KR101937627B1 - 토너 조립체의 재제조 방법 - Google Patents

토너 조립체의 재제조 방법 Download PDF

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Abstract

폐토너 조립체의 재제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 조립체의 재제조 방법은 토너부, 감광 드럼부 및 토너 수거부를 구비하며, 사용 후 수거된 폐토너 조립체를 준비하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 분해하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 검사하는 단계, 상기 폐토네 조립체를 세척하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 이루는 일부의 부품을 교체하는 단계 및 상기 폐토너 조립체를 재조립하는 단계를 포함한다.

Description

토너 조립체의 재제조 방법{METHOD FOR REMANUFACTURING TONER ASSMEBLY}
본 발명은 토너 조립체의 재제조 방법에 대한 것이다.
전자 사진 복사기나 레이저 프린터, 정전기 기록 장치 등과 같이 전자 사진 방식을 이용하여 상유지체의 표면에 토너 화상을 형성하고, 형성된 토너 화상을 용지 등에 전사하는 화상 형성 장치가 널리 사용되고 있다.
일반적으로 이러한 기기들은 1회 사용이 예정되어 있다. 1회 사용 후 토너 저장 부재에 담긴 토너는 소모되며, 사용된 토너는 토너 수거함에 저장된다. 1회 사용 후 일반적으로 판매되는 토너 조립체는 재사용을 지원하지 않는다. 그러나 토너 조립체 안에 상당히 많은 부품이 여전히 본래의 기능을 수행할 수 있다. 이러한 토너를 사용한 후 버리는 것은 자원의 낭비와 폐토너에 의한 환경 오염 문제를 야기할 수 있다. 이에 따라 세계 각국에서는 친환경 사업의 일환으로서 토너 조립체를 재생해서 사용하는 방법을 지원하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용된 토너 조립체를 재제조 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 기능이 향상된 토너 조립체의 재제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 방법은 토너부, 감광 드럼부 및 토너 수거부를 구비하며, 사용 후 수거된 폐토너 조립체를 준비하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 분해하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 검사하는 단계, 상기 폐토네 조립체를 세척하는 단계, 상기 폐토너 조립체를 이루는 일부의 부품을 교체하는 단계 및 상기 폐토너 조립체를 재조립하는 단계를 포함하되, 상기 토너 수거부는 세척 블레이드, 상기 세척 블레이드와 인접하게 배치되는 토너 덤프 및 상기 토너 덤프와 연결된 구동부를 포함하고, 상기 폐토너 조립체를 이루는 일부의 부품을 교체하는 단계는 상기 토너 덤프에 분쇄롤러를 교체 설치하고, 상기 분쇄롤러를 상기 구동부에 연결시키는 단계를 포함하되, 상기 분쇄롤러는 중앙부, 상기 중앙부의 양측에 위치하는 제1 날개부 및 제2 날개부를 포함하며, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부에는 반원 형상을 가지며 제1 방향으로 연장되는 제1 날개 및 반원 형상을 가지며, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제2 날개를 포함하고, 상기 중앙부는 일정한 두께와 평탄한 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 코어 로드를 포함한다.
또한, 상기 제1 날개와 상기 제2 날개는 서로 'x' 자 형상으로 교차할 수 있다.
또한, 상기 코어 로드는 중심부 및 상기 중심부를 감싸는 코팅층을 포함하되, 상기 코팅층은 대전방지제가 첨가된 실리콘으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 세척 블레이드와 상기 토너 덤프 사이의 공간은 서로 이격된 제1 격벽 및 제2 격벽에 의해 구획되고, 상기 제1 격벽과 상기 토너 덤프의 일측벽 사이에 제1 공간이 정의되고, 상기 제2 격벽과 상기 토너 덤프의 타측벽 사이에 제2 공간이 정의되되, 상기 제1 공간의 폭은 상기 제1 날개부의 폭과 동일하고, 상기 제2 공간의 폭은 상기 제2 날개부의 폭과 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 방향은 상기 코어 로드의 길이 방향으로부터 30도 내지 80도 기울어지고, 상기 제2 방향은 상기 코어 로드의 길이 방향으로부터 -80도 내지 -30도 기울어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 이미 사용된 토너 조립체를 다시 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 방법에 의해 재제조된 토너 조립체는 새제품과 동일한 수준의 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재제조 방법의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 일부 구성의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 일부 구성의 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 동작을 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 동작을 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 동작을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 재제조 방법과 재제 장치의 효과를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 또한 도면을 기준으로 다른 소자의 "좌측"에 위치하는 것으로 기술된 소자는 시점에 따라 다른 소자의 "우측"에 위치할 수도 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 방법을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 방법은 토너부, 감광 드럼부, 현상부 및 토너 수거부를 구비한 폐토너 조립체를 준비하는 단계(S1), 폐토너 조립체를 분해하는 단계(S2), 상기 분해된 폐토너 조립체를 검사하는 단계(S3), 상기 분해된 폐토너 조립체를 세척하고 일부 부품을 교체하는 단계(S4), 상기 분해된 폐토너 조립체를 재조립하는 단계(S5)를 포함한다.
먼저, 토너 조립체 재제조 방법은 토너부, 감광 드럼부 및 토너 수거부를 구비한 폐토너 조립체를 준비하는 단계(S1)가 진행된다.
설명의 편의를 위해 도 2를 참조하여 토너 조립체에 대해 설명하기로 한다. 일 실시예에서 토너부(10)는 토너챔버(10a), 현상챔버(10b), 현상롤러(10c) 및 현상 블레이드(10d)를 포함한다. 현상롤러(10c)는 현상챔버(10b) 내에 배치될 수 있다. 현상롤러(10c)가 회전하면, 토너챔버(10a) 내의 토너(12)는 현상챔버(10b) 내로 공급되고, 현상 블레이드(10d)에 의해서 마찰되어 전기적으로 대전된 토너의 층은 현상롤러(10c) 상의 표면 상에 형성된다. 현상롤러(10c)가 회전하게 되면, 상기 토너(12)는 잠상을 토너 화상으로 현상시키기 위해서 감광 드럼부(30)의 현상 영역에 공급된다.
감광 드럼부(30)는 감광 표면층을 포함할 수 있다. 이 감광 표면층은 감광 드럼부(30)가 회전하는 동안에 전압이 인가된 대전 롤러(40)와 접촉함에 따라 균일하게 대전될 수 있다.
이후 화상 데이터로 조절되는 레이저 빔이 잠상을 형성하기 위하여 광학 수단(도시하지 않음)을 통해 감광 드럼부(30)에 투사되고, 이 잠상은 상술한 현상 수단을 통해 현상된다.
토너 화상의 극성과 반대 극성을 갖는 전압을 전사 롤러(도시하지 않음)에 인가시킴으로써, 토너 화상이 기록매체 상에 전사될 수 있다. 감광 드럼부(30) 상에 잔류한 토너는 세척 블레이드(110)에 의해 제거되고, 제거된 토너(12)는 토너 덤프(120)에 수거될 수 있다.
이렇게 연속적이고 계속적인 동작에 의해 토너(12)는 소비되며, 토너(12)가 소진되거나, 사용자가 원하는 정도의 인쇄 품질이 구현되지 않을 때 토너 조립체는 폐기된다. 그러나, 폐기된 토너 조립체는 환경 오염을 유발할 수 있으며, 토너 조립체의 몇몇 부품은 여전히 본래의 기능을 유지하고 있다. 즉, 토너 챔버(10a)에 토너를 충전함으로써, 토너 조립체는 재사용될 수 있다.
본 명세서에서 '폐토너 조립체'라 함은 1회 이상 사용되어 폐기가 예정된 '토너 조립체'를 의미할 수 있다. 또한 폐토너 조립체는 1회 이상 사용되었기 때문에 토너 수거부(100)에 사용된 토너를 저장하고 있다.
따라서, 재제조에 앞서 가장 먼저 사용된 폐토너 조립체를 준비하는 단계가 요구될 수 있다.
이어서 폐토너 조립체를 분해하는 단계(S2)가 진행될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 폐토너 조립체는 각 부분으로 분해될 수 있다. 즉, 토너부(10), 감광 드럼부(30) 및 토너 수거부(100)가 기계적으로 분리될 수 있다. 또한, 토너부(10), 감광 드럼부(30) 및 토너 수거부(100)는 복수의 하위 부품들로 이루어지며, 필요에 따라 토너부(10), 감광 드럼부(30) 및 토너 수거부(100)는 각각의 하위 부품들로 분해될 수 있다. 본 명세서에서는 발명을 명확하게 하기 위해 이에 대한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 각각의 하위 부품들은 이미 공지된 여러 문헌들에 의해 설명될 수 있을 것이다.
이어서, 폐토너 조립체를 검사하는 단계(S3)가 진행될 수 있다. 검사 단계는 폐토너 조립체의 각 부품들이 재사용될 수 있는 지를 판단하는 단계일 수 있다. 다시 말하면, 검사 단계는 각 부품을 재사용하기 위해 교체 및/또는 세척 여부를 결정하는 단계일 수 있다. 일부 부품은 세척 후 재사용될 수 있지만, 일부 부품은 그 성능을 다해 교체가 필요할 수도 있다. 검사 단계는 토너 조립체의 각 부품이 요구되는 물리적, 화학적 및 기계적 성능을 가지고 있는 지 여부를 조사할 수 있다. 검사 단계에서 재사용이 가능한 것으로 판단된 부품은 세척될 수 있으며, 재사용이 불가능한 것으로 판단된 부품은 폐기되어 다른 부품으로 교체될 수 있다. 뒤에서 자세히 설명하겠지만, 교체되는 부품은 기존과 동일한 부품일 수도 또는 기존과 동일 또는 유사한 기능을 수행하지만, 그 구성이 다른 부품일 수도 있다.
이어서, 폐토너 조립체를 세척하는 단계가 진행될 수 있다. 폐토너 조립체의 세척은 여러 가지 방법에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 에어 분사, 진공 흡착 또는 물을 이용한 세척 방법이 사용될 수 있다. 또한, 일부 부품에 대해서는 그 부품에 요구되는 물리 화학적 성질을 유지하기 위하여 특별한 기능을 갖는 용액이 이용될 수도 있다.
이어서, 폐토너 조립체 일부 부품을 교체하는 단계가 진행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 방법에 따르면 폐토너 조립체 일부 부품을 교체하는 단계는 토너 수거부(100)에 분쇄 롤러(200)를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 토너 수거부(100)는 세척 블레이드(110), 토너 덤프(120) 및 토너 덤프(120)와 연결된 구동부(130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 세척 블레이드(110)의 일측은 감광 드럼(300)과 인접하며, 다른 일측은 토너 덤프(120)와 인접할 수 있다. 이에 따라 감광 드럼(300)의 표면 상에 잔류하는 토너(12)들은 세척 블레이드(110)에 의해 제거될 수 있다.
세척 블레이드(110)는 구체적으로 계속적으로 회전하는 감광 드럼(300)의 길이 방향을 따라 연장되는 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 감광 드럼(300)이 회전하면 세척 블레이드(110)는 감광 드럼(300) 표면 상에 부착된 토너(12)를 쓸어 수거하게 된다.
계속적으로 회전하는 감광 드럼(300) 상에 바 형상을 갖는 세척 블레이드(110)를 접촉시키면 토너(12)는 감광 드럼(300)에서 세척 블레이드(110)로 이동한다. 다만, 계속적으로 회전하는 감광 드럼(300)이 제공하는 힘은 중앙에서 우세하므로, 가루 형태의 토너(12)는 회전이 거듭될수록 세척 블레이드(110)의 양 측으로 쏠리게 될 수 있다.
즉, 도 3과 같이 토너(12)의 분포밀도는 세척 블레이드(110)의 중앙에 비해 양 측이 더 높을 수 있다.
세척 블레이드(110)에 의해 쓸어진 토너(12)는 중력에 의해 또는 계속적으로 회전하는 감광 드럼(300)에서 제공되는 다른 토너(12)에 의해 밀려 토너 덤프(120)로 수거될 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이 토너(12)의 분포는 중앙 부분과 양 측 부분에서 상이하고, 이는 양 측 부분에서의 적체 또는 적재 불균일을 초래할 수 있다. 또한, 양 측 부분에서의 과도한 토너(12) 유입은 토너들의 적체 현상을 초래하고, 이러한 적체 현상은 토너 역류로 이어질 가능성이 있다. 토너가 역류되면, 토너 조립체의 다른 구성에 영향을 주어 인쇄 불량을 야기할 수 있다. 이러한 문제는 토너 수거부(100) 내부에 분쇄 롤러(200)를 교체 설치함으로써 해결할 수 있다.
토너 수거부(100) 내측에 분쇄 롤러(200)를 교체 설치할 수 있다. 일 실시예에서 분쇄 롤러(200)는 중앙부(CP)와 중앙부(CP)의 일측에 배치되는 제1 날개부(LW) 및 중앙부(CP)의 타측에 배치되는 제2 날개부(RW)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 부분 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 분쇄 롤러(200)의 중앙부(CP)는 코어 로드(RO)로 이루어질 수 있다. 코어 로드(RO)는 길이 방향으로 연장된 바(Bar) 형상을 가질 수 있다. 코어 로드(RO)의 길이 방향은 앞서 설명한 세척 블레이드(110)의 길이 방향과 동일할 수 있다.
일 실시예에서 중앙부(CP)에 배치되는 코어 로드(RO)의 두께는 전 영역에서 동일 할 수 있다. 즉, 코어 로드(RO)는 전 영역에서 돌기 없이 평탄한 표면을 가질 수 있다. 이렇게 코어 로드(RO)가 전 영역에서 일정한 두께와 평평한 표면을 갖는 경우, 세척 블레이드(110)의 중앙 부분에 묻은 토너(12)가 코어 로드(RO)에 막히지 않고, 토너 덤프(120)에 수거될 수 있다. (코어 로드(RO)가 배치된 공간을 제외한 나머지 공간은 빈 공간이므로 토너(12)는 바로 토너 수거함으로 들어가게 됨.)
중앙부(CP)의 일측에는 제1 날개부(LW), 타측에는 제2 날개부(RW)가 배치될 수 있다.
제1 날개부(LW)와 제2 날개부(RW)는 적어도 하나의 제1 날개(SR1)와 적어도 하나의 제2 날개(SR2)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)는 평면 형상이 반원 형상일 수 있다. 다시 말하면 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)의 외주는 하나의 원호와 하나의 직선을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)는 도 3에서 도시된 바와 같이 서로 엇갈려 배치될 수 있다. 즉, 반원 형상 중 직선으로 이루어진 부분이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 이에 따라 반원 형상 중 원호로 이루어진 부분은 외측을 향할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)는 'x'자 형상으로 서로 교차할 수 있다.
제1 날개(SR1)는 제1 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서 제1 방향은 길이 방향과 예각을 이룰 수 있다. 예컨대, 제1 방향은 길이 방향을 기준으로 30도 내지 80도 사이의 기울기를 가질 수 있다.
제2 날개(SR2)는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서 제2 방향은 길이 방향과 예각을 이룰 수 있다. 예컨대, 제2 방향은 길이 방향을 기준으로 -80도 내지 -30도 사이의 기울기를 가질 수 있다.
일 실시예에서 토너 수거부(100)는 구동부(130)를 포함할 수 있다. 구동부(130)는 토너 덤프(120)와 연결되며, 토너 덤프(120) 내부에 배치되는 축을 중심으로 회전하도록 회전력을 제공할 수 있다. 이를 위해 구동부(130)는 모터나 액추에이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 구동부(130)는 제2 날개부(RW)의 일측과 체결될 수 있다. 다시 말하면, 구동부(130)는 제2 날개부(RW)와 회전가능하도록 체결되어 분쇄 롤러(200)에 구동력을 제공할 수 있다.
구동부(130)가 분쇄 롤러(200)에 구동력을 제공하면, 분쇄 롤러(200)는 길이 방향과 동일한 방향으로 연장되는 축 방향을 따라 회전할 수 있다.
분쇄 롤러(200)가 회전하면, 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)는 엇갈린 채로 회전할 수 있다. 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)가 엇갈린 채로 회전하는 경우, 세척 블레이드(110)의 양 측부에 몰려있는 토너(12)는 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)에 의해 토너 덤프(120)에 수거될 수 있다. 구체적으로, 토너(12)는 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2) 사이의 빈 공간을 통해 토너 덤프(120)로 수거된다. 또한, 토너(12)는 엇갈려서 회전하는 제1 날개(SR1)와 제2 날개(SR2)에 부딪히게 되고, 이는 토너(12)가 서로 엉겨붙는 것을 방지해 줄 수 있다. 이에 따라 토너(12)는 적체되지 않고, 원할하게 토너 덤프(120)로 수거될 수 있다. 즉, 양측에 배치되는 제1 날개부(LW)와 제2 날개부(RW)는 세척 블레이드(110)의 양측에 쏠리는 토너(12)가 원할하게 토너 덤프(120)에 수거되도록 유도할 수 있다. 이를 통해 토너(12)가 적체되거나, 불균일하게 쌓여 토너 덤프(120) 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서 토너 수거부(100)는 토너 덤프(120)를 구획하는 제1 격벽(PN1) 및 제2 격벽(PN2)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 제1 격벽(PN1)과 제2 격벽(PN2)은 세척 블레이드(110)와 인접하게 배치되어 토너 덤프(120)의 입구를 구획할 수 있다.
즉, 제1 격벽(PN1) 및 제2 격벽(PN2)에 의해 토너 덤프(120)의 입구는 세 구역으로 구획될 수 있다.
이 경우, 제1 격벽(PN1)과 토너 덤프(120)의 측벽 사이에 구획되는 제1 공간은 제1 날개부(LW)와 대응되고, 제2 격벽(PN2)과 토너 덤프(120) 측벽 사이에 구획되는 제2 공간은 제2 날개부(RW)와 대응될 수 있다. 또, 제1 격벽(PN1)과 제2 격벽(PN2) 사이에 배치되는 제3 공간은 중앙부(CP)와 대응될 수 있다.
일 실시예에서 제1 날개부(LW)의 폭과 제1 공간의 폭은 동일하고, 제2 날개부(RW)의 폭과 제2 공간의 폭은 동일할 수 있다. 또한, 중앙부(CP)의 폭과 제3 공간의 폭도 동일할 수 있다.
도 3은 제1 날개부(LW)의 폭이 제1 공간의 폭보다 넓게 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것으로 도면의 형상에 의해 제한되지 않는다.
이와 같이 세척 블레이드(110)에 묻은 토너(12)의 분포에 따라 토너 덤프(120)의 입구를 구획하는 경우, 토너를 효율적으로 그리고 토너 덤프의 전 영역에서 균일하게 수거할 수 있다.
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에서 코어 로드(RO)는 중심부(RO_M)와 중심부(RO_M)을 둘러싼 코팅층(RO_C)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 방법은 코어 로드(RO) 중심부(RO_M) 상에 코팅층(RO_C)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 코팅층(RO_C)은 코어 로드(RO), 즉, 분쇄 롤러(200)의 중앙부(CP)에만 형성될 수 있다. 즉 코팅층(RO_C)은 날개부에는 형성되지 않을 수 있다.
이 경우, 코어 로드(RO)의 중심부(RO_M)와 제1 날개부(LW) 및 제2 날개부(RW)는 동일한 물질로 형성되며, 일체로 이루어질 있지만(예컨대, 플라스틱, 합성수지 등), 코팅층(RO_C)은 이와 상이한 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 코팅층(RO_C)은 대전방지제가 첨가된 실리콘 및/또는 합성 고무로 이루어질 수 있다. 토너(12)는 일반적으로 미약한 자성을 가지고 있으며, 또 인쇄과정에서 약한 전하를 띌 수 있다. 이 경우, 토너(12)가 금속이나 정전기가 발생하는 표면에 흡착될 수 있다.
코팅층(RO_C)이 대전방지제가 첨가된 실리콘 및/또는 합성 고무로 이루어지는 경우, 세척 블레이드(110)로부터 제공되는 토너는 코어 로드(RO)에 흡착되지 않고, 토너 덤프(120)에 수거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 방법은 감광 드럼을 세척하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 감광 드럼부(30)는 원통형의 감광 드럼(300)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 감광 드럼(300)은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치에 의할 수 있다.
이하에서는 도 6 등을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 개략도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 부분 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치는 감광 드럼(300)과 대향하는 곡면을 포함하는 가압 패드(600), 가압 패드(600)를 수평 방향으로 지지하는 수평 지지대(410), 수평 지지대(410)와 연결되며 수평 지지대를 전후진 시키는 거리 조절부(430), 거리 조절부(430)와 체결되어 가압 패드(600)를 수직 방향으로 지지하는 수직 지지대(420), 가압 패드(600)에 열을 제공하는 히터(440), 히터(440)와 거리 조절부(430)를 제어하는 제어부(450)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치는 베이스 플레이트(310), 수직 플레이트(320), 구동 모터(330), 구동 지지부(340), 수평 가이드(350), 수직 가이드(380), 대향 지지부(370), 이동부(360) 및 제어부(390)을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 베이스 플레이트(310)는 넓은 판 형상을 가지며, 후술하는 여러 구성들이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 수직 플레이트(320)는 베이스 플레이트(310) 상에 배치되며, 수직 방향으로 연장될 수 있다. 수직 플레이트(320) 상에는 구동 모터(330)가 설치될 수 있다. 구동 모터(330)는 감광 드럼(300)의 일측과 체결되어 감광 드럼(300)을 축 방향으로 회전시킬 수 있다. 이를 위해 구동 모터(330)는 모터 또는 액츄에이터 등을 포함할 수 있다. 제어부(390)는 구동 모터(330)를 제어할 수 있다. 구체적으로 제어부(390)는 구동 모터(330)의 회전수 등을 제어하여 감광 드럼(300)이 회전하는 속도를 제어할 수 있다.
수직 플레이트(320) 상에 구동 모터(330)와 체결되도록 구동 지지부(340)가 배치될 수 있다. 구동 지지부(340)는 감광 드럼(300)의 일측과 체결되어 구동 모터(330)의 구동력을 감광 드럼(300)에 전달하는 역할을 할 수 있다.
구동 지지부(340)와 이격되도록 대향 지지부(370)가 배치될 수 있다. 대향 지지부(370)는 감광 드럼(300)의 타측과 회전 가능하도록 체결될 수 있다. 일 실시예에서 대향 지지부(370)는 체결을 위한 위치 조정을 위해 스프링 부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
대향 지지부(370)와 구동 지지부(340) 사이에 감광 드럼(300)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 감광 드럼(300)의 길이 방향이 대향 지지부(370)와 구동 지지부(340)의 단부를 이은 직선의 연장 방향과 동일하도록 감광 드럼(300)이 배치될 수 있다. 이 때, 구동 모터(330)가 구동력을 전달하면, 감광 드럼(300)은 길이 방향을 축으로 하여 회전할 수 있다.
대향 지지부(370)는 수직 가이드(380)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 대향 지지부(370)는 수직 가이드(380) 상을 이동할 수 있다. 이에 따라 대향 지지부(370)의 z축 좌표가 조정될 수 있다.
수직 가이드는 이동부(360)와 체결되며, 이동부(360)는 수평 가이드(350)와 체결될 수 있다. 대향 지지부(370)는 수평 가이드(350)를 따라 x축 방향으로 이동할 수 있으며, 이동부(360)에 의해 y축 방향으로 이동할 수 있다.
즉, 대향 지지부(370)의 위치는 수평 가이드(350), 이동부(360) 및 수직 가이드(380)에 의해 정해지며, 이에 따라 감광 드럼(300)의 위치에 맞춰 정확하게 체결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 감광 드럼(300)의 일측, 즉 감광 드럼(300)의 표면과 대향하도록 가압 패드(600)가 배치될 수 있다. 가압 패드(600)의 대향면은 곡면을 포함할 수 있다. 구체적으로, 가압 패드(600)의 대향면은 감광 드럼(300)의 표면을 따라 휘어지는 곡면을 포함할 수 있다.
가압 패드(600)의 후면은 수평 지지대(410)와 결합될 수 있다. 수평 지지대(410)는 거리 조절부(430)와 체결되며, 전진하거나 후진할 수 있다. 이에 따라 가압 패드(600)는 전진하거나 후진할 수 있다.
거리 조절부(430)는 수직 지지대(420)와 결합될 수 있다. 수직 지지대(420)는 거리 조절부(430)를 지지하며, 거리 조절부(430)는 수직 지지대(420)를 따라 이동할 수 있다. 이에 따라 가압 패드(600)의 z좌표가 조정될 수 있다.
일 실시예에서 가압 패드(600)는 히터(440)와 연결될 수 있다. 히터(440)는 가압 패드(600)의 표면 온도를 제어할 수 있다. 히터(440)가 가압 패드(600)의 온도를 제어하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예에서 히터(440)는 전도 방식을 이용하여 가압 패드(600)에 열을 제공할 수 있다.
히터(440) 및 거리 조절부(430)는 제어부(450)와 연결될 수 있다. 제어부(450)는 사용자의 입력을 받아 히터(440) 및/또는 거리 조절부(430)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(450)는 가압 패드(600)의 온도 및/또는 위치를 조절할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 부분 개략도이다.
도 8을 참조하면, 가압 패드(600)의 표면은 인정한 곡률을 가질 수 있다.
일 실시예에서 가압 패드(600)의 곡률 반지름(R2)은 감광 드럼(300)의 곡률 반지름(R1)보다 크거나 같을 수 있다. 도 8은 가압 패드(600)의 곡률 반지름(R2)이 감광 드럼(300)의 곡률 반지름(R1)보다 큰 경우를 예시하지만, 양자가 같은 경우를 배제하는 것은 아니다.
다시 도 7을 참조하면, 가압 패드(600)의 면에는 고정판(610)과 체결 부재(620)가 배치될 수 있다. 고정판(610)과 체결 부재(620)는 후술하는 바와 같이 천 부재(700)를 고정할 수 있다. 구체적으로 고정판(610)과 가압 패드(600)의 배면 사이에 천 부재의 일단이 개재되면, 체결 부재(620)가 고정판(610)을 가압하고, 고정판(610)과 가압 패드(600)의 후면 사이의 압력에 의해 천 부재(700)가 고정될 수 있다.
일 실시예에서 천 부재(700)는 각종 직물류, 섬유류 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 천 부재(700)는 면(cotton), 울(wool) 또는 나일론 등의 소재를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 방법은 감광 드럼을 세척하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 감광 드럼을 세척하는 단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체의 재제조 장치에 의할 수 있다.
이하 이에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
먼저, 감광 드럼(300)을 고정하는 단계가 진행된다. 고정 방식은 앞서 설명한 바와 동일할 수 있다.
감광 드럼(300)을 고정한 상태에서 가압 패드(600)에 이소프로필 알콜을 묻힌 천 부재(700)를 고정하는 단계가 진행될 수 있다. 천 부재(700)의 일측 및 타측은 고정판(610)과 체결 부재(620)에 의해 가압 패드(600)에 고정될 수 있다. 천 부재(700)에 묻힌 이소프로필 알콜은 토너(12)의 왁스 성분을 용해시켜, 이를 효과적으로 제거하는 것을 도울 수 있다.
천 부재(700)의 양측을 타이트하게 고정하면, 장력에 의해 천 부재(700)와 가압 패드(600) 표면 사이에 이격 공간(800)이 배치될 수 있다.
이어서, 가압 패드(600)를 감광 드럼(300) 쪽으로 전진시키는 단계가 진행될 수 있다.
천 부재(700)가 감광 드럼(300)과 접촉한 상태에서 전진을 멈출 수 있다. 설명의 편의상 감광 드럼(300)과 천 부재(700)가 접촉하되, 천 부재(700)와 가압 패드(600) 사이에 이격 공간(800)이 형성된 상태를 제1 모드라 지칭한다.
제1 모드에서 천 부재(700)의 장력에 의해 감광 드럼(300)에는 상대적으로 약한 압력이 제공될 수 있다. 즉, 제1 모드에서 천 부재(700)에 의해 감광 드럼(300)에 압력이 제공되며, 가압 패드(600)는 감광 드럼(300)에 직접적으로 압력을 제공하지 않는다.
또 제1 모드에서 천 부재(700)는 소재 상의 특징으로 탄성을 가지므로, 감광 드럼(300)의 표면을 따라 휘어지면서 접촉할 수 있다. 즉, 천 부재(700)와 감광 드럼(300)은 면 접촉할 수 있다. 이때 접촉면은 곡면 형상을 갖게 될 것이다. 천 부재(700)가 감광 드럼(300)과 면 접촉하는 경우, 선 접촉하는 경우에 비해 상대적으로 넓은 접촉 면적을 갖고 이는 감광 드럼(300) 세척 효율을 향상시킬 수 있다.
이 상태에서 감광 드럼(300)은 상대적으로 빠른 속도로 회전할 수 있다. 예컨대, 감광 드럼(300)은 분당 3300~4500 rpm의 속도로 회전할 수 있다. 가해지는 압력이 상대적으로 약해 감광 드럼(300)은 고속 회전하여도 표면에 상처가 생기지 않을 수 있다.
도 13은 수거된 폐토너 감광 드럼(300)의 단면을 도시한다. 토너(12)는 왁스 성분을 포함하므로, 사용된 감광 드럼(300)의 표면 상에는 도 13과 같이 왁스 층이 형성될 수 있다.
구체적으로 왁스층은 감광 드럼(300)의 평탄면에 형성되는 평탄 왁스층(OR), 평탄 왁스층(OR) 위로 돌출되는 돌출 왁스층(OP) 및 감광 드럼(300)의 미세 크랙(CK)(사용 중에 감광 드럼(300)이 데미지를 받아 형성)을 채우는 충진 왁스층(OC)을 포함할 수 있다. 이러한 왁스층은 토너(12)의 흡착을 방지하여 인쇄불량을 초래하므로, 제거될 필요가 있다. 또한, 제거 시에도 최대한 균일한 표면을 유지하도록 해야 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.
제1 모드에서 상대적으로 약한 압력으로 천 부재(700)를 접촉시키고, 고속으로 감광 드럼(300)을 회전시키는 경우, 평탄 왁스층(OR)과 돌출 왁스층(OP)이 균일하게 제거될 수 있다.
이어서, 제2 모드가 진행될 수 있다. 제2 모드는 가압 패드(600)가 더 전진하여 감광 드럼(300)이 천 부재(700)와 접촉하고, 가압 패드(600)가 천 부재(700)와 접촉하여, 가압 패드(600)가 감광 드럼(300)에 직접 압력을 제공하는 모드로 정의될 수 있다. 이 경우, 가압 패드(600)와 천 부재(700)가 접촉하므로, 제1 모드의 이격 공간(800)은 사라질 수 있다.
가압 패드(600)가 직접 감광 드럼(300)을 가압하므로, 상대적으로 강한 압력이 제공될 수 있다.
이 때 감광 드럼(300)은 상대적으로 작은 속도로 회전시킬 수 있다. 강한 압력 하에서 고속 회전은 감광 드럼(300)의 표면에 상처를 낼 수 있기 때문에 낮은 속도가 적절할 수 있다.
예컨대, 감광 드럼(300)은 제2 모드에서 500~600 rpm으로 회전할 수 있다.
상대적으로 낮은 속도와 강한 압력을 제공하는 경우, 천 부재(700)는 감광 드럼(300)의 미세 크랙(CK)에 작용할 수 있으며, 미세 크랙(CK)에 배치되는 충진 왁스층(OC)을 제거할 수 있다. 다시 말하면, 약한 탄성을 갖는 천 부재(700)는 압력에 의해 미세 크랙(CK)에 삽입되며 미세 크랙(CK)에 충진된 왁스층을 제거할 수 있다.
일 실시예에서 히터(440)는 제2 모드에서 가압 패드(600)의 온도를 조절할 수 있다. 예컨대, 히터(440)는 가압 패드(600)의 표면 온도를 30도 내지 70도 사이로 조절할 수 있다. 가압 패드(600)의 표면 온도가 올라가면, 천 부재(700)에 묻은 이소프로필 알코올의 온도가 올라가며, 이는 왁스층을 보다 효율적으로 용해시키는 데 도움을 줄 수 있다.
이어서, 분해된 부품을 재조립하는 단계가 진행될 수 있다. 재조립된 부품은 대상 기기에 장착될 수 있으며, 새제품과 동일 또는 유사한 성능을 발휘할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재제조 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시에에 따른 토너 조립체 재제조 장치의 부분 개략도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에서 토너 조립체 재제조 장치는 서로 대향하는 제1 가압 패드(600b)와 제2 가압 패드(600a)를 포함할 수 있다.
제1 가압 패드(600b)와 제2 가압 패드(600a)는 서로 대향하며, 그 사이에는 감광 드럼(300)이 배치될 수 있다.
제1 가압 패드(600b)와 제2 가압 패드(600a)는 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 토너 조립체 재제조 장치에서 설명한 것과 동일할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이 두 개의 가압 패드를 대향시키는 경우, 더 빠른 속도로 감광 드럼(300) 상 표면에 형성된 왁스층을 제거할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 세척 블레이드
120: 토너 덤프
130: 구동부
200: 분쇄 롤러
RO: 코어 로드

Claims (5)

  1. 토너부, 감광 드럼부 및 토너 수거부를 구비하며, 사용 후 수거된 폐토너 조립체를 준비하는 단계;
    상기 폐토너 조립체를 분해하는 단계;
    상기 폐토너 조립체를 검사하는 단계;
    상기 폐토너 조립체를 세척하는 단계;
    상기 폐토너 조립체를 이루는 일부의 부품을 교체하는 단계; 및
    상기 폐토너 조립체를 재조립하는 단계를 포함하되,
    상기 토너 수거부는 세척 블레이드, 상기 세척 블레이드와 인접하게 배치되는 토너 덤프 및 상기 토너 덤프와 연결된 구동부를 포함하고, 상기 폐토너 조립체를 이루는 일부의 부품을 교체하는 단계는 상기 토너 덤프에 분쇄롤러를 교체 설치하고, 상기 분쇄롤러를 상기 구동부에 연결시키는 단계를 포함하되,
    상기 분쇄롤러는 중앙부, 상기 중앙부의 양측에 위치하는 제1 날개부 및 제2 날개부를 포함하며,
    상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부에는 반원 형상을 가지며 제1 방향으로 연장되는 제1 날개 및 반원 형상을 가지며, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제2 날개를 포함하고,
    상기 중앙부는 일정한 두께와 평탄한 표면을 갖고 길이 방향으로 연장되는 코어 로드를 포함하는 토너 조립체의 재제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 날개와 상기 제2 날개는 서로 'x' 자 형상으로 교차하는 토너 조립체의 재제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어 로드는 중심부 및 상기 중심부를 감싸는 코팅층을 포함하되, 상기 코팅층은 대전방지제가 첨가된 실리콘으로 이루어지는 토너 조립체의 재제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세척 블레이드와 상기 토너 덤프 사이의 공간은 서로 이격된 제1 격벽 및 제2 격벽에 의해 구획되고, 상기 제1 격벽과 상기 토너 덤프의 일측벽 사이에 제1 공간이 정의되고, 상기 제2 격벽과 상기 토너 덤프의 타측벽 사이에 제2 공간이 정의되되, 상기 제1 공간의 폭은 상기 제1 날개부의 폭과 동일하고, 상기 제2 공간의 폭은 상기 제2 날개부의 폭과 동일한 토너 조립체의 재제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 코어 로드의 길이 방향으로부터 30도 내지 80도 기울어지고, 상기 제2 방향은 상기 코어 로드의 길이 방향으로부터 -80도 내지 -30도 기울어진 토너 조립체의 재제조 방법.
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