KR100944835B1

KR100944835B1 - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100944835B1
Application number: KR1020070017347A
Authority: KR
Inventors: 다까오 나다; 히로유끼 다나까
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2010-03-03
Also published as: JP4154432B2; CN100590549C; JP2007225742A; KR20070085151A; CN101025605A; US20070196147A1; EP1826631A1; US7623820B2

Abstract

상 담지체로부터 토너를 회수하는 클리닝 유닛으로, 클리닝 유닛 내에 토너량을 검지하는 토너 검지 센서가 있다. 여기서, 상 담지체 상의 토너가 길이에 치우침을 갖고 있는 경우, 토너 검지 센서가 클리닝 유닛 내의 토너량을 정확히 파악할 수 없게 된다. 토너량을 정확히 파악할 수 없는 것은, 클리닝 유닛의 청소 시기를 정확히 파악할 수 없어 사용자에게 과잉의 유지 보수를 강요하거나, 토너 누설을 유발한다.

그래서, 본 발명은 클리닝 유닛 내에 토너를 균일하게 하는 구성을 갖고, 클리닝 유닛 내의 토너량을 정확히 파악할 수 있도록 했다.

감광 드럼, 1차 대전기, 노광 수단, 클리닝 수단, 폐토너, 클리닝 장치

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 전자 사진 화상 형성 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도.

도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 구성을 나타내는 단면도.

도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 배치 구성을 나타내는 주 단면도.

도4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 클리닝 장치로의 구동 전달 구성을 나타내는 측면도.

도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 폐토너 검출 장치의 배치 구성을 나타내는 부분 단면도.

도6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 무여백 프린트의 설명도.

도7은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 폐토너가 폐토너 반송 수단에 의해 반송되는 각각의 상태를 나타내는 단면도.

도8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 구성을 나타내는 단면도.

도9는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 클리닝 장치를 도시하는 단면도.

도10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 폐토너 검출 장치 및 청소 부재의 위치 관계를 나타내는 주 단면도.

도11a 및 도11b는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 폐토너 검출 장치 및 청소 부재의 위치 관계를 나타내는 부분 단면도.

도12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 전자 사진 화상 형성 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도.

도13은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도.

도14는 배경 기술에 있어서의 폐토너의 퇴적 상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 감광 드럼

2 : 1차 대전기

3 : 노광 수단

8 : 클리닝 수단

9 : 픽업 롤러

21 : 배출 트레이

100 : 클리닝 장치

101 : 2차 전사 롤러

111 : 클리닝 블레이드

150 : 폐토너 용기

200 : 폐토너 반송 수단

300 : 청소 부재

350 : 폐토너 검출 장치

370 : 적외광

520 : 기록재

T : 폐토너

[문헌 1] 일본 특허 공개 평5-173457호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-148884호 공보

본 발명은, 상 담지체(像擔持體)로부터 회수한 토너의 저장하는 회수 용기를 갖는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래 기술로서, 화상 형성 장치의 상 담지체 상의 토너를 클리닝하는 클리닝 유닛이 있다. 일본 특허 공개 평5-173457호 공보에 개시되어 있는 화상 형성 장치는, 감광 드럼 상의 토너를 회수하는 브러시 롤러가 있고, 브러시 롤러로 회수된 토너는 클리닝 유닛에 압입되는 구성이다. 감광 드럼과 클리닝 유닛이 나란히 배치되어 있고, 감광 드럼 상의 토너량에 길이 방향의 치우침이 있으면, 그 치우침이 있는 상태로 클리닝 유닛에 압입된다. 여기서, 클리닝 유닛 내의, 토너 검지 수단 으로부터 이격된 위치에 토너가 많이 치우쳐서 회수되면, 토너가 가득찼다고 검지되기 전에, 그 치우쳐서 많이 회수된 위치로부터 토너가 넘치는 일이 과제로서 포착되고 있다. 그 과제를 해결하기 위해, 일본 특허 공개 평5-173457호 공보에는, 클리닝 용기 내의 토너를 토너 검지 수단의 바로 아래로 토너를 회수하는 것이 기재되어 있다.

그러나, 일본 특허 공개 평5-173457호 공보에 개시되어 있는 화상 형성 장치와 같이 일방적으로 검지 수단에 토너를 반송하면 클리닝 유닛 내의 토너량이 적어도, 많은 토너가 회수된 것처럼 검지해 버리는 일이 생길 수 있다.

본 발명은 이 점을 해결하는 것이다.

또한, 클리닝 유닛 내에서 토너를 반송하는 구성이 있는 것으로서, 일본 특허 공개 제2002-148884호 공보도 있지만, 일본 특허 공개 제2002-148884호 공보는 본래 상 담지체의 길이에 있어서의 토너의 치우침에 의해 과제가 생기고 있는 것은 아니다.

본 발명의 목적은, 회수 용기 내의 토너량을 보다 정확히 파악하는 것 또는, 토너 회수 용기의 토너 수용 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 토너를 담지하는 토너 담지체와, 상기 토너 담지체로부터 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 토너를 반송하는 반송 부재와, 상기 토너 수용기 내의 검지 위치의 토너를 검지하는 토너 센서를 구비하고, 상기 토너 담지체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 상기 반 송 부재는, 토너를 상기 검지 위치로부터 이격되는 방향으로 반송하는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토너를 담지하는 토너 담지체와, 상기 토너 담지체로부터 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 토너를 반송하는 반송 부재와, 상기 토너 수용기 내의 검지 위치의 토너를 검지하는 토너 센서와, 상기 토너 수용기 내에 있어서의 제1 영역과, 상기 토너 담지체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 상기 제1 영역보다도 상기 검지 위치에 가까운 상기 토너 수용기 내의 제2 영역을 구비하고, 상기 제1 영역에 있어서 상기 반송 부재가 토너를 상기 검지 위치의 방향으로 반송하고, 상기 제2 영역에 있어서 토너의 상기 검지 위치 방향으로의 이동이 억제(suppress)되는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토너를 담지하는 이동 가능한 토너 담지체와, 상기 토너 담지체로부터 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 검지 위치의 토너를 검지하는 토너 센서와, 상기 토너 수용기 내에 있어서의 제1 영역과, 상기 토너 수용기 내에 있어서, 상기 제1 영역보다도 상기 검지 위치에 가까운 제2 영역을 구비하고, 상기 제1 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제2 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치 방향으로 이동이 억제되고, 상기 검지 위치는, 상기 토너 담지체의 이동 방향의 직교 방향에 있어서, 상기 토너 담지체가 토너를 담지하는 영역 내에 있는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토너를 담지하는 토너 담지체와, 상기 상 담지체 상의 토너 상을 전사하는 전사 부재와, 상기 토너 담지체로부터 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 검지 위치의 토너를 검지하는 토너 센서와, 상기 토너 수용기 내에 있어서의 제1 영역과, 상기 토너 수용기 내에 있어서, 상기 제1 영역보다도 상기 검지 위치에 가까운 제2 영역을 구비하고, 상기 전사 부재는 상기 상 담지체 상의 토너 상의 일부분의 영역(part of an toner image)만을 기록재에 전사하고, 상기 제1 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제2 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치 방향으로 이동이 억제되는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토너 상을 담지하는 이동 가능한 상 담지체와, 상기 상 담지체 상의 토너 상을 전사하는 전사 부재와, 상기 상 담지체 상에 남은 토너를 회수하는 회수 부재와, 상기 회수 부재가 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 토너를 반송하는 반송 부재를 구비하고, 상기 상 담지체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 상기 전사 부재는 토너 상의 단부 영역을 남겨서 기록재에 전사하고, 상기 반송 부재는 상기 토너 수용기의 중앙 방향으로 토너를 반송하는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토너를 담지하는 토너 담지체와, 상기 토너 담지체로부터 회수한 토너를 수납하는 토너 수용기와, 상기 토너 수용기 내의 검지 위치의 토너를 검지하는 토너 센서와, 상기 토너 수용기 내에 있어서의 제1 영역과, 상기 토너 담지체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 상기 제1 영역보다도 상 기 검지 위치에 가까운 상기 토너 수용기 내의 제2 영역을 구비하고, 상기 제1 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제2 영역에 있어서 토너는 상기 검지 위치 방향으로부터 이격되는 방향으로 이동하는 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 이하의 기재 및 첨부한 도면을 참조하는 것에 의해 명백해질 것이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 적절한 실시 형태를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이하의 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그들의 상대 배치 등은, 본 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 의해 적절히 변경되어야 하는 것이다. 따라서, 특별히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

〔제1 실시 형태〕

이하의 설명에서는, 우선 도1을 이용하여 화상 형성 장치의 개략 구성에 대해 설명하고, 계속해서 도2 내지 도7을 이용하여 제1 실시 형태에 관한 클리닝 장치에 대해 설명한다.

[화상 형성 장치 전체의 설명]

도1은, 화상 형성 장치의 일 형태를 나타내는 전자 사진 화상 형성 장치의 전체 구성을 나타내는 모식 단면도이다.

본 실시 형태에서는, 도1에 도시하는 바와 같이, 경사 방향으로 병설된 상 담지체로 되는 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙용의 4개의 전자 사진 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)(이하, 간단히「감광 드럼(1)」이라 함)을 구비하고 있다. 상 담지체로서의 감광 드럼(1)에 대향한 위치에는, 감광 드럼(1)의 표면에 형성된 토너 상(toner image)이 1차 전사되는 중간 전사체로 되는 중간 전사 벨트(12e)가 구동 롤러(12g), 텐션 롤러(12f) 및 종동 롤러(12h)에 의해 걸쳐 있다. 중간 전사 벨트(12e)를 사이에 두고 구동 롤러(12g)에 대향하는 위치에는 2차 전사 수단(101)이 배치되어 있다.

각 감광 드럼(1)에 형성된 토너 상은, 1차 전사 수단(12a, 12b, 12c, 12d)의 작용에 의해 중간 전사 벨트(12e)에 1차 전사된다. 각 감광 드럼(1)의 주위에는, 그 회전 방향 상류측으로부터 차례로 1차 대전기(2a, 2b, 2c, 2d)(이하, 간단히「1차 대전기(2)」라 함), 현상 수단(40a, 40b, 40c, 40d)(이하, 간단히「현상 수단(40)」이라 함), 클리닝 수단(8a, 8b, 8c, 8d)(이하, 간단히「클리닝 수단(8)」이라 함)이 배치되어 있다.

1차 대전기(2)는 감광 드럼(1)의 표면을 균일하게 대전하기 위한 대전 수단이다. 1차 대전기(2)에 의해 일정하게 대전된 감광 드럼(1)의 표면은, 화상 정보를 기초로 하여 노광 수단(3)으로부터 레이저 빔이 조사되어 정전 잠상이 형성된다. 현상 수단(40)은, 정전 잠상이 형성된 감광 드럼(1)의 표면에 각색의 토너(현상제)를 부착시켜 토너 화상으로서 현상화한다. 클리닝 수단(8)은 전사 후의 감광 드럼(1)의 표면에 잔류한 토너를 제거한다.

한편, 급송 카세트로부터 픽업 롤러(9)에 의해 조출된 기록재(500)는, 도시 하지 않은 분리 수단에 의해 1매씩 분리 급송된다. 그 후, 반송 롤러쌍(13)에 의해 레지스트레이션 롤러쌍(17)으로 보내지고, 레지스트레이션 롤러쌍(17)에 의해 소정의 타이밍으로 중간 전사 벨트(12e)와 2차 전사 수단(101) 사이에 반송된다. 그리고, 2차 전사 수단(101)의 작용에 의해 중간 전사 벨트(12e)에 1차 전사된 토너 상이 기록재(500)에 2차 전사된다.

토너 상이 전사된 기록재(500)는 정착 수단(14)에 의해 토너 상이 정착된 후 배출 롤러쌍(20)에 의해 반송되어, 장치 본체의 상부에 설치된 배출 트레이(21) 상에 배출된다.

[폐토너 반송 수단의 배치 구성의 설명]

다음에, 도2 내지 도5a 및 도5b를 이용하여 2차 전사 수단과, 본 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 구성에 대해 설명한다.

이들의 도면에 있어서, 2차 전사 수단이 되는 회전체로서의 2차 전사 롤러(101)를 예시하고 있다. 2차 전사 롤러(101)의 주위부에는, 표면에 부착된 토너(현상제)를 제거하여 수용하는 클리닝 장치(100)이다. 이 클리닝 장치(100)는, 2차 전사 롤러(101)의 표면에 접촉하여 상기 전사 롤러(101)의 표면에 부착한 토너를 제거하는 클리닝 부재로서의 클리닝 블레이드(111)를 갖고 있다. 또한 클리닝 장치(100)는, 상기 전사 롤러(101)로부터 제거된 토너를 수용하는 수용 용기로서의 폐토너 용기(150)를 갖고 있다. 또한 클리닝 장치(100)는, 상기 용기(150) 내의 토너를 검출하는 토너 검출 수단으로서의 폐토너 검출 장치(350)를 갖고 있다. 이 폐토너 검출 장치(350)는, 상기 전사 롤러(101)의 축방향 중앙에 위치하고 있다. 또한 클리닝 장치(100)는, 상기 용기(150) 내에 있어서 토너를 반송하는 토너 반송 수단으로서의 폐토너 반송 수단(200)을 갖고 있다.

도2에 도시하는 바와 같이, 2차 전사 롤러(101)는 2차 전사 롤러부(101b)와 2차 전사 롤러 코어 부재(101a)로 구성되어 있고, 베어링(110)을 통해 폐토너 용기(150)에 위치 결정되어 있다. 2차 전사 롤러(101)의 일단부에는 2차 전사 롤러 구동 기어(120)가 설치되어 있고, 2차 전사 롤러(101)와 함께 회전하도록 구성되어 있다.

폐토너 용기(150)에는 클리닝 블레이드(111)가 설치되어 있고, 2차 전사 롤러(101)에 대해 소정의 위치에서 정확히 접촉하도록 구성되어 있다. 클리닝 블레이드(111)의 양단부에는 제1 밀봉 부재(112)가 설치되어, 단부로부터의 폐토너 누설을 방지하도록 구성되어 있다. 또한 클리닝 블레이드(111)의 상류에는 스위퍼 스트립(sweeper strip)(113)(도3 참조)이 설치되어 있고, 상류로부터의 폐토너 누설을 방지하도록 구성되어 있다.

폐토너 반송 수단(200)은, 2차 전사 롤러(101)의 축선(S1)과 폐토너 반송 수단(200)의 축선(S2)이 대략 평행해지도록 배치되어 있다. 또한, 폐토너 반송 수단(200)은 클리닝 블레이드(111)와 2차 전사 롤러(101)가 접촉하는 위치의 하방에서, 폐토너 용기(150)의 상부에 배치되어 있다(도3 참조).

폐토너 반송 수단(200)은, 도2에 도시하는 바와 같이 일단부가 폐토너 용기(150)의 내부에 설치된 제1 베어링부(151)에 끼워 맞추어진다. 타단부에는 폐토너 반송 수단(200)과 함께 회전하도록 구성된 폐토너 반송 수단 구동 기어(160)가 설치된다. 폐토너 반송 수단 구동 기어(160)의 원통부(161)가 제2 베어링부(153)와 끼워 맞추어짐으로써, 폐토너 용기(150)에 대한 폐토너 반송 수단(200)의 위치가 결정된다.

제2 밀봉 부재(162)는 폐토너 용기(150)와 폐토너 반송 수단 구동 기어(160) 사이에 배치된다. 이에 의해 폐토너 반송 수단(200)과 폐토너 용기(150)와의 끼워 맞춤부로부터의 폐토너 누설을 방지하도록 구성되어 있다.

중간 기어(170)는 중간 기어 축(154)에 끼워 맞추어 설치되고, 도4에 도시하는 바와 같이 2차 전사 롤러 구동 기어(120)로부터의 구동력을 폐토너 반송 수단 구동 기어(160)에 전달한다. 또한 중간 기어(170)는 갈고리(172)에 의해 빠짐 방지가 구성되어 있다. 또한, 중간 기어(170)에는 중간 기어 플랜지(171)가 설치되어 있다. 중간 기어 플랜지(171)는 2차 전사 롤러 구동 기어(120), 폐토너 반송 수단 구동 기어(160)에 결합하여 양자의 빠짐 방지로 되도록 구성되어 있다.

폐토너 반송 수단(200)은, 상기 용기(150) 내에 있어서 상기 전사 롤러(101)의 축방향 양단부로부터 중앙을 향해 토너를 반송하는 제1 반송부로서의 제1 스크류(210a, 210b)를 갖고 있다. 또한 폐토너 반송 수단은, 상기 전사 롤러(101)의 축방향 중앙으로부터 외측을 향해 토너를 반송하는 제2 반송부로서의 제2 스크류(220a, 220b)를 갖고 있다.

상기 폐토너 반송 수단(200)에 있어서, 제1 스크류(210a, 210b)는, 상기 전사 롤러(101)의 축방향 양단부로부터 중앙을 향해 각각 반대의 나선 방향으로 형성되어 있다. 또한, 제2 스크류(220a, 220b)는, 상기 전사 롤러(101)의 축방향 중앙 으로부터 양단부를 향해 각각 반대의 나선 방향으로 형성되어 있다. 그리고, 폐토너 반송 수단(200)이 도3에 있어서의 시계 회전 방향으로 회전 구동함으로써, 제1 스크류(210a, 210b)는 폐토너 반송 수단(200)의 중앙을 향해 반송력을 발생한다. 동일하게, 폐토너 반송 수단(200)이 도3에 있어서의 시계 회전 방향으로 회전 구동함으로써, 제2 스크류(220a, 220b)는 폐토너 반송 수단(200)의 단부를 향해 반송력을 발생한다. 본 실시 형태에서는 상기의 나선 형상으로 되어 있지만, 도3에 있어서의 폐토너 반송 수단(200)의 회전 방향이 반시계 회전 방향으로 설정되는 구성에서는, 각각의 나선 방향은 반대로 된다.

또한, 폐토너 반송 수단(200)은, 제1 스크류(210a)와 제2 스크류(220a) 사이, 및 제1 스크류(210b)와 제2 스크류(220b) 사이에는, 상기 나선 방향으로 형성된 스크류(반송부)를 설치하지 않는 구성으로 되어 있다.

또한, 제1 스크류(210a, 210b)는 화상 형성 장치의 최대 인쇄 영역의 외측으로부터 내측에 걸쳐 배치되어 있다. 또한 구체적으로는, 제1 스크류(210a, 210b)는, 상기 전사 롤러(101)의 축방향에 있어서 상기 전사 롤러(101)에 접촉하는 상기 클리닝 블레이드(111)의 접촉 영역의 외측으로부터 내측에 걸쳐 설치되어 있다. 이에 의해, 폐토너 용기(150)의 양단부에 축적될 수 있는 폐토너(T)를, 확실히 중앙을 향해 반송할 수 있다.

폐토너 용기(150)로의 폐토너(T)의 축적 레벨을 검출하기 위해, 폐토너 용기(150)의 중앙부에는 폐토너 검출 장치(350)가 배치되어 있다. 폐토너 검출 장치(350)는 투명한 부재로 이루어지는 라이트 가이드이고, 폐토너 용기(150)에 고정 된다. 도5a 및 도5b는 폐토너 용기(150)를 상부로부터 본 상태를 나타내고 있다.

폐토너 검출 장치(350)는, 도5a 및 도5b에 도시하는 바와 같이, 검출광으로서의 적외광(370)의 조사를 행하는 제1 검출면으로서의 제1 조사면(352)과, 상기 적외광(370)의 입사를 행하는 제2 검출면으로서의 제2 입사면(353)을 갖고 있다. 이 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)은, 상기 용기(150) 내에 있어서 토너가 진입할 수 있는 공간을 두고 대향 배치되어 있다. 그리고, 상기 공간에 있어서 상기 2개의 검출면(352, 353)이 교차하는 적외광(370)이 토너에 의해 차단되는지 여부로 토너의 유무를 검출한다.

즉, 폐토너 검출 장치(350)는, 도5a에 도시하는 바와 같이, 폐토너 용기(150)에 수용된 폐토너(T)가 폐토너 검출 장치(350)에 도달할 때까지 축적되어 있지 않은 경우, LED(발광 소자)(360)로부터 발광된 적외광(370)이 제1 입사면(351)으로부터 들어가고, 제1 조사면(352)으로부터 조사된 후 제2 입사면(353)으로부터 들어가고, 제2 조사면(354)으로부터 조사되어 수광 센서(수광 소자)(361)에서 수광되어 검출된다. 이에 의해, 폐토너 용기(150)에 폐토너(T)의 검지가 가능하게 된다.

상기 폐토너 검출 장치(350)가 갖는 2개의 검출면(352, 353)은, 상기 검출광(370)의 광축과 수직으로 교차하도록 형성되어 있다. 상기 폐토너 검출 장치(350)에 있어서의 2개의 검출면(352, 353)은, 폐토너 용기(150) 내의 상부 측벽면에 진입한 상태가 되도록 삽입되어 있다. 이것에 의해 폐토너 검출 장치(350)의 오목부에 폐토너가 축적되는 일없이 청소 부재(300)에 의해 폐토너를 검출면(352, 353)으로부터 제거할 수 있다.

또한, 폐토너 용기(150)의 내부는 2차 전사 롤러(101)로부터 제거된 폐토너(T)가 항상 비산하고 있다. 이 비산한 폐토너(T)가 폐토너 검출 장치(350)에 부착됨으로써, 수광 센서(361)에서의 수광 광량이 감소하거나 차광될 우려가 있다. 이것을 방지하기 위해, 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)을 청소하는 청소 부재(300)(도2 참조)가 설치되어 있다. 이 청소 부재(300)에 의해 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)을 청소함으로써 수광 센서에서의 수광 광량의 감소나 차광하는 것을 방지한다.

도2 및 도3에 도시하는 바와 같이, 청소 부재(300)는 폐토너 반송 수단(200)과 함께 회전하도록 구성되어 있다. 더 구체적으로는, 청소 부재(300)는 폐토너 검출 장치(350)와 대향하도록 폐토너 반송 수단(200)의 축방향 중앙에 설치되어 있다. 청소 부재(300)는 예를 들어 우레탄 등의 탄성을 가진 부재로 이루어지고, 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353) 사이를 각각의 면에 접촉하면서 통과한다. 이에 의해, 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)에 부착된 폐토너(T)는 제거되어, 비산한 폐토너(T)에 의한 수광 센서(361)에서의 수광 광량이 감소나 차광을 방지할 수 있다.

한편, 폐토너 용기(150)에 충분히 폐토너(T)가 채워지면, 청소 부재(300)에 의한 청소 능력을 넘어 제1 조사면(352)으로부터 제2 입사면(353)으로의 검출광이 폐토너(T)에 의해 차광된다. 폐토너 용기(150)에 충분히 폐토너(T)가 채워지면, 청소 부재(300)는 폐토너(T) 내를 회전하고, 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)의 표면과 미끄럼 마찰하지만, 청소 부재(300)가 통과한 직후에 토너가 충전되게 된다. 즉 도5b에 도시하는 바와 같이, LED(360)로부터 발광된 적외광(370)은 폐토너 검출 장치(350)의 제1 입사면(351)으로부터 들어가고, 제1 조사면(352)으로부터 조사된 후 폐토너(T)에 의해 차광된다. 그로 인해, 수광 센서(361)에서 수광하지 않고, 폐토너 용기(150)는 폐토너(T)가 가득찼다고 판단한다.

[무여백 프린트의 설명]

여기서 도6을 기초로 하여, 기록재(500) 전체면에 걸쳐 화상을 형성하는 무여백 프린트에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 있어서의 화상 형성 장치에서는, 기록재 상에 여백이 형성되는 통상의 프린트 모드(제1 모드)와, 무여백 프린트 모드(제2 모드)를 갖는다. 통상 프린트 모드(「통상 모드」라고도 함)라 함은, 기록재 상의 전체 주위에 걸쳐 여백을 형성하는 모드를 말하고, 무여백 프린트 모드라 함은, 기록재의 어느 한쪽의 모서리에 여백을 형성하지 않는 모드라 한다. 또한, 무여백 프린트는, 기록재의 어느 한쪽의 모서리에 여백이 형성되어 있지 않은 프린트를 말한다.

무여백 프린트 모드에서는, 중간 전사 벨트(12e) 상에 기록재(500)보다도 넓은 범위의 토너 상을 형성한다. 이 토너 상을 2차 전사 롤러(101)에 의해 기록재(500)에 전사함으로써, 기록재(500)에 대한 무여백 기록을 이룰 수 있다. 중간 전사 벨트(12e) 상에 형성된 큰 화상을 기록재에 겹치면, 기록재를 비어져 나오는 토너 상이 발생한다. 이 기록재로부터 비어져 나오는 토너 상은 기록재 상에는 전 사되지 않으므로, 2차 전사 롤러(101) 상에 직접 전사하게 된다. 즉, 무여백 프린트 모드는, 중간 전사 벨트(12e) 상의 토너의 상의 일부분을 남겨서 기록재에 전사되는 것이다. 이것에 의해, 기록재의 단부까지 토너 상 전사를 할 수 있다.

도6을 이용하여 설명하면, 화살표로 나타내는 기록재(500)의 반송 방향 선단부측의 선단부 토너 상(501)과, 반송 방향 후단부측의 후단부 토너 상(502) 및 기록재(500)의 양단부측의 양단부 토너 상(503)은 기록재(500)에 전사되지 않고 2차 전사 롤러(101) 상에 전사된다. 이 2차 전사 롤러(101) 상의 토너는, 클리닝 블레이드(111)에 의해 제거되어 폐토너 용기(150)에 저장된다.

[폐토너 반송 수단의 작용의 설명]

도7은 본 실시 형태의 구성에 있어서 무여백 프린트를 행했을 때, 폐토너의 퇴적 상태의 변화를 나타내고 있다.

무여백 프린트를 행했을 때, 폐토너 용기(150) 내에서는, 중앙부에서의 폐토너(T)의 퇴적에 비해 양단부에 폐토너(T)가 집중적으로 퇴적한다. 전술한 바와 같이, 2차 전사 롤러(101) 상에는, 기록재의 양단부측의 토너 상(503)이 전사되고, 이것이 폐토너 용기(150)에 들어가기 때문이다. 무여백 프린트 모드를 계속적으로 실행하면, 양단부에 퇴적한 폐토너(T)가, 도7의 상태 A에 도시하는 바와 같이 폐토너 용기(150)의 상부에 배치된 폐토너 반송 수단(200)에 도달한다. 폐토너 반송 수단(200)이 회전하고 있으므로, 구동 기어측에 퇴적한 폐토너(T)는 제1 스크류(210a)에 의해 중앙을 향해 반송된다. 동일하게, 구동 기어와는 반대측에 퇴적한 폐토너(T)는 제1 스크류(210b)에 의해 중앙을 향해 반송된다. 그로 인해, 퇴적 하는 폐토너(T)에는 길이 방향 양단부로부터 중앙을 향해 압력이 가해져 압입되고, 도7의 상태 B에 도시하는 바와 같이 폐토너(T)가 중앙을 향해 퇴적해 간다.

또한 무여백 프린트가 계속된 경우, 폐토너(T)가 길이 방향 중앙의 제2 스크류(220a, 220b)에 도달한다. 도달한 폐토너(T)는 제2 스크류(220a, 220b)에 의해 길이 방향 중앙으로부터 양측을 향해 반송된다. 제1 스크류(210)와 제2 스크류(220)는 반송 방향이 대향하고 있고, 제1 스크류(210)와 제2 스크류(220) 사이에는 스크류를 설치하고 있지 않기 때문에, 폐토너(T)는 제1 스크류(210)와 제2 스크류(220) 사이에 퇴적된다. 즉, 폐토너 검출 장치(350)의 주변에 퇴적하는 폐토너(T)를 억제할 수 있고, 도7의 상태 C에 도시하는 바와 같이 폐토너(T)가 퇴적해 간다.

상기 구성에 의해, 폐토너 용기(150)가 충분히 폐토너(T)로 채워질 때까지, 폐토너 검출 장치(350)가 퇴적하는 폐토너(T)에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있고, 또한 청소 부재(300)에 의한 청소 능력 이상으로 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 폐토너 용기(150)의 용적을 효율적으로 폐토너(T)로 채울 수 있고, 폐토너 용기(150)의 토너 수용 효율을 향상시키는 동시에, 폐토너 용기(150) 내의 토너의 축적 레벨의 검출을 정확히 행할 수 있다.

〔제2 실시 형태〕

도8을 이용하여 제2 실시 형태에 관한 클리닝 장치에 대해 설명한다. 또한, 화상 형성 장치 전체의 개략 구성은 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 전술한 제1 실시 형태와 동등한 기능을 갖는 부재ㆍ부품에는 동일한 부호를 붙이고, 그 자세한 설명은 생략한다.

본 실시 형태에 관한 클리닝 장치(400)는, 폐토너 용기(156)의 바닥면이, 전사 롤러(101)의 축방향 중앙으로부터 양단부를 향해 하방으로 경사진 테이퍼 형상으로 되어 있다. 도8에 있어서, 폐토너 용기(156)는 폐토너 용기(156)와 일체로 구성되고, 폐토너 검출 장치(350) 근방으로부터 양단부를 향해 하강하도록 구성되는 폐토너 용기 바닥면의 경사면부(155)를 구비한다. 또한, 그 밖의 구성은, 전술한 제1 실시 형태에 있어서의 클리닝 장치(100)와 같은 구성이다.

전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 무여백 프린트를 행했을 때, 중앙부에서의 폐토너(T)의 퇴적에 비해 양단부에 폐토너(T)가 집중적으로 퇴적한다. 무여백 프린트가 계속되면, 양단부에 퇴적한 폐토너(T)가, 폐토너 용기(156)의 상부에 배치된 폐토너 반송 수단(200)에 도달한다. 폐토너 반송 수단(200)은 회전 구동되고 있기 때문에, 구동측에 퇴적한 폐토너(T)는 제1 스크류(210a)에 의해 중앙을 향해 반송된다. 동일하게, 비구동측에 퇴적한 폐토너(T)는 제1 스크류(210b)에 의해 중앙을 향해 반송된다.

이때, 경사면부(155)의 작용에 의해, 폐토너 용기(156)의 양단부로부터 중앙을 향해 폐토너(T)를 반송하는 반송 저항이 커진다. 따라서, 폐토너 용기(150)의 중앙부를 향해 반송되는 폐토너(T)의 양은 감소한다. 그로 인해, 폐토너 검출 장치(350) 주변에 퇴적하는 폐토너(T)가 억제된다. 이에 의해, 폐토너 검출 장치(350)에 의한 오검지를 더 억제할 수 있고, 폐토너 용기(156) 내의 토너의 축적 레벨의 검출을 보다 정확히 행할 수 있어, 폐토너 용기(150)의 토너 수용 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

〔실시 형태3〕

도9 내지 도11a 및 도11b를 이용하여 제3 실시 형태에 관한 클리닝 장치에 대해 설명한다. 또한, 화상 형성 장치 전체의 개략 구성은 전술한 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 전술한 제1 실시 형태와 동등한 기능을 갖는 부재ㆍ부품에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 이하, 본 실시 형태에 관한 클리닝 장치의 구성에 대해 설명한다.

클리닝 장치(401)는, 상기 폐토너 반송 수단(200)에 설치되고, 그 회전에 의해 상기 폐토너 검출 장치(350)에 접촉하여 상기 폐토너 검출 장치(350)를 간헐적으로 청소하는 청소 부재(301)를 갖고 있다.

청소 부재(301)는 우레탄 등의 탄성을 갖는 부재로 이루어진다. 청소 부재(301)는, 도11a에 도시하는 바와 같이 폐토너 검출 장치(350)의 적외광의 광축과 평행한 방향[도9의 축선(S2)의 방향]의 폭(W)이 전술한 2개의 검출면(352, 353) 사이의 거리(L) 보다도 넓게 형성되어 있다. 즉, 청소 부재(301)의 검출면(352, 353)에 접촉하는 부분(301e, 301f)의 폭(W)이 검출면(352, 353) 사이의 거리(L)보다도 넓게 형성되어 있다(Ｗ > L). 또한 상기 청소 부재(301)의 폭(W)은, 상기 2개의 검출면(352, 353) 사이의 공간 내에 있어서 상기 폐토너 반송 수단(200)의 회전 중심[축선(S2)]으로부터 이격될수록 넓게 형성되어 있다.

또한 상기 청소 부재(301)는, 회전 중심과는 반대측의 자유 단부(301a)에, 내측으로 인입되는 절결부(310)가 마련되어 있다. 여기서는, 절결부(310)는 삼각 형상을 하고 있고, 바닥변 4.5 ㎜ 정도, 높이 3.8 ㎜ 정도로 자유 단부(301a)에 바닥면을 갖는 형상으로 되어 있다.

또한 청소 부재(301)는, 자유 단부(301a)와 반대측의 단부가 폐토너 반송 수단(200)의 회전 중심축과 평행해지도록 폐토너 반송 수단(200)에 접착제로 부착되어 있다. 청소 부재(301)는, 이 회전 중심축을 중심으로 하여 회전했을 때, 그 자유 단부(301a)가 폐토너 검출 장치(350)의 오목부 내를 상기 2개의 검출면(352, 353)에 접촉하면서 통과한다. 이때, 도11b에 도시하는 바와 같이, 청소 부재(301)의 자유 단부(301a)가 폐토너 검출 장치(350)의 오목부 바닥면으로부터 이격된 상태로 되고, 절결부(310)가 바닥면을 따라 이격 상태로 통과하도록, 청소 부재(301)가 폐토너 반송 수단(200)에 설치되어 있다.

또한 클리닝 장치(401)는, 상기 폐토너 반송 수단(200)에 설치되고, 상기 폐토너 검출 장치(350)에 접촉함으로써 상기 폐토너 검출 장치(350)에 대한 상기 청소 부재(301)의 위치를 결정하는 가이드 부재(230a, 230b)를 갖고 있다.

구체적으로는, 가이드 부재(230a, 230b)는, 도11b에 도시하는 바와 같이 폐토너 반송 수단(200)의 축방향에 있어서 청소 부재(301) 및 2개의 검출면(352, 353)을 통해 폐토너 검출 장치(350)를 양측으로부터 끼워 지지하도록 설치되어 있다.

가이드 부재(230a, 230b)는 도10에 도시하는 바와 같이 원반형으로 형성되어 있고, 2개의 원반면은 축방향 중앙에서 폐토너 검출 장치(350)를 양측으로부터 끼워 지지하고, 또한 폐토너 검출 장치의 양측부(240a, 240b)에 접촉하도록 설치되어 있다. 이 가이드 부재(230a, 230b)에 의해, 청소 부재(301)의 중심선이 폐토너 검출 장치(350)의 각 검출면(352, 353)으로부터 같은 거리에 있도록 위치가 결정된다. 이에 의해, 검출면(352, 353)과 청소 부재(301) 사이의 부재간의 덜걱거림, 혹은 부재의 크기의 변동에 의해, 청소 부재(301)가 검출면(352, 353)에 대해 헛돌거나, 혹은 일부만의 접촉에 의한 불충분한 청소를 방지할 수 있다. 따라서, 청소 부재(301)가 검출면(352, 353)에 확실히 접촉하여 청소할 수 있다. 또한 청소 부재(301)가 검출면(352, 353)을 통과할 때에 확실히 접촉한 상태라도, 만곡하는 크기가 달라서 검출면(352, 353)에 접촉하는 힘이 크게 달라 2개의 검출면(352, 353) 사이에서 청소성에 불균일이 생겨 버리는 일이 없다. 따라서, 상기 청소 부재(301)에 의해, 대략 동일한 힘으로 2개의 검출면(352, 353)에 접촉하여 각 검출면(352, 353)에 대해 균일하게 청소할 수 있다.

또한 도10에 도시하는 바와 같이, 상기 원반형의 가이드 부재(230a, 230b)는, 그 외주면이, 클리닝 블레이드(111)를 용기(150)에 설치하기 위한 판 부재(지지 부재)(111a)에 접촉하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 청소 부재(301)가 검출면(352, 353) 사이에 진입할 때에 받는 반력에 의해, 청소 부재(301) 및 가이드 부재(230a, 230b)가 폐토너 검출 장치(350)로부터 이격되는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있고, 청소 부재(301)에 의해 보다 확실히 검출면(352, 353)을 청소할 수 있다.

폐토너 반송 수단(200)의 회전 중심축은 상기 검출면(352, 353)을 통과하는 검출광[도11a 및 도11b의 적외광(370)]의 광축과 평행의 관계로 되어 있다. 또한 가이드 부재(230a, 230b)에 의해 폐토너 용기(150) 내에 있어서 반송되는 폐토너의 이동 방향과 평행의 관계가 되어 있다. 또한 가이드 부재(230a, 230b)가 폐토너 검출 장치(350)를 양측으로부터 끼우도록 구성되고, 폐토너의 이동 방향에 대해 수직으로 되도록 배치되어 있다. 이로 인해 가이드 부재(230a, 230b)는, 2차 전사 롤러의 축방향 중앙으로부터 양단부를 향해 토너를 반송하는 제2 반송부로서의 제2 스크류(220a, 220b)에 의해, 폐토너 검출 장치(350)의 주변에 퇴적하는 폐토너(T)를 억제하는 동시에, 폐토너 검출 장치(350)에 인입되어 오는 폐토너량을 억제할 수 있어, 이에 의해 또 오검지를 방지할 수 있다.

이와 같이, 가이드 부재(230a, 230b)가 폐토너 검출 장치(350)에 항상 접촉하고, 폐토너 검출 장치(350)에 대한 청소 부재(301)의 위치가 결정된다. 따라서, 폐토너 반송 수단(200)이 회전함으로써, 이것에 설치된 청소 부재(301)는 만곡한 상태로서 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353) 사이를 각각의 면(352, 353)에 접촉하면서 통과한다. 도7에 있어서 청소 부재(301)에 기입된 점선(301c, 301d)은 검출면(352, 353)에 접촉하여 통과할 때에 만곡하는 부위를 나타낸다. 이에 의해, 제1 조사면(352)과 제2 입사면(353)에 부착된 폐토너(T)는 제거되어, 비산한 폐토너(T)에 의한 수광 센서(361)에서의 수광 광량의 감소나 차광을 방지할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 폐토너 용기(150)의 토너 수용 효율을 향상시키는 동시에, 폐토너 용기(150) 내의 토너의 축적 레벨의 검출을 정확히 행할 수 있다. 또한, 가이드 부재(230a, 230b)에 의해 폐토너 검출 장치(350)에 대해 청소 부재(301)가 위치 결정되므로, 용기 내의 검출 면(352, 353)에 부착된 토너를 청소 부재(301)에 의해 보다 확실히 제거할 수 있다. 따라서, 오검지할 우려가 거의 없어, 정확한 검출을 안정적으로 행할 수 있다.

또한, 그 밖의 구성은 전술한 실시 형태에 있어서의 클리닝 장치와 대략 마찬가지이다.

〔제4 실시 형태〕

전술한 실시 형태에서는 토너를 제거하는 대상으로 되는 회전체로서, 2차 전사 롤러를 예시했지만, 본 실시 형태는 중간 전사 벨트(12e) 상의 토너를 제거하는 클리닝 장치로서, 제3 실시 형태의 클리닝 장치(401)와 대략 동일한 구성의 클리닝 장치(402)를 도시한다. 제3 실시 형태의 클리닝 장치(401)와 동일한 기능의 구성물은 동일한 기호를 붙이고 있다. 클리닝 장치(402)는 중간 전사 벨트(12e)를 통해 종동 롤러(12j)에 대향하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 텐션 롤러(12i)가 중간 전사 벨트(12e)에 텐션을 부여하고 있다.

전술한 바와 같이, 무여백 프린트시에는, 중간 전사 벨트(12e) 상에는, 기록재보다도 큰 토너 상이 형성된다. 그리고, 기록재보다도 크게 형성된 부분의 토너는 2차 전사 롤러(101)에 부착된다. 그러나, 모두 2차 전사 롤러(101)의 표면에 부착되는 것은 아니고, 중간 전사 벨트(12e) 상에는 2차 전사 롤러(101)에 부착되지 않는, 소위 전사 잔류 토너가 남는다. 이 전사 잔류 토너의 양은 기록재가 있는 부분보다도 기록재가 없는 부분 쪽이 많아진다. 표면성 등에 있어서, 기록재와 2차 전사 롤러(101)는 달라, 기록재로의 전사 효율을 높게 하는 전사 조건의 설정 을 하고 있기 때문이다. 그러면, 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(12e) 상에 남는 토너의 양이, 길이의 양측이 많은 경향이 된다. 그리고, 중간 전사 벨트(12e) 상의 잔류 토너를 회수하는 클리닝 장치(402)의 회수 토너의 분포로서, 다른 실시 형태의 다른 클리닝 장치(401) 등과 마찬가지로 길이의 양측이 많아진다. 따라서, 다른 실시 형태와 마찬가지로, 클리닝 장치(402) 내에서 토너를 길이 방향으로 이동시켜, 클리닝 장치(402) 내의 토너량 검지의 정확성을 확보한다.

〔그 밖의 실시 형태〕

상기 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서는, 클리닝 장치가 2차 전사 롤러(101)의 청소를 하는 것으로서 도시되어 있었지만, 기록재를 반송하는 것으로서, 소위 기록재 담지체 벨 등의 청소를 해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 기록재 담지체를 사용하여, 상기 기록재 담지체에 담지된 기록재에 각색의 토너 상을 순차 겹쳐서 전사하는 화상 형성 장치라도 좋다.

상기 제4 실시 형태는, 중간 전사 벨트(12e)의 클리닝 장치(402)를 도시했지만, 토너 상 담지체의 클리닝 장치로서, 소위 감광 드럼의 클리닝 장치로 해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 감광 드럼으로부터 직접, 기록재에 토너 상을 전사하는 경우에는 특히 유효하다.

전술한 실시 형태에서는, 화상 형성 장치로서 프린터를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 복사기, 팩시밀리 장치 등의 다른 화상 형성 장치나, 혹은 이들의 기능을 조합한 복합기 등의 다른 화상 형성 장치라도 좋다. 또한, 기록재 담지체를 사용하여, 상기 기록재 담지체에 담지된 기록재에 각 색의 토너 상을 순차 겹쳐서 전사하는 화상 형성 장치라도 좋다. 이들의 화상 형성 장치에 있어서의 클리닝 장치에 본 발명을 적용하는 것에 의해 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 회수 용기 내의 토너량을 보다 정확히 파악하는 것 또는, 토너 회수 용기의 토너 수용 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

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토너 상을 담지하는 이동 가능한 상 담지체와,

상기 상 담지체 상의 토너 상을 기록 부재에 전사하는 전사 부재와,

상기 전사 부재 상에 부착된 토너를 세척하는 클리닝 부재와,

상기 클리닝 부재에 의해 세척된 토너를 수용하는 토너 수용기와,

상기 토너 수용기 내에 수용된 토너를 반송하는 반송 부재와,

상기 상 담지체의 이동 방향에 직교하는 방향으로 상기 토너 수용기의 중심 영역에 위치하고, 상기 토너 수용기 내의 검출 위치에서 토너를 검출하는 토너 센서를 포함하는 화상 형성 장치이며,

상기 화상 형성 장치는 상기 상 담지체 상의 상기 토너 화상이 형성되는 기록재에 상응하는 제1 영역 전체를 포함하면서 제1 영역보다 더 넓은 제2 영역 내에 토너 화상을 형성하고, 기록재의 단부까지 토너 화상을 전사하는 무여백 프린트 모드를 갖고,

상기 반송 부재는 제2 영역에서 제1 영역을 제외한 영역에 대응하는 위치의 토너를 검출 위치쪽 방향으로 반송하는 제1 스크류와, 제1 스크류와 검출 위치 사이의 위치의 토너를 검출 위치쪽 반대 방향으로 반송하는 제2 스크류를 포함하는 화상 형성 장치.
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제9항에 있어서, 상기 반송 부재는 검출 위치에서 상기 토너를 세척하는 제2 클리닝 부재를 구비하고,

상기 제2 클리닝 부재는 반송 부재의 회전에 따라 회전하는 화상 형성 장치.
제13항에 있어서, 상기 토너 센서는 검출광을 발광하는 발광 소자와,

상기 검출광을 조사하는 조사면과,

상기 조사면으로부터 조사된 검출광이 도입되는 입사면과,

상기 입사면으로부터 수광된 광을 수광하는 수광 소자를 포함하고,

상기 제2 클리닝 부재는 상기 검출 위치에서 상기 조사면과 입사면을 세척하는 화상 형성 장치.