KR100690570B1

KR100690570B1 - 현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100690570B1
Application number: KR1020050017583A
Authority: KR
Inventors: 마사미치 기무라; 가즈노리 고시모리; 유키미츠 요시다
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2007-03-09
Also published as: CN101261478B; JP4525167B2; US7321743B2; US7653327B2; CN100394330C; JP2005326637A; KR20060043358A; CN1696843A; CN101261478A; US20080085136A1; US20050254860A1

Abstract

현상제를 수용하는 현상제 카트리지와, 상기 현상제 카트리지가 장착되고, 상담지체의 잠상을 현상제에 의해 가시화하는 현상기와, 상기 현상기가 탑재되고, 회전하여 상기 현상기를 차례로 현상 영역으로 이동시키는 로터를 구비한 현상 장치에 이용되는 현상제 회수 기구는 상기 현상제 카트리지에 설치되고, 회수된 현상제를 수용하는 수용실과, 상기 현상기 내의 현상제를 상기 수용실 내로 회수하는 회수구와, 상기 수용실 내에 한쪽 끝이 회동 가능하게 축 지지되고, 상기 로터의 회전에 의한 중력 변화에 의해 상기 회수구를 개폐하는 판 형상의 셔터를 갖는다.

현상제 회수 기구, 화상 형성 장치, 현상제 카트리지, 현상기

Description

현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치{DEVELOPER RECOVERING MECHANISM AND IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러(full-color) 프린터를 나타내는 개략 구성도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 회전식 현상 장치를 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 카트리지를 탑재한 회전식 현상 장치를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 카트리지를 장착한 현상기를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 카트리지를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상기를 나타내는 사시도.

도 7은 도 5에 나타낸 현상제 카트리지의 커버 부재를 제거한 사시도.

도 8은 도 5에 나타낸 현상제 카트리지를 나타내는 분해 사시도.

도 9는 도 5에 나타낸 현상제 카트리지의 캡을 나타내는 평면도, 정면도, 측 면도.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풀 컬러 프린터의 현상제 회수 기구를 설명하는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 풀 컬러 프린터 2 : 감광체 드럼(상담지체)

5 : 회전식 현상 장치(현상 장치)

5Y, 5M, 5C, 5K : 현상기

41 : 회전축 부재(로터) 45Y : 현상제 카트리지

61 : 공급구 62 : 배출구

71 : 보급구 72 : 회수구

76 : 통 형상체 77 : 수용구

78 : 개구 80 : 캡

82 : 판편(板片) 83 : 개구부

84 : 홈부 85 : 셔터

86 : 축체(軸體) 87 : 누름편(presser plate)

90 : 규제판 100 : 사용 완료 현상제

본 발명은 현상기에 장착된 현상제 카트리지에 현상기 내의 현상제를 회수하는 현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치에 관한 것이며, 특히 복수의 현상기를 회전하여 차례로 현상 영역으로 이동시키는 회전식 현상 장치에 이용되는 현상제 회수 기구 및 이 현상제 회수 기구를 구비한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래, 화상 형성 장치에서는, 서로 다른 색의 토너를 수용한 복수의 현상기를 둘레 방향을 따라 배치하고, 이들 현상기를 로터에 의해 회전하여 차례로 감광체와 대향하는 현상 영역으로 이동시키는 회전식 현상 장치를 탑재한 것이 알려져 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 예를 들어 옐로(yellow), 마젠타(magenta), 시안(cyan), 블랙(black)의 각 색의 토너를 수용한 4개의 현상기를 현상 영역으로 차례로 이동시켜, 감광체 위에 4색의 토너상을 차례로 형성하고, 기록 매체 또는 중간 전사체 위에 4색의 토너상을 중첩시켜 컬러 화상을 형성하도록 구성되어 있다.

각 현상기에는 예를 들어 현상기 내로 새로운 현상제를 보급(補給)하는 동시에, 현상기 내의 현상제를 회수하는 현상제 카트리지가 착탈(着脫) 가능하게 배치되어 있다.

이 현상제 카트리지의 단면(端面)에는 현상기 내의 현상제를 회수하는 회수구가 설치되어 있다. 이 회수구가 형성된 단면에 필름 형상 부재의 한쪽 끝이 고정 지지되어 있고, 다른쪽 자유단에 추(weight)가 부착되어, 이 자유단이 회수구를 개폐하도록 구성되어 있다.

그리고, 로터의 회전에 의해 현상기가 차례로 이동할 때, 회수구가 필름 형상 부재의 지지부보다 하방(下方)에 위치하면, 필름 형상 부재가 회수구를 폐지(閉止)한다. 한편, 회수구가 필름 형상 부재의 지지부보다 상방(上方)에 위치하면, 추의 중력에 의해 필름 형상 부재가 휘어져 회수구가 개방된다. 그리고, 개방된 회수구로부터 현상기 내의 현상제가 현상제 카트리지에 회수된다(예를 들어 일본국 특허공개평10-198144호 공보를 참조).

그러나, 일본국 특허공개평10-198144호 공보에 기재된 현상제 카트리지에서는, 필름 형상 부재를 고정 지지하기 위해, 필름 형상 부재 위로부터 판재(板材)를 단면에 압입 용착(溶着)하여 부착하고 있어 제조 공정이 복잡해지는 동시에, 제조 비용이 상승한다는 문제가 있다.

또한, 필름 형상 부재에 부착된 추의 중력에 의해 회수구를 개폐하기 때문에, 폐지 시에도 필름 형상 부재가 휘어지기 쉽고, 회수구와 필름 형상 부재의 갭(gap)으로부터 현상제가 현상기 내로 역류하기 쉽다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 제조 공정이 복잡해지는 것을 방지하는 동시에, 제조 비용을 저감시킬 수 있는 현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 현상제 카트리지의 회수구로부터 현상기 내로 현상제가 역류하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 특징에 있어서, 현상제를 수용하는 현상제 카트리지와, 상기 현상제 카트리지가 장착되고, 상담지체(像擔持體)의 잠상(潛像)을 현상제로 가시화하는 현상기와, 상기 현상기가 탑재되고, 회전하여 상기 현상기를 차례로 현상 영역으로 이동시키는 로터를 구비한 현상 장치에 이용되는 현상제 회수 기구가, 상기 현상제 카트리지에 설치되고, 회수된 현상제를 수용하는 수용실과, 상기 현상기 내의 현상제를 상기 수용실 내로 회수하는 회수구와, 상기 수용실 내에 한쪽 끝이 상기 로터의 회전축과 거의 평행한 축에 대하여 회동(回動) 가능하게 축 지지되고, 상기 로터의 회전에 의한 중력 변화에 의해 상기 회수구를 개폐하는 판 형상의 셔터를 갖는다.

본 특징의 현상제 회수 기구에 의하면, 현상제 카트리지가 장착된 현상기는 로터의 회전에 의해 차례로 현상 영역으로 이동한다. 현상제 카트리지에 형성된 수용실에는 현상제를 회수하는 회수구가 설치되어 있고, 이 회수구를 개폐하는 판 형상 셔터의 한쪽 끝이 수용실 내에 회동 가능하게 축 지지되어 있다. 그리고, 로터의 회전에 의해 현상기가 이동할 때에, 그 이동 시의 중력 변화에 의해 셔터가 회동하여 회수구가 개폐된다. 이동 시의 중력 변화에 의해 셔터가 개방되면, 현상 기 내의 현상제가 회수구로부터 수용실 내로 회수된다. 또한, 이동 시의 중력 변화에 의해 셔터가 폐지되면, 현상기로부터의 현상제 회수가 정지된다.

이러한 현상제 회수 기구는 판 형상 셔터의 한쪽 끝을 회동 가능하게 축 지지하고 있기 때문에, 셔터를 개폐하는 구조를 간략화할 수 있고, 부품 수도 적다. 이 때문에, 제조 공정이 복잡해지는 것을 방지할 수 있고, 비용 상승을 방지할 수 있다.

본 발명의 제 2 특징에 있어서, 상기 제 1 특징에 의거한 현상제 회수 기구가 상기 셔터의 축부(軸部) 측으로부터 세워서 설치되고, 상기 수용실의 현상제가 상기 회수구로 역류하는 것을 규제하는 규제판을 갖는다.

본 특징의 현상제 회수 기구에 의하면, 셔터의 축 지지부 측으로부터 규제판이 세워서 설치되어 있고, 로터의 회전에 의해 셔터가 개방되었을 때에, 수용실 내의 현상제가 규제판에 의해 규제되어, 회수구 측으로 이동하지 않는다. 이 때문에, 수용실 내의 현상제가 회수구로부터 현상기 내로 역류하는 것이 방지된다. 또한, 규제판은 셔터의 축 지지부 측으로부터 세워서 설치되어 있어, 셔터의 개방을 방해하지 않는다.

본 발명의 제 3 특징에 있어서, 상기 제 2 특징에 의거한 현상제 회수 기구의 상기 규제판은 상기 회수구와 대면(對面)하여 설치되고, 상기 셔터의 개방 시의 회동 각도를 규제하는 동시에, 상기 수용실 내의 현상제가 상기 회수구로 누출되지 않는 높이로 설정되어 있다.

본 특징의 현상제 회수 기구에 의하면, 규제판은 회수구와 대면하여 설치되 어 있고, 셔터가 규제판에 닿아, 개방되었을 때의 회동 각도가 규제판에 의해 규제된다. 이 규제판은 수용실 내의 현상제가 회수구로 누출되지 않는 높이로 설정되어 있어, 셔터가 개방되었을 때에, 수용실 내의 현상제가 회수구로부터 현상기 내로 역류하는 것이 방지된다.

본 발명의 제 4 특징에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 중 어느 하나의 특징에 의거한 상기 회수구와, 상기 셔터의 축부를 지지하는 축 지지부는 상기 수용실의 개구(단부)에 장착되는 통 형상(tubular)의 캡(cap)에 일체 성형되어 있다.

본 특징의 현상제 회수 기구에 의하면, 회수구와 셔터의 축 지지부는 통 형상의 캡에 일체 성형되어 있고, 이 통 형상의 캡이 수용실의 개구에 장착되어 있다. 이 때문에, 현상제 카트리지의 수용실 형상이 단순해지고, 제조가 간단하여 조립 공정도 간략화할 수 있으며, 제조 비용을 한층 더 저감시킬 수 있다.

본 발명의 제 5 특징에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 중 어느 하나의 특징에 의거한 현상제 회수 기구의 상기 셔터는 상기 회수구를 폐색(閉塞)하는 판체(板體)와, 상기 판체의 코너부로부터 뻗어 있는 축체(軸體)로 형성되고, 상기 축체를 지지하기 위해 상기 캡에 설치된 축 지지부는 상기 축체의 단부를 지지하는 한 쌍의 홈부와, 상기 한 쌍의 홈부 사이에 설치되고, 상기 축체의 홈부로부터의 빠짐을 방지하는 누름편으로 형성되어 있다.

본 특징의 현상제 회수 기구에 의하면, 셔터는 회수구를 폐색하는 판체로 구성되어 있다. 이 판체의 코너부로부터 뻗어 있는 축체의 단부는 한 쌍의 홈부에 의해 지지되어 있고, 축체의 회전에 의해 판체가 회수구를 개폐한다. 한 쌍의 홈 부 사이에는 누름편이 설치되어 있어, 회전하는 축체가 홈부로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 축체를 홈부에 밀어 넣는 원터치만으로 셔터를 조립할 수 있다.

본 발명의 제 6 특징에 있어서, 화상 형성 장치에는, 상기 제 1 내지 제 5 중 어느 하나의 특징에 의거한 현상제 회수 기구가 설치된다.

본 특징의 화상 형성 장치에 의하면, 상기 제 1 내지 제 5 중 어느 하나의 특징에 의거한 현상제 회수 기구가 설치되어 있기 때문에, 로터의 회전에 의한 중력 변화에 의해 회수구의 셔터가 개폐되고, 현상기 내의 현상제가 현상제 카트리지에 회수된다. 이 때문에, 셔터의 개폐 구조가 간단하여 제조 공정을 간략화할 수 있는 동시에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 규제판을 설치함으로써, 현상제 카트리지 내의 현상제가 현상기 내로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치는 상기와 같이 구성했기 때문에, 부품 수가 적고, 제조 공정을 간략화할 수 있는 동시에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 규제판을 설치함으로써, 현상제 카트리지에 회수된 현상제가 현상기 내로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 제 1 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

우선, 화상 형성 장치의 구성의 개요를 설명하고, 이어서 본 발명의 요부(要部)에 대해서 설명한다.

도 1은 본 실시예의 화상 형성 장치인 풀 컬러 프린터(1)를 나타내는 개략 구성도이다.

이 풀 컬러 프린터(1)의 내부에는, 중앙보다도 약간 우측 상부(上部)에 상담지체로서의 감광체 드럼(2)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 감광체 드럼(2)은 표면에 감광체층이 피복되어 있고, 구동 수단(도시 생략)에 의해 화살표 방향으로 회전 구동된다.

이 감광체 드럼(2)의 표면은 감광체 드럼(2)의 대략 바로 아래에 배치된 대전(帶電) 롤러(3)에 의해 소정의 전위로 대전된 후, 이 감광체 드럼(2) 바로 아래의 떨어진 위치에 배치된 노광 수단으로서의 ROS(4)(Raster Output Scanner)에 의해 레이저 빔(LB)이 노광되어, 화상 정보에 따른 정전 잠상이 형성된다.

감광체 드럼(2) 위에 형성된 정전 잠상은 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)를 둘레 방향에 따라 배치한 회전식 현상 장치(5)에 의해 현상되고, 소정 색의 토너상으로 된다.

이 때, 감광체 드럼(2)의 표면에는 형성하는 화상의 색에 따라 대전, 노광, 현상의 각 공정이 소정 횟수만큼 반복된다. 회전식 현상 장치(5)는 대응하는 색의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)가 감광체 드럼(2)과 대향하는 현상 영역으로 이동한다.

예를 들어 풀 컬러의 화상을 형성할 경우, 감광체 드럼(2)의 표면에는 대전, 노광, 현상의 각 공정이 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색에 대응하여 4회 반복되고, 감광체 드럼(2)의 표면에는 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색에 대응한 토너상이 차례로 형성된다.

감광체 드럼(2) 위에 차례로 형성되는 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 각 색의 토너상은 감광체 드럼(2)의 외주(外周)에 중간 전사 벨트(6)가 감겨진 1차 전사 위치에서, 중간 전사 벨트(6) 위에 서로 중첩된 상태로 1차 전사 롤러(7)에 의해 1차 전사된다.

이 중간 전사 벨트(6) 위에 다중(多重)으로 전사된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 토너상은 소정의 타이밍으로 급지(給紙)되는 기록 용지(9) 위에 2차 전사 롤러(8)에 의해 일괄적으로 2차 전사된다. 기록 용지(9)는 풀 컬러 프린터(1)의 하부에 배치된 급지 카세트(10)로부터 픽업 롤러(pick-up roller)(11)에 의해 송출(送出)되는 동시에, 피드 롤러(feed roller)(12) 및 리타드(retard) 롤러(13)에 의해 1장씩 정리된 상태에서 급지되고, 레지스트 롤러(14)에 의해 중간 전사 벨트(6) 위에 전사된 토너상과 동기한 상태에서 중간 전사 벨트(6)의 2차 전사 위치로 반송된다.

이 중간 전사 벨트(6)는 감광체 드럼(2)에서의 회동 방향의 상류측에서 중간 전사 벨트(6)의 랩핑(wrapping) 위치를 특정하는 랩-인 롤러(wrap-in roller)(15)와, 상술한 1차 전사 롤러(7)와, 랩핑 위치의 하류측에서 중간 전사 벨트(6)의 랩핑 위치를 특정하는 랩-아웃 롤러(wrap-out roller)(16)와, 2차 전사 롤러(8)에 중간 전사 벨트(6)를 통하여 맞닿는 백업 롤러(back-up roller)(17)와, 중간 전사 벨트(6)의 클리닝 장치(18)에 대향하는 제 1 클리닝 백업 롤러(19)와, 제 2 클리닝 백업 롤러(20)에 의해 소정의 장력(張力)으로 감겨져 있다. 이 중간 전사 벨트(6)는 감광체 드럼(2)의 회전에 따라 종동(從動)된다.

또한, 이 중간 전사 벨트(6)는 감광체 드럼(2)이나 대전 롤러(3) 등을 포함 하여 일체적으로 화상 형성 유닛(21)을 구성하고 있으며, 풀 컬러 프린터(1)의 상부 커버(22)를 개방함으로써, 화상 형성 유닛(21) 전체가 풀 컬러 프린터(1)에 대하여 착탈 가능해지도록 구성되어 있다. 또한, 중간 전사 벨트(6)의 상부에는, 중간 전사 벨트(6) 위에 형성된 토너의 패치(patch)를 검출하는 반사형 포토센서로 이루어지는 위치 센서(23)가 배열 설치되어 있다.

또한, 중간 전사 벨트(6)의 클리닝 장치(18)는 제 1 클리닝 백업 롤러(19)에 의해 감겨진 중간 전사 벨트(6)의 표면에 맞닿도록 배치된 스크레이퍼(scraper)(24)와, 제 2 클리닝 백업 롤러(20)에 의해 감겨진 중간 전사 벨트(6)의 표면에 압접(壓接)하도록 배치된 클리닝 브러시(25)를 구비하고, 이들 스크레이퍼(24)나 클리닝 브러시(25)에 의해 제거된 잔류(殘留) 토너나 종이 가루는 클리닝 장치(18)의 내부에 회수되게 되어 있다.

또한, 클리닝 장치(18)는 요동축(26)을 중심으로 하여 도면 중의 시계 반대 방향으로 요동 가능하게 배치되어 있으며, 최종색 토너상의 2차 전사가 종료될 때까지는 중간 전사 벨트(6)의 표면으로부터 이간(離間)된 위치에 퇴피(退避)하고 있는 동시에, 최종색 토너상의 2차 전사가 종료되면, 중간 전사 벨트(6)의 표면에 맞닿도록 구성되어 있다.

또한, 중간 전사 벨트(6)로부터 토너상이 전사된 기록 용지(9)는 정착기(27)에 반송되고, 이 정착기(27)에 의해 열 및 압력으로 토너상이 기록 용지(9) 위에 정착되며, 편면(片面) 프린트의 경우에는, 배출 롤러(28)에 의해 풀 컬러 프린터(1)의 상부에 설치된 배출 트레이(29) 위에 그대로 배출된다.

한편, 양면(兩面) 프린트의 경우에는, 정착기(27)에 의해 토너상이 정착된 기록 용지(9)를 배출 롤러(28)에 의해 배출 트레이(29) 위에 그대로 배출하지 않고, 배출 롤러(28)에 의해 기록 용지(9)의 후단부를 사이에 삽입한 상태에서 배출 롤러(28)를 역전시키는 동시에, 기록 용지(9)의 반송 경로를 양면용 용지 반송로(30)로 전환한다. 그리고, 이 양면용 용지 반송로(30)에 배열 설치된 반송 롤러(31)에 의해 기록 용지(9)의 표리(表裏)를 반전시킨 상태에서 다시 중간 전사 벨트(6)의 2차 전사 위치로 반송하여, 기록 용지(9)의 이면(裏面)에 화상을 형성한다.

또한, 풀 컬러 프린터(1)에는, 옵션에 따라 풀 컬러 프린터(1)의 측면에 수동 급지 트레이(32)를 개폐 가능하게 장착할 수 있게 되어 있다.

이 수동 급지 트레이(32) 위에 탑재 배치된 임의의 사이즈 및 종류의 기록 용지(9)는 급지 롤러(33)에 의해 급지되고, 반송 롤러(31) 및 레지스트 롤러(14)를 통하여 중간 전사 벨트(6)의 2차 전사 위치로 반송됨으로써, 임의의 사이즈 및 종류의 기록 용지(9)에도 화상을 형성할 수 있게 되어 있다.

또한, 토너상의 전사 공정이 종료된 후의 감광체 드럼(2) 표면은, 감광체 드럼(2)이 1회전할 때마다, 감광체 드럼(2)의 경사 하방에 배치된 클리닝 장치(34)의 클리닝 블레이드(blade)(35)에 의해 잔류 토너 등이 제거되어, 다음 화상 형성 공정에 대비하게 되어 있다.

도 2는 본 실시예에 따른 풀 컬러 프린터(1)에 적용되는 회전식 현상 장치(5)를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 3은 이 회전식 현상 장치(5)를 나타내는 외관 사시도이다. 또한, 도 3은 편의상 회전축 부재(41)에 1개의 현상기(5Y) 및 현 상제 카트리지(45Y)를 탑재한 상태를 나타내고 있다.

이 회전식 현상 장치(5)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 중심부에 길이 방향에 따라 배열 설치된 원통 형상의 회전축 부재(41)와, 회전축 부재(41)의 길이 방향의 양단부에 배열 설치된 플랜지(flange) 부재(42, 43)와, 플랜지 부재(42, 43)에 의해 형성되는 원통 형상의 공간(S)을 90°마다 4개로 구획하는 구획 부재(partitioning member)(44)를 구비하고 있다.

이 회전식 현상 장치(5)는 회전축 부재(41)를 중심으로 하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화살표 방향(시계 반대 방향)으로 회전 가능하게 풀 컬러 프린터(1)에 부착되어 있다. 이 회전식 현상 장치(5)에는 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 4개의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)가 둘레 방향을 따라 실장되어 있는 동시에, 이들 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)에 대응하여 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 4개의 현상제 카트리지(45Y, 45M, 45C, 45K)가 둘레 방향에 따라 실장되어 있다.

이들 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)는 모두 동일하게 구성되어 있기 때문에, 여기서는 옐로(Y) 현상기(5Y)를 예로 들어 설명한다.

현상기(5Y)의 내부에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 일부가 노출되도록 배치된 현상 롤러(48)와, 이 현상 롤러(48)의 경사 하방의 배면측에 위치하고, 현상 롤러(48)와 평행하게 연장되는 2개의 스파이럴 아우거(spiral auger)(49, 50)가 배열 설치되어 있다. 스파이럴 아우거(50)의 배면측에는, 후술하는 공급구(61)(도 6 참조)로부터 보급된 현상제를 교반(攪拌)하면서 반송하는 스파이럴형 교반기 (agitator)(51)가 배열 설치되어 있다.

스파이럴 아우거(50)는 교반기(51)에 의해 반송되어 현상기(5Y) 내에 수용되어 있는 현상제를 일 방향으로 교반하면서 반송한다. 스파이럴 아우거(49)는 스파이럴 아우거(50)의 반송 방향과는 반대 방향으로 현상제를 교반하면서 반송하고, 현상제를 현상 롤러(48)에 균등하게 공급한다. 현상 롤러(48)의 표면에 공급된 현상제는 층 두께 규제 부재(53)에 의해 층 두께가 규제되고, 현상 롤러(48)의 회전에 따라 감광체 드럼(2)과 대향하는 현상 영역으로 반송된다.

또한, 본 실시예에서는 현상제로서 토너와 캐리어로 이루어지는 2성분 현상제를 사용하고 있지만, 현상제로서는 적어도 토너를 포함하고 있으면 되기 때문에, 토너만으로 이루어지는 1성분의 현상제를 사용할 수도 있다.

도 4, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 옐로(Y) 현상기(5Y)에는 옐로(Y) 현상제가 수용된 현상제 카트리지(45Y)가 착탈 가능하게 배치되어 있다. 이 현상제 카트리지(45Y)는 풀 컬러 프린터(1)의 측부에 부착된 커버(37)를 개방함으로써 현상기(5Y)에 대하여 착탈이 가능하며, 현상제 카트리지(45Y)를 교환할 수 있게 되어 있다(도 1 참조).

도 6에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)의 상부에 형성된 원호(圓弧) 형상의 부착부(60)에는 현상제 카트리지(45Y)로부터 새로운 현상제가 공급되는 공급구(61)와, 사용 완료 현상제(100)를 현상제 카트리지(45Y)에 회수하는 배출구(62)가 설치되어 있다.

공급구(61)와 배출구(62)의 상면에는, 이들과 대응하는 위치에 절지부(cut- out)(64)와 배출용 개구(65)가 형성된 원호 형상의 셔터 부재(63)가 화살표 A방향으로 슬라이드 가능하게 부착부(60)에 지지되어 있다. 이 셔터 부재(63)가 화살표 A방향으로 슬라이드함으로써, 절지부(64)와 대응한 공급구(61)가 개폐되는 동시에, 배출용 개구(65)에 대응한 배출구(62)가 개폐된다.

공급구(61)의 내부에는 상술한 교반기(51)가 배열 설치되고, 보급된 현상제가 일정 방향으로 반송된다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)의 배출구(62) 내부에는 스파이럴 아우거(50)에 의해 반송된 사용 완료 현상제(100)를 배출구(62)로 유도하는 노즐(52)이 설치되어 있다.

도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 현상제 카트리지(45Y)의 측방(側方)은 통 형상체(76)로 되어 있고, 이 통 형상체(76)의 둘레면에 커버 부재(73)가 장착된다. 이 통 형상체(76)에는 현상기(5Y)에 새로운 현상제를 공급하는 보급구(71)와, 현상기(5Y)로부터 사용 완료 현상제(100)가 회수되는 회수구(72)가 설치되어 있다.

커버 부재(73)에는 보급구(71) 및 회수구(72)와 대향하는 위치에 보급용 개구(74) 및 회수용 개구(75)가 형성되어 있다. 그리고, 커버 부재(73)가 화살표 B방향으로 회동함으로써, 보급용 개구(74)와 대응한 보급구(71)가 개폐되는 동시에, 회수용 개구(75)와 대응한 회수구(72)가 개폐된다.

통 형상체(76)의 내부에는, 도 2 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 회수구(72)와 연통(連通)하여, 회수된 사용 완료 현상제(100)를 수용하는 수용실(77)이 설치되어 있다. 또한, 보급구(71)와 연통하는 위치에는 새로운 현상제를 저장하는 현상제 저장실(도시 생략)이 설치되어 있으며, 이 현상제 저장실과 수용실(77) 사이에는 현상제가 혼합되지 않도록 하기 위한 구획판(도시 생략)이 설치되어 있다.

그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)에 현상제 카트리지(45Y)를 장착하고, 커버 부재(73)를 화살표 방향으로 회동시키면, 커버 부재(73)에 따라 셔터 부재(63)가 개방되어, 공급구(61)와 보급구(71)가 삽입 연통되는 동시에, 배출구(62)와 회수구(72)가 삽입 연통된다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 통 형상체(76)의 수용실(77) 측부에는 개구(78)가 형성되어 있어, 통 형상의 캡(80)이 착탈 가능하게 되어 있다. 도 9의 (a)∼(c)는 캡(80)을 나타내는 평면도, 정면도, 측면도이다. 이 캡(80)에는 캡면(80A)과 수직 방향으로 플랜지(81)가 형성되어 있고, 이 플랜지(81)가 개구(78)에 들어 맞추어짐으로써 캡(80)이 통 형상체(76)에 장착된다.

이 플랜지(81)의 내측에는 판편(板片)(82)이 돌출 설치되어 있고, 이 판편(82)에는 회수구(72)와 대응하는 위치에 개구부(83)가 형성되어 있다. 판편(82)의 한쪽 측부(캡면(80A)과 수직 방향의 측부)에는 한 쌍의 홈부(84)가 연장 설치되어 있다.

개구부(83)를 폐색하는 위치에는 판 형상의 셔터(85)가 설치되어 있고, 셔터(85)의 코너부로부터 뻗어 있는 축체(86)가 홈부(84)에 회동 가능하게 축 지지되어 있다. 판편(82)에 설치된 한 쌍의 홈부(84) 사이에는 축체(86)의 홈부(84)로부터의 빠짐을 방지하는 누름편(87)이 연장 설치되어 있다.

이 셔터(85)는, 회전축 부재(41)(도 2 참조)의 회전에 의해 현상기(5Y) 및 현상제 카트리지(45Y)가 이동할 때에, 중력 변화에 의해 축체(86)를 중심으로 하여 회동하고, 개구부(83)(즉 개구부(83)와 대응하는 회수구(72))를 개폐하게 되어 있다(도 2 참조).

또한, 플랜지(81)에는, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셔터(85)의 축체(86) 측의 단부로부터 연장되도록 규제판(90)이 돌출 설치되어 있다. 이 규제판(90)은 셔터(85)의 개방 시에 셔터(85)와 닿아 그 회동 각도를 규제한다. 또한, 이 규제판(90)은, 셔터(85)가 개방되었을 때에 수용실(77) 내의 사용 완료 현상제(100)가 회수구(72)로 역류하지 않는 높이 h로 설정되어 있다.

개구부(83)가 형성된 판편(82), 홈부(84), 누름편(87), 및 규제판(90)은 캡(80)의 플랜지(81)에 일체 성형되어 있다. 그리고, 셔터(85)의 축체(86)를 홈부(84)에 밀어넣는 원터치만으로 셔터(85)를 조립할 수 있다. 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 캡(80)은 개구부(83)가 회수구(72)에 대응하도록 통 형상체(76)의 개구(78)에 장착되어 있다.

다음으로, 본 실시예의 풀 컬러 프린터(1)의 작용으로서, 본 발명에 따른 현상제 회수 기구의 작용에 대해서 설명한다.

본 실시예의 풀 컬러 프린터(1)에서는 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)는 모두 동일하게 구성되어 있기 때문에, 여기서는 옐로(Y) 현상기(5Y)를 예로 들어 설명한다.

도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)가 풀 컬러 프린터(1)의 현상 영역에 위치하고 있을 때에, 현상기(5Y)에 의해 감광체 드럼(2) 위의 잠상이 현상된다(도 1 참조). 이 때, 현상제 카트리지(45Y)보다도 현상기(5Y)가 하부에 위치 하고 있다.

이 때문에, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셔터(85)는 중력에 의해 개구부(83) 및 이것에 대응하는 회수구(72)(이하, 개구부(83)를 생략함)를 폐지하고 있어, 현상기(5Y) 내의 사용 완료 현상제(100)는 수용실(77)에 회수되지 않는다. 또한, 셔터(85)가 회수구(72)를 폐지하고 있기 때문에, 수용실(77) 내의 사용 완료 현상제(100)가 현상기(5Y)로 역류하지도 않는다.

이어서, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 회전축 부재(41)가 화살표 방향(시계 반대 방향)으로 90°회전하여, 마젠타(M)의 현상기(5M)에 의한 현상이 실행된다.

이 때, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)의 횡 방향에 현상제 카트리지(45Y)가 위치하고 있으며, 현상기(5Y) 내의 사용 완료 현상제(100)가 노즐(52)을 통과하여 회수구(72) 방향으로 이동한다. 축체(86)가 셔터(85)상방에 위치하고 있으며, 셔터(85)는 노즐(52)에 유입(流入)된 사용 완료 현상제(100)에 의해 눌려지면 용이하게 개방된다. 이 때문에, 현상기(5Y)로부터 사용 완료 현상제(100)가 수용실(77)에 회수된다.

이어서, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 회전축 부재(41)가 화살표 방향(시계 반대 방향)으로 90°회전하여, 시안(C)의 현상기(5C)에 의한 현상이 실행된다. 이 회전축 부재(41)의 회전 도중에는, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상제 카트리지(45Y)가 현상기(5Y)의 경사 하방에 위치한다. 이 상태에서는, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셔터(85)가 중력 변화에 의해 개방되어, 규제판(90)에 맞 닿는다. 그리고, 현상기(5Y) 내의 사용 완료 현상제(100)가 노즐(52)을 통과하여 회수구(72)로부터 수용실(77) 내에 회수된다.

또한, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 시안(C)의 현상기(5C)에 의한 현상이 실행될 때에는, 현상제 카트리지(45Y)가 현상기(5Y)의 하방에 위치한다. 이 상태에서도, 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셔터(85)가 중력에 의해 개방되고 있으며, 현상기(5Y) 내의 사용 완료 현상제(100)가 노즐(52)을 통과하여 회수구(72)로부터 수용실(77) 내에 회수된다.

이어서, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 회전축 부재(41)가 화살표 방향(시계 반대 방향)으로 90°회전하여, 블랙(K)의 현상기(5K)에 의한 현상이 실행된다. 이 때, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 현상제 카트리지(45Y)는 현상기(5Y)의 횡방향에 위치하고 있으며, 셔터(85)가 중력에 의해 개방되어 규제판(90)에 맞닿는다. 규제판(90) 상부는 수용실(77) 내의 사용 완료 현상제(100)의 상면보다 높은 위치에 있으며, 사용 완료 현상제(100)가 규제판(90)에 의해 차폐(遮蔽)되어 회수구(72)로 역류하지 않는다. 이 때문에, 현상제 카트리지(45Y)에 회수된 사용 완료 현상제(100)가 현상기(5Y)로 역류하는 것이 방지된다.

이어서, 회전축 부재(41)가 화살표 방향(시계 반대 방향)으로 90°회전하여, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상기(5Y)가 현상 영역으로 이동한다. 이 회전축 부재(41)의 회전 도중에는, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상제 카트리지(45Y)가 현상기(5Y)의 상방에 비스듬히 위치한다. 이 상태에서는, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 셔터(85)가 중력 변화에 의해 폐지된다. 이 때문에, 수용실 (77) 내의 사용 완료 현상제(100)가 규제판(90)을 넘어갔다고 하여도, 회수구(72)로부터 현상기(5Y)로 역류하는 것이 방지된다.

본 실시예의 풀 컬러 프린터(1)에서는, 회전축 부재(41)의 회전에 의한 중력 변화에 의해 셔터(85)가 개폐되기 때문에, 셔터(85)의 개방에 의해 현상기(5Y) 내의 사용 완료 현상제(100)를 현상제 카트리지(45Y)에 회수할 수 있다.

또한, 규제판(90)에 의해, 현상제 카트리지(45Y)의 사용 완료 현상제(100)가 현상기(5Y)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 셔터(85)는 판 형상이며, 확실하게 회수구(72)를 폐지할 수 있기 때문에, 사용 완료 현상제(100)가 현상기(5Y)로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 개구부(83)의 셔터(85)를 축 지지하는 판편(82) 및 규제판(90)을 캡(80)에 일체 성형했기 때문에, 조립 공정을 간략화할 수 있고, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 옐로(Y) 현상기(5Y)를 예로 들어 설명하고 있지만, 다른 현상기(5M, 5C, 5K)도 동일하게 동작한다.

본 발명에 의하면, 제조 공정이 복잡해지는 것을 방지하는 동시에, 제조 비용을 저감시킬 수 있는 현상제 회수 기구 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다. 또한, 현상제 카트리지의 회수구로부터 현상기 내로 현상제가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

현상제를 수용하는 현상제 카트리지와, 상기 현상제 카트리지가 장착되고, 상담지체(像擔持體)의 잠상(潛像)을 현상제로 가시화하는 현상기와, 상기 현상기가 탑재되고, 회전하여 상기 현상기를 차례로 현상 영역으로 이동시키는 로터(rotor)를 구비한 현상 장치에 이용되는 현상제 회수 기구로서,

상기 현상제 카트리지에 설치되고, 회수된 현상제를 수용하는 수용실과,

상기 현상기 내의 현상제를 상기 수용실 내로 회수하는 회수구와,

상기 수용실 내에 한쪽 끝이 상기 로터의 회전축과 거의 평행한 축에 대하여 회동(回動) 가능하게 축 지지되고, 상기 로터의 회전에 의한 중력 변화에 의해 상기 회수구를 개폐하는 판 형상의 셔터(shutter)를 갖는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 셔터의 축부(軸部) 측으로부터 세워서 설치되고, 상기 수용실의 현상제가 상기 회수구로 역류하는 것을 규제하는 규제판을 갖는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 2 항에 있어서,

상기 규제판은 상기 회수구와 대면(對面)하여 설치되고, 상기 셔터의 개방 시의 회동 각도를 규제하는 동시에, 상기 수용실 내의 현상제가 상기 회수구로 누 출되지 않는 높이로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 회수구와, 상기 셔터의 축부를 지지하는 축 지지부는 상기 수용실의 개구에 장착되는 통 형상(tubular)의 캡(cap)에 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 4 항에 있어서,

상기 셔터는 상기 회수구를 폐색(閉塞)하는 판체(板體)와, 상기 판체의 코너부로부터 뻗어있는 축체(軸體)로 형성되고,

상기 축체를 지지하기 위해 상기 캡에 설치된 축 지지부는 상기 축체의 단부를 지지하는 한 쌍의 홈부와, 상기 한 쌍의 홈부 사이에 설치되고, 상기 축체의 홈부로부터의 빠짐을 방지하는 누름편(presser plate)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 2 항에 있어서,

상기 수용실의 개구에 장착되는 통 형상의 캡으로서, 상기 회수구가 형성된 캡을 더 갖고, 상기 캡에 상기 규제판 및 상기 셔터가 일체적으로 설치된 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
현상제를 수용하는 현상제 카트리지와, 상기 현상제 카트리지가 장착되고, 상 담지체의 잠상을 현상제로 가시화하는 현상기와, 상기 현상기가 탑재되고, 회전하여 상기 현상기를 차례로 현상 영역으로 이동시키는 로터를 구비한 현상 장치에 이용되는 현상제 회수 기구로서,

상기 현상제 카트리지에 설치되고, 상기 현상기 내로부터 회수된 현상제를 새로운 현상제와 혼합되지 않도록 수용하는 수용실과,

상기 수용실에 설치된 회수구로서, 이것을 통하여 상기 현상기 내의 현상제가 상기 수용실 내에 도입되는 회수구와,

상기 수용실의 개구단에 장착되는 캡과,

상기 캡에 한쪽 끝이 회동 가능하게 축 지지되고, 상기 로터의 회전에 의한 중력 변화에 의해 상기 회수구를 개폐할 수 있는 강고한 판 형상의 셔터와,

상기 셔터를 통하여 상기 회수구와 대면하도록 상기 캡으로부터 세워서 설치된 규제판을 갖는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 셔터는 상기 로터의 회전에 의한 중력 변화에 따라 회동하여 상기 규제판에 접촉하고, 이것에 의해 상기 셔터의 회동이 규제되는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 규제판은 상기 셔터의 개방 시에 상기 수용실 내의 현상제가 상기 회수구로 누출되지 않는 높이로 설정되는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 규제판은 상기 셔터의 개방 시에 상기 회수구의 개방을 허용하도록 상기 셔터로부터 이간(離間)하여 설치되는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 회수구, 상기 셔터의 축부 및 상기 규제판이 서로 대략 평행한 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 셔터는 상기 회수구를 폐색하는 판체와, 상기 판체의 코너부로부터 뻗어있는 축체로 형성되고,

상기 축체를 지지하기 위해 상기 캡에 설치된 축 지지부는 상기 축체의 단부를 지지하는 한 쌍의 홈부와, 상기 한 쌍의 홈부 사이에 설치되고, 상기 축체의 홈부로부터의 빠짐을 방지하는 누름편으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 캡이 상기 회수구에 대응하는 개구가 형성된 판편(板片)을 더 갖고, 상기 판편에 상기 축 지지부가 일체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 13 항에 있어서,

상기 규제판이 상기 판편에 대하여 대략 평행하게 세워서 설치되는 것을 특징으로 하는 현상제 회수 기구.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 현상제 회수 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 현상제 회수 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.