KR101309296B1

KR101309296B1 - 화상형성장치

Info

Publication number: KR101309296B1
Application number: KR1020070015164A
Authority: KR
Inventors: 권순석; 백명수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2013-10-04
Also published as: KR20080075948A

Abstract

현상영역에서 발생하는 현상제의 비산에 의한 장치 내부 및 용지 오염을 방지하기 위한 화상형성장치가 개시된다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 상담지체에 가시화상을 현상하기 위한 현상유닛과, 상담지체의 가시화상을 인쇄매체에 고착시키기 위한 정착유닛을 구비하는 화상형성장치에 있어서, 현상유닛의 현상영역에서 발생되는 비산 현상제를 포집하기 위해 현상유닛과 정착유닛 사이에 현상제포집유닛을 마련하되, 이 현상제포집유닛은 화상형성장치에 마련되는 차단 프레임과, 차단 프레임에 회전 가능하게 마련되는 포집롤러와, 포집롤러를 마찰 대전시킴과 동시에 클리닝하기 위한 클리닝부재와, 클리닝된 현상제를 저장하기 위한 저장부재와, 포집롤러를 동작시키기 위한 구동부재를 포함한다. 따라서, 통상 (-)극성으로 대전되는 비산 현상제를 정전기력으로 끌어당기기 위해 포집롤러를 클리닝부재로 마찰 대전시켜 (+)극성을 띠도록 했기 때문에, 장치가 간단하고 소형화가 가능하여 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

화상형성장치{Image forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 일부를 확대 도시한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10..급지유닛 20..노광유닛

30..현상유닛 30Y,30M,30C,30K..현상기

31Y,31M,31C,31K..감광체 34..현상롤러

35..공급롤러 40..전사유닛

41..전사벨트 50..정착유닛

51..가열롤러 60..배지유닛

70..현상제포집유닛 71..차단 프레임

72..포집롤러 73..클리닝부재

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서 현상제의 비산으로 인한 화상 및 장치 오염을 방지하는 화상 형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체인 용지에 화상을 인쇄하는 장치를 말하는 것으로서, 일 종류인 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 상담지체에 광을 주사하여 그 외주면에 정전잠상을 형성하고, 정전잠상에 현상제(토너 또는 토너와 캐리어 등)를 투입하여 가시화상으로 현상한 후, 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄한다.

이를 위해 통상의 화상형성장치는 외관을 이루는 본체와, 본체의 내부에 설치되는 인쇄수단과, 인쇄수단에 용지를 공급하는 급지수단과, 인쇄된 용지를 본체의 외부로 배출시키는 배지수단을 포함한다. 인쇄수단은 다시 상담지체에 정전잠상을 형성하는 노광유닛과, 정전잠상을 가시화상으로 현상하는 현상유닛과, 가시화상을 용지에 전사하는 전사유닛과, 용지에 전사된 가시화상을 가열 압착하여 용지에 고착시키는 정착유닛으로 이루어진다.

현상유닛에는 현상제가 저장되어 있으며, 저장된 현상제는 공급롤러에 의해 현상롤러로 공급되고, 현상롤러로 공급된 토너는 규제블레이드에 의해 일정한 토너층을 형성함과 동시에 마찰 대전되어, 비접촉된 상담지체에 전위차에 의해 이동된다.

그런데, 통상의 현상유닛에 있어서 대향하고 있는 상담지체와 현상롤러는 원형으로 이루어져 회전하기 때문에, 현상은 아주 짧은 시간에 이루어질 수 밖에 없다. 따라서, 이 짧은 현상시간 동안 현상제는 감광체와 현상롤러 사이에서 이송 및 회수를 반복하기 때문에 현상 효율성은 전반적으로 떨어지며, 그에 따라 백그라운 드 오염과 현상제의 비산 등의 문제점이 발생하게 된다.

또한, 이러한 감광체와 현상롤러의 회전에 의해 화상형성장치 내부에는 공기 흐름이 발생하게 되고, 미세한 현상제 입자의 이동은 이러한 공기 흐름에 의해 교란되기 용이하였다. 특히 대전량이 불충분한 현상제의 경우 상담지체의 화상영역이 아닌 비화상영역으로 달라 붙거나 또는 공기 흐름을 따라 화상형성장치 내부를 비산하게 되기 때문에, 장치 내부를 오염시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 현상유닛의 상담지체와 현상롤러 간 현상영역에서 발생하는 현상제의 비산에 의한 장치 내부 및 용지 오염을 방지하기 위한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 상담지체에 가시화상을 현상하기 위한 현상유닛과, 상담지체의 가시화상을 인쇄매체에 고착시키기 위한 정착유닛을 구비하는 화상형성장치에 있어서, 현상유닛의 현상영역에서 발생되는 비산 현상제를 포집하기 위해 현상유닛과 정착유닛 사이에 현상제포집유닛을 구비하되, 현상제포집유닛은 화상형성장치에 마련되는 차단 프레임과, 차단 프레임에 회전 가능하게 마련되는 포집롤러와, 포집롤러를 마찰 대전시킴과 동시에 클리닝하기 위한 클리닝부재와, 클리닝된 현상제를 저장하기 위한 저장부재와, 포집롤러를 동작시키기 위한 구동부재를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치는 배기팬을 구비하고, 상기 차단 프레임은 정착유닛의 하단부와 더불어 상기 배기팬에 의한 공기 흐름을 유도할 수 있도록 덕트 구조를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 포집롤러는 상담지체와 동일한 방향으로 회전한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 상담지체에 대전되는 현상제는 (-)극성을 가지며, 상기 포집롤러는 (+)극성을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 포집롤러는 표면에 고무 탄성층이 형성되고, 상기 클리닝부재는 유황, 셀룰로이드, 에보나이트 중 어느 하나로 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 실시예는 칼라 인쇄가 가능한 텐덤형 레이져 프린터를 일례로 예시하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 적절한 변형 및 수정을 통해 잉크젯 프린터, 복합기, 복사기 등의 화상형성장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 실시예에 따른 텐덤형 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 화상형성장치는 급지유닛(10), 노광유닛(20), 현상유닛(30), 전사유닛(40), 정착유닛(50) 및 배지유닛(60)을 포함한다.

급지유닛(10)은 인쇄매체인 용지(P)를 공급하기 위한 것으로서, 용지(P)가 적재되는 용지트레이(11)와, 용지트레이(11)를 탄성 지지하는 스프링(12)을 포함하 여 구성된다. 용지트레이(11)에 적재된 용지는 픽업롤러(13)에 의해 한 장씩 픽업되어 현상유닛(30) 쪽으로 이동된다.

현상유닛(30)은 서로 다른 색상의 현상제, 예를 들면 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 현상제가 각각 수용되는 4개의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)를 포함한다. 각각의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)에는 노광유닛(20)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(31Y, 31M, 31C, 31K;이하 31로 통칭함)가 구비된다. 각 노광유닛(20Y, 20M, 20C, 20K)은 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K) 색상의 화상 정보에 대응하는 광을 인쇄 신호에 따라 각 현상기의 감광체(31Y, 31M, 31C, 31K)에 조사한다.

각각의 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)는 현상에 사용되는 현상제가 저장되는 현상토너 저장부(32)와, 각 감광체(31)를 대전시키기 위한 대전롤러(33)와, 각 감광체(31Y, 31M, 31C, 31K)에 형성된 정전잠상을 가시화상으로 현상하기 위한 현상롤러(34)와, 현상롤러(34)에 현상제를 부착시키기 위한 공급롤러(35)를 구비한다. 또한, 현상기(30Y, 30M, 30C, 30K)는 현상 후 감광체(31)에 남아 있는 현상제를 긁어내도록 감광체(31)에 소정의 압력으로 접촉되는 클리닝 블레이드(36)와, 클리닝 블레이드(36)에 의해 각 감광체(31)에서 제거된 현상제가 저장되는 폐현상제 저장부(37)를 구비한다. 본 실시예에서는 바인더 수지로서 폴리에스터 수지를 사용하는 1성분 비성분 현상제를 사용한다.

전사유닛(40)은 감광체(31)에 현상된 가시화상을 용지로 전사하기 위한 것으로서, 각 감광체(31)에 접촉되어 순환 주행하는 전사벨트(41)와, 전사벨트(41)를 구동시키는 구동롤러(42)와, 전사벨트(41)의 일정한 장력을 유지시키는 텐션롤러(43)와, 감광체(31)에 현상되어 있는 가시화상을 용지로 전사시키기 위한 4개의 전사롤러(44)로 이루어진다. 4개의 전사롤러(44)는 전사벨트(41)를 사이에 두고 각 감광체(31)에 접면하여 배치된다.

정착유닛(50)은 열과 압력을 가하여 용지에 전사되어 있는 가시화상을 정착시키는 것으로서, 현상제가 전사된 용지에 열을 가해주기 위한 가열롤러(51)와, 가열롤러(51)에 대향하게 설치되어 가열롤러(51)와의 사이에 일정한 정착 압력이 유지되도록 하는 가압롤러(52)로 이루어진다.

배지유닛(60)은 정착유닛(50)을 통과한 용지가 화상형성장치의 상부에 마련된 배지대로 이송될 수 있도록 하는 것으로, 다수의 배지롤러를 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상유닛과 정착유닛을 확대 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 현상유닛(30)의 감광체(31)와 현상롤러(34) 간 현상영역 예컨대, 약 150 ~ 300㎛ 이격되어 있는 감광체(31)와 현상롤러(34) 사이에서는 현상롤러(34)에서 감광체(31)로 전압차에 의해 이동되지 못하거나 또는 감광체(31)에서 현상롤러(34)로 회송되지 못한 현상제가 비산하게 되며, 비산하는 현상제는 감광체(31)와 현상롤러(34)의 회전 및 전사벨트(41)의 회전에 의해 발생하는 공기 흐름에 의해 화상형성장치 내부를 돌아 다니면서 용지 및 장치 내부를 오염시키게 된다.

따라서, 본 실시예에 따른 화상형성장치는 이러한 비산하는 현상제를 제거하기 위해 현상유닛(30)과 정착유닛(40)의 사이에 현상제포집유닛(70)을 구비한다.

현상제포집유닛(70)은 화상형성장치 본체에 마련되는 차단 프레임(71)과, 차단 프레임(71) 상에 마련되는 포집롤러(72)와, 포집롤러(72)를 마찰 대전 및 클리닝 하기 위한 클리닝부재(73)를 구비한다.

차단 프레임(71)은 현상유닛(30)과 정착유닛(40)을 구획하며, 미도시된 화상형성장치 본체에 마련되는 배기팬에 의해 형성되는 공기의 흐름을 안내할 수 있도록 정착유닛(40)의 하단부와 함께 덕트 역할을 한다. 따라서, 현상영역에서 비산되는 현상제는 이러한 배기팬에 의해 현상제포집유닛(70)으로 용이하게 유입된다.

포집롤러(72)는 통상의 롤러로서, 화상형성장치 본체에 마련되는 구동부재와 양 축이 연결 되어 동력을 공급받는다. 바람직하게, 포집롤러(72)는 감광체(31)와 동일한 방향으로 회전하여 공기 흐름에 역방향 기류를 형성함으로써 차단 프레임(71)과 정착유닛(40) 사이로 현상제가 효율적으로 유입되도록 한다.

클리닝부재(73)는 포집롤러(72)에 단부가 접촉될 수 있도록 차단 프레임(71)에 설치된다. 본 실시예에 따르면, 통상 (-)극성으로 대전되는 현상제의 특성을 고려하여 포집롤러(72)에는 (+)극성이 대전된다. 예컨대, 포집롤러(72)가 금속봉의 표면에 고무 재질의 탄성층을 형성한 것이라면, 클리닝부재(73)는 대전 서열에 따라 고무보다 (-)극성을 띠는 유황, 셀룰로이드, 에보나이트 재질로 형성한다. 클리닝부재(73)에 의해 수집된 현상제는 저장부재(74)에 저장된다. 도면에서 미설명된 참조부호 75는 클리닝부재(73)를 설치하면서 차단 프레임(71)에 형성된 홀을 막기 위해 마련된 씰 필름이다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 화상형성장치의 동작을 도 설명하기로 한다. 여기서, 감광체(31)과 전사벨트(41)는 통상 상담지체로 통칭할 수 있다.

인쇄명령이 발생하면, 대전롤러(33)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광체(22)에 칼라 화상 정보에 대응하는 광이 조사되고, 감광체(22)에는 각 색상의 화상에 대응하는 칼라 가시화상이 현상된다.

감광체(22)에 가시화상이 형성되기 위해서는 각 현상기(30Y,30M,30C,30K)에 저장되어 있는 현상제를 (-)극성으로 마찰 대전시켜 공급롤러(35)에 부착되도록 한다.

공급롤러(35)에 의해 (-)극성으로 대전된 현상제는 전압차에 의하여 현상롤러(34)로 이동된다. 현상롤러(34)로 이동된 현상제는 규제블레이드(미도시)에 의해 일정한 현상제층을 형성함과 동시에 가압력에 의해 균일하게 마찰 대전된다.

현상롤러(34)로 이동된 (-)극성의 현상제는 대전롤러(33)에 의해 현상롤러(34)보다 높은 전압이 인가된 감광체(31)의 화상부에 현상된다.

감광체(31)에 형성된 각 칼라 가시화상은 제1전사롤러(44)에 의해 전사벨트(41)로 전사되고, 전사벨트(41)의 칼라 가시화상은 전사벨트(41)와 감광체(31)를 통과하는 용지로 전사된다. 용지에 전사된 화상은 정착유닛(50)을 통과하면서 용지에 고착되고, 정착유닛(50)을 통과한 용지는 배지유닛(60)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 인쇄 과정 중 현상유닛(30)의 현상영역에서 비산된 현상제는 현상유닛(30)과 정착유닛(50) 사이에 마련된 현상제포집유닛(70)으로 이동된다.

예컨대, 비산되는 현상제는 화상형성장치의 구동부재와 연동되어 회전하는 포집롤러(72)와, 정착유닛(50)의 하단부와 차단 프레임(71)이 형성하는 배기팬 덕트 구조에 의해 현상제포집유닛(70)으로 용이하게 유입되며, 유입된 (-)극성의 현상제는 (+)극성으로 대전된 포집롤러(72)에 달라붙게 된다. 포집롤러(72)에 부착된 현상제는 클리닝부재(73)에 의해 제거되면서 저장부재(74)에 포집된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 현상유닛의 현상영역에서 비산하는 현상제를 현상유닛과 정착유닛 사이에 마련된 현상제포집유닛에서 수집되도록 했기 때문에, 화상형성장치의 내부 오염 및 용지 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상제포집유닛은 통상 (-)극성으로 대전되는 현상제를 정전기력으로 끌어당기기 위해 포집롤러를 클리닝부재로 마찰 대전시켜 (+)극성을 띠도록 하기 때문에, 장치가 간단하고 소형화가 가능하여 제조 비용을 절감할 수 있다.

Claims

상담지체에 가시화상을 현상하기 위한 현상유닛과, 상담지체의 가시화상을 인쇄매체에 고착시키기 위한 정착유닛을 구비하는 화상형성장치에 있어서,

현상제포집유닛은,

상기 현상유닛과 상기 정착유닛을 구획하며 상기 정착유닛의 하단부와 덕트를 형성하는 차단 프레임;

상기 차단 프레임에 회전 가능하게 마련되는 포집롤러;

상기 포집롤러의 현상제를 클리닝하는 클리닝부재;

상기 클리닝된 현상제를 저장하기 위한 저장부재;

상기 포집롤러를 동작시키기 위한 구동부재;를 포함하고,

상기 클리닝부재는 상기 포집롤러보다 상대적으로 (-)극성을 띄도록 구비되며, 그 단부가 상기 포집롤러를 고정된 상태로 가압하도록 마련되어 (-)극성을 띄는 현상제에 대해 상기 포집롤러를 마찰에 의해 (+)대전 시킴과 동시에 클리닝 되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1항에 있어서,

상기 화상형성장치는 배기팬을 구비하고,

상기 차단 프레임은 정착유닛의 하단부와 더불어 상기 배기팬에 의한 공기 흐름을 유도할 수 있도록 덕트 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 포집롤러는 상담지체와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1항에 있어서,

상기 상담지체에 대전되는 현상제는 (-)극성을 가지며,

상기 포집롤러는 (+)극성을 갖는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 4항에 있어서,

상기 포집롤러는 표면에 고무층이 형성되고,

상기 클리닝부재는 유황, 셀룰로이드, 에보나이트 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.