KR100730333B1

KR100730333B1 - 현상 장치 및 이것을 사용한 프로세스 카트리지와 화상형성 장치

Info

Publication number: KR100730333B1
Application number: KR1020050111775A
Authority: KR
Inventors: 이사오 이토; 다케시 오코시
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-06-19
Also published as: US20060222412A1; CN100517106C; JP2006276490A; KR20060105413A; CN1841229A; US7529509B2

Abstract

본 발명은 장치의 소형화라는 요청을 만족시키면서, 내부 용량 스페이스를 확보하는 동시에, 현상제의 반송성을 양호하게 유지하여, 현상제의 정량 공급 또는 정량 회수를 가능하게 하는 것을 과제로 한다.

현상 유닛에 대한 현상 보조가 실행되는 현상 보조 유닛을 구비한 현상 장치에 있어서, 현상 유닛(1)의 현상제 수용실(2)과 현상 보조 유닛(5)의 보조 수용실(6)을 격벽(7)을 통하여 인접 배치하며, 이 격벽(7) 내부에는 현상제 수용실(2)과 보조 수용실(6)에 연통하여 현상제(G)를 정량 공급 가능 또는 정량 회수 가능한 디스펜서실(8)을 형성하는 동시에, 이 디스펜서실(8)에 정량 반송용 디스펜서 부재(9)를 배열 설치한다. 이 현상 장치를 구비한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 대상으로 한다.

현상 장치, 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 디스펜서실, 현상 유닛, 현상제 수용실, 현상 보조 유닛

Description

현상 장치 및 이것을 사용한 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치{DEVELOPMENT DEVICE, AND PROCESS CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS USING THE DEVICE}

도 1의 (a)는 본 발명에 따른 현상 장치 및 이것을 사용한 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단면 설명도.

도 2는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 실시예 1을 나타내는 설명도.

도 3은 본 실시예에서 사용되는 프로세스 카트리지의 상세를 나타내는 설명도.

도 4의 (a)는 본 실시예에서 사용되는 프로세스 카트리지를 한쪽으로부터 본 사시도, (b)는 본 실시예에서 사용되는 프로세스 카트리지를 반대측인 다른쪽으로부터 본 사시도.

도 5는 본 실시예에서 사용되는 현상 카트리지를 나타내는 설명도.

도 6은 도 5 중의 VI-VI선 일부 파단(破斷) 설명도.

도 7의 (a)는 본 실시예의 토너 공급구 주변 구조를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단면도.

도 8의 (a)는 본 실시예에서 사용되는 현상 카트리지의 사용 개시 시의 상태를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단면도.

도 9는 메인 토너 보급 유닛과 서브 토너 보급 유닛의 연통(連通) 구조 예를 나타내는 설명도.

도 10은 본 실시예에서 사용되는 클리닝 장치의 요부(要部) 설명도.

도 11의 (a) 및 (b)는 폐(廢)토너 반송 부재의 진퇴(進退) 이동 시에서의 바이어스(biasing) 스프링의 동작 상태를 나타내는 설명도.

도 12의 (a)∼(c)는 실시예 1에 따른 클리닝 장치에서의 폐토너 반송 부재 후퇴 이동 시의 작동 상태를 나타내는 설명도.

도 13의 (a)∼(c)는 상기 폐토너 반송 부재 진출 이동 시의 작동 상태를 나타내는 설명도.

도 14는 본 실시예에서 사용되는 반송 구동계 및 현상 구동계의 일례를 나타내는 설명도.

도 15는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 2의 요부를 나타내는 설명도.

도 16의 (a)는 실시예 2에 따른 현상 장치의 토너 공급구 주변 구조를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단면도.

도 17의 (a)는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 3의 토너 공급구 주변 구조를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단선도, (c)는 (b) 중의 C방향으로부터 본 사시도.

도 18의 (a)는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 4의 토너 공급구 주변 구조를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단선도, (c)는 (b) 중의 C방향으로부터 본 사시도.

도 19는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 5의 요부를 나타내는 설명도.

도 20의 (a)는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 6의 토너 공급구 주변 구조를 나타내는 설명도, (b)는 (a) 중의 B-B선 단선도, (c)는 토너 거동(擧動) 규제 가이드의 변형 형태를 나타내는 설명도.

도 21은 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 7의 요부를 나타내는 설명도.

도 22는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 8의 요부를 나타내는 설명도.

도 23은 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예 8의 요부를 나타내는 설명도.

도 24는 종래에서의 현상 장치의 일례를 나타내는 설명도.

도 25의 (a)는 종래에서의 현상 장치의 다른 예를 나타내는 설명도, (b)는 그 현상제 보급 기구를 나타내는 설명도, (c)는 그 현상제 회수 기구를 나타내는 설명도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1…현상 유닛

2…현상제 수용실

2a…구획벽

2b, 2c…연통구(連通口)

3(3a, 3b)…현상제 교반(攪拌) 반송 부재

4…현상제 담지체(擔持體)

5…현상 보조 유닛

6…보조 수용실

7…격벽

8…디스펜서실(dispenser chamber)

8a, 8b…연통구

9…디스펜서 부재(dispenser member)

10…현상제 반송 부재

15…상담지체(像擔持體)

16…현상 장치

G…현상제

본 발명은 전자사진 복사기나 프린터 등의 화상 형성 장치에서 사용되는 현상 장치에 관한 것이며, 특히 상담지체 상의 정전(靜電) 잠상(潛像)을 가시화하는 현상 유닛과 이 현상 유닛에 연통 접속되어 현상 유닛에 대한 현상 보조를 행하는 현상 보조 유닛을 구비한 형태의 현상 장치 및 이것을 사용한 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치의 개량(改良)에 관한 것이다.

종래, 예를 들어 전자사진 방식의 화상 형성 장치에서는, 감광체 드럼 등의 상담지체 상에 형성된 정전 잠상을 현상 장치에 의해 토너 현상(가시화)하고, 이 토너상을 전사 장치에 의해 용지나 중간 전사체 등의 전사 매체에 전사하는 한편, 상담지체 상의 잔류 토너를 클리닝 장치에 의해 회수하는 방식이 통상 채용되었다.

그리고, 현상 장치(500)로서는, 예를 들어 도 24 또는 도 25에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제가 수용되어 현상에 이용되는 현상 유닛(510)을 갖지만, 이 현상 유닛(510)의 수명을 연장시키기 위해, 현상 유닛(510)에서 사용된 현상제 소비량에 대하여 현상제의 보급이 실행되는 현상제 보급 유닛(520)을 부설(附設)한 것이 이미 제공되어 있다(특허문헌 1∼3 참조).

종래 이러한 현상 장치 중 특허문헌 1에 나타낸 현상 장치에서는, 현상 유닛(510)은, 예를 들어 도 24에 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼 등의 상담지체(501)에 대향하는 현상 하우징(511)을 갖고, 이 현상 하우징(511) 내에 예를 들어 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제(G)가 수용되는 현상제 수용실(512)을 설치하는 동시에, 이 현상 하우징(511)의 개구에 면한 부위에 현상 롤(513)을 배열 설치하며, 또한 현상제 수용실(512) 내에는 현상제(G)가 교반 반송되는 교반 반송 오거(auger)(514, 515)를 배열 설치한 것이다.

한편, 현상제 보급 유닛(520)은 예를 들어 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제(G)가 수용되는 보급 용기(521)를 갖고, 이 보급 용기(521)와 현상 하우징(511)을 연통 덕트(duct)(522)에 의해 연통시켜, 현상제 수용실(512) 내에 수용되는 현상제(G)의 상방(上方)을 향하여 보급 용기(521) 내의 현상제(G)를 자중(自重)에 의한 낙하에 의해 보급할 수 있게 한 것이다.

또한, 도 24에 있어서는, 현상제 보급 유닛(520)은 현상제 수용실(512)에서 열화(劣化)된 현상제(G)를 회수 가능한 회수 용기(530)를 갖고 있으며, 이 회수 용기(530)와 현상 하우징(511) 사이를 연통 덕트(531)를 통하여 연통시키게 되어 있 다.

또한, 특허문헌 2 및 3에 나타낸 현상 장치에서는, 현상 유닛(510)은 특허문헌 1에 기재된 것과 대략 동일하지만, 현상제 보급 유닛(520)은, 도 25의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상 유닛(510)의 현상 하우징(511) 일부를 하우징 격벽(550)으로 하는 보급 하우징(541)을 갖고, 이 보급 하우징(541) 내에 보급용 현상제가 수용되는 현상제 보급실(542)을 설치하는 동시에, 이 현상제 보급실(542) 내에 교반 반송용 애지테이터(agitator)(543)를 배열 설치하며, 또한 이 현상제 보급실(542)의 현상 유닛(510) 측에는 현상제 보급 기구 및 현상제 회수 기구를 설치한 것이다.

여기서, 현상제 보급 기구는, 도 25의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 통로 격벽(544)에서 현상제 보급 통로(545)를 설치하는 동시에, 이 현상제 보급 통로(545) 내에 보급용 오거(546)를 배열 설치하고, 하우징 격벽(550)에 공급구(547)를 개구한 것이다. 다만, 이 공급구(547)는 현상제 수용실(512) 측으로부터 현상제(G)의 압력을 받지 않고 원활하게 현상제를 공급하기 위해, 교반 반송 오거(515)의 축 중심보다도 상방, 바람직하게는 교반 반송 오거(515)가 배열 설치된 부위의 현상제 표면 위치보다도 상방에 설치되어 있다.

한편, 현상제 회수 기구는, 도 25의 (c)에 나타낸 바와 같이, 통로 격벽(554)에서 현상제 회수 통로(555)를 설치하는 동시에, 이 현상제 회수 통로(555) 내에 회수용 오거(556)를 배열 설치하고, 하우징 격벽(550)에 회수구(557)를 개구한 것이다. 다만, 이 회수구(557)는 현상제 수용실(512)로부터의 현상제 회수성을 향상시키기 위해 교반 반송 오거(515)의 축 중심보다도 하방(下方)에 설치되어 있 다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허 2001-305861호 공보(발명의 실시예, 도 4)

[특허문헌 2] 일본국 공개특허 평10-239970호 공보(발명의 실시예, 도 1)

[특허문헌 3] 일본국 공개특허 평11-44997호 공보(발명의 실시예, 도 1)

그러나, 특허문헌 1에 기재된 현상 장치(현상제 보급 유닛(520)을 구비한 형태)에서는, 현상 유닛(510)과 현상제 보급 유닛(520) 사이를 연결 덕트(522)에 의해 연결하는 구조로 되어 있기 때문에, 연결 덕트(522)의 배열 설치 스페이스 분만큼 장치 구성이 대형화되어, 소형화라는 요청에 따르기는 어렵다.

이 점에서 특허문헌 2 및 3에 기재된 현상 장치에서는, 현상 유닛(510)과 현상제 보급 유닛(520)을 하우징 격벽(550)을 통하여 인접 배치하며, 현상제 보급실(542) 중 하우징 격벽(550)에 따른 부위에 현상제 보급 기구 또는 현상제 회수 기구를 배열 설치하도록 하고 있기 때문에, 현상 장치의 소형화를 확실히 도모하는 것은 가능할지도 모른다.

그런데, 특허문헌 2 및 3에 기재된 현상 장치에서는, 현상제 보급실(542) 내의 영역 일부에 현상제 보급 통로(545) 또는 현상제 회수 통로(555)를 확보하고, 각각의 통로(545, 555) 내에 보급용 오거(546) 또는 회수용 오거(556)를 배열 설치하는 구조가 채용되어 있기 때문에, 현상제 보급실(542)의 용량 스페이스를 쓸데없이 침식할 뿐만 아니라, 현상제 보급실(542) 중 애지테이터(543)에 의한 반송력이 미치지 않는 영역이 생기는 등 현상제의 반송성을 저해할 우려가 있다.

또한, 이러한 기술적 과제는 토너 또는 캐리어만을 보급하는 보급 유닛이나 열화 현상제만을 회수하기 위한 회수 유닛 등의 현상 보조 유닛을 구비한 형태에서도 동일하게 생기는 것이다.

본 발명은 이상의 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 현상 유닛에 대한 현상 보조가 실행되는 현상 보조 유닛을 구비한 현상 장치를 전제로 하고, 장치의 소형화라는 요청을 만족시키면서, 내부 용량 스페이스를 확보하는 동시에, 현상제의 반송성을 양호하게 유지하여, 현상제의 정량(定量) 공급 또는 정량 회수를 가능하게 하는 현상 장치 및 이것을 사용한 프로세스 카트리지와 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은, 도 1의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제(G)가 수용되는 현상제 수용실(2)을 갖고, 이 현상제 수용실(2)에 현상제 교반 반송 부재(3)를 배열 설치하는 동시에, 이 현상제 교반 반송 부재(3)에 의해 교반 반송된 현상제(G)를 담지 반송 가능한 현상제 담지체(4)를 배열 설치한 현상 유닛(1)과, 이 현상 유닛(1)에 연통 접속되고, 토너 및 캐리어 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현상제(G)가 수용되는 보조 수용실(6)을 가지며, 현상 유닛(1)에 대한 현상 보조를 행하는 현상 보조 유닛(5)을 구비하고, 현상 유닛(1)의 현상제 수용실(2)과 현상 보조 유닛(5)의 보조 수용실(6)을 격벽(7)을 통하여 인접 배치하며, 이 격벽(7) 내부에는 현상제 수용실(2)과 보조 수용실(6)에 연통하여 현상제(G)를 정량 공급 가능 또는 정량 회수 가능한 디스펜서실(8)을 형성하는 동시에, 이 디스펜서실(8)에 정량 반송용 디스펜서 부재(9)를 배열 설치한 것을 특징으로 한다.

이러한 기술적 수단에 있어서, 본건은 현상 유닛(1)과 현상 보조 유닛(5)을 격벽(7)을 통하여 인접 배치한 형태를 전제로 한다.

현상 유닛(1)으로서는, 현상제 수용실(2), 현상제 교반 반송 부재(오거)(3), 현상제 담지체(4)를 구비하고 있으면 되고, 다른 기능 부재(현상제 담지체(4)로의 공급 부재나 층형성 부재 등)에 대해서는 필요에 따라 구비하도록 하면 된다.

여기서, 현상제 수용실(2)에 수용되는 현상제(G)는 토너 및 캐리어로 이루어지는 2성분 현상제이다. 또한, 이러한 현상제 수용실(2)의 바람직한 형태로서는, 예를 들어 현상제 담지체(4)의 축방향을 따라 연장되는 구획벽(2a)에 의해 현상제 수용실(2)을 이분(二分)하는 동시에, 이 구획벽(2a)의 길이 방향 양단에 연통구(2b, 2c)를 개구함으로써, 현상제 수용실(2)에 현상제 순환 경로를 구성하고, 이 현상제 순환 경로에는 한 쌍의 현상제 교반 반송 부재(3(3a, 3b))를 배열 설치하는 형태를 들 수 있다.

또한, 현상 보조 유닛(5)은 현상 유닛(1)에 대한 현상 보조를 행하는 것을 널리 포함하는 것이며, 현상제 공급용인 형태, 현상제 회수용인 형태, 또는 현상제 공급용과 현상제 회수용을 겸용한 형태 등 적절히 선정하여도 지장이 없다.

여기서, 현상제 공급용으로서는, 보조 수용실(6)에 토너 및 캐리어 중 적어도 어느 하나가 함유되는 새로운 현상제를 미리 수용하며, 디스펜서실(8)을 경유하여 보조 수용실(6)의 현상제의 정량 공급을 행하는 형태이면 되고, 대표적인 형태 로서는, 토너 보급 유닛(원칙적으로 보급용 토너를 수용하는 것이지만, 소위 트리클(trickle) 방식(현상제 그 자체도 보급하고, 열화 현상제를 폐기 회수하는 방식)을 고려하여, 보급용 토너가 적어도 함유되는 현상제를 수용하는 것일 수도 있음)이나 캐리어를 전용으로 공급하는 캐리어 보급 유닛을 들 수 있다.

한편, 현상제 회수용으로서는, 디스펜서실(8)을 경유하여 현상제 수용실(2)로부터 사용 완료 현상제를 정량 회수하여, 보조 수용실(6)에 수용하는 것이면 되고, 대표적인 형태로서는, 사용 완료 현상제를 회수하는 현상제 회수 유닛을 들 수 있다. 이 현상제 회수 유닛은 현상제 공급용 유닛과 별개로 설치할 수도 있지만, 공용하는 것일 수도 있다.

또한, 현상 보조 유닛(5)으로서는, 토너 및 캐리어 중 적어도 어느 하나가 수용되는 보조 수용실(6)을 구비하고 있으면 되고, 이 보조 수용실(6)에는 통상 애지테이터 등의 현상제 반송 부재(10)가 배열 설치되지만, 자중 등에 의해 공급하는 형태도 있기 때문에, 현상제 반송 부재(10)에 대해서는 구비하지 않은 형태도 포함한다. 또한, 현상 보조 유닛(5)은 단일 유닛일 수도 있고, 복수로 나뉘어 있을 수도 있다.

또한, 현상 유닛(1)의 현상제 수용실(2)과 현상 보조 유닛(5)의 보조 수용실(6)은 격벽(7)을 통하여 인접 배치되어 있으면 되고, 격벽(7)의 두께나 형상에 대해서는 적절히 선정하여도 지장이 없지만, 격벽(7) 내부에 디스펜서실(8)을 확보하는 대표적인 형태로서는, 현상제 수용실(2)과 보조 수용실(6)을 구획하는 박육(薄肉) 벽부를 갖고, 이 박육 벽부의 일부에 후육(厚肉) 벽부를 설치하는 동시에, 이 후육 벽부 내에 디스펜서실(8)을 형성하는 것을 들 수 있다.

여기서, 디스펜서실(8)은 현상제를 정량 공급 가능 또는 정량 회수 가능하게 하는 것이면 되고, 통상 동일 단면의 긴 통로 구조를 채용하는 경우가 많다.

또한, 디스펜서 부재(9)는 디스펜서실(8)에서의 정량 반송성을 실현할 수 있는 것이면 되고, 대표적으로는 오거 구성을 들 수 있다.

또한, 디스펜서실(8)은 현상제 수용실(2), 보조 수용실(6)과 연통구(8a, 8b)를 통하여 연통하고 있으면 되고, 연통구(8a, 8b)의 크기, 배열 설치 위치, 수 등은 적절히 선정하여도 지장이 없다.

또한, 디스펜서실(8)과 현상제 수용실(2)의 바람직한 연통 구조로서는, 양자 사이의 연통구(8a)는 그 하단(下端)이 현상제 수용실(2)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다도 하방에 위치하도록 개구되어 있는 형태를 들 수 있다. 이와 같이, 양자 사이의 연통구(8a)는 현상제 수용실(2)의 현상제(G) 표면 위치로부터 적어도 일부가 파묻혀 있으면 되고, 예를 들어 현상제 수용실(2)의 현상제에 보급용 토너를 옆으로부터 공급함으로써, 보급 토너의 현상제로의 혼합성을 확보할 수 있다.

또한, 디스펜서실(8)의 바람직한 형태로서는, 상기 격벽(7)의 길이 방향을 따라 설치하는 형태를 들 수 있다. 이 경우, 디스펜서 부재(9)에 의한 현상제 반송 길이를 얻을 수 있고, 스페이스를 절약하면서, 디스펜싱 성능(정량 공급성, 정량 회수성)을 안정시킬 수 있다.

특히 디스펜서실(8)은 격벽(7)의 길이 방향 대략 전역(全域)에 걸쳐 설치되 어 있는 것이 바람직하고, 본 형태에 의하면, 디스펜서 부재(9)에 의한 현상제 반송 길이를 제한된 스페이스 내에서 최대화할 수 있다.

또한, 디스펜서실(8)의 바람직한 연통 구조로서는, 보조 수용실(6)과의 연통구(8b)와 현상제 수용실(2)과의 연통구(8a)를 이간(離間) 배치하는 것이 바람직하고, 디스펜서 부재(9)에 의한 현상제 반송 길이를 얻는데 효과적이다.

또한, 디스펜서 기구의 바람직한 형태로서는, 격벽(7) 중 박육 벽부는 디스펜서실(8) 내의 디스펜서 부재(9)의 축방향 대략 중심 위치를 따라 설치되어 있는 형태를 들 수 있다. 본 형태에 의하면, 디스펜서 기구에 의해 침식되는 스페이스가 현상제 수용실(2) 및 보조 수용실(6)에 의해 대략 균등해지기 때문에, 디스펜서 기구의 배치에 따른 각 수용실(2, 6)에서의 현상제 반송성에 악영향을 주지 않는 점에서 바람직하다.

또한, 디스펜서실(8)은 격벽(7)의 임의의 위치에 설치하여도 지장이 없지만, 격벽(7)의 하부에 설치하는 형태가 바람직하다. 이 경우, 보조 수용실(6) 또는 현상제 수용실(2)로부터 디스펜서 기구로 현상제를 들어올리지 않고 공급 또는 회수할 수 있기 때문에, 디스펜서 기구로의 현상제의 공급성 또는 회수성을 안정시키는 것이 가능하다.

또한, 현상 보조 유닛(5)을 현상제 공급용으로서 구성할 경우에는, 보조 수용실(6)에 현상제 반송 부재(10)를 갖고, 이 현상제 반송 부재(10)의 중심 위치를 보조 수용실(6)과 디스펜서실(8)의 연통구(8b) 위치보다도 상방에 배치하는 것이 바람직하다. 본 형태에 의하면, 보조 수용실(6)로부터 디스펜서실(8)까지 현상제 를 들어올릴 필요가 없기 때문에, 디스펜서실(8)에서의 현상제 내압(內壓)을 손상시키지 않아, 현상제 수용실(2)로의 현상제 보급을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 격벽(7)의 바람직한 외형 형태로서는, 보조 수용실(6)에 현상제 반송 부재(10)를 갖는 형태에서, 격벽(7) 중 디스펜서실(8)이 둘러싸이는 벽 외측면의 보조 수용실(6) 측 일부를 상기 현상제 반송 부재(10)의 회전 궤적에 대략 따르도록 형성한 것을 들 수 있으며, 이 경우에는 보조 수용실(6)로부터의 현상제 반송성을 양호하게 유지할 수 있다.

또한, 격벽(7) 중 디스펜서실(8)이 둘러싸이는 벽 외측면의 현상제 수용실(2) 측 일부를 현상제 교반 반송 부재(3)(구체적으로는 3a)의 회전 궤적에 대략 따르도록 형성한 것을 들 수 있으며, 이 경우에는 현상제 수용실(2)에서의 현상제 반송성을 양호하게 유지할 수 있다.

또한, 디스펜서실(8)과의 연통구(8a, 8b)에는 사용 시에 개방 가능하게 폐색되는 밀봉 부재를 설치하는 것이 바람직하다. 본 형태에 의하면, 밀봉 부재에 의해 디스펜서실(8)을 밀봉함으로써, 수송 시에 디스펜서실(8)에 현상제가 충전되어, 막힘을 일으킬 우려가 적다.

본 발명은 상술한 현상 장치에 한정되는 것이 아니라, 이하와 같은 프로세스 카트리지나 화상 형성 장치에도 적용할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지는, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 화상 형성 장치 본체에 착탈(着脫) 가능하게 장착되는 프로세스 카트리지로서, 상담지체(15)와, 이 상담지체(15)에 대향 배치되고, 또한 상담지체(15) 상의 정전 잠 상을 가시화 가능한 상술한 현상 장치(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 화상 형성 장치는, 상담지체(15)와, 이 상담지체(15)에 대향 배치되고, 또한 상담지체(15) 상의 정전 잠상을 가시화 가능한 상술한 현상 장치(16)를 포함하는 것이면 되고, 현상 장치(16)가 프로세스 카트리지 형태인 것은 물론, 프로세스 카트리지 형태가 아닌 것도 포함한다.

이하, 첨부 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

□실시예 1

<화상 형성 장치의 전체 구성>

도 2는 본 발명이 적용된 화상 형성 장치의 실시예 1을 나타낸다.

도 2에 있어서, 화상 형성 장치는 소위 탠덤형 컬러 화상 형성 장치이며, 장치 하우징(21) 내에 4가지 색(본 실시예에서는 엘로우, 마젠타, 시안, 블랙)의 화상 형성 유닛(22)(구체적으로는 22a∼22d)을 종방향으로 배열하고, 그 하방에는 공급용 용지(24)가 수용되는 급지(給紙) 카세트(23)를 배열 설치하는 동시에, 각 화상 형성 유닛(22)에 대응한 개소에는 급지 카세트(23)로부터의 용지(24)의 반송로로 되는 용지 반송로(25)를 수직 방향으로 배치한 것이다.

본 실시예에 있어서, 화상 형성 유닛(22(22a∼22d))은 용지 반송로(25)의 상류(上流) 측으로부터 차례로 엘로우용, 마젠타용, 시안용, 블랙용의 토너상을 형성하는 것이며, 각종 프로세스 유닛을 일체로 구성한 프로세스 카트리지(30)와, 이 프로세스 카트리지(30)에 대하여 상 형성용 주사광을 조사하는 노광 장치(40)를 구비한다.

여기서, 프로세스 카트리지(30)는 예를 들어 감광체 드럼(31)과, 이 감광체 드럼(31)을 미리 대전(帶電)하는 대전 롤(32)과, 대전된 감광체 드럼(31) 상에 상기 노광 장치(40)에 의해 노광 형성된 정전 잠상을 대응하는 색 토너(본 실시예에서는 예를 들어 음극성)에 의해 현상하는 현상 장치(33)와, 감광체 드럼(31) 상의 폐토너를 제거하는 클리닝 장치(34)와, 대전된 감광체 드럼(31)의 표면을 제전(除電)하는 소거 램프(35)를 일체적으로 카트리지화한 것이다.

한편, 노광 장치(40)는 케이스(41) 내에 반도체 레이저(도시 생략), 폴리곤 미러(polygon mirror)(42), 결상(結像) 렌즈(43) 및 미러(44)를 수납하며, 반도체 레이저로부터의 광을 폴리곤 미러(42)에 의해 편향(偏向) 주사하고, 결상 렌즈(43), 미러(44)를 통하여 감광체 드럼(31) 상의 노광 포인트에 광상(光像)을 유도하도록 한 것이다.

또한, 본 실시예에서는 각 화상 형성 유닛(22)의 각 감광체 드럼(31)에 대응한 개소에는 용지 반송로(25)를 따라 순환 이동하는 반송 벨트(53)가 배열 설치되어 있다.

이 반송 벨트(53)는 용지(24)를 정전 흡착(吸着)할 수 있는 벨트 소재(고무 또는 수지)로 구성되며, 한 쌍의 스트레칭 롤(stretching roll)((51, 52)에 걸쳐져 있고, 본 실시예에서는 상방 측의 스트레칭 롤(52)이 구동 롤, 하방 측의 스트레칭 롤(51)이 종동(從動) 롤로 되어 있다.

또한, 반송 벨트(53)의 입구 부위(스트레칭 롤(51) 대향 부위)에는 용지 흡착 롤(54)이 배열 설치되어 있고, 이 용지 흡착 롤(54)에 높은 흡착 전압을 인가함 으로써, 반송 벨트(53)에 용지(24)가 흡착되게 되어 있다. 또한, 각 화상 형성 유닛(22)의 감광체 드럼(31)에 대응한 반송 벨트(53)의 이면(裏面) 측에는 전사 롤(50)이 배열 설치되어 있고, 이 전사 롤(50)에 의해 감광체 드럼(31)과 반송 벨트(53) 상의 용지(24)를 밀착시키게 되어 있다. 그리고, 전사 롤(50)과 감광체 드럼(31) 사이에는 전사 바이어스 전원에 의한 소정의 전사 바이어스가 적절히 인가되게 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 급지 카세트(23)의 근방에는 용지(24)를 소정의 타이밍으로 송출(送出)하는 픽업(pickup) 롤(61)이 설치되어 있고, 반송 롤(62) 및 레지스트레이션(registration) 롤(63)을 통하여 전사 위치로 보내게 되어 있다.

또한, 최하류(最下流) 화상 형성 유닛(22d)의 하류 측에 위치하는 용지 반송로(25)에는 정착(定着) 장치(64)가 설치되는 동시에, 이 정착 장치(64)의 하류 측에는 용지 배출용 배출 롤(66)이 설치되어 있고, 장치 하우징(21)의 상부에 형성된 수용 트레이(67)에 배출 용지가 수용되게 되어 있다.

또한, 도 2 중의 부호 80은 고압용(高壓用) 장치 디바이스에 고전압을 공급하는 고압 전원을 나타내고, 부호 81은 저압용(低壓用) 장치 디바이스에 저전압을 공급하는 저압 전원을 나타낸다.

이러한 화상 형성 장치의 화상 형성 프로세스는 다음과 같다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 화상 형성 유닛(22(22a∼22d))에서는 감광체 드럼(31)이 대전 롤(32)에 의해 대전되고, 노광 장치(40)에 의해 감광체 드럼(31) 상에 잠상이 형성된 후에, 현상 장치(33)에 의해 가시상(토너상)이 형성된다.

한편, 급지 카세트(23)로부터의 용지(24)는 픽업 롤(61)에 의해 소정의 타이밍으로 공급되고, 반송 롤(62) 및 레지스트레이션 롤(63)을 통하여 반송 벨트(53)의 흡착 위치로 보내지며, 반송 벨트(53)에 흡착된 상태에서 전사 위치로 보내지게 되어 있다.

그리고, 각 화상 형성 유닛(22)에서의 감광체 드럼(31) 상의 토너상은 전사 롤(50)에 의해 용지(24)에 각각 전사되고, 정착 장치(64)에 의해 용지(24) 상의 각색 성분 미정착(未定着) 토너상이 정착된 후, 정착이 완료된 용지(24)는 수용 트레이(67)로 배출된다.

<프로세스 카트리지의 개요>

또한, 본 실시예에서 사용되는 프로세스 카트리지(30)의 상세를 도 3에 나타낸다.

도 3에 있어서, 프로세스 카트리지(30)는 감광체 드럼(31), 대전 롤(32), 현상 장치(33)의 일부, 클리닝 장치(34) 이외에, 클리닝 처리 전에 감광체 드럼(31)을 제전하는 디바이스로서의 소거 램프(35)가 포함되는 감광체 카트리지(30a)와, 이 감광체 카트리지(30a)의 하방 측에 상기 감광체 카트리지(30a)에 대하여 요동 가능하고, 또한 위치 결정된 상태에서 설치되는 동시에 현상 장치(33)의 주요부가 포함되는 현상 카트리지(30b)를 구비한다.

특히 본 실시예에서는, 현상 장치(33)는 감광체 드럼(31)에 대향하고, 또한 감광체 드럼(31) 상의 정전 잠상을 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제(G)에 의해 가시화하는 현상 유닛(100)과, 이 현상 유닛(100)에 대하여 토너(T)를 보급하는 토 너 보급 유닛(110, 120)(본 실시예에서는 메인 토너 보급 유닛(110), 서브 토너 보급 유닛(120)과의 분리형을 채용)을 구비한다.

그리고, 감광체 카트리지(30a)는 클리닝 장치(34)를 유닛화한 클리닝 유닛(200)과 서브 토너 보급 유닛(120)을 횡방향으로 일체화한 구성으로 되어 있고, 또한 현상 카트리지(30b)는 현상 유닛(100)과 메인 토너 보급 유닛(110)을 횡방향으로 일체화한 구성으로 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 현상 카트리지(30b)는 장치 하우징(21)에 위치 결정 고정된 감광체 카트리지(30a)에 대하여 현상 유닛(100) 부위에 피벗 축(30c)에 의해 요동 가능하게 설치되어 있으며, 감광체 카트리지(30a)와 현상 카트리지(30b) 사이에는 노광 장치(40)로부터의 주사광이 통과 가능한 주사용 통로(135)가 확보되고, 이 주사용 통로(135) 입구 부근의 각 파트 카트리지(30a, 30b)의 양측에는 탄성 부재로 이루어지는 스페이서(130)가 개재되어, 감광체 카트리지(30a)에 대하여 현상 카트리지(30b)를 가압하게 되어 있다. 또한, 스페이서(130) 대신에, 또는 스페이서(130)에 더하여 바이어스 스프링 등의 가압 요소를 사용하도록 할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는, 감광체 카트리지(30a)의 서브 토너 보급 유닛(120)에는, 도 3과 도 4의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(31)의 축방향과 직교하는 방향으로 연장되는 예를 들어 한 쌍의 지지 돌기(141)가 설치되어 있다.

그리고, 장치 하우징(21)의 카트리지 수용부(도시 생략)에 프로세스 카트리지(30)를 장착했을 때에, 감광체 드럼(31)을 회전 가능하게 지지하는 지지축의 양 단이 카트리지 수용부에 설치된 고정 수용 부재(도시 생략)에 의해 소정의 위치에 고정되는 동시에, 상기 지지축에 회전 가능하게 배열 설치된 상기 감광체 드럼(31)의 한쪽 단부에 배열 설치된 구동 전달 부재(예를 들어 구동 전달 기어)가 카트리지 수용부에 설치된 구동계(도시 생략)에 연결 결합된다. 또한, 상기 한 쌍의 지지 돌기(141)가 카트리지 수용부의 피(被)결합부(오목부나 구멍 등)에 계합(係合)되어, 감광체 카트리지(30a)가 장치 하우징(21)에 위치 결정 고정되게 되어 있다. 여기서, 장치 하우징(21)의 카트리지 수용부는 프로세스 카트리지(30)를 수용 유지할 수 있는 것이면 되고, 하우징 프레임 자체를 이용하여 구성할 수도 있고, 하우징 프레임에 다른 부재를 설치하여 구성할 수도 있다.

특히 본 실시예에서는, 상기 지지 돌기(141)는 감광체 드럼(31)으로부터 떨어진 유닛 외벽에 설치되는 동시에, 감광체 드럼(31)을 구동하는 구동력에 의한, 상기 프로세스 카트리지(30)의 회전을 억제하는 기능도 갖고 있다.

또한, 도 4 중의 부호 142는 프로세스 카트리지(30)를 착탈 조작할 때의 파지 암(grasping arm)이다.

<현상 장치>

본 실시예에서 사용되는 현상 장치(33)를 구성하는 각 유닛(100, 110, 120)에 대해서 설명한다.

-현상 유닛-

본 실시예에 있어서, 현상 유닛(100)은, 도 3, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 소위 2성분 현상 방식을 채용한 것으로서, 감광체 드럼(31)의 하방 측에는 감광체 드럼(31) 측에 개구되는 현상 하우징(101)을 갖고, 이 현상 하우징(101) 내를 토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제(G)를 수용 가능한 현상제 수용실(102)로서 구성하는 동시에, 현상 하우징(101)의 개구에 면한 부위에 현상제 담지용 현상 롤(103)을 배열 설치한 것이다. 그리고, 이 현상 유닛(100)은 현상 롤(103)의 축방향을 따라 연장되는 구획벽(106)에 의해 현상제 수용실(102)을 이분하는 동시에, 이 구획벽(106)의 길이 방향 양단에 연통구(107, 108)를 개구함으로써, 현상제 수용실(102)에 현상제 순환 경로를 구성하고, 이 현상제 순환 경로에는 현상 롤(103)의 축방향을 따라 한 쌍의 교반 반송 오거(104, 105)를 배열 설치하여, 현상제 순환 경로 내의 현상제(G)를 교반하면서 반송하게 되어 있다.

여기서, 교반 반송 오거(104)는 기존의 현상제(G)에 전적으로 보급된 토너(T)를 교반 혼합하는 것을 주목적으로 한 혼합 오거(admixing auger)인 반면, 교반 반송 오거(105)는 상기 토너의 교반 혼합 기능에 더하여 현상 롤(103)로의 현상제 공급 기능을 담당한 공급 오거(supply auger)이다.

또한, 본 실시예에서는 현상 롤(103) 근방의 교반 반송 오거(105)가 현상 롤(103)로의 현상제 공급 기능을 겸용하고 있지만, 교반 반송 오거(105)와는 별도로 현상제 공급 부재(롤이나 패들(paddle) 등)를 부가할 수도 있다. 또한, 현상 롤(103)의 주위에는 현상제 층 두께를 규제하는 트리밍(trimming) 부재나 미(未)사용 현상제를 회수하는 회수 부재 등이 필요에 따라 설치된다.

-메인 토너 보급 유닛-

또한, 메인 토너 보급 유닛(110)은, 도 3, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같 이, 현상 유닛(100)의 현상 하우징(101)의 후방(後方) 격벽(109)을 일부 겸용하는 메인 보급 하우징(111)을 갖고, 이 메인 보급 하우징(111) 내를 보급용 토너(T)가 보급 가능하게 수용되는 토너 보급실로서 구성하게 되어 있다.

특히 본 실시예에서는, 토너 보급실은 보급용 토너(T)가 수용되는 토너 수용실(112)과, 이 토너 수용실(112)과 연통하고, 또한 현상 유닛(100)에 대하여 토너(T)를 정량적으로 보급하는 디스펜서실(113)로 나뉘어 있다. 여기서, 현상 하우징(101)의 후방 격벽(109)은 박육 벽부(109a)를 갖고, 이 박육 벽부(109a)의 하부 근방에 부채꼴 형상의 후육 벽부(109b)를 설치한 것이다. 그리고, 디스펜서실(113)은 현상 하우징(101)의 후방 격벽(109)의 하부 근방에 후육 벽부(109b)를 설치하고, 이 후육 벽부(109b) 내에 현상 롤(103)의 축방향을 따라 연장되는 단면 대략 원형의 긴 통로(터널 형상 통로)로서 구성되어 있다.

그리고, 상기 후육 벽부(109b)의 길이 방향 후방 중 토너 수용실(112)에 면한 부위에는 디스펜서 입구 개구(114)가 개구되는 한편, 후육 벽부(109b) 중 현상제 수용실(102)에 면한 부위에서 상기 디스펜서 입구 개구(114)와는 길이 방향 반대측에는 토너 공급구(115)가 개구되어 있다.

또한, 토너 수용실(112) 내에는 보급용 토너(T)를 교반 반송하기 위한 애지테이터(116)와, 이 애지테이터(116)에 의해 교반 반송된 토너(T)를 디스펜서실(113)의 디스펜서 입구 개구(114)를 향하여 교반 반송하는 애지테이터(117)가 배열 설치되어 있다.

여기서, 애지테이터(116)는 크랭크(crank) 형상 회전 로드(rod)(401)의 선단 (先端)에 PET 필름 등으로 이루어지는 애지테이터 필름(402)을 갖고, 이 애지테이터 필름(402)에 의해 토너를 토너 보급실 벽면을 따라 반송하는 것이다. 그리고, 회전 로드(401)의 애지테이터 필름(402) 반대측에는 회전 로드(401)의 직경 방향으로 연장되는 적절한 수의 교반 로드(403)가 설치되어, 토너 보급실 내의 토너를 교반하게 되어 있다. 또한, 애지테이터(117)는 애지테이터(116)와 대략 동일하게 구성하여도 지장이 없지만, 예를 들어 애지테이터 필름에 적절히 슬릿(slit)을 설치하거나 하여 디스펜서 입구 개구(114)를 향하여 토너 반송 방향을 조정하도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 애지테이터(116, 117)로서는 교반 반송 오거 등을 사용하도록 할 수도 있다.

또한, 도 6 중 애지테이터(116, 117)의 형태는 모식적으로 도시되어 있다.

한편, 디스펜서실(113)에는 길이 방향을 따라 디스펜싱 오거(dispensing auger)(118)가 배열 설치되어 있다. 특히 본 실시예에서는, 디스펜싱 오거(118)는 현상 유닛(100) 내의 교반 반송 오거(104, 105)와 대략 동일하거나 그 이하의 직경을 갖는 나선 날개를 구비한 것으로 되어 있고, 또한 디스펜싱 오거(118)의 피치가 교반 반송 오거(104, 105)의 피치 이하로 설정되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 격벽(109) 중 박육 벽부(109a)는 디스펜서실(113) 내의 디스펜싱 오거(118)의 축방향 대략 중앙을 따라 설치되어 있고, 디스펜서 기구(디스펜서실(113), 디스펜싱 오거(118))에 의해 침식되는 스페이스가 현상제 수용실(102) 및 토너 수용실(112)에 의해 대략 균등하게 배분되어 있다. 이 때문에, 디스펜서 기구의 배치에 따른 각 수용실(102, 112)에서의 현상제 또는 토너의 반송 성에 악영향을 주지 않는다.

또한, 디스펜서실(113)이 둘러싸이는 후육 벽부(109b)의 외측면 중 토너 수용실(112) 측의 일부는 애지테이터(117)의 회전 궤적(구체적으로는 애지테이터 필름(142) 선단의 회전 궤적에 상당)에 대략 따르도록 형성되어 있고, 토너 수용실(112)에서의 토너 반송성이 양호하게 유지되게 되어 있다.

또한, 후육 벽부(109b)의 외측면 중 현상제 수용실(102) 측의 일부는 혼합 오거(104)의 회전 궤적에 따르도록 형성되어 있고, 현상제 수용실(102)에서의 현상제 반송성이 양호하게 유지되게 되어 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 격벽(109)의 후육 벽부(109b)의 외벽면은 애지테이터(117) 및 교반 반송 오거(104)의 축방향을 따라 대략 평행하게 연장되는 평탄한 면으로서 구성되어 있기 때문에, 이 격벽(109)의 후육 벽부(109b)의 외벽면에 국부적인 오목부가 설치될 우려는 전혀 없어, 토너 수용실(112) 및 현상제 수용실(102)의 격벽(109) 근방에 토너나 현상제가 반송되지 않고 체류된다는 사태는 효과적으로 회피된다.

또한, 본 실시예에서는, 토너 공급구(115)는, 도 7의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 그 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되어 있다. 즉, 토너 공급구(115)는 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 표면 위치로부터 적어도 파묻혀 있으면 되고, 현상제 수용실(102)의 현상제에 보급용 토너(T)를 옆으로부터 공급할 수 있게 하며, 현상제(G) 상에 보급용 토너(T)를 부상(浮上)시키지 않아, 보급용 토너(T)의 현상제로의 교반 혼합성을 확 보하게 되어 있다.

특히 본 실시예에서는, 토너 보급 유닛(110) 내의 보급용 토너(T)가 토너 공급구(115)로부터 압출(壓出)되는 압력이 현상제 수용실(102)의 현상제(G)에 의한 내압보다도 크게 설정되어 있다.

구체적으로는, 디스펜서 입구 개구(114)가 토너 공급구(115)보다도 넓게 형성되고, 또한 디스펜서실(113)의 길이 방향 길이가 디스펜서 입구 개구(114)보다도 충분히 길게 설정되어 있다. 또한, 애지테이터(117)에 의한 디스펜서 입구 개구(114)로의 토너 공급량은 디스펜싱 오거(118)에 의한 토너 반송량(토너 공급구(115)로부터 배출되는 토너 공급량에 상당)보다 많게 설정되어 있다.

또한, 디스펜싱 오거(118)의 직경 치수나 날개 피치, 회전수 등에 대해서는, 디스펜싱 오거(118)에 의한 토너의 반송력에 의거한 토너 내압이 토너 공급구(115)에 작용하는 현상제 수용실(102) 내의 현상제(G) 내압(교반 반송 오거(104)의 반송력에 의존)에 비하여 커지도록 선정되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 7의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 디스펜싱 오거(118)는 통상의 교반 반송용 오거 날개(auger vane)(118a) 이외에, 토너 공급구(115)에 면한 부위에 차단용 오거 날개(118b)를 갖고 있으며, 이 차단용 오거 날개(118b)가 압출부(PS)로서 기능하여, 이 압출부(PS)에 의해 차단된 토너(T)가 토너 공급구(115)로부터 현상제 수용실(102)로 압출되게 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 토너 공급구(115)는 현상제 수용실(102)의 단부 위치로부터 떨어진 위치에 개구되어 있지만, 상기 차단용 오거 날개(118b)에 의한 압 출 작용에 의해 토너 공급구(115)로부터 보급용 토너(T)가 압출된다.

또한, 본 실시예에서는, 토너 공급구(115)의 상단(上端)은 혼합 오거(104)의 상단부보다도 하방에 위치하도록 설정되어 있기 때문에, 혼합 오거(104)의 상단부보다 하방으로부터 토너가 보급되고, 그만큼 보급된 토너가 혼합 오거(104)에 말려들어, 조속히 교반 혼합된다.

또한, 토너 공급구(115)의 하단이 혼합 오거(104)의 회전 중심보다 하방에 설정되어 있기 때문에, 혼합 오거(104)의 회전 중심보다 하방으로부터 토너(T)가 보급되고, 그만큼 보급된 토너(T)가 혼합 오거(104)에 말려들어, 조속히 현상제와 교반 혼합된다.

또한, 디스펜싱 오거(118)의 중심은 혼합 오거(104)의 회전 중심과 대략 동일하거나 하방에 위치하도록 설정되어 있기 때문에, 혼합 오거(104)의 회전 중심보다 하방으로부터 토너가 보급되고, 그만큼 보급된 토너가 혼합 오거(104)에 말려들어, 조속히 교반 혼합된다.

또한, 토너 수용실(112)의 용량에 대해서는, 디스펜서실(113)의 용량, 또는 디스펜서실(113)과 현상제 수용실(102)의 합계 용량보다도 토너 수용실(112)의 용량을 크게 하면, 토너 공급구(115)로부터의 토너를 계속적으로 안정 보급할 수 있다. 또한, 여기서의 용량은 각각 토너의 수용량, 현상제의 수용량을 의미한다.

또한, 본 실시예에서는, 애지테이터(116, 117)의 회전 중심은 디스펜싱 오거(118) 및 교반 반송 오거(104, 105)보다도 상방에 위치하도록 배치되어 있다.

이 때문에, 토너 수용실(112)로부터 디스펜서실(113) 및 현상제 수용실(102) 까지 토너(T)를 들어올릴 필요가 없기 때문에, 디스펜서실(113)에서의 토너 내압을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 디스펜서실(113)에서의 토너 내압을 손상시키지 않아, 현상제 수용실(102)로의 토너 보급을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 메인 토너 보급 유닛(110)은, 도 8의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 사용 개시 전에 디스펜서 입구 개구(114) 및 토너 공급구(115)를 밀봉 부재(156, 157)에 의해 폐색(閉塞)하게 되어 있다.

이 밀봉 부재(156, 157)는 예를 들어 필름 형상으로 구성되고, 재질(材質)로서는, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 또는 이들의 적층품 등이 사용된다. 그리고, 이 밀봉 부재(156, 157)는 열용착(熱溶着)이나 접착에 의해 박리 가능하게 점착되어 있으며, 이 밀봉 부재(156, 157)는 그 길이 방향 일 단부가 반대쪽으로 접힌 연장부를 현상 카트리지(30b)의 외부에 배치하고, 이것을 사용자가 빼냄으로써 디스펜서 입구 개구(114) 및 토너 공급구(115)를 개방하게 되어 있다.

여기서, 이 밀봉 부재(156, 157)로서는, 필름 형상의 형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 디스펜서 입구 개구(114) 및 토너 공급구(115)에 면하여 개폐 가능한 뚜껑(lid) 구성으로 구성하여도 지장이 없다. 이 경우, 밀봉 부재의 개방 방식으로서는, 프로세스 카트리지(30) 장착 시에 카트리지 수용부 측에 밀봉 부재와 결합 가능한 피결합부를 설치하고, 이 피결합부에 밀봉 부재를 결합시키며, 프로세스 카트리지(30) 장착 동작에 연동하여 밀봉 부재를 개방시키도록 하거나, 또는 예를 들어 바이어스 스프링과 같은 가압 수단에 의해 뚜껑 구성의 밀봉 부재를 폐쇄 방향으로 미리 가압하여 두고, 사용자의 조작에 의해 가압 수단에 저항하는 방향으로 밀봉 부재를 개방하는 등 적절히 선정하여도 지장이 없다.

따라서, 본 실시예에서는, 메인 토너 보급 유닛(110)은 미사용 시에 밀봉 부재(156, 157)에 의해 디스펜서실(113)을 밀봉하는 것이 가능해지고, 수송 시에 디스펜서실(113)에 현상제가 충전되어, 막힘을 일으킬 우려가 거의 없다.

본 실시예에서는 디스펜서 입구 개구(114) 및 토너 공급구(115)에 각각 밀봉 부재(156, 157)가 설치되어 있지만, 예를 들어 현상제 수용실(102) 측에서의 현상제가 사용 시에 초기 투입 가능하게 격리되어 있는 형태(현상제 수용실의 현상제 순환 경로 내에 현상제가 미리 수용되지 않은 형태)에서는, 토너 공급구(115) 측의 밀봉 부재(157)를 설치하지 않도록 하여도 지장이 없다.

-서브 토너 보급 유닛-

또한, 본 실시예에 있어서, 서브 토너 보급 유닛(120)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 클리닝 유닛(200)의 배면(背面) 측에 인접하는 서브 보급 하우징(121)을 갖고, 이 서브 보급 하우징(121) 내를 보급용 토너(T)가 보급 가능하게 수용되는 토너 보급실(122)로서 구성하게 되어 있다.

그리고, 토너 보급실(122) 내에는 보급용 토너(T)를 교반 반송하기 위한 한 쌍의 애지테이터(123, 124)가 배열 설치되어 있다.

여기서, 서브 토너 보급 유닛(120)과 메인 토너 보급 유닛(110)의 연통 구조로서는, 도 3 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 탄성 부재로 이루어지는 스페이서(spacer)(130)로 연통로(토너 공급로)(131)를 형성한 것이 사용된다. 본 실시예에서는, 스페이서(130)는 각 유닛(110, 120)) 사이의 양측 2개소에 설치되어, 각각에 토너 공급로(131)를 형성하고 있지만, 예를 들어 어느 한쪽의 스페이서(130)에만 토너 공급로(131)를 형성할 수도 있고, 또는 한쪽 1개소에 스페이서(130)를 설치하여, 이 스페이서(130)에 토너 공급로(131)를 형성하여도 지장이 없다.

또한, 본 실시예에서는, 이 서브 토너 보급 유닛(120)은, 도 9에 가상선(假想線)으로 나타낸 바와 같이, 미사용 시에는 토너 공급로(131)와의 연결 부위를 사용 시에 개방 가능한 밀봉 부재(125)에 의해 폐색하는 것이 바람직하다. 이 경우, 프로세스 카트리지(30) 미사용 시(예를 들어 수송 시)에 서브 토너 보급 유닛(120) 내의 토너가 토너 공급로(131)에 들어가, 막힘을 일으킬 우려가 없을 뿐만 아니라, 서브 토너 보급 유닛(120) 내의 토너가 메인 토너 보급 유닛(110) 측으로 치우쳐 충전되고, 메인 토너 보급 유닛(110) 내의 토너의 충전 밀도가 불필요하게 높아지게 되는 사태를 효과적으로 회피할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 메인 토너 보급 유닛(110)으로부터 현상 유닛(100)에 소정량의 토너(T)가 보급되면, 이것과 동시에, 서브 토너 보급 유닛(120) 내의 토너(T)가 메인 토너 보급 유닛(110)에 보충되게 되어 있다. 이 때문에, 메인 토너 보충 유닛(110) 내에는 서브 토너 보급 유닛(120)이 빌 때까지 대략 일정한 토너(T)가 충전되어, 현상 카트리지(30b)의 중량 변화는 적게 억제된다.

이 때, 감광체 카트리지(30a)는 장치 하우징(21)의 카트리지 수용부에 대하여 위치 결정 고정되어 있기 때문에, 서브 토너 보급 유닛(120)의 토너 수용량 변화는 현상 카트리지(30b)의 중량 변화에는 전혀 영향을 주지 않는다.

따라서, 서브 토너 보급 유닛(120)이 비워질 때까지는 감광체 카트리지(30a) 에 대한 현상 카트리지(30b)의 가압력 변동은 억제되고, 그만큼 화상 불균일을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

또한, 감광체 카트리지(30a)가 장치 하우징(21)에 위치 결정 고정되어 있기 때문에, 적어도 주사용 통로(135)를 형성하는 감광체 카트리지(30a)의 하측면 위치가 변화하지 않고, 그만큼 감광체 카트리지(30a)에 요동 지지되어 있는 현상 카트리지(30b)의 위치가 변동했다고 하여도, 주사용 통로(135)가 차단될 우려는 적다.

<클리닝 장치>

또한, 본 실시예에 있어서, 클리닝 장치(34)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 감광체 카트리지(30a)에 클리닝 유닛(200)으로서 일체로 구성되어 있다.

이 클리닝 유닛(200)은 감광체 드럼(31)에 대향하여 개구되는 클리닝 하우징(201)을 갖고, 이 클리닝 하우징(201) 내를 폐토너를 수용 가능한 폐토너 수용실(203)로서 구성하는 동시에, 클리닝 하우징(201)의 상벽(上壁)(201a)을 감광체 드럼(31) 측을 향하여 차양 형상으로 연장시킨 것이다.

그리고, 이 클리닝 하우징(201)의 개구 하측 에지부(201b)에는 클리닝 블레이드(cleaning blade)(210)가 배열 설치되어 있으며, 이 클리닝 블레이드(210)는 클리닝 하우징(201)의 개구 하측 에지부(201b) 및 상벽(201a) 양측으로부터 수하(垂下)된 측벽부(도시 생략)에 대략 L자 형상의 블레이드 홀더(blade holder)(212)를 부착시키고, 이 블레이드 홀더(212)의 선단부 외측에 우레탄 고무 등의 탄성체로 이루어지는 블레이드 본체(211)를 설치하여, 이 블레이드 본체(211)의 선단을 감광체 드럼(31)의 회전 방향(도 10에서는 시계 반대 방향)에 대향하도록 탄성 접 촉시킨 것이다.

한편, 클리닝 하우징(201)의 개구 상측 에지부(본 실시예에서는 상벽(201a) 선단 근방)에는 PET 및 폴리우레탄 등의 필름 시일(film seal)(215)이 설치되고, 이 필름 시일(215)의 선단부가 감광체 드럼(31)의 회전 방향을 따라 탄성 접촉하여, 클리닝 블레이드(210)에 의해 회수된 폐토너의 비산(飛散)을 방지하게 되어 있다.

본 실시예에 있어서, 클리닝 블레이드(210)의 클리닝 하우징(201)으로의 부착부 이외의 부분은 클리닝 하우징(201) 상벽(201a)의 차양 형상 부분과 대략 평행하게 배치되어 있고, 클리닝 블레이드(210)에 의해 긁어내진 폐토너를 일시적으로 모으는 폐토너 리저버(reservoir)(213)(본 예에서는 블레이드 홀더(212) 내면이 상당)로서 구성된다. 특히 본 예에서는, 폐토너 리저버(213)는 폐토너 수용실(203)을 향하여 내리막으로 되어 있어, 폐토너(Td)의 반송성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는, 폐토너 리저버(213)는 클리닝 블레이드(210)만으로 구성되어 있지만, 클리닝 블레이드(210)뿐만 아니라 클리닝 하우징(201)의 일부도 이용하여 구성하도록 할 수도 있다.

또한, 이 클리닝 하우징(201)과 클리닝 블레이드(210) 사이에는 감광체 드럼(31)에 대하여 오목부로 되는 스페이스가 확보되기 때문에, 이 오목부를 이용하여 대전 롤(32)이 배열 설치되어 있다.

또한, 클리닝 하우징(201) 상벽(201a)의 선단에는 소거 램프(35)의 유지 블 록(202)이 일체적으로 구성되어 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 클리닝 하우징(201) 내에는 클리닝 블레이드(210)에 의해 긁어내진 폐토너(Td)를 폐토너 수용실(203) 측에 반송하는 폐토너 반송 부재(220)가 설치되어 있다.

이 폐토너 반송 부재(220)는 폐토너 수용실(203)로부터 폐토너 리저버(213) 사이에 걸쳐있는 부재 요소로서의 반송 플레이트(221)를 갖고, 이 반송 플레이트(221)의 폐토너 수용실(203) 측 단부에는 외부로부터의 구동력을 입력 가능한 구동 입력부(222)를 설치하는 동시에, 반송 플레이트(221)의 감광체 드럼(31) 측 단부에는 폐토너 리저버(213)와 접촉 가능한 돌출부(223)를 설치한 것이다.

여기서, 반송 플레이트(221)는 판 형상으로 하여도 지장이 없지만, 경량화 및 상면부로의 폐토너(Td) 퇴적 등을 효과적으로 회피한다는 관점에서 보면, 반송 플레이트(221)의 돌출부(223) 및 구동 입력부(222) 이외의 부위에 개구(224)를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 돌출부(223)의 형성 개소에 대해서는 반드시 반송 플레이트(221)의 단부일 필요는 없으며, 단부로부터 떨어진 부위일 수도 있고, 또한 돌출부(223)의 수에 대해서도 적어도 하나 있으면 되지만, 복수 설치하여도 지장이 없다. 또한, 돌출부(223)의 형성법에 대해서는, 반송 플레이트(221)의 선단부를 절곡(折曲)시켜 형성하거나, 또는 반송 플레이트(221)의 일부에 돌출부(223)를 일체적 또는 별체(別體)로 형성하는 등 적절히 선정하여도 지장이 없다.

또한, 폐토너 반송 부재(220)의 부재 요소로서는, 반드시 반송 플레이트(221)일 필요는 없으며, 예를 들어 프레임 구조의 것 등을 이용할 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 예를 들어 도 10에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)에는 회전 궤적 형상의 구동력이 입력되게 되어 있으며, 이 회전 궤적 형상의 구동력은 예를 들어 회전 구동 기구(230)의 일종인 크랭크 축(231)을 회전 중심으로 하여 회전 구동시킴으로써 용이하게 얻어지는 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 폐토너 반송 부재(220)에는 폐토너 반송 부재(220)의 이동 자세를 규제하기 위한 자세 규제 기구(240)가 부설(附設)되어 있다.

본 실시예에 있어서, 자세 규제 기구(240)는 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223) 측에 한쪽 단부가 결합되고, 또한 다른쪽 단부가 클리닝 하우징(201)의 일부에 결합되는 바이어스 스프링(241)으로 구성되어, 구동 입력부(222)로부터 이간되는 방향을 향하여 폐토너 반송 부재(220)를 가압하는 것이다.

특히 본 실시예에서는, 바이어스 스프링(241)은 폐토너 반송 부재(220)의 진퇴 방향에 대하여 경사 방향을 향하여 배열 설치되어 있다.

여기서, 바이어스 스프링(241)의 부착 구조로서는, 도 10 및 도 11에 있어서, 바이어스 스프링(241)의 양단에 고정 후크(hook)(242, 243)를 설치하며, 클리닝 하우징(201) 측의 결합 돌기(204)에 한쪽 고정 후크(242)를 결합시키고, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223) 측 단부에 설치된 결합편(225)에 다른쪽 고정 후크(243)를 결합시키는 것이 사용된다.

또한, 본 실시예에서는, 바이어스 스프링(241)의 부착 구조로서, 클리닝 하우징(201) 내에 결합 돌기(204)를 설치하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 클리닝 하우징(201)에 대하여 외부에 연통하는 고정 구멍을 개구하는 형태에서는, 폐토너 누출의 우려가 있지만, 이러한 경우에는, 고정 구멍을 밀봉 부재에 의해 밀봉하도록 하면 된다. 이 밀봉 부재로서는, CRU에 부착되는 라벨 등을 겸용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 폐토너 반송 부재(220)에 바이어스 스프링(241)을 부설하면, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)에 회전 궤적 형상의 구동력이 입력되면, 이것에 추종하여, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 폐토너 리저버(213)를 따라 진퇴 이동한다.

이 때, 바이어스 스프링(241)은 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)의 위치 변화에 대한 폐토너 반송 부재(220)의 자세 변화 범위를 규제하게 되어 있다. 본 예에서는, 폐토너 반송 부재(220)는 후퇴 이동 시에는 돌출부(223)가 폐토너 리저버(213)를 따라 폐토너에 대하여 접촉 이동하고, 진출 이동 시에는 돌출부(223)가 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 비접촉 이동하는 것이다. 구체적인 거동에 대해서는 후술한다.

특히 본 실시예에서는, 바이어스 스프링(241)은 폐토너 반송 부재(220)의 진퇴 방향에 대하여 경사 방향으로 배열 설치되어 있기 때문에, 배열 설치 스페이스의 절약화를 도모할 수 있는 것 이외에, 폐토너 반송 부재(220)의 이동량에 대하여 바이어스 스프링(241)의 신축량을 작게 설정하는 것이 가능해지고, 그만큼 폐토너 반송 부재로의 구동력 부하 변동을 완화할 수 있는 점에서 바람직하다.

다음으로, 본 실시예에서 사용되는 클리닝 장치(34)의 작동에 대해서 설명한 다.

또한, 도 10 및 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(31) 상의 잔류 토너가 클리닝 블레이드(210)에 의해 긁어내지면, 긁어내진 폐토너(Td)는 클리닝 블레이드(210) 상 및 그 근방에 퇴적되지만, 폐토너 리저버(213)(본 예에서는 블레이드 홀더(211) 내면이 상당) 상에 폐토너(Td)가 퇴적된다.

또한, 이러한 상태에서 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)가 도 12의 (a)의 위치에 있다고 하면, 폐토너 반송 부재(220)는 최진출(最進出) 위치에 배열 설치된다.

이 때, 바이어스 스프링(241)은 폐토너 반송 부재(220)를 구동 입력부(222)로부터 이간되는 방향으로 가압하게 되지만, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222) 위치와 바이어스 스프링(241)의 클리닝 하우징(201) 측의 고정점 위치와의 관계를 조정함으로써, 바이어스 스프링(241)의 가압력 성분 일부가 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)를 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 접촉시키는 방향으로 작용하도록 하면, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 접촉한다.

이 상태로부터 회전 구동 기구(230)에 의해 구동 입력부(222) 위치가 하방으로 회전됨으로써, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)는 점차 경사지면서 후퇴 이동하지만, 이 때, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너를 폐토너 수용실(203) 측을 향하여 반송하여 간다.

그리고, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)가 최하점에 도달하면, 폐토너 반송 부재(220)의 자세는 가장 급경사 상태로 되지만, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)와 폐토너 리저버(213) 사이의 접촉 상태를 유지한다는 관점에서, 폐토너 반송 부재(220) 중 돌출부(223) 이외의 부위를 폐토너 리저버(213)와 비접촉으로 하여 두는 것이 효율적이다.

그 후, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)가 도 12의 (c)의 위치까지 회전되면, 폐토너 반송 부재(220)는 점차 경사 자세를 완화하면서 더 후퇴 이동한다. 이 때, 바이어스 스프링(241)은 여전히 폐토너 반송 부재(220)를 폐토너 리저버(213) 측에 꽉 누르도록 작용하기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 폐토너 리저버(213)를 따라 폐토너(Td)에 대하여 접촉 이동하고, 폐토너(Td)를 폐토너 수용실(203) 측에 이동시킨다.

또한, 본 실시예에서는, 도 12의 (c) 및 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)가 최후퇴(最後退) 위치에 도달했다고 하여도, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 폐토너 리저버(213)의 폐토너 수용실(203) 근방 단부까지는 이동하지 않지만, 폐토너 리저버(213)의 폐토너 수용실(203) 근방 단부 부근까지 반송된 폐토너는 나중에 반송되어 오는 폐토너에 의해 밀려, 폐토너 수용실(203)로 차례로 수용되어 간다.

또한, 본 실시예에서는, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)가 최후퇴 위치에 도달하면, 폐토너 반송 부재(220)는 바이어스 스프링(241)에 의한 가압력에 의해 끌어당겨지고, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)가 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너로부터 이간되어, 비접촉 배치되기 직전의 상태에 이 른다.

즉, 폐토너 반송 부재(220)는 바이어스 스프링(241)에 의해 소정 방향으로 가압되기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222) 위치와 바이어스 스프링(241)의 클리닝 하우징(201) 측 고정점 위치와의 관계에 의거하여, 폐토너 반송 부재(220)의 배치 자세가 결정된다. 이 때, 폐토너 반송 부재(220)가 진출 이동으로 이행(移行)하는 단계에서는, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)와 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너가 비접촉 배치되는 레이아웃으로 하는 것이 좋다.

그 후, 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)가 상방으로 회전되면, 폐토너 반송 부재(220)는 구동 입력부(222) 측이 상승하도록 경사 자세를 바꾸면서 진출 이동한다.

이 때, 폐토너 반송 부재(220)는 바이어스 스프링(241)에 의해 가압되고 있으며, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222) 위치가 상승하면, 폐토너 반송 부재(220)의 배열 설치 위치는 더 상승하게 되기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)와 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너는 비접촉 배치된 상태이다.

그 후, 도 13의 (c)에 나타낸 바와 같이, 폐토너 반송 부재(220)의 구동 입력부(222)가 상사점(上死點) 위치로부터 내려가는 방향으로 회전되면, 폐토너 반송 부재(220)는 다시 경사 자세를 바꾸면서 진출 이동하여 가서, 점차 폐토너 리저버(213) 측에 접근하여 간다. 그리고, 폐토너 반송 부재(220)가 최진출 위치에 도달한 시점에서, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)는 다시 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 접촉 배치된다.

이와 같이, 폐토너 반송 부재(220) 진출 이동 시에는, 폐토너 반송 부재(220)의 돌출부(223)가 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 비접촉 이동하기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)의 진출 동작에 따라 폐토너 리저버(213) 상의 폐 토너가 되돌려지는 사태는 효과적으로 회피되어, 폐토너의 반송성이 양호하게 유지된다.

이후, 도 12의 (a)∼(c) 및 도 13의 (a)∼(c)의 거동을 반복한다.

또한, 본 실시예에서는, 폐토너 반송 부재(220)는 후퇴 이동 시에 모두 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 접촉 이동하는 형태로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 폐토너 반송 부재(220)는 후퇴 이동 영역 중 처음에는 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 비접촉 이동하고, 도중에 접촉 이동하도록 할 수도 있다. 또한, 폐토너 반송 부재(220)는 진출 이동 시에 모두 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 비접촉 이동하는 형태로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 폐토너 반송 부재(220)는 진출 이동 영역 중 처음에는 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 접촉 이동하고, 도중에 비접촉 이동하도록 할 수도 있다.

특히 본 실시예에 있어서, 폐토너 반송 부재(220)는 구동 입력부(222)가 상사점 위치에 있을 때에 대략 수평인 최상위 자세를 유지하고, 이 최상위 자세보다도 상방으로 돌출되지 않는 궤적으로 이동하며, 대략 수평 자세를 유지한 채 진출 이동하기 때문에, 폐토너 수용실의 상부측 공간 및 폐토너 리저버(213)의 상부 공간을 좁게 설정하는 것이 가능해지고, 그만큼 클리닝 장치(34)를 박형(薄型)으로 하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는, 폐토너 반송 부재(220)는 개구(224)를 갖고 있기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)에 의한 폐토너 반송 시에 폐토너가 폐토너 반송 부재(220) 상에 퇴적될 우려가 없고, 또한 공기저항에 의한 풍압(風壓)에 의해 폐토너가 비산될 우려도 없다.

또한, 본 실시예에서는, 폐토너 반송 부재(220)는 후퇴 이동 시에 폐토너 리저버(213)를 따라 접촉 이동하지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 폐토너 리저버(213)와는 비접촉이지만, 폐토너 리저버(213) 상의 폐토너에 대하여 접촉 이동시키도록 할 수도 있다. 이 경우, 폐토너 반송 부재(220)가 후퇴 이동 시에 폐토너 리저버(213)에 직접 접촉하지 않게 되어 있기 때문에, 폐토너 반송 부재(220)의 이동에 따라 감광체 드럼(31) 측에 진동이 불필요하게 전달될 우려가 적어지는 점에서 바람직하다.

<현상 장치, 클리닝 장치의 구동계>

본 실시예에 있어서, 현상 장치(33) 및 클리닝 장치(34)의 구동계(300)는 적절히 선정하여도 지장이 없지만, 예를 들어 이하의 것이 사용된다.

즉, 본 실시예에서 사용되는 구동계(300)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 현상 장치(33) 중 토너 보급 유닛(110, 120)의 각 피(被)구동 요소와, 클리닝 장치(34)로서의 클리닝 유닛(200)의 각 구동 요소를 동일 구동원에 의해 구동하는 반송 구동계(301)와, 이 반송 구동계(301)와는 다른 구동원을 이용하여 현상 장치(33) 중 현상 유닛(100)의 각 구동 요소를 구동하는 현상 구동계(302)를 구비한다.

여기서, 반송 구동계(301)는 구동원(도시 생략)에 구동 연결되는 구동 입력 기어(311)를 갖고, 이 구동 입력 기어(311)에 1단째의 구동 전달 기어(312)를 맞물리게 하며, 이 구동 전달 기어(312)와 동축(同軸)에 동축 전달 기어(313)를 설치하는 동시에, 이 동축 전달 기어(313)에는 아이들러 기어(idler gear)(314)를 통하여 메인 토너 보급 유닛(110)의 애지테이터(116, 117)에 연결되는 구동 전달 기어(315, 316)를 맞물리게 하고, 또한 한쪽 구동 전달 기어(316)로부터는 아이들러 기어(317)를 통하여 디스펜싱 오거(118)에 연결되는 디스펜스 기어(318)를 맞물리게 하는 것이다.

또한, 이 반송 구동계(301)는, 동축 전달 기어(313)에는 서브 토너 보급 유닛(120)의 애지테이터(123, 124)에 연결되는 구동 전달 기어(319, 320)를 맞물리게 하는 것 이외에, 클리닝 유닛(200)의 회전 구동 기구(230)의 회전축에 연결되는 구동 전달 기어(321)도 맞물리게 하는 것이다.

한편, 현상 구동계(302)는 예를 들어 감광체 드럼(31)과 동축에 구동 전달 기어(331)를 설치하고, 이 구동 전달 기어(331)에는 현상 롤(103)에 연결되는 구동 전달 기어(332)를 맞물리게 하며, 이 구동 전달 기어(332)에는 아이들러 기어(333)를 통하여 교반 반송 오거(105, 104)에 연결되는 구동 전달 기어(334, 335)를 차례로 맞물리게 하는 것이다.

또한, 현상 구동계(302)의 구동원 및 반송 구동계(301)의 구동원과는 다른 형태는 물론, 각각이 독립적으로 구동 가능하면 동일 구동원을 이용하도록 할 수도 있다.

이와 같이, 실시예에 의하면, 반송 구동계(301)와 현상 구동계(302)를 다른 계통으로 했기 때문에, 현상 구동계(302)와 반송 구동계(301)를 연동시키는 형태와 비교하여, 토너 반송 부재(애지테이터(116, 117), 디스펜싱 오거(118), 애지테이터(123, 124)) 및 폐토너 반송 부재(220)를 현상 동작 시에 상시(常時) 구동할 필요가 없어지고, 그만큼 상시 구동에 의한 에너지 손실이나 토너 반송 부재 및 폐토너 반송 부재(220)의 마모 열화를 억제하여, 프로세스 카트리지(30)의 수명을 개선할 수 있다.

또한, 부하 변동이 큰 토너 반송 부재나 폐토너 반송 부재(220)와, 회전 정밀도가 요구되는 감광체 드럼(31)이나 현상 롤(103)을 다른 구동으로 했기 때문에, 토너 반송 부재나 폐토너 반송 부재(220) 등의 부하 변동에 기인하여 생기는 진동이 감광체 드럼(31)이나 현상 롤(103)의 회전에 영향을 주지 않아, 화상 결함을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 감광체 카트리지(30a)는 장치 하우징(21)에 대하여 위치 결정 고정되어 있으며, 구동 입력 기어(311)가 맞물리는 구동 전달 기어(312)는 동축 전달 기어(313)와 함께 고정 측의 감광체 카트리지(30a) 측에 지지되어 있다. 이 때문에, 구동 입력 기어(311)로부터의 구동 입력이 안정적으로 실행된다.

또한, 반송 구동계(301)에 토너 보급 유닛(110, 120)의 각 구동 요소로의 구동을 단절(disconnection) 가능한 단절 요소(요동 기어 등)를 설치하도록 하면, 토너 보급 동작과 분리시켜 폐토너 반송 동작만을 행할 수 있다. 또한, 토너 보급 유닛(110)의 구동 요소의 일부 예를 들어 디스펜싱 오거(118)로의 구동을 단절 가 능한 단절 요소를 설치하도록 하면, 디스펜싱 오거(118)에 의한 토너 보급 동작을 행하지 않고, 토너 보급 유닛(110, 120) 내의 애지테이터(116, 117, 123, 124)에 의한 토너의 교반 반송 동작만을 행하여, 보급용 토너를 정기적으로 풀어주도록 하는 것도 가능하다.

□실시예 2

도 15와 도 16의 (a) 및 (b)는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 2의 요부를 나타내는 설명도이다.

도 15와 도 16의 (a) 및 (b)에 있어서, 현상 장치의 기본적인 구성은, 실시예 1과 대략 동일하게, 현상제 수용실(102)과 토너 수용실(112)을 구획하는 격벽(109)의 후육 벽부(109b) 내에 디스펜서실(113)을 설치하며, 디스펜서실(113)에는 토너 공급구(115)를 구비하고 있지만, 토너 공급구(115) 주변 구조가 실시예 1과 다른 것으로 되어 있다. 또한, 실시예 1과 동일한 구성요소에 대해서는 실시예 1과 동일한 부호를 첨부하여, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 토너 공급구(115)는, 도 16의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 그 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되어 있는 것에 더하여, 보급용 토너(T)를 현상제 수용실(102)에 공급하는 동시에 보급용 토너 공급 방향(화살표 α방향)과 역행(逆行)하는 방향(화살표 β방향)으로 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 일부를 역류시키게 되어 있다.

구체적으로는, 실시예 1과 동일하게, 디스펜서실(113) 내의 토너 공급구 (115)에 면한 부위에서의 토너 반송 방향과 현상제 수용실(102) 중 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 현상제 반송 방향이 역행하고 있지만, 본 실시예에서는 보급용 토너(T)와 현상제(G)의 계면(界面)에서 충분한 전단력(剪斷力)이 발생되어, 토너(T) 및 현상제(G)에 대하여 α와 β로 나타낸 바와 같은 순환류가 생성된다.

또한, 디스펜싱 오거(118)는, 실시예 1과 동일하게, 통상의 교반 반송용 오거 날개(118a) 이외에, 토너 공급구(115)에 면한 부위에 차단용 오거 날개(118b)를 갖고 있지만, 본 실시예에서의 차단용 오거 날개(118b)는 실시예 1에 비하여 토너의 압출력을 약간 저감시킨 것이며, 차단용 오거 날개(118b)는 반송되어 온 토너(T)를 차단하여 일시적으로 체류시키고, 이 토너 체류역에서 토너(T)와 현상제(G)를 예비 혼합시키는 예비 혼합부(PM)로서 기능하게 되어 있다.

즉, 본 실시예에서는, 디스펜서실(113) 내의 보급용 토너(T)는, 실시예 1과 대략 동일한 작용에 더하여, 토너 공급구(115) 부근에서 예비 혼합이 더 촉진된다.

보다 상세하게 설명하면, 교반 반송 오거(혼합 오거)(104)에 의해 반송되는 현상제(G)의 일부는 토너 공급구(115)로부터 디스펜싱 오거(118)가 배치된 터널 형상 디스펜서실(113)에 들어가고, 디스펜싱 오거(118)의 통상의 오거 날개(118a)의 회전에 의해 현상제 이동 방향과는 역방향으로 토너와 함께 반송되어, 토너 체류역(예비 혼합 영역)에 도달한다.

이 때, 보급용 토너(T)의 주위에는 유입된 현상제가 마치 콩가루 떡의 콩가루와 같이 들러붙고, 토너 체류역을 거쳐, 차단용 오거 날개(118b)에 의해 다시 토너 공급구(115)로부터 현상제 수용실(102)로 압출된다.

이 압출 시에는, 보급용 토너(T)의 주위에는 상술한 바와 같이 현상제(G)가 콩가루처럼 발라져 있기 때문에, 토너 단독의 경우에 비하여 무거워진다. 따라서, 토너 공급구(115)로부터 보급된 보급용 토너(T)는 혼합 오거(104)에 의해 반송되는 현상제(G)의 흐름 속에서 그 표면으로 부상되는 것이 곤란해져, 보급용 토너(T)의 교반 혼합성이 향상된다.

또한, 이러한 현상제의 일부 역류 현상이 생기는 형태에서는, 디스펜서실(113) 내의 보급용 토너(T)가 토너 공급구(115)로부터 압출되는 압력 분포는 현상제 수용실(102)의 현상제(G)에 의한 내압에 비하여 큰 부위와 작은 부위가 혼재(混在)하여, 보급용 토너(T)의 압력이 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 내압보다 큰 부위로부터 보급용 토너(T)가 현상제 수용실(102) 측에 공급되고, 반대로 작은 부위로부터는 현상제(G)가 디스펜서실(113)에 들어가는 것으로 추측된다.

따라서, 디스펜싱 오거(118)나 혼합 오거(104) 등의 반송량이나 반송 속도, 오거 직경, 오거 피치 등은 현상제(G)의 일부 역류 현상이 가능하게 적절히 선정되는 것이다.

□실시예 3

도 17의 (a)∼(c)는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 3의 토너 공급구 주변 구조를 나타낸다.

도 17의 (a)∼(c)에 있어서, 토너 공급구 주변 구조의 기본적인 구성은, 실시예 2와 대략 동일하게, 토너 공급구(115)의 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되는 동시에, 디스펜서실 (113) 내의 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 토너 반송 방향과 현상제 수용실(102) 중 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 현상제 반송 방향을 역행시키고 있지만, 실시예 2와 달리, 디스펜싱 오거(118) 중 토너 공급구(115)에 면한 부위에 축방향에 따른 압출 패들(150)을 설치한 것이다. 또한, 실시예 2와 동일한 구성요소에 대해서는 실시예 2와 동일한 부호를 첨부하여, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 실시예에 대해서도 동일하다.

본 실시예에 의하면, 토너 공급구(115) 부근에서는, 실시예 2와 대략 동일하게, 토너(T)와 현상제(G)에 의한 순환류(α방향, β방향)가 생기고, 디스펜서실(113)의 토너 공급구(115)에 면한 영역(예비 혼합 영역)에서 토너(T)와 현상제(G)가 예비 혼합된다. 이 때, 예비 혼합 영역에서는 예비 혼합부로서의 압출 패들(150)에 의해 보급용 토너(T)가 교반되면서 토너 공급구(115)로부터 현상제 수용실(102)로 압출되기 때문에, 토너(T)와 현상제(G)의 예비 혼합성이 향상된다.

또한, 본 실시예에서는 압출 패들(150)은 예비 혼합부로서 기능하게 되어 있지만, 예를 들어 압출 패들(150)에 의한 토너 압출력을 크게 설정함으로써, 압출 패들(150)을 압출부(PS)로서 구성하고, 토너 공급구(115)에서 예를 들어 순환류를 발생시키지 않아, 현상제 수용실(102)을 향하여 보급용 토너를 일방향 보급하도록 하여도 지장이 없다.

또한, 본 실시예에 따른 현상 장치를 사용하여 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 구축할 수도 있다. 이것은 이하의 실시예에 대해서도 동일하다.

□실시예 4

도 18의 (a)∼(c)는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 4의 토너 공급구 주변 구조를 나타낸다.

도 18의 (a)∼(c)에 있어서, 토너 공급구 주변 구조의 기본적인 구성은, 실시예 3과 대략 동일하게, 토너 공급구(115)의 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되는 동시에, 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 토너 반송 방향과 현상제 반송 방향을 역행시키고 있지만, 실시예 3과 달리, 디스펜싱 오거(118) 중 토너 공급구(115)에 면한 부위의 오거 날개 피치 P2를 다른 오거 날개 피치 P1보다도 넓게 설정한 것이다. 본 예에서는, P1은 4∼8㎜, P2는 그의 1.2배 내지 2배 정도로 설정되고, 공급하는 토너량을 기초로 회전수를 가미(加味)하여 적절히 선정된다. 또한, 혼합 오거(104)의 오거 날개 피치 P3은 디스펜싱 오거(118)에 의한 토너 반송량 등을 고려하여 적절히 선정된다.

본 실시예에 의하면, 토너 공급구(115) 부근에서는, 실시예 3과 대략 동일하게, 토너(T)와 현상제(G)에 의한 순환류(α방향, β방향)가 생기고, 디스펜서실(113)의 토너 공급구(115)에 면한 영역(예비 혼합 영역)에서는 오거 날개 피치 P2가 다른 오거 날개 피치 P1보다 넓게 설정되어 있는 구조(예비 혼합부(PM))이기 때문에, 많은 현상제(G)를 수용하는 것이 가능하고, 그만큼 토너(T)와 현상제(G)의 예비 혼합성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 디스펜싱 오거(118)의 토너 공급구(115)에 대응한 부위에 예비 혼합부를 설치한 형태가 개시되어 있지만, 예를 들어 디스펜싱 오거 (118)의 토너 공급구(115)에 대응한 부위의 오거 날개 피치 P2를 다른 오거 날개 피치 P1보다도 좁게 설정하도록 할 수도 있다.

본 형태에 의하면, 디스펜서실(113) 내의 토너 공급구(115)에 면한 개소에서의 토너의 충전 밀도가 높아지고, 보급용 토너(T)가 토너 공급구(115)를 통하여 현상제 수용실(102)의 현상제(G)에 횡방향으로부터 공급되어, 현상제(G) 상에 부상되지 않아, 혼합 오거(104)에 의해 기존의 현상제(G)와 확실히 교반 혼합된다.

이 때, 디스펜싱 오거(118)의 오거 날개 피치 P2 부분은 토너 공급구(115)로부터 보급용 토너(T)를 전적으로 일방향 보급하는 압출부(PS)로서 기능한다.

□실시예 5

도 19는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 5를 나타내는 설명도(도 6에 상당)이다.

도 19에 있어서, 현상 장치(33)의 기본적인 구성은 실시예 2와 대략 동일하지만, 토너 공급구(115) 에지부에 실시예 2와 다른 구조를 부가한 것이다.

본 실시예에 있어서, 토너 공급구(115) 에지부 중 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 토너 반송 방향 및 현상제 반송 방향 하류측 에지부에는, 토너(T) 및 현상제(G)의 각각의 반송 방향에 대면하는 차양 형상 접힘부(folded portion)(151, 152)가 각각 돌출되어 설치되어 있다.

본 실시예에 의하면, 한쪽 차양 형상 접힘부(151)는 현상제 수용실(102) 측으로 돌출되고, 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 일부를 토너 공급구(115) 측에 수용하도록 기능하며, 또한 다른쪽 차양 형상 접힘부(152)는 디스펜서실(113) 측으로 돌출되고, 디스펜서실(113)의 토너와 현상제의 예비 혼합물을 토너 공급구(115) 측에 토출하도록 기능한다.

이 때문에, 현상제(G)의 수용 동작(현상제의 역류 동작), 및 예비 혼합 후의 토너와 현상제의 토출 동작(예비 혼합 후의 토너의 보급 동작)이 원활하게 실행된다.

또한, 이러한 차양 형상 접힘부(151, 152)는 지나치게 돌출되면, 원래의 토너(T)의 반송 동작, 현상제(G)의 반송 동작에 지장을 초래하기 때문에, 지장을 초래하지 않는 범위(예를 들어 0.2㎜∼2㎜ 정도)에서 적절히 선정되는 것이 좋다. 즉, 이 차양 형상 접힘부(151, 152)의 돌출량을 적절히 선정하도록 하면, 현상제(G)의 반환량이 적절히 설정되고, 이것에 따라, 토너(T)와 현상제(G)의 예비 혼합량이 조정된다.

□실시예 6

도 20의 (a) 및 (b)는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 6을 나타내는 설명도(도 16의 (a) 및 (b)에 상당)이다.

본 실시예에 있어서, 토너 공급구 주변 구조의 기본적인 구성은 실시예 2와 대략 동일하지만, 실시예 2와 달리, 토너 공급구(115)에 면한 현상제 수용실(102) 측에는 토너 거동 규제 가이드(160)를 구비한다.

이 토너 거동 규제 가이드(160)는 격벽(109) 중 후육 벽부(109b)의 상단 부근으로부터 현상제 수용실(102)에 대략 수평 방향으로 돌출되는 차양 형상 부재(161)로 이루어지며, 이 차양 형상 부재(161)는 토너 공급구(115)의 상방에 고정적 으로 설치되고, 이 차양 형상 부재(161)의 상방으로부터의 투영 면적 내에 토너 공급구(115)가 배치되게 되어 있다. 또한, 이 차양 형상 부재(161)의 형상은 반드시 사각형 형상일 필요는 없으며, 예를 들어 돌출단 형상을 만곡(灣曲) 형상으로 형성하는 등 적절히 선정하여도 지장이 없다.

또한, 본 실시예에서는, 토너 거동 규제 가이드(160)는 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 표면 위치 부근, 구체적으로는 현상제(G)의 최대 수용 시의 표면 위치보다도 약간 상방에 배치되어 있다.

따라서, 본 실시예에서는 디스펜서실(113) 내의 보급용 토너(T)가 디스펜싱 오거(118)의 예비 혼합부(PM)(차단용 오거 날개(118b))의 작용에 의해 토너 공급구(115)로부터 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 내에 횡방향으로부터 압출되지만, 예비 혼합부(PM)에 의한 압출력이 강하면, 보급용 토너(T)가 현상제(G) 내를 통과하여 현상제(G)의 표면 측에 노정(露呈)될 우려가 있다. 그런데, 본 실시예에서는 토너 거동 규제 가이드(160)가 토너 공급구(115)의 상방을 덮도록 배치되어 있기 때문에, 현상제(G) 표면으로부터 노정된 토너(T)는 토너 거동 규제 가이드(160)와 충돌한 후에 현상제(G) 측으로 즉시 되돌려져, 보급용 토너(T)가 현상제(G) 표면으로 부상된 상태에서 그대로 반송될 가능성은 매우 낮다. 이 때문에, 보급용 토너(T)는 현상제 수용실(102) 내의 기존의 현상제(G)와 함께 혼합 오거(104)에 의해 효율적으로 교반 혼합된다.

특히 본 실시예에서 사용되는 고정형 토너 거동 규제 가이드(160)(본 예에서는 차양 형상 부재(161))는 현상제 수용실(102) 내의 현상제(G) 표면 위치 변동이 작을 때에 효과적이며, 토너 거동 규제 가이드(160)가 현상제(G)의 표면 위치에 근접하고 있을수록 토너 거동에 대한 규제 효과가 크게 작용하는 것이다.

또한, 토너 거동 규제 가이드(160)로서는, 상술한 형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 도 20의 (c)에 나타낸 바와 같은 형태로 하여도 지장이 없다.

도 20의 (c)에 있어서, 토너 거동 규제 가이드(160)는 격벽(109) 중 후육 벽부(101b)의 상단 부근에 회동축(163)을 갖고, 토너 공급구(115)의 형상에 따라 상방으로부터 덮는 개폐 가능한 커버(162)로 구성되어 있다. 이 커버(162)는 상기 회동축(163)을 요동 중심으로 하여 요동 가능하게 개폐하는 것이며, 이 커버(162)의 회전 자유단이 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 상에 탑재 배치되게 되어 있다.

다음으로, 도 20의 (c)에 나타낸 형태의 토너 거동 규제 가이드(160)의 작용에 대해서 설명한다.

우선, 토너 거동 규제 가이드(160)를 구비하지 않은 비교예를 상정(想定)하면, 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 표면 위치는 토너 소비에 따라 상하동(上下動)된다. 이 때, 토너 공급구(115)로부터 들어간 보급용 토너(T)는 예비 혼합에 의해 주위에 현상제(G)가 발라지고, 토너 단독의 경우와 비교하여 무거워지기는 하지만, 현상제(G)의 표면 위치가 감소하게 되면, 현상제 수용실(102)의 현상제(G)의 흐름 속에서 표면이 부상될 가능성이 있다. 또한, 현상제(G)의 표면 위치가 충분히 많은 경우일지라도, 토너 공급구(115)로부터의 보급용 토너(T)의 압출력이 지나치게 강할 경우에는, 마치 용암 돔(lava dome)처럼 현상제(G) 표면으로 보급용 토너(T)가 나타날 가능성이 있다.

그런데, 본 형태에서는 토너 거동 규제 가이드(160)인 커버(162)는 현상제 수용실(102)의 현상제 양에 따라 상하동되기 때문에, 현상제(G)의 표면 위치가 변동하여도, 토너 공급구(115)의 투영면 상방에 상시 배치되어 있다. 이 때문에, 토너 공급구(115)로부터 보급된 보급용 토너(T)가 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 표면으로부터 노정되고자 하여도, 커버(162)에 의해 보급용 토너(T)의 현상제 표면으로의 노정 동작이 억압되고, 이것에 따라, 보급용 토너(T)가 현상제(G)의 표면으로 부상될 우려는 확실히 회피된다.

이 때문에, 보급용 토너(T)는 혼합 오거(104)에 의해 반송되는 현상제(G)의 흐름 속에서 기존의 현상제(G)와 함께 확실히 교반 혼합된다.

□실시예 7

도 21은 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 7의 요부를 나타낸다.

도 21에 있어서, 현상 장치(33)의 기본적인 구성은 실시예 2와 대략 동일하지만, 실시예 2와 달리, 디스펜서실(113) 중 현상제 수용실(102)에 면한 부위에서 상기 디스펜서 입구 개구(114)의 길이 방향 하류 측에는 복수의 토너 공급구(115(115a∼115d))를 개구하고, 각 토너 공급구(115(115a∼115d))로서는, 그 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되어 있는 동시에, 각 토너 공급구(115)의 전부 또는 일부(예를 들어 최하류의 토너 공급구(115a))에 면한 현상제 수용실(102) 측에는 토너 거동 규제 가이드(도시 생략)(실시예 6 참조)를 필요에 따라 배열 설치한 것이다.

특히 본 실시예에서는, 각 토너 공급구(115(115a∼115d))는 보급용 토너(T) 를 현상제 수용실(102)에 공급하는 동시에 보급용 토너 공급 방향과 역행하는 방향으로 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 일부를 역류시키게 되어 있다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 디스펜서실(113) 내의 각 토너 공급구(115(115a∼115d))에 면한 부위에서의 토너 반송 방향과 현상제 수용실(102) 중 각 토너 공급구(115)에 면한 부위에서의 현상제 반송 방향이 역행하고 있으며, 보급용 토너(T)와 현상제(G)의 계면에서 전단력이 발생되어, 토너(T) 및 현상제(G)에 대하여 도시한 바와 같은 순환류가 생성된다. 이 때문에, 디스펜서실(113) 내의 각 토너 공급구(115)에 면한 부위에서는 토너(T) 및 현상제(G)의 순환류에 의한 예비 혼합이 실행되고(예비 혼합부(PM)), 토너 공급구(115)를 통하여 토너 보급이 실행된다. 이 때, 토너 거동 규제 가이드(도시 생략)에 의해 보급용 토너(T)의 거동이 규제되어, 보급용 토너(T)가 현상제 수용실(102)의 현상제 표면으로 부상되는 사태는 효과적으로 회피된다.

또한, 본 실시예에서는, 최하류에 위치하는 토너 공급구(115a)(개구 면적 m1)는 상류측에 위치하는 토너 공급구(115b∼115d)(개구 면적 m2)보다도 넓게 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 디스펜서실(113) 내에서 토너 반송 방향 하류측으로 될수록 토너의 예비 혼합이 충분히 실행되기 때문에, 최하류에 위치하는 토너 공급구(115a)에 대하여 토너의 보급량을 많게 설정하는 것은 효과적이다.

□실시예 8

도 22는 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 8의 요부를 나타낸다.

도 22에 있어서, 현상 장치(33)의 기본적인 구성은 실시예 2와 대략 동일하 지만, 실시예 2와 달리, 디스펜서실(113) 중 현상제 수용실(102)에 면한 부위에서 상기 디스펜서 입구 개구(114)와는 길이 방향 반대측에는 토너 공급구(115)를 개구하는 동시에, 현상제 수용실(102)에 면한 부위에서 토너 공급구(115) 및 디스펜서 입구 개구(114)에 대하여 토너 반송 방향 상류측에는 현상제 수용구(119)를 개구하고, 토너 공급구(115)로서는, 그 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제(G)의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되어 있는 동시에, 토너 공급구(115)에 면한 현상제 수용실(102) 측에는 토너 거동 규제 가이드(도시 생략)(실시예 6 참조)를 필요에 따라 배열 설치한 것이다.

따라서, 본 실시예에서는, 혼합 오거(104)에 의해 교반 반송되는 현상제(G)는 혼합 오거(104) 측의 순환 경로 단부와 충돌하면, 많은 현상제(G)가 연통구(108)를 통하여 공급 오거(105) 측의 순환 경로에 유입되고, 일부 현상제(G)가 현상제 수용구(119)를 통하여 디스펜서실(113)에 유입된다.

이 때, 디스펜싱 오거(118)에 의한 토너 반송 과정에서, 수용된 현상제(G)는 토너와 함께 교반 반송된다. 이 때문에, 디스펜서실(113) 중의 보급용 토너(T)는 수용된 현상제(G)에 의해 예비 혼합되어, 디스펜서실(113) 내의 보급용 토너(T) 중 토너 공급구(115)에 면한 부위에 도달한 것은 충분히 예비 혼합된 것이라고 할 수 있다. 그 결과, 토너 공급구(115)로부터 보급되는 보급용 토너(T)는 미리 예비 혼합된 것이며, 현상제 수용실(102)에 공급된 단계에서 보급용 토너(T)는 혼합 오거(104)에 의해 기존의 현상제(G)와 다시 교반 혼합된다.

이와 같이, 보급용 토너(T)는 디스펜서실(113) 내에서 일부 현상제(G)와 예 비 혼합된 후에 현상제 수용실(102) 측에 공급되기 때문에, 보급용 토너(T)의 교반 혼합성은 양호하게 유지된다. 또한, 보급용 토너의 거동은 토너 거동 규제 가이드(160)에 의해 규제되기 때문에, 보급용 토너(T)가 현상제의 표면에 부상될 우려는 없다.

여기서, 본 실시예에서는, 토너 공급구(115)는, 실시예 1과 동일하게 보급용 토너를 일방향으로부터 공급하도록 할 수도 있고, 또는 실시예 2와 동일하게 보급용 토너(T)를 현상제 수용실(102)에 공급하는 동시에 보급용 토너 공급 방향과 역행하는 방향으로 현상제 수용실(102)의 현상제(G) 일부를 역류시키도록 할 수도 있다.

예를 들어 토너 공급구(115)의 구조로서 실시예 2와 동일한 구조를 채용하면, 디스펜서실(113) 내의 보급용 토너(T)는 현상제 수용구(119)로부터 수용된 현상제(G)와 함께 예비 혼합되는 것에 더하여, 토너 공급구(115) 부근에서 다시 예비 혼합이 촉진된다.

특히 본 실시예에 있어서, 디스펜서실(113) 내에 배열 설치되는 디스펜싱 오거(118)에서는 오거 피치를 다음과 같이 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 디스펜싱 오거 중 현상제 수용구(119)에 대향한 부위에서의 피치를 Pa, 디스펜서 입구 개구(114)에 대향한 부위에서의 피치를 Pb, 토너 공급구(115)에 대향한 부위에서의 피치를 Pc로 하면, Pa＜Pb＜Pc의 관계를 만족시키도록 하는 것이 좋다.

본 형태에 의하면, 디스펜서 입구 개구(114)에 대응한 디스펜싱 오거(118) 부분(피치 Pb)에서는 오거 피치가 넓어짐에 따라 공간이 생기기 때문에, 디스펜서 입구 개구(114)로부터의 토너 수용성이 향상된다.

또한, 본 형태에 있어서, 토너 공급구(115)에 대응한 디스펜싱 오거(118) 부분(피치 Pc)에서 오거 피치를 더 넓히도록 하면(Pc＞Pb), 오거 피치의 확장에 따라 공간이 생기기 때문에, 실시예 4와 동일하게, 토너 공급구(115)로부터의 현상제(G) 수용성이 향상되고, 예비 혼합성이 더 양호하게 유지된다.

이러한 형태에 있어서, 각각의 개구부(119, 114, 115)의 디스펜싱 오거(118)의 축방향에 따른 길이 치수는 수용하는 양, 디스펜싱 오거(118)의 회전수에 따라 적절히 결정되고, 대향하는 피치의 0.1배 내지 5배 정도이다.

□실시예 9

도 23은 본 발명이 적용된 현상 장치의 실시예 9를 나타낸다.

도 23에 있어서, 현상 장치(33)는, 실시예 1 내지 8과 달리, 현상 유닛(100)에 대하여 현상제 보급 회수 유닛(110')(토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제가 수용되는 보조 수용실(112')을 구비)을 인접 배치한 것이며, 현상제 수용실(102)과 보조 수용실(112')을 구획하는 격벽(109) 내부에 현상제 보급용 디스펜서 기구와, 폐기 현상제 회수용 디스펜서 기구를 내장한 것이다. 또한, 실시예 1 등과 동일한 구성요소에 대해서는 실시예 1 등과 동일한 부호를 첨부하여, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예에 있어서, 격벽(109)은 박육 벽부(도시 생략)(도 5 참조)의 하부에 후육 벽부(109b)를 갖고, 이 후육 벽부(109b) 내에 터널 형상 디스펜서실(113) 이 설치되어 있으며, 이 디스펜서실(113)에는 디스펜싱 오거(118)가 배열 설치되어 있다.

이 디스펜서실(113)은 구획벽(181)에 의해 2실(113a, 113b)로 나뉘어 있으며, 본 예에서는 한쪽 디스펜서실(113a)이 다른쪽 디스펜서실(113b)에 비하여 충분히 긴 디스펜서 길이를 구비한 것으로 되어 있다. 또한, 디스펜싱 오거(118)는 상기 구획벽(181)을 관통한 상태에서 배열 설치되어 있다.

현상제 보급용 디스펜서 기구는 한쪽 디스펜서실(113a)을 이용하여 구성되어 있으며, 이 디스펜서실(113a)에는 디스펜싱 오거(118)에 의한 반송 방향 상류측에 보조 수용실(112')과 연통하는 디스펜서 입구 개구(114')를 설치하는 동시에, 상기 디스펜싱 오거(118)의 반송 방향 하류측에 현상제 수용실(102)과 연통하는 현상제 공급구(115')를 개구한 것이다. 본 예에서는, 디스펜싱 오거(118) 중 현상제 공급구(115')에 면한 부위에는 예를 들어 차단용 오거(118b)가 설치되어, 현상제 공급구(115')로부터의 현상제의 공급성을 확보하게 되어 있다. 또한, 현상제 공급구(115')는 그 하단이 현상제 수용실(102)에 수용되는 현상제의 표면 위치보다 하방에 위치하도록 개구되어 있다.

또한, 폐기 현상제 회수용 디스펜서 기구는 다른쪽 디스펜서실(113b)을 이용하여 구성되어 있으며, 이 디스펜서실(113a)에는 디스펜싱 오거(118)의 반송 방향 상류측에 현상제 수용실(102)과 연통하는 현상제 회수구(182)를 설치하는 동시에, 디스펜싱 오거(118)의 반송 방향 하류측에 보조 수용실(112')과 연통하는 현상제 반환구(183)를 개구한 것이다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 현상제 보급용 디스펜서 기구는, 예를 들어 토너 소비에 따라, 디스펜서 입구 개구(114')로부터 새로운 현상제를 수용하고, 디스펜서실(113a)을 경유하여 현상제 공급구(115')로부터 현상제 수용실(102) 내에 새로운 현상제를 보급한다.

한편, 폐기 현상제 회수용 디스펜서 기구는, 열화 현상제가 많아지게 되면, 현상제 회수구(182)로부터 폐기 현상제를 수용하고, 디스펜서실(113b)을 경유하여 현상제 반환구(183)로부터 보조 수용실(112')에 폐기 현상제를 되돌린다.

이 때, 디스펜서 입구 개구(114')와 현상제 반환구(183)를 충분히 이간 배치하여 두면, 일부의 폐기 현상제와 많은 새로운 현상제가 불필요하게 혼입(混入)될 우려는 적다(예를 들어 특허문헌 2 참조).

또한, 본 실시예에서는 현상제 보급용 디스펜서 기구 및 폐기 현상제 회수용 디스펜서 기구가 모두 격벽(109)의 내부에 설치되어 있기 때문에, 현상 유닛(100)의 현상제 수용실(102)이나 현상제 보급 회수 유닛(110')의 보조 수용실(112') 내의 스페이스가 각 디스펜서 기구의 존재에 의해 불필요하게 침식되지 않고, 또한 격벽(109)의 후육 벽부(109b)의 외측면에 국소적인 오목부나 볼록부가 설치되지도 않아, 현상제의 반송성이 손상될 우려도 없다.

본 발명에 따른 현상 장치에 의하면, 현상 유닛의 현상제 수용실과 현상 보조 유닛의 보조 수용실을 격벽을 통하여 인접 배치하고, 격벽 내부에는 현상제 수용실과 보조 수용실에 연통하여 현상제를 정량적으로 공급 가능 또는 회수 가능한 디스펜서실을 형성하는 동시에, 이 디스펜서실에 정량 반송용 디스펜서 부재를 배열 설치했기 때문에, 현상 보조 유닛의 보조 수용실에 대하여 디스펜서 기구의 배열 설치 스페이스를 부분적으로 확보할 필요가 없어져, 불필요한 스페이스나 현상제의 반송성에 악영향을 줄 우려를 효과적으로 회피할 수 있고, 장치의 소형화에 기여할 수 있다.

또한, 이러한 현상 장치를 사용한 프로세스 카트리지 또는 화상 형성 장치에 의하면, 현상 장치의 소형화를 도모하면서, 현상제의 정량 공급성 또는 정량 회수성이 양호한 프로세스 카트리지 또는 화상 형성 장치를 간단하게 구축할 수 있다.

Claims

토너 및 캐리어로 이루어지는 현상제가 수용되는 현상제 수용실을 갖고, 이 현상제 수용실에 현상제 교반 반송 부재를 배열 설치하는 동시에, 이 현상제 교반 반송 부재에 의해 교반 반송된 현상제를 담지 반송 가능한 현상제 담지체를 배열 설치한 현상 유닛과,

상기 현상 유닛에 연통 접속되고, 토너 및 캐리어 중 적어도 어느 하나를 포함하는 현상제가 수용되는 보조 수용실을 가지며, 상기 현상 유닛에 대한 현상 보조를 행하는 현상 보조 유닛을 구비하고,

상기 현상 유닛의 현상제 수용실과 현상 보조 유닛의 보조 수용실을 격벽을 통하여 인접 배치하며, 이 격벽 내부에는 상기 현상제 수용실과 보조 수용실에 연통하여 현상제를 정량 공급 가능 또는 정량 회수 가능한 디스펜서실을 형성하는 동시에, 이 디스펜서실에 정량 반송용 디스펜서 부재를 배열 설치한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽은 현상제 수용실과 보조 수용실을 구획하는 박육(薄肉) 벽부를 갖고, 이 박육 벽부의 일부에 후육(厚肉) 벽부를 설치하는 동시에, 이 후육 벽부 내에 디스펜서실을 형성한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 현상 보조 유닛은 상기 보조 수용실에 토너 및 캐리어 중 적어도 어느 하나가 함유되는 새로운 현상제를 미리 수용하며, 상기 디스펜서실을 경유하여 상기 보조 수용실의 현상제의 정량 공급을 행하는 것인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 현상 보조 유닛은 상기 디스펜서실을 경유하여 상기 현상제 수용실로부터 사용한 현상제를 정량 회수하여, 상기 보조 수용실에 수용하는 것인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실과 상기 현상제 수용실의 연통구는, 그 하단(下端)이 상기 현상제 수용실에 수용되는 현상제의 표면 위치보다도 하방에 위치하도록 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실은 상기 격벽의 길이 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실은 상기 격벽의 길이 방향 대략 전역(全域)에 걸쳐 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실은 상기 보조 수용실과의 연통구와 상기 현상제 수용실과의 연통구를 이간(離間) 배치하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 격벽 중 상기 박육 벽부는 상기 디스펜서실 내의 상기 디스펜서 부재의 축방향 대략 중심 위치를 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실은 상기 격벽의 하부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 현상 보조 유닛은 상기 보조 수용실에 현상제 반송 부재를 갖고, 이 현상제 반송 부재의 중심 위치를 상기 보조 수용실과 상기 디스펜서실의 연통구 위치보다도 상방에 배치한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 현상 보조 유닛은, 상기 보조 수용실에 현상제 반송 부재를 갖고,

상기 격벽 중, 상기 디스펜서실을 둘러싸는 벽면의 상기 보조 수용실 측의 일부가 상기 현상제 반송 부재의 회전 궤적에 따르도록 형성된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽 중, 상기 디스펜서실을 둘러싸는 벽면의 상기 현상제 수용실 측의 일부가 상기 현상제 교반 반송 부재의 회전 궤적에 따르도록 형성된 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스펜서실과의 연통구에는 사용 시에 개방 가능하게 폐색(閉塞)되는 밀봉 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 장착되는 프로세스 카트리지에 있어서,

상담지체(像擔持體)와, 이 상담지체에 대향 배치되는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 현상 장치를 포함하는 프로세스 카트리지.
제 15 항에 기재된 프로세스 카트리지를 구비한 화상 형성 장치.
상담지체와, 이 상담지체에 대향 배치되는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 현상 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.