KR100370533B1

KR100370533B1 - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100370533B1
Application number: KR10-2000-0031552A
Authority: KR
Inventors: 기노시따마사히데; 히로시마고이찌; 이소베히로노부; 요시자와류이찌
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2003-01-29
Also published as: EP1059572B1; JP4377989B2; KR20010020965A; EP1059572A3; JP2000352865A; DE60033594D1; EP1059572A2; DE60033594T2; US6381419B1

Abstract

본 발명에 따른 화상 형성 장치는 화상 담지 부재 상에 형성된 정전 화상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와, 상기 현상 장치에 현상제를 공급하도록 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 현상제 공급 유닛과, 상기 현상 장치 내의 현상제의 밀도를 검출하는 밀도 검출 수단과, 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양에 관한 정보를 검출하는 제2 검출 수단을 포함하며, 상기 현상제 공급 유닛의 상태는 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과 및 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과를 기초로 하여 판단되는 것을 특징으로 한다.

Description

화상 형성 장치{Image Forming Apparatus}

본 발명은 전자 사진 장치 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.

여기에서, 화상 형성 장치란 예컨대 화상을 기록 매체 상에 형성하도록 전자 사진 형성 방법을 사용하는 장치로, 예컨대 전자 사진 복사기, (레이저 프린터 또는 LED 프린터 등의) 전자 사진 프린터, 팩시밀리 장치 및 워드프로세서를 포함한다.

전자 사진 화상 형성 공정을 사용하는 화상 형성 장치에서는 지금까지 전자 사진 감광체 상에 작용하는 화상 담지 부재 및 공정 수단인 전자 사진 감광체가 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 카트리지로 일체로 제조된프로세스 카트리지 시스템이 사용되어 왔다. 이러한 프로세스 카트리지 시스템에 따르면, 장치의 유지 보수는 서비스맨에게 의존하지 않고 사용자 자신에 의해 수행될 수 있어서, 작업성이 현저하게 향상될 수 있다. 그래서, 이러한 프로세스 카트리지 시스템은 화상 형성 장치에 널리 사용된다.

그러나, 상기 프로세스 카트리지 시스템은 현상제 용량, 즉 토너 용량에 제한이 있고, 다음의 단점을 갖는다.

특히, 대량 인쇄를 수행할 수 있는 화상 형성 장치의 경우에, 토너 용량이 작은 프로세스 카트리지 시스템은 프로세스 카트리지의 교환 빈도를 증가시켜 그 사용성이 악화된다. 또한, 토너 이외에도, 카트리지의 구성 부품도 일체로 교환되어서, 운영 비용의 상승이 발생된다.

그래서, 현상 수단 등의 장치가 화상 형성 장치의 본체측 상에 제공되고 토너만 공급되는 소위 토너 보급 시스템은 대량 인쇄를 수행할 수 있는 화상 형성 장치의 주류를 이루게 되었다. 이러한 토너 보급 시스템의 단점은 소모성 부품의 교환 등의 유지 보수가 사용자에 의해서는 거의 불가능하고 서비스맨에 의한 유지 보수가 필수적이라는 것이다.

상기와 같은 현재 상황하에서, 최근 수년만에 프로세스 카트리지 시스템 및 토너 보급 시스템의 장점을 갖는 토너 보급 시스템 프로세스 카트리지 시스템이 실현되게 되었다.

이러한 시스템은 전자 사진 감광체인 감광 드럼과, 토너에 의해 감광 드럼 상에 형성된 정전 잠상을 시각화하는 현상 수단과, 소정량의 토너를 현상 수단에보급하는 현상제 공급 유닛, 즉 토너 공급 유닛을 갖는 프로세스 카트리지를 포함한다.

상기 현상 수단은 그 내부의 현상제 밀도(토너 밀도), 즉 토너 및 캐리어의 혼합비를 검출하는 현상제 밀도 검출 수단으로서 토너 밀도 검출 장치를 갖고, 이러한 토너 밀도 검출 장치에 의한 검출값에 따라 토너 공급 유닛으로부터의 토너 보급을 수행하여, 토너 밀도를 일정하게 유지시킨다.

또한, 현상 수단은 토너 공급 유닛 내의 토너량을 검출하는 수단을 갖고, 이러한 검출 수단으로서는 용기의 내벽 상에 제공된 압전 센서(piezo-sensor), 토너의 정전 용량으로부터 토너량을 검출하는 센서 및 광투과형 센서 등의 각종 종래 센서들 중 하나가 사용된다.

토너 공급 유닛은 토너 수용부 및 토너 공급부를 포함하고, 분배(운반) 동안에 토너의 누출을 방지하도록 밀봉 부재에 의해 토너를 밀봉하는 구조가 제공된다. 사용자는 토너 공급 유닛을 처음 사용할 때 밀봉 부재를 이동 또는 인출시켜, 토너 공급부로부터의 토너의 공급을 수행한다.

이러한 토너 보급 시스템 프로세스 카트리지를 전자 사진 화상 형성 장치에 적용함으로써, 보수 유지 특성, 사용성 향상 및 운영 비용 저감 등이 실현된다.

토너 공급 유닛은 사용 동안에 토너를 현재까지 밀봉하였던 밀봉 부재가 인출 또는 이동된 후에 사용되어야 한다. 그러나, 상기 종래예에서는 토너 공급 유닛 내의 토너량이 검출될 수 있지만, 토너가 공급 가능 상태에 있다는 것은 검출될 수 없다.

따라서, 밀봉 부재가 인출 또는 이동되지 않아서 토너가 공급 가능 상태에 있지 않을 때 화상 형성 작업이 수행되면, 충분한 토너량이 토너 공급 유닛 내에 존재하는 것으로 검출되더라도 토너에 의한 현상 수단의 보급은 전혀 이루어질 수 없어서, 화상 밀도의 감소가 발생된다.

또한, 사고 또는 기타 원인으로 토너 공급 유닛의 토너 공급 포트로부터의 토너 공급부의 보급이 잘 이루어지지 않을 때, 이를 검출하는 것은 불가능하여서, 마찬가지로 화상 밀도의 감소가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 현상제 공급 유닛이 새로운 것일 때 밀봉 부재로부터의 인출 미수행과, 밀봉 부재의 불량한 개폐와, 현상제 공급부의 보급이 어떤 이유 또는 기타 때문에 충분하게 수행되지 못한 때 사용자에게 통보될 수 있고 사용자에게 매우 유용한 현상제 공급 유닛의 상태도 추가로 신뢰성 있게 판단하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조하여 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 완전히 명확해질 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 레이저 프린터의 개략 구성도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 프로세스 카트리지 및 토너 공급 유닛의 구성도.

도3은 도2의 현상 장치 내의 현상제 순환도.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 본체측과 프로세스 카트리지측 또는 토너 공급 유닛측 상의 비접촉 메모리 사이의 통신 구성도.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 토너 공급 유닛의 개략 사시도.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 본체, 프로세스 카트리지 및 토너 공급 유닛의 블록 선도.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 토너 공급 유닛의 상태를 판단하는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 감광 드럼

2 : 대전 롤러

3 : 화상 노출체

4 : 현상 장치

5 : T-CRG

6 : 세척 장치

7 : 프로세스 카트리지

8 : 중간 전사 벨트

9 : 가요성 전극

9a : 전사 전압원

10 : 전사 롤러

11 : 중간 전사 벨트 세척 장치

12 : 정렬 롤러

60, 70 : 장착 수단

이하에서는 본 발명에 따른 전자 사진 화상 형성 장치 및 현상제 공급 유닛이 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

[실시예 1]

우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치인 전자 사진공정을 이용한 컬러 레이저 프린터가 도1을 참조하여 설명될 것이다.

도1에 도시된 컬러 레이저 프린터는 4개의 프로세스 카트리지(7)를 갖고 각각의 프로세스 카트리지(7)에 의해 제1 화상 담지 부재인 전자 사진 감광체(이하에서는 "감광 드럼"이라고 불림)(1) 상에 형성된 화상을 제2 화상 담지 부재인 중간 전사 벨트(8)로 연속 다중 전사시켜 완전한 컬러 인쇄 화상을 얻는 4개 세트의 드럼형 (인-라인) 프린터이다.

도1에서, 무단 중간 전사 벨트(8)는 구동 롤러(8a), 인장 롤러(8b) 및 제2 전사 대향 롤러(8c)를 거쳐 통과되고, 화살표 방향으로 회전된다.

4개의 프로세스 카트리지(이하에서는, "P-CRG's"라고 불림)(7)는 4개의 컬러, 즉, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)에 대응하도록 중간 전사 벨트(8)의 수평면을 따라 직렬로 배치된다.

이하에서는 P-CRG's(7)가 설명될 것이다. P-CRG's(7)는 지정된 토너의 컬러가 서로 다르지만, 동일한 구조를 가지기 때문에, 그 구성 부재들에는 동일한 도면 부호가 제공된다.

옐로우 토너로 현상하도록 중간 전사 벨트(8)의 이동 방향에 대하여 최상류측에 배치된 P-CRG's(7) 내에 제공되는 감광 드럼(1)은 그 회전 공정에서 대전 수단인 1차 대전 롤러(2)에 의해 소정의 극성 및 전위로 균일하게 대전된 다음에, (컬러의 원판 화상용의 컬러 분해 및 묘사 노출 광학 시스템, 또는 화상 정보의 시계열 전기 디지털 화소 신호에 대응하여 조절된 레이저 비임을 레이저 주사에 의해 출력하는 주사 노출 광학 시스템 등의) 도시되지 않은 화상 노출 수단에 의해 화상노출체(3)에 노출되며, 그에 의해 원하는 컬러 화상의 (옐로우 성분 화상인) 제1 컬러 성분 화상에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.

다음에는 정전 잠상이 제1 컬러인 옐로우 토너로 (옐로우 현상 장치인) 제1 현상 장치(4)에 의해 현상된다.

이제는 현상 수단인 현상 장치(4)가 도2 및 도3을 참조하여 설명될 것이다.

현상 장치(4)는 (2-성분 자기 브러시 현상 장치인) 2-성분 접촉 현상 장치이고, 캐리어 및 토너를 포함한 현상제를 자석 롤러를 내장한 현상 슬리브(41) 상에 보유한다. 현상제 조절 블레이드(42)에는 현상 슬리브(41)에 대하여 소정의 간극이 제공되고, 화살표(C)의 방향으로의 현상 슬리브(41)의 회전에 의해 현상 슬리브(41) 상에 얇은 현상제층을 형성한다.

현상 슬리브(41)는 감광 드럼(1)에 대해 소정의 간극을 갖도록 배치되고, 현상 동안에 현상 슬리브(41) 상에 형성된 얇은 현상제층이 감광 드럼(1)과의 접촉을 유지하면서 현상할 수 있도록 설정된다.

본 실시예에 사용된 토너는 평균 입자 직경이 6 ㎛인 음전하로 대전된 토너이고, 205 emu/cm³(205×4π×10^-4= 820π×10^-4Wb/m²)의 포화 자화도 및 35 ㎛의 평균 입자 직경을 갖는 자기 캐리어가 캐리어로서 사용되었다. 또한, 중량비가 6 : 94인 토너 및 캐리어의 혼합물이 현상제로서 사용되었다.

현상 장치(4)는 그 내부의 하부가 구획판(4a)에 의해 2개로 분할되고, 현상제를 교반하는 제1 및 제2 교반 나사(43, 44)가 내부에 배치되고, 제1 및 제2 교반 나사(43, 44)가 현상 슬리브(41)의 회전과 동기식으로 회전되기 때문에, 공급된 토너 및 캐리어를 교반하여 소정의 마찰 전기를 제공한다. 도3에 도시된 바와 같이, 현상제는 제1 및 제2 교반 나사(43, 44)의 회전과 함께 화살표의 방향으로 순환된다. 즉, 현상제는 현상 장치(4)의 내부측, 즉 현상 슬리브(41)와 제1 및 제2 교반 나사(43, 44)를 구동시키는 일군의 기어측으로부터 상기 측면으로 운반되고, 구획판(4a)의 상기 측면 상에 제공된 개구부(4b)로부터 제2 교반 나사(44)측으로 제1 교반 나사(43)에 의해 이동된 다음에, 현상 장치(4)의 상기 측면으로부터 그 내부측으로 보내지고, 구획판(4a)의 내부측 상의 개구부(4c)로부터 제1 교반 나사(43)로 제2 교반 나사(44)에 의해 이동된다.

현상제의 자기 투과성 변화를 검출하여 현상제 내의 토너 밀도를 검출하는 토너 밀도 센서(45)는 현상 장치(4)의 벽면 상에서 현상제의 이동 방향에 대해 제2 교반 나사(44)의 상류측에 제공되고, 토너 보급 개구(46)는 이러한 토너 밀도 센서(45)의 어느 정도 하류에 제공된다.

현상 작업이 수행된 후, 현상제는 토너 밀도 센서(45)의 근방으로 운반되고, 현상제 내의 토너 밀도는 센서(45)에 의해 검출되고, 현상제 내의 토너 밀도를 검출 결과에 따라 일정하게 유지하기 위해, 토너 공급부의 보급은 현상 장치(4) 내의 개구(46)를 관통하는 현상제 공급 유닛인 토너 공급 유닛(이하에서는, "T-CRG"라고 불림)의 토너 공급 포트로부터 적절하게 수행된다. 보급을 위해 공급된 토너는 제2 교반 나사(44)에 의해 화살표 방향으로 운반되고, 캐리어와 혼합되면서 소정의 적절한 마찰 전기가 제공된 다음에, 현상 슬리브(41)의 근방으로 운반되고, 현상 슬리브(41) 상에 얇은 층으로 형성되어 현상을 위해 사용된다.

도2에 도시된 바와 같이, 현상제 보급 부재인 토너 보급 나사(51)는 T-CRG (5)에 제공되고, 토너 보급량은 나사의 회전수(회전 시간)에 의해 제어된다.

도1을 다시 참조하면, 감광 드럼(1) 상에 형성된 옐로우 화상은 중간 전사 벨트(8)의 제1 전사 닙부(N1)로 진입한다. 제1 전사 닙부(N1)에서, 가요성 전극(9)은 중간 전사 벨트(8)의 후방측과 접촉된다. 제1 전사 전압원(9a)은 전압을 각각의 포트에 독립적으로 인가할 수 있도록 가요성 전극(9)에 연결된다.

우선, 옐로우가 제1 색상을 위한 포트에서 중간 전사 벨트(8)에 전사된 후, 마젠타, 시안 및 블랙은 각각의 포트에 상기 단계와 유사한 단계가 적용된 각각의 색상에 대응하는 감광 드럼(1)으로부터 연속적으로 전사된다.

다음에는 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4색의 완전 컬러 화상이 제2 전사 대향 롤러(8c)와 대향된 제2 전사 롤러(10)에 의해 제2 전사 닙부(N2)에서 한 쌍의 정렬 롤러(12)에 의한 시기에 의해 이송된 전사 재료(P)로 집중적으로 전사되어 도시되지 않은 정착 장치에 의해 혼합 및 정착된 컬러 인쇄 화상이 얻어진다.

중간 전사 벨트(8) 상에 잔류하는 제2 전사 잔류 토너는 중간 전사 벨트 세척 장치(11)에 의해 블레이드 세척되고, 화상 형성 장치는 다음의 화상 형성 단계를 준비된다.

중간 전사 벨트(8)의 재료로서, 각각의 색상을 위한 포트에서의 정렬을 양호하게 하기 위해서는 신축성 재료가 바람직하지 않고 수지계 또는 금속 코어가 내장된 고무 벨트 또는 수지 및 고무 벨트의 조합이 바람직하다.

본 실시예에 있어서, PI(폴리이미드) 내에 분산된 탄소로 형성되는 수지 벨트가 사용되었고, 10⁸Ω㎝ 정도의 체적 저항으로 제어되었다. 수지 벨트의 두께는 80㎛이고, 그 종방향 길이는 320 ㎜이고, 그 전체 원주는 900 ㎜이다.

또한, 가요성 전극(9)으로서는 충분한 가요성 및 내마모성을 갖고 낮은 저항으로 제어 가능한 탄소가 분산된 고밀도 폴리에틸렌이 사용되었다. 그 저항은 10⁴Ω 이하이고, 그 두께는 500 ㎛이고, 그 종방향 길이는 315 ㎜이고, 감광 드럼(1)에 대한 누설은 회피된다.

이하에서는 화상 형성 조건이 간략하게 설명될 것이다.

감광 드럼 상에서,

암부의 전위 (제1 대전에 의한 비화상부 전위) : Vd = -600V

명부의 전위 (레이저 노출에 의한 비화상부 전위) : V1 = -150V

현상 방법 : 2-성분 자성 브러시

현상 방법

현상 바이어스 : Vdc = -400V, Vac = -1800Vpp

주파수 = 2300 ㎐

공정 속도 : 117 ㎜/sec

제1 전사 바이어스 :

제1 컬러 + 400V

제2 컬러 + 400V

제3 컬러 + 400V

제4 컬러 + 400V

상기 프린터의 백지 처리량은 편지 크기의 측방향 이송량 (216 ㎜)/24 ppm이고, 화상 간격(용지 간격)은 80 ㎜이다.

이제는, 도2에서, 감광 드럼(1), 현상 장치(4), 대전 롤러(2) 및 세척 장치(6)를 갖는 P-CRG(7)가 이들을 덮는 본체인 덮개(71)에 의해 하나의 유닛으로 제조된다. T-CRG(5) 및 P-CRG(7)는 장착 수단(60, 70)에 의해 소정의 방법으로 컬러 레이저 프린터의 소정 부분 내에 삽입되어 그 위에 각각 장착될 수 있고, 역으로 소정의 장착 부분으로부터 제거될 수 있다.

T-CRG(5)에는 메모리 수단(20)이 제공되고, T-CRG(5)의 토너 잔류량은 T-CRG(5)의 사용된 정보량에 의해 계산될 수 있고, 순차적으로 사용자가 T-CRG(5)의 수명을 알 수 있다.

본 발명에 사용된 메모리 수단(20)으로서는 신호 정보를 재기록 가능하게 저장 및 보유하는 것이면 특정한 제한이 없고, 예컨대 재기록 가능한 RAM 또는 ROM 등의 전기 메모리 수단, 또는 자기 메모리 매체, 자기 버블 메모리 또는 자기 광학 메모리 등의 자기 메모리 수단이 사용된다.

이후에는 본 실시예에 사용된 메모리 수단(20)과 화상 형성 장치의 본체측 사이의 통신과 관련된 구성이 도4를 참조하여 개략적으로 설명될 것이다.

도4에 도시된 바와 같이, 도시되지 않은 콘덴서를 포함하는 안테나(23) 및 공조 회로는 화상 형성 장치의 본체측 상에 함께 결합되며, 그에 의해 작동 전원은 판독 및 기록 장치(25)로부터 T-CRG(5)측 상의 안테나(24)로 전달된 전자기파로부터 발생된다. 따라서, 전원은 T-CRG측 상에서 요구되지 않고, 통신을 수행하는 것이 가능해진다.

상기된 바와 같이, 메모리 수단으로서의 비휘발성 메모리(20)는 T-CRG(5) 내에 보유된다. 본 실시예에서는 강자성 재료의 비휘발성 메모리(이하, "FeRAM"이라고 불림)(20)가 전형적인 것으로 사용된다. 본체측 CPU(26)로부터 전달된 데이터는 판독 및 기록 장치(25)의 사용에 의해 FeRAM(20) 내로 기록되고, FeRAM(20) 내의 정보는 판독되어 본체측 CPU(26)로 전달된다.

새로운 T-CRG(5)의 여부에 대한 정보는 FeRAM(20) 내에 저장된다.

도5는 본 실시예의 현상제 공급 유닛인 T-CRG의 확대 사시도이다.

T-CRG(5)가 새로운 것인 상태에서, 우선, 사용자가 T-CRG(5)를 화상 형성 장치의 본체 상에 장착한 다음에, 토너 공급 포트(52)를 장착하는 밀봉 부재(53)를 인출하기 때문에, 토너 공급부의 보급이 가능한 상태가 된다. 다음에는 토너 보급 나사(51)가 회전되기 때문에, 토너 공급부의 보급을 수행한다. 본 실시예에서, 이러한 밀봉 부재(53)로서는 토너 공급 포트(52)에 부착에 의해 고정되어 인출되는 형태가 사용되지만, 토너 공급 포트(52)를 덮고 사용 동안에 이동되는 구조를 취하는 밀봉 부재가 사용될 수도 있다.

이제는 본 발명의 T-CRG(5)의 토너량에 대해 정보(매개 변수)를 검출하는 검출 수단이 설명될 것이다. 이러한 검출 수단이 기본적으로 T-CRG(5) 내에 잔류하는 현상제(토너)량이 소정치 이하라고 추정하여 매개 변수를 검출하는 구조라고 하면, 특정한 제한은 없고 종래 구조의 수단이 사용될 수 있다. 구체적으로, 토너의정전 용량을 검출하는 수단, 토너의 중량을 검출하는 수단, 광투과형 수단 등이 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 토너 보급 나사(51)의 회전수가 T-CRG(5) 내의 토너량의 변수로서 사용되었다.

본 실시예의 T-CRG(5)는 600 g의 충전량으로 (5%의 A4 인쇄 비율로 변환할 때) 대략 20,000 개의 화상을 인쇄할 수 있다. 대개는 300 ㎎의 토너가 1초 동안 회전되는 토너 보급 나사에 의해 P-CRG(7)에 공급될 수 있도록 제어된다. 즉, 토너 보급 나사(51)가 2,000초 동안 회전될 때, T-CRG(5) 내에 잔류하는 토너량은 영(zero)이 된다.

도6의 블록 선도에서, 상기된 바와 같이, 토너 밀도 검출 센서(45)에 의한 검출 결과로부터 토너 밀도가 소정치 이하인 것으로 추정되고 토너 밀도가 낮다고 판단될 때, 토너를 보급하도록 신호가 CPU(26)로 보내진다. 상기 신호에 따라, CPU(26)는 T-CRG에 토너를 보급하도록 나사를 구동하는 모터(28)를 회전시켜, T-CRG(5)로부터의 토너를 P-CRG(7)에 보급한다. CPU(26)는 모터(28)의 회전 시간 데이터, 즉 토너량의 변수를 T-CRG(5)용 판독 및 기록 장치(25)의 사용에 의해 회전 시간에서 T-CRG(5)의 FeRAM(20)에 기록하도록 설계된다. 나사의 회전 시간과 사용된 토너량 사이의 관계는 선형적이기 때문에, 잔류 토너량, 즉 T-CRG(5)의 수명을 순차적으로 검출하는 것이 가능해진다.

도7은 본 실시예의 컬러 레이저 프린터 내의 T-CRG(5)의 상태를 판단하는 기구를 설명하는 흐름도이다. 이후에서는 T-CRG(5)의 상태(사용된 상태)를 판단할때의 흐름이 도7을 참조하여 설명될 것이다.

우선, T-CRG(5) 및 P-CRG(7)가 장착된 화상 형성 장치의 본체(30)의 인쇄 작업이 개시된다(S11). 다음에는 현상 장치(4)의 토너 밀도 센서(45)의 출력이 검출되고, 검출 결과가 상기 장치의 본체(30)의 CPU(26)에 내장된 (도시되지 않은) 메모리 내로 기록된다(S12). 또한, T-CRG(5)의 나사의 회전 시간[Ts, 즉 모터(28)의 회전 시간 데이터]이 검출되어, FeRAM(20) 내로 통합된다(S13). 다음에는 회전 시간이 T-CRG(5) 내에 토너가 존재하지 않게 되는 나사의 시간(T1)과 비교되어(Ts ≤ T1), T-CRG(5) 내의 토너 존재 여부에 대해 판단된다(S14). 프로그램은 이후에 설명되겠지만 다양한 경우로 나눠진다.

(1) 토너가 T-CRG(5) 내에 존재하지 않는 것으로 판단될 때:

토너 부존재의 판단은 실제로 불규칙적인 경우를 포함하는 최대 토너 보급 능력의 상태하에서 토너가 완전히 존재하지 않는 시기로 설정된다. 따라서, 토너가 T-CRG(5) 내에 존재하지 않는 것으로 판단되더라도 약간의 토너가 잔류하는 경우가 있어서, 사실상 토너 공급부의 보급이 여전히 수행되는 경우가 있다. 그래서, 각각의 인쇄 사이클 동안에 토너 밀도 센서(45)에 의한 토너 밀도 검출 데이터가 추가로 검출된다. 이러한 검출 데이터로부터, 소정 매수의 용지에 걸친 토너 밀도의 연속적인 감소 여부가 판단된다(S15).

(1)-1 토너 밀도가 연속적으로 감소하지 않았을 때, "T-CRG 내의 토너의 부존재"라는 표시가 표시 수단(29)에 의해 수행되고, 인쇄 작업으로의 복귀가 이루어진다(S16). 즉, 소량의 토너가 T-CRG(5) 내에 여전히 존재하는 것으로 판단되고, 본체(30)는 정지되지 않는다.

(1)-2 토너 밀도가 소정 매수의 용지에 걸쳐 연속적으로 감소되었을 때, 토너가 T-CRG(5) 내에 완전히 존재하지 않고 P-CRG(7) 내의 토너 밀도가 감소되었기 때문에, 본체(30)는 정지되고 "모든 토너의 부존재"라는 표시가 수행된다(S17).

(2) 토너가 T-CRG(5) 내에 존재하는 것으로 판단될 때:

먼저, 새로운 T-CRG(5)의 여부가 FeRAM(20)의 정보로부터 판단된다(S18).

(2-1) T-CRG(5)가 새로운 것일 때, 토너 밀도 센서(45)에 의한 토너 밀도 검출 데이터는 각각의 인쇄 사이클 동안에 검출된다. 이러한 검출 데이터로부터, 소정 매수의 용지에 걸친 토너 밀도의 연속적인 감소 여부가 판단되고(S19),

(2-1-1) 토너 밀도가 연속적으로 감소하지 않았을 때, T-CRG(5)의 FeRAM(20) 내에 기록된 새로운 T-CRG의 정보는 삭제되고, 인쇄 작업으로의 복귀가 이루어진다(S20). 즉, T-CRG(5)가 정상적으로 사용되는 것으로 판단된다.

(2-1-2) 토너 밀도가 소정 매수의 용지에 걸쳐 연속적으로 감소되었을 때, 이는 사용자가 밀봉 부재(53)의 인출하지 않았다는 것을 의미하고, "밀봉부가 미인출"이라는 표시가 표시 수단(29) 상에 표시된다(S21).

(2-2) 다시 T-CRG(5)가 새로운 것이 아닐 때, 토너 밀도 센서(45)에 의한 토너 밀도 검출 데이터는 각각의 인쇄 사이클 동안에 검출된다. 이러한 검출 데이터로부터, 소정 매수의 용지에 걸친 토너 밀도의 연속적인 감소 여부가 판단된다(S22).

(2-2-1) 토너 밀도가 연속적으로 감소되지 않을 때, 인쇄 작업으로 복귀된다.

(2-2-2) 토너 밀도가 소정 매수의 용지에 걸쳐 연속적으로 감소되었을 때, 이는 T-CRG(5)의 토너 공급부의 비정상 상태를 의미하고, 본체의 작업은 정지되고 "T-CRG 비정상"이라는 표시가 표시 수단(29) 상에 표시된다(S23).

상기된 바와 같이, 새롭거나 사용하던 T-CRG(5)의 여부는 현상제 공급 유닛 및 그 내부에 보유된 메모리(20)인 T-CRG(5) 내의 잔류 토너량의 변수의 검출에 의해 판단되고, 각각의 경우에 따라, 사용자에게는 토너의 부존재 또는 비정상 시간이라는 표시가 정확하게 통보된다. 예컨대, T-CRG(5)가 새로운 것일 때, 밀봉부의 미인출 또는 미개방에 대한 표시가 수행되고, T-CRG(5)가 사용하던 것일 때, 현상제 공급 유닛의 고장에 대한 표시가 사용자에게 제공된다. 예컨대, 사용하던 T-CRG(5)가 일단 본체로부터 제거된 후 다시 본체에 부착되었을 때, 본체가 실수로 이를 새로운 것으로 판단하는 경우는 발생되지 않는다.

또한, T-CRG(5) 내의 토너 부존재의 검출은 T-CRG(5) 내의 수단뿐만 아니라 P-CRG(7)측 상의 현상 장치 내에 제공된 토너 밀도 센서(45)에 의해 수행되고, 사용자에 대한 상세한 표시가 이루어질 수 있다.

결과적으로, 사용자에서 매우 편리한 전자 사진 화상 형성 장치 및 현상제 공급 유닛이 제공될 수 있다.

또한, 공정 카트리지는 적어도 하나의 대전 수단과, 현상 수단 및 세척 수단과, 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 카트리지와 일체로 제조된 전자 사진 감광체와 관련되어 있다.

또한, 현상제 공급 유닛은 현상제를 공정 카트리지 내의 현상 장치에 공급하고 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 장치와 관련되어 있다.

본 발명의 화상 형성 장치에 따르면, 현상제 공급 유닛이 새로운 것일 때 밀봉 부재로부터의 인출 미수행과, 밀봉 부재의 불량한 개폐와, 현상제 공급부의 보급이 어떤 이유 또는 기타 때문에 충분하게 수행되지 못한 때 사용자에게 통보될 수 있고 사용자에게 매우 유용한 현상제 공급 유닛의 상태를 신뢰성 있게 판단할 수 있다.

Claims

화상 형성 장치에 있어서,

화상 담지 부재 상에 형성된 정전 화상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와,

상기 현상 장치에 현상제를 공급하도록 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 현상제 공급 유닛과,

상기 현상 장치 내의 현상제의 밀도를 검출하는 밀도 검출 수단과,

상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양에 관한 정보를 검출하는 제2 검출 수단을 포함하며,

상기 현상제 공급 유닛의 상태는 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과 및 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과를 기초로 하여 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출된 때, 상기 현상제 공급 유닛은 비정상 상태로 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제를 상기 현상 장치에 공급하는 공급 포트와, 상기 공급 포트를 개방 가능하게 밀봉하는 밀봉 부재가 제공되며, 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출된 때, 상기 현상제 공급 유닛은 비정상 상태로 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제를 상기 현상 장치에 공급하는 공급 포트와, 상기 공급 포트를 개방 가능하게 밀봉하는 밀봉 부재가 제공되며, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 판단된 때, 상기 밀봉 부재의 개방이 수행되지 않았다고 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제를 상기 현상 장치에 공급하는 공급 포트와, 상기 공급 포트를 개방 가능하게 밀봉하는 밀봉 부재가 제공되며, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단되고 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 판단된 때, 상기 밀봉 부재의 개방이 수행되지 않았다고 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치 이하라고 판단된 때, 현상제가 상기 현상제 공급 유닛 내에 없다고 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 잔류량이 소정치 이하이고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 작을 때 상기 화상 형성 장치의 본체에 설치된 표시 수단에 표시되는 토너가 없다는 정보는,

상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛내의 현상제의 잔류량이 소정치 이하이고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 작지 않을 때 상기 화상 형성 장치의 본체에 설치된 표시 수단에 표시되는 토너가 없다는 정보와 상이한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 상기 현상제 공급 유닛에 관한 사용 정보를 내부에 저장하는 기억 수단이 제공되며, 상기 화상 형성 장치의 본체로부터 상기 기억 수단에 대해 상기 정보를 기록 및 판독할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛인지의 여부에 관한 정보를 내부에 저장하는 기억 수단이 제공되며, 상기 기억 수단에 의해 저장된 상기 정보는 상기 화상 형성 장치의 본체에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛의 상태는 상기 기억 수단에 의해 저장된 정보와 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과를 기초로 하여 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서, 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라는 정보가 상기 기억 수단에 의해 저장되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출되지 않았을 때, 상기 기억 수단에 저장된 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라고 하는 정보가 삭제되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제10항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제를 상기 현상 장치에 공급하는 공급 포트와, 상기 공급 포트를 개방 가능하게 밀봉하는 밀봉 부재가 제공되며, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단되고 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라는 정보가 상기 기억 수단에 의해 저장되며 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과가 소정치보다 낮다고 검출된 때, 상기 밀봉 부재의 개방이 이루어지지 않았다고 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 본체는 상기 현상제 공급 유닛의 상태를 통보하는 통보 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 카트리지 내에 제공된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제14항에 있어서, 상기 카트리지에는 상기 화상 담지 부재가 제공된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 현상제는 토너 및 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
화상 형성 장치에 있어서,

화상 담지 부재 상에 형성된 정전 화상을 현상제에 의해 현상하는 현상 장치와,

상기 현상 장치에 현상제를 공급하도록 상기 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 현상제 공급 유닛과,

상기 현상 장치 내의 현상제의 밀도를 검출하는 밀도 검출 수단을 포함하며,

상기 현상제 공급 유닛에는 새로운 현상제 공급 유닛의 여부에 대한 정보를 내부에 저장하는 기억 수단이 제공되고,

상기 현상제 공급 유닛의 상태는 상기 기억 수단에 의해 저장된 상기 정보와상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과를 기초로 하여 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 기억 수단에 의해 저장된 정보에 의해 현상제 공급 유닛이 새로운 상태가 아니라고 판단되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출된 때, 상기 현상제 공급 유닛은 비정상 상태로 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에는 현상제를 상기 현상 장치에 공급하는 공급 포트와, 상기 공급 포트를 개방 가능하게 밀봉하는 밀봉 부재가 제공되며, 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라는 정보가 상기 기억 수단에 의해 저장되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출된 때, 상기 밀봉 부재의 개방이 이루어지지 않았다고 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양에 관한 정보를 검출하는 제2 검출 수단을 추가로 포함하며, 상기 제2 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛 내의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단된 때, 상기 기억 수단에 의해 저장된 정보가 새로운 현상제 공급 유닛이라는 것의 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 본체로부터 상기 기억 수단에 대해 상기 정보를 기록 및 판독할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라는 정보가 상기 기억 수단에 의해 저장되고 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치보다 낮다고 검출되지 않았을 때, 상기 기억 수단에 저장된 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 유닛이라고 하는 정보가 삭제되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 본체는 상기 현상제 공급 유닛의 상태를 통보하는 통보 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 현상 장치는 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 부착될 수 있는 카트리지 내에 제공된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제24항에 있어서, 상기 카트리지에는 상기 화상 담지 부재가 제공된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 현상제는 토너 및 캐리어를 포함하는 것을 특징으로하는 화상 형성 장치.
제17항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛내의 현상제의 양에 관한 정보를 검출하기 위한 현상제 잔류량 검출 수단을 더 포함하고 상기 현상제 공급 유닛의 상태는 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과, 상기 현상제 잔류량 검출 수단에 의한 검출 결과 및 상기 기억 수단에 의해 저장된 정보에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 현상제 잔류량 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛내의 현상제의 잔류량이 소정치를 초과한다고 판단되고 상기 기억 수단에 저장된 정보에 의해 현상제 공급 유닛이 새로운 상태가 아니라고 판단되며 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치 이하라고 판단될 때, 상기 현상제 공급 유닛은 비정상 상태로 판단되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 현상제 잔류량 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 상기 현상제 공급 유닛에서의 현상제의 양이 소정치를 초과한다고 판단되고 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 상태라는 정보가 상기 기억 수단에 의해 저장되며 상기 밀도 검출 수단에 의한 검출 결과로부터 현상제의 밀도가 소정치 이하라고 판단되지 않을 때, 상기 현상제 공급 유닛이 새로운 상태라고 상기 기억 수단에 의해 저장된 정보는 삭제되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 현상제 잔류량 검출 수단에 의한 검출되는 현상제의 양에 관한 정보는 상기 기억 수단에 의해 저장되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제26항에 있어서, 상기 밀도 검출 수단은 현상제의 투과성을 검출하기 위한 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛은 현상제를 상기 현상 장치에 공급하도록 회전 가능한 나사를 포함하고 현상제의 양에 관한 정보는 상기 나사의 회전수인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.