KR100310998B1 - 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

감광체에 형성되는 잠상을 각기 다른 색상의 현상제로 현상하는 복수의 현상기를 구비하여 화상을 형성하는 화상 형성장치가 개시되어 있다. 그 장치는 잠상을 형성하는 감광체와 그 잠상을 현상하는 현상기를 각각 가지고 각기 다른 색상의 화상을 형성하는 복수의 화상형성유니트와, 그 감광체를 노광하는 노광기, 감광체상에 현상된 화상을 기록지에 전사하는 전사기를 구비하고, 그 노광기와 전사기를 복수의 화상형성유니트에 대해 이동시킨다. 즉, 무겁고 부피를 많이 차지하는 화상형성유니트가 고정되어 있고 비교적 가볍고 부피를 적게하는 전사기와 노광기가 이동하는 것이다. 따라서 콤팩트화가 가능하고 동작이 안정되어 있으며 유지보수가 간편한 것이다.

Description

화상형성장치

본 발명은 원고 또는 어떤 화상소스로부터 제공받은 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것이며, 특히 각기 다른 색깔의 현상제를 사용하여 칼라화상이나 흑백 또는 모토칼라의 화상을 형성하기 위한 화상형성장치에 관한 것이다.

어떤 복사기나 프린터 또는 팩시밀리 등은, 원고나 어떤 화상소스로부터 제공받은 화상정보에 따라 감광체에 보이지 않는 잠상(潛像)을 형성하고, 현상제(예: 토너)로 그 잠상이 드러나 보이도록 현상하며, 현상된 화상을 기록지에 전사함으로써 원하는 화상을 기록하게 되어 있다.

칼라 화상을 형성하는 데는 통상적으로, 옐로우(yellow) · 마젠타(magenta) · 시얀(cyan)의 3가지 색깔 또는 또는 거기에 흑색(black)을 추가시킨 4가지 색깔의 현상제가 사용되고 있다. 색깔이 다른 현상제는 각기 다른 현상기에 담겨지며, 전술한 감광체에 대해 순차적으로 현상하도록 선택된다. 이와 같이 복수의 현상기를 장착하고 있는 화상형성장치는 그 현상기의 배치방식에 따라 고정식과 회전식 등 여러가지 형태로 제안되어져 왔다.

고정식에 있어서 복수의 현상기는 하나의 원통형 감광체를 중심으로 그 주위에 고정적으로 배치된다. 따라서 선택된 현상기가 제위치에서 그 감광체에 있는 잠상을 현상하도록 작동되는 것이다.(미국특허 4,063,724 참조)

회전식에 있어서는 복수의 현상기가 감광체에 인접하여 회전가능하게 설치되는 한 회전체에 방사상으로 내장된다. 즉, 선택된 현상기를 감광체의 현상영역으로 이동시키기 위하여 그 회전체를 회전시키도록 된 것이다.(미국특허 4,615,612)

상기한 고정식의 경우에, 감광체에 대한 잠상이 형성되는 노광위치로부터 각현상기까지의 현상위치가 서로 다르기 때문에 각 현상위치에서의 잠상전위 감쇄량이 다르게 나타난다. 따라서 각 색깔의 농도가 균일하지 못하여 칼라화상에 얼룩이 생기게 된다. 더욱이 복수의 현상기를 설치할 공간을 확보하기 위하여 큰 직경의 감광체가 있어야 하기 때문에 장치를 소형화할 수 없는 단점이 있다.

회전식에 있어서는 회전체가 회전할 때 적어도 어느 한 현상 유니트가 뒤집혀지므로 그로부터 내부의 현상제가 유출되어 주변이 쉽게 오염되는 등 유지보수에 어려움이 많다. 게다가 회전식은 그 회전체의 회전에 큰 구동 토오크가 요구되어 그 회전시의 진동과 소음이 크게 발생하는 등 안정된 구동이 어려우므로 좋은 화상을 기대할 수 없었던 것이다.

한편, 미국특허 5,014,095에는 전술한 고정식과 회전식에 있어서의 문제를 해결할 수 있는 새로운 방식의 현상수단을 갖는 화상형성장치가 개시되어 있다. 그 화상형성장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 4개의 현상 유니트(2Y)(2M)(2C)(2B)를 한 감광드럼(1)의 현상영역으로 선택이동시키기 위하여 그들을 적층 형태로 수납하여 승강시키는 엘리베이션(elevation) 지지부재(3), 즉 왕복이송기구를 갖추고 있다. 이렇게 현상수단을 왕복이송시키는 방식에 의하면, 작은 직경의 감광드럼을 사용할 수 있고, 현상제가 유출될 염려가 없으며, 비교적 좋은 화질의 기록화상을 얻을 수 있는 잇점이 제공된다. 그렇지만, 복수의 현상기 전체를 이동시킬 수 있는 충분한 공간이 있어야 하므로 장치를 소형화할 수 없었고 여전히 큰 구동토오크를 필요로 하는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 주된 목적은 칼라화상을 현상하기 위한 복수의 현상 유니트의 배치와 그 구동방식을 최적화합으로써 콤팩트한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 안정된 동작으로 고화질의 화상을 기록하는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 현상제 유출에 기인하는 오염의 염려가 없고 현상 유니트의 교환 등 유지보수에 수월한 화상형성장치를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

감광체에 형성되는 잠상을 각기 다른 색상의 현상제로 현상하는 복수의 현상기론 구비하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,

각각 상기 감광체와 상기 복수의 현상기의 어느 하나를 가지고 각기 다른 색상의 화상을 형성하는 적어도 2개의 화상형성유니트와,

상기 적어도 2개의 화상형성유니트중 그 어느 하나의 감광체를 향해 이동조작가능하게 설치되고 그 어느 하나의 감광체를 상기 잠상이 형성되도록 화상정보에 따라 노광하기 위한 노광수단과,

상기 적어도 2개의 화상형성유니트중 그 어느 하나의 감광체를 향해 이동조작가능하게 설치되고 그 어느 하나의 감광체에 현상되어지는 화상을 기록지에 전사하기 위한 전사수단을 구비하여 되는 화상형성장치를 제공한다.

즉, 본 발명은 복수의 현상기 각각에 전용하는 감광체를 가지고 있고 그 각각의 감광체에 각각의 잠상을 형성하고 현상하는 적어도 2개의 화상형성유니트를 구비하고, 거기에 노광수단과 전사기를 이동하도록 장착하는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면, 복수의 현상기 대신 그 전체에 비하여 훨씬 작고 가벼운 전사수단과노광수단이 이동하므로 화상형성장치를 콤팩트하게 구성할 수 있고, 복수의 현상기가 위치고정되어 있으므로 그로부터 현상제가 유출될 염려가 없는 동시에 그 교환이 용이하며, 특히 전술한 전사수단과 노광수단의 이동을 위한 구동기구의 원할하고 안정된 작동으로 고화질의 화상을 얻는 것이 가능하게 된다.

이와같은 본 발명에 따른 화상형성장치의 바람직한 실시예를 첨부된 관련도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시된 본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서, 부호 10은 원고, 20은 원고(10)의 화상정보를 독취하여 전기적 화상신호를 출력하는 독취기, 30은 그 화상신호를 전송받아서 변조된 광을 투사하는 노광기, 40B,40Y,40M 및 40C는 각각 잠상을 형성하고 현상하는 화상형성유니트, 50은 급지카세트, 60은 상기 화상형성유니트(40B)(40Y)(40M)(40C)에 의하여 형성되는 화상을 급지되는 기록지(51)에 전사하기 위한 전사기이다.

상기에 있어서, 독취기(20)는 통상적인 광학계로 구성되며, 읽어들인 원고(10)의 화상에 따은 전기적 화상신호를 노광기(30)로 전송한다. 노광기(30)는 그 전기적 신호에 따라 예를 들면 레이저 광을 투사하는 통상적인 광학계이다. 화상형성유니트(40B)(40Y)(40M)(40C) 각각은 원통형 감광체(41), 이 감광체(41)를 대전시키는 대전롤러(42), 현상제(44)를 수용하며 그 현상제(44)를 감광체(41)에 도포하는 현상롤러(45)를 가지는 현상기(43), 감광체(41)에 묻어오는 현상제 등을 제거하는 크리너(46)로 구성되고, 상호 수직방향으로 적층되어 위에서부터 흑색, 옐로우, 마젠타, 시얀의 4가지 색상의 화상을 각각 형성하는 것이다. 급지카세트(50)는 기록지(51)를 다수 수납하여 한 장씩 급지하도록 장착된다. 기록지(51)는 급지롤러(52)에 의하여 상기한 전사기(60)에 감기도록 이송되고, 분리조(53)에 의하여 배지되도록 그 전자기(60)로부터 분리되어진다. 전사기(60)는 원통형으로서 전사용 코로나 방전부재(61)와 기록지(51)의 흡착을 위한 흡착용 코로나 방전부재(62)와 배지를 위한 제전용 코로나 방전부재(63)를 가진다. 미설명된 부호 54는 배지되는 기록지(51)의 전사화상을 정착시키는 정착롤러이다.

상기한 화상형성유니트(40B)(40Y)(40M)(40C)에 있어서 각각의 감광체(41)는 대전롤러(42)에 의하여 표면에 균일한 전하를 띠게 되며, 그 표면의 노광되는 부분의 전하가 제거됨으로써 눈에는 보이지 않는 이른바 정전잠상(靜電潛像)을 형성하는 것이다. 이때 현상기(43)는 그 현상롤러(45)를 회전시켜 내부에 수용된 현상제(44)를 감광체(41) 상에 형성되는 정전잠상 부위에 흡착시킴으로써 그 정전잠상을 현상하여 비로소 가시화(可視化)된 화상을 형성하는 것이다.

전술한 노광기(30)는 그 정전잠상의 형성을 위하여 복수의 화상형성 유니트(40B)(40Y)(40M)(40C)중 어느 하나의 감광체(41)를 선택하여 그에 광을 투사하도록 수직이동가능한 것이다. 전술한 전사기(60)는 현상되어진 화상을 기록지(51)에 전사하기 위하여 역시 노광기(30)와 같은 위치로 수직이동가능한 것이다.

이와같은 노광기(30)와 전사기(60)의 수직이동을 위한 구성은 제3도에 도시된 바와 같다. 그 노광기(30)와 전사기(60)는 각각의 측면에 설치되는 지지부재 (71)(72)에 지지되어 있다. 그 지지부재(71)(72)는 그 수직이동을 가이드하도록 관통하는 가이드 봉부재(73)에 지지되어 있다. 또한 지지부재(71)(72)는 무한궤도를 이루도록 복수의 가이드롤러(74)에 가설되고 그 복수의 가이드롤러(74)의 하나를 구동하는 모터(75)에 의하여 순환이동하는 와이어부재(76)와 연결되어 있다. 이 와이어부재(76)는 그 지지부재(71)(72)에 각각 뚫려 있는 2개의 구멍(71a)(71b) 및 (72a)(72b)을 관통하는데, 그중 일측 구멍(71a)(72a)에는 지지부재(71)(72)와 일체적으로 연결되도록 고정되어 있고, 타측 구멍(71b)(72b)으로는 그대로 지나치도록 헐겁게 관통하는 것이다. 따라서 모터(75)가 회전하면, 와이어부재(76)가 어느 일방향으로 순환이동하게 되고, 그 와이어부재(76)와 함께 상기한 노광기(30)와 전사기(60)가 같은 방향으로 똑같이 상승 또는 하강하게 된다. 제3도에서 미설명된 부호 77은 상기한 가이드 봉부재(73)와 가이드롤러(74)들이 지지되는 브라켓이다.

이러한 본 발명에 따른 화상형성장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

흑백의 화상을 형성하고 기록하는 경우, 스타트 신호에 따라 급지카세트(60)로부터 급지롤러(52)에 의하여 한 장의 기록지(51)가 급지된다. 이때 전사기(60)와 노광기(30)는 제2도의 "Hb" 위치 즉, 초기위치인 최상에 있는 흑백용 화상형성유니트(40B)의 위치에 정지되어 있다. 따라서 전사기(60)는 흡착용 코로나 방전부재 (62)에 의하여 정전흡착된 기록지(51)를 감은채 회전한다. 이와 거의 동시에 노광기(30)는 상술했던 바와 같이 그 흑백용 화상형성유니트(40B)의 감광체(41)상에 정전잠상이 형성되도록 광을 투사하며, 현상기(43)가 그 정전잠상을 현상한다. 현상된 감광체(41)상의 화상은 전사용 코로나 방전부재(61)에 의하여 대전된 전사기 (60)로 정전흡착력에 의하여 이동함으로써 그에 감긴 기록지(51)에 전사된다. 이렇게 화상이 전사된 기록지(51)는 제전용 코로나 방전부재(63)와 분리조(53)에 의하여 그 전사기(60)로부터 분리이송되며, 정착롤러(54)에 의하여 그 화상이 정착된 상태로 배지된다.

칼라화상을 형성하는 경우는, 스타트 신호에 따라 급지카세트(50)로부터 "Hb" 위치에 있는 전사기(60)에 기록지(51)가 급지된다. 기록지(51)가 급지되면 노광기(30)와 전사기(60)는 그 "hb" 위치에서 전술한 바와 같은 흑백화상을 형성하여 그 기록지(51)에 전사한 다음, 정해진 순차적 시퀀스에 따라 제3도의 모터(75)가 작동하여 "Hy" 위치로 이동하여 옐로우 화상을 형성하고 전사하며, 이와같은 과정을 반복하여 "Hm" 위치에서 마젠타 화상을, "Hc" 위치에서 시얀 화상을 순차적으로 형성 및 전사한다. 다음에 노광기(30)와 전자기(60)는 "Hc" 위치에서 초기위치인 "Hb" 위치로 복귀하게 되고, 그 위치에서 전술한 바와 같이 기록지 (51)를 배지시킨다.

본 발명의 화상형성장치에 있어서, 상기한 흑백이나 칼라화상은 물론, 옐로우와 마젠타를 혼합한 적색, 예로우와 시얀을 혼합한 녹색, 그리고 마젠타와 시얀을 혼합한 청색 등의 모노칼라 화상을 형성하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 화상형성장치는, 부피를 많이 차지 하고 기기 전체 부하 토오크의 대부분을 차지하는 4개의 화상형성유니트가 고정되어 있고, 부피를 적게 차지하는 노광기와 전사기가 이동하는 구조로 되어 있으므로, 전체를 콤팩트하게 구성가능하고, 기기 동작시 안정된 구동이 유리하여 진동 및 소음을 극소화할 수 있는 것이다. 또한 각 현상기로부터 현상제가 유출되어 오염될 염려가 없으며, 특히 각 화상형성유니트의 감광체가 다른 색깔의 현상제에 의하여 오염되는 일이 없으므로 기기를 청결하게 유지할 수 있고 보다 깨끗한 화상을 제공할 수 있는 것이다.

한편 본 발명의 화상형성장치는 화상형성유니트의 감광체, 현상기, 대전롤러, 크리이너 등을 포함하여 카트리지화 하여 소모성 부품을 한꺼번에 교환할 수 있게 함으로써 사용자가 직접 교환 할 수 있게 하는 등 그 유지 및 보수가 용이한 매우 바람직한 것이다.

제1도는 종래 이동하는 현상 유니트를 가지는 화상형성장치의 개요를 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 화상형성장치의 개요를 나타낸 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 화상형성장치에 있어서의 구동수단에 대한 구체예를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10...원고 30...노광기

40B,40Y,40M,40C...화상형성유니트 41...감광체

43...현상기 50...급지카세트

51...기록지 60...전사기

71,72...지지부재 73...가이드봉부재

74...가이드롤러 75...모터

76...와이어 부재

Claims (7)

1. 감광체에 형성되는 잠상을 각기 다른 색상의 현상제로 현상하는 복수의 현상기를 구비하여 화상을 형성하는 화상 형성장치에 있어서,

   각각 상기 감광체와 상기 복수의 현상기의 어느 하나를 가지고 각기 다른 색상의 화상을 형성하는 적어도 2개의 화상형성유니트와,

   상기 적어도 2개의 화상형성유니트중 그 어느 하나의 감광체를 향해 이동조작가능하게 설치되고 그 어느 하나의 감광체를 상기 잠상이 형성되도록 화상정보에 따라 노광하기 위한 노광수단과,

   상기 적어도 2개의 화상형성유니트중 그 어느 하나의 감광체를 향해 이동조작가능하게 설치되고 그 어느 하나의 감광체에 현상되어지는 화상을 기록지에 전사하기 위한 전사수단을 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 화상형성유니트가 수직방향으로 적층되어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 노광기와 전사기를 연동하여 함께 이동시키기 위한 이동수단을 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 이동수단이 무한궤도록 이루도록 가설되는 와이어부재와, 이 와이어부재가 순환이동하도록 동력을 발생하는 모터와, 상기 노광기와 전사기를 그 와이어부재에 연결하는 지지부재을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 화상형성유니트 각각이 상기 감광체를 대전시키는 대전롤러와 그 감광체에 묻은 현상제를 제거하는 크리이너를 포함하여 일체적으로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
6. 제1항에 있어서, 원고의 화상을 독취하여 그 독취된 화상에 따른 전기적 신호를 상기 노광기로 전송하는 독취부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 최상의 위치로 이동한 상기 전사기에 기록지를 급지하기 위한 급지수단과, 그 전사기로부터 급지된 기록지를 배지하기 위한 배지수단을 더 구비하며, 상기 전사기가 그 급지수단으로부터 급지되는 기록지를 정전흡착하도록 그 전사기를 대전시키는 흡착용 토로나 방전부재와 그 정전흡착된 기록지의 분리를 위하여 그 대전된 상태를 제거하는 제전용 코로나 방전부재를 가지는 것을 특징으로하는 화상형성장치.