KR100396341B1

KR100396341B1 - 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체

Info

Publication number: KR100396341B1
Application number: KR10-2002-0004637A
Authority: KR
Inventors: 정인호; 한승엽; 김민철
Original assignee: 주식회사 대원 에스씨엔
Priority date: 2002-01-26
Filing date: 2002-01-26
Publication date: 2003-09-02
Also published as: WO2003062929A1; KR20030064147A; US6978105B2; US20040156652A1

Abstract

본 발명은 화상 형성 장치 내에서 화상을 형성하는데 사용되는 감광 드럼 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 감광 드럼 조립체는 동력을 수용하는 헬리컬 기어(12)와 동력을 전달하는 제 1 평기어(13)가 일체로 동축에 병렬 배치된 경우, 상기 헬리컬 기어(12)와 상기 제 1 평기어(13) 사이에 틈(15)을 형성하여 상기 헬리컬 기어(12)가 상기 제 1 평 기어(13)와 맞물려 전사 롤러(7)를 회전시키는 제 2 평기어(4)와 간섭되지 않도록 한다.

Description

화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체{Photo-Sensitive Drum Assembly for Uesd in an Image Forming Apparatus}

본 발명은 화상 형성 장치 내에서 화상을 형성하는데 사용되는 감광 드럼에관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력을 수용하는 헬리컬 기어와 동력을 전달하는 평기어가 일체로 동축에 병렬 배치된 경우, 두 기어들 사이에 틈을 내어 헬리컬 기어가 평기어와 맞물리는 또 다른 평기어와 간섭되지 않도록 하는 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 화상 형성 장치로는 레이저 프린터, 디지털 복사기, 전자 사진 복사기 및 팩시밀리 등이 있다. 이러한 화상 형성 장치는 대전, 노광, 현상 등의 공정을 통해 감광 드럼 상에 토너 화상을 형성하고 이 토너 화상을 전사지 등의 기록 재료에 전사하며 그 후 감광 드럼 상에 남는 잔류 토너를 클리너를 이용하여 제거하는 장치이다.

이러한 화상 형성 장치에 있어서, 감광 드럼, 전사 롤러, 대전기, 현상 장치 및 클리너 등은 소형화와 유지 보수를 용이하게 하기 위해 일체화하여 제작하는 경향이 있고, 전체적으로 하나의 유니트로 구성되어 화상 형성 장치 내에 착탈 가능하게 장착되도록 제조된다.

종래에 사용되던 화상 형성 장치용 감광 드럼은 화상 형성 장치 내 구동부로부터 구동력을 받아서 회전되면, 이 회전력을 다른 부품들, 예를 들면 전사 롤러에 전달하기 위하여 원통형 몸체의 양단에 플랜지를 부착하고, 플랜지 양단에 기어를 장착하여 일측 기어로는 구동부의 구동 기어로부터 구동력을 전달받고 타측 기어로는 전사 롤러에 장착된 기어에 구동력을 전달하였다.

종래의 또 다른 형태의 감광 드럼은 원통형 몸체의 일측에만 플랜지를 장착하고 플랜지에 헬리컬 기어와 평기어를 동축 상에 일체로 형성시켜 헬리컬 기어로는 동력을 전달받고 평기어로는 주변 부품의 측방에 장착된 평기어로 회전력을 전달하도록 하며, 헬리컬 기어로서 감광 드럼의 축 방향 이동을 방지하도록 하였다.

도 1은 일측단에 헬리컬 기어(2)와 제 1 평기어(3)를 동축(8a)상에 일체로 형성시킨 감광 드럼(8)과 헬리컬 기어(2) 및 제 1 평기어(3)와 각각 맞물리는 구동 기어(1) 및 전사 롤러(7) 측에 장착된 제 2 평기어(4)를 도시한다.

또한, 도 2는 도 1의 측면을 도시하고 도 3은 도 1의 정면을 도시한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 감광 드럼(8)은 일측단에 제 1 평기어(3)와 헬리컬 기어(2)를 동축상에서 병렬 배치하여 장착하고 있다. 헬리컬 기어(2)는 구동 모터(5)의 구동 축(5a)과 결합된 구동 기어(1)와 맞물리고, 제 1 평기어(3)는 전사 롤러(7)의 측단에서 회전축(7a)과 일체로 형성된 제 2 평기어(4)와 맞물린다.

감광 드럼(8)은 상기와 같이 일측단에 헬리컬 기어(2)와 제 1 평기어(3)를 일체로 구성하여 헬리컬 기어(2)로 구동력을 전달받은 뒤 제 1 평기어(3)로서 전달받은 구동력을 전달하므로 보다 적은 공간을 차지한다는 장점이 있다.

그러나, 종래의 장치에서는 헬리컬 기어(2)가 제 1 평기어(3)와 바로 인접하여 설치되는 구조로 인해, 제 1 평기어(3)와 맞물리는 제 2 평기어(4)가 작동 중 회전축(7a)을 따라 축 방향으로 유동이 발생하는 경우, 헬리컬 기어(2)가 제 2 평기어(4)와 서로 간섭될 위험이 있다. 만일, 작동 중 헬리컬 기어(2)가 제 2 평기어(4)와 간섭되면, 그 충격에 의해 감광 드럼(8)과 전사 롤러(7)는 서로 평행 위치가 어긋나게 되고 이에 따라 감광 드럼(8)과 전사 롤러(7)의 사이를 통과하는전사지에는 바람직하지 않은 화상이 전사된다는 문제점이 있다.

따라서, 헬리컬 기어(2)가 제 2 평기어(4)와 간섭하는 것을 피하기 위해, 제 2 평기어(4)의 폭은 가능한 한 좁게 제작되어야만 하고, 제 2 평기어(4)의 폭이 좁아질수록 제 1 평기어(3)는 제 2 평기어(4)와 맞물리는 면적이 적게 되어 폭이 좁아진 제 2 평기어(4)로는 전사 롤러(7)를 회전시킬 만한 충분한 동력이 전달되지 못할 가능성이 있다.

또한, 헬리컬 기어(2)가 제 1 평기어(3)와 일체로 형성된 구성은 일반적인 절삭 가공으로는 제작이 불가능하고, 사출 성형 방법으로 제작할 수 있는데, 사출 성형 제작도 헬리컬 기어(2)와 제 1 평기어(3)의 경계부에 버(Burr)가 발생되지 않을 만큼의 고정밀도의 제작 공정이 요구되므로 제작 단가가 크게 올라가는 문제점이 있다.

더욱이, 종래의 사출 성형 제작법을 이용한 헬리컬 기어(2)와 제 1 평기어(3)의 일체형 제작에는 폴리카보네이트 등의 재료가 사용되었는데, 이 재료는 매우 고가이므로 제작 단가가 크게 올라가는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동력 전달용으로 감광 드럼의 측단에 장착되는 헬리컬 기어와 평기어의 간격을 이격시켜서 헬리컬 기어와 평기어의 일체 구성으로 인해 발생되는 헬리컬 기어와 주변 부품의 동력 전달용 기어와의 간섭 현상을 방지하도록 한 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 헬리컬 기어와 평기어 사이에 이격시킨 구성에 의해 일반적인 절삭 가공으로도 제작이 가능하고 사출 성형 제작시에도 종래보다 제작 단가가 매우 저렴하도록 한 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따라서 구성된 감광 드럼 조립체의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 감광 드럼 조립체의 측면도,

도 3은 종래 기술에 따른 감광 드럼 조립체의 정면도,

도 4는 본 발명에 따라서 헬리컬 기어와 평기어가 이격되어 틈이 형성된 감광 드럼 조립체의 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 감광 드럼 조립체의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 구동 기어 2, 12 : 헬리컬 기어

3, 4, 13 : 평기어 5 : 모터

6, 16 : 감광 드럼 7 : 전사 롤러

10 : 감광 드럼 조립체 15 : 틈

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 구동 모터의 구동 기어와 맞물려 구동력을 수용하는 헬리컬 기어와, 수용된 구동력을 전사 롤러에 전달하도록 상기 전사 롤러의 측방에 장착된 제 2 평기어와 맞물리는 제 1 평기어가 종방향 측부에 동축으로 병렬 배치된 감광 드럼 조립체는, 상기 헬리컬 기어가 상기 제 1 평기어로부터 이격 설치되어 상기 헬리컬 기어와 상기 제 1 평기어 사이에 틈을 형성하여 상기 헬리컬 기어가 축 방향으로 유동되는 전사 롤러의 제 2 평기어와의 간섭이 회피되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체는, 구동 모터; 상기 구동 모터의 구동 축에 연결되어 상기 구동 모터의 구동력을 전달받는 구동 기어; 상기 구동 기어와 맞물려 상기 구동 모터의 회전 구동력을 수용하는 헬리컬 기어; 상기 헬리컬 기어의 중심 축으로부터 연장되어 상기 헬리컬 기어의 회전 구동력을 전달하는 연장 구동 축; 원통형 몸체를 가지며, 상기 원통형 몸체 상에 화상에 대응하는 토너 화상을 형성하는 감광 드럼; 상기 감광 드럼의 일단에 장착되고 그의 타단이 상기 헬리컬 기어의 연장 구동 축과 동일 축 상에 연결되되 상기 헬리컬 기어와는 틈으로 이격되어 상기 감광 드럼을 회전 구동시키는 제 1 평기어; 원통형 몸체를 갖는 전사 롤러; 상기 전사 롤러의 일단과 연결 축을 통하여 연결되고, 상기 제 1 평기어와 맞물려서 상기 전사 롤러를 상기 감광 드럼과 맞물려 회전시킴으로써 그 사이를 통과하는 전사지에 상기 감광 드럼상의 화상을 전사시키는 제 2 평기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 감광 드럼 조립체(10)의 사시도 및 정면도를 도시한다.

본 발명에 따른 감광 드럼 조립체(10)는 구동 모터(5)와, 구동 모터(5)의 구동 축(5a)에 연결되어 구동 모터(5)의 구동력을 전달받는 구동 기어(1), 구동 기어(1)와 맞물려 구동 모터(5)의 회전 구동력을 수용하는 헬리컬 기어(12), 헬리컬 기어(12)의 중심 축으로부터 연장되어 헬리컬 기어(12)의 회전 구동력을 전달하는 연장 구동 축(16a), 원통형 몸체를 가지며, 원통형 몸체 상에 화상에 대응하는 토너 화상을 형성하는 감광 드럼(16), 감광 드럼(16)의 일단에 장착되고 그의 타단이 헬리컬 기어(12)의 연장 구동 축(16a)과 동일 축 상에 연결되어 감광 드럼(16)을 회전 구동시키는 제 1 평기어(13), 원통형 몸체를 갖는 전사 롤러(7), 전사 롤러(7)의 일단과 연결 축(7a)을 통하여 연결되고, 제 1 평기어(13)와 맞물려서 전사 롤러(7)를 감광 드럼(16)과 맞물려 회전시키는 제 2 평기어(4)를 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감광 드럼 조립체(10)에서, 헬리컬 기어(12)는 구동 모터(5)의 구동 축(5a)과 일체 결합된 구동 기어(1)와맞물려 있고, 제 1 평기어(13)는 헬리컬 기어(12)의 연장 구동 축(16a)과 동일 축상에 연결되어 제 1 평기어(13)는 헬리컬 기어(12)의 연장 구동 축(16a)에 의해 헬리컬 기어(12)와 틈(15) 만큼 이격된다. 또한, 제 1 평기어(13)는 제 2 평기어(4)와 맞물려 있으며, 제 2 평기어(4)의 구동 축(7a)에는 전사 롤러(7)가 동축상에 연결되어 있다. 이 때, 틈(15)의 간격은 구동 모터(5)와 전사 롤러(7) 제 2 평기어(4)의 배치에 따라 적절히 결정된다. 전술한 구성에 의해 감광 드럼(16)과 전사 롤러(7)가 맞물려 회전하면서, 감광 드럼(16)과 전사 롤러(7)의 사이를 통과하는 전사지에는 감광 드럼(16) 상에 형성된 토너 화상이 전사됨으로써 전사지에 화상이 형성된다.

일반적으로 전사 롤러(7)는 앞서 기술한 바와 같이 작동 중에 중심 축(7a)의 종 방향으로 유동이 발생되는데, 이와 같은 유동 현상에 의해 제 2 평기어(4)가 상기 중심 축(7a)의 종 방향으로 유동되고, 이에 따라 제 1 평기어(13)는 제 2 평기어(4)의 맞물림을 항상 유지하도록 일정 폭 이상으로 형성되어야 한다.

본 발명에 따른 실시예에서는 제 1 평기어(13)의 폭이 5 mm인 것을 사용하였다. 또한, 헬리컬 기어(12)와 제 1 평기어(13)의 사이에 형성된 틈(15)은 3 mm로 하였다.

틈(15)에 의해 제 2 평기어(4)는 전사 롤러(7)가 작동 중에 중심 축(7a)의 종 방향으로 유동되더라도 틈(15)의 여유만큼 헬리컬 기어(12)에 간섭될 위험이 사라진다.

또한, 제 2 평기어(4)는 틈(15)의 여유만큼 치 폭을 넓게 형성할 수 있으므로, 제 1 평기어(13)로부터 보다 큰 동력을 전달받을 수 있다.

헬리컬 기어(12)는 운전 중에 여러가지 이물질, 특히 토너와 같은 이물질이 이빨 틈새에 자주 끼거나 이빨 틈새로부터 이탈되는 과정이 반복되는데, 운전 중에 헬리컬 기어(12)의 이빨로부터 이탈되는 이물질은 틈(15)을 통해 바닥으로 배출되며, 이에 따라 이물질에 의해서 기어들간의 맞물림이 방해되는 현상이 사라진다.

앞서 기술하였듯이, 헬리컬 기어(12)를 제 1 평기어(13)의 측면과 맞붙여 제작하려면, 절삭 가공에 의한 제작은 불가능하다. 따라서, 이러한 형상을 구현하려면, 어쩔 수 없이 사출 성형 공정에 의해 제작을 하여야 하는데, 이러한 사출 성형 공정조차도 헬리컬 기어(12)와 제 1 평기어(13)의 경계면에 버(Burr)를 발생시키지 않도록 하려면 고정밀도의 제작 공정이 요구되어 제작비가 크게 올라간다.

그러나, 본 발명에서와 같이 헬리컬 기어(12)와 제 1 평기어(13)의 사이에 틈(15)을 형성하게 제작하면, 절삭 가공이 가능해지고, 기어의 이빨 에지 면에서 버가 발생하는 것이 방지되므로, 고정밀도의 사출 성형 공정이 요구되지 않아 제작비가 크게 상승되지 않는다.

일반적으로는 헬리컬 기어(12)와 제 1 평기어(13)를 사출 성형 제작으로 제작하는 경우 폴리아세틸이나 폴리카보네이트 등의 재료를 사용하는데 이러한 재료들은 단가가 무척 비싸서 그 사용량에 따라서 제작비가 크게 차이난다.

본 발명에 따른 감광 드럼(10)의 헬리컬 기어(12)와 제 1 평기어(13)의 제작에는 폴리카보네이트를 사용하였다.

종래에는 구동 기어(1)의 구동력을 제 2 평기어(4)에 확실하게 전달하도록헬리컬 기어(12)의 치폭 w1을 제 1 평기어(13)의 치폭 w2보다 크게 제작하였다.

본 발명에 따른 실시예에서는 헬리컬 기어(12)의 치폭 w1을 제 1 평기어(13)의 치폭 w2와 같게 하거나 이보다 작게 하였다. 즉, 본 발명에 따른 감광 드럼(10)의 실시예에서는 제 1 평기어(13)의 치폭 w2는 5 mm로 일정하게 유지한 상태에서 헬리컬 기어(12)의 치폭 w1을 4 mm와 5 mm의 두 가지 경우에 대해서 실시하였다. 제 1 평기어(13)의 치폭 w2는 제 2 평기어(4)의 종축 방향 유동을 고려하여 최소한 5 mm의 치폭을 유지하였다.

위에서 설명한 두 가지 실시예에서 본 발명에 따른 감광 드럼(10)은 모두 확실한 동력 전달 성능을 나타내었고, 이에 따라 헬리컬 기어(12)의 치폭 w1이 상기 제 1 평기어(13)의 치폭 w2보다 같거나 작게 형성하는 것이 가능하였다.

이에 따라 헬리컬 기어(12)의 줄어든 치폭 크기만큼 사용되는 폴리카보네이트의 재료를 줄일 수 있어 제작 단가가 낮아진다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체에 의하면, 헬리컬 기어가 연장 구동 축을 갖도록 구성하고, 이 연장 구동 축과 동일 축 상에 제 1 평기어를 연결하여 헬리컬 기어와 제 1 평기어 사이에 이격된 틈을 형성함으로써, 전사 롤러의 제 2 평기어가 축방향으로 유동되더라도 헬리컬 기어와 간섭되는 것이 방지되어 항상 전사지에 품질 좋은 화상이 획득되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체에 의하면, 상기 틈에 의해 상기 헬리컬 기어 또는 상기 제 1 평기어의 이빨 사이로부터 이탈되는 이물질이 바닥으로 낙하되어 상기 기어들로부터 제거됨으로써 이물질에 의한 기어의 맞물림이 방해받지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체 에 의하면, 헬리컬 기어의 치폭을 제 1 평기어의 치폭보다 작게 구성하여도 동력 전달에 전혀 문제가 없고, 줄어든 치폭만큼 사용되는 재료가 적어지게 되어 제작 단가가 낮아지는 유용한 효과가 있다.

Claims

화상 형성 장치 내에 사용되는 것으로서, 구동 모터의 구동 기어와 맞물려 구동력을 수용하는 헬리컬 기어와, 수용된 구동력을 전사 롤러에 전달하도록 전사 롤러의 측방에 장착된 제 2 평기어와 맞물리는 제 1 평기어가 종방향 측부에 동축으로 병렬 배치된 감광 드럼 조립체에 있어서,

상기 헬리컬 기어(12)가 상기 제 1 평기어(13)로부터 이격 설치되어 상기 헬리컬 기어(12)와 상기 제 1 평기어(13) 사이에 틈(15)을 형성하여 상기 헬리컬 기어(12)가 축방향으로 이동되는 전사 롤러(7)의 제 2 평기어(4)와의 간섭이 회피되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 헬리컬 기어(12)의 폭 w1은 상기 제 1 평기어(13)의 폭 w2와 같거나 이보다 좁게 형성됨을 특징으로 하는 화상 형성 장치용 감광 드럼 조립체.
제 2항에 있어서,

상기 헬리컬 기어(12)의 폭 w1은 상기 제 1 평기어(13)의 폭 w2의 0.8 내지 1.0 배임을 특징으로 하는 화성 형성 장치용 감광 드럼 조립체.
화상 형성 장치에서 사용되는 감광 드럼 조립체에 있어서,

구동 모터(5);

상기 구동 모터(5)의 구동 축(5a)에 연결되어 상기 구동 모터(5)의 구동력을 전달받는 구동 기어(1);

상기 구동 기어(1)와 맞물려 상기 구동 모터(5)의 회전 구동력을 수용하는 헬리컬 기어(12);

상기 헬리컬 기어(12)의 중심 축으로부터 연장되어 상기 헬리컬 기어(12)의 회전 구동력을 전달하는 연장 구동 축(16a);

원통형 몸체를 가지며, 상기 원통형 몸체 상에 화상에 대응하는 토너 화상을 형성하는 감광 드럼(16);

상기 감광 드럼(16)의 일단에 장착되고 그의 타단이 상기 헬리컬 기어(12)의 연장 구동 축(16a)과 동일 축 상에 연결되되 상기 헬리컬 기어(12)와는 틈으로 이격되어 상기 감광 드럼(16)을 회전 구동시키는 제 1 평기어(13);

원통형 몸체를 갖는 전사 롤러(7);

상기 전사 롤러(7)의 일단과 연결 축(7a)을 통하여 연결되고, 상기 제 1 평기어(13)와 맞물려서 상기 전사 롤러(7)를 상기 감광 드럼(16)과 맞물려 회전시킴으로써 그 사이를 통과하는 전사지에 상기 감광 드럼(16)상의 화상을 전사시키는 제 2 평기어(4)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 감광 드럼 조립체.
제 4 항에 있어서,

상기 헬리컬 기어(12)의 치폭은 상기 제 1 평기어(13)의 치폭보다 좁거나 같은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 감광 드럼 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 헬리컬 기어(12)의 치폭은 4 mm 또는 5 mm이고, 상기 제 1 평기어(13)의 치폭은 5 mm 인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치의 감광 드럼 조립체.