KR100966930B1

KR100966930B1 - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100966930B1
Application number: KR1020080010721A
Authority: KR
Inventors: 유끼히로 미우라; 다까유끼 스즈끼; 다까시 야하기
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2010-06-30
Also published as: EP1953605A2; EP1953605A3; CN101266438A; KR20080072577A; JP4902376B2; US7742710B2; JP2008191232A; CN101266438B; US20080187357A1

Abstract

화상 형성 장치는, 정전 잠상이 형성되는 화상 담지 부재와, 상기 정전 잠상을 현상제로 형상하기 위한 현상 장치와, 상기 장치의 주 조립체에 구비된 장착부에 착탈식으로 장착 가능하고, 현상제를 수용하는 현상제 용기와, 현상제를 상기 장착부에 장착된 현상제 용기로부터 현상제 용기의 외부로 배출하기 위한 배출 장치와, 상기 배출 장치로부터 현상제를 수용하고, 상기 현상제 용기의 용량보다 큰 제1 소정량을 초과하는 현상제의 양을 수용하기 위한 제1 현상제 수용부와, 상기 제1 현상제 수용부에서 현상제의 양을 검지하기 위한 제1 검지 장치와, 상기 제1 현상제 수용부의 현상제를 제1 현상제 수용부의 외부로 공급하기 위한 제1 공급 장치와, 상기 제1 공급 장치로부터 현상제를 수용하고 제2 소정량을 초과하는 현상제의 양을 수용하기 위한 제2 현상제 수용부와, 상기 제2 현상제 수용부의 현상제의 양을 검지하기 위한 제2 검지 장치와, 상기 제2 현상제 수용부로부터 현상 장치로 현상제를 공급하기 위한 제2 공급 장치와, 상기 현상제 용기에 현상제가 수용될 때, 제1 검지 장치의 검지 결과에 따라 제1 현상제 수용부의 현상제의 양이 제1 소정량 이상이 되고, 제2 검지 장치의 검지 결과에 따라 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량 이상이 되고, 상기 현상제 용기가 사실상 비게 될 때, 제1 현상제 수용부의 현상제의 양은 제1 소정량보다 적게 되어 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량보다 적게 될 때까지 화상 형성 작업을 지속시키도록 상기 배출 장치를 제어하는 제어기를 포함한다.

화상 형성 장치, 화상 담지 부재, 현상 장치, 현상제 용기, 배출 장치, 검지 장치, 현상제 수용부

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자사진 복사기나 프린터와 같은 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자사진 복사기나 프린터와 같은 화상 형성 장치 분야에 있어서, 현상제(토너)로 사용자의 손을 더럽히지 않고 사용자가 현상 장치에 현상제(토너)를 보충하는 것을 용이하게 하기 위해서, 교체 가능한 현상제 카트리지가 채용된다.

일반적으로, 조작성이 우수한 화상 형성 장치의 경우에 있어서, 현상제 카트리지 슬롯은 화상 형성 장치의 주 조립체 위 또는 상부에 위치된다. 현상제 카트리지는 사용자에 의해 현상제 카트리지 슬롯 내에 세팅되도록 구성된다. 현상제 카트리지가 현상제 카트리지 슬롯 내에 장착되면, 현상제 카트리지 내의 현상제는 필요에 따라 주 조립체의 현상제 반송 기구에 의해 현상제 카트리지로부터 화상 형성 장치의 현상 장치로 운반된다.

종래의 현상제 보급 장치에는 현상제 카트리지로부터의 현상제가 일시적으로 저장되는 현상제 저장부가 제공된다. 또한 현상제 저장부 내의 현상제 양을 검지하는 센서가 제공된다. 현상제 카트리지로부터 현상제 저장부로 현상제를 운반하는 작동이 소정 시간 동안 수행되어도, 현상제 저장부 내의 현상제 양이 동일하게 유지되는 것이 검지되는 경우, 현상제 카트리지가 빈 것으로 판단된다. 이어서, 사용자로 하여금 장치 주 조립체 내의 현상제 카트리지를 교체하도록 재촉하는 메시지가 주 조립체의 제어 패널의 모니터 상에 표시된다.

그러나, 화상 형성 작동은 전술된 메시지가 표시되자마자 정지될 필요는 없다. 즉, 화상 형성 작동은 현상제 저장부 내의 현상제 양이 소정값 아래로 떨어질 때까지 계속될 수 있다. 즉, 현상제 저장부 내의 현상제 양이 소정값 아래로 떨어지기 이전에, 화상 형성 작동을 중단되지 않고, 화상 형성 장치의 주 조립체 내의 빈 현상제 카트리지가 교체될 수 있는 경우, 화상 형성 작동은 "다운 타임(down time)" 없이 계속될 수 있다(예를 들면, 일본 특개 2005-84072호 및 2005-241865호)

감광 드럼과 같은 화상 담지 부재 상의 정전 잠상에 현상제를 부착함으로써 화상을 형성하는 전자사진 복사기에 있어서, 현상 장치 내의 현상제의 토너 농도를 적정한 레벨로 유지하는 것은 복사기가 고품질의 화상을 연속으로 출력하는 것을 보장하기 위해서 중요하다. 따라서, 현상 장치를 보충하는 작동은 높은 레벨의 정밀도로 수행되어야만 한다.

따라서, 종래의 현상제 보급 장치(일본 특개 2005-54072호에 개시)의 경우에 있어서, 현상제가 현상제 카트리지로부터 운반되는 양이 현상제 카트리지 내에 남아있는 현상제의 양에 의해 영향을 받아서 안정적으로 유지되기가 어렵기 때문에, 현상제 카트리지로부터의 현상제는 현상제 보급 장치의 현상제 저장부 내에 일시적으로 저장된다. 이어서, 현상제 저장부의 구동은 현상 장치 내의 토너 농도에 기 초하여 제어되어, 현상제가 현상제 장치로 운반되는 양은 높은 정밀도로 제어된다.

현상제가 현상 장치로 운반되는 양을 안정화시키기 위한 다른 방법이 제안되어 왔다(일본 특개 2002-357945호). 이 방법에 따르면, 현상제가 현상 장치로 운반되는 양을 안정화시키기 위해, 화상 형성 장치의 초기 설치 중에 현상제 보급 장치는 현상제 운반 통로를 현상제로 충전하도록 소정 시간 동안 구동되고, 이에 의해 이후 현상제가 현상 장치로 운반되는 양이 안정적으로 유지되는 것을 보장한다.

그러나, 최근의 화상 형성 장치의 작동 속도의 증가 및/또는 POD(프린트-온-디멘드) 사업 분야에서의 화상 형성 장치의 사용(이는 화상 형성 장치가 통상 사용보다 실질적으로 더 과도한 용도로 사용 되게 함)으로, 전술된 종래의 현상 운반 장치는 불만족스럽게 되었다.

따라서, 현상제 카트리지 교체 빈도에 있어서의 감소가 화상 형성 장치가 중단(다운 타임) 없이 연속으로 작동될 수 있는 시간을 증가시킬 수 있기 때문에, 현상제 카트리지가 교체되어야 하는 빈도를 감소시키고, 사용자(작동자)가 장치에 인접하여 머무르는 것을 필요로 하지 않아, 사용자에게 요구되는 시간 및 노동의 양을 감소시키기 위한 방법에 대한 요구가 증가하여 왔다.

그러나, 단순하게 현상제 카트리지의 크기(용량)를 증가시키는 것은 사용자가 현상제 카트리지를 교체할 수 있는 효율을 저하시킨다. 또한, 대량의 현상제로 채워진 현상제 카트리지가 상당히 긴 시간 동안 저장 상태에 있게 되는 경우, 카트리지 내의 현상제는 응고하기 쉽다. 응고된 현상제는 전술된 문제를 부가시키기 쉽다. 즉, 현상제 카트리지의 크기를 단순히 증가시키는 것은 카트리지가 실제 사 용되는 경우 전술된 문제들을 부가시키기 쉽다.

따라서, 사용자가 화상 형성 장치를 조작하는 것을 용이하게 하도록 현상제 보급 장치가 현상제(토너)로 채워진 두 개 이상의 현상제 카트리지를 수용하는 것을 가능하게 하는 다음과 같은 제안이 이루어져 왔다(예를 들면, 일본 특개평 08-137227호 및 10-221939호).

그러나, 복수의 현상제 카트리지가 현상제 보급 장치 내에 장착될 수 있도록 전술된 제안에서 기술된 바와 같이 현상제 보급 장치를 구성하는 것은 복수의 현상제 카트리지 슬롯(현상제 카트리지 검지 수단, 현상제 카트리지 구동 기구, 현상제 카트리지 덮개 개폐 기구 등을 포함)을 필요로 한다. 또한, 어느 현상제 카트리지가 비어 있어서 교체될 준비가 되어 있는지 여부를 판단 및 표시하는 수단을 필요로 한다. 또한, 이러한 제안은 현상제가 현상제 카트리지로부터 배출될 수 있는 양이 현상제 카트리지 내에 잔류하는 현상제 양의 변화에 따라 영향을 받는 문제를 해결하는데 크게 기여하지 않는다.

화상 형성 장치가 중단(다운타임) 없이 연속으로 작동할 수 있는 시간을 연장하기 위한 다른 방법은 현상제 카트리지의 용량(크기)을 증가시키는 것이다. 그러나, 현상제 카트리지의 용량(크기)을 증가시키는 것은 현상제 보급 장치의 크기를 증가시킬 필요가 있고, 이는 현상제 보급 장치(용량이 대형임)를 현상 장치에 인접하여 위치시키는 것을 어렵게 만든다. 게다가, 대용량의 현상제 카트리지를 채용하는 화상 형성 장치의 경우에 있어서, 작동성을 위해 그 현상제 보급 장치가 화상 형성 장치의 주 조립체의 상부 부분에 위치되는 것이 요망된다. 현상제 보급 장치가 화상 형성 장치의 상부 부분에 위치된 상태에서, 현상제 저장부로부터 현상 장치까지의 거리는 종래의 화상 형성 장치에서의 거리보다 더 커져서, 현상제는 종래의 화상 형성 장치에서보다 상대적으로 긴 거리로 반송되어야만 한다. 따라서, 대용량의 현상제 카트리지를 수용할 수 있는 현상제 보급 장치는 현상제를 현상 장치로 운반시키는데 있어서의 정확도가 저하되고, 따라서 현상 장치 내 현상제의 토너 농도가 변동하기 쉽다.

따라서, 전술된 문제들을 고려하여 이루어진 본 발명의 목적은 사용자가 현상제 카트리지를 교체하여야 하는 빈도가 실질적으로 줄어들어서, 사용자가 현상제 카트리지를 교체하기 위해 하여야하는 일량이 종래의 화상 형성 장치보다 적어지면서도, 현상제가 현상 장치로 운반되는 양에 있어서도 안정적인 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 태양에 따라, 정전 잠상이 형성되는 화상 담지 부재와, 상기 정전 잠상을 현상제로 현상하기 위한 현상 장치와, 상기 장치의 주 조립체에 구비된 장착부에 착탈식으로 장착 가능하고, 현상제를 수용하는 현상제 용기와, 현상제를 상기 장착부에 장착된 현상제 용기로부터 현상제 용기의 외부로 배출하기 위한 배출 장치와, 상기 배출 장치로부터 현상제를 수용하고, 상기 현상제 용기의 용량보다 큰 제1 소정량을 초과하는 현상제의 양을 수용하기 위한 제1 현상제 수용부와, 상기 제1 현상제 수용부에서 현상제의 양을 검지하기 위한 제1 검지 장치와, 상기 제1 현상제 수용부의 현상제를 제1 현상제 수용부의 외부로 공급하기 위한 제1 공급 장치와, 상기 제1 공급 장치로부터 현상제를 수용하고 제2 소정량을 초과하는 현상제의 양을 수용하기 위한 제2 현상제 수용부와, 상기 제2 현상제 수용부의 현상제의 양을 검지하기 위한 제2 검지 장치와, 상기 제2 현상제 수용부로부터 현상 장치로 현상제를 공급하기 위한 제2 공급 장치와, 상기 현상제 용기에 현상제가 수용될 때, 제1 검지 장치의 검지 결과에 따라 제1 현상제 수용부의 현상제의 양이 제1 소정량 이상이 되고, 제2 검지 장치의 검지 결과에 따라 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량 이상이 되고, 상기 현상제 용기가 사실상 비게 될 때, 제1 현상제 수용부의 현상제의 양은 제1 소정량보다 적게 되어 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량보다 적게 될 때까지 화상 형성 작업을 지속시키도록 상기 배출 장치를 제어하는 제어기를 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.

본 발명은 사용자가 현상제 카트리지를 교체하여야 하는 빈도가 실질적으로 줄어들어서, 사용자가 현상제 카트리지를 교체하기 위해 하여야하는 일량이 종래의 화상 형성 장치보다 적어지면서도, 현상제가 현상 장치로 운반되는 양에 있어서도 안정적인 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 이러한 목적, 특징 및 장점 그리고 다른 목적, 특징 및 장점이 첨부 도면과 연계된 본 발명의 양호한 실시예의 다음 설명을 검토함으로써 더욱 명백 해질 것이다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예에 있어서의 화상 형성 장치가 첨부 도면을 기준으로 더 상세히 설명될 것이다.

[제1 실시예]

(1) 화상 형성 장치의 일예

도3은 본 발명의 제1 실시예에서의 화상 형성 장치의 개략 단면도이며, 장치의 전체적인 구조를 도시한다. 이러한 화상 형성 장치는 중간 전사 벨트 및 4개의 감광 부재를 채용하는 전자사진 풀-컬러 레이저 프린터이다. 4개의 감광 드럼은 평행하게 병렬로 배치된다(탠덤식으로 배열). 화상 형성 장치는 제어 회로(100 : CPU)에 접속되는 외부 호스트 장치(200)로부터 입력되는 전기적인 화상 신호를 반영한 화상을 기록재(P) 용지 상에 출력한다. 외부 호스트 장치(200)는 컴퓨터 및 이미지 리더 등이다.

프린터(1)는 프린터 주 조립체의 내부 공간에서 평행하게 병렬로 배치되는 4개의 화상 형성부(Y, M, C, K)를 갖는다(제1 내지 제4 화상 형성부는 도면에서 좌측으로부터 우측으로 카운팅함). 4개의 화상 형성부는 그 구조에 있어 동일하다. 각각의 화상 형성부는 전자사진 화상 형성 시스템을 구성하고, 레이저 광 빔으로 주연면을 주사함으로써 전자사진 부재의 주연면을 노광하는 노광 방법을 채용한다. 각각의 화상 형성부는 또한 드럼(2) 형태인 화상 담지 부재인 전자사진 감광 부재(이하, 간단하게 드럼으로 칭함)를 가진다. 도2 및 도3을 참조하면, 프린터(1)는 드럼(2)을 처리하기 위한 복수의 전자 사진 처리 수단, 구체적으로는 대전 장 치(3), 레이저 스캐너 유닛(4), 현상 장치(5 : 현상기), 1차 전사 롤러(6) 및 드럼 클리닝 장치(7) 등을 가진다. 제1 내지 제4 화상 형성부(Y, M, C, K)의 현상 장치(5)에는, 현상제인 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 색상 토너(입자 직경 5 내지 10 μm)가 일대일로 대응하여 저장된다.

프린터(1)의 주 조립체는 유전 물질로 형성되는 무단 및 가요성 전사 부재인 중간 전사 벨트(8)를 가진다. 이러한 벨트(8)는 3개의 롤러, 즉 구동 롤러(9), 종동 롤러(10) 및 2차 전사 롤러(11)에 의해 지지되어서, 3개의 롤러 주위에서 잡아 당겨져 늘려져 있다. 벨트(8)의 이동 방향의 관점에서, 종동 롤러(10)는 제1 화상 형성부(Y)의 상류측에, 구동 롤러(9)는 제4 화상 형성부(K)의 하류측에 위치된다. 또한, 벨트(8)의 이동 방향 관점에서, 2차 전사 롤러(11)는 구동 롤러(9)와 종동 롤러(10) 사이에 위치되어, 두 개의 롤러(9, 10) 아래에 위치 설정된다. 또한, 벨트 루프의 상부와 대응하는 벨트(8)의 일부분의 외면은 각각의 화상 형성부(Y, M, C, K)의 드럼(2)의 주연면의 최하부와 접촉한다. 프린터(1)는 무단 벨트(8)의 외면을 세척하기 위한 벨트 클리닝 장치(12)를 가진다. 벨트 클리닝 장치(12)는 종동 롤러(10)로부터 벨트(8)의 반대 측면 상에 위치된다.

벨트(8)가 형성하는 루프의 내측면 상에 위치되는 4개의 1차 전사 롤러(6)가 존재한다. 이들은 벨트(8)가 각각의 드럼(2) 및 대응하는 전사 롤러(6) 사이에 존재하는 상태에서, 화상 형성부(Y, M, C, K)의 드럼(2)의 최하면부에 대해 가압되어 유지된다. 드럼(2)과 벨트(8) 사이의 접촉 영역은 1차 전사 닙부(T1)이다.

또한, 프린터(1)는 2차 전사 롤러(11 : 내향 전사 롤러)로부터 벨트(8)의 반 대 측면 상에 위치되는 2차 전사 롤러(13 : 외향 전사 롤러)를 가진다. 벨트(8)와 제2 전사 롤러(13) 사이의 접촉 영역은 2차 전사 닙부(T2)이다.

프린터(1)의 풀-컬러 화상 작동은 다음과 같다. 의도하는 풀-컬러 화상을 나타내는 전기적인 화상 신호가 외부 호스트 장치(200)로부터 제어 회로(100)로 입력된다. 제어 회로(100)는 프린터(1)의 화상 형성 작동 전체를 제어한다. 전기적인 화상 신호가 입력되면, 제어 회로(100)는 필요에 따라 신호를 처리하고, 화상 형성 시퀀스를 수행하도록 제1 내지 제4 화상 형성부(Y, M, C, K)를 소정 타이밍에 구동시킨다. 각각의 화상 형성부가 구동되면, 화상 형성부의 드럼(2)은 화살표에 의해 표시된 반시계 방향으로 소정 원주 속도로 회전 구동되고, 벨트(8)는 구동 롤러(9)에 의해 화살표(도3 참조)에 의해 표시된 시계 방향으로 드럼(2)의 원주 속도와 동일한 속도로 원운동된다. 드럼(2)이 회전되는 동안, 그 주연면은 1차 대전 장치(3)에 의해 소정 극성 및 전위로 균일하게 대전된다. 이어서, 드럼(2) 주연면의 균일하게 대전된 부분은 레이저 주사 유닛(4)에 의해 노광된다. 더 구체적으로, 레이저 주사 유닛(4)은 제어 회로(100)에 의해 출력된 전기 신호, 즉 제어 회로(100)에 의해 처리된 전기적인 화상 신호에 따라 빔을 변조시키면서 출력하는 레이저 광(L)의 빔으로 드럼(2)의 주연면의 균일하게 노광된 부분을 주사한다. 그 결과, 노광 패턴을 반영하는 정전 잠상이 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 이러한 정전 잠상은 현상 장치(5)에 의해 토너 화상으로 현상된다.

전술된 바와 같은 전자사진 프로세스를 통해, 단색의 토너 화상이 각각의 화상 형성부의 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 더 구체적으로, 제1 화상 형성 부(Y)에서는, 의도하는 풀-컬러 화상의 옐로우 성분에 대응하는 옐로우 토너 화상이 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 제2 화상 형성부(M)에서는, 의도하는 풀-컬러 화상의 마젠타 성분에 대응하는 마젠타 토너 화상이 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 제3 화상 형성부(C)에서는, 의도하는 풀-컬러 화상의 시안 성분에 대응하는 시안 토너 화상이 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 제4 화상 형성부(K)에서는, 의도하는 풀-컬러 화상의 블랙 성분에 대응하는 블랙 토너 화상이 드럼(2)의 주연면 상에 형성된다. 이들 단색의 토너 화상은 소정의 제어 타이밍으로 형성된다.

이어서, 제1 화상 형성부(Y)의 1차 전사 닙부(T1)에 있어서, 드럼(2) 상에 형성된 색상(Y)의 토너 화상이 회전 구동되고 있는 벨트(8) 상으로 전사(1차 전사)된다. 다음, 제2 화상 형성부(M)의 1차 전사 닙부(T1)에 있어서, 드럼(2) 상에 형성된 색상(M)의 토너 화상이 회전 구동되고 있는 벨트(8) 상으로 전사(1차 전사)됨으로써, 전술된 색상(Y)의 토너 화상 위에 겹쳐진다. 유사하게, 제3 및 제4 화상 형성부(C, K)의 1차 전사 닙부(T1)에 있어서, 드럼(2) 상에 형성된 색상(C, K)의 토너 화상이 회전 구동되고 있는 벨트(8) 상으로 일대일로 순차적으로 전사(1차 전사)된다. 즉, 4개의 색상(Y, M, C, K)의 토너 화상이 벨트(8) 상에 하나씩 순차적으로 겹쳐져서 전사된다. 그 결과, 단일의 미정착 풀-컬러 화상이 벨트(8) 상에 합성 형성된다.

각각의 전사 닙부(T1)에 있어서 드럼(2)으로부터 벨트(8)로의 토너 화상의 1차 전사와 관련하여, 소정의 바이어스가 전원부로부터 1차 전사 롤러(6)로 인가된 다. 그 결과, 토너 화상이 드럼(2)으로부터 벨트(8)로 정전식으로 전사된다.

또한, 각각의 화상 형성부(Y, M, C, K)에 있어서, 드럼(2)의 주연면의 주어진 영역이 1차 전사 닙부(T1)를 지나 이동한 이후에, 드럼의 주연면의 주어진 영역은 드럼 클리닝 장치(7)에 세척되고, 1차 전사 이후 드럼(2)의 주연면 상에 잔류하는 토너 입자는 드럼 클리닝 장치(7)에 의해 제거된다. 드럼(2) 주연면의 세척된 영역은 다음 화상 형성 사이클에서 사용된다.

이어서, 벨트(8)가 계속하여 회전되는 경우, 벨트(8) 상에서 합성 형성된 미정착 풀-컬러 토너 화상은 벨트(8)의 운동에 의해 2차 전사 닙부(T2)로 반송된다.

프린터(1)의 주 조립체에는 복수 용지의 기록재(P)가 카세트(16)의 리프터 판(17) 상에 적재되어 위치되어 주 조립체 내부로 급송되도록 위치 설정되는 기록지 카세트(16)가 제공된다. 전술된 화상 형성 작동이 수행되는 동안, 기록재(P) 용지는 용지 분리 및 급송 유닛(18)에 의해 1매씩 주 조립체로 급송된다. 주 조립체로 급송된 이후에, 각각의 기록재(P)는 한 쌍의 레지스트레이션 롤러를 포함하고 이에 의해 기록재(P)가 정합되는 레지스트레이션 유닛(20)에 도달할 때까지, 용지 반송 유닛(19)에 의해 장치 주 조립체로 추가로 반송된다. 이어서, 기록재(P)는 벨트(8) 상의 토너 화상(풀-컬러 화상)의 운동과 동기하여 2차 전사 닙부(T2)로 반송되고, 이어서 벨트(8)와 2차 전사 롤러(13 : 내향 전사 롤러) 사이에 끼워진 상태가 유지되면서 2차 전사 닙부(T2)를 통해 반송된다. 기록재(P)가 2차 전사 닙부(T2)를 통해 반송되는 동안, 소정의 바이어스가 전원부로부터 2차 전사 롤러(13)로 인가된다. 그 결과, 벨트(8) 상에서 단일의 미정착 풀-컬러 토너 화상을 구성 하는, 벨트(8) 상의 색상이 다양한 토너 화상이 기록재(P) 상으로 일괄적으로 전사(2차 전사)된다.

2차 전사 닙부(T2)를 나온 이후에, 기록재(P)는 벨트(8)로부터 분리되어, 기록재 반송 방향의 관점에서 정착 장치(22)의 상류측으로 바로 직전에 위치되는 기록재 반송 장치(21)에 의해 정착 장치(22) 내부로 도입된다. 본 실시예에서의 정착 장치(22)는 정착을 위해 열 및 압력을 사용하고 한 쌍의 롤러, 더 구체적으로는 가열 롤러(22a) 및 가압 롤러(22b)로 구성되는 정착 장치이다. 기록재(P)는 두 개의 롤러(22a, 22b) 사이의 접촉 영역인 정착 닙부 내부로 도입되고, 두 개의 롤러(22a, 22b)에 의해 핀칭되어 유지되면서 정착 닙부를 통해 반송된다. 기록재(P)는 정착 닙부를 통해 반송되면서 열 및 압력을 받게 된다. 그 결과, 기록재(P) 상에 색상이 다양한 토너 화상은 용융 및 혼합됨으로써, 단일의 풀-컬러 화상이 된다. 이어서, 기록재(P) 및 그 위의 풀-컬러 화상이 냉각됨에 따라, 풀-컬러 화상은 기록재(P) 표면에 정착되어, 풀-컬러 인쇄가 획득된다.

벨트(8)로부터의 기록재(P)의 분리 이후 벨트(8)가 계속 회전함에 따라, 기록재(P)가 분리되었던 벨트(8) 부분은 벨트 클리닝 장치(12)에 의해 세척되어, 2차 전사 이후 벨트(8) 상에 잔류하는 토너 입자는 벨트 클리닝 장치(12)에 의해 벨트(8)로부터 제거되어서, 이어지는 화상 형성 사이클을 위해 준비된다.

프린터(1)가 편 인쇄 모드인 경우, 기록재(P)는 정착 장치(22)를 나온 이후에 배지 유닛(23)에 의해 운반 트레이(24)로 배출된다. 프린터(1)가 양면 인쇄 모드인 경우, 기록재(P)는 첫 번째로 정착 장치(22)를 나온 이후, 즉 기록재(P)의 양 면 중 일면에 대한 화상의 형성 및 정착 이후에 반전 유닛(25)으로 반송된다. 반전 유닛(25)에서, 기록재(P)는 위 아래가 바뀐다. 이어서, 기록재(P)는 양면 인쇄를 위해 기록재 반송 유닛(6)을 통해 반송된다. 이어서, 두 번째로 급지 반송 유닛(19)을 통해 레지스트레이션 유닛(20)으로 반송된다. 이어서, 기록재(P)는 두 번째로 제2 전사 닙부(T2)를 통해 반송된다. 토너 화상이 제2 전사 닙부(T2)를 통해 반송되는 동안, 색상이 다양한 토너 화상이 기록재(P)의 제2면(반대 표면) 상에 전사된다. 이어서, 기록재(P)는 편면 인쇄 모드에서 반송된 것과 동일한 기록재 경로를 통해 반송된다. 이어서, 이 시점에서 양 표면에 화상을 가지는 기록재(P)가 운반 트레이(24)로 배출된다.

(현상제 보급 장치)

각 화상 형성부(Y, M, C, K)의 현상 장치(5)는, 드럼(2)의 정전 잠상을 현상하기 위해 현상제(토너)를 이용한다. 따라서, 현상 장치(5) 내의 현상제는 점진적으로 소비된다. 따라서, 현상 장치(5)는 적시에 적량의 현상제를 보충(replenish)할 필요가 있다. 따라서, 프린터(1)는 현상제를 각각의 현상 장치(5)에 보충하기 위한 현상제 보급 장치를 구비한다. 또한, 토너와 캐리어로 이루어진 현상제를 사용하는 현상 장치의 경우에, 현상제의 토너가 소비된다. 따라서, 토너와 캐리어로 이루어진 현상제를 사용하는 현상 장치는 소비된 토너를 보상하기 위해 토너를 보충할 필요가 있다.

도1은 이러한 실시예의 현상제 보급 장치의 전체의 사시도이고, 도2는 현상제 보급 장치 전체의 정면도다.

도3을 참조하면, 프린터(1)의 주 본체의 상방(또는 상부)에 위치된 현상제 카트리지 저장부가 도면부호 500으로 지시된다. 본 실시예의 프린터(1)의 경우에, 각각 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 토너를 포함하는 4개의 현상제 카트리지(51Y, 51M, 51C, 51K)가 현상제 카트리지 저장부(500)에 착탈 교환 가능하게 장착된다.

프린터의 작동 속도가 증가하면서, 특히, 다수의 인쇄를 연속적으로 수행하는 작동에서, 현상제 카트리지 내의 현상제가 소비되는 속도도 증가된다. 따라서, 프린터의 작동 속도의 증가에 따라, 현상제 카트리지의 용량(크기)이 증가되는 경향이 있다. 따라서, 사용자의 현상제 카트리지 교환의 효율성을 고려하여, 현상제 카트리지 저장부(500)는 프린터 주 본체의 상부(상방)에 위치되도록 한다.

프린터(1)는 현상제 카트리지 저장부(500)로부터 화상 형성부(Y, M, C, K)의 현상 장치(5)로 하나씩 현상제를 운반하는 4개의 현상제 보급 장치를 구비한다. 4개의 현상제 보급 장치는 동일한 구조이다. 따라서, 4개의 현상제 보급 장치 중 하나의 구조만이 설명된다.

도4는 하나의 현상제 카트리지(현상제 용기)(51)로부터 대응하는 현상 장치(5)까지 현상제를 운반하는 현상제 보급장치의 일부 절결 사시도이다. 이는 현상제 보급 장치의 구조를 도시한다. 도5는 하나의 현상제 카트리지(현상제 용기)(51)로부터 대응하는 현상 장치(5)까지 현상제가 운반되는 현상제 보급 장치 전체의 부분 절결 정면도이다. 이는 또한 현상제 보급 장치의 구조를 도시한다. 도6은 하나의 현상제 카트리지(현상제 용기)(51)로부터 대응하는 현상 장치(5)까지 현상제를 운반하는 현상제 보급 장치의 부분 절결 개략 측면도이다. 이는 현상제 보급 장치의 제2 부분과 현상 장치 사이의 연결부의 구조를 도시한다.

현상제 보급 장치는 기본적으로 현상제 카트리지 저장부(500), 제1 부분(52) 및 제2 부분(50)으로 구성된다.

현상제 카트리지 저장부(500)는 현상제 카트리지 슬롯(40)과, 배출 수단(64, 51a)을 구비한다. 현상제 카트리지 슬롯(40)은 상이한 색상의 보충용 현상제를 포함하는 현상제 카트리지가 일 대 일로 교체식으로 장착 가능한 슬롯이다. 배출 수단(64, 51a)은 현상제 카트리지로부터 현상제(보충용 현상제)를 배출하기 위한 수단이다. 현상제 카트리지 저장부(500)는 또한 도면에는 도시하지 않았지만 현상제 카트리지 검지 수단, 카트리지 덮개 개폐 기구 등을 구비한다.

현상제 보급 장치의 제1 부분(52)은 제1 소정값의 용량을 갖는 제1 현상제 수용부(52a)를 갖는다. 제1 현상제 수용부(52a)는 현상제 카트리지 저장부(500)의 현상제 배출 수단(51a)으로부터 보충용 현상제를 수용한다. 제1 부분(52)은 또한 제1 현상제량 검지 수단(A57), 제1 현상제 반송 수단(54, 56, 59)을 갖는다. 제1 현상제량 검지 수단(A57)은 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제량을 검지한다. 제1 현상제 반송 수단(54, 56, 59)은 제1 현상제 수용부(52a)로부터 보충용 현상제를 반송한다.

현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은, 제1 현상제 반송 수단(54, 56, 59)이 제2 현상제 수용부(50a)로 반송하는 보충용 현상제를 저장하는 제2 현상제 수용부(50a)를 갖는다. 또한, 제2 현상제 반송 수단(58)과 제2 현상제량 검지 수단(C62)을 갖는다. 제2 현상제 반송 수단(58)은 현상 장치(5)의 현상제 소비에 따라 제2 현상제 수용부(50a)의 보충용 현상제를 대응하는 현상 장치(5)로 반송한다. 제2 현상제량 검지 수단(C62)은 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량을 검지한다.

도1, 2 및 4 내지 6에 도시된 현상제 보급 장치의 구조는 현상제 보급 장치의 작동 시퀀스의 플로우 챠트인 도7a 및 도7b를 참조하여 현상제 보급 장치의 작동 시퀀스에 따라 설명된다. 도7a, 도7b에 주어진 현상제 보급 시퀸스는 제어 수단인 제어 회로(100)에 의해 실행된다.

원통 형상의 현상제 카트리지(51)의 내부 공간에는, 보충용 현상제(토너)가 저장된다. 현상제 카트리지(51)는 사용자에 의해 현상제 카트리지 저장부(500)의 소정의 현상제 카트리지 슬롯에 삽입되어 설정된다.

제어 회로(100)는 현상제 센서(A57)(제1 현상제량 검지 수단)가 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제량이 소정값과 동일 또는 이를 초과하는지 여부를 판단할 때까지 현상제 카트리지 구동 모터(64)를 구동한다. 모터(64)가 구동됨에 따라, 모터(64)에 의해 패들(51a)이 회전되어, 현상제 카트리지(51) 내의 보충용 현상제는 제1 현상제 수용부(52a)로 운반된다. 또한, 전술한 현상제 카트리지 구동 모터(64)와 패들(51a)은 장착된 현상제 카트리지(51)의 보충용 현상제를 배출하기 위한 배출 수단을 형성한다.

즉, 현상제 보급 장치는 제1 현상제 수용부(52a)에 제1 소정값 혹은 이를 초과하는 양의 현상제가 잔류하는 것을 보장하도록 현상제 카트리지(51)로부터 제1 현상제 수용부(52a)로의 보충용 현상제의 운반을 제어한다.

달리 말하면, 현상제 카트리지 저장부(500)의 현상제 카트리지(51)가 비어있지 않으면, 제어 회로(100)는 현상제 보급 장치가 현상제 검지 센서(A57)로부터의 신호에 따라, 제1 현상제 수용부(52a)가 가득 찰 때까지 현상제 카트리지(51)로부터 현상제를 보급하도록 한다. 여기서, 가득 찬다는 것은 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제량이 전술한 소정의 값 또는 이를 초과하는 것을 의미한다.

소정 시간 동안 현상제 카트리지(51)로부터 제1 현상제 수용부(52a)로의 현상제 배출 동작을 행하여도 현상제 센서(A57)가 현상제의 제1 소정값을 검지하지 않으면, 제어 회로(100)는 현상제 카트리지(51)가 비어있다고 판단한다. 그 다음에, 사용자에게 현상제 카트리지 저장부(500)의 현상제 카트리지(51)가 교환 준비되었음을 알리는 메시지를 프린터의 주 조립체의 동작 패널(101)(제어 패널)의 표시 수단에 표시한다.

현상제 보급 장치의 제1 부분(52)은 제1 현상제 수용부(52a)를 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)의 제2 현상제 수용부(50a)에 접속시키는 현상제 반송 파이프(56)를 구비한다. 또한, 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)에는 제1 현상제 수용부(52a)와 현상제 반송 파이프(56)에 각각 한 쌍의 현상제 배출 스크류(54, 59)를 구비한다. 전술한 현상제 반송 파이프(56)와 현상제 배출 스크류(54, 59)는 제1 현상제 수용부(52a)로부터 제1 현상제 수용부(52a)의 보충용 현상제를 배출하는 제1 현상제 배출 수단을 이룬다.

제어 회로(100)는 현상제량을 검지하기 위한 제2 수단인 현상제 검지 센서(C62)에 의해, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)의 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량을 검지한다. 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량이 제2 소정값 미만으로 현상제 검지 센서(C62)에 의해 검지되면, 제어 회로(100)는 현상제 배출 스크류(54, 59)를 구동 수단(도시 생략)에 의해 회전 구동한다. 스크류(54, 49)가 구동됨에 따라, 제1 현상제 수용부(52a)의 보충용 현상제가 현상제 출구(55)를 통해 제1 현상제 수용부(52a)로 이동하고, 현상제 반송 파이프(56)의 현상제 흡입구(56a)로 진입한다. 그 다음에, 현상제는 반송 파이프(56)를 통해 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 반송된다.

즉, 현상제 검지 센서(C62)로부터의 신호에 따라, 제2 현상제 수용부(50a)에 제2 소정량의 현상제를 축적하도록 제1 현상제 반송 수단(54, 56, 59)에 의해 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)으로부터 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 현상제가 반송된다.

현상 장치(5) 내의 현상제량은, 현상제량 검지 수단(도시 생략)에 의해 검지된다. 그 다음에, 검지된 현상제량에 대한 정보는 제어 회로(100)로 피드백된다. 현상 장치(5)의 현상제량이 소정값 미만으로 떨어지는 것을 현상제량 검지 수단에 의해 검지됨에 따라, 제어 회로는 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)의 현상제 반송 스크류(58)의 사용으로 현상 장치(5)를 보충하기 위해 구동 수단(도시 생략)을 활성화한다. 현상 장치(5)에 현상제를 보충하기 위한 이러한 동작은 현상 장치(5)의 현상제량을 대략 소정 수준에서 안정적으로 유지하기 위해 수행된다. 전술한 현상제 반송 스크류(58)는 현상 장치(5)의 현상제 소비에 따라 제2 현상제 수용부(50a)의 보충용 현상제를 현상 장치(5)로 운반하는 제2 현상제 반송 수단이다.

상술한 바와 같이, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)의 제2 현상제 수용부(50a)에는 제2 소정량의 현상제가 있다. 따라서, 현상 장치(5)로 운반되는 현상제량은 안정적으로 유지된다.

현상제 보급 장치의 제1 부분(52)으로부터 소정 시간 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 현상제가 반송되더라도, 현상제 센서(C62)가 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제를 검지하지 못하면, 현상 장치(5) 내의 현상제량을 안정적으로 유지하는 것이 불가능할 것이다. 따라서, 이 때, 제어 회로(100)는 사용자에게 현상제가 소모되었음을 알리는 메시지를 제어 패널(101)의 표시 수단에 표시한다. 그 다음에, 프린터의 주 조립체에 의해 수행되는 인쇄 작동을 정지시킨다.

현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 제1 현상제 수용부(52a)의 제1 현상제량(기준값)은 현상제 카트리지(51)의 용량(현상제 카트리지 내에 저장 가능한 현상제의 양)보다 크게 설정되어 있다. 본 실시예에서는, 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제 용량은 현상제 카트리지(51)의 용량의 약 1.5배이다. 따라서, 프린터(1)가 최초 사용 시에 놓여질 때와 같이 제1 현상제 수용부(52a)가 비어있으면, 초기 신품 현상제 카트리지(51) 내의 전체 현상제가 제1 현상제 수용부(52a)로 배출된 후에 두 번째 현상제 카트리지(51)가 장착될 수 있다. 프린터가 전술한 상태에서 프린터가 개시되는 경우에, 프린터의 주 본체 내의 현상제의 양은 현상제 카트리지(51) 용량의 2개분이다.

따라서, 프린터가 전술한 상태에 있을 때 사용자가 인쇄 작동을 개시하고 프린터에 현상제(토너)의 보급을 행하지 않은 채 인쇄 동작을 계속했을 경우, 우선 현상제 카트리지(51)가 비워지게 되고, 그 다음에, 제1 현상제 수용부(52a)가 비워지게 된다. 또한, 제2 현상제 수용부의 현상제량이 소정의 수준 또는 그 이상 유지할 수 없게 될 때까지 현상제 부족에 의한 인쇄 동작의 차단을 발생하지 않고, 달리 말하면, 인쇄 동작은 계속될 수 있다.

물론, 기록 매체 카세트(16)가 기록 매체(P)를 소모하면 인쇄 작동은 정지된다. 그러나, 일반적으로 이러한 문제는 프린터의 주 조립체 내로 차단되지 않고 급송될 수 있는 기록 매체(용지)의 용지의 필요한 수를 확보하도록 부가의 용지 급송 데크를 갖는 프린터를 제공함으로써 방지될 수 있다.

또한, 일반적인 목적으로 프린터가 사용되더라도, 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 현상제 센서(A57)가 현상제를 검지할 때까지 현상제는 현상제 카트리지(51)로부터 제1 현상제 수용부(52a)로 보급된다. 따라서, 최악의 경우에도, 프린터는 현상제 카트리지의 전체 현상제의 약1.5배[제1 현상제 수용부(52a)의 전체 현상제 + 현상제 카트리지(51) 내의 잔량부]를 소모하는데 걸리는 시간 동안 차단되지 않고 동작할 수 있다.

사용자가 프린터를 차단시키지 않고 동작되는 기간을 연장하기를 원하면, 사용자가 소정의 이유 또는 다른 이유로 프린터에 현상제를 보충할 수 없기 때문에, 인쇄 동작 개시 전에 현상제 카트리지 저장부(500)의 현상제 카트리지(51)를 신품으로 교환하기만 하면 된다. 신품 현상제 카트리지(51)가 끼워진 프린터에서, 프린터는 현상제 카트리지의 전체 현상제의 2.5배[제1 현상제 수용부(52a)의 전체 현상제 + 현상제 카트리지의 전체 현상제]를 소모하는데 걸리는 시간 동안 차단되지 않고 동작할 수 있다.

전술한 바와 같이, 현상제 카트리지 저장부(500)는 프린터의 주 조립체의 상부(상면부)에 위치된다. 따라서, 현상제는 현상제 카트리지 저장부(500)로부터 현상 장치(5)의 근방에 배치되어 있는 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)까지 현상제 반송 파이프(56)를 통해 반송된다.

구체적으로는, 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)은 제1 부분(52) 내에 있는 교반기(53)와 현상제 반송 스크류(54)를 구비한다. 스크류(54)가 구동 수단(도시 생략)에 의해 회전되면, 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제는 스크류(54)에 의해 제1 현상제 수용부(52a)의 전방측에 제공된 출구(55)를 통해 배출한다. 도면부호 65로 지시된 것은 교반기(53)의 구동 수단이다. 배출된 현상제는 현상제 흡입구(56a)를 통해 현상제 반송 파이프(56)로 진입하고, 파이프(56)의 현상제 반송 스크류(59)에 의해 파이프(56)를 통해 반송된다. 그 다음에, 현상제는 현상제 출구(56b)를 통해 파이프(56)로부터 배출되어 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)의 현상제 입구(50b)로 보내어진다.

도6을 참조하면, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은 교반 부재(60)와 현상제 반송 스크류(58)를 구비한다. 현상제 입구(50b)를 통해 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 진입한 현상제는 교반 부재(60)가 위치되는 제2 현상제 수용부(50a)에 일시적으로 저장된다. 그 다음에, 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제는 필요에 따라 현상 장치(5)에 의한 현상제 소비에 따라 제어 회로(100)에 의해 제어되는 제2 현상제 반송 수단으로써의 현상제 반송 스크류(58)에 의해 조인트(61)를 통해 현상 장치(5)로 운반된다.

현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은 현상제 센서(C62)가 구비된다. 현상제는 현상제 센서(C62)가 현상제를 검지할 때까지 현상제 반송 파이프(56)를 통해 전술한 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)으로부터 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 운반된다. 따라서, 대용량의 현상제 카트리지로부터 배출되는 현상제의 양이 현상제 카트리지에 잔류하는 현상제의 양에 의해 상당한 영향을 받는 문제점과, 제2 현상제 수용부(50a)로 운반되는 현상제의 양이 현상제 반송 파이프(56)의 길이에 의해 영향을 받는 문제점에 의해, 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량은 영향을 받지 않는다. 달리 말하면, 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제의 양은 제2 소정값으로 유지될 수 있다. 따라서, 현상 장치(5)는 제2 현상제 수용부(50a)로부터 현상제가 신뢰성있게 공급된다.

또한, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은 전술한 구조를 갖고, 전술한 바와 같이 제어된다. 따라서, 제2 현상제 수용부(50a)에 저장되는 현상제의 양은, 프린터의 연장된 기간동안 차단되지 않고 동작할 수 있으면서, 제1 현상제 수용부(52a)의 용량과 현상제 카트리지(51)의 용량보다 작은 값으로 설정된다.

현상제 보급 장치는 제1 현상제 수용부(52a)의 용량(제1 소정값)은 현상제 카트리지(51)의 용량보다 크게 구성된다. 따라서, 현상제 카트리지 슬롯 내의 현상제 카트리지(51)가 교환 준비되었음을 지시하는 메시지가 표시 수단(101)에 의해 표시되면, 사용자는 프린터의 차단되지 않고 동작할 수 있는 기간을 연장하기 위해, 현상제 카트리지의 전체 현상제와 제1 현상제 수용부의 전체 현상제(현상제 카트리지 전체의 현상제 이상)의 합을 프린터에 로딩할 수 있어서, 고속 프린터를 사용하여 대량의 매수가 인쇄되더라도, 프린터는 현상제 고갈로 인해 정지되지 않는다. 따라서, 본 실시예의 프린터는 이를 수행하는 사용자의 작업량을 경감할 수 있다.

또한, 대용량의 현상제 카트리지 저장부와, 단일의 현상제 카트리지보다 용량이 큰 제1 현상제 수용부(52a)는 사용자가 현상제 카트리지(들)의 교체를 용이하게 하기 위해 프린터 주 본체의 상방 또는 상부에 위치된다. 이러한 셋업은 현상제가 비교적 긴 현상제 반송 통로를 통해 화상 형성부로 반송되도록 요구된다. 그러나, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)이 현상 장치(5)의 근방에 위치된다. 따라서, 현상제 카트리지(51) 내의 현상제의 잔량에 따라 영향받기 때문에 (대용량의) 현상제 카트리지(51)로부터의 현상제의 배출량의 불균일하게 되는 문제점과, 현상제가 현상 장치(5)까지 긴 거리를 반송되기 때문에 현상 장치(5)로 운반되는 현상제량이 불안정하게 되는 문제점에 의한 영향을 저감할 수 있다.

또한, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은 제2 현상제 수용부(50a)의 용량(제2 소정값)이 제1 현상제 수용부(52a)의 용량(제1 소정값) 및 현상제 카트리지(51)의 용량보다도 적게 구성된다. 또한, 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은, 제2 부분(50) 내의 현상제의 양이 제2 소정값과 대략 동일한지 여부를 검지하기 위한 현상제량 검지 수단(C62)을 구비한다. 따라서, 프린터는 현상제량 검지 수단(C62)에 의해 검지되는 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량이 제2 소정값 미만으로 될 때까지 차단되지 않고 화상 형성을 할 수 있다. 즉, 컨트롤러(100)는, 제2 현상제 수용부(50a) 내의 현상제량이 제2 소정값 미만이 될 때까지 프린터가 차단되지 않고 화상 형성을 하도록 한다.

즉, 현상제 카트리지(51) 내에 현상제가 수납되어 있는 한, 제어 회로(100)는, 제1 현상제량 검지 수단(A57)의 현상제량 검지 결과에 따라 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제량이 제1 소정값 혹은 이를 초과하도록 현상제 배출 수단(51a)(패들)의 동작을 제어한다. 또한, 제2 현상제량 검지 수단(C62)의 현상제 검지 결과에 따라 제2 현상제 수용부(50a)의 현상제량이 제2 소정값 혹은 이를 초과하도록 제1 현상제 반송 수단(54, 56, 59)의 동작을 제어하는 현상제 보급 시퀀스를 수행한다. 그 다음에, 현상제 카트리지 슬롯 내의 현상제 카트리지(51)가 보충용 현상제를 소모하고, 그리고 제1 현상제 수용부(52a)내의 보충용 현상제의 양이 제1 소정값 미만이 되더라도, 제2 현상제 수용부(50a)내의 현상제량이 제2 소정값 미만이 될 때까지 화상 형성 동작을 계속할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 현상제 수용부(52a)는 현상제 카트리지(51)보다 용량이 크게 이루어지고, 현상제는 현상제 카트리지(51)로부터 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)으로 운반되어, 제1 현상제 수용부(52a)는 항상 현상제가 가득 차게 된다. 따라서, 사용자는 제1 현상제 수용부(52a)의 용량과 현상제 카트리지(51)의 용량의 합과 동일한 양만큼 프린터의 주 조립체 내에 현상제를 저장할 수 있고, 프린터의 차단되지 않고 동작하는 기간을 연장하는 것이 가능하다. 또한, 현상제 용량이 비교적 작은 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)은 현상제 보급 장치의 제1 부분과 현상 장치(5) 사이에 위치된다. 따라서, 현상제 보급 작동 당 현상 장치(5)로 운반되는 현상제의 양은, 현상제 보급 장치가 상당한 크기의 현상제 운반부를 구비하더라도 균일하게 이루어질 수 있다.

요컨대, 현상제는 현상제 카트리지(51) - 제1 현상제 수용부(52a) - 제2 현상제 수용부(50a)(하위 호퍼) - 현상 장치(5)로 반송된다. 현상제 보급 장치는, 현상제 용량이 제1 현상제 수용부(52a) < 현상제 카트리지(51) < 제2 현상제 수용부(50a)가 되도록 구성되고, 제1 현상제 수용부(52a)를 규정량의 현상제로 충진되어 유지하기 위해 제1 현상제 수용부(52a)로 현상제를 운반하기 위한 동작 시퀀스가 우선하여 행해진다. 제1 현상제 수용부(52a)가 현상제 카트리지(51)보다 용량이 크기 때문에, 제1 현상제 수용부(52a)의 용량과 현상제 카트리지(51)의 용량의 합만큼의 양, 즉 현상제 카트리지(51)의 현상제 용량의 2배를 초과하는 양의 현상제를 프린터에 저장할 수 있다. 현상제는 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)으로부터 현상제 반송 경로를 통해 현상 장치(5)의 현상제 흡입구(입구) 부근에 있는 현상제 보급 장치의 제2 부분(50)으로 운반되고, 그 다음에, ATR 센서, 비디오 카운트 등의 정보로부터의 신호에 기초하여 제2 부분(50)으로부터 현상 장치(5)로 운반된다. 따라서, 현상제 카트리지 저장부(500) 내의 현상제 카트리지(51)는 프린터가 동작 중에도 교환될 수 있다. 또한, 현상제 카트리지 저장부(500)의 현상제 카트리지(51)의 현상제뿐만 아니라, 제1 현상제 수용부(52a)도 가능하다. 따라서, 본 실시예의 프린터는 차단되지 않고 동작할 수 있는 기간이 길고, 또한 현상제 보급 동작 당 현상 장치(5)로 운반되는 현상제의 양이 보다 안정적이다.

(제2 실시예)

다음에, 도8, 도9A 및 도9B를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명 한다.

도8은 본 발명의 제2 실시예의 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 개략 단면도이다. 또한, 전술한 제1 실시예와 기능이 동일한 본 실시예의 구성요소는 제1 실시예의 대응 구성요소와 동일한 참조부호가 주어지고, 여기서는 설명하지 않는다.

본 실시예의 프린터(화상 형성 장치)의 주 조립체는 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)가 제1 실시예에서의 대응 부분과는 구조면에서 상이하다는 점이 제1 실시예에서와 상이하다. 즉, 도8에 도시된 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 제1 현상제 수용부(52a)는 현상제 용량에 있어서 현상제 카트리지(51)의 대략 2배이다. 또한, 제1 현상제 수용부(52a)는 현상제 센서(A57)에 부가하여 현상제 센서(B63, 현상제량 검지 제3 센서)를 구비한다. 현상제 센서(B63)는 제1 현상제 수용부(52a)에서의 빈 공간이 현상제 카트리지(51)의 현상제 용량과 동일한지 여부를 결정할 수 있도록 위치된다.

제어 회로(100)는 제1 현상제 버퍼에서 (도8에서 참조 부호 Y로 표시한) 빈 공간이 신품 현상제 카트리지(51)의 현상제 전체량을 수용하기에 충분히 큰지 여부를 결정하는데 현상제 센서(B63)를 사용한다. 제1 현상제 버퍼에서의 빈 공간이 충분히 크다고 결정된 경우, 제어기(100)는 사용자에게 프린터가 현상제가 가득찬 2개의 현상제 카트리지로 보충될 수 있다는 점을 나타내는 메시지를 프린터의 주 조립체의 제어 패널(101)의 표시 수단에 표시한다.

즉, 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)는 제1 현상제 수용부(52a)에서의 현상제 저장 공간의 상태를 결정하는 즉, 제1 현상제 버퍼에서의 빈 공간이 현상제 카트리지(51)의 현상제 용량보다 큰 지를 결정하는 현상제량 검지 제3 수단(B63)을 구비한다. 이러한 정보를 기초로 하여, 제어 회로(100)는 현상제 센서(B63)에 의한 검지 결과 즉, 사용자에게 프린터는 현상제가 가득찬 2개의 현상제 카트리지로 충전될 수 있다는 점을 나타내는 메시지를 프린터의 주 조립체의 제어 패널(101)의 표시 수단에 표시한다.

상기 메시지가 표시되는 경우, 사용자는 현상제 카트리지 수용부의 현상제 카트리지(51)를 제1 신품 현상제 카트리지(51)로 교체하게 된다. 이후, 제어 회로(100)는 제1 교체 현상제 카트리지(51)의 현상제를 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)로 배출하기 위한 작업을 개시하여, 제어 회로(100)가 현상제 센서(B63)가 현상제를 검지할 때까지 즉, 현상제 보급 순서의 플로우 챠트인 도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이 제1 현상제 수용부(52a)가 충전되었는 지를 결정할 때까지 계속 진행한다.

현상제 보급 장치의 제1 부분(52)은 제1 부분(50)에서의 (도8에서 Z인) 현상제 잔류량과 제1 교체 현상제 카트리지(52)로부터의 현상제 총량의 합은 제1 현상제 수용부(52a)를 채운다. 이후, 현상제 카트리지 슬롯에서의 제1 신품 교체 카트리지가 제2 교체 현상제 카트리지(51)로 교체될 준비가 되었다는 점이 사용자에게 통지된다. 따라서, 상기 현상제 보급 작업이 완료된 직후, 프린터의 주 조립체에서의 현상제 총량 즉, 제1 현상제 수용부(52a, 도8에서 Z+Y)의 전체량과 제2 신품 교체 현상제 카트리지에서의 현상제 량의 총합은 현상제가 가득찬 3개의 현상제 카트리지와 균등한 시간 동안 계속하여 화상을 형성하기에 충분하다.

본 실시예에서, 제1 현상제 수용부(52a)의 전체 용량(제1 소정량)은 현상제 카트리지(51)의 현상제 용량의 대략 2배이다. 그러나, 프린터의 크기와, 프린터에 채용된 현상제 카트리지의 용량에 따라 조정될 수 있다. 또한, 최상의 효율을 위해, 제1 현상제 수용부(52a)의 용량으로 설정되는 값은 예를 들어, 3배, 4배 등의 정수배가 바람직하다. 다시 말해, 제1 현상제 수용부(52a)의 용량으로 설정되는 값은 현상제 카트리지(51)의 용량의 2배보다 큰 정수배가 바람직하다. 이러한 구성을 채용함으로써, 현상제 카트리지를 교체하기 위한 단 한번의 작업을 수행함으로써 프린터의 주 조립체에는 현상제가 충분히 축적될 수 있어 프린터에 현상제를 보충하기 위해 사용자에 의해 수행되는 작업량을 감소시킬 수 있다.

[제3 실시예]

이후, 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다.

프린터 구조의 관점에서, 본 실시예는 제2 실시예와 동일하다. 그러나, 본 실시예에서의 현상제 보급 작업은 본 실시예의 현상제 보급 순서의 플로우 챠트인 도10에 도시된 바와 같이 수행된다.

제2 실시예에서와 구조가 동일한 본 실시예의 프린터 경우, 제1 현상제 수용부(52a)의 빈 공간이 현상제 카트리지(51)의 현상제 용량보다 크다고 결정되면, 제어 회로(100)는 현상제 배출 수단(54, 56, 59)에 의해 현상제가 배출되는 속도를 정상 속도보다 빠르게 한다.

정상적으로, 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 제1 현상제 수용부(52a)에서의 현상제가 프린팅 작업에 의해 소비되면, 결국 현상제 보급 장치의 제1 부분(52)의 제1 현상제 수용부(52a)에서의 현상제는 현상제 센서(A57)에 의해 검지될 수 없게 된다. 제1 현상제 수용부(52a)에서의 현상제가 현상제 센서(A57)에 의해 검지될 수 없게 되면, 현상제 카트리지를 구동시키는 모터(64)가 구동된다. 결국, 현상제 카트리지(51)의 현상제는 제1 현상제 수용부(52a)로 배출된다. 프린팅 작업이 현상제 카트리지(51)가 빈 상태로 계속되지 않으면, 현상제 배출 작업은 단기간 내에 종료되어 모터(64)를 고속으로 구동시킬 필요가 없게 된다. 그러나, 프린팅 작업이 현상제 카트리지(51)를 교체하지 않고 계속되면, 제1 현상제 수용부(52a)의 빈 공간(Y)이 현상제로 가득 찬 현상제 카트리지를 수용하기에 충분히 크다는 점이 센서(B63)에 의해 검지된다. 이후, 프린터의 주 조립체가 현상제가 가득 찬 2개의 현상제 카트리지를 취할 수 있다는 점을 나타내는 메시지가 프린터의 주 조립체의 제어 패널(101)의 모니터 상에 표시된다. 프린터의 주 조립체가 이러하 상태이면서 현상제 카트리지 슬롯에서의 현상제 카트리지(51)가 신품 현상제 카트리지로 교체되는 경우, 신품 현상제 카트리지에서의 현상제는 현상제 센서(A57)가 제1 현상제 수용부(52a)의 현상제를 검지할 때까지 즉, 교체 현상제 카트리지(51)의 현상제 전체가 제1 현상제 수용부(52a)로 배출될 때까지 계속해서 배출된다.

상기 설명한 바와 같은 경우, 모터(64)는 모터(64)가 정상적인 현상제 배출 작업 중에 구동하는 속도보다 고속으로 구동되어, 제2 신품 현상제 카트리지(51)를 장착하기 위해 준비되는 프린터의 주 조립체에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 제2 신품 현상제 카트리지(51)의 장착을 위해 준비되는 프린터의 주 조립체에 필요한 시간이 감소됨으로써, 사용자가 현상제로 프린터를 보충하기 위한 작업을 완료하는 소요되는 시간이 감소된다.

제1 내지 제3 실시예의 화상 형성 장치는 탠덤식으로 병렬된 4개의 화상 형성부를 갖는다. 그러나, 본 발명은 다중 절환식 현상 장치 및 단일 감광 드럼을 갖는 화상 형성 장치와, 단색 화상 형성 장치에도 적용할 수 있다는 점은 명백하다.

또한, 본 발명이 적용될 수 있는 화상 형성 장치의 화상 형성 방법은 감광 부재를 채용하는 전자사진 프로세스로 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 화상 담지 부재로써 정전 기록 유전 부재 및 자기 기록 자기 부재를 사용하는 정전 기록 프로세스 및 자기 기록 프로세스에도 적용될 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 설명하였지만, 설명된 상세한 설명으로 한정되는 것은 아니고, 본 출원은 개선의 목적 내에서 또는 첨부한 청구범위 내에서 이루어질 수 있는 변경예 또는 수정예를 커버할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 장치 전체에 대한 사시도.

도2는 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 장치 전체에 대한 정면도.

도3은 장치 개략 구성을 도시한, 본 발명의 제1 실시예에 있어서 화상 형성 장치의 개략 단면도.

도4는 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 장치의 부분 절단 사시도.

도5는 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 장치 전체에 대한 부분 절단 정면도.

도6은 제1 실시예에 있어서 현상제용 제2 버퍼 저장부의 개략 단면도.

도7a는 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제1) 플로우 챠트.

도7b는 제1 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제2) 플로우 챠트.

도8은 제2 실시예에 있어서 현상제용 제1 버퍼 저장부의 개략 단면도.

도9a는 제2 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제1) 플로우 챠트.

도9b는 제2 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제2) 플로우 챠트.

도10a는 제3 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제1) 플로우 챠트.

도10b는 제3 실시예에 있어서 현상제 보급 시퀀스의 (제2) 플로우 챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 프린터

2 : 드럼

3 : 대전 장치

4 : 레이저 스캐너 유닛

5 : 현상 장치

6 : 1차 전사 롤러

7 : 드럼 클리닝 장치

8 : 벨트

9 : 구동 롤러

10 : 종동 롤러

11, 13 : 2차 전사 롤러

16 : 카세트

17 : 리프터 판

18 : 용지 분리 및 급송 유닛

19 : 용지 반송 유닛

100 : 제어 회로

200 : 외부 호스트 장치

Claims

화상 형성 장치이며,

정전 잠상이 형성되는 화상 담지 부재와,

상기 정전 잠상을 현상제로 현상하기 위한 현상 장치와,

상기 장치의 주 조립체에 구비된 장착부에 착탈식으로 장착 가능하고, 현상제를 수용하기 위한 현상제 용기와,

상기 현상제 용기로부터 배출된 현상제를 수용하고, 제1 소정량보다 큰 현상제의 양을 수용할 수 있는 제1 현상제 수용부로서, 제1 소정량은 상기 현상제 용기의 용량보다 큰 것인 제1 현상제 수용부와,

현상제를 상기 현상제 용기로부터 상기 제1 현상제 수용부 쪽으로 배출하기 위한 배출 장치와,

상기 제1 현상제 수용부로부터 배출된 현상제를 수용하고, 제2 소정량보다 큰 현상제의 양을 수용할 수 있는 제2 현상제 수용부와,

상기 제1 현상제 수용부의 현상제를 제2 현상제 수용부 쪽으로 공급하기 위한 제1 공급 장치와,

상기 제2 현상제 수용부의 현상제를 상기 현상 장치 쪽으로 공급하기 위한 제2 공급 장치와,

상기 제1 현상제 수용부의 현상제의 양을 검지하고, 상기 제1 현상제 수용부의 현상제의 양이 상기 제1 소정량 이상인지 여부를 검지할 수 있는 제1 검지 장치와,

상기 제2 현상제 수용부의 현상제의 양을 검지하기 위한 제2 검지 장치와,

상기 현상제가 상기 현상제 용기에 수용되어 있을 때, 상기 제1 검지 장치의 검지 결과에 따라 상기 제1 현상제 수용부의 현상제의 양이 제1 소정량 이상이고, 상기 제2 검지 장치의 검지 결과에 따라 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량 이상이 되도록 상기 배출 장치를 제어하고, 상기 현상제 용기가 사실상 비게 되고, 상기 제1 현상제 수용부의 현상제의 양이 제1 소정량보다 적게 될 때, 상기 제2 현상제 수용부의 현상제의 양이 제2 소정량보다 적게 될 때까지만 화상 형성 작업이 지속되도록 하는 제어기

를 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 소정량은 제1 소정량보다 작고 상기 현상제 용기의 용량보다 작은 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 현상제 수용부가 상기 현상제 용기의 용량 이상인 현상제의 양을 수용할 수 있는 상태인 점을 검지하기 위한 제3 검지 장치와, 복수의 현상제 용기에 대응하는 양에 상응하는 현상제의 양이 공급될 수 있다는 점을 표시하기 위한 표시 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 소정량은 현상제 용기의 용량에 2 이상의 정수가 곱해진 양인 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 현상제 수용부가 상기 현상제 용기의 용량 이상인 공간의 양을 가지는지 여부를 검지하는 제3 검지 장치를 갖고, 상기 제1 현상제 수용부가 상기 현상제 용기의 용량 이상의 공간의 양을 가질 때, 상기 제어기는 상기 제3 검지 장치의 출력에 응답하여, 상기 배출 장치의 현상제 배출 속도가 정상 배출 속도보다 높게 되도록 상기 배출 장치를 제어하는 화상 형성 장치.