KR100636239B1

KR100636239B1 - 전자사진방식 칼라화상형성장치

Info

Publication number: KR100636239B1
Application number: KR1020050047179A
Authority: KR
Inventors: 최삼석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US7421235B2; US20070019994A1

Abstract

개시된 전자사진방식 칼라화상형성장치는, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 복수의 현상기와, 토너를 복수의 현상기에 공급하는 것으로서 교반기를 구비하는 복수의 토너카트리지를 구비한다. 복수의 토너카트리지는 현상롤러의 길이방향으로 배열된다. 화상형성장치는, 구동모터의 회전력을 상기 복수의 교반기로 전달하기 위한 것으로서 유니버설 조인트에 의하여 상호 연결된 복수의 샤프트를 포함한다.

Description

전자사진방식 칼라화상형성장치{Electrophotographic color image forming apparatus}

도 1은 감광드럼을 채용하는 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도.

도 2는 감광벨트를 채용하는 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도.

도 3은 현상기와 토너카트리지의 일 실시예의 분해사시도.

도 4는 복수의 현상기의 토너공급부의 배치의 예를 도시한 사시도.

도 5는 토너카트리지를 교체하는 모습을 도시한 사시도.

도 6은 복수의 토너카트리지를 구동하기 위한 장치의 일 예를 도시한 사시도.

도 7은 복수의 토너카트리지를 구동하기 위한 장치의 다른 예를 도시한 정면도.

도 8은 스프링 클러치의 일 예를 도시한 분해사시도.

도 9는 솔레노이드의 일 예를 도시한 사시도.

도 10은 단속수단의 작용을 설명하는 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1......감광드럼 1a......감광벨트

2......대전롤러 3......노광기

4......현상카트리지 5......현상롤러

6......중간전사벨트 7......제1전사롤러

8......제2전사롤러 9......정착기

10......클리닝수단 11......토너카트리지

12......유출구 13......교반기

14......이송코일 15......피니언

20......구동모터 51, 52......제1, 제2샤프트

53......웜기어 54......유니버설조인트

150......스프링 클러치 151......구동샤프트

152......종동샤프트 157......클러치허브

159......클러치 스프링 160......솔레노이드

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 현상기를 이용하여 칼라화상을 형성하는 전자사진방식 칼라화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진방식을 이용하는 칼라화상형성장치는, 일정한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상을 소정 색상의 토 너(toner)로 현상한 후에 현상된 화상을 용지에 전사 및 정착시켜 칼라화상을 형성하는 장치를 말한다. 컬러화상형성장치에 사용되는 토너의 색상은 통상적으로 옐로우(Y;yellow), 마젠타(M;magenta), 시안(C;cyan) 및 블랙(K;black) 이다. 따라서 상기 4가지 색상의 토너를 정전잠상에 부착시키기 위해 4가지 색상의 토너가 각각 수용된 4개의 현상기가 필요하다. 따라서, 칼라화상형성장치는 단색 화상형성장치에 비하여 크기가 크다. 또, 현상기는 소모품으로써 내부에 수용된 토너를 다 사용한 후에는 교체하여야 한다. 현상기에 수용된 토너의 양은 일반적으로 수천매를 인쇄할 수 있는 정도이다. 그런데, 일반적으로 현상롤러를 비롯하여 현상기를 구성하는 부품들은 그 수명이 수만매 정도로 매우 길다. 따라서, 토너를 다 사용한 후에 현상기 자체를 교체하는 것은 비경제적이다.

전자사진방식 칼라화상형성장치의 소형화를 위하여는 현상기의 소형화가 필요한 바, 본 발명은 현상기로부터 토너카트리지를 분리함으로써 소형화와 함께 소모품 비용을 절감할 수 있는 전자사진방식 칼라화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자사진방식 칼라화상형성장치는, 감광체; 현상롤러를 구비하며, 상기 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 복수의 현상기; 상기 현상롤러의 길이방향으로 배열되며 토너를 상기 복수의 현상기에 공급하는 것으로서, 교반기를 구비하는 복수의 토너카트리지; 구 동모터; 상기 구동모터의 회전력을 상기 복수의 교반기로 전달하기 위한 것으로서, 유니버설 조인트에 의하여 상호 연결된 복수의 샤프트;를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 교반기와 상기 현상롤러의 회전축은 서로 교차된다.

일 실시예로서, 상기 화상형성장치는, 상기 복수의 토너카트리지의 교반기의 회전축에 결합되는 복수의 피니언; 상기 복수의 샤프트에 마련되어 상기 복수의 피니언을 회전시키는 복수의 웜기어;를 더 포함한다.

일 실시예로서, 상기 복수의 샤프트는, 상기 구동모터에 의하여 회전되며 블랙 토너가 수용된 토너카트리지의 교반기를 구동하기 위한 제1샤프트와, 옐로우, 시안, 마젠타 토너가 수용된 3개의 토너카트리지의 교반기를 구동하기 위한 제2샤프트를 포함하며, 상기 화상형성장치는 상기 제2샤프트로 전달되는 구동력을 단속하는 단속수단;을 더 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자사진방식 칼라화상형성장치는, 상기 현상롤러가 설치된 수용부와, 상기 수용부로부터 연장된 토너공급부를 구비하며, 감광체의 주행방향으로 나란하게 위치되는 복수의 현상기; 상기 토너공급부에 착탈가능하게 결합되는 복수의 토너카트리지; 상기 복수의 토너카트리지에 설치되며, 그 회전축이 상기 현상롤러의 회전축과 교차되는 복수의 피니언; 구동모터; 상기 현상롤러와 나란하며 상기 구동모터에 의하여 회전되는 제1샤프트; 상기 제1샤프트에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있으며 유니버설 조인트에 의하여 상기 제1샤프트와 연결된 제2샤프트; 상기 제1, 제2샤프트에 마련되어 상기 복수의 피니언을 회전시키는 복수의 웜기어;를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 제1샤프트에는 블랙색상의 토너가 수용된 토너카트리지의 피니언을 회전시키기 위한 하나의 상기 웜기어가, 상기 제2샤프트에는 옐로우, 시안, 마젠타 색상의 토너가 각각 수용된 3개의 토너카트리지의 피니언을 회전시키기 위한 3개의 상기 웜기어가 설치된다.

일 실시예로서, 상기 화상형성장치는, 상기 제2샤프트로 전달되는 구동력을 단속하는 단속수단;을 더 구비한다.

일 실시예로서, 상기 단속수단은, 스프링 클러치와, 상기 스프링 클러치를 선택적으로 작동시키는 솔레노이드를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 1을 보면, 화상형성장치는 감광드럼(1), 대전롤러(2), 노광기(3), 현상카트리지(4), 중간전사벨트(6), 제1전사롤러(7), 제2전사롤러(8), 정착기(9)를 구비한다.

감광드럼(1)은 원통형상의 금속제 드럼의 외주에 광도전성층이 형성된 것이다. 감광드럼(1) 대신에 도 2에 도시된 감광벨트(1a)가 채용될 수도 있다. 대전롤러(2)는 감광드럼(1)을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(2)는 감광드럼(1)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광드럼(1)의 외주면을 균일한 전위로 대전시킨다. 대전기로서, 대전롤러(2) 대신에 코로나 방전기(미도시)가 채용될 수도 있다. 노광기(3)는 균일한 전위를 가 지도록 대전된 감광드럼(1)에 화상정보에 해당되는 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다. 노광기(3)로서는 일반적으로 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)가 사용된다.

본 실시예의 화상형성장치는 칼라 화상을 인쇄하기 위하여 시안(C:cyab), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너를 사용한다. 이하에서는 색상에 따라 각 구성요소를 구분할 필요가 있을 때에는 각 구성요소를 지칭하는 참조부호의 뒤에 Y, M, C, K를 붙여 구분한다.

본 실시예의 화상형성장치는 옐로우(Y:yellow), 마젠타(M:magenta), 시안(C:cyab), 블랙(K:black) 색상의 토너가 수용된 4개의 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)와, 이 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)로부터 토너를 공급받아 감광드럼(1)에 형성된 정전잠상을 현상시키는 4개의 현상기(4Y, 4M, 4C, 4K)를 구비한다. 감광드럼(1)의 진행방향으로 현상기(4)는 현상롤러(5)를 구비한다. 현상기(4)는 현상롤러(5)가 감광드럼(1)과 현상갭만큼 이격되도록 위치된다. 현상갭은 수십 내지 수백 미크론 정도인 것이 바람직하다. 멀티패스방식 칼라화상형성장치는 복수의 현상기(4)가 순차적으로 작동된다. 선택된 현상기(예를 들면, 4Y)의 현상롤러(5)에는 현상바이어스가 인가되고 나머지 현상기(예를 들면 4M, 4C, 4K)의 현상롤러(5)에는 현상바이어스가 인가되지 않거나 또는 토너의 현상을 방지하기 위한 현상방지바이어스가 인가될 수 있다. 또, 선택된 현상기(예를 들면, 4Y)의 현상롤러(5)만이 회전되고 나머지 현상기(예를 들면 4M, 4C, 4K)의 현상롤러(5)는 회전되지 않을 수도 있다.

중간전사벨트(6)는 지지롤러(61)(62)들에 의하여 지지되어 감광드럼(1)의 회전 선속도와 동일한 주행선속도로 주행된다. 중간전사벨트(6)의 길이는 화상형성장치에 사용되는 최대 크기의 용지(P)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길어야 한다. 제1전사롤러(7)는 감광드럼(1)과 대면되며, 감광드럼(1)에 현상된 토너화상을 중간전사벨트(6)로 전사시키기 위한 제1전사바이어스가 인가된다. 제2전사롤러(8)는 중간전사벨트(6)와 대면되도록 설치된다. 제2전사롤러(8)는 감광드럼(1)으로부터 중간전사벨트(6)에 토너화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(6)로부터 이격되어 있다가, 중간전사벨트(6)에 토너화상이 완전히 전사되면 중간전사벨트(6)와 소정 압력으로 접촉된다. 제2전사롤러(8)에는 토너화상을 용지로 전사시키기 위한 제2전사바이어스가 인가된다. 클리닝수단(10)은 전사 후에 감광드럼(1)에 잔류되는 토너를 제거한다.

상술한 구성에 의한 화상형성과정을 간략히 설명한다. 대전롤러(2)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광드럼(1)에 노광기(3)로부터 예를 들면 옐로우(Y)색상의 화상정보에 대응되는 광이 조사된다. 감광드럼(1)에는 옐로우(Y) 색상의 화상에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 옐로우 현상기(4Y)의 현상롤러(5)에는 현상바이어스가 인가된다. 그러면, 옐로우(Y) 색상의 토너가 정전잠상으로 부착되어 감광드럼(1)에는 옐로우(Y)색상의 토너화상이 현상된다. 옐로우(Y)색상의 토너화상은 제1전사롤러(7)에 인가되는 제1전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(6)로 전사된다. 한 페이지 분량의 옐로우(Y) 색상의 토너화상의 전사가 완료되면, 노광기(2)는 예를 들면 마젠타(M) 색상의 화상정보에 대응되는 광을 대전롤러(2)에 의히여 균일한 전 위로 재대전된 감광드럼(1)에 주사하여 마젠타(M) 색상의 화상에 대응되는 정전잠상을 형성시킨다. 마젠타 현상기(4M)는 정전잠상에 마젠타(M) 색상의 토너를 공급하여 현상시킨다. 감광드럼(1)에 형성된 마젠타(M) 색상의 토너화상은 먼저 전사되어 있던 옐로우(Y) 색상의 토너화상 위에 중첩되도록 중간전사벨트(6)로 전사된다. 시안(C) 및 블랙(K) 색상에 관하여도 상술한 과정을 수행하면, 중간전사벨트(6)에는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(B) 색상의 토너화상이 중첩된 칼라토너화상이 형성된다. 이 칼라토너화상은 제2전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(6)와 제2전사롤러(8) 사이로 통과되는 용지(P)로 전사된다. 정착기(9)는 칼라토너화상에 열과 압력을 가하여 용지에 정착시킨다. 상술한 과정에 의하여 하나의 감광드럼(감광체)(1)와 노광기(3) 및 4개의 현상기(4)를 채용한 멀티패스방식 칼라화상형성장치의 구현이 가능하다.

본 실시예의 화상형성장치는 상술한 바와 같이, 토너가 수용되는 토너카트리지(11)가 현상기(4)와 분리된 것을 특징으로 한다. 도 3은 현상기(4) 및 토너카트리지(11)를 상세히 도시한 분해사시도와 단면도이다. 도 3을 보면, 현상기(4)는 현상롤러(5)가 설치되는 수용부(41)와, 토너공급부(42)를 구비한다. 토너공급부(42)에는 토너카트리지(11)로부터 토너를 공급받기 위한 공급구(43)가 형성된다. 토너공급부(42)에는 토너카트리지(11)로부터 공급되는 토너를 수용부(41)로 이송시키는 이송수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. 이송수단으로서는 도 3에 도시된 바와 같은 나선형 코일(48)이 채용된다. 이송수단으로서 오거 또는 이송벨트(미도시) 등 다양한 장치가 채용될 수 있다. 수용부(41)에는 제1, 제2오거(45)(46)와 공급롤러 (44)가 설치된다. 제1, 제2오거(45)(46)는 토너공급부(42)를 통하여 공급되는 토너를 현상롤러(5) 쪽으로 공급한다. 제1, 제2오거(45)(46)는 그 이송방향이 서로 반대방향인 것이 바람직하다. 따라서, 토너는 도 3의 화살표시와 같이 순환된다. 공급롤러(44)는 현상롤러(5)와 접촉되어 회전되면서 마찰대전에 의하여 토너(비자성 토너)를 현상롤러(5)에 부착시킨다. 규제블레이드(47)는 현상롤러(5)에 부착된 토너의 두께를 균일하게 규제한다.

토너카트리지(11)는 도면으로 자세히 도시되지는 않았지만, 화상형성장치로부터 분리되었을 때에 유출구(12)를 막고, 화상형성장치에 장착될 때에는 유출구(12)를 개방하는 셔터를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하여, 토너가 다 소모된 경우에는 토너카트리지(11)만을 교환하면 된다. 현상기(4)는 그 수명이 다한 경우에 교환하면 된다. 따라서, 소모품 교체비용을 절감하여 런닝 코스트를 줄일 수 있다.

토너공급부(42)는 수용부(41)의 후방으로 연장되어 형성된다. 이와 같은 구성에 의하면, 토너공급부(42)를 수용부(41)의 상부에 위치시키는 경우에 비하여 현상기(4)가 매우 슬림한 형태가 된다. 예를 들면, 직경 약 10mm 정도의 현상롤러(5)를 채용하는 경우에 현상기(4)의 두께를 약 15mm 이내로 할 수 있다.

토너공급부(42)의 폭(W2)은 수용부(41)의 폭(W1)보다 좁은 것이 바람직하다. 토너카트리지(11)로부터 토너가 중력에 의하여 자연스럽게 토너공급부(42)로 유입되도록 하기 위하여 공급구(43)는 토너공급부(42)의 위쪽에 위치되는 것이 바람직하다. 4개의 현상기(4Y, 4M, 4C, 4K)는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 감광체(1)(1a)의 주행방향으로 나란하게 설치된다. 도 1, 도 2에 도시된 현상기(4Y, 4M, 4C, 4K)의 배치순서에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 4개의 현상기(4Y, 4M, 4C, 4K)의 토너공급부(42)는 도 4에 도시된 바와 같이, 현상롤러(4)의 길이방향으로 서로 어긋나게 위치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 4개의 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)가 서로 간섭되지 않도록 배치할 수 있다. 또한, 아래쪽에 위치되는 3개의 토너카트리지(11M, 11C, 11K)는 적어도 일부가 그 위쪽에 위치된 현상기(4Y, 4M, 4C)에 의하여 점유되는 높이를 공유하기 때문에 4개의 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)로 인한 화상형성장치의 높이의 증가를 최소화할 수 있다. 따라서, 소형화된 화상형성장치를 구현할 수 있다. 또, 각 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)를 착탈하는 경우에 현상기(4Y, 4M, 4C, 4K)와의 간섭이나 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K) 상호간의 간섭이 없도록 배치할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 토너카트리지(11)의 일부가 화상형성장치 외부로 노출되도록 구성하는 경우에는 화상형성장치를 개방하지 않고도 토너카트리지(11)를 착탈할 수 있다. 따라서, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

토너카트리지(11) 내부에는 교반기(13)가 설치된다. 교반기(13)는 토너카트리지(11) 내부의 토너를 휘저어 토너가 서로 뭉치지 않도록 한다. 또한, 토너를 토너공급부(42)로 공급하기 위하여 토너를 유출구(12) 쪽으로 이송시키는 역할을 겸한다. 토너카트리지(11) 내에는 토너를 유출구(12) 쪽으로 더 효과적으로 이송시키기 위한 이송코일(14)이 더 구비될 수도 있다. 피니언(15)은 교반기(13)와 이송코일(14)을 비롯하여 토너카트리지(11)에 설치된 구동요소를 구동시키기 위한 것이다. 본 실시예에서 피니언(15)은 교반기(13)에 결합된다. 교반기(13)에는 기어(17) 가 결합된다. 이송코일(14)에는 기어(18)가 결합된다. 기어(17)(18) 사이에는 기어(19)가 개재된다. 피니언(15)의 회전축(16)은 현상롤러(5)의 회전축(5a)에 대하여 직각이다.

도 6을 보면, 구동모터(20)는 제1, 제2샤프트(51)(52)를 통하여 4개의 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)의 피니언들(15Y, 15M, 15C, 15K)을 구동한다. 제1샤프트(51)는 현상롤러(5)와 나란하다. 구동모터(20)는 기어열(21)을 통하여 제1샤프트(51)를 회전시킨다. 구동모터(20)는 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)의 구동요소들만을 구동하기 위한 것일 수 있다. 또, 구동모터(20)는 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)의 구동요소뿐 아니라 현상기(4), 감광체(1), 중간전사벨트(6) 등 화상형성장치의 다른 구동요소들을 함께 구동할 수 있다. 제2샤프트(52)는 제1샤프트(51)에 대하여 소정 각도(B) 경사져 있다. 제1샤프트(51)와 제2샤프트(52)는 유니버설 조인트(54)에 의하여 서로 연결된다. 제1, 제2샤프트(51)(52)에는 4개의 웜기어(53Y, 53M, 53C, 53K)가 마련된다. 4개의 웜기어(53Y, 53M, 53C, 53K)는 각 토너카트리지(11Y, 11M, 11C, 11K)의 피니언(15Y, 15M, 15C, 15K)을 회전시키기 위한 것이다. 가장 아래쪽에 위치된 토너카트리지(11K)의 피니언(15K)은 제1샤프트(51)에 마련된 웜기어(53K)로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 중계기어(55a)(55b)에 의하여 웜기어(53K)와 연결된다. 웜기어(53Y, 53M, 53C)는 피니언(15Y, 15M, 15C)과 직접 연결된다.

도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 현상롤러(4)의 길이방향으로 제1샤프트(51)가 연장되어 있고 제1샤프트(51)에 4개의 웜기어(53K, 53Y, 53M, 53C)가 마련 된다면, 웜기어(53K, 53Y, 53M, 53C)와 피니언(15K, 15Y, 15M, 15C)과의 거리가 멀어서 그 사이에 복수의 중계기어(미도시)가 설치되어야 한다. 본 실시예의 화상형성장치에 따르면, 제2샤프트(52)를 제1샤프트(51)에 대하여 경사지게 배치하고, 제1샤프트(51)와 유니버설 조인트(54)를 이용하여 연결함으로써 중계기어(미도시)없이 웜기어(53K, 53Y, 53M, 53C)와 피니언(15K, 15Y, 15M, 15C)을 직접 연결할 수 있다. 따라서, 적은 부품을 이용하여 구동모터(20)의 회전력을 피니언(15K, 15Y, 15M, 15C)으로 전달할 수 있다. 교반기(13)는 빠른 회전속도를 요하지 않는다. 따라서, 구동모터(20)가 현상기(4), 감광체(1), 중간전사벨트(6) 등 화상형성장치의 다른 구동요소들을 함께 구동하는 경우에 토너카트리지(11K, 11Y, 11M, 11C)의 구동을 위해서는 큰 감속이 요구된다. 웜기어(53)과 피니언(15)을 사용함으로써 매우 간단한 구조로 큰 감속비를 얻을 수 있다.

칼라화상형성장치는 칼라화상을 인쇄할 때에는 4개의 현상기(4K, 4Y, 4M, 4C)가 모두 작동되어야 한다. 하지만, 단색 화상(주로 흑백화상)을 인쇄할 때에는 현상기(4K)만 작동되면 된다. 이 경우에, 토너카트리지(11K)의 교반기(13)만 구동하면 되고 나머지 토너카트리지(11Y, 11M, 11C)의 교반기(13)는 구동할 필요가 없다. 이를 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이 제2샤프트(52)로 전달되는 구동모터(20)의 회전력을 단속하는 단속수단(100)이 더 구비될 수 있다. 일 실시예로서, 도 7을 보면, 제1샤프트(51)는 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152)로 나누어진다. 구동샤프트(151)에는 웜기어(53K)가 마련된다. 종동샤프트(152)는 유니버설조인트(54)에 의하여 제2샤프트(52)와 연결된다. 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152) 사 이에는 스프링 클러치(150)가 개재된다. 솔레노이드(160)는 스프링 클러치(150)를 선택적으로 작동시켜 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152)를 연결/차단하다.

도 8에는 스프링 클러치(150)의 일 예가 도시되어 있다. 도 9를 보면, 스프링 클러치(150)는 클러치 스프링(159), 클러치 허브(157)를 포함한다. 클러치 스프링(159)은 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152)의 원통부(153)(154)에 각각 삽입된다. 클러치 허브(157)는 클러치 스프링(159)을 감싼다. 클러치 허브(157)에는 결합부(158)가 마련된다. 클러치 스프링(159)의 일단부(159a)와 타단부(159b)는 각각 종동샤프트(152)와 클러치 허브(157)에 마련된 삽입공(155)(156)에 삽입된다. 구동샤프트(151)는 구동모터(20)에 의하여 회전된다. 구동샤프트(151)가 화살표시(A) 방향으로 회전되면, 클러치 스프링(159)은 그 내경이 줄어드는 방향으로 비틀리면서 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152)의 원통부(153)(154)를 강하게 조인다. 따라서, 구동샤프트(151)와 종동샤프트(152)가 함께 A방향으로 회전된다. 클러치 스프링(159)의 타단부(159b)가 클러치 허브(157)의 삽입공(156)에 삽입되어 있기 때문에 클러치 허브(157)도 회전된다.

도 9에는 솔레노이드(160)의 일 예가 도시되어 있다. 도 9를 보면, 솔레노이드(160)는 코일부(161)와 가동편(162) 및 스프링(163)을 구비한다. 가동편(162)의 단부에는 걸림턱(164)이 마련된다. 코일부(161)에 전류가 공급되면, 가동편(162)은 점선으로 도시된 바와 같이 코일부(161)에 부착되며, 전류가 차단되면 스프링(163)의 탄성력에 의하여 실선으로 도시된 위치로 복귀된다.

도 10을 보면, 코일부(161)에 전류가 공급되지 않는 상태에서는 가동편(162) 의 걸림턱(164)은 도 10의 실선으로 도시된 바와 같이 전진되어 결합부(158)에 걸려서 클러치 허브(157)의 회전을 막는다. 클러치 스프링(159)의 타단부(159b)는 클러치 허브(157)의 삽입공(156)에 걸려 있기 때문에, 클러치 허브(157)가 회전되지 않으면 클러치 스프링(159)은 그 내경이 확대되는 방향으로 비틀리게 된다. 그러면, 클러치 스프링(159)이 구동샤프트(151)의 원통부(153)를 조이는 힘이 약해지면서 클러치 스프링(159)의 내경부와 구동샤프트(151)의 원통부(153)가 슬립되어, 클러치 스프링(159), 종동샤프트(152)가 회전되지 않는다. 따라서, 구동샤프트(151)가 회전되더라도 제2샤프트(52)는 회전되지 않는다. 코일부(161)에 전류가 공급되면, 가동편(162)은 도 10의 점선으로 도시된 바와 같이 코일부(161)에 부착되며, 걸림턱(164)은 결합부(158)로부터 회피된다. 그러면, 상술한 바와 같이 구동샤프트(151)가 회전되면 종동샤프트(152)와 제2샤프트(52)가 회전된다.

도면으로 도시되지는 않았지만, 제2샤프트(52)를 구동샤프트와 종동샤프트로 나누는 것도 가능하다. 이 경우에 구동샤프트는 제1샤프트(51)와 유니버설조인트(54)에 의하여 연결되고, 종동샤프트에 웜기어(53Y, 53M, 53C)가 마련된다.

상술한 구성에 의하여, 단색인쇄할 때에는 토너카트리지(11K)만을, 칼라인쇄할 때에는 토너카트리지(11K, 11Y, 11M, 11C) 전부를 구동할 수 있다. 단속수단으로서 도 8 내지 도 10에 도시된 것 이외에 다양한 구성의 단속수단이 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자사진방식 칼라화상형성장치에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 토너카트리지를 현상롤러의 길이방향으로 서로 어긋나게 배치함으로써 소형화된 화상형성장치의 구현이 가능하며, 토너카트리지만을 교체하면 되기 때문에 소모품 비용을 절감할 수 있다.

둘째, 유니버설조인트에 의하여 연결되는 복수의 샤프트와 웜기어를 사용함으로써 적은 부품으로 복수의 토너카트리지를 구동할 수 있으며, 큰 감속비를 얻을 수 있다.

셋째, 단속수단을 구비함으로써 이쇄에 사용되지않은 토너카트리지가 무의미하게 구동되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims

감광체;

상기 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키는 복수의 현상기;

토너를 상기 복수의 현상기에 공급하는 복수의 토너카트리지;

구동모터;

상기 구동모터의 회전력을 상기 복수의 토너카트리지로 전달하기 위한 것으로서, 소정 각도로 기울어지게 상호 연결된 복수의 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 복수의 샤프트는 유니버설 조인트에 의하여 상호 연결된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제2항에 있어서,

상기 복수의 현상기는 각각 현상롤러를 구비하며, 상기 감광체의 주행방향으로 나란하게 배열되고,

상기 복수의 토너카트리지는 상기 현상롤러의 길이방향으로 서로 어긋나게 배열되어 각각 상기 복수의 현상기에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제3항에 있어서,

상기 복수의 토너카트리지는 각각 그 내부에 수용된 토너를 교반시키는 교반기를 구비하며,

상기 교반기와 상기 현상롤러의 회전축은 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제4항에 있어서,

상기 복수의 토너카트리지의 교반기의 회전축에 결합되는 복수의 피니언;

상기 복수의 샤프트에 마련되어 상기 복수의 피니언을 회전시키는 복수의 웜기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 복수의 샤프트는, 상기 구동모터에 의하여 회전되며 블랙 토너가 수용된 토너카트리지의 교반기를 구동하기 위한 제1샤프트와, 옐로우, 시안, 마젠타 토너가 수용된 3개의 토너카트리지의 교반기를 구동하기 위한 제2샤프트를 포함하며,

상기 화상형성장치는 상기 제2샤프트로 전달되는 구동력을 단속하는 단속수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
상기 현상롤러가 설치된 수용부와, 상기 수용부로부터 연장된 토너공급부를 구비하며, 감광체의 주행방향으로 나란하게 위치되는 복수의 현상기;

상기 토너공급부에 착탈가능하게 결합되는 복수의 토너카트리지;

상기 복수의 토너카트리지에 설치되며, 그 회전축이 상기 현상롤러의 회전축과 교차되는 복수의 피니언;

구동모터;

상기 현상롤러와 나란하며 상기 구동모터에 의하여 회전되는 제1샤프트;

상기 제1샤프트에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있으며 유니버설 조인트에 의하여 상기 제1샤프트와 연결된 제2샤프트;

상기 제1, 제2샤프트에 마련되어 상기 복수의 피니언을 회전시키는 복수의 웜기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제7항에 있어서,

상기 제1샤프트에는 블랙색상의 토너가 수용된 토너카트리지의 피니언을 회전시키기 위한 하나의 상기 웜기어가, 상기 제2샤프트에는 옐로우, 시안, 마젠타 색상의 토너가 각각 수용된 3개의 토너카트리지의 피니언을 회전시키기 위한 3개의 상기 웜기어가 설치된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 제2샤프트로 전달되는 구동력을 단속하는 단속수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.
제9항에 있어서,

상기 단속수단은, 스프링 클러치와, 상기 스프링 클러치를 선택적으로 작동시키는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 칼라화상형성장치.