KR100210885B1

KR100210885B1 - 현상 장치

Info

Publication number: KR100210885B1
Application number: KR1019970003813A
Authority: KR
Inventors: 도오루 오구마; 가즈시 와따나베; 아쯔시 누마가미
Original assignee: 미따라이 하지메; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1999-07-15
Also published as: CN1162773A; KR970062825A; DE69721098D1; CN1082200C; US5790923A; EP0789286A3; EP0789286A2; JP3372747B2; DE69721098T2; EP0789286B1; JPH09218578A

Abstract

현상 장치는, 개구부를 갖고 자성 현상제를 내장하기 위한 용기와, 개구부안에 회전 가능하게 위치하고 자성 현상제를 운반하기 위한 현상제 운반 부재와, 현상제 운반 부재의 외주연 표면으로부터 이격되게 위치한 자기 시일 부재와, 현상제 운반 부재의 종방향 내측으로 현상제를 안내하고 현상제 운반 부재의 외주연 방향으로 자기 시일 부재의 한 단부에 인접하게 위치한 안내 부재를 포함한다.

Description

현상 장치

본 발명은 화상 담지 부재상의 정전기 화상을 현상시키는 현상 장치에 관한 것이다. 특히, 집중 자기장(forcused magnetic field)를 현상 장치의 단부 부분을 시일시키는데 사용하는 현상 장치에 관한 것이다.

프린터 또는 복사기와 같은 전기 사진 형성 장치에서, 균일하게 대전된 화상 담지 부재의 선택된 표면 영역을 노출시킴으로서 잠상이 형성되고, 이렇게 형성된 잠상은 현상제 운반 부재상에 운반되는 토너에 의해 현상될 때 토너 화상으로써 가시화된다. 그 연후에 토너 화상은 인쇄가 이루어지도록 피기록 매체에 전사된다.

잠상을 형상하는 현상 장치에는 현상 장치로부터 현상제(토너)가 누출되는 것을 방지하기 위한 시일 부재들이 마련되어 있다. 이 시일 부재들은 현상제 운반 회전 부재(현상 슬리브)의 양 종방향 단부에 위치한다. 종래에는, 시일 부재의 재료로써 펠트나 발포 고무와 같은 탄성 재료를 널리 사용하였다. 이러한 재료의 전형적인 사용 상태는 제6도 및 제7도에 도시되어 있다. 제6도는 종래 현상 장치의 시일 부재의 주요 구조의 단면도이고, 제7도는 이러한 구조의 종단면도이다.

제6도에 의하면, 현상제 운반 부재로써의 현상 슬리브(5)는 제7도에 도시된 바와 같이 토너 용기(3)에 고정된 슬리브 베어링(2)에 의해 회전 가능하게 지지된 자성 롤러(6)를 내장하고 있고, 현상제 용기로써의 토너 용기(3)안에 위치한다. 따라서, 토너 용기(3)로부터 공급된 토너는 자성 롤러(6)의 자기력에 의해 현상 슬리브(5)의 표면에 부착되고, 토너의 층을 형성한다. 현상 슬리브(5)가 회전하면, 토너층의 두께는 현상 블레이드(7)에 의해 조절되어 소정 두께가 되도록 한다. 현상 슬리브(5)가 보다 회전하면, 부착된 토너는 감광 드럼(1)상의 잠상과 현상 슬리브(5)상의 부착된 토너의 층사이의 거리가 최소가 되는 지점으로 이송되고, 이 지점에서 토너는 잠상에 부착되고 잠상을 현상한다. 현상 슬리브(5)의 양 종방향 단부들은 탄성 시일 부재(8)안에 끼워진다. 탄성 시일 부재(8)는 감광 부재(1)의 방향에서 볼 때 현상 슬리브(5)의 거의 뒤에 위치하여 토너 용기(3)에 부착된다. 이 탄성 시일 부재(8)가 현상 슬리브(5)의 외주연 표면에 가압되므로, 토너는 현상 장치로부터 누출되는 것이 방지된다.

그러나, 이러한 구조 또한 문제점을 갖고 있다. 예를 들어, 탄성 시일 부재(8)는 현상 슬리브(5)의 외주연 표면에 가압되므로 큰 부하를 발생시킨다. 또한, 탄성 시일 부재(8)는 현상 슬리브(5)와의 접촉을 통해 열화되어 밀봉력을 잃게 된다. 또한, 토너가 때때로 현상 슬리브(5)와 탄성 시일 부재(8) 사이로 유입된다. 두 구성 부품 사이로 유입된 토너의 양이 매우 적을지라도, 이는 현상 슬리브를 회전시키는데 필요한 토오크를 증가 또는 변동시키기에 충분하다. 토오크의 변동은 현상 슬리브(5)의 회전 속도를 교란하여 화상 형성에 악영향을 준다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 방법을 제안하였다. 이 방법에 따르면, 토너가 누출되는 것을 방지하기 위하여 자기 시일 부재를 현상 슬리브(5)의 양종방향 단부에 현상 슬리브(5)와 자기 시일 부재 사이에 소정 간격을 형성하도록 설치하였다.

제8도는 자성 재료로 된 시일 부재(9)를 사용한 현상 장치의 구조를 도시한 단면도이다. 자기 시일 부재(9)는 현상 슬리브(5)의 각 종방향 단부에 위치하고 현상 슬리브(5)의 외주연 표면과의 소정 간격을 유지하도록 토너 용기(3)에 부착된다. 현상 슬리브(5)는 자석(10)을 갖고 있고 이는 이의 자석이 자기 시일 부재(9)와 자석(10)의 자극 사이에 집중되는 자기장을 발생시킨다. 자속의 이러한 집중은 토너의 자기 브러쉬로 간극(g1)안에 토너를 형성한다. 이에 의해, 토너는 현상 영역 밖으로 누출 또는 빠져 나가는 것이 방지된다.

제8도에서, 자기 시일 부재(9)는 자성 재료로 형성되고, 현상 슬리브(8)안에 자석(10)이 내장되지만, 도면 부호 9 및 10으로 표시된 부재는 시일 부재 형태의 자석과 자성 재료로 된 부재로 각각 대체될 수 있다.

상술한 바와 같이, 자기장을 시일 수단으로써 사용할 때 현상 슬리브(5)과 자기 시일 부재(9)사이의 간극은 이들 사이의 물리적 접촉없이 밀봉될 수 있다. 따라서, 현상 슬리브(5)를 회전시키는데 필요한 토오크를 감소시킬 수 있고, 이에 의해 현상 슬리브(5)를 구동시키기 위한 소형의 저렴한 모터의 사용을 가능케한다. 또한, 현상 슬리브(5)를 구동시키는데 필요한 토오크의 변동은 감소되어, 현상 슬리브(5)와 감광 드럼(1)의 회전 속도는 접촉식 시일 부재를 사용할 때 만큼 변동되지 않는다.

따라서, 현상 슬리브(5)의 감광 부재(1)의 회전 속도 변동에 의한 화질 저하를 방지할 수 있다. 또한, 자기 시일 부재(9)와 현상 슬리브(5)사이에 마찰이 없기 때문에, 자기 시일 부재(9)를 반영구적으로 사용할 수 있고, 간단히 재활용할 수 있다. 자기 시일 부재를 사용하는 방법은 현상 슬리브(5)와 자기 시일 부재(9) 사이에 형성된 간극(g)안의 자기력에 의해 토너가 지지되는 방법이므로, 토너 밀봉력을 향상시키기 위하여 간극(g)안의 자속 밀도를 증가시킬 필요가 있다. 예를 들면, 화상 형성 장치의 주 조립체안에 분리 가능하게 설치되는 프로세스 카트리지의 경우에, 카트리지는 사용자가 설치 또는 제거할 수 있고, 따라서 카트리지를 사용자가 취급할 때 진동 또는 충격이 발생되며, 이러한 진동 및 충격은 토너 누출을 야기한다. 따라서, 자석(10, 13)의 자기력은 증가되어야만 한다.

또한, 자기 시일을 사용하는 구조인 경우에, 현상 슬리브(5)가 회전할 때 간극(g)안의 토너 부분은 현상 슬리브(5)의 표면에 부착되어 토너층을 형성하고 간극(g)의 출구측(g1)으로 빠져 나온다. 이러한 부분의 토너는 현상 슬리브(5)가 회전할 때 간극(g)의 입구측(g2)으로부터 간극(g)으로 재유입된다. 그러나, 자속 밀도가 높으면, 이러한 부분의 토너는 현상 작업이 반복될 때 간극(g)의 입구측(g2)에 집적되기 쉽고 궁극적으로는 현상 장치밖으로 누출된다.

본 발명의 목적은 자기 시일을 사용하는 현상 장치를 마련하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자기 시일의 단부 부분에서 현상제가 집적되지 않고 현상제를 또한 누출시키지 않는 현상 장치를 마련하는 것이다.

제1도는 본 발명의 제1 실시예의 프로세스 카트리지의 구조를 도시한 단면도.

제2도는 본 발명의 제1 실시예의 자기 시일부의 사시도.

제3도는 본 발명의 제2 실시예의 프로세스 카트리지의 구조를 도시한 단면도.

제4도는 본 발명의 제2 실시예의 자기 시일부의 사시도.

제5도는 본 발명의 제3 실시예의 자기 시일부의 사시도.

제6도는 종래의 프로세스 카트리지의 현상 장치의 시일부의 주요 구조를 도시한 단면도.

제7도는 종래의 프로세스 카트리지의 현상 장치의 시일부의 주요 구조를 도시한 종단면도.

제8도는 자기 시일 부재를 채용한 현상 장치의 시일부의 주요 구조를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 감광 부재 2 : 대전 수단

3 : 토너 용지 4 : 현상 수단

5 : 현상 슬리브 6 : 자성 롤러

7 : 현상 블레이드 8 : 탄성 시일 부재

9 : 자기 시일 부재 10, 13 : 자석

11 : 세척 수단 14 : 자성 부재

17, 18, 19 : 안내 부재 g : 간극

본 발명의 한 형태에 의하면, 개구부를 갖고 자성 현상제를 내장하기 위한 용기와, 개구부 안에 회전 가능하게 위치하고 자성 현상제를 운반하기 위한 현상제 운반 부재와, 현상제 운반 부재의 외주연 표면으로부터 이격되게 위치한 자기 시일 부재와, 현상제 운반 부재의 종방향 내측으로 현상제를 안내하고 현상제 운반 부재의 외주연 방향으로 자기 시일 부재의 한 단부에 인접하게 위치한 안내 부재를 포함하는 현상 장치를 마련하고 있다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적 그리고 형태 및 장점은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예들의 다음 설명에 의해 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.

이후, 본 발명의 양호한 실시예들은 도면에 참조하여 설명한다.

제1도 및 제2도에는 본 발명의 제1 실시예를 도시하고 있다. 제1도는 현상 장치를 포함하는 프로세스 카트리지의 단면도이고, 제2도는 현상 장치안의 시일부의 주요 부분을 도시한 확대 사시도이다.

프로세스 카트리지는 화상 담지 부재와 적어도 하나의 프로세싱 수단을 포함한다. 프로세싱 수단으로는, 화상 담지 부재의 표면을 대전시키는 대전 수단과, 화상 담지 부재상에 토너 화상을 형성하는 현상 수단과, 화상 담지 부재상에 잔류하는 토너를 제거하는 세척 수단등이 있다.

제1도에 의하면, 본 실시예의 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 분리 가능하게 설치 가능하며, 화상 담지 부재로서의 전자 사진 감광 부재(1)와 대전 수단(2)과, 현상 용기로서의 토너 용기(3)와, 현상제 운반 부재로서의 현상 슬리브(5)와, 현상 블레이드(7) 등을 포함하는 현상 수단(4)과, 세척 수단(11)을 포함한다. 이러한 구성 부품들은 감광 부재(1)가 다른 것들에 의해 둘러 싸이도록 프로세스 카트리지 하우징안에 최초에 위치한다. 토너 용기(3)는 자기 입자를 함유한 단일 구성 자성 토너(현상제)를 내장한다. 하우징은 프레임(15, 16)으로 구성된다.

현상 슬리브(5)는 자성 롤러(6)를 내장하고, 토너 용기(3)안에 위치하고, 토너 용기(3)에 고정된 (도시되지 않은) 슬리브 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 토너 용기(3) 밖으로 공급된 토너는 자성 롤러(6)의 자기력에 의해 현상 슬리브(5)의 표면에 부착되고 토너층을 형성한다. 현상 슬리브(5)가 회전하면 토너층은 소정 두께를 갖도록 현상 블레이드(7)에 의해 조절되고, 그 연후에 화상 담지 부재로서의 감광 드럼(1)상의 잠상에 대한 토너층의 거리가 최소가 되는 지점으로 이송된다. 이 지점에서, 토너 입자들은 잠상에 토너층이 부착된다. 다시 말해, 잠상이 현상된다.

현상 수단(4)에는 자기 시일 부재로서의 자석(13)이 마련되고, 이는 현상 슬리브(5)의 각 종방향 단부에 위치하고 현상 슬리브(5)의 외주연 표면과의 사이에 소정 간극(g)이 형성되도록 토너 용기(3)에 부착된다. 현상 슬리브(5)안에, 자성 금속의 자성 부재(14)는 자석(13)으로부터 슬리브의 두께부를 가로질러 위치한다. 이러한 구조에 의해, 현상 슬리브(5)안에 내장된 자성 부재(14)의 자극과 자석(13)사이에 집중 자기장이 형성되고, 간극(g)안의 토너는 자기 브러쉬안으로 형성되어 현상 영역 밖으로 내부 토너가 누출되는 것이 방지된다.

본 실시예의 프로세스 카트리지는 또한 탄성 재료로 된 토너 안내 부재(17)를 포함한다. 안내 부재(17)는 감광 드럼(1)상의 잠상이 현상되는 영역의 상류측에, 즉 자기 시일이 형성된 간극(g)의 출구측(g1)에 인접하여 현상 슬리브(5)의 표면과 접촉되도록 위치한다. 안내 부재(17)는 현상 슬리브(5)의 종방향으로는 자석(13)과 같은 위치에 위치하고, 현상 슬리브(5)의 회전 방향에 대하여 현상 슬리브(5)쪽으로 대각선으로 연장된다. 안내 부재(17)는 현상 슬리브(5)의 표면의 이동 방향에 대하여 현상 슬리브에 반대 방향으로 접촉한다. 안내 부재(17)의 자유 단부(17a)는 (종방향으로) 그 내부 부분이 현상 슬리브의 표면의 이동 방향에 대하여 하류에 있도록 [현상 슬리브(5)의 표면의 이동 방향과 평행하지 않게] 경사져 있다. 이런 구조에 의하여, 현상 슬리브(5)가 회전하면, 안내 부재(17)는 현상 슬리브(5)의 펴면상의 토너를 긁어내고, 그 경사 단부면은 토너를 현상 슬리브의 종방향 내측 방향으로 안내하여 자기 브러쉬(토너)의 일부가 출구측(g1)으로부터 입구측(g2)로 운반되어 입구측(g2)에 집적되는 것을 방지한다. 따라서, 자기 시일의 자기력을 사용자가 카트리지를 취급할 때와 함께 작동중에도 토너를 보다 효과적으로 밀봉시키도록 증가시킬 수도 있다.

또한, 안내 부재(17)가 현상 슬리브(5)와 접촉할지라도 접촉 면적이 매우 적기 때문에 실제적으로 토오크를 증가시킬 필요가 없다. 따라서, 자기 시일의 사용하는 양호한 효과중 하나, 즉 토오크 감소 요건은 안내 부재(17)의 사용에 의해 줄지 않는다.

제3도 및 제4도에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 제3도는 프로세스 카트리지의 단면도이고, 제4도는 프로세스 카트리지안의 시일부의 주요 부분의 확대 사시도이다.

본 제2 실시예에서, 안내 부재(18)는 간극(g)의 입구측(g2)에 인접하여 위치한다. 제4도에 의하면 현상 슬리브(5)의 종방향에서의 안내 부재(18)의 위치는, 제1 실시예에서 현상 슬리브(5)의 종방향에서의 안내 부재(17)의 위치가 자석(13)의 위치와 동일하므로, 자석(13)의 위치와 동일하다. 그러나, 제1 실시예의 안내 부재(17)가 현상 슬리브(5)의 회전 방향과 반대 방향으로 대각선으로 연장된 것과는 달리, 안내부재(18)는 현상 슬리브(5)의 회전 방향과 동일 방향으로 대각선으로 연장되고 감광 드럼(1)과 대면하는 측면상에서 선단부(18a)에 의해 현상 슬리브(5)의 표면과 접촉한다. 선단부(18a)는, 토너가 현상 슬리브(5)의 표면에 자기 시일에 대응하는 영역상에 부착되고 안내 부재(18)에 도달할 때 선단부(18a)에 의해 긁혀져서 현상 슬리브(5)의 종방향 내측 방향으로 선단부에 의해 안내되도록, 테이퍼되어 있다. 이러한 구조 또한 간극(g)의 입구측(g2)에 현상제가 집적되어 결국 현상 장치밖으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

제5도에는 본 발명의 제3 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서, 현상 슬리브(5)의 종방향에서의 안내 부재(19)의 모서리들은 자석(13)의 대응 모서리들을 지나 연장되어 있다. 따라서, 자기 시일 영역에서 현상 슬리브(5)에 부착되어 감광 부재(1)와 대면하는 측면으로 나오는 토너는 보다 신뢰성있게 긁혀져서 안내 부재(19)에 의해 현상 슬리브(5)의 종방향 내측 방향으로 안내된다. 다시 말해, 간극(g)의 입구측(g2)에 토너가 집적되는 것을 보다 신뢰성있게 방지하는 것이 가능하다.

상술한 실시예에서, 자성 금속의 부품은 현상 슬리브(5)안에 위치하고 시일 부재(13)는 자석이다. 그러나, 자성 금속과 자석의 위치 관계는 바뀔 수도 있어, 자석의 부품은 현상 슬리브(5)안에 위치하고 시일 부재(13)를 자성 금속으로 제조할 수도 있다.

이에 의하면, 현상 슬리브의 표면상에 자성 현상제를 지지하기 위한 자성 롤러는 자성 슬리브안에 위치하여, 자성 롤러와 자기 시일에 의해 발생된 자기장의 자속이 자성 롤러와 자기 시일 사이에 형성된 간극에 거의 집중되도록 되어 있다.

본 발명은 본 명세서에 개시된 구로를 참고로 기술하였지만, 본 발명은 상술한 내용에 제한되지 않으며, 본 출원은 개선을 목적으로 또는 첨부된 특허 청구의 범위의 영역안에서의 변경 또는 수정을 포함한다.

Claims

개구부를 갖고 자성 현상제를 내장하기 위한 용기와, 개구부 안에 회전 가능하게 위치하고 자성 현상제를 운반하기 위한 현상제 운반 부재와, 상기 현상제 운반 부재의 외주연 표면으로부터 이격되게 위치한 자기 시일 부재와, 상기 현상제 운반 부재의 종방향 내측으로 현상제를 안내하고 현상제 운반부재의 외주연 방향으로 상기 자기 시일 부재의 한 단부에 인접하게 위치한 안내 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 자성 현상제가 토너이고, 상기 자기 시일 부재는 집중 자기장을 형성하기 위한 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내 부재는 상기 현상제 운반 부재의 외주연 표면으로 경사지고 접촉하는 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제3항에 있어서, 상기 현상제 운반 부재의 종방향으로 상기 안내 부재의 단부가 상기 현상제 운반 부재의 표면의 이동 방향에 대하여 하류에 위치하도록 단부가 경사진 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내 부재는 현상제 출구부에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내 부재는 현상제 귀환부에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내 부재의 안내부는 상기 자기 시일 부재와 현상제 운반 부재 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내 부재는 현상제 운반 부재의 종방향으로 상기 자기 시일 부재 외측으로 연장된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 현상 장치는 정전기 화상을 담지하기 위한 화상 담지 부재와 함께 하나의 카트리지로 단일화되고, 상기 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 분리 가능하게 장착 가능한 것을 특징으로 하는 현상 장치.