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KR100359589B1 - 브러시 롤러가 구비된 클리닝 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상형성 장치 - Google Patents

브러시 롤러가 구비된 클리닝 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상형성 장치 Download PDF

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KR100359589B1
KR100359589B1 KR1019990008886A KR19990008886A KR100359589B1 KR 100359589 B1 KR100359589 B1 KR 100359589B1 KR 1019990008886 A KR1019990008886 A KR 1019990008886A KR 19990008886 A KR19990008886 A KR 19990008886A KR 100359589 B1 KR100359589 B1 KR 100359589B1
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South Korea
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무라야마가즈나리
고지마히사요시
모리도모노리
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

클리닝 장치는 화상 담지 부재와 접촉 가능하고 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하는 브러시 롤러와, 화상 담지 부재용 구동력 전달 경로와는 상이한 브러시 구동력 전달 경로를 포함하며, 상기 브러시 롤러는 화상 담지 부재의 회전 속도보다 작은 회전 속도로 상기 브러시 구동력 전달 경로를 통해 회전된다.

Description

브러시 롤러가 구비된 클리닝 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치{CLEANING APPARATUS EQUIPPED WITH BRUSH ROLLER, PROCESS CARTRIDGE, AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 채택되는 화상 담지 부재 상에 잔류하는 현상제를 제거하는 클리닝 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 클리닝 장치를 포함하는 프로세스 카트리지와, 그러한 프로세스 카트리지가 제거 가능하게 설치될 수 있는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
프린터 등의 화상 형성 장치에 있어서, 대전 장치에 의해 균일하게 대전된 화상 담지 부재를 선택적으로 노광시킴으로써 화상 담지 부재(전자 사진 감광 부재) 상에는 정전 잠상이 형성된다. 다음에, 정전 잠상은 현장 장치와 현상제를 사용해서 현상, 즉 가시화된다. 다음에, 현상제로 구성된 화상은 기록 매체 상으로 전사된다. 화상 전사 후에 화상 담지 부재 상에 잔류하는 현상제는 화상 담지 부재의 클리닝부를 사용하여 화상 형성 공정이 항상 수행되도록 화상 담지 부재가 다음의 화상 형성 회전을 준비하기 위해 클리닝 블레이드와 브러시 롤러에 의해 제거된다. 제거된 현상제는 클리닝 용기 내로 수집되어 이 용기 내에 저장된다.
최근에는, 카트리지를 사용함으로써 화상 형성 장치의 유지 보수를 단순화하는 것이 가능해졌다. 이 방법에 따르면, 화상 담지 부재, 대전 장치, 현상 장치, 클리닝부, 폐토너 저장소 등은 현상제를 용이하게 재충전하거나 또는 화상 담지 부재를 용이하게 교환할 수 있도록 사용자에 의해 화상 형성 장치의 주 조립체 내로 설치될 수 있는 카트리지의 형태로 일체화된다. 또한, 화상 담지 부재는 더욱 내구성이 있게 되었고, 각 카트리지가 만들어낼 수 있는 인쇄물의 수량도 증대되었으며, 이 수량은 현상 장치의 제한된 현상제 공급 용량과 일치하지 않는다. 따라서, 현상 장치를 다른 구성 요소와는 독립적으로 제작하는 개념, 즉 구성 요소의 나머지 부분을 구성하는 카트리지와는 완전히 별개로 현상 카트리지를 제작하는 개념이 실용화되어 왔다. 다시 말해서, 이 개념에 따르면 화상 형상 장치는 2개의 상이한 프로세스 카트리지, 즉 화상 담지 부재와 대전 장치와 클리닝부를 일체식으로 포함하는 화상 형성 프로세스 카트리지로서의 드럼 카트리지와, 현상 장치를 포함하는 현상 카트리지를 채택함으로써, 화상 형성 장치가 용이하게 유지 보수될 수 있을 뿐만 아니라 2개의 상이한 카세트가 전술한 주요 구성 요소의 내구도에 따라서 서로 독립적으로 교체될 수 있다. 드럼 카트리지에 있는 감광 드럼의 클리닝으로부터 발생된 폐토너는 단일의 화상 담지 부재의 사용 수명 중에 발생된 모든 폐토너를 저장할 만큼 충분히 큰 용량을 갖는 드럼 카트리지의 폐토너 저장소에 저장된 다음에, 드럼 카트리지의 교환시에 드럼 카트리지와 함께 제거된다.
화상 담지 부재를 클리닝하는 브러시 롤러의 경우에, 이 브러시 롤러는 화상 담지 부재와 접촉 상태로 배치된다. 따라서, 브러시 롤러에 구동력을 전달하는 기구와 화상 담지 부재는 브러시 롤러에 의해 마모된다. 다시 말해서, 브러시 롤러의 사용은 브러시 롤러 구동력 전달 기구와 화상 담지 부재의 사용 수명을 감소시키기 쉽다. 이러한 문제점을 방지하기 위해서, 화상 담지 부재와 접촉하게 되는 브러시 롤러의 회전수는 가능한 한 적게 할 필요가 있다.
그러나, 브러시 롤러가 저회전수로 회전되면 토너 입자는 브러시의 강모들 사이에 채워져서 브러시 롤러 구동력 전달 기구 상에 작용하는 부하를 빈번하게 변동시킨다. 이러한 부하 변동은 화상 담지 부재로 전달되므로 형성되는 화상의 질을 떨어뜨리기 쉽다.
일본 특허 출원 공개 제176669/1983호는 정전 잠상 담지 부재를 클리닝하기 위한 클리닝 장치를 포함하는 화상 형성 장치를 개시한다. 본 발명에 선행하는 이러한 클리닝 장치는 양의 바이어스(bias)가 가해지는 브러싱 부재를 포함한다. 이 클리닝 장치의 경우에, 정전 잠상 담지 부재의 원주면의 선형 속도(Vp)는 100 mm/sec이며, 브러싱 부재의 선형 속도(Vb)는 50 mm/sec이다. 전압 인가 수단의 선형 속도(VF)는 0 mm/sec이다.
그러나, 이 일본 특허 출원 공개 제176669/1983호에 개시된 발명의 목적은 브러시의 전체 직경이 감소되는 것을 방지하는 것이었다. 따라서, 브러시 롤러가 일본 특허 출원 공개 제176669/1983호에 개시된 바와 같은 구조라 하더라도, 브러싱 부재에 의해 발생된 부하 변동이 정전 잠상 담지 부재에 전달되는 것을 방지하는 것은 불가능하다.
본 발명의 주 목적은 화상 담지 부재와 브러싱 롤러의 사용 수명을 연장하고, 또한 브러싱 롤러에 의해 발생된 부하 변동이 화상 담지 부재에 전달되는 것을 방지함으로써, 장기간 동안 질적으로 바람직한 화상을 형성할 수 있거나 그러한 화상을 형성하는 데 기여할 수 있는 화상 형성 장치, 클리닝 장치, 및 프로세스 카트리지를 제공할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구성 요소의 수가 종래의 것보다 사실상 적은 화상 형성 장치, 클리닝 장치, 및 프로세스 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 화상 담지 부재 상에 잔류하는 토너를 제거하도록 화상 담지 부재와 접촉 배치된 브러싱 롤러와, 화상 담지 부재를 구동시키는 구동력을 전달하기 위한 제1 구동력 전달 연결부와는 다른 제2 구동력 전달 연결부를 포함하며, 브러싱 롤러가 제2 구동력 전달 연결부를 통해 전달된 회전력에 의해 회전 구동되며, 브러싱 롤러를 구동시키는 회전수가 화상 담지 부재를 구동시키는 회전수보다 작은 클리닝 장치를 제공하는 것과, 이러한 클리닝 장치를 포함하는 프로세스 카트리지 및 화상 담지 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적과, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 설명에 의해 더욱 명백해질 것이다.
도1은 화상 형성 장치의 일반 구조를 도시한 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 개략도.
도2는 도1에 도시된 화상 형성 장치에 적합한 프로세스 카트리지의 개략도.
도3은 도2에 도시된 프로세스 카트리지의 클리닝 용기의 클리닝 챔버의 확대도.
도4는 도2에 도시된 프로세스 카트리지의 수평 단면도.
도5는 도2에 도시된 프로세스 카트리지의 확대 수평 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
9 : 전사 부재
13 : 드럼 카트리지
14 : 클리닝 수단 용기
15 : 화상 담지 부재
16 : 클리닝 블레이드
17 : 대전 수단
20, 21 : 현상 수단
25 : 전사 장치
43 : 클리닝 챔버
60 : 전사 매체 이송부(브러시 롤러)
60P : 파일부
61 : 가요성 시트
C : 클리닝 장치
전자 사진 화상 형성 장치로부터 출력된 이러한 형태의 화상은 사용자가 화상을 형성하려는 목적에 따라 변화한다. 다시 말해서, 문자 화상뿐만 아니라 고정밀도의 사진 화상이 빈번하게 출력된다. 따라서, 화상 형성 장치는 매우 정확하고 정밀한 화상을 생성해 낼 수 있도록 높은 해상도를 가질 필요가 있다.
따라서, 최근에는 화상 형성용 현상제로서 극히 미세한 토너 입자로 구성된 토너를 보편적으로 사용하고 있다. 또한, 토너 제조 방법이 변하였고, 극히 미세한 토너 입자를 제조하는 방법도 예를 들어 분쇄 등의 기계식 방법에서 예를 들어 중합 등의 화학적 방법으로 변하였다. 따라서, 토너 입자의 형상이 다면체 형상에서 사실상 구형 형상으로 변하였다.
이후에는 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
〈전체 구조〉
먼저, 화상 형성 장치의 전체 구조에 대하여 도1을 참조하여 설명한다.
도1은 전자 사진 화상 형성 장치로서 칼라 화상 형성 장치의 한 형태인 레이저 빔 프린터의 전체 구조를 도시하는 단면도이다.
도1에 도시된 것처럼, 칼라 레이저 프린터는 화상 담지 부재(15), 현상 수단(20, 21) 및 중간 전사 부재(9)를 포함한다. 화상 담지 부재(15)는 전자 사진 감광 부재이고 일정 속도로 회전한다. 현상 수단(20)은 하나의 비회전식 블랙 칼라 현상 장치(21B)로 구성되고, 현상 수단(21)은 3개의 회전식 칼라 현상 장치(20Y, 20M, 20C)로 구성된다. 중간 전사 부재(9)는 현상 수단(20, 21)에 의해현상되어 중간 전사 부재(9) 상에 다층으로 전사되는 칼라 화상을 일시적으로 담지한다. 그 다음에, 칼라 화상을 전사 매체 이송부(60)로부터 인도된 일편의 전사 매체(2), 즉 기록 매체 상에 전사한다. 칼라 화상이 전사되어진 전사 매체(2)는 그 다음에 정착부(25)에 인도되고, 여기서 칼라 화상이 전사 매체(2) 상에 정착된다. 그 다음에, 전사 매체(2)는 배출 롤러(34, 35, 36)에 의해 인도부(37)로 배출된다. 인도부(37)는 프린터 주 조립체(전자 사진 화상 형성 장치 주 조립체)의 상부에 있다. 상기에 설명한 회전식 칼라 현상 장치(20Y, 20M, 20C) 및 비회전식 블랙 칼라 현상 장치(21B)는 서로 독립하여 프린터 주 조립체(A)에 제거 가능하게 설치될 수 있도록 구성되어 있다. 전사 매체 이송부(60) 및 배출 롤러(34, 35, 36)는 이송 수단을 구성한다.
다음에는 레이저 프린터의 각 구성 요소의 구조에 대하여 논리적인 상세히 순서로 설명한다.
〈화상 담지 부재 유닛〉
드럼 카트리지(13), 즉 화상 담지 부재 유닛은 화상 담지 부재(15; 전자 사진 감광 부재)와 클리닝 수단 용기(14; 폐토너 수집조)를 일체로 포함한다. 클리닝 수단 용기(14)는 클리닝 장치(C)에 포함되고 화상 담지 부재(15)에 대한 홀더로서도 기능한다. 드럼 카트리지(13)는 프린터 주 조립체(A)에 마련된 도시되지 않은 카트리지 설치 개구를 통해서 프린터 주 조립체(A)의 카트리지 공간에 삽입된다. 삽입 후에, 드럼 카트리지(13)는 화상 담지 부재(15)의 사용 수명에 따라 하나의 유닛으로서 용이하게 교체될 수 있도록 카트리지 공간에 마련된 카트리지 설치 수단으로서의 한 쌍의 설치 가이드(도시 생략)에 의해 제거 가능하게 지지된다. 본 실시예의 화상 담지 부재(15)는 약 60㎜의 직경을 갖는 알루미늄 실린더와 알루미늄 실린더의 주연 표면 상에 코팅된 유기 광전도성 재료의 층으로 구성되고, 화상 담지 부재(15)에 대한 홀더로서도 기능하는 클리닝 장치(C)의 클리닝 수단 용기(14)에 의해 회전 지지된다. 클리닝 블레이드(16) 및 주 대전 수단(17)은 화상 담지 부재(15)의 주연 표면에 인접하게 배치된다. 화상 담지 부재(15)는 도시되지 않은 구동 모터로부터 화상 담지 부재(15)의 종방향 단부의 하나, 즉 도면의 후방측에 위치된 도시되지 않은 단부로 구동력을 전달함으로써 화상 형성 작업과 조화되어 도1의 화살표(R1)로 표시된 반시계 방향으로 회전된다.
〈대전 수단〉
대전 수단(17)은 접촉식 대전 방법을 이용하는 대전 수단이다. 화상 담지 부재(15)는 화상 담지 부재(15)와 접촉하도록 대전 수단(17)의 도전성 롤러를 위치시킨 다음, 도전성 롤러에 전압을 인가함으로써 균일하게 대전된다.
〈노광 수단〉
화상 담지 부재(15)는 스캐너부(30)에 의해 노광된다. 보다 상세하게는, 화상 신호가 (도시되지 않은) 레이저 다이오드에 주어질 때, 레이저 다이오드는 화상 신호로 변조된 레이저 빔을 (도시되지 않은) 스캐너 모터에 의해 고속으로 회전하는 다각형 거울(31) 쪽으로 방사한다. 다각형 거울(31)에 의해 반사되는 광은 화상 형성 렌즈 및 반사 거울(33)을 통하여 일정 속도로 회전되는 화상 담지 부재(15)의 주연 표면을 선택적으로 노광시킨다. 그 결과, 정전 잠상이 화상 담지부재(15) 상에 형성된다.
〈현상 수단〉
현상 수단(20, 21)은 전술한 정전 잠상을 가시화하기 위한 수단이다. 현상 수단(20)은 옐로우 칼라, 마젠타 칼라 및 시안 칼라에 상응하게 현상하는 3개의 회전식 현상 장치(20Y, 20M, 20C)를 포함하고, 현상 수단(21)은 하나의 블랙 칼라 현상 장치(21B)를 포함한다.
블랙 칼라 현상 장치(21B)는 고정된 장치이고, 화상 담지 부재(15)의 주연 표면과 블랙 칼라 현상 장치의 슬리브(21BS) 사이의 거리가 극히 작게 (300㎛) 되도록 화상 담지 부재(15)의 주연 표면을 향하여 배치된다. 이 장치는 블랙 토너를 사용하여 화상 담지 부재(15) 상에 가시 화상을 형성한다.
블랙 칼라 현상 장치(21B)에서, 토너는 (도시되지 않은) 토너 전송 기구에 의해 슬리브(21BS)로 전송되고, 슬리브(21BS)의 주연 표면 상에 가압된 토너 코팅 블레이드(21BB)에 의해 도시된 시계 방향으로 회전하는 슬리브(21BS)의 주연 표면 상에 박층으로 코팅된다. 토너가 블레이드(21BB)에 의해 슬리브(21BS) 상에 코팅되는 동안, 토너는 마찰 전기에 의해 대전된다. 현상 바이어스가 슬리브(21BS)에 인가됨에 따라, 화상 담지 부재(15) 상의 정전 잠상은 정전 잠상에 상응하는 토너 화상으로 현상된다.
3개의 회전식 칼라 현상 장치(20Y, 20M, 20C)의 각각은 샤프트(22) 둘레를 회전하는 현상 회전자(23)에 의해 제거 가능하게 지지된다. 화상 형성 작업 중에, 칼라 현상 장치(20Y, 20M, 20C)의 각각은 현상 회전자에 의해 보유된 채로샤프트(22) 둘레를 회전하고, 화상 담지 부재(15)에 정면으로 대면하면서 화상 담지 부재(15)로부터 극히 작은 거리(약 300㎛)를 유지하는 소정의 현상 스테이션에서 정지하여, 화상 담지 부재(15) 상의 정전 잠상을 가시 화상으로 현상한다. 칼라 화상 형성 작업 중에, 현상 회전자(23)는 중간 전사 부재(9)의 매 전회전마다 소정 거리를 회전하여, 옐로우 칼라 현상 장치(20Y), 마젠타 칼라 현상 장치(20M) 및 시안 칼라 현상 장치(20C)를 순서대로 현상 스테이션에 위치시켜 현상 공정을 수행하며, 그 후에 블랙 칼라 현상 장치(20B)에 의한 현상 공정이 수행된다.
도1은 회전식 옐로우 칼라 현상 장치(20Y)가 드럼 카트리지(13)와 대면하는 현상 스테이션에 위치된 상태를 도시한다. 회전식 현상 장치(20Y)는 용기 내의 토너를 토너 전송 기구(도시 안됨)에 의해 코팅 롤러(20YR)로 전송한다. 다음에, 토너는 도시된 시계 방향으로 회전하는 코팅 롤러(20YR)에 의해 도시된 시계 방향으로 회전하는 슬리브(YS)의 주연 표면 상에 박층으로 코팅되며, 블레이드(20YB)는 슬리브(20YS)의 주연 표면 상에 가압된다. 토너는 코팅되는 동안 마찰 전기로 대전된다. 화상 담지 부재(15) 상에 형성된 정전 잠상은 화상 담지 부재(15)와 정면으로 대면하는 슬리브(20YS)에 현상 바이어스를 인가함으로써 잠상에 상응하는 토너 화상으로 현상된다. 마젠타 칼라 현상 장치(20M)와 시안 칼라 현상 장치(20C)도 상기에 설명된 것과 같은 동일한 기구를 통해 그들 각각의 토너 기본 현상 공정을 수행한다.
각각의 회전식 현상 장치(20Y, 20M, 20C)가 현상 스테이션에 위치될 때, 이들 장치(20Y, 20M, 20C)의 각 슬리브(20YS, 20MS, 20CS)들은 그들 자신의 칼라 현상 고전압 전원 및 구동 수단(둘다 도시 안됨)에 상응하여 연결되며, 전압은 현상 장치가 구동되는 동안 관련 현상 장치에 연속하여 선택적으로 인가된다.
〈중간 전사 부재〉
화상 형성 작업의 단일 사이클 동안에, 중간 전사 부재(9)는 상이한 토너 화상, 즉 옐로우 칼라 화상, 마젠타 칼라 화상, 시안 칼라 화상 및 블랙 칼라 화상을 수용하며, 이러한 화상들은 이들 칼라 화상들이 현상 장치(20Y, 20M, 20C, 20B)에 의해 현상되는 화상 담지 부재(15)로부터 전사된다. 이러한 칼라 화상들을 수용하기 위해, 중간 전사 부재(9)는 화상 담지 부재(15)와 동일한 주연 속도로 도시된 시계 방향으로 동기 회전한다. 중간 전사 부재(9)에 의해 4개의 상이한 칼라 화상을 수용한 후에, 일편의 기록 매체(2)는 전압이 인가되는 전사 롤러(10)와 중간 전사 부재(9) 사이에 끼어 이송된다. 결과적으로, 중간 전사 부재(9) 상의 4개의 상이한 칼라 화상은 기록 매체(2) 상에 동시에 전사된다.
본 실시예의 중간 전사 부재(9)는 직경이 180 ㎜인 알루미늄 실린더(12)와 알루미늄 실린더(12)의 주연 표면을 덮고 있는 탄성층(11)을 포함한다. 탄성층(11)의 재료는 중간 범위의 전기 저항을 갖는 스폰지, 고무 등이다. 중간 전사 부재(9)는 회전 가능하게 지지되며, 중간 전사 부재(9)에 일체로 부착된 기어(도시 안됨)를 통해 전달된 구동력에 의해 회전된다.
〈클리닝 용기〉
클리닝 수단으로서의 클리닝 장치(C)는, 현상 수단(20, 21)에 의해 화상 담지 부재(15) 상에 현상된 가시 화상 또는 토너 화상이 중간 전사 부재(9) 상에 전사된 후에 화상 담지 부재(15)를 클리닝하기 위한, 즉 화상 담지 부재(15) 상에 잔류하는 토너 입자를 제거하기 위한 장치이다. 제거된 토너 또는 폐토너는 클리닝 수단 용기(14)에 수집된다. 클리닝 수단 용기(14) 내에 수집된 폐토너의 양은 화상 담지 부재(15)의 사용 수명이 경과되기 전에 클리닝 수단 용기(14)를 충분히 채울 수 있을 만큼 많지는 않다. 이로 인해, 클리닝 수단 용기(14)는 화상 담지 부재(15)가 사용 수명의 막바지에 이르러 교체되는 것과 같이 동시에 교체된다. 도2 및 도4에 따르면, 클리닝 수단 용기(14)에는 공간(14a)을 2개의 챔버로, 즉 클리닝 챔버(43) 및 폐토너 축적 챔버(44)로 분리하기 위해 클리닝 수단 용기(14)의 내부 공간(14a) 내에 위치하게 되는 분리 벽이 마련됨으로써, 클리닝 공정은 폐토너의 역류에 의한 악영향을 받지 않는다. 클리닝 수단의 구성은 이하에서 상세히 설명된다.
〈시트 이송부〉
시트 이송부는 기록 매체(2)를 전사부로 이송하기 위한 부분이고, 기본적으로는 카세트(1)와 시트 이송 롤러(3)와, 반송 롤러(4)와, 지연 롤러(5)와, 시트 이송 안내부(6)와, 정합 롤러(8)로 구성되어 있다. 카세트(1)는 복수 시트의 기록 매체(2)를 보유하고 있다. 지연 롤러(5)는 2개 이상의 시트가 동시에 이송되는 것을 방지하는 것이다. 화상 형성 작업에 있어서, 시트 이송 롤러(3)는 화상 형성 작업의 진행과 조화되어 회전 구동되고, 카세트(1) 내의 기록 매체(2) 시트들을 분리하면서 하나씩 카세트(1)의 외부로 이송한다. 상기 카세트(1)의 외부로 이송되어진 후, 각각의 기록 매체(2)의 시트는 시트 안내 부재(6)에 의해 반송 롤러(7)를 따라 정합 롤러(8)로 안내된다. 상기 정합 롤러(8)는 정합 롤러(8)가 기록 매체(2)를 대기 상태로 유지시키기 위해 정지되어 유지되는 기간과 상기 롤러(8)가 기록 매체(2)를 중간 전사 부재(9)로 이송시키기 위해 회전되는 기간을 포함하는 소정의 연속 작업을 실행하며, 따라서 기록 매체(2)는 화상이 다음 단계, 즉 화상 전사 단계 동안에 기록 매체(2) 상으로 전사될 때 화상과 정확하게 정합된다.
〈전사부〉
전사부는 2개의 개별 위치를 갖는 전사 롤러(10)를 포함한다.
전사 롤러(10)는 금속 샤프트와, 금속 샤프트 둘레를 감싸고 있는 탄성층으로 구성되어 있다. 탄성층은 중간 전기 저항을 갖는 발포성 재료로 형성된다. 이와 같은 탄성층은 상부 위치 또는 바닥 위치에 설치되고, 회전식으로 구동될 수 있다. 상이한 칼라의 4개의 토너 화상이 중간 전사 부재(9) 상에 형성되는 동안, 즉 중간 전사 부재(9)가 복수 배로 회전되는 동안, 전사 롤러(10)는 중간 전사 부재(9)로부터 분리되면서 도1의 실선으로 표시된 바닥 위치에 유지됨으로써, 중간 전사 부재(9) 상의 화상은 교란되지 않는다. 상이한 칼라의 4개의 토너 화상 모두가 중간 전사 부재(9) 상에 형성된 후에, 전사 롤러(10)는 도시하지 않은 캠 부재에 의해 상이한 칼라의 4개의 토너 화상으로 구성된 칼라 화상에 대한 전사 타이밍과 동기화하면서 도1에 가는 선으로 표시된 상부 위치로 이동되고, 그에 따라 중간 전사 부재(9) 상에 가압됨으로써, 중간 전사 부재(9)와 전사 롤러 사이에 기록 매체(2)가 끼어드는 동안에 소정량의 접촉 압력이 중간 전사 부재(9)와 전사 롤러 사이에 발생된다. 동시에, 바이어스가 전달 롤러(10)에 인가되고, 중간 전사 부재(9) 상의 토너 화상은 기록 매체(2) 상으로 전사된다. 상기 기록 매체(2)가 끼어드는 중간 전사 부재(9)와 전사 롤러(10)는 전사 단계가 끝나자마자 모두 구동되므로, 기록 매체(2)는 다음 단계를 실행하는 정착 장치(25) 쪽으로 도시된 좌측 방향으로 소정 속력으로 반송된다.
〈정착부〉
정착 장치(25)는 상술된 현상 수단(20, 21)에 의해 형성되어 중간 전사 부재(9)에 의해 기록 매체(2) 상에 전사된 토너 화상을 기록 매체(2)에 정착시킨다. 도1에서 도시된 바와 같이, 정착 장치(25)는 기록 매체(2)에 열을 가하는 정착 롤러(26)와, 정착 롤러(26) 상에 기록 매체(2)를 가압하는 압력 롤러(27)를 포함한다. 양 롤러(26, 27)는 중공형이며, 내부 공간에 히터(28, 29)를 각각 포함한다. 이러한 롤러들은 회전 구동될 때, 기록 매체(2)에 화상을 정착시키면서 전방으로 기록 매체(2)를 반송시킨다.
즉, 기록 매체(2)에 가해지는 열 및 압력에 의해 토너 화상이 기록 매체(2)에 정착되면서 토너 화상을 담지하고 있는 기록 매체(2)는 정착 롤러(26) 및 압력 롤러(27)에 의해 반송된다.
〈클리닝 수단(클리닝 장치)〉
도2 내지 도5를 참조하여, 클리닝 장치(C)의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도2에서, 클리닝 장치(C)는 클리닝 부재로서의 클리닝 블레이드(16)와, 브러시 롤러(60)를 갖는다. 클리닝 블레이드(16)는 화상 담지 부재(15) 상에 잔류하는 토너를 클리닝 수단 용기(14) 내로 긁어내기 위한 긁기 부재이다. 브러시 롤러(60)는 화상 담지 부재(15)로부터 토너를 긁어내기 위한 것이다. 브러시 롤러는, 후술되는 파일부(60P, pile portion)가 약 1 mm만큼 화상 담지 부재(15)의 주연 표면에 이론적으로 간섭하는 바와 같은 방식으로, 화상 담지 부재(15)의 회전 방향에서 클리닝 블레이드(16)의 상류 측에 화상 담지 부재(15)와 접촉하도록 배치된다. 브러시 롤러(60)는 화살표(R2)에 의해 표시된 방향으로 회전된다. 즉, 브러시 롤러(60)와 화상 담지 부재(15) 사이의 접촉면에서, 브러시 롤러(60)의 주연 표면은 화상 담지 부재(15)에 반대 방향으로 이동된다.
도4에서, 브러시 롤러(60)는 화상 담지 부재(15)로부터 토너를 긁어내는 부분으로서 브러싱 파일부(60P)를 갖는다. 브러시 롤러(60)는 브러시 샤프트(60S)와, 브러시 샤프트(60S) 주위로 감긴 일편의 파일을 포함한다. 브러시 샤프트(60S)는 도전성 금속 재료로 형성된다. 본 실시예에서의 파일은 도전성 섬유로 제조되었다. 전하가 제거된 토너가 화상 담지 부재(15)의 주연 표면으로부터 분리하는 것이 보다 용이하며, 따라서 클리닝 블레이드(16)에 의해 보다 효과적으로 제거되기 때문에, 도전성 파일부(60P)를 갖는 브러시 롤러(60)는 금속 접지판(66)에 접지되어 화상 담지 부재(15) 상의 토너에 축적되는 전하를 제거한다. 금속 접지판(66)은 후술하기로 한다.
다시 도4에서, 브러시 롤러(60)를 구동하는 힘은 화상 담지 부재(15)를 위한 구동력 전달 경로와는 다른 구동력 전달 경로 및 (도시되지 않은) 커플링을 통해CRG(카트리지) 내의 구동 기어(64)에 전달된다. 기어(64)로 전달된 구동력은 도시되지 않은 아이들러 기어열을 거쳐 브러시 기어(63)에 전달되며, 브러시 롤러(60)를 회전시킨다. 즉, 브러시 롤러(60)를 위한 구동력 전달 경로는 도4에 도시된 바와 같이 스크루(45)를 위한 구동력 입력 경로를 포함한다. 화상 담지 부재(15)가 36 rpm의 회전수로 회전하는 동안, 브러시 롤러(60)는 화상 담지 부재(15) 보다 작은 33 rpm의 회전수로 회전된다.
브러시 롤러(60)의 회전수가 작기 때문에, (도시되지 않은) 브러시 구동 기어열을 지지하기 위해 클리닝 수단 용기(14) 내에 배치된 구동측 상의 브러시 샤프트 베어링(68)은 과도한 마모가 방지되고, 또한 브러시 롤러(60)는 토너를 더 효율적으로 긁어낼 수 있게 된다. 다시 말해, 브러시 롤러(60)는 화상 담지 부재(15)의 긴 사용 수명이 다할 때까지 완전하게 회전할 수 있게 된다.
다음으로, 도4 및 도5를 참조하면, 카트리지 프레임 벽과 브러시 샤프트(60S)의 구동측 단부, 즉 미끄럼 접점측 사이에 약간 압축되는 코일 스프링(65)이 배치된다. 코일 스프링(65)은 도전성 재료로 형성된 압축 스프링이고, 브러시 샤프트(60S)가 회전할 때 팽팽해지는 방향으로 권취된다. 코일 스프링(65)의 존재로 인해, 브러시 샤프트(60S)의 타단부, 즉 비구동측 단부는 브러시 샤프트 베어링(67)에 대해 가압되어, 브러시 롤러(60)가 클리닝 수단 용기(14)에 대해 정확히 배치되게 한다. 브러시 롤러(60)의 브러시 샤프트(60S)의 구동측 단부는 브러시 롤러(60)가 회전하는 동안에도 금속 접지판(66)에 전기 접속된 채로 유지되도록 코일 스프링(65)을 통해 금속 접지판(66)에 전기 접속된다.다시 말해, 적절히 압축된 코일 스프링(65)의 탄성도는 양호한 전기 전도성을 보증한다.
도3은 클리닝 챔버(43)의 확대 단면도이다.
도3에서, 도면부호 61은 긁기 부재로서의 가요성 시트를 나타낸다. 가요성 시트(61)는 클리닝 챔버(43) 내에 배치된 금속의 긁기 판(62)에 부착된다. 가요성 시트는 브러시 롤러(60)의 회전 방향의 반대 방향으로 신장되고, 그 말단은 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 접촉한 상태로 배치된다. 다시 말해, 가요성 시트(61)의 자유단은 브러시 롤러(60)의 회전 방향에서 가요성 시트(61)의 고정단의 상류측 상에 있게 된다. 본 실시예에서의 가요성 시트(61)는 0.1mm 두께의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 형성된다. 그러나, 가요성 시트(61)용 재료는 PET 시트로 한정될 필요는 없다. 일예로 SUS 시트와 같은 임의의 적절한 가요성 시트가 이용될 수도 있다.
가요성 시트(61)는 가요성 시트(61)와, 가요성 시트(61)와 파일부(60P)의 주연 표면 사이에서 가상 교점을 거쳐 파일부(60P)의 주연 표면에 접선으로 그려진 선에 의해 형성된 각(β)(접촉각)이 40°로 되도록 파일부(60P)와 접촉한 상태로 배치되어, 브러시 롤러(60)와 가요성 시트(61) 간의 접촉각에 관련된 요건인 β<45°를 만족시킨다. 화상 담지 부재(15) 내로의 파일부(60P)의 이론적 간섭(접촉 간섭)의 양(δd)은 1.0 mm(δd = 1.0 mm)로 되고, 반면에 파일부(60P) 내로의 가요성 시트(61)의 이론적 간섭량(δs)은 1.5 mm(δs = 1.5 mm)이며, 화상 담지 부재(15) 내로의 브러시 롤러(60)의 이론적 간섭량(δd)과 브러시 롤러(60) 내로의 이론적 간섭량(δs) 간의 관계에 관련된 요건인 δd < δs를 만족시킨다.
브러시 롤러(60)의 파일부(60P)의 주연 표면에 대한 가요성 시트(61)의 각(β)이 45°보다 더 작기 때문에, 가요성 시트(61)가 브러시 롤러(60)의 회전에 의해 만곡되더라도, 가요성 시트(61)는 브러시 롤러(60)와 접촉한 상태로 브러시 롤러(60)의 회전 방향의 반대 방향으로 신장된 채로 유지되어 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 내로 들어간 토너를 효과적으로 긁어낼 수 있게 된다. 가요성 시트(61)를 브러시 롤러(60)에 대한 가요성 시트(61)의 각도(β)가 45°이상이 되도록 설정한다면, 가요성 시트(61)는 브러시 롤러(60)의 회전에 의해 과도하게 만곡되기 쉽다. 즉, 가요성 시트(61)는 가요성 시트(61)의 말단부가 브러시 롤러(60)의 회전 방향과 동일 방향으로 향하게 될 정도로 많이 휘는 경향이 있어, 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)로 흘러 들어가는 토너를 하향 가압한다. 그러므로, 가요성 시트(61)는 파일부(60P) 내로부터 토너를 효과적으로 긁어내지 못하게 된다. 따라서, 접촉각(β)을 45°이상으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 가요성 시트(61)의 브러시 롤러(60) 내로의 이론적인 간섭량(δs)이 브러시 롤러(60)의 화상 담지 부재(15) 내로의 이론적인 간섭량(δd)보다 더 크다는 사실은 가요성 시트(61)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉부에서 토너를 긁어낸다는 측면에서의 가요성 시트(61)의 용량이 화상 담지 부재(15)의 주연 표면으로부터 토너를 긁어낸다는 측면에서의 브러시 롤러(60)의 용량보다 더 크다는 것을 의미하여, 브러시 롤러(60)에 의해 연속적으로 화상 담지 부재(15)로부터 긁어내어지는 토너가 브러시 롤러(60)와 가요성 시트(61) 사이의 접촉면에서 가요성 시트(61)에의해 브러시 롤러(60)로부터 완전하고 연속적으로 긁어내어지도록 보장한다.
다음으로, 도3을 참조하여, 화상 전사 후에 화상 담지 부재(15) 상에 잔류하는 토너를 제거하는 공정에 대해 설명된다.
화상 전사 후에, 화상 담지 부재(15)가 회전함에 따라, 잔류 토너(t), 즉 화상 담지 부재(15)의 주연 표면 상에 잔류하는 토너는 스쿠핑 시트(18, scooping sheet)를 지나 클리닝 수단 용기(14)로 유입된다. 클리닝 수단 용기(14)에서, 화상 담지 부재(15) 상의 잔류 토너(t)는 화상 담지 부재(15)의 회전 방향에 반대 방향으로 회전하는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 의해 화상 담지 부재(15)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉부에서 화상 담지 부재(15)로부터 긁어내어진다. 브러시 롤러(60)에 의해 화상 담지 부재(15)로부터 긁어내어진 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 내의 섬유들 중의 간극으로 유입된다.
브러시 롤러(60)가 전기 전도성이 있고 코일 스프링(65)을 통해 접지판(66)에 전기 접속이 되므로, 화상 담지 부재(15) 상의 잔류 토너(t)가 수집한 전하는 방전되어, 화상 담지 부재(15) 상의 잔류 토너(t)가 화상 담지 부재(15)의 주연 표면으로부터 용이하게 분리될 수 있게 한다. 그러므로, 브러시 롤러(60)를 지나 화상 담지 부재(15) 상에 잔류하는 잔류 토너(t)가 다음의 클리닝 단계 중에 클리닝 블레이드(16)에 의해 보다 효과적으로 제거될 수 있게 된다.
화상 담지 부재(15)가 좀 더 회전됨에 따라, 브러시 롤러(60)에 의해 긁어내어지지 않은 잔류 토너(t)는 클리닝 블레이드(16)에 도달되고, 클리닝 블레이드(16)에 의해 화상 담지 부재(15)로부터 긁어내어져서, 브러시 롤러(60)의파일부(60P) 내의 섬유들 중의 간극으로 유입된다.
브러시 롤러(60)가 회전함에 따라, 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 내의 섬유들 중의 간극으로 유입된 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)와 화상 담지 부재(15) 사이의 접촉면을 지나 이송되고, 가요성 시트(61)에 의해 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 내의 섬유들 중의 간극으로부터 긁어내어진다.
브러시 롤러(60)의 파일부(60P)의 주연 표면에 대한 가요성 시트(61)의 각(β)이 45°보다 작으므로, 가요성 시트(61)가 브러시 롤러(60)의 회전에 의해 만곡되더라도, 가요성 시트(61)는 브러시 롤러(60)와 접촉하여 브러시 롤러(60)의 회전 방향과 반대 방향으로 신장된 상태로 있고, 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 내의 섬유들 중의 간극으로 유입된 잔류 토너(t)를 효과적으로 긁어낼 수 있게 된다. 더욱이, 가요성 시트(61)의 브러시 롤러(60) 내로의 이론적 간섭량(δs)이 브러시 롤러(60)의 화상 담지 부재(15) 내로의 이론적 간섭량(δd)보다 크다는 사실은 가요성 시트(61)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉부에서 토너를 긁어낸다는 측면에서의 가요성 시트(61)의 용량이 화상 담지 부재(15)의 주연 표면으로부터 토너를 긁어낸다는 측면에서의 브러시 롤러(60)의 용량보다 크다는 것을 의미하여, 브러시 롤러(60)에 의해 화상 담지 부재(15)로부터 연속적으로 긁어내어진 토너가 브러시 롤러(60)와 가요성 시트(61) 사이의 접촉면에서 가요성 시트(61)에 의해 브러시 롤러(60)로부터 완전히 그리고 연속적으로 긁어내어지는 것을 보장한다.
가요성 시트(61)에 의해 긁어내어진 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)의 후방에서 회전하는 스크루(45) 상으로 낙하하고, 이 스크루(45)에 의해 폐토너 축적 챔버(44)로 보내진다.
클리닝 블레이드에 의해 화상 담지 부재(15)로부터 긁어내어진 후, 전술한 바와 같이 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P) 상으로 낙하하고 파일부(60P) 내의 섬유 사이의 간극으로 유입된다. 이어서, 잔류 토너는 브러시 롤러(60)가 회전함에 따라 브러시 롤러(60)와 화상 담지 부재(15) 사이의 접촉면을 통과한다. 다음에, 잔류 토너는 가요성 시트(61)에 의해 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)의 밖으로 긁어내어진다. 따라서, 브러시 롤러(60)와 클리닝 블레이드(16) 사이의 영역에 걸쳐 화상 담지 부재(15)의 주연 표면 상에 잔류하는 잔류 토너(t)의 양은 최소화되고, 클리닝 블레이드(16)에 도달하는 사실상 전체 잔류 토너(t)가 클리닝 블레이드(16)에 의해 제거되는 것을 보장한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 클리닝 장치에 있어서, 화상 담지 부재(15)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉면에서의 브러시 롤러(60)의 회전 방향은 화상 담지 부재(15)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉면에서의 화상 담지 부재(15)의 회전 방향과 반대가 되고, 단위 시간당 브러시 롤러(60)의 회전수는 화상 담지 부재(15)의 것보다 작게 된다.
따라서, 화상 담지 부재(15)에 의해 클리닝 수단 용기(14) 내로 운반된 잔류 토너(t)가 화상 담지 부재(15)와 브러시 롤러(60) 사이의 접촉면에 도달함에 따라, 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 의해 긁어내어진다. 그러나, 화상 담지 부재(15) 상의 전체 잔류 토너(t)가 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 의해 제거된다는 것은 불가능하고, 잔류 토너(t)의 대부분은 파일부(60P)의 섬유와접촉함으로써 제거된다. 그러므로, 클리닝 블레이드(16)에 도달하는 잔류 토너(t)의 양은 브러시 롤러(60)가 존재함으로써 감소된다. 따라서, 클리닝 블레이드(16)에 도달되는 잔류 토너(t)는 클리닝 블레이드(16)에 의해 완전히 제거된다. 더욱이, 브러시 롤러(60)가 단위 시간당 회전수의 면에서 화상 담지 부재(15)보다 느리게 회전하고 또한 브러시 롤러(60)와 화상 담지 부재(15) 사이의 접촉면에서의 회전 방향의 면에서 화상 담지 부재(15)와는 반대로 회전하기 때문에, 브러시 롤러(60)가 화상 담지 부재(15)로부터 잔류 토너(t)를 긁어내는 효율은 향상된다. 더욱이, 브러시 롤러(60)가 단위 시간당 회전수의 관점에서 더 작기 때문에, 브러시 롤러(60)는 과다한 양의 부하를 드럼 카트리지(13) 내의 구동력 전달 기어열에 인가하지 않아서 드럼 카트리지(13)의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 클리닝 장치(C)에 있어서, 가요성 시트(61)가 브러시 롤러(60)와 접촉하도록 위치시키기 위해 가요성 시트(61)는 브러시 롤러(60)의 회전 방향과 반대 방향으로 연장된다. 가요성 시트(61)와 브러시 롤러(60)의 이론상 원주 사이의 교차점을 통과하고 브러시 롤러(60)의 이론상 원주에 접하여 도시된 선(TL)에 대한 가요성 시트(61)의 접촉각은 45°보다 작다. 더욱이, 브러시 롤러(60)의 반경 방향에서 브러시 롤러(60)로의 가요성 시트(61)의 이론상 간섭량(δs)은 화상 담지 부재(15)로의 브러시 롤러(60)의 이론상 간섭량(δd)보다 크다.
가요성 시트(16)가 브러시 롤러(60)의 회전 방향의 반대 방향으로 연장되고, 브러시 롤러(60)로의 가요성 시트(61)의 이론상 간섭량(δs)이 화상 담지 부재(15)로의 브러시 롤러(60)의 이론상 간섭량(δd)보다 크게 설정되어 있기 때문에, 잔류 토너(t)는 화상 담지 부재(15)보다 작은 회전수로 회전하는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 축적되는 것이 방지되고, 이로써 브러시 롤러(60)의 외관상 코어부의 직경은 파일부(60P) 내의 섬유들 사이의 간극에 잔류 토너(t)가 축적됨으로써 증가되는 것이 방지된다. 바꾸어 말하면, 브러시 롤러(60)에 의한 부하는 변동되는 것이 방지된다. 따라서, 화상 담지 부재(15) 상의 잔류 토너(t)는 브러시 롤러(60)의 파일부(60P)에 의해 효율적으로 긁어내어진다. 더욱이, 브러시 롤러(60)로의 가요성 시트(61)의 이론상 간섭량(δs)이 화상 담지 부재(15)로의 브러시 롤러(60)의 이론상 간섭량(δd)보다 크게 설정되어 있기 때문에, 브러시 롤러(60)가 화상 담지 부재(15)와 접촉하여 회전함에 따라 화상 담지 부재(15)에 발생된 손상은 최소화되고, 화상 담지 부재(15)의 사용 수명을 연장시킨다.
더욱이, 본 실시예의 클리닝 장치(C)의 경우에, 브러시 롤러(60)는 금속 브러시 샤프트(60S) 및 파일부(60P)를 포함한다. 파일부(60P)는 도전성 섬유로 이루어지고, 브러시 샤프트(60S)의 주위에 감싸여진다. 또한, 브러시 샤프트(60S)는 브러시 샤프트(60)의 길이 방향 단부들의 일단부, 즉 구동측 상의 단부와 금속 접지판(66) 사이에 약간 압축된 상태로 놓여진 도전성 코일 스프링(65)을 통해 금속 접지판(66)에 전기적으로 접속된다.
도전성 섬유로 이루어진 파일부(60P)가 전술한 바와 같이 접지되어 있기 때문에, 브러시 롤러(60) 상의 잔류 토너(t)가 축적한 전하는 방전되고, 브러시 롤러(60) 상의 잔류 토너(t)는 효율적으로 브러시 롤러(60)로부터 긁어내어진다. 더욱이, 코일 스프링(65)이 금속 접지판(66)에 브러시 롤러(60)를 전기적으로 접속하기 위한 회전 및 활주 접촉 부재로서 사용되기 때문에, 양호한 전기적 전도성이 보장된다. 더욱이, 코일 스프링(65)의 탄성은 베어링(67)에 대해 브러시 샤프트(60S)의 길이 방향의 다른 쪽 단부, 즉 비구동측 단부를 가압하여, 프로세스 카트리지(13)에 브러시 롤러(60)를 정확하게 위치시킨다. 따라서, 화상 담지 부재(15)는 양호하게 클리닝되는 것이 보장된다.
전술한 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 실시예에서의 클리닝 장치(C)는 극히 미세한 구형 토너가 현상제로서 사용될 때에도 장기간 동안 최상의 클리닝 성능을 유지할 수 있다. 더욱이, 이는 화상 형성 장치의 주 조립체(A)에 제거 가능하게 설치할 수 있는 드럼 카트리지(13)내의 기어열 상에 과도한 양의 부하를 인가하지 않고 장기간 동안 화상 담지 부재(15)를 클리닝할 수 있고, 또한 대량의 잔류 토너(t)를 저장할 수 있다. 따라서, 드럼 카트리지(13)가 사용자에 의해 교체되어야 하는 시간 간격을 연장할 수 있고, 또한 손을 더럽히지 않고 사용자에 의해 용이하게 교체될 수 있는 드럼 카트리지를 제공할 수 있다.
〈다른 실시예〉
본 발명의 실시예의 상기 설명에서, 본 발명은 전자 사진 감광 부재로서 화상 담지 부재(15)를 포함하는 드럼 카트리지(13) 내에 배치되는 클리닝 장치(C)를 참조해서 설명되었다. 그러나, 본 발명은 또한 화상 담지 부재, 화상 담지 부재를 위한 클리닝 수단, 및 유사한 부재들이 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착된 프로세스 카트리지(드럼 카트리지, 13) 내에 배치되는 대신에 화상 형성 장치의 주 조립체에 직접 장착되는 전자 사진 또는 정전 화상 형성 장치 내에 직접배치되는 클리닝 장치에도 적용 가능하다.
프로세스 카트리지(드럼 카트리지, 13)에 배치되는 전자 사진 감광 부재는 상기 실시예의 화상 담지 부재(15)와 같은 부재로 제한될 필요가 없고, 다음과 같은 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 감광 재료로는, 예컨대 비결정 규소, 비결정 셀렌, 산화아연, 산화티타늄, 유기 광전도체 등의 임의의 광전도성 재료가 사용될 수 있다. 감광 재료가 갖추어진 기본 부재의 형상으로는, 기본 부재는 드럼 또는 벨트 형상일 수 있다. 드럼 형상의 감광 부재, 즉 감광 드럼의 경우에, 이것은 알루미늄 합금 등으로 형성된 실린더의 주연 표면에 광전도성 재료를 용착 또는 코팅함으로써 제조된다.
또한, 본 발명의 상기 실시예의 경우에, 대전 수단(17)은 소위 접촉식 대전 방법에 기초한다. 그러나, 본 발명은 또한 상술된 방법 이외의 방법과 명백히 호환 가능하다. 예를 들어, 일편의 텅스텐 선이 알루미늄과 같은 금속 재료로 형성된 실드에 의해 3면이 둘러싸이고, 고 전압을 텅스텐 선에 인가함으로써 발생한 양 또는 음 이온을 화상 담지 부재의 주연 표면 상에 전달함으로써 화상 담지 부재의 주연 표면이 균일하게 대전되는 종래의 대전 방법이 있다.
대전 수단의 형태는 상술된 롤러에 부가해서, 블레이드(대전 블레이드), 패드, 블록, 봉, 선 등의 형상일 수 있다.
화상 담지 부재 상의 잔류 토너를 제거하기 위한 클리닝 부재를 구성하는 부품으로는, 자기 브러시 등이 클리닝 블레이드(16) 대신에 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예의 상기 설명에서 언급된 프로세스 카트리지(드럼 카트리지, 13)는 전자 사진 감광 부재로서의 화상 담지 부재(15) 및 화상 담지 부재(15) 상에 모두 작용하는 대전 수단(17)과 클리닝 수단(클리닝 장치, C)을 포함하였다. 그러나, 본 발명은 또한 토너 화상을 담지하기 위한 부재로서의 화상 담지 부재 및 클리닝 수단(클리닝 장치, C)을 일체로 포함하고 화상 형성 장치의 주 조립체 내에 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지와 호환 가능하다.
더욱이, 본 발명의 실시예의 상기 설명에서, 칼라 레이저 프린터가 전자 사진 화상 형성 장치로 언급되었다. 그러나, 본 발명의 응용은 칼라 레이저 프린터에 제한될 필요는 없고, 본 발명은 또한 예를 들어 전자 사진 복사기, 모사 전송기, 워드 프로세서 등과 같은 칼라 레이저 프린터 이외의 다른 화상 형성 장치와도 호환 가능하다.
기록 매체로서의 기록 시트에 대해서는, 통상의 기록지 시트 이외에도 OHP 시트 등과 같은 플라스틱 재료 시트, 또는 직물 시트가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 상기 설명에 있어서, 화상 담지 부재는 전자 사진 감광 부재로서 설명되었다. 그러나, 본 발명의 적용은 전자 사진 감광 부재로 제한될 필요는 없으며, 본 발명은 많은 다른 화상 담지 부재, 예컨대 본 발명의 실시예의 상기 설명에서 언급된 중간 전사 부재와 같이 토너 화상을 담지할 수 있는 어떠한 부재와도 호환될 수 있다.
본 발명이 본 명세서에 기재된 구조를 참조하여 설명되었지만, 전술한 상세 내용으로 제한되지 않으며, 본 출원은 이하의 특허 청구범위의 개량 목적 또는 범주 내에 속하는 수정 또는 변경을 포함하고자 하는 것이다.
상술한 본원 발명의 브러시 롤러가 구비된 클리닝 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치에 의하면, 화상 담지 부재와 브러시 롤러의 사용 수명을 연장하고, 브러싱 부재에 의해 발생된 부하 변동이 잠상 담지 부재, 클리닝 장치, 및 프로세스 카트리지에 전달되는 것을 방지해서, 장기간 동안 질적으로 바람직한 화상을 형성할 수 있거나 형성하는 데 기여할 수 있다.

Claims (51)

  1. 화상 담지 부재와 접촉 가능하고, 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하는 브러시 롤러와,
    상기 화상 담지 부재용 구동력 전달 경로와는 상이한 브러시 구동력 전달 경로와,
    상기 화상 담지 부재의 회전 방향에 대하여 상기 브러시 롤러의 하류측에서 화상 담지 부재에 접촉 가능한 블레이드 부재와,
    상기 브러시 롤러에 접촉되어 브러시 롤러의 브러시로부터 토너를 긁어내는 긁기 부재를 포함하며,
    상기 브러시 롤러는 화상 담지 부재의 회전 속도보다 작은 회전 속도로 상기 브러시 구동력 전달 경로를 통해 회전되고,
    상기 브러시 롤러의 회전 방향은 화상 담지 부재 및 상기 브러시 롤러가 서로 접촉되는 위치에서 브러시 롤러의 주연 이동 방향이 화상 담지 부재의 주연 이동 방향과 반대가 되게 하는 방향이고,
    상기 브러시 롤러의 브러시는 전도성 섬유의 파일을 포함하고,
    상기 긁기 부재와 상기 브러시 롤러 사이의 접촉 위치는 상기 브러시 롤러의 회전 방향에 대하여 상기 긁기 부재가 고정되는 위치의 상류측이고,
    상기 긁기 부재의 브러시 롤러 내로의 유입 거리는 상기 브러시 롤러의 화상 담지 부재 내로의 유입 거리보다 크고,
    상기 브러시 롤러의 단위 시간당 회전수는 상기 화상 담지 부재의 단위 시간당 회전수보다 작은 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
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  40. 화상 담지 부재와 접촉 가능하고, 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하는 브러시 롤러와,
    상기 브러시 롤러의 회전 방향은 화상 담지 부재 및 상기 브러시 롤러가 서로 접촉되는 위치에서 브러시 롤러의 주연 이동 방향이 화상 담지 부재의 주연 이동 방향과 반대가 되게 하는 방향이고,
    상기 브러시 롤러의 단위 시간당 회전수는 상기 화상 담지 부재의 단위 시간당 회전수보다 작은 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 화상 담지 부재를 회전시키기 위한 제2 구동력 전달 경로와 상이한 것으로, 상기 브러시 롤러를 회전시키기 위한 제1 구동력 전달 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  42. 제40항에 있어서, 화상 담지 부재의 회전 방향에 대하여 상기 브러시 롤러의 하류측에서 화상 담지 부재에 접촉 가능한 블레이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  43. 제40항에 있어서, 상기 브러시 롤러에 접촉되어 브러시 롤러의 브러시로부터 토너를 긁어내는 긁기 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 긁기 부재와 상기 브러시 롤러 사이의 접촉 위치는 상기 브러시 롤러의 회전 방향에 대하여 상기 긁기 부재가 고정되는 위치의 상류측인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 긁기 부재와 브러시 롤러 사이의 접촉 지점에서 브러시 롤러의 접선과 긁기 부재 사이에 형성된 각은 브러시 롤서의 주연 이동 방향에 대한 하류측에서의 45도보다 작은 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  46. 제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 긁기 부재의 브러시 롤러 내로의 유입 거리는 상기 브러시 롤러의 화상 담지 부재 내로의 유입 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  47. 제43항에 있어서, 상기 긁기 부재는 가요성 시트인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  48. 제41항에 있어서, 상기 브러시 롤러에 의해 제거된 토너를 전송하기 위한 전송 수단을 더 포함하고, 상기 제1 구동력 전달 경로는 상기 전송 수단을 구동시키기에 효과적인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  49. 제40항에 있어서, 상기 브러시 롤러의 브러시는 도전성 섬유의 파일을 포함하고, 상기 브러시 롤러의 회전 샤프트의 단부는 스프링을 통해 전지 접지된 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  50. 제40항에 있어서, 상기 클리닝 장치가 상기 화상 담지 부재와 함께 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈식으로 장착 가능한 프로세스 카트리지 내에 구비된 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
  51. 제40항에 있어서, 상기 클리닝 장치는 화상 담지 부재와 함께 화상 형성 장치 내에 구비된 것을 특징으로 하는 클리닝 장치.
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