KR20060106306A - 정착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정착기에 관한 것으로서, 인쇄용지를 가압하는 프레싱롤러를 포함하는 정착기에 있어서, 상기 인쇄용지를 사이에 두고 상기 프레싱롤러와 대향되게 회전하는 중공의 히팅롤러본체와; 상기 히팅롤러본체의 내벽면에 접촉 가능하도록 수용되고 상기 히팅롤러와 일체로 회전하면서 상기 히팅롤러본체를 열전도방식으로 가열하는 가열램프와; 상기 가열램프는 일단에 전극을 포함하고 상기 전극에 전원을 공급하는 브러쉬를 포함하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 정착기의 예열시간을 단축시키고 열손실을 줄여 소비전력을 줄일 수 있다.

정착기, 히팅롤러, 가열램프, 일체, 전도

Description

정착기{Fixing Unit}

도 1은 일반적인 화상형성장치의 구성을 간략하게 보여주는 구성도,

도 2는 종래 히팅롤러의 구성을 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 정착기의 히팅롤러의 구조를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

100 : 급지부 200 : 화상형성부

300 : 정착부 310 : 히팅롤러

320 : 프레싱롤러 340 : 가열램프

341 : 발열체 342 : 외부관

350 : 전원공급부 351 : 전극

352 : 브러쉬 353 : 코일스프링

본 발명은 정착기에 관한 것으로, 보다 상세히는 히팅롤러 가열구조를 개선시킨 화상형성장치 정착기에 관한 것이다.

일반적으로 화상형성장치는 급지기, 화상형성기, 정착기 및 배지기를 구비한 다. 급지기가 인쇄용지를 화상형성기로 공급하면 화상형성기는 전위차를 이용하여 인쇄용지에 현상제를 선택적으로 도포하여 소정의 화상을 형성한다. 정착기는 용지를 사이에 두고 대향되게 회전하는 히팅롤러와 프레싱롤러를 포함하여 용지가 이송될 경우 용지에 도포된 현상제를 소정의 정착온도(Tf)로 가열된 히팅롤러가 가열하고, 소정의 압력으로 프레싱롤러가 가압하여 인쇄용지에 정착시킨다. 배지기는 정착기로부터 인쇄용지를 수령하여 외부로 배출한다.

도 1은 종래의 정착기의 히팅롤러를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 히팅롤러(10)는 중공축으로 형성된 히팅롤러본체(10)와, 히팅롤러(10) 내에 형성된 중공(11)에 수용된 가열램프(20)로 이루어진다. 인쇄신호가 인가되면, 가열램프(20)가 가열이 되고, 가열램프(20)의 가열에 의해 발생되는 열이 도 1의 실선으로 표시한 것과 같이 히팅롤러본체(10)로 복사방식으로 전달되게 된다.

이와 같이, 가열램프(20)로부터 발생된 열이 히팅롤러본체(10)로 복사방식으로 전달되는 경우, 가열램프(10)와 히팅롤러본체(20) 사이에 존재하는 중공(11) 만큼 복사열이 히팅롤러본체(10)로 전달되는데 상당 시간이 소요되므로, 인쇄신호 인가 후 히팅롤러본체(10)가 정착온도(Tf)까지 가열되는데 소요되는 예열시간이 길어지게 되고, 이에 따라 높은 소비전력이 발생한다는 문제점이 있었다.

또한, 히팅롤러본체(20)가 정착온도(Tf)까지 가열되는 동안, 가열램프(20)에서 발생되는 열이 화상형성장치 내부를 대류하게 되어 화상형성장치 내부 온도 상승의 요인이 되기도 한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 히팅롤러가 정착온도로 가열되는 예열시간을 줄일 수 있고 소비전력을 낮출 수 있는 정착기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 인쇄용지를 가압하는 프레싱롤러를 포함하는 정착기에 있어서, 상기 인쇄용지를 사이에 두고 상기 프레싱롤러와 대향되게 회전하는 중공의 히팅롤러본체와; 상기 히팅롤러본체의 내벽면에 접촉 가능하도록 수용되고 상기 히팅롤러와 일체로 회전하면서 상기 히팅롤러본체를 열전도방식으로 가열하는 가열램프와; 상기 가열램프의 일단에 마련된 전극에 전원을 공급하는 브러쉬를 포함하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 가열램프는 백열전구, 형광등, 할로겐램프 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

또한, 상기 브러쉬는 상기 전극을 점지지하도록 형성될 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 화상형성장치(1)는 급지기(100), 화상형성기(200), 정착기(300), 배지기(400)를 포함한다. 급지기(100)는 인쇄용지(P)를 화상형성기(200)에 급지한다. 화상형성기(200)는 전위차를 이용하여 인쇄용지(P)에 현상제(T)를 선택적으로 도포함으로써 인쇄용지(P)에 소망하는 화상을 형성한다. 정착기(300)는 인쇄용지(P)에 현상제(T)를 정착시킨다. 배지기(400)는 정착기(300)로부터 인쇄용지(P)를 수령하 여 외부로 배출한다.

화상형성기(200)는 감광체(210)와 광주사 유니트(500)와 대전롤러(260)와 현상롤러(220)와 전사롤러(230)를 포함하고 있다. 감광체(210)는 회전하면서 대전롤러(260)와 현상롤러(220)와 광주사 유니트(500)와 현상롤러(220)와 전사롤러(230)를 차례로 경유함으로써 소정의 화상형성기능을 수행한다. 대전롤러(260)가 감광체(210)의 표면을 음전하로 대전시키면, 광주사 유니트(500)는 감광체(210)에 광(L)을 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 현상롤러(220)는 감광체(210)에 형성된 정전잠상에만 선택적으로 현상제(T)를 도포한다. 공급롤러(100)는 현상제저장부(250)로부터 현상제(T)를 수령하여 현상롤러(220)로 공급한다. 전사롤러(230)는 감광체(210)에 도포된 현상제(T)를 감광체(210)와 전사롤러(230) 사이를 진행하는 인쇄용지(P)에 전사시킨다.

정착기(300)는 인쇄용지(P)를 사이에 두고 대향되게 회전하는 히팅롤러(310)와 프레싱롤러(320)를 포함하고 있다. 정착기(300)가 화상형성기(200)로부터 현상제(T)가 도포된 인쇄용지(P)를 수령하면 히팅롤러(310)와 프레싱롤러(320)는 각각 인쇄용지(P)를 가열, 가압한다. 이에 따라 현상제(T)가 인쇄용지(P)에 용융, 압착되어 정착됨으로써 인쇄화상이 형성된다.

도 3은 도 2의 히팅롤러(310)를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 히팅롤러(310)는 히팅롤러본체(311)와 히팅롤러본체(311) 내벽면에 접하게 위치한 가열램프(340)와 가열램프(340)에 전원을 공급하는 전원공급부(350)를 포함한다.

히팅롤러(310)는 인쇄용지(P)를 사이에 두고 프레싱롤러(도 2의 320)와 마주 보게 위치한다. 히팅롤러본체(311)는 동력원(미도시)으로부터 회전력을 공급받아 회전축을 중심으로 프레싱롤러(320)와 대향되는 방향으로 회전한다. 히팅롤러본체(311)는 중공을 가지도록 원통형, 또는 다른 형상으로 형성될 수 있다. 히팅롤러(310)의 외면은 고열전도율의 금속 재질을 사용하고, 그 표면을 저마찰계수의 물질로 코팅하여 사용한다. 일례로, 알루미늄표면에 테프론과 같은 물질을 코팅하여 사용할 수 있다.

가열램프(340)는 전기에너지를 열에너지로 변환하여 히팅롤러(310)를 가열한다. 가열램프(340)는 도 3에 도시한 바와 같이 내부에 전원이 공급될 때 가열되는 발열체(342)와, 발열체(342)를 감싸고 있는 외부관(341)을 포함한다. 외부관(341)은 히팅롤러본체(311)의 내벽면과 접촉 가능하도록 충분한 내경을 갖는 것이 바람직하다.

히팅롤러본체(311) 내에 가열램프(340)를 삽입할 경우, 먼저 히팅롤러본체(311)의 내경보다 작은 내경을 갖는 가열램프(340)를 히팅롤러본체(311)의 내부로 삽입하고, 삽입된 가열램프(340)에 정착온도(Tf)보다 소정 온도 더 높은 작업온도를 가하여 가열램프(340)의 외부관(341)이 히팅롤러본체(311)의 내벽면과 접촉될 수 있게 한다. 여기서, 히팅롤러(310)와 가열램프 외부관(341)의 두께를 선정할 때는 히팅롤러(310)가 정착온도(Tf)에서 상온으로 온도가 떨어졌을 때 발생되는 열응력과 압력롤러와 접촉시 발생하는 분포하중 등을 충분히 고려하여 결정해야한다.

가열램프(340)는 히팅롤러(310) 내벽면에 접촉하여 후술할 전원공급부(350)로부터 전달받은 전기에너지를 열에너지로 변환하여 접하고 있는 히팅롤러(310)로 열전도방식을 통해 직접 열을 전달한다. 여기서, 가열램프(340)는 인쇄속도와 정착온도(Tf) 등을 고려하여 적절한 소비전력의 램프를 선정한다. 가열램프(340)는 백열등, 형광등, 할로겐램프 등 외부관(341) 내에 내열 필라멘트를 사용하고 불활성 가스를 주입시켜 발열하는 어떠한 종류의 램프도 사용가능하다.

전원공급부(350) 발열체(342)에 연장 형성된 전극(351)과, 전극(351)과 상시 접촉하면서 발열체(342)로 전원을 공급하는 브러쉬(352)와 브러쉬(352)를 탄성적으로 지지하는 코일스프링(353)을 포함한다. 가열램프(340)는 히팅롤러본체(310)의 내벽면에 접하여 일체로 회전을 하기 때문에, 브러쉬(352)는 회전하는 가열램프(340)에 전원을 공급하기 위해 전극(351)과 상기접촉 될 수 있는 구조로 마련된다. 회전하는 가열램프(340)와 상시 접촉하는 방식에는 점접촉 또는 슬라이딩 방식 등이 사용될 수 있다. 사용되는 방식에 따라 브러쉬(352)의 형상은 가변적이다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 정착기(300)의 히팅롤러(310)의 작용을 설명한다.

인쇄명령이 내려지면 용지는 급지부(도2의 100)와 화상형성부(도2의 200)를 거쳐 정착부(도2의 300)로 이송된다. 이 과정에서 히팅롤러(310) 내부의 가열램프(340)는 용지에 묻은 현상제(T)가 충분히 정착될 수 있도록 히팅롤러(310)를 정착온도(Tf)로 가열한다. 발열체(342)가 가열되어 열을 발산하게 되면 그 열은 곧바로 외부관(342)으로 전달되고, 외부관(342)과 접하고 있는 히팅롤러(310)로 열이 전도방식으로 전달되어 짧은 시간 내에 히팅롤러(310)가 소정의 정착온도(Tf)에 도달할 수 있게 된다.

여기서 본 발명에 따른 정착기는 전자사진 프린터, 전자사진 복합기, 전자사진 팩시밀리, 전자사진 복사기 또는 이와 유사한 장치들에 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정착기는 히팅롤러 내벽면과 접하는 가열램프를 구비함에 따라 가열램프의 열이 히팅롤러로 직접 열전도방식으로 전달되어 열손실이 적고, 히팅롤러가 정착온도로 가열되는데 걸리는 예열시간이 짧아진다. 또한, 예열시간이 짧고 열손실이 적으므로 소비전력이 낮아진다.

그리고, 종래 히팅롤러의 구조와 같이 가열램프와 히팅롤러 사이에 열이 전달되던 중공이 없으므로 열이 전달되는 예열시간이 짧아지고, 또한 불필요하게 기내에 대류되는 열의 발생이 적으므로 화상형성장치 내부의 온도 상승을 최소화할 수 있다.

Claims (3)

1. 인쇄용지를 가압하는 프레싱롤러를 포함하는 정착기에 있어서,

   상기 인쇄용지를 사이에 두고 상기 프레싱롤러와 대향되게 회전하는 중공의 히팅롤러본체와;

   상기 히팅롤러본체의 내벽면에 접촉 가능하도록 수용되고 상기 히팅롤러와 일체로 회전하면서 상기 히팅롤러본체를 열전도방식으로 가열하는 가열램프와;

   상기 가열램프의 일단에 마련된 전극에 전원을 공급하는 브러쉬를 포함하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가열램프는 백열전구, 형광등, 할로겐램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정착기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 브러쉬는 상기 전극을 점접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정착기.

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