KR20060024487A - 화상형성장치의 정착롤러 - Google Patents

Abstract

화상형성장치의 정착롤러가 개시된다. 개시된 화상형성장치의 정착롤러는, 화상이 전사된 인쇄매체의 이송경로상에 회전가능하게 배치되는 롤러몸체; 및 롤러몸체의 내부에 설치되어, 전압 인가시 열이 발생되어 롤러몸체를 가열하는 히터;를 포함하고, 롤러몸체의 내주면에는 히터가 삽입되어 수용되는 수용부가 형성된다. 이로 인해, 히터가 롤러몸체의 수용부에 삽입되어 롤러몸체와 함께 회전함으로써, 예열시간을 단축되어 정착효율을 향상시킬 수 있다.

화상형성, 정착, 유도코일, 히터, 롤러, 자기장, 발열, 수용.

Description

화상형성장치의 정착롤러{Image fixing roller of image forming apparatus}

도 1은 일반적인 화상형성장치의 정착롤러을 개략적으로 나타낸 종단면도,

도 2는 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 정착롤러를 개략적으로 나타낸 횡단면도,

도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 개략적으로 나타낸 요부확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 롤러몸체 111: 외주면

120: 히터 130: 절연체

140: 코팅층 150: 수용부

160: 접착부재

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄매체에 전사된 토너화상을 가열 및 가압하여 정착시키는 화상형성장치의 정착롤러에 관한 것이다.

일반적으로, 복사기, 프린터, 팩시밀리 혹은 이들의 기능을 하나의 장치로 통합해 복합적으로 구현하는 복합기와 같은 화상형성장치는 입력된 화상신호를 인쇄매체에 인쇄하는 기능을 갖는다.

상기 화상형성장치는 현상유닛, 전사유닛, 정착유닛 등을 구비한다. 상기 정착유닛은 상기 전사유닛에서 인쇄매체에 전사된 화상에 열과 압력을 가하여 그 토너화상이 인쇄매체에 융착되도록 한다. 도 1에 정착유닛의 일 예가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 정착유닛은 소정의 정착닙을 가지고 서로 구름접촉하는 제 1 정착롤러(10) 및 제 2 정착롤러(20)를 구비한다.

상기 제 1 정착롤러(10) 내부에는 할로겐 램프(11)가 설치된다. 이 할로겐 램프(11)는 제 1 정착롤러(10)를 소정의 정착온도까지 가열시켜, 제 1 정착롤러(10)가 일정온도를 유지하게 한다. 이에 의해 이들 롤러들(10)(20) 사이로 통과하는 인쇄매체(P)에 전사된 토너화상이 융착에 필요한 온도로 가열된다.

상기 제 2 정착롤러(20)는 탄성체(21)에 의해 제 1 정착롤러(10) 측으로 가압됨으로써, 제 1 정착롤러(10)에 의해 소정의 온도로 가열된 상기 인쇄매체(P) 상의 토너화상이 인쇄매체(P)에 융착되도록 한다.

그런데, 상기한 바와 같은 일반적인 화상형성장치의 정착유닛은, 제 1 정착롤러(10)의 내부 중앙부에 설치된 할로겐램프(11)에서 발생된 열이 복사 열전달 방식으로 제 1 정착롤러(10)로 전달되어 제 1 정착롤러(10)를 가열하는 구조를 갖는다. 때문에, 비접촉방식으로 제 1 정착롤러(10)가 예열됨으로써, 정착온도까지의 예열시간이 길어지게 된다. 결국, 웜-업(Warm-up)시간이 길어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 정착롤러의 예열시간을 단축시킬 수 있도록 구조가 개선된 화상형성장치의 정착롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치의 정착롤러는, 화상이 전사된 인쇄매체의 이송경로상에 회전가능하게 배치되는 롤러몸체; 및 상기 롤러몸체의 내부에 설치되어, 전압 인가시 열이 발생되어 상기 롤러몸체를 가열하는 히터;를 포함하고, 상기 롤러몸체의 내주면에는 상기 히터가 삽입되어 수용되는 수용부가 형성된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 수용부는 상기 롤러몸체의 내주면을 따라 그루브 형상으로 형성된 것이 좋다.

한편, 상기 히터는 인가 전압에 의해 발생되는 자기장의 의한 유도열과 자체 저항부하에 의한 저항열에 의해 상기 롤러몸체를 가열시키는 유도코일인 것이 좋다.

여기서, 상기 히터는 절연체에 의해 코팅되어 상기 롤러몸체의 내부에 밀착되도록 접착부재;를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 정착롤러를 자세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화상형성장치의 정착롤 러(100)는, 롤러몸체(110), 히터(120) 그리고 절연체(130)를 구비한다. 여기서, 도면부호 140은 롤러몸체(110)의 외주면(111b)에 소정물질로 코팅처리된 코팅층을 나타낸다. 이 코팅층(140)은 열에 강한 테프론과 같은 물질로 형성될 수 있다.

상기 롤러몸체(110)는, 화상이 전사된 인쇄매체의 이송경로상에 회전가능하게 배치되어, 상기 인쇄매체의 화상을 가열하여 정착시킨다. 따라서, 상기 롤러몸체(110)는 히터(120)에서 발생되는 열에 의해 빠르고 효율적으로 가열될 수 있도록, 열전도율이 높은 물질, 예컨대 구리, 철, 니켈, 알루미늄 등을 포함하는 물질을 함유한 합금으로 형성되는 것이 좋다.

또한, 롤러몸체(110)는 중공형상의 파이프이며, 그 양단에 엔드캡(112)이 결합된다. 이 엔드캡(112)은 절연물질로 이루어진 사출물로 형성되며, 외측에 히터(120)로 전원을 인가하기 위해 히터(120)와 전기적으로 연결되는 단자(113)가 마련된다. 미 설명부호 114는 가열롤러(110) 내부의 공기압 팽창을 방지하기 위해 엔드캡(112)에 형성되는 에어 밴트(Air Bent)이다.

상기 히터(120)는 롤러몸체(110)의 내주면(111a)에 설치되어, 전압 인가시 열을 발생시켜 롤러몸체(110)를 가열하도록 배치된다. 여기서, 상기 히터(120)는 미도시된 고주파 절연 변압기로부터 교류전압을 인가받아 구동되는 유도코일을 포함하는 것이 좋다. 상기 유도코일은 인가된 교류전압에 의해 발생되는 자기장에 의한 유도열과, 자체의 저항부하에 의한 저항열을 발생시킨다.

상기 유도코일은 상기 유도열과 저항열을 발생시킬 수 있는 구리, 알루미늄, 철, 니켈 등의 물질 중 적어도 어느 하나를 합금하여 형성할 수 있다. 또한, 유도 코일은 사각형, 원형, 타원형, 또는 리본형 등의 여러 형상을 가질 수 있다.

상기 절연체(130)는 롤러몸체(110)와 히터(120) 사이의 전기 절연을 위하여 히터(120)의 외주면을 감싸도록 형성되며, 따라서, 절연체(130)는 히터(120)에서 발생되는 자기장의 손실을 억제할 수 있다. 여기서, 이 절연체(130)는 인공 마이커(Mica)와 같은 절연성이 우수한 물질을 히터(120)의 외면에 코팅하여 형성하는 것이 좋다.

한편, 상기 롤러몸체(110)의 내주면(111a)에는 히터(120)가 삽입되어 수용되는 수용부(150)가 형성된다. 이 수용부(150)는 히터(120)와 대응되는 형상으로 롤러몸체(110)의 내주면(111a)에 형성되는데, 그루브 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에서 예시하고 있는 히터(120)가 유도코일로 이루어지는 경우, 상기 수용부(150)는 상기 코일의 형상에 대응되도록 대략 나사산과 같은 형상으로 롤러몸체(110)의 내주면(111a)을 따라 그루브 형상으로 가공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 히터(120)는 외주면이 절연체(130)에 의해 코팅되고, 접착부재(160)에 의해 수용부(150)에 접착된다. 이에, 히터(120)는 롤러몸체(110)와의 결합계수가 극대화되어, 롤러몸체(110)에 고정된 채 함께 회전한다.

여기서, 상기 수용부(150)는 히터(120)가 수용되어 롤러몸체(110)의 내주면(111a)으로 돌출되지 않도록 충분한 길이로 형성되는 것이 좋다.

이와 같이, 히터(120)가 롤러몸체(110)의 내주면(111a)에 형성되는 수용부(150)에 삽입되어 롤러몸체와 함께 회전함으로써, 예열시간을 단축되어 정착효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 화상형성장치의 정착롤러에 의하면, 롤러몸체의 내주면에 밀착배치되는 히터를 구비함으로써, 종래의 할로겐램프와 같은 수단을 구비하여 열복사에 의한 상기 롤러몸체의 가열방식보다 열전달율이 향상되며, 이로 인해, 예열시간이 단축될 수 있다.

또한, 상기 롤러몸체의 내주면에 그루브 가공에 의해 형성된 수용부에 상기 히터가 밀착배치되기 때문에, 상기 롤러몸체와 히터의 결합계수를 극대화 할 수 있게 된다. 이로 인해, 상기 히터에서 발생되는 자기장의 손실을 최소화하여 정착효율이 향상된 화상형성장치의 정착롤러를 제공할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 화상이 전사된 인쇄매체의 이송경로상에 회전가능하게 배치되는 롤러몸체; 및

   상기 롤러몸체의 내부에 설치되어, 전압 인가시 열이 발생되어 상기 롤러몸체를 가열하는 히터;를 포함하고,

   상기 롤러몸체의 내주면에는 상기 히터가 삽입되어 수용되는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착롤러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수용부는 상기 롤러몸체의 내주면을 따라 그루브 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착롤러.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 히터는 인가 전압에 의해 발생되는 자기장에 의한 유도열과 자체 저항부하에 의한 저항열에 의해 상기 롤러몸체를 가열시키는 유도코일인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착롤러.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 히터는 절연체에 의해 코팅되어 상기 롤러몸체의 내부에 밀착되도록 접 착부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착롤러.

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