KR20080077510A - 화상형성장치 및 그 벨트 클리닝 유닛 - Google Patents

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KR20080077510A
KR20080077510A KR1020070017144A KR20070017144A KR20080077510A KR 20080077510 A KR20080077510 A KR 20080077510A KR 1020070017144 A KR1020070017144 A KR 1020070017144A KR 20070017144 A KR20070017144 A KR 20070017144A KR 20080077510 A KR20080077510 A KR 20080077510A
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Abstract

본 발명은 화상형성장치 및 그 벨트 클리닝 유닛에 관한 것이다. 본 발명에 따른 화상형성장치는, 제1롤러축을 갖는 제1벨트롤러와; 상기 제1롤러축에 대해 평행하게 배치되어 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하며 제2롤러축을 갖는 제2벨트롤러와; 상기 한 쌍의 벨트롤러에 의해 순환 구동되는 벨트와; 상기 제2벨트롤러를 상기 제1벨트롤러로부터 멀어지는 방향으로 탄성적으로 미는 탄성텐션부재와; 상기 제2롤러축에 지지되어 상기 벨트의 표면에 접촉하는 클리닝 위치와 상기 벨트의 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동 가능한 벨트 클리닝 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 양호하게 벨트에 잔류하는 폐현상제를 제거할 수 있다.
Figure P1020070017144
클리닝, 벨트, 슬라이딩, 회전

Description

화상형성장치 및 그 벨트 클리닝 유닛{IMAGE FORMING APPARATUS AND BELT CLEANING UNIT THEREOF}
도 1은 종래의 화상형성장치의 요부 개략 단면도,
도 2는 종래의 또 다른 화상형성장치의 요부 개략 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 요부 분해사시도,
도 4는 도 3의 화상형성장치의요부 개략 단면도,
도 5는 도 3의 화상형성장치의 요부 개략 단면도,
도 6은 도 3의 화상형성장치의 벨트 클리닝 유닛의 요부 사시도,
도 7은 도 3의 화상형성장치의 요부 측면 사시도,
도 8은 도 3의 화상형성장치의 요부 분해 사시도,
도 9는 도 3의 화상형성장치에서 클리닝 구동부가 클리닝 하우징에 설치된 상태의 요부 측면 사시도,
도 10은 도 9의 클리닝 구동부와 벨트 클리닝 유닛이 조립된 상태의 요부 측면 사시도,
도 11a 및 도 11b는 각각 블레이드가 클리닝 위치 및 대기위치에 있도록 클리닝 구동부의 동작과정을 설명하기 위한 도 3의 화상형성장치의 요부 개략 측면도,
도 12는 도 7의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선에 따른 개략 단면도,
도 13은 도 7의 XⅢ-XⅢ 선에 따른 개략 단면도,
도 14는 도 12의 Q-Q방향에서 본 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전사벨트 유닛 110 : 벨트 어셈블리
111 : 전사벨트 113 : 제2벨트롤러
113a : 제2벨트롤러 전동기어 113b : 제2롤러축
115 : 제1벨트롤러 115a : 제1벨트롤러 구동기어
115b : 제1롤러축 116, 117 : 사이드 프레임
116a : 체결공 116b : 위치결정돌기
118 : 탄성텐션부재 120 : 벨트 클리닝 유닛
121 : 블레이드 123 : 블레이드 지지부재
123a : 탄성부재 결합돌기 123b : 스톱퍼 접촉부
123c : 슬라이드부재 삽입공 124, 125 : 슬라이드부재
124a : 탄성부재 결합돌기 124b : 제2롤러축 삽입공
124c : 스톱퍼 124d : 슬라이딩 안내돌기
124e : 지지부재 삽입돌기 124f : 탄성텐션부재 수용공
126 : 블레이드 탄성부재 127 : 안내부재
127a : 위치결정돌기 관통공 131 : 클리닝 하우징
131a : 체결공 140 : 클리닝 구동부
141 : 레버 141a : 캠접촉돌기
141b : 회전중심돌기 141c : 지지부재 연동회전 돌기
143 : 캠 145 : 캠구동부
본 발명은, 화상형성장치 및 그 벨트 클리닝 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 클리닝 구조를 개선한 화상형성장치에 관한 것이다.
전사사진방식의 화상형성장치는 대전-노광-현상-전사-정착의 일련의 프로세스를 거쳐 인쇄매체에 화상을 형성하는 장치로서 복합기, 레이저 프린터 등이 있다.
이러한 종래의 전자사진방식의 화상형성장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 감광드럼(3)과 궤도 순환하는 전사벨트(11)를 포함한다.
전사벨트(11)는, 도 1에서는 2개의 구동롤러(13) 및 피동롤러(15)에 의해, 도 2에서는 3개의 구동롤러(13a), 피동롤러(15a) 및 보조피동롤러(12)에 의해 궤도 순환한다. 전사벨트(11)는 온도 및 습도와 같은 환경조건에 따라 인장 수축될 수 있으므로 상기 환경조건에 관계없이 전사벨트(11)가 일정범위의 장력을 갖도록 하기 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 방식들이 존재한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 피동롤러(15)에 피동롤러(15)와 구동롤러(13)의 회전중심을 연결한 선(이하'중심선', A)에 나란한 N방향으로 피동롤러(15)를 구동롤러(13)로부터 이격되도록 탄성력을 가하는 방식이 있다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 피동롤러(15a)와 구동롤러(13a)의 회전중심을 고정시킨 상태에서 별도의 보조피동롤러(12)를 중심선(A)에 대해 P방향으로 탄성력을 가함으로써 전사벨트(11)의 장력을 유지하는 방식이 있다.
또한, 종래의 화상형성장치(10, 10a)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 각 잔사벨트(11, 11a) 상에 잔류하는 폐현상제를 제거하기 위한 벨트 클리닝 유닛(16, 16a)을 갖는다. 여기서, 벨트 클리닝 유닛(16)은 블레이드(18, 18a) 및 블레이드 지지부재(17, 17a)를 갖는다. 블레이드(18, 18a)는 탄성재질로 제작되어 각각 전사벨트(11, 11a)에 접촉하여 폐현상제를 긁어낸다. 그리고, 블레이드 지지부재(17, 17a)는 고정된 힌지점(19, 19a)을 중심으로 회전하며 블레이드(18, 18a)를 지지한다.
그런데, 종래의 화상형성장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전사벨트(11) 장력 유지를 위해 피동롤러(15)는 구동롤러(13)에 대해 이격 및 접근하도록 슬라이딩 이동하는 반면 블레이드(18)는 힌지점(19, 19a)에 고정되어 있다. 따라서, 블레이드(18)가 전사벨트(11)에 접촉되는 접촉점이 변하게 된다. 이는 블레이드(18)와 전사벨트(11) 간의 접촉압력이 달라짐을 의미한다. 이에 따라, 클리닝 불량이 발생할 수 있고 접촉압력이 과도하게 걸리는 경우 블레이드(18) 및 전사벨트(11)의 파손을 초래할 수 있다.
또한, 또 다른 종래의 화상형성장치(10a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 블레이드(18a)와 전사벨트(11a)간의 접촉점은 일정하게 유지될 수 있으나, 보조피동롤 러(12)가 P방향을 따라 상하로 이동함에 따라 전사벨트(11a)가 슬립(slip) 또는 사행될 수 있다. 또한, 보조피동롤러(12)가 추가됨으로써 재료비가 상승하며 공간효율이 감소한다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 폐현상제의 클리닝이 불필요한 때에도 블레이드(18, 18a)를 항상 전사벨트(11, 11a)에 접촉시킴으로써 블레이드(18, 18a) 또는 전사벨트(11, 11a)가 빨리 마모되어 내구성이 떨어진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 클리닝 불량을 감소시킬 수 있는 화상형성장치 및 벨트 클리닝 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은, 내구성을 향상시킬 수 있는 화상형성장치 및 벨트 클리닝 유닛을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 화상형성장치에 있어서, 제1롤러축을 갖는 제1벨트롤러와; 상기 제1롤러축에 대해 평행하게 배치되어 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하며 제2롤러축을 갖는 제2벨트롤러와; 상기 한 쌍의 벨트롤러에 의해 순환 구동되는 벨트와; 상기 제2벨트롤러를 상기 제1벨트롤러로부터 멀어지는 방향으로 탄성적으로 미는 탄성텐션부재와; 상기 제2롤러축에 지지되어 상기 벨트의 표면에 접촉하는 클리닝 위치와 상기 벨트의 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동 가능한 벨트 클리닝 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해서 달성될 수 있다.
여기서, 상기 벨트 클리닝 유닛은, 상기 벨트 표면에 접촉 가능한 블레이드와; 상기 블레이드를 지지하는 블레이드 지지부재와; 상기 블레이드 지지부재를 상기 제2롤러축과 나란한 블레이드 회전축선을 중심으로 회전가능하게 지지하며 상기 제2롤러축과 함께 슬라이딩 이동 가능한 슬라이드 부재를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 벨트 클리닝 유닛은, 상기 블레이드 지지부재를 상기 클리닝 위치로 회전시키도록 탄성력을 가하는 블레이드 탄성부재와; 상기 클리닝 위치에 마련되어 상기 블레이드 지지부재의 회전위치를 규제하는 스톱퍼를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 블레이드를 상기 클리닝위치 및 상기 대기위치로 선택적으로 이동시키는 클리닝 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 벨트의 클리닝이 불필요한 경우, 상기 블레이드가 상기 대기위치에 있도록 상기 클리닝 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스톱퍼는 상기 슬라이드 부재와 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 블레이드 탄성부재는 상기 슬라이드 부재와 상기 블레이드 지지부재에 연결될 수 있다.
그리고, 상기 블레이드 지지부재를 상기 클리닝 위치 및 상기 대기위치 사이로 회전시키는 클리닝 구동부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 클리닝 구동부는, 상기 블레이드 지지부재와 연동 회전하는 레버와; 상기 블레이드가 상기 대기위치 및 상기 클리닝 위치로 이동하도록 상기 레버를 가압 및 가압해제 하는 캠과; 상기 캠을 회전 구동하는 캠구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 벨트의 클리닝 필요 여부를 판단하고, 그 판단결과에 기초하여 상기 캠구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드와 상기 블레이드 지지부재를 수용하며 상기 레버를 회전 가능하게 지지하는 클리닝 하우징과; 상기 클리닝 하우징을 고정 지지하는 하우징 고정 프레임을 더 포함할 수 있다.
그리고, 표면이 현상제로 현상되어 화상정보에 대응하는 현상제 가시화상이 형성되는 감광체와; 상기 벨트를 사이에 두고 상기 감광체와 나란하게 배치되는 전사롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 제1롤러축을 갖는 제1벨트롤러와, 상기 제1롤러축에 대해 평행하게 배치되어 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하며 제2롤러축을 갖는 제2벨트롤러와, 상기 한 쌍의 벨트롤러에 의해 순환 구동되는 벨트와, 상기 제2벨트롤러를 상기 제1벨트롤러로부터 멀어지는 방향으로 탄성적으로 미는 탄성텐션부재를 갖는 화상형성장치의 상기 벨트 표면의 잔류 현상제를 제거하는 벨트 클리닝 유닛에 있어서, 상기 제2롤러축에 지지되어 상기 벨트의 표면에 접촉하는 클리닝 위치와 상기 벨트의 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동 가능한 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 블레이드를 지지하는 블레이드 지지부재와; 상기 블레이드 지지부재를 상기 제2롤러축과 나란한 블레이드 회전축선을 중심으로 회전가능하게 지지하며 상기 제2롤러축과 함께 슬라이딩 이동 가능한 슬라이드 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드 지지부재를 상기 클리닝 위치로 회전시키도록 탄성력을 가하는 블레이드 탄성부재와; 상기 클리닝 위치에 마련되어 상기 블레이드 지지부재의 회전위치를 규제하는 스톱퍼를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 블레이드 지지부재와 연동 회전하는 레버와; 상기 블레이드가 상기 대기위치 및 상기 클리닝 위치로 이동하도록 상기 레버를 가압 및 가압해제 하는 캠과; 상기 캠을 회전 구동하는 캠구동부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 벨트의 클리닝이 불필요한 경우, 상기 캠이 상기 레버를 가압해제 하도록 상기 캠구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 화상형성장치는 노광유닛(미도시), 현상카트리지(미도시), 감광체(미도시) 및 전사벨트 유닛(도 3의 100)을 포함한다. 노광유닛(미도시)은 화상정보에 대응하는 광으로 감광체(미도시)표면을 노광시켜 전위차에 의한 정전잠상을 형성한다. 여기서, 전사벨트 유닛(100)을 이용하는 전자사진방식 화상형성장치는 널리 알려져 있으므로 간략히 설명하기로 한다.
한편, 현상카트리지(미도시)는 상기 감광체(미도시) 표면에 접촉하면서 상기 감광체(미도시)에 나란하게 배치된 현상롤러(미도시), 공급롤러(미도시) 및 현상제 저장부(미도시)를 갖는다. 현상제 저장부(미도시)에 저장된 현상제는 공급롤러(미도시) 및 현상롤러(미도시)를 거치면서 상기 정전잠상에 도포되어 감광체(미도시) 표면에 현상제로 구성된 현상제 가시화상이 형성된다.
전사벨트(111)는 상기 감광체(미도시)와 상기 감광체에 나란하게 배치된 전사롤러(미도시)사이에 개재된다. 그리고, 상기 감광체의 현상제 가시화상은 전사롤러(미도시)에 의해 전사벨트(111)로 전사된다. 전사벨트(111) 표면의 현상제 가시화상은 다시 인쇄매체로 전사된 후, 정착기(미도시)를 통과하면서 열과 압력에 의해 정착됨으로써 인쇄가 완료된다.
본 발명에 따른 전사벨트 유닛(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 벨트 어셈블리(110), 벨트 클리닝 유닛(120), 클리닝 하우징(131) 및 클리닝 구동부(140)를 포함한다. 참조번호 153, 155는 사이드 브라켓으로 클리닝 하우징(131)의 좌우 양측에 설치된다. 좌측 사이드 브라켓(155)은 후술할 클리닝 구동부(140)의 레버(141)가 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
도 7은 벨트 어셈브리(110) 및 벨트 클리닝 유닛(120)의 측면 사시도이다. 편의상, 사이드 프레임(116)의 위치결정돌기(도 13의 116b)는 생략하고 도시하였다.
벨트 어셈블리(110)는, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전사벨트(111), 상기 전사벨트(111)를 순환 구동시키는 한 쌍의 제1벨트롤러(115) 및 제2벨트롤러(113), 전사벨트(111)의 순환 방향으로 양 측면에 설치되는 사이드 프레임(116, 117) 및 탄성텐션부재(118)를 포함한다.
제1벨트롤러(115)는 제1롤러축(115b), 제1롤러축(115b)의 외주면을 둘러싸는 탄성층(미도시)으로 구성된다. 그리고, 제1롤러축(115b)의 일측 단부에는 제1벨트 롤러 구동기어(115a)가 설치된다. 제1벨트롤러 구동기어(115a)는 미 도시된 벨트 구동모터로부터 동력을 수령하여 전사벨트(111)를 구동시킨다.
제1롤러축(115b)은 위치결정공(미도시)에 삽입된다. 위치결정공(미도시)은 화상형성장치 내부에 고정 설치된 전사벨트 유닛 지지프레임(미도시)에 형성되어 전사벨트 유닛(100)의 조립 위치를 결정한다.
한편, 제2벨트롤러(113)는 제1롤러축(115b)에 대해 평행하게 배치되어 제1벨트롤러(115)에 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하게 마련된다. 제2벨트롤러(113)는 제1롤러축(115b)에 나란한 제2롤러축(113b), 제2롤러축(113b)의 외주면을 둘러싸는 탄성층(미도시)으로 구성된다.
탄성텐션부재(118)는 슬라이딩 이동 가능하게 마련된 제2벨트롤러(113)가 제1벨트롤러(115)로부터 이격되도록 제2벨트롤러(113)에 탄성력을 인가한다. 이에 따라, 전사벨트(111)의 장력을 일정범위로 유지할 수 있다. 탄성텐션부재(118)의 배치위치 등에 대해서는 후술하기로 한다.
제2롤러축(113b)의 일측 단부에는 제2벨트롤러 전동기어(113a)가 설치된다. 제2벨트롤러 전동기어(113a)는 제1벨트롤러(115)의 회전구동에 의해 전사벨트(111)가 순환 회전함에 따라 전동 회전한다. 제2벨트롤러 전동기어(113a)는 클리닝 하우징(131)에 설치된 전달기어(135, 도 11a의 135)에 치합된다.
전달기어(135, 도 11a의 135)는 클리닝 하우징(131)에 회전 가능하게 지지되며, 폐현상제를 이송하는 폐현상제 이송기(133)의 회전축에 물려 있는 이송기 기어(133a)와 치합된다. 이에 의해, 제1벨트롤러 구동기어(115a)로 전달된 동력이 전 사벨트(111), 제2벨트롤러(113) 및 전달기어(135)를 거쳐서 폐현상제 이송기(133)가 구동된다.
폐현상제 이송기(133)는 클리닝 하우징(131) 내부에 적재되는 폐현상제를 클리닝 하우징(131)의 일측에 마련된 폐현상제 배출구(미도시) 측으로 이송한다.
필요에 따라서는, 제1벨트롤러(115)를 구동하는 대신에 제2벨트롤러(113)를 구동할 수 도 있다. 다만, 제2롤러축(113b)은 전사벨트(111)의 장력유지를 위해 슬라이딩 이동하므로 위치가 고정된 제1벨트롤러(115)를 구동하는 것이, 보다 단순한 동력전달구조를 가질 수 있다는 점에서, 바람직하다.
한편, 사이드 프레임(116, 117)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2롤러축(115b, 113b)의 좌우 양측에 각각 설치된다. 한 쌍의 사이드 프레임(116, 117)은 서로 좌우 면대칭이므로 좌측 사이드 프레임(116)에 대해서만 설명하기로 한다.
사이드 프레임(116)은 제1롤러축(115a)이 삽입 관통되는 제1롤러축 삽입관통공(116c)을 갖는다. 또한, 사이드 프레임(116)은 상기 전사벨트 유닛 지지프레임(미도시)에 형성된 또 다른 위치결정공(미도시)에 삽입될 위치결정돌기(116b)를 갖는다. 즉, 제1롤러축(115b) 및 위치결정돌기(116b) 각각이 위치결정공(미도시)에 삽입됨으로써 전사벨트 유닛(100)이 화상형성장치 내부에 설치될 수 있다.
또한, 사이드 프레임(116)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 체결공(118a)이 형성된다. 상기 체결공(118a)을 통해 후술할 클리닝 하우징(131)과 사이드 프레임(116)이 결합된다.
도 4 및 도 5는 벨트 클리닝 유닛(120)의 요부 개략 단면도이다. 도 4는 블 레이드(121)가 전사벨트(111) 표면에 접촉하는 클리닝 위치에 있을 때의 단면도이고, 도 5는 블레이드(121)가 전사벨트(111) 표면으로부터 이격된 대기위치 있을 때의 단면도이다.
벨트 클리닝 유닛(120)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 블레이드(121), 블레이드 지지부재(123), 한 쌍의 슬라이드 부재(124, 125), 블레이드 탄성부재(126) 및 한 쌍의 안내부재(127)를 포함한다. 한 쌍의 슬라이드 부재(124, 125) 및 한 쌍의 안내부재(127)는 모두 상기 사이드 프레임(116, 117)과 같이 좌우 대칭적이므로 좌측 슬라이드부재(124) 및 안내부재(127)에 대해서만 설명하기로 한다.
블레이드(121)는 탄성재질로 마련된다. 그리고, 전사벨트(111) 표면을 소정 압력으로 접촉 가압하는 클리닝 위치 및 전사벨트(111) 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동가능하게 마련된다. 이에 따라, 전사벨트(111)의 클리닝이 필요한 때에 상기 블레이드(121)를 클리닝 위치로 이동시킴으로써 폐현상제를 전사벨트(111) 표면에서 제거할 수 있다.
또한, 블레이드(121)는 제2벨트롤러(113)가 슬라이딩 이동함에 따라 그와 함께 슬라이딩 이동 가능하도록 블레이드 지지부재(123)에 의해 지지된다.
블레이드 지지부재(123)는 도 6에 도시된 바와 같이, 후술할 슬라이드 부재(124)의 지지부재 삽입돌기(124e)가 삽입되는 슬라이드부재 삽입공(123c)을 갖는다. 이에 따라, 블레이드 지지부재(123) 및 블레이드(121)는 슬라이드 부재(124)에 의해 블레이드 회전축선을 중심으로 회전가능하게 지지되는 동시에 제2벨트롤 러(113)와 함께 슬라이딩 운동할 수 있다. 여기서, 블레이드 회전축선은 상기 지지부재 삽입돌기(124e)의 중심선에 해당한다.
또한, 블레이드 지지부재(123)는 탄성부재 결합돌기(123a)를 갖는다. 탄성부재 결합돌기(123a)에는 블레이드 탄성부재(126)의 일단이 결합된다. 그리고, 블레이드 탄성부재(126)의 타단은 후술할 슬라이드부재(124)의 탄성부재 결합돌기(124a)에 결합된다.
블레이드 탄성부재(126)는 블레이드(121)가 상기 클리닝 위치(M)로 유지되도록 블레이드 지지부재(122)에 탄성력(F)을 가한다. 블레이드 탄성부재(126)는 압축 코일 스프링으로 마련될 수 있다. 블레이드 탄성부재(126)는 상기 탄성력을 블리에드 지지부재(122)에 작용시킬 수 있는 한 다양한 방식으로 마련될 수 있다.
또한, 블레이드 지지부재(123)는 슬라이드부재(124)의 스톱퍼(124c)에 접촉하여 블레이드(121)의 과회전을 방지하는 스톱퍼 접촉부(123b)를 갖는다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(121)의 폭방향과 제2벨트롤러(113)의 반경방향이 이루는 사잇각(θ)을 대체로 일정하게 유지할 수 있다. 이는 결과적으로 블레이드(121)가 전사벨트(111)를 일정한 접촉압력으로 누르고 있다는 것을 의미한다.
또한, 상술한 바와 같이, 블레이드 지지부재이에 의해, 양호한 클리닝 성능을 낼 수 있다. 특히, 장시간 비교적 일정하게 접촉압력을 유지할 수 있으므로 경시변화에 따른 클리닝 불량을 해소할 수 있다. 또한, 블레이드(121)에 과도한 접촉압력이 작용하여 블레이드(121) 선단이 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.
슬라이드 부재(124)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 탄성부재 결합돌기(124a), 제2롤러축 삽입공(124b), 스톱퍼(124c), 슬라이딩 안내돌기(124d), 지지부재 삽입돌기(124e) 및 탄성텐션부재 수용공(124f)을 갖는다.
제2롤러축 삽입공(124b)에 상기 제2롤러축(113b)이 삽입되어 슬라이드부재(124)가 제2롤러축(113b)를 회전가능하게 지지한다. 이에 따라, 슬라이드부재(124)와 제2벨트롤러(113)는 서로 함께 이동할 수 있다.
스톱퍼(124c)는 블레이드(121)가 상기 클리닝 위치(M)를 지나 초과 회동하는 것을 방지하는 역할을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 블레이드 지지부재(123)의 스톱퍼 접촉부(123b)와 서로 면접 가능하도록 마련될 수 있다.
슬라이딩 안내돌기(124d)는 도 6, 도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이, 안내부재(127)의 두께에 상응하는 공간(G)을 사이에 두고 내측면에 상하로 1개씩 마련될 수 있다.
안내부재(127)는, 도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이딩 안내돌기(124d)가 통과할 수 있는 안내돌기 관통홈(127b)을 갖는다. 즉, 안내돌기 관통홈(127b) 간의 거리(L1)가 슬라이딩 안내돌기(124d)의 돌출높이(L2)보다 크도록 마련된다. 또한, 슬라이드부재(124)의 내측으로 돌출된 폭(D)이 후술할 안내부재(127)의 슬라이딩 안내홈(127c)의 폭(W)보다 작도록 마련된다. 이에 따라, 슬라이드 부재(124)의 슬라이딩 안내돌기(124d)를 안내부재(127)의 안내돌기 관통홈(127b)에 삽입함으로써 슬라이드 부재(124)와 안내부재(127)를 서로 슬라이딩 운동 가능하게 결합할 수 있다.
안내부재(127)는 사이드 프레임(116, 117)에 결합되어 화상형성장치(100) 내부에 고정된다. 안내부재(127)는 도 4 및 도 13에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(116)의 위치결정돌기(116b)가 관통되는 위치결정돌기 관통공(127a)를 갖는다.
또한, 안내부재(127)는 상기 직선방향(U)을 따라 형성된 소정 폭(W) 길이의 슬라이딩 안내홈(127c)을 갖는다. 이에 따라, 슬라이드 부재(124)가 상기 슬라이딩 안내홈(127c)을 따라 상기 직선방향(U)으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 슬라이드부재(124)가 상기 직선방향(U)으로 슬라이딩 이동함에 따라 제2벨트롤러(115) 및 블레이드 지지부재(123)도 그와 함께 슬라이딩 이동하게 된다. 이는 결과적으로 블레이드(121)가 전사벨트(111)를 일정한 접촉압력으로 누르고 있다는 것을 의미한다. 이에의해, 양호한 클리닝 성능을 낼 수 있다. 특히, 장시간 비교적 일정하게 접촉압력을 유지할 수 있으므로 경시변화에 따른 클리닝 불량을 해소할 수 있다. 또한, 블레이드(121)에 과도한 접촉압력이 작용하여 블레이드(121) 선단이 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 슬라이드 부재(124)는 상술한 탄성텐션부재(118)를 수용하는 탄성텐션부재 수용공(124f)을 갖는다. 탄성텐션부재(118)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 탄성텐션부재 수용공(124f) 내부의 슬라이드부재(124)와 안내부재(127) 사이에 개재된다. 그리고, 슬라이드부재(124)를 V방향 즉, 제2벨트롤러(113)가 제1벨트롤러(115)로부터 이격되는 방향으로 탄성적으로 민다.
탄성텐션부재(118)는 도 7, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 압축 코일 스프링으로 마련될 수 있다. 이외에도 전사벨트(111)의 장력을 일정범위로 유지할 수 있도록 슬라이드 부재(124)를 V방향으로 밀 수 있는 것이면 어느 것이든 무방하다.
한편, 클리닝 하우징(131)은 도 3 및 도 11a에 도시된 바와 같이, 폐현상제를 저장하는 폐현상제 저장부(131d), 체결공(131a), 후술할 레버(141)의 지지부재 연동회전 돌기(도 8의 141c)가 삽입되는 돌기 관통홈(131b) 및 레버(141)의 회전중심 돌기(도 8의 141b)가 삽입되는 힌지공(131c)을 갖는다. 클리닝 하우징(131)은 커버(157)에 의해 상부가 밀폐된다.
돌기 관통홈(131b)은 레버(141)의 회전 각도를 고려하여 도 11a에 도시된 바와 같이 힌지공(131c)을 중심으로 하는 원호 형상의 장홈으로 마련될 수 있다.
한편, 클리닝 구동부(140)는 벨트 클리닝 유닛(120)의 블레이드(121)를 선택적으로 상기 클리닝 위치(M) 및 상기 대기위치(K)로 이동시킨다. 이러한 역할을 수행할 수 있는 한 클리닝 구동부는 다양한 형태로 마련될 수 있다. 가령, 클리닝 구동부는 블레이드 지지부재(123)를 직접 회전 구동하는 구동모터로 마련될 수도 있다.
클리닝 구동부(140)는 도 3 및 도 11a에 도시된 바와 같이, 레버(141), 캠(143) 및 캠(143)을 회전구동하는 캠구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
레버(141)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 캠접촉돌기(141a), 상술한 회전중심돌기(141b) 및 지지부재 연동회전 돌기(141c)를 갖는다. 캠접촉돌기(141a)는 캠(143)에 의해 선택적으로 접촉될 있도록 캠(143) 측으로 돌출된다.
회전중심돌기(141b)는 레버(141)의 회전중심이 되며, 지지부재 연동회전 돌 기(141c)는 상기 클리닝 하우징(131)의 돌기 관통홈(131b)을 관통하여 블레이드 지지부재(123)의 레버돌기 삽입공(123d)에 삽입된다. 이에 따라, 레버(141)가 회전함에 따라 블레이드 지지부재(123)도 함께 레버(141)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다.
캠구동부(미도시)는 전기모터일 수 있다. 필요에 따라서는, 캠구동부(미도시)는 화상형성장치 외부로 노출된 손잡이부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 손잡이부(미도시)가 블레이드(121)를 상기 클리닝 위치에 있도록 하는 제1위치 및 상기 블레이드(121)를 상기 대기위치에 있도록 하는 제2위치로 이동하도록 마련될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 수동으로 조작하여 선택적으로 전사벨트(111)를 클리닝 할 수도 있다.
도 11a 및 도 11b는 각각 캠(143)이 레버(141)를 가압해제 및 가압하고 있는 상태에서의 전사벨트 유닛의 요부 개략 요부 측면도이다.
캠(143)은 도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 레버(141)의 캠접촉돌기(141a)에 선택적으로 접촉 및 접촉해제 되어 상기 레버(141)를 가압 및 가압해제 한다. 도 11a에서 캠(143)은 캠접촉돌기(141a)와 접촉되지 않음으로써 블레이드 지지부재(123)가 슬라이드부재(124)의 지지부재 삽입돌기(124e)를 중심으로 시계방향(H)으로 회전한다. 이에 따라, 블레이드 지지부재(123)와 연동회전 하는 레버(141)도 시계방향(H)으로 힌지공(131c)을 중심으로 회전한다. 여기서, 블레이드 지지부재(123)는 상술한 블레이드 탄성부재(도 4의 126)의 복원력(F)에 의해 시계방향(H)으로 회전한다. 다만, 슬라이드부재(124)에 형성된 스톱퍼(124c)에 의해 블 레이드 지지부재(123)의 초과 회동이 저지되어 블레이드(121)를 상기 클리닝 위치(M)에 일정하게 위치시킬 수 있다.
한편, 도 11b에 도시된 바와 같이, 캠(143)이 상기 캠접촉돌기(141a)에 접촉하여 레버(141)를 반시계방향(J)으로 회전시키면 그에 연동하여 블레이드 지지부재(123)도 반시계방향(J)으로 회전한다. 이에 따라, 블레이드(121)가 전사벨트(111) 표면에서 이탈되어 대기위치(K)로 이동하게 된다.
한편, 캠구동부(미도시)는 캠(143)을 캠축(143a)을 중심으로 회전 구동하며, 통상의 전기모터로 마련될 수 있다.
도 9 및 도 10은 전사벨트 유닛(100)의 좌측면 사시도이다. 전사벨트 유닛(100)의 조립순서를 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. 조립순서는 본 명세서에 기재된 각 구성요소간의 결합관계로부터 알 수 있으므로 간략하게 기술하기로 한다.
클리닝 하우징(131)에 레버(141)를 설치한다. 레버(141)의 지지부재 연동회전 돌기(141c) 및 회전중심돌기(141b)를 클리닝 하우징(131)의 돌기 관통홈(도 11a의 131b) 및 힌지공(도 11a의 131c)에 삽입한다.
한편, 벨트 어셈블리(도 4의 110) 및 벨트 클리닝 유닛(도 4의 120)을 따로 조립한다. 그리고, 조립된 벨트 어셈블리(도 4의 110)의 제2롤러축(도 4의 113b) 및 위치결정돌기(도 4의 116b)를 클리닝 유닛(도 4의 120)의 제2롤러축 삽입공(도 4의 124b) 및 위치결정돌기 관통공(127a)에 삽입한다. 이로써, 벨트 어셈블리(도 4의 110) 및 벨트 클리닝 유닛(도 4의 120)을 결합할 수 있다.
그 다음에, 도 10에 도시된 바와 같이, 벨트 어셈블리(110) 및 벨트 클리닝 유닛(120)이 조립된 서브 어셈블리와 클리닝 하우징(131)에 설치된 레버(141)를 결합한다. 레버(141)의 지지부재 연동회전 돌기(141c)를 블레이드 지지부재(123)의 레버돌기 삽입공(123d)에 삽입한다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 좌측 사이드 브라켓(155)을 그 체결공(155a)이 상기 체결공(116a, 131a)과 일치하도록 배치한다. 사이드 프레임(116), 클리닝 하우징(131) 및 좌측 사이드 브라켓(도 3의 155)을 상기 체결공(116a, 131a, 도 3의 155a)을 통해 볼트 등과 같은 체결구로 결합한다. 이에 따라, 클리닝 하우징(131)은 사이드 프레임(116, 117)에 고정 지지된다. 여기서, 사이드 프레임(116, 117)은 클리닝 하우징을 고정지지 하는 하우징 고정 프레임의 역할을 한다. 또한, 좌측 사이드 브라켓(도 3의 153)에 의해 레버(141)가 블레이드 지지부재(123)의 레버돌기 삽입공(123d)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 캠(143)은 좌측 사이드 브라켓(도 3의 153) 외측에 레버(141)의 캠접촉돌기(141a)를 가압할 수 있도록 배치된다. 이러한 순서로 조립하여 전사벨트 유닛(100)을 완성할 수 있다. 필요에 따라, 상술한 조립순서는 일예에 불과하고 얼마든지 변경될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 화상형성장치는 클리닝 구동부(도 11a의 140)를 제어하여 블레이드(도 11a의 121)를 선택적으로 상기 클리닝 위치(도 11a의 M) 및 상기 대기위치(도 11b의 K)에 있게 하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 전사벨트(도 11a의 111)의 클리닝이 필요한 지를 판단한 다. 사용자의 요청이 있는 경우를 클리닝이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 필요에 따라서는, 인쇄매수 또는 인쇄시간과 같은 인쇄이력을 누적 저장하고 이를 소정의 클리닝 필요유무의 판단 기준과 대비하여 클리닝 필요여부를 판단할 수 있다.
제어부(미도시)는 클리닝 구동부를 제어하여 클리닝이 필요한 경우 블레이드(도 11a의 121)를 상기 클리닝 위치(도 11a의 M)에 있도록 하고, 클리닝이 불필요한 경우 상기 대기위치(도 11b의 K)에 있도록 한다.
특히, 도 11a에 도시된 캠(143) 및 레버(141)로 구성된 클리닝 구동부(150)의 경우, 제어부(미도시)는 전사벨트(도 11a의 111)의 클리닝이 필요한 경우 캠구동부(미도시)를 제어하여 도 11a에 도시된 바와 같이 캠(143)이 레버(141)를 가압해제 하는 위치에 있도록 한다. 반면, 클리닝이 불필요한 경우, 제어부(미도시)는 캠구동부(미도시)를 제어하여 도 11b에 도시된 바와 같이 캠(143)이 레버(141)를 가압하게 함으로써 블레이드(121)가 대기위치(K)에 있도록 한다. 이에 의해, 클리닝이 불필요한 경우에는 블레이드(121)와 전사벨트(111)가 서로 떨어져 있도록 함으로써 블레이드(121) 및 전사벨트(111)의 마모 발생을 줄일 수 있다. 이에 따라, 해당 부품의 수명 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 전사벨트(111)를 클리닝 하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 전사벨트(111) 대신에 현상제가 잔류하여 클리닝이 필요한 다른 기능의 궤도순환 하는 벨트에도 본 발명이 적용될 수 있다. 다른 기능의 벨트로서 용지이송벨트(Paper Transfer Belt), 감광벨트 등이 있다.
또한, 이상에서 블레이드(121)는 클리닝 위치 및 대기위치 간을 회전하는 것 으로 설명하였으나, 필요에 따라서는 회전하는 대신에 슬라이딩 이동하도록 마련될 수도 있다.
본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따른 화상형성장치 및 벨트 클리닝 유닛에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 벨트 장력 유지를 위해 벨트롤러가 슬라이딩 이동하더라도 블레이드도 그와 함께 이동하므로 블레이드가 벨트를 일정한 접촉압력으로 누를 수 있다. 이에 따라, 양호하게 벨트 상에 잔류하는 폐토너를 제거할 수 있다. 또한, 블레이드가 과도한 접촉압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 벨트 클리닝이 필요하지 않을 때에는 블레이드를 대기위치로 이동시키므로 벨트 및 블레이드의 수명 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 화상형성장치에 있어서,
    제1롤러축을 갖는 제1벨트롤러와;
    상기 제1롤러축에 대해 평행하게 배치되어 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하며 제2롤러축을 갖는 제2벨트롤러와;
    상기 한 쌍의 벨트롤러에 의해 순환 구동되는 벨트와;
    상기 제2벨트롤러를 상기 제1벨트롤러로부터 멀어지는 방향으로 탄성적으로 미는 탄성텐션부재와;
    상기 제2롤러축에 지지되어 상기 벨트의 표면에 접촉하는 클리닝 위치와 상기 벨트의 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동 가능한 벨트 클리닝 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 클리닝 유닛은,
    상기 벨트 표면에 접촉 가능한 블레이드와;
    상기 블레이드를 지지하는 블레이드 지지부재와;
    상기 블레이드 지지부재를 상기 제2롤러축과 나란한 블레이드 회전축선을 중심으로 회전가능하게 지지하며 상기 제2롤러축과 함께 슬라이딩 이동 가능한 슬라이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벨트 클리닝 유닛은,
    상기 블레이드 지지부재를 상기 클리닝 위치로 회전시키도록 탄성력을 가하는 블레이드 탄성부재와;
    상기 클리닝 위치에 마련되어 상기 블레이드 지지부재의 회전위치를 규제하는 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드를 상기 클리닝위치 및 상기 대기위치로 선택적으로 이동시키는 클리닝 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 벨트의 클리닝이 불필요한 경우, 상기 블레이드가 상기 대기위치에 있도록 상기 클리닝 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스톱퍼는 상기 슬라이드 부재와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제3항 또는 제6항에 있어서,
    상기 블레이드 탄성부재는 상기 슬라이드 부재와 상기 블레이드 지지부재를 연결하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 블레이드를 상기 클리닝 위치 및 상기 대기위치로 선택적으로 이동시키는 클리닝 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클리닝 구동부는,
    상기 블레이드 지지부재와 연동 회전하는 레버와;
    상기 블레이드가 상기 대기위치 및 상기 클리닝 위치로 이동하도록 상기 레버를 가압 및 가압해제 하는 캠과;
    상기 캠을 회전 구동하는 캠구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 벨트의 클리닝 필요 여부를 판단하고, 그 판단결과에 기초하여 상기 캠구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 블레이드와 상기 블레이드 지지부재를 수용하며 상기 레버를 회전 가능하게 지지하는 클리닝 하우징과;
    상기 클리닝 하우징을 고정 지지하는 하우징 고정 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제1항에 있어서,
    표면이 현상제로 현상되어 화상정보에 대응하는 현상제 가시화상이 형성되는 감광체와;
    상기 벨트를 사이에 두고 상기 감광체와 나란하게 배치되는 전사롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제1롤러축을 갖는 제1벨트롤러와, 상기 제1롤러축에 대해 평행하게 배치되어 접근 및 이격 슬라이딩 이동 가능하며 제2롤러축을 갖는 제2벨트롤러와, 상기 한 쌍의 벨트롤러에 의해 순환 구동되는 벨트와, 상기 제2벨트롤러를 상기 제1벨트롤러로부터 멀어지는 방향으로 탄성적으로 미는 탄성텐션부재를 갖는 화상형성장치의 상기 벨트 표면의 잔류 현상제를 제거하는 벨트 클리닝 유닛에 있어서,
    상기 제2롤러축에 지지되어 상기 벨트의 표면에 접촉하는 클리닝 위치와 상기 벨트의 표면으로부터 이격된 대기위치 간을 이동 가능한 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 블레이드를 지지하는 블레이드 지지부재와;
    상기 블레이드 지지부재를 상기 제2롤러축과 나란한 블레이드 회전축선을 중심으로 회전가능하게 지지하며 상기 제2롤러축과 함께 슬라이딩 이동 가능한 슬라이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 블레이드 지지부재를 상기 클리닝 위치로 회전시키도록 탄성력을 가하는 블레이드 탄성부재와;
    상기 클리닝 위치에 마련되어 상기 블레이드 지지부재의 회전위치를 규제하는 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 블레이드 지지부재와 연동 회전하는 레버와;
    상기 블레이드가 상기 대기위치 및 상기 클리닝 위치로 이동하도록 상기 레버를 가압 및 가압해제 하는 캠과;
    상기 캠을 회전 구동하는 캠구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 벨트의 클리닝이 불필요한 경우, 상기 캠이 상기 레버를 가압해제 하도록 상기 캠구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 클리닝 유닛.
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