KR20180076190A

KR20180076190A - 폐토너 수거장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR20180076190A
Application number: KR1020160180371A
Authority: KR
Inventors: 송성원
Original assignee: 에이치피프린팅코리아 주식회사
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05
Also published as: CN110168450B; EP3521943B1; US20190310582A1; EP3521943A1; US10732562B2; EP3521943A4; CN110168450A; WO2018124417A1

Abstract

폐토너 수거장치가 개시된다. 개시된 폐토너 수거장치는 폐토너를 수거하는 폐토너 통; 및 상기 폐토너 통 내부에 배치되어 상기 폐토너 통에 수거되어 쌓이는 폐토너를 평탄화하기 위해 스윙 운동 하는 평탄화 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐토너 수거장치 및 이를 구비한 화상형성장치{WASTE TONER COLLECTING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐토너 통 내의 폐토너를 고르게 분포시키는 평탄화 유닛을 갖는 폐토너 수거장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 화상 신호에 따라 용지와 같은 인쇄매체 상에 흑백화상이나 컬러화상을 현상시키는 장치로, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터, 복사기, 복합기, 팩시밀리 등이 있다.

전자사진방식의 화상형성장치는 정전잠상이 형성된 감광체 또는 중간전사장치에 토너를 부착시켜 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 만든 다음, 이 토너화상을 용지에 전사시키는 방법으로 소정의 화상을 출력한다.

상기 감광체또는 중간전사장치에서 용지로의 토너화상 전사시 감광매체에는 미전사 토너(이하, '폐토너"라 한다)가 남게 된다. 이 폐토너는 다음 화상에 좋지 않은 영향을 끼치므로 제거할 필요가 있다. 이에 따라, 전자사진방식의 화상형성장치에는 감광체 또는 중간전사장치에서 미처 전사되지 못하고 잔류한 폐토너를 수거하기 위한 폐토너 수거장치가 마련된다.

종래 화상형성장치는 감광체의 표면에 잔류하는 폐토너를 물리적으로 긁어내는 클리닝 부재와, 클리닝 부재가 긁어낸 폐토너를 회전에 의하여 폐토너 수거통으로 이송하는 폐토너 이송 오거가 마련된다. 이송된 폐토너는 폐토너 수거장치의 일 단부에 형성된 폐토너 배출구를 통과하여 폐토너 수거장치로 배출된다.

그런데, 이러한 방식으로 폐토너 통으로 유입되는 폐토너는 산과 같은 모양을 형성하며 쌓인다. 폐토너의 경우 용지의 섬유 성분 등 불순물이 인쇄 과정 중 포함되기 때문에 새 토너에 비해 유동성이 낮고 응집성이 높기 때문이다.이로 인해, 폐토너 통의 내부가 가득차지 않더라도 산 모양으로 쌓인 폐토너의 상부가 폐토너 배출구까지 올라오게 되면 폐토너 이송 오거에 결함이 생기는 문제가 있을 수 있다.

또한, 폐토너 수거장치에 폐토너가 일정 수준 이상으로 찬 것인지 판단하는 폐토너량 검지장치에 의해 산 모양으로 쌓인 폐토너의 상부가 검지되면 화상형성장치의 사용이 중단된다. 이에 따라, 종래의 화상형성장치는 폐토너 수거 효율이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감광체나 중간전사장치에서 제거되는 폐토너가 폐토너 통의 폐토너 수거 공간 전체에 고르게 쌓일 수 있도록 하여 수거 효율을 향상시킬 수 있는 폐토너 수거장치 및 이를 갖는 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 평탄화 유닛의 구동하기 위해 별도의 구동장치를 구비하지 않고 기존에 사용하는 구동장치의 동력을 활용하여 제작비를 절감할 수 있는 폐토너 수거장치 및 이를 갖는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 폐토너를 수거하는 폐토너 통; 및 상기 폐토너 통 내부에 배치되어 상기 폐토너 통에 수거되어 쌓이는 폐토너를 평탄화하기 위해 스윙 운동 하는 평탄화 유닛;을 포함하는, 폐토너 수거장치를 제공한다.

상기 평탄화 유닛은, 상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재; 및 상기 폐토너 통 내부에서 회전하며, 상기 스윙 부재와 캠 접촉하여 상기 스윙 부재를 스윙 운동시키는 캠 부재;를 포함할 수 있다.

상기 스윙 부재는 상기 폐토너 통에 회전 가능하게 연결되고, 상기 캠 부재가 캠 접촉 가능하게 삽입되는 캠 홀을 포함할 수 있다.

상기 스윙 부재는 회전 중심이 상기 캠 홀의 위치보다 하측에 위치할 수 있다.

상기 스윙 부재는 회전 중심이 상기 캠 홀의 위치보다 상측에 위치할 수 있다.

상기 평탄화 유닛은, 상기 폐토너 통 내에서 상기 스윙 부재와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 보조 스윙 부재; 및 일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 보조 스윙 부재에 힌지 연결되는 셰이킹(shaking) 부재;를 더 포함하며, 상기 셰이킹 부재는 상기 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 낼 수 있다.

상기 셰이킹 부재는 스윙하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 스크레이퍼(scraper)를 포함할 수 있다.

상기 스크레이퍼 사이에 홀이 형성될 수 있다.

상기 셰이킹 부재는 사다리 형상으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 스크레이퍼는 저면이 평면으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 스크레이퍼는 각각 단면이 이등변 삼각형이며, 상기 이등변 삼각형은 꼭지각이 나머지 2개의 밑각보다 작게 형성될 수 있다.

상기 캠 부재는 뢸로 삼각형(Reuleaux Triangle) 형상으로 형성될 수 있다.

상기 캠 부재는 회전 중심이 하나의 꼭지점에 마주하는 원호 측으로 편심될 수 있다.

상기 캠 홀은 상기 캠 부재의 폭과 동일한 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 스윙 부재는 상기 캠 부재가 캠 접촉 가능하게 삽입되고, 서로 평행한 한 쌍의 내측면을 갖는 캠 홀을 포함하고, 상기 한 쌍의 내측면의 간격은 상기 캠 부재의 폭과 동일하게 형성될 수 있다.

캠 부재는 폐토너 이송 오거의 일단에 연결될 수 있다.

상기 폐토너 통은 복수의 폐토너 유입홀이 형성되고, 상기 캠 부재는 상기 복수의 폐토너 유입홀에 각각 대응하도록 복수개로 이루어지며, 상기 스윙 부재는 상기 캠 부재에 각각 스윙 운동 가능하게 연결되도록 복수개로 이루어질 수 있다.

상기 평탄화 유닛은, 상기 폐토너 통 내벽으로부터 돌출되는 지지돌기; 일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 지지돌기에 슬라이딩 가능하게 지지되어 상기 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 내는 셰이킹(shaking) 부재; 및 를 포함할 수 있다.

상기 셰이킹 부재는 상기 지지돌기에 슬라이딩 가능하게 안착되는 슬라이딩부가 형성될 수 있다.

상기 지지돌기에는 상기 셰이킹 부재의 왕복 운동을 규제하는 규제 홈이 형성되고, 상기 슬라이딩부에는 상기 규제 홈 내에서 슬라이딩 이동 하는 걸림돌기가 형성될 수 있다.

본 발명은 화상형성부; 상기 화상형성부에서 발생한 폐토너를 수거하는 폐토너 수거장치; 및 상기 폐토너를 상기 화상형성부에서 상기 폐토너 수거장치로 이송하는 폐토너 이송 오거;를 포함하고, 상기 폐토너 수거장치는, 상기 폐토너를 수거할 수 있는 수거공간을 갖는 폐토너 통;및 상기 폐토너 이송 오거로부터 전달받은 구동력에 의해 상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 하는 평탄화 유닛을 포함하는, 화상형성장치를 제공한다.

상기 평탄화 유닛은, 상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재; 상기 폐토너 통 내부에서 회전하며, 상기 스윙 부재와 캠 접촉하여 상기 스윙 부재를 스윙 운동시키는 캠 부재; 상기 폐토너 통 내에서 상기 스윙 부재와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 보조 스윙 부재; 및 일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 보조 스윙 부재에 힌지 연결되는 셰이킹(shaking) 부재;를 포함할 수 있다.

상기 캠 부재는 상기 폐토너 이송 오거의 일단에 결합하고, 상기 폐토너 이송 오거와 함께 회전할 수 있다.

상기 캠 부재의 중심은 상기 폐토너 이송 오거의 중심과 일치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 폐토너 수거장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 표시된 선 A-A를 따라 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 표시된 B부분의 내측을 나타낸 확대 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 제1 케이스의 내부를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 캠 부재와 스윙 부재의 구동을 나타내는 도면이다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 캠 부재의 중심과 캠 부재의 회전 중심이 일치하는 경우와, 캠 부재의 회전 중심이 캠 부재의 중심에 편심된 경우를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 스윙 부재의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 셰이킹 부재의 평면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 셰이킹 부재의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 평탄화 유닛의 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 사시도 이다.
도 13은 도 12의 D를 나타내는 확대 단면도이다.
도 14 내지 도 16은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 정면도들이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(1)에 대해 개략적으로 설명한 후, 폐토너 수거장치(100)에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

화상형성장치(1)는 본체(2), 용지공급유닛(10), 화상형성유닛(30), 정착유닛(80), 배지유닛(90), 및 폐토너 수거장치(100)를 포함한다.

본체(2)는 화상형성장치(1)의 외관을 형성하며, 그 내부에 용지공급유닛(10), 화상형성유닛(30), 정착유닛(80), 배지유닛(90), 및 폐토너 수거장치(100)를 수용한다.

용지공급유닛(10)은 본체(2)의 내부에 설치되어 인쇄매체(P)를 화상형성유닛(30)으로 공급하며, 급지카세트(11)와 픽업롤러(12)를 포함한다. 화상형성유닛(30)은 공급된 인쇄매체(P)에 소정의 화상을 형성한다. 정착유닛(80)은 가시화상을 인쇄매체에 정착시킨다. 배지유닛(90)은 인쇄매체를 외부로 배출시킨다. 폐토너수거장치(100)는 각 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)에서 제거되는 폐토너를 수거하기 위한 것이다.

화상형성유닛(30)은 용지공급유닛(10)에서 공급된 인쇄매체(P)에 소정의 화상을 형성하며, 광 주사장치(31, 32, 33, 34), 감광체(41, 42, 43, 44), 현상 카트리지(35, 36, 37, 38), 전사유닛(40)을 포함한다.

복수의 광주사장치(31, 32, 33, 34)는 인쇄명령에 따라 인쇄 데이터에 대응하는 소정의 빔을 주사하고, 복수의 감광체(41, 42, 43, 44)는 광주사장치(31, 32, 33, 34)로부터 빔을 주사받아 정전 잠상이 형선된고, 현상 카트리지(35, 36, 37, 38)는 각 감광체(41, 42, 43, 44)에 토너를 부착하여 가시화상을 형성시키고, 전사유닛(40)은 가시화상을 인쇄매체로 전사시킨다.

여기에서 각 현상 카트리지(35, 36, 37, 38)은 서로 다른 색상의 토너(예컨대, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)를 저장하고, 정전잠상이 형성된 각 감광체(41, 42, 43, 44)에 토너를 부착하여 서론 다른 색상의 가시화상을 만든다.

그리고, 전사유닛(40)은 각 감광체(41, 42, 43, 44)에 형성된 가시화상을 중첩시켜 컬러 가시화상을 만드는 중간전사벨트(45)와, 중간전사벨트(45)에 형성된 컬러 가시화상을 인쇄매체로 전사시키는 최종전사롤러(46)를 포함한다. 중간전사벨트(45)는 각 감광체(41, 42, 43, 44)에 형성된 가시화상이 차례로 전사되어 중첩되고, 각 감광체(41, 42, 43, 44)에 형성된 가시화상을 중간전사벨트(45)로 전사된다.

이러한 본 발명의 일실시예에 의한 화상형성장치는 인쇄가 시작되면, 감광체(41, 42, 43, 44)에 인접하게 설치되는 복수의 대전롤러(51, 52, 53, 54)가 감광체(41, 42, 43, 44)의 표면을 일정 전위로 대전시킨다.

그리고, 화상 신호에 따라 복수의 광주사장치(31, 32, 33, 34)에서 발생된 빔이 감광체(41, 42, 43, 44)에 주사되어 감광체(41, 42, 43, 44) 표면에는 전위차에 의한 정전잠상이 형성된다. 이후, 현상 카트리지(35, 36, 37, 38)가 감광체(41, 42, 43, 44)에 토너를 부착하여 감광체(41, 42, 43, 44)에는 서로 다른 색상의 가시화상이 형성된다. 이렇게 감광체(41, 42, 43, 44)에 형성된 가시화상들은 중간전사롤러에 의해 중간전사벨트(45)의 표면에 차례로 전사되어 중첩되고, 중간전사벨트(45)에는 네 가지 색상의 분말 토너로 이루어지는 컬러 가시화상이 형성된다.

이와 함께, 용지공급유닛(10)에서 픽업롤러(11)에 의해 픽업된 인쇄매체가 중간전사벨트(45)와 최종전사롤러(46) 사이의 가시화상 전사 위치까지 이송되어 오면, 최종전사롤러(46)에 의해 중간전사벨트(45)에 형성된 컬러 가시화상이 인쇄매체로 전사된다. 이렇게 인쇄매체로 전사되는 컬러 가시화상은 정착유닛(80)을 통과하면서 열과 압력을 받아 인쇄매체 표면에 융착되고, 정착유닛(80)을 통과한 인쇄매체는 배지유닛(90)에 의해 화상형성장치 본체(2)의 외부로 배출된다.

한편, 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)의 근처에는 클리닝부재(61, 62, 63, 64)가 설치되어서 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)에서 전사되지 못하고 남아 있는 토너를 제거한다. 클리닝부재(61, 62, 63, 64)는 인쇄매채(P)에 전사가 이루어진 후에 감광체 또는 중간전사벨트(45)의 외주면에 잔류하는 폐토너를 물리적으로 긁어서 제거한다. 각 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)의 사이에는 클리닝된 폐토너를 폐토너 수거장치(100)로 이송시키는 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74, 75)가 설치된다. 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74, 75)는 각 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)의 회전 구동력에 의해 회전한다. 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74, 75)는 일측이 폐토너 수거장치(100)에 구비된 토너 유입구(105, 106, 107, 108, 109 도 3 참조)에 결합된다. 이러한 구성에 따라, 클리닝부재(61, 62, 63, 64)에 의해 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)에서 제거된 폐토너는 스크류 형상의 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74, 75)의 회전에 의하여 일 방향(종이를 뚫고 나오는 방향)으로 이송되고, 상기 이송된 폐토너는 폐토너 수거장치(100)의 일 단부에 형성된 폐토너 유입구(105, 106, 107, 108, 109, 도 5 참조)를 통과하여 폐토너 통(101)에 수거된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 폐토너 수거장치를 개략적으로 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 표시된 선 A-A를 따라 나타낸 단면도이다.

도 2 를 참조하면, 화상형성장치(1)의 본체(2) 내에는 클리닝부재(61, 62, 63, 64)와 폐토너 이송 오거(75)가 설치된다. 인쇄매채(P)에 전사가 이루어진 후에 감광체(41, 42, 43, 44) 또는 중간전사벨트(45)의 외주면에 잔류하는 폐토너는 감광체(41, 42, 43, 44) 또는 중간전사벨트(45)의 외주면에 접촉되는 클리닝부재(61, 62, 63, 64) 등에 의하여 제거된다. 제거된 폐토너는 스크류 형상의 폐토너 이송 오거(75)의 회전에 의하여 일 방향으로 이송되어 폐토너 수거장치(100)에 수거된다. 폐토너 수거장치(100)가 채워져 폐토너를 저장할 공간이 부족해지면, 폐토너 수거장치(100)를 본체(2)에서 분리하고 교체한다. 이를 위해, 폐토너 수거장치(100)는 본체(2)에 착탈 가능하게 결합된다.

복수의 감광체(41, 42, 43, 44) 및 중간전사벨트(45)는 모두 동일한 클리닝부재(61, 62, 63, 64, 65)와 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74, 75)를 각각 포함한다. 설명의 편의를 위해서, 도 2에서는 중간전사벨트(45)의 폐토너 이송 오거(75)에 대해서만 도시하고 설명한다. 폐토너 이송 오거(75)는 중간전사벨트(45)에서 제거된 폐토너를 중간전사벨트(45)의 축방향을 따라 폐토너 수거장치(100)로 이동시킨다.

폐토너 수거장치(100)는 화상형성장치(1)의 본체(2) 일측에 분리 가능하게 설치된다. 폐토너 수거장치(100)는 폐토너를 수거하는 폐토너 통(101)을 포함한다. 폐토너 통(101)의 일 단부에는 폐토너 이송 오거(75)에 의하여 이송된 폐토너를 폐토너 통(101)으로 유입시키는 폐토너 유입홀(105)이 형성된다.

구체적으로 도 3을 참조하면, 폐토너 유입홀(105)을 폐토너 이송 오거(75)가 통과하고, 폐토너 수거장치(100) 내에 배치되는 폐토너 이송 오거(75)의 하단에 폐토너 배출구(76)가 형성된다. 폐토너는 폐토너 배출구(76)로부터 폐토너 통(101)의 바닥면(101a)으로 수직하게 배출된다. 폐토너가 폐토너 배출구(76)에서 폐토너 통(101)의 바닥면(101a)으로 떨어지면서 폐토너는 원뿔 모양으로 쌓이게 된다. 이 때, 폐토너 더미(heap, W2)의 경사면과 폐토너 통(101)의 바닥면(101a)이 이루는 각을 폐토너의 안식각(α)이라고 한다. 안식각(α)은 폐토너가 미끄러져 내리지 않는 최대 각도이다.

폐토너가 안식각(α)을 갖는 원뿔 모양의 더미(W2)를 형성함에 따라 폐토너 수거장치(100)의 폐토너 통(101)이 가득차지 않더라도 폐토너 더미의 꼭대기가 폐토너 배출구(76)까지 올라오게 되면 폐토너 수거장치(100)는 교체가 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예 따른 폐토너 수거장치(100)는 폐토너 통(101) 내부에 평탄화 유닛(110)을 구비한다. 평탄화 유닛(110)은 스윙 운동하면서 폐토너 통(101)에 수거되어 쌓이는 폐토너(W1)를 평탄화할 수 있다.

평탄화 유닛(110)은 캠 부재(120), 스윙 부재(140), 셰이킹 부재(160) 및 보조 스윙 부재(180)를 포함한다.

스윙 부재(140)는 폐토너 통(101) 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되고,

캠 부재(120)는 폐토너 통(101) 내부에서 회전하며, 스윙 부재(140)와 캠 접촉하여 스윙 부재를 스윙 운동 시키고,

보조 스윙 부재(180)는 폐토너 통(101) 내에서 스윙 부재(140)와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되고,

셰이킹 부재(160)는 일측이 스윙 부재(140)에 힌지 연결되고, 타측이 보조 스윙 부재(180)에 힌지 연결되며, 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 낸다.

이하에서, 각 부재를 구체적으로 설명한다.

도 4는 도 2에 표시된 B부분의 내측을 나타낸 확대 분해사시도이다.

도 4를 참조하면, 폐토너 통(101) 내부에서 회전하는 캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거(75)의 일단에 결합한다. 캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거(75)가 일 방향으로 회전할 때 폐토너 이송 오거(75)와 함께 같은 방향으로 회전한다.

폐토너 이송 오거(75)는 중간전사벨트(45)의 일측에 회전 가능하게 설치된다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 폐토너 이송 오거(75)는 중간전사벨트(45)의 회전축에 결합되는 기어를 통해 구동력을 전달 받아 회전된다.

캠 부재(120)는 기존에 화상형성장치에 설치된 구동모터(미도시)의 동력을 활용하여 회전하므로, 캠 부재()를 구동시키기 위한 별도의 구동모터가 필요치 않다. 제작비가 절감된다.

캠 부재(120)는 폐토너 수거장치(100)의 폐토너 통(101)의 일측에 회전 가능하게 설치된다. 구체적으로 캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거와 결합하여 화상형성장치(1)의 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전하도록 구성된다. 도 4에서는 캠 부재(120)가 중간전사벨트(45)의 회전축에 연결되어 구동되는 폐토너 이송 오거(75)에 결합된 것으로 도시하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 캠 부재(120)는 감광체(41, 42, 43, 44)의 회전축에 연결되어 구동되는 폐토너 이송 오거와 결합할 수도 있다.

폐토너 수거장치(100)에 배치되는 폐토너 이송 오거(75)의 일단에는 캠 부재(120)와 결합하는 결합 부재(79)가 형성된다. 캠 부재(120)의 중앙에는 폐토너 이송 오거(75)의 결합 부재(79)와 결합하는 결합홀(121)이 형성된다. 결합홀(121)은 "T" 형상으로 형성된다.

결합부재(79)는 제1 결합부재(77)와 제1 결합부재(77)로부터 이격 형성된 제2 결합부재(79)로 이루어진다. 결합부재(79)는 결합홀(121)의 형상과 대응되도록 제1 결합부재(77)는 제2 결합부재(79)보다 더 좁은 폭을 갖도록 형성된다. 제1 결합부재(77)의 끝단에는 결합부재(79)가 결합홀(121)에 삽입된 후 고정될 수 있도록 제1 결합부재(77)의 상부로 돌출된 스냅돌기(77a)가 형성된다.

제1 결합부재(77)와 제2 결합부재(78)는 결합홀(121)에 스냅핏 결합 가능하게 삽입된다.

캠 부재(120)는 제2 결합부(78)에 의해 폐토너 이송 오거(75)에 대해 헛돌지 않고 폐토너 이송 오거(75)와 함께 회전한다. 결합홈(121)에 삽입된 제1 결합부재(77)의 스냅돌기(77a)는 캠 부재(120)의 결합홀(121)을 통과하여 캠 부재(120)의 전면(123)을 지지한다. 결합부재(79)에 의한 캠 부재(120)의 스냅 결합에 의해 캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거(75)에 고정 결합되고, 폐토너 이송 오거(75)와 함께 회전한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 제1 케이스의 내부를 나타내는 정면도이다.

도 5를 참조하면, 평탄화 유닛(110)은 폐토너 통(101) 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재(140), 스윙 부재(140)와 캠 접촉하여 스윙 부재를 스윙 운동 시키는 캠 부재(120), 폐토너 통(101) 내에서 스윙 부재(140)와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 보조 스윙 부재(180), 및 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(W2)의 상부를 깎아 내는 셰이킹(shaking) 부재(160)를 포함한다.

이하에서 도 6 내지 도 11을 참조하여, 각 부재를 구체적으로 설명한다.

캠 부재(120)는 스윙 부재(140)를 폐토너 통(101) 내에서 스윙 운동 하도록 하기 위한 것으로, 캠 부재(120)의 회전 동력을 스윙 부재(140)로 전달한다.

캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거(75)의 일단에 연결되어 폐토너 이송 오거(75)와 함께 회전한다. 캠 부재(120)를 회전 시키기 위해 평탄화 유닛만을 위한 별도의 구동원이 필요하지 않다. 화상형성장치라면 존재할 수 밖에 없는 동력을 활용하여 캠 부재(120)를 회전시킬 수 있다. 캠 부재(120)는 기존동력 중에서도 단방향회전 동력만을 이용하여 폐토너 수거장치(100)의 평탄화를 가능하게 한다.

캠 부재(120)는 뢸로 삼각형(Reuleaux Triangle)의 형상으로 형성된다. 뢸로 삼각형은 어느 위치에서 폭(w)을 측정해도 동일한 폭(w)을 갖는 정폭도형이다. 본 발명의 캠 부재(120)는 뢸로 삼각형의 원리를 이용한 것으로, 뢸로 삼각형을 고정된 회전 중심으로 회전 시키면 뢸로 삼각형은 동일한 폭(w)을 유지한 상태로 편차를 만들어 낼 수 있다. 이에 따라, 캠 부재(120)는 후술하는 스윙 부재(140)와 캠 접촉하여 스윙 부재를 스윙 운동시킬 수 있다.

스윙 부재(140)는 스윙 운동하여 폐토너 더미의 상부를 깍아내 폐토너를 평탄화하기 위한 것이다. 스윙 부재(140)는 캠 부재(120)의 회전에 의해 일정 범위에서 일정주기로 회전하게 된다. 즉, 스윙 부재(140)는 캠 부재(120)의 회전에 의해서 폐토너 통(101)에서 스윙 운동한다.

스윙 부재(140)는 폐토너 통(101)에 회전 가능하게 연결된다. 스윙 부재(140)는 캠 부재(120)의 회전에 의해 스윙 부재의 회전 중심(142)을 중심으로 스윙 운동한다. 스윙 부재(140)에는 캠 부재(120)가 캠 접촉 가능하게 삽입되는 캠 홀(142)이 형성된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 캠 부재와 스윙 부재의 구동을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 캠 홀(152)은 서로 평행한 한 쌍의 내측면을 갖는다. 륄로 삼각형의 형상을 갖는 캠 부재()가 회전하면 하나의 꼭지점이 사각형의 궤적을 형성한다. 이에 따라, 캠 홀(152)은 서로 평행한 한 쌍의 내측면을 갖도록 형성된다. 스윙 부재(150)가 캠 부재(120)의 2부분과 동시에 캠 접촉 가능하도록, 캠 홀(152)의 한 쌍의 내측면의 간격은 캠 부재의 뢸로 삼각형 폭(w)과 동일하게 형성된다. 캠 홀(152)의 높이는 캠 부재(120)가 캠 홀(152) 안에서 간섭 없이 회전 할 수 있도록 캠 부재(120)의 폭(w)보다 크게 형성된다.

캠 부재(120)는 고정된 회전 중심을 가지고 캠 홀(152) 내에서 회전한다. 캠 부재(120)의 회전에 따라 스윙 부재(150)로 동력이 전달된다. 캠 부재(120)의 회전 운동은 스윙 부재(150)의 스윙 운동으로 전환된다. 뢸로 삼각형 형상의 캠 부재(120)가 회전하여 편차를 만들어 내고, 편차에 따라 스윙 부재(150)는 스윙 부재의 회전 중심(144)을 기준으로 일정 범위에서 왕복 회전 운동한다.

도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 부재(140)의 일단에는 캠 부재(120)가 캠 접촉 가능하게 삽입되는 캠 홀(142)이 형성되고, 타단에는 후술하는 셰이킹 부재(160)가 회전 가능하게 결합된다.

캠 홀(142)의 하단에 스윙 부재의 회전 중심(144)이 형성된다. 폐토너 통(101)과 회전 가능하게 연결된 스윙 부재의 회전 중심(144)은 캠 홀(142)에 대해서 경사지게 형성된다.

스윙 부재의 회전 중심(144), 및 셰이킹 부재의 회전 중심(162)은 일직선 상에 위치하지만, 캠 홀(142)은 스윙 부재의 회전 중심(1441) 및 셰이킹 부재의 회전 중심(162)과 일직선 상에 위치하지 않는다. 스윙 부재(140)는 폐토너 통(101)의 형상에 따라 꺾인 형상으로 형성될 수 있다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 캠 부재의 중심과 캠 부재의 회전 중심이 일치하는 경우와, 캠 부재의 회전 중심이 캠 부재의 중심에 편심된 경우를 나타내는 도면이다.

도 7a 및 7b를 참조하면, 캠 부재(120)의 중심은 뢸로 삼각형의 각 꼭지점을 잇는 정삼각형의 중심이다. 캠 부재(120)의 회전 중심은 폐토너 이송 오거(75)의 회전 중심이다. 캠 부재의 회전 중심(C2)은 캠 부재(120)의 하나의 꼭지점에 마주하는 원호 측으로 편심되도록 형성된다. 이러한 륄로 삼각형의 형상에 의해서, 캠 부재(120)의 회전 중심(C2)과 캠 부재(120)의 중심이 일치하더라도 편차가 생겨 캠 구동할 수 있다. 캠 부재의 중심(C1)과 폐토너 이송 오거(75)의 회전 중심(C2)과의 위치 차이에 따라 스윙 부재(140)의 왕복 운동의 최대 변위가 달라지게 된다. 이에 따라, 적용되는 화상형성장치에 맞게 다양하게 변형 가능하다.

도 7a는 캠 부재(120)가 캠 부재의 중심(C1)과 캠 부재의 회전 중심(C2)이 일치하도록 폐토너 이송 오거(75)에 결합한 것이고, 도 7b는 캠 부재(120)가 캠 부재의 중심(C1)과 캠 부재의 회전 중심(C2)이 차이(g)를 갖도록 폐토너 이송 오거(75)에 결합한 것이다.

캠 부재(120)에 의한 변위는 캠 부재의 중심(C1)과 회전 중심(C2)이 일치하는 경우보다 캠 부재의 중심(C1)과 캠 부재의 회전 중심(C2)이 편심된 경우에 그 차이(g)만큼 더 커진다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 스윙 부재의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 도 5의 꺾인 형상의 스윙 부재(140)와 달리 도 8a 및 도 8b의 스윙 부재(150, 170)는 직선 형상을 갖는다. 스윙 부재(150, 170)의 캠 홀(152, 172), 스윙 부재의 회전 중심(154, 174), 셰이킹 부재의 제1 회전 중심(162)은 일직선 상에 배치된다.

도 8a의 스윙 부재(150)는 스윙 부재의 회전 중심(154)이 캠 홀(152)의 위치보다 하측에 위치한다. 캠 부재(120)의 회전 중심(C2)으로부터 스윙 부재의 회전 중심(154) 사이의 거리가 L1이고, 스윙 부재의 회전 중심(154)과 셰이킹 부재의 제1 회전 중심(162) 사이의 거리가 L2이다. 이 때, 스윙 부재(150)의 최종 변위는 캠 부재의 변위에 (L2/L1)을 곱한 값이다.

스윙 부재의 회전 중심(154)이 캠 홀(142)의 위치보다 하측에 위치하여 공차에 의한 스윙 부재의 스윙 운동의 손실이 적다. 이에 따라, 스윙 부재(150)가 정확한 변위를 가지고 움직일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 8b의 스윙 부재(170)는 스윙 부재의 회전 중심(174)이 캠 홀(172)의 위치보다 상측에 위치한다. 캠 부재(120)의 회전 중심(C2)으로부터 스윙 부재의 회전 중심(174) 사이의 거리가 L3이고, 스윙 부재의 회전 중심(174)과 셰이킹 부재의 제1 회전 중심(162) 사이의 거리가 L4이다. 이 때, 스윙 부재(150)의 최종 변위는 캠 부재의 변위에 (L4/L3)을 곱한 값이다.

도 8b의 스윙 부재의 회전 중심(174)과 셰이킹 부재의 제1 회전 중심(162) 사이의 거리(L4)가 도 8a의 스윙 부재의 회전 중심(154)과 셰이킹 부재의 제1 회전 중심(162) 사이의 거리(L2)보다 크기 때문에 도 8b의 스윙 부재(170)는 도 8a의 스윙 부재(150)보다 더 큰 변위를 갖고 스윙 운동 한다. 도 8b의 스윙 부재(150)는 큰 동작으로 스윙하는데 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 9는 도 5에 도시된 셰이킹 부재의 평면을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 셰이킹 부재의 단면도이다.

셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101) 내로 수거되는 폐토너 더미(W2)의 상부를 깎아 내서 폐토너를 평탄화하기 위한 것이다. 셰이킹 부재(160)는 스윙 부재(140)에 대해 수직하게 배치된다. 즉, 폐토너 통(101)의 길이 방향을 따라 배치된다. 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 길이 방향으로 연장 형성되고, 저면이 평면으로 형성된다. 셰이킹 부재(160)의 일측은 스윙 부재(140)에 힌지 연결되고, 타측은 보조 스윙 부재(180)에 힌지 연결된다. 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101) 내부에서 폐토너 통(101)의 길이 방향을 따라 왕복 운동한다.

보조 스윙 부재(180)는 폐토너 통(101) 내에서 스윙 부재(140)와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치된다. 보조 스윙 부재(180)는 셰이킹 부재(160)의 타측에 연결되어 셰이킹 부재(160)의 왕복 운동을 보조한다.

도 9를 참조하면, 폐토너 수거장치(100)는 화상형성장치(1)의 측면에 배치되는 것이므로, 폐토너 통(101)은 본체(2) 내부에 배치된 다른 장치들을 회피하도록 요철(凹凸) 형상을 가질 수 있다. 폐토너 통(101)의 형상에 따라 셰이킹 부재(160)가 도달하지 않는 사각지대가 생기지 않도록 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 내부 수거 공간(104)에 대응되게 형성된다.

셰이킹 부재(160)가 폐토너 통(101)의 수거 공간(104) 전부를 커버하기 위해서, 폐토너 통(101)의 철(凸)형상 부분에서는 타측으로 돌출되도록 형성된다. 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 폭에 대응되는 폭을 갖도록 형성된다.

셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 수거 공간(104) 전체에 걸쳐서 폐토너 통(101)의 길이 방향을 따라 왕복 운동할 수 있다. 폐토너 수거장치(100) 내의 전 영역을 평탄화할 수 있도록 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 내부 형상에 맞는 평면 형상을 가진다. 이에 따라, 폐토너 통(101) 전 영역에 걸쳐 고르게 평탄화가 이루어질 수 있다.

셰이킹 부재(160)는 저면이 평면으로 형성되고, 스윙 부재(140) 및 보조 스윙 부재(180)에 대해 수직하게 배치된다. 즉, 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 바닥면에 수평하게 배치된다. 셰이킹 부재(160)가 평면 형상을 가지고 폐토너 통(101)의 내부 형상에 맞도록 형성되기 때문에 평탄화 유닛(110)을 배치하기 위한 별도의 공간이 필요 없고, 폐토너 통(101)의 내부 공간의 형상에 구애 받지 않아 기존의 화상형성장치에 적용이 용이한 이점이 있다.

셰이킹 부재(160)는 사다리 형상으로 형성된다. 구체적으로, 셰이킹 부재(160)는 셰이킹 부재(160)가 스윙하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 스크레이퍼(scraper, 166)를 포함한다. 복수의 스크레이퍼(166)는 각각 단면이 삼각형으로 형성되고, 복수의 스크레이퍼(166) 중 서로 인접한 스크레이퍼(166) 사이에는 홀(169)이 형성된다. 단면이 삼각형이 복수의 스크레이퍼(166)와 복수의 홀(169)로 형성된 망체 형상의 스크레이퍼(166)에는 폐토너가 상부에 쌓이지 않는다. 이에 따라, 스크레이퍼(166)의 왕복 운동의 부하를 줄일 수 있다.

도 10을 참조하면, 복수의 스크레이퍼(166)는 저면이 평면이고, 복수의 스크레이퍼(166)는 각각 단면이 이등변 삼각형이다. 이 때, 이등변 삼각형은 꼭지각(167)이 나머지 2개의 밑각(168)보다 작게 형성된다.

구체적으로 스크레이퍼(166)의 두 밑각(168)은 폐토너의 안식각(도 3 참조)보다 크게 형성된다. 이를 통해, 스크레이퍼(166)가 폐토너 더미의 상부를 깎아 내더라도 폐토너는 셰이킹 부재(160) 위에 쌓이지 않고 스크레이퍼(166)의 측면(166a)을 따라 모두 흘러내리게 된다. 이에 따라, 셰이킹 부재(160) 윗면에 폐토너가 쌓이지 않으므로 셰이킹 부재(160)에 폐토너가 쌓임으로써 발생되는 문제를 해소할 수 있고, 셰이킹 부재(160)가 받는 폐토너에 의한 부하를 최소화할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치의 평탄화 유닛의 동작을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 폐토너 수거장치(100)는 폐토너 통(101)과 평탄화 유닛(110)을 포함한다. 평탄화 유닛(110)은 폐토너 통(101)에 수거되어 쌓이는 폐토너를 평탄화하기 위해 스윙 운동한다.

평탄화 유닛(110)은 캠 부재(120), 스윙 부재(140), 셰이킹 부재(160) 및 보조 스윙 부재(180)를 포함한다. 이하, 평탄화 유닛(110)의 구동을 설명한다.

캠 부재(120)는 폐토너 이송 오거(75)로부터 전달받은 구동력에 의해 폐토너 통(101) 내에서 회전하고, 캠 부재(120)와 캠 접촉하는 스윙 부재(140)는 캠 부재(120)의 회전에 의해 폐토너 통(101) 내부에서 스윙 운동한다. 셰이킹 부재(160)는 일측이 스윙 부재(140)와 힌지 연결되고, 타측이 보조 스윙 부재(180)에 힌지 연결된다. 이에 따라, 셰이킹 부재(160)는 스윙 부재(140)의 스윙 운동에 의해 직선으로 왕복 운동할 수 있다. 보조 스윙 부재(180)는 셰이킹 부재(160)의 왕복 운동에 따라 스윙 운동 한다. 보조 스윙 부재(180)가 스윙 운동하여 셰이킹 부재(160)가 페토너 통(101) 내부에서 왕복 운동할 수 있도록 보조한다.

스윙 부재(140)의 스윙에 의해 셰이킹 부재(160)는 폐토너 통(101)의 길이 방향을 따라 왕복 운동 하고, 보조 스윙 부재(180)에 의해 셰이킹 부재(160)가 폐토너 통(101)의 바닥을 향해 치우치지 않고 직선 왕복 운동할 수 있다. 셰이킹 부재(160)는 스윙 부재(140)와 보조 스윙 부재(180)의 구조에 의해서 폐토너 통(101)의 길이 방향을 따라 왕복 운동할 수 있다. 평탄화 유닛(110)은 셰이킹 부재(160)의 왕복 운동 시 스윙 부재(140)의 회전 반경을 따라 원호를 그리면서 운동한다.

중력에 의해 스윙 부재(140)및 셰이킹 부재(160)는 기본 위치로 돌아오게 된다. 여기서 기본 위치는 캠 부재(120)와 스윙 부재(140)가 결합 가능한 화상형성장치의 처음 위치를 의미한다. 폐토너 수거장치(100)의 장착 또는 탈착 시에 평탄화 유닛(110)은 중력에 의해 기본 위치에 배치된다. 이에 따라, 폐토너 수거장치(100)를 재장착할 때 캠 부재(120)가 정위치에서 조립되기 용이하다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 사시도 이고, 도 13은 도 13의 D를 나타내는 확대 단면도이다.

도 12의 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치(200)는 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치(200)와 평탄화 유닛(210)의 구성이 다르다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 평탄화 유닛(210)은 보조 스윙 부재(240)를 포함한 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 유닛(110)과 달리 보조 스윙 부재 대신에 지지돌기(280)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 평탄화 유닛(210)은 스윙 부재(240), 캠 부재(미도시), 셰이킹 부재(260) 및 지지돌기(280)를 포함한다. 캠 부재(미도시)는 일 실시예에 따른 평탄화 유닛(110)의 캠 부재(120)와 동일하므로 캠 부재(미도시)에 대한 설명은 생략한다. 캠 부재(미도시)는 폐토너 통(201)의 제2 케이스(202)에 형성되므로 도 13에서는 도시되지 않는다.

스윙 부재(240)는 일 실시예에 따른 평탄화 유닛(110)의 스윙 부재(240)와 마찬가지로, 회전 중심(244)을 갖고 캠 홀(169)을 포함한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스윙 부재(240)는 셰이킹 부재(260)와 힌지 결합하는 고정홀(169)이 스윙 부재(240)의 길이 방향을 따라 길게 형성된다. 셰이킹 부재(260)는 스윙 부재(240)의 고정홀(169)을 따라 일정 거리 움직일 수 있도록 스윙 부재(240)에 결합된다. 이에 따라, 보조 스윙 부재 없이 왕복 운동하는 셰이킹 부재(260)가 스윙 부재(240)와의 간섭 없이 왕복 운동할 수 있다.

지지돌기(280)는 폐토너 통(201)의 제2 케이스(202)의 내벽으로부터 돌출 형성된다. 지지돌기(280)는 보조 스윙 부재와 같은 역할을 한다. 지지돌기(280)는 셰이킹 부재(260)가 폐토너 통(201) 내에서 폐토너 통(201)의 길이 방향을 따라 왕복 운동하도록 가이드한다.

셰이킹 부재(260)는 일측이 스윙 부재(240)에 힌지 연결되고, 타측이 지지돌기(280)에 슬라이딩 가능하게 지지된다. 셰이킹 부재(260)는 스윙 부재(240)의 스윙 구동력에 의해 폐토너 통(201)의 길이 방향으로 왕복 운동 한다. 셰이킹 부재(260)의 타측은 지지돌기(280)에 의해 폐토너 통(201)의 길이 방향을 따라 왕복으로 슬라이딩한다.

셰이킹 부재(260)는 본 발명의 일 실시예에 따른 셰이킹 부재(160)와 비슷하게 사다리 형상으로 형성된다. 구체적으로, 셰이킹 부재(260)는 셰이킹 부재(260)가 스윙하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 스크레이퍼(266)를 포함하고, 복수의 스크레이퍼(266) 중 서로 인접한 스크레이퍼(266) 사이에는 홀(169)이 형성된다. 여기에 더하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 셰이킹 부재(260)는 지지돌기(280)에 슬라이딩 가능하게 안착되는 슬라이딩부(270)를 더 포함한다. 슬라이딩부(270)는 스크레이퍼(266)에 수직하게 고리 형상으로 형성된다. 슬라이딩부(270)는 셰이킹 부재(260)가 폐토너 통(201) 내에서 직선으로 왕복 운동하도록 보조한다.

도 13를 참조하면, 지지돌기(280)는 'V 자'형상으로 형성되고, 지지돌기(280)는 셰이킹 부재(260)의 왕복 운동을 규제하는 규제 홈(282)이 형성된다. 슬라이딩부(270)는 슬라이딩부(270)의 상부로부터 돌출 형성된 걸림돌기(272)를 포함한다. 걸림돌기(272)가 규제 홈(282)내에 배치된다. 걸림돌기(272)는 규제 홈(282)의 형상보다 작은 'v 자'형상으로 형성된다. 걸림돌기(272)는 규제 홈(282)에 의해 규제된 범위 내에서 슬라이딩한다. 이러한 구조에 따라 셰이킹 부재(260)는 스윙 부재(240)와 연결된 일측과 반대되는 타측이 기울어지지 않고 폐토너 통(201)의 길이 방향을 따라 왕복 운동할 수 있다.

슬라이딩부(270)에 형성된 걸림돌기(272)에 의해 폐토너 수거장치(200)의 장착 또는 탈착 시에 평탄화 유닛(210)은 기본 위치에 고정된다. 폐토너 수거장치(200)를 재장착할 때 기본 위치에 고정된 스윙 부재(240)와 화상형성장치(1)에 연결된 캠 부재(미도시)의 조립이 용이하다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 정면도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치(300)의 폐토너 통(301)은 복수의 폐토너 유입홀(169)이 형성되고, 캠 부재(312, 332, 352, 372, 392)는 복수의 폐토너 유입홀(169)에 각각 대응하도록 복수개로 이루어지며, 스윙 부재(314, 334, 354, 374, 394)는 캠 부재(312, 332, 352, 372, 392)에 각각 스윙 운동 가능하게 연결되도록 복수개로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예는 복수의 폐토너 유입홀(169)에서 배출되는 폐토너들을 셰이킹 부재(160)를 이용하여 평탄화하도록 구성된 것과 달리, 본 발명의 또 다른 실시예는 각각의 폐토너 유입홀(169)에 대응하는 평탄화 유닛(310, 330, 350, 370, 390)을 복수로 설치한다.

복수의 평탄화 유닛(310, 330, 350, 370, 390)은 각각 독립적으로 구동되고, 이 경우에도 별도의 구동원이 아닌 화상형성장치에 존재하는 기존의 동력원에 의해 구동된다.

제1 평탄화 유닛(310)은 본 발명의 일 실시예와 마찬가지로 중간정착벨트(45)에 의해 구동되는 폐토너 이송 오거(75)에 결합한 캠 부재(312)를 포함한다. 제2 내지 제5 평탄화 유닛(330, 350, 370, 390)의 캠 부재(332, 352, 372, 392)는 감광체(41, 42, 43, 44)에 의해 구동되는 폐토너 이송 오거(71, 72, 73, 74) 각각에 결합한다.

캠 부재(312, 332, 352, 372, 392)는 폐토너 통 내부에서 회전하며, 스윙 부재(314, 334, 354, 374, 394)의 일측과 캠 접촉하여 스윙 부재(314, 334, 354, 374, 394)를 스윙 운동 시킨다. 이 때 스윙 부재(314, 334, 354, 374, 394)의 타측에는 셰이킹 부재의 역할을 할 수 있도록 셰이킹부가 형성될 수 있다. 셰이킹부는 폐토너 통(301)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 셰이킹부는 스윙 부재(314, 334, 354, 374, 394)에 일체로 형성된다.

각각의 폐토너 유입홀(169)에서 배출된 폐토너는 폐토너 통(301) 내에서 각각 원뿔 형상을 형성하며 쌓이는데, 각각의 폐토너 유입홀(169)에 배치된 평탄화 유닛(310, 330, 350, 370, 390)이 스윙 운동하여 폐토너 더미의 상부를 깎아 폐토너 수거 장치의 폐토너 수거 효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 정면도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치(400)는 모노 타입의 화상형성장치에 적용 가능한 것입니다. 폐토너 유입홀(169)은 한 개로 형성되어 토너 배출 지점이 한 곳이다. 이 경우, 토너 배출 영역에 쌓인 폐토너의 상부만 깎아 주더라도 폐토너 수거장치(400)의 수거 효율을 높일 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평탄화 유닛(410)은 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 유닛(110)과 달리, 셰이킹 부재 및 보조 스윙 부재를 사용하지 않고 캠 부재(420)와 스윙 부재(430)만으로 구성된다.

캠 부재(420)는 폐토너 통 내부에서 회전하며, 스윙 부재(430)의 일측과 캠 접촉하여 스윙 부재(430)를 스윙 운동 시킨다. 이 때 스윙 부재(430)의 타측에는 셰이킹 부재의 역할을 할 수 있도록 셰이킹부가 형성될 수 있다. 셰이킹부는 폐토너 통(401)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 셰이킹부는 스윙 부재(430)에 일체로 형성된다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치를 나타낸 정면도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐토너 수거장치(500)는 도 15의 실시예와 동일하게 폐토너 유입홀(169)은 한 개로 형성되어, 폐토너 배출지점은 한 곳이다. 다만, 폐토너 수거장치(500)의 수명을 증가시키기 위해 폐토너 통(501)의 길이를 길게 형성한다. 이 경우에 폐토너 통(501) 전체 공간을 충분히 활용하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 폐토너 수거장치(100)와 마찬가지로 셰이킹 부재(540)와 보조 스윙 부재(550, 560)를 포함하여, 폐토너 통(501) 전 영역을 평탄화할 수 있다.

평탄화 유닛(510)은 폐토너 통(501) 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재(530), 폐토너 통(501) 내부에서 회전하며, 스윙 부재(530)와 캠 접촉하여 스윙 부재를 스윙 운동 시키는 캠 부재(520), 폐토너 통(501) 내에서 스윙 부재(530)와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 한 쌍의 보조 스윙 부재(550, 560), 및 일부가 스윙 부재(530)에 힌지 연결되고, 양단은 보조 스윙 부재(550, 560)에 힌지 연결되며, 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 내는 셰이킹(shaking) 부재(540)를 포함한다.

상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

1 : 화상형성장치 71, 72, 73, 74, 75 : 폐토너 이송 오거
76 : 폐토너 배출구 100 : 폐토너 수집장치
101: 폐토너 통 110 : 평탕화 유닛
120 : 캠 부재 140 : 스윙 부재
160 : 셰이킹 부재 180 : 보조 스윙 부재

Claims

폐토너를 수거하는 폐토너 통; 및
상기 폐토너 통 내부에 배치되어 상기 폐토너 통에 수거되어 쌓이는 폐토너를 평탄화하기 위해 스윙 운동 하는 평탄화 유닛;을 포함하는, 폐토너 수거장치.
제1항에 있어서,
상기 평탄화 유닛은,
상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재; 및
상기 폐토너 통 내부에서 회전하며, 상기 스윙 부재와 캠 접촉하여 상기 스윙 부재를 스윙 운동시키는 캠 부재;를 포함하는, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
상기 스윙 부재는 상기 폐토너 통에 회전 가능하게 연결되고, 상기 캠 부재가 캠 접촉 가능하게 삽입되는 캠 홀을 포함하는, 폐토너 수거장치.
제3항에 있어서,
상기 스윙 부재는 회전 중심이 상기 캠 홀의 위치보다 하측에 위치하는, 폐토너 수거장치.
제3항에 있어서,
상기 스윙 부재는 회전 중심이 상기 캠 홀의 위치보다 상측에 위치하는, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
상기 평탄화 유닛은,
상기 폐토너 통 내에서 상기 스윙 부재와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 보조 스윙 부재; 및
일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 보조 스윙 부재에 힌지 연결되는 셰이킹(shaking) 부재;를 더 포함하며,
상기 셰이킹 부재는 상기 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 내는, 폐토너 수거장치.
제6항에 있어서,
상기 셰이킹 부재는 스윙하는 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 복수의 스크레이퍼(scraper)를 포함하는, 폐토너 수거장치.
제7항에 있어서,
상기 스크레이퍼 사이에 홀이 형성되는, 폐토너 수거장치.
제6항에 있어서,
상기 셰이킹 부재는 사다리 형상인, 폐토너 수거장치.
제7항에 있어서,
상기 복수의 스크레이퍼는 저면이 평면인, 폐토너 수거장치.
제7항에 있어서,
상기 복수의 스크레이퍼는 각각 단면이 이등변 삼각형이며,
상기 이등변 삼각형은 꼭지각이 나머지 2개의 밑각보다 작은, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
상기 캠 부재는 뢸로 삼각형(Reuleaux Triangle) 형상인, 폐토너 수거장치.
제12항에 있어서,
상기 캠 부재는 회전 중심이 하나의 꼭지점에 마주하는 원호 측으로 편심된, 폐토너 수거장치.
제13항에 있어서,
상기 캠 홀은 상기 캠 부재의 폭과 동일한 폭을 갖도록 형성되는, 폐토너 수거장치.
제12항에 있어서,
상기 스윙 부재는 상기 캠 부재가 캠 접촉 가능하게 삽입되고, 서로 평행한 한 쌍의 내측면을 갖는 캠 홀을 포함하고,
상기 한 쌍의 내측면의 간격은 상기 캠 부재의 폭과 동일한, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
캠 부재는 폐토너 이송 오거의 일단에 연결된, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
상기 폐토너 통은 복수의 폐토너 유입홀이 형성되고,
상기 캠 부재는 상기 복수의 폐토너 유입홀에 각각 대응하도록 복수개로 이루어지며,
상기 스윙 부재는 상기 캠 부재에 각각 스윙 운동 가능하게 연결되도록 복수개로 이루어지는, 폐토너 수거장치.
제2항에 있어서,
상기 평탄화 유닛은,
상기 폐토너 통 내벽으로부터 돌출되는 지지돌기; 및
일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 지지돌기에 슬라이딩 가능하게 지지되어 상기 폐토너 통 내로 수거되는 폐토너 더미(heap)의 상부를 깎아 내는 셰이킹(shaking) 부재;를 포함하는, 폐토너 수거장치.
제18항에 있어서,
상기 셰이킹 부재는 상기 지지돌기에 슬라이딩 가능하게 안착되는 슬라이딩부가 형성된, 폐토너 수거장치.
제19항에 있어서,
상기 지지돌기에는 상기 셰이킹 부재의 왕복 운동을 규제하는 규제 홈이 형성되고,
상기 슬라이딩부에는 상기 규제 홈 내에서 슬라이딩 이동 하는 걸림돌기가 형성되는, 폐토너 수거장치.
화상형성부;
상기 화상형성부에서 발생한 폐토너를 수거하는 폐토너 수거장치; 및
상기 폐토너를 상기 화상형성부에서 상기 폐토너 수거장치로 이송하는 폐토너 이송 오거;를 포함하고,
상기 폐토너 수거장치는,
상기 폐토너를 수거할 수 있는 수거공간을 갖는 폐토너 통;및
상기 폐토너 이송 오거로부터 전달받은 구동력에 의해 상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 하는 평탄화 유닛을 포함하는, 화상형성장치.
제21항에 있어서,
상기 평탄화 유닛은,
상기 폐토너 통 내에서 스윙 운동 가능하게 배치되는 스윙 부재;
상기 폐토너 통 내부에서 회전하며, 상기 스윙 부재와 캠 접촉하여 상기 스윙 부재를 스윙 운동시키는 캠 부재;
상기 폐토너 통 내에서 상기 스윙 부재와 간격을 두고 스윙 운동 가능하게 배치되는 보조 스윙 부재; 및
일측이 상기 스윙 부재에 힌지 연결되고, 타측이 상기 보조 스윙 부재에 힌지 연결되는 셰이킹(shaking) 부재;를 포함하는, 화상형성장치.
제22항에 있어서,
상기 캠 부재는 상기 폐토너 이송 오거의 일단에 결합하고, 상기 폐토너 이송 오거와 함께 회전하는, 화상형성장치.
제23항에 있어서,
상기 캠 부재의 중심은 상기 폐토너 이송 오거의 중심과 일치하는, 화상형성장치.