KR20030005551A - Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030005551A KR20030005551A KR1020010040895A KR20010040895A KR20030005551A KR 20030005551 A KR20030005551 A KR 20030005551A KR 1020010040895 A KR1020010040895 A KR 1020010040895A KR 20010040895 A KR20010040895 A KR 20010040895A KR 20030005551 A KR20030005551 A KR 20030005551A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fixing roller
- end cap
- roller device
- heat
- inner tube
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전자사진 화상형성장치의 정착롤러장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저 전력소모 및 열효율이 높으며 순간가열이 가능한 히트 파이프를 이용한 전자사진 화상형성장치의 정착롤러장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fixing roller device of an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly, to a fixing roller device of an electrophotographic image forming apparatus using a heat pipe having low power consumption and high thermal efficiency and capable of instantaneous heating.
도 1은 종래 전자사진 화상형성장치의 외부구조의 일례를 개략적으로 나타낸사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래 전자사진 화상형성장치는 용지인출부(1), 조작부(2), 컨트롤 보드덮개(3), 윗 덮게 열림버튼(4), 용지 표시창(5), 다용도 급지창(6), 용지카세트(7), 옵션 카세트(8), 보조 받침대(9)등을 구비한다.1 is a perspective view schematically showing an example of an external structure of a conventional electrophotographic image forming apparatus. Referring to FIG. 1, the conventional electrophotographic image forming apparatus includes a paper takeout unit 1, an operation unit 2, a control board cover 3, an open cover button 4, a paper display window 5, and a multipurpose feeder ( 6), a paper cassette 7, an optional cassette 8, an auxiliary support 9, and the like.
도 2는 할로겐 램프가 열원으로 적용된 종래 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치의 개략적인 횡 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 할로겐 램프를 열원으로 적용한 종래 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치 및 가압롤러의 관계를 나타낸 종단면도이다.2 is a schematic lateral cross-sectional view of a fixing roller device of a conventional electrophotographic image forming apparatus in which a halogen lamp is applied as a heat source, and FIG. 3 is a fixing roller device of a conventional electrophotographic image forming apparatus in which the halogen lamp shown in FIG. 2 is applied as a heat source. And a longitudinal cross-sectional view showing the relationship between the pressure rollers.
도 2를 참조하면, 종래 정착롤러 장치(10)는 원통상의 정착롤러(11)와 그 내부 중앙에 설치되는 할로겐램프 등의 발열부(12)를 구비한다. 상기 정착롤러(11)의 표면은 테프론 등에 의한 코팅층(11a)이 형성되어 있다. 상기 발열부(12)가 정착롤러(11)의 내부에서 열을 발생하고, 상기 정착롤러(11)는 그 내면으로부터 발열부(12)로부터의 복사열에 의해 가열된다.Referring to FIG. 2, the conventional fixing roller device 10 includes a cylindrical fixing roller 11 and a heat generating unit 12 such as a halogen lamp installed at the center thereof. The surface of the fixing roller 11 is formed with a coating layer 11a by Teflon or the like. The heat generating portion 12 generates heat inside the fixing roller 11, and the fixing roller 11 is heated by radiant heat from the heat generating portion 12 from its inner surface.
도 3을 참조하면, 상기 정착롤러장치(10)의 하부에는 용지(14)를 사이에 두고 대향되게 가압롤러(13)가 위치한다. 상기 가압롤러(13)는 스프링장치(13a)에 의해 탄력적으로 지지되어 정착롤러(11)와 가압롤러(13)사이를 통과하는 용지(14)를 정착롤러(11)에 소정의 압력으로 가압한다. 이때, 용지(14)에는 분말상태의 토너화상(14a)이 형성되어 있고, 상기 정착롤러장치(10)와 가압롤러(13)사이를 통과하면서 소정의 압력과 열에 의해 가압 및 가열된다. 즉, 토너화상(14a)은 상기 정착롤러장치(10)및 가압롤러(13)에 의한 소정온도의 열과 압력에 의해 상기 용지(14)에 융착된다.Referring to FIG. 3, the pressure roller 13 is positioned below the fixing roller device 10 so as to face the paper 14 therebetween. The pressing roller 13 is elastically supported by the spring device 13a to press the paper 14 passing between the fixing roller 11 and the pressing roller 13 to the fixing roller 11 at a predetermined pressure. . At this time, the paper 14 is formed with a powder toner image 14a, and is pressurized and heated by a predetermined pressure and heat while passing between the fixing roller device 10 and the pressure roller 13. That is, the toner image 14a is fused to the paper 14 by heat and pressure at a predetermined temperature by the fixing roller device 10 and the pressure roller 13.
상기 정착롤러(11)의 일측에는 정착롤러(11)의 표면온도를 전기적 신호로 검출하는 써미스터(Thermistor, 15)및 정착롤러(11)의 표면온도가 주어진 임계값을 넘었을 때에는 할로겐 램프 등의 발열부에 대한 전원을 차단하는 써머스탯(Thermostat, 16)이 설치되어 있다. 상기 써미스터(15)는 정착롤러(11)의 표면온도를 검출하여 프린터의 제어부로 전송하며, 제어부는 검출온도에 따라 할로겐 램프(12)에 대한 전원을 제어하여 정착롤러(11)의 표면온도를 주어진 범위 내에서 유지시킨다. 또한, 상기 써머스탯(16)은 상기 써미스터(15) 및 제어부에 위한 상기 정착롤러(11)의 온도조절이 실패하였을 때에 정착롤러(11)및 인접요소들을 보호하기 위한 방지수단이다.One side of the fixing roller 11 includes a thermistor 15 for detecting the surface temperature of the fixing roller 11 as an electrical signal, and a halogen lamp when the surface temperature of the fixing roller 11 exceeds a given threshold. Thermostat (16) is installed to cut off the power to the heating part. The thermistor 15 detects the surface temperature of the fixing roller 11 and transmits the surface temperature of the fixing roller 11 to the control unit of the printer. The control unit controls the power supply to the halogen lamp 12 according to the detected temperature to adjust the surface temperature of the fixing roller 11. Keep within the given range. In addition, the thermostat 16 is a prevention means for protecting the fixing roller 11 and the adjacent elements when the temperature control of the fixing roller 11 for the thermistor 15 and the control unit fails.
상기와 같이 할로겐램프를 열원으로 적용하는 종래 정착롤러장치는 불필요한 전력소모가 많으며, 특히 전원을 껐다가 화상형성을 위해 전원을 다시 켰을 때 상당히 긴 웜-업시간(Warm-up Time)을 요구한다. 즉, 전원을 인가한 후 정착롤러(11)가 원하는 목표온도에 도달할 때까지 일정시간을 기다려야만 한다. 이러한 시간은 짧게는 수 십초에서 길게는 수분이 소요되는 경우가 있다. 특히, 종래 정착롤러장치는 열원으로부터의 복사열에 의해 정착롤러가 가열되기 때문에 열 전달 속도가 느리며, 용지에 접촉하면서 발생되는 온도저하에 따른 온도편차의 보상이 늦으므로 인해서 온도산포의 조절이 어렵다. 또한, 프린트의 동작이 휴지상태인 대기모드에서도 정착롤러의 온도를 일정하게 유지시켜주기 위하여 전력을 열원에 일정한 주기로 인가해야 하기 때문에 불필요한 전력소모가 발생되고, 대기상태에서 화상출력을 위한 동작모드로 전환되는 데에도 상당한 시간이 소요됨으로써 빠른 화상출력을 달성하지 못하는 문제점이 있다.As described above, the conventional fixing roller device using a halogen lamp as a heat source consumes a lot of unnecessary power, and in particular, requires a very long warm-up time when the power is turned off and then turned on again for image formation. That is, after applying power, the fixing roller 11 must wait a predetermined time until reaching the desired target temperature. This time can be as short as tens of seconds or as long as a few minutes. In particular, since the fixing roller is heated by the radiant heat from the heat source, the conventional fixing roller device has a low heat transfer rate, and is difficult to control the temperature spread due to the late compensation of the temperature deviation caused by the temperature drop generated by contacting the paper. In addition, in the standby mode when the operation of the printer is in the idle state, power must be applied to the heat source at regular intervals in order to maintain a constant temperature of the fixing roller. Therefore, unnecessary power consumption is generated. It takes a long time to switch, there is a problem that can not achieve fast image output.
도 4는 전자사진 화상형성장치에 적용되는 종래 정착롤러장치의 개략적인 종 단면도이다. 도 4를 참조하면, 가요성의 원통형 필름튜브(21)의 내부 하부측에 가열 플레이트(22)가 마련되고, 상기 가열플레이트(22)의 하부측에 용지(14)를 사이에 두고 가압롤러(23)가 대향되게 설치되어 있다.4 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional fixing roller apparatus applied to an electrophotographic image forming apparatus. Referring to FIG. 4, a heating plate 22 is provided on an inner lower side of the flexible cylindrical film tube 21, and a pressure roller 23 is disposed on the lower side of the heating plate 22 with the paper 14 interposed therebetween. ) Is installed opposite.
상기 가열튜브(21)는 별도의 회전장치에 의해 회전되며, 상기 가열 플레이트(22)와 가압롤러(23)의 사이의 부분에서 국부적으로 가열하는 방식은 소비전력이 낮은 장점은 있으나, 고속프린트에는 적용하기 어려운 단점을 가진다.The heating tube 21 is rotated by a separate rotating device, the method of locally heating in the portion between the heating plate 22 and the pressure roller 23 has the advantage of low power consumption, but in high-speed print It has a disadvantage that is difficult to apply.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 열전도성이 높아 순간 가열이 가능할 뿐만 아니라 저소비전력 특성을 가지는 히트파이프를 적용한 정착롤러장치가 일본 특허출원번호 평5-135656호, 평 10-84137호, 평6-29663호, 및 평10-208635호에 개시되어 있다. 이러한 히트파이프(Heat Pipe)를 적용한 정착롤러장치들은 정착영역을 벗어난 정착롤러의 일 측단부에 서로 다른 형태의 열원이 마련되어 있는 구조를 가진다. 이러한 열원의 배치구조에 따르면 정착롤러장치의 전체크기의 비대화가 초래될 수 있으므로, 구조적인 복잡성이 개선될 필요가 있다.In order to compensate for the above problems, a fixing roller device employing a heat pipe having high heat conductivity and capable of instantaneous heating as well as a low power consumption is disclosed in Japanese Patent Application Nos. Hei 5-135656, Hei 10-84137, Hei 6-. 29663, and Hei 10-208635. Fixing roller devices to which the heat pipe is applied have a structure in which heat sources of different types are provided at one end of the fixing roller outside the fixing area. According to such a heat source arrangement structure, the overall size of the fixing roller device may be increased, and thus, the structural complexity needs to be improved.
또한, 소58-163836호, 평3-107438호, 평3-136478호, 평6-316435호, 평7-65878호, 평7-105780호 및 평7-244029호에 개시된 정착롤러 장치는 열원이 정착롤러의 내부에 마련되어 있는 구조를 가지기 때문에, 상기에서 언급한 바와 같은 전체크기의 비대화는 크게 문제되지 않으나, 정착롤러에 대해 국부적인 히트파이프가 다수 마련되어 있는 구조를 가지기 때문에 가공 및 제조가 매우 복잡한 결점을 가진다. 또한, 히트파이프가 국부적으로 배치되어 있는 구조를 가지기 때문에 히트파이프들 사이의 부분이 히트파이프에 접해 있는 부분에서의 온도편차가 발생하는 결점을 가진다.In addition, the fixing roller devices disclosed in sub 58-163836, flat 3-107438, flat 3-136478, flat 6-316435, flat 7-65878, flat 7-105780 and flat 7-244029 are heat sources. Since it has a structure provided inside the fixing roller, the enlargement of the overall size as mentioned above is not a big problem, but processing and manufacturing is very difficult because it has a structure in which a large number of local heat pipes are provided for the fixing roller. Has complex drawbacks In addition, since the heat pipe has a locally arranged structure, there is a drawback that a temperature deviation occurs in a portion where the heat pipes are in contact with the heat pipe.
한편, 도 5는 종래의 표면 직접 가열방식이 적용된 정착롤러장치를 나타낸 부분 종단면도이다.On the other hand, Figure 5 is a partial longitudinal cross-sectional view showing a fixing roller device to which a conventional direct surface heating method is applied.
도 5를 참조하면, 상기 정착롤러장치(30)는 정착롤러(31)와, 상기 정착롤러(31)위에 마련되는 절연층(32)과, 상기 절연층(32)위에 설치되어 열을 발생시키는 발열층(33)과, 상기 발열층(33)위에 설치되는 보호층(34)과, 전원공급부(36)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the fixing roller device 30 is installed on the fixing roller 31, the insulating layer 32 provided on the fixing roller 31, and the insulating layer 32 to generate heat. A heat generating layer 33, a protective layer 34 provided on the heat generating layer 33, and a power supply unit 36 are provided.
상기 전원공급부(36)는 상기 발열층(33)위에 도전성접착제(35)를 도포하고 그 위에 설치되는 슬립링(Slip Ring)으로 구성되어 있다. 상기 슬립링은 외부전원으로부터 전원을 공급받아 전류를 상기 발열층(33)에 전달하는 것으로, 상기 정착롤러(31)가 회전되면 이와 일체로 회전된다.The power supply unit 36 is formed of a slip ring which is coated on the heat generating layer 33 and the conductive adhesive 35 is installed thereon. The slip ring receives power from an external power source and transfers a current to the heat generating layer 33. When the fixing roller 31 is rotated, the slip ring is integrally rotated.
상기와 같은 종래의 표면 직접 가열방식이 적용된 정착롤러장치에 사용되는 전원공급부(36)는 상기 정착롤러(31)의 표면에 저항 발열층(33)을 직접 설치하고, 그 위에 도전성 접착제(35)로 상기 슬립링을 고정시켜서 전원을 공급하도록 구성되어 있다.The power supply unit 36 used in the conventional surface direct heating method is applied to the fixing roller device, the resistance heating layer 33 is directly installed on the surface of the fixing roller 31, the conductive adhesive 35 thereon It is configured to supply power by fixing the slip ring.
따라서, 상기 전원공급부(36)에는 전기적인 전류 응력, 기계적인 잔류 열 응력 및 사용 환경에 따른 열적충격 등 많은 응력을 반복적이고, 지속적으로 받는다. 또한, 단 시간내에 상온에서 정착온도까지 상승시켜야 하기 때문에, 초기 및 사용중에도 상기 전원공급부(36)는 반복적으로 많은 충격을 받게 되어 내구성 및 안전성에 큰 취약점이 있으며, 전기적인 스파크발생의 위험성을 가지고 있다. 또한, 도전성 접착제를 사용하므로 전류가 발열층이 아닌 다른 구성부품에 흐를 수 가 있어 사용자가 감전의 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있다.Therefore, the power supply unit 36 is repeatedly and continuously subjected to many stresses such as electrical current stress, mechanical residual thermal stress, and thermal shock according to the use environment. In addition, since the temperature must be raised from the normal temperature to the fixing temperature within a short time, the power supply unit 36 is repeatedly subjected to a lot of shock even during initial use and use, and has a great vulnerability in durability and safety, and has a risk of electrical spark generation. have. In addition, since the conductive adhesive may be used, current may flow to other components other than the heating layer, thereby causing a user to be exposed to a risk of electric shock.
특히, 히트파이프(Heat Pipe)의 전원공급방식을 달리하는 정착롤러장치를 사용함에 따라 정착롤러 전원공급장치를 종래의 직접 표면 가열식 정착롤러장치에 사용되는 것과는 다르게 안전성을 확보할 수 있게 구성할 필요가 있다.In particular, by using a fixing roller device that differs in the power supply method of the heat pipe, the fixing roller power supply device needs to be configured to ensure safety unlike those used in the conventional direct surface heating fixing roller device. There is.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 정착롤러의 국부적인 온도편차를 줄여 전체적인 열적균형이 개선되어, 초기 구동에 필요한 웜-업 시간이 필요 없어서 전력소모를 줄일 수 있으며, 내구성 및 안전성이 향상된 전원공급장치가 적용된 전자사진 화상형성장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, the overall thermal balance is improved by reducing the local temperature deviation of the fixing roller, there is no need for a warm-up time required for the initial operation, power consumption can be reduced, durability and safety improved power supply It is an object of the present invention to provide an electrophotographic image forming apparatus to which the apparatus is applied.
도 1은 종래 전자사진 화상형성장치의 외부구조의 일례를 개략적으로 나타낸 사시도,1 is a perspective view schematically showing an example of an external structure of a conventional electrophotographic image forming apparatus;
도 2는 할로겐 램프가 열원으로 적용된 종래 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치의 개략적인 횡단면도,2 is a schematic cross-sectional view of a fixing roller device of a conventional electrophotographic image forming apparatus in which a halogen lamp is applied as a heat source;
도 3은 도 2에 도시된 할로겐 램프를 열원으로 적용한 종래 전자사진 화상형성장치의 정착롤러 장치 및 가압롤러의 관계를 나타낸 종단면도,3 is a longitudinal sectional view showing a relationship between a fixing roller device and a pressure roller of a conventional electrophotographic image forming apparatus using the halogen lamp shown in FIG. 2 as a heat source;
도 4는 전자사진 화상형성장치에 적용되는 종래 정착롤러장치의 개략적인 종 단면도,4 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional fixing roller device applied to an electrophotographic image forming apparatus;
도 5는 종래의 표면 직접 가열방식이 적용된 정착롤러장치를 나타낸 부분 종단면도,5 is a partial longitudinal cross-sectional view showing a fixing roller device to which a conventional direct surface heating method is applied;
도 6은 본 발명에 따른 정착롤러장치가 적용된 전자사진 화상형성장치의 정착부의 개략적인 종단면도,6 is a schematic longitudinal sectional view of the fixing unit of the electrophotographic image forming apparatus to which the fixing roller device according to the present invention is applied;
도 7은 도 6에 도시된 정착롤러장치의 구조를 나타낸 횡단면도,7 is a cross-sectional view showing the structure of the fixing roller device shown in FIG.
도 8은 도 7에 도시된 발열부의 일부를 확대도시한 사시도,FIG. 8 is an enlarged perspective view of a part of the heating unit illustrated in FIG. 7;
도 9a 내지 도 9b는 도 7에 도시된 엔드캡을 도시한 사시도,9a to 9b are perspective views showing the end cap shown in FIG.
도 10a 내지 도 10b는 도 7에 도시된 동력전달 엔드캡을 도시한 사시도,10a to 10b is a perspective view of the power transmission end cap shown in FIG.
도 11은 도 7에 도시된 정착롤러 전원공급장치를 도시한 분리사시도.11 is an exploded perspective view showing the fixing roller power supply device shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200...정착부 210...정착롤러장치200 ... Fixing unit 210 ... Fixing roller unit
212...정착롤러 213...발열부212.Fixing roller 213 ... Heating part
214...매개부 215...내부관214 ... 215 ... internal tube
216...작동유체 217...엔드캡Working fluid 217 End cap
218...동력전달 엔드캡 220...가압롤러218 ... Power transmission end caps 220 ... Pressure rollers
300...전원공급장치 310...연결부300 ... Power supply 310 ... Connections
320...지지대 330...부싱320 ... support 330 ... bushing
340...탄성수단 350...절연플레이트340.Elastic means 350.Insulated plate
400...프레임 410...관통구멍400 ... frame 410 ... through hole
411...멈춤대411 ... stop
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 전자사진 화상형성장치는 양단이 밀봉되어 있고, 소정 압력의 진공상태를 유지하며 그 내부공간에 소정량의 작동유체를 수용하는 관상의 내부관과, 상기 내부관을 감싸도록 설치되는 정착롤러와, 상기 정착롤러와 내부관의 사이에 설치되며 열을 발생하는 발열부와, 상기 발열부와 전기적으로 연결되어 전류를 전달하는 전원공급부를 포함한다.In order to achieve the above object, the electrophotographic image forming apparatus of the present invention has a tubular inner tube which is sealed at both ends, maintains a vacuum at a predetermined pressure, and accommodates a predetermined amount of working fluid in its inner space, and the inner tube. A fixing roller installed to wrap, a heating unit installed between the fixing roller and the inner tube, and generating heat, and a power supply unit electrically connected to the heating unit to transfer current.
본 발명에 따르면, 상기 발열부는 저항 발열코일과 이를 둘러싸는 매개부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the heating unit is characterized in that it is composed of a resistance heating coil and the media surrounding it.
본 발명에 따르면, 상기 매개부는 알루미늄합금으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the invention, the intermediate portion is characterized in that made of aluminum alloy.
본 발명에 따르면, 상기 매개부는 구리합금으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the invention, the intermediate portion is characterized in that consisting of a copper alloy.
본 발명에 따르면, 상기 전원공급부는 정착롤러의 양단에 설치되는 엔드캡 및 동력전달 엔드캡의 중앙부에 설치되며, 상기 발열부와 전기적으로 접속하는 연결부와, 상기 정착롤러가 고정되는 프레임에 설치되며, 상기 연결부와 접속하는 지지대와, 상기 지지대가 상기 연결부에 떨어지지 않고 접촉시키는 탄성수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the power supply unit is installed at the center of the end cap and the power transmission end cap is installed on both ends of the fixing roller, the connecting portion electrically connected to the heating portion, and the fixing roller is installed in the frame fixed And characterized in that it comprises a support for connecting to the connecting portion, and the support is elastic means for contacting without falling off the connecting portion.
본 발명에 따르면, 상기 엔드캡 및 동력전달 엔드캡은 관통홀이 형성되어 있고, 외주면에는 키가 형성되어 있으며, 상기 관통홀의 일측에는 저항 발열코일이 연결될 수 있도록 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the end cap and the power transmission end cap is formed with a through hole, a key is formed on the outer peripheral surface, characterized in that the hole is formed on one side of the through hole to be connected to the resistance heating coil. .
본 발명에 따르면, 상기 동력전달 엔드캡은 외주면을 따라 기어치형이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the power transmission end cap is characterized in that the gear tooth shape is formed along the outer peripheral surface.
본 발명에 따르면, 상기 연결부는 돌출부와 상기 돌출부와 일체로 연결되는 플레이트로 구성되어 있어, 상기 돌출부는 상기 관통홀에 삽입되어 연결되고 상기 플레이트에는 지지대가 접촉 연결되는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the connecting portion is composed of a protrusion and a plate which is integrally connected with the protrusion, the protrusion is characterized in that the insertion is connected to the through-hole and the support is connected to the plate.
본 발명에 따르면, 상기 지지대가 리드선과 직접 접촉되는 것을 방지하기 위하여 부싱을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the support is characterized in that it further comprises a bushing to prevent the direct contact with the lead wire.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 따른 정착롤러장치가 적용된 전자사진 화상형성장치의 정착부의 개략적인 종단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 정착롤러장치의 구조를 나타낸 횡단면도이다.6 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a fixing unit of an electrophotographic image forming apparatus to which a fixing roller device according to the present invention is applied, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the fixing roller device shown in FIG. 6.
도 6 과 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전자사진 화상형성장치의 정착부(200)는 토너화상(251)이 형성된 용지(250)가 배출되는 방향, 즉 도면에서 시계방향으로 회전하는 정착롤러장치(210)와, 용지(250)를 사이에 두고 대향되게 설치되어 상기 정착롤러장치(210)에 접촉하면서 반 시계방향으로 회전하는 가압롤러(220)를 구비한다.6 and 7, the fixing unit 200 of the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention is a fixing unit which rotates clockwise in the direction in which the paper 250 on which the toner image 251 is formed is discharged, that is, in the drawing. It is provided with a roller device 210 and a pressure roller 220 which is installed to face each other with the paper 250 therebetween and rotates counterclockwise while contacting the fixing roller device 210.
상기 정착롤러장치(210)는 표면에 테프론 코팅 등에 의한 보호층(211)이 형성된 원통형의 정착롤러(212)와, 상기 정착롤러(212)의 내부에 설치되어 후술하는 전원공급부(300)로부터 전류를 공급받아 열을 발생시키는 발열부(213)와, 상기 발열부(213)의 내부에 설치되며, 그 양단이 밀폐되어 있으며 소정압력을 유지하는 내부관(215)을 포함한다. 상기 내부관(215)내에는 소정의 체적비로 수용되는 작동유체(216)가 수용되어 있다. 또한, 상기 정착롤러(212)의 양단에는 외부전원에 연결되어 발열부(213)에 전류를 공급하는 전원공급부(300)가 설치되어 있다.The fixing roller device 210 is a cylindrical fixing roller 212 having a protective layer 211 formed on the surface by Teflon coating, etc., and the current from the power supply unit 300 to be described later installed inside the fixing roller 212 It is provided with a heat generating unit 213 for generating heat, and is installed inside the heat generating unit 213, both ends are sealed and includes an inner tube 215 for maintaining a predetermined pressure. The working fluid 216 accommodated in the predetermined volume ratio is accommodated in the inner tube 215. In addition, both ends of the fixing roller 212 is provided with a power supply unit 300 connected to an external power source for supplying current to the heat generating unit 213.
한편, 상기 정착롤러(212)의 상부에는 상기 보호층(211)에 접촉되어 정착롤러(212) 및 보호층(211)이 표면온도를 검지하는 써미스터(230)와, 상기 정착롤러(212) 및 보호층(211)의 표면온도가 급격하게 상승하는 경우에 전원공급부(300)의 전원을 차단하여 과열을 방지하는 써머스텟(240)이 설치되어 있다.On the other hand, the fixing roller 212 is in contact with the protective layer 211, the fixing roller 212 and the protective layer 211 thermistor 230 for detecting the surface temperature, the fixing roller 212 and When the surface temperature of the protective layer 211 rises sharply, a thermostat 240 is provided to cut off the power supply of the power supply unit 300 to prevent overheating.
도 8은 도 7에 도시된 발열부의 일부를 확대도시한 사시도이다.FIG. 8 is an enlarged perspective view of a part of the heating unit illustrated in FIG. 7.
도 8을 참조하면, 상기 발열부(213)는 전원공급부(300)로부터 전류를 공급받아 열을 발생시키는 것으로, 상기 정착롤러(212)의 내주면 및 내부관(215)의 외주면에 접촉되도록 설치되어 있다.Referring to FIG. 8, the heat generating unit 213 receives heat from the power supply unit 300 to generate heat, and is installed to contact the inner circumferential surface of the fixing roller 212 and the outer circumferential surface of the inner tube 215. have.
상기 발열부(213)는 저항발열코일(213a)과, 이를 둘러싸는 매개부(213b)로 구성되어 있다. 상기 매개부(213b)는 상기 저항 발열코일(213a)을 감싸도록 설치되어, 저항 발열코일(213a)에서 발생된 열을 정착롤러(212)및 내부관(215)에 전달한다. 상기 매개부(213b)가 설치된 상기 발열부(213)는 상기 저항 발열코일(213a)에만 의해서 열을 전달하는 것보다 열 전달능력이 탁월하며, 상기 정착롤러(212)전체의 온도를 온도편차 없이 균일하게 목표온도(토너화상을 용지에 융착 시키기에 적당한 온도)로 올릴 수 있다.The heat generating unit 213 is composed of a resistance heating coil 213a and a mediator 213b surrounding the heating element 213a. The intermediate part 213b is installed to surround the resistance heating coil 213a, and transfers the heat generated from the resistance heating coil 213a to the fixing roller 212 and the inner tube 215. The heating unit 213 in which the intermediate unit 213b is installed has a superior heat transfer capacity than heat transfer only by the resistance heating coil 213a, and the temperature of the entire fixing roller 212 is maintained without temperature deviation. It can raise the target temperature uniformly (temperature suitable for fusing the toner image onto the paper).
따라서, 상기 매개부(213b)는 열 전달계수가 크며, 가공성이 우수한 알루미늄 합금이나 구리합금이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 매개부(213b)는 상호 인접하도록 설치되어 있으나, 상호 일정간격을 두고 설치할 수도 있다.Therefore, it is preferable that the medium portion 213b has a large heat transfer coefficient, and an aluminum alloy or a copper alloy having excellent workability is used. The intermediary 213b is installed to be adjacent to each other, but may be installed at a predetermined interval from each other.
상기 발열부(213)는 내부관(215)의 외주면을 감싸도록 설치하고, 상기 정착롤러(212)의 내주면에 삽입한 다음, 상기 내부관(215)의 내부에 200 내지 250 기압의 압력을 가하여 상기 내부관(215)을 확장시킨다. 그러므로, 상기 발열부(213)는 상기 내부관(215)의 외주면과 정착롤러(212)의 내주면에 밀착되어 접촉된다.The heat generating unit 213 is installed to surround the outer circumferential surface of the inner tube 215, and inserted into the inner circumferential surface of the fixing roller 212, and then a pressure of 200 to 250 atmospheres is applied to the inner tube 215. The inner tube 215 is expanded. Therefore, the heat generating unit 213 is in close contact with the outer circumferential surface of the inner tube 215 and the inner circumferential surface of the fixing roller 212.
상기 발열부(213)는 매개부(213b)를 설치하지 않고, 저항 발열코일(213a)만을 사용할 수도 있다. 이 경우에는 부품수와 공정이 줄어드는 효과가 있다. 상기 저항 발열코일(213a)의 형상도 본 실시예에서는 원형으로 형성되어 있으나, 타원형 또는 사각형등 다양한 변용예가 가능하다.The heating unit 213 may use only the resistance heating coil 213a without installing the intermediate unit 213b. In this case, the number of parts and the process are reduced. The shape of the resistance heating coil 213a is also formed in a circular shape in this embodiment, but various modifications such as an oval or a square are possible.
상기 내부관(215)은 관형으로 이루어져 있으며, 그 양단은 밀폐되어 있다. 그 내부에는 작동유체(216)가 소정량으로 수용되어 있다. 상기 내부관(214)의 내면에는 그물모양의 윅(Wick)구조(도면에 미도시)가 마련되는 것이 바람직한데, 이는 상기 발열부(213)로부터 전달된 열이 상기 내부관(214)의 전체에 빠른 시간 내에 균일하게 전달되도록 하기 위함이다.The inner tube 215 has a tubular shape, and both ends thereof are sealed. The working fluid 216 is accommodated in a predetermined amount therein. The inner surface of the inner tube 214 is preferably provided with a net wick structure (not shown in the figure), which is the heat transferred from the heat generating portion 213 of the entire inner tube 214 This is to ensure uniform delivery within a short time.
상기 작동유체(216)는 상기 발열부(213)에서 발생된 열을 전달받아 기화되어, 그 열을 상기 정착롤러(212)에 전달하여 상기 정착롤러(212)의 표면의 온도편차를 방지하고 빠른 시간 내에 정착롤러(212)전체가 가열되게 하는 열적매체의 역할을 하는 것으로, 이러한 기능을 위하여 상기 내부관(215)의 체적에 대하여 5 내지 50 ％의 체적비를 차지하며, 5 내지 15 ％ 체적비를 차지하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 작동유체(216)가 차지하는 체적비가 약 5% 이하인 경우에는 드라이 아웃(Dry Out)현상이 발생될 가능성이 매우 높으므로 이를 피하는 것이 바람직하다.The working fluid 216 is evaporated by the heat generated from the heat generating unit 213, and transfers the heat to the fixing roller 212 to prevent the temperature deviation of the surface of the fixing roller 212 and to quickly It serves as a thermal medium for the entire fixing roller 212 is heated in time, and occupies a volume ratio of 5 to 50% with respect to the volume of the inner tube 215 for this function, and 5 to 15% It is desirable to occupy. On the other hand, if the volume ratio occupied by the working fluid 216 is about 5% or less, a dry out phenomenon is very likely to be avoided.
상기 작동유체(216)는 상기 내부관(215)의 재질에 따라 선택적으로 사용되어 진다. 즉, 상기 내부관(215)의 재질이 스테인레스 스틸(Stainless Steel)인 경우는 상기 작동유체(216)로서 물 즉, 증류수를 사용하는 것은 바람직하지 않으며, 증류수를 제외한 현재 알려져 있는 대부분의 작동유체를 사용할 수 있으며, 그 중에서도 FC-40(3M)이 가장 바람직하다.The working fluid 216 is selectively used according to the material of the inner tube 215. That is, when the material of the inner tube 215 is stainless steel, it is not preferable to use water, that is, distilled water, as the working fluid 216, and most of the currently known working fluids except distilled water are used. Among them, FC-40 (3M) is most preferred.
상기 내부관(215)의 재질이 구리(Cu)인 경우는 거의 대부분의 알려진 작동유체가 적용될 수 있는데 그 중에서도 물 즉 증류수가 가장 바람직하다. 물 특히 증류수가 사용될 경우 가격적으로 저렴하며 환경오염을 야기 시키지 않는 등의 이점이 있다.When the material of the inner tube 215 is copper (Cu), almost all known working fluids can be applied, among which water, that is, distilled water is most preferred. When water is used, especially distilled water, it is inexpensive and does not cause environmental pollution.
상기 정착롤러(212)는 상기 발열부(213)에서 발생된 열이 전달되거나, 상기 내부관(215)에 수용되어 있는 작동유체(216)에 의한 기화열에 의하여 가열되어 상기 용지(250)에 형성되어 있는 분말상의 토너(251)를 융착하는 역할을 하는 것으로, 그 재질은 스테인레스 스틸(Stainless Steel), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등으로 이루어질 수 있다.The fixing roller 212 is transferred to the heat generated from the heat generating unit 213 or is heated by the heat of vaporization by the working fluid 216 accommodated in the inner tube 215 is formed on the paper 250 It serves to fuse the powdered toner 251, and the material may be made of stainless steel, aluminum (Al), copper (Cu), or the like.
도 9a 내지 도 9b는 도 7에 도시된 엔드캡을 도시한 사시도이고, 도 10a 내지 도 10b는 도 7에 도시된 동력전달 엔드캡을 도시한 사시도이고, 도 11은 도 7에 도시된 정착롤러 전원공급장치를 도시한 분리사시도이다.9A to 9B are perspective views showing the end cap shown in FIG. 7, and FIGS. 10A to 10B are perspective views showing the power transmission end cap shown in FIG. 7, and FIG. 11 is a fixing roller shown in FIG. 7. An exploded perspective view of a power supply.
도 9a 내지 도 11을 참조하면, 상기 정착롤러(212)의 양단에는 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)이 설치되어 있다. 상기 동력전달 엔드캡(218)은 엔드캡(217)과 그 구성에 있어서는 동일하며, 다만, 상기 정착롤러장치(210)를 지지하는 프레임(400)에 설치되는 전동장치(미도시)에 연결되어 상기 정착롤러장치(210)를 회전시키도록 동력전달기구가 마련되어 있다. 본 실시예서, 상기 동력전달기구는 상기 동력전달 엔드캡(218)의 외주면을 따라 치(tooth)를 형성하여 전동장치와 상호 맞물려 회전되도록 하는 것이 바람직하다.9A to 11, end caps 217 and power transmission end caps 218 are installed at both ends of the fixing roller 212. The power transmission end cap 218 is the same as the end cap 217 in the configuration, but connected to a transmission device (not shown) installed in the frame 400 for supporting the fixing roller device 210 is A power transmission mechanism is provided to rotate the fixing roller device 210. In this embodiment, the power transmission mechanism is preferably formed along the outer circumferential surface of the power transmission end cap 218 to rotate in engagement with the transmission.
즉, 상기 동력전달 엔드캡(218)의 외주면에 치(219)를 형성하고, 상기 프레임(400)에 설치되는 전동장치와 맞물려 회전되면서 상기 정착롤러장치(210)를 회전시킨다.That is, the tooth 219 is formed on the outer circumferential surface of the power transmission end cap 218, and rotates the fixing roller device 210 while being engaged with the transmission device installed in the frame 400.
상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에는 홀(217a)(218a)이 형성되어 있어, 상기 저항발열코일(213a)가 이에 삽입되어 연결된다. 또한, 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)은 상기 정착롤러(212)에 체결수단에 의하여 연결된다. 본 실시예에서 상기 체결수단은 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에는 키(217b)(218b)를 형성하고, 상기 정착롤러(212)에는 키홈(미도시)을 형성하여 키(217b)(218b)를 키홈에 삽입하여 연결한다.Holes 217a and 218a are formed in the end cap 217 and the power transmission end cap 218 so that the resistance heating coil 213a is inserted into and connected thereto. In addition, the end cap 217 and the power transmission end cap 218 are connected to the fixing roller 212 by a fastening means. In the present embodiment, the fastening means forms the keys 217b and 218b in the end cap 217 and the power transmission end cap 218, and forms a key groove (not shown) in the fixing roller 212. 217b and 218b are inserted into the key groove and connected.
상기 정착롤러 전원공급장치(300)는 상기 정착롤러(212)의 양단에 설치되어, 외부전원으로부터 전류를 공급받아 상기 발열부(213)에 전달하는 것으로, 연결부(310)및 지지대(320)와 탄성수단(340)을 구비한다.The fixing roller power supply device 300 is installed at both ends of the fixing roller 212 and receives current from an external power source and transfers the current to the heat generating unit 213. The elastic means 340 is provided.
상기 연결부(310)는 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)의 중앙부 즉, 정착롤러장치(210)의 회전 중심축 상에 위치된 관통홀(217c)(218c)에 삽입되어 설치되는 돌출부(311)와, 상기 돌출부(311)에 일체로 연결되어 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에 형성된 인입부(217d)(218d)에 삽입되어 설치되는 플랜지부(312)를 구비한다.The connection portion 310 is inserted into and installed in the center portion of the end cap 217 and the power transmission end cap 218, that is, through-holes 217c and 218c positioned on the central axis of rotation of the fixing roller device 210. And a flange portion 312 which is integrally connected to the protrusion portion 311 and inserted into the inlet portions 217d and 218d formed in the end cap 217 and the power transmission end cap 218. ).
상기 연결부(310)는 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에 체결수단에 의하여 연결된다. 본 실시예에서는 상기 체결수단은 플랜지부(312)에 복수개의 구멍을 형성하고, 이에 대응하여 상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에 형성된 복수개의 구멍(217e)(218e)에 스크류 또는 나사 등으로 고정하는 방법을 사용한다.The connection part 310 is connected to the end cap 217 and the power transmission end cap 218 by fastening means. In the present embodiment, the fastening means forms a plurality of holes in the flange portion 312, and correspondingly to the plurality of holes 217e and 218e formed in the end cap 217 and the power transmission end cap 218 correspondingly. Use a screw or screw to fix it.
상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)의 홀(217a)(218a)을 통과하도록 설치되는 발열체(213b)가 상기 연결부(310)의 돌출부(311)에 접속된다.A heating element 213b installed to pass through the end cap 217 and the holes 217a and 218a of the power transmission end cap 218 is connected to the protrusion 311 of the connection portion 310.
상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)은 고온에서도 열변형이 없도록 유리섬유(Glass Fiber)등의 충전재를 넣은 PPS(Polyphenylene sulfide), PBT(Poly Butylene Terephthalate), 나이론(Nylon) 등의 레진을 사용할 수 있다.The end cap 217 and the power transmission end cap 218 are polyphenylene sulfide (PPS), poly butylene terephthalate (PBT), nylon (Nylon) and the like filled with filler such as glass fiber (Glass Fiber) so that there is no heat deformation even at high temperatures. Resin can be used.
상기 지지대(320)는 상기 정착롤러장치(210)가 설치되는 프레임(400)에 설치되며, 상기 플랜지부(312)에 접속되어 전류를 전달할 수 있도록 전도성재료로 형성된 것으로, 플레이트(321)와 돌기부(322)로 구성되어 있다. 상기 돌기부(322)에는 상기 플랜지부(312)가 접촉되어 연결되고, 상기 플레이트(312)에는 리드선(미도시)과 접속되어 외부전원에 연결된다.The support 320 is installed on the frame 400 where the fixing roller device 210 is installed, and is formed of a conductive material so as to be connected to the flange portion 312 so as to transmit a current. The plate 321 and the protrusion 322 is comprised. The flange portion 312 is in contact with the protrusion 322, and the plate 312 is connected to a lead wire (not shown) is connected to an external power source.
상기 프레임(400)에는 관통구멍(410)이 형성되어 있다. 상기 관통구멍(410)의 상기 정착롤러(212)에 대향되는 쪽에는 복수개의 멈춤대(410)가 마련되어 있다. 상기 멈춤대(410)에는 상기 관통구멍(410)에 상기 지지대(320)가 삽입될 때 상기 플레이트(321)가 걸려 지지된다.The through hole 410 is formed in the frame 400. A plurality of stops 410 are provided on the side of the through hole 410 opposite to the fixing roller 212. The plate 321 is supported by the stop 410 when the support 320 is inserted into the through hole 410.
상기 탄성수단(340)은 상기 돌기부(322)가 플랜지부(312)에 접촉되면서 연결될 수 있도록 탄성력을 제공하며, 상기 정착롤러(212)가 작동 중에 열팽창 또는 열수축이 반복적으로 일어나는 경우에도 그 변형을 흡수하여 상기 돌기부(322)가 플랜지부(310)와 떨어지는 것을 방지한다. 그러므로, 상기 탄성수단(340)은 압축스프링을 사용하는 것이 바람직하다.The elastic means 340 provides an elastic force so that the protrusion 322 can be connected to contact the flange portion 312, even if the fixing roller 212 repeatedly occurs during thermal expansion or thermal contraction during the operation of the fixing roller 212 Absorption prevents the protrusion 322 from falling off with the flange 310. Therefore, it is preferable that the elastic means 340 uses a compression spring.
이때, 상기 지지대(320)에는 리드선(미도시)이 연결되는데, 상기 리드선과상기 탄성수단(340)이 접촉하여 스파크가 발생되는 위험이 있다. 따라서, 이러한 위험을 방지하기 위하여 부싱(330)을 설치한다. 상기 부싱(330)은 상기 탄성수단(340)과 리드선이 직접 접촉하지 않도록 한다.At this time, a lead wire (not shown) is connected to the support 320, there is a risk that the lead wire and the elastic means 340 is in contact with the spark. Therefore, the bushing 330 is installed to prevent such a risk. The bushing 330 does not directly contact the elastic means 340 and the lead wire.
상기 탄성수단(340)은 절연플레이트(350)에 의하여 상기 프레임(400)에 장착된다. 상기 절연플레이트(350)는 상기 탄성수단(340)을 지지하는 역할을 한다. 따라서, 관통구멍(410)에 먼저 지지대(320)를 설치하고, 그 다음에 탄성수단(340)을 설치하고, 부싱(330)을 설치하여 탄성수단(340)과 리드선이 서로 접촉하는 것을 방지한다. 그 다음에 상기 탄성수단(340)을 지지하도록 절연플레이트(350)를 설치한다. 상기 절연플레이트(350)에는 리드홀(351)이 형성되어 있어 리드선이 통과한다.The elastic means 340 is mounted to the frame 400 by an insulating plate 350. The insulating plate 350 serves to support the elastic means 340. Accordingly, the support 320 is first installed in the through hole 410, and then the elastic means 340 is installed, and the bushing 330 is installed to prevent the elastic means 340 and the lead wire from contacting each other. . Then, the insulating plate 350 is installed to support the elastic means 340. A lead hole 351 is formed in the insulating plate 350 so that a lead wire passes therethrough.
상기와 같은 구성에 있어서, 상기 프레임(400)에 설치되는 동력장치가 상기 동력전달 엔드캡(218)의 외주면에 마련된 치(219)와 치합되어 회전하면, 상기 동력전달 엔드캡(218)에 결합되어 있는 상기 정착롤러(212)도 회전한다. 그러면, 상기 용지(250)를 사이에 두고 상기 정착롤러장치(210)에 대향되게 설치되는 상기 가압롤러(220)는 상기 정착롤러장치(210)의 회전방향에 대하여 반대방향으로 회전을 한다.In the configuration as described above, when the power unit installed in the frame 400 is engaged with the teeth 219 provided on the outer circumferential surface of the power transmission end cap 218 to rotate, it is coupled to the power transmission end cap 218. The fixing roller 212 is rotated. Then, the pressing roller 220 installed to face the fixing roller device 210 with the paper 250 therebetween rotates in the opposite direction to the rotation direction of the fixing roller device 210.
상기 엔드캡(217)과 동력전달 엔드캡(218)에 설치되는 상기 연결부(310)도 함께 회전한다. 이때, 상기 지지대(320)는 상기 탄성수단(340)에 의하여 항상 상기연결부(310)쪽으로 밀어 붙여지게 되므로, 상기 연결부(310)는 항상 상기 지지대(320)와 접촉 연결되므로 전류공급이 차단되지 않는다.The connection portion 310 installed on the end cap 217 and the power transmission end cap 218 also rotates. At this time, since the support 320 is always pushed toward the connecting portion 310 by the elastic means 340, the connecting portion 310 is always in contact with the support 320 so that the current supply is not cut off. .
상기 용지(250)에 형성되어 있는 분말상의 토너(251)를 상기 용지(250)에 융착 시키기 위해서는 상기 정착롤러(212)를 적정한 온도로 올려야 한다. 따라서, 외부전원으로부터 전류가 리드선을 통해 상기 지지대(320)를 통하여 이에 접촉되어 있는 상기 연결부(310)에 흐르며, 또한, 상기 연결부(310)에 연결되어 있는 상기 발열부(213)에 전달된다.In order to fuse the powdery toner 251 formed on the paper 250 to the paper 250, the fixing roller 212 should be raised to an appropriate temperature. Therefore, a current from an external power source flows through the support 320 through the support 320 to the connection part 310 which is in contact with it, and is also transmitted to the heat generating part 213 connected to the connection part 310.
전류를 공급받은 상기 발열부(213)는 저항열을 발생한다. 발생된 열의 일부는 매개부(214)를 통하여 상기 정착롤러(212)에 전달되고, 나머지 열은 상기 내부관(215)에 전달되게 되는데, 상기 내부관(215)의 내면에는 그물모양의 윅(Wick)구조가 설치되어 있으므로 빠른 시간 내에 열을 전체에 전달된다. 상기 내부관(215)에 수용되어 있는 상기 작동유체(216)는 전달된 열에 의하여 가열되어 기화되며, 기체상의 작동유체가 가지는 열은 상기 내부관(215)의 표면에 설치되어 있는 상기 매개부(214)를 통하여 상기 정착롤러(212)에 전달된다.The heating unit 213 supplied with the current generates resistance heat. Part of the generated heat is transmitted to the fixing roller 212 through the medium 214, the remaining heat is transferred to the inner tube 215, the inner surface of the inner tube 215 is a net wick ( Wick) structure is installed so heat is transferred to the whole within a short time. The working fluid 216 accommodated in the inner tube 215 is heated and vaporized by the transferred heat, and the heat of the gaseous working fluid is provided in the intermediate part installed on the surface of the inner tube 215. It is transmitted to the fixing roller 212 through the 214.
그러므로, 상기 정착롤러(212)는 상기 발열부(213)에서 발생된 열이 전달되고, 동시에 상기 작동유체(216)의 열이 상기 매개부(214)를 통하여 전달되어 그 표면온도가 상기 용지(250)에 형성되어 있는 분말상의 토너(251)를 융착 하기에 필요한 목표온도까지 빠른 시간 내에 전체에 고르게 도달하게 된다.Therefore, the fixing roller 212 transfers the heat generated from the heat generating unit 213, and at the same time, the heat of the working fluid 216 is transferred through the intermediate unit 214 so that the surface temperature of the fixing roller 212 is changed to the paper ( The powder toner 251 formed at 250 is uniformly reached all over the target temperature required for fusion.
따라서, 상기 정착롤러장치(210)와 이에 대향되게 설치되어 있는 가압롤러(220)사이를 통과하는 용지(250)에 형성되어 있는 분말상의 토너(251)는 가열되어 일정한 온도를 가지고 있는 정착롤러(210)에 의하여 용지(250)에 융착된다.Therefore, the powdery toner 251 formed on the paper 250 passing between the fixing roller device 210 and the pressure roller 220 installed opposite thereto is heated to have a fixed temperature ( 210 is fused to the paper 250.
한편, 상기 정착롤러(210)가 상기 토너(251)를 융착 함에 따라 열을 빼앗기게 되면, 상기 내부관(214)내에 수용되어 있는 상기 작동유체(215)는 열을 빼앗기게 되어 다시 액화된다. 그러면, 다시 상기 발열부(213)에 의해 열을 전달받은 상기 작동유체(215)는 기화되면서 상기 정착롤러(212)의 표면온도를 상기 토너(251)를 융착 하기에 적당한 목표온도로 유지할 수 있게 하여 계속적인 작업을 할 수 있게 된다.On the other hand, when the fixing roller 210 loses heat as the toner 251 is fused, the working fluid 215 contained in the inner tube 214 loses heat and liquefies again. Then, the working fluid 215 which has received heat by the heat generating unit 213 is vaporized while maintaining the surface temperature of the fixing roller 212 at a target temperature suitable for fusion of the toner 251. You can continue to work.
정상적인 토너화상의 정착온도가 160 ~ 190 ℃ 일 경우, 본 발명에 따른 정착롤러장치(210)는 약 10초 이내에 목표온도에 도달하게 된다. 그리고, 목표온도에 도달한 후에는 상기 써미스터(230)가 상기 정착롤러(212)의 표면온도를 검지하여 표면온도를 상기 토너(251)를 융착하기에 적당한 소정의 범위 내에서 유지시켜준다. 만약, 상기 써미스터(230)에 의하여 표면온도조절에 실패하여 표면온도가 급상승하게 되면, 상기 써머스텟(240)이 표면온도를 검지하여 이에 연결되어 있는 전원공급부(300)의 전원을 기계적인 작동에 의하여 차단하여 그 표면온도의 급상승을 방지한다. 이러한 전원공급동작은 목표온도에 따라 가변 될 수 있으며, 전원공급도 주기적인 온/오프(0N/OFF) 타입이나 펄스폭 변조방식(Pulse Width Modulation), 혹은 PI(Proportional and Integral) 등의 제어방식의 적용이 가능하다.When the fixing temperature of the normal toner image is 160 to 190 ° C, the fixing roller device 210 according to the present invention reaches the target temperature within about 10 seconds. After the target temperature is reached, the thermistor 230 detects the surface temperature of the fixing roller 212 to maintain the surface temperature within a predetermined range suitable for fusion of the toner 251. If the surface temperature is rapidly increased due to the thermistor 230 failing to adjust the surface temperature, the thermostat 240 detects the surface temperature and supplies the power of the power supply unit 300 connected thereto to the mechanical operation. To prevent the sudden rise of its surface temperature. The power supply operation can be varied according to the target temperature, and the power supply is also controlled by periodic on / off (0N / OFF) type, pulse width modulation, or PI (Proportional and Integral). It is possible to apply.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자화상 형성장치의 정착롤러는As described above, the fixing roller of the electronic image forming apparatus according to the present invention
첫째, 회전 구동하는 정착롤러 전원공급장치의 전기적인 전류응력, 기계적인 잔류 열 응력 및 사용환경에 따른 열적 충격등 반복적으로 받게 되는 지속적인 응력에 대하여 내구성 및 안전성을 향상시킬 수 있다.First, durability and safety can be improved against continuous stresses such as electric current stress, mechanical residual thermal stress, and thermal shock due to the use environment of the fixing roller power supply.
둘째, 열 전달능력이 우수한 매개부를 사용하여 초기 구동시에 필요한 워엄-업 시간이 필요 없어서 저소비 전력실현이 가능하고, 동시에 단 시간내에 상온에서 작동온도까지 상승시킬 수 있는 효과가 있다.Second, low heat consumption can be realized by eliminating the warm-up time required for initial operation by using a medium having excellent heat transfer capability, and at the same time, there is an effect of raising the operating temperature from room temperature to a short time.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations can be made therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0040895A KR100403589B1 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0040895A KR100403589B1 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030005551A true KR20030005551A (en) | 2003-01-23 |
| KR100403589B1 KR100403589B1 (en) | 2003-10-30 |
Family
ID=27714027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0040895A KR100403589B1 (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100403589B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100608010B1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-08-02 | 삼성전자주식회사 | Fusing roller and fusing apparatus adopting the same |
| KR100694063B1 (en) * | 2004-11-02 | 2007-03-12 | 삼성전자주식회사 | Fusing unit and image forming apparatus adopting the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063987A (en) * | 1992-06-17 | 1994-01-14 | Canon Inc | Fixing device for image forming device |
-
2001
- 2001-07-09 KR KR10-2001-0040895A patent/KR100403589B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100608010B1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-08-02 | 삼성전자주식회사 | Fusing roller and fusing apparatus adopting the same |
| US7349661B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-03-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing roller and fusing apparatus using the same |
| KR100694063B1 (en) * | 2004-11-02 | 2007-03-12 | 삼성전자주식회사 | Fusing unit and image forming apparatus adopting the same |
| US7340207B2 (en) | 2004-11-02 | 2008-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing roller and fusing apparatus adopting the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100403589B1 (en) | 2003-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100400003B1 (en) | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100403595B1 (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100385997B1 (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100382658B1 (en) | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100509475B1 (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR20040019765A (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100403589B1 (en) | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100416550B1 (en) | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100503065B1 (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| US6137087A (en) | Thermal roller for thermal fixing device | |
| KR100400006B1 (en) | A fixing roller Power-source supply apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR20040035413A (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| EP1217466B1 (en) | Fusing roller assembly including a resistance coil for heating wound around a heat pipe roller for electrophotographic image forming apparatus | |
| KR20030040815A (en) | Fusing roller of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100374618B1 (en) | Fusing roller apparatus of electrophotographic image forming apparatus | |
| KR100708152B1 (en) | Fusing unit and fusing apparatus of image forming apparatus using the same | |
| US5890031A (en) | Safety device for a toner image fixing device | |
| KR100477662B1 (en) | Fusing device of electrophotographic image forming apparatus | |
| US20050175380A1 (en) | Fusing apparatus for electrophotographic image forming system | |
| JP2000162916A (en) | Fixing device, and fixing roller for fixing device | |
| JPH08262901A (en) | Fixing heater, fixing device and image forming device | |
| JPH09120229A (en) | Heat fixing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080930 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |