KR20070011746A - 전사벨트방식 화상형성장치 - Google Patents

전사벨트방식 화상형성장치 Download PDF

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KR20070011746A
KR20070011746A KR1020050066275A KR20050066275A KR20070011746A KR 20070011746 A KR20070011746 A KR 20070011746A KR 1020050066275 A KR1020050066275 A KR 1020050066275A KR 20050066275 A KR20050066275 A KR 20050066275A KR 20070011746 A KR20070011746 A KR 20070011746A
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박은상
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Abstract

전사벨트를 구비한 화상형성장치가 개시된다. 이러한 전사벨트방식 화상형성장치는, 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 용지에 전사하는 전사벨트; 및 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자(vibrator-bar)을 포함한다. 상기 진동자는 초음파 진동을 부여하는 진동자가 바람직하다. 상기 진동자의 하류(downstream)에는 크리닝 블레이드(cleaning blade) 및/또는 크리닝 롤러(cleaning roller)가 추가로 설치될 수 있다.
화상형성장치, 전사벨트, 진동자, 블레이드, 제거

Description

전사벨트방식 화상형성장치{Image Forming Apparatus Having Transfer Belt}
도 1은 종래의 전사벨트방식 화상형성장치의 구성도,
도 2는 종래의 다른 전사벨트방식 화상형성장치에 대한 구성도,
도 3은 종래의 또 다른 전사벨트방식 화상형성장치 중 전사벨트 화상형성물질 제거장치에 대한 구성도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 개략 구성도,
도 5는 도 4의 전사벨트 부분에 대한 부분 절개 사시도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치의 전사벨트 부분에 대한 부분 절개 사시도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치에 대한 개략 구성도,
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치에 대한 개략 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
430 ... 감광드럼
440 ... 전사유닛
442 ... 전사롤러
443 ... 스티어링 롤러
444 ... 구동롤러
450 ... 진동자
461 ... 크리닝 블레이드
462 ... 폐토너 회수통
463 ... 크리닝 롤러
본 발명은 전사벨트를 구비한 화성형성장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전사벨트에 진동을 부여하여 전사벨트 위에 잔류된 토너 등을 용이하게 제거할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.
프린터, 복사기 또는 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치는, 감광드럼에 정전잠상(electrostatic latent image)을 현상하고, 그 현상된 화상을 용지에 전사하는 장치이다. 이러한 화상형성장치중 컬러 화상형성장치는 컬러 화상의 품질을 높이기 위하여 대부분 전사벨트방식을 적용하고 있다.
도 1은 이러한 컬러 화상형성장치 중 하나인 컬러 프린터의 구성을 도시하고 있다(대한민국 특허 제477661호). 도면을 참조하면, 상기 프린터(100)는, 감광체인 감광드럼(optical photographic drum, 110)과, 감광드럼(110)을 대전시키는 대전기(112)와, 대전된 감광드럼(110)에 광을 주사하여 원하는 화상의 정전잠상을 형성하는 레이저 스캐닝 유닛(laser scanning unit; 120)과, 상기 정전잠상을 옐로우(yellow; Y), 마젠타(magenta; M), 시안(cyan; C), 블랙(black; K)의 4가지 색상의 토너(toner)로 현상하여 토너화상을 형성하는 현상유닛(developing unit; 130)과, 상기 감광드럼(110)에 현상한 4가지 색상의 화상을 순차적으로 중첩되게 전사 받아서 용지(S)에 전사하는 전사유닛(transfer unit; 140)과, 용지(S)를 가열 압착하여 화상을 정착시키는 정착기(fixer; 150) 등으로 구성된다. 상기 전사유닛(140)은 전사벨트(transfer belt; 141)와 전사롤러(transfer roller; 142)를 포함한다.
상기 컬러 프린터(100)에서는 먼저, 감광드럼(110)을 대전기(112)가 대전시키면, 상기 레이저 스캐닝 장치(120)가 광을 주사하여 첫 번째 색상으로 현상할 화상의 정전잠상을 형성시킨다. 예컨대, 먼저 옐로우(Y) 색상을 현상한다면, 옐로우 색상의 현상기(130Y)가 감광드럼(110)에 형성된 정전잠상을 옐로우 색 토너로 현상하여 토너화상을 형성한다. 이렇게 현상된 옐로우 화상은 일단 상기 전사벨트(141)에 전사된다. 이어서, 같은 방법으로 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 색상의 화상을 현상 및 전사하여 최종적으로 원하는 컬러의 화상을 전사벨트(141) 위에 만든다. 전사된 토너화상은 급지 카세트(170)로부터 전사벨트(141)와 전사롤러(142) 사이로 공급되는 용지(paper sheet, S)에 전사되며, 정착기(150)를 통과하면서 가열 압착되어 용지(S)에 완전히 정착된다.
이러한 화성형성 과정에서, 전사벨트(141)로부터 용지(S)로 토너화상이 전사될 때, 화상을 형성하는 토너 중 일부는 전사되지 않고 전사벨트(141)에 남는다. 이 잔류 토너는 다음 인쇄과정을 준비하기 위해 제거되어야 하며, 이를 위해 전사유닛(140)의 일측에는 별도의 전사벨트 크리닝 수단(transfer belt cleaning means, 160)이 마련되어 있다.
통상적인 전사벨트 크리닝 수단(160)은, 전사벨트(141)의 표면에 접촉되는 크리닝 블레이드(cleaning blade; 161)와, 잔류토너(T)가 모이는 폐토너 회수통(162)을 포함한다. 그러나 크리닝 블레이드(161)만으로 전사벨트(141)의 표면에 잔류된 토너를 완벽하게 제거할 수 없었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 현재 다양한 기술들이 개발되어 있다(일본 공개특허 2000-203073호, 일본 공개특허 평11-327390호, 일본 공개특허 2001-324905호, 일본 공개특허 평2-116868호 및 대한민국 특허 제476958호).
도 2는 상기 기술중 대한민국 특허 제476958호에 개시된 화상형성장치(200), 예컨대 습식 컬러 프린터의 일부로서, 전사벨트 크리닝 장치에 대한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 전사벨트 크리닝 장치(260)는 크리닝 블레이드(261) 및 현상액 회수통(262)을 포함하고, 여기에 크리닝 롤러(cleaning roller, 263)와 크리닝 전극롤러(cleaning electrode roller, 264)를 마련하여, 3단계로 전사벨트(241) 위의 잔류 현상액을 제거하였다. 그러나 상기 크리닝 장치는 습식 화상형성장치에는 효과적이나 건식 화상형성장치에 적용은 불가능하다는 단점이 있다.
이외에도 일본 공개특허 평11-327390호에는 전사벨트의 화상형성물질을 제거할 때 블레이드에 진동을 부여하여 화상형성물질을 제거하는 장치가 개시되어 있다. 도 3은 그런한 화상물질 형성장치의 개략 구성을 도시하고 있다. 상기 장치(360)는 도시된 바와 같이, 롤러(343, 344)에 의해 상기 용지(S)를 소정 방향으로 반송하면서 상기 용지 위의 화상형성물질을 반송벨트(341) 위에 흡착시킨다. 이어서, 가진부(vibrating part, 364)에서 홀더(holder, 363)에 진동을 부여하면 상기 홀더에 장착된 블레이드(361)는 상기에서 흡착된 화상형성물질, 즉 폐토너(T)를 보다 용이하게 제거한다. 그러나 이 기술은 화상형성물질이 잘못 형성된 용지의 재생을 위한 것이며, 잔류 폐토너의 제거시 블레이드가 진동하여도 전사벨트까지는 충분히 진동이 미치지 못하여 미세한 폐토너의 제거에는 미흡하다.
이와 같이, 건식 컬러 화상형성장치이든지 습식 컬러 화상형성장치이든지 관계없이 전자벨트가 구비된 화상형성장치에서는 화상형성 품질을 높이기 위하여 전자벨트 표면에 잔류하는 토너를 더 확실하게 제거할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 전사벨트 자체에 초음파 진동을 부여하여 상기 전사벨트의 표면에 잔류되는 미세한 토너까지도 용이하고 효율적으로 제거할 수 있는 화상형성장치를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명에 따른 화상형성장치는, 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 용지에 전사하는 전사벨트; 및 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자(vibrator-bar)를 포함한다.
상기 진동자는 초음파 진동을 발생하는 진동자일 수 있으며, 스티어링 롤러와 가이드 롤러 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 진동자의 하류(downstream)에는 추가로 크리닝 블레이드가 설치되거나 크리닝 롤러(cleaning roller)가 마련될 수 있으며, 상기 크리닝 블레이드 및 크리 닝 롤러가 함께 설치될 수 있다. 상기 크리닝 블레이드가 설치되는 경우 그 크리닝 블레이드와 대향하는 전사벨트의 후면에 블레이드 백업 롤러(blade back up roller)가 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 화상형성장치에서 상기 전사벨트의 주변에는 폐토너 회수통이 추가로 설치될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 화상형성장치의 개략 구성도이고, 도 5는 도 4의 전사벨트 부분에 대한 부분 절개 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 화상형성장치(400)는 감광드럼(430C, 430M, 430Y, 430K)으로부터 전사된 토너화상을 용지(S)에 전사하는 전사벨트(441); 및 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자(vibrator-bar, 450)을 포함한다.
상기 전사벨트(441)는 프린터 본체에 설치된 수개의 백업 롤러(back up rollers, 431~ 434)와 스티어링 롤러(stirring roller, 443), 구동롤러(driving roller, 444) 및 가이드 롤러(guide roller, 445)에 감겨 일정 궤도를 회전 주행하도록 설치된다. 전사벨트(441)는 상기 백업 롤러들 중 백업 롤러 431~434에 의해 감광드럼(430C, 430M, 430Y, 430K)과 접촉되며, 이에 따라 상기 감광드럼의 토너화상은 전사벨트(441)로 전사된다. 전사된 토너화상은 상기 전사벨트(441)를 통하여 상기 전사벨트(441)와 전사롤러(442) 사이를 지나는 용지(S)에 다시 전사된다. 도 면에서 상기 전사벨트(441)는 이들 구동롤러(444)에 의해 반시계방향으로 구동되며, 스티어링 롤러(443)에 의해 벨트의 장력이 조정된다.
상기 진동자(450)는 초음파 진동을 발생하는 진동자가 바람직하다. 이러한 초음파 진동자는 그 진동수가 전사벨트의 회전속도보다 빨라 잔류 토너를 제거하는 데 적합하다. 상기 진동자는 상기 스티어링 롤러(443)와 가이드 롤러(445) 사이에 설치되는 것이 적합하다. 이렇게 설치되는 경우 상기 진동자(450)의 진동은 상기 스티어링 롤러(443)와 가이드 롤러(445) 사이의 벨트 구간에만 전해진다. 진동자는 전사벨트 프레임(frame, 435)에 지지대(452)를 통하여 설치될 수 있다.
본 발명에서 상기 전사벨트(441)의 주변에 폐토너 회수통(462)이 추가로 설치될 수 있다. 상기 폐토너 회수통(462)은 전사벨트(441)가 지나는 입구 부분을 제외하고는 전부 밀폐되도록 구성하는 것이 바람직하다.
도면에서와 같이, 상기 전사벨트(441)가 수직으로 설치되는 경우 상기 진동자(450)의 진동에 의해서 폐토너는 그대로 자유낙하하여 폐토너 회수통으로 떨어지게 된다.
이러한 구조를 가지는 화상형성장치(400)는 기존의 크리닝 블레이드나 크리닝 롤러를 설치하지 않고도 진동자(450)에 의해 전사벨트(441)에 초음파 진동을 가하여 미세한 잔류 토너까지도 제거가 가능하므로 장치의 구성이 단순하게 될 수 있다. 특히 본 발명의 화상형성장치(400)는 초음파 진동에 의해 전사벨트(441)에 충격을 주기 때문에 용지의 잼(jam)이 발생할 때 눌러붙은 토너까지도 제거가 용이해진다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 화상형성장치로서, 그 전사벨트 부분에 대한 부분 절개 사시도이다. 상기 제2실시예에 따른 화상형성장치(401)는, 크리닝 블레이드(461)를 설치한 것을 제외하고는 상기 제1실시예에서 설명한 화상형성장치(400)와 동일하다. 설명의 편의상 제1실시예와 동일한 참조번호를 부여하였기 때문에 가급적 중복되는 설명은 생략한다.
제2실시예에 따른 화상형성장치(401)는, 상기 전사벨트(441) 및 진동자(450)를 구비한 화상형성장치(400)에, 크리닝 블레이드(461)가 더 설치되어 있다. 상기 크리닝 블레이드(461)는 상기 진동자(450)의 하류에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 크리닝 블레이드와 대향하는 쪽 즉, 전사벨트의 후면에는 블레이드 백업 롤러(blade back up roller, 446)가 설치되는 것이 좋다.
이러한 구조를 가지는 화상형성장치(401)는 일차적으로 진동자(450)에 의해 미세한 토너의 제거가 용이한 상태로 되며, 이 상태에서 상기 전사벨트(441)가 진행되면 상기 크리닝 블레이드(461)에 의해 폐토너가 완벽하게 제거될 수 있기 때문에, 굳어진 폐토너의 제거를 더욱 수월하게 해준다. 특히 상기 화상형성장치(401)의 경우 백업 롤러(446)에 대한 크리닝 블레이드(461)의 압력을 높이지 않아도 되므로 상대적으로 블레이드의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 화상형성장치에 대한 개략적으로 도시한 구성도이다. 상기 제3실시예에 따른 화상형성장치(402)는, 크리닝 롤러(463)를 설치한 것을 제외하고는 상기 제1실시예에서 설명한 화상형성장치(400)와 동일하다. 여기에서도 설명의 편의상 제1실시예와 동일한 참조번호를 부여하였기 때문에 가급 적 중복되는 설명은 생략한다.
제3실시예에 따른 화상형성장치(402)는, 상기 전사벨트(441) 및 진동자(450)를 구비한 화상형성장치(400)에, 크리닝 롤러(463)가 더 설치되어 있다. 상기 크리닝 롤러(463)는 상기 크리닝 브레이드(461)와 마찬가지로, 상기 진동자(450)의 하류에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 크리닝 롤러(463)는 상기 롤러에 브러쉬(brush) 또는 스폰지(sponge)를 마련하는 것이 더 바람직하다.
이러한 구조를 가지는 화상형성장치(402)는 일차적으로 진동자(450)에 의해 미세한 토너의 제거가 용이한 상태로 되며, 이 상태에서 상기 전사벨트가 진행되면 상기 크리닝 블레이드(463)에 의해 폐토너가 완벽하게 제거될 수 있기 때문에, 굳어진 폐토너의 제거를 더욱 수월하게 해준다. 특히 상기 화상형성장치(402)의 경우 크리닝 롤러(463)에 의해 전사벨트의 표면이 매우 깨끗해질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 화상형성장치에 대한 개략적인 구성도이다. 상기 제4실시예에 따른 화상형성장치(403)는, 크리닝 블레이드(461) 및 크리닝 롤러(463)를 함께 설치한 것을 제외하고는 상기 제1실시예에서 설명한 화상형성장치(400)와 동일하다. 여기에서도 설명의 편의상 제1실시예와 동일한 참조번호를 부여하였기 때문에 가급적 중복되는 설명은 생략한다.
제4실시예에 따른 화상형성장치(403)는, 상기 전사벨트(441) 및 진동자(450)를 구비한 화상형성장치(400)에, 크리닝 블레이드(461) 및 크리닝 롤러(463)가 추가로 함께 설치되어 있다. 상기 크리닝 블레이드(461) 및 크리닝 롤러(463)도 상기 진동자(450)의 하류에 위치하는 것이 바람직하며, 상기 크리닝 블레이드와 대향하 는 쪽 즉, 전사벨트의 후면에는 블레이드 백업 롤러(446)가 설치되는 것이 좋다. 상기 크리닝 롤러(463)와 크리닝 블레이드(461)는 서로 떨어져서 설치되어도 무방하며, 도 8에 도시된 바와 같이, 크리닝 롤러(463)의 축(463a)의 연장선상에 설치될 수도 있다.
이러한 구조를 가지는 화상형성장치(403)는 일차적으로 진동자(450)에 의해 미세한 토너의 제거가 용이한 상태로 되며, 이 상태에서 상기 전사벨트가 진행되면, 상기 크리닝 블레이드(461) 및 크리닝 롤러(463)에 의해 폐토너가 완벽하게 제거될 수 있기 때문에, 굳어진 폐토너의 제거가 더욱 수월해지며, 그 전사벨트의 표면도 더욱 깨끗하게 되어 화상품질을 높이는데 일조한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 전사벨트에 초음파 진동을 부여함으로써, 상기 전사벨트의 표면에 잔류되는 미세한 토너까지도 용이하게 제거할 수 있기 때문에 기존의 크리닝 블레이드를 사용할 때에 비하여 전사벨트의 수명이 길게 되며 화상의 품질변화도 일정하고, 화상 품질 자체도 높일 수 있다.
또한 본 발명의 화상형성장치는, 초음파 진동자만을 장착함으로써 전사벨트 표면의 잔류 토너를 제거할 수 있기 때문에 장치의 구성도 단순화할 수 있다.
또한 본 발명의 화상형성장치에서 상기 진동자를 크리닝 블레이드 및/또는 크리닝 롤러와 함께 적용하면 잼(jam) 등의 발생으로 비정상적인 경우 과량의 토너가 굳은 상태로 남아 있어도 잔류 토너의 제거가 매우 수월하고 크리닝 블레이드 및/또는 크리닝 롤러의 수명이 길게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 용지에 전사하는 전사벨트; 및 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자(vibrator-bar)를 포함하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진동자는 초음파 진동을 발생하는 진동자인 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 진동자는 스티어링 롤러와 가이드 롤러 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전사벨트의 주변에는 폐토너 회수통이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  5. 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 용지에 전사하는 전사벨트; 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자; 및 상기 진동자의 하류(downstream)에 설치되는 크리닝 블레이드를 포함하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 진동자는 초음파 진동을 발생하는 진동자인 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 진동자는 스티어링 롤러와 가이드 롤러 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 크리닝 블레이드와 대향하는 전사벨트의 후면에 블레이드 백업 롤러(blade back up roller)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 전사벨트의 주변에는 폐토너 회수통이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  10. 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 용지에 전사하는 전사벨트; 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자; 및 상기 진동자의 하류에 마련된 크리닝 롤러를 포함하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 진동자는 초음파 진동을 발생하는 진동자인 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 진동자는 스티어링 롤러와 가이드 롤러 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 크리닝 롤러는 롤러에 브러쉬(brush) 또는 스폰지(sponge)가 장착된 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 전사벨트의 주변에는 폐토너 회수통이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  15. 감광드럼으로부터 전사된 토너화상을 전사롤러에 전사하는 전사벨트; 상기 전사벨트의 후면과 접촉되도록 상기 전사벨트의 안쪽에 설치되는 진동자; 및 상기 진동자의 하류에 설치되는 크리닝 블레이드와 함께 설치되는 크리닝 롤러를 포함하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 진동자는 초음파 진동을 발생하는 진동자인 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 진동자는 스티어링 롤러와 가이드 롤러 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 크리닝 블레이드와 대향하는 전사벨트의 후면에 블레이드 백업 롤러가 설치되는 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 크리닝 롤러는 롤러에 브러쉬(brush) 또는 스폰지(sponge)가 장착된 것을 특징으로 하는 전사벨트방식 화상형성장치.
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