KR100265156B1 - 현상기의토너공급및농도균일화장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.

본 발명은 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.

본 발명은 전자사진 프로세서의 현상기에서 현상슬리브 롤러와 블록커사이의 규제부로의 토너공급을 자동으로 제어하고, 항시 균일한 대전을 유지하며, 토너농도 균일화에 효과적인 현상기를 제공하는 것이다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

본 발명은 규제부로의 토너량 공급제어 및 공급 채널에서의 토너 블로킹을 방지하기 위해 현상 슬리브 롤러와 제 2 교반기사이의 공급채널상에 가요성 필름을 부착시킨다.

라. 발명의 중요한 용도

전자사진 프로세서의 현상기.

Description

현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치{DEVICE FOR UNIFORMLY REGULATING THE DENSITY OF TONER SUPPLIED TO A DEVELOPING UNIT}

본 발명은 전자사진 프로세서(프린터, 복사기, 카피어 및 프린터와 팩스의 기능을 구비한 복합기등)에 관한 것으로서, 특히 현상기의 토너 균일대전 및 농도 균일화장치에 관한 것이다.

통상적으로 전자사진 현상방식을 이용한 전자사진 프로세서는 토너가 충만된 현상기가 장착된다. 상기 현상기는 일회용 소모품으로서, 토너가 전부 소모되었을 경우 교환하여한 한다.

이러한 종래의 일실시예에 따른 현상기가 도 1에 도시되었다. 상기 도면을 참조하여 구성 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.

현상기(100)의 토너 체임버(110)에 충만된 토너를 감광드럼(50)쪽으로 이송시키기 위하여 제1,2교반기(10,20)와 현상 슬리브 롤러(30)가 설치된다. 아울러 현상기에 공급된 토너의 층을 균일하게 하기 위해 닥터 블레이드(40)가 설치된다. 상기 교반기(20)의 단부에는 패들러(21)가 설치되어 토너의 이송을 원활하게 하는 역할을 수행한다.

이러한 구성에 따라서, 제1교반기(10)가 회전하여 토너(M1)를 개구부(120)를 통해 제2교반기(20)로 공급하면, 제2교반기(20)는 회전하여 공급 채널(140)을 통해 규제부로 토너(M2)를 이송시킨다. 상기 규제부(150)에서는 캐리어와 토너가 일정량 공급되어져 마찰대전을 일으키는 장소로서, 규제부에서는 순환과 마찰(화살표방향)을 통해 토너는 대전을 한다. 그리고, 현상 슬리브 롤러(30)상의 토너 높이규제를 위한 닥터 블레이드(40)를 통해 (-)로 대전된 토너를 감광드럼(50)상의 잠상부로 토너(M3)가 현상되어져 미도시된 전사부에서 (+)의 고압으로 용지측으로의 토너이동과 정착부에서의 고압과 고열에 의해 토너를 고정함으로서 화상형성을 완료한다. 이때, 닥터 블레이드(40)를 지난 토너의 두께는 h1에서 h2로 감소된다. 이러한 과정은 현상 슬리브 롤러(30)의 토너가 감광드럼에 의해 토너가 픽업되어지기 때문이다. 즉, M3는 현상량을 말한다.

그러나, 종래의 현상기에는 토너 규제부의 체적이 고정되어 있고, 현상제는 유동영역과 정체영역으로 분리되어 있어서 균일한 현상제 배합이 어려운 문제점이 발생한다. 따라서 토너의 적정대전이 어렵다.

또한 토너를 마찰대전시키는 규제부로 토너공급을 제어하기 위한 별도의 장치가 존재하지 않음으로서, 교반기에 의해서 공급 채널을 통해 과공급시 토너의 미대전으로 인한 화질상에 백그라운드가 생기거나, 과공급에 의한 규제부의 압력증가로 내부체적밀도가 증가하여 유동이 되지않고 정체되어 토너 블로킹은 물론 미대전 혹은 캐리어만이 닥터 블레이드를 벗어나게 되어 농도저하 및 현상이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

더욱이, 공급 채널에서의 부분적인 블록킹으로 화질상에 화이트 밴드원인이 되고있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 규제부로의 토너공급을 자동적으로 제어할 수 있는 현상기의 토너균일대전 및 농도 균일화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 규제부에서 토너 블로킹을 방지한 현상기의 토너균일대전 및 농도 균일화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 규제부에서 항시 균일한 토너대전을 유지할 수 있는 현상기의 토너균일대전 및 농도 균일화장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 규제부로의 토너량 공급제어 및 공급 채널에서의 토너 블로킹을 방지하기 위해 현상 슬리브 롤러와 제2교반기사이의 공급채널상에 가요성 필름을 부착시킨다.

또한, 본 발명은 규제부로의 토너량공급을 제어함으로서 균일한 토너대전을 유지하기 위하여 현상 슬리브 롤러와 제2교반기사이의 공급채널상에 일측이 힌지에 의해 제한적인 회전이 가능한 토너규제 리브를 설치하여 자동적으로 규제부의 대전영역체적을 가변시킨다.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 현상기를 나타내는 구성도

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현상기를 나타내는 구성도

도 3은 본 발명의 또다른 바람직한 일실시예에 따른 현상기를 나타내는 구성도

＜도면의주요부분에대한부호의설명＞

1:탄성체 3:규제 리브

10,20:교반기 30:현상 슬리브 롤러

50:감광드럼 100:현상기

140:공급채널 150:토너 규제부

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현상기의 토너공급 및 농도균일화장치의 구성을 나타내는 도면이다. 상기 도면을 참조하면,

본 발명의 일실시예에 따른 현상기는 토너규제부(150)와 제2교반기(20)사이의 토너 공급채널(140)의 블록커(130)에 탄성체(1)를 설치한다. 상기 탄성체는 탄성력과 유연성을 구비한 가요성 필름(flexible film)이 가장 적절하며, 이러한 가요성 필름(1)은 현상기의 규제부(150)로의 토너공급제어와 토너블로킹을 방지하기 위하여 설치한다. 또한 상기 블록커의 하측으로 연장되게 설치된 가요성 필름(1)의 재질은 PET(polyethylen terephthalate)가 가장 적절하다. 상기 필름(1)의 부착위치는 그의 자유단의 길이가 1 내지 5mm의 사이에서 연장되게 부착하며, 이러한 필름의 두께는 50 내지 200μm의 것으로 한다.

이러한 필름이 부착된 현상기(100)에서 토너 체임버(110)와 토너 규제부(150)는 하방으로 연장된 블록커(130)에 의해 분리된다. 달리는 이러한 규제부(150)는 현상 슬리브 롤러(30)와 토너공급채널(140)사이의 공간을 칭하며, 상매체인 토너와 캐리어가 상호유동을 통한 마찰대전을 일으키는 장소이다. 또한, 토너 픽업을 위한 1차저장소이다.

상기 현상 슬리브 롤러는 당해분야에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있듯이 내부에 일정극수와 자기력을 구비한 마그 롤(magroll)과 토너가 부착되는 슬리브(sleeve)로 구성되어 회전하면서 토너를 운반한다.

상기한 구성에 따라서, 제1교반기(10)가 회전하여 토너를 개구부(120)를 통과하여 이송시키고, 이어서 제2교반기(20)에 의해서 토너를 공급채널(140)을 통과하여 규제부(150)로 이송시킨다. 이때, 상기 제2교반기(20)의 단부에 부착된 패들러(21)에 의해 원활하게 토너이송이 수행된다.

토너이송도중, 과량의 토너가 규제부(150)로 이송되면, 이때 가요성 필름(1)이 과량의 토너이송량에 의한 탄성력(F)을 받게된다. 이 상태는 도면에서 필름(1)이 점선으로 도시된다. 탄성력을 받은 필름(1)은 그의 복귀력에 의해 정위치로 이동하여 토너의 과다한 이송을 방지한다. 즉, 필름(1)이 토너의 계속적인 이송량을 제어함으로서 규제부(150)에 가해지는 내부압력증가를 방지한다. 이러한 내부압력 증가방지는 교반기에 의한 토너공급력과 규제부의 내부압력을 일정하게 유지하는 역할을 필름(1)이 당담하는 것이다.

상세히 설명하면, 제2교반기(20)에 의한 공급력 F에 의해 필름은 초기위치에서 과공급에 의해 점선상태로 이동한다. 이때, 규제부(150)의 내부압력과 필름의 탄성력에 의해 필름은 실선 또는 점선상태를 유지한다. 현상제 부러쉬가 토너를 일정량 픽업하도록 하여주고, 부러쉬로의 공급력에 의한 강제유입을 방지시켜 준다.

상기한 바와같이, 가요성 필름(1)이 제2교반기(20)의 회전당 2회씩 공급력을 받게 되어 필름(1)은 점선 또는 실선상태로 유동 및 복귀를 통해 계속적인 진동을 일으킨다. 따라서 공급 채널(140)을 통해 유입되어 정체된 토너의 블로킹을 해제시켜 줌으로서 규제부로의 토너유입을 일정하게 유지한다.

한편, 규제부(150)에서는 토너 체임버(110)로 부터의 토너 픽업으로 일정한 균일 대전을 일으켜 화질농도개선과 백그라운드를 없애주며, 규제부(150)의 캐리어가 제2교반기(20)측으로 역류되는 것을 필름(1)이 막아주는 역할도 하게 되는 것이다.

결과적으로, 본 발명의 일실시예는 가요성 필름의 탄성력과 유연성을 이용하여 토너공급의 제어와 정확히 토너가 현상 슬리브 롤러의 픽업 부러쉬 영역으로 유입시켜 주도록 안내하며, 이로 인하여 규제부에서의 토너의 균일대전을 일으키게 되어 화질상에 백그라운드와 농도저하 및 불균일을 방지한다. 한편 공급 채널부에서의 토너의 블록킹을 계속적인 필름의 진동으로 해제시켜 줌으로서 균일농도 유지를 구현한다.

또한, 블랙 프린팅시에 토너의 소모량이 증가하게 되어, 토너 체임버내에서의 토너의 공급이 요구되어 지면, 규제부로의 토너부족으로 필름이 위치이동됨으로서 토너의 유입을 계속적으로 지원하게 되어지며, 저농도의 프린팅시에는 토너의 소모량이 적어져서 규제부의 압력증가로 필름은 원위치로 있게 되어져 토너의 유입을 제어하게 되는 잇점이 있다.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치를 나타내는 구성도이다. 상기 도면을 참조하면,

본 발명의 일실시예에 따른 현상기(100)는 현상 슬리브 롤러(30)와 토너 체임버(110)간의 블록커를 고정식에서 회전식으로 구현한다, 즉, 별도의 회전축인 힌지(3a)를 어느 일정범위내에서 힌지를 중심으로 전후회전하는 토너규제 리브(3)를 설치하는 것이다. 상기 리브(3)는 규제부(150)로의 토너량 공급제어 및 공급 채널에서의 토너 블로킹을 방지하기 위해 설치한다.

상기 규제부(150)는 현상제 즉 상매체인 자성체의 토너와 이와 마찰시켜 대전시키고, 현상영역까지 함께 운반하는 캐리어가 닥터 블레이드(40)를 벗어나기 직전 유입되어져 어느 정해진 공간에서 현상 슬리브 롤러(30)의 접선력과 내부마그 롤의 자력에 의해서 순환과 유동을 통해 토너를 대전시켜 주는 공간을 말한다. 이러한 토너 규제 리브(3)에 의해 규제부(150)의 체적이 가변된다.

제1교반기(10)가 회전하여 토너(M1)가 개구부(120)를 통해 이송되고, 이어서 제2교반기(20)가 회전하여 규제부쪽으로 토너(M2)가 공급채널을 통과하여 이송된다. 이때, 규제부(150)쪽으로 이송된 토너는 내부유동과 마찰대전을 통하여 현상영역에서 최적의 상태하에서 감광드럼(50)의 잠상부로 이동된다.

상기와 같은 구성에 따라서 고농도의 인쇄를 할 경우, 회귀되는 토너량이 초기 닥터 블레이드(40)를 통해 배출되는 량보다 현격히 감소함에 따라 규제부(150)의 체적은 감소하게 된다. 따라서 규제 리브(3)가 점선상태로 이동하고, 동시적으로 규제부의 자유단의 하부로 유입되는 토너량에 의해 규제부의 토너체적이 증가된다. 이때, 항상 N₂과 S₁사이의 현상 슬리브 롤러에 부착된 토너가 픽업 또는 유입되어져 닥터 블레이드(40)까지의 순환을 균일하게 하고, 즉 단위질량당 동일거리를 거치면서 마찰대전을 하여 줌으로서, 균일대전을 시켜준다. 또한, 규제부(150)의 체적이 가변되었기 때문에 토너의 유동영역이 변화를 일으켜서 정체영역을 감소시킴으로서, 현상 슬리브 롤러의 원주방향으로의 유동보다 축방향으로의 유동도 일으키게 된다.

한편, 점선상태의 규제 리브(3)가 규제부(150)내의 토너유입이 많아져 토너픽업이 증가하면, 다시 규제 리브(3)는 원위치로 서서히 이동하여 토너공급을 제한하게 된다.

또한, 부분적인 농도증가를 요구하는 경우에는, 규제 리브(3)는 항상 제2교반기(20)측에서의 공급력에 의한 힘(F)과 규제부(150) 내부의 토너유동에 의한 반발력(F1)등에 의해 계속적인 진동과 고농도의 토너가 요구되는 부분으로 힘의 균형을 위해서 자동적으로 유동하게 된다. 따라서 토너는 규제부(150)내부의 공급 롤러(30) 회전방향으로의 유동과 규제 리브의 유동에 의한 토너 공급으로 토너 픽업상태를 유지하게 된다.

부가적으로 블록커에 회전식으로 설치된 규제 리브는 전후회전시 회전량을 구속하기 위하여 스토퍼(4)를 형성한다. 이러한 스토퍼는 리브(3)에 가해지는 힘을 고려하여 설치하는 것으로, 힘에 의한 이동량을 설정하여 설치한다.

결과적으로, 현상기의 규제부(150)의 체적을 가변시키도록 하여 토너의 균일마찰대전을 시키고, 현상되는 토너농도의 급격한 변화에 따른 과공급이나 공급부족을 규제 리브(3)의 진동 및 유동으로 토너의 공급량을 가변시킬수 있다. 또한 규제부(150)의 정체영역의 변동으로 토너의 순환을 향상시킨다.

상기 기술한 바와같이, 토너가 이송되면, 감광드럼(50)상에 잠상을 형성하여 현상 슬리브 롤러(30)상의 토너와 캐리어중 토너만이 형성되어 상이 이루어진다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명하다 할 것이다.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 전자사진 프로세서의 현상기에서 현상 슬리브 롤러와 블록커사이의 규제부로의 토너공급을 자동으로 제어하고, 항시 균일한 대전을 유지하며, 토너농도 균일화에 효과적이다.

Claims (6)

1. 토너가 적재되는 토너 체임버(a); 상기 적재된 토너를 현상 슬리브 롤러쪽으로 이송시키는 적어도 하나이상의 교반기(b); 이송된 토너를 일정량 이상으로 저장함과 동시에 마찰대전시키도록 상기 현상 슬리브 롤러와 교반기사이에 위치하는 토너 규제부(c); 및 상기 현상 슬리브 롤러쪽으로 이송된 토너를 일정층 이하로 규제시키는 닥터 블레이드(d)를 포함하는 현상기에 있어서,

   상기 토너 체임버와 토너 규제부 사이에 소정의 길이로 하향 연장된 블록커;

   상기 블록커에 구비되어 고정단과 자유단을 가지며, 상기 교반기에서 공급된 토너의 공급 및 농도 균일화를 구현하는 탄성체; 및

   상기 탄성체를 상기 블록커에 고정시키는 고정수단을 포함하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성체는 가요성 필름임을 특징으로 하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치
3. 제2항에 있어서, 상기 가요성 필름의 재질은 PET재질임을 특징으로 하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 필름의 자유단의 길이는 1 내지 5mm사이고, 두께는 50 내지 200㎛사이임을 특징으로 하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치.
5. 토너가 적재되는 토너 체임버(a); 상기 토너 체임버에 적재된 토너를 현상 슬리브 롤러쪽으로 이송시키는 적어도 하나이상의 교반기(b); 상기 교반기로부터 이송된 토너를 일정량 이상으로 저장함과 동시에 마찰대전시키도록 상기 현상 슬리브 롤러와 교반기사이에 위치하는 토너 규제부(c); 및 상기 현상 슬리브 롤러쪽으로 이송된 토너를 일정층 이하로 규제시키는 닥터 블레이드(d)를 포함하는 현상기에 있어서,

   상기 토너 체임버와 토너 규제부를 분리하며, 상기 규제부의 대전영역체적을 가변시키도록 고정단과 자유단을 구비하게 설치되어 상기 교반기로부터 공급된 토너의 공급을 제어하고, 공급된 토너의 블로킹을 방지하는 규제 리브; 및

   상기 규제 리브가 토너이송방향으로 전후 회전가능하게 고정되도록 상기 고정단에 구비된 힌지를 포함하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 규제 리브의 회전을 제한적으로 구속하기 위하여 규제 리브의 전후방으로 각각 스토퍼를 설치함을 특징으로 하는 현상기의 토너공급 및 농도 균일화장치.

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