KR100942283B1 - Ultrasonic welding machine for manufacturing film of toner feeder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 빔 프린터, 팩시밀리, 디지털 복사기 등과 같은 화상형성기기에 사용되는 토너 공급필름 초음파 융착기에 관한 것으로서, 필름의 융착시 접합면이 벌어지지 않도록 하고, 작업시간을 대폭적으로 단축하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 트랙 형상으로 배치되어 일방향으로 이동하는 컨베이어 벨트(2)와; 상기 컨베이어 벨트(2)의 내측 및 외측에 구비되는 지그 가이드레일(16)과; 토너 공급필름(51)이 원통형으로 장착된 상태에서 상기 컨베이어 벨트(2)위를 이동하는 다수의 필름 고정지그(4)와; 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(6)와, 상기 초음파 발생기(6)의 진동을 토너 공급필름(51)에 전달하면서 접합하는 호온(8)으로 구성되어, 상기 컨베이어 벨트(20)에 의해 이동되는 필름 고정지그(4)에 장착된 토너 공급필름(51)을 접합하는 초음파 융착부(5)와; 상기 컨베이어 벨트(2) 및 초음파 융착부(5)를 지지하고, 구동부 및 제어부가 구비된 몸체부(1);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
화상형성기기, 초음파, 융착, 토너, 필름, 컨베이어 벨트
The present invention relates to a toner supply film ultrasonic fusion machine used in an image forming apparatus such as a laser beam printer, a facsimile, a digital copier, and the like, in order to prevent the bonding surface from spreading when the film is fused, and to significantly shorten the working time. do.
To this end, the present invention, the conveyor belt 2 is arranged in a track shape and moves in one direction; A jig guide rail 16 provided inside and outside the conveyor belt 2; A plurality of film fixing jigs 4 moving on the conveyor belt 2 in a state where the toner supply film 51 is mounted in a cylindrical shape; An ultrasonic generator 6 for generating ultrasonic waves and a horn 8 for bonding while transferring the vibration of the ultrasonic generator 6 to the toner supply film 51, the film is moved by the conveyor belt 20 An ultrasonic welding unit 5 for bonding the toner supply film 51 mounted on the fixing jig 4; And a body part 1 supporting the conveyor belt 2 and the ultrasonic welding part 5, and having a driving part and a control part.
Image forming machine, ultrasonic, fusion, toner, film, conveyor belt
Description
본 발명은 토너 공급필름 초음파 융착기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리, 디지털 복사기 등과 같은 화상형성기기의 토너 공급장치에 장착되는 토너공급필름을 자동으로 접합하기 위한 초음파 융착기에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic fusion machine for a toner supply film, and more particularly, to an ultrasonic fusion machine for automatically bonding a toner supply film mounted on a toner supply device of an image forming apparatus such as a laser beam printer, a facsimile, a digital copier, and the like. will be.
일반적으로 화상형성기기라 함은, 컴퓨터나 스캐너로부터 입력된 디지털 신호를 기록매체인 인쇄용지에 가시화상의 형태로 옮기는 장치를 통칭하는 용어로 사용되고 있다. In general, an image forming apparatus is used as a general term for an apparatus for transferring a digital signal input from a computer or a scanner into a visible image on a printing paper which is a recording medium.
이러한 화상형성기기는 크게 나누어, 정전잠상(Electrostatic Latent Image)을 이용하여 화상을 형성하는 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer)와, 잉크 분사를 이용하여 화상을 형성하는 잉크젯 프린터(Inkjet Printer)로 구분할 수 있다.The image forming apparatus can be broadly divided into a laser beam printer for forming an image using an electrostatic latent image and an inkjet printer for forming an image using ink jetting. have.
정전잠상을 이용하여 화상을 형성하는 방식은, 가장 널리 사용되고 있는 방식으로서 전자사진 현상방식으로도 불리우며, 상기한 레이저 빔 프린터 이외에 일반용지 팩시밀리, 디지털 복사기 등도 이러한 전자사진 현상방식을 이용하고 있다.The method of forming an image by using an electrostatic latent image is the most widely used method, also called an electrophotographic developing method. In addition to the laser beam printer, a general paper facsimile, a digital copier, and the like also use such an electrophotographic developing method.
상기 전자사진 현상방식을 이용한 화상형성기기는, 감광드럼의 표면에 눈에 보이지 않는 정전잠상을 형성한 후, 정전잠상이 형성된 감광드럼의 표면에 토너로 화상을 형성하여 가시화시키고 이를 인쇄용지에 전사하여 기록한다.The image forming apparatus using the electrophotographic development method forms an invisible electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, and then forms an image with toner on the surface of the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed, visualizes it, and transfers it onto printing paper. Record it.
이러한 전자사진 현상방식을 이용한 화상형성기기의 일례가 도 1에 도시되어 있다.An example of an image forming apparatus using such an electrophotographic developing method is shown in FIG. 1.
일반적인 종래의 화상형성기기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일정한 주속으로 회전하는 감광드럼(30)과, 상기 감광드럼(30)의 상단에 구비되어 표면에 전기적으로 전하층을 균일하게 대전시키는 대전롤러(32)와, 전기적으로 대전된 감광드럼(30)의 표면에 정전잠상을 형성시키는 노광부(33)를 포함하여 구성된다.In general, the conventional image forming apparatus, as shown in Figure 1, is provided on the
상기 감광드럼(30)의 하단부에는, 상기 감광드럼(30)의 표면에 토너(24) 화상을 용지(35)상에 전사시키는 전사롤러(34)가 설치되어 있다.At the lower end of the
상기 감광드럼(30)의 일측에는 화상을 형성시키는 현상기(21)가 설치되어 있고, 상기 현상기(21)의 상부에는 토너(24)를 저장하는 토너하우징(22)이 형성되어 있다. 상기 토너하우징(22)의 중심부에는 상기 토너(24)를 전기적으로 균일하게 교반시키는 교반기(25)가 구비되어 있다.On one side of the
상기 교반기(25)의 회전축에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름(26)이 서로 반대방향으로 대응되게 부착되어 있다. 상기 필름(26)은, 회전축의 회전에 의해 코너하우징(22)내에서 토너(24)가 응집되는 것을 방지하고, 토너하우징(22)으로부터 현상기(21)로 토너(24)가 원활히 이송될 수 있도록 한다. As shown in FIG. 2, the
상기 현상기(21) 내부의 하부프레임(23)에는 상기 교반된 토너(24)를 현상롤 러(29) 측으로 공급하는 공급롤러(28)가 설치되어 있다.The
상기 공급롤러(29)의 상단부에는 상기 현상롤러(29)의 표면에 형성된 토너(24)를 일정한 높이로 균일하게 규제하는 블레이드(31)가 설치되어 있다.At the upper end of the
상기와 같이 구성된 화상형성기기에서, 현상기(21)의 상단부에 형성된 토너하우징(22)에 토너(24)가 공급되면, 상기 토너(24)는 교반기(25)에 의해 교반되어 마찰에 의한 정전기를 발생하게 되어 일정 전하를 가지게 된다.In the image forming apparatus configured as described above, when the
상기 교반기(25)에 형성되어 있는 필름(26)은, 교반기의 회전에 의해 회전하여 토너(24)를 교반하면서, 토너 공급구(27)측으로 토너(24)를 공급한다.The
상기 토너공급구(27)로 공급된 토너(24)는 공급롤러(28)의 회전에 의해 현상롤러(29)측으로 공급된다. 상기 현상롤러(29)의 표면에 형성된 토너(24)는 규제 블레이드(31)에 의해 일정한 높이로 균일하게 규제된다.The
대전롤러(32)의 전기적 작용에 의해 감광드럼(30)의 표면은 전기적으로 균일하게 대전하고, 감광드럼(30)의 회전에 의해 대전된 부분이 노광부(33)로부터 전기적 신호를 받으면, 초기 대전된 상태에서 빛을 받은 부분은 정전잠상이 형성된다.When the surface of the
이때, 상기 감광드럼(30)의 정전잠상이, 회전하는 현상롤러(29)를 지나는 토너(24)로 현상되어 가시상으로 변화하게 된다.At this time, the electrostatic latent image of the
이어서, 급지카세트에 장착된 기록용지(35)가 급지롤러에 의해 급지되어, 전사롤러(34)의 고압작용으로 상기 감광드럼(30) 표면의 토너(24) 화상을 기록용지(35)로 전사되게 한다.Subsequently, the
그 후, 상기 기록용지(35)가 히팅롤러와 압착롤러 사이를 통과하면 열과 압 력에 의해 기록용지(35)면에 상(Image)이 인쇄되어 작업이 완료된다.After that, when the
상기한 전자사진 현상방식에 의한 화상형성기기에서는, 토너로 화상을 형성하기 때문에 토너의 교반 및 공급이 화상이 형성에 큰 영향을 미치게 된다.In the above-described electrophotographic image forming apparatus, since the image is formed by the toner, stirring and supply of the toner have a great influence on the image formation.
그러나, 종래의 토너 공급장치는 토너하우징의 중앙에 하나의 교반기만 설치되어 있어 토너의 교반이 불충분하다는 단점이 있고, 이러한 단점 때문에 높은 선명도의 인쇄작업을 요구하는 소비자의 요구에 부응하기 어렵다는 문제점이 있다. However, the conventional toner supply device has a disadvantage in that only one stirrer is installed in the center of the toner housing, so that the agitation of the toner is insufficient, and it is difficult to meet the needs of consumers who require high-definition printing. have.
또한, 종래의 교반기는 필름이 접착되는 회전축 부위를 평면상으로 사출하여야 하고, 또한 얇은 필름을 양쪽에 부착하여야 하므로 교반기의 제조가 복잡하다는 문제점이 있다. In addition, the conventional stirrer has a problem that the production of the stirrer is complicated because the rotating shaft portion to which the film is bonded should be injected in a plane and a thin film should be attached to both sides.
본 발명의 출원인은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같은 토너공급장치를 개발한 바 있다.Applicant of the present invention has developed a toner supply device as shown in Figure 3 to solve the above conventional problems.
상기 토너공급장치(50)는, 토너하우징내에 평행으로 장착되어 토너하우징 외부에 구비된 구동장치에 의해 회전하는 2개의 회전축(60)과; 상기 2개의 회전축(60)을 감싸는 벨트 형식으로 설치되어 토너를 교반시키고, 교반된 토너를 현상기측으로 공급하는 토너 공급필름(51)을 포함하고 있다.The
또한, 상기 토너 공급필름(51)은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate)로 제조되며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원형 또는 사각형 형상으로 천공된 다수의 천공부(52)와; 상기 천공부들 사이에 배치되며, 필름의 일부가 바깥쪽 방향으로 직각으로 돌출되도록 절곡된 다수의 절곡부(53)와; 평판상의 토너 공급필름의 양쪽 단부를 융착함으로써 형성된 융착부(54)와; 평판상의 토너 공급필름을 말아서 융착할 때 서로 겹쳐지도록 하기 위하여 필름 일측의 양단부에 형성되는 돌출부(55)로 이루어져 있다.In addition, the
본 발명은 상기한 형상의 토너 공급필름을 원통형으로 말아 접합시키는 초음파 융착기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic fusion machine for bonding a toner supply film of the above-described shape to a cylindrical roll.
초음파 융착가공은, 전기적에너지를 운동에너지로 변환시키고 이로 인해 발생하는 열을 이용하여 접합하는 가공방법으로서, 플라스틱 재질의 접합에 많이 이용되고 있다.Ultrasonic fusion processing is a processing method for converting electrical energy into kinetic energy and joining by using heat generated thereby, and is widely used for joining plastic materials.
초음파 융착기는, 상기한 초음파 융착가공을 하기 위한 접합장치로서, 공급되는 전원을 발진기를 사용하여 15KHz ~ 20KHz의 전기적 에너지로 만들고, 다시 컨버터와 부스터 등을 통해 기계적인 진동에너지로 변환한 후, 이를 공구 호온(Horn)을 통해 가공물에 전달한다.Ultrasonic welding machine is a bonding device for the above ultrasonic welding process, using the oscillator to supply the electric power of 15KHz ~ 20KHz, and converts into mechanical vibration energy through a converter and a booster, and then, Transfer to the workpiece through the tool horn.
이에 따라, 상기 가공물은 순간적으로 강력한 진동에 의한 마찰열이 발생하게 되고, 가공물의 접합면이 용해되면 접합면을 가압하여 분자적 결합을 이루도록 하는 것이다. Accordingly, the workpiece is to generate a frictional heat by the instantaneous strong vibration, when the bonding surface of the workpiece is dissolved to press the bonding surface to form a molecular bond.
상기한 초음파 융착은 열이 매우 국부적으로 발생하고, 그 열에 영향을 받는 영역이 좁기 때문에 플라스틱을 원재료로 하는 각종 부품의 접합에 많이 사용되고 있다. The ultrasonic fusion is widely used for joining various parts made of plastic as a raw material because heat is generated locally and the area affected by the heat is narrow.
본 발명은, 도 4에 도시된 바와 같이, 평판상의 토너 공급필름을 원통형으로 말아 접합하기 위하여 특별히 제작된 토너 공급필름 초음파 융착기에 관한 것이다.As shown in FIG. 4, the present invention relates to a toner supply film ultrasonic fusion machine specially manufactured for rolling a flat plate-shaped toner supply film in a cylindrical shape.
본 출원의 발명자는, 도 4에 도시된 토너 공급필름을 일반 초음파 융착기에 의해 접합을 시도해 본 결과 다음과 같은 문제점을 발견하게 되었다.The inventors of the present application have found the following problems as a result of attempting bonding the toner supply film shown in FIG. 4 by using a general ultrasonic welding machine.
먼저, 도 4에 도시된 토너 공급필름(51)은, 다수의 천공부(52)가 형성되어 있고, 또한 외부로 돌출된 돌출부(53)가 형성되어 있어, 종래의 초음파 융착기로는 접합이 곤란하였다.First, in the
특히, 초음파 융착을 위해서는 양 단면을 서로 마주보게 하고 이를 가압하여야 하는데, 토너 공급필름(51)의 재료인 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 일정한 강성을 가지고 있어, 평판필름의 양단을 서로 맞닿게 유지하는 데 어려움이 있었다.In particular, for ultrasonic welding, both end faces should be faced to each other and pressurized. Polyethylene terephthalate, a material of the
또한, 필름의 양단을 서로 맞닿게 유지하였다 하더라도, 초음파에 의한 미세한 진동에 의해 융착시 필름의 접합부위가 벌어지게 되어 접합이 불량하게 되는 결과를 초래하였다.In addition, even if both ends of the film are kept in contact with each other, the bonding portion of the film is opened at the time of fusion by micro-vibration by ultrasonic waves, resulting in poor bonding.
본 발명은 상기한 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 제안된 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같은 형상의 토너 공급필름을 제조하기에 적합한 초음파 융착기를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to fundamentally solve the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic welding machine suitable for producing a toner supply film having a shape as shown in FIG.
본 발명의 다른 목적은, 토너 공급필름의 융착시 접합면이 벌어지지 않도록 하여 제품의 불량을 방지할 수 있는 초음파 융착기를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide an ultrasonic fusion machine which can prevent a defect of a product by preventing the bonding surface from being opened when the toner supply film is fused.
본 발명의 또 다른 목적은, 컨베이어 벨트위에 다수의 필름 고정지그를 배치하여 작업함으로써, 필름의 융착작업이 연속적으로 이루어지도록 하여 작업시간을 대폭 단축시키는 데 있다. Still another object of the present invention is to arrange a plurality of film fixing jigs on a conveyor belt, so that the fusion operation of the film is continuously performed, thereby greatly reducing the working time.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토너 공급필름 초음파 융착기는, 트랙 형상으로 배치되어 일방향으로 이동하는 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트의 내측 및 외측에 구비되는 지그 가이드레일과; 토너 공급필름이 원통형으로 장착된 상태에서 상기 컨베이어 벨트위를 이동하는 다수의 필름 고정지그와; 초음파를 발생시키는 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기의 진동을 토너 공급필름에 전달하면서 접합하는 호온으로 구성되어, 상기 컨베이어 벨트에 의해 이동되는 필름 고정지그에 장착된 토너 공급필름을 접합하는 초음파 융착부와; 상기 컨베이어 벨트 및 초음파 융착부를 지지하고, 구동부 및 제어부가 구비된 몸체부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The toner supply film ultrasonic welding machine according to the present invention for achieving the above object is a conveyor belt disposed in a track shape and moving in one direction; Jig guide rail provided on the inside and the outside of the conveyor belt; A plurality of film fixing jigs moving on the conveyor belt while a toner supply film is mounted in a cylindrical shape; An ultrasonic fusion unit configured to bond an ultrasonic generator for generating ultrasonic waves, and a horn for bonding while transferring the vibration of the ultrasonic generator to the toner supply film, and for bonding the toner supply film mounted on the film fixing jig moved by the conveyor belt; ; And a body part supporting the conveyor belt and the ultrasonic welding part, and having a driving part and a control part.
또한, 필름 고정지그는, 장방형으로서 좌우변이 원호상으로 형성된 베이스부와; 상기 베이스부의 일측에서 수직으로 돌출된 수직부와; 상기 수직부에서 수평방향으로 연장되어 토너 공급필름이 끼워지도록 일측이 개방된 수평부와; 상기 수평부의 상부에 구비되어, 상기 호온의 압착에 의해 토너 공급필름에 융착부를 형성하는 요철부와; 상기 수평부의 상부 좌우 양단에 구비되어 토너 공급필름을 고정시키는 다수의 돌출돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다. The film fixing jig includes: a base having a rectangular shape in which the left and right sides are formed in an arc shape; A vertical portion protruding vertically from one side of the base portion; A horizontal part extending from the vertical part in a horizontal direction and having one side open to insert the toner supply film; An uneven portion provided at an upper portion of the horizontal portion to form a fusion portion in the toner supply film by pressing the horn; It is characterized in that it comprises a plurality of protrusions provided on the upper left and right both ends of the horizontal portion to fix the toner supply film.
또한, 상기 필름 고정지그의 베이스부 양측면에는, 필름 고정지그의 위치를 정렬하기 위한 하부 위치조정부재가 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, both sides of the base portion of the film fixing jig, characterized in that the lower positioning member for aligning the position of the film fixing jig is provided.
또한, 상기 하부 위치조정부재의 상부에는 지그 상부지지판의 상부 위치조정 핀이 삽입되기 위한 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the upper portion of the lower positioning member is characterized in that a hole for inserting the upper positioning pin of the jig upper support plate is formed.
또한, 상기 필름 고정지그의 수평부는, 상기 호온 선단의 길이보다 길게 형성되어 상기 토너 공급필름이 부분적으로 나누어서 융착되는 것을 특징으로 한다. In addition, the horizontal portion of the film fixing jig is formed longer than the length of the horn tip is characterized in that the toner supply film is partially divided and fused.
또한, 상기 초음파 융착부에는 토너 공급필름의 융착시 상기 필름 고정지그를 상부에서 지지하는 지그 상부지지판이 더 구비되는 것을 특징으로 한다. The ultrasonic welding part may further include a jig upper support plate supporting the film fixing jig from the top when the toner supply film is fused.
또한, 상기 지그 상부지지판의 중앙에는 호온이 승강하기 위한 사각형의 개구부가 형성되고, 그 양쪽 단부에는 필름 고정지그에 형성된 하부 위치조정부재에 대응하는 상부 위치조정핀이 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the center of the jig upper support plate is formed with a rectangular opening for lifting the horns, both ends thereof is characterized in that the upper positioning pin corresponding to the lower positioning member formed in the film fixing jig.
또한, 상기 호온이 토너 공급필름을 1차로 융착할 때 필름 고정지그의 수평부 하부를 지지하는 제1받침부재와, 토너 공급필름을 2차로 융착할 때 필름 고정지그의 수평부 하부를 지지하는 제2받침부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, the horn is a first support member for supporting the lower portion of the horizontal portion of the film fixing jig when the toner supply film primary fusion, and the first supporting member for supporting the lower portion of the horizontal portion of the film fixing jig when secondary fusion bonding the toner supply film It further comprises a support member.
또한, 상기 제1받침부재 및 제2받침부재는, 상기 필름 고정지그의 이동방향과 직각 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다. In addition, the first support member and the second support member, characterized in that for moving in a direction perpendicular to the moving direction of the film fixing jig.
본 발명에 따른 토너 공급필름 초음파 융착기에 의하면, 토너 공급필름의 융착시 접합면이 벌어지는 현상을 방지하여 제품의 불량을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the toner supply film ultrasonic fusion machine according to the present invention, there is an effect that the defect of the product can be prevented at the source by preventing the bonding surface from opening when the toner supply film is fused.
또한, 토너 공급필름의 형상에 적합한 필름 고정지그를 사용하여 접합함으로써, 필름을 용이하게 융착할 수 있는 효과가 있다.In addition, by bonding the film fixing jig suitable for the shape of the toner supply film, the film can be easily fused.
또한, 컨베이어 벨트상에서 이동하는 다수의 필름 고정지그를 사용하므로, 융착작업이 연속적으로 이루어져 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, since the use of a plurality of film fixing jig to move on the conveyor belt, the fusion operation is made continuously there is an effect that can significantly improve the productivity.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서에서 사용된 용어들은, 본 발명에서의 기능을 고려하여 편의상 정의한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 해석되어서는 아니된다.Prior to this, terms used in the present specification are defined for convenience in consideration of functions in the present invention, and should not be construed as limiting technical elements of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 융착기의 전체 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 초음파 융착기의 초음파 융착부를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 초음파 융착기의 필름 고정지그를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 초음파 융착기에 의해 토너 공급필름을 제조하는 과정을 도시한 것으로서, (a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 정면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 초음파 융착기에 의해 토너 공급필름을 제조하는 과정을 도시한 것으로서, (a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 평면도이다.5 is an overall configuration diagram of the ultrasonic welding machine according to the present invention, Figure 6 is a perspective view showing the ultrasonic welding unit of the ultrasonic welding machine according to the invention, Figure 7 is a perspective view showing a film fixing jig of the ultrasonic welding machine according to the present invention. 8 is a view illustrating a process of manufacturing a toner supply film by an ultrasonic welding machine according to the present invention, (a) is a first fusion process, and (b) is a front view showing a second fusion process, and FIG. 9 The process of manufacturing the toner supply film by the ultrasonic welding machine according to the present invention, (a) is a plan view showing the primary fusion process, (b) the secondary fusion process.
본 발명에 따른 초음파 융착기는, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 몸체부(1)의 상부에 컨베이어 벨트(2)가 구비되어 있고, 상기 컨베이어 벨트(2)를 따라 다수의 필름 고정지그(4)가 이동하는 구조로 되어 있다. 상기 컨베이어 벨트(2)의 내측 및 외측에는 상기 다수의 필름 고정지그(4)의 이동을 안내하는 지그 가이드 레일(16)이 형성되어 있다.Ultrasonic welding machine according to the present invention, as shown in Figure 4 and 5, the
상기 컨베이어 벨트(2)는 트랙 형상으로 배치되며, 몸체부(1)에 구비된 모터 및 통상의 구동장치에 의해 구동된다. 상기 몸체부(1)에는 컨베이어 벨트(2)의 구동 및 초음파 융착부(5)의 구동을 제어하는 제어부가 구비되어 있다.The
상기 컨베이어 벨트(2)는, 도 6에 도시된 바와 같은 다수의 지그 이송편(3)으로 구성된다. 상기 지그 이송편(3)은 플라스틱 재질로 형성되며, 양 단면에는 사다리꼴 형상의 돌기가 형성되어 있어, 직선상의 이동뿐 만 아니라 곡선상의 이동도 가능하도록 되어 있다. The
즉, 곡선부위를 이동할 때는 지그 이송편(3)의 바깥쪽이 벌어지도록 구성되어 있다. 또한, 곡선부위에는 그 하부에 원형의 회전판(70)이 회전하도록 되어 있어, 지그 이송편(3)이 곡선부위에서도 부드럽게 이송될 수 있도록 한다. That is, when moving a curved part, it is comprised so that the outer side of the jig |
상기 초음파 발생기(6)의 하부에는 승강스핀들(7)이 구비되어 상하로 승강운동을 하며, 그 단부에는 호온(8)(Horn)이 구비되어 있다. 상기 호온(8)은 초음파 발생기(6)에서 발생한 초음파를 가공물, 즉 토너 공급필름(51)에 전달하며, 순간적인 융착(融着)작용에 의해 토너 공급필름(51)을 접합한다.Lifting
상기 호온(8)의 형상은 접합하고자 하는 가공물의 재질 및 크기 등에 따라 다양한 형상의 것이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate)재질의 필름을 세로방향으로 접합하기에 용이한 구조로 형성되어 있다. The shape of the
상기 호온(8)은, 토너 공급필름(51) 폭의 대략 절반크기에 해당하는 길이로 형성되며, 그 선단은 토너 공급필름(51)의 융착부(54)의 폭에 해당하는 폭으로 형성되어 있다. 후술하겠지만, 상기 호온(8)의 선단부의 길이를 토너 공급필름(51)의 절반의 길이로 형성한 것은 토너 공급필름(51)을 2차로 나누어서 융착하기 위한 것이다.The
토너 공급필름(51)의 재질로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트는, 일정한 강성을 가지고 있기 때문에 초음파 융착을 위해 양단을 맞대기가 쉽지 않다. 설사 양단을 맞대어 놓고 초음파 융착작업을 한다 하더라도, 초음파 융착의 특성상 미소한 진동이 필름에 작용하게 되고, 이는 필름의 융착시 양단면이 벌어지게 되는 결과를 초래하게 된다.Polyethylene terephthalate, which is used as the material of the
본 발명은 바로 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초음파 진동이 가해지더라도 맞닿은 필름의 사이가 벌어지지 않도록 하는 독특한 구조의 필름 고정지그(4)를 이용하는 한편, 토너 공급필름(51)을 한번에 융착하지 않고 반으로 나누어서 융착함으로써, 필름에 초음파 진동이 가해질 때 맞닿은 면이 벌어지는 현상을 원천적으로 방지한 것이다. The present invention is to solve this problem, while using the film fixing jig (4) of a unique structure to prevent the gap between the contacting film does not open even when ultrasonic vibration is applied, while the
또한, 컨베어어 벨트(2)위에 다수의 필름 고정지그(4)를 장착하여 연속적으로 이동되도록 함으로써, 토너 공급필름(51)을 필름 고정지그(4)에 탈부착하는 시간을 대폭 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있었다.In addition, by mounting a plurality of
본 발명에 따른 필름 고정지그(4)는, 도 7에 상세히 도시된 바와 같이, 장방형으로서 좌우변이 원호상으로 형성된 베이스부(9)와, 상기 베이스부(9)의 일측에서 수직으로 돌출된 수직부(10)와, 상기 수직부(10)에서 수평방향으로 연장되어 토너 공급필름(51)이 끼워지도록 일측이 개방된 수평부(11)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 베이스부(9)의 중앙에는 필름 고정지그(4)의 중량감소를 위해 원형의 구멍이 형성될 수도 있다.A circular hole may be formed at the center of the
상기 필름 고정지그(4)의 수평부 상부에는, 호온(8)의 압착에 의해 토너 공급필름(51)에 융착부(54)(도 4 참조)를 형성하기 위한 요철부(13)가 형성되어 있고, 상부 좌우 양단에는 토너 공급필름(51)을 고정시키기 위한 다수의 돌출돌기(12)가 구비되어 있다. On the upper portion of the horizontal portion of the
상기 돌출돌기(12)는 토너 공급필름(51)에 형성되어 있는 천공부의 크기 및 위치에 맞도록 형성된다. 즉, 상기 필름 고정지그(4)의 돌출돌기(12)의 크기 및 위치는, 토너 공급필름(51)에 형성되어 있는 천공부의 크기 및 위치와 동일하게 형성되는 것이다.The
따라서, 상기 토너 공급필름(51)에 형성되어 있는 구멍을 상기 필름 고정지그(4)상에 형성된 된 돌출돌기(12)에 끼우게 되면, 토너 공급필름은 양단면이 자동적으로 맞닿은 상태가 된다.Therefore, when the hole formed in the
도 7에서는 상기 돌출돌기(12)가 원형으로 형성되어 있으나, 경우에 따라서는 상기 돌출돌기(12) 및 토너 공급필름(51)의 천공부를 사각형으로 형성하는 것도 가능하다. In FIG. 7, the
또한, 상기 필름 고정지그(4)의 수평부(11)의 길이는 상기 호온(8)의 길이보더 적어도 2배 이상 길게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 토너 공급필름(51)을 필름 고정지그(4)에 장착한 상태에서, 한번에 융착하지 않고 2번으로 나누어 융착하기 위한 것이다. In addition, the length of the
상기 필름 고정지그(4)의 베이스부(9)의 양측면에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 토너 공급필름(51)의 융착시 필름 고정지그(4)의 위치를 정렬하기 위한 하부 위치조정부재(17)가 돌출 형성되어 있다.On both sides of the
상기 하부 위치조정부재(17)는, 후술할 상부 지지판(18)의 상부 위치조정핀(19)의 선단이 삽입될 수 있도록 그 상부에는 구멍이 형성되어 있다.The
상기 하부 위치조정부재(17)는 베이스부(9)의 양쪽 측면에 각각 4개가 구비되고, 이와 대응되는 지그 상부지지판(18)의 상부 위치조정핀(19)은 양쪽 측면에 각각 2개 구비되는 것이 바람직하다. 이는 토너 공급필름(51)을 2차로 나누어서 융착하기 위한 것이다. Four
즉, 1차 융착시에는 지그 상부지지판(18)의 상부 위치조정핀(19)이 오른쪽 4개의 하부 위치조정부재(17)에 삽입되고, 2차 융착시에는 필름 고정지그(4)가 오른쪽으로 이동되어 지그 상부지지판(18)의 상부 위치조정핀(19)이 왼쪽 4개의 하부 위치조정부재(17)에 삽입된다. In other words, the upper
또한, 상기 필름 고정지그(4)의 수평부(11)는 상기 호온(8)의 선단의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 이 역시 상기 토너 공급필름(51)을 2회로 나누어서 융착하기 위한 것이다. In addition, the
상기 초음파 융착부(6)에는 상기 필름 고정지그(4)를 상부에서 지지하기 위한 상부지지판(18)이 구비되어 있다.The
상기 상부지지판(18)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 중앙에 호온(8)이 승강하기 위한 사각형의 개구부(18a)가 형성되어 있고, 상기 호온(8)의 앞뒤에는 필 름 고정지그(4)의 하부 위치조정부재(17)에 대응하는 위치에 상부 위치조정핀(19)이 돌출 형성되어 있다.As shown in FIG. 6, the
토너 공급필름(51)의 융착시, 상기 상부지지판(18)의 상부 위치조정핀(19)은 상기 필름 고정지그(4)의 하부 위치조정부재(17)에 끼워지게 된다. When the
상기 호온(8)의 후면에는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 호온(8)이 토너 공급필름(51)을 누를 때 필름 고정지그(4)의 수평부(11) 하부를 받치기 위한 제1받침부재(14) 및 제2받침부재(15)가 구비되어 있다. 상기 제1받침부재(14) 및 제2받침부재(15)는 호온(8)이 필름 고정지그(4)의 수평부(11)를 누를 때, 그 하부를 지지하는 역할을 하게 된다. On the rear surface of the
상기 제1받침부재(14)는, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 사각형상의 부재로서 토너 공급필름(51)의 1차 융착시 즉, 토너 공급필름(51)의 우측부분 융착시, 필름 고정지그(4)의 하부로 이동하여 수평부(11)를 지지한다.As shown in FIG. 9 (a), the first supporting
상기 제2받침부재(15)는, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 토너 공급필름(51)의 2차 융착시, 즉, 토너 공급필름(51)의 왼쪽부분 융착시, 필름 고정지그(4)의 하부로 이동하여 수평부(11)를 지지한다. 이때, 상기 제1받침부재(14)는 원래의 위치로 복귀한 상태를 유지한다. As shown in FIG. 9 (b), the
이하, 본 발명에 따른 초음파 융착기에 의해 토너 공급필름을 융착하는 융착방법을 도 8 및 도 9를 참고로 하여 설명한다.Hereinafter, a fusion method for fusion bonding a toner supply film by an ultrasonic fusion machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
도 8(a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 정면도이고, 도 9(a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 평면도이다.8 (a) is a front view showing a primary fusion process, (b) a secondary fusion process, Figure 9 (a) is a plan view showing a primary fusion process, (b) a secondary fusion process.
먼저, 컨베이어 벨트(2)위에 필름 고정지그(4)를 장착한다. 상기 필름 고정지그(4)는 컨베이어 벨트(2)의 크기에 따라 가감이 가능한데, 약 10개 정도를 장착하여 작업하는 것이 바람직하다.First, the
이어서, 초음파 융착부(5)의 왼쪽에서 천공부(52) 및 절곡부(53) 등이 형성되어 있는 평판 형상의 토너 공급필름(51)을 필름 고정지그(4)에 장착한다. Subsequently, a flat
이때, 필름 고정지그(4)의 수평부(11) 상부의 좌우 양단에 형성되어 있는 돌출돌기(12)에 토너 공급필름(51)에 형성되어 있는 천공부를 끼워, 토너 공급필름(51)이 고정된 상태를 유지하도록 한다.At this time, the perforated portion formed in the
또한, 토너 공급필름(51)의 한쪽면에 형성된 돌출부(55)(도 4 참조)가 다른 면의 위쪽으로 겹쳐지도록 하여, 초음파 진동에 의해서도 토너 공급필름(51)이 움직이지 않도록 고정시킨다.Further, the projections 55 (see Fig. 4) formed on one side of the
이 상태에서 컨베이어 벨트(2)를 구동하면, 상기 필름 고정지그(4)는 도 5의 화살표 방향인 우측으로 이동하여 초음파 융착부(5)의 지그 지지대(20)위에 정지한다.When the
상기 지그 지지대(20)에는 스톱퍼(도시 생략)가 구비되어 있어, 컨베이어 벨트(2)를 따라 이동하는 상기 필름 고정지그(4)가 정위치에 오면 자동으로 정지한다. The
토너 공급필름(51)이 원통형으로 끼워진 필름 고정지그(4)가 상기 지그 지지대(20)에 안착하면, 제어부의 작동에 의해 필름 융착작업이 자동으로 수행된다.When the
먼저, 상기 지그 지지대(20)는 그 하부에 구비된 지그 지지대 상승부재(도시 생략)에 의해 상부로 약간 상승한다. 이때, 지그 상부지지판(18)에 구비되어 있는 4개의 상부 위치조정핀(19)은, 필름 고정지그(4)의 베이스부(9)의 우측 양쪽에 구비되어 있는 4개의 하부 위치조정부재(17)에 삽입되면서 그 위치가 고정된다.First, the
이어서, 제1받침부재(14)가 필름 고정지그(4)쪽으로 수평이동하여 필름 고정지그(4)의 수평부(11) 하부를 지지하게 된다.Subsequently, the first supporting
그 다음, 호온(8)이 상부 지지판(18)의 중앙에 형성된 개구부(18a)를 통해 하강하여 토너 공급필름(51)의 오른쪽 부분을 압착함으로써 1차 융착이 이루어진다(도 8(a) 참조).Then, the
1차 융착이 완료되면 상기 호온(6)은 자동으로 상승하고, 제1받침부재(14)는 원위치로 복귀한다.When the primary fusion is completed, the
이어서, 필름 고정지그(4)는 토너 공급필름(51)의 나머지 부분인 왼쪽부분을 융착하기 위해 컨베이어 벨트(2)를 따라 우측으로 이동한 뒤 스톱퍼에 의해 정지한다. 상기 필름 고정지그(4)의 이동은, 이를 지지하고 있던 지그 고정대(20)가 다시 하강하여 필름 고정지그(4)를 컨베이어 벨트(2)상에 올려놓음으로써 이루어진다. Then, the
그리고 나서, 제2받침부재(15)가 상기 필름 고정지그(4)쪽으로 수평 이동하여 수평부(11) 하부를 지지한다. 이어서, 지그 상부지지판(18)에 구비되어 있는 4개의 상부 위치조정핀(19)이, 필름 고정지그(4)의 베이스부(9)의 좌측 양쪽에 구비되어 있는 4개의 하부 위치조정부재(17)에 삽입되면서 그 위치가 고정된다. Then, the second supporting
이 상태에서, 다시 호온(8)이 하강하여 토너 공급필름(51)을 가압하여 2차 융착이 이루어진다(도 8(b) 참조).In this state, the
2차 융착작업이 완료되면, 호온(8)은 다시 상승하고 제2받침부재(15)는 원위치로 복귀한다. 이 모든 작업은 제어부의 제어에 의해 순차적으로 이루어진다.When the secondary fusion operation is completed, the
융착작업이 완료된 필름 고정지그(4)는, 우측으로 이동하여 벨트 컨베이어(2)의 트랙을 따라 뒤쪽으로 이동한 뒤, 다시 왼쪽으로 모이게 된다. The
상기 초음파 융착부(5)의 왼쪽부분에는 융착작업이 완료된 필름 고정지그의 이동을 제한하기 위한 스톱퍼(도시 생략)가 설치되어 있다. 상기 스톱퍼에 의해 하나의 필름 고정지그(4)의 이동을 제한하면, 뒤따르는 모든 필름 고정지그(4)는 정지된 상태를 유지하게 된다.On the left side of the
토너 공급필름(51)의 초음파 융착작업이 완료되어 왼쪽방향으로 모여진 필름 고정지그(4)에서 토너 공급필름(51)을 제거하면, 초음파 융착작업이 완료된다.When the ultrasonic fusion operation of the
작업을 계속할 경우에는, 완성된 필름을 벗겨내고 새로운 필름을 필름 고정지그(4)에 장착하면 된다. In the case of continuing work, the finished film may be peeled off and a new film may be attached to the
종래의 토너 공급필름 초음파 융착기에 의하면, 필름 고정지그(4)에 필름을 장착하고 융착이 완료된 필름을 벗겨내는 동안에는 초음파 융착작업을 중단할 수 밖에 없었다.According to the conventional toner supply film ultrasonic fusion machine, the ultrasonic fusion operation is inevitably stopped while the film is attached to the
그러나, 본 발명에 의하면 컨베이어 벨트(2)상을 이동하는 다수의 지그에 의하여, 필름을 장착하고 벗겨내는 작업과 초음파로 융착하는 작업이 별개로 이루어지므로 작업이 중단됨이 없이 연속적인 작업이 가능하다. 따라서, 필름의 초음파 융착에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수가 있다.However, according to the present invention, since a plurality of jigs moving on the conveyor belt (2), the operation of mounting and peeling off the film and the operation of fusion with ultrasonic waves are performed separately, so that continuous operation can be performed without interruption. . Therefore, the time required for the ultrasonic fusion of the film can be significantly shortened.
본 발명의 특징중의 하나는, 초음파 융착시 문제가 되었던 필름 단면의 벌어 짐 현상을 방지하기 위하여, 토너 공급필름(51)에 형성된 천공부와 동일한 형상의 돌출돌기(12)를 필름 고정지그(4)에 형성하고, 1, 2차로 나누어서 부분적으로 토너 공급필름(51)을 융착한다는 것이다. One of the features of the present invention, in order to prevent the opening of the cross-section of the film, which was a problem when ultrasonic welding, the
또한, 토너 공급필름(51)을 장착하고 벗겨내는 데 소요되는 시간을 단축하기 위하여, 컨베이어 벨트(2) 상에 다수의 필름 고정지그(4)를 배치하여 작업함으로써 융착작업을 연속적으로 수행할 수 있도록 하였다는 데 본 발명의 특징이 있다.In addition, in order to shorten the time required to mount and peel off the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 예시적으로 설명한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The exemplary embodiments of the present invention have been described above by way of example, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
본 발명은 레이저 빔 프린터, 팩시밀리, 디지털 복사기 등과 같은 화상형성기기에서 토너를 교반하고 공급하기 위하여 장착되는 토너 공급필름의 초음파 융착기에 관한 것으로서, 토너를 사용하는 각종 화상형성기기 산업분야에 널리 이용될 수 있는 유용한 발명이다. BACKGROUND OF THE
도 1은, 종래의 화상형성기기의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a general structure of a conventional image forming apparatus.
도 2는, 종래의 화상형성기기의 교반기를 도시한 사시도.2 is a perspective view showing a stirrer of a conventional image forming apparatus.
도 3은, 본 발명자에 의해 제안된 토너 공급장치를 도시한 사시도.3 is a perspective view showing a toner supply apparatus proposed by the inventor;
도 4는, 본 발명에 따른 초음파 융착기에 의해 제조된 토너 공급필름으로서, (a)는 융착 전 상태, (b)는 융착 후 상태를 도시한 사시도. Figure 4 is a toner supply film produced by the ultrasonic welding machine according to the present invention, (a) is a perspective view showing a state before fusion, (b) a state after fusion.
도 5는, 본 발명에 따른 초음파 융착기의 전체 구성도. 5 is an overall configuration diagram of an ultrasonic welding machine according to the present invention.
도 6은, 본 발명에 따른 초음파 융착기의 초음파 융착부를 도시한 사시도.6 is a perspective view showing the ultrasonic welding unit of the ultrasonic welding machine according to the present invention.
도 7은, 본 발명에 따른 초음파 융착기의 필름 고정지그를 도시한 사시도.7 is a perspective view showing a film fixing jig of the ultrasonic welding machine according to the present invention.
도 8은, 본 발명에 따른 융착기에 의해 토너 공급필름을 제조하는 과정을 도시한 것으로서, (a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 정면도.8 is a view showing a process of manufacturing a toner supply film by a fusion machine according to the present invention, (a) is a first fusion process, and (b) is a front view showing a second fusion process.
도 9는, 본 발명에 따른 융착기에 의해 토너 공급필름을 제조하는 과정을 도시한 것으로서, (a)는 1차 융착과정, (b)는 2차 융착과정을 도시한 평면도.9 is a view showing a process of manufacturing a toner supply film by a fusion machine according to the present invention, (a) is a first fusion process, and (b) is a plan view showing a second fusion process.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 몸체부 2 : 컨베이어 벨트(Conveyor Belt)1: Body 2: Conveyor Belt
3 : 지그(Jig) 이송편 4 : 필름 고정지그3: jig transfer piece 4: film fixing jig
5 : 초음파 융착부 6 : 초음파 발생기5: ultrasonic welding part 6: ultrasonic generator
7 : 승강 스핀들 8 : 호온(Horn)7: Lifting spindle 8: Horn
9 : 베이스부 10 : 수직부9: Base 10: Vertical
11 : 수평부 12 : 돌출돌기11: horizontal portion 12: protrusion
13 : 요철부 14 : 제1받침부재 13: uneven portion 14: first supporting member
15 : 제2받침부재 16 : 지그 가이드레일(Guide Rail)15: second support member 16: jig guide rail (Guide Rail)
17 : 하부 위치조정부재 18 : 상부 지지판17: lower positioning member 18: upper support plate
19 : 상부 위치조정핀(Pin) 20 : 지그 지지대19: Upper Positioning Pin (Pin) 20: Jig Support
21 : 현상기 22 : 토너하우징(Toner Housing) 21: developer 22: toner housing
23 : 하부프레임 24 : 토너23: lower frame 24: toner
25 : 교반기 26 : 필름(Film)25: Stirrer 26: Film
27 : 토너공급구 28 : 공급롤러27: toner supply port 28: supply roller
29 : 현상롤러 30 : 감광드럼29: developing roller 30: photosensitive drum
31 : 블레이드(Blade) 32 : 대전롤러31: Blade 32: charging roller
33 : 노광부 34 : 전사롤러33: exposure part 34: transfer roller
50 : 토너 공급장치 51 : 토너 공급필름50: toner supply device 51: toner supply film
52 : 관통부 53 : 절곡부52: penetrating portion 53: bent portion
54 : 융착부 55 : 돌출부54: fusion part 55: protrusion
60 : 회전축 70 : 회전판60: rotating shaft 70: rotating plate
Claims (9)
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