KR100667786B1

KR100667786B1 - 화상형성장치의 현상장치

Info

Publication number: KR100667786B1
Application number: KR1020040113701A
Authority: KR
Inventors: 김형진; 김성기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2007-01-12
Also published as: KR20060075133A

Abstract

화상형성장치의 현상장치에 대해서 개시된다. 개시된 화상형성장치의 현상장치는 현상장치 하우징의 좌우벽에 마련되어 토너가 하우징의 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링부를 구비하는 현상장치에 있어서, 실링부는 현상롤러의 외주면에 밀착되게 설치되도록 신장율이 20% 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 종래의 발명과 달리 토너가 하우징의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 현상제의 손실을 방지할 수 있다. 또한, 토너가 누출되어 토너 저장부의 양측에 적재되어 크리닝 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 대전수단의 오여을 방지할 수 있다. 또한, 누출된 토너의 비산 등으로 인해 화상형성장치의 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Description

화상형성장치의 현상장치{Developing apparatus of image forming apparatus}

도 1은 종래의 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 현상장치 중 일부를 도시한 부분 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 현상장치 중 실링부가 곡률이 있는 면에 장착된 경우의 형상을 보여주는 도면이다.

도 4는 실링부가 곡면에 장착된 경우 발생되는 주름을 보여주는 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 주름부를 통해 토너가 현상장치의 외부로 누출되는 것을 보여주는 도면이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치가 구비된 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 현상장치 중 일부를 도시한 부분 사시도이다.

도 8은 도 7의 현상장치 중 실링부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 9는 신장율을 측정하기 위한 시편을 보여주는 도면이다.

도 10은 도 9의 시편을 이용해 신장율을 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...화상형성장치 101...본체 프레임

110...현상장치 111...하우징

112...토너 저장부 113...대전롤러

115...감광체 117...현상롤러

118...토너층 규제부 119...공급롤러

120...실링부 121...교반기

125...전사롤러 130...정착부

140...용지정렬장치 151...급지카세트

155...픽업롤러 170...광주사장치

180...폐토너 저장장치

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토너 누출을 방지할 수 있는 화상형성장치의 현상장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer), LED 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 현상장치를 이용하여 정전잠상에 현상제를 공급하여 현상한 후, 이를 중간전사벨트나 용지에 전사 및 정착시켜 단색화상 또는 칼라화상을 형성하는 장치를 말한다.

도 1을 참조하면, 종래의 화상형성장치(1)는 광(光) 주사에 의해 감광체(15)의 외주면에 형성된 정전잠상에 현상제인 토너를 공급하여 정전잠상을 가시(可視)화상으로 현상하고, 이를 다시 용지(P)에 전사하여 융착시킴으로써 원하는 화상을 인쇄하는 소위 '전자사진방식 화상형성장치'이다. 이러한 종래의 화상형성장치(1)는 용지(P)가 아래에서 위로 대략 C 자 형태의 이송경로를 따라 진행하며, 클리닝장치(5)와, 전사롤러(25)와, 정착부(30), 및 광(光)주사장치(70)를 구비한다. 또한, 인쇄될 용지(P)를 픽업(pick-up)하는 픽업롤러(55)를 구비한다.

광주사장치(70)는 화상정보에 대응되는 광(L)을 컴퓨터 신호에 따라 후술할 감광체(15)에 주사하여 감광체(15)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다.

클리닝장치(5)는 현상장치(10)와, 감광체(15)와, 폐토너 저장장치(80)를 구비한다.

현상장치(10)는 본체 프레임(2) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 하우징(11)과, 그 내부의 현상롤러(17)와 공급롤러(19)와 교반기(agitator, 21) 및 토너층 규제부(18)를 구비한다. 또한, 현상장치 하우징(11)의 내부에는 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장부(12)가 마련된다. 현상장치(10)는 토너 저장부(12)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다.

현상롤러(17)는 토너 저장부(12)에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광 체(15)로 공급한다. 현상롤러(17)는 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광체(15)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 현상시킨다. 현상롤러(17)에는 이들 토너를 감광체(15)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가된다.

공급롤러(19)는 소정의 방향으로 회전하며, 토너 저장부(12)에 수용된 토너가 현상롤러(17)에 부착되도록 현상롤러(17)에 토너를 공급해준다. 교반기(21)는 토너 저장부(12) 내의 토너가 굳지 않도록 소정의 속도로 토너를 교반시키며, 토너를 공급롤러(19) 쪽으로 이송시킨다.

토너층 규제부(18)는 일측은 하우징(11)에 고정되고 타측은 현상롤러(17)에 접촉하여 현상롤러(17)의 외주면에 부착된 토너의 높이를 규제하고, 토너를 소정의 극성으로 마찰대전시킨다.

감광체(15)는 소정의 방향으로 회전되며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 감광체(15)는 후술할 대전롤러(13)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 상술한 바와 같이 컴퓨터 신호에 따라 광주사장치(70)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다. 감광체(15)의 외주로 노출된 외주면은 전사롤러(25)와 대면된다.

대전롤러(13)는 감광체(15)를 소정의 전위로 대전시키고, 이를 위하여 대전롤러(13)에는 대전바이어스전압이 인가된다.

폐토너 저장장치(80)는 감광체(15)의 측면에 설치되며, 하우징(90)과, 클리닝블레이드(82)와, 오거(auger, 83), 및 저장부(86)를 구비한다.

하우징(90)은 벤딩(bending) 형태로 가공되며, 폐토너 저장장치(80)의 외관을 이룬다. 클리닝블레이드(82)는 일측은 하우징(90)에 설치되고 타측은 감광체(15)의 길이 방향을 따라 감광체(15)의 측면에 소정의 압력으로 접촉되어, 감광체(15)에 잔류하는 폐토너(81)를 제거한다. 폐토너 저장장치(80)의 내부에 설치되어 소정의 방향으로 회전하는 오거(auger, 83)는 감광체(15)에서 제거된 폐토너(81)를 감광체(15)의 길이 방향을 따라 후술하는 저장부(86)로 이송한다. 저장부(86)는 폐토너 저장장치(80)의 측면 끝단에 별도로 형성되며, 오거(auger, 83)에 의해 이송된 폐토너(81)를 수용한다.

전사롤러(25)는 감광체(15)의 외주면에 대면하도록 설치되어, 감광체(15)에 현상된 토너화상이 용지(P)로 전사되도록 토너화상과 반대 극성의 전사바이어스전압이 인가된다. 감광체(15)와 전사롤러(25) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토너화상이 용지(P)로 전사(transfer)된다.

정착부(30)는, 히트롤러(31) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(33)를 구비하여, 용지(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 히트롤러(31)는 토너화상을 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(33)에 축방향으로 대향되도록 설치된다. 가압롤러(33)는 히트롤러(31)와 대향되도록 설치되어 용지(P)에 고압의 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 디컬부(de-curl, 34)는 정착부(30)를 통과하면서 열에 의해 컬(curl)이 발생된 용지(P)의 컬(curl)을 제거한다. 배지롤러(35)는 정착이 완료된 용지(P)를 화상형성장치(1) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(1) 밖으로 배지된 용지(P)는 배지대(3)에 적재된다.

또한, 화상형성장치(1)는, 본체 프레임(2) 하부에 마련되어 용지(P)가 적재되는 급지카세트(51)를 구비한다. 급지카세트(51)는 용지(P)가 적재되는 녹업플레이트(knock-up plate, 53)와, 급지카세트(51)가 화상형성장치(1)에 장착되었을 때 녹업플레이트(53)의 선단부 위에 위치하며 화상형성장치(1) 내부의 구동모터(미도시)의 동력에 의해 회전되는 샤프트(54)와, 샤프트(54)에 체결되어 회전되는 픽업롤러(pick-up roller, 55)를 구비한다. 탄성부재(57)는 녹업플레이트(53)에 적재된 용지(P)의 선단부가 픽업롤러(55)의 회전시 접촉되어 이송되도록 녹업플레이트(53)를 픽업롤러(55) 쪽으로 탄성바이어스시킨다. 픽업롤러(55)는 녹업플레이트(53)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업하여 용지정렬장치(40) 쪽으로 이송한다. 녹업플레이트(53)의 선단부 앞에는 마찰패드(60)가 마련된다. 따라서, 픽업롤러(55)에 의해 복수의 용지(P)가 픽업되더라도 다른 용지들은 마찰패드(60)에 의해 진행이 저지되고, 녹업플레이트(53)의 최상단에 적재된 용지(P)만이 용지정렬장치(40)로 이송된다. 용지정렬장치(40)는 용지(P)가 감광체(15)와 전사롤러(25) 사이를 통과하기에 앞서 용지(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 용지(P)를 정렬한다.

이하에서는 종래 기술에 따른 현상장치를 구비한 화상형성장치의 동작을 살펴본다.

감광체(15)는 대전롤러(13)에 인가된 대전바이어스전압에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 광주사장치(70)는 컴퓨터 신호에 따라 화상정보에 대응되는 광을 감광체(15)로 조사한다. 광이 주사되면 주사된 부분만 선택적으로 제전되어 전위가 내려가게 되며, 이 전위차에 의해 형성된 출력 패턴이 정전잠상이다.

한편, 토너 저장부(12) 내부의 토너는 교반기(21)에 의해 교반되고, 공급롤러(19)에 의하여 현상바이어스전압이 인가된 현상롤러(17)로 공급된다. 현상롤러(17)의 외주에 부착된 토너는 토너층 규제부(18)에 의하여 균일한 두께로 박층화가 된다. 이때, 토너는 현상롤러(17)와 토너층 규제부(18)에 의하여 마찰되면서 대전된다. 현상롤러(17)의 외주에 부착된 토너는 감광체(15)의 외주에 형성된 정전잠상으로 부착되며, 감광체(15)에는 토너화상이 현상된다.

용지(P)는 픽업롤러(55)에 의하여 급지카세트(51)로부터 인출된다. 용지(P)는 용지정렬장치(40)에 의해 급지 및 정렬되어 감광체(15)와 전사롤러(25) 사이를 통과한다. 이 때 전사롤러(25)에 전사바이어스전압이 인가되면 감광체(15)에 현상된 토너화상이 용지(P)로 전사된다.

전사 후 감광체(15)의 외주면에 잔류하는 폐토너(81)는 클리닝블레이드(82)에 의해 제거되고, 도 4을 참조하면 제거된 폐토너(81)는 오거(auger, 83)에 의해 감광체(15)의 길이 방향을 따라 저장부(86)로 이송되어 적재된다.

정착부(30)는 전사 후 용지(P)에 형성된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 디컬부(34)는 정착부(30)를 통과시 컬(curl)이 발생된 용지(P)에서 컬(curl)을 제거한다. 디컬부(34)를 통과한 용지(P)는 배지롤러(35)에 의하여 화상형성장치(1)의 밖으로 배출되어 배지대(3)에 적재된다.

도 2는 도 1에 도시된 현상장치 중 일부를 도시한 부분 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 현상장치 중 실링부가 곡률이 있는 면에 장착된 경우의 형상을 보여 주는 도면이며, 도 4는 실링부가 곡면부에 장착된 경우 발생되는 주름을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 주름부를 통해 토너가 현상장치의 외부로 누출되는 것을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 실링부(20)는 하우징(11)의 좌우벽에 마련되어 토너가 하우징(11)의 외부로 유출되는 것을 방지한다. 실링부(20)는 도시된 바와 같이 현상롤러(17)의 외주면에 밀착되게 설치된다. 실링부(20)는 일반적으로 서로 다른 부재가 적층되어 제조되며, 곡면에 접착되기 전에는 일반적으로 곡률이 없는 평평한 형태로 제조된다. 실링부(20)를 현상롤러(17)와 같이 곡률이 있는 면에 설치하면, 도 3에 도시된 바와 같이 평평한 형태였는 실링부(20)에 곡률이 생기게 된다.

종래의 실링부(20)를 곡률면에 접착시킬 경우 도 4에 도시된 바와 같이 접착되는 쪽에 주름이 생기는 문제가 발생하였다. 이러한 주름으로 인해, 도 5에 도시된 바와 같이, 토너가 화살표 방향을 따라 하우징의 외부로 누출되게 된다.

상술한 바와 같이 종래 기술에 의하면, 토너가 하우징의 외부로 유출되게 되고, 이로 인해 토너가 용지와 화상형성장치 내부의 장치들을 오염시키는 것은 물론이고, 정착부까지 오염시켜 정착부의 온도 제어를 방해한다. 이로 인해 용지가 정착부에 융착되어 잼(jam)이 발생되고, 화상형성장치가 고장나는 결과를 가져온다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 현상장치의 실링부에 주름이 생겨 토너가 유출되는 것을 방지할 수 있는 화상형성장치의 현상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치는, 토너가 수용되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 결합되는 현상롤러와, 상기 현상롤러의 외주면에 접촉되어 상기 현상롤러에 부착된 상기 토너의 양을 규제하는 토너층 규제부와, 상기 하우징의 좌우벽에 마련되어 상기 토너가 상기 하우징의 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링부를 구비하는 현상장치에 있어서,

상기 실링부는, 상기 현상롤러의 외주면에 밀착되게 설치되도록 신장율이 20% 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치에 있어서, 상기 실링부는, 테프론 펠트, 테이프, 포론(PORON), 테이프 등이 적층되어 형성된 부재를 포함하며, 상기 현상롤러의 외주면에 부착된 상기 토너가 상기 하우징의 외부로 누출되지 않도록 상기 테프론 펠트가 상기 현상롤러의 외주면에 밀착되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치에 있어서, 상기 테이프는, 신장율이 20% 이상이며, 캐리어가 점착제 사이에 개재된 양면 테이프인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치에 있어서, 상기 테이프는, 신장율이 20% 이상이며, 캐리어가 없는 양면 전사 테이프인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치에 있어서, 상기 실링부는, 상기 현상롤러 대신에 상기 현상장치의 내부에 수용된 상기 토너를 상기 현상롤러에 공급 하는 공급롤러의 외주면에 밀착되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 빠른 이해를 위해 과장되게 도시된 것이다. 또한, 설명의 빠른 이해를 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치가 구비된 화상형성장치를 먼저 설명한 후 현상장치를 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치가 구비된 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 현상장치 중 일부를 도시한 부분 사시도이다. 또한, 도 8은 도 7의 현상장치 중 실링부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 9는 신장율을 측정하기 위한 시편을 보여주는 도면이며, 도 10은 도 9의 시편을 이용해 신장율을 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 광(光) 주사에 의해 감광체(115)의 외주면에 형성된 정전잠상에 현상제인 토너를 공급하여 정전잠상을 가시(可視)화상으로 현상하고, 이를 다시 용지(P)에 전사하여 융착시키는 구조를 갖춘다. 본 실시예의 화상형성장치(100)는 용지(P)가 아래에서 위로 대략 C 자 형태의 이송경로를 따라 진행하며, 클리닝장치(105)와, 전사롤러(125)와, 정착부(130), 및 광(光)주사장치(170)를 구비한다. 또한, 인쇄될 용지(P)를 픽업(pick-up)하는 픽업롤러(155)를 구비한다.

광주사장치(170)는 화상정보에 대응되는 광(L)을 컴퓨터 신호에 따라 후술하는 감광체(115)의 외주면에 주사하여 감광체(115)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다.

클리닝장치(105)는 현상장치(110)와, 감광체(115)와, 클리닝블레이드(182)와, 폐토너 저장장치(180)를 구비한다.

현상장치(110)는 본체 프레임(101) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 하우징(111)과, 그 내부의 현상롤러(117)와 공급롤러(119)와, 교반기(agitator, 121) 및 토너층 규제부(118)를 구비한다. 또한, 현상장치 하우징(111)의 내부에는 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장부(112)가 마련된다. 현상장치(110)는 토너 저장부(112)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다.

현상롤러(117)는 하우징(111)에 회전가능하게 결합되어 토너 저장부(112)에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광체(115)로 공급한다. 현상롤러(117)는 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광체(115)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 현상시킨다. 현상롤러(117)에는 이들 토너를 감광체(115)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가된다.

공급롤러(119)는 소정의 방향으로 회전하며, 토너 저장부(112)에 수용된 토너가 현상롤러(117)에 부착되도록 현상롤러(117)에 토너를 공급해준다. 교반기(agitator, 121)는 토너 저장부(112) 내의 토너가 굳지 않도록 소정의 속도로 토너를 교반시키며, 토너를 공급롤러(119) 쪽으로 이송시킨다. 토너층 규제부(118)는 일측은 하우징(111)에 고정되고 타측은 현상롤러(117)의 외주면에 접촉되어 현상롤러(117)의 외주면에 부착된 토너의 높이를 규제하고, 토너를 소정의 극성으로 마찰대전시킨다.

하우징(111)의 좌우벽에는 토너가 하우징(111)의 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링부(120)가 마련된다. 실링부(120)의 구성 및 기능에 대해서는 화상형성장치(100)의 구성 및 동작을 설명한 후 상세히 설명한다.

감광체(115)는 소정의 방향으로 회전되며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 감광체(115)는 후술할 대전롤러(113)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 상술한 바와 같이 컴퓨터 신호에 따라 광주사장치(170)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다. 감광체(115)의 외주로 노출된 외주면은 전사롤러(125)와 대면된다.

대전롤러(113)는 감광체(115)를 소정의 전위로 대전시키고, 이를 위하여 대전롤러(113)에는 대전바이어스전압이 인가된다. 대전롤러(113) 대신에 코로나 방전기가 채용될 수도 있다.

클리닝블레이드(182)는 감광체(115)와 현상장치(110)의 상부에 설치되며, 감광체(115)의 길이 방향을 따라 감광체(115)의 외주면에 소정의 압력으로 접촉되어 감광체(115)에 잔류하는 폐토너(181)를 제거한다. 클리닝블레이드(182)는 그 상부면에 감광체(115)에서 제거된 폐토너(181)가 이송되는 폐토너 이송면(183)을 갖는다. 폐토너 이송면(183)은 클리닝블레이드(182)와 감광체(115)가 접촉하는 수평면(198)을 기준으로 상부측으로 소정의 각도(θ)로 경사지게 형성되는 것이 바람직하 다.

제거된 폐토너(181)는 클리닝블레이드(182)에 일정량이 쌓인 이후부터 폐토너 이송면(183)을 타고 오르면서 자연적으로 저장부(186) 쪽으로 이송된다.

폐토너 저장장치(180)는 상술한 바와 같이 전방에 감광체(115)에 잔류하는 폐토너(181)를 제거하는 클리닝블레이드(182)를 구비하며, 폐토너(181)가 수용되는 브라켓(185)과, 브라켓(185)을 덮는 하우징(190)을 구비한다.

브라켓(185)은 감광체(115)와 현상장치(110)의 상부에 위치되며, 전방에 클리닝블레이드(182)가 고정되고, 후방에 폐토너 이송면(183)을 따라 이송된 폐토너(181)가 수용되는 저장부(186)를 갖는다.

하우징(190)은 브라켓(185)의 상부에 배치되며, 브라켓(185)에서 폐토너(181)가 유출되지 않도록 브라켓(185)에 일체로 결합 설치되어 브라켓(185)이 밀폐되도록 한다. 하우징(190)에는 폐토너유출방지부재(192)가 설치된다. 폐토너유출방지부재(192)는 일측은 하우징(190)의 전방에 설치되고, 타측은 감광체(115)의 외주면에 소정의 압력으로 접촉되어 클리닝블레이드(182)에 의해 제거된 폐토너(181)가 감광체(115)를 거쳐 외부로 유출되는 것을 방지한다. 폐토너유출방지부재(192)에 의해 감광체(115)의 외주면에 잔류하는 폐토너(181)가 제거되지 않도록, 폐토너유출방지부재(192)는 우레탄 재질로 형성된 실링 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

전사롤러(125)는 감광체(115)의 외주면과 대면되게 설치되어, 감광체(115)에 현상된 토너화상이 용지(P)로 전사되도록 토너화상과 반대 극성의 전사바이어스전압이 인가된다. 감광체(115)와 전사롤러(125) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토 너화상이 용지(P)로 전사(transfer)된다. 감광체(115)의 외주면에 현상된 토너화상은 감광체(115)와 전사롤러(125) 사이의 접촉 압력에 의해 전사롤러(125)와 감광체(115) 사이를 통과하는 용지(P)에 전사될 수 있다.

정착부(130)는 히트롤러(heat roller, 131) 및 그와 축방향으로 대향되게 설치되는 가압롤러(pressure roller, 133)를 구비하여, 용지(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 히트롤러(131)는 토너화상을 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(133)와 축방향으로 대향되도록 설치된다. 가압롤러(133)는 히트롤러(131)와 대향되도록 설치되어 용지(P)에 고압의 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다.

디컬부(de-curl, 134)는 정착부(130)를 통과하면서 열에 의해 컬(curl)이 발생된 용지(P)의 컬(curl)을 제거한다. 배지롤러(135)는 정착이 완료된 용지(P)를 화상형성장치(100) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(100) 밖으로 배지된 용지(P)는 배지대(102)에 적재된다.

또한, 화상형성장치(100)는, 본체 프레임(101) 하부에 마련되어 용지(P)가 적재되는 급지카세트(151)를 구비한다. 급지카세트(151)는 용지(P)가 적재되는 녹업플레이트(knock-up plate, 153)와, 급지카세트(151)가 화상형성장치(100)에 장착되었을 때 녹업플레이트(153)의 선단부 위에 위치하며 화상형성장치(100) 내부의 구동모터(미도시)의 동력에 의해 회전되는 샤프트(154)와, 샤프트(154)에 체결되어 회전되는 픽업롤러(pick-up roller, 155)를 구비한다. 탄성부재(157)는 녹업플레이트(153)에 적재된 용지(P)의 선단부가 픽업롤러(155)의 회전시 접촉되어 이송되도 록 녹업플레이트(153)를 픽업롤러(155) 쪽으로 탄성바이어스시킨다.

픽업롤러(155)는 녹업플레이트(153)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업하여 용지정렬장치(140) 쪽으로 이송한다. 녹업플레이트(153)의 선단부 앞에는 마찰패드(160)가 마련된다. 따라서, 픽업롤러(155)에 의해 복수의 용지(P)가 픽업되더라도 다른 용지들은 마찰패드(160)에 의해 진행이 저지되고, 녹업플레이트(153)의 최상단에 적재된 용지(P)만이 용지정렬장치(140)로 이송된다. 용지정렬장치(140)는 용지(P)가 감광체(115)와 전사롤러(125) 사이를 통과하기에 앞서 용지(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 용지(P)를 정렬한다.

이하에서는 화상형성장치의 동작을 설명한다.

감광체(115)는 대전롤러(113)에 인가된 대전바이어스전압에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 광주사장치(170)는 컴퓨터 신호에 따라 화상정보에 대응되는 광을 감광체(115)로 조사한다. 광이 주사되면 주사된 부분만 선택적으로 제전되어 전위가 내려가게 되며, 이 전위차에 의해 형성된 출력 패턴이 정전잠상이다.

한편, 토너 저장부(112) 내부의 토너는 교반기(121)에 의해 교반되고, 공급롤러(119)에 의하여 현상바이어스전압이 인가된 현상롤러(117)로 공급된다. 현상롤러(117)의 외주에 부착된 토너는 토너층 규제부(118)에 의하여 균일한 두께로 박층화가 된다. 이때, 토너는 현상롤러(117)와 토너층 규제부(118)에 의하여 마찰되면서 대전된다. 현상롤러(117)의 외주에 부착된 토너는 감광체(115)의 외주에 형성된 정전잠상으로 부착되며, 감광체(115)에는 토너화상이 현상된다.

용지(P)는 픽업롤러(155)에 의하여 급지카세트(151)로부터 인출된다. 용지 (P)는 용지정렬장치(140)에 의해 급지 및 정렬되어 감광체(115)와 전사롤러(125) 사이를 통과한다. 이 때 전사롤러(125)에 전사바이어스전압이 인가되면 감광체(115)에 현상된 토너화상이 용지(P)로 전사된다.

전사 후 감광체(115)의 외주면에 잔류되는 폐토너(181)는 클리닝블레이드(182)에 의해 제거되고, 제거된 폐토너(181)는 클리닝블레이드(182)의 상부측에 쌓이게 된다. 폐토너(181)가 일정량이 쌓이게 되면, 폐토너(181)는 감광체(115)의 회전에 연동되어 클리닝블레이드(182)의 상부에 형성된 폐토너 이송면(183)을 따라 드로잉(drawing) 가공된 브라켓(185)의 저장부(186) 측으로 이동된다.

정착부(130)는 전사 후 용지(P)에 형성된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(P)에 정착시킨다. 디컬부(134)는 정착부(130)를 통과시 컬(curl)이 발생된 용지(P)에서 컬(curl)을 제거한다. 디컬부(134)를 통과한 용지(P)는 배지롤러(135)에 의하여 화상형성장치(100)의 밖으로 배출되어 배지대(102)에 적재된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치를 상세히 설명한다.

도 7을 참조하면, 실링부(120)는 하우징(111)의 좌우벽에 마련되어 토너가 하우징(111)의 외부로 유출되는 것을 방지한다. 실링부(120)는 현상롤러(117)의 외주면에 밀착되게 설치되도록 신장율이 20% 이상인 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

도 8을 참조하면, 실링부(120)는 테프론 펠트(TEFRON FELT, A), 테이프(TAPE, B), 포론(PORON, C), 테이프(TAPE, D) 등이 적층되어 형성되는 부재를 포함 한다. 테프론 펠트(A)는 현상롤러(117)의 외주면에 부착된 토너가 하우징(111)의 외부로 누출되지 않도록 테프론 펠트(A)가 현상롤러(117)의 외주면에 밀착되게 설치되는 것이 바람직하다.

종래의 화상형성장치에 있어서 실링부를 현상장치에 밀착 접촉되게 설치시 주름이 생기는 이유는 실링부를 구성하고 있는 재질의 신장율이 주름이 생기지 않고 늘어날 정도의 신장율이 되지 않기 때문이다. 상기와 같은 구성을 갖는 실링부(120)의 신장율의 크기는 포론(C) 〉 테프론 펠트(A) ≫ 테이프(B)=테이프(D)의 순이다. 주름이 생기는 문제를 가진 부재 중 가장 낮은 신장율을 갖는 부재는 테프론 펠트(A)와 포론(C)을 접착시키는 테이프(B, D)이므로, 테이프(B, D)를 신장율이 높은 부재로 대체하거나 이를 개선시킨다면 주름이 발생되는 문제는 해결된다.

테프론 펠트(A)와 포론(C)을 테이프를 사용하여 접착시킬 경우, 주름이 발생되지 않을 정도의 신장율을 가진 테이프를 사용해야만 한다. 주름이 발생되지 않고 현상롤러(117)의 외주면에 밀착되게 설치되는 실링부(120)를 구현하기 위해, 서로 다른 신장율을 갖는 테이프의 시편을 만들어 하기와 같은 실험을 통해 토너의 유출 정도를 측정하였다.

여기에서 각각의 테이프는 도 9에 도시된 바와 같이, 가로 5 mm, 세로 45 mm 의 크기를 갖는 시편을 만들어 실험하였다. 또한, 각각의 시편의 두께는 0.2 mm 의 크기를 갖도록 구성하여 실험하였다. 또한, 테프론 펠트(A)는 0.8 mm 의 두께를 갖고, 포론(C)은 1.7 mm 의 두께를 갖도록 구성하였으며, 상기와 같이 제작된 시편들을 테프론 펠트(A), 테이프(B), 포론(C), 테이프(D)의 순서로 적층하여 실험 시편 을 제작하였다.

도 10을 참조하면, 상기와 같이 구성한 시편을 상측의 5 mm 부분은 물리적으로 고정시키고, 하측의 5 mm 부분은 300 g 의 추와 물리적으로 연결한 후 48시간(hour) 경과 후 상·하부의 5 mm 부분을 제외한 나머지 부분만을 측정하여 신장율을 측정하였다. 또한, 추를 제거하면 시편이 복원되려는 성질이 있으므로, 추를 제거하지 않고 아래와 같은 수학식을 적용해 신장율을 계산하였다.

신장율 = (신장 후 시편의 길이 - 최초의 시편의 길이) / 최초의 시편의 길이 * 100

테프론 펠트(A)와 포론(C)을 접착시키는 테이프의 신장율을 달리하여 토너가 하우징(111)의 외부로 누출되는 정도를 측정한 결과가 아래의 표 1에 나타나있다.

이번 실험에서 시편에 사용된 테이프 중 가, 나의 테이프는 점착제 (adhesive) 사이에 캐리어(carrier)가 없는 전사 테이프(transfer tape)와 점착제(adhesive) 사이에 캐리어(carrier)가 개재된 테이프를 각각 사용하여 실험하였다.

상기 실험 결과에서 알 수 있듯이 평면이 아닌 면, 즉 곡면부에 장착되는 실링부(120)에 있어서, 실링부(120)에 주름이 생기지 않고 실링의 기능을 적절히 수행하기 위한 테이프(B, D)의 신장율은 평균 20% 이상인 경우이다. 즉, 실링부(120)의 신장율이 20% 이상이 되어야 실링부(120)가 제 기능을 발휘할 수 있게 된다. 따라서, 테프론 펠트(A)와 포론(C)을 접착시키는 테이프(B, D)의 신장율은 20% 이상이 되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 테이프(B, D)는 신장율이 20% 이상이며, 캐리어(carrier)가 점착제(adhesive) 사이에 개재된 양면 테이프이거나, 캐리어(carrier)가 없는 양면 전사 테이프(transfer tape)인 것이 바람직하다.

상기에서는 곡면에 장착되는 실링부(120)가 현상롤러(117)의 외주면에 밀착되게 설치되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이와 달리 실링부(120)는 현상롤러(117) 대신에 현상장치(110)의 내부에 수용된 토너를 현상롤러(117)에 공급하는 공급롤러(119)에 밀착되게 설치될 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상장치는 종래 발명과 달리 현상제인 토너가 하우징의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 현상제의 손실을 방지할 수 있다. 또한, 토너가 누출되어 토너 저장부의 양측에 적재되어 크리닝 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 대전수 단의 오여을 방지할 수 있다. 또한, 누출된 토너의 비산 등으로 인해 화상형성장치의 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims

토너가 수용되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 결합되는 현상롤러와, 상기 현상롤러의 외주면에 접촉되어 상기 현상롤러에 부착된 상기 토너의 양을 규제하는 토너층 규제부와, 상기 하우징의 좌우벽에 마련되어 상기 토너가 상기 하우징의 외부로 누출되는 것을 방지하는 실링부를 구비하는 현상장치에 있어서,

상기 실링부는, 각각 신장율이 20% 이상인 테프론 펠트, 테이프, 포론, 테이프가 적층되어 형성된 부재로서 상기 현상롤러의 외주면에 밀착되도록 상기 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
제1항에 있어서,

상기 실링부는 상기 테프론 펠트가 상기 현상롤러의 외주면에 밀착되게 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
제2항에 있어서,

상기 테이프는 캐리어가 점착제 사이에 개재된 양면 테이프인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
제2항에 있어서,

상기 테이프는 캐리어가 없는 양면 전사 테이프인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 실링부는,

상기 현상롤러 대신에 상기 현상장치의 내부에 수용된 상기 토너를 상기 현상롤러에 공급하는 공급롤러의 외주면에 밀착되게 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.