KR100553894B1 - 토너 카트리지 - Google Patents

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Abstract

대전 및 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광드럼을 구비한 전사사진방식 인쇄기에 수평으로 장착되는 것으로, 인쇄기 내부에 고정된 채로 토너 공급 및 현상에 기여하는 토너 카트리지가 개시되어 있다.
이 개시된 토너 카트리지는 소정 색상의 토너가 채워지는 하우징과; 감광드럼에 마주한 채로 회전 가능하게 하우징에 설치되는 것으로, 감광드럼에 토너를 공급하며 전위차에 의해 화상을 현상하는 현상롤러와; 현상롤러에 접촉된 채로 회전 가능하게 하우징 내에 설치되는 것으로, 토너를 현상롤러에 부착시키는 공급롤러; 및 공급롤러의 하부에 위치되도록 하우징에 결합 설치되며, 토너의 공급을 가이드하는 가이드부재;를 포함하며,
현상롤러의 직경을 D2라 할 때, 이 직경 D2는 하기의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식>
10.4 ≤ D2 ≤ 22.1 [mm]

Description

토너 카트리지{Toner cartridge}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 토너 카트리지를 채용한 전자사진방식 인쇄기를 보인 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 4개의 토너 카트리지의 배치를 보인 개략적인 사시도.
도 3은 4개의 토너 카트리지의 장착 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일 토너 카트리지를 보인 분리 사시도.
도 5는 도 4의 일부를 보인 부분 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감광드럼에 대한 4개의 토너 카트리지의 배치를 보인 개략적인 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감광드럼에 대한 4개의 토너 카트리지의 배치를 보인 개략적인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10...캐비넷 15...도어
20, 120...감광드럼 23...대전롤러
25...노광 유니트 27...전사벨트
29...가압롤러 30...토너 공급 유니트
30C, 30M, 30Y, 30K...토너 카트리지
31...탄성 가압수단 33...탄성부재
34...가압부재 35, 135C, 135K...현상롤러
37...갭 링 41...제1 클리닝 유니트
43...제2클리닝 유니트 45...전사전제전 유니트
47...제전램프 49...전원 공급기
50...정착기 60...급지 유니트
70...용지 이송 유니트 131...하우징
133...공급롤러 137...가이드부재
139...규제 블레이드 141...교반기
143...회수부재
본 발명은 전자사진방식 인쇄기에 토너를 공급하고 현상에 기여하는 토너 카트리지에 관한 것으로서, 상세하게는 인쇄기에 수평으로 장착되고 고정된 상태로 현상을 수행하는 수평 장착 타입의 고정형 토너 카트리지에 관한 것이다.
일반적으로 전자사진방식 인쇄기는 소정 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 소정 색상의 토너로 현상한 후 이를 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄하는 장치이다.
이 전자사진방식 인쇄기는 현상제에 따라 습식과 건식으로 구분된다. 습식 전자사진방식 인쇄기는 액상의 캐리어에 분말상의 토너가 혼합된 현상제를 사용한다. 한편, 건식 전사사진방식 인쇄기는 분말상의 캐리어와 토너가 혼합된 이성분 현상제 또는 캐리어가 없는 일성분 현상제를 사용한다.
또한, 전자사진방식 인쇄기는 칼라 구현 여부에 따라 흑백 인쇄기와, 칼라 인쇄기로 구분된다. 흑백 인쇄기는 블랙 색상을 가지는 1개의 토너 카트리지를 이용한다. 칼라 인쇄기는 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 색상을 각각 가지는 4개의 토너 카트리지를 이용하여 토너 공급 및 현상을 수행한다. 또한, 이 칼라 인쇄기는 칼라 화상 구현 방식에 따라 싱글 패스(single path) 방식과, 멀티 패스(multi-pass) 방식으로 구분된다.
싱글 패스 방식의 인쇄기는 하나의 감광매체에 대해 각 칼라를 현상하는 4개의 현상 유니트 각각에 대응되는 노광 유니트와 대전기를 채용한 것으로, 감광매체의 1 회전으로 칼라 화상을 인쇄할 수 있다. 따라서, 칼라 프린팅 시에도 단색 화상을 인쇄하는 경우와 동일한 속도로 고속 인쇄가 가능하다. 한편, 복수의 노광 유니트와 대전기를 채용함으로써 그 구성이 복잡하고, 제조 가격이 상승하는 단점이 있다.
멀티 패스 방식의 인쇄기는 하나의 노광 유니트와 대전기 및 각 칼라를 현상하는 4개의 현상 유니트를 채용한 것으로, 감광매체의 4회전으로 풀 칼라(full color) 화상을 인쇄한다. 따라서, 싱글 패스 방식의 인쇄기에 비하여 산술적으로 4배의 인쇄시간이 소요되는 단점이 있다. 하지만, 하나의 노광 유니트와 대전기를 채용함으로써 구조가 간단하고, 제조 원가가 저렴하다는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 점을 고려하여, 2002년 7월 24일자로 칼라 화상 형성장치 및 칼라 화상 형성방법(특허출원번호 : 10-2002-0043586)에 대하여 출원한 바 있고, 2003년 7월 4일자로 전자사진방식 인쇄기(특허출원번호 : 10-2003-0045391호)에 대하여 출원한 바 있다.
이 기 출원된 전자사진방식 인쇄기는 멀티 패스 방식을 채용한 것으로, 그 구성을 살펴 볼 때, 각 칼라에 대응되는 토너 카트리지는 인쇄기 본체에 대해 수평으로 장착되며, 인쇄 동작시 인쇄기 본체에 대해 고정되는 구조를 가진다.
이와 같은 구성을 가지는 경우, 현상에 기여하는 다수의 토너 카트리지가 고정되어 있다. 따라서, 종래의 토너 카트리지가 가동하는 구조의 인쇄기에 대비하여 볼 때, 그 동작에 따른 소음 및 진동을 근본적으로 제거할 수 있다. 또한, 현상기를 슬라이딩 또는 회전시키기 위한 구조를 생략함으로써, 구조의 단순화 및 제조 원가를 절감할 수 있다.
한편, 상기 수평 장착 타입의 고정형 토너 카트리지를 채용한 인쇄기에 있어서, 인쇄 품질 향상, 구성의 콤팩트화, 조립 공수 감소 및, 제조 원가 절감 등을 고려해 볼 때, 각 토너 카트리지의 높이, 전체 토너 카트리지의 총 유효높이, 현상롤러의 개구각, 감광매체의 규격을 소정 범위 내의 값으로 특정할 최적화 할 것이 요구된다. 또한, 복수의 토너 카트리지의 배치 구조를 특정할 것이 요구된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 고려하여 안출된 것으로서, 현상에 기여 하는 토너 카트리지, 감광 매체의 규격이 최적화 된 수평 장착 타입의 고정형 토너 카트리지를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 대전 및 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광드럼을 구비한 전사사진방식 인쇄기에 수평으로 장착되는 것으로, 상기 인쇄기 내부에 고정된 채로 토너 공급 및 현상에 기여하는 토너 카트리지에 있어서, 소정 색상의 토너가 채워지는 하우징과; 상기 감광드럼에 마주한 채로 회전 가능하게 상기 하우징에 설치되는 것으로, 상기 감광드럼에 토너를 공급하며 전위차에 의해 화상을 현상하는 현상롤러와; 상기 현상롤러에 접촉된 채로 회전 가능하게 상기 하우징 내에 설치되는 것으로, 상기 토너를 상기 현상롤러에 부착시키는 공급롤러; 및 상기 공급롤러의 하부에 위치되도록 상기 하우징에 결합 설치되며, 상기 토너의 공급을 가이드하는 가이드부재;를 포함하며, 상기 현상롤러의 직경을 D2라 할 때, 이 직경 D2는 조건식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
<조건식 1>
10.4 ≤ D2 ≤ 22.1 [mm]
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토너 카트리지를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자사진방식 인쇄기를 보인 개략적인 단면도이다.
도면을 참조하면, 전자사진방식 인쇄기는 캐비넷(10)과, 이 캐비넷(10) 내부에 마련되는 감광드럼(20), 대전롤러(23), 노광 유니트(25), 전사벨트(27) 및, 토너 공급 유니트(30)를 포함한다.
상기 감광드럼(20)은 원통형상의 금속제 드럼과, 그 외주에 형성된 광도전성층을 포함한다.
상기 대전롤러(23)는 감광드럼(20)을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 이 대전롤러(23)는 상기 감광드럼(20)과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 상기 감광드럼(20)의 광도전성층이 균일한 전위를 가지도록 한다. 여기서, 상기 대전롤러(23) 대신에 코로나 대전기(미도시)를 사용하는 것도 가능하다.
상기 노광 유니트(25)는 상기 감광드럼(20)의 하방에 설치되는 것으로, 균일한 전위로 대전된 상기 감광드럼(20)에 광을 주사하여 화상 정보에 해당하는 정전잠상을 형성한다. 이 노광 유니트(25)로서는 일반적으로 레이저 다이오드를 광원으로 사용하며, 회전다면경 내지는 홀로그램 디스크를 통하여 광원에서 조사된 광을 주사하고, f-θ렌즈를 통하여 조사되는 빔을 집속하는 구조의 레이저 주사 유니트(Laser Scanning Unit : LSU)가 채용된다.
상기 토너 공급 유니트(30)는 4개의 토너카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 포함하며, 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각에는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 고체 분말 상의 토너가 각각 수용된다. 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 감광드럼(20)에 토너를 공급하여 감광드럼(20)에 형성된 정전잠상에 대해 토너 화상을 형성시키는 현상롤러(35)를 포함한다. 이 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 상기 캐비넷(10) 내에 탄성 가압수단(31)에 의해 가압된 상태로 고정 장착되는 것으로, 현상시에 가동되지 않는다. 여기서, 현상롤러(35)와 감광드럼(20) 사이에는 수 십 내지 수 백 미크론 정도의 현상 갭이 형성되어 비접촉식으로 현상한다. 상기 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 통하여, 상기 감광드럼(20)에 현상을 함에 있어서, 상기 감광드럼(20)의 일 회전시 마다 하나의 색상에 대응되는 토너 카트리지의 현상롤러(35) 만이 현상에 기여한다.
전사벨트(27)는 상기 감광드럼(20)에 현상된 화상을 전사 받고, 이를 인쇄용지(P)에 전사하는 벨트이다. 이 전사벨트(27)에는 상기 감광드럼(20)에 순차적으로 형성되는 각 색상의 토너 화상이 순차적으로 전사되어 중첩됨으로써 칼라 화상이 형성된다. 이 전사벨트(27)의 길이는 인쇄 가능한 용지 중 규격이 제일 큰 인쇄용지(P)의 길이 보다 길거나 같다.
또한, 상기한 인쇄기는 가압롤러(29), 제1 및 제2클리닝 유니트(41)(43), 전사전제전(pre-transfer eraser) 유니트(45), 제전램프(47), 전원 공급기(49), 정착기(50) 및, 급지 유니트(60)를 포함한다.
상기 가압롤러(29)는 전사벨트(27)와 대면되도록 설치된다. 이 가압롤러(29)는 전사벨트(27)에 칼라 화상이 전사되는 동안에는 전사벨트(27)로부터 이격된다. 한편, 가압롤러(29)는 전사벨트(27)에 칼라 화상이 완전히 전사된 후에는 상기 전사벨트(27)에 소정 압력으로 접촉되어, 이 전사된 화상이 인쇄용지(P)로 2차 전사되도록 한다.
제1클리닝 유니트(41)는 토너 화상이 전사벨트(27)로 전사된 후 상기 감광드럼(20)의 외주면에 잔류하는 폐토너를 제거한다. 제2클리닝 유니트(43)는 전사벨트(27)에 전사된 화상이 인쇄용지로 2차 전사된 후에 상기 전사벨트(27)에 잔류하는 폐토너를 제거한다.
상기 전사전제전 유니트(45)는 상기 감광드럼(20) 상에 현상된 토너 화상이 전사벨트(27)로 전사되기 이전에 감광드럼(20) 상의 토너 화상이 형성되지 않는 비화상영역의 전하를 제거한다. 이에 의해 감광드럼(20)으로부터 전사벨트(27)로의 전사효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제전램프(47)는 대전 전에 감광드럼(20)의 외주면에 잔류하는 전하를 제거한다. 즉, 이 제전램프(47)는 감광드럼(20)의 외주면에 소정 광량의 빛을 조사하여 감광드럼(20)의 표면에 잔류하는 전하를 제거한다.
상기 전원 공급기(29)는 현상 바이어스 전원, 현상 방지 바이어스 전원, 제1 및 제2전사 바이어스 전원 및, 대전 바이어스 전원을 제공한다. 여기서, 현상 바이어스 전원은 상기 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각으로 부터 상기 감광드럼(20)으로 토너를 현상시키기 위한 것이고, 현상 방지 바이어스 전원은 현상에 기여하는 특정 색상 이외의 토너 카트리지로부터 상기 감광드럼(20)으로 토너가 현상되는 것을 방지하는 것이다.
제1전사 바이어스 전원은 감광드럼(20)으로부터 전사벨트(27)로 토너 화상을 전사하는데 이용되는 전원이고, 제2전사 바이어스 전원은 전사벨트(27)로부터 인쇄용지(P)로 토너 화상을 전사하는데 이용되는 전원이다. 그리고, 대전 바이어스 전 원은 상기 대전롤러(23)에 인가되는 전원이다.
상기 정착기(50)는 상기 인쇄용지(P)에 전사된 토너 화상을 정착시키는 것으로, 상호 소정의 압력으로 맞물려 회전되도록 된 한 쌍의 정착롤러(51)(53)를 포함한다. 이 한 쌍의 정착롤러(51)(53) 중 적어도 어느 하나의 정착롤러에는 가열수단(미도시)이 마련되어 있다. 따라서, 화상을 전사받은 인쇄용지(P)가 상기 정착기(50)를 통과하면서 열과 압력에 의하여 토너 화상이 인쇄용지(P)에 정착됨으로서, 화상의 인쇄가 완료된다.
급지 유니트(60)는 공급될 인쇄용지(P)가 적재되는 공간이다. 이 급지 유니트(60)는 외부로 출입 가능하게 캐비넷(10) 내부에 장차되는 제1급지 카세트(61)를 포함한다. 또한, 급지 유니트(60)는 인쇄용지(P)를 장착할 수 있는 제2급지 카세트(63) 및/또는 다목적 피더(Multi-purpose feeder : 이하, MPF라 함)(65)를 더 포함할 수 있다. 이 MPF(65)는 OHP 필름이나, 비규격 인쇄용지를 공급하는데 주로 이용된다. 상기 제1 및 제2급지 카세트(61)(63) 및, MPF(65)에 적재된 인쇄용지(P)는 픽업롤러(67a)(67b)(67c)에 의해 이송된다.
이 급지 유니트(60)를 통하여 급지된 인쇄용지(P)는 용지이송 유니트(70)를 통하여 상기 전사벨트(27)와 가압롤러(29) 사이의 경로로 이송된다. 상기 용지이송 유니트(70)는 피드롤러(71)와, 이 피드롤러(71)와 정착기(50) 사이에서 인쇄용지(P)를 안내하는 급지경로(73) 및, 양면 인쇄를 위하여 인쇄용지(P)의 역이송을 안내하는 반전경로(duplex path)(75)를 포함한다.
그리고, 화상이 인쇄된 용지는 배출롤러(79)를 통하여 캐비넷(10) 외부로 배 출된다.
상기한 바와 같이 구성된, 전자사진방식 인쇄기의 인쇄과정을 살펴보면 다음과 같다.
인쇄용지에 대한 칼라 인쇄는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상을 기본색으로 하여, 이를 소정 비율로 중첩함으로써 구현된다. 본 실시예에서는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K)의 순서로 각 색상의 토너화상을 전사벨트(27)에 중첩시키고, 이를 인쇄용지(P)로 전사한 후에 정착기(50)를 통하여 정착시킴으로써 칼라 인쇄를 수행한다.
우선, 상기 감광드럼(20)의 외주면은 상기 대전롤러(23)에 의해 소정 전위로 대전된다. 이어서, 상기 노광 유니트(25)에 의해 시안(C) 색상의 화상정보에 해당하는 광신호가 회전하는 감광드럼(20)에 주사되면, 광이 주사된 부분은 저항이 감소하면서 상기 감광드럼(20)으로부터 전하가 빠져나간다. 따라서 광이 주사된 부분과 그렇지 않은 부분과의 사이에 전위차가 발생하면서 감광드럼(20)의 외주면에 정전잠상(electrostatic latent image)이 형성된다.
상기 감광드럼(20)이 회전하면서 정전잠상이 시안용 토너 카트리지(30C)에 접근하면, 이 시안용 토너 카트리지(30C)의 현상롤러(35)가 회전하기 시작한다. 그리고, 이 현상롤러(35)에 전원 공급기(49)로부터 현상 바이어스 전원이 인가된다. 이때, 다른 토너 카트리지(30M)(30Y)(30K)의 현상롤러(35)에는 현상을 방지하는 현상방지 바이어스 전원이 인가된다. 그러면, 상기 시안 색상의 토너만이 현상갭(Dg)을 가로질러 감광드럼(20)의 외주면에 현상된다.
감광드럼(20)의 회전에 의해 시안 색상의 토너화상이 전사벨트(27)에 접근하고, 상기 전사벨트(27)에 화상이 전사된다.
시안(C) 색상의 토너 화상이 전사벨트(27)에 완전히 전사 된 후에는 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상의 토너화상도 상기한 순서대로, 전사벨트(27)에 전사되면서 중첩된다. 이와 같이, 각 색상이 중첩됨으로써 풀 칼라의 화상이 형성된다.
상기한 과정 중에는 상기 가압롤러(29)는 상기 전사벨트(27)로부터 이격되어 있다. 이 가압롤러(29)는 풀 칼라의 화상이 전사벨트(27)에 형성되면, 인쇄용지(P)를 사이에 두고 전사벨트(27)를 가압하면서, 인쇄용지에 화상을 2차 전사하게 된다.
이를 위하여, 전사벨트(27)에 형성된 칼라토너화상의 선단이 전사벨트(27)와 가압롤러(29)가 접촉된 지점에 도달하는 때에 맞추어, 인쇄용지(P)의 선단이 전사벨트(27)와 가압롤러(29)가 접촉된 지점에 도달하도록 급지 유니트로부터 인쇄용지(P)가 공급된다. 이 인쇄용지(P)가 전사벨트(27)와 가압롤러(29) 사이를 통과하면 제2전사바이어스 전원에 의해 칼라 화상이 인쇄용지(P)로 2차 전사된다. 이어서, 정착기(50)에서 열 및 압력에 의해 칼라 화상을 인쇄용지(P)에 고착시켜 배출함으로써 칼라 인쇄가 완료된다. 이후, 제1 및 제2클리닝장치(41)(43)는 각각 감광드럼(20)과 전사벨트(27)에 잔류하는 폐토너를 제거하고, 제전램프(47)는 감광드럼(20)에 광을 조사하여 감광드럼(20) 상의 잔류전하를 제거한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전자사진방식 인쇄기에 있어서, 각 색상의 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 캐비넷(10)의 일 측면에서 그 내부로 수평 방향으로 장착하는 구성을 가진다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 4개의 토너 카트리지의 배치를 보인 개략적인 사시도이고, 도 3은 4개의 토너 카트리지의 장착 동작을 설명하기 위하여 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 4개의 토너카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 아래로부터 상부로 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상 순서로 적층된 구조로 배치된다.
이 4개의 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각에는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상의 토너가 각각 수용된다. 이 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 그 내부에 수용된 토너를 감광드럼(도 1의 20)으로 공급하는 현상롤러(35)를 구비한다. 각 현상롤러(35)의 양단에는 갭 링(gap ring)(37)이 마련되어 있다. 이 갭 링(37)은 현상롤러(35)와 감광드럼(20) 사이에 현상갭(Dg)이 유지되도록 하는 것으로, 상기 현상롤러(35)의 직경보다 큰 직경을 가진다. 따라서, 상기 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 장착시, 상기 갭 링(37)이 상기 감광드럼(20)의 외주면과 접촉되면서 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y) (30K)가 정지되도록 함으로써, 상기 현상롤러(35)와 상기 감광드럼(20) 사이에 현상갭이 유지되도록 한다.
여기서, 상기 4개의 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)는 캐비넷(10)의 측벽에 마련된 도어(15)를 오픈 시킨 상태에서 수평 방향으로 장착되는 것으로, 장착 이 완료된 후에는 고정된 상태에서 인쇄가 수행된다.
이를 위하여 상기 도어(15)의 내측에는 닫힌 위치에서 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각을 감광드럼(20) 쪽으로 탄성적으로 밀어주는 탄성 가압수단(31)을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 탄성 가압수단(31)으로는 압축스프링 등의 탄성부재(33)와, 이 탄성부재(33)에 의해 탄성 바이어스 되는 것으로 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)의 후방과 접촉되어 가압하는 가압부재(34)를 포함한다. 이 탄성 가압수단(31)은 도 3에 도시된 예에 한정되지 않으며, 다양한 구조의 변형 실시가 가능하다.
상기한 바와 같이, 수평 장착 타입의 고정형 토너 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 인쇄기는 인쇄 품질 향상, 구성의 콤팩트화, 조립 공수 감소 및, 제조 원가 절감 등을 위해서는 그 규격의 최적화가 요구된다.
이를 위하여, 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각의 높이, 전체 토너 카트리지의 총 유효높이, 현상롤러(35)의 개구각 및 직경, 감광드럼(20)의 직경 및, 감광드럼(20)과 현상롤러(35) 사이의 관계 등을 살펴보고, 이에 따른 최적화된 규격을 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일 토너 카트리지를 보인 분리 사시도이며, 도 5는 도 4의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각은 하우징(131)과, 이 하우징(131)에 설치된 현상롤러(35), 공급롤러(133), 토너 공급을 가이드하는 가이드부재(137) 및, 규제 블 레이드(139)를 포함하여 구성된다. 도 4 및 도 5는 시안(C) 색상용 토너 카트리지(30C)를 예로 들어 나타낸 것이다.
상기 현상롤러(35)는 그 일부면이 상기 하우징(131) 외부로 노출된 채로 회전 가능하게 상기 하우징(131)에 설치된다. 이 현상롤러(35)는 감광드럼(20)에 토너를 공급하며 전위차에 의해 화상을 현상한다.
여기서, 감광드럼(20)과 현상롤러(35)의 관계는 후술하는 수학식 1 및 2의 조건을 만족한다.
즉, 감광드럼(20)의 직경을 D1 이라 할 때, 이 직경 D1은 수학식 1의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112003039051252-pat00001
이 수학식 1의 조건은 각 칼라별 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 수평 상태로 장착하면서도, 각 현상롤러(35)가 상기 감광드럼(20)에 마주할 수 있도록 배치하는데 필요한 최소 공간 확보를 고려한 것이다. 즉, 상기 수학식 1에 있어서, 주어진 하한값 미만으로 직경 D1의 값을 설정하는 경우, 각 토너 카트리지의 배치 및, 유효 현상갭(Dg)의 확보가 곤란하다.
또한, 상기 감광드럼(20)은 전사벨트(도 1의 27)에 대해 토너 화상 전사시 지터(jitter)와 칼라 매칭을 고려한 것이다. 즉, 감광드럼(20)의 직경 D1은 감광드럼의 외주 길이가 전사벨트(27)의 길이와 같도록 설정되는 것이 바람직하다.
여기서, 전사벨트(27)는 사용 가능한 인쇄용지 예컨대, A4 용지(세로길이 297 mm), 리갈(Regal) 용지(세로길이 14인치), B4 용지(세로길이 364 mm)에 대해 인쇄 가능하도록, 화상 전사에 기여하는 유효 길이가 대략 370 mm 이상으로 설정되어 있다. 따라서, 이 전사벨트(27)의 길이를 감안하여, 상기 감광드럼(20)의 직경 D1을 상기한 수학식 1의 범위로 설정하였다.
수학식 1에 있어서, 상기 감광드럼(20)의 직경을 130 [mm] 이상으로 설정하는 경우를 고려해 볼 때, 감광 및 전사에는 크게 영향을 미치지 않는다. 하지만, 그 직경을 크게 할수록, 많은 공간을 차지하게 되고, 제조 비용이 급격히 상승하며, 감광드럼(20)의 제조가 어려워지는 단점이 있다.
또한, 현상롤러의 직경을 D2라 할 때, 이 직경 D1과 D2의 관계 및 직경 D2는 수학식 2의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112003039051252-pat00002
보다 바람직하게는 상기 현상롤러(35)의 직경 D2는 14 [mm]이고, 현상 갭 Dg가 0.2 [mm]의 값을 가지도록 갭 링(도 2의 37)의 직경은 14.4 [mm]로 설정되어 있다.
상기 현상롤러(35)의 직경이 10.4 [mm] 미만의 값을 가져, 수학식 2의 하한값을 벗어나는 경우는 토너 카트리지의 교체 없이, 5% 커버리지를 기준으로 할 때, 5000매 이상의 인쇄가 곤란하게 된다. 여기서, 커버리지는 용지의 인쇄면적 대비 토너가 부착되는 면적의 백분율이다. 한편, 주어진 조건의 상한 값 즉, D2가 22.1 [mm]을 벗어나는 경우는 현상롤러(35)의 제조원가가 급격히 상승하고, 상기 감광드럼(20)의 최대 크기에 대해 기구적인 배치가 곤란하게 된다.
또한, 상기 현상롤러의 개구각 θ1은 22°내지 28°의 값을 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 개구각 θ1은 상기 현상롤러(35)의 중심과 상기 현상롤러(35)와 상기 감광드럼(20) 사이에 형성된 현상갭 Dg의 선단을 잇는 선분과, 상기 현상롤러(35)의 중심과 상기 현상갭 Dg의 후단을 잇는 선분이 이루는 각도이다.
이 개구각 θ1은 상기 현상롤러(35)의 직경과 더불어, 현상롤러(35)와 감광드럼(20) 사이에 형성된 현상갭 Dg의 길이를 결정하는 요소이다. 이 개구각 θ1은 상기 현상롤러(35)의 회전 선속도 및 직경과, 이 현상롤러(35)에 인가되는 바아어스 전위를 고려하여 결정되는 것으로, 상기한 범위 내로 설정한 경우 풀 칼라 인쇄시 분당 4매 이상의 인쇄가 가능하다.
상기한 바와 같이, 감광드럼(20)과 현상롤러(35)의 규격 범위를 설정함으로써, 현상롤러의 수명을 인쇄용지 5000매 이상으로 확보하면서도, 그 크기를 최소로 할 수 있어서, 제조원가 및 인쇄기의 공간 배치를 최적화할 수 있다.
상기 공급롤러(133)는 상기 현상롤러(35)에 접촉된 채로 회전되는 것으로, 소정 색상의 토너(T)가 채워진 하우징(131) 내의 소정 위치에 설치된다. 이 공급롤 러(133)는 그 외부면에 토너(T)가 쉽게 부착되고, 상기 현상롤러(35)와의 접촉 닙(nip) 폭을 크게 가질 수 있도록 스펀지로 구성되어 있다.
상기 공급롤러(133)는 상기 토너(T)를 상기 현상롤러(35)에 부착시킴과 아울러, 토너의 공급 플로우가 원활히 이루어지도록 한다. 이와 같이 토너 공급이 원활이 진행되도록 하기 위하여 공급롤러(133)에는 전원 공급기(도 1의 49)로부터 소정 전위의 바이어스 전원이 인가된다. 이 바이어스 전원의 인가에 의하여 공급되는 토너가 소정 전위로 대전되게 된다. 또한, 공급롤러(133)는 현상후 상기 현상롤러(35)에 잔류하는 토너(T)를 크리닝한다.
이를 위하여 상기 공급롤러(133)는 그 직경 크기 및 회전 방향과, 상기 현상롤러(35)와의 관계에서 그 배치 위치가 설정이 중요하므로, 이에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
이 공급롤러(133)는 상기 현상롤러(35)와 동일한 회전 방향으로 즉, 도 5에 있어서 반시계 방향으로 회전한다. 따라서, 현상롤러(35)와 접촉되는 부분에서, 현상롤러(35)와 공급롤러(133)가 서로 반대로 회전됨으로써, 크리닝 기능을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 상기 공급롤러(133)는 직경 D3를 가지는 것으로, 그 직경 D3은 수학식 3의 조건을 만족한다.
Figure 112003039051252-pat00003
상기 공급롤러(133)의 직경 D3을 수학식 3의 조건 범위 내로 설정한 이유는 수학식 1 및 2를 통하여 언급된 현상롤러의 직경 D2와 관련된 것이다. 즉, 상기 현상롤러(35)와의 닙(nip) 폭이 대략 3 [mm] 이상의 접촉 면적을 확보하도록 한다. 그리고, 공급롤러의 속도를 대략 189 [mm/sec]로 유지하도록 함과 아울러, 현상롤러의 속도를 대략 174 [mm/sec]로 하여, 크리닝과 대전이 이루어지도록 하기 위한 설정 조건이다.
즉, 수학식 3의 하한값을 벗어나는 경우는 그 외주면에 있어서의 소정 선속도를 유지하기 위하여, 공급롤러의 회전속도를 증대시켜야 하는 문제점이 있으며, 이를 만족하지 못하는 경우 크리닝 및 대전 동작이 원활하게 수행되지 않는다. 한편, 수학식 3의 상한값을 벗어나면, 공급롤러(133)가 차지하는 공간이 커진다. 이에 따라, 각 토너 카트리지(30C)의 하우징(131)의 높이가 커지게 되어, 결과적으로 감광드럼(20)의 크기에도 영향을 미치게 된다. 따라서, 인쇄기 전체의 크기, 제조원가 상승의 원인이 된다.
상기 현상롤러(35)에 대한 공급롤러(133)의 배치를 살펴보면 다음과 같다. 도 5를 참조하면, 상기 현상롤러(35)의 중심을 기준으로 수평축(X 축)과 수직축(Y축) 좌표를 설정할 때, 공급롤러(133)는 4사분면(Ⅳ)에 위치되는 것으로, 현상롤러(35)와 공급롤러(133)의 중심축을 이은 선분과 상기 X축이 이루는 각도를 θ2라 할 때, 이 θ2는 하기의 수학식 4를 만족한다.
Figure 112003039051252-pat00004
보다 바람직하게는 각 θ2는 대략 21°인 것이 바람직하다. 여기서, 수학식 4의 상한값을 벗어나는 경우는 공급롤러(133)를 통한 토너 회수가 원활히 이루어지지 않게 되며, 하우징(131)의 높이가 높아지는 문제점이 있다. 한편, 하한 값을 벗어나는 경우는 가이드부재(137)와 공급롤러(133) 사이의 공간 확보가 용이하지 않게 되어, 토너 공급 플로우가 구성되지 않는 문제점이 있다.
상기 규제 블레이드(139)는 상기 공급롤러(133) 및 가이드부재(137)를 통하여 상기 현상롤러(35)에 공급되는 토너에 있어서, 상기 현상갭 Dg으로 전달되는 공급량을 조절한다. 또한, 규제 블레이드(139)는 하우징(131) 내부에 채워진 토너가 상기 현상롤러(35)가 설치된 부분을 통하여 외부로 유출되는 것을 방지한다.
이 규제 블레이드(139)는 그 선단이 도 5에 있어서, 상기 현상롤러(35)의 중심을 기준으로 수평축(X 축)과 수직축(Y축) 좌표를 설정할 때, 3사분면(Ⅲ)에 위치된다. 이 규제 블레이드(139)의 선단과 현상롤러(35)의 중심축을 이은 선분과 상기 X축이 이루는 각도를 θ3라 할 때, 이 θ3은 하기의 수학식 5를 만족한다.
Figure 112003039051252-pat00005
보다 바람직하게는 각 θ3은 49°를 만족한다. 여기서, 규제 블레이드(139)의 선단이 이루는 각도 각 θ3이 수학식 5의 상한값을 벗어나는 경우는 현상롤러(35)의 회전시 규제 블레이드(139)의 선단이 움직이게 되어, 상기한 좌표의 2사분면(Ⅱ)으로 이동하게 되어 그 기능을 상실할 염려가 있다. 반면, 각 θ3이 하한 값을 벗어나는 경우는 대전되지 않은 토너가 상기 공급롤러(133)를 통하여 대전된 토너와 함께 상기 현상갭 Dg으로 공급될 염려가 있다.
상기 규제 블레이드(139)는 상기 현상롤러(35)에 접촉되며, 외부 압력에 따라 그 휨 정도를 달리하는 자유단(139a)과, 이 자유단(139a)을 고정하는 고정단(139b)으로 구성된다. 여기서, 상기 자유단(139a)의 선단압력은 대략 45 내지 55 g/cm를 유지한다. 그리고, 상기 자유단(139a)의 길이 L은 대략 8.5 내지 9.2 [mm] 범위의 값을 가진다. 이와 같이, 규제 블레이드(139)의 규격 및 배치를 설정함으로써, 규제 블레이드(139)의 자유단(139a)이 상기 현상롤러(35)의 회전에 의해 뒤집히지 않으면서, 일정한 선단압력을 유지하여 대전된 토너만이 현상에 기여하도록 한다.
한편, 상기 하우징(131) 내부에는 상기한 구성요소 즉, 현상롤러(35), 공급롤러(133), 가이드부재(137) 및, 규제 블레이드(139) 이외에도, 채워진 토너를 전달하도록 회전 가능하게 설치된 교반기(141)와, 현상롤러(35) 쪽에 전달된 잉여 토너를 회수하는 회수부재(143)가 포함된다.
여기서, 시안(C) 색상용 토너 카트리지(30C)를 예로 들어, 현상롤러(35), 공급롤러(133), 규제 블레이드(139)의 최적화된 규격 및 배치를 언급하였지만, 이는 시안 색상용 토너 카트리지(30C)에 한정되는 것은 아니며, 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상용 토너 카트리지(30M)(30Y)(30K) 각각에도 적용된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토너 카트리지의 일부와 감광드럼을 보인 개략적인 도면이다.
도 6을 참조하면서, 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각의 높이와, 전체 토너 카트리지의 유효 높이, 및 감광드럼에 대한 배치에 대해 살펴보기로 한다.
우선, 시안(C) 색상용 토너 카트리지(30C)를 토대로, 각 토너 카트리지의 높이 H1을 살펴보면 다음과 같다. 이 토너 카트리지(30C)의 높이 H1은 하우징(131)의 높이를 의미하는 것으로, 이는 상기한 현상롤러(35)와, 공급롤러(133)의 직경 및 배치와, 규제 블레이드(139)의 길이 및 배치에 의해 그 최소 높이가 결정된다.
상기한 수학식 1 내지 5를 토대로 하여 토너 카트리지(30C)의 규격을 설정함에 있어서, 각 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)의 높이 H1은 최소 26 [mm]가 요구된다.
여기서, 하우징(131)을 이루는 프레임의 두께와, 실-브라켓(seal bracket), 회수부재(143)의 배치를 고려하여 볼 때, 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)의 높이 H1은 31 [mm]의 값을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 블랙 색상용 토너 카트리지(30K)의 경우는 그 높이를 설정함에 있어서, 상기한 바와 같이 높이를 31 [mm]로 유지하는 것 뿐만 아니라, 그 상부에 다른 토너 카트리지가 배치되지 않으므로, 수 밀리미터 더 높게 예컨대 33 [mm] 높이로 형성하는 것도 가능하다.
여기서, 상기 토너 카트리지 높이 H1은 상기한 값 이상의 값으로 자유롭게 설계할 수 있으나, 그 높이가 커지면 커질수록 상기 감광드럼(20)의 직경이 커질 것이 요구되고, 인쇄기 본체의 크기가 커지므로 콤팩트와 및 저 가격화 실현에 장애가 된다.
또한, 상기한 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)는 수평 방향으로 장착되는 타입으로서, 그 높이 방향으로 적층 배치된 구조를 가지며, 각 토너 카트리지는 소정 간격 DT 만큼 이격되어 있다. 이 토너 카트리지 사이의 간격 DT는 1.6 내지 1.7 [mm]의 간격을 유지하는 것이 바람직하며, 최소 1.0 [mm]의 간격을 유지한다. 이는 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각의 기구공차, 각 토너 카트리지를 수평 슬라이드 이동시 필요한 공간 확보 및, 각 현상롤러(35)의 최종적인 결합방향으로 고려하여 설정된 것이다.
여기서, 감광드럼(20)의 중심을 향하여 각 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y) (30K) 각각의 현상롤러(35) 중심이 이동되도록 상기 현상롤러(35)의 최종적인 결합 방향이 결정된다. 즉, 최상부 토너 카트리지 예컨대, 블랙 색상용 토너 카트리지(30K)는 수평 슬라이드 이동이 끝나는 지점에서 하방으로 미소 간격 이동되면서 결합이 완료된다. 한편, 최하부 토너 카트리지 예컨대, 시안 색상용 토너 카트리지(30C)는 수평 슬라이드 이동이 끝나는 지점에서 상방으로 미소 간격 이동되면서 결합이 완료된다. 이를 위하여, 상기 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 사이에는 상기한 범위의 간격 DT가 요구된다.
따라서, 상기한 각 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K) 각각의 높이 H1을 31 [mm]로 하고, 간격 DT를 1.6 [mm]를 설정하는 경우, 토너 카트리지의 전체 높이 HTOT는 128.8 [mm]로 관리할 수 있다. 한편, 각 토너 카트리지 각각의 높이 H1을 26 [mm]로 하고, 간격 DT를 1.0 [mm]로 설정하는 경우에 있어서는 HTOT는 최소 107 [mm]로 관리할 수 있다.
여기서, 블랙 색상용 토너 카트리지(30K)는 최상부에 배치되며, 다른 토너 카트리지의 채워지는 토너 용량에 비하여 블랙 토너의 용량을 많이 확보할 수 있도록, 하우징의 상부면 중 적어도 일부에 서브 공간부(30K-1)를 마련할 수 있다. 이 서브 공간부(30K-1)는 현상롤러(35)의 상부면을 피하여 마련되어, 수평 장착시 인쇄기의 다른 구성 부품 예컨대, 전사벨트(도 1의 27)와 간섭되지 않도록 함이 바람직하다.
4개의 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)의 전체 높이 HTOT는 135 [mm] 이내의 값을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 최상부에 위치된 토너 카트리지(30K)의 현상롤러 중심으로부터 최하부에 위치된 토너 카트리지(30C)의 현상롤러 중심 까지의 높이 HEF는 98.1 [mm] 이내의 값을 가지는 것이 바람직하다. 이는 인쇄기 전체의 크기 및, 상기 감광드럼(20)의 직경 크기를 상기한 수학식 1 및 2의 범위 내로 관리하고, 수학식 6의 조건을 만족시키기 위하여 요구되는 값이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 상기 감광드럼(20)에 대해 상기 4개의 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y) (30K)의 배치를 살펴 볼 때, 최상부에 마련된 토너 카트리지(30K)의 현상롤러 중심과 감광드럼(20)의 중심을 이은 선분과, 최하부에 마련된 토너 카트리지(30K)의 현상롤러 중심과 감광드럼(20)의 중심을 이은 선분이 이루는 각도(이하, 방사각이라 한다) θ4는 수학식 6의 조건을 만족한다. 보다 바람직하게는 상기 방사각 θ4는 대략 94°를 이룬다.
Figure 112003039051252-pat00006
이와 같이, 방사각 θ4를 설정함으로써 감광드럼(20)의 일측편 즉, 도 6에서는 감광드럼의 왼편에 모든 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 배치할 수 있으므로, 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)의 교환을 편리하게 할 수 있다. 또한, 콤팩트한 배치를 구현할 수 있다.
여기서, 상기 방사각 θ4의 값이 상기 수학식 6의 하한값을 벗어나는 경우는 앞서 설명된 바와 같은 범위의 규격을 가지는 토너 카트리지(30C)(30M)(30Y)(30K)를 소정 간격 DT를 확보하면서 배치할 수 없다. 한편, 수학식 6의 상한값을 벗어나는 경우는 각 토너 카트리지 별로 현상갭이 형성되는 위치가 크게 변화하게 된다. 이에 따라, 현상롤러(35)에 대한 공급롤러(133)의 설치 각도 및, 규제 블레이드(139)의 설치 각도가 동일한 구조의 토너 카트리지를 설계할 수 없게 된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 감광드럼에 대한 4개의 토너 카트리지(130C)(130M)(130Y)(130K)의 배치를 나타낸 것이다. 본 실시예에서는 4개의 토너 카트리지(130C)(130M)(130Y)(130K) 각각을 감광드럼(120)의 일측편, 도 7 에서는 감광드럼의 왼편에 모든 토너 카트리지(130C)(130M)(130Y)(130K)를 배치할 수 있는 범위 내에서 배치 각도를 변경한 것에 특징이 있다.
즉, 본 실시예에 따른 최상부에 위치된 토너 카트리지(130K)의 현상롤러(135)의 중심과 감광드럼(120)의 중심이 이루는 선분과, 최하부에 위치된 토너 카트리지(130C)의 일부인 현상롤러(135)의 중심과 감광드럼(120)의 중심이 이루는 선분 사이의 각도가 180°이내 인 것을 특징으로 한다.
이 경우, 특히 각도를 대략 100°이상 180° 이내로 설계하는 경우, 각 토너 카트리지의 내부 구성요소의 배치 설계를 다르게 하여야 하는 단점이 있다. 하지만, 토너 카트리지(130C)(130M)(130Y)(130K) 각각을 수평으로 장착하면서도 인쇄기의 일측편에서 교환할 수 있으므로 그 교환을 편리하게 할 수 있다. 또한, 도 6을 참조하여 설명된 토너 카트리지의 전체 높이 설정 보다 상대적으로 자유롭게 토너 카트리지의 높이를 설정할 수 있으며, 토너가 수용되는 하우징 내부 공간을 상대적으로 넓게 확보할 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 토너 카트리지는 현상롤러의 직경, 현상롤러의 개구부 각도, 공급롤러의 직경 및 현상롤러에 대한 배치 위치, 규제 블레이드의 자유단 길이 및 블레이드 선단의 배치 위치, 각 토너 카트리지의 높이, 및 전체 토너 카트리지 높이를 제한된 범위 내에서 특성함으로써, 그 구성의 콤팩트화, 조립 공수 감소, 제조 원가 절감의 효과가 있다.
또한, 이 토너 카트리지를 채용한 수평 장착 방식의 고정형 건식 전자사진방 식 인쇄기는 감광드럼의 직경, 이 감광드럼에 대한 토너 카트리지의 배치를 최적화함으로써, 인쇄품질 향상, 인쇄기 전체 구성의 콤팩트화, 제조 원가 절감 및 조립 공수 감소 등의 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 대전 및 노광에 의해 정전잠상이 형성되는 감광드럼을 구비한 전사사진방식 인쇄기에 수평으로 장착되는 것으로, 상기 인쇄기 내부에 고정된 채로 토너 공급 및 현상에 기여하는 토너 카트리지에 있어서,
    소정 색상의 토너가 채워지는 하우징과; 상기 감광드럼에 마주한 채로 회전 가능하게 상기 하우징에 설치되는 것으로, 상기 감광드럼에 토너를 공급하며 전위차에 의해 화상을 현상하는 현상롤러와; 상기 현상롤러에 접촉된 채로 회전 가능하게 상기 하우징 내에 설치되는 것으로, 상기 토너를 상기 현상롤러에 부착시키는 공급롤러; 및 상기 공급롤러의 하부에 위치되도록 상기 하우징에 결합 설치되며, 상기 토너의 공급을 가이드하는 가이드부재;를 포함하며,
    상기 현상롤러의 직경을 D2라 할 때, 이 직경 D2는 조건식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
    <조건식 1>
    10.4 ≤ D2 ≤ 22.1 [mm]
  2. 제1항에 있어서,
    상기 현상롤러의 개구각 θ1은 조건식 2을 만족하는 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
    <조건식 2>
    22°≤ θ2 ≤ 28°
    여기서, 현상롤러의 개구각 θ1은 상기 현상롤러의 중심과 상기 현상롤러와 상기 감광드럼 사이에 형성된 현상갭의 선단을 잇는 선분과, 상기 현상롤러의 중심과 상기 현상갭의 후단을 잇는 선분이 이루는 각도이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공급롤러는 상기 현상롤러의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전되어, 상기 현상롤러와 접촉되는 부분이 상기 현상롤러의 움직임 방향과 반대로 움직이도록 된 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급롤러는 그 직경을 D3라 할 때, 하기의 조건식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
    <조건식 3>
    Figure 112005057384512-pat00008
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급롤러는 그 중심이 상기 현상롤러의 중심축 상부에 위치되며,
    상기 현상롤러의 중심축 상기 하우징의 장착 방향과 평행하며 상기 현상롤러의 중심을 지나는 선분과, 상기 현상롤러의 중심과 상기 공급롤러를 잇는 선분이 이루는 각도를 θ2라 할 때, 이 각도 θ2는 하기의 조건식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
    <조건식 4>
    Figure 112005057384512-pat00009
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 선단이 상기 현상롤러에 접촉되며, 외부 압력에 따라 상기 선단이 휘어지는 자유단과, 상기 자유단을 상기 하우징에 고정하는 고정단을 구비한 규제 블레이드를 더 포함하여, 현상갭 Dg으로 전달되는 토너 공급량을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 규제 블레이드는 그 중심이 상기 현상롤러의 중심축 하부에 위치되며,
    상기 현상롤러의 중심축 상기 하우징의 장착 방향과 평행하며 상기 현상롤러의 중심을 지나는 선분과, 상기 현상롤러의 중심과 상기 자유단의 선단을 잇는 선분이 이루는 각도를 θ3라 할 때, 이 각도 θ3는 하기의 조건식 5를 만족하는 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
    <조건식 5>
    Figure 112005057384512-pat00010
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 높이는 26 내지 33[mm]인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지.
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