KR101499568B1 - 롤러, 그를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치, 및 롤러의 제조방법 - Google Patents

롤러, 그를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치, 및 롤러의 제조방법 Download PDF

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Abstract

롤러와, 그를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치와, 롤러의 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 롤러는, 화상형성장치의 현상유닛에 사용되는 롤러로서, 비도전성의 샤프트 부재; 및 상기 샤프트 부재의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 비도전성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
화상형성장치, 프린터, 대전롤러, 클리닝, 이물질, 제거, 흡착

Description

롤러, 그를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치, 및 롤러의 제조방법{ROLLER, DEVELOPING UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING OF ROLLER}
본 발명은 화상형성장치 내에 구비되며 비도전성의 샤프트 부재와 상기 샤프트 부재를 둘러싸는 비도전성 부재를 포함하는 롤러와, 그러한 롤러를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치와, 그러한 롤러의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 레이저 프린터, 복사기, 팩시밀리와 같은 화상형성장치는 상담지체에 정전잠상을 형성하고, 정전잠상에 토너를 공급하여 정전잠상을 토너 화상으로 현상한 후, 토너 화상을 인쇄매체에 전사함으로써 인쇄를 수행한다.
상담지체에 정전잠상을 형성하기 위해서는 상담지체의 표면이 일정 전압 이상으로 대전되어야 한다. 따라서 상기와 같은 화상형성장치에는 상담지체의 표면을 대전시키는 대전롤러가 구비됨이 일반적이다.
이러한 대전롤러의 표면에 토너, 지분, 먼지와 같은 이물질이 부착될 수 있다. 대전롤러의 표면에 부착된 이물질에 의해 대전롤러의 도전 특성이 저하되거나 대전롤러의 저항이 높아지게 되며, 그에 따라 화상의 질이 저하될 수 있다.
따라서 대전롤러의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 여러 가지 방식들이 소개되고 있으며, 대표적으로 고무와 같은 탄성체를 대전롤러와 접촉시켜 전압차이 또는 극성차이를 이용하는 전기적 방식, 대전롤러의 표면에 우레탄과 같은 재질의 필름을 접촉시켜 이물질을 긁어내는 방식, 및 탄성체폼이 마련된 클리닝 롤러를 통하여 대전롤러에 부착된 이물질을 흡착하는 방식이 있다.
전기적으로 이물질을 제거하는 방식은 비교적 우수한 효과를 갖는 반면 별도의 전기적 기구 설계가 필요한 단점이 있으며, 이물질을 긁어내는 방식은 대전롤러로부터 제거되어진 이물질을 저장할 별도의 공간을 마련해야 하는 단점이 있다.
본 발명은, 화상형성장치에 구비되는 롤러와, 그러한 롤러를 구비한 현상유닛 및 화상형성장치와, 그러한 롤러의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따라, 화상형성장치의 현상유닛에 사용되는 롤러로서, 비도전성의 샤프트 부재; 및 상기 샤프트 부재의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 비도전성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러가 제공된다.
여기서, 상기 샤프트 부재는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 샤프트 부재는 사출성형 또는 압출성형되어 구성될 수 있다.
상기 샤프트 부재에는 유리섬유 또는 폴리스티렌이 첨가될 수 있다.
상기 샤프트 부재의 단면 형상은 원형, 원형 중공형, H자형, I자형, T자형, Z자형 중 어느 하나일 수 있다.
상기 비도전성 부재는 다공성 구조를 갖는 탄성체로 구비될 수 있다.
상기 비도전성 부재는 폴리우레탄 폼으로 구비될 수 있다.
상기 비도전성 부재는 고무 재질로 형성될 수 있다.
상기 샤프트 부재는, 상기 비도전성 부재에 의해 적어도 일부가 둘러싸이는 비도전성의 롤링부; 및 상기 롤링부의 축방향 양단에 마련되어 상기 롤링부를 지지하는 한 쌍의 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 롤링부와 상기 지지부는 동일 재질로 일체로 형성될 수 있다.
상기 롤링부는 플라스틱 재질로 형성되며, 상기 지지부는 금속성 재질로 형성될 수 있다.
상기 샤프트 부재는 인서트 사출성형되어 구성될 수 있다.
상기 롤러는 화상형성장치의 상담지체를 대전시키는 대전롤러 표면의 이물질을 제거하는 것일 수 있다.
상기 비도전성 부재는 상기 샤프트 부재의 외주면에 식재된 다수의 모로 구비될 수 있다.
상기 샤프트 부재 및 상기 비도전성 부재의 저항은 각각 109Ω 이상일 수 있다.
본 발명에 따라, 상담지체; 상기 상담지체의 표면을 대전시키는 대전롤러; 상기 대전롤러 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 롤러; 상기 상담지체의 표면에 현상제를 이송시키는 현상롤러; 상기 현상롤러에 현상제를 공급하는 공급롤러; 및 상기 상담지체에 형성된 화상을 인쇄매체 상에 전사시키는 전사롤러;중에서 적어도 둘 이상을 포함하는 화상형성장치의 현상유닛에 있어서, 상기 현상유닛에 포함된 롤러들 중 적어도 하나는, 비도전성의 샤프트 부재; 및 상기 샤프트 부재의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸는 비도전성 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛이 또한 제공된다.
여기서, 상기 샤프트 부재는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 비도전성 부재는 다공성 구조를 갖는 탄성체로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 비도전성 부재는 폴리우레탄 폼으로 구비될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 현상유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치가 또한 제공된다.
본 발명에 따라, (a) 비도전성의 샤프트 부재 및 비도전성의 비도전성 부재를 성형하는 단계; (b) 상기 샤프트 부재에 상기 비도전성 부재를 접착시키는 단계; 및 (c) 상기 비도전성 부재의 외주면을 원하는 치수로 가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러의 제조방법이 또한 제공된다.
본 발명에 의하면, 화상형성장치에 구비되는 롤러의 샤프트 부재를 플라스틱 물질로 제조함으로써, 롤러의 비용이 저렴해지고 그 제조공정이 수월해질 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 롤러가 화상형성장치의 대전롤러 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 롤러인 경우, 그 클리닝 롤러를 전체적으로 비도전성이 되도록 제조함으로써, 마찰력(또는 마찰대전력)에 의한 클리닝 성능을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 그러한 클리닝 롤러의 샤프트 부재를 플라스틱과 같은 비금속성 물질로 형성함으로써, 대전롤러의 고무층의 마모를 완화할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 대전롤러의 클리닝 롤러나 현상롤러와 같이 상담지체에 인접한 또는 접촉된 롤러들의 샤프트 부재를 비교적 가벼운 플라스틱과 같은 비금속성 물질로 형성함으로써, 외부충격시 발생 가능한 상담지체 표면의 손상 또는 폐토너공간으로부터의 폐토너의 유출을 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략도이고, 도 2는 도 1의 화상형성장치에 구비된 클리닝 롤러의 개략적 사시도이며, 도 3은 도 2의 클리닝 롤러의 분해도이고, 도 4는 도 2의 클리닝 롤러를 제조하기 위한 방법의 흐름도이며, 도 5는 도 2의 클리닝 롤러의 샤프트 부재를 성형하기 위한 금형의 단면도이다.
도 1은 화상형성장치 중의 하나인 레이저 프린터의 주요 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는, 노광유닛(10)과, 전사유닛(20)과, 픽업유닛(30)과, 이송유닛(40)과, 정착유닛(50)과, 현상유닛(60)을 포함한다.
상기 노광유닛(10)은, 현상유닛(60)의 상측에 설치되며 인쇄 데이터에 대응되는 레이저 빔을 현상유닛(60) 내에 구비된 상담지체(62)에 주사한다.
상기 전사유닛(20)은, 현상유닛(60)의 상담지체(62)에 접촉하여 회전하도록 설치되며, 상담지체(62)에 형성된 토너 화상이 인쇄매체(P)에 전사되도록 한다.
상기 픽업유닛(30)은, 인쇄매체 공급유닛(미도시)에 적재된 인쇄매체(P)를 한 장씩 픽업한다.
상기 이송유닛(40)은, 한 쌍의 이송롤러(41, 42)를 포함하며, 픽업유닛(30)에 의해 픽업된 인쇄매체(P)를 전사유닛(20)과 상담지체(62) 사이로 이송시킨다. 도 1에서는 이송롤러가 단지 한 쌍 구비된 것으로 도시되었지만, 인쇄매체(P)의 이송을 위한 추가적인 이송롤러들이 구비될 수도 있다.
상기 정착유닛(50)은, 가압롤러(51)와 가열롤러(52)를 포함하며, 가압롤러(51)와 가열롤러(52)의 사이를 통과하는 인쇄매체(P)에 열과 압력을 가하여 토너 화상을 인쇄매체(P)에 정착시킨다.
상기 현상유닛(60)은 유지/보수의 편의성을 위해 화상형성장치로부터 용이하게 착탈될 수 있는 구조를 갖는다. 이러한 현상유닛(60)은, 현상유닛 프레임(61)과, 상담지체(62)와, 대전롤러(63)와, 공급롤러(64)와, 현상롤러(65)와, 폐토너 클리너(66)와, 클리닝 롤러(67)을 포함한다.
상기 현상유닛 프레임(61)은, 현상유닛(60)의 외관을 형성하며, 일측에는 토너를 저장되는 토너저장공간(S)이 형성되어 있고 타측에는 폐토너가 수용되는 폐토너공간(W)이 형성되어 있다.
상기 상담지체(62)는, 일측이 현상유닛 프레임(61)의 외부로 노출되도록 설치되며, 상기 노광유닛(10)으로부터 주사된 레이저 빔에 의해 정전잠상이 형성된다.
상기 대전롤러(63)는 상담지체(62)와 대향 회전하며 상담지체(62)의 표면을 일정 전위로 대전시킨다. 이러한 대전롤러(63)는, 도 1에 명확히 도시되지 않았지만, 회전 가능하도록 설치된 샤프트(미도시) 및 샤프트 부재의 외주면을 둘러싼 고무층(미도시)을 포함한다.
상기 공급롤러(64)는 토너저장공간(S)에 저장된 토너를 현상롤러(65)로 공급한다.
상기 현상롤러(65)는 상담지체(62)에 대향 회전하면서 상담지체(62)에 토너를 공급함으로써 상담지체(62)에 형성된 정전잠상에 토너 화상이 형성되도록 한다.
상기 폐토너 클리너(66)는, 현상롤러(65)와 반대편에서 상담지체(62)와 접촉하도록 설치되어, 상담지체(62)에 형성된 토너 화상이 인쇄매체(P)로 전사된 후 상담지체(62)에 잔류하는 폐토너를 제거한다.
상기 클리닝 롤러(67)는 상기 대전롤러(63)과 접촉하도록 설치되며, 대전롤러(63)의 표면에 부착된 토너, 지분, 먼지 등의 이물질을 흡착하여 제거한다.
도 2 및 3을 참조하면, 상기 클리닝 롤러(67)는, 샤프트 부재(68)와, 비도전성 부재(69)로 이루어진다.
상기 샤프트 부재(68)는, 원통형의 롤링부(68a)와, 롤링부(68a)의 길이방향 양단으로부터 돌출 형성된 한 쌍의 지지부(68b)를 구비한다.
상기 롤링부(68a)는 전술한 대전롤러(63)와 대향 배치되는 부분으로서, 그 외주면은 비도전성 부재(69)에 의해 둘러싸인다. 본 실시예에서 상기 롤링부(68a)의 단면은 원형으로 구비되었으나, 재료비 절감을 위해 내부 중공을 갖는 원형으로 구비될 수 있으며, 강도 향상을 위해 H자형, I자형, T자형, Z자형 중 어느 하나로 구비될 수도 있다. 상기 한 쌍의 지지부(68b) 중 어느 하나는 클리닝 롤러(67)를 구동하는 구동수단(미도시)에 연결된다.
이러한 샤프트 부재(68)는 주재료인 플라스틱 물질에 선택적으로 소량의 보강제를 첨가하여 제조된다. 열가소성 플라스틱 물질뿐만 아니라 열경화성 플라스틱 물질이 주재료로 선택될 수 있으며, 유리섬유(glass fiber)나 폴리스티렌(poly styrene) 등이 보강제로 선택될 수 있다.
이처럼 샤프트 부재(68)에는 소량의 보강제가 첨가되어 샤프트 부재(68)의 강도가 보강될 수 있다. 이러한 샤프트 부재(68)에는 도전성을 부여하는 도전성 첨가제는 전혀 첨가되지 않음을 유의한다. 따라서 샤프트 부재(68)는 비도전성을 가지며, 그 저항값은 부도체의 기준값인 109Ω을 초과하게 된다.
플라스틱 물질이 주재료로 선택됨으로써, 샤프트 부재(68)는 금속성 물질이 선택된 경우에 비하여 재료비가 절감되며 적은 중량을 갖게 된다.
다른 실시예에서, 상기 샤프트 부재(68)의 지지부(68b)는 금속성 물질로 제조될 수 있다. 이러한 경우, 구동수단에 결합되는 지지부(68b)의 강도가 향상되어 클리닝 롤러(67)의 수명이 보다 연장될 수 있다.
이처럼 샤프트 부재(68)의 지지부(68b)가 금속성 물질인 경우에도, 비도전성 부재(69)와 접촉하는 샤프트 부재(68)의 롤링부(68a)가 비도전성이기 때문에 일반적으로는 샤프트 부재(68)와 비도전성 부재(69) 사이에 전기가 흐를 수 없다. 따라 서 본 발명에서 비도전성의 샤프트 부재(68)는, 지지부(68b)와 롤링부(68a)가 모두 비도전성인 샤프트 부재(68) 뿐만 아니라 지지부(68b)는 도전성이고 롤링부(68a)는 비도전성인 샤프트 부재(68)를 포함하는 것으로 정의하여 사용한다.
상기 비도전성 부재(69)는 샤프트 부재(68)의 롤링부(68a)와 실질적으로 동일한 형상의 관통홀(69a)을 갖는다. 이러한 관통홀(69a)에 롤링부(68a)의 외주면에 접착제가 도포된 샤프트 부재(68)를 삽입함으로써, 샤프트 부재(68)와 비도전성 부재(69)가 상호 접착될 수 있다.
상기 비도전성 부재(69)는 폴리우레탄을 발포성형하여 제조된 폴리우레탄 폼으로서 구비된다. 따라서 비도전성 부재(69)는 수많은 공극들이 형성된 다공성 구조를 가지며, 또한 폴리우레탄 고유의 특성에 기해 탄성을 갖는다. 그리고 비도전성 부재(69)에도 도전성 첨가제가 전혀 첨가되지 않으며, 따라서 비도전성 부재(69)도 샤프트 부재(68)와 마찬가지로 비도전성을 가지며 그 저항값이 109Ω을 초과하게 된다.
본 실시예에서는 비도전성 부재(69)의 재료로 폴리우레탄이 선택되었지만, 비도전성이며 탄성을 갖는 다른 물질이 선택될 수도 있다. 예로써, 고무 재질이 선택될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 비도전성 부재(69)는 내부에 관통홀(69a)이 형성된 실린더 형상으로 마련되었지만, 다른 실시예에서 샤프트 부재(68)의 외주면에 빗 형상으로 다수 식재된 모로서 구비될 수도 있다.
또한 본 실시예에서 클리닝 롤러(67)는 대전롤러(63)의 표면을 클리닝하기 위해 구비되었지만, 다른 실시예에서 화상형성장치 내에 구비되는 다른 롤러의 표면을 클리닝하도록 구비될 수도 있다.
이러한 클리닝 롤러(67)는 도 4에 예시된 클리닝 롤러의 제조방법의 흐름도에 따라 제조될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 샤프트 부재(68) 및 비도전성 부재(69)를 성형한다(S10). 이때, 샤프트 부재(68)는 주재료인 플라스틱 물질에 소량의 보강제를 첨가한 것을 원료로 사용하여 사출성형 또는 압출성형 방식으로 제조된다. 그리고 비도전성 부재(69)는 폴리우레탄을 원료로 사용하여 발포성형함으로써 제조된다.
참고적으로, 샤프트 부재(68)를 사출성형하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같은, 상부금형(G1)과 하부금형(G2)으로 구성된 금형(G)을 사용한다. 이러한 금형(G)은 샤프트 부재(68) 형상에 대응되는 형상의 내부 중공(C1, C2)을 갖는다. 만약 샤프트 부재(68)의 한 쌍의 지지부(68b)가 금속성 재질인 다른 실시예의 경우에는, 상기 금형(G)의 측면 중공(C2)보다 좀 더 길게 제작된 한 쌍의 지지부(68b)를 상기 측면 중공(C2)에 인서트한 후 플라스틱 물질을 중앙 중공(C1)에 주입함으로써 샤프트 부재(68)가 제작될 수 있다(인서트 사출성형).
이처럼, 샤프트 부재(68)의 재료를 플라스틱으로 선택하고 사출성형 또는 압출성형에 의해 샤프트 부재(68)를 성형함으로써, 샤프트 부재(68)의 재료를 금속 물질로 선택하는 경우에 비해 샤프트 부재(68)의 성형이 비교적 용이해질 수 있다.
다음으로, 샤프트 부재(68)와 비도전성 부재(69)를 상호 접착시킨다(S20). 이러한 접착 단계(S20)에서는, 먼저 샤프트 부재(68)의 롤링부(68a)의 외주면을 따 라 액상의 핫멜트 접착제를 도포한다(S21). 그리고는 비도전성 부재(69)의 관통홀(69a)에 샤프트 부재(68)의 롤링부(69a)가 배치되도록 샤프트 부재(68)를 비도전성 부재(69)에 삽입한다(S22). 그리고 샤프트 부재(68)에 도포된 액상의 핫멜트 접착제가 빠르게 고화될 수 있도록 결합된 샤프트 부재(68)와 비도전성 부재(69)를 일정 온도 이하로 냉각한다(S23).
마지막으로, 클리닝 롤러(67)의 외경이 요구되는 수치가 되도록 샤프트 부재(68)에 접착된 비도전성 부재(69)의 외주면을 연마한다(S30).
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 동작 및 그 화상형성장치에 구비된 클리닝 롤러(67)의 작용을 도 1을 참조하여 설명한다.
본 실시예의 화상형성장치에 인쇄명령이 수신되면, 대전롤러(63)는 상담지체(62)의 표면을 일정 전위로 대전시키며, 노광유닛(10)은 인쇄 데이터에 대응되는 레이저 빔을 상담지체(62)에 주사하여 상담지체(62)의 표면에 정전잠상을 형성한다. 동시에, 공급롤러(64)에 의해 토너저장공간(S)에 저장된 토너가 현상롤러(65)로 공급된다. 또한 상담지체(62)와 현상롤러(65)가 회전하면서, 현상롤러(65) 표면의 토너가 상담지체(62)의 표면으로 이동하여 상담지체(62) 표면의 정전잠상이 토너 화상으로 현상된다.
한편, 상기 화상형성장치에 인쇄명령이 수신되면, 픽업유닛(30)은 인쇄매체 공급유닛(미도시)으로부터 인쇄매체(P)를 한 장씩 픽업하여 이송유닛(40)으로 전달하며, 이송유닛(40)은 픽업된 인쇄매체(P)를 상담지체(62)와 전사유닛(20) 사이로 투입한다.
인쇄매체(P)가 상담지체(62)와 전사유닛(20) 사이로 투입되면, 회전하는 상담지체(62)에 형성된 토너 화상이 인쇄매체(P)로 전사된다. 토너 화상이 인쇄매체(P)에 전사된 후 상담지체(62) 표면에 잔류하는 폐토너는 폐토너 클리너(66)에 의해 제거되어 프레임(61)에 의해 형성된 폐토너공간(W)에 수용된다. 토너 화상이 전사된 인쇄매체(P)는 정착유닛(50)으로 이동되며 정착유닛(50)은 인쇄매체(P)에 압력과 열을 가하여 토너 화상을 인쇄매체(P)에 정착시킨다. 이후 인쇄매체(P)가 화상형성장치로부터 배출됨으로써 인쇄작업이 마무리된다.
이와 같은 인쇄작업이 진행되는 동안, 화상형성장치에 구비된 클리닝 롤러(67)는 대전롤러(63)와 접촉 회전하면서 대전롤러(63) 표면에 부착된 토너, 지분, 먼지와 같은 이물질을 흡착하여 제거한다. 즉 대전롤러(63) 표면의 고무층(미도시)과 클리닝 롤러(67)의 비도전성 부재(69) 간의 마찰에 의해, 클리닝 롤러(67)의 비도전성 부재(69)에는 마찰전기력(또는 마찰대전력)이 발생되며 이러한 마찰전기력에 의해 대전롤러(63)에 부착되어 있던 이물질이 클리닝 롤러(67)의 비도전성 부재(69)에 흡착되어 제거될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 클리닝 롤러(67)는, 플라스틱 재질의 샤프트 부재(68)와 폴리우레탄 재질의 비도전성 부재(69)로 구성됨으로써, 전체적으로 비도전성을 갖는다. 이처럼 클리닝 롤러(67)가 비도전성을 가짐으로써, 비도전성 부재(69)에 발생되는 마찰전기력은 도전성의 클리닝 롤러에 비해 크게 유지될 수 있으며, 이에 따라 마찰에 의한 클리닝 롤러(67)의 클리닝 성능이 향상될 수 있다.
한편, 클리닝 롤러(67)와 대전롤러(63)가 서로 접촉 회전하면서, 클리닝 롤 러(67)의 비도전성 부재(69) 또는 대전롤러(63)의 고무층이 마모될 수 있다. 특히 대전롤러(63)의 고무층의 마모는 화상에 치명적인 결함을 유발할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 클리닝 롤러(67)의 샤프트 부재(68)의 재질로서 금속성 재질이 아닌 플라스틱 재질이 선택됨으로써, 샤프트 부재가 금속성 재질인 경우에 비하여 클리닝 롤러(67)의 비도전성 부재(69)와 대전롤러(63)의 고무층 사이에 작용하는 압력을 완화한다. 이에 따라 클리닝 롤러(67)의 비도전성 부재(69)와 대전롤러(63)의 고무층의 마모 발생이 완화될 수 있다.
또 한편, 클리닝 롤러(67)의 샤프트 부재(67)가 비교적 중량이 작은 플라스틱 재질로 선택됨으로써, 클리닝 롤러(67)의 전체 중량이 감소될 수 있다. 그리하여, 외부 충격 특히 중력 방향의 외부 충격이 화상형성장치의 현상유닛(60)에 가해질 때, 대전롤러(63)가 상담지체(62)에 가하는 힘이 감소될 수 있다. 즉, 외부 충격시 클리닝 롤러(67)의 중량은 대전롤러(63)를 통하여 상담지체(62)에 가해질 수 있는데, 비교적 저중량의 클리닝 롤러(67)는 금속성 샤프트 부재를 구비한 다른 클리닝 롤러에 비해 상담지체(62)에 작은 크기의 힘을 전달하게 된다.
따라서, 현상유닛(60)에 외부 충격이 가해질 때, 상담지체(62) 표면의 손상이 감소될 수 있다. 또한, 외부 충격시 상담지체(62)의 순간적인 변형량도 상대적으로 감소하게 되며, 이에 따라 상담지체(62)에 인접하여 폐토너공간(W)을 형성하는 프레임(61a)의 변형량도 감소하게 된다. 따라서, 외부 충격에 의해 폐토너공간(W)으로부터 폐토너가 누출될 가능성이 감소될 수 있다.
이상 설명한 실시예에서는 대전롤러를 클리닝하는 클리닝 롤러에 한정하여 설명하였으나, 클리닝 롤러에 대하여 적용된 본 발명의 기술적 사상은 화상형성장치 내에 구비되는 다른 롤러들에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 예로써 대전롤러, 현상롤러, 공급롤러, 전사롤러는 클리닝 롤러와 마찬가지로 비도전성의 샤프트부재 및 그러한 샤프트부재를 둘러싸는 비도전성 부재를 포함하는 구성을 갖도록 구비될 수 있으므로, 이들 롤러들에도 본 발명이 적용될 수 있다.
여기서 대전롤러에 대하여 추가적으로 설명하면, 대전롤러는 일반적으로 중앙의 샤프트부재 둘레에 폼(foam) 형상의 스폰지와 같은 비도전성 부재를 둘러싸고 그러한 비도전성 부재의 외주면에 보다 조밀한 도전성 고무(예로써 NR, NBR, EPDM, urethane, silicon, poron 등)를 적어도 부분적으로 둘러쌈으로써 형성될 수 있다. 이와 같은 대전롤러의 구성에서 도전성 고무를 제외한 샤프트부재 및 비도전성 부재에 대하여 본 발명이 적용될 수 있다.
이상 설명한 실시예에서는 화상형성장치가 레이저 프린터로서 예시되었지만, 본 발명의 기술적 사상은 복사기, 팩시밀리와 같은 다른 화상형성장치들에도 용이하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 화상형성장치에 구비된 클리닝 롤러의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 2의 클리닝 롤러의 분해도이다.
도 4는 도 2의 클리닝 롤러를 제조하기 위한 방법의 예시적 흐름도이다.
도 5는 도 2의 클리닝 롤러의 샤프트 부재를 성형하기 위한 금형의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 노광유닛 20 : 전사유닛
60 : 현상유닛 61 : 프레임
62 : 상담지체 63 : 대전롤러
64 : 공급롤러 65 : 현상롤러
66 : 폐토너 클리너 67 : 클리닝 롤러
68 : 샤프트 부재 68a : 롤링부
68b : 지지부 69 : 비도전성 부재
69a : 관통홀 P : 인쇄매체
W : 폐토너공간 G : 금형

Claims (21)

  1. 화상형성장치의 현상유닛에 사용되는 롤러로서,
    샤프트 부재; 및
    상기 샤프트 부재의 외주면을 둘러싸는 비도전성 부재;를 포함하며
    상기 샤프트 부재는
    플라스틱 재질로 형성되는 비도전성의 롤링부; 및
    상기 롤링부의 양단에 배치되고 금속성 재질을 포함하는 한 쌍의 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 사출성형 또는 압출성형되어 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 부재에는 유리섬유 또는 폴리스티렌이 첨가되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 부재의 단면 형상은 원형, 원형 중공형, H자형, I자형, T자형, Z자형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 롤러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 다공성 구조를 갖는 탄성체로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 폴리우레탄 폼으로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 인서트 사출성형되어 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 롤러는 화상형성장치의 상담지체를 대전시키는 대전롤러 표면의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 롤러.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 상기 샤프트 부재의 외주면에 식재된 다수의 모를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 부재 및 상기 비도전성 부재의 저항은 각각 109Ω 이상인 것을 특징으로 하는 롤러.
  16. 상담지체;
    상기 상담지체의 표면을 대전시키는 대전롤러;
    상기 대전롤러 표면의 이물질을 제거하는 클리닝 롤러;
    상기 상담지체의 표면에 현상제를 이송시키는 현상롤러;
    상기 현상롤러에 현상제를 공급하는 공급롤러; 및
    상기 상담지체에 형성된 화상을 인쇄매체 상에 전사시키는 전사롤러; 중에서 적어도 둘 이상을 포함하는 화상형성장치의 현상유닛에 있어서,
    상기 현상유닛에 포함된 롤러들 중 적어도 하나는,
    샤프트 부재; 및
    상기 샤프트 부재의 외주면을 둘러싸는 비도전성 부재;를 포함하며,
    상기 샤프트 부재는,
    플라스틱 재질로 형성되는 비도전성의 롤링부; 및
    상기 롤링부의 양단에 배치되고 금속성 재질을 포함하는 한 쌍의 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 다공성 구조를 갖는 탄성체로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 비도전성 부재는 폴로우레탄 폼으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상유닛.
  20. 제16항, 제18항 및 제19항 중 어느 한 항의 현상유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  21. (a) 샤프트 부재 및 비도전성 부재를 성형하는 단계;
    (b) 상기 샤프트 부재에 상기 비도전성 부재를 접착시키는 단계; 및
    (c) 상기 비도전성 부재의 외주면을 원하는 치수로 가공하는 단계;를 포함하며,
    상기 샤프트 부재는,
    플라스틱 재질로 형성되는 비도전성의 롤링부; 및
    상기 롤링부의 양단에 배치되고 금속성 재질을 포함하는 한 쌍의 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러의 제조방법.
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