KR20060135110A

KR20060135110A - 정착기용 히트롤러

Info

Publication number: KR20060135110A
Application number: KR1020050054781A
Authority: KR
Inventors: 이승준; 김환겸
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2006-12-29
Also published as: KR100715857B1; CN1885203A; US20060289028A1

Abstract

정착기용 히트롤러(heat roller)가 개시된다. 상기 히트롤러는 도전성의 원통형 롤러 몸체; 상기 롤러 몸체의 내부에 구비되는 저항발열체; 상기 롤러 몸체의 양 P에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 캡들; 및 상기 캡들 중 적어도 하나의 캡이 롤러 몸체의 축방향으로 이탈되지 않으면서 롤러 몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 결합수단을 포함한다.

정착기, 히트롤러, 정착롤러, 기어캡, 결합수단

Description

정착기용 히트롤러{Heat Roller for Fixing Apparatus}

도 1은 일반적인 정착기용 히트롤러에 대한 단면도이다.

도 2는 도 1의 히트롤러의 기어캡(gear cap) 쪽에 대한 분해 사시도이다.

도 3은 종래 다른 히트롤러의 기어캡 쪽에 대한 분해 사시도이다.

도 4는 도 3의 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 히트롤러의 기어캡 쪽에 대한 분해 사시도이다.

도 6은 도 5의 결합된 상태를 보이는 부분 절개 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 히트롤러

111 ... 롤러 몸체

112 ... 저항발열체

114 .... 기어캡

114a ... 전극

120 .... 결합수단

121 ... 고정키

122 ... 결합부

124 ... 결합홈

본 발명은 화상형성장치용 정착기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동시 롤러 캡 부분에서의 슬립을 방지할 수 있는 키(key)를 구비한 정착기의 히트롤러에 관한 것이다.

레이저 프린터, 복사기 등과 같은 화상형성장치는 대전, 노광, 현상, 전사 및 정착과정을 통하여 원하는 화상을 용지에 인쇄하여 출력한다. 이 과정에서 정착과정은 용지에 전사된 토너화상을 열과 압력을 가하여 고착시키는 과정으로, 통상 대향하는 한 쌍의 롤러로 이루어지는 장착기에 의해 수행된다.

상기 정착기를 구성하는 한 쌍의 롤러 중 하나는 압력롤러이며, 다른 하나는 히트롤러이다. 종래 히트롤러의 구조가 도 1에 나타나 있다. 도면에 도시된 히트롤러(10)는 발열원을 가지기 때문에, 상기 발열원에 외부전원을 공급하는 회전 전원공급부를 필요로 한다. 통상의 히트롤러에서 상기 회전 전원공급부는 히트롤러 몸체(11)의 양단에 조립되는 엔드캡(end cap, 13)과 기어캡(gear cap, 14)에 설치되는 전극(13a, 14a)과, 이 전극과 상기 발열원을 전기적으로 연결해 주는 연결단자(15, 15)로 구성된다. 따라서 상기 히트롤러에 대한 기어캡 및 엔드캡의 결합이 견고하지 못하면 캡(13, 14)들, 특히 기어캡(14)이 풀리면서 상기 연결단자(15)가 꼬여 단선되는 불량이 발생된다. 그러므로 상기 캡들을 견고하게 고정시킬 필요가 있다.

도 2는 도 1의 히트롤러의 기어캡 쪽에 대한 분해 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기어캡(14)은 통상 수나사부(14b)를 형성하여 롤러 몸체(11)에 형성된 암나사부(11b)에 견고하게 체결되어 있다. 도시하지는 않았으나, 엔드캡(13)도 나사 체결되어 있다.

그러나 정착기의 히트롤러에서 상기 기어캡과 롤러 몸체가 나사 체결방식에 의해 결합되어 있어도, 역회전시 롤러 몸체로부터 기어캡이 분리될 수 있으며, 이로 인해 전극(13a, 14a)과 저항발열체(12)를 연결하는 연결단자(15, 15)가 꼬이면서 단선 불량이 발생되는 일이 있다. 더욱이 히트롤러는 상기 롤러 몸체의 두께가 약 1mm로서, 나사산의 높이가 0.35mm 정도로 작아질 수밖에 없으며, 따라서 롤러의 회전토크가 강한 경우 나사산이 뭉개지면서 기어캡이 헛돌아 단선이나 단자부의 접촉 불량, 스파크(spark) 등이 발생하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하고자 본 출원인은 상기 기어캡에 나사 가공을 하지 않고 별도의 결합수단으로 롤러 몸체와 캡을 고정한 정착기용 히트롤러를 제안하여 특허등록받은 바 있다(대한민국 특허 제452874호).

도 3 및 도 4은 그러한 기술에 의해 제안된 히트롤러에 대한 기어캡 쪽의 모습으로, 도 3은 분해 사시도이고, 도 4는 그 단면도이다. 도면을 참조하면, 상기 히트롤러(20)의 몸체 끝단에서 기어캡(24)을 고정링(30) 및 걸림돌기(32a)에 의해 상기 롤러 몸체에 체결하고 있다. 상기 고정링(30)은 기어캡(24)이 롤러 몸체(21)의 축방향으로 이탈되지 않도록 구속하며, 걸림홈(31a)에 삽입된 걸림돌기(32a)는 축방향으로 구속된 기어캡(24)이 롤러 몸체(21)에서 헛돌지 않도록 구속하고 있다.

이러한 기어캡(24)의 체결구조는 종래의 나사체결구조에 비하여 결합력이 우수하다. 그러나 도면에 도시된 바와 같이, 상기 고정링(30)을 삽입하기 위해 롤러 몸체(21) 내부에 걸림홈(21b)을 형성하기 때문에 여전히 몸체의 양측 끝단에 홈 가공이 가해져 몸체가 취약해질 수 있다. 상기 롤러 몸체를 얇게 하면 할수록 인쇄온도에 도달하는 시간, 즉 FPOT(first print out time)를 단축할 수 있음에도 불구하고, 상기한 이유로 롤러 몸체를 더 이상 얇게 하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 롤러 몸체에 나사 가공이나 홈가공을 하지 않고도 새로운 결합수단에 의하여 롤러 몸체와 캡들의 결합을 견고하게 유지하는 정착기용 히트롤러를 제공함에 있다.

상기한 목적 달성을 위하여 본 발명의 정착기용 히트롤러는, 도전성의 원통형 롤러 몸체; 상기 롤러 몸체의 내부에 구비되는 저항발열체; 상기 롤러 몸체의 양 P에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 캡들; 및 상기 캡들 중 적어도 하나의 캡이 롤러 몸체의 축방향으로 이탈되지 않으면서 롤러 몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 결합수단을 포함한다.

상기 결합수단은, 상기 롤러 몸체에 끼워지도록 상기 기어캡으로부터 돌출되며, 외주면에는 결합홈이 소정 깊이로 형성된 결합부; 및 상기 결합홈에 끼워지며 외주면에 다수의 돌기가 형성된 고정키(spring key)를 포함한다.

상기 결합수단은 기어캡 및/또는 엔드캡을 구속할 수 있다.

상기 결합홈은 환상의 홈이거나 6각 또는 8각형 등 각형의 홈일 수 있다.

상기 고정키는 반원형의 탄성키로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 고정키는 내주면이 다수개의 평면으로 이루는 각형인 것이 더 바람직하다.

상기 고정키는 하나의 캡에 2개가 서로 대향하여 설치되는 것이 가장 바람직하다.

상기 캡들의 안쪽에 인너캡(inner cap)이 장착되는 것이 바람직하다.

상기 캡들과 인너캡은 나사 또는 볼트 등의 체결수단에 의해 결합되는 것이 바람직하다.

상기 롤러 몸체의 외주면에는 베어링이 장착될 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 히트롤러의 기어캡 쪽에 대한 분해 사시도이고, 도 6은 그 결합상태를 보이는 부분 절개 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 정착기용 히트롤러(100)는, 도전성의 원통형 롤러 몸체(111)와; 상기 롤러 몸체의 내부에 구비되는 저항발열체(112)와; 상기 롤러 몸체의 양 P에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 캡(114)과; 상기 캡 중 적어도 하나의 캡이 롤러 몸체의 축방향으로 이탈되지 않으면서 롤러 몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 결합수단(120)을 포함한다.

상기 결합수단(120)은, 상기 롤러 몸체(111)에 끼워지도록 캡(114)으로부터 돌출되며, 외주면에는 결합홈(124)이 소정 깊이로 형성된 결합부(122); 및 상기 결합홈(124)에 끼워지는 고정키(spring key, 121)를 포함한다.

상기 결합수단(120)은 기어캡(114) 및/또는 엔드캡을 구속할 수 있다. 상기 결합홈(124)은 환상의 홈이거나 6각 또는 8각형 등 각형의 홈일 수 있다.

상기 고정키(121)는 그 외주면에 다수의 돌기(125)가 형성되어 있고, 그 내주면이 환상이거나 6각 또는 8각형 등 각형이 바람직하며, 더 바람직하게는 다수개의 평면(123)을 가지는 각형으로 이루어지는 것이다. 상기 돌기(125)는 삼각형이나 톱니모양 등 여러 형태가 될 수 있으며, 바람직하게는 삼각형태를 이루는 것이다.상기 고정키(121)는 반원형으로 구성되는 것이 좋다. 상기 고정키(121)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 캡에 2개가 서로 대향하여 설치되는 것이 가장 바람직하다. 상기 고정키는 탄성력을 가지는 재료, 예컨대 스틸이나 스틸합금 또는 스테인레스로 이루어는 것이 바람직하다.

상기 캡들의 안쪽에 인너캡(inner cap, 115)이 장착될 수 있으며, 상기 캡(114)과 인너캡(115)은 나사 또는 볼트 등의 체결수단(117)에 의해 결합된다. 상기 캡이 롤러 몸체와 체결된 상태에서 측면에 절연체(114b)가 마련되며, 그 위에 전극(114a)이 장착된다.

상기 롤러 몸체의 외주면에는 베어링(116)이 장착될 수 있다.

상기한 결합구조를 가지는 히트롤러(100)는 고정키에 의해 롤러 몸체가 견고하게 결합되기 때문에 롤러의 축방향으로는 물론 롤러의 회전방향으로도 헛돎음 현 상이 전혀 발생되지 않는다.

한편, 본 발명의 히트롤러(100)와 종래의 히트롤러(10)의 성능을 비교하기 위하여, 캡을 물릴 수 있는 기어척(gear chuck)을 제작하여 각각에 대하여 토크(torque) 시험을 행하였다.

상기 토크 시험 결과, 종래의 히트롤러의 경우 30~ 35kg·㎝의 토크에서 나사산이 뭉개지어 헛돎이 발생하여 코일이 단선된 반면, 본 발명의 히트롤러는 163~ 167kg·㎝에서도 헛돎 발생이 없었다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 정착기용 히트롤러는 새로운 결합수단에 의하여 롤러 몸체와 캡들의 결합이 더 견고되며, 이에 따라 코일의 단선이나 전극 사이의 스파크 발생이 전혀 없어 히트롤러의 수명이 연장될 수 있다.

나아가 본 발명의 정착기용 히트롤러는 나사선을 사용하지 않으므로 롤러 몸체 가공에 대한 비용도 절감할 수 있으며, 종래에 비하여 롤러 몸체의 두께를 더 줄일 수 있어 FPOT(first print out time)를 단축할 수 있다.

Claims

도전성의 원통형 롤러 몸체;

상기 롤러 몸체의 내부에 구비되는 저항발열체;

상기 롤러 몸체의 양 P에 결합되며, 상기 저항발열체에 전류를 공급하기 위한 전극을 각각 가지는 캡들; 및

상기 캡들 중 적어도 하나의 캡이 롤러 몸체의 축방향으로 이탈되지 않으면서 롤러 몸체에서 헛돌지 않도록 구속하는 결합수단;을 포함하는 정착기용 히트롤러.
제1항에 있어서,

상기 결합수단은, 상기 롤러 몸체에 끼워지도록 상기 기어캡으로부터 돌출되며, 외주면에는 결합홈이 소정 깊이로 형성된 결합부; 및

상기 결합홈에 끼워지며 외주면에 다수의 돌기가 형성된 고정키(spring key)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제1항에 있어서,

상기 결합수단은 기어캡 및/또는 엔드캡을 구속하는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제2항에 있어서,

상기 결합홈은 환상의 홈인 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제2에 있어서,

상기 결합홈은 각형의 홈인 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제2항에 있어서,

상기 고정키는 반원형의 탄성키로 구성되는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제2항에 있어서,

상기 고정키는 내주면이 다수개의 평면으로 이루는 각형인 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제2항에 있어서,

상기 고정키는 하나의 캡에 2개가 서로 대향하여 설치되는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제1항에 있어서,

상기 캡들의 안쪽에 인너캡(inner cap)이 장착되는 것을 특징으로 하는 정착 기용 히트롤러.
제1항에 있어서,

상기 롤러 몸체는 외주면에 베어링이 장착되는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.
제9항에 있어서,

상기 캡들과 인너캡은 체결수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 정착기용 히트롤러.