KR20060102883A - 전사롤러유닛 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

전사롤러유닛 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치 Download PDF

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KR20060102883A
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Abstract

본 발명은, 전사롤러유닛 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
상기 전사롤러유닛은, 전자사진방식 화상형성장치의 감광매체와 대면(對面)하는 일측이 개방된 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러; 전사 바이어스의 인가를 위하여, 상기 전사롤러의 일 단부에 접촉하고 상기 하우징의 외측으로 연장된 도전성(導電性) 단자; 및, 상기 감광매체를 향하여 상기 하우징을 탄성 가압하는 탄성가압수단;을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

전사롤러유닛 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치{Transferring roller unit, and electrophotographic image forming apparatus with the same}
도 1은 종래의 현상기와 전사롤러의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 전사롤러유닛을 도시한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사롤러유닛을 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 ...전자사진방식 화상형성장치 110 ...현상기
115 ...감광매체 120 ...현상롤러
130 ...광주사기 137 ...정착기
150 ...전사롤러유닛 151 ...전사롤러
153 ...구동전달기어 160 ...하우징
155 ...도전성 단자 170 ...스프링
본 발명은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈부착시 전사롤러의 훼손을 방지할 수 있는 전사롤러유닛, 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자사진방식 화상형성장치란, 일정 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 상기 정전잠상을 현상제인 토너(toner)로 현상한 후 이를 용지에 전사 및 정착시켜 단색 화상 또는 칼라 화상을 인쇄하는 장치를 말한다.
도 1은 종래의 현상기와 전사롤러의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 현상제인 토너가 충진된 현상기(10)에는 노광에 의해 정전잠상이 형성되고 상기 정전잠상에 토너가 공급되어 가시화상이 현상되는 감광매체(15)가 회전 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 전사롤러(20)는 감광매체(15)와의 사이에 전사닙(N)을 형성하며 상기 감광매체(15)에 대면(對面)하여 배치된다. 전자사진방식 화상형성장치(미도시)에 인쇄명령이 입력되면, 감광매체(15)의 회전으로 감광매체(15)의 외주면에 현상된 가시화상이 상기 전사닙(N)으로 진입함과 동시에 용지(P)가 상기 전사닙(N)을 통과하면서, 상기 용지(P)에 상기 가시화상이 전사된다.
상기 전사롤러(20)는 사용수명이 다하면 교체해주어야 하는 소모성 부품으로, 전자사진방식 화상형성장치의 내부에 마련된 지지프레임(미도시)에 장착된다. 따라서, 상기 전사롤러(20)는 사용자가 이를 상기 지지프레임에 장착하거나, 상기 지지프레임으로부터 분리하고자 할 때 부주의에 의해 훼손될 가능성이 크다는 문제점이 있다. 특히, 외주부가 발포성수지로 이루어진 소위 소프트롤러는 영구적 훼손에 이르지 않더라도 형태가 쉽게 일그러지고, 일단 일그러지면 한참 동안 전사 불량이 계속되므로 그 취급에 고도의 주의가 요구되며, 이는 통상적인 화상형성장치의 사용자에게는 매우 어려운 일이다.
한편, 화상의 전사과정을 전후하여 상기 현상기(10)에서 폐토너가 누출되는 경우가 종종 발생한다. 이와 같이 누출된 폐토너는 전사롤러(20) 주변에 쌓여 고착되어 전사롤러(20)의 이상 마모를 야기하거나 인쇄 품질의 불량을 야기하는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전사롤러와, 훼손 방지를 위하여 전사롤러를 내부에 포함하는 하우징을 구비한 전사롤러유닛, 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 전자사진방식 화상형성장치의 감광매체와 대면(對面)하는 일측이 개방된 하우징; 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러; 전사 바이어스의 인가를 위하여, 상기 전사롤러의 일 단부에 접촉하고 상기 하우징의 외측으로 연장된 도전성(導電性) 단자; 및, 상기 감광매체를 향하여 상기 하우징을 탄성 가압하는 탄성가압수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 전사롤러유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은, 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광매체;
상기 감광매체와 대면(對面)하는 일측이 개방된 하우징, 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러, 전사 바이어스의 인가를 위하여, 상기 전사롤러의 일 단부에 접촉하고 상기 하우징의 외측으로 연장된 도전성(導電性) 단자, 및 상기 감광매체를 향하여 상기 하우징을 탄성 가압하는 탄성가압수단을 구비한 전사롤러유닛; 및,
상기 전사롤러유닛을 지지하는 지지프레임;을 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 탄성가압수단은 상기 하우징과 지지프레임 사이에 개재되는 스프링을 구비하며, 상기 하우징은 상기 지지프레임에 탈착 가능하게 부착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 탄성가압수단은 상기 지지프레임에 장착되는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트와 지지프레임 사이에 개재되는 스프링을 구비하며, 상기 하우징은 상기 지지플레이트에 탈착 가능하게 부착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하우징은 상기 전사롤러를 감싸는 외벽부와, 상기 전사롤러의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 외벽부와 지지부가 고분자수지 몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전사롤러유닛, 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치를 도 시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 전사롤러유닛을 도시한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전사사진방식 화상형성장치(100)는 케이스(101)와, 상기 케이스(101) 내부에 마련되는 광주사기(130), 현상기(110), 및 정착기(137)를 구비한다.
상기 현상기(110)는 케이스(101) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 외장을 이루는 현상기 프레임(112)의 내부에는, 감광매체(115), 대전롤러(117), 폐토너 클리너(118), 현상롤러(120), 닥터 블레이드(121), 공급롤러(123), 및 애지테이터(124)가 설치되어 있다. 또한, 상기 현상기 프레임(112) 내부에는 상기 폐토너 클리너(118)가 감광매체(115) 외주면에서 긁어낸 폐토너가 저장되는 폐토너 보관공간(125)과, 현상제인 토너를 수용하는 토너 저장공간(126)이 마련된다. 상기 현상기(110)는 토너 저장공간(126)에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다.
상기 감광매체(115)는 원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 증착 등의 방법에 의해 광도전 물질층이 형성된 것이다. 상기 감광매체(115)는 대전롤러(117)를 통하여 소정 전위로 대전되고, 광주사기(130)에서 주사된 광에 노광(露光)되어 그 외주면에 인쇄하고자 하는 화상에 대응하는 정전잠상이 형성된다. 상기 현상롤러(120)는 정전잠상이 형성된 감광매체(115)에 현상제인 토너를 공급하여 상기 정전잠상을 가시(可視)화상으로 현상하는 것이고, 상기 공급롤러(123)는 현상롤러(120)에 토너를 공급해주는 것이며, 상기 애지테이터(124)는 토너 저장공간(126) 내의 토너가 굳지 않도록 요동시켜 주는 것이다. 한편, 상기 닥터 블레이드(121)는 공급롤러(123)로부터 공급되어 현상롤러(120)의 외주면에 부착되는 토너의 두께를 규제하는 것이며, 상기 폐토너 클리너(118)는 용지(P)에 전사되지 못하고 감광매체(115) 외주면에 잔류한 폐토너를 긁어내 제거하는 것으로, 이에 의해 제거된 폐토너는 상기 폐토너 보관공간(125)에 쌓이게 된다.
상기 감광매체(115)의 아래에는 전사닙(N)을 형성하며 감광매체(115)의 외주면에 대면(對面)하도록 설치된 전사롤러(151)를 포함하는 전사롤러유닛(150)이 마련된다. 상기 감광매체(115)의 외주면에 현상된 가시화상은 전사 바이어스 및 감광매체(115)와 전사롤러(151) 사이의 접촉 압력에 의해 전사롤러(151)와 감광매체(115) 사이를 통과하는 용지(P)에 전사된다. 상기 전사롤러유닛(150)의 구조에 대해서는 후술한다.
상기 정착기(137)는, 히트롤러(138), 및 그와 대향되게 위치하는 가압롤러(139)를 구비하여, 가시화상이 전사된 용지(P)가 히트롤러(138)와 가압롤러(139) 사이를 통과하면 열과 압력을 이용한 열압착에 의해 상기 화상이 용지(P)에 정착된다.
또한, 상기 전자사진방식 화상형성장치(100)는, 케이스(101) 하측부의 제1 및 제2 급지카세트(105, 106)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하는 픽업롤러(141, 142)를 각각 구비하며, 픽업된 용지(P)에 이송력을 제공함과 아울러, 용지(P)가 감광매체(115)와 전사롤러(151) 사이를 통과하기에 앞서 용지(P)의 원하는 부분에 가시화상이 전사될 수 있도록 용지(P)를 정렬하는 용지정렬기(144)를 구비 한다. 또한, 정착기(137)를 통과하여 소정의 가시화상이 인쇄된 용지(P)를 케이스(101) 외부의 배지대(102)로 배출하기 위한 배지롤러(145)를 구비한다.
상기한 구성을 갖는 전자사진방식 화상형성장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 상기 감광매체(115)는 상기 대전롤러(117)를 통해 소정 전위로 대전되고, 상기 광주사기(130)에서 주사된 광에 감응하여 그 외주면에 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 현상기(110)의 토너 저장공간(126) 내부의 토너는 애지테이터(124)에 의해 교반되고, 공급롤러(123) 및 현상롤러(120)를 통하여 정전잠상이 형성된 감광매체(115)에 공급되어, 상기 감광매체(115)의 외주면에 가시화상이 현상된다. 한편, 상기 제1 또는 제2 급지카세트(105 또는 106)의 가장 위에 적재되어 있던 용지(P)는 픽업롤러(141 또는 142)에 의해 픽업되고, 용지정렬기(144)에 의해 급지 및 정렬되어 상기 감광매체(115)와 전사롤러(151) 사이를 통과하며, 이 때 상기 용지(P)의 감광매체(115) 대향면에 상기 감광매체(115) 외주면에 현상되었던 가시화상이 전사된다. 상기 용지(P)에 전사된 가시화상은, 정착기(137)를 통과하며 열과 압력에 의해 상기 용지(P) 위에 정착되며, 배지롤러(145)에 의해 이송되어 배지대(102)에 적재된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 전사롤러유닛(150)은 감광매체(115, 도 2 참조)와 대면(對面)하는 상측면이 개방된 하우징(160)과, 상기 하우징(160) 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러(151)와, 상기 전사롤러(151)에 전사 바이어스를 인가하기 위한 도전성(導電性) 단자(155)와, 상기 하우징(160)을 감광매체(115)를 향하여 탄성 가압하는 탄성가압수단을 구비한다.
상기 하우징(160)은 상기 전사롤러(151)를 내부에 포함하여 감싸는 외벽부(161)와, 상기 전사롤러(151)의 양 단부(151a, 151b)를 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부(163) 및 제2 지지부(164)를 포함하고, 상기 외벽부(161)와 지지부들(163, 164)이 고분자수지 몰딩(molding)에 의해 일체로 형성된 것이다. 상기 전사롤러(151)를 회전 가능하게 지지하기 위한 부시(bush)나 베어링(bearing) 등의 부품을 채용하지 않아도 되므로 전사롤러유닛(150)의 구성이 단순하다. 또한, 전사롤러(151)의 일측 단부(151a)를 제1 지지부(163)의 통공(163a)에 끼워 장착하고, 상기 전사롤러(151)의 타측 단부(151b)를 제2 지지부(164)의 반원형 홈(164a)에 올리는 것만으로 전사롤러(151)를 하우징(160)에 장착할 수 있어, 조립이 용이하며, 이로 인해 제조비용이 절감될 수 있다.
화상의 전사과정을 전후하여 현상기(110)로부터 누출되는 폐토너는 상기 하우징(160) 내부로 유입되어 적재된다. 따라서, 상기 폐토너로 인한 전사롤러(151)의 마모나 인쇄 품질의 불량이 완화될 수 있다.
상기 전사롤러(151)는 발포성수지로 된 외주면을 갖는 소프트롤러로서, 상기 타측 단부(151b)에 구동전달기어(153)가 끼워져 체결된다. 상기 구동전달기어(153)는 현상기(110, 도 2 참조)의 현상롤러(120, 도 2 참조) 및 공급롤러(123, 도 2 참조)를 구동하는 구동기어(미도시)와 치합되어 전사롤러(151)의 회전을 야기한다. 상기 하우징(160)에는 상기 구동기어와 구동전달기어(153)의 치합이 방해되지 않도록 덴트(dent, 167)가 형성된다.
상기 도전성 단자(155)는 상기 전사롤러(151)의 타측 단부(151b)에 접촉할 수 있게 일측부가 하우징(160)의 내부로 연장되어 절곡되고, 타측부는 하우징(160)의 외부로 연장된다. 상기 도전성 단자(155)의 타측부에 전원공급기(미도시)로부터 연장된 하네스(harness)가 연결되며, 이와 같은 구성에 의해 전사롤러(151)에 전사 바이어스가 인가된다.
상기 하우징(160)은 이를 지지하는 지지프레임(180)에 스냅(snap) 등의 부착수단을 이용하여 탈착 가능하게 부착된다. 따라서, 상기 전사롤러(151)의 사용수명이 다했을 때 사용자는 하우징(160)을 지지프레임(180)에서 떼고 붙임에 의해 상기 전사롤라(151)를 손상없이 용이하게 교환할 수 있다. 상기 탄성가압수단은 상기 하우징(160)과 지지프레임(180) 사이에 개재되는 스프링(170)으로, 전사롤러(151)를 감광매체(115, 도 2 참조)를 향해 가압하여 일정한 전사닙(N)을 유지할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사롤러유닛을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전사롤러유닛(150 )도 도 3 및 도 4의 전사롤러유닛(150)과 동일한 형태의 하우징(160)과, 상기 하우징(160) 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러(151)와, 상기 전사롤러(151)에 전사 바이어스를 인가하기 위한 도전성(導電性) 단자(155)와, 상기 전사롤러(151)에 끼워져 체결되는 구동전달기어(153)를 구비한다.
한편, 상기 도 3 및 도 4에 도시된 전사롤러유닛(150)과 달리 상기 하우징(160)을 감광매체(115)를 향해 가압하는 탄성가압수단은, 케이스(101, 도 2 참조) 내부의 지지프레임(180)에 승강 가능하게 장착되는 지지플레이트(190)와, 상기 지 지프레임(180)과 지지플레이트(190) 사이에 개재되는 스프링(192)을 구비한다. 상기 하우징(160)은 상기 지지플레이트(190)에 스냅(snap) 등의 부착수단을 이용하여 탈착 가능하게 부착된다. 상기 전사롤러(151)는 상기 탄성가압수단에 의해 감광매체(115, 도 2 참조)와의 사이에 일정한 전사닙(N)을 유지할 수 있으며, 상기 전사롤러(151)의 사용수명이 다했을 때 사용자는 하우징(160)을 지지플레이트(190)에서 떼고 붙임에 의해 상기 전사롤라(151)를 손상없이 용이하게 교환할 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. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명의 전사롤러유닛을 구비한 전자사진방식 화상형성장치는 전사롤러의 교환 또는 수리시에 전사롤러를 직접 만질 필요가 없어 훼손 가능성이 적고, 따라서 전사롤러의 훼손으로 인한 인쇄 품질의 불량을 예방할 수 있다.
또한, 현상기에서 전사롤러 주위로 누출된 폐토너가 하우징에 유입되므로 전사롤러의 이송 마모나 상기 폐토너로 인한 인쇄 품질의 불량을 예방할 수 있다.
또한, 전사롤러를 지지하는 부시(bush)나 베어링(bearing) 등의 부품을 사용하지 않아도 되므로, 구성이 단순해지고, 조립이 용이해지며, 이로 인해 제조비용이 절감될 수 있다.

Claims (5)

  1. 전자사진방식 화상형성장치의 감광매체와 대면(對面)하는 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러;
    전사 바이어스의 인가를 위하여, 상기 전사롤러의 일 단부에 접촉하고 상기 하우징의 외측으로 연장된 도전성(導電性) 단자; 및,
    상기 감광매체를 향하여 상기 하우징을 탄성 가압하는 탄성가압수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 전사롤러유닛.
  2. 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광매체;
    상기 감광매체와 대면(對面)하는 일측이 개방된 하우징, 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 장착된 전사롤러, 전사 바이어스의 인가를 위하여, 상기 전사롤러의 일 단부에 접촉하고 상기 하우징의 외측으로 연장된 도전성(導電性) 단자, 및 상기 감광매체를 향하여 상기 하우징을 탄성 가압하는 탄성가압수단을 구비한 전사롤러유닛; 및,
    상기 전사롤러유닛을 지지하는 지지프레임;을 구비한 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 탄성가압수단은 상기 하우징과 지지프레임 사이에 개재되는 스프링을 구비하며, 상기 하우징은 상기 지지프레임에 탈착 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 탄성가압수단은 상기 지지프레임에 장착되는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트와 지지프레임 사이에 개재되는 스프링을 구비하며, 상기 하우징은 상기 지지플레이트에 탈착 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 전사롤러를 감싸는 외벽부와, 상기 전사롤러의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 외벽부와 지지부가 고분자수지 몰딩에 의해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
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