KR100633097B1 - 화상형성 프로세스모듈 및 그것을 구비한 화상형성장치 - Google Patents

화상형성 프로세스모듈 및 그것을 구비한 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

감광체 유닛과 복수의 현상기를 구비한 현상유닛을 일체로 모듈화한 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치가 개시된다. 화상형성 프로세스모듈은 정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광체를 구비하는 감광체 유닛, 감광체의 외주 둘레에 배치되고, 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기를 구비하는 현상유닛, 및 화상형상장치의 본체에 탈착할 수 있게 설치되고, 감광체 유닛과 현상유닛을 일체로 모듈화하여 고정하는 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 감광체 유닛과 현상유닛을 일체로 모듈화하여 화상형성장치의 본체에 탈착할 수 있게 함으로써, 감광체 유닛과 현상유닛의 조립 및 교체 작업의 효율성을 높일 수 있다.
칼라, 감광체, 현상기, 일체, 고정, 프레임. 장착, 탈착

Description

화상형성 프로세스모듈 및 그것을 구비한 화상형성장치{image forming process module and image forming apparatus having the same}
도 1은 종래의 칼라 화상형성 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 칼라 화상형성 프로세스모듈을 구비하는 전자사진방식 칼라 프린터의 개략도.
도 3은 도 2에 도시한 전자사진방식 칼라 프린터의 화상형성 프로세스모듈을 메인 프레임에 장착한 상태를 예시하는 사시도.
도 4는 도 2에 도시한 전자사진방식 칼라 프린터의 화상형성 프로세스모듈의 사시도.
도 5는 도 4에 도시한 화상형성 프로세스모듈의 감광체 유닛의 폐현상제저장부를 예시하는 부분 단면도.
도 6는 도 4에 도시한 칼라 화상형성 프로세스모듈의 현상유닛의 옐로우 현상기만을 고정 프레임에 장착한 상태를 예시하는 부분 사시도.
도 7은 도 4에 도시한 칼라 화상형성 프로세스모듈의 현상유닛의 현상기의 현상제 유입부의 배치관계를 예시하는 사시도.
도 8a, 및 도 8b는 도 7에 도시한 현상유닛의 옐로우 현상기의 구조를 예시하는 측단면도 및 평단면도.
도 9는 도 7에 도시한 화상형성 프로세스모듈의 현상유닛의 현상기에 현상제 카트리지를 장착한 상태를 예시하는 사시도.
도 10은 도 9에 도시한 현상유닛의 옐로우 현상기와 현상제 카트리지의 결합관계를 예시하는 부분 단면도.
도 11은 도 4에 도시한 화상형성 프로세스모듈의 현상제 카트리지유닛의 카트리지 동력전달부의 평면도.
도 12는 도 4에 도시한 칼라 화상형성 프로세스모듈의 록킹부와 가이드부를 예시하는 부분 단면도.
도 13은 칼라 화상형성 프로세스모듈의 감광체 유닛의 감광체와 메인 프레임의 결합관계를 예시하는 부분 사시도.
도 14는 칼라 화상형성 프로세스모듈의 감광체 유닛의 감광체와 메인 프레임의 결합관계를 예시하는 정면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 프린터 101: 본체
109: 급지유닛 110: 메인 프레임
120: 화상형성유닛 140: 전사유닛
180: 정착유닛 190: 배지유닛
200: 화상형성 프로세스모듈 220: 감광체 유닛
221: 감광체 230: 감광체 클리너
235: 폐현상제 저장부 242: 연결관로
250: 폐현상제 이송벨트 265: 폐현상제저장통
280: 고정 프레임 290: 현상유닛
295Y, 295M, 295C, 295K: 현상기 298: 현상롤러
302: 현상제 공급롤러 310: 카트리지 고정부
311: 현상제 이송부재 323: 현상제 카트리지유닛
330Y, 330M, 330C, 330K: 현상제 카트리지
360: 카트리지 동력전달부 370: 록킹부
390: 가이드부
본 발명은 칼라 복사기, 칼라 프린터 등과 같은 전자사진방식 칼라 화상형성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감광체 유닛과 현상유닛을 일체로 모듈화한 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 칼라 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 칼라 복사기, 칼라 프린터 등과 같은 전자사진방식 칼라 화상형성장치(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 감광체 구동모터(도시하지 않음)에 의해 일방향, 예를들면 시계반대 방향으로 연속 회전되는 드럼형상의 감광체(11)를 구비한다.
감광체(11)의 외주 근처에는 대전유닛(12), 레이저스캐닝유닛(laser scanning unit: 이하 LSU라 함)(20), 현상유닛(30), 전사유닛(60), 제전램프(87), 및 클리닝 제전유닛(80)이 각각 회전방향을 따라 소정의 위치에 배치되어 있다.
대전유닛(12)은 스코로트론 대전기로 구성되고, 감광체(11)를 균일하게 대전하는 역할을 하고, LSU(20)는 레이저 다이오드 등에 의해 감광체(11)를 노광하여 정전잠상을 형성한다.
현상유닛(30)은 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 현상제를 각각 수용한 4개의 현상기(31, 32, 33, 34)로 구성된다.
각 현상기(31, 32, 33, 34)는 현상제 수용부(16), 현상롤러(13), 현상제 공급롤러(15), 및 현상롤러(13)위에 부착된 현상제의 층두께를 규제하는 현상제층 두께 규제부재 또는 블레이드(51)로 이루어진다. 이들 현상기(31, 32, 33, 34)의 각각의 구성부분들은 수명이 다할 경우 전체를 새것으로 교환할 수 있도록 일체화되어 본체의 메인 또는 고정 프레임(도시하지 않음)에 설치된다.
현상제 수용부(16)는 현상제를 충전하지 못하도록 밀폐되도록 구성되거나, 현상제를 충전할 수 있도록 탈착 가능한 별도의 현상제 카트리지를 구비할 수 있다. 현상제 수용부(16)에 저장되는 현상제는 소정의 현상제공급 바이어스 전압이 인가되는 현상제 수용부(16)의 현상제 공급롤러(15)를 통하여 현상롤러(13)에 공급되고, 현상롤러(13)상에서 소정의 전하 주입용 전압을 인가하는 현상제층 두께 규제블레이드(51)에 의해 박층으로 규제된다.
현상롤러(13), 현상제 공급롤러(15), 및 현상롤러(13)는 감광체 구동모터와연결된 현상기 기어트레인(도시하지 않음)에 의해 각각 회전 구동된다.
각각의 현상기(31, 32, 33, 34)의 현상롤러(13)와 고압을 발생하는 고압 공 급원(도시하지 않음) 사이에는 도시하지 않은 현상바이어스 전원부가 배치된다. 현상 바이어스 전원부는 현상시 고압 공급원으로부터 인가된 전압을 소정의 현상 바이어스전압으로 절환하여 각각의 현상기(31, 32, 33, 34)에 순차적으로 공급한다.
전사유닛(60)은 감광체(11)에 형성된 칼라 현상제화상을 정전적으로 기록지와 같은 화상수용매체(P)에 전사하고, 클리닝 제전유닛(80)은 감광체(11)에 잔류하는 현상제를 제거한다.
이와 같이 구성된 종래의 화상형성장치(10)는 감광체(11)와 현상유닛(30)의 각 현상기(31, 32, 33, 34)들이 각각 별도로 구성되는 구조를 가지므로, 제작시 각 유닛을 조립하거나 수명이 다한 후 교체할 때 각각 별도로 조립하거나 교체해야 하며, 이에 따라 조립 및 교체 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또, 종래의 화상형성장치(10)는 감광체(11)와 현상유닛(30)의 각 현상기(31, 32, 33, 34)들이 각각 별도로 구성되는 구조를 가지므로, 각 유닛들이 유기적으로 정확하게 장착되거나 탈착되도록 하기 위해서는 각 유닛의 치수를 정확하게 설계 및 관리해야 하므로, 제작이 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 화상형성장치(10)는 현상제 수용부(16)가 현상제를 충전하지 못하도록 밀폐되도록 구성되는 경우 현상유닛(30)의 각 현상기(31, 32, 33, 34)들의 교체수명을 연장하기 위해서는 각 현상기(31, 32, 33, 34)들의 크기를 크게 설계해야 하므로, 현상유닛(30)의 전체 크기가 커지고, 이에 따라 화상형성장치(10)를 컴팩트하고 소형화하여 제작하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 감광체 유닛과 복수의 현상기를 구비한 현상유닛을 일체로 모듈화하여 본체에 탈착할 수 있도록 함으로써, 감광체 유닛과 현상유닛의 조립 및 교체 작업의 효율성을 높일 수 있을 뿐 아니라, 제작이 쉽고, 소형화가 가능한 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 현상제 카트리지를 현상유닛에 탈착할 수 있게 설치하여 현상제의 충전작업의 효율성을 높일 수 있게 한 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시형태에 의한 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈은 정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광체를 구비하는 감광체 유닛, 감광체의 외주 둘레에 배치되고, 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기를 구비하는 현상유닛, 및 화상형상장치의 본체에 탈착할 수 있게 설치되고, 감광체 유닛과 현상유닛을 일체로 모듈화하여 고정하는 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
감광체 유닛은 감광체를 클리닝하는 감광체 클리너를 더 포함한다. 감광체 클리너는 감광체의 표면을 클리닝하는 클리닝부재, 및 클리닝부재에 의해 클리닝되어 제거된 폐현상제를 저장하는 폐현상제 저장부를 더 구비한다. 폐현상제 저장부는, 감광체의 일측 하부에 배치되고, 클리닝부재에 의해 제거된 폐현상제를 수집하는 폐현상제 수집받이, 고정 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 폐현상제 수집받 이에 수집된 폐현상제를 저장하는 폐현상제저장통, 및 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 폐현상저장통로 이동시키는 폐현상제 이송부재로 구성된다.
폐현상제 이송부재는 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 폐현상제 수집받이의 일측으로 이동시키는 폐현상제 이송오거, 폐현상제 수집받이와 폐현상제저장통을 연결하는 연결관로, 및 연결관로에 배치되고, 폐현상제를 폐현상제 수집받이에서 폐현상저장통으로 이동시키는 폐현상제 이송벨트로 구성된 것이 바람직하다.
화상형성 프로세스모듈은, 각각 복수의 현상기에 연결되도록 고정 프레임에 고정된 카트리지 고정부에 탈착할 수 있게 설치되고, 각각 다른 칼라의 현상제를 내장하는 복수의 현상제 카트리지를 구비하는 현상제 카트리지유닛을 더 포함할 수 있다.
복수의 현상제 카트리지의 각각은 하나의 현상제를 내장하고, 현상제를 상응하는 현상기로 배출하는 현상제 배출부를 포함하는 저장용기, 저장용기에 회전할 수 있게 고정된 회전샤프트, 및 저장용기내의 현상제를 교반하는 교반부재로 구성된다.
이때, 복수의 현상기의 각각은 현상동작시 상응하는 현상제 카트리지에서 공급되는 현상제를 현상롤러까지 원활하게 공급하여 현상제 부족으로 인한 화상불량을 방지하기 위해, 저장용기의 배출부에서 배출되는 현상제를 현상제 공급롤러까지 이송시키는 현상제 이송부를 더 포함할 수 있다.
현상제 이송부는 저장용기의 배출부에서 떨어지는 현상제를 현상제 공급롤러 쪽으로 이동시키는 현상제 이송벨트, 및 현상제 공급롤러와 현상제 이송벨트 사이에 배치되고, 현상제를 현상제 공급롤러를 따라 길이방향으로 이송시키는 적어도 하나의 현상제 이송오거로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 현상제 카트리지유닛은 복수의 현상제 카트리지의 각각의 회전샤프트에 동력을 전달하는 카트리지 동력전달부를 더 포함한다. 카트리지 동력전달부는 본체에 설치된 구동 기어트레인과 맞물리는 제1동력전달기어, 제1동력전달기어와 맞물리는 제2동력전달기어, 제2동력전달기어와 동축 형성된 복수의 웜, 및 복수의 웜 및 복수의 현상제 카트리지의 각각의 회전샤프트에 형성된 회전기어와 맞물리는 복수의 웜기어로 구성된 것이 바람직하다.
화상형성 프로세스모듈은 화상형성장지의 본체에 장착될 때 화상형성 프로세스모듈을 본체에 록킹하는 록킹부를 더 포함할 수 있다. 록킹부는 본체의 고정홀에 삽입되는 제1위치와 고정홀로부터 이탈되는 제2위치로 회전할 수 있게 고정 프레임에 설치된 후크부재, 후크부재를 제1위치에 유지하도록 후크부재를 탄성적으로 가압하는 탄성부재, 및 후크부재를 고정홀로부터 이탈시키도록 후크부재를 제2위치로 이동시키는 작동부재로 구성된 것이 바람직하다.
선택적으로, 화상형성 프로세스모듈은 화상형성장치의 본체에 장착 및 탈착될 때 그 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다. 가이드부는 고정 프레임의 바닥에 회전할 수 있게 설치된 복수의 회전롤러로 구성된 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 화상형성장치는, 본체를 구성하는 메인 프레임; 및 정전잠상이 형성되는 하나의 감광체를 구비하는 감광체 유닛, 감광체의 외주 둘레에 배치되고, 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기를 구비하는 현상유닛, 메인 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 감광체 유닛과 현상유닛을 일체로 모듈화하여 고정하는 고정 프레임를 구비하는 화상형성 프로세스모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
감광체 유닛은 감광체를 클리닝하는 감광체 클리너를 더 포함한다. 감광체 클리너는 감광체의 표면을 클리닝하는 클리닝부재, 및 클리닝부재에 의해 클리닝되어 제거된 현상제를 저장하는 폐현상제 저장부를 더 구비한다. 폐현상제 저장부는 감광체의 일측 하부에 배치되고, 클리닝부재에 의해 제거된 현상제를 수집하는 폐현상제 수집받이, 고정 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 저장하는 폐현상제저장통, 및 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 폐현상저장통로 이동시키는 폐현상제 이송부재로 구성된다.
폐현상제 이송부재는, 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 폐현상제 수집받이의 일측으로 이동시키는 폐현상제 이송오거, 폐현상제 수집받이와 폐현상제저장통을 연결하는 연결관로, 및 연결관로에 배치되고 폐현상제를 폐현상제 수집받이에서 폐현상저장통으로 이동시키는 폐현상제 이송벨트로 구성된 것이 바람직하다.
화상형성 프로세스모듈은, 각각 복수의 현상기에 연결되도록 고정 프레임에 고정된 카트리지 고정부에 탈착할 수 있게 설치되고, 각각 다른 칼라의 현상제를 내장하는 복수의 현상제 카트리지를 구비하는 현상제 카트리지유닛을 더 포함한다.
복수의 현상제 카트리지의 각각은 하나의 현상제를 내장하고, 현상제를 상응 하는 현상기로 배출하는 현상제 배출부를 포함하는 저장용기, 저장용기에 회전할 수 있게 고정된 회전샤프트, 저장용기내의 현상제를 교반하는 교반부재로 구성된다.
이때, 복수의 현상기의 각각은 현상동작시 상응하는 현상제 카트리지에서 공급되는 현상제를 현상롤러까지 원활하게 공급하여 현상제 부족으로 인한 화상불량을 방지하기 위해, 저장용기의 배출부에서 배출되는 현상제를 현상제 공급롤러까지 이송시키는 현상제 이송부를 더 포함할 수 있다.
현상제 이송부는 저장용기의 배출부에서 떨어지는 현상제를 현상제 공급롤러쪽으로 이동시키는 현상제 이송벨트, 및 현상제 공급롤러와 현상제 이송벨트 사이에 배치되고, 현상제를 현상제 공급롤러를 따라 길이방향으로 이송시키는 적어도 하나의 현상제 이송오거로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 현상제 카트리지유닛은 복수의 현상제 카트리지의 각각의 회전샤프트에 동력을 전달하는 카트리지 동력전달부를 더 포함한다. 카트리지 동력전달부는 메인 프레임에 설치된 구동 기어트레인과 맞물리는 제1동력전달기어, 제1동력전달기어와 맞물리는 제2동력전달기어, 제2동력전달기어와 동축형성된 복수의 웜, 및 복수의 웜 및 복수의 현상제 카트리지의 각각의 회전샤프트에 형성된 회전기어와 각각 맞물리는 복수의 웜기어로 구성된 것이 바람직하다.
화상형성 프로세스모듈은 메인 프레임에 장착될 때 화상형성 프로세스모듈을 메인 프레임에 록킹하는 록킹부를 더 포함할 수 있다. 록킹부는 메인 프레임의 고정홀에 삽입되는 제1위치와 고정홀로부터 이탈되는 제2위치로 회전할 수 있게 고정 프레임에 설치된 후크부재, 후크부재를 제1위치에 유지하도록 후크부재를 탄성적으로 가압하는 탄성부재, 및 후크부재를 고정홀로부터 이탈시키도록 후크부재를 제2위치로 이동시키는 작동부재로 구성된 것이 바람직하다.
선택적으로, 화상형성 프로세스모듈은 메인 프레임에 장착 및 탈착될 때 그 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다. 가이드부는 고정 프레임의 바닥에 회전할 수 있게 설치된 복수의 회전롤러로 구성된 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈 및 그것을 구비하는 화상형성장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈을 구비하는 화상형성장치를 도시한다.
본 발명에 따른 화상형성장치는 컴퓨터(도시하지 않음), 스캐너(도시하지 않음) 등에서 전송된 화상정보를 내부적으로 처리하여 인쇄를 수행하는 전자사진방식 칼라 프린터(100)이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 칼라 전자사진방식 프린터(100)는 급지유닛(109), 화상형성유닛(120), 전사유닛(140), 정착유닛(180), 및 배지유닛(190)를 구비한다.
급지유닛(109)은 기록지와 같은 화상수용매체(P)를 급지하기 위한 것으로, 급지카세트(111), 픽업롤러(113), 및 레지스트롤러(114)를 구비한다. 급지카세트(111)는 장치본체(101)의 하부에 장착된다. 급지 카세트(111)에 적재된 화상수용매체(P)는 픽업롤러(113)에 의해 픽업되어 레지스트롤러(114)로 이송된다.
화상형성유닛(120)은 급지유닛(109) 상부에 배치되고, 화상수용매체(P)에 소정의 칼라, 예를들면 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 및 블랙(K)의 현상제화상을 형성한다.
화상형성유닛(120)은 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈(200)을 구비한다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 화상형성 프로세스모듈(200)은 본체(101)의 메인 프레임(110)에 탈착할 수 있게 설치되고, 고정 프레임(280)에 의해 일체로 모듈화되어 고정된 감광체 유닛(220)과 현상유닛(290)을 포함한다.
감광체 유닛(220)는 감광체(121)를 구비한다. 감광체(121)는 알루미늄제 실린더의 외주면에 유기 광도전층(organic photoconductive layer)이 코팅되어 있고, 양단부가 고정 프레임(280)의 바닥판(281)에 형성된 제1, 및 제2플랜지(283, 284)에 의해 회전할 수 있게 지지된 OPC 드럼(organic photoconductive drum)으로 구성된다. 감광체(221)는 전사유닛(140)의 텐션롤러(144)에 의해 화상전사벨트(141)와 일정 압력으로 접촉하여 닙을 형성하도록 배치되고, 본체(101)의 메인 프레임(110)에 배치된 도시하지 않는 감광체 구동모터의 구동 기어트레인(108; 도 14)으로부터 동력을 전달받는 감광체 기어트레인(도시하지 않음)에 의해 일방향, 예를들면 시계반대방향으로 회전된다. 구동 기어트레인과 감광체 기어트레인의 구성은 일반적으로 공지된 것과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
감광체(221)의 일측(도 4의 좌측) 하부에는 감광체(221)의 표면을 클리닝하는 감광체 클리너(230)가 배치되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 감광체 클리너(230)는 감광체(221)에 형성된 칼라 현상제화상이 전사유닛(140)의 화상전사벨트(141)에 전사된 후 그 표면에 잔류하는 폐현상제를 제거하는 것으로, 클리닝블레이드와 같은 클리닝부재(231)와 폐현상제저장부(235)로 구성된다.
클리닝부재(231)는 폐현상부저장부(235)의 폐현상제 수집받이(236) 내에 형성된 고정브라켓(232)에 피봇할 수 있게 설치되고, 클리닝동작시 솔레노이드(233)에 의해 감광체(221)와 소정 압력으로 접촉하거나 이격되도록 동작된다.
현상부저장부(235)는 클리닝부재(231)에 의해 감광체(221)의 표면으로부터 제거된 폐현상제를 저장하기 위한 것으로, 폐현상제 수집받이(236), 폐현상제이송부재(238), 및 폐현상제저장통(265)으로 구성된다.
폐현상제 수집받이(236)은 감광체(221)의 일측 하부에 길이방향으로 감광체(221)를 감싸도록 배치되고, 클리닝부재(231)에 의해 클리닝되어 제거된 폐현상제를 수집한다.
폐현상제이송부재(238)는 폐현상제 수집받이(236)에 수집된 폐현상제를 폐현상저장통(265)으로 이동시키는 것으로, 폐현상제 이송오거(Auger)(239), 연결관로(242), 및 폐현상제이송벨트(250)로 구성된다. 폐현상제 이송오거(239)는 폐현상제 수집받이(236)에 길이방향으로 배치되고, 외주면에 회전시 폐현상제를 폐현상제 수집받이(236)의 일측으로 이동시키도록 형성된 나선돌출부(240a)를 구비한 제1오거샤프트(240)로 구성된다. 제1오거샤프트(240)는 감광체 구동모터로부터의 동력에 의해 구동되도록 타측에 감광체 기어트레인에 연결된 제1오거기어(241)를 구비한다. 연결관로(242)는 폐현상제 수집받이(236)의 일측과 폐현상제저장통(265)의 상 부에 형성된 폐현상제 흡입구(266)을 연결하고, 폐현상제 이송벨트(250)가 폐현상제 이송오거(239)에 의해 폐현상제 수집받이(236)의 일측에 모여진 폐현상제를 폐현상제저장통(265)으로 이송시킬 때 폐현상제의 이동을 가이드한다. 폐현상제 이송벨트(250)는 연결관로(242)내에서 구동폴리(254)와 피동풀리(255) 사이에 연결되어 있다. 구동풀리(254)는 제1오거샤프트(240)의 일측에 형성된 제2오거기어(240b)와 연결된 제1풀리기어(254a)를 구비한다. 폐현상제 이송벨트(250)는 외측 표면에 폐현상제를 폐현상제 수집받이(236)에서 폐현상저장통(265)로 이동시키는 칸막이 또는 날개 형태의 다수의 스쿠퍼(253)를 형성하고 있다.
폐현상제저장통(265)은 후술하는 카트리지 고정부(325)의 일측에서 중간격벽(285)과 바닥판(281) 사이에 설치되고, 폐현상제 수집받이(236)에서 폐현상제이송벨트(250)에 의해 이송된 폐현상제를 저장한다.
폐현상제저장통(265)의 폐현상제 흡입구(266)는 연결관로(242)의 단부에 탈착할 수 있게 연결되어 있다. 또, 폐현상제저장통(265)은 폐현상제저장통(265)을 화상형성 프로세스모듈(200)로부터 분리할 경우 폐현상제저장통(265)를 잡을 수 있는 손잡이(267)을 구비한다. 따라서, 폐현상제저장통(265) 내에 폐현상제가 가득찰 경우, 화상형성 프로세스모듈(200) 전체를 제거할 필요없이 폐현상제저장통(265) 만 화상형성 프로세스모듈(200)로부터 분리하여 폐현상제를 수거하거나, 다른 폐현상제저장통(265)으로 교체할 수 있다.
감광체(221)의 타측(도 4의 우측)의 고정프레임(280)의 바닥판(281) 위에는 현상유닛(290)이 설치되어 있다.
현상유닛(290)은 후술하는 레이저스캐닝유닛(LSU)(121)에 의해 감광체(221)의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수, 예를들면, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)를 구비한다.
도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 각각의 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)는 현상롤러(298), 현상제 공급롤러(302), 및 현상기 케이스(305)를 구비한다. 각각의 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)의 구성은 실질적으로 동일하므로, 여기서는 옐로우 현상기(295Y)만 예를들어 설명하기로 한다.
현상롤러(298)는 감광체(221)와 맞물려 회전하면서 LSU(121)에 의해 감광체(221)에 형성된 정전잠상에 현상제를 부착하여 현상하는 것으로, 감광체(221)의 표면에 인접하게 배치되고, 감광체(221)를 구동하는 감광체 기어트레인과 연결된 현상롤러 기어(299)에 의해 감광체(221)와 맞물리는 방향, 즉 시계방향으로 회전한다. 현상롤러(298)는 현상 바이어스 전원부(도시하지 않음)로부터 현상제 공급롤러(302) 보다 낮은 소정의 현상 바이어스 전압이 인가된다.
현상제 공급롤러(302)는 현상롤러(298)와의 전위차를 이용하여 현상롤러(298)로 현상제를 공급하는 것으로, 현상롤러(298)의 일측면 하부와 접촉하여 닙을 형성하도록 배치된다. 옐로우(Y)의 현상제는 현상기 케이스(305) 내에서 현상제 공급롤러(302)에 의해 현상제 공급롤러(302)와 현상롤러(298) 사이의 하부 공간으로 이송된다.
현상제 공급롤러(302)는 제1아이들기어(301)를 통해 현상롤러(298)를 구동하 는 현상롤러 기어(299)와 연결된 현상제공급롤러 기어(303)에 의해 현상롤러(298)와 엇갈리는 방향, 즉 시계방향으로 회전된다.
또한, 현상제 공급롤러(302)는 현상제공급 바이어스 전원부(도시하지 않음)로부터 현상롤러(298) 보다 높은 소정의 현상제공급 바이어스 전압이 인가된다. 따라서, 현상제 공급롤러(302)와 현상롤러(298) 사이의 하부 공간의 현상제는 현상제 공급롤러(302)에 의해 전하를 주입받아 전하를 띄게 되면서 상대적으로 전위가 낮은 현상롤러(298)에 부착되어 현상제 공급롤러(302)와 현상롤러(298) 사이의 닙으로 이동된다.
현상기 케이스(305)는 현상롤러(298)와 현상제 공급롤러(302)를 수용하고, 도 6에 도시한 바와 같이, 양단부가 고정 프레임(280)의 제1 및 제2 현상기 수용브라켓(288, 289)에 형성된 제1 및 제2수용홈(288a, 289a)에 지지 및 고정된다.
또, 현상제 케이스(305)는 고정 프레임(280)의 중간격벽(285)에 형성된 개구(286; 도 6 참조)를 통해 후술하는 카트리지 고정부(325) 쪽으로 돌출하는 현상제 유입부(306; 도 8b 참조)를 구비한다.
도 9 및 도 10로부터 상세히 이해할 수 있는 바와 같이, 현상제 유입부(306)의 상부에는 후술하는 바와 같이 옐로우 현상제 카트리지(330Y)가 카트리지 고정부(325)의 수용홈(335)에 삽입될 때 옐로우 현상제 카트리지(330Y)의 저장용기(331)의 현상제 배출부(333)의 배출구(333a)와 정합하는 흡입구(306a)가 형성되어 있다. 또, 현상제 유입부(306)의 흡입구(306a) 위쪽에는 저장용기(331)의 현상제 배출부(333)를 수용하는 역 U자형 고정부(334)가 형성되어 있다.
도 3 및 도 7에 도시한 바와 같이, 각 현상기(295Y, 2950M, 295C, 295K)의 현상기 케이스(306)의 현상제 유입부(306)는, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)의 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K)가 카트리지 고정부(325)의 카트리지 수용홈(335)에 삽입될 때 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K)가 차지하는 세로 및 가로 길이를 줄이도록 그 중심을 통과하는 수직면 및 수평면이 서로 동일한 수직면 및 수평면에 위치하지 않도록 일정간격을 두고 배치된다.
옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K)에서 공급되는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 현상제를 현상롤러(298)까지 원활하게 공급하여 현상동작시 현상제 부족으로 인한 화상불량을 방지하기 위해, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 각각의 현상기(330Y, 330M, 330C, 330K)의 현상기 케이스(305)의 현상제 유입부(306)에는 저장용기(331)의 배출부(333)의 배출구(333a)에서 배출되는 현상제를 현상제 공급롤러(302)까지 이송시키는 현상제 이송부재(311)가 배치된다.
현상제 이송부재(311)는 현상제 이송벨트(312), 및 제1 및 제2 현상제 이송오거(314, 316)로 구성된다.
현상제 이송벨트(312)는 저장용기(331)의 배출부(333)의 배출구(333a)에서 떨어지는 현상제를 현상제 공급롤러(302)쪽으로 이동시키기 위한 것으로, 제3아이들가어(322)와 제2풀리기어(318a)를 통해 제3 및 제4오거기어(315, 317)에 의해 구동되는 제2구동풀리(318)에 의해 시계반대방향으로 회전한다. 제3 및 제4오거기어(315, 317)는 제2아이들기어(304)를 통해 현상제공급롤러 기어(303)에 의해 구동된 다. 현상제이송벨트(312)의 외측 표면에는 벨트 아래로 떨어지는 현상제를 제1 및 제2 현상제 이송오거(314, 316) 쪽으로 이동시키는 칸막이 또는 날개 형태의 복수의 제2스쿠퍼(319)가 형성된다.
제1 및 제2 현상제 이송오거(314, 316)는 현상제 공급롤러(302)와 현상제 이송벨트(312) 사이에 소정간격을 두고 배치된다. 제1 및 제2 현상제 이송오거(314, 316)는 각각, 현상제를 현상제 공급롤러(302)를 따라 길이방향으로 화살표 방향 (C, D)으로 이송시키도록 나선돌출부(320a, 320a)를 외주면에 형성한 제2 및 제3 오거샤프트(320, 321)로 구성된다. 제1 및 제2 현상제오거(314, 316)는 제2아이들기어(304)를 통해 현상제공급롤러 기어(303)와 연결된 제3 및 제4오거기어(315, 317)에 의해 서로 반대방향으로 회전하며, 이에 따라 현상제는 제1 및 제2현상제 이송오거(314, 316)에 의해 현상제 공급롤러(302)의 길이방향에서 서로 반대로 화살표방향(C, D)이동하여 U자 형태로 이동된다.
화상형성 프로세스모듈(200)은 각각 다른 칼라, 즉, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K)를 구비하는 현상제 카트리지유닛(323)을 더 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K)는 각각, 상응하는 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)에 연결되도록 고정 프레임(280)의 바닥판(281)에 형성된 함체 형태의 카트리지 고정부(325)의 카트리지 수용홈(335)에 탈착할 수 있게 설치된다.
도 10에 도시한 바와 같이. 각각의 현상제 카트리지(330Y, 330M, 330C, 330K )는 저장용기(331), 회전샤프트(341), 및 교반부(339)를 구비한다.
저장용기(331)는 회전샤프트(341)를 회전할 수 있게 고정하고, 토너와 같은 소정 극성의 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 또는 블랙(BK)의 현상제를 수용하고 있다. 또, 저장용기(331)는 저장용기(331)를 카트리지 수용홈(335)에 삽입하거나 취출할 수 있도록 잡을 수 있는 카트리지 손잡이(349), 및 교반부재(339)에 의해 교반된 현상제를 상응하는 현상기(295Y, 2950M, 295C, 295K)의 현상제유입부(306)의 유입구(306a)로 배출하는 배출구(333a)를 포함한다.
회전샤프트(341)에는 저장용기(331)가 카트리지 수용홈(335)에 삽입될 때 도 11을 참조하여 후술하는 카트리지 동력전달부(360)의 웜기어(368)와 맞물리는 제1회전기어(342)가 형성되어 있다.
교반부(339)는 저장용기(331)에 회전할 수 있게 지지된 회전샤프트(341)에 형성된 복수의 교반날개(344), 및 교반날개(344) 아래에 설치된 스트롤부(348)로 구성된다. 스크롤부(348)는 제4아이들기어(346)를 통해 회전샤프트(341)에 형성된 제2회전기어(345)에 연결되는 스크롤기어(347)에 의해 의해 회전 구동된다. 따라서, 회전샤프트(341)가 회전할 때, 교반날개(344)는 저장용기(331) 내의 현상제를 회전시켜 교반하며, 스크롤부(348)는 현상제를 배출부(333)쪽으로 밀어내게 된다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 현상제 카트리지유닛(323)은 현상제 카트리지(295Y, 2950M, 295C, 295K)의 각각의 회전샤프트(341)에 동력을 전달하는 카트리지 동력전달부(360)를 더 포함한다.
카트리지 동력전달부(360)는 제1동력전달기어(361; 도 4 및 도 6 참조), 제2 동력전달기어(364), 및 복수의 웜(366)과 웜기어(368)로 구성된다.
제1동력전달기어(361)는 카트리지 고정부(325)에 설치된 제1동력전달샤프트(362)에 형성되고, 화상형성 프로세스모듈(200)이 메인 프레임(110)에 장착될 때 메인 프레임(110)에 설치된 구동 기어트레인(108; 도 14 참조)과 맞물린다.
제2동력전달기어(364)는 카트리지고정부(325)에 일정각도로 기울어지게 설치된 제2동력전달샤프트(365)의 일단부에 형성된다.
복수의 웜(366)은 제2동력전달샤프트(365)에 일정간격을 두고 형성되고, 복수의 웜기어(368)는 각각, 복수의 웜(366) 및 현상제 카트리지(295Y, 2950M, 295C, 295K)의 각각의 회전샤프트(341)에 형성된 제1회전기어(342)와 맞물리도록 복수의 제3동력전달샤프트(369)에 형성된다.
또, 도 12에 도시한 바와 같이, 화상형성 프로세스모듈(200)은 본체(101)의 메인 프레임(110)에 장착될 때, 화상형성 프로세스모듈(200)을 록킹하는 록킹부(370)를 더 포함한다.
록킹부(370)는 후크부재(371), 탄성부재(375), 및 작동부재(379)로 구성된다.
후크부재(375)는 고정 프레임(110)의 카트리지고정부(325)의 관통홀(325a)을 통해 메인 프레임(110)의 중간판(115)의 고정홀(115a)에 삽입되는 제1위치(도 11의 실선)와 고정홀(115a)로부터 이탈되는 제2위치(도 11 의 점선)로 회전할 수 있게 카트리지고정부(325)의 제1회동축(373)에 설치된다. 후크부재(371)는 고정홀(115a)에 삽입되거나 고정홀(115a)로부터 이탈되는 제1단부(371a)와 작동부재(379)의 작 동단부(379a)와 접촉하는 제2단부(371b)를 구비한다.
탄성부재(375)는 후크부재(371)를 제1위치에 유지하도록 후크부재(371)를 탄성적으로 가압하는 것으로, 제1회동축(373)에 설치되고, 일단부(375a)는 후크부재(371)에 고정되고 타단부(375b)는 카트리지 고정부(325)의 고정브라켓에 지지된 토션스프링으로 구성된다.
작동부재(379)는 후크부재(371)를 고정홀(115a)로부터 이탈시켜 후크부재(371)를 제2위치로 이동시키는 것으로, 카트리지고정부(325)의 제2회동축(380)에 회전할 수 있게 설치된다. 작동부재(379)는 후크부재(371)의 제2단부(371b)와 접촉하는 작동단부(379a)와 사용자가 잡을 수 있는 손잡이(379b)를 구비한다.
또한, 화상형성 프로세스모듈(200)은 메인 프레임(110)에 장착되거나 탈착될 때 그 이동을 가이드하는 가이드부(390)를 더 포함할 수 있다. 가이드부(390)는 카트리지 고정부(325)에 회전할 수 있게 소정 간격을 두고 설치된 복수의 회전롤러(395)로 구성된다. 따라서, 메인 프레임(110)에 장착되거나 탈착될 때, 화상형성 프로세스모듈(200)은 회전롤러(395)가 메인 프레임(110)의 중간판(115)상으로 가이드되어 회전함으로써 부드럽게 메인 프레임(110)에 장착되거나 탈착될 수 있다.
이와 같이 감광체 유닛(220)와 현상유닛(290)을 일체로 모듈화한 화상형성 프로세스모듈(200)을 메인 프레임(110)에 장착하기 위하여, 도 13에 도시한 바와 같이, 메인 프레임(110)의 제1측벽(116)에는 감광체(221)의 샤프트(222)의 일단부(222a)와 현상유닛(290)의 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)의 각각의 현상롤러(298)의 샤프트(298a)의 일단부를 각각 정위치에 수용하기 위한 샤프트 수용홈 (116a; 116b)이 형성되어 있다.
또, 메인 프레임(110)의 제2측벽(117)에는 감광체(221)의 샤프트(222)의 타단부(222b)에 형성된 감광체 기어트레인 및 현상유닛(290)의 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)의 각각의 현상롤러(298)의 샤프트(298a)의 타단부에 형성된 현상기 기어트레인(275; 도 8b 참조)과 연결되는 구동 기어트레인(108)이 설치되어 있다 .
따라서, 화상형성 프로세스모듈(200)을 메인 프레임(110)에 장착할 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, 외부 도어(102; 도 2참조)가 오픈된 후, 화상형성 프로세스모듈(200)이 메인 프레임(110)의 중간판(115)위에 얹혀지면, 록킹부(370)의 후크부재(371)의 제1단부(371a)는 중간판(115)에 의해 위로 밀려져 관통홀(325a) 내부로 후퇴되는 제2위치에 위치한다.
이 상태에서 도 3에 도시한 바와 같이 화상형성 프로세스모듈(200)이 메인 프레임(110)의 중간판(115)상에서 화살표 방향(A)으로 밀려서 메인 프레임(110)에 완전히 장착되면, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 감광체(221)의 샤프트(222)의 일단부(222a)와 현상유닛(290)의 각 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)의 현상롤러(298)의 샤프트(298a)의 일단부는 각각 샤프트 수용홈(116a; 116b)에 삽입되고, 감광체(221)의 샤프트(222)의 타단부(222b)에 형성된 감광체 기어트레인과 현상유닛(290)의 현상기(295Y, 295M, 295C, 295K)의 각각의 현상롤러(298)의 샤프트(298a)의 타단부에 형성된 현상기 기어트레인(275)은 구동 기어트레인(108)과 연결된다.
또한, 이때, 카트리지 고정부(325)의 관통홀(325a)과 메인 프레임(110)의 중 간판(115)의 고정홀(115a)이 서로 정렬하게 된다, 그 결과, 후크부재(371)의 제1단부(371a)는 탄성부재(375)의 탄성력에 의해 관통홀(325a)과 고정홀(115a)에 삽입되는 제1위치로 이동되고, 화상형성 프로세스모듈(200)은 메인 프레임(110)에 록킹된다.
반대로, 화상형성 프로세스모듈(200)을 메인 프레임(110)에서부터 제거할 경우, 작동부재(379)의 손잡이(379b)가 화살표 방향(B)으로 당겨지면, 작동부재(379)는 제2회동축(380)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 제2단부(379a)가 후크부재( 371)의 제2단부(379b)를 아래로 누르게 된다. 그 결과, 후크부재(371)는 제1단부(371a)가 고정홀(115a)로부터 이탈되는 제2위치로 이동되고, 화상형성 프로세스모듈(200)은 록킹이 해제된다.
이상태에서, 사용자가 손잡이(379b)를 더 당겨서 화상형성 프로세스모듈(200)을 외부로 취출하면, 화상형성 프로세스모듈(200)은 메인 프레임(110)에서부터 취출되어 제거된다.
다시 도2를 참조하면, 감광체(221)의 위쪽의 외주 근처에는 대전유닛(112), LSU(121), 제전유닛(187), 및 전사유닛(140)이 각각 회전방향을 따라 소정의 위치에 배치되어 있다.
대전유닛(112)은 감광체(221)의 표면과 소정 간격 이격되어 배치된 스코로트론 대전기로 구성되고, 대전 바이어스 전원부(도시하지 않음)에 의해 소정의 대전 바이어스 전압이 인가되어 감광체(221)의 표면에 소정의 대전전위를 형성한다.
LSU(121)는 대전유닛(112)에 의해 소정전위로 대전된 감광체(221)의 표면에 컴퓨터, 스캐너 등으로부터 입력되는 화상신호에 따라 레이저 다이오드 등에 의해 레이저 빔을 조사하여, 대전전위 보다 낮은 소정의 전위의 저전위부를 갖는 정전잠상을 형성한다.
제전유닛(187)는 감광체(221)의 표면에 대전된 대전전위를 제거하기 위한 것으로, 제전램프로 구성된다.
전사유닛(140)은 감광체(121)에 형성된 현상제화상을 화상수용매체(P)에 전사하는 것으로, 화상전사벨트(141), 전사전압 인가부재(142), 및 전사롤러(149)를 구비한다.
화상전사벨트(141)는 감광체(121)에 형성된 현상제화상을 화상수용매체(P)로 운반하기 위한 것으로, 구동롤러(143), 텐션롤러(144) 및 피동롤러(145)에 의해 매체이송 방향(도 2의 시계방향)으로 회전하도록 설치되어 있다.
화상전사벨트(141)의 표면에는 감광체(221)에 형성된 칼라 현상제화상이 전사될 수 있도록 유기 광도전층(organic photoconductive layer)이 코팅되어 있다.
화상전사벨트(141)가 칼라 현상제화상을 화상수용매체(P)에 전사한 후 그 표면에 잔류된 폐현상제를 클리닝하여 제거하기 위해, 공지의 벨트 클리닝부(도시하지 않음)가 배치된다. 벨트 클리닝부는 화상전사벨트(141)를 클리닝하는 벨트클리닝 블레이드와 벨트클리닝 블레이드에 의해 제거된 폐현상제를 수거하는 벨트폐현상제 수용부로 구성될 수 있다.
전사전압 인가부재(144)는 감광체(221)에 형성된 칼라 현상제화상이 화상전사벨트(141)로 전사될 수 있도록 하기 위해, 전사 바이어스 전원부(도시하지 않음) 에 의해 소정의 1차 전사 바이어스 전압이 인가된다.
전사롤러(149)는 화상전사벨트(141)에 전사된 칼라 현상제화상을 화상수용매체(P)에 전사하는 것으로, 화상수용매체(P)를 구동롤러(143)에 대하여 소정압력으로 압착하도록 배치된다. 전사롤러(149)는 화상전사벨트(141)에 전사된 칼라 현상제화상이 화상수용매체(P)로 전사될 수 있도록 하기 위해 전사 바이어스 전원부에 의해 소정의 2차 전사 바이어스 전압이 인가된다.
정착유닛(180)는 화상수용매체(P)에 전사된 칼라 현상제화상을 정착하기 위한 것으로, 가열롤러(181)와 가압롤러(183)를 구비한다. 가열롤러(181)는 고온의 열에 의해 현상제화상을 화상수용매체(P)에 정착하도록 내부에 히터(도시하지 않음)를 설치하고 있다. 가압롤러(183)는 화상수용매체(P)를 가압하도록 탄성가압기구(도시하지 않음)에 의해 가열롤러(181)에 대해 가압되도록 설치된다.
배지유닛(190)은 현상제화상이 정착된 화상수용매체(P)를 배출 트레이(194)로 배지하기 위한 것으로, 배지롤러(191)와 백업롤러(193)를 구비한다.
이상에서, 본 발명의 화상형성 프로세스모듈(200)은 감광체(221)에 형성된 칼라 현상제화상을 화상수용매체(P)에 바로 전사하지 않고 화상전사벨트(141)를 통해 화상수용매체(P)에 전사하는 전자사진방식 칼라 프린터(100)에 적용되는 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 화상형성 프로세스모듈(200)은, 동일한 구성과 원리로 다른 화상형성장치, 예를들면, 감광체(221)에 형성된 칼라 현상제화상을 화상수용매체(P)에 바로 전사하는 칼라 화상형성장치(도시하지 않음)로도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화상형성장치는 단면인쇄를 수행하는 칼라 전자사진방식 프린터(100)에 적용되는 것으로만 예시 및 설명하였지만, 양면인쇄를 수행하는 칼라 화상형성장치(도시하지 않음)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라 프린터(100)의 동작을 도 2 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 인쇄명령이 내려지면, 감광체(221)는 감광체 구동모터에 의해 연속하여 회전되고, 이것에 의해 감광체(221)의 표면은 대전유닛(112)에 의해 균일하게 대전된다.
이어서, 감광체(221)의 표면은 LSU(121)에 의해 노광되어 최초로 형성되는 색, 예를 들면 옐로우 정전잠상이 형성된다.
그 후, 옐로우 정전잠상의 선단부가 옐로우 현상기(295Y)의 현상위치에 도달하였을 때, 옐로우 현상기(295Y)의 현상롤러(298)는 현상 바이어스 전원부에 의해 소정의 현상 바이어스 전압이 인가된다.
그 결과, 옐로우 정전잠상은 옐로우 현상기(295Y)의 현상롤러(298)에 의해 옐로우 현상제 카트리지(330Y)로부터 공급되는 옐로우 현상제에 의해 옐로우 정전잠상의 선단부로부터 후단부에 이르는 연속적인 옐로우 현상제화상으로 현상된다.
이때, 도 8a, 도 8b, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 옐로우 현상제는 카트리지 동력전달부(360)에 의해 구동되는 교반부재(339)에 의해 옐로우 현상제 카트리지(330Y)의 현상제배출부(333)의 배출구(333a)를 통해 옐로우 현상기(295Y)의 현상제유입부(306)의 흡입구(306a) 아래 배치된 현상제 이송벨트(312)에 떨어지 고, 현상제 이송벨트(312)에 떨어진 옐로우 현상제는 제2스쿠퍼(319)에 의해 제1현상제 이송오거(314)까지 이송된 후, 제1 및 제2현상제 이송오거(314, 316)에 의해 화살표 방향(C, D)으로 이동하여 현상제 공급롤러(302)로 공급된다.
옐로우 현상제화상의 형성이 완료되고 옐로우 화상의 후단부가 현상위치를 통과한 후, 옐로우 현상기(295Y)의 현상롤러(298)는 현상 바이어스 전원부에 의해 현상 바이어스 전압이 차단된다.
이때, 감광체(221)위에 형성된 옐로우 화상은 비동작 상태의 전사유닛(140), 제전유닛(187) 및 감광체 클리너(230)를 통과하여 다시 대전유닛(112)의 아래에 위치한다. 특히, 전사유닛(140)의 화상전사벨트(141)와 감광체 클리너(230)의 클리닝부재(231)는 통과하는 옐로우 현상제화상을 손상시키지 않도록 동작시 이외에는 텐션롤러 이동기구(도시하지 않음) 및 솔레노이드(233)에 의해 비접촉 상태로 유지된다.
옐로우 현상제화상을 형성한 감광체(221)는 대전유닛(112)의 아래 위치에서 재차 대전유닛(112)에 의해서 균일하게 대전되고, LSU(121)에 의해 2 번째에 형성되는 화상의 색, 예를 들면 마젠타 칼라에 대응하는 마젠타 정전잠상이 옐로우 화상에 중첩해서 노광된다.
그 후, 마젠타 정전잠상의 선단부가 마젠타 현상기(295M)의 현상위치에 도달하였을 때, 마젠타 현상기(295M)의 현상롤러(298)는 현상압 바이어스전원부에 의해 소정의 현상 바이어스 전압이 인가된다.
그 결과, 마젠타 정전잠상은 마젠타 현상기(295M)의 현상롤러(298)에 의해 에 의해 마젠타 정전잠상의 선단부로부터 후단부에 이르는 연속적인 마젠타 현상제화상으로 현상된다.
마젠타 현상제화상의 형성이 완료되고 마젠타 현상제화상의 후단부가 마젠타의 현상위치를 통과한 후, 마젠타 현상기(295M)의 현상롤러(298)는 현상 바이어스 전원부에 의해 현상 바이어스 전압이 차단된다.
그 후, 시안 및 흑색의 화상이 마찬가지 방법으로 중첩하여 형성되며, 그 결과, 감광체(221)위에는 칼라 현상제화상이 형성된다.
감광체(221)위에 형성된 칼라 현상제화상은 전사유닛(140)의 전사전압 인가부재(142)에 의해 인가된 1차 전사전압에 의해 화상전사벨트(141)로 전사된다.
전사 후, 감광체(221)는 제전유닛(187)에 의해 제전되고, 솔레노이드(233)에 의해 동작되는 감광체 클리너(230)의 클리닝부재(231)에 의하여 감광체(221)의 표면에 남아 있는 폐현상제가 제거되어 초기의 상태로 복귀된다.
도 5에 도시한바와 같이, 클리닝부재(231)에 의해 제거된 폐현상제는 폐현상제 수집받이(236)에 배치된 폐현상제 이송오거(240)에 의해 폐현상제 수집받이(236)의 일측으로 이동된 후, 폐현상제이송벨트(250)의 제1스쿠퍼(253)에 의해 폐현상제저장통(265)의 폐현상제 흡입구(266)까지 이동되고, 폐현상제 흡입구(266)에서 폐현상제저장통(265)에 자유낙하하여 저장된다. 이 때, 현상제저장통(265)에 폐현상제가 가득찰 경우, 폐현상제저장통(265)은 화상형성 프로세스모듈(200) 전체를 메인 프레임(110)으로부터 분리할 필요 없이, 폐현상제저장통(265)의 폐현상제 흡입구(266)를 연결관로(242)로부터 분리하는 것에 의해 폐현상제저장통(265)만 고정 프레임(280)의 바닥판(181)으로부터 취출하여 폐현상제저장통(265)내의 폐현상제를 폐기 처리한 후 다시 바닥판(181)에 장착하거나, 새로운 폐현상제저장통(265)으로 교체할 수 있다.
화상전사벨트(141)로 전사된 칼라 현상제화상은 전사롤러(149)에 의해 인가되는 소정의 2차 전사전압과 압력에 의해 급지카세트(111)에서 픽업롤러(113)에 의해 픽업된 후 레지스트롤러(114)에 의해 이송되어오는 화상수용매체(P)에 2차 전사된다.
칼라 현상제화상이 2차 전사된 화상수용매체(P)는 정착유닛(180)으로 이송되어 가열롤러(181)와 가압롤러(183)에 의해 인가되는 소정의 열과 압력에 의해 정착된 후, 배치유닛(190)의 배지롤러(191)와 백업롤러(193)에 의해 외부의 배지트레이(194)로 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치는 감광체 유닛과 복수의 현상기를 구비한 현상유닛을 고정 프레임을 통해 일체로 고정하여 본체의 메인 프레임에 탈착할 수 있게 함으로써, 감광체 유닛과 현상유닛의 조립 및 교체 작업의 효율성을 높일 수 있다. 따라서, 화상형성 프로세스모듈 및 화상형성장치의 제작이 쉽게 되고, 소형화가 가능하게 된다.
또, 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치는 복수의 현상제 카트리지를 현상유닛에 탈착할 수 있게 설치하도록 함으로써, 화 상형성 프로세스모듈 전체를 본체의 메인 프레임으로부터 분리시키지 시키지 않고 외부 도어만 오픈하고 현상제 카트리지를 교환하는 것에 의하여 간단히 현상제를 충전할 수 있으며, 이에 따라 현상제의 충전작업의 효율성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화상형성 프로세스모듈, 및 그것을 구비한 화상형성장치는 감광체 유닛의 폐현상제저장통을 고정 프레임에 탈착할 수 있게 설치함으로써, 폐현상제가 가득찰 경우 화상형성 프로세스모듈 전체를 본체의 메인 프레임으로부터 분리시키지 시키지 않고 폐현상제저장통의 폐현상제를 수거 또는 폐기할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (30)

  1. 정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광체를 구비하는 감광체 유닛;
    상기 감광체의 외주 둘레에 배치되고, 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기를 구비하는 현상유닛; 및
    화상형상장치의 본체에 탈착할 수 있게 설치되고, 상기 감광체유닛과 상기 현상유닛을 일체로 모듈화하여 고정하는 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감광체 유닛은 상기 감광체를 클리닝하는 감광체 클리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 감광체 클리너는,
    상기 감광체의 표면을 클리닝하는 클리닝부재; 및
    상기 클리닝부재에 의해 클리닝되어 제거된 폐현상제를 저장하는 폐현상제 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폐현상제 저장부는,
    상기 감광체의 일측 하부에 배치되고, 상기 클리닝부재에 의해 제거된 폐현상제를 수집하는 폐현상제 수집받이;
    상기 고정 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 저장하는 폐현상제저장통; 및
    상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 상기 폐현상저장통로 이동시키는 폐현상제 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  5. 제4항에 있어서, 폐현상제 이송부재는,
    상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 상기 폐현상제 수집받이의 일측으로 이동시키는 폐현상제 이송오거;
    상기 폐현상제 수집받이와 상기 폐현상제저장통을 연결하는 연결관로; 및
    상기 연결관로에 배치되고, 폐현상제를 상기 폐현상제 수집받이에서 상기 폐현상저장통으로 이동시키는 폐현상제 이송벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  6. 제1항에 있어서, 각각 상기 복수의 현상기에 연결되도록 상기 고정 프레임에 고정된 카트리지 고정부에 탈착할 수 있게 설치되고, 각각 다른 칼라의 현상제를 내장하는 복수의 현상제 카트리지를 구비하는 현상제 카트리지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각은,
    하나의 현상제를 내장하고, 현상제를 상응하는 현상기로 배출하는 현상제 배출부를 포함하는 저장용기;
    상기 저장용기에 회전할 수 있게 고정된 회전샤프트; 및
    상기 저장용기내의 현상제를 교반하는 교반부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  8. 제7항에 있어서, 상기 복수의 현상기의 각각은 상기 저장용기의 상기 현상제 배출부에서 배출되는 현상제를 현상제 공급롤러까지 이송시키는 현상제 이송부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 현상제 이송부재는,
    상기 저장용기의 상기 현상제 배출부에서 떨어지는 현상제를 현상제 공급롤러쪽으로 이동시키는 현상제 이송벨트; 및
    상기 현상제 공급롤러와 상기 현상제 이송벨트 사이에 배치되고, 현상제를 상기 현상제 공급롤러를 따라 길이방향으로 이송시키는 적어도 하나의 현상제 이송오거를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  10. 제7항에 있어서, 상기 현상제 카트리지유닛은 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각의 상기 회전샤프트에 동력을 전달하는 카트리지 동력전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 카트리지 동력전달부는,
    상기 본체에 설치된 구동 기어트레인과 맞물리는 제1동력전달기어;
    상기 제1동력전달기어와 맞물리는 제2동력전달기어;
    상기 제2동력전달기어와 동축 형성된 복수의 웜; 및
    상기 복수의 웜 및 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각의 상기 회전샤프트에 형성된 회전기어와 각각 맞물리는 복수의 웜기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 화상형성 프로세스모듈을 화상형성장치의 본체에 장착할 때 상기 화상형성 프로세스모듈을 상기 화상형성장지의 상기 본체에 록킹하는 록킹부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 록킹부는,
    상기 본체의 고정홀에 삽입되는 제1위치와 상기 고정홀로부터 이탈되는 제2위치로 회전할 수 있게 상기 고정 프레임에 설치된 후크부재;
    상기 후크부재를 제1위치에 유지하도록 상기 후크부재를 탄성적으로 가압하는 탄성부재; 및
    상기 후크부재를 상기 고정홀로부터 이탈시키도록 상기 후크부재를 제2위치로 이동시키는 작동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  14. 제1항에 있어서, 상기 화상형성 프로세스모듈을 화상형성장치의 본체에 장착 및 탈착할 때 상기 화상형성 프로세스모듈의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가이드부는 상기 고정 프레임의 바닥에 회전할 수 있게 설치된 복수의 회전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성 프로세스모듈.
  16. 본체를 구성하는 메인 프레임; 및
    정전잠상이 형성되는 하나의 감광체를 구비하는 감광체 유닛, 상기 감광체의 외주 둘레에 배치되고, 정전잠상을 현상하여 가시화상을 형성하는 복수의 현상기를 구비하는 현상유닛, 상기 메인 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 상기 감광체 유닛과 상기 현상유닛을 일체로 모듈화하여 고정하는 고정 프레임를 구비하는 화상형성 프로세스모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 감광체 유닛은 상기 감광체를 클리닝하는 감광체 클리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 감광체 클리너는,
    상기 감광체의 표면을 클리닝하는 클리닝부재; 및
    상기 클리닝부재에 의해 클리닝되어 제거된 폐현상제를 저장하는 폐현상제 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 폐현상제 저장부는,
    상기 감광체의 일측 하부에 배치되고, 상기 클리닝부재에 의해 제거된 폐현상제를 수집하는 폐현상제 수집받이;
    상기 고정 프레임에 탈착할 수 있게 설치되고, 상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 저장하는 폐현상제저장통; 및
    상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 상기 폐현상저장통로 이동시키는 폐현상제 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 폐현상제 이송부재는,
    상기 폐현상제 수집받이에 수집된 폐현상제를 상기 폐현상제 수집받이의 일측으로 이동시키는 폐현상제 이송오거;
    상기 폐현상제 수집받이와 상기 폐현상제저장통을 연결하는 연결관로; 및
    상기 연결관로에 배치되고, 폐현상제를 상기 폐현상제 수집받이에서 상기 폐현상저장통으로 이동시키는 폐현상제 이송벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 화상형성 프로세스모듈은, 각각 상기 복수의 현상기에 연결되도록 상기 고정 프레임에 고정된 카트리지 고정부에 탈착할 수 있게 설치되고, 각각 다른 칼라의 현상제를 내장하는 복수의 현상제 카트리지를 구비하는 현상제 카트리지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각은,
    하나의 현상제를 내장하고, 현상제를 상응하는 현상기로 배출하는 현상제 배출부를 포함하는 저장용기;
    상기 저장용기에 회전할 수 있게 고정된 회전샤프트; 및
    상기 저장용기내의 현상제를 교반하는 교반부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 복수의 현상기의 각각은 상기 저장용기의 상기 배출부에서 배출되는 현상제를 현상제 공급롤러까지 이송시키는 현상제 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 현상제 이송부는,
    상기 저장용기의 상기 배출부에서 떨어지는 현상제를 상기 현상제 공급롤러쪽으로 이동시키는 현상제 이송벨트; 및
    상기 현상제 공급롤러와 상기 현상제 이송벨트 사이에 배치되고, 현상제를 상기 현상제 공급롤러를 따라 길이방향으로 이송시키는 적어도 하나의 현상제 이송오거를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 현상제 카트리지유닛은 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각의 상기 회전샤프트에 동력을 전달하는 카트리지 동력전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 카트리지 동력전달부는,
    상기 메인 프레임에 설치된 구동 기어트레인과 맞물리는 제1동력전달기어;
    상기 제1동력전달기어와 맞물리는 제2동력전달기어;
    상기 제2동력전달기어와 동축 형성된 복수의 웜; 및
    상기 복수의 웜 및 상기 복수의 현상제 카트리지의 각각의 상기 회전샤프트에 형성된 복수의 회전기어와 각각 맞물리는 복수의 웜기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  27. 제16항에 있어서, 상기 화상형성 프로세스모듈을 상기 메인 프레임에 장착할 때 상기 화상형성 프로세스모듈을 상기 메인 프레임에 록킹하는 록킹부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 록킹부는,
    상기 메인 프레임의 고정홀에 삽입되는 제1위치와 상기 고정홀로부터 이탈되는 제2위치로 회전할 수 있게 상기 고정 프레임에 설치된 후크부재;
    상기 후크부재를 제1위치에 유지하도록 상기 후크부재를 탄성적으로 가압하는 탄성부재; 및
    상기 후크부재를 상기 고정홀로부터 이탈시키도록 상기 후크부재를 제2위치로 이동시키는 작동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  29. 제16항에 있어서, 상기 화상형성 프로세스모듈을 상기 메인 프레임에 장착 및 탈착할 때 상기 화상형성 프로세스모듈의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치
  30. 제29항에 있어서, 상기 가이드부는 상기 고정 프레임의 바닥에 회전할 수 있게 설치된 복수의 회전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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