KR101317305B1 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
간단한 구성으로서 현상기로 전달되는 동력을 신뢰성있게 단속할 수 있는 화상형성장치를 개시한다. 본 발명의 화상형성장치에서 구동원의 동력을 복수의 현상기로 선택적으로 전달하는 동력전달수단은 회전샤프트와, 이 회전샤프트와 복수의 현상기 사이에 개재되어 복수의 현상기로 전달되는 동력을 단속하는 복수의 제1스프링 클러치와, 복수의 제1스프링 클러치 각각에 대응되도록 회전샤프트에 마련되고, 회전샤프트의 회전 위상에 따라 제1스프링 클러치와의 간섭여부를 결정하는 복수의 간섭제어부를 가진다. 복수의 간섭제어부 각각은 회전샤프트의 회전 방향을 따라 일부 영역에 형성되는 간섭해제부와, 이 간섭해제부를 제외한 영역에 형성되는 간섭부를 포함하여 구성된다.Disclosed is an image forming apparatus which can reliably interrupt the power transmitted to a developing device with a simple configuration. In the image forming apparatus of the present invention, the power transmission means for selectively transmitting the power of the driving source to the plurality of developing devices includes a plurality of rotating shafts and a plurality of intermittent powers interposed between the rotating shafts and the plurality of developing devices to be transferred to the developing devices. And a plurality of interference control parts provided on the rotation shaft so as to correspond to each of the first spring clutch and the plurality of first spring clutches, and determining whether to interfere with the first spring clutch according to the rotational phase of the rotation shaft. Each of the plurality of interference control units includes an interference canceling unit formed in a partial region along a rotational direction of the rotary shaft, and an interference unit formed in a region other than the interference canceling unit.
Description
도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타낸 단면도. 1 is a sectional view showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치에서 동력전달수단의 구성을 보인 도면. Figure 2 is a view showing the configuration of the power transmission means in the image forming apparatus according to the present invention.
도 3은 도 2에서 일부 구성을 발췌하여 나타낸 사시도. 3 is a perspective view showing an extract of some of the configuration in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 화상형성장치에서 제1스프링 클러치의 구성을 나타낸 분해사시도. Figure 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the first spring clutch in the image forming apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 화상형성장치에서 동력전달수단의 동작을 설명하기 위한 도면. 5 is a view for explaining the operation of the power transmission means in the image forming apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명* Description of the Related Art [0002]
30 : 현상유닛 33 : 현상기 30: developing unit 33: developing unit
100 : 동력전달수단 110 : 회전샤프트 100: power transmission means 110: rotary shaft
120 : 제1스프링 클러치 126 : 걸림돌기 120: first spring clutch 126: locking projection
130 : 간섭제어부 131 : 간섭해제부 130: interference control unit 131: interference release unit
132 : 간섭부 132a : 간섭부재 132:
150 : 제2클러치 스프링 160 : 구속유닛 150: second clutch spring 160: restraining unit
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 구동원의 동력을 복수의 현상기로 전달하는 동력전달수단의 구성을 개선한 화상형성장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus having an improved configuration of a power transmitting means for transmitting power of a driving source to a plurality of developing devices.
화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체인 용지에 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 화상형성장치의 일 종류인 전자사진방식 칼라화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 그 외주면에 정전잠상을 형성하고, 상기 정전잠상에 소정 색상의 토너를 투입하여 가시화상으로 현상한 후, 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄한다. 칼라화상형성장치는 보통 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan) 및 블랙(Black)의 4가지 색상의 토너를 사용하므로, 칼라화상형성장치에는 각 색상에 대응하는 4개의 현상유닛이 설치된다. An image forming apparatus refers to a device that prints an image on paper, which is a print medium, in accordance with an input image signal. An electrophotographic color image forming apparatus, which is a type of image forming apparatus, scans light on a photosensitive member charged to a predetermined potential to form an electrostatic latent image on its outer circumferential surface, and injects a toner of a predetermined color into the electrostatic latent image to develop a visible image. Then, it is transferred and fixed on paper to print an image. Since the color image forming apparatus usually uses toners of four colors of yellow, magenta, cyan and black, the color image forming apparatus has four developing units corresponding to each color. Is installed.
한편 칼라화상을 형성하는 방식에는 4개의 노광유닛과 감광체를 이용하는 싱글패스 방식과, 하나의 노광유닛과 감광체를 이용하는 멀티패스 방식이 있다. 이 중 멀티패스 방식은 각 색상에 대해 노광, 현상 및 전사를 반복하여 중간전사매체에 상을 형성하고, 이를 용지로 전사시켜 용지에 화상을 형성한다. 이러한 멀티패스 방식 화상형성장치에서는 4개의 현상기가 순차적으로 작동되므로 구동모터의 동력을 4개의 현상기에 차례로 전달하기 위한 장치가 필요하다. 따라서 종래에는 4개의 전자 클러치를 채용하여 각 현상기로 전달되는 동력을 단속하였다. On the other hand, there are a single pass method using four exposure units and a photosensitive member, and a multipath method using one exposure unit and a photosensitive member. Among them, the multi-pass method repeats exposure, development and transfer for each color to form an image on the intermediate transfer medium, and transfers it to paper to form an image on the paper. In the multipath image forming apparatus, four developing apparatuses are sequentially operated, and thus, an apparatus for sequentially transmitting power of the driving motor to the four developing apparatuses is required. Therefore, conventionally, four electromagnetic clutches are employed to control the power transmitted to each developing unit.
그러나 전자 클러치는 가격이 비쌀 뿐만 아니라, 현상기 구동부하가 커짐에 따라 그 크기도 커져야 하므로 소형 화상형성장치에는 적용할 수 없는 한계를 가진다. 이러한 문제점을 고려한 것으로서 대한민국 등록특허 제628567호에는 전자 클 러치를 사용하는 대신에 회전샤프트와, 복수의 현상기 각각에 대응하도록 회전샤프트에 마련되는 복수의 캠과, 회전샤프트의 회전 위상에 따라 회전력을 복수의 현상기로 선택적으로 전달하는 동력전달수단을 이용해 동력을 단속하는 화상형성장치가 개시되어 있다. However, since the electronic clutch is expensive and its size must be increased as the developer driving load increases, the electronic clutch has a limitation that cannot be applied to a small image forming apparatus. In consideration of this problem, Korean Patent No. 628567 discloses a rotating shaft, a plurality of cams provided on the rotating shaft so as to correspond to each of the plurality of developing devices, and a rotational force according to the rotational phase of the rotating shaft instead of using an electronic clutch. An image forming apparatus for controlling power by using a power transmission means for selectively transmitting to a plurality of developing devices is disclosed.
그러나 개시된 종래의 화상형성장치는 복수의 현상기를 순차적으로 동작시키기 위해 회전샤프트의 회전 위상을 정확하게 결정하여야 하므로 위상을 제어하기 위한 구성이 복잡해지고, 또 회전샤프트가 정확한 위상을 가지는지 일일이 확인하여야 하는 불편함이 있다, However, the disclosed conventional image forming apparatus needs to accurately determine the rotational phase of the rotating shaft in order to operate a plurality of developing devices in sequence, which complicates the configuration for controlling the phase, and needs to check whether the rotating shaft has the correct phase. There is inconvenience,
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로서 현상기로 전달되는 동력을 신뢰성있게 단속할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can reliably control the power transmitted to a developing device with a simple configuration.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 구동원의 동력을 복수의 현상기로 선택적으로 전달하는 동력전달수단을 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 동력전달수단은 회전샤프트;와 상기 회전샤프트와 상기 복수의 현상기 사이에 개재되어 상기 복수의 현상기로 전달되는 동력을 단속하는 복수의 제1스프링 클러치;와 상기 복수의 제1스프링 클러치 각각에 대응되도록 상기 회전샤프트에 마련되고, 상기 회전샤프트의 회전 위상에 따라 상기 제1스프링 클러치와의 간섭여부를 결정하는 복수의 간섭제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises an power transmitting means for selectively transmitting the power of a drive source to a plurality of developing devices, the power transmission means is a rotary shaft; and the rotary shaft And a plurality of first spring clutches interposed between the plurality of developing devices and intermittent the power transmitted to the plurality of developing devices, and provided on the rotary shaft so as to correspond to the plurality of first spring clutches, respectively. And a plurality of interference controllers determining whether to interfere with the first spring clutch according to the rotational phase.
상기 복수의 간섭제어부 각각은 상기 회전샤프트의 회전 방향을 따라 일부 영역에 형성되는 간섭해제부와, 상기 간섭해제부를 제외한 영역에 형성되는 간섭부를 포함하여 구성된다.Each of the plurality of interference control units includes an interference canceling unit formed in a partial region along a rotation direction of the rotary shaft, and an interference unit formed in a region other than the interference canceling unit.
상기 간섭해제부들 중 적어도 어느 두 간섭해제부는 상기 회전샤프트의 회전 방향을 따라 서로 다른 위상을 가진다.At least two of the interference canceling units have different phases along the rotational direction of the rotary shaft.
상기 간섭부 각각은 상기 회전샤프트의 회전 방향을 따라 이격되어 설치되는 복수의 간섭부재를 포함하여 구성될 수 있다.Each of the interference parts may include a plurality of interference members spaced apart along the rotation direction of the rotary shaft.
상기 간섭부재는 상기 회전샤프트의 회전 방향을 따라 탄성 변형이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.The interference member is preferably formed to be elastically deformed along the rotational direction of the rotary shaft.
상기 제1스프링 클러치는 상기 구동원으로부터 동력을 전달받아 회전하는 제1허브;와 클러치 스프링에 의해 상기 제1허브와 단속적으로 연결되는 제2허브;와 상기 제1허브와 제2허브 사이에서 상기 클러치 스프링을 감싸도록 배치되고, 일측 단부에 상기 간섭제어부와 상호 작용하는 걸림돌기가 형성된 클러치 허브;를 포함하고, 상기 클러치 허브의 외주면은 상기 걸림돌기가 형성된 단부 쪽으로 갈수록 상기 클러치 허브의 직경이 작아지도록 경사지게 형성될 수 있다. The first spring clutch may include a first hub that rotates by receiving power from the driving source; and a second hub that is intermittently connected to the first hub by a clutch spring; and the clutch between the first hub and the second hub. It is disposed so as to surround the spring, the clutch hub formed with a locking projection interacting with the interference control portion at one end; wherein the outer peripheral surface of the clutch hub is formed to be inclined so that the diameter of the clutch hub is smaller toward the end formed with the locking projection Can be.
상기 회전샤프트는 상기 구동원에 의해 회전되고, 상기 동력전달수단은 상기 구동원과 상기 회전샤프트 사이에 개재되는 제2스프링 클러치와, 상기 제2스프링 클러치를 구속하여 동력 전달을 차단하는 구속유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.The rotary shaft is rotated by the drive source, the power transmission means further comprises a second spring clutch interposed between the drive source and the rotary shaft, and the restraining unit for restraining the power transmission by restraining the second spring clutch. It can be configured.
상기 구속유닛이 상기 제2스프링 클러치를 구속할 때 상기 복수의 간섭제어부 각각은 대응되는 제1스프링 클러치와 간섭하도록 구성될 수 있다.Each of the plurality of interference control units may be configured to interfere with a corresponding first spring clutch when the restraining unit restrains the second spring clutch.
한편 상기 간섭제어부는 상기 걸림돌기가 회전하는 평면과 수직한 평면 상에서 회전하며 상기 걸림돌기와 상호 작용한다.Meanwhile, the interference control unit rotates on a plane perpendicular to the plane in which the locking protrusion rotates and interacts with the locking protrusion.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타낸 단면도이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 외관을 형성하는 한편, 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지하는 본체(10)와, 인쇄매체인 용지(S)를 공급하기 위한 급지유닛(20)과, 용지에 화상을 현상하기 위한 현상유닛(30)과, 용지에 열과 압력을 가하여 화상을 용지에 고착시키는 정착유닛(40) 및 인쇄를 마친 용지를 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 배지유닛(50)을 구비한다. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present invention forms an appearance, a paper feeding unit for supplying a
급지유닛(20)은 용지(S)가 적재되는 급지트레이(21)와, 급지트레이(21)에 적재된 용지(S)를 한 장씩 픽업하기 위한 픽업롤러(22)와, 픽업된 용지를 현상유닛(30) 쪽으로 이동시키는 이송롤러(23)를 포함하여 구성된다. The
현상유닛(30)은 노광유닛(60)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(31)와, 감광체(31)을 대전시키기 위한 대전롤러(32)와, 감광체(31)에 현상된 정전잠상을 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta),시안(Cyan), 블랙(Black) 색상의 토너를 통해 토너화상으로 현상하는 4개의 현상기(33)와, 중간전사벨트(34)와, 제1전사롤러(35) 및 제2전사롤러(36)를 구비한다. 이하에서는 색상에 따라 각 구성요소를 구분할 필요가 있을 때에는 각 구성요소를 지칭하는 참조부호 뒤에 Y, M, C, K를 붙여 구분한다. The developing
현상기(33)는 감광체(31)에 형성되어 있는 정전잠상에 토너를 공급하여 현상 하는 현상롤러(37)와, 현상롤러(37)에 접촉한 상태로 회전하면서 토너를 현상롤러(37)에 공급하는 공급롤러(38)를 포함하여 구성된다. The developing
중간전사벨트(34)는 지지롤러들(34a)(34b)에 의해 지지되어 감광체(31)의 회전 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 제1전사롤러(35)는 감광체(31)와 대면되며, 감광체(31)에 현상된 토너화상이 중간전사벨트(34)로 전사되도록 한다. 제2전사롤러(36)는 중간전사벨트(34)와 대면되도록 설치된다. 제2전사롤러(36)는 감광체(31)에서 중간전사벨트(34)로 토너화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(34)로부터 이격되고, 중간전사벨트(34)에 토너화상이 완전히 전사되면 중간전사벨트(34)에 소정 압력으로 접촉된다. The
정착유닛(40)은 용지에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지에 정착시키는 것으로서, 토너가 전사된 용지에 열을 가해주기 위한 열원(41)을 가지는 가열롤러(42)와, 가열롤러(42)에 대향하도록 설치되어 가열롤러(42)와의 사이에 일정한 정착 압력을 유지시키는 가압롤러(43)를 포함하여 구성된다. The
한편 배지유닛(50)은 정착유닛(40)을 통과한 용지를 본체(10)의 외부로 이송할 수 있도록 순차적으로 설치되는 일련의 배지롤러들(51)을 포함하여 구성된다. On the other hand, the
이러한 구성을 가지는 화상형성장치의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다. 대전롤러(32)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광체(31)에 노광유닛(60)으로부터 예를 들면 옐로우 색상의 화상 정보에 대응하는 광이 조사되고, 감광체(31)에는 옐로우 색상의 화상에 대응하는 정전점상이 형성된다. 옐로우 현상기(33Y)의 현상롤러(37)에는 현상바이어스가 인가되고, 옐로우 색상의 토너가 정전잠상에 부착되어 감광체(31)에는 옐로우 색상의 토너화상이 현상된다. 이러한 토너화상은 제1전사롤러(35)에 의해 중간전사벨트(34)로 전사된다. The operation of the image forming apparatus having such a configuration will be briefly described as follows. Light corresponding to, for example, yellow color image information is radiated from the
한 폐이지 분량의 옐로우 토너화상의 전사가 완료되면, 노광유닛(60)은 예를 들면 마젠타 색상의 화상정보에 대응되는 광을 감광체(31)에 주사하여 마젠타 색상의 화상에 대응되는 정전잠상을 형성시킨다. 마젠타 현상기(33M)는 정전잠상에 마젠타 색상의 토너를 공급하여 현상시킨다. 감광체(31)에 형성된 마젠타 색상의 토너화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우 색상의 토너화상 위에 중첩되도록 중간전사벨트(34)로 전사된다. When the transfer of the yellow toner image of one waste paper is completed, the
시안 및 블랙 색상에 대하여도 위와 같은 과정을 수행하면, 중간전사벨트(34)에는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 색상의 토너화상이 중첩된 칼라토너화상이 형성된다. 이 칼라토너화상은 중간전사벨트(34)와 제2전사롤러(36) 사이로 통과하는 용지로 전사되고, 용지에 전사된 화상은 정착유닛(40)을 통과하면서 용지에 고착되며, 정착유닛(40)을 통과한 용지는 배지롤러들(51)에 의해 외부로 배출된다. When the above process is also performed for cyan and black colors, a color toner image in which yellow, magenta, cyan and black toner images are overlapped is formed on the
이와 같이 본 발명에서 복수의 현상기(33Y, 33M, 33C, 33K)는 순차적으로 동작하는데, 이 때 선택된 현상기(예를 들면, 33Y)의 현상롤러만 회전하고 선택되지 않은 나머지 현상기들(예를 들면, 33M, 33C, 33K)의 현상롤러는 회전하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 구동원(70, 도 2 참조)의 동력을 4개의 현상기(33Y, 33M, 33C, 33K)로 선택적으로 전달하는 동력전달수단이 구비된다. As described above, in the present invention, the plurality of developing
도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치에서 동력전달수단의 구성을 보인 도면이고, 도 3은 도 2에서 일부 구성을 발췌하여 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명 에 따른 화상형성장치에서 제1스프링 클러치의 구성을 나타낸 분해사시도이다. Figure 2 is a view showing the configuration of the power transmission means in the image forming apparatus according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing a partial configuration in Figure 2, Figure 4 is a first spring in the image forming apparatus according to the present invention An exploded perspective view showing the configuration of the clutch.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 동력전달수단(100)은 회전샤프트(110)와, 회전샤프트(110)와 현상기(33) 사이에 개재되어 각각의 현상기로 전달되는 동력을 단속하는 4개의 제1스프링 클러치(120)와, 이 제1스프링 클러치들(120Y, 120M, 120C, 120K) 각각에 대응되도록 회전샤프트(110)에 마련되는 4개의 간섭제어부(130)를 포함하여 구성된다. As shown in Figures 2 and 3, the power transmission means 100 is interposed between the
제1스프링 클러치(120) 각각은 클러치 기어(121)를 가진다. 클러치 기어(121Y)는 구동원(70)과 동력전달기어들(71)(72)을 통해 연결되고, 클러치 기어(121Y)와 클러치 기어(121M)는 동력전달기어(73)를 통해 연결된다. 또 도면에 도시되지는 않았으나 클러치 기어(121C)는 일련의 기어들을 통해 구동원(70)과 연결되고, 클러치 기어(121C)와 클러치 기어(121K)는 동력전달기어(74)를 통해 연결된다. Each of the
제1스프링 클러치(120)와 현상기(33) 사이에는 구동축(140)이 개재되는데, 구동축(140)의 일단부는 제1스프링 클러치(120)와 연결되고, 구동축(140)의 타단부는 구동기어(141)가 설치된다. 구동기어(141)는 현상기(33)에 마련된 종동기어(미도시)와 연결되며 종동기어(미도시)는 현상롤러(37)를 비롯하여 현상기(33) 내부에 설치된 구동요소들과 연결된다. A driving
간섭제어부(130)는 회전샤프트(110)의 회전 위상에 따라 제1스프링 클러치(120)와의 간섭여부가 결정되는데, 간섭제어부와 간섭하는 스프링 클러치는 현상기로 전달되는 동력을 차단하고, 간섭제어부와 간섭하지 않은 스프링 클러치는 현 상기로 동력을 전달한다. 즉 회전샤프트(110)가 특정 회전 위상을 가질 때 간섭제어부(130Y)만이 그와 대응하는 제1스프링 클러치(120Y)와 간섭하지 않고 다른 간섭제어부들(130M, 130C, 130K)은 그들 각각에 대응하는 제1스프링 클러치(120M, 120C, 120K)와 간섭하면, 4개의 현상기 중 옐로우 현상기(33Y)로만 동력이 전달된다. The
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1스프링 클러치(120)는 클러치 기어(121)와 일체로 형성된 제1허브(122)와, 클러치 스프링(123)에 의해 제1허브(122)와 단속적으로 연결되는 제2허브(124)와, 제1허브(122)와 제2허브(124) 사이에서 클러치 스프링(123)을 감싸도록 배치되는 클러치 허브(125)를 포함하여 구성된다. 제2허브(124)에는 구동축(140)이 결합된다. 따라서 제2허브(124)가 회전하면 구동축(140)이 회전하여 동력이 현상기(33)로 전달된다. As shown in FIGS. 2 to 4, the
클러치 스프링(123)의 일측은 제1허브(122)에 삽입되고, 클러치 스프링(123)의 타측은 제2허브(124)의 원통부(124a)에 삽입된다. 또 클러치 스프링(123)의 일단부(123a)는 클러치 허브(125)에 형성된 스프링 고정홈(125a)에 고정되고, 클러치 스프링(123)의 타단부(123b)는 제2허브(124)의 플랜지부(124b)에 형성된 스프링 고정홀(124c)에 고정된다. One side of the
클러치 허브(125)의 외주면 일측 단부에는 복수의 걸림돌기(126)들이 원주 방향을 따라 형성된다. 도 4에서는 두 개의 걸림돌기가 형성된 예를 보였으나, 걸림돌기의 수는 설계상의 필요에 따라 변경될 수 있다. 이러한 걸림돌기(126)들은 간섭제어부(130)가 회전하는 평면에 대해 수직한 평면 상에서 회전하고, 간섭제어 부(130)와 상호 작용하여 제1스프링 클러치(120)를 통한 동력전달여부를 결정한다. 클러치 허브(125)의 외주면은 걸림돌기(126)가 형성된 단부 쪽으로 갈수록 클러치 허브(125)의 직경이 작아지도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 회전샤프트(110)와 함께 회전하는 간섭제어부(130)가 걸림돌기(126)와 간섭되는 영역으로 진입할 때 가능한 클러치 허브(125)의 외주면에 직접적으로 부딪히지 않도록 고려한 것이다. 또한 이러한 구성에 의하면 제1스프링 클러치(120)와 간섭제어부(130)를 보다 콤팩트하게 배치할 수 있다. At one end of the outer circumferential surface of the
구동원(70)의 회전력을 전달받아 클러치 기어(121)가 A방향으로 회전하면 클러치 기어(121)와 함께 제1허브(122)가 A방향으로 회전한다. 이 때 간섭제어부(130)가 걸림돌기(126)와의 간섭을 해제하면 제1허브(122)와 마찰하는 클러치 스프링(123)이 그 내경이 줄어드는 방향으로 비틀리면서 제1허브(122)와 제2허브(124)의 외주면을 조이게 된다. 그러면 제1허브(122)의 회전력이 클러치 스프링(123)을 통해 전달되어 제2허브(124)가 제1허브(122)와 함께 회전한다. 그러나 간섭제어부(130)가 클러치 허브(125)의 걸림돌기(126)와 간섭하여 클러치 허브(125)의 움직임을 구속하면 제1허브(122)가 A방향으로 회전하더라도 클러치 스프링(123)이 제1허브(122)와 제2허브(124)의 외주면을 조일 수 없으며 이에 따라 제1허브(122)만이 공회전할 뿐 동력이 제2허브(124) 쪽으로 전달되지 않는다. When the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 간섭제어부(130) 각각은 회전샤프트(110)의 회전 방향을 따라 일부 영역에 형성되는 간섭해제부(131)와, 이 간섭해제부(131)를 제외한 영역에 형성되는 간섭부(132)를 가진다. As shown in FIGS. 2 and 3, each of the four
이러한 간섭제어부(130)는 회전샤프트(110)의 회전 위상에 따라 4개의 제1스프링 클러치(120) 전부와 간섭하거나 4개의 제1스프링 클러치(120) 중 하나의 제1스프링 클러치에 대해서만 순차적으로 간섭을 해제할 수 있도록 설계된다. 도 3에서는 이러한 예로서 간섭해제부(131Y)와 간섭해제부(131M)가 동일한 위상을 가지고, 간섭해제부(131C)가 간섭해제부(131Y)에 대해 -72˚(θ1)(회전샤프트(110)의 회전 방향에 반대되는 방향을 -방향으로 정의한다) 위상 차이를 가지며, 간섭해제부(131K)가 간섭해제부(131Y)에 대해 -216˚(θ2) 위상 차이를 가지는 예를 나타내었다. 그러나 이러한 경우에 한정되는 것은 아니며, 간섭제어부(130)가 회전샤프트(110)의 회전 위상에 따라 4개의 제1스프링 클러치(120)에 대해 순차적으로 간섭을 해제할 수 있는 것이라면 적절히 설계 변경될 수 있다. 즉 제1스프링 클러치(120)들의 배치 상태, 제1스프링 클러치(120)와 회전샤프트(110)의 위치관계에 따라 간섭해제부(131)들 간의 위상 차이는 적절히 설계될 수 있다. The
간섭부(132)는 회전샤프트(110)의 회전 방향을 따라 이격되어 설치되는 복수의 간섭부재(132a)로 구성될 수 있다. 간섭부재(132a)들은 회전샤프트(110)의 외주면에서 반경 방향으로 일정 길이 돌출되어 회전샤프트(110)의 회전 시에 제1스프링 클러치(120)의 걸림돌기(126)와 간섭한다. 이와 같이 간섭부재(132a)가 걸림돌기(126)와 간섭하면 상술하였듯이 구동원(70)에 의해 제1허브(122)가 회전하더라도 제2허브(124)는 회전하지 않으므로 동력이 현상기(33)로 전달되지 않는다. The
간섭부재(132a)는 회전샤프트(110)가 회전할 때 제1스프링 클러치(120)의 걸림돌기(126)와 간섭한 상태에서 걸림돌기(126)를 무리없이 지나갈 수 있도록 탄성 변형이 가능하게 마련된다. 간섭부재(132a)가 걸림돌기(126)에 간섭한 상태에서 회전샤프트(110)가 회전하면 간섭부재(132a)가 어느 정도 휘면서 걸림돌기(126)를 지나가게 되며, 이와 같이 하나의 간섭부재(132a)가 걸림돌기(126)를 지나가면 연이어 오는 간섭부재(132a)가 다시 걸림돌기(126)와 간섭하여 클러치 허브(125)의 움직임을 구속한다. The
본 실시예에서는 간섭부(132) 각각이 17개의 간섭돌기로 구성되는 예를 보였으나, 간섭돌기의 수는 설계상의 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. In this embodiment, each of the
간섭제어부(130)가 마련된 회전샤프트(110)는 별도의 모터를 이용해 구동될 수도 있으나, 도 2 및 도 3과 같이 현상기(33)를 구동하는 모터에 의해 함께 구동될 수 있다. 그런데 회전샤프트(110)는 현상기(33)로 전달되는 동력을 절환할 때에만 회전되므로 이를 위해 화상형성장치는 회전샤프트(110)로 전달되는 구동원(70)의 동력을 단속하는 단속부를 가진다. The
이러한 단속부는 구동원(70)과 회전샤프트(110) 사이에 개재되는 제2스프링 클러치(150)와, 이 제2스프링 클러치(150)를 구속하여 동력 전달을 차단하는 구속유닛(160)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2스프링 클러치(150)의 구성은 제1스프링 클러치(120)와 유사하므로 이하에서는 제2스프링 클러치(150)에 있어 특징적인 사항만을 설명한다. The intermittent part includes a
제2스프링 클러치(150)의 클러치 기어(151)는 구동원(70)에 의해 회전하는 동력전달기어(75)와 연결되고, 제2스프링 클러치(150)의 제2허브(154)는 회전샤프트(110)와 연결된다. 또 제2스프링 클러치(150)의 클러치 허브(155) 외주면에는 구 속유닛(160)의 록킹부재(163)와 상호 작용하는 하나의 걸림돌기(156, 이하에서는 제1스프링 클러치의 걸림돌기와 구별하여 제2걸림돌기라 한다)가 형성된다. 구속유닛(160)이 제2걸림돌기(156)를 구속할 때 회전샤프트(110)는 홈포지션에 있게 된다. 여기서 홈포지션이란 회전샤프트(110)에 마련된 간섭제어부(130) 각각이 대응되는 제1스프링 클러치(120)와 모두 간섭하여 모든 현상기(33)로 동력이 전달되지 않는 상태를 말한다. The
구속유닛(160)은 브라켓(161)과, 이 브라켓(161)에 의해 지지되는 액츄에이터(162)와, 액츄에이터(162)에 의해 가동되어 제2걸림돌기(156)에 간섭되는 록킹위치와 제2걸림돌기(156)로부터 이격되는 해제위치 사이에서 이동하는 록킹부재(163)를 가진다. 록킹부재(163)는 브라켓(161)에 힌지 결합되고, 록킹부재(163)의 일단에는 제2걸림돌기(156) 쪽으로 연장되는 걸림턱(163a)이 마련된다. 또 록킹부재(163)의 타단에는 록킹부재(163)의 걸림턱(163a)이 록킹위치로 이동하도록 록킹부재(163)의 타단을 탄성 바이어스시키는 탄성부재(164)가 연결된다. The restraining
따라서 액츄에이터(162)에 전류가 인가되면 자력에 의해 록킹부재(163)가 액츄에이터(162) 쪽으로 당겨져서 록킹부재(163)의 걸림턱(163a)이 제2걸림돌기(156)로부터 이격된다. 그러면 구동원(70)의 동력이 제2스프링 클러치(150)를 통해 회전샤프트(110)로 전달되어 회전샤프트(110)가 회전한다. 반면에 액츄에이터(162)에 전류가 공급되지 않으면 탄성부재(164)의 탄성력에 의해 걸림턱(163a)이 제2걸림돌기(156)쪽으로 전진하여 제2걸림돌기(156)에 간섭되므로 구동원(70)의 동력이 제2스프링 클러치(150)에 의해 단절되어 회전샤프트(110)가 회전하지 않는다. Therefore, when a current is applied to the
이하에서는 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치에서 동력전달수단의 동작을 설명한다. 3 and 5, the operation of the power transmission means in the image forming apparatus according to the present invention will be described.
도 3 및 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 구속유닛(160)이 제2걸림돌기(156)를 구속하면 회전샤프트(110)에 마련된 간섭제어부(130)의 간섭부재(132a)가 걸림돌기(126)와 모두 간섭하여 현상기(33)로 동력이 전달되지 않는다. 이러한 상태에서 위에서 설명한 바와 같이 감광체(31)에 예를 들면 옐로우 색상에 해당되는 정전잠상이 형성된다. 구속유닛(160)의 액츄에이터(162)에 전류가 공급되면 록킹부재(163)의 걸림턱(163a)이 제2걸림돌기(156)로부터 이격되며, 이에 따라 구동원(70)의 회전력이 회전샤프트(110)에 전달되어 회전샤프트(110)가 B방향으로 일정한 속도로 회전한다. 3 and 5 (a), when the restraining
도 5(b)에서 보여지듯이 회전샤프트(110)가 72˚회전하면 하나의 간섭해제부(131Y)만이 제1스프링 클러치(120Y)의 걸림돌기(126)와의 간섭을 해제하고, 나머지 간섭제어부(130M, 130C, 130K)는 간섭부재(132a)를 통해 제1스프링 클러치(120M, 120C, 120K)와 간섭한다. 그러면 제1스프링 클러치(120Y)만이 구동원(70)의 동력을 옐로우 현상기(33Y)가 전달하고, 이에 따라 감광체(31)에는 옐로우 색상의 토너화상이 현상된다. As shown in FIG. 5 (b), when the
옐로우 색상에 대한 현상과 중간전사가 완료되면, 다음으로 마젠타 색상에 대한 현상이 수행된다. 도 5(c)에서 보여지듯이 회전샤프트(110)가 144˚회전하면 간섭해제부(131M)만이 제1스프링 클러치(120M)의 걸림돌기(126)와의 간섭을 해제하고, 나머지 간섭제어부(130Y, 130C, 130K)는 간섭부재(132a)를 통해 제1스프링 클 러치(120Y, 120C, 120K)와 간섭한다. 그러면 제1스프링 클러치(120M)만이 구동원(70)의 동력을 마젠타 현상기(33M)가 전달하고, 이에 따라 감광체(31)에는 마젠타 색상의 토너화상이 현상된다. After the development of the yellow color and the intermediate transfer are completed, the development of the magenta color is performed next. As shown in FIG. 5C, when the
비슷한 방법으로 회전샤프트(110)가 216˚회전한 상태에서는 시안 색상에 대한 현상 및 중간전사가 시작되고(도 5(d) 참조), 회전샤프트(110)가 288˚회전한 상태에서는 블랙 색상에 대한 현상 및 중간전사가 시작된다(도 5(e) 참조). 또 회전샤프트(110)가 360˚, 즉 한 바퀴 회전하면 도 5(a)와 같은 상태로 복귀한다. In a similar manner, when the
따라서 회전샤프트(110)가 한 바퀴 회전함에 따라 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 색상에 대한 현상 및 중간전사가 완료되고, 이와 같은 과정을 통해 중간전사벨트(34)에 전사된 칼라토너화상은 용지에 최종적으로 전사된다. Therefore, as the
한편 주어진 명령에 따라 인쇄 동작을 완료한 후에는 구속유닛(160)의 액츄에이터(162)에 공급되는 전류를 차단한다. 그러면 탄성부재(164)의 탄성력에 의해 록킹부재(163)가 복귀하여 제2걸림돌기(156)를 구속하고, 이에 따라 회전샤프트(110)는 홈포지션에서 멈춰 있게 된다. On the other hand, after completing the printing operation according to the given command cuts off the current supplied to the
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 회전샤프트의 회전 위상을 일일이 제어하지 않아도 복수의 현상기에 순차적으로 동력을 전달할 수 있다. 또한 본 발명은 별도의 센서를 구비하지 않아도 회전샤프트의 홈포지션을 결정할 수 있다. As described above, the present invention can sequentially transmit power to a plurality of developing devices without controlling the rotation phase of the rotation shaft. In addition, the present invention can determine the home position of the rotary shaft without having a separate sensor.
따라서 회전샤프트의 위상 제어 및 홈포지션 제어를 위해 동력전달수단의 구성이 복잡해지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 적은 부품으로 신뢰성 있는 동 작을 구현할 수 있다. Therefore, the configuration of the power transmission means for the phase control and the home position control of the rotary shaft can be prevented from being complicated, and thus, reliable operation can be realized with fewer components.
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