KR100638156B1

KR100638156B1 - 현상제 카트리지 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100638156B1
Application number: KR1020040067854A
Authority: KR
Inventors: 오카모토마사야; 기무라마사미치
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-10-26
Also published as: JP4470470B2; JP2005165057A; US20050123322A1; KR20050053480A; US7146124B2; CN100430837C; CN1624598A

Abstract

현상기를 소형화한 경우에도, 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정할 수 있는 동시에, 현상제 카트리지의 공급구를 개폐하는 기구를 간략화 할 수 있어, 결과적으로 쓸모 없는 공간(space)을 없애고, 소형화가 가능한 현상제 카트리지 및 이것을 이용한 현상 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 그 때문에 본 발명은, 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 가지는 현상제 카트리지에 있어서, 상기 현상제 수용부의 단면 형상을, 상기 현상제 카트리지가 장착되는 공간의 거의 대부분을 차지하는 형상으로 형성한 것이다.

현상제 카트리지, 화상 형성 장치, 풀 컬러프린터, 현상제 수용부

Description

현상제 카트리지 및 화상 형성 장치{DEVELOPER CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 현상제 카트리지를 적용한 현상 장치를 나타내는 외관사시도.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 현상제 카트리지 및 현상 장치를 적용한 화상 형성 장치로서의 풀 컬러프린터를 나타내는 구성도.

도 3은 현상 장치 본체를 나타내는 측면도.

도 4는 현상 장치를 나타내는 단면도.

도 5(a)는 현상 장치의 현상기 및 현상제 카트리지를 나타내는 단면도, 도5(b)는 다른 위치에서의 현상 장치의 현상기 및 현상제 카트리지를 나타내는 단면도.

도 6은 현상기를 나타내는 개관 사시도.

도 7은 현상제 카트리지를 나타내는 외관사시도.

도 8(a)은 현상제 카트리지를 나타내는 횡단면도, 도 8(b)은 현상제 카트리지의 다른 위치를 나타내는 횡단면도, 도 8(c)은 현상기를 나타내는 횡단면도.

도 9는 현상제 카트리지를 나타내는 종단면도.

도 10은 현상제 카트리지의 주요 부분을 나타내는 하면도.

도 11은 로크(lock) 기구를 나타내는 구성도.

도 12는 현상제 카트리지의 로크 기구의 조작을 나타내는 구성도.

도 13은 스토퍼 기구를 나타내는 구성도.

도 14는 현상제 카트리지의 가이드 기구를 나타내는 구성도.

도 15는 현상제 카트리지의 가이드 기구를 나타내는 구성도.

도 16은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 현상제 카트리지를 적용한 현상 장치를 나타내는 외관사시도.

도 17(a), (b)는 현상제 카트리지의 셔터(shutter) 부재의 개폐 동작을 각각 나타내는 단면도.

도 18(a), (b)은 현상제 카트리지의 셔터 부재의 개폐 동작을 각각 나타내는 단면도.

도 19는 현상제 카트리지의 셔터 부재의 개폐 동작을 나타내는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 감광체 드럼

5 : 회동식 현상장치

6 : 중간 전사 벨트

18 : 크리닝 장치

본 발명은, 전자 사진 방식을 적용한 풀 컬러 복사기, 프린터, 팩시밀리 혹은 이들의 복합기 등의 화상 형성 장치에 이용할 수 있는 현상제 카트리지 및 이를 이용한 현상 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 현상장치를 소형화한 경우라도 충분한 양의 현상제를 수용할 수 있는 현상제 카트리지 및 이것을 이용한 현상 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래 이러한 종류의 전자 사진 방식을 적용한 풀 컬러 복사기, 프린터, 팩시밀리 혹은 이들의 복합기 등의 화상 형성 장치로서는, 노란색(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan), 검정 등 각색에 대응한 복수의 화상 형성부를 병렬적으로 배치하고, 각 화상 형성 부에서 형성된 노란색, 마젠타, 시안, 검정 등 각색의 토너 상을 기록 용지 위에 직접 전사하거나, 중간전사 벨트 등을 거쳐 기록 용지 위에 2차 전사함으로써, 풀 컬러의 화상을 형성하도록 구성한 소위 탠덤(Tandem) 방식이 있다.

또한, 상기 풀 컬러의 복사기나 프린터 등의 화상 형성 장치로서는, 단일 감광체 드럼에 인접시켜서, 노란색, 마젠타, 시안, 검정 등의 각색에 대응한 복수의 현상기를 현상 장치 본체의 둘레 방향에 따라 배치한 것이 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 현상 장치 본체를 회전 구동하여 각색의 현상기를 감광체 드럼과 대향하는 현상 위치에 순차적으로 이동시키고, 감광체 드럼을 소정의 회수만 회전시킴으로써 해당 감광체 드럼 위에 노란색, 마젠타, 시안, 검정 등의 각색의 토너 상을 형성한다. 그리고, 이 감광체 드럼 위에 형성된 노란색, 마젠타, 시안, 검정 등의 각색의 토너 상을 기록 용지 위에 직접 전사하거나 중간전사 벨트 등을 거쳐 기록 용지 위에 2차 전사함으로써, 풀 컬러의 화상을 형성하도록 구성한 소위 4사이클 방식의 것도 있다.

상기 탠덤 방식과 4사이클 방식의 화상 형성 장치 중 4 사이클 방식의 화상 형성 장치는 감광체 드럼이 하나만으로 되어 소형화가 가능한 특징을 갖고 있다.

그런데, 이러한 4사이클의 화상 형성 장치에 이용할 수 있는 현상제 카트리지로서는, 일본 특허공개 특개평 10-198145호 공보나 일본 특허공개 특개평 11-149211호 공보, 혹은 일본 특허공개 특개 2000-162861호 공보 등에 개시된 것이 이미 제안되어 있다.

상기 일본 특허공개 특개평 10-198145호 공보에 의한 화상 형성 장치는 토너와 캐리어 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현상제 성분이 수용되어 이 현상제 성분을 외부에 공급하는 공급구를 갖춘 현상제 카트리지와, 상기 현상제 카트리지가 착탈(着脫) 가능하도록 장착되어 정규(正規)로 장착된 현상제 카트리지의 상기 공급구와 대향하는 위치에 현상제 성분의 투입구가 개구되는 현상기와, 현상제 카트리지의 착탈 조작에 연동(連動)해서 상기 투입구가 개폐되도록 현상기 표면에서 슬라이딩하는 슬라이드 셔터(shutter)를 구비하고, 상기 현상기가 회전 드럼과 대향하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서 상기 슬라이드 셔터는, 현상제 카트리지의 꺼냄 조작에 연동하여 닫히고, 폐(閉)동작의 완료 시에 그 슬라이딩 선단(先端)부가 도달하는 현상기 표면의 예정 위치는 해당 현상제 카트리지의 아래 방향으로부터 투영(投影) 영역 내에 있도록 구성한 것이다.

또한 상기 일본 특허공개 특개평 11-149211호 공보에 의한 현상 카트리지는 전자 사진 화상 형성 장치 본체에 착탈이 가능하며, 전자 사진 감광체에 형성된 잠상(潛像)을 현상하기 위한 현상 카트리지에 있어서, 카트리지 프레임(frame)과, 전자 사진 감광체에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 전자 사진 화상 형성 장치 본체에 장착되었을 때에 장치 본체로부터 상기 현상 수단을 회전시키기 위한 구동력을 받는 구동력 받이부재와, 상기 현상 수단이 상기 카트리지 프레임으로부터 노출하는 부분을 커버하기 위한 커버 위치와, 상기 커버 위치로부터 퇴피하여 상기 현상 수단을 상기 카트리지 프레임으로부터 노출시키는 퇴피 위치를 이동 할 수 있는 셔터 부재를 갖고, 상기 셔터 부재가 커버 위치에 이르렀을 때, 상기 현상 수단의 길이방향을 따라 상기 카트리지 프레임의 일부를 덮도록 시트(sheet) 부재가 설치되도록 구성한 것이다.

상기 일본 특허공개 특개 2000-162861호 공보에 의한 토너 보급 용기는 토너 보급 장치 본체에 착탈이 가능한 토너 보급 용기에 있어서, 토너를 상기 토너 보급 장치 본체에 보급하는 개구를 갖추고, 토너를 수용하는 토너 용기본체와 상기 토너 용기 본체에 대하여 상기 개구를 개폐하는 제1 방향으로 슬라이드가 가능한 개폐 부재를 갖고, 상기 개폐 부재는 상기 토너 용기 본체에 대하여 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 슬라이드가 가능하며, 상기 개폐 부재가 상기 개구를 닫는 폐쇄 위치에 있을 때 상기 개폐 부재는 상기 제 2 방향으로 슬라이드 하기 전에 상기 제 1 방향의 슬라이드를 금지하도록 구성한 것이다.

그러나, 상기 종래 기술의 경우에는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 즉, 상기 일본 특허공개 특개평 10-198145호 공보에 의한 화상 형성 장치의 경우에는 현상제 카트리지가 원통형 모양으로 형성되어 있기 때문에, 현상기 그 자체를 소형화하면, 그에 따른 현상제 카트리지의 반경이 작아져 해당 현상제 카트리지의 체적은 반경의 제곱에 비례하여 작아지기 때문에 상대적으로 수용할 수 있는 현상제의 양이 적어지는 문제점을 갖고 있었다.

또한 상기 일본 특허공기 특개평 11-149211호 공보에 의한 현상 카트리지의 경우에는 현상 카트리지를 수용하는 스페이스가 원형의 단면형상을 1/4로 분할한 거의 부채꼴 모양으로 형성되어 있는 것에 반해, 현상 카트리지가 거의 직육면체 모양으로 형성되어 있기 때문에, 현상 장치 전체가 대형화되는 동시에 현상 카트리지의 용량이 희생되는 문제점을 갖고 있었다.

또한, 상기 일본 특허공개 특개 2000-162861호 공보에 의한 토너 보급 용기의 경우에는 개폐 부재가 토너 용기 본체에 대하여 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 슬라이드가 가능하며, 개폐 부재가 개구를 닫는 폐쇄 위치에 있을 때 상기 개폐 부재는 상기 제 2 방향으로 슬라이드 하기 전에 상기 제 1 방향의 슬라이드를 금지하도록 구성한 것으로, 개폐 부재의 개폐 기구가 복잡해지는 동시에 개폐 부재의 외형이 토너 보급 용기의 외형보다도 외측에 있기 때문에, 쓸모 없는 공간(space)을 필요로 하고 대형화가 되는 문제점을 갖고 있었다.

그래서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적으로 하는 것은 현상기를 소형화한 경우에도 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정하는 것이 가능하며, 결과적으로 쓸모 없는 공간을 없애고 소형화가 가능한 현상제 카트리지 및 이를 이용한 현상 장치와 화상 형성 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 가진 현상제 카트리지에 있어서, 상기 현상제 수용부의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 공간의 거의 대부분을 차지하는 형상으로 형성한 것이다.

또한 본 발명에 따른 현상제 카트리지는 현상 장치 본체가 회동 가능하게 배치되어, 상기 현상 장치 본체의 회동 방향을 따라 배치되는 복수의 현상기에 각각 대응하여 설치되며, 상기 대응하는 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지에 있어서, 상기 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 갖고, 해당 현상제 수용부의 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 단면 형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중 현상기 이외의 공간을 차지하는 비원형 모양으로 형성한 것이다.

여기서, 「비원형모양」이란 원형 이외의 형상을 의미하고, 타원형상, 대략 삼각형상, 대략 티어드롭 형상 등을 포함하는 총칭이다.

또한 「현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중 현상기 이외의 공간」이란 현상제 카트리지가 장착되는 공간을 의미한다.

또한, 본 발명에 의한 현상장치는 새로운 현상제를 수용한 현상제 수용부를 가지는 현상제 카트리지로부터 현상제가 공급되어, 현상을 행하는 현상 장치에 있어서, 상기 현상제 카트리지의 현상제 수용부의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착된 공간의 거의 대부분을 차지하는 형상으로 형성한 것이다.

또한, 본 발명에 의한 화상 형성 장치는 현상 장치 본체를 회동 가능하게 배치하고, 상기 현상 장치 본체에는 그 회동 방향에 따라 복수의 현상기를 배치함과 동시에 상기 복수의 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지를 해당 현상기에 대응시켜서 배치한 현상 장치를 구비하고, 상기 현상 장치의 각 현상기에 의하여 상담지체(像擔持體) 위에 형성된 정전잠상(靜電潛像)을 순차적으로 현상함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 복수의 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 구비하고, 해당 현상제 수용부의 단면 형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 공간의 거의 대부분을 차지하는 형상으로 형성한 것이다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면, 현상기를 소형화한 경우에도 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정할 수 있어, 결과적으로 쓸모 없는 공간을 없애고, 소형화가 가능한 현상제 카트리지 및 이것을 이용한 현상 장치, 및 화상 형성 장치를 제공 할 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.

[실시 형태 1]

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 현상제 카트리지 및 이것을 이용한 현 상 장치를 적용한 화상 형성 장치로서 4사이클 방식의 풀 컬러프린터를 나타내는 것이다.

도 2에 있어서, 참조번호 1은 풀 컬러프린터의 본체를 나타내는 것이다. 이 풀 컬러프린터 본체(1)의 내부에는 중앙보다도 약간 오른쪽 상부에 상담지체로서 감광체 드럼(2)이 회전 가능하게 배설되어 있다. 이 감광체 드럼(2)으로는, 예를 들어 표면에 OPC 등으로 이루어진 감광체 층이 피복되어 직경이 약 47 mm의 전도성 원통체로 되어 있는 것이 이용된다. 이 감광체 드럼(2)은 도면에 나타나 있지 않은 구동 수단에 의해 화살표 방향을 따라 약 150 mm/sec의 프로세스 스피드로 회전 구동된다. 상기 감광체 드럼(2)의 표면은 해당 감광체 드럼(2)의 거의 바로 아래에 배치된 대전 수단으로서의 대전 롤(roll)(3)에 의해 소정의 전위로 대전된다. 그 후에 감광체 드럼(2)의 표면은 다시 이 감광체 드럼(2)의 바로 아래의 떨어진 위치에 배치된 노광(露光) 수단으로서의 ROS(Raster Output Scanner)(4)에 의하여 레이저 빔(LB)에 의한 화상 노광이 실시되며, 화상 정보에 따른 정전잠상이 형성된다. 상기 감광체 드럼(2) 위에 순차적으로 형성된 정전 잠상은 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 각 색의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)를 둘레 방향에 따라 배치한 회전식 현상 장치(5)에 의해 순차적으로 현상되어 소정의 색 토너 상이 된다.

그 때, 상기 감광체 드럼(2)의 표면에는 형성하는 화상의 색에 따라서 대전 ·노광 ·현상의 각 공정이 소정의 회수만큼 반복된다. 상기 회전식 현상 장치(5)는 대응하는 색의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)가 감광체 드럼(2)과 대향하는 현상 위치로 이동한다. 예를 들어 풀 컬러의 화상을 형성하는 경우, 감광체 드럼(2)의 표면 에는 대전 ·노광 ·현상의 각 공정이 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 각 색에 대응하여 4회 반복된다. 감광체 드럼(2)의 표면에는 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 각색에 대응하는 토너 상(像)이 순차적으로 형성된다. 상기 토너 상이 형성되는 것에 맞추어 감광체 드럼(2)이 회전하는 회수는 화상의 크기에 따라 다르나, 예를 들어 A4 사이즈일 경우, 감광체 드럼(2)이 3회전함으로써 하나의 화상이 형성된다. 즉, 감광체 드럼(2)의 표면에는 감광체 드럼(2)이 3회전할 때마다, 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 각색에 대응한 토너 상이 순차적으로 형성된다.

상기 감광체 드럼(2) 위에 순차적으로 형성되는 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 각색의 토너 상은 감광체 드럼(2)의 외주에 중간 전사체로서의 중간 전사 벨트(6)가 감긴 1차 전사 위치에 있어서, 해당 중간 전사 벨트(6) 위에 서로 포개진 상태에서 1차 전사 롤(roll)(7)에 의해 1차 전사된다. 이 중간전사 벨트(6) 상에 다중으로 전사된 노란색(Y),마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 토너 상은 2차 전사 롤(roll)(8)에 의해 소정의 타이밍으로 급지 되는 기록 용지(9) 위에 일괄하여 2차 전사된다. 기록 용지(9)는 풀 컬러프린터 본체(1)의 하부에 배치된 급지 카세트(10)로부터 픽업 롤(11)에 의해 송출된다. 그 후에 기록 용지(9)는 피드 롤(feed roll)(12) 및 리타드 롤(13)에 의해 1장씩 잘 풀어진 상태로 급지되며, 레지스트 롤(14)에 의해 중간전사 벨트(6) 위에 전사된 토너 상과 동기(同期)한 상태에서 중간 전사 벨트(6)의 2차 전사 위치로 반송된다.

상기 중간 전사 벨트(6)는 복수의 롤(roll)에 의해 팽팽히 걸쳐져 있다. 또 한 중간전사 벨트(6)는 소정의 프로세스 스피드(약 150 mm/sec)로 순환 이동하도록, 예를 들면 감광체 드럼(2)의 회전에 따라 이동된다. 이 중간전사 벨트(6)는 감광체 드럼(2)에 있어서의 회동 방향의 상류 측에서 중간전사 벨트(6)의 랩 위치를 특정하는 랩인 롤(15)과, 감광체 드럼(2) 상에 형성된 토너 상(像)을 중간전사 벨트(6) 위에 전사하는 1차 전사 롤(7)과, 랩 위치의 하류 측에서 중간전사 벨트(6)의 랩 위치를 특정하는 랩아웃 롤(16)과, 2차 전사 롤(8)에 중간 전사 벨트(6)를 거쳐서 맞닿는 백업 롤(17)과, 중간전사 벨트(6)의 크리닝 장치(18)에 대향하는 제1 크리닝 백업 롤(19)과, 제2 크리닝 백업 롤(20)에 의하여 소정의 장력으로 팽팽히 걸쳐져 있다.

또한 상기 중간전사 벨트(6)는 상기와 같이 복수의 롤(7, 8, 15∼17, 19, 20)에 의해 팽팽히 걸쳐져 있지만, 이 실시 형태에서는 풀 컬러프린터 본체(1)의 소형화를 꾀하기 위해, 중간 전사 벨트(6)가 팽팽히 걸쳐진 단면 형상이 편평한 가늘고 긴 대략 사다리꼴 모양으로 되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 풀 컬러프린터의 전체가 가능한 한 소형화되어 있지만, 풀 컬러프린터 본체(1)의 큰 공간을 회전식 현상 장치(5)가 차지하고 있다. 그 때문에 상기 풀 컬러프린터 본체(1)는 장치의 소형화를 달성하면서 중간 전사 벨트(6)나 회전식 현상 장치(5) 등의 메인터넌스(maintenance)성(性)을 향상시키도록 설계되어 있다. 구체적으로, 상기 중간 전사 벨트(6)는 감광체 드럼(2)이나 대전 롤(3), 2차 전사 롤(8)을 포함하여 일체적으로 화상 형성 유닛(21)을 구성하고 있다. 이 화상 형성 유닛(21)은 풀 컬러프린터 본 체(1)의 상부 커버(22)의 열림에 의하여 화상 형성 유닛(21)의 전체가 풀 컬러프린터 본체(1)에 착탈 가능하도록 구성되어 있다. 또한 상기 중간전사 벨트(6)의 상부에는 해당 중간전사 벨트(6) 위에 형성된 토너의 패치(patch)를 검출하는 반사형 포토 센서로 이루어진 위치 센서(23)가 배설되어 있다.

또한 상기 중간 전사 벨트(6)의 크리닝 장치(18)는 도 2에 나타낸 바와 같이 제 1 크리닝 백 업 롤(19)에 의해 팽팽히 걸쳐져 있는 중간전사 벨트(6)의 표면에 맞닿도록 배치된 스크레이퍼(24)와, 제 2 크리닝 백 업 롤(20)에 의해 팽팽히 걸쳐진 중간전사 벨트(6)의 표면에 압접하도록 배치된 크리닝 브러시(25)를 구비하고 있다. 이들의 스크레이퍼(24)나 크리닝 브러시(25)에 의해 제거된 잔류 토너나 종이 부스러기는 크리닝 장치(18)의 내부로 회수되도록 되어 있다. 또, 상기 크리닝 장치(18)는 요동축(搖動軸)(26)을 중심으로 하여 도면 중 반시계 방향으로 요동 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 최종 색의 토너 상의 2차 전사가 종료할 때까지는 중간전사 벨트(6)의 표면에서 떨어진 위치에 퇴피하고 있는 동시에, 최종 색 토너 상의 2차 전사가 종료하면, 중간전사 벨트(6)의 표면에 맞닿도록 구성되어 있다.

더욱이, 상기 중간 전사 벨트(6)로부터 토너 상이 전사된 기록 용지(9)는 도 2에 나타낸 바와 같이 정착기(27)로 반송된다. 기록 용지(9)는 정착기(27)에 의해 열 및 압력으로 토너 상이 기록 용지(9) 위에 정착된다. 그리고, 한 면 인쇄의 경우에는 배출 롤(28)에 의해 프린터 본체(1)의 상부에 설치된 배출 트레이(29) 위에 그대로 배출된다.

한편, 양면 인쇄의 경우에는 정착기(27)에 의해 토너 상이 정착된 기록 용지 (9)를 배출 롤(28)에 의해 배출 트레이(29) 위로 그대로 배출하지 않는다. 상기 기록 용지(9)는 배출 롤(28)에 의해 기록 용지(9)의 후단부를 협지(夾紙)한 상태에서 해당 배출 롤(28)을 역전시킴과 동시에 기록 용지(9)의 반송 경로를 양면용 용지 반송로(30)로 전환한다. 그리고, 기록 용지(9)는 양면용의 용지 반송로(30)에 배설(配設)된 반송 롤(31)에 의해, 기록 용지(9)의 표리(表裏)를 반전한 상태에서 다시 중간전사 벨트(6)의 2차 전사 위치로 반송되어, 기록 용지(9)의 이면에 화상을 형성하도록 되어 있다.

또한, 상기 풀 컬러프린터에는 도 2에 나타낸 바와 같이 옵션에 의해 프린터 본체(1)의 측면에 수동 트레이(32)가 개폐, 장착 가능하게 되어 있다. 이 수동 트레이(32) 위에 놓인 임의의 사이즈 및 종류의 기록 용지(9)는 급지 롤(33)에 의해 급지된다. 그리고, 이 기록 용지(9)는 반송 롤(31) 및 레지스트 롤(14)을 거쳐 중간전사 벨트(6)의 2차 전사 위치에 반송됨으로써 임의의 사이즈 및 종류의 기록 용지(9)에도 화상을 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 토너 상의 전사 공정이 종료한 후의 감광체 드럼(2)의 표면은 해당 감광체 드럼(2)이 1회전할 때마다 감광체 드럼(2)의 비스듬히 아래쪽에 배치된 크리닝 장치(34)의 크리닝 블레이드(35)에 의해 잔류 토너 등이 제거되어 다음 화상 형성 공정에 대비하게 되어 있다.

그런데, 이 실시 형태에 따른 회전식 현상 장치는 현상 장치 본체를 수직면내에서 회동(回動) 가능하게 배치하고, 상기 현상 장치 본체에는 그 둘레 방향에 따라 복수의 현상기를 배치함과 동시에 상기 복수의 현상기에 적어도 토너를 포함 하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지를 해당 현상기에 대응시켜서 배치한 현상 장치에 있어서, 후술하는 것과 같은 특징을 가지는 현상제 카트리지를 구비한 현상 장치이다.

또한 이 실시 형태에 의한 화상 형성 장치는 현상 장치 본체를 수직면 내에서 회동 가능하게 배치하고, 상기 현상 장치 본체에는 그 둘레 방향에 따라 복수의 현상기를 배치함과 동시에 상기 복수의 현상기에 적어도 토너를 포함한 현상제를 공급하는 현상제 카트리지를 해당 현상기에 대응시켜 배치한 현상 장치를 구비하고, 상기 현상 장치의 각 현상기에 의하여 상담지체 상에 형성된 정전잠상을 순차적으로 현상함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 후술하는 것과 같은 특징을 가지는 현상제 카트리지 및 현상 장치를 구비한 화상 형성 장치이다.

도 1은, 이 실시 형태에 의한 현상제 카트리지를 적용한 현상 장치로서의 회전식 현상 장치(5)의 구체적인 예를 나타내는 외관 사시도다. 또한, 도 1은 편의상 현상 장치 본체에 하나의 현상기(5Y) 및 현상제 카트리지(45Y)를 탑재(搭載)한 상태를 나타내고 있다.

이 회전식 현상 장치(5)는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이 수직면 내에서 회전 가능하게 배치된 현상 장치 본체(40)를 구비하고 있다. 현상 장치 본체(40)는 그 중심부에 길이방향을 따라 배설된 원통 모양의 회전축부재(41)와, 해당 회전축부재(41)의 길이방향의 앞쪽 단부(端部)에 배설된 프론트(front)측의 플랜지부재(42)와, 상기 회전축부재(41)의 길이 방향의 안쪽 단부에 배설된 리어(rear)측의 플랜지부재(43)와, 회전축부재(41)와 프론트 측 및 리어측의 플랜지부재(42, 43)에 의해 형성된 원통 형상의 공간(S)을 90도마다 4개로 분리하는 칸막이부재(44)를 갖추고 있다.

상기 현상 장치 본체(40)는 회동축부재(41)를 중심으로 하여 도 2에 나타낸 바와 같이 반시계 회전 방향을 따라 회전 가능하게 프린터 본체(1)에 부착되어 있다. 이 현상 장치 본체(40)에는 도 4에 나타낸 바와 같이 시계 회전 방향을 따라 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 4개의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)가 둘레방향에 따라 실장(實裝) 되어 있다. 또한 현상 장치 본체(40)에는 이들의 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)에 대응하는 노란색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 검정(K)의 4개의 현상제 카트리지(45Y, 45M, 45C, 45K)가 둘레방향을 따라 실장 되어 있다.

이들 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)는 모두 같은 형태로 구성되어 있으므로 여기에서는 노란색(Y)의 현상기(5Y)를 예로 들어 설명하면, 이 노란색(Y) 현상기(5Y)는 도 5에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)를 구비하고 있고, 해당 현상기 본체(46)에는 현상제 카트리지(45Y)에서 새로운 현상제가 공급되도록 구성되어 있다.

상기 현상기 본체(46)의 내부에는 도 5에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)의 외주에 면하여 설치된 개구(開口)부(47)에 일부가 노출되도록 배치되어, 지면에 수직한 방향으로 긴 현상 롤(48)과, 이 현상 롤(48)의 비스듬한 아래쪽 방향의 배면 측에 위치하고, 해당 현상 롤(48)과 평행하게 연장되는 2개의 스파이럴 오거(Spiral auger)(49, 50)가 배설되어 있다. 상기 현상 롤(48)은 도 6에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)의 거의 전 길이에 걸쳐 배설되어 있다. 상기 현상기 (5Y)에서는 도 5에 나타낸 바와 같이 현상 롤(48)이 회전하면, 안쪽의 스파이럴 오 거(49)가 현상기 본체(46) 내에 수용되어 있는 현상제(51)를 지면과 수직한 방향으로 교반(攪拌)하면서 반송한다. 한편, 스파이럴 오거(50)는 스파이럴 오거(49)의 반송 방향과는 역방향으로 현상제(51)을 교반하면서 반송하여, 현상제(51)를 현상 롤(48)에 균등하게 공급하는 것이다. 상기 현상 롤(48)의 표면에 공급된 현상제(51)는 층두께 규제 부재(52)에 의해 층두께가 규제되며, 현상 롤(48)의 회전에 따라 감광체 드럼(2)과 대향(對向)하는 현상 영역으로 반송된다. 또, 이 실시 형태에서는 현상제(51)로서 토너와 캐리어로 이루어지는 2성분의 현상제를 사용하고 있지만, 현상제(51)로서는 적어도 토너를 포함하고 있으면 되고, 토너만으로 이루어진 1성분의 현상제를 사용해도 물론 좋다.

상기 현상 롤(48)은 도 5에 나타낸 바와 같이 내부에 고정한 상태로 배설된 마그넷 롤(48a)에 의해 현상제(51) 중에 포함된 캐리어를 자력(磁力)으로 흡착하며, 해당 현상 롤(48)의 표면에 현상제(51)의 자기 브러시를 형성하여 캐리어에 흡착한 토너를 감광체 드럼(2)과 대향하는 현상 영역으로 반송한다. 그리고, 감광체 드럼(2) 상에 형성된 정전잠상은 현상 롤(48)의 표면에 형성된 캐리어와 토너로 이루어진 현상제(51)의 자기 브러시에 의하여 현상화(顯像化) 되도록 되어 있다.

또한 이 실시 형태에 의한 현상제 카트리지는 현상 장치 본체가 수직면내에서 회동 가능하게 배치되어, 상기 현상 장치 본체의 둘레 방향에 따라 배치되는 복수의 현상기에 각각 대응하여 설치되고, 상기 대응하는 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지에 있어서, 상기 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 갖고, 해당 현상제 수용부의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당되는 공간 중, 현상기 이외의 공간전부를 거의 차지하는 비원형 모양으로 형성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에 의한 현상제 카트리지는 현상 장치 본체가 수직면내에서 회동 가능하게 배치되어, 상기 현상 장치 본체의 둘레 방향에 따라 배치된 복수의 현상기에 각각 대응하여 설치되고, 상기 대응하는 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지에 있어서, 상기 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부와 상기 현상제 수용부의 길이 방향의 일단(一端)에 연설(延設)되어, 상기 현상기로부터 회수된 사용이 끝난 현상제를 회수하는 현상제 회수부를 가지며, 상기 현상제 수용부의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착된 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중, 현상기 이외의 공간 전부를 거의 차지하는 비원형 모양으로 형성하는 동시에, 상기 현상제 회수부의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중, 현상기 이외의 공간에 거의 내접하는 원형 모양으로 형성되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 현상제 수용부의 단면형상은 서로 예각(銳角)을 이루는 2개의 측면을 구비하도록 구성되어 있다.

더욱이, 이 실시 형태에서는 상기 현상제 수용부의 단면 형상은 대략 티어드롭형 모양으로 형성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 현상제 수용부와 연통(連通)하여 현상제 회수부 측에 개구되어 현상제를 외부로 공급하기 위한 공급구와, 상기 공급구를 개폐 하는 개폐부재와, 상기 현상제 카트리지를 현상 장치 본체에 착탈할 때에 파지(把持)하기 위한 손잡이를 갖추며, 상기 손잡이는 개폐부재와 일체로 형성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서 상기 개폐부재는 상기 현상제 수용부의 외주에 회동 가능하도록 끼워지는 원통형상으로 형성되며, 상기 손잡이는 상기 개폐부재의 외주 면의 일부에 반경방향 바깥쪽을 향해서 돌설(突設)되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 손잡이는 상기 현상 장치 본체가 회동 가능한 상태에서는, 해당 현상 장치 본체의 회동 외주면 내에 들어가도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 손잡이의 파지부에는 미끄럼 방지 수단이 설치되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 현상제 카트리지에는 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내진 상태에서, 상기 개폐부재가 공급구를 개방하는 방향으로 회동함을 방지하는 로크 기구가 설치되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 현상제 카트리지에는 상기 개폐부재가 공급구를 개방한 그대로의 상태에서, 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내지는 것을 방지하는 스토퍼 기구가 설치되도록 구성되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는 상기 손잡이는 상기 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어냄이 가능한 상태에서는, 상기 현상 장치 본체의 회전 외주 면의 바깥쪽으로 돌출되도록 구성되어 있다.

즉, 상기 현상제 카트리지(45)는 도 1 및 도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이 그 대부분의 단면형상이 원형 모양이 아닌 비원형 모양의 긴 통 모양의 용기로 된다. 이 현상제 카트리지(45)의 내부는 도 9에 나타낸 바와 같이 새로운 현상제(52)를 수용하는 현상제 수용부(53)와, 사용이 끝난 현상제(54)를 회수하는 현상제 회수부(55)가 칸막이용 캡(56)에 의해 구획되어 있다. 한편, 도시한 실시 형태에서는 현상제 수용부(53)가 현상제 카트리지(45)의 전체 길이의 약 4/5를 차지하고, 현상제 회수부(55)가 약 1/5를 차지하도록 설정되어 있다. 그러나, 이 현상제 수용부(53) 및 현상제 회수부(55)의 길이 비율은 다른 비율 이어도 좋음은 물론이다.

그런데, 상기 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53)는 도 7 및 8에 나타낸 바와 같이 그 단면형상이 원형 모양이 아닌 비원형 모양으로 형성되어 있다. 이 현상제 수용부(53)의 단면형상은 도 8에 나타낸 바와 같이 정부(頂部)에 위치하는 각부(角部)(58)의 각도가 약간 작게 설정된 대략 삼각형 모양으로 형성되어, 각각의 각부 (57, 58, 59)가 원호 모양으로 형성된 "주먹밥" 형상 내지 대략 눈물 방울 형상을 한 티어드롭 모양으로 형성되어 있다. 더 설명하면 상기 현상제 수용부(53)의 단면 형상은 하단부에 위치한 제 1 각부(57)가 상대적으로 큰 반경을 가지는 원호모양으로 형성되어 있어, 해당 제 1 각부(57)를 중심으로 하여 대략 평면모양으로 형성된 제 1 및 제 2 측면(60, 61)이 약 60도 정도의 각도를 이루는 대략 V자형 모양으로 배치되어 있다. 또한, 상기 제 1 측면(60) 및 제 2 측면(61)의 선단에 위치하는 제 2 각부(58) 및 제 3 각부(59)는 제 1 각부(57)보다도 작은 반경을 가지며, 또한 제 2 각부(58)와 제 3 각부(59)가 대략 같은 반경을 가지도록 원호모양으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 제 2 각부(58)와 제 3 각부(59)를 연결 하는 제 3 측면(62)은 도 4에 나타낸 바와 같이 현상 장치(5)의 프론트 측의 플랜지부재(42)의 반경과 대략 같은 크기의 반경을 가지는 원호모양으로 형성되어 있다.

그 결과, 상기 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53)는 도 8(c)에 나타낸 바와 같이 해당 현상제 수용부(53)의 단면형상이 원형모양이 아닌 현상제 카트리지(45)가 장착된 현상 장치 본체(46)의 하나의 현상기(5Y)에 할당되는 공간(S1) 중, 현상기(5Y) 이외의 공간(S2), 즉 현상제 카트리지(45)를 장착하는 공간(S2)의 거의 전부를 차지하는 비원형 모양으로 형성되어 있기 때문에, 이 현상제 수용부(53)에는 현상 장치(6)의 전체를 소형화하고, 해당 현상 장치(6)의 지름을 작게 설정했을 경우에도 가능한 한 많은 현상제(52)를 수용하는 것이 가능하게 되어 있다.

한편, 상기 현상제 수용부(53)의 일단부에 연설(連設)된 현상제 회수부(55)는 도 8(a), (c)에 나타낸 바와 같이 그 단면 형상이 현상제 카트리지(45)가 장착되는 현상 장치 본체(46)의 하나의 현상기(6)에 할당된 공간(S1) 중, 현상기(5) 이외의 공간(S2)에 거의 내접하고, 동시에 이것보다도 약간 작은 직경의 원형모양으로 형성되어 있다. 이 현상제 회수부(55)는 도 9에 나타낸 바와 같이 현상제 수용부(53)의 길이방향의 일단부에 단면형상이 원형으로 되는 원통형상으로 일체적으로 형성되어 있어, 해당 현상제 회수부(55)의 현상제 수용부(53)쪽의 단부(端部)에 칸막이용의 캡(56)이 배설되어 있다. 또, 상기 현상제 회수부(55)는 필요에 따라 현상기(5)이외의 공간(S2)에 거의 내접하고, 동시에 이것보다도 큰 직경의 원형모양으로 형성되어도 좋다.

더욱더 설명하면, 상기 현상제 수용부(53)는 도 9에 나타낸 바와 같이 그 현상제 회수부(55) 쪽의 단부가 약간 가늘게 형성되어 있어, 원통형 모양으로 형성된 현상제 회수부(55)에 연접(連接)되어 있다. 그 결과, 상기 현상제 수용부(53)는 그 현상제 회수부(55) 쪽의 단부(53a)가 해당 현상제 회수부(55)와 같은 원통형 모양으로 형성되어 있다. 상기 현상제 수용부(53)의 원통 형상 부분(53a)에는 도 9에 나타낸 바와 같이 현상제 회수부(55) 측의 단부에 외부에 새로운 현상제(52)를 공급하기 위한 공급구(65)가 약간 경사진 위치에 직사각형 모양으로 개구되어 있다. 또한 현상제 수용부(53)의 내부에는 해당 현상제 수용부(53)의 내부에 수용된 새로운 현상제(52)를 교반하면서 반송하는 스파이럴 모양의 에지테이터(agitator)(66)가 회전 가능하게 배설되어 있고, 이 에지테이터(66)에 의해 현상제(52)가 반송되어서 공급구(65)로부터 외부로 공급되도록 되어 있다. 또한, 상기 현상제 카트리지(45)의 리어(rear) 측의 단부에는 에지테이터(66)를 회전 구동하기 위한 기어(67)가 그 일부가 외부로 노출되도록 설치되어 있다. 이 기어(67)는 도 6에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)를 현상 장치 본체(46)에 장착한 상태에서, 해당 현상 장치 본체(46)에 설치된 기어(67a)와 맞물리고 에지테이터(66)가 회전 구동되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 현상제 수용부(53)의 곡률 반경이 작은 곡면(57)은 현상제 카트리지(45) 내의 현상제를 교반시키는 교반 부재로서 에지테이터(66)의 회전 중심과 거의 같은 중심을 가지도록 구성되어 있다.

상기 현상제 카트리지(45)로부터 현상제(52)가 공급되는 현상기(5Y)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이 해당 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)에 대응하는 부분을 맞닿는 현상기 측의 셔터 판(68)이 대략 원호 모양으로 만곡(灣曲)된 상태로 설치되어 있다. 이 셔터 판(68)은 현상기 본체(46)에 대하여 화살표방향을 따라 슬라이드가 가능하도록 장착되어 있다. 또한 상기 셔터 판(68)에는 현상제 카트리지(45)로부터 공급되는 새로운 현상제(52)를 수용하는 보급 투입구(69)가 개구 되어 있는 동시에, 해당 보급 투입구(69)의 외주 측의 단부에는 철편(凸片)(69a)이 내측을 향해서 돌설되어 있다. 상기 보급 투입구(69)로부터 현상제(52)가 보급된 현상기 (5Y)는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 현상 장치 본체(46)의 배면(背面) 측의 상부에 소정의 길이에 걸쳐 배설되며, 입구에 현상제의 보급구(71a)를 갖는 보급용 오거(71)에 의해 현상기 본체(46)의 길이 방향을 따라 소정의 거리만큼 반송된 후, 현상기 본체(46)의 배면 측의 상부에 설치된 도시되지 않은 보급용 개구부로부터 현상기 본체(46)의 내부로 보급된다.

또한, 상기 현상기(5Y)는 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)의 내부에 수용된 현상제(51) 중, 사용이 끝난 현상제를 회수하기 위해서 현상기 본체(46)의 배면 측의 상부에는 회수용의 개구부(95)가 설치되어 있고, 현상기(5Y)가 회전해서 도 4의 C위치로 이동했을 때에, 플랩(73)이 열려서 사용이 끝난 현상제(54)를 회수하도록 구성되어 있다. 이 현상기(5)로부터 회수된 사용이 끝난 현상제(54)는 도 6에 나타낸 바와 같이 셔터 판(68)에 개구된 회수용 배출구(70) 및 도 9에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)에 개구된 회수구(74)를 통하여 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 현상제 회수부(55)내에 회수되도록 구 성되어 있다. 또, 상기 현상기의 회수용 배출구(70)에도 도 6에 나타낸 바와 같이 철편(70a)이 내측을 향해서 돌설되어 있다.

또한 이 실시 형태에서는 도 5 및 도 9에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 원통형 모양으로 형성된 현상제 수용부(53a) 및 현상제 회수부(55)의 외주에 현상제 수용부(53)의 공급구(65) 및 현상제 회수부(55)의 회수구(74)를 개폐하는 개폐부재로서의 셔터부재(75)가 둘레 방향을 따라 회동 가능하도록 끼워 맞춰져 있다. 이 셔터부재(75)는 도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53a) 및 현상제 회수부(55)와 같이 원통형 모양으로 형성되어 있지만, 해당 셔터 부재(75)의 내경은 현상제 회수부(55)의 외경보다도 약간 크며, 도 5 및 도 8(c)에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)가 장착되는 현상 장치 본체(46)의 하나의 현상기(5Y)에 할당된 공간(S1) 중 현상기(5Y) 이외의 공간(S2)에 거의 내접하는 원형모양으로 형성되어 있다.

상기 셔터 부재(75)는 도 5 및 도 9, 도 10에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)에 대응한 위치에 공급용 개구부(76)와 회수용 개구부(77)가 개구되어 있어, 이 셔터 부재(75)는 현상제 카트리지(45)의 현상제 회수부(55)의 외주를 따라 회동시킴으로써, 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)를 동시에 개폐하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 상기 셔터 부재(75)의 공급용 개구부(76)와 회수용 개구부(77)의 가장자리에는 철편(76a 및 77a)이 외측을 향해서 돌설되어 있다.

또한 상기 셔터 부재(75)에는 도 7에 나타낸 바와 같이 그 둘레 방향의 일부 에 해당 셔터 부재(75)를 회동 조작하는 동시에, 현상제 카트리지(45)를 파지하여 현상 장치 본체(46)에 장착하기 위한 손잡이(78)가 반경방향의 바깥쪽을 향해서 돌설되어 있다. 이 손잡이(78)는 도 5에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46)에 장착하고, 셔터 부재(75)를 연 상태에서 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53)의 제 2 각부(58)와 일치하도록 선단(先端)의 곡률 반경이 설정되어 있는 동시에, 해당 손잡이(78)의 측면은 파지를 쉽게 하도록 복수의 철조(凸條)로 이루어진 미끄럼 방지부(79)가 설치되어 있다.

또한, 상기 셔터 부재(75)는 도 8(a)에 나타낸 바와 같이 해당 셔터 부재(75)를 시계 방향으로 회동 조작하여 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)가 닫힌 상태에서는 현상 장치 본체(46)의 외주에 손잡이(78)가 돌출되도록 구성되어 있다.

또한 상기 셔터 부재(75)에는 도 10에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)를 현상 장치 본체(46)로부터 떼어낸 상태에서는 해당 셔터 부재(75)를 잘못해서 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)를 열리는 방향으로 회동함을 방지하는 로크 기구(80)가 설치되어 있다. 이 로크 기구(80)는, 도 11에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 프론트 측 단면(45a)에 형성된 돌출부(81)와, 해당 돌출부(81)와 걸리도록 셔터 부재(75)의 내면에 돌설된 탄성 변형 가능한 걸림편(82)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 현상제 카트리지(45)는 현상 장치 본체(46)로부터 떼어낸 상태에서는 셔터 부재(75)의 내면에 돌설된 걸림편(82)이 해당 현상제 카트리지(45)의 프론트 측의 단면(45a)에 형성된 돌출부(81)와 걸려서, 도 12에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)가 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)가 열리는 방향으로 회동함을 방지하도록 구성되어 있다. 또한 상기 현상제 카트리지(45)는 현상 장치 본체(46)의 소정의 위치에 장착되면, 해당 현상 장치 본체(46)의 소정의 위치에 돌설된 돌기(突起)(83)에 의해, 도 11에 파선(破線)으로 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 걸림편(82)이 탄성 변형되어서 돌출부(81)와 걸림 상태가 해제되어, 셔터 부재(75)를 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)를 열리는 방향으로 회동하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 실시 형태에서는 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46) 소정의 위치에 장착하고, 셔터 부재(75)를 열려 있는 상태에서 해당 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46)로부터 떼어냄을 방지하는 스토퍼 기구(85)를 구비하고 있다. 이 스토퍼 기구(85)는 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46)의 소정의 위치에 장착하고 셔터 부재(75)를 열리는 방향으로 회동하면, 현상기 본체(46)의 소정의 위치에 돌설된 걸림판부(86)가 도 13에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)의 단면에 설치된 플랜지부(87)의 내주(內周)에 설치된 걸림용 오목부(88)에 걸려, 그 상태에서는 현상기 본체(46)에 돌설된 걸림판부(86)가 셔터 부재(75)의 걸림용 오목부(88)에 맞닿아 셔터 부재(75)를 닫히는 방향으로 회동하지 않는 한, 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46)로부터 떼어낼 수 없도록 구성되어 있다.

또한, 상기 셔터 부재(75)의 플랜지부(87)에는 도 13에 나타낸 바와 같이 걸림용 오목부(88)의 전방 측에 매끄럽게 만곡된 산부(山部)(89a)를 거쳐 경사진 경사면(89b)이 형성되어 있어, 셔터 부재(75)를 회동해서 산부(89a)를 넘으면 경사면 (89b)의 경사에 의해 걸림판부(86)가 걸림용 오목부(88)에 안내되어, 언제든지 확실하게 현상제 카트리지(45)를 현상 장치 본체(46)의 소정의 위치에 장착하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한 이 실시 형태에서는 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46) 소정의 위치에 장착할 때에, 해당 현상제 카트리지(45)를 현상기 본체(46)의 반경방향 바깥쪽으로부터 현상기 본체(46)의 거의 중심방향을 향해서 슬라이드 함으로써 도 6에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 안쪽 단면에 돌설된 슬라이드부(90)가 도 14에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)에 대응하는 위치에 설치된 결합용의 판 스프링(91)에 결합하는 동시에, 현상제 카트리지(45)의 프론트 측의 단면(端面)에 돌설된 셔터 부재(75)의 플랜지부(87)의 가이드용 틈새(92)를 통하여, 도 12 내지 도 15에 나타낸 바와 같이 현상기 본체(46)에 돌설된 걸림판부(86)가 안내되도록 구성되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 이 실시 형태에 의한 현상제 카트리지 및 현상 장치를 적용한 화상 형성 장치로서의 풀 컬러프린터에서는 다음과 같이 현상기를 소형화한 경우에도 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정할 수 있음과 동시에, 현상제 카트리지의 공급구를 개폐하는 기구를 간략화 하는 것이 가능하여, 결과적으로 쓸모 없는 공간을 없애 소형화가 가능하게 된다.

상기 풀 컬러프린터에서는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 회전식 현상 장치(5)에 장착된 현상제 카트리지(45)로부터 대응하는 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)에 소정의 색 현상제(52)가 공급되어 컬러 화상의 인쇄 동작이 이루어진다.

그런데, 상기 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53)는 도 1 및 도 5, 도8에 나타낸 바와 같이 해당 현상제 수용부(53)의 단면 형상이 원형모양이 아닌 현상제 카트리지(45)가 장착되는 현상 장치 본체(46)의 하나의 현상기(5Y)에 할당되는 공간(S1) 중, 현상기(5Y) 이외의 공간(S2)의 거의 전부를 차지하는 비원형 모양으로 형성되어 있으므로, 이 현상제 수용부(53)에는 현상 장치(6)의 전체를 소형화하고, 해당 현상 장치(6)의 지름을 작게 설정했을 경우에도 가능한 한 많은 현상제(52)를 수용하는 것이 가능하게 되어있다.

그 때문에 상기 회전식의 현상 장치(5)를 소형화했을 경우에도 현상제 카트리지(45)의 현상제 수용부(53)에 가능한 한 많은 현상제(52)를 수용할 수 있으며, 예를 들어 흑과 백의 단색 농도 5%의 화상이면, A4 사이즈의 용지에 4000장정도 인쇄하는 것이 가능하게 된다.

다음으로 상기 풀 컬러프린터에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 컬러 화상의 인쇄 동작을 계속해 가면, 회전식 현상 장치(5)에 장착된 현상제 카트리지(45)내에 수용된 현상제(52)가 서서히 소비되어 해당 현상제 카트리지(45) 내의 현상제(52)가 없게 되면, 현상제 카트리지(45)를 새로운 것으로 교환할 필요가 발생한다.

이 경우에는 도 2에 나타낸 바와 같이 회전식 현상 장치(5)의 각 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)가 위치하는 상태에서 현상 장치(5)를 정지시키고, 프린터 본체(1)의 측면에 설치된 사이드 커버(96)를 열고, 도 4의 B에 나타낸 위치에서 교환할 현상제 카트리지(45)를 꺼내도록 되어 있다. 그 때, 상기 현상제 카트리지(45)는 도 16에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)의 손잡이(78)를 손으로 파지하고, 해당 셔터 부재(75)가 서서히 시계 방향으로 회동된다.

그러면, 상기 현상제 카트리지(45)는 도 8(a)에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)의 회동에 따라 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)가 셔터 부재(75)에 의해 닫힌다. 그 때, 상기 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)에 존재하는 현상제(52)는 도 17에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)의 개구부(76)의 가장자리에 의해 소모되어 없어진 상태로 되어, 해당 셔터 부재(75)의 개구부(76)의 가장자리에 현상제가 개재되지 않은 상태에서 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)가 닫히게 된다.

그래서, 상기 현상제 카트리지(45)는 도 18 및 도 19에 나타낸 바와 같이 셔터 부재(75)를 더 회동시키면, 셔터 부재(75)의 개구부(76)의 가장자리에 의해 현상기 본체(46)의 셔터 판(68)이 회동되어 현상기 본체(46)의 공급구(65)가 완전히 닫히게 된다. 이 상태에서는 도 13에 나타낸 바와 같이 현상제 카트리지(45)의 프론트 측에 설치된 스토퍼 기구(85)가 해제된다. 즉, 현상 장치 본체(46)의 소정의 위치에 돌설된 걸림판부(86)는 셔터 부재(75)의 플랜지부(87)의 걸림용 오목부(88)로부터 벗어나 플랜지 부재(87)의 가이드용의 틈새(92)를 통과하여 이동 가능하게 되고, 현상제 카트리지(45)가 현상기 본체(46)로부터 떼어낼 수 있게 되어 있다.

그리고, 새로운 현상제 카트리지(45)를 현상 장치(5)의 대략 반경 방향의 바깥쪽으로부터 중심부를 향해서 현상기 본체(46)의 소정의 위치에 장착함으로써 현상제 카트리지(45)의 로크 기구(80)가 해제되며, 현상제 카트리지(45)의 셔터 부 재(75)가 반 시계 방향으로 회동하는 것이 가능하게 되어 있다.

그러면, 상기 현상제 카트리지(45)는 도 17 내지 19에 나타낸 바와 같이 해당 현상제 카트리지(45)를 떼어내는 조작과 반대의 조작에 의해 현상제 카트리지(45)가 현상기 본체(46)에 장착됨과 동시에, 현상제 카트리지(45)의 공급구(65)와 회수구(74)가 셔터 부재(75)에 의해 열릴 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 실시 형태에 의한 현상제 카트리지(45) 및 현상 장치(5)에 의하면, 현상기(5Y, 5M, 5C, 5K)를 소형화한 경우에도 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정 할 수 있는 동시에, 현상제 카트리지(45)의 공급구를 개폐하는 기구를 간략화 할 수 있어, 결과적으로 쓸모 없는 공간을 없애고 소형화가 가능하게 된다.

현상기를 소형화한 경우에도 수용할 수 있는 현상제의 양을 많게 설정할 수 있는 것과 동시에, 현상제 카트리지의 공급구를 개폐하는 기구를 간략화 할 수 있어, 결과적으로 쓸모 없는 공간을 없애고, 소형화가 가능한 현상제 카트리지 및 이것을 이용한 현상 장치를 제공할 수 있다.

Claims

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현상 장치 본체가 회동 가능하게 배치되어 상기 현상 장치 본체의 회동 방향을 따라 배치되는 복수의 현상기에 각각 대응하여 설치되고, 상기 대응하는 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지에 있어서,

상기 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 갖고, 해당 현상제 수용부의 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중, 현상기 이외의 공간을 차지하는 비원형 모양으로 형성하고,

상기 현상제 수용부의 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 단면 형상은 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 곡면 및 상기 곡면보다도 곡률 반경이 작은 곡면을 가지며,

상기 곡률 반경이 작은 곡면은 상기 현상제 카트리지 내의 현상제를 교반(攪拌)시키는 교반 부재의 회동 중심과 같은 중심을 갖고,

상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 곡면은 상기 현상 장치 본체의 회동 중심과 같은 중심을 가지는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
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제 11 항에 있어서,

상기 현상제 수용부의 단면 형상은 서로 예각을 이루는 2개의 측면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
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제 11 항에 있어서,

상기 현상제 수용부와 연통(連通)하여 현상제 회수부 측에 개구되어 현상제를 외부로 공급하기 위한 공급구와, 상기 공급구를 개폐하는 개폐부재와, 상기 현상제 카트리지를 현상 장치 본체에 착탈(着脫)할 때에 파지하기 위한 손잡이를 갖추고, 상기 손잡이는 개폐부재와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 개폐부재는 상기 현상제 수용부의 외주에 회동 가능하게 끼워 맞춘 원통형 모양으로 형성되며, 상기 손잡이는 상기 개폐부재의 외주 면의 일부에 반경 방향 바깥쪽을 향해서 돌설(突設)되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 손잡이는 상기 현상 장치 본체가 회동 가능한 상태에서는 해당 현상 장치 본체의 회전 외주면 내에 들어가도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
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제 20 항에 있어서,

상기 현상제 카트리지에는 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내진 상태에서 상기 개폐부재가 공급구를 개방하는 방향으로 회동하는 것을 방지하는 로크(lock) 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 현상제 카트리지에는 상기 개폐부재가 공급구를 개방한 채의 상태에서, 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내지는 것을 방지하는 스토퍼 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
제 20 항에 있어서,

상기 손잡이는 상기 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어낼 수 있는 상태에서는 상기 현상 장치 본체의 회전 외주 면의 외측(外側)으로 돌출 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상제 카트리지.
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상담지체(像擔持體)와,

상기 상담지체 위에 형성된 잠상(潛像)을 토너로 현상하는 회동가능하게 배치된 현상 장치 본체와,

상기 현상 장치 본체의 회동 방향을 따라 배치되는 복수의 현상기에 각각 대응하여 설치되고, 상기 대응하는 현상기에 적어도 토너를 포함하는 현상제를 공급하는 현상제 카트리지를 구비한 화성 형성 장치로서,

상기 현상제 카트리지는 새로운 현상제를 수용하는 현상제 수용부를 갖고, 해당 현상제 수용부의 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 단면형상을 상기 현상제 카트리지가 장착되는 현상 장치 본체의 하나의 현상기에 할당된 공간 중, 현상기 이외의 공간을 차지하는 비원형 모양으로 형성하고,

상기 현상제 수용부의 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 단면 형상은 상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 곡면 및 상기 곡면보다도 곡률 반경이 작은 곡면을 가지며,

상기 곡률 반경이 작은 곡면은 상기 현상제 카트리지 내의 현상제를 교반시키는 교반 부재의 회동 중심과 같은 중심을 갖고,

상기 현상 장치 본체의 회동 방향에서의 곡면은 상기 현상 장치 본체의 회동 중심과 같은 중심을 가지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 29 항에 있어서,

상기 현상제 수용부의 단면 형상은 서로 예각을 이루는 2개의 측면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 29 항에 있어서,

상기 현상제 카트리지는,

상기 현상제 수용부와 연통하여 현상제 회수부 측에 개구되어 현상제를 외부로 공급하기 위한 공급구와,

상기 공급구를 개폐하는 개폐부재와,

상기 현상제 카트리지를 현상 장치 본체에 착탈할 때에 파지하기 위한 손잡이를 갖추고,

상기 손잡이는 개폐부재와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 개폐부재는 상기 현상제 수용부의 외주에 회동 가능하게 끼워 맞춘 원통형 모양으로 형성되며,

상기 손잡이는 상기 개폐부재의 외주 면의 일부에 반경 방향 바깥쪽을 향해서 돌설되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 손잡이는 상기 현상 장치 본체가 회동 가능한 상태에서는 해당 현상 장치 본체의 회전 외주면 내에 들어가도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 현상제 카트리지에는 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내진 상태에서 상기 개폐부재가 공급구를 개방하는 방향으로 회동하는 것을 방지하는 로크 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 현상제 카트리지에는 상기 개폐부재가 공급구를 개방한 채의 상태에서, 해당 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어내지는 것을 방지하는 스토퍼 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 손잡이는 상기 현상제 카트리지가 현상 장치 본체로부터 떼어낼 수 있는 상태에서는 상기 현상 장치 본체의 회전 외주 면의 외측으로 돌출 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.