KR100994775B1 - Developing apparatus - Google Patents
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Abstract
개시된 현상장치는 현상롤러에 부착된 토너를 긁어내는 규제부재와, 규제부재의 일측이 고정되며 하우징에 결합되는 프레임을 구비하고, 규제부재는 현상롤러의 길이 방향을 따라 현상롤러의 외주면에 일정 압력을 갖고 접촉되는 에지부분을 갖는 제1부분과, 제1부분에 대해 소정 각도로 경사지게 벤딩되어 프레임에 고정되는 제2부분과, 에지부분으로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩되는 것으로 현상롤러로부터 멀어지는 방향으로 소정의 길이가 연장된 제3부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.The disclosed developing apparatus has a regulating member for scraping toner attached to the developing roller, and a frame fixed to one side of the regulating member and coupled to the housing, wherein the regulating member is provided with a predetermined pressure on the outer circumferential surface of the developing roller along the longitudinal direction of the developing roller. A first portion having an edge portion contacted with the first portion, a second portion bent inclined at a predetermined angle with respect to the first portion and fixed to the frame, and predetermined in a direction away from the developing roller by being bent at an angle from the edge portion It characterized in that it comprises a third portion extending the length of.
본 발명에 의하면 종래의 현상장치와 달리 현상장치의 소형화를 구현하고, 조립 정밀도에 민감하지 않으면서도 안정적인 토너층을 얻을 수 있다. 또한 토너에 가해지는 스트레스를 줄여 화상 품질의 경시변화를 줄일 수 있다.According to the present invention, unlike the conventional developing apparatus, the developing apparatus can be miniaturized, and a stable toner layer can be obtained without being sensitive to assembly precision. In addition, it is possible to reduce the change in the image quality over time by reducing the stress applied to the toner.
Description
도 1은 종래의 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional electrophotographic image forming apparatus.
도 2는 도 1에 도시된 현상장치를 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing apparatus shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an electrophotographic image forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 현상장치를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the developing apparatus shown in FIG. 3.
도 5는 도 4에 도시된 현상장치의 동작을 보이기 위한 도면이다.
5 is a view for showing the operation of the developing apparatus shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100...화상형성장치 101...본체프레임100 ...
105...제1급지카세트 106...제2급지카세트105 ...
110...광주사유닛 120...현상 카트리지110 ...
122...하우징 130...감광체122
140...현상롤러 150...토너층 규제부140 ... Developing
151...규제부재 152...프레임151
153...구속부재 155...제1부분153 ... Restrainer 155 ...
156...에지부분 157...제2부분
156
158...자유단부 159...제3부분158
160...공급롤러 162...교반기160
170...전사롤러 175...정착부170 ...
178...디컬부 180...픽업롤러178
190...용지정렬기 200...1차 변형190 ...
210...2차변형210 ... 2nd order deformation
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토너층 규제부를 구비한 현상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to a developing apparatus having a toner layer restricting portion.
일반적으로 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer), LED 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치는 컴퓨터 혹은 스캐너로부터 입력된 디지털 신호에 따른 화상신호를 기록매체에 가시화상의 형태로 옮기는 장치를 말한다. In general, an image forming apparatus such as a laser beam printer, an LED printer, a digital copier, a facsimile, or the like refers to a device for transferring an image signal according to a digital signal input from a computer or a scanner into a visible image on a recording medium.
전자사진방식 화상형성장치는 디지털 신호에 따른 화상신호를 소정 패턴의 노광에 의해 감광체의 외주면에 목적하는 형상의 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 감광체에 형성된 정전잠상은 분말상의 토너에 의해 토너화상으로 현상되고, 이 토너화상은 전사매체를 경유하여 기록매체에 전사(transfer)된다. An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image of a desired shape on an outer circumferential surface of a photosensitive member by exposing an image signal according to a digital signal in a predetermined pattern. The electrostatic latent image formed on the photosensitive member is developed into a toner image by powdery toner, which is transferred to a recording medium via a transfer medium.
도 1은 종래의 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 현상장치를 도시한 단면도다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional electrophotographic image forming apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the developing apparatus shown in FIG.
도면들을 참조하면, 종래의 전자사진방식 화상형성장치(1)는 본체프레임(4)과, 이 본체프레임(4) 내부에 마련되는 광주사 유닛(10), 현상장치(20), 감광체(30), 클리닝부재(38) 및 대전롤러(39)를 구비한다. Referring to the drawings, the conventional electrophotographic
광주사 유닛(10)은 화상정보에 대응되는 광을 컴퓨터 신호에 따라 후술할 감광체(30)에 주사하여 감광체(30)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다. 광주사 유닛(10)은 레이저빔을 주사하는 광원(미도시)과, 광원에서 조사된 레이저빔을 편향시키는 빔편향기를 포함한다. The
상기 현상장치(20)는 본체프레임(4) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 현상장치 하우징(22)과 그 내부의 현상롤러(40), 토너층 규제부(50), 공급롤러(60) 및 교반기(agitator, 62)가 설치되는 구조를 가진다. 또한, 상기 현상장치 하우징(22)의 내부에는 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장부(25)가 마련된다. 현상장치(20)는 토너 저장부(25)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다. 본체프레임(4)의 상측부에는 본체프레임(4) 내부로 상기 현상장치(20)가 탈착될 수 있도록 도어(3)가 마련된다.The developing
현상롤러(40)는 하우징(22) 내부에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광체(30)로 공급한다. 현상롤러(40)는 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광체(30)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 현상시킨다. 현상롤러(40)에는 이들 토너를 감광체(30)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가된다. The developing
감광체(30)와 현상롤러(40) 사이에는 소정 간격의 현상갭(b)이 유지된다. 전 기장에 의해 감광체(30)에서 현상롤러(40)로 향하는 힘이 발생하며, 하전된 토너는 현상갭(b) 사이에 형성된 현상영역에서 진동 왕복운동을 하면서 이송되어 현상이 이루어진다.The developing gap b at a predetermined interval is maintained between the
공급롤러(60)는 현상롤러(40)에 토너가 부착되도록 토너를 공급해준다. 교반기(62)는 토너 저장부(25) 내의 토너가 굳지 않도록 소정의 속도로 토너를 요동시키며, 토너를 공급롤러(60) 쪽으로 이송시킨다.The
토너층 규제부(50)는 일측은 하우징(22)에 고정되고 타측은 현상롤러(40)에 접촉하여 현상롤러(40)의 외주면에 부착된 토너의 높이를 규제하고, 토너를 소정의 극성으로 마찰대전시킨다. 토너층 규제부(50)는 탄성력을 갖는 두께 0.1 ∼ 0.4 ㎜ 범위의 금속판재로서 현상롤러(40)의 외주에 대하여 소정의 접촉압(선압)을 발생시킨다. The toner
토너층 규제부(50)의 타측 끝단에는 자유단부(a)가 형성된다. 토너층 규제부(50) 통과 후의 토너층의 두께는 토너층 규제부(50)와, 현상롤러(40)에 접촉하는 지점에서부터 자유단부(a)의 끝단까지의 길이에 의해 결정된다. A free end a is formed at the other end of the toner
원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 증착 등의 방법에 의해 광도전성 물질층이 코팅된 감광체(30)는 소정의 방향으로 회전되며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 감광체(30)는 대전롤러(39)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 상술한 바와 같이 컴퓨터 신호에 따라 광주사 유닛(10)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다. 감광체(30)의 외주로 노출된 외주면은 전사롤러(70)와 대면된다.
The
대전롤러(39)에는 감광체(30)의 외주를 균일한 전위로 대전시키기 위하여 대전바이어스전압이 인가된다. A charging bias voltage is applied to the
클리닝부재(38)는 폐토너 저장부(23)가 마련된 하우징(32)에 설치되며 전사 후 감광체(30)에 남아있는 토너를 긁어내도록 일단이 감광체(30)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다. 클리닝부재(38)는 하우징(32)에 그 일측 가장자리 부분이 설치된다. 클리닝부재(38)의 타측 가장자리 부분은 감광체(30)에 접촉하여 전사후 감광체(30)에 남아있는 토너를 긁어내도록 감광체(30)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다.The
폐토너 저장부(23)에는 클리닝부재(38)에 의해 감광체(30)에서 분리된 토너가 저장된다.The toner separated from the
전사롤러(70)는 감광체(30)의 외주면에 대면하도록 설치되어, 감광체(30)에 현상된 토너화상이 기록매체(P)로 전사되도록 토너화상과 반대 극성의 전사바이어스전압이 인가된다. 감광체(30)와 전사롤러(40) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토너화상이 기록매체(P)로 옮겨진다. The
정착부(75)는 히트롤러(76) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(77)를 구비하며, 기록매체(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. 히트롤러(76)는 토너화상을 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(77)에 축방향으로 대향되도록 설치된다. 가압롤러(77)는 히트롤러(76)와 대향되도록 설치되어 기록매체(P)에 고압의 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. The fixing
디컬부(78)는 정착부(75)를 통과하면서 열에 의해 컬(curl)이 발생된 기록매 체(P)의 컬(curl)을 제거한다. 배지롤러(79)는 정착이 완료된 기록매체(P)를 화상형성장치(1) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(1)에서 배지된 기록매체(P)는 배지대(2)에 적재된다.The
또한, 화상형성장치(1)는 본체프레임(4) 하부에 마련되어 기록매체(P)가 적재되는 제1 및 제2 급지카세트(5, 6)를 구비한다. 픽업롤러(80, 82)는 적재된 기록매체(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하여 인출한다. 이송롤러(81)는 픽업된 기록매체(P)를 용지정렬기(90)측으로 이송시키는 이송력을 제공한다. 용지정렬기(90)는 기록매체(P)가 감광체(30)와 전사롤러(70) 사이를 통과하기에 앞서 기록매체(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 기록매체(P)를 정렬한다.In addition, the
이하에서는 종래의 화상형성장치 및 현상장치의 작용 동작을 살펴본다.Hereinafter, the operation of the conventional image forming apparatus and the developing apparatus will be described.
현상장치(20)의 감광체(30)는 대전롤러(39)에 인가된 대전바이어스전압에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 광주사 유닛(10)은 화상정보에 대응되는 광을 감광체(30)로 조사한다. 광이 주사되면 주사된 부분만 선택적으로 제정되어 전위가 내려가게 되며, 이 전위차에 의해 형성된 출력 패턴이 정전잠상이다.The
한편, 토너 저장부(25) 내부의 토너는 교반기(62)에 의해 교반되고, 공급롤러(14)에 의하여 현상바이어스전압이 인가된 현상롤러(40)로 공급된다. 현상롤러(40)의 외주에 부착된 토너는 토너층 규제부(50)에 의하여 균일한 두께로 박층화가 된다. 이때, 토너는 현상롤러(40)와 토너층 규제부(50)에 의하여 마찰되면서 대전된다. 현상롤러(40)의 외주에 부착된 토너는 감광체(30)의 외주에 형성된 정점잠상으로 부착되며, 감광체(30)에는 토너화상이 현상된다.
On the other hand, the toner in the
기록매체(P)는 픽업롤러(80)에 의하여 급지카세트(5)로부터 인출된다. 기록매체(P)는 이송롤러(81)에 의해 이송되고, 용지정렬기(90)에 의해 급지 및 정렬되어 감광체(30)와 전사롤러(70) 사이를 통과한다. 이 때 전사롤러(70)에 전사바이어스전압이 인가되면 감광체(30)에 형성된 토너화상이 기록매체(P)로 전사된다. The recording medium P is withdrawn from the
전사 후 감광체(30)의 외주면에 남아있는 토너는 클리닝부재(38)에 의해 제거되어 폐토너 저장부(23)에 축적된다. 정착부(75)는 전사 후 기록매체(P)에 형성된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. 디컬부(78)는 정착부(75)를 통과시 컬(curl)이 발생된 기록매체(P)에서 컬(curl)을 제거한다. 디컬부(78)를 통과한 기록매체(P)는 배지롤러(79)에 의하여 화상형성장치(1) 밖으로 배출되어 배지대(2)에 적재된다.Toner remaining on the outer circumferential surface of the
상술한 바와 같이 종래 기술에 의하면, 현상롤러(40)의 외주에 형성되는 토너층의 두께는 토너층 규제부(50)와, 자유단부(a)의 길이에 의해 결정된다. 따라서 토너층 규제부(50)의 조립 위치 정도에 따라 자유단부(a)의 길이가 변하고, 토너층의 두께도 민감하게 변한다. 또한, 토너층 규제부(50)의 두께 범위 0.1 ∼ 0.4 ㎜는 탄성 변형에 의해 현상롤러(40)에 가하는 가압력이 지나치게 커진다. 이 경우 가압력을 줄이기 위해서는 토너층 규제부(50)를 길게 하거나, 토너층 규제부(50)의 탄성 변형량(외팔보의 처짐량)을 줄여야 한다. 하지만, 토너층 규제부(50)를 길게 하면 장치의 소형화에 어려움이 발생하고, 탄성 변형량을 줄이면 토너층 규제부(50)의 조립 위치에 따라 토너층의 두께는 불균일해진다. 가압력을 줄이기 위해 탄성 변형량을 줄이는 경우 토너층 규제부(50)의 길이 방향으로의 국부적인 토너층 불균일 및 마찰대전 불균일이 발생한다. 이와 같이 불균일 대전된 토너층이 현상갭(b)으로 반송되면 감광체(30)에 형성된 화상영역인 정전잠상뿐만 아니라, 비화상영역으로도 토너가 접착되는 백그라운드(Fog Image)가 발생하여 화상품질을 저하시킨다. 이를 방지하기 위해 탄성 변형량을 크게 하여 가압력을 증가시킬 경우(약 50 gf/㎝ 이상) 토너층 규제부(50)를 통과하는 토너에 과다한 스트레스(stress)를 부과하여 인쇄가 진행될수록 화상품질이 저하되는 경시변화를 가져온다. As described above, according to the prior art, the thickness of the toner layer formed on the outer circumference of the developing
반면에 탄성 변형량을 크게 하고 가압력을 적정수준으로 유지하려면 토너층 규제부(50)를 길게 하여야 하는데, 이렇게 할 경우 현상장치(20)의 소형화가 불가능해진다.On the other hand, in order to increase the amount of elastic deformation and maintain the pressing force at an appropriate level, the toner
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 종래 기술이 갖고 있는 토너층 규제부의 민감한 조립 위치 정밀도 의존성을 해소하고, 토너층 규제부의 길이 방향으로의 토너층 불균일과 마찰대전 불균일 및 이에 따른 화상품질 문제(Fog Image)를 해결함과 동시에 현상장치의 소형화가 가능한 토너층 규제부 및 이를 구비한 현상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems as described above, and solves the sensitive assembly position dependence of the toner layer regulating portion of the prior art, toner layer nonuniformity and frictional charge nonuniformity in the longitudinal direction of the toner layer regulating portion, and Accordingly, an object of the present invention is to provide a toner layer regulating unit capable of miniaturizing a developing device and at the same time solving an image quality problem (Fog Image).
본 발명에 따른 현상장치는: The developing apparatus according to the present invention is:
하우징과, 상기 하우징 내부에 수용된 토너를 상기 하우징 외부로 공급하는 현상롤러와, 상기 현상롤러의 표면에 부착된 상기 토너의 높이를 규제하는 규제부를 포함하는 현상장치에 있어서, A developing apparatus comprising a housing, a developing roller for supplying toner contained in the housing to the outside of the housing, and a regulating portion for regulating a height of the toner attached to a surface of the developing roller,
상기 규제부는 상기 현상롤러와 나란히 배치되어 상기 현상롤러에 부착된 상기 토너를 긁어내는 규제부재와; 상기 규제부재의 일측이 고정되며, 상기 하우징에 결합되는 프레임을; 포함하며, The regulating unit is arranged in parallel with the developing roller to scrape the toner attached to the developing roller; A frame fixed to one side of the regulating member and coupled to the housing; Include,
상기 규제부재는 상기 현상롤러의 길이 방향을 따라 상기 현상롤러의 외주면에 일정 압력을 갖고 접촉되는 에지부분을 갖는 제1부분과, 상기 제1부분에 대해 소정 각도로 경사지게 벤딩되어 상기 프레임에 고정되는 제2부분과, 상기 에지부분으로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩되는 것으로 상기 현상롤러로부터 멀어지는 방향으로 소정의 길이가 연장된 제3부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.The regulating member is a first portion having an edge portion which is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller with a predetermined pressure in the longitudinal direction of the developing roller, and bent at an angle with respect to the first portion is fixed to the frame And a third portion having a predetermined length extending in a direction away from the developing roller by bending the second portion and being inclined at a predetermined angle from the edge portion.
상기 제2부분은 상기 프레임에 고정된 지점에서 상기 제1부분 방향으로 연장되어 자유단 운동을 하는 자유단부를 구비하고, 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이에는 적어도 하나의 굽혀진 부분이 형성되는 것이 바람직하다.The second portion has a free end extending in the direction of the first portion at a point fixed to the frame to perform a free end movement, and at least one bent portion is formed between the first portion and the second portion. It is preferable to be.
상기 규제부재는 상기 제1부분에 형성된 상기 에지부분에서 상기 현상롤러의 외주면에 일정 압력을 갖고 접촉되는 것이 바람직하다.The regulating member is preferably in contact with an outer circumferential surface of the developing roller with a predetermined pressure in the edge portion formed in the first portion.
상기 규제부재는 두께가 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 범위 내의 금속판재인 것이 바람직하다.It is preferable that the said restriction member is a metal plate material in the range of 0.05-0.2 mm in thickness.
상기 규제부는 상기 제2부분이 고정되는 상기 프레임의 위에 설치되며, 일면은 하우징에 접촉되고, 타면은 상기 제2부분의 일측면과 접촉되어 상기 제2부분의 운동방향을 제한하는 구속부재를; 더 구비하는 것이 바람직하다.The restricting part is provided on the frame on which the second part is fixed, one surface is in contact with the housing, the other surface is in contact with one side of the second portion to restrict the movement direction of the second portion; It is preferable to further provide.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 현상장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 현상장치의 동작을 보이기 위한 도면이다.3 is a cross-sectional view schematically showing an electrophotographic image forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the developing apparatus shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a phenomenon shown in FIG. The figure shows the operation of the device.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전사사진방식 화상형성장치(100)는 본체프레임(101)과, 이 본체프레임(101) 내부에 마련되는 광주사 유닛(110), 현상장치(120), 감광체(130), 클리닝부재(138) 및 대전롤러(139)를 구비한다. Referring to FIG. 3, the transfer photographic
광주사 유닛(110)은 화상정보에 대응되는 광을 컴퓨터 신호에 따라 후술할 감광체(130)에 주사하여 감광체(130)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다. 광주사 유닛(110)은 레이저빔을 주사하는 광원(미도시)과, 광원에서 조사된 레이저빔을 편향시키는 빔편향기를 포함한다. 상기 빔편향기로는 도 3에 도시된 바와 같이, 구동원에 의해 회전되면서 광을 주사하는 폴리곤미러(polygon mirror, 112)가 채용될 수 있다. 한편, 폴리곤미러(112) 대신에 디스크면에 형성된 홀로그램 패턴에 의해 회절 주사시킴에 의해 광을 편향 주사시키는 홀로그램 디스크(미도시)가 채용될 수도 있다. The
상기 현상장치(120)는 본체프레임(101) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 현상장치 하우징(122)과, 그 내부의 현상롤러(140), 토너층 규제부(150), 공급롤러(160) 및 교반기(agitator, 162)가 설치되는 구조를 가진다. 또한, 상기 현상장치 하우징(122)의 내부에는 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장부(125)가 마련된다. 현상장치(120)는 토너 저장부(125)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다. 본체프레임(101)의 상측부에는 본체프레임(101) 내부로 상기 현상장치(120)가 탈착될 수 있도록 도어(103)가 마련된다.The developing
현상롤러(140)는 하우징(122) 내부에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광체(130)로 공급한다. 현상롤러(140)는 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광체(130)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 현상시킨다. 현상롤러(140)에는 이들 토너를 감광체(130)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가된다. 현상롤러(140)는 알루미늄(Al) 코어를 샌드 블러스트(sand blust) 처리를 하여 니켈(Ni) 코팅(coating)한 현상롤러나 스테인레스강 축(SUS shaft)에 약 1.0 mm 두께로 고무를 입힌 현상롤러를 사용하는 것도 가능하다. 본 실시예에 사용된 현상롤러(140)는 원주방향으로의 표면조도(Rz)가 3 ~ 10 ㎛ 범위인 비자성 도전성 고무롤러이다.The developing
감광체(130)와 현상롤러(140) 사이에는 소정 간격의 현상갭(g)이 유지된다. 전기장에 의해 감광체(130)에서 현상롤러(140)로 향하는 힘이 발생하며, 하전된 토너는 현상갭(g) 사이에 형성된 현상영역에서 진동 왕복운동을 하면서 이송되어 현상이 이루어진다. 본 실시예에서 현상갭(g)은 100 ~ 350 ㎛ 로 최소한의 갭이 토너층보다 크게 설정된다.A developing gap g of a predetermined interval is maintained between the
공급롤러(160)는 현상롤러(140)에 토너가 부착되도록 토너를 공급해준다. 교반기(162)는 토너 저장부(125) 내의 토너가 굳지 않도록 소정의 속도로 토너를 요동시키며, 토너를 공급롤러(160) 쪽으로 이송시킨다.The
토너층 규제부(150)는 규제부재(151)와 프레임(152)을 구비하며, 일측은 하 우징(122)에 고정되고 타측은 현상롤러(140)에 접촉하여 현상롤러(140)의 외주면에 부착된 토너의 높이를 규제하고, 토너를 소정의 극성으로 마찰대전시킨다. 규제부재(151)로는 탄성력을 갖는 금속판재를 사용하는 것이 바람직하다. 금속판재로는 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 두께의 스테인레스판, 인청동판, 베릴륨동판 등을 사용할 수 있다. 본 실시예에 사용된 규제부재(151)는 두께 0.08 ㎜ 의 스테인리스 판재를 사용하여 현상롤러(140)에 대하여 30 ∼ 40 (gf/㎝) 범위의 일정한 접촉압(선압)이 작용하도록 설계하였다. The toner
규제부재(151)의 일측은 상기 프레임(152)에 레이저 점 용접(Laser spot welding)되는 것이 바람직하다. 프레임(152)은 프레임(152)에 고정된 규제부재(151)를 하우징(122)에 고정시킨다. One side of the restricting
규제부재(151)는 적어도 제1부분(155), 제2부분(157), 및 제3부분(159)으로 이루어지며, 현상롤러(140)와 나란히 배치되어 현상롤러(140)에 부착된 토너를 긁어낸다. 규제부재(151)의 가압력은 20 ∼ 40 (gf/㎝) 범위 내로 설계되는 것이 토너의 내구성 유지에 바람직하다. 본 발명에서 제1부분(155)의 길이와 자유단부(158)의 길이를 적절히 조정하여 상기 가압력을 구현할 수 있다. 특히 현상장치(120)를 소형화하기 위해서는 제1부분(155)의 길이를 짧게하여야 한다. 그러나, 제1부분(155)의 길이를 짧게 하면 가압력을 적정한 수준으로 유지시키는 것이 곤란하다. 따라서 제2부분(157)에 자유단부(158)를 둠으로써 적정한 가압력을 확보할 수 있다.The regulating
제1부분(155)은 그 일단에 에지부분(156)이 마련되며, 현상롤러(140)의 길이 방향을 따라 현상롤러(140)의 외주면에 일정 압력을 갖고 접촉된다. 제2부분(157)은 제1부분(155)에 대해 소정 각도로 경사지게 벤딩(A)되어 프레임(152)에 고정된다. 제2부분(157)은 제1부분(155)에 대해 직각으로 경사지게 벤딩되어, 제1부분(155)에 레이저 점 용접(Laser spot welding)되는 것이 바람직하다. 제2부분(157)에는 프레임(152)에 고정된 지점에서 제1부분(155) 방향으로 연장되어 자유단 운동을 하는 자유단부(158)가 구비되는 것이 바람직하다. 여기서 제1부분(155)과 제2부분(157) 사이에는 적어도 하나의 굽혀진 부분(A)이 형성되는 것이 바람직하다. 제3부분(159)은 에지부분(156)으로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩(B)되는 것으로, 현상롤러(140)로부터 멀어지는 방향으로 소정의 길이만큼 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 규제부재(151)는 제1부분(155)에 형성된 에지부분(156)에서 현상롤러(140)에 접촉되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 제1부분(155)의 길이는 5 ∼ 7 ㎜, 자유단부(158)의 길이는 5 ∼ 8 ㎜ 인 규제부재(151)를 사용하였다.The
상기 토너층 규제부(150)는 프레임(152) 위에 설치되며, 일면은 하우징(122)에 고정되고, 타면은 제2부분(157)의 일측면과 접촉되어 제2부분(157)의 운동방향을 제한하는 구속부재(153)를 더 구비하는 것이 바람직하다.The toner
원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 증착 등의 방법에 의해 광도전성 물질층이 코팅된 감광체(130)는 소정의 방향으로 회전되며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 감광체(130)는 대전롤러(139)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 상술한 바와 같이 컴퓨터 신호에 따라 광주사 유닛(110)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다. 감광체(130)의 외 주로 노출된 외주면은 전사롤러(170)와 대면된다. The
대전롤러(139)에는 감광체(130)의 외주를 균일한 전위로 대전시키기 위하여 대전바이어스전압이 인가된다. 대전롤러(139) 대신에 코로나 방전기(미도시)가 채용될 수 있다. A charging bias voltage is applied to the charging
클리닝부재(138)는 폐토너 저장부(123)가 마련된 하우징(132)에 설치되며 전사 후 감광체(130)에 남아있는 토너를 긁어내도록 일단이 감광체(130)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다. 클리닝부재(138)는 하우징(132)에 별도로 설치되는 지지부재(137)에 그 일측 가장자리 부분이 설치될 수도 있다. 클리닝부재(138)의 타측 가장자리 부분은 감광체(130)에 접촉하여 전사후 감광체(130)에 남아있는 토너를 긁어내도록 감광체(130)에 소정의 압력을 갖고 접촉된다.The cleaning
폐토너 저장부(123)에는 클리닝부재(138)에 의해 감광체(130)에서 분리된 토너가 저장된다.The toner separated from the
전사롤러(170)는 감광체(130)의 외주면에 대면하도록 설치되어, 감광체(130)에 현상된 토너화상이 기록매체(P)로 전사되도록 토너화상과 반대 극성의 전사바이어스전압이 인가된다. 감광체(130)와 전사롤러(140) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토너화상이 기록매체(P)로 옮겨진다. 상기 감광체(130)의 외주면에 현상된 토너화상은 감광체(130)와 전사롤러(170) 사이의 접촉 압력에 의해 전사롤러(170)와 감광체(130) 사이를 통과하는 기록매체(P)에 전사될 수도 있다.The
정착부(175)는 히트롤러(176) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(177)를 구비하며, 기록매체(P)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 기록 매체(P)에 정착시킨다. 히트롤러(176)는 토너화상을 영구 고착시키기 위한 열원으로 가압롤러(177)에 축방향으로 대향되도록 설치된다. 가압롤러(177)는 히트롤러(176)와 대향되도록 설치되어 기록매체(P)에 고압의 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. The fixing
디컬부(178)는 정착부(175)를 통과하면서 열에 의해 컬(curl)이 발생된 기록매체(P)의 컬(curl)을 제거한다. 배지롤러(179)는 정착이 완료된 기록매체(P)를 화상형성장치(100) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(100)에서 배지된 기록매체(P)는 배지대(102)에 적재된다.The
또한, 화상형성장치(100)는 본체프레임(101) 하부에 마련되어 기록매체(P)가 적재되는 제1 및 제2 급지카세트(105, 106)를 구비한다. 픽업롤러(180, 182)는 적재된 기록매체(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하여 인출한다. 이송롤러(181)는 픽업된 기록매체(P)를 용지정렬기(190)측으로 이송시키는 이송력을 제공한다. 용지정렬기(190)는 기록매체(P)가 감광체(130)와 전사롤러(170) 사이를 통과하기에 앞서 기록매체(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 기록매체(P)를 정렬한다.In addition, the
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치 및 현상장치의 작용 동작을 살펴본다.Hereinafter, the operation of the image forming apparatus and the developing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will be described.
현상장치(120)의 감광체(130)는 대전롤러(139)에 인가된 대전바이어스전압에 의하여 균일한 전위로 대전된다. 광주사 유닛(110)은 화상정보에 대응되는 광을 감광체(130)로 조사한다. 광이 주사되면 주사된 부분만 선택적으로 제정되어 전위가 내려가게 되며, 이 전위차에 의해 형성된 출력 패턴이 정전잠상이다.
The
한편, 토너 저장부(125) 내부의 토너는 교반기(162)에 의해 교반되고, 공급롤러(114)에 의하여 현상바이어스전압이 인가된 현상롤러(140)로 공급된다. 현상롤러(140)의 외주에 부착된 토너는 토너층 규제부(150)에 의하여 균일한 두께로 박층화가 된다. 이때, 토너는 현상롤러(140)와 토너층 규제부(150)에 의하여 마찰되면서 대전된다. 현상롤러(140)의 외주에 부착된 토너는 감광체(130)의 외주에 형성된 정점잠상으로 부착되며, 감광체(130)에는 토너화상이 현상된다.On the other hand, the toner in the
기록매체(P)는 픽업롤러(180)에 의하여 급지카세트(105)로부터 인출된다. 기록매체(P)는 이송롤러(181)에 의해 이송되고, 용지정렬기(190)에 의해 급지 및 정렬되어 감광체(130)와 전사롤러(170) 사이를 통과한다. 이 때 전사롤러(170)에 전사바이어스전압이 인가되면 감광체(130)에 형성된 토너화상이 기록매체(P)로 전사된다. The recording medium P is withdrawn from the
전사 후 감광체(130)의 외주면에 남아있는 토너는 클리닝부재(138)에 의해 제거되어 폐토너 저장부(123)에 축적된다. 정착부(175)는 전사 후 기록매체(P)에 형성된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다. 디컬부(178)는 정착부(175)를 통과시 컬(curl)이 발생된 기록매체(P)에서 컬(curl)을 제거한다. 디컬부(178)를 통과한 기록매체(P)는 배지롤러(179)에 의하여 화상형성장치(100) 밖으로 배출되어 배지대(102)에 적재된다.Toner remaining on the outer circumferential surface of the
이하에서는 현상장치에서의 토너층 규제부150)의 결합 및 동작에 대해 살펴본다.Hereinafter, the coupling and operation of the toner
도 5를 참조하면, 규제부재(151)의 일측을 프레임(152)에 레이저 점 용접 (Laser spot welding)하여 고정시킨다. 제2부분(157)의 운동방향을 제한하는 구속부재(153)를 하우징(122)과 프레임(152) 사이에 삽입한 후, 프레임(152)에 고정된 규제부재(151)를 하우징(122)에 고정시킨다. 상기와 같이 토너층 규제부(150)가 장착된 현상장치(120)를 현상롤러(140)와 가압 결합한다. 이때, 규제부재(151)와 현상롤러(140)의 접촉에 의해 제2부분(157)의 "F" 지점을 기준으로 하여 자유단부(158)에서 1차 변형(200), 즉 휨이 발생된다. 제1부분(155)과 제2부분(157) 사이의 "A" 벤딩부를 기준으로 하여 제1부분(155)의 휨 발생에 의해 2차 변형(210)이 발생된다. 이와 같이 규제부재(151)의 탄성변형에 의해 발생되는 가압력이 현상롤러(140)와 접촉하고 있는 제1부분(155)의 일단에 형성된 에지부분(156)을 통과하는 토너를 마찰 대전시킨다. Referring to FIG. 5, one side of the restricting
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 종래 발명과 달리 제1부분(155)과 제2부분(157) 사이에 적어도 하나의 벤딩부를 형성하고, 제2부분(157)에는 자유단부(158)를 두었다. 따라서, 본 발명에서는 제1부분(155)의 길이와 자유단부(158)의 길이를 적절히 조정하여 일정한 가압력을 확보할 수 있다. 즉, 충분한 변형량과 적정한 가압력을 확보하면서 현상장치를 소형화하는 것이 종래 기술에서는 곤란하였으나, 본 발명에서는 제1부분(155)의 길이는 짧게 하여도 제2부분(157)에 자유단부(158)를 추가, 조절하여 적절한 가압력을 확보할 수 있다. According to the above-described configuration, the present invention, unlike the conventional invention, forms at least one bending portion between the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 현상 장치는 종래 발명과 달리 토너층 규제부재에 굽혀진 부분과 자유단부를 형성하여 현상장치의 소형화를 구현 할 수 있다. 또한, 본 발명은 조립 정밀도에 민감하지 않으면서도 안정적인 토너층을 얻을 수 있는 토너층 규제부와 이를 사용하는 현상장치를 제공하고 특히, 규제부재의 변형량을 크게 하면서도 탄성 변형에 의한 가압력을 적정 수준 이하로 규제함으로써 토너에 가해지는 스트레스를 줄여 화상 품질의 경시변화를 줄일 수 있다.As described above, the developing apparatus according to the present invention, unlike the conventional invention, can form a bent portion and a free end in the toner layer regulating member to realize miniaturization of the developing apparatus. In addition, the present invention provides a toner layer regulating unit and a developing apparatus using the same, which are capable of obtaining a stable toner layer without being sensitive to assembly accuracy, and in particular, the pressing force due to elastic deformation is less than an appropriate level while increasing the amount of deformation of the regulating member. By regulating this, the stress on the toner can be reduced to reduce the change in image quality over time.
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. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
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