KR20190009141A - 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼과, 감광드럼의 표면에 탄력적으로 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러와, 프로세스 롤러를 감광드럼의 축방향의 움직임에 추종시키는 연결 부재를 구비한다.

Description

전자사진방식 화상형성장치{Electrophotographic image forming apparatus}
전자사진방식에 의하여 기록매체에 화상을 인쇄하는 전자사진방식 화상형성장치가 개시된다.
전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는, 감광드럼에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너화상을 형성하고, 이 토너화상을 기록매체로 전사한 후, 전사된 토너화상을 기록매체에 정착시켜 기록 매체에 화상을 인쇄한다.
전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼과, 감광드럼의 표면에 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러들을 구비한다. 프로세스 롤러들은 예를 들어, 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전롤러, 감광드럼에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너화상을 형성시키는 현상롤러, 토너화상을 기록매체로 전사시키는 전사롤러 등일 수 있다.
감광드럼은 회전체로서, 회전되는 동안에 추력을 받아서 축방향으로 움직일 수 있다. 감광드럼의 축방향의 움직임으로 인하여 프로세스 롤러들이 감광드럼의 표면 중 원하지 않는 영역(비접촉 비접촉영역)에 접촉될 수 있다. 그러면, 프로세스 롤러들에 인가되는 고전압이 비접촉 영역을 통하여 누설될 수 있다.
프로세스 롤러가 감광드럼의 축방향 이동을 추종하여 움직임으로써, 프로세스 롤러와 감광드럼이 안정적인 접촉 위치를 유지할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼; 상기 감광드럼의 표면에 탄력적으로 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러; 상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼의 축방향의 움직임에 추종시키는 연결 부재;를 구비한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼; 상기 감광드럼의 표면에 탄력적으로 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러; 상기 감광드럼이 프로세스 방향으로 회전될 때에 함께 회전되는 피니언 기어; 상기 피니언 기어와 연결된 랙기어부와 삽입부를 구비하는 이격 부재;를 포함하며, 상기 이격 부재는, 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라서, 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라서, 상기 삽입부가 상기 프로세스 롤러와 상기 감광드럼 사이에 개재되어 상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 제1위치와, 상기 제1위치로부터 도피되어 상기 프로세스 롤러가 상기 감광드럼에 접촉되도록 허용하는 제2위치로 이동된다.
전술한 전자사진방식 화상형성장치에 따르면, 프로세스 롤러의 감광드럼과의 접촉위치의 안정성을 유지할 수 있으며, 안정적인 화상품질이 구현될 수 있다.
전술한 전자사진방식 화상형성장치에 따르면, 프로세스 롤러와 감광드럼을 접촉/이격시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 감광드럼과 프로세스 롤러와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3은 홈과 돌출부의 결합관계의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 4와 도 5는 감광드럼과 프로세스 롤러와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도들로서, 도 4는 감광드럼과 프로세스 롤러가 이격된 상태, 도 5는 감광드럼과 프로세스 롤러가 접촉된 상태를 도시한다.
도 6과 도 7은 감광드럼과 프로세스 롤러와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도들로서, 도 6은 감광드럼과 프로세스 롤러가 이격된 상태, 도 7은 감광드럼과 프로세스 롤러가 접촉된 상태를 도시한다.
도 8은 감광드럼과 프로세스 롤러와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9와 도 10은 도 8의 개략적인 측면도로서, 도 9는 이격 부재가 제1위치 위치된 상태를, 도 10은 이격 부재가 제2위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 11과 도 12는 감광드럼과 프로세스 롤러와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 11은 이격 부재가 제1위치 위치된 상태를, 도 12는 이격 부재가 제2위치에 위치된 상태를 보여준다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 1을 보면, 화상형성장치 본체(100)와, 현상기(200)가 도시되어 있다. 본체(100)에는 현상기(200)가 장착/탈거되는 통로를 제공하는 개구부(101)가 마련될 수 있다. 커버(300)는 개구부(101)를 개폐한다. 본체(100)에는 노광기(110), 전사롤러(120), 및 정착기(130)가 마련된다. 또한, 본체(100)에는 화상이 형성될 기록매체(P)를 적재하고, 이를 이송시키기 위한 기록매체 이송구조(140)가 마련된다.
현상기(200)는 감광드럼(1)을 포함한다. 감광드럼(1)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(2)는 감광드럼(1)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(2) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 참조부호 3은 대전롤러(2)의 표면에 뭍은 이물질을 제거하는 클리닝 롤러이다. 클리닝 블레이드(8)는 후술하는 전사과정 후에 감광드럼(1)의 표면에 잔류되는 토너와 이물질을 제거하는 클리닝 수단의 일 예이다. 클리닝 블레이드(8) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 클리닝 장치가 채용될 수도 있다. 클리닝 블레이드(8)에 의하여 제거된 토너와 이물질은 폐토너통(9)에 수용된다.
현상기(200)는 그 내부에 수용된 토너를 감광드럼(1)에 형성된 정전 잠상에 공급하여 정전 잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시킨다. 현상기(200)는 감광드럼(1)과 대향된 현상롤러(4)를 구비한다.
일성분 현상방식이 채용되는 경우 현상기(200) 내에는 토너가 수용된다. 일성분 현상방식은 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 서로 접촉되어 회전되는 접촉 현상방식과 현상롤러(4)와 감광드럼(1)이 서로 수십 내지 수백 미크론 정도 이격되게 위치되어 회전되는 비접촉 현상방식으로 구분될 수 있다. 현상롤러(4)는 현상기(200)내의 토너를 감광드럼(1)으로 공급한다. 현상롤러(4)에는 현상바이어스전압이 인가될 수 있다. 규제부재(5)는 현상롤러(4)에 의하여 감광드럼(1)과 현상롤러(4)가 대면된 현상영역으로 공급되는 토너의 양을 규제한다. 규제부재(5)는 현상롤러(4)의 표면에 탄력적으로 접촉되는 닥터 블레이드일 수 있다. 현상기(200)는 토너를 현상롤러(4)의 표면으로 부착시키는 공급롤러(6)를 더 구비할 수 있다. 공급롤러(6)에는 공급바이어스전압이 인가될 수 있다. 현상기(200)는 토너를 교반하여 공급롤러(6)와 현상롤러(4) 쪽으로 공급하는 교반기(agitator)(7)를 더 구비할 수 있다. 교반기(7)는 토너를 교반하여 마찰대전시킬 수 있다. 교반기(7)의 갯수는 필요에 따라서 2개 이상일 수 있다.
이성분 현상방식이 채용되는 경우 현상기(200) 내에는 토너와 캐리어가 수용된다. 현상롤러(4)는 감광드럼(1)으로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(4)는 중공 원통형 슬리브와 슬리브 내에 고정적으로 배치되는 자기롤러를 구비할 수 있다. 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(4)의 표면에 부착되어 감광드럼(1)과 현상롤러(4)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(4)와 감광드럼(1) 사이에 인가되는 현상바이어스전압에 의하여 토너만이 감광드럼(1)으로 공급되어 감광드럼(1)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 현상기(200)는 토너를 캐리어와 혼합, 교반하여, 이들을 현상롤러(4)로 운반하는 운반교반기(미도시)를 구비할 수 있다. 운반교반기는 예를 들어 오거(auger)일 수 있으며, 현상기(200)에는 복수의 운반교반기가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 현상방식의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 현상방식에 대하여는 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
현상기(2)는 가시적인 토너화상을 형성하기 위한 부품들의 조립체로서, 수명이 경과한 때에 교체되는 소모품이다. 현상기(200)는 감광드럼(1)과 현상롤러(4) 및 토너가 수용된 토너수용부가 일체로 된 구조, 감광드럼(1) 및 현상롤러(4)를 구비하는 이미징 유닛과 토너가 수용된 토너 유닛으로 구분된 구조, 및 감광체를 구비하는 감광드럼 유닛과 현상롤러를 구비하는 현상 유닛 및 토너가 수용된 토너 유닛으로 구분된 구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다. 각각의 유닛은 개별적으로 교체될 수 있다.
노광기(110)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(1)에 조사하여 감광드럼(1)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(110)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.
전사롤러(120)는 감광드럼(1)으로부터 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(120)에는 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키기 위한 전사바이어스전압이 인가된다. 전사롤러(120) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.
기록매체(P)는 픽업롤러(142)에 의하여 적재대(141)로부터 한 장씩 픽업되고, 이송롤러(143)(144)(145)에 의하여 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 이송된다.
정착기(130)는 기록매체(P)로 전사된 화상에 열과 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다. 정착기(130)를 통과한 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 본체(100) 외부로 배출된다.
상기한 구성에 의하여, 노광기(110)는 화상정보에 대등하여 변조된 광을 감광드럼(1)에 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 현상롤러(4)는 정전잠상에 토너를 공급하여 감광드럼(1)의 표면에 가시적인 토너화상을 형성한다. 적재대(50)에 적재된 기록매체(P)는 픽업롤러(142)와 이송롤러(143)(144)(145)에 의하여 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 이송되며, 토너화상은 전사롤러(120)에 인가되는 전사바어스전압에 의하여 감광드럼(1)으로부터 기록매체(P) 상으로 전사된다. 기록매체(P)가 정착기(130)를 통과하면, 토너화상은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 정착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 배출된다.
양면인쇄를 수행하는 경우에는, 일면에 화상이 인쇄된 기록매체(P)는 배출롤러(146)가 역회전됨에 따라 반전이송경로(150)를 따라 감광드럼(1)과 전사롤러(120)가 대면된 영역으로 재이송된다. 다음으로, 기록매체(P)의 이면에 새로운 토너화상의 전사되고, 정착 과정을 거친 후에 양면에 화상이 인쇄된 기록매체(P)는 배출롤러(146)에 의하여 배출된다.
전술한 바와 같이, 전자사진방식에 따른 인쇄 과정은 감광드럼(1)을 중심으로 하여 배치된 대전롤러(2), 현상롤러(4), 전사롤러(120) 등의 다수의 프로세스 롤러에 의한 대전, 현상, 전사 과정을 포함한다. 대전롤러(2)와 전사롤러(120)는 감광드럼(1)의 표면에 접촉되어 회전된다. 접촉현상방식이 채용되는 경우 현상롤러(4)도 감광드럼(1)의 표면에 접촉되어 회전된다. 프로세스 롤러들에는 감광드럼(1)에 접촉되도록 탄성력이 인가된다. 이하에서, 감광드럼(1)에 접촉되는 대전롤러(2), 현상롤러(4), 전사롤러(120)를 '프로세스 롤러'로 기재하고, 이들 롤러들과 감광드럼(1)과의 관계를 설명한다.
도 2는 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)와의 연결구조의 일 실시예를 보여준다. 도 2를 참조하면, 프로세스 롤러(400)는 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 감광드럼(1)의 표면에 접촉되도록 가압된다. 감광드럼(1)이 회전됨에 따라서 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)과의 접촉마찰력에 의하여 종동될 수 있다. 프로세스 롤러(400)는 그 회전축(401)에 결합된 도시되지 않은 동력전달부재, 예를 들어 기어로부터 동력을 전달받아 회전될 수도 있다.
감광드럼(1)이 회전되면, 감광드럼(1)에는 축방향의 힘이 작용되어 감광드럼(1)이 축방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어 감광드럼(1)의 단부에 결합된 감광드럼 기어(510)가 헬리컬 기어인 경우, 감광드럼(1)의 표면에 형성된 감광층(12)의 두께가 길이방향으로 일정하지 않은 경우, 프로세스 롤러(400)가 크라운 또는 역크라운 형상이고 크라운 또는 역크라운 형상이 좌우 대칭이 아닌 경우, 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)이 서로 평행하지 않은 경우(즉,프로세스 롤러(400)의 길이방향의 양단부에서 감광드럼(1)과의 축간 거리가 다른 경우), 등의 경우에 감광드럼(1) 및 또는 프로세스 롤러(400)가 축방향으로 움직일 수 있다.
감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 축방향으로 연동하여 움직인다면, 길이방향으로 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 접촉 위치는 거의 일정할 수 있다. 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 축방향의 이동이 서로 연동되지 않는다면, 다시 말하면, 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 축방향으로 독립적으로 움직인다면, 길이방향으로 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 접촉 위치가 달라질 수 있다.
감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 축방향의 움직임 양과 방향은 전술한 요인과, 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)에 전달되는 구동 토오크, 부품들의 조립 오차 등의 요인에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 접촉 위치가 일정하게 유지되지 않을 수 있다.
감광드럼(1)은 도전성 파이프(11)와, 파이프(11)의 표면에 형성된 감광층(12)을 구비한다. 프로세스 롤러(400)는 감광층(12)에 접촉된다. 감광층(12)은 노광되지 않은 상태에서는 전기 절연체이므로, 프로세스 롤러(400)에 예를 들어 대전 바이어스 전압, 현상 바이어스 전압, 전사 바이어스 전압 등의 고전압이 인가되면 감광층(12)과 프로세스 롤러(400) 사이에 고전압이 유지될 수 있다. 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 축방향으로 독립적으로 움직인다면, 프로세스 롤러(400)가 감광층(12)이 형성되지 않은 영역, 즉 도전성 파이프(11)의 외주에 접촉될 수 있다. 그러면, 프로세스 롤러(400)에 예를 들어 대전 바이어스 전압, 현상 바이어스 전압, 전사 바이어스 전압 등의 고전압이 인가되면 고전압이 도전성 파이프(11)를 통하여 누설되어, 대전, 현상, 전사 불량이 발생될 수 있다.
본 실시예의 화상형성장치는, 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 연동하여 축방향으로 이동되도록 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)를 연결하는 연결부재를 구비한다. 즉, 연결부재에 의하여 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)의 축방향 이동에 추종된다. 이와 같은 구성에 의하여, 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)과의 접촉위치를 일정하게 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 연결부재는 감광드럼(1)의 길이방향의 단부에 마련되는 홈(501)과, 프로세스 롤러(400)의 단부에 마련되어 홈(501)에 삽입되는 돌출부(421)를 구비한다. 일 예로서, 감광드럼(1)의 길이방향의 단부에는 플랜지(500)가 고정되고, 홈(501)은 플랜지(500)에 형성될 수 있다. 플랜지(500)는 감광드럼 기어(510)와 일체로 형성될 수 있다. 홈(501)은 플랜지(500)의 외주로부터 반경방향으로 오목하게 몰입된 환형일 수 있다. 돌출부(421)는 프로세스 롤러(400)의 단부에 결합된 홀더(420)에 마련될 수 있다.
도 3은 홈(501)과 돌출부(421)의 결합관계를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 홀더(420)에는 프로세스 롤러(400)의 회전축(401)이 회전될 수 있게 삽입되는 중공부(422)가 마련된다. 돌출부(421)는 홈(501)에 삽입된다. 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)과의 접촉력에 영향을 주지 않기 위하여 돌출부(421)의 단부(421a)는 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되지 않는다. 즉, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태에서 돌출부(421)의 단부(421a)는 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되지 않는다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 돌출부(421)는 홀더(420)의 외주로부터 전체적으로 돌출된 원반형일 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 프로세스 롤러(400)의 축방향의 움직임은 감광드럼(1)의 축방향의 움직임에 추종된다. 즉, 감광드럼(1)이 축방향으로 움직이면, 홈(501)에 의하여 돌출부(421)가 밀리므로, 프로세스 롤러(400)도 감광드럼(1)과 동일한 방향으로 동일한 양만큼 움직인다. 프로세스 롤러(400)의 축방향의 움직임은 홈(501)과 돌출부(421)에 의하여 제한된다. 따라서, 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 접촉위치가 일정하게 유지될 수 있으며, 대전, 현상, 전사 과정에서의 화상불량이 방지될 수 있다.
홀더(420)와 프로세스 롤러(400)는 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)의 축방향의 움직임을 추종할 수 있도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 감광드럼(1)의 양단부에 각각 홈(501)이 형성된 플랜지(500)가 설치되고, 프로세서 롤러(400)의 양단부에 각각 돌출부(421)를 구비하는 홀더(420)가 설치된다. 회전축(401)의 양단부에 단차부(402)가 마련될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 감광드럼(1)이 D1방향으로 움직이면, 도 2에서 우측에 설치된 홀더(420)가 D1방향으로 밀리며, 홀더(420)가 단차부(402)를 밀어서 프로세스 롤러(400)도 D1방향으로 움직인다. 감광드럼(1)이 D2방향으로 움직이면, 도 2에서 좌측에 설치된 홀더(420)가 D2방향으로 밀리며, 홀더(420)가 단차부(402)를 밀어서 프로세스 롤러(400)도 D2방향으로 움직인다.
홀더(420)와 회전축(401)과의 결합구조는 전술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도면으로 도시되지는 않았지만, 홀더(420)의 일측 또는 양측에 홀더(420)를 축방향으로 움직이지 않도록 회전축(401)에 결합하는 체결부재, 예를 들어 이-링(E-ring)이 회전축(401)에 체결될 수도 있다.
화상형성장치가 생산된 후에 유통과정에서 다양한 환경에 노출된다. 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태로 장시간 경과되면, 감광드럼(1)과 프로세서 롤러(400)의 물리적, 화학적 손상이 발생될 수 있다. 특히, 고온, 고습 환경에 노출되는 경우에 손상의 가능성이 있다. 감광드럼(1)과 프로세서 롤러(400)의 물리적, 화학적 손상은 화상 불량의 원인이 될 수 있다. 예를 들어, 감광드럼(1)의 회전주기 또는 프로세스 롤러(400)의 회전주기로 인쇄된 화상이 불량이 발생될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)를 이격시킨 상태로 유통하고, 사용자가 화상형성장치를 사용할 때에 감광드럼(1)이 회전되면서 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)를 서로 접촉시키는 구조가 채용될 수 있다. 일 실시예로서, 연결부재를 이용하여 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)를 서로 이격/접촉시킬 수 있다.
도 4와 도 5는 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도들로서, 도 4는 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 이격된 상태, 도 5는 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 접촉된 상태를 도시한다.
도 4를 참조하면, 홀더(420)는 돌출부(421)보다 반경방향으로 더 돌출된 이격부(423)를 구비한다. 이격부(423)의 돌출량은 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되었을 때에 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)으로부터 이격될 수 있도록 결정된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 돌출부(421)는 홀더(420)의 외주로부터 전체적으로 돌출된 원반형이고, 이격부(423)는 원반형 돌출부(421)로부터 돌출된 형태일 수도 있다.
홀더(420)는 이격부(423)가 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되어 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)으로부터 이격시키는 제1회전위치(도 4)와, 이격부(423)가 홈(501)의 바닥(502)으로부터 이격되고 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입되는 제2회전위치(도 5)를 갖는다. 홀더(420)는 프로세스 롤러(400)에 대하여 회전가능하며, 제1회전위치로부터 제2회전위치로 회전될 수 있다.
본 실시예에서, 홀더(420)의 제1회전위치로부터 제2회전위치로의 회전은 감광드럼(1)의 프로세스 방향(PR)으로의 회전에 연동된다. 제1회전위치에서 이격부(423)는 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되어 있고, 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 이격부(423)은 바닥(502)에 가압되어 있다. 따라서, 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)으로 회전되면, 바닥(502)과 이격부(423) 사이의 마찰력에 의하여 홀더(420)가 회전될 수 있다.
먼저, 도 4를 보면, 이격부(423)가 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되어 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)으로부터 이격시키는 제1회전위치에 위치된다. 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 이격부(423)가 홈(501)의 바닥(502)에 접촉된 상태로 유지되며, 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)으로부터 이격된 상태로 유지된다.
이 상태에서 화상형성장치의 동작이 개시되면, 도 5에 도시된 바와 같이 감광드럼(1)이 프로세스 방향으로 회전된다. 이격부(423)가 홈(501)의 바닥(502)에 접촉되어 있기 때문에, 이격부(423)와 홈(501)의 바닥(502)과의 마찰력에 의하여 홀더(420)가 회전된다. 프로세스 롤러(400)는 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 감광드럼(1) 쪽으로 접근된다. 이격부(423)와 바닥(502)과의 접촉이 종료되면, 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)에 접촉된다. 홀더(420)는 제2회전위치에 도달되고, 돌출부(421)는 홈(501)에 삽입된다. 따라서, 제2회전위치에서 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)의 축방향의 움직임에 추종될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 화상형성장치의 제조가 완료되면 홀더(420)가 제1회전위치에 위치된 상태로 유통된다. 따라서, 화상형성장치가 생산된 후에 유통과정에서 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태로 장시간 유지됨으로 인한 감광드럼(1)과 프로세서 롤러(400)의 물리적, 화학적 손상 및 이로 인한 화상 불량을 방지할 수 있다. 화상형성장치가 사용자에게 입수되어 화상형성장치의 동작이 개시되면, 홀더(420)가 제2회전위치로 회전되면서 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되어, 화상형성장치는 인쇄가 가능한 상태가 된다. 따라서, 사용자가 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)에 접촉시키기 위한 조작을 하지 않아도 되므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
프로세스롤러(400)와 감광드럼(1)과의 장시간의 접촉으로 인한 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 제거 가능한 이격부재가 채용될 수도 있다.
도 6과 도 7은 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)와의 연결구조의 일 실시예를 보여주는 개략적인 단면도들로서, 도 6은 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 이격된 상태, 도 7은 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)가 접촉된 상태를 도시한다. 도 6과 도 7에 도시된 실시예에서는 제거 가능한 이격부재(600)가 채용된다.
도 6을 참조하면, 이격 부재(600)는 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1) 사이에 삽입되어 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1)를 이격시킨다. 일 예로서, 이격 부재(600)는 홈(501)에 삽입된다. 돌출부(421)는 이격 부재(600)에 접촉된다. 따라서, 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입되지 못하거나 홈(501)에 불완전하게 삽입되어, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)으로부터 이격된다. 제거 가능한 이격 부재(600)는 사용자가 액세스할 수 있도록 현상기(200)의 하우징(도 1: 201)의 외부로 부분적으로 노출될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 이격 부재(600)를 제거하면, 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1) 쪽으로 밀리고, 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입된다. 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)에 접촉된다. 이때, 전술한 바와 같이 돌출부(421)는 홈(501)의 바닥(502)으로부터는 이격된다. 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입된 상태이므로, 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)의 축방향의 움직임에 추종될 수 있다.
프로세스 롤러(400)가 전사롤러(120)인 경우에는 현상기(200)를 본체(100)로부터 탈거한 후에 이격 부재(600)를 제거하므로, 이격 부재(600)를 제거하는 과정에서 홀더(420)가 회전되지는 않는다. 프로세스 롤러(400)가 대전롤러(2) 또는 현상롤러(4)인 경우에는, 현상기(200)를 본체(100)로부터 탈거하더라도 탄성부재(410)의 탄성력에 의하여 돌출부(421)가 이격 부재(600)에 가압되어 있다. 따라서, 이격 부재(600)를 제거하는 과정에서 홀더(420)가 회전될 수 있다. 돌출부(421)가 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 홀더(420)의 외주로부터 부분적으로 돌출된 형태인 경우에는, 돌출부(421)의 폭(W)은 이격 부재(600)를 제거할 때에 홀더(420)가 회전되지 않도록 결정될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여, 이격 부재(600)가 제거된 후에 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되면 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 돌출부(421)가 원반형인 경우에는 이격 부재(600)를 제거하는 과정에서 홀더(420)가 회전되더라도 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되면 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 화상형성장치의 제조가 완료되면 이격 부재(600)가 홈(501)에 삽입된 상태로 유통된다. 따라서, 화상형성장치가 생산된 후에 유통과정에서 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태로 장시간 유지됨으로 인한 감광드럼(1)과 프로세서 롤러(400)의 물리적, 화학적 손상 및 이로 인한 화상 불량을 방지할 수 있다. 화상형성장치가 사용자에게 입수되면, 화상형성장치의 사용전에 이격 부재(600)를 제거하여 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)에 접촉시킨다. 화상형성장치는 인쇄가 가능한 상태가 된다. 또한, 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입되므로, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)의 축방향의 이동에 추종될 수 있다.
이격 부재(600)가, 화상형성장치가 동작될 때, 즉 감광드럼(1)의 프로세스 방향(PR)으로의 회전에 연동하여 홈(501)으로부터 도피되는 실시예도 가능하다.
도 8은 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)와의 연결구조의 일 실시예를 보여준다. 도 9는 도 8의 개략적인 측면도로서, 이격 부재(600)가 제1위치 위치된 상태를 보여준다. 도 10은 도 8의 개략적인 측면도로서, 이격 부재(600)가 제2위치에 위치된 상태를 보여준다. 도 9와 도 10에서 프로세스 롤러(400) 및 홀더(420)는 생략된다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 이격 부재(600)는 삽입부(610)와 랙기어부(620)를 구비한다. 삽입부(610)는 이격 부재(600)의 위치에 따라서 홈(501)에 삽입되거나 홈(501)으로부터 도피된다. 이격 부재(600)는 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)으로 회전됨에 따라서, 삽입부(610)가 홈(501)에 삽입된 제1위치로부터 홈(501)로부터 도피된 제2위치로 이동된다. 제1위치에서 삽입부(610)는 홈(501)의 바닥(502)과 돌출부(421) 사이에 위치되어 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)으로부터 이격시킨다. 제2위치에서 삽입부(610)는 홈(501)의 바닥(502)과 돌출부(421) 사이로부터 도피되어 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입되고 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되도록 허용한다.
이격 부재(600)는 현상기(200)의 하우징(도 1: 201)에 슬라이딩될 수 있게 지지될 수 있다. 이격 부재(600)를 제1위치로부터 제2위치로 이동시키기 위하여, 랙기어부(620)에 맞물리는 피니언 기어가 마련된다. 피니언 기어는 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)으로 회전될 때에 함께 회전된다. 피니언 기어는 예를 들어, 감광드럼(1)에 결합된 감광드럼 기어(510)일 수 있다.
도 9를 참조하면, 이격 부재(600)가 제1위치에 위치되어 있다. 삽입부(610)는 홈(501)에 위치된다. 돌출부(421)는 삽입부(610)에 접촉된다. 돌출부(421)는 홈(501)에 삽입되지 못하거나 불충분하게 삽입되며, 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)으로부터 이격된다. 랙기어부(620)는 감광드럼 기어(510)와 맞물린다.
이 상태에서 화상형성장치의 동작이 개시되어 감광드럼 기어(510)가 프로세스 방향(PR)으로 회전되면, 이격 부재(600)는 도 10에 도시된 바와 같이 슬라이딩되어 제2위치로 이동된다. 삽입부(610)가 홈(501)으로부터 도피된다. 그러면, 탄성부재(410)에 의하여 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되고, 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입된다. 이때, 전술한 바와 같이 돌출부(421)는 홈(501)의 바닥(502)으로부터는 이격된다. 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입된 상태이므로, 프로세스 롤러(400)는 감광드럼(1)의 축방향의 움직임에 추종될 수 있다.
돌출부(421)가 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 홀더(420)의 외주로부터 부분적으로 돌출된 형태인 경우에는, 돌출부(421)의 폭(도 6: W)은 이격 부재(600)를 제거할 때에 홀더(420)가 회전되지 않도록 결정될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여, 이격 부재(600)가 제거된 후에 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되면 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 돌출부(421)가 원반형인 경우에는 이격 부재(600)를 제거하는 과정에서 홀더(420)가 회전되더라도 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되면 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입될 수 있다.
제2위치에서 랙기어부(620)와 감광드럼 기어(510)와의 치합이 해제된다. 따라서, 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)과 반대 방향으로 회전되더라도 이격 부재(600)가 제1위치로 복귀되지 않는다.
이와 같은 구성에 의하면, 화상형성장치의 제조가 완료되면 이격 부재(600)가 제1위치에 위치된 상태로 유통된다. 따라서, 화상형성장치가 생산된 후에 유통과정에서 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태로 장시간 유지됨으로 인한 감광드럼(1)과 프로세서 롤러(400)의 물리적, 화학적 손상 및 이로 인한 화상 불량을 방지할 수 있다. 화상형성장치가 사용자에게 입수되어 화상형성장치의 동작이 개시되면, 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)으로 회전됨에 따라서 이격 부재(600)가 제2위치로 슬라이딩되고, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되어, 화상형성장치는 인쇄가 가능한 상태가 된다. 따라서, 사용자가 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)에 접촉시키기 위한 조작을 하지 않아도 되므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한, 돌출부(421)가 홈(501)에 삽입되므로, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)의 축방향의 이동에 추종될 수 있다.
도 11과 도 12는 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)와의 연결구조의 일 실시예를 보여준다. 도 11은 이격 부재(600)가 제1위치 위치된 상태를 보여준다. 도 12는 이격 부재(600)가 제2위치에 위치된 상태를 보여준다. 도 11과 도 12에 도시된 실시예는 피니언 기어(630)가 감광드럼 기어(510)과 연결되어 회전되는 점에서 도 8 내지 도 10에 도시된 실시예와 차이가 있다. 도 11과 도 12에 도시된 실시예에서는 이격 부재(600)의 도피 방향이 도 8 내지 도 10에 도시된 실시예와 반대방향이다.
도 8 내지 도 12에 도시된 실시예에서 감광드럼(1)이 프로세스 방향(PR)으로 구동됨에 따라 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)으로부터 이격된 위치에서 접촉된 위치로 이동시키는 구조 자체도 하나의 발명의 개념을 형성한다. 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼(1)이 프로세스 방향으로 회전될 때에 함께 회전되는 피니언 기어(510 또는 630)와, 피니언 기어(510 또는 630)와 연결된 랙기어부(620)를 구비하며 피니언 기어가 회전됨에 따라서 프로세스 롤러(400)와 감광드럼(1) 사이에 개재되어 프로세스 롤러(400)를 감광드럼(1)으로부터 이격시키는 제1위치(도 9, 도 11)와, 제1위치로부터 도피되어 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉되도록 허용하는 제2위치(도 10, 도 12)로 이동되는 이격 부재(600)를 구비한다. 이격부재(600)가 제2위치에 위치된 때에 랙기어부(620)와 피니언 기어(510 또는 630)와의 치합이 해제된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제1위치에서 이격부재(600)는 감광드럼(1)의 표면과 프로세스 롤러(400) 사이에 위치될 수 있다. 제1위치에서 이격 부재(600)는 감광드럼(1)의 표면과 프로세스 롤러(400)가 회전될 수 있게 지지된 홀더(420) 사이에 위치될 수 있다. 감광드럼(1)의 길이방향의 단부에는 플랜지(500)가 결합될 수 있으며, 제1위치에서 이격부재(600)는 플랜지(500)와 홀더(420) 사이에 위치될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 이격 부재(600)가 제1위치에 위치된 상태로 화상형성장치가 유통되므로, 프로세스 롤러(400)가 감광드럼(1)에 접촉된 상태로 장시간 유지됨으로 인한 화상 불량을 방지할 수 있다. 또한, 화상형성장치의 동작이 개시되면 이격 부재(600)가 제2위치로 이동되어 화상형성장치가 인쇄가 가능한 상태가 되므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
전술한 감광드럼(1)과 프로세스 롤러(400)의 연결구조에 관한 실시예들은, 감광드럼(1)과 대전롤러(2) 사이, 감광드럼(1)과 현상롤러(4) 사이, 감광드럼(1)과 전사롤러(120) 사이에 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1...감광드럼 2...대전롤러
3...클리닝롤러 4...현상롤러
5...규제부재 6...공급롤러
7...교반기 8...클리닝 블레이드
9...폐토너통 11...도전성 파이프
12...감광층 100...본체
110...광주사기 120...전사롤러
130...정착기 200...현상기
201...하우징 400...프로세스 롤러
410...탄성부재 420...홀더
421...돌출부 423...이격부
500...플랜지 501...홈
502...홈의 바닥 510...감광드럼 기어
600...이격 부재 610...삽입부
620...랙기어부 630...피니언 기어

Claims (18)

  1. 감광드럼;
    상기 감광드럼의 표면에 탄력적으로 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러;
    상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼의 축방향의 움직임에 추종시키는 연결 부재;를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는,
    상기 감광드럼의 길이 방향의 단부에 고정되고, 반경방향으로 몰입된 환형의 홈이 형성된 플랜지;
    상기 홈에 삽입되되 상기 홈의 바닥에 접촉되지 않는 돌출부를 구비하며, 상기 프로세스 롤러에 설치되는 홀더;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세스 롤러는 상기 홀더에 회전가능하게 지지되는 전자사진방식 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 돌출부보다 반경방향으로 더 돌출된 이격부를 더 구비하며,
    상기 홀더는 상기 이격부가 상기 홈의 바닥에 접촉되어 상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 제1회전위치와, 상기 이격부가 상기 홈의 바닥으로부터 이격되고 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입되는 제2회전위치를 갖는 전자사진방식 화상형성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감광드럼이 회전될 때에 상기 홀더는 상기 제1회전위치로부터 상기 제2회전위치로 전환되는 전자사진방식 화상형성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감광드럼이 프로세스 방향으로 회전될 때에 함께 회전되는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어와 연결된 랙기어부와 삽입부를 구비하는 이격 부재;를 더 구비하며,
    상기 이격 부재는, 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라서, 상기 삽입부가 상기 홈의 바닥과 상기 돌출부 사이에 위치되어 상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 제1위치와, 상기 홈의 바닥과 상기 돌출부 사이로부터 도피된 제2위치로 이동되는 이격 부재;를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이격부재가 상기 제2위치에 위치된 때에 상기 랙기어부와 상기 피니언 기어와의 치합이 해제되는 전자사진방식 화상형성장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 감광드럼의 단부에 설치되는 감광드럼 기어;를 더 구비하며,
    상기 피니언 기어는 상기 감광드럼 기어인 전자사진방식 화상형성장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 감광드럼의 단부에 설치되는 감광드럼 기어;를 더 구비하며,
    상기 피니언 기어는 상기 감광드럼 기어와 연결되어 회전되는 전자사진방식 화상형성장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 롤러는 상기 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전롤러인 전자사진방식 화상형성장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 롤러는 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너 화상을 형성시키는 현상롤러인 전자사진방식 화상형성장치.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 롤러는 상기 감광드럼의 표면에 형성된 토너 화상을 기록매체로 전사시키는 전사롤러인 전자사진방식 화상형성장치.
  13. 감광드럼;
    상기 감광드럼의 표면에 탄력적으로 접촉되어 회전되는 프로세스 롤러;
    상기 감광드럼이 프로세스 방향으로 회전될 때에 함께 회전되는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어와 연결된 랙기어부와 삽입부를 구비하는 이격 부재;를 포함하며,
    상기 이격 부재는, 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라서, 상기 피니언 기어가 회전됨에 따라서, 상기 삽입부가 상기 프로세스 롤러와 상기 감광드럼 사이에 개재되어 상기 프로세스 롤러를 상기 감광드럼으로부터 이격시키는 제1위치와, 상기 제1위치로부터 도피되어 상기 프로세스 롤러가 상기 감광드럼에 접촉되도록 허용하는 제2위치로 이동되는 전자사진방식 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이격부재가 상기 제2위치에 위치된 때에 상기 랙기어부와 상기 피니언 기어와의 치합이 해제되는 전자사진방식 화상형성장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 감광드럼의 길이방향의 단부에 결합되는 플랜지;
    상기 프로세스 롤러가 회전될 수 있게 지지되는 홀더;를 더 구비하며,
    상기 제1위치에서 상기 삽입부는 상기 플랜지와 상기 홀더 사이에 위치되는 전자사진방식 화상형성장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감광드럼의 단부에 설치되는 감광드럼 기어;를 더 구비하며,
    상기 피니언 기어는 상기 감광드럼 기어인 전자사진방식 화상형성장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 감광드럼의 단부에 설치되는 감광드럼 기어;를 더 구비하며,
    상기 피니언 기어는 상기 감광드럼 기어와 연결되어 회전되는 전자사진방식 화상형성장치.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스 롤러는 상기 감광드럼의 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전롤러와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너 화상을 형성시키는 현상롤러와, 상기 감광드럼의 표면에 형성된 토너 화상을 기록매체로 전사시키는 전사롤러 중 적어도 하나를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
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