KR20110070202A

KR20110070202A - 토너 카트리지 및 이를 채용한 화상형성장치

Info

Publication number: KR20110070202A
Application number: KR1020090126930A
Authority: KR
Inventors: 최삼석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-06-24
Also published as: US20110150536A1; US8712293B2

Abstract

개시된 토너 카트리지는, 교반기를 회전시키기 위한 기어, 및 기어를 회전가능하게 지지하는 지지부재를 구비한다. 기어에는 기어부와, 교반기의 회전축의 일단부에 결합되는 결합부와, 제1위치결정부가 마련되며, 지지부재에는 제1위치결정부와 결합될 수 있는 상보적인 형상을 가지는 제2위치결정부가 마련된다. 제1위치결정부와 제2위치결정부가 결합된 상태에서 기어의 회전이 가능하다.

Description

토너 카트리지 및 이를 채용한 화상형성장치{Toner cartridge and image forming apparatus using the same}

현상제를 수용하며, 전자사진 화상형성장치에 장착되는 토너 카트리지 및 이를 채용한 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진 화상형성장치는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광체에 조사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너화상으로 현상시키고, 이 토너화상을 기록매체에 전사하여 정착시킴으로써 기록매체에 화상을 인쇄한다. 전자사진방식 화상형성장치는 토너가 수용된 토너 카트리지를 구비한다. 토너 카트리지는 화상형성장치에 착탈될 수 있다. 토너 카트리지에는 교반기 등의 회전체와, 이를 구동하기 위한 기어들이 설치된다.

토너 카트리지에 마련된 기어들의 회전불균일은 화상의 품질에 영향을 미친다. 본 발명은 토너 카트리지의 기어들의 회전불균일에 기인하는 화상품질의 저하는 용이하게 개선할 수 있는 토너 카트리지 및 이를 채용한 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 토너 카트리지는, 현상제를 수용하는 하우징; 상기 현상제를 교반하는 교반기; 상기 교반기를 회전시키기 위한 것으로서, 기어부와, 상기 기어부의 일측에 마련되어 상기 교반기의 회전축의 일단부에 결합되는 결합부와, 상기 기어부의 타측에 마련되는 제1위치결정부를 구비하는 기어; 상기 기어를 회전가능하게 지지하는 지지부재를 포함하며, 상기 지지부재는 상기 제1위치결정부와 결합될 수 있는 상보적인 형상을 가지는 제2위치결정부를 구비하며, 상기 제1위치결정부와 상기 제2위치결정부가 결합된 상태에서 상기 기어의 회전이 가능하다.

상기 제1, 제2위치결정부 중 어느 하나는 위치결정돌기를 포함하며, 상기 제1, 제2위치결정부 중 다른 하나는, 상기 위치결정돌기를 회전가능하게 수용하는 회전부와, 상기 위치결정돌기와 상호 정렬된 상태에서 상기 위치결정돌기가 상기 회전부에 수용될 수 있도록 허용하는 위치결정홈과, 상기 위치결정돌기가 상기 회전부로부터 이탈되지 않도록 규제하는 규제부;를 구비할 수 있다.

상기 기어부의 타측에는 축부가 마련되며, 상기 지지부재에는 상기 축부를 회전가능하게 지지하는 축가이드부가 마련될 수 있다.

상기 하우징은 측벽을 구비하며, 상기 기어는 상기 측벽의 외측에 위치되며, 상기 교반기의 회전축의 일단부는 상기 측벽의 내측에 위치되며, 상기 결합부는 상기 측벽에 마련된 관통공을 통하여 상기 하우징의 내측으로 삽입되어 상기 교반기의 회전축에 결합될 수 있다.

상기 결합부는 축방향으로의 슬라이딩 결합에 의하여 상기 회전축과 함께 회전될 수 있는 형상을 가질 수 있다.

상기 지지부재는 상기 측벽에 결합될 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 하우징의 외부로 공급하는 현상롤러를 더 구비할 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 감광체; 그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 감광체로 공급하는 현상롤러를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 토너 카트리지는, 현상제를 수용하며, 측벽을 구비하는 하우징; 그 회전축의 일단부가 상기 하우징의 내측에 위치되는 회전체; 상기 측벽의 외측에 위치되어 상기 회전체를 회전시키기 위한 것으로서, 기어부와, 상기 기어부의 일측에 마련되어 상기 측벽에 마련된 관통공을 통하여 상기 하우징의 내측으로 삽입되어 상기 회전축의 일단부에 결합되는 결합부를 구비하는 기어; 상기 기어부의 타측에서 상기 기어를 회전가능하게 지지하는 지지부재;를 포함할 수 있다.

상기 지지부재와 상기 기어부의 타측 중 어느 하나에는 위치결정돌기가 마련되며, 상기 지지부재와 상기 기어부의 타측 중 다른 하나에는, 상기 위치결정돌기를 회전가능하게 수용하는 회전부와, 상기 위치결정돌기와 상호 정렬된 상태에서 상기 위치결정돌기가 상기 회전부에 수용될 수 있도록 허용하는 위치결정홈과, 상기 위치결정돌기가 상기 회전부로부터 이탈되지 않도록 규제하는 규제부;가 마련될 수 있다.

상기 지지부재는 상기 측벽에 결합될 수 있다.

상기 회전체는 상기 현상제를 교반하는 교반기일 수 있다.

상기 회전체는 감광체와, 그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 감광체로 공급하는 현상롤러 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는 상술한 토너 카트리지를 포함하여 전자사진방식에 의하여 용지에 화상을 인쇄한다.

상술한 실시예들에 따르면, 조립공정에 의하여 제조되는 토너 카트리지들의 기어들은 모두 균일한 위치로 정렬되어 있으므로, 기어의 회전불균일에 기인하는 인쇄불량이 균일하므로 이를 개선하기 위한 조치가 용이하며, 개선 조치 후에 균일한 인쇄품질을 구현할 수 있다. 또, 기어의 결합부가 하우징의 내측으로 연장되고, 이와 결합되는 회전체의 단부가 하우징 내측에 위치되므로, 회전체를 하우징에 설치하기 용이하다.

이하, 도면들 참조하면서 본 발명에 따른 토너 카트리지 및 화상형성장치의 실시예들에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 토너 카트리지의 일 실시예를 도시한 구성도이다. 본 실시예의 토너 카트리지(100)는 감광드럼(1)과 현상롤러(3)를 구비하는 일체형 프로세스 카트리지로서 화상형성장치 본체(도 11: 700)에 착탈될 수 있다. 본 실시예의 토너 카트리지(100)는 일성분 현상제로서 토너를 수용한다. 이하에서는 특별히 이성분 현상제와 구별할 필요가 있는 경우를 제외하고 현상제를 '토너'로 지칭한다.

감광드럼(1)은 원통형 금속 파이프의 외주에 광도전성을 가지는 감광층이 형성된 것이다. 대전롤러(2)는 감광드럼(1)과 접촉된다. 대전롤러(2)에는 대전바이어스가 인가되며, 이에 의하여 감광드럼(1)의 그 표면을 균일한 전위로 대전시킨다.

현상롤러(3)는 하우징(10)에 수용된 토너를 감광드럼(1)의 표면에 형성되는 정전잠상에 공급하여 현상시키기 위한 것이다. 본 실시예에서는 현상롤러(3)와 감광드럼(1)이 서로 접촉되어 현상닙(D)을 형성하는 접촉현상방식을 채용한다. 이 경우 현상롤러(3)는 도전성 금속 코어(미도시)의 외주에 탄성층(미도시)형성된 형태일 수 있다. 현상롤러(3)에 현상바이어스가 인가되면 이 현상닙(D)을 통하여 토너가 감광드럼(1)의 표면에 형성된 정전잠상으로 이동되어 부착된다. 비접촉방식이 채용하는 경우에는 현상롤러(3)의 표면과 감광드럼(1)의 표면은 수백 미크론 정도의 간격을 두고 서로 이격되게 위치된다.

토너 카트리지(100)에는 하우징(10)에 수용된 토너를 현상롤러(3)에 부착시키기 위한 공급롤러(4)가 더 설치될 수 있다. 공급롤러(4)에는 토너를 현상롤러(3)로 부착시키기 위하여 공급바이어스가 인가된다. 참조부호 5는 대전롤러(2)에 부착된 이물질을 제거하기 위한 클리닝롤러이다. 참조부호 6은 현상롤러(3)의 표면에 부착되어 현상닙(D)으로 공급되는 토너의 양을 규제하기 위한 규제부재를 표시한다. 참조부호 7은 대전 전에 감광드럼(1)의 표면으로부터 잔류토너 및 이물질을 제거하기 위한 클리닝 블레이드이다. 클리닝 블레이드(6)에 의하여 감광드럼(1)의 표면으로부터 제거된 잔류토너 및 이물질은 폐토너수용부(9)에 수용된다.

교반기(8)는 하우징(10) 내의 토너를 현상롤러(3) 쪽으로 공급한다. 교반기(8)는 하우징(10)에 수용된 토너를 휘저어 토너를 소정의 전위로 대전시키는 역할을 할 수 있다. 도 1에는 하나의 교반기(8)가 도시되어 있으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 하우징(10)의 용적이나 형태를 감안하여 효과적으로 토너를 현상롤러(3)로 공급하기 위하여 하우징(10)에는 적절한 위치에 적절한 수의 교반기(8)가 설치될 수 있다. 교반기(8)는 회전축(81)과, 이에 결합되는 하나 이상의 교반날개(82)를 구비할 수 있다. 교반날개(82)는 도 1에 도시된 바와 같이 필름 형태로서 회전축(81)에 결합될 수 있다. 또, 도면으로 도시되지는 않았지만, 교반날개(82)는 나선형 스크류 형태일 수도 있다. 교반날개(82)는 회전축(81)과 일체로 형성될 수도 있다.

상술한 예는 일성분 현상제가 수용되는 토너 카트리지(100)에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 도면으로 도시되지 는 않았지만, 캐리어와 토너가 혼합된 이성분 현상제가 토너 카트리지(100)에 수용되는 경우에는, 현상롤러(3)는 중공 슬리브의 내측에 마그넷이 설치된 형태일 수 있다. 또, 이성분 현상제를 사용하는 하이브리드 현상방식이 채용되는 경우에는, 하우징(10)에는 캐리어와 토너로 된 자기 브러쉬를 형성하고 이로부터 토너만을 현상롤러(3)로 공급하기 위한 자기롤러가 더 설치될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 토너 카트리지의 일 실시예의 A-A' 단면도이다. 도 2에는 교반기(8)와, 교반기(8)를 구동하기 위한 기어(200), 및 기어(200)를 지지하는 지지부재(300)의 결합관계가 도시되어 있다.

우선, 교반기(8)과 기어(200)와의 결합관계를 설명한다. 도 2를 보면, 기어(200)는 치형이 형성된 기어부(210)를 구비한다. 토너 카트리지(100)가 화상형성장치에 장착되면 기어부(210)는 화상형성장치에 마련된 구동수단(미도시)과 직접 또는 기어열(미도시)을 통하여 연결된다. 기어부(210)의 일측, 즉 교반기(8)가 위치된 측에는 교반기(8)의 회전축(81)과 결합되는 결합부(220)가 마련된다. 본 실시예의 기어(200)는 하우징(10)의 외측에 위치된다. 결합부(220)는 하우징(10)의 측벽(11)에 마련된 관통부(12)를 통하여 하우징(10) 외측으로부터 내측으로 삽입되어 교반기(8)의 회전축(81)에 결합된다. 이를 위하여, 결합부(220)는 기어부(210)로부터 회전축(81)의 일단부(83)를 향하여 연장된 축형상이다. 결합부(220)의 단부(221)와 교반기(8)의 회전축(81)의 일단부(83)는 서로 맞물려서 회전력을 전달할 수 있는 연결구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 결합부(220)의 단부(221)에는 볼록한 형태의 디-컷부(D-cut portion)(222)가 마련되고, 회전축(81)의 일단부(83)에는 볼록한 형태의 디-컷부(D-cut portion)(222)가 삽입될 수 있는 오목한 형태의 디-컷부(D-cut portion)(84)가 마련될 수 있다. 반대로, 결합부(220)의 단부(221)에 오목한 형태의 디-컷부(D-cut portion)가 마련되고, 회전축(81)의 일단부(83)에 볼록한 형태의 디-컷부(D-cut portion)가 마련될 수도 있다. 설명에서 편의상 디-컷부라고 지징하였지만 반드시 그 단면 형상이 "D"자 형상일 필요는 없으며, 교반기(8)의 축방향으로의 슬라이딩 결합에 의하여 서로 연결되어 함께 회전될 수 있는 상보적인 형상이면 된다.

이러한 결합구조에 따르면, 교반기(8)를 하우징(10)에 결합하기가 용이하다. 다. 교반기(8)를 설치하는 공정은 하우징(10)의 상부를 덮지 않은 상태에서 수행되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 교반기(8)의 회전축(81)의 타단부(85)가 하우징(10)의 다른 측벽(13)에 지지된 상태에서 회전축(81)의 일단부(83)는 하우징(10)의 측벽(11)보다 내측에 위치된다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 하우징(10)의 하부 프레임(15)에 교반기(8)를 단지 올려놓고 측벽(11)의 외측으로부터 기어(200)의 결합부(220)를 관통공(12)을 통하여 삽입하여 회전축(81)에 결합하면 된다. 만일, 회전축(81)의 일단부(83)가 관통공(12)을 통과하여 측벽(11)의 외부에까지 연장된 형태라면, 일단부(83)와 타단부(85) 사이의 거리가 하우징(10)의 측벽(11)(13) 사이의 거리보다 길기 때문에 교반기(8)를 하우징(10)에 설치하기가 용이하지 않다.

다음으로, 기어(200)와 지지부재(300)의 결합관계에 관하여 설명한다. 도 2, 도 4, 도 5, 및 도 6을 보면, 기어부(210)의 타측에는 제1위치결정부가 마련되고, 지지부재(300)에는 제1위치결정부와 상보적인 형상을 가지는 제2위치결정부가 마련 된다. 제2위치결정부와 제1위치결정부는 서로 결합된 상태에서 기어(200)의 회전을 허용할 수 있는 형상을 가진다.

예를 들어, 본 실시예에서는 제1위치결정부에 제2위치결정부가 삽입되는 구조를 채용한다. 도 2, 도 4, 도 5, 및 도 6을 보면, 지지부재(300)는 기어(200)를 향하여 연장된 축형상이며, 제2위치결정부는 지지부재(300)의 단부에 날개 형상으로 형성된 위치결정돌기(301)를 구비한다. 제1위치결정부는 회전부(240), 위치결정홈(230), 및 규제부(250)를 구비한다. 회전부(240)는 위치결정돌기(301)를 수용하며, 이 상태에서 기어(200)의 회전을 허용하기 위한 공간을 형성한다. 예를 들면, 회전부(240)의 직경(D1)을 위치결정돌기(301)의 외주의 직경(D2)보다 크게 할 수 있다. 위치결정홈(230)은 기어(200)의 회전중심으로부터 반경방향으로 이격된 위치에 마련된다. 위치결정홈(230)은 위치결정돌기(301)와 상보적인 형상을 가진다. 위치결정돌기(301)는 위치결정홈(230)에 삽입됨으로써 회전부(240)에 수용된다. 규제부(250)는 회전부(240)와의 사이에 간격(G)을 두고 회전부(240)의 외주로부터 내측으로 연장될 수 있다. 간격(G)은 위치결정돌기(301)의 두께(T)보다 약간 크게 할 수 있다. 이에 의하여, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 위치결정돌기(301)가 위치결정홈(230)을 통하여 회전부(240)에 수용된 상태에서 기어(200)가 어느 정도 회전되면, 위치결정돌기(301)가 규제부(250)에 막혀서 회전부(240)로부터 이탈되지 않는다.

기어(200)가 교반기(8)의 회전축(81)에 결합된 후에, 위치결정홈(230)과 위치결정돌기(301)가 정렬된 상태에서 지지부재(300)를 도 2의 B방향으로 밀어 위치 결정돌기(301)를 위치결정홈(230)에 삽입한다. 그러면, 위치결정돌기(301)는 회전부(240)에 수용된다. 지지부재(300)는 하우징(10)의 측벽(11)에 나사 등의 체결부재에 의하여 결합될 수 있다. 예를 들어, 지지부재(300)는 하우징(10)의 측벽(11)에 결합되는 지지플레이트(400)에 형성되고, 위치결정홈(230)과 위치결정돌기(301)가 정렬된 상태에서 지지플레이트(400)를 측벽(11)에 결합함으로써 기어(200)와 지지부재(300)와 결합시킬 수 있다.

상술한 실시예에서는 두 개의 위치결정홈(230)과 이에 각각 삽입되는 두 개의 위치결정돌기(301)를 구비하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 또는 세 개 이상의 위치결정홈(230)과 하나의 위치결정돌기(301)가 마련될 수도 있다. 또, 필요에 따라서 두 개의 위치결정홈(230)의 형상은 동일하거나 다를 수 있으며, 두 개의 위치결정돌기(301)의 형상은 두 개의 위치결정홈(230)과 상보적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 교반날개(82)가 결합부(220)에 대하여 대칭으로 형성된 경우에는 두 개의 위치결정홈(230)의 형상이 동일할 수 있으나, 복수의 교반날개(81)가 결합부(220)에 대하여 비대칭으로 형성된 경우에는 두 개의 위치결정홈(230)의 형상을 다르게 함으로써 기어(200)의 조립방향과 복수의 교반날개(82)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 또, 필요에 따라서 두 개의 위치결정홈(230)은 기어(200)의 회전중심에 대하여 대칭 또는 비대칭인 위치에 위치될 수 있다.

상술한 실시예에서 기어(200)는 지지부재(300)의 위치결정돌기(301)가 회전부(240)에 지지됨으로써 지지부재(300)에 회전될 수 있게 지지될 수도 있다. 이 경 우에, 회전부(240)의 직경(D1)은 위치결정돌기(301)의 외주를 회전가능하게 지지할 수 있도록 결정될 수 있다.

다른 예로서, 도 2, 도 3, 도 5, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기어부(210)의 타측에는 볼록한 형상의 축부(260)가 마련되고, 지지부재(300)에는 축부(260)를 지지하는 오목한 형상의 축가이드부(303)가 마련되어, 축부(260)가 축가이드부(303)에 삽입됨으로써 기어(200)가 지지부재(300)에 회전될 수 있게 지지될 수도 있다. 물론, 축부(260)가 오목한 형상이고 축가이드부(303)가 볼록한 형상일 수도 있다.

상술한 기어(200)와 지지부재(300)의 결합구조에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 기어(200)를 제조할 때에 기어부(210)의 치형의 뷸균일, 진원도 불량, 또는 기어부(210)와 그 회전중심과의 동심도 불량 등이 발생된 경우에 기어(200)는 불균일하게 회전된다. 이 회전 불균일은 교반기(8)의 불균일한 회전을 초래한다. 교반기(8)는 하우징(10) 내에 수용된 토너를 현상롤러(3)로 일정하게 공급하여야 하나. 교반기(8)의 회전이 불균일하면 현상롤러(3)로 공급되는 토너의 양이 불균일하고 이는 인쇄된 화상에 농도 얼룩 등의 형태로 나타날 수 있다. 또, 기어(200)과 연결된 다른 기어들의 회전 역시 불균일해질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 위치결정홈(230)과 위치결정돌기(301)가 정렬된 상태에서 조립되기 때문에 기어(200)는 항상 일정한 상태로 결합된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 위치결정돌기(301)가 횡방향으로 마련된 경우에는 기어(200)는 항상 도 4에 도시된 바와 같이 위치결정홈(230)이 횡방향으로 위치된 상태에서 조 립된다. 그러므로, 조립공정에 의하여 제조되는 토너 카트리지(100)들의 기어(200)의 조립 상태가 균일하므로, 회전불균일에 기인하는 인쇄불량 현상 또한 균일하다.

또한, 교반기(8)는 현상제를 교반 및 이송하기 위한 하나 이상의 필름 형태의 교반날개(82)를 구비할 수 있는데, 위치결정홈(230)은 결합부(220)에 대하여 소정의 상대 각위치를 가지며 교반날개(82) 역시 결합부(220)에 대하여 소정의 상대 각위치를 가진다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 위치결정홈(230)과 위치결정돌기(301)를 정렬시켜 조립하면, 이러한 조립공정에 의하여 제조되는 토너 카트리지(100)들의 교반날개(82)들은 모두 위치결정돌기(301)에 대하여 동일하게 상대 각위치를 가지도록 정렬된다. 그러므로, 기어(200)의 회전뷸균일에 기인하는 교반기(8)의 토너 이송량 또는 이송상태의 불균일성 및 그로 인한 인쇄불량 현상 역시 균일하다.

상기한 바와 같이, 기어(200)의 조립상태와 교반날개(82)의 조립 각위치가 균일하도록 토너 카트리지(100)를 제조할 수 있으므로, 기어(200)의 형상을 수정하는 등 인쇄불량을 개선하기 위한 조치가 용이하다. 또한, 개선 조치에 따른 효과 역시 균일하므로, 토너 카트리지(100)을 채용하는 화상형성장치의 인쇄품질을 균일하게 할 수 있다.

복수의 교반기(8)를 구비하는 경우에, 최적의 교반 및 토너 이송성능을 구현하기 위하여 복수의 교반기(8)의 교반날개(82)들을 최적의 상대 각위치를 가지도록 배열할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 교반기(8a)(8b)가 서로 90도의 회전위상차를 갖도록 배치하는 경우에 최적의 교반 및 토너 이송성능 을 보인다고 하면, 교반기(8a)와 교반기(8b)를 구동하기 위한 기어(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 동일하게 하고, 도 9에 도시된 바와 같이 교반기(8a)에 대응되는 지지부재(300a)의 위치결정돌기(301a)와 교반기(8b)에 대응되는 지지부재(300b)의 위치결정돌기(301b)를 90도 위상차를 가지도록 지지플레이트(400)를 제조하면 된다. 상기한 바와 같이, 복수의 교반기(8)의 배열상태를 지지부재(300)만을 수정하여 조절할 수 있으므로, 토너 카트리지(100)의 성능 개량이 매우 용이하다.

상술한 실시예에서는 제1위치결정부가 제1위치결정부에 삽입되는 구조에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 제1위치결정부에 위치결정돌기가 마련되고 제2위치결정부에 위치결정홈이 마련되는 구조도 가능하다.

나아가서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2위치결정부는 위치결정홈(302)이 마련된 날개형상이고, 제1위치결정부는 날개 형상의 제2위치결정부를 회전가능하게 수용하는 회전부(241)와, 제2위치결정부의 이탈을 방지할 수 있도록 날개형상의 제2위치결정부를 부분적으로 덮는 규제부(251)와, 위치결정홈(302)에 삽입되는 위치결정돌기(231)를 구비할 수도 있다.

이 외에도 제1, 제2위치결정부는 서로 상보적인 형상을 가지고 회전가능한 형태인 한 다양한 변형이 가능하다.

상술한 실시예에서는 교반기(8)를 회전시키기 위한 기어(200) 및 이를 지지하는 지지부재(300)의 결합구조에 관하여 설명하였으나, 이러한 결합구조는 현상롤러(3)와 이를 구동하기 위한 기어(미도시), 감광드럼(1)과 이를 구동하기 위한 기어(미도시)에도 적용될 수 있다. 이 경우 지지 플레이트(400)에는 현상롤러(3), 감광드럼(1)에 각각 대응되는 지지부재(미도시)가 마련될 수 있다.

도 11에는 도 1 내지 도 10에 도시된 토너 카트리지(100)를 채용한 화상형성장치의 일 예가 도시되어 있다. 도 11을 보면, 토너 카트리지(100)는 도어(701)를 통하여 화상형성장치 본체(700)에 장착된다. 그러면, 본체(700)의 구동원(미도시)은 토너 카트리지(100)의 기어(200)와 연결된다.

광주사기(510)는 화상정보에 따라 변조된 광을 균일한 전위로 대전된 감광드럼(1)의 표면에 주사한다. 광주사기(510)로서, 예를 들면 레이저 다이오드로부터 조사되는 광을 폴리곤미러를 이용하여 주주사방향으로 편향시켜 감광드럼(1)에 주사하는 LSU(laser scanning unit)가 채용될 수 있다.

전사롤러(520)는 감광드럼(1)의 표면과 대면되게 위치되어 전사닙을 형성하는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(520)에는 감광드럼(1)의 표면에 현상된 토너화상을 기록매체(P)로 전사시키기 위한 전사바이어스가 인가된다. 전사롤러(300)대신에 코로나 전사기가 사용될 수도 있다. 정착기(530)는 기록매체(P)에 영구적인 인쇄화상을 형성하기 위하여 토너화상에 열과 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다.

상술한 구성에 의한 화상형성과정을 간략히 설명한다. 대전롤러(2)에 대전바이어스가 인가되면, 감광드럼(1)은 균일한 표면전위로 대전된다. 광주사기(510)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 토너 카트리지(100)에 마련된 광창(9a)을 통하여 감광드럼(1)으로 주사하여, 감광드럼(1)의 표면에 정전잠상을 형성시킨다. 토너는 교반기(8)에 의하여 공급롤러(4) 쪽으로 이송되며, 공급롤러(4)는 토너를 현상롤 러(3)의 표면에 부착시킨다. 규제부재(6)는 현상롤러(3)의 표면에 균일한 두께의 토너층을 형성시킨다. 현상롤러(3)에는 현상바이어스가 인가된다. 현상롤러(3)가 회전됨에 따라 현상닙(D)으로 운반된 토너는 현상바이어스에 의하여 감광드럼(1)의 표면에 형성된 정전잠상으로 이동되어 부착되어 감광드럼(1)의 표면에는 가시적인 토너화상이 형성된다. 픽업롤러(502)에 의하여 적재수단(501)으로부터 인출된 기록매체(P)는 이송롤러(503)에 의하여 전사롤러(520)와 감광드럼(1)이 대면된 전사닙으로 이송된다. 전사롤러(520)에 전사바이어스가 인가되면, 정전기적 인력에 의하여 토너화상은 기록매체(P)로 전사된다. 기록매체(P)로 전사된 토너화상이 정착기(530)로부터 열과 압력을 받아 기록매체(P)에 정착됨으로써 인쇄가 완료된다. 기록매체(P)는 배출롤러(504)에 의하여 배출된다. 기록매체(P)로 전사되지 않고 감광드럼(1)의 표면에 잔류되는 토너는 클리닝 부재(7)에 의하여 제거되어, 폐토너수용부(9)에 수용된다.

상술한 실시예에서는 감광드럼(1)과 현상롤러(3)를 구비하는 일체형 프로세스 카트리지 형태의 토너 카트리지(100)에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 감광드럼(1)을 포함하는 감광체 카트리지(102)가 독립적으로 본체(700)에 착탈되는 구조인 경우에는, 토너 카트리지(101)는 감광드럼(1)에 공급하기 위한 토너를 수용하고 교반기(8)와 현상롤러(3)를 구비하고 본체(700)에 착탈되는 구조일 수 있다.

또, 도 13에 도시된 바와 같이, 현상롤러(3)과 감광드럼(1)을 포함하는 프로 세스 카트리지(103)가 본체(700)에 독립적으로 착탈되는 구조인 경우에는, 토너 카트리지(104)는 프로세스 카트리지(103)에 공급될 토너를 수용하고 교반기(8)를 구비하는 구조일 수 있다.

따라서, 본 명세서에서 말하는 토너 카트리지는 토너를 수용하고 적어도 하나의 회전체를 구비하는 것을 지칭한다.

또, 상술한 실시예에서는 교반기(8)를 구동하기 위한 기어(200) 및 지지부재(300)의 결합구조에 관하여 설명하였으나 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 상술한 결합구조는 현상롤러, 감광드럼, 공급롤러 등 토너 카트리지 내의 다른 회전체들을 구동하기 위하여도 적용될 수 있다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 토너 카트리지의 일 실시예의 구성도.

도 2는 도 1의 A-A' 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 기어의 결합부와 교반기의 회전축과의 결합관계의 일 예를 도시한 부분사시도.

도 4는 도 2의 "C"부의 확대도.

도 5는 도 2에 도시된 기어의 제1위치결정부의 일 예를 도시한 도면.

도 6은 도 2에 도시된 지지부재의 제2위치결정부의 일 예를 도시한 도면.

도 7은 제1, 제2위치결정부가 결합된 모습을 도시한 도면.

도 8은 두 개의 교반기를 구비하는 토너 카트리지의 일 예를 도시한 도면.

도 9는 두 개의 교반기를 정렬하기 위한 제2위치결정부의 일 예를 도시한 도면.

도 10은 제1위치결정부와 제2위치결정부의 다른 예를 도시한 부분 사시도.

도 11은 도 1 내지 도 10에 도시된 토너 카트리지를 채용한 화상형성장치의 일 예를 도시한 구성도.

도 12는 교반기와 현상롤러를 구비하는 토너 카트리지의 일 예와 이를 채용한 화상형성장치의 일 예를 도시한 구성도.

도 13은 교반기를 구비하는 토너 카트리지의 일 예와 이를 채용한 화상형성장치의 일 예를 도시한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1......감광드럼 2.....대전롤러

3......현상롤러 4......공급롤러

5......클리닝롤러 6......규제부재

7......클리닝 블레이드 8......교반기

9a......광창 10......하우징

100, 102, 104......토너 카트리지

200......기어 210......기어부

220......결합부 230, 302......위치결정홈

231, 301......위치결정돌기 240, 241.. 회전부

250, 251......규제부 260......축부

300......지지부재 303......축가이드부

400......지지플레이트 501......적재수단

502......픽업롤러 503......피드롤러

504......배출롤러 510......광주사기

520......전사기 530......정착기

700......본체 701......도어

Claims

현상제를 수용하는 하우징;

상기 현상제를 교반하는 교반기;

상기 교반기를 회전시키기 위한 것으로서, 기어부와, 상기 기어부의 일측에 마련되어 상기 교반기의 회전축의 일단부에 결합되는 결합부와, 상기 기어부의 타측에 마련되는 제1위치결정부를 구비하는 기어;

상기 기어를 회전가능하게 지지하는 지지부재를 포함하며,

상기 지지부재는 상기 제1위치결정부와 결합될 수 있는 상보적인 형상을 가지는 제2위치결정부를 구비하며,

상기 제1위치결정부와 상기 제2위치결정부가 결합된 상태에서 상기 기어의 회전이 가능한 토너 카트리지.
제1항에 있어서,

상기 제1, 제2위치결정부 중 어느 하나는 위치결정돌기를 포함하며,

상기 제1, 제2위치결정부 중 다른 하나는, 상기 위치결정돌기를 회전가능하게 수용하는 회전부와, 상기 위치결정돌기와 상호 정렬된 상태에서 상기 위치결정돌기가 상기 회전부에 수용될 수 있도록 허용하는 위치결정홈과, 상기 위치결정돌기가 상기 회전부로부터 이탈되지 않도록 규제하는 규제부;를 구비하는 토너 카트리지.
제2항에 있어서,

상기 기어부의 타측에는 축부가 마련되며, 상기 지지부재에는 상기 축부를 회전가능하게 지지하는 축가이드부가 마련된 토너 카트리지.
제3항에 있어서,

상기 하우징은 측벽을 구비하며,

상기 기어는 상기 측벽의 외측에 위치되며,

상기 교반기의 회전축의 일단부는 상기 측벽의 내측에 위치되며,

상기 결합부는 상기 측벽에 마련된 관통공을 통하여 상기 하우징의 내측으로 삽입되어 상기 교반기의 회전축에 결합되는 토너 카트리지.
제4항에 있어서,

상기 결합부는 축방향으로의 슬라이딩 결합에 의하여 상기 회전축과 함께 회전될 수 있는 형상을 가지는 토너 카트리지.
제5항에 있어서,

상기 지지부재는 상기 측벽에 결합되는 토너 카트리지.
제1항에 있어서,

그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 하우징의 외부로 공급하는 현상롤러를 더 구비하는 토너 카트리지.
제1항에 있어서,

감광체;

그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 감광체로 공급하는 현상롤러를 더 구비하는 토너 카트리지.
현상제를 수용하며, 측벽을 구비하는 하우징;

그 회전축의 일단부가 상기 하우징의 내측에 위치되는 회전체;

상기 측벽의 외측에 위치되어 상기 회전체를 회전시키기 위한 것으로서, 기어부와, 상기 기어부의 일측에 마련되어 상기 측벽에 마련된 관통공을 통하여 상기 하우징의 내측으로 삽입되어 상기 회전축의 일단부에 결합되는 결합부를 구비하는 기어;

상기 기어부의 타측에서 상기 기어를 회전가능하게 지지하는 지지부재;를 포함하는 토너 카트리지.
제9항에 있어서,

상기 결합부는 축방향으로의 슬라이딩 결합에 의하여 상기 회전축과 함께 회전될 수 있는 형상을 가지는 토너 카트리지.
제10항에 있어서,

상기 지지부재와 상기 기어부의 타측 중 어느 하나에는 위치결정돌기가 마련되며,

상기 지지부재와 상기 기어부의 타측 중 다른 하나에는, 상기 위치결정돌기를 회전가능하게 수용하는 회전부와, 상기 위치결정돌기와 상호 정렬된 상태에서 상기 위치결정돌기가 상기 회전부에 수용될 수 있도록 허용하는 위치결정홈과, 상기 위치결정돌기가 상기 회전부로부터 이탈되지 않도록 규제하는 규제부가 마련되는 토너 카트리지.
제9항에 있어서,

상기 기어부의 타측에는 축부가 마련되며, 상기 지지부재에는 상기 축부를 회전가능하게 지지하는 축가이드부가 마련된 토너 카트리지.
제9항에 있어서,

상기 지지부재는 상기 측벽에 결합되는 토너 카트리지.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전체는 상기 현상제를 교반하는 교반기인 토너 카트리지.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전체는 감광체와, 그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 감광체로 공급하는 현상롤러 중 적어도 하나를 포함하는 토너 카트리지.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 토너 카트리지를 포함하며, 전자사진방식에 의하여 용지에 화상을 인쇄하는 화상형성장치.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 토너 카트리지를 포함하며, 전자사진방식에 의하여 용지에 화상을 인쇄하는 화상형성장치.
제17항에 있어서,

상기 회전체는 상기 현상제를 교반하는 교반기, 감광체, 그 외주에 상기 현상제를 부착시켜 상기 감광체로 공급하는 현상롤러 중 적어도 하나를 포함하는 화상형성장치.