KR100553903B1

KR100553903B1 - 폐토너 이송장치 및 이를 채용한 전자사진방식 인쇄기

Info

Publication number: KR100553903B1
Application number: KR1020030084970A
Authority: KR
Inventors: 이명석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2006-02-24
Also published as: US20050117945A1; KR20050051212A; JP2005157357A

Abstract

개시된 폐토너 이송장치는, 오거의 나선형 날개 사이의 홈에 설치되는 탄성브러쉬를 구비하여, 오거가 회전됨에 따라 탄성브러쉬가 나선형 날개와 탄력적으로 간섭됨으로써 폐토너가 홈에 정체되지 않도록 된 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의해, 폐토너를 효과적으로 저장용기로 이송시킬 수 있다.

Description

폐토너 이송장치 및 이를 채용한 전자사진방식 인쇄기{Wasted toner conveying apparatus and electrophotographic printer using the same}

도 1은 종래의 폐토너 이송장치의 개략적인 구성도.

도 2는 도 1의 A부를 상세히 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기의 일 실시예를 도시한 개략적인 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 폐토너 이송장치의 일 실시예의 수직단면도.

도 5는 도 4에 도시된 폐토너 이송장치의 일 실시예의 수평단면도.

도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101......감광드럼 104......전사벨트

120,130......클리닝장치 200......저장용기

300......폐토너 이송장치 301......인입부

310......덕트 320......오거

321......샤프트 322......나선형 날개

323......홈 340......파이프

350......반송코일 360......구동모터

370......탄성브러쉬

본 발명은 전자사진방식 인쇄기에 관한 것으로서, 특히 인쇄과정에서 발생된 폐토너를 이를 수용하는 저장용기로 이송시키기 위한 폐토너 이송장치를 구비하는 전자사진방식 인쇄기에 관한 것이다.

전자사진방식 인쇄기의 화상형성과정을 보면 다음과 같다. 일정한 전위로 대전된 감광체에 노광기로부터 화상정보에 대응되는 광이 주사되면, 감광체에는 정전잠상이 형성된다. 현상기는 정전잠상에 토너(toner)를 공급하여 토너화상을 형성한다. 칼라 전자사진방식 인쇄기의 경우에는 일반적으로 각각 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 토너가 수용된 4 개의 현상기가 필요하다. 이 토너화상은 감광체로부터 직접 또는 중간전사매체를 거쳐 기록매체로 전사된다. 이 기록매체가 정착기를 통과하면 열과 압력에 의해 토너화상이 기록매체에 정착된다. 이와 같은 과정에 의해 단색(mono)화상 또는 칼라화상이 기록매체에 인쇄된다.

건식 전자사진방식 인쇄기는 분말형태의 토너를 사용한다. 화상 형성과정에서 감광체나 중간전사매체에 잔류되는 폐토너는 이로부터 제거된다. 제거된 폐토너는 저장용기에 수용된다. 전자사진방식 인쇄기는 폐토너를 저장용기로 이송시키는 폐토너 이송장치를 구비한다.

도 1은 종래의 폐토너이송장치의 개략적인 구성도이다.

도시되지 않은 클리닝장치에 의하여 감광체 또는 중간전사매체로부터 제거된 폐토너는 인입부(1)를 통하여 덕트(2)로 인입된다. 덕트(2) 내에는 구동모터(3)에 의해 회전되는 샤프트(4)가 설치되고, 샤프트(4)의 단부에는 반송코일(5)이 결합된다. 참조부호 6은 덕트(2)와 저장용기(미도시)를 연결하는 파이프이다. 반송코일(5)은 파이프(6) 내부까지 연장되어 설치된다. 인입부(1)를 통하여 덕트(2)로 인입된 폐토너는 회전되는 반송코일(5)에 의해 파이프(6)를 따라 저장용기로 이송된다.

이와 같은 구성의 폐토너이송장치에서 폐노너가 덕트(2)에 충진된 상태에서 장시간 방치되면, 미세한 분발형태인 폐토너가 입자 상호간의 친화력에 의해 엉키면서 샤프트(4)의 외주에 부착될 수 있다. 특히, 고온 고습 환경에서 장시간 방치되는 경우에는 폐토너가 고화된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 샤프트(4)에 부착되어 고화된 폐토너가 샤프트(4)의 외주와 반송코일(5)의 최외주 사이의 공간(B)을 메우게 되면 샤프트(4)와 반송코일(5)이 회전되더라도 폐토너가 더 이상 이송되지 않는다. 그러면, 클리닝장치에 폐토너가 적체되고. 이와 같은 상태가 지속되면 폐토너가 화상형성장치 내부로 유출될 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 감광체나 중간전사매체 등의 화상수용체로부터 제거된 폐토너가 적체되지 않고 효과적으로 저장용기로 이송시킬 수 있도록 개선된 폐토너 이송장치 및 이를 구비하는 전자사진방식 인쇄기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자사진방식 인쇄기의 폐토너 이송장치는, 토너화상이 일시적으로 수용되는 화상수용체로부터 제거된 폐토너를 이를 수용하는 저장용기로 이송시키는 전자사진방식 인쇄기의 폐토너 이송장치로서, 샤프트와 그 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하고, 회전되면서 상기 폐토너를 이송시키는 오거; 및 상기 나선형 날개 사이의 홈에 설치되는 탄성브러쉬;를 포함하여, 상기 오거가 회전됨에 따라 상기 탄성브러쉬가 상기 나선형 날개와 탄력적으로 간섭됨으로써 상기 폐토너가 상기 홈에 정체되지 않도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기는, 화상형성과정에서 토너화상이 일시적으로 수용되는 화상수용체와, 상기 화상수용체에 잔류되는 폐토너를 제거하는 클리닝장치와, 상기 폐토너가 수용되는 저장용기와, 상기 클리닝장치로부터 상기 저장용기로 상기 폐토너를 이송시키는 폐토너 이송장치를 포함하는 전자사진방식 인쇄기에 있어서, 상기 폐토너 이송장치는, 샤프트와 그 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하고, 회전되면서 상기 폐토너를 이송시키는 오거; 및 상기 나선형 날개 사이의 홈에 설치되는 탄성브러쉬;를 포함하여, 상기 오거가 회전됨에 따라 상기 탄성브러쉬가 상기 나선형 날개와 탄력적으로 간섭됨으로써 상기 폐토너가 상기 홈에 정체되지 않도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 탄성브러쉬는 상기 샤프트의 외주에 탄력적으로 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하 기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기의 일 실시예를 도시한 개략적인 구성도이다. 도 3을 보면, 감광드럼(101), 노광유닛(102), 현상기(103), 전사벨트(104)가 도시되어 있다.

감광드럼(101)은 감광체(photoreceptor)의 일 예로서, 금속제 드럼의 외주에 광도전성 물질층이 형성된 것이다. 감광드럼(101) 대신에 도면에 도시되지는 않았지만 벨트형태의 감광체가 사용될 수도 있다.

노광유닛(102)은 균일한 전위를 가지도록 대전된 감광드럼(101)에 화상정보에 해당되는 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다. 노광유닛(102)으로서는 일반적으로 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)가 사용된다.

4 개의 현상기(103C,103M,103Y,103K)는 각각 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광드럼(101)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 형성시킨다.

전사벨트(104)는 감광체로부터 토너화상을 전달받아 이를 기록매체(S)로 전달하는 중간전사매체의 일 예이다. 전사벨트(104) 대신에 도면에 도시되지는 않았지만 드럼형태의 전사드럼이 사용될 수도 있다. 전사벨트(104)에는 감광드럼(101)에 순차적으로 형성되는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 토너화상이 순차적으로 전사되어 중첩됨으로써 칼라토너화상이 형성된다. 전사벨트(104)의 주행 선속도는 감광드럼(101)의 회전 선속도와 동일한 것이 바람직하다. 전사벨트(104)의 길이는 칼라토너화상이 최종적으로 수용되는 기록매체(S)의 길이와 같거 나 적어도 그보다 길어야 한다.

참조부호 105는 전사롤러이다. 전사롤러(105)는 전사벨트(104)와 대면되도록 설치된다. 전사롤러(105)는 전사벨트(104)에 칼라토너화상이 전사되는 동안에는 전사벨트(104)로부터 이격되어 있다가, 전사벨트(104)에 칼라토너화상이 완전히 전사되면 이를 기록매체(S)로 전사하기 위해 전사벨트(104)와 소정 압력으로 접촉된다. 참조부호 106은 정착기이다. 토너화상이 전사된 기록매체(S)가 정착기(106)를 통과하면 열과 압력에 의해 토너화상이 기록매체(S)에 정착된다. 참조부호 107은 감광드럼(101)을 균일한 전위로 대전시키는 대전기이다. 참조부호 108은 감광드럼(101)에 잔류되는 전하를 제거하는 제전기이다.

노광유닛(102)에 의해 시안(C) 색상의 화상정보에 해당하는 광신호가 균일한 전위로 대전된 감광드럼(101)에 주사되면, 광이 주사된 부분은 저항이 감소하면서 감광드럼(101)의 외주면에 부착된 전하가 빠져나간다. 따라서 광이 주사된 부분과 그렇지 않은 부분과의 사이에 전위차가 발생하며, 이에 의해 감광드럼(101)의 외주면에 정전잠상이 형성된다. 감광드럼(101)이 회전하면서 정전잠상이 현상기(103C)에 접근하면, 예를 들면 현상기(103C)에 수용된 시안색상의 토너가 정전잠상에 부착되어 시안색상의 토너화상이 형성된다. 감광드럼(101)의 회전에 의해 시안색상의 토너화상이 전사벨트(104)에 접근하면, 전사벨트(104)와의 전위차 및/또는 접촉압력에 의해 토너화상이 전사벨트(104)로 전사된다. 시안색상의 토너화상이 전사벨트(104)에 완전히 전사되면, 다음으로, 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K)색상의 토너화상도 상술한 단계를 거쳐 전사벨트(104)에 중첩 전사되어 칼라토너화상이 형성된다. 기록매체(S)가 전사벨트(104)와 전사롤러(105) 사이를 통과하면 칼라토너화상이 기록매체(S)로 전사된다. 계속하여 정착기(106)에서 열 및 압력에 의해 칼라토너화상을 기록매체(S)에 고착시켜 배출함으로써 칼라화상형성이 완료된다.

감광드럼(101)과 전사벨트(104)는 기록매체(S)로 토너화상을 전달하기 전에 토너화상이 일시적으로 수용되는 화상수용체이다. 감광드럼(101)-전사벨트(104)-기록매체(S)로 토너화상이 전사되는 과정에서 일부 토너는 감광드럼(101) 또는 전사벨트(104)에 잔류하게 된다. 다음 인쇄를 위해서는 화상수용체에 잔류되는 폐토너는 제거되는 것이 바람직하다. 제거된 폐토너는 저장용기(200)에 수용되고 폐기된다. 일부 폐토너가 현상기로 재인입되어 재활용되는 경우도 있으나, 칼라화상형성장치의 경우에는 각 색상의 토너가 서로 섞이므로 재활용될 수 없는 것이 일반적이다.

도 3을 보면, 감광드럼(101)으로부터 폐토너를 제거하기 위한 클리닝장치(120)의 일 예가 도시되어 있다, 블레이드(122)에 의하여 감광드럼(101)으로부터 제거된 폐토너는 하우징(121) 내에 일시적으로 수용된다. 전사벨트(104)로부터 폐토너를 제거하기 위한 클리닝장치(130)도 클리닝장치(120)와 거의 동일하게 구성될 수 있다. 참조부호 200은 폐토너가 수용되는 저장용기이다. 클리닝장치(120)에 의하여 감광드럼(101)으로부터 제거된 폐토너는 폐토너이송장치(300)에 의해 저장용기(200)로 이송된다. 클리닝장치(130)는 저장용기(200)와 바로 연결될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 클리닝장치(130)로부터 저장용기(200)로 폐토너를 이송시키는 별도의 폐토너 이송장치가 더 구비될 수도 있다.

도 4와 도 5는 도 3에 도시된 폐토너 이송장치의 수직단면도와 수평단면도를 각각 도시한 것이며, 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'단면도이다.

도 4와 도 5를 보면, 클리닝장치(120)의 배출구(124)와 연결된 인입구(301)를 통하여 덕트(310)로 폐토너가 인입된다. 덕트(310) 내부에는 오거(320)가 설치된다. 덕트(310)는 파이프(340)에 의하여 저장용기(200)와 연결된다.

오거(320)는 샤프트(321)와 그 외주에 형성되는 나선형의 날개(322)를 구비한다. 샤프트(321)에는 기어(330)가 결합된다. 참조부호 360은 그 회전축에 기어(330)와 연결되는 웜기어(361)가 결합된 구동모터이다. 웜기어(361)는 기어(330)와 연결된다. 구동모터(360)는 오거(320)를 회전시킨다. 파이프(340) 내에는 반송코일(350)이 구비될 수 있다. 반송코일(350)은 일단부가 오거(320)의 샤프트(321)에 결합되며, 타단부는 저장용기(200)까지 연장되어 있다. 반송코일(340)은 오거(320)가 회전됨에 따라 함께 회전된다.

클리닝장치(120)에 의해 감광드럼(101)으로부터 제거된 폐토너는 인입부(301)를 통하여 덕트(310)로 인입된다. 폐토너는 오거(320)의 나선형 날개(322) 사이의 홈(323)에 모인다. 구동모터(360)가 회전되면 덕트(310) 내의 오거(320)가 회전되며, 오거(320)와 연결된 반송코일(340)도 함께 회전된다. 나선형 날개(322)의 추력에 의하여 홈(323)에 모인 폐토너는 파이프(350)로 인입된다. 폐토너는 반송코일(340)의 추력에 의하여 파이프(350)를 따라 저장용기(200)로 이송된다.

화상형성장치가 인쇄동작을 하지 않는 동안에는 오거(320)가 회전되지 않는다. 폐토너는 오거(320)의 나선형 날개(322) 사이의 홈(323)에 모인 채 장시간 방치될 수 있다. 폐토너는 미세한 분말상태여서 서로간의 친화력에 의하여 서로 뭉쳐질 수 있다. 이 상태에서 폐토너가 습기를 흡수하면 고화되어 샤프트(321)나 날개(322)에 부착될 수 있다. 오거(320)는 나선형 날개(322) 사이의 홈(323)에 모인 폐토너를 이송시키는데, 이 홈(323)이 고화된 폐토너로 채워지면 이송효율이 저하된다. 또한, 폐토너는 미세한 분말이어서 고화되지 않은 상태에서도 나선형 날개(322) 사이의 홈(323)에서 맴돌면서 파이프(350) 쪽으로 이송되지 않을 수도 있다.

본 발명에 따른 폐토너이송장치는 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 나선형 날개(322) 사이의 홈(323)에 탄성브러쉬(370)를 설치한 것을 특징으로 한다. 탄성브러쉬(370)는 덕트(310)에 그 일단이 고정되고 타단은 홈(323)에 위치된다. 탄성브러쉬(370)는 샤프트(321)의 외주에 탄력적으로 접촉되도록 연장되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 구동모터(360)가 회전됨에 따라 탄성브러쉬(370)가 나선형 날개(322)와 간섭되어 도 5의 화살표시(C) 방향으로 탄력적으로 움직이게 된다. 이와 같은 움직임에 의하여, 탄성브러쉬(370)는 홈(323)에 모인 폐토너를 휘저어서 폐토너가 홈(323)에 정체되지 않도록 한다. 따라서, 폐토너가 샤프트(321)의 외주와 나선형 날개(322)의 표면에 부착되지 않는다. 또, 장시간의 정체로 인하여 샤프트(321)의 외주나 나선형 날개(322)의 표면에 부착된 폐토너를 긁어내어서 홈(323)이 고화된 폐토너로 인하 여 막히는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자사진방식 인쇄기에 의하면, 탄성브러쉬를 구비함으로써 폐토너가 나선형 날개 사이의 홈에 정체되어 고화되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여 오거의 폐토너 이송효율을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

토너화상이 일시적으로 수용되는 화상수용체로부터 제거된 폐토너를 이를 수용하는 저장용기로 이송시키는 전자사진방식 인쇄기의 폐토너 이송장치로서,

샤프트와 그 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하고, 회전되면서 상기 폐토너를 이송시키는 오거; 및

상기 나선형 날개 사이의 홈에 설치되는 탄성브러쉬;를 포함하여, 상기 오거가 회전됨에 따라 상기 탄성브러쉬가 상기 나선형 날개와 탄력적으로 간섭됨으로써 상기 폐토너가 상기 홈에 정체되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 인쇄기의 폐토너 이송장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성브러쉬는 상기 샤프트의 외주에 탄력적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 인쇄기의 폐토너 이송장치.
화상형성과정에서 토너화상이 일시적으로 수용되는 화상수용체와, 상기 화상수용체에 잔류되는 폐토너를 제거하는 클리닝장치와, 상기 폐토너가 수용되는 저장용기와, 상기 클리닝장치로부터 상기 저장용기로 상기 폐토너를 이송시키는 폐토너 이송장치를 포함하는 전자사진방식 인쇄기에 있어서, 상기 폐토너이송장치는,

샤프트와 그 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하고, 회전되면서 상기 폐토너를 이송시키는 오거; 및

상기 나선형 날개 사이의 홈에 설치되는 탄성브러쉬;를 포함하여, 상기 오거가 회전됨에 따라 상기 탄성브러쉬가 상기 나선형 날개와 탄력적으로 간섭됨으로써 상기 폐토너가 상기 홈에 정체되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 전자사진방식 인쇄기.
제2항에 있어서,

상기 탄성브러쉬는 상기 샤프트의 외주에 탄력적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 인쇄기.