전자사진방식 화상형성기의 현상장치{Development apparatus of electric-photographic printer}

본 발명은 전자사진방식 화상형성기의 현상장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상영역에서의 현상제 비산을 방지할 수 있는 전자사진방식 화상형성기의 현상장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자사진방식 화상형성기는 감광체에 형성된 정전잠상을 현상제를 이용하여 가시화상으로 현상한 후 인쇄매체에 전사하여 인쇄를 행하는 기기이다. 이 경우 현상제는 통상적으로 비자성의 일성분 현상제나 자성을 갖는 이성분 현상제 등이 사용된다.

이성분 현상제는 토너(toner)와 캐리어(carrier)가 소정의 비율로 혼합된 것으로서, 캐리어는 자력을 갖는 현상롤러의 자력에 의해 현상롤러의 표면에 브러쉬 형상으로 부착되고, 토너는 상기 캐리어의 주위에 정전기력에 의해 흡착되게 된다.

도 1에 이러한 이성분 현상제를 사용하는 전자사진방식 화상형성기의 현상장치의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 현상장치(10)는 현상롤러(13), 현상제 혼합롤러(17), 현상제 공급롤러(18), 자석바(19) 및 하우징(11)을 포함한다.

현상롤러(13)는 현상 슬리브(14)와 고정자석(15)으로 이루어진다. 현상 슬리브(14)는 중공의 원통형으로 하우징(11)에 회전 가능하도록 설치되며, 대향하여 설치되어 있는 감광체(20)와 마주보는 현상영역(A)으로 현상제(1)를 이송한다. 고정자석(15)은 현상 슬리브(14)의 내측에 설치되며, 다수 개의 조각으로 이루어진 원통형의 형상을 갖고 있다. 이 고정자석(15)은 현상영역(A)과 마주하는 곳에 N1 자극이 위치하고, 반시계방향으로 차례로 S1,N2,N3,S2 자극이 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 현상 슬리브(14)의 일측의 위쪽에는 소정의 간격으로 이격되어 현상제 블레이드(16)가 설치되어 있어, 현상 슬리브(14)에 부착된 현상제의 두께를 소정 높이로 박층화한다.

현상제 혼합롤러(17)는 현상 슬리브(14)의 후방에 설치되며, 현상제(1)를 구성하는 이성분 즉, 토너와 캐리어가 균일하게 섞이도록 교반하며, 마찰에 의해 현상제(1)가 대전되어 정전기력을 갖도록 한다.

현상제 공급롤러(18)는 현상제 혼합롤러(17)의 후방에 설치되며, 현상제(1)를 상기 현상제 혼합롤러(17)로 공급한다.

하우징(11)은 상기의 현상 슬리부(14), 현상제 혼합롤러(17) 및 현상제 공급롤러(18)를 내장하며, 감광체(20)와 마주보는 현상 슬리부 부위(11a)는 개방되어 있다.

자석바(19)는 하우징 개방부(11a)의 상하단의 외측에 설치되며, 현상영역(A)에서 비산되는 현상제를 흡착한다.

상기와 같은 구성을 갖는 현상장치(10)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

하우징(11) 속의 현상제(1)는 현상제 공급롤러(18)에 의해 현상제 혼합롤러(17)로 공급되어 토너와 캐리어가 균일하게 섞인다. 교반된 현상제(1)는현상 슬리브(14) 내측에 설치된 고정자석(15)의 자력에 의해 현상 슬리브(14)에 부착되어 자기 브러쉬 형상을 이루게 된다. 현상 슬리브(14)가 회전하면, 현상 슬리브(14)에 부착된 현상제는 현상제 블레이드(16)를 통과하면서 소정의 두께로 박층화된다.

현상 슬리브(14)가 회전을 계속하여 현상영역(A)에 위치하면, 박층화된 현상제는 감광체(20)의 정전잠상의 정전기 작용에 의해 감광체(20)로 이동하여 정전잠상을 현상하게 된다.

이때, 대전이 불충분하여 정전기력이 작은 현상제는 정전잠상을 현상하지 못하고 비산하게 되는 바, 이 비산된 현상제는 하우징 개방부(11a) 상하단의 외측에 설치된 자석바(19)가 흡착하여 현상장치(10) 외부로 배출되는 것을 방지한다.

그러나, 상기와 같은 현상장치에서는 자석바(19)가 하우징 개방부(11a)의 바깥쪽에 설치되어 있어, 이미 하우징(11) 외부로 새어 나온 현상제를 흡착하기 때문에, 현상영역(A)에서 비산되는 현상제가 하우징(11) 외부로 유출되는 것을 완벽하게 막을 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자석바를 하우징의 안쪽에 설치하여 현상롤과의 사이에 비산방지용 자력선 브러쉬가 형성되도록 함으로써, 현상영역에서 비산되는 현상제가 하우징 외부로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 전자사진방식 화상형성기의 현상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전자사진방식 화상형성기의 현상장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 전자사진방식 화상형성기의 현상장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 자석바가 없는 경우 현상제가 비산하는 상태를 나타낸 도면,

도 4는 도 2의 고정자석의 자력분포와 자석바에 의한 자력선 브러쉬를 상세하게 나타낸 부분단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100; 현상장치 101; 현상제

110; 감광체 111; 하우징

113; 현상롤러 114; 현상 슬리브

115; 고정자석 116; 현상제 블레이드

117; 현상제 혼합롤러 118; 현상제 공급롤러

119; 자석바 120; 플레이트

B; 현상영역 M; 자력선 브러쉬

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성기의 현상장치는, 감광체에 형성된 정전잠상을 현상하는 이성분 현상제를 공급하는 것으로서, 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되며 현상제를 이송하는 현상제 공급롤러와, 상기 현상제 공급롤러의 일측에 설치되며 상기 현상제의 이성분이 균일하게 섞이도록 상기 현상제를 교반하는 현상제 혼합롤러와, 상기 현상제 혼합롤러의 일측 상방에 회전 가능하도록 설치되며 반시계방향으로 회전하여 혼합된 상기 현상제를 상기 감광체와 마주보는 현상영역으로 운반하는 현상 슬리브와, 상기 현상 슬리브의 내측에 상기 현상영역으로부터 반시계방향으로 N1, S1, N2, N3, S2의 자극을 갖도록 설치되며 상기 현상제가 상기 현상 슬리브에 부착되어 상기 현상영역으로 운반되도록 � �는 고정자석, 및 상기 고정자석의 S1 자극에 대향되도록 상기 하우징의 내측에 설치되며 상기 현상영역을 지나며 비산하는 현상제를 방지하는 자력선 브러쉬를 형성하는 자석바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정자석은 상기 N1 자극이 감광체와 마주보도록 상기 현상영역에 위치하며, 상기 S1 자극이 차지하는 상기 회전 슬리브 영역과 상기 N2 자극과 N3 자극 및 S2 자극 전체가 차지하는 회전 슬리브 영역이 거의 동일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 자석바는 상기 고정자석의 S1 자극과 상반되는 자극이 상기 고정자석을 향하도록 설치되며, 고무자석인 것이 바람직하다.

또한, 자석바는 그 전후단에 자력조절판이 부착되며, 상기 자석바의 자력 및설치위치는 상기 고정자석의 S1 자극의 자력 및 자력선 분포를 기준으로 결정하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전자사진방식 화상형성기의 현상장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2를 참조하면, 현상장치(100)는 현상롤러(113), 현상제 혼합롤러(117), 현상제 공급롤러(118), 자석바(119) 및 하우징(111)을 포함한다.

현상롤러(113)는 현상 슬리브(114)와 고정자석(115)으로 이루어진다. 현상 슬리브(114)는 중공의 원통형으로 하우징(111)에 회전 가능하도록 설치되며, 대향하여 설치되어 있는 감광체(110)와 마주보는 현상영역(B)으로 현상제(101)를 이송한다.

고정자석(115)은 현상 슬리브(114)의 내측에 설치되며, 축방향으로 분할된 다수 개의 조각으로 이루어진 원통형의 형상을 갖고 있다. 이 고정자석(115)은 현상영역(B)과 마주하는 곳에 N1 자극이 위치하고, 반시계방향으로 차례로 S1,N2,N3,S2 자극이 위치하도록 형성되어 있다.

N1 자극은 현상영역(B)에 대응되는 크기를 갖으며, 현상 슬리브(114) 외주면에 브러쉬 형상으로 부착되어 이송되어 온 현상제를 정전잠상으로 이동시킨다.

S1 자극은 N1 자극에서 반시계방향의 위치에 설치되며, 그 일측은 N1 자극에 접하여 설치되고, 타측은 현상 슬리브(114)를 2등분하는 수직선에 근접하는 위치까지 연장되도록 설치된다. 즉, 그 단면이 현상 슬리브(114)의 내부 원에서 N1 전극이 차지하는 영역을 제외한 영역을 2 등분하는 형상이 된다. 이 S1 전극은 정전잠상을 현상하고 남은 현상제를 하우징(111) 내부로 이동시킨다.

N2, N3 및 S2 자극은 S1 자극에 연이어서 반시계방향으로 설치되며, N2, N3 및 S2 자극 전체가 차지하는 영역은 S1 자극이 차지하는 영역과 거의 동일하다. N2 자극은 정전잠상을 현상하고 현상 슬리브(114)의 외주에 남은 현상제를 현상 슬리브(114)로부터 분리시키고, N3 자극은 현상제 혼합롤러(117)에 의해 교반된 새로운 현상제(101)가 현상 슬리브로 흡착되도록 하여 현상영역(B)으로 이송시킨다.

즉, 고정자석(115)은 현상롤러(113)가 현상제 혼합롤러(117) 보다 상당히 높게 위치해 있기 때문에 현상롤러(113)에서 현상제를 분리하는 자극(N2)이 아래로 치우쳐 있어, 고정자석(115)의 S1 자극이 넓은 영역을 차지하도록 형성되어 있다.

또한, S2 자극과 N3 자극의 경계선이 연장되는 현상 슬리브(114)의 일측의 위쪽에는 소정의 간격으로 이격되어 현상제 블레이드(116)가 설치되어 있으며, 현상 슬리브(114)에 부착된 현상제의 두께를 소정 높이로 박층화시킨다.

현상제 혼합롤러(117)는 현상 슬리브(114)의 하측 후방에 설치되며, 현상제(101)를 구성하는 이성분 즉, 토너와 캐리어가 균일하게 섞이도록 교반하며, 마찰에 의해 현상제가 대전되어 정전기력을 갖도록 한다.

현상제 공급롤러(118)는 현상제 혼합롤러(117)의 후방에 설치되며, 현상제(101)를 상기 현상제 혼합롤러(117)로 공급한다.

하우징(111)은 상기의 현상롤러(113), 현상제 혼합롤러(117) 및 현상제 공급롤러(118)를 지지하며 감싸고 있어 내장된 현상제(101)가 유출되지 않도록 하며, 감광체(110)와 마주보는 현상 슬리부 상측 부위(111a)는 개방되어 있다.

자석바(119)는 현상 슬리브(114)가 회전하여 현상영역(B)을 지나 하우징(111) 내부로 들어가는 쪽의 하우징 개방부(111a)의 안쪽에 설치되며, 현상영역(B)에서 비산되는 현상제를 흡착한다. 즉, 자석바(119)는 하우징 개방부(111a)의 내측에 고정자석(115)의 S1 자극에 대향되는 위치로서, 도 4와 같이 S1 자극과의 관계에서 발생하는 자력선에 의한 브러쉬(M)가 가장 잘 형성되는 위치에 설치된다. 따라서, 자석바(119)는 N 극이 고정자석(115)의 S1 자극에 대향되도록 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 자석바(119)는 자력을 용이하게 조절할 수 있는 고무자석을 사용하여 형성하는 것이 바람직하며, 그 자력은 마주보는 고정자석(115)의 S1 자극의 자력의 1/2이 되도록 결정하는 것이 바람직하다. 이 자력을 조절하기 위하여 고무자석의 앞뒤로 플레이트(120)를 부착하여 사용할 수도 있으며, 이 플레이트(120)는 철판을 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 현상장치의 작용에 대하여 설명한다.

현상제 혼합롤러(117)가 현상제 공급롤러(118)에 의해 공급되는 현상제(101)와 정전잠상을 현상한 후 현상 슬리브(114)에 잔류하는 현상제를 섞어 토너와 캐리어가 균일한 비율이 되도록 교반한다. 교반된 현상제는 고정자석(115)의 N3 자극에 의해 현상 슬리브(114) 외주에 부착되고, 현상 슬리브(114)가 회전을 계속함에 따라 현상제 블레이드(116)에 의해 소정 두께로 박층화 된 후 현상영역(B)으로 이동된다. 현상영역(B)으로 이동된 현상제는 고정자석(115)의 N1 자극과 정전잠상의 정전기력에 의해 감광체(110)로 이동하여 정전잠상을 현상한다.

정전잠상을 현상한 뒤 현상 슬리브(114)에 잔류하는 현상제는 현상 슬리브(114)의 회전에 따라 하우징(111) 내부로 회수된다. 그런데, 이 잔류 현상제의 일부는 도 3에 도시된 바와 같이 현상 슬리브(114)의 회전에 의한 원심력에 의해 하우징의 개방부(111a)에 충돌하여 하우징(111) 밖으로 유출되려고 한다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 하우징 개방부(111a)의 내측에 설치된 자석바(119)와 고정자석(115)의 S1 자극 사이에서 형성된 자력선 브러쉬(M)에 의해 유출되는 현상제가 흡착되게 된다. 또한, 이 자력선 브러쉬(M)는 현상 슬리브(114)의 회전에 의해 현상 슬리브(114)의 회전방향으로 쏠리게 되고, 자력선 브러쉬(M)를 형성하고 있는 현상제는 현상 슬리브(114)의 회전에 의해 이송되어 오는 새로운 현상제와 충돌하여 아래 방향으로 이동된다. 즉, 자석바(119)의 자력선 브러쉬(M)에 의해 흡착된 현상제가 정체되지 않고 새로운 현상제로 교체되면서 하우징(111) 내부로 회수되기 때문에 현상제의 대전 특성을 상실하지 않으면서도 현상제의 비산을 방지할 수 있다.

또한, 현상영역(B)에서 정전기력의 부족으로 비산되어 낙하하는 현상제도 자석바(119)의 자력선 브러쉬(M)를 형성하는 현상제의 정전기력에 의해 흡착되어 외부로 비산되지 않게 된다. 더구나, 자석바(119)의 자력선 브러쉬(M)를 통과한 후 하우징(111)의 측벽과 충돌하여 상향으로 비산되는 현상제도 자력선 브러쉬(M)에 의해 막혀 외부로 유출되지 않는다.

상기와 같은 작용에 의해 회수된 잔류 현상제는 다시 새로운 현상제와 혼합된 후 현상 슬리브(114)로 공급되어 계속적으로 정전잠상을 현상하게 된다.

따라서, 상기와 같은 현상장치(100)에 의하면, 하우징(111) 내측에 설치된 자석바(119)가 비산되는 현상제가 외부로 유출되기 전에 흡착하기 때문에 효율적으로 현상제의 비산을 방지할 수 있다.

또한, 자석바(119)에 의해 형성된 자력선 브러쉬(M)에 흡착된 현상제가 정체되지 않고 새로운 현상제로 교체되어 하우징(111) 내부로 이동되므로 비산된 현상제를 계속적으로 사용할 수 있는 잇점도 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전자사진방식 화상형성기의 현상장치에 의하면, 현상장치의 하우징 내측에 자석바가 설치되어 있어 고정자석과의 사이에 비산방지용 자력선 브러쉬가 형성되기 때문에, 현상제가 외부로 비산되기 전에 자력선 브러쉬에 흡착되므로 현상제의 비산을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.