KR20190108896A - 무단 벨트가 회전 부재에 의하여 지지되는 정착기 - Google Patents

무단 벨트가 회전 부재에 의하여 지지되는 정착기 Download PDF

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조희근
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Abstract

개시된 정착기는, 무단 벨트, 무단 벨트를 가열하는 열원, 무단 벨트와 함께 인쇄매체가 통과되는 가열닙을 형성하며 무단 벨트를 회전시키는 가압롤러, 무단 벨트의 길이방향으로 이격된 한 쌍의 축지지 부재, 각각 무단 벨트의 양단부로부터 무단 벨트의 내경부에 헐겁게 삽입되고 한 쌍의 축지지 부재에 회전될 수 있게 지지되어 무단 벨트와 함께 회전되는 한 쌍의 회전 부재를 구비한다.

Description

무단 벨트가 회전 부재에 의하여 지지되는 정착기{Fuser with endless belt supported by rotation member}
화상이 인쇄된 인쇄매체는 정착기를 통과하면서 열과 압력을 받으며, 이에 의하여 화상이 인쇄매체에 정착된다. 정착기를 통과하면, 인쇄매체의 커얼(curl)이 펴져서 인쇄매체가 평탄화될 수 있으며 인쇄매체의 표면 거칠기가 작아질 수 있다.
정착기는 다양한 구조가 가능하다. 일 예로서, 정착기는 서로 맞물려 가열닙을 형성하는 가압롤러와 무단 벨트를 포함할 수 있다. 무단 벨트는 열원에 의하여 가열된다. 가압롤러의 회전에 종동하여 무단 벨트가 회전된다. 정착기는 온도 제어를 위한 온도센서와, 과열방지를 위한 과열방지센서를 구비한다.
도 1은 잉크젯 프린터의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 정착기의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 3은 무단 벨트의 안내 구조의 일 실시예의 단면도이다.
도 4는 회전 부재의 삽입부의 직경을 변화시키면서 회전 부재의 회전 선속도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 3의 A부의 상세도이다.
도 6은 회전 부재와 축지지 부재 사이의 마찰 저항을 줄이기 위한 구조의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 회전 부재와 축지지 부재 사이의 마찰 저항을 줄이기 위한 구조의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 정착기의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 9는 온도 감지 센서와 과열 방지 부재를 보여주는 사시도이다.
도 1은 잉크젯 프린터의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 잉크젯 프린터는 인쇄매체(P) 상에 액체, 예를 들어 잉크를 토출하여 화상을 형성하는 화상형성부(100)를 포함할 수 있다. 화상형성부(100)는 잉크젯 헤드(110)를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(110)는 잉크가 수용된 잉크 탱크를 구비할 수 있다. 잉크 탱크는 잉크젯 헤드(110)로부터 분리되고, 파이프 등의 연결부재에 의하여 잉크젯 헤드(110)와 연결되어 잉크젯 헤드(110)로 잉크를 공급할 수도 있다.
잉크젯 헤드(110)는 주주사 방향으로 왕복 이동되면서 부주사 방향으로 이동되는 인쇄매체(P)에 잉크를 토출하는 셔틀방식 잉크젯 헤드일 수 있다. 잉크젯 헤드(110)는 인쇄매체(P)의 폭에 대응되는 주주사 방향의 길이를 갖고, 주주사 방향으로 이동되지 않고 고정된 위치에서 부주사 방향으로 이동되는 인쇄매체(P)에 잉크를 토출하는 어레이 잉크젯 헤드일 수도 있다. 어레이 잉크젯 헤드를 채용함으로써 셔틀방식 잉크젯 헤드를 채용한 경우에 비하여 고속 인쇄가 가능하다.
잉크젯 헤드(110)는 예를 들어 블랙 색상의 잉크를 토출하는 단색 잉크젯 헤드일 수 있다. 잉크젯 헤드(110)는 예를 들어, 블랙(K), 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C)색상의 잉크를 토출하는 칼라 잉크젯 헤드일 수 있다.
픽업롤러(120)에 의하여 급지 카세트(130)로부터 인출된 인쇄매체(P)는 이송롤러(140)에 의하여 부주사 방향으로 이송된다. 인쇄매체(P)는 잉크젯 헤드(110)와 소정 간격을 유지하도록 플라텐(150)에 지지된다. 잉크젯 헤드(110)는 인쇄매체(P) 잉크를 토출하여 화상을 인쇄한다. 인쇄매체(P)는 이송롤러(160)에 의하여 이송된다. 이송롤러(160)에 도달된 인쇄매체(P) 상의 잉크는 아직 건조되지 않은 상태여서, 이송롤러(160)가 인쇄매체(P)의 화상면에 면접촉되면 화상이 번지거나 오염될 수 있다. 이송롤러(160)는 화상의 번짐을 방지할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 이송솔러(160)는 서로 맞물린 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 롤러 중 인쇄매체(P)의 화상면 쪽에 위치된 롤러는 화상면에 점접촉되는 형태를 가질 수 있다. 인쇄매체(P)는 배지대(170)로 배출된다.
잉크가 인쇄매체(P)에 토출되면 잉크는 인쇄매체(P)에 스며들게 된다. 이때, 인쇄매체(P)에 커얼(curl)이 생길 수 있다. 또한, 인쇄매체(P)에 스며든 수분이 완전히 제거되지 않으면, 인쇄매체(P)의 표면이 거칠어질 수 있다. 그러면, 배지대(170)에 인쇄매체(P)가 가지런히 적재되지 않을 수 있다. 예를 들어, 인쇄매체(P)의 표면이 거칠거나 커얼이 있으면, 먼저 배출된 인쇄매체(P)(제1매체) 위에 다음 번 인쇄매체(P)(제2매체)가 배출될 때에, 제1매체가 제2매체에 밀릴 수 있다.
잉크젯 프린터는 후처리 장치(finisher)(200)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 인쇄매체(P)는 배지 경로(180)를 따라 이송되어 후처리 장치(200)로 보내진다. 후처리 장치(200)는 화상이 인쇄되어 배출되는 인쇄매체(P)를 정렬시키는 정렬 장치를 구비할 수 있다. 정렬 장치는 정렬된 인쇄매체(P)에 제본 핀(staple)을 박을 수 있는 구조, 정렬된 인쇄매체(P)에 천공할 수 있는 구조 등을 가질 수 있다. 후처리 장치(200)는 인쇄매체(P)를 한 번 이상 접는 용지 접이 장치를 구비할 수도 있다. 인쇄매체(P)의 커얼이나 거친 표면은 후처리 장치(200)의 동작 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.
이와 같은 점을 감안하여, 본 실시예의 잉크젯 프린터는 정착기(300)를 구비한다. 정착기(300)는 화상이 인쇄된 인쇄매체(P)에 열과 압력을 가하여 인쇄매체(P)의 커얼을 펴서 인쇄매체(P)를 평탄화하며, 동시에 인쇄매체(P) 내의 수분을 완전히 제거하여 인쇄매체(P)의 표면 거칠기를 낮출 수 있다. 이에 의하여, 잉크젯 프린터의 고속화가 가능하며, 후처리 장치(200)가 채용되는 경우 후처리 장치(200)의 동작 신뢰성이 확보될 수 있다.
화상형성부(100)와 정착기(300) 사이의 인쇄매체(P)의 이송 경로의 길이는 인쇄매체(P) 상에 토출된 잉크가 번지지 않을 정도로 마를 수 있는 시간을 확보할 수 있는 길이일 수 있다.
인쇄속도가 빨라지면, 화상형성부(100)와 정착기(300) 사이에서 인쇄매체(P) 상의 잉크가 건조될 수 있는 시간이 확보되지 않을 수 있다. 화상형성부(100)와 정착기(300) 사이에 인쇄매체(P) 상의 잉크를 건조시키는 건조장치(400)가 위치될 수 있다. 건조장치(400)는 화상형성부(100)로부터 나오는 인쇄매체(P)의 화상면에 대면되게 위치된다. 건조장치(400)는 인쇄매체(P)에 접촉되지 않는 비접촉식 건조장치일 수 있다. 건조장치(400)는 예를 들어, 화상형성부(100)로부터 나오는 인쇄매체(P)에 공기를 공급하여 인쇄매체(P) 상의 잉크를 건조시킬 수 있다. 건조장치(400)는 송풍기를 포함할 수 있다. 건조장치(400)는 송풍기로부터 나오는 공기를 가열하는 가열장치를 포함할 수 있다.
이하에서, 정착기(300)의 실시예를 설명한다.
도 2는 정착기(300)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 2를 참조하면, 정착기(300)는 회전되는 무단 벨트(310)와, 무단 벨트(310)의 내측에 위치되는 열원(320)과, 무단 벨트(310)의 외측에 위치되어 무단 벨트(310)와 함께 인쇄매체(P)가 통과되는 가열닙(301)을 형성하는 가압롤러(330)를 구비할 수 있다. 무단 벨트(310)는 인쇄매체(P)의 화상면에 대향되게 위치된다. 가압롤러(330)는 무단 벨트(310)에 가압되어 회전됨으로써, 무단 벨트(310)를 주행시킬 수 있다. 열원(320)는 무단 벨트(310)를 가열한다.
무단 벨트(310)는 예를 들어, 필름 형태의 기재(substrate)를 포함할 수 있다. 기재는 예를 들어, 스테인레스 스틸 박막, 니켈 박막 등의 금속 박막일 수 있다. 또한, 기재는 정착기(300)의 가열 온도, 예를 들어 120℃ 내지 200℃ 정도의 온도에서 견딜 수 있는 내열성과 내마모성을 가진 폴리머 필름일 수 있다. 예를 들어, 기재는 폴리이미드(polyimide) 필름, 폴리아미드(polyamide) 필름, 폴리이미드아미드(polyimideamide) 필름 등으로 형성될 수 있다. 기재의 두께는 무단 벨트(310)가 가열닙(301)에서 유연하게 변형되고 가열닙(301)을 벗어난 후에는 원래 상태로 회복될 수 있는 정도의 유연성과 탄성을 가질 수 있도록 선정될 수 있다. 예를 들어, 기재의 두께는 약 수십 내지 수백 마이크로미터 정도일 수 있다.
무단 벨트(310)의 최외곽층은 이형층일 수 있다. 이형층은 가열닙을 벗어난 인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)로부터 분리되지 않고 무단 벨트(310)의 외표면에 부착되지 않도록 할 수 있다. 이형층은 분리성이 우수한 수지층일 수 있다. 이형층은 예를 들어 PFA(perfluoroalkoxy), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylenes), FEP(fluorinated ethylene prophylene) 등 중 하나, 또는 둘 이상의 혼합체(blend) 또는 이들의 복합체(copolymer)일 수 있다.
기재와 이형층 사이에는 탄성층이 개재될 수 있다. 탄성층은 가열닙이 용이하게 형성되도록 하기 위한 것으로서, 가열 온도에서 견딜 수 있는 내열성을 가진 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어 탄성층은 불소 고무, 실리콘 고무, 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 브틸 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 우레렌 고무 등의 고무 재료로 형성될 수 있으며, 스틸렌계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리부타디엔계, 트랜스폴리이소프렌계, 염소화폴리에틸렌계 등의 각종 열가소성 엘라스토머 중 어느 하나 또는 이들의 혼합체 또는 이들의 복합체로 형성될 수 있다.
가압롤러(330)는 금속제 코어의 외주에 탄성층이 형성된 형태일 수 있다. 무단 벨트(310)의 내측에는 가압 롤러(330)와 대향되게 백업 부재(340)가 위치될 수 있다. 탄성 부재(350)는 백업 부재(340)에 가압롤러(330) 쪽을 향하는 탄성력을 제공한다. 예를 들어, 탄성 부재(350)는 중간 부재(341)를 개재하여 백업 부재(340)를 가압 롤러(330) 쪽으로 밀 수 있다. 이에 의하여 백업 부재(340)는 무단 벨트(310)를 사이에 두고 가압 롤러(330) 쪽으로 가압되며, 무단 벨트(310)와 가압롤러(330) 사이에 인쇄매체(P)가 통과되는 가열닙(301)이 형성될 수 있다. 가압롤러(330)는 백업 부재(340)와의 사이에 무단 벨트(310)를 개재하고 가압된 상태에서 회전됨으로써 무단 벨트(310)를 주행시킬 수 있다.
무단 벨트(310)와 백업 부재(340) 사이에 열전도성 플레이트(360)가 개재될 수도 있다. 열전도성 플레이트(360)는 금속제 박판일 수 있다. 무단 벨트(310)와 백업 부재(340) 사이에 열전도성 플레이트(360)를 개재함으로써 가열닙(301)의 온도를 균일하게 할 수 있다. 또한, 열전도성 플레이트(660)의 폭을 가열닙(301)의 폭 이상으로 함으로써 인쇄매체(P)로의 열전달 범위를 확대할 수 있다.
열원(320)은 무단 벨트(310)를 가열한다. 열원(320)은 무단 벨트(310)의 내측에 위치될 수 있다. 열원(320)은 비접촉 상태에서 무단 벨트(310)를 가열할 수 있다. 일 예로서, 열원(320)은 할로겐 램프일 수 있다.
열원(320)은 가열닙(301)에 인접하게 위치될 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 백업 부재(340)의 가열닙(310)에 대응되는 위치에 오목부(342)가 마련되고, 열원(320)은 오목부(342)에 위치되는 세라믹 히터일 수도 있다. 세라믹 히터는 절연성 세라믹 기재 위에 금속 발열체 패턴층이 위치되고 그 위에 절연층이 위치된 구조이다. 세라믹 기재로서는 주로 Al2O3(알루미나), AlN(질화 알루미늄)등이 사용되며 금속 발열체 패턴층으로서는 Ag-Pd합금이 사용된다. 절연층으로서는 글래스(glass)층이 주로 이용된다. 금속 발열체 패턴층에 전류를 공급하기 위한 전극이 세라믹 기재 상에 위치된다. 전극은 예를 들어 전원 공급 장치와 예를 들어 커넥터 등에 의하여 연결된다. 이 경우, 열전도성 플레이트(360)를 채용함으로써 열원(320)의 열을 균일하게 가열닙(310) 부근의 무단 벨트(310)에 전달할 수 있다. 이외에도 다양한 형태의 발열 수단이 열원(320)으로 채용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 무단 벨트(310)는 가압롤러(330)가 회전됨에 따라 종동하여 회전된다. 이하에서, 무단 벨트(310)가 안정적으로 회전될 수 있도록 안내하는 안내 구조의 실시예를 설명한다.
도 3은 무단 벨트(310)의 안내 구조의 일 실시예의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 무단 벨트(310)의 길이방향으로 이격된 한 쌍의 축지지 부재(510)가 도시되어 있다. 예를 들어, 정착기(300)는 한 쌍의 측부 프레임(500)을 구비할 수 있으며, 한 쌍의 축지지 부재(510)는 한 쌍의 측부 프레임(500)에 설치될 수 있다. 한 쌍의 축지지 부재(510)는 한 쌍의 측부 프레임(500)와 일체일 수 있으며, 한 쌍의 측부 프레임(500)에 조립될 수도 있다. 한 쌍의 회전 부재(520)는 한 쌍의 측부 프레임(510)에 각각 회전될 수 있게 지지된다. 한 쌍의 회전 부재(520)는 무단 벨트(310)의 양단부로부터 무단 벨트(310)의 내경부(311)에 삽입된다.
회전 부재(520)는 무단 벨트(310)의 회전을 추종하여 회전될 수 있다. 회전 부재(520)를 무단 벨트(310)의 양단부에 억지끼워맞춤 방식으로 결합하는 방안을 고려할 수 있으나, 무단 벨트(310)는 두께가 수백 미크론 정도로 매우 얇아서 억지끼워맞춤 방식으로 회전 부재(520)를 무단 벨트(310)에 결합하는 것이 용이하지 않다. 억지끼워맞춤 방식의 경우 결합 과정에서 무단 벨트(310)의 양단부가 손상될 가능성이 있다.
본 실시예의 회전 부재(520)는 무단 벨트(310)의 길이방향의 양단부로부터 무단 벨트(310)의 내경부(311)에 헐겁게 삽입된다. 무단 벨트(310)가 회전되면 한 쌍의 회전 부재(520)는 무단 벨트(310)와 함께 한 쌍의 축지지 부재(510)에 대하여 회전된다.
회전 부재(520)는 무단 벨트(310)의 내경부(311)에 삽입되는 삽입부(521)를 구비한다. 삽입부(521)는 원통형일 수 있다. 삽입부(521)는 무단 벨트(310)의 내경부(311)에 접촉되어 내경부(311)를 지지한다. 무단 벨트(310)가 회전되면, 내경부(311)와 삽입부(521)와의 마찰에 의하여, 회전 부재(520)가 무단 벨트(310)와 함께 회전될 수 있다.
회전 부재(520)와 무단 벨트(310) 사이에 슬립이 발생되면 무단 벨트(310)에 스트레스가 가해져서 무단 벨트(310)의 파손 위험이 높아질 수 있다. 회전 부재(520)는 적어도 무단 벨트(310)에 가해지는 스트레스가 가장 큰 구동 초기에는 무단 벨트(310)의 회전을 추종하여 회전될 필요가 있다. 이를 위하여, 삽입부(521)의 직경이 적어도 무단 벨트(310)의 내경부(311)의 직경의 90% 이상일 수 있다. 회전 부재(520)는 무단 벨트(310)의 회전을 추종하여 안정적으로 회전될 필요가 있다. 이를 위하여, 삽입부(521)의 직경이 무단 벨트(310)의 내경부(311)의 직경의 95% 이상일 수 있다.
무단 벨트(310)의 회전 선속도는 가압롤러(330)의 회전 선속도에 의존된다. 회전 부재(520)가 안정적으로 무단 벨트(310)의 회전을 추종하는지 여부는 회전 부재(520)의 회전 선속도를 가압롤러(330)의 회전 선속도와 비교함으로써 확인될 수 있다. 도 4는 회전 부재(520)의 삽입부(521)의 직경을 변화시키면서 회전 부재(520)의 회전 선속도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다. 무단 벨트(310)의 내경부(511)의 직경을 35mm로 하고, 회전 부재(520)의 삽입부(521)의 직경을 각각 31mm, 33mm, 34mm로 하여 회전 부재(520)의 회전 선속도를 측정하였다. 도 4에서 가로축은 시간이며, 세로축은 회선 선속도이다. C1, C2, C3는 각각 삽입부(521)의 직경이 31mm, 33mm, 34mm 인 경우의 회전 부재(520)의 회전 선속도이다. C4는 가압롤러(330)의 회전 선속도를 나타낸다. 도 4에서 가압롤러(330)의 회전 선속도는 8.47 rad/sec(radian/second)이다.
도 4를 참조하면, C1의 경우 삽입부(521)의 직경은 내경부(311)의 직경의 약 88.5%로서 90%보다 작다. 회전 부재(520)가 무단 벨트(310)의 회전을 거의 추종하지 못함을 보여준다. 즉, 회전 부재(520)와 무단 벨트(310) 사이에 지속적으로 슬립이 발생되어 회전 부재(520)가 거의 회전되지 않는다. 그러면, 무단 벨트(310)에 스트레스가 가해질 수 있으며, 장기간 사용시에 스트레스가 누적되어 무단 벨트(310) 파손의 원인이 될 수 있다.
C2의 경우 삽입부(521)의 직경은 내경부(311)의 직경의 약 94%로서, 90% 이상이다. 무단 벨트(310)에 가장 큰 스트레스가 가해질 수 있는 구동 초기에 회전 부재(520)가 무단 벨트(310)의 회전에 추종하여 회전된다. 그 후 회전 부재(520)와 무단 벨트(310) 사이에 슬립이 단속적으로 발생된다. 따라서, 무단 벨트(310)에 가해지는 스트레스의 경감이 가능하며 파손 위험의 경감이 가능하다.
C3의 경우 삽입부(521)의 직경은 내경부(311)의 직경의 약 97%로서, 95% 이상이다. 구동 초기부터 회전 부재(520)가 무단 벨트(310)의 회전에 추종하여 안정적으로 회전된다. 따라서, 무단 벨트(310)에 가해지는 스트레스와 파손 위험이 더욱 경감될 수 있다.
도 5는 도 3의 A부의 상세도이다. 도 5를 참조하면, 회전 부재(520)는 삽입부(521)로부터 연장되어 무단 벨트(310)의 길이방향의 이동을 규제하는 규제부(522)를 더 구비할 수 있다. 무단 벨트(310)의 손상 위험은 양단부에서 발생될 가능성이 높다. 무단 벨트(310)의 양단부에 손상이 가해지면, 무단 벨트(310)가 장시간 회전됨에 따라서 이 손상이 확대되어 무단 벨트(310)가 전체적으로 손상될 수 있다. 무단 벨트(310)의 양단부의 손상은 무단 벨트(310)와 회전 부재(520)와의 접촉에 의하여 유발될 수 있다. 무단 벨트(310)의 양단부의 손상 위험을 줄이기 위하여, 무단 벨트(310)의 양단부와 회전 부재(520)와의 접촉 가능성을 줄일 수 있다. 이를 위하여, 삽입부(521)와 규제부(522) 사이에는 삽입부(5221)로부터 몰입된 몰입부(523)가 마련될 수 있다.
한 쌍의 회전 부재(520)의 규제부(522)들의 내측 견격(W2)은 무단 벨트(310)의 길이보다 약간 크다. 한 쌍의 회전 부재(520)의 몰입부(522)들의 내측 간격(W1)은 무단 벨트(310)의 길이보다 약간 작다. 이와 같은 구성에 의하여, 무단 벨트(310)의 양단부가 몰입부(523)에 위치되도록 하여, 무단 벨트(310)의 양단부가 삽입부(521) 및 규제부(522)와의 접촉되지 않도록 할 수 있다. 또한, 삽입부(521)와 규제부(522)가 이루는 각도(524)를 둔각으로 함으로써, 무단 벨트(310)의 양단부가 규제부(522)와의 접촉될 가능성을 줄일 수 있다. 이에 의하여, 회전 부재(520)와 무단 벨트(310)의 접촉으로 인한 무단 벨트(310)의 파손 위험을 줄일 수 있다.
회전 부재(520)가 축지지 부재(510)에 대하여 안정적으로 회전될 수 있도록 하기 위하여, 회전 부재(520)와 축지지 부재(510) 사이의 마찰 저항을 줄이는 방안이 고려될 수 있다. 일 예로서, 회전 부재(520)와 축지지 부재(510)와의 접촉 면적을 줄일 수 있다. 도 5를 참조하면, 회전 부재(520)는 삽입부(521)와 동심을 이루는 중공부(525)를 구비할 수 있다. 축지지 부재(510)는 지지부(511)를 구비한다. 중공부(525)는 지지부(511)에 삽입되어 회전될 수 있게 지지된다.
중공부(525)와 지지부(511) 중 적어도 하나는 전체적으로 원통형일 수 있다.이 경우, 마찰 저항을 줄이기 위하여, 중공부(525)와 지지부(511) 중 하나에는 다수의 돌출부가 마련될 수 있다. 다수의 돌출부는 중공부(525)와 지지부(511) 중 하나로부터 돌출되며, 길이방향으로 연장된 형태일 수 있다. 다수의 돌출부는 원주방향으로 배열될 수 있다. 도 6은 회전 부재(520)와 축지지 부재(510) 사이의 마찰 저항을 줄이기 위한 구조의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 중공부(525)에는 내측으로 돌출된 다수의 돌출부(526)가 마련된다. 다수의 돌출부(526)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 다수의 돌출부(526)는 지지부(511)에 마련될 수도 있다. 즉, 지지부(511)에 외측으로 돌출된 다수의 돌출부(526)가 마련될 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 회전 부재(520)와 축지지 부재(510)와의 마찰저항을 줄여 회전 부재(520)가 안정적으로 회전되도록 할 수 있다.
다른 예로서, 중공부(525)는 전체적으로 원통형이고, 지지부(511)는 부분적으로 원통형일 수 있다. 도 7은 회전 부재(520)와 축지지 부재(510) 사이의 마찰 저항을 줄이기 위한 구조의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 중공부(525)는 전체적으로 원통형이다. 지지부(511)는 부분적으로 원통형이다. 즉, 지지부(511)는 부분 원통부(512)를 구비할 수 있다. 부분 원통부(512)는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 하나의 부분 원통부(512)를 구비하는 경우, 부분 원통부(512)는 가압롤러(330)와 대향되게 위치될 수 있다.
인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)에 감기는 감김 잼(wrap jam)이 발생되면, 이를 제거하는 과정에서 무단 벨트(310)가 손상될 수 있다. 또한, 감김 잼은 정착기(300)의 온도 제어와 과열 방지에도 영향을 미칠 수 있다.
도 8은 정착기(300)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 8에서는 무단 벨트(310)의 내부에 위치된 열원(320)과 백업 부재(340)는 생략된다. 도 9는 온도 감지 센서와 과열 방지 부재를 보여주는 사시도이다.
도 8과 도 9는 참조하면, 정착기(300)는 무단 벨트(310)의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(370)를 구비할 수 있다. 온도 감지 센서(370)에 의하여 감지된 온도에 기반하여, 도시되지 않은 제어부는 무단 벨트(310)를 적절한 가열 온도로 유지되도록 열원(320)을 제어할 수 있다. 정착기(300)는 과열 방지 부재(380)를 구비할 수 있다. 과열 방지 부재(380)는 무단 벨트(310)의 온도가 소정의 온도를 넘어서면, 열원(320)으로 전달되는 전력을 차단한다. 과열 방지 부재(380)는 예를 들어 써모스텟(thermostat)을 포함할 수 있다. 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)는 예를 들어 지지 부재(390)에 설치될 수 있다. 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)는 무단 벨트(310) 쪽으로 노출되도록 지지 부재(390)에 설치될 수 있다.
인쇄매체(P)의 선단부에 커얼이나 접힘 등이 있는 경우, 인쇄매체(P)가 가열닙(301)으로 안정적으로 인입되지 못하고 참조부호 P1으로 표시된 바와 같이 무단 벨트(310) 쪽으로 휘어서 무단 벨트(301)에 감길 수 있다. 또, 인쇄매체(P)가 가열닙(301)을 통과한 후에 안정적으로 무단 벨트(310)로부터 분리되지 않고 참조부호 P2로 표시된 바와 같이 무단 벨트(310)에 감길 수 있다. 이와 같은 감김 잼(wrap jam)이 발생되면, 이를 제거하는 과정에서 무단 벨트(310)가 손상될 수 있다.
인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)와 온도 감지 센서(370) 사이에 개재되면, 무단 벨트(310)의 온도 감지 에러가 발생될 수 있다. 예를 들어, 무단 벨트(310)의 온도가 실제보다 낮게 측정될 수 있으며, 이에 기반하여 열원(320)이 제어되면 무단 벨트(310)의 온도가 적정 가열 온도보다 높아질 수 있다.
또한, 인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)와 과열 방지 부재(380) 사이에 개재되면, 무단 벨트(310)가 과열되더라도 과열 방지 부재(380)가 이를 감지하지 못할 수 있다.
가열닙(301)의 입구와 출구 중 적어도 하나와 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)과의 사이에는, 온도 감지 센서(370) 및 과열 방지 부재(380)와 무단 벨트(310) 사이로 인쇄매체(P)가 진입되지 않도록 차단하는 제1감김방지부재가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 가열닙(301)의 입구와 출구 양쪽에 제1감김방지부재(391)(392)가 각각 설치된다. 제1감김부재(391)(392)의 단부와 무단 벨트(310)와의 간격은 2mm 이내일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 참조부호 P1 또는 P2로 표시된 경로를 통하여 인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)의 외주에 감기는 잼이 발생되더라도 인쇄매체(P)가 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)가 설치된 영역으로는 진입되지 못하므로, 무단 벨트(310)의 과열이 방지될 수 있다. 하나의 제1감김방지부재가 설치되는 경우에는, 가열닙(301)의 출구쪽에 제1감김부재(392)가 설치될 수 있다.
제1감김방지부재와 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380) 사이에, 인쇄매체(P)가 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)와 무단 벨트(310) 사이로 진입되지 않도록 차단하는 제2감김방지부재가 설치될 수 있다. 제2감김방지부재는 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)에 인접하게 위치될 수 있다. 제2감김방지부재는 제1감김방지부재를 통과한 인쇄매체(P)를 한 번 더 차단한다. 이에 의하여, 정착기(300)의 과열 방지 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서는 온도 감지 센서(370)와 과열 방지 부재(380)의 양쪽 모두에 제2감김방지부재(393)(394)가 배치된다. 제2감김부재(393)(394)의 단부와 무단 벨트(310)와의 간격은 2mm 이내일 수 있다. 하나의 제2감김방지부재가 설치되는 경우에는, 가열닙(301)의 출구쪽에 제2감김부재(394)가 설치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 정착기(300)의 입구에는 진입 롤러(180)가 배치될 수 있다. 진입 롤러(180)는 화상이 인쇄된 인쇄매체(P)를 정착기(300)의 가열닙(301)로 이송한다. 진입롤러(180)는 예를 들어 서로 맞물려 회전되면서 그 사이로 인쇄매체(P)를 이송시키는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다. 인쇄매체(P)에 인쇄된 화상의 오염이나 번짐을 방지하기 위하여, 전술한 바와 같이, 화상형성부(100)와 정착기(300) 사이의 인쇄매체(P)의 이송 경로의 길이는 인쇄매체(P) 상에 토출된 잉크가 진입 롤러(180)와의 접촉에 의하여 번지지 않을 정도로 마를 수 있는 시간을 확보할 수 있도록 결정될 수 있다. 건조장치(400)가 채용되는 경우, 건조장치(400)의 건조 용량은 인쇄매체(P) 상에 토출된 잉크가 진입 롤러(180)와의 접촉에 의하여 번지지 않을 정도로 결정될 수 있다.
정착기(300)의 출구에는 가열닙(301)으로부터 배출되는 인쇄매체(P)를 이송시키는 하나 이상의 배지롤러(190)가 배치될 수 있다. 배지롤러(190)는 서로 맞물려 회전되면서 그 사이로 인쇄매체(P)를 이송시키는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다. 하나 이상의 배지롤러(190)의 회전 선속도는 가압롤러(330)의 회전 선속도보다 클 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 정착기(300)와 배지롤러(190) 사이에서 인쇄매체(P)에 인장력이 작용되어 인쇄매체(P)의 커얼이 더 용이하게 펴질 수 있다. 인쇄매체(P)가 무단 벨트(310)와 가압롤러(330) 사이에서 슬립되지 않도록 배지롤러(190)를 형성하는 한 쌍의 롤러 사이의 가압력은 무단 벨트(310)와 가압롤러(330) 사이의 가압력보다 작다.
본 실시예의 배지롤러(190)는 가열닙(301)의 출구로부터 순차로 배치되는 제1, 제2배지롤러(191)(192)를 포함한다. 제1, 제2배지롤러(191)(192)의 회전 선속도는 가압롤러(330)의 회전 선속도보다 크다. 제2배지롤러(192)의 회전 선속도는 제1배지롤러(191)의 회전 선속도 이상이다.
본 개시는 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 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무단 벨트;
    상기 무단 벨트를 가열하는 열원;
    상기 무단 벨트와 함께 인쇄매체가 통과되는 가열닙을 형성하며, 상기 무단 벨트를 회전시키는 가압롤러;
    상기 무단 벨트의 길이방향으로 이격된 한 쌍의 축지지 부재;
    각각 상기 무단 벨트의 양단부로부터 상기 무단 벨트의 내경부에 헐겁게 삽입되고, 상기 한 쌍의 축지지 부재에 회전될 수 있게 지지되어, 상기 무단 벨트와 함께 회전되는 한 쌍의 회전 부재;를 구비하는 정착기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 내경부에 삽입되는 원통형 삽입부를 구비하며,
    상기 삽입부의 직경은 상기 내경부의 직경의 90% 이상인 정착기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부의 직경은 상기 내경부의 직경의 95% 이상인 정착기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는, 상기 삽입부로부터 연장되어 상기 무단 벨트의 상기 길이방향의 이동을 규제하는 규제부를 구비하며,
    상기 삽입부와 상기 규제부 사이에는 상기 삽입부로부터 몰입된 몰입부가 마련된 정착기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 규제부는 상기 삽입부와 둔각을 이루는 정착기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 삽입부와 동심을 이루는 중공부를 구비하며,
    상기 축지지 부재는 상기 중공부가 회전될 수 있게 지지되는 지지부를 구비하며,
    상기 중공부와 상기 지지부 중 하나에는 상기 길이방향으로 연장된 다수의 돌출부가 원주방향으로 배열된 정착기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무단 벨트의 온도를 감지하는 온도 감지 센서;
    상기 무단 벨트의 과열시 상기 열원으로 향하는 전력을 차단하는 과열 방지 부재;를 구비하며,
    상기 가열닙의 입구와 출구 중 적어도 하나와 상기 온도 감지 센서와 상기 과열 방지 부재 사이에는, 상기 온도 센서와 상기 과열 방지 부재와 상기 무단 벨트 사이로 상기 인쇄매체가 진입되지 않도록 차단하는 제1감김방지부재가 설치된 정착기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1감김방지부재와 상기 온도 센서와 상기 과열 방지 부재 사이에 위치되어 상기 인쇄매체가 상기 온도 센서와 상기 과열 방지 부재와 상기 무단 벨트 사이로 진입되지 않도록 차단하는 제2감김방지부재;를 구비하는 정착기.
  9. 인쇄매체 상에 액체를 토출하여 화상을 형성하는 화상형성부;
    상기 화상형성부를 통과한 인쇄매체를 가열하는 것으로서, 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 정착기;를 포함하는 잉크젯 프린터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가열닙의 출구에 설치되어 상기 가열닙으로부터 배출되는 인쇄매체를 이송시키는 하나 이상의 배지롤러;를 포함하며,
    상기 하나 이상의 배지롤러의 회전 선속도는 상기 가압롤러의 회전 선속도보다 큰 잉크젯 프린터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배지롤러는 상기 가열닙의 출구로부터 순차로 배치되는 제1, 제2배지롤러를 포함하는 잉크젯 프린터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2배지롤러의 회전 선속도는 상기 제1배지롤러의 회전 선속도 이상인 잉크젯 프린터.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 배지롤러는 서로 맞물려 회전되는 한 쌍의 롤러를 포함하며,
    상기 한 쌍의 롤러 사이에 작용되는 가압력은 상기 무단 벨트와 상기 가압롤러 사이의 가압력보다 작은 잉크젯 프린터.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 화상형성부는, 정지된 위치에서 상기 인쇄매체에 잉크를 토출하는 어레이 잉크젯 헤드를 포함하는 잉크젯 프린터.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 화상형성부와 상기 정착기 사이에 위치되어 인쇄매체 상의 잉크를 건조시키는 건조장치;를 구비하는 잉크젯 프린터.
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