KR20110037694A - 화상형성장치용 기어연결조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상형성장치에 있어서 분리된 제1몸체와 제2몸체 간에 동력을 연결하는 기어연결조립체로서, 상기 제1몸체의 종동 축에 설치되는 하나 이상의 기어로 이루어진 제1기어조립체; 및 상기 제1몸체의 분리 및 장착이 용이하도록 상기 제2몸체의 구동 축에 회전 가능하게 설치되고, 복수의 기어들과 상기 기어들이 설치되는 지지틀을 구비하며, 상기 제1기어조립체의 제1기어와 맞물리는 하나 이상의 제2기어를 갖는 제2기어조립체;를 포함하고, 상기 제1기어는, 축 방향을 따라 연장 돌출되어 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치합 시 상기 지지틀과 접촉하여 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치간 거리를 일정하게 유지시키는 받침대를 구비하는 것을 특징으로 한다.

기어연결, 마모

Description

화상형성장치용 기어연결조립체{A Gear Assembly for Image Forming Apparatus}

본 발명은 화상형성장치에서 분리된 제1몸체와 제2몸체 간의 동력을 연결하는 기어연결조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잦은 탈착에 의해 또는 가공오차에 의해 맞물린 기어들의 이빨이 마모되는 것을 효과적으로 감소시킬 수 있는 화상형성장치용 기어연결조립체에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩스 등의 화상형성장치는 토너나 드럼 또는 기타 부가기구나 장치의 교체가 가능한 구조를 갖는다. 즉, 토너 또는 드럼은 화상형성장치에서 일종의 소모품이므로, 일정회수의 사용 후에는 교체된다.

토너 또는 드럼은 바로 위에서 언급한 바와 같이 교체가 가능한 조립체 형태를 이루며, 화상형성장치 본체에 의해 구동되는 구조를 갖는다. 예를 들어 토너 또는 드럼은 기어연결조립체에 의해 화상형성장치 본체의 구동장치와 연결되어, 회전하며 토너를 공급하거나 또는 화상형성을 수행한다. 도 1 및 도 2는 종래 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기어연결조립체(200)는 토너 또는 드럼세트에 설치되는 제1기어조립체(202)와 화상형성장치 본체에 설치되는 제2기어조립체(204)로 이루어진다. 제1기어조립체(202)는 피동축(210)과 제1기어(212)를 구비하고, 제2기어조립체(204)는 복수의 기어들(232, 242, 252)과 구동축(250) 그리고 기어들(232, 242, 252)을 지지하는 지지틀(220)과 스프링(260)을 구비한다.

위와 같이 이루어진 종래의 기어연결조립체(200)는 제2기어조립체(204)가 토너세트 또는 드럼세트의 탈착여부에 따라 구동축(25)을 중심으로 회전하며, 제1기어조립체(202)와 선택적으로 맞물린다.

그런데, 이러한 구조는 제1기어조립체(202)의 기어(212)와 제2기어조립체(204)의 기어(232)가 스프링(260)의 압축력(또는 복원력)에 의해 맞물리는 형태이므로, 기어들(212, 232) 간의 맞물림상태가 일정하지 않다.

즉, 스프링(260)의 복원력이 필요 이상으로 큰 경우에는, 기어들(212, 232)의 맞물림이 적정수준보다 깊게 이루어져, 기어들(212, 232)의 이 뿌리부분이 마모되거나 기어들(212, 232)의 이빨들 간에 간섭이 발생할 우려가 크고, 이와 반대로, 스프링(26)의 복원력이 필요 이상으로 작은 경우에는, 기어들(212, 232)의 맞물림이 적정수준보다 얕게 이루어져, 기어들(212, 232)을 통한 동력전달이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

따라서, 스프링(260)의 복원력에 관계 없이 기어들(212, 232)의 맞물림을 일정하게 유지시킬 수 있는 기어연결조립체의 개발이 적실히 필요하다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 서로 분리된 제1몸체와 제2몸체 간의 동력을 전달하는 과정에 있어서 발생하는 기어들의 마모를 최소화시킬 수 있는 화상형성장치용 기어연결조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따르면, 화상형성장치에 있어서 분리된 제1몸체와 제2몸체 간에 동력을 연결하는 기어연결조립체로서, 상기 제1몸체의 종동 축에 설치되는 하나 이상의 기어로 이루어진 제1기어조립체; 및 상기 제1몸체의 분리 및 장착이 용이하도록 상기 제2몸체의 구동 축에 회전 가능하게 설치되고, 복수의 기어들과 상기 기어들이 설치되는 지지틀을 구비하며, 상기 제1기어조립체의 제1기어와 맞물리는 하나 이상의 제2기어를 갖는 제2기어조립체;를 포함하고, 상기 제1기어는, 축 방향을 따라 연장 돌출되어 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치합 시 상기 지지틀과 접촉하여 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치간 거리를 일정하게 유지시키는 받침대를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 기어연결조립체가 제공된다.

바람직하게는, 상기 받침대는 상기 제1기어의 축이 연장된 형태인 것이 좋다.

본 발명은 분리된 제1몸체와 제2몸체 간의 동력전달 과정에서 스프링의 압축 력에 의해 기어들의 접촉이 어긋나거나 또는 기어들이 과대하게 접촉하거나 또는 기어들이 필요 이하로 접촉함에 따라 발생하는 기어의 마모 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한 본 발명은 기어들 간의 치합거리를 일정하게 유지함과 기어들 간의 치합이 확실하게 이루어질 수 있도록 유도할 수 있으므로, 분리된 제1몸체와 제2몸체 간의 동력전달이 원활하게 이루어질 수 있다.

따라서 본 발명에 따르면, 토너 또는 드럼의 오작동을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해 화상형성장치의 성능품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 구성도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 구성도이다.

(제1실시 예)

본 발명의 제1실시 예에 따른 기어연결조립체(100)는 화상형성장치의 제1몸 체에 설치되는 제1기어조립체(102)와 화상형성장치의 제2몸체에 설치되는 제2기어조립체(104)로 구성된다(참고로 기어조립체들(102, 104)의 설치위치는 서로 바뀔 수 있다).

제1기어조립체(102)는 피동 축(10), 제1기어(12), 받침대(14)를 포함한다. 피동 축(10)은 제1몸체(도시되지 않음)에 설치되고, 제1몸체의 회전 중심 축을 이룬다. 여기서 제1몸체는 화상형성장치의 본체 또는 제2몸체에 피동 축(10)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 제1기어(12)는 피동 축(10)에 설치되며, 화상형성장치의 구동력을 피동 축(10)에 전달하는 구실을 한다. 받침대(14)는 피동 축(10) 또는 제1기어(12)에 피동 축(10)의 연장형태로 설치된다. 받침대(14)는 피동 축(10)과 동일한 회전 중심을 갖는 반지름 R2의 원통 형태를 갖는다. 이와 같이 형성된 받침대(14)는 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 결합 시 제1기어조립체(104)의 지지틀(20)과 접촉한다.

제2기어조립체(104)는 지지틀(20), 제2기어(32), 제3기어(42), 제4기어(52), 구동 축(50), 스프링(60)을 포함한다. 지지틀(20)은 대체로 직사각 형상에서 모서리 부분이 모두 곡선형태로 모따기 된 형태를 이룬다. 특히, 지지틀(20)에서 받침대(14)의 둘레와 접촉하는 부분(도 4 기준으로 위쪽 부분, 이하 접촉부라고 함)은 R1의 반지름을 갖는 원 형태로 형성된다. 여기서 받침대(14)의 반지름(R2)와 지지틀(20)의 접촉부의 반지름(R1)의 합은 제1기어(12)와 제2기어(32)가 알맞게 치합된 상태에서의 제1기어(12)와 제2기어(32)의 중심거리와 실질적으로 같다. 이와 같이 형성된 지지틀(20)은 기어들(32, 42, 52)을 지지하는 구실을 하며, 화상형성장치의 내부에 구동 축(50)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.

제2기어(32)는 지지틀(20)의 맨 선단(도 3 기준으로 맨 위쪽)에 회전 가능하게 설치되며, 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 결합 시 제1기어(12)와 맞물린다. 제3기어(42)는 지지틀(20)의 가운데 부분에 회전 가능하게 설치되며, 제4기어(52)의 회전력을 제2기어(32)에 전달하는 중간 매개체 구실을 한다. 제4기어(52)는 지지틀(20)의 맨 후단(도 3 기준으로 맨 아래쪽)에 설치되고, 구동 축(50)과 연결되어(화상형상장치의 구조에 따라 복수의 기어들을 거쳐 구동 축의 동력을 전달 받을 수도 있다), 구동 축(50)의 동력을 기어들(42, 32, 12)을 매개로 다른 몸체(예를 들어 제1몸체)에 전달하는 구실을 한다.

스프링(60)은 지지틀(20)과 화상형성장치 본체의 내부를 연결하며, 구동 축(50)의 회전에 일 방향(도 3 기준으로 시계방향)으로 회전하려는 지지틀(20)을 반대방향(도 3 기준으로 반 시계방향)으로 복귀시키는 구실을 한다. 즉, 스프링(60)은 토너세트 또는 드럼세트의 재 장착 시 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 기어들(12, 32)이 서로 맞물리도록 지지틀(20)을 회전시키는 구실을 한다.

다음에서는 위와 같이 이루어진 본 발명의 기어연결조립체(100)의 사용상태와 이에 따른 장점을 설명하겠다.

제1몸체와 제2몸체가 분리된 상태에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)가 분리된 상태로 유지된다. 이러한 상태에서 제2몸체와 연결된 구동장치가 작동되면, 구동 축(50)이 반 시계방향으로 회전함과 동 시에 스프링(60)의 복원력이 작용하여, 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)가 접촉한다. 그러면, 제1기어(12)와 제2기어(32)가 서로 맞물리고, 피동 축(10)이 기어들(12, 32, 42, 52)을 통해 전달된 구동 축(50)의 동력에 의해 회전된다.

한편, 제1기어(12)와 제2기어(32)의 맞물림은 구동 축(50)의 반 시계방향으로의 회전과 스프링(60)의 복원력에 의해 유지된다. 그런데, 본 발명에서는 제1기어(12)와 제2기어(32)의 맞물림과 더불어 제1기어조립체(102)의 받침대(14)와 제2기어조립체(104)의 지지틀(20)이 함께 접촉하며 제1기어(12)와 제2기어(32)의 (축간 또는 치합) 거리를 유지시키므로, 제1기어(12)와 제2기어(32)의 맞물림 상태가 스프링(60)의 복원력이나 구동 축(50)의 회전크기에 관계 없이 일정하게 유지된다.

따라서 본 발명에 따르면, 화상형성장치의 구동 시에만 선택적으로 접촉하는 기어들에서 발생하는 마모현상이나 부정확한 맞물림 현상을 효과적으로 차단 또는 억제시킬 수 있으며, 이를 통해 화상형성장치의 성능과 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(제2실시 예)

본 발명의 제2실시 예에 따른 기어연결조립체(100)는 받침대(14)의 형상과 지지틀(20)의 형상에 있어서 제1실시 예와 차이점을 갖는다. 참고로, 제1실시 예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하며, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 예에 따른 받침대(14)와 지지틀(20)은 소정의 두께(즉, 제1실시 예 보다 두꺼운 것이 좋다)를 가지며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 돌 기(16)와 홈(22)을 구비한다. 즉, 받침대(14)의 둘레에는 반경방향으로 돌출된 돌기(16)가 형성되며, 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 결합 시 받침대(14)와 맞닿는 지지틀(20)의 상부 부분에는 돌기(16)를 수용할 수 있는 홈(22)이 형성된다.

이와 같이 형성된 돌기(16)와 홈(22)은 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 결합 시 결합되어, 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)가 측면방향(도면 평면에 수직한 방향)으로 유동되는 것을 방지하는 구실을 한다.

따라서 본 실시 예에 따르면, 제1기어조립체(102)와 제2기어조립체(104)의 결합 시 제1기어(12)와 제2기어(32)의 축간거리를 확실히 유지시킴과 동시에 제1기어(12)와 제2기어(32)가 측면방향으로 서로 어긋나는 현상도 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 개략적인 구성도이고,

도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 구성도이고,

도 5 및 도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 화상형성장치용 기어연결조립체의 분리상태와 접촉상태를 각각 나타낸 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 기어연결조립체 102: 제1기어조립체

104: 제2기어조립체 10: (종동) 축

12: 제1기어 14: 받침대

20: 지지틀 32: 제2기어

42: 제3기어 50: (구동) 축

52: 제4기어 60: 스프링

Claims (3)

1. 화상형성장치에 있어서 분리된 제1몸체와 제2몸체 간에 동력을 연결하는 기어연결조립체로서,

   상기 제1몸체의 종동 축에 설치되는 하나 이상의 기어로 이루어진 제1기어조립체; 및

   상기 제1몸체의 분리 및 장착이 용이하도록 상기 제2몸체의 구동 축에 회전 가능하게 설치되고, 복수의 기어들과 상기 기어들이 설치되는 지지틀을 구비하며, 상기 제1기어조립체의 제1기어와 맞물리는 하나 이상의 제2기어를 갖는 제2기어조립체;를 포함하고,

   상기 제1기어는:

   축 방향을 따라 연장 돌출되어 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치합 시 상기 지지틀과 접촉하여 상기 제1기어와 상기 제2기어의 치간 거리를 일정하게 유지시키는 받침대를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 기어연결조립체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 받침대는 상기 제1기어의 축이 연장된 형태인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 기어연결조립체.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 지지틀 및 상기 받침대는 서로 맞물릴 수 있도록 돌기와 홈 중 서로 다른 어느 하나를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 기어연결조립체.

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