KR101080507B1 - 카트리지 및 카트리지 내로의 소모품 충전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 카트리지는 중공으로 형성되고 소모품을 수용하는 케이스와, 케이스의 소정 표면으로부터 돌출되는 랜드 영역과, 랜드 영역에 상응하는 위치에서 소정 표면의 배면측에 형성되는 리세스를 포함한다. 리세스의 최심부의 배면측은 랜드 영역이다. 토너와 같은 소모품이 카트리지 내로 보충되거나 또는 재충전될 때, 랜드 영역은 소모품이 재충전되는 포트를 형성하도록 절결된다. 따라서, 소모품을 재충전하기 위해 손쉽게 형성된 포트를 갖는 카트리지가 제공될 수 있다. 따라서, 카트리지는 재사용될 수 있다.

케이스, 소모품, 랜드 영역, 리세스, 최심부

Description

카트리지 및 카트리지 내로의 소모품 충전 방법 {CARTRIDGE AND METHOD FOR FILLING CONSUMABLE INTO THE CARTRIDGE}

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카트리지의 사시도.

도2는 도1의 선 A-A를 따라 취한 카트리지의 단면도.

도3은 카트리지와 드럼 유닛의 분해 측면도.

도4는 프린터에 설정된 카트리지와 드럼 유닛의 단면도.

도5는 카트리지 상부의 사시도.

도6은 카트리지 상부의 저면도.

도7은 도5의 선 B-B를 따라 취한 카트리지 상부의 단면도.

도8a 내지 8d는 토너 보충 프로세스를 도시하는 상부의 주요부의 확대도.

도9a 내지 9c는 상부의 부분 확대도.

도10a 및 10b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주요부의 확대도.

도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부의 사시도.

도12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 상부 주요부의 확대도.

도13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 상부 주요부의 확대도.

도14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 상부 주요부의 확대도.

도15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 상부 주요부의 확대도.

도16a 내지 16d는 토너 보충 프로세스를 도시하는 본 발명의 제7 실시예에 따른 상부 주요부의 확대도.

도17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 상부 부분 확대도.

도18은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 프린터의 주요부를 도시하는 측단면도.

도19는 도18에 도시된 레이저 프린터의 현상 카트리지의 부분 절결 사시도.

도20은 도19에 도시된 현상 카트리지의 측단면도.

도21은 도19에 도시된 현상 카트리지의 종방향 단면도.

도22는 기어 기구부를 도시하는 도19에 도시된 현상 카트리지의 측면도.

도23a는 교반기의 샤프트가 오목홈에 끼워 맞춰진 것을 도시하는 현상 카트리지의 측단면도이고, 도23b는 교반기의 샤프트가 오목홈의 최심부에 끼워 맞춰진 것을 도시하는 현상 카트리지의 측단면도.

도24는 도19에 도시된 실시예의 변형에 따른 현상 카트리지의 측단면도.

도25는 종래의 카트리지의 측단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

102, 103: 케이스

114: 소모품

103a: 랜드 영역

103d: 리세스

103d': 최심부

본 발명은 프린터, 팩시밀리 기기 및 복사기와 같은 화상 형성 장치에 교환 가능하게 장착되는 카트리지와 토너 및 잉크와 같은 소모품을 카트리지에 충전하는 것에 관한 것이다.

최근, 현상 매체로써 토너로 충전된 카트리지는 프린터, 팩시밀리 기기 및 복사기에 이용되었다. 소정량의 토너가 제조 시에 카트리지 내에 충전된다. 카트리지는 예를 들어 프린터 내에 설정된다. 카트리지 내의 토너가 이용되고 토너의 잔류량이 감소함에 따라 인쇄 품질이 흐려져서 카트리지를 교환할 필요가 있다. 이 때, 카트리지는 토너가 보충될 수 있다. 따라서, 카트리지는 재사용 가능하다.

카트리지를 재사용하는 방법은 예를 들어, 일본 특허 공개 제2001-122361호의 도4와 단락 0029 내지 0031에 개시된다. 우선, 토너 충전 포트가 드릴 및 드라이버와 같은 공구를 이용하여 사용된 카트리지의 상부의 일부에 형성된다. 그 다음에 토너가 토너 충전 포트를 통해 카트리지 내로 충전된다. 토너 충전 포트는 테이프로 밀봉된다. 따라서, 카트리지의 재사용은 자원 절약뿐만 아니라 비용 감소를 유도한다.

토너가 충전된 카트리지는 카트리지의 토너를 교반하는 교반기를 구비한다. 교반기는 카트리지의 케이스에 지지된 교반기의 샤프트와 함께 회전식으로 배치된다.

예를 들어, 미국 특허 제5,884,130호는 케이스로부터 돌출하는 베어링에서의 교반기 샤프트의 지지 구조를 개시한다.

도25에 도시된 바와 같이, 사실상 V자형 홈(202)이 케이스(207)의 내부벽(201)에 형성된다. 최심부(203)에 배치된 교반기 샤프트(204)와 함께, 홈(202)은 케이스(207)와 개별적으로 제공된 상부 커버(206)용으로 제공된 사실상 역사다리꼴 측면 플레이트(205) 내에 끼워 맞춤된다. 샤프트(204)는 최심부(203)의 저부 표면과 측면 플레이트(205)의 하단부 사이에 고정식으로 적층된다.

토너 충전 포트가 카트리지의 상부에 공구를 이용하여 형성됨에 따라, 공구는 카트리지 내에 제공된 교반기와 같은 부품과 접촉할 수 있어서 부품 손상을 야기할 수 있다. 교반기가 손상될 때, 카트리지는 다시 이용될 수 없다.

케이스로부터 돌출하는 베어링에 의해 교반기의 샤프트를 지지하는 것은 제조 비용의 상승을 야기한다.

전술한 도25에 도시된 장치에서, 초음파 용접으로 상부 커버(206)를 케이스(207)에 연결하기 위해 편차 또는 공차 때문에, 샤프트(204)는 소정의 공차를 갖고 최심부(203)의 저부 표면과 측면 플레이트(205)의 하단부 사이에서 배치된다. 따라서, 샤프트(204)의 수직 방향 헐거움은 교반기가 적절하게 회전될 수 없게 한다.

따라서, 본 발명의 일 태양은 카트리지가 재사용될 때 소모품을 충전하기 위한 포트가 카트리지에 손쉽게 형성되는 카트리지를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 카트리지는 중공식으로 형성되고 소모품을 수용하는 케이스와, 케이스의 소정의 표면으로부터 돌출하는 랜드 영역과, 랜드 영역에 상응하는 부분에서 소정의 표면의 배면측에 형성된 리세스를 포함할 수 있다. 리세스의 최심부의 배면측은 랜드 영역일 수 있다. 리세스의 최심부는 소정의 표면에 대해 랜드 영역 쪽일 수 있다.

임의의 장치를 이용하여 랜드 영역을 절결함으로써, 포트는 리세스에 상응하는 위치에서 손쉽게 형성되거나 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 큰 힘의 구멍형성 작동은 요구되지 않는다. 본 발명에 따른 카트리지에 포트가 형성될 때, 카트리지에 배치된 부품의 손상이 방지될 수 있다. 포트의 위치는 랜드 영역으로 결정될 수 있어서, 소모품 충전용 포트의 위치는 고정될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 소정의 표면은 복수의 쓰레드를 갖고 형성될 수 있고, 랜드 영역은 쓰레드의 크레스트에 의해 한정된 평면의 위에 있을 수 있다.

랜드 영역은 매우 가시적으로 제조될 수 있어서 랜드 영역으로 형성된 심볼 또는 로고는 손쉽게 가시적으로 구별될 수 있다. 복수의 쓰레드에서, 쓰레드의 크레스트는 카트리지가 취급될 때 접촉되어 카트리지가 손으로부터 미끄러지는 것이 방지될 수 있다. 소모품이 카트리지의 표면에 부착되면, 쓰레드의 크레스트만이 접촉될 수 있고, 손은 비교적 청결하게 될 것이다.

양호하게는, 카트리지의 소정의 표면은 쓰레드에 의해 형성된 홈의 최심부에 의해 한정된 평면일 것이다.

리세스의 최심부는 쓰레드에 의해 형성된 홈의 최심부에 대해 랜드 영역 쪽 일 수 있다. 랜드 영역이 절결됨에 따라, 포트는 홈의 최심부에 도달하기 전에 형성될 수 있다. 따라서, 랜드 영역 이외의 부분이 과도하게 절결되는 것이 방지될 수 있다. 편평 영역이 홈의 최심부로서 쓰레드에 의해 형성된 홈을 절결함으로써 포트 주위에 손쉽게 형성될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 쓰레드의 크레스트는 리세스의 최심부에 대해 랜드 영역쪽일 수 있다.

쓰레드의 크레스트는 리세스의 최저부와 랜드 영역의 표면 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 랜드 영역의 충분한 두께가 확보될 수 있고, 카트리지에 충격이 인가될 때 카트리지의 손상이 방지될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 케이스는 개방면을 갖는 상자형 하우징과 개방면을 커버하는 상부를 포함할 수 있다.

소모품을 수용하는 카트리지는 소모품을 수용 가능한 상자형 하우징의 개방면을 상부로 커버함으로써 구성될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 랜드 영역, 리세스 및 쓰레드는 상부에 형성될 수 있다.

상부에 랜드 영역, 리세스 및 쓰레드를 형성함으로써, 바람직한 심볼 또는 로고가 상자형 하우징에 지시되는 경우에 비해 바람직한 심볼 또는 로고가 더 손쉽게 지시될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 상부는 사실상 장방형 형상으로 형성될 수 있고, 쓰레드들은 단면이 산 형상을 가질 수 있고, 상부의 종방향으로 연장될 수 있다.

랜드 영역은 매우 가시적으로 제조될 수 있다. 쓰레드와 함께, 상부의 강도는 상부의 중량을 감소하면서 유지될 수 있다. 쓰레드들은 카트리지가 교체 또는 설정을 위해 취급될 때 미끄럼 스토퍼로써 제공될 수 있다.

바람직하게는, 카트리지의 랜드 영역은 상부의 사실상 중심부에 형성될 수 있다.

랜드 영역이 상부의 사실상 중심에 형성되고 포트가 랜드 영역에 형성됨에 따라, 소모품은 카트리지 전체 내로, 그리고 상부의 사실상 중심부로부터 평탄하게 충전될 수 있다.

바람직하게는, 카트리지의 랜드 영역의 외형과 리세스의 외형은 서로 유사할 수 있다.

따라서, 랜드 영역의 절결에 의해 형성된 포트의 외주 형상은 상부로부터 관찰한 랜드 영역의 형상과 유사할 수 있다.

바람직하게는, 카트리지의 리세스의 외형은 랜드 영역의 윤곽보다 유사할 수 있다.

라벨을 부착하기 위한 편평 영역은 랜드 영역을 절결함으로써 형성된 포트의 외주면 주위에 유지될 수 있다. 포트를 커버하는 라벨은 편평 영역에 손쉽게 부착될 수 있다.

양호하게는, 카트리지의 케이스는 합성 수지로 형성될 수 있다.

합성 수지는 가요성을 가져서 포트는 손쉽게 형성될 수 있다. 게다가, 합성 수지는 외부에서 인가되는 충격에 강하다.

바람직하게는, 소모품은 전자사진 프로세스에 이용하기 위한 토너일 수 있고, 케이스는 토너를 교반하는 교반기를 그 내부에 구비할 수 있다.

토너가 사용되고 케이스 내에 잔류하는 토너의 양이 감소되더라도, 토너는 교반기의 구동에 의해 교반될 수 있다. 따라서, 토너는 현상 롤러로 공급될 수 있다. 따라서, 케이스 내에 잔류하는 토너는 자원 절약으로 제공되어 효율적으로 이용될 수 있다. 토너가 카트리지 내에 불균일하게 충전되더라도, 토너는 교반기에 의해 교반될 수 있다. 따라서, 토너는 케이스 내에서 평탄하게 분포될 수 있다.

바람직하게는, 카트리지는 그 표면상으로 토너를 운반하고 케이스 내에 지지되는 운반 부재를 포함할 수 있다.

운반 부재는 외부면으로부터 토너량을 일정하게 운반할 수 있고, 케이스 내의 토너는 효율적으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 중공으로 형성되고 소모품을 수용하는 케이스와, 케이스의 소정의 표면에서 돌출하는 랜드 영역과, 랜드 영역에 상응하는 위치에서 소정 표면의 배면에 형성된 리세스와, 랜드 영역이 되는 리세스의 최심부의 배면측과, 소정 표면에 대해 랜드 영역쪽이 되는 리세스의 최심부를 포함하는 카트리지 내로 소모품을 충전하기 위한 것이다. 본 방법은 랜드 영역을 절결함으로써 리세스에 상응하는 위치에 포트를 형성하는 단계와, 포트를 통해 소모품을 충전하는 단계와, 포트를 라벨 부재로 커버하는 단계를 포함한다.

임의의 장치를 사용하여 랜드 영역을 절결함으로써, 포트가 리세스에 상응하는 위치에 형성될 수 있다. 포트가 형성될 때 카트리지에 배치된 부품의 손상이 방지될 수 있다. 소모품은 포트를 통해 카트리지 내로 손쉽게 충전될 수 있다.

바람직하게는, 소정 표면은 복수의 쓰레드와 홈이 교호식으로 형성될 수 있다. 랜드 영역은 쓰레드의 크레스트에 의해 한정된 평면 위에 있을 수 있다. 랜드 영역에 인접하여 형성된 쓰레드는 라벨 부재가 부착되는 편평 영역을 형성하도록 홈의 최심부까지 절결될 수 있다.

홈의 최심부는 포트를 형성하기 위한 절결 작동을 참조할 수 있어서, 초과 절결이 방지될 수 있다.

본 발명에 따른 카트리지는 중공으로 형성되고 소모품을 수용하는 케이스와, 케이스의 표면에 형성된 포트와, 포트에 형성된 편평 영역과, 포트를 커버하도록 편평 영역에 부착되는 라벨 부재를 포함한다.

포트는 카트리지의 케이스의 표면에 형성될 수 있고, 편평 영역은 포트 주위에 형성될 수 있다. 소모품이 포트를 통해 케이스 내로 충전됨에 따라, 라벨 부재는 포트를 커버하도록 포트 주위에 형성된 편평 영역에 부착될 수 있다. 따라서, 카트리지는 재사용 가능한 상태로 될 수 있다. 재사용 카트리지의 소모품이 소진될 때, 소모품은 라벨 부재를 벗겨냄으로써 다시 충전될 수 있다.

양호하게는, 카트리지는 편평 영역 주위에 형성된 복수의 쓰레드를 포함할 수 있다.

편평 영역 주위에 형성된 쓰레드의 크래스트는 카트리지가 취급될 때 접촉될 수 있어서 손으로부터 카트리지가 미끄러지는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 라벨 부재의 부착이 손쉽게 수행될 수 있다. 라벨 부재가 편평 영역에 부착될 때, 편평 영역 주위에 형성된 복수의 쓰레드들은 라벨 부재를 둘러쌀 수 없어서 라벨 부재는 손쉽게 벗겨질 수 있다.

바람직하게는, 케이스는 개방면을 갖는 상자형 하우징과, 개방면을 커버하는 상부를 포함할 수 있다.

소모품을 수용하는 카트리지는 상부를 갖는 상자형 하우징의 개방면을 커버함으로써 구성될 수 있다.

바람직하게는, 포트, 편평 영역 및 쓰레드들은 상부에 형성될 수 있다.

상부에 포트, 편평 영역 및 쓰레드들을 형성함으로써, 소모품은 손쉽게 충전될 수 있다.

바람직하게는, 상부는 사실상 장방형 형상으로 형성될 수 있고, 쓰레드들은 상부의 종방향으로 연장될 수 있다.

상부의 단부로 연장하는 수직 또는 수평 평행 홈들 또는 수직 및 수평 평행 홈들의 조합은 랜드 영역을 제외하고 상부의 표면에 형성될 수 있다. 따라서, 랜드 영역은 매우 가시적일 수 있다. 쓰레드에 의해, 상부의 중량을 감소시키면서 상부의 강도는 유지될 수 있다. 교체 또는 설정을 위해 카트리지가 취급될 때, 쓰레드들은 미끄럼 스토퍼로써 제공할 수 있다.

바람직하게는, 케이스는 합성 수지로 형성될 수 있다.

합성 수지는 가요성을 가져서 포트는 손쉽게 형성될 수 있다. 부가로, 합성 수지는 외부에서 인가되는 충격에 강하다.

바람직하게는, 소모품은 전자사진 프로세스에 이용되는 토너일 수 있고, 케 이스는 토너를 교반하는 교반기를 구비할 수 있다.

토너가 사용되어 케이스 내에 잔류하는 토너량이 감소되더라도, 토너는 교반기를 구동함으로써 교반될 수 있다. 따라서, 토너는 현상 롤러로 공급될 수 있다. 따라서, 케이스 내에 잔류하는 토너는 자원 절약을 제공하도록 효율적으로 이용될 수 있다. 토너가 카트리지 내에 불균일하게 충전될 때에도, 토너는 교반기에 의해 교반될 수 있다. 따라서, 토너는 케이스 내에 항상 균일하게 분포될 수 있다.

바람직하게는, 카트리지는 그 표면상으로 토너를 운반하고 케이스 내에 공급시키는 운반 부재를 포함할 수 있다.

운반 부재는 그 외부면에 소정량의 토너를 일정하게 운반할 수 있고, 케이스 내의 토너는 효율적으로 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 태양은 교반기의 샤프트를 정밀하게 지지함으로써 현상제를 교반시키는 교반기를 적절하게 회전시키는 것이다.

본 발명에 따른 현상 카트리지는 현상제를 포함하는 현상제 수용실과, 현상제 수용실 내에 제공되는 교반기와, 교반기의 샤프트의 적어도 일단부를 지지하는 샤프트 지지부를 포함할 수 있다. 샤프트 지지부는 현상제 수용실의 내부벽에 형성되고, 그 상단부측에서 개방되고, 샤프트는 그 최심부에서 지지되는 오목한 홈과 오목한 홈의 최심부에 지지된 샤프트의 수직 운동을 규제하는 규제부를 포함할 수 있고, 규제부는 오목한 홈과 일체형으로 형성된다.

교반기의 샤프트는 샤프트의 수직 운동이 오목한 홈과 일체식으로 형성된 규제부에 의해 규제되면서 오목한 홈의 최심부에서 지지된다. 교반기의 샤프트는 오 목한 홈의 최심부에 의해 지지되고, 규제부는 오목한 홈과 일체식으로 형성되어, 샤프트의 수직 방향 운동이 적절하게 규제되면서 교반기의 샤프트는 고정될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트의 헐거움 또는 덜걱거림은 감소될 수 있고 교반기의 적절한 회전이 확보될 수 있다.

바람직하게는, 최심부는 일 지점에서 샤프트에 접촉하도록 형성될 수 있다.

샤프트와 최심부가 평면에서 서로 접촉하면, 현상제가 접촉부들 사이로 들어오는 것이 막히기 때문에 교반기는 적절하지 않게 회전할 수 있다. 샤프트와 최심부가 일 지점에서 서로 접촉하면, 접촉부에서의 현상제의 막힘은 쉽게 발생하지 않을 것이다. 따라서, 교반기는 부드럽게 회전할 수 있다.

바람직하게는, 최심부는 사실상 장방형으로 형성될 수 있다.

최심부가 사실상 장방형으로 형성되기 때문에, 현상제의 막힘이 쉽게 발생하지 않아서 교반기의 부적절한 회전이 감소될 수 있다.

바람직하게는, 오목한 홈은 오목한 홈의 상단부로부터 하단부 쪽으로 점진적으로 좁아지는 폭을 가질 수 있다.

교반기의 샤프트가 오목한 홈의 상단부로부터 하단부로 삽입되기 때문에, 샤프트는 오목한 홈의 형상에 따라 최심부로 안내될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트를 최심부에 조립하는 용이성은 개선될 수 있다.

바람직하게는, 규제부는 오목한 홈의 깊이 방향에 직각인 방향으로 오목한 홈으로부터 대향 단부까지 연속적으로 연장할 수 있다.

수직 방향으로 오목한 홈의 최심부에서 지지된 교반기 샤프트의 이동이 오목 한 홈의 깊이 방향에 직각인 방향으로 오목한 홈의 단부로부터 대향 단부쪽으로 연장하는 규제부에 의해 규제될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트는 최심부에 고정식으로 지지될 수 있다.

바람직하게는, 규제부는 규제부와 대향 단부 사이의 공간을 형성하도록 제공될 수 있다.

공간이 규제부와 대향 단부 사이에 형성되기 때문에, 교반기의 샤프트는 최심부의 공간을 통해 삽입될 수 있다. 따라서, 교반기 샤프트를 최심부에 조립하는 용이성이 개선될 수 있다.

바람직하게는, 공간의 폭은 교반기의 샤프트의 직경보다 작을 수 있다.

따라서, 최심부에서 지지된 교반기의 샤프트가 규제부에서 빠져나오는 것이 방지될 수 있다.

바람직하게는, 규제부는 단부와 대향 단부를 연결하도록 제공될 수 있다.

최심부에서 지지되는 교반기의 샤프트는 규제부에서 빠져나오지 않는다.

바람직하게는, 교반기의 샤프트는 대략 3 내지 8 mm의 직경을 가질 수 있다.

교반기의 샤프트 직경이 약 3 내지 8 mm로 설정되면, 샤프트는 쉽게 굴곡될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트는 최심부에서 샤프트를 고정하도록 쉽게 굴곡될 수 있다. 따라서, 최심부에 대한 교반기 샤프트의 조립의 용이성은 개선될 수 있다.

바람직하게는, 현상제 수용실의 현상제의 잔여량을 검출하는 검출창은 내부벽의 표면과 동일 평면이 되도록 현상제 수용실의 내부벽에 배치될 수 있다.

검출창이 내부벽의 표면과 동일 평면이기 때문에, 검출창을 포함하는 내부벽과 교반기 사이의 거리는 사실상 동일하게 설정될 것이다. 교반기와 내부벽 사이의 거리를 작은 양으로 설정함으로써, 그 사이로 들어오는 현상제의 양이 감소될 수 있다. 따라서, 현상제의 교반 효율은 개선될 수 있다.

바람직하게는, 현상 카트리지는 현상제 수용실의 상부를 커버하는 상부 커버를 포함할 수 있다. 상부 커버는 오목홈과 결합하는 결합부를 구비할 수 있다. 결합부는 오목홈과 결합하는 결합부를 갖는 내부벽의 표면과 동일 평면일 수 있다.

내부벽의 표면과 동일 평면상으로 되는 결합부는 오목홈과 결합하여 현상제가 오목홈에 축적되는 것이 방지될 수 있다. 결합부를 오목홈에 결합시킴으로써, 결합부는 내부벽의 표면과 동일 평면이 될 수 있어서, 결합 플레이트를 포함하는 내부벽과 교반기 사이의 거리는 사실상 동일하게 설정될 수 있다. 결합 플레이트를 포함하는 내부벽과 교반기 사이의 거리를 작은 양으로 설정함으로써, 그 사이로 들어오는 현상제의 양은 감소될 수 있다. 따라서, 현상제의 교반 효율이 개선될 수 있다.

바람직하게는, 교반기는 현상제를 교반하는 날개 부재를 포함할 수 있고, 날개 부재는 현상제 수용실의 축방향으로 교반기를 가로질러 배치될 수 있다.

현상제 수용실 내의 현상제는 축방향으로 교반기를 가로지르는 날개 부재에 의해 교반될 수 있다. 따라서, 현상제 수용실 내의 현상제는 충분히 교반될 수 있다.

바람직하게는, 오목홈이 현상제 수용실 또는 교반기의 축방향 양 측면에 제 공될 수 있고, 교반기의 샤프트를 삽입하는 관통 구멍이 교반기의 대향하는 축방향 양측면에 제공될 수 있다.

교반기의 샤프트 일단부는 리세스의 최심부에 고정될 수 있고, 교반기의 샤프트 타단부는 관통 구멍 내로 삽입될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트는 헐거움 또는 덜걱거림 없이 지지될 수 있다.

바람직하게는, 관통 구멍을 통해 삽입된 샤프트는 교반기를 회전시키기 위한 구동력을 전달하는 기어에 장착될 수 있다.

기어에 전달된 구동력에 의해 교반기는 회전할 수 있다. 따라서, 일정한 속도의 교반기의 회전이 보장될 수 있다.

바람직하게는, 교반기의 일단부가 관통 구멍 내로 삽입된 후에, 교반기는 자체 탄성력으로 굴곡되면서 샤프트 지지부에서 설정될 수 있다.

교반기의 일단부가 관통 구멍 내로 삽입된 후에, 교반기의 타 단부를 샤프트 지지부에 설정하기 위해 샤프트는 굴곡될 수 있다. 따라서, 교반기의 샤프트는 최심부에서 확실하게 지지될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 유사한 요소들은 유사한 도면 부호로 지시되는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 교체식 카트리지(101)를 도시한다. 카트리지(101)의 케이스는 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)와 같은 플라스틱 재료로 상자형으로 형성된다. 카트리지(101)는 상향으로 개방된 상자형의 카트리지 본체(102)와 카트리지 본체(102)의 개구를 커버하는 상부(103)를 포함한다. 카트리지 본체(102)와 상부(103)는 초음파 용접에 의해 연결된다.

도2에 도시된 바와 같이, 카트리지(101)의 내부 공간에는 토너 저장소(113)와 토너 저장소(113)에 인접하여 배치된 토너 공급부(113a)가 제공된다. 소모품으로서의 토너(114)는 토너 저장소(113)와 토너 공급부(113a) 내로 충전된다.

토너 공급부(113a) 내에는 토너(114)를 운반하는 현상 롤러(117)와, 현상 롤러(117)로 토너(114)를 공급하는 공급 롤러(125)와, 현상 롤러(117)의 표면에 운반된 토너(114)층의 두께를 조절하는 블레이드(128)가 배치된다. 토너 저장소(113) 내에는 토너 저장소(113) 내의 토너(114)를 교반하는 교반기(109)가 배치된다.

교반기(109)의 샤프트의 일단부는 카트리지 본체(102)의 측벽을 통과한다. 교반기 기어(109a)는 교반기(109)의 샤프트의 일단부에 장착된다. 교반기 기어(109a)는 다른 기어(147)와 결합하는 기어(148)와 결합된다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 카트리지(101)는 드럼 유닛(140)에 대해 제거 가능하게 설정된다.

드럼 유닛(140) 내에는 감광 드럼(115), 대전기(116), 전사 롤러(124) 및 세척 롤러(131)가 배치된다. 인쇄 작동 동안, 시트(121)는 시트 급송 트레이(도시 안됨)로부터 드럼 유닛(140) 쪽으로 급송되고 감광 드럼(115)과 전사 롤러(124)가 서로 접촉하는 전사 위치로 안내된다.

기어(147)가 도4의 화살표로 지시된 방향으로 구동됨에 따라, 교반기 기어(109a)는 교반기(109)를 회전시키도록 기어(148)를 통해 구동된다. 토너 저장 소(113) 내의 토너(114)는 교반기(109)에 의해 교반되면서 토너 공급부(113a)로 공급된다.

기어(147)의 회전에 따라, 현상 롤러(117)와 공급 롤러(125)는 도4에서 각각 화살표로 지시된 방향으로 회전한다. 토너 공급부(113a) 내의 토너(114)는 공급 롤러(125)의 외부 표면에 부착된다. 공급 롤러(125)에 부착된 토너(114)는 토너(114) 층이 일정한 두께로 블레이드(128)에 의해 조절되는 현상 롤러(117)의 외부 표면으로 운반된다.

드럼 유닛(140)의 감광 드럼(115)은 도4에서 화살표로 지시된 방향으로 일정한 속도로 회전한다. 전사 롤러(124)는 도4에서 화살표로 지시된 방향으로 회전한다. 감광 드럼(115)의 외부 표면은 대전기(116)에 의해 대전된다. 감광 드럼(115)의 대전된 표면은 감광 드럼(115)의 외부 표면에 정전 잠상을 형성하기 위해 레이저 비임으로 조사된다.

현상 롤러(117)가 회전하면서 현상 롤러(117)에 부착된 토너(114)가 블레이드(128)와 현상 롤러(117) 사이를 통과함에 따라, 토너(114)는 마찰 대전된다. 현상 롤러(117)에 부착된 토너(114)가 감광 드럼(115)의 표면에 직면하고, 토너(114)는 정전기력에 의해 감광 드럼(115)에 형성된 정전 잠상으로 끌어당겨진다.

감광 드럼(115)의 토너(114)가 전사 롤러(124)에 직면함에 따라, 시트(121)가 감광 드럼(115)과 전사 롤러(124) 사이에 보유되면서 토너(114)는 시트(21)에 전사된다. 그 다음에, 시트(121)는 토너(114)가 시트(121)에 정착되는 정착 유닛(도시 안됨)으로 급송되고 그 다음에 배출된다.

상부(103)가 상세히 설명된다. 도5에 도시된 바와 같이, 상부(103)의 사실상 중심부에는 회사명, 브랜드명 또는 제품명의 심볼 또는 로고가 형성된 상승된 랜드 영역(103a)이 형성된다. 랜드 영역(103)은 상부(103)의 종방향과 평행하게 배치된다. 실시예에서, 문자들은 복수의 랜드 영역(103a)에 의해 형성된다.

상부(103)의 표면에는 상부(103)의 상단부에서 종방향으로 연장하는 평행 홈(103f)이 형성된다. 평행 홈(103f)은 랜드 영역(103a)에 형성되지 않는다. 도7에 도시된 바와 같이, 단면이 산 형상을 갖는 쓰레드(103b)는 인접한 평행 홈(103f)들 사이에 형성된다.

랜드 영역(103a)의 표면은 평행 홈(103f)이 형성된 그 외주로부터 상이한 패턴을 갖는다. 따라서, 랜드 영역(103a)에 의해 한정된 심볼 또는 로고는 현저하게 제조된다.

카트리지(101)의 강도는 중량의 감소를 달성하면서 평행 홈(103f)들 사이에 형성된 쓰레드(103b)들에 의해 유지된다. 카트리지(101)가 교체 또는 설정을 위해 취급될 때 쓰레드(103b)들은 미끄럼 스토퍼로써 제공된다. 복수의 쓰레드(103b)에 의해, 카트리지(101)가 취급될 때 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')가 접촉되어 손으로부터 카트리지(10)가 미끄러지는 것이 방지될 수 있다. 카트리지(101) 내로 토너(114)의 보충 동안 토너(114)가 상부(103)의 표면에 부착되더라도, 쓰레드(103b)의 크레스트만이 취급 중에 접촉한다. 따라서, 손은 비교적 청결하게 된다.

상부(103)의 후방(103g)의 소정의 위치에는 하향으로 돌출하는 가이드편(103c)이 형성된다. 가이드편(103c)은 상부(103)를 카트리지 본체(102)에 부착하기 위한 가이드로써 기능한다.

도8a에서, 일점쇄선(A)은 랜드 영역(103a)의 표면의 높이로서 한정된 참조면을 지시한다. 점선(B)은 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')에 의해 한정된 참조면을 지시한다. 참조면(A)은 참조면(B) 위에 배치된다. 실선(C)은 랜드 영역(103a)과 결합된 위치에서 상부(103)의 후방(103g)에 형성된 리세스(103d)의 최심부(103d')에 의해 한정된 참조면을 지시한다. 최심부(103d')는 랜드 영역(103a)의 배면에 상응한다. 참조면(C)은 참조면(B) 아래에 배치된다. 이점쇄선(D)은 평행 홈(103f)의 최저 지점에 의해 한정된 참조면을 지시한다. 참조면(D)은 참조면(C) 아래에 배치된다.

랜드 영역(103a)의 두께는 참조면(A, C)들 사이의 거리에 의해 결정된다. 본 실시예에서, 랜드 영역(103a)의 두께는 약 1.0 mm이다. 참조면(B)은 참조면(A, C)들 사이에 한정된다. 달리 말하면, 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')는 리세스(103d)의 최심부와 랜드 영역(103a)의 표면 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 충분한 두께가 랜드 영역(103a)용으로 보장된다. 랜드 영역(103a)에 충격이 인가될 때, 랜드 영역(103a)의 손상이 방지된다.

평행 홈(103f)의 깊이, 즉 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')와 평행 홈(103f)의 최저 지점 사이의 거리는 참조면(B)과 참조면(D) 사이의 거리로써 결정된다. 본 실시예에서, 평행 홈(103f)의 깊이는 약 0.7 mm이다. 상부(103)의 후방(103g)과 참조면(D) 사이의 거리는 약 1.7 mm이다. 참조면(A)과 참조면(B) 사이의 거리 는 약 0.5 mm이다. 달리 말하면, 랜드 영역(103a)은 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')로부터 0.5 mm만큼 상향으로 돌출한다. 이와 같이, 랜드 영역(103a)이 매우 가시적으로 제조될 수 있어서 랜드 영역(103a)에 의해 형성된 심볼 또는 로고가 손쉽게 가시적으로 식별 가능하게 제조될 수 있다.

도6에 도시된 바와 같이, 상부(103)의 후방(103g)은 상부(103)의 종방향을 따라 연장하는 복수의 리브(103h)와 리브(103h)에 직각으로 연장하는 복수의 리브(103i)를 구비한다. 리브(103h)와 리브(103i)는 서로 교차한다. 리브(103h)에 직각으로 연장하는 리브(103i)는 리세스(103d)에 형성된다. 리브(103h, 103i)들에 의해, 상부(103)의 강도가 보장된다.

카트리지(101)에 포함된 토너(114)가 이용되고 새로운 토너(114)가 보충될 때, 도8a에 도시된 랜드 영역(103a)의 표면은 예를 들어 밀링 기계를 이용하여 절결된다. 랜드 영역(103a)의 두께가 완전히 절결될 때까지 랜드 영역(103a)이 점진적으로 절결됨에 따라, 즉 랜드 영역(103a)이 참조면(C)까지 절결됨에 따라, 포트(103e)가 도8b에 도시된 바와 같이 리세스(103d)에 상응하는 부분에 형성된다. 이 때, 리세스(103d)의 외주는 밀링 기계에 의해 제거된다. 달리 말하면, 리세스(103d)에 근접하여 형성된 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')는 얕은 홈(103f')을 남겨두고 부분적으로 제거된다.

포트(103e)가 형성됨에 따라, 토너 저장소(113)는 새로운 토너(114)로 보충된다. 토너(114)가 보충된 후에, 도8b에 점선으로 도시된 바와 같이 카트리지(101)를 재사용하도록 접착제를 이용하여 라벨(160)이 부착된다.

도8b에 도시된 바와 같이, 라벨(160)은 얕은 홈(103f)이 형성되는 부분에 부착된다. 따라서, 충분한 접착 강도가 얻어질 수 없고 라벨(160)은 벗겨질 수 있다. 라벨(160)이 벗겨지면, 토너(114)가 빠져나온다.

따라서, 상부(103)는 도8c에 도시된 바와 같이 포트(103e) 주위의 쓰레드(103b)의 높이가 참조면(D)까지 감소되도록 밀링 기계를 이용하여 절결된다. 이러한 상태에서, 편평 영역(103k)은 도9a에 도시된 바와 같이 포트(103e) 주위에 형성되고, 평행 홈(103f)은 포트(103e) 주위에서 더 이상 인지할 수 없다. 따라서, 편평 영역(103k)은 평행 홈(103f)을 그 최심부까지 절결함으로써 손쉽게 형성된다.

토너 저장소(11)는 상부(103)에 형성된 포트(103e)를 통해 새로운 토너(114)로 보충된다. 토너(114)가 토너 저장소(113) 내로 보충된 후에, 도8d 및 8b에 도시된 바와 같이 포트(103e)를 커버하도록 편평 영역(103k)에 접착제를 이용하여 라벨(160)이 부착된다. 따라서, 카트리지(101)는 재사용 가능하다.

라벨(160)의 단부들은 포트(103e) 주위에 형성된 편평 영역(103k)에 부착되어 충분한 접합 강도가 얻어질 수 있다. 따라서, 라벨(160)은 카트리지(101)가 재사용되는 동안 비교적 벗겨지기 어렵다. 알 수 있는 바와 같이, 라벨 로고가 편평 영역(103k)에 부착될 때, 편평 영역(103k) 주위에 형성된 복수의 쓰레드(103b)가 라벨(160)을 둘러쌀 수 있어서 라벨(160)이 쉽게 벗겨지지 않을 것이다. 따라서, 새로운 토너(114)를 갖는 카트리지(101)는 새로운 카트리지(101)로서 취급될 수 있다. 편평 영역(103k)은 완전히 편평한 매끄러운 표면을 가지지 않는다. 편평 영 역(103k)의 표면은 라벨(160)이 편평 영역(103k)에 부착될 때 충분한 접착 강도가 얻어지는 한 거칠거나 소정의 라인 또는 홈들을 갖는다.

재사용 카트리지(101)의 토너(114)가 다 소모될 때, 라벨(160)을 벗겨냄으로써 포트(103e)를 통해 카트리지(101)는 새로운 토너(114)가 재보충된다. 토너(114)가 카트리지(101) 내로 보충된 후에, 라벨(160)은 포트(103e)를 커버하도록 전술한 방식과 유사하게 부착된다. 따라서, 카트리지(101)는 재사용 가능하다.

카트리지(101) 내에 제공된 현상 롤러(117), 공급 롤러(125) 및 블레이드(128)가 그 이용 정도에 따라 전체 성능을 발휘하지 못하기 때문에 카트리지(101)의 재사용 횟수는 고품질 화상 형성의 관점에서 바람직하게는 1회이다. 이는 카트리지(101)가 반복적으로 사용됨에 따라 노화 및 마모에 의해 발생된다. 현상 롤러(117), 공급 롤러(125) 및 블레이드(128)의 성능 또한 절결 조각 때문에 발생하는 간섭 가능성의 증가 때문에 또한 감소된다.

도8b에 도시된 바와 같이, 포트(103e)가 상부(103)에 형성되는 동안 랜드 영역(103a)이 밀링 기계를 이용하여 절결됨에 따라, 절결 조각들이 토너 저장소(113) 내부로 떨어지기 쉽다. 카트리지(101)가 직립 위치로 보유되기 때문에, 수직으로 배치된 상부(103)의 종방향으로 랜드 영역(103a)을 절결할 때, 절결 조각들이 토너 저장소(113) 내로 들어가는 것이 비교적 어렵게 된다.

도8b 또는 8c에 도시된 바와 같이 포트(103e)가 상부(103)에 형성된 후에, 잔여 토너(114)와 토너 저장소(113) 내의 이물질은 토너 저장소(113) 내로 보충된 새로운 토너(114)의 불순물을 거의 제외시키도록 흡출된다. 따라서, 인쇄 작동은 불순물이 거의 제외된 이러한 토너(114)로 보충된 카트리지(101)를 이용하여 수행된다.

도9c에 도시된 바와 같이 밀링 기계를 이용하여 복수의 랜드 영역(103a)을 절결함으로써 복수의 포트(103e)가 형성될 때, 토너(114)는 일 포트(103e)를 통해 보충되고 토너 저장소(113) 내의 공기는 다른 포트(103e)를 통해 배출되어 토너(114)는 토너 저장소(113) 내로 손쉽게 보충된다.

본 실시예에 따른 카트리지(101)에서, 도8b 또는 8c에 도시된 바와 같이 토너(114)가 다 소모될 때, 상부(103)에 형성된 랜드 영역(103a)은 포트(103e)를 형성하도록 예를 들어 밀링 기계를 이용하여 절결된다. 토너(114)는 포트(103e)를 통해 토너 저장소(113) 내로 보충된다.

밀링 기계를 이용하여 상부(103)의 표면을 절결함으로써, 토너 저장소(113) 내에 제공된 교반기(109)는 손상받지 않아서 카트리지(101)는 재사용 가능하다.

포트(103e)가 형성되는 부분은 미리 정해지고 이는 랜드 영역(103a)이다. 따라서, 이러한 설계는 토너(114)가 소정의 부분을 통해 항상 보충되는 것으로 구체화된다. 토너 저장소(113)가 포트(103e)를 통해 토너(114)로 보충될 때, 토너(114)가 토너 저장소(113)에 균일하게 분포되는 것이 바람직하다. 따라서, 랜드 영역(103a)의 위치는 토너 보충 효율을 증가시키도록 이상적인 토너 충전 위치와 매칭되도록 설계된다.

도6에 도시된 바와 같이, 리브(103h, 103i)들은 랜드 영역(103a)에 상응하는 위치에서 상부(103)의 후방(103g)에 형성된다. 이러한 구조에 의해, 랜드 영역(103a)이 포트(103e)를 형성하기 위해 절결될 때 포트(103e) 주위의 강도가 유지된다.

본 실시예에서, 참조면(B) 위에 배치된 참조면(A)을 갖는 카트리지(101)가 설명된다. 그러나, 참조면(A, B)들은 동일 수준으로 배치되거나 또는 참조면(A)이 참조면(B) 아래에 배치될 수 있다.

제2 내지 제7 실시예가 설명된다. 제1 실시예와 유사한 제2 내지 제7 실시예에 따른 부품들은 유사한 도면 부호가 지시된다.

제2 실시예가 도10a, 10b 및 11을 참조하여 설명된다. 도10a에 도시된 바와 같이, 랜드 영역(103a)의 표면의 높이에 의해 한정된 참조면(A)은 쓰레드(103b)의 크레스트(103b')에 의해 한정된 참조면(B) 위에 배치된다. 리세스(103d)가 랜드 영역(103a)의 배면측에 형성된다. 리세스(103d)의 최심부(103d')에 의해 한정된 참조면(C)은 참조면(B) 위에 배치된다.

랜드 영역(103a)과 리세스(103d)의 외형은 서로 유사하지만, 리세스(103d)의 외형은 랜드 영역(103a)보다 작다.

카트리지(101)에 토너(114)가 보충될 때, 예를 들어, 커터, 줄 또는 밀링 기계를 이용하여 상부(103)에 평행하게 랜드 영역(13a)의 표면이 제거된다. 랜드 영역(103a)이 참조면(B)으로 절결됨에 따라, 포트(163)가 도10b에 도시된 바와 같이 랜드 영역(103a)과 결합된 위치에 형성된다. 카트리지(101)는 포트(163)를 통해 토너(114)가 보충된다.

참조면(C)이 참조면(B) 위에 배치됨에 따라, 포트(163)는 랜드 영역(103a)을 절결함으로써만 형성된다.

토너(114)가 보충된 후에, 포트(163)는 도11에 도시된 바와 같이 랜드 영역(103a)의 절결 표면에 랜드 영역(103a)과 유사한 형상의 라벨(160)을 부착함으로써 커버된다.

랜드 영역(103a)의 외형과 랜드 영역(103a)의 배면측에 형성된 리세스(103d)의 외형은 서로 유사하다. 리세스(103d)의 외형은 랜드 영역(103a)의 외형보다 작다. 따라서, 랜드 영역(103a)이 포트(163)를 형성하기 위해 절결된 후에도, 랜드 영역(103a)에 의해 의미있게 제조된 심볼 또는 로고는 그 형상을 잃지 않는다. 달리 말하면, 랜드 영역(103a)을 절결함으로써 형성된 포트(163)의 외주는 카트리지(101)의 상부에서 볼 때 랜드 영역(103a)의 형상과 유사할 수 있다. 따라서, 심볼 또는 로고는 재사용되는 카트리지(101)에 다시 형성되거나 또는 표시되지 않는다. 라벨(160)의 단부는 포트(163)의 외주에 부착되어 포트(163)는 라벨(160)에 의해 손쉽게 커버될 수 있다.

제1 및 제2 실시예에서, 랜드 영역(103a)은 참조면(B)에 대해 절결된다. 그러나, 랜드 영역(103a)은 상이한 면으로 절결될 수 있다.

도12를 참조하여 제3 실시예가 설명된다. 상부(103)는 편평 표면(103j)을 갖는다. 참조면(C)이 편평 표면(103j)위에 설정됨에 따라, 카트리지(101)에 토너(114)를 보충하기 위한 포트가 도12에 점선으로 지시된 바와 같이 편평 표면(103j)에 상응하는 수준으로 랜드 영역(103)을 절결함으로써 형성된다.

도13을 참조하여, 제4 실시예가 설명된다. 리세스(103d)의 최심부(103d')에 의해 한정된 참조면(C)은 편평 표면(103j) 아래에 배치된다. 홈(164)은 랜드 영역(103a)의 외부 경계 주위의 편평 표면(103j)에 형성된다. 도13에 실선으로 지시된 바와 같이 랜드 영역(103)이 편평 표면(103j)의 상응하는 수준으로 절결되더라도, 랜드 영역(103a)의 외부 경계는 홈(164)에 의해 둘러싸여진다. 따라서, 랜드 영역(103a)이 절결된 후에도, 랜드 영역(103a)에 의해 의미있게 제조된 심볼 또는 로고는 홈(164)에 의해 명확하게 인식될 수 있다.

도14를 참조하여 제5 실시예가 설명된다. 리세스(166)가 리세스(103d)의 편평 표면(103j)의 최심부(103d')에 제공된다. 리세스(166)는 리세스(166)와 참조면(C)에 의해 한정된 공간을 가로지르는 편평 표면(103j)을 포함한다. 랜드 영역(103a)이 편평 표면(103j)으로 절결될 때, 리세스(166)에 상응하는 포트(103e)가 형성된다. 상부(103)가 설계될 때, 포트(103e)의 위치와 크기가 미리 정해질 수 있다.

도15를 참조하여 제6 실시예가 설명된다. 제1 실시예에서, 카트리지(101)의 강도를 유지하기 위해 쓰레드(103b)가 상부(103)의 표면에 형성된다. 제6 실시예에서는, 홈(168)이 쓰레드(103b)와 결합하는 상부(103)의 후방(103g)에 형성된다. 이러한 구조에 의해, 카트리지(101)의 강도를 유지하면서 카트리지(101)의 중량 감소가 달성될 수 있다.

도16 및 17을 참조하여, 제7 실시예가 설명된다. 제7 실시예에 따른 카트리지(101)는 제1 실시예에 따른 카트리지(101)와 사실상 동일하지만, 카트리지(101) 내로 토너(114)를 보충하기 위한 프로세스는 상이하다.

제7 실시예에 따라 카트리지(101) 내로 토너(114)를 보충하기 위해, 제1 작동으로써 예를 들어, 커터, 줄 또는 밀링 기계를 이용하여 상부(103)와 평행하게 랜드 영역(103a)의 표면이 제거된다. 랜드 영역(103a)은 도16b에 도시된 바와 같이, 참조면(B)에 근접하여 또는 크레스트(103b')에 근접하여 절결된다.

다음에, 두 번째 작동으로써 도16c에 도시된 바와 같이 포트(103e)를 형성하기 위해 커터와 같은 공구를 이용하여 얇아진 랜드 영역(103a)의 일부를 제거한다. 토너(114)는 포트(103e)를 통해 도16c에서 화살표로 지시된 바와 같이 토너 저장소(113) 내로 보충된다.

제7 실시예에서, 리세스(103d)의 최심부(103d')에 의해 한정된 참조면(C)은 참조면(B) 아래에 배치된다. 따라서, 랜드 영역(103a)이 참조면(B)에 대해 수평으로 절결될 때, 얇아진 랜드 영역(103a)이 여전히 잔류하기 때문에, 도16b에 도시된 바와 같이 포트(103e)가 형성되지 않는다. 도16c에 도시된 바와 같이, 포트(103e)는 제2 작동을 수행함으로써 형성된다. 따라서, 제1 작동이 수행될 때, 토너 저장소(113) 내로 이물질이 포함되는 것이 방지될 수 있다.

랜드 영역(103a)은 상부(103d)의 사실상 중심부에서 상부(103)의 종방향에 평행하게 배치된다. 도17에서 도시된 바와 같이, 포트(103e)는 두 개의 랜드 영역(103a)의 각각에 형성된다. 토너(114)는 일 포트(103e)를 통해 토너 저장소(113) 내로 충전되고, 공기는 다른 포트(103e)를 통해 배출된다. 따라서, 토너 저장소(113) 내에 잔류하는 공기는 토너(114)가 토너 저장소(113) 내로 보충될 때 손쉽게 배출될 수 있다.

토너(114)가 카트리지(101) 내로 보충된 후에, 도16a 및 17에 도시된 바와 같이 배면에 인가된 접착제로 라벨(160)이 포트(103e)를 커버하도록 랜드 영역(103a)에 부착된다. 따라서, 토너 누출이 방지될 수 있고, 토너(114)가 보충된 카트리지(101)가 재사용될 수 있다.

재사용 카트리지(101) 내의 토너(114)가 다 소모되고, 라벨(160)이 포트(103e)를 개방하도록 제거된다. 새로운 토너(114)는 포트(103e)를 통해 카트리지(101) 내로 보충되고, 다음에 포트(103e)는 라벨(106)로 커버된다. 따라서, 카트리지(101)는 재사용된다.

도17에 도시된 바와 같이, 라벨(16)이 포트(103e)를 커버하기 위해 상부(103)에 부착되더라도, 라벨(160)은 랜드 영역(103a)에 의해 한정된 심볼 또는 로고를 손상시키지 않는다. 따라서, 심볼 또는 로고는 재사용되는 카트리지에 새롭게 표시되거나 또는 지시될 필요가 없다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 카트리지에서, 토너(114)가 다 소모될 때, 카트리지(101)가 교체될 필요가 있을 때, 랜드 영역(103a)은 랜드 영역(103a)을 얇게 남겨두도록 상부(103)에 평행하게 절결되고 그 다음에 포트(103e)는 얇아진 랜드 영역(103a)의 일부를 제거함으로써 형성된다. 따라서, 카트리지(101)는 재사용될 수 있고, 토너(114)를 보충하기 위한 포트의 위치는 고정될 수 있다.

본 발명이 제1 내지 제7 실시예를 참조하여 설명되었지만, 전술한 실시예들에서 도시된 특정한 형상에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 다양한 변형 및 변경은 첨부된 청구항에서 설명한 바와 같이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없 이 이루어질 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 제1 내지 제7 실시예에 따른 카트리지(101)는 드럼 유닛(140)에 대해 제거 가능하게 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명은 카트리지(101)와 드럼 유닛(140)이 분리되지 않고 일체식인 프로세스 카트리지에 적용될 수 있다.

제1 내지 제7 실시예에서, 랜드 영역(103a)의 표면들은 사실상 편평하게 형성될 수 있다. 그러나, 랜드 영역(103a)의 표면들은 랜드 영역(103a)이 소정의 두께를 갖는 한 텍스쳐 또는 패턴을 가질 수 있다.

제1 내지 제7 실시예에서, 카트리지(101)가 드럼 유닛(140)으로부터 분리된 후에, 랜드 영역(103a)이 포트(103e, 163)를 형성하기 위해 절결된다. 포트(103e, 163)는 카트리지(101)가 드럼 유닛(140)에 대해 설정된 후에 형성될 수 있고, 그 다음에 토너(114)가 카트리지(101) 내로 보충될 수 있다.

제1 내지 제7 실시예에서, 토너(114)는 카트리지(101)의 상부(103)에 형성된 포트(103e, 163)를 통해 보충된다. 그러나, 포트(103e, 163)는 카트리지 하우징(102)에 형성된 랜드 영역(103a)과 결합되어 형성될 수 있고, 토너(114)는 카트리지 하우징(102)에 형성된 포트(103e, 163)를 통해 보충될 수 있다.

본 발명의 실시예는 토너(114)를 포함하는 카트리지(101)와 관련하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 잉크 제트 프린터에 이용하기 위한 잉크 카트리지에 적용될 수 있다.

도18은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 프린터의 주요부를 도시하는 측단면 도이다.

도18에서, 레이저 프린터(1)는 비자성 단일 부품 현상 시스템에서 화상을 형성하는 전자사진 레이저 프린터이다. 레이저 프린터(1)는 시트(3)를 급송시키기 위한 급송기 섹션(4)을 갖는 주 프레임(2)과, 급송된 시트(3)에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 섹션을 구비한다.

급송기 섹션(4)은 주 프레임(2)의 저부에 제거 가능하게 설정되는 시트 공급 트레이(6)와, 시트 공급 트레이(6)의 일측(전방측)(이후부터는 전방측에 대향하는 측을 후방측이라 함)에 배치된 시트 공급 기구와, 시트 급송 방향으로 시트 공급 기구부(7)의 하류에 배치된 이송 롤러(8, 9, 10)와, 시트 급송 방향으로 이송 롤러(8, 9, 10)의 하류에 배치된 레지스터 롤러(11)를 포함한다.

시트 공급 트레이(6)는 시트(3)의 적층체를 수용하도록 상부가 개방된 구조의 상자 형상이다. 시트 공급 트레이(6)는 주 프레임(2)의 저부로 사실상 수평으로 활주 가능하다. 시트 장착 플레이트(12)는 시트 장착 플레이트(12)에 시트(3)가 적층되도록 시트 공급 트레이(6)를 구비한다. 시트 장착 플레이트(12)는 시트 공급 기구부(7)로부터 이격된 일단부에서 피봇식으로 지지되어 시트 공급 기구부(7)에 근접한 시트 장착 플레이트(12)의 타단부가 수직 방향으로 이동 가능하다. 시트 장착 플레이트(12)의 하측에는 시트 장착 플레이트(12)를 상향으로 압박하는 스프링(도시안됨)이 배치된다. 시트 장착 플레이트(12)에 적층된 시트(3)의 양이 증가함에 따라, 시트 장착 플레이트(12)는 스프링의 압박력에 대항하여 시트 공급 기구부(7)로부터 이격된 일단부 주위에서 하향으로 피봇된다.

시트 공급 기구부(7)는 픽업 롤러(13), 픽업 롤러(13)에 대면하도록 배치된 분리 패드(14) 및 분리 패드(14)의 하부측에 배치된 스프링(15)을 포함한다. 시트 공급 기구부(7)에서, 분리 패드(14)는 스프링(15)의 압박력에 의해 픽업 롤러(13)에 대해 가압된다.

시트 장착 플레이트(12) 상의 최상단 시트(3)는 시트 장착 플레이트(12)가 스프링에 의해 상향으로 압박됨에 따라 픽업 롤러(13)쪽으로 가압된다. 픽업 롤러(13)의 회전에 의해, 최상단 시트(3)의 선단부는 픽업 롤러(13)와 분리 패드(14) 사이에서 물려지게 된다. 시트(3)들은 픽업 롤러(13)와 분리 패드(14)와 협동하여 일 대 일로 분리된다. 분리 시트(3)는 이송 롤러(8, 9, 10)에 의해 레지스터 롤러(11)로 운반된다.

레지스터 롤러(11)는 한 쌍의 롤러를 포함한다. 레지스터 롤러(11)들은 시트(3)의 비틀어짐(skew)을 보정하고, 그 다음에 시트(3)를 감광 드럼(82)과 전사 롤러(84)(후술함)가 서로 접촉하는 화상 형성 위치로 급송한다.

레이저 프린터(1)의 급송기 섹션(4)은 임의의 크기의 시트(3)를 장착 가능한 다목적 트레이(16)와, 다목적 트레이(16)에 장착된 시트(3)를 급송하는 다목적 픽업 롤러(18)와 다목적 픽업 롤러(18)와 대면하도록 배치된 다용도 분리 패드(19)를 더 포함한다. 다목적 트레이(16)는 전방 커버(32)(후술함)의 내측에 절첩식으로 수용된다.

화상 형성 섹션(5)은 스캐너 유닛(20), 프로세스 유닛(21) 및 정착 유닛(2)을 포함한다.

스캐너 유닛(20)은 주 프레임(2)의 상부에 제공된다. 스캐너 유닛(16)은 레이저 조사부(도시 안됨), 다각 미러(23), 렌즈(24, 25) 및 반사 미러(26, 27, 28)를 포함한다. 화상 데이터에 기초하여 변조된 레이저 비임이 레이저 조사부로부터 조사된다. 레이저 조사부로부터 조사된 레이저 비임은 도18에서 점선으로 지시된 바와 같이, 프로세스 유닛(21)의 감광 드럼(82)(이후에 자세히 설명함)의 표면에 레이저 비임을 조사하기 위해 다각 미러(23), 렌즈(24), 반사 미러(26, 27), 렌즈(25) 및 반사 미러(28)를 이 순서대로 통과하거나 반사된다.

프로세스 유닛(21)은 스캐너 유닛(20) 아래에 배치된다. 프로세스 유닛(21)은 주 프레임(2) 내에 제거 가능하게 설정된다.

더 상세히는, 주 프레임(2)은 프로세스 유닛(21)을 수용하기 위한 프로세스 수용부(30)와, 주 프레임(2) 내에 프로세스 유닛(21)을 제거 가능하게 설정하기 위해 프로세스 수용부로 안내하는 개구(31)와, 개구(31)를 개폐하기 위한 전방 커버(32)를 포함한다.

프로세스 수용부(30)는 프로세스 유닛(21)을 수용하는 공간으로써 스캐너 유닛(20) 아래에 제공된다. 개구(31)는 프로세스 수용부(30)로부터 전방 커버로 안내하는 통로로써 형성된다. 전방 커버(32)는 주 프레임(2)의 전방면으로부터 주 프레임(2)의 상부면까지 연장되도록 제공된다. 전방 커버(32)는 전방 커버(32)가 개구(31)를 개방하는 개방 위치와 전방 커버(32)가 개구(31)를 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 피봇된다.

전방 커버(32)가 개방 위치에서는, 프로세스 유닛(21)은 개구(31)를 통해 프 로세스 수용부(30) 내로 제거 가능하게 설정된다.

프로세스 유닛(21)은 주 프레임(2)에 탈착식으로 장착되는 드럼 카트리지(33)와 드럼 카트리지(33) 내에 탈착식으로 설정되는 현상 카트리지(34)를 포함한다.

현상 카트리지(34)는 케이스(35), 교반기(36), 공급 롤러(37), 현상 롤러(38) 및 케이스(35)에 배치된 층 두께 조절 블레이드(39)를 포함한다.

도19 및 20에 도시된 바와 같이, 케이스(35)는 전방벽(42), 전방벽(42)의 하단부로부터 후방으로 굴곡진 저부벽(43), 저부벽(43)의 후방으로부터 상향으로 연장하는 격벽(44), 격벽(44)의 하단부로부터 후방으로 연장하는 하측벽(45), 하측벽(45) 위에 형성된 블레이드 지지벽(58)을 구비한다.

전방벽(42), 저부벽(43), 격벽(44), 하측벽(45) 및 블레이드 지지벽(58)은 상기 벽(42, 43, 44, 45, 58)들의 폭방향[즉, 전방 및 후방 방향에 직각인 케이스(35)의 폭방향]으로 각각의 측면에 제공된 측벽(46, 47)에 일체식으로 형성된다.

단면이 사실상 "U"자 형상을 갖는 공간은 전방벽(42), 저부벽(43), 격벽(44) 및 측벽(46, 47)에 의해 한정된 케이스(35)의 전방부에서 한정된다. 공간은 현상제가 포함되는 토너 수용실(40)로써 형성된다. 격벽(44), 하측벽(45), 블레이드 지지벽(58) 및 측벽(46, 47)에 의해 케이스(35)의 후방부에서 한정된 공간은 현상실(41)로써 형성된다.

도21에 도시된 바와 같이, 케이스(35)는 상부 커버(56)(후술함)가 위치되는 하부 접촉부(61)를 갖는 상부 에지에 제공된다. 하부 접촉부(61)는 사실상 수평으로 연장하도록 케이스(35)와 일체식으로 형성된다.

도20 및 21에 도시된 바와 같이, 케이스(35)는 케이스(35)의 상부 개방부를 커버하는 상부 커버(56)를 구비한다. 상부 커버(56)는 케이스(35)로부터 분리식으로 형성된다. 케이스(35)의 상향 개구부를 커버하는 상부 플레이트(57)는 격벽(4)과 대면하는 위치에서 상부 플레이트(57)로부터 하향으로 연장하는 상부 격벽(59)과 함께 일체식으로 형성된다.

도21에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(57)는 케이스(35)의 하부 접촉부(61)에 위치된 상부 접촉부(62)를 갖는 그 외주에 제공된다. 상부 접촉부(62)는 사실상 수평으로 연장하도록 상부 플레이트(57)와 함께 일체식으로 형성된다.

오목홈(65)(후술함)의 가이드부(67)와 결합하는 결합 플레이트(60)는 도19 및 20에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(57)의 폭방향으로 상부 플레이트(57)의 단부에 배치된다.

결합 플레이트(60)는 오목홈(65)의 가이드부(67)와 유사한 형상이다. 결합부(60)는 측면에서 볼 때 결합 플레이트(60)의 폭이 상단부로부터 하단부 쪽으로 좁아지는 사실상 역사다리꼴형이다. 케이스(35)에 부착된 상부 플레이트(57)에서, 도21에 도시된 바와 같이, 상부 접촉부(62)로부터 하향으로 연장하는 결합 플레이트(60)는 케이스(35)의 전후방 방향으로 일부에 배치된 오목홈(65)과 대면하도록 폭방향으로 케이스(35)의 내향에 위치된다.

결합 플레이트(60)의 두께는 오목홈(65)의 깊이와 사실상 동일하다. 오목홈(65)과 결합하는 결합 플레이트(60)의 표면은 측벽(46)과 동일 평면상에 있다.

토너 수용실(40)은 현상제로써 양 대전 가능한 비자성 단일 구성요소 토너를 수용한다. 토너는 예를 들어, 부유 중합 방법과 같은 공지된 중합 방법을 이용하여 혼성 중합가능한 단량체에 의해 얻어질 수 있다. 혼성 중합가능한 단량체는 스티렌과 같은 스티렌기 단량체와, 아크릴산, 알킬(C1-C4) 아크릴레이트 및 알킬(C1-C4) 메타크릴레이트와 같은 아크릴기 단량체일 수 있다. 중합된 토너 입자들은 매우 우수한 유동성을 갖는 구형이다. 토너 입자 크기는 대략 6 ㎛ 내지 10 ㎛이다. 토너는 토너의 유동성을 개선시키기 위한 실리카와 같은 외부 첨가물뿐만 아니라 카본 블랙과 같은 색상 재료 및 왁스와 혼합된다.

교반기(36)는 토너 수용실(40)에 배치된다. 도21에 도시된 바와 같이, 교반기(36)는 샤프트(48), 샤프트(48)에 제공된 날개 부재(49), 날개 부재(49)에 제공된 가요성 필름 부재(50) 및 샤프트(48)에 제공된 와이퍼 지지 부재(51)를 포함한다. 샤프트(48), 날개 부재(49) 및 와이퍼 지지 부재(51)들은 ABS 수지와 같은 가요성을 갖는 수지 재료로 일체식으로 형성된다.

샤프트(48)는 케이스(35)의 폭방향과 평행하게 측벽(46, 47)들 사이에서 측면에서 볼 때 토너 수용실(40)의 사실상 중심부에 배치된다. 샤프트(48)는 약 3 내지 8 ㎛의 직경을 갖는 둥근 바아이다. 샤프트(48)는 가요성을 갖고 측벽(46, 47)들 사이의 거리보다 길게 형성된다.

날개 부재(49)는 교반기(36)의 축방향으로 토너 수용실(40)에 배치된 교반기(36)를 가로질러 제공된다. 날개 부재(49)는 복수의 수직 레버(52)들 및 수평 바아(53)를 포함한다. 수직 레버(52)들은 소정의 간격으로 샤프트(48)의 축방향을 따라 배치된다. 수직 레버(52)들은 샤프트(48)의 직경 방향으로 외향으로 연장되도록 형성된다. 샤프트(48)의 축방향으로 일단부에 배치된 수직 바아(52)는 그 사이에 약간의 거리를 두고 각각의 측면(46, 47)과 대면한다. 수평 바아(53)는 수직 레버(52)들의 자유 단부와 연결되도록 배치된다.

필름 부재(50)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 수지 필름으로 형성된다. 필름 부재(50)는 수평 바아(53)의 길이 방향을 따라 부착된다. 필름 부재(50)는 토너 수용실(40)의 토너를 교반하도록 저부벽(43)과 접촉할 때 필름 부재(50)를 굴곡시키는 높이로 설정된다.

도20에 도시된 바와 같이 측면도에서 사실상 사다리꼴 형상을 형성하도록 돌출하는 돌출부(55)는 샤프트(48)의 축방향의 사실상 중심부에 배치된 수직 레버(52)들과 일체로 형성된다. 필름 부재(50)는 또한 돌출부(55)에 부착된다.

와이퍼 지지 부재(51)는 사실상 장방형 편평 플레이트이다. 와이퍼 지지 부재(51)는 수직 레버(52)들이 연장하는 방향에 대향된 방향으로 연장하도록 샤프트(48)의 축방향의 각각의 단부에 제공된다. 탄성 부재로 형성되고 잔여 토너량 검출창(64a, 64b)을 닦아내는 와이퍼(54)는 각각의 와이퍼 지지 부재(51)에 나사 결합된다. 각각의 와이퍼(54)는 잔여 토너량 검출창(64a, 64b)을 닦아내도록 각각 측벽(46, 47)과 탄성 접촉하도록 배치된다.

도19 및 20에 도시된 바와 같이 토너 수용실(40)의 측벽(46)에는 교반기(36)의 샤프트(48)를 지지하는 샤프트 지지부(63)와 잔여 토너량 검출창(64a)이 제공된다.

샤프트 지지부(63)는 오목홈(65)과 규제부(66)를 포함한다.

오목홈(65)은 측벽(46)의 전후방 방향으로 사실상 중심부에서 측벽(46)의 내부벽을 오목하게 함으로써 형성된다. 오목홈(65)의 상단부는 개방된다. 가이드부(67)는 상단부로부터 하단부까지 점진적으로 폭이 좁아져서 측면도에서 사실상 역 사다리꼴 형상을 형성한다. 측면도에서 사실상 장방형 형상 내로 가이드부(67)의 아래에 형성된 최심부(68)는 가이드부(67)와 일체식으로 형성된다.

규제부(66)는 오목홈(65)의 후방 단부로부터 가이드부(67)와 최심부(68) 사이의 전방 단부까지 연속적으로 오목홈(65)의 깊이 방향에 직각인 전후방 방향으로 연장한다. 규제부(66)는 오목홈(65)의 전방 단부와 규제부(66)의 단부 사이에서 공간(S)을 형성하도록 배치된다.

규제부(66)는 측벽(46) 및 오목홈(65)과 함께 일체식으로 형성된다. 규제부(66)는 측면도에서 사실상 장방형 형상이다. 규제부(66)는 측벽(46)의 내부표면과 동일 평면이 되는 두께를 갖는다. 규제부(66)와 오목홈(65)의 전방 단부 사이에 한정된 공간(S)의 폭은 교반기(36)의 샤프트(48) 직경보다 작게 길이가 설정된다.

오목홈(65)에서, 전후방 방향에서 최심부(68)의 길이는 교반기(36)의 샤프트의 직경보다 약간 길게 설정된다. 저부로부터 규제부(66)의 하측까지 최심부(68) 의 깊이 또한 교반기(36)의 샤프트(48)의 직경보다 약간 길게 설정된다.

잔여 토너량 검출창(64a)은 토너 수용실(40)의 하부 후방측에서 측벽(46)을 구비한다. 잔여 토너량 검출창(64a)은 두께 방향으로 측벽(46)을 통과하는 측면도에서 사실상 장방형 개구에 끼워진다. 잔여 토너량 검출창(64a)의 내부 표면은 측벽(46)의 내부 표면과 동일 평면상에 있다. 잔여 토너량 검출창(64a)의 외측 표면에는 도19에 도시된 바와 같이 잔여 토너량 검출창(64b)에 제공된 광 전송부(69)와 유사한 원통형 광 전송부(69)가 제공된다.

측벽(47)에는 교반기(36)의 샤프트(48), 잔여 토너량 검출창(64b) 및 토너 충전 포트(98) 너머로 삽입되는 관통 구멍(70)이 제공된다.

도21에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(70)은 측벽(46)에 형성된 최심부(68)에 대면하는 위치에서 폭방향으로 측벽(47)을 통과하도록 측벽(47) 상에 형성된다. 관통 구멍(70)의 직경은 교반기(36)의 샤프트(48)와 사실상 동일하다.

잔여 토너량 검출창(64b)은 측벽(46)에 형성된 잔여 토너량 검출창(64a)과 대면하는 위치에서 측벽(47)에 제공된다. 잔여 토너량 검출창(64b)은 두께 방향으로 측벽(47)을 통과하는 측면도에서 사실상 장방형 개구에 끼워진다. 잔여 토너량 검출창(69)의 내부 표면은 측벽(47)의 내부 표면과 동일 평면상에 있다. 원통형 광 전송부(69)는 도19에 도시된 바와 같이 잔여 토너량 검출창(64b)의 외부 표면에 제공된다.

토너 충전 포트(98)는 도19에 도시된 바와 같이 두께 방향으로 측벽(47)을 통과하도록 측벽(47)의 전방측에 사실상 원형으로 형성된다. 토너 수용실(40) 내 로 충전된 토너에 의해, 토너 충전 포트(98)는 도22에 도시된 바와 같이 캡(99)으로 커버된다.

교반기(36)는 다음과 같이 케이스(35)의 토너 수용실(40)에 설정된다.

샤프트(48)의 일단부(48b)는 측벽(47)에 형성된 관통 구멍(70)내로 삽입된다. 그 다음에, 교반기(36)의 샤프트(48)는 자체의 탄성에 의해 축방향으로 굴곡된다. 샤프트(48)의 일단부(48a)는 도23a에 도시된 바와 같이 상단부로부터 하단부까지 오목홈(65)의 가이드부(67) 내로 삽입된다. 샤프트(48)는 오목홈(65)의 형상을 따라 최심부(68) 쪽으로 안내된다. 단부(48a)가 규제부(66)와 접촉됨에 따라, 샤프트(48)는 규제부(66)와 접촉하도록 되고, 샤프트(48)는 굴곡되고 최심부(68)의 샤프트 내로 삽입되면서 규제부(66) 너머로 이동한다. 샤프트(48)의 직경은 공간(S)의 폭보다 크다. 샤프트(48)의 단부(48a)가 공간(S)을 통과함에 따라, 샤프트(48)의 굴곡도는 비교적 약간 하강된다. 따라서, 샤프트(48)의 파손이 방지된다. 따라서, 교반기(36)의 샤프트(48)는 샤프트 지지부(63)에 설정된다.

그 다음에, 케이스(35)의 하부 접촉부(61)에 상부 커버(56)의 상부 접촉부(62)를 접촉시키기 위해 상부 커버(56)의 결합부(60)를 오목홈(65)의 가이드부(67) 내로 삽입하면서 상부 커버(56)가 케이스(35)에 위로부터 설정된다. 그 다음에, 상부 접촉부(62)와 하부 접촉부(61)들은 초음파 용접에 의해 연결된다. 따라서, 상부 커버(56)는 오목홈(65)의 가이드부(67)와 결합하는 상부 커버(56)의 결합부(60)로 케이스(35)의 상향 개구를 커버한다.

전술한 바와 같이 상부 커버(56)가 케이스(35)에 설정됨으로써, 상부 커버(56)의 결합 플레이트(60)는 측벽(46)의 내부 표면과 동일 평면상에 있다.

공급 롤러(37), 현상 롤러(38) 및 층 두께 조절 블레이드(38)는 도18에 도시된 바와 같이 현상실(41) 내에 배치된다.

공급 롤러(37)는 케이스(35)의 폭 방향을 따라 토너 수용실(40)의 후방부에 배치된다. 공급 롤러(37)는 측벽(46, 47)에 회전식으로 지지된다. 공급 롤러(37)는 교반기(35)의 회전 방향에 대향하는 방향으로 회전 가능하다. 공급 롤러(37)는 도전성 우레탄 스폰지로 형성된 롤러부에 의해 커버되는 금속 롤러 샤프트를 포함한다.

현상 롤러(38)는 케이스(35)의 폭방향을 따라 공급 롤러(37)의 뒤에 배치된다. 현상 롤러(38)는 측벽(46, 47)에 회전식으로 지지된다. 현상 롤러(38)는 공급 롤러(37)와 동일한 방향으로 회전 가능하다.

현상 롤러(38)는 도전성 탄성 재료로 형성된 롤러부에 의해 커버되는 금속 롤러 샤프트를 포함한다. 현상 롤러(38)의 롤러부의 표면은 불소를 포함하는 우레탄 고무 또는 실리콘 고무로 코팅된다. 현상 롤러(38)의 롤러부는 미세 카본 입자를 포함하는 도전성 우레탄 고무 또는 실리콘 고무로 형성된다. 현상 바이어스는 전원 공급원(도시 안됨)에 의해 현상 롤러(38)의 롤러 샤프트에 인가된다.

공급 롤러(37) 및 현상 롤러(38)는 서로 대면하도록 배치된다. 공급 롤러(37) 및 현상 롤러(38)는 공급 롤러(37)가 현상 롤러(38)에 소정의 압력을 인가하도록 서로 접촉한다. 공급 롤러(37)와 현상 롤러(38)가 동일한 방향으로 회전함에 따라, 공급 롤러(37)와 현상 롤러(38)는 그 사이의 접촉부에서 서로로부터 대 향된 방향으로 회전 또는 이동한다.

층 두께 조정 블레이드(39)는 공급 롤러(37) 위의 블레이드 지지 벽(58)에 의해 지지된다. 층 두께 조절 블레이드(39)는 현상 롤러(38)의 회전 방향으로 현상 롤러(38)가 공급 롤러(37)와 감광 드럼(28)이 대면하는 위치들 사이에 배치된다.

조절 블레이드(39)는 현상 롤러(38)와 대면하도록 현상 롤러(38)의 종방향을 따라 연장하는 긴 플레이트이다. 조절 블레이드(39)는 플레이트 스프링 부재(71) 및 플레이트 스프링 부재(71)의 일단부에 부착되고 절연 실리콘 고무로 형성된 가압부(72)를 포함한다. 블레이드 지지벽(58)에 의해 지지되는 플레이트 스프링 부재(71)에 의해, 가압부(72)는 플레이트 스프링 부재(71)의 탄성력으로 현상 롤러(38)의 표면을 가압한다.

현상 카트리지(34)는 도22에 도시된 바와 같이, 교반기(36), 공급 롤러(37) 및 현상 롤러(38)를 회전하도록 구동하는 기어 기구부(73)를 구비한다. 기어 기구부(73)는 측벽(47)의 외부면에 배치된다. 기어 기구부(73)는 입력 기어(74), 공급 롤러 구동 기어(75), 현상 롤러 구동 기어(76), 제1 중간 기어(77), 제2 중간 기어(78), 제3 중간 기어(79) 및 교반기 구동 기어(80)를 포함한다.

입력 기어(74)는 현상 롤러(38)와 교반기(36) 사이의 측벽(47)의 외부면에 회전 가능하게 제공된다. 모터(도시 안됨)로부터의 구동력은 입력 기어(74)로의 입력이다.

공급 롤러 구동 기어(75)는 공급 롤러(37)의 롤러 샤프트의 일단부에 장착된 다. 공급 롤러 구동 기어(75)는 입력 기어(74)와 결합되도록 입력 기어(74)의 아래에 제공된다.

현상 롤러 구동 기어(76)는 현상 롤러(38)의 롤러 샤프트의 단부에 장착된다. 현상 롤러 구동 기어(76)는 입력 기어(74)와 결합되도록 입력 기어(74)의 후방측에 제공된다.

제1 중간 기어(77)는 입력 기어(74)의 전방측에서 입력 기어(74)와 결합하도록 측벽(47)의 외부면에 회전 가능하게 제공된다.

제2 중간 기어(78)는 제1 중간 기어(77)와 결합하도록 측벽(47)의 외부면에 제1 중간 기어(77) 위에 회전 가능하게 제공된다.

제3 중간 기어(79)는 제2 중간 기어(78)의 전방측에서 제2 중간 기어(78)와 결합하도록 측벽(47)의 외부면에 회전 가능하게 제공된다.

교반기 구동 기어(80)는 제3 중간 기어(79)의 하부 전방측에 배치된다. 교반기 구동 기어(80)는 제3 중간 기어(79)와 결합되도록 관통 구멍(70) 내로 삽입된 교반기(36)의 샤프트(48b)의 일단부에 장착된다.

구동력이 모터(도시 안됨)로부터 입력 기어(74)로 입력됨에 따라, 공급 롤러(37)와 현상 롤러(38)를 각각 회전시키도록 공급 롤러 구동 기어(75)와 현상 롤러 구동 기어(76)로 구동력이 전달된다.

입력 기어(74)로의 구동력의 입력은 제1 중간 기어(77), 제2 중간 기어(78) 및 제3 중간 기어(79)를 통해 교반기 구동 기어(80)로 전달된다. 따라서, 교반기(36)의 샤프트가 회전된다.

도18 및 20에 도시된 바와 같이, 토너 수용실(40)내에 포함된 토너는 교반기(36)의 회전에 따라 필름 부재(50)에 의해 퍼올려지고 격벽(44)과 상부 격벽(59)을 통해 현상실(41)로 이송된다.

현상실(41)로 이송된 토너는 공급 롤러(37)의 회전에 의해 현상 롤러(38)로 공급된다. 토너가 공급 롤러(37)로부터 현상 롤러(38)로 공급될 때, 토너는 공급 롤러(37)와 현상 롤러(38) 사이의 마찰에 의해 양으로 대전된다.

대전된 토너는 현상 롤러(38)의 표면상으로 운반되고 현상 롤러(38)가 회전함에 따라 현상 롤러(38)와 조절 블레이드(39)의 가압부(72) 사이로 들어간다. 토너가 현상 롤러(38)와 가압부(71) 사이로 들어갈 때, 토너는 더 대전되고 두께가 조절된 박층으로써 현상 롤러(38)의 표면으로 운반된다.

드럼 카트리지(33)는 프레임(81), 프레임(81)에 배치된 감광 드럼(82), 스코로트론(scorotron) 대전기(83), 전사 롤러(84) 및 세척 유닛(85)을 포함한다.

프레임(81)의 후방부는 감광 드럼(82), 스코로트론 대전기(83), 전사 롤러(84) 및 세척 유닛(85)을 수용하는 드럼 수용부(86)로서 형성된다. 프레임(81)의 전방부는 상향으로 개방되고 현상 카트리지(34)를 수용하는 현상제 수용부(87)로써 형성된다.

감광 드럼(82)은 프레임(81)의 폭방향에 평행하게 배치되고 프레임(81)의 폭방향으로 프레임(81)의 각각의 단부에서 회전식으로 지지된다. 감광 드럼(82)은 전기적으로 접지되는 알루미늄 원통형 드럼과, 폴리카보네이트로 제조되고 알루미늄 원통형 드럼의 표면에 형성된 양 대전 가능한 감광 코팅층을 포함한다.

스코로트론 대전기(83)는 대전기(83)가 감광 드럼(82)에 접촉하는 것을 방지하도록 감광 드럼(82)과 스코로트론 대전기(83) 사이에서 소정의 거리로 감광 드럼(82) 위에서 프레임(81)의 폭방향과 평행하게 배치된다. 대전기(83)는 텅스텐 와이어로부터 코로나 방출을 발생시키는 양 대전 가능한 스코로트론 대전기이다. 대전기(83)는 감광 드럼(82)의 표면을 균일하게 양으로 대전시킨다.

감광 드럼(82)의 표면은 감광 드럼(82)이 회전하면서 스코로트론 대전기(83)에 의해 균일하게 양으로 대전된다. 감광 드럼(82)의 표면이 화상 데이터에 기초하여 스캐너 유닛(20)으로부터 조사된 레이저 비임에 선택적으로 노출됨에 따라, 정전 잠상이 감광 드럼(28)의 표면에 형성된다.

현상 롤러(38)의 회전에 따라, 현상 롤러(38)로 운반되고 양으로 대전된 토너는 감광 드럼(82)과 접촉하고 감광 드럼(82) 상에 정점 잠상을 형성하도록 공급된다.

전사 롤러(84)는 감광 드럼(82)과 대면하도록 감광 드럼(82) 아래에 프레임(81)의 폭방향과 평행하게 배치된다. 전사 롤러(84)는 프레임(81)의 폭방향으로 프레임(81)의 각각의 단부에서 회전식으로 지지된다. 전사 롤러(84)는 도전성 고무로 형성된 롤러부에 의해 커버된 금속 롤러 샤프트를 포함한다. 롤러 샤프트는 전원 공급원(도시 안됨)에 연결된다. 전사 바이어스가 시트(3) 상에 토너를 전사하도록 전사 롤러(84)의 롤러 샤프트에 인가된다.

감광 드럼(82)의 표면과 접촉하면서, 레지스터 롤러(11)에 의해 급송된 시트(3)는 감광 드럼(82)과 전사 롤러(84) 사이를 통과하고, 감광 드럼(82)의 표면 에 운반된 토너는 감광 드럼(82)의 회전에 따라 시트(3)에 전사된다. 전사된 토너를 갖는 시트(3)는 정착 유닛(22)으로 급송된다.

세척 유닛(85)은 감광 드럼(82)에 대해 현상 롤러(38)에 대향하여 드럼 수용부(86)의 후방부에 배치된다. 세척 유닛(85)은 제1 세척 롤러(88), 제2 세척 롤러(89), 스크래핑 스폰지(90) 및 종이 파우더 저장소(91)를 포함한다.

제1 세척 롤러(88)는 감광 드럼(82)과 대면하도록 프레임(81)의 폭방향과 평행하게 배치된다. 제1 세척 롤러(88)는 프레임(81)의 폭방향으로 프레임(81)의 각각의 단부에 회전식으로 지지된다. 세척 바이어스가 감광 드럼(82)에 잔류하는 토너를 제거하기 위해 세척 롤러(88)에 인가된다.

제2 세척 롤러(89)는 제1 세척 롤러(88)에 대면하도록 프레임(81)의 폭방향과 평행하게 배치된다. 제2 세척 롤러(89)는 프레임(81)의 폭방향으로 프레임(81)의 각각의 단부에 회전식으로 지지된다.

스크래핑 스폰지(90)는 제2 세척 롤러(89)와 접촉하도록 제2 세척 롤러(89) 위에 프레임(81)의 폭방향과 평행하게 배치된다. 스크래핑 스폰지(90)는 프레임(81)의 폭방향으로 프레임(81)의 각각의 단부에서 회전식으로 지지된다.

종이 파우더 저장소(91)는 제1 세척 롤러(88) 뒤의 드럼 수용부(86)의 공간으로써 형성된다.

토너가 감광 드럼(82)으로부터 시트(3)로 전사될 때 제1 세척 롤러(88)에 의해 감광 드럼(82)에 잔류하는 토너를 일시적으로 포획하기 위해 비교적 낮은 바이어스가 제1 세척 롤러(88)에 인가된다.

토너가 감광 드럼(82)으로부터 시트(3)로 전사되지 않을 때, 즉 두 개의 연속적인 시트(3)들 사이의 간격에 상응하는 감광 드럼(82)의 일부가 제1 세척 롤러(88)에 접촉할 때, 비교적 높은 바이어스가 제1 세척 롤러(88)에 인가된다. 따라서, 제1 세척 롤러(88)에 일시적으로 포획된 토너는 감광 드럼(82)으로 복귀되고 시트(3)에 의해 감광 드럼(82)에 부착된 종이 파우더는 제1 세척 롤러(88)에 의해 포획된다. 감광 드럼(82)으로 복귀된 토너는 현상 롤러(38)에 의해 수집된다.

제1 세척 롤러(88)가 제2 세척 롤러(89)와 직면하게 됨에 따라, 제1 세척 롤러(88)에 의해 포획된 종이 파우더는 제2 세척 롤러(89)에 의해 포획된다. 제2 세척 롤러(89)가 스크래핑 스폰지(90)와 직면하게 됨에 따라, 제2 세척 롤러(89)에 의해 포획된 종이 파우더는 스크래핑 스폰지(90)에 의해 스크랩되고 종이 파우더 저장소(91) 내에 저장된다.

정착 유닛(22)은 프로세스 유닛(21)의 아래의 시트 급송 방향으로 프로세스 유닛(21)의 하류에 위치된다. 정착 유닛(22)은 가열 롤러(92), 가압 롤러(93) 및 급송 롤러(94)를 포함한다. 가열 롤러(92)는 가열원으로써 할로겐 램프를 수용하는 금속 튜브를 포함한다. 가압 롤러(93)는 아래로부터 가열 롤러(92)를 가압하도록 가열 롤러(92) 아래에 배치된다. 급송 롤러(94)는 시트 급송 방향으로 가열 롤러(92)와 가압 롤러(93)의 하류에 배치된다.

시트(3) 상에 전사된 토너 화상은 시트(3)가 가열 롤러(92)와 가압 롤러(93) 사이를 통과하면서 시트(3)에 열 정착된다. 시트(3)는 급송 롤러(94)의 뒤에 수직으로 배치된 가이드 플레이트(95)쪽으로 급송 롤러(94)에 의해 안내된다. 그 다음 에, 시트(3)는 배출 롤러(96) 쪽으로 급송되고 배출 트레이(97) 상으로 배출된다.

교반기(48)의 샤프트(48)는 도20에 도시된 바와 같이 샤프트(48)의 수직 운동이 오목홈(65)과 일체식으로 형성된 규제부(66)에 의해 규제되면서 현상 카트리지(34)의 오목홈(65)의 최심부(68)에서 지지된다. 달리 말하면, 교반기(36)의 샤프트(48)는 오목홈(65)의 최심부(68)와 오목홈(65)과 일체식으로 형성된 규제부(66)에 의해 한정된 공간에 지지된다. 따라서, 교반기(36)의 샤프트(48)는 샤프트(48)의 수직 운동이 정확하게 규제되면서 오목홈(65)에 고정식으로 배치된다. 따라서, 교반기(36)의 적절한 회전을 유지하기 위해 교반기(36)의 샤프트(48)의 헐거움이 감소된다.

최심부(68)는 사실상 장방형 형상으로 형성된다. 최심부(68)가 사실상 원형으로 형성되면, 샤프트(48)와 최심부(68)는 평면에서 서로 접촉한다. 이러한 구조는 토너가 최심부(68)와 샤프트(48) 사이로 들어옴에 따라 교반기(36)의 부적절한 회전을 야기하고 막히게 된다. 최심부(68)가 이러한 실시예의 사실상 장방형 형상으로 형성되면, 샤프트(48)와 최심부(68)는 한 지점에서 서로 접촉한다. 따라서, 샤프트(48)와 최심부(68) 사이의 접촉부에서의 토너 막힘이 쉽게 발생되지 않아서 교반기(36)의 부드러운 회전이 보장된다.

오목홈(65)의 가이드부(67)는 가이드부(67)의 상단부가 개방되고 가이드부(67)의 폭이 상단부로부터 하단부까지 점차적으로 좁아져서 측면도에서 사실상 역사다리꼴이다. 따라서, 샤프트(48)가 가이드부(67)의 상부로부터 하부쪽으로 삽입됨에 따라, 샤프트(48)는 가이드부(67)의 형상을 따라 최심부(68)쪽으로 안 내될 수 있다. 따라서, 최심부(68)로의 샤프트(48)의 조립 용이성이 개선된다.

규제부(66)는 오목홈(65)의 후방 단부로부터 전방 단부쪽으로 연속적으로 연장하도록 가이드부(67)와 최심부(68) 사이의 최심부(66) 위에 형성된다. 최심부(68)에서 지지되는 교반기(36)의 샤프트(48) 위에 배치된 규제부(66)에 의해, 샤프트(48)의 수직 운동이 규제된다. 따라서, 교반기(36)의 샤프트(48)는 최심부(68)에서 바람직하게 지지된다.

공간(S)은 규제부(66)에 의해 가이드부(67)에 형성된다. 교반기(36)의 샤프트(48)는 공간(S)을 통해 최심부(68) 내로 삽입된다. 따라서, 최심부(68)로의 샤프트(48)의 조립의 용이성이 개선된다.

공간(S)의 폭은 교반기(36)의 샤프트(48) 직경보다 작다. 따라서, 최심부(68)에서 지지되는 교반기(36)의 샤프트(48)는 규제부(66)에서 쉽게 빠져나오지 않는다.

도24에 도시된 바와 같이, 규제부(66)는 오목홈(65)의 전후방 단부에 연결되도록 형성될 수 있다.

따라서, 최심부(68)에서 지지되는 교반기(36)의 샤프트(48)는 규제부(66)를 빠져나오는 것이 방지된다.

교반기(36)의 샤프트(48)의 직경은 샤프트(48)를 굴곡시키기 쉬운 약 3 내지 8 ㎜의 크기로 설정된다. 따라서, 샤프트(48)는 샤프트(48)를 쉽게 굴곡시킴에 의해 최심부에서 지지된다. 전술한 바와 같이, 교반기(36)가 토너 수용실(40) 내에 설정될 때, 단부(48b)가 측벽(47)에 형성된 관통 구멍(70) 내로 우선 삽입된다. 그 다음에, 교반기(36)의 샤프트(48)가 자체의 탄성으로 축방향으로 굴곡된다. 샤프트(48)의 단부(48a)는 상단부로부터 하단부로 오목홈(65)의 가이드부(67) 내로 삽입된다. 규제부(66)와 접촉하도록 제조된 단부(48a)는 공간(S)을 통해 최심부(68)로 눌려진다. 따라서, 최심부(68)로의 샤프트(48)의 조립의 용이성이 개선된다. 게다가, 샤프트(48)는 최심부(68)에서 고정식으로 지지된다.

교반기(36)의 샤프트(48)의 단부(48b)는 관통 구멍(70)을 통해 삽입되고 단부(48b)는 최심부(68)에서 지지된다. 따라서, 교반기(36)의 샤프트(48)는 헐거움 또는 덜걱거림 없이 지지된다.

잔여 토너량 검출창(64a, 64b)은 창(64a, 64b)들이 측벽(46, 47)의 내부면과 동일 평면에 있도록 각각 토너 수용실(40)의 측벽(46, 47)에 제공된다. 상부 커버(56)의 결합 플레이트(60)가 측벽(46)에 형성된 오목홈(65)의 가이드부(67)와 결합함으로써, 결합 플레이트(60)는 측벽(46)의 내부 표면과 동일 평면상에 있다.

따라서, 교반기(36)의 축방향으로 축방향의 날개 부재(49)의 각각의 단부와 측벽(46, 47)의 내부면 사이의 거리는 사실상 동일하게 설정된다. 축방향으로 날개 부재(49)의 각각의 단부와 잔여 토너량 검출창(64a, 64b)과 결합 플레이트(60)를 포함하는 측벽(46, 47)의 내부 표면 사이의 거리를 작은 양으로 설정함으로써, 축방향으로 날개 부재(49)의 각각의 단부와 측벽(46, 47)의 내부면 사이의 공간으로 들어오는 토너량은 감소된다. 따라서, 토너 교반 효율이 개선될 수 있다.

교반기(36)의 날개 부재(49)는 토너 수용실(40)의 축방향으로 교반기(36)를 가로질러 배치된다. 따라서, 토너는 토너 수용실(40)의 축방향으로 교반기(36)를 가로질러 효율적으로 교반된다.

결합 플레이트(60)는 오목홈(65)의 가이드부(67)와 결합하여 토너가 가이드부(67)에 확립되는 것이 방지된다.

교반기(36)를 회전시키기 위해 구동력을 전달하는 교반기 구동 기어(80)는 관통 구멍(70)을 통해 삽입된 교반기(36)의 샤프트(48b)에 장착된다. 교반기 구동 기어(80)로 전달된 구동력에 의해, 교반기(36)는 일정한 속도로 회전된다.

본 발명의 실시예들이 상세히 설명되었지만, 해당 기술 분야 종사자들에 의해 다수의 가능한 변경 또는 변형이 실시예로 제조될 수 있다는 것을 알 수 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 카트리지가 재사용될 때 소모품을 충전하기 위한 포트가 카트리지에 손쉽게 형성되는 카트리지를 제공할 수 있다. 또한, 교반기의 샤프트를 정밀하게 지지함으로써 현상제를 교반시키는 교반기를 적절하게 회전시킬 수 있는 카트리지를 제공할 수 있다.

Claims (38)

1. 소모품(114)을 수용하는 케이스(102, 103)와,

   상기 케이스(102, 103)의 표면(D)으로부터 돌출하는 랜드 영역(103a)과,

   상기 표면의 이면에, 상기 랜드 영역(103a)에 대응한 위치에 형성된 리세스(103d)와,

   상기 랜드 영역의 주위에 상기 케이스의 표면으로부터 돌출하여 형성되는 복수의 쓰레드(103b)를 구비하고,

   상기 랜드 영역의 적어도 일부를 개구하여 소모품을 재수납가능한 카트리지이며,

   상기 복수의 쓰레드(103b)는, 이들 복수의 쓰레드의 크레스트(103b')에 의해 규정되는 면이, 상기 랜드 영역이 돌출하는 방향에 있어서 상기 랜드 영역의 표면과 상기 리세스의 최심부(103d') 사이에 위치하도록 구성되는, 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 표면(D)은 상기 쓰레드(103b)에 의해 형성된 홈(103f)의 최심부에 의해 규정되는 면인 카트리지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(102, 103)는 개방면을 갖는 상자형 하우징(102)과 개방면을 커버하는 상부(103)로 구성되는 카트리지.
4. 제3항에 있어서, 상기 랜드 영역(103a), 리세스(103d) 및 쓰레드(103b)는 상기 상부(103)에 형성되는 카트리지.
5. 제4항에 있어서, 상기 상부(103)는 실질적으로 직사각 형상이고, 상기 쓰레드(103b)는 단면이 산 형상이고 상기 상부(103)의 길이 방향으로 연장하는 카트리지.
6. 제5항에 있어서, 상기 랜드 영역(103a)은 상기 상부(103)의 실질적으로 중앙부에 형성되는 카트리지.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 랜드 영역(103a)의 외형 형상과 상기 리세스(103d)의 외형 형상은 상사 관계에 있는 카트리지.
8. 제7항에 있어서, 상기 리세스(103d)의 외형은 상기 랜드 영역(103a)의 외형보다도 작은 카트리지.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스(102, 103)는 합성 수지로 제조되는 카트리지.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소모품(114)은 전자사진 프로세스에 이용되는 토너이고, 상기 케이스(102, 103)는 토너(114)를 교반하는 교반기(109)를 구비하는 카트리지.
11. 제10항에 있어서, 상기 카트리지(101)는 표면에 토너(114)를 담지하고 케이스(102, 103)에 의해 지지되는 담지체(117)를 포함하는 카트리지.
12. 소모품(114)을 수용하는 케이스(102, 103)와, 상기 케이스(102, 103)의 표면(D)으로부터 돌출하는 랜드 영역(103a)과, 상기 랜드 영역(103a)에 대응하는 위치에서 상기 표면의 이면에 형성된 리세스(103d)와, 상기 랜드 영역의 주위에 상기 케이스의 표면으로부터 돌출하여 형성되는 복수의 쓰레드(103b)를 구비하고, 또한 상기 복수의 쓰레드(103b)는, 이들 복수의 쓰레드의 크레스트(103b')에 의해 규정되는 면이, 상기 랜드 영역이 돌출하는 방향에 있어서 상기 랜드 영역의 표면과 상기 리세스의 최심부(103d') 사이에 위치하도록 구성되는 카트리지에 상기 소모품을 충전하는 방법이며,

    상기 랜드 영역(103a)의 표면을 상기 쓰레드(103b) 근방까지 얇게 절삭하는 단계와,

    상기 얇게 절삭된 상기 랜드 영역의 표면을 절단함으로써 상기 리세스와 통하는 개구를 형성하는 단계와,

    상기 개구로부터 상기 소모품을 충전하는 단계를 포함하는 소모품 충전 방법.
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