KR20060039721A - 화상형성장치의 정착장치 - Google Patents

Abstract

화상형성장치의 정착장치가 개시된다. 개시된 정착장치는 그 내측에 위치하며 접촉부로부터 소정거리 이격된 열집중부에 열을 수렴시키기 위하여 히팅체와 열을 발산하는 히팅체와 히팅체로부터 발산된 열을 열집중부에 모으는 렌즈부와 히팅체를 감싸도록 설치되어 히팅체로부터 발산된 열을 렌즈부로 반사시키는 반사부를 구비하는 히팅부를 구비한다.

Description

화상형성장치의 정착장치{Fusing device of image-forming apparatus}

도 1은 종래의 정착장치의 일 예를 도시한 종단면도,

도 2는 도 1에 도시된 정착장치에서 열원으로부터 열이 전달되는 동작을 설명하기 위한 부분확대단면도,

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 정착장치를 도시한 측단면도,

도 4는 도 3에 도시된 정착장치의 히팅롤러의 열 전달동작을 설명하기 위한 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110...히팅롤러 111...열전달층

112...코팅층 120...히팅부

121...히팅체 122...반사부

123...렌즈부 130...가압롤러

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상을 용지에 융착시키는 화상형성장치의 정착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 용지에 전사된 화상에 열 및 압력을 가하여 화상을 인쇄매체에 융착시키는 정착장치를 포함한다.

도 1은 종래의 정착장치의 일 예를 도시한 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정착장치에서 열원으로부터 열이 전달되는 동작을 설명하기 위한 부분확대단면도이다.

도 1을 참조하면, 정착장치는 히팅롤러(11)와 상기 히팅롤러(11)에 대향되어 접촉하도록 설치되어 상기 히팅롤러(11)와의 접촉부(N)를 통과하는 용지(P)를 상기 히팅롤러(11)쪽으로 가압하는 가압롤러(30)를 구비한다.

상기 히팅롤러(11)는 속이 빈 원통형으로 마련되어 있으며, 그 외주면에는 열을 전달하기 위한 열전달층(12)이 형성되어 있고, 상기 열전달층(12)은 코팅층(13)으로 감싸여 있다.

상기 히팅롤러(11)의 내측에는 열을 발산하는 열원(20)이 상기 접촉부(N)에 인접하도록 고정되도록 설치되어 있다. 상기 열원(20)은 상기 접촉부(N)에 인접해 있기 때문에 상기 열원(20)으로부터 발산된 열은 상기 접촉부(N)에 집중적으로 전달된다.

상기 가압롤러(30)는 회전축(31)을 중심으로 회전하며, 스프링(33)에 의하여 탄성바이어스 되는 가압장치(32)에 의하여 상기 히팅롤러(11)쪽으로 가압된다.

도 2를 참조하면, 상기 열원(20)으로부터 발산된 열은 상기 히팅롤러(11)→열전달층(12)→코팅층(13)을 거쳐 상기 접촉부(N)에 도달하여 용지(P)에 전사된 화상을 융착시키게 된다.

그런데, 열이 상기 열원(20)으로부터 상기 코팅층(13)으로 전달되는데에는 일정한 시간이 걸리므로 상기 열원(20)으로부터 발사된 열은 상기 코팅층(13)에 도달할 때에는 상기 접촉부(N)의 위치는 상기 히팅롤러(11)가 회전되어 상기 접촉부(N')의 위치에 오게 된다.

그러므로, 상기 열원(20)이 열을 발산하기 시작하는 시점에 상기 접촉부(N)를 통과하는 화상은 열을 전달받지 못하게 되어 용지(P)에 융착되지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 열원으로부터 발산된 열이 히팅롤러의 표면에 전달되는 시간에 관계없이 열을 집중시킴으로써 열원으로부터 발산된 열이 화상을 융착하는데 효율적으로 사용할 수 있는 화상형성장치의 정착장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 화상형성장치의 정착장치는 히팅롤러와 상기 히팅롤러에 대향되게 설치되어 상기 히팅롤러와의 접촉부를 통과하는 용지를 상기 히팅롤러쪽으로 가압하는 가압롤러를 구비하는 정착장치에 있어서,

상기 히팅롤러는 그 내측에 위치하며 상기 접촉부로부터 소정거리 이격된 열집중부에 열을 수렴시키는 히팅부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 히팅부는 열을 발산하는 히팅체와 상기 히팅체로부터 발산된 열을 상기 열집중부에 모으는 렌즈부와 상기 히팅체를 감싸도록 설치되 어 상기 히팅체로부터 발산된 열을 상기 렌즈부로 반사시키는 반사부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 열집중부는 상기 열집중부에 수렴된 열이 상기 히팅롤러의 표면에 전달되는 속도와 동일한 속도로 회전하여 상기 접촉부의 위치에 올 수 있는 위치에 마련되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 열집중부는 상기 히팅롤러의 회전방향에 반대방향으로 거슬러 올라간 위치에 위치한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 정착장치를 도시한 측단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 정착장치의 히팅롤러의 열 전달동작을 설명하기 위한 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 정착장치(100)는 히팅롤러(110)와 상기 히팅롤러(110)에 대향되어 접촉하도록 설치되어 상기 히팅롤러(110)와의 접촉부(N)를 통과하는 용지(P)를 상기 히팅롤러(110)쪽으로 가압하는 가압롤러(130)를 구비한다.

상기 히팅롤러(110)는 속이 빈 원통형으로 마련되어 있으며, 그 외주면에는 열을 전달하기 위한 열전달층(111)이 형성되어 있고, 상기 열전달층(111)은 코팅층(112)으로 감싸여 있다.

상기 히팅롤러(110)의 내측에는 상기 히팅롤러(110)의 내측의 어느 한 지점(이하 열집중부(F)라 한다)에 열을 수렴시키는 히팅부(120)가 마련되어 있다.

상기 히팅부(120)는 열을 발산하는 히팅체(121)와, 상기 히팅체(121)에 소정간격 이격되도록 설치되어 상기 히팅체(121)로부터 발산된 열을 상기 열집중부(F)로 모으는 렌즈부(123)와, 상기 렌즈부(123)를 제외한 상기 히팅체(121)의 나머지 둘레를 감싸도록 설치되어 상기 히팅체(121)로부터 발산된 열을 상기 렌즈부(123)로 반사시켜서 상기 히팅체(121)로부터 발산된 열이 상기 렌즈부(123)에 모이도록 하는 반사부(122)를 구비한다.

상기 히팅체(121)로부터 발산된 열이 상기 열집중부(F)에 집중되어 상기 히팅롤러(111), 열전달층(112) 및 코팅층(113)의 표면으로 차례로 전달되는 시간(t1)은 상기 히팅롤러(111)가 화살표방향(시계방향)으로 회전하여 상기 열집중부(F)가 상기 접촉부(N)의 위치에 도달하는 시간(t2)과 동일하여야 한다.

따라서, 상기 열집중부(F)로부터 상기 접촉부(N)까지의 원호각(X)은 다음과 같이 계산된다.

t2=(F에서 N까지의 거리)/(히팅롤러가 회전하는 속도)

그러므로, F에서 N까지의 거리=2πｒ×(X/360)이고, 히팅롤러가 회전하는 속도는 프로세스 속도(Process Speed, 이하 PS라 한다)이므로

t2=(2πｒ×(X/360))/PS 이다.

한편, t1=t2이므로,

X=(t1×PS×360)/2πｒ 이다.

여기서, r은 히팅롤러의 반지름이다.

따라서, 상기 열집중부(F)는 상기 접촉부(N)로부터 상기 히팅롤러(111)가 회 전하는 방향에 대하여 반대방향으로 X만큼 이격된 위치에 마련되면 된다.

상기 가압롤러(130)는 회전축(131)을 중심으로 회전하며, 스프링(133)에 의하여 탄성바이어스 되는 가압장치(132)에 의하여 상기 히팅롤러(111)쪽으로 가압된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 정착장치의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 히팅체(121)로부터 발산된 열은 상기 히팅체(121)를 중심으로 주위로 확산되지만 상기 반사부(122)에 의하여 상기 렌즈부(123)로 반사된다. 상기 렌즈부(123)에 반사된 열은 상기 렌즈부(123)에 의하여 상기 열집중부(F)로 수렴된다.

상기 열집중부(F)에 수렴된 열은 t1시간동안 상기 코팅층(112)의 최외각표면으로 전달되며, 이때, 상기 히팅롤러(111)는 상기 t1시간과 동일한 t2시간동안 회전되므로 이 시간동안에 상기 열집중부(F)는 상기 접촉부(N)의 위치에 있게 된다.

그러므로, 상기 용지(P)에 전사된 화상은 상기 접촉부(N)를 지나면서 상기 히팅체(121)로부터 발산된 열과 상기 가압롤러(130)에 의한 압력에 의하여 융착된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치의 정착장치는 히팅체로부터 발산된 열이 모이는 열집중부를 접촉부와 소정간격 이격된 위치에 마련함으로써 열손실을 줄이면서 화상을 정착할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 히팅롤러와 상기 히팅롤러에 대향되게 설치되어 상기 히팅롤러와의 접촉부를 통과하는 용지를 상기 히팅롤러쪽으로 가압하는 가압롤러를 구비하는 정착장치에 있어서,

   상기 히팅롤러는

   그 내측에 위치하며 상기 접촉부로부터 소정거리 이격된 열집중부에 열을 수렴시키는 히팅부를 구비하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 히팅부는

   열을 발산하는 히팅체와

   상기 히팅체로부터 발산된 열을 상기 열집중부에 모으는 렌즈부와

   상기 히팅체를 감싸도록 설치되어 상기 히팅체로부터 발산된 열을 상기 렌즈부로 반사시키는 반사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 정착장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 열집중부는

   상기 열집중부에 수렴된 열이 상기 히팅롤러의 표면에 전달되는 속도와 동일한 속도로 회전하여 상기 접촉부의 위치에 올 수 있는 위치에 마련되는 것을 특징을 하는 정착장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 열집중부는

   상기 히팅롤러의 회전방향에 반대방향으로 거슬러 올라간 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 정착장치.

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