KR20060119556A - 교반리브를 가지는 화상형성장치의 현상장치 - Google Patents

Abstract

화상형성장치의 현상장치에 관한 것이다. 상기 현상장치는 내부에 현상제가 수용되는 프레임과 프레임에 설치되어 현상제를 교반하는 교반스크류와 프레임과 이격되어 교반스크류의 양단에 설치된 캡을 포함하는 교반장치와 교반된 현상제를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러 및 캡에 설치되어 프레임과 캡 사이의 공간에 적체되는 현상제를 교반하는 교반리브를 포함한다.

화상형성장치, 현상장치, 교반장치, 현상제, 교반리브

Description

교반리브를 가지는 화상형성장치의 현상장치{developing apparatus for image forming apparatus having agitating rib}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현상장치를 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 현상장치의 내부를 나타내는 정면도이다.

도 3은 도 2에서 제2 교반장치를 나타낸 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반리브를 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반리브를 나타내는 사시도이다.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **

105 : 프레임

110 : 감광체

120 : 현상롤러

140 : 제1 교반장치

150 : 제2 교반장치

151 : 교반리브

본 발명은 화상형성장치의 현상장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현상제를 효율적으로 교반하는 화상형성장치의 현상장치에 관한 것이다.

레이저 프린터나 디지털 복사기와 같은 화상형성장치는 감광체에 레이저광을 주사하여 감광체의 표면에 인쇄하고자 하는 이미지에 대응되는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 이 정전잠상에 토너를 공급하여 토너 화상을 현상한다. 인쇄매체에 이 토너 화상을 전사시키고 열과 압력을 이용하여 정착시켜 화상을 형성한다.

정전잠상이 형성된 감광체에 토너를 공급하여 토너 화상을 현상하는 처리는 현상장치에서 이루어진다. 일반적으로 현상장치 내부에는 토너의 대전을 돕기 위해 캐리어가 존재한다. 캐리어는 페라이트(ferrite) 성분으로 구성되며, 캐리어와 토너가 혼합된 것을 이하 현상제라 한다. 토너 카트리지가 토너를 현상장치 내부로 공급하면, 공급된 토너는 적정 수준의 대전량을 얻을 수 있도록 캐리어와 함께 교반장치에 의해 교반되어 현상롤러에 공급된다. 현상제가 부착된 현상롤러는 토너를 감광체로 현상한다.

현상장치에서 발생하는 문제점 중 하나가 현상제의 고화 현상이다. 현상제의 고화는 구성 물질의 들러붙으려는(tacky) 성질, 정전기적 인력, 마찰열 등 다양한 원인에 기인한다. 현상제가 고화되면 현상롤러에 제대로 부착되지 못해 감광체로 토너가 현상되지 못하고 결국 인쇄품질이 저하된다. 현상제의 고화를 방지하고 유동성을 확보하기 위해 현상장치 내에는 교반장치가 설치된다.

대한민국 특허공개공보 제 10-2004-0025993 호는 봉 형상, 크랭크 형상 등으 로 구성한 교반장치를 개시하고 있다. 미국특허 제6,834,175호는 스크류 상에 나선형의 리브와 경사진 리브를 함께 형성한 교반장치를 개시하고 있다. 그러나 상기 문헌들은 교반장치에 있어서 교반스크류의 형상에 관한 것일 뿐 프레임과의 마찰이 발생하는 교반스크류의 양단에서 어떻게 현상제를 교반하는가에 대해 개시하고 있지 않다.

교반장치의 양단에는 프레임과 접촉하여 계속적인 마찰이 있으며, 이로 인해 마찰열이 발생한다. 주변에 비해 비교적 고온인 이 부분에 현상제가 공급되면 쉽게 고화되는 문제가 있다. 또한, 페라이트 성분의 캐리어는 자체 중량이 커서 교반장치의 양단에 정체되는 경우가 많아 고화가 더 자주 발생하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 현상제를 효율적으로 교반하는 화상형성장치의 현상장치를 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 현상장치는 내부에 현상제가 수용되는 프레임과 상기 프레임에 설치되어 상기 현상제를 교반하는 교반스크류와 상기 프레임과 이격되어 상기 교반스크류의 양단에 설치된 캡을 포함하는 교반장치와 교반된 상기 현상제를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러 및 상기 캡에 설치되어 상기 프레임과 상기 캡 사이의 공간에 적체되는 상기 현상제를 교반하는 교반리브를 포함한다.

상기 교반리브는 나선형일 수 있다. 또한, 상기 교반리브는 높이가 일정할 수 있고, 상기 캡의 중심으로 갈수록 높이가 작아질 수 있다.

본 발명에 의하면 교반장치의 양단에 교반리브를 설치함으로써 양단에서의 현상제의 고화를 막을 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 현상장치(100)를 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하면, 현상장치(100)는 프레임(105), 감광체(110), 현상롤러(120), 닥터블레이드(130), 제1 교반장치(140) 및 제2 교반장치(150)를 포함한다.

토너 카트리지(미도시)로부터 공급된 토너는 제1 교반장치(140)에 의해 프레임(105) 내부에 저장된 캐리어와 섞여 현상제를 이루면서 교반된다. 제1 교반장치(140)에 의해 교반된 현상제는 제2 교반장치(150)에 의해 다시 교반 및 이송되어 현상롤러(120)에 부착된다. 닥터블레이드(130)는 현상롤러(120)와 소정 간격의 닥터갭을 형성하고 일정한 양의 현상제만이 현상롤러(120)에 부착되도록 한다. 현상롤러(120)에 부착된 현상제 중 토너 성분은 정전잠상이 형성된 감광체(110)로 현상되고, 나머지 캐리어 성분은 현상롤러(120)에서 떨어져 나와 다시 순환된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 현상장치(100)의 내부를 나타내는 정면도이다.

도 2를 참조하면, 현상장치(100)의 프레임(105)에는 제1 및 제2 교반장치(140, 150)가 설치된다.

도 2의 화살표는 현상제의 이동방향을 나타낸다. 제1 교반장치(140)의 교반스크류에 의해 교반된 현상제는 교반스크류의 추력에 의해 제2 교반장치(150)가 위치하는 곳으로 이송된다. 이때 제1 교반장치(140)와 제2 교반장치(150) 사이에는 격벽(135)이 설치되어 현상제가 제1 교반장치(140)의 양단에서만 이동할 수 있도록 한다. 현상제는 제2 교반장치(150)에 의해 교반 및 이송되면서 현상롤러(120)에 고르게 공급된다.

도 3은 도 2에서 제2 교반장치(150)를 나타낸 정면도이다. 설명의 편의를 위해 도 2에서 제1 교반장치(140) 및 격벽(135)을 제거하고 제2 교반장치(150) 만을 도시하였다.

도 3을 참조하면, 제2 교반장치(150)는 교반스크류(152)와 교반스크류(152)의 양단에 설치된 캡(154, 156)을 포함한다. 도 3의 교반스크류(152)는 나선형의 날개형태를 가지고 있으나, 이에 한하지 않고 대한민국 특허공개공보 제 10-2004-0025993 호에 개시된 것과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다.

제1 캡(154) 측은 프레임(105)에 회전가능하게 고정된다. 제2 캡(156) 측은 기어열(미도시)이 연결되어 회전력을 전달받는다. 캡(154, 156)과 프레임(105)은 접촉하지 않도록 소정 간격(A)으로 이격되어 있다. 캡(154, 156)과 프레임(105)이 접촉하면 마찰이 발생하고 이에 따라 마모가 생기거나 마찰열에 의해 현상제가 고화될 수 있기 때문이다. 본 실시예에서 캡(154, 156)과 프레임(105)은 약 4mm 정도의 간격(A)을 두고 있다.

상기 간격(A)에서 적체되는 현상제를 교반하기 위해 캡(154, 156)에 교반리브(151)를 설치한다. 즉 현상제가 제1 교반장치(140)에서 제2 교반장치(150)로 이송되면서 제2 교반장치(150)의 일단에 현상제가 적체될 수 있다. 또한, 제2 교반장치(150)에 의해 현상롤러(120)에 공급되지 않고 남은 현상제는 제2 교반장치의 타단에 적체될 수 있다. 즉 제2 교반장치(150)의 양단에서 현상제가 적체되면 고화될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위해 교반장치(150)의 양단에 교반리브(151)를 설치하여 현상제를 교반하고 유동성을 확보한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반리브를 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 교반리브(151)는 현상제를 효율적으로 교반하기 위해 나선형의 구조를 가진다. 즉, 안쪽에서 바깥쪽으로 현상제를 퍼뜨릴 수 있도록 하여 현상제가 적체되는 것을 방지한다. 여기서 교반리브(151)는 캡(154, 156)에 일체로 형성할 수 있고 또는 다른 체결구를 이용하여 고정할 수 있다.

교반리브(151)의 높이는 캡(154, 156)과 프레임(105) 사이의 간격이 4mm 일 때, 약 2mm 정도로 하였다. 다만, 프레임(105)과 직접 접촉하지 않는 범위에서 교반리브(151)의 높이를 다소 변경하는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

표 1은 제2 교반장치의 속도에 따라 양단에서 현상제의 고화 발생 정도를 측정한 표이다. 교반리브(151) 없이 캡(154, 156)과 프레임(105) 사이의 간격(A)을 각각 2mm, 4mm 로 한 경우와 간격(A)을 4mm 로 주고 높이가 2mm 인 교반리브(151)를 설치한 경우를 비교하여 실험하였다. 인쇄매체 약 1만 매 상당에 해당하는 시간이 경과한 후 제2 교반장치(150)의 양단에서 현상제의 고화가 발생하는지 여부를 측정하였다.

제2 교반장치 속도	A=2mm(리브 無)	A=4mm(리브 無)	A=4mm(리브 2mm)
150rpm	고화 발생	고화 미발생	고화 미발생
220rpm	고화 발생	1만매 전후로 고화발생	고화 미발생

표 1을 참고하면, 교반리브가 없으면 고속으로 회전할수록 고화가 발생할 우려가 높다. 이는 고속으로 회전하는 교반장치에 의해 조금씩 프레임과 마찰이 발생하고 이러한 작용이 지속적으로 진행되어 고화가 발생하기 때문이다. 양단의 캡에 교반리브를 설치한 경우 고화가 발생하지 않았다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반리브를 나타내는 사시도이다.

나선형 구조인 면에서는 도 4의 실시예와 같으나, 도 5의 실시예에서는 교반리브(151')의 높이를 캡(156')의 중심으로 갈수록 줄어들게 한다. 이로 인해 현상제를 중심쪽으로 흘러들어오도록 함으로써 교반 및 이송이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 현상장치의 작동을 이하에서 설명한다.

토너 카트리지(미도시)에서 프레임(105) 내부로 토너를 공급한다. 공급된 토너는 캐리어 성분과 함께 현상제를 이루며 제1 교반장치(140)에 의해 교반된다. 상기 현상제는 다시 제2 교반장치(150)로 이송되며, 제2 교반장치(150)는 현상제를 현상롤러(120)로 공급한다. 이때 제2 교반장치(150)의 양단에 현상제가 적체되더라도 캡(154, 156)의 외측에 형성된 교반리브(151)에 의해 교반된다. 따라서 제2 교반장치(150)의 양단에서의 현상제가 고화되지 않고 유동성을 확보할 수 있다.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 교반장치의 양단에 교반리브를 설치함으로써 양단에서의 현상제의 고화를 막을 수 있고 결과적으로 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 내부에 현상제가 수용되는 프레임;

   상기 프레임에 설치되어 상기 현상제를 교반하는 교반스크류와 상기 프레임과 이격되어 상기 교반스크류의 양단에 설치된 캡을 포함하는 교반장치;

   교반된 상기 현상제를 공급받아 감광체로 현상시키는 현상롤러; 및

   상기 캡에 설치되어 상기 프레임과 상기 캡 사이의 공간에 적체되는 상기 현상제를 교반하는 교반리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 교반리브는 나선형인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 교반리브는 높이가 일정한 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 교반리브는 상기 캡의 중심으로 갈수록 높이가 작아지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 현상장치.

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