KR20100083506A - 화상형성장치 - Google Patents

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KR20100083506A
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Abstract

본 발명은 회전 가능하게 설치된 회전부재와, 회전력을 전달받아 회전부재에 전달하는 동력전달장치를 포함한 화상형성장치에 관한 것으로, 동력전달장치는 비접촉 방식으로 회전부재에 회전력을 전달하도록 되어 있으므로 회전부재가 회전하는 과정에서 발생하는 진동이 동력전달장치를 통해 동력전달방향과 반대 방향으로 전달될 경우 발생할 수 있는 문제점은 예방된다.

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전하며 동작하는 회전부재에 회전력을 전달하는 동력전달장치를 갖춘 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 용지에 화상을 형성하는 유닛으로서, 프린터, 복사기, 팩스 및 이들을 기능을 통합하여 구현한 복합기 등이 이에 해당한다.
화상형성장치는 외관을 형성하는 본체와, 복수의 용지가 저장되는 인쇄매체 저장유닛과, 인쇄매체 저장유닛의 용지를 한 장씩 픽업하는 픽업유닛과, 픽업유닛에 의해 픽업된 용지가 한 장씩 이송되도록 하는 이송유닛과, 용지에 현상제를 통해 가시화상을 형성하는 현상유닛과, 용지 상의 현상제를 용지에 정착시키는 정착유닛과, 화상형성이 완료된 용지를 본체 외부로 배출되도록 하는 배지유닛 등의 구성을 포함한다.
현상유닛에는 회전가능하게 설치되어 회전하며 인쇄매체에 현상제에 의한 화상이 형성되도록 하는 복수의 회전부재들이 배치되는데, 이러한 회전부재에는 노광유닛에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체와, 감광체를 대전시키는 대전롤러 와, 감광체에 현상제를 공급하여 감광체 상에 형성된 정전잠상을 가시 화상으로 현상하는 현상체와, 현상체에 현상제를 공급하는 공급롤러 등이 포함된다.
또한, 회전부재에는 감광체와 이격된 상태로 대향 배치되어 감광체에 의해 발생하는 기류와 반대 방향의 기류가 발생되도록 함으로써 감광체에서 비산된 현상제가 인쇄매체로 전달되는 것을 방지하는 비산방지부재가 포함된다.
이러한 비산방지부재는 통상적으로 기어 등으로 이루어진 동력전달장치를 통해 감광체로부터 회전력을 전달받아 고속으로 회전하며 기류를 발생시키도록 되어 있는데, 기류를 발생시키기 위해 비산방지부재가 고속으로 회전하는 과정에서는 불가피하게 진동이 발생하며, 이러한 진동은 동력전달장치를 통해 동력전달방향과 반대 방향에 위치한 감광체로 전달되어 진동에 의해 인쇄매체에 가로 줄 무늬가 생성될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 회전력이 회전부재에서 발생하는 진동이 동력전달장치를 통해 동력전달방향과 반대 방향으로 전달될 경우 발생할 수 있는 화상 품질 저하 등의 문제점 발생을 예방할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 회전 가능하게 설치된 회전부재와, 비접촉 방식으로 회전력을 전달받아 상기 회전부재에 전달하는 동력전달장치를 포함한다.
또한, 상기 회전부재는 가시 화상이 형성되는 상담지체와, 상기 상담지체를 대전시키는 대전장치와, 현상제를 통해 상기 상담지체에 가시화상을 형성하는 현상체와, 상기 현상체에 현상제를 공급하는 공급장치와, 상기 상담지체와 이격된 상태로 대향되며 상기 상담지체에 의해 발생하는 기류와 반대 방향의 기류를 발생시키는 비산방지부재 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 상기 동력전달장치는 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 이격 배치되며 비접촉 방식으로 상기 제 1 회전체로부터 회전력을 전달받아 회전하며 상기 회전부재가 회전하도록 하는 제 2 회전체를 포함한다.
또한, 상기 제 1 회전체는 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받기 위한 기어부와, 상기 제 2 회전체에 비접촉 방식으로 회전력을 전달하기 위한 동력전달부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 회전체는 상기 제 1 회전체로부터 자력을 통해 회전력을 전 달받아 회전한다.
또한, 상기 제 1 회전체 및 상기 제 2 회전체의 외주면에는 각각 N극 마그넷과 S극 마그넷이 원주 방향으로 서로 교대로 배치된다.
또한, 상기 N극 마그넷과 상기 S극 마그넷은 둘 사이의 경계선이 원주 방향으로 경사지게 형성되도록 배치된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 회전 가능하게 설치된 회전부재와, 자력을 통해 회전력을 전달받아 상기 회전부재에 전달하는 동력전달장치를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 비접촉 방식으로 회전부재에 회전력을 전달하므로, 회전부재가 고속으로 회전하여 진동이 발생하더라도 이러한 진동이 동력전달장치를 통해 동력전달방향과 반대 방향으로 전달되는 것이 방지되며 그에 따라 회전부재에서 발생한 진동이 동력전달방향과 반대 방향으로 전달될 경우 발생할 수 있는 화상 품질 저하는 예방된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 화상형성장치(100)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 내부에 인쇄매체(P)가 저장되어 화상형성장치(100)에 사용되는 인쇄매체(P)를 공급하는 인쇄매체 저장유닛(20), 인쇄매체 저장유닛(20)에서 공급된 인쇄매체(P)에 현상제를 통해 가시 화상을 형성하는 현상유닛(30), 현상유 닛(30)의 감광체(31)에 정전잠상을 형성하는 노광유닛(40)과, 인쇄매체(P)로 전사된 현상제를 인쇄매체(P)에 정착시키는 정착유닛(50)과, 화상형성이 완료된 인쇄매체(P)를 본체(10) 외부로 배출하는 배지유닛(60)을 포함한다.
인쇄매체 저장유닛(20)은 본체(10)에 서랍식으로 탈착가능하게 설치되는 인쇄매체 카세트(21)와, 인쇄매체 카세트(21) 내에 설치되어 인쇄매체(P)가 적재되는 녹업 플레이트(22)를 포함한다.
한편, 본체(10)에는 녹업 플레이트(22) 상의 인쇄매체(P)를 하나씩 픽업하여 현상유닛(30)에 전달하는 픽업롤러(11)와, 픽업롤러(11)에 의해 픽업된 인쇄매체(P)를 현상유닛(30)으로 이송시키는 피드롤러(12)가 설치되어 있다.
노광유닛(40)은 화상정보가 포함된 광을 감광체(31)에 주사하여 감광체(31)에 정전잠상을 형성한다.
정착유닛(50)은 인쇄매체(P)에 열과 압력을 가하여 인쇄매체(P)에 현상제에 의해 형성된 가시 화상을 인쇄매체(P)에 정착시킨다. 정착유닛(50)은 히터(51)가 내장된 가열롤러(52)와, 인쇄매체(P)를 가열롤러(52)로 가압하는 가압롤러(53)를 포함하여, 인쇄매체(P)가 가열롤러(52)와 가압롤러(53) 사이를 통과하며 열과 압력을 전달받아 인쇄매체(P) 상의 현상제가 인쇄매체(P)에 정착된다.
배지유닛(60)은 순차적으로 설치되는 배지롤러(61)들을 포함하여 정착유닛(50)을 통과한 인쇄매체(P)를 본체(10) 외부로 배출한다.
현상유닛(30)은 인쇄매체 저장유닛(20)으로부터 공급된 인쇄매체(P)에 현상제를 통해 가시 화상을 형성한다. 현상유닛(30)에는 도 2에 도시한 바와 같이 회전 가능하게 설치되어 회전하며 인쇄매체(P)에 현상제에 의한 화상이 형성되도록 하는 복수의 회전부재들이 배치되는데, 본 실시예에서 이러한 회전부재에는 현상제에 의한 가시 화상을 수용하는 상담지체(像擔持體, Image Carrier)로 구성되어 노광유닛(40)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(31)와, 감광체(31)를 대전시키는 대전장치로서의 대전롤러(32)와, 감광체(31)에 현상제를 공급하여 감광체(31) 상에 형성된 정전잠상을 가시 화상으로 현상하는 현상체(33)와, 현상체(33)에 현상제를 공급하는 공급장치로서의 공급롤러(34)와, 감광체(31)와 이격된 상태로 대향 설치되며 회전하며 감광체(31)에 의해 발생하는 기류와 반대 방향의 기류가 발생하도록 함으로써 감광체(31)에서 비산된 현상제가 인쇄매체(P)로 전달되는 것을 방지하는 비산방지부재(35) 등이 포함된다.
또한, 현상유닛(30)에는 현상체(33) 상의 현상제를 일정 두께로 규제하기 위한 규제부재(36)와, 감광체(31)에 잔류하는 현상제를 제거하는 클리닝 블레이드(37)가 설치된다. 한편, 본체(10) 내에는 감광체(31)에 현상제에 의해 형성된 가시 화상이 인쇄매체(P)에 전사되도록 인쇄매체(P)를 감광체(31)측으로 가압하는 전사장치로서의 전사롤러(13)가 설치된다.
또한, 본 실시예에 따른 화상형성장치(100)에는 도 3에 도시한 바와 같이 상술한 회전부재들을 회전시킬 수 있도록 회전력을 발생시키는 구동모터(미도시)와, 구동모터에서 발생한 회전력을 회전부재들 중 적어도 하나에 전달하는 동력전달장치(70)가 구비되어 있다.
본 실시예에서 동력전달장치(70)는 구동모터로부터 전달된 회전력을 비접촉 방식으로 회전부재에 전달할 수 있도록 되어 있는데, 이는 회전부재가 회전하는 과정에서 발생하는 진동에 의한 화상 품질 저하를 예방하기 위한 것이다.
동력전달장치(70)는 구동모터로부터 전달된 회전력에 의해 회전하는 제 1 회전체(71)와, 제 1 회전체(71)와 이격 배치되어 비접촉 방식을 통해 제 1 회전체(71)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 2 회전체(72)를 포함한 것으로, 본 실시예에서 제 2 회전체(72)는 자력을 통해 제 1 회전체(71)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 되어 있다. 여기서 제 1 회전체(71)에는 구동모터측으로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 이가 형성되어 있는 기어부(711)와, 제 2 회전체(72)와 서로 이격된 상태로 대향되도록 배치되어 제 2 회전체(72)에 회전력을 전달하는 동력전달부(712)가 마련된다.
본 실시예에서 제 1 회전체(71)는 감광체(31)를 통해 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하도록 되어 있으며, 제 2 회전체(72)에는 회전부재들 중 비산방지부재(35)가 설치된다. 감광체(31)의 일측단에는 제 1 회전체(71)의 기어부(711)에 이물림되는 기어부재(38)가 설치되어, 구동모터의 회전력이 감광체(31)에 연결된 기어부재(38)를 통해 제 1 회전체(71)에 전달되도록 되어 있다. 따라서, 비산방지부재(35)가 고속으로 회전하는 과정에서 비산방지부재(35)에 진동이 발생하여 제 2 회전체(72)에 전달되더라도 제 1 회전체(71)와 제 2 회전체(72)는 서로 이격되어 있는 상태이므로 비산방지부재(35)에서 발생한 진동은 제 1 회전체(71)에 전달되지 않으며, 그에 따라 감광체(31)에 진동이 전달될 경우 인쇄매체(P)에 형성된 화상에서 생길 수 있는 가로 줄 무늬의 발생은 예방된다.
자력을 통해 회전력이 제 1 회전체(71)에서 제 2 회전체(72)로 전달될 수 있도록 제 1 회전체(71)와 제 2 회전체(72)의 외주면에는 각각 N극 마그넷(713, 721)과 S극 마그넷(714, 722)이 원주 방향으로 교대로 배치되는데, 제 1 회전체(71)에 배치되는 N극 마그넷(713)과 S극 마그넷(714)은 제 1 회전체(71)의 동력전달부(712)에 배치된다. 따라서, 제 1 회전체(71)에 배치된 N극 마그넷(713) 및 S극 마그넷(714)과, 제 2 회전체(72)에 배치된 N극 마그넷(721) 및 S극 마그넷(722) 사이에 작용하는 인력과 척력을 통해 제 1 회전체(71)의 회전력이 제 2 회전체(72)에 전달된다.
다음은 제 1 회전체(71)의 회전속도 및 회전부재의 중량 변화에 따른 동력전달여부를 실험을 통해 표시한 표이다.
Figure 112009002340585-PAT00001
다음은 비산방지부재의 중량 변화와, 마그넷의 자력 변화 및 마그넷 수 변화에 따른 동력전달여부를 실험을 통해 표시한 표이다.
Figure 112009002340585-PAT00002
상기의 두 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제 1 회전체(71)의 회전력은 마그넷(713, 714, 721, 722)들의 자력이 클수록, 제 2 회전체(72)에 연결된 회전부재의 중량이 작을 수록, 회전속도가 낮을 수록 쉽게 제 2 회전체(72)에 전달될 수 있다. 또한, 실험결과 동일 직경일 경우 각 회전체(71, 72)에 배치된 자석의 개수가 적을 수록 효율적으로 회전력이 제 1 회전체(71)에서 제 2 회전체(72)로 전달될 수 있다. 따라서, 제 1 회전체(71)의 회전속도, 마그넷(713, 714, 721, 722)의 자력, 마그넷(713, 714, 721, 722)의 개수 등은 회전시킬 제 2 회전체(72)의 중량 및 회전속도를 고려하여 결정되어져야 한다.
본 실시예에서 제 1 회전체(71)에 배치된 N극 마그넷(713)과 S극 마그넷(714)은 도 4에 도시한 바와 같이 둘 사이의 경계선이 제 1 회전체(71)의 회전중심과 평형하게 형성되도록 배치되어 있으나 이에 한정하지 않고 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 회전체(71)에 배치된 N극 마그넷(713')과 S극 마그넷(714')은 둘 사이의 경계선이 원주 방향으로 경사지게 형성되도록 배치되도록 함으로써, 회전에 따른 제 1 회전체(71')와 제 2 회전체(72') 사이의 자력 변화가 보다 완만하게 이루어지도록 함으로써 제 1 회전체(71')와 제 2 회전체(72')를 통해 동력 전달이 이루어지는 과정에서 발생할 수 있는 진동을 감소시킬 수 있도록 하는 것도 가능하다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 회전체(71")에 배치된 N극 마그넷(713")과 S극 마그넷(714") 사이의 경계선과 제 2 회전체(72")에 배치된 N극 마그넷(721")과 S극 마그넷(722") 사이의 경계선이 모두 원주 방향으로 경사지게 형성되도록 N극 마그넷(713", 721") 및 S극 마그넷(714", 722")을 배치하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 동력전달장치(70)는 회전부재들 중 비산방지부재(35)에 비접촉 방식으로 회전력을 전달하도록 되어 있으나, 이에 한정하지 않고 동력전달장치(70)가 회전부재인 감광체(31)와, 대전롤러(32)와, 현상체(33)와, 공급롤러(34)와, 비산방지부재(35) 중 어느 하나나 둘 이상에 비접촉 방식으로 회전력을 전달하도록 하는 것도 가능하다.
본 실시예에서는 감광체(31)와, 대전롤러(32)와, 현상체(33)와, 공급롤러(34)와, 비산방지부재(35) 등을 회전부재로 제시하였으나, 이에 한정하지 않고 회전부재로 피드롤러(12), 전사롤러(13) 등이 추가로 포함될 수 있다.
본 발명은 상기에서 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 개략적인 구성을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에 적용된 현상장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에 적용된 동력전달장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에 적용된 동력전달장치의 측면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 화상형성장치에 적용된 동력전달장치의 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 본체 11: 픽업롤러
12: 피드롤러 13: 전사롤러
30: 현상장치 31: 감광체
32: 대전롤러 33: 현상체
34: 공급롤러 35: 비산방지부재
38: 기어부재 70: 동력전달장치
71: 제 1 회전체 711: 기어부
712: 동력전달부 72: 제 2 회전체
713, 721: N극 마그넷 714, 722: S극 마그넷

Claims (12)

  1. 회전 가능하게 설치된 회전부재와,
    비접촉 방식으로 회전력을 전달받아 상기 회전부재에 전달하는 동력전달장치를 포함하는 화상형성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전부재는 가시 화상이 형성되는 상담지체와, 상기 상담지체를 대전시키는 대전장치와, 현상제를 통해 상기 상담지체에 가시화상을 형성하는 현상체와, 상기 현상체에 현상제를 공급하는 공급장치와, 상기 상담지체와 이격된 상태로 대향되며 상기 상담지체에 의해 발생하는 기류와 반대 방향의 기류를 발생시키는 비산방지부재 중 적어도 하나를 포함하는 화상형성장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 이격 배치되며 비접촉 방식으로 상기 제 1 회전체로부터 회전력을 전달받아 회전하며 상기 회전부재가 회전하도록 하는 제 2 회전체를 포함하는 화상형성장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 회전체는 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받기 위한 기어부와, 상기 제 2 회전체에 비접촉 방식으로 회전력을 전달하기 위한 동력전달부를 포함하는 화상형성장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 회전체는 상기 제 1 회전체로부터 자력을 통해 회전력을 전달받아 회전하는 화상형성장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 회전체 및 상기 제 2 회전체의 외주면에는 각각 N극 마그넷과 S극 마그넷이 원주 방향으로 서로 교대로 배치되는 화상형성장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 N극 마그넷과 상기 S극 마그넷은 둘 사이의 경계선이 원주 방향으로 경사지게 형성되도록 배치되는 화상형성장치.
  8. 회전 가능하게 설치된 회전부재와,
    자력을 통해 회전력을 전달받아 상기 회전부재에 전달하는 동력전달장치를 포함하는 화상형성장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전부재는 가시 화상이 형성되는 상담지체와, 상기 상담지체를 대전시키는 대전장치와, 현상제를 통해 상기 상담지체에 가시화상을 형성하는 현상체와, 상기 현상체에 현상제를 공급하는 공급장치와, 상기 상담지체와 이격된 상태로 대향되며 상기 상담지체에 의해 발생하는 기류와 반대 방향의 기류를 발생시키는 비산방지부재 중 적어도 하나를 포함하는 화상형성장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 회전체와, 상기 제 1 회전체와 이격 배치되며 자력을 통해 상기 제 1 회전체로부터 회전력을 전달받아 회전하며 상기 회전부재가 회전하도록 하는 제 2 회전체를 포함하는 화상형성장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 회전체 및 상기 제 2 회전체의 외주면에는 각각 N극 마그넷과 S극 마그넷이 원주 방향으로 서로 교대로 배치되는 화상형성장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 N극 마그넷과 상기 S극 마그넷은 둘 사이의 경계선이 원주 방향으로 경사지게 형성되도록 배치되는 화상형성장치.
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