KR100475470B1 - Heating roller of an electron optics machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자사진기기의 히팅 롤러에 관한 것이며, 상세하게는 전자 사진기기를 이용한 복사기 ·팩스 ·프린터 ·복합기 등에 사용되는 정착 장치의 히팅 롤러에 관한 것으로서, 웜업 시간을 단축시킴과 아울러 소비 전력이 최소화되도록 한 것이다.The present invention relates to a heating roller of an electrophotographic apparatus, and more particularly, to a heating roller of a fixing apparatus used for a copying machine, a fax, a printer, a multifunction printer, etc. using an electrophotographic apparatus, which reduces the warm-up time and consumes power. It is to be minimized.
본 발명은 기기본체(1)에 설치됨과 아울러 토너를 정착시키는 히팅 롤러(5)와, 상기 히팅 롤러(5)의 측부에 설치되어 기록용지(9)를 가압하는 가압 롤러(11)와, 상기 히팅 롤러(5)의 동작 여부를 판단하여 콘트롤하는 제어부(17)로 구성되며, 상기 히팅 롤러(5)의 내주연에 압착 설치되는 열 발생관(30)과, 외부 전원선이 연결되어 열 발생관(30)을 발열시키기 위한 전원을 공급하는 단자부(36)를 갖는 히팅 롤러에 있어서, 상기 외부전원이 인가되도록 하여 열 발생관(30)을 발열시키기 위해 양단이 단자부(36)와 접속되어 열 발생관(30)의 외주연에 절연체(32)와 함께 와이어(34)가 와인딩되며, 상기 와이어(34)는 와인딩된 각 열이 상호간의 간격을 유지하도록 구성된 것이다.The present invention provides a heating roller (5) installed in the apparatus main body (1) and fixing toner, a pressure roller (11) installed on the side of the heating roller (5) to press the recording paper (9), and It is composed of a control unit 17 for determining and controlling the operation of the heating roller (5), the heat generating tube (30) which is installed on the inner circumference of the heating roller 5 and the external power line is connected to generate heat In the heating roller having a terminal portion 36 for supplying power for heating the tube 30, both ends are connected to the terminal portion 36 to heat the heat generating tube 30 so that the external power is applied. The wire 34 is wound around the outer circumference of the generator tube 30 together with the insulator 32, and the wires 34 are configured such that each of the wound rows maintains a space therebetween.
Description
본 발명은 전자사진기기의 히팅 롤러에 관한 것이며, 상세하게는 전자사진기기를 이용한 복사기 ·팩스 ·프린터 ·복합기 등에 사용되는 정착 장치의 히팅 롤러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating roller of an electrophotographic apparatus, and more particularly, to a heating roller of a fixing apparatus used for a copier, a fax, a printer, a multifunction machine, and the like using an electrophotographic apparatus.
일반적으로 알려진 바와 같이 사무자동화 기기중 컴퓨터의 주변기기로 사용되는 프린터는 컴퓨터의 제어에 따라 기록용지로 출력을 행하는 장치인 바, 상기 프린터는 컴퓨터의 제어 데이터를 활자 데이터로 변환시켜 인쇄하는 것이며, 인쇄크기와 인쇄 방식 및 자소 형태의 구성 방식 등의 기준에 따라 여러가지로 분류할 수 있는 것이다.As is generally known, a printer used as a peripheral device of a computer among office automation equipment is a device that outputs to a recording sheet under the control of a computer. The printer converts the control data of the computer into letter data and prints it. It can be classified into various types according to criteria such as size, printing method, and phoneme type configuration method.
상기한 프린터중 레이저 빔 프린터는 레이저 광원을 이용한 것으로 가장 빠른 인쇄속도를 가짐과 아울러 고해상도와 저소음 및 기록용지를 다양하게 사용할 수 있는 것이다. 상기 레이저 빔 프린터는 최첨단 사무자동화 기기로써 복사기와 팩스 및 복합기 등과 거의 유사하며, 상기 레이저 빔 프린터는 엔진 제어부와 급지부, 광학부, 현상부, 배지부 등으로 구분되어 진다.Among the above-mentioned printers, the laser beam printer uses a laser light source, has the fastest printing speed, and can use a variety of high resolution, low noise and recording paper. The laser beam printer is a state-of-the-art office automation device, which is almost similar to a copier, a fax machine, and a multifunction printer. The laser beam printer is divided into an engine control unit, a paper feeding unit, an optical unit, a developing unit, and a discharge unit.
상기 레이저 빔 프린터는, 컴퓨터에서 만들어진 화상 데이터가 데이터 라인을 통하여 프린터로 전송되고, 상기 전송된 화상 데이터는 레이저 광으로 변화됨과 동시에 상기 레이저 광은 감광체로 주사되며, 상기 감광체로 전달된 빛은 도전체로 변화됨과 아울러 상기 빛을 받지 못한 부분과 전위차가 발생되게 되면서 잠상이 형성되게 되는 것이다. 상기 상태후 현상부를 통과하면서 잠상 부분에 토너가 붙는 것이고, 분사 전사 차저(Charger) 사이로 기록용지가 지나갈 때 상기 토너가 묻는 것이며, 정착 장치인 히팅 롤러 및 가압 롤러가 열과 압력을 가하게 되므로써 프린트 동작이 이루어지는 것이다.In the laser beam printer, image data generated by a computer is transmitted to a printer through a data line, and the transmitted image data is converted into laser light and the laser light is scanned into a photosensitive member, and the light transmitted to the photosensitive member is conductive. In addition to being changed into a sieve and a potential difference is generated with the portion not received the light is to form a latent image. After the above state, the toner adheres to the latent image portion while passing through the developing portion, and when the recording paper passes between the injection transfer chargers, the toner is buried. It is done.
상기한 정착 장치는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기기본체(1)의 지지베어링(3)에 설치됨과 아울러 토너가 형성한 가시상을 정착시키는 히팅 롤러(5)와, 상기 히팅 롤러(5)의 내부에 설치되어 고열을 발생하는 할로겐 램프(열 발생체)(7)와, 상기 히팅 롤러(5)에 압력을 가하여 프린트되는 기록용지(9)가 가압되게 하는 가압 롤러(11)와, 상기 할로겐 램프(7)의 양단에 형성되어 전원을 인가하는 단자(13)와, 상기 히팅 롤러(5)의 표면 온도를 측정한 서미스터(15)에 의해 히팅 롤러(5)의 온도를 측정하여 할로겐 램프(7)의 동작 여부를 판단하는 제어부(17)와, 상기 단자(13)에 연결되어 히팅 롤러(5)의 열을 감지하여 고온이 되면 전원을 차단하는 써머스태트(19)로 구성된 것이다.1 and 2, the fixing apparatus is installed on the support bearing 3 of the apparatus body 1, and the heating roller 5 for fixing the visible image formed by the toner, and the heating roller. (11) a pressurizing roller (11) installed inside of (5) to generate a high heat halogen lamp (heat generator) 7 and to pressurize the heating roller 5 to pressurize the recording paper 9 to be printed. And the temperature of the heating roller 5 is measured by a terminal 13 formed at both ends of the halogen lamp 7 to apply power, and the thermistor 15 measuring the surface temperature of the heating roller 5. And a thermostat 19 connected to the terminal 13 to detect the heat of the heating roller 5 and to shut off the power when the temperature is high. will be.
상기 히팅 롤러(5)의 외주연은 테프론 코팅 또는 티타늄 코팅 등으로 된 코팅층(21)을 형성하는 것으로서, 상기 코팅층(21)을 통해 기록용지(9)에 정전 전사된 토너가 고착되도록 하는 것이다. 그리고 상기 히팅 롤러(5)의 내주연은 별도의 형상을 구현하지 않은 상태인 편평면(23)을 유지하고 있는 것으로서, 상기 히팅 롤러(5)의 편평면(23)은 할로겐 램프(7)의 복사열(빛)이 흡수되도록 함으로써 히팅 롤러(5)의 고열 발생이 이루어지게 하는 것이다.The outer circumference of the heating roller 5 forms a coating layer 21 made of Teflon coating or titanium coating, and the electrostatically transferred toner is fixed to the recording paper 9 through the coating layer 21. In addition, the inner circumference of the heating roller 5 maintains a flat surface 23 which does not implement a separate shape, and the flat surface 23 of the heating roller 5 is a halogen lamp 7. Radiant heat (light) is absorbed so that high heat generation of the heating roller 5 is achieved.
상기와 같은 상태에서 도시하지 않은 파워스위치를 온하면, 제어부(17)에서 정착 온도를 검지하여 일정 목표 온도로 도달할 때까지 히팅 롤러(5) 내부의 할로겐 램프(7)에 전원을 공급하고, 상기 할로겐 램프(7)는 열을 발생하여 히팅 롤러(5) 표면에 복사열이 전달되게 하며, 상기 히팅 롤러(5) 표면에 이격 설치되어 있는 서미스터(15)가 온도를 감지함과 아울러 감지신호를 제어부(17)로 인가시켜 콘트롤이 이루어지도록 하는 것이고, 상기 히팅 롤러(5)의 표면 온도가 적정치에 도달되면 제어부(17)에서 프린트 신호를 발생시켜 기록용지(9)의 프린트가 이루어지게 하는 것이다.When the power switch (not shown) is turned on in the above state, the control unit 17 detects the fixing temperature and supplies power to the halogen lamp 7 inside the heating roller 5 until the target temperature is reached. The halogen lamp 7 generates heat so that radiant heat is transferred to the surface of the heating roller 5, and the thermistor 15 spaced apart from the surface of the heating roller 5 detects a temperature and senses a detection signal. When the surface temperature of the heating roller 5 reaches an appropriate value, the control unit 17 generates a print signal to print the recording paper 9. will be.
미설명 부호 25는 히팅 롤러(5)를 회전시키기 위한 구동기어이고, 27은 가압 롤러(11)의 양단을 지지해주는 베어링이며, 29는 베어링(27)에 가압력을 공급해주는 스프링이다.Reference numeral 25 is a drive gear for rotating the heating roller 5, 27 is a bearing for supporting both ends of the pressure roller 11, 29 is a spring for supplying a pressing force to the bearing (27).
그러나 상기한 정착 장치인 히팅 롤러는, 히팅 롤러(5)의 내측에 할로겐 램프(7)가 설치되어 있기 때문에 할로겐 램프(7)의 복사열(빛)이 히팅 롤러(5)로 신속하게 전달되지 않아 웜업 시간(Warm up time)이 길어짐과 아울러 소비 전력이 많아지게 되는 문제점이 있었다.However, in the heating roller which is the fixing device described above, since the halogen lamp 7 is installed inside the heating roller 5, radiant heat (light) of the halogen lamp 7 is not transmitted to the heating roller 5 quickly. There is a problem that the warm up time is increased and power consumption is increased.
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 웜업 시간을 단축시킴과 아울러 소비전력이 최소화되도록 한 전자사진기기의 히팅 롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heating roller of an electrophotographic apparatus which corrects the above problems, shortens the warm-up time and minimizes power consumption.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기기본체에 설치됨과 아울러 토너를 정착시키는 히팅 롤러와, 상기 히팅 롤러의 측부에 설치되어 기록용지를 가압하는 가압 롤러와, 상기 히팅 롤러의 동작 여부를 판단하여 콘트롤하는 제어부로 구성되며, 상기 히팅 롤러의 내주연에 압착 설치되는 열 발생관과, 외부 전원선이 연결되어 열 발생관을 발열시키기 위한 전원을 공급하는 단자부를 갖는 히팅 롤러에 있어서,상기 외부전원이 인가되도록 하여 열 발생관을 발열시키기 위해 양단이 단자부와 접속되어 열 발생관의 외주연에 절연체와 함께 와이어가 와인딩되며, 상기 와이어는 와인딩된 각 열이 상호간의 간격을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heating roller for fixing the toner, the pressure roller is installed on the side of the heating roller to press the recording paper and the operation of the heating roller In the heating roller is configured to control the control unit, the heating roller having a heat generating tube which is installed on the inner circumference of the heating roller and the terminal portion for supplying power for generating heat to the heat generating tube is connected to the external power line, Both ends are connected to the terminal part to heat the heat generating tube so that the power is applied, and the wire is wound together with the insulator at the outer circumference of the heat generating tube, and the wires are configured such that each of the wound columns maintains a mutual gap. It is done.
본 발명은 도 1 및 도 2에서 참조되고 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 기기본체(1)의 지지베어링(3)에 설치됨과 아울러 토너가 형성한 가시상을 정착시키는 히팅 롤러(5)와, 상기 히팅 롤러(5)에 압력을 가하여 프린트되는 기록용지(9)가 가압되게 상기 히팅 롤러(5)의 측부에 설치되는 가압 롤러(11)와, 상기 히팅 롤러(5)의 표면 온도를 측정한 서미스터(15)에 의해 히팅 롤러(5)의 온도를 측정하여 히팅 롤러(5)의 동작 여부를 판단하는 제어부(17)로 구성된 전자사진기기에 있어서, 상기 히팅 롤러(5)의 외관(5') 내주연에 압착되어 히팅 롤러(5)와 일체화되게 설치되는 열 발생관(30)과, 상기 열 발생관(30)의 외주연에 절연체(32)와 함께 적정 간격으로 와인딩되는 와이어(34)와, 상기 와이어(34)의 양단에 접속되어 외부 전원선(미도시)이 연결되는 단자부(36)로 구성되는 것이다.1 and 2, and as shown in Figs. 3 to 5, the heating roller 5 is installed on the support bearing 3 of the apparatus body 1 and fixes the visible image formed by the toner. ), A pressure roller 11 provided on the side of the heating roller 5 to pressurize the heating roller 5 to pressurize the recording paper 9 to be printed, and the surface temperature of the heating roller 5. In the electrophotographic apparatus composed of a control unit 17 for determining the operation of the heating roller 5 by measuring the temperature of the heating roller (5) by measuring the thermistor (15), the appearance of the heating roller (5) (5 ') the heat generating tube 30 is pressed into the inner circumference and integrally installed with the heating roller 5, and the wire is wound around the outer circumference of the heat generating tube 30 with the insulator 32 at appropriate intervals 34 and a terminal portion 36 connected to both ends of the wire 34 to which an external power line (not shown) is connected. It is.
상기 열 발생관(30)은 구리 또는 알루미늄 재질로 된 것으로서, 상기 히팅 롤러(5)의 내부로 열 발생관(30)을 끼워넣은 후 수압 또는 공압을 이용하여 확관함으로써 히팅 롤러(5)의 외관(5') 내주연과 열 발생관(30)의 외주연이 밀착되도록 하는 것이다. 상기 열 발생관(30)의 확관 방법은 수압 또는 공압의 방법이 아닌 확관용 롤러(미도시) 또는 확관용 이동체(미도시)로도 가능한 것이다.The heat generating tube 30 is made of copper or aluminum, and the heat generating tube 30 is inserted into the heating roller 5 and then expanded by using hydraulic pressure or pneumatically. (5 ') the inner circumference and the outer circumference of the heat generating tube 30 is to be in close contact. The expansion method of the heat generating pipe 30 is also possible by the expansion roller (not shown) or the expansion moving body (not shown) rather than the method of hydraulic or pneumatic.
상기 열 발생관(30)에 와인딩되는 와이어(34)는 외부 전원 인가로 인해 열 발생관(30)이 발열되도록 하는 것으로서, 상기 와이어(34)를 와인딩된 각 열의 상호 간격을 조절하면서 와인딩함으로써 열 발생관(30)의 온도 편차가 발생하지 않도록 하는 것이고, 상기 열발생관(30)의 온도가 적정하게 유지됨에 따라 상기 히팅 롤러(5)의 표면 온도가 순간적으로 전열되어 적정치에 도달되는 것이다.The wire 34 wound on the heat generating tube 30 causes the heat generating tube 30 to generate heat by applying external power, and heats the wire 34 by winding the wire 34 while controlling the mutual spacing of each of the wound rows. The temperature deviation of the generator tube 30 is not generated, and as the temperature of the heat generator tube 30 is properly maintained, the surface temperature of the heating roller 5 is instantaneously heated to reach an appropriate value. .
상기 와이어(34)와 열 발생관(30) 사이에는 전기적인 절연을 위해 절연체(32)를 위치시키는 것이고, 상기 와이어(34)의 외측에는 히팅 롤러(5)와의 전기적인 절연을 위해 절연체(32)를 재차 와인딩하는 것이다.The insulator 32 is positioned between the wire 34 and the heat generating tube 30 for electrical insulation, and the insulator 32 is disposed outside the wire 34 for electrical insulation with the heating roller 5. Is to rewind).
그리고 상기한 제어부(17)와 전기적인 신호를 교환하여 정착 장치를 콘트롤할 수 있도록 상기 단자(13)에 써머스태트(19)를 연결하는 것이며, 상기 써머스태트(19)는 히팅 롤러(5)의 열을 감지하여 고온이 되면 전원을 차단하는 것이다.In addition, the thermostat 19 is connected to the terminal 13 to exchange the electrical signal with the control unit 17 so as to control the fixing device, and the thermostat 19 is connected to the heating roller 5. It senses heat and cuts off the power when it gets hot.
미설명 부호 38은 조립체이다.Reference numeral 38 is an assembly.
이상과 같은 본 발명은 웜업 시간을 단축시킴과 아울러 소비 전력이 최소화 되도록 하는 것으로서, 열 발생관(30)의 외주연에 절연체(32)를 와인딩함과 아울러 상기 절연체(32)의 외주연에 와이어(34)를 적정 간격으로 와인딩하고, 상기 와이어(34)의 양단에 단자부(36)를 연결하며, 상기 와이어(34)의 외측으로 절연체(32)를 와인딩하고, 상기 절연체(32)가 와인딩된 열 발생관(30)을 히팅 롤러(5)의 외관(5') 내측으로 삽입하며, 상기 히팅 롤러(5)의 외관(5') 내측으로 위치된 열 발생관(30)을 확관함으로써 히팅 롤러(5)와 압착 결합되게 하는 것이다.The present invention as described above is to shorten the warm-up time and to minimize the power consumption, winding the insulator 32 on the outer periphery of the heat generating tube 30 and wires on the outer periphery of the insulator 32 Winding 34 at appropriate intervals, connecting the terminal portion 36 to both ends of the wire 34, winding the insulator 32 to the outside of the wire 34, the insulator 32 is wound The heating roller 30 is inserted into the outer surface 5 'of the heating roller 5, and the heating roller 30 is opened by expanding the heat generating tube 30 located inside the outer surface 5' of the heating roller 5. It is to be pressed and combined with (5).
상기 열 발생관(30)을 히팅 롤러(5)에 일체화시켜 결합한 후 양측의 단자부(36)를 외부 전원선에 연결하여 열 발생관(30) 및 히팅 롤러(5)가 발열되게 하는 것으로서, 상기 단자부(36)로 전원을 인가시키면 와이어(34)에 전원이 인가되면서 열 발생관(30)이 순간적으로 발열되는 것이고, 상기 열 발생관(30)에 발열된 열이 히팅 롤러(5)의 전부분에 걸쳐 순간적으로 전도됨으로써 웜업 시간 단축 및 소비 전력 절감이 이루어지는 것이다.The heat generating tube 30 and the heating roller 5 is generated by coupling the heat generating tube 30 to the heating roller 5 and then connecting both terminal portions 36 to an external power line. When power is applied to the terminal unit 36, the heat generating tube 30 is instantaneously generated while power is applied to the wire 34, and the heat generated in the heat generating tube 30 is transferred to the heating roller 5. Instantaneous conduction across the parts results in shorter warm-up times and lower power consumption.
이상과 같이 본 발명은 열 발생관의 외주연에 와이어를 절연체와 함께 와인딩하고, 상기 와이어의 양단에 단자부를 연결함과 아울러 히팅 롤러의 외관 내측에 열 발생관을 위치시켜 확관 고정하며, 상기 단자부와 외부 전원선을 연결하여 외부 전원이 인가되게 하는 것으로서, 상기 와이어로 외부 전원을 인가시키면 열 발생관이 순간적으로 발열되는 것이고, 상기 열 발생관이 순간적으로 균등하게 발열되면서 히팅 롤러로 그 열이 전도됨으로써 웜업 시간 단축 및 소비 전력 최소화를 구현할 수 있는 것이다. As described above, the present invention winds a wire together with an insulator on the outer periphery of the heat generating tube, connects the terminal portions to both ends of the wire, and expands and fixes the heat generating tube inside the exterior of the heating roller. The external power line is connected to the external power line to apply external power. When the external power is applied to the wire, the heat generating tube is instantaneously generated, and the heat generating tube is instantaneously generated evenly while the heat is transferred to the heating roller. This can be achieved by shortening the warm-up time and minimizing power consumption.
도 1은 일반적인 전자사진기기를 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a general electrophotographic apparatus,
도 2는 종래의 것의 사용상태도,2 is a state of use of the conventional one,
도 3은 본 발명의 실시예의 분해도,3 is an exploded view of an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 요부를 나타낸 측단면도,4 is a side sectional view showing a main portion of FIG. 3;
도 5는 도 3의 요부를 나타낸 정단면도이다.5 is a front sectional view showing a main portion of FIG.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
5: 히팅 롤러 9: 기록용지5: heating roller 9: recording paper
11: 가압 롤러 30: 열 발생관11: pressure roller 30: heat generating tube
32: 절연체 34: 와이어32: insulator 34: wire
36: 단자부36: terminal section
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