KR100484136B1

KR100484136B1 - 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체

Info

Publication number: KR100484136B1
Application number: KR10-2002-0010262A
Authority: KR
Inventors: 김용근; 이진수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2005-04-18
Also published as: JP2003255763A; KR20030070739A; US20030161662A1

Abstract

본 발명은 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체에 관하여 개시한다. 개시된 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체는 회전드럼; 및 상기 회전드럼의 외주에 접착제를 매개로 감겨진 감광벨트;를 구비하며, 상기 회전드럼 상에 상기 감광벨트의 양단이 겹쳐진 이음매가 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 회전드럼 상에 저렴한 감광벨트를 감아서 적은 비용으로 감광드럼을 제작할 수 있으며, 필연적으로 발생되는 이음매가 클리닝 블레이드와 점접촉을 이루게 하고, 노출된 이음매의 단턱을 덮는 코팅을 형성함으로써 이음매 형성에 따른 클리닝 블레이드와의 충격을 최대로 감소시킬 수 있다.

Description

감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체{Photoconducting drum structure for image forming apparatus}

본 발명은 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 프린터와 같은 전자사진방식 인쇄기는 감광매체에 정전잠상(latent electrostatic image)을 형성시키고, 소정의 색상을 가진 토너로 상기 정전잠상을 현상한 뒤 기록지에 전사시켜서 원하는 화상을 얻는 장치이다. 상기 감광매체로는 감광벨트 또는 감광드럼이 주로 사용된다.

도 1은 감광매체로서 감광벨트를 사용한 화상형성장치의 일부의 구성을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 롤러들(10a)(10b)(10c)에 의해 무한궤도를 주행하는 감광벨트(10)의 회전경로 상에는 감광벨트(10) 상의 전하를 지우는 제전기(12)와, 제전된 감광벨트(10)를 소정 전위로 대전시키는 대전기(14)와, 대전된 감광벨트(10)의 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛(16)과, 상기 감광벨트(10)의 주행방향을 따라 직렬로 배치되며 상기 정전잠상을 서로 다른 색상을 가진 복수의 토너화상으로 순차적으로 현상함으로써 상기 감광벨트(10) 상에 복수의 토너화상들이 중첩되어 형성되도록 하는 복수의 현상장치(18a)(18b)(18c)(18d)를 구비한다. 상기 현상된 토너화상들은 상기 감광벨트(10)와 접촉되어 회전되는 전사벨트(20)에 전사된다.

그러나 상기와 같은 전사방식에서는 회전되는 감광벨트의 치우침이 발생되어서 화상이 전사되는 범위를 벗어나므로 감광벨트(10)의 위치를 조절하는 별도의 스티어링 장치(미도시)가 필요한 문제가 있다.

도 2는 감광벨트 사용시의 문제점을 해결하고자 감광매체로서 감광드럼을 사용한 화상형성장치의 일부의 구성을 도시한 것이며, 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면번호를 사용하고 상세한 설명을 생략한다.

도면을 참조하면, 도 1의 감광벨트 대신에 감광드럼을 사용하였으며, 상기 구성에 있어서는 스티어링 장치가 필요없게 되었으나, 상기 감광드럼(10)을 제작하는 데 새로운 문제점이 발생되었다. 즉, 종래의 25~32 mm 직경의 감광드럼(30)을 제작시는 25~32 mm 직경의 원통형 실린더를 감광용액을 담은 용기에 적셔서 감광층을 형성한다. 이때 상기 소형 원통형 실린더를 다수 한꺼번에 제작하기 때문에 제작비가 저렴하지만, 상기 방식의 감광드럼은 150 mm 직경 정도의 대형 회전드럼을 사용하기 때문에 종래의 감광용액 용기에 적셔서 감광드럼을 제작하기가 어렵고 또한 제작비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전드럼 상에 감광벨트를 접착한 감광드럼을 제공하되, 감광드럼 상에 필연적으로 존재하는 감광벨트의 이음매가 안정된 구조를 가지는 화상형성장치용 감광드럼 구조체를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체는, 회전드럼; 및 상기 회전드럼의 외주에 접착제를 매개로 감겨진 감광벨트;를 구비하며,

상기 회전드럼 상에 상기 감광벨트의 양단이 겹쳐진 이음매가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 이음매의 노출된 단턱에는 코팅이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이음매는 상기 감광드럼 상의 길이방향으로 위치하여 상기 감광드럼 상의 잔류토너화상을 제거하는 클리닝 블레이드와 점접촉을 이루는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼을 채용한 인쇄기의 개략 도면이다. 도면을 참조하면, 이러한 전자사진방식의 칼라 화상형성장치는 감광체인 감광드럼(110)과, 감광드럼(110)을 대전시키는 대전기(111)와, 대전된 감광드럼(110)에 광을 주사하여 소정의 정전잠상을 형성시키는 광 주사유닛으로써 레이저 주사 유닛(Laser Scanning Unit;112)과, 상기 정전잠상을 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:magenta), 시안(C:cyan), 블랙(K:black)의 네 가지 색 토너로 현상하는 현상유닛(113)과, 감광드럼(110)에 현상된 네 가지 색상의 화상을 순차적으로 중첩시킬 수 있는 전사벨트(114)와, 감광드럼(110)에 현상된 화상을 전사벨트(114)에 전사시키는 제1전사롤러(114a)와, 전사벨트(114) 위에 네 가지 색상으로 중첩되어 있는 화상을 용지로 전사시키는 제2전사롤러(114b)와, 용지를 가열 압착하여 상기 전사된 화상을 영구 정착시키는 정착유닛(115)을 포함한다. 그리고 현상유닛(113)에 구비된 네 개의 현상기(113-Y)(113-M)(113-C)(113-K)는 각각 감광드럼(110)으로부터 소정거리 이격된 상태에서 미도시된 접촉수단에 의해 순차적으로 감광드럼(110) 쪽으로 이동하면서 그 선단에 마련된 현상롤러(113a)를 감광드럼(110)에 접촉시키게 된다. 참조부호 116은 용지카세트를, 참조부호 117은 감광드럼 클리닝용 블레이드를, 참조부호 118은 제전기를, 참조부호 119는 용지가 배출되기 위한 이송경로를 각각 나타낸다.

도 3에 도시된 칼라 화상형성장치에서 화상은 다음과 같이 형성된다. 먼저, 대전기(111)에 의해 감광드럼(110)이 대전된 후, LSU(112)로부터 광이 주사되어 감광드럼(110)의 소정 영역에 첫 번째 색상으로 현상될 화상의 정전잠상이 형성된다. 예컨대 옐로우 색상을 첫 번째로 현상한다면, 접촉수단에 의해 옐로우 색상의 현상기(113-Y)가 감광드럼(110)에 접촉하게 된다. 이러한 접촉을 통해서 현상롤러(113a-Y) 외주면에 묻은 토너(T)가 그와 접촉된 감광드럼(110)의 정전잠상 부위로 옮겨가게 된다. 이어서, 감광드럼(110)의 대전과 노광을 통해 마젠타 색상용 정전잠상을 형성하여 현상장치로 마젠타 화상을 현상한다. 이와 같은 방법으로 세 번째 시안과 네 번째 블랙 색상의 화상을 현상한 후, 감광드럼 상에 중첩되어 현상된 화상을 제1전사닙(N1)을 통해 전사벨트(114)에 전사한다. 이후, 이와 같이 완성된 칼라 화상은 전사벨트(114)와 제2 전사롤러(114b)사이의 제2 전사닙(N2)으로 공급되는 용지에 전사되며, 정착유닛(115)을 통과하면서 가열 압착되어 용지에 영구 정착된다.

도 4는 도 3과 같은 화상형성장치에 사용되는 감광드럼의 제1실시예를 도시한 일부 전개 평면도이며, 도 5는 도 4의 V-V' 선을 따라 절개한 면의 단면도이다.

도면을 참조하면, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제작된 원통형 회전드럼(152)의 외주에 감광벨트(154)가 부착되어 있다. 상기 감광벨트(154)는 기저층, 도전층 및 감광층이 순차적으로 적층되어 있으며, 그 표면에 레이저가 주사되면 주사된 부분의 감광층의 전자가 도전층을 거쳐 외부로 빠져나감으로써 정전잠상이 형성된다. 감광벨트의 두께는 일반적으로 20~1000 ㎛ 이며, 본 발명의 실시예에서 사용한 감광벨트(154)의 두께는 50 ㎛ 이다. 회전드럼(152) 상에 접착제를 매개로 하여 그 위에 감광벨트(154)를 감는 경우 필연적으로 감광벨트(154)의 양단이 겹쳐지는 이음매(156)가 생긴다. 상기 이음매(156)는 도 4 및 도 5에서 보듯이 감광드럼(110) 상에서 폭이 일정하며, 점선은 이음매(156) 아래에 숨겨진 감광벨트(154)의 일단의 위치를 표시한 것이며, 실선은 이음매(156)의 타단으로서 외부에 노출된 선이다. 또한, 이 실선으로 표시된 부분은 감광벨트의 두께의 단턱(step: S)이 형성되어 있다. 여기서 참조번호 A는 감광드럼(110)의 회전방향을 가리키며, 이음매(156)의 숨겨진 일단(점선)이 먼저 클리닝 블레이드(117)와 만나도록 배치된다. 상기 이음매(156)는 도 3과 같은 화상형성장치에 사용시 감광드럼(110) 상의 잔류토너를 청소하는 클리닝 블레이드(117)에 의해서 접촉하게 된다. 이때 도 4와 같이 클리닝 블레이드(117)와 이음매(156)가 접촉하는 경우, 정지된 클리닝 블레이드(117)와 A 방향으로 회전되는 감광드럼(110) 사이에서 먼저 점선으로 표시한 부분이 접촉된 후, 실선으로 표시한 단턱(S)이 접촉되므로, 상기 접촉에 의한 충격이 크게 완화된다.

도 6은 본 발명에 따른 감광드럼의 제2실시예를 도시한 일부 전개 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절개한 면의 단면도이다. 도면을 참조하면, 이음매(256)가 감광드럼(210)의 길이방향에 소정의 각도로 경사지게 형성되어서 클리닝 블레이드(117)와 이음매(256) 사이에는 점접촉이 일어나게 된다. 이 점접촉은, 클리닝 블레이드(117)와 이음매(256)가 평행하게 선접촉을 일으키는 경우 클리닝 블레이드(117) 및 이음매(156) 사이의 충격으로 감광벨트(154)가 터지는 현상이 발생되고, 또한 이러한 충격이 과도할 경우 현상영역에서의 흔들림을 초래하여 현상 색상간 중첩위치가 어긋나서 레지스트레이션(registration) 불량 등이 발생되어 화상의 선명도가 저하되는 문제를 방지할 수 있게 한다.

또한, 상기 단턱(S)에 자외선 경화 접착제를 도포한 후 상기 도포된 자외선 경화 접착제를 자외선에서 노출시킴으로써 급속 경화시킨다. 이렇게 얻어진 코팅(260)은 클리닝 블레이드(117)가 감광드럼(210) 상의 단턱(S)을 지나갈 때 부드럽게 지나가게 한다. 따라서 상기 클리닝 블레이드(117)에 의해 감광벨트(154)로부터 떨어진 잔류토너가 단턱(S)을 지나면서 쌓이고, 이 토너가 이음매 사이로 들어가서 결국 전사오염을 일으키는 문제를 근본적으로 차단한다.

상기 단턱(S)의 코팅용으로 사용된 자외선 접착제는 미국 록타이트(Loctite)사의 자외선 경화 접착제로서 제품번호는 LI-504 이며, 그 특성은 표 1과 같다.

또한, 상기 이음매(256)의 양단이 형성하는 상기 감광드럼(210)의 원주방향의 길이(B)는 적어도 1 mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 구조의 감광드럼(210)을 화상형성장치에 사용시 클리닝 블레이드(117) 및 이음매(256) 사이의 점접촉과 단턱(S)에 형성된 코팅(160)으로 이음매(256)에서의 충격이 줄어들므로 감광드럼(210)은 부드럽게 회전되게 된다. 그러나 상기 이음매(256) 부위에서는 토너화상이 찌그러질 수 있으므로 상기 이음매(256) 부분은 감광드럼(210) 상의 비화상영역으로 사용하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 감광드럼(310)에서 감광벨트(354)의 이음매(356)가 형성된 일부 전개 평면도이다.

도면을 참조하면, 클리닝 블레이드(117)와 접촉하는 이음매(356)는 감광드럼(310)의 진행방향에서 중앙부를 기준으로 양측으로 경사를 이루면서 2개의 점접촉을 형성한다. 상기 감광드럼(310)의 원주방향에서 상기 이음매(356)의 폭(B')은 적어도 1 mm 이상인 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 감광드럼(410)에서 감광벨트(454)의 이음매(456)가 형성된 일부 전개 평면도이다.

도면을 참조하면, 클리닝 블레이드(117)와 접촉하는 이음매(456)는 감광드럼(410)의 진행방향에서 다수의 점접촉을 형성한다. 상기 감광드럼(410)의 원주방향에서 상기 이음매(456)의 폭(B")은 적어도 1 mm 이상인 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체는 회전드럼 상에 저렴한 감광벨트를 감아서 적은 비용으로 감광드럼을 제작할 수 있으며, 필연적으로 발생되는 이음매가 클리닝 블레이드와 점접촉을 이루게 하고, 노출된 이음매의 단턱을 덮는 코팅을 형성함으로써 이음매 형성에 따른 클리닝 블레이드와의 충격을 최대로 감소시킬 수 있다. 또한, 감광드럼 및 클리닝 블레이드의 수명도 연장된다.

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.

도 1은 감광벨트를 사용한 화상형성장치의 일부 구성을 도시한 도면,

도 2는 감광드럼을 사용한 화상형성장치의 일부 구성을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감광드럼을 채용한 인쇄기의 개략 구성도면,

도 4는 도 3과 같은 화상형성장치에 사용되는 감광드럼의 제1실시예를 도시한 일부 전개 평면도,

도 5는 도 4의 V-V' 선을 따라 절개한 면의 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 감광드럼의 제2실시예를 도시한 일부 전개 평면도,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ'선을 따라 절개한 면의 단면도,

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 감광드럼에서 이음매가 형성된 일부 전개 평면도,

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 감광드럼에서 이음매가 형성된 일부 전개 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

110, 210, 310, 410: 감광드럼 117: 클리닝 블레이드

152, 252: 회전드럼 154, 254, 354, 454: 감광벨트

156, 256, 356, 456: 이음매 260: 코팅

S: 단턱(step)

Claims

회전드럼;

접착제를 매개로 상기 회전드럼의 외주를 감싸도록 설치된 감광벨트;

상기 회전드럼의 외주 상에 상기 감광벨트의 양단이 겹쳐져 형성된 이음매; 및

상기 이음매의 노출된 단턱을 덮는 코팅;을 구비하며

상기 이음매는, 상기 감광드럼 상 비화상영역에 형성되며, 상기 감광드럼 상의 길이방향으로 위치하여 상기 감광드럼 상의 잔류토너화상을 제거하는 클리닝 블레이드와 점접촉을 형성하는 것을 특징으로 하는 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 코팅은 자외선 경화 접착제를 자외선에 노출시켜 형성된 코팅인 것을 특징으로 하는 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 이음매는 상기 감광드럼의 길이방향에 대해 소정 각도를 유지하는 것을 특징으로 하는 감광벨트를 이용한 화상형성장치용 감광드럼 구조체.