KR20070095529A - 냉각장치 및 그것을 구비한 화상형성장치 - Google Patents

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KR20070095529A
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Abstract

기내온도, 및 기내의 주요부품의 온도를 적정온도로 유지할 수 있게 하는 냉각장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치가 개시된다. 냉각장치는, 화상형성장치의 외부 프레임에 형성되고, 외부공기를 내부로 흡입하는 흡입구; 열원에 의해 가열되는 정착롤러에 인접하게 정착롤러의 길이방향으로 설치되고, 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 가이드하는 공기 덕트; 및 흡입구와 공기 덕트 사이에 설치되고, 외부공기를 흡입구에서 공기 덕트를 통해 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 외부공기가 정착롤러에 인접하게 배치된 잼커버를 따라 잼커버의 길이방향으로 이동하여 배출되도록 함으로써, 정착롤러의 열원으로부터 발생하는 열에 의해 야기되는 기내온도 및, 기내의 부품, 예를들면, 감광체, 현상기 등의 온도 상승에 의한 성능저하를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 잼제거시 잼커버에 의한 화상 등의 안전사고를 방지할 수 있다.
공기, 냉각, 덕트, 팬, 잼커버, 정착, 히터, 열

Description

냉각장치 및 그것을 구비한 화상형성장치{cooling apparatus and image forming device having the same}
도 1은 본 발명에 따른 냉각장치가 적용된 복합기를 예시하는 부분 분해사시도,
도 2는 도 1에 도시한 복합기의 개략 측단면도.
도 3은 도 1에 도시한 복합기의 냉각유닛을 예시하는 부분 사시도,
도 4는 도 3에 도시한 복합기의 냉각유닛만을 예시하는 평면도.
도 5는 도 3의 선 I-I을 따라 도시한 절개 사시도.
도 6은 도 1에 도시한 복합기의 스캐너 유닛의 평면도.
도 7은 도 6의 선II-II을 따라 취한 부분 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 복합기 10: 본체
11: 외부 프레임 13, 17: 측면커버
23: 중간 프레임 30: 프린터유닛
60: 정착부 61: 정착롤러
62: 가압롤러 63: 히터
65: 잼커버 66: 가이드면
67: 상면 68: 전면
80: 스캐너 유닛 100: 냉각유닛
101: 흡입구 110: 공기 덕트
116: 입구 121: 밀페면
125: 출구 140: 송풍부
141: 송풍팬
본 발명은 레이저 프린터, 복합기, 복사기 등과 같은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부공기를 기내로 송풍시켜 기내온도, 및 감광체, 현상기, 잼커버, 및/또는 스캐너의 광학부품과 같은 기내의 주요부품의 온도를 적정온도로 유지할 수 있게 하는 냉각장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자사진방식 화상형성장치는 대전과정, 노광과정, 현상과정, 전사과정, 및 정착과정으로 이루어지는 일련의 화상형성 프로세스를 통해 원하는 화상을 용지와 같은 기록매체에 인쇄하는 프린터 유닛을 구비한다.
프린터 유닛은 정착과정시 정착부를 통해 기록매체에 전사된 토너화상을 소정의 열과 압력으로 정착시켜 원하는 영구화상을 얻는다. 정착장치는 할로겐 램프와 같은 열원에 의해 가열되는 정착롤러, 및 기록매체를 정착롤러에 대하여 가압하 는 가압롤러를 구비한다. 정착롤러와 가압롤러는 잼발생시 힌지식으로 개폐되어 잼을 제거할 수 있는 잼커버에 의해 밀폐된다.
정착롤러는 통상 열원에 의해 인쇄대기시에는 약 165°C로 유지되고 인쇄시에는 약 180°C까지 가열되기 때문에, 정착롤러에서 발생하는 열은 기내온도 뿐 아니라, 주위의 부품, 예를들면, 감광체, 현상기 등의 온도를 상승시켜 화상형성장치의 성능을 저하시키는 요인이 된다.
특히, 잼커버는 정착롤러와 바로 인접하게 위치하기 때문에 정착롤러의 열에 의해, 기록매체가 연속적으로 출력된 후 약 70°C 이상까지 상승될 수 있다. 따라서, 인쇄중 잼발생시 사용자가 잼을 제거하기 위해 잼커버와 접촉할 경우, 화상 등의 안전사고가 발생할 가능성이 매우 높다.
또한, 전자사진방식 화상형성장치는 복합기, 복사기 등과 같이 복사기능을 가지는 경우, 원고를 스캐닝하는 스캐너 유닛을 더 구비한다.
스캐너 유닛은 통상 장치의 맨위쪽에서 기록매체가 배출되는 프린터 유닛의 스택(stack) 바로 위쪽에 배치된다. 따라서, 스캐너 유닛은 정착부의 정착롤러, 및 정착부를 통과하여 스택으로 배출되는 기록매체로부터 방출되는 열에 의해 직접적으로 영향을 받게 된다. 특히, 스캐너 유닛은 미러, 렌즈 등과 같은 광학부품, CCD모듈과 같은 전자부품, 및 CCD모듈이 이동하는 랙기어와 같은 평탄도를 요구하는 정밀부품으로 구성되기 때문에, 스캐너 유닛의 온도 상승은 광학부품, 전자부품, 및 정밀부품의 열적 변형을 야기하여 스캐너 유닛의 성능을 저하시킨다.
이와 같이 정착롤러의 열에 의해 발생되는 잼커버 및/또는 스캐너 유닛의 온 도 상승을 방지하기 위해, 잼커버가 위치한 프린터 유닛 및/또는 스캐너 유닛의 외측에 팬 등을 설치하여 외부공기를 프린터 유닛과 스캐너유닛의 내부로 강제로 불어넣는 블로우-인(blow-in) 냉각방법을 고려해 볼 수 있다.
그러나, 이 방법은 외부공기가 송풍되는 잼커버 및/또는 프린터 유닛의 온도를 하강시키는 데에는 효과가 있으나, 잼커버의 열이 송풍되는 외부공기에 의해 감광체, 현상기 등과 같은 잼커버의 주변부품으로 전이되어 주변부품의 온도를 상승시키거나, 스캐너 유닛 내부로 외부공기를 흡입하는 개구를 통해 먼지 등이 유입되어 광학부품이 오염될 수 있다. 또, 이 방법은 프린터 유닛 및/또는 스캐너 유닛의 내부의 공기압력이 일정수준 이상에 도달하면 외부공기가 더 이상 유입되지 않고 팬이 공회전하게 되므로, 소음이 발생하는 문제점이 있다.
정착부의 잼커버 및/또는 스캐너유닛의 온도 상승을 방지하기 위한 또 다른 방법으로, 잼커버가 위치한 프린터 유닛 및/또는 스캐너 유닛의 내부에 팬 등을 설치하여 내부공기를 외부로 불어내는 블로우-아웃(blow-out) 냉각방법을 고려해 볼 수 있다. 그러나, 이 방법은 팬이 설치된 근처의 공기만 외부로 송풍되므로, 잼커버 및/또는 스캐너 유닛에만 국부적으로 냉각되는 단점이 있다. 또한, 광학부품을 포함하는 스캐너 유닛의 경우, 스캐너 유닛 외부로 내부공기를 불어내는 개구를 통해 먼지 등이 유입되어 광학부품이 오염될 수 있으며, 이에 의해 스캐너 유닛의 성능이 저하될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명 의 목적은 정착롤러의 열원으로부터 발생하는 열에 의해 야기되는 기내온도 및 잼커버, 감광체 등과 같은 기내부품의 온도 상승을 방지하도록 외부공기가 정착롤러의 부근을 따라 정착롤러의 길이방향으로 이동하여 배출되도록 한 냉각장치 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 정착롤러의 열원으로부터 발생하는 열에 의해 야기되는 스캐너 유닛의 온도 상승을 방지하도록 외부공기가 정착롤러의 부근을 따라 정착롤러의 길이방향으로 이동하여 스캐너 유닛쪽으로 배출되도록 한 냉각장치 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상형성장치의 냉각장치는, 외부 프레임을 구비하는 화상형성장치의 냉각장치에 있어서, 외부 프레임에 형성되고, 외부공기를 내부로 흡입하는 흡입구; 열원에 의해 가열되는 정착롤러에 인접하게 정착롤러의 길이방향으로 설치되고, 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 가이드하는 공기 덕트; 및 흡입구와 공기 덕트 사이에 설치되고, 외부공기를 흡입구에서 공기 덕트를 통해 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
흡입구는 외부 프레임의 한 측면커버에 형성될 수 있다.
공기 덕트는 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 흡입구와 대향하게 배치된 입구, 및 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 기록매체가 배출되는 스택쪽으로 외부공기를 가이드하도록 배치된 출구를 구비 하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 화상형성장치가 복사기능을 가질 경우, 공기 덕트는 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 흡입구와 대향하게 배치된 입구, 및 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 외부공기를 스택 위쪽에 설치된 스캐너유닛의 하면으로 1차 가이드한 후 스택 쪽으로 2차 가이드하도록 배치된 출구를 구비하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 출구는 공기 덕트의 상면에 형성되고, 일정각도로 경사진 다수의 경사블레이드가 설치된 것이 바람직하다.
특히, 공기 덕트는, 입구를 구비하고, 정착롤러와 가압롤러 사이의 잼을 제거하는 잼커버를 힌지식으로 개폐할 수 있게 지지하는 중간 프레임에 설치된 제1부분, 및 출구를 구비하고, 잼커버가 잼을 제거하기 위해 개방될 때 제1부분으로부터 분리되도록 잼커버와 일체로 형성된 제2부분으로 구성된 것이 바람직하다. 이때, 제2부분은 잼커버의 상면과 기록매체의 이동을 가이드하는 하부 가이드면에 의해 형성된 공간을 밀폐하는 밀폐면으로 구성될 수 있다.
또한, 공기 덕트의 출구는 흡입구 또는 공기 덕트의 입구 보다 더 큰 단면적을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
송풍부는 외부공기를 흡입구를 통해 흡입하여 공기 덕트를 통해 송풍할 수 있는 송풍팬으로 구성될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시형태에 따른 화상형성장치는, 외부 프레임을 포함하는 본체; 열원에 의해 가열되는 정착롤러, 및 기록매체를 정착롤러에 대하여 가압하는 가압롤러를 구비하는 정착유닛; 및 정착롤러의 열원으로부터 발생하는 열에 의해 기내온도 및 기내부품의 온도 상승을 방지하는 냉각유닛을 구비하며; 냉각유닛은, 외부 프레임에 형성되고, 외부공기를 내부로 흡입하는 흡입구; 정착롤러에 인접하게 정착롤러의 길이방향으로 설치되고, 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 가이드하는 공기 덕트; 및 흡입구와 공기 덕트 사이에 설치되고, 외부공기를 흡입구에서 공기 덕트를 통해 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
흡입구는 외부 프레임의 한 측면커버에 형성될 수 있다.
공기 덕트는 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 흡입구와 대향하게 배치된 입구, 및 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 기록매체가 배출되는 스택쪽으로 외부공기를 가이드하도록 배치된 출구를 구비하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 화상형성장치가 복사기능을 가질 경우, 공기 덕트는 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 흡입구와 대향하게 배치된 입구, 및 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 외부공기를 스택 위쪽에 설치된 스캐너 유닛의 하면으로 1차 가이드한 후 스택 쪽으로 2차 가이드하도록 배치된 출구를 구비하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 출구는 공기 덕트의 상면에 형성되고, 일정각도로 경사진 다수의 경사블레이드가 설치된 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 화상상형장치는, 정착롤러와 가압롤러 사이의 닙을 개방할 수 있도록 중간 프레임에 힌지식으로 설치되고, 정착롤러와 가압롤러 사이의 잼을 제거하는 잼커버를 더 포함하며, 공기 덕트는 입구를 구비하고, 중간 프레임에 설 치된 제1부분, 및 출구를 구비하고, 잼커버가 잼을 제거하기 위해 개방될 때 제1부분으로부터 분리되도록 잼커버와 일체로 형성된 제2부분으로 구성된 것이 바람직하다, 이때, 제2부분은 잼커버의 상면과 기록매체의 이동을 가이드하는 하부 가이드면에 의해 형성된 공간을 밀폐하는 밀폐면으로 구성될 수 있다.
또한, 공기 덕트의 출구는 흡입구 또는 공기 덕트의 입구 보다 더 큰 단면적을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
송풍부는 외부공기를 흡입구를 통해 흡입하여 공기 덕트를 통해 송풍할 수 있는 송풍팬으로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 냉각장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각장치가 적용된 화상형성장치를 도시한다.
본 발명의 화상형성장치는 PC 등의 외부기기로부터 입력된 데이타를 인쇄하는 프린팅기능과 원고를 스캐닝하여 인쇄하는 복사기능을 갖는 복합기(1)이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 복합기(1)는 본체(10), 용지와 같은 기록매체(P)에 PC 등의 외부기기로부터 입력된 데이터를 인쇄하는 프린팅 기능을 수행하는 프린터 유닛(30), 및 원고를 스캐닝하는 복사 기능을 수행하는 스캐너 유닛(80)을 포함한다.
본체(10)는 외부 프레임(11), 및 내부 프레임(21)을 구비한다.
외부 프레임(11)은 전면커버(12), 제1 및 제2측면 커버(13, 17), 후면커버(18), 및 상면커버(19)로 구성된다. 제1측면 커버(13)의 상부 가장자리(14)는 상면 커버(19)의 일측 하부에 형성된 슬롯홈(15)에 끼워지고, 하부면(16a)은 고정돌기(22a)에 끼워지는 고정홀(22b)을 통해 내부 프레임(21)의 프린터 프레임(22)에 고정된다. 고정돌기(22a)는 프린터 프레임(22)의 바닥에 형성되어 있다. 제1측면 커버(13)의 양측면(16b, 16c)에는 양측면(16b, 16c)을 전면 및 후면커버(12, 18)에 고정하는 나사(27)가 고정되는 나사홀(27a)이 형성되어 있다. 전면커버(12)에는 프린터 유닛(10)에서 인쇄되어 출력되는 기록매체(P)를 적재하는 스택(78)에서부터 기록매체(P)를 취출할 수 있도록 하는 배출개구(12a)가 형성되어 있다.
내부 프레임(21)은 프린터 프레임(22), 스캐너 프레임(26), 및 중간 프레임( 23)으로 구성된다. 프린터 프레임(22)과 스캐너 프레임(26)은 각각 프린터 유닛(30)과 스캐너 유닛(80)의 구성요소들을 장착한다. 중간 프레임(23)은 프린터 프레임(22)과 스캐너 프레임(26) 사이에 위치하고, 기록매체(P)를 적재하는 스택(78)을 형성한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 프린터 유닛(30)은 급지 카세트(31), 픽업/이송부(36), 화상형성부(43), 전사부(55), 정착부(60), 및 배지부(70)를 포함한다.
급지 카세트(31)는 프린터 프레임(22)의 하부에 작탈가능하게 설치되고, 탄성스프링(도시하지 않음)에 의해 지지된 가압판(33)을 통해 기록매체(P)를 탄성적으로 승강할 수 있게 지지한다.
급지 카세트(31) 뒷쪽 상부에는 급지 카세트(31)에 적재된 기록매체(P)를 1매씩 순차적으로 픽업하여 이송하기 위한 픽업/이송부(36)가 설치되어 있다. 픽업/이송부(36)는 급지 카세트(31)에 적재된 기록매체(P)를 픽업하는 픽업롤러(37), 및 픽업된 기록매체(P)를 화상형성부(43)로 이송하는 제1 및 제2 이송롤러(38, 40)과 제1 및 제2이송백업롤러(39, 41)를 구비한다.
화상형성부(43)는 모터와 같은 감광체 구동원(도시하지 않음)에 의해 일방향으로 연속 회전되는 드럼 형상의 감광체(44)를 구비한다.
감광체(44)의 외주 근처에는 대전기(45), 레이저스캐닝유닛(laser scanning unit; LSU)(46), 토너와 같은 현상제를 수용한 현상기(47), 전사부(55), 및 크리너(50)가 각각 회전방향을 따라 소정의 위치에 배치되어 있다.
대전기(45)는 스코로트론 대전기로써, 감광체(44)의 표면을 균일하게 대전하는 역할을 하고, LSU(46)는 PC 등의 외부기기로부터의 화상신호에 따라 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 빔에 의해 감광체(44)를 축방향의 라인형상으로 노광하여 정전잠상을 형성한다.
현상기(47)는 감광체(44)에 형성된 정전잠상에 토너를 부착하여 토너화상으로 현상하는 현상롤러(48), 현상롤러(48)에 현상제를 공급하는 공급롤러(49), 및 현상롤러(48)위에 부착된 현상제의 층두께를 규제하는 현상제층 규제부재 또는 블레이드(도시하지 않음)를 구비한다. 현상기(47)의 현상롤러(48)는 감광체(44)에 대하여 일정 갭을 두고 고정되어 있다.
전사부(55)는 감광체(44)에 형성된 토너화상을 기록매체(P)에 전사하는 것으로, 전사롤러(56)를 구비한다.
전사롤러(56)는 기록매체(P)에 소정의 전사전압을 인가하여 감광체(44)의 표면에 형성된 토너화상이 기록매체(P)에 전사되도록 한다.
클리너(50)는 감광체(44)에 형성된 토너화상이 기록매체(P)로 전사된후 감광체(44)에 잔류하는 폐현상제를 제거하는 것으로, 복수의 클리닝롤러(51)와 폐현상제 저장케이스(52)로 구성된다.
정착부(60)는 기록매체(P)에 전사된 토너화상을 가열 압착하여 정착시키기 위한 것으로, 정착롤러(61), 및 가압롤러(62)를 구비한다. 정착롤러(61)는 기록매체(P)에 형성된 토너화상을 가열한다. 이를 위해, 정착롤러(61)는 내부에 열원으로써 할로겐 램프와 같은 히터(63)를 설치하고 있다. 가압롤러(62)는 스프링장치에 의해 기록매체(P)를 정착롤러(61)에 대하여 가압하도록 설치된다.
정착롤러(61)와 가압롤러(62) 사이의 닙(nip) 위쪽에는 잼커버(65)가 설치되어 있다. 잼커버(65)는 하부에 정착롤러(61)와 가압롤러(62)에 의해 토너화상이 정착된 기록매체(P)를 배출부(70)로 가이드하는 가이드면(66)을 구비한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드면(66)은 상면(67)과 함께 후술하는 냉각유닛(100)의 공기 덕트(110)의 제2부분(120)을 형성한다.
또한, 잼커버(65)는 정착롤러(61)와 가압롤러(62) 사이의 닙을 개방할 수 있도록 전면(68)의 하부 양측에 형성된 제1 및 제2힌지부(69a, 69b; 도 3 내지 도 5 참조)에 의해 중간 프레임(23)에 힌지식으로 설치된다. 따라서, 정착롤러(61)와 가압롤러(62) 사이에 잼이 발생할 경우, 잼커버(65)는 힌지부(69a, 69b)를 중심으로 도 2의 시계반대방향으로 회전하여 정착롤러(61)와 가압롤러(62) 사이의 닙을 개방하고, 정착롤러(61)와 가압롤러(62) 사이의 잼을 제거할 수 있다.
배지부(70)는 정착부(60)에 의해 토너화상의 정착이 완료된 기록매체(P)를 외부로 배지하는 것으로, 배지롤러(71)와 배지백업롤러(72), 및 스택(78)으로 구성된다. 배지롤러(71)와 배지백업롤러(72)는 중간 프레임(23)에 회전할 수 있게 고정된다. 스택(78)은 배지롤러(71)와 배지 백업롤러(72)의 매체이송방향 하류에서 중간 프레임(23)에 형성된다.
다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 스캐너 유닛(80)은 플랫베드형 스캐너로써, 프린터 유닛(30) 위쪽에서 중간 프레임(23) 위에 설치된다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 스캐너 유닛(80)은, 상면커버(19)의 상부에 설치되고 원고(D)를 올려놓는 글래스판(81)을 구비하는 플랫베드(83), 및 글래스판(81)에 놓여진 원고를 유동하지 않게 고정하는 원고덮개(85; 도 1 및 도 2 참조)를 구비한다.
글래스판(81) 아래의 플랫베드(83) 내측에는 원고를 스캐닝하는 스캐닝모듈(83)이 설치된다.
스캐닝 모듈(83)의 하부에는 스캐너 모터(도시하지 않음)와 가이드 롤러(89)가 고정되는 고정판(91)이 설치된다.
스캐너 모터는 글래스판(81)에 올려진 원고(D)를 스캐닝할 때 스캐닝 모듈(83)을 전,후방향으로 구동시키는 것으로, 단부에 구동기어(도시하지 않음)가 설치된 구동축(도시하지 않음)을 구비한다. 구동기어는 베드 프레임(87)에 설치된 랙기어(88)와 맞물려 있다.
가이드롤러(89)는 스캐닝 모듈(83)이 랙기어(88)와 맞물린 구동기어에 의해 전,후방향으로 이동할 때 스캐닝 모듈(83)을 베드 프레임(87)을 따라 이동하도록 가이드한다.
스캐닝 모듈(83)의 내부에는 글래스판(81)에 놓여진 원고(D)에 광을 조사하는 램프(92)가 설치된다. 램프(92)의 하부 일측에는 데이터가 기록된 원고면으로부터 반사된 광을 반사시키는 제1미러(93)가 일정한 각도로 기울어져 설치된다.
제1미러(93)의 일측에는 제1미러(93)에 의해 반사된 광을 제3미러(95) 측으로 일정한 각도로 반사시키는 제2미러(94)가 설치된다. 그리고, 제1미러(93)의 하부에는 제2미러(94)로부터 반사된 광을 포커싱하는 렌즈(96)로 반사시키는 제3미러(95)가 설치된다. 렌즈(96)의 일측에는 포커싱된 광을 전기적인 에너지인 전압으로 변환하는 CCD(Charge coupled device) 센서(97)가 CCD보드(98)에 설치된다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 정착롤러(61)의 히터(63)로부터 발생하는 열에 의해 기내온도 및 기내부품의 온도 상승을 방지하기 위해, 중간 프레임(23)에서 정착롤러(61)에 인접하게 배치된 잼커버(65)에는 냉각유닛(100)이 배치된다.
냉각유닛(100)는 흡입구(101; 도 1 참조)), 공기 덕트(110), 및 송풍부(140)를 구비한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 흡입구(101)는 외부공기를 복합기(1) 내부로 흡입하는 것으로, 외부 프레임(11)의 제1측면 커버(13)에 설치된다. 흡입구(101)에는 먼지 등이 유입되지 않도록 일정한 각도로 경사지게 배치된 다수의 제1경사블레이드(102)가 설치되어 있다.
공기 덕트(110)는 흡입구(101)를 통해 흡입된 외부공기를 잼커버(65)를 따라 가이드하도록 중간 프레임(23)에서 잼커버(65)에 길이방향으로 설치된다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 공기 덕트(110)는 제1부분(115), 및 제2부분(120)으로 구성된다.
제1부분(115)은 잼커버(65)를 힌지부(69a, 69b)에 의해 회전할 수 있게 지지하는 중간 프레임(23)에 설치되고, 흡입구(101)를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 흡입구(101)와 대향하게 배치된 입구(116)를 구비한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제2부분(120)은 잼커버(65)의 상면(67)과 가이드면(66)에 의해 형성된 공간을 밀폐하는 밀폐면(121)으로 구성된다. 따라서, 잼커버(65)가 잼을 제거하기 위해 힌지부(69a, 69b)를 중심으로 회전하여 개방될 때, 제2부분(120)은 제1부분(115)으로부터 분리된다.
또한, 제2부분(120)은 입구(116)의 반대쪽에 위치한 제1부분(115)의 제1연결개구(117)와 정합하는 제2연결개구(123), 및 제2연결개구(123)에서 흡입되는 공기유동방향과 다른 공기유동방향, 예를들면 제2연결개구(123)에서 흡입되는 공기유동방향(A)과 약 90도로 전환된 공기유동방향을 가지도록 잼커버(65)의 상면(67)의 우측(도 3 내지 도 5)에 배치된 출구(125)를 구비한다.
특히, 제2부분(120)의 출구(125)에는 도 2에 도시한 바와 같이, 외부공기를 스택(78) 위쪽에 설치된 스캐너 프레임(26)의 하면(26a)으로 1차 가이드한 후 스택(78) 쪽으로 2차 가이드하도록 일정각도, 예를들면 약 45도 각도로 경사진 다수의 제2경사블레이드(126)가 설치된 것이 바람직하다.
또, 제1연결개구(117)와 제2연결개구(123)는 외부공기가 그 사이로 누출될 수 있도록 일정한 갭을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 외부공기가 후술하는 송풍 부(140)를 통해 공기 덕트(110)의 제1 및 제2부분(115, 120) 사이를 통과할 때, 외부공기의 일부가 제1연결개구(117)와 제2연결개구(123) 사이의 갭을 통해 프린터 유닛(30) 내부로 유입될 수 있으며, 이에 의해 프린터 유닛(30)내의 감광체(44), 현상기(47) 등의 부품들이 추가로 냉각될 수 있다.
또한, 제2부분(120)의 출구(125)는 흡입구(101) 또는 제1부분(115)의 입구(116) 보다 더 큰 단면적을 가지도록 형성된 것이 바람직하다. 이 이유는, 외부공기가 송풍부(140)에 의해 흡입구(101)를 통해 공기덕트(110) 내부로 흡입될 때, 외부공기가 제1 및 제2부분(115, 120)내에서 정체압력을 형성하지 않고 쉽게 출구(125)를 통해 빠져나가도록 하기 위해서이다. 따라서, 공기덕트(110) 내부로 흡입된 외부공기가 제1연결개구(116)와 제2연결개구(123) 사이의 갭 등을 통해 프린터 유닛(30) 내부로 유입되는 공기는 많지 않게 되고, 이에 따라 정착롤러(61)의 히터(63)의 열이 유입된 외부공기에 의해 감광체(44), 현상기(47) 등과 같은 구성부품으로 전이되는 문제는 발생하지 않는다.
송풍부(140)는 외부공기를 흡입구(101)에서 공기 덕트(110)를 통해 송풍하는 것으로, 흡입구(101)와 공기 덕트(110)의 제1부분(115) 사이에서 제1부분(115)에 설치된다. 송풍부(140)는 외부공기를 흡입구(101)를 통해 흡입하여 공기 덕트(110)를 통해 송풍할 수 있도록 형성된 날개를 구비한 송풍팬(141)으로 구성될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 송풍팬(141)의 모터부(141a)는 공기가 유동할 수 있은 개구가 형성된 설치판(118)에 고정된다. 모터부(141a)는 제어부(도시하지 않음)에 의해 제어되는 송풍팬 구동회로(도시하지 않음)에 연결된다.
여기서, 송풍팬(141)은, 모터부(141a)가 설치판(118)와 별도로 형성되어 설치판(118)에 고정된 것으로 예시하였지만, 모터부(141a)가 설치판(118)과 일체로 형성된 단일부품으로 구성되어 제1부분(115)내에 설치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 냉각유닛(100)은 외부공기가 송풍부(140)의 송풍팬(141)에 의해 흡입구(101)를 통해 흡입된 후 정착롤러(61)와 인접하게 배치된 잼커버(65)를 따라 잼커버(65)의 길이방향으로 이동하여 배출되도록 함으로써, 정착롤러(61)의 히터(63)로부터 발생되는 열에 의해 야기되는 기내온도 및, 주위의 부품, 예를들면, 감광체(44), 현상기(47) 등의 온도 상승에 의한 성능저하를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 잼제거시 잼커버(65)에 의한 화상 등의 안전사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 냉각유닛(100)은 외부공기를 스캐너 유닛(80) 내부로 불어넣거나 스캐너 유닛(80) 내부에서 외부로 내부공기를 불어내지 않고 외부공기가 정착롤러(61)와 인접하게 배치된 잼커버(65)를 따라 잼커버(65)의 길이방향으로 이동하여 스캐너 유닛(80), 즉 스캐너 프레임(26)의 하면(26a) 쪽으로 배출되도록 함으로써, 정착롤러(61)의 히터(63)로부터 발생되는 열 및/또는 스택(78)으로 배출되는 고온의 열을 함유한 기록매체(P)에 의해 스캐너 프레임(26)의 하면(26a)과 스택(78) 사이에 적체된 열에 의해 야기되는 스캐너 유닛(80)의 온도 상승을 방지할 수 있으며, 이에 따라 스캐너유닛(80)의 온도 상승에 의해 스캐너모듈(83)과 같은 광학부품, CCD 센서(97) 및 CCD보드(98)와 같은 전자부품, 및 랙기어(88)와 같은 평탄도를 요구하는 정밀부품이 열적으로 변형되어 스캐너 유닛(80)의 성능이 저하되 는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외부공기를 스캐너 유닛(80) 내부로 불어넣거나 스캐너 유닛(80) 내부에서 외부로 내부공기를 불어내기 위한 개구를 형성하지 않으므로, 개구를 통해 먼지 등이 유입되어 광학부품이 오염되는 문제를 방지할 수 있으며, 이에 따라 스캐너 유닛(80)의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원인의 실험에 따르면, 본 발명의 냉각유닛(100)을 설치한 복합기(1)의 경우, 기록매체(P)를 연속적으로 출력한 후 잼커버(65), 감광체(44), 및 스캐너 프레임(26)의 하면(26a)의 온도가 각각 약 41℃ 내외, 약 45℃ 내외, 및 약 50℃ 내외인 것으로 나타났으나, 냉각유닛(100)을 설치하지 않은 복합기의 경우에는 각각 약 70℃ 내외, 약 48℃ 내외, 및 약 68℃ 내외인 것으로 나타났다.
이상에서, 본 발명의 냉각장치가 적용되는 화상형성장치는 복사 기능을 가지도록 스캐너 유닛(80)을 구비한 복합기(1)인 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 화상형성장치는 스캐너 유닛(80)을 구비하지 않고 프린터 유닛(30)만 구비한 프린터(도시하지 않음)에도 동일한 구성과 원리로 적용될 수 있을 것이다. 이 경우, 냉각유닛(100)은 공기 덕트(110)의 제2부분(120)의 출구(125)가 잼커버(65)의 상면(67)에 설치되지 않고 스택(78) 쪽에 위치한 전면(68) 및 가이드면(66)에 배치되도록 구성된다.
또한, 본 발명의 냉각장치가 적용되는 화상형성장치는 플랫베드형 스캐너로 구성된 스캐너 유닛(80)을 구비한 복합기(1)인 것으로 설명 및 예시하였지만, 플랫베드형 스캐너와 다른 형태의 스캐너, 예를들면 원고 자동급지형(Automatic document-feeding type) 스캐너로 구성된 스캐너유닛(도시하지 않음)을 구비한 복 합기(도시하지 않음); 플랫베드형 스캐너와 원고 자동급지형 스캐너를 모두 구비한 스캐너유닛(도시하지 않음)을 포함하는 복사기 또는 복합기(도시하지 않음); 또는 팩시밀리 기능을 더 포함하는 복합기(도시하지 않음)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 복합기(1)의 냉각유닛(100)의 작용을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 외부 PC등에서 문서의 인쇄명령이 입력되면, 제어부는 프린터 유닛(30)의 각 구성요소를 제어하여 기록매체에 화상을 형성하는 일련의 화상형성프로세스를 수행함과 동시에, 송풍팬 구동회로를 통해 송풍팬(141)을 구동하도록 제어한다.
그 결과, 외부공기는 제1측면 커버(13)에 형성된 흡입구(101)를 통해 흡입된 다음, 중간 프레임(23)에 설치된 공기 덕트(110)의 제1부분(115) 및 잼커버(65)와 일체로 형성된 제2부분(120)을 따라 이동된다.
따라서, 정착롤러(61)의 히터(63)로부터 발생하여 잼커버(65)에 전달된 열은 제2부분(120)을 따라 유동하는 외부공기에 의해 냉각된다.
또한, 일부의 외부공기는 제1부분(115)의 제1연결개구(117)과 제2부분(120)의 제2연결개구(123) 사이의 갭 등을 통해 프린터 유닛(30) 내부로 유입되며, 이에 의해 프린터 유닛(30)내의 감광체(44), 현상기(47) 등의 부품들이 추가로 냉각된다. 이때, 흡입구(101) 또는 제1부분(115)의 입구(116)가 제2부분(120)의 출구(125)보다 작은 단면적을 가지므로, 제1연결개구(117)과 제2연결개구(123) 사이의 갭 등을 통해 프린터 유닛(30) 내부로 유입되는 외부공기의 양은 많지 않다. 그러므로, 외부공기가 프린터 유닛(30) 내부로 유입되더라도, 외부공기가 정착롤러(61)의 히터(63)로부터 발생하는 열을 감광체(44), 현상기(47) 등의 부품들로 전이시키는 문제를 발생하지 않는다.
그후, 외부공기는 잼커버(65)의 상면(67)에 형성된 출구(125)에 의해 이동방향을 90도 전환하여 스캐너 프레임(26)의 하면(26a) 쪽으로 배출된다. 이때, 출구( 125)에는 45도 각도로 경사진 제2경사블레이드(126)가 설치되어 있으므로, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 외부공기는 기록매체(P)가 배지되는 스택(78) 쪽으로 향하게 된다.
그 결과, 정착롤러(61)의 히터(63) 및 연속적으로 출력된 기록매체(P)에서 발생하여 스캐너 프레임(26)의 하면(26a)과 스택(78) 사이에 적체된 열은 출구(125)로부터 송풍되는 외부공기에 의해 냉각됨과 동시에 전면 커버(12)에 형성된 배출개구(12a)를 통해 복합기(1) 외부로 배출된다.
따라서, 스캐너 유닛(80)은 스캐너 프레임(26)의 하면(26a)과 스택(78) 사이에 적체된 열에 의해 가열되지 않고 적정 온도로 유지된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치는 외부공기가 정착롤러와 인접하게 배치된 잼커버를 따라 잼커버의 길이방향으로 이동하여 배출되도록 함으로써, 정착롤러의 열원으로부터 발생되는 열에 의해 야기되는 기내온도 및, 주위의 부품, 예를들면, 감광체, 현상기 등의 온 도 상승에 의한 성능저하를 방지할 수 있을 뿐 아니라, 잼제거시 잼커버에 의한 화상 등의 안전사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉각장치 및 그것을 구비하는 화상형성장치는 외부공기를 스캐너 유닛 내부로 불어넣거나 스캐너 유닛 내부에서 외부로 내부공기를 불어내지 않고 외부공기가 정착롤러와 인접하게 배치된 잼커버를 따라 잼커버의 길이방향으로 이동하여 스캐너 유닛쪽으로 배출되도록 함으로써, 정착롤러의 열원으로부터 발생되는 열 및/또는 스택으로 배출되는 기록매체의 열에 의해 야기되는 스캐너 유닛의 온도 상승을 방지할 수 있으며, 이에 따라 스캐너 유닛의 광학부품, 전자부품, 및 정밀부품이 열적으로 변형되어 스캐너 유닛의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스캐너 유닛에는 외부공기를 스캐너 유닛 내부로 불어넣거나 스캐너 유닛 내부에서 외부로 내부공기를 불어내기 위한 개구를 형성하지 않으므로, 개구를 통해 먼지 등이 유입되어 광학부품이 오염되는 문제를 방지할 수 있으며, 이에 따라 스캐너 유닛의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (18)

  1. 외부 프레임을 구비하는 화상형성장치의 냉각장치에 있어서,
    상기 외부 프레임에 형성되고, 외부공기를 내부로 흡입하는 흡입구;
    열원에 의해 가열되는 정착롤러에 인접하게 상기 정착롤러의 길이방향으로 설치되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 가이드하는 공기 덕트; 및
    상기 흡입구와 상기 공기 덕트 사이에 설치되고, 외부공기를 상기 흡입구에서 상기 공기 덕트를 통해 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡입구는 상기 외부 프레임의 한 측면 커버에 형성된 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기 덕트는,
    상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 상기 흡입구와 대향하게 배치된 입구; 및
    상기 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 기록매체가 배출되는 스택 쪽으로 외부공기를 가이드하도록 배치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공기 덕트는,
    상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 상기 흡입구와 대향하게 배치된 입구; 및
    상기 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 외부공기를 기록매체가 출력되는 스택 위쪽에 설치된 스캐너 유닛의 하면으로 1차 가이드한 후 상기 스택 쪽으로 2차 가이드하도록 배치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 출구는 상기 공기 덕트의 상면에 형성되며, 일정각도로 경사진 다수의 경사블레이드를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 공기 덕트는,
    상기 입구를 구비하고, 상기 정착롤러와 가압롤러 사이의 잼을 제거하는 잼커버를 힌지식으로 개폐할 수 있게 지지하는 중간 프레임에 설치된 제1부분; 및
    상기 출구를 구비하고, 상기 잼커버가 잼을 제거하기 위해 개방될 때 상기 제1부분으로부터 분리되도록 상기 잼커버와 일체로 형성된 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2부분은 상기 잼커버의 상면과 기록매체의 이동을 가이드하는 하부 가이드면에 의해 형성된 공간을 밀폐하는 밀폐면을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 공기 덕트의 출구는 상기 흡입구 또는 상기 공기 덕트의 상기 입구 보다 더 큰 단면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 송풍부는 외부공기를 상기 흡입구를 통해 흡입하여 상기 공기 덕트를 통해 송풍할 수 있는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치의 냉각장치.
  10. 외부 프레임을 포함하는 본체;
    열원에 의해 가열되는 정착롤러, 및 기록매체를 상기 정착롤러에 대하여 가압하는 가압롤러를 구비하는 정착유닛; 및
    상기 정착롤러의 열원으로부터 발생하는 열에 의해 기내온도 및 기내부품의 온도 상승을 방지하는 냉각유닛을 구비하며;
    상기 냉각유닛은,
    상기 외부 프레임에 형성되고, 외부공기를 내부로 흡입하는 흡입구;
    상기 정착롤러에 인접하게 상기 정착롤러의 길이방향으로 설치되고, 상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 가이드하는 공기 덕트; 및
    상기 흡입구와 상기 공기 덕트 사이에 설치되고, 외부공기를 상기 흡입구에서 상기 공기 덕트를 통해 송풍하는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장 치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 흡입구는 상기 외부 프레임은 한 측면 커버에 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 공기 덕트는,
    상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 상기 흡입구와 대향하게 배치된 입구; 및
    상기 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 기록매체가 배출되는 스택쪽으로 외부공기를 가이드하도록 배치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 공기 덕트는,
    상기 흡입구를 통해 흡입된 외부공기를 흡입하도록 상기 흡입구와 대향하게 배치된 입구; 및
    상기 입구의 공기유동방향과 다른 공기유동방향을 가지도록 배치되고, 외부공기를 기록매체가 배출되는 스택 위쪽에 설치된 스캐너유닛의 하면으로 1차 가이드한 후 상기 스택 쪽으로 2차 가이드하도록 배치된 출구를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 출구는 상기 공기 덕트의 상면에 형성되며, 일정각도로 경사진 다수의 경사블레이드를 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 정착롤러와 상기 가압롤러 사이의 닙을 개방할 수 있도록 중간 프레임에 힌지식으로 설치되고, 상기 정착롤러와 상기 가압롤러 사이의 잼을 제거하는 잼커버를 더 포함하며;
    상기 공기 덕트는, 상기 입구를 구비하고, 상기 중간 프레임에 설치된 제1부분, 및 상기 출구를 구비하고, 상기 잼커버가 잼을 제거하기 위해 개방될 때 상기 제1부분으로부터 분리되도록 상기 잼커버와 일체로 형성된 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2부분은 상기 잼커버의 상면과 기록매체의 이동을 가이드하는 하부 가이드면에 의해 형성된 공간을 밀폐하는 밀폐면을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
  17. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 공기 덕트의 상기 출구는 상기 흡입구 또는 상기 공기 덕트의 상기 입구 보다 더 큰 단면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 화상형성장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 송풍부는 외부공기를 상기 흡입구를 통해 흡입하여 상기 공기 덕트를 통해 송풍할 수 있는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 화상형성장치.
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