KR20070066659A - 화상형성기기의 정착유닛 - Google Patents

화상형성기기의 정착유닛 Download PDF

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Abstract

화상형성기기의 정착유닛은 정착닙을 통해 인쇄매체에 형성된 토너화상을 정착시키는 화상형성기기의 정착유닛에 있어서, 인쇄매체가 출입하는 개구부가 형성된 하우징과, 하우징 내부에 마련되는 히트롤러와, 히트롤러에 대향하여 마련되고 히트롤러와의 사이에 정착닙을 형성하는 가압롤러 및 하우징에 설치되고 정착유닛의 구동에 따라 개구부를 개폐하는 도어부를 포함한다. 하우징에 설치되는 도어부를 통해 하우징에 형성된 개구부에 의한 열손실을 감소시켜 단열효과를 증대하여 전력손실 및 웜업시간(Warm up time)을 감소시키는 효과가 있다.
화상형성기기, 정착유닛, 도어부

Description

화상형성기기의 정착유닛{fixing unit of image forming apparatus}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정착유닛을 포함하는 화상형성기기의 내부 구성을 나타낸 간략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정착유닛을 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착유닛을 나타내는 측단면도이다.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**
100 : 화상형성기기
200 : 정착유닛
210 : 하우징
211 : 개구부
220 : 히트롤러
230 : 가압롤러
240 : 도어부
260 : 구동부
본 발명은 화상형성기기의 정착유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀폐공간을 갖는 정착유닛에 관한 것이다.
전자사진식 화상형성기기(electrophotographic image forming apparatus)는 레이저 프린터, 복사기, 팩시밀리 등에 다양하게 사용되고 있다. 일반적인 전자사진식 화상형성기기는 레이저 광을 주사하여 감광체 상에 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 정전잠상이 형성된 감광체 상에 토너를 현상하고, 인쇄 매체에 토너 화상을 전사한다. 토너 화상이 형성된 인쇄 매체에 열과 압력을 가해 토너 화상을 정착시켜 화상을 형성한다.
정착유닛은 히트롤러(heat roller) 및 가압롤러(pressure roller)를 포함한다. 히트롤러는 할로겐 램프 등의 열원(heat source)으로부터 전달되는 복사열에 의해 가열된다. 가압롤러는 히트롤러와 대향하여 배치되고, 히트롤러를 가압하여 정착닙(fixing nip)을 형성한다. 인쇄 매체가 정착닙을 지나면서 히트롤러와 가압롤러에 의한 열과 압력에 의해 토너 화상이 인쇄 매체에 정착된다.
그런데 종래기술에 의한 정착유닛은 개방형 구조로 마련되어 히트롤러의 열원으로부터의 복사열이 쉽게 방열되어 히트롤러를 가열하기 위해 불필요한 전력이 소모되는 문제점이 있다.
또한, 초기 인쇄시나 장시간 사용하지 않은 후 인쇄할 경우 방열로 인해 웜업시간(Warm up time)이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 정착유닛을 단열시키기 위해 인쇄매체의 입출입 경로를 개폐시키는 도어부를 갖는 화상형성기기의 정착유닛을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성기기의 정착유닛은 정착닙을 통해 인쇄매체에 형성된 토너화상을 정착시키는 화상형성기기의 정착유닛에 있어서, 인쇄매체가 출입하는 개구부가 형성된 하우징과, 하우징 내부에 마련되는 히트롤러와, 히트롤러에 대향하여 마련되고 히트롤러와의 사이에 정착닙을 형성하는 가압롤러 및 하우징에 설치되고 정착유닛의 구동에 따라 개구부를 개폐하는 도어부를 포함한다.
상기 도어부는 하우징의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하여 개구부를 개폐할 수 있다.
상기 도어부는 하우징에 설치되어 상기 개구부를 개폐하는 도어와, 구동모터로부터의 구동력을 전달하는 렉기어와, 렉기어에 결합되고 도어에 설치되어 도어를 슬라이딩 이동시키는 피니언기어를 구비한다.
상기 도어부는 회동하여 상기 개구부를 개폐할 수 있다.
상기 도어부는 하우징에 설치되어 개구부를 개폐하는 도어와, 구동모터로부터의 구동력을 전달하는 제1바벨기어와, 제1바벨기어에 결합되고 도어가 힌지결합된 구동축에 설치되어 구동축을 회전시켜 도어를 회동시키는 제2바벨기어를 구비한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어 서는 아니 될 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명 화상형성기기의 정착유닛에 따른 바람직한 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정착유닛을 포함하는 화상형성기기의 내부 구성을 나타낸 간략도이다.
도 1을 참조하면, 화상형성기기(100)는 본체(110)와 본체(110) 내부에 마련되는 현상유닛(120), 광주사유닛(130), 전사유닛(140), 급지유닛(170) 및 정착유닛(200)을 포함한다.
본체(110)의 하부에는 인쇄 매체(P)를 현상유닛(120) 측으로 급지하는 급지유닛(170)이 마련된다. 급지유닛(170)은 인쇄 매체(P)가 적재되는 급지카세트(171)와 화상이 형성될 인쇄 매체(P)를 하나씩 픽업하는 픽업롤러(172)를 포함한다.
광주사유닛(130)은 레이저광을 이용하여 현상유닛(120)의 감광체(122) 상에 정전잠상을 형성한다. 현상유닛(120)은 정전잠상이 형성된 감광체(122)에 토너 화상을 현상한다. 전사유닛(140)은 토너 화상을 인쇄 매체(P)로 전사시킨다.
상기와 같이 구성된 현상유닛(120), 광주사유닛(130), 전사유닛(140)은 당업자에게 잘 알려진바 자세한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 흑백 화상형성기기를 예시하여 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 그대로 컬러 화상형성기기에도 적용될 수 있다. 또한, 단면 인쇄뿐만 아니라 양면 인쇄용 화상형성기기에도 적용될 수 있다.
정착유닛(200)은 전사된 토너 화상을 열과 압력을 이용하여 인쇄 매체(P)에 정착시킨다. 화상이 정착된 인쇄 매체(P)는 화상 형성이 완료되어 몸체(110) 외부로 배출된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정착유닛을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 정착유닛(200)은 개구부(211)가 형성된 하우징(210)와, 하우징(210)의 내부에 설치되는 히트롤러(220) 및 가압롤러(230)와, 개구부(211)를 개폐하는 도어부(240)를 포함한다.
하우징(210)는 정착유닛(200)의 외형을 형성하며, 인쇄매체(P)가 출입할 수 있도록 양측면에 개구부(211)가 형성된다. 개구부(211)는 인쇄매체(P)가 정착유닛(200)의 내부로 이송되는 입구홀(211a)과, 인쇄매체(P)가 정착유닛(200)의 외부로 배출되는 배출홀(211b)을 포함한다.
도면상에는 인쇄매체(P)가 출입하는 개구부(211)가 입구홀(211a)과 배출홀(211b)로 이루어지는 것을 도시하였으나, 인쇄매체(P)는 하나의 개구부(211)에 통해 출입할 수 있을 것이다.
히트롤러(220)는 알루미늄이나 스테인리스 강(stainless steel) 등의 금속으로 된 파이프로 구성되며, 그 외면에는 실리콘 고무, 우레탄, 발포 수지 등으로 된 탄성층이 형성될 수 있다. 히트롤러(220)는 내부의 열원(222)에 의해 정착 온도로 가열된다. 열원(222)은 할로겐 램프일 수 있고, 발열코일 등을 포함하는 기타 다른 열원일 수 있다.
가압롤러(230)는 히트롤러(220)에 대향하여 배치되어 히트롤러(220)를 가압한다. 가압롤러(230)는 알루미늄 등의 금속으로 된 파이프로 구성되며, 그 외면에 는 실리콘 고무, 우레탄, 발포 수지 등으로 된 탄성층이 형성될 수 있다. 히트롤러(220)를 가압하기 위해 가압롤러(230)에는 도시하지 않은 가압 메커니즘이 마련된다.
가압롤러(230)는 가압 메커니즘에 의해 가압되어 히트롤러(220)와의 사이에서 토너 화상이 정착되는 정착닙을 형성한다. 인쇄 매체(P)는 정착닙을 지나면서 히트롤러(220)와 가압롤러(230)에 의한 열과 압력에 의해 인쇄매체(P)에 토너 화상이 정착된다.
히트롤러(220)와 가압롤러(230) 중 적어도 하나의 롤러는 도시하지 않는 구동 메커니즘에 의해 구동된다.
도어부(240)는 하우징(210)에 형성된 입구홀(211a)과 배출홀(211b)을 개폐하도록 한쌍이 마련된다.
입구홀(211a)에 배치되는 도어부(240)와 배출홀(211b)에 배치되는 도어부(240)는 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 하기 때문에 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 가지는 것으로 하며, 입구홀(211a)에 배치되는 도어부(240)만을 설명하기로 한다.
도어부(240)는 입구홀(211a)을 개폐하는 도어(250)와, 도어(250)를 구동시키는 구동부(260)를 포함한다.
도어(250)는 구동부(260)에 의해 하우징(210)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하여 하우징(210)에 형성된 입구홀(211a)을 개폐한다. 도면상에는 도어(250)가 하우징(210)의 외부에 설치된 상태를 도시하였으나, 도어(250)는 하우징(210)의 내 부에 설치될 수 있다.
구동부(260)는 구동력을 발생시키는 구동모터(미도시)에 연결되는 렉 기어(261)와, 도어(250)에 설치되고 렉 기어(261)로부터 구동력을 전달받아 도어(250)를 슬라이딩 이동시키는 피니언 기어(262)를 포함한다.
구동모터가 구동되면 구동모터에 연결된 렉 기어(261)는 회전한다. 렉 기어(261)가 회전함에 따라 피니언 기어(262)가 설치된 도어(250)는 하우징(210)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하여 입구홀(211a)을 개폐시킨다.
즉, 인쇄가 시작되면 정착유닛(200)은 구동된다. 정착유닛(200)이 구동되면 히트롤러(230)와 가압롤러(230) 중 어느 하나의 롤러가 회전하고 도어(250)는 구동부(260)에 의해 하우징(210)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하여 입구홀(211a)을 개방시킨다. 인쇄매체(P)는 입구홀(211a)을 통해 정착유닛(200) 내부로 이송된다.
인쇄가 종료되면 정착유닛(200)의 구동은 정지된다. 정착유닛(200)의 구동이 정지되면 히트롤러(220)와 가압롤러(230)의 회전은 정지한다. 도어(250)는 히트롤러(220)와 가압롤러(230)의 회전이 없을 때 구동부(260)에 의해 하우징(210)의 외주면을 따라 입구홀(211a)을 개방시킬 때와 반대방향으로 슬라이딩 이동하여 입구홀(211a)을 폐쇄시킨다. 입구홀(211a)이 폐쇄되어 하우징(210)은 밀폐된다. 이를 통해 단열효과를 증대시킬 수 있다.
상기의 실시예에서 구동부(260)는 렉 기어(261)와 피니언 기어(262)로 구성하였으나, 구동부(260)는 도어(250)를 왕복 직선운동시킬 수 있는 볼스크류 유닛으로 이루어질 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따른 정착유닛(200)은 도어부(240)를 통해 하우징(210)에 형성된 개구부(211)를 개폐하여 개구부(211)를 통한 열 방출을 감소시켜 단열효과를 증대시킬 수 있다.
단열효과를 증대시킴으로써 불필요한 열의 공급을 막을 수 있고, 인쇄 종료 후 다시 인쇄할 때의 전력소모 역시 최소화 할 수 있다. 특히 초기 인쇄시나 장시간 사용하지 않은 후 인쇄할 경우 웜업시간(Warm up time)을 줄일 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 정착유닛을 포함하는 화상형성기기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
화상형성기기(100)에 전원이 공급되면 정착유닛(200)은 인쇄 매체(P)에 토너 화상을 정착시키기 위하여 히트롤러(220)를 가열한다. 이때, 정착유닛(200)은 하우징(210)에 마련된 도어부(240)에 의해 밀폐된 상태에서 히트롤러(220)를 가열한다.
인쇄가 시작되면, 본체(110)의 하부에 마련되는 급지유닛(170)으로부터 인쇄 매체(P)가 현상유닛(120) 측으로 급지된다. 인쇄매체(P)가 급지되면 광주사유닛(130)은 레이저광을 이용하여 현상유닛(120)의 감광체(122) 상에 정전잠상을 형성한다. 현상유닛(120)은 정전잠상이 형성된 감광체(122)에 토너 화상을 현상한다. 전사유닛(140)은 감광체(122)에 현상된 토너 화상을 인쇄 매체(P)로 전사시킨다.
토너 화상이 전사된 인쇄 매체(P)가 정착유닛(200)에 도달하면 도어부(240)는 하우징(210)에 마련된 개구부(211)를 개방하여 인쇄 매체(P)가 정착유닛(200) 내부로 입출할 수 있도록 한다. 정착유닛(200)을 통과한 인쇄 매체(P)에는 토너 화상이 정착된다.
인쇄가 종료되면 도어부(240)는 개구부(211)를 폐쇄하여 정착유닛(200)을 밀폐한다.
도어부(240)를 통해 단열효과를 증대시킴으로써 불필요한 열의 공급을 막을 수 있고, 다시 인쇄할 때의 전력소모 역시 최소화 할 수 있다. 특히 초기 인쇄시나 장시간 사용하지 않은 후 인쇄할 경우 웜업시간(Warm up time)을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착유닛을 나타내는 측단면도이다.
도 3을 참조하면, 도어부(340)는 하우징(310)에 형성된 입구홀(311a)과 배출홀(311b)을 개폐하도록 한쌍이 마련된다.
입구홀(311a)에 배치되는 도어부(340)와 배출홀(311b)에 배치되는 도어부(340)는 동일한 구성을 가지며 동일한 동작을 하기 때문에 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 가지는 것으로 하며, 입구홀(311a)에 배치되는 도어부(340)만을 설명하기로 한다.
도어부(340)는 입구홀(311a)을 개폐하는 도어(350)와, 도어(350)를 구동시키는 구동부(360)를 포함한다.
도어(350)는 구동부(360)에 의해 회동하여 하우징(310)에 형성된 입구홀(311)을 개폐한다. 도어(350)는 일측이 구동축(365)에 힌지고정되어 설치된다. 힌지고정되어 설치된 도어(350)는 여닫이 형태의 움직임으로 입구홀(311a)을 개폐시킨다.
구동부(360)는 구동력을 발생시키는 구동모터(365)에 연결되는 제1바벨기어(361)와, 제1바벨기어(361)로부터 구동력을 전달받아 구동축(363)을 회전시키는 제 2바벨기어(362)를 포함한다.
제1바벨기어(361)와 제2바벨기어(362)의 배치는 구동축(363)에 연결되는 구동모터(365)의 위치에 따라 다양한 형태로 그 배치구조를 변경할 수 있다.
즉, 구동모터(365)의 회전력이 제1바벨기어(361) 및 제2바벨기어(362)에 의해 구동축(363)으로 전달된다. 구동축(363)이 회전함에 따라 구동축(363)에 힌지고정되어 설치된 도어(350)는 구동축(363)을 중심으로 회동한다. 도어(350)가 회동함에 따라 입구홀(311a)은 개폐된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술 되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 하우징에 설치되는 도어부를 통해 하우징에 형성된 개구부를 통한 열손실을 감소시켜 하우징 내부의 단열효과를 증대시킨다. 이에 의하여 전력소모를 감소시키고 정착유닛의 웜업시간(Warm up time)을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 정착닙을 통해 인쇄매체에 형성된 토너화상을 정착시키는 화상형성기기의 정착유닛에 있어서,
    상기 인쇄매체가 출입하는 개구부가 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부에 마련되는 히트롤러;
    상기 히트롤러에 대향하여 마련되고 상기 히트롤러와의 사이에 상기 정착닙을 형성하는 가압롤러;
    상기 하우징에 설치되고 상기 정착유닛의 구동에 따라 상기 개구부를 개폐하는 도어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 정착유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도어부는
    상기 하우징의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하여 상기 개구부를 개폐하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 정착유닛.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 도어부는
    상기 하우징에 설치되어 상기 개구부를 개폐하는 도어;
    구동모터로부터의 구동력을 전달하는 렉기어;
    상기 렉기어에 결합되고 상기 도어에 설치되어 상기 도어를 슬라이딩 이동시키는 피니언기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 정착유닛.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 도어부는
    회동하여 상기 개구부를 개폐하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 정착유닛.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 도어부는
    상기 하우징에 설치되어 상기 개구부를 개폐하는 도어;
    구동모터로부터의 구동력을 전달하는 제1바벨기어;
    상기 제1바벨기어에 결합되고, 상기 도어가 힌지결합된 구동축에 설치되어 상기 구동축을 회전시켜 상기 도어를 회동시키는 제2바벨기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 정착유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428483B1 (ko) * 2007-08-21 2014-08-11 삼성전자 주식회사 화상형성장치
JP2019012125A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 株式会社リコー 定着ローラ、定着装置、及び、画像形成装置
CN110083037A (zh) * 2019-03-21 2019-08-02 联想图像（天津）科技有限公司 定影装置及图像成型装置

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