KR101949976B1 - 호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법 - Google Patents

호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토너 카트리지를 재활용하는 과정에서 부품이 불필요하게 낭비되지 않고 카트리지의 호환성을 향상시킬 수 있도록 한 토너 카트리지의 재활용방법에 관한 것으로, 상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 토너 가루가 소진된 상태의 카트리지를 회수하는 수거단계와, 수거단계에서 회수된 토너 카트리지를 품명에 따라 분류하는 분류단계와, 분류단계에서 품명에 따라 분류된 토너 카트리지중 토너호퍼 및 폐기통의 밀봉여부에 따라 밀봉이 이루어지지 않은 제1제품군과 밀봉이 이루어진 제2제품군을 선별하는 선별단계와, 상기 선별단계에서 토너충전 및 폐토너 인출이 가능한 구조로 선별된 제1제품군의 제품은, 분해단계, 잔류토너인출단계, 세척단계, 복원단계, 변형단계, 충진단계, 조립단계를 거쳐서 토너 카트리지의 재활용이 이루어지도록 하고, 상기 선별단계에서 토너충전 및 폐토너가 밀봉되어 인출이 불가능한 구조로 선별된 제2제품군은, 분해단계, 가공단계, 잔류토너인출단계, 세척단계, 복원단계, 변형단계, 충진단계, 마감단계, 조립단계를 거쳐서 토너 카트리지의 재활용이 이루어지도록 하며, 상기 변형단계에서는 절단장치에 의하여 걸림부를 절단하여 제거하는 절단단계와, 걸림부가 제거된 부위에 시트를 덧대어 평면상태로 마감하는 차단단계와, 시트가 마감된 상태에서 실리콘에 의하여 테두리가 밀봉되어지는 실링단계를 포함하여 이루어지도록 함으로써 토너 카트리지의 재활용이 가능함은 물론 불량률을 줄이고 인쇄장치에 대한 호환성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법{recycle method of Compatible toner cartridge}
본 발명은 인쇄장치에 장착되는 토너 카트리지의 재활용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토너 카트리지를 재활용하는 과정에서 부품이 불필요하게 낭비되지 않고 카트리지의 호환성을 향상시킬 수 있도록 한 토너 카트리지의 재활용방법에 관한 것이다.
일반적으로 토너 카트리지는 프린터나 복합기와 같은 인쇄장치에 장착되는 부품으로, 카트리지 내부에 인쇄를 위한 원료가 내장되어 인쇄장치에 토너를 공급하게 된다.
그 중에서도 레이저 방식으로 인쇄되는 인쇄장치는 정전기 현상을 이용하여 인쇄가 이루어지는 것으로, 토너 가루가 카트리지에 내장된 상태에서 이미지가 맺힌 드럼에 전압을 걸어 토너 가루가 용지에 압착되어 출력이 이루어진다.
토너 카트리지의 일반적인 구조는 카트리지가 2개의 분리된 구조로 이루어지며, 그 중 어느 일측의 카트리지는 토너호퍼에 토너 가루가 담겨져 인쇄를 가능케하고, 타측의 카트리지에는 부가적인 기능을 하는 부품이 장착되어 사용하지 않고 잔류되는 토너가루를 폐기통에 회수하는 구조로 이루어진다.
이러한 토너 카트리지는 일정기간 사용한 이후에는 토너호퍼 내의 토너 가루가 소모되어 빈 카트리지만 남게 되므로 자원의 재활용 측면에서 카트리지를 다시 수거하여 재활용하여야 함이 바람직하지만, 토너 카트리지의 모델에 따라 재활용이 불가능한 구조의 카트리지도 많이 있다.
즉, 토너호퍼와 폐기통의 구조가 밀봉구조로 이루어져 있어 토너가루 주입이나 폐토너 인출이 불가능한 구조로 이루어져 있는 경우 카트리지 재활용이 불가능하기 때문에 어쩔수 없기 폐기해야 하는 문제가 있다.
뿐만 아니라, 외관의 형태가 거의 동일하고 규격이 유사한 제품임에도 불구하고 다른 인쇄장치에는 장착될 수 없는 호환성이 전혀 없는 구조로 이루어져 있어서 전용 인쇄장치에만 사용되는 카트리지들도 있는데, 제품 수요, 공급의 측면에서 보면 해당 인쇄장치에만 전용으로 사용되어지는 토너 카트리지는 유동성이 거의 없기 때문에 재활용의 효율성이 떨어지는 문제가 잇다.
또한, 토너호퍼에 담겨져 있는 토너가루를 감광드럼에 전달하면서 토너 가루를 공급하는 역할을 하는 마그네틱롤러에는 토너의 양을 조절하기위하여 닥터블레이드가 장착되는데, 닥터블레이드는 마그네틱롤러의 표면에 가압된 상태를 유지하고 있기 때문에 장시간 또는 장기간 인쇄장치를 사용하지 않을 경우 마그네틱롤러가 표면이 눌리면서 토너의 양조절이 정밀하게 이루어지지 못하고 인쇄상태가 불량하게 되는 문제가 있다.
특히, 토너 카트리지를 사용하지 않은 상태에서 장시간 방치되어 수거된 제품일수록 그 불량률이 매우 높기 때문에 재활용이 거의 불가능하고, 토너 카트리지 제품에 해당하는 전용 마그네틱롤러 부속만을 구하기가 실질적으로 어렵기 때문에 토너 카트리지 전체를 폐기하는 경우가 많고 매우 비경제적인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토너 충전 및 폐토너를 인출이 가능하도록 하여 토너 가루가 소진된 상태의 토너 카트리지의 재활용이 가능하도록 함은 물론, 그 장착구조가 여러 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지도록 하고, 장시간 방지된 상태의 토너 카트리지를 재활용하더라도 인쇄불량이 발생하지 않도록 한 호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 토너 가루가 소진된 상태의 카트리지를 회수하는 수거단계와, 수거단계에서 회수된 토너 카트리지를 품명에 따라 분류하는 분류단계와, 분류단계에서 품명에 따라 분류된 토너 카트리지중 토너호퍼 및 폐기통의 밀봉여부에 따라 밀봉이 이루어지지 않은 제1제품군과 밀봉이 이루어진 제2제품군을 선별하는 선별단계와, 상기 선별단계에서 토너충전 및 폐토너 인출이 가능한 구조로 선별된 제1제품군의 제품을 분해하는 제1제품군 분해단계와, 제1제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 제1제품군 잔류토너인출단계와, 제1제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지를 블로워장치를 이용하여 잔류토너를 제거하고 세척하는 제1제품군 세척단계와, 제1제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치의 권취롤러에 안착시켜 권취롤러가 회전함에 따라 마그네틱롤러를 회전시켜 마그네틱롤러의 표면을 열풍기를 이용하여 70~80℃의 온도로 2분간 가열하여 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원하는 제1제품군 복원단계와, 제1제품군의 케이싱을 가공하여 복수의 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지는 장착구조를 갖도록 가공하는 제1제품군 변형단계와, 제1제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣는 제1제품군 충진단계와, 토너가루가 채워진 제1제품군의 제품을 재조립하는 제1제품군 조립단계를 포함하고,
상기 선별단계에서 토너충전 및 폐토너가 밀봉되어 인출이 불가능한 구조로 선별된 제2제품군은, 제품을 분해하는 제2제품군 분해단계와, 제2제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼 및 폐기통의 표면을 타공하여 토너주입 또는 인출이 가능하게 주입구를 형성하는 제2제품군 가공단계와, 제2제품군 가공단계에서 가공된 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 제2제품군 잔류토너인출단계와, 제2제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지를 블로워장치를 이용하여 잔류토너를 제거하고 세척하는 제2제품군 세척단계와, 제2제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치의 권취롤러에 안착시켜 권취롤러가 회전함에 따라 마그네틱롤러를 회전시켜 마그네틱롤러의 표면을 열풍기를 이용하여 70~80℃의 온도로 2분간 가열하여 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원하는 제2제품군 복원단계와, 제2제품군의 케이싱을 가공하여 복수의 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지는 장착구조를 갖도록 가공하는 제2제품군 변형단계와, 제2제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣는 제2제품군 충진단계와, 제2제품군 충진단계에서 토너가루가 채워진 토너호퍼와 제2제품군 잔류토너인출단계 및 제2제품군 세척단계를 통하여 토너가루가 비워진 폐기통의 가공된 주입구를 캡을 조립하여 밀폐시키는 제2제품군 마감단계와, 토너가루가 채워진 제2제품군의 제품을 재조립하는 제2제품군 조립단계를 포함하여 토너카트리지의 재활용이 이루어지며,
상기 제1제품군 변형단계와 제2제품군 변형단계는, 절단장치에 의하여 걸림부를 절단하여 제거하는 절단단계와, 걸림부가 제거된 부위에 시트를 덧대어 평면상태로 마감하는 차단단계와, 시트가 마감된 상태에서 실리콘에 의하여 테두리가 밀봉되어지는 실링단계를 포함하여 이루어지도록 함으로써 토너 카트리지의 재활용이 가능함은 물론 불량률을 줄이고 인쇄장치에 대한 호환성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법에 의하면, 부속부품에 묻어 있는 잔류토너에 의한 오염물을 거의 완전하게 제거한 후 토너가루의 재주입이 이루어지기 때문에 재생 토너 카트리지임에도 불구하고 인쇄품질이 저하되지 않고, 인쇄주변에 토너가루 등의 잔류물의 발생하지 않게 된다.
또한, 토너 카트리지가 전용 인쇄장치에만 한정되지 않고 다른 인쇄장치에도 호환시켜 사용할 수 있기 때문에 유동성이 높아지도록 할 수 있으며, 수요에 적절하게 대처할 수 있다.
또한, 토너 카트리지를 구성하는 각 부품을 재사용할 수 있도록 시스템화함으로써 불필요한 낭비가 거의 발생하지 않고, 부품의 활용을 최대화할 수 있으며, 이로 인하여 소모자원을 절감하고 친환경적인 효과를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 토너 카트리지의 재활용 단계를 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 토너 카트리지의 구조를 나타낸 내부 구조도
도 3은 본 발명의 토너 카트리지의 외관 사시도
도 4는 본 발명의 토너 카트리지의 토너호퍼와 폐기통의 분리구조도
도 5는 본 발명의 토너호퍼의 분해도
도 6은 본 발명의 폐기통의 분해도
도 7은 본 발명의 가열장치를 이용한 복원단계의 공정도
도 8은 본 발명의 변형단계의 세부 단계를 나타낸 순서도
도 9는 도 8의 변형단계의 세부 단계에 따른 공정도
도 10은 본 발명의 제2제품군 가공단계를 나타낸 공정도
도 11은 본 발명의 제2제품군 충진단계 및 제2제품군 마감단계의 공정도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 토너 카트리지를 수거단계(S100)와, 분류단계(S200)와, 선별단계(S300)를 거쳐서 제품군을 분류하고, 분류된 제품군의 특성에 따라 각기 다른 단계를 거쳐서 토너카트리지를 재활용할 수 있다.
먼저, 수거단계(S100)는 토너 가루가 소진된 상태의 카트리지를 회수하는 단계로서, 토너 카트리지의 수명은 담겨있는 토너 가루의 양에 비례하며 토너를 소모하면 카트리지의 교체가 필요하고, 이에 따라 사용한 후의 토너를 회수한다.
이때, 제품의 외관이 파손된 카트리지나, 토너가루가 혼색된 상태의 카트리지, 인식불량인 카트리지가 제외될 수 있다.
그리고 불량 카트리지는 분해후 재활용 폐기물로 처리하게 되는 것으로, 플라스틱의 외체를 일차 선별한 후 재활용하고, 다시 내장되어 있는 부속품에서 유가물을 추출하여 드럼 및 롤러는 상태에 따라 부속품으로 재사용할 수 있다.
분류단계(S200)는 수거단계(S100)에서 회수된 토너 카트리지를 품명에 따라 분류하는 단계로서, 각 제조사별 인쇄장치에 적용되는 제품별로 분류하게 된다.
이때, 토너 카트리지는 제조 및 유통의 특성상 OEM과정으로 제조가 이루어지는 경우가 대부분이며, 이에 따라 인쇄장치의 각 제조사별 유사모델의 경우 토너 카트리지의 장착구조 및 제품외관의 형상이 거의 동일하고 외관형상 중 일부의 차이로 인하여 호환이 이루어지지 않게 된다.
따라서, 분류단계에서는 동일 품명만으로만 분류하는 것이 아닌 하기에 설명되는 변형단계에서의 가공에 의하여 호환가능한 범위의 품목이 함께 분류될 수 있다.
선별단계(S300)는 분류단계에서 분류된 토너 카트지지 중 토너호퍼 및 폐기통의 밀봉여부에 따라 밀봉이 이루어지지 않은 상태의 제1제품군과, 밀봉이 이루어진 상태의 제2제품군을 선별할 수 있다.
토너 카트리지의 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 토너 가루가 담겨지는 토너호퍼(10)와 토너가루가 대전되도록 하여 인쇄를 수행하는 OPC드럼(20)과 OPC드럼에 의하여 인쇄가 이루어진 잔류토너를 수용하는 폐기통(30)으로 구분될 수 있으며, 상기 토너호퍼(10)에는 OPC드럼으로 토너 가루를 공급하기 위한 마그네틱롤러(12)가 구비되어 OPC드럼(20)의 표면에 박형으로 토너가루를 공급하고, 이때 마그네틱롤러(12)의 일측에는 닥터블레이드(14)가 장착되어 OPC드럼으로 공급되는 ㅌ토너의 양을 조절하게 된다.
그리고 상기 폐기통(30)에는 와이퍼 블레이드(32)가 장착되어 OPC드럼의 표면에 묻어 있는 잔류토너를 폐기통(30)으로 수거할 수 있게 되며, 폐기통의 일단에는 리커버리 블레이드(34)가 구비되어 와이퍼 블레이드(32)에 의하여 폐기통으로 회수된 잔류토너가 외부로 인출되지 않도록 구비된다.
이와 같이 구성되는 토너 카트리지구조에 있어서, 선별단계(S300)에서는 토너호퍼(10)와 폐기통(30)으로부터 토너충전 및 폐토너 인출 가능여부를 판단하여 제1제품군과 제2제품군으로 선별할 수 있게 된다.
즉, 토너호퍼(10)에 토너가루를 충전할 수 있는 구조이면서도 폐기통(30)의 폐토너를 인출할 수 있는 구조의 제품군을 제1제품군으로 선별하고, 반대로 토너호퍼(10)와 폐기통(30)이 밀봉구조로 되어 있어 토너가루의 충전 및 폐토너 인출이 불가능한 구조의 제품군을 제2제품군으로 선별하여 제1제품군과 제2제품군의 재활용 공정을 각기 달리구성할 수 있다.
먼저, 제1제품군의 재활용공정을 살펴보면, 상기 선별단계(S300)에서 토너충전 및 폐토너 인출이 가능한 구조로 선별된 제1제품군을 분해하는 제1제품군 분해단계(S400)와, 제1제품군 잔류토너인출단계(S500)와, 제1제품군 세척단계(S600)와, 제1제품군 복원단계(S700)와, 제1제품군 변형단계(S800)와, 제1제품군 충진단계(S900) 및 제1제품군 조립단계(S1000)를 거쳐서 재활용이 이루어지도록 할 수 있다.
제1제품군 분해단계(S400)는 선별단계(300)에서 제1제품군으로 선별한 것을 분해하는 단계로서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 토너호퍼(10)와 OPC드럼(20)과 폐기통(30) 및 이들의 조립을 위한 부속품, 그리고 인쇄장치로 토너를 공급하고 잔류된 토너를 회수하기 위하여 장착되는 여러 부속품들로 분해될 수 있다.
제1제품군 잔류토너인출단계(S500)는 제1제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 단계로서, 기존에 들어있는 토너 잔여물을 쏟아부은 후 집진기로 토너호퍼와 폐기통 내부의 공기를 흡입하여 완전하게 토너호퍼 및 폐기통 내에 남아 있는 잔류토너를 인출하는 방식이 사용될 수 있다.
이때, 상기 토너호퍼에 토너가루가 남아 있는 경우 잔류토너를 그대로 재활용할 수 있으며, 이를 위해서는 토너호퍼의 주입구를 밀봉시킨 상태에서 이후의 재활용 과정을 수행할 수 있다.
제1제품군 세척단계(S600)는 제1제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지의 케이싱 및 토너 카트리지의 부속품 표면에 묻어 있는 잔류토너를 제거하고 세척하는 단계로서, 집진기 내에서 블로워장치를 이용하여 표면에 묻어 있는 잔류토너를 제거할 수 있다.
제1제품군 복원단계(S700)는 제1제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치를 이용하여 마그네틱롤러(12)의 표면을 가열함으로써 표면 평활도를 높여주는 단계로서, 마그네틱롤러에는 토너의 양을 조절하기 위한 닥터블레이드가 밀착되어 있으며 닥터블레이드가 마그네틱롤러의 표면을 가압한 상태로 유지되기 때문에 마그네틱롤러의 표면이 눌려서 인쇄불량이 될 수 있기 때문에 7에 도시된 바와 같이 마그네틱롤러를 열풍장치(100)에 넣고, 열풍장치를 이용하여 가열함으로서 마그네틱롤러 내부의 공기의 팽창이 이루어지면서 마그네틱롤러의 표면이 펴지도록 할 수 있다.
이때, 상기 열풍장치(100)의 가열온도는 70~80℃의 온도로 2분간 가열함으로써 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원할 수 있게 된다.
이때, 상기 열풍장치(100)는 케이싱 내측에 구동모터에 의하여 작동하는 권취롤러(110)를 구비하여 마그네틱롤러(12)가 권취롤러에 안착된 상태에서 회전이 이루어지도록 되고, 상기 마그네틱롤러(12)가 권취된 상태에서 그 상부측에는 열풍기(120)가 장착되어 마그네틱롤러의 표면을 가열하도록 구성될 수 있다.
제1제품군 변형단계(S800)는 제1제품군의 케이싱을 가공하여 복수의 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지도록 하는 단계로서, 도 8에 도시된 바와 같이 절단단계(S810)와, 차단단계(S820)와, 실링단계(S830)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 토너 카트리지의 케이싱 표면, 더욱 상세하게는 폐기통(30)의 외표면에는 인쇄장치로의 호환을 저해하는 요인인 걸림부(30a)가 형성되므로 도 9와 같이 절단, 차단, 실링순서로 저해요인인 걸림부를 제거한 후 복원이 이루어지도록 할 수 있다.
먼저, 절단단계(S810)에서는 절단장치를 이용하여 걸림부(30a)를 절단하여 표면이 평평하게 이루어지도록 하는 것으로, 이때 절단면의 표면을 매끄럽게 하기 위하여 그라인딩 장치가 사용될 수 있다.
이와같은 걸림부는 토너 카트리지의 케이싱이 플라스틱 제품으로 이루어지기 때문에 성형물의 특성상 살빼기를 위하여 내부 공간이 비어있게 되며, 이에 따라 절단단계(S810)에서 걸림부가 절단된 이후에는 그 자리에 구멍이 뚤린 상태가 된다.
차단단계(S820)는 걸림부를 절단한 이후에 구멍이 뚤린 부분을 차단하기 위한 단계로서, 구멍이 뚤린 상태로 토너 카트리지로 사용할 경우 폐토너 또는 인쇄과정에서 비산된 토너가루가 인쇄장치 내부로 유입될 수 있기 때문에 이를 차단하기 위하여 비닐이나 플라스틱 재질로 이루어진 시트(30b)를 덧대어 마감함으로써 걸림부가 제거된 부위를 평면상태로 마감할 수 있다.
또한, 시트가(30b)가 덧대어져 마감된 상태에서 그 시트의 테두리 부분을 실리콘(30c)을 이용하여 밀봉이 이루어지도록 할 수 있으며, 실리콘을 주입한 이후에 일정시간 건조 과정을 거친 후 제1제품군 변형단계(S800)가 완료된다.
제1제품군 충진단계(S900)는 제1제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣어서 토너 카트리지를 재활용할 수 있도록 리필하는 과정으로서, 토너호퍼에 토너가루가 전혀 남아있지 않은 경우에는 토너가루를 정량 주입하고, 토너호퍼에 토너가루가 남아 있고 토너가루를 재활용하고자 하는 경우에는 잔류토너를 포함한 토너호퍼의 중량을 계측하고, 새제품의 중량에 대하여 중량대비 감가되어진 중량만큼의 토너가루를 주입함으로써 리필이 완료된다.
제1제품군 조립단계(S1000)는 분리된 상태의 제품을 재조립하는 단계로서, 제1제품군 분해단계(S400)에서 분해되어진 토너호퍼(10)와 OPC드럼(20)과 폐기통(30) 및 이들의 조립을 위한 부속품, 그리고 인쇄장치로 토너를 공급하고 잔류된 토너를 회수하기 위하여 장착되는 여러 부속품들 역순으로 조립하게 되며, 이 제1제품군 조립단계(S1000)가 마무리됨으로써 제1제품군의 재활용 과정이 완료된다.
한편, 제2제품군의 재활용공정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 선별단계(S300)에서 토너충전 및 폐토너가 밀봉되어 인출이 불가능한 구조로 선별된 제2제품군 분해하는 제2제품군 분해단계(S1400)와, 제2제품군 가공단계(S1450)와, 제2제품군 잔류토너인출단계(S1500)와, 제2제품군 세척단계(S1600)와, 제2제품군 복원단계(S1700)와, 제2제품군 변형단계(S1800)와, 제2제품군 충진단계(S1900)와, 제2제품군 마감단계(1950) 및 제2제품군 조립단계(S2000)를 거쳐서 재활용이 이루어지도록 할 수 있다.
제2제품군 분해단계(S1400)는 선별단계(300)에서 제2제품군으로 선별한 것을 분해하는 단계로서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 토너호퍼(10)와 OPC드럼(20)과 폐기통(30) 및 이들의 조립을 위한 부속품, 그리고 인쇄장치로 토너를 공급하고 잔류된 토너를 회수하기 위하여 장착되는 여러 부속품들로 분해될 수 있다.
제2제품군 가공단계(S1450)는 도 10에 도시된 바와 같이 제2제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼(10)의 표면을 타공하여 토너를 주입하거나 또는 인출하는 것이 가능하게 주입구(10c)를 형성하는 단계로서, 홀커터(10a)를 이용하여 토너호퍼의 표면에 구멍을 타공하여 주입구를 형성하며, 이때 타공된 부분의 원형 스크랩(10b)은 토너커터 내부로 유입되지 않게 외부로 제거될 수 있다.
이를 위하여 상기 홀커터(10a)의 회전축이 케이싱의 표면에 대하여 직교하지 않고 일측으로 기울어지게 가공함으로써 스크랩(10b)이 케이싱으로부터 절단될 때 원형 테두리중 일부는 절개되고 나머지 부분이 케이싱으로부터 분리되지 않고 붙어 있는 상태를 유지하게 되므로 별도의 공구를 이용하여 스크랩을 외부로 젖힌 후 분리시킬 수 있어 스크랩이 토너호퍼 내측으로 유입되지 않게 할 수 있다.
또한, 제2제품군 가공단계(S1450)에서는 상술한 토너호퍼(10)와 함께 폐기통(30)에도 토너 인출을 위한 주입구를 형성할 수 있으며, 폐기통(30)의 경우에도 토너호퍼(10)와 동일한 방식으로 타공이 이루어질 수 있다.
제2제품군 잔류토너인출단계(S1500)는 제2제품군 가공단계(S1450)에서 가공되어진 주입구를 이용하여 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 단계로서, 기존에 들어있는 토너 잔여물을 쏟아부은 후 집진기로 토너호퍼와 폐기통 내부의 공기를 흡입하여 완전하게 토너호퍼 및 폐기통 내에 남아 있는 잔류토너를 인출하는 방식이 사용될 수 있다.
이때, 상기 토너호퍼에 토너가루가 남아 있는 경우 잔류토너를 그대로 재활용할 수 있으며, 이를 위해서는 토너호퍼의 주입구를 밀봉시킨 상태에서 이후의 재활용 과정을 수행할 수 있다.
제2제품군 세척단계(S1600)는 제2제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지의 케이싱 및 토너 카트리지의 부속품 표면에 묻어 있는 잔류토너를 제거하고 세척하는 단계로서, 집진기 내에서 블로워장치를 이용하여 표면에 묻어 있는 잔류토너를 제거할 수 있다.
제2제품군 복원단계(S1700)는 제2제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치를 이용하여 마그네틱롤러(12)의 표면을 가열함으로써 표면 평활도를 높여주는 단계로서, 마그네틱롤러에는 토너의 양을 조절하기 위한 닥터블레이드가 밀착되어 있으며 닥터블레이드가 마그네틱롤러의 표면을 가압한 상태로 유지되기 때문에 마그네틱롤러의 표면이 눌려서 인쇄불량이 될 수 있기 때문에 7에 도시된 바와 같이 마그네틱롤러를 열풍장치(100)에 넣고, 열풍장치를 이용하여 가열함으로서 마그네틱롤러 내부의 공기의 팽창이 이루어지면서 마그네틱롤러의 표면이 펴지도록 할 수 있다.
이때, 상기 열풍장치(100)의 가열온도는 70~80℃의 온도로 2분간 가열함으로써 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원할 수 있게 된다.
이때, 상기 열풍장치(100)는 케이싱 내측에 구동모터에 의하여 작동하는 권취롤러(110)를 구비하여 마그네틱롤러(12)가 권취롤러에 안착된 상태에서 회전이 이루어지도록 되고, 상기 마그네틱롤러(12)가 권취된 상태에서 그 상부측에는 열풍기(120)가 장착되어 마그네틱롤러의 표면을 가열하도록 구성될 수 있다.
제2제품군 충진단계(S900)는 제2제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣어서 토너 카트리지를 재활용할 수 있도록 리필하는 과정으로서, 토너호퍼에 토너가루가 전혀 남아있지 않은 경우에는 토너가루를 정량 주입하고, 토너호퍼에 토너가루가 남아 있고 토너가루를 재활용하고자 하는 경우에는 잔류토너를 포함한 토너호퍼의 중량을 계측하고, 새제품의 중량에 대하여 중량대비 감가되어진 중량만큼의 토너가루를 주입함으로써 리필이 완료된다.
제2제품군 마감단계(1950)는 제2제품군 충진단계에서 토너가루가 채워진 토너호퍼(10)와 제2제품군 잔류토너인출단계 및 제2제품군 세척단계를 통하여 토너가루가 비워진 폐기통(30)의 가공되어 있는 주입구(10c)를 밀폐시켜 토너가루가 외부로 새나가지 않도록 하기 위한 단계로서, 도 11과 같이 주입구(10c)에 토너가루를 주입 완료한 상태에서 주입구에 캡(10d)을 조립하여 밀폐가 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 캡(10d)은 나선방식으로 체결되는 구조를 갖도록 하거나, 캡의 둘레를 따라서 돌기를 형성하여 체결되도록 할 수 있으며, 가장 바람직하게는 주입구(10c)의 내경에 압착되도록 하거나, 또는 주입구의 내경보다 상대적으로 크게 결합부가 형성된 캡을 마련하고 그 캡을 신축성을 갖는 고무나 실리콘 소재로 제작함으로써 별도의 공구가 없이도 간편하게 끼워 밀폐시킬 수 있다.
또한, 위와 같이 밀폐된 제2제품군은 제2제품군 조립단계(S2000)를 통하여 조립이 이루어진다.
제2제품군 조립단계(S2000)는 분리된 상태의 제품을 재조립하는 단계로서, 제2제품군 분해단계(S1400)에서 분해되어진 토너호퍼(10)와 OPC드럼(20)과 폐기통(30) 및 이들의 조립을 위한 부속품, 그리고 인쇄장치로 토너를 공급하고 잔류된 토너를 회수하기 위하여 장착되는 여러 부속품들 역순으로 조립하게 되며, 이 제1제품군 조립단계(S2000)가 마무리됨으로써 제2제품군의 재활용 과정이 완료된다.
10: 토너호퍼 10a: 홀커터 10b: 스크랩
10c: 주입구 10d: 캡 12: 마그네틱롤러
14: 닥터블레이드
20: OPC드럼
30: 폐기통 30a: 걸림부 30b: 시트
30c: 실리콘 32: 와이퍼 블레이드 34: 리커버리 블레이드
100: 열풍장치 110: 권취롤러 120: 열풍기

Claims (2)

  1. 토너 가루가 소진된 상태의 카트리지를 회수하는 수거단계(S100)와,
    수거단계에서 회수된 토너 카트리지를 품명에 따라 분류하는 분류단계(S200)와,
    분류단계에서 품명에 따라 분류된 토너 카트리지중 토너호퍼 및 폐기통의 밀봉여부에 따라 밀봉이 이루어지지 않은 제1제품군과 밀봉이 이루어진 제2제품군을 선별하는 선별단계(S300)와,
    상기 선별단계(S300)에서 토너충전 및 폐토너 인출이 가능한 구조로 선별된 제1제품군의 제품을 분해하는 제1제품군 분해단계(S400)와,
    제1제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 제1제품군 잔류토너인출단계(S500)와,
    제1제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지를 블로워장치를 이용하여 잔류토너를 제거하고 세척하는 제1제품군 세척단계(S600)와,
    제1제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치(100)의 권취롤러(110)에 안착시켜 권취롤러가 회전함에 따라 마그네틱롤러를 회전시켜 마그네틱롤러의 표면을 열풍기(120)를 이용하여 70~80℃의 온도로 2분간 가열하여 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원하는 제1제품군 복원단계(S700)와,
    제1제품군의 케이싱을 가공하여 복수의 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지는 장착구조를 갖도록 가공하는 제1제품군 변형단계(S800)와,
    제1제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣는 제1제품군 충진단계(S900)와,
    토너가루가 채워진 제1제품군의 제품을 재조립하는 제1제품군 조립단계(S1000)를 포함하고,
    상기 선별단계(S300)에서 토너충전 및 폐토너가 밀봉되어 인출이 불가능한 구조로 선별된 제2제품군은,
    제품을 분해하는 제2제품군 분해단계(S1400)와,
    제2제품군 분해단계에서 분해된 토너호퍼 및 폐기통의 표면을 타공하여 토너주입 또는 인출이 가능하게 주입구를 형성하는 제2제품군 가공단계(S1450)와,
    제2제품군 가공단계에서 가공된 토너호퍼 및 폐기통 내의 잔류토너를 인출하는 제2제품군 잔류토너인출단계(S1500)와,
    제2제품군 잔류토너인출단계에서 잔류토너가 인출된 상태의 토너 카트리지를 블로워장치를 이용하여 잔류토너를 제거하고 세척하는 제2제품군 세척단계(S1600)와,
    제2제품군 분해단계에서 분해된 마그네틱롤러를 열풍장치(100)의 권취롤러(110)에 안착시켜 권취롤러가 회전함에 따라 마그네틱롤러를 회전시켜 마그네틱롤러의 표면을 열풍기(120)를 이용하여 70~80℃의 온도로 2분간 가열하여 마그네틱롤러의 내부공기를 팽창시켜 마그네틱롤러의 표면평활도를 복원하는 제2제품군 복원단계(S1700)와,
    제2제품군의 케이싱을 가공하여 복수의 인쇄장치에 호환가능한 구조로 이루어지는 장착구조를 갖도록 가공하는 제2제품군 변형단계(S1800)와,
    제2제품군의 토너호퍼에 토너가루를 채워 넣는 제2제품군 충진단계(S1900)와,
    제2제품군 충진단계에서 토너가루가 채워진 토너호퍼와 제2제품군 잔류토너인출단계 및 제2제품군 세척단계를 통하여 토너가루가 비워진 폐기통의 가공된 주입구를 캡을 조립하여 밀폐시키는 제2제품군 마감단계(1950)와,
    토너가루가 채워진 제2제품군의 제품을 재조립하는 제2제품군 조립단계(S2000)를 포함하여 토너카트리지의 재활용이 이루어지며,
    상기 제1제품군 변형단계(S800)와 제2제품군 변형단계(S1800)는, 절단장치에 의하여 걸림부를 절단하여 제거하는 절단단계(S810,S1810)와, 걸림부가 제거된 부위에 시트를 덧대어 평면상태로 마감하는 차단단계(S820,S1820)와, 시트가 마감된 상태에서 실리콘에 의하여 테두리가 밀봉되어지는 실링단계(S830,S1830)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2제품군 가공단계(S1450)는 홀커터(10a)를 이용하여 토너호퍼의 표면에 구멍을 타공하여 주입구를 형성하고, 타공된 부분의 원형 스크랩(10b)이 토너커터 내부로 유입되지 않도록 홀커터(10a)의 회전축이 케이싱의 표면에 대하여 직교하지 않은 상태로 기울어지게 가공하여 스크랩(10b)이 케이싱으로부터 절단될 때 원형 테두리중 일부는 절개되고 나머지 부분이 케이싱으로부터 분리되지 않고 붙어 있어 스크랩을 외주로 젖혀 분리시켜 스크랩이 토너호퍼 내측으로 유입되지 않게 가공하여 이루어짐을 특징으로 하는 호환성을 향상시킨 토너 카트리지의 재활용 방법.
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