KR20030067152A - 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치가 개시된다. 개시된 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치는 정착장치가 지지되도록 설치되는 대향하는 양 프레임 중 어느 한 프레임에 정착장치로부터 용지가 배출되는 쪽으로 치우치도록 설치되어 내부공기를 외부로 유출시키는 냉각팬과, 냉각팬이 설치되는 프레임에 대향된 프레임에 형성되어 외부공기가 내부로 유입되는 제 1개구부를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 감광드럼과 현상장치에 온도의 영향을 미치지 않으면서 정착장치로부터 발생된 열을 외부로 배출시키므로 감광드럼의 수명을 연장시킬 수 있으며 화상화질을 향상시킬 수 있다. 또한 폐 토너가 굳어지지 않게 되므로 부하가 감소하는 효과가 있다.

Description

전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치{Cooling apparatus for electro-photographic image-forming device}

본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정착장치에서 발생된 열에 의하여 상승된 본체내부온도를 하강시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진방식 화상형성장치는 감광드럼 또는 감광벨트와 같은 감광매체에 정전잠상을 형성시키고, 이 정전잠상을 토너로 현상하여 용지에 전사시킴으로써 화상을 얻는 장치이다.

이러한 전자사진방식 화상형성장치는 사용하는 토너에 따라 건식과 습식으로 구분되는데, 건식 전자사진방식 프린터의 경우 분말 상태의 토너가 사용된다. 반면에, 습식 전자사진방식 프린터의 경우에는 휘발 성분의 액체캐리어에 토너가 혼합된 액상의 현상제가 사용되며, 건식의 경우보다 인쇄 품질이 우수한 동시에 유해한 토너 분진에 의한 피해를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 건식 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 건식 전자사진방식 화상형성장치(100)는현상장치(120), 전사장치(130), 정착장치(140), 용지공급장치(160) 및 냉각장치(170)를 구비한다.

현상장치(120)는 광 주사장치(110)에 의하여 감광드럼(121)에 형성된 정전잠상에 현상제탱크(122)로부터 공급된 현상제를 도포하여 토너화상을 형성한다.

전사장치(130)는 용지를 사이에 두고 상기 감광드럼(121)에 대향되어 회전되도록 설치되어 상기 감광드럼(121)에 형성된 토너화상을 용지에 전사시킨다.

정착장치(140)는 용지배지경로 상에 설치되어 상기 전사장치(130)에 의하여 화상이 전사된 용지를 소정 온도와 압력으로 화상을 용지에 융착시킨다.

용지공급장치(160)는 화상이 형성된 감광드럼(121)과 전사장치(130)의 전사닙(transfer nip)에 화상이 전사될 용지를 공급하기 위한 것으로, 용지(P)를 적재하여 프린터 본체에 착탈 가능하게 설치되는 카세트(151)에 적재된 용지(P)를 픽업하여 내부로 공급하는 픽업롤러(161)와, 픽업롤러(161)에 의하여 픽업된 용지(P)를 프린터 내부로 이송하는 복수개의 이송롤러(162)(163)를 구비한다.

냉각장치(170)는 정착장치(140)에서 발생된 열이 주변에 전달되어 화상형성장치(100) 본체 내의 상승된 온도를 하강시킴으로써 본체 내의 온도를 소정온도로 유지하기 위한 것으로, 상기 정착장치(140)와 현상장치(120) 사이의 전면프레임(181)에 설치되어 이에 대향하는 후면프레임(182)에 마련된 제1개구부(172)와 전면프레임(181)과 후면프레임(182)에 각각 수직으로 설치되는 측면프레임(183)에 마련된 제2개구부(173)를 통하여 온도가 낮은 외부공기를 본체 내부로 유입시키는 냉각팬(171)을 구비한다.

냉각팬(171)이 작동하면 화상형성장치(100)의 내부에 압력차가 발생되고, 이에 의하여 온도가 낮은 외부공기가 제1개구부(172)와 제2개구부(173)를 통하여 본체 내부로 유입되면서 정착장치(140)로부터 발생된 열에 의하여 온도가 상승된 내부공기는 냉각팬(171)을 통하여 외부로 배출된다. 따라서, 본체 내부의 온도는 하강되어 소정온도를 유지할 수 있다.

도 2를 참조하면, 냉각팬(171)이 작동되어 제1개구부(172)와 제2개구부(173)를 통하여 유입된 외부공기는 본체 내에서 화살표 A, B, D를 따라 공기유동되어 냉각팬(171)을 통하여 다시 외부로 유출된다.

하지만, 냉각팬(171)이 작동되면 공기유동 특성상 화살표 C, E를 따라 흐르는 공기흐름이 발생되며, 정착장치(140)에서 발생된 열은 화살표 C, E를 통하여 현상장치(120)에 전달되므로 현상장치(120) 및 감광드럼(121)의 온도가 상승된다.

감광드럼(121)의 온도가 상승되면 감광드럼(121)의 수명저하를 초래하며, 특히 토너는 55℃이상이 되면 특성변화로 인하여 화질의 농도가 저하되는 문제가 발생된다.

또한, 전사 후 감광드럼(121)의 표면으로부터 제거된 토너가 저장되는 폐 토너 저장부(미도시)의 온도상승으로 인하여 토너가 폐 토너 저장부(미도시)에 융착 되거나 성질변화로 내부에서 단단하게 굳게 됨으로 인해 부하가 급격히 상승하여 내부부품의 파손의 원인이 된다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 현상장치의 온도를 상승시키지 않으면서 본체의 온도를 강하시켜 선명한 화질과 품질이 유지되도록 개선된 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치를 공급함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 건식 전자사진방식 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치가 적용된 건식 전자사진방식 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200...화상형성장치220...현상장치

221...감광드럼230...전사장치

240...정착장치270...냉각장치

271...냉각팬272...제 1개구부

273...제 2개구부281...전면프레임

282...후면프레임283...측면프레임

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치는 전자사진방식 화상형성장치의 내부 열을 냉각시키기 위한 것으로, 정착장치가 지지되도록 설치되는 대향하는 양 프레임 중 어느 한 프레임에 정착장치로부터 용지가 배출되는 쪽으로 치우치도록 설치되어, 내부공기를 외부로 유출시키는 냉각팬과, 상기 냉각팬이 설치되는 프레임에 대향된 프레임에 형성되어 외부공기가 내부로 유입되는 제 1개구부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 상기 제 1개구부는 현상장치와 상기 정착장치 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각팬이 설치되는 프레임에 형성되어 외부공기가 유입되는 제 2개구부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 2개구부는 현상장치와 상기 정착장치 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제 1개구부 면적은 상기 제 2개구부 면적보다도 넓은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각팬은 본체의 바닥면을 기준으로 상기 정착장치보다 높게 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 냉각팬은 용지가 화상형성장치 외부로 배출되는 배출구 쪽으로 더 치우치게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치가 적용된 건식 전자사진방식 화상형성장치의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다. 여기서, 도 3에는 건식 전자사진방식 화상형성장치가 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 냉각장치는 건식 전자사진방식 화상형성장치에 한정되어 적용되는 것은 아니며 액상 현상제를 사용하는 습식 전자사진방식 화상형성장치에도 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 건식 전자사진방식 화상형성장치(200)는 현상장치(220), 전사장치(230), 정착장치(240), 용지공급장치(260) 및 냉각장치(270)를 구비한다.

상기 현상장치(220)는 광 주사장치(210)에 의하여 감광드럼(221)에 형성된 정전잠상에 현상제탱크(222)로부터 공급된 현상제를 도포하여 소정 화상을 형성한다.

상기 전사장치(230)는 용지를 사이에 두고 상기 감광드럼(221)에 대향되어 회전되도록 설치되어 상기 감광드럼(221)에 형성된 화상을 용지에 전사시킨다.

상기 정착장치(240)는 상기 전사장치(230)에 의하여 용지에 전사된 화상을 소정 온도와 압력을 가하여 용지에 융착시킨다.

상기 용지공급장치(260)는 상기 감광드럼(221)과 전사장치(230)의 전사닙(transfer nip)에 용지를 공급하기 위한 것으로, 프린터 본체에 착탈 가능하게 설치되는 카세트(251)에 적재된 용지(P)를 픽업하여 내부로 공급하는픽업롤러(261)와, 상기 픽업롤러(261)에 의하여 픽업된 용지(P)를 프린터 내부로 이송하는 복수개의 이송롤러(262)(263)를 구비한다.

상기 냉각장치(270)는 상기 정착장치(240)에서 발생된 열에 의하여 온도가 상승되는 화상형성장치(220)의 본체의 내부온도를 낮추기 위한 것으로, 냉각팬(271)과 제 1개구부(272)를 구비한다.

도 4는 도 3에 도시된 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 냉각팬(271)은 상기 정착장치(240)의 일측이 설치되는 전면 프레임(281)에 설치되며, 또한 상기 정착장치(240)로부터 용지가 배지되는 방향으로 치우쳐, 상기 전면프레임(281)에 직각으로 위치되는 측면프레임(283)에 근접되도록 설치되어 있다.

즉, 상기 냉각팬(271)은 상기 화상형성장치(220)의 바닥면을 기준으로 상기 정착장치(240)보다 높게 위치되어 있다.

상기 제 1개구부(272)는 상기 전면프레임(281)에 대향되게 위치되어 있는 후면프레임(282)에 형성되는데, 정확하게는 상기 현상장치(220)와 정착장치(240)의 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 냉각팬(271)은 상기 정착장치(240)를 기준으로 용지가 배출되는 방향에 설치되고, 상기 제 1개구부(272)는 상기 냉각팬(271)이 설치되는 프레임에 대향되어 위치하는 프레임에 설치되는 것이 본 발명의 특징이다.

특히, 상기 제 1개구부(272)는 상기 현상장치(220)와 정착장치(240)의 사이에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이는 상기 제 1개구부(272)를 통하여 유입되는 외부공기가 상기 정착장치(240)를 통과하여 대각선으로 위치하는 상기 냉각팬(271)을 통하여 외부로 유출되도록 하여, 상기 정착장치(240)로부터 발생된 열이 상기 현상장치(220)에 온도에 의한 영향을 미치지 않고 상기 화상형성장치(200)의 내부온도를 하강시키기 위해서이다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 냉각팬(271)은 전면 프레임(281)에, 상기 제 1개구부(272)는 후면프레임(282)에 형성되어 있으나, 위치를 바꾸어 상기 냉각팬(271)이 후면 프레임(282)에, 상기 제 1개구부(272)는 전면 프레임(281)에 설치될 수도 있다.

상기 냉각팬(271)이 작동됨에 따라 상기 화상형성장치(200)의 내부공기는 외부로 배출되므로 상기 화상형성장치(200)의 내부압력은 낮아지게 되어, 외부와의 압력 차에 의하여 압력이 높은 외부공기는 상기 제 1개구부(272)는 통하여 상기 화상형성장치(200)의 내부로 유입된다.

상기 제 1개구부(272)를 통하여 유입되는 외부공기는 화살표 F를 따라 흘러 상기 정착장치(240)를 지나 상기 냉각팬(272)통하여 화살표 H를 따라 외부로 유출된다.

이때, 상기 제 1개구부(272)를 통하여 유입된 외부공기는 상기 정착장치(240)로부터 발생된 열과 화상형성장치(200)의 내부 열을 함께 가지고 외부로 유출된다. 따라서, 상기 화상형성장치(200)의 내부온도는 하강된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각장치에 의하여 형성되는 공기유동을 설명하기 위한 사시도.

도 5를 참조하면, 기본적인 구성에 있어서는 도 4에 도시된 실시 예와 동일하나, 상기 냉각팬(271)이 설치되는 전면프레임(281)상에 상기 제 1개구부(272)에 대향되어 위치되도록 제 2개구부(273)가 더 형성되어 있다는 점이 다르다.

이는 상기 제 1개구부(272)를 통하여 유입되는 외부공기는 화살표 F(도 4참조)를 따라 상기 냉각팬(271)쪽으로 흐른다. 이때, 상기 제 1개구부(272)를 통하여 유입되는 외부공기는 상기 냉각팬(271)과의 대각선 방향으로 흐르므로, 상기 전면프레임(281)쪽에 위치되는 상기 정착장치(240)로는 외부공기의 흐름이 원활하게 흐르지 않아, 상기 정착장치(240)에 의하여 발생된 열을 효과적으로 외부로 유출시키기 어렵다.

그러므로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 냉각팬(271)이 설치되는 전면프레임(281)상에 상기 제 2개구부(273)가 상기 현상장치(220)와 정착장치(240)사이에 위치되도록 형성한다.

상기 제 2개구부(273)를 통하여 유입된 외부공기는 화살표 G 따라 흘러 상기 냉각팬(271)을 지나 화살표 H를 따라 외부로 유출되므로, 상기 정착장치(240)의 전체에 걸쳐 외부공기가 흐르게 할 수 있다.

여기서, 상기 제 1개구부(272)의 면적은 상기 제 2개구부(273)의 면적보다도 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제 1개구부(272)를 통하여 화살표 F를 따라 흐르는 외부공기가 상기 화상형성장치(200)의 내부온도를 효과적으로 낮출 수 있기 때문이다.

상기 제 1개구부(272)와 제 2개구부(273)의 형상은 본 발명의 실시 예에서와 같이 사각형 형상에 한정되는 것은 아니며, 외부공기가 화상형성장치(200)의 내부로 유입되게 하는 것이라면 다양한 변용 예가 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치는 감광드럼과 현상장치에 온도의 영향을 미치지 않으면서 정착장치로부터 발생된 열을 외부로 유출시키므로 감광드럼의 수명을 연장시킬 수 있으며, 화상화질을 향상시킬 수 있다. 또한, 폐 토너가 굳어지지 않게 되므로 부하가 감소하는 효과가 있다.

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.

Claims (6)

1. 전자사진방식 화상형성장치의 내부 열을 냉각시키기 위한 것으로,

   정착장치가 지지되도록 설치되는 대향하는 양 프레임 중 어느 한 프레임에 정착장치로부터 용지가 배출되는 쪽으로 치우치도록 설치되어, 내부공기를 외부로 유출시키는 냉각팬과;

   상기 냉각팬이 설치되는 프레임에 대향된 프레임에 형성되어 외부공기가 내부로 유입되는 제 1개구부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1개구부는 현상장치와 상기 정착장치 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각팬이 설치되는 프레임에 형성되어 외부공기가 유입되는 제 2개구부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 2개구부는 현상장치와 상기 정착장치 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제 1개구부 면적은 상기 제 2개구부 면적보다도 넓은 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 냉각팬은 본체의 바닥면을 기준으로 상기 정착장치보다 높게 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치의 냉각장치.