KR101143013B1 - 토너 용기 및 화상 형성 장치 - Google Patents

토너 용기 및 화상 형성 장치 Download PDF

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노부유키 타구치
사토루 요시다
타쿠야 세시타
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Abstract

토너 용기 및 화상 형성 장치를 개시한다. 토너 용기는, 셔터 부재의 개폐 동작을 토너 용기의 원주방향으로 안내하기 위해 토너 용기의 원주면으로부터 돌출되도록 토너 출구를 둘러싸는 부분에 형성된 안내 부재를 구비한다. 화상 형성 장치는 화상 형성 장치 본체를 구비한다. 화상 형성 장치 본체는 토너 출구에 연결되는 토너 공급구를 개폐하기 위한 본체측 셔터를 구비한다. 셔터 부재가 개방되면, 안내 부재의 단부면은 셔터 부재의 개방 동작과 함께 본체측 셔터를 밀고, 토너 공급구가 개방되어 토너 출구에 연결된다.

Description

토너 용기 및 화상 형성 장치{TONER CONTAINER AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리 및 상기 기능을 갖는 복합기 등의 화상 형성 장치에 부착되는 토너 용기, 및 상기 토너 용기를 이용하는 화상 형성 장치에관한 것이다.
종래부터, 복사기 등의 화상 형성 장치에 있어서는, 화상 형성 장치에 탈착가능하게 부착되는 원통형을 갖는 토너 용기(토너 보틀)가 사용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1에서는, 화상 형성 장치 본체에 탈착가능하게 부착되는 토너 용기(토너 보틀)는, 주로, 용기 본체와 캡부로 구성되어 있다. 용기 본체의 내주면에는 나선형의 돌기가 설치되어 있고, 용기 본체가 회전되면 용기 본체 내에 수용되어 있는 토너가 토너 용기의 개구부로 반송된다. 캡부는 용기 본체에 연결되어, 용기 본체의 회전에 연동하지 않고서 화상 형성 장치 본체에 의해 지지된다. 용기 본체의 개구부로부터 배출된 토너는, 캡부에 설치된 토너 배출구로부터 배출된다. 토너 배출구로부터 배출된 토너는 현상 장치에 보급되게 된다.
더욱이, 토너 용기의 캡부에는, 토너 배출구를 개폐하는 셔터 부재가 설치되어 있다. 셔터 부재는, 화상 형성 장치 본체로의 토너 용기의 탈착 동작에 연동하여 토너 배출구를 개폐하도록 구성되어 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 제2004-287404호 공보
특허문헌 1의 토너 용기와 캡부를 가지지 않는 토너 용기를 비교하는 경우, 특허문헌 1의 토너 용기가 새것으로 교체될 때, 토너에 의해 발생되는 더러움이 감소될 수 있다. 즉, 토너 용기의 탈착 동작에 연동하여 캡부의 토너 출구가 개폐되기 때문에, 사용자가 토너 배출구에 닿아 토너에 의해 더럽혀지는 것이 방지된다. 더욱이, 토너 출구의 방향이 연직 방향 하부이기 때문에, 토너의 자중 낙하에 의해서 토너가 거의 소모된 경우에 토너 출구 근방에 남아 있는 토너량을 줄일 수 있다. 이로써, 용기를 새것으로 교체하는 경우에, 토너 출구 근방의 토너에 의해 발생되는 더러움이 감소될 수 있다.
그러나, 토너 출구를 둘러싸는 부분 상에 약간 양의 토너가 부착하게 되고, 부착된 토너는 토너 용기가 새것으로 교체될 때 화상 형성 장치 본체 내에 낙하하게 된다. 특히, 낙하한 토너에 의해 야기되는 더러움은 화상 형성 장치 본체의 토너 공급구를 둘러싸는 부분에 두드러지게 된다. 그 결과, 사용자에게 불만족스러운 인상을 주게 된다.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 토너 용기가 화상 형성 장치 본체에 부착되고, 화상 형성 장치 본체의 토너 공급구를 개폐하도록 본체측 셔터가 형성된 상태에서, 토너 용기를 회전시킴으로써 토너 출구를 개폐하도록 셔터 부재가 형성되는 것을 고려할 수 있다.
그러나, 이 경우에도, 화상 형성 장치 본체에 토너 공급 고장을 발생시키지 않기 위해, 화상 형성 장치 본체의 본체측 셔터는 토너 용기의 셔터 부재의 개방 작동과 함께 확실하게 개방되어야 하고, 토너 용기의 토너 출구는 화상 형성 장치의 토너 공급구에 확실하게 연결되어야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 토너 용기로부터 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체로 토너 공급 고장이 발생하지 않고, 토너 용기로부터 화상 형성 장치 본체의 토너 공급구를 둘러싸는 부분으로 낙하하는 토너가 사용자에게 거의 보이지 않으며, 토너 용기를 새것으로 교체할 때 낙하한 토너가 사용자에게 불만족스러운 인상을 주지 않는, 토너 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
이러한 이점을 성취하기 위해, 본 발명에 따르면, 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체에 탈착가능하게 부착되는 원통형 형상의 토너 용기를 제공한다. 상기 토너 용기는, 상기 토너 용기 내에 수용되는 토너를 배출하기 위해 상기 토너 용기의 원주면에 형성된 토너 출구; 상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착된 상태에서, 상기 토너 용기의 회전 작동과 함께 상기 토너 출구를 개폐하기 위해 상기 토너 용기의 원주면에 형성된 셔터 부재; 및 상기 토너 용기의 원주방향으로 상기 셔터 부재의 개폐 작동을 안내하기 위해 상기 토너 용기의 원주면으로부터 돌출하도록 구성된 상기 토너 출구를 둘러싸는 부분에 형성된 안내 부재;를 포함한다. 상기 화상 형성 장치 본체는, 상기 토너 출구에 연결되도록 구성된 토너 공급구; 및 상기 토너 공급구를 개폐하기 위한 본체측 셔터를 구비한다. 상기 토너 용기의 상기 셔터 부재가 개방되면, 상기 안내 부재의 단부면은 상기 셔터 부재의 개방 작동과 함께 상기 본체측 셔터를 밀어 상기 토너 출구가 개방되고, 상기 토너 출구는 상기 토너 공급구에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 셔터 부재가 토너 출구를 개방하면, 가이드 부재의 단부면은 본체측 셔터를 밀고, 토너 공급구가 개방된다. 이로써, 토너 공급구가 토너 출구에 연결된다. 따라서, 토너 공급구의 둘러싸는 부분 상에 토너가 부착되더라도, 셔터 부재는 본체측 셔터와 확실하게 결합하고, 셔터는 셔터 부재의 개방 작동과 상호작용함으로써 확실하게 개방된다. 이로써, 토너 공급구와 토너 출구의 비정상적인 연결이 방지될 수 있다. 더욱이, 토너 용기로부터 토너 공급구를 둘러싸는 부분으로 낙하하는 토너가 본체측 셔터에 의해 가려지기 때문에, 토너 용기를 새것으로 교체할 때 사용자에게 낙하한 토너에 의해 야기되는 더러움이 보이지 않게 된다. 따라서, 사용자에게 불만족스러운 인상을 주지 않게 된다.
본 발명의 특징 및 이점은 첨부한 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 개략도,
도 2는 도 1에 도시한 화상 형성부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 개략도,
도 3은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 사시도,
도 4는 도 1에 도시한 토너 용기 저장부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 평면도,
도 5는 도 1에 도시한 토너 용기 저장부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 정면도,
도 6은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 측면도,
도 7은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 부분 사시도,
도 8은 본체 커버가 개방된 경우의 화상 형성 장치 본체의 일부를 도시한 개략도,
도 9는 도 1에 도시한 상응하는 토너 공급 장치를 삽입하는 삽입 개구에 대한 정면도,
도 10은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부의 사시도,
도 11a는 상응하는 토너 용기를 부착하는, 도 1에 도시한 토너 공급 장치의 평면도,
도 11b는 상응하는 토너 용기를 부착하는, 도 1에 도시한 토너 공급 장치의 정면도,
도 12는 토너 용기를 토너 공급 장치에 연결한 상태를 도시한 개략도,
도 13은 토너 공급 장치의 측면 절결도,
도 14는 토너 공급 장치의 외부 측면도,
도 15는 토너 공급 장치의 사시도,
도 16은 토너 공급구가 개방된 경우의 토너 공급 장치의 사시도,
도 17은 토너 공급구가 개방된 경우의 토너 공급 장치의 다른 사시도,
도 18은 토너 공급구의 위치에 셔터가 부착된 경우의 토너 공급 장치의 사시도,
도 19는 토너 용기의 사시도,
도 20은 토너 용기의 다른 사시도,
도 21은 토너 용기의 개략도,
도 22는 셔터 부재가 개방된 경우의 토너 용기의 헤드부에 대한 사시도,
도 23은 토너 용기의 캡부에 대한 사시도,
도 24는 토너 용기의 헤드부에 대한 측면 절결도,
도 25는 옐로용 토너 용기의 캡부 본체의 사시도,
도 26은 마젠타용 토너 용기의 캡부 본체의 사시도,
도 27은 시안용 토너 용기의 캡부 본체의 사시도,
도 28은 블랙용 토너 용기의 캡부 본체의 사시도,
도 29는 토너 용기의 핸들 본체를 도시한 개략도,
도 30은 토너 용기의 핸들 본체에 대한 사시도,
도 31은 토너 용기의 부분 사시도,
도 32는 토너 공급 장치에 부착된 토너 용기의 헤드부를 도시한 개략도,
도 33은 토너 용기가 토너 공급 장치에 부착된 경우의 사시도,
도 34는 토너 용기가 토너 공급 장치에 부착된 경우의 개략도,
도 35는 탄성 부재의 사시도,
도 36은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토너 용기의 사시도,
도 37은 도 36에 도시한 토너 용기의 헤드부에 대한 측면 절결도,
도 38은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 토너 용기의 측면 절결도,
도 39는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 또 다른 토너 용기의 측면 절결도,
도 40은 토너 용기의 헤드부에 대한 사시도,
도 41은 토너 용기의 헤드부에 대한 측면 절결도,
도 42는 도 41의 X-X선을 따른 토너 용기의 단면도,
도 43은 토너 용기를 부착한 토너 공급 장치의 정면도,
도 44는 토너 용기를 부착한 토너 공급 장치의 사시도,
도 45는 도 43에 도시한 토너 공급 장치의 일부를 도시한 개략도,
도 46은 토너 용기의 롤링 상태를 도시한 개략도,
도 47은 셔터 부재 내에 브림부(brim section)를 형성하지 않는 경우의 토너 공급 장치의 사시도,
도 48은 토너 용기의 헤드부에 대한 다른 측면 절결도,
도 49는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 토너 용기의 헤드부에 대한 사시도,
도 50은 토너 용기를 평면 상에 놓은 상태에서의 토너 용기를 도시한 개략도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1 내지 도 35를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예를 상세하게 기술한다.
우선, 화상 형성 장치의 구조 및 작동을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100)의 상부에 있는 토너 용기 저장부(31) 내에는, 4가지 색상, 즉 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙에 대응하는 4개의 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)가 토너 용기 저장부(31)에 탈착가능하게 부착된다.
토너 용기 저장부(31) 아래에는 중간 전사 유닛(15)이 설치된다. 중간 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(8)를 구비한다. 4가지 색상, 즉 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙에 대응하는 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 6K)는 중간 전사 벨트(8)를 대면하도록 위치설정된다.
대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 아래에는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)가 설치된다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내에 수용된 토너는 대응하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)에 의해 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 6K) 내에 대응하는 현상 장치에 공급된다.
상술하지 않은 도 1에서의 몇 가지 요소를 후술한다.
이하에서는, 대응하는 색상, 즉 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙을 처리하기 위한 요소들이 실질적으로 서로 동일하기 때문에, Y에 관한 옐로 색상에 대한 요소를 대표로 기술한다.
도 2는 도 1에 도시한 화상 형성부(6Y)를 구비하는 화상 형성 장치 본체의 일부 구조를 도시한 개략도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 옐로 색상에 대응하는 화상 형성부(6Y)는 감광체 드럼(1Y), 상기 감광체 드럼(1Y)에 대면하는 대전부(4Y), 현상 장치(5Y)(현상부), 클리닝부(2Y) 및 배출부(도시하지 않음)를 구비한다. 감광체 드럼(1Y) 상에서 화상 형성 공정(대전 공정, 노출 공정, 현상 공정, 전사 공정 및 클리닝 공정)이 수행되고, 감광체 드럼(1Y) 상에서 옐로 화상이 형성된다.
화상 형성부(6M, 6C, 6K) 각각은, 화상 형성부(6Y)의 구조와 실질적으로 동일한 구조를 가지며, 대응하는 색상의 화상을 형성한다. 따라서, 이하에서는, 화상 형성부(6M, 6C, 6K)에 대한 설명을 생략하면서, 화상 형성부(6Y)를 주로 설명한다.
도 2에서, 감광체 드럼(1Y)은 구동 모터(도시하지 않음)에 의해 시계방향으로 회전한다. 그 다음, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 대전부(4Y)에 의해 균일하게 대전된다(대전 공정).
감광체 드럼(1Y)의 표면은 노출 장치(7)(도 1 참조)로부터 레이저빔(L)이 방사되는 위치에 도달하고, 레이저빔에 의해 노출됨으로써 옐로에 대응하는 정전 잠상이 상기 위치에 형성된다(노출 공정).
그 후, 정전 잠상이 형성된 감광체 드럼(1Y)의 표면이 현장 장치(5Y)에 대면하는 위치에 도달하여, 정전 잠상이 상기 위치에서 현상되어, 옐로 토너 화상이 형성된다(현상 공정).
그 다음, 토너 화상이 형성된 감광체 드럼(1Y)의 표면이 중간 전사 벨트(8)와 주 전사 바이어스 롤러(primary transfer bias roller)(9Y)에 대면하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y) 상의 토너 화상이 상기 위치에 있는 중간 전사 벨트(8) 상에 전사된다(주 전사 공정). 이때, 중간 전사 벨트(8) 상에 전사되지 않은 적은 양의 토너는 감광체 드럼(1Y) 상에 남게 된다.
그 후, 감광체 드럼(1Y)의 표면이 클리닝부(2Y)에 대면하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y)의 표면 상에 남아 있는 토너는 클리닝 블레이드(2a)에 의해 기계적으로 제거된다(클리닝 공정).
마지막으로, 감광체 드럼(1Y)의 표면이 배출부에 대면하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y)의 표면 상에 남아 있는 전하가 배출된다.
상기 공정에 의해, 감광체 드럼(1Y)에서의 화상 형성 공정이 완료된다.
상기한 화상 형성 공정은 화상 형성부(6Y)와 유사하게 화상 형성부(6M, 6C, 6K)에서 수행된다. 즉, 화상 정보에 대응하는 레이저빔(L)이 화상 형성부(6M, 6C, 6K) 아래에 위치된 노출 장치(7)로부터 대응하는 감광체 드럼(1M, 1C, 1K) 상에 방사된다. 특히, 노출 장치(7)는 광원이 레이저빔(L)을 방출하게 하여, 복수의 광학 요소를 거쳐 대응하는 감광체 드럼(1M, 1C, 1K) 상에 레이저빔(L)을 방사하는 한편, 레이저빔(L)은 회전하는 다각형 미러에 의해 스캔된다.
현상 공정 후에, 대응하는 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 상에 형성된 토너 화상은 겹쳐짐으로써 중간 전사 벨트(8) 상에 전사된다. 이로써, 중간 전사 벨트(8) 상에 컬러 화상이 형성된다.
도 1을 다시 참조하면, 중간 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(8), 4개의 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K), 부 전사 백업 롤러(secondary transfer backup roller)(12), 복수의 인장 롤러(tension roller)(도시하지 않음) 및 중간 전사 클리닝부(도시하지 않음)를 구비한다. 중간 전사 벨트(8)는 복수의 롤러에 의해 지지되어, 부 전사 백업 롤러(12)에 의해 화살표 방향으로 무한히 회전된다.
4개의 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)와 4개의 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 사이에 중간 전사 벨트(8)를 개재하여 주 전사 닙(primary transfer nips)이 형성된다. 4개의 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)에 토너 극성에 대해 역전된 극성을 갖는 전사 바이어스 전압이 인가된다.
중간 전사 벨트(8)는 화살표 방향으로 이동되어 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)의 주 전사 닙을 순차적으로 통과한다. 이로써, 대응하는 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 상의 토너 화상이 겹쳐짐으로써 중간 전사 벨트(8) 상에 주로 전사된다.
토너 화상이 겹쳐져서 전사되는 중간 전사 벨트(8)는 부 전사 롤러(19)에 대면하는 위치에 도달한다. 부 전사 백업 롤러(12)와 부 전사 롤러(19) 사이에서 중간 전사 벨트(8)가 개재되는 위치에 부 전사 닙(secondary transfer nip)이 형성된다. 그 다음, 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4가지 색상의 토너 화상이 부 전사 닙의 위치로 이송된 기록 매체(P)(예컨대, 종이) 상에 전사된다(부 전사 공정). 이때, 기록 매체(P) 상에 전사되지 않은 토너는 중간 전사 벨트(8) 상에 남게 된다.
그 다음, 중간 전사 벨트(8)는 중간 전사 클리닝부에 대면하는 위치에 도달하고, 중간 전사 벨트(8) 상에 남아 있는 토너는 상기 위치에서 제거된다.
이로써, 중간 전사 벨트(8)에 수행되는 전사 공정을 완료한다.
기록 매체(P)는 급지 롤러(27), 한 쌍의 레지스트 롤러(a pair of registration rollers)(28) 등을 거쳐 화상 형성 장치 본체(100)의 하부에서 급지부(26)로부터 부 전사 닙의 위치로 이송된다.
특히, 복수의 기록 매체(P)(다수의 종이)는 적층되어 급지부(26) 내에 저장된다. 급지 롤러(27)가 반시계방향으로 회전되면, 한 쌍의 레지스트 롤러(28) 사이의 위치로 맨 위의 기록 매체(P)가 이송된다.
한 쌍의 레지스트 롤러(28)로 이송된 기록 매체(P)는 회전을 정지한 한 쌍의 레지스트 롤러의 롤러 닙 위치에서 일시적으로 정지한다. 그 다음, 한 쌍의 레지스트 롤러(28)는 중간 전사 벨트(8) 상의 컬러 화상에 대한 타이밍을 맞춤으로써 다시 회전되고, 기록 매체(P)는 부 전사 닙으로 이송된다. 이로써, 기록 매체(P) 상에 컬러 화상이 전사된다.
부 전사 닙의 위치에 컬러 화상이 전사되는 기록 매체(P)는 고정부(20)로 이송되고, 기록 매체(P) 상의 컬러 화상은 대응하는 고정 벨트 및 고정부(20)의 압력 인가 롤러로부터의 열 및 압력에 의해 고정된다.
컬러 화상이 형성된 기록 매체(P)는 한 쌍의 용지 출력 롤러(29)를 거쳐 적층부(30)로 출력된다. 복수의 기록 매체(P)가 출력되면, 복수의 출력된 기록 매체(P)가 적층부(30) 상에 순차적으로 적층된다.
상기한 공정에 의해, 화상 형성 장치 본체(100)에서의 화상 형성 공정이 완료된다.
다음으로, 도 2를 다시 참조하여, 화상 형성부(6Y) 내의 현상 장치(5Y)에 대한 구조 및 작동을 상세하게 설명한다.
현상 장치(5Y)는, 감광체 드럼(1Y)에 대면하는 현상 롤러(51Y), 현상 롤러(51Y)에 대면하는 독터 블레이드(doctor blade)(52Y), 현상액 용기(53Y, 54Y), 대응하는 현상액 용기(53Y, 54Y) 내의 2개의 이송 스크류(55Y), 및 현상액(G) 내의 토너 농도를 검출하는 농도 검출 센서(56Y)를 구비한다.
현상 롤러(51Y)는 현상 롤러(51Y) 내에 고정되는 자석(도시하지 않음)과, 상기 자석 둘레에서 회전되는 슬리브(도시하지 않음)를 구비한다. 담체 입자(토너 담체) 및 토너로 이루어진 현상액(G)(2성분 현상액)은 현상액 용기(53Y, 54Y) 내에 수용된다. 현상액 용기(54Y)는, 현상액 용기(54Y)의 상부에 형성된 개구를 거쳐 토너 낙하 경로(64Y)에 연결된다.
다음으로, 현상 장치(5Y)의 작동을 설명한다.
현상 롤러(51Y)의 슬리브는 도 2에 도시한 화살표 방향으로 회전된다. 자석으로 발생되는 자기장에 의해 현상 롤러(51Y) 상에 이송되는 현상액(G)은 슬리브가 회전되는 동안 현상 롤러(51Y) 상으로 이동된다.
현상 장치(5Y) 내의 현상액(G)의 토너 농도는 소정 범위 내의 값이 되도록 조절된다. 특히, 토너 용기(32Y)(도 1 참조) 내에 수용된 토너는 현상 장치(5Y) 내에서 소모된 토너량에 대응하는 토너 공급 장치(60Y)(도 1 참조)를 거쳐 현상액 용기(54Y)로 공급된다. 토너 공급 장치(60Y)는 후술된다.
현상액 용기(54Y)로 공급된 토너는 현상액 용기(54Y) 내의 현상액(G)과 혼합되고, 현상액(G)은 2개의 현상액 용기(53Y, 54Y) 내에서 순환되는 한편, 현상액(G)은 이송 스크류(55Y)에 의해 교반된다. 현상액(G)은 도 2의 용지면에 수직하는 방향으로 이동된다.
현상액(G) 내의 토너는 담체 입자와의 마찰 대전에 의해 담체 입자에 부착되고, 현상 롤러(51Y) 상에 형성된 자기력에 의해 담체 입자와 함께 현상 롤러(51Y) 상으로 이송된다.
현상 롤러(51Y) 상으로 이송된 현상액(G)은 화살표 방향으로 이송되어 독터 블레이드(52Y)에 도달한다. 현상 롤러(51Y) 상의 현상액(G)의 양은 독터 블레이드(52Y)에 의해 적절한 값이 되도록 조절되며, 조절된 현상액(G)의 양이 감광체 드럼(1Y)에 대면하는 위치로 이송된다. 이 위치는 현상 영역이다. 현상액(G) 내의 토너는 현상 영역 내에 발생되는 전기장에 의해 감광체 드럼(1Y) 상에 형성된 정전 잠상 상에 부착된다. 현상 롤러(51Y) 상에 남아 있는 현상액(G)은 슬리브의 회전에 의해 현상액 용기(53Y) 내의 상부에 도달하고, 남아 있는 현상액(G)이 현상 롤러(51Y)로부터 낙하한다.
다음으로, 도 3 내지 도 18을 참조하면, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)를 설명한다.
도 3은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부(31)를 구비하는 화상 형성 장치 본체(100)의 일부 구조에 대한 사시도이다. 도 4는 도 1에 도시한 토너 용기 저장부(31)를 구비하는 화상 형성 장치 본체(100)의 일부 구조를 도시한 평면도이다. 도 5는 도 1에 도시한 토너 용기 저장부(31)를 구비하는 화상 형성 장치 본체(100)의 일부 구조를 도시한 정면도이다.
도 3 내지 도 5에서, 토너 용기 저장부(31) 내에 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내에 수용된 토너는, 대응하는 토너의 소모량에 근거하여, 대응하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)에 의해 대응하는 현상 장치에 적절하게 공급된다.
토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K) 각각의 구조는 실질적으로 동일하고, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 각각의 구조도 실질적으로 동일하다. 따라서, 토너 공급 장치(60Y)와 토너 용기(32Y)를 대표로 기술한다.
도 3 내지 도 5에서, 토너 용기(32Y)가 토너 용기 저장부(31) 내에 설치되면, 토너 용기(32Y)의 설치와 동시에 토너 용기(32Y)의 셔터 부재가 이동되고, 토너 용기(32Y)의 출구(W)(도 12 참조)가 개방된다. 또한, 화상 형성 장치 본체(100)의 셔터(89)(본체측 셔터)(도 18 참조)가 이동하여, 토너 공급 장치(60Y)의 토너 공급구(60Ya)(도 18 참조)가 개방된다. 이에 따라, 토너 출구(W)는 토너 공급구(60Ya)에 연결된다.
이로써, 토너 용기(32Y) 내에 수용된 토너가 토너 출구(W)로부터 배출되어, 토너 공급 장치(60Y)의 토너 탱크 내에 저장된다.
도 12는 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60)에 연결된 상태를 도시한 개략도이다.
도 12에서, 토너 용기(32Y)는 대략 원통형의 토너 보틀이며, 토너 용기(32Y)의 내측 원주면 상에 나선형 돌출부를 구비한다. 나선형 돌출부를 외측에서 볼 때, 나선형 홈부가 보인다. 토너 용기(32Y)가 구동부(71)에 의해 화살표 방향으로 회전되면, 나선형 돌출부는 토너 출구(W)로부터 토너를 배출한다. 구동부(71)는 구동 모터(80), 구동 커플링 부재(90) 및 기어(91)(도 6 참조)를 구비한다.
즉, 토너 용기(32Y)가 구동부(71)에 의해 적절하게 회전되면, 토너 공급 장치(60)의 토너 탱크(61Y)에 토너가 적절하게 공급된다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 각각의 사용 수명이 지나면, 즉 토너 용기(32Y) 내의 모든 토너가 거의 소모되면, 기존의 것은 새것으로 교체된다.
도 12에서, 토너 공급 장치(60Y)는, 토너 탱크(61Y), 토너 이송 스크류(62Y), 토너 이송관(63Y)(도 13 참조), 토너 낙하 경로(64Y)(도 13 참조), 토너 교반 부재(65Y)(도 13 참조) 및 토너 엔드 센서(66Y)(검출 유닛)를 구비한다. 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)은 토너 이송부(도 13 참조)를 형성한다.
도 6은 도 1에 도시한 토너 용기 저장부(31)를 구비하는 화상 형성 장치 본체(100)의 일부 구조에 대한 측면도이다.
도 6에서, 구동부(71)(도 12 참조)는 구동 모터(80), 구동 커플링 부재(90), 기어(81 내지 84)로 이루어진 기어 트레인(91, 92), 구동력 전달 샤프트(81a), 낙하부 셔터(86), 지지 부재(도시하지 않음), 안테나 기판(120)(도 10 참조), 토너 수용부(85)(도 3 참조) 및 셔터(89)(도 18 참조)를 구비한다.
도 3 내지 도 6에서, 토너 용기(32Y)의 바닥부에 형성된 결합부(32Y2b)(도 20 참조)와 결합하는 구동 커플링 부재(90)는 토너 공급 장치(60Y)의 배면측(토너 용기 부착 방향의 배면측)에 위치된다. 구동 모터(80)의 구동력은 기어(91)(이중 기어)를 거쳐 구동 커플링 부재(90)로 전달되고, 토너 용기(32Y)의 용기 본체(32Y2)는 구동 커플링 부재(90)에 의해 소정의 방향으로 회전된다.
기어(91)와 결합하는 기어(92)는 구동력 전달 샤프트(81a)를 거쳐 토너 공급 장치(60Y)의 전방측에 위치된 기어(81)에 구동력을 전달한다. 기어(81)에 전달된 구동력은 기어(81 내지 84)로 이루어진 기어 트레인을 거쳐 토너 교반 부재(65Y)와 토너 이송 스크류(62Y)를 회전시킨다. 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 교반 부재(65Y)가 위치하는 전방측에 있는 토너 공급 장치(60Y)의 구조는 도 12 내지 도 18을 참조하여 후술한다.
도 7은 토너 용기 저장부(31)를 구비하는 화상 형성 장치 본체(100)의 부분 사시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100)의 전방측에 위치된 본체 커버(도시하지 않음)가 개방되면, 토너 용기 저장부(31)가 노출된다. 도 8은 본체 커버를 개방한 경우의 화상 형성 장치 본체(100)에 대한 부분 정면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본체 커버가 개방되면, 4개의 삽입구(109Y, 109M, 109C, 109K)를 형성하는 내측 커버(109)가 노출된다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)는 대응하는 삽입구(109Y, 109M, 109C, 109K)에 삽입된다. 즉, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)에 대한 탈착 동작은 화상 형성 장치 본체(100)의 전방측으로부터 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 긴 길이방향으로 수행된다.
도 9는 대응하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)를 삽입하는 삽입구의 정면도이다. 도 8에서, 삽입구(109Y, 109M, 109C, 109K)의 형상은 동일하다. 그러나, 도 9에서, 대응하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)를 삽입하는 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K)는 서로 상이하다.
특히, 도 9에 도시한 바와 같이, 각각의 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 내에는, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 캡부에 형성된 대응하는 가이드 리브(32Y1f, 32M1f, 32C1f, 32K1f)(도 25 내지 도 28 참조)를 결합하는 제 1 가이드 홈부(111)가 형성된다.
또한, 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 내에는, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 캡부에 형성된 대응하는 돌출 부재(32Y1d, 32Y1e; 32M1d, 32M1e; 32C1d, 32C1e; 32K1d, 32K1e)(도 25 내지 도 28 참조)를 결합하는 제 2 가이드 홈부(112Y, 112M, 112C, 112K)가 형성된다. 즉, 제 2 가이드 홈부(112Y, 112M, 112C, 112K)의 형상은 서로 상이하여, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)가 잘못된 위치에 삽입되는 것을 방지한다.
제 2 가이드 홈부(112Y, 112M, 112C, 112K)는, 제 1 가이드 홈부(111)의 중심을 통과하는 실제의 수직선(Q)이 기준선이 되도록 판단된 경우, 대응하는 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 내의 동일 측부(도 9에서 우측)에 위치된다. 즉, 서로 상이한 돌출 부재(32Y1d, 32Y1e; 32M1d, 32M1e; 32C1d, 32C1e; 32K1d, 32K1e)는, 대응하는 가이드 리브(32Y1f, 32M1f, 32C1f, 32K1f) 근방에 위치된다.
대응하는 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 내의 제 2 가이드 홈부(112Y, 112M, 112C, 112K)가 도 9의 우측에 위치되기 때문에, 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 중 인접한 2개 사이의 거리는 비교적 짧을 수 있다.
도 9에서, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)가 삽입되는 각각의 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K) 내에는, 홈 형상을 갖는 정지부(113)가 형성된다. 대표적으로, 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)(도 40, 도 42 및 도 43)의 정지부(32Y1a3)는 정지부(113) 내에 결합된다.
이로써, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100)로부터 탈착되면, 토너 용기(32Y)의 짧은 길이방향(도 9에서 용지의 측방향)으로의 토너 용기(32Y)의 운동이 방지될 수 있다. 특히, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100)에 부착된 상태에서 사용자가 핸들부(32Y1b)(도 40 및 도 43 참조)를 파지하여 캡부(32Y1)를 회전시키면, 사용자에 의한 회전력이 일측에 가압되더라도, 토너 용기(32Y)의 정지부(32Y1a3)가 토너 공급 장치(60Y)의 정지부(113) 내에 결합되어 있기 때문에, 토너 용기(32Y)는 토너 공급 장치(60Y)에 정상적으로 부착될 수 있다.
도 10은 토너 용기 저장부(31)의 사시도이다. 도 11a는 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)를 부착하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)의 평면도이다. 도 11b는 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)를 부착하는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)의 정면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)에 탈착가능하게 부착된다. 도 10에 도시한 바와 같이, 안테나 기판(120)은 토너 용기 저장부(31)의 지지부(115) 상에 위치된다.
상세하게, 안테나 기판(120)의 표면 상에 4개의 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)가 위치된다. 4개의 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)는 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 원주면 상에 위치된 대응하는 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)과 통신한다. 안테나 기판(120)은 토너 용기 저장부(31)의 지지부(115) 상에 위치된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 아래에 있다.
토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)과, 화상 형성 장치 본체(100) 내에 위치된 안테나 기판(120)의 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K) 사이에 정보가 전달되어 수신된다. 서로 통신되는 정보로는, 예컨대 토너 용기의 제조 시리얼 번호, 토너 용기의 리사이클 번호, 토너의 종류, 토너의 제조 로트 번호, 토너의 제조 일자, 토너의 제조사, 토너 용기 내의 토너량, 토너 색상, 및 화상 형성 장치 본체(100)의 사용 현황이 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)이 대응하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)에 대면하기 때문에, 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)과 대응하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K) 사이의 통신은 양호한 조건에서 수행된다. 또한, 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)가 토너 저장부(31)의 지지부(115) 아래에 위치되기 때문에, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)는 긴 길이방향으로 크기가 크지 않다. 이로써, 화상 형성 장치 본체(100) 내에 사용되는 구성요소의 비용, 및 화상 형성 장치 본체(100)의 제조 비용이 비교적 낮고, 화상 형성 장치 본체(100)를 사무실 내에 설치하는 성능이 증대될 수 있다.
도 32는 토너 공급 장치(60Y)에 부착된 토너 용기(32Y)의 헤드부를 도시한 개략도이다. 도 32에 도시한 바와 같이, 안테나 기판(120)[안테나(121Y)]은 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)의 우측에 위치된다. 토너가 토너 출구(W)로부터 누설되더라도, 토너는 화상 형성 장치 본체(100)의 좌측으로 낙하한다.
상세하게, 결합부(32Y2b)가 구동 커플링 부재(90)(도 6 참조)와 결합하는 위치에 용기 본체(32Y2)의 결합부(32Y2b)(도 20 참조)가 있는다면, 토너 출구(W)는 삽입구(110Y)(도 9 참조)에 의해 안테나 기판(120)에 대면하는 전자 기판(32Y1c)과 안테나 기판(120)과 분리된다. 따라서, 토너는 안테나 기판(120) 상에 직접적으로 낙하하지 않는다. 그 결과, 전자 기판(32Y1c)과 안테나(121Y) 사이의 위치에 토너가 낙하하는 것으로 인해 통신 민감도가 감소되는 것이 방지될 수 있다.
토너 용기(32Y)의 전자 기판(32Y1c)이 안테나 기판(120)에 대면하도록 위치되는 것이 바람직하기 때문에, 전자 기판(32Y1c)은 토너 출구(W)의 위치에 대해 배면측에 위치된다.
즉, 전자 기판(32Y1c)은 화상 형성 장치 본체(100)의 토너 공급구(60Ya)의 배면측에 위치된다. 따라서, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)로부터 탈착되는 경우, 전자 기판(32Y1c)은 토너 공급구(60Ya) 위의 인접한 위치를 통과한다. 그 결과, 적은 양의 토너 분말에 의해 전자 기판(32Y1c)이 오염될 위험이 있다. 상기한 문제점을 해결하기 위해, 셔터(89)(본체측 셔터)는 토너 공급구(60Ya)를 폐쇄한다.
도 12 내지 도 18을 참조하여, 토너 공급 장치(60y)의 구조 및 작동을 상세하게 설명한다.
도 13은 토너 공급 장치(60Y)의 측면 절결도이다. 도 14는 토너 공급 장치(60Y)의 외부 측면도이다. 도 15는 토너 공급 장치(60Y)의 사시도이다. 도 16은 토너 공급구(60Ya)가 개방된 경우의 토너 공급 장치(60Y)의 사시도이다. 도 17은 토너 공급구(60Ya)가 개방된 경우의 토너 공급 장치(60Y)의 다른 사시도이다. 도 18은 토너 공급구(60Ya)의 위치에 셔터(89)가 부착된 경우의 토너 공급 장치(60Y)의 사시도이다.
도 12 내지 도 18에서, 토너 공급 장치(60Y)는 토너 탱크(61Y), 토너 이송 스크류(62Y), 토너 이송관(63Y), 토너 낙하 경로(64Y), 토너 교반 부재(65Y), 토너 엔드 센서(66Y)(검출 유닛), 기어(81 내지 84)로 이루어진 기어 트레인, 토너 수용부(85), 셔터(89)(본체측 셔터)를 구비한다. 셔터(89)는 도 18 내지 도 34에서만 도시되어 있고, 다른 도면에서는 생략되어 있다.
토너 탱크(61Y)는 토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1)의 토너 출구(W) 아래에 있고, 토너 공급구(60Ya)를 거쳐 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)로부터 배출된 토너를 저장한다. 토너 탱크(61Y)의 바닥부는 토너 이송부[토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)]의 상류측에 연결된다.
토너 엔드 센서(66Y)는 토너 탱크(61Y)의 바닥면으로부터 소정 높이를 갖는 이치에 있는 토너 탱크(61Y)의 벽면 상에 있다. 토너 엔드 센서(66Y)는 토너 탱크(61Y) 내에 저장된 토너가 소정값 미만의 값이 되는 경우에 신호를 검출한다. 토너 엔드 센서(66Y)로서는, 압전 센서가 사용될 수 있다.
도 12에서, 토너 엔드 센서(66Y)가 토너 탱크(61Y) 내에 저장된 토너가 소정값 미만의 값이 되었다는 신호를 검출하면, 신호는 제어부(70)로 송신된다. 제어부(70)는 구동부(71)[구동 모터(80), 구동 커플링 부재(90) 및 기어(91)(도 6 참조)]를 제어하여, 토너를 토너 탱크(61Y)에 공급하도록 소정 주기 동안 토너 용기(32Y)를 회전시킨다. 구동부(71)가 토너 탱크(32Y)를 반복하여 회전시키더라도 토너 엔드 센서(66Y)가 신호를 계속하여 검출하면, 제어부(70)는 토너 용기(32Y) 내에 토너가 남아 있지 않다고 판단한다. 그 다음, 제어부(70)는 기존의 토너 용기(32Y)를 새것으로 교체하라고 지시하는 메시지를 화상 형성 장치 본체(100)의 표시부(도시하지 않음) 상에 표시한다.
토너 교반 부재(65Y)(회전 부재)는, 토너 탱크(66Y) 내에 저장된 토너가 응집하는 것을 방지하기 위해 토너 엔드 센서(66Y) 근방의 토너 탱크(61Y)의 내측 중앙 위치에 있다. 토너 교반 부재(65Y)는 가요성 부재(65Ya)를 구비하며, 도 12에 도시한 바와 같이 화살표 시계방향으로 회전하며, 토너 탱크(61Y) 내의 토너를 교반한다. 또한, 토너 교반 부재(65Y)의 가요성 부재(65Ya)의 팁부가 토너 엔드 센서(66Y)의 검출면과 토너 교반 부재(65Y)의 회전 사이클로 미끄럼 가능하게 접촉하기 때문에, 토너 엔드 센서(66Y)의 검출면 상에 토너가 점착하는 것으로 인해 검출 정확도의 감소가 방지된다.
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 45°의 비틀림 각도를 갖는 기어(82)(베벨 기어)는 토너 교반 부재(65Y)의 샤프트의 일 단부에 부착되고, 베벨 기어(82)와 결합된 45°의 비틀림 각도를 갖는 기어(81)(베벨 기어)에 구동력이 전달된다.
도 13에서, 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)은 경사진 상측방향(화살표 방향)으로 토너 탱크(61Y) 내에 저장된 토너를 이송한다. 상세하게, 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)은 토너 탱크(61Y)의 바닥부(최하부)로부터 현상 장치(5Y)[토너 낙하 경로(64Y)의 토너 낙하 개구(64Ya)] 위의 위치로 토너를 선형으로 이송한다. 토너 낙하 개구(64Ya)에 도달하는 토너는 토너 낙하 경로(54Y)를 거쳐 토너의 자중에 의해 현상 장치(5)의 현상액 용기(54Y)(도 2 참조)에 공급된다.
토너 이송 스크류(62Y)는 소정의 방향으로 회전되어 토너를 이송하고, 토너 이송관(63Y)은 토너 이송 스크류(62Y)에 인접한 내벽을 갖는다. 상술한 바와 같이, 토너 이송부는 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)을 구비한다.
토너 이송 스크류(62Y)는 샤프트 상에 나선형으로 형성되며 베어링(도시하지 않음)을 거쳐 토너 이송관(63Y) 내에 회전가능하게 지지되는 나선체인 스크류 부재이다. 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 기어(스큐 기어)(84)는 토너 이송 스크류(62Y)의 일 단부에 부착되어, 기어(83)가 기어(84)와 결합하는 토너 교반 부재(65Y)의 샤프트에 부착된 기어(83)(스큐 기어)를 거쳐 토너 이송 스크류(62Y)에 구동력이 전송된다.
토너 이송관(63Y)의 상류측은 토너 탱크(61Y)에 연결되고, 토너 이송관(63Y)의 하류측은 토너 낙하 개구(64Ya)(도 13 참조)를 거쳐 토너 낙하 경로(64Y)에 연결된다. 토너 이송관(63Y)은 수지 재료로 형성된 관형 부재이다. 토너 이송 스크류(62Y)(스크류 부재)는 베어링을 거쳐 토너 이송관(63Y) 내에 회전가능하게 지지된다. 토너 이송 스크류(62Y)의 외경과 토너 이송관(63Y)의 내벽 사이의 갭은 대략 0.1 내지 0.2 mm가 되도록 결정된다. 이로써, 토너는 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)에 의해 중력에 대해 경사진 상측방향으로 스무스하게 이송된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서, 토너 탱크(61Y) 내에 저장된 토너는 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)에 의해 경사진 상측방향으로 이송되고, 이송된 토너는 토너 낙하 경로(64Y)를 거쳐 토너의 자중에 의해 현상 장치(5Y)로 공급된다. 이로써, 현상 장치(5Y)로의 토너 공급이 정지된 경우에 토너 이송 스크류(62Y)의 회전이 정지하더라도, 토너 이송관(63Y) 내에 남아 있는 토너는 토너 낙하 경로(64Y)를 거쳐 현상 장치(5Y) 내에 낙하하지 않는다.
상세하게, 토너 낙하 개구(64Ya)로부터 분리된 위치에 남아 있는 토너는 경사진 토너 이송관(63Y)을 따라 토너 탱크(61Y) 쪽으로 미끄럼 운동하거나 또는 상기 위치에 머문다. 또한, 토너 이송관(63Y) 내의 토너 낙하 개구(64Ya) 근방의 위치에 남아 있는 토너는 장치가 큰 충격을 받더라도 토너의 자중에 의해 토너 낙하 개구(64Ya)로부터 크게 낙하하지 않고, 토너는 경사진 토너 이송관(63Y)을 따라 토너 탱크(61Y) 쪽으로 미끄럼 운동하거나 또는 상기 위치에 머문다.
따라서, 토너 이송 스크류(62Y)의 회전 및 비회전이 반복되더라도, 현상 장치(5Y)에 공급되는 토너량은 높은 정밀도로 제어될 수 있는데, 다시 말하면 토너는 현상 장치(5Y)에 안정되게 공급될 수 있다. 그 결과, 현상액(G) 내의 토너 농도 변동이 방지될 수 있다. 즉, 출력 화상의 화상 밀도가 높아지는 것이 방지될 수 있고, 토너가 비산하는 것이 방지될 수 있으며, 배경 화상이 열화되는 것도 방지될 수 있다.
또한, 토너 이송 스크류(62Y)의 회전 및 비회전이 반복되더라도, 토너 이송관(63Y) 내에 남아 있는 많은 양의 토너가 현상 장치(5Y)에 공급되지 않는다. 따라서, 토너 탱크(61Y) 내에 남아 있는 토너량이 크게 변하지 않는다. 그 결과, 토너 엔드 센서(66Y)에 의한 오차 검출이 방지될 수 있다.
도 13에서, 상기한 효과를 확실하게 얻기 위해, 수평방향에 대한 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)의 경사각(α)은 5°이상(α≥5°)이 바람직하다. 그러나, 경사각(α)이 너무 커지게 되면, 토너 이송 스크류(62Y)와 토너 이송관(63Y)에 의한 토너 이송 성능은 낮아지고, 장치의 높이는 커진다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에서, 경사각(α)은 대략 10°가 되도록 결정된다.
또한, 도 14, 도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이, 낙하부 셔터(86)는 토너 낙하 경로(64Y)에 부착되고, 현상 장치(5Y)가 화상 형성 장치 본체(100)로부터 탈착되는 경우에 낙하부 셔터(86)는 개폐된다. 상세하게, 현상 장치(5Y)가 화상 형성 장치 본체(100)에 부착되면, 낙하부 셔터(86)는 스프링(87)의 힘에 대해 현상 장치(5Y)에 의해 밀려서 토너 낙하 경로(64Y)를 개방하도록 움직인다. 현상 장치(5Y)가 화상 형성 장치 본체(100)로부터 분리되면, 낙하부 셔터(86)는 스프링(87)의 힘에 의해 토너 낙하 경로(64Y)를 폐쇄하도록 이동한다. 이로써, 현상 장치(5Y)가 화상 형성 장치 본체(100)로부터 분리되면, 토너는 토너 낙하 경로(64Y)로부터 화상 형성 장치 본체(100) 내에 분산될 수 없다.
도 16 및 17에 도시한 바와 같이, 토너 탱크(61Y)의 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분 상에 헤어 임플란테이션 시일(hair implantation seal)(67Y), 스펀지 시일(68Y2), 시트형 부재(68Y3) 등이 부착된다. 스펀지 시일(68Y2)은 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)(도 23 참조)의 플랜지(W2)와 접촉하여, 토너 탱크(32Y)와 토너 탱크(61Y) 사이에 밀봉 성능을 얻는다. 시트형 부재(68Y3)는 저마찰 재료로 형성되며, 개방된 셔터 부재(32Y1a)(도 23 참조)와 접촉하여 셔터 부재(32Y1a)와 토너 탱크(61Y) 사이에 토너가 머무는 것을 방지한다. 헤어 임플란테이션 시일(67Y)은 화상 형성 장치 본체(100)로부터의 토너 용기(32Y)의 분리 동작으로 셔터 부재(32Y1a)의 표면 상에 부착된 토너를 긁어낸다. 헤어 임플란테이션 시일(67Y)에 의해 긁어진 토너는 만곡면(60Yc)을 형성하는 개구(85a)를 거쳐 토너 수용부(85) 내로 낙하한다.
토너 탱크(61Y)의 토너 공급구(60Ya)를 개재하는 위치에는 공급구 가이드(69Y)가 있다. 공급구 가이드(69Y)는 토너 출구(W)(도 23 참조)의 플랜지(W2)를 안내하여, 토너 공급구(60Ya)로부터 상측방향으로 토너 출구(W)가 이동되는 것을 방지한다.
도 18 및 도 34에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)에 연결하는 토너 공급구(60Ya)를 개폐하는 셔터(89)(본체측 셔터)는 토너 공급 장치(60Y)[화상 형성 장치 본체(100)] 내에 위치된다. 셔터(89)는 곡선을 갖도록 형성되어, 셔터(89)가 토너 용기(32Y)[캡부(32Y1)]의 원주면에 맞춘다.
또한, 토너 공급 장치(60Y)는 토너 공급 장치(60Y)의 원주방향으로 셔터(89)가 미끄럼 운동하는 슬라이딩면(도시하지 않음)을 구비한다. 슬라이딩면과 셔터(89) 사이의 갭을 채우기 위해, 슬라이딩면 상에 밀봉 부재가 부착될 수 있다.
셔터(89)는 셔터 부재(32Y1a)의 개폐 동작과 함께 캡부(32Y1)[안내 부재(32Y1g)와 접촉부(32Y1h)]에 의해 밀려서 토너 공급구(60Ya)를 개폐한다. 이로써, 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)는 토너 공급 장치(60Y)의 토너 공급구(60Ya)에 연결된다. 상기한 요소들은 상세하게 후술한다.
상술한 바와 같이, 안테나 기판(120)(도 10 참조)은 토너 용기 저장부(31)의 지지부(115) 상에 배열된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 부착방향으로 배면측(도 32의 우측)에 위치된다. 따라서, 토너는 안테나(121) 상에 직접적으로 낙하하지 않는다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 안테나(121Y)가 접촉 없이 전자 기판(32Y1c)과 통신하기 때문에, 토너의 분말이 후술하는 바와 같이 안테나(121Y) 상에 낙하하는 것이 방지된다.
도 44에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되는 경우에 안테나(121Y)와 전자 기판(32Y1c) 사이의 위치에 있는 토너 공급 장치(60) 내에, 안테나(121Y)를 덮도록 브림부(brim section)(31Ya)가 위치된다. 즉, 토너 용기(32Y)가 점선의 화살표 방향으로 토너 공급 장치(60Y)에 부착되면, 안테나(121Y)와 전자 기판(32Y1c) 사이에 브림부(31Ya)가 위치되고, 안테나(121Y)와 전자 기판(32Y1c) 간의 통신이 수행된다.
안테나 기판(120)과 대응하는 안테나(121M, 121C, 121K) 사이에는 브림부(도시하지 않음)가 위치된다.
따라서, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)로의 탈착 동작이 반복되더라도, 토너 용기(32Y) 상에 부착된 토너는 안테나(121Y) 상에 낙하하는 것이 방지될 수 있다. 그 결과, 안테나(121Y)와 전자 기판(32Y1c) 간의 통신 장애가 방지될 수 있다.
도 45에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)[캡부(32Y1)]의 토너 출구(W)에 연결되는 토너 공급구(60Ya)와 브림부(31Ya) 사이에는, 구획부(31Yb)가 위치된다. 구획부(31Yb)는 토너 공급구(60Ya)와 브림부(31Ya)의 높이보다 수직방향으로 큰 높이를 갖는 벽 부재이다. 따라서, 토너가 토너 공급구(60Ya)로부터 브림부(31Ya)로 흐르는 것이 방지된다.
또한, 도 44에 도시한 바와 같이, 브림부(31Ya)는 만곡면이 되도록 형성되어, 토너 용기(32Y)[캡부(32Y1)]의 원주면이 만곡면을 끼워 맞춘다. 즉, 브림부(31Ya)의 짧은 길이방향으로 브림부(32Ya)의 양단부에서 토너 용기(32Y)[캡부(32Y1)]를 덮도록 벽부(31Ya1)가 형성된다. 도 44에는, 벽부(31Ya1) 중 하나가 도시되어 있다. 이로써, 토너가 인접한 안테나에 날아가는 것이 방지된다. 상세하게, 벽부(31Ya1)가 브림부(31Ya)에 형성되면, 안테나(121Y)에 인접한 안테나(121M)는 토너 용기(32Y)로부터 토너가 날아감으로써 오염되는 것이 방지된다.
또한, 브림부(31Ya)가 만곡면으로 형성되기 때문에, 토너 용기(32Y)는 브림부(31Ya)와 함께 안내되어 토너 공급 장치(60Y)로부터 스무스하게 탈착될 수 있다. 이로써, 토너 용기(32Y)의 탈착 동작에서의 토너 용기(32Y)의 진동이 감소될 수 있고, 토너 용기(32Y) 상에 부착된 토너가 날려서 낙하하는 것이 방지될 수 있다.
본 발명의 발명자는 실험을 수행했다. 본 실험에서, 200g의 토너를 함유한 토너 용기(32Y)를 토너 공급 장치(60Y)로부터 30회 탈착하였고, 안테나(121Y) 상에 낙하하여 부착된 토너량을 측정하였다. 안테나(121Y) 상에 부착된 토너를 투명 테이프 상에 수집하였고, ID 측정 기구 X-Rite를 이용하여 투명 테이프 상의 토너를 광학적으로 측정하였다. ID 측정 기구에 의해 측정된 ID 값이 크면, 부착된 토너량이 많다.
실험 결과에서, 브림부(31Ya)가 만곡면이 아닌 경우, ID 값은 0.09였고, 부림부(31Ya)가 만곡면이 아니고 구획부(31Yb)를 형성한 경우, ID 값은 0.04였으며, 브림부(31Ya)가 만곡면이고 구획부(31Yb)를 형성하지 않은 경우, ID 값은 0.06이었다. 또한, 브림부(31Ya)를 형성하지 않은 경우, ID 값은 0.98이었다. 따라서, 브림부(31Ya)를 형성한 경우에 우수한 효과를 얻었다.
다음으로, 도 19 내지 도 35를 참조하여, 토너 용기(32Y)를 상세하게 설명한다.
도 19 내지 도 21에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)는 원통형 용기이며, 캡부(32Y1)와 용기 본체(32Y2)를 구비한다.
용기 본체(32Y2)는 개방부를 구비하며, 상기 개방부는 캡부(32Y1) 내부에 연결된다. 용기 본체(32Y2)의 내벽 상에는 나선형 돌출부(32Y2)가 형성된다. 용기 본체(32Y2)는, 토너 용기(32Y)의 바닥에 형성된 결합부(32Y2b)와 결합하기 위해 화상 형성 장치 본체(100)의 구동 커플링 부재(90)로부터의 구동력을 수용함으로써 소정 방향으로 회전된다. 이로써, 토너 용기(32Y) 내의 토너는 캡부(32Y1) 쪽으로 이송된다.
용기 본체(32Y2)의 개방부로부터 배출된 토너는 캡부(32Y1)의 원주면에 형성된 토너 출구(W)로부터 출력되어, 토너 공급구(60Ya)(도 32 내지 도 34 참조)를 거쳐 토너 공급 장치(60Y)의 토너 탱크(61Y)에 공급된다.
도 24에 도시한 바와 같이, 용기 본체(32Y2)의 개방부에는 2개의 스크래퍼(scrapers)(32Y30)가 위치된다. 스크래퍼(32Y30)는 용기 본체(32Y2)와 함께 회전되며, 용기 본체(32Y2)의 개방부 근방의 토너를 캡부(32Y1)의 측부로 효과적으로 이동시킨다.
도 20에서, 화상 형성 장치 본체(100)의 구동 커플링 부재(90)의 클로 부재(claw members)와 결합하는 2개의 결합부(32Y2b)는 기준으로서 용기 본체(32Y2)의 회전 중심축과의 180°의 분포 각도를 가짐으로써 위치된다.
토너 용기(32Y)의 결합부(32Y2b)의 개수는 화상 형성 장치 본체(100)의 구동 커플링 부재(90)의 3개 이상의 클로 부재를 형성함으로써 3개 이상일 수 있으며, 분포 각도는 기준으로서 용기 본체(32Y2)의 회전 중심축과 적절한 각도가 되도록 결정된다. 이 경우, 토너 용기(32Y)가 회전되면, 토크 변동이 감소될 수 있다. 그러나, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100)에 부착되는 경우에 결합부(32Y2b)가 클로 부재와 간섭할 가능성이 증대될 수 있다. 따라서, 결합부(32Y2b)와 클로부의 개수는, 토크 변동에 의해 결정되는 토너 용기(32Y)로부터의 토너 출력 성능, 및 결합부(32Y2b)와 클로부 사이의 간섭에 의해 결정되는 화상 형성 장치 본체(100)에 토너 용기(32Y)를 부착하는 성능을 고려하여 결정될 수 있다.
토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되는 경우, 캡부(32Y1)는 토너 공급 장치(60Y)에 고정된다. 즉, 토너 용기(32Y)를 토너 공급 장치(60Y)에 부착한 후에, 캡부(32Y1)는 회전하지 않고, 캡부(32Y1)에 의해 회전가능하게 지지된 용기 본체(32Y2)만이 회전된다.
캡부(32Y1)와 용기 본체(32Y2) 사이의 밀봉 성능은 핸들 본체(32Y20) 상에 부착된 밀봉 부재(32Y20b)(도 29 참조)에 의해 얻어진다. 즉, 도 24에 도시한 바와 같이, 용기 본체(32Y2)의 개방부가 캡부(32Y1)의 밀봉 부재(32Y20b) 내로 파단되기 때문에, 캡부(32Y1)와 용기 본체(32Y2) 사이의 위치로부터 토너가 누설되는 것이 방지된다.
도 22 내지 도 25에 도시한 바와 같이, 캡부(32Y1)는 토너 출구(W), 셔터 부재(32Y1a), 안내 부재(32Y1g), 접촉부(32Y1h), 푸싱 부재(32Y1k), 전자 기판(32Y1c), 돌출 부재(32Y1d)(비호환성 식별 부재), 리브(32Y1e)(색상 식별 리브), 가이드 리브(32Y1f), 핸들부(32Y1b) 및 탄성 부재(125)(도 35 참조)를 구비한다. 또한, 안내 부재(32Y1g)는 돌출부(W1)와 플랜지(W2)를 구비한다.
캡부(32Y1)는 캡부 본체(32Y10)를 핸들 본체(32Y20)(도 29 참조)와 결합하여 형성되고, 캡부 본체(32Y10)는 접촉면으로서 리브(32Y20c)를 사용하여 핸들 본체(32Y20)에 부착된다.
셔터 부재(32Y1a)는 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 탈착될 때 토너 출구(W)를 개폐한다.
상세하게, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60)[화상 형성 장치 본체(100)]에 부착되는 경우, 사용자는 토너 용기(32Y)의 핸들부(32y1b)를 보유하면서 용기 본체(32Y2)의 바닥부로부터 화상 형성 장치 본체(100)의 삽입구(110Y)(도 9 참조) 내로 토너 용기(32Y)의 용기 본체(32Y2)를 삽입한다. 이때, 캡부(32Y1)는, 캡부 본체(32Y10) 상의 가이드 리브(32Y1f)와 삽입구(110Y)를 제 1 가이드 홈부(111Y)와 결합함으로써 회전이 정지된다.
그 후, 토너 용기(32Y)가 회전이 정지된 동안에 더욱 밀어지면, 돌출 부재(32Y1d)와 리브(32Y1e)는 제 2 가이드 홈부(112Y)를 넘게 된다. 토너 용기(32Y)의 바닥에 형성된 결합부(32Y2b)를 화상 형성 장치 본체(100)의 구동 커플링 부재(90)와 결합한 후에, 핸들부(32Y1b)가 대략 90°만큼 시계방향으로 수동 회전되면, 돌출 부재(32Y1d)가 토너 공급 장치(60Y)의 정지 부재와 결합되고, 토너 용기(32Y)가 정지되며, 토너 출구(W)는 개방된다. 이때, 토너 출구(W)는 토너 탱크(61Y)(도 32 내지 도 34)의 토너 공급구(60Ya)와 결합하고, 캡부(32Y1)는 토너 공급 장치(60Y)에 고정된다.
토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60)[화상 형성 장치 본체(100)]로부터 분리되면, 상기 부착 작동의 반대 동작으로 수행된다.
또한, 토너 공급구(60Ya)가 개방되는 한편, 토너 공급 장치(60Y)의 셔터(89)는 셔터 부재(32Y1a)의 운동[토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1)의 회전]에 의해 캡부(32Y1)에 의해 밀린다(도 18 및 도 34 참조).
도 29에서, 핸들부(32Y1b)의 작동성을 증대시키기 위해, 핸들부(32Y1b)의 상부면에 오목부(32Y1b1)가 형성되고, 핸들 본체(32Y20) 내의 핸들부(32Y1b) 아래에 오목부(32Y20a)가 형성된다.
도 22에서, 안내 부재(32Y1g)는 캡부(32Y1)의 원주면으로부터 돌출하도록 캡부(32Y1) 내의 토너 출구(W)를 둘러싸도록 형성된다. 안내 부재(32Y1g)는 셔터 부재(32Y1a)의 내벽에 형성된 홈부(도 35 참조)와 결합하여, 셔터 부재(32Y1a)의 개폐 동작을 원주방향으로 안내하도록 형성된다.
도 23에서, 안내 부재(32Y1g)는 돌출부(W1)와, 상기 돌출부(W1)를 둘러싸는 플랜지(W2)를 구비한다. 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 폐쇄하면, 돌출부(W1)는 셔터 부재(32Y1a)의 배면 상에 부착된 탄성 부재(125)(도 35 참조) 내로 파단하여, 토너 출구(W)와 셔터 부재(32Y1a) 사이에 양호한 밀봉 성능을 제공한다. 또한, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 개방하면, 돌출부(W1)는 토너 공급구(60Ya)(도 18 참조)의 봉입부 상에 부착된 밀봉 부재(도시하지 않음) 내로 파단하여, 토너 출구(W)와 토너 공급구(60Ya) 사이에 양호한 밀봉 성능을 제공한다.
전자 기판(32Y1c)은 예컨대 RFID의 기능을 가지며, 토너 용기(32Y)와 화상 형성 장치 본체(100) 간의 정보를 통신하도록 안테나 기판(120)(도 10 참조)과 통신한다.
돌출 부재(32Y1d)(비호환성 식별 부재)는 다른 종류의 토너 용기가 화상 형성 장치 본체(100)에 긴 길이방향으로 부착되는 것을 방지한다. 예를 들면, 제조사가 다른 회사의 모델 이름으로 화상 형성 장치를 제조하여 그 회사의 이름으로 토너 용기를 공급하는 경우, 돌출 부재(32Y1d)는 토너 용기(32Y)를 식별하도록 형성된다. 돌출 부재(32Y1d)는 토너 출구(W)가 폐쇄되면 전자 기판(32Y1c)과 셔터 부재(32Y1a)를 개재하도록 형성된다.
돌출 부재(32Y1d)는 성형 후에 바로 3개의 돌출부를 구비한다. 상이한 화상 형성 장치들 간에 토너 용기가 사용되면, 돌출부의 파단 위치는 토너 용기들 사이에서 다르다. 예를 들면, 2개의 화상 형성 장치가 다른 회사들의 2개의 모델 이름으로 제조된다면, 상부 위치에 있는 돌출부는 제 1 회사용으로 파단되고, 상부 및 하부 위치에 있는 돌출부는 제 2 회사용으로 파단된다. 이 경우, 돌출 부재(32Y1d)를 통과하는 홈부의 형상은 화상 형성 장치 본체(100) 내에서 변경된다.
도 25에서, 돌출 부재(32Y1e)는, 토너 용기(32Y)와 상이한 토너 용기(32M, 32C 또는 32K)가 토너 공급 장치(60Y)(도 9 참조)의 삽입구(110Y) 내에 잘못 삽입되지 않도록 형성된다. 즉, 도 25에 도시한 돌출 부재(32Y1e)의 리브, 도 26에 도시한 돌출 부재(32M1e)의 리브, 도 27에 도시한 돌출 부재(32C1e)의 리브 및 도 28에 도시한 돌출 부재(32K1e)의 리브는 서로 상이하게 위치된다. 즉, 돌출 부재(32Y1e, 32M1e, 32C1e, 32K1e)는 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K)(도 9 참조)의 대응하는 제 2 가이드 홈부(112Y, 112M, 112C, 112K)와 결합된다.
또한, 도 19 및 도 25 내지 도 28에서, 가이드 리브(32Y1f, 32M1f, 32C1f, 32K1f)는 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)를 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)의 삽입구(110Y, 110M, 110C, 110K)에 정상적인 위치로 안내한다.
셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 폐쇄(도 19 및 도 24에 도시한 상태를 참조)하고, 토너 용기(32Y)가 임의의 평면(예컨대, 바닥) 상에 놓인다면, 셔터 부재(32Y1a)와 토너 용기(32Y)의 일부는 지지점을 형성하고, 전자 기판(32Y1c)은 바닥과 접촉하지 않는다.
상세하게, 도 21a, 도 46a 및 도 46b에 도시한 바와 같이, 셔터 부재(32Y1a)는 토너 출구(W)를 폐쇄하고 있다면, 전자 기판(32Y1c)은 긴 길이방향에서 볼 때 셔터 부재(32Y1a)를 구비하는 토너 용기의 돌출 영역 내에 있다.
도 24에 도시한 바와 같이, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d) 사이에 개재되어 위치된다. 이로써, 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d)는 지지점을 형성하고, 전자 기판(32Y1c)은 평면과 접촉하지 않는다. 즉, 도 24에서, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)를 돌출 부재(32Y1d)에 연결하는 실제의 점선(S)을 초과하지 않는 영역 내에 위치된다.
이로써, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100)에 부착되지 않고 평면(예컨대, 바닥) 상에 놓이더라도, 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d)는 지지점을 형성하고, 전자 기판(32Y1c)은 평면과 접촉하지 않는다. 따라서, 전자 기판(32Y1c)은 파단이 방지되고, 화상 형성 장치는 토너 용기(32Y)의 삽입방향으로 크게 설정되는 것이 방지되며, 전자 기판(32Y1c)과 화상 형성 장치 본체(100)의 안테나(121Y) 사이의 통신 감도가 구속되지 않는다.
도 25에 도시한 바와 같이, 가이드 리브(32Y1f)는 캡부 본체(32Y20)의 긴 길이방향으로 연장되고, 또한 캡부 본체(32Y20)[토너 용기(32Y)]를 토너 용기(32Y)의 원주방향으로 회전시키지 않는 기능을 한다. 상세하게, 도 46에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)가 도 46a에 나타낸 화살표 방향으로 회전되면, 셔터 부재(32Y1a)가 스토퍼로서 기능하고, 토너 용기(32Y)가 도 46b에 나타낸 화살표 방향으로 회전되면, 가이드 리브(32Y1f)가 스토퍼로서 기능한다. 이로써, 토너 용기(32Y)의 회전 범위가 구속된다.
도 25에서, 가이드 리브(32Y1f)의 길이는 전자 기판(32Y1c)의 길이 및 돌출 부재(32Y1e)의 길이를 수평방향으로 포함하도록 형성된다. 이로써, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)로부터 탈착되면, 전자 기판(32Y1c)은 삽입구(110Y)로의 접촉에 의해 파단되는 것이 방지되고, 캡부(32Y1)는 회전에 의해 삽입구(110Y)와 간섭하는 것이 방지된다.
도 35에서, 탄성 부재(125)는 셔터 부재(32Y1a)의 배면 상에 부착되어 토너 출구(W)가 폐쇄되면 토너 출구(W)와 대면하고, 또한 셔터 부재(32Y1a)에 외력이 인가되면 외력을 흡수하는 기능을 한다. 이로써, 전자 기판(32Y1c)이 파단되는 것을 방지하도록 셔터 부재(32Y1a)가 지지점들 중 하나가 되도록 기능하면, 토너 출구(W)는 외력에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 폐쇄한 상태에서 탄성 부재(125)가 압축되더라도, 토너 용기(32Y)가 평면 상에 놓이면, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d)에 의해 형성된 지지점들에 의한 평면과 접촉하지 않는다. 이로써, 탄성 부재(125)가 외력에 의해 변형되더라도, 전자 기판(32Y1c)의 파단이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서, 안테나 기판(120)이 형성되며, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 원주면 상에 위치된 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)에 대면하기 위한 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)가 지지부(115) 상에 형성된다. 이로써, 화상 형성 장치 본체(100)[토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)]는 토너 용기 삽입방향으로 커지지 않아 비교적 저비용의 부품으로 저비용으로 제조될 수 있고, 화상 형성 장치 본체(100)의 조립 성능도 높아질 수 있다.
다음으로, 토너 용기(32Y) 내의 안내 부재(32Y1g)와 셔터 부재(32Y1a), 및 셔터(89)(본체측 셔터)의 구조 및 작동을 상세하게 설명한다.
도 22에 도시한 바와 같이, 안내 부재(32Y1g)는 토너 출구(W)를 둘러싸도록 형성되어, 토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1) 내의 토너 출구(W)로부터 돌출한다. 안내 부재(32Y1g)는 셔터 부재(32Y1a)의 내벽에 형성된 홈부(도시하지 않음)와 결합되어, 토너 용기(32Y)의 원주방향으로 이동되는 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 개폐하도록 셔터 부재(32Y1a)를 안내한다.
셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 개방하면, 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)이 셔터(89)(도 18 참조)를 밀어, 토너 공급구(60Ya)가 개방된다. 이로써, 토너 공급구(60Ya)는 토너 출구(w)에 연결된다. 이때, 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)은 셔터(89)(도 18 참조)의 단부(89a)와 접촉한다.
따라서, 토너 공급구(60Ya)의 봉입부 상에 토너가 부착되더라도, 셔터 부재(32Y1a)는 셔터(89)와 확실하게 결합되고, 셔터는 셔터 부재(32Y1a)의 개방 동작[캡부(32Y1)의 회전 동작]과 간섭함으로써 확실하게 개방된다. 이로써, 토너 공급구(60Ya)와 토너 출구(W)의 비정상적인 연결이 방지될 수 있다. 또한, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분으로 낙하된 토너가 셔터(89)에 의해 가려지기 때문에, 토너 용기(32Y)를 새것으로 교체할 때 낙하된 토너에 의해 야기되는 더러움이 사용자에게 거의 보이지 않게 된다. 따라서, 사용자에게 불만족스러운 인상을 주지 않는다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 단부면(32Y1g1)과 더불어, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 개방하면, 푸싱 부재(32Y1k)는 단부면(32Y1g1)과 함께 셔터(89)를 밀도록 형성된다. 푸싱 부재(32Y1k)는 캡부(32Y1)의 원주면에 형성된 단차부로서, 상기 단차부의 표면은 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)과 동일한 레벨이 된다. 푸싱 부재(32Y1k)는 셔터 부재(32Y1)의 개방 동작과 함께 이동함으로써 셔터(89)의 단부(89a)와 접촉하여 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)과 함께 셔터(89)(도 18 참조)를 민다.
셔터(89)는 푸싱 부재(32Y1k)를 형성하여 균형있게 밀리게 된다. 푸싱 부재(32Y1k)의 형상은 도 22에 도시한 것에 제한되지 않으며, 예컨대 캡부(32Y1)의 원주면 상의 직립한 핀일 수 있다.
도 18 및 도 22에 도시한 바와 같이, 접촉부(32Y1h)는 토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1)의 원주면으로부터 돌출하도록 형성된다. 접촉부(32Y1h)는 안내 부재(32Y1g)의 단주면(32Y1g1)과 접촉하는 셔터(89)의 단부(89b)와 접촉하여, 안내 부재(32Y1g)와 개재하여 셔터(89)를 지지한다. 셔터 부재(32Y1a)가 폐쇄되면[토너 출구(W)가 폐쇄되면], 접촉부(32Y1h)는 셔터(89)를 밀고, 토너 공급구(60Ya)는 폐쇄된다.
이로써, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분으로 낙하된 토너가 셔터(89)에 의해 가려지기 때문에, 토너 용기(32Y)를 새것으로 교체할 때 낙하된 토너에 의해 야기되는 더러움이 사용자에게 거의 보이지 않는다. 이에 따라, 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다.
도 19 및 도 22에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 긴 길이방향으로 연장되는 브림부(32Y1a1)는 셔터 부재(32Y1a) 내에 형성된다. 브림부(32Y1a1)는 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되는 경우에 토너 수용부(85)(도 33 참조)의 개구(85a)를 덮는다. 이로써, 토너 수용부(85) 내에 수집된 토너가 사용자에게 보이지 않고, 그 결과 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다. 브림부(32Y1a1)는 도 19, 도 22, 도 33 및 도 41 이외의 도면에 도시되어 있지 않다.
도 41에 도시한 바와 같이, 브림부(32Y1a1)는 캡부(32Y1)로부터 우측[토너 용기(32Y)의 분리방향]으로 돌출하도록 연장되어, 셔터 부재(32Y1a)의 원주면이 캡부(32Y1)의 원주면의 곡률 인자와 동일한 곡률 인자를 갖도록 연장된다.
도 33에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)[화상 형성 장치 본체(100)]에 부착되면, 토너 수용부(85) 내에 수집된 토너는 토너 용기(32Y)를 토너 공급 장치(60Y)에 부착하는 사용자에게 보일 수가 없다. 즉, 도 47에 도시한 바와 같이, 브림부(32Y1a1)가 토너 용기(32Y) 내에 형성되지 않으면, 토너 수용부(85) 내에 수집된 토너는 사용자에게 보이게 되어, 사용자에게 불만족스런 인상을 줄 수 있다.
도 40 및 도 41에 도시한 바와 같이, 셔터 부재(32Y1a)의 브림부(32Ya1) 내에 돌출부(32Y1a10)가 형성되어, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 용기(32Y)[캡부(32Y1)]와 잘못된 방향으로 조립되는 것이 방지된다. 돌출부(32Y1a10)는 셔터 부재(32Y1a)의 벽면이 캡부(32Y1)의 단부로부터 연장되도록 형성된다.
이로써, 토너 용기(32Y)의 제조 공정에서, 캡부(32Y1) 내에 형성된 안내 부재(도시하지 않음)에 의해 안내되도록 셔터 부재(32Y1a)가 캡부(32Y1)와 조립되는 경우에, 셔터 부재(32Y1a)가 잘못된 방향으로 조립되면, 돌출부(32Y1a10)가 캡부(32Y1)의 원주면 상에서 주행되고, 셔터 부재(32Y1a)는 캡부(32Y1)와 조립될 수 없다. 즉, 셔터 부재(32Y1)는 캡부(32Y1)와 일방향(우측 방향)으로만 조립하도록 형성된다. 이로써, 토너 용기(32Y)의 제조성이 증대될 수 있다.
도 40에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)에서, 소정의 외력 이외의 힘이 셔터 부재(32Y1a)에 인가될 때 토너 출구(W)가 개방되도록 셔터 부재(32Y1a) 내에 제어 유닛이 형성된다. 제어 유닛은 셔터 부재(32Y1a)의 측벽 상에 형성된 탄성부(32Y1a2)와, 캡부(32Y1)의 원주면 상에 형성된 경사부(32Y1p)를 구비한다. 탄성부(32Y1a2)의 양측부에는 노치가 형성되고, 소정의 외력 이외의 힘이 셔터 부재(32Y1a)에 인가될 때 탄성부(32Y1a2)는 셔터 부재(32Y1a)의 주요부로부터 독립적으로 굽혀진다. 우선, 경사부(32Y1p)의 높이가 점차 증대된 다음, 원주방향으로 점차 감소되고, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 폐쇄하면 탄성부(32Y1a2) 근방에 위치된다.
이로써, 셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 개방하도록 이동되면, 탄성부(32Y1a2)는 변형되어 경사부(32Y1p) 위로 주행한다. 즉, 소정량 이상의 힘이 셔터 부재(32Y1a)에 인가되지 않으면, 탄성부(32Y1a2)는 경사부(32Y1p) 위로 주행하지 않고, 토너 출구(W)는 개방되지 않는다.
따라서, 토너 용기(32Y) 내의 토너는, 토너 용기(32Y)의 운송 중에 그리고 사용자가 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1)를 우연히 접촉하는 동안에 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)에 적은 외력이 인가되는 경우에 누설되는 것이 방지된다. 탄성부(32Y1a2)와 경사부(32Y1p) 사이의 중첩량(위로 주행하는 양)은 대략 0.1 내지 1.0 mm로 결정된다.
도 42에 도시한 바와 같이, 캡부(32Y1)에 대한 셔터 부재(32Y1)의 거친 운동을 방지하기 위해, 캡부(32Y1)의 원주면 상에 2개의 돌출부(32Y1a4)가 서로 별개 위치에 있다. 돌출부(32Y1a4)는 셔터 부재(32Y1a)의 개폐 방향에 수직하는 배면측(도 41의 우측)에 있는 2개의 지점에 의해 셔터 부재(32Y1a)를 지지한다.
이로써, 셔터 부재(32Y1a)가 캡부(32Y1)에 의해 일측부에서 지지되는 경우에 비해, 본 경우에는 캡부(32Y1)에 대한 셔터 부재(32Y1a)의 거친 운동이 캡부(32Y1)의 원주방향으로 발생하지 않는다. 따라서, 셔터 부재(32Y1a)와 캡부(32Y1) 사이에 위치된 탄성 부재(125)(도 35 참조)의 의한 밀봉 성능이 증대될 수 있다. 즉, 셔터 부재(32Y1a)와 캡부(32Y1) 사이의 위치로부터의 토너 누설량이 감소되고, 토너에 의해 야기되는 셔터 부재(32Y1)의 더러움이 감소된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서, 브림부(32Y1a1)는 토너 용기(32Y)를 토너 공급 장치(60Y)로부터 탈착하는 상태에서 토너 출구(W)를 개폐하는 셔터 부재(32Y1a) 내의 토너 수용부(85)의 개구(85a)를 덮도록 형성된다. 이로써, 토너 용기(32Y)를 새것으로 교체할 때에 토너에 의해 야기되는 더러움이 감소될 수 있고, 토너 수용부(85) 내에 수집된 토너가 사용자에게 보이지 않으므로, 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다.
도 34에서, 캡부(32Y1)의 원주면으로부터 안내부(32Y1g)의 외측 원주면으로의 거리는 H1로서 정의되고, 캡부(32Y1)의 원주면으로부터 토너 공급 장치(60Y)의 슬라이딩면(60Yb)[셔터(89)의 슬라이딩면]으로의 거리는 H2로서 정의되며, 하기의 관계가 성립된다.
H1 ≥ H2
즉, 안내부(32Y1g)는 토너 공급 장치(60Y) 내에 들어간다.
이로써, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되면, 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)는 (본체측의) 셔터(89)와 확실하게 결합된다. 셔터(89)의 두께는 거리(H2) 이하가 되도록 결정된다.
도 48에서, 토너 용기(32Y)에서, 캡부(32Y1)의 내벽은 천정면(32Y1h), 경사면(32Y1n) 및 수직면(32Y1k)으로 형성된다. 천정면(32Y1h)은 원통면의 일부로 형성된다. 즉, 캡부(32Y1)의 내벽(지지부)은 수평면을 구비하지 않는다. 상세하게, 캡부(32Y1)에서, 토너 출구(W)를 향한 경사면(32Y1n)은 헤드부에 형성되고, 천정면(32Y1n) 이외의 내벽은 수직벽이다.
이로써, 토너가 거의 소모되었을 때(토너 엔드 타임), 캡부(32Y1) 내에 토너가 거의 남지 않는다. 상세하게, 토너 용기(32Y) 내에 남아 있는 토너량이 적어지면, 경사면(32Y1n) 상의 토너가 아래로 미끄러져 토너 출구(W)로부터 배출된다.
상기한 효과를 확실하게 얻기 위해, 도 48에서, 경사면(32Y1n)의 각도(β)는 토너의 휴지 각도(repose angle) 이상이 되는 것이 바람직하다. 도 48에, 작업자(사용자)의 실제 라인이 보인다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서, 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)가 개방되면, 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)은 셔터 부재(32Y1a)의 개방 동작과 함께 셔터(89)를 밀게 된다. 이로써, 토너 공급 장치(60Y)의 토너 공급구(60Ya)가 개방되고, 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)는 토너 공급구(60Ya)에 연결된다. 따라서, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급 장치(60y)로 토너가 스무스하게 공급된다. 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분으로 토너가 낙하되더라도, 낙하된 토너가 사용자에게 보이지 않아, 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서, 화상 형성 장치 본체(100)의 지지부(115) 상에 배열된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 원주면 상에 위치된 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)에 대면하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)는, 안테나 기판(120) 상에 위치된다. 이로써, 화상 형성 장치 본체(100)[토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)]는 토너 용기 삽입방향으로 크기가 커지지 않게 되고, 그 결과 비교적 저비용의 부품으로 저비용으로 제조될 수 있고, 화상 형성 장치의 조립 효율이 높아질 수 있다.
[제 2 실시예]
다음으로, 도 36 및 도 37을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다. 도 36은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토너 용기의 사시도이다. 도 37은 도 36에 도시한 토너 용기의 헤드부에 대한 측면 절결도이다. 본 발명의 제 2 실시예에서, 토너 용기의 참조번호로서, 본 발명의 제 1 실시예에서와 동일한 참조번호 "32Y"가 사용된다.
본 발명의 제 2 실시예를 본 발명의 제 1 실시예와 비교할 때, 본 발명의 제 2 실시예에서, 토너 용기(32Y)의 헤드부는 원추형으로 이루어지고, 스크래퍼(32Y30)는 용기 본체(32Y2)의 개구에 위치되지 않는다.
도 36 및 도 37에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 토너 용기(32Y)가 캡부(32Y1)와, 비교적 큰 부품으로서 용기 본체(32Y2)를 구비한다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 상술한 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 헤드부는 용기 본체(32Y2)의 개구를 향해 원추형을 갖는다. 도 37에 도시한 바와 같이, 원추형 돌출부(32Y2a)에 형성된 나선형 돌출부(32Y2a)의 경사 각도(θ2)는 용기 본체(32Y2)의 다른 부분에 형성된 나선형 돌출부(32Y2a)의 경사 각도(θ1)보다 작다(θ1 > θ2).
이로써, 토너가 용기 본체(32Y2)의 개구를 향해 이송됨으로써 원추형부에 도달하면, 토너의 이동 속도가 가속되기 때문에, 작은 공간을 갖는 원추형부에서 토너가 정체되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 원추형부가 형성되기 때문에, 용기 본체(32Y2)의 개구로부터 캡부(32Y1)의 밀봉 부재(32Y20b)의 내경 위치로 슬로프 상에서 토너가 안내되어, 토너가 토너 출구(W)로 스무스하게 이송된다. 따라서, 스크래퍼(32Y30)를 구비하지 않고서 토너 출구(W)로 토너가 이송될 수 있다. 스크래퍼(32Y30)의 비용이 알맞다면, 스크래퍼(32Y30)는 토너 출구(W)를 둘러싸는 위치 및 용기 본체(32Y2)의 개구에서 토너를 교반하는데 효과적이다.
본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시예에서, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되어 작동될 수 있기 위해, 토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1)는 토너 출구(W), 셔터 부재(32Y1a), 안내 부재(32Y1g), 접촉부(32Y1h), 푸싱 부재(32Y1k), 전자 기판(32Y1c), 돌출 부재(32Y1d), 돌출 부재(32Y1e), 가이드 리브(32Y1f), 핸들부(32Y1d), 탄성 부재(125), 브림부(32Y1a1), 탄성부(32Y1a2), 정지부(32Y1a3), 돌출부(32Y1a4), 돌출부(32Ya10) 및 경사부(32Y1p)를 구비한다.
셔터 부재(32Y1a)가 개방(폐쇄)되면[토너 용기(32Y)의 캡부(32Y1)가 회전되면], 토너 공급 장치(60Y)의 (화상 형성 장치 본체측의) 셔터(89)는 캡부(32Y1)[안내 부재(32Y1g)와 접촉부(32Y1h)]에 의해 밀려지고, 토너 공급구(60Ya)가 개방(폐쇄)된다.
셔터 부재(32Y1a)가 토너 출구(W)를 폐쇄한 상태에서 토너 용기(32Y)가 임의의 평면 상에 놓이면, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d)가 상기 평면과 접촉하는 지지점이 되도록 상기 평면과 접촉하지 않는다.
본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 본 발명의 제 1 실시예에 기술된 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100)의 지지부(115) 상에 배열된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 원주면 상에 위치된 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)에 대면하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)는, 안테나 기판(120) 상에 위치된다. 따라서, 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)과 대응하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K) 사이의 통신이 양호한 조건에서 수행된다. 또한, 화상 형성 장치 본체(100)[토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)]는 토너 용기 삽입방향으로 크기가 커지지 않게 되고, 그 결과 비교적 저비용의 부품으로 저비용으로 제조될 수 있고, 화상 형성 장치 본체(100)의 조립 효율이 높아질 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 본 발명의 제 1 실시예에 기술된 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)가 개방되면, 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)은 셔터 부재(32Y1a)의 개방 동작과 함께 셔터(89)를 밀게 된다. 이로써, 토너 공급 장치(60Y)의 토너 공급구(60Ya)가 개방되고, 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)는 토너 공급구(60Ya)에 연결된다. 따라서, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급 장치(60Y)로 토너가 스무스하게 공급된다. 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분으로 토너가 낙하하더라도, 낙하한 토너가 사용자에게 보이지 않아, 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다.
[제 3 실시예]
도 38 및 도 39를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예를 설명한다. 도 38은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 토너 용기의 측면 절결도이며, 도 39는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 또 다른 토너 용기의 측면 절결도이다. 본 발명의 제 3 실시예에서, 토너 용기의 참조번호로서, 본 발명의 제 1 실시예에서와 동일한 참조번호 "32Y"가 사용된다.
본 발명의 제 3 실시예를 본 발명의 제 1 실시예와 비교할 때, 본 발명의 제 3 실시예에서, 토너 용기(32Y) 내에 이송 부재(320)가 형성된다.
도 38에 도시한 바와 같이, 토너 용기(32Y)는 용기 본체가 비교적 큰 부품으로서 화상 형성 장치 본체(100)[토너 공급 장치(60Y)]에 부착될 때 화상 형성 장치 본체(100)에 고정되는 용기 본체와, 용기 본체 내에 형성된 이송 부재(320)를 구비한다.
이송 부재(320)는 용기 본체의 헤드부(head part)와 테일부(tail part)의 2개의 부분에 의해 회전가능하게 지지된다. 이송 부재(320)는 복수의 교반 블레이드(320a)와, 구동 커플링 부재(90)와 결합하는 결합 부재(321)(종동 커플링 부재)를 구비한다. 이로써, 이송 부재(320)는 화상 형성 장치 본체(100)로부터의 구동력을 수용하여 소정의 방향으로 회전되어, 토너 용기(32Y) 내의 토너를 긴 길이방향(도 38의 좌측 방향)으로 이송한다. 그 결과, 토너 출구(W)로부터 토너 탱크(61Y)로 토너가 배출된다.
도 39에 도시한 바와 같이, 이송 부재(320)는 용기 본체의 테일부의 일부에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에서, 토너 출구(W), 전자 기판(32Y1c) 등을 개폐하는 셔터 부재(32Y1a)는 토너 용기(32Y)(용기 본체)의 원주면 상에 형성된다.
또한, 도 49에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 3 실시예에서, 토너 용기(32Y)가 토너 공급 장치(60Y)에 부착되어 작동될 수 있기 위해, 토너 용기(32Y)는 토너 출구(W), 셔터 부재(32Y1a), 안내 부재(32Y1g), 접촉부(32Y1h), 푸싱 부재(32Y1k), 전자 기판(32Y1c), 돌출 부재(32Y1d), 돌출 부재(32Y1e), 가이드 리브(32Y1f), 핸들부(32Y1d), 탄성 부재(125), 브림부(32Y1a1), 탄성부(32Y1a2), 정지부(32Y1a3), 돌출부(32Y1a4), 돌출부(32Ya10) 및 경사부(32Y1p)를 구비한다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 토너 용기(32Y)가 임의의 평면 상에 놓이면, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)와 돌출 부재(32Y1d)가 상기 평면과 접촉하는 지지점이 되도록 상기 평면과 접촉하지 않는다. 그러나, 본 발명의 제 3 실시예에서, 셔터 부재(32Y1a) 및 토너 용기(32Y)의 일단부는 지지점을 형성하고, 전자 기판(32Y1c)은 상기 평면과 접촉하지 않는다.
즉, 도 50에 도시한 바와 같이, 전자 기판(32Y1c)은 셔터 부재(32Y1a)로부터 토너 용기(32Y)의 일단부로 연장되는 실제 라인(실제 라인은 도 50의 바닥면에 있음)의 영역 내에 위치된다. 본 발명의 제 3 실시예에서, 상기한 바와 더불어, 돌출 부재(32Y1d)가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에서, 본 발명의 제 1 실시예에서 기술한 바와같이, 토너 용기(32Y)의 용기 본체는 토너 출구(W), 셔터 부재(32Y1a), 안내 부재(32Y1g), 접촉부(32Y1h), 푸싱 부재(32Y1k), 전자 기판(32Y1c) 등을 구비한다.
셔터 부재(32Y1a)가 개방(폐쇄)되면[토너 용기(32Y)가 회전되면], 토너 공급 장치(60Y)의 (화상 형성 장치 본체측의) 셔터(89)는 캡부(32Y1)[안내 부재(32Y1g)와 접촉부(32Y1h)]에 의해 밀려지고, 토너 공급구(60Ya)가 개방(폐쇄)된다.
본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 3 실시예에서, 본 발명의 제 1 실시예에서 기술한 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100)의 지지부(115) 상에 배열된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 대응하는 원주면 상에 위치된 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)에 대면하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K)는, 안테나 기판(120) 상에 위치된다.
따라서, 전자 기판(32Y1c, 32M1c, 32C1c, 32K1c)과 대응하는 안테나(121Y, 121M, 121C, 121K) 사이의 통신이 양호한 조건에서 수행된다. 또한, 화상 형성 장치 본체(100)[토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)]는 토너 용기 삽입방향으로 크기가 커지지 않게 되고, 그 결과 비교적 저비용의 부품으로 저비용으로 제조될 수 있고, 화상 형성 장치의 조립 효율이 높아질 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 3 실시예에서, 본 발명의 제 1 실시예에서 기술한 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 셔터 부재(32Y1a)가 개방되면, 안내 부재(32Y1g)의 단부면(32Y1g1)은 셔터 부재(32Y1a)의 개방 동작과 함께 셔터(89)를 밀게 된다. 이로써, 토너 공급 장치(60Y)의 토너 공급구(60Ya)가 개방되고, 토너 용기(32Y)의 토너 출구(W)는 토너 공급구(60Ya)에 연결된다. 따라서, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급 장치(60Y)로 토너가 스무스하게 공급된다. 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급구(60Ya)를 둘러싸는 부분으로 토너가 낙하하더라도, 낙하한 토너가 사용자에게 보이지 않아, 사용자에게 불만족스런 인상을 주지 않는다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에서, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내에는 토너만이 수용된다. 그러나, 화상 형성 장치가 2성분 현상액을 사용한다면, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)는 토너와 담체 입자(토너 담체)로 이루어진 대응하는 2성분 현상액을 수용할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에서와 같은 효과가 수득될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에서, 대응하는 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 6K)의 일부 또는 모든 부분은 대응하는 프로세스 카트리지 내에 구비될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에서와 같은 효과가 수득될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 13에서, 토너 공급 장치(60)의 토너 탱크(61Y), 토너 이송 스크류(62Y), 토너 이송관(63Y) 및 토너 낙하 경로(64Y)로 이루어진 토너 이송 경로는 도 13의 용지 평면에 수직하는 방향에서 볼 때 N자형 구조 내에 형성된다. 또한, 도 1에서, 토너 공급 장치(60Y)는 화상 형성부(6Y)(프로세스 카트리지)의 좌측 상부 위치에 있고, 또한 토너 용기(32Y)도 화상 형성부(6Y)의 좌측 상부 위치에 있다. 즉, 예컨대 마젠타용의 토너 용기(32M), 토너 이송부의 토너 탱크 및 상류측은 화상 형성부(6M)가 아니라, 화상 형성부(6Y) 위에 위치된다.
이로써, 복수의 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 6K)를 평행하게 배열한 탠덤 타입(tandem type)의 화상 형성 장치에서, 화상 형성부(6Y)(프로세스 카트리지)가 화상 형성 장치 본체(100)로부터 탈착되는 경우, 화상 형성부(6Y)와 토너 공급 장치(60Y)는 서로 간섭하지 않는다. 따라서, 화상 형성 장치 본체(100)에서, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)로부터 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 6K)로의 수직방향 길이가 짧아질 수 있고, 대응하는 현상 장치(5Y, 5M, 5C, 5K)에 공급되는 토너량의 변동이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명은 특정하게 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 변경 및 수정이 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에서, 요소의 개수, 대응하는 요소의 위치 및 대응하는 요소의 형상은 특정하게 기술된 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명은 2008년 9월 9일자로 출원된 일본특허출원 제2008-231266호, 2008년 9월 12로 출원된 일본특허출원 제2008-234344호, 2008년 9월 26일자로 출원된 일본특허출원 제2008-248371호 및 2008년 9월 29일자로 출원된 일본특허출원 제2008-249424호를 기초로 하며, 그 전체 내용은 본원에 포함된다.

Claims (26)

  1. 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체에 탈착가능하게 부착되는 원통형 형상의 토너 용기에 있어서,
    상기 토너 용기 내에 수용되는 토너를 상기 화상 형성 장치 본체의 토너 공급구로 배출하기 위해 상기 토너 용기의 원주면에 형성된 토너 출구;
    상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착된 상태에서, 상기 토너 용기의 회전 작동과 함께 상기 토너 출구를 개폐하기 위해 상기 토너 용기의 원주면에 형성된 셔터 부재;
    상기 토너 용기의 원주방향으로 상기 셔터 부재의 개폐 작동을 안내하기 위해 상기 토너 용기의 원주면으로부터 돌출하도록 구성된 상기 토너 출구를 둘러싸는 부분에 형성된 안내 부재; 및
    상기 토너 용기 및 상기 화상 형성 장치 본체 중 하나 또는 양자의 정보에 대해 상기 화상 형성 장치 본체와 상기 토너 용기 사이에서 통신을 수행하는 전자 기판;을 포함하며,
    상기 셔터 부재의 개방 작동의 경우, 상기 안내 부재의 단부면은 상기 토너 공급구를 덮는 본체측 셔터를 밀고, 상기 토너 출구는 상기 토너 공급구에 연결되고,
    상기 셔터 부재가 상기 토너 출구를 폐쇄한 상태에서 상기 토너 용기가 임의의 평면 상에 놓이면, 상기 셔터 부재 및 상기 토너 용기의 일부는 상기 토너 용기의 지지점이 되고, 상기 전자 기판은 상기 평면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내 부재의 단부면이 상기 본체측 셔터를 미는 경우, 상기 본체측 셔터의 대향 측부에 위치설정되는 상기 본체측 셔터의 일단부와 접촉하여, 상기 안내 부재와 개재함으로써 상기 본체측 셔터를 지지하는 접촉 섹션(contacting section)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 셔터 부재가 폐쇄되면, 상기 접촉 섹션은 상기 본체측 셔터를 밀고, 상기 토너 공급구는 상기 셔터 부재의 폐쇄 작동과 함께 폐쇄되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토너 용기의 원주면과 상기 안내 부재의 외측 원주면 사이의 거리는 H1으로 정의되고, 상기 토너 용기의 원주면과 상기 화상 형성 장치 본체 상의 상기 본체측 셔터의 슬라이딩면 사이의 거리는 H2로 정의되며,
    H1 ≥ H2 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 셔터 부재의 개방 작동과 함께 상기 안내 부재의 단부면으로 상기 본체측 셔터를 미는 푸싱 부재(pushing member)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 경우, 상기 화상 형성 장치 본체에 고정되는 캡부(cap section); 및
    상기 화상 형성 장치 본체로부터 구동력이 수용되는 경우 소정 방향으로 회전됨으로써 용기 본체 내에 수용된 상기 토너를 이송하도록 상기 캡부에 연결되는 용기 본체;를 더 포함하며,
    상기 토너 출구, 상기 셔터 부재 및 상기 안내 부재는 상기 캡부 내에 위치설정되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착된 경우, 상기 화상 형성 장치 본체에 고정되는 용기 본체; 및
    상기 화상 형성 장치 본체로부터 구동력이 수용되는 경우 소정 방향으로 회전됨으로써 상기 용기 본체 내에 수용된 상기 토너를 이송시키는 이송 부재;를 포함하며,
    상기 토너 출구, 상기 셔터 부재 및 상기 안내 부재는 상기 용기 본체의 원주면 상에 위치설정되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자 기판은 상기 토너 출구가 폐쇄된 상태에서 상기 토너 용기의 긴 길이방향에서 본 상기 셔터 부재를 구비하는 상기 토너 용기의 돌출 영역 내에 위치설정되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지점 중 하나가 되는 상기 토너 용기의 일부는, 상기 전자 기판을 상기 셔터 부재와 개재시키도록 상기 토너 용기의 원주면 상에 형성된 돌출부인 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지점 중 하나가 되는 상기 토너 용기의 일부는, 상기 셔터 부재가 형성되는 위치로부터 분리된 위치에 있는 상기 토너 용기의 일단부인 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 경우 상기 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체와 결합됨으로써 상기 토너 용기의 원주방향으로 회전되는 것을 방지하도록, 상기 토너 용기의 긴 길이방향으로 상기 토너 용기의 원주면 상에서 연장하도록 형성되는 가이드 리브(guide rib)를 더 포함하며,
    상기 긴 길이방향으로의 상기 가이드 리브의 영역은 상기 긴 길이방향으로 상기 전자 기판의 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  13. 제12항에 있어서,
    상이한 타입의 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 경우 상기 상이한 타입의 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체와 결합됨으로써 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 것을 방지하도록, 상기 토너 용기의 원주면 상에 형성된 비호환성 식별(non-compatible identification)용 돌출 부재를 더 포함하며,
    상기 비호환성 식별용 돌출 부재는 상기 가이드 리브 근방에 위치설정되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  14. 제12항에 있어서,
    상이한 타입의 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 경우 상기 상이한 타입의 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체와 결합됨으로써 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 것을 방지하도록, 상기 토너 용기의 원주면 상에 형성된 비호환성 식별용 돌출 부재를 더 포함하며,
    상기 비호환성 식별용 돌출 부재는 상이한 색상의 토너 용기가 상기 화상 형성 장치 본체에 부착되는 것을 방지하기 위한 색상 식별 리브이고,
    상기 긴 길이방향으로의 상기 가이드 리브의 범위는 상기 긴 길이방향으로의 상기 색상 식별 리브의 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 셔터 부재에 외부력이 인가되는 경우 그 인가력을 흡수하도록, 상기 셔터 부재와 상기 토너 출구 사이에 위치설정되는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 토너 용기가 임의의 평면 상에 놓인 경우, 상기 셔터 부재가 상기 토너 출구를 폐쇄한 상태에서 상기 탄성 부재가 압축되더라도, 상기 셔터 부재와 상기 토너 용기의 일부는 상기 평면과 접촉하는 상기 지지점이 되고, 상기 전자 기판은 상기 평면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1항 내지 제7항 및 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 토너 용기를 포함하는
    화상 형성 장치.
  20. 삭제
  21. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 리브는 상기 토너 용기를 구획하는 핸들부의 평면에 대해 상기 토너 출구로서 상기 토너 용기의 대향 측부 상에 배치되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 리브는, 상기 토너 용기를 화상 형성 장치에 장착하는 배향에 상기 토너 용기가 있는 경우 상기 토너 용기의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 돌출 부재는 상기 전자 기판과 상기 가이드 리브 사이에서 상기 토너 용기의 외측 원주면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  24. 제7항에 있어서,
    상기 이송 부재는 상기 용기 본체의 내측 원주면 상에 일체로 형성된 나선형 돌출부인 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  25. 제7항에 있어서,
    상기 이송 부재는 상기 용기 본체의 양단부에 의해 회전가능하게 지지되는 나선형 교반 블레이드를 구비하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.
  26. 제7항에 있어서,
    상기 이송 부재는 상기 용기 본체의 일단부에 의해 회전가능하게 지지되는 나선형 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는
    토너 용기.



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