KR20080070166A

KR20080070166A - 화상형성장치와 클리닝유닛

Info

Publication number: KR20080070166A
Application number: KR1020070007826A
Authority: KR
Inventors: 이현철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-07-30

Abstract

상담지체의 수명과 클리닝유닛의 신뢰성이 저하되지 않도록 하면서도 좋은 클리닝 성능을 유지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 화상형성장치를 개시한다. 본 발명의 화상형성장치는 상담지체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝유닛을 구비하는 화상형장치로서, 상담지체에 접촉하여 토너를 제거하는 클리닝 블레이드와, 일면에 클리닝 블레이드가 결합되고, 상담지체와 마주하는 단부에 변형 방지를 위한 보강부가 마련된 금속판재와, 금속판재와 결합하여 클리닝 블레이드와 금속판재를 지지하는 클리닝 지지부재를 구비한다. 여기서 보강부는 상기 클리닝 블레이드로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 절곡부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

화상형성장치와 클리닝유닛{IMAGE FORMING APPARATUS AND CLEANING UNIT THEREFOR}

도 1은 일반적인 화상형성장치에 적용되는 클리닝유닛을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 클리닝유닛의 구성을 나타낸 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 클리닝유닛을 동작을 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

31 : 감광매체 34 : 중간전사벨트

100 : 클리닝유닛 110 : 클리닝 지지부재

120 : 금속판재 122 : 보강부

122a : 절곡부 30 : 클리닝 블레이드

140 : 접착부재

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 인쇄과정에서 감광매체나 중간전사체에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝유닛을 가지는 화상형성장치에 관한 것 이다.

화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체인 용지에 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 화상형성장치의 일 종류인 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 그 외주면에 정전잠상을 형성하고, 상기 정전잠상에 토너를 투입하여 토너화상으로 현상한 후, 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄한다.

이러한 화상형성장치에서 감광매체에 현상된 토너화상은 용지에 바로 전사되거나 중간전사체를 거쳐 용지에 전사된다. 그런데 감광매체에서 용지나 중간전사체로 토너화상이 전사되는 과정이나 중간전사체에서 용지로 토너화상이 전사되는 과정에서 토너화상이 완전하게 전사되는 것은 아니며, 그 일부는 감광매체나 중간전사체에 잔류하게 된다. 이와 같이 잔류하는 폐토너는 클리닝유닛에 의해 제거되어 폐토너 회수통에 수집된다.

도 1은 일반적인 화상형성장치에 적용되는 클리닝유닛을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 클리닝유닛(2)는 감광매체나 중간전사체와 같은 상담지체(1)의 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어내는 클리닝 블레이드(3)와, 이 클리닝 블레이드(3)를 지지하는 지지부재(4)를 포함하여 구성된다. 상담지체(1)와 접촉하여 폐토너를 제거하는 클리닝 블레이드(3)는 일반적으로 폴리우레탄 재질로 제조된다.

이와 같은 클리닝유닛에서 클리닝 성능을 향상시키기 위해서는 클리닝 블레이드(3)가 상담지체(1)의 표면에 가하는 압력(N, 이하 '블레이드 압력'이라 한다)을 높이거나 클리닝 각도(θ)를 크게 하여야 한다. 그런데 블레이드 압력(N)을 높 이면 상담지체(1)가 마모되어 수명이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서 이러한 점을 고려하여 블레이드 압력(N)을 낮추고 클리닝 각도(θ)를 크게 하여 클리닝 성능을 유지할 수 있는데, 그러면 클리닝 블레이드(3)가 상담지체(1)의 회전 방향(화살표 방향)을 따라 말려 들어가는 현상이 발생하여 장치의 신뢰성이 저하된다.

한편 폴리우레탄 재질의 클리닝 블레이드는 재료비가 저렴하다는 장점이 있으나, 폴리우레탄의 반발탄성은 저온환경에서 급격하게 저하되는 특징을 가지므로 폴리우레탄으로 만들어진 클리닝 블레이드는 10~20˚C 정도의 저온 환경에서 클리닝 성능이 급격하게 저하되는 문제점을 가진다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상담지체의 수명과 클리닝유닛의 신뢰성이 저하되지 않도록 하면서도 좋은 클리닝 성능을 유지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 화상형성장치와 이에 사용되는 클리닝유닛을 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 저온 환경에서도 클리닝 성능이 저하되지 않도록 개선된 화상형성장치와 그 클리닝유닛을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 상담지체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝유닛을 구비하는 화상형성장치에 있어서, 상기 클리닝유닛은 상기 상담지체에 접촉하여 토너를 제거하는 클리닝 블레이드;와 일면에 상기 클리닝 블레이드가 결합되고, 상기 상담지체와 마주하는 단부에 변형 방지를 위한 보강부가 마련된 금속판재;와 상기 금속판재와 결합하여 상기 클리닝 블레이드와 상기 금속판재를 지지하는 클리닝 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 보강부는 상기 클리닝 블레이드로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 절곡부를 포함할 수 있다.

상기 금속판재는 레이저 용접을 통해 상기 클리닝 지지부재에 고정될 수 있다.

상기 클리닝유닛은 상기 금속판재와 클리닝 블레이드 사이에 개재되는 접착부재를 더 포함하고, 상기 접착부재로는 열융착필름이 사용될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 클리닝 유닛은 화상형성장치의 상담지체 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝유닛에 있어서, 클리닝 지지부재;와 일단이 상기 클리닝 지지부재에 고정되는 금속판재;와 상기 금속판재에 부착되어 상기 상담지체에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드;를 포함하고, 상기 금속판재는 상기 금속판재의 변형 방지를 위해 자유단부에 형성되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 외관을 형성하는 한편, 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지하는 본체(10)와, 인쇄매체인 용지(S)를 공급하기 위한 급지유닛(20)과, 용지에 화상을 현상하기 위한 현상유닛(30)과, 용 지에 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(S)가 적재되는 급지트레이(21)와, 급지트레이(21)에 적재된 용지(S)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 감광매체(31)와, 감광매체(31)을 대전시키기 위한 대전롤러(32)와, 감광매체(31)에 현상된 정전잠상을 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta),시안(Cyan), 블랙(Black) 색상의 토너를 통해 토너화상으로 현상하는 4개의 현상기(33Y, 33M, 33C, 33K)와, 중간전사벨트(34)와, 제1전사롤러(35) 및 제2전사롤러(36)를 구비한다. 감광매체(31)와 중간전사벨트(34)는 용지에 전사될 토너화상을 수용하는 상담지체이다.

각각의 현상기(33Y, 33M, 33C, 33K)는 감광매체(31)에 형성되어 있는 정전잠상에 토너를 공급하여 현상하는 현상롤러(37)와, 현상롤러(37)에 접촉한 상태로 회전하면서 토너를 현상롤러(37)에 공급하는 공급롤러(38)를 포함하여 구성된다.

중간전사벨트(34)는 지지롤러들(34a)(34b)에 의해 지지되어 감광매체(31)의 회전 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 제1전사롤러(35)는 감광매체(31)와 대면되며, 감광매체(31)에 현상된 토너화상이 중간전사벨트(34)로 전사되도록 한다. 제2전사롤러(36)는 중간전사벨트(34)와 대면되도록 설치된다. 제2전사롤러(36)는 감광매체(31)에서 중간전사벨트(34)로 토너화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(34)로부터 이격되고, 중간전사벨트(34)에 토너화상이 완전히 전사되면 중간전사벨 트(34)에 소정 압력으로 접촉된다. 제2전사롤러(36)가 중간전사벨트(34)와 접촉하면 중간전사벨트(34)의 토너화상이 용지로 전사된다.

이와 같이 감광매체(31), 중간전사벨트(34) 및 용지로 토너화상이 전사되는 과정에서 일부의 토너는 상담지체(감광매체(31) 또는 중간전사벨트(34))에 잔류하여 폐토너가 된다. 다음 용지의 인쇄를 위해서는 감광매체(31)와 중간전사벨트(34)에 잔류하는 폐토너가 제거되어야 하므로 화상형성장치는 이를 위한 클리닝유닛(100)을 구비한다.

도 3은 본 발명에 따른 클리닝유닛의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 클리닝유닛을 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 클리닝유닛(100)은 클리닝 지지부재(110), 클리닝 지지부재(110)에 고정되는 금속판재(120) 및 금속판재(120)에 부착되는 클리닝 블레이드(130)를 포함하여 구성된다.

클리닝 지지부재(110)는 금속판재(120)와 클리닝 블레이드(130)를 지지하기 위한 것으로서, 클리닝유닛(100)의 하부에 배치되는 폐토너 수집함(70, 도 2 참조)에 고정되거나, 화상형성장치 본체(10)에 고정될 수 있다. 한편 클리닝 지지부재(110)는 냉간압연강판을 사용하여 제조될 수 있다.

클리닝 블레이드(130)는 상담지체(31, 34)와 접촉하여 상담지체(31, 34)의 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어낸다. 클리닝 블레이드(130)는 금속판재(120)의 일면에 부착되는데, 이를 위해 클리닝 블레이드(130)와 금속판재(120) 사이에는 접착부재(140)가 개재된다. 접착부재(140)로는 양면 테이프나 열융착필름 또는 접착용 프라이머가 사용될 수 있다.

금속판재(120)의 일단부(121)는 클리닝 지지부재(110)에 고정되는데, 고정 방법으로 레이저 용접이 사용될 수 있다. 도 3에서 참조부호 '101'은 레이저 용접부를 나타낸다. 이와 같이 레이저 용접을 사용하면 금속판재(120)를 클리닝 지지부재(110)에 견고히 고정하면서도 고정 작업 시 생기는 금속판재(120)의 변형(열변형, 수축 또는 뒤틀림)을 최소화할 수 있다.

금속판재(120)의 일단부(121)만을 고정하면 고정되지 않은 타측 단부는 자유단이 되며 외력이 작용할 때 금속판재(120)는 탄성변형이 가능하게 된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 클리닝 블레이드(130)가 상담지체(31, 34)의 표면에 가압되면 클리닝 블레이드(130)와 금속판재(120)가 변형되고, 그 변형량에 따라 일정한 압력(N)이 상담지체(31, 34)에 작용하게 된다. 이 때 상담지체(31, 34)에 작용하는 압력(N)은 클리닝 블레이드(130)의 변형에 따른 복원력과 금속판재(120)의 변형에 따른 복원력의 합력이 된다. 따라서 주위 온도에 따라 우레탄 재질의 클리닝 블레이드(130)의 반발탄성이 급격하게 변화되어도 금속판재(120)의 탄성은 온도에 크게 영향을 받지 않으므로 본 발명의 클리닝유닛(100)은 항상 일정 수준 이상의 압력(N)을 유지할 수 있다. 또한 이러한 금속판재(120)를 사용하여 클리닝 블레이드(130)를 지지하면 클리닝 각도(θ)를 크게 하여도 상담지체(31, 34)의 회전에 의해 클리닝 블레이드(130)가 말려 들어가는 현상이 생기지 않게 된다.

이러한 금속판재(120)로는 인청동이나 베리륨동 판재 또는 스레인레스 판재 등이 사용될 수 있고, 그 두께는 블레이드 압력(N)을 고려하여 0.05mm에서 0.2mm 범위 내에서 결정하는 것이 바람직하다.

또한 금속판재(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 상담지체(31, 34)와 마주하는 단부, 즉 자유단부에 마련되는 보강부(122)를 가진다. 보강부(122)는 두께가 얇은 금속판재(120)가 우는 것과 같은 변형을 방지하여 금속판재(120)에 클리닝 블레이드(130)가 견고히 부착될 수 있도록 하고, 또 금속판재(120)의 불필요한 변형을 방지한다. 예를 들어 보강부(122)는 접착부재(140)로서 열융착필름을 사용할 때 금속판재(120)가 열변형하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 보강부(122)는 도 3과 같이 클리닝 블레이드(130)로부터 멀어지는 방향으로 절곡되는 절곡부(122a)로 구성될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 클리닝 각도를 크게 하여도 클리닝 블레이드가 말려 들어가는 현상이 발생하지 않으므로 블레이드 압력을 낮추면서 클리닝 성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 따라서 원하는 클리닝 성능을 유지하면서도 상담지체의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에서는 온도 변화에 따라 클리닝 블레이드의 반발탄성이 변화되어도 금속판재가 이를 보완하여 일정한 수준 이상의 탄성력을 유지하므로 저온 환경에서 클리닝 성능이 급격하게 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 얇은 두께를 가지는 금속판재의 변형을 방지하는 보강부를 구비하여 클리닝유닛의 내구성을 향상시킨다.

Claims

상담지체의 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝유닛을 구비하는 화상형성장치에 있어서, 상기 클리닝유닛은

상기 상담지체에 접촉하여 토너를 제거하는 클리닝 블레이드;와

일면에 상기 클리닝 블레이드가 결합되고, 상기 상담지체와 마주하는 단부에 변형 방지를 위한 보강부가 마련된 금속판재;와

상기 금속판재와 결합하여 상기 클리닝 블레이드와 상기 금속판재를 지지하는 클리닝 지지부재;를

포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 보강부는 상기 클리닝 블레이드로부터 멀어지는 방향으로 절곡된 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 금속판재는 레이저 용접을 통해 상기 클리닝 지지부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 클리닝유닛은 상기 금속판재와 클리닝 블레이드 사이에 개재되는 접착부재를 더 포함하고, 상기 접착부재는 열융착필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상형성장치의 상담지체 표면에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝유닛에 있어서,

클리닝 지지부재;와

일단이 상기 클리닝 지지부재에 고정되는 금속판재;와

상기 금속판재에 부착되어 상기 상담지체에 잔류하는 토너를 제거하는 클리닝 블레이드;를 포함하고,

상기 금속판재는 상기 금속판재의 변형 방지를 위해 자유단부에 형성되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝유닛.