KR100608022B1

KR100608022B1 - 정착장치를 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR100608022B1
Application number: KR1020050000087A
Authority: KR
Inventors: 백정기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-03
Filing date: 2005-01-03
Publication date: 2006-08-02
Also published as: KR20060079640A

Abstract

정착장치를 구비한 화상형성장치가 개시된다. 개시된 화상형성장치는 프레임에 착탈가능하게 결합되는 정착장치를 구비하는 화상형성장치에 있어서, 정착장치의 하우징에 마련되어 정착장치를 프레임에 고정시키는 고정수단과; 프레임에 마련되는 것으로 정착장치를 프레임에 결합시 고정수단이 자동으로 결합되는 결합공을; 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 종래의 화상형성장치와 달리 정착장치를 교환할 경우 서비스 기사가 방문하지 않고도 사용자가 간편하게 정착장치를 교환할 수 있으므로 서비스 비용을 줄일 수 있다. 또한, 종래의 화상형성장치와 달리 스크류(screw)와 같은 별도의 체결품이 필요 없으므로 부품비가 절감되며, 또한 조립 능률이 향상된다.

Description

정착장치를 구비한 화상형성장치{Image forming apparatus adopting fusing device}

도 1은 종래의 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 정착장치가 프레임에 장착된 모습을 도시한 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 화상형성장치의 정착장치가 프레임에 장착된 모습을 도시한 측단면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 정착장치 중 힌지부가 결합공과 결합 해제되는 제2위치에 위치된 경우를 도시한 도면이다.

도 7은 도 5에 도시된 정착장치 중 힌지부가 결합공과 결합되는 제1위치에 위치된 경우를 도시한 도면이다.

도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 힌지부를 도시한 분리 사시도이다.

도 9는 도 4에 도시된 정착장치에 작용되는 힘의 작용 관계를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...화상형성장치 105...급지카세트

110...광주사장치 120...현상장치

130...감광체 140...현상롤러

150...토너층 규제부 160...공급롤러

170...제2전사부 175...정착장치

178...디컬부 180...픽업롤러

185...용지정렬기 190...제1전사부

195...규제부 200...프레임

205...하우징 207...스토퍼부

210...고정수단 215...힌지부

220...결합돌기 225...손잡이부

230...지지돌기 231...제1가이드부

233...제2가이드부 235...탄성부재

240...가이드 리브 250...결합공

280...동력전달부 285...정착롤러 구동부

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용이하게 착탈할 수 있도록 개선된 정착장치를 구비하는 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer), LED 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치는 컴퓨터 혹은 스캐너로부터 입력된 디지털 신호에 따른 화상신호를 용지에 가시화상의 형태로 옮기는 장치를 말한다.

화상형성장치는 디지털 신호에 따른 화상신호를 소정 패턴의 노광에 의해 감광체의 외주면에 목적하는 형상의 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 감광체에 형성된 정전잠상은 분말상의 토너에 의해 토너화상으로 현상되고, 이 토너화상은 전사매체를 경유하여 용지에 전사(transfer)된다.

일반적으로, 상기와 같은 구성을 갖는 화상형성장치는 용지에 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 이를 용지에 융착시키는 정착장치를 포함한다.

도 1은 종래의 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정착장치가 프레임에 장착된 모습을 도시한 측단면도이다.

도면들을 참조하면, 종래의 정착장치(1)는 프레임(10)에 착탈가능하게 결합되는 것으로 외장을 이루는 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 서로 대면되게 접촉되어 회전되면서 용지로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 정착시키는 한 쌍의 정착롤러(30)를 구비한다. 한 쌍의 정착롤러(30)는 히트롤러(heat roller, 35) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(pressure roller, 40)를 구비하며, 용지로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지에 정착시킨다. 히트롤러(35)는 토너화상을 용지에 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(40)에 나란 히 대향되도록 설치된다. 즉, 히트롤러(35)는 토너화상을 용지에 융착시키기 위한 열을 발생시킨다. 가압롤러(40)는 히트롤러(35)와 대향되도록 설치되어 히트롤러(35)와의 접촉부를 통과하는 용지에 히트롤러(35) 쪽으로 고압의 압력을 가하여 토너화상을 용지에 정착시킨다.

상기와 같이 구성된 종래의 화상형성장치의 정착장치(1)는 스크류(screw, 45)를 이용하여 프레임(10)에 고정된다. 즉, 종래의 정착장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 정착장치(1)를 프레임(10)의 면에 맞닿게 안착시킨 후, 맞닿은 부분에 스크류(45)를 이용하여 4 곳을 고정시킨다.

상술한 바와 같이 종래 기술에 의하면, 스크류(45)를 이용하여 정착장치(1)를 프레임(10)에 고정시키므로, 정착장치(1)의 수명이 다하거나 불량이 발생하여 정착장치(1)를 교환할 경우 사용자가 직접 도구(드라이버)를 사용하여 분해 및 조립하여야 한다. 그러나, 이는 사용자 편의성이나 서비스성 등을 고려할 경우 불합리하며, 또한 사용자에게 도구가 없는 경우 서비스를 요청하여야 하므로 이로 인한 서비스 비용이 발생된다. 또한, 사용자가 분해 조립시 스크류(45)를 분실할 위험도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 종래 기술과 달리 사용자가 쉽게 정착장치를 교환할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 화상형성장치는, 프레임과; 상기 프레임에 착탈가능하게 결합되는 것으로, 외장을 이루는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 서로 대면되게 접촉되어 회전되면서 용지로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 정착시키는 한 쌍의 정착롤러를 갖는 정착장치를; 구비하는 화상형성장치에 있어서, 상기 정착장치의 하우징에 마련되어 상기 정착장치를 상기 프레임에 고정시키는 고정수단과;

상기 프레임에 마련되는 것으로, 상기 정착장치를 상기 프레임에 결합시 상기 고정수단이 자동으로 결합되는 결합공을; 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서, 상기 고정수단은 상기 하우징의 양 측벽에 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 결합공과 결합되는 제1위치와, 상기 결합공과 결합 해제되는 제2위치 사이에서 상기 용지의 폭방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 힌지부와;

상기 힌지부에 결합되어 상기 힌지부를 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 탄성 바이어스시키는 탄성부재를; 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서, 상기 하우징의 일측에는, 상기 정착장치와 상기 프레임이 결합시 상기 프레임의 일측에 접촉되어 상기 정착장치의 결합 위치를 고정시키는 스토퍼부가; 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서, 상기 화상형성장치는, 구동원으로부터 상기 정착롤러로 동력을 전달하는 동력전달부와;

상기 한 쌍의 정착롤러 중 어느 하나에 설치되어 상기 동력전달부로부터 상 기 정착롤러로 회전력을 전달하는 정착롤러 구동부를; 더 구비하고,

상기 동력전달부와 상기 정착롤러 구동부는, 상기 정착장치가 상기 프레임에서 분리되지 않게 상기 프레임의 안쪽으로 미는 방향으로의 힘이 상기 정착장치에 작용되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 빠른 이해를 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 화상형성장치의 정착장치가 프레임에 장착된 모습을 도시한 측단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 화상형성장치의 정착장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 정착장치 중 힌지부가 결합공과 결합 해제되는 제2위치에 위치된 경우를 도시한 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 정착장치 중 힌지부가 결합공과 결합되는 제1위치에 위치된 경우를 도시한 도면이고, 도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 힌지부를 도시한 분리 사시도이다. 또한, 도 9는 도 4에 도시된 정착장치에 작용되는 힘의 작용 관계를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 광(光) 주사에 의해 감광체(130)의 외주면에 형성된 정전잠상에 건식 현상제인 토너를 공급하여 정전잠상을 토너화상으로 현상하고, 이를 다시 용지(P)에 전사하여 융착시킴으로써 원하는 화상을 형성하는 소위 '전자사진방식의 화상형성장치'이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 본체프레임(101)과, 이 본체프레임(101) 내부에 마련되는 광주사장치(110), 현상장치(120), 감광체(130), 클리닝부재(138), 대전롤러(139), 제1전사부(190), 제2전사부(170), 정착장치(175), 및 급지카세트(105)를 구비한다.

광주사장치(110)는 화상정보에 대응되는 광을 컴퓨터 신호에 따라 후술하는 감광체(130)에 주사하여 감광체(130)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다. 광주사장치(110)은 레이저빔을 주사하는 광원(미도시)과, 광원에서 조사된 레이저빔을 편향시키는 빔편향기를 포함한다. 상기 빔편향기로는 도 3에 도시된 바와 같이, 구동원(미도시)에 의해 회전되면서 광을 주사하는 폴리곤미러(polygon mirror, 112)가 채용될 수 있다.

현상장치(120)는 본체프레임(101) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 현상장치 하우징(122)과, 그 내부에 마련되는 현상롤러(140), 토너층 규제부(150), 공급롤러(160) 및 교반기(agitator, 162)가 설치되는 구조를 가진다. 또한, 현상장치 하우징(122)의 내부에는 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장부(125)가 마련된다. 현상장치(120)는 토너 저장부(125)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다. 본체프레임(101)의 상측부에는 본체프레임(101) 내부로 현상장치(120)가 탈착될 수 있도록 도어(103)가 마련된다.

현상롤러(140)는 감광체(130)에 대향되게 설치되어 감광체(130)에 접촉되거나 또는 비접촉되어 동작되며, 하우징(122) 내부의 토너 저장부(125)에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광체(130)로 공급한다. 현상롤러(140)에는 이들 토너를 감광체(130)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가된다. 이 현상바이어스전압에 의해 현상롤러(140)와 감광체(130)의 외주면 사이에는 상대적인 전위차가 발생된다. 즉, 토너가 부착된 현상롤러(140)와 정전잠상이 형성된 감광체(130) 사이에는 정전기력이 발생된다. 이 정전기력에 의해 현상롤러(140)의 외주에 부착된 고체 분말상의 토너는 감광체(130)의 외주면에 형성된 정전잠상으로 공급되어 토너화상이 현상된다. 현상롤러(140)는 알루미늄(Al) 코어를 샌드 블러스트(sand blust) 처리를 하여 니켈(Ni) 코팅(coating)한 현상롤러나 스테인레스강 축(SUS shaft)에 약 1.0 mm 두께로 고무를 입힌 현상롤러를 사용하는 것도 가능하다. 본 실시예에 사용된 현상롤러(140)는 원주방향으로의 표면조도(Rz)가 3 ~ 10 ㎛ 범위인 비자성 도전성 고무롤러이다.

비접촉 방식으로 현상롤러(140)에서 감광체(130)로 토너를 공급하는 방식에 있어서 감광체(130)와 현상롤러(140) 사이에는 소정 간격의 현상갭(g)이 유지된다. 전기장에 의해 감광체(130)에서 현상롤러(140)로 향하는 힘이 발생하며, 하전된 토너는 현상갭(g) 사이에 형성된 현상영역에서 진동 왕복운동을 하면서 이송되어 현상이 이루어진다. 본 실시예에서 현상갭(g)은 100 ~ 350 ㎛ 로 최소한의 갭이 토너층보다 크게 설정된다.

공급롤러(160)는 현상롤러(140)에 토너가 부착되도록 토너를 공급해준다. 교반기(162)는 토너 저장부(125) 내의 토너가 굳지 않도록 소정의 속도로 토너를 요동시키며, 토너를 공급롤러(160) 쪽으로 이송시킨다.

토너층 규제부(150)는 일측은 하우징(122)에 고정되고 타측은 현상롤러(140) 에 접촉하여 현상롤러(140)의 외주면에 부착된 토너의 높이를 규제하고, 토너를 소정의 극성으로 마찰대전시킨다. 토너층 규제부(150)로는 탄성력을 갖는 금속판재를 사용하는 것이 바람직하다. 금속판재로는 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 두께의 스테인레스판, 인청동판, 베릴륨동판 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에 사용된 토너층 규제부(150)는 두께 0.08 ㎜ 의 스테인리스 판재를 사용하여 현상롤러(140)에 대하여 30 ∼ 40 (gf/㎝) 범위의 일정한 접촉압(선압)이 작용하도록 설계하였다.

원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 증착 등의 방법에 의해 광도전성 물질층이 코팅된 감광체(130)는 소정의 방향으로 회전되며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 감광체(130)는 대전롤러(139)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 상술한 바와 같이 컴퓨터 신호에 따라 광주사장치(110)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다. 감광체(130)의 외주로 노출된 외주면은 제1전사부(190)와 대면된다. 본 실시예에 사용된 감광체(130)는 후술할 대전롤러(139)에 의해 (-) 100 V 정도의 표면 전위를 갖도록 설계하였다.

대전롤러(139)에는 감광체(130)의 외주를 균일한 전위로 대전시키기 위하여 대전바이어스전압이 인가된다. 대전롤러(139) 대신에 코로나 방전기(미도시)가 채용될 수 있다.

클리닝부재(138)는 폐토너 저장부(123)가 마련된 하우징(132)에 설치되며 전사 후 감광체(130)에 남아있는 토너를 긁어내도록 일단이 감광체(130)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다. 클리닝부재(138)는 하우징(132)에 별도로 설치되는 지지부재 (137)에 그 일측 가장자리 부분이 설치될 수도 있다. 클리닝부재(138)의 타측 가장자리 부분은 감광체(130)에 접촉하여 전사후 감광체(130)에 남아있는 토너를 긁어내도록 감광체(130)에 소정의 압력으로 접촉된다.

폐토너 저장부(123)에는 클리닝부재(138)에 의해 감광체(130)에서 제거된 폐토너가 저장된다.

제1전사부(190)는 감광체(130)의 외주면에 대면하도록 설치되며, 감광체(130)에 현상된 토너화상(194)이 제1전사부(190)로 전사되어 전사토너화상(199)이 형성된다. 제1전사부(190)에는 감광체(130)에 현상된 토너화상(194)이 제1전사부(190)로 전사되도록 소정의 전사바이어스전압이 인가된다. 감광체(130)와 제1전사부(190) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토너화상(194)이 제1전사부(190)로 옮겨진다. 감광체(130)의 외주면에 현상된 토너화상(194)은 감광체(130)와 제1전사부(190) 사이의 접촉 압력에 의해 제1전사부(190)로 전사될 수도 있다. 제1전사부(190)의 평균조도(Rz)는 감광체(130)의 표면조도보다 크고 1㎛보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 제1전사부(190)는 그 외주를 이루는 표면적이 감광체(130)의 외주를 이루는 표면적보다 작으며, 전사롤러 형태인 것이 바람직하다. 전사롤러는 그 중심에 소정의 방향으로 회전하는 회전몸체(191)와, 회전몸체(191)의 외주면을 에워싸는 탄성층(192)과, 탄성층(192)의 외주면을 에워싸는 표면층(193)을 구비하는 복층 구조인 것이 바람직하다.

본 실시예에 사용된 제1전사부(190)는 회전몸체(shaft, 191)와, NBR이나 Hydrin 등의 고무가 입혀진 탄성층(192)과, 상술한 표면조도(Rz)를 가지는 폴리이 미드(Polyimide) 표면층(193)으로 형성된 다층구조를 가지며, 그 저항은 10⁶∼10⁷ Ω을 갖도록 설계하였다. 제1전사부(190)에는 (+) 300∼400 V 정도의 직류전원(Vm)이 인가되며, 감광체(130)에 현상된 토너화상(194)은 정전기력에 의해 제1전사부(190)로 전사된다.

규제부(195)는 용지(P)에 전사 후 제1전사부(190)의 외주면에 부착된 잔류토너를 제거하며, 하우징(196)과, 규제부재(197)와, 저장부(198)를 구비한다. 규제부재(197)는 저장부(198)가 마련된 하우징(196)에 설치되며 제1전사부(190)에 남아있는 잔류토너를 긁어내도록 일단이 제1전사부(190)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다. 저장부(198)에는 규제부재(197)에 의해 제1전사부(190)에서 제거된 잔류토너가 저장된다. 본 실시예에서 규제부재(197)는 우레탄 고무 블레이드를 사용하였다.

제2전사부(170)는 제1전사부(190)의 외주면에 대면하도록 설치되며, 제1전사부(190)에 전사된 전사토너화상(199)을 용지(P)로 전사시킨다. 제2전사부(170)에는 제1전사부(190)에 전사된 전사토너화상(199)이 용지(P)로 전사되도록 소정의 전사바이어스전압이 인가된다. 제1전사부(190)와 제2전사부(170) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 전사토너화상(199)이 용지(P)로 옮겨진다. 또한, 제2전사부(170)는 용지(P)를 제1전사부(190)에 대해 소정의 압력으로 가압하고, 제1전사부(190)의 외주면에 전사된 전사토너화상(199)은 제1전사부(190)와 제2전사부(170) 사이의 접촉 압력에 의해 용지(P)로 전사될 수도 있다.

본 실시예에 사용된 제2전사부(170)는 EPDM이나 NBR, 우레탄과 같은 재질로 이루어진 탄성체 고무롤러를 사용하였다. 제2전사부(170)에는 (+) 500∼5000 V 정도의 직류 전압이 인가되며, 제1전사부(190)에 전사된 전사토너화상(199)은 정전기력에 의해 용지(P)로 전사된다. 전사전압은 온도, 습도 등에 따른 제1전사부(190)의 저항 변화에 따라 가변하여 작동하도록 설계하였다.

도 4를 참조하면, 정착장치(175)는 프레임(200)에 착탈가능하게 결합되는 것으로 외장을 이루는 하우징(205)과, 상기 하우징(205)의 내부에 서로 대면되게 접촉되어 회전되면서 용지(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 정착시키는 한 쌍의 정착롤러를 구비한다. 한 쌍의 정착롤러는 히트롤러(heat roller, 176) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(pressure roller, 177)를 구비하며, 용지(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 히트롤러(176)는 토너화상을 용지(P)에 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(177)에 나란히 대향되도록 설치된다. 즉, 히트롤러(176)는 토너화상을 용지(P)에 융착시키기 위한 열을 발생시킨다. 가압롤러(177)는 히트롤러(176)와 대향되도록 설치되어 히트롤러(176)와의 접촉부를 통과하는 용지(P)에 히트롤러(176) 쪽으로 고압의 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다.

고정수단(210)은 정착장치(175)의 하우징(205)에 마련되는 것으로, 후술하는 결합공(250)에 결합되어 정착장치(175)를 프레임(200)에 고정시킨다. 고정수단(210)은 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(205)의 양 측벽에 마련되는 것이 바람직하다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 고정수단(210)은 힌지부(215)와, 탄성부재(235) 를 구비한다.

힌지부(215)는 도 7에 도시된 바와 같이 후술하는 결합공(250)과 결합되어 정착장치(175)를 고정시키는 제1위치(도 7 참조)와, 도 6에 도시된 바와 같이 정착장치(175)를 프레임(200)에서 분리시 결합공(250)과 결합 해제되는 제2위치(도 6 참조) 사이에서 용지(P)의 폭방향(B)으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 힌지부(215)는 하우징(205)에 결합되는 것으로, 제1가이드부(231)를 따라 A 방향으로 회동 가능하게 설치되고, 제2가이드부(233)를 따라 B 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉, 힌지부(215)는 정착장치(175)가 프레임(200)에 장착되기 전에는 멈춤턱(232)에 간섭되어 위치가 고정된다. 정착장치(175)를 프레임(200)에 장착시 손잡이부(225)를 A 방향으로 회동시키면, 힌지부(215)는 제2가이드부(233)를 따라 B 방향으로 슬라이딩되어 후술하는 결합공(250)과 결합된다. 정착장치(175)를 프레임(200)에서 탈착시에는 상술한 장착 과정의 역순으로 작업하면 된다.

상기 힌지부(215)는 결합돌기(220)와, 손잡이부(225)와, 지지돌기(230)를 구비한다. 결합돌기(220)는 원기둥 형상으로 힌지부(215)의 일측에 돌출되게 형성되어 결합공(250)과 결합되거나 결합 해제된다. 손잡이부(225)는 정착장치(175)를 프레임(200)에 장착하거나 탈착시 힌지부(215)의 위치를 조정하는데 이용된다. 즉, 손잡이부(225)는 제1가이드부(231)를 따라 힌지부(215)를 A 방향으로 회동시키거나, 정착장치(175)를 프레임(200)에서 탈착시 제2가이드부(233)를 따라 힌지부(215)를 B 방향으로 슬라이딩 이동시키는데 이용된다. 지지돌기(230)는 힌지부(215)의 타측에 형성되어 힌지부(215)가 제2가이드부(233)를 따라 B 방향으로 슬라 이딩 운동시 힌지부(215)가 하우징(205)에서 분리되지 않도록 힌지부(215)의 동작을 구속한다. 즉, 지지돌기(230)는 후술하는 탄성부재(235)에 의해 탄성 바이어스되는 힌지부(215)가 하우징(205)에서 분리되지 않도록 하우징(205)의 일측에 간섭되어 힌지부(215)의 동작을 구속한다. 힌지부(215)에는 후술하는 탄성부재(235)가 결합된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 탄성부재(235)는 힌지부(215)에 결합되어 힌지부(215)를 제2위치(도 6 참조)에서 제1위치(도 7 참조)로 탄성 바이어스시킨다. 즉, 탄성부재(235)는 힌지부(215)를 프레임(200)에 형성된 결합공(250) 쪽으로 탄성 바이어스시킨다. 따라서, 정착장치(175)를 프레임(200)에 장착시 종래 기술과 달리 탄성부재(235)에 의해 힌지부(215)가 결합공(250)에 자동으로 삽입 결합되므로 별도의 작업 없이 정착장치(175)를 프레임(200)에 고정시킬 수 있다.

본 실시예에서는 탄성부재(235)가 힌지부(215)의 내측에 형성된 중공에 삽입되어 힌지부(215)를 제2위치(도 6 참조)에서 제1위치(도 7 참조)로 탄성 바이어스시키는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변형 실시가 가능하다. 예를 들어, 탄성부재(235)는 그 일측은 힌지부(215)의 일측에 고정설치되고, 타측은 하우징(205)에 고정 설치되거나, 또는 탄성부재(235)는 힌지부(215)의 외주면을 감싸도록 설치되거나, 또는 탄성부재(235)는 힌지부(215)의 내측에 힌지부(215)의 슬라이딩 방향과 나란하게 형성된 돌출축의 외주면을 감싸도록 설치될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 하우징(205)의 일측에는 스토퍼부(207)가 마련된다. 스토 퍼부(207)는 정착장치(175)와 프레임(200)이 결합시 프레임(200)의 일측에 접촉되어 정착장치(175)의 결합 위치를 고정시킨다. 따라서, 정착장치(175)는 정착장치(175) 자체의 하중과, 힌지부(215)와, 스토퍼부(207)에 의해 프레임(200)에 고정 결합된다.

도 4 및 도 7을 참조하면, 결합공(250)은 프레임(200)에 마련되는 것으로, 결합공(250)에는 정착장치(175)를 프레임(200)에 결합시 고정수단(210)이 결합된다. 즉, 고정수단(210)인 힌지부(215)는 탄성부재(235)의 탄성 바이어스력에 의해 결합공(250)에 자동으로 삽입 결합된다. 프레임(200)에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 정착장치(175)를 프레임(200)에 장착시 정착장치(175)의 장착 경로를 가이드하는 가이드 리브(240)가 더 마련될 수 있다.

도 4 및 도 9를 참조하면, 동력전달부(280)는 구동원(미도시)으로부터 동력을 전달받아 정착롤러(176, 177)로 동력을 전달한다. 정착롤러 구동부(285)는 한 쌍의 정착롤러(176, 177) 중 어느 하나에 설치되어 동력전달부(280)로부터 정착롤러로 회전력을 전달한다. 본 실시예에서는 정착롤러 구동부(285)가 히트롤러(176)에 설치된 경우를 예로 들어 설명하지만, 이는 본 발명의 일 실시예로서 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. 또한, 본 실시예에서는 동력전달부(280)와 정착롤러 구동부(285)가 기어 결합되는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 9를 참조하면, 정착롤러 구동부(285)는 동력전달부(280)에 의해 그 접점부(295)에서 레이디얼(radial) 방향으로 Fr의 힘이 작용되고 스러스트(thrust) 방향으로 Ft의 힘이 작용되므로, 도시된 바와 같은 방향으로 F의 힘이 작용된다. 즉, 정착롤러 구동부(285)에는 Fr과 Ft의 합력인 F가 도시된 방향으로 작용된다. 따라서, 정착장치(175)에는 힌지부(215)를 기준으로 볼 때, 반시계 방향으로 회전 모멘트(moment)가 작용되며, 프레임(200)에 의해 Rx, Ry 방향으로 반력이 작용되어 정착장치(175)가 프레임(200)에 고정 장착된다. 상기와 같이 동력전달부(280)와 정착롤러 구동부(285)는 정착장치(175)가 프레임(200)에서 분리되지 않게 프레임(200)의 안쪽으로 미는 방향으로의 힘이 정착장치(175)에 작용되도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 동력전달부(280)와 정착롤러 구동부(285)를 적절히 배치함으로써, 동력전달부(280)에 의해 정착장치(175)에 작용되는 힘이 정착장치(175)를 프레임(200)의 안쪽으로 미는 방향으로 작용되도록 함으로써 정착장치(175)가 프레임(200)에서 밀려나오는 것을 방지할 수 있다.

디컬부(178)는 정착장치(175)를 통과하면서 열에 의해 컬(curl)이 발생된 용지(P)의 컬(curl)을 제거한다. 배지롤러(179)는 정착이 완료된 용지(P)를 화상형성장치(100) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(100)에서 배지된 용지(P)는 배지대(102)에 적재된다.

또한, 화상형성장치(100)는 본체프레임(101) 하부에 마련되어 용지(P)가 적재되는 급지카세트(105)를 구비한다. 픽업롤러(180)는 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하여 인출한다. 이송롤러(181)는 픽업된 용지(P)를 용지정렬기(185)측으로 이송시키는 이송력을 제공한다. 용지정렬기(185)는 용지(P)가 제1전사부(190)와 제2전사부(170) 사이를 통과하기에 앞서 용지(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 용지(P)를 정렬한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 동작을 살펴본다.

감광체(130)는 대전롤러(139)에 인가된 대전바이어스전압에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 광주사장치(110)는 화상정보에 대응되는 광을 감광체(130)로 조사한다. 광이 주사되면 주사된 부분만 선택적으로 제전되어 전위가 내려가게 되며, 이 전위차에 의해 형성된 출력 패턴이 정전잠상이다.

한편, 토너 저장부(125) 내부의 토너는 교반기(162)에 의해 교반되고, 공급롤러(114)에 의하여 현상바이어스전압이 인가된 현상롤러(140)로 공급된다. 현상롤러(140)의 외주에 부착된 토너는 토너층 규제부(150)에 의하여 균일한 두께로 박층화가 된다. 이때, 토너는 현상롤러(140)와 토너층 규제부(150)에 의하여 마찰되면서 소정의 극성으로 대전된다. 현상롤러(140)의 외주에 부착된 토너는 감광체(130)의 외주에 형성된 정전잠상으로 부착되며, 감광체(130)에는 토너화상(194)이 현상된다. 감광체(130)에 현상된 토너화상(194)은 정전기력 또는 접촉 압력에 의해 제1전사부(190)로 1차 전사된다.

용지(P)는 픽업롤러(180)에 의하여 급지카세트(105)로부터 인출된다. 용지(P)는 이송롤러(181)에 의해 이송되고, 용지정렬기(185)에 의해 급지 및 정렬되어 제1전사부(190)와 제2전사부(170) 사이를 통과한다. 이 때 제2전사부(170)에 전사바이어스전압이 인가되면 제1전사부(190)에 전사된 전사토너화상(199)이 정전기력 또는 접촉 압력에 의해 용지(P)로 2차전사된다.

1차전사 후 감광체(130)의 외주면에 남아있는 토너는 클리닝부재(138)에 의 해 제거되어 폐토너 저장부(123)에 축적된다. 2차전사 후 제1전사부(190)의 외주면에 남아있는 토너는 규제부재(197)에 의해 제거되어 저장부(198)에 축적된다.

정착장치(175)는 전사 후 용지(P)에 형성된 전사토너화상(199)에 열과 압력을 가하여 전사토너화상(199)을 용지(P)에 정착시킨다. 디컬부(178)는 정착장치(175)를 통과시 컬(curl)이 발생된 용지(P)에서 컬(curl)을 제거한다. 디컬부(178)를 통과한 용지(P)는 배지롤러(179)에 의하여 화상형성장치(100) 밖으로 배출되어 배지대(102)에 적재된다.

상기와 같은 구성을 갖는 화상형성장치(100)에 있어서, 정착장치(175)의 수명이 다하는 경우나 불량이 발생하여 정착장치(175)를 교환하게 되는 경우가 발생된다. 이와 같은 경우 정착장치(175)를 프레임(200)에 착탈하게 되는데, 정착장치(175)를 프레임(200)에 장착시 힌지부(215)는 프레임(200)의 측벽에 마련된 가이드 리브(240)를 따라 B방향으로 압축된다. 정착장치(175)를 프레임(200) 쪽으로 계속 밀면 압축된 힌지부(215)는 탄성부재(235)의 탄성 바이어스력에 의해 가이드 리브(240)의 끝에 형성된 결합공(250)에 자동으로 결합된다. 이때, 정착장치(175)의 일측에 형성된 스토퍼부(207)가 프레임(200)의 일측에 접촉되어 정착장치(175)의 결합 위치를 고정시키게 된다. 정착장치(175)를 프레임(200)에서 탈착시에는 힌지부(215)에 형성된 손잡이부(225)를 이용해 탄성부재(235)가 압축되는 방향으로 힌지부(215)의 위치를 조절한 후 상술한 장착 과정의 역순으로 작업하면 된다.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 종래 발명과 달리 정착장치(175)를 프레임(200)에 용이하게 착탈할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 종래 발명과 달리 정착장치를 교환할 경우 서비스 기사가 방문하지 않고도 사용자가 간편하게 정착장치를 교환할 수 있으므로 서비스 비용을 줄일 수 있다. 또한, 종래 발명과 달리 스크류(screw)와 같은 별도의 체결품이 필요 없으므로 부품비가 절감되며, 또한 조립 능률이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims

프레임과; 상기 프레임에 착탈가능하게 결합되는 것으로, 외장을 이루는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 서로 대면되게 접촉되어 회전되면서 용지로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 정착시키는 한 쌍의 정착롤러를 갖는 정착장치를; 구비하는 화상형성장치에 있어서,

상기 정착장치의 하우징에 마련되어 상기 정착장치를 상기 프레임에 고정시키는 고정수단과;

상기 프레임에 마련되는 것으로, 상기 정착장치를 상기 프레임에 결합시 상기 고정수단이 자동으로 결합되는 결합공을; 구비하며,

상기 고정수단은,

상기 결합공과 결합되는 제1위치와, 상기 결합공과 결합 해제되는 제2위치 사이에서 상기 용지의 폭방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 힌지부와;

상기 힌지부에 결합되어 상기 힌지부를 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 탄성 바이어스시키는 탄성부재를; 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 고정수단은 상기 하우징의 양 측벽에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 하우징의 일측에는,

상기 정착장치와 상기 프레임이 결합시 상기 프레임의 일측에 접촉되어 상기 정착장치의 결합 위치를 고정시키는 스토퍼부가; 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항과 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화상형성장치는,

구동원으로부터 상기 정착롤러로 동력을 전달하는 동력전달부와;

상기 한 쌍의 정착롤러 중 어느 하나에 설치되어 상기 동력전달부로부터 상기 정착롤러로 회전력을 전달하는 정착롤러 구동부를; 더 구비하고,

상기 동력전달부와 상기 정착롤러 구동부는,

상기 정착장치가 상기 프레임에서 분리되지 않게 상기 프레임의 안쪽으로 미는 방향으로의 힘이 상기 정착장치에 작용되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.