KR100441542B1 - 현상기의 현상갭 유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 현상기의 현상갭 유지장치는 양단이 테이퍼된, 현상롤러의 회전을 지지하기 위한 샤프트, 및 현상롤러의 외경보다 선결된 현상갭 만큼 큰 외경을 가지고 테이퍼된 샤프트의 양단에 끼워져 감광드럼과 맞물려 회전하는 스페이서를 포함한다. 본 발명에 따르면, 현상갭 유지장치가 양단이 테이퍼된 샤프트를 가짐에 따라 샤프트의 양단과 스페이스의 내경의 가공공차 따른 편차 발생이 방지되고, 이에 따라 감광드럼과 현상롤러 사이의 현상갭이 일정하게 안정적으로 유지되어 화상에서 현상롤러의 회전주기 마다 농도편차가 발생하는 것이 방지될 수 있다.

Description

현상기의 현상갭 유지장치{apparatus for maintaining a developing gap in a developing device}

본 발명은 레이저 빔 프린터, 팩시밀리, 디지탈 복사기 등과 같은 전자사진 방식을 이용하는 사무기기에 사용되는, 감광드럼과 같은 상담지체(이하 감광드럼 이라함)에 형성된 정전잠상을 토너화상으로 현상하는 현상장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현상롤러와 같은 현상제 이송체(이하 현상롤러라 함)와 감광드럼간의 간격을 일정하게 안정적으로 유지해 주는 현상기의 현상갭 유지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저 빔 프린터, LED 프린터, 팩시밀리, 디지탈 복사기 등과 같은 전자사진 방식을 이용하는 화상형성 장치는 컴퓨터 또는 스캐너로부터 입력된 디지탈 신호에 따른 화상신호를 일련의 화상형성 과정을 통해 인쇄매체인 용지에 가시화상의 형태로 인쇄하는 기능을 수행한다.

이러한 인쇄과정에서, 화상형성 장치의 부분을 구성하는 현상장치는 디지탈 화상신호를 광신호로 받아 감광드럼에 정전잠상(Electrostatic latent image)을 형성하고, 감광드럼에 형성된 정전잠상에 소정 색상의 토너로 구성된 현상제를 부착하여 토너화상으로 현상한다. 이와 같이 현상된 토너화상은 인쇄용지로 전사되어 고착된 후, 화상형성 장치 외부로 배지된다.

도 1을 참조하면, 위와 같은 인쇄를 위한 화상형성 과정을 수행하는 일반적인 화상형성 장치(1)가 개략적으로 예시되어 있다.

이 화상형성 장치(1)는 용지가 적재되는 급지 장치부(10), 급지 장치부(10)로부터 용지를 이송하는 이송 장치부(도시하지 않음), 감광드럼에 정전잠상을 형성하는 레이저 스캐닝 유니트(Laser scanning unit:LSU)(40), 감광드럼에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 토너화상으로 현상한 후 이송 장치부에 의해 이송되는 용지에 토너화상을 형성하는 현상장치부(30), 용지에 형성된 토너 화상을 일정한 열과 압력으로 정착시키는 정착 장치부(도시하지 않음), 및 토너 화상이 정착된 용지를 배출시키는 배출 장치부(50)로 구성된다.

현상장치부(30)는 표면의 전위 특성을 이용하여 LSU(40)에 의해 정전잠상을 형성하는 감광드럼(4), 감광드럼(4)과 맞물려 회전하면서 감광드럼(4)의 표면에 전기적 특성을 가해주는 대전롤러(2), 감광드럼(4)과 서로 대향하여 회전하면서 가시화상이 형성되도록 감광드럼(4)에 형성된 정전잠상에 소정 색상의 토너로 이루어진 현상제(8)를 부착하는 현상롤러(5), 현상롤러(5)와 맞물려 회전되고 전위차를 이용하여 현상제(8)를 현상롤러(5)로 공급하는 현상제 공급롤러(6), 현상제(8)를 현상제 공급롤러(6)에 전달하는 현상제 공급바(12), 현상롤러(5)의 현상제층 형성을 제어하는 현상제층 규제부재(7), 및 감광드럼(4)이 1 주기 회전후 그 표면에 잔류된 잔류 현상제(8)를 제거하는 클리닝 블레이드(16)를 구비하는 크리너(11)로 구성된다.

감광드럼(4)에 정전잠상을 형성하는 LSU(40)는 화상신호에 따라 감광 드럼(4)에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상을 형성하도록 레이저 빔을 방출하는 레이저 다이오드(도시하지 않음), 레이저 다이오드로부터 방출된 레이저 빔을 등선속으로 편향하여 반사하는 회전 다면경(13), 회전 다면경(13)에 의해 반사된 레이저 빔에 포함된 오차를 보정하는 주사 렌즈(14), 및 레이저 빔을 감광 드럼(4)의 피주사면에 반사하는 반사 미러(15)로 이루어 진다.

이와 같이 구성된 화상형성 장치(1)의 작용을 살펴보면, 먼저, 컨트롤러에 의해 대전롤러(2)를 통하여 감광드럼(4)의 표면이 일정한 전압으로 균일하게 대전된다.

그 후, LSU(40)는 컴퓨터 또는 스캐너로부터 입력된 디지탈 신호를 레이저 다이오드를 통해 레이저 빔 형태의 광신호(3)로 변환하여 회전다면경(13), 주사렌즈(14), 및 반사미러(15)를 통해 감광드럼(4)에 주사하게 되며, 이에 따라, 감광드럼(3)의 표면에는 정전잠상이 형성 된다.

한편, 현상제는(8)는 현상제 공급바(12)에 의해 현상제 공급롤러(6)에 공급되고, 현상롤러(5)와 현상제 공급롤러(6) 사이에 전위차에 따라 현상롤러(5)로 이동하여 흡착된다.

현상롤러(5)의 표면에 흡착된 현상제(8)는 현상롤러(5)가 회전함에 따라 감광드럼(4)과 현상롤러(5)에 의해 형성된 현상갭(g; 도 2)으로 반송된다. 이 때, 현상제(8)는 현상롤러(5) 상측에 설치된 현상제층 규제부재(7)에 의해 현상롤러(5)의 표면에 일정한 두께의 토너층으로 유지된다.

그 후, 감광드럼(4)이 회전함에 따라, 현상제(8)는 감광드럼(4)상의 정전잠상과 현상롤러(5)의 표면 사이의 전위차에 의해 감광드럼(4)의 표면으로 이동하여 감광드럼(4)의 표면에 형성된 정점잠상에 가시상 형태의 토너화상으로 현상된다.

한편, 이송 장치부에 의해 반송되어온 용지(13)가 토너화상이 형성된 감광드럼(4)과 그 하부에 배치된 전사롤러(9) 사이로 진입하면, 전사롤러(9)는 고압의 공기방전을 발생하여 감광드럼(4)에 부착된 토너화상을 용지(13)상으로 전사하게 된다.

이 후, 감광드럼(4)은 계속 회전하게 되고, 클리닝 블레이드(16)는 감광드럼(4)의 표면에 잔류된 현상제(8)를 제거하여 감광드럼(4)이 다시 정전잠상을 형성할 수 있게 한다. 이 때, 화상이 전사된 용지(13)는 토너화상을 열과 압력으로 정착하는 정착장치부에 의해 정착된 후 배출 장치부(50)에 의해 기기외부로 배출되며, 일련의 인쇄과정은 완료된다.

그러나, 이러한 화상형성 장치(1)는 감광드럼(4)의 정전잠상에 현상제(8)를 부착하여 토너화상으로 현상하는 과정에서 현상품질을 균일하고 안정적으로 유지하도록 하기 위해서는 감광드럼(4)과 현상롤러(5) 사이에 일정한 현상갭(g)을 유지하는 것이 중요하다.

이를 위해, 도 2에 도시한 바와 같이, 화상형성 장치(1)는 감광드럼(4)과 현상롤러(5)사이에 일정한 현상갭(g)을 유지하도록 하기 위한 수단으로써, 현상롤러(5)의 샤프트(5b)의 양단에 감광드럼(4)의 표면과 접촉하면서 회전할 수 있는 두개의 스페이서 롤(roll)로 구성되는 스페이서(5a)를 설치하고 있다.

스페이서(5a)는 현상롤러(5)의 외경 보다 소정의 현상갭(g) 만큼 큰 외경을 갖기 때문에, 감광드럼(4)과 현상롤러(5)가 서로 대향하여 감광드럼 기어(4a)와 현상롤러 기어(5c)에 의해 일정 선속비로 회전될 때, 현상롤러(5)와 감광드럼(4) 사이에는 항상 일정한 현상갭(g)이 유지된다. 이 때, 도 3에 도시한 바와 같이, 현상갭(g)을 현상롤러(5)의 외경(D1), 스페이서(5a)의 외경(D2), 샤프트(5b)의외경(D3) 및 스페이서(5a)의 내경(D4)으로 표시하면, 현상갭(g)은 (D2-D1)/2 - (D4-D3)/2 의 관계를 갖는다.

하지만, 이러한 현상갭 유지장치를 구성하는 샤프트(5b)와 여기에 끼워지는 스페이서(5a)는 제작시 가공공차로 인해 부품마다 큰 외경 및 내경 편차를 나타내는 문제점이 있다.

이와 같이, 샤프트(5b)의 외경과 스페이서(5a)의 내경 편차가 클 경우, 감광드럼(4)과 현상롤러(5) 사이에는 일정한 현상갭(g)이 유지되지 못하게 되고, 이로 인해 현상롤러(5)의 회전주기 마다 불균일한 농도편차가 발생하게 되어 현상품질이 저하되게 된다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단하게 제작할 수 있을 뿐 아니라, 가공공차에 의한 샤프트, 스페이서 등과 같은 부품의 외경 및 내경 편차발생을 방지함으로써 감광드럼과 현상롤러 사이의 현상갭을 일정하게 안정적으로 유지하여 화상에서 현상롤러의 회전주기에 따라 농도편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 개선된 현상기의 현상갭 유지장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 화상형성 장치의 개략도.

도 2는 종래의 화상형성 장치의 현상갭 유지장치의 정면도.

도 3은 도 2에 도시한 현상갭 유지장치의 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 현상기의 현상갭 유지장치의 정면도.

도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 도 4에 도시한 현상갭 유지장치의 스페이서의 내주면 형상의 예들을 예시하는 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 화상형성 장치 4: 감광드럼

4a, 5c, 105c: 기어 5, 105: 현상롤러

5a, 105a, 105a', 105a": 스페이서 5b, 105b: 샤프트

10: 급지 장치부 30: 현상장치부

40: 레이저 스캐닝 유니트 50: 배출장치부

100: 현상갭 유지장치 115: 고정링

상기한 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명은 표면의 전위 특성을 이용하여 정전잠상을 형성하는 상담지체, 및 상담지체와 서로 대향하여 회전하면서 상담지체에 형성된 정전잠상에 현상제를 부착하여 가시 화상이 형성되도록 하는 현상제 이송체를 포함하는 현상장치에 있어서, 현상제 이송체와 상담지체 중 하나의 양단에 형성되어 회전을 지지하는 테이퍼된 지지부, 및 현상제 이송체와 상담지체 중 하나의 외경보다 선결된 현상갭 만큼 큰 외경을 가지고 지지부에 끼워져 현상제 이송체와 상담지체 중 다른 하나와 맞물려 회전하는 스페이서를 포함하는 현상기의 현상갭 유지장치를 제공한다.

양호한 실시예에 있어서, 스페이서는 지지부에 유동하지 않게 고정하기 위한 고정부를 갖는다.

스페이서의 내주면은 테이퍼된 지지부와 대응하게 테이퍼된다. 선택적으로, 스페이서의 내주면은 곡면 형태로 구성될 수 있다.

또한, 지지부는 최소한 양단이 테이퍼된 현상제 이송체의 회전을 지지하기 위한 샤프트로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 양호한 실시예의 현상기의 현상갭 유지장치를 첨부도면에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 도 1에 도시한 바와 같은 일반적인 화상형성장치(1)의 현상장치(30)에 적용되는 본 발명의 현상갭 유지장치(100)가 예시되어 있다.

본 발명의 현상갭 유지장치(100)는 현상롤러(105)의 회전을 지지하도록 현상롤러(105)의 양단으로 돌출되게 설치되고 양단이 테이퍼된 샤프트(105b), 및 현상롤러(105)의 외경 보다 선결된 현상갭(g) 만큼 큰 외경을 가지고 테이퍼된 샤프트(105b)의 양단에 끼워져 감광드럼(도시하지 않음)과 맞물려 회전하는 스페이서(105a)를 포함한다.

양단이 테이퍼된 샤프트(105b)는 필요로 하는 형상정밀도로 가공한 상태에서 현상롤러(105)를 구성하는 원통형 관(pipe)에 압입 끼워맞춤된다. 이 때, 현상롤러(105)를 구성하는 원통형관은 순도 99.5% 이상의 Al 또는 철, 0.05 - 0.20%의 Cu를 함유한 Cu-Al 합금, 0.05 - 0.20%의 Cu와 1.0 - 1.5%의 Mn을 함유한 Cu-Mn-Al 합금, 또는 0.20 - 0.60%의 Si와 0.45 - 0.90%의 Mg를 함유한 Si-Mg-Al 합금을 사용하여 압출, 인발등의 공정을 거쳐 원통형관으로 제작된다. 선택적으로, 원통형관은 플라스틱 또는 고무재질로도 형성할 수 있다. 또한, 현상롤러(105)는 원통형관 형태 대신 원기둥 형태로 구성될 수 있다.

스페이서(105a)는 감광드럼과 현상롤러(105)가 감광드럼 기어(도시하지 않음)와 현상롤러 기어(105c)에 의해 서로 대향하여 회전할 때 감광드럼의 표면과 맞물려 일정한 현상갭(g)을 형성하면서 회전하도록, 현상롤러(105)의 샤프트(105b)의 양단에 끼워진 2개의 스페이서 롤로 구성된다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 샤프트(105b)의 양단에 끼워지는 각각의 스페이서 롤의 내주면은 테이퍼된 샤프트(105b)와 대응하게 테이퍼 또는 경사지게 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 스페이서 롤의 내주면 형상은 스페이서 롤을 샤프트(105b)에 쉽게 끼워 넣을 수 있는 다른형태, 예를 들면 도 5b 및 도 5c에 도시한 바와 같은 일자형 및 양 가장자리가 커팅된 형태(105a', 105a"), 또는 원호와 같은 곡면 형태로도 구성될 수 있다.

스페이서 롤은 비도전성 프라스틱재료로 형성되는 것이 바람직하다.

샤프트(105b)에 끼워진 각각의 스페이서 롤이 유동하지 않도록 하기 위해,스페이서(105a)는 각각의 스페이서 롤이 샤프트(105b)의 양단에 끼워진 후 샤프트(105b)에 끼워지거나 압입 고정되는 고정핀 또는 고정링(115)을 포함한다.

이와 같이, 본 발명의 현상갭 유지장치(100)는 현상롤러(105)의 샤프트(105b)의 양단이 테이퍼 형상으로 되어 있음으로, 현상롤러(105)와 감광드럼 사이의 현상갭(g)은 스페이서(105a)의 내경과 샤프트(105b)의 외경의 편차에 관계없이 현상롤러(105)의 외경과 현상롤러(105)의 샤프트(105b)의 양단에 결합된 스페이서(105a)의 외경 편차에 의해서만 결정된다. 즉, 현상갭(g)을 현상롤러(105)의 외경(D1)과 스페이서(105b)의 외경(D2)으로 나타내면, 현상갭(g)은 (D2-D1)/2의 관계가 된다.

따라서, 본 발명의 현상갭 유지장치(100)는 종래의 현상갭 유지장치에 비해 부품의 누적공차에 의한 편차를 1/2로 줄일수 있게 되어, 현상갭(g)을 그 만큼 더 일정하게 유지할 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 현상갭 유지장치(100)는 현상롤러(105)에 설치하는 것으로 예시 및 설명하였으나, 본 발명은 이것으로만 한정하지 않고 동일한 구성으로 감광드럼에 설치하도록 구성될 수도 있을 것이다.

이러한 본 발명의 현상갭 유지장치(100) 및 이를 채용한 화상형성장치의 작용은 도 1과 관련하여 설명한 것과 동일함으로 여기서 상세한 설명은 생략 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 현상기의 현상갭 유지장치는 제조공정이 간단할 뿐 아니라, 가공공차에 의한 샤프트의 외경 및 스페이서의 내경 편차발생을 방지함으로써 감광드럼과 현상롤러 사이의 현상갭을 일정하게 안정적으로 유지하여 화상에서 현상롤러의 회전주기에 따라 농도편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구위 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통사의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 표면의 전위 특성을 이용하여 정전잠상을 형성하는 상담지체, 및 상기 상담지체와 서로 대향하여 회전하면서 상기 상담지체에 형성된 정전잠상에 현상제를 부착하여 가시 화상이 형성되도록 하는 현상제 이송체를 포함하는 현상장치에 있어서,

   최소한 양단이 테이퍼지게 형성되어 상기 현상제 이송체와 상기 상담지체 중 하나의 회전을 지지하는 샤프트; 및

   상기 현상제 이송체와 상기 상담지체 중 상기 하나의 외경보다 선결된 현상갭 만큼 큰 외경을 가지고 상기 샤프트의 양단에 끼워져 상기 현상제 이송체와 상기 상담지체 중 다른 하나와 맞물려 회전하는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상기의 현상갭 유지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 샤프트에 유동하지 않게 고정하기 위한 고정부를 갖는 것을 특징으로 하는 현상기의 현상갭 유지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스페이서의 내주면은 테이퍼된 상기 샤프트와 대응하게 테이퍼된 것을 특징으로 하는 현상기의 현상갭 유지장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 스페이서의 내주면은 곡면 형태, 일자형 형태 및 양가장자리가 커팅된 형태 중의 한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 현상기의 현상갭 유지장치.
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