KR20060127697A - 화상형성장치의 교반장치 및 이를 이용한 토너 카트리지 - Google Patents

화상형성장치의 교반장치 및 이를 이용한 토너 카트리지 Download PDF

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Abstract

토너 카트리지는 토너가 내부에 수용되는 토너용기와 토너용기의 내부에 설치되어 토너를 교반 및 이송시키는 교반부재와 토너용기 내부에서 교반부재와 연결되어 외부 구동력을 교반부재로 전달하는 커플링 및 커플링의 교반부재가 연결되는 부위에 결합되어 교반부재와 커플링과의 연결을 보강하는 보강캡을 포함한다. 커플링과 교반부재가 연결되는 부위에 보강캡을 설치하여 커플링과 교반부재와의 연결을 보강한다.
화상형성장치, 토너 카트리지, 교반장치, 커플링, 캡

Description

화상형성장치의 교반장치 및 이를 이용한 토너 카트리지{agitating apparatus for image forming apparatus and toner cartridge using the same}
도 1은 토너 카트리지의 토너량에 따른 구동모터에 걸리는 토크의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토너 카트리지의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 교반장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보강캡을 뒤집어 나타낸 사시도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **
110 : 토너용기
200 : 교반장치
210 : 주교반부재
230 : 커플링
240 : 보강캡
본 발명은 화상형성장치의 교반장치 및 이를 이용한 토너 카트리지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보강캡을 가지는 화상형성장치의 교반장치 및 이를 이용한 토너 카트리지에 관한 것이다.
레이저 프린터나 디지털 복사기와 같은 전자사진식 화상형성장치는 감광체에 레이저광을 주사하여 감광체의 표면에 인쇄하고자 하는 이미지에 대응되는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성한다. 이 정전잠상에 토너를 공급하여 토너 화상을 현상한다. 인쇄매체에 이 토너 화상을 전사시키고 열 또는 압력을 이용해 토너를 정착시켜 화상을 형성한다.
일반적으로 전자사진식 화상형성장치는 토너 분말을 현상제로 사용한다. 토너는 현상유닛과 일체로 된 경우도 있지만, 대용량의 화상형성장치의 경우에는 토너를 별도의 저장용기에 저장하여 현상유닛에 공급하기도 한다. 토너가 저장되는 별도의 저장용기를 토너 카트리지라 한다. 토너 카트리지는 저장된 토너를 전부 사용한 후에는 새로운 토너 카트리지로 교체되는 소모품인 것이 일반적이다.
토너는 미세 가루 또는 미세 입자이므로, 토너가 분산되는 것을 방지하기 위해 토너 카트리지는 화상형성장치 내부에 보관된다. 토너 카트리지에는 소형의 토너 공급구가 형성되어 비교적 낮은 비율로 토너가 토출되도록 한다. 또한, 토너 카트리지에는 토너의 이송을 원활하게 하고 토너가 고화되는 것을 방지하기 위해 교반장치가 설치된다. 교반장치에는 커플링을 통해 구동모터와 연결된 교반부재가 마련되어, 구동모터로부터 구동력을 전달받아 내부에서 회전한다.
화상형성장치의 대용량, 고속화가 진행되고 토너 카트리지의 교체 주기를 길게 하기 위해 토너 카트리지의 저장 용량은 커지고 있다. 카트리지의 용량이 커질 수록 교반부재 및 그와 연결된 구동모터에는 큰 부하가 걸린다. 과다한 부하로 인한 교반부재의 파손을 막기 위해 대한민국 공개실용신안번호 제1998-056742호에서는 스크레이퍼용 필름을 이용하여 교반부재의 변형 및 파손을 방지한 교반장치를 개시하고 있다.
도 1은 토너 카트리지의 토너량에 따른 구동모터에 걸리는 토크의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 토너 카트리지에 저장된 토너의 양이 많을수록 구동모터에 걸리는 토크가 크다. 따라서 토너에 의한 부하에 의해 교반부재가 휘어지는 등 변형이 발생하거나 교반부재와 구동모터를 연결하는 커플링이 파손되는 문제가 있다. 커플링이 파손되면 토너 카트리지를 다시 교체해야 하므로 결과적으로 토너 카트리지의 수명이 단축되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 커플링과 교반부재와의 체결을 보강하는 보강캡을 가지는 화상형성장치의 교반장치와 이를 이용한 토너 카트리지를 제공하는 데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 수명이 길고 신뢰성있는 화상형성장치의 교반장치와 이를 이용한 토너 카트리지를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에 의한 토너 카트리지는 토너가 내부에 수용되는 토너용기와 상기 토너용기의 내부에 설치되어 상기 토 너를 교반 및 이송시키는 교반부재와 상기 토너용기 내부에서 상기 교반부재와 연결되어 외부 구동력을 상기 교반부재로 전달하는 커플링 및 상기 커플링의 상기 교반부재가 연결되는 부위에 결합되어 상기 교반부재와 상기 커플링과의 연결을 보강하는 보강캡을 포함한다.
바람직하게는 상기 커플링은 상기 토너용기에 설치되는 받침부와 상기 받침부로부터 상기 토너용기의 내측으로 돌출되어 상기 교반부재가 끼워지는 보스부를 포함할 수 있으며, 상기 보스부는 상기 보강캡 내부로 삽입될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태에 의한 교반장치는 회전하여 토너를 교반시키는 교반부재와 상기 교반부재와 연결되어 외부 구동력을 상기 교반부재로 전달하는 커플링 및 상기 커플링의 상기 교반부재가 연결되는 부위에 결합되어 상기 교반부재와 상기 커플링과의 연결을 보강하는 보강캡을 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토너 카트리지의 부분 절개 사시도이다.
도 2를 참조하면, 토너 카트리지(100)는 토너가 내부에 수용되는 토너용기 (110)와 토너를 교반 및 이송하는 교반장치(200)를 포함한다. 교반장치(200)는 주교반부재(210), 보조교반부재(220), 커플링(230) 및 보강캡(240)을 구비한다.
토너용기(110)에는 토너공급구(120)가 형성되어 현상유닛(미도시)으로 토너를 공급한다. 교반장치(200)는 토너용기(110) 내부에 저장된 토너를 교반하여 토너가 고화되는 것을 방지한다. 또한, 교반장치(200)는 내부에 저장된 토너를 토너공급구(120) 측으로 이송하여 토너가 원활하게 공급되도록 한다.
주교반부재(210)는 토너용기(110)의 길이 방향으로 거의 전장에 걸쳐 토너용기(110)의 내부에 설치된다. 주교반부재(210)는 회전하면서 토너용기(110) 내부의 토너를 전체적으로 교반하고 또한 토너공급구(120) 측으로 토너를 이송한다. 주교반부재(210)는 본 실시예와 같이 와이어 스크류 형상이 될 수 있지만 다른 다양한 형태가 채용될 수 있다.
토너공급구(120) 측에는 주교반부재(210)에 의해 상대적으로 많은 양의 토너가 지속적으로 쌓인다. 따라서, 토너공급구(120) 주변을 효율적으로 교반하기 위해 토너공급구(120) 주변에 보조교반부재(220)가 설치된다. 보조교반부재(220)는 본 실시예와 같이 사각형의 와이어 형상이 될 수 있지만 다른 다양한 형태가 채용될 수 있다.
토너용기(110)의 내부에는 커플링(230)이 설치된다. 커플링(230)의 일측은 주교반부재(210) 및 보조교반부재(220)와 결합된다. 커플링(230)의 타측은 구동측 커플링(미도시)과 연결되고, 구동측 커플링은 토너용기(110)의 외측에 설치된 감속기어(130)와 연결된다. 감속기어(130)는 구동모터(140)와 연결된다. 즉 커플링 (230)은 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)로 토너용기(110) 외부에 설치된 구동모터(140)의 회전력을 전달한다.
커플링(230)과 주교반부재(210) 및 보조교반부재(220)와의 결합을 보강하기 위해 보강캡(240)이 설치된다.
도 3은 도 2에 도시된 교반장치의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 커플링(230)은 받침부(232)와 보스부(236)로 구성된다. 받침부(232)는 토너용기(110)에 회전가능하게 설치되고 감속기어(130)와 연결된 구동측 커플링(미도시)과 연결된다. 보스부(236)는 받침부(232)로부터 토너용기(110)의 내측으로 돌출되어 형성된다. 받침부(232)와 보스부(236)는 본 실시예와 같이 원통 형상일 수 있지만 다른 다양한 형태가 채용될 수 있다.
보스부(236)에는 주교반부재 끼움부(234)와 보조교반부재 끼움부(235)가 형성된다. 주교반부재 끼움부(234)은 주교반부재(210)가 삽입되어 안내되는 안내부(234a), 주교반부재(210)가 안내부(234a)을 통해 안내되어 고정되는 고정부(234b) 및 주교반부재(210)의 절곡단(210a)이 삽입되는 슬롯부(234c)를 포함한다. 안내부(234a)는 주교반부재(210)의 고정부(234b)로의 안내를 원활하기 위해 받침부(232) 측 방향으로 그 폭이 좁아지도록 경사지게 형성된다. 고정부(234b)는 안내부(234a)를 통해 안내된 주교반부재(210)가 삽입되어 고정되도록 안내부(234a)의 말단에서 원형으로 확장되어 형성된다. 슬롯부(234c)는 안내부(234a) 및 고정부(234b)와 이격되어 보스부(236)의 중심축에 대해 안내부(234a)로부터 직각인 방향으로 형성된다. 즉 슬롯부(234c)는 주교반부재(210)의 절곡단(210a)이 삽입되도록 받침부(232) 측으로 연장되어 형성하고 그 깊이는 고정부(234b)의 깊이와 같다.
보조교반부재 끼움부(235)는 보스부(236)의 중심축에 대해 주교반부재 끼움부(234)와 대칭인 위치에 형성된다. 보조교반부재 끼움부(235)도 주교반부재 끼움부(234)와 마찬가지로 안내부(235a), 고정부(235b), 슬롯부(235c)를 포함하며, 이들의 형상 및 기능은 주교반부재 끼움부(234)와 마찬가지이므로 이하 설명을 생략한다.
도 4는 도 3에 도시된 보강캡을 뒤집어 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 보강캡(240)은 내부로 커플링(230)의 보스부(236)가 삽입될 수 있도록 한다. 이를 위해 보강캡(240)의 내경(B)은 커플링(230)의 보스부(236)의 외경(A)보다 같거나 다소 크도록 한다.
보강캡(240)의 일측은 보스부(236)가 삽입되도록 개방되고, 타측은 닫힌 면을 이룬다. 닫힌 면에는 보조교반부재(220)의 삽입단(220b)이 삽입되는 삽입홀(244)이 형성된다.
보강캡(240)에는 보스부(236)에 형성된 주교반부재 끼움부(234)와 보조교반부재 끼움부(235)에 대응하는 다수의 홈이 형성된다. 보강캡(240)은 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)가 커플링(230)의 보스부(236)에 결합된 후 다시 커플링(230)의 보스부(236) 측에 결합한다. 보강캡(240)에 형성된 홈들에는 주교반부재 끼움부(234)와 보조교반부재 끼움부(235)에 각각 끼워진 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)를 다시 끼워진다. 따라서, 주교반부재(210) 및 보조교반부재(220)는 커플링(230)에 결합되고 또한 보강캡(240)에 의해 그 결합이 보강되도록 한다.
즉 본 발명에 의하면 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)가 커플링(230)에 결합된 부분에 다시 보강캡(240)을 설치하여, 결합 부분을 보강한다. 이로써 커플링(230)의 결합 부분에서 파손이 생기는 것을 방지한다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)를 커플링(230)에 조립하는 방법 및 보강캡(230)을 설치하는 방법에 대해 설명한다.
주교반부재(210)의 일단에는 'ㄱ'자 형으로 절곡된 절곡단(210a)이 형성된다. 주교반부재(210)는 주교반부재 끼움부(234)의 안내부(234a)를 통해 삽입되어 고정부(234b)에 의해 고정된다. 또한, 주교반부재(210)의 절곡단(210a)은 주교반부재 끼움부(234)의 슬롯부(234c)로 삽입된다. 이로써 주교반부재(210)는 커플링(230)에 결합된다.
부교반부재(220)의 일단에는 'ㄱ'자 형으로 절곡된 절곡단(220a)이 형성되어 있고, 타단에는 일자형의 삽입단(220b)이 형성되어 있다. 먼저, 보조교반부재(220)의 삽입단(220b)을 보강캡(240)의 삽입홀(244)에 삽입한다. 그 다음, 보조교반부재(220)는 보조교반부재 끼움부(235)의 안내부(235a)를 통해 삽입되어 고정부(235b)에 의해 고정된다. 또한, 보조교반부재(220)의 절곡단(220a)은 보조교반부재 끼움부(235)의 슬롯부(235c)로 삽입된다.
보조교반부재(220)를 커플링(240)에 결합시키는 것과 동시에 보스부(236)가 보강캡(230) 내부로 삽입되도록 한다. 이때 보강캡(240)에는 주교반부재 끼움부(234)와 보조교반부재 끼움부(235)에 대응하는 홈이 형성되어 있어, 이들 홈들은 주교반부재(210)와 보조교반부재(220)에 다시 끼워진다.
상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 커플링과 교반부재가 연결되는 부위에 보강캡을 설치하여 커플링과 교반부재와의 연결을 보강한다. 따라서, 연결 부분에서 파손이 발생하는 것을 미연에 방지하여 장치의 수명이 짧아지는 것을 막고 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims (5)

  1. 토너가 내부에 수용되는 토너용기;
    상기 토너용기의 내부에 설치되어 상기 토너를 교반 및 이송시키는 교반부재;
    상기 토너용기 내부에서 상기 교반부재와 연결되어 외부 구동력을 상기 교반부재로 전달하는 커플링; 및
    상기 커플링의 상기 교반부재가 연결되는 부위에 결합되어 상기 교반부재와 상기 커플링과의 연결을 보강하는 보강캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 토너 카트리지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커플링은 상기 토너용기에 설치되는 받침부와 상기 받침부로부터 상기 토너용기의 내측으로 돌출되어 상기 교반부재가 끼워지는 보스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 토너 카트리지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보스부는 상기 보강캡 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 토너 카트리지.
  4. 회전하여 토너를 교반시키는 교반부재;
    상기 교반부재와 연결되어 외부 구동력을 상기 교반부재로 전달하는 커플링; 및
    상기 커플링의 상기 교반부재가 연결되는 부위에 결합되어 상기 교반부재와 상기 커플링과의 연결을 보강하는 보강캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 교반장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 커플링은 상기 교반부재가 끼워지는 보스부를 포함하며,
    상기 보스부는 상기 보강캡 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 교반장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2500910A1 (en) 2011-02-25 2012-09-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Copper nano paste, method for forming the copper nano paste, and method for forming electrode using the copper nano paste

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