KR20050106653A - 화상형상장치의 프로세스 카트리지 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 감광매체 및 현상제 공급롤러를 지지하는 메인프레임부; 현상제통을 구성하는 현상제컨테이너프레임부; 현상롤러와 현상제층규제부재를 지지하는 현상프레임부; 및 대전롤러 및 클리닝부재를 지지함과 동시에 폐현상제통을 구성하는 클리닝프레임부;로 분할되어 형성되는 프레임을 포함한다. 따라서, 상기 현상롤러 및 현상제층규제부재가 별도의 현상프레임부에 지지됨으로, 상기 부품들의 조립공차를 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 화상형성장치의 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
여기서, 화상형성장치는 전자사진 프로세스를 이용하는, 예컨대, 복사기, 프린터, 팩시밀리 및 워드 프로세서 등을 포함한다. 그리고, 프로세스 카트리지란 화상형성장치의 주조립체에 착탈 가능하게 장착되는 감광매체, 대전유닛, 현상유닛 및 클리닝유닛이 등이 일체로 된 카트리지를 말한다.
전자사진 프로세스를 이용하는 화상형성장치는 프로세스 카트리지를 사용하는 것이 알려져 있다. 이는 숙련된 수리공 없이도 사용자가 효율적으로 보수 조작을 행할 수 있어서 조작성이 현저히 향상된다는 잇점이 있다. 따라서, 이런 타입은 널리 보급되고 있다.
이러한 프로세스 카트리지의 전형적인 한 예가 도 1 및 도 2에 각각 개략 단면도 및 분해 사시도로 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 프로세스 카트리지는 감광매체(10), 이 감광매체(10)를 대전시키는 대전롤러(20), 현상제(30), 대전된 상기 감광매체(10)에 상기 현상제(30)를 이송 부착시키는 현상롤러(40), 상기 현상롤러(40)에 현상제(30)를 공급하는 현상제 공급롤러(50), 상기 현상롤러(40)에 공급된 현상제층을 일정하게 규제함과 아울러 상기 현상제를 대전시키는 현상제층규제부재(60), 상기 현상제(30)를 교반시키는 교반기(70), 상기 감광매체(10)에 잔류하는 폐현상제를 제거하는 클리닝부재(80), 상기 클리닝부재(80)에 의해 제거되는 폐현상제를 저장하는 폐현상제통(90) 및 이상의 상기한 부품들을 지지하는 프레임(100)을 포함한다.
통상 상기 프레임(100)은 도 2에서 보는 바와 같이, 메인프레임부(110), 현상제컨테이너프레임부(120) 및 클리닝프레임부(130)로 분할되며, 이와 같이 분할된 수개의 프레임부(110)(120)(130)는 용접에 의해 서로 조립되거나, 또는 형상에 의한 끼워맞춤, 스크류, 리벳 및 접착제 등과 같은 접합수단에 의해 서로 조립된다.
상기 메인프레임부(110)는 감광매체(10), 현상롤러(40), 현상제 공급롤러(50) 및 현상제층구제부재(60)를 지지한다. 그리고, 상기 현상제컨테이너프레임부(120)는 현상제(30)를 보관하는 통을 구성함과 아울러 교반기(70)를 지지하며, 상기 클리닝프레임부(130)는 대전롤러(20) 및 클리닝부재(80)를 지지함과 아울러 상기 폐현상제통(90)을 구성한다.
도 1에서 미설명 부호 45는 상기 현상롤러(40)의 하부에서 현상롤러(40)와 접촉하여 현상제 누출을 방지함과 아울러 현상롤러(40)를 표면을 클리닝하는 필름부재이다. 이 필름부재(45)는 상기 메인프레임부(110)에 지지된다.
최근의 프로세스 카트리지는 고속화 및 장수명화되어 가는 추세이다. 이런 추세에 따라 프로세스 카트리지의 크기도 점점 커지며, 구성하는 프레임부의 개수도 많아지고 있다. 즉, 장수명의 프로세스 카트리지를 위해서는 현상제량이 많아져야 하므로 카트리지의 크기가 커지며, 고속회전을 위해서 롤러나 현상제를 비롯한 부품들의 품질 및 내구성 확보를 위해 여러가지 보조적인 안전장치 및 개량구조를 적용함으로써 카트리지의 프레임부 개수가 많아지는 것이다.
종래의 프로세스 카트리지를 보면, 여러가지의 프레임(100) 분할 구조를 제공하고 있으나, 어떤 경우나 공통으로, 감광매체(10)의 정전잠상을 현상하기 이전의 단계에 관여하는 부품들, 예컨대, 현상롤러(40), 현상제공급롤러(50), 현상제층규제부재(60) 등이 하나의 프레임부, 즉 감광매체(10)를 지지하는 메인프레임부(110)에 지지되어 있다.
카트리지의 크기가 커지면서 상기와 같은 현상롤러(40), 현상제공급롤러(50) 및 현상제층규제부재(60) 등을 하나의 프레임에 조립하는 경우, 조립공차가 커지는 것을 피할 수 없다. 거기에 각 부품의 형상공차 역시 존재하므로 실제로 부품을 프레임에 조립하고, 카트리지를 일정 수명 이상 사용하면 원래 설계된 정해진 위치대로 각 부품이 지지되는 것을 기대하기는 사실상 불가능하다.
특히, 현상롤러(40)와 현상제층규제부재(60)의 경우, 이 부품의 위치가 조금이라도 잘못되는 경우 화상에 치명적인 문제가 발생된다. 부연하면, 일반적으로 현상제층규제부재(60)는 현상롤러(40)상에 카운터방향으로 설치되기 때문에, 그 길이, 탄성력, 마모량, 지지부의 위치, 현상롤러의 표면조도, 현상롤러의 탄성력 및 경도 등이 현상롤러(40)와 현상제층규제부재(60)의 접촉면상에 변수로 작용한다. 그러나, 프레임에 대한 조립공차 및 부품 특성에서의 형상공차가 더해지면 상기 변수는 접촉면상에 악영향을 주게 된다. 그리하여 균일한 현상제층 규제가 어려워 화상의 농도 불균일, 농도 저하, 과농도, 경시변화, 현상제 스트레스, 현상제 누출, 현상제 날림현상 및 백그라운드(background) 등의 문제가 발생됨으로써 화상 품질이 극도로 나빠진다.
그러나, 기존의 프로세스 카트리지는 장수명, 고속화되어 가는 추세에서 나타나는 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 각 부품, 특히 현상롤러 및 현상제층규제부재의 조립시 발생하는 조립공차를 최소화시킴으로써 상기 현상롤러 및 현상제층규제부재의 위치가 틀어져서 발생되는 제반 문제가 현저히 개선된 화상형성장치의 프로세스 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 감광매체를 지지하는 메인프레임부; 현상제를 저장하는 통을 구성하는 현상제컨테이너프레임부; 및 상기 현상제를 상기 감광매체에 이송 부착시키는 현상롤러와 상기 현상롤러에 공급된 현상제의 두께를 일정하게 규제하는 현상제층규제부재를 지지하는 현상프레임부로 분할 형성되며; 이들 메인프레임부, 현상제컨테이너프레임부 및 현상프레임부가 서로 접합되어 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 화상형성정치의 프로세스 카트리지는, 감광매체 및 현상제 공급롤러를 지지하는 메인프레임부; 상기 현상제를 저장하는 통을 구성하는 현상제컨테이너프레임부; 상기 현상롤러와 현상제층규제부재를 지지하는 현상프레임부; 및 상기 감광매체를 대전시키기 위한 대전롤러 및 상기 감광매체상의 잔류 현상제를 제거하는 클리닝부재를 지지함과 아울러 상기 클리닝부재에 의해 제거되는 폐현상제를 저장하는 폐현상제통을 구성하는 클리닝프레임부;로 분할 형성되며, 이들 메인프레임부, 현상제컨테이너프레임부, 현상프레임부 및 클리닝프레임부가 서로 접합되어 구성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 상기 현상롤러의 하부에서 현상롤러와 접촉하여 현상제 누출을 방지함과 아울러 현상롤러 표면을 클리닝하는 필름부재를 포함하며, 상기 필름부재는 상기 현상프레임부에 지지되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 현상제통에 저장된 현상제를 교반시킴과 아울러 상기 현상제 공급롤러 측으로 이송시키는 교반기를 포함하며, 상기 교반기는 상기 현상제컨테이너프레임부에 지지되는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 의거하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지는 감광매체(10), 감광매체(10)를 대전시키는 대전롤러(20), 현상제(30), 대전된 상기 감광매체(10)에 상기 현상제(30)를 이송 부착시키는 현상롤러(40), 상기 현상롤러(40)에 현상제(30)를 공급하는 현상제 공급롤러(50), 상기 현상롤러(40)에 공급된 현상제층을 일정하게 규재함과 아울러 상기 현상제를 대전시키는 현상제층규재부재(60), 상기 현상제(30)를 교반시키는 교반기(70), 상기 감광매체(10)에 잔류하는 폐현상제를 제거하는 클리닝부재(80), 상기 클리닝부재(80)에 의해 제거되는 폐현상제를 저장하는 폐현상제통(90) 및 이상의 상기한 부품들을 지지하는 프레임(100)을 포함한다.
이와 같은 구성은 종래의 경우와 유사하다. 다만, 본 발명에 의한 프로세스 카트리지는 상기한 프레임(100)의 분활 구조가 종래의 경우와 다르게 구성되어 있다. 따라서, 종래와 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 중복 설명은 생략하며, 본 발명의 특징적인 부분에 대해서 중점적으로 설명한다.
상기 프레임(100)은 분할 형성되는 메인프레임부(110), 현상제컨테이너프레임부(120), 클리닝프레임부(130) 및 현상프레임부(140)를 구비한다.
상기 메인프레임부(110)는 감광매체(10) 및 현상제 공급롤러(50)를 지지한다. 그리고, 상기 현상제컨테이너프레임부(120)는 상기 현상제(30)를 저장하는 현상제통을 구성하며, 상기 교반기(70)를 지지한다. 또한, 상기 클리닝프레임부(130)는 대전롤러(20) 및 클리닝부재(80)를 지지함과 아울러 상기 폐현상제통(90)를 구성한다.
상기 현상프레임부(140)는 현상롤러(40)와 현상제층규제부재(60)를 지지한다. 아울러, 본 발명에 의한 프로세스 카트리지는 상기 현상롤러(40)의 하부에서 현상롤러(40)와 접촉하여 현상제(30)의 누출을 방지함과 아울러 현상롤러(30)의 표면을 클리닝하는 필름부재(45)를 구비하는데, 상기 현상프레임부(140)는 상기 필름부재(45)도 지지한다.
또한, 도시되지는 않았으나, 본 발명에 의한 프로세스 카트리지는 상기 현상제컨테이너프레임부(120)의 커버 기능을 하는 현상제컨테이너캡프레임부를 구비할 수도 있다.
상기와 같이 분활 형성되는 본 발명에 의한 메인프레임부(110), 현상제컨테이너프레임부(120), 클리닝프레임부(130) 및 현상프레임부(140)는 종래와 같은 방법, 즉 용접에 의해 서로 조립되거나, 또는 형상에 의한 끼워맞춤, 스크류, 리벳 및 접착제 등과 같은 접합수단에 의해 서로 조립된다.
본 발명의 특징적인 구성인 현상프레임부(140)를 도 4 및 도 6을 참조하여 좀 더 자세히 설명한다.
현상프레임부(134)는 양단에 현상롤러(40)를 지지하기 위한 현상롤러 지지홈(143) 및 지지홈(143)에 안착하기 위해 가이드 해주는 안내홈(146)을 구비하며, 현상제층규제부재(70)를 조립하고 지지하기 위한 현상제층규제부재 지지홈(145)을 구비한다. 또한, 현상프레임부(140)는 메인프레임부(110)에 적어도 하나의 나사(141)로 체결되어 지정된 위치에 조립되기 위한 나사조립부(142)를 구비한다.
현상제층규제부재(60)는 현상제층규제부재 지지홈(145)에 수직한 방향으로 조립되어, 미도시된 고정나사에 의해 체결되어 고정된다.
현상롤러(40)는 현상프레임부(140)의 현상롤러 지지홈(143)에 현상롤러(40)의 한쪽 제1지지축(41a)을 끼운 후, 반대측의 제2지지축(41b)을 현상롤러 안내홈(146)을 따라 끼워 현상롤러 지지홈(143)에 안착시킨 후 별도의 고정부재(144)을 통해 고정시킨다. 따라서, 고정부재(144)는 현상롤러(40)의 회전축(41)이 현상롤러 지지홈(143)에 안착된 후에 이탈을 방지하기 위해 현상롤러 안내홈(146)을 막는 기능을 수행하는 것이다.
또한, 현상프레임부(140)는, 장기간 사용을 위한 강화보강리브(미도시) 및 현상프레임부(140)과 메인프레임부(110)의 조립경계면상에서 발생될 수 있는 현상제 누출을 방지하기 위한 현상제누출방지부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 현상프레임부(140)가 메인프레임부(110)에 고정됨에 있어서, 본 실시예에서는 나사(141)와 나사조립부(142)를 구비하여 조립됨을 예시하고 있으나, 초음파를 이용한 융착, 형상에 의한 끼워맞춤, 접착제와 같은 다수의 접합법을 통해 고정시킬 수 있다.
또 다른 실시예로서, 첨부된 도면에 도시되어 있지는 않지만, 현상롤러(40), 현상제층규제부재(60) 및 필름부재(45)를 지지하는 현상프레임부(140)는, 필요에 따라 공급롤러(50)가 상기 현상롤러(40)를 현상프레임부(140)에 조립되는 방법과 유사하게 조립하여 포함할 수 있다.
또한, 현상프레임부(140)가 메인프레임부(110)에 조립되어 있는 실시예에 대해 설명하였으나, 또 다른 실시예로서, 현상프레임부(140)를 메인프레임부(110)와 인접하여 배치시키고, 미도시된 탄성부재를 이용하여 현상프레임부(140)를 감광매체(10)측 또는 특정방향으로 가압하는 구성도 가능하다. 상기와 같이 가압되는 현상프레임부(140)는, 감광매체(10)와 현상롤러(40)사이의 거리를 유지시키거나, 롤러를 회전하기 위해 설치되는 기어가 일정한 방향으로 가려는 기어의 추력을 극복하기 위한 방법으로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 현상롤러(40), 현상제층규제부재(60) 및 필름부재(45)를 지지하는 별도의 프레임부를 더 포함함으로서, 상기 부품들을 조립함에 있어 발생될 수 있는 조립공차를 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 현상롤러 및 현상제층규제부재가 별도의 프레임부에 지지되어 조립시 발생되는 조립공차를 최소화시킴으로써, 화상현상품질 및 제조품질이 향상되어 화상형성장치의 프로세스 카트리지의 고속화 및 장수명화를 실현시킬 수 있다.
또한, 프로세스 카트리지가 재생될 경우에, 현상프레임부만을 교체하여 재생가능하므로, 재생비용를 절약할 수 있고, 사용자의 교체작업을 용이하게 실현시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 적절한 모든 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 화상형성장치의 프로세스 카트리지를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 프로세스 카트리지의 프레임 분할 예를 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지를 도시한 분해 사시도,
도 4는 도 3의 조립 상태 사시도,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도, 그리고,
도 6은 본 발명에 의한 프로세스 카트리지의 요부인 현상프레임부에 대한 현상롤러 및 현상제층규제부재의 조립예를 나타낸 분해 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 감광매체 20: 대전롤러
30: 현상제 40: 현상롤러
50: 공급롤러 60: 현상제층규제부재
70: 교반기 80: 클리닝부재
90: 폐현상제통 110: 메인프레임부
120: 현상제컨테이너프레임부 130: 클리닝프레임부
140: 현상프레임부
Claims (4)
- 감광매체, 현상제, 상기 현상제를 상기 감광매체에 이송 부착시키는 현상롤러, 상기 현상롤러로 현상제를 공급하는 현상제 공급롤러, 상기 현상롤러에 공급된 현상제의 두께를 일정하게 규제하는 현상제층규제부재 및 상기 부품들을 지지하는 프레임을 포함하며;상기 프레임은,상기 감광매체를 지지하는 메인프레임부;상기 현상제를 저장하는 통을 구성하는 현상제컨테이너프레임부; 및상기 현상롤러와 상기 현상제층규제부재를 지지하는 현상프레임부로 분할 형성되며; 이들 메인프레임부, 현상제컨테이너프레임부 및 현상프레임부가 서로 접합되어 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
- 감광매체; 상기 감광매체를 대전시키기 위한 대전롤러; 현상제; 상기 현상제를 상기 감광매체에 이송 부착시키는 현상롤러; 상기 현상롤러로 현상제를 공급하는 현상제 공급롤러; 상기 현상롤러에 공급된 현상제의 두께를 일정하게 규제하는 현상제층규제부재; 상기 감광매체상의 잔류 현상제를 제거하는 클리닝부재; 상기 클리닝부재에 의해 제거되는 폐현상제를 저장하는 폐현상제통; 및 상기 부품들을 지지하는 프레임;을 포함하며,상기 프레임은,상기 감광매체 및 현상제 공급롤러를 지지하는 메인프레임부;상기 현상제를 저장하는 통을 구성하는 현상제컨테이너프레임부;상기 현상롤러와 상기 현상제층규제부재를 지지하는 현상프레임부; 및상기 대전롤러 및 클리닝부재를 지지함과 아울러 상기 폐현상제통을 구성하는 클리닝프레임부;로 분할 형성되며, 이들 메인프레임부, 현상제컨테이너프레임부, 현상프레임부 및 클리닝프레임부가 서로 접합되어 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 현상롤러의 하부에서 현상롤러와 접촉하여 현상제 누출을 방지함과 아울러 현상롤러 표면을 클리닝하는 필름부재를 포함하며,상기 필름부재는 상기 현상프레임부에 지지되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 현상제통에 저장된 현상제를 교반시킴과 아울러 상기 현상제 공급롤러 측으로 이송시키는 교반기를 포함하며,상기 교반기는 상기 현상제컨테이너프레임부에 지지되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
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