KR20180062818A

KR20180062818A - 현상제 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치

Info

Publication number: KR20180062818A
Application number: KR1020160162923A
Authority: KR
Inventors: 김진홍; 이재래; 이호영
Original assignee: 에이치피프린팅코리아 주식회사
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-06-11
Also published as: CN109564401A; WO2018101579A1; US10073378B2; CN109564401B; US20180157193A1

Abstract

개시된 현상제 카트리지는, 현상제 배출구를 구비하는 하우징과, 하우징 내부에 회전될 수 있게 설치되는 나선 형상의 부재로서 현상제를 현상제 배출구로 운반하는 운반부재와, 현상제를 수용하고 하우징 내에 설치되어 운반부재와 연결되어 회전되는 것으로서 현상제를 하우징의 내부로 배출하는 개구를 구비하는 현상제 주머니를 포함한다.

Description

현상제 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치{developer cartridge and electrophotographic image forming apparatus using the same}

현상제 카트리지 및 이를 채용한 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. 현상기는 현상제(토너)를 수용하며, 토너를 감광체에 형성된 정전잠상에 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너화상을 형성한다.

현상제는 현상제 카트리지에 수용될 수 있다. 현상제는 현상제 카트리지로부터 현상기로 공급될 수 있다. 현상제 카트리지는 현상제를 수용하는 수용부와, 현상제가 배출되는 배출구를 구비한다. 수용부에는 현상제를 배출구로 운반하는 패들이 마련된다. 배출구는 일반적으로 수용부의 길이방향의 일측부에 마련된다. 패들은 수용부의 길이에 대응되는 길이를 갖는다. 배출구 주변의 현상제가 먼저 현상기로 공급됨에 따라 길이방향으로 현상제의 수용량이 달라지면, 현상제에 의하여 패들에 작용되는 부하가 길이방향으로 균일하지 않아 패들 축이 손상될 위험이 있다. 또한, 패들이 수용부의 내벽을 긁으면서 회전되기 때문에 패들의 구동 부하가 크다. 또한, 패들이 지속적으로 구동되면서 수용부 내의 현상제를 교반하므로, 현상제에 스트레스가 누적되어 현상제 물성을 열화시킬 수 있다. 현상제 카트리지의 제조 공정에 현상제를 현상제 카트리지의 하우징 내에 충전하는 공정이 포함되므로, 공정 중에 현상제가 누출되어 제조 설비의 청정도를 유지하기 어렵다.

현상제 스트레스를 줄일 수 있는 현상제 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.

일 측면에 따른 현상제 카트리지는, 현상제 배출구를 구비하는 하우징; 상기 하우징 내에 회전될 수 있게 설치되는 나선 형상의 부재로서, 현상제를 상기 현상제 배출부로 운반하는 운반부재; 상기 현상제를 수용하고 상기 하우징 내에 설치되어 상기 운반부재와 연결되어 회전되는 것으로서, 상기 현상제를 상기 하우징의 내부로 배출하는 개구를 구비하는 현상제 주머니;를 포함한다.

일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체에 현상제를 공급하여 가시적인 토너화상을 형성하는 현상기를 구비하는 본체; 상기 현상기에 현상제를 공급하는 것으로서 전술한 현상제 카트리지;를 포함한다.

상술한 현상제 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치의 실시예들에 따르면, 현상제에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.

도 1은 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 현상제 카트리지의 일 실시예의 개략적인 종단면도이다.
도 3은 현상제 카트리지의 일 실시예의 횡단면도이다.
도 4는 현상제 카트리지의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 5a와 도 5b는 각각 현상제 주머니의 일 실시예의 평면도와 단면도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d는 현상제 주머니의 일 실시예의 부분 종단면도들이다.
도 7a와 도 7b는 현상제 주머니의 측면도들로서, 현상제와 가스를 충전하기 위한 구조의 일 예를 보여준다.
도 8은 개구의 형태의 예들을 보여주는 도면이다.
도 9a는 현상제 카트리지의 일 실시예의 부분 단면도이다.
도 9b와 도 9c는 스토퍼가 채용된 현상제 주머니의 일 실시예의 사시도들이다.
도 10은 현상제 주머니의 일 실시예의 사시도이다.
도 11a와 도 11b는 도 10에 도시된 현상제 주머니의 일 실시예에서 개구의 형상을 보여주는 평면도들이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 현상제 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예의 화상형성장치는 전자사진방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다. 본 실시예의 화상형성장치는 칼라 화상형성장치이다. 도 1을 참조하면, 화상형성장치는, 복수의 현상기(10)와 현상제가 수용된 복수의 현상제 카트리지(20)를 구비한다. 현상제 카트리지(20)는 '토너 카트리지'라 명명되기도 한다. 복수의 현상제 카트리지(20)는 복수의 현상기(10)와 각각 연결되며, 복수의 현상제 카트리지(20)에 수용된 현상제는 복수의 현상기(20)로 각각 공급된다. 복수의 현상제 카트리지(20)와 복수의 현상기(10)는 개별적으로 교체될 수 있다.

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 포함한다. 또한, 복수의 현상제 카트리지(20)는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)로 공급하기 위한 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제가 각각 수용된 복수의 현상제 수용부(20C)(20M)(20Y)(20K)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 수용하고 현상하기 위한 현상제 카트리지(20) 및 현상기(10)를 더 구비할 수 있다. 이하에서는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)와 복수의 현상제 카트리지(20C)(20M)(20Y)(20K)를 구비하는 화상형성장치에 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 현상하기 위한 구성요소를 지칭하는 것이다.

현상기(10)는 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(14)과, 현상제 카트리지(10)로부터 공급된 현상제를 정전잠상에 공급하여 가시적인 토너 화상으로 현상시키는 현상롤러(13)를 포함할 수 있다. 감광드럼(21)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(15)는 감광드럼(14)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(15) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 현상기(10)는 대전롤러(15)에 부착된 현상제나 먼지 등의 이물질을 제거하는 대전롤러클리너, 후술하는 중간전사과정 후에 감광드럼(14) 표면에 잔류되는 현상제를 제거하는 클리닝 부재(17), 감광드럼(14)와 현상롤러(13)가 대면된 현상영역으로 공급되는 현상제의 양을 규제하는 규제 부재 등을 더 구비할 수 있다. 폐현상제는 폐현상제 수용부(17a)에 수용된다.

이성분 현상방식을 채용하는 경우에, 현상제 카트리지(20)에는 수용되는 현상제는 토너일 수 있다. 현상기(10) 내에는 캐리어가 수용될 수 있다. 현상롤러(13)는 감광드럼(14)로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(13)는 자기롤러일 수 있으며, 현상 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수도 있다. 현상기(10) 내에서 토너가 캐리어와 혼합되며, 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(13)의 표면에 부착되어 감광드럼(14)와 현상롤러(13)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(13)와 감광드럼(14) 사이에 인가되는 현상 바이어스 전압에 의하여 토너만이 감광드럼(14)로 공급되어 감광드럼(14)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 화상으로 현상시킨다.

이성분 현상방식이 채용되는 경우에, 현상제 카트리지(20)에 수용되는 현상제는 토너와 캐리어일 수도 있다. 이 경우, 현상기(10) 내의 캐리어와 토너의 비율을 일정하게 유지하기 위하여, 여분의 캐리어는 현상기(10)의 외부로 배출되며, 도시되지 않은 폐현상제 용기에 수용된다.

캐리어를 사용하지 않는 일성분 현상방식을 채용하는 경우에, 현상롤러(13)는 감광드럼(14)와 접촉되어 회전될 수 있으며, 감광드럼(14)로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치되어 회전될 수 있다. 현상제 카트리지(20)에 수용되는 현상제는 토너일 수 있다.

이상, 일 실시예에 따른 화상형성장치의 현상방식에 대하여 구체적으로 설명하였으나, 현상방식은 이에 한정되지 않으며 현상방식에 대하여는 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

노광기(50)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(14)에 조사하여 감광드럼(14)에 정전잠상을 형성하는 것으로서, 대표적인 예로서는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)나 LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 있다.

중간전사벨트(60)는 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(14) 상에 현상된 토너화상을 일시적으로 수용한다. 중간전사벨트(60)를 사이에 두고 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(14)과 대면되는 위치에 복수의 중간전사롤러(61)가 배치된다. 복수의 중간전사롤러(61)에는 감광드럼(14) 상에 현상된토너 화상을 중간전사벨트(60)로 중간전사시키기 위한 중간전사바이어스가 인가된다. 중간전사롤러(61) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.

전사롤러(70)는 중간전사벨트(60)와 대면되게 위치된다. 전사롤러(70)에는 중간전사벨트(60)에 전사된 토너화상을 기록매체(P)로 전사시키기 위한 전사바이어스가 인가된다.

정착기(80)는 기록매체(P)로 전사된 토너화상에 열 및/또는 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다. 정착기(80)의 형태는 도 1에 도시된 예에 한정되지 않는다.

상기한 구성에 의하여, 노광기(50)는 각 색상의 화상정보에 대등하여 변조된 복수의 광을 복수의 현상기(10C)(10M)(10Y)(10K)의 감광드럼(14)에 주사하여 감광드럼(14)에 정전잠상을 형성시킨다. 복수의 현상제 카트리지(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 감광드럼(14)의 정전잠상이 가시적인 토너화상으로 현상된다. 현상된 토너화상들은 중간전사벨트(60)로 순차로 중간전사된다. 급지수단(90)에 적재된 기록매체(P)는 급지경로(91)를 따라 이송되어 전사롤러(70)와 중간전사벨트(60) 사이로 이송된다. 전사롤러(70)에 인가되는 전사 바이어스 전압에 의하여 중간전사벨트(60) 위에 중간전사된 토너화상은 기록매체(P)로 전사된다. 기록매체(P)가 정착기(80)를 통과하면, 토너화상은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 고착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(92)에 의하여 배출된다,

현상제 카트리지(20)에 수용된 현상제는 현상기(10)로 공급된다. 현상제 카트리지(20)의 내부에 수용된 현상제가 모두 소모되면, 현상제 카트리지(20)는 새로운 현상제 카트리지(20)로 교체될 수 있으며, 새로운 현상제가 현상제 카트리지(20)에 충전될 수도 있다.

화상형성장치는 현상제 공급유닛(30)을 더 구비할 수 있다. 현상제 공급유닛(30)은 현상제 카트리지(20)로부터 현상제를 받아서 현상기(10)로 공급한다. 현상제 공급유닛(30)은 공급 관로(40)에 의하여 현상기(10)와 연결된다.

도면으로 도시되지는 않았지만, 현상제 공급유닛(30)이 생략되고, 공급 관로(40)는 현상제 카트리지(20)와 현상기(10)를 직접 연결할 수도 있다.

도 2는 현상제 카트리지(20)의 일 실시예의 개략적인 종단면도이며, 도 3은 현상제 카트리지(20)의 일 실시예의 횡단면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 현상제 카트리지(20)는, 하우징(210), 나선 코일(220), 및 현상제 주머니(bag)(230)를 구비할 수 있다.

하우징(210)에는 현상제 배출구(211)가 마련된다. 현상제 배출구(211)를 통하여 현상제가 현상기(10)로 공급된다. 현상제 배출구(211)에는 공급 관로(도 1: 40)가 연결될 수 있다. 또한, 현상제 배출구(211)는, 공급유닛(도 1: 30)에 연결될 수 있다. 또한, 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상기(10)에 바로 연결될 수도 있다. 현상제 배출구(211)는 예를 들어, 하우징(210)의 길이방향(L)의 일측에 마련될 수 있다.

하우징(210) 내부에는 회전되면서 현상제를 현상제 배출구(211)로 운반하는 운반 부재가 설치된다. 운반 부재는 나선형상의 부재일 수 있다. 나선 코일(220)은 운반 부재의 일 예이다. 예를 들어, 하우징(210)의 길이방향(L)의 일 측벽(212)에는 동력전달부재(240)가 마련된다. 나선 코일(220)의 일단부(221)는 동력전달부재(240)에 연결된다. 동력전달부재(240)는 예를 들어, 기어, 커플러 등일 수 있다. 동력전달부재(240)는 본체(1)에 마련된 모터(미도시)와 연결될 수 있다. 동력전달부재(240)는 현상제 카트리지(20)에 마련된 모터(미도시)와 연결될 수도 있다. 나선 코일(220)이 회전되면, 하우징(210) 내부의 현상제는 현상제 배출구(211) 쪽으로 운반된다.

현상제 주머니(230)의 내부에는 현상제가 수용된다. 현상제 주머니(230)에는 현상제를 하우징(210)의 내부로 배출하는 개구(233)가 마련된다. 개구(233)는 현상제 배출구(211)와 중첩되지 않는 위치에 마련될 수 있다. 예를 들어, 개구(233)는 현상제 배출구(211)로부터 길이방향(L)으로 이격되게 위치된다. 개구(233)와 현상제 배출구(211)가 중첩되게 위치되면, 개구(233)를 통하여 현상제 주머니(230)로부터 배출된 현상제가 바로 현상제 배출구(211)를 통하여 현상제 카트리지(20)의 외부로 배출된다. 그러면, 현상제가 일시적으로 과도하게 현상기(10)로 공급되어 화상 농도 불량이나 현상제 누출의 원인이 될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 개구(233)를 통하여 현상제 주머니(230)로부터 배출된 현상제는 하우징(210) 내부에서 나선 코일(220)에 의하여 길이방향(L)으로 운반되어 현상제 배출구(211)로 운반된다. 따라서, 현상제가 안정적으로 또 균일하게 현상제 배출구(211)를 통하여 배출될 수 있다.

현상제 주머니(230)는 하우징(210) 내에 설치되어 회전된다. 예를 들어, 현상제 주머니(230)는 운반 부재와 연결되어 회전될 수 있다. 다시 말하면, 현상제 주머니(230)는 운반 부재로부터 회전력을 받아 회전될 수 있다. 본 실시예에서는 운반 부재로서 나선 코일(220)이 채용되며, 현상제 주머니(230)는 나선 코일(220)의 중앙부(내경부)에 삽입된다. 나선 코일(220)이 회전되면, 현상제 주머니(230)도 함께 회전된다. 현상제 주머니(230)의 외경은 나선 코일(220)의 내경보다 약간 클 수 있다. 현상제 주머니(230)가 나선 코일(220)의 내경부에 삽입되면, 나선 코일(220)이 현상제 주머니(230)를 압박한다. 운반부재는 반드시 나선 코일(220)일 필요는 없으며, 현상제 주머니(230)가 삽입되는 중앙부를 구비하는 다양한 형태일 수 있다.

현상제 주머니(230)는 유연한 재료로 형성된다. 현상제 주머니(230)는 마찰계수가 낮은 표면을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 현상제 주머니(230)는 예를 들어 PE 시트(Polyethylene sheet), LDPE 시트(Low Density Polyethylene sheet), PA 시트(Polyamide sheet) 등으로 형성될 수 있다. 현상제 주머니(230)는 유연한 벽(231)과, 내부에 가스(gas), 예를 들어 공기가 충전되어 현상제 주머니(230)의 형태를 유지시키는 지지벽(232)을 포함한다. 유연한 벽(231)과 지지벽(232)에 의하여 현상제가 수용되는 수용 공간(A)가 형성된다. 지지벽(232)은 현상제 주머지(230)가 회전될 때에 비틀리지 않도록 현상제 주머니(230)에 강성을 부여한다.

현상제 카트리지(20)가 화상형성장치 본체(1)에 장착되기 전에, 개구(233)는 씰링된 상태로 유지된다. 도 4는 현상제 카트리지(20)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 개구(233)를 막는 제1씰링부재(250)가 도시되어 있다. 제1씰링부재(250)는 유연한 벽(231)에 부착되어 개구(233)를 막는다. 제1씰링부재(250)는 "U"자 형태로 구부러져서 하우징(210)의 측벽(212)에 마련된 인출구(213)를 통과하여 하우징(210)의 외부로 연장된다. 현상제 카트리지(20)를 본체(1)에 장착하기 전에, 제1씰링부재(250)를 당겨서 제거하면, 개구(233)가 개방된다. 인출구(213)를 통하여 현상제가 누출되지 않도록 하기 위하여, 제2씰링부재(260)가 마련될 수 있다. 제2씰링부재(260)는 예를 들어 탄력적으로 변형 및 복원이 가능한 스펀지로 형성될 수 있다.

현상제 주머니(230)를 형성하는 유연한 벽(231)과 지지벽(232)의 형태를 다양할 수 있다. 도 5a와 도 5b는 각각 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 평면도와 단면도이다. 도 5a와 도 5b를 참조하면, 수용 공간(A)을 형성하는 내부벽(231a)과, 내부벽(231a)으로부터 외측으로 이격되어 내부벽(231a)과 함께 가스가 충전되는 충전 공간(B)을 형성하는 외부벽(232a)을 구비한다. 내부벽(231a)에 의하여 유연한 벽(231)이 구현되며, 서로 이격된 내부벽(231a)과 외부벽(232a)에 의하여 지지벽(232)이 구현된다. 내부벽(231a)의 일부(231b)는 외부로 노출되며, 개구(233)는 노출된 일부(231b)에 형성된다. 개구(233)의 귀퉁이(233a)는 라운드 형상을 가진다. 이에 의하여, 개구(233)가 찢어질 가능성을 줄일 수 있다. 개구(233)는 지지벽(232)에 의하여 에워싸인 형태일 수 있다. 이에 의하여, 개구(233)의 형태가 유지되어 현상제가 개구(233)를 통하여 용이하게 하우징(210) 내부로 배출될 수 있다.

도 5a와 도 5b에 도시된 현상제 카트리지(20)는 개구(233)가 형성된 부분을 제외한 유연한 벽(231)의 외부에 전체적으로 지지벽(232)이 형성된 형태이나, 현상제 카트리지(20)의 형태는 이에 한정되지 않는다.

도 6a는 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 부분 종단면도이다. 도 6a를 참조하면, 내부벽(231a)와 외부벽(232a) 사이에 다수의 격벽(234)이 마련되며, 다수의 격벽(234)에 의하여 내부벽(231a)와 외부벽(232a) 사이의 충전 공간(B)은 가스가 충전되는 제1공간(B1)과, 가스가 충전되지 않는 제2공간(B2)으로 구분될 수 있다. 제1공간(B1)와 제2공간(B2)은 현상제 주머니(230)의 길이방향(L)으로 연장될 수 있다.

도 6b는 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 부분 종단면도이다. 도 6b를 참조하면, 유연한 벽(231)에 의하여 수용 공간(A)이 형성되고, 유연한 벽(231)을 기준으로 하여 외측으로 볼록한 다수의 지지벽(232)이 유연한 벽(231)의 원주방향으로 배열될 수 있다. 다수의 지지벽(232)은 현상제 주머니(230)의 길이방향(L)으로 연장될 수 있다.

도 6c는 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 부분 종단면도이다. 도 6c를 참조하면, 유연한 벽(231)에 의하여 수용 공간(A)이 형성되고, 유연한 벽(231)을 기준으로 하여 내측으로 볼록한 다수의 지지벽(232)이 유연한 벽(231)의 원주방향으로 배열될 수 있다. 다수의 지지벽(232)은 현상제 카트리지(20)의 길이방향(L)으로 연장될 수 있다.

도 6d는 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 부분 종단면도이다. 도 6d를 참조하면, 유연한 벽(231)에 의하여 수용 공간(A)이 형성되고, 유연한 벽(231)을 기준으로 하여 내측과 외측으로 볼록한 다수의 지지벽(232)이 유연한 벽(231)의 원주방향으로 배열될 수 있다. 다수의 지지벽(232)은 현상제 주머니(230)의 길이방향(L)으로 연장될 수 있다.

현상제 주머니(230)에는 현상제와 가스를 충전하기 위한 구조가 마련될 수 있다. 도 7a와 도 7b는 현상제와 가스를 충전하기 위한 구조의 일 예를 보여주는 도면들로서, 현상제 주머니(230)의 측면도들이다. 도 7a와 도 7b를 참조하면, 현상제 주머니(230)의 일단부에는 수용 공간(A)과 연통된 현상제 주입구(235)와 지지벽(232)의 충전 공간(B)과 연통된 가스 충전구(236)가 마련된다. 현상제 주입구(235)와 가스 충전구(236)의 갯수와 형태는 도 7a 및 7b에 도시된 예에 한정되지 않는다.

도 6a에서 다수의 제1공간(B1)들은 직렬 또는 병렬로 가스 충전구(236)와 연통될 수 있다. 도 6b, 6c, 6d에서 다수의 지지벽(232)들은 직렬 또는 병렬로 가스 충전구(236)와 연통될 수 있다. 가스 충전구(236)를 통하여 충전 공간(B)에 가스가 주입된다. 지지벽(232)이 형성되고, 현상제 주머니(230)가 펴지면서 수용공간(A)이 형성된다. 가스 충전이 완료되면 가스 충전구(236)를 예를 들어 열융착, 초음파 융착 등의 방법에 의하여 막는다. 지지벽(232)에 의하여 현상제 주머니(230)의 형상이 유지된다.

제1씰링부재(250)에 의하여 개구(233)가 막힌 상태에서 현상제 주입구(235)를 통하여 수용 공간(A)에 현상제가 주입된다. 지지벽(232)에 의하여 현상제 주머니(230)의 형상이 유지되므로, 현상제가 안정적으로 수용 공간(A)에 주입될 수 있다. 그 후에, 현상제 주입구(235)를 예를 들어 열융착, 초음파 융착 등의 방법에 의하여 막을 수 있다.

이와 같이 가스가 충전되고 현상제가 주입된 현상제 주머니(230)는 나선 코일(220)의 중앙부(내경부)에 삽입된다. 현상제 카트리지(20)가 본체(1)에 장착되기 전에 제1씰링부재(250)가 제거된다. 그러면, 개구(233)를 통하여 현상제가 하우징(210) 내부로 배출된다. 나선 코일(220)이 회전되면, 현상제 주머니(230)가 함께 회전된다. 현상제 주머니(230)의 회전에 의하여 내부의 현상제는 용이하게 개구(233)를 통하여 하우징(210) 내부로 배출될 수 있다.

현상제 주머니(230)가 채용되지 않은 종래의 현상제 카트리지의 경우, 현상제가 소모됨에 따라 현상제가 길이방향으로 균일하게 분포되지 않고 편중될 수 있다. 이 경우, 나선 코일(220)에 부분적으로 과부하가 걸려서 구동 모터(미도시)의 탈조, 나선 코일(220)의 변형이나 파손의 위험이 있다. 현상제 주머니(230)가 채용된 본 실시예의 현상제 카트리지(20)에 따르면, 나선 코일(220)의 중앙부에 현상제 주머니(230)가 삽입되어 있고, 또 지지벽(232)에 의하여 현상제 주머니(230)의 형상이 유지되므로, 나선 코일(220)에 과도한 구동 부하가 걸리지 않으며, 나선 코일(220)의 변형 위험을 줄일 수 있다. 또한, 현상제 주머니(230) 내부의 현상제는 회전 진동과 현상제 주머니(230)의 탄성에 의하여 현상제 주머니(230) 내부의 현상제는 서로 뭉쳐지지 않고 분말 상태로 유지될 수 있다.

현상제 주머니(230)가 채용되지 않은 종래의 현상제 카트리지의 경우, 나선 코일(220)과 현상제가 지속적으로 접촉되므로, 현상제에 스트레스가 누적되어 현상제 물성이 저하될 수 있다. 현상제 주머니(230)가 채용된 본 실시예의 현상제 카트리지(20)에 따르면, 현상제는 현상제 주머니(230) 내부로부터 하우징(210)으로 공급되는 구조이므로 현상제와 나선 코일(220)의 접촉시간을 줄일 수 있어, 현상제 스트레스를 완화시킬 수 있으며, 현상제의 물성이 안정적으로 유지될 수 있다.

현상제 주머니(230)가 채용되지 않은 종래의 현상제 카트리지의 경우, 제조 공정은 현상제를 하우징(210)에 직접 충전하는 충전 공정을 포함한다. 그러므로, 충전 공정에 문제가 발생된 경우 제조 공정 전체에 영향이 미치게 된다. 현상제 주머니(230)가 채용된 본 실시예의 현상제 카트리지(20)에 따르면, 현상제 주머니(230)에 현상제를 충전하는 공정은 독립된 공정으로 구현될 수 있으며, 현상제가 충전된 현상제 주머니(230)가 현상제 카트리지(20)의 제조 공정에 부품으로서 공급될 수 있다. 따라서, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 현상제 카트리지(20)의 제조 공정에서 현상제가 외부로 노출되지 않으므로, 공정 청정도를 향상시킬 수 있다.

개구(233)와 현상제 배출구(211)가 중첩되지 않는다면, 개구(233)의 형태와 갯수는 특별히 제한되지 않는다. 도 8은 개구(233)의 형태의 예들을 보여준다. 도 8(a), (b), (c), (g)에 도시된 바와 같이, 개구(233)는 사각형 형태일 수 있다. 이때, 개구(233)가 찢어지지 않도록 구석(coner)는 라운드 형상일 수 있다. 도 8(a)에 도시된 바와 같이 개구(233)는 현상제 주머니(230)의 길이방향(L)으로 현상제 배출구(211)의 반대쪽에 위치될 수 있다. 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 개구(233)는 현상제 주머니(230)의 길이방향(L)으로 현상제 배출구(211)에 가까운 쪽에 위치될 수 있다. 도 8(c)에 도시된 바와 같이 다수의 개구(233)가 길이방향(L)으로 배열될 수 있다. 도 8(g)에 도시된 바와 같이, 개구(233)는 현상제 배출구(211)의 반대쪽 단부로부터 현상제 배출구(211)와 중첩되지 않는 위치까지 길게 연장된 형태일 수 있다. 도 8(d)에 도시된 바와 같이, 개구(233)는 길이방향(L)의 장축을 갖는 타원형일 수 있다. 도 8(e)에 도시된 바와 같이 원형의 다수의 개구(233)가 길이방향(L)으로 배열될 수 있다. 도 8(f)에 도시된 바와 같이, 원형의 다수의 개구(233)가 길이방향(L)으로 지그재그 배열될 수 있다.

전술한 바와 같이 현상제 주머니(230)는 나선 코일(220)의 내경부에 삽입되어 나선 코일(220)과 함께 회전된다. 이때, 나선 코일(220)에 의하여 현상제 주머니(230)에 현상제 배출구(211) 쪽으로 미는 추력이 작용되어, 현상제 주머니(230)가 현상제 배출구(211) 쪽으로 밀릴 수 있다. 현상제 주머니(230)가 현상제 배출구(211) 쪽으로 지속적으로 밀리면, 현상제 주머니(230)가 하우징(210)의 현상제 배출구(211) 쪽의 측벽에 접촉된 후에는 나선 코일(220)이 압축되고, 현상제 주머니(230)가 나선 코일(220)로부터 이탈될 수 있다. 도 9a는 현상제 카트리지(20)의 일 실시예의 부분 단면도이다. 도 9a를 참조하면, 현상제 주머니(230)에는 스토퍼(270)가 마련된다. 스토퍼(270)는 나선 코일(220)의 단부(221), 예를 들어 나선 코일(220)의 현상제 배출구(211)의 반대쪽 단부에 걸리는 고리를 포함할 수 있다. 이에 의하여, 현상제 주머니(230)가 현상제 배출구(211) 쪽으로 밀리는 것을 방지할 수 있다.

도 9b와 도 9c는 스토퍼(270)가 채용된 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 사시도들이다. 도 9b에 도시된 바와 같이 스토퍼(270)는 현상제 주머니(230)의 단부로부터 돌출된 고리를 포함할 수 있다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 스토퍼(270)는 현상제 주머니(230)의 단부를 관통하는 고리를 포함할 수 있다.

도 10은 현상제 주머니(230)의 일 실시예의 사시도이다. 도 10을 참조하면, 현상제 주머니(230)를 형성하는 지지벽(232)의 일부는 현상제 주머니(230)의 외측으로 돌출된 나선 형상부(237)를 구비한다. 나선 형상부(237)의 나선 방향은 나선 코일(220)의 나선 방향과 동일하다. 이와 같은 구성에 의하면, 현상제 주머니(230)가 나선 코일(220)과 함께 회전될 때에 나선 형상부(237)에 의하여 하우징(210) 내부의 현상제가 현상제 배출구(211)로 운반될 수 있다. 따라서, 현상제를 안정적이고 효과적으로 현상제 배출구(211)로 운반할 수 있다.

도 11a와 도 11b는 도 10에 도시된 현상제 주머니(230)의 일 실시예에서 개구(233)의 형상을 보여주는 평면도들이다. 도 11a를 참조하면, 지지벽(232)은 개구(233)의 주위에 길이방향(L)으로 연장되어 개구(233)의 형상을 유지시키는 개구 형성벽(238)을 포함한다. 도 11b를 참조하면, 지지벽(232)은 나선 형상부(237)와 함께 개구(233)를 에워싸서 개구(233)의 형상을 유지시키는 개구 형성벽(238)을 포함한다. 이에 의하여, 나선 형상부(237)와 개구 형성벽(238)에 의하여 에워싸인 유연한 벽(231)에 개구(233)가 형성된 형태가 구현될 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...본체 10...현상기
13...현상롤러 14...감광드럼
15...대전롤러 18..규제부재
17...클리닝 블레이트 17a...폐토너 수용부
19...공급롤러 20...현상제 카트리지
30...현상제 공급유닛 40...공급 관로
50...노광기 61...중간전사벨트
62...중간전사롤러 70...전사롤러
80...정착기 90...급지수단
210...하우징 211...현상제 배출구
213...인출구 220...나선 코일
230...현상제 주머니 231...유연한 벽
232...지지벽 233...개구
234...격벽 235...현상제 주입구
236...가스 충전구 237...나선 형상부
240...동력전달부재 250...제1씰링부재
260...제2씰링부재 270...스토퍼

Claims

현상제 배출구를 구비하는 하우징;
상기 하우징 내에 회전될 수 있게 설치되는 나선 형상의 부재로서, 현상제를 상기 현상제 배출부로 운반하는 운반부재;
상기 현상제를 수용하고 상기 하우징 내에 설치되어 상기 운반부재와 연결되어 회전되는 것으로서, 상기 현상제를 상기 하우징의 내부로 배출하는 개구를 구비하는 현상제 주머니;를 포함하는 현상제 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 현상제 주머니는, 유연한 벽과, 내부에 가스가 충전되어 상기 현상제 주머니의 형태를 유지시키는 지지벽을 포함하는 현상제 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 지지벽은 상기 유연한 벽을 기준으로 하여 내측으로 볼록한 현상제 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 지지벽은 상기 유연한 벽을 기준으로 하여 외측으로 볼록한 현상제 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 지지벽은 상기 유연한 벽을 기준으로 하여 내측과 외측으로 볼록한 현상제 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 개구는 상기 유연한 벽에 마련되며,
상기 지지벽은 상기 개구의 주위에 위치되어 상기 개구의 형태를 유지시키는 는 개구 형성벽을 포함하는 현상제 카트리지.
제6항에 있어서,
상기 개구 형성벽은 상기 개구를 에워싸는 현상제 카트리지.
제6항에 있어서,
상기 개구의 귀퉁이는 라운드 형상인 현상제 카트리지.
제6항에 있어서,
상기 유연한 벽에 부착되어 상기 개구를 막는 제거 가능한 제1씰링 부재;를 더 구비하는 현상제 카트리지.
제9항에 있어서,
상기 제1씰링 부재의 일단부는 상기 하우징의 외부로 연장된 현상제 카트리지.
제10항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 제1씰링부재가 인출되는 인출구가 마련되며,
상기 인출구를 통한 현상제의 누출을 방지하는 제2씰링 부재;를 더 구비하는 현상제 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 지지벽은 상기 운반 부재와 동일한 나선 방향을 갖는 나선 형상부를 포함하는 현상제 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 개구는 상기 현상제 배출구와 중첩되지 않는 현상제 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 운반 부재는 나선 코일을 포함하며,
상기 현상제 주머니는 상기 나선 코일의 중앙부에 삽입되는 현상제 카트리지.
제14항에 있어서,
상기 현상제 주머니의 최외곽 직경은 상기 나선 코일의 중앙부의 내경보다 큰 현상제 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 현상제 주머니가 상기 운반부재의 회전에 따른 추력에 의하여 상기 현상제 배출구 쪽으로 이동되지 않도록 하는 스토퍼;를 더 구비하는 현상제 카트리지.
제16항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 현상제 주머니에 마련되어 상기 운반 부재에 걸리는 고리를 포함하는 현상제 카트리지.
감광체에 현상제를 공급하여 가시적인 토너화상을 형성하는 현상기를 구비하는 본체;
상기 현상기에 현상제를 공급하는 것으로서, 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 현상제 카트리지;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.