KR20040046172A - 온도감지부재를 구비한 현상장치 - Google Patents

온도감지부재를 구비한 현상장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현상제가 고화된 경우 현상제가 고화된 경로와 고화온도를 알 수 있는 온도감지부재를 구비한 현상장치에 관한 것이다. 본 발명은 전자사진방식 화상형성기에서 화상을 현상하기 위하여 사용되는 온도감지부재를 구비한 현상장치에 있어서, 주위온도가 유리전이온도 이상으로 상승하면 고화되는 성질을 갖는 현상제를 수납하는 현상장치, 및 현상장치의 외측에 부착되며 특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 온도감지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치로 구성된다. 여기서, 온도감지부재는 현상장치에 부착되는 필름, 및 필름 상에 첨가되며 특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 발색시약을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 발색시약은 현상제의 유리온도 이상이면 변색되도록 하는 것이 바람직하다.

Description

온도감지부재를 구비한 현상장치{Development apparatus having temperature sensing device}
본 발명은 전자사진방식 화상형성기의 현상장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상장치가 유통되거나 사용되는 주위환경의 온도를 감지하여 변색되는 온도감지부재를 구비한 현상장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자사진방식 화상형성기는 노광장치로부터 주사된 레이저빔과 같은 빛으로 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하고, 현상제를 이용하여 정전잠상을 가시화상으로 현상한다. 그 후 현상된 화상을 종이와 같은 인쇄매체로 전사하고 정착시켜 소정의 화상을 얻는 장치이다.
이때, 감광체에 형성된 정전잠상을 현상하는 현상제로는 토너가 많이 사용된다. 그런데, 일반적으로 토너가 특정온도 이상이 되면 딱딱하게 굳는 현상을 볼 수 있다. 이러한 현상은 토너가 사용되는 주위온도가 토너의 유리전이온도 이상인 경우에 발생한다. 여기서, 토너의 유리전이온도란 토너가 본래의 성질을 잃고 열에 의해 딱딱하게 굳어지는 고화현상이 발생하는 온도를 말한다. 일반적으로 사용되는 토너의 유리전이온도는 통상 55℃~70℃ 이다. 따라서, 일반적인 사용상태에서는 현상제가 고화되지 않기 때문에 전자사진방식 화상형성기로 정상적인 인쇄를 행할 수 있다.
그러나, 현상제가 고화되면 전자사진방식 화상형성기로 인쇄를 할 수 없게되는데, 이때 현상제가 고화된 원인을 찾는 것이 매우 곤란하다.
통상, 현상장치에 수납된 현상제가 온도상승으로 인하여 고화되는 원인은 크게 두가지로 생각할 수 있다. 즉, 공장에서 생산된 현상장치가 소비자의 손에 들어가기까지의 유통경로 상에서 유리전이온도 이상의 조건에 노출되어 토너가 고화된 경우와 전자사진방식 화상형성기에 장착하여 사용하는 중에 화상형성기의 내부온도가 유리전이온도 이상으로 상승하여 토너가 고화된 경우를 고려할 수 있다.
유통경로 상에서 온도가 토너의 유리전이온도 이상으로 올라가는 경우의 예는 다음과 같다. 현상장치는 공장에서 생산된 후 콘테이너에 적재된 후 선박이나 육로를 통하여 소비자에게까지 유통되는데, 하절기에 콘테이너가 뜨거운 야적장에 장기간 방치되어 있던가, 영업사원이나 택배회사 직원이 에어컨이 꺼진 자동차안에 현상장치를 방치한 때, 현상장치는 토너의 유리전이온도 이상의 온도에 노출될 수 있게 된다.
또한, 현상장치를 사용하는 중에 주위온도가 토너의 유리전이온도 이상으로 올라가는 경우의 예를 들면 다음과 같다. 전자사진방식 화상형성기는 고온의 가열롤러를 이용하여 토너를 인쇄매체에 정착시키는 것이 일반적인데, 이때 화상형성기 내부에 고온의 열이 발생된다. 이 열은 냉각팬에 의해 화상형성기의 외부로 배출되어 화상형성기 내부의 온도는 토너의 유리전이온도 이하로 유지되고 있다. 그런데 이 냉각팬이 비정상적인 어떤 원인에 의해 멈추는 경우는 가열롤러의 열이 화상형성기의 외부로 배출되지 않게 되어 기내온도가 토너의 유리전이온도 이상으로 상승하게 된다.
즉, 이상에서 살펴본 바와 같이 현상제가 고온에 노출되어 고화되는 원인은 여러가지가 있기 때문에, 현상장치의 토너가 고화되어 인쇄가 되지 않는 경우에는 새로운 현상장치로 교체하기 전에 그 원인을 찾을 필요가 있다.
그런데, 현상장치가 전자사진방식 화상형성기에 장착되기 전에 고온에 의해 고화된 것인지 아니면, 장착된 후 기내의 온도 상승으로 고화된 것인지를 고화된 결과만을 가지고 판단하는 것이 매우 어렵기 때문에 그 원인분석에 많은 시간과 비용이 소요된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 현상장치에 수납된 현상제가 고화된 경우, 현상장치가 유통 중에 고화된 것인지 아니면 화상형성기에 장착하여 사용 중에 고화된 것인지를 한눈에 판별할 수 있는 온도감지부재를 구비한 현상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 온도감지부재를 구비한 현상장치의 일예를 개략적으로 나타내 보인 단면도,
도 2는 도 1의 온도감지부재를 구비한 현상장치가 사용된 전자사진방식 화상형성기의 일예를 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10; 현상장치11; 감광드럼
12; 클리닝 블레이드14; 대전롤러
17; 폐토너 회수통20; 현상제 카트리지
21; 현상롤러22; 규제부재
23; 공급롤러25; 하우징
26; 현상제26'; 폐현상제
30; 노광장치31; 빛
40; 급지카세트41; 인쇄매체
42; 픽업롤러50; 전사롤러
60; 정착장치70; 배지롤러
80; 온도감지부재
상기와 같은 본 발명의 목적은, 전자사진방식 화상형성기에서 화상을 현상하기 위하여 사용되는 온도감지부재를 구비한 현상장치에 있어서, 주위온도가 유리전이온도 이상으로 상승하면 고화되는 성질을 갖는 현상제를 수납하는 현상장치, 및 현상장치의 외측에 부착되며 특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 온도감지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치를 제공함으로써 달성된다.
여기서, 온도감지부재는 현상장치에 부착되는 필름, 및 필름 상에 첨가되며특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 발색시약을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 발색시약은 현상제의 유리온도 이상이면 변색되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 발색시약은 주위온도가 현상제 유리온도보다 소정 비율 낮은 온도 이상이 되면 변색되는 제1발색시약과, 주위온도가 현상제 유리온도보다 높으면 변색되는 제2발색시약을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 제1발색시약은 현상제 유리온도의 90% 온도 이상에서 변색되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 발색시약은 주위온도가 현상제 유리온도보다 소정 비율 낮은 온도 이상이 되면 변색되는 제1발색시약과, 주위온도가 현상제 유리온도보다 높으면 변색되는 제2발색시약과, 주위온도가 현상제 유리온도보다 소정 비율 높은 온도 이상이 되면 변색되는 제3발색시약을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 제1발색시약은 현상제 유리온도의 90% 온도 이상에서 변색되고, 제3발색시약은 현상제 유리온도의 110% 온도 이상에서 변색되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 온도감지부재를 구비한 현상장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 온도감지부재를 구비한 현상장치는 현상장치(10)와 온도감지부재(80)를 포함한다.
현상장치(10)는 감광드럼(11), 대전롤러(14), 현상제 카트리지(20), 클리닝 블레이드(12)를 포함한다. 감광드럼(11)은 대전롤러(14)에 의해 그 표면이 고압으로 대전되고, 노광장치(미도시)로부터 주사된 빛에 의해 정전잠상이 형성된다. 대전롤러(14)는 감광드럼(11)과 마주 접하며 회전하도록 설치되어 감광드럼(11)의 표면을 고압으로 대전시킨다. 현상제 카트리지(20)는 현상제(26)를 감광드럼(11)으로 공급하는 현상롤러(21)와 현상롤러(21)의 표면에 부착된 현상제(26)를 박층화하고 고 마찰대전시키는 규제부재(22)와 현상제(26)가 현상롤러(21) 표면에 부착되도록 공급하는 공급롤러(23)를 포함한다. 또한, 현상제 카트리지(20)는 현상제(26)를 수납하며 상기 현상롤러(21), 규제부재(22), 공급롤러(23)를 지지하는 하우징(25)을 포함한다. 이때, 현상제 카트리지(20)는 감광드럼(11)과 일체형으로 형성될 수 있고, 감광드럼(11)과 분리 및 착탈할 수 있도록 분리형으로 성형될 수도 있다. 이때, 현상제 카트리지(20)에 수납되는 현상제(26)는 수지(resin)를 주 결합제(binder)로 이용하는 토너가 많이 사용되며, 이러한 토너의 유리전이온도는 통상 55℃~70℃ 이다. 클리닝 블레이드(12)는 감광드럼(11)에 형성된 화상이 인쇄매체로 전사된 후 감광드럼(11)에 잔류한 현상제를 제거한다. 제거된 폐현상제(26')는 폐토너 회수통(17)으로 회수된다.
온도감지부재(80)는 현상장치(10)의 외측에 부착할 수 있도록 얇은 필름으로 형성된 라벨형태로 되어 있다. 라벨의 형상은 현상장치에 어울리며, 제조하기에 간편한 임의의 형상으로 제조할 수 있고 부착위치는 소비자가 쉽게 인식할 수 있는 위치이면 어느 곳이나 부착할 수 있다. 또한, 필름에는 특정온도에서 색깔이 변화하는 발색시약이 첨가되어 있다. 발색시약이 첨가되는 형태는 경고를 나타내는 문자나 숫자등의 형태로 첨가될 수 있다. 이때, 발색시약은 온도감지부재(80)가 부착될 현상장치(10)에 사용되는 현상제 즉, 토너의 유리전이온도를 기준으로 색깔이변하는 발색시약을 선정한다.
필름에 첨가되는 발색시약을 선정하는 몇가지 예를 들면 다음과 같다.
첫째로, 토너의 유리전이온도보다 높은 온도에서 변색되는 발색시약을 사용한다. 예컨데, 토너의 유리전이온도가 60℃인 경우 발색시약은 60℃ 이상의 온도에서 변색되는 것을 선정한다.
둘째로, 2개의 발색시약을 첨가한다. 즉, 토너의 유리전이온도보다 소정 비율 낮은 온도에서 변색되는 제1발색시약과 토너의 유리전이온도보다 높은 온도에서 변색되는 제2발색시약을 사용한다. 예컨데, 토너의 유리전이온도가 60℃인 경우, 제1발색시약은 토너의 유리전이온도의 90% 온도인 54℃에서 변색되는 것을 선정하고, 제2발색시약은 토너의 유리전이온도인 60℃ 이상에서 변색되는 발색시약을 선정한다. 그러면, 제1발색시약만이 변색된 경우에는 현상장치가 토너의 유리전이온도의 90% 이상의 온도에 노출되었다는 것을 경고할 수 있다.
세째로, 3개의 발색시약을 첨가한다. 즉, 토너의 유리전이온도보다 소정 비율 낮은 온도에서 변색되는 제1발색시약과 토너의 유리전이온도보다 높은 온도에서 변색되는 제2발색시약과, 토너의 유리전이온도보다 소정 비율 높은 온도에서 변색되는 제3발색시약을 사용한다. 예컨데, 토너의 유리전이온도가 60℃인 경우, 제1발색시약은 토너의 유리전이온도의 90% 온도인 54℃에서 변색되는 것을 선정하고, 제2발색시약은 토너의 유리전이온도인 60℃ 이상에서 변색되는 발색시약을 선정하고, 제3발색시약은 토너의 유리전이온도의 110% 온도인 66℃ 이상의 온도에서 변색되는 시약을 선정한다. 그러면, 제1발색시약이 변색된 경우에는 현상장치가 토너의유리전이온도의 90% 이상의 온도에 노출되었다는 것을 경고할 수 있고, 제3발색시약까지 변색된 경우에는 현상장치가 유리전이온도의 110% 이상의 온도에 노출되었다는 것을 알릴 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 것 외에 4개 이상의 발색시약을 첨가하여 온도감지부재를 만들 수 있으며, 이 경우는 현상장치가 고화된 온도를 보다 정밀하게 판단할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 현상장치(10)를 장착하여 사용하는 전자사진방식 화상형성기의 일예가 도 2에 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 전자사진방식 화상형성기에 의해 인쇄매체에 화상이 형성되는 것을 설명하면 다음과 같다.
화상형성기가 인쇄명령을 수신하면, 픽업롤러(42)를 구동하여 급지카세트(40)에 적재된 인쇄매체를 낱장으로 분리하여 현상장치(10)로 이송한다. 이와 동시에 감광드럼(11)은 대전롤러(14)에 의해 그 표면이 대전되고, 노광장치(30)로부터 주사된 빛(31)에 의해 그 표면에 정전잠상이 형성된다. 감광드럼(11)에 형성된 정전잠상은 감광드럼(11)이 회전함에 따라 현상롤러(21)의 전방으로 이동되어 현상롤러(21)에 의해 이송된 현상제(26)에 의해 가시화상으로 현상된다. 이때, 하우징(25)에 수납된 현상제(26)는 공급롤러(23)에 의해 현상롤러(21) 표면에 부착되고, 부착된 현상제는 규제부재(22)에 의해 박층화되면서 고마찰대전된다. 고마찰대전된 현상제가 감광드럼(11)과 인접하게 되면 현상제가 감광드럼(11)의 정전잠상을 현상하게 된다. 감광드럼(11)에 현상된 가시화상은 전사롤러(50)에 의해 인쇄매체(41)로 전사된다. 인쇄매체(41)에 전사된 후 감광드럼(11)에 잔류한 현상제는 클리닝 블레이드(12)에 의해 제거되어 폐토너 회수통(17)으로 회수된다. 화상이 전사된 인쇄매체(41)는 정착장치(60)를 거치면서 화상을 정착시킨 후 배지롤러(70)에 의해 외부로 배출된다.
상기와 같이 현상롤러(21)에 의해 공급되어 감광드럼(11)에 형성된 정전잠상을 가시화상으로 현상하는 현상제(26)는 유리전이온도 이상의 온도가 되면 고화되기 때문에 현상롤러(21)에 의해 감광드럼(11)으로 공급될 수 없게 된다.
만일, 현상제(26)가 고화된 경우 현상장치(10)에 부착된 온도감지부재(80)에 의해 현상장치(10)에 수납된 현상제(26)가 고화된 경로와 고화 온도를 판단하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 현상제(26)가 고화된 경로를 판단하기 위해서는 새로운 현상장치(10)를 전자사진방식 화상형성기에 장착하기 전에 현상장치(10)에 부착된 온도감지부재(80)의 발색시약의 상태를 본다. 만일 발색시약의 색깔변화가 있다면, 현상장치(10)는 유통과정 중에 토너의 유리전이온도 이상의 온도에 노출되었다는 것을 판단할 수 있다. 발색시약의 색깔의 변화가 없는 상태이면 유통과정 중에 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도 이상의 고온에 노출되지 않았다는 것을 알 수 있다. 발색시약의 변색이 없는 현상장치(10)를 전자사진방식 화상형성기에 장착하여 사용 중에 발색시약의 변색이 발생하였다면 화상형성기 내부의 온도 상승으로 현상제(26)가 고화된 것을 알 수 있게 된다.
다음으로, 현상제(26)가 고화된 온도를 판단하는 방법에 대해 설명한다. 만일, 한개의 발색시약을 사용한 온도감지부재(80)의 경우에는 발색시약이 변화한 경우 현상장치(10)가 발색시약이 변색되는 온도 이상의 온도에 노출되었다는 것을 알 수 있다. 예컨데, 발색시약이 토너의 유리전이온도 이상의 온도에서 변색되는 것이라면, 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도 이상의 온도에 노출되었다는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 2개의 발색시약이 첨가된 온도감지부재(80)의 경우에, 제1발색시약만이 변색되고 제2발색시약은 변색되지 않은 경우에는 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도의 90% 이상의 온도와 토너의 유리전이온도 이하의 온도 사이에 노출되었다는 것을 알 수 있다. 만일, 제1변색부재와 제2변색부재가 모두 변색된 경우에는 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도 이상의 온도에 노출되었다는 것을 알 수 있다.
또한, 상술한 3개의 발색시약이 첨가된 온도감지부재(80)의 경우에, 제1발색시약만이 변색되고 제2발색시약 및 제3발색시약은 변색되지 않은 경우에는 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도의 90% 이상의 온도와 토너의 유리전이온도 이하의 온도 사이에 노출되었다는 것을 알 수 있다. 제1변색부재와 제2변색부재가 변색되고 제3변색부재는 변색되지 않은 경우에는 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도 이상이나 유리전이온도의 110% 이하의 온도에 노출되었다는 것을 알 수 있다. 만일, 제1변색부재, 제2변색부재 및 제3변색부재가 모두 변색된 경우에는 현상장치(10)가 토너의 유리전이온도의 110% 이상의 온도에 노출되었다는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 온도감지부재를 구비한 현상장치에 의하면 현상장치가 유통경로 상에서 고화되었는지 사용 중에 고화되었는지를 판단할 수 있고, 복수개의 발색시약을 사용하면 토너가 고화된 온도를 알 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 온도감지부재를 구비한 현상장치에 의하면, 현상장치에 수납된 현상제가 고화된 경우, 현상장치가 유통 중에 고화된 것인지 아니면 화상형성기에 장착하여 사용 중에 고화된 것인지를 한눈에 판별할 수 있으며, 현상장치가 노출되어 현상제가 고화된 온도를 알 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (8)

  1. 전자사진방식 화상형성기에서 화상을 현상하기 위하여 사용되는 온도감지부재를 구비한 현상장치에 있어서,
    주위온도가 유리전이온도 이상으로 상승하면 고화되는 성질을 갖는 현상제를 수납하는 현상장치; 및
    상기 현상장치의 외측에 부착되며, 특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 온도감지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도감지부재는,
    상기 현상장치에 부착되는 필름; 및
    상기 필름 상에 첨가되며, 특정온도 이상이 되면 색깔이 변하는 발색시약;을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 발색시약은,
    상기 현상제 유리온도 이상이면 변색되는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 발색시약은,
    주위온도가 상기 현상제 유리온도보다 소정 비율 낮은 온도 이상이 되면 변색되는 제1발색시약과, 주위온도가 상기 현상제 유리온도보다 높으면 변색되는 제2발색시약을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1발색시약은 현상제 유리온도의 90% 온도 이상에서 변색되는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 발색시약은,
    주위온도가 상기 현상제 유리온도보다 소정 비율 낮은 온도 이상이 되면 변색되는 제1발색시약과, 주위온도가 상기 현상제 유리온도보다 높으면 변색되는 제2발색시약과, 주위온도가 상기 현상제 유리온도보다 소정 비율 높은 온도 이상이 되면 변색되는 제3발색시약을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1발색시약은 현상제 유리온도의 90% 온도 이상에서 변색되는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제3발색시약은 현상제 유리온도의 110% 온도 이상에서 변색되는 것을 특징으로 하는 온도감지부재를 구비한 현상장치.
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KR1020020074010A KR20040046172A (ko) 2002-11-26 2002-11-26 온도감지부재를 구비한 현상장치

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