KR20080069287A - 현상제규제부재의 현상제부착을 방지할 수 있는화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 본체와, 상기 본체에 착탈가능하게 마련되며 기준방향으로 회전하는 현상제이송체를 갖는 현상카트리지를 포함하는 화상형성장치에 관한 것으로, 상기 현상카트리지는 상기 현상카트리지의 사용정보를 포함하는 정보저장부를 포함하고, 상기 본체는 상기 현상카트리지가 장착될 때 상기 정보저장부를 통해 상기 현상카트리지의 사용여부를 판단하고 미사용된 현상카트리지인 경우 상기 현상제이송체가 상기 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 현상제규제부재에 부착된 현상제를 제거하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

Description

현상제규제부재의 현상제부착을 방지할 수 있는 화상형성장치{IMAGE FORIMING APPARATUS TO PREVENT DEVELOPER ADHESION AT DEVELPER RESTRICT MEMBER}

도 1은 종래 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 현상제이송체와 공급롤러의 작동과정을 설명한 예시도,

도 4a 및 도4b는 본 발명에 따른 현상제이송체의 가공과정을 설명한 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 화상형성장치 10 : 현상카트리지

11 : 감광체 13 : 현상제이송체

13a : 탄성돌기 14 : 공급롤러

19 : 정보저장부 20 : 제어부

30 : 구동부

본 발명은, 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상롤러와 공급롤러의 구동방법을 개선한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 화상형성장치는 호스트장치에 결합되어 호스트장치에서 인가되는 출력신호에 따라 호스트장치에 저장된 화상데이타를 기록지에 가시화하는 장치를 말한다.

이러한 화상형성장치로는 정전잠상(Electrostatic Latent Image)이 형성되는 감광체와, 감광체 상에 현상제를 현상시키기 위한 현상장치와, 감광체 상에 현상된 현상제를 기록지에 전사시키기 위한 전사수단을 구비하는 것이 있는데, 이러한 방식을 전자사진방식이라 한다. 전자사진방식 화상형성장치는 프린터, 복사기, 복합기 등이 있다.

도 1은 종래 전자사진 화상형성장치(100)의 구성을 나타낸 단면도이다. 도시한 바와 같이, 전자사진방식 화상형성장치(100)는 기록지를 적재하는 급지부(110)와, 급지부(110)로부터 공급된 기록지에 화상을 형성하는 화상형성부(140)와, 화상형성부(140)에서 도포된 현상제를 열과 압력을 가하여 기록지표면에 정착시키는 정착부(150)와, 화상이 형성된 기록지를 외부로 배출하는 배지부(160)로 이루어진다.

여기서, 화상형성부(140)는 화상데이타의 화상정보를 광신호로 수령하여 감광체(122) 표면에 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛(130)과, 광주사유닛(130)에 의해 형성된 감광체(122)의 정전잠상에 현상제를 도포하고, 기록지와 접촉하며 현상제를 도포하여 기록지에 화상을 가시화하는 현상카트리지(120)를 포함한다.

현상카트리지(120)는 화상형성장치 본체(170)에 착탈가능하게 마련되며, 내 부에 저장된 현상제가 소진되면 교환하여 사용하는 소모품이다. 현상카트리지(120)는 감광체(122)를 소정전위로 대전시키는 대전롤러(121)와, 대전롤러(121)를 통해 소정전위로 대전된 후 광주사유닛(130)의 노광에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체(122)와, 감광체(122)와 접촉하며 감광체(122) 표면의 정전잠상에 현상제를 도포하는 현상제이송체(123)와, 현상제이송체(123)로 현상제를 공급하는 공급롤러(124)와, 현상롤러(123)로 공급되는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재(125)와, 현상제가 저장되는 현상제저장부(126)로 이루어진다.

현상카트리지(120)는 화상형성장치(100)와 독립적으로 거래 및 유통된다.

여기서, 종래 현상카트리지(120)는 유통과정에서 내부에 저장된 현상제의 보존성을 향상시키기 위해 현상제를 이루는 고분자 레진의 비율을 증가시켜 내구성을 향상시켰다. 그러나 이 경우 정착품질 및 칼라화상에서의 광택도가 저하되는 문제가 있었다.

그리고, 정착품질 및 칼라화상에서의 광택도를 향상시키기 위해 현상제에 포함된 저분자레진의 비율을 증가시킬 경우 현상제의 유리전이온도가 낮아져 현상제가 열화되어 보존성이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 저분자레진의 비율이 증가된 현상제를 저장한 종래 현상카트리지(120)는 제조 후 현상롤러(123)와 현상제규제부재(125) 사이의 닙(nip)에 끼여 있던 현상제가 고온의 유통과정에서 열화되어 현상제규제부재(125) 표면에 부착되는 경우 실제 사용조건에서도 원래의 성질로 회복되지 못하고 현상제규제부재(125) 표면에 잔류하게 되는 경우가 발생한다. 이 경우 현상제규제부재 표면에 부착된 현상제는 현상롤러로 이송되어야 할 현상제의 유동을 방해하여 백선의 발생과 같은 인쇄품질의 저하를 초래하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 현상제규제부재에 부착된 현상제에 의한 인쇄품질저하를 방지하도록 현상롤러와 공급롤러의 구동방법을 개선한 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 본체와, 상기 본체에 착탈가능하게 마련되며 기준방향으로 회전하는 현상제이송체를 갖는 현상카트리지를 포함하는 화상형성장치에 있어서, 상기 현상카트리지는 상기 현상카트리지의 사용정보를 포함하는 정보저장부를 포함하고, 상기 본체는 상기 현상카트리지가 장착될 때 상기 정보저장부를 통해 상기 현상카트리지의 사용여부를 판단하고 미사용된 현상카트리지인 경우 상기 현상제이송체가 상기 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 현상카트리지는 공급롤러를 더 포함하고, 상기 공급롤러가 상기 현상제이송체로 공급하는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 현상제이송체는 외주연을 따라 상기 기준방향으로 마련된 탄성돌기를 포함하고, 상기 현상제이송체가 상기 기준방향의 반대방향으로 회전할 경우 상기 탄성돌기는 상기 현상제규제부재와의 접촉면을 클리닝하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체는 상기 현상제이송체가 회동되도록 구동력을 전달하는 구동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 현상제이송체의 회동각도가 360°를 초과하지 않도록 상기 구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 목적은, 현상카트리지가 착탈가능하게 마련되는 본체를 갖는 화상형성장치의 화상형성방법에 있어서, 상기 본체로 상기 현상카트리지의 장착 및 탈착을 감지하는 단계와; 상기 현상카트리지가 장착된 경우 상기 현상카트리지의 사용여부를 판단하는 단계와; 상기 현상카트리지가 미사용된 경우 상기 현상카트리지 내부의 현상제이송체가 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동되도록 하는 단계와; 상기 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동된 상기 현상제이송체가 기준방향으로 회동하며 화상을 형성하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성방법에 의해 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 화상형성장치(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 설명에 앞서 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 도1과 동일한 인용부호를 인용하여 설명함을 밝힌다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치(1)는 본체(170)에 착탈가능하게 마련되며 사용정보를 포함하는 정보저장부(19)를 갖는 현상카트리지(10)와, 현상카트리지(10)의 장착시 현상카트리지(10)의 사용여부를 판단하고 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)의 회전방향을 제어하는 제어부(20)를 포함한다.

본원발명에 따른 현상카트리지(10)는 기록지에 현상제를 도포하는 감광 체(11)와, 감광체(11)를 소정 전위로 대전하는 대전롤러(12)와, 감광체(11)로 현상제를 도포하며 회전방향을 따라 외주연에 마련된 탄성돌기(13a)를 갖는 현상제이송체(13)와, 현상제이송체(13)로 현상제를 공급하는 공급롤러(14)와, 현상제가 저장되는 현상제저장부(16)와, 현상제이송체(13)에 도포되는 현상제량을 규제하는 현상제규제부재(18)와, 이들을 수용하는 케이싱(17)을 포함한다.

감광체(11)는 대전롤러(12)에 의해 소정전위로 표면이 대전되고, 광주사장치(도 1의 130)에 의해 광을 조사받아 화상데이타에 대응하는 정전잠상이 형성된다. 감광체(11)의 구조와 형상은 종래와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

대전롤러(12)는 소정의 전원공급부(미도시)로부터 전원을 공급받아 감광체(11)를 소정전위로 대전시킨다. 대전롤러(12)는 소정경도를 갖는 도전성고무롤러로 마련된다.

현상제이송체(13)는 공급롤러(14)로부터 현상제를 공급받아 감광체(11)의 정전잠상에 현상제를 선택적으로 도포한다. 현상제이송체(13)는 감광체(11)로 현상제를 이송할 수 있도록 드럼형상으로 마련된다. 그리고, 현상제이송체(13)의 둘레영역에는 공급롤러(14)로부터 공급받은 현상제를 감광체(11)로 도포하는 탄성돌기(13a)가 마련된다. 탄성돌기(13a)는 도4a 및 4b에 도시한 바와 같이 금속드럼(13b)의 외부에 마련된 탄성층(13c)을 공구(200)에 의해 가공하여 생성될 수 있다. 이 때, 금속드럼(13b)의 회전방향과 공구(200)의 회전방향을 조절하여 도4a와 같이 현상제이송체(13)의 현상제 이송방향과 동일한 순방향의 탄성돌기(13a)를 형성할 수도 있고, 도4b와 같이 현상제이송체(13)의 현상제 이송방향에 반대되는 역 방향의 탄성돌기(13a′)를 형성할 수도 있다.

도면에 도시된 탄성돌기(13a)는 그 형상을 나타내기 위해 확대하여 도시한 것이며 실제 탄성돌기(13a)의 길이는 짧게 마련되는 것이 현상제의 이송을 원활히 할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 현상제이송체(13)는 탄성돌기(13a)에 의한 표면조도가 Rz(10점 평균거칠기)으로 10~25㎛ 범위로 마련된다.

공급롤러(14)는 현상제저장부(16)에 저장된 현상제를 현상제이송체(13)로 공급한다. 공급롤러(14)는 도전성 우레탄을 발포 성형한 스폰지 롤러를 현상제이송체(13)와 일정 닙(nip)을 가지며 회전하도록 마련한다.

현상제저장부(16)는 현상제를 저장한다. 현상제저장부(16)에는 아지테이터(15)가 마련되어 현상제를 교반하고, 교반된 현상제는 공급롤러(14) 측으로 공급된다.

여기서, 현상제는 1성분 비자성 토너(Toner)가 사용되는 것이 바람직하나, 여타 현상제용 토너가 사용될 수도 있다. 본원발명의 바람직한 실시예에 따른 현상제는 폴리에스테(polyester) 레진을 주성분으로한 1성분 비자성 토너가 사용된다.

케이싱(17)은 현상카트리지(10)의 외관을 구성하며, 상술한 각 구성요소들을 수용 지지한다. 케이싱(17)의 형상은 구성요소들의 배열과 크기에 따라 다양하게 마련될 수 있다.

정보저장부(19)는 현상카트리지(10)의 일측에 마련되어 현상제카트리지(10)와 관련된 정보를 저장한다. 정보저장부(19)는 현상카트리지(10)의 사용여부, 현상제저장부(16)에 저장된 현상제의 양, 현상카트리지(10)의 생산년도 등의 정보를 저 장할 수 있다. 정보저장부(19)는 무선주파수를 통해 본체(170)와 정보를 송수신하는 RFID(radio frequency identification) 태그와, 정보를 저장하는 스마트칩, 그리고 전기적으로 정보를 저장할 수 있는 EP-ROM(erasable and programmable-read only memory) 등으로 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 본체(170)는 도1에 도시한 바와 같이 화상형성부(140)로 기록지를 공급하는 급지부(110)와, 현상카트리지(10)의 감광체(11)와 기록지를 사이에 두고 대향되게 마련되어 감광체(11) 표면의 현상제를 기록지로 전사시키는 전사롤러(141)와, 감광체(11) 표면에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 노광부(130)와, 기록지에 열과 압력을 가하여 현상제를 정착시키는 정착부(150)와, 화상형성이 완료된 기록지를 외부로 배지시키는 배지부(160)를 포함한다. 이들의 구성은 종래와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 본체(170)는 내부에 장착된 현상카트리지(10)의 감광체(11), 현상제이송체(13) 및 공급롤러(14)로 구동력을 전달하는 구동부(30)와, 현상카트리지(10)의 정보저장부(19)를 감지하여 현상제이송체(13) 및 공급롤러()14의 구동방향을 제어하는 제어부(20)를 포함한다.

구동부(30)는 본체(170)의 일측에 마련되어 제어부(20)의 제어신호에 따라 각 구성들로 구동력을 전달한다. 구동부(30)는 구동력을 발생하는 구동력발생부(미도시)와, 구동력발생부(미도시)에서 발생된 구동력을 각 구성들로 공급하는 전동부(미도시)를 포함할 수 있다. 구동력발생부(미도시)는 통상 모터로 구현될 수 있고, 전동부(미도시)는 적어도 하나의 벨트 및 기어의 조합에 의해 구현될 수 있다.

제어부(20)는 본체(170)에 현상카트리지(10)가 장착될 경우 정보저장부(19)와 통신하여 현상카트리지(10)의 사용여부를 감지하고, 감지결과에 따라 구동부(30)를 제어한다. 제어부(20)는 정보저장부(19)의 종류에 따라 그에 대응하는 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 일례로 정보저장부(19)가 RFID태그로 구현될 경우 RFID태그와 무선주파수를 통해 RFID태그에 저장된 정보를 읽어들일 수 있는 RFID리더를 포함할 수 있다.

제어부(20)는 본체(170)에 현상카트리지(10)가 장착될 경우 정보저장부(19)를 통해 현상카트리지(10)의 장착을 감지하고 현상카트리지(10)의 사용유무를 판단한다. 사용유무는 현상제저장부(16) 내에 저장된 현상제의 용량을 통해 판단하거나 감광체(11) 표면의 현상제부착량 등에 의해 판단할 수 있다.

제어부(20)는 판단결과 현상카트리지(10)가 미사용된 현상카트리지인 경우 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 기준방향의 반대방향으로 회동하도록 구동부(30)를 제어한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 현상카트리지(10)는 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 시계방향으로 회전하며 현상제를 감광체(11)로 이송한다. 따라서, 제어부(20)는 현상카트리지(10)가 미사용된 경우 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 반시계방향으로 회동하도록 제어한다.

즉, 인쇄신호가 인가되면 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)는 도3b에 도시된 바와 같이 현상제를 이송하는 기준방향(시계방향)의 반대방향으로 회동하고, 현상제이송체(13) 표면의 탄성돌기(13a)는 그 길이만큼 현상제규제부재(18)와 접촉하며 회전하게 된다. 이 때 탄성돌기(13a)는 유통과정 중에 현상제규제부재(18)의 표면 에 부착된 잔류현상제를 가압하게되고, 잔류현상제는 현상제규제부재(18) 표면으로부터 분리된다.

한편, 제어부(20)는 현상카트리지(10)가 미사용된 현상카트리지로 판단된 경우 구동부(30)가 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)를 기준방향에 대해 역회전시키는 회전량이 360°를 초과하지 않도록 제어한다. 이는 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 기준방향의 반대방향으로 360°이상 회전할 경우 현상제저장부(16)의 현상제가 역류하여 현상카트리지(10) 외부로 누설될 수 있기 때문이다.

제어부(20)는 인쇄신호 인가 후 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)를 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동시켜 현상제규제부재(18)를 클리닝한 후 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 기준방향으로 회전하며 기록지에 현상제를 도포하도록 구동부(30)를 제어한다.

한편, 제어부(20)는 본체(170)에 장착된 현상카트리지(10)가 기사용된 현상카트리지로 판단된 경우 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 기준방향으로 회전하도록 구동부(30)를 제어한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 화상형성장치(1)의 화상형성과정을 도2 내지 도3b를 참조로 설명한다.

먼저, 내부에 저장된 현상제가 소진되어 현상카트리지를 교체하게 될 경우 사용자는 현상카트리지(10)를 본체(170) 내부에 장착한다. 이 때, 제어부(20)는 현상카트리지(10)의 정보저장부(19)와 통신을 통해 현상카트리지(10)의 사용여부를 판단한다.

판단결과 내부에 장착된 현상카트리지(10)가 미사용된 현상카트리지인 경우 제어부(20)는 구동부(30)를 제어하여 현상카트리지(10)의 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)를 도3b에 도시한 바와 같이 기준방향의 반대방향으로 소정 각도 회동되도록 한다. 이에 의해 현상제이송체(13) 표면의 탄성돌기(13a)는 유통과정 중 열화에 의해 현상제규제부재(18) 표면에 부착된 잔류현상제를 가압한다. 그리고, 가압에 의해 잔류현상제는 현상제규제부재(18)로부터 이탈하고 표면이 클리닝된다.

제어부(20)는 현상제규재부재(18)의 클리닝과정이 완료되면 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)가 도3a에 도시한 바와 같이 기준방향으로 회동되도록 구동부(30)를 제어한다. 공급롤러(14)는 현상제저장부(16)의 현상제를 현상제이송체(13)로 공급하고, 현상제이송체(13)는 현상제규제부재(18)에 의해 일정하게 양이 규제된 현상제를 감광체(11)의 정전잠상에 도포한다. 감광체(11)는 전사롤러(141)의 전사전압에 의해 기록지에 현상제를 도포한다.

현상제가 도포된 용지는 정착부(150)에서 정착이 완료되어 외부로 배지된다.

반면, 제어부(20)는 본체(170)에 장착된 현상카트리지(10)가 기사용된 현상카트리지일 경우 구동부(30)가 현상제이송체(13)와 공급롤러(14)를 기준방향으로 회전하도록 제어한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 화상형성장치는 장착되는 현상카트리지의 사용여부를 판단하여 현상제이송체와 공급롤러의 회전방향을 제어한다. 이에 의해 기록지에 화상을 형성하기 전에 현상제이송체가 유통과정 중 열화에 의해 현상제규제부재 표면에 부착된 잔류현상제를 제거하여 인쇄품질의 저하를 미연에 방 지할 수 있다.

또한, 유리전이온도가 낮은 현상제를 사용하더라도 미리 현상제규제부재를 클리닝하게 되므로 인쇄품질의 향상을 적극적으로 꾀할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 현상제이송체와 공급롤러의 회전방향을 제어하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 화상형성장치가 제공된다.

Claims (5)

1. 본체와, 상기 본체에 착탈가능하게 마련되며 기준방향으로 회전하는 현상제이송체를 갖는 현상카트리지를 포함하는 화상형성장치에 있어서,

   상기 현상카트리지는 상기 현상카트리지의 사용정보를 포함하는 정보저장부를 포함하고,

   상기 본체는 상기 현상카트리지가 장착될 때 상기 정보저장부를 통해 상기 현상카트리지의 사용여부를 판단하고 미사용된 현상카트리지인 경우 상기 현상제이송체가 상기 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 현상카트리지는 공급롤러를 더 포함하고,

   상기 공급롤러가 상기 현상제이송체로 공급하는 현상제의 양을 규제하는 현상제규제부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 현상제이송체는 외주연을 따라 상기 기준방향으로 마련된 탄성돌기를 포함하고,

   상기 현상제이송체가 상기 기준방향의 반대방향으로 회전할 경우 상기 탄성 돌기는 상기 현상제규제부재와의 접촉면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체는 상기 현상제이송체가 회동되도록 구동력을 전달하는 구동부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 상기 현상제이송체의 회동각도가 360°를 초과하지 않도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
5. 현상카트리지가 착탈가능하게 마련되는 본체를 갖는 화상형성장치의 화상형성방법에 있어서,

   상기 본체로 상기 현상카트리지의 장착 및 탈착을 감지하는 단계와;

   상기 현상카트리지가 장착된 경우 상기 현상카트리지의 사용여부를 판단하는 단계와;

   상기 현상카트리지가 미사용된 경우 상기 현상카트리지 내부의 현상제이송체가 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동되도록 하는 단계와;

   상기 기준방향의 반대방향으로 소정각도 회동된 상기 현상제이송체가 기준방향으로 회동하며 화상을 형성하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 화상형성방법.

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