KR100938847B1 - 현상유닛 및 이를 구비한 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 현상유닛은, 서로 마주하는 상부 및 하부 하우징을 구비하는 폐토너 하우징; 상기 상부 및 하부 하우징의 마주보는 면을 연결, 지지하는 지지유닛; 및 상기 폐토너 하우징 하부에 소정 간격 이격되게 배치되는 토너 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 본 발명에 의하면, 폐토너 하우징이 열과 압력에 대해 변형되는 것을 방지할 수 있어, 폐토너 하우징 변형에 따른 광 경로 간섭으로 발생되는 화상백선, 폐토너 역류 및 클리닝 불량의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 폐토너 하우징의 변형을 고려한 설계마진을 최소화할 수 있기 때문에, 보다 소형의 현상유닛을 제공하는 것이 가능하다.

화상형성장치, 현상유닛, 폐토너통, 폐토너하우징, 변형방지, 지지부재

Description

현상유닛 및 이를 구비한 화상형성장치{Developing unit and image forming apparatus having the same}

본 발명은 현상유닛 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.

도 1은 화상형성장치에 설치되는 현상유닛의 일례를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 현상유닛은 토너 하우징(2), 폐토너 하우징(6) 및 감광매체(4)를 포함한다.

토너 하우징(2) 내부에는 토너가 수납되며, 상기 토너는 공급롤러(3) 및 현상롤러(4)에 의해 감광매체(5) 상의 정전잠상으로 이동된다.

정전잠상으로 이동된 토너는 소정의 전사유닛에 의해 용지로 전사되고, 용지로 전사되지 못한 폐토너는 상기 폐토너 하우징(6)에 설치된 클리닝 부재(7)에 의해 제거되어, 상기 폐토너 하우징(6) 내부로 수거된다.

상기 토너 하우징(2)과 폐토너 하우징(6)은 다양하게 배치될 수 있는데, 현상유닛의 부피를 줄이기 위해, 도 1과 같이 미도시된 광주사장치의 레이저 빔(L)이 통과할 수 있을 정도의 공간만큼 이격된 상태로 상하 배치하는 것도 가능하다.

상기 폐토너 하우징(6)은 폐토너가 수납되기 전에는 내부 공간부가 비어있는 상태이며, 상기 클리닝 부재(7)가 설치된 부분을 제외한 모든 측 벽면을 융착을 통해 결합한다.

그런데, 폐토너 하우징(6)의 상측은 얇은 판상으로 형성되므로, 상하 유동이 발생될 수 있다. 이와 같은 폐토너 하우징(6)의 변형은 유통과정 또는 현상유닛의 착탈 과정에서 많이 발생되는데, 폐토너 하우징(6)의 상측면이 변형되면, 폐토너 하우징(6) 내부의 공기압력이 변하면서, 수용된 폐토너가 바깥으로 역류될 수 있다.

이처럼, 폐토너 하우징(6)의 상측면에 변형이 발생되면, 내부에 설치되는 클리닝 부재(7) 및 밀봉을 위한 각종 필름부품들의 위치 변경을 야기하여, 공기누출에 의한 폐토너의 역류 또는 클리닝 불량 등이 발생할 수 있다.

또한, 상기 폐토너 하우징(6)의 상측면이 화상형성장치 내부 열에 의해 변형되면, 컬러 화상형성장치의 경우, 상측에 배치되는 다른 색상의 현상유닛들과 간섭이 발생하고, 모노 화상형성장치의 경우에는 내부 설치부품들과 간섭이 발생할 수 있어, 현상유닛의 착탈이 방해를 받을 수 있다. 이를 방지하기 위해서는, 상기 폐토너 하우징(6)과 토너 하우징(2) 사이의 거리를 여유 있게 형성해야 하기 때문에, 현상유닛의 부피가 증가한다는 문제점 또한 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 열과 압력에 의해 발생될 수 있는 후 변형을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 현상유닛 및 이를 구비한 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 현상유닛은, 서로 마주보는 상부 하우징과 하부 하우징을 구비하며, 감광매체와, 상기 감광매체를 표면을 클리닝하는 클리닝 부재가 설치되어, 상기 클리닝 부재가 제거한 폐토너를 서로 마주보는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징이 형성하는 공간에 수용하는 폐토너 하우징; 상기 폐토너 하우징의 상기 하부 하우징 외벽에 소정 간격 이격되어, 상기 폐토너 하우징과 이격된 공간으로 레이저 빔이 통과하도록 배치되며, 내부에 토너가 수용되고, 상기 감광매체 표면에 상기 토너를 공급하는 현상롤러가 설치되는 토너 하우징; 및 상기 폐토너 하우징의 상기 하부 하우징 내부에는 상기 하부 하우징의 비틀림을 방지하여 상기 하부 하우징의 변형에 따른 상기 레이저 빔의 광 경로가 간섭되는 것을 방지하는 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지유닛은, 상기 상부 및 하부 하우징의 서로 마주 보는 면에 상보적으로 배치되는 복수 개의 지지돌기 및 돌기수용부를 포함하는 것이 좋다.
상기 지지돌기는 상기 상부 하우징에 설치되고, 상기 돌기수용부는 상기 하부 하우징에 설치된 것이 좋다.
상기 지지돌기는, 끝단이 모따기된 십자(+) 형태의 삽입부; 및 상기 삽입부의 장축의 길이보다 큰 지름을 가지도록 형성된 제 1 지지보스;를 포함하는 것이 좋다.
상기 돌기수용부는, 상기 삽입부가 삽입되는 결합홈; 및 상기 결합홈이 형성된 제 2 지지보스;를 포함하며, 상기 결합홈은, 깊이가 1mm를 넘지 않는 것이 좋다.
상기 지지유닛은, 상기 하부 하우징의 길이를 L이라고 할때, 1/2L 되는 지점 보다 상기 감광매체에 가까운 위치에 배치되며, 상기 지지유닛은, 상기 상부 및 하부 하우징의 중앙 및 상기 중앙을 중심으로 좌우 방향으로 일직선 상에 소정 간격 이격되도록 배치되는 것이 좋다.
상기 지지유닛은, 상기 지지돌기로부터 연장 형성되는 지지리브를 더 포함하며, 상기 지지리브는 경사면을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상부 및 하부 하우징은 맞물리는 둘레가 융착되어 결합될 수 있다.
상기 토너 하우징은 상기 폐토너 하우징의 하부에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 화상형성장치는, 급지유닛, 이송유닛, 광주사장치, 전사유닛, 정착유닛 및 배지유닛을 가지며, 상기 광주사장치에서 주사된 레이저 빔에 의해 형성된 정전잠상을 토너로 현상하는 상기한 바와 같이 구성된 현상유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 함께 설명한다.

본 발명에 의한 현상유닛은 도 2에 도시된 바와 같이, 폐토너 하우징(100), 토너 하우징(150) 및 지지유닛(200)을 포함한다.

폐토너 하우징(100)은 서로 마주하는 상부 및 하부 하우징(110)(120)을 포함한다. 상부 및 하부 하우징(110)(120)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에는 폐토너가 수거된다. 상부 하우징(110)은 감광매체(111)를 회전 가능하게 지지하며, 하부 하우징(120)은 상기 감광매체(111) 표면을 청소하는 클리닝 부재(121)와 상기 클리닝 부재(121)의 폐토너 이송면 상에 요동 가능하게 설치되는 폐토너 이송부재(122)를 포함한다.

토너 하우징(150)은 내부에 미사용 토너가 수용되며, 광주사장치(25, 도 7 참조)에서 주사되는 레이저 빔과 간섭되지 않도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 폐토너 하우징(100) 하부에 소정 간격 이격되게 설치된다.

지지유닛(200)은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 및 하부 하우징(110)(120)을 연결 및 지지하며, 상기 상부 및 하부 하우징(110)(120)의 마주보는 면 상에 상보적으로 배치되는 복수 개의 지지돌기(210)와 돌기수용부(220)를 포함한다. 상기 지지유닛(200)은 상기 폐토너 하우징(100)의 내부 공간에 설치되어, 상기 상부 및 하부 하우징(110)(120)이 열 또는 압력에 의해 후 변형되는 것을 방지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 지지돌기(210)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부 하우징(120)에 설치되고, 상기 돌기수용부(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부 하우징(110)에 설치된다.

상기 지지돌기(210)는 삽입부(211) 및 제 1 지지보스(212)를 포함한다.

삽입부(211)는 도 4에 도시된 바와 같이, 십자(+) 형태로 구성되며, 끝단에 모따기부(211a)가 형성된다. 상기 제 1 지지보스(212)는 상기 삽입부(211)의 장축의 길이보다 큰 지름을 가지도록 형성되고, 경사면(123a)을 가지는 지지리브(123)가 일체로 형성되어, 상기 폐토너 이송부재(122)를 하향 경사를 가지도록 지지한다.

상기 돌기수용부(220)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 결합홈(221) 및 제 2 지지보스(222)를 포함한다.

상기 결합홈(221)은 상기 제 1 지지보스(212)와 대응되는 지름을 가지는 제 2 지지보스(222)에 형성되며, 그 깊이는 1mm를 넘지 않도록 형성된다. 상기 결합홈(221)은 상기 삽입부(211)의 장축의 길이와 대응되는 내부지름을 가지도록 형성 되어, 상기 삽입부(211)가 삽입될 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 지지유닛(200)은 상기 폐토너 하우징(100)의 내부 공간부에 하나 또는 복수 개가 설치되어, 상부 및 하부 하우징(110)(120)의 서로 융착 결합되는 벽면들과 함께, 폐토너 하우징(100)의 강도를 보강한다.

한편, 상기 지지유닛(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 하우징(110)의 길이를 L 이라고 할 때, 1/2L 되는 지점보다 상기 감광매체(111)에 가까운 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 감광매체(111)와 마주보는 위치에 형성된 개구면에서의 상부 하우징(110)의 강도가 다른 곳에서의 강도에 비해 취약하기 때문이다.

본 발명의 최적 실시예에 의하면, 상기 지지유닛(200)은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 1/2L 되는 지점보다 상기 감광매체(111)에 가까운 위치에서, 상기 상부 및 하부 하우징(110)(120)의 좌우 및 중앙에 일정한 간격을 가지도록 일직선으로 배치된다. 이와 같이 구성된 지지유닛(200)은 상기 폐토너 하우징(100)의 처짐, 비틀어짐과 같은 후 변형을 방지할 뿐만 아니라, 요동가능하게 설치되는 상기 폐토너 이송부재(122)의 설치 및 이동 경로를 가이드할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 현상유닛을 구비한 화상형성장치의 동작을 도 7 및 도 8과 함께 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 화상형성장치(1)는 급지유닛(10), 현상유닛(20), 전사유닛(30), 정착유닛(40) 및 배지유닛(50)을 포함한다.

인쇄가 시작되면, 급지유닛(10)에 수납된 다수 매의 용지는 픽업유닛(11)에 의해 현상유닛(20) 측으로 이송된다. 광주사장치(21)는 인쇄화상 정보를 레이저빔으로 형성하고, 상기 레이저빔은 감광매체(111)에 결상되어, 상기 감광매체(111) 표면에 정전잠상을 형성한다. 현상유닛(20)은 상기 정전잠상에 토너를 현상시켜 토너 화상을 형성하고, 감광매체(111)는 전사유닛(30)과 함께 맞물려 회전하면서 인쇄용지에 상기 토너 화상을 전사한다. 토너 화상이 전달된 인쇄용지는 정착유닛(40)에서 열과 압력을 전달받아 인쇄용지 표면에 상기 토너 화상이 고착되어 인쇄가 완료된다. 그리고, 토너 화상이 고착된 인쇄용지는 상기 배지유닛(50)을 통해 화상형성장치(1) 외부로 배출된다.

한편, 본 발명에 의한 현상유닛(20)은 장치 부피를 최소화하기 위해, 폐토너 하우징(100) 아래 쪽에 토너 하우징(150)이 소정 간격 이격되게 배치되어, 폐토너 하우징(100)과 토너 하우징(150) 사이 공간부를 레이저 빔의 광 경로로 형성한다. 그러므로, 폐토너 하우징(100)이 열 또는 압력에 의해 변형되면, 상기 레이저 빔의 광 경로가 간섭될 수 있다.

하지만, 본 발명에 의한 폐토너 하우징(110)은 상부 및 하부 하우징(110)(120)의 서로 맞물리는 벽면은 융착되어 결합되고, 내부 공간부에는 복수 개의 지지유닛(200)에 의해 상부 및 하부 하우징(110)(120)이 보강되어 있기 때문에, 상부 또는 하부 하우징(110)(120) 어느 한쪽에 처짐 또는 비틀림과 같은 변형이 발생할 수 있을 정도의 열이 가해지더라도, 폐토너 하우징(100)에는 변형이 발생하지 않는다. 따라서, 레이저 빔이 통과할 수 있도록 폐토너 하우징(100)과 토너 하우징(150) 사이에 형성된 광 경로를 최대한 작게 형성하더라도, 간섭의 우려가 없다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 폐토너 수거장치를 구비한 현상유닛(20)은 컬러 화상형성장치에 적용될 수도 있는데, 이 경우, 상기 현상유닛(20)은 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 4색의 토너가 각각 수용된 4개의 현상유닛(20)이, 도시된 바와 같이 적층되게 설치될 수 있다.

이처럼 현상유닛(20)이 적층되게 설치되면, 착탈되는 현상유닛(20)의 상측 또는 하측에 배치된 다른 현상유닛(20)과 간섭되면서 폐토너 하우징(100)에 압력이 가해질 수도 있다. 그러나, 현상유닛(20)의 착탈동작에 따라, 상기 상부 하우징(110)에 압력이 가해지더라도, 상부 하우징(110)은 하부 하우징(120)과 다수 개의 지지유닛(200)에 의해 상하 요동이 지지되므로, 상부 하우징(110)의 변형에 따른 클리닝 부재(121) 및 밀봉을 위한 각종 필름부품들의 위치 변경을 방지할 수 있으며, 이에 따라 공기누출에 따른 폐토너 역류를 방지할 수 있다.

본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구항의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 폐토너 하우징이 열과 압력에 대해 변형되는 것을 방지할 수 있어, 폐토너 하우징 변형에 따른 광 경로 간섭으로 발생되는 화상백선, 폐토너 역류 및 클리닝 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 폐토너 하우징의 변형을 고려한 설계마진을 최소화할 수 있기 때문에, 보다 소형의 현상유닛을 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 종래기술에 의한 현상유닛의 일부를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 현상유닛을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 폐토너 하우징을 구성하는 하부 하우징을 도시한 사시도,

도 4는 도 3의 요부를 확대하여 도시한 사시도,

도 5는 도 3의 하부 하우징과 결합하는 상부 하우징을 저면에서 바라본 사시도,

도 6은 상부 및 하부 하우징이 결합하여 폐토너 하우징을 구성하는 상태를 도시한 저면 사시도,

도 7은 본 발명에 의한 화상형성장치를 도시한 도면, 그리고,

도 8은 본 발명에 의한 컬러화상형성장치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20; 현상유닛 100; 폐토너 하우징

110; 상부 하우징 120; 하부 하우징

150; 토너 하우징 200; 지지유닛

210; 지지돌기 220; 돌기수용부

Claims (23)

1. 서로 마주보는 상부 하우징과 하부 하우징을 구비하며, 감광매체와, 상기 감광매체를 표면을 클리닝하는 클리닝 부재가 설치되어, 상기 클리닝 부재가 제거한 폐토너를 서로 마주보는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징이 형성하는 공간에 수용하는 폐토너 하우징;

   상기 폐토너 하우징의 상기 하부 하우징 외벽에 소정 간격 이격되어, 상기 폐토너 하우징과 이격된 공간으로 레이저 빔이 통과하도록 배치되며, 내부에 토너가 수용되고, 상기 감광매체 표면에 상기 토너를 공급하는 현상롤러가 설치되는 토너 하우징; 및

   상기 폐토너 하우징의 상기 하부 하우징 내부에는 상기 하부 하우징의 비틀림을 방지하여 상기 하부 하우징의 변형에 따른 상기 레이저 빔의 광 경로가 간섭되는 것을 방지하는 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지유닛은,

   상기 상부 및 하부 하우징의 서로 마주 보는 면에 상보적으로 배치되는 복수 개의 지지돌기 및 돌기수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지돌기는 상기 상부 하우징에 설치되고,

   상기 돌기수용부는 상기 하부 하우징에 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지돌기는,

   끝단이 모따기된 십자(+) 형태의 삽입부; 및

   상기 삽입부의 장축의 길이보다 큰 지름을 가지도록 형성된 제 1 지지보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 돌기수용부는,

   상기 삽입부가 삽입되는 결합홈; 및

   상기 결합홈이 형성된 제 2 지지보스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 결합홈은,

   깊이가 1mm를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 지지유닛은,

   상기 하부 하우징의 길이를 L이라고 할때, 1/2L 되는 지점 보다 상기 감광매체에 가까운 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 지지유닛은,

   상기 상부 및 하부 하우징의 중앙 및 상기 중앙을 중심으로 좌우 방향으로 일직선 상에 소정 간격 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지유닛은,

   상기 지지돌기로부터 연장 형성되는 지지리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 지지리브는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 상부 및 하부 하우징은 맞물리는 둘레가 융착되어 결합된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 토너 하우징은 상기 폐토너 하우징의 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
13. 급지유닛, 이송유닛, 광주사장치, 전사유닛, 정착유닛 및 배지유닛을 가지는 화상형성장치에 있어서,

    상기 광주사장치에서 주사된 레이저 빔에 의해 형성된 정전잠상을 토너로 현상하는 청구항 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 현상유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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