KR100219685B1 - 전자 사진 방식 프린터 - Google Patents

Abstract

전자 사진 방식의 프린터를 개시한다. 본 발명에 따르면, 대전 및 비임 주사에 의한 정전 잠상의 형성이 가능한 감광 드럼, 토너 이메이지를 형성할 수 있는 최소한 하나 이상의 현상기, 상기 현상기를 현상 위치에 유지할 수 있으며 일측에 랙 기어가 형성된 서포트 부재, 상기 랙 기어에 맞물려 회전 가능한 피니언 기어, 토너 이메이지가 그 표면에 전사될 수 있는 전사 드럼 및, 인쇄 용지를 개재시킴으로써 인쇄가 가능하게 하는 정착용 드럼을 포함하는 전자 사진 방식 프린터가 제공된다. 본 발명에 따른 전자 사진 방식의 프린터는 감광 드럼 또는 전사 드럼을 사용하여 전사 이메이지를 형성하거나 전사하므로 드럼의 회전 안정성이 보장될 수 있다는 장점을 가진다. 또한 랙크와 피니언 기구를 이용하여 현상기의 위치를 이동시키므로 소음이 적고 기구의 단순화가 가능하다는 장점을 가진다.

Description

전자 사진 방식 프린터{Electrophotographic printer}

본 발명은 전자 사진 방식 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상기를 랙크와 피니언 기구로써 이송시키고 감광 드럼 및 전사 드럼을 채용한 전자 사진 방식 프린터에 관한 것이다.

일반적으로 전자 사진 방식 프린터는 컴퓨터용 레이저 프린터나 복사기등에 적용되는데, 이것은 현상 방식으로 분말 토너(toner)를 사용하는 건식과, 캐리어에 혼합된 액체 토너를 사용하는 습식이 있다. 이 두 가지 방식은 모두 정전 잠상이 형성되어 있는 감광 매체에 대전 상태의 토너나 액체토너를 전사시킨 후, 그 감광매체와 접촉되어 회전하는 전사 매체 사이로 용지를 통과시킴으로써 원하는 화상을 용지에 인쇄시킬 수 있다. 그러나, 건식 토너 방식의 프린터는 사용되는 토너 입자의 크기가 제한됨으로써 발생하는 해상도의 문제나, 토너 먼지가 인체에 매우 유해하다는 문제로 인하여 액체 토너를 사용하는 현상 방식이 본격적으로 채용되고 있다.

도 1에는 일반적인 전자 사진 방식 프린터에 대한 개략적인 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 프린터(10)는 구동 롤러(11), 조향 롤러(12) 및, 백업 롤러(13)등에 의해 지지된 상태로 무한 궤도를 회전하는 감광 벨트(14)와, 최소한 하나 이상의 현상기(15a 내지 15d)와, 아이들 롤러(18), 가압 롤러(19) 및, 편향 롤러(21)에 의해 지지된 상태로 무한 궤도를 회전하는 전사 벨트(17)를 포함한다. 감광 벨트(14)는 그 표면이 코로나 장치(미도시)에 의해 대전 상태로 유지될 수 있으며, 감광 벨트 표면의 대전 상태는 각각의 현상기(15a 내지 15d) 사이에 설치된 레이저 주사 장치(미도시)로부터 레이저 비임(beam)을 주사함으로써 전위가 변화될 수 있다. 레이저 주사 장치에 의한 비임 주사는 감광 벨트 표면에 정전 잠상을 형성된다. 현상기의 내부에는 안료의 색상에 따라서 블랙(black), 옐로우(yellow), 시안(cyan) 및, 마젠타(magenta) 칼러의 토너와, 캐리어의 액상 혼합체가 충전되어 있으며, 현상 롤러(16a 내지 16d)를 통해 상기 액상 혼합체를 감광 벨트(14)의 표면에 형성된 정전 잠상에 부착시킬 수 있다. 감광 벨트(14)에 부착된 토너 이메이지는 전사 벨트(17)에 전사되며, 표면 에너지 차이에 의해 전사 벨트(17)로부터 용지(P)에 전사될 수 있다.

위와 같은 현상기에 있어서, 현상기(15a 내지 15d)들은 각각 캠(22a 내지 22d)에 의해 감광 벨트(14)에 근접하거나 그로부터 이격되는 방향으로 운동하게 되며, 편향 롤러(21)로 도시되지 아니한 기구에 의해 백업 롤러(13)로부터 이격되는 방향으로 병진 운동하게 된다. 이러한 근접 및 이격 운동은 감광 및 전사용으로 사용되는 벨트(14,17)에 형성된 시임부(seam part)가 현상 롤러(16a 내지 16d) 또는 편향 롤러(21) 부분을 통과할 때 그에 접촉하지 않도록 하기 위한 것이다. 즉, 벨트(14,17)의 단부를 상호 연결하는 시임부가 해당 부분을 통과할때는 현상 롤러나 편향 롤러등에 충격을 주어 손상이 발생하기 쉬우므로 이를 방지하기 위한 대안으로서 해당 부위를 이격시키는 것이다.

위에 설명된 바와 같이, 현상 롤러(16a 내지 16d)를 감광 벨트(14)에 접근시키거나 이격시키는 캠 및, 그에 부수된 기구들은 전체 장치를 복잡한 구조로 만드는 단점이 있다. 또한 캠의 작동에 따른 소음의 증가와 벨트를 주행시키는 기구 자체의 불안정에 부수되는 여러 문제가 내재하고 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 신규한 전자 사진 방식의 프린터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 감광 드럼 및 전사 드럼을 사용하는 신규한 전자 사진 방식의 프린터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 랙크와 피니언 기구를 이용하여 현상기의 위치를 제어하는 전자 사진 방식의 프린터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자 사진 방식의 프린터에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 전자 사진 방식의 프린터에 대한 개략적인 구성도.

도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명

11. 구동 롤러 12. 조향 롤러

13. 백업 롤러 14. 감광 벨트

15a.15b.15c.15d. 현상기 17. 전사 벨트

31. 감광 드럼 32. 전사 드럼

33. 정착 드럼 34. 서포트 부재

37. 피니언 기어 38. 랙 기어

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 대전 및 비임 주사에 의한 정전 잠상의 형성이 가능한 표면을 가지며 회전 가능하게 유지되는 감광 드럼, 상기 감광 드럼 표면의 정전 잠상에 토너 이메이지를 형성할 수 있는 최소한 하나 이상의 현상기, 상기 하나 이상의 현상기를 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 유지할 수 있으며 일측에 랙 기어가 형성된 서포트 부재, 상기 랙 기어에 맞물려 회전 가능한 피니언 기어, 상기 감광 드럼에 형성된 토너 이메이지가 그 표면에 전사될 수 있는 전사 드럼 및, 상기 전사 드럼와의 사이에 인쇄 용지를 개재시킴으로써 인쇄가 가능하게 하는 정착 드럼을 포함하는 전자 사진 방식 프린터가 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 상기 서포트 부재는 길이 방향으로 이동 가능하며, 상기 서포트 부재의 이동에 의해 상기 현상기는 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치로 이동하거나 그로부터 이탈 가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전사 드럼은 상기 감광 드럼에 대하여 근접하거나 그로부터 이격될 수 있도록 병진 운동이 가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 감광 드럼이 상기 현상기의 숫자에 대응하는 회수로 회전함으로써 각각의 현상기에 의한 토너 이메이지의 형성이 완료될때까지, 상기 전사 드럼이 상기 감광 드럼으로부터 이격된 상태로 유지된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 감광 드럼에 대하여 하나의 현상기에 의한 토너 이메이지 형성이 종료된 이후에, 다른 현상기가 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 도달하도록 상기 피니언 기어의 회전에 의해 상기 서포트 부재가 이동한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 현상기에 센서 독을 설치하고, 상기 현상기가 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 도달하였을 때 이를 검지할 수 있는 센서를 구비한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 전자 사진 방식 프린터의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 프린터(30)는 감광 드럼(31)과 전사 드럼(32)을 구비하며, 상기 감광 드럼(31)에 근접한 일측에는 하나 이상의 현상기(35a 내지 35d)들이 설치되어 있다. 도시되지 아니한 구동 수단에 의해 회전하는 감광 드럼(31)은 그 표면에 대전이 가능하고, 대전된 상태에서 표면에 비임을 입사하면 표면 전위가 변하는 특성을 가진 공지의 재료로 형성된다. 현상기들은 블랙, 옐로우, 시안 및 마젠타 칼러에 해당되도록 제 1 내지 제 4 의 현상기(35a 내지 35d)를 구비하며, 각각의 현상기에는 현상 롤러(36a 내지 36d)가 구비된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 각각의 현상기에는 스퀴지 롤러(squeegee roller) 및 스퀴지 롤러용 블레이드가 구비될 수 있으며, 이것은 액상 혼합물인 토너와 캐리어가 감광 드럼(31)의 표면에 부착된 이후, 토너를 박막화하고 캐리어를 분리하는 기능을 가진다.

각각의 현상기(35a 내지 35d)들은 서포트 부재(34)에 지지된다. 서포트 부재(34)의 일측면에는 랙 기어(38)가 형성되어 있으며, 상기 랙 기어(38)는 피니언 기어(37)에 맞물려있다. 피니언 기어(37)는 도시되지 아니한 구동 수단에 의해 제어 가능하게 회전할 수 있다. 예를 들면 스텝 모터와 같은 구동 수단을 사용하여 피니언 기어(37)를 소정 각도로 회전시킴으로써 랙 기어(38)가 형성된 서포트 부재(34)가 길이 방향으로 소정 거리를 운동할 수 있으며, 그에 따라 감광 드럼(31)에 대한 서포트 부재(34)의 위치 및, 상기 서포트 부재(34)에 지지된 현상기들의 위치가 변환하게 된다. 제 2 도에서, 감광 드럼(31)에 대하여 제 2 현상기(35b)가 현상 가능한 위치에 있다. 만일 피니언 기어(37)가 회전하면, 다른 현상기들중 하나가 현상 가능한 위치로 변환될 수 있으며, 예를 들면 제 3 현상기(35c)가 감광 드럼(31)에 가장 근접한 거리에 형성되는 현상 위치로 변환될 수 있다.

전사 드럼(32)은 감광 드럼(31)의 한 측면에 이격 가능하게 접해있다. 전사 드럼(32)은 감광 드럼(31)에 전사된 토너 이메이지를 전사 받아, 이를 다시 정착 드럼(33)과 전사 드럼(32) 사이를 통과하는 용지(P)에 전사하는 기능을 가진다. 전사 작용이 수행되지 않을 경우에, 전사 드럼(32)은 선택적으로 감광 드럼(31)으로부터 이격되는 병진 운동을 할 수 있다. 감광 드럼(31)이 병진 운동을 할때 정착 드럼(33)도 그에 따른 병진 운동을 할 수 있다. 감광 드럼(31) 및 전사 드럼(32)의 병진 운동은 예를 들면 각각의 드럼의 회전축을 이동시킴으로써 가능하다. 전사 드럼(32)과 정착 드럼(33)의 사이에는 인쇄 용지(P)가 급송되며, 전사 드럼(32)에 전사된 토너 이메이지는 표면 에너지의 차이에 의해 상기 인쇄 용지(P)에 인쇄될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 습식 칼러 프린터에 필요한 공지의 장치들이 구비될 수 있다. 예를 들면, 감광 드럼(31)의 원주면 일측에는 그 표면을 대전시키기 위한 공지의 코로나 장치가 배치되고, 레이저 비임을 감광 드럼(31)의 표면에 주사하여 표면 전위를 변화시킴으로써 정전 잠상을 형성할 수 있도록 공지의 레이저 주사 장치(LSU)가 각각의 현상기(35a 내지 35d) 사이에 설치된다. 또한 각각의 현상기(35a 내지 35d) 사이에는 소위 토핑(topping) 장치가 설치되는데, 이것은 각각의 현상기에서 현상이 완료된 이후에 감광 드럼(31) 표면의 전위를 제어하기 위한 것이다. 아울러 감광 드럼(31)으로부터 전사 드럼(32)으로의 전사가 완료된 이후에는 감광 드럼(31)에 잔류하는 토너나 캐리어를 세정할 수 있는 세정 장치가 선택적으로 구비될 수 있으며, 감광 드럼(31)의 표면 전위를 소거할 수 있는 공지의 이레이저 램프(elaser lamp)가 감광 드럼(31)의 원주면 일측에 근접하여 설치될 수 있다.

각각의 현상기의 위치를 제어할 수 있도록, 서포트 부재(34)의 이동 거리는 통상적인 센서 장치를 이용하여 제어할 수 있다. 예를 들면, 각각의 현상기에 센서 독(미도시)을 설치하고, 현상기가 현상 위치에 도달했을 때 상기 센서 독을 검지할 수 있는 센서(미도시)를 설치하는 것이다. 특정의 현상기가 현상 위치에 도달하면 센서는 이를 검지하여 신호를 발생시키고, 센서의 신호에 의해 피니언 기어(37)를 구동하는 모터(미도시)를 구동 또는 정지시킬 수 있다.

이하 본 발명에 따른 전자 사진 방식 프린터의 작동을 개략적으로 설명하기로 한다.

최초에 프린터를 작동하려는 리세트 명령이 입력되면, 감광 드럼(31)과 전사 드럼(32)이 상호 이격된 상태에서 감광 드럼(31)이 회전하게 된다. 4 개의 현상기가 설치된 경우, 감광 드럼(31)은 1 회 인쇄시에 최소한 4 번에 걸친 회전 이후에 전사 드럼(32)과 접하는 것이 바람직스럽다. 이러한 감광 드럼(31)의 회전 회수는제 1 내지 제 4 의 현상기(35a 내지 35d)에 의한 현상이 종료된 이후에야 비로소 감광 드럼(31)에 완성된 전사 이메이지가 형성되기 때문이다. 각각의 회전이 이루어지는 동안, 감광 드럼(31)의 표면은 상기에 설명된 이레이저 램프, 코로나 장치를 차례로 통과하게 된다. 우선 이레이저 램프(미도시)에 의해 감광 드럼(31) 표면에 잔류하는 균일하지 않은 전위 상태가 소거됨과 동시에, 코로나 장치(미도시)에 의해 감광 드럼(31) 표면이 균일한 전위로 대전된다. 예를 들면, 코로나 장치에 의해 감광 드럼(31)의 표면은 약 600 볼트로 대전될 수 있다.

다음에 감광 드럼(31)의 표면은 각각의 레이저 주사 장치(미도시) 및 현상기들중 하나를 통과하게 된다. 레이저 주사 장치는 감광 드럼(31)의 표면 전위를 선택적으로 강하시킴으로써 정전 잠상을 형성하게 되며, 현상기는 해당 정전 잠상에 토너와 캐리어의 혼합물을 부착시키고, 이를 박막화하게 될 것이다.

감광 드럼(31)의 최초 회전이 종료된 이후에는 피니언 기어(37)를 구동시키는 모터가 작동한다. 피니언 기어(37)가 회전하면 랙(38)이 형성된 서포트 부재(34)는 길이 방향으로 운동하게 되며, 그에 따라 다른 현상기가 현상 위치에 도달하게 된다. 현상기의 위치가 설정된 이후에는 감광 드럼(31)이 두 번째의 회전을 시작할 것이다. 감광 드럼(31)의 표면은 다시 이레이저 램프 및 코로나 장치(미도시)를 통과함으로써 대전되고, 또한 레이저 주사 장치(미도시)에 의해 다른 정전 잠상이 형성되며, 해당 현상기로부터 캐리어와 토너의 혼합물이 정전 잠상에 전사됨과 동시에 건조된다.

위와 같은 감광 드럼(31)의 대전, 정전 잠상의 형성 및, 현상기로부터의 전사 과정은 각각의 현상기(35a 내지 35d)에 의한 전사 과정이 완료될때까지 계속되며, 결과적으로 감광 드럼(31)은 4 회에 걸친 회전을 하게 된다. 다른 실시예에서, 현상기가 하나만 설치되어 있다면 감광 드럼은 1 회의 회전만 이루어질 것이다. 다음에 전사 드럼(32)이 감광 드럼(31)과 접하는 위치로 병진 운동하게 되고, 정착 드럼(33)도 상기 전사 드럼(32)과 함께 병진 운동한다. 전사 드럼(32)은 감광 드럼(31)의 표면에 접한 상태로 회전함으로써 감광 드럼(31)에 형성된 이메이지를 전사받게 되며, 해당 이메이지는 전사 드럼(32)의 회전에 따라 용지(P)에 인쇄된다.

본 발명에 따른 전자 사진 방식의 프린터는 감광 드럼 또는 전사 드럼을 사용하여 전사 이메이지를 형성하거나 전사하므로 드럼의 회전 안정성이 보장될 수 있다는 장점을 가진다. 또한 랙크와 피니언 기구를 이용하여 현상기의 위치를 이동시키므로 소음이 적고 기구의 단순화가 가능하다는 장점을 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 대전 및 비임 주사에 의한 정전 잠상의 형성이 가능한 표면을 가지며 회전 가능하게 유지되는 감광 드럼,

   상기 감광 드럼 표면의 정전 잠상에 토너 이메이지를 형성할 수 있는 최소한 하나 이상의 현상기,

   상기 하나 이상의 현상기를 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 유지할 수 있으며 일측에 랙 기어가 형성된 서포트 부재,

   상기 랙 기어에 맞물려 회전 가능한 피니언 기어,

   상기 감광 드럼에 형성된 토너 이메이지가 그 표면에 전사될 수 있는 전사 드럼 및,

   상기 전사 드럼와의 사이에 인쇄 용지를 개재시킴으로써 인쇄가 가능하게 하는 정착 드럼을 포함하는 전자 사진 방식 프린터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 상기 서포트 부재는 길이 방향으로 이동 가능하며, 상기 서포트 부재의 이동에 의해 상기 현상기는 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치로 이동하거나 그로부터 이탈 가능한 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전사 드럼은 상기 감광 드럼에 대하여 근접하거나 그로부터 이격될 수 있도록 병진 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 감광 드럼이 상기 현상기의 숫자에 대응하는 회수로 회전함으로써 각각의 현상기에 의한 토너 이메이지의 형성이 완료될때까지, 상기 전사 드럼이 상기 감광 드럼으로부터 이격된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 감광 드럼에 대하여 하나의 현상기에 의한 토너 이메이지 형성이 종료된 이후에, 다른 현상기가 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 도달하도록 상기 피니언 기어의 회전에 의해 상기 서포트 부재가 이동하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 현상기에 센서 독을 설치하고, 상기 현상기가 상기 감광 드럼에 대한 현상 위치에 도달하였을 때 이를 검지할 수 있는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터.

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