KR100601681B1

KR100601681B1 - 전자사진방식 화상형성장치

Info

Publication number: KR100601681B1
Application number: KR1020040038745A
Authority: KR
Inventors: 정우철; 정흥섭; 유세현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-29
Filing date: 2004-05-29
Publication date: 2006-07-14
Also published as: US7336916B2; US20050265746A1; KR20050113522A

Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼이 구비된 현상카트리지를 포함하여 전자사진 프로세스에 의하여 화상을 인쇄하는 인쇄유닛과, 현상카트리지를 착탈시키기 위하여 인쇄유닛의 일측을 개폐하는 도어와, 현상카트리지의 착탈을 허용하는 제1위치와 현상카트리지를 인쇄유닛에 고정시키는 제2위치를 갖는 고정부재를 포함하며, 고정부재는 도어의 개폐동작에 의하여 제1, 제2위치로 선택적으로 변환되는 것을 특징으로 한다.

Description

전자사진방식 화상형성장치{Electrophotographic image forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 구성도.

도 2와 도 3은 현상카트리지를 착탈하기 위한 구조의 일 실시예를 도시한 분해사시도와 측면도.

도 4 내지 도 6은 현상카트리지의 착탈과정을 보여주는 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10......현상카트리지 11......감광드럼

12......현상롤러 13......대전롤러

14......감광드럼의 단부 15......돌기

17......개구 20......반송벨트

21, 22, 23, 24......지지롤러 30......광주사장치

40......전사롤러 50......정착기

60......레버 70......고정부재

80......슬라이딩부재 90......프레임

91......가이드 레일 96......삽입부

100......인쇄유닛 120......카세트

121......픽업롤러 122......이송럴러

130......도어

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 특히 착탈가능한 현상카트리지를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진방식 화상형성장치는 균일한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 원하는 이미지에 해당하는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하고, 상기 정전잠상에 토너를 공급하여 현상하고, 감광체 상에 현상된 화상을 중간전사매체를 거치거나 또는 용지에 직접 전사한 후에, 전사된 화상에 열과 압력을 가하여 정착시킴으로써 화상을 형성하는 장치를 말한다.

전자사진방식 화상형성장치는 감광체와 토너가 수용된 현상카트리지를 구비한다. 현상카트리지는 수명이 다하면 교체되는 것으로서, 화상형성장치 본체에 착탈될 수 있게 설치된다. 현상카트리지가 본체에 장착되면 소정의 위치에 고정시키야 한다. 현상트리지의 고정은 견고하게 이루어져야 한다.

HP 프린터(HP 3500)는 현상카트리지를 본체에 고정시키기 위하여 구동모터에 의하여 구동되는 커플러를 채용한다. 커플러는 현상카트리지가 분리된 때에는 현상카트리지가 장착될 때에 현상카트리지와 간섭되지 않도록 후퇴되어 있다. 현상카트리지가 장착되고 도어가 닫히면 구동모터가 회전된다. 커플러가 전진하여 감광드럼의 일단부에 결합됨으로써 현상카트리지가 수정의 위치에 고정된다. 현상카트리지 를 분리하기 위하여 도어를 열면 구동모터가 반대방향으로 회전되어 카플러가 후퇴되어 감광드럼의 일단부로부터 이격된다.

이와 같이 구동모터를 이용하여 현상카트리지를 고정시키는 방식은 전기의 공급이 중단된 경우, 예를 들면 화상형성장치 본체의 전원공급장치에 고장이 발생된 경우에는 커플러가 후퇴되지 않으므로 현상카트리지를 분리할 수가 없다.

또한, HP 프린터는 커플러와 감광드럼의 일단부는 서로 상보적인 형상을 갖는다. 따라서, 현상카트리지가 장확한 위치에 장착되지 않으면 커플러와 감광드럼의 일단부가 서로 결합되지 않아 현상카트리지 장착 불량이 발생될 수 있다.

본 발명은 상기한 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 구동모터에 의존되지 않는 방식에 의하여 현상카트리지를 고정/해제시킬 수 있도록 개선된 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 국면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼이 구비된 현상카트리지를 포함하여 전자사진 프로세스에 의하여 화상을 인쇄하는 인쇄유닛; 상기 현상카트리지를 착탈시키기 위하여 상기 인쇄유닛의 일측을 개폐하는 도어; 상기 현상카트리지의 착탈을 허용하는 제1위치와 상기 현상카트리지를 상기 인쇄유닛에 고정시키는 제2위치를 갖는 고정부재;를 포함하며, 상기 고정부재는 상기 도어의 개폐동작에 의하여 상기 제1, 제2위치로 선택적으로 변환되는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 국면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼이 구비된 현상카트리지를 포함하는 인쇄유닛; 상기 현상카트리지를 착탈시키기 위하여 상기 인쇄유닛의 일측을 회동가능하게 개폐하는 도어; 상기 현상카트리지가 장착위치에 있을 때에 상기 감광드럼의 일단부가 삽입되는 삽입부; 상기 도어가 회동됨에 따라 왕복 슬라이딩되며, 제1, 제2간섭부를 구비하는 슬라이딩부재; 상기 도어가 열릴 때와 닫힐 때에 각각 제1, 제2간섭부와 간섭되어, 상기 현상카트리지의 착탈을 허용하는 제1위치와 상기 삽입부와 대면되는 위치에서 상기 감광드럼의 일단부에 접촉됨으로써 상기 현상카트리지를 고정시키는 제2위치로 변환되는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다. 본 실시예이 화상형성장치는 칼라 화상형성장치이다.

도 1을 보면, 화상형성장치는 전자사진 프로세스에 의하여 용지에 화상을 인쇄하는 인쇄유닛(100)과, 용지를 적재한 카세트(120), 카세트(120)로부터 용지를 인출하는 픽업롤러(121), 및 용지를 이송시키는 이송롤러(122)를 구비한다.

인쇄유닛(100)은 서로 다른 색상의 토너, 예를 들면 시안(C:cyab), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너가 각각 수용된 4개의 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K), 반송벨트(20), 광주사장치(30C, 30M, 30Y, 30K), 전사롤러(40), 정착기(50)를 포함한다.

반송벨트(20)는 다수의 지지롤러들(21)(22)(23)(24)에 의해 지지되어 순환주행된다. 본 실시예의 반송벨트(20)는 수직방향으로 설치된다. 각 광주사장치(30C, 30M, 30Y, 30K)는 시안(C:cyab), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상정보에 대응되는 광을 각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(11)으로 주사한다. 본 실시예에서는 광주사장치(30C, 30M, 30Y, 30K)로서 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)을 채용한다.

각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)는 감광드럼(11)과 현상롤러(12)를 포함한다. 감광드럼(11)은 그 외주면의 일부가 노출도록 설치된다. 본 실시예의 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)는 대전롤러(13)를 더 포함한다. 대전롤러(13)에는 감광드럼(11)의 외주를 균일한 전위로 대전시키기 위하여 대전바이어스가 인가된다. 대전롤러(13) 대신에 코로나 방전기(미도시)가 채용될 수 있다. 현상롤러(12)는 그 외주에 토너를 부착시켜 감광드럼(11)으로 공급한다. 현상롤러(12)에는 토너를 감광드럼(11)으로 공급하기 위한 현상바이어스가 인가된다. 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)는 도면으로 도시되지는 않았지만 토너를 현상롤러(12)로 부착시키는 공급롤러, 현상롤러(12)에 부착된 토너의 양을 규제하는 규제수단, 그 내부에 수용된 토너를 공급롤러 및/또는 현상롤러(12) 쪽을 이송시키는 교반기 등을 더 구비할 수 있다. 본 실시예의 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)는 광주사장치(30C, 30M, 30Y, 30K)에 의하여 주사된 광이 감광드럼(11)에 조사될 수 있도록 통로를 형성하는 개구(17)를 구비한다. 감광드럼(11)의 외주로 노출된 외주면은 반송벨트(20)와 대면된다.

4개의 전사롤러(40)는 반송벨트(20)를 사이에 두고 각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(11)과 대면되는 위치에 배치된다. 전사롤러(40)에는 전사바이어스가 인가된다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 칼라화상형성과정을 설명한다.

각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(120)은 대전롤러(13)에 인가된 대전바이어스에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 4개의 광주사장치(30C, 30M, 30Y, 30K)은 각각 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙 색상의 화상정보에 대응되는 광을 개구(17)를 통하여 각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(11)으로 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 현상롤러(12)에는 현상바이어스가 인가된다. 그러면 현상롤러(12)의 외주에 부착된 토너가 정전잠상으로 부착되어 각 현상카트리지(10C, 10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(11)에 각각 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙 색상의 토너화상이 형성된다.

용지는 픽업롤러(121)에 의하여 카세트(120)로부터 인출된다. 용지는 이송롤러(122)에 의하여 반송벨트(20)로 인입된다. 용지는 정전기적인 힘에 의하여 반송벨트(20)의 표면에 부착되어 반송벨트(20)의 주행선속도와 동일한 속도로 이송된다.

예를 들면, 현상카트리지(10C)의 감광드럼(11)의 외주면에 형성된 시안(C)색상의 토너화상의 선단이 전사롤러(40)와 대면된 전사닙으로 도달되는 시점에 맞추어 용지의 선단이 전사닙에 도달된다. 전사롤러(40)에 전사바이어스가 인가되면 감 광드럼(11)에 형성된 토너화상은 용지로 전사된다. 용지가 이송됨에 따라 현상카트리지(10M, 10Y, 10K)의 감광드럼(11)들에 형성된 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상의 토너화상은 순차적으로 용지에 중첩 전사되어, 용지에는 칼라 토너화상이 형성된다. 정착기(50)는 용지에 형성된 칼라토너화상에 열과 압력을 가하여 용지에 정착시킨다. 정착이 완료된 용지는 배출롤러(123)에 의하여 화상형성장치 밖으로 배출된다.

현상카트리지(10)는 수명이 다하면 교체되는 소모품이다. 따라서, 본 실시예의 현상카트리지(10)는 인쇄유닛(100)에 착탈될 수 있게 설치된다. 또한, 본 실시예의 화상형성장치는 현상카트리지(10)를 장착 또는 분리하기 위하여 인쇄유닛(100)의 일측을 개폐하는 도어(130)를 구비한다.

도 2와 도 3은 현상카트리지(10)를 착탈하기 위한 구조의 일 실시예를 도시한 분해사시도와 측면도이다. 도 2를 보면, 한 쌍의 프레임(90)이 도시되어 있다. 각 프레임(90)에는 가이드 레일(91)이 마련된다. 현상카트리지(10)의 양측부에는 가이드 레일(91)에 삽입되는 돌기(15)가 마련된다. 현상카트리지(10)는 가이드 레일(91)을 따라 횡방향으로 슬라이딩되면서 착탈된다. 감광드럼(11)은 그 단부(14)가 현상카트리지(10)의 측부 쪽으로 돌출된다. 프레임(90)에는 현상카트리지(10)가 장착되었을 때에 감광드럼(11)의 단부(14)가 삽입되는 삽입부(96)가 마련된다. 감광드럼(11)의 단부(14)는 일반적으로 원형이므로 삽입부(96)는 도 2에 도시된 바와 같이 V자 형태를 가지는 것이 바람직하다. 이에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이 삽입부(96)의 두 면(94)(95)이 감광드럼(11)의 단부(14)를 지지한다.

프레임(90)에는 고정부재(70)가 결합된다. 고정부재(70)는 현상카트리지(10)의 착탈을 허용하는 제1위치와 현상카트리지(10)를 인쇄유닛(100)에 고정시키는 제2위치를 갖는다. 본 실시예의 고정부재(70)는 도어(130)의 개폐동작에 의하여 제1, 제2위치로 선택적으로 변환되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 도어(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 회동됨으로써 인쇄유닛(100)의 일측부를 개폐한다. 이 때, 반송벨트(20)와 전사롤러(40)도 함께 회동된다. 본 실시예의 고정부재(70)는 프레임(90)에 마련된 회동축(93)에 결합되어 제1위치와 제2위치로 회동된다. 고정부재(70)에는 회동축(93)에 삽입되는 중공부(73)가 형성된다. 고정부재(70)는 중공부(73)로부터 양방향으로 연장된 제1, 제2아암(71)(72)을 구비한다. 제2아암(72)의 단부에는 후크(74)가 마련된다.

본 실시예의 화상형성장치는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(90)에 마련된 레일(92)을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩부재(80)를 구비한다. 도어(130)와 슬라이딩부재(80)는 레버(60)에 의하여 연결된다. 도어(130)에는 회동중심(131)으로부터 편심된 위치에 샤프트(132)가 마련된다. 레버(60)의 일단부(61)는 샤프트(132)에 회동될 수 있게 결합된다. 레버(60)에는 슬롯 형태로 관통된 장공부(62)가 마련된다. 장공부(62)는 슬라이딩부재(80)에 마련된 보스(83)와 결합된다. 이에 의하여, 슬라이딩부재(80)는 도어(130)가 회동됨에 따라 왕복 슬라이딩된다. 슬라이딩부재(80)에는 고정부재(70)를 회동시키기 위한 제1, 제2간섭부(81)(82)가 마련된다. 제1간섭부(81)는 도어(130)가 열릴 때에 제1아암(71)을 밀어 고정부재(70)를 제1위치로 회동시킨다. 제2간섭부(82)는 도어(130)가 닫힐 때에 제2아암(72)을 밀어 고정부재(70)를 제2위치로 회동시킨다.

도 4 내지 도 6은 현상카트리지의 착탈과정을 보여주는 평면도이다. 도 1 내지 도 6을 보면서 상술한 바와 같은 구성에 의한 현상카트리지(10)의 착탈동작을 설명한다.

먼저, 현상카트리지(10)를 인쇄유닛(100)에 장착하는 경우에 대하여 설명한다. 도어(130)를 도 3의 C1 방향으로 회동시켜 인쇄유닛(100)의 일측부를 개방한다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬라이딩부재(80)가 레버(60)에 이끌려서 B1 방향으로 슬라이딩된다. 제1간섭부(81)는 제1아암(71)을 밀어 고정부재(70)를 현상키트리지(10)의 착탈을 허용하는 제1위치로 회동시킨다. 현상카트리지(10)를 가이드 레일(91)을 따라 A1 방향으로 삽입하면, 감광드럼(11)의 단부(14)는 삽입부(96)에 삽입된다. 단부(14)는 제1, 제2면(94)(95)에 의하여 지지된다. 그런 다음 도어(130)를 도 3의 C2 방향으로 회동시켜 닫는다. 그러면, 레버(60)는 슬라이딩부재(80)를 밀어 B2 방향으로 슬라이딩시킨다. 이 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2간섭부(82)는 제2아암(72)을 밀어 고정부재(70)를 제2위치로 회동시킨다. 고정부재(70)의 후크(74)는 현상카트리지(10)가 삽입부(96)로부터 이탈되지 않도록 삽입부(96)와 대면되는 위치에서 감광드럼(11)의 단부(14)에 접촉되어 있다.

현상카트리지(10)는 삽입부(96)와 고정부재(70)의 후크(74)에 의하여 3점지지 방식으로 고정된다. 따라서, 가령 현상카트리지(10)가 삽입부(96)에 완전하게 삽입되지 않았다 하더라도 고정부재(70)가 회동되면서 감광드럼(11)의 단부(14)를 밀어 삽입부(96)로 완전히 삽입되도록 하기 때문에 현상카트리지(10) 장착불량이 발생될 여지가 매우 적다. 또한, 제2간섭부(82)가 제2아암(72)에 접촉된 상태를 유지하기 때문에 고정부재(70)는 도어(130)를 열지 않는 한 회동되지 않고 제2위치에 로킹된다. 따라서, 현상카트리지(10)가 인쇄유닛(100)에 견고하게 고정된다.

다음으로 현상카트리지(10)를 인쇄유닛(100)으로부터 분리하는 과정을 설명한다. 도어(130)를 도 3의 C1방향으로 회동시켜 인쇄유닛(100)의 일측부를 개방한다. 그러면, 슬라이딩부재(80)는 레버(60)에 이끌려서 B1 방향으로 슬라이딩된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1간섭부(81)는 고정부재(70)의 제1아암(71)을 밀어 고정부재(70)를 현상카트리지(10)의 착탈을 혀용하는 제1위치로 회동시킨다. 후크(74)가 감광드럼(11)의 단부(14)로부터 이격되므로, 사용자는 현상카트리지(10)를 A2 방향으로 당겨서 인쇄유닛(100)으로부터 분리할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치에 따르면, 현상카트리지(10)는 도어(130)의 개폐동작에 연동되는 고정부재(70)에 의하여 인쇄유닛(100)에 고정되거나 또는 인쇄유닛(100)으로부터 해제된다. 따라서, 전원의 공급여부에 관계없이 현상카트리지(10)를 인쇄유닛(100)으로부터 분리하거나 또는 인쇄유닛(100)에 장착할 수 있다. 또한, 구동모터를 이용하는 종래의 화상형성장치에 비해 구조가 간단하여 부품비 및 조립비용을 절감할 수 있다.

상술한 실시예에서는 4개의 현상카트리지(10)를 구비하는 칼라화상형성장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 현상카트리지의 개수에 의하여 한정되지 않는다. 또한, 상술한 실시예에서는 고정부재(70)가 제1, 제2위치로 회동되는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 의하여 한정되는 것은 아니 다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치에 의하면, 간단한 구조로 전원의 공급여부에 관계없이 현상카트리지를 인쇄유닛으로부터 분리하거나 또는 인쇄유닛에 장착할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치의 구현이 가능하다.

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

Claims

감광드럼이 구비된 현상카트리지를 포함하여 전자사진 프로세스에 의하여 화상을 인쇄하는 인쇄유닛;

상기 현상카트리지를 착탈시키기 위하여 상기 인쇄유닛의 일측을 개폐하는 도어;

상기 현상카트리지의 착탈을 허용하는 제1위치와 상기 현상카트리지를 상기 인쇄유닛에 고정시키는 제2위치를 갖는 고정부재;를 포함하며,

상기 고정부재는 상기 도어와 연결되어, 상기 도어가 개방될 때에 상기 제1위치로, 상기 도어가 닫힐 때에 상기 제2위치로 변환되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 도어는 회동될 수 있게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 도어가 개폐됨에 따라 왕복 슬라이딩되며, 제1, 제2간섭부를 구비하는 슬라이딩부재;를 더 포함하며,

상기 고정부재는 상기 도어가 열릴 때와 닫힐 때에 각각 제1, 제2간섭부와 간섭되어 상기 제1위치, 제2위치로 변환되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 제1, 제2간섭부는 상기 고정부재를 각각 제1, 제2위치에 로킹시키는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 현상카트리지가 장착위치에 있을 때에 상기 감광드럼의 일단부가 삽입되는 삽입부;를 더 포함하며,

상기 고정부재는 상기 제2위치에 있을 때에 상기 삽입부와 대면되는 위치에서 상기 감광드럼의 일단부에 접촉됨으로써 상기 현상카트리지를 고정시키는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 고정부재는 상기 제1, 제2위치로 회동되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
감광드럼이 구비된 현상카트리지를 포함하는 인쇄유닛;

상기 현상카트리지를 착탈시키기 위하여 상기 인쇄유닛의 일측을 회동가능하게 개폐하는 도어;

상기 현상카트리지가 장착위치에 있을 때에 상기 감광드럼의 일단부가 삽입되는 삽입부;

상기 도어가 회동됨에 따라 왕복 슬라이딩되며, 제1, 제2간섭부를 구비하는 슬라이딩부재;

상기 도어가 열릴 때와 닫힐 때에 각각 제1, 제2간섭부와 간섭되어, 상기 현상카트리지의 착탈을 허용하는 제1위치와 상기 삽입부와 대면되는 위치에서 상기 감광드럼의 일단부에 접촉됨으로써 상기 현상카트리지를 고정시키는 제2위치로 변환되는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제7항에 있어서,

상기 제1, 제2간섭부는 상기 고정부재를 각각 제1, 제2위치에 로킹시키는 것 을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제7항에 있어서,

일단부가 상기 도어의 회동중심으로부터 편심된 위치에 결합되고 타단부는 상기 슬라이딩부재에 결합되어 상기 도어가 회동됨에 따라 상기 슬라이딩부재를 왕복슬라이딩시키는 레버;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고정부재는 상기 제1, 제2위치로 회동되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.