KR20200143941A

KR20200143941A - 블레이드의 양단이 상담지체 방향으로 절곡된 클리닝부재

Info

Publication number: KR20200143941A
Application number: KR1020190071645A
Authority: KR
Inventors: 김원국
Original assignee: 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-28
Also published as: EP3963406A4; US20220100140A1; CN113994270B; EP3963406A1; CN113994270A; WO2020256874A1; US11397399B2

Abstract

화상형성장치가 개시된다. 본 화상형성장치는, 상담지체, 상담지체에 토너를 공급하는 현상기, 및 상담지체에 소정 압력이 가해진 상태로 접촉되는 블레이드를 구비한 클리닝부재를 포함하고, 블레이드의 양단에서 상담지체와 이루는 클리닝 각도가 블레이드의 나머지 부분에서 상담지체와 이루는 클리닝 각도보다 작도록 블레이드의 양단은 상담지체에 가까워지는 방향으로 절곡된다.

Description

블레이드의 양단이 상담지체 방향으로 절곡된 클리닝부재{CLEANING MEMBER WITH ENDS OF BLADE THEREOF BENT TOWARD CLEANING IMAGE CARRIER}

일반적으로, 화상형성장치는 화상 신호에 따라 용지상에 흑백화상이나 컬러화상을 현상시키는 장치로, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 복사기, 복합기, 팩시밀리 등이 있다.

전자사진방식의 화상형성장치는 정전잠상이 형성된 감광 드럼 또는 중간전사벨트에 토너를 부착시켜 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 만든 다음, 이 토너 화상을 용지에 전사시키는 방법으로 소정의 화상을 출력한다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재가 중간전사벨트에 접촉된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재의 사시도이다.
도 4는 도 2에 표시된 Ⅳ를 확대한 확대도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재와 상담지체 사이의 클리닝 각도를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 도 4에 표시된 Ⅰ-Ⅰ’ 및 Ⅱ-Ⅱ’를 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재의 각 지점에 따른 선압 및 클리닝 각도를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시 예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐 아니라, ‘그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성을 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 “화상 형성 작업(image forming job)”이란 화상의 형성 또는 화상 파일의 생성/저장/전송 등과 같이 화상과 관련된 다양한 작업들(e.g. 인쇄, 스캔 또는 팩스)을 의미할 수 있으며, “작업(job)”이란 화상 형성 작업을 의미할 뿐 아니라, 화상 형성 작업의 수행을 위해서 필요한 일련의 프로세스들을 모두 포함하는 의미일 수 있다.

또한, “화상형성장치”란 컴퓨터와 같은 단말장치에서 생성된 인쇄 데이터를 기록 용지에 인쇄하는 장치를 말한다. 이러한 화상형성장치의 예로는 복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이들의 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 구현하는 복합기(multi-function printer, MFP)등을 들 수 있다. 프린터(printer), 팩스기(fax machine), 복합기(multi-function printer, MFP) 또는 디스플레이 장치 등과 같이 화상 형성 작업을 수행할 수 있는 모든 장치들을 의미할 수 있다.

또한, “사용자”란 화상형성장치를 이용하여, 또는 화상형성장치와 유무선으로 연결된 디바이스를 이용하여 화상 형성 작업과 관련된 조작을 수행하는 사람을 의미할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시 예에 따른 화상형성장치(1)는 본체(10), 용지 공급장치(20), 노광기(30), 감광 드럼(40), 현상기(50), 전사장치(60), 정착기(70) 및 용지 배출장치(80)를 구비할 수 있다.

본체(10)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지할 수 있다.

용지 공급장치(20)는 전사장치(60)를 향해 용지(S)를 공급한다. 용지 공급장치(20)는 용지(S)가 보관되는 카세트(21)와, 카세트(21)에 보관된 용지(S)를 한 장씩 픽업하는 픽업 롤러(22)와, 픽업된 용지(S)를 전사장치(60) 쪽으로 이송하는 이송 롤러(23)를 포함하여 구성될 수 있다.

노광기(30)는 현상기(50)의 하부에 배치되어 화상 정보에 상응하는 광을 감광 드럼(40)에 주사함으로써 감광 드럼(40)의 표면에 정전 잠상을 형성할 수 있다.

감광 드럼(40)은 원통 형상의 금속제 드럼의 외주에 광 도전성 층이 형성된 것이다. 감광 드럼(40)은 노광기(30)에 의해 형성되는 정전 잠상 및 현상기(50)에 의해 형성되는 토너 화상을 담지하는 상담지체(image carrier)이다. 감광 드럼(40)은 본체(10) 내에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

본체(10) 내에는 대전롤러(41)가 설치된다. 대전롤러(41)는 노광기(30)로부터 광이 주사되기 전에 감광 드럼(40)를 소정 전위로 대전시킨다. 대전롤러(41)는 감광 드럼(40)를 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(41)는 감광 드럼(40)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광 드럼(40)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킬 수 있다.

현상기(50)는 정전 잠상이 형성된 감광 드럼(40)에 토너를 공급하여 토너 화상을 형성한다. 현상기(50)는 서로 다른 색상의 토너, 예를 들면, 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 색상의 토너가 각각 수용되는 4개의 현상기(50K, 50C, 50M, 50Y)를 구비할 수 있다.

각각의 현상기(50K, 50C, 50M, 50Y) 에는 각 감광 드럼(40K, 40C, 40M, 40Y)으로 공급될 토너가 저장되고, 저장된 토너를 정전 잠상이 형성되어 있는 감광 드럼(40)의 표면에 부착하여 토너 화상을 형성할 수 있다.

전사장치(60)는 중간전사벨트(61), 중간전사롤러(62)를 포함하여 구성될 수 있다.

중간전사벨트(61)는 현상기(50)에 의해 형성된 토너 화상을 담지하는 상담지체이다.

중간전사벨트(61)는 구동롤러(65) 및 피동롤러(67) 에 의해 지지되어 감광 드럼(40)의 선속도와 동일한 속도로 주행할 수 있다. 중간전사벨트(61)의 길이는 화상형성장치에 사용되는 최대 크기의 용지(S)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길게 형성될 수 있다.

중간전사롤러(62)는 중간전사벨트(61)를 사이에 두고 각각의 감광 드럼(40)와 마주하여 각각의 감광 드럼(40)에 형성된 토너 화상이 중간전사벨트(61)로 전사되게 한다. 중간전사롤러(62K, 62C, 62M, 62Y)는 각각의 감광 드럼(40)에 대응되도록 복수로 형성될 수 있다. 중간전사롤러(62)에는 감광 드럼(40)에 형성된 토너 화상을 중간전사벨트(61)로 전사시키기 위한 제1 전사 바이어스전압이 인가된다. 제1 전사 바이어스전압은 토너의 극성과 반대 극성의 전압이다. 중간전사롤러(62)에 제1 전사 바이어스 전압이 인가되면, 감광 드럼(40)의 표면에 형성된 각각의 토너 화상이 중간전사벨트(61)에 중첩적으로 전사되어 1차 전사 화상이 형성될 수 있다.

또한, 전사장치(60)는 최종전사롤러(63)를 포함할 수 있다. 최종전사롤러(63)는 중간전사벨트(61)를 사이에 두고 구동롤러(65)와 마주할 수 있다.

최종전사롤러(63)는 감광 드럼(40)에서 중간전사벨트(61)로 화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(61)로부터 이격되고, 감광 드럼(40)의 화상이 중간전사벨트(61)로 완전히 전사되면 중간전사벨트(61)에 소정 압력으로 접촉될 수 있다. 최종전사롤러(63)가 중간전사벨트(61)와 접촉하면 중간전사벨트(61)의 화상이 용지(S)로 전사될 수 있 최종전사롤러(63)에는 토너 화상을 용지(S)로 전사시키기 위한 제2 전사 바이어스전압이 인가될 수 있다.

최종전사롤러(63)에 제2 전사 바이어스 전압이 인가되면, 중간전사벨트(61)에 형성된 1차 전사 화상이 용지 공급장치(20)에 의해 이송되어 오는 용지(S)에 2차 전사 화상으로 전사된다.

이와 같이 감광 드럼(40), 중간전사벨트(61) 및 용지로 토너 화상이 전사되는 과정에서 일부의 토너는 상담지체(감광 드럼(40) 또는 중간전사벨트(61))에 잔류하여 폐토너가 될 수 있다. 다음 용지의 인쇄를 위해서는 감광 드럼(40)과 중간전사벨트(61)에 잔류하는 폐토너가 제거되어야 하므로 화상형성장치는 이를 위한 클리닝부재(100)를 구비할 수 있다.

클리닝부재(100)는 감광 드럼(40K, 40C, 40M, 40Y) 및 중간전사벨트(61)와 각각 접촉하도록 배치될 수 있다. 클리닝부재(100)는 상담지체(감광 드럼(40) 및 중간전사벨트(61))에 소정의 압력이 가해진 상태로 접촉되어 감광 드럼(40K, 40C, 40M, 40Y) 및 중간전사벨트(61) 상에 전사되지 못하고 남아 있는 토너를 제거할 수 있다.

클리닝부재(100)는 용지(S) 에 전사가 이루어진 후에 감광 드럼 또는 중간전사벨트(45)의 외주면에 잔류하는 폐토너를 물리적으로 긁어서 제거한다.

클리닝부재(100)에 의해 감광 드럼(40K, 40C, 40M, 40Y) 및 중간전사벨트(61)에서 제거된 폐토너는 스크류 형상의 폐토너 이송 오거(101)의 회전에 의하여 일 방향(종이를 뚫고 나오는 방향)으로 이송되고, 상기 이송된 폐토너는 폐토너 수거장치(102)에 수거될 수 있다.

클리닝부재(100)에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명한다.

정착기(70)는 열원을 가지는 가열 롤러(71)와, 이 가열 롤러(71)에 대향하여 설치되는 가압 롤러(72)를 구비한다. 용지(S)가 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이를 통과할 때, 가열 롤러(71)로부터 전달되는 열과 가열 롤러(71)와 가압 롤러(72) 사이에서 작용하는 압력에 의해 화상이 용지(S)에 고정될 수 있다.

용지 배출장치(80)는 배지 롤러(81)와 배지 백업 롤러(82)를 구비하여 정착기(70)를 통과한 용지(S)를 본체(10)의 외부로 배출할 수 있다.

한편, 도 1을 도시하고 설명함에 있어서, 화상형성장치(1)가 컬러 인쇄를 위하여 복수의 현상기 및 감광 드럼, 중간 전사 벨트를 구비하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 화사형성장치가 흑백 인쇄만을 지원하는 경우에는 하나의 현상기, 하나의 감광 드럼만을 가질 수 있으며, 중간 전사 벨트도 생략될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재가 중간전사벨트에 접촉된 상태를 나타내는 정면도이다.

도 2를 참조하면, 클리닝부재(100)는 상담지체(40, 61)에 접촉하도록 배치될 수 있다.

상담지체(40, 61)는 노광기(30)에 의해 형성되는 정전잠상 및 현상기(50)에 의해 형성되는 토너 화상을 담지하는 것으로서 도 2에서는 상담지체가 중간전사벨트(61)인 예로 도시하였으나, 상담지체는 감광 드럼(40)일 수 있다.

감광 드럼(40) 상의 폐토너를 제거하는 클리닝부재(100)와 중간전사벨트(61) 상의 폐토너를 제거하는 클리닝부재(100)의 구조는 동일하므로 설명의 편의를 위해 감광 드럼(40)에 접촉된 상태로 배치되는 클리닝부재(100)에 대한 설명은 중간전사벨트(61)에 접촉된 상태로 배치되는 클리닝부재(100)에 대한 설명으로 갈음한다.

화상형성장치(1)의 인쇄 과정에서 토너 화상이 중간전사벨트(61)나 용지(S)로 전사될 때, 일부의 토너는 감광 드럼(40)이나 중간전사벨트(61)에 잔류할 수 있다. 이와 같이 전사되지 않고 감광 드럼(40) 또는 중간 전사 벨트(610)에 잔류된 토너가 폐토너가 된다. 이러한 폐토너는 감광 드럼(40)과 중간전사벨트(61)에 마찰 접촉하는 클리닝부재(100)에 의해 제거될 수 있다.

클리닝부재(100)는 중간전사벨트(61)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 클리닝부재(100)는 중간전사벨트(61)의 소정 반경 위치인 클리닝 위치에 배치될 수 있다.

클리닝부재(100)는 중간선사벨트(61)에 소정 압력이 가해진 상태로 접촉되는 블레이드(110)와 블레이드(110)를 지지하는 지지부재(130)를 포함할 수 있다.

블레이드(110)는 중간전사벨트(61)의 표면에 접촉되어 중간전사벨트(61)가 회전됨에 따라 중간선사벨트(61)의 표면에 부착된 잔존하는 토너가 이동되지 않도록 차단함으로써 중간전사벨트(61)를 클리닝할 수 있다. 블레이드(110)는 탄성체 재질로 이루어질 수 있고, 구체적으로 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.

지지부재(130)는 블레이드(110)의 일단을 지지할 수 있다. 블레이드(110)의 일단은 지지부재(130)에 지지되며 타단은 중간전사벨트(61)의 표면에 접촉하도록 배치될 수 있다.

중간전사벨트(61) 상에는 토너 화상이 전사되는 화상 영역(A)이 존재할 수 있다. 화상형성장치(1)는 토너 화상을 중간전사벨트(61)로 중간전사하고, 그 후에 최종전사롤러(63)와 중간전사벨트(61) 사이로 이송되는 용지(S)로 최종 전사할 수 있다. 도 2에 도시된 화상 영역(A)은 중간전사벨트(61) 상에 전사될 수 있는 토너 화상의 최대 범위를 나타낸 것이다.

중간전사벨트(61) 상에는 토너 화상이 전사되지 않는 비화상 영역(C)이 존재할 수 있다. 비화상 영역(C)은 토너 화상이 전사되는 화상 영역(A)을 제외한 영역으로, 화상 영역(A)의 양단의 바깥 영역에 해당할 수 있다.

한편, 중간전사벨트(61) 상에는 토너 화상뿐만 아니라 윤활용 화상이 형성되는 윤활 밴드(B)가 형성될 수 있다. 윤활 밴드(B)는 중간전사벨트(61)와 클리닝부재(100) 사이의 윤활제로서 기능하여, 클리닝부재(100)와 상담지체(40, 61) 사이의 마찰을 저감할 수 있다.

화상형성장치(1)는 임의의 페이지의 인쇄를 마치고 다음 페이지를 인쇄하기 전에 윤활용 토너 화상을 상담지체(40, 61)에 형성하는 윤활 동작을 수행할 수 있다.

노광기(30)는 감광 드럼(40)에 광을 주사하여 감광 드럼(40)의 축 방향으로 밴드 형상의 윤활용 정전잠상을 형성하고, 이어서 현상기(50)는 윤활용 정전잠상에 토너를 공급하여 윤활용 화상이 전사되는 윤활 밴드(B)를 형성할 수 있다.

감광 드럼(40)의 표면에 형성된 윤활용 화상 중 일부는 중간전사벨트(61)로 전사되어 중간전사벨트(61)에 윤활 밴드(B)를 형성할 수 있다.

감광 드럼(40)에 형성된 윤활 밴드(B)는 감광 드럼(40)이 회전함에 따라 클리닝부재(100)에 의해 제거되는데 이 때 감광 드럼(40)과 클리닝부재(100) 사이에서 윤활제로서 기능할 수 있다.

중간전사벨트(61)에 형성된 윤활 밴드(B)는 중간전사벨트(61)가 회전함에 따라 클리닝부재(100)에 의해 제거되는데 이 때 중간전사벨트(61) 및 클리닝부재(100) 사이에서 윤활제로서 기능할 수 있다.

윤활 밴드(B)는 중간전사벨트(61)의 축 방향을 따라 밴드 형상으로 형성될 수 있다. 윤활 밴드(B)의 주주사방향의 길이는 화상 영역(A)의 주주사방향의 길이와 같거나 더 크게 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 윤활 밴드(B)는 중간전사벨트(61) 상에 전사될 수 있는 윤활용 화상의 최대 범위를 나타낸 것이다. 여기서 주주사 방향은 감광드럼에 대한 광 주사 방향으로, 인쇄 용지의 진행방향에 수직된 방향이다.

클리닝부재(100)는 상담지체(40, 61) 상에 화상 및 윤활용 화상에 의해 잔존하는 토너를 제거하기 위해, 윤활 밴드(B)보다 주주사방향의 길이가 길게 형성될 수 있다.

이 경우, 중간전사벨트(61)의 윤활 밴드(B)의 바깥 영역과 클리닝부재(100) 사이에는 윤활이 되지 않기 때문에 중간전사벨트(61)의 비윤활 영역은 클리닝부재(100)와의 마찰로 인해 손상되거나 클리닝부재(100)가 뒤집히는 현상이 발생할 수 있다.

비윤활 영역인 중간전사벨트(61)의 에지 영역은 윤활용 화상이 전사되지 않기 때문에 클리닝부재(100)와 중간전사벨트(61) 사이에서 마찰력이 발생될 수 있으며, 발생된 마찰력에 따른 중간전사벨트(61)의 토크의 증가로 비윤활 영역인 중간전사벨트(61)의 에지 영역은 깨지거나 마모될 수 있다.

중간전사벨트(61)의 에지 영역에서의 손상 및 마모를 방지하기 위해 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재(100)는 양단에서 중간전사벨트(61)와의 클리닝 각도가 접촉 압력이 클리닝부재(100)의 나머지 부분에서 중간전사벨트(61)와의 접촉 압력보다 크게 형성될 수 있다. 클리닝 각도가 작을수록 중간전사벨트(61)의 토크가 낮아져 클리닝부재(100)의 양단과 접촉하는 중간전사벨트(61)의 에지 영역에서의 손상 및 마모를 방지할 수 있다.

구체적으로, 클리닝부재(100)의 길이 방향의 양단은 중간전사벨트(61)에 가까워지는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.

클리닝부재(100)의 중간전사벨트(61) 방향으로 절곡된 부분은 비화상 영역(C)에 대응되는 길이로 형성될 수 있고, 클리닝부재(100)의 나머지 부분은 화상 영역(A)에 대응되는 길이로 형성될 수 있다.

구체적으로, 화상 영역(A)은 297mm로 형성되고, 윤활 밴드(B)는 313mm로 형성될 수 있다. 이 경우, 블레이드(110)는 317mm로 형성되고, 블레이드(110)의 중간전사벨트(61) 방향으로 절곡된 부분(113, 도 3 참조)은 10mm로 형성될 수 있고, 나머지 부분(111, 도 3 참조)은 297mm로 형성될 수 있다.

클리닝부재(100)의 구체적인 구조는 이하에서 자세하게 설명한다.

도 2에서는 일 예로 클리닝부재(100)가 중간전사벨트(61)에 가까워지는 방향으로 절곡된 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, 감광 드럼(40)에 접촉되도록 배치된 클리닝부재는 감광 드럼(40)에 가까워지는 방향으로 절곡 형성될 수 있다.

즉, 클리닝부재(100)는 양단에서 상담지체와의 클리닝 각도가 클리닝부재(100)의 나머지 부분에서 상담지체와의 클리닝 각도보다 크도록 형성될 수 있고, 구체적으로 클리닝부재(100)의 양단은 상담지체에 가까워지는 방향으로 절곡 형성될 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재의 사시도이고, 도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ를 확대한 확대도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 클리닝부재(100)는 상담지체(40, 61)에 소정 압력이 가해진 상태로 접촉되는 블레이드(110)와 블레이드(110)를 지지하는 지지부재(130)를 포함할 수 있다.

지지부재(130)는 블레이드(110)를 지지하기 위한 것으로서, 화상형성장치(1)의 본체(10)에 고정될 수 있다.

블레이드(110)는 상담지체(40, 61)와 접촉하여 상담지체(40, 61)의 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어낼 수 있다. 블레이드(110)는 지지부재(130)의 일면에 부착될 수 있다.

블레이드(110)는 길이 방향을 따라 중간 부분인 제1 부분(111)과 블레이드(110)의 양측 단부인 한 쌍의 제2 부분(113)을 포함할 수 있다.

지지부재(130)는 제1 부분(111)을 지지하는 제1 면(131)과, 제1 부분(111)의 양단으로부터 절곡되고, 제2 부분(113)을 지지하는 제2 면(133)을 포함할 수 있다.

제1 부분(111)은 상담지체(40, 61)에 평행하게 형성될 수 있다. 제2 부분(113)은 제1 부분(111)으로부터 상담지체(40, 61)에 가까워지는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.

제2 부분(113)은 제1 부분(111)으로부터 기 설정된 각도(θ)로 연장 형성될 수 있다. 바람직하게는 제2 부분(113)이 제1 부분(111)으로부터 약 3°의 각도(θ)를 갖도록 연장 형성될 수 있다. 한편, 제2 부분(113)이 제1 부분(111)에 대해 약 3°로 연장 형성된 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, 제2 부분(113)은 제1 부분(111)에 대해 소정 각도를 갖도록 연장 형성될 수 있다.

또한, 제2 부분(113)은 제1 부분(111)보다 상담지체(40, 61)에 인접하게 위치할 수 있다. 제1 부분(111)과 제2 부분(113) 사이는 기 설정된 거리를 갖도록 형성될 수 있다.

이를 위해, 제1 부분(111)을 지지하는 제1 면(131)과 제2 부분(113)을 지지하는 제2 면(133) 사이의 거리(t)는 약 0.5mm가 되도록 형성될 수 있다.

제2 부분(113)을 지지하는 지지부재의 제2 면(133)은 제1 부분(111)을 지지하는 지지부재의 제1 면(131)으로부터 기 설정된 각도(θ)로 연장 형성되 수 있다. 또한, 제2 면(133)은 제1 면(131)의 위치보다 상담지체(40, 61)에 가까운 위치에 위치하도록 형성될 수 있다.

블레이드(110)의 일단은 지지부재(130)에 고정되는데, 양면 테이프나 열융착필름, 접착용 프라이머가 이용될 수 있다.

블레이드(110)의 일단만을 지지부재(130)에 고정하면, 고정되지 않은 블레이드(110)의 타단은 자유단이 되며 외력에 의해 탄성적으로 변형될 수 있다. 따라서, 블레이드(110)가 상담지체(40, 61)의 표면에 가압되면 블레이드(110)의 타단이 변형되고, 그 변형량에 따라 일정한 접촉 압력이 상담지체(40, 61)에 작용할 수 있다.

이 때 블레이드의 제1 부분(111)과 상담지체(40, 61) 사이의 제1 클리닝 각도(α1)는 블레이드의 제2 부분(113)과 상담지체(40, 61) 사이의 제2 클리닝 각도(α2)보다 크다.

제2 부분(113)은 비화상 영역(C)에 대응되는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 제2 부분(113)은 비화상 영역(C)과 윤활 밴드(B)이 중첩되는 영역에서 제1 부분(111)으로부터 절곡되도록 형성될 수 있다.

제1 부분(111)의 주주사방향 길이는 화상 영역(A)과 같거나 길게 형성될 수 있고, 제2 부분(113)의 주주사방향 길이는 윤활 밴드(B)의 길이와 같거나 작게 형성될 수 있다.

화상 영역(A)이 297mm로 형성되고, 윤활 밴드(B)가 313mm로 형성된 경우, 블레이드(110)는 317mm로 형성되고, 제1 부분(111)은 화상 영역(A)에 대응되도록 약 297mm로 형성될 수 있고, 제2 부분(113)은 약 10mm로 형성될 수 있다.

제2 부분(113)은 상담지체(40, 61)와 인접하게 배치되어 상담지체(40, 61)와 이루는 클리닝 각도(α)를 감소시켜 윤활 화상이 형성되지 않는 비화상 영역(C)에서 상담지체(40, 61)의 토크를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 비윤활 영역인 중간전사벨트(61)의 에지 영역에서의 손상 및 마모를 방지할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재와 상담지체 사이의 클리닝 각도를 설명하기 위한 개략도이다.

도 5를 참조하면, 클리닝 각도(α)는 압력에 의해 변형된 블레이드(110)와 상담지체(40, 61) 사이의 각도를 의미하는 것이다. 클리닝 각도(α)는 수학식 1과 같이 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)과 블레이드(110)의 세트 각도(β)에 따라 결정될 수 있다.

[수학식 1]

α= β- arctan((3/2)*(d/l))

여기서, α는 클리닝 각도, β는 세트 각도, d는 블레이드와 상담지체의 중첩량이다.

클리닝 각도(α)는 기설정된 블레이드(110)의 세트 각도(β)에서 3/2와 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)을 자유단의 길이(l)로 나눈 값을 곱한 값의 아크탄젠트 값을 뺀 값이다.

클리닝 각도(α)는 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)이 클수록 작아지고, 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)이 작을수록 클리닝 각도(α)는 커질 수 있다.

여기서, 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)은 수학식 2와 같이 결정될 수 있다.

[수학식 2]

d=N*l³/(3*E*t)

여기서, d는 중첩량, N는 탄성력, l은 블레이드의 자유단의 길이, E는 영률, t는 블레이드의 두께이다.

블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)은 탄성력을 갖는 블레이드(110)가 상담지체(40, 61)와 중첩된 깊이를 의미한다. 블레이드(110)와 상담지체(40, 61)의 중첩량(d)은 탄성력(N)에 블레이드(110)의 자유단의 길이(l)의 세제곱을 곱한 값을 영률(Young's Modulus, E), 블레이드(110)의 두께(t)와 3을 곱한 값으로 나눈 값이다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재(100)는 비화상 영역(C)의 지지부재(130)를 상담지체(40, 61) 방향으로 절곡한 형상으로 형성하여, 블레이드(110)의 양단이 상담지체(40, 61)의 방향으로 절곡하도록 형성하여 비화상 영역(C)의 클리닝 각도(α)를 다른 영역보다 작게 형성하여 상담지체(40, 61)의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있다.

도 6은 도 4에 표시된 Ⅰ-Ⅰ’ 및 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, Ⅰ-Ⅰ’를 따라 절단한 부분은 제1 부분(111)의 단면도로서 실선으로 도시하였고, Ⅱ-Ⅱ’를 따라 절단한 부분은 제2 부분(113)의 단면도로서 점선으로 도시하였다.

실선으로 도시된 제1 부분(111)의 단면도를 참조하면, 제1 부분(111)과 중간전사벨트(61)는 제1 접촉 압력으로 접촉할 수 있다. 제1 부분(111)과 중간전사벨트(61)는 제1 클리닝 각도(α1)를 갖도록 접촉할 수 있다.

제1 부분(111)은 중간전사벨트(61)의 화상 영역(A)과 윤활 밴드(B)가 형성되는 영역과 접촉하기 때문에 제1 부분(111)과 중간전사벨트(61) 사이에 윤활 작용을 이 가능할 수 있다. 따라서, 제1 부분(111)과 중간전사벨트(61) 사이의 제1 클리닝 각도(α1)는 중간전사벨트(61)의 마모성 및 내구성 보다 고온 고습 환경, 사무실 환경, 저온 환경에서 블레이드(110)가 잔류하는 화상을 용이하게 제거할 수 있도록 클리닝 각도를 설정할 수 있다.

즉, 제1 부분(111)에서는 클리닝 각도(α1)를 크게 설정하여 블레이드(110)의 클리닝성을 향상시킬 수 있다.

한편, 제2 부분(113)의 단면도를 나타내는 점선을 참조하면, 제2 부분(113)과 중간전사벨트(61)는 제2 접촉 압력으로 접촉할 수 있다. 제2 부분(113)과 중간전사벨트(61)는 제2 클리닝 각도(α2)를 갖도록 접촉할 수 있다.

제2 클리닝 각도(α2)가 작게 형성되면, 제2 부분(113)과 접촉하는 중간전사벨트(61)의 에지 영역의 토크가 낮아져 중간전사벨트(61)의 손상과 마모를 감소할 수 있다. 중간전사벨트(61)의 에지 영역은 비윤활 영역으로 미전사 토너나 윤활 밴드가 형성되기 않기 때문에 중간전사벨트(61)와 블레이드(110) 사이의 마찰이 크기 때문에 중간전사벨트(61)의 에지 영역의 토크를 감소시키기 위해 제2 부분(113)은 제1 부분(111)보다 상담지체(40, 61)에 인접하게 형성될 수 있다.

제2 부분(113)은 제1 부분(111)보다 상담지체(40, 61)에 인접하게 형성되기 때문에 제2 부분(113)에서의 중간전사벨트(61)와의 중첩량은 제1 부분(111)에서의 중간전사벨트(61)와의 중첩량보다 크다.

또한, 제2 부분(113)에서의 제2 클리닝 각도(α2)는 제1 부분(111)에서의 제1 클리닝 각도(α1)보다 작을 수 있다.

블레이드(110)와 중간전사벨트(61)의 중첩량이 동일한 상태에서 클리닝 각도가 작을수록 중간전사벨트(61)의 토크가 줄어들어 클리닝 시 발생하는 클리닝 토크가 작아질 수 있다.

구체적으로, 클리닝 각도가 12.1°인 경우 중간전사벨트(61)의 토크는 342g/cm이고, 클리닝 토크는 67g/cm로 측정되고, 클리닝 각도가 11.6°인 경우 중간전사벨트(61)의 토크는 335g/cm이고, 클리닝 토크는 60g/cm로 측정되며, 클리닝 각도가 8.4°인 경우 중간전사벨트(61)의 토크는 332g/cm이고, 클리닝 토크는 57g/cm로 측정되었다. 또한, 클리닝 각도가 4.3°인 경우, 중간전사벨트(61)의 토크는 332g/cm이고, 클리닝 토크는 30g/cm로 측정되었고, 클리닝부재가 없는 경우 중간전사벨트(61)의 토크는 275g/cm이고, 클리닝 토크는 0g/cm으로 측정되었다.

이를 통해 클리닝 각도가 작을수록 클리닝 토크가 작아짐을 알 수 있다.

즉, 비윤활 영역과 접촉하는 제2 부분(113)에서의 클리닝 토크는 제1 부분(111)에서의 클리닝 토크보다 작기 때문에 중간전사벨트(61)의 에지 영역의 손상 및 마모를 감소할 수 있다.

한편, 제2 부분(113)은 제1 부분(111)보다 중첩량이 크기 때문에 제2 부분(113)에서의 제2 접촉 압력은 제1 부분(111)에서의 제1 접촉 압력보다 클 수 있다.

이에 따라, 제2 부분(113)은 제2 클리닝 각도(α2)가 상대적으로 작지만, 제2 부분(113)에서의 중간전사벨트(61)와의 제2 접촉 압력이 상대적으로 커 제2 부분(113)에서의 클리닝성을 높일 수 있다.

클리닝부재(100)는 양단에 상담지체(40, 61)와 클리닝 각도가 작은 제2 부분(113)을 포함하여 비윤활 영역에서 상담지체(40, 61)의 손상 및 마모를 방지할 수 있다. 더욱이 제2 부분(113)은 중간전사벨트(61)의 토크가 높아지는 고온 고습 환경에서 중간전사벨트(61)의 손상 및 마모를 방지하는데 유리할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재의 각 지점에 따른 선압 및 클리닝 각도를 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 클리닝부재와 상담지체 사이의 클리닝 각도와 선압이 블레이드(110)의 형상에 따라 변화하는 것을 알 수 있다.

클리닝 각도 그래프를 참조하면, 제1 부분(111)은 상담지체(40, 61)와 약 11°이하의 클리닝 각도를 갖도록 형성될 수 있다.

제2 부분(113)은 상담지체(40, 61)와 약 11° 이하 5°이상의 범위의 클리닝 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 부분(113) 중에서 상담지체(40, 61)와 가장 인접한 블레이드(110)의 양단은 상담지체(40, 61)와 약 6°이하의 클리닝 각도를 갖도록 형성될 수 있다.

블레이드(110)는 제1 부분(111)에서 제2 부분(113)으로 갈수록 클리닝 각도는 작아지도록 형성될 수 있다. 블레이드(110)의 양쪽 에지 부분은 클리닝 각도를 작게 형성하여 클리닝 토크를 줄일 수 있다. 이에 따라 제2 부분(113)은 상담지체(40, 61)의 비 윤활 영역과 접촉하지만 클리닝 토크가 작아 상담지체(40, 61)가 마찰로 인해 손상되거나 클리닝부재(100)가 뒤집히는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 선압 그래프를 참조하면, 제1 부분(111)은 상담지체(40, 61)와 약 2gf/mm의 선압을 갖고, 제2 부분(113)은 상담지체(40, 61)와 약 2gf/mm 이상 4gf/mm 이하의 범위의 선압을 갖도록 형성될 수 있다.

비화상 영역(C)과 접촉하는 제2 부분(113)이 상담지체(40, 61)에 인접하게 형성되기 때문에 비화상 영역(C)에서 블레이드(110)와 상담지체(40, 61) 사이의 클리닝 각도가 작고 선압이 커서 상담지체(40, 61)의 양단에서 받는 클리닝 토크가 낮아 상담지체(40, 61)의 양단에서의 깨짐, 손상 마모를 방지할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 클리닝부재(100)는 블레이드(110)의 양단이 상담지체(40, 61) 방향으로 절곡 형성되어 블레이드(110)의 양단에서 상담지체(40, 61)와의 중첩량을 변화시킬 수 있다. 구체적으로, 블레이드(110)의 양단은 상담지체(40, 61) 방향으로 절곡 형성된 제2 부분(113)을 포함하고, 제2 부분(113)에서의 상담지체(40, 61)와의 중첩량은 상담지체(40, 61)와 평행하게 형성된 제1 부분(111)에서의 상담지체(40, 61)와의 중첩량보다 크게 형성될 수 있다.

제2 부분(113)의 중첩량이 크게 형성됨에 따라 제2 부분(113)에서의 제2 클리닝 각도(α2)와 제2 접촉 압력은 제1 부분(111)에서의 제1 클리닝 각도(α2)와 제1 접촉 압력이 상이할 수 있다.

구체적으로, 블레이드(110)의 양단을 이루는 제2 부분(113)의 클리닝 각도(α2)는 블레이드(110)의 중앙을 이루는 제1 부분(111)의 클리닝 각도(α1)보다 작고, 제1 접촉 압력은 제2 접촉압력보다 작게 형성될 수 있다.

이와 같이, 상담지체(40, 61)의 화상 영역(A)과 접촉하는 제1 부분(111)은 클리닝성을 중점으로 하여 클리닝 각도를 크게 형성하고, 상담지체(40, 61)의 비화상 영역(C)과 접촉하는 제2 부분(113)은 내구성과 마모성 및 클리닝부재의 뒤집히는 현상(Flip)의 방지를 중점으로 클리닝 각도를 작게 형성하여 상담지체의 양단 부분의 깨짐, 마모를 방지하고, 클리닝부재의 뒤집히는 현상을 방지할 수 있다. 이를 통해 상담지체 및 클리닝부재의 수명을 증가시켜 클리닝부재의 클리닝 성능의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 화상형성장치 40, 40K, 40C, 40M, 40Y: 감광 드럼
50: 현상기 60: 전사장치
61: 중간전사벨트 100: 클리닝부재
110: 블레이드 111: 제1 부분
113: 제2 부분 130: 지지부재
131: 제1 면 133: 제2 면

Claims

화상형성장치에 있어서,
상담지체;
상기 상담지체에 토너를 공급하는 현상기; 및
상기 상담지체에 소정 압력이 가해진 상태로 접촉되는 블레이드를 구비한 클리닝부재;를 포함하고,
상기 블레이드의 양단에서 상기 상담지체와 이루는 클리닝 각도가 상기 블레이드의 나머지 부분에서 상기 상담지체와 이루는 클리닝 각도보다 작도록 상기 블레이드의 양단은 상기 상담지체에 가까워지는 방향으로 절곡된 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 블레이드는,
상기 블레이드의 길이 방향을 따라 상기 상담지체에 평행한 제1 부분과, 상기 제1 부분의 양단으로부터 절곡된 제2 부분을 포함하고,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 상기 상담지체와 인접한 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 상담지체 사이의 접촉 압력은 상기 제2 부분과 상기 상담지체 사이의 접촉 압력보다 작은 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 상담지체 사이의 중첩량은 상기 제2 부분과 상기 상담지체 사이의 중첩량보다 작은 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 현상기는,
상기 클리닝부재와의 마찰을 저감하기 위해 상기 상담지체에 토너의 형태로 윤활용 화상을 형성하고,
상기 윤활용 화상은 상기 상담지체에 형성되는 화상 범위보다 길이가 길게 형성되는 화상형성장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 부분은,
상기 화상 범위의 길이와 같거나 크게 형성되는 화상형성장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 부분은,
상기 화상 범위의 바깥 범위인 비화상 범위의 길이와 같거나 작게 형성되는 화상형성장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 부분은,
윤활용 화상 범위의 길이와 같거나 크게 형성되는 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 클리닝부재는,
상기 블레이드를 지지하는 지지부재를 더 포함하고,
상기 지지부재는,
상기 제1 부분을 지지하는 제1 면과,
상기 제1 부분의 양단으로부터 기설정된 각도로 절곡되고, 상기 제2 부분을 지지하는 제2 면을 포함하는 화상형성장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 상담지체 사이의 거리는 상기 제2 면과 상기 상담지체 사이의 거리보다 먼 화상형성장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 각도는 3도인 화상형성장치.
상담지체의 토너를 제거하는 클리닝부재에 있어서,
상기 상담지체와 접촉하여 상기 상담지체에 잔류하는 토너를 제거하는 블레이드; 및
상기 블레이드를 지지하는 지지부재;를 포함하고,
상기 블레이드는, 상기 블레이드의 양단에서 상기 상담지체와 이루는 클리닝 각도가 상기 블레이드의 나머지 부분에서 상기 상담지체와 이루는 클리닝 각도보다 작도록 양단이 상기 상담지체로부터 가까워지는 방향으로 절곡된 클리닝부재.
제12항에 있어서,
상기 블레이드는,
상기 블레이드의 길이 방향을 따라 상기 상담지체에 평행한 제1 부분과, 상기 제1 부분의 양단으로부터 절곡된 제2 부분을 포함하고,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 상기 상담지체와 인접한 클리닝부재.
제12항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 상담지체 사이의 클리닝 각도는 상기 제2 부분과 상기 상담지체 사이의 클리닝 각도보다 큰 클리닝부재.
제12항에 있어서,
상기 제1 부분과 상기 상담지체 사이의 중첩량은 상기 제2 부분과 상기 상담지체 사이의 중첩량보다 작은 클리닝부재.