KR100287139B1 - 전자사진방식프린터의현상기 - Google Patents

Abstract

전자 사진 방식 프린터의 현상기를 개시한다. 본 발명에 따르면, 회전 가능하게 유지되는 현상 롤러, 상기 현상 롤러의 일측에 설치되며 가압 이송된 현상액이 유동하는 제 1 유로와 제 2 유로를 가지는 이중 도관부 및, 내측에 형성된 현상액 유동 공간과 저부 일측에 형성된 다수의 통공을 가지며, 상기 제 1 유로의 단부에 설치되는 카트리지 본체 및, 상기 카트리지 본체 상면에 형성된 개방부에 부착된 펠트 부재를 가지는 카트리지 세정부를 포함하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기가 제공된다. 본 발명에 따른 전자 사진 방식 프린터의 현상기에는 현상액 공급부와 일체화된 카트리지형 세정부가 구비되므로 구조가 단순화되고 제작이 용이해진다는 장점이 있다.

Description

전자 사진 방식 프린터의 현상기{Developing machine for electrophotographic printer}

본 발명은 전자 사진 방식 프린터의 현상기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상 롤러에 대한 세정이 카트리지 세정부에 의해 보다 용이하게 수행될 수 있는 전자 사진 방식 프린터의 현상기에 관한 것이다.

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 분말 토너나 액체 토너를 전사시킨 후, 감광 매체와 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. 전자 사진 방식 프린터에서는 롤러상에 회전 가능하게 유지된 감광 벨트가 사용된다. 공지된 바로서, 감광 벨트의 표면은 대전될 수 있을뿐만 아니라 비임의 주사에 의해 선택적으로 전위 레벨이 변환될 수 있다.

일반으로, 프린터는 구동 롤러, 조향 롤러 및, 카운터 롤러등에 의해 지지된 상태로 무한 궤도를 회전하는 감광 벨트와, 최소한 하나 이상의 현상기와, 전사 롤러를 포함한다. 감광 벨트는 전체 표면이 코로나 장치에 의해 대전되며, 감광 벨트 표면의 대전 상태는 레이저 주사 장치로부터 레이저 비임(beam)을 주사함으로써 전위가 변화될 수 있다. 레이저 주사 장치에 의한 비임 주사는 감광 벨트 표면에 정전 잠상을 형성한다. 현상기는 안료의 색상에 따라서 블랙(black), 옐로우(yellow), 시안(cyan) 및, 마젠타(magenta)의 칼러를 현상할 수 있도록 개별적으로 구성되며, 정전 잠상에 토너를 부착시킨다. 감광 벨트에 부착된 토너 이메이지는 전사 롤러에 전사되며, 표면 에너지 차이에 의해 전사 롤러로부터 인쇄 용지에 전사될 수 있다.

도 1은 전자 사진 방식 프린터에 구비된 다수의 현상기들중 하나에 대한 개략적인 구성도이다.

도면을 참조하면, 현상기(11)는 감광 벨트(12)의 일측면에 근접하여 설치되며, 현상기(11)내에는 현상 롤러(13), 제 1 스퀴지 롤러(14a) 및, 제 2 스퀴지 롤러(14b)가 설치되어 있다. 또한 현상 롤러(13)에 근접하여 현상기(11)의 내부에 클리닝 롤러(15)가 설치되어 있으며, 각각의 스퀴지 롤러(14a,14b)에는 그에 각각 대응하는 제 1 블레이드(16a) 및, 제 2 블레이드(16b)가 설치되어 있다. 상기 클리닝 롤러(15)는 상기 현상 롤러(13)의 표면을 세정하기 위한 세정기에 구비된 것으로서, 상기 세정기는 전자 사진 방식 프린터의 현상기를 구성한다. 또한 감광 벨트(12)를 사이에 두고 현상 롤러(13)와 제 1 스퀴지 롤러(14a)는 각각 백업 롤러(17a,17b)에 대응하도록 배치된다. 현상 롤러(13)는 현상액 공급부(20)을 통해 공급되는 잉크 토너와 캐리어의 혼합체를 정전 잠상이 형성된 감광 벨트(12)에 부착시킨다. 제 1 및 제 2 스퀴지 롤러(14a,14b)는 토너 이메이지를 형성하는데 기여하지 않는 토너 및 캐리어를 감광 벨트(12)의 표면으로부터 제거한다. 블레이드(16a,16b)는 스퀴지 롤러(14a,14b)에 접촉하도록 배치됨으로써, 스퀴지 롤러(14a,14b)의 표면에 흡수된 잉크 및 혼합체를 현상기(17a)로 떨구는 기능을 한다.

도 2는 도 1에 도시된 클리닝 롤러(15)에 대한 개략적인 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 클리닝 롤러(15)는 다공성 중공형 샤프트(21)와 펠트 링(felt ring, 25)을 상호 조립한 것이다. 다공성 중공형 샤프트(21)는 단면이 육각형 또는 다각형이고, 중심부를 통해서 길이 방향으로 중공부를 구비한다. 또한 다공성 중공형 샤프트(21)의 표면은 다수의 홀(hole)이 형성된 다공면으로 구성되어 있다. 펠트 링(25)은 습윤성이 우수한 재료로 제작되며, 중심부에는 다공성 중공형 샤프트(21)의 단면과 일치하는 형상을 가진 결합공(26)이 형성되어 있다. 펠트 링(25)의 결합공(26)을 통해 다공성 중공형 샤프트(21)가 삽입됨으로써 클리닝 롤러(15)가 구성되며, 현상 롤러(13)의 축방향 길이에 대응할 수 있도록 다수의 펠트 링(25)이 다공성 중공형 샤프트(21)와 결합된다.

위와 같은 프린터의 현상기에 있어서, 현상액 공급부(20)를 통해 유출되는 현상액은 현상 롤러(13)와 감광 벨트(12)의 표면 사이에 형성된 갭에 가압 분출됨으로써 감광 벨트(12)의 표면에 형성된 정전 잠상에 부착될 수 있다. 여기에서, 정전 잠상에 부착되지 않은채로 현상 롤러(13)의 표면을 따라 유동하는 현상액은 클리닝 롤러(15)에 의해 세정된다. 이를 보다 상세히 설명하면, 현상액은 다공성 중공형 샤프트(21)를 통해 유입되며, 이후에 다공면을 통해 유출됨으로써 펠트 링(25)을 습윤시킨다. 습윤된 펠트 링(25)의 원주 표면은 현상 롤러(13)의 표면과 상호 접촉된 상태로 회전함으로써 세정이 이루어진다. 이처럼 현상액을 세정용으로 사용하는 것은 현상 롤러(13)의 표면에 말라붙을 가능성이 있는 토너를 제거하는데 유용하다.

위와 같은 프린터의 현상기에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 우선 클리닝 롤러(15)를 구동하기 위한 별도의 구동 기구가 필요하다. 즉, 별도의 전기 모터나 또는 기어열을 통해서 클리닝 롤러(15)를 회전 구동시켜야 하며, 따라서 장치의 구성이 복잡해지는 경향이 있다. 다음에, 클리닝 롤러(15)는 중공부와 다공면이 형성된 샤프트(21)와 다수의 펠트 링(25)을 필요로 하므로 제작이 용이하지 않다는 문제점을 가진다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 구동 기구가 필요하지 않은 현상 롤러의 세정기를 구비한 전자 사진 방식 프린터의 현상기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제작이 용이하고 구성이 단순한 현상 롤러의 세정기를 구비한 전자 사진 방식 프린터의 현상기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 전자 사진 방식 프린터에서 현상기 부분에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 도 1에 구비된 현상기 세정용 클리닝 롤러에 대한 개략적인 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 현상 롤러 세정기에 대한 개략적인 분해 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 현상 롤러 세정기를 현상 롤러와 함께 도시한 개략적인 단면도.

〈 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

11. 현상기 12. 감광 벨트

13. 현상 롤러 15. 클리닝 롤러

17a.17b. 백업 롤러 18. 구동 롤러

20. 현상액 공급부 21. 다공성 중공형 샤프트

22. 다공면 23. 유입부

25. 펠트 링 26. 결합공

30. 카트리지 세정부 31. 카트리지 본체

33. 펠트 37. 이중 도관부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 회전 가능하게 유지되는 현상 롤러, 상기 현상 롤러의 일측에 설치되며 가압 이송된 현상액이 유동하는 제 1 유로와 제 2 유로를 가지는 이중 도관부 및, 내측에 형성된 현상액 유동 공간과 저부 일측에 형성된 다수의 통공을 가지며, 상기 제 1 유로의 단부에 설치되는 카트리지 본체 및, 상기 카트리지 본체 상면에 형성된 개방부에 부착된 펠트 부재를 가지는 카트리지 세정부를 포함하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기가 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 카트리지 세정부는 상기 카트리지 본체의 외주부에 설치된 시일 부재를 더 구비하며, 상기 시일 부재는 제 1 유로의 단부와 상기 카트리지 본체 사이를 밀폐함으로써 상기 제 1 유로를 통해 유동하는 현상액이 상기 펠트 이외의 부분을 통해 유동하는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 펠트 부재가 상기 현상 롤러의 외표면과 접촉하는 부분에는 만곡면이 형성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 유로를 통해 가압 유동하는 현상액은 상기 카트리지 본체의 저부에 형성된 통공으로 유입되어 상면의 개방부로 유출되어 펠트를 습윤시킴으로써, 상기 현상 롤러의 표면에 잔류하는 현상 후의 잉여물을 세정할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 카트리지 세정부는 상기 이중 도관부의 제 1 유로 단부에 대하여 분리 가능하게 설치된다.

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

도 3에는 본 발명에 따른 현상 롤러의 세정기가 개략적인 분해 사시도로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 현상 롤러 세정기는 카트리지 세정부(30)와 이중 도관부(37)를 구비한다. 이중 도관부(37)에는 제 1 유로(38)와 제 2 유로(39)가 형성되어 있으며, 카트리지 세정부(30)는 상기 유로들중 하나에 결합될 수 있다. 도면에 도시된 예에서는 카트리지 세정부(30)가 제 1 유로(38)의 단부에 결합된다.

카트리지 세정부(30)는 카트리지 본체(31)와, 상기 카트리지 본체(31)의 상부에 설치된 펠트(33)를 구비한다. 펠트(33)의 표면은 이후에 설명되는 바로서 현상 롤러(13)의 표면에 접촉된 상태로 유지되며, 펠트(33)의 전체 표면이 현상 롤러(13)의 원주 표면과 접촉될 수 있도록 펠트(33)의 표면은 만곡면으로 형성되는 것이 바람직스럽다. 펠트(33) 표면의 곡률은 현상 롤러(13)의 원주면의 곡률과 일치하는 것이 바람직스럽다. 펠트(33)는 습윤성이 있는 재료로 형성되는 것이 바람직스럽다. 카트리지 본체(31)의 내부에는 현상액이 유동할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 펠트(33)가 부착되는 카트리지 본체(31)의 상부 표면은 최소한 일부가 개방되어 있거나 또는 다공부가 형성되어 있다. 따라서 카트리지 본체(31)의 내부에 유입되는 현상액은 본체(31)의 상부 표면을 통해서 펠트(33)를 습윤시킬 수 있다.

카트리지 본체(31)의 외주면을 따라서 시일 부재(34)가 설치되는 것이 바람직스럽다. 카트리지 세정부(30)가 이중 도관부(37)의 제 1 유로(38) 단부에 결합되었을 때, 시일 부재(34)는 카트리지 본체(31)와 제 1 유로(38) 사이를 밀폐시킨다. 이러한 시일 부재(34)의 밀폐 작용은 제 1 유로(38)를 통해 가압 유동하는 현상액이 펠트(33)를 제외한 다른 곳으로 비산하는 것을 방지하기 위한 것이다.

카트리지 본체(31)의 저부(32) 측면에는 본체(31) 내부에 형성된 현상액 유동 공간에 접근할 수 있는 다수의 통공(35)이 형성되어 있다. 이중 도관부(37)의 제 1 유로(38)를 통해 가압 이송되는 현상액은 다수의 통공(35)을 통해 카트리지 본체(31)의 내부로 유입될 수 있다. 물론 제 1 유로(38)의 내측면(40)이 통공(35)을 폐쇄하지 않도록 내측면(40)과 통공(35)이 형성된 표면 사이는 상호 이격된 상태를 유지하여야 한다. 도면에 도시되지 아니한 다른 실시예에서는 통공이 본체 저부(32)의 저면에 형성될 수 있다.

카트리지 본체(31)는 이중 도관(37)의 제 1 유로(38)의 단부에 분리 가능하게 설치되는 것이 바람직스러우며, 이것은 펠트(33)가 손상되었을 때 용이하게 교체할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이중 도관부(37)의 제 2 유로(39)는 현상액이 가압 이송되는 다른 통로로서, 도 1에 도시된 현상액 공급부(20)의 기능을 수행하게 된다. 즉, 현상 롤러(13)와 감광 벨트(12)의 표면에 형성된 갭에 현상액을 공급하는 기능을 수행함으로써, 감광 벨트(12)의 정전 잠상에 토너가 부착될 수 있게 하는 것이다. 이중 도관부(37)에 대한 현상액의 공급은 일측에 형성된 유입구(41)를 통해서 이루어지며, 예를 들면 펌프가 유로중에 설치되어 현상액을 가압 이송시킬 수 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 현상 롤러 세정기를 현상 롤러와 함께 개략적인 단면으로 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 현상 롤러(13)의 표면 일측에는 펠트(32)가 밀착된 상태로 설치된다. 이중 도관(37)내에는 제 1 유로(38)와 제 2 유로(39)가 격벽(45)에 의해 구분되어 있다. 제 1 유로(38)를 통해서 화살표 A 로 지시된 방향을 따라 현상액이 유동하게 되며, 이러한 유동은 카트리지 세정부(30)를 통해서 유출된다. 제 2 유로(39)를 통해서 화살표 B 로 지시된 방향을 따라 유동한 세정액은 위에서 설명한 바와 같이 현상롤(13)과 감광 벨트(14)의 표면 사이에 형성된 갭으로 유출된다.

위에서 일부 언급되었으나, 이하 본 발명에 따른 전자 사진 방식 프린터의 현상기의 작용을 정리해서 간단히 설명하기로 한다.

우선, 도시되지 아니한 가압용 펌프는 현상액에 압력을 가하여 현상액을 이중 도관부(37)의 유입구(41)를 통해 유동시킨다. 이중 도관부(37)에 유입된 현상액은 제 1 유로(38)와 제 2 유로(39)를 통해 분리 유동된다. 제 2 유로(39)를 통해 유동하는 현상액은 현상 롤러(13)과 감광 벨트(14)의 표면 사이에 형성된 갭을 통해 유출됨으로써, 토너가 정전 잠상에 부착되도록 한다. 여기서, 정전 잠상에 부착되지 아니한 토너 및 캐리어는 다시 현상 롤러(13)의 표면을 따라 흘러내리게 된다. 이처럼 토너 부착 이후의 잉여 토너 및 캐리어의 혼합체는 현상 롤러(13)의 표면을 따라 유동하게 되며, 이러한 잉여분은 카트리지 세정부(30)에 의해 세정된다.

제 1 유로(38)를 통해 유동하는 가압된 현상액은 카트리지 본체(31)의 저부(32)에 형성된 통공(35)을 통해 카트리지 본체(31)의 내부로 유입되며, 이것은 다시 펠트(33)를 습윤시키면서 유출된다. 펠트(33)는 현상 롤러(13)와 마찰 접촉 상태를 유지하므로, 현상 롤러(13)가 회전하면 그 표면을 따라 유동하는 잉여 토너 및 캐리어를 제거할 수 있다. 제거된 잉여의 토너 및 캐리어는 현상기(11) 내부로 낙하된다. 이때 펠트(33)를 습윤시키면서 유출되는 현상액은 현상 롤러(13)의 표면에 말라 붙은 토너를 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명에 따른 전자 사진 방식 프린터의 현상기에는 현상액 공급부와 일체화된 카트리지형 세정부가 구비되므로 구조가 단순화되고 제작이 용이해진다는 장점이 있다. 또한 카트리지형 세정부는 별도의 구동력을 필요로 하지 않으므로 소비 전력의 절감 효과가 있다. 아울러 카트리지 세정부는 용이하게 교체될 수 있다는 장점을 가진다.

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

Claims (4)

1. 회전 가능하게 유지되는 현상 롤러와; 상기 현상 롤러 표면상의 현상액을 세정하는 세정기;를 구비한 전자 방식 프린터의 현상기에 있어서,

   상기 세정기는,

   상기 현상 롤러의 일측에 설치되며 가압 이송된 현상액이 유동하는 제 1 유로와 제 2 유로가 내부에 형성된 이중 도관부; 및,

   내측에 형성된 현상액 유동 공간과 저부 일측에 형성된 다수의 통공을 가지며 상기 이중 도관부에 형성된 제 1 유로 단부에 설치되는 카트리지 본체와, 상기 카트리지 본체의 상면에 형성된 개방부에서 상기 현상 롤러에 접촉되도록 설치된 펠트와, 상기 카트리지 본체의 외주부에 설치되어 상기 제 1 유로의 단부와 상기 카트리지 본체 외주부 사이의 누설을 방지하는 시일 부재를 가지는 카트리지 세정부;를 구비하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기.
2. 제1항에 있어서, 상기 펠트가 상기 현상 롤러의 외표면과 접촉하는 부분에는 만곡면이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 유로를 통해 가압 유동하는 현상액은 상기 카트리지 본체의 저부에 형성된 통공으로 유입되어 상면의 개방부로 유출되어 펠트를 습윤시킴으로써, 상기 현상 롤러의 표면에 잔류하는 현상 후의 잉여물을 세정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기.
4. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 세정부는 상기 이중 도관부의 제 1 유로 단부에 대하여 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 방식 프린터의 현상기.

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