KR20150057488A

KR20150057488A - 현상장치 및 이를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치

Info

Publication number: KR20150057488A
Application number: KR1020130140896A
Authority: KR
Inventors: 김종인; 김동욱; 유기현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2015-05-28
Also published as: US9141029B2; US20150139690A1

Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는 개구부가 형성된 본체; 상기 개구부를 통해 제1 방향으로 상기 본체에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 감광드럼과, 상기 감광드럼에 잔류한 토너를 제거하는 클리닝 부재를 포함하는 현상 카트리지; 및 상기 개구부를 통해 상기 제1 방향으로 상기 현상 카트리지에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 회수하고 회수된 토너를 여과하여, 상기 현상 카트리지로 재공급하는 토너 리사이클 유닛;을 포함한다.

Description

현상장치 및 이를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치 {Developing device and electrophotographic image forming apparatus having the same}

전사 후 감광체에 잔류하는 토너를 회수하여 재사용하는 현상장치 및 이를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너화상을 형성하고, 이 토너화상을 기록매체로 전사한 후, 전사된 토너화상을 기록매체에 정착시켜 기록 매체에 화상을 인쇄한다.

이와 같은 화상형성장치에서는, 전사 후 감광체 상에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 클리닝 부재 및 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 저장하는 폐토너 저장부가 마련될 수 있다. 이러한 폐토너 저장부에 저장된 토너를 재이용하기 위하여 토너를 여과하기 위한 필터가 마련될 수 있다.

현상 카트리지로부터 회수된 토너를 여과하여 재공급하는 토너 리사이클 유닛을 현상 카트리지로부터 용이하게 장탈착할 수 있는 현상장치 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 별도의 구동부를 이용하지 않고 토너 리사이클 유닛을 구동시킬 수 있는 현상장치 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는,

개구부가 형성된 본체; 상기 개구부를 통해 제1 방향으로 상기 본체에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 감광드럼과, 상기 감광드럼에 잔류한 토너를 제거하는 클리닝 부재를 포함하는 현상 카트리지; 및 상기 개구부를 통해 상기 제1 방향으로 상기 현상 카트리지에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 회수하고 회수된 토너를 여과하여, 상기 현상 카트리지로 재공급하는 토너 리사이클 유닛;을 포함할 수 있다.

상기 토너 리사이클 유닛은, 상기 회수된 토너를 여과하는 필터 부재를 포함할 수 있다.

상기 현상 카트리지는, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 상기 제1 방향으로 이송하는 이송부재가 설치된 이송 챔버를 더 포함하며, 상기 이송 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 상기 이송부재에 의해 이송된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 배출하는 제1 토너 배출부가 형성될 수 있다.

상기 개구부를 통해 상기 본체에 상기 제1 방향으로 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 공급하는 토너 카트리지;를 더 포함할 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 내부에 수용된 토너를 상기 제1 방향으로 이송하는 이송부재가 설치된 이송 챔버를 더 포함하며, 상기 이송 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 상기 이송부재에 의해 이송된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 배출하는 제2 토너 배출부가 형성될 수 있다.

상기 현상 카트리지는, 상기 감광드럼에 대향하도록 배치된 현상롤러가 설치된 현상 챔버와, 상기 현상롤러에 대향하도록 배치되며, 토너를 교반 및 이송하는 제1 교반 부재가 설치된 제1 교반 챔버와, 상기 제1 교반 부재에 토너를 공급하도록 토너를 교반 및 이송하는 제2 교반 부재가 설치된 제2 교반 챔버를 포함할 수 있다.

상기 제2 교반 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 토너가 주입되는 토너 주입부가 형성될 수 있다.

상기 토너 주입부에는 상기 필터 부재에 의해 여과된 토너가 주입되는 제1 주입구와, 상기 토너 카트리지로부터 공급된 토너가 주입되는 제2 주입구가 형성되며, 상기 제1 주입구는 상기 제2 주입구보다 상기 제2 교반 부재에 의한 토너 이송방향의 상류에 배치될 수 있다.

상기 토너 리사이클 유닛은, 상기 필터 부재에 의해 여과된 토너를 교반 및 이송하는 교반 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 토너 리사이클 유닛은, 상기 필터 부재의 내면에 접촉한 상태에서 회전 가능한 필터 클리닝 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 필터 부재는 회전 가능하며, 상기 필터 부재와 상기 필터 클리닝 부재의 회전 속도가 서로 다를 수 있다.

상기 필터 부재와 상기 필터 클리닝 부재는 적어도 하나의 감속 기어에 의해 연결될 수 있다.

상기 토너 리사이클 유닛은 상기 현상 카트리지로부터 구동력을 전달받을 수 있다.

상기 토너 리사이클 유닛의 상기 교반 부재는 상기 현상 카트리지의 상기 제1 교반 부재로부터 구동력을 전달받을 수 있다.

상기 필터 부재, 상기 필터 클리닝 부재 중 적어도 하나는 상기 교반 부재와 연동될 수 있다.

상기 제1 방향은, 상기 감광드럼의 길이 방향과 평행할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 현상장치는,

감광드럼과, 상기 감광드럼에 전사되지 않은 잔류 토너를 제거하는 클리닝 부재를 포함하는 현상 카트리지; 및 상기 감광드럼의 길이 방향과 평행하게 상기 현상 카트리지에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 회수 및 여과하여 상기 현상 카트리지로 재공급하는 토너 리사이클 유닛;을 포함할 수 있다.

상술한 현상장치 및 전자사진방식 화상형성장치에 따르면, 토너 리사이클 유닛의 장탈착성을 향상시킴으로써, 토너 리사이클 유닛의 교체 또는 보수를 단순화시킬 수 있다.

또한, 상술한 현상장치 및 전자사진방식 화상형성장치에 따르면, 별도의 구동부를 설치하지 않고 토너 리사이클 유닛을 구동시킴으로써, 크기 및 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 전자사진방식 화상형성장치의 사시도이다.
도 3a는 도 2의 현상 카트리지로부터 토너 리사이클 유닛이 탈거된 상태의 일 예를 나타낸 것이며, 도 3b는 도 2의 현상 카트리지에 토너 리사이클 유닛이 장착된 상태의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 현상 카트리지로부터 토너 리사이클 유닛의 탈거된 상태의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 토너 리사이클 유닛의 분리 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 토너 처리유닛을 확대 도시한 사시도이다.
도 6는 도 5b의 토너 처리 유닛을 VI-VI' 선을 따라 절단한 단면도이며,
도 7은 도 5b의 토너 처리 유닛를 VII-VII' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 부재 및 필터 클리닝 부재의 분리 사시도이다.
도 9는 토너 리사이클 유닛의 구동 시스템을 중심으로 도시한 개략도이다.
도 10은 토너 리사이클 유닛이 현상 카트리지와 장착된 상태의 단면도를 나타낸 것이다.
도 11은 토너 리사이클 유닛의 조립 사시도이다.
도 12는 현상 카트리지의 토너 주입부를 확대 도시한 도면이다.
도 13a는 도 12에서 A-A'선을 기준으로 절단한 단면도이며, 도 13b는 도 12에서 B-B'선을 기준으로 절단한 단면도로서, 리사이클 토너와 신 토너의 교반 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 14는 비교예에 따른 리사이클 토너와 신 토너의 교반 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치(1)의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1의 전자사진방식 화상형성장치의 사시도이다. 본 실시예의 화상형성장치(1)는 현상제로서 토너와 자성 캐리어를 포함하는 이성분 현상제를 채용하는 단색 화상형성장치이다. 토너의 색상은 예를 들어 블랙색상이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 현상 장치(10), 노광기(20), 전사롤러(30) 및 정착기(40)를 포함한다. 현상 장치(10)는 현상 카트리지(100), 토너 카트리지(200) 및 토너 리사이클 유닛(300; 도 2 참조)을 포함한다. 현상 카트리지(100)는 감광드럼(11), 대전롤러(12), 현상롤러(13)를 포함한다.

감광드럼(11)은 정전잠상이 형성되는 상담지체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프의 외주에 광도전성을 가지는 감광층이 형성된 것이다.

대전롤러(12)는 감광드럼(11)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(12) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 클리닝 롤러(14)는 대전롤러(12)의 표면에 뭍은 이물질을 제거할 수 있다.

노광기(20)는 화상정보에 대응하여 변조된 광을 감광드럼(11)에 조사하여 감광드럼(11)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(20)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.

현상롤러(13)는 현상 챔버(101)에 배치되며, 현상제 중에서 토너를 감광드럼(11)에 형성된 정전잠상에 공급하여 감광드럼(11)의 표면에 가시적인 토너화상을 형성한다. 참조부호 16은 현상롤러(13)의 표면에 부착되는 토너의 양을 규제하기 위한 규제부재를 표시한다.

현상방식으로서 이성분 현상방식이 채용되는 경우에, 현상롤러(13)는 감광드럼(11)으로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(13)는 중공 원통형 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수 있다. 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(13)의 표면에 부착되어 감광드럼(11)과 현상롤러(13)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(13)와 감광드럼(11) 사이에 인가되는 현상바이어스 전압에 의하여 토너만이 감광드럼(11)으로 공급되어 감광드럼(11)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다.

전사롤러(30)는 감광드럼(11)으로부터 기록매체로 토너화상을 전사시키는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(30)에는 기록매체에 토너화상을 전사시키기 위한 전사바이어스 전압이 인가된다. 전사롤러(30) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.

정착기(40)는 기록매체로 전사된 토너화상을 기록매체에 부착시켜 정착시킨다. 정착기(40)는 가열롤러(41)와 가압롤러(42)로 구성된다. 가열롤러(41)는 회전축 방향으로 회전 가능한 원통 형상의 부재이며, 그 내부에는 예를 들어 할로겐 램프 등의 열원이 설치된다. 가압롤러(42)는 회전축 방향으로 회전 가능한 원통형상의 부재이며, 가열롤러(41)를 가압하도록 설치되다. 가열롤러(41) 및 가압롤러(42)의 외주면에는 실리콘 곰 등의 내열 탄성층이 설치될 수 있다. 가열롤러(41)와 가압롤러(42)의 접촉 영역(240)인 정착 닙에 기록매체를 통과시킴으로써 토너화상을 기록매체에 정착시킨다.

상기와 같이 구성되는 화상형성장치(1)의 동작을 설명한다.

화상형성장치(1)가 동작하면 피기록 화상의 화상 신호가 제어부(미도시)로 송신된다. 그런 다음, 제어부는 수신한 화상 신호에 기초하여 대전롤러(12)에 의해 감광드럼(11)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨 후, 노광기(20)에 의해 감광드럼(11)의 표면에 레이저 광을 조사하여 정전잠상을 형성한다.

현상 카트리지(100)에서는 토너와 캐리어를 혼합 교반하여 충분히 대전시킨 후, 현상롤러(13)에 현상제를 부착시킨다. 그리고, 현상롤러(13)에 부착된 현상제 중에서 토너가 감광드럼(11)의 외주면 상에 형성된 정전잠상으로 이동하여 정전잠상을 현상한다. 이렇게 하여 형성된 토너화상은 감광드럼(11)과 전사롤러(30)가 대향하여 형성된 전사닙에서 감광드럼(11)으로부터 기록매체로 전사된다.

토너화상이 전사된 기록매체는 정착기(40)로 반송된다. 기록매체를 가열롤러(41)와 가압롤러(42) 사이에서 열 및 압력이 가하면서 통과시킴으로써, 토너화상이 기록매체에 정착된다.

한편, 현상 카트리지(100)는 상술한 감광드럼(11), 대전롤러(12), 현상롤러(13) 외에 복수의 교반 부재(111, 112)를 구비한다. 예를 들어, 현상 카트리지(100)는 제1, 제2 교반 부재(111, 112)를 포함할 수 있다. 제1, 제2 교반 부재(111, 112)는 현상제를 구성하는 자성 캐리어와 비자성 또는 약자성의 토너를 교반하여 캐리어와 토너를 대전시킨다. 제1 교반 부재(111)는 제1 교반 챔버(102)에 배치되며, 제2 교반 부재(112)는 제2 교반 챔버(103)에 배치된다.

제1 교반 부재(111)는 현상롤러(13)와 대략 수직 방향으로 대향하여 배치되어 있고, 혼합 교반된 현상제를 현상롤러(13)에 공급한다. 제2 교반 부재(112)는 현상제를 혼함 교반하여 현상제를 충분히 대전시키는 역할을 수행하며, 대전한 현상제를 제1 교반부재(111)로 이송한다. 제1, 제2 교반 부재(111, 112)는 예를 들어 현상롤러(13)의 길이방향(x 방향)으로 연장된 회전축과 이러한 회전축의 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하는 오거(auger)일 수 있다.

제1 교반 부재(111)와 제2 교반 부재(112)는 평행하도록 배치된다. 제1 교반 부재(111)와 제2 교반 부재(112) 사이에는 격벽(105)이 설치된다. 제1 교반 부재(111)가 배치된 제1 교반 챔버(102)와 제2 교반 부재(112)가 배치된 제2 교반 챔버(103)는 격벽(105)에 의해 구획되며, 격벽(105)에 형성된 개구(미도시)를 통해 토너가 순환될 수 있다.

제1 교반 챔버(102) 및 제2 교반 챔버(103)는 현상롤러(13)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 도 2를 참조하면, 제2 교반 챔버(103)의 길이 방향(x 방향)으로 단부에는 토너가 주입되는 토너 주입부(130)가 형성된다. 토너 주입부(130)는 제1 교반 챔버(102)에 비해 제2 교반 챔버(103)의 길이방향으로 돌출될 수 있다. 현상롤러(13)의 길이방향은 감광드럼(11)의 길이방향(x방향)과 평행할 수 있다.

토너 카트리지(200)는 현상 카트리지(100)에 새로운 토너(fresh toner)(이하'신 토너'라 한다)를 공급하는 기능을 수행한다. 토너 카트리지(200)는 내부에 수용된 신 토너를 교반 및 이송하기 위하여 이송 챔버(202) 및 교반 챔버(201)를 포함한다. 이송 챔버(202)에는 이송 부재(212)가 배치되며, 교반 챔버(201)에는 교반 부재(211)가 배치된다. 이송 부재(212)는 이송 챔버(202) 내의 신 토너를 이송하며, 교반 부재(211)는 교반 챔버(201) 내의 신 토너를 이송 챔버(202)로 교반하여 이송한다. 이송 부재(212)는 감광드럼(11)의 길이 방향으로 연장된 회전축과, 이러한 회전축의 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하는 오거일 수 있다. 교반 부재(211)는 감광드럼(11)의 길이 방향으로 연장된 회전축과, 이러한 회전축에 하나 또는 다수의 유연한 필름 형태의 교반 날개가 마련된 형태일 수 있다. 토너 카트리지(200) 내부에 수용된 신 토너는 교반 부재(211)에 회전에 의해 이송 부재(212)로 이송되며, 이송 부재(212)의 회전에 의해 감광드럼(11)의 길이 방향(x 방향), 예를 들어 토너 리사이클 유닛(300)을 향하는 방향으로 이송된다.

도 2를 참조하면, 이송 챔버(202)는 이송 부재(212)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 이송 부재(212)의 길이 방향은 감광드럼(11)의 길이 방향과 평행할 수 있다. 이송 챔버(202)는 이송 부재(212)의 길이 방향으로 단부에 신 토너를 배출하는 제2 토너 배출부(220)가 형성된다. 제2 토너 배출부(220)는 교반 챔버(201)에 비해 이송 부재(212)의 길이 방향으로 돌출된 구조일 수 있다. 이송 부재(212)에 의해 이송된 신 토너는 제2 토너 배출부(220)를 통해 배출될 수 있다. 제2 토너 배출부(220)를 통해 배출된 토너는 토너 리사이클 유닛(300)을 거쳐 현상 카트리지(100)의 토너 주입부(130)로 공급된다. 제2 토너 배출부(220)의 단부에는 토너의 배출을 결정하는 제2 셔터(222)가 배치될 수 있다.

토너 주입부(130)로 공급된 토너는 제2 교반 부재(112), 제1 교반 부재(111) 및 현상롤러(13)를 거쳐 감광드럼(11)에 공급되어 토너 잠상을 형성하고, 전사롤러에 의해 전사된다. 전사 후 감광체에 잔류되는 토너는 클리닝 블레이드(15)에 의하여 제거된다. 클리닝 블레이드(15)는 전사과정 후에 감광드럼(11)의 표면에 잔류되는 토너를 제거하는 클리닝 부재의 일 예이다. 클리닝 블레이드(15) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 클리닝 부재가 채용될 수도 있다.

현상 카트리지(100)는 클리닝 블레이드(15)에 의해 제거된 토너를 감광드럼(11)의 길이방향(x방향), 예를 들어 토너 리사이클 유닛(300)을 향하는 방향으로 이송하는 이송 부재(113)가 설치된 이송 챔버(104)를 포함한다. 이송 부재(113)는 감광드럼(11)의 길이방향으로 연장된 회전축과 이러한 회전축의 외주에 형성된 나선형 날개를 구비하는 오거(auger)일 수 있다. 이송 챔버(104)는 이송 부재(113)의 길이 방향으로 연장 형성된다. 이송 챔버(104)의 길이 방향으로 단부에는 클리닝 블레이드(15)에 의해 제거된 토너를 배출하는 제1 토너 배출부(120)가 형성된다. 제1 토너 배출부(120)는 이송 부재(113)의 길이 방향으로 돌출된 구조일 수 있다. 이송 부재(113)에 의해 이송된 토너는 제1 토너 배출부(120)를 통해 토너 리사이클 유닛(300)으로 공급될 수 있다. 이를 통해, 토너 리사이클 유닛(300)은 클리닝 블레이드(15)에 의해 제거된 토너를 회수할 수 있다. 제1 토너 배출부(120)의 단부에는 토너의 배출을 결정하는 제1 셔터(122)가 배치될 수 있다.

토너 사용의 효율성 향상을 위하여, 회수된 토너(recovery toner)(이하 '회수 토너'라 한다)를 재활용할 수 있다. 그러나, 회수 토너는 토너 카트리지(200)의 신 토너에 비해 응집되기 쉬운 성질이 있기 때문에, 회수 토너들 중 적어도 일부의 크기가 적정 크기보다 클 수 있다. 이러한 적정 크기보다 큰 회수 토너가 곧바로 현상 카트리지(100)로 재공급될 경우, 흑점이 발생하는 등 화상 품질이 저하될 수 있다. 화상품질의 저하를 방지하기 위하여, 회수 토너 중 적정 크기보다 큰 토너(이하 '폐토너'라 한다)를 걸러낸 후, 적정 크기를 만족하는 토너(이하 '리사이클 토너'라 한다)만을 현상 카트리지(100)로 재공급할 필요가 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 화상형성장치(1)에서는, 현상 카트리지(100)의 감광 드럼(11)으로부터 제거된 토너를 회수 및 여과하여, 현상 카트리지(100)에 재공급하는 토너 리사이클 유닛(300)을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 토너 리사이클 유닛(300)은 현상 카트리지(100)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 토너 리사이클 유닛(300)은 토너 카트리지(200)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 토너 리사이클 유닛(300), 토너 카트리지(200) 및 현상 카트리지(100)는 주기적으로 교체가 필요한 소모품들로서, 현상 카트리지(100), 토너 카트리지(200), 및 토너 리사이클 유닛(300)은 교체 주기가 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 현상 카트리지(100)의 교체 주기가 가장 길고, 토너 리사이클 유닛(300)의 교체 주기가 가장 짧을 수 있다. 이와 같이 교체 주기가 상대적으로 짧은 토너 리사이클 유닛(300)을 교체 주기가 상대적으로 긴 현상 카트리지(100)로부터 탈착 가능하게 설치함으로써, 사용자는, 현상 카트리지(100)를 교체하지 않고도, 토너 리사이클 유닛(300)만을 용이하게 교체할 수 있다.

토너 리사이클 유닛(300)은 현상 카트리지(100)의 길이 방향으로 단부(100a)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 토너 리사이클 유닛(300)은 현상 카트리지(100)의 길이 방향의 단부(100a)에 설치함으로써, 현상 카트리지(100)에 대한 토너 리사이클 유닛(300)의 장탈착을 간소화시킬 수 있다. 이를 통해, 일반 사용자가 토너 리사이클 유닛(300)을 쉽게 교체할 수 있게 된다. 이에 대해서, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 3a는 현상 카트리지(100)로부터 토너 리사이클 유닛(300)이 탈거된 상태를 나타낸 것이며, 도 3b는 현상 카트리지(100)로부터 토너 리사이클 유닛(300)이 장착된 상태를 나타낸 것이다. 도 3a 및 3b를 참조하면, 현상 카트리지(100) 및 토너 카트리지(200)는 감광드럼(11)의 길이 방향과 평행한 방향으로 본체(50)에 탈착 가능하게 설치된다. 도면상 도시되어 있지 않지만, 본체(50)에는 상술한 노광기(20), 전사롤러(30), 정착기(40) 등이 설치된다.

본체(50)에는 현상 카트리지(100) 및 토너 카트리지(200)가 장착될 수 있도록 개구부(51)가 형성된다. 개구부(51)는 커버(54)에 의해 개폐된다. 현상 카트리지(100) 및 토너 카트리지(200)는 개구부(51)를 통해 본체(50)에 개별적으로 장착될 수 있다. 현상 카트리지(100) 및 토너 카트리지(200)는 감광 드럼(11)의 길이 방향과 평행한 방향(x방향)으로 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

토너 리사이클 유닛(300)은 개구부(51)를 통해 현상 카트리지(100)의 장착 방향을 따라 현상 카트리지(100)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 토너 리사이클 유닛(300)은 현상 카트리지(100)의 장착 방향의 후단(100a)에 장착될 수 있다. 사용자는 커버(54)를 개방하여, 현상 카트리지(100)의 후단(100a)에 토너 리사이클 유닛(300)을 바로 장착하거나 현상 카트리지(100)로부터 탈거할 수 있다. 다시 말하면, 사용자는 현상 카트리지(100)를 탈거하지 않고도, 토너 리사이클 유닛(300)만을 교체할 수 있다. 만일 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)의 장착 방향의 후단(100a)에 장착되지 않을 경우, 예를 들어 현상 카트리지(100)의 상부에 배치될 경우, 사용자는 토너 리사이클 유닛(300)을 분리하기 위해서 현상 카트리지(100)를 본체(50)로부터 탈거해야 한다. 또한, 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)의 상부에 배치될 경우, 본체(50) 내부에 토너 리사이클 유닛(300)을 위한 별도의 수직 공간이 필요하게 된다. 그러나, 본 실시예에서는, 토너 리사이클 유닛(300)을 현상 카트리지(100)의 장착 방향을 따라 현상 카트리지(100)에 탈착 가능하게 설치함으로써, 현상 카트리지(100)를 꺼내지 않고도 토너 리사이클 유닛(300)을 용이하게 분리할 수 있다. 또한, 별도의 수직 공간을 확보하지 않고도 토너 리사이클 유닛(300)을 배치할 수 있다.

토너 리사이클 유닛(300)은 도면과 같이 토너 카트리지(200)와 별도로 현상 카트리지(100)에 장착될 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 토너 리사이클 유닛(300)은 도 4와 같이 토너 카트리지(200)와 일체로 형성되어, 토너 카트리지(200)와 함께 현상 카트리지(100)에 장착되거나 탈거될 수 있다.

상술한 실시예에서는 현상 카트리지(100)의 장착 방향이 감광 드럼의 길이 방향(x방향)과 평행한 방향인 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 현상 카트리지(100)의 장착 방향은 감광 드럼의 길이 방향(x방향)과 교차하는 방향(y방향 또는 z방향)일 수 있다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 토너 리사이클 유닛(300)의 분리 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 토너 처리유닛(303)을 확대 도시한 사시도이다.

도 5a를 참조하면, 토너 리사이클 유닛(300)은 제1 커버(301), 제2 커버(302) 및 토너 처리유닛(303)을 포함한다. 제1 커버(301) 및 제2 커버(302)는 토너 리사이클 유닛(300)의 외관을 형성한다. 제1 커버(301)와 제2 커버(302) 사이에는 토너 처리유닛(303)이 배치된다. 제1 커버(301)는 현상 카트리지(100) 및 토너 카트리지(200)에 대향하도록 배치된다.

도 5b를 참조하면, 토너 처리유닛(303)은 현상 카트리지(100)로부터 토너를 중력 방향, 예를 들어 A방향으로 회수하고, 토너 카트리지(200)로부터 신 토너를 중력 방향, 예를 들어 F방향으로 공급받는다. 현상 카트리지(100)로부터 회수된 회수 토너는 중력 방향과 교차하는 방향, 예를 들어 B방향으로 이동되는 과정에서 여과된다. 회수 토너 중 적정 크기를 만족하는 리사이클 토너는 중력 방향, 예를 들어 C 방향으로 이동되며, 적정 크기를 만족하지 못하는 폐토너는 B 방향과 교차하는 방향, 예를 들어 E방향으로 이동된다. C 방향으로 이동된 리사이클 토너는 중력 방향과 교차하는 방향, 예를 들어 D방향으로 이동하여 현상 카트리지(100)에 공급된다. E 방향으로 이동된 폐토너는 폐토너 저장부(337)에 저장된다. F 방향으로 공급된 신 토너는 G 방향으로 이동하여, 현상 카트리지(100)에 공급된다.

도 6는 도 5b의 토너 처리 유닛(303)을 VI-VI'선을 따라 절단한 단면도이며, 도 7은 도 5b의 토너 처리 유닛(303)를 VII-VII'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 토너 처리유닛(303)은 현상 카트리지(100)로부터 토너를 회수하는 회수 토너 주입구(331), 토너 카트리지(200)로부터 신 토너를 공급받는 신 토너 주입구(332), 회수 토너를 여과하는 필터 부재(410), 필터 부재(410)에 의해 여과된 리사이클 토너와 토너 카트리지(200)로부터 공급받은 신 토너를 배출하는 혼합 토너 배출부(333)를 포함한다. 혼합 토너 배출부(333)에는 리사이클 토너를 배출하는 리사이클 토너 배출구(334)와, 신 토너를 배출하는 신 토너 배출구(335)가 형성된다.

토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)에 장착됨에 따라, 현상 카트리지(100)의 단부에 형성된 제1 토너 배출부(120)는 토너 처리유닛(303)의 회수 토너 주입구(331)에 연결된다. 제1 토너 배출부(120)는 회수 토너 주입구(331)에 대응하는 위치에 제1 배출구(121)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 토너 배출부(120)의 하부에 제1 배출구(121)가 형성될 수 있다. 하부에 형성된 제1 배출구(121)로부터 배출된 토너는 중력에 의해 토너 처리유닛(303)에 A 방향으로 회수된다. A 방향으로 회수된 회수 토너는 필터 클리닝 부재(430)의 상류에 형성된 이송 오거(434)에 의해 B 방향으로 이송되기 시작한다. 이송 오거(434)는 필터 클리닝 부재(430)와 동축으로 연결될 수 있다. B 방향으로 이송되는 회수 토너는 필터 부재(410)의 내부를 통과한다. 필터 부재(410)는 그물 구조, 예를 들어 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 필터 부재(410)는 전체적으로 원통 형상으로서, 약 80 um ~ 100 um 크기의 미세 구멍(h)이 형성될 수 있다. 필터 부재(410)에 형성된 미세 구멍(h)을 통해, 적정 크기보다 큰 폐토너를 걸러낼 수 있다. 회수 토너가 B 방향으로 필터 부재(410)의 내부를 통과하는 과정에서, 소정 크기 이하의 리사이클 토너는 미세 구멍(h)을 통과하여 중력에 의해 C 방향으로 낙하한다. 미세 구멍(h)을 통과하지 못한 폐토너는 B 방향으로 계속 이동한 후, 단부에 설치된 개구(338)를 통해 E 방향으로 낙하하여 폐토너 저장부(337)에 저장된다.

C 방향으로 낙하한 리사이클 토너는 교반 챔버(336)를 거쳐 리사이클 토너 배출구(334)로 배출된다. 교반 챔버(336)에는 리사이클 토너를 교반 및 이송하는 교반 부재(420)가 설치된다. 교반 부재(420)는 감광드럼(11)의 길이 방향으로 연장된 회전축(421)과, 이러한 회전축(421)에 하나 또는 다수의 유연한 필름 형태의 교반 날개(422)가 마련된 형태일 수 있다. 교반 부재(420)는 교반 챔버(336) 내부의 리사이클 토너를 교반하여, 리사이클 토너 배출구(334)로 배출되도록 D 방향으로 이송한다. 교반 부재(420)를 통해 필터 부재(410)의 미세 구멍(h)을 통과한 리사이클 토너를 교반 및 이송함으로써, 리사이클 토너가 응집되는 것을 방지할 수 있다. 리사이클 토너의 응집을 방지함으로써, 리사이클 토너가 리사이클 토너 배출구(334)로 배출되지 못하고 교반 챔버(336) 내부에서 쌓이는 현상을 방지할 수 있다. 교반 부재(420)는 리사이클 토너 배출구(334)에 인접하여 평행하게 배치될 수 있다.

또한, 토너 리사이클 유닛(300)이 토너 카트리지(200)에 장착됨에 따라, 토너 카트리지(200)의 제2 토너 배출부(220)는 토너 처리유닛(303)의 신 토너 주입구(332)에 연결된다. 제2 토너 배출부(220)는 신 토너 주입구(332)에 대응하는 위치에 제2 배출구(221)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 토너 배출부(220)의 하부에 제2 배출구(221)가 형성될 수 있다. 제2 배출구(221)에 의해 배출된 신 토너는 신 토너 주입구(332)를 통해 F방향으로 공급된다. F방향으로 공급된 신 토너는 혼합 토너 배출부(333)의 신 토너 배출구(335)를 통해 G방향으로 배출된다.

토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)에 장착됨에 따라, 현상 카트리지(100)의 토너 주입부(130)는 혼합 토너 배출부(333)에 연결된다. 혼합 토너 배출부(333)에 토너 주입부(130)가 연결됨에 따라, 리사이클 토너 배출구(334)를 통해 배출된 리사이클 토너와 신 토너 배출구(335)를 통해 배출된 신 토너가 토너 주입부(130)에 공급된다. 토너 주입부(130)에 공급된 리사이클 토너와 신 토너는 제2 교반 부재(112)에 의해 교반된다. 이후, 제1 교반 부재(111)를 거쳐 현상롤러(13)로 공급되어, 통상적인 화상형성 과정이 진행된다.

한편, 상술한 회수 토너는 신 토너에 비해 응집되기 쉬운 상태이기 때문에, 필터 부재(410)를 통과하는 과정에서 회수 토너가 필터 부재(410)의 미세 구멍(h)에 쉽게 부착될 수 있다. 예를 들어, 토너 리사이클 유닛(300)에 공급된 회수 토너는 필터 부재(410)의 미세 구멍(h)을 통과하지 못하고 필터 부재(410)의 내주면에 부착될 수 있다. 이를 그대로 방치할 경우, 부착된 회수 토너는 다른 회수 토너와 합쳐져 그 크기가 점점 커지게 되고, 이는 결국 미세 구멍(h)을 막아 원활한 여과 과정을 방해할 수 있다. 이러한 필터 부재(410)의 내주면에 부착된 회수 토너를 제거하기 위하여, 필터 부재(410)의 내부에는 필터 클리닝 부재(430)가 배치될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 부재(410) 및 필터 클리닝 부재(430)의 분리 사시도이다. 도 8을 참조하면, 필터 클리닝 부재(430)는 필터 부재(410)의 내면에 접촉한 상태에서 회전 가능하다. 필터 부재(410)는 지지 프레임(411)에 의해 지지된다. 필터 클리닝 부재(430)는 회전축(431)과, 회전축(431)에 하나 또는 다수의 유연한 필름 형태의 날개(432)가 마련된 브러쉬(brush) 형태일 수 있다. 필터 클리닝 부재(430)가 필터 부재(410)의 내면에 접촉하기 위하여, 필터 클리닝 부재(430)의 직경(D1)은 필터 부재(410)의 내부 직경(D2)과 동일하거나, 그보다 클 수 있다. 예를 들어, 필터 클리닝 부재(430)의 직경(D1)와 필터 부재(410)의 내부 직경(D2)의 크기 차이는 약 0 ~ 0.5mm 일 수 있다. 필터 클리닝 부재(430)가 회전함에 따라, 필터 부재(410)의 내면에 부착된 회수 토너와 필터 클리닝 부재(430)가 마찰 접촉하게 되고, 이러한 마찰 접촉이 반복됨에 따라 필터 부재(410)의 내주면에 부착된 회수 토너가 떨어지게 된다.

필터 클리닝 부재(430)의 날개(432)는 나선 형상일 수 있다. 나선 형상의 필터 클리닝 부재(430)가 회전함에 따라, 필터 부재(410)의 내주면으로부터 떨어진 회수 토너는 소정 방향으로 이송할 수 있다. 이송된 토너는 폐토너 저장부(337)에 저장될 수 있다.

한편, 회수 토너의 응집 특성으로 인해, 필터 부재(410)의 미세 구멍(h)을 통과한 회수 토너의 일부가 필터 부재(410)의 외주면에 매달리거나 부착될 수 있다. 외주면에 부착된 회수 토너 역시 필터 부재(410)의 미세 구멍(h)을 막는 원인이 될 수 있다. 이러한 필터 부재(410)의 외주면에 토너가 부착되는 것을 방지하기 위하여, 필터 부재(410)는 회전될 수 있다. 필터 부재(410)의 회전 속도(X1)는 필터 클리닝 부재(430)의 회전 속도(X2)와 다를 수 있다. 예를 들어, 필터 부재(410)의 회전 속도(X1)는 필터 클리닝 부재(430)의 회전 속도(X2)보다 느릴 수 있다. 필터 부재(410)와 필터 클리닝 부재(430)의 회전 속도(X1, X2)를 다르게 설정함으로써, 필터 부재(410)의 외주면에 회수 토너가 부착되는 것을 방지하면서도, 필터 클리닝 부재(430)에 의해 필터 부재(410)의 내주면에 부착된 회수 토너를 제거할 수 있다.

상술한 바와 같이 토너 리사이클 유닛(300)은, 필터 부재(410)에 회수 토너가 부착되는 것을 방지하기 위하여, 필터 부재(410) 및 필터 클리닝 부재(430)를 회전 구동시킬 수 있으며, 필터 부재(410)를 통과한 리사이클 토너의 응집을 방지하기 위하여, 교반 부재(420)를 회전 구동시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 토너 리사이클 유닛(300)은 별도의 구동수단을 마련하지 않고, 현상 카트리지(100)로부터 구동력을 전달받음으로써, 상술한 회전 구동들을 구현할 수 있다. 이를 통해, 장치의 크기를 대형화하지 않으면서도, 비용을 저감할 수 있다.

도 9는 토너 리사이클 유닛(300)의 구동 시스템을 중심으로 도시한 개략도이다. 도 10은 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)와 장착된 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

도 9를 참조하면, 토너 리사이클 유닛(300)은 교반 부재(420)를 회전시키는 제1 구동 기어(423)와, 필터 클리닝 부재(430)를 회전시키는 제2 구동 기어(433)와, 필터 부재(410)를 회전시키는 제3 구동 기어(412)를 포함한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 구동 기어(423)에는 커플러(424)가 설치될 수 있다. 커플러(424)를 통해, 현상 카트리지(100)의 제1 교반 부재(111)와 동축 연결되어, 구동력을 전달 받을 수 있다. 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)에 장착될 때, 제1 구동 기어(423)에 설치된 커플러(424)는 현상 카트리지(100)의 제1 교반 부재(111)의 단부에 설치된 커플러(114)와 결합될 수 있다. 그에 따라, 제1 구동 기어(423)는 제1 교반 부재(111)로부터 구동력을 전달받게 된다. 또한, 현상 카트리지(100)의 제1 교반 부재(111)와 제2 교반 부재(112)가 서로 인접하여 평행하게 배치된 구조일 경우, 현상 카트리지(100)의 제1 교반 부재(111)에 연결된 제1 구동 기어(423)는 제2 교반 챔버(103)에 형성된 토너 주입부(130)와 인접하여 평행하게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 구동 기어(423)와 교반 부재(420) 사이에 복잡한 연결 구조 없이도, 토너 리사이클 유닛(300)의 교반 부재(420)를 리사이클 토너 배출구(334)와 인접하여 평행하게 배치할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제2 구동 기어(433)는 제1 아이들 기어(idle gear)(443)를 통해 제1 구동 기어(423)와 연동될 수 있다. 현상 카트리지(100)의 제2 교반 부재(112)와 연결된 제1 구동 기어(423)와 연동됨으로써, 별도의 구동부 없이도 제2 구동 기어(433)를 회전시킬 수 있다. 제2 구동 기어(433)가 필터 클리닝 부재(430)를 회전시킴으로써, 필터 부재(410) 내주면에 부착된 회수 토너를 제거할 수 있다.

제3 구동 기어(412)는 제1 감속 기어(441), 제2 감속 기어(442)를 통해 제2 구동 기어(433)와 연동될 수 있다. 제2 구동 기어(433)와 연동시킴으로써, 제3 구동 기어(412)의 회전을 위한 별도의 구동부를 설치하지 않고도, 제3 구동 기어(412)를 회전시킬 수 있다. 제1, 제2 감속 기어(441, 442)를 통해, 제2 구동 기어(433)와 제3 구동 기어(412)의 회전 속도를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 제2 구동 기어(433)의 회전 속도(X2)는 제3 구동 기어(412)의 회전 속도(X1)의 1.2 ~ 1.5 배일 수 있다. 제1 감속 기어(441)와, 제2 감속 기어(442)의 기어 비에 따라, 제3 구동 기어(412)의 회전 속도(X2)를 조절할 수 있다. 제3 구동 기어(412)가 회전함으로써, 지지 프레임(411)이 회전되며, 지지 프레임(411)에 의해 지지된 필터 부재(410)가 회전될 수 있다.

상술한 실시예에서는, 제1 구동 기어(423)가 현상 카트리지(100)의 제1 교반 부재(111)에 연결된 예를 중심으로 설명하였으나, 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)로부터 구동력을 전달받기 위한 구조라면 그 연결 대상은 서로 달라질 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1, 제2, 제3 구동 기어(423, 433, 412) 중 어느 하나(423)를 현상 카트리지(100)와 연결하고, 나머지 구동 기어들(433, 412)을 현상 카트리지(100)와 연결된 구동 기어(423)에 연동시킴으로써, 토너 리사이클 유닛(300)의 구동을 위한 별도의 구동부를 설치하지 않을 수 있으며, 그에 따라 토너 리사이클 유닛(300)의 대형화를 방지하면서도 비용을 저감할 수 있다.

도 11은 토너 리사이클 유닛(300)의 사시도이다. 도 11을 참조하면, 토너 리사이클 유닛(300)은 제1 삽입홀(311), 제2 삽입홀(312) 및 제3 삽입홀(313)이 형성될 수 있다. 제1 삽입홀(311)에 현상 카트리지(100)의 제1 토너 배출부(120)가 삽입될 수 있으며, 제2 삽입홀(312)에 토너 카트리지(200)의 제2 토너 배출부(220)가 삽입될 수 있다. 제3 삽입홀(313)에 현상 카트리지(100)의 토너 주입부(130)가 삽입될 수 있다. 제1 삽입홀(311)에 삽입된 제1 토너 배출부(120)는 토너 처리유닛(303)의 회수 토너 주입구(331)에 연결된다. 제2 삽입홀(312)에 삽입된 제2 토너 배출부(220)는 토너 처리유닛(303)의 신 토너 주입구(332)에 연결된다. 제3 삽입홀(313)에 삽입된 토너 주입부(130)는 토너 처리유닛(303)의 리사이클 토너 배출구(334) 및 신 토너 배출구(335)에 연결된다.

제1 삽입홀(311)에는 제1 토너 배출부(120)를 향해 돌출된 제1 보스(314)가 형성될 수 있다. 도 10을 참조하면, 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)에 장착될 때, 제1 보스(314)는 제1 토너 배출부(120)의 단부에 배치된 제1 셔터(122)를 가압한다. 그에 따라, 제1 셔터(122)는 토너 리사이클 유닛(300)의 장착 방향으로 이동되고, 제1 토너 배출구의 제1 배출구(121)가 개방된다. 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)로부터 탈거될 때에는, 제1 보스(314)가 장착 방향과 반대로 이동되며, 제1 셔터(122)에 작용하는 가압력이 해제된다. 그에 따라, 제1 셔터(122)는 탄성부재(123)에 의해 본래 위치로 회복되고, 제1 토너 배출부(120)의 제1 배출구(121)는 폐쇄된다.

제2 삽입홀(312)에는 제2 토너 배출부(220)를 향해 돌출된 제2 보스(315)가 형성될 수 있다. 제2 보스(315)와 제2 셔터(222)의 작동 관계는 상술한 제1 보스(314)와 제1 셔터(122)의 작동 관계가 채용될 수 있다.

한편, 토너 리사이클 유닛(300)은 현상 카트리지(100)와 결합하기 위한 제1 결합부(321)와, 토너 카트리지(200)와 결합하기 위한 제2 결합부(322a, 322b, 322c)를 포함한다. 토너 리사이클 유닛(300)의 제1 결합부(321)는 현상 카트리지(100)에 형성된 제1 결합부(141)에 대응하는 형상을 가지는 것으로서, 토너 리사이클 유닛(300)이 현상 카트리지(100)에 장착시 현상 카트리지(100)의 제1 결합부(141)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 토너 리사이클 유닛(300)의 제1 결합부(321)는 돌기 형상이며, 현상 카트리지(100)의 제1 결합부(141)는 돌기에 대응하는 홈 형상일 수 있다. 토너 리사이클 유닛(300)의 제2 결합부(322a, 322b, 322c)는 토너 카트리지(200)에 형성된 제2 결합부(231a, 231b, 231c)에 대응하는 형상을 가지는 것으로서, 토너 리사이클 유닛(300)이 토너 카트리지(200)에 장착시 토너 카트리지(200)의 제2 결합부(231a, 231b, 231c)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 토너 리사이클 유닛(300)의 제2 결합부(322a, 322b, 322c)는 복수의 돌기(322a, 322b) 및 홈(322c)을 가지며, 토너 카트리지(200)의 제2 결합부(231a, 231b, 231c)는 상기 (322a, 322b) 및 홈(322c)에 대응하는 복수의 홈(231a, 231b) 및 돌기(231c)를 가질 수 있다. 제1, 제2 결합부(321, 322a, 322b, 322c)의 설계를 통하여, 토너 카트리지(200) 및 현상 카트리지(100)에 대한 토너 리사이클 유닛(300)의 장착 순서를 조정할 수 있다. 예를 들어, 제1 결합부(321), 제2 결합부(322a, 322b, 322c)의 돌기 및 홈의 높이를 조절함으로써, 토너 리사이클 유닛(300)이 토너 카트리지(200)에 먼저 장착된 후 현상 카트리지(100)에 장착되도록 설정할 수 있다.

또한, 토너 리사이클 유닛(300)은 본체(50)에 결합되기 위한 제3 결합부(323)를 포함할 수 있다. 토너 리사이클 유닛(300)은 제3 결합부(323)를 통해 본체(50)에 결합함으로써, 토너 카트리지(200) 및 현상 카트리지(100)의 단부를 안정적으로 지지할 수 있다. 이를 통해, 토너 카트리지(200) 및 현상 카트리지(100)의 진동을 저감할 수 있다. 제3 결합부(323)는 본체(50)의 개구부(51)에 형성된 결합홈(52; 도 3a 참조)에 결합될 수 있다. 제3 결합부(323)의 예로서, 후크 형상을 가질 수 있다. 그러나, 제3 결합부(323)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 변형될 수 있다.

도 12는 현상 카트리지(100)의 토너 주입부(130)를 확대 도시한 도면이다. 현상 카트리지(100)의 토너 주입부(130)는 제2 교반 부재(112)의 길이 방향을 따라 연장된 형태로서, 토너 리사이클 유닛(300)을 향해 돌출될 수 있다. 토너 주입부(130)는 리사이클 토너가 주입되기 위한 제1 주입구(131)와, 신 토너가 주입되기 위한 제2 주입구(132)가 형성될 수 있다. 토너 주입부(130)가 토너 리사이클 유닛(300)의 제3 삽입홀(313)에 삽입됨에 따라, 도 6과 같이 제1 주입구(131)와 제2 주입구(132)는 토너 리사이클 유닛(300)의 리사이클 토너 배출구(334)와 신 토너 배출구(335)에 연결된다. 그에 따라, 필터 부재(410)에 의해 여과된 리사이클 토너는 제1 주입구(131)로 주입되며, 토너 카트리지(200)로부터 공급된 신 토너는 제2 주입구(132)로 주입된다.

도 12를 참조하면, 제1 주입구(131)는 제2 주입구(132)보다 제2 교반 부재(112)에 의한 토너 이송방향(V1)의 상류에 배치될 수 있다. 제1 주입구(131)를 제2 주입구(132)보다 상류에 배치함으로써, 리사이클 토너를 먼저 주입한 후, 신 토너를 주입할 수 있다. 리사이클 토너의 크기는 신 토너의 크기에 비해 크기 때문에, 상대적으로 크기가 큰 리사이클 토너를 신 토너보다 먼저 주입함으로써, 리사이클 토너와 신 토너의 교반 성능을 향상시킬 수 있다.

도 13a는 도 12에서 A-A'선을 기준으로 절단한 단면도이며, 도 13b는 도 12에서 B-B'선을 기준으로 절단한 단면도로서, 토너의 교반 상태를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 13a와 같이 상류에 배치된 제1 주입구(131)를 통해 상대적으로 크기가 큰 리사이클 토너(T1)를 먼저 주입한다. 이후, 도 11b와 같이 제2 주입구(132)를 통해 상대적으로 크기가 작은 신 토너(T2)를 주입한다. 이와 같이, 크기가 큰 리사이클 토너(T1)를 먼저 주입한 후, 크기가 작은 신 토너(T2)를 주입함으로써, 리사이클 토너들(T1) 사이에 신 토너(T2)가 삽입될 수 있으며, 그에 따라 크기가 서로 다른 리사이클 토너(T1)와 신 토너(T2)가 골고루 섞일 수 있게 된다. 이와 달리, 크기가 작은 신 토너(T2)를 리사이클 토너(T1)보다 먼저 주입하게 될 경우, 크기가 작은 신 토너(T2)가 주입된 상태에서 크기가 큰 리사이클 토너(T1)가 주입되기 때문에, 신 토너들(T2) 사이에 리사이클 토너(T1)가 삽입되지 못할 수 있다. 그로 인해, 도 14와 같이 신 토너(T2)와 리사이클 토너(T1)가 골고루 섞이지 못하게 되고, 이는 화상 품질의 저하로 이어질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 리사이클 토너(T1)와 신 토너(T2)의 공급 순서를 조절함으로써, 리사이클 토너(T1)와 신 토너(T2)가 원활하게 교반될 수 있다.

상기한 실시예에서는 현상 카트리지(100)의 예로서 감광드럼(11)을 포함하는 감광유닛과 현상롤러(13)를 포함하는 현상유닛이 일체인 프로세스 카트리지를 예로 들어 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 따른 현상 카트리지(100)는 감광유닛과 현상유닛이 서로 분리 가능한 구조 등에 적용될 수 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.

1 : 화상형성장치 10 : 현상장치
11 : 감광드럼 12 : 대전롤러
13 : 현상롤러 14 : 클리닝 롤러
15 : 클리닝 블레이드 20 : 노광기
30 : 전사롤러 40 : 정착기
50 : 본체 51 : 개구부
100 : 현상 카트리지 101 : 현상 챔버
102 : 제1 교반 챔버 103 : 제2 교반 챔버
104 : 이송 챔버 111 : 제1 교반 부재
112 : 제2 교반 부재 113 : 이송부재
114 : 커플러 120 : 제1 토너 배출부
130 : 토너 주입부 131 : 제1 주입구
132 : 제2 주입구 200 : 토너 카트리지
201 : 교반 챔버 202 : 이송 챔버
211 : 교반 부재 212 : 이송 부재
220 : 제2 토너 배출부 231 : 제2 결합부
300 : 토너 리사이클 유닛 301 : 제1 커버
302 : 제2 커버 303 : 토너 처리유닛
311, 312, 333 : 삽입홀 314, 315 : 보스
331 : 회수 토너 주입구 332 : 신 토너 주입구
333 : 혼합 토너 배출부 334 : 리사이클 토너 배출구
335 : 신 토너 배출구 336 : 교반 챔버
410 : 필터 부재 412 : 제3 구동 기어
420 : 교반 부재 423 : 제1 구동 기어
424 : 커플러 430 : 필터 클리닝 부재
433 : 제 2 구동 기어 441, 442 : 감속 기어
443 : 아이들 기어

Claims

개구부가 형성된 본체;
상기 개구부를 통해 제1 방향으로 상기 본체에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 감광드럼과, 상기 감광드럼에 잔류한 토너를 제거하는 클리닝 부재를 포함하는 현상 카트리지; 및
상기 개구부를 통해 상기 제1 방향으로 상기 현상 카트리지에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 회수하고 회수된 토너를 여과하여, 상기 현상 카트리지로 재공급하는 토너 리사이클 유닛;을 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛은,
상기 회수된 토너를 여과하는 필터 부재를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 현상 카트리지는,
상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 상기 제1 방향으로 이송하는 이송부재가 설치된 이송 챔버를 더 포함하며,
상기 이송 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 상기 이송부재에 의해 이송된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 배출하는 제1 토너 배출부가 형성된 전자사진방식 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 개구부를 통해 상기 본체에 상기 제1 방향으로 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 공급하는 토너 카트리지;를 더 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제4항에 있어서,
상기 토너 카트리지는,
내부에 수용된 토너를 상기 제1 방향으로 이송하는 이송부재가 설치된 이송 챔버를 더 포함하며,
상기 이송 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 상기 이송부재에 의해 이송된 토너를 상기 토너 리사이클 유닛으로 배출하는 제2 토너 배출부가 형성된 전자사진방식 화상형성장치.
제5항에 있어서,
상기 현상 카트리지는,
상기 감광드럼에 대향하도록 배치된 현상롤러가 설치된 현상 챔버와,
상기 현상롤러에 대향하도록 배치되며, 토너를 교반 및 이송하는 제1 교반 부재가 설치된 제1 교반 챔버와,
상기 제1 교반 부재에 토너를 공급하도록 토너를 교반 및 이송하는 제2 교반 부재가 설치된 제2 교반 챔버를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 교반 챔버의 상기 제1 방향으로 단부에는 토너가 주입되는 토너 주입부가 형성된 전자사진방식 화상형성장치.
제7항에 있어서,
상기 토너 주입부에는 상기 필터 부재에 의해 여과된 토너가 주입되는 제1 주입구와, 상기 토너 카트리지로부터 공급된 토너가 주입되는 제2 주입구가 형성되며,
상기 제1 주입구는 상기 제2 주입구보다 상기 제2 교반 부재에 의한 토너 이송방향의 상류에 배치되는 전자사진방식 화상형성장치.
제6항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛은,
상기 필터 부재에 의해 여과된 토너를 교반 및 이송하는 교반 부재를 더 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제9항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛은,
상기 필터 부재의 내면에 접촉한 상태에서 회전 가능한 필터 클리닝 부재를 더 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제10항에 있어서,
상기 필터 부재는 회전 가능하며,
상기 필터 부재와 상기 필터 클리닝 부재의 회전 속도가 서로 다른 전자사진방식 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 필터 부재와 상기 필터 클리닝 부재는 적어도 하나의 감속 기어에 의해 연결된 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛은 상기 현상 카트리지로부터 구동력을 전달받는 전자사진방식 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛의 상기 교반 부재는 상기 현상 카트리지의 상기 제1 교반 부재로부터 구동력을 전달받는 전자사진방식 화상형성장치.
제14항에 있어서,
상기 필터 부재, 상기 필터 클리닝 부재 중 적어도 하나는 상기 교반 부재와 연동되는 전자사진 방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 방향은, 상기 감광드럼의 길이 방향과 평행한 전자사진방식 화상형성장치.
감광드럼과, 상기 감광드럼에 전사되지 않은 잔류 토너를 제거하는 클리닝 부재를 포함하는 현상 카트리지; 및
상기 감광드럼의 길이 방향과 평행하게 상기 현상 카트리지에 탈착 가능하게 설치되는 것으로서, 상기 클리닝 부재에 의해 제거된 토너를 회수 및 여과하여 상기 현상 카트리지로 재공급하는 토너 리사이클 유닛;을 포함하는 현상장치.
제17항에 있어서,
상기 토너 리사이클 유닛은 상기 현상 카트리지로부터 구동력을 전달받는 현상장치.