KR101043392B1

KR101043392B1 - 화상형성장치

Info

Publication number: KR101043392B1
Application number: KR1020040034149A
Authority: KR
Inventors: 문지원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2011-06-22
Also published as: KR20050108907A

Abstract

본 발명에 따른 화상형성장치는 현상롤러와 상담지체사이의 현상갭을 유지시키기 위하여 상기 상담지체에 회전가능하게 설치되는 스페이서;를 포함하여 현상갭의 오차발생을 줄일 뿐만아니라 현상제에 의한 스페이서의 오염을 방지하여 화상질을 향상시킨다.

현상갭유지장치, 상담지체기어부, 실링부, 현상갭

Description

화상형성장치{An image forming apparutus}

도 1은 종래의 화상형성장치의 현상갭유지장치를 나타낸 평면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현상갭유지장치의 평면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절개한 단면도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현상갭유지장치의 조립관계를 나타낸 분해사시도,

도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ을 따라 절개한 단면도이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

200...LSU 300...현상유닛

302...현상갭유지장치 304...상담지체

310...스페이서 314...후크

320...상담지체기어부 324...끼워맞춤부

328...후크홈 332...상담지체기어

400...현상롤러 410...현상제이송부

420...실링부 430...현상제

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개선된 현상갭유지장치를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저빔 프린터, LED 프린터, 팩시밀리, 디지탈 복사기 등과 같은 전자사진 방식을 이용하는 화상형성장치는 컴퓨터 또는 스캐너로 부터 입력된 디지탈신호에 따른 화상신호를 일련의 화상형성 과정을 통해 인쇄매체인 용지에 가시화상의 형태로 인쇄하는 기능을 수행한다.

이러한 인쇄과정에서, 화상형성장치의 일부분을 구성하는 현상장치는 디지탈화상신호를 광신호로 받아 상담지체에 정전잠상(Electrostatic latent image)을 형성한다. 이 정전잠상에 소정 색상의 토너로 구성된 현상제를 부착하여 토너화상으로 현상한다. 이와 같이 현상된 토너화상은 인쇄용지로 전사되어 고착된 후, 화상형성장치외부로 배지된다. 상기 상담지체에 형성된 정전잠상을 토너화상으로 현상하는 과정은 현상롤러와 상담지체에 의해 이루어지며, 상기 현상롤러와 상기 상담지체의 설치구조는 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 현상갭유지장치(60)는 현상롤러(10)의 양단에 형성된 현상롤러축(14)상에 회전가능하게 설치된 스페이서(20), 상기 스페이서(20)를 회전가능하게 지지하는 베어링(30), 스페이서(20)가 축방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지핀(40)으로 구성된다. 현상롤러(10)의 양단에는 현상롤러축(14)이 형성되며, 이러한 현상롤러축(14)은 본체(미도시)상에 마련된 축지지부(18)에 의해 회 전가능하게 지지된다. 상담지체(50)의 외주면에는 현상제가 부착될 수 있도록 코팅층(51)이 마련된다.

정전잠상이 형성된 상담지체(50)과 현상롤러(10)는 일정한 현상갭(G)을 가지게 된다. 이러한 현상갭(G)을 통하여 현상제는 정전잠상이 형성된 상담지체(50)과 현상롤러(10)의 표면전위차로 인하여 상담지체(50)의 표면에 부착되게 된다. 이 과정에서 현상품질을 균일하고 안정적으로 유지하기 위해서는 현상갭(G)의 유지가 중요하다. 이러한 현상갭(G)은 스페이서(20)의 외경과 현상롤러(10)의 외경의 차이의 1/2이 된다.

그러나, 현상갭(G)은 여러요소에 의해 오차가 발생하게 된다. 이러한 오차는 현상롤러축(14)의 외경의 공차, 현상롤러축(14)을 지지하는 지지부(18)의 공차, 베어링(30)의 공차, 및 스페이서(20)의 외경및 내경의 공차 에 의해 발생하게 된다. 현상롤러축(14)의 외경이 설계치보다 클 경우에는 현상갭(G)가 설계치보다 크게되며 현상롤러축(14)의 외경이 설계치보다 작을 경우에는 현상갭(G)가 설계치보다 작게 된다. 또한, 현상롤러축(14)을 지지하는 지지부(18)는 현상롤러축(14)을 지지하게 되므로 지지부(18)가 기존의 설계치보다 아래로 치우져 가공되는 경우 현상갭(G)는 설계치보다 작아지게 되며 지지부(18)가 위로 치우져 가공되는 경우에는 현상갭(G)는 설계치보다 작아지게 된다. 또한, 베어링(30)의 외경이 설계치보다 클 경우 현상갭(G)는 설계치보다 커지게 되며, 베어링(30)의 외경이 설계치보다 작을 경우에는 현상갭(G)는 설계치보다 작아지게 된다. 상기와 같은 크기에 의한 공차이외에도 현상롤러축(14), 지지부(18), 베어링(30)의 원형도의 편차에 의한 편 심원운동에 의한 현상갭(G) 유지상의 오차를 발생시킨다. 이러한 공차를 줄이기 위해서는 현실적으로 과도한 비용이 드는 것이 일반적이다.

또한, 상담지체(50)의 코팅층(51)상에 상기 스페이서(20)가 일정한 압력을 가하면서 접촉되게 되는데, 이는 상담지체(50)의 코팅층(51)을 마모시키거나 손상시키기 쉬우며 상담지체(50)의 코팅층(51)이 박리되는 문제점이 발생하게 된다. 이와 같이 코팅층(51)이 박리되면, 구동시 현상롤러(10)와 상담지체(50)사이에 형성되는 현상갭(G)이 불균일하게 되고, 이로 인해 화상얼룩등의 화상결함이 발생하게 된다. 이뿐만 아니라, 스페이서(20)에는 현상제가 침투할 수 있어 스페이서를 오염시킨다. 스페이서(20)의 오염으로 인해 상담지체(50)을 오염시켜 화상질을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 구조가 개선된 현상갭유지장치를 구비한 화상형성장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 현상롤러와 상기 현상롤러에 의해 현상제가 공급되는 상담지체을 포함하며, 상기 현상롤러와 상기 상담지체사이의 현상갭을 유지시키기 위하여 상기 상담지체에 회전가능하게 설치되는 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 스페이서는 상기 상담지체의 양단부 중 적어도 어느 하나에 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 스페이서의 일단에 형성된 후크;및, 상기 후크에 결합되는 후크홈이 형성된 상담지체기어부;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 현상롤러의 양단에는 현상제가 부착되지 않는 실링부가 형성되며, 상기 스페이서는 상기 실링부와 접촉하는 것이 좋다.

또한, 상기 스페이서는 내마모성 재질인 것이 좋다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는 화상이 형성될 용지를 보관하는 급지장치부(100), 급지장치부(100)로 부터 용지를 이송하는 이송장치부(미도시), 상담지체(304)에 정전잠상을 형성하는 레이저스캐닝유닛(Laser scanning unit,이하 'LSU'라고 한다.)(200), 상담지체(304)에 형성된 정전잠상에 현상제를 공급하여 토너화상으로 현상한 후 이송장치부에 의해 이송되는 급지된 용지에 화상을 형성시키는 현상유닛(300), 용지에 형성된 토너화상을 일정한 열과 압력으로 정착시키는 정착롤러(570) 및, 토너 화상이 정착된 용지를 배출시키는 배출장치부(560)를 포함한다.

현상유닛(300)은 표면의 전위 특성을 이용하여 LSU(200)에 의해 정전잠상을 형성하는 상담지체(304), 상담지체(304)과 맞물려 회전하면서 상담지체(304)의 표면에 전기적 특성을 가해주는 대전롤러(550), 감공드럼(304)과 서로 대향하여 회전 하면서 가시화상이 형성되도록 상담지체(304)에 형성된 정전잠상에 소정 색상의 토너로 이루어진 현상제(430)를 부착하는 현상롤러(400), 현상롤러(400)와 맞물려 회전되고 현상제(430)를 현상롤러(400)로 공급하는 공급롤러(500), 현상제(430)를 공급롤러(500)에 전달하는 아지테이터(agitator)(530), 현상롤러(400)의 현상제층 형성을 규제하는 현상제층규제장치(510), 및 상담지체(304)이 1주기 회전 후 그 표면에 잔류된 잔류현상제를 제거하는 클리닝블레이드(564)를 구비한 클리너(562)를 구비한다.

여기서, 상담지체(304)과 현상롤러(400)과는 일정한 현상갭(G, 도 3참조)을 유지함에 의해 대전된 현상제가 상담지체에 부착되게 된다. 이러한 현상갭(G, 도 3참조)을 유지하기 위해 스페이서(310)가 상담지체의 외주면을 공회전가능하게 설치된다. 이러한 스페이서(310)에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이와 같이 구성된 화상형성장치의 작용을 살펴보면, 먼저 제어부(미도시)에 의해 대전롤러(550)를 통하여 상담지체(304)의 표면이 일정한 전압으로 균일하게 대전된다. 그 후, LSU(200)는 컴퓨터 또는 스캐너로 부터 입력된 디지탈 신호를 레이저다이오드를 통해 레이저 빔 형태의 광신호(240)로 변환하여 상담지체(304)에 주사하게 되며, 이에 따라, 상담지체(304)의 표면에는 정전잠상이 형성된다.

한편, 현상제(430)는 아지테이터(530)에 의해 공급롤러(500)에 공급되고, 현상롤러(400)로 이동하여 흡착된다. 현상롤러(400)의 표면에 흡착된 현상제(430)는 현상롤러(400)가 회전함에 따라 현상제층규제장치(510)에 의해 현상롤러(400)의 표면에 일정한 두께의 토너층으로 유지된다.

그 후, 상담지체(304)이 회전함에 따라, 현상제(430)는 상담지체(304)상의 정전잠상과 현상롤러(400)의 표면 사이의 전위차에 의해 상담지체(304)의 표면으로 이동하여 상담지체(304)의 표면에 형성된 정전잠상에 가시상 형태의 토너화상으로 현상된다. 이 때, 상담지체(304)과 현상롤러(400)사이에 현상갭(G, 도 3참조)을 통하여 현상제(430)는 상담지체(304)으로 부착하게 되는데, 이러한 현상갭(G)을 유지하는 스페이서(310)의 역활이 매우 중요하다. 이러한 스페이서(310)의 개선된 구조 및 작용에 대해서는 후술한다.

한편, 이송장치부에 의해 이송되어온 용지가 토너화상이 형성된 상담지체(304)과 그 하부에 배치된 전사롤러(540) 사이로 진입하면, 전사롤러(540)는 상담지체(304)에 부착된 토너화상을 용지상에 전사하게 된다.

이 후, 상담지체(304)은 계속 회전하게 되고, 클리닝블레이드(564)는 상담지체(304)의 표면에 잔류된 현상제(430)를 제거하여 상담지체(304)이 다시 정전잠상을 형성할 수 있게 한다. 이 때, 화상이 전사된 용지는 토너화상을 열과 압력으로 정착하는 정착롤러(570)에 의해 정착된 후 배출장치부(560)에 의해 기기외부로 배출되어 일련의 인쇄과정은 완료된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 현상갭유지장치(302)를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ을 따라 절개한 단면도 이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 현상갭유지장치(302)는 현상롤러(400)의 양단에 형성되며 실링부재(미도시)에 의해 현상제가 스며드는 것이 방지된 실링부(420), 상기 실링부(420)와 접촉하여 현상롤러(400)와 상담지체(304) 사이의 현상갭(G)을 유지하는 스페이서(310), 상기 스페이서(310)와 회전가능하게 결합되며 상담지체(304)에 회전력을 전달하는 상담지체기어(320)를 포함한다.

실링부(420)는 현상롤러(400)의 양단에 형성되며 실링부재(미도시)에 의하여 실링된 부분으로서 현상제(430, 도 2 참조)가 상기 실링부(420)에 스며드는 것이 방지된다. 따라서, 기존의 스페이서가 현상제(430, 도 2참조)에 의하여 오염되는 것을 줄일 수 있어 스페이서(310)에 의한 상담지체(304)이 오염되는 것을 줄일 수 있다. 이에 의해 화상이 오염되는 것을 감소시킬 수 있게 된다. 실링부(420)를 제외한 현상롤러(400)의 나머지 부분에는 공급롤러(500, 도 2 참조)로 부터 이송된 현상제(430, 도 2 참조)를 상담지체(304)에 부착시키는 현상제이송부(410)가 마련된다.

스페이서(310)는 현상갭(G)을 유지하며 상담지체(304)상에서 회전가능하게 상담지체(304)의 외경보다 큰 외경을 가지며 상담지체(304)의 양단부에 위치한다. 이러한 스페이서(310)의 일단은 상담지체기어부(320)에 회전가능하게 삽입된다. 또한, 스페이서(310)의 외주면은 상기 현상롤러(400)의 양단부에 형성되어 현상제(430, 도 2 참조)가 부착되지 않는 실링부(420)와 접촉하여 상담지체(304)의 원주면상으로 회전하게 된다. 이러한 구조로 인하여 현상갭(G)은 스페이서(310)의 외경과 내경의 차이, 즉 스페이서(310)의 반경방향의 두께에만 의존한게 된다. 즉, 현상갭(G)은 스페이서(310)의 두께가 된다. 따라서, 현상갭(G)의 오차는 스페이서(310)의 외경 및 내경의 공차에 의해서만 결정된다. 따라서, 기존의 현상갭(G)의 오차발생의 원인인 현상롤러축의 공차, 현상롤러축을 지지하는 지지부의 공차,및 베어링의 공차에 현상갭(G)은 영향을 받지 않게 되며, 이로 인하여 현상갭(G)를 보다 정확히 유지할 수 있으며, 또한, 공차를 줄이기 위한 비용을 절약할 수 있다. 결국,현상갭(G)의 보다 정확한 유지에 의한 화상질을 향상시킬 수 있게 된다.

상담지체기어부(320)는 상담지체에 억지끼워맞춤에 의해 결합되며, 상담지체(304)에 회전력을 전달하기 위한 기어(332)가 형성되어 있다. 상담지체기어부(320)는 스페이서(310)와 결합되어 상담지체(304)의 양단부에 결합된다.

도 5는 상담지체, 스페이서, 및 상담지체기어부가 결합되는 상태를 보이기 위한 분해 사시도 이며, 도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ를 따라 절개한 단면도이다. 도 5 및 도 6은 상담지체이 대칭적인 구조를 가지므로 편의상 일측만을 도시하였다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 스페이서(310)는 상담지체(304)의 원주면과 회전가능하게 결합된다. 스페이서(310)는 상담지체(304)의 원주면상에서 회전가능해야 하므로 상담지체(304)의 외경보다 스페이서(310)의 내경이 약간 크다. 스페이서(310)의 내경은 상담지체(304)의 외경보다 약 0.02mm 큰 것이 바람직하다.

스페이서(310)의 일단에는 후크(314)가 형성된다. 이러한 후크(314)는 스페이서(310)의 일단의 원주면상에 일체로 형성될 수 있을 뿐 아니라, 복수개의 후크(314)가 원주상을 따라 형성될 수도 있다.

상담지체기어부(320)의 일단에는 억지끼워맞춤부(324)가 형성되어 상담지체(304)과 억지끼워맞춤에 의해 결합된다. 이러한 억지끼워맞춤에 의해 상담지체기어부(320)로 전달된 회전동력은 상담지체(304)으로 전달되어 상담지체(304) 이 회전하게 된다. 또한, 상담지체기어부(320)에는 상기 스페이서(310)의 일단에 형성된 후크(314)에 대응되게 후크홈(328)이 상담지체기어부(320)의 원주상을 따라 일체로 형성된다. 이렇게 형성된 후크홈(328)에 스페이서(310) 일단에 형성된 후크(314)가 결합하게 되고, 결합 후에도 상기 스페이서(310)가 상담지체(304)의 원주상에서 회전가능하게 된다. 또한, 이러한 후크결합으로 인하여 스페이서(310)가 상담지체(304)의 중심방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.

이하 현상갭유지장치(302)의 동작에 대하여 설명한다.

현상롤러(400)가 회전을 시작하면 현상롤러(400)의 양단에 일체로 형성된 실링부(420)는 스페이서(310)와 접촉하게 된다. 이러한 이유로 스페이서(310)가 현상제(430, 도 2 참조)에 의해 오염되는 것을 줄일 수 있다. 이 때, 현상롤러(400)의 실링부(420)는 스페이서(310)에 일정한 압력을 가하게 된다. 현상롤러(400)의 실링부(420)와 접촉된 스페이서(310)는 실링부(420)에 대향하여 같이 회전하게 되며 이러한 스페이서(310)의 회전은 상담지체(304)의 원주면상에서 공회전에 의한 마찰이 발생하게 된다. 이러한 마찰에 대응하기 위해서 스페이서(310)는 마찰에 내성을 가지는 티타늄합금이나 보트 나 일부 자동차에 쓰이는 특수 플라스틱과 같은 내마모성의 재질인 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 현상기의 현상갭 유지장치는 현상갭의 오차를 발생시키는 원인을 감소시켜 공차를 줄이기 위한 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만아니라 현상갭의 안정적인 유지에 의한 화상질을 향상시킬 수 있다. 또한, 스페이서가 현상롤러의 실링부와 접촉하여 스페이서의 오염으로 인한 상담지체의 오염을 줄일 수 있어 화상질을 향상 시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구위 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통사의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims

현상롤러와 상기 현상롤러에 의해 현상제가 공급되는 상담지체를 포함하는 화상형성장치에 있어서,

상기 상담지체의 양단부에 고정된 상담지체기어부; 및

상기 현상롤러와 상기 상담지체 사이의 현상갭을 유지시키기 위하여 상기 상담지체에 대해 회전 가능하도록 상기 상담지체기어부에 회전 가능하게 설치되는 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서는 상기 상담지체의 양단부에 고정된 상담지체 기어부 중 적어도 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서의 일단에 후크가 형성되어 있고, 상기 상담지체기어부에는 상기 후크에 결합되는 후크홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 현상롤러의 양단에는 현상제가 부착되지 않는 실링부가 형성되며, 상기 스페이서는 상기 실링부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 스페이서는 내마모성 재질인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.