KR101123690B1 - 화상형성장치의 전사유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치의 전사유닛은, 양측 주연부를 따라 가이드 레일 및 일련의 가이드 홈이 각각 형성된 무한궤도상의 전사벨트; 전사벨트를 주어진 경로에서 회전 이동시키는 구동롤러 및 텐션롤러; 및 가이드 레일 및 가이드 홈과 협동하여 전사벨트가 경로를 이탈하지 않도록 하는 것으로써 텐션롤러의 양측에 전사벨트의 주행을 가이드하도록 각각 설치된 벨트가이드수단;을 포함한다. 벨트가이드수단은, 전사벨트의 가이드 레일의 측벽과 접촉하여 전사벨트의 주행을 보조하는 가이드리브를 갖춘 제 1 가이드부시와, 이 제 1 가이드 부시의 외측에 위치되며 전사벨트의 가이드홈에 삽입되는 다수의 가이드돌기가 방사상으로 돌출된 제 2 가이드부시와, 제 1 및 제 2 가이드부시 사이에 개재된 가압스프링;을 포함한다.

프린터, 화상형성, 전자사진, 롤러, 벨트, 전사, 사행, 주행

Description

화상형성장치의 전사유닛{TRANSFER UNIT FOR IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 일반적인 전자사진방식 화상형성장치의 한 예를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 화상형성장치에서 전사유닛을 발췌하여 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전사유닛의 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전사유닛의 요부 분해도,

도 5는 본 발명의 요부인 벨트가이드수단의 상세도,

도 6a 및 6b는 도 5의 벨트가이드수단을 구성하는 제 1 가이드부시와 제 2 가이드부시의 사시도, 그리고,

도 7은 본 발명에 의한 전사유닛를 구성하는 전사벨트의 요부 확대도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110;전사벨트 111,111';가이드레일

112,112';가이드홈 120,130,140;롤러

200,200';벨트가이드수단 210,230;제 1 및 제 2 가이드부시

211,231;축공 212;가이드리브

213,233;스프링고정보스 232;가이드돌기

250;가압스프링

본 발명은 전자사진기술을 이용하여 화상을 형성하는 프린터, 팩시밀리, 복사기 등과 같은 화상형성장치의 전사유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진기술을 이용한 화상형성은 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 토너를 부착하여 가시화상으로 만든 다음, 이 가시화상을 직접 또는 중간전사매체를 매개로 용지 등의 기록매체로 전사하여 정착시키는 과정으로 이루어진다.

도 1은 전자사진방식 화상형성장치의 하나인 칼라 레이저 빔 프린터를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도면에서 참조부호 11은 감광체, 12는 상기 감광체(11)에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상을 형성하는 레이저 스캐닝 유닛, 13은 상기 감광체(11)의 정전잠상을 토너로 현상하는 현상유닛, 14는 상기 감광체(11)의 토너에 의한 가시화상을 기록매체로 전사하는 전사유닛, 15는 기록매체에 전사된 토너에 의한 가시화상을 정착시키는 정착유닛, 16은 기록매체를 공급하는 급지유닛, 그리고, 17은 배지유닛이다.

상기 전사유닛(14)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 감광체(11)와 외접하는 무한궤도상의 전사벨트(21), 상기 전사벨트(21)를 소정 경로로 회전 구동시키기 위한 다수의 롤러(22)(23)(24) 및 상기 전사벨트(21) 및 다수의 롤러(22)(23)(24)를 지지하는 전사하우징(25) 등을 구비한다. 또한 상기 전사하우징(25)의 외부에는 가이 드 부재(26)가 형성되며, 이 가이드 부재(26)가 화상형성장치 본체에 마련된 가이드 레일(27)에 슬라이딩 결합되는 것에 의해 화상형성장치 본체에서의 전사유닛의 위치가 고정된다.

이와 같은 전사유닛(14)에서 전사벨트(21)의 사행 및 위치 이탈은 화상 전사에 치명적인 영향을 끼치므로 전사벨트(21)가 경로를 이탈하지 않고 안정되게 주행하도록 하기 위한 벨트가이드장치가 요구된다. 이를 위하여 일반적인 전사유닛에서는 구체적으로 도시하지 않았으나, 전사벨트(21)의 양측 또는 일측 주연부를 따라 가이드 러버를 붙이고 롤러의 양측에 상기 가이드 러버를 가이드 하는 구조물을 설치하여 전사벨트의 사행 및 위치 이탈을 방지하는 벨트가이드장치를 채용하고 있다.

그러나, 상기와 같은 벨트가이드장치는 전사벨트의 가이드 러버와 롤러의 가이드 구조물간의 마찰에 의한 소음이 발생될 뿐만 아니라 접촉부하 발생으로 벨트가 쉽게 이탈되는 문제가 있다.

또한, 여러가지 부품의 치수 오차 및 환경적인 변화에 의해 틀어지는 부분이 발생할 경우 벨트의 주행을 예측하기 곤란할 뿐만 아니라 벨트의 이탈이 발생될 우려가 있다.

즉, 종래의 전사유닛은 벨트의 이탈을 방지하기 위하여 벨트 양단의 텐션력 차이, 롤러간의 평행도, 전사하우징 자체의 뒤틀림 등의 변형 상태, 화상형성장치 본체에 대한 전사유닛의 안착 상태 등의 기구적인 부분의 치수 관리를 해야 하는데, 이는 정량적인 측정이 어렵고 또 시스템의 구성에 따른 더 많은 변수에 의해 좌우되는 경우가 많으며 환경적인 영향도 고려되어야 하는 등 시스템적으로 벨트 주행을 최적화시키기에 많은 노력과 실험이 필요한다.

그러한 이유로 벨트가 사행하거나 위치 이탈하는 경우 벨트 구겨짐, 화상 정렬 불량, 클리닝 불량 및 소음 발생 등의 문제가 심각하므로 벨트의 사행 및 위치 이탈을 방지하기 위한 벨트가이드장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 전사벨트가 여러가지 부품의 치수 변화나 환경적인 변화에도 영향을 받지 않고 경로 이탈없이 안정적으로 주행 가능한 화상형성장치의 전사유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 전사유닛은, 양측 주연부를 따라 가이드 레일 및 일련의 가이드 홈이 각각 형성된 무한궤도상의 전사벨트; 상기 전사벨트를 주어진 경로에서 회전 이동시키는 적어도 2개의 롤러; 및 상기 가이드 레일 및 가이드 홈과 협동하여 전사벨트가 경로를 이탈하지 않도록 하는 것으로써 상기 2개의 롤러 중 어느 한 롤러의 양측에 상기 전사벨트의 주행을 가이드하도록 각각 설치된 벨트가이드수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 2개의 롤러 중 하나는 전사벨트를 회전 구동시키는 구동롤러이고, 다른 하나는 전사벨트의 장력 조절을 위한 텐션롤러이며, 상기 벨트가이드수단은 상기 텐션롤러에 설치되는 것이 좋다.

상기 벨트가이드수단은, 상기 텐션롤러에 설치되며, 상기 가이드 레일의 측 벽과 접촉하여 전사벨트의 주행을 보조하는 가이드리브를 갖춘 제 1 가이드부시; 및 상기 제 1 가이드 부시의 외측에 위치하도록 텐션롤러에 설치되며, 상기 전사벨트의 가이드홈에 삽입되는 다수의 가이드돌기가 방사상으로 돌출된 제 2 가이드부시;를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 가이드부시는 상기 텐션롤러의 외경보다 작거나 같은 외경을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 가이드부시 사이에는 상기 제 2 가이드부시를 외측으로 탄력 지지함으로써 전사벨트의 스캔 방향으로 장력을 주기 위한 다수의 가압스프링이 설치되는 것이 좋다. 여기서, 상기 가압스프링은 3개가 바람직하며, 상기 제 1 및 제 2 가이드부시에는 상기 3개의 가압스프링을 지지하기 위한 스프링 고정보스가 대응되게 형성된다.

또한, 상기 전사벨트의 가이드 홈에는 전사벨트의 강도를 보강하기 위한 보호 테이프가 부착되는 것이 좋으며, 이 때, 상기 보호 테이프는 PET 재질이 좋으나, 그 재질을 꼭 한정하는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 화상형성장치의 전사유닛은 전사벨트의 무한궤도 형상을 유지함과 아울러 클리닝을 위한 백업롤러를 구비하는 것이 좋다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전사유닛의 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전사유닛의 요부 분해도이다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 전사유닛은 무한궤도상의 전사벨트(110), 상기 전사벨트(110)를 주어진 경로에서 회전 이동시키는 다수의 롤러(120)(130)(140) 및 상기 전사벨트(110)의 사행 및 경로 이탈을 방지하기 위한 벨트가이드수단(200)(200')을 구비한다.

상기 전사벨트(110)는 도 4 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 그 양측 주연부를 따라 각각 형성되는 가이드 레일(111)(111') 및 이 가이드 레일(111)(111')의 외측에 형성되는 일련의 가이드 홈(112)(112')을 구비한다. 여기서, 상기 가이드 레일(111)(111')은 우레탄 러버로 형성되는 것이 좋으며, 상기 가이드 홈(112)(112')의 형상은 원형, 사각형, 삼각형 등 어떤 형상이어도 좋다. 또한, 상기 가이드 홈(112)(112') 형성부분에는 이러한 홈 형성으로 전사벨트(110)의 강도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 PET 재질 등으로 이루어진 보호테이프(도시되지 않음)를 부착하는 것이 바람직하다.

상기 롤러(120)(130)(140)는 전사벨트(110)를 회전 구동시키는 구동롤러(120), 전사벨트(110)의 장력 조절을 위한 텐션롤러(130), 그리고, 클리닝유닛 백업롤러(140) 등을 포함한다. 이들 롤러(120)(130)(140)에 의해 전사벨트(110)는 소정 경로를 유지하며 무한궤도 운동한다.

상기 롤러들(120)(130)(140)은 전사하우징(150)에 지지된다. 상기 전사하우징(150)은 구체적으로 도시하지 않았으나, 제 1 및 제 2 하우징부재를 구비하며, 상부에는 손잡이부재(151)가 설치된다. 또한, 상기 하우징(150)은 클리닝유닛(160)(도 4참조)을 지지하며, 칼라 레지 감지센서 및 폐토너회수유닛 등을 구비한다.

상기 벨트가이드수단(200)(200')은 상기 전사벨트(110)의 가이드 레일(111)(111') 및 가이드 홈(112)(112')과 협동하여 전사벨트(110)가 경로를 이탈하지 않고 안정되게 주행하도록 가이드하는 것으로, 상기 텐션롤러(130)의 양측에 각각 설치된다.

상기 벨트가이드수단(200)(200')[동일한 구성이므로 하나의 벨트가이드수단(200)에 대해서만 설명한다]은 도 4 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 가이드부시(210), 제 2 가이드부시(230) 및 다수의 가압스프링(250)을 포함한다.

상기 제 1 가이드부시(210)는 도 5 및 6a에 도시된 바와 같이, 텐션롤러(130)와의 결합을 위한 축공(211)과 전사벨트(110)의 가이드 레일(111) 측벽과 접촉하여 벨트의 이탈을 방지하기 위한 가이드리브(212)를 구비한다. 또한, 제 1 가이드부시(210)는 후술되는 가압스프링(250)을 고정하기 위한 다수(도시예에서는 3개)의 스프링고정보스(213)도 구비한다. 이러한 제 1 가이드부시(210)는 금속이나 플라스틱 등으로 형성될 수 있으나, 전사벨트(110)의 마모를 고려하여 플라스틱 재질로 형성되는 것이 좋다. 또한, 이 제 1 가이드부시(210)는 텐션롤러(130)에 D-컷트 구조나 억지끼워맞춤 등의 결합구조로 텐션롤러와 함께 회전하도록 구성된다.

상기 제 2 가이드부시(230)는 도 5 및 6b에 도시된 바와 같이, 중앙부에 축공(231)이 형성되고 외주면에는 전사벨트(110)의 가이드 홈(112)에 삽입되는 다수 의 가이드돌기(232)가 방사상으로 형성된다. 또한, 이 제 2 가이드부시(230)도 제 1 가이드부시(210)와 마찬가지로 가압스프링(250)을 고정하기 위한 다수의 스프링고정보스(233)를 구비한다. 상기 가이드돌기(232)는 그 수를 도시예의 3개로 꼭 한정하는 것은 아니나 전사벨트(110)의 가이드홈(111)의 간격을 강도 측면을 고려하여 일정 간격 이상 유지하는 측면을 고려하면, 3개 또는 4개가 적당하다. 이 제 2 가이드부시(230)의 재질이나 텐션롤러 결합구조 등은 제 1 가이드부시(210)와 같다.

상기 가압스프링(250)은 제 1 및 제 2 가이드부시(210)(230) 사이에서 제 2 가이드부시(230)를 외측으로 탄성 바이어스 함으로써 전사벨트(110)의 스캔 방향 장력을 유지시키는 역할을 한다. 이에 의해 전사벨트(110)는 주행중에 스캔방향으로 이완되거나 주름이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이러한 가압스프링(250)은 도시예와 같이 3개로 하는 것이 좋으나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니다.

한편, 상기한 제 1 및 제 2 가이드부시(210)(230)는 텐션롤러(110)의 외경보다 작거나 같은 외경을 가진다. 당연하겠지만, 그렇지 않으면 전사벨트의 스캔방향 평면도가 맞지 않아 화상 전사에 어려움이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 화상형성장치의 전사유닛은, 제 1 및 제 2 가이드부시(210)(230)가 텐션롤러(130)의 양측에 텐션롤러와 함께 회전하도록 결합된다. 이들 제 1 및 제 2 가이드부시(210)(230)는 그 사이에 개재된 가압스프링(250)에 의해 대향된 방향으로 탄성 바이어스 되어 있으며, 제 2 가이드부시(230)는 전사하우징에 의해 지지되어 축방향으로 이탈되지 않는다.

이와 같은 전사유닛이 화상형성장치 본체에 장착되어 동작할 때, 예컨대 전사벨트(110)가 회전할 때, 제 1 가이드부시(210)의 가이드리브(212)는 전사벨트(110)의 가이드레일(111)의 측벽과 접촉하여 벨트의 주행을 도와준다. 그리고, 제 2 가이드부시(230)의 가이드돌기(232)는 전사벨트(110)의 가이드홈(112)에 끼워지면서 벨트가 경로를 이탈하지 않고 안정적으로 주행할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명은 제 1 가이드부시(210)에 의한 1차 벨트 가이드와 제 2 가이드부시(230)에 의한 2차 벨트 가이드가 동시에 이루어지면서 벨트의 주행을 안내하므로 벨트가 경로를 이탈하거나 사행 하는 등의 문제를 줄일 수 있다.

즉, 부품의 치수 변화나 환경적인 변화에 따른 벨트 길이의 변화에 대해서 제 2 가이드부시가 벨트를 고정하고 있기 때문에 안정적인 벨트의 주행을 가능하게 한다. 또한, 벨트의 텐션롤러의 장력 변화에 대해서도 가이드부시 사이의 가압스프링에 의해 그 변화를 최소화시킬 수 있다.

본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안될 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.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 전사벨트의 경로 이탈이나 사행 등을 최소화 및 없앨 수 있으므로 인쇄 중 전사벨트의 사행 등으로 인해 발생되는 여러문제, 즉 벨트구겨짐, 화상정렬불량, 클리닝불량 및 소음 등의 문제를 예방 할 수 있다.

Claims (5)

1. 양측 주연부를 따라 가이드 레일 및 일련의 가이드 홈이 각각 형성된 무한궤도상의 전사벨트;

   상기 전사벨트를 주어진 경로에서 회전 이동시키는 적어도 2개의 롤러; 및

   상기 가이드 레일 및 가이드 홈과 협동하여 전사벨트가 경로를 이탈하지 않도록 하는 것으로써, 상기 2개의 롤러 중 어느 한 롤러의 양측에 상기 전사벨트의 주행을 가이드하도록 각각 설치된 벨트가이드수단;을 포함하며,

   상기 벨트가이드수단은,

   상기 가이드 레일의 측벽과 접촉하여 전사벨트의 주행을 보조하는 가이드리브를 갖춘 제 1 가이드부시; 및

   상기 제 1 가이드부시의 외측에 위치하도록 설치되며, 상기 전사벨트의 가이드홈에 삽입되는 다수의 가이드돌기가 방사상으로 돌출된 제 2 가이드부시;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 2개의 롤러 중 하나는 전사벨트를 회전 구동시키는 구동롤러이고, 다른 하나는 전사벨트의 장력 조절을 위한 텐션롤러이며, 상기 벨트가이드수단은 상기 텐션롤러에 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사유닛.
3. 삭제
4. 양측 주연부를 따라 가이드 레일 및 일련의 가이드 홈이 각각 형성된 무한궤도상의 전사벨트;

   상기 전사벨트를 주어진 경로에서 회전 이동시키는 적어도 2개의 롤러; 및

   상기 가이드 레일 및 가이드 홈과 협동하여 상기 전사벨트가 경로를 이탈하지 않도록 하는 것으로써, 상기 2개의 롤러 중 어느 한 롤러의 양측에 상기 전사벨트의 주행을 가이드하도록 각각 설치된 벨트가이드수단;을 포함하며,

   상기 2개의 롤러 중 하나는 상기 전사벨트를 회전 구동시키는 구동롤러이고, 다른 하나는 상기 전사벨트의 장력 조절을 위한 텐션롤러이며,

   상기 벨트가이드수단은,

   상기 텐션롤러에 설치되며, 상기 가이드 레일의 측벽과 접촉하여 상기 전사벨트의 주행을 보조하는 가이드리브를 갖춘 제 1 가이드부시; 및

   상기 제 1 가이드부시의 외측에 위치하도록 상기 텐션롤러에 설치되며, 상기 전사벨트의 가이드홈에 삽입되는 다수의 가이드돌기가 방사상으로 돌출된 제 2 가이드부시;를 포함하며,

   상기 제 1 및 제 2 가이드부시 사이에는 상기 제 2 가이드부시를 외측으로 탄력 지지함으로써 상기 전사벨트의 스캔 방향으로 장력을 주기 위한 다수의 가압스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사유닛.
5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전사벨트의 가이드 홈에는 상기 전사벨트의 강도를 보강하기 위한 보호 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 전사유닛.

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