KR100729310B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

화상 형성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100729310B1
KR100729310B1 KR1020040093371A KR20040093371A KR100729310B1 KR 100729310 B1 KR100729310 B1 KR 100729310B1 KR 1020040093371 A KR1020040093371 A KR 1020040093371A KR 20040093371 A KR20040093371 A KR 20040093371A KR 100729310 B1 KR100729310 B1 KR 100729310B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
developer
image forming
forming apparatus
developing
toner
Prior art date
Application number
KR1020040093371A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050047477A (ko
Inventor
오가따히로아끼
가와사끼슈헤이
야마구찌세이지
우에하라신지
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20050047477A publication Critical patent/KR20050047477A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100729310B1 publication Critical patent/KR100729310B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0856Detection or control means for the developer level
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0856Detection or control means for the developer level
    • G03G15/086Detection or control means for the developer level the level being measured by electro-magnetic means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0887Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
    • G03G15/0889Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for agitation or stirring
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06Developing structures, details
    • G03G2215/066Toner cartridge or other attachable and detachable container for supplying developer material to replace the used material
    • G03G2215/0685Toner cartridge or other attachable and detachable container for supplying developer material to replace the used material fulfilling a continuous function within the electrographic apparatus during the use of the supplied developer material, e.g. toner discharge on demand, storing residual toner, not acting as a passive closure for the developer replenishing opening
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/08Details of powder developing device not concerning the development directly
    • G03G2215/0802Arrangements for agitating or circulating developer material
    • G03G2215/085Stirring member in developer container

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는 화상 불량을 저감하는 것이 가능한 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
화상 형성 장치(X)에 있어서, 교반 부재(414)는 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)가 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α), 또는 블레이드(412)와 현상 롤러(411)와의 접점(β) 중 어느 하나의 높은 쪽보다도 상방이 되도록 배치되고, 제어 수단은 토너의 제면 높이를 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)보다 상방, 또한 현상 장치(410)의 상면의 용기벽(δ)보다 하방의 소정 범위로 유지되도록, 토너 호퍼(510)로부터 토너의 보급을 제어한다.
화상 형성 장치, 교반 부재, 공급 롤러, 블레이드, 현상 롤러, 토너 호퍼

Description

화상 형성 장치 {Image Forming Apparatus}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 화상 형성 장치의 개략 단면도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 현상 장치, 토너 호퍼의 주요부 단면도.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 현상 장치, 토너 호퍼의 주요부 단면도.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 관한 현상 장치, 토너 호퍼의 주요부 단면도.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 관한 화상 형성 장치의 개략 단면도.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 관한 프로세스 카트리지의 개략 단면도.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 관한 토너 호퍼의 개략 단면도.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 관한 현상 장치, 토너 호퍼의 주요부 단면도.
도9는 화상 형성 장치의 개략 구성의 일예를 나타내는 개략 단면도.
도10은 화상 형성 장치의 개략 구성의 일예를 나타내는 개략 단면도.
도11은 현상 장치, 토너 호퍼의 주요부 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410 : 현상 장치
411 : 현상 롤러
412 : 블레이드
413 : 공급 롤러
414 : 교반부
415 : 검지 수단
416 : 현상 용기
417 : 취출 방지 시트
510 : 토너 호퍼
513 : 보급 롤러
514 : 교반 부재
본 발명은, 예를 들어 전자 사진 방식 혹은 정전 기록 방식을 이용하여 화상 담지 부재 상에 형성한 정전상을 현상 장치를 이용하여 가시화하고 현화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
여기서, 화상 형성 장치로서는, 예를 들어 복사기 및 프린터(예를 들어 LED 프린터, 레이저빔 프린터 등), 팩시밀리 장치 및 워드 프로세서 등이 포함된다.
종래, 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 현상제인 토너가 사용되어 화상 형성 장치의 토너가 소비된 경우, 화상 형성 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기인 토너 보급 용기를 새로운 토너 보급 용기로 교환함으로써 장치에 토너를 보급하는 화상 형성 장치가 알려져 있다.
도9는 화상 형성 장치의 개략 구성의 일예를 나타내는 종단면도이다. 도9에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치의 대략 중심부에는 상담지 부재로서의, 예를 들어 드럼형의 전자 사진 감광체(이하, 단순히「감광 드럼」이라 칭함), 즉, 감광 드럼(100)이 화살표 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
화상 형성 동작이 개시되면, 대전 수단(200)은 감광 드럼(100)의 표면을 똑같이 대전한다. 그 후, 노광 수단으로서의, 예를 들어 레이저 조사 수단(300)은 화상 정보에 따른 레이저에 의해 대전된 표면을 노광하여 표면에 정전 잠상을 형성한다. 현상 장치(400)는 형성된 정전 잠상을 공급하는 현상제에 의해 가시화되어, 소위 토너상을 형성한다.
이 토너상은 전사 수단으로서의, 예를 들어 전사 롤러(600)에 의해 감광 드럼(100)과 전사 롤러(600) 사이에 형성되는 전사 전계에 의해 정전적으로 기록재(P) 상에 전사된다. 그 후, 기록재(P) 상의 미정착 토너상은 정착 장치(800)[가열 롤러(800a), 가압 롤러(800b)]에 있어서 열 및 압력에 의해 기록재(P) 상에 정착된다.
또한, 토너상의 전사를 종료한 감광 드럼(100)의 표면에 잔류하는 전사 잔류 토너 등은, 예를 들어 블레이드형의 클리닝 부재를 구비하는 클리닝 장치(700)에 의해 제거되고, 감광 드럼(100)은 계속해서 화상 형성을 행할 수 있는 상태가 된다.
다음에, 상기한 화상 형성 장치에서 이용되는 현상 장치(400)에 대해 더욱 설명한다.
현상 장치(400)는 현상제를 감광 드럼(100)으로 반송하는 탄성체로 이루어지 는 현상제 담지 부재(401)를 갖는다. 그리고, 현상제 담지 부재(401)를 감광 드럼(100)의 표면에 접촉시켜 정전 잠상의 현상을 행한다. 이와 같은 구성은 소위 접촉 형상 방식으로서 알려져 있다.
또한, 현상 장치에 대해 현상실 내의 토너의 감소에 따라서 차례로 또는 일괄하여 토너를 보급하는 방식도 알려져 있다. 현상 장치(400)는 현상제로서 일성분 현상제를 이용하는 것으로, 특히 비자성 일성분 현상제를 이용한다. 또한, 이하, 특별히 언급하지 않는 경우에는 일성분 현상제를 단순히「토너」라 부른다.
현상 장치(400)에 있어서, 현상 용기(406)에는 토너가 수용되어 있다. 또한, 현상 용기(406)는 감광 드럼(100)과 대향하는 측의 일부가 개구되어 있고, 이 개구부로부터 일부 노출되도록 하여 현상제 담지 부재로서의 현상 롤러(401)가 화살표(R5) 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
현상 용기(406)의 개구부와 반대측의 안측부에는 현상제를 교반 및 반송하는 수단인 교반 패들(404)이 화살표(R6) 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 교반 패들(404)은 토너를 교반하는 동시에, 현상 롤러(401)와 후술하는 공급 롤러(403)의 접촉부 근방의 영역(D)으로 토너를 반송한다.
현상제 공급 수단으로서의 공급 롤러(403)는 탄성체로 형성되어 현상 롤러(401)에 접촉 회전하도록 설치되어 있다. 교반 패들(404)에 의해 반송된 토너는 공급 롤러(403)의 화살표(R7) 방향의 회전에 수반하여 영역(D)에 있어서 한층 밀한 상태가 됨으로써 균일화된다. 그 후, 서로 카운터 회전으로 접촉하는 현상 롤러(401)와 공급 롤러(403)의 미끄럼 마찰에 수반하여 토너에는 마찰에 의해 전하가 부여된다. 여기서, 카운터 회전이라 함은, 대향면(미끄럼 마찰면)이 서로 역방향으로 진행되는 회전을 말한다.
현상 롤러(401)와 공급 롤러(403)의 미끄럼 마찰 영역에서 전하가 부여된 토너는 이 대전 전하에 의해 경영력(鏡映力)을 받아 현상 롤러(401) 상으로 공급된다. 또한, 현상 용기(406)에는 현상제 층두께 규제 부재로서의 블레이드(402)가 현상 롤러(401)에 압박되어 설치되어 있다. 현상 롤러(401) 상의 토너는 현상 롤러(401)의 회전에 수반하여 블레이드(402)와의 접촉 영역을 통과하여 빠짐으로써 층두께가 규제되어 현상 롤러(401) 상에 박층형으로 도포된다. 이 때, 토너는 현상 롤러(401) 및 블레이드(402)와의 마찰에 의해 현상에 충분한 전하가 부여된다.
그 후, 토너는 현상 롤러(401)의 회전에 수반하여 감광 드럼(100)과 현상 롤러(401)가 접촉하는 현상 영역(현상 닙)(N)으로 반송된다. 한편, 감광 드럼(100)과 현상 롤러(401) 사이에는 전원(도시하지 않음)으로부터 현상 롤러(401)로 전압이 인가되어 현상 전계가 형성된다. 따라서, 현상 롤러(401) 상의 토너는 이 현상 전계의 작용에 의해 감광 드럼(100) 상의 정전 잠상으로 전이되어 토너상이 형성된다. 이 때, 도9에 도시한 바와 같이, 예를 들어 감광 드럼(100) 표면에 현상 롤러(401)가 접촉 회전하는 방식을 채용하는 현상 장치의 경우, 잠상에 선택적으로 부착하여 토너상을 형성하는 토너, 즉 현상에 기여하는 토너뿐만 아니라, 현상 롤러(401) 상에 담지된 토너는 감광 드럼(100)과의 미끄럼 마찰을 받게 된다. 이와 같은 상태를 본 명세서에서는 토너(현상제)를 감광 드럼(100) 상에「접촉」시킨 상태라 한다.
현상 롤러(401) 상에 도포되어 현상 닙(N)으로 담지 반송된 토너 중 현상에 기여하지 않고 현상 롤러(401) 상에 잔류한 토너는 공급 롤러(현상제 공급 및 박리 수단)(403)에 의한 미끄럼 마찰로 현상 롤러(401) 상으로부터 박리된다. 박리된 토너의 일부는 새롭게 공급 롤러(403)에 공급된 토너와 함께 다시 공급 롤러(403)에 의해 현상 롤러(401) 상으로 공급되고, 나머지는 현상 용기(406) 내로 복귀된다.
이상 설명한 도9의 일부에 있어서는 종래예의 화상 형성 장치이지만, 이 장치의 현상 용기(406)의 상방에 토너 호퍼(500)가 설치된 예를 이하에 설명한다.
현상 용기(406) 상방에는 제거 가능한 토너 호퍼(500)가 설치되어 있다. 사용에 의해 현상 용기(406) 내의 토너가 감소되면, 화상 형성 장치는 토너 용기의 교환 요구를 내어, 사용자가 새로운 토너 용기와 교환하고, 또한 토너 호퍼(500) 하방의 개구에 있는 밀봉제를 제거함으로써 토너가 현상 용기(406)에 일괄 보급된다.
새로운 토너의 보급 방식으로서는 상기 일괄 보급하는 방식과 함께 현상 롤러 등의 현상제 담지 부재가 내부에 배치되어 있는 현상실의 현상제의 양을 검지 또는 추측하여 차례로 보급하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 평9-80894호 공보, 일본 특허 공개 평10-20640호 공보, 일본 특허 공개 2000-29290호 공보, 일본 특허 공개 2000-155468호 공보, 일본 특허 공개 2002-40776호 공보 참조). 도10에 있어서, 현상실의 현상제의 양을 검지 또는 추측하여 차례로 보급을 행하는 것을 도시하였다.
그러나, 도9, 도10의 화상 형성 장치에서는 이하와 같은 문제점이 있다.
즉, 토너는 현상 용기(406)로부터 반송되는 순서로 공급 롤러(403)와 현상 롤러(401) 사이의 미끄럼 마찰, 현상 롤러(401)와 블레이드(402) 사이에서 토너의 층두께가 규제될 때의 미끄럼 마찰을 각각 받아 현상에 공급된다. 또한, 현상에 기여하지 않았던 토너는 현상 롤러(401)로부터 박리되어 현상 용기(406)로 회수되므로, 공급 롤러(403)에 의한 미끄럼 마찰을 다시 받는다. 또한, 접촉 현상 방식에 있어서는, 토너는 또한 감광 드럼(100)과 현상 롤러(401) 사이에서 현상될 때의 미끄럼 마찰도 받는다.
이와 같이, 화상 형성 동작에 수반하는 이들 일련의 동작은 모두 토너와 부재의 접촉을 수반하는 것이고, 이와 같은 접촉마다 토너는 부하를 반복해서 받는다. 이와 같은 부하에 의해, 현상 용기(406) 내의 토너의 일부 혹은 전부가 손상을 받아 토너 표면에 외부 첨가된 실리카 등의 첨가제가 토너 입자 자체에 매립되거나, 혹은 유리되거나 한다. 그로 인해, 토너는 현상제로서 요구되는 유동성, 대전성 등의 성능이 점차 열화되어 온다.
본 발명자들의 검토에 따르면, 이와 같이 열화된 토너는 대전성, 유동성 등이 저하됨으로써, 열화되어 있지 않은 토너를 보급하였을 때에 서로의 토너에 의한 응집을 일으키고, 화상 상에 있어서 농도 불균일, 흐림, 토너 방울 떨어짐(반점 상에 토너 덩어리가 화상 상에 낙하함)이 발생하는 경우가 있었다.
특히 이 현상은 최근의 화상 형성 장치의 프린트 스피드의 고속화, 에너지 절약화에 대한 요구에 의해, 특히 정착 특성의 관점으로부터 토너 특성으로서 토너의 융점을 저하시키는 기술 경향 중에서 나타나고 있었다. 또한, 실리카 등의 외부 첨가제에 의해 토너 자체에 유동성이나 대전성 등을 크게 부여하고 있는 경우에도 현저하게 나타나 있었다.
이 문제점은 현상 장치 내의 토너의 감소를 검지하고 토너를 일괄하여 보급하는 방식, 또는 현상 롤러를 포함하는 현상실과 토너를 수용하는 토너 호퍼를 나누어 현상실의 토너의 양을 검지하고, 화상 형성에 필요한 토너량을 최저한으로 유지하도록 차례로 토너를 보급하는 방식을 이용하였다고 해도 발생하는 경우가 있었다. 이는 열화되지 않은 보급 토너가 현상실 내의 열화된 토너와 충분히 혼합되기 전에 현상제 담지 부재인 현상 롤러에 공급되어 버리므로 일어나 버린다.
이에 대해, 일본 특허 공개 평11-160988호 공보에 기재된 화상 형성 장치와 같이 3개의 방을 갖고, 또한 각각에 교반 부재를 갖는 구성이 제안되어 있다(도11 참조). 이는 보급시에 있어서 중앙의 방의 교반 부재를 정지함으로써 보급구측의 방에서 충분히 열화 토너와 보급 토너의 교반을 행하고, 그 후에 중앙의 교반 부재를 구동하여 현상 롤러측의 방에 토너를 공급하는 것이다. 그러나, 3개의 방과 각각에 교반 부재를 가짐으로써 구조가 복잡해져 화상 형성 장치의 소형화, 저비용화에는 불리하다.
본 발명의 목적은, 보급되는 현상제와 현상 장치 내에 있는 현상제와의 혼합을 적절하게 행하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 현상제의 열화에 의한 화상 불량을 저감시키는 것이 가능한 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 현상 장치로 보급된 새로운 현상제를 안정되게 교반하도록 한 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적 및 특징으로 하는 점은 첨부 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 한층 명백해질 것이다.
이하에 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 본 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것으로만 한정하는 취지의 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 한번 설명한 부재에 대한 재질, 형상 등은 특별히 수정하여 기재하지 않는 한 처음의 설명과 동일한 것이다.
(제1 실시예)
도1은 본 발명의 일실시예에 관한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 있어서는 흑단색의 화상 형성을 행하는 화상 형성 장치에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 복수색의 화상 형성을 행하는 컬러 화상 형성 장치에도 적용할 수 있다.
본 실시에 관한 화상 형성 장치(X)는 정전 잠상이 형성되는 화상 담지 부재(이하,「감광 드럼」이라 칭함)와, 정전 잠상을 현상하는 현상 장치와, 현상 장치에 현상제를 보급하는 현상제 보급 수단(이하,「토너 호퍼」라 칭함)과, 현상제 보급 수단으로부터 현상 장치에의 현상제의 보급을 제어하는 제어 수단을 구비한다.
화상 형성 장치(X)는 그 대략 중심부에 드럼형의 전자 사진 감광체, 즉 감광 드럼(110)을 화살표(R1) 방향으로 회전 가능하게 지지하고 있다. 화상 형성 동작이 개시되면, 대전 수단(210)은 감광 드럼(110)의 표면을 똑같이 대전한다. 그 후, 노광 수단으로서의 레이저 조사 수단(310)이 감광 드럼(110) 표면을 화상 정보에 대응한 레이저광에 의해 노광을 행하여 감광 드럼(110) 상에 정전 잠상을 형성한다.
본 실시예에서는, 감광 드럼(110)의 대전 전하는 부극성이다. 그리고, 화상 정보에 대응한 정전 잠상은 레이저 조사 수단(310)으로부터의 레이저광에 의한 노광에 의해 부극성의 대전 전하가 감쇠된 부분에 형성된다.
그 후, 정전 잠상에 감광 드럼(110)의 회전에 수반하여 현상 장치(410)가 공급하는 현상제의 일종인 토너에 의해 가시화되어 감광 드럼(110) 상에 토너상이 형성된다.
본 실시예에서는, 현상 방식은 반회전 현상 방식이다. 그로 인해, 대전 전하와 같은 극성(부극성)의 토너가 감광 드럼(110) 상의 부극성의 대전 전하가 감쇠된 부분(화상부)에 부착한다. 또한, 현상제는 현상제 보급 수단으로서의 토너 호퍼(510)로 수용되어 토너 호퍼(510)로부터 현상 장치(410)로 보급된다.
한편, 도시되지 않은 카세트에 수용된 기록재(P)는 급지 롤러(910)에 의해 감광 드럼(110)과 전사 수단으로서의 전사 롤러(610)가 접촉하는 전사 영역과, 감광 드럼(110) 상의 토너상이 전사 영역에 이르는 데 동기하여 반송된다.
그리고, 감광 드럼(110) 상의 토너상과 기록재(P)가 전사 영역에 이르면, 전사 롤러(610)에 의해 전사 영역에 형성되는 전사 전계에 의해 토너상이 기록재(P) 상에 전사된다. 그 후, 기록재(P)에 담지된 미정착 토너상은 정착 장치(810)가 구비하는 정착 수단(히트 롤러)(810a)에 의한 가열 및 가압 수단(810b)에 의한 가압을 받아 기록재(P) 상에 영구 화상으로서 정착된다.
또한, 토너상의 전사를 종료한 감광 드럼(110)은 블레이드형의 클리닝 수단을 구비하는 클리닝 장치(710)에 의해 감광 드럼(110) 표면에 잔류하는 전사 잔류 토너가 제거되어 계속되는 화상 형성 동작에 구비한다.
다음에, 현상 장치(410), 토너 호퍼(510)에 대해 더욱 설명한다. 도2는 본 실시예에 관한 현상 장치(410), 토너 호퍼(510)의 개략 구성을 도시하는 주요부 단면도이다.
본 실시예에서는, 현상 장치(410)는 현상제를 담지 반송하여 현상제를 화상 담지 부재에 접촉시켜 정전 잠상을 현상하는 현상제 담지 부재(이하,「현상 롤러」라 칭함)와, 현상제 담지 부재로 현상제를 공급하는 현상제 공급 수단(이하,「공급 롤러」라 칭함)과, 현상제 공급 수단에 의해 공급된 현상제의 양을 규제하여 현상제 담지 부재 상에 현상제의 박층을 형성하는 현상제 규제 수단(이하,「블레이드」라 칭함)과, 현상제 보급 수단으로부터 보급된 현상제와 상기 현상 장치 내의 현상제를 혼합하기 위해 가동하는 현상제 교반 수단(이하,「교반 부재」라 칭함)과, 현상제 교반 수단 근방의 현상제의 현상제면 높이를 검지하는 제면 검지 수단(이하,「토너면 검지 수단」이라 칭함)을 갖는다.
또한, 현상 장치(410)는 현상 롤러(411)를 감광 드럼(110)에 접촉시키고, 현상제를 감광 드럼(110)과「접촉」시킨 상태에서 현상을 행하는 접촉 현상 방식을 채용하고 있다.
또한, 본 실시예에서 이용되고 있는 현상제는 부대전성의 비자성 일성분 현상제(토너)이다. 더욱 상세하게는, 저연화점 물질을 내포하는 내부 구조를 형성함으로써 정착 장치에 있어서의 에너지 절약화를 도모한 토너이다. 토너의 제작 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소63-10231호 공보, 일본 특허 공개 소59-53856호 공보, 일본 특허 공개 소59-61842호 공보 등에 기재된 현탁 중합 방법에 의한 현상제 제작 방법을 이용할 수 있다.
또한, 토너는 체적 평균 입경 6 ㎛의 구형 토너이다. 이 토너는 저연화점 물질을 외피 수지로 피복한, 소위 코어/쉘의 내부 구조를 갖고, 이 구조 중의 쉘 부분을 중합법에 의해 형성한 것이다.
상온 하 혹은 가압 하에서의 현탁 중합 방식에 따르면, 입경이 3 내지 8 μ인 구형 미립자를 샤프한 입도 분포로, 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 그로 인해, 중량비 전하의 분포도 샤프한 것이 되어 현상 콘트라스트에 따른 똑같은 현상이 행해진다.
또한, 현탁 중합법 이외에도 단량체는 가용이고, 중합하여 얻을 수 있는 중합체는 불용인 수계 유기 용제를 이용하여 직접 토너를 생성하는 분산 중합 방법, 또는 수용성 극성 중합 개시제의 존재 하에서 직접 중합하여 토너를 생성하는 소프 프리 중합 방법으로 대표되는 유화 중합 방법 등을 이용하여 제조한 토너의 사용이 가능하다.
또한, 본 실시예에서 현상제로서 사용하는 토너는 그 형상계수(SF-1)가 100 내지 140, 형상계수(SF-2)가 100 내지 120의 범위에 있는 실질적으로 구형 형상이다. 여기서, 형상계수(SF-1 및 SF-2)라 함은, 히따찌세이사꾸쇼제 FE-SEM(S-800)을 이용하여 토너상을 100개 무작위로 샘플링하고, 그 화상 정보를, 인터페이스를 거쳐서 니코레사제 화상 해석 장치(Luzex3)에 입력하여 해석을 행하고, 이하의 식 1, 식 2로부터 산출하여 얻게 된 값으로 정의한다. 즉,
[식 1]
SF - 1 =(MXLNC)2/AREA × (π/4) × 100
[식 2]
SF - 2 = (PERI)2/AREA × (1/4π) × 100
여기서, AREA라 함은, 토너 투영 면적, MXLNG는 투영상의 절대 최대 길이, PERI는 투영상의 주위 길이를 의미한다. 또한, 형상계수(SF-1)는 구형 정도를 나타내고, 이것이 140보다 크면 구형으로부터 서서히 떨어져 부정형이 된다. 한편, 형상계수(SF-2)는 요철 정도를 나타내고, 이것이 120보다 크면 표면의 요철이 현저해진다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 상기한 토너에는 대전성 및 유동성 등의 특성 개선을 위해, 실리카 등의 첨가제를 외부 첨가하고 있다. 혹은, 같은 기능을 갖는 것이면 다른 종류의 첨가제, 예를 들어 산화알루미늄, 산화주석, 티탄산스트론튬, 산화아연, 산화마그네슘 등의 금속 산화물, 질화규소 등의 질화물, 탄화규소 등의 탄화물 및 카본블랙, 그래파이트 등의 탄소 동소체, 황산칼슘, 황산바륨, 탄산칼슘 등의 금속염 및 지방산 금속염 등도 적절하게 선택 가능하다.
전술한 바와 같이, 코어/쉘 구조를 포함하는 내부 구조를 갖는 토너는 화상 형성 동작에 수반하는 부하에 의해 그 구조가 파괴되는 일이 있다. 그 경우, 토너는 그 강성을 잃게 되어 현상 롤러(411) 및 블레이드(412) 등에 융착하기 쉬워진다.
다음에, 현상 장치(410)에 배치되어 있는 각 부재에 대해 설명한다.
도2에 도시한 바와 같이, 현상 장치(410)는 현상 용기(416) 내에 토너를 갖고 있다. 현상 용기(416)는 현상 롤러(411)와 공급 롤러(413)와 블레이드(412)가 배치되어 있는 현상실(416a)과, 교반부(414)가 배치되어 있는 교반실(416b)과, 교반실(416b)로부터 현상실(416a)로 토너가 교반하기 위해 설치된 개구부(416c)를 갖는다. 여기서, 교반실(416b)은 현상실(416a)의 상방에 배치되고, 교반실(416b)과 현상실(416a)의 사이에 개구부(416c)가 위치되어 있다. 또한 개구부(416c)는 수직 방향으로 직교하는 면에 대해 교차하도록 설치되어 있다. 이와 같이 개구부(416c)를 수직 방향으로 직교하는 면에 대해 경사지게 설치함으로써 스페이스의 소형화가 도모되기 쉽다. 또한, 현상 장치의 수직 방향의 높이를 억제할 수 있다.
또한, 현상 용기(416)는 감광 드럼(110)과 대향하는 측의 일부에 개구부(416d)가 설치되어 있다. 현상 롤러(411)는 개구부(416d)로부터 일부 노출되고, 또한 화살표(R2) 방향으로 회전 가능하도록 현상 용기(416)에 지지되어 있다. 현 상 롤러(411)는 탄성체를 포함하여 소정의 접촉압으로 감광 드럼(110)에 접촉되어 있다. 또한, 개구부(416d)에는 현상 롤러(411)의 하방으로부터의 토너의 비산을 방지하기 위해, 취출 방지 시트(417)가 현상 롤러(411)에 접촉하도록 설치되어 있다.
현상 롤러(411)는 도전제(카본 등)를 분산시킨 저경도의 고무재(실리콘, 우레탄 등) 혹은 발포체 및 그 조합에 의해 구성된 반도전성 탄성체 롤러이다.
교반 부재(414)는 현상 롤러(411)에 대해 개구부(46d)와 반대측의 상부에 화살표(R3) 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 현상 용기(416) 내에는 현상 용기(416) 내의 토너와 토너 호퍼(510)로부터 보급되는 토너를 교반 혼합하는 교반 영역(R)이 형성되어 있다.
현상 장치(410)는 교반 영역(R)의 토너면의 높이를 검지하기 위한 발광부(415a), 투과창(415b), 수광부(415c)로 이루어지는 광학 방식을 이용한 토너면 검지 수단(415)을 구비하고 있다. 발광부(415a) 및 수광부(415c)는 교반 영역(R)을 협지하여 각각 서로 반대측에 설치되어 있다. 또한, 투과창(415b)은 발광부(415a)로부터 발하는 빛을 교반 영역(R)으로 유도하고, 또한 수광부(415c)로 유도하기 위해 현상 용기(416)에 설치되어 있다. 그 때, 2개의 투과창(415b)은 발광부(415a)와 수광부(415c)를 연결하는 직선 상에 설치되어 있다. 이와 같이 배치된 토너면 검지 수단(415)은 교반 부재(414)의 회전에 수반하여 토너의 제면이 변화될 때의 빛의 투과 시간의 비율을 측정하여 교반 영역(R)에 있어서의 토너면의 높이를 검지하고 있다.
교반 영역(R)의 하방에는 현상제의 공급 및 회수를 행하는 공급 롤러(413)가 현상 롤러(411)에 접촉하도록 배치되어 있다. 공급 롤러(413)는 탄성 발포체로 이루어지는 탄성 롤러이고, 현상 롤러(411)와 공급 롤러(413)의 접촉점에 있어서, 현상 롤러(411)에 대해 역방향으로 회전하고 있다.
교반 영역(R)에 있어서 교반 부재(414)에 의해 충분히 교반되고, 그 후, 주로 중력에 의한 이동에 의해 개구부(416c)를 통과하고, 공급 롤러(413)에 의해 반송되어 현상 롤러(411)에 공급된다.
현상 용기(416)에는 현상제의 층두께를 규제하는 규제 부재로서의 블레이드(412)가 현상 롤러(411)를 가압하도록 설치되어 있다. 블레이드(412)는 판스프링형의 금속 박판(412b)에 현상 롤러(411) 접촉면측 표면에 절연층(412a)을 설치한 탄성 규제 부재이다. 현상 롤러(411) 상에 담지된 토너는 블레이드(412)에 의해 층두께가 규제되고, 또한 도포되어 현상 롤러(411) 상에 토너의 박층이 형성된다. 또한, 이 때의 현상 롤러(411) 및 블레이드(412) 각각의 표면과의 마찰에 의해 토너에는 현상에 제공하는 데 충분한 전하가 부여된다.
그 후, 현상 롤러(411) 상의 토너의 박층은 현상 롤러(411)의 회전에 수반하여 감광 드럼(110)과 현상 롤러(411)가 접촉하는 현상 영역(현상 닙)으로 반송된다. 그리고, 토너는 감광 드럼(110)에 접촉한 상태에서 현상으로 공급된다. 즉, 감광 드럼(110)과 현상 롤러(411) 사이에 현상 전계를 형성하기 위해, 화상 형성 장치 본체의 전원(도시하지 않음)이 접속되어 있다. 그 결과, 현상 전계의 작용에 의해 현상 롤러(411) 상의 토너는 감광 드럼(110) 상으로 전이하여 감광 드럼(110) 표면의 정전 잠상에 대응하여 토너상을 형성하여 정전 잠상을 가시화한다.
또한, 현상 롤러(411) 상에 도포되어 현상 닙으로 담지 반송된 토너 중 현상에는 기여하지 않고, 현상 닙 통과 후 현상 롤러(411) 상에 더욱 담지된 상태의 토너는 공급 롤러(413)에 의한 미끄럼 마찰로 현상 롤러(411) 상으로부터 박리된다. 그 후, 박리된 토너의 일부는 새롭게 공급 롤러(413) 상에 공급된 토너와 함께 다시 공급 롤러(413)에 의해 현상 롤러(411) 상으로 공급되고, 나머지는 현상 용기(416) 내로 복귀된다.
또한, 본 실시예에서는, 공급 롤러(413)는 현상 롤러에 대해 현상제 공급 및 회수 수단으로서 2개의 기능을 겸하고 있지만, 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니고, 현상제 공급 수단과 현상제 회수 수단을 별개로 설치하는 것도 가능하다.
본 실시예에 있어서의 화상 형성 장치의 프로세스 스피드(감광 드럼 스피드)는 150 ㎜/초이고, 이에 대한 현상 롤러(411)의 주속은 225 ㎜/초이다.
또한, 현상 장치(410)는 화상 형성 장치(X)의 본체에 대해 착탈 가능하게 구성되어 있고, 소정의 수명(본 실시예에서는 A4 사이즈 환산으로 전사재 3만매가 인쇄된 시점)에 도달하면 교환된다.
각 구성 요소의 배치에 있어서, 교반 부재(414)는 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)가 공급 롤러의 수직 방향 상단부(α) 또는 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β) 중 높은 쪽[본 실시예에서는 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β)임]보다도 상방이 되도록 배치되어 있다. 즉, 위치(γ)는 위치(α)보다도 상방이고 또한 위치(β)보다도 상방이다.
또한, 화상 형성 장치(X)의 본체에 구비된 제어 수단(C)(도2 참조)에 토너면 검지 수단(415)으로부터 얻은 토너면의 높이 정보로부터 토너의 제면 높이를 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)보다 상방, 또한 현상 장치(410)의 상면의 용기벽(6)보다 하방의 소정 범위로 유지하도록 토너 호퍼(510)로부터의 토너의 보급을 제어한다. 구체적으로는, 제어 수단은 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)보다 상방에서 현상 용기(416)의 상면의 용기벽의 높이(δ) 미만의 범위 내의 도면 중 γ' 내지 δ'의 일정 범위로 토너면이 유지되도록 토너 호퍼(510)로부터의 토너의 보급을 제어한다. 또한, 도3, 도4, 도8에 있어서는 제어 수단(C)의 도시는 생략하고 있다.
여기서, 제어 수단으로서는, 예를 들어 CPU나 전용의 전기 회로를 이용할 수 있다. 또한, 현상 장치(410)의 상면의 용기벽이라 함은, 현상 용기(416)의 내벽 중 가장 높은 장소에 위치하는 내벽을 말한다.
토너 호퍼(510) 내에는 토너 호퍼(510) 내의 토너를 풀기 위한 교반 부재(514)와, 토너 호퍼(510)로부터 현상 장치(410)로 토너를 보급하기 위한 보급 롤러(513)가 배치되어 있다. 그리고, 보급 롤러(513)는 현상 장치(410)의 정보를 기초로 한 보급 지령, 즉 검지 수단(415)의 검지 결과에 따라서 제어 수단(C)의 보급 지령에 의해 소정 구동 시간당 일정량의 토너를 현상 장치(410)에 보급한다.
다음에, 토너량의 검출 및 토너의 보급 동작에 대해 설명한다.
본 실시예에 있어서, 토너면 검지 수단(415)은 적어도 2개의 제면 높이의 레벨(본 실시예에 있어서는 도2에 도시하는 γ' 및 δ')을 검지 가능하다.
화상 형성 장치(X)의 본체가 구비하는 제어 수단은 화상 형성 동작에 의해 토너의 제면 높이가 변화되고, 토너면 검지 수단(415)이 상기 2개의 제면 높이의 레벨 중 낮은 레벨(γ')을 검지하였을 때에 토너 보급 지령을 발하여 보급 롤러(513)를 일정 속도로 구동시키고, 토너 호퍼(510)로부터 단위 시간당 결정된 일정한 보급량으로 토너의 보급을 개시하도록 제어한다. 또한, 토너 호퍼(510)로부터의 연속한 토너의 보급에 의해 토너면 검지 수단(15)이 상기 2개의 제면 높이의 레벨 중 높은 레벨(δ')을 검지하였을 때에 토너 보급 지령을 정지하여 보급 롤러(513)의 구동을 정지시켜 토너 호퍼(510)로부터의 토너의 보급을 정지하도록 제어한다.
이에 의해 현상 용기(4161) 내의 토너면의 높이는 교반 부재(411)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ')보다 상방에서 현상 용기(416)의 상면의 용기벽의 높이(δ) 미만의 범위 내의 도면 중 γ' 내지 δ'의 일정 범위로 유지되도록 제어된다.
본 실시예에서는, γ'는 교반 부재(411)의 가동 범위의 중심(회전 중심)(Q)보다 높은 위치, δ'는 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 상단부(6)보다 낮은 위치로 설정되어 있다.
보급 롤러(513)는 교반 영역(R)의 수직 상방에 배치되어 있고, 현상 장치로 보급된 토너가 교반 영역(R)을 확실하게 통과하도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성으로부터 상기한 바와 같이 현상 장치(410) 내의 교반 영역(R)에 있어서, 토너면의 높이는 교반 부재(414)에 의해 현상 장치 내 토너와 보급 토너와의 혼합 교반이 충분히 행해지는 높이가 되도록 제어되어 있다.
또한, 현상 장치로 보급된 새로운 토너는 혼합 교반이 충분히 이루어진 후에 교반 영역(R)과 공급 롤러(413), 블레이드(412)의 위치 관계로부터 화상 형성에 의한 토너 소비와 주로 중력에 의한 이동에 의해 공급 롤러(413) 근방에 천천히 공급된다. 이에 의해, 보급된 토너가 현상 장치(410) 내의 토너와 충분히 혼합되지 않은 상태에서 현상 롤러(411)에 공급되어 버리는 일이 없어 농도 불균일, 흐림, 토너 방울 떨어짐의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 토너면의 높이는 현상 용기(416)의 상면의 용기벽에 접촉하지 않도록 제어되므로, 보급 과잉에 의해 현상 용기(416) 내에 토너가 가득찬 상태가 되어 토너 압력이 올라가는 일도 없다. 그로 인해, 토너 압력의 상승에 의한 토너 열화의 촉진, 토너 누설, 구동 토오크의 상승이나, 토너 압력의 상승에 의해 발생하는 토너 코트의 불균일에 기인하는 농도 불균일 등의 문제의 발생도 방지할 수 있다.
본 실시예의 구성을 이용하여 현상 장치의 내구 수명인 3만매의 내구 시험을 행하였지만, 보급 토너의 혼합 불량에 의한 농도 불균일, 흐림, 토너 방울 떨어짐은 발생하지 않아 양호한 화상을 유지할 수 있었다.
본 발명의 효과를 갖는 각 구성 요소의 수직 방향 위치 관계에 관해서는 하기 식 3에 나타내는 본 실시예의 배치,
[식 3]
「공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α) < 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β) < 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)」
외에 도3에 도시한 바와 같이 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α)와, 블레이드 (412)와 현상 롤러(411)의 접점(β)의 수직 방향의 위치 관계가 반대인 경우, 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)를 높은 쪽인 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α)에 대해 더욱 상방으로 설정하면 된다.
이 경우, 각 구성 요소의 수직 방향 위치 관계를 나타내는 식 4는,
[식 4]
「블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β) < 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α) < 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)」
가된다.
또한, 도3에 도시한 바와 같이 교반 영역(R)을 포함하는 교반실(416b)과, 현상 롤러(411)와 공급 롤러(413)를 포함하는 현상실(416a)이 개구부(416c) 및 개구부(416c) 주위의 일부 구획부를 거쳐서 나뉘어져 있는 경우, 개구부(416c)에 대해 교반 영역(R)을 상방에 배치하고, 또한 상기 조건을 만족시키도록 설정하는 것도 유효하다.
또한, 도4에 도시한 바와 같이 교반 영역(R)을 포함하는 교반실(416b)과, 현상 롤러(411)와 공급 롤러(413)를 포함하는 현상실(416a)이 개구부(416c) 및 개구부(416c) 주위의 일부 구획부를 거쳐서 나뉘어져 있는 경우, 개구부(416c)는 개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ)가 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α) 또는 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β) 중 낮은 쪽보다도 하방이 되도록 배치하고, 또한 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)를 개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ)보다도 상방에 배치하면 된다.
이와 같이 배치함으로써 보급된 토너는 현상 장치(410) 내의 토너와 충분히 혼합된 후에 토너 소비와 중력에 의한 이동에 의해 현상실(416a)에 천천히 공급되어 현상에 사용된다. 그로 인해, 보급된 토너가 현상 장치(410) 내의 토너와 충분히 혼합되지 않은 상태에서 현상 롤러(411)에 공급되어 버리는 일이 없어 농도 불균일, 흐림, 토너 방울 떨어짐의 발생을 방지할 수 있다.
이 경우, 각 구성 요소의 수직 방향 위치 관계를 나타내는 식 5, 식 6은,
[식 5]
「개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ) < 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β) < 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α), 또한 개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ) < 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)」
또는,
[식 6]
「개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ) < 공급 롤러(413)의 수직 방향 상단부(α) < 블레이드(412)와 현상 롤러(411)의 접점(β), 또한 개구부(416c)의 수직 방향 상단부(κ) < 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)」
가 된다.
본 실시예에서는 토너의 제면 높이가 제어되는 소정 범위(γ' 내지 β')를 교반 부재(414)의 가동 중심(회전 중심)(Q) 이상, 교반 프레임 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 상단부 이하로 설정하고 있지만,「교반 부재(414)의 가동 범위 내에 토너가 반드시 존재하고, 또한 토너가 현상 용기(416)의 상면에 접촉하지 않 는」범위인「교반 수단(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)보다 상방, 또한 현상 장치(410)의 상면의 용기벽의 높이(δ) 미만」내이면 교반 부재(414)의 형상, 회전수, 외경 등에 의해 교반 효과가 충분히 있는 범위와, 토너면 검지 수단(415)의 토너면의 검지 정밀도 등의 균형에 의해 적절하게 설정하면 된다.
회전하는 교반 수단(414)을 이용하는 경우 등에는, 상기 소정 범위는「교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(γ)에 대해 가동 범위의 수직 방향의 높이의 1/3만큼 높은 위치 이상, 교반 부재(414)의 가동 범위의 수직 방향 상단부 이하」로 하면 된다. 더욱 바람직하게는, 본 실시예와 같이「교반 부재(414)의 가동 중심(Q) 이상, 교반 수단(414)의 가동 범위의 수직 방향 상단부 이하」로 함으로써 교반 수단의 교반 효과를 유효하게 활용할 수 있다.
본 실시예에서는, 토너면 검지 수단(415)은 광학 방식의 것이 채용되어 있지만, 예를 들어 도4에 도시하는 압전 진동자 센서(415d)를 이용해도 좋다. 또한, 본 실시예에서 서술한 소정 범위 내에 일정 높이의 토너면이 존재하는지 여부의 식별이 가능한 검지 수단으로서는, 예를 들어 왜곡 게이지, 가압 도전성 시트 등을 이용한 임의의 검출 소자나, 정전 안테나 방식의 검지 수단 등으로 대체하는 것이 가능하다.
보급 롤러(513)의 교반 영역(R)에 대한 위치도 본 실시예와 같이 교반 영역(R)의 수직 상방뿐만 아니라, 현상 용기(416)의 벽 등에 의해 보급된 토너가 교반 영역(R)으로 유도되고, 확실하게 교반 영역(R)을 통과하는 구성이면 경사 상방 등에 어긋나게 하여 배치하는 것도 가능하다.
(제2 실시예)
다음에 본 발명의 다른 형태인 제2 실시예에 대해 설명한다.
제2 실시예는 제1 실시예에 대해, (1) 현상 장치가 감광 드럼, 대전 롤러, 클리너 유닛과 일체적으로 구성되어 소정의 내구 수명에 도달하면 화상 형성 장치의 본체에 대해 교환 가능하게 되어 있는 프로세스 카트리지로서 구성되어 있는 것, (2) 화상 형성 장치가 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M), 블랙(K)의 4색의 프로세스 카트리지가 일렬로 늘어서고, 화상을 형성하는 인라인 풀컬러 화상 형성 장치인 것, (3) 토너 호퍼의 보급 롤러가 일정 구동 시간당의 토너 보급량을 가변할 수 있는 것, (4) 프로세스 카트리지가 기억 수단인 메모리를 갖는 것 등이 다르다.
프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 장치, 클리닝 수단 중 적어도 하나와 상담지 부재인 전자 사진 감광체를 일체적으로 카트리지화하여 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 하는 것이다.
도5에 도시하는 화상 형성 장치(Y)는 풀컬러 레이저 빔 프린터이고, 감광 드럼 상에 형성된 각 색 토너상을 다중 전사하여 풀컬러 토너상을 형성하는 제2 상 담지 부재인 중간 전사체(620)가 배치되어 있다.
또한, 제1 실시예와 같은 형태의 현상 장치(420)(Y, M, C, K)는 감광 드럼(120), 대전 롤러(220), 클리너 유닛(720)과 일체적으로 프로세스 카트리지(PC)를 구성한다. 프로세스 카트리지(PC)는 소정의 내구 수명으로 화상 형성 장치(Y)에 대해 교환 가능하게 구성되어 있다. 화상 형성 장치(Y)는 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능한 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 4색의 토너를 각각 수용한 4개의 프로 세스 카트리지(PC)(Y, M, C, K)(도6에 블랙의 프로세스 카트리지를 도시함)를 구비하고 있다.
각 프로세스 카트리지(PC)(Y, M, C, K) 내의 감광 드럼, 현상 롤러, 대전 롤러 등의 구성, 동작 등은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 각 색 각각의 프로세스 카트리지(PC)(Y, M, C, K)는 기억 수단으로서의 불휘발성의 메모리(429)(Y, M, C, K)를 갖는다. 본 실시예에서는 현상 장치(420)(Y, M, C, K)에 각각 설치되어 있다.
또한, 스페이스나 프로세스 카트리지의 구성에 따라서는, 메모리(429)를 현상제 보급 수단에 설치해도 좋다. 또한, 메모리(429)는 단위 시간당 결정된 일정한 보급량의 값을 기억할 수 있다.
감광 드럼(120) 표면에 형성된 토너상은 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 프로세스 카트리지(PC)(Y, M, C, K)의 배치 순서에 따라서 중간 전사체(620) 상에 컬러 토너상으로서 다중 전사된다. 중간 전사체(620) 상의 컬러 토너상은 급지 롤러(920)에 의해 반송되는 전사체에 전사되고, 계속해서 도시되지 않은 정착 장치에 의해 가열 및 가압 정착되어 풀컬러 화상이 되어 배출된다.
또한, 도7에 도시한 바와 같이 제1 실시예와 같은 토너 호퍼(520)(Y, M, C, K)가 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치되어 있다. 토너 호퍼는 현상 장치와는 독립되어 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 되어 있다.
토너 호퍼(520) 내에는 토너 호퍼(520) 내의 토너를 풀기 위한 교반 부재(524)와, 토너 호퍼(520)로부터 현상 장치(420)로 토너를 보급하기 위한 보급 롤러 (523)가 배치되어 있다. 그리고, 보급 롤러(523)는 제어 수단으로부터의 보급 지령에 의해 토너를 현상 장치(420)에 보급한다.
본 실시예에서는, 토너 호퍼(520)는 단위 시간당의 현상제 보급량을 변화시키는 수단으로서, 보급 롤러(523)의 회전 스피드를 가변 제어하는 기구를 갖고 있고, 화상 형성 장치 동작 중에 있어서, 단위 시간당 결정된 일정한 보급량으로 현상제를 현상 장치에 보급 가능하다. 또한, 후기하는 제어 방법에 의해「단위 시간당의 토너 보급량」을 변화시켜 토너 보급을 행한다.
메모리(429) 내에는 카트리지의 초기 상태로서「단위 시간당의 토너 보급량(A)」이 기억되어 있다. 화상 형성 장치(Y)는 새로운 프로세스 카트리지(PC)가 장착되면 메모리(429)로부터 이「단위 시간당의 토너 보급량(A)」의 값을 판독한다. 그리고, 이 값을 기초로 하여 보급 롤러(523)의 구동 회전수를 설정하여 화상 형성 동작 중「단위 시간당의 토너 보급량(A)」에 상당하는 토너를 조금씩 현상 장치(420)에 보급한다.
다음에, 현상 장치(420) 내의 교반 영역(R)의 토너량의 검출을 기초로 한 토너의 보급 동작에 대해 도8을 이용하여 설명한다.
제1 실시예와 마찬가지로 현상 장치(420)의 현상 용기(426) 내에는 교반 부재(424)가 화살표(R4) 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 현상 용기(426) 내에는 현상 용기(426) 내의 토너와 토너 호퍼(520)로부터 보급되는 토너를 교반하는 교반 영역(R)이 형성되어 있다.
또한, 현상 장치(420)는 교반 영역(R)의 토너면의 높이를 검지하기 위한 발 광부(425a), 투과창(425b), 수광부(425c)로 이루어지는 광학 방식을 이용한 토너면 검지 수단(425)을 구비하고 있다. 토너면 검지 수단(425)은 교반 부재(424)의 회전에 수반하여 토너의 제면이 변화될 때의 빛의 투과 시간의 비율을 측정하여 교반 영역(R)에 있어서의 토너면의 높이를 검지하고 있다.
본 실시예에 있어서, 토너면 검지 수단(425)은 적어도 2개의 제면 높이의 레벨(본 실시예에 있어서는 도8에 도시하는 γ" 및 δ")을 검지 가능하다.
화상 형성 장치(Y)의 본체가 구비하는 제어 수단은 화상 형성 동작에 의해 토너의 제면 높이가 변화되고, 토너면 검지 수단(425)이 상기 2개의 레벨 중 낮은 레벨(Y)을 검지하였을 때에 토너 호퍼(520)로부터의 단위 시간당의 현상제의 보급량을 증가시킨다. 즉,「단위 시간당의 토너의 보급량(A)」을「단위 시간당의 토너 보급량(B)」으로 절환하고, 화상 형성 장치(Y)는 이 절환된 값을 기초로 하여 보급 롤러(523)의 구동 회전수를 증가시킨다. 화상 형성 장치(Y)는, 그 후, 화상 형성 동작 중에는「단위 시간당의 토너 보급량(B)」에 상당하는 토너(h)를 조금씩 현상 장치(420)에 보급한다. 이 때,「단위 시간당의 토너 보급량」의 값은 A < B이고, 본 실시예에서는,
[식 7]
B = A × 5
으로 설정하고 있다.
화상 형성 장치(Y)는「단위 시간당의 토너 보급량」을 A로부터 B로 절환하는 동시에, 프로세스 카트리지(PC)의 메모리(429)의 기억 내용을「단위 시간당의 토너 보급량(B)」으로 갱신 기억한다.
또한, 마찬가지로 화상 형성 장치(Y)의 본체가 구비하는 제어 수단은 화상 형성 동작에 의해 토너의 제면 높이가 변화되고, 토너면 검지 수단(425)이 상기 2개의 레벨 중 높은 레벨(δ")을 검지하였을 때에 토너 호퍼(520)로부터의 단위 시간당의 현상제의 보급량을 감소시킨다. 즉,「단위 시간당의 토너의 보급량(A)」을「단위 시간당의 토너 보급량(C)」으로 절환하고, 화상 형성 장치(Y)는 이 절환된 값을 기초로 하여 보급 롤러(523)의 구동 회전수를 감소시킨다. 화상 형성 장치(Y)는, 그 후, 화상 형성 동작 중에는「단위 시간당의 토너 보급량(C)」에 상당하는 토너를 조금씩 현상 장치(420)에 보급한다. 이 때,「단위 시간당의 토너 보급량(C)」의 값은 A > C이고, 본 실시예에서는,
[식 8]
C = A × 0.2
으로 설정하고 있다.
화상 형성 장치(Y)는「단위 시간당의 토너 보급량」을 A로부터 C로 절환하는 동시에, 프로세스 카트리지(PC)의 메모리(429)의 기억 내용을「단위 시간당의 토너 보급량(C)」으로 갱신 기억한다.
이후, 토너면 검지 수단(425)이 상기 2개의 레벨 중 낮은 레벨(γ")을 검지하였을 때에,「단위 시간당의 토너 보급량(C)」을「단위 시간당의 토너 보급량(B)」으로 절환하고, 토너면 검지 수단(425)이 상기 2개의 레벨 중 높은 레벨(δ")을 검지하였을 때에,「단위 시간당의 토너 보급량(B)」을「단위 시간당의 토너 보급량 (A)」으로 절환한다. 그리고, 각각 그 값을 기초로 하여 보급 롤러(523)의 구동 회전수를 재설정하고, 화상 형성 동작 중 설정되어 있는「단위 시간당의 토너 보급량」에 상당하는 토너를 조금씩 현상 장치(420)에 보급한다.
이에 의해 현상 장치 내의 토너면의 높이는 교반 부재(424)의 가동 범위의 수직 방향 하단부(Y)로부터 현상 용기(426)의 상면의 용기벽의 높이(δ) 미만의 범위 내의 도면 중 γ" 내지 δ"의 일정 범위로 유지되도록 제어된다.
또한, 이와 같은 구성에 의해, 제1 실시예와 같은 효과를 갖는 동시에 이하의 효과를 갖는다.
즉, 제1 실시예가 간헐적으로 소량을 보급하는 구성인 데 반해, 제2 실시예의 구성에서는, 화상 형성 동작 중에는 항상 극소량을 보급하고, 필요에 따라서 보급량을 늘리는 구성으로 되어 있다. 그로 인해, 평균적인 단위 시간당의 토너 보급량을 적게 할 수 있다. 이에 의해 교반 부재에 의한 현상 장치 내의 토너와 보급 토너의 혼합 교반 시간을 상대적으로 길게 취하게 되어 현상 장치 내의 토너와 보급 토너의 혼합을 보다 양호하게 행할 수 있다. 그로 인해 화상 형성에 있어서의 화질이 향상된다.
또한, 프로세스 카트리지(PC)에 마련된 기억 수단인 메모리(429)에 현상 장치(420) 내의 교반 부재(424) 근방의 토너면의 높이에 의해 변경되어 있는「단위 시간당의 토너 보급량」정보를 기억시킴으로써 어떠한 프로세스 카트리지(PC)를 복수의 화상 형성 장치 본체에 대해 바꾼 경우에 있어서도 토너면의 검지 결과를 기다리지 않고 즉시 적정한 보급 동작을 행하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 보급 롤러(523)에 의한 토너 보급량을 가변하는 토너면 검지 수단(425)에 의한 토너면의 레벨을 2단계로 하였지만, 토너면 검지 수단의 검지 정밀도 등에 의해 복수 설정하여 토너면의 레벨이 높아질수록 보급량을 차례로 적게 설정하고, 토너면의 레벨이 낮아질수록 보급량을 차례로 많게 설정하는 다단계 제어를 행하면, 교반 부재에 대한 토너면의 높이도 보다 안정적으로 제어할 수 있어 더욱 효과적이다.
또한, 화상 형성 동작에 의해 현상제의 제면 높이가 변화되어 토너면 검지 수단이 복수의 제면 높이의 레벨 중 가장 높은 레벨을 검지하였을 때에 상기 현상제 보급 수단으로부터의 현상제의 보급을 정지하고, 상기 제면 검지 수단이 상기 복수의 제면 높이의 레벨 중 가장 높은 레벨 이외의 레벨을 검지하였을 때에 상기 현상제 보급 수단으로부터의 현상제의 보급을 재개하도록 해도 좋다.
또한, 화상 형성 동작에 의해 현상제의 제면 높이가 변화되어 토너면 검지 수단이 복수의 제면 높이의 레벨 중 가장 낮은 레벨을 검지하였을 때에 화상 형성 장치 본체에 마련된 통지 수단이 토너 호퍼의 이상, 혹은 토너 호퍼 내의 토너 없음을 통지하여 프로세스 카트리지나 현상 장치의 교환을 재촉하도록 해도 좋다.
본 실시예에서는,「단위 시간당의 현상제의 보급량」을 가변시키는 제어 방법은 보급 롤러(523)의 구동 회전수를 변화시킴으로써 행하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 보급 부재를 갖고, 동작시키는 보급 부재의 수를 가변시키는 보급 면적 제어, 보급 롤러를 미세하게 온/오프(ON/OFF) 제어시켜 그 온시간과 오프 시간의 비율을 가변시키는 보급 시간 제어 등을 행해도 좋다.
본 실시예에 있어서는「단위 시간당의 현상제의 보급량」정보를 기억하는 수단을 프로세스 카트리지에 마련하였지만, 현상 장치 자체가 감광체와는 별도로 단독으로 화상 형성 장치에 대해 교환 가능하게 구성된 현상 유닛인 경우, 기억 수단을 현상 유닛에 마련해도 좋다.
또한, 제1 실시예와 같이「단위 시간당의 현상제의 보급량」이 변화되지 않는 경우 등에서는 기억 수단을 토너 호퍼에 붙여「단위 시간당의 현상제의 보급량」을 기억시켜도 좋다. 이와 같이 하면, 보급 수단의 보급 능력의 제조 불균일이나 토너 변경 등에 의해 최적 보급량이 변화되어 버리는 경우라도 기억 수단의 기억 내용을 변경함으로써 보정하는 것이 가능하고, 적정한 토너 보급이 가능해진다.
또한, 기억 수단에 기억하는 내용도「단위 시간당의 현상제의 보급량」에 관련되는 정보이면, 토너량 그 자체, 보급 수단의 회전수, 회전 온/오프의 시간 비율, 복수의 교반 수단의 구동수, 보급구의 개구 면적 등 적절하게 선택 가능하다.
이상과 같은 구성을 채용함으로써 토너 호퍼로부터 현상 장치로 토너 보급할 때에도 보급된 토너는 열화된 현상 장치 내의 토너와 충분히 혼합된다. 그리고, 공급 롤러와 현상 롤러와 블레이드 근방에 토너 소비와 중력에 의한 이동에 의해 천천히 공급되어 현상에 사용된다. 그로 인해, 보급 토너가 충분히 혼합되지 않은 상태에서 현상 롤러 근방의 공급되어 버림으로써 발생하는 보급시 농도 불균일, 흐림, 토너 방울 떨어짐을 방지할 수 있었다.
또한, 토너면의 높이를 현상 용기 상면의 용기벽에 접촉하지 않도록 제어하 므로, 보급 과잉에 의해 현상 용기 내에 토너가 가득찬 상태가 되어 토너 압력이 올라가는 일도 없고, 그것에 의한 토너 열화의 촉진, 토너 누설, 토너 코트 불균일 기인의 농도 불균일, 구동 토오크의 상승 등의 문제의 발생도 방지할 수 있었다. 또한, 상기 효과를 갖는 화상 형성 장치를 소형이고 또한 저렴하게 제공할 수 있었다.

Claims (50)

  1. 화상 담지 부재와,
    현상 장치, 이 현상 장치는 현상제를 담지하여 상기 화상 담지 부재에 형성된 정전상을 현상제로 현상하는 현상제 담지 부재와, 상기 현상제 담지 부재와 접촉하여 상기 현상제 담지 부재에 현상제를 공급하는 현상제 공급 수단과, 상기 현상제 담지 부재 상에 담지된 현상제의 양을 규제하는 현상제 규제 수단을 구비하고,
    상기 현상 장치로 현상제를 보급하는 현상제 보급 장치와,
    상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급을 제어하는 제어 수단과,
    여기서, 상기 현상 장치는 상기 현상제 보급 장치에 의해 보급된 현상제를 교반하여 상기 현상제 공급 수단으로 공급하는 현상제 교반 수단을 구비하고,
    상기 현상제 교반 수단의 하단부는 상기 현상제 공급 수단의 상단부보다도 수직 방향 상방이고, 또한 상기 현상제 담지 부재와 상기 현상제 규제 수단의 접촉부보다도 수직 방향 상방이 되도록 설치되고,
    상기 제어 수단은 상기 현상제 교반 수단 근방의 현상제면 높이가 상기 현상제 교반 수단의 하단부보다도 수직 방향 상방이고, 또한 상기 현상 장치의 상면의 벽보다도 수직 방향 하방으로 유지되도록 상기 현상제 보급 장치의 공급을 제어하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 현상제 교반 수단의 상기 현상제 면높이를 검지하는 검지 수단을 구비하는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 현상제 담지 부재와 상기 현상제 공급 수단과 상기 현상제 규제 수단이 마련되는 현상실과, 상기 현상제 교반 수단이 마련되는 교반실과, 상기 현상실과 상기 교반실 사이에 설치된 개구부를 구비하고, 상기 교반실은 상기 현상실의 수직 방향 상방에 설치되고 상기 교반실과 상기 현상실의 사이에 상기 개구부가 위치되는 화상 형성 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 개구부는 수직 방향으로 직교하는 면에 대해 교차하도록 설치되는 화상 형성 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 제1 레벨과, 이 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨로 검지 가능하고, 상기 제1 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치로 소정의 현상제 보급량으로 현상제의 보급이 개시되고, 상기 제2 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 정지되는 화상 형성 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 현상제 공급 수단으로부터 상기 현상 장치에 보급되는 단위 시간당의 현상제 보급량은 변화되는 것이 가능하고,
    상기 검지 수단은 상기 현상제 면높이를 제1 레벨과, 이 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨로 검지 가능하고, 상기 제1 레벨이 검지되었을 때, 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 증가되고, 상기 제2 레벨이 검지되었을 때, 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 감소되는 화상 형성 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치로 보급되는 단위 시간당의 현상제 보급량은 변화되는 것이 가능하고,
    상기 검지 수단은 상기 현상제 면높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고, 상기 검지 수단에 의해 상기 현상제면 높이의 레벨이 높아진 것이 검지되었을 때, 상기 검지된 레벨에 따라서 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 감소되고, 상기 검지 수단에 의해 상기 현상제면 높이의 레벨이 낮아진 것이 검지되었을 때, 상기 검지된 레벨에 따라서 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 증가되는 화상 형성 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고, 상기 검지 수단에 의해 상기 복수의 레벨 중 최고의 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 정지되고, 상기 검지 수단에 의해 상기 복수 레벨 중 상기 최고 레벨 이외의 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 재개되는 화상 형성 장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고,
    상기 화상 형성 장치는 상기 검지 수단에 의해 상기 복수의 레벨 중 최저 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치의 이상 또는 상기 현상제 보급 장치의 현상제 없음을 통지하는 통지 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  10. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 화상 형성 동작 중에 있어서, 단위 시간당에 소정의 현상제 보급량으로 현상제를 상기 현상 장치로 보급하는 화상 형성 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 상기 소정의 현상제 보급량에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 소정의 현상제 보급량에 관한 정보를 상기 검지 수단에 의해 검지된 상기 현상제면 높이의 레벨에 따라서 새로운 현상제 보급량에 관한 정보로 갱신하여 기억하는 화상 형성 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 현상 장치에 마련되고, 상기 현상 장치는 상기 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 현상제 보급 장치에 마련되고, 상기 현상제 보급 장치는 상기 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단에 의해 유지되는 상기 현상제면 높이는 수직 방향에 있어서, 상기 현상제 교반 수단의 하단부에 대해 상기 현상제 교반 수단의 상단부로부터 하단부까지의 높이의 1/3만큼 높은 위치 이상, 상기 현상제 교반 수단의 가동 범위의 상단부 이하인 화상 형성 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단에 의해 유지되는 상기 현상제면 높이는 수직 방향에 있어서, 상기 현상제 교반 수단의 가동 범위의 중심 이상, 상기 현상제 교반 수단의 상단부 이하인 화상 형성 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 현상제 담지 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 수단은 상기 현상제 담지 부재와 주속차를 갖고 이동 가능하고, 상기 현상제 담지 부재로부터 현상제를 박리하는 화상 형 성 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 화상 담지 부재와 함께 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 설치되는 화상 형성 장치.
  21. 제1항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  22. 제1항 내지 제9항 또는 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상제는 일성분 현상제인 화상 형성 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 일성분 현상제는 형상계수(SF-1)가 100 내지 140, 형상계수(SF-2)가 100 내지 120인 화상 형성 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 일성분 현상제의 일부 또는 전부가 중합 방법에 의해 제작되는 화상 형성 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 일성분 현상제는 비자성인 화상 형성 장치.
  26. 화상 담지 부재와,
    현상 장치, 이 현상 장치는 현상제를 담지하여 상기 화상 담지 부재에 형성된 정전상을 현상제로 현상하는 현상제 담지 부재와, 상기 현상제 담지 부재와 접촉하여 상기 현상제 담지 부재에 현상제를 공급하는 현상제 공급 수단과, 상기 현상제 담지 부재 상에 담지된 현상제의 양을 규제하는 현상제 규제 수단을 구비하고,
    상기 현상 장치로 현상제를 보급하는 현상제 보급 장치와,
    상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급을 제어하는 제어 수단과,
    여기서, 상기 현상 장치는 상기 현상제 보급 장치에 의해 보급된 현상제를 교반하여 상기 현상제 공급 수단으로 공급하는 현상제 교반 수단과, 상기 현상제 담지 부재와 상기 현상제 공급 수단과 상기 현상제 규제 수단이 마련되는 현상실과, 상기 현상제 교반 수단이 마련되는 교반실과, 상기 현상실과 상기 교반실 사이에 설치된 개구부를 구비하고,
    상기 개구부의 상단부는 상기 현상제 공급 수단의 상단부보다도 수직 방향 하방이고, 또한 상기 현상제 담지 부재와 상기 현상제 규제 수단의 접촉부보다도 수직 방향 하방이 되도록 설치되고,
    상기 현상제 교반 수단의 하단부는 하기 개구부의 상단부보다도 수직 방향 상방이 되도록 설치되고,
    상기 제어 수단은 상기 현상제 교반 수단 근방의 현상제면 높이가 상기 현상제 교반 수단의 하단부보다도 수직 방향 상방이고, 또한 상기 현상 장치의 상면의 벽보다도 수직 방향 하방으로 유지되도록 상기 현상제 보급 장치의 공급을 제어하는 화상 형성 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 현상제 교반 수단의 상기 현상제 면높이를 검지하는 검지 수단을 구비하는 화상 형성 장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 교반실은 상기 현상실의 수직 방향 상방에 설치되고 상기 교반실과 상기 현상실의 사이에 상기 개구부가 위치되는 화상 형성 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 개구부는 수직 방향으로 직교하는 면에 대해 교차하도록 설치되는 화상 형성 장치.
  30. 제27항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 제1 레벨과, 이 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨로 검지 가능하고, 상기 제1 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치로 소정의 현상제 보급량으로 현상제의 보급이 개시되고, 상기 제2 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 정지되는 화상 형성 장치.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 현상제 공급 수단으로부터 상기 현상 장치에 보급되는 단위 시간당의 현상제 보급량은 변화되는 것이 가능하고,
    상기 검지 수단은 상기 현상제 면높이를 제1 레벨과, 이 제1 레벨보다도 높은 제2 레벨로 검지 가능하고, 상기 제1 레벨이 검지되었을 때, 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 증가되고, 상기 제2 레벨이 검지되었을 때, 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 감소되는 화상 형성 장치.
  32. 제27항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치로 보급되는 단위 시간당의 현상제 보급량은 변화되는 것이 가능하고,
    상기 검지 수단은 상기 현상제 면높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고, 상기 검지 수단에 의해 상기 현상제면 높이의 레벨이 높아진 것이 검지되었을 때, 상기 검지된 레벨에 따라서 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 감소되고, 상기 검지 수단에 의해 상기 현상제면 높이의 레벨이 낮아진 것이 검지되었을 때, 상기 검지된 레벨에 따라서 상기 단위 시간당의 현상제 보급량은 증가되는 화상 형성 장치.
  33. 제27항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고, 상기 검지 수단에 의해 상기 복수의 레벨 중 최고의 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 정지되고, 상기 검지 수단에 의해 상기 복수 레벨 중 상기 최고 레벨 이외의 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치로부터 상기 현상 장치에의 현상제의 보급이 재개되는 화상 형성 장치.
  34. 제27항에 있어서, 상기 검지 수단은 상기 현상제면 높이를 복수의 레벨로 검지 가능하고,
    상기 화상 형성 장치는 상기 검지 수단에 의해 상기 복수의 레벨 중 최저 레벨이 검지되었을 때, 상기 현상제 보급 장치의 이상 또는 상기 현상제 보급 장치의 현상제 없음을 통지하는 통지 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  35. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 화상 형성 동작 중에 있어서, 단위 시간당에 소정의 현상제 보급량으로 현상제를 상기 현상 장치로 보급하는 화상 형성 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 상기 소정의 현상제 보급량에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 갖는 화상 형성 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 소정의 현상제 보급량에 관한 정보를 상기 검지 수단에 의해 검지된 상기 현상제면 높이의 레벨에 따라서 새로운 현상제 보급량에 관한 정보로 갱신하여 기억하는 화상 형성 장치.
  38. 제36항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 현상 장치에 마련되고, 상기 현상 장치는 상기 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  39. 제36항에 있어서, 상기 기억 수단은 상기 현상제 보급 장치에 마련되고, 상기 현상제 보급 장치는 상기 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  40. 제26항에 있어서, 상기 제어 수단에 의해 유지되는 상기 현상제면 높이는 수직 방향에 있어서, 상기 현상제 교반 수단의 하단부에 대해 상기 현상제 교반 수단의 상단부로부터 하단부까지의 높이의 1/3만큼 높은 위치 이상, 상기 현상제 교반 수단의 가동 범위의 상단부 이하인 화상 형성 장치.
  41. 제26항에 있어서, 상기 제어 수단에 의해 유지되는 상기 현상제면 높이는 수직 방향에 있어서, 상기 현상제 교반 수단의 가동 범위의 중심 이상, 상기 현상제 교반 수단의 상단부 이하인 화상 형성 장치.
  42. 제26항에 있어서, 상기 현상제 담지 부재는 상기 화상 담지 부재와 접촉 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  43. 제26항에 있어서, 상기 현상제 공급 수단은 상기 현상제 담지 부재와 주속차를 갖고 이동 가능하고, 상기 현상제 담지 부재로부터 현상제를 박리하는 화상 형성 장치.
  44. 제26항에 있어서, 상기 현상 장치는 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  45. 제26항에 있어서, 상기 현상 장치는 상기 화상 담지 부재와 함께 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능한 프로세스 카트리지에 설치되는 화상 형성 장치.
  46. 제26항에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되는 화상 형성 장치.
  47. 제26항 내지 제34항 또는 제40항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상제는 일성분 현상제인 화상 형성 장치.
  48. 제47항에 있어서, 상기 일성분 현상제는 형상계수(SF-1)가 100 내지 140, 형상계수(SF-2)가 100 내지 120인 화상 형성 장치.
  49. 제48항에 있어서, 상기 일성분 현상제의 일부 또는 전부가 중합 방법에 의해 제작되는 화상 형성 장치.
  50. 제47항에 있어서, 상기 일성분 현상제는 비자성인 화상 형성 장치.
KR1020040093371A 2003-11-17 2004-11-16 화상 형성 장치 KR100729310B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2003-00386311 2003-11-17
JP2003386311A JP4798946B2 (ja) 2003-11-17 2003-11-17 画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像剤補給装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050047477A KR20050047477A (ko) 2005-05-20
KR100729310B1 true KR100729310B1 (ko) 2007-06-19

Family

ID=34616129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040093371A KR100729310B1 (ko) 2003-11-17 2004-11-16 화상 형성 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7583916B2 (ko)
EP (1) EP1577714B1 (ko)
JP (1) JP4798946B2 (ko)
KR (1) KR100729310B1 (ko)
CN (1) CN100390677C (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005003702A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー補給装置
DE10328600A1 (de) * 2003-06-25 2005-01-20 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Tonermaterial vorzugsweise in einem elektrofotografischen Drucker oder Kopierer
JP4785417B2 (ja) * 2004-05-25 2011-10-05 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4684624B2 (ja) * 2004-11-12 2011-05-18 キヤノン株式会社 画像形成装置
US7979006B2 (en) * 2005-02-28 2011-07-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and removable cartridge
JP4974511B2 (ja) * 2005-11-15 2012-07-11 株式会社沖データ 現像装置及び画像形成装置
JP5089155B2 (ja) * 2006-12-12 2012-12-05 キヤノン株式会社 現像装置およびカートリッジ
JP5124184B2 (ja) * 2007-06-29 2013-01-23 株式会社リコー 現像装置、画像形成装置、および、プロセスカートリッジ
US7881623B2 (en) * 2007-08-29 2011-02-01 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with developer supply control
JP5038086B2 (ja) * 2007-10-11 2012-10-03 キヤノン株式会社 トナー及び現像方法
JP5335543B2 (ja) * 2008-06-20 2013-11-06 キヤノン株式会社 画像形成装置
US8346137B2 (en) * 2009-08-26 2013-01-01 Kyocera Document Solutions, Inc. Developing device and image-forming apparatus provided therewith
JP5560938B2 (ja) * 2010-06-17 2014-07-30 ブラザー工業株式会社 現像剤供給装置
JP5605694B2 (ja) * 2010-08-03 2014-10-15 株式会社リコー トナー補給方法、現像装置、プロセスユニットおよび画像形成装置
JP5762052B2 (ja) * 2011-03-01 2015-08-12 キヤノン株式会社 現像剤補給装置
US9188904B2 (en) 2013-01-30 2015-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Toner supply regulation
JP6066304B2 (ja) * 2013-03-05 2017-01-25 株式会社リコー 現像装置、プロセスユニット、及び画像形成装置
KR101579739B1 (ko) * 2014-06-09 2015-12-23 삼성전자주식회사 전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너수위 조절방법
US9666576B2 (en) * 2014-11-13 2017-05-30 Mediatek Inc. Electrostatic discharge (ESD) protection device
JP6269460B2 (ja) * 2014-12-10 2018-01-31 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
US9804549B2 (en) 2015-06-16 2017-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2017083559A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 キヤノンファインテック株式会社 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
KR102191348B1 (ko) 2015-12-23 2020-12-15 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 카트리지 및 이를 채용한 전자사진방식 화상형성장치
KR102297997B1 (ko) * 2016-12-28 2021-09-06 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 현상 카트리지, 이를 포함하는 현상장치, 및 화상형성장치
US10719031B1 (en) * 2019-09-10 2020-07-21 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and control method of image forming apparatus
JP7528459B2 (ja) 2020-02-14 2024-08-06 ブラザー工業株式会社 現像カートリッジ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910014759A (ko) * 1990-01-05 1991-08-31 정용문 복사기의 토너보급 제어방법
KR940012076A (ko) * 1992-11-27 1994-06-22 정용문 전자사진 현상 방식을 이용한 기기의 현상장치
KR950001430A (ko) * 1993-06-30 1995-01-03 미따라이 하지메 프로세스 카트리지의 재생 방법과 프로세스 카트리지 그리고 화상 형성 장치
KR960038524A (ko) * 1995-04-20 1996-11-21 켄지 히루마 화상형성장치용 현상장치
KR980003923A (ko) * 1996-06-03 1998-03-30 유기범 토너잔량 표시방법 및 장치
JP2000242080A (ja) * 1999-02-17 2000-09-08 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置
KR20010020888A (ko) * 1999-05-24 2001-03-15 이토가 미찌야 현상 장치 및 현상 장치용 마그넷 롤러

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028675A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Sharp Corp 現像剤濃度制御装置
JPS60142368A (ja) * 1983-12-29 1985-07-27 Ricoh Co Ltd 現像装置
JP3005269B2 (ja) 1990-09-18 2000-01-31 株式会社リコー 画像形成装置
JPH07219348A (ja) * 1993-12-07 1995-08-18 Ricoh Co Ltd 電子写真装置
JP3216062B2 (ja) * 1994-06-21 2001-10-09 京セラミタ株式会社 現像剤攪拌搬送装置
JPH08286515A (ja) * 1995-04-13 1996-11-01 Ricoh Co Ltd 現像装置
JPH0980894A (ja) 1995-09-18 1997-03-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JPH09236978A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Toshiba Corp 画像形成装置およびこの画像形成装置の現像剤補給方法
JPH1020640A (ja) 1996-07-03 1998-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 現像装置
KR100202410B1 (ko) * 1996-08-24 1999-06-15 윤종용 에지테이터 구동방법
JPH10198173A (ja) * 1997-01-14 1998-07-31 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置
JPH10239976A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 一成分現像装置
JPH11160988A (ja) 1997-11-28 1999-06-18 Canon Inc 現像装置及び電子写真画像形成装置
JPH11184147A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Canon Inc 一成分現像剤及び該現像剤を用いた画像形成装置
JPH11311899A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Mita Ind Co Ltd 画像形成装置
JP3497382B2 (ja) 1998-07-09 2004-02-16 京セラミタ株式会社 画像形成装置
JP2000155468A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Canon Inc 画像形成装置、現像装置及びプロセスカートリッジ
JP2000347488A (ja) * 1999-04-02 2000-12-15 Canon Inc 現像装置及びこの現像装置を備えるプロセスカートリッジ並びに画像形成装置
US6381431B1 (en) * 1999-07-29 2002-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus including a magnetic brush with local anti-contamination feature
US6415125B1 (en) * 1999-09-20 2002-07-02 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus featuring an area where a partly exposed developer agitating member and conveying member are disposed
JP4289735B2 (ja) * 1999-09-20 2009-07-01 キヤノン株式会社 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
US6470163B1 (en) 1999-10-27 2002-10-22 Canon Kabushiki Kaisha Developer stirring member, assembly method and recycling method for the same
JP2001255724A (ja) * 2000-01-07 2001-09-21 Canon Inc 使用履歴解析方法、カートリッジ、現像剤供給ユニット及び電子写真画像形成装置
JP2002040776A (ja) 2000-07-21 2002-02-06 Konica Corp 画像形成装置
JP2002082520A (ja) 2000-09-08 2002-03-22 Seiko Epson Corp 現像器
JP2002108089A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Oki Data Corp 現像装置
JP2002229297A (ja) * 2001-01-31 2002-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd トナー補給装置
JP2002229313A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Canon Inc 現像剤撹拌装置及び画像形成装置
JP2003208008A (ja) * 2002-01-11 2003-07-25 Murata Mach Ltd 現像装置
JP2005017478A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Oki Data Corp 現像剤カートリッジ、画像形成ユニット、及び画像形成装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910014759A (ko) * 1990-01-05 1991-08-31 정용문 복사기의 토너보급 제어방법
KR940012076A (ko) * 1992-11-27 1994-06-22 정용문 전자사진 현상 방식을 이용한 기기의 현상장치
KR950001430A (ko) * 1993-06-30 1995-01-03 미따라이 하지메 프로세스 카트리지의 재생 방법과 프로세스 카트리지 그리고 화상 형성 장치
KR960038524A (ko) * 1995-04-20 1996-11-21 켄지 히루마 화상형성장치용 현상장치
KR980003923A (ko) * 1996-06-03 1998-03-30 유기범 토너잔량 표시방법 및 장치
JP2000242080A (ja) * 1999-02-17 2000-09-08 Fuji Xerox Co Ltd 現像装置
KR20010020888A (ko) * 1999-05-24 2001-03-15 이토가 미찌야 현상 장치 및 현상 장치용 마그넷 롤러

Also Published As

Publication number Publication date
EP1577714A1 (en) 2005-09-21
US20050117920A1 (en) 2005-06-02
JP4798946B2 (ja) 2011-10-19
JP2005148446A (ja) 2005-06-09
EP1577714B1 (en) 2017-01-11
US7583916B2 (en) 2009-09-01
KR20050047477A (ko) 2005-05-20
CN100390677C (zh) 2008-05-28
CN1619434A (zh) 2005-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100729310B1 (ko) 화상 형성 장치
JP4785417B2 (ja) 画像形成装置
JP4759287B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置
JP7233990B2 (ja) 画像形成装置
JP5089155B2 (ja) 現像装置およびカートリッジ
JP4630605B2 (ja) 画像形成装置
EP3561602B1 (en) Image forming apparatus
JP2007178698A (ja) 現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2009025493A (ja) 現像装置および画像形成装置
JP2008275745A (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP7353885B2 (ja) 現像装置、カートリッジ、画像形成装置
JP2024148252A (ja) 画像形成装置
JP3979014B2 (ja) 現像装置
JP2022050186A (ja) 画像形成装置のための現像剤供給装置
JP2024072332A (ja) 画像形成装置及びその制御方法
JP2023141315A (ja) 画像形成装置
JP4000777B2 (ja) 現像装置
JP5088556B2 (ja) 画像形成装置
JP2018120162A (ja) 画像形成装置
JP2006323140A (ja) 画像形成装置、カートリッジ、記憶装置及び現像剤補給方法
JP2003323047A (ja) 現像装置
JP2003323046A (ja) 現像装置およびそれを用いた画像形成装置
JP2008112007A (ja) 1成分現像装置、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2010156763A (ja) 画像形成装置
JP2009025491A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130528

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140527

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150527

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160525

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 12