KR20000052147A - 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치 - Google Patents

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윤종용
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Abstract

현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 현상롤러의 외주면에 접촉되어, 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치가 개시되어 있다.
이 개시된 장치에 있어서, 블레이드는 아래의 조건식을 만족하는 블레이드 간섭량 δ= (R - r), 블레이드의 선단압력 P, 블레이드 크리닝 각을 갖는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
1.0 mmδ1.5 mm
10 g/cmP20 g/cm
5°

Description

습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치{Apparatus for cleanning developer roller of liquid electrographic imaging system}
본 발명은 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치에 관한 것으로서, 블레이드를 채용하여 크리닝 효율을 높일 수 있도록 된 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치에 관한 것이다.
습식 인쇄기로서, 습식 레이저 프린터 등의 습식전자사진방식 인쇄기가 알려져 있다. 이 습식전자사진방식 인쇄기는 감광매체에 레이저 빔을 주사하여 정전잠상(Latent electrostatic image)을 형성하고, 현상유니트를 이용하여 소정 색상의 토너를 포함한 현상액으로 현상한 뒤 인쇄용지에 전사시켜 인쇄하는 장치이다.
이 습식 전자사진방식 인쇄기는 도 1에 도시된 바와 같이, 감광매체(10) 상에 정전잠상을 형성하는 레이저 주사 유니트(LSU)와, 정전잠상에 대응되는 화상을 형성하기 위한 현상유니트(20)를 포함한다.
현상유니트(20)는 현상조(21)와, 감광매체(10)에 대해 소정 현상갭(G)을 유지한 채로 대향되게 배치된 현상롤러(23)와, 이 현상롤러(23) 외주에 묻은 현상액을 제거하는 현상롤러 크리닝장치(30)와, 상기 현상갭(G) 내에 토너와 캐리어를 포함하는 현상액을 분사하는 분사장치(25)와, 감광매체(10)를 압착시켜 토너와 캐리어를 분리시키는 스퀴지롤러(27) 및, 드립라인 제거시 상기 스퀴지롤러(27)에 묻은 현상액을 크리닝하는 브레이드(29)를 포함한다.
상기 현상롤러 크리닝장치(30)는 회전축을 이루며 내부에 형성된 중공 및 분사공(31a)을 갖는 파이프(31)와, 상기 파이프(31)의 외주에 끼워지며 상기 현상롤러(23)에 접촉되어 크리닝하는 크리닝롤러(33)로 구성된다. 상기 크리닝롤러(33)는 상기 현상롤러(23)와의 접촉 및, 상기 파이프(31)의 중공 및 분사공(31a)을 통해 내주에서 외주쪽으로 분사되는 현상액에 의해 상기 현상롤러(23)를 크리닝한다.
이와 같이 구성된 종래의 현상롤러 크리닝장치는 크리닝 후 현상롤러(23)에 묻어 있는 이물을 제거하기 위한 수단이 없으므로 크리닝 효율이 떨어져 인쇄품질을 저하시키는 문제점이 있다.
이를 감안하여 본 출원인은 도 2에 도시된 바와 같은 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치를 제안한 바 있다.
이 제안된 현상롤러 크리닝장치는, 도시된 바와 같이, 현상롤러(40)와 접촉 회전되며, 크리닝시 일부분이 현상액(D)에 감기는 크리닝 브러쉬(51)와, 크리닝 후 크리닝 브러쉬(51)와 현상롤러(40) 사이에 잔류하다가 백플레이트(back plate)되어 현상롤러(40) 표면에 묻은 이물을 제거하는 블레이드(53)를 포함하여 구성된다.
이와 같이, 구성된 현상롤러 크리닝장치에 있어서, 상기 블레이드(53)는 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.
첫째, 현상 후 현상롤러에 백플레이트된 현상액을 모두 크리닝하여야 하고,
둘째, 블레이드가 현상롤러 표면을 상하지 않게 하여야 하고,
셋째, 크리닝후 블레이드 날 표면에 잉크가 고착되지 않아야 하고,
넷째, 블레이드의 가압력에 의해 현상롤러의 회전속도에 영향을 미치지 않아야 한다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 블레이드 조건을 감안하여 안출된 것으로서, 블레이드의 배치 및 설치각도 등을 설정하여 크리닝효율 향상, 고착억제, 현상롤러 손상을 방지할 수 있도록 된 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치를 보인 개략적인 도면.
도 2는 본 출원인에 의해 제안된 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치의 배치를 보인 개략적인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
40...현상롤러 51...크리닝 브러쉬
53...블레이드 55...블레이드홀더
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 상기 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 상기 현상롤러의 외주면에 접촉되어 상기 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하도록, 상기 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치에 있어서, 상기 블레이드는, 아래의 조건식을 만족하는 블레이드 간섭량 δ= (R - r), 블레이드의 선단압력 P, 블레이드 크리닝 각을 갖는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
1.0 mmδ1.5 mm
10 g/cmP20 g/cm
5° 20°
여기서, R은 현상롤러의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우을 가상할 때 상기 현상롤러의 중심과 상기 블레이드의 선단 사이의 간격이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 현상롤러 크리닝장치는 현상롤러(40)의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러(40)의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬(51)와; 블레이드홀더(55)와; 일단이 상기 블레이드홀더(55)에 고정 결합되고 타단이 상기 현상롤러(40)의 외주면에 접촉되어, 상기 크리닝 브러쉬(51)에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러(40)에 백 플레이트 된 이물을 제거하는 블레이드(53);를 포함한다.
상기 블레이드(53)는 그 재질이 우레탄로 구성되며, 그 선단(53a)이 상기 현상롤러(40)의 외주에 접촉된다. 이와 같이 구성된 블레이드(53)는 상기 현상롤러(40)의 회전방향에 대해 트레일 카운터(trail counter)방향으로 경사지게 배치된다. 이때, 상기 블레이드(53)의 강성 및 재질특성에 의해 식입(食入)되지 않는다. 따라서, 상기 현상액(D)의 홀딩볼륨(holding volume)이 발생되지 않는다.
도 3을 참조하면, 상기한 바와 같이 구성된 크리닝장치에 있어서 상기 블레이드(53)는 탄성바이어스에 의해 상기 현상롤러(40)의 외주면에 가하는 압력이 증가되도록 상기 현상롤러(40)와의 접촉에 의해 굽어지게 배치된 것이 바람직하다. 굽어진 정도는 블레이드 간섭량 δ(δ= R -r)으로 나타낼 수 있다. 여기서, R은 현상롤러(40)의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드(53)에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우를 가정할 때 상기 현상롤러(40)의 중심에서 상기 블레이드(53)의 선단(53a) 사이의 거리이다.
또한, 상기 블레이드의 선단압력 P[g/cm], 블레이드 두께 t[mm], 블레이드 자유길이 L[cm], 블레이드 크리닝각[deg] 등을 소정 범위내로 결정함으로써, 크리닝 능력을 최적화할 수 있다.
블레이드의 선단압력 P는 상기 블레이드의 선단 즉 크리닝부분에서의 현상롤러에 가해지는 압력으로 수학식 1과 같이 표현된다.
여기서,는 블레이드의 최대 변형량이고, E는 인장탄성률[g/cm2]이다.
블레이드 자유길이 L은 블레이드홀더(55) 끝단에서 블레이드(53)의 선단(53a)까지 거리이다. 또한,는 블레이드 처짐각을 나타내며 아래의 수학식 2를 만족한다.
블레이드 변형각은 선분과 직각을 이루는 선분과 X축 사이의 사이각이다. 여기서, 점 P1은 블레이드와 현상롤러의 접촉점이고, 점 O는 현상롤러의 중심이다.
블레이드 크리닝각은 상기 블레이드 변형각에서 상기 블레이드 처짐각을 뺀 각도로 상기 블레이드의 크리닝 정도를 나타내는 각도이다.
항목 설계
1 블레이드 재질 및 두께 우레탄[mm] 1.2mm/1.5/2.0
2 블레이드 인장 탄성률 45,000 g/cm2
3 현상액 색상 및 농도 시안 3%
4 현상롤러 속도 5.2 인치/초
5 현상 전위차 200 Volts
표 1은 상기한 바와 같은 값들을 결정하기 위한, 결정조건을 나타낸 것이다. 이 표 1에 도시된 바와 같은 조건에서 우레탄 재질의 블레이드의 두께 t를 1.2mm, 1.5mm, 2.0mm로 바꾸어가며 현상롤러의 크리닝 상태를 측정하였다.
표 2는 표 1의 조건에서 우레탄 재질의 블레이드의 두께별 크리닝 상태를 즉, 최적위치좌표, 블레이드 자유길이, 블레이드 변형량, 블레이드 변형각, 크리닝각, 블레이드 처짐각, 크리닝선단압력을 나타낸 것이다.
구분 두께 1.2mm 두께 1.5mm 두께 2.0mm
최적위치좌표(X,Y)[mm] (5.1, -8.11) (5.79, -6.61) (3.17, -8.74)
블레이드 자유길이(L)[cm] 0.4 0.4 0.6
블레이드 변형량()[cm] 0.042 0.12 0.07
블레이드 변형각()[deg.] 32.16 41.21 19.94
크리닝 각()[deg.] 23.1 15.42 9.92
브레이드 처짐각()[deg.] 9.02 25.78 10.02
크리닝선단압력(P)[g/cm] 12.75 71.2 29.17
크리닝 상태 양호(구동부하 大) 양호(롤러스크래치) 양호(롤러스크래치)
상기한 바와 같은 결과를 고찰하여 볼 때, 크리닝 선단압력 P가 10g/cm 미만일 경우에는 크리닝 효율이 저하되고, 29g/cm 이상일 경우에는 롤러 표면에 스크래치가 생기고 블레이드가 식입(食入)되는 현상이 발생될 가능성이 크다. 그리고, 블레이드 크리닝 각이 5도 이하일 경우에는 크리닝효율이 떨어지고, 20도 이상일 경우에는 현상롤러와 블레이드의 마찰력이 상승하여 구동부하 증가 및 이상소음 현상이 나타날 우려가 있다.
이를 근거로 살펴볼 때, 블레이드 변형량 δ= (R - r), 블레이드의 선단압력 P 및 크리닝 각각각은 아래의 수학식 3을 만족하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 현상롤러 크리닝장치는 크리닝 조건에 적합하도록 블레이드 재질을 우레탄으로 선택하고, 블레이드의 간섭량 및 블레이드 압력각 조건을 제한함으로써, 현상롤러의 표면이 상하지 않는 범위 내에서, 현상롤러에 백플레이트된 현상액을 크리닝할 수 있고, 크리닝후 블레이드 날 표면에 잉크가 고착되지 않으며, 블레이드의 가압력에 의해 현상롤러의 회전속도에 거의 영향을 미치지 않는다.

Claims (2)

  1. 현상롤러의 외주면에 묻은 현상액을 크리닝할 수 있도록, 상기 현상롤러의 일면에 접촉 회전되는 크리닝 브러쉬와; 블레이드홀더와; 일단이 상기 블레이드홀더에 고정 결합되고 타단이 상기 현상롤러의 외주면에 접촉되어 상기 크리닝 브러쉬에 의해 크리닝 된 후 상기 현상롤러에 백 플레이트 된 이물을 제거하도록, 상기 현상롤러와의 접촉에 의해 굽어지게 배치되는 블레이드;를 포함하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치에 있어서,
    상기 블레이드는,
    아래의 조건식을 만족하는 블레이드 간섭량 δ= (R - r), 블레이드의 선단압력 P, 블레이드 크리닝 각을 갖는 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치.
    <조건식>
    1.0 mmδ1.5 mm
    10 g/cmP20 g/cm
    5° 20°
    여기서, R은 현상롤러의 반경이고, r은 굽은 상태로 배치된 블레이드에 걸리는 탄성바이어스가 해제된 경우을 가상할 때 상기 현상롤러의 중심과 상기 블레이드의 선단 사이의 간격이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블레이드는 우레탄 계열의 재질로 된 것을 특징으로 하는 습식 인쇄기의 현상롤러 크리닝장치.
KR1019990003050A 1999-01-30 1999-01-30 습식 인쇄기용 현상롤러 크리닝장치 KR20000052147A (ko)

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