KR20080073594A

KR20080073594A - 화상형성장치

Info

Publication number: KR20080073594A
Application number: KR1020070012389A
Authority: KR
Inventors: 임영택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-08-11
Also published as: US7764919B2; CN101241344A; US20080187378A1

Abstract

클리닝부재로부터 수집되는 폐토너가 균일하게 저장될 수 있도록 하며, 소형이면서도 공간을 최대한 활용하여 많은 양의 폐토너를 저장할 수 있는 폐토너 저장장치를 구비한 화상형성장치가 개시된다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 상담지체 상에 잔류하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝부재로부터 수집되는 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크와, 폐토너가 불균일하게 쌓이는 것을 방지하기 위한 진동유닛을 포함하며, 이때 진동유닛은 폐토너 탱크 내부에 마련되기 때문에 장치의 소형화가 가능하다. 또한, 본 발명의 화상형성장치는 진동장치로서 코일스프링과 걸림돌기를 사용하기 때문에 폐토너 용기 내부에서 많은 공간을 차지하지 않으면서도 폐토너를 균일하게 퇴적할 수 있으며, 나아가 폐토너 탱크의 사이즈가 동일하더라도 종래보다 더 많은 폐토너를 저장할 수 있다.

Description

화상형성장치{Image forming apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상유닛 및 폐토너 저장장치를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 폐토너 저장장치를 도시한 사시도 및 단면도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 화상형성장치의 폐토너 저장장치의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화상형성장치의 폐토너 저장장치의 동작을 도시한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화상형성장치의 폐토너 저장장치를 도시한 평면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1..본체 10..급지유닛

20..현상유닛 22..감광체

24,29..클리닝부재 25..중간전사벨트

30..정착유닛 40..배지유닛

50..폐토너 저장장치 51..폐토너 탱크

60..진동유닛 61..탄성부재(코일스프링)

62..구동부재(기어박스) 64..걸림돌기

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화상을 인쇄한 후 상담지체에 잔류하는 폐토너를 수집하기 위한 폐토너 저장장치를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.

화상형성장치는 입력된 화상 신호에 따라 인쇄매체인 용지에 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 이러한 화상형성장치의 일 종류인 전자사진방식 화상형성장치는 소정 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 그 외주면에 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 현상제(토너 또는 토너와 캐리어)를 투입하여 토너화상으로 현상한 후, 이를 인쇄매체인 용지에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄한다.

이를 위해 통상의 화상형성장치는 외관을 이루는 본체와, 본체의 내부에 설치되는 인쇄수단과, 인쇄수단에 용지를 공급하는 급지수단과, 인쇄된 용지를 본체의 외부로 배출시키는 배지수단을 포함한다. 인쇄수단은 칼라 인쇄일 경우, 각 감광체에 엘로우(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan), 블랙(Black)의 토너화상을 형성하기 위한 현상유닛과, 감광체에 형성된 토너화상을 용지에 전사하는 전사유닛과, 용지에 전사된 토너화상을 가열 압착하여 토너화상을 정착시키는 정착유닛을 포함한다.

또한, 종래의 화상형성장치는 인쇄 과정이 반복되면서 현상유닛의 감광체 및 전사유닛의 전사벨트에서 발생하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝유닛 및 클리닝 유닛에 수집된 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 저장장치를 구비한다.

일례로 일본 공개특허 제2002-229402호에는 화상형성장치의 폐토너 회수장치가 개시되어 있다. 개시된 종래 화상형성장치의 폐토너 회수장치는 폐토너 용기와, 이 폐토너 용기를 진동시키기 위한 진동기구로 이루어져, 폐토너 용기를 진동기구로 진동시킴으로써 용기 내부에 산 모양으로 퇴적되는 폐토너가 균일하게 쌓이도록 한다. 이러한 진동기구를 필요로 하는 것은, 폐토너의 경우 용지의 섬유 성분 등 불순물이 인쇄 과정 중 포함되기 때문에 새 토너에 비해 유동성이 낮고 응집성이 높기 때문이다. 하지만, 상기와 같은 폐토너 회수장치는 폐토너 용기 외부에 진동기구를 설치해야 하기 때문에, 장치가 커지는 문제점이 있었다.

또한, 다른 일례로 폐토너 저장장치 내에 폐토너가 균일하게 쌓일 수 있도록 스크류를 구비하는 것이 있다. 하지만, 스크류의 경우 폐토너가 어느 정도 저장되면 스크류가 회전하는 부위에만 동공이 생기고 그 위에 산봉우리 형상으로 다시 폐토너가 쌓이게 되는 문제점이 있으며, 스크류에 의해 폐토너 저장장치의 전체 용적이 감소하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소형이면서 수집되는 폐토너가 균일하게 저장될 수 있도록 하는 폐토너 저 장장치를 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공간을 최대한 활용하여 많은 양의 폐토너를 저장할 수 있는 폐토너 저장장치를 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성장치는 상담지체 상에 잔류하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝부재로부터 수집되는 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크와, 폐토너 탱크 내부에 마련되어 폐토너가 불균일하게 쌓이는 것을 방지하기 위한 진동유닛으로 이루어지는 폐토너 저장장치를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 진동유닛은 상기 폐토너 탱크 내부에 마련되는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 이동시키기 위한 구동부재와, 상기 탄성부재의 이동 경로 상에 마련되어 탄성부재에 탄성력을 가하기 위해 폐토너 탱크 내벽에 돌출 마련되는 걸림돌기를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 탄성부재는 폐토너 탱크에 회전 가능하게 마련되는 코일스프링이다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 걸림돌기는 코일스프링의 단부 측에 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 코일스프링은 한 쌍이 마련되고, 상기 걸림돌기는 각 코일스프링의 단부에 서로 반대방향으로 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 걸림돌기는 코일스프링의 중앙 측에 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치의 상기 탄성부재는 평상시에는 폐토너 탱크 내벽에 접촉되지 않다가 걸림돌기에 의해 탄성력이 부가되면 폐토너 탱크 내벽에 접촉된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 본체와, 본체 내부에 마련되어 상담지체에 토너화상을 형성하기 위한 현상유닛과, 상담지체에 잔류하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝부재를 포함하는 화상형성장치에 있어서, 현상유닛은 본체에 수평방향으로 배치되고, 클리닝부재의 하측에는 폐토너를 수집하기 위한 폐토너 저장장치가 마련되되, 폐토너 저장장치는 클리닝부재로부터 수집되는 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크와, 저장된 폐토너가 불균일하게 쌓이는 것을 방지하도록 폐토너 탱크 내부에 마련되는 진동유닛을 포함하는 화상형성장치가 개시된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면 본 발명의 화상형성장치 본체(1)는 인쇄매체인 용지(P)를 공급하기 위한 급지유닛(10)과, 용지에 화상을 현상하기 위한 현상유닛(20)과, 용지에 열과 압력을 가하여 화상을 용지에 고착시키는 정착유닛(30) 및 인쇄를 마친 용지를 외부로 배출하기 위한 배지유닛(40)을 구비한다.

급지유닛(10)은 용지(P)가 적재되는 급지트레이(11)와, 급지트레이(11)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업하기 위한 픽업롤러(12)와, 픽업된 용지를 현상유닛(20) 쪽으로 이동시키는 이송롤러(13)를 포함하여 구성된다.

현상유닛(20)은 각 노광유닛(21Y,21M,21C,21K ;이하 Y,M,C,K를 생략하고 통칭함)에 의해 표면에 정전잠상이 형성되는 복수의 감광체(22)와, 블랙(Black), 시안(Cyan), 마젠다(Magenta), 엘로우(Yellow) 색상의 토너가 각각 저장되는 토너 카트리지(23)와, 이 토너 카트리지(23)로부터 토너를 공급받아 감광체(22)의 정전잠상을 토너화상으로 현상하는 현상롤러(23a)와, 중간전사벨트(25)와, 제1전사롤러(26) 및 제2전사롤러(28)를 구비한다.

감광체(22)는 토너 카트리지(23)의 현상롤러(23a)와, 중간전사벨트(25)와, 클리닝부재(24)와 접촉하고 있다. 클리닝부재(24)는 감광체(22)에 형성된 토너화상을 중간전사벨트(25)로 전사한 후 잔류하는 폐토너를 제거한다. 폐토너는 클리닝부재(24) 내의 배출 스크류(도 2의 24a)를 통해 하측에 마련된 폐토너 저장장치(50)로 자유 낙하하여 수집된다.

중간전사벨트(25)는 지지롤러들(26,27a,27b)에 의해 지지되어 감광체(22)의 회전 선속도와 동일한 속도로 주행한다. 제1전사롤러(26)는 감광체(22)와 대면하여 감광체(22)에 현상된 토너화상이 중간전사벨트(25)로 전사되도록 한다. 제2전사롤러(28)는 중간전사벨트(25)를 구동하는 구동롤러(27a)와 대면되도록 설치된다. 제2전사롤러(28)는 감광체(22)에서 중간전사벨트(25)로 토너화상이 전사되는 동안에는 중간전사벨트(25)로부터 이격되고, 중간전사벨트(25)에 토너화상이 완전히 전사되면 중간전사벨트(25)에 소정 압력으로 접촉된다. 중간전사벨트(25)의 텐션롤러(27b) 측에는 클리닝부재(29)의 블레이드가 소정 압력으로 접촉되도록 마련되어 전사 후 중간전사벨트(25)에 잔류하는 폐토너를 제거한다. 폐토너는 현상유닛(20) 하측에 마련된 폐토너 저장장치(50)로 파이프로 연결되어 수집된다.

정착유닛(30)은 용지에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지에 정착시키는 것으로서, 토너가 전사된 용지에 열을 가해는 가열롤러(31)와, 가열롤러(31)에 대향하도록 설치되어 가열롤러(31)와의 사이에 일정한 정착 압력을 유지시키는 가압롤러(32)를 포함하여 구성된다.

배지유닛(40)은 정착유닛(30)을 통과한 용지를 본체의 외부로 이송할 수 있도록 순차적으로 설치되는 일련의 배지롤러들을 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 화상형성장치의 현상유닛 및 폐토너 저장장치를 확대 도시한 도면이며, 도 3은 폐토너 저장장치를 도시한 사시도이다. 도면들을 참조하면, 폐토너 저장장치(50)는 본체(1)에 대해 수평방향으로 배치되어 있는 현상유닛(20)의 하측에 마련된다. 즉, 감광체(22)를 중심으로 중간전사벨트(25)는 상측에, 토너 카트리지(23)와 클리닝부재(24)는 좌우측에 각각 배치되고, 폐토너 저장장치(50)는 복수의 클리닝부재(24)로부터 자유 낙하되는 폐토너를 수집할 수 있도록 현상유닛(20)의 하측에 장방향으로 마련된다.

폐토너 저장장치(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크(51)를 구비한다. 폐토너 탱크(51)의 상면에는 각 클리닝부재(24)의 폐토너 배출구(24b)에 상응하도록 복수(도면에서는 네 개)의 폐토너 유입구(52)가 형성되어 있다. 도면에는 표시하지 않았지만 폐토너 탱크(51)에는 중간전사벨트(25)의 클리닝부재(29)로부터 폐토너를 수집하기 위한 폐토너 유입구도 설치 될 수 있다. 폐토너 탱크(51)의 내부에는 수집되는 폐토너가 폐토너 유입구(52) 측에 산봉우리 모양으로 쌓이는 것을 방지하기 위한 진동유닛(60)이 설치된다.

진동유닛(60)은 폐토너 탱크(51) 내부에 마련되는 탄성부재(61)와, 탄성부재(61)를 이동시키기 위한 구동부재(62)와, 탄성부재의 이동 경로 상에 마련되어 탄성부재에 탄성력을 가하기 위한 걸림돌기(64)를 포함한다.

본 실시예에 따르면, 탄성부재(61)는 폐토너 탱크(51) 내부에 회전 가능하게 마련되는 코일스프링이며, 구동부재(62)는 코일스프링(61)을 회전시킬 수 있도록 폐토너 탱크(51) 외부에 마련되는 통상의 기어박스이다. 기어박스(62)는 본체(1)의 구동원(미도시)과 연결 작동된다.

코일스프링(61)은 폐토너 탱크(51)를 가로지는 회전축(63)에 양단이 고정되며, 소정의 직경을 가질 수 있도록 양단의 고정부는 회전축(63)으로부터 반원의 캠형상을 가지며 그 외 부분은 원형을 가진다.

걸림돌기(64)는 폐토너 탱크(51)의 내벽에 돌출 마련되는데, 바람직하게는 코일스프링(61)의 이동경로 상에 마련되어 코일스프링(61)에 탄성력을 가하게 된다. 즉, 걸림돌기(64)가 코일스프링(61)의 이동을 방해함으로써 코일스프링(61)에 탄성 변형을 발생시키고, 이후 코일스프링(61)이 이동을 계속하여 어느 순간 걸림돌기(64)를 벗어나게 되면 탄성 변형에 의해 코일스프링(61)이 진동을 하게 된다.

이러한 걸림돌기(64)를 코일스프링(61)의 단부측에 설치하게 되면 코일스프링(61)은 종방향(길이방향)의 진동이 강하게 일어나며, 중앙측에 설치하게 되면 횡방향(상하방향)의 진동이 강하게 일어난다.

또한, 코일스프링(61)은 자체 진동이 가능하도록 폐토너 탱크(51)의 내벽과 는 어느 정도 이격 설치되는데, 이때 코일스프링(61)과 폐토너 탱크(51) 간의 간격을 조절하여 진동 시 코일스프링(61)이 폐토너 탱크(51) 내벽에 접촉되도록 하면, 폐토너 탱크(51)에 붙어 있는 폐토너의 응집을 방해하여 폐토너 탱크(51) 바닥에 폐토너가 균일하게 쌓이도록 할 수도 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 화상형성장치의 동작을 설명하기로 한다.

인쇄명령이 발생하면, 대전롤러에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광체(22)에 칼라 화상 정보에 대응하는 광이 조사되고, 감광체(22)에는 각 색상의 화상에 대응하는 칼라 토너 화상이 현상된다. 이러한 칼라 토너 화상은 제1전사롤러(26)에 의해 중간전사벨트(25)로 전사되고, 중간전사벨트(25)의 칼라 토너 화상은 중간전사벨트(25)와 제2전사롤러(28) 사이로 통과하는 용지로 전사된다. 용지에 전사된 화상은 정착유닛(30)을 통과하면서 용지에 고착되고, 정착유닛(30)을 통과한 용지는 배지유닛(40)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 상기 인쇄 동작 중 상담지체(감광체(22) 및 중간전사벨트(25))에 토너 화상 형성 후 잔류하는 폐토너는 클리닝부재(24,29)에 의해 제거되어 폐토너 저장장치(50)로 수집된다. 폐토너가 어느 정도 폐토너 저장장치(50)에 수집되면, 본체(1)와 연결 구동되는 기어박스(62)에 동력이 인가되면서 도 4에 도시된 바와 같이 폐토너 탱크(51) 내부의 코일스프링(61)이 회전하게 된다.

코일스프링(61)이 회전하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 코일스프링(61)의 단부측에 마련된 걸림돌기(64)에 코일스프링(61)이 걸리게 되면서 탄성 변형되기 시작한다. 탄성 변형된 코일스프링(61)은 지속적으로 회전하는 힘에 의해 어느 순간 걸림돌기(64)를 벗어나게 되어 도 6에 도시된 바와 같이 탄성력에 의해 진동하게 된다. 진동하는 코일스프링(61)에 의해 폐토너 유입구(52)에 산봉우리처럼 퇴적되어 있던 폐토너는 사방으로 퍼지면서 폐토너 탱크(51) 내에 균일하게 쌓이게 된다. 이때 코일스프링(61)이 진동 시 폐토너 탱크(51) 내벽에 접촉되도록 하면, 내벽에 붙어 있는 폐토너도 떨어져 나오면서 폐토너 탱크(51) 내부에 보다 균일하게 쌓이게 된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 걸림돌기(64)를 중앙측에 설치하게 되면 상기 실시예의 좌우 진동과는 달리 상하 진동이 커지면서 폐토너가 폐토너 탱크(51)에 균일하게 쌓이도록 할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 코일스프링(61)을 폐토너 탱크(51) 내부에 마련하고, 각 코일스프링(61)의 단부에 서로 반대방향으로 걸림돌기(64)를 설치하더라도 폐토너의 퇴적을 균일하게 할 수 있다.

여기서, 상기 실시예에서는 코일스프링(61)이 회전축(63)에 설치되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 충분한 강성을 가진 코일스프링의 경우는 회전축 없이 코일스프링을 폐토너 탱크 내부 설치하고, 기어박스에 연결 설치할 수 있음은 물론이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상형성장치는 폐토너를 폐토너 탱크 전체에 균일하게 쌓이도록 하는 진동장치를 폐토너 탱크 내부에 마련하기 때문에 장치의 소형화가 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 화상형성장치는 진동장치로서 코일스프링과 걸림돌기를 사용하기 때문에 폐토너 용기 내부에서 많은 공간을 차지하지 않으면서도 폐토너를 균일하게 퇴적할 수 있으며, 나아가 폐토너 탱크의 사이즈가 동일하더라도 종래보다 더 많은 폐토너를 저장할 수 있다.

Claims

상담지체 상에 잔류하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝부재로부터 수집되는 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크와,

폐토너 탱크 내부에 마련되어 폐토너가 불균일하게 쌓이는 것을 방지하기 위한 진동유닛으로 이루어지는 폐토너 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1항에 있어서, 상기 진동유닛은

상기 폐토너 탱크 내부에 마련되는 탄성부재와,

상기 탄성부재를 이동시키기 위한 구동부재와,

상기 탄성부재의 이동 경로 상에 마련되어 탄성부재에 탄성력을 가하기 위해 폐토너 탱크 내벽에 돌출 마련되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 2항에 있어서,

상기 탄성부재는 폐토너 탱크에 회전 가능하게 마련되는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 3항에 있어서,

상기 걸림돌기는 코일스프링의 단부 측에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 4항에 있어서,

상기 코일스프링은 한 쌍이 마련되고,

상기 걸림돌기는 각 코일스프링의 단부에 서로 반대방향으로 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 3항에 있어서,

상기 걸림돌기는 코일스프링의 중앙 측에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성부재는 평상시에는 폐토너 탱크 내벽에 접촉되지 않다가 걸림돌기에 의해 탄성력이 부가되면 폐토너 탱크 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
본체와, 본체 내부에 마련되어 상담지체에 토너화상을 형성하기 위한 현상유닛과, 상담지체에 잔류하는 폐토너를 제거하기 위한 클리닝부재를 포함하는 화상형성장치에 있어서,

상기 현상유닛은 본체에 수평방향으로 배치되고,

상기 클리닝부재의 하측에는 폐토너를 수집하기 위한 폐토너 저장장치가 마련되되, 폐토너 저장장치는 상기 클리닝부재로부터 수집되는 폐토너를 저장하기 위한 폐토너 탱크와, 저장된 폐토너가 불균일하게 쌓이는 것을 방지하도록 폐토너 탱크 내부에 마련되는 진동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 8항에 있어서, 상기 진동유닛은

상기 폐토너 탱크 내부에 마련되는 탄성부재와,

상기 탄성부재를 이동시키기 위한 구동부재와,

상기 탄성부재의 이동 경로 상에 마련되어 탄성부재에 탄성력을 가하기 위해 폐토너 탱크 내벽에 돌출 마련되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 9항에 있어서,

상기 탄성부재는 폐토너 탱크에 회전 가능하게 마련되는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 10항에 있어서,

상기 걸림돌기는 코일스프링의 단부 측에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 11항에 있어서,

상기 코일스프링은 한 쌍이 마련되고,

상기 걸림돌기는 각 코일스프링의 단부에 서로 반대방향으로 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 10항에 있어서,

상기 걸림돌기는 코일스프링의 중앙 측에 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성부재는 평상시에는 폐토너 탱크 내벽에 접촉되지 않다가 걸림돌기에 의해 탄성력이 부가되면 폐토너 탱크 내벽에 접촉되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.