KR20070077266A - 현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소정의 감광체에 현상제를 도포하는 현상롤러와, 상기 현상롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재와, 상기 현상롤러와 상기 현상제규제부재를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지에 관한 것으로서, 상기 현상제규제부재가 상기 프레임에 결합되는 결합위치를 조절하여 상기 현상제규제부재가 상기 현상롤러에 대해 갖는 수직위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 현상제의 출력 농도를 용이하게 조절할 수 있다.

Description

현상카트리지 및 이를 포함하는 화상형성장치{DEVELOPING CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 일반적인 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 현상카트리지의 구성을 도시한 조립도와 분해사시도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 현상제규재부재의 높이조절과정을 도시한 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 현상제규재부재의 높이에 따른 농도를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 현상카트리지 110 : 프레임

120 : 현상롤러 130 : 현상제규재부재

140 : 위치조절장치 141 : 결합부재

143 : 탄성부재 145 : 보스

본 발명은, 현상카트리지 및 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 현상제규제부재가 현상롤러에 대해 갖는 높이를 가변시킬 수 있도록 현상제규제부재와 프레임의 결합구조를 개선한 현상카트리지 및 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 호스트장치에 결합되어 호스트장치에서 인가되는 출력신호에 따라 호스트장치에서 생성 또는 저장된 화상데이타를 용지에 가시화하는 장치를 말한다.

이러한 화상형성장치는 정전잠상(Electrostatic Latent Image)이 형성되는 감광체와, 감광체 상에 현상제를 현상시키기 위한 현상장치와, 감광체 상에 현상된 현상제를 용지에 전사시키기 위한 전사수단 등을 마련하여 원하는 화상을 용지에 가시화하게 되는데, 이러한 방식을 전자사진방식이라 한다. 전자사진방식 화상형성장치는 프린터, 복사기, 복합기 등이 있다.

도 1은 일반적인 전자사진 화상형성장치(1)의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 전자사진방식 화상형성장치(1)는 용지를 적재하는 급지부(10)와, 급지부(10)로부터 공급된 용지에 화상을 형성하는 화상형성부(40)와, 화상형성부(40)에서 도포된 현상제를 열과 압력을 가하여 용지표면에 정착시키는 정착부(50)와, 화상이 형성된 용지를 외부로 배출하는 배지부(60)로 이루어진다.

여기서, 화상형성부(40)는 화상데이타의 화상정보를 광신호로 수령하여 감광체(21) 표면에 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛(30)과, 광주사유닛(30)에 의해 형성된 감광체(21)의 정전잠상에 현상제를 도포하고, 용지와 접촉하며 현상제를 도 포하여 용지에 화상을 가시화하는 현상카트리지(20)를 포함한다.

현상카트리지(20)는 화상형성장치 본체(1)에 착탈가능하게 마련되며, 내부에 저장된 현상제가 소진되면 교환하여 사용하는 소모품이다. 현상카트리지(20)는 감광체(21)를 소정전위로 대전시키는 대전롤러(26)와, 대전롤러(26)를 통해 소정전위로 대전된 후 광주사유닛(30)의 노광에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(21)와, 감광체(21)와 접촉하며 감광체(21) 표면의 정전잠상에 현상제를 도포하는 현상롤러(23)와, 현상롤러(23)로 현상제를 공급하는 공급롤러(24)와, 현상롤러(23)로 공급되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재(29)와, 현상제가 저장되는 현상제저장부(25)로 이루어진다.

이런 구성을 갖는 종래 현상카트리지(20)의 동작과정을 살펴보면, 출력신호가 인가되면 공급롤러(24)로부터 현상제를 공급받은 현상롤러(23)는 회전하면서 현상제 규제부재(25)에 의해 일정한 두께로 현상제층을 유지한다. 그리고 현상롤러(23)는 감광체(21)와 동일방향으로 회전하면서 일정 두께 감광체(21)와 접촉되고, 현상롤러(23) 표면의 현상제는 감광체(21)와의 전위차에 의해 감광체(21)의 정전잠상에 붙게 되어 감광체(21) 상에 가시상이 형성되게 된다.

그리고, 감광체(21) 상의 현상제는 전사롤러(41)에 의해 용지로 전사되고, 용지에 화상을 형성하게 된다. 이 때, 감광체(21) 상의 현상제 중 용지로 전사되지 못하고 남아 있는 현상제는 클리닝블레이드(26)에 의해 수거되어 폐현상제저장부(27)에 저장되게 된다.

그런데, 종래 현상카트리지(20)의 현상제규제부재(25)는 케이싱(24)의 프레 임에 고정결합되므로 현상롤러(23)에 부착되는 현상제의 두께를 변화시키지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 용지에 출력된 현상제의 농도가 만족스럽지 못한 경우 물리적으로 현상제규제부재의 위치를 조절할 방법이 없어 화상형성장치 드라이버의 농도 옵션으로만 현상제의 농도를 조절해야하는 불편함이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 현상제규제부재의 위치를 물리적으로 변경하여 출력되는 현상제의 농도를 조절할 수 있는 현상카트리지 및 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 감광체에 현상제를 도포하는 현상롤러와, 상기 현상롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재와, 상기 현상롤러와 상기 현상제규제부재를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지에 있어서, 상기 현상제규제부재가 상기 프레임에 결합되는 결합위치를 조절하여 상기 현상제규제부재가 상기 현상롤러에 대해 갖는 수직위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지에 의해 달성된다.

여기서, 상기 위치조절장치는, 상기 프레임과 상기 현상제규제부재를 결합하는 결합부재와; 상기 프레임과 상기 현상제규제부재 사이에 마련되어 상기 결합부재의 결합정도에 따라 탄성적으로 신장하여 상기 프레임과 상기 현상제규제부재 사이의 수직간격을 조절하는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 결합부재는 나사인 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은 본 발명에 따라 소정의 감광체에 현상제를 도포하는 현상롤러와, 상기 현상롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재와, 상기 현상롤러와 상기 현상제규제부재를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서, 상기 현상제규제부재가 상기 프레임에 결합되는 결합위치를 조절하여 상기 현상제규제부재가 상기 현상롤러에 대해 갖는 수직위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 설명에 앞서 일반적인 구성요소와 동일한 구성요소는 도 1을 참조하여 설명함을 밝힌다.

도2a는 본 발명에 따른 현상카트리지(100)의 결합상태를 나타난 결합사시도이고, 도2b는 도2의 현상카트리지(100)의 분해사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 현상카트리지(100)는 현상롤러(120)와, 현상롤러(120)를 지지하는 프레임(110)과, 프레임(110)에 수직이동가능하게 결합되어 현상롤러(120)의 현상제두께를 규제하는 현상제규재부재(130)와, 현상제규재부재(130)를 프레임(110)에 높이조절가능하게 결합시키는 위치조절장치(140)를 포함한다.

현상롤러(120)는 공급롤러(24)로부터 현상제를 공급받아 감광체(22)의 정전잠상에 현상제를 도포한다. 현상롤러(120)는 감광체(22)로 현상제를 이송할 수 있도록 드럼형상으로 회동가능하게 마련된다. 그리고, 현상롤러(120)는 비자성체인 도전성 고무롤러로 마련되는 것이 바람직하다. 현상롤러(120)의 구조와 형상은 종 래와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

프레임(110)은 케이싱(28)의 일측에 마련되어 현상제규재부재(130)를 현상롤러(120)에 대해 높이조절 가능하게 결합시킨다. 프레임(110)은 현상롤러(120)와 회동가능하게 수용하는 현상롤러수용부(113)와, 현상제규재부재(130)와 결합하는 현상제규재부재결합부(111)를 포함한다.

현상제규재부재(130)는 프레임(110)의 상부에 위치조절장치(140)에 의해 수직이동가능하게 결합된다. 현상제규재부재(130)는 현상롤러(120)와 접촉하며 현상제의 두께를 일정하게 규제하는 현상제규재블레이드(131)와, 현상제규재블레이드(131)가 현상롤러(120)에 대해 소정의 접촉압(선압)을 갖도록 프레임(110)에 지지하는 지지부재(133)를 포함한다.

현상제규재블레이드(131)는 현상롤러(120)와 접촉하는 자유단부에 소정 각으로 연장된 절곡부(131a)를 가지며, 절곡부(131a)는 현상롤러(120) 상에 부착된 현상제와 마찰대전을 일으켜서 현상제를 일정 극성으로 대전시킨다. 현상제규재블레이드(131)는 탄성력을 갖는 금속판재를 사용하는 것이 바람직하며, 스테인레스(stainless)판이나, 인청동판 또는 베릴륨(beryllium) 동판 등으로 마련되는 것이 바람직하다.

지지부재(133)는 현상제규재블레이드(131)와 결합하며 프레임(110)에 높이조절가능하게 결합된다. 지지부재(133)는 위치조절장치(140)의 결합부재(141)를 수용하는 결합부재수용부(135)와 보스(145)를 수용하는 보스수용부(137)를 포함한다. 지지부재(133)는 결합부재(141)와 결합되는 정도에 따라 현상제규재블레이드(131) 가 현상롤러(120)와 접촉하는 자유장(도 3b의 L)의 길이를 조절하며, 이에 따라 현상롤러(120)에 부착되는 현상제의 두께를 조절할 수 있다. 여기서, 자유장(L)은 지지부재(133)의 단부에서 현상제규제블레이드(131)의 자유단부까지의 거리이다.

위치조절장치(140)는 프레임(110)에 현상제규재부재(130)가 결합되는 정도를 조절하여 현상제규재부재(130)가 현상롤러(120)에 대해 가지는 수직높이를 조절한다. 위치조절장치(140)는 지지부재(133)와 프레임(110)을 관통결합하는 결합부재(141)와, 지지부재(133)와 프레임(110)의 결합시 그 사이에 개재하는 탄성부재(143)와, 결합부재(141)에 의한 결합시 지지부재(133)의 좌우이동을 방지하는 보스(145)를 포함한다.

결합부재(141)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것이 바람직하며, 본 발명의 일실시예에 따른 결합부재(141)는 나사인 것이 바람직하다. 탄성부재(143)는 결합부재(141)가 현상제규재부재(130)와 프레임(110)을 결합시킬 때, 현상제규재부재(130)와 프레임(110) 사이에 개재하여 결합부재(141)의 결합정도에 따라 탄성적으로 반발하여 현상제규재부재(130)와 프레임(110)의 사이를 이격시킨다.

여기서, 결합부재(141)는 사용자가 조작이 용이하도록 현상카트리지(100) 케이싱 외측으로부터 결합되는 것이 바람직하다.

탄성부재(143)는 결합부재(143)인 나사가 한 바퀴 회전하였을 때 나사의 리드(lead, pitch*나사의 줄 수)만큼 탄성적으로 변하게 된다. 일례로 결합부재가 현상제규재부재(130)와 프레임(110)의 결합정도를 강화시키는 방향으로 두 바퀴 회전하였을 때는 탄성부재(145)는 결합부재(141)의 리드만큼 압축되고 현상제규재부재 (130)는 현상롤러(120)측으로 수직하강하여 자유장(L)의 길이가 신장한다. 반면에 나사가 현상제규재부재(130)와 프레임(110)의 결합정도를 약화시키는 방향으로 두 바퀴 회전하였을 때는 탄성부재(145)는 결합부재(141)의 리드만큼 신장되고 현상제규재부재(130)는 상방향으로 상승운동하게 되므로 장유장(L)의 길이가 짧아진다.

이 때, 자유장(L)의 길이가 신장하면 현상롤러(120)와 접촉하는 접촉압력이 커지고 현상제규재블레이드(131)의 변형량 δ가 커지면서 현상롤러(120)에 부착되는 현상제의 두께가 두꺼워지고 출력용지의 현상제농도가 증가한다. 반면에 자유장(L)의 길이가 짧아지면 현상제의 두께가 얇아지고 출력용지의 현상제농도는 엷어진다.

보스(145)는 프레임(110)의 결합공(111) 일측에 마련되어 결합부재(141)가 결합공(111)에 체결될 때 지지부재(133)의 보스수용공(137)에 수용되어 현상제규재부재(130)가 상하이동만 가능하도록 다른 방향으로의 이동을 규제한다. 보스(145)는 현상제규재부재(130)의 승강 가능한 높이를 고려하여 적절한 높이로 설계되는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 현상카트리지(100)의 현상제규재부재(130)의 높이를 조절하는 과정을 도 3a와 도 3b를 참조로 설명한다.

먼저 사용자는 현상카트리지(100)을 화상형성장치(1) 본체에 장착하고 출력신호를 인가한다. 급지부(10)에서 급지된 용지가 화상이 형성되어 배지되고, 사용자는 배지된 출력용지의 출력품질을 살펴본다.

출력용지의 현상제 출력농도가 만족스럽지 않은 경우 사용자는 현상카트리지 (100)를 본체로부터 탈착하고 케이싱(28) 외측의 결합부재(141)의 결합정도를 조절한다. 출력용지의 출력농도가 옅은 경우 사용자는 결합부재(141)의 결합을 강화시키는 방향으로 결합부재(141)를 회전시킨다. 이 때, 탄성부재(143)는 압축되고 지지부재(133)과 프레임(110)과의 높이(h)는 줄어들게 되고, 현상제규재블레이드(131)의 자유장(L)의 길이가 늘어난다.

자유장(L)의 길이가 길어지면 현상제규재블레이드(131)가 현상제를 가압하는 접촉압력이 증가하고 변형량δ이 증가하여 현상롤러(120)에 부착되는 현상제의 두께가 증가한다. 그리고 감광체(22)의 정전잠상에 부착되는 현상제의 두께도 두꺼워지고 용지에 전사되는 현상제의 양도 증가하게 되므로 출력용지의 현상제 농도가 증가하게 된다.

한편, 출력용지의 현상제 농도가 너무 진할 경우는 결합부재(141)의 결합정도를 약화시키는 방향으로 회전시키면 된다.

여기서, 도 4는 자유장의 길이가 길어질 때 용지에 출력된 현상제의 농도를 나타낸 그래프이다. 여기서 가로축은 자유장의 길이(mm)를 나타내고 세로축은 출력된 현상제의 농도를 나타내며 #5와 #9는 실험한 현상카트리지의 명칭을 나타낸다.

그래프에 나타난 바와 같이 자유장의 길이가 0.1mm 길어지면 출력된 현상제의 농도가 0.025 증가하는 것을 알 수 있다. 여기서 그래프의 기울기는 현상카트리지 종류에 따라 상이하게 나타날 수 있으므로 해당 현상카트리지의 농도 특성을 검출한 뒤에 적절하게 자유장의 길이를 변화시키는 것이 바람직할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 현상카트리지 및 화상형성장치는 프 레임과 현상제규재부재의 결합정도를 결합부재에 의해 사용자가 손쉽게 변화하여 출력되는 현상제의 농도를 간편하게 조절할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 현상카트리지와 화상형성장치는 면, 프레임과 현상제규재부재의 결합정도를 결합부재에 의해 사용자가 손쉽게 변화하여 출력되는 현상제의 농도를 간편하게 조절할 수 있다

Claims (4)

1. 소정의 감광체에 현상제를 도포하는 현상롤러와, 상기 현상롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재와, 상기 현상롤러와 상기 현상제규제부재를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지에 있어서,

   상기 현상제규제부재가 상기 프레임에 결합되는 결합위치를 조절하여 상기 현상제규제부재가 상기 현상롤러에 대해 갖는 수직위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 위치조절장치는,

   상기 프레임과 상기 현상제규제부재를 결합하는 결합부재과;

   상기 프레임과 상기 현상제규제부재 사이에 마련되어 상기 결합부재의 결합정도에 따라 탄성적으로 신장하여 상기 프레임과 상기 현상제규제부재 사이의 수직간격을 조절하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
3. 제2항에 있어서,

   상기 결합부재는 나사인 것을 특징으로 하는 현상카트리지.
4. 소정의 감광체에 현상제를 도포하는 현상롤러와, 상기 현상롤러에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재와, 상기 현상롤러와 상기 현상제규제부재를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서,

   상기 현상제규제부재가 상기 프레임에 결합되는 결합위치를 조절하여 상기 현상제규제부재가 상기 현상롤러에 대해 갖는 수직위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.

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