KR100462618B1 - 감광드럼의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광드럼의 냉각장치에 관하여 개시한다. 개시된 감광드럼의 냉각장치는 전자사진방식의 화상형성장치에서 외주표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼의 냉각장치에 있어서, 상기 냉각장치의 내부에 냉각팬이 마련되고, 상기 냉각팬의 회전속도는 상기 감광드럼의 회전속도보다 높은 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 감광드럼의 내부에 냉각팬이 설치되고 감광드럼 구동기어의 회전력으로 회전됨으로써 별도의 구동부를 줄일 수 있고, 냉각팬이 차지하는 부피공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

감광드럼의 냉각장치{Cooling apparatus of photosensitive drum}

본 발명은 감광드럼의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감광드럼의 내부에 회전 냉각팬이 마련되는 감광드럼의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 레이저 프린터와 같은 전자사진방식 인쇄기는, 감광체에 정전잠상을 형성한 후 토너로 현상하고, 이를 소정 전사매체를 경유하여 용지에 전사한 후 가열 압착하여 화상을 용지에 완전히 정착시키는 화상형성시스템을 갖추고 있다.

도 1은 이러한 전자사진방식 인쇄기의 화상형성시스템의 일 예를 도시한 것이다.

도시된 화상형성시스템은, 감광체인 감광드럼(10)과, 감광드럼(10)을 대전시키는 대전기(11)와, 대전된 감광드럼(10)에 광을 주사하여 정전잠상을 형성시키는 노광유닛으로서 LSU(laser scanning unit;12)와, 그 정전잠상을 Y(yellow), M(magenta), C(cyan), K(black)의 4가지 색상의 토너로 현상하는 현상유닛(13)과, 상기 감광드럼(10)에 현상된 4가지 색상의 화상을 순차적으로 중첩시킬 수 있는 전사벨트(14)와, 감광드럼(10)에 현상된 화상을 전사벨트(14)에 전사시키는 제1전사롤러(14a)와, 전사벨트(14) 위에 4가지 색상으로 중첩되어 있는 화상을 용지로 전시키는 제2전사롤러(14b)와, 용지를 가열 압착하여 전사된 화상을 정착시키는 정착유닛(15)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 현상유닛(13)에 구비된 4개의 현상기(13-Y)(13-M)(13-C)(13-K)는 모두 소정 스프링(미도시)에 의해 감광드럼(10)으로부터 이격되는 방향으로 탄성바이어스되어 있으며, 캠(13b)의 회전에 따라 선택적으로 감광드럼(10) 쪽으로 이동하면서 그 선단에 마련된 현상롤러(13a)를 감광드럼(10)에 접촉시키게 된다. 참조부호 16은 용지카세트를, 참조부호 17은 감광드럼 클리닝용 블레이드를, 참조부호 18은 제전기를, 참조부호 19는 용지가 배출되기 위한 이송경로를 각각 나타낸다.

한편, 화상형성시스템에는 내부의 기기에서 발산되는 열을 냉각시키기 위해서 내부의 공기를 뽑아내는 냉각팬(21, 22)이 설치된다. 이러한 냉각팬(21, 22)은 150 ℃ 이상으로 가열되는 정착유닛(15)의 주변과, 회전되면서 여러 롤러(13a, 14a) 및 전사벨트(14) 들과의 마찰로 내부온도가 상승되는 감광드럼(10)의 주변에 설치된다.

상기 구성에 있어서, 화상형성작업은 다음과 같이 진행된다. 먼저, 감광드럼(10)을 대전기(11)가 대전시키면, 상기 LSU(12)가 광을 주사하여 첫 번째 색상으로 현상할 화상의 정전잠상을 형성시킨다. 예컨대 옐로우 색상을 첫 번째로 현상한다면, 해당 캠(13b-Y)의 구동에 의해 옐로우 색상의 현상기(13-Y)가 감광드럼(10)에 액세스하여 감광드럼(10)에 형성된 정전잠상을 옐로우 색 토너로 현상하게 된다. 현상롤러(13a-Y)의 외주면에 묻은 토너(T)가 그와 접촉된 감광드럼(10)의 정전잠상 부위로 옮겨가게 된다. 이렇게 현상된 옐로우 화상은 일단 제1전사닙(N1)을 통해 전사벨트(14)에 전사된다. 이어서, 감광드럼(10)의 대전과 노광을 통해 두 번째 색상용 정전잠상을 형성한다. 두 번째가 마젠타라면, 마젠타 색상의 현상기(13-M)를 감광드럼(10)에 액세스시켜 정전잠상을 현상한다. 이렇게 현상된 마젠타 화상은 옐로우 화상이 전사되어 있는 전사벨트(14) 위에 중첩 전사된다. 같은 방법으로 세 번 째 시안과 네 번 째 블랙 색상의 화상을 현상 및 전사하여 최종적으로 원하는 칼라의 화상을 전사벨트(14) 위에 만든다. 이후, 이와 같이 완성된 칼라 화상은 전사벨트(14)와 제2전사롤러(14b) 사이의 제2전사닙(N2)으로 공급되는 용지에 전사되며, 정착유닛(15)을 통과하면서 가열 압착되어 용지에 완전히 정착된다.

도 2는 일반적인 감광드럼의 동력전달 기구를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 감광드럼(10)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된 원통형 회전드럼(41)과, 상기 회전드럼(41)의 외주에 형성된 전자사진 감광층(42)으로 이루어져 있다. 상기 회전드럼(41)의 양단의 내부에는 각각 플랜지(43)가 설치되어 있다. 이 플랜지(43)의 중앙을 관통하여 외부로부터의 회전력에 의해서 플랜지(43) 및 감광드럼(41)을 회전시키는 샤프트(45)가 마련되어 있다. 이 샤프트(45)는 플랜지(43)에서 바깥방향으로 연장되어서 베어링(44)에 의해서 지지되어 회전된다. 그리고 샤프트(45)의 일단에는 기어(46)가 형성되어 있으며, 이 기어는 아이들 기어(47)를 통해서 감광드럼 구동기어(미도시)에 연결된다.

상기 아이들기어(47)는 감광드럼 구동기어의 회전수를 감속시켜서 상기 기어(46)에 전달한다.

그러나, 상기 감광드럼(10) 주위에 냉각팬(21)을 설치하는 것은 화상형성장치의 내부공간을 차지하며, 상기 냉각팬(21)을 구동하기 위해서는 별도의 구동수단을 구비하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 감광드럼의 내부에 냉각팬을 설치하고, 상기 냉각팬을 감광드럼의 구동수단에 연동시키는 감광드럼의 냉각장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 전자사진방식 인쇄기의 화상형성시스템의 일례를 보여주는 도면이다.

도 2는 일반적인 감광드럼의 동력전달 기구를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼의 냉각장치가 적용된 화상형성시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼의 냉각장치의 구동수단을 보여주는 도면이다.

도 5는 도 4의 플랜지의 평면도를 보여주는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

110: 감광드럼 112: 냉각팬

114: 플라이휠 141: 회전드럼

142: 감광층 143: 플랜지

143a: 외주부 143b: 허브 고정부

143c: 연결부 143d: 개방부

144, 148: 베어링 145: 샤프트

146: 감광드럼 구동기어 147: 허브

149: 감광드럼 기어 150: 아이들 기어

151: 제1기어 152: 제2기어

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 감광드럼의 냉각장치는, 전자사진방식의 화상형성장치에서 외주표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼의 냉각장치에 있어서,

상기 냉각장치의 내부에 냉각팬이 마련되고,

상기 냉각팬의 회전속도는 상기 감광드럼의 회전속도보다 높은 것을 특징으로 한다.

상기 감광드럼의 냉각장치는, 상기 감광드럼의 양단에 설치되고 그 중앙에 중공의 허브가 고정된 플랜지;

상기 허브들의 중앙을 관통하며, 그 일단은 상기 허브를 지나 연장되며, 그 외주면에 감광드럼의 구동기어가 연결된 샤프트;

상기 감광드럼 구동기어에 대응하는 허브의 외주에 형성된 감광드럼 기어; 및

상기 감광드럼 구동기어 및 상기 감광드럼 기어의 사이에서 상기 감광드럼 구동기어의 회전수를 감속하여 상기 감광드럼 기어를 회전시키는 아이들 기어;를 더 구비하며,

상기 냉각팬은 상기 감광드럼 내에서 상기 샤프트에 고정되어 종동회전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아이들 기어는, 상기 감광드럼 구동기어와 맞물리는 제1기어와, 상기 감광드럼 기어와 맞물린 제2기어를 구비하는 2단 감속기어인 것이 바람직하다.

상기 플랜지는, 상기 감광드럼의 외주 형상으로 형성된 외주부; 및

상기 외주부로부터 내측으로 연장되어서 상기 허브를 고정하는 고정부에 연결되는 연결부;를 구비하며,

상기 외주부 및 고정부 사이는 개방된 것이 바람직하다.

한편, 상기 감광드럼의 내부에서 상기 샤프트의 외주에 플라이휠이 더 구비된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼의 냉각장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼의 냉각장치가 적용된 화상형성시스템의 구성을 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼의 냉각장치의 구동수단을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 플랜지의 평면도를 보여주는 도면이며, 종래의 발명과 동일한 구조의 물건에는 동일한 도면부호를 사용하고 상세한 설명을 생략한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 감광드럼(110)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된 원통형 회전드럼(141)과, 상기 회전드럼(141)의 외주에 형성된 전자사진 감광층(142)으로 이루어져 있다. 상기 회전드럼(141)의 양단의 내부에는 각각 플랜지(143)가 설치되어 있다. 이 플랜지(143)의 중앙에는 중공구조의 허브(147)가 고정연결되어 있다. 상기 허브(147)의 내부에는 그를 관통하는 샤프트(145)가 배치되어 있다. 이 샤프트(145)는 상기 허브(147) 내면 및 상기 샤프트(145) 사이의 베어링(144)에 의해서 지지되면서 상기 감광드럼(110)과는 다른 회전속도로 회전된다.

상기 플랜지(143)의 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 감공드럼(110)의 내주를 따라서 고정되게 형성된 외주부(143a)와, 상기 허브(147)를 고정하는 고정부(143b)와, 상기 외주부(143a) 및 고정부(143b)를 연결하는 연결부(143c)를 구비한다. 상기 고정부(143b) 및 외주부(143a) 사이는 개방되어 있어서 공기흐름의 통로가 된다.

한편, 감광드럼(110)의 내부에는 샤프트(145)에 연결되어 회전되는 냉각팬(112)이 설치되어 있다. 이 냉각팬(112)은 다수의 날개를 구비하며, 샤프트(145)의 회전에 따라서 종동회전되면서 외부의 공기를 인입시켜서 냉각드럼(110)을 통해서 외부로 흐르게 함으로써 냉각드럼(110) 및 그 주변의 온도를 낮추는 작용을 한다. 상기 냉각팬(112)의 위치는 감광드럼(110) 내에 위치하면되지만 바람직하게는 공기흐름의 출구에 위치하는 것이 바람직하다. 이는 냉각팬(112)이 회전하면서 공기를 흡입하는 것이 공기를 토출하는 것보다 용이하며, 따라서 동일한 회전력으로 회전시 공기소통량을 많게 할 수 있게 된다.

상기 샤프트(145)는 감광드럼 구동부(미도시)에 직접 연결되어 회전하므로, 구동부와 동일한 회전속도로 회전된다.

또한, 상기 샤프트(145)에는 소정 중량의 플라이휠(114)을 장착함으로써 관성력을 부여하여 감광드럼(110)이 정속으로 회전되게 하여 화상에 발생될 수 있는 지터 현상을 감소시킬 수도 있다.

그리고, 상기 허브(147)의 외주에는 베어링(148)이 마련되어서 허브(147)의 회전을 지지한다. 상기 허브(147)의 상기 감광드럼 구동부에 대응되는 일단의 외주에는 감광드럼 기어(146)가 배치되어 있다. 이 감광드럼 기어(146) 및 감광드럼 구동기어(149) 사이에는 이단기어의 아이들 기어(150)가 배치되어 있다. 이 아이들기어(150)는 감속기어로서 기어수가 많은 제1기어(151)가 감광드럼 구동기어(146)에 맞물려 연결되어 있고, 기어수가 적은 제2기어(152)이 감광드럼 기어(149)에 맞물려 연결됨으로써 감광드럼 구동부에 직접연결된 냉각팬(112)의 회전수와, 아이들기어(150)를 매개로 연결된 감광드럼(110)의 회전수가 다르게 설정된다.

상기 구조의 감광드럼(110)의 냉각장치의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 감광드럼 구동부가 일정 속도로 회전되면, 이에 따라서 냉각팬(112)은 감광드럼 구동부와 같은 고속으로 회전된다. 이때 냉각팬(112)의 흡입력으로 일단의 감광드럼(110)의 플랜지(143)의 개공부(143a)를 통해서 공기가 감광드럼(110) 내부로 유입되어서 타단의 플랜지(143)의 개공부(143d)로 흘러간다. 따라서 감광드럼(110) 및 그 주위의 온도를 낮추게 한다.

한편, 감광드럼 구동기어(146)에 연결된 아이들 기어(150)는 그 회전속도를 낮추어서 감광드럼 기어(149)에 전달한다. 이어서 감광드럼 기어(149)는 그 내면에 고정된 허브(147)를 소정의 회전속도로 회전시키며, 따라서 이 허브(147)에 고정연결된 플랜지(143) 및 감광드럼(110)과 타단의 허브(147)은 소정의 회전속도로 회전하게 된다. 따라서, 감광드럼(110)은 상기 냉각팬(112) 보다 낮은 속도로 회전되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감광드럼의 냉각장치는 감광드럼의 내부에 냉각팬이 설치되고 감광드럼 구동기어의 회전력으로 회전됨으로써 별도의 구동부를 줄일 수 있고, 냉각팬이 차지하는 부피공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 전자사진방식의 화상형성장치에서 외주표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼의 냉각장치에 있어서,

   상기 냉각장치의 내부에 마련된 냉각팬;

   상기 감광드럼의 양단에 설치되고 그 중앙에 중공의 허브가 고정된 플랜지;

   상기 허브들의 중앙을 관통하며, 그 일단은 상기 허브를 지나 연장되며, 그 외주면에 감광드럼의 구동기어가 연결된 샤프트;

   상기 감광드럼 구동기어에 대응하는 허브의 외주에 형성된 감광드럼 기어; 및

   상기 감광드럼 구동기어 및 상기 감광드럼 기어의 사이에서 상기 감광드럼 구동기어의 회전수를 감속하여 상기 감광드럼 기어를 회전시키는 아이들 기어;를 구비하며,

   상기 냉각팬은 상기 감광드럼 내에서 상기 샤프트에 고정되어 종동회전되며, 상기 냉각팬의 회전속도는 상기 감광드럼의 회전속도보다 높은 것을 특징으로 하는 감광드럼의 냉각장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 아이들 기어는,

   상기 감광드럼 구동기어와 맞물리는 제1기어와, 상기 감광드럼 기어와 맞물린 제2기어를 구비하는 2단 감속기어인 것을 특징으로 하는 감광드럼의 냉각장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지는,

   상기 감광드럼의 외주 형상으로 형성된 외주부;

   상기 외주부로부터 내측으로 연장되어서 상기 허브를 고정하는 고정부에 연결되는 연결부;를 구비하며,

   상기 외주부 및 고정부 사이는 개방된 것을 특징으로 하는 감광드럼의 냉각장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 감광드럼의 내부에서 상기 샤프트의 외주에 플라이휠이 더 구비된 것을 특징으로 하는 감광드럼의 냉각장치.