KR100612257B1 - 위치고정부재를 가지는 현상장치 - Google Patents

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Abstract

현상장치에 관한 것이다. 상기 현상장치는 토너가 수용되는 토너수용부를 가지는 현상프레임과 토너수용부에 수용된 토너를 교반하는 교반스크류와 교반된 토너를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러 및 교반스크류에 외팔보 형태로 설치되어 현상프레임과 접촉하는 위치고정부재를 포함한다.
화상형성장치, 현상장치, 교반장치, 교반스크류, 고화

Description

위치고정부재를 가지는 현상장치{developing apparatus having position-fixing member}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현상장치를 포함하는 화상형성장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 현상장치에서 교반스크류가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치고정부재의 사시도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **
210 : 현상프레임
280 : 교반스크류
290 : 위치고정부재
본 발명은 현상장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토너를 효율적으로 교반하는 현상장치에 관한 것이다.
레이저 프린터나 디지털 복사기와 같은 화상형성장치는 감광체에 레이저광을 주사하여 감광체의 표면에 인쇄하고자 하는 이미지에 대응되는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 이 정전잠상에 토너를 공급하여 토너화상을 현상한다. 인쇄매체에 이 토너화상을 전사시키고 열과 압력을 이용하여 정착시켜 화상을 형성한다.
정전잠상이 형성된 감광체에 토너를 공급하여 토너화상을 현상하는 처리는 현상장치에서 이루어진다. 토너 카트리지가 토너를 공급하고, 공급된 토너는 적정 수준의 대전량을 얻을 수 있도록 교반스크류에 의해 교반되어 현상롤러에 공급된다. 현상롤러는 감광체에 대향하여 배치되어 토너화상을 현상한다.
현상장치에서 발생하는 문제점 중 하나가 토너의 고화 현상이다. 토너의 고화는 토너를 구성하는 물질의 들러붙으려는(tacky) 성질, 또는 정전기적 인력 등 다양한 원인에 기인한다. 토너가 고화되면 토너가 현상롤러에 제대로 부착되지 못해 감광체로 토너가 현상되지 못하고 결국 인쇄품질이 저하된다. 토너의 고화를 방지하고 유동성을 확보하기 위해 현상장치 내에는 교반스크류가 설치된다.
대한민국 특허공개공보 제 10-2004-0025993 호는 봉 형상, 크랭크 형상 등으로 구성한 교반스크류를 개시하고 있다. 미국특허 제6,834,175호는 나선형의 리브와 경사진 리브를 함께 형성한 교반스크류를 개시하고 있다. 그러나 상기 문헌들에 의하면 교반스크류의 양단에 고화가 발생하는 것을 효율적으로 대처하지 못한다. 교반스크류의 양단에는 프레임과 접촉하여 계속적인 마찰이 있으며, 이로 인해 마찰열이 발생한다. 주변에 비해 비교적 고온인 이 부분에 토너가 공급되면 토너가 쉽게 고화되는 문제가 있다.
또한, 교반스크류와 프레임간의 마찰은 소음을 발생시키고 기기 간의 마모를 촉진시켜 결국 화상형성장치의 수명이 저하되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 토너를 효율적으로 교반하는 현상장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 마찰에 의한 소음을 줄이고 수명을 연장한 현상장치를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 현상장치는 토너가 수용되는 토너수용부를 가지는 현상프레임과 상기 토너수용부에 수용된 상기 토너를 교반하는 교반스크류와 교반된 상기 토너를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러 및 상기 교반스크류에 외팔보 형태로 설치되어 상기 현상프레임과 접촉하는 위치고정부재를 포함한다.
상기 위치고정부재는 상기 교반스크류의 양단 중 상기 토너가 교반되는 방향에 설치될 수 있다.
상기 위치고정부재는 상기 교반스크류에 고정되는 리브와 상기 리브에 형성된 접촉돌기를 포함하며, 상기 접촉돌기가 상기 현상프레임과 접촉할 수 있다. 이 경우 상기 접촉돌기는 라운드형으로 돌출되어 형성할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현상장치를 포함하는 화상형성장치를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 화상데이터가 입력되면 인쇄매체(P)가 공급롤러(110)에 의해 트레이(120)로부터 공급된다. 광주사유닛(140)은 레이저광을 이용하여 감광체(250)의 표면에 화상데이터에 대한 정전잠상을 형성한다. 현상장치(200)는 정전잠상이 형성된 감광체(250)에 토너화상을 현상한다. 전사롤러(160)는 토너화상을 인쇄매체(P)로 전사시킨다. 전사된 화상은 정착롤러(170)를 지나면서 인쇄매체(P)에 정착된다. 화상이 형성된 인쇄매체(P)는 배출롤러(180)를 지나 배출된다.
현상장치(200)는 토너 카트리지(205), 현상프레임(210), 닥터블레이드(220), 현상롤러(240), 감광체(250) 및 교반스크류(280)를 포함한다. 토너 카트리지(205)는 현상프레임(210)과 일체형 또는 분리형으로 할 수 있다. 토너 카트리지(205)는 현상프레임(210) 내부의 토너수용부(230)로 토너를 공급한다. 교반스크류(280)는 토너수용부(230) 내의 토너를 교반하여 토너의 고화를 방지하고 유동성을 확보한다. 교반된 토너는 현상롤러(240)에 부착된다. 닥터블레이드(220)는 현상롤러(240)와 소정 간격의 닥터갭을 형성하고 일정한 양의 토너만이 현상롤러(240)에 부착되 도록 한다. 현상롤러(240)에 부착된 토너는 정전잠상이 형성된 감광체(250)로 현상된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 현상장치에서 교반스크류가 조립된 상태를 나타낸 사시도이다. 설명의 편의를 위해 감광체나 현상롤러 등은 나타내지 않았다.
도 2를 참조하면, 현상프레임(210)에 교반스크류(280)가 설치된다. 도 2에는 교반스크류(280)가 나선형의 날개형태를 가지고 있으나, 이에 한하지 않고 대한민국 특허공개공보 제 10-2004-0025993 호에 나타난 것과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다.
교반스크류(280)의 일단은 구동단(281)이고 타단은 자유단(285)이다. 구동단(281)에는 기어열(미도시)이 장착되어 구동수단(미도시)에 의해 회전력을 전달받는다. 자유단(285)은 부싱(도 3의 286)를 이용하여 회전가능하도록 지지된다. 또한 자유단(285) 쪽에는 폐토너 진입관(270)이 설치된다. 여기서 폐토너란 현상롤러(240)에 부착되지 못한 토너를 말하며, 폐토너는 따로 분리 수집될 수 있고 또는 토너 카트리지(205)로 재순환(recycle)할 수도 있다.
교반스크류(280)는 나선형의 날개를 가지고 있어, 날개의 회전에 의해 토너가 교반된다. 즉 교반스크류(280)의 회전으로 인해 발생한 추력에 의해 토너가 교반된다. 교반스크류(280)의 추력 방향은 그 회전 방향과 같으면 일반적으로 도 2의 화살표에 나타난 바와 같이 구동단(281)에서 자유단(285) 방향이 된다. 또한 교반스크류(280)를 회전시키는 기어열(미도시)은 구동수단(미도시)과의 맞물림을 향상시키기 위해 헬리컬 기어를 사용하는 데, 이로 인한 추력도 발생한다. 상기 추력으 로 인해 교반스크류(280)에는 추력 방향으로 이동하려는 힘이 작용하고, 따라서 교반스크류(280)를 일정한 위치에 고정하기 위한 수단이 필요하다. 이를 위해 위치고정부재(도 3의 290)를 교반스크류(280)의 자유단(285) 측에 설치한다.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 부분 절개 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치고정부재의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 위치고정부재(290)는 외팔보 형태를 가지며, 교반스크류(280)에 고정된다. 위치고정부재(290)를 교반스크류(280)에 고정시키는 방법에는 제한이 없으며, 교반스크류(280)와 일체형으로 할 수 있고 볼트 등의 체결구를 이용하여 고정할 수도 있다.
위치고정부재(290)는 교반스크류(280)에 고정되는 리브(291)와 리브(291)에 설치되는 접촉돌기(292)를 포함한다. 접촉돌기(292)는 리브(291)의 어느 곳이나 설치될 수 있으나 리브(291)의 끝단이 바람직하다. 현상프레임(210)에 대해 최소한의 면적으로 접촉하도록 하기 위해 접촉돌기(292)는 라운드형으로 돌출되도록 형성한다. 그러나 접촉돌기(292)의 형상은 이에 한하지 않고 삼각형 형상 또는 이와 유사한 형상으로 돌출되어 형성하는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
위치고정부재(290)는 교반스크류(280)가 회전하지 않을 때는 현상프레임(210)과 떨어져 있으나, 교반스크류(280)가 회전하면 그 추력에 의해 현상프레임(210)과 접촉하면서 회전한다. 접촉돌기(292)가 프레임(210)과 접촉하게 되면 더이상 교반스크류(280)가 이동할 수 없어 교반스크류(280)의 위치가 고정된다. 이때, 접촉돌기(292)는 라운드형으로 형성되어 현상프레임(210)과 접촉하는 면적이 상대 적으로 작다. 따라서 전체적인 마찰력을 감소시킬 수 있고, 마찰에 의한 마모도 줄일 수 있다.
위치고정부재(290)는 플랜지 형태가 아닌 외팔보 형태를 가진다. 이에 따라 현상프레임(210)의 벽면과 위치고정부재(290) 사이에 토너가 공급되더라도 위치고정부재(290)가 토너를 교반하는 역할을 할 수 있다. 즉 위치고정부재(290)가 위치는 곳은 교반스크류(280)의 끝단이고 이곳에는 날개가 없다. 그러나 위치고정부재(290)가 있음으로써 토너를 교반할 수 있다. 이에 따라 자유단(285) 측에서 토너가 고화되는 것을 방지한다.
또한 교반스크류(284)의 자유단(285) 측에는 폐토너 수집관(270)이 설치된다. 폐토너는 유동성이 저하되어 쉽게 고화되는 성질이 있으므로 폐토너 수집관(270)으로 진입하기 직전에 위치고정부재(290)를 이용하여 폐토너를 교반하도록 함으로써 고화를 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 위치고정부재(290)를 교반스크류(280)의 자유단(285) 측에 설치한 것을 나타내었으나, 필요에 따라 위치고정부재(290)를 구동단(281) 측에 설치하거나 또는 양단 모두에 설치할 수 있다. 구동단(281) 측과 자유단(285) 측 모두에 위치고정부재(290)를 설치하면 교반스크류(280)의 양측 방향 모두에 대해 위치를 고정시킬 수 있고, 양단에서의 토너의 고화를 막을 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 현상장치의 동작을 이하에서 설명한다.
토너 카트리지(205)로부터 토너 수용부(230)로 토너가 공급되면 교반스크류 (280)가 회전하여 토너를 교반한다. 이때 위치고정부재(290)는 현상프레임(210)과 접촉하여 교반스크류(280)의 위치를 고정한다. 또한 위치고정부재(290)는 자유단(285) 측의 토너가 고화되는 것을 방지한다. 교반된 토너는 현상롤러(240)를 통해 감광체(250)로 현상된다. 현상되지 않고 남은 폐토너는 폐토너 수집관(270)으로 진입하기 전 위치고정부재(290)에 의해 교반된다.
상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 교반스크류에 외팔보 형태의 위치고정부재를 설치하여 자유단 또는 양단에서의 토너의 고화를 방지할 수 있다.
또한 위치고정부재의 접촉돌기를 통해 프레임과 접촉하므로 접촉면적을 최소화할 수 있고 이에 따라 마찰이 감소되고, 마찰로 인한 소음 및 마모를 최소화할 수 있다.

Claims (4)

  1. 토너가 수용되는 토너수용부를 가지는 현상프레임;
    상기 토너수용부에 수용된 상기 토너를 교반하는 교반스크류;
    교반된 상기 토너를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러; 및
    상기 교반스크류에 외팔보 형태로 설치되어 상기 현상프레임과 접촉하는 위치고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치고정부재는 상기 교반스크류의 양단 중 상기 토너가 교반되는 방향에 설치되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 위치고정부재는
    상기 교반스크류에 고정되는 리브와
    상기 리브에 형성된 접촉돌기를 포함하며, 상기 접촉돌기가 상기 현상프레임과 접촉하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 접촉돌기는 라운드형으로 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 현상장 치.
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