KR20130084899A

KR20130084899A - 폐기물 용기 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치

Info

Publication number: KR20130084899A
Application number: KR1020120005835A
Authority: KR
Inventors: 권오득; 안명국
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-07-26
Also published as: US9069321B2; KR101872359B1; US20130183050A1

Abstract

개시된 폐기물 용기는 캐리어와 토너가 혼합된 현상제를 이용하여 전자사진방식에 의하여 화상을 인쇄하는 전자사진방식 화상형상장치에 착탈가능하게 설치되어 인쇄과정에서 배출되는 폐기물을 수용한다. 폐기물 용기는 제1폐기물이 유입되는 제1유입구와, 제2폐기물이 유입되는 제2유입구와, 제1폐기물을 저장하는 제1영역과, 제2폐기물을 저장하며 제1영역과 구분된 제2영역을 포함한다.

Description

폐기물 용기 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치{Waste container and electrophotographic image forming apparatus using the same}

본 발명은 폐기물 용기 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진방식 화상형성장치는 감광체에 화상정보에 대응되는 광을 조사하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 현상제를 공급하여 토너화상을 형성한다. 이 토너화상을 기록매체로 전사한 후에 열과 압력을 가하여 정착시키면, 기록매체에 화상이 인쇄된다.

일성분 현상 방식을 채용하는 경우에 현상제는 토너를 의미하며, 이성분 현상 방식을 채용하는 경우에 현상제는 토너와 캐리어를 의미한다. 캐리어는 토너를 운반하는 역할을 하며, 토너만이 토너화상을 형성하기 위하여 감광체로 현상된다.

화상형성과정에서 감광체, 중간전사매체, 현상기 등에서 폐현상제가 발생될 수 있으며, 폐현상제는 폐현상제 수용장치로 운반되어 수용된다.

본 발명은 폐현상제를 효과적으로 수용할 수 있는 폐기물 용기 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 폐기물 용기는 캐리어와 토너가 혼합된 현상제를 이용하여 전자사진방식에 의하여 화상을 인쇄하는 전자사진방식 화상형상장치에 착탈가능하게 설치되어 인쇄과정에서 배출되는 폐기물을 수용하는 폐기물 용기로서, 제1폐기물이 유입되는 제1유입구; 제2폐기물이 유입되는 제2유입구; 상기 제1폐기물을 저장하는 제1영역; 상기 제2폐기물을 저장하며, 상기 제1영역과 구분된 제2영역;을 포함한다.

상기 제2유입구는 상기 제2유입구보다 낮은 위치에 위치될 수 있다.

상기 폐기물 용기는 상기 제1영역과 상기 제2영역을 형성하는 폐기물 하우징; 상기 폐기물 하우징의 내부에 배치되어 상기 제2영역을 상기 제1영역으로부터 구분시키는 차단벽;을 포함할 수 있다. 상기 차단벽은 상기 폐기물 하우징의 내부에 융착결합될 수 있다.

상기 폐기물 용기는 상기 제1영역 내에 설치되어 상기 제1폐기물을 분산시키는 분산부재;를 더 구비할 수 있다. 상기 분산 부재는 회전축과 나선형 날개를 구비하는 오거를 포함할 수 있다.

상기 폐기물 용기는 상기 제1영역에의 상기 제1폐기물의 만충 여부를 검출하는 만충 감지부;를 더 구비할 수 있다. 상기 만충 감지부는, 상기 제1영역 내에 상기 제1영역과 격리되게 위치되고 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 개구가 마련된 격리실과, 상기 격리실 내에 위치되어 상기 개구를 통하여 유입되는 상기 제1폐기물을 감지하는 센서를 포함할 수 있다. 상기 폐기물 용기는 상기 제1영역의 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 배치되어 상기 제1폐기물을 분산하는 분산부재;를 더 포함하며, 상기 개구는 상기 분산부재보다 낮은 위치에 위치될 수 있다.

상기 제1폐기물은 감광체로부터 제거된 폐토너일 수 있으며, 상기 제2폐기물은 상기 감광체에 토너화상을 형성하는 현상유닛으로부터 배출되는 폐현상제일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 토너와 캐리어가 혼합된 현상제를 이용하여 전자사진방식에 의하여 기록매체에 화상을 인쇄하는 인쇄유닛; 상기 인쇄유닛으로부터 배출되는 폐기물을 수용하는 것으로서, 상술한 폐기물 용기;를 포함한다.

상기 인쇄유닛은, 상기 현상제가 수용된 현상제 용기; 정전잠상이 형성되는 감광체; 상기 현상제 용기로부터 공급된 현상제를 수용하는 현상 하우징; 상기 현상 하우징에 설치되어 상기 정전잠상에 상기 토너를 공급하여 토너화상을 형성시키는 현상롤러;를 포함하며, 상기 제1폐기물은 상기 감광체로부터 제거된 폐토너이며, 상기 제2폐기물은 상기 현상 하우징으로부터 배출되는 폐현상제일 수 있다.

상기 현상제 용기는 독립적으로 교체될 수 있다.

상기 인쇄유닛은, 상기 감광체로부터 제거된 폐토너를 배출하는 폐토너 배출구가 마련된 폐토너 배출부재; 상기 현상 하우징으로부터 폐기되는 폐현상제가 배출되는 배출구가 마련된 폐현상제 배출부재;를 더 구비할 수 있다. 상기 폐기물 용기가 상기 화상형성장치에 장착되면 상기 폐토너 배출부재가 상기 제1주입구에 삽입되고 상기 폐현상제 배출구가 상기 제2주입구와 대면될 수 있다. 상기 폐현상제 배출구는 상기 제2주입구의 위쪽에 위치되며, 상기 폐현상제는 상기 폐현상제 배출구로부터 상기 제2주입구를 통하여 상기 제2영역으로 낙하될 수 있다.

상기 인쇄유닛은 상기 토너 화상이 일시적으로 전사되는 중간전사매체를 더 구비하며, 상기 폐기물 용기는 상기 중간전사매체로부터 제거된 폐토너가 유입되는 제3유입구를 더 구비할 수 있다. 상기 제3유입구를 통하여 유입된 폐토너는 상기 제1영역에 수용될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 토너와 캐리어가 혼합된 현상제를 사용하는 전자사진방식 화상형성장치로서, 정전잠상이 형성되는 복수의 감광체; 서로 다른 색상의 현상제가 수용되며, 개별적으로 교체 가능한 복수의 현상제 용기; 상기 현상제 용기로부터 공급된 현상제 중에서 토너를 상기 정전잠상에 토너화상을 형성하는 복수의 현상유닛; 상기 복수의 감광체로부터 제거된 폐토너를 배출하는 폐토너 배출구가 마련된 폐토너 배출부재; 상기 복수의 현상유닛으로부터 폐기되는 폐현상제가 배출되며 상기 폐토너 배출구보다 낮은 위치에 위치되는 폐현상제 배출구가 마련된 폐현상제 배출부재; 상기 폐토너 배출구와 대응되는 제1유입구와, 상기 폐현상제 배출구와 대응되도록 상기 제1유입구보다 낮게 위치되는 제2유입구와, 상기 폐토너를 수용하는 제1영역과, 상기 폐현상제를 수용하며 상기 제1영역과 구분된 제2영역을 구비하며, 착탈가능한 폐기물 용기;를 포함한다.

상기 화상형성장치는 상기 제1영역 내에 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 설치되어 상기 제1폐기물을 분산시키는 분산부재;를 더 구비할 수 있다.

상기 화상형성장치는, 상기 제1영역 내의 상기 폐토너의 만충 여부를 감지하는 것으로서, 상기 제1영역 내에 상기 제1영역과 격리되게 위치되고 상기 분산부재보다 낮은 위치에 개구가 마련된 격리실과 상기 격리실 내에 위치되어 상기 개구를 통하여 유입되는 상기 폐토너를 감지하는 센서를 포함하는 만충 감지부;를 더 구비할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 폐기물 용기 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치에 따르면, 현상유닛으로부터 배출되는 폐현상제와 감광체 및 중간전사매체로부터 제거된 폐토너를 효과적으로 수용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예에 적용되는 현상기의 일 예를 도시한 측단면도.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예에 적용되는 현상기의 일 예를 도시한 횡단면도.
도 4는 현상유닛으로부터 폐현상제가 배출되는 경로를 보여주는 측단면도.
도 5는 감광체로부터 제거된 폐토너가 배출되는 경로를 보여주는 부분 사시도.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예에 적용되는 현상기의 일 예를 도시한 부분 사시도.
도 7은 본 발명의 폐기물 용기의 일 실시예의 사시도.
도 8은 본 발명의 폐기물 용기의 저장 공간을 설명하는 단면도.
도 9는 도 7에 도시된 본 발명의 폐기물 용기의 일 실시예의 측단면도.
도 10은 도 7에 도시된 본 발명의 폐기물 용기의 일 실시예의 내부 사시도.
도 11은 만충 감지부의 일 실시예를 도시한 측단면도.
도 12는 중간전사벨트로부터 제거된 폐토너가 배출되는 경로를 보여주는 부분 사시도.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 폐토너 저장장치 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치의 실시예들에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예의 화상형성장치는 시안(C: cyan), 마젠타(M: magenta), 옐로우(Y: yellow), 블랙(K: black) 색상의 현상제를 이용하여 칼라화상을 인쇄하는 전자사진방식 칼라화상형성장치이다. 도 1을 보면, 인쇄유닛(100)은 복수의 현상기(10), 노광기(40), 중간전사벨트(30), 전사롤러(60), 및 정착기(80)를 포함할 수 있다.

칼라 인쇄를 위하여, 복수의 현상기(10)는 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제을 현상하기 위한 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 상술한 색상 이외에도 라이트 마젠타(light magenta), 백색(white) 등의 다양한 색상의 현상제를 현상하는 현상기(10)가 더 구비될 수 있다. 이하에서는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)를 구비하는 전자사진방식 칼라화상형성장치에 대하여 설명하며, 특별히 다른 언급이 없는 한 참조부호에 C, M, Y, K가 붙은 경우에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제를 이용하여 화상을 형성하는 구성요소를 지칭하는 것이다.

노광기(40)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 후술하는 감광체(101)에 조사하여 감광체(101)에 정전잠상을 형성하는 것으로서, 대표적인 예로서는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)나 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 노광기 등이 있다. 노광기(40)는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상에 대응되어 변조된 4개의 광을 각 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광체(101)에 조사한다. 노광기(40)은 상술한 4개의 광을 조사하는 하나의 노광기일 수 있으며, 각각 상술한 4개의 광을 조사하는 4개의 노광기일 수 있다. 또한, 2개씩의 광을 조사하는 두 개의 노광기일 수도 있다.

중간전사벨트(30)는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광체(101) 상에 현상된 화상이 일시적으로 전사되는 중간전사매체의 일 예이다. 중간전사벨트(30)를 사이에 두고 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광체(101)와 대면되는 위치에 복수의 중간전사롤러(50)가 배치된다. 복수의 중간전사롤러(50)에는 감광체(101) 상에 현상된 화상을 중간전사벨트(30)로 중간전사시키기 위한 중간전사바이어스전압이 인가된다. 중간전사롤러(40) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 중간전사기가 채용될 수도 있다.

전사롤러(60)는 중간전사벨트(30)와 대면되게 위치된다. 전사롤러(60)에는 중간전사벨트(30)에 전사된 화상을 용지(P)로 전사시키기 위한 전사바이어스전압이 인가된다.

정착기(80)는 용지(P)로 전사된 화상에 열 및/또는 압력을 가하여 용지(P)에 정착시키는 것이다. 정착기(80)의 형태는 도 1에 도시된 예에 한정되지 않는다.

본 실시예의 화상형성장치는 현상제를 수용한 복수의 현상제 용기(20)를 포함한다. 복수의 현상제 용기(20)는 복수의 현상제 공급로(15)에 의하여 복수의 현상기(10)와 연결된다. 복수의 현상제 용기(20)는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제가 각각 수용된 현상제 용기(20C)(20M)(20Y)(20K)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 복수의 현상제 수용부재(20)에 수용된 현상제를 복수의 현상제 공급로(15)를 통하여 복수의 현상기(10)로 공급된다. 복수의 현상제 수용부재(20)와 복수의 현상기(10)는 독립적으로 교체될 수 있다.

상기한 구성에 의하여, 노광기(40)은 각 색상의 화상정보에 대등하여 변조된 복수의 광을 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광체(101)로 주사하여 감광체(101)에 정전잠상을 형성시킨다. 복수의 현상제 용기(20C)(20M)(20Y)(20K)로부터 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)로 공급된 C, M, Y, K 현상제에 의하여 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광체(101)의 정전잠상이 가시적인 화상으로 현상된다. 현상된 화상들은 중간전사벨트(30)로 순차로 중간전사된다. 급지수단(70)에 적재된 용지(P)는 급지경로(91)를 따라 이송되어 전사롤러(60)와 중간전사벨트(30) 사이로 이송된다. 전사롤러(60)에 인가되는 전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(30) 위에 중간전사된 화상은 용지(P)로 전사된다. 용지(P)가 정착기(80)를 통과하면, 화상은 열과 압력에 의하여 용지(P)에 고착된다. 정착이 완료된 용지는 배출부(93)로 배출된다.

본 발명의 일 실시예에서는 감광체(101) 상에 현상된 화상을 중간전사벨트(30)로 중간전사하고 그 후에 중간전사벨트(30)와 전사롤러(60) 사이를 통과하는 용지(P)로 전사하는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 용지(P)가 중간전사벨트(30)와 감광체(101) 사이를 직접 통과하여 용지(P)로 직접 현상된 화상을 전사하는 방식도 가능하다. 이 경우에, 전사롤러(60)은 채용되지 않는다.

도 2는 현상기(10)의 상세한 구성을 도시한 단면도이다. 도 2를 보면, 현상기(10)는 현상롤러(102)를 포함하는 현상유닛(10-1)과, 감광체(101)를 포함하는 감광부(10-2)를 구비할 수 있다.

본 실시예의 감광체(101)는 표면에 감광층이 형성된 원통형이나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 대전롤러(103)는 감광체(101)가 균일한 표면전위를 갖도록 대전시킨다. 대전롤러(103) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 대전롤러클리너(104)는 대전롤러(103)로 부착된 현상제나 먼지 등의 이물질을 제거한다. 클리닝 블레이드(105)는 중간전사과정 후에 감광체(101) 표면에 잔류되는 토너를 제거한다. 클리닝 블레이드(105) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 감광체 클리닝 장치가 채용될 수도 있다. 감광체(101)로부터 제거된 폐토너는 폐토너 수용부(210)에 수용된다.

현상롤러(102)는 현상기(10)내의 현상제를 감광체(101)로 공급하기 위한 것이다. 규제부재(108)는 현상롤러(102)에 의하여 감광체(101)와 현상롤러(102)가 대면된 현상영역으로 공급되는 현상제의 양을 규제한다. 본 실시예의 화상형성장치에는 이성분 현상방식이 채용된다. 이성분 현상방식은 현상제로서 토너와 캐리어를 사용하는 현상방식을 말한다. 캐리어는 예를 들어 자성 캐리어일 수 있다. 현상롤러(102)는 감광체(101)로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치될 수 있다. 도면으로 상세히 도시되지는 않았지만, 현상롤러(102)는 자기롤러일 수 있으며, 중공 실린더 형태의 현상 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수도 있다. 토너는 현상기(10) 내에서 캐리어와 혼합, 및 교반되어 현상롤러(102)로 운반된다. 토너는 캐리어와의 교반에 의하여 대전되며, 정전기력에 의하여 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 자기력에 의하여 현상롤러(102)의 표면에 부착된다. 현상롤러(102)가 회전됨에 따라 토너는 캐리어에 부착된 채로 감광체(101)와 현상롤러(102)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(102)와 감광체(101) 사이에 인가되는 현상바이어스전압에 의하여 토너만이 감광체(101)로 공급되어 감광체(101)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다.

이성분 현상방식은 일반적으로 현상기(10) 내에 캐리어가 수용되고, 현상제 용기(20)로부터 토너만이 현상기(10)로 공급된다. 이 방식은 캐리어가 반복적인 사용에 의하여 그 특성이 저하되어 화상품질을 저하시킬 수 있다. 본 실시예의 화상형성장치는 ADR(auto developer refill) 방식의 이성분 현상방식을 채용한다. ADR(auto developer refill) 방식의 이성분 현상방식은 현상제 용기(20)에 토너와 캐리어가 혼합된 현상제가 수용되며, 토너와 캐리어가 현상기(10)로 공급된다. 캐리어의 일부는 현상기(10)로부터는 배출됨으로써, 현상기(10) 내에 일정한 양의 신선한 캐리어가 항상 존재하여, 캐리어의 성능 저하로 인한 화상품질의 저하를 방지할 수 있다.

도 3은 현상유닛(10-1)의 횡단면도이다. 도 3을 보면, 현상롤러(102)는 일부가 현상 하우징(110)의 외부로 노출되게 배치된다. 현상 하우징(110)의 내부 공간은 격벽(123)에 의하여 제1, 제2교반영역(121)(122)으로 구분된다. 제2교반영역(122)은 제1교반영역(121)의 위쪽에 배치될 수 있다. 제1, 제교반영역(121)(122)에는 각각 제1, 제2교반기(106)(107)가 배치된다. 제1, 제2교반기(106)(107)는 예를 들어 현상제를 그 축방향으로 이송시키는 오거(auger)일 수 있다. 제1, 제2교반기(106)(107)는 현상롤러(102)와 나란하게 설치된다. 제1, 제2교반기(106)(107)는 서로 반대 방향으로 현상제를 이송시킨다. 예를 들어, 제1교반기(106)는 현상제를 도 3의 우측방향, A1방향으로 이송시키며, 제2교반기(107)는 현상제를 도 3의 좌측방향, A2방향으로 이송시킨다. 격벽(132)의 좌우측 단부에는 제1, 제2교반영역(121)(122)을 서로 연통시키는 제1, 제2연통구(131)(132)가 각각 마련된다.

제1교반영역(121)의 하부에는 토너농도센서(160)가 마련된다. 토너농도센서(160)는 현상 하우징(110) 내부의 현상제 중의 토너 농도를 검출한다. 예를 들어, 토너농도센서(160)는 자기력을 이용하여 토너농도를 검출할 수 있다. 즉, 토너농도센서(160)에 의하여 검출되는 자기력의 세기가 크면 현상제 중의 토너의 양이 적고 자성 캐리어의 양이 상대적으로 많으므로 토너의 농도는 낮다고 판단될 수 있다. 반대로 토너농도센서(160)에 의하여 검출되는 자기력의 세기가 작으면 현상제 중의 자성 캐리어의 양이 적고 상대적으로 토너의 양이 많으므로 토너의 농도가 높은 것으로 판단될 수 있다. 다른 예로서, 토너농도센서(160)는 정전용량방식에 의하여 현상제 중의 토너 농도를 검출할 수도 있다. 캐리어와 토너는 유전율이 서로 다르다. 대향되는 한 쌍의 전극 사이에 존재하는 현상제 중의 토너의 양의 변화에 따라서 정전용량이 변하게 된다. 이 정전용량의 변화를 이용하여 현상제 중의 토너농도를 검출할 수 있다. 토너농도센서(160)에 의하여 검출된 토너의 농도가 소정의 기준농도보다 낮아지면 현상제 용기(20)로부터 현상제가 현상유닛(10-1)으로 공급된다.

현상 하우징(110)의 일측부(111)는 현상롤러(102)의 길이를 넘어 연장된다. 일측부(111)에는 현상제 공급로(15)의 일단부가 연결되는 현상제 도입구(109)가 마련된다. 현상제는 현상제 용기(20)로부터 현상제 공급로(15)를 거쳐 현상제 도입구(109)를 통하여 현상유닛(10-1)으로 공급된다. 현상제 도입구(109)를 통하여 현상 하우징(110) 내부로 공급된 현상제는 제1연통구(131)를 통과하여 아래쪽에 위치된 제1교반영역(121)으로 낙하된다. 현상제는 제1, 제2교반기(106)(107)에 의하여 제1교반영역(121)-제2연통구(132)-제2교반영역(122)-제1연통구(131)-제1교반영역(121)의 경로로 순환된다. 제2교반영역(122)을 통과하면서 현상롤러(102)로 현상제가 공급된다.

현상 하우징(110) 내부의 현상제는 일정한 수준으로 유지될 필요가 있다. 또한, 현상 하우징(110) 내부에 존재하는 캐리어 중에서 반복 사용되어 그 성능이 저하된 캐리어는 배출되고 신선한 캐리어가 현상 하우징(110) 내부로 공급될 필요가 있다. 이를 위하여, ADR방식을 채용하는 본 실시예의 화상형성장치에서는 토너농도센서(160)에 의하여 검출되는 토너농도값으로부터 현상 하우징(110) 내의 토너농도가 저하되었다고 판단되는 경우에, 현상제 용기(20)로부터 캐리어와 토너가 혼합된 현상제가 현상 하우징(110) 내부로 공급된다. 더불어, 현상 하우징(110) 내부의 현상제의 일부는 현상 하우징(110) 외부로 배출된다.

도 3, 도 4, 및 도 6을 참조하면, 현상 하우징(110)의 일측부(111)에는 현상제를 배출하는 배출구(140)가 마련된다. 배출구(140)는 제2교반영역(122)으로부터 현상제를 제출한다. 배출구(140)는 제2교반기(107)의 현상제 이송방향을 기준으로 하여 하류측에 마련된다. 배출구(140)는 제1연통구(131)보다는 상류측에 마련된다. 이에 의하여, 현상제 용기(20)로부터 새로운 현상제가 공급되면 바로 제1연통구(131)를 통하여 제1교반영역(121)으로 바로 공급된다. 현상 하우징(110) 내의 현상제의 양이 적정 수준 이상이 되면, 초과된 현상제는 배출구(140)를 통하여 현상 하우징(110) 외부로 배출된다. 즉, 제2교반공간(122)을 통과하면서 현상롤러(102)로 공급되어 현상영역에서 토너를 감광체(101)로 공급하고 다시 제2교반영역(102)으로 회수된 캐리어 중에서 일부가 배출구(140)를 통하여 현상 하우징(110)으로부터 배출된다. 이때 토너도 일부 함께 배출된다. 이하에서 현상 하우징(110)으로부터 배출된 현상제를 폐현상제라 칭한다. 이에 의하여, 제2교반영역(122)을 통과한 현상제가 현상제 도입구(109)를 통하여 제1교반영역(121)으로 재공급되기 전에 일부가 배출구(140)를 통하여 배출될 수 있다.

폐현상제는 현상 하우징(110)의 측벽을 따라 하방으로 연장된 배출경로(151)를 통하여 자중에 의하여 낙하된다. 현상 하우징(110)의 일측부(111)에는 배출경로(151)를 형성하는 폐현상제 배출부재(150)가 마련된다. 폐현상제 배출부재(150)의 하부에는 배출경로(151)와 연통된 폐현상제 배출구(152)가 마련된다. 현상 하우징(110)으로부터 배출되는 폐현상제는 배출경로(151)를 통과하여 폐현상제 배출구(152)를 통하여 외부로 배출된다.

도면으로 도시되지는 않았지만, 폐현상제 배출구(152)에는 폐현상제 배출구(152)를 선택적으로 개폐하는 셔터기구가 마련될 수 있다. 셔터기구는 예를 들어 후술하는 폐기물 용기(도 1:300)와 폐현상제 배출구(152)가 서로 결합될 때에 폐현상제 배출구(152)를 개방하며, 폐기물 용기(300)가 화상형성장치로부터 탈거될 때에는 폐현상제 배출구(152)를 닫을 수 있다.

전술한 바와 같이, 중간전사벨트(30)로 전사된 후에 감광체(101)에 잔류되는 폐토너는 클리닝 블레이드(105)에 의하여 제거된다. 도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 제거된 폐토너는 감광유닛(10-2) 내에 마련된 폐토너 수용부(210)에 수용된다. 폐토너 수용부(210)에는 폐토너를 횡방향, 즉 감광체(101)의 길이방향으로 이송시키는 폐토너 이송부재(220)가 마련된다. 폐토너 이송부재(220)는 예를 들어 폐토너를 그 축방향으로 이송시키는 오거(auger)일 수 있다. 폐토너 수용부(210)의 일측벽으로부터 연장되어 폐토너 배출부재(230)가 마련될 수 있다. 폐토너 수용부(210) 내부의 폐토너는 폐토너 이송부재(220)에 의하여 폐토너 배출부재(230)로 이송된다. 폐토너 배출부재(230)의 단부에는 폐토너 배출구(231)가 마련된다.

도면으로 도시되지는 않았지만, 폐토너 배출구(231)에는 폐토너 배출구(231)를 선택적으로 개폐하는 셔터기구가 마련될 수 있다. 셔터기구는 예를 들어 후술하는 폐기물 용기(도 1:300)와 폐토너 배출구(231)가 서로 결합될 때에 폐토너 배출구(231)를 개방하며, 폐기물 용기(300)가 화상형성장치로부터 탈거될 때에는 폐토너 배출구(231)를 닫을 수 있다.

도 1을 보면, 화상형성장치는 현상유닛(10-1)으로부터 폐기되는 폐현상제(제2폐기물)와 감광체(101)로부터 제거된 폐토너(제1폐기물)를 수용하는 폐기물 용기(300)를 구비한다. 도 7에는 폐기물 용기(300)의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다. 도 7을 보면, 폐기물 용기(300)에는 감광체(101)로부터 제거된 폐토너가 유입되는 제1유입구(310)와, 현상유닛(10-1)으로부터 배출되는 폐현상제가 유입되는 제2유입구(320)가 마련될 수 있다. 도 6을 참조하면, 폐현상제 배출구(152)는 폐토너 배출구(231)보다 아래쪽에 위치된다. 따라서, 제2유입구(320)는 제1유입구(310)보다 아래쪽에 위치된다. 본 실시예의 폐기물 용기(300)에는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)에 각각 대응되는 복수의 제1유입구(310)와 제2유입구(320)가 마련된다.

폐기물 용기(300)는 현상기(10)의 폭방향, 즉 현상롤러(102)의 길이방향으로 화상형성장치에 결합된다. 이때, 폐토너 배출부재(230)가 제1유입구(310)에 삽입되며, 폐토너 배출구(231)를 통하여 배출되는 폐토너가 폐기물 용기(300) 내부로 유입될 수 있다. 또, 폐현상제 배출구(152)는 제2유입구(320)의 위쪽에 배치되며, 폐현상제는 제2유입구(320)로 낙하하여 폐기물 용기(300) 내부로 유입될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2유입구(320)는 제1유입구(310)의 아래쪽에 위치된다. 만일, 도 8에 도시된 바와 같이 폐기물 용기(300)의 내부 공간이 하나의 영역으로 되어 있다면, 폐현상제와 폐토너가 적재될 수 있는 높이는 제2유입구(320)의 높이(H1)까지로 한정된다. 즉, 높이(H1) 이하의 공간만이 유효한 저장공간으로 사용될 수 있으며, 제2유입구(320)보다 높은 영역은 유효한 저장공간으로 사용될 수 없다. 왜냐하면, 폐토너 및 폐현상제가 제2유입구(320)의 높이(H1)보다 높게 쌓이게 되면 제2유입구(320)를 통하여 폐토너 및 폐현상제가 폐기물 용기(300) 밖으로 누출될 수 있기 때문이다.

상기한 점을 감안하여, 본 실시예의 폐기물 용기(300)는 내부공간을 두 개의 영역으로 구분한다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 폐기물 용기(300)의 내부공간은 제1유입구(310)를 통하여 유입되는 폐토너가 저장되는 제1영역(331)과, 제2유입구(320)를 통하여 유입되는 폐현상제가 저장되는 제2영역(332)으로 구분된다. 제1영역(331)과 제2영역(332)은 차단벽(340)에 의하여 서로 구분될 수 있다. 예를 들어, 차단벽(340)은, 제1, 제2영역(331)(332)을 형성하는 폐기물 하우징(330)의 내부에 필름, 플라스틱 등으로 된 차단부재를 융착, 체결부재를 이용한 체결 등의 방식에 의하여 결합함으로써 형성될 수 있다. 일 예로서, 제2영역(332)은 제1영역(331)으로부터 돌출되게 형성되고, 차단벽(340)은 제1, 제2영역(331)(332)의 경계부에 마련될 수 있다. 제2영역(332)은 예를 들어 두 개씩의 제2유입구(320)에 각각 대응되고, 제1영역(331)과 구분된 두 개의 서브 영역(332-1)(332-2)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 4개의 제1유입구(310) 각각에 대응되는 4개의 서브영역이 마련될 수도 있다.

상술한 바와 같이 제1, 제2영역(331)(332)이 서로 구분되어, 제1영역(331)은 제1유입구(310)의 높이(H2)에 이르기까지 유효한 저장공간으로 사용될 수 있어, 폐기물 용기(300)의 저장 효율을 향상시킬 수 있다. 폐기물 용기(300)는 저장공간이 만충(full)되면 교체되는 소모품이다. 본 실시예에 따르면, 폐기물 용기(300)의 저장공간의 저장 효율을 형상시킴으로써, 폐기물 용기(300)의 교체 주기를 길게 할 수 있어, 소모품 비용을 절감할 수 있다.

도 10을 참조하면, 폐기물 용기(300)는 저장된 폐토너를 분산시키는 분산부재(350)를 더 구비할 수 있다. 분산부재(350)는 제1영역(331)에 마련될 수 있다. 제1유입구(310)를 통하여 제1영역(331)으로 유입된 폐토너는 자중에 의하여 낙하되어 제1유입구(310)의 바로 아래 영역에 주로 쌓인다. 분산부재(350)는 제1유입구(310)의 바로 아래 영역에 쌓인 폐토너를 제1영역(331) 내부에 골고루 분산시킨다. 분산부재(350)는 제1유입구(310)보다는 낮은 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 분산부재(350)는 회전축(351)와 나선형 날개부(352)를 구비하는 오거(auger)일 수 있다. 회전축(351)의 일단부는 폐기물 용기(300)의 외부로 연장된다. 회전축(351)의 일단부에는 동력전달기구의 일 예로서 기어(353)가 결합될 수 있다. 폐기물 용기(300)가 화상형성장치에 장착되면 기어(353)는 화상형성장치 내의 구동부와 연결되며, 이에 의하여 분산부재(350)가 구동될 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 폐기물 용기(300)에는 만충(full) 감지부(360)가 마련될 수 있다. 만충 감지부(360)는 제1영역(331)에 마련될 수 있다. 즉, 만충 감지부(360)는 제영역(331)의 만충 여부를 감지할 수 있다. 만충 감지부(360)는 제1영역(331)과 격리된 격리실(361)을 포함할 수 있다. 격리실(361)의 상부에는 폐토너 유입구(362)가 마련된다. 제1유입구(310)를 통하여 유입된 폐토너가 제1영역(331)에 쌓여서 폐토너 유입구(362)의 높이(H3) 이상으로 쌓이면, 폐토너가 폐토너 유입구(362)를 통하여 격리실(361)로 유입된다. 격리실(361)에는 폐토너감지센서(365)가 마련된다. 예를 들어 폐토너감지센서(365)는 발광부(363)와 수광부(364)를 구비하는 광센서일 수 있다. 발광부(363)에서 방출된 광은 격리실(361) 내부에서 반사되어 수광부(364)로 입사된다. 폐토너가 제1영역(331)에 높이(H3) 이상으로 수용되면 폐토너 유입구(362)를 통하여 격리실(361)로 유입되어 격리실(361) 내에 쌓인다. 그러면, 폐토너에 의하여 광이 일부 차단되어 수광부(364)로 입사되는 광량이 줄어들게 된다. 수광부(364)에서 검출되는 광량이 소정의 기준 광량에 이하로 떨어지면, 제1영역(331)이 만충 상태인 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 폐기물 용기(300)를 교체하도록 사용자에게 경고할 수 있다. 경고는 예를 들어 경고음 등의 청각적 수단에 의하여, 또는 경고등을 점등 혹은 점멸하는 등의 시각적 수단, 또는 청각적, 시각적 수단과 함께 화상형성장치에 마련된 디스플레이유닛 등의 표시장치를 통하여 폐기물 용기(300)의 교체를 알리는 메세지(message)를 표시하는 등의 방식에 의하여 수행될 수 있다.

폐토너는 중간전사벨트(30)에서도 발생될 수 있다. 도 1 및 도 12를 참조하면, 기록매체(P)로 전사되고 중간전사벨트(30) 상에 잔류되는 토너는 클리닝 부재(31)에 의하여 제거되어 제2폐토너 수용부(32)에 수용된다. 이 폐토너 역시 폐기물 용기(300)로 배출된다. 이를 위하여, 제2폐토너 수용부(32)에는 폐토너를 횡방향, 즉 중간전사벨트(30)의 폭방향으로 이송시키는 폐토너이송부재(미도시)가 마련될 수 있다. 폐토너는 제2폐토너 수용부(32)의 일측부로 돌출된 제2폐토너 배출부재(33)로 이송되며, 제2폐토너 배출부재(33)에 마련된 제2폐토너 배출구(34)를 통하여 배출될 수 있다.

도 7을 참조하면, 폐기물 용기(300)에는 제3유입구(370)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 폐기물 용기(300)가 화상형성장치에 장착되면 제3유입구(370)에 제2폐토너 배출부재(33)가 삽입됨으로써, 폐토너가 제2폐토너 수용부(32)로부터 폐기물 용기(300)로 유입될 수 있다. 제3유입구(370)는 제1영역(331)과 연통되어, 중간전사벨트(30)로부터 제거된 폐토너는 제1영역(331)에 수용될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제2폐토너 배출구(34)와 제3유입구(370)를 연결하는 연결부재가 더 마련될 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10...현상기 10-1...현상유닛
10-2...감광유닛 20...현상제 용기
30...중간전사벨트 31...중간전사벨트 클리너
32...제2폐토너 수용부 33...제2폐토너 배출부재
34...제2폐토너 배출구 40...노광기
50...중간전사롤러 60...전사롤러
70...급지수단 80...정착기
101...감광체 102...현상롤러
103...대전롤러 104...대전롤러 클리너
105...감광체 클리너 106, 107...제1, 제2교반기
108...규제부재 109...현상제 도입구
110...현상 하우징 121, 122...제1, 제2교반영역
123...격벽 131, 132...제1, 제2연통구
140...배출구 150...폐현상제 배출부재
151...배출경로 152...폐현상제 배출구
160...토너농도센서 210...폐토너 수용부
220...폐토너 이송부재 230...폐토너 배출부재
231...폐토너 배출구 300...폐기물 용기
310, 320, 370...제1, 제2, 제3유입구
331, 332...제1, 제2영역 340...차단벽
350...분산부재 360...만충 감지부
361...격리실 365...폐토너감지센서

Claims

캐리어와 토너가 혼합된 현상제를 이용하여 전자사진방식에 의하여 화상을 인쇄하는 전자사진방식 화상형상장치에 착탈가능하게 설치되어 인쇄과정에서 배출되는 폐기물을 수용하는 폐기물 용기로서,
제1폐기물이 유입되는 제1유입구;
제2폐기물이 유입되는 제2유입구;
상기 제1폐기물을 저장하는 제1영역;
상기 제2폐기물을 저장하며, 상기 제1영역과 구분된 제2영역;을 포함하는 폐기물 용기.
제1항에 있어서,
상기 제2유입구는 상기 제2유입구보다 낮은 위치에 위치된 폐기물 용기.
제2항에 있어서,
상기 제1영역과 상기 제2영역을 형성하는 폐기물 하우징;
상기 폐기물 하우징의 내부에 배치되어 상기 제2영역을 상기 제1영역으로부터 구분시키는 차단벽;을 포함하는 폐기물 용기.
제3항에 있어서,
상기 차단벽은 상기 폐기물 하우징의 내부에 융착결합되는 폐기물 용기.
제2항에 있어서,
상기 제1영역 내에 설치되어 상기 제1폐기물을 분산시키는 분산부재;를 더 구비하는 폐기물 용기.
제5항에 있어서,
상기 분산 부재는 회전축과 나선형 날개를 구비하는 오거를 포함하는 폐기물 용기.
제2항에 있어서,
상기 제1영역에의 상기 제1폐기물의 만충 여부를 검출하는 만충 감지부;를 더 구비하는 폐기물 용기.
제7항에 있어서,
상기 만충 감지부는, 상기 제1영역 내에 상기 제1영역과 격리되게 위치되고 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 개구가 마련된 격리실과, 상기 격리실 내에 위치되어 상기 개구를 통하여 유입되는 상기 제1폐기물을 감지하는 센서를 포함하는 폐기물 용기.
제8항에 있어서,
상기 제1영역의 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 배치되어 상기 제1폐기물을 분산하는 분산부재;를 더 포함하며,
상기 개구는 상기 분산부재보다 낮은 위치에 위치되는 폐기물 용기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1폐기물은 감광체로부터 제거된 폐토너이며,
상기 제2폐기물은 상기 감광체에 토너화상을 형성하는 현상유닛으로부터 배출되는 폐현상제인 폐기물 용기.
토너와 캐리어가 혼합된 현상제를 이용하여 전자사진방식에 의하여 기록매체에 화상을 인쇄하는 인쇄유닛;
상기 인쇄유닛으로부터 배출되는 폐기물을 수용하는 것으로서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 폐기물 용기;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 인쇄유닛은,
상기 현상제가 수용된 현상제 용기;
정전잠상이 형성되는 감광체;
상기 현상제 용기로부터 공급된 현상제를 수용하는 현상 하우징;
상기 현상 하우징에 설치되어 상기 정전잠상에 상기 토너를 공급하여 토너화상을 형성시키는 현상롤러;를 포함하며,
상기 제1폐기물은 상기 감광체로부터 제거된 폐토너이며,
상기 제2폐기물은 상기 현상 하우징으로부터 배출되는 폐현상제인 전자사진방식 화상형성장치.
제12항에 있어서,
상기 현상제 용기는 독립적으로 교체가능한 전자사진방식 화상형성장치.
제12항에 있어서,
상기 인쇄유닛은,
상기 감광체로부터 제거된 폐토너를 배출하는 폐토너 배출구가 마련된 폐토너 배출부재;
상기 현상 하우징으로부터 폐기되는 폐현상제가 배출되는 배출구가 마련된 폐현상제 배출부재;를 더 구비하며,
상기 폐기물 용기가 상기 화상형성장치에 장착되면, 상기 폐토너 배출부재가 상기 제1주입구에 삽입되고 상기 폐현상제 배출구가 상기 제2주입구와 대면되는 전자사진방식 화상형성장치.
제14항에 있어서,
상기 폐현상제 배출구는 상기 제2주입구의 위쪽에 위치되며, 상기 폐현상제는 상기 폐현상제 배출구로부터 상기 제2주입구를 통하여 상기 제2영역으로 낙하되는 전자사진방식 화상형성장치.
제12항에 있어서,
상기 인쇄유닛은 상기 토너 화상이 일시적으로 전사되는 중간전사매체를 더 구비하며,
상기 폐기물 용기는 상기 중간전사매체로부터 제거된 폐토너가 유입되는 제3유입구를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
제16항에 있어서,
상기 제3유입구를 통하여 유입된 폐토너는 상기 제1영역에 수용되는 전자사진방식 화상형성장치.
토너와 캐리어가 혼합된 현상제를 사용하는 전자사진방식 화상형성장치로서,
정전잠상이 형성되는 복수의 감광체;
서로 다른 색상의 현상제가 수용되며, 개별적으로 교체 가능한 복수의 현상제 용기;
상기 현상제 용기로부터 공급된 현상제 중에서 토너를 상기 정전잠상에 토너화상을 형성하는 복수의 현상유닛;
상기 복수의 감광체로부터 제거된 폐토너를 배출하는 폐토너 배출구가 마련된 폐토너 배출부재;
상기 복수의 현상유닛으로부터 폐기되는 폐현상제가 배출되며 상기 폐토너 배출구보다 낮은 위치에 위치되는 폐현상제 배출구가 마련된 폐현상제 배출부재;
상기 폐토너 배출구와 대응되는 제1유입구와, 상기 폐현상제 배출구와 대응되도록 상기 제1유입구보다 낮게 위치되는 제2유입구와, 상기 폐토너를 수용하는 제1영역과, 상기 폐현상제를 수용하며 상기 제1영역과 구분된 제2영역을 구비하며, 착탈가능한 폐기물 용기;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제18항에 있어서,
상기 제1영역 내에 상기 제1유입구보다 낮은 위치에 설치되어 상기 제1폐기물을 분산시키는 분산부재;를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
제19항에 있어서,
상기 제1영역 내의 상기 폐토너의 만충 여부를 감지하는 것으로서, 상기 제1영역 내에 상기 제1영역과 격리되게 위치되고 상기 분산부재보다 낮은 위치에 개구가 마련된 격리실과, 상기 격리실 내에 위치되어 상기 개구를 통하여 유입되는 상기 폐토너를 감지하는 센서를 포함하는 만충 감지부;를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.