KR100307890B1

KR100307890B1 - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100307890B1
Application number: KR1019990059594A
Authority: KR
Inventors: 가와까미도모유끼
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-11-03
Also published as: JP3017201B1; US6173142B1; KR20000048278A; JP2000187373A

Abstract

롤러형 대전 브러쉬를 갖는 화상 형성 장치는, 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하면서 상기 브러쉬 파일을 세우고 세정하기 위한 제1 부재, 및 상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향을 따라 상기 제1 부재를 뒤따르는 위치에 배치되어 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하면서 상기 제1 부재에 의해 세워진 브러쉬 파일을 성형하기 위한 제2 부재를 포함한다. 제1 및 제2 부재의 조합은 항상 만족스러운 대전 기능을 제공할 수 있다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 처리를 사용한 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히, 롤러 형상의 대전 브러쉬 기능을 만족스럽게 유지하는 메카니즘을 갖는 화상 형성장치에 관한 것이다.

종래의 화상 형성 장치로서 복사기, 팩시밀리, 전자사진 장치 또는 정전 프린터와 같은 전자사진 처리를 사용하는 장치가 알려져 있다. 일반적으로, 화상 형성 장치에는, 감광체(photoreceptor) 드럼의 표면 상에 형성된 정전 잠상에 토너가 흡수되어 화상을 현상시킬 수 있도록 하는 현상 장치 및 감광체 드럼이 제공된다. 처리 카트리지는 서로 인접해 있는 토너 하우징 챔버와 현상 챔버가 있다. 토너 하우징 챔버와 현상 챔버를 서로 접속시키는 접속 개구는, 토너 하우징 챔버와 현상 챔버사이의 분리 보드 내에 형성되고, 접속 개구로부터 현상 챔버로 토너를 공급하기 위한 토너 믹서는 토너 하우징 챔버 내에 제공된다.

종래의 화상 형성 장치의 처리 카트리지에서, 코로나 방전을 이용하는 비접촉형 코로나 대전기가, 잠상을 형성하기 이전에 감광체 드럼과 같은 대전 대상을 대전시키기 위한 대전기로서 사용되었다. 코로나 대전기는 대전 대상을 균일하게 대전시키기 위한 수단으로서 유효하다. 그러나, 동시에 오존을 발생시키는 단점이 있다.

오존 발생을 억제할 수 있는 접촉형 대전기가 알려져 있다. 접촉형 대전기, 특히, 롤러-형상의 회전 대전기는 고정된 대전기보다 균일하게 감광체 드럼을 대전시킬 수 있으며, 이 회전 대전기는 많은 장치에 사용된다.

최근에, 전자사진 해상도 향상에 따라 토너의 입자 반경이 작아지고 있고 처리 카트리지 비용 절감에 따라 수명은 늘어나고 있기 때문에, 장기간 균일한 대전을 유지하는 것은 중요하다. 접촉형 대전기는 감광체 표면과 항상 접촉하기 때문에, 감광체의 표면 상에 남아 있는 토너 또는 지분(paper powder) 및 현상후의 감광체의 절삭물(shavings)에 의해 쉽게 영향을 받는다. 따라서, 장기간 균일한 대전을 수행하기 위해 다양한 대책이 취해진다.

일본 공개 특허 출원 제8-254877호에 공개된 장치에서, 회전 브러쉬 대전기는 회전축 방향으로 진동하며 동시에 브러쉬 파일은 감광체와 접촉하고, 브러쉬 대전기 주 몸체로부터의 브러쉬 파일의 연장된 길이는 균일하게 만들어져서 감광체 표면에 대한 세정 효과가 향상된다.

일본 공개 특허 제8-137207호에 공개된 장치에서, 먼지를 제거하기 위한 세정 부재는 브러쉬 대전기의 세정이 필요할때는 축방향(axial direction)으로 이동된다.

일본 공개 특허 제4-366863에 공개된 장치에서, 전기 전도도를 갖는 샤프트형 얇은 먼저 제거 부재는 일정양만큼 회전 브러쉬 대전기의 브러쉬 내에 박힌 상태로 유지되고, 먼지 제거 부재에 의해 브러쉬 대전기로부터 기계적으로 제거된 토너 입자들은 토너 입자와 반대 극성의 전압이 인가된 전극상에 흡수된다.

일본 공개 특허 제7-072774호에에 공개된 장치에서, 감광체 주 몸체보다 높은 전압이 브러쉬에 인가된 후, 전자사진 프린터는 에이징(aging)되어, 브러쉬 상의 먼지는 세정될 수 있도록 감광체의 표면 상에 전송된다.

일본 공개 특허 출원 제10-221932호에 공개된 장치에서, 세정 작업이 실행되도록 화상이 아직 형성되지 않은 때 화상 형성시에 인가되는 전압과 반대 극성의 전압이 브러쉬에 인가된다.

일본 공개 특허 출원 제7-306571호에 공개된 장치에서, 브러쉬 상의 먼지가 토너의 극성과 동일하며 그 절대값이 작은 전압이, 화상이 형성되지 않은 때에 브러쉬 대전기의 브러쉬에 인가되어 브러쉬상의 먼지가 감광체의 표면 상에 흡수되어 세정될 수 있도록 한다.

부수적으로, 브러쉬 대전기에 사용되는 전기 도전 브러쉬 섬유는 미세하고 부드러운 섬유로 만들어지는데, 이는 이와 같은 섬유가 감광체를 손상시키지 않기 때문이다. 접촉형 브러쉬 대전기는 감광체와 항상 접촉하기 때문에, 환경에 영향을 받지 않는다면, 브러쉬의 세워짐 또는 누움과 같은 특이성이, 브러쉬 섬유가 눌러지는 부분과 브러쉬 섬유가 눌러지지 않는 부분 사이에의 경계상에서 발생하며, 이와 같은 특이성은 좀처럼 제거되지 않는다. 이 때, 브러쉬형 대전기의 브러쉬는 감광체의 표면과 균일하게 접촉하기 때문에, 결함있는 대전이 발생되며, 결함있는 화상이 1회전 기간 동안에 발생할 가능성이 있다.

또한, 롤러형 대전 브러쉬에서, 잔여 토너, 지분, 및 감광체 절삭물(shavings)와 같은 먼지는 처리 카트리지 수명 기간 동안에 처리시 브러쉬의 내부를 향해 점차적으로 축적될 수 있다. 최근에는, 세워짐과 같은 특이성을 어느 정도 방지하기 위해 브러쉬 롤러의 회전 방향과 반대 방향으로 브러쉬 파일이 배치되는 경사 주입형 브러쉬 롤러가 종종 사용된다. 이와 같은 경사 주입형 브러쉬 롤러에서, 브러쉬 내부에 먼지가 축적되는 경향이 있고, 축적된 먼지는 전기적 세정에 의해서만 충분히 제거될 수 있기 때문에, 수명 기간의 연장에 대해 대단히 중요한 문제를 유발한다.

일본 공개 특허 출원 제8-254877호는 상기 문제를 해결하는 세정 방법을 제공한다. 이 세정 방법에서, 경사 주입 브러쉬의 내부에 축적된 먼지는 진동에 의해 세정되지만, 브러쉬 내부로부터 먼지를 제거하기 위한 충분한 효과는 기대할 수 없다.

게다가, 일본 공개 특허 출원 제7-072774호, 제10-221932호, 및 7-306571호는 경사 주입 브러쉬의 내부에 축적되는 먼지를, 비록 이 예에서는 충분한 효과를 내지 않지만, 전기적으로 세정하기 위한 장치를 각각 공개하고 있다.

일본 공개 특허 출원 제8-137207호 및 제4-366863호는 제거 부재를 갖는 장치를 공개하고 있으나, 이들 장치에서 제거 부재는 브러쉬 롤러를 손상시킬 수도 있으며, 이것은 결함있는 화상을 유발할 수 있다.

나아가, 일본 공개 특허 출원 제7-104562호는 경사 주입 브러쉬 상에 축적되는 먼지를 전기적으로 제거하기 위한 세정 그리드를 갖는 브러쉬 롤러를 공개하고 있으나, 충분한 효과는 내지 못한다.

본원의 발명자는, 브러쉬의 특이성은 고치기 어렵고 불균일하게 설정된 길이의 브러쉬 파일 또는 롤러형 대전 브러쉬 내에 일정한 양만큼 박힌 먼지 제거 부재에 의해 브러쉬의 내부 먼지를 제거하는 것은 어렵다는 것을 발견했다.

본 발명의 목적은, 브러쉬의 세워짐 또는 누움과 같은 롤러형 대전 브러쉬의 특이성을 감소시킬 수 있고, 특히 경사 주입형 브러쉬에서 내부에 쌓인 먼지를 효과적으로 제거할 수 있으며, 롤러형 대전 브러쉬에 의해 감광체가 만족스럽게 대전되는 상태를 유지할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 문제를 극복하기 위해, 정전 잠상 홀더의 표면 상에 정전 잠상을 형성하기 위한 화상 형성 장치는,

정전 잠상 홀더의 표면과 접촉하여 회전하면서 정전 잠상 홀더의 표면을 대전시키기 위한 롤러형 대전 브러쉬―상기 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일은 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 반대 방향으로 경사져 있음―;

상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하여 회전하면서 브러쉬 파일을 세우고 세정하기 위한 제1 부재; 및

상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향으로 상기 제1 부재를 뒤따르는 위치에 있으며, 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉한채 상기 제1 부재에 의해 세워진 브러쉬 파일을 성형하기 위한 제2 부재를 포함한다.

상기 제1 및 제2 부재의 결합은 대전 기능을 항상 만족스럽게 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 화상 형성 장치의 동작이 중지될 때, 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일은 정전 잠상 홀더와의 접촉 압력으로 인해 눕혀지고, 그 결과 브러쉬 파일은 세워진(raised) 부분과 누운(laided) 부분이 발생한다. 이와 같은 상태에서, 롤러형 대전 브러쉬가 회전할 때, 브러쉬 파일의 눕혀진 부분은 세워질 수 있다. 이 때, 브러쉬 파일의 안쪽 부분은 외부에 노출되고, 잔여 토너, 지분, 및 정전 잠상 홀더의 절삭물과 같은 먼지가 효과적으로 제거될 수 있다. 그 후, 세워진 브러쉬 파일은 만족스럽게 성형될 수 있도록 제2 부재에 의해 경사지고, 그 결과 선정된 반경의 롤러형 대전 브러쉬가 달성된다. 이와 같은 처리는 정전 잠상 홀더와의 접촉 압력에 의해 눕혀진 브러쉬 파일을 완벽하게 복구할 수 있으며, 롤러형 대전 브러쉬에 손상을 주지 않고 브러쉬 파일로부터 먼지를 제거할 수 있다. 그 결과, 결함없는 고품질의 화상이 장기간 동안 달성될 수 있고, 운영비가 절감된다.

양호하게는, 제1 부재는 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하여 개선된 브러쉬 복구 및 먼지 제거가 달성된다. 나아가, 양호하게는, 제1 부재는 회전축, 및 회전축의 외면 방향과 선정된 각도의 간격을 가진채 배치된 복수개의 립(rib)를 포함하며 회전축 방향을 따라 연장된다. 이로 인해, 브러쉬 복구 및 먼지 제거가 개선된다.

롤러형 대전 브러쉬와 제1 부재 사이에는 다음과 같은 관계가 설정될 수 있다.

r2·w2 = A·r1·w1(A는 계수, A>1)

여기서, r1 및 w1은 각각 롤러형 대전 브러쉬의 반경 및 회전 속도이며, r2 및 w2는 제1 부재의 반경 및 회전 속도이다. 이로 인해, 브러쉬 파일의 효과적인 세워짐이 달성된다.

양호하게는, 제2 부재는 선정된 압력하에 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하는 성형 블레이드(shaping blade)일 것이다. 이것은 브러쉬가 단순한 구조로 정확히 성형될 수 있게 한다. 나아가, 양호하게는, 정전 잠상 홀더는 선정된 침투량 e1만큼 롤러형 대전 브러쉬 내에 박히고, 제1 부재는 제2 선정된 침투량 e2만큼 롤러형 대전 브러쉬 내에 박힌다. 여기서, 제1 및 제2 양 e1 및 e2간에는 e2 > e1의 관계가 성립한다. 이것은 브러쉬 파일을 효과적으로 세운다. 성형 블레이드를 빗살 형상으로 만들어, 개선된 성형 효과를 달성할 수 있다. 다른 방법으로서, 성형 블레이드의 적어도 끝부분을 탄성 재료로 만듦으로써 개선된 성형 효과를 달성할 수 있다.

제2 부재는 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하면서 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하는 성형 롤러일 수 있다. 이것은 브러쉬가 정확하게 성형될 수 있도록 한다. 보다 구체적으로, 정전 잠상 홀더는 제1 선정된 침투량 e1만큼 롤러형 대전 브러쉬 내에 박히고, 제1 부재는 제2 선정된 침투량 e2만큼 롤러형 대전 브러쉬 내에 박히며, 성형 롤러는 제3 선정된 침투량 e4만큼 롤러형 대전 브러쉬 내에 박히고, 롤러형 대전 브러쉬, 제1 부재, 및 성형 롤러 간에는 다음의 관계가 설정된다.

r2·w2 = B ·r1·w1 (B는 계수, B > 1)

r4·w4 ≥ 0,

e2 > e1,

e4 = 0이다.

여기서, r1 및 w1은 각각 롤러형 대전 브러쉬의 반경 및 회전 속도이고, r2 및 w2는 제1 부재의 반경 및 회전 속도이며, r4 및 w4는 각각 성형 롤러의 반경 및 회전 속도이다. 이로 인해, 브러쉬 파일은 효과적으로 세워지고 세워진 파일을 정확하게 성형한다.

나아가, 제1 부재는 접촉 위치와 비접촉 위치 사이에서 이동될 수도 있다. 이것은 필요할 때 세정이 이루어질 수 있도록 한다. 마찬가지로, 제2 부재도 접촉위치와 비접촉 위치 사이에서 이동될 수 있다. 이것은, 필요할 때 브러쉬 성형이 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 감광체 드럼의 회전축의 수직 방향으로 절단한 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 처리 카트리지를 도시하는 단면도.

도 2a는 제1 실시예에 따른 롤러형 대전 브러쉬의 구조를 도시하는 도면.

도 2b는 도 2a에서 화살표 A로 표기된 브러쉬의 동그라미친 부분을 도시하는 확대도.

도 2c는 화살표 B로 표시된 도 2b의 확대된 브러쉬 구조의 동그라미친 부분을 도시하는 도면.

도 3은 제1 실시예에 따른 브러쉬 세정기의 전체 구조를 도시하는 도면.

도 4는 도 1에 도시된 세정 메카니즘의 각각의 부재를 대략적으로 도시하는 측면도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세정 메카니즘의 각각의 부재를 개략적으로 도시하는 측면도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 세정 메카니즘의 각각의 부재를 도시하는 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 회전축

2 : 광선빔

3 : 감광체 드럼

3a : 회전축

4 : 현상 롤러

5 : 공급 롤러

6 : 토너 블레이드

8 : 토너 혼합기

9 : 토너 호퍼

10 : 세정 챔버

11 : 브러쉬 클리너

12 : 성형 블레이드

15 : 토너 공급 챔버

16 : 세정 메카니즘

17 : 토너 허용 개구

18 : 토너 스크래칭 부재

도 1을 참조하여, 처리 카트리즈는 회전축(3a) 주위를 시계 방향으로 회전하는 감광체 드럼(3)을 포함하며, 나아가 토너 공급 챔버(15) 및 감광체 드럼(3)의 아래쪽에서 토너 공급 챔버로 토너를 공급하기 위한 토너 호퍼(9)를 포함한다. 토너 공급 챔버(15)와 토너 호퍼(9)는 화상 현상부를 구성한다.

감광체 드럼(3)에서, OPC(유기 광 도전체), Se-계열등의 재료로 만들어진 감광체 막이 알루미늄 파이프의 표면 상에 형성된다. 처리 카트리지는 세정 챔버(10)과 세정 메카니즘(16)을 더 포함한다. 기록 매체 상에 화상을 전송한 후 감광체 드럼의 표면 상에 남겨진 토너 화상은 긁어내어지고, 세정 챔버(10)에 축적된다. 세정 메카니즘(16)은 감광체 드럼(3) 상부의 위치에서 롤러형 대전 브러쉬(1)에 부착된 토너 입자를 제거한다.

토너 공급 챔버(15)에는 감광체 드럼(3)과 마주보는 현상 롤러(4)가 제공되며, 회전축(3a)와 나란한 회전축(4a), 및 끝부분이 현상 롤러(4)와 접촉하며 감광체 드럼(3)의 회전축 방향으로 연장되는 토너 블레이드(6)을 가진다. 토너 호퍼(9)에는 포함된 토너(7)을 휘젓기 위한 토너 혼합기(8)이 제공된다.

공급 롤러(5)는 전기 전도도 또는 절연 특성을 갖는 스폰지나 알루미늄과 같은 재료로 만들어지며, 토너 호퍼(9)로부터 토너(7)을 현상 롤러(4)로 공급한다. 현상 롤러(4)는 실리콘 고무(rubber), 우레탄 고무, 니트릴 부틸렌 고무, 자연 고무, 또는 표면 처리된 스폰지와 같은 부재를 포함하는 유연한 재료로 만들어진다. 하나 이상의 토너 블레이드(6)이 제공되고, 토너 블레이드(6)은 스테인레스, 인 청동(phosper bronze), 니켈 은(nickel silver)와 같은 금속 탄성재로 만들어진다.

세정 챔버(10)은 처리 카트리지 내의 세정 메카니즘(16)의 상부에 형성된 공간으로 구성되며, 감광체 드럼 상부(3)의 지정된 위치에 형성된 토너 허용 개구(17), 및 토너 스크래칭 부재(18)을 가진다. 토너 스크래칭 부재(18)은 그 끝이 감광체 드럼(3)의 상부 표면과 접촉하며 반시계 방향으로 회전하는 감광체 드럼(3)으로부터 화상 토너를 긁어낸다. 토너 스크래칭 부재(18)에 의해 긁혀진 토너는 토너 허용 개구(17)로부터 세정 챔버(10)으로 들어가서 하우징(housed)된다.

세정 챔버(16)은 회전축(3a)와 평행한 회전축인 축(1a) 주위로 반시계 방향으로 회전하는 롤러형 대전 브러쉬(1), 축(1a)와 평행한 회전축인 슬리브축(11a) 주위로 시계 방향으로 회전하는 브러쉬 클리너(11), 및 회전하는 롤러형 대전 브러쉬(1)과 상부로부터 접촉하는 성형 블레이드(12)를 가진다.

롤러형 대전 브러쉬(1)은 반도체 섬유로 만들어지며 드럼 표면을 초기 전위로 균일하게 대전하도록 감광체 드럼(3)에 DC 및 AC의 중첩 전압을 인가한다. 성형 블레이드(12)는 롤러형 대전 브러쉬(1)의 회전축 방향으로 연장되어, 플레이트형을 이룬다. 성형 블레이드(12)는 통전 또는 외력 인가 수단(도시되지 않음)에 의해 롤러형 대전 브러쉬(1)의 상부로부터 압착된다.

도 2a를 참조하여, 브러쉬(1b)는 회전축을 이루는 축(1a)로부터 부분적으로벗겨져 나온다. 롤러형 대전 브러쉬(1)은 축(1a) 및 브러쉬(1b)로 구성되고, 브러쉬(1b)는 도전성 섬유로 이루어진 직물재(woven material)로 구성되고, 브러쉬(1b)는 축(1a) 주위에 틈없이 감겨진다.

도 2b를 참조하면, 브러쉬는 수직 및 수평 방향으로 기판 부재(20) 내에 지정된 간격으로 이식되는 다수의 브러쉬 파일(21)을 가진다. 다수의 브러쉬 파일(21)은 동일한 길이를 갖도록 형성되며 일정한 방향(예를 들어, 도면에서 지면안쪽으로), 즉 경사 주입형으로 배치된다.

도 2c를 참조하면, 브러쉬 파일(21)은, 기판 부재(20) 내에 수직 및 수평 방향으로 지정된 간격으로 이식된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 브러쉬 세정기(11)은 지정된 각도의 간격으로 실린더형 슬리브축(11a)의 원주 방향으로 배치되며 회전축 방향으로 연장되는 선정된 개수(n)의 블레이드형 립(bladed-shaped rib, 19)를 가진다.

이후부터, 롤러형 대전 브러쉬(1)의 예가 설명될 것이다.

도 4를 참조하면, 롤러형 대전 브러쉬(1)은 반경이 r1 [mm]이고 회전 속도는 w1 [rpm]이며 도면에서 반시계 방향으로 회전한다. 시계 방향으로 회전하는 감광체 드럼(3)이 롤러형 대전 브러쉬(1) 내에 침투하는 양은 e1 [mm]로 설정된다.

브러쉬 세정기(11)은 반경이 r2 [mm]이고 회전 속도는 w2 [rpm]이며 도면에서 반시계 방향으로 회전한다. 반시계 방향으로 회전하는 반경 r1 [mm]를 갖는 롤러형 대전 브러쉬(1) 내에 침투하는 양은 e2 [mm]로 설정된다.

롤러형 대전 브러쉬와 상부로부터 접촉하는 성형 블레이드(12)에 관해, 반경r1 [mm]를 갖는 롤러형 대전 브러쉬 내에 침투하는 양은 e3 [mm]로 설정된다. 성형 블레이드(12)는 지정된 압력으로 롤러형 대전 브러쉬의 표면과 접촉하며, 그 앞쪽 끝은 톱날형으로 만들어질 수 있다. 또한, 적어도 앞쪽 끝은 탄성재로 만들어질 수 있다.

상기 구조를 갖는 청정 메카니즘(16)은 다음과 같은 방식으로 동작한다. 롤러형 대전 브러쉬(1)과 브러쉬 세정기(11)이 침투량 e2 [mm]만큼 서로 침투한 상태에서, 롤러형 대전 브러쉬(1)은 w1 [rpm]으로 회전하고 브러쉬 세정기(11)은 w2 [rpm]으로 회전하되, 서로 반대 방향으로 회전한다. 이 경우에, 롤러형 대전 브러쉬(1)과 브러쉬 세정기(1) 사이에는 관계식 r2·w2 = A·r1·w1(A는 계수이고, A > 1)가 설정되어, 감광체 드럼(3)과의 압력 접촉으로 인해 브러쉬 파일(21)이 부분으로 눕혀진 롤러형 대전 브러쉬(1)은 세워짐 처리되도록 한다. 동시에, 세정 작업이 만족스럽게 실행되어 잔여 토너, 브러쉬 파일(21)의 내부로 들어간 지분, 및 감광체 드럼(3)의 절삭물과 같은 먼지가 긁어내어진다.

그 다음, 브러쉬 파일이 브러쉬 세정기(11)에 의해 세워진 롤러형 대전 브러쉬(1)이 역방향측에 위치한 성형 블레이드(12)에 의해 눌러져서 브러쉬 파일(21)이 기울어지고, 롤러형 대전 브러쉬(1)은 반경 r1 [mm]의 원형을 복구하도록 성형된다. 이 때, 브러쉬 세정기(11)에 의한 세워짐과 성형 블레이드(12)에 의한 성형 성형을 완전하게 실현하기 위해, 침투량 e1, e2, 및 e3간에는 다음의 관계식이 성립한다.

e2 > e1 및

e3 = 0

화상 처리 장치의 전체 동작이 아래에 기술될 것이다. 우선, 토너 호퍼(9) 내의 토너(7)은 회전하는 토너 혼합기(8)에 의해 공급 롤러(5)로 인도되고 현상 롤러(4)로 보내진다. 현상 롤러(4)로 보내진 토너(7)은 토너 블레이드(6)에 의해 균일한 얇은 층으로 형성되고 마찰에 의해 대전된다. 이 처리 동안에, 감광체 드럼(3)은 레이저, LED, 또는 다른 액정 광원으로부터의 화상 데이타에 따라 변조된 광선빔(2)에 노출되어, 그 표면 상에 정전 잠상이 형성된다. 나아가, 현상 롤러(4)에 부착된 대전된 박층 토너(7)은 감광체 드럼(3)의 정전 잠상에 부착되고, 정전 잠상이 현상되어 토너 화상이 그 표면 상에 형성된다.

그 다음, 감광체 드럼(3) 상의 전체 화상은 전송 메카니즘(도시되지 않음)에 의해 기록 용지 OHP 필름, 또는 우편 카드와 같은 기록 매체 상에 전송되고, 기록 표면 상에 전송된 토너 화상은 고착 메카니즘(도시되지 않음)에 의해 기록 매체 상에 고착된다. 그 결과, 원하는 화상이 얻어질 수 있다. 기록 매체 상에 전송되지 않은 잔여 토너는 전송시에 감광체 드럼(3)의 표면 상에 머문다.

전송 및 고착 동작 동안에, 브러쉬 세정기(11)은 감광체 드럼(3)과 접촉하는 롤러형 대전 브러쉬(1)에 관하여 일정한 속도 관계로 회전하며, 성형 블레이드(12)는 일정한 압력으로 롤러형 대전 브러쉬(1)과 접촉한다. 그 결과, 브러쉬 파일이 눕혀진 롤러형 대전 브러쉬(1)은 세워지고, 브러쉬 파일(31)의 내측부에 들어간 잔여 토너는 긁혀져 나와 세정 작업이 실행될 수 있다.

이후부터, 본 발명의 제2 실시예가 기술될 것이다.

도 5를 참조하면, 제1 실시예에 사용된 성형 블레이드(12)는 성형 롤러(13)으로 대체된다. 즉, 제2 실시예에서는, 선정된 압력으로 롤러형 대전 브러쉬(1)의 상부와접촉하는 성형 롤러(13)이 제공된다. 성형 롤러(13)은 브러쉬형 대전 몸체(1)의 회전축의 방향으로 연장되는 회전축(13a)를 가지며, 양호하게는, 공업용 플라스틱, 고무 또는 스폰지와 같은 플라스틱 재료로 만들어진다.

예를 들어, 각각의 치수는 다음과 같다. 성형 롤러(13)에 관한한, 반경은 r4 [mm]이고, r1 [mm]의 반경을 갖는 롤러형 대전 브러쉬(1)은 e4 [mm]로 설정된다. 성형 롤러(13)은 롤러형 대전 브러쉬(1)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전축(13a) 주위를 w4의 회전 속도로 회전하도록 설정된다. 성형 롤러(13)은 이러한 회전 구조에 제한되지 않으며, 롤러형 대전 브러쉬(1)과 접촉하는 고정된 상태로 유지될 수 있다. 이 경우에서도, 성형 롤러(13)이 회전하는 경우와 유사한 효과를 달성할 수 있다.

롤러형 대전 브러쉬(1), 브러쉬 세정기(11) 및 성형 롤러(13)간의 관계는 다음과 같이 설정될 수 있다:

r2·w2 = B·r1·w1(B는 계수이고, B > 1)

r4·w4 ≥ 0,

e4 > e1, 및

e4 = 0

제2 실시예에 따르면, 상술한 바와 같이, 롤러형 대전 브러쉬(1)의 브러쉬 파일(21)의 세워짐은 결함있는 대전이 예방되도록 제거될 수 있고, 경사 브러쉬 파일(21)의 내측부에 모인 먼지는 효과적으로 제거될 수 있다. 따라서, 롤러형 대전 브러쉬(1)에 의한 감광체 드럼(3)의 대전은 항상 만족스럽게 유지된다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 세정 메카니즘을 도시한다. 제1 및 제2 실시예에서, 성형 블레이드(12), 성형 롤러(13), 및 브러쉬 세정기(11)은 롤러형 대전 브러쉬(1)과 항상 접촉하나, 제3 실시예에서는, 성형 롤러(13)과 브러쉬 세정기(11)은 필요하다면 롤러형 대전 브러쉬(1)에 관하여 전방향 또는 후방향으로 이동가능하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 브러쉬(11) 및 성형 롤러(13)은 브러쉬 세정기(11) 및 성형 롤러(13)이 각각 탈출 또는 비접촉 영역(14a 및 14b)으로 물러나도록 만드는 메카니즘을 가진다. 그 결과, 예를 들어, 롤러형 성형 브러쉬91)의 회전이 정지된 동안, 즉, 세정 작업이 실행되지 않는 동안, 브러쉬 세정기(11) 및 성형 롤러(13)은 롤러형 대전 브러쉬(1)로부터 이동되고, 그리하여, 브러쉬 세정기(11) 및 성형 롤러(13)과의 압축 접촉에 의해 브러쉬 파일(21)이 변형되는 문제가 제거될 수 있다.

롤러형 대전 브러쉬(1)이 항상 세정될 필요가 있는 것은 아니며, 예를 들어, 한장의 기록 용지 상으로의 프린팅이 완료될 때마다, 또는 화상 형성 장치(프린터)의 전원이 턴온될 때마다와같이 원하는 시간에 세정 작업이 이루어지도록 설정될 수도 있다. 이 경우에, 롤러혈 대전 브러쉬(1), 브러쉬 세정기(11), 및 성형 롤러(13) 간에는 다음의 관계가 설정될 수 있다.

r2·w2 = A·r1·w1(A는 계수이고, A>1)

e2 > e1, 및

e3 = 0

또는, 브러쉬 세정기(11) 및 성형 블레이드(12) 간에 다음과 같은 관계식이 설정될 수도 있다.

r2·w2 = A·r1·w1(A>1)

r4·w4 ≥ 0

e2 > e1. 및

e4 = 0

제1 내지 제3 실시예에 따르면,

롤러형 대전 브러쉬(1)이 회전할 때, 브러쉬 세정기(11)은 롤러형 대전 브러쉬(1)의 속도보다 높은 속도로 반대 방향으로 회전한다. 그 결과, 감광체 드럼과의 압축 접촉으로 인해 눕혀진 롤러형 대전 브러쉬(1)의 브러쉬 파일(21)은 세워질 수 있다. 이때, 브러쉬 파일(21)의 내측부는 외부에 노출되고, 잔여 토너와 같은 먼지, 지분, 및 감광체의 절삭물은 긁혀져 나와 효과적으로 제거될 수 있다.

그 다음, 성형 블레이드(12)에 의해 세워진 롤러형 대전 브러쉬(1)의 브러쉬 파일(21)은, 만족스럽게 성형될 수 있도록 성형 블레이드(12)에 의해 기울어진다. 그 결과, 선정된 반경의 롤러형 대전 브러쉬(1)이 얻어진다. 상기 과정은 감광체 드럼(3)과의 압축 접촉등에 의해 눕혀진 브러쉬 파일을 완전히 복구할 수 있으며, 롤형 브러쉬 대전 몸체를 손상시키지 않고도 브러쉬 파일로부터 먼지를 제거할 수 있다. 그 결과, 결함없는 고품질의 화상이 장기간 얻어질 수 있다. 그리하여, 운영비가 저감된다.

본 발명이 적절한 실시예에 기초하여 기술되었지만, 본 발명의 화상 형성 장치는 상술한 실시예들로만 제한되는 것은 아니다. 상술한 실시예들의 다양한 수정에 의해 얻어지는 다양한 화상 형성 장치도 역시 본 발명의 영역에 포함된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 화상 형성 장치에 따르면, 롤러형 대전 브러쉬의 세워짐과 누움은 좀처럼 발생하기 어려우며, 경사형 브러쉬의 내측부에 축적된 먼지는 효과적으로 제거될 수 있다. 따라서, 롤러형 대전 브러쉬에 의한 감광체의 대전 상태는 항상 만족스럽게 유지될 수 있다.

Claims

정전 잠상 홀더의 표면 상에 정전 잠상을 형성하기 위한 화상 형성 장치에 있어서,

정전 잠상 홀더의 표면과 접촉하여 회전하면서 정전 잠상 홀더의 표면을 대전시키기 위한 롤러형 대전 브러쉬―상기 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일은 상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 반대 방향으로 기울어짐―;

상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하여 회전하면서 브러쉬 파일을 세우고 세정하기 위한 제1 부재; 및

상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향으로 상기 제1 부재를 뒤따르는 위치에 놓이며 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하면서 상기 제1 부재에 의해 세워진 브러쉬 파일을 성형하기 위한 제2 부재

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재는 상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 부재는

회전축; 및

회전축의 원주 방향(peripheral direction)으로 선정된 각도 간격을 가지고배치되며 상기 회전축을 따라 연장되는 복수개의 립(rib)

을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 롤러형 대전 브러쉬와 상기 제1 부재사이에는,

관계식 r2·w2 = A·r1·w1(A는 계수, A > 1, r1 및 w1은 각각 상기 롤러형 회전 브러쉬의 반경 및 회전 속도이며, r2 및 w2는 각각 상기 제1 부재의 반경 및 회전 속도)가 설정되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제3항에 있어서, 상기 롤러형 대전 브러쉬와 상기 제1 부재 사이에는,

관계식 r2·w2 = A·r1·w1(A는 계수, A > 1, r1 및 w1은 각각 상기 롤러형 회전 브러쉬의 반경 및 회전 속도이며, r2 및 w2는 각각 상기 제1 부재의 반경 및 회전 속도)가 설정되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 부재는, 선정된 압력하에 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하는 성형 블레이드(shaping blade)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 정전 잠상 홀더는 제1 침투량 e1만큼 상기 롤러형 대전 브러쉬 내로 침투하고, 상기 제2 부재는 제2 침투량 e2만큼 상기 롤러형 대전 브러쉬 내에 침투하며, 상기 제1 및 제2 침투량 e1 및 e2 사이에는 e2 > e1인 관계가 설정되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 성형 블레이드는 빗살 형상(teeth of comb)인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 성형 블레이드의 적어도 끝부분은 탄성재로 만들어지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 부재는,상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향으로 회전하면서 상기 롤러형 대전 브러쉬와 접촉하는 성형 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제10항에 있어서, 상기 정전 잠상 홀더는 제1 침투량 e1만큼 상기 롤러형 대전 브러쉬 내에 침투하고, 상기 제1 부재는 제2 선정된 침투량 e2만큼 상기 롤러형 대전 브러쉬 내에 침투하며, 상기 성형 롤러는 제2 선정된 침투량 e4만큼 상기 롤러형 대전 브러쉬 내에 침투하고,

상기 롤러형 대전 브러쉬와 상기 제1 부재, 및 상기 성형 롤러 사이에는 관계식

r2·w2 = B·r1·w1(B는 계수, B > 1)

r4·w4 ≥ 0

e2 > e1이고

e4 = 0이 설정되며,

여기서, r1과 w1은 각각 롤러형 대전 브러쉬의 반경 및 회전 속도이고, r2 및 w2는 각각 상기 제1 부재의 반경 및 회전 속도이며, r4 및 w4는 각각 성형 롤러의 반경 및 회전 속도인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 부재는 접촉 위치와 비접촉 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 부재는 접촉 위치와 비접촉 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
정전 잠상 홀더의 표면 상에 정전 잠상을 형성하기 위한 화상 형성 장치 ―상기 정전 잠상 홀더의 표면과 접촉하면서 상기 정전 잠상 홀더의 표면을 대전시키기 위한 롤러형 대전 브러쉬를 가지며, 상기 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일은 상기 롤러형 대전 브러쉬의 회전 방향과 반대 방향으로 기울어져 있음―에서, 상기 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일을 성형하기 위한 방법에 있어서,

상기 롤러형 대전 브러쉬의 브러쉬 파일과 접촉하여 상기 브러쉬 파일을 세우고 세정하기 위해 브러쉬 세정기를 회전시키는 단계; 및

상기 브러쉬 파일을 성형하기 위해 성형 부재를 상기 세워진 브러쉬 파일과접촉시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 파일 성형 방법.