KR100358092B1 - 화상형성기의 토너공급장치 - Google Patents

Abstract

토너가 배출되는 배출구를 가지는 토너 카트리지와, 배출구와 대응되는 유입구 및 토너 카트리지로부터 유입구를 통해 유입된 토너를 수용하는 토너수용실을 가지는 현상기를 포함하는 화상형성기의 토너공급장치에 있어서, 토너 카트리지의 내부에 움직임 가능하게 설치되어 배출구를 선택적으로 개폐시키는 밸브; 토너 카트리지의 배출구에 결합되어 그 배출구를 폐쇄시키는 캡부재와; 유입구에 설치되어, 토너 카트리지가 현상기에 결합될 때 캡부재를 개방시키면서 밸브를 밀어올려 배출구를 개방시키는 오프닝부재; 및 토너수용실의 내부에 설치되어, 유입구를 통하여 유입된 토너를 토너수용실 내부에 골고루 분산시키는 분산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치가 개시된다.

Description

화상형성기의 토너공급장치{Toner supplying strcture for image forming apparatus}

본 발명은 레이저 프린터나 복사기와 같은 화상형성기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토너 카트리지로부터 현상기의 토너수용실로 토너를 공급하는 토너공급장치에 관한 것이다.

화상형성기의 하나인 레이저 프린터는, 대전된 감광매체에 레이저빔을 조사하여 정전잠상을 형성하고, 그 정전잠상을 토너 입자(toner particle)에 의해 가시(可視)화상으로 현상하여 인쇄용지에 전사 및 정착시키는 전자사진 인쇄방식을 이용한다.

이러한 레이저 프린터의 현상기는, 외주면에 도전성 재료의 감광층이 형성된 감광드럼과, 이 감광드럼을 대전시키는 대전수단과, 감광드럼에 정전잠상이 형성되도록 레이저 빔을 조사하는 노광장치와, 토너가 수용되는 토너수용실과, 토너 카트리지로부터 토너수용실로 공급된 토너를 감광드럼으로 옮겨주는 현상수단을 구비한다.

상기 토너 카트리지는 현상기와 결합시 소정의 토너 공급경로를 통해 현상기와 연통되어 그 내부에 저장된 토너를 현상기의 토너수용실에 공급한다. 공급된 토너는 상기 현상수단에 의해 감광드럼에 형성된 전정잠상 영역에 부착되고, 감광드럼을 통과하는 인쇄용지로 옮겨짐으로써 인쇄가 이루어진다.

종래의 현상기에서는, 토너수용실 내의 토너가 소진되면, 새로운 토너 카트리지로부터 토너를 공급해야 한다. 이 경우의 토너공급장치에서는, 현상기를 될 수있는 한 소형화하는 관점에서 용지이송경로 등을 방해하지 않도록 토너 공급 후, 빈 토너 카트리지를 현상기로부터 제거한 다음 현상기의 운전을 재개하는 방식을 사용하고 있다.

그런데, 종래에는 토너 카트리지의 토너가 배출되는 배출구가 은박지 등의 밀봉재에 의하여 밀폐되어 있어, 사용자가 이 밀봉재를 손으로 벗긴 후에 배출구가 하방향을 향하도록 토너 카트리지를 거꾸로 세워 현상기의 토너수용실의 상부에 형성된 유입구에 밀착시킴으로써, 토너가 자중에 의해 토너 카트리지로부터 토너수용실로 공급되도록 하고 있다. 따라서, 밀봉재를 벗긴 후에는 토너 카트리지를 주의 깊게 취급하지 않으면, 배출구로부터 토너가 누설될 우려가 있다. 만일, 토너가 누설되면, 사용자의 신체 또는 화상형성장치 내부가 오염되게 된다. 또, 토너 카트리지를 토너수용실로부터 떼어낼 때에도, 토너수용실로부터 분리된 직후에는 아직 토너 카트리지의 배출구는 하방향으로 되어 있기 때문에 주의 깊게 처리하지 않으면, 카트리지 내의 잔류 토너가 배출구를 통하여 흩어져, 사용자의 신체 또는 화상형성장치를 오염시킬 우려가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 용이하고 청결하게 토너를 공급할 수 있도록 구조가 개선된 화상형성기의 토너공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화상형성기의 토너공급장치를 나타낸 측단면도,

도 2a는 토너 카트리지가 현상기에 결합되기 전의 상태를 나타내 보인 단면도.

도 2b는 토너 카트리지가 현상기에 결합된 상태를 나타내 보인 단면도.

도 3은 토너를 분산시키기 위한 분산수단을 나타내 보인 개략적인 구성도.

도 4는 토너 카트리지로부터 토너가 토너수용실로 공급되는 상태를 나타내 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10..토너 카트리지 11..배출구

13..밸브 15..캡부재

20..현상기 21..현상기본체

23..감광드럼 31..모터

33..벨트 34..풀리

40..교반기

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화상형성기의 토너공급장치는, 토너가 배출되는 배출구를 가지는 토너 카트리지와, 상기 배출구와 대응되는 유입구 및 상기 토너 카트리지로부터 상기 유입구를 통해 유입된 토너를 수용하는 토너수용실을 가지는 현상기를 포함하는 화상형성기의 토너공급장치에 있어서, 상기 토너 카트리지의 내부에 움직임 가능하게 설치되어 상기 배출구를 선택적으로 개폐시키는 밸브; 상기 토너 카트리지의 배출구에 결합되어 그 배출구를 폐쇄시키는 캡부재와; 상기 유입구에 설치되어, 상기 토너 카트리지가 상기 현상기에 결합될 때 상기 캡부재를 개방시키면서 상기 밸브를 밀어올려 상기 배출구를 개방시키는 오프닝부재; 및 상기 토너수용실의 내부에 설치되어, 상기 유입구를 통하여 유입된 토너를 상기 토너수용실 내부에 골고루 분산시키는 분산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성기의 토너공급장치를 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성기의 토너공급장치는, 토너가 배출되는 토너 배출구(11)를 가지는 토너 카트리지(10)와, 상기 토너 카트리지(10)에서 유입된 토너를 수용하는 토너수용실(21a)을 가지는 현상기(20)와, 상기 배출구(11)를 선택적으로 개폐시키기 위한 밸브(13)와, 상기 배출구(11)를 폐쇄시키도록 설치되는 갭부재(15)와, 상기 캡부재(15)를 연통시키고 밸브(13)를 이동시켜 상기 배출구(11)를 개방시키는 오프닝부재(22)와, 상기 현상기(20)의 토너 유입구(21b)를 통해 유입되는 토너를 골고루 분산시켜주는 분산수단을 구비한다.

상기 토너 카트리지(10)는 현상기(20)로 공급될 토너를 수용하는 용기이다.이러한 토너 카트리지(10) 내부에는 상기 밸브(11)가 움직임 가능하게 설치된다. 상기 밸브(11)는 예컨대, 볼밸브인 것이 바람직하다. 상기 밸브(11)는 토너 카트리지(10)가 배출구(11)가 하향되도록 뒤집진 상태일 때, 배출구(11)에 대응되게 위치되어 그 배출구(11)를 폐쇄시킨다. 반대로, 밸브(11)를 별도의 부재로 들어올리거나 토너 카트리지(10)를 바른 자세로 놓을 때는 배출구(11)로부터 밸브(11)가 이격되어 배출구(11)는 오픈된다.

또한, 상기 배출구(11)의 외측에는 상기 배출구(11)를 폐쇄시키기 위한 캡부재(15)가 결합된다. 상기 캡부재(15)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 배출구(11)의 외주에 결합되는 몸체(15a)와, 상기 몸체(15a)의 일단을 막도록 결합된 필름부재(15b)를 구비한다. 상기, 몸체(15a)는 배출구(11)의 외주에 나사결합되는 것이 바람직하며, 양단이 개방된 원통형상을 가진다. 상기 필름부재(15b)는 날카로운 부재에 찔렸을 때, 쉽게 찢어질 수 있도록 얇은 막의 구조를 가지며, 상기 몸체(15a)에 접착제에 의해 결합될 수 있다. 즉, 상기 필름부재(15b)는 예컨대, 요구르트와 같은 음료용기의 뚜껑에 많이 채용되는 기술이다. 이러한 캡부재(15)는 소모성 부품이므로 토너 카트리지(10)에 토너를 채워넣은 다음 배출구(11)에 채결하게 된다. 그리고, 상기 필름부재(15b)는, 토너카트리지(10) 내의 토너를 현상기(20)의 토너수용실(21a)에 리필시키기 위해 토너 카트리지(10)를 현상기(20)의 본체(21)에 결합시, 현상기 본체(21)의 토너 유입구(21b)에 설치된 오프닝부재(22)에 접촉되어 찢어지게 된다. 이를 해, 상기 오프닝부재(22)는 일단이 날카롭게 테이퍼진 것이 바람직하다. 또한, 상기 오프닝부재(22)는필름부재(15b)를 찢으면서 배출구(11) 내로 통과하여 밸브(11)를 들어올림으로써, 배출구(11)를 개방시킨다. 이를 위해, 오프닝부재(22)는 배출구(11)의 내경보다 작은 두께를 갖는 것은 당연하다.

상기 현상기(20)는 미도시된 화상형성기의 내부에 설치된다. 이러한 현상기(20)는 토너수용실(21a) 및 현상실(21c)로 구획된 현상기본체(21)와, 상기 현상실(21c)에 설치되는 감광드럼(23)과 현상롤러(24) 등을 구비한다. 상기 토너수용실(21a)과 현상실(21c)은 격판(25)에 의해 구획되며, 그 격판(25)에는 토너가 통과되는 토너이송구(25a)가 마련된다. 또한, 상기 토너수용실(21a) 내에는 유입된 토너를 골고루 섞으면서 현상실(21c)로 이동시키는 교반기(30)가 회전가능하게 설치된다. 따라서, 현상실(21c)로 이동된 토너는 공급롤러(26)에 의해 현상롤러(24)로 옮겨지고, 그 현상롤러(24)에서 감광드럼(23)으로 옮겨진다. 상기 감광드럼(23)은 현상기 본체(21)의 외측으로 노출되어 화상형성기의 내부에 설치되는 전사롤러(1)에 접촉회전된다. 상기 전사롤러(1)와 감광드럼(23) 사이로는 인쇄용지(P)가 통과되면서 감광드럼(23)에 현상된 가시화상을 전사받아 프린팅된다. 또한, 감광드럼(23) 주위에는 그 감광드럼(23)의 표면을 대전시키기 위한 대전수단의 일예로서 대전롤러(27)와, 감광드럼(23)의 표면을 노광시키기 위한 노광수단(28)이 구비된다.

한편, 상기 분산수단은 유입구(21b)를 통해 유입되는 토너를 토너수용실(21a) 전체로 골고루 분산시키기 위한 것이다. 이러한 분산수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 구동원인 모터(31)와, 상기 모터(31)에 의해 주행되는벨트(33)를 구비한다. 상기 벨트(33)는 유입구(21b)의 하측에 위치되며, 풀리(34)에 지지된 채 일방향으로 주행된다. 또한, 벨트(33)는 유입구(21b)에서 떨어지는 토너를 격판(25)의 토너이송구(25a) 측으로 가이드하기 위해, 수평면에 대해 소정 각도로 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 상기 풀리(34)는 복수의 기어들(35,36,37) 및 베벨기어(38)에 의해 모터(31)의 구동력을 전달받는다. 상기 풀리(34)는 현상기 본체(21) 내부에 설치되는 것이 좋지만, 상기 모터(31)를 포함한 기어들(35,36,38,38)은 현상기 본체(21)의 외측에 설치된다. 또한, 상기 모터(31)는 벨트(33)를 주행시킴과 동시에 상기 교반기(30)를 회전시킬 수 있도록, 교반기(30)의 회전축(41)에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 화상형성기의 토너공급장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 현상기(20) 내에 토너가 소진되었을 경우, 토너가 충만된 토너 카트리지(10)를 도 2a에 도시된 바와 같이, 배출구(11)가 하방에 위치되도록 하여 현상기(20)의 유입구(21b)에 마주하게 위치시킨다. 그런 다음, 토너 카트리지(10)를 현상기(20) 측으로 접근시키면, 오프닝부재(22)는 갭부재(15)의 필름부재(15b)를 찔러서 찢고 통과한 다음, 밸브(13)를 상방으로 밀어올린다. 그러면, 밸브(13)는 배출구(11)로부터 이격되어 배출구(11)는 개방된다. 이 때, 상기 필름부재(15b)가 찢어지고 난 뒤에 밸브(13)가 들어올려지는 상태에서는, 배출구(11)와 유입구(21b)가 이미 연결된 상태이므로, 토너 카트리지(10)의 토너가 외부로 쏟아지거나 누출되지 않게 된다. 따라서, 사용자는 종래와는 달리 토너 카트리지(10)를다룰 때, 토너의 누출을 염려하여 특별한 주의를 요할 필요가 없게 된다.

한편, 배출구(11) 개방됨과 동시에 토너 카트리지(10) 내의 토너는 배출구(11) 및 유입구(21b)를 통해 토너수용실(21a) 내로 쏟아져 내려온다. 그리고, 토너가 토너수용실(21a)로 유입될 때, 모터(31)를 구동시켜 밸브(33)를 주행시킨다. 그러면, 쏟아진 토너는 벨트(33)에 의해 옮겨지면서 토너수용실(21a) 내의 여러 곳에 골고루 분사된다. 그리고, 벨트(33)에 의해 분사된 토너는 교반기(40)에 의해 골고루 섞이면서 현상실(21c)로 공급된다.

또한, 상기 토너 카트리지(10)를 현상기 본체(10)에 결합한 상태에서, 토너가 토너수용실(21a)로 공급될 때, 벨트를 구동시키지 않을 수도 있다. 이 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 토너가 어느 정도 쏟아지다가 벨트(33)와 유입구(21b)사이에 막고 있을 정도로 쌓이게 되면, 토너 가트리지(10)로부터 더이상 토너가 배출되지 않게 된다. 그러다가, 프린팅동작이 시작될 때, 벨트(33)를 소정 시간 구동시키면, 소정 량의 토너가 재 공급되어 프린팅에 사용된다. 그리고, 프린팅동작이 멈추면 다시 벨트(33)의 주행을 멈춤으로서, 토너의 공급을 중지시킬 수 있다.

한편, 토너 카트리지(10) 내의 토너가 거의 소진되어 분리하고자 할 경우에는, 결합시의 반대로 토너 카트리지(10)를 현상기본체(21)에서 상방으로 들어올리면 된다. 그러면, 밸브(13)를 받치고 있던 오프닝부재(22)가 배출구(11)에서 빠져나오는 동시에, 밸브(13)는 하강하여 배출구(11)를 폐쇄시키게 된다. 따라서, 배출구(11)와 유입구(21b)가 완전히 분리되더라고, 토너 카트리지(10)에 잔류하는 토너가 배출구(11)로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 화상형성기의 토너공급장치에 따르면, 토너 카트리지를 현상기에 결합 및 분리시 배출구를 폐쇄시킬 수 있기 때문에, 토너가 외부로 노출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 다라서, 토너카트리지의 사용이 편리하고 화상형성기의 오염 등을 방지할 수 있다.

또한, 현상기 내부에 토너 분산수단을 마련함으로써, 토너수용실로 공급되는 토너를 골고루 분산시킴으로서 현상실로 토너를 골로루 공급할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

1. 토너가 배출되는 배출구를 가지는 토너 카트리지와, 상기 배출구와 대응되는 유입구 및 상기 토너 카트리지로부터 상기 유입구를 통해 유입된 토너를 수용하는 토너수용실을 가지는 현상기를 포함하는 화상형성기의 토너공급장치에 있어서,

   상기 토너 카트리지의 내부에 움직임 가능하게 설치되어 상기 배출구를 선택적으로 개폐시키는 밸브;

   상기 토너 카트리지의 배출구에 결합되어 그 배출구를 폐쇄시키는 캡부재와;

   상기 유입구에 설치되어, 상기 토너 카트리지가 상기 현상기에 결합될 때 상기 캡부재를 개방시키면서 상기 밸브를 밀어올려 상기 배출구를 개방시키는 오프닝부재; 및

   상기 토너수용실의 내부에 설치되어, 상기 유입구를 통하여 유입된 토너를 상기 토너수용실 내부에 골고루 분산시키는 분산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분산수단은,

   구동원; 및

   상기 유입구 하측에 설치되며, 상기 구동원에 의해 구동되면서 유입된 토너를 이송시키는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 벨트는 수평면에 대하여 소정 각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 현상기는,

   상기 구동원에 의해 상기 벨트와 함께 회전되면서 상기 토너수용실 내에 유입된 토너를 교반시키는 교반기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브는 볼(Ball)밸브인 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 갭부재는,

   상기 배출구의 외주에 결합되는 원통형의 몸체와;

   상기 몸체의 일단을 막도록 설치되며 상기 오프닝부재에 의해 찢어지면서 상기 배출구를 개방시키도록 얇은 막으로 형성된 필름부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기의 토너공급장치.