KR100338066B1 - 레이저 프린터의 현상 유니트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이저 프린터의 현상 유니트 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 감광드럼의 대전 균일성과 클리닝 효과를 높이기 위하여 대전장치와 클리닝 블레이드를 하나의 장치로 구성하고, 대전장치에 인가되는 전압으로 클리닝 블레이드를 대전시켜서 감광드럼을 이중으로 대전시키는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은, 외부에서 수신된 인쇄 데이터에 따라 레이저 빔을 조사하는 노광장치와, 노광장치에서 조사된 광에 의해 정전잠상을 형성하는 감광드럼과, 감광드럼에 형성된 정전잠상을 가시상으로 형성하기 위하여 토너를 분사하는 현상기와, 감광드럼에 분사된 토너를 인쇄용지에 전사시키는 전사롤러와, 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고 인쇄용지에 전사되지 않고 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 대전 클리닝 장치를 포함하며; 대전 클리닝 장치는 감광드럼을 일정 극으로 대전시키기 위하여 소정의 대전전압을 인가받는 도전성 철판과, 도전성 철판을 통해 대전전압을 인가받아 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드로 구성된다.

본 발명에 따르면 대전장치와 클리닝 장치를 하나의 장치로 구성하여 감광드럼을 이중으로 대전시키기 때문에 감광드럼의 대전균일성을 높이고, 전사롤러를 통해 인쇄용지에 전사되지 않고 감광드럼의 표면에 잔존하는 잔류토너를 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다.

Description

레이저 프린터의 현상 유니트 장치{Apparatus for develop unit of laser printer}

본 발명은 레이저 프린터의 현상 유니트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄 데이터에 따라 빛을 방사하는 노광장치에 의해 정전잠상을 형성하는 감광드럼을 대전시키는 대전장치와, 인쇄용지에 전사되지 않고 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드를 하나의 장치로 구성하여 대전과 클리닝의 동작을 겸하는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 복사기, 레이저 프린터 등에 사용되는 전자사진 장치는 대전장치에 의해 감광드럼 표면이 일정한 전위로 대전되면, 노광장치에 의해 대전된 감광드럼의 표면에 정전잠상이 형성되고, 이 잠상은 현상장치에 의해 가시상으로 변하게 되며, 가시상은 전사장치를 거치면서 용지로 전사되고, 전사된 상은 정착장치의 열과 압력으로 용지에 융착됨으로써 인쇄를 완료한다.

여기에서, 대전장치로는 통상적으로 코로나 방전을 이용하는 대전방식과, 고무 롤러를 이용하는 접촉식 대전방식이 있다.

코로나 방전을 이용하는 대전방식은 높은 전압을 이용하여 감광드럼에 전위를 형성하기 때문에, 고압부의 설계 및 재료비가 상승하며, 토너의 소모량이 많고 대전공정에 발생되는 오존에 의한 환경문제 등의 문제점이 발생한다.

이러한 문제점 때문에, 고무 롤러가 감광드럼과 접촉하여 회전하면서 감광드럼에 전위를 형성시키는 접촉식 대전방식이 사용되고 있다.

그러나, 접촉식 대전방식에서 사용하는 고무 롤러는 감광드럼과 접촉하여 회전하기 때문에 전사장치를 지나면서 인쇄용지에 전사되지 못하고 감광드럼의 표면에 잔류하는 토너에 의해 고무 롤러가 오염된다.

이러한, 오염을 방지하기 위하여 클리닝 블레이드를 사용하는데, 클리닝 블레이드는 감광드럼의 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위하여 전사장치를 통과한 감광드럼과 접촉하여 감광드럼의 표면에 잔류하는 토너를 닦아내어 폐토너통으로 회수한다. 따라서, 클리닝 블레이드를 거친 감광드럼이 대전장치와 접촉 회전하더라도 대전장치가 감광드럼에 잔류하는 토너로 인하여 오염될 염려가 없다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 레이저 프린터의 현상 유니트 장치를 도 1을 참조하여 간단히 살펴보기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 프린터의 기저면에는 기록매체인 인쇄용지가 다수 적재되어 있는 용지카세트(1)가 설치되고, 이 용지카세트(1)와 근접된 곳에는 용지카세트(1)의 인쇄용지가 후속공정으로 낱장 공급되도록 급지장치(2)가 설치된다.

급지장치(2)로부터 공급된 인쇄용지는 일정 위치로 이송된 후, 이미 일정 극으로 대전되어 있는 전사롤러(3)로 공급된 후, 대전력 차이에 의하여 전사롤러(3)에 흡착된다.

한편, 전사롤러(3)에는 감광체인 감광드럼(4)이 근접 설치되어 있으며, 감광드럼(4)에는 감광드럼(4)을 일정 극으로 대전시키는 대전롤러(5)가 설치된다.

대전롤러(5)에 의해 일정 극으로 대전된 감광드럼(4)으로부터 소정 간격 이격된 곳에는 레이저 빔을 발생한 후, 감광드럼(4)에 조사하는 레이저 스캐닝 유니트와 같은 노광장치(6)가 설치된다.

노광장치(6)에 의하여 발생된 레이저 빔은 앞서 언급하였듯이 일정 극으로대전되어 있는 감광드럼(4)에 조사되어, 감광드럼(4) 중 레이저 빔이 조사된 부분에는 인쇄 데이터와 동일한 정전잠상이 형성된다.

이와 같은 감광드럼(4) 중 정전잠상이 형성된 부분은 현상장치(7)에 의하여 공급된 현상제에 의하여 현상된다. 감광드럼(4)에 현상된 현상제는 인쇄용지가 흡착되어 있는 전사롤러(3)와의 쿨롱력의 차이에 의하여 감광드럼(4)으로부터 인쇄용지로 비산되어 전사된다.

인쇄용지로 전사된 현상제는 다시 약 167℃∼약 200℃의 온도를 갖는 정착롤러(8) 사이를 통과하면서 인쇄용지에 열융착되어 정착된다.

또한, 감광드럼(4)에 현상된 현상제 중에서 전사롤러(3)와의 쿨롱력의 차이에 의하여 인쇄용지에 전사되지 못하고 감광드럼(4)에 잔존하는 현상제가 생기게 되는데, 이러한 현상제는 클리닝 블레이드(9)와의 접촉에 의하여 닦여서 폐토너통으로 회수된다.

그러나, 이와 같은 종래의 레이저 프린터의 현상 유니트 장치에 따르면 클리닝 블레이드는 단순히 회전하는 감광드럼과 접촉하여 감광드럼에 잔존하는 토너를 닦아내기 때문에 사용환경에 따라 클리닝성이 많이 변화한다. 즉, 사용환경이 저온환경인 경우, 감광드럼의 토너 부착력이 높아지기 때문에 클리닝 블레이드가 감광드럼과 접촉하는 것으로 토너를 완전하게 제거할 수 없는 문제가 발생한다. 또한, 고무 재질의 클리닝 블레이드는 사용환경에 따라 수축 또는 팽창이 발생하기때문에 감광드럼의 전영역을 용이하게 닦아낼 수 없다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 감광드럼의 대전 균일성과 클리닝 효과를 높이기 위하여 대전장치와 클리닝 블레이드를 하나의 장치로 구성하고, 대전장치에 인가되는 전압으로 클리닝 블레이드를 대전시켜서 감광드럼을 이중으로 대전시키는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 레이저 프린터의 현상 유니트 장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 레이저 프린터의 현상 유니트 장치의 개략적인 구성도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

30 : 전사롤러 40 : 감광드럼

50 : 대전 클리닝 장치 51 : 도전성 철판

52 : 도전성 고무 블레이드 53 : 폐토너통

60 : 노광장치 70 : 현상롤러

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 외부에서 수신된 인쇄 데이터에 따라 레이저 빔을 조사하는 노광장치와, 노광장치에서 조사된 광에 의해 정전잠상을 형성하는 감광드럼과, 감광드럼에 형성된 정전잠상을 가시상으로 형성하기 위하여 토너를 분사하는 현상기와, 감광드럼에 분사된 토너를 인쇄용지에 전사시키는 전사롤러와, 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고 인쇄용지에 전사되지 않고 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 대전 클리닝 장치를 포함하며; 대전 클리닝 장치는 감광드럼을 일정 극으로 대전시키기 위하여 소정의 대전전압을 인가받는 도전성 철판과, 도전성 철판을 통해 대전전압을 인가받아 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드로 구성된다.

바람직하게, 도전성 철판은 감광드럼과 소정 간격 이격된 위치에 설치되어 감광드럼을 2차 대전시킨다.

바람직하게, 클리닝 블레이드는 도전성 고무이다.

바람직하게, 클리닝 블레이드는 도전성 철판과 일체로 형성되고, 감광드럼과 접촉되도록 설치되어 감광드럼을 1차 대전시킨다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2에는 본 발명에 따른 레이저 프린터의 현상 유니트 장치의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 레이저 프린터의 현상 유니트 장치의 대전 클리닝 장치(50)는, 감광드럼(40)과 미세한 소정간격을 유지하고 대전전압을 인가받아 감광드럼(40)을 일정 극으로 대전시키는 도전성 철판(51)과, 도전성 철판(51)과 일체로 형성되고 감광드럼(40)과 접촉하도록 설치되어, 도전성 철판(51)을 통하여 대전전압을 인가받아 감광드럼(40)을 일정 극으로 대전시키며,감광드럼(40)에 잔존하는 토너를 제거하는 도전성 고무 블레이드(52)와, 도전성 고무 블레이드(52)에 의해서 감광드럼(40)으로부터 제거된 토너를 적재하는 폐토너통(53)을 포함한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

여기서, 대전 클리닝 장치(50)에는 -1.4[㎸]의 대전전압, 현상롤러(70)에는 -300[V]의 현상전압, 전사롤러(30)에는 +2.0[㎸]의 전사전압, 공급롤러(80)에는 -500[V]의 공급전압이 인가된다고 가정한다.

먼저, -1.4[㎸]의 대전전압이 대전 클리닝 장치(50)의 도전성 철판(51)에 인가되면, 도전성 철판(51)과 일체로 형성된 도전성 고무 블레이드(52)에도 도전성 철판(51)과 동일한 대전전압이 인가된다. -1.4[㎸]로 대전된 도전성 고무 블레이드(52)는 감광드럼(40)의 표면을 음극으로 1차 대전시키고, 1차 대전된 감광드럼(40)은 회전하면서 소정 간격만큼 이격된 도전성 철판(51)에 의해 2차 대전된다.

대전 클리닝 장치(50)에 의하여 음극(-)으로 대전된 감광드럼(40)은 회전하여 노광장치(60)의 광원에 의해 원고의 화상과 같은 정전잠상이 형성된다. 여기서, 음극으로 대전된 감광드럼(40)에 형성된 정전잠상은 대략 0[V]의 전위를 갖는다.

이때, -500[V]의 공급전압을 인가받은 공급롤러(80)내의 교반기(미도시)와 블레이드(미도시)에 의해 토너가 마찰 대전된 후, 공급롤러(80)보다 높은 레벨인 -300[V]의 현상전압을 인가받은 현상롤러(70) 사이에는 전위차가 발생하여, 공급롤러(80)에서 현상롤러(70)로 음전하 성분을 띈 토너가 이동된다.

현상롤러(70)에 부착된 음전하를 띈 토너는 감광드럼(40)의 표면으로 이동하여 정전잠상(미도시)을 가시상으로 변화시킨다.

감광드럼(40)의 회전에 의해 정전잠상을 가시상으로 변화시킨 토너는 인쇄용지(10)가 흡착된 전사롤러(30)를 통과하면서, +2.0[㎸]의 전사전압이 인가된 전사롤러(30)로 이동하여 인쇄용지에 전사되어 화상을 기록한다.

여기서, +2.0[㎸]의 전사전압이 인가된 전사롤러(30)는 인쇄용지(10)에 전사될 음전하를 띈 감광드럼(40)의 표면에 부착된 토너를 부분적으로 양의 전하를 띈 토너로 극성을 변화시킨다.

이와 같이, 전사롤러(30)를 통하여 인쇄용지(10)에 전사되지 않고 감광드럼(40)에 잔존하는 양전하를 띈 잔류토너는 감광드럼(40)의 회전에 의해 대전 클리닝 장치(50)의 도전성 고무 블레이드(52)와 접촉하게 된다.

이때, 대전 클리닝 장치(50)는 음극으로 대전되어 있기 때문에, 감광드럼(40)의 표면에 양전하를 띈 잔류토너는 도전성 고무 블레이드(52)로 이동하고, 도전성 고무 블레이드(52)로 이동한 잔류토너는 폐토너통(53)으로 유입된다.

또한, 현상롤러(70)에서 감광드럼(40)으로 이동한 음전하를 띈 토너 중에서 전사롤러(30)를 통하여 인쇄용지(10)에 전사되지 못한 음전하를 띈 토너가 감광드럼(40)에 잔존하는 경우가 발생하기도 한다. 이러한 감광드럼(40)에 부착되어 있는 미전사 토너는 감광드럼(40)과 극성이 동일하기 때문에 감광드럼(40)에 대한 부착력이 떨어진다. 그러므로, 대전 클리닝 장치(50)의 도전성 고무 블레이드(52)가감광드럼(40)과 접촉하면서 감광드럼(40)을 닦아주는 것으로 부착력이 떨어진 음전하를 띈 잔류토너를 제거할 수 있다.

따라서, 도전성 고무 블레이드에서 감광드럼(40)의 표면에 잔존하는 잔류토너를 보다 효과적으로 제거하고, 대전 클리닝 장치에서 감광드럼을 이중으로 대전시키기 때문에 대전균일성을 높일 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 의한 레이저 프린터의 현상 유니트 장치에 따르면 다음과 같은 이점이 있다.

첫째, 대전장치와 클리닝 장치를 하나의 장치로 구성하여 감광드럼을 이중으로 대전시키기 때문에 감광드럼의 대전균일성을 높일 수 있다.

둘째, 대전장치와 일체로 구성된 클리닝 장치는 도전성 철판을 통해 대전전압을 인가받아 일정 극으로 대전되도록 도전성 고무로 구성되기 때문에, 전사롤러를 통해 인쇄용지에 전사되지 않고 감광드럼의 표면에 잔존하는 잔류토너를 용이하게 제거할 수 있다.

Claims (4)

1. 외부에서 수신된 인쇄 데이터에 따라 레이저 빔을 조사하는 노광장치;

   상기 노광장치에서 조사된 광에 의해 정전잠상을 형성하는 감광드럼;

   상기 감광드럼에 형성된 상기 정전잠상을 가시상으로 형성하기 위하여 토너를 분사하는 현상기;

   상기 감광드럼에 분사된 상기 토너를 인쇄용지에 전사시키는 전사롤러;

   상기 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고, 상기 인쇄용지에 전사되지 않고 상기 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 대전 클리닝 장치를 포함하며;

   상기 대전 클리닝 장치는 상기 감광드럼을 일정 극으로 대전시키기 위하여 소정의 대전전압을 인가받는 도전성 철판과, 상기 도전성 철판을 통해 상기 대전전압을 인가받아 상기 감광드럼을 일정 극으로 대전시키고 상기 감광드럼에 잔존하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드로 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 철판은 상기 감광드럼과 소정 간격 이격된 위치에 설치되어 상기 감광드럼을 2차 대전시키는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 클리닝 블레이드는 도전성 고무인 것을 특징으로 하는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 클리닝 블레이드는 상기 도전성 철판과 일체로 형성되고, 상기 감광드럼과 접촉되도록 설치되어 상기 감광드럼을 1차 대전시키는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터의 현상 유니트 장치.