KR100338746B1

KR100338746B1 - 습식인쇄기용현상롤러크리닝장치

Info

Publication number: KR100338746B1
Application number: KR1019980048879A
Authority: KR
Inventors: 이진수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-11-14
Filing date: 1998-11-14
Publication date: 2002-07-18
Also published as: KR20000032428A

Abstract

현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 현상롤러의 외주면에 접촉되어, 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치가 개시되어 있다.

이 개시된 장치에 있어서, 블레이드는 탄성바이어스에 의해 현상롤러의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되며, 블레이드 간섭량(R - r)은 아래의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

<조건식>

여기서, R은 현상롤러의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우 현상롤러의 중심과 블레이드의 선단 사이의 간격이다.

Description

습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치{Apparatus for cleaning developing roller for liquid type printer}

본 발명은 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치에 관한 것으로서, 블레이드를 채용하여 크리닝 효율을 높일 수 있도록 된 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치에 관한 것이다.

습식 인쇄기로서, 습식 레이저 프린터 등의 습식전자사진방식 인쇄기가 알려져 있다. 이 습식전자사진방식 인쇄기는 감광매체에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상(Latent electrostatic image)을 형성하고, 현상유니트를 이용하여 소정 색상의 토너를 포함한 현상액으로 현상한 뒤 인쇄용지에 전사시켜 인쇄하는 장치이다.

이 습식 전자사진방식 인쇄기는 도 1에 도시된 바와 같이, 감광매체(10) 상에 정전잠상을 형성하는 레이저 주사 유니트(LSU)와, 정전잠상에 대응되는 화상을 형성하기 위한 현상유니트(20)를 포함한다.

현상유니트(20)는 현상조(21)와, 감광매체(10)에 대해 소정 현상갭(G)을 유지한 채로 대향되게 배치된 현상롤러(23)와, 이 현상롤러(23) 외주에 묻은 현상액을 제거하는 현상롤러 크리닝장치(30)와, 상기 현상갭(G) 내에 토너와 캐리어를 포함하는 현상액을 분사하는 분사장치(25)와, 감광매체(10)를 압착시켜 토너와 캐리어를 분리시키는 스퀴지롤러(27) 및, 드립라인 제거시 상기 스퀴지롤러(27)에 묻은 현상액을 크리닝하는 브레이드(29)를 포함한다.

상기 현상롤러 크리닝장치(30)는 회전축을 이루며 내부에 형성된 중공 및 분사공(31a)을 갖는 파이프(31)와, 상기 파이프(31)의 외주에 끼워지며 상기 현상롤러(23)에 접촉되어 크리닝하는 크리닝롤러(33)로 구성된다. 상기 크리닝롤러(33)는 상기 현상롤러(23)와의 접촉 및, 상기 파이프(31)의 중공 및 분사공(31a)을 통해 내주에서 외주쪽으로 분사되는 현상액에 의해 상기 현상롤러(23)를 크리닝한다.

이와 같이 구성된 종래의 현상롤러 크리닝장치는 크리닝 후 현상롤러(23)에 묻어 있는 이물을 제거하기 위한 수단이 없으므로 크리닝 효율이 떨어져 인쇄품질을 저하시키는 문제점이 있다.

이를 감안하여 본 출원인은 도 2에 도시된 바와 같은 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치를 제안한 바 있다.

이 제안된 현상롤러 크리닝장치는, 도시된 바와 같이, 현상롤러(40)와 접촉 회전되며, 크리닝시 일부분이 현상액(D)에 잠기는 크리닝 브러쉬(51)와, 크리닝 후 크리닝 브러쉬(51)와 현상롤러(40) 사이에 잔류하다가 백플레이트(back plate)되어 현상롤러(40) 표면에 묻은 이물을 제거하는 블레이드(53)를 포함하여 구성된다.

이와 같이, 구성된 현상롤러 크리닝장치에 있어서, 상기 블레이드(53)는 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.

첫째, 현상 후 현상롤러에 백플레이트된 현상액을 모두 크리닝하여야 하고,

둘째, 블레이드가 현상롤러 표면을 상하지 않게 하여야 하고,

셋째, 크리닝후 블레이드 날 표면에 잉크가 고착되지 않아야 하고,

넷째, 블레이드의 가압력에 의해 현상롤러의 회전속도에 영향을 미치지 않아야 한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 블레이드 조건을 감안하여 안출된 것으로서, 블레이드의 배치 및 설치각도 등을 설정하여 크리닝효율 향상, 고착억제, 현상롤러 손상을 방지할 수 있도록 된 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치를 보인 개략적인 도면.

도 2는 본 출원인에 의해 제안된 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치의 개략적인 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치의 배치를 보인 개략적인 도면.

도 4는 도 3에서 블레이드 압력각이 5°인 경우, 블레이드 간섭량 변화에 따른 크리닝정도를 보인 개략적인 도면.

도 5는 도 3에서 블레이드 압력각이 10°인 경우, 블레이드 간섭량 변화에 따른 크리닝정도를 보인 개략적인 도면.

도 6은 도 3에서 블레이드 압력각이 15°인 경우, 블레이드 간섭량 변화에 따른 크리닝정도를 보인 개략적인 도면.

도 7은 도 4 내지 도 6의 경우, 블레이드 간섭량에 따른 전장 중 크리닝부분의 길이를 나타낸 그래프.

도 8은 도 4 내지 도 6의 경우, 블레이드 간섭량에 따른 전류량 변화를 나타낸 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40...현상롤러51...크리닝 브러쉬

53...블레이드55...블레이드홀더

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 상기 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 상기 스퀴지롤러의 외주면에 접촉되어, 상기 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치에 있어서, 상기 블레이드는 탄성바이어스에 의해 상기 현상롤러의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록, 상기 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되며, 블레이드 간섭량(R - r)은 아래의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.

<조건식>

여기서, R은 현상롤러의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우 상기 현상롤러의 중심과 상기 블레이드의 선단 사이의 간격이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 현상롤러(40)의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러(40)의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬(51)와; 블레이드홀더(55)와; 일단이 상기 블레이드홀더(55)에 고정 결합되고 타단이 상기 현상롤러(40)의 외주면에 접촉되어, 상기 크리닝 브러쉬(51)에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러(40)에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드(53);를 포함한다.

상기 블레이드(53)는 서스(SUS) 계열의 재질 예컨대, SUS304 로 구성되며, 그 선단(53a)이 상기 현상롤러(40)의 외주에 접촉된다. 이와 같이 구성된 블레이드(53)는 상기 현상롤러(40)의 회전방향에 대해 트레일 카운터(trail counter)방향으로 경사지게 배치된다. 이때, 상기 블레이드(53)의 강성 및 재질특성에 의해 식입(食入)되지 않는다. 따라서, 상기 현상액(D)의 홀딩볼륨(holding volume)이 발생되지 않는다.

도 3을 참조하면, 상기한 바와 같이 구성된 크리닝장치에 있어서 상기 블레이드(53)는 탄성바이어스에 의해 상기 현상롤러(40)의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록 상기 현상롤러(40)와의 접촉에 의해 굽어지게 배치된 것이 바람직하다. 굽어진 정도는 블레이드 간섭량(R - r)으로 나타낼 수 있다. 여기서, R은 현상롤러(40)의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드(53)에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우에 있어 상기 현상롤러(40)의 중심에서 상기 블레이드(53)의 선단(53a) 사이의 거리이다.

또한, 상기 블레이드 압력각 θ을 소정 범위내로 결정함으로써, 크리닝 능력을 최적화할 수 있다. 블레이드 압력각 θ은 선분과 선분의 사이각이다. 여기서, P₁은 블레이드홀더와 블레이드의 경계에 위치된 점이고, P₂는 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우 상기 블레이드 선단의 위치이고, X는 상기 감광매체의 진행방향에 나란하여 상기 점 P₂를 지나는 선분이고, 점 X₁은 음(-)의 X축 상에 위치된 임의의 한 점이다.

상기한 블레이드 간섭량 R-r과, 블레이드 압력각 θ을 결정하기 위하여, 표 1에 도시된 바와 같은 조건에서 도 4 내지 도 6 각각에 도시된 바와 같이, 압력각 θ를 5°, 10°, 15°로 바꾸어가며 측정하였다.

	항목	설계
1	블레이드 재질 및 두께	SUS 0.1 mm
2	블레이드 길이	9.5 mm
3	현상액 색상 및 농도	마젠타 3%
4	현상롤러 속도	5 인치/초

도 4는 압력각 5°인 경우, 블레이드의 간섭량을 조절하면서, 크리닝 정도를 나타낸 개략적인 도면이다. 여기서, X방향은 감광매체(10)의 진행방향과 나란하며, 상기 블레이드 선단(53a)의 초기위치를 지나는 선이고, 상기 Y방향은 상기 감광매체(10)에 대해 수직하며 상기 블레이드 선단(53a)의 초기위치를 지나는 선이다. 상기 블레이드 선단(53a)의 초기위치는 상기 현상롤러(40)의 임의의 점과 접촉되어있다. 여기서, 접촉점은 상기 현상롤러의 중심에서 -X방향으로 2.59mm, -Y방향으로 9.66mm 위치로 설정하였다.

이 경우, 블레이드 간섭량 변화를 현상롤러(40)의 크리닝 정도에 따라 크게 두 영역 A, B로 구별하였다. 여기서, 영역 A는 블레이드 선단(53a)에 흠집이 있는 경우에도 현상롤러(40)의 전장(全長)에 대해 거의 완벽하게 크리닝할 수 있는 영역이고, 영역 B는 흠집이 없는 경우의 크리닝 영역을 나타낸다. 여기서, 현상롤러(40)의 전장은 300mm로 설정하였다.

도 5는 및 도 6 각각은 도 4에 대비하여 볼 때, 압력각 10°, 15°인 경우에 대한 크리닝 정도를 나타낸 개략적인 도면이다.

표 1의 조건에서 도 4 내지 도 6 각각에 따른 크리닝 결과는 표 2와 같다.

	(X이동량[mm], Y이동량[mm])	θ= 5°	θ= 10°	θ= 15°
	(X이동량[mm], Y이동량[mm])	크리닝면적(mm)	I(mA)	Dev.(rpm)	크리닝면적(mm)	I(mA)	Dev.(rpm)	크리닝면적(mm)	I(mA)	Dev.(rpm)
1	(0, 0)	250	10	109	285	9	111	296	9	112
2	(0.2, 0.2)	292	10	109	296	9	110	298	9	111
3	(0.4, 0.4)	292	10	109	296	10	109	298	9	110
4	(0.6, 0.6)	292	11	105	296	11	105	298	10	109
5	(0.8, 0.8)	292	12	104	296	12	104	298	11	106
6	(1.0, 1.0)	296	13	101	296	13	101	298	12	104
7	(1.2, 1.2)	300	14	98	296	13	100	298	12	104
8	(1.4, 1.4)	300	15	96	296	14	100	298	13	100
9	(1.6, 1.6)	300	15	95	300	14	98	298	14	99
10	(1.8, 1.8)	300	16	92	300	14	98	298	14	98
Y축	(1.8, 1.2)	300	13	100	300	13	100	298	13	101
X축	(1.4, 1.8)	300	13	98	300	13	100	298	13	100

여기서, 크리닝 면적은 현상롤러의 전장 300mm 중에서 크리닝된 부위의 길이를 나타낸 것이고, 전류 I는 현상롤러에 소정의 전압 예컨대, 200Volt의 전압이 인가시 필요한 전류의 세기를 나타낸 것이다.

도 7은 상기한 표 2를 근거로 각 블레이드 압력각에 대하여 블레이드 간섭량에 따른 크리닝 부분의 길이를 나타낸 그래프이고, 도 8은 블레이드 간섭량에 따른 전류량의 변화를 나타낸 그래프이다. 여기서, 전류량의 변화는 블레이드 간섭에 의한 부하량의 변화를 의미한다.

상기한 바와 같은 결과를 분석하여 볼 때, 블레이드 압력각이 5°인 경우에는, X, Y 이동량이 (1.2, 1.2) 이상부터 전장 전 영역에 대해 크리닝되는 반면, 전류량이 14mA 이상 증가된다. 이에 따라, 마찰열과 부하가 증대되는 문제점이 있다. 블레이드 압력각이 10°인 경우, X, Y 이동량이 (1.0, 1.0) 이상부터 전장 전영역에 대해 크리닝 되므로, 블레이드 간섭량이 압력각 5°보다 크게 필요하나 부하가 적게 걸린다. 한편, 블레이드 압력각이 15°인 경우, 완벽한 크리닝은 못하는 반면, 매우 적은 이동량으로도 크리닝이 가능하다는 이점이 있다.

한편, 상기한 블레이드의 두께를 결정함에 있어서, 그 두께가 0.05mm인 경우에는 현상롤러에 대한 가압력이 약하고, 0.15mm인 경우는 가압력이 지나지게 강하다는 단점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 실험예를 분석하여 볼 때, 상기 블레이드는 탄성바이어스에 의해 상기 현상롤러의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록, 상기 상기 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되는 것이 바람직하며, 상기 블레이드 간섭량(R - r)은 아래의 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 블레이드 압력각 θ은 대략 10°이상인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 현상롤러 크리닝장치는 크리닝 조건에 적합하도록 블레이드의 간섭량 및 블레이드 압력각 조건을 제한하고, 블레이드 재질을 선택함으로써, 현상롤러의 표면이 상하지 않는 범위 내에서, 현상롤러에 백플레이트된 현상액을 크리닝할 수 있고, 크리닝후 블레이드 날 표면에 잉크가 고착되지 않으며, 블레이드의 가압력에 의해 현상롤러의 회전속도에 거의 영향을 미치지 않는다.

Claims

현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 상기 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 상기 현상롤러의 외주면에 접촉되어, 상기 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치에 있어서,

상기 블레이드는 탄성바이어스에 의해 상기 현상롤러의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록, 상기 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되며,

블레이드 간섭량(R - r)은 아래의 조건식을 만족하고,

<조건식>

여기서, R은 현상롤러의 반경, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우 상기 현상롤러의 중심과 상기 블레이드의 선단 사이의 간격,

선분과 선분의 사이각인 블레이드 압력각 θ은 10°이상인 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치.

여기서, P1은 블레이드홀더와 블레이드의 경계에 위치된 점이고, P2는 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우 상기 블레이드 선단의 위치이고, X는 상기 감광매체의 진행방향에 나란하여 상기 점 P2를 지나는 선분이고, 점 X1은 음(-)의 X축 상에 위치된 임의의 한 점이다.
제1항에 있어서, 상기 블레이드는 서스(SUS) 계열의 재질인 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치.