KR100612216B1 - 화상형성장치의 프로세스 카트리지 - Google Patents

화상형성장치의 프로세스 카트리지 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 토너주입구 및 이 토너주입구를 개폐하는 셔터를 갖춘 현상카트리지; 및 현상카트리지에 분리 가능하게 결합되며 결합시 현상카트리지의 토너주입구와 일치하는 토너공급구를 갖춘 토너카트리지;를 포함하며, 현상카트리지에 대한 토너카트리지의 결합시 현상카트리지의 셔터가 토너카트리지 결합방향으로 이동하면서 토너주입구를 개방하고, 현상카트리지에 대한 토너카트리지의 분리시 셔터가 토너카트리지 분리방향으로 이동하면서 토너주입구를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 현상카트리지로부터 토너카트리지가 분리되면 현상카트리지의 토너주입구가 폐쇄되므로, 토너주입구를 통한 토너 누출 현상이 발생되지 않는다.
현상, 토너, 카트리지, 프로세스, 셔터, 커버, 슬라이드, 개폐, 공급

Description

화상형성장치의 프로세스 카트리지{PROCESS CARTRIDGE FOR IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 프로세스 카트리지를 사용하는 일반적인 화상형성장치의 한 예를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2a 및 2b는 일반적인 프로세스 카트리지의 토너카트리지 및 현상카트리지를 각각 나타낸 도면,
도 3은 도 2에 나타낸 토너카트리지와 현상카트리지의 결합상태 도면,
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 카트리지의 토너주입구 개폐유닛의 구조 및 작용을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 도 4에 나타낸 토너주입구 개폐유닛의 구체적인 구조를 보인 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 카트리지의 토너카트리지를 나타낸 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 카트리지에서 현상카트리지에 대한 토너카트리지 결합시 셔터 움직임을 보인 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100;현상카트리지 110;현상카트리지 프레임
111;토너주입구 121;가이드레일
123;슬라이딩 홀 125;고정리브
127;제 1 보스 200;토너카트리지
210;토너카트리지 프레임 211;토너공급구
220;구동리브 300;토너주입구 개폐유닛
310;셔터 311;개폐부
312;작동편 313;제 2 보스
320;탄성부재 400;밀폐부재
410;고정돌기 420;수용홈
430;제 2 밀폐부재
본 발명은 전자사진 프로세스를 이용하는 복사기, 프린터 등의 화상형성장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 이 화상형성장치에 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
프로세스 카트리지란 화상형성장치의 주조립체에 착탈 가능하게 장착되는 감광체, 대전유닛, 현상유닛 및 클리닝유닛 등이 일체로 된 현상기-토너카트리지 조립체를 말한다.
전자사진 프로세스를 이용하는 화상형성장치는 프로세스 카트리지를 사용하 는 것이 알려져 있다. 이는 숙련된 수리공 없이도 사용자가 효율적으로 보수 조작을 행할 수 있어서 조작성이 현저히 향상된다는 잇점이 있다. 따라서, 이런 타입은 널리 보급되고 있다.
이러한 프로세스 카트리지는 현상카트리지 및 이 현상카트리지에 착탈 가능하게 결합되며 현상카트리지에 토너를 공급하는 토너카트리지를 포함한다. 도 1은 이러한 프로세스 카트리지를 사용하는 화상형성장치의 한 예를 나타낸 도면으로서, 도면에서 참조부호 1은 화상형성장치 본체, 10은 프로세스 카트리지이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치 본체(1)에는 카트리지 안착부(2)가 마련되며, 프로세스 카트리지(10)는 상기 카트리지 안착부(2)에 선택적으로 장착된다. 프로세스 카트리지(10)는 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 현상카트리지(20)와 토너카트리지(30)를 구비한다.
상기 현상카트리지(20)는 토너주입구(21a)를 갖춘 카트리지 프레임(21)을 구비한다. 또한, 상기 현상카트리지(20)는 상기 카트리지 프레임(21)에 회전 가능하게 지지되는 감광체 등과 같은 현상 부품들을 구비하나 도면에서는 도시를 생략하였다.
상기 토너카트리지(30)는 토너공급구(31a)를 갖춘 카트리지 프레임(31)를 구비한다. 또한, 토너카트리지(20)는 내부의 토너 저장실에 저장된 토너를 교반시킴과 아울러 상기 토너공급구(31a) 측으로 이동시키기 위한 교반기 등을 구비하나 도면에서는 구체적인 도시를 생략하였다.
상기 현상카트리지(20) 및 토너카트리지(30)는 분리 가능하게 결합되며, 결 합시 토너주입구(21a)과 토너공급구(31a)가 정확하게 일치되어 토너 공급이 가능하게 된다.
또한, 상기 현상카트리지(20)와 토너카트리지(30)는 화상형성장치 본체(1)에 별도로 착탈할 수 있으며, 토너카트리지(30)만을 교환하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 현상카트리지(20)의 토너주입구(21a)는 초기에는 필름 등으로 막혀 있으나, 사용시에 제거하기 때문에 평상시 토너주입구(21a)는 열린 상태를 유지하게 된다. 상기 토너주입구(21a) 주위에는 스폰지 실 등이 부착되어 토너카트리지(30)와 결합되는 경우에 토너가 새지 않게 되어 있다.
그러나, 프로세스 카트리지(10)가 보수 유지 등을 위하여 화상형성장치 본체(1)로부터 빼내어진 상태에서 토너카트리지(30)가 현상카트리지(20)로부터 분리되면, 현상카트리지(20)의 토너주입구(21a)는 개방된 상태이므로, 이 토너주입구(21a)를 통하여 현상카트리지(20) 내부의 토너가 누출될 수 있다. 이와 같이 현상카트리지(20) 내부의 토너가 누출되면 화상 농도가 떨어져 화상 불량이 야기되므로 토너가 누출되지 않도록 취급에 상당한 주의를 기울여야 한다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 현상카트리지로부터 토너카트리지를 분리하면 현상카트리지의 토너주입구가 자동으로 폐쇄됨으로써 토너주입구를 통한 토너 누출 문제를 해소할 수 있는 화상형성장치의 프로세스 카트리지를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 현상카트리지에 대한 토너카트리지의 결합 및 분리 동작에 연동하여 현상카트리지의 토너주입구를 자동으로 개폐하는 간단한 구조의 토너주입구 개폐유닛을 구비하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 토너주입구를 구비하는 현상카트리지; 상기 현상카트리지에 분리 가능하게 결합되며 결합시 상기 토너주입구와 일치하는 토너공급구를 구비하는 토너카트리지; 및 상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 착탈 동작에 연동하여 상기 토너카트리지 착탈 방향으로 이동하면서 상기 토너주입구를 개폐하는 셔터를 구비하는 토너주입구 개폐유닛;을 포함한다.
상기 토너주입구 개폐유닛은, 상기 토너주입구를 개방하는 제 1 위치와 폐쇄하는 제 2 위치 사이로 이동하도록 상기 현상카트리지에 설치되며 작동편을 갖춘 상기 셔터; 상기 셔터를 상기 제 2 위치 방향으로 탄력 지지하는 탄성부재; 및 토너카트리지 결합시 상기 작동편과 접촉하도록 상기 토너카트리지에 설치된 구동리브;를 포함한다.
상기 현상카트리지의 상기 토너주입구 양측에는 상기 셔터의 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일이 형성되며, 상기 토너주입구의 앞쪽에는 상기 셔터의 작동편이 수용되는 슬라이딩 홀이 형성되고, 상기 슬라이딩 홀의 앞쪽에는 상기 탄성부재를 지지하기 위한 제 1 보스가 형성된다.
상기 탄성부재는 상기 제 1 보스에 일단이 지지되고, 그 타단은 상기 셔터에 구비된 제 2 보스에 지지된 압축코일스프링으로 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 상기 슬라이딩 홀을 통하여 현상카트리지 내의 토너가 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 슬라이딩 홀 주위에 설치되는 밀폐부재를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 현상카트리지의 상기 슬라이딩 홀 양측에 한 쌍의 고정리브가 형성되고, 상기 밀폐부재의 양측에는 상기 고정리브와 대응하는 한 쌍의 고정돌기가 형성되어, 상기 밀폐부재를 슬라이드 결합하는 방법으로 쉽게 설치 할 수 있도록 구성된다.
상기 밀폐부재는 상기 탄성부재를 수용하기 위하여 그 길이방향을 따라 형성된 수용홈을 구비하며, 또한, 그 단부를 밀폐하기 위한 회피홈부를 갖는 제 2 밀폐부재를 구비한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 화상형성장치의 프로세스 카트리지는, 토너주입구 및 이 토너주입구를 개폐하는 셔터를 갖춘 현상카트리지; 및 상기 현상카트리지에 분리 가능하게 결합되며 결합시 상기 토너주입구와 일치하는 토너공급구를 갖춘 토너카트리지;를 포함하며, 상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 결합시 상기 셔터가 상기 토너카트리지 결합방향으로 이동하면서 상기 토너주입구를 개방하고, 상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 분리시 상기 셔터가 상기 토너카트리지 분리방향으로 이동하면서 상기 토너주입구를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
상기 셔터는 개폐부 및 이로부터 수직하게 절곡된 작동편을 구비하고, 상기 토너카트리지는 현상카트리지와의 결합시 상기 작동편과 접촉되는 구동리브를 구비하며, 또한, 본 발명은 상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 분리시 상기 셔터를 토너주입구 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 탄성부재를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 4a 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세스 카트리지를 설명하기 위하여 나타낸 도면들로서, 도면에서 참조부호 100은 현상카트리지, 200은 토너카트리지, 300은 토너주입구 개폐유닛이다.
상기 현상카트리지(100)는 토너주입구(111)를 갖춘 카트리지 프레임(110)을 구비한다. 상기 카트리지 프레임(110)은 몸체(112)와 커버(113)를 포함하며, 상기 토너주입구(111)는 상기 커버(113)의 대략 중앙부에 형성된다. 한편, 도면에서는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 현상카트리지(100)는 감광체, 현상롤러, 토너공급롤러, 대전롤러 및 클리닝부재 중 적어도 어느 하나 또는 이들 모두를 구비할 수 있다.
또한, 상기 커버(113)에는 후술되는 토너주입구 개폐유닛(300)의 동작 및 부품 설치를 위한 한 쌍의 가이드레일(121), 슬라이딩 홀(123), 한 쌍의 고정리브(125) 및 제 1 보스(127)가 적소에 설치된다. 상기 가이드레일(121)은 상기 토너주입구(111)의 양측에 그 길이방향을 따라 설치되며, 상기 슬라이딩 홀(123)은 상기 토너주입구(111)의 앞쪽에 형성되고, 상기 고정리브(125)는 상기 슬라이딩 홀(123)의 양측에 설치되며, 상기 제 1 보스(127)는 상기 슬라이딩 홀(123)의 앞쪽에 설치된다. 이들의 작용 및 기능에 대해서는 자세히 후술된다.
상기 토너카트리지(200)는 상기 현상카트리지(100)에 분리 가능하게 결합되며, 현상카트리지(100)와의 결합시 상기 토너주입구(111)와 일치하는 토너공급구(211)를 갖춘 카트리지 프레임(210)을 포함한다. 또한, 상기 토너카트리지(200)는 그 내부에 저장된 토너를 교반함과 아울러 상기 토너공급구(211) 측으로 이동시키는 교반기 등을 구비하나 도면에서는 도시를 생략하였다.
또한, 상기 토너카트리지(200)는 상기 현상카트리지(100)와의 결합시 후술되는 토너주입구 개폐유닛(300)을 동작시키기 위한 구동리브(220)를 구비한다. 이에 대해서는 자세히 후술된다.
상기 토너주입구 개폐유닛(300)은 상기 현상카트리지(100)에 대한 토너카트리지(200)의 착탈에 연동하여 동작하면서 상기 토너주입구(111)를 개폐한다.
이러한 토너주입구 개폐유닛(300)은 셔터(310), 탄성부재(320) 및 상술한 바와 같은 토너카트리지(200)에 설치된 구동리브(220)를 포함한다.
상기 셔터(310)는 상기 토너주입구(111)를 개방하는 제 1 위치와 폐쇄하는 제 2 위치 사이로 이동 가능하도록 상기 현상카트리지(100), 즉, 상기 커버(113)에 설치된다. 이 셔터(310)는 일정폭 및 길이를 가지는 막대 형상의 개폐부(311) 및 이로부터 수직하게 절곡된 작동편(312)을 구비한다. 이 셔터(310)는 상기 개폐부(311)가 상술한 토너주입구(111) 양측에 구비된 한 쌍의 가이드레일(121)에 지지되고, 작동편(312)이 슬라이드 홀(123)에 수용되어 설치된다.
상기 작동편(312)이 슬라이드 홀(123)로 돌출됨으로써 현상카트리지(100)에 대한 토너카트리지(200)의 결합시 토너카트리지(200)에 구비된 구동리브(220)가 상 기 작동편(312)과 접촉하여 셔터(310)가 토너카트리지(200) 결합방향으로 이동하면서 현상카트리지(100)의 토너주입구(111)를 개방한다.
한편, 상기 셔터(310)의 개폐부(311)에는 상술한 제 1 보스(127)와 대응되는 제 2 보스(313)가 형성되며, 이 제 1 및 제 2 보스(127)(313) 사이에 상기 탄성부재(320)가 설치됨으로써 상기 셔터(310)는 상기 제 2 위치 방향으로 탄력 지지된다. 여기서, 상기 탄성부재(320)는 압축코일스프링으로 구성되나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며, 상기 셔터(310)를 제 2 위치 방향으로 탄력 지지할 수 있는 것이면 어떤 것이어도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 프로세스 카트리지는, 상기 슬라이딩 홀(123)을 통하여 현상카트리지(100) 내의 토너가 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 슬라이딩 홀(123) 주위에 설치되는 밀폐부재(400)를 구비한다.
상기 밀폐부재(400)는 상기 슬라이딩 홀(123)의 양측에 길이방향을 따라 형성된 한 쌍의 고정리브(125)에 삽입되는 한 쌍의 고정돌기(410)를 갖추어 슬라이드 결합방식으로 쉽게 설치하도록 구성된다. 또한, 상기 밀폐부재(400)는 상기 탄성부재(320)를 수용하기 위하여 그 대략 중앙부에 길이방향을 따라 형성된 수용홈(420)을 구비한다. 또한, 밀폐부재(400)는 그 단부를 밀폐하기 위한 회피홈부(431)를 갖는 제 2 밀폐부재(430)를 구비한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 프로세스 카트리지의 토너주입구 개폐 작용에 대하여 도 4a 및 4b와 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4a는 현상카트리지의 토너주입구가 셔터(310)에 의해 폐쇄된 상태, 즉 토 너카트리지가 분리된 상태를 보인 것이다. 탄성부재(320)의 탄성 복원력에 의해 셔터(310)가 토너주입구 폐쇄위치로 이동되어 있으며, 토너주입구는 닫혀 있다. 따라서, 보수 유지 등을 위하여 화상형성장치 본체로부터 프로세스 카트리지가 빼내어진 상태에서 현상카트리지로부터 토너카트리지가 분리되어도 현상카트리지의 토너주입구가 폐쇄되어 있기 때문에, 토너주입구를 통한 토너 누출 현상은 일어나지 않는다. 따라서, 종래에 비해 프로세스 카트리지의 취급이 편리해 진다.
도 4b는 토너카트리지가 현상카트리지(100)에 결합됨으로써 셔터(310)가 제 1 위치로 이동하여 토너주입구(111)가 개방된 상태를 보인 것이며, 도 7은 그러한 과정, 즉 현상카트리지(100)에 대한 토너카트리지(200)의 결합시 셔터(310)가 움직이는 과정을 보인 것이다.
도시된 바와 같이, 현상카트리지(100)에 토너카트리지(200)를 결합하면, 토너카트리지(200)의 구동리브(220)가 셔터(310)의 작동편(312)과 접촉됨으로써 셔터(310)가 토너카트리지(200) 결합방향으로 이동하게 되며, 따라서, 현상카트리지(100)의 토너주입구(111)가 개방된다. 이 때, 탄성부재(320)는 압축된다.
한편, 토너카트리지(200)를 현상카트리지(100)로부터 분리하면 상기 구동리브(220)와 작동편(312)의 구속이 해제됨과 아울러 상기 탄성부재(320)의 탄성 복원력에 의해 셔터(310)는 제 2 위치로 이동되며, 따라서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 현상카트리지의 토너주입구는 셔터에 의해 폐쇄되게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 화상형성장치 본체로부터 빼 내어진 프로세스 카트리지에서 토너카트리지가 분리되면 현상카트리지의 토너주입구가 자동으로 폐쇄되기 때문에, 토너주입구를 통한 종래와 같은 토너 누출 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 현상카트리지 내부의 토너가 누출됨으로써 발생되는 화상 농도 저하 현상을 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 토너주입구를 구비하는 현상카트리지;
    상기 현상카트리지에 분리 가능하게 결합되며, 결합시 상기 토너주입구와 일치하는 토너공급구를 구비하는 토너카트리지; 및
    상기 현상카트리지의 토너주입궁 토너주입구를 닫는 방향으로 탄력 지지되도록 설치되며, 상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 착탈 동작에 연동하여 이동하면서 상기 토너주입구를 개폐하는 셔터를 구비하는 토너주입구 개폐유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 토너주입구 개폐유닛은,
    상기 토너주입구를 개방하는 제 1 위치와 폐쇄하는 제 2 위치 사이로 이동하며, 작동편을 갖춘 상기 셔터;
    상기 셔터를 상기 제 2 위치 방향으로 탄력 지지하는 탄성부재; 및
    토너카트리지 결합시 상기 작동편과 접촉하도록 상기 토너카트리지에 설치된 구동리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 현상카트리지의 상기 토너주입구 양측에는 상기 셔터의 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드레일이 형성되며, 상기 토너주입구의 앞쪽에는 상기 셔터의 작동편이 수용되는 슬라이딩 홀이 형성되고, 상기 슬라이딩 홀의 앞쪽에는 상기 탄성부재를 지지하기 위한 제 1 보스가 형성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 제 1 보스에 일단이 지지되고, 그 타단은 상기 셔터에 구비된 제 2 보스에 지지된 압축코일스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 홀을 통하여 현상카트리지 내의 토너가 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 슬라이딩 홀 주위에 설치되는 밀폐부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 현상카트리지의 상기 슬라이딩 홀 양측에는 한 쌍의 고정리브가 형성되고, 상기 밀폐부재의 양측에는 상기 고정리브와 대응하는 한 쌍의 고정돌기가 형성되어, 상기 밀폐부재를 슬라이드 결합하도록 된 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밀폐부재는 상기 탄성부재를 수용하기 위하여 그 길이방향을 따라 형성된 수용홈을 구비하며, 또한, 그 단부를 밀폐하기 위한 회피홈부를 갖는 제 2 밀폐부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  8. 토너주입구 및 이 토너주입구에 토너주입구를 닫는 방향으로 탄력 지지되도록 설치되어 토너주입구를 개폐하는 셔터를 갖춘 현상카트리지; 및
    상기 현상카트리지에 분리 가능하게 결합되며, 결합시 상기 토너주입구와 일치하는 토너공급구를 갖춘 토너카트리지;를 포함하며,
    상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 결합시 상기 셔터가 상기 토너카트리지 결합방향으로 이동하면서 상기 토너주입구를 개방하고,
    상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 분리시 상기 셔터가 상기 토너카트리지 분리방향으로 이동하면서 상기 토너주입구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 셔터는 개폐부 및 이로부터 수직하게 절곡된 작동편을 구비하며,
    상기 토너카트리지는 현상카트리지와의 결합시 상기 작동편과 접촉되는 구동리브를 구비하며,
    상기 현상카트리지에 대한 상기 토너카트리지의 분리시 상기 셔터를 토너주입구 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 프로세스 카트리지.
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