KR20050101438A - 현상기 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 현상기는, 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되며, 정전잠상이 형성되는 감광매체에 현상제를 투입하여 가시(可視) 화상을 현상하는 현상롤러; 및, 상기 현상롤러의 회전축에 끼워지며 상기 감광매체와 접하여 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭을 유지하는 디스크;를 구비하고,

상기 디스크의 현상롤러 길이방향으로의 움직임을 방지하는 디스크 고정구가 마련되며, 상기 디스크 고정구의 일측부는 상기 디스크에 포개져 현상롤러의 회전축에 끼워지고, 그 타측부는 하우징에 고정된다.

또한, 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 광(光) 주사에 의해 정전잠상이 형성되는 감광매체와, 상기 감광매체에 형성된 정전잠상을 가시(可視) 화상으로 현상하는 현상기를 구비하고, 상기 현상기는 상술한 특징을 갖는다.

Description

현상기 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치{Developing apparatus and image forming apparatus therewith}

본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭이 일정하게 유지되는 현상기와 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진방식 화상형성장치는 광(光) 주사에 의해 감광매체의 외주면에 형성된 정전잠상에 현상제인 토너를 공급하여 정전잠상을 가시(可視) 토너화상으로 현상하고, 이를 다시 용지에 전사하고 융착시킴으로써, 원하는 화상을 인쇄하는 장치를 말한다.

도 1은 이와 같은 전자사진방식 화상형성장치에 구비되는 현상기의 일부분을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 현상기는 하우징을 구성하는 복수 개의 프레임 중의 일 프레임(2)에 회전 가능하게 설치되는 현상롤러(3)와, 다른 프레임(미도시)에 회전 가능하게 설치되는 감광매체(5)를 구비한다. 상기 감광매체(4)의 외주면에는 노광유닛(미도시)의 광(光) 주사에 의해 정전잠상이 형성되고, 상기 현상롤러(3)는 상기 감광매체(5)에 토너를 투입하여 상기 정전잠상을 가시(可視) 토너화상으로 현상한다.

상기 감광매체(5)와 현상롤러(3)는 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛의 미세한 간격으로 이격되어 있는데 이를 현상갭(gap)이라 하며, 상기 현상갭을 통해 토너가 전위차에 의해 현상롤러(3)에서 감광매체(5)로 유인되어 감광매체(5) 외주면의 정전잠상이 가시(可視) 토너화상으로 현상된다. 상기 현상갭을 일정하게 유지하기 위하여, 현상롤러(3)의 양측에는 현상롤러 회전축(4)에 끼워지고 감광매체(5)의 길이방향 양 단부에 접하는 디스크(10)가 마련된다.

그런데, 종래에는 상기 디스크(10)가 현상롤러 회전축(4)에 대해 고정 체결되어 있지 않아서, 상기 디스크(10)가 화상 인쇄 중에 현상롤러(3)의 길이방향으로 움직일 수 있었다. 이와 같이 디스크(10)가 움직이면, 화상 인쇄 중에 현상갭이 일정하게 유지될 수 없어 인쇄된 화상을 품질을 저하시키는 문제점이 있으며, 또한, 감광매체에 들러붙지 못한 토너가 많아져 현상기 및 화상형성장치 내부를 오염시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 감광매체에 들러붙지 못한 토너의 일부가 상기 디스크(10)의 외주면에 들러붙어 고착되어 현상갭을 영구적으로 확장시키는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감광매체와 현상롤러 사이의 현상갭을 일정하게 유지하여 주는 디스크를 고정하기 위한 수단이 마련된 현상기, 및 상기 현상기를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되며, 정전잠상이 형성되는 감광매체에 현상제를 투입하여 가시(可視) 화상을 현상하는 현상롤러; 및, 상기 현상롤러의 회전축에 끼워지며 상기 감광매체와 접하여 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭을 유지하는 디스크;를 구비하는 현상기에 있어서,

상기 디스크의 현상롤러 길이방향으로의 움직임을 방지하는 디스크 고정구가 마련되며, 상기 디스크 고정구의 일측부는 상기 디스크에 포개져 현상롤러의 회전축에 끼워지고, 그 타측부는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 현상기는, 상기 디스크 외추부에 들러붙는 현상제를 긁어내 제거하는 현상제 제거부재가 상기 디스크 고정구에 부착된 것일 수 있다.

또한, 본 발명은, 광(光) 주사에 의해 정전잠상이 형성되는 감광매체와, 상기 감광매체에 형성된 정전잠상을 가시(可視) 화상으로 현상하는 현상기를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서,

상기 현상기는, 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되며, 정전잠상이 형성되는 감광매체에 현상제를 투입하여 가시(可視) 화상을 현상하는 현상롤러; 상기 현상롤러의 회전축에 끼워지며 상기 감광매체와 접하여 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭을 유지하는 디스크; 및, 상기 디스크의 현상롤러 길이방향으로의 움직임을 방지하는 디스크 고정구를 구비하며,

상기 디스크 고정구의 일측부는 상기 디스크에 포개져 현상롤러의 회전축에 끼워지고, 그 타측부는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 현상기는, 상기 디스크 외추부에 들러붙는 현상제를 긁어내 제거하는 현상제 제거부재가 상기 디스크 고정구에 부착된 것일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 현상기, 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 현상기의 일부분을 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 이의 결합상태를 도시한 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 현상기의 일부분의 결합상태를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전사사진방식 화상형성장치(100)는 케이스(101)와, 이 케이스(101) 내부에 마련되는 노광유닛(110), 및 현상기(120)를 구비한다.

상기 노광유닛(110)은 후술할 감광매체(135)에 입력된 화상 데이터에 상응하는 광(L)을 주사하여 감광매체(135)의 외주면에 정전잠상이 형성되도록 한다. 상기 노광유닛(110)은 레이저빔을 조사하는 광원(미도시)과, 상기 광원에서 조사된 레이저빔을 편향시키는 빔편향기를 포함한다. 상기 빔 편향기로는 도 2에 도시된 바와 같이, 구동원에 의해 회전되면서 광을 주사하는 폴리곤미러(polygon mirror, 112)가 채용될 수 있다. 한편, 폴리곤미러(112) 대신에 디스크면에 형성된 홀로그램 패턴에 의해 회절 주사시킴에 의해 광을 편향 주사시키는 홀로그램 디스크(미도시)가 채용될 수도 있다.

상기 현상기(120)는 케이스(101) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 감광매체(135), 대전롤러(139), 현상롤러(140), 닥터 블레이드(158), 공급롤러(160), 교반기(162) 등을 내부에 포함하는 하우징을 구비한다. 구체적으로 상기 하우징은, 감광매체(135), 대전롤러(139), 및 폐토너 클리너(137)가 설치되고, 폐토너 보관공간(123)이 마련된 제1 프레임(122)과, 현상롤러(140), 닥터 블레이드(158), 공급롤러(160), 및 교반기(162)가 설치되고, 토너 저장공간(125)이 마련된 제2 프레임(124)이 조립되어 하나로 결합됨으로서 이루어진다.

상기 감광매체(135)는 대전롤러(139)를 통하여 소정 전위로 대전되고, 그 외주면에 상술한 바와 같이 노광유닛(110)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응하는 정전잠상이 형성된다. 상기 현상롤러(140)는 정전잠상이 형성된 감광매체(135)에 토너를 투입하여 상기 정전잠상을 가시(可視) 토너화상으로 현상하는 것이고, 상기 공급롤러(160)는 현상롤러(140)에 토너를 공급해주는 것이며, 상기 교반기(162)는 토너 저장공간(125) 내의 토너가 굳지 않도록 요동시켜 주는 것이다. 한편, 상기 닥터 블레이드(158)는 공급롤러(160)로부터 공급되어 현상롤러(140)의 외주면에 부착되는 토너의 두께를 규제하는 것이며, 상기 폐토너 클리너(137)는 인쇄용지(P)에 전사되지 못하고 감광매체(135) 외주면에 잔류한 폐토너를 긁어내 제거하는 것으로, 이에 의해 제거된 폐토너는 상기 폐토너 보관공간(123)에 쌓이게 된다.

전사롤러(170)는 상기 감광매체(135)의 외주면에 대면하도록 설치된다. 상기 감광매체(135)의 외주면에 현상된 가시 토너화상은 전사 바이어스 또는 감광매체(135)와 전사롤러(170) 사이의 접촉 압력에 의해 전사롤러(170)와 감광매체(135) 사이를 통과하는 인쇄용지(P)에 전사된다.

정착기(175)는, 히트롤러(176), 및 그와 대향되게 위치하는 가압롤러(177)를 구비하여, 가시 토너화상이 전사된 인쇄용지(P)가 히트롤러(176)와 가압롤러(177) 사이를 통과하면 열과 압력을 이용한 열압착에 의해 상기 화상이 인쇄용지(P)에 정착된다.

또한, 상기 전자사진방식 화상형성장치(100)는, 케이스(101) 하측부의 제1 및 제2 급지카세트(105, 106)에 적재된 인쇄용지(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하는 픽업롤러(180, 182)를 각각 구비하며, 픽업된 인쇄용지(P)에 이송력을 제공함과 아울러, 인쇄용지(P)가 감광매체(135)와 전사롤러(170) 사이를 통과하기에 앞서 인쇄용지(P)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 인쇄용지(P)를 가지런히 정렬하는 용지정렬기(190)를 구비한다. 또한, 정착기(175)를 통과하여 소정의 화상이 인쇄된 인쇄용지(P)를 케이스(101) 외부의 배지대(102)로 배출하기 위한 배지롤러(179)를 구비한다.

상기한 구성을 갖는 전자사진방식 화상형성장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 상기 감광매체(135)는 상기 대전롤러(139)를 통해 소정 전위로 대전되고, 상기 노광유닛(110)에서 주사된 광빔(L)에 감응하여 그 외주면에 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 현상기의 토너 저장공간(125) 내부의 토너는 교반기(162)에 의해 교반되고 공급롤러(160) 및 현상롤러(140)를 통해 정전잠상이 형성된 감광매체(135)에 공급되어, 상기 감광매체(135)의 외주면에 가시 토너화상이 현상된다. 한편, 상기 제1 또는 제2 급지카세트(105 또는 106)의 가장 위에 적재되어 있던 인쇄용지(P)는 픽업롤러(180 또는 182)에 의해 픽업되고, 용지정렬기(190)에 의해 급지 및 정렬되어 상기 감광매체(135)와 전사롤러(170) 사이를 통과하며, 이 때 상기 인쇄용지(P)의 감광매체(135) 대향면에 상기 감광매체(135) 외주면에 현상되었던 가시 토너화상이 전사된다. 상기 인쇄용지(P)에 전사된 가시 토너화상은, 정착장치(175)를 통과하며 열과 압력에 의해 상기 인쇄용지(P) 위에 정착되며, 배지롤러(179)에 의해 이송되어 배지대(102)에 적재된다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2 프레임(124)에는 현상롤러(140), 공급롤러(160), 및 교반기(162)의 장착을 위한 현상롤러 장착공(127), 공급롤러 장착공(131), 및 교반기 장착공(132)이 마련되어 있다. 상기 현상롤러 장착공(127)은 일방으로 터져 있어, 이를 통해 현상롤러 회전축(142)을 상기 현상롤러 장착공(127)에 위치시킬 수 있다. 상기 현상롤러 회전축(142)은 금속제로 되어 있으며, 도시되진 않았으나 제1 프레임 내측에 마련된 전기공급단자와 접촉하여, 화상 인쇄 과정에서 현상롤러(140)에 직류 전압이 인가되도록 한다. 참조부호 126은 제2 프레임(124)에 형성된 연결돌기로서, 제1 프레임에 형성된 안착홈(미도시)에 삽입되어 제1 프레임(122, 도 2 참조)과 제2 프레임(124)을 연결하는 역할을 한다.

상기 현상롤러 회전축(142)이 현상롤러 장착공(127)에서 이탈되지 않도록, 부싱(145)이 상기 현상롤러 장착공(127)에 삽입됨과 동시에 상기 현상롤러 회전축(142)에 끼워진다. 상기 부싱(145)은, 현상롤러 장착공(127)의 내주면에 대응하는 외주면과, 상기 현상롤러 회전축(142)에 대응하는 내주면을 구비하고, 또한, 그 외주면에 돌출부(146)를 구비한다. 상기 돌출부(146)는 상기 현상롤러 장착공(127)의 터진 일방에 걸리게 되므로, 현상롤러(140)의 회전에 불구하고 상기 부싱(145)은 동조 회전하지 않게 된다. 상기 부싱(145)에는 결합편(結合片, 147)이 일체로 형성되어 있고, 상기 결합편(147)의 단부에는 나사 체결공(147a)이 마련되어 있다. 상기 나사 체결공(147a)은 제2 프레임(124)에 형성된 나사 체결공(134)과 일렬로 배열되어 나사(165)로 조여짐으로써, 상기 부싱(145)이 제2 프레임(124)에 고정 결합된다.

상기 부싱(145)이 끼워진 현상롤러 회전축(142)에는 현상갭 유지를 위한 디스크(148)가 끼워진다. 상기 디스크(148)는, 그 외주면이 감광매체(135, 도 2 참조)의 길이방향 단부에 접하여, 화상 인쇄 과정에서 회전하는 현상롤러(140)와 감광매체(135) 사이에 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛의 현상갭이 일정하게 유지되도록 한다.

상기 디스크(148)가 끼워진 현상롤러 회전축(142)에는 상기 디스크(148)에 포개져 디스크 고정구(150)가 끼워진다. 상기 디스크 고정구(150)는, 그 일단부에 현상롤러 회전축(142)에 끼우기 위한 끼움홈(151)이 형성되어 있으며, 타단부에는 나사 체결공(152)이 형성되어 있다. 상기 나사 체결공(152)은 상술한 결합편(147)에 형성된 나사 체결공(147a)과, 제2 프레임(124)에 형성된 나사 체결공(134)과 함께 일렬로 배열되어 나사(165)로 조여짐으로써, 상기 디스크 고정구(150)가 제2 프레임(124)에 고정 결합되고, 이에 따라 상기 디스크(148)의 현상롤러 길이방향으로의 움직임도 방지된다.

상기 디스크 고정구(150)에는 현상제 제거부재(155)가 본딩(bonding)과 같은 방법에 의해 고정 부착된다. 상기 현상제 제거부재(155)는 상기 디스크(148) 외주면에 밀착되어, 화상 인쇄 과정중에 회전하는 디스크(148)의 외주면에 들러붙는 토너를 긁어내 디스크(148) 외주면으로부터 제거한다. 상기 현상제 제거부재(155)는 펠트(felt)를 소재로 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

디스크 고정구는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 단면 형상이 T자 형상(150)일 수도 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 도 5에 도시된 바와 같이 단면 형상이 단차진 계단 형상(156)일 수도 있다. 도 5에 도시된 디스크 고정구(156)는 결합편(147)에 접촉하는 면적이 도 3 및 도 4에 도시된 디스크 고정구(150)보다 넓어 나사(165) 체결이 보다 용이하고 안정적인 결합이 유지될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 예컨데, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 달리 부싱과 결합편이 일체로 구성되지 않은 것일 수도 있다. 또한, 디스크 고정구나 결합편은 본딩이나, 스냅핏(snap fit)과 같은 방법에 의해 제2 프레임에 결합될 수도 있다. 또한, 현상기 하우징이 도 3 및 도 4에 도시된 바와 달리 하나의 프레임으로 구성된 것일 수도 있고, 감광매체가 현상기 하우징에 설치되지 않고 별도의 프레임에 설치된 것일 수도 있다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 현상기 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치는, 디스크 고정구를 마련하여 현상갭 유지를 위한 디스크의 현상롤러 길이방향의 움직임을 방지함으로써, 현상갭이 일정하게 유지되며 이로 인해 인쇄된 화상의 품질이 향상되고, 현상제로 인한 화상형성장치 내부의 오염이 개선된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 현상제 제거부재가 마련되어 디스크 외주면에 들러붙은 현상제를 제거하여 줌으로써, 디스크 외주면에 들러붙은 현상제가 고착되어 현상갭이 확장되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 현상기의 일부분을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 현상기의 일부분을 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 이의 결합상태를 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 현상기의 일부분의 결합상태를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ...전자사진방식 화상형성장치 110 ...노광유닛

120 ...현상기 135 ...감광매체

139 ...대전롤러 140 ...현상롤러

145 ...부싱(bushing) 148 ...디스크

150 ...디스크 고정구 155 ...현상제 제거부재

160 ...공급롤러 162 ...교반기

Claims (4)

1. 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되며, 정전잠상이 형성되는 감광매체에 현상제를 투입하여 가시(可視) 화상을 현상하는 현상롤러; 및, 상기 현상롤러의 회전축에 끼워지며 상기 감광매체와 접하여 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭을 유지하는 디스크;를 구비하는 현상기에 있어서,

   상기 디스크의 현상롤러 길이방향으로의 움직임을 방지하는 디스크 고정구가 마련되며, 상기 디스크 고정구의 일측부는 상기 디스크에 포개져 현상롤러의 회전축에 끼워지고, 그 타측부는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 현상기.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 디스크 외추부에 들러붙는 현상제를 긁어내 제거하는 현상제 제거부재가 상기 디스크 고정구에 부착되는 것을 특징으로 하는 현상기.
3. 광(光) 주사에 의해 정전잠상이 형성되는 감광매체와, 상기 감광매체에 형성된 정전잠상을 가시(可視) 화상으로 현상하는 현상기를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서,

   상기 현상기는, 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되며, 정전잠상이 형성되는 감광매체에 현상제를 투입하여 가시(可視) 화상을 현상하는 현상롤러; 상기 현상롤러의 회전축에 끼워지며 상기 감광매체와 접하여 현상롤러와 감광매체 사이의 현상갭을 유지하는 디스크; 및, 상기 디스크의 현상롤러 길이방향으로의 움직임을 방지하는 디스크 고정구를 구비하며,

   상기 디스크 고정구의 일측부는 상기 디스크에 포개져 현상롤러의 회전축에 끼워지고, 그 타측부는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 디스크 외추부에 들러붙는 현상제를 긁어내 제거하는 현상제 제거부재가 상기 디스크 고정구에 부착되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.