KR20080013584A - Heating roller and manufacturing method for the same - Google Patents

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KR20080013584A
KR20080013584A KR1020060075281A KR20060075281A KR20080013584A KR 20080013584 A KR20080013584 A KR 20080013584A KR 1020060075281 A KR1020060075281 A KR 1020060075281A KR 20060075281 A KR20060075281 A KR 20060075281A KR 20080013584 A KR20080013584 A KR 20080013584A
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강동주
백정기
임근민
박용환
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삼성전자주식회사
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Abstract

A heating roller and a manufacturing method thereof are provided to prevent the high pressure leakage although a high voltage is applied to a compression roller. A heat generation coil is installed at the inside of an aluminum pipe(11) processed by sand. An anodizing layer(13) is formed only on the outside surface of the aluminum pipe. Primer having no aluminum component is coated on the upper portion of the anodizing layer twice so as to form two primer layers(15). An insulation layer(17) is formed at the outside of the primer layer. The thickness of the anodizing layer is about 15-20 micrometers. Before the anodizing process, the sanding processed aluminum pipe is etched. An inside aluminum pipe is installed at the inside of the aluminum pipe. A heat generation coil is wound on the outside surface of the inside aluminum pipe.

Description

가열롤러 및 그 제조방법{Heating roller and Manufacturing method for the same}Heating roller and manufacturing method {Heating roller and Manufacturing method for the same}

도 1은 종래 기술에 의한 가열롤러를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a heating roller according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가열롤러를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a heating roller according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 가열롤러의 제조방법을 나타내는 순서도,Figure 3 is a flow chart showing a manufacturing method of a heating roller according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명에 의한 가열롤러가 사용된 정착유닛을 나타낸 정면도,4 is a front view showing a fixing unit using a heating roller according to the present invention,

도 5는 도 4의 정착유닛을 사용한 화상형성장치의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an image forming apparatus using the fixing unit of FIG. 4.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10; 가열롤러 11; 알루미늄 파이프10; Heating roller 11; Aluminum pipe

13; 아노다이징층 15; 프라이머층13; Anodizing layer 15; Primer layer

17; 절연층 20; 내부 알루미늄 파이프17; Insulating layer 20; Inner aluminum pipe

22; 발열코일 24; 내부 절연층22; Exothermic coil 24; Inner insulation layer

30; 정착유닛 31; 가압롤러30; A fixing unit 31; Press Roller

33; 전압인가수단 40; 급지유닛33; Voltage application means 40; Feeding unit

50; 화상형성유닛 60; 전사유닛50; An image forming unit 60; Transfer unit

본 발명은 화상형성장치에 사용되는 가열롤러 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating roller used in an image forming apparatus and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 화상형성장치, 특히 전자사진방식 화상형성장치는 감광체 상에 토너 화상을 형성하고, 이 토너 화상을 종이와 같은 인쇄매체로 전사한 후, 토너 화상이 전사된 인쇄매체가 정착유닛의 가압롤러 및 가열롤러 사이를 통과하도록 함으로써 토너 화상이 인쇄매체에 고정되도록 하여 인쇄를 하게 된다.In general, an image forming apparatus, particularly an electrophotographic image forming apparatus, forms a toner image on a photosensitive member, transfers the toner image onto a printing medium such as paper, and then presses the fixing unit on the printing medium to which the toner image is transferred. By passing between the roller and the heating roller, the toner image is fixed to the print medium and printed.

토너 화상을 정착하기 위해 사용되는 가열롤러의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.An example of a heating roller used to fix a toner image is shown in FIG.

도 1을 참조하면, 가열롤러(1)는 내측에 열원이 설치되는 알루미늄 파이프(3)로 구성되어 있다. 내부의 열원(9)은 화상형성장치의 제어에 의해 순간적으로 열을 낼 수 있는 열발생수단이 사용되며, 통상 히트롤러 방식이 널리 사용되고 있다.Referring to Figure 1, the heating roller 1 is composed of an aluminum pipe (3) in which a heat source is installed inside. As the heat source 9 inside, heat generating means capable of instantaneously generating heat under the control of the image forming apparatus is used, and a heat roller system is widely used.

알루미늄 파이프(3)의 외면에는 순차적으로 프라이머층(5), 절연층(7)이 형성되어 있다. 프라이머층(5)은 절연층(7)을 접착하기 위한 것으로서, 통상 알루미늄 성분이 포함된 프라이머를 도포하여 형성한다. 절연층(7)은 가열롤러(1)의 절연성을 위해 비도전성 재질을 코팅하여 형성한다. 통상 절연층(7)은 비도전성 테프론을 주로 사용한다.On the outer surface of the aluminum pipe 3, the primer layer 5 and the insulating layer 7 are sequentially formed. The primer layer 5 is for bonding the insulating layer 7, and is usually formed by applying a primer containing an aluminum component. The insulating layer 7 is formed by coating a non-conductive material for insulation of the heating roller 1. Usually, the insulating layer 7 mainly uses non-conductive Teflon.

이와 같은 구조를 갖는 가열롤러(1)를 인쇄속도가 40PPM(Paper Per Minute) 이하인 저속 또는 중속의 화상형성장치의 정착유닛에 사용할 경우에는 토너 이탈 등의 문제 없이 토너 화상의 정착이 이루어진다.When the heating roller 1 having such a structure is used in a fixing unit of a low speed or medium speed image forming apparatus having a printing speed of 40 PPM (Paper Per Minute) or less, the toner image is fixed without problems such as toner separation.

그러나, 상기의 가열롤러(1)를 인쇄속도가 40PPM을 넘는 고속 화상형성장치의 정착유닛에 사용할 경우에는 인쇄매체가 정착유닛에 고속으로 진입하기 때문에 그때 발생하는 풍압에 의한 토너 이탈이나, 고속 진입시 수분 증발에 의한 폭풍발생에 의해 토너가 인쇄매체로부터 이탈하는 현상이 발생한다. 정착유닛으로 진입하는 인쇄매체의 토너 화상을 이루는 토너가 이탈되면, 인쇄된 화상에 라인 버스트(line burst), 오프셋(offset) 등의 문제를 일으킨다.However, when the heating roller 1 is used in a fixing unit of a high-speed image forming apparatus having a printing speed of more than 40 PPM, the print media enters the fixing unit at high speed, so that the toner is separated by the wind pressure generated at that time, or at high speed. Storms caused by evaporation of water cause toner to deviate from the print media. When the toner constituting the toner image of the print medium entering the fixing unit is separated, a problem such as line burst and offset occurs in the printed image.

따라서, 이를 방지하기 위해 정착유닛을 형성하며 가열롤러(1)와 대향하도록 설치된 가압롤러에 토너와 반대 극성을 갖는 고압의 전압을 인가하게 된다. 그런데, 가압롤러에 고전압을 인가하면, 상기의 구조로 형성된 가열롤러(1)는 절연성이 약해 고압 누설(Leakage)이 발생하게 된다. 고압 누설이 발생하면, 가압롤러(1)에 고전압을 인가하여도 인쇄매체의 고속진입에 의해 발생하는 라인 버스트, 오프셋, 가로 밴드(band) 등의 화상결함을 막을 수 없다는 문제점이 있다.Therefore, in order to prevent this, a high pressure voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the pressure roller provided to form the fixing unit and to face the heating roller 1. However, when a high voltage is applied to the pressure roller, the heating roller 1 formed in the above structure is weak in insulation and high pressure leakage occurs. When high pressure leakage occurs, even if a high voltage is applied to the pressure roller 1, there is a problem in that image defects such as line bursts, offsets, and horizontal bands generated by high-speed entry of the print media cannot be prevented.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 가압롤러에 고전압을 인가하여도 고압 누설이 발생하지 않는 절연성을 갖는 가열롤러 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heating roller having an insulating property in which high pressure leakage does not occur even when a high voltage is applied to the pressure roller.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 내부에 발열코일이 설치되며, 샌딩 처리된 알루미늄 파이프; 상기 알루미늄 파이프의 외부 표면에만 형성한 아노다이징층; 상기 아노다이징층의 상부에 알루미늄 성분을 포함하지 않는 프라이머를 2회 도포하여 형성한 2개 층의 프라이머층; 및 상기 프라이머층의 외주에 형성된 절연층;을 포함하는 가열롤러를 제공함으로써 달성된다.An object of the present invention as described above, the heating coil is installed inside, sanded aluminum pipe; An anodizing layer formed only on an outer surface of the aluminum pipe; Two layers of primer layers formed by applying a primer not containing an aluminum component twice on top of the anodizing layer; And it is achieved by providing a heating roller comprising a; insulating layer formed on the outer periphery of the primer layer.

이때, 상기 아노다이징층의 두께는 15~20 ㎛인 것이 바람직하다.At this time, the thickness of the anodizing layer is preferably 15 ~ 20 ㎛.

본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 알루미늄 파이프를 샌딩(sanding)하는 단계; 샌딩된 상기 알루미늄 파이프의 외부 표면에 아노다이징(anodizing)하는 단계; 상기 아노다이징 처리에 의해 형성된 아노다이징층의 표면을 봉공하는 단계; 상기 봉공이 완료된 아노다이징층의 표면에 프라이머를 2회 도포하는 단계; 및 상기 프라이머층 외주에 절연층을 코팅하는 단계;를 포함하는 가열롤러 제조방법을 제공함으로써 달성할 수 있다.In another aspect of the present invention, an object of the present invention as described above comprises the steps of: sanding an aluminum pipe; Anodizing the outer surface of the sanded aluminum pipe; Sealing the surface of the anodizing layer formed by the anodizing treatment; Applying a primer twice to the surface of the anodizing layer in which the sealing is completed; And coating the insulating layer on the outer circumference of the primer layer.

이때, 상기 아노다이징 처리 단계 전에 상기 샌딩된 알루미늄 파이프를 에칭 처리하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the step of etching the sanded aluminum pipe before the anodizing step; preferably further comprises a.

또한, 상기 프라이머는 알루미늄 성분을 포함하지 않는 것이 좋다.In addition, it is preferable that the said primer does not contain an aluminum component.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 가열롤러에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the heating roller according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 가열롤러(10)는 알루미늄 파이프(11), 아노다이징층(13), 프라이머층(15), 절연층(17)을 포함하여 구성된다. 도 2에서 설명의 편의를 위해 알루미늄 파이프(11)의 두께에 비해 아노다이징층(13), 프라이머 층(15), 절연층(17)의 두께를 상대적으로 크게 표시하였다.Referring to FIG. 2, the heating roller 10 according to the present invention includes an aluminum pipe 11, an anodizing layer 13, a primer layer 15, and an insulating layer 17. For convenience of description in FIG. 2, the thickness of the anodizing layer 13, the primer layer 15, and the insulating layer 17 is relatively larger than the thickness of the aluminum pipe 11.

알루미늄 파이프(11)는 가열롤러(10)의 몸체를 형성하는 것으로서, 내측에는 열원이 설치된다. 본 발명의 경우에는 가압롤러(31, 도 4 참조)와 가열롤러(10) 사이를 지나는 인쇄매체 위의 토너 화상을 순간적으로 용융시켜 정착하기 위해 코일 가열 방식을 사용한다. 즉, 알루미늄 파이프(11)의 내측에는 내부 알루미늄 파이프(20)가 설치되며, 내부 알루미늄 파이프(20)의 외면에는 코일 상으로 발열코일(22)이 감겨 있다. 또한, 발열코일(22)의 상하에는 발열코일(22)을 내부 알루미늄 파이프(20) 및 가열롤러(10)의 외면을 형성하는 외측의 알루미늄 파이프(11)와 절연시키는 내부 절연층(24)이 마련된다. 그리고, 내부 알루미늄 파이프(20)는 발열코일(22)과 내부 절연층(24)이 최대한 외측의 알루미늄 파이프(11)의 내면에 밀착되도록 확관 방식에 의해 외측 알루미늄 파이프(11)에 조립된다. 따라서, 발열코일(22)에 전기가 인가되면, 발열코일(22)의 저항에 의해 저항열이 발생하고 이것이 외측 알루미늄 파이프(11)를 통해 가열롤러(10)에 접촉하는 인쇄매체로 전달된다. 따라서, 가열롤러(10)와 가압롤러(31) 사이를 접촉하며 통과하는 인쇄매체 위의 토너 화상은 가열롤러(10)의 열과 가압롤러(31)의 압력에 의해 인쇄매체에 정착된다. 한편, 알루미늄 파이프(11)는 절연성을 더욱 안정화시키기 위해서 양질의 산화 알루미늄 피막을 형성할 수 있는 알루미늄 재질로 제작한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우는 AL5052 재질을 사용하였다.The aluminum pipe 11 forms a body of the heating roller 10, and a heat source is installed inside. In the case of the present invention, a coil heating method is used to instantaneously melt and fix the toner image on the print medium passing between the pressure roller 31 (see FIG. 4) and the heating roller 10. FIG. That is, the inner aluminum pipe 20 is installed inside the aluminum pipe 11, and the heating coil 22 is wound around the coil on the outer surface of the inner aluminum pipe 20. In addition, above and below the heating coil 22, an inner insulating layer 24 for insulating the heating coil 22 from the inner aluminum pipe 20 and the outer aluminum pipe 11 forming the outer surface of the heating roller 10 is provided. To be prepared. In addition, the inner aluminum pipe 20 is assembled to the outer aluminum pipe 11 by an expansion method such that the heating coil 22 and the inner insulating layer 24 closely contact the inner surface of the outer aluminum pipe 11. Therefore, when electricity is applied to the heating coil 22, resistance heat is generated by the resistance of the heating coil 22, which is transmitted to the print medium in contact with the heating roller 10 through the outer aluminum pipe 11. Therefore, the toner image on the print medium passing through the contact between the heating roller 10 and the pressure roller 31 is fixed to the print medium by the heat of the heating roller 10 and the pressure of the pressure roller 31. On the other hand, it is preferable to use the aluminum pipe 11 made from the aluminum material which can form a high quality aluminum oxide film in order to stabilize insulation further. In this example, AL5052 material was used.

아노다이징층(13)은 알루미늄 파이프(11)를 아노다이징 처리(anodizing process)하여 형성한다. 이때, 프라이머 도포를 안정적으로 할 수 있도록 아노다이 징 처리 전에 알루미늄 파이프(11)를 샌딩(sanding) 처리하는 것이 바람직하다. 또한, 샌딩 처리 후에는 샌딩 처리 시 알루미늄 파이프(11)의 표면에 생성된 산화 피막 및 이물질을 제거하기 위해 에칭 처리를 하는 것이 바람직하다.The anodizing layer 13 is formed by anodizing the aluminum pipe 11. At this time, it is preferable to sanding the aluminum pipe 11 before the anodizing treatment so as to stabilize the primer coating. In addition, after the sanding process, it is preferable to perform an etching process to remove the oxide film and foreign substances generated on the surface of the aluminum pipe 11 during the sanding process.

아노다이징 처리는 알루미늄 부품을 전해액에서 양극으로 하고 통전하면 양극에 발생하는 산소에 의해서 알루미늄 면이 산화되어 산화 알루미늄(Al2O3)의 피막이 생기게 되는 것으로서 양극산화법이라고도 불린다. 현재 산업화되어 있는 아노다이징 처리 방법으로는 수산법, 황산법, 크롬산법이 있다. 본 실시예의 경우에는 황산법을 사용하여 알루미늄 파이프(11)의 표면에 산화 알루미늄 피막을 형성한다. 이 산화 알루미늄 피막이 절연층으로서의 역할을 하게 된다. 이와 같은 아노다이징 처리 공정은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 가열롤러(10)에 접촉하는 가압롤러(31)에 고전압을 인가할 경우에 인가되는 고전압이 누설되는 것을 방지하기 위해서는 아노다이징층(13)의 두께는 연질 15~20 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다. 이 정도의 두께는 통상 35~40분 정도의 아노다이징 처리를 통해 얻을 수 있다. 이때, 아노다이징 처리는 알루미늄 파이프(11)의 외부 표면에만 제한적으로 하여 아노다이징층(13)이 알루미늄 파이프(11)의 내면에는 형성되지 않도록 하는 것이 중요하다. 왜냐하면, 아노다이징 처리를 알루미늄 파이프(11)의 내면에 하게 되면, 발열코일(22)이 감겨 있는 내부 알루미늄 파이프(20)를 가열롤러(10)의 외면을 형성하는 알루미늄 파이프(11)에 삽입한 후 확관시켜 조립할 때, 알루미늄 파이프(11)의 외면에 형성된 크라운(CROWN)이 손상될 수 있기 때문이다. 가열롤러(10) 외면의 크라운이 파괴되면 인쇄 시에 용지 주름이 발생한다. 따라서, 아노다이징 처리시에는 알루미늄 파이프(11)의 양단을 캡(미도시)으로 막아, 아노다이징층(13)이 알루미늄 파이프(11)의 외부 표면에만 생성되도록 한다. Anodizing treatment is also called anodizing, in which an aluminum part is used as an anode in an electrolyte and when the current is energized, the aluminum surface is oxidized by oxygen generated in the anode to form a film of aluminum oxide (Al 2 O 3 ). Anodizing treatment methods currently industrialized include a fishery method, a sulfuric acid method, and a chromic acid method. In the present embodiment, an aluminum oxide film is formed on the surface of the aluminum pipe 11 using the sulfuric acid method. This aluminum oxide film serves as an insulating layer. Since such an anodizing process is a known technique, detailed description thereof will be omitted. However, in order to prevent leakage of the high voltage applied when a high voltage is applied to the pressure roller 31 in contact with the heating roller 10, the thickness of the anodizing layer 13 is preferably formed to be 15 to 20 μm soft. Do. This thickness can usually be obtained through anodizing for about 35 to 40 minutes. At this time, it is important that the anodizing treatment is limited only to the outer surface of the aluminum pipe 11 so that the anodizing layer 13 is not formed on the inner surface of the aluminum pipe 11. When the anodizing treatment is performed on the inner surface of the aluminum pipe 11, the inner aluminum pipe 20 in which the heating coil 22 is wound is inserted into the aluminum pipe 11 forming the outer surface of the heating roller 10. This is because the crown CROWN formed on the outer surface of the aluminum pipe 11 may be damaged when expanded and assembled. If the crown of the outer surface of the heating roller 10 is broken, paper wrinkles occur during printing. Therefore, during anodizing, both ends of the aluminum pipe 11 are closed with a cap (not shown) so that the anodizing layer 13 is generated only on the outer surface of the aluminum pipe 11.

아노다이징 처리를 통해 아노다이징층(13)이 형성되면, 아노다이징층(13)을 봉공(sealing) 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 봉공 처리를 하면 아노다이징층(13)에 형성된 많은 구멍이 메워지기 때문에 아노다이징층(13) 위에 도포되는 프라이머층(15)이 더욱 평활하게 형성된다.When the anodizing layer 13 is formed through anodizing, it is preferable to seal the anodizing layer 13. When the sealing process is performed in this way, since many holes formed in the anodizing layer 13 are filled, the primer layer 15 applied on the anodizing layer 13 is more smoothly formed.

프라이머층(15)은 아노다이징층(13)에 절연층(17)을 코팅하기 위한 접착제인 프라이머(primer)를 도포한 층이다. 본 발명에서는 프라이머층(15)의 표면을 더욱 균일하게 하고, 아노다이징층(13)의 손상를 막고, 내전압 증가를 위해 프라이머를 2회 도포한다. 즉, 프라이머층(15)이 2개 층으로 형성된다. 프라이머로는 절연성의 향상을 위해 알루미늄 성분이 포함되지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 902BN과 같은 종류를 사용한다.The primer layer 15 is a layer obtained by applying a primer, which is an adhesive for coating the insulating layer 17, on the anodizing layer 13. In the present invention, the surface of the primer layer 15 is more uniform, the damage of the anodizing layer 13 is prevented, and the primer is applied twice to increase the breakdown voltage. That is, the primer layer 15 is formed of two layers. It is preferable to use the thing which does not contain an aluminum component as a primer in order to improve insulation. For example, the same kind as 902BN is used.

절연층(17)은 가압롤러(31) 및 인쇄매체와 직접 접촉되는 부분으로 가압롤러(31)에 인가되는 전압과 가열롤러(10)를 절연시킨다. 절연층(17)은 고속으로 인쇄를 하는 화상형성장치에서는 내마모성 및 절연성이 우수한 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에는 비도전 테프론인 MP531(제조회사-듀퐁)을 코팅하여 절연층(17)을 형성하였다. 이때, 가압롤러(31)에 고전압을 인가하여 고속으로 진입되는 인쇄매체의 토너가 날리는 것을 방지하기 위해서 가열롤러(10)에 최적의 절연성을 줄 수 있는 전체 코팅 두께는 37±6 ㎛이다. 여기서, 전체 코팅두께는 알 루미늄 파이프(11)의 외부 표면으로부터 절연층(17) 표면까지의 두께를 의미한다.The insulating layer 17 is a portion in direct contact with the pressure roller 31 and the print medium to insulate the heating roller 10 from the voltage applied to the pressure roller 31. In the image forming apparatus for printing at high speed, the insulating layer 17 is preferably made of a material having excellent wear resistance and insulation. In this embodiment, the insulating layer 17 was formed by coating a non-conductive Teflon MP531 (manufactured by DuPont). At this time, in order to prevent the toner of the printing medium entering the high speed by applying a high voltage to the pressure roller 31, the total coating thickness which can give optimum insulation to the heating roller 10 is 37 ± 6 μm. Here, the total coating thickness means the thickness from the outer surface of the aluminum pipe 11 to the surface of the insulating layer 17.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 가열롤러(10)의 제조방법을 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 2 and 3 attached to the manufacturing method of the heating roller 10 according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

먼저, 알루미늄 파이프(11)를 준비한다(S10). 이때, 알루미늄 파이프(11)는 AL5052와 같이 절연성이 높은 재질로 제작된 것을 사용하는 것이 바람직하다.First, the aluminum pipe 11 is prepared (S10). At this time, it is preferable that the aluminum pipe 11 is made of a material having high insulation, such as AL5052.

이어서, 알루미늄 파이프를 샌딩 처리한다(S20). 샌딩 처리를 하면, 프라이머 도포를 안정화시킬 수 있다. Next, the aluminum pipe is sanded (S20). The sanding treatment can stabilize the application of the primer.

샌딩 처리 후에는 샌딩에 의해 발생한 산화 피막 및 이물질 제거를 위해 에칭 처리를 한다(S30). 이때, 에칭 처리는 대략 4분 정도 수행한다.After the sanding process, an etching process is performed to remove the oxide film and foreign matter generated by sanding (S30). At this time, the etching treatment is performed for about 4 minutes.

에칭 처리 후에는 알루미늄 파이프(11)의 외부 표면에 아노다이징 처리를 한다(S40). 아노다이징 처리는 황산을 사용하며, 대략 35~40분 정도 처리하면, 15~20㎛ 정도 두께의 아노다이징층(13)이 형성된다. 이때, 알루미늄 파이프(11)의 내면에는 아노다이징 처리가 되지 않도록 알루미늄 파이프(11)의 양단을 캡 등으로 막는다. After the etching treatment, anodizing treatment is performed on the outer surface of the aluminum pipe 11 (S40). The anodizing treatment uses sulfuric acid, and when the film is treated for about 35 to 40 minutes, an anodizing layer 13 having a thickness of about 15 to 20 µm is formed. At this time, both ends of the aluminum pipe 11 are closed with a cap or the like so as not to be anodized on the inner surface of the aluminum pipe 11.

알루미늄 파이프(11)의 외부 표면에 대한 아노다이징 처리가 완료되면, 아노다이징층(13)에 대해 봉공 처리를 한다(S50). 봉공 처리를 하면, 아노다이징층(13)에 형성된 많은 구멍이 메워지기 때문에 아노다이징층(13) 상부에 도포되는 프라이머층(15)이 평활하게 된다. When the anodizing treatment for the outer surface of the aluminum pipe 11 is completed, the anodizing layer 13 is sealed (S50). When the sealing process is performed, many holes formed in the anodizing layer 13 are filled, so that the primer layer 15 applied on the anodizing layer 13 is smoothed.

봉공 처리가 완료되면, 아노다이징층(13) 위에 프라이머를 도포하여 프라이머층(15)을 형성한다(S60). 이때, 프라이머를 2회 도포함으로써 2개의 프라이머 층(15)을 만드는 것이 바람직하다. 그러면, 아노다이징층(13)이 손상되는 것을 방지하고, 표면이 더욱 균일해지며, 내전압이 증가되는 효과가 있다.When the sealing process is completed, by applying a primer on the anodizing layer 13 to form a primer layer 15 (S60). At this time, it is preferable to make two primer layers 15 by applying the primer twice. Then, the anodizing layer 13 is prevented from being damaged, the surface is more uniform, and the withstand voltage is increased.

프라이머 도포가 완료되면, 프라이머층(15) 상부에 절연층(17)을 코팅한다(S70). 이때, 절연층(17)의 재료로는 내마모성이 좋은 비도전성 테프론을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 절연층(17)의 두께는 전체 코팅 두께가 37±6 ㎛의 범위 내에 있도록 형성하는 것이 바람직하다.When the primer is applied, the insulating layer 17 is coated on the primer layer 15 (S70). In this case, it is preferable to use a non-conductive Teflon having good wear resistance as the material of the insulating layer 17. At this time, the thickness of the insulating layer 17 is preferably formed so that the overall coating thickness is in the range of 37 ± 6 ㎛.

도 4는 본 발명에 의한 가열롤러(10)가 적용된 정착유닛(30)을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 4 is a front view schematically showing the fixing unit 30 to which the heating roller 10 according to the present invention is applied.

가열롤러(10)는 가압롤러(31)와 서로 접촉하며 회전하도록 설치되며, 가압롤러(31)에는 전압인가수단(33)이 연결되어 고전압이 인가된다. 통상 가압롤러(31)와 가열롤러(10) 사이로 진입하는 인쇄매체에 전사된 토너는 음(-) 전위를 띠므로, 인쇄매체가 고속으로 가압롤러(31)와 가열롤러(10) 사이로 진입할 때 토너가 날리는 것을 방지하기 위해 가압롤러(31)에는 양(+)의 고전압을 인가하게 된다. 가압롤러(31)에 인가되는 전압은 대략 300~350V로 하는 것이 바람직하다.The heating roller 10 is installed to rotate in contact with the pressure roller 31, the voltage applying means 33 is connected to the pressure roller 31 is applied a high voltage. Usually, the toner transferred to the printing medium entering between the pressure roller 31 and the heating roller 10 has a negative (-) potential, so that the printing medium may enter between the pressure roller 31 and the heating roller 10 at high speed. In order to prevent the toner from flying, a positive high voltage is applied to the pressure roller 31. The voltage applied to the pressure roller 31 is preferably set to approximately 300 ~ 350V.

도 4와 같은 본 발명에 의한 가열롤러(10)를 적용한 정착유닛(30)이 사용된 인쇄속도가 40PPM 이상인 고속 전자사진방식 화상형성장치(100)의 일 예가 도 5에 도시되어 있다.An example of the high-speed electrophotographic image forming apparatus 100 having a printing speed of 40 PPM or more, in which the fixing unit 30 to which the heating roller 10 according to the present invention as shown in FIG. 4 is applied, is illustrated in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 고속 전자사진방식 화상형성장치(100)는 급지유닛(40), 화상형성유닛(50), 전사유닛(60), 및 정착유닛(30)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the high speed electrophotographic image forming apparatus 100 includes a paper feeding unit 40, an image forming unit 50, a transfer unit 60, and a fixing unit 30.

급지유닛(40)은 급지카세트(41)에 적재된 인쇄매체를 픽업롤러(43)로 한 장 씩 픽업하여 화상형성유닛(50) 쪽으로 이송시킨다. 화상형성유닛(50)은 컬러 화상을 형성할 수 있도록 4개가 일렬로 설치되며, 각각 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙의 화상을 형성한다. 각각의 화상형성유닛(50)은 노광기(54)에서 인쇄 데이터에 대응되는 레이저빔을 발광하여 감광드럼(51)에 정전잠상을 형성하고, 현상롤러(52)는 소정 색상의 토너를 공급하여 정전잠상을 현상한다. 전사유닛(60)은 4개의 화상형성유닛(50)의 감광드럼(51)과 접촉하며 무한궤도운동을 하는 용지이송벨트(61)와 용지이송벨트(61)의 내측에 각각의 감광드럼(51)과 대응되는 위치에 설치된 4개의 전사롤러(63)를 포함한다. The paper feeding unit 40 picks up the print media loaded in the paper feeding cassette 41 one by one by the pickup roller 43 and transfers them to the image forming unit 50. Four image forming units 50 are provided in a row so as to form color images, and form images of cyan, magenta, yellow, and black, respectively. Each image forming unit 50 emits a laser beam corresponding to the print data in the exposure machine 54 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 51, and the developing roller 52 supplies a toner of a predetermined color to electrostatic Develop a latent image. The transfer unit 60 is in contact with the photosensitive drums 51 of the four image forming units 50, and each photosensitive drum 51 inside the paper conveying belt 61 and the paper conveying belt 61 which performs endless orbital motion. It includes four transfer rollers 63 installed at a position corresponding to).

인쇄가 개시되면, 급지유닛(40)의 픽업롤러(43)에 의해 공급된 인쇄매체(P)는 용지이송벨트(61)에 부착되어 감광드럼(51)과 전사롤러(63) 사이로 진입된다. 인쇄매체(P)가 감광드럼(51)과 전사롤러(63) 사이로 진입되면, 감광드럼(51)에 형성된 토너 화상이 인쇄매체(P)로 전사된다. 인쇄매체(P)가 용지이송벨트(61)에 의해 4개의 감광드럼(51)과 전사롤러(63) 사이를 순차적으로 통과하면, 인쇄매체(P)에는 완전한 컬러 화상이 형성된다. 이때, 컬러 화상을 이루는 토너는 인쇄매체(P)에 완전히 정착된 상태가 아니다. 토너가 전사된 인쇄매체(P)는 정착유닛(30)으로 이송된다. 이때, 정착유닛(30)의 가압롤러(31)에는 컬러 화상을 이루는 토너와 반대 극성의 전압이 인가되어 있다. 즉, 토너가 음(-) 전위를 가지면, 가압롤러(31)에는 양(+)의 전압이 인가된다. 또한, 가압롤러(31)는 본 발명에 의한 절연성이 좋은 가열롤러(10)와 접촉하며 회전하고 있기 때문에 가압롤러(31)에 인가되는 전압이 누설되지 않는다. 따라서, 고속으로 회전하는 용지이송벨트(61)에 의해 인쇄매 체(P)가 가압롤러(31)와 가열롤러(10) 사이로 고속으로 진입하여도 컬러 화상을 형성하는 토너가 인쇄매체(P)로부터 날리지 않게 된다. 이와 같이 본 발명에 의한 가열롤러(10)를 사용하면, 인쇄매체(P)가 고속으로 진입하여도 토너가 날리지 않기 때문에 토너의 날림에 의해 발생하는 여러 화상결함, 즉 화상의 라인이 터지는 라인 버스트(line burst), 가열롤러 주기로 발생하는 잔 화상 겹침인 오프셋(offset), 가열롤러 주기의 화상 뜯김 현상인 가로 밴드(band) 등이 발생하지 않게 된다.When printing starts, the print medium P supplied by the pickup roller 43 of the paper feeding unit 40 is attached to the paper transfer belt 61 and enters between the photosensitive drum 51 and the transfer roller 63. When the print medium P enters between the photosensitive drum 51 and the transfer roller 63, the toner image formed on the photosensitive drum 51 is transferred to the print medium P. FIG. When the print medium P passes sequentially between the four photosensitive drums 51 and the transfer roller 63 by the paper transfer belt 61, a complete color image is formed on the print medium P. As shown in FIG. At this time, the toner forming the color image is not completely fixed to the printing medium P. FIG. The print medium P on which the toner is transferred is transferred to the fixing unit 30. At this time, the pressure roller 31 of the fixing unit 30 is applied with a voltage of opposite polarity to the toner forming the color image. That is, when the toner has a negative potential, a positive voltage is applied to the pressure roller 31. In addition, since the pressure roller 31 is rotating while being in contact with the heating roller 10 having good insulation according to the present invention, the voltage applied to the pressure roller 31 does not leak. Therefore, even if the print medium P enters at high speed between the pressure roller 31 and the heating roller 10 by the paper conveyance belt 61 rotating at a high speed, the toner which forms a color image is printed medium P. It does not fly from. When the heating roller 10 according to the present invention is used as described above, since the toner does not fly even when the printing medium P enters at a high speed, various image defects caused by the toner blowing, i.e., line bursts that cause lines of the image to burst. (line burst), the offset which is the overlap of the residual image generated by the heating roller cycle, the horizontal band which is the image tearing phenomenon of the heating roller cycle, and the like are not generated.

상기와 같이 본 발명에 의한 가열롤러 및 그 제조방법에 의하면, 가열롤러의 표면에 절연성이 좋으며 안정적인 절연층이 형성되기 때문에 가열롤러와 접하도록 설치된 가압롤러에 고전압을 인가하여도, 가압롤러의 전압이 누설되는 일은 발생하지 않는다. 따라서, 인쇄매체가 고속으로 정착유닛으로 진입하여도 인쇄매체에 전사된 토너가 날리지 않으므로, 라인 버스트, 오프셋, 가로 밴드 등과 같은 화상결함이 발생하지 않는다.According to the heating roller and the manufacturing method according to the present invention as described above, even if a high voltage is applied to the pressure roller provided in contact with the heating roller because the insulating layer has a good insulating property and a stable insulating layer is formed on the surface of the heating roller, This leakage does not occur. Therefore, even when the print medium enters the fixing unit at a high speed, the toner transferred to the print medium does not fly, so that no image defects such as line burst, offset, and horizontal band occur.

본 발명은 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and simple components that can be carried out by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention described in the claims below. Substitutions, additions, deletions, and alterations of are within the scope of the claims.

Claims (5)

내부에 발열코일이 설치되며, 샌딩 처리된 알루미늄 파이프;Heating coil is installed inside, the sanded aluminum pipe; 상기 알루미늄 파이프의 외부 표면에만 형성한 아노다이징층;An anodizing layer formed only on an outer surface of the aluminum pipe; 상기 아노다이징층의 상부에 알루미늄 성분을 포함하지 않는 프라이머를 2회 도포하여 형성한 2개 층의 프라이머층; 및Two layers of primer layers formed by applying a primer not containing an aluminum component twice on top of the anodizing layer; And 상기 프라이머층의 외주에 형성된 절연층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열롤러.Heating roller comprising a; insulating layer formed on the outer periphery of the primer layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아노다이징층의 두께는 15~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 가열롤러.The thickness of the anodizing layer is a heating roller, characterized in that 15 ~ 20 ㎛. 알루미늄 파이프를 샌딩(sanding)하는 단계;Sanding the aluminum pipe; 샌딩된 상기 알루미늄 파이프의 외부 표면에 아노다이징(anodizing)하는 단계;Anodizing the outer surface of the sanded aluminum pipe; 상기 아노다이징 처리에 의해 형성된 아노다이징층의 표면을 봉공하는 단계;Sealing the surface of the anodizing layer formed by the anodizing treatment; 상기 봉공이 완료된 아노다이징층의 표면에 프라이머를 2회 도포하는 단계; 및Applying a primer twice to the surface of the anodizing layer in which the sealing is completed; And 상기 프라이머층 외주에 절연층을 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열롤러 제조방법.Coating the insulating layer on the outer circumference of the primer layer; heating roller manufacturing method comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 아노다이징 처리 단계 전에 상기 샌딩된 알루미늄 파이프를 에칭 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열롤러 제조방법.And etching the sanded aluminum pipe prior to the anodizing step. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 프라이머는 알루미늄 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 가열롤러 제조방법.The primer is a heating roller manufacturing method characterized in that it does not contain an aluminum component.
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