해 흡입된 캐리어 증기를 액화시키는 액화부재;
    상기 액화부재를 거친 캐리어 증기를 가열하는 제1히터;
    상기 제1히터에 의해 가열된 캐리어 증기의 산화분해반응을 촉진시키는 산화촉매담지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어를 가열하는 제2히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어가 저장되는 액화캐리어 저장체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액화부재는,
    금속재질의 덕트인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화부재의 내부에서 외부로 관통하도록 설치된 열전도부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 열전도부재는,
    상기 액화부재의 내부에 삽입된 일단이 하부로 향하도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 열전도부재는,
    금속재질의 핀부재인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화부재와 상기 산화촉매담지체를 단열하는 단열부재가 개재된 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 액화부재의 내부에 설치되어, 화상형성장치의 전원이 오프(OFF)시 상기 액화부재 내외부로 상기 캐리어 증기의 출입을 방지하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 밸브는,
    솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화촉매담지체는 상기 제1히터의 상부에 설치되어, 상기 제1히터를 지나 상기 산화촉매담치체를 지나는 상기 캐리어 증기의 경로가 상향식 구조인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치.
  12. 감광매체;
    상기 감광매체에 레이저빔을 주사하는 노광장치;
    상기 감광매체에 잉크와 캐리어로 이루어진 현생액을 부착시키는 현상장치;
    상기 감광매체에 부착된 현상액을 용지로 전사시키는 전사장치;
    상기 현상액을 전사받은 용지에 열을 가하는 정착장치;
    상기 정착장치에서 발생된 캐리어를 산화분해시키는 산화촉매장치;를 포함하며,
    상기 산화촉매장치는,
    상기 정착장치에서 발생된 캐리어 증기를 상기 정착장치의 외부로 안내하는 덕트;
    상기 캐리어 증기를 강제 배출시키는 팬;
    상기 팬에 의해 흡입된 상기 캐리어 증기를 액화시키는 액화부재;
    상기 액화부재를 거친 캐리어 증기를 가열하는 제1히터;
    상기 제1히터에 의해 가열된 캐리어 증기의 산화분해반응을 촉진시키는 산화촉매담지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어를 가열하는 제2히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화부재를 거쳐 액화된 캐리어가 저장되는 액화캐리어 저장체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 액화부재는,
    금속재질의 덕트인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화부재의 내부에서 외부로 관통하도록 설치된 열전도부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 열전도부재는,
    상기 액화부재의 내부에 삽입된 일단이 하부로 향하도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 열전도부재는,
    금속재질의 핀부재인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화부재와 상기 산화촉매담지체를 단열하는 단열부재가 개재된 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 액화부재의 내부에 설치되어, 화상형성장치의 전원이 오프(OFF)시 상기 액화부재 내외부로 상기 캐리어의 출입을 방지하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 산화촉매담지체는 상기 제1히터의 상부에 설치되어, 상기 제1히터를 지나 상기 산화촉매담지체를 지나는 상기 캐리어 증기의 경로가 상향식 구조인 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치.
  22. 현상액이 부착된 용지에 열과 압력을 가하는 정착장치에서 발생된 캐리어 증기를 정화하는 산화촉매장치의 작동을 제어하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치의 제어방법에 있어서,
    정착장치 내부에서 발생된 캐리어 증기를 흡입하는 단계;
    상기 흡입된 캐리어 증기를 냉각시켜 액화시키는 단계;
    상기 캐리어 증기 중 액화되지 않은 캐리어 증기를 정화하는 제1산화분해단계;
    상기 캐리어 증기 중 액화된 캐리어를 정화하는 제2산화분해단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치의 제어방법
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제1산화분해단계는,
    상기 액화되지 않은 캐리어 증기를 가열하는 단계;
    상기 가열된 캐리어 증기를 촉매를 통하여 산화분해하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치 제어방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 제2산화분해단계는,
    상기 액화된 캐리어를 캐리어 증기가 되도록 가열하는 제1가열단계;
    상기 캐리어 증기를 가열하는 제2가열단계;
    상기 제2가열단계에 의해 가열된 캐리어 증기를 촉매를 통하여 산화분해하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 화상형성장치의 산화촉매장치 제어방법.
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