KR100574760B1

KR100574760B1 - 토너 수납 용기로부터 효과적으로 토너를 보급할 수 있는토너 보급 장치 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100574760B1
Application number: KR1020040028421A
Authority: KR
Inventors: 하토리요시오
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2006-04-28
Also published as: JP2004333760A; CN1550931A; JP4241172B2; US20050008398A1; KR20040095157A; EP1475672A1; EP1475672A8

Abstract

본 발명은 토너 배출성을 향상시킴으로써 잔류 토너를 감소시킬 수 있는 토너 보급 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

장치 본체(1)에 대략 수직으로 세워진 노즐(41)에 대하여 토너 수납 용기(20)를 위쪽으로부터 장착함으로써 상기 노즐(41)이 토너 수납 용기(20)의 맞춤부에 맞춰지는 토너 보급 장치이며, 노즐(41) 외경의 단면적을 토너 수납 용기(20)의 맞춤부 단면적에 대하여 60 퍼센트 이상의 비율로 한다.

현상 장치,　토너 이송관,　분말체 펌프,　토너 수납 용기,　토너 배출용 부재

Description

토너 수납 용기로부터 효과적으로 토너를 보급할 수 있는 토너 보급 장치 및 화상 형성 장치{AN APPARATUS FOR IMAGE FORMING CAPABLE OF EFFICIENTLY REPLENISHING TONER FROM A TONER CONTAINER}

도 1은 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 토너 보급 장치의 개략 구성도.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 노즐의 외형을 나타낸 도면, 도 3b는 노즐의 단면을 나타낸 도면.

도 4는 노즐의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 5는 공기 공급 장치와 각 색의 밸브와의 연결을 나타내는 도면.

도 6은 토너 수납 용기의 토너 수납 주머니를 나타내는 사시도.

도 7a는 토너 수납 용기의 노즐이 맞춰진 상태의 끼워 맞춤부를 나타내는 설명도, 도 7b는 노즐을 끼워 맞추기 전의 상태를 나타내는 설명도.

도 8은 종축에 토너 잔량을, 횡축에 토너 배출용 부재의 맞춤부 단면비를 나타낸 그래프.

　<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11　 현상 장치

35　 토너 이송관

31　 분말체 펌프

20　 토너 수납 용기

21　 보호 케이스

22　 토너 수납 주머니

23　 토너 배출용 부재

230　 내부 마개

410　 노즐

45 공기 공급 수단

본 발명은 토너 수납 용기에 수납한 토너를 보급하는 토너 보급 장치 및 전자 사진 방식의 프린터, 팩시밀리, 복사기 등 화상 형성 장치에 관한 것이다.

상기 형식의 화상 형성 장치에 있어서는 화상 형성 동작에 따라 소비된 토너의 감소 분을 보충하기 위하여 토너 병이나 카트리지 등 토너 수납 용기로부터 직접적 또는 토너 호퍼를 통하여 현상 장치내에 토너를 보급하도록 되어 있다.

종래부터 전자 사진에 이용되는 건식 토너를 수납하기 위한 용기로서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등으로 이루어지는 형상이 안정적인 단단한 병이 일반적으로 이용되며, 그 내부에 토너 교반 수단 겸 배출 수단으로서의 교반기를 마련한 용기인데, 용기 벽면에 나선 홈을 마련하여 용기를 회전시킴으로써 내부의 토너를 이동 배출하는 형태 또는 배출 기구를 구비하지 않고 단순하게 수작업으로 보급하는 등의 형태가 알려져 있다.

그러나, 근래에 이르러 환경 문제가 중시되어 토너 용기를 회수하거나 재활용할 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 유연한 재료로 만들어져 그 용적을 감소시킬 수 있는 유연성 용기가 제안되었다. 그런데, 전자 사진용 건식 토너는 일반적으로 유동성이 나쁘고 응집하기 쉬운 성질을 갖고 있기 때문에, 유연성 용기로부터의 배출이 매우 곤란했다. 그것은 용기 자체가 유연하기 때문에 교반기나 배출 기구를 부가하기 어렵고, 또는 배출 기구를 마련하면 용적 감소성이 손상되며, 또한 손으로 보급하기에는 조작성이 나쁘기 때문이다.

이에, 유연성 용기에 수납된 토너에 공기를 공급함으로써 토너를 교반, 유동화하고, 나아가 흡인형의 분말체 펌프(1축 편심 스크루 펌프)를 이용하여 토너를 흡인 배출하는 기술이 제안되었다.

여기서, 사용하는 토너 수납 용기는 하부에 마련한 토너 배출구를 아래로 향하여 노즐에 장착되기 때문에, 용기에는 토너 배출구를 향하여 점차 좁아지는 경사를 형성하여 토너가 자중으로 토너 배출구에 모이도록 구성하였다. 또, 토너 수납 용기를 취출할 때에 토너가 넘쳐 흐르지 않도록 자폐 밸브를 마련할 필요도 있었다.

그러나, 상기와 같이 제안한 토너 보급 장치에서는 토너 보급이 순조롭게 수행될 수 있지만, 토너 엔드로 검지되어도 용기내에 많은 토너가 잔류하게 되는 경 우가 있었다.

본 발명은 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로서, 토너 배출성을 향상시켜 잔류 토너를 감소시킬 수 있는 토너 보급 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화상 형성 장치 본체에 대략 수직으로 세워진 노즐에 대하여 토너 수납 용기를 위쪽으로부터 장착함으로써 상기 노즐이 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부에 맞춰져 토너를 공급하는 토너 보급 장치에 있어서, 상기 노즐 외경의 단면적을 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부 단면적의 60 퍼센트 이상의 비율로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 맞춤부는 상기 토너 수납 용기의 하부 대략 중앙에 마련되고, 상기 토너 수납 용기에는 상기 맞춤부로 향할 수록 단면적이 작아지는 테이퍼가 형성되어 있으면 효과적이다.

또한, 상기 토너 수납 용기는 유연한 용기내에 토너를 수납하고 있으면 효과적이다.

또한, 상기 토너 배출용 부재는 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘린 시일 부재를 구비하고, 상기 노즐이 상기 시일 부재에 삽입되었을 때 노즐과 시일 부재가 밀착하여 토너가 상기 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출될 때에 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫기도록 하면 효과적이다.

또한, 상기 토너 배출용 부재는 스프링과 내부 마개를 구비하는 셔터 부재를 구비하고, 상기 노즐이 삽입되면 내부 마개가 밀어 올려져 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되면 스프링에 의해 내부 마개가 닫기도록 하면 효과적이다.

또한, 상기 노즐은 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로로 되어 있으면 효과적이다.

또한, 상기 토너 수납 용기에 수납된 토너는 분말체 펌프의 이송력에 의해 토너 수납 용기로부터 상기 노즐 및 상기 노즐에 연결된 토너 이송관을 통하여 피보급부로 이송되면 효과적이다.

또한, 외부에 마련한 공기 공급 수단에 의해 공기를 상기 토너 수납 용기내로 공급하면 효과적이다.

또한, 상기 공기 공급 수단은 적어도 한 개의 전자 밸브를 통하여 상기 토너 수납 용기로 공기를 공급하면 효과적이다.

또한, 상기 보급하는 토너의 평균 원형도가 0.96∼1.00이면 효과적이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화상 형성 장치 본체에 대략 수직으로 세워진 노즐에 대하여 토너 수납 용기를 위쪽으로부터 장착함으로써 상기 노즐이 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부에 맞춰져 상기 토너 수납 용기내의 토너를 현상 장치로 공급하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 노즐 외경의 단면적을 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부 단면적의 60 퍼센트 이상의 비율로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 맞춤부는 상기 토너 수납 용기의 하부 대략 중앙에 마련되고, 상기 토너 수납 용기에는 상기 맞춤부로 향할 수록 단면적이 작아지는 테이퍼가 형성 되어 있으면 효과적이다.

또한, 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재는 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘린 시일 부재를 구비하고, 상기 노즐이 상기 토너 수납 용기에 삽입되었을 때 노즐과 시일 부재가 밀착하여 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되었을 때에 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫기도록 하면 효과적이다.

또한, 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재는 스프링과 내부 마개를 구비하는 셔터 부재를 구비하고, 상기 노즐이 삽입되면 내부 마개가 밀어 올려져 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되면 스프링에 의해 내부 마개가 닫기도록 하면 효과적이다.

또한,상기 노즐은 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로로 되어 있으면 효과적이다.

또한, 상기 공기 공급 수단은 적어도 한 개의 전자 밸브를 통하여 적어도 한개의 토너 수납 용기로 공기를 공급하면 효과적이다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 토너 보급 장치를 구비한 화상 형성 장치의 일례인 컬러 레이저 프린터를 나타내는 개략도이다.

이 컬러 레이저 프린터는 도 1에 나타낸 바와 같이, 장치 본체(1)의 우측 상부에 토너 보급 장치(2)를 배치하고, 중앙에 화상 형성부(3)를 배치하며, 하부에 용지 공급부(4)를 배치한 구성이 되고 있다. 화상 형성부(3)에는 용지가 공급되는 쪽을 아래로 하고 용지가 배출되는 쪽을 위로 하여 경사지게 배치된 전사 벨트 장치(6)가 설치되어 있다. 전사 벨트 장치(6)는 복수개의 롤러(본 예에서는 4개의 롤러)에 씌워진 엔드리스의 전사 벨트(12)를 구비하고, 그 중 하나의 롤러(13)가 도시하지 않은 구동원에 의해 구동됨으로써 상기 전사 벨트(12)가 회전한다. 이 전사 벨트(12)의 상부 주행변에는 아래로부터 순서로 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y), 블랙(Bk)용의 4개의 화상 형성 유닛(5M, 5C, 5Y, 5Bk)이 병렬로 배치되어 있다.

각 화상 형성 유닛(5M, 5C, 5Y, 5Bk)에는 상 담지체로서의 감광체 드럼(8M, 8C,8Y, 8Bk)이 마련되고, 감광체 드럼(8M, 8C,8Y, 8Bk)은 도시하지 않은 구동 수단에 의해 도면에서 시계 바늘 방향으로 회전 구동된다. 감광체 드럼(8M)을 예로서 설명하면, 그 상부에는 감광체 드럼(8M)에 대하여 레이저 광 기록을 수행하는 광 기록 장치(7)가 배치되어 있고, 감광체 드럼(8M)의 주위에는 대전 수단으로서의 대 전 롤러(9), 클리닝 장치(10), 현상 장치(11)가 마련되어 있다. 현상 장치(11)는 2 성분 현상 장치이며 소비된 토너량과 동등량의 토너가 토너 보급 장치(2)에 의해 보급된다.

다음에, 상기 구성의 컬러 프린터에서 풀 컬러 프린트를 수행하는 화상 형성 동작에 대해 설명한다.

화상 형성 유닛(설명의 편리를 위하여 마젠타 화상 형성 유닛(5M)을 예로서 설명함)에 대하여 설명하면, 우선, 도시하지 않는 LD(레이저 다이오드)를 구동하여 레이저 광을 다각형 미러(14)에 조사하고 실린더 렌즈 등을 통하여 반사광을 대전 롤러(9)에 의해 대전된 감광체 드럼(8M)상으로 유도하는 광 기록 장치(7)에 의해 광 기록을 수행한다. 이 기록에 의해 감광체 드럼(8M)상에는 PC 등의 호스트 머신으로부터 전송된 화상 데이터에 근거한 정전 잠상이 형성되고, 이 정전 잠상이 현상 장치(11)에 의해 현상되어 토너의 가시상으로 된다.

한편, 용지 공급부(4)로부터는 전사재로서 지정된 용지가 공급되고, 공급된 용지는 전사 벨트(12)의 이송 방향 상류 측에 설치된 레지스트레이션 롤러(15)에 일단 충돌된 후, 상기 가시상에 동기하여 전사 벨트(12)상으로 이송되고 벨트의 주행에 따라 감광체 드럼(8M)에 대향하는 전사 위치에 도달한다. 이 전사 위치에서는 전사 벨트(12)의 뒷면 측에 배치된 전사 롤러(16)의 작용에 의해 최초로 마젠타(M) 토너의 가시상이 용지에 전사된다.

상기와 같은 양태로 하여 다른 화상 형성 유닛(5C, 5Y, 5Bk)에서도 각각의 감광체 드럼(8C, 8Y, 8Bk) 표면에 각 색의 토너에 의한 가시상이 형성되고, 이들 가시상은 전사 벨트(12)에 의해 이송되어 오는 용지가 각 전사 위치에 도착할 때마다 중첩 전사된다. 따라서, 본 컬러 프린터는 탠덤 타입의 이점(advantage)을 이용하여 풀 컬러 화상을 단시간내에 용지에 중첩 전사한다. 전사된 후의 용지는 전사 벨트(12)로부터 분리되고 정착 장치(17)에 의해 정착된다. 정착을 끝낸 용지는 통상 그대로 기기 외부로 배출되는데, 이 때 용지는 반전되어 장치 본체(1)의 윗면에 마련된 용지 받이(18)에 뒷면이 위로 하여 배출된다.

상기 현상 장치(11)는 장치내의 토너와 캐리어의 혼합비를 감시하여 토너가 부족하면 그 부족 분을 보급한다. 이 토너 보급은 현상 장치(11)로부터 떨어진 위치(본 예에서는 도 1의 우측 상부)에 설치한 토너 수납 용기(20)에 수납된 토너를 토너 보급 장치(2)에 의해 현상 장치(11)로 보급하도록 구성되어 있다. 이 토너 수납 용기(20)는 도 1에서는 1개만 도시되어 있지만, 실제로 현상 장치의 개수에 따라 4개 설치되어 있다.

도 2에 본 발명에 따른 토너 보급 장치(2)의 구성을 나타낸다. 현상 장치(11)에는 분말체 펌프(31)가 부설되어 있고, 이 분말체 펌프(31)의 작동에 의해 토너가 현상 장치(11)내로 공급되는 것이다.

분말체 펌프(31)로서 흡인형 1축 편심 스크루 펌프(통칭:모노 펌프) 등이 이용된다. 이 분말체 펌프(31)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속 등 강성을 구비하는 재료에 의해 편심한 스크루 형상으로 형성된 회전자(32), 고무와 같은 탄성 재료에 의해 내측이 두 가닥의 스크루 형상으로 형성되어 고정된 고정자(33), 이들을 둘러 싸면서 분말체의 이송로를 형성하는 수지 재료 등으로 만들어진 홀더(34)로 구성되 어 있다. 회전자(32)의 회전에 의해 펌프에 강한 자기 흡인력(흡인압)이 생김으로써 유연성 튜브의 토너 이송관(35)을 통하여 접속된 토너 수납 용기(20)로부터 토너를 흡인할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 토너 수납 용기(20)에 수납된 토너는 분말체 펌프(31)의 흡인력을 이용하여, 나아가 도면으로부터 이해할 수 있듯이 자중에 의해서도 용기 밖으로 이송되도록 되어 있지만, 전자 사진용의 토너는 유동성이 나빠 분말체 펌프(31)만을 이용하여 토너 보급 작업을 실시하면, 토너 수납 용기(20)의 하부에 장착된 노즐(41) 부근의 토너를 흡인한 후, 용기내에서 가교 현상(토너가 없어진 부분에서 공동(空洞)이 생기는 현상)이 생기는 경우가 있다. 이 때문에 예정 대로 토너를 현상 장치(11)로 이송하지 못하여 토너 보급량이 불안정하거나 수납 용기내의 토너가 극단적으로 많이 잔류하게 된다. 이에, 분말체 펌프(31)외에 공기 공급 수단(45)을 토너 수납 용기(20)에 부설하고, 이 공기 공급 수단(45)으로부터 전자(電磁) 밸브(46), 노즐(41)을 통하여 공기를 토너 수납 용기(20)내로 공급한다. 다색 화상 형성 장치의 경우에는 도 5에 나타낸 바와 같이, 공기 공급 수단(45)으로부터 각 색의 전자 밸브(46∼49)에 분기하도록 되어 있다. 실제로 토너 수납 용기로의 공기 공급 시간은 공기 과다로 인한 토너 막힘 등의 문제도 있으므로, 길어도 5초 이하가 바람직하여 이와 같은 다색(4색) 화상 형성 장치에서도 공기 공급 수단(45)은 1개만으로 충분하다. 또, 공기 공급 수단(45)은 종래 공지의 공기 펌프이며, 매분 1∼3 리터 정도의 흐름량을 발생한다.

분말체 펌프(31)와 토너 수납 용기(20)를 연결하는 토너 이송관(35)은 유연 하고 내토너성이 뛰어난 고무 재료(예컨대, 폴리우레탄, 니트릴, EPDM, 실리콘 등)나 플라스틱 재료(폴리에틸렌, 나일론 등)로 형성되고, 내경 φ4∼10 mm의 튜브형이면 매우 유효하다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 토너 수납 용기(20)가 세트되는 장치 본체(1) 세트부에는 용기 홀더(40)가 설치되고, 용기 홀더(40)내에는 토너 수납 용기(20)내에 삽입되는 단면이 원형인 노즐(41)이 대략 수직으로 설치되어 있고, 토너 수납 용기(20)는 위쪽으로부터 용기 홀더(40)에 세트됨으로써 노즐(41)이 용기내에 삽입된다. 이 노즐(41)은 도 3b에 나타낸 바와 같이, 공기 공급로가 토너 이송로와 합류하게 되어 있는데, 도 4에 나타낸 바와 같이 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로가 된 타입의 것이라도 좋다. 도 2에 나타낸 구성에서는 저비용이 되는 도 3b의 타입을 이용하고 있다.

또한, 본 실시예의 토너 수납 용기(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 보호 케이스(21)와 토너 수납 주머니(22)가 백 인 박스(bag in box)의 타입으로 구성되는데, 보호 케이스(21)는 강성을 구비한 종이, 골판지, 플라스틱 등의 재료로 만들어져 유연한 토너 수납 주머니(22)를 둘러싸고 있고, 일부는 토너 수납 주머니(22)의 토너 배출용 부재(23)와 맞춰지는 구조를 구비한다. 보호 케이스(21)는 강성을 구비하므로 토너 수납 용기의 장착·이탈시(용기 교환시)의 조작성을 높일 수 있다. 또 용기내 토너의 품질 특성의 보호·유지에도 유효하다.

토너 수납 주머니(22)는 폴리에틸렌이나 나일론 등의 수지제, 또는 종이제의 시이트형(80∼200㎛정도의 두께)의 유연한 재질을 단층 또는 다층 구성으로 하여 공기의 유입출이 없는 밀폐된 주머니 모양의 용기 형상으로 제작되어 있다. 토너 수납 주머니(22)에는 토너 배출용 부재(23)가 마련되고, 이 토너 배출용 부재(23)는 케이스(24)와 시일재(25)로 구성되며, 케이스(24)는 폴리에틸렌이나 나일론 등의 수지제로 구성되지만, 토너 수납 주머니(22)와 동일 재료를 사용하는 것이 리사이클의 관점에서 바람직하며 주머니 용기에 대한 용착도 용이하게 할 수 있다. 시일 부재(25)는 스펀지나 고무 등 탄성 재질 부재가 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘려서 구성된 것으로서, 노즐(41)이 삽입되었을 때 노즐과 밀착하여 토너 수납 용기로부터의 토너 누출을 방지할 수 있음과 동시에, 토너 수납 용기를 취출할 때에도 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫쳐서 토너 누출을 방지할 수 있다. 상기 슬릿 길이는 노즐(41) 외경과 같거나 3 mm 큰 정도이며, 시일 부재(25)와 케이스(24)는 양면 접착 테이프 등에 의해 접합되어 있다. 시일 부재(25)는 발포 스펀지, 고무 등 탄성체로 만들어지고 내토너성이 있으며 공기 투과가 매우 적고 크리프(creep)에 대해 뛰어난 강도를 가진 것이 이용된다.

또, 도 6에 나타낸 바와 같이, 토너 수납 주머니(22)의 윗면에 통기성 필터(26)를 마련하는 것도 가능하고, 이것에 의해 상술한 공기 공급 수단으로부터 공급되는 공기에 의해 토너 수납 용기(주머니)(22) 내의 압력이 필요 이상으로 상승하는 것을 감소시킬 수 있다.

도 7a,7b에 나타내는 토너 수납 용기(200)에는 도 2에 나타낸 시일 부재(25) 대신에 스프링(240)에 의해 내부 마개(230)를 닫는 위치에 유지하는 셔터(250)가 마련되어 있다. 이 셔터(250)는 노즐(410)이 삽입되면 스프링(240)의 탄성력에 저 항하여 내부 마개(230)가 위쪽으로 밀어 올려지고, 노즐(410)이 취출되면 스프링(240)에 의해 원래의 닫는 위치로 복귀된다. 토너 배출용 부재(223)에는 내부 마개(230)의 이동을 안내하는 케이스(224)와, 닫는 위치에 있는 내부 마개(230)와 접촉하여 토너 수납 용기(200)의 배출부를 폐쇄하는 시일(225)이 마련되며, 시일(225)에는 단면 원형의 노즐(410)이 삽입되는 구멍(470)이 형성되어 있다. 이 토너 수납 용기(200)에서는 내부 마개(230)의 횡단면 면적이 토너 수납 용기(200)의 토너 배출용 부재(223) 맞춤부의 단면적이 된다.

본 발명자는 노즐(410)의 단면적과 토너 수납 용기(200)의 토너 배출용 부재(223)의 맞춤부 단면적의 비율과 토너 잔량의 관계에 대해 실험을 실시했다. 즉, 노즐(410) 외경의 단면적과 토너 배출용 부재(223)의 단면적 비율이 토너가 보급되지 않도록 되었을 때에 용기내에 잔류하는 토너 양에 어떠한 영향을 미치고 있는지에 대한 실험을 실행했다. 또한, 실험은 토너 배출용 부재(223)의 맞춤부 단면적이 700 mm²로 토너 수납량이 아주 큰 대용량 사이즈 용기, 300 mm²로 토너 수납량이 보통인 보통 사이즈 용기, 150 mm²로 토너 수납량이 소량인 소용량 사이즈 용기를 이용했다.

실험 결과, 도 8의 그래프에 나타낸 바와 같이, 각 사이즈 모두 노즐(410)의 단면적과 토너 배출용 부재(223)의 맞춤부 단면적의 비율을 100%로 하는 것이 가장 바람직하지만, 60% 이상의 비율이면 토너 잔량이 적은 상태로 될 수 있다는 것이 판명되었다. 그 이유로서는 양자의 단면적비가 60% 미만이면, 토너 배출용 부재 (223)와 노즐(410) 사이에 적재되는 토너의 중량에 의해 유연성 토너 수납 주머니(222)가 변형(경사 각도가 작아짐)함으로써 노즐(410)의 흡입구에 이르지 않는 토너가 많아지는 것이라고 생각된다.

또, 토너 엔드 검출시에 다량의 잔류 토너가 발생하는 것을 억제하기 위하여, 평균 원형도가 0.96∼1.00의 토너를 이용하면 효과적이다. 이와 같은 조건의 토너는 분쇄 토너가 아니라 중합 토너를 이용하면 용이하게 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 토너 수납 용기(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 사용 후에 보호 케이스(21)와 토너 수납 주머니(22)가 용이하게 분해될 수 있고, 보호 케이스(21)는 작게 접을 수 있으며 토너 수납 주머니(22)는 유연하므로, 종래의 카트리지나 병 등 단단한 용기와 비교하여 체적이 부풀지 않아 운반이나 보관시의 취급성이 뛰어나고 수납 공간을 차지하지 않기 때문에, 사용자 측으로부터 메이커에 회수하는 물류 비용을 대폭적으로 절감시킬 수 있다.

본 토너 보급 장치의 구동, 제어에 대해서는 종래 공지의 현상제 농도 검지·제어 방식을 이용할 수 있다. 현상 장치의 일부에 설치된 도시하지 않은 투자율 검출기에 의해 현상 장치내의 토너와 캐리어의 혼합비 변화를 검지하고, [토너량이 적다]라고 인식되면, 분말체 펌프 회전자(32)로부터 현상 장치 측으로 연장된 구동축(36)이 회전 구동하여 분말체 펌프(31)가 작동한다. 분말체 펌프(31)의 흡인력에 의해 현상 장치내로 이송된 토너량이 어느 일정량 이상이 되면 투자율 검출기의 신호에 따라 구동을 차단하여 분말체 펌프(31)의 작동을 정지시킨다. 그 밖의 방식으로서 감광체상의 토너 화상의 반사 농도를 검지하여 토너 보급량을 제어하는 방법 등 종래 주지의 기술을 이용할 수도 있다.

청구항 1 및 11의 구성에 의하면, 노즐 외경의 단면적이 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재 맞춤부 단면적의 60퍼센트 이상의 비율로 하므로, 토너 배출성을 향상시켜 토너 수납 용기에 잔류하는 토너량을 감소시킬 수 있다.

청구항 2 및 12의 구성에 의하면, 맞춤부가 상기 토너 수납 용기의 하부 대략 중앙에 마련되고, 상기 토너 수납 용기에는 상기 맞춤부를 향할 수록 단면적이 작아지는 테이퍼가 형성되어 있으므로, 토너 수납 용기에 잔류하는 토너량을 감소시킬 수 있다.

청구항 3 및 13의 구성에 의하면, 토너 수납 용기가 유연한 용기내에 토너를 수납하고 있으므로, 토너 수납 용기의 회수·재활용이 용이하게 된다.

청구항 4 및 14의 구성에 의하면, 상기 토너 배출용 부재는 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘린 시일 부재를 구비하고 있으므로, 상기 노즐이 토너 수납 용기에 삽입되었을 때 노즐과 시일 부재가 밀착하여 토너 수납 용기로부터의 토너 누출을 방지할 수 있고, 노즐이 취출될 때에 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫쳐서 토너 누출을 방지할 수 있다.

청구항 5 및 15의 구성에 의하면, 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재는 스프링과 내부 마개를 구비하는 셔터 부재를 구비하므로, 상기 노즐이 삽입되면 내부 마개가 밀어 올려져 토너를 보급할 수 있고, 노즐이 취출되면 스프링에 의해 내부 마개가 닫쳐서 토너 누출을 방지할 수 있다.

청구항 6 및 16 의 구성에 의하면, 상기 노즐은 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로로 되어 있으므로, 확실하게 토너를 보급할 수 있게 된다.

청구항 7 및 17 의 구성에 의하면,토너 수납 용기에 수납된 토너가 분말체 펌프의 이송력에 의해 토너 수납 용기로부터 상기 노즐, 토너 이송관을 통하여 피보급부에 이송되므로, 토너 보급을 고정밀도로 실시할 수 있다.

청구항 8 및 18의 구성에 의하면, 외부에 마련한 공기 공급 수단에 의해 공기를 토너 수납 용기내로 공급하므로, 토너 보급성·토너 배출성을 향상시킬 수 있다.

청구항 9 및 19의 구성에 의하면, 상기 공기 공급 수단은 적어도 한개의 전자 밸브를 통하여 공기를 적어도 한개의 토너 수납 용기로 공급하므로, 다색 토너를 보급하는 경우에도 각각의 전자 밸브를 통하여 각각의 토너 수납 용기로 공기를 공급함으로써 확실하게 다색 토너를 현상 장치로 보급할 수 있다.

청구항 10 및 20의 구성에 의하면, 보급하는 토너의 평균 원형도가 0.96∼1.00이므로, 토너 배출성이 향상되어 잔류 토너를 감소시킬 수 있다.

Claims

화상 형성 장치 본체에 대략 수직으로 세워진 노즐에 대하여 토너 수납 용기를 위쪽으로부터 장착함으로써 상기 노즐이 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부에 맞춰져 토너를 공급하는 토너 보급 장치에 있어서,

상기 노즐 외경의 단면적을 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부 단면적의 60 퍼센트 이상의 비율로 하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 맞춤부는 상기 토너 수납 용기의 하부 대략 중앙에 마련되고, 상기 토너 수납 용기에는 상기 맞춤부로 향할 수록 단면적이 작아지는 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 토너 수납 용기는 유연한 용기내에 토너를 수납하고 있는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 토너 배출용 부재는 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘린 시일 부재를 구비하고, 상기 노즐(41)이 상기 시일 부재에 삽입될 때에는 노즐과 시일 부재가 밀착하여 상기 노즐을 통하여 토너가 보급되고, 노즐이 취출될 때에는 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫기는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 토너 배출용 부재는 스프링과 내부 마개를 구비하는 셔터 부재를 구비하고, 상기 노즐이 삽입되면 내부 마개가 밀어 올려져 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되면 스프링에 의해 내부 마개가 닫기는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 노즐은 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 토너 수납 용기에 수납된 토너는 분말체 펌프의 이송력에 의해 토너 수납 용기로부터 상기 노즐 및 상기 노즐에 연결된 토너 이송관을 통하여 피보급부로 이송되는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

외부에 마련한 공기 공급 수단에 의해 공기를 상기 토너 수납 용기내로 공급하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제8항에 있어서,

상기 공기 공급 수단은 적어도 한 개의 전자 밸브를 통하여 공기를 적어도 한 개의 토너 수납 용기로 공급하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제1항에 있어서,

상기 보급하는 토너의 평균 원형도가 0.96∼1.00인 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
화상 형성 장치 본체에 대략 수직으로 세워진 노즐에 대하여 토너 수납 용기를 위쪽으로부터 장착함으로써 상기 노즐이 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부에 맞춰져 상기 토너 수납 용기내의 토너를 현상 장치로 공급하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 노즐 외경의 단면적을 상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재의 맞춤부 단면적의 60 퍼센트 이상의 비율로 하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 맞춤부는 상기 토너 수납 용기의 하부 대략 중앙에 마련되고, 상기 토너 수납 용기에는 상기 맞춤부로 향할 수록 단면적이 작아지는 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 토너 수납 용기는 유연한 용기내에 토너를 수납하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재는 그 중앙이 십자 슬릿으로 잘린 시일 부재를 구비하고, 상기 노즐이 상기 토너 수납 용기에 삽입되었을 때 노즐과 시일 부재가 밀착하여 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되었을 때에 시일 부재의 슬릿이 그 탄성에 의해 닫기는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 토너 수납 용기의 토너 배출용 부재는 스프링과 내부 마개를 구비하는 셔터 부재를 구비하고, 상기 노즐이 삽입되면 내부 마개가 밀어 올려져 토너가 노즐을 통하여 보급되고, 노즐이 취출되면 스프링에 의해 내부 마개가 닫기는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 노즐은 2중 관 구조로 되어 외측이 공기의 공급로, 내측이 토너 이송로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 토너 수납 용기에 수납된 토너는 분말체 펌프의 이송력에 의해 토너 수납 용기로부터 상기 노즐 및 상기 노즐에 연결된 토너 이송관을 통하여 피보급부로 이송되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

외부에 마련한 공기 공급 수단에 의해 공기를 상기 토너 수납 용기내로 공급하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제18항에 있어서,

상기 공기 공급 수단은 적어도 한 개의 전자 밸브를 통하여 공기를 적어도 한 개의 토너 수납 용기로 공급하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 보급하는 토너의 평균 원형도가 0.96∼1.00인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.