KR101491836B1 - 2성분 화상 형성 장치용 카트리지 및 현상제 파우치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 유닛과 현상 유닛이 일체로 형성된 화상 형성 장치용 카트리지 조립체로서, 외부에서 상기 현상 유닛 내부로 현상제를 주입할 수 있도록 상기 현상 유닛의 외면에 길이방향으로 형성된 현상제 주입공; 및 상기 현상제 주입공에 착탈 가능하게 설치되어 상기 현상제 주입공을 밀봉하는 밀봉 수단을 포함하는 화상 형성 장치용 카트리지 조립체에 관한 것으로서, 현상제를 주입할 때 카트리지 조립체를 분해할 필요가 없어 일반 사용자도 쉽고 간단하게 현상 유닛에 현상제를 주입할 수 있다.

Description

2성분 화상 형성 장치용 카트리지 및 현상제 파우치{Cartridge assembly for image forming apparatus and developer pouch}

본 발명은 현상제 및 토너가 내장되는 화상 형성 장치용 카트리지 조립체 및 현상제 파우치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현상제를 현상 유닛에 쉽고 간단하게 주입할 수 있는 화상 형성 장치용 카트리지 조립체 및 현상제 파우치에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 복합기 등의 화상 형성 장치는 화상 형성 방식에 따라 잉크제 방식, 전자사진 방식, 열전사 방식으로 나뉜다. 여기서 전자사진 방식의 화상 형성 장치는 대전-노광-현상-전사-정착의 일련의 프로세스를 거쳐서 인쇄 매체에 화상을 형성한다.

종래의 전자사진 방식의 화상 형성 장치는 감광 드럼, 대전 롤러, 전사 롤러 등을 구비한 드럼 유닛과, 내부에 토너와 현상제를 수용하며 현상 롤러 및 공급 롤러를 구비한 현상 유닛이 일체로 형성된 카트리지 조립체로 이루어져 있었다.

여기서, 카트리지 조립체에는 토너와 현상제가 하나의 공간에 혼합된 1성분 카트리지 조립체 및 토너와 현상제가 각각의 공간에 분리 저장되고 화상 형성시에 토너와 현상제가 혼합되는 2성분 카트리지 조립체가 있다.

이 중 1성분 카트리지 조립체는 토너와 현상제의 수명 차이(보통 현상제의 수명이 토너의 수명보다 상당히 길다)로 인해, 토너가 소진되면 남아있는 현상제를 재사용하지 못하고 카트리지 조립체 전체를 교체해야 했었다. 따라서, 카트리지 조립체 교체시 비용 효율이 낮다는 단점이 있었다. 이러한 1성분 카트리지 조립체의 특징에 의해, 보통 1성분 카트리지는 사용량이 상대적으로 적은 가정용이나 개인용 화상 형성 장치에 사용되곤 한다.

한편, 2성분 카트리지 조립체는 토너와 현상제가 별도의 공간에 개별적으로 저장되어 있기 때문에, 토너와 현상제를 개별적으로 교체 또는 주입할 수 있다. 이러한 2성분 카트리지 조립체는 보통 사용량이 많은 사무용으로 사용된다. 이러한 2성분 카트리지 조립체의 일 예가 도 1 및 2에 도시되어 있다.

도 1은 종래의 2성분 카트리지 조립체를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 2성분 카트리지 조립체를 도시한 분해 사시도이다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 종래의 2성분 카트리지 조립체(10)는 감광 드럼, 대전 롤러, 전사 롤러 등의 부품이 구비된 드럼 유닛(20)과, 현상 롤러(31), 공급 롤러, 토너/현상제 교반 스크류 등의 부품이 구비된 현상 유닛(30)을 포함한다.

여기서, 토너는 별도의 토너 공급 장치를 통해 현상 유닛(30)으로 공급되고, 현상제는 제품 제조시에 미리 현상 유닛(30)에 주입될 수 있거나 또는 외부로부터의 주입을 통해 현상 유닛(30)에 저장된다.

그런데, 현상 유닛(30)에 미리 현상제가 주입되어 제품이 제조되는 경우, 제품 운반시 외부 환경, 즉 온도나 습도에 의해 현상제가 변질될 수 있다. 특히, 현상제는 ferrite powder, polyester resin, carbon black 등의 성분으로 이루어져 있어, 습도에 의해 쉽게 변질될 수 있다. 이와 같이 현상제가 변질되면, 화상 형성시에 화상 품질을 저하시키게 된다.

또한, 현상제가 미리 현상 유닛(30)에 주입되지 않은 상태로 제품이 제조되거나, 사용 중 현상제를 추가로 주입해야 하는 경우에, 도 2에 도시된 것처럼 카트리지 조립체(10)를 분해한 후, 주입공(32)에 현상제를 주입해야 했다.

이 경우, 카트리지 조립체(10)의 분해 작업은 일반인이 수행하기 어렵고, 카트리지 조립체(10)를 분해하여 현상제를 주입한 후 다시 카트리지 조립체(10)를 조립하게 되면, 미세한 조립 부정합에 조립 정밀도가 저하될 수 있고, 이에 의해서 추후 화상 품질에 악영향을 미칠 수 있었다.

또한, 카트리지 조립체(10)에 주입될 현상제는 온도나 습도에 의한 변질을 방지하기 위해 알루미늄 재질의 파우치에 밀봉되어 있는데, 이 현상제 파우치는 사용자가 파우치를 찢어서 현상 유닛(30)에 현상제를 주입해야 했기 때문에, 현상제를 정확하게 주입하기 쉽지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 현상제를 주입할 때 카트리지 조립체를 분해할 필요가 없어 일반 사용자도 쉽고 간단하게 현상 유닛에 현상제를 주입할 수 있는 화상 형성 장치용 카트리지 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 현상 유닛에 쉽고 간단하게 현상제를 주입할 수 있도록 하는 현상제 파우치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 드럼 유닛과 현상 유닛으로 구성된 화상 형성 장치용 카트리지 조립체로서, 외부에서 상기 현상 유닛 내부로 현상제를 주입할 수 있도록 상기 현상 유닛의 외면에 길이방향으로 형성된 현상제 주입공; 및 상기 현상제 주입공에 착탈 가능하게 설치되어 상기 현상제 주입공을 밀봉하는 밀봉 수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 현상제 주입공은 상기 현상 유닛의 길이방향을 따라 좌우 대칭으로 배열된 한 쌍의 장공으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 밀봉 수단은 상기 현상제 주입공의 외부에 탈부착 가능한 필름인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 밀봉 수단은 상기 현상제 주입공에 삽입 가능한 패킹인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 본 발명은 화상 형성 장치용 카트리지 조립체에 주입될 현상제를 밀봉 상태로 내장한 현상제 파우치로서, 현상제가 내장되는 알루미늄 재질의 본체; 및 상기 본체의 일측 모서리 부근에 구비되고, 상기 본체 내부의 현상제를 현상 유닛에 주입하는 노즐을 포함한다.

바람직하게는, 상기 본체는 상기 노즐로부터 측방향으로 소정각도의 경사면을 구비한 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게는, 상기 경사면은 30 ~ 60도의 각도로 경사진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 노즐은 상기 현상 유닛의 현상제 주입공에 삽입될 수 있을 정도의 직경을 갖는 주입부, 상기 주입부로부터 상기 본체 내부를 향하여 일정하게 직경이 증가하는 걸림부 및 상기 걸림부로부터 연장되어 상기 본체 내부에 삽입되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게는, 상기 삽입부는 상기 본체로의 삽입 깊이가 15 ~ 30mm 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐은 절단을 통해 개방되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 현상제 주입공이 외부를 향해 형성되어 사용자가 쉽게 현상제를 주입할 수 있고, 현상제 주입 후에는 밀봉 수단을 통해 현상제 주입공을 밀봉할 수 있다. 따라서, 현상 유닛에 현상제를 주입하기 위해, 카트리지 조립체를 분해할 필요가 없어, 일반 사용자도 쉽게 현상제를 주입할 수 있다.

또한, 현상제 파우치에 구비된 노즐을 현상제 주입공에 삽입한 상태에서 좌우로 이동시키면서 현상제를 주입할 수 있어, 일반 사용자도 쉽고 간단하게 현상제를 주입하거나 보충할 수 있다.

또한, 현상제 주입공에 노즐을 일정한 깊이로 삽입한 상태로 노즐을 좌우로 이동시킬 수 있어, 현상 유닛에 정확하고 균일하게 현상제를 주입할 수 있다.

도 1은 종래의 2성분 카트리지 조립체를 도시한 사시도,
도 2는 종래의 2성분 카트리지 조립체를 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 카트리지 조립체를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 현상제 파우치를 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 치수들을 갖는 현상제 파우치를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 카트리지 조립체 및 현상제 파우치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 화상 형성 장치용 카트리지 조립체를 도시한 사시도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 조립체(100)는 드럼 유닛(110)과 현상 유닛(120)이 일체로 조립되어, 화상 형성 장치에 장착된다.

드럼 유닛(110)의 내부에는 감광 드럼, 대전 롤러, 전사 롤러 등의 요소들이 구비된다. 그리고, 현상 유닛(120)의 내부에는 현상 롤러, 공급 롤러, 토너/현상제 교반 스크류 등의 요소들이 구비된다.

여기서, 현상 유닛(120)의 외면에는 길이방향을 따라 현상제 주입공(121)이 형성된다. 현상제 주입공(121)은 카트리지 조립체(100)의 전방 상부를 향하여 절개된 장공으로서, 사용자가 현상 유닛(120) 외부에서 내부로 현상제를 주입할 수 있도록 개방되어 있다.

이러한 현상제 주입공(121)은 카트리지 조립체(100)의 전방 외부를 향하여 형성되기 때문에, 현상제를 주입하는 경우에 카트리지 조립체(100)를 분해할 필요가 없다.

바람직하게는, 현상제 주입공(121)은 현상 유닛(120)의 길이방향을 따라 좌우 대칭으로 배열된 한 쌍의 장공으로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 길이방향을 따라 형성된 현상제 주입공(121)은 후술되는 현상제 파우치(200)(도 4 참조)에 내장된 현상제를 현상 유닛(120)에 용이하게 주입할 수 있도록 함과 동시에, 현상제 파우치(200)를 좌우 방향으로 이동시키면서 현상제를 현상 유닛(120)의 길이방향을 따라 고르게 주입할 수 있도록 해준다.

그리고, 개방된 현상제 주입공(121)에는 현상제 주입공(121)을 밀봉하기 위한 밀봉 수단(미도시)이 설치된다. 밀봉 수단은 현상제 주입공(121)의 외부에 탈부착 가능하게 설치되는 필름일 수 있다. 이러한 필름의 대표적인 예가 마일러(mylar)이다.

따라서, 카트리지 조립체(100)가 제조되어 현장에 설치된 후, 사용자는 필름 형태의 밀봉 수단을 현상 유닛(120)으로부터 제거하여 현상제 주입공(121)을 개방하고, 이 상태에서 현상제 주입공(121)을 통해 현상제를 주입할 수 있다. 그리고 나서, 필름 형태의 밀봉 수단을 부착하여 현상제 주입공(121)을 밀봉하게 된다.

대안적으로, 밀봉 수단은 현상제 주입공(121)에 삽입 가능한 고무 패킹일 수 있다. 이러한 고무 패킹 형태의 밀봉 수단은 필름 형태의 밀봉 수단에 비해 밀봉력이 우수하다. 또한, 필름 형태의 밀봉 수단은 탈부착에 의해 밀봉력이 저하될 수 있지만(접착제의 접착성 저하), 고무 패킹 형태의 밀봉 수단은 탈부착에 의해 밀봉력이 저하되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 조립체(100)는 현상제 주입공(121)이 외부를 향해 형성되어 사용자가 쉽게 현상제를 주입할 수 있고, 현상제 주입 후에는 밀봉 수단을 통해 현상제 주입공(121)을 밀봉할 수 있다.

따라서, 현상 유닛(120)에 현상제를 주입하기 위해, 카트리지 조립체(100)를 분해할 필요가 없어, 일반 사용자도 쉽게 현상제를 주입할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 현상제 파우치를 도시한 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 바람직한 치수들을 갖는 현상제 파우치를 도시한 도면으로서, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 현상제 파우치(200)는 도 3에 도시된 카트리지 조립체(100)에 주입될 현상제를 밀봉하여 보관하고, 카트리지 조립체(100)에 현상제를 용이하게 주입할 수 있도록 구성된다.

구체적으로, 현상제 파우치(200)는 현상제가 내장되는 알루미늄 재질의 본체(210) 및 본체(210)의 일측에 구비되어 현상제가 배출되는 노즐(220)을 포함한다.

본체(210)는 직사각형 형태의 파우치로서, 내부에 현상제가 내장된 상태로 밀봉된다. 그리고, 노즐(220)은 본체(210)의 일측 모서리 부근에 삽입되고, 개봉되면 본체(210) 내부의 현상제를 외부로 배출한다.

바람직하게는, 노즐(220)은 주입부(221), 걸림부(222) 및 삽입부(223)로 이루어진다.

주입부(221)는 일정한 직경을 갖는 중공의 원통형상 부재로서, 상기 직경은 현상 유닛(120)의 현상제 주입공(121)에 삽입될 수 있는 정도의 크기를 갖는다. 그리고, 주입부(221)의 단부는 막혀 있다. 걸림부(222)는 주입부(221)로부터 본체(210) 내부를 향하여 연장된 중공의 원통형상 부재로서, 주입부(221)로부터 본체(210)를 향하여 그 직경이 일정하게 증가된다. 또한, 삽입부(223)는 걸림부(222)로부터 본체(210) 내부로 연장되어 본체(210) 내부에 삽입된다.

즉, 주입부(221), 걸림부(222) 및 삽입부(223)는 본체(210) 내부에서 외부로 돌출된 형상으로 이루어지고, 하나의 현상제 공급 통로를 형성한다.

바람직하게는, 노즐(220)은 실리콘이나 플라스틱 증의 재질로 이루어진다. 그리고, 사용자가 현상제를 현상 유닛(120)에 주입하기 위해서는 단부가 밀폐된 주입부(221)를 절단하면 된다. 이러한 주입부(221)의 절단을 통해 노즐(220)이 개방된다.

여기서, 일정한 직경을 갖는 주입부(221)가 사용자가 절단할 절단 영역(A)이다. 그리고, 걸림부(222)의 뒷부분(삽입부(223)와 인접한 부분)은 현상제 주입공(121)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어, 사용자가 주입부(221)를 현상제 주입공(121)에 삽입하면 현상제 주입공(121)에 걸림부(222)가 걸려서 노즐(220)이 일정한 깊이만큼(주입부(221)의 길이만큼)만 현상제 주입공(121)에 삽입될 수 있다.

따라서, 현상제 주입을 위해 사용자가 노즐(220)을 현상제 주입공(121)에 삽입하여 좌우로 노즐(220)을 이동시켜도 노즐(220)의 삽입 깊이가 변하지 않아 안정적인 현상제 주입이 가능하다.

한편, 파우치(200)의 본체(210) 내부로 삽입된 삽입부(223)의 삽입 깊이(①)는 본체(210) 내부의 현상제의 잔류량 및 본체(210)의 접힘 현상과 관련이 있다.

예를 들어, 본체(210) 내부로의 삽입부(223)의 삽입 깊이(①)가 작은 경우에는, 본체(210)와 노즐(220) 사이의 지지력이 약해져서, 현상제 주입시에 노즐(220) 주변의 본체(210) 부분이 접히거나 꺽일 수 있다. 그러면, 현상제의 배출이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 이를 방지하기 위해, 삽입부(223)의 삽입 깊이는 대략 15mm 이상인 것이 바람직하다.

반면, 본체(210) 내부로의 삽입부(223)의 삽입 깊이(①)가 큰 경우에는, 본체(210) 내부에 삽입된 삽입부(223) 주변의 공간이 증가되어, 현상제 주입시 삽입부(223) 주변에 현상제 잔류량이 증가하게 된다. 이를 방지하기 위해, 삽입부(223)의 삽입 깊이는 대략 30mm 이하인 것이 바람직하다.

즉, 본체(210) 내부로 삽입된 삽입부(223)의 삽입 깊이(①)는 대략 15 ~ 30mm 인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 본체(210) 내부로 삽입된 삽입부(223)의 삽입 깊이(①)는 대략 20mm 이다.

또한, 현상제 주입을 보다 신속하게 하기 위해서, 사용자는 걸림부(222)의 앞부분(주입부(221)와 인접한 부분)을 절단하여 노즐(220)의 개방 단면을 더 크게 형성할 수도 있다.

바람직하게는, 본체(210)는 그 내부의 현상제가 현상 유닛(120)으로 주입될 때, 본체(210) 내부에 잔류하는 현상제를 최소화하기 위해서 특수한 형상을 갖는다.

구체적으로, 본체(210)는 노즐(220)이 위치한 부분에서 측방향으로 소정각도의 경사면(211)을 구비한다. 이러한 경사면(211)에 의해 현상제 파우치(200)의 본체(210)를 기울여서 현상 유닛(120)에 현상제를 주입하게 되면, 내부의 현상제가 노즐(220)을 통해 원활하게 본체(210) 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 본체(210) 내부에 잔류하는 현상제의 양을 최소화할 수 있다.

여기서, 상술한 경사면(211)의 경사 각도(②)가 너무 작은 경우에는, 노즐(220)로부터 이격된 본체(210) 내부의 현상제 잔류량이 많아져서 원활한 배출이 어려워진다. 이를 방지하기 위해 경사면(211)의 경사 각도(②)는 대략 30도 이상인 것이 바람직하다.

반면, 경사면(211)의 경사 각도(②)가 너무 작은 경우에는, 노즐(220)이 위치된 본체(210) 부분이 급격하게 쏠린 현상제에 의해 접히거나 꺽일 수 있다. 이를 방지하기 위해 경사면의 경사 각도(②)는 대략 60도 이하인 것이 바람직하다.

즉, 경사면(211)의 경사 각도(②)는 대략 30 ~ 60도인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 경사면(211)의 경사 각도(②)는 대략 45도이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 현상제 파우치(200)는 본체(210)에 구비된 노즐(220)을 현상 유닛(120)의 현상제 주입공(121)에 삽입한 상태에서 좌우로 이동시키면서 현상제를 주입할 수 있어, 일반 사용자도 쉽고 간단하게 현상제를 주입하거나 보충할 수 있다.

또한, 현상제 주입공(121)에 노즐(220)을 일정한 깊이로 삽입한 상태로 노즐을(220)을 좌우로 이동시킬 수 있어, 현상 유닛(120)에 정확하고 균일하게 현상제를 주입할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 카트리지 조립체 110: 드럼 유닛
120: 현상 유닛 121: 현상제 주입공
200: 현상제 파우치 210: 본체
211: 경사면 220: 노즐
221: 주입부 222: 걸림부
223: 삽입부

Claims (10)

1. 외부에서 현상 유닛 내부로 현상제를 주입할 수 있도록 외면에 길이방향을 따라 현상제 주입공을 구비한 현상 유닛 및 드럼 유닛으로 구성된 화상 형성 장치용 카트리지 조립체에 주입될 현상제를 밀봉 상태로 내장하는 현상제 파우치로서,
   현상제가 내장되는 알루미늄 재질의 본체; 및
   상기 본체의 일측 모서리 부근에 구비되고, 상기 본체 내부의 현상제를 현상 유닛에 주입하는 노즐을 포함하고,
   상기 노즐은 상기 현상제 주입공에 삽입될 수 있을 정도의 직경을 갖고 절단을 통해 개방되는 주입부, 상기 주입부로부터 상기 본체 내부를 향하여 일정하게 직경이 증가하되 최대 직경이 현상 유닛의 현상제 주입공의 폭보다 크게 형성되는 걸림부 및 상기 걸림부로부터 연장되어 상기 본체 내부에 삽입되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 파우치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 노즐로부터 측방향으로 소정각도의 경사면을 구비한 것을 특징으로 하는 현상제 파우치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 경사면은 30 ~ 60도의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 현상제 파우치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 삽입부는 상기 본체로의 삽입 깊이가 15 ~ 30mm인 것을 특징으로 하는 현상제 파우치.
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