KR100941417B1 - 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

현상제 탱크 내의 교반부재에 의해 이송부재로 유입되는 현상제가 현상기 측으로 안정적으로 이송될 수 있는 화상형성장치가 개시된다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 현상제가 저장되어 있는 현상제 탱크와, 현상제 탱크 내에서 회전하는 교반부재와, 현상제 탱크의 일측에 마련되어 교반된 현상제를 현상기 측으로 이송하는 이송부재를 포함하는 현상제 공급장치를 구비한 화상형성장치에 있어서, 이송부재에는 교반부재의 회전방향에 대향하여 내부로 유입된 현상제가 빠져나가는 것을 방지하기 위한 격벽이 마련되기 때문에 현상기로의 현상제 공급량을 안정적으로 늘릴 수 있으며, 현상제 탱크 내의 잔류 현상제 양이 적을 때에도 최대한 많은 양의 현상제를 이송부재로 이송할 수 있는 효과가 있다.

Description

화상형성장치{Image Forming Apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 일부 구성을 발췌하여 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상제 공급장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 측단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10..본체 20..급지유닛

30..현상유닛 31..감광체

33..현상기 34..중간전사벨트

40..정착유닛 50..배지유닛

70..현상제 공급장치 71..현상제 탱크

73..교반부재 75..이송부재

78..격벽

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도로 본체에 착탈 가능하게 마련되는 현상제 공급장치로부터 현상제를 공급받는 화상형성장치에 관한 것이다.

화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체인 용지에 화상을 인쇄하는 장치를 말하는 것으로서, 일 종류인 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 그 외주면에 정전잠상을 형성하고, 형성된 정전잠상에 현상제인 토너(또는 토너와 캐리어)를 투입하여 가시화상으로 현상한 후, 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄한다.

이를 위해 통상의 화상형성장치는 외관을 이루는 본체와, 본체의 내부에 설치되는 화상형성수단과, 화상형성수단에 용지를 공급하는 급지수단과, 인쇄된 용지를 본체의 외부로 배출시키는 배지수단을 포함한다. 화상형성수단은 칼라 인쇄일 경우, 각 감광체에 엘로우(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan), 블랙(Black)의 토너 화상을 형성하기 위한 노광유닛, 대전유닛, 및 현상유닛과, 감광체에 형성된 토너 화상을 용지에 전사하는 전사유닛과, 용지에 전사된 토너 화상을 가열 압착하여 토너 화상을 정착시키는 정착유닛으로 이루어진다.

또한, 이러한 화상형성장치는 통상 내부 부품의 유지 보수 관리가 용이하도록 감광체, 대전유닛, 현상유닛 등을 하나의 부품으로 일체화한 프로세스 카트리지를 구비한다. 그런데 프로세스 카트리지에 수용되는 현상제의 양은 보통 수 천매를 인쇄할 수 있는 정도에 불과하지만, 프로세스 카트리지를 구성하는 부품들은 그 수명이 수 만매를 인쇄할 수 있을 정도로 길기 때문에, 최근에는 현상제가 저장되는 부분을 별도의 현상제 카트리지로 구성하여 현상제가 다 사용된 현상제 카트리지만을 교환할 수 있도록 한 화상형성장치가 개발되고 있다.

상술한 현상제 카트리지는 원통형의 현상제 탱크와, 현상제 탱크의 중심에서 회전하면서 저장된 현상제를 교반하는 교반부재와, 현상제 탱크의 일측에 교반부재의 회전축과 나란하게 마련되어 교반된 현상제를 현상수단 측으로 이송하는 이송부재로 이루어진다. 교반부재의 회전 방향과 이송부재의 이송 방향은 직교한다.

그런데, 상기와 같이 구성되는 현상제 카트리지에서 교반부재는 회전하면서 현상제 탱크의 일측에 마련되는 이송부재로 저장된 현상제를 유입시키기도 하지만, 이송부재를 통과할 때는 반대로 이송부재에 유입된 현상제 일부를 다시 끌고 올라가는 문제점이 있었다. .

따라서, 현상제 탱크에 저장된 현상제의 양이 적을 때에는 교반부재에 의해 현상제가 이송부재로 적절히 유입되지 않을 수 있으며, 저장된 현상제의 양이 많을 때에는 교반부재가 이송부재로 유입될 수 있는 현상제의 양을 제한하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 교반부재에 의해 이송부재로 유입된 현상제가 현상기 측으로 안정적으로 이송될 수 있는 화상형성장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 현상제가 저장되 어 있는 현상제 탱크와, 현상제 탱크 내에서 회전하는 교반부재와, 현상제 탱크의 일측에 마련되어 교반된 현상제를 현상기 측으로 이송하는 이송부재를 포함하는 현상제공급장치를 구비한 화상형성장치에 있어서, 이송부재는 교반부재의 회전방향에 대향하여 이송부재로 유입된 현상제가 빠져나가는 것을 방지하기 위한 격벽을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 격벽은 이송부재의 이송방향을 따라 연속적으로 마련되며, 현상제 탱크의 일측으로부터 연장 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 격벽은 바닥면으로부터 수직한 지점까지 이송부재의 외주를 따라 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 이송부재는 현상제 탱크의 일측에 일부가 인입 형성되며, 상기 현상제 탱크의 바닥면은 이송부재를 향해 상향 경사진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 실시예는 칼라 인쇄가 가능한 레이져 프린터를 일례로 예시하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 적절한 변형 및 수정을 통해 잉크젯 프린터, 복합기, 복사기 등의 다른 화상형성장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치를 도시한 도면이다. 도면들을 참조하면, 본 발명의 화상형성장치는 외관을 형성하는 한편 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지하는 본체(10)와, 인쇄매체인 용지(P)를 공급하기 위한 급지유닛(20) 과, 용지에 화상을 현상하기 위한 현상유닛(30)과, 용지에 열과 압력을 가하여 화상을 용지에 고착시키는 정착유닛(40) 및 인쇄를 마친 용지를 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 배지유닛(50)을 구비한다.

급지유닛(20)은 용지(P)가 적재되는 급지트레이(21)와, 급지트레이(21)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업하기 위한 픽업롤러(22)와, 픽업된 용지를 현상유닛(30) 쪽으로 이동시키는 이송롤러(23)를 포함하여 구성된다.

현상유닛(30)은 노광유닛(60)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(31)과, 감광드럼(31)을 대전시키기 위한 대전롤러(32)와, 감광드럼(31)에 현상된 정전잠상을 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta),시안(Cyan), 블랙(Black) 색상의 현상제를 통해 토너 화상으로 현상하는 4개의 현상기(33Y,33M,33C,33K)와, 중간전사벨트(34)와, 제1전사롤러(35) 및 제2전사롤러(36)를 구비한다.

현상기(33)는 감광드럼(31)에 형성되어 있는 정전잠상에 현상제를 공급하여 현상하는 현상롤러(37)와, 현상롤러(37)에 접촉한 상태로 회전하면서 현상제를 현상롤러(37)에 공급하는 공급롤러(38)와, 현상제가 저장되어 있는 현상제 저장부(미도시)를 포함한다.

본 발명에 따른 화상형성장치는 각 부품의 유지 보수를 용이하도록 유닛화 되어 있는데, 특히 상술한 현상기(33)로 현상제를 공급하기 위한 현상제 공급장치(70)(통상 현상제 카트리지라 함)는 현상기(33) 정확하게는 현상제 저장부로부터 착탈 가능하게 마련된다. 현상제 공급장치(70)에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 중간전사벨트(34)는 지지롤러들(34a)(34b)에 의해 지지되어 감광 체(31)의 회전 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 제1전사롤러(35)는 감광체(31)와 대면되어 감광체(31)에 현상된 토너 화상이 중간전사벨트(34)로 전사되도록 한다. 제2전사롤러(36)는 중간전사벨트(34)와 대면되어 감광체(31)에서 중간전사벨트(34)로 토너 화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(34)로부터 이격되고, 중간전사벨트(34)에 토너 화상이 완전히 전사되면 중간전사벨트(34)에 소정 압력으로 접촉된다.

정착유닛(40)은 용지에 열과 압력을 가하여 토너 화상을 용지에 정착시키는 것으로, 현상제가 전사된 용지에 열을 가해주기 위한 열원(41)을 가지는 가열롤러(42)와, 가열롤러(42)에 대향하도록 설치되어 가열롤러(42)와의 사이에 일정한 정착 압력을 유지시키는 가압롤러(43)를 포함하여 구성된다.

배지유닛(50)은 정착유닛(40)을 통과한 용지를 본체(10)의 외부로 이송할 수 있도록 순차적으로 설치되는 일련의 배지롤러들(51)을 포함하여 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상제 공급장치를 도시한 사시도이다. 칼라 화상형성장치의 경우 색상이 서로 다른 네 개의 현상제 공급장치(70Y, 70M, 70C, 70K)가 구비되지만, 모두 동일한 기능을 수행하므로 이하에서는 하나의 현상제 공급장치를 일례로 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 현상제 공급장치(70)는 현상제가 저장되는 현상제 탱크(71)와, 현상제 탱크(71)의 중심에 회전 가능하게 설치되어 저장된 현상제를 교반하는 교반부재(73)와, 현상제 탱크(71)의 일측 바람직하게는 바닥면에 설치되어 교반된 현상제를 현상기 측으로 이송하는 이송부재(75)를 구비한다.

현상제 탱크(71)는 원통형으로 형성되며, 중심에 교반부재(73)에 동력을 전달하기 위한 회전축(72)을 구비한다. 회전축(72)은 외부로 연장되어 끝단에 구동기어(72a)가 설치되고, 이 구동기어(72a)가 현상제 공급장치(70)의 본체(10) 장착 시 구동모터(미도시)와 연결된다.

교반부재(73)는 회전축(72)에 마련되며, 현상제 탱크(71)의 두께 방향과 동일한 폭을 가짐과 동시에, 현상제 탱크(71)에 접촉하는 길이를 가진다. 이러한 교반부재(73)는 필름 재질로 마련되기 때문에, 현상제 탱크(71) 내부에 저장된 현상제를 효율적으로 교반하게 된다.

이송부재(75)는 현상제 탱크(71)의 바닥면에 회전축(72) 방향과 나란하게 설치되며, 현상제를 일 방향으로 밀고 나갈 수 있도록 오거(auger) 형태의 기어열(76)을 구비한다. 즉, 교반부재(73)의 회전 방향과 이송부재(75)의 이송 방향이 서로 직교하기 때문에, 교반부재(73)의 회전에 따라 교반된 현상제는 이송부재(75) 내부로 유입된다.

또한, 이송부재(75)는 일부가 현상제 탱크(71)의 바닥면에 인입 설치된다. 이것은 교반된 현상제가 이송부재(75)의 내부에 용이하게 퇴적될 수 있도록 하며, 이때 현상제 탱크(71)의 바닥면을 이송부재(75)를 향해 상향 경사지게 하면 교반된 현상제의 이송부재(75) 유입을 보다 효율적으로 할 수 있다. 이송부재(75)의 이송 방향 끝에는 이송된 현상제를 현상기 측으로 공급하기 위한 현상제배출구(77)가 바닥에 마련되어 있다.

또한, 이송부재(75)에는 교반부재(73)의 회전 방향에 대향하여 격벽(78)이 마련된다. 격벽(78)은 도시된 바와 같이 이송부재(75)의 외주를 따라 호 형상으로 마련되되 이송부재(75)의 이송방향을 따라 연속적으로 설치되고, 현상제 탱크(71)의 바닥면으로부터 적어도 수직한 지점까지 연장 마련된다. 격벽(78)이 수직 지점(P)을 넘어 형성되면 이송부재(75)의 입구가 좁아져 유입되는 현상제 양이 적어지며, 격벽(78)이 수직 지점을 넘지 않게 되면 이송부재(75)로 현상제가 유입되더라도 회전하는 교반부재(73)에 의해 다시 끌려 나가게 된다.

그러면, 상기와 같은 구성의 현상제 공급장치(70)를 구비한 화상형성장치의 동작을 설명하기로 한다.

인쇄명령이 발생하면, 대전롤러(32)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광체(31)에 노광유닛(60)으로부터 칼라 화상 정보에 대응하는 광이 조사되고, 감광체(31)에는 각 색상의 화상에 대응하는 칼라 토너 화상이 현상된다. 이러한 칼라 토너 화상은 제1전사롤러(35)에 의해 중간전사벨트(34)로 전사되며, 중간전사벨트(34)의 칼라 토너 화상은 중간전사벨트(34)와 제2전사롤러(36) 사이로 통과하는 용지로 전사된다. 용지에 전사된 화상은 정착유닛(40)을 통과하면서 용지에 고착되며, 정착유닛(40)을 통과한 용지는 배지롤러들(51)에 의해 외부로 배출된다.

한편, 상기 인쇄 동작 중 토너 화상을 형성하기 위해서 현상제 탱크(71) 내의 현상제는 먼저 교반부재(73)의 회전에 의해 교반되면서 현상제 탱크(71) 바닥면의 이송부재(75)로 유입된다. 이때, 이송부재(75)에 유입된 현상제는 격벽(78)에 의해 지지되기 때문에, 교반부재(73)가 계속 회전하더라도 이송부재(75)를 빠져 나가지 않고 내부에 퇴적된다.

이송부재(75)에 퇴적된 현상제는 도 4에 도시된 바와 같이 기어열(76)에 의해 현상제배출구(77)로 밀려 가고, 현상제배출구(77)를 통해 현상기(33)로 자유낙하 하면서 배출된다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 교반부재의 회전 방향에 대향하도록 이송부재에 격벽을 마련함으로써, 교반부재의 회전에 의해 이송부재 내부로 유입된 현상제가 다시 빠져 나가는 것을 방지할 수 있어 현상기로의 현상제 공급량을 안정적으로 늘리 수 있을 뿐만 아니라, 현상제 탱크 내의 잔류 현상제 양이 적을 때에도 최대한 많은 양의 현상제를 이송부재로 이송할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 현상제가 저장되어 있는 현상제 탱크와, 현상제 탱크 내에서 회전하는 교반부재와, 현상제 탱크의 일측에 마련되어 교반된 현상제를 현상기 측으로 이송하는 이송부재를 포함하는 현상제 공급장치를 구비한 화상형성장치에 있어서,

   상기 이송부재는 교반부재의 회전방향에 대향하여 이송부재로 유입된 현상제가 빠져나가는 것을 방지하기 위한 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽은 이송부재의 이송방향을 따라 연속적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 격벽은 현상제 탱크의 일측으로부터 연장 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 격벽은 바닥면으로부터 수직한 지점까지 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 격벽은 이송부재의 외주를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 이송부재는 현상제 탱크의 일측에 일부가 인입 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 현상제 탱크의 바닥면은 이송부재를 향해 상향 경사지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.

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