KR100529350B1 - 잉크펌프 및 이를 채용한 습식 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

개시된 잉크펌프는, 입구와 출구가 구비된 하우징과, 이 하우징 내에서 서로 맞물려 회전되면서 잉크를 입구로부터 출구로 압송시키는 한 쌍의 기어를 포함하며, 하우징의 내벽에는 기어의 외주부와 하우징 사이의 틈새를 막아주는 씰링부재가 구비된 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 저소비전력으로 정량의 잉크를 이송시킬 수 있다.

Description

잉크펌프 및 이를 채용한 습식 화상형성장치{Ink pump and liquid electrophotographic printer using the same}

본 발명은 잉크펌프 및 이를 구비한 습식 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 습식 화상형성장치는, 감광체에 광을 주사하여 원하는 이미지에 해당하는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하고, 이를 분말상의 토너와 액상의 캐리어가 혼합된 액체 현상제(이하, 잉크라 한다.)로 현상한 후 용지에 전사, 정착시켜 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 습식 화상형성장치는 현상기와 잉크카트리지 사이에서 잉크를 압송하기 위한 잉크펌프를 구비한다.

종래에는 잉크펌프로서 도 1에 도시된 바와 같은 튜빙펌프가 많이 사용되었다. 도 1을 보면, 하우징(1) 내에 그 단부에 한 쌍의 롤러(3a)(3b)가 설치된 아암(2)이 회전가능하게 설치된다. 하우징(1)의 내벽에는 튜브(4)가 설치된다. 한 쌍의 롤러(3a)(3b)는 튜브(4)를 압축시킨다. 아암(2)이 화살표시(A) 방향으로 회전되면 한 쌍의 롤러(3a)(3b) 사이의 튜브(4) 내의 공간에 있는 잉크가 출구(6) 쪽으로 이송된다. 이 때, 롤러(3b) 뒤쪽으로는 롤러(3b)에 의해 눌러졌던 튜브(4)가 탄성적으로 복원되면서 입구(5) 쪽으로부터 잉크를 빨아들인다. 이와 같은 구성에 의하여, 아암(2)이 회전됨에 따라 잉크는 입구(5)에서 출구(6)쪽으로 이송된다. 이와 같은, 튜빙펌프는 큰 회전토크를 필요로 하며 소비전력이 많고 펌핑량도 적다는 단점이 있다. 펌핑량이 일정하지 않으면, 현상기로 공급되는 잉크의 양이 일정하기 않아 균일한 인쇄품질을 얻을 수 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 낮은 소비전력으로 많은 유량을 일정한 속도로 정량공급이 가능한 잉크펌프 및 이를 채용하여 균일한 인쇄품질을 얻을 수 있도록 개선된 습식 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잉크펌프는, 입구와 출구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내에서 서로 맞물려 회전되면서 잉크를 상기 입구로부터 상기 출구로 압송시키는 한 쌍의 기어; 상기 한 쌍의 기어를 회전시키는 모터;를 포함하며, 상기 하우징의 내벽에는 상기 기어의 외주부와 상기 하우징 사이의 틈새를 막아주는 씰링부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식 화상형성장치는. 정전잠상이 형성되는 감광드럼과, 상기 정전잠상에 잉크를 공급하여 현상시키는 현상기와, 잉크가 수용된 잉크카트리지와, 상기 현상기와 잉크카트리지 사이에 설치되어 잉크를 순환시키는 잉크펌프를 포함하며, 상기 잉크펌프는, 입구와 출구가 구비된 하우징; 상기 하우징 내에서 서로 맞물려 회전되면서 잉크를 상기 입구로부터 상기 출구로 압송시키는 한 쌍의 기어; 상기 한 쌍의 기어를 회전시키는 모터;를 포함하며, 상기 하우징의 내벽에는 상기 기어의 외주부와 상기 하우징 사이의 틈새를 막아주는 씰링부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 씰링부재는 상기 기어의 외주부에 의해 탄력적으로 압축될 수 있는 탄성부재인 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 습식 화상형성장치의 일 예를 간략히 도시한 구성도이다. 도 2를 보면, 현상기(10), 감광드럼(20), 전사벨트(30)가 도시되어 있다. 제1현상용기(11) 내에 제2현상용기(12)가 설치된다. 제2현상용기(12)에는 현상롤러(13)로 잉크를 공급하는 디포지트롤러(14)가 설치된다. 참조부호 15와 16은 각각 현상롤러(13)로부터 잉크를 긁어내리는 클리닝롤러, 현상롤러(13)에 부착된 잉크의 양을 규제하는 규제롤러이다. 현상롤러(13)는 감광드럼(20)과 대면되어 있고, 감광드럼(20)은 전사벨트(30)와 접촉되어 있다. 상술한 바와 같은 구성에 의해, 노광기(미도시)에 의해 감광드럼(20)에 정전잠상이 형성되고, 이 정전잠상은 현상롤러(13)에 의해 공급되는 잉크에 의해 현상되고, 현상된 화상은 전사벨트(30)를 거쳐 용지로 전사된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 용지는 정착과정을 거침으로써 화상의 인쇄가 완료된다.

참조부호 40은 잉크카트리지이다. 잉크카트리지(40)는 공급경로(50)에 의하여 제2현상용기(12)와 연결된다. 잉크카트리지(40)는 회수경로(60)에 의하여 제1현상용기(11)와 연결된다. 공급경로(50)와 회수경로(60)에는 잉크펌프(100)가 각각 연결된다. 잉크펌프(100)에 의하여 잉크는 잉크카트리지(40)로부터 제2현상용기(12)로 공급되고, 과잉공급되어 제2현상용기(12)로부터 넘쳐서 제1현상용기(11)에 모인 잉크는 잉크카트리지(40)로 회수된다.

도 3은 도 2에 도시된 잉크펌프의 일 실시예를 도시한 사시도이며, 도 4는 기어펌핑헤드를 상세히 도시한 단면도이다.

도 3을 보면, 잉크펌프(100)는 모터(110)와 이 모터(110)에 의해 구동되는 기어펌핑헤드(120)를 구비한다. 기어펌핑헤드(120)와 모터(110) 사이에는 도면으로 자세히 도시되지는 않았지만 모터(110)의 회전력을 기어펌핑헤드(120)로 전달하는 축연결부(130)가 마련된다.

도 4를 보면, 입구(122)와 출구(123)가 마련된 하우징(121) 내에 서로 맞물려 회전되는 한 쌍의 기어(124)가 도시되어 있다. 하우징(121)의 내벽(127)에는 씰링부재(125)가 마련된다. 씰링부재(125)는 기어(124)의 외주부(126)와 하우징(121)의 내벽(127) 사이의 공간을 메워서 하우징(121)의 내벽(127)과 기어(124)의 외주부(126) 사이에 틈새가 생기지 않도록 한다.

기어(124)가 도면의 화살표시(B) 방향으로 회전되면, 입구(122) 주변의 잉크는 기어(124)의 치형 사이와 씰링부재(125)에 의해 정의되는 공간에 갖혀서 출구(123) 쪽으로 이송된다. 이와 같은 구성에 의하여, 잉크는 입구(122)로부터 출구(123)로 압송되며, 출구(123) 쪽의 잉크량이 증가되면서 잉크는 출구(123)를 통하여 배출된다. 또한, 입구(122) 쪽의 잉크량이 즐어들면서 발생되는 하우징(121) 내부의 음압에 의하여 새로운 잉크가 입구(122)를 통하여 하우징(121) 내부로 유입된다.

만일, 씰링부재(125)가 없다면, 도 5에 도시된 바와 같이 잉크는 기어(124)의 치형 사이와 하우징(121)의 내벽(127) 사이의 공간에 갖혀서 이송된다. 그러기 위해서는 하우징(121)의 내벽(127)과 기어(124)의 외주부(126)는 틈새가 생기지 않도록 밀착되어야 한다. 기어(124)와 하우징(121)은 모두 플라스틱 재질 등의 강체이므로 기어(124)와 하우징(121)의 내벽(127)과의 마찰이 매우 크다. 이로 인하여, 기어(124)를 구동시키는 모터(110)에 가해지는 부하가 매우 커지며, 모터(110)의 토오크가 부족할 경우에는 기어(124)가 제대로 회전되지 못하여 펌핑불량이 발생될 수 있다. 기어(124)가 원활하게 회전되도록 도 6에 도시된 바와 같이 기어(124)의 외주부(126)와 하우징(121)의 내벽(127) 사이에 틈새를 두는 경우에는 이 틈새로 잉크가 누출되어 펌핑효율이 저하된다. 또, 잉크펌프가 구동되는 초기에 잉크를 끌어올리는 압력이 부족하여 펌핑불량을 일으킬 수 있다. 이와 같이 잉크펌프가 제대로 작동되지 않으면 잉크카트리지(40)와 현상기(10) 사이에서 잉크가 원활하게 순환되지 못하여 화상농도가 낮아지는 등의 인쇄불량을 일으킬 수 있다.

하지만, 본 실시예에 따른 잉크펌프를 적용하는 경우에는 상술한 바와 같은 문제점을 방지할 수 있다. 도 4의 C부를 상세히 도시한 도 7을 보면, 기어(124)의 외주부(126)와 하우징(121)의 내벽(127) 사이에 탄성을 가진 씰링부재(125)가 설치되어 있다. 씰링부재(125)는 도 4에 도시된 바와 같이 기어(124)의 외주부(126)에 의해 약간 눌려져서 탄성적을 압축될 수 있는 두께를 가지는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 기어(124)가 회전되는 중에도 기어(124)의 외주부(126)와 씰링부재(125)가 탄력적으로 접촉된 상태를 유지하므로 기어(124)의 치형과 씰링부재(125)에 의해 정의되는 공간은 기밀을 유지하게 되어 펌핑압력의 누출이 발생되지 않는다. 따라서, 정량의 잉크를 높은 신뢰성으로 펌핑할 수 있다. 또한, 강체인 기어(124)와 탄성부재인 씰링부재(125)가 서로 접촉되므로 모터(110)에 가해지는 부하도 줄어들게 되어 기어(124)가 적은 구동 토오크로도 부드럽게 회전될 수 있어, 소비전력도 즐어들게 된다.

도 8과 도 9는 씰링부재의 변형예들을 도시한 단면도들이다. 도 8을 보면, 하우징(121)의 내벽(127)과 한 쌍의 기어(124)의 외주부(126)와의 틈새를 메우는 제1, 제2씰링부재(151, 152)를 구비한 기어펌핑헤드(120a)가 도시되어 있다. 제1, 제2씰링부재(151, 152)는 적어도 한 쌍의 기어(124)가 하우징(121)의 내벽(127)과 대면되어 펌핑이 시작되는 위치로부터 시작하여 펌핑방향, 즉 한 쌍의 기어(124)의 회전방향으로 연장된다. 제1, 제2씰링부재(151, 152)의 연장길이는 적어도 한 쌍의 기어(124)의 두 치형 사이의 간격보다는 긴 것이 바람직하다. 그래야만 펌핑이 시작된 잉크가 다시 입구(122)쪽으로 누출되지 않는다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1, 제2씰링부재(151, 152)와 기어(124)와의 접촉길이를 줄임으로써 기어(124) 구동시키는 모터(110)의 부하를 줄일 수 있다. 도 9에 도시된 기어펌핑헤드(120b)는 도 8에 도시된 제1, 제2씰링부재(151, 152)를 일체로 구성한 씰링부재(161)을 구비한 것을 특징으로 하는데, 그 작용효과는 도 8에 대하여 설명한 바와 거의 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

상술한 실시예에서는 하나의 감광드럼과 현상기를 구비한 습식 화상형성장치에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 칼라 화상을 형성하는 습식 화상형성장치의 경우에는 예를 들면 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙 색상의 화상을 형성하기 위한 4개씩의 감광드럼, 현상기, 잉크카트리지가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크펌프 및 이를 구비한 습식 화상형성장치에 의하면, 저소비전력으로 정량의 잉크를 순환시킬 수 있어 균일한 인쇄품질을 얻을 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 종래의 튜빙펌프를 간략히 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 습식화상형성장치의 일 예를 도시한 구성도.

도 3은 도 2에 채용된 잉크펌프의 일 실시예를 도시한 사시도.

도 4는 기어펌핑헤드를 상세히 도시한 단면도.

도 5와 도 6은 본 실시예에 따른 잉크펌프의 효과를 설명하기 위한 단면도.

도 7은 도 4의 C부를 상세히 도시한 도면.

도 8과 도 9는 씰링부재의 변형예들을 도시한 단면도들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10......현상기 20......감광드럼

30......전사벨트 40......잉크카트리지

50......공급경로 60......회수경로

100......잉크펌프 110......모터

120,120a, 120b......기어펌핑헤드 130......축연결부

131......하우징 134......기어

135, 161.....씰링부재 136......외주부

151, 152......제1, 제2씰링부재

Claims (8)

1. 입구와 출구가 구비된 하우징;

   상기 하우징 내에서 서로 맞물려 회전되면서 잉크를 상기 입구로부터 상기 출구로 압송시키는 한 쌍의 기어;

   상기 한 쌍의 기어를 회전시키는 모터;를 포함하며,

   상기 하우징의 내벽에는 상기 기어의 외주부와 상기 하우징 사이의 틈새를 막아주는 씰링부재가 구비된 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 잉크펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 씰링부재는, 적어도 상기 한 쌍의 기어와 상기 하우징의 내벽이 서로 대면되어 펌핑이 시작되는 위치로부터 상기 한 쌍의 기어의 회전방향으로 연장된 제1, 제2씰링부재를 포함하며, 상기 제1, 제2씰링부재의 길이는 적어도 상기 한 쌍의 기어의 치형 사이의 간격보다는 큰 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 잉크펌프.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1, 제2씰링부재는 각각 상기 입구쪽으로 연장되어 서로 연결된 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 잉크펌프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 씰링부재는 상기 기어의 외주부에 의해 탄력적으로 압축될 수 있는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치의 잉크펌프.
5. 정전잠상이 형성되는 감광드럼과, 상기 정전잠상에 잉크를 공급하여 현상시키는 현상기와, 잉크가 수용된 잉크카트리지와, 상기 현상기와 잉크카트리지 사이에 설치되어 잉크를 순환시키는 잉크펌프를 포함하며, 상기 잉크펌프는,

   입구와 출구가 구비된 하우징;

   상기 하우징 내에서 서로 맞물려 회전되면서 잉크를 상기 입구로부터 상기 출구로 압송시키는 한 쌍의 기어;

   상기 한 쌍의 기어를 회전시키는 모터;를 포함하며,

   상기 하우징의 내벽에는 상기 기어의 외주부와 상기 하우징 사이의 틈새를 막아주는 씰링부재가 구비된 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 씰링부재는, 적어도 상기 한 쌍의 기어와 상기 하우징의 내벽이 서로 대면되어 펌핑이 시작되는 위치로부터 상기 한 쌍의 기어의 회전방향으로 연장된 제1, 제2씰링부재를 포함하며, 상기 제1, 제2씰링부재의 길이는 적어도 상기 한 쌍의 기어의 치형 사이의 간격보다는 큰 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1, 제2씰링부재는 각각 상기 입구쪽으로 연장되어 서로 연결된 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 씰링부재는 상기 기어의 외주부에 의해 탄력적으로 압축될 수 있는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.