KR100338203B1 - 현상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 현상 장치는, 현상제를 현상 위치까지 운반하는 원통형의 회전 가능한 현상제 운반 부재와 원통형 현상제 운반 부재에 마련된 비회전식 절연 자석 롤러와 자석 롤러 상에 마련되고 현상제 운반 부재에 전압을 공급하기 위해 부분적으로 전압 공급 경로를 구성하는 도전 부재와 현상 슬리브의 내측에 마련되고 전압 공급 경로에서 도전 부재 및 현상제 운반 부재의 내면 사이에 전기 접속을 형성하기 위한 활주 접촉부를 포함한다.

Description

현상 장치{DEVELOPING APPARATUS}

본 발명은 전자 사진식 복사기 또는 전자 사진식 프린터와 같은 화상 형성 장치에 장착 가능한 현상 장치에 관한 것이다.

화상 형성 장치에서, 전자 사진식 감광 부재 상에 형성된 잠상은 현상 장치에 의해 가시 화상으로 현상된다. 화상 형성 장치에 의한 화상 형성 작업을 소정 시간 이상 수행하게 되면, 보수 유지 작업을 해야 할 필요가 있게 된다. 예컨대, 화상 형성 장치에 현상제를 공급하거나 세척 장치 및 세척 수단을 교체, 조절 또는 세척하기 위해 전자 사진식 감광 부재를 교체할 필요가 있다. 과거에 이들 유지 보수 작업은 일반 수용자가 수행하기에는 조금 어려웠으며, 대체로 숙련공인 수리 요원에 의해 수행되어 왔다.

따라서, 예컨대 전자 사진식 감광 부재, 현상 장치 등과 같은 화상 형성 장치가 일체로 배치된 프로세스 카트리지가 발명되어 상업화되었다. 이것은 보수 유지가 필요할 때마다 일반적인 사용자가 프로세스 수단을 보수하고 교체하는 것을 용이하게 했다. 결국, 고질의 화상을 용이하고 싸게 공급할 수 있게 했다.

도6을 참조하면, 현상제(이하, 토너)를 사용해서 전자 사진식 감광 부재 상에 잠상을 현상하는 상술한 바와 같은 프로세스 카트리지를 포함한 화상 형성 장치는 현상제 운반 부재로서 (도시 안된) 자석 롤러를 갖는 현상 롤러(50)를 포함한다. 현상 롤러(50)의 어느 한 종단부는 기어(51)에 끼움 결합된다. 현상 롤러(50)에는 토너를 대전시키는 대전 수단도 마련된다. 토너는 회전되면서 대전된다. 현상 롤러(50)의 기어(51)는 감광 드럼(52), 즉 전자 사진식 감광 부재의 기어(53)와 맞물려서, 감광 부재(52)가 회전을 하게 되면 따라서 회전한다. 현상 롤러(50)에 전기를 공급하기 위한 시스템에 있어, 인청동 또는 SUS와 같은 금속 재료로 성형된 탄성 부재(54)는 전극으로서의 금속 플레이트(55)와 접촉 위치되어서 금속 플레이트(55)에 마찰된다. 탄성 부재(54) 및 금속 전극(55)은 기어(51)의 외측면 상에 있다.

그러나, 마찰이 기어(51) 외측면 상에서 마찰이 발생되는 접촉점의 배치는 분산된 토너 또는 먼지가 접촉점에 고착되는 것이 가능하게 한다. 따라서, 이 접촉점을 통해 전력이 신뢰성있게 전달되지 못하게 될 우려가 있다.

또한, 기어(51)의 외측면 상에 접촉점을 배치하는 것은 때로 화상 형성 장치의 크기를 현상 롤러의 종방향으로 증가시키게 한다.

또한, 서로 마찰 접촉하는 두 개의 금속 부재 사이의 접촉점을 통해 전력이 전달될 때, 서로 마찰됨에 따라서 금속 부재의 표면의 손상이 불가피하게 한다. 또한, 두 개의 금속 부재를 서로에 대해 마찰시킴으로써 발생하는 전기적 소음은 두 부재가 서로에 대해 마찰하는 시간에 비례해서 증가한다. 따라서, 전기적 소음이 화질을 저감시키게 될 우려가 있다.

본 발명의 주 목적은 종래의 현상 장치에 비해 전압이 보다 효율적으로 현상제 운반 부재로 공급될 수 있는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전력이 전기 접촉점을 통해 보다 신뢰성있게 전달될 수 있는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 활주 접촉점을 현상제 운반 부재 내에 위치시켜서, 보다 소형의 현상 장치를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기 접촉점에서 발생하는 마찰로 인한 소음 문제를 발생시키지 않는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적, 특성 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

도1은 전력을 현상 롤러로 전달하는 구조를 도시한 현상 롤러의 개략도.

도2는 프로세스 카트리지의 일반적 구조를 도시한 개략도.

도3은 프로세스 카트리지를 포함하는 화상 형성 장치의 개략 단면도.

도4는 전력을 현상 롤러로 전달하는 구조를 도시한 본 발명의 제2 실시예에 따른 현상 롤러의 개략 단면도.

도5는 현상 롤러에 전력을 전달하는 구조의 분해 사시도.

도6은 전력을 현상 롤러로 전달하는 종래 구조의 개략도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

A : 프로세스 카트리지

B : 현상 장치

1 : 감광 드럼

2 : 대전 장치

3 : 세척 장치

4, 5 : 프레임

6 : 시트 카세트

7 : 이송 롤러

8 : 노광 장치

9 : 전사 롤러

10 : 정착 장치

13 : 토너 챔버

14 : 현상 롤러

16 : 자석 롤러

17 : 롤러 기어

19, 25 : 도전 부재

20, 21 : 플랜지

22 : 베어링

이하에서는 프로세스 카트리지의 일체부를 구성하는 현상 롤러 형태인 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 참조하여 설명하기로 한다.

실시예 1

도1 내지 도3을 참조로 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명하기로 한다. 도1은 현상제 운반 부재로서의 현상 롤러 및 그 인접부에 대한 개략적 단면도이며, 현상 롤러로 전력이 전달되는 구조를 도시하고 있다.

우선, 도2를 참조로 해서 프로세스 카트리지의 일반 구조에 대해 설명하기로 한다. 프로세스 카트리지(A)는 전자 사진식 감광 부재로서의 감광 드럼(1)과, 프로세스 수단으로서 감광 드럼(1) 상에서 작동하는 최소의 현상 장치를 포함한다. 현상 장치 외에도, 예컨대 감광 드럼(1)의 외주연면을 균일하게 대전시키기 위한 대전 장치와, 감광 드럼(1)의 주연면 상에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 세척 수단과 같은 여러가지 프로세스 수단이 있다.

본 실시예의 프로세스 카트리지(A)는 하우징과, 감광 드럼(1)과, 대전 장치(2)와, 현상 장치(B)와, 세척 장치(3)를 포함한다. 하우징은 서로 연결된 프레임(4, 5)으로 구성된다. 대전 장치(2), 현상 장치(B) 및 세척 장치(3)는 감광 드럼(1) 둘레에 배치된다. 프로세스 카트리지(A)는 화상 형성에 사용될 도3에 도시된 화상 형성 장치(C)에 설치된다. 화상 형성 작업에서, 시트(S)는 화상 형성 장치의 하부에 설치된 시트 카세트(6)로부터 이송 롤러(7)에 의해 공급된다. 시트의 이송과 함께, 감광 드럼(1)의 주연면을 노광 장치(8)로부터 투사된 광의 비임에 선택적으로 노광시킴으로써 감광 드럼(10)의 주연면 상에 잠상이 형성된다. 그후, 잠상은 토너를 사용하는 현상 장치(B)에 의해 가시 화상(토너 화상)으로 현상된다.토너 화상은 전방 이송되는 시트(S) 상으로 전사 롤러(9)에 바이어스(전압)를 가함으로써 전사된다. 그후, 시트(S)는 토너 화상이 정착될 정착 장치(10)로 이송된다. 그후, 시트는 배지 롤러(11)에 의해 화상 형성 장치의 상부에 위치된 전달 스테이션(12)으로 배지된다.

다음으로, 프로세스 카트리지(A)의 현상 장치(B)에 대해 설명하기로 한다. 도2에서 현상 장치는 토너 챔버(13), 현상 롤러(14), 토너층 조절 부재로서의 현상 블레이드(15)를 포함한다. 잠상을 현상시키는 작업에서, 토너 챔버(13)의 토너는 회전하는 현상 롤러(14)의 주연면 상에 담지된다. 토너가 현상 롤러(14) 상에 담지되면, 현상 롤러(14)에 의해 조절된다. 그후, 현상 바이어스, 즉 전압이 현상 롤러(14)에 가해지면, 토너는 감광 드럼(1) 상의 잠상에 따라 감광 드럼(1)의 주연면 상에 고착된다. 현상 롤러(14)는 알루미늄, 스테인레스 강 등으로 성형된 도전성의 원통형 금속 슬리브 및 비도전성 비회전성 자석 롤러(16)로 구성된다. 자석 롤러는 슬리브 내에 보유되며 화상 형성 장치의 프레임에 고정된다.

도1에서, 현상 롤러(14)에는 결합 클로(18)에 의해 현상 롤러의 어느 한 종단부에 부착된 롤러 기어(17)가 마련된다. 롤러 기어(17)는 POM, 폴리카보네이트 또는 나일론(POM과 폴리카보네이트는 윤활제를 함유할 수 있음)과 같은 수지로 성형되며, 현상 롤러(14)와 회전한다. 롤러 기어(17)는 헬리컬 기어이고, 감광 드럼(1)의 어느 한 종단부에 부착된 (도시 안된) 다른 헬리칼 기어와 맞물려서, 감광 드럼(1)이 회전할 때 회전력을 현상 롤러(14)로 전달한다. 현상 롤러(14)에 바이어스 또는 전압을 공급하기 위해 자석 롤러(16)에는 자석 롤러의 소경부(축부)에부착된 도전 원통형 부재(19)가 마련되며, 전력은 화상 형성 장치의 주 조립체측 상의 전력 공급원에 도전 부재(19)를 접속시킴으로써 현상 롤러(14)에 공급될 수 있다.

도1에서, 도전 부재(19)는 전력이 현상 롤러(14)에 공급되도록 접속 수단에 의해 현상 롤러(14)에 접속된다. 특히, 현상 롤러(14)의 어느 한(제1) 종단부에는 플랜지(20)가 제공되며, 다른(제2) 종단부에는 플랜지(21)가 마련된다. 또한, 현상 롤러의 제1 종단부에는 플랜지(20)의 내면과 접촉 위치된 도전 베어링(22)이 마련되어 활주접촉부를 형성한다. 베어링(22)은 베어링의 내면이 자석 롤러(16) 둘레에 끼움 결합된 도전 부재(19)와 전기적으로 접촉하도록 배치된다. 이런 베어링을 제공함으로써, 현상 롤러(14)는 현상 장치 홀더(29)에 의해 유지된 자석 롤러(16) 둘레에서 매끄럽게 회전할 수 있게 된다. 플랜지(20)는 현상제 챔버의 벽에 의해 지지된다.

베어링(22)은 자석 롤러 베어링이거나, 도전 수지(PPS 및 카본 충전제(30%)의 혼합물, POM 및 카본 충전제(20%)의 혼합물 등)로 성형된 활주 베어링이다. 활주 베어링인 경우, 베어링(22)의 외면과 현상제 운반 부재의 원통부 사이의 계면은 활주 접촉하도록 기능한다.

도전 부재(19)는 인청동 또는 이와 유사한 재료로 성형된 원통형 부재이고, 자석 롤러(16)의 소경부에 억지 끼움된다. 도전 부재에는 종방향 슬릿이 마련될 수 있다. 도전 부재 대신에, 자석 롤러(16)의 소경부는 도전성 재료로 도금될 수도 있다. 억지 끼움 후에, 도전 부재(19)는 현상제 운반 부재의 소경부(또는 제2 원통부) 내에서 현상제 운반 부재의 대경부(또는 제1 원통부)의 종단부로부터 자석 롤러(16)의 소경부의 종단부까지 연장된다.

상술한 구조에서, 전력은 자석 롤러(16)의 도전 부재(19), 도전 베어링(22) 및 플랜지(20)를 거쳐 이 순서대로 공급된다. 이런 배열에 의해, 전력을 현상 롤러(14)로 공급하기 위한 접속 수단은 현상 롤러 내에 위치되고 노출되지 않는다. 따라서, 먼지 등과 같은 것이 이 부분에 부착되지 않는다. 또한, 전기 접속은 베어링(22)에 의해 이루어지므로, 마찰 소음이 발생하지 않고, 자석 롤러(16)와 현상 롤러(14) 사이의 간극은 정밀하게 유지된다. 즉, 금속 부재가 현상 롤러의 외측에서 서로에 대해 활주하는 종래의 연결 수단에 비해, 본 실시예의 접속 수단은 현상 롤러에 전력을 공급하는 동안, 소음을 훨씬 덜 발생시킨다.

실시예 2

다음으로, 도4 및 도5를 참조로 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 현상 롤러의 개략 단면도이고 현상 롤러의 전기 접촉 구조를 도시한다. 도5는 현상 롤러의 분해된 전기 접촉부의 사시도이다. 도4의 부재가 도1에서와 대응하는 부재일 때, 이들 모두는 동일한 인용 부호를 가지며 이에 대한 설명은 반복하지 않기로 한다.

제2 실시예에서, 전기 접촉부는 도전성 수지로 구성되는 두 개의 부재로 이루어지며, 전력은 이를 통해서 현상 장치의 현상 롤러(14)로 공급된다. 이들 두 개의 부재는 제1 실시예의 베어링을 대신한다.

도4에서, 수지로 성형된 원통형 부재(23)는 플랜지(20)에 억지 끼움된다. 원통형 부재의 내부 공간에는 코일 스프링(24), 즉 도전성인 탄성 부재가 배치된다. 특히, 도5에서, 코일 스프링(24)은 코일 스프링(24)의 코일부(24a)의 단부로부터 연장된 아암부(24b)를 갖는다. 코일 스프링(24)이 원통형 부재(23)의 내부 공간에 끼워지면, 아암부(24b)는 현상 롤러(14)의 내주연면과 접촉한다(도4).

자석 롤러(16)의 소경부는 도전 부재(25)와 끼움 결합되어, 상기 도전 부재(25)는 도전 부재(19) 및 코일 스프링(24)의 코일부와 접촉하게 된다. 도전 부재(25)는 수지로 성형된다. 도전 부재(25)가 코일 스프링과 접촉하도록 도전 부재(25)에는 테이퍼부(25a)가 마련되어서, 도전 부재(25)의 테이퍼부(25a)가 코일부(24a)를 가압함으로써 발생된 힘은 코일 스프링(24) 및 도전 부재(25)가 서로 분리되는 것을 방지하도록, 정렬된 코일 스프링(24)의 축과 도전 부재(25)의 축을 유지시킨다. 코일 스프링(24)의 코일부(24a)가 도전 부재(25)의 테이퍼부(25a)에 의해 압축되거나 압축 해제됨으로써 발생된 정렬력(aligning force)의 존재로 해서, 현상 장치의 조립 중에 일단 코일 스프링(24)이 도전 부재(25)의 테이퍼부(25a)와 접촉하여 위치되면, 코일 스프링(24) 및 도전 부재(25)는 자석 롤러(16)가 현상 롤러(14)에서 만들어내는 어떤 종류의 움직임에도 불구하고 서로 분리되지 않는다. 따라서, 현상 롤러(14) 및 전력 공급원 사이의 전기 접속은 악화되거나 중단되지 않는다. 또한, 비정상 소음도 발생하지 않는다.

또한, 현상 롤러(14)에 끼워지는 원통형 부재(23)는 코일 스프링(24)을 고정적으로 유지한다. 따라서, 현상 롤러(14)가 회전하면, 코일 스프링(24)은 도전 부재(25) 상에서 활주한다. 따라서, 코일 스프링(24)과 도전 부재(25) 사이의 마찰을 저감시키기 위해, 도전 부재(25) 상에서 활주하는 코일부의 권취 방향은 현상 롤러(14)의 회전 방향과 일치하도록 되는 것이 바람직하다.

이 실시예에서, 전력은 자석 롤러(16) 둘레에 끼워진 도전 부재(19), 도전 부재(25) 및 코일 스프링(24)을 거쳐 이 순서로 현상 롤러(14)로 공급된다. 또한, 코일 스프링(24)이 활주하는 부분은 전기적으로 도전성인 재료로 성형된다. 따라서, 본 실시예의 접촉부에서 발생된 소음은 금속 부재가 서로 마찰하는 종래의 접촉점에서 발생하는 소음보다 훨씬 작다.

기타 실시예

전술한 실시예에서, 프로세스 카트리지(A)는 감광 드럼(1), 대전 장치(2), 현상 장치(B) 및 세척 장치(3)를 포함하며, 마지막 세 개는 감광 드럼(1) 둘레에 배치된다. 그러나, 프로세스 카트리지(A)는 상술한 바와 같은 구조의 현상 장치(B)만을 포함할 수도 있다.

상술한 효과는 프로세스 카트리지(B)의 현상 장치와 상술한 바와 같은 구조의 현상 장치를 갖는 화상 형성 장치에 의해서 얻어진다.

전술한 실시예에서, 활주 접촉부는 상술한 구조로 해서 드러나지 않는다. 따라서, 접촉부는 보호될 뿐만 아니라 활주에 의한 먼지가 분산되는 것이 방지되고, 활주로 인한 소음은 훨씬 작게 된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전력은 도전 베어링을 거쳐 현상 롤러로 공급된다. 따라서, 자석 롤러 및 토너 담지 부재 사이의 간극은 정밀하게 유지된다. 여기에서, 전기 접촉 부재로서 롤링 베어링을 사용하게 되면 전기 접촉부에 의해 발생된 소음의 양을 활주 베어링에 비해 훨씬 저감시킨다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전력은 자석 롤러, 수지 성형된 도전 부재및 도전 탄성 부재를 거쳐 이 순서대로 토너 담지 부재의 내주연면으로 공급된다. 따라서, 본 발명에 따르는 전기 접촉부는 금속 부재가 서로에 대해 마찰하는 종래의 전기 접촉부에 비해 적은 양의 소음을 발생시킨다.

본 발명은 상술한 구조를 참조로 설명되었지만, 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 출원은 후술하는 청구범위의 범위 또는 개선하고자 하는 목적 내에서의 변경 또는 개조를 포함한다.

본 발명에 따르면, 전압이 보다 효율적으로 현상제 운반 부재로 공급될 수 있고, 전력이 보다 신뢰성있게 전달될 수 있고, 전기 접촉점에서의 마찰 소음 문제를 발생시키지 않는 소형의 현상 장치를 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. 현상제를 현상 위치까지 운반하는 원통형의 회전 가능한 현상제 운반 부재와,

   상기 원통형 현상제 운반 부재에 마련된 비회전식 절연 자석 롤러와,

   상기 자석 롤러 상에 마련되고 상기 현상제 운반 부재에 전압을 공급하기 위해 부분적으로 전압 공급 경로를 구성하는 도전 부재와,

   상기 현상제 운반 부재의 내측에 마련되고 전압 공급 경로에서 상기 도전 부재와 상기 현상제 운반 부재의 내면 사이에 전기 접속을 형성하기 위한 활주 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 도전 부재는 원통형인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 도전 부재는 상기 자석 롤러의 축에 마련된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 현상제 운반 부재는 제1 원통부 및 상기 제1 원통부보다 소경이고 상기 현상제 운반 부재의 종단부에 마련된 제2 원통부를 포함하며, 상기 활주 접촉부는 상기 제1 원통부에 마련된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 도전 부재는 상기 제1 원통부의 내측으로부터 상기 제2 원통부의 내측까지 연장된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 도전 부재는 상기 제1 원통부의 내측으로부터 상기 자석 롤러의 종단부까지 연장된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 자석 롤러의 종단부는 상기 현상제 운반 부재의 종단부의 외측에 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
8. 제4항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상제 운반 부재에는 그 종단부에 플랜지가 제공되고, 상기 플랜지는 상기 제1 원통부의 종단부 및 제2 원통부까지 연장된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 현상제 운반 부재에는 그 종단부에 플랜지가 마련되고, 상기 내면은 상기 플랜지의 내면인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 전압 공급 경로에서 상기 도전 부재와 상기 현상제 운반 부재의 내면 사이에는 상기 자석 롤러의 축을 지지하기 위한 도전 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 전압 공급 경로에서 상기 도전 부재와 상기 현상제 운반 부재의 내면 사이에는 도전 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
12. 제1항 또는 제11항에 있어서, 상기 전압 공급 경로에서 상기 도전 부재와 상기 현상제 운반 부재의 내면 사이에는 도전 수지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 자석 롤러는 플라스틱 재료로 된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 장치에 의해 현상될 화상 담지 부재를 갖는 프로세스 카트리지를 구성하고, 상기 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 화상 담지 부재는 전기 화상 담지 부재인 것을 특징으로 하는 현상 장치.