KR102307016B1 - 정보 저장 장치가 탈착 장치로부터 이탈하는 것을 방지하는 장치 및 방법 - Google Patents

정보 저장 장치가 탈착 장치로부터 이탈하는 것을 방지하는 장치 및 방법 Download PDF

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마사유키 야마네
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타다시 하야카와
타쿠지 타카하시
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유이치로 우에다
마사키 타카하시
유우키 사토
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Abstract

화상 형성 장치에 탈착 가능하게 설치 가능한 탈착 장치에 설치되는 정보 저장 시스템이 제공된다. 정보 저장 시스템은, 화상 형성 장치와 탈착 장치 사이에서 통신되는 정보를 저장하는 메모리와, 화상 형성 장치의 돌출부를 수용하는 개구부와, 화상 형성 장치의 돌출부에 있는 접지 단자와 접촉하고 개구부에 있는 접지 단자와, 서로의 사이에 간극을 갖는 복수의 단자를 포함하고, 복수의 단자는 화상 형성 장치의 단자와 접촉하여 화상 형성 장치에 정보를 전송하는 단자를 구비하고, 접지 단자를 구비하지 않으며, 개구부는 정보 저장 시스템의 복수의 단자 중 2개 사이의 위치에 배치된다.

Description

정보 저장 장치가 탈착 장치로부터 이탈하는 것을 방지하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING AN INFORMATION STORAGE DEVICE FROM FALLING FROM A REMOVABLE DEVICE}
본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 다기능 주변 장치(MFP, multi-function peripheral)와 같은 화상 형성 장치, 그 내에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치 및 현상제 용기, 및 그 내에 설치된 정보 저장 장치에 관한 것이다.
종래에는, 복사기와 같은 화상 형성 장치에서, 화상 형성 장치 본체에서 현상제 용기(토너 보틀(bottle), 토너 저장 용기 또는 잉크 카트리지) 또는 처리 카트리지(process cartridge)와 같은 탈착 장치를 탈착 가능하게 설치하는 기술이 일반적으로 사용되어 왔다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 및 3 참조).
탈착 장치에서, 화상 형성 장치 본체와 교환될 정보를 저장하는 ID 칩과 같은 정보 저장 장치(정보 기록 유닛 또는 비휘발성 메모리)가 설치된다. 탈착 장치가 화상 형성 장치 본체에 설치된 상태에서, 정보 저장 장치에 저장된 정보(예를 들어, 탈착 장치의 제조 연월일, 제조 롯트 번호 또는 토너의 색상이나 토너의 종류와 같은 정보)가 화상 형성 장치 본체의 제어 유닛에 전송되거나, 또는 정보(화상 형성 장치의 사용 이력과 같은 정보)가 화상 형성 장치 본체로부터 정보 저장 장치로 전송되어, 화상 형성 장치 본체 및 탈착 장치의 품질 제어의 이행이 수행된다.
특허 문헌 1은 접촉식 정보 저장 장치(정보 기록 유닛)를 개시한다. 구체적으로는, 접촉식 정보 저장 장치(ID 칩)에서, 탈착 장치(토너 저장 용기)가 화상 형성 장치 본체에 설치될 때, 금속 패드(단자)가 화상 형성 장치 본체에 설치된 커넥터의 본체측 단자와 접촉한다. 그 결과, 정보는 탈착 장치의 정보 저장 장치와 화상 형성 장치의 제어 유닛(본체측 정보 기록 유닛) 사이에서 교환될 수 있다.
또한, 저장된 토너가 외부로 흐르게 하는 공급 개구부가 현상제 용기에 설치된다. 개구부는 토너가 비산되거나 누설되는 것을 방지하기 위하여 현상 장치에 로딩될 때까지 닫혀 있을 필요가 있다.
상술한 바를 획득하기 위한 구성으로서, 현상제 용기에 설치된 개구부를 개폐하기 위한 셔터가 설치되는 구성이 제안되었다. 또한, 셔터의 구성으로서, 토너와 토출구를 가로지르는 방향으로 이동가능한 평평한 플레이트형 셔터가 설치되는 구성이 제안되었다(예를 들어, 특허 문헌 4 참조).
그러나, 전술한 종래 기술은 다음과 같은 문제점을 갖는다.
제1 문제점으로서, 종래의 접촉식 정보 저장 장치는 정보 저장 장치의 전기 회로가 충분히 접지되지 않고, 따라서 탈착 장치가 장치 본체에 탈착될 때 전기적인 부유 상태가 되기 때문에 전기적으로 손상될 수 있다.
본 발명은 전술한 제1 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 접촉식 정보 저장 장치가 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치에 설치될 때에도 전기적 손상이 정보 저장 장치에 발생하기 어려운 정보 저장 장치, 탈착 장치, 현상제 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
제2 문제점으로서, 종래의 접촉식 정보 저장 장치에서, 정보 저장 장치에 설치된 단자(금속 패드)와 화상 형성 장치 본체의 단자의 잘못된 위치 설정 때문에 그 접촉부가 오정렬되는 문제(접촉 불량)가 발생할 수 있다. 특히, 정보 저장 장치의 단자가 작을 때, 이 문제는 중요해진다.
본 발명은 전술한 제2 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 접촉식 정보 저장 장치가 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치에 설치될 때에도 화상 형성 장치 본체의 커넥터의 본체측 단자와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량이 발생하기 어려운 탈착 장치, 현상제 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
제3 문제점은 다음과 같다. 최근, 작은 입자 직경을 갖는 토너가 해상도를 개선하기 위하여 사용되어 왔다. 이러한 토너를 이용하는 것을 대처하기 위하여 필터 기능을 개선하는 것은 재료비 또는 처리비를 증가시킬 수 있다. 즉, 발포성 재료가 사용되는 경우에, 토너가 통과하지 않게 하는 발포도(foaming degree)라고 하는 메시 미세도(mesh fineness)를 규정할 필요가 있지만, 메시 미세도가 증가함에 따라 유연성은 감소하는 경향이 있다. 이러한 경향은 셔터의 운동을 맞추기는 어려울 것이며, 밀봉 특성이 악화될 수 있다.
본 발명은 종래의 토너 공급 장치의 셔터 메커니즘에 대한 개선된 발명이다. 개선된 발명은 탈부착 조작에 의해 교체되는 현상제 저장 용기로부터 토너가 누출되는 것을 저비용으로 신뢰성 있게 방지할 수 있는 구성을 갖는 현상제 저장 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
일본 공개특허공보 제2009-69417호 일본 공개특허공보 제2006-209060호 일본 공개특허공보 제2002-196629호 일본 공개특허공보 제2010-066638호
본 발명에서, "처리 카트리지(process catridge)"는 화상 캐리어를 대전하기 위한 적어도 하나의 대전 유닛, 화상 캐리어에 형성된 잠상(latent image)을 현상하기 위한 현상 유닛(현상 장치) 및 화상 캐리어의 표면을 세정하기 위한 세정 유닛 중 적어도 하나가 화상 캐리어와 함께 통합하여 형성되고 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치되도록 구성된 탈착 장치로서 정의된다.
또한, 본 발명에서, "거의 직사각형인 금속 플레이트(nearly rectangular metallic plate)"는 직사각형인 것뿐만 아니라 거의 직사각형인 것을 포함하는 것으로 정의된다. 따라서, 직사각형 금속 플레이트의 각도부의 전부 또는 일부가 모따기된 것과, R 형상인 것도 "거의 직사각형인 금속 플레이트"에 포함된다.
제1 문제점에 대한 본 발명의 효과는 다음과 같다. 본 발명은, 화상 형성 장치 본체의 돌출부에 형성된 본체측 접지 단자와 결합되는 접지 단자가 화상 저장 장치의 기판에 형성된 홀(hole) 또는 노치(notch) 내에 형성되기 때문에, 접촉식 정보 저장 장치가 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치에 설치될 때에도 전기적 손상이 정보 저장 장치에 발생하기 어려운 정보 저장 장치, 탈착 장치, 현상제 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
제2 문제점에 대한 본 발명의 효과는 다음과 같다. 본 발명에서, 접촉식 정보 저장 장치는 단자가 본체측 단자에 접근하여 본체측 단자와 접촉하게 되는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에서 이동가능하도록 유지부에서 유지된다. 따라서, 본 발명은 접촉식 정보 저장 장치가 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치에 설치될 때에도 화상 형성 장치 본체의 커넥터의 본체측 단자와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량이 발생하기 어려운 탈착 장치, 현상제 용기 및 화상 형성 장치를 제공한다.
제3 문제점에 대한 본 발명의 효과는 다음과 같다. 본 발명에 따르면, 배출 개구부의 원주 에지에 배치된 리브(rib)에 대하여 부딪힐 때 위로 올라가게 함으로써, 접착이 확보될 수 있다.
따라서, 배출 개구부를 개폐하는데 사용되는 종래의 부품인 셔터를 사용함으로써, 배출 개구부로부터의 토너 유출이 특별한 구조를 추가하지 않아도 신뢰성 있게 방지될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 화상 형성 장치를 도시하는 전반적인 구성도이다;
도 2는 화상 형성 유닛을 도시하는 단면도이다;
도 3은 토너 용기가 토너 공급 장치에 설치된 상태를 도시하는 개략도이다;
도 4는 4개의 토너 용기가 토너 용기 저장 유닛에 설치된 상태를 도시하는 개략적인 사시도이다;
도 5는 하나의 토너 용기가 토너 용기 저장 유닛에 설치된 상태를 도시하는 개략적인 사시도이다;
도 6는 토너 용기가 토너 용기 저장 유닛에 설치된 상태를 도시하는 측면도이다;
도 7은 캡부(cap section)가 캡 수용부에 설치된 상태를 도시하는 단면도이다;
도 8은 토너 용기 저장 유닛의 캡 수용부를 도시하는 사시도이다;
도 9는 보틀(bottle) 수용부의 선단부의 부근을 도시하는 확대 사시도이다;
도 10은 캡부가 통상의 토너 용기에서의 보틀 수용부에 설치된 상태를 도시하는 배면도이다;
도 11은 캡부가 통상적이지 않은 토너 용기에서의 보틀 수용부에 설치된 상태를 도시하는 배면도이다;
도 12는 캡부가 설치된 캡 수용부를 도시하는 사시도이다;
도 13은 캡부가 설치된 캡 수용부를 도시하는 전면도이다;
도 14a는 캡 수용부를 도시하는 배면도이고, 도 14b는 도 14a의 캡 수용부에서의 점선에 의해 둘러싸인 접촉 그루브의 부근을 도시하는 부분 확대도이다;
도 15는 비스듬하게 아래로 본 캡 수용부를 도시하는 사시도이다;
도 16은 커넥터를 도시하는 사시도이다;
도 17은 캡부의 정보 저장 장치가 캡 수용부의 커넥터에 설치된 상태를 도시하는 개략도이다;
도 18은 비스듬하게 아래로 본 토너 용기를 도시하는 사시도이다;
도 19는 토너 용기를 도시하는 측면도이다;
도 20은 비스듬하게 아래로 본 토너 용기의 캡부 측을 도시하는 사시도이다;
도 21은 캡부 측으로부터의 토너 용기를 도시하는 전면도이다;
도 22는 토너 용기의 셔터 부재가 토너 배출 개구부를 닫는 상태를 도시하는 사시도이다;
도 23은 토너 용기의 셔터 부재가 토너 배출 개구부를 여는 상태를 도시하는 사시도이다;
도 24a 내지 24c는 토너 용기 저장 유닛에서의 토너 용기의 탑재 조작과 관련된 셔터 부재의 개방 조작을 도시하는 개략도이다;
도 25는 셔터 부재를 도시하는 사시도이다;
도 26은 셔터 부재를 도시하는 다른 사시도이다;
도 27은 정보 저장 장치가 빼내어지는 상태를 도시하는 사시도이다;
도 28은 정보 저장 장치의 유지 부재를 도시하는 육면도이다;
도 29는 정보 저장 장치를 도시하는 삼면도이다;
도 30은 토너 용기의 캡부의 부근을 도시하는 단면도이다;
도 31은 제2 실시예에 따른 토너 용기를 도시하는 개략적인 단면도이다;
도 32는 도 31의 토너 용기 내의 캡부를 도시하는 배면도이다;
도 33은 유지 부재와 결합된 유지 커버를 도시하는 사시도이다;
도 34는 제3 실시예에 따른 토너 용기의 정보 저장 장치가 캡 수용부의 커넥터에 설치된 상태를 도시하는 개략도이다;
도 35는 제4 실시예에 따른 정보 저장 장치의 기판을 도시하는 삼면도이다;
도 36은 제5 실시예에 따른 정보 저장 장치의 기판을 도시하는 삼면도이다;
도 37은 정보 저장 장치, 유지 부재 및 커넥터를 도시하는 사시도이다;
도 38은 정보 저장 장치가 커넥터와 결합된 상태를 도시하는 사시도이다;
도 39a 및 39b는 정보 저장 장치의 전기 회로 및 커넥터의 전기 회로를 도시하는 개략도이다;
도 40a 및 40b는 정보 저장 장치를 도시하는 전면도이다;
도 41은 검사 프로세스에서의 정보 저장 장치를 도시하는 도면이다;
도 42a 및 42b는 제6 실시예에 따른 토너 용기를 도시하는 사시도이다;
도 43은 면 플레이트가 설치되지 않은 토너 용기를 도시하는 전면도이다;
도 44는 정보 저장 장치와 면 플레이트가 설치된 토너 용기를 도시하는 단면도이다;
도 45는 정보 저장 장치가 커넥터에 삽입되고 있는 상태를 도시하는 도면이다;
도 46a 및 46b는 다른 형태의 토너 용기를 도시하는 사시도이다;
도 47a 내지 47c는 다른 형태의 토너 용기를 도시하는 도면이다;
도 48은 제7 실시예에 따른 토너 용기를 도시하는 분해 사시도이다;
도 49는 도 48의 토너 용기를 도시하는 단면도이다;
도 50은 제8 실시예에 따른 화상 형성 장치를 도시하는 사시도이다;
도 51a 및 51b는 도 50의 화상 형성 장치에 설치된 토너 카트리지를 도시하고, 도 51a는 단면도이며, 도 51b는 저면도이다;
도 52는 제9 실시예에 따른 화상 형성 장치를 도시하는 사시도이다;
도 53은 도 52의 화상 형성 장치에서 커넥터가 정보 저장 장치에 연결된 상태를 나타내는 개략도이다;
도 54는 제10 실시예에 따른 잉크 카트리지를 도시하는 사시도이다;
도 55는 도 54의 잉크 카트리지가 설치된 화상 형성 장치를 도시하는 상면도이다;
도 56은 제10 실시예에 따른 화상 형성 장치의 커넥터를 도시하는 사시도이다;
도 57은 도 56의 커넥터와 접촉하는 정보 저장 장치를 도시하는 삼면도이다;
도 58은 다른 형태의 정보 저장 장치를 도시하는 삼면도이다;
도 59는 제12 실시예에 따른 토너 용기를 도시하는 사시도이다;
도 60은 제12 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재의 구성을 도시하는 확대 사시도이다;
도 61은 제12 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 62는 제12 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재 사이의 부착 상태를 도시하는 확대 사시도이다;
도 63은 제13 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재 사이의 부착 상태를 도시하는 확대 사시도이다;
도 64는 제13 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재의 구성을 도시하는 확대 사시도이다.
도 65는 제14 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재 사이의 부착 상태를 도시하는 확대 사시도이다;
도 66은 제14 실시예에 따른 정보 저장 장치와 유지 부재의 구성을 도시하는 확대 사시도이다;
도 67은 도 18에 도시된 캡부를 도시하는 단면도이다;
도 68은 도 18에 도시된 캡부에 사용된 셔터의 구성을 설명하기 위한, 셔터의 하면으로부터 본 사시도이다;
도 69a 및 69b는 도 69a 및 69b에 도시된 셔터의 개폐 상태를 설명하기 위한, 도 18에 대응하는 도면이다;
도 70a 내지 70c는 도 69a 및 69b에 도시된 셔터의 구성을 설명하기 위한 도면이다;
도 71a 내지 71c는 도 70a 및 70b에 도시된 셔터의 개방 상태 및 그 상태의 단면에 대한 도면이다;
도 72는 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘 및 셔터 사이의 관계를 설명하는 평면도이다;
도 73은 도 72에 도시된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘의 상태를 도시하는 평면도이다;
도 74는 도 73에 도시된 상태로부터 변경된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘의 상태를 도시하는 평면도이다;
도 75a 내지 75d는 토너 배출 개구부와 셔터 사이의 위치 관계 및 밀봉 재료의 밀봉 상태를 설명하기 위한 도면이다;
도 76a 및 76b는 제16 실시예에서 사용된 정보 저장 장치의 구성을 도시하는 도면이다;
도 77은 정보 저장 장치와의 전기 연결부의 일부가 되는 캡 수용측의 사시도이다;
도 78은 정보 저장 장치와 연결된 셔터를 포함하는 공통 전자 기판을 도시하는 사시도이다;
도 79는 제16 실시예에서 사용된 정보 저장 장치와 캡 수용부 측에서의 커넥터 사이의 연결 상태를 설명하기 위한 도면이다;
도 80은 제16 실시예에 따른 캡부의 구성에 관련된 변형례를 설명하기 위한, 셔터가 닫힌 상태에서의 캡의 삽입 방향에서 전방 우측으로부터 본 사시도이다;
도 81은 도 80에 도시된 캡의 삽입 방향에서 전방 좌측으로부터 본 사시도이다;
도 82는 도 80에 도시된 캡부의 분해 사시도이다;
도 83은 도 80에 도시된 캡부의 주요부의 변형례를 도시하는 사시도이다;
도 84는 도 80에 도시된 캡부에 목표를 둔 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘의 일 양태를 설명하기 위한 평면도이다;
도 85는 도 84에 도시된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘을 도시하는 평면도이다;
도 86은 도 85에 도시된 상태로부터 변경된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘의 상태를 도시하는 평면도이다;
도 87은 도 36에 도시된 기판의 변형례를 도시하는 삼면도이다; 그리고,
도 88a 내지 88c는 도 36에 도시된 기판의 다른 변형례를 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명에 대한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상히 설명될 것이다. 도면에서, 동일하거나 대응하는 부분은 동일한 도면 부호로 표시되며, 따라서, 그에 대한 중복된 설명은 적절하게 간략화되거나 생략될 수 있다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예가 도 1 내지 30을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
먼저, 전체 화상 형성 장치의 구성 및 동작이 설명될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치 본체(100) 위의 토너 용기 저장 유닛(70)에서, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)(현상제 용기)는 해당하는 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하는 4개의 탈착 장치로서 탈착 가능하게(교체가능하게) 설치된다(도 3 내지 5도 참조).
중간 전사 유닛(15)은 토너 용기 저장 유닛(70)의 아래에 배치된다. 해당하는 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하는 화상 형성 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)은 중간 전사 유닛(15)의 중간 전사 벨트(8)를 마주보도록 일직선으로 배치된다.
토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)는 각각 탈착 장치(현상제 용기)로서의 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 아래에 배치된다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)에 저장된 토너는 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)에 의해 각각 화상 형성 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 현상 장치의 내부로 제공(공급)된다.
도 2를 참조하면, 옐로우에 대응하는 화상 형성 유닛(6Y)은 감광 드럼(1Y), 감광 드럼(1Y)의 주위에 배치된 대전 유닛(4Y), 현상 장치(5Y)(현상부), 세정 유닛(2Y), 중화 유닛(미도시) 등을 포함한다. 화상 형성 프로세스(대전 프로세스, 노광 프로세스, 현상 프로세스, 전사 프로세스 및 세정 프로세스)는 감광 드럼(1Y)에 수행되고, 따라서 옐로우 화상이 감광 드럼(1Y) 상에 형성된다.
나머지 3개의 화상 형성 유닛(6M, 6C, 6K)은 사용된 토너의 색상이 상이한 점을 제외하고는 옐로우에 대응하는 화상 형성 유닛(6Y)과 거의 동일한 구성을 갖는다. 이하, 나머지 3개의 화상 형성 유닛(6M, 6C, 6K)의 설명은 적절히 생략되며, 옐로우에 대응하는 화상 형성 유닛(6Y)과 관련하여 설명될 것이다.
도 2를 참조하면, 감광 드럼(1Y)은 구동 모터(미도시)에 의해 도 2에서 시계 방향으로 회전 구동된다. 감광 드럼(1Y)의 표면은 대전 유닛(4Y)의 위치에서 균일하게 대전된다(대전 프로세스).
그 후, 감광 드럼(1Y)의 표면은 노광 유닛(7)(도 1 참조)으로부터 방출된 레이저 광(L)의 조사(irradiation) 위치에 도달하고, 옐로우에 대응하는 정전 잠상이 그 위치에서의 노광 주사(exposure scanning)에 의해 형성된다(노광 프로세스).
그 다음, 감광 드럼(1Y)의 표면은 현상 장치(5Y)를 마주보는 위치에 도달하고, 정전 잠상이 그 위치에서 현상되어, 옐로우 토너 화상이 형성된다(현상 프로세스).
다음으로, 감광 드럼(1Y)의 표면은 중간 전사 벨트(8)와 주 전사 바이어스 롤러(9Y)를 마주보는 위치에 도달하고, 감광 드럼(1Y) 상의 토너 화상은 그 위치에서 중간 전사 벨트(8)로 전사된다(주 전사 프로세스). 이 때, 소량의 비전사(non-transfer) 토너가 감광 드럼(1Y)에 잔류한다.
그 후, 감광 드럼(1Y)의 표면은 세정 유닛(2Y)을 마주보는 위치에 도달하고, 감광 드럼(1Y) 상에 잔류하는 비전사 토너는 그 위치에서 세정 블레이드(2a)에 의해 기계적으로 수집된다(세정 프로세스).
마지막으로, 감광 드럼(1Y)의 표면은 중화 유닛(미도시)을 마주보는 위치에 도달하고, 감광 드럼(1Y) 상의 잔류 전위가 그 위치에서 제거된다.
따라서, 감광 드럼(1Y) 상에 수행된 일련의 화상 형성 프로세스가 종료된다.
전술한 화상 형성 프로세스는 옐로우 화상 형성 유닛(6Y)에서와 동일한 방법으로 다른 화상 형성 유닛(6M, 6C, 6K)에서도 수행된다. 즉, 화상 형성에 기초한 레이저 광(L)은 화상 형성 유닛의 아래에 배치된 노광 유닛(7)으로부터 화상 형성 유닛(6M, 6C, 6K)의 감광 드럼 상으로 조사된다. 구체적으로는, 회전 구동되는 폴리곤 미러에 의해 레이저 광(L)을 주사하는 동안, 노광 유닛(7)은 광원으로부터 레이저 광(L)을 방출하고, 레이저 광(L)을 복수의 광학 소자를 통해 감광 드럼 상으로 조사한다.
그 후, 현상 프로세스를 통해 해당하는 감광 드럼 상에 형성된 해당 색상의 토너 화상은 중첩되는 방식으로 중간 전사 벨트(8)에 전사된다. 그 결과, 컬러 이미지가 중간 전사 벨트(8)에 형성된다.
도 1을 참조하면, 중간 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(8), 4개의 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K), 보조 전사 바이어스 롤러(12), 복수의 텐션 롤러, 중간 전사 세정 유닛 등을 포함한다. 중간 전사 벨트(8)는 복수의 롤러 부재 위로 펼쳐지고 복수의 롤러 부재에 의해 지지되며, 하나의 롤러 부재(12)가 회전 구동됨에 따라 도 1의 화살표 방향으로 무한(endlessly) 이동한다.
4개의 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)는 각각 중간 전사 벨트(8)를 감광 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K)과의 사이에 끼워 주 전사 닙부(primary transfer nip)를 형성한다. 토너의 극성과 반대인 주 바이어스는 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)에 인가된다.
중간 전사 벨트(8)는 화살표 방향으로 이동하고, 주 전사 바이어스 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)의 주 전사 닙부를 순차적으로 통과한다. 감광 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 상의 해당하는 색상의 토너 화상은 중첩된 방식으로 중간 전사 벨트(8) 상으로 주 전사된다.
그 후, 해당하는 색상의 토너 화상이 중첩된 방식으로 전사되는 중간 전사 벨트(8)는 보조 전사 롤러(19)를 마주보는 위치에 도달한다. 이 위치에서, 제2 전사 바이어스 롤러(12)는 중간 전사 벨트(8)를 제2 전사 롤러(19)와의 사이에 끼워 보조 전사 닙부(secondary transfer nip)를 형성한다. 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4개 색상의 토너 화상은 보조 전사 닙부의 위치로 이송된 전사 용지와 같은 기록 매체(P) 상으로 전사된다. 이 때, 기록 매체(P)로 전사되지 않은 비전사(non-transfer) 토너는 중간 전사 벨트(8)에 잔류한다.
그 후, 중간 전사 벨트(8)는 중간 전사 세정 유닛(미도시)의 위치에 도달한다. 이 위치에서, 중간 전사 벨트(8) 상의 비전사 토너가 수집된다.
그 결과, 중간 전사 벨트(8)에 수행된 일련의 전사 프로세스는 종료된다.
보조 전사 닙부의 위치로 이송된 기록 매체(P)는 장치 본체(100) 아래에 배치된 용지 공급 유닛(26)으로부터 용지 공급 롤러(27), 저항(resist) 롤러 쌍(28) 등을 통해 이송된다.
구체적으로는, 전사 시트와 같은 복수의 기록 매체(P)는 용지 공급 유닛(26)에 중첩되는 방식으로 저장된다. 용지 공급 롤러(27)가 도 1에서 시계 방향으로 회전 구동되면, 가장 위의 기록 매체(P)가 저항 롤러 쌍(28)의 롤러들 사이를 향해 공급된다.
저항 롤러 쌍(28)에 공급된 기록 매체(P)는 회전 구동을 정지시키는 저항 롤러 쌍(28)의 롤러 닙부의 위치에 정지한다. 중간 전사 벨트(8) 상의 컬러 화상의 타이밍과 동기하여, 저항 롤러 쌍(28)은 회전 구동되고, 기록 매체(P)는 보조 전사 닙부를 향해 이송된다. 따라서, 원하는 컬러 화상이 기록 매체(P)로 전사된다.
그 후, 컬러 화상이 보조 전사 닙부의 위치에서 전사되는 기록 매체(P)는 정착 장치(20)의 위치에 이송된다. 이 위치에서, 표면으로 전사된 컬러 화상은 정착 벨트와 가압 롤러에 의한 열과 압력에 의해 기록 매체(P)로 정착된다.
그 후, 기록 매체(P)는 배출 롤러 쌍(29)의 롤러 사이를 통과하고, 그 다음 장치의 외부로 배출된다. 배출 롤러 쌍(29)에 의해 장치의 외부로 배출된 기록 매체(P)는 출력 화상으로 스택 유닛(30)에 순차적으로 적층된다.
따라서, 화상 형성 장치에서, 일련의 화상 형성 프로세스가 종료된다.
다음으로, 화상 형성 유닛에서 현상 장치의 구성 및 동작이 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
현상 장치(5Y)는 감광 드럼(1Y)을 마주보는 현상 롤러(51Y), 현상 롤러(51Y)를 마주보는 닥터(doctor) 블레이드(52Y), 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에 배치된 2개의 이송 스크류, 현상제에 함유된 토너의 밀도를 검출하기 위한 밀도 검출 센서(56Y) 등을 포함한다. 현상 롤러(51Y)는 내부에 고정 배치된 자석, 자석 주위로 회전하는 슬리브(sleeve) 등으로 구성된다. 캐리어와 토너로 이루어진 2성분 현상제(G)가 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y) 내에 저장된다. 현상제 저장 유닛(54Y)은 그 위에 형성된 개구부를 통해 토너 낙하 이송 경로(64Y)와 연통한다.
전술한 구성을 갖는 현상 장치(5Y)는 다음과 같이 동작한다.
현상 롤러(51Y)의 슬리브는 도 2의 화살표 방향으로 회전한다. 자석에 의해 형성된 자기장에 의해 현상 롤러(51Y) 상에 지지된 현상제(G)는 슬리브가 회전함에 따라 현상 롤러(51Y) 상에서 이동한다.
현상 장치(5Y) 내부의 현상제(G)는 현상제에 함유된 토너의 비(토너 밀도)가 미리 정해진 범위 내에 있을 수 있도록 조정된다. 구체적으로는, 현상 장치(5Y) 내부의 토너가 소비됨에 따라, 토너 용기(32Y) 내에 저장된 토너는 토너 공급 장치(60Y)(예를 들어, 도 3 참조)를 통해 현상제 저장 유닛(54Y)의 내부로 공급된다. 토너 공급 장치의 구성 및 동작은 아래에서 상세하게 설명될 것이다.
그 후, 현상제 저장 유닛(54Y)의 내부에 공급된 토너는 2개의 이송 스크류(55Y)에 의해 현상제(G)와 함께 혼합되고 교반되는 동안(도 2의 지면에 수직인 방향으로의 운동), 2개의 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)을 통해 순환한다. 현상제(G) 내의 토너는 캐리어와의 마찰 대전(frictional electrification)에 의해 캐리어로 흡수되고, 현상 롤러(51Y) 상에 형성된 자기력에 의해 캐리어와 함께 현상 롤러(51Y) 상에서 지지된다.
현상 롤러(51Y) 상에서 지지된 현상제(G)는 도 2의 화살표의 방향으로 이송되고, 그 다음 닥터 블레이드(52Y)의 위치에 도달한다. 현상 롤러(51Y) 상의 현상제(G)는 이 위치에서 적절한 현상제 양으로 조정되고, 그 다음 감광 드럼(1Y)을 마주보는 위치(현상 영역)까지 이송된다. 토너는 현상 영역에서 형성된 자기장에 의해 감광 드럼(1Y) 상에 형성된 잠상으로 흡수된다. 그 후, 슬리브가 회전함에 따라, 현상 롤러(51Y)에 잔류하는 현상제(G)는 현상제 저장 유닛(53Y) 위에 도달하고, 이 위치에서 현상 롤러(51Y)를 떠난다.
다음으로, 도 3 내지 5를 참조하여 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)가 상세히 설명될 것이다.
도 3을 참조하면, 장치 본체(100)의 토너 용기 저장 유닛(70) 내에 설치된 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내부의 토너는 해당하는 색상의 현상 장치 내부의 토너가 소비됨에 따라 토너 색상에 대하여 각각 설치된 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)에 의해 현상 장치의 내부에 적절히 공급된다.
4개의 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K) 및 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)(현상제 용기)는 화상 형성 프로세스에 사용된 토너 색상이 상이한 것을 제외하고는 거의 동일한 구성을 가진다. 따라서, 옐로우에 대응하는 토너 공급 장치(60Y)와 토너 용기(32Y)에 초점을 맞추어 설명될 것이며, 나머지 3가지 색상에 대응하는 토너 공급 장치(60M, 60C, 60K)와 토너 용기(32M, 32C, 32K)에 대한 설명은 적절히 생략될 것이다.
도 1을 참조하면, 장치 본체(100)의 전방(도 1의 지면에 수직인 방향으로의 전방)에 설치된 본체 커버(미도시)가 열리면, 토너 용기 저장 유닛(70)(삽입 개구부(71))이 노출된다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)(현상제 용기)의 세로 방향이 수평 방향인 상태에서, 장치 본체(100)의 전방으로/으로부터 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 탈부착 조작(토너 용기의 세로 방향이 탈부착 방향인 탈부착 조작)이 수행된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)가 장치 본체(100)의 토너 용기 저장 유닛(70)에 장착될 때(화살표 Q의 방향으로의 운동), 장착 조작과 연계하여, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 셔터 부재(34d)가 이동하고, 따라서 토너 배출 개구부(W)(배출 개구부)가 열려, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)의 토너 공급 개구부(73w)(예를 들어, 도 3 참조)가 토너 배출 개구부(W)와 연통한다. 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내에 저장된 토너는 토너 배출 개구부(W) 로부터 배출되어 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)의 토너 공급 개구부(73w)를통해 토너 탱크 유닛(61Y)에 저장된다.
도 3의 개략도를 참조하면, 토너 용기(32Y)는 거의 원통 형상의 토너 보틀이고 토너 용기 저장 유닛(70)에 일반적으로 회전하지 않으면서 유지되는 캡부(34Y)와, 기어(33c)가 일체로 형성되는 용기 본체(33Y)(보틀 본체)를 포함한다. 용기 본체(33Y)는 캡부(34Y)에 상대적으로 회전 가능하게 유지되고, 구동 유닛(91)(구동 모터, 구동 기어(81) 등을 포함)에 의해 도 3의 화살표 방향으로 회전 구동된다. 용기 본체(33Y)가 회전함에 따라, 토너 용기(32Y)(용기 본체(33Y)) 내부에 저장된 토너는 나선형으로 용기 본체(33Y)의 내주면에 형성된 돌출부(33b)에 의해 세로 방향으로 이송되고(도 3에서 왼쪽에서 오른쪽으로의 이송), 토너는 캡부(34Y)의 토너 배출 개구부(W)로부터 배출된다. 즉, 토너 용기(32Y)의 용기 본체(33Y)가 구동 유닛(91)에 의해 적절히 회전 구동됨에 따라, 토너는 토너 탱크 유닛(61Y)에 적절히 공급된다. 또한, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 각각이 그 수명에 도달할 때(저장된 토너가 거의 소비되거나 비워질 때), 새로운 것으로 교체된다.
도 3을 참조하면, 토너 공급 장치(60Y, 60M, 60C, 60K)는 토너 용기 저장 유닛(90), 토너 탱크 유닛(61Y), 토너 이송 스크류(62Y), 교반 부재(65Y), 토너단 센서(66Y), 구동 유닛(91) 등을 포함한다.
토너 탱크 유닛(61Y)은 토너 용기(32Y)의 토너 배출 개구부(W) 아래에 배치되어 토너 용기(32Y)의 토너 배출 개구부(W)로부터 배출된 토너를 저장한다. 토너 탱크 유닛(61Y)의 하부는 토너 이송 스크류(62Y)의 상류부와 연결된다.
토너 탱크 유닛(61Y) 내에 저장된 토너가 미리 정해진 양보다 더 적게 된 것을 검출하는 토너단 센서(66Y)는 토너 탱크 유닛(61Y)의 벽 표면 상에(하부로부터 미리 설정된 높이의 위치에) 설치된다. 압전 센서 또는 그와 유사한 것이 토너단 센서(66Y)로서 사용될 수 있다. 제어 유닛(90)이 토너 탱크 유닛(61Y)에 저장된 토너가 토너단 센서(66Y)를 통해 미리 설정된 양(토너단 검출)보다 더 적게 되었다는 것을 검출하는 경우에, 구동 유닛(91)은 제어 유닛(90)의 제어 하에서 미리 정해진 시간 동안 토너 용기(32Y)의 용기 본체(33Y)를 회전 구동하여, 토너가 토너 탱크 유닛(61Y)에 공급된다. 또한, 이러한 제어가 반복되더라도 토너단 센서(66Y)의 토너단 검출이 해제되지 않는 경우에, 토너 용기(32Y)에 토너가 없다는 것이 인식되고, 토너 용기(32Y)의 교체를 촉구하는 메시지가 장치 본체(100)의 디스플레이 유닛(미도시)에 디스플레이된다.
또한, 토너 탱크 유닛(61Y)에 저장된 토너가 응집하는 것을 방지하는 교반 부재(65Y)가 토너 탱크 유닛(61Y)의 중심부에(토너단 센서(66Y)의 근처에) 설치된다. 교반 부재(65Y)는 샤프트부에 설치된 가요성 부재를 가지며, 토너 탱크 유닛(61Y)의 내부에서 토너를 교반하기 위하여 도 3에서 시계 방향으로 회전한다. 또한, 교반 부재(65Y)의 가요성 부재의 선단은 회전 주기로 토너단 센서(66Y)의 검출 표면과 활주 접촉하여, 이에 의해 토너가 토너단 센서(66Y)의 검출 표면에 부착되어 검출 정확도가 감소하는 문제점을 방지한다.
도시되지 않았지만, 토너 이송 스크류(62Y)는 토너 탱크 유닛(61Y) 내에 저장된 토너를 비스듬하게 위쪽으로 이송한다. 구체적으로는, 토너 이송 스크류(62Y)는 토너 탱크 유닛(61Y)의 하부(최하점)로부터 현상 장치(5Y)의 상부를 향하여 토너를 선형으로 이송한다. 토너 이송 스크류(62Y)에 의해 이송된 토너는 그 자체의 중량에 의해 토너 낙하 이송 경로(64Y)(예를 들어, 도 2 참조)를 통해 낙하하여, 현상 장치(5Y)(현상제 저장 유닛(54Y))의 내부에 공급된다.
도 4를 참조하면, 토너 용기 저장 유닛(70)은 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y)를 유지하기 위한 캡 수용부(73), 토너 용기(32Y)의 용기 본체(33Y)를 유지하기 위한 보틀 수용부(72)(용기 본체 베어링), 및 토너 용기(32Y)의 장착 조작시에 삽입 개구부로서 기능하는 삽입 개구부(71)를 주로 포함한다.
다음으로, 토너 용기 저장 유닛(70)(보틀 수용부(72) 및 캡 수용부(73))가 도 6 내지 17을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
먼저, 도 4 및 5를 참조하여 상술된 바와 같이, 보틀 수용부(72), 캡 수용부(73) 및 삽입 개구부(71)(도 5에서는 미도시)가 토너 용기 저장 유닛(70) 내에 형성된다. 토너 용기(32Y)는 세로 방향이 수평 방향이고 세로 방향이 캡부(34Y)가 용기 본체(33Y)의 헤드가 되는 장착 방향인 상태에서 그리핑부(gripping)(33d)를 그리핑하는 사용자에 의해 삽입 개구부(71)를 통해 토너 용기 저장 유닛(70)에 장착된다. 삽입 개구부(71)를 통해 삽입된 토너 용기(32Y)는 보틀 수용부(72)의 보틀 수용면(72a) 상에서 활주하는 동안 사용자에 의해 캡 수용부(73)를 향해 눌러진다(예를 들어, 도 5, 6 및 9 참조). 도 6을 참조하면, 보틀 수용부(72) 내에서, 보틀 수용면(72a)은 각 색상에 대하여 형성되고, 해당 색상에 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)가 삽입된다(흰색 화살표 방향으로 삽입된다). 또한, 도 8을 참조하면, 캡 수용부(73) 내에서도, 보틀 수용부(73Y, 73M, 73C, 73K)가 해당 색상에 대하여 형성되고, 해당 색상에 대응하는 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)가 삽입된다(흰색 화살표 방향으로 삽입된다). 이 위치에서, 캡 수용부는 회전가능하지 않게 유지된다.
도 5 및 24a를 참조하면, 보틀 수용면(72a), 스토퍼 해제 부세부(72b) 등이 토너 용기 저장 유닛(70)의 보틀 수용부(72) 내에 형성된다.
보틀 수용면(72a)은 토너 용기(32Y)의 탈착 조작시 토너 용기(32Y)의 활주면으로서 기능하고, 토너 용기(32Y)가 완전히 설치된 후에 회전 구동된 용기 본체(33Y)의 유지 유닛으로서 기능한다.
도 5를 참조하면, 스토퍼 해제 부세부(72b)는 보틀 수용면(72a) 위에(장착 방향으로 토너 용기(32Y)의 하류측에서) 형성된 사다리꼴 립(rib)이다. 도 24를 참조하면, 스토퍼 해제 부세부(72b)는 셔터 부재(34d)의 스토퍼 해제부(34d21)를 위로 눌러 토너 용기(32Y)의 장착 조작과 연계하여 스토퍼부(34d22)와 접촉부(34n5) 사이의 접촉 상태를 해제한다(셔터 부재(34d)의 개방 조작을 허용한다).
도 14a, 14b 및 15를 참조하면, 토너 용기 저장 유닛(70)의 캡 수용부(73) 내에서, 주 기준 핀(73a), 부 기준 핀(73b), 피접촉 그루브(73m), 측부 그루브(73h), 벽부(73g), 관통홀(73f) 등이 배치된다.
위치 설정(positioning) 핀으로서의 주 기준 핀(73a)과 부 기준 핀(73b)은, 도 20 및 21에 각각 도시된 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y)의 제1 위치 설정 홀(34a)과 제2 위치 설정 홀(34b)로 피팅된다. 캡부(34Y)의 배치는 캡 수용부(73) 내에서 수행된다.
도 7을 참조하면, 주 기준 핀(73a)은 세로 방향으로 부 기준 핀(73b)보다 더 길게 되도록 형성된다(베이스부인 기준면의 위치는 동일 평면 상에 형성된다). 또한, 주 기준 핀(73a)은 테이퍼진 선단부를 갖는다. 따라서, 세로 방향으로의 캡 수용부(73)로의 토너 용기(32Y)의 부착 조작에서, 토너 용기(32Y)는 캡 수용부(73)에 부드럽게 장착될 수 있다.
더하여, 도 14a, 14b 및 15를 참조하면, 피접촉 그루브(73m)는 캡 수용부(73)의 내벽이며, 또한 주 기준 핀(73a)의 선단부보다 더 먼 장착 방향으로의 상류측에서 그루브 형상으로 주 기준 핀(73a) 위에 형성되는 오목부이다. 후술될 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y)의 상부 외주에서 세로 방향으로 연장되도록 구성된 가이드 레일부(34e)는 주 기준 핀(73a)이 위치 설정 홀(34a)로 삽입되기 전에 피접촉 그루브(73m)로 피팅된다.
도 12 및 15를 참조하면, 세로 방향으로 연장하도록 형성되고 캡 수용부(73)의 외주측을 향해 관통되는 측부 그루브(73h)가 좌우 대칭 관계로 캡 수용부(73)의 내벽의 양측 각각에 형성된다. 또한, 도 12 및 13을 참조하면, 위에서 볼 때 거의 오각형 형상을 갖는 캡부 샌드위칭 부재(73r)와 세로 방향에서 볼 때 (측부 그루브(73h)와 연결되도록 형성된) 홈부(73r1)가 좌우 대칭 관계로 캡 수용부(73)의 외주측에 배치된다.
캡부 샌드위칭 부재(73r)는 캡 수용부(73)와 상이한 부재로 이루어지며, 캡 수용부(73)의 외주면에 형성된 함몰부(dent)로 피팅되고, 원통 축에 중심을 두고 위에 배치된 토션(torsion) 코일 스프링(93)에 의해 부세되어, 따라서 측부 그루브(73h) 측에 대하여 가압된다. 그 결과, 측부 그루브(73h)는 캡부 샌드위칭 부재(73r)의 홈부(73r1)와 연결되고 더 깊은 좌측 및 우측 홈부 쌍이 외관상으로 형성된다.
토너 용기(32Y)를 부착하거나 분리하는 경우에, 캡부(34Y) 내에 형성된 측부 돌출부(34c)는 전술한 더 깊은 홈부(홈부(73r1)가 측부 그루브(73h)와 일체로 형성되는 것) 내부에서 토션 코일 스프링(93)에 의해 부세된 캡부 샌드위칭 부재(73r)를 누르면서 이를 통과한다. 따라서, 화상 형성 장치 본체(100)(캡 수용부(73))로부터의 토너 용기(32Y)의 탈부착 조작을 수행하는 사용자는 탈착 조작과 동기화된 클릭 감각을 감지하여, 내키지 않는 속도가 아니라 최적 속도(가속도)로 토너 용기(32Y)의 탈착 조작을 수행할 수 있다.
도 14a 및 15를 참조하면, 캡 수용부(73)의 내측 벽면(장치 방향 내측에서 수직 방향으로 상승하는 벽면)에서, 수직 방향으로 연장되는 사변형 홀과 타원형 홀의 테두리 선을 연결하고 중첩함으로써 획득된 형상을 갖는 관통홀(73f)이 형성된다. 후술되는 커넥터(73e)(예를 들어, 도 16 참조)는 관통홀(73f)(예를 들어, 도 17 참조)을 통해 캡 수용부(73)의 내벽 측에 노출되도록 설치된다. 토너 용기(32Y)가 캡 수용부(73)(장치 본체(100))에 장착되는 경우에, 커넥터(73e)는 캡부(34Y)의 선단에 배치된 ID 칩(35)과 면접촉하여, 따라서 정보 통신이 ID 칩(35)과 장치 본체(100)(제어 유닛(90)) 사이에서 수행될 수 있다.
토너 용기 저장 유닛(70)의 캡 수용부(73) 상의 커넥터(73e)의 설치 형태가 아래에서 설명될 것이다.
옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 해당하는 색상의 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)에 대응하는 4개의 커넥터(73e)는 캡 수용부(73) 내에 배치된다. 도 8을 참조하면, 4개의 커넥터(73e)는 직사각형 공통 전자 기판(95)에 일렬로 배치된다. 구체적으로, 커넥터(73e)의 하부에 형성된 스냅 핏(snap fit)(73e4)을 공통 전자 기판(95) 내에 형성된 홀(미도시)로 피팅함으로써, 커넥터(73e)는 공통 전자 기판(95) 상으로 고정된다.
또한, 도 8 및 17을 참조하면, 4개의 커넥터(73e)가 고정되는 공통 전자 기판(95)은 4개의 커넥터(73e)가 각각 관통홀(73f)을 통해 캡 수용부(73)의 내부로 삽입되는 상태에서 4개의 캡 수용부(73K, 73C, 73M, 73Y)의 배치 방향을 따라 설치되어 고정된다. 구체적으로는, 4개의 나사(99)는 공통 전자 기판(95)에 형성된 관통홀을 통해 4개의 캡 수용부(73K, 73C, 73M, 73Y)의 외벽부 아래에 형성된 암나사부(73x)로 나사고정되고, 공통 전자 기판(95)은 외부로부터 캡 수용부(73)와 나사결합된다.
커넥터(73e)의 구성 및 동작은 아래에서 설명될 것이다.
도 16을 참조하면, 커넥터(73e)는 커넥터 본체(73e1), 4개의 본체측 단자(73e2), 2개의 위치 설정 핀(73e3)(위치 설정 돌출부) 등을 포함한다. 커넥터(73e)의 4개의 본체측 단자(73e2)는 각각 평평한(또는 선형의) 금속 부재이고, 고정된 단자로서의 하나의 단자측과 자유단으로서의 다른 하나의 단자측을 가지며, 커넥터 본체(73e1)에 고정된다. 4개의 본체측 단자(73e2)는 다른 단측에서 ID 칩(35)의 측을 향하여 만곡되는 만곡부(금속 플레이트로서 금속 패드(35a)와의 접촉점이 되는 부분)를 가진다. 캡 수용부(73)로의 캡부(34Y)의 장착 조작에 의해, 본체측 단자(73e2)의 만곡부는 도 16에서 X 방향으로 배치되고, 캡부(34Y)에 배치된 ID 칩(35)의 금속 패드(35a)(금속 플레이트)에서의 접촉 압력을 점점 증가시키는 동안 세로 방향 중심부로부터 도 29에서의 왼쪽을 향하여(제1 가상선(S1) 근처에서) 활주한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 위치 설정 핀(73e3)의 선단부는, ID 칩(35)의 노치(35b1)와의 결합이 부드럽게 수행될 수 있도록, 테이퍼진 형상을 갖는다.
도 14a, 14b, 15 및 17을 참조하면, 벽부(73g)는 커넥터(73e)가 설치되는 관통홀(73f)의 하부 및 측부를 둘러싸도록 설치된다. 벽부(73g)를 형성함으로써, 토너가 토너 용기(32Y)의 토너 배출 개구부(W) 근처로부터 외부로 비산되더라도, 비산된 토너가 벽부(73g)에 의해 차단되기 때문에, 비산된 토너는 커넥터(73e) 및 ID 칩(35)에 직접 붙기 어렵다. 따라서, 비산된 토너에 의해 발생되는 커넥터(73e)(본체측 단자(73e2))와 ID 칩(35)(금속 패드(35a)) 사이의 접촉 불량(통신 불량)이 억제될 수 있다.
토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 ID 칩(35)(정보 저장 장치)과 장치 본체(100)의 커넥터(73e) 사이에서 필요한 정보가 교환된다. 양측 사이에 통신되는 정보는 제조 번호, 제조일 및 토너 용기 또는 ID 칩의 재활용 횟수와 같은 정보, 용량, 롯트 번호 및 토너의 색상과 같은 정보, 및 화상 형성 장치 본체(100)의 사용 이력과 같은 정보를 포함한다. ID 칩(35)(정보 저장 장치)에서, 전자 정보는 화상 형성 장치 본체(100)에 설치되기 전에 미리 저장된다(또는, 설치된 후에 장치 본체(100)로부터 수신된 정보가 저장된다). ID 칩(35)(정보 저장 장치)은 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
다음으로, 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)가 도 18 내지 30을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 18 내지 20을 참조하면, 토너 용기(32Y)는 헤드에 배치된 용기 본체(33Y)(보틀 본체) 및 캡부(34Y)(보틀 캡)를 주로 포함한다. 또한, 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35)은 또는 이와 유사한 것은 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y) 내에 탈착 가능하게 설치된다.
용기 본체(33Y)의 헤드에서, 용기 본체(33Y)와 함께 일체로 회전하는 기어(33c)와 개구부(A)가 세로 방향(도 30에서 좌우 방향)으로 일 단부측에 배치된다(예를 들어, 도 19 및 30 참조). 개구부(A)는 용기 본체(33Y)의 헤드(장착 조작에서 전면이 되는 위치) 상에 배치되어, 용기 본체(33Y)에 저장된 토너를 캡부(34Y) 내부의 공간(속이 빈 공간, 예를 들어 도 30 참조)을 향해 배출한다.
또한, 토너가 화상 형성 장치 본체측에서 소비됨에 따라, 용기 본체(33Y)의 내부로부터 캡부(34Y) 내부의 속이 빈 공간으로의 토너 이송(용기 본체(33Y)의 회전 구동)이 적절하게 수행된다.
기어(33c)는 장치 본체(100)의 토너 용기 저장 유닛(70) 내에 배치된 구동 기어(81)와 맞물리어, 회전 샤프트에 중심을 둔 용기 본체(33Y)를 회전 구동한다. 구체적으로는, 기어(33c)는 후술될 캡부(34Y)의 외주면에 형성된 노치 홀(34x)(예를 들어, 도 18 참조)을 통해 노출되고, 도 21에서 비스듬히 아래로 향하는 맞물림 위치에서 장치 본체(100)의 구동 기어(81)와 맞물린다. 또한, 구동력은 구동 기어(81)로부터 기어(33c)로 전달되고, 용기 본체(33Y)는 도 3 및 21에서 시계 방향으로 회전한다. 본 제1 실시예에서, 구동 기어(81)와 기어(33c)는 평기어(spur gear)이다.
도 18을 참조하면, 세로 방향으로의 용기 본체(33Y)의 다른 단부측(장착 방향으로의 후단부)에서, 토너 용기(32Y)의 탈착 작업을 수행할 때 사용자에 의해 그리핑되는 그리핑부(33d)가 배치된다. 사용자는 그리핑부(33d)를 그리핑하면서 토너 용기(32Y)를 화상 형성 장치 본체(100)에 장착한다(도 18의 화살표 방향으로의 토너 용기(32Y)의 이동).
또한, 용기 본체(33Y)의 외주면에서, 나선형 돌출부(33b)(외주면측으로부터 볼 때의 나선형 그루브)가 배치된다. 나선형 돌출부(33b)는 미리 정해진 방향으로 용기 본체(33Y)를 회전 구동하여, 개구부(A)를 통해 토너를 배출한다. 전술한 구성을 갖는 용기 본체(33Y)는 그 외주면에 배치된 기어(33c) 및 그리핑부(33d)와 함께 블로우 몰딩(blow molding)에 의해 제조될 수 있다.
도 30을 참조하면, 본 제1 실시예에 따른 토너 용기(32Y)에서, 용기 본체(33Y)와 함께 회전하는 교반 부재(33f)는 도 19에 도시된 보틀 입구부(33a)(개구부(A))로 피팅된다. 교반 부재(33f)는 캡부(34Y) 내부의 속이 빈 공간으로부터 용기 본체(33Y)의 내부로 연장하는 로드(rod)와 유사한 부재이다. 교반 부재(33f)가 용기 본체(33Y)의 개구부(A)와 함께 회전하기 때문에, 개구부(A)로부터의 토너 배출 효율이 개선된다.
도 19 및 30을 참조하면, 양 부재(33Y, 34Y)를 서로 연결하기 위하여 캡부(34Y)의 클로부(claw section)(34j)(예를 들어, 도 21 참조)와 결합하는 결합부(33j)(플랜지부)가, 외주 주위로 한번 순회하도록 용기 본체(33Y)의 개구부(A) 주위로 형성된다. 전술한 바와 같이, 용기 본체(33Y)는 캡부(34Y)로 회전가능하게 피팅된다.
또한, 도 19 및 30을 참조하면, 용기 본체(33Y)의 헤드부(33Yc)가 (기어(33c)가 형성된 위치 근처에서) 토너를 저장하는 저장부(33Ya)(나선형 돌출부(33b)가 형성되는 위치)의 내경보다 작은 내경을 갖도록 형성된다. 용기 본체(33Y)에서, 내주면으로부터 내부를 향해 돌출하도록 형성된 펌핑부(33Yb)(도 20에서 일점 쇄선에 의해 둘러싸인 부분)는 헤드부(33Yc)와 저장부(33Ya) 사이에 배치된다. 용기 본체(33Y)가 회전함에 따라, 나선형 돌출부(33b)에 의해 개구부(A)를 향하여 이송된 토너는 펌핑부(33Yb)에 의해 헤드부(33Yc)의 작은 직경 부분으로 펌핑된다. 그 후, 헤드부(33Yc)의 작은 직경 부분으로 펌핑된 토너는 교반 부재(33f)에 의해 교반되는 동안 개구부(A)로부터 캡부(34Y)의 속이 빈 공간을 향해 배출된다.
도 20 내지 23을 참조하면, ID 칩(35)(정보 저장 장치), 셔터 부재(34d), 셔터 밀봉부(36) 등이 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y) 내에 설치된다.
도 22를 참조하면, 캡부(34Y)는 일반적으로 외경과 내경이 용기 본체(33Y) 측으로부터 셔터 부재(34d) 측을 향하여 3단계로 감소하는 원통부(큰 직경의 원통부(34Y1), 중간 직경의 원통부(34Y2) 및 작은 직경의 원통부(34Y3))가 수평 방향으로의 폭이 2단계로 감소하는 하부에 배치된 상자부(넓은 폭의 상자부(34Y11) 및 좁은 폭의 상자부(34Y12))와 결합되는 구조를 가진다.
큰 직경의 원통부(34Y1), 중간 직경의 원통부(34Y2), 넓은 폭의 상자부(34Y11) 및 좁은 폭의 상자부(34Y12)의 일부를 포함하는 삽입부(34z)(예를 들어, 도 30 참조)는 캡부(34Y) 내에 형성된다. 용기 본체(33Y)의 헤드부(33Yc)와 펌핑부(33Yb)의 일부는 삽입부(34z)로 삽입된다. 도 30을 참조하면, 삽입부(34z)에서, 중간 직경의 원통부(34Y2)는 기어(33c)의 단부 직경보다 작고 용기 본체(33Y)의 개구부(A)의 외경보다 더 큰 내경(D)을 갖도록 형성된다. 또한, 작은 직경의 원통부(34Y3)는 중간 직경의 원통부(34Y2)의 내경(D)보다 더 작고 개구부(A)의 외경보다 더 작은 내경(B)을 갖도록 형성된다.
개구부 직경이 내경(B)과 거의 동일한 환상의(annular) 캡 밀봉부(37)(탄성 밀봉부)가 중간 직경의 원통부(34Y2)를 작은 직경의 원통부(34Y3)와 연결하는 환상의 수직 벽면(용기 본체(33Y)의 개구부(A)의 둘레를 마주보는 면)에 양면 테이프로 부착된다. 헤드부(33Yc)와 펌핑부(33Yb)의 일부는 용기 본체(33Y)의 헤드부(33Yc)의 개구부(A)의 에지가 캡 밀봉부(37)와 접촉하여 캡 밀봉부(37)로 물리도록 삽입부(34z)로 삽입된다. 전술한 구성에 의해, 기어(33c)의 일부(노치 홀(34x)로부터 노출된 부분을 제외한 부분)와 같은 기능부와 캡부(34Y) 및 용기 본체(33Y) 사이의 연결부는 큰 직경의 원통부(34Y1)로 덮인다. 이러한 이유로, 토너 용기(32)가 사용자에 의해 단독으로 유지되는 경우에도, 사용자가 기능부를 만지는 것이 방지될 수 있으며, 예기치 않은 외부의 힘(예를 들어, 부주의한 가격)이 토너 용기(32Y)에 가해지더라도, 연결부로부터의 토너 누출 또는 기어(33c)의 톱니면의 손상이 약화될 수 있다. 또한, 환상의 캡 밀봉부(37)는 활주 특성 및 표면의 탄성면에서 우수하기 때문에, 용기 본체(33Y)가 환상의 캡 밀봉부(37)로 물리는 동안 회전되더라도, 용기 본체(33Y)와 캡부(34Y) 사이에 생성된 갭에 의해 발생되는 토너 누출이 발생되지 않는다. 캡 밀봉부(37)의 재료로서, 일반적인 부드러운 폴리우레탄 폼(PUR)과 같지 않은 밀도가 높고 우수하며 균일한 고밀도의 마이크로셀 우레탄 시트가 사용된다. 그 결과, 일반적인 PUR을 사용하는 경우에 비하여, 캡 밀봉부(37)의 교정이 적고, 용기 본체(33Y)와 캡부(34Y) 사이의 밀봉 특성이 장시간 유지될 수 있다.
도 23 및 30을 참조하면, 캡부(34Y)의 작은 직경의 원통부(34Y3) 아래에 위치 설정된 좁은 폭의 상자부(34Y12) 내부에서, 용기 본체(33Y)의 개구부(A)로부터 용기 외부로 수직 방향으로 아래를 향하여 배출되는 토너를 배출(그 자체의 중량에 의해 낙하)하기 위한 6각형 원통 형상의 홀을 갖는 토너 낙하 경로(C)가 배치된다. 토너 낙하 경로(C)는 6각형 단면의 미리 정해진 흐름 경로를 가지며, 작은 직경의 원통부(34Y3) 내부의 하측 원주면을 토너 배출 개구부(W)(배출 개구부)와 연통시킨다. 용기 본체(33Y)의 개구부(A)로부터 캡부(34Y)의 작은 직경의 원통부(34Y3)의 내부로 배출된 토너는 그 자체의 중량에 의해 6각형 원통 형상의 토너 낙하 경로(C)를 통해 낙하하고, 그 다음, 용기 외부(토너 탱크부(61Y))로 토너 배출 개구부(W)로부터 부드럽게 배출된다.
좁은 폭의 상자부(34Y12)의 하부에서, 토너 용기 저장 유닛(70)으로부터의 토너 용기(32Y)의 탈착 동작과 관련된 토너 배출 개구부의 개폐를 수행하기 위한 셔터 부재(34d)의 일부(주 셔터부(34d1))는 활주 이동가능하게 유지된다.
도 22 및 23은 셔터 부재(34d)가 토너 배출 개구부(W)의 개방을 시작하여 그 다음 개방을 완료하는 동작을 도시한다. 도 24a 내지 24c는 그 때에서의 셔터 부재(34d)(셔터 변형부(34d2))의 개방 동작을 도시하는 개략도이다. 또한, 도 25 및 26은 셔터 부재(34d)를 도시하는 사시도이다. 도 24b 및 24c에서, 도 24a에 도시된 캡부(34Y), 캡 수용부(73) 및 보틀 수용부(72)는 부분적으로 생략된다.
도 22 내지 26을 참조하면, 셔터 부재(34d)는 폴리스틸렌과 같은 수지 재료로 이루어지고, 플레이트형(plate-like) 주 셔터부(34d1)와, 주 셔터부(34d1)를 돌출시키고, 주 셔터부(34d1)보다 더 얇고, 탄성을 가지는 셔터 변형부(34d2)를 주로 포함한다.
도 25 및 26을 참조하면, 셔터 부재(34d)의 주 셔터부(34d1)에서, 양측 단부에서 직립한 수직벽(34d13)(토너 용기(32Y)의 장착 방향에 평행하게 연장되는 수직벽)과 수직벽(34d13)으로부터 돌출하는 복수의 돌출 객체를 갖는 셔터 슬라이더(34d12)가 양측 단부에 각각 형성된다. 셔터 슬라이더(34d12)는 수직벽(34d13)의 내측 표면으로부터 돌출하는 슬라이드 돌출부(34d12a), 수직벽(34d13)의 외측 표면으로부터 돌출하는 L자 형상의 피결합 돌출부(34d12b), 피결합 돌출부(34d12b)와 동일한 외측 표면으로부터 돌출하도록 배치되고 주 셔터부(34d1)로부터 넓은 폭의 상자부(34Y11)로 연장되는 한 쌍의 각기둥부(34d12c)를 포함한다. 한편, 캡부(34Y)의 좁은 폭의 상자부(34Y12) 내에, 세로 방향으로 양 측벽에 연장하는 한 쌍의 슬라이드 그루브(34t)(예를 들어, 도 23 참조)가 립에 의해 형성된다. 슬라이드 돌출부(34d12a)는 슬라이드 그루브(34t)로 피팅되고, 따라서 셔터 부재(34d)의 주 셔터부(34d1)는 캡부(34Y) 상에서 활주 이동가능하게 지지된다.
또한, 셔터 밀봉부(36)는 밀봉 부재로서 주 셔터부(34d1)의 상부 표면(토너 배출 개구부(W)의 표면)에 부착된다. 셔터 밀봉부(36)는 얇은 직사각형 평행 6면체의 탄성 밀봉부이며, 캡 밀봉부(37)와 유사하게, 표면의 활주 특성 및 탄성의 관점에서 고밀도 마이크로셀 우레탄 시트가 재료로서 사용된다. 이러한 이유로, 셔터 부재(34d)의 개폐 조작이 반복되더라도, 토너 배출 개구부(W)에서의 밀봉 특성은 셔터 부재(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 닫는 상태로 유지될 수 있다.
셔터 슬라이더(34d12)의 슬라이드 돌출부(34d12a)는 좁은 폭의 상자부(34Y12)(캡부(34Y))의 슬라이드 그루브(34t)로 피팅된다. 또한, 이 상태에서, 셔터 밀봉부(36)는 좁은 폭의 상자부(34Y12)의 6각형 토너 배출 개구부(W)의 에지를 따라 아래로 돌출하는 6각형 링 형상의 돌출부(34r)(예를 들어, 도 23 참조)와 주 셔터부(34d1) 사이에 끼워지고, 셔터 밀봉부(36)는 약간 압축된 상태로 된다. 이 상태에서, 셔터 부재(34d)는 슬라이드 그루브(34t)를 따라 움직이고, 따라서, 주 셔터부(34d1)는 토너 누출을 억제하면서 토너 배출 개구부(W)를 여닫는다. 또한, 주 셔터부(34d1)(셔터 부재(34d))가 토너 배출 개구부(W)를 닫은 상태에서, 주 셔터부(34d1)와 토너 배출 개구부(W) 사이로부터의 토너 누출은 방지된다.
구체적으로는, 셔터 부재(34d)는 토너 배출 개구부(W)를 열기 위하여 캡부(34Y) 측으로부터 용기 본체(33Y) 측으로 세로 방향으로 상대적으로 움직이고(도 30에서 왼쪽으로 움직이고), 토너 배출 개구부(W)를 닫기 위하여 용기 본체(33Y) 측으로부터 캡부(34Y) 측으로 세로 방향으로 상대적으로 움직인다(도 30에서 오른쪽으로 움직인다). 셔터 부재(34d)의 개폐 조작(토너 배출 개구부(W)의 개폐 조작)은 세로 방향으로의 토너 용기 저장 유닛(70)(장치 본체)로의 토너 용기(32Y)의 탈착 조작과 연계하여 수행된다.
도 25 및 26을 참조하면, 셔터 부재(34d)의 셔터 변형부(34d2)는 주 셔터부(34d1)와 일체로 형성되고 전술한 바와 같이 주 셔터부(34d1)의 보드 두께보다 더 얇은 보드 두께로 형성된다. 셔터 변형부(34d2)는 용기 본체(33Y)에서 주 셔터부(34d1)의 단부면으로부터 연장되는 2개의 방추 모양의 평평한 플레이트부(34d23)와 선단부(자유단) 근처에서 2개의 평평한 플레이트부(34d23)를 서로 연결하기 위하여 세로 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 플레이트형 부재(34d24)를 주로 포함한다. 셔터 변형부(34d2)는 기준점으로서 주 셔터부(34d1)를 이용하여 고정단(연결부)으로부터 수직 방향으로 탄성 변형되도록 형성된다. 2개의 평평한 플레이트부(34d23)의 선단부(자유단)에서, 후술되는 바와 같이, 토너 배출 개구부(W)의 부주의한 개방을 방지하도록 셔터 부재(34d)를 고정하기 위한 스토퍼부(34d22)가 형성된다. 플레이트형 부재(34d24)의 하부 측에서, 후술되는 바와 같이, 수직 방향으로 아래를 향해 산(mountain) 형상으로 돌출하는 경사진 돌출부(삼각형의 단면을 갖는)이고, 캡 수용부(73)의 스토퍼 해제 부세부(72b)와 협력하여 셔터 부재(34d)의 고정을 해제하는 스토퍼 해제부(34d31)가 형성된다.
도 22 및 23을 참조하면, 캡부(34Y)의 큰 직경의 원통부(34Y1) 아래에 위치 설정된 넓은 폭의 상자부(34Y11) 내에, 셔터 개방시 내부에 셔터 변형부(34d2)를 저장하는 셔터 저장부(34n)가 형성된다. 넓은 폭의 상자부(34Y11)의 4개의 측면 사이에서, 세로 방향(도 22의 화살표 방향)으로 마주하는 2개의 측면은 개방된다. 특히, 토너 배출 개구부(W) 측에 형성된 측면에서, 벽면의 일부는 하부측의 양측 단부에 형성되지만, 그 대부분은 수평 방향으로 연장되는 개구부(34n1)로서 기능한다. 개구부(34n1)는 넓은 폭의 상자부(34Y11)의 토너 배출 개구부(W)에 있는 측면 및 하부 표면을 포함하는 2개의 표면이 절단되도록 형성된다. 개구부(34n1)의 에지부 중에서, 수직 방향으로 넓은 폭의 상자부(34Y11)의 하면으로부터 서도록 형성된 에지부는 접촉부(34n5)가 된다.
셔터 변형부(34d2)의 스토퍼부(34d22)는 개방 방향(도 24에서의 왼쪽 방향)으로 셔터 변형부(34d2)의 가장 먼 단부(주 셔터부(34d1)로부터 떨어진 셔터 변형부(34d2)의 선단)에 형성된 벽부이다. 셔터 변형부(34d2)의 스토퍼부(34d22)는 접촉부(34n5)와 접촉하고, 따라서 셔터 부재(34d)가 토너 배출 개구부(W)가 닫힌 상태로부터 토너 배출 개구부(W)를 개방하는 방향으로 움직이는 것을 제한한다. 즉, 토너 용기(32Y)가 분리된 상태(본체(100)에 아직 설치되지 않은 상태)에 있을 때, 셔터 부재(34d)의 스토퍼부(34d22)가 접촉부(34n5)에 접촉하기 때문에, 셔터 부재(34d)가 단독으로 개방 방향으로 이동하여 따라서 토너 배출 개구부(W)를 개방하는 현상이 일어나지 않는다.
한편, 스토퍼 해제부(34d21)는 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작과 관련하여 보틀 수용부(72) 내에 형성된 스토퍼 해제 부세부(72b)(예를 들어, 도 5 및 24 참조)와 접촉하고, (외력이 위를 향해 인가됨에 따라) 스토퍼 해제 부세부(72b)에 의해 위를 향하여 눌러진다. 그 다음, 셔터 변형부(34d2)는 위를 향하여 탄성 변형되고, 스토퍼부(34d22)도 위로 향하여 배치된다. 그 결과, 스토퍼부(34d22)와 접촉부(34n5) 사이의 접촉 상태가 해제되어, 셔터 부재(34d)는 개방 방향으로 움직일 수 있다.
토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작과 관련한 셔터 부재(34d)의 조작이 도 24a 내지 24c를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도 24a 및 24c에서의 셔터 부재(34d)의 위치는 각각 도 22 및 23에서의 셔터 부재(34d)의 위치에 대응한다.
도 24에 도시된 바와 같이, 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작(도 24에서의 왼쪽 방향으로의 운동)이 시작하고, 셔터 부재(34d)의 스토퍼 해제부(34d21)가 보틀 수용부(72) 내에 형성된 스토퍼 해제 부세부(72b)(예를 들어, 도 5 참조)의 위치에 도달하지 않을 때, 셔터 부재(34d)의 스토퍼부(34d22)는 접촉부(34n5)와 접촉하고, 따라서, 개방 방향으로의 셔터 부재(34d)의 운동은 제한된다. 또한, 스토퍼 해제 부세부(72b) 근처의 캡 수용부(73) 측에서의 보틀 수용부(72)의 상면에서, 브리슬 브러시(bristle brush)(72f)가 셔터 부재(34d)의 하면을 문질러 오염물을 청소하기 위하여 배치된다. 특히, 브리슬 브러시(72f)는 토너 용기(32Y)의 탈착 조작 동안 셔터 부재(34d)의 하면에 붙는 날아다니는 토너를 세정하는데 효과적이다.
그 후, 토너 용기(32Y)의 장착 조작이 진행할 때, 도 24b에 도시된 바와 같이, 스토퍼 해제부(34d21)는 스토퍼 해제 부세부(72b)에 의해 눌러지고, 따라서 셔터 변형부(34d2)는 기준점으로서의 연결 위치(1점 쇄선으로 둘러싸인 부분)으로부텨 탄성 변형된다. 그 결과, 스토퍼부(34d22)와 접촉부(34n5) 사이의 접촉 상태가 해제되고, 따라서 셔터 부재(34d)는 개방 방향으로 상대적으로 움직일 수 있다.
그 후, 셔터 부재(34d)는 캡 수용부(73)의 토너 공급 개구부(73w) 주위에 형성된 벽부(도면에서 "접촉 위치"로 표시된 부분)와 접촉하고, 따라서, 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))에서의 움직임이 제한된다(셔터 부재(34d)는 세로 방향으로 절대적으로 움직이지 않는다). 그러나, 토너 용기(32Y)의 장착 방향으로의 움직임이 수행되지 않기 때문에, 셔터 부재(34d)는 개방 방향으로 토너 배출 개구부(W)에 상대적으로 움직인다. 즉, 도 24c에 도시된 바와 같이, 셔터 부재(34d)는 용기 본체(33Y) 측으로 상대적으로 움직이고, 따라서 셔터 변형부(34d2)는 셔터 저장부(34n)에 저장된다. 그 결과, 토너 배출 개구부(W)의 개방은 개방 방향으로의 셔터 부재(34d)의 움직임에 의해 완전히 종료된다. 또한, 토너 배출 개구부(W)는 중첩된 방법으로 캡 수용부(73)의 토너 공급 개구부(73w)와 일치하고, 토너 용기(32Y)로부터 토너 공급 장치로 이르는 일체화된 토너 공급 경로가 형성된다. 이 때, 셔터 부재(34d)의 스토퍼 해제부(34d21)는 캡 저장부(34n)의 개구부(34n1)의 연장부인 노치(34n6)(예를 들어, 도 22 및 23 참조) 내에 저장된다. 따라서, 셔터 저장부(34n) 내에 저장된 셔터 변형부(34d2)가 스토퍼 해제부(34d21) 및 셔터 저장부(34n) 사이의 접촉에 의해 상당히 탄성 변형된 상태로 유지된다.
전술한 바와 같이, 본 제1 실시예에 따른 토너 용기(32Y)에서, 기준점으로서의 주 셔터부(34d1)와의 접촉 위치로부터 탄성 변형된 셔터 변형부(34d2)는 셔터 부재(34d) 내에 배치되고, 개방 방향으로의 셔터 부재(34d)의 움직임을 제한하는 스토퍼부(34d22)와 스토퍼부(34d22)를 해제하는 스토퍼 해제부(34d21)는 셔터 변형부(34d2) 내에 배치된다. 따라서, 셔터 부재(34d)는 토너 용기(32Y)가 제거된 상태에 있을 때 토너 배출 개구부(W)를 개방하지 않으며, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100)로 설치될 때에만 셔터 부재(34d)는 그 장착 조작과 관련하여 토너 배출 개구부(W)를 개방한다.
셔터의 개폐 조작에 관련된 L자 형상의 피결합 돌출부(34d12b)의 조작이 아래에서 설명된다.
도 25에 도시된 바와 같이, L자 형상의 피결합 돌출부(34d12b)는 주 셔터부(34d1)의 양측 단부에 각각 형성된다. 한편, 일본 특허 출원 No. 2011-9782의 도면에서 도시되어 있기 때문에 도시되지 않았지만, 캡 수용부(73) 내부의 하면에서, 한 쌍의 부세 부재가 한 쌍의 피결합 돌출부(34d12b)를 마주보도록 설치된다. 한 쌍의 부세 부재는 서로 대칭인 형상을 형성하는 L자 형상의 레버(lever)(회전 중심이 되는 스핀들이 L자 형상의 만곡부 근처에 형성됨)이고, 그 일측에서의 암부(arm section)는 토션 코일 스프링에 의해 부세된다. 용기 본체(33Y)(캡부(34Y))가 캡 수용부(73) 상에 장착되면, 부세 부재의 다른 단부측의 암부는 피결합 돌출부(34d12b)와 결합되어 셔터 부재(34d)가 개방되는 방향을 방해하는 방향으로 부세력을 인가한다. 사용자는 전술한 부세 부재에 의한 부세력을 압도하는 힘으로 토너 용기(32Y)를 누르고, 셔터 부재(34d)의 개방이 신속하게 수행된다. 그 결과, 토너 배출 개구부(W)가 캡 수용부(73)의 토너 공급 개구부(73w)와 일치하지 않는 상태는 단지 순간적으로만 발생하고, 토너 배출 개구부(W)와 토너 공급 개구부(73w) 사이로부터의 토너 누출은 억제될 수 있다.
한편, 토너 용기(32Y)(캡부(34Y))가 캡 수용부(73)로부터 제거될 때, 부세 부재의 암부는 장착 방향으로 피결합 돌출부(34d12b)를 누르도록 부세된 상태가 된다. 사용자는 부세 부재에 의한 부세력을 압도하는 힘에 의해 용기 본체(33Y)를 빼려고 함으로써 셔터 부재(34d)의 폐쇄가 신속하게 수행된다. 그 결과, 개방 동작시와 유사하게, 토너 배출 개구부(W)와 토너 공급 개구부(73w) 사이로부터의 토너 누출은 억제될 수 있다.
도 20, 21 및 30을 참조하면, 캡부(34Y)의 상부(천장부) 내에서, 세로 방향으로 수직인 캡부(34Y)의 단부면으로부터의 세로 방향으로 연장되는 제1 위치 설정 홀(34a)이 형성된다. 제1 위치 설정 홀(34a)은 화상 형성 장치 본체(100) 내에서의 캡부(34Y)의 주(main) 위치 설정 기준이 된다. 구체적으로는, 캡 수용부(73)의 위치 설정 핀으로서의 주 기준 핀(73a)(예를 들어, 도 14a, 14b 및 17)이 세로 방향으로의 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작과 관련하여 캡부(34Y)의 제1 위치 설정 홀(34a)로 피팅된다.
캡부(34Y)의 하부(바닥 부분)에서, 세로 방향으로 수직인 캡부(34Y)의 단부면으로부터의 세로 방향으로 연장되는 제2 위치 설정 홀(34b)이 토너 배출 개구부(W)의 위치에 도달하지 않도록 형성된다. 제2 위치 설정 홀(34b)은 화상 형성 장치 본체(100) 내에서의 캡부(34Y)의 부(sub) 위치 설정 기준이 된다. 구체적으로는, 캡 수용부(73)의 위치 설정 핀으로서의 부 기준 핀(73b)(예를 들어, 도 14a, 14b 및 17)이 세로 방향으로의 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작과 관련하여 캡부(34Y)의 제2 위치 설정 홀(34b)로 피팅된다. 또한, 도 21에 도시된 바와 같은 제2 위치 설정 홀(34b)은 수직 방향이 세로 방향(이 "세로 방향"은 다른 부분에서 설명된 토너 용기(32Y)의 "세로 방향"과는 다르다)인 타원형 홀이다.
토너 용기 저장 유닛(70) 내의 캡부(34Y)의 배치는 전술한 구성을 갖는 2개의 위치 설정 홀(34a, 34b)에 의해 수행된다.
도 30을 참조하면, 제1 위치 설정 홀(34a)의 홀 깊이는 제2 위치 설정 홀(34b)의 홀 깊이보다 더 크게 설정된다. 세로 방향으로의 주 기준 핀(73a)의 길이는 세로 방향으로의 부 기준 핀(73b)의 길이보다 더 크게 설정된다. 세로 방향으로의 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))으로의 장착 조작에서, 주 기준 핀(73a)은 주 위치 설정 기준인 제1 위치 설정 홀(34a)로 피팅되기 시작하고, 그 다음, 서브 기준 핀(73b)이 부 위치 설정 기준인 제2 위치 설정 홀(34b)로 피팅되기 시작하여, 토너 용기(32Y)는 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))에 부드럽게 장착될 수 있다. 또한, 세로 방향으로 긴 제1 위치 설정 홀(34a)이 캡부(34Y)의 천장부(토너에 묻히지 않은 부분)에 배치되기 때문에, 캡부(34Y) 내부의 토너의 이송 특성(흐름 특성)에 영향을 미치지 않는다. 세로 방향으로 짧은 제2 위치 설정 홀(34b)이 캡부(34Y)의 하부에 형성되지만, 캡부(34Y)의 단부면으로부터 토너 배출 개구부(W)의 위치로 작은 공간을 이용하여 배치될 수 있기 때문에 부 위치 설정 기준으로서의 기능을 충분히 수행한다.
도 20을 참조하면, 캡부(34Y)의 제1 위치 설정 홀(34a) 위의 캡부(34Y)의 외주면 상에, 제1 위치 설정 홀(34a)의 축방향으로 연장되는 가이드 레일부(34e)가 형성된다. 가이드 레일부(34e)는 세로 방향에 직교하는 단면(도 21의 전면도에 평행한 단면)에서 볼 때 제1 위치 설정 홀(34a)의 홀 중심을 통과하는 가상의 수직선에 선대칭이 되도록 캡부(34Y)의 외주면으로부터 수직 방향으로 위로 향해 돌출하고, 세로 방향(도 21의 지면에 수직인 방향)으로 연장된다. 주 기준 핀(73a)이 위치 설정 홀(34a)로 삽입되기 전에, 가이드 레일부(34e)는 장착 방향으로의 상류측으로부터 주 기준 핀(73a)의 선단부보다 더 멀리, 주 기준 핀(73a) 위로 캡 수용부(73)의 내벽에서 그루브 형상으로 형성된 피접촉 그루브(73m)(오목부)로 피팅되고, 화상 형성 장치 본체(100)(캡 수용부(73))로의 장착 이동시에 세로 방향에 직교하는 수평 방향으로 캡부(34Y)의 자세를 제한한다. 또한, 가이드 레일부(34e)의 선단에서, 제1 위치 설정 홀(34a)의 단부면으로부터 세로 방향으로 약간 돌출하는 돌출부(34e1)가 형성된다. 돌출부(34e1)는 도 20에 도시된 바와 같이 테이퍼진 형상으로 형성된다. 가이드 레일부(34e)는 캡 수용부(73) 상에 형성된 피접촉 그루브(73m)로 들어가고, 따라서 캡부(34Y)는 캡 수용부(73)의 내부로 가이드된다. 따라서, 캡부(34Y)가 캡 수용부(73) 상에 장착될 때, 제1 위치 설정 홀(34a) 내에서, 테이퍼진 돌출부(34e1)는 제1 위치 설정 홀(34a)이 주 기준 핀(73a)으로 피팅되기 전에 피접촉 그루브(73m)로 피팅되고, 따라서 캡부(34Y)는 캡 수용부(73) 상에 부드럽게 장착된다.
도 20 및 21을 참조하면, 화상 형성 장치 본체(100) 내에서 회전 방향으로 캡부(34Y)의 자세를 제한하기 위한 측부 돌출부(34c)가 캡부(34Y)의 양측 부분에 각각 형성된다. 측부 돌출부(34c)는 세로 방향에 직교하는 단면에서 볼 때 제1 위치 설정 홀(34a)의 홀 중심을 제2 위치 설정 홀(34b)의 홀 중심과 연결하는 가상의 선 세그먼트의 중심을 통과하는 가상의 수평선 상에 배치되도록 캡부(34Y)의 외주면으로부터 수평 방향으로 양측으로 돌출하고, 세로 방향(도 21의 지면에 수직인 방향)으로 연장된다. 2개의 측부 돌출부(34c)는, 캡 수용부(73) 내에서, 캡부 샌드위칭 부재(73r)에 의해 눌러지는 것에 대하여 반대 방향으로 다시 눌러지도록 가압되는 동안, 예를 들어 도 12에 도시된 측부 그루브(73h) 및 홈부(73r1)와 결합된다. 따라서, 회전 방향으로의 캡부(34Y)의 자세가 제한되는 동안 캡부(34Y)가 캡 수용부(73)로부터 탈착되며, 회전 방향으로의 캡부(34Y)의 자세는 캡부(34Y)가 캡 수용부(73)에 장착되는 상태에서 제한된다.
더욱 상세하게는, 측부 돌출부(34c)에서, 세로 방향(장착부)으로의 선단은 도 20에 도시된 바와 같이 테이퍼진 형상으로 형성된다. 여기에서, 캡부(34Y)가 캡 수용부(73) 상에 장착될 때, 가이드 레일부(34e)가 피접촉 그루브(73m)로 먼저 피팅되며, 그 다음, 테이퍼진 선단을 갖는 2개의 측부 돌출부(34c)가 측부 그루브(73h) 및 홈부(73r1)로 피팅된다. 따라서, 캡부(34Y)는 캡부(34Y)의 자세가 높은 정도의 확실성으로 제한되는 상태로 캡 수용부(73) 상에 부드럽게 장착된다.
도 20 및 21을 참조하면, 캡부(34Y)의 하부의 양 단부에서, 토너 용기(32Y)의 비호환성을 확보하기 위한 볼록부(34g, 34h)가 배치된다. 상세하게는, 캡부(34Y)의 하부로부터 측방향으로 연장되는 평평한 플레이트형 블레이드 부재의 상부 표면측에, 볼록부(34g, 34h)가 위로 향하여 돌출하도록 배치된다. 볼록부(34g, 34h)는, 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작이 정확할 때(토너 용기(32Y)가 토너 용기 저장 유닛(70)의 정확한 위치에 장착될 때), 도 9에 도시된 피팅부(72m)(토너 용기 저장 유닛(70)의 보틀 수용부(72) 내에 형성된)로 피팅되도록 구성된다.
구체적으로는, 도시되지 않았지만, 볼록부(34g, 34h)는 토너 용기(용기 본체) 내에 저장된 토너의 색상에 따라 상이한 위치에 배치된다. 상세하게는, 토너 용기(32Y)가 화상 형성 장치 본체(100) 상에 장착될 때의 장착 방향으로의 선단이 앞쪽이라고 가정하면, 볼록부(34g, 34h)는 앞쪽에서 볼 때 돌출부가 중첩되지 않도록 배치되고, 색상에 따라 상이한 위치에 배치된다. 시안에 대응하는 토너 용기의 볼록부(34g, 34h)는 토너 용기 저장 유닛(70)의 시안 피팅부(72m)로만 피팅되는 위치에 형성되고, 마젠타에 대응하는 토너 용기의 볼록부(34g, 34h)는 토너 용기 저장 유닛(70)의 마젠타 피팅부(72m)로만 피팅되는 위치에 형성되고, 옐로우에 대응하는 토너 용기의 볼록부(34g, 34h)는 토너 용기 저장 유닛(70)의 옐로우 피팅부(72m)로만 피팅되는 위치에 형성되고, 블랙에 대응하는 토너 용기의 볼록부(34g, 34h)는 토너 용기 저장 유닛(70)의 블랙 피팅부(72m)로만 피팅되는 위치에 형성된다.
전술된 구성은 상이한 색상의 토너 용기(예를 들어, 옐로우의 토너 용기)는 미리 정해진 색상(예를 들어, 시안의 토너 용기)의 토너 용기 저장 유닛에 설치되어 미리 정해진 색상의 화상이 형성될 수 없는 문제점을 방지한다. 즉, 토너 용기가 토너 용기 저장 유닛에 잘못 설치되는 것이 방지된다.
도 10은 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작이 정확한 상태를 도시한다. 캡부(34Y)의 볼록부(34g, 34h)는 보틀 수용부(72)의 피팅부(72m)와 간섭하지 않는다. 반대로, 도 11은 토너 용기(32Y)의 토너 용기 저장 유닛(70)으로의 장착 조작이 부정확한 상태를 도시한다. 캡부(34Y)의 볼록부(34g, 34h)는 보틀 수용부(72)의 피팅부(72m)와 간섭한다.
본 제1 실시예에 따른 토너 용기(32Y)에 특징이 있는 ID 칩(35)(정보 저장 장치)이 아래에서 상세히 설명될 것이다.
도 20을 참조하면, 캡부(34Y)의 단부면 상에서, 다양한 전자 정보가 저장되는 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35)은 제1 위치 설정 홀(34a) 및 제2 위치 설정 홀(34b) 사이에 설치된 유지 부재(34k)의 위치에 설치된다. ID 칩(35)은 캡부(34Y)가 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))에 장착된 상태에서 캡 수용부(73)의 커넥터(73e)에 연결되도록 구성된다(예를 들어, 도 3 및 17). 구체적으로는, 캡부(34Y)가 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))에 장착된 상태에서, ID 칩(35)의 복수의 금속 패드(35a)(금속 플레이트)는 커넥터(73e)의 복수의 본체측 단자(73e2)와 접촉한다. ID 칩(35)은 캡부(34Y)가 캡 수용부(73) 상에 유지된 상태로 도 3에 도시된 바와 같이 커넥터(73e)를 통해 제어 유닛(90)과의 통신(유선 통신)을 수행한다.
도 27 내지 29를 참조하면, 본 제1 실시예에서, 화상 형성 장치 본체(100)에 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(32Y)(탈착 장치) 내에 설치된 유지 메커니즘은 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35), 유지부로서의 유지 부재(34k) 등을 포함한다. 유지 메커니즘 상에 유지된 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35)은 기판(35b), 정보 저장 유닛(35c), 복수의 단자로서의 금속 패드(35a)(금속 플레이트) 등을 포함한다.
도 29를 참조하면, 정보 저장 유닛(35c)은 화상 형성 장치 본체(100)의 제어 유닛(90)과 토너 용기(32Y) 사이에 교환되는 다양한 정보가 저장되는 전자 회로이다. 도 29에서, 정보 저장 유닛(35c)은 간략함을 위하여 해칭된 선에 의해 상자형으로 도시되지만, 메모리 IC, 노이즈 감소를 위한 콘덴서, 저항기 등의 조립체에 대응한다. 정보 저장 유닛(35c)은 기판(35b)의 배면측(캡부(34Y)의 단부면을 마주보는 측)에 배치되고, 복수의 금속 플레이트로서의 금속 패드(35a)의 전부 또는 일부에 전기적으로 연결된다.
복수의 단자로서의 금속 패드(35a)는 캡 수용부(73)(장치 본체(100)) 내에 설치된 커넥터(73e)의 복수의 본체측 단자(73e2)와 각각 접촉하여, 정보와 관련된 전기 신호를 화상 형성 장치 본체(100)(제어 유닛(90))와 교환한다. 복수의 금속 패드(35a)는 기판(35b)의 전면측(캡 수용부(73)를 마주보는 측)에 배치된다. 또한, 복수의 금속 패드(35a)는 거의 직사각형 형상으로 형성되고 그 사이에 간극(clearance)을 가지면서 가로 방향(도 29a에서 Z 방향(수직 방향))으로 배열된다.
정보 저장 유닛(35c)과 금속 패드(35a)가 배치되는 기판(35b)에서, 위치 설정 노치(positioning notch)(35b1)(타원 둘레가 직선에 의해 양분될 때의 절반의 형상을 갖는)가 수직 방향으로 양측에 각각 형성된다. 위치 설정 노치(35b1)는 커넥터(73e)(화상 형성 장치 본체(100)) 내에 설치된 원통형 위치 설정 돌출부로서의 위치 설정 핀(73e3)(예를 들어, 도 16 및 17 참조)으로 피팅되고, 복수의 본체측 단자(73e2)에 복수의 금속 패드(35a)를 위치 설정하기 위하여 사용된다.
전술한 구성을 갖는 ID 칩(35)(정보 저장 장치)은 캡부(34Y)로부터 탈착 가능하게 구성된 유지 부재(34k)(유지부)에 유지된다.
유지 부재(34k)(유지부)는 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(73e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향(도 17에서의 화살표 방향)과 교차하는 가상의 평면(이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상의 평면) 상에서 이동할 수 있도록 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)을 유지한다.
구체적으로는, 본 제1 실시예에서, 유지 부재(34k)는 토너 용기(32Y)의 화상 형성 장치 본체(100)로의 탈착 방향에 직교하는 가상의 평면(도 20에서 XZ 평면) 상에서 이동할 수 있도록 ID 칩(35)(기판(35b))을 유지한다. 즉, ID 칩(35)(기판(35b))은 도 20에 도시된 바와 같이 유지 부재(34k)(캡부(34Y))에 의해 유지된 상태로 어느 정도 자유롭게 도 20에서의 XZ 평면 상에서 이동할 수 있도록(대략 1 mm) 구성된다. 구체적으로는 ID 칩(35)(기판(35b))은 상자형의 유지 부재(34k)(유지 메커니즘) 내부에 어느 정도 느슨하게 유지된다. 즉, ID 칩(35)은 유지 부재(34k) 내부에서 ID 칩(35)과 측벽 사이의 미리 정해진 갭으로 유지된다. 도 28 및 29를 참조하면, ID 칩(35)은 작은 간격 Δt(예를 들어, "Δt + t"는 대략 0.85 내지 1.05 mm이다)가 유지 부재(34k) 내부에서 기판(35b)의 두께 t(대략 0.8 mm)에 ±Y 방향으로 형성되도록 유지된다. 이러한 이유로, 기판(35b)이 위치 설정 핀(73e3)의 삽입 방향으로 어느 정도 직교하면서 교차하도록 직립하게 할 수 있다. 따라서, 기판(35b)이 위치 설정 핀(73e3)의 삽입 방향으로 과도하게 누워져서, 위치 설정 핀(73e3)이 노치(35b1)에 의해 붙잡히고, 따라서 위치 설정 핀(73e3)이 노치(35b1)로 피팅할 수 없게 되는 문제점이 방지된다.
전술한 구성을 통해, 화상 형성 장치 본체(100) 또는 토너 용기(32Y)의 크기가 감소하고, 이에 따라 설치된 ID 칩(35)의 크기를 감소시키도록 기판(35b) 상의 복수의 금속 패드(35a)(단자)가 조밀하게 배열되는 경우에도, 복수의 금속 패드(35a)와 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e12) 사이의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 치수 정확도 또는 관련된 부품의 조립 정확도가 높고 낮음에 관계없이 발생하기 어렵다.
구체적으로는, 도 17을 참조하면, 캡 수용부(73) 상에서 토너 용기(32Y)의 캡부(34Y)의 장착 조작이 진행되면, 위치 설정 핀(73a, 73b)은 위치 설정 홀(34a, 34b)로 삽입되고, 따라서 캡부(34Y)는 캡 수용부(73) 내에 배치된다. 캡부(34Y)의 장착 조작이 더 진행된다면, 커넥터(73e)의 위치 설정 핀(73e3)(예를 들어, 도 16 및 17 참조)은 ID 칩(35)의 기판(35b)의 노치(34b1)로 삽입되고, 기판(35b)(복수의 금속 패드(35a))은 커넥터(73e)(복수의 본체측 단자(73e2))에 관하여 배치된다. 더욱 상세하게는, 위치 설정 핀(73e3)은 노치(35b1)의 에지부(또는 내부면)와 접촉하고, 따라서 기판(35b)의 움직임은 제한된다. 이 때, 내부에 형성된 노치(34b1)를 갖는 ID 칩(35)(기판(35b))은 유지 부재(34k) 내에서 XZ 평면 상에서 이동가능하도록 구성되며, 대량 생산에 따른 관련된 부품의 치수 정확도 또는 조립 정확도의 허용 오차는 커야만 한다. 따라서, 토너 용기(32Y)와 화상 형성 장치 본체(100) 사이의 위치 설정이 수행되는 경우에, 노치(35b1)의 위치가 시작부터 위치 설정 핀(73e3)과 오정렬되더라도, ID 칩(35)(기판(35b))은 위치 설정 핀(73e3)의 테이퍼진 선단에 의해 제한되어 XZ 평면 상에서 움직이고, 따라서 위치 설정 핀(73e3)의 원통부는 노치(35b1)로 피팅될 수 있다. 즉, 토너 용기(32Y)와 화상 형성 장치 본체(100) 사이의 위치 설정과는 독립적으로, 위치 설정 핀(73e3)의 원통부가 노치(35b1)로 피팅될 수 있다. 따라서, 복수의 금속 패드(35a) 및 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e2) 사이의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
도 27을 참조하면, 유지부로서의 유지 부재(34k)는 캡부(34Y) 상에 탈착 가능하게 구성되고, 그 상측에 형성된, ID 칩(35)이 삽입되거나 분리되는 삽입 개구부(34k1)를 갖는 상자 형상의 부재이다.
상세하게는, 유지 메커니즘을 캡부(34Y)에 조립할 때, ID 칩(35)(정보 저장 장치)는 먼저 삽입 개구부(34k1)를 통해 유지 부재(34k)로 삽입된다(도 27에서의 화살표 방향으로의 이동). 그 후, 상부에 장착된 ID 칩(35)을 갖는 유지 부재(34k)(유지부)는 캡부(34Y)의 볼록부로 가압 피팅된다. 이 때, 유지 부재(34k)는 캡부(34Y)의 볼록부에 배치된 받침부(34q)(기판(35b)을 접촉하지 않는 위치에 배치됨)를 접촉하는 위치에 고정되어 유지된다. 또한, 캡부(34Y)로부터 ID 칩(35)을 뺄 때, 전술한 절차와는 반대 절차로 조작이 수행된다. 받침부(34Q)는 캡부(34Y)의 오목부 내부에서 토너 용기(32Y)의 장착 방향으로(또는 유지 부재(34k)를 향하여) 직립하는 립이며, 커넥터(73e)의 위치 설정 핀(73e3)이 삽입되는 위치가 아닌 다른 위치에 배치된다.
본 제1 실시예에서, 유지 부재(34k)는 캡부(34Y)의 오목부로 가압 피팅되어 고정되지만, 유지 부재(34k)는 캡부(34Y)의 오목부에 장착되어 나사 고정될 수 있다. 구체적으로는, 유지 부재(34k)의 측벽에 홀을 갖는 박편 립이 캡부(34Y)의 단부면에서 암나사부를 형성하도록 돌출된다. 유지 부재(34k)는 캡부(34Y)의 오목부에 장착되고, 유지 부재(34k)의 박편 립이 캡부(34Y)의 단부면과 접촉한 상태로, 나사가 유지 부재(34k)와 관련된 립의 홀을 통해 캡부(34Y)의 암나사부로 나사결합된다. 이 구성에서도, 유지 부재(34k)는 캡부(34Y)로부터 비교적 용이하게 탈착될 수 있다.
전술한 바와 같이, ID 칩(35)(기판(35b))이 캡부(34Y)로부터 탈착되도록 구성되기 때문에, ID 칩(35)(기판(35b))을 탈착 장치로서의 토너 용기(32Y)로 조립하는 효율성과 토너 용기(32Y)를 재활용할 때 ID 칩(35)(기판(35b))의 분리 조작의 효율성이 동시에 증가한다. 특히, 본 제1 실시예에서, ID 칩(35)의 기판(35b)은 대략 12 mm × 8 mm 내지 15 mm × 10 mm의 크기를 갖는 작은 기판이다. 데이터 입출력(프로브 단자가 금속 패드(35a)에 접촉할 때의 데이터 입출력)이 기판(35b)이 제조 공정에서 캡부(34Y)에 장착되는 상태에서 막 수행되려고 하면, 복잡한 형상의 캡부(34Y)에서의 작업을 수행하는 것은 어려울 것이며, 공정 시간이 증가할 수 있다. 따라서, 본 제1 실시예에서, ID 칩(35)(기판(35b))은 탈착 가능하게 구성되고, 이에 따라 필요한 경우 데이터 입출력 조작이 ID 칩(35)에만(또는 각 유지 부재(34k)에 대하여) 수행될 수 있기 때문에 상당한 효과가 있다.
도 17 및 27을 참조하면, 캡부(34Y)에서, 유지 부재(34k)가 오목부에 장착된 상태에서 삽입 개구부(34k1)를 차단하는 스탠딩 부재(34f)가 형성된다.
따라서, ID 칩(35)(유지 부재(34k))이 캡부(34Y)에 장착된 후에, ID 칩(35)이 유지 부재(34k)의 삽입 개구부(34k1)로부터 떨어지는 문제점이 방지된다.
도 28을 참조하면, 유지 부재(34k)(상자형 부재) 내부에서, 제1 대면부(34k4) 및 제2 대면부(34k5)가 형성된다. 제1 대면부(34k4)는 기판(35b)의 제1 평면(도 29를 참조하면, 복수의 금속 패드(35a)가 배치되는 표면)을 마주보며, 복수의 금속 패드(35a)와 간섭하지 않도록 금속 패드(35a)가 배치되지 않은 제1 평면의 외주 영역에만 접촉하여 그 위에 활주하도록 형성된다. 제2 대면부(34k5)는 기판(35b)의 제2 평면(도 29를 참조하면, 정보 저장 유닛(35c)이 배치되는 표면)을 마주보며, 정보 저장 유닛(35c)과 간섭하지 않도록 제2 평면의 일부 상에서 활주하도록 형성된다. 따라서, 유지 부재(34k) 내부에서, ID 칩(35)은 유지 부재(34k)로부터 떨어지지 않으며, 금속 패드(35a) 또는 정보 저장 유닛(35c)이 손상되지 않으면서 XZ 평면 상에서 자유롭게 움직일 수 있다(대면부(34k4, 34k5) 상에서 활주하도록 움직일 수 있다).
또한, 개구부(34k2, 34k3)는 유지 부재(34k)의 전면 및 배면에 각각 형성된다. 제1 개구부(34k2)는 기판(35b)이 XZ 평면에서 어느 정도 움직일 때에도 복수의 금속 패드(35a) 및 위치 설정 노치(35b1)가 커넥터(73e)를 마주보는 측에 노출되게 하도록 형성된다. 따라서, XZ 평면에서 기판(35b)의 움직임에 수반하여, 위치 설정 핀(73e3) 및 노치(35b1)가 서로 결합될 수 있으며, 금속 패드(35a) 및 본체측 단자(73e2)는 서로 연결될(접촉할) 수 있다. 또한, 제2 개구부(34k3)는 기판(35b)이 XZ 평면에서 어느 정도 움직일 때에도 정보 저장 유닛(35c)이 캡부(34Y)의 오목부를 마주보는 측에 노출되게 하도록 형성된다.
도 28을 참조하면, 유지 부재(34k)의 전면에 형성된 개구부(34k2)는 좌측이 볼록 형상을 가지고 우측이 오목 형상을 가지도록 형성된다. 따라서, 도 28에서 점선으로 둘러싸인 영역은 ID 칩(35)이 개구부(34k2)로부터 떨어지는 것을 방지하는 후크(스토퍼)로서 기능한다.
도 29는 ID 칩(35)을 도시하는 삼면도이다.
도 29에 도시된 바와 같이, ID 칩(35)에서, 4개의 금속 플레이트로서의 금속 패드(35a)는 기판(35b)의 제1 평면 상에 Z 방향으로 줄지어 배치된다. 금속 패드(35a)는 기판(35b) 측으로부터 순서대로 배치된 구리층, 니켈층 및 금속층의 3층을 갖는 다층 구조를 구비하며, 표면층으로서의 금속층은 상대적으로 고가이지만 산화를 방지하기 위하여 배치된다. 금속 패드(35a)는 미리 마스크된 기판(35b) 상에 전기장 증착(electric field evaporation)에 의해 형성된다.
위치 설정 노치(35b1)는 4개의 금속 패드(35a)를 사이에 끼우도록 배열 방향(Z 방향)으로 4개의 금속 패드(35a)의 양 단부에 형성된다. 본 제1 실시예에서, 노치(35b1)의 중심을 통과하고 복수의 금속 패드(35a)의 배열 방향에 평행한 제1 가상 직선(S1)은 세로 방향으로 복수의 금속 패드(35a)의 중심을 연결하는 제2 가상 직선(S2)과 중첩하지 않게 위치 설정되도록 구성된다. 구체적으로는, 2개의 위치 설정 노치(35b1)를 연결하는 제1 가상 직선(S1)(타원형 홀이 세로 방향으로 양분될 때의 절반의 형상을 각각 갖는 노치(35b1)에서 원래 타원형 홀의 중심을 연결하는 가상의 선)은 세로 방향으로 복수의 금속 패드(35a)의 중심을 연결하는 제2 가상 직선(S2)을 중첩하지 않게 위치 설정되도록 구성된다. 즉, 노치(35b1)에서, 기판(35b)의 내부를 향하여 가장 맞물리는 부분을 연결하는 가상 직선(S1)은 가상 직선(S2)을 중첩하지 않도록 배치된다. 또한, 가상 직선(S1)은 가상 직선(S2)에 거의 평행하도록 구성된다.
본 제1 실시예에서, 도 29에서의 a 내지 f 에 대한 치수는 6.2 mm, 5.2 mm, 1.5 mm, 2 mm, 6 mm 및 11.7 mm로 각각 설정되었다. 작은 면적 크기를 갖는 기판(35b)은 외부력이 인가되더라도 변형량이 작으며, 전단력에 대한 저항 특성(강도)에서 상대적으로 크다. 본 제1 실시예에서, ID 칩(35)은 유지 부재(34k) 내에 이동 가능하게 유지되며, 위치 설정 핀(73e3)이 노치(35b1)에 삽입되고, 큰 면적 크기를 갖는 ID 칩(35)의 경우에 "붙잡히는(seized)"(위치 설정 핀(73e3)이 수직이 아니라 비스듬이 노치(35b1)에 들어가고, 노치(35b1)와 위치 설정 핀(73e3) 사이의 슬라이딩 부하가 증가하여, 따라서 기판(35b)이 변형되어 움직이지 않는 상태) 가능성이 있는 위치 설정 방법이 채용된다. 그러나, 기판(35b)이 작은 면적 크기를 가지기 때문에, 강도가 증가하고, 따라서 "붙잡음(seizure)"을 발생시키는 변형을 일으키기 어려운 위치 설정 방법이 구현된다. 또한, 기판(35b)에서의 금속 패드(35a) 사이의 간극이 좁지만, 금속 패드(35a)와 본체측 단자(73e2) 사이의 접촉 불량은 XZ 평면에서의 기판(35b)의 움직임에 수반하는 높은 정밀도의 위치 설정에 의해 방지될 수 있어, 따라서 금속층을 갖는 고가의 금속 패드(35a)의 면적 크기는 최소 면적 크기로 억제될 수 있다.
도 16은 장치 본체(100) 측에서의 커넥터(73e)를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 16을 참조하면, 커넥터(73e)에서의 4개의 본체측 단자(73e2)는 플레이트형(선형) 금속 부재이며, 고정단으로서의 일단과 자유단으로서의 타단을 가지며, 커넥터 본체(73e1) 상에 고정되어 지지된다. 4개의 본체측 단자(73e2)의 타단측에서, ID 칩(35)(토너 용기(32Y)) 측을 향하여 만곡하는 만곡부가 형성된다. 즉, 본체측 단자(73e2)는 무릎부(또는 부메랑)과 같이 ID 칩(35)을 향해 만곡한다. 본체측 단자(73e2)의 만곡부는 금속 패드(35a)와의 접촉점으로서 기능하는 부분이다.
캡 수용부(73) 상에서의 캡부(34Y)(토너 용기(32Y))의 장착 조작에 수반하여, 본체측 단자(73e2)의 만곡부는 세로 방향으로 금속 패드(35a)의 거의 중심부와 접촉한다. 그 다음, 캡부(34Y)의 장착 조작이 더 진행하는 경우에, ID 칩(35)(기판(35b))은 커넥터(73e) 측으로 접근하고, 금속 패드(35a)에 의해 가압되어 탄성 변형되는 동안(만곡된 무릎부가 신장하는 상태) 본체측 단자(73e2)는 본체측 단자(73e2)의 만곡부가 제1 가상 직선(S1)에 가까워지도록 변형된다. 즉, 캡부(34Y)의 장착 조작에 수반하여, 본체측 단자(73e2)의 만곡부는, 금속 패드(35a) 상에서의 접촉 압력을 점차 증가시키는 동안 세로 방향으로의 중심부로부터 도 29에서의 왼쪽으로 향하여 활주한다(제1 가상 직선(S1)을 접근한다).
전술한 구성을 통하여, 세로 방향(Y 방향)으로의 캡부(34Y)(금속 패드(35a))의 위치가 치수 정확도 또는 관련된 부품의 조립 정확도가 높은지 또는 낮은지에 따라(치수 변동) 캡 수용부(73)(본체측 단자(73e2))와 오정렬되더라도, 본체측 단자(73e2)와 금속 패드(35a) 사이의 접촉 불량은 높은 정도로 방지될 수 있다. 마지막으로, 본체측 단자(73e2)와 금속 패드(35a)가 위치 설정 핀(73e3)이 노치(35b1)와 결합되는 위치 근처(제1 가상 직선(S1) 근처)에서 서로 접촉하기 때문에, 위치 설정부 및 연결부 사이의 거리가 감소될 수 있다. 그 결과, 본체측 단자(73e2)와 금속 패드(35a) 사이의 접촉 위치의 정확도가 증가한다.
또한, 본 제1 실시예에서, 복수의 금속 패드(35a)는 수직 방향인 배열 방향으로 줄지어 배치된다.
그 결과, 캡 수용부(73)에서의 캡부(34Y)의 위치 설정 방향(위치 설정 핀(73a, 73b)과 위치 설정 홀(34a, 34b)의 배열 방향)은 커넥터(73e)와 기판(35b)의 위치 설정 방향(위치 설정 핀(73e3)과 노치(35b1)의 배열 방향)과 동일하며, 따라서, 본체측 단자(73e2)와 금속 패드(35a) 사이의 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
도 21을 참조하면, 캡부(34Y)의 위치 설정 홀(34a, 34b)은 ID 칩(35)(정보 저장 장치)을 사이에 끼우도록 수직 방향으로 서로 떨어진 위치에 형성된다. 2개의 위치 설정 홀(34a, 34b)의 중심을 연결하는 제3 가상 직선(S3)은 2개의 위치 설정 노치(35b1)를 연결하는 제1 가상 직선(S1)에 평행하도록 구성된다.
전술한 바와 같이, ID 칩(35)이 제1 위치 설정 홀(34a)(주 기준)과 제2 위치 설정 홀(34b)(부 기준) 사이에 고정되게 배치되기 때문에, 캡 수용부(73)의 커넥터(73e)에 대한 ID 칩(35)의 위치는 높은 정확도로 결정된다. 따라서, 커넥터(73e)와 ID 칩(35) 사이의 위치 오정렬에 의해 발생되는 통신 불량이 억제될 수 있다. 특히, 캡 수용부(73) 내에서의 캡부(34Y)의 위치 설정 방향(위치 설정 핀(73a, 73b)과 위치 설정 홀(34a, 34b)의 배열 방향)이 커넥터(73e) 및 기판(35b)의 배치 방향(위치 설정 핀(73e3)과 노치(35b1)의 배열 방향)과 동일하기 때문에, 화상 형성 장치 본체(100)에서의 토너 용기(32Y)의 위치 설정 조작은 커넥터(73e) 상에서의 기판(35b)의 위치 설정을 더욱 용이하게 하는데 기여한다. 그 결과, 본체측 단자(73e2)와 금속 패드(35a) 사이의 접촉 불량이 발생하기 어려운 효과가 있다.
또한, 토너 용기 저장 유닛(70)에의 토너 용기(32Y)의 장착 조작이 진행할 때 보틀 수용부(72)와 캡 수용부(73)의 부품이 캡부(34Y)와 관련되는 절차는 다음과 같다.
먼저, 캡부(34Y)는 보틀 수용면(72a) 상에 활주하고, 그 후, 캡부(34Y)의 가이드 레일부(34e)는 캡 수용부(73)의 피결합 그루브(73m)로 피팅되고, 캡부(34Y)의 측부 돌출부(34c)는 캡 수용부(73)의 측부 그루브(73h)와 홈부(73r1)로 피팅되고, 수직 및 수평 방향으로의 캡 수용부(73)에서의 캡부(34Y)의 자세는 제한된다. 이 때, 캡 수용부(73)로 삽입되기 전의 캡부(34Y)의 흔들림(shaking)은 캡부 샌드위칭 부재(73r)에 의해 방지된다. 캡부(34Y)의 제1 위치 설정 홀(34a)은 캡 수용부(73)의 주 기준 핀(73a)으로 피팅되고, 따라서 주 기준의 위치 설정이 수행된다. 그 후, 캡부(34Y)의 제2 위치 설정 홀(34b)은 캡 수용부(73)의 부 기준 핀(73b)으로 피팅되고, 따라서 주 및 부 위치 설정이 완료된다. 더하여, 위치 설정이 완료되는 동안, 캡부(34Y)의 셔터 부재(34d)의 스토퍼부(34d22)와 접촉부(34n5) 사이의 접촉 상태가 스토퍼 해제 부세부(72b)에 의해 해제되고, 캡 수용부(73) 내의 캡부(34Y) 및 셔터 부재(34d)의 자세가 본체측 셔텨 폐쇄 메커니즘(미도시)에 의해 결정된다. 이 상태에서, 셔터 부재(34d)의 개방 조작이 수행된다. 캡부(34Y) 내에서 개방된 토너 배출 개구부(W)는 캡 수용부(73)의 토너 공급 개구부(73w)와 연통된다. 캡부(34Y)의 ID 칩(35)의 노치(35b1)는 장치 본체(100)의 커넥터(73e)의 위치 설정 핀(73e3)과 결합되어, 캡부(34Y) 내에서의 ID 칩(35)의 위치가 결정되고, ID 칩(35)의 복수의 금속 패드(35a)는 높은 확실성을 가지면서 커넥터(73e)의 복수의 본체측 단자(73e2)와 각각 접촉한다. 따라서, 캡 수용부(73)(토너 용기 저장 유닛(70)) 내에서의 캡부(34Y)(토너 용기(32Y))의 설치가 완료된다. 이 때, 용기 본체(33Y)의 기어(33c)는 장치 본체(100)의 구동 기어(81)와 맞물린다.
한편, 토너 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))으로부터 토너 용기(32Y)를 빼낼 때(제거할 때), 장착시의 절차와는 반대 절차가 수행된다.
전술한 바와 같이, 본 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 사용자가 그리핑부(33d)를 그리핑하면서, 세로 방향으로 토너 용기(32Y)를 움직이는 한 동작(본체 커버의 탈착 조작을 제외)을 수행함에 따라, 셔터 부재(34d)에 의한 토너 배출 개구부(W)의 개폐 조작도 그 조작과 관련하여 수행되며, 토너 용기(32Y)의 장착 조작 및 제거 조작이 완료된다.
또한, 본 제1 실시예에 따른 토너 용기(32Y)에서, 상대적으로 큰 개구 면적 크기를 갖는 토너 배출 개구부(W)는 수직 방향으로 아래로 향해 배치되며, 따라서, 토너는 그 자체의 중량에 의해 토너 배출 개구부(W)로부터 직접 강하하도록 배출될 수 있다.
또한, 토너 용기(32Y)가 토너 용기 저장 유닛(70)(장치 본체(100)) 위로부터 배치되지 않고 토너 용기 저장 유닛(70)(장치 본체(100))의 전면으로부터 탈부착되기 때문에, 토너 용기 저장 유닛(70) 위의 레이아웃의 자유도가 증가한다. 예를 들어, 스캐너(문서 판독부)가 토너 공급 장치 바로 위에 배치될 때에도, 토너 용기(32Y)의 탈부착시의 조작 가능성 또는 작업 가능성이 훼손되지 않는다.
또한, 세로 방향이 수평 방향이 되도록 토너 용기(32Y)가 장치 본체(100)에서 배치되기 때문에, 높이 방향으로 화상 형성 장치 본체(100)의 전체 레이아웃에 영향을 미치지 않는다. 토너 용기(32Y)의 토너 용량이 증가하며, 따라서 교체 빈도가 감소될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 제1 실시예에서, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(73e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(34k)(유지부)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(32Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e2)와의 위치 설정 불량에 의한 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예가 도 31 내지 33을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 31은 본 제2 실시예에 따른 토너 용기(232Y)를 도시하는 개략적인 단면도이다. 도 32는 토너 용기(232Y)의 캡부(234Y)를 도시하는 배면도이다. 도 33은 유지 부재(234k)로 피팅되는 유지 커버(234k8)를 도시하는 사시도이다.
본 제2 실시예에 따른 토너 용기(232Y)는 정보 저장 장치를 유지하는 유지 메커니즘에서의 유지 부재(234k)의 구성에서 제1 실시예와 다르다.
제1 실시예와 유사하게, 본 제2 실시예에 따른 토너 용기(232Y)는 용기 본체(33Y) 및 캡부(234Y)를 포함한다. 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35)은 캡부(234Y) 내에서 탈착 가능하게 설치된다.
본 제2 실시예에 따른 캡부(234Y)에서, ID 칩(35)의 일부(금속 패드(35a)와 노치(35b1))를 노출시키는 개구부(34k2)가 형성된 유지 부재(234k)가 일체로 형성된다.
ID 칩(35)은 도 31에서의 화살표 방향으로 캡부(234Y)의 내측으로부터 삽입되고, 유지 부재(234k)의 위치에 설치된다. ID 칩(35)이 유지 부재(234k)의 위치에 설치되는 상태에서, 유지 커버(234k8)는 도 31에서의 화살표 방향으로 캡부(234Y)의 내측으로부터 삽입되고, 유지 부재(234k)로 피팅된다(도 32의 상태).
유지 커버(234k8)에서, 유지 부재(234k)로 피팅되는 받침부(234q)가 기판(35b)과 접촉하지 않도록 배치된다.
또한, 유지 커버(234k8)는 토너 용기(232Y)로부터의 누출되는 토너가 ID 칩(35)에 붙는 것을 방지하도록 캡부(234Y)의 내벽과의 간극 없이 정확하게 설치된다.
본 제2 실시예에서도, ID 칩(35)(기판(35b))은 XZ 평면 상에서 이동가능하도록 유지 부재(234k)(및 유지 커버(234k8)) 내에서 유지된다.
전술한 바와 같이, 제1 실시예와 유사하게, 본 제2 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(73e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(234k)(유지부)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(232Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e2)와의 위치 설정 불량에 의한 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
제3 실시예
본 발명의 제3 실시예가 도 34를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 34는 본 제3 실시예에 따른 토너 용기(332Y)의 정보 저장 장치(35)가 캡 수용부(73)의 커넥터(73e)에 설치된 상태를 도시하는 개략도이다. 도 34는 제1 실시예에서의 도 27에 대응하는 도면이다.
본 제3 실시예는 쿠션 재료(334k10)가 유지 부재(234k) 내부에 설치되는 점에서 제1 실시예와 다르고, 캡 수용부(73)의 벽부(373g)의 구성이 상이하다.
상술한 실시예들과 유사하게, 본 제3 실시예에 따른 토너 용기(332Y)는 용기 본체(33Y)와 캡부(34Y)를 포함한다. 정보 저장 장치로서의 ID 칩(35)은 캡부(34Y) 내에서 탈착 가능하게 설치된다. 또한, ID 칩(35)은 XZ 평면 내에서 이동가능하도록 유지 부재(34k) 내에서 유지된다.
본 제3 실시예에서, 쿠션 재료(334k10)는 유지 부재(34k)의 내벽(제2 대면부(34k5))와 기판(35b) 사이에 배치된다. 쿠션 재료(334k10)는 발포 폴리우레탄과 같은 탄성 재료로 이루어지며, 저마찰 재료가 기판(35b)을 마주보는 부분에 부착된다. 따라서, 위치 설정 핀(73e3)이 노치(35b1)와 결합될 때 XZ 평면 내에서 ID 칩(35)(기판(35b))의 움직임을 방해하지 않으면서 기판(35b)에 발생하는 손상을 약화시키는 것이 가능하다.
본 제3 실시예에서, 캡 수용부(73)의 벽부(373g)는 커넥터(73e)의 4측을 둘러싸도록 설치된다. 이를 처리하기 위하여, 벽부(373g)와의 간섭을 방지하기 위한 오목부가 캡부(34Y) 내에 형성된다. 전술한 바와 같이 벽부(373g)를 배치함으로써, 토너가 토너 용기(332Y)의 토너 배출 개구부(W)의 근처로부터 외부로 비산되더라도, 비산된 토너는 커넥터(73e) 또는 ID 칩(35)에 직접 붙기 어렵다. 따라서, 비산된 토너에 의해 발생된 커넥터(73e)(본체측 단자(73e2))와 ID 칩(35)(금속 패드(35a)) 사이의 접촉 불량(통신 불량)이 방지될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전술한 실시예들과 유사하게, 본 제3 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(73e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(334k)(유지부)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(35)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(332Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e2)와의 위치 설정 불량에 의한 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
제4 실시예
본 발명의 제4 실시예가 도 35를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 35는 본 제4 실시예에 따른 정보 저장 장치(435)의 기판(435b)을 도시하는 삼면도이다. 도 35는 제1 실시예에서의 도 14a 및 14b에 대응하는 도면이다.
전술한 실시예들과 유사하게, 본 제4 실시예에 따른 토너 용기(432Y)도 용기 본체(33Y)와 캡부(34Y)를 포함한다. 정보 저장 장치로서의 ID 칩(435)은 캡부(34Y) 내에 탈착 가능하게 설치된다. 또한, ID 칩(35)은 XZ 평면 내에서 이동가능하도록 유지 부재(234k) 내에서 유지된다.
본 제3 실시예에 따른 ID 칩(435)의 기판(435b)은, 전술한 실시예들에서의 위치 설정 노치(35b1)에 대신하여, 위치 설정 홀(435b11, 435b12)이 배치된다. 토너 용기(432Y)의 장착 조작에 수반하여, 기판(435b)은 XZ 방향으로 자유롭게 움직이고, 위치 설정 홀(435b11, 435b12)은 커넥터(73e)의 위치 설정 핀(73e3)과 결합된다. 구체적으로는, 홀(435b11, 435b12)의 에지(또는 내면)는 위치 설정 핀(73e3)과 접촉하고, 기판(435b)의 이동은 제한된다. 따라서, 복수의 금속 패드(35a)와 커넥터(73)의 본체측 단자(73e2) 사이의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
본 제4 실시예에서, 위치 설정 홀(435b11, 435b12)이 위치 설정 핀(73e3)과 결합되기 바로 전에 기판(435b)이 기판(435b)의 무게 때문에 유지 부재(234k)의 하측에 위치 설정된다는 관점에서, 원형 홀(435b11)이 기판(435b)의 하부에 형성되고, 타원형 홀(435b12)이 기판(435b)의 상부에 형성된다. 하부에서의 홀(435b11)은 위치 설정 핀(73e3)에 의해 선택되며, 이에 따라 기판(35b)은 상승되며, 위치 설정 핀(73e3)은 다른 타원형 홀(홀(435b12))로 부드럽게 삽입된다. 하부에서의 홀이 타원형 홀이고, 상부에서의 홀이 원형 홀이면, 기판(435b)은 위치 설정 핀(73e3)에 의해 상승되지 않을 수 있으며, 위치 설정 핀(73e3)은 상부에서 원형 홀로 삽입되기 어려울 수 있다.
본 제4 실시예에서, 2개의 위치 설정 홀(435b11, 435b12)이 ID 칩(35)의 기판(35b) 내에 형성된다. 한편, ID 칩(35)의 기판(35b) 내에서, 하나는 위치 설정 홀(435b11(또는 435b12))로 이루어지고, 다른 하나는 위치 설정 노치(35b1)(전술한 실시예에서 사용된 것)로 형성될 수 있다. 이 경우에도, 본 제4 실시예에서와 같은 효과가 획득될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전술한 실시예들과 유사하게, 본 제4 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(435)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(73e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(434k)(유지부)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(435)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(73e)의 본체측 단자(73e2)와의 위치 설정 불량에 의한 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
제5 실시예
본 발명의 제5 실시예가 도 36 내지 41을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 36은 본 제5 실시예에 따른 정보 저장 장치(535)의 기판을 도시하는 삼면도이며, 제1 실시예의 도 29에 대응하는 도면이다. 도 37은 정보 저장 장치(535), 유지 부재(534k(534k25)) 및 커넥터(573e)를 도시하는 사시도이며, 3가지 부재(534k(534k25), 535, 573e)의 상대적 위치 관계를 도시하는 사시도이다. 도 38은 정보 저장 장치(535)가 커넥터(573e)와 결합된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 39a 및 39b는 정보 저장 장치(535)의 전기 회로 및 커넥터(73e)의 전기 회로를 도시하는 회로도이다. 도 40a는 정보 저장 장치(535)가 커넥터(73e) 상에 유지되는 상태를 도시하는 전면도이고, 도 40b는 정보 저장 장치(535)가 위치 설정 홀(535b21) 상에서 회전하고 있는 상태를 나타내는 전면도이다. 도 41은 공장에서 제조될 때 검사 과정에서 프로브(400)와 접촉하는 정보 저장 장치(535)를 도시하는 도면이다.
본 제5 실시예는 단지 하나의 위치 설정 홀(535b21)이 정보 저장 장치(535)의 기판(535b)에 형성되고, 위치 설정 홀(535b21)이 복수의 직사각형 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(금속 패드) 사이에 배치된 점에서 제1 내지 제4 실시예와 상이하다.
도 36을 참조하면, 본 제5 실시예에 따른 정보 저장 장치로서의 ID 칩(535)은 기판(535b)의 무게 중심보다 더 멀리 수직 방향으로 상부 위치에 형성된 위치 설정 홀(535b21)을 갖는다. 접지 금속 단자(535d)는 홀(535b21)의 내부 표면 상에 그리고 홀(535b21)의 주위에 배치된다. 본 제5 실시예에서, 기판(535b)의 표면에 형성된 금속 단자(535d)는 수평 방향으로 링크(rink) 형상의 부분으로부터 연장되도록 형성된 2개의 돌출부(535d1)를 포함한다.
또한, 직사각형 금속 패드(35a1)는 수직 방향으로 위치 설정 홀(535b21) 위에 설치되고, 2개의 직사각형 금속 패드(35a2, 35a3)는 수직 방향으로 위치 설정 홀(535bb21)의 아래에 설치된다.
또한, 기판(35b)의 뒤쪽(캡부(34Y)를 마주보는 측)에서, 실질적으로 반구 형상 또는 반전된 팬(pan) 형상을 갖는 에폭시와 같은 수지 재료로 이루어지고 정보 저장 유닛을 덮는 보호 부재(535e)가 배치된다. 본 제5 실시예에서, 기판(535b)의 형상 또는 보호 부재(535e)와 같은 배면의 구성/배열에 의존하지만, 내부에 집적 회로(IC)와 같은 정보 저장 유닛을 포함할 수 있으며, 가장 무거운 부품인 보호 부재(535e) 위로 홀(535b21)을 배치함으로써, 홀(535b21)이 ID 칩(535)의 무게 중심 위에 수직으로 설치되는 위치 관계가 구현된다. 구체적으로는, 도 40a를 참조하면, 본 제5 실시예에 따른 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 위치 설정 홀(535b21)의 중심 위치가 ID 칩(535)의 무게 중심 위로 거리 Za에 있도록 형성된다.
도 37을 참조하면, 커넥터(573e)는 수지로 이루어지고 속이 빈 커넥터 본체(573e21)와, 속이 빈 원통이고 테이퍼진 팁(tip)을 갖는 위치 설정 핀(573e23)(위치 설정 돌출부)이 수평 방향으로 서도록 커넥터 본체(573e21) 상에 배치된다. 본체측 접지 단자(573e25)(접지 단자)는 위치 설정 핀(573e23) 내에 설치된다. 본체측 접지 단자(573e25)는 플레이트형(또는 선형) 금속 부재이고, 커넥터(73e)와 일체로 형성된 위치 설정 핀(573e23)의 속이 빈 부분에 부분적으로 저장되며, 속이 빈 원통의 외주면의 일부에 형성된 슬릿형(slit-like) 개구부로부터 노출되고 원통형 외주면으로 돌출하는 만곡부를 가진다. 또한, 하나의 본체측 단자(573e2)는 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e25)) 위로 수직으로 설치되고, 2개의 본체측 단자(573e2)는 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e25)) 아래에 수직으로 설치된다. 본체측 단자(573e2)는 플레이트형(또는 선형) 금속 부재이고, 설치 위치가 상이한 것을 제외하고는 전술한 실시예에서와 거의 동일한 방법으로 형성된다.
또한, 한 쌍의 가이드 부재로서의 스윙 방지 부재(573e24)가 위치 설정 핀(573e23)의 좌측 및 우측으로부터 돌출한다. 가이드 부재는 팁이 서로 마주보는 내부의 테이퍼진 표면을 가지는 한 쌍의 플레이트를 포함하며, ID 칩(35)의 양측을 수직이 되도록 가이드한다.
전술한 실시예와 유사하게, 유지 부재(534k)(유지부)는 토너 용기(532Y)에 고정되어, 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이에 위치 설정된다. 유지 부재(534k)는 전술한 실시예에서와 거의 동일한 기능(ID 칩(35)을 이동가능하게 유지하는 기능)을 가진다. 도 37을 참조하면, 본 제5 실시예에 따른 유지 부재(534k)는 수직 방향으로 중심축 상에서 선형 대칭이 되도록 구성되고, ID 칩(535)의 2개의 상부 코너로부터 홀(535b21)의 양측으로의 영역을 덮도록 형성된 제1 대면부(534k24)를 갖는다. 유지 부재(534k)는 가장 낮은 금속 패드(35a3)보다 더 멀리 있는 기판(535b)의 하부를 덮도록 형성되고, 전술한 구성을 통하여, ID 칩(535)은 유지 부재(534k)로부터 낙하하는 것이 방지된다.
또한, 유지 부재(534k)에서, 커넥터(573e)의 4개의 본체측 단자(573e2, 573e25)를 마주보는 영역을 포함하는 제1 대면부(534k24)는 개구부로 형성된다. 특히, 유지 부재(534k)에서, 한 쌍의 스윙 방지 부재(573e24)에 대응하는 부분까지 개방된 개구부(534k22)가 형성된다. 토너 용기(532Y)의 장착시, 위치 설정 핀(573e23)은 개구부(534k22)로 삽입되고, 그 후 한 쌍의 스윙 방지 부재(573e24)(한 쌍의 가이드 부재)도 개구부(534k22)를 통해 유지 부재(534k)로 삽입된다.
ID 칩(535)의 배면(유지 부재(535e) 측)을 마주보는 평탄한 플레이트 형태의 제2 대면부(534k25)는 접착제 또는 스냅 핏(미도시)에 의해 유지 부재(534k)에 고정된다. 제2 대면부(534k25)는 개구부(534k22)와 유사한 개구부(534k26)를 포함하고, 따라서, 유지 부재들(534e) 또는 삽입된 스윙 방지 부재(573e24)와의 간섭을 막을 수 있다. 한편, 위치 설정 핀(573e23)이 ID 칩(35)의 홀(535b21)로 삽입될 때, ID 칩(535)은 눌러지지만, 제2 대면부(534k25)가 뒤쪽으로부터 기판(535b)을 지지하기 때문에, 단자 사이의 접촉 상태가 유지될 수 있다.
도 38은 장치 본체(100)에서 커넥터(573e)와 ID 칩(535)의 위치 설정이 완료된 상태를 도시하는 개략적인 사시도이다. 그 상태는 제5 실시예에 따른 토너 용기(532Y)가 장치 본체(100) 상에 장착되고, 본체측 단자(573e2, 573e25)는 전술한 금속 패드(35a1 내지 35a3)와 접지 단자(535d)와 연결된 것이다. 도 38에서, 이해를 용이하게 하기 위하여, 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이의 유지 부재(534k(534k25))와 금속 패드(35a1 내지 35a3)는 생략된다.
화상 형성 장치 본체에 토너 용기(532Y)를 장착하는 경우에, 캡부(534Y)의 주 및 부 위치 설정 홀(34a, 34b)은 캡 수용부(73)의 주 및 부 위치 설정 핀(73a, 73b)으로 피팅되고, 캡부(534Y)의 위치 설정이 수행된다. 장착 조작은 제1 실시예의 장착 조작과 동일하다. 캡부(534Y)의 위치가 결정된 후, ID 칩(535)의 홀(535b21)은 커넥터(573e)의 위치 설정 핀(573e23)의 테이퍼진 단부에 의해 선택되는 위치 설정 핀(573e23)으로 피팅된다. 그 결과, 수평 방향 및 수직 방향으로의 ID 칩(535)의 위치가 동시에 결정된다. 또한, 도 40a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 플레이트를 포함하는 커넥터(573e)의 스윙 방지 부재들(573e24)(한 쌍의 가이드 부재)은 기판(535b)의 좌측 및 우측 모두와 홀(535b21)의 중심으로부터 멀리 있는 하부 영역에 있는 하부 에지부로 삽입된다. 이 때, ID 칩(35)의 자세가 도 40b에 도시된 바와 같이 오정렬되는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에도, 플레이트의 내부의 테이퍼진 표면이 하부 에지부와 접촉하면, 무게 중심의 작용에 의해 수직이 되는 자세를 갖는 방향으로 기판(535b)이 회전하도록 하고, 회전 방향으로의 자세의 오정렬(도 40b에 도시된 화살표 방향으로의 회전)은 보정된다(도 40a의 상태가 된다). 따라서, ID 칩(535)의 위치 설정은 완료된다. 이 때, ID 칩(535)의 접지 단자(535d) 부분(홀(535b21)의 내부 표면에 대응하는 부분)은 도 38에 도시된 위치 설정 핀(573e23)의 본체측 접지 단자(573e25)와 접촉하고, ID 칩(535)은 접지된다(전도). 또한, 접지가 연결된 후에, ID 칩(535)의 3개의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)도 커넥터(573e)의 3개의 본체측 단자(573e2)와 각각 접촉하고, 따라서, 정보는 ID 칩(535)과 본체측 커넥터(573e)(장치 본체(100)) 사이에 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 제5 실시예에서, 높은 정확성의 위치 설정 메커니즘이 다음의 아이디어 (1) 내지 (5)와 같은 다양한 아이디어를 추가함으로써 저렴한 구성에 의해 구현된다.
(1) ID 칩(535)이 위치 설정될 필요가 있는 것은 단지 하나의 위치 설정 홀(535b21)이다. 따라서, 제조에 있어서 기판(535b)의 드릴 공정 시간은 2개의 위치 설정 홀 형태의 ID 칩보다 더 짧아, 제조비가 절감될 수 있다.
(2) 본체측 접지 단자(573e25)는 위치 설정 핀(573e23)의 측부 외주면 상에 일체로 설치된다. 따라서, 위치 설정 핀(573e34)과 본체측 접지 단자(573e25) 사이의 거리는 실질적인 0이 될 수 있고, 본체측 단자(573e25)에 대한 접지 단자(535d)의 위치 정확도는 증가할 수 있다.
(3) 도 38의 장착 완료 상태에서, 위치 설정 홀(535b21)과 본체측 단자(573e2)의 만곡부 사이의 위치 관계는 홀(535b21)의 홀 중심을 커넥터(573e) 측에서 3개의 본체측 단자(573e2)의 만곡부(연결부)를 연결하는 선과 매칭시키도록 조정된다. 따라서, 위치 설정부로서의 홀(535b21)로부터 접촉부로의 수평 방향으로의 거리는 거의 0 mm로 감소될 수 있다. 그 결과, 3개의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)가 본체측 단자(573e2)와 접촉할 때, 위치 정확도가 개선된다.
(4) 복수의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)는 나열되고, 위치 설정 홀(535b21)은 3개의 나열된 패드 중 2개 사이에 형성된 2개의 공간 중 하나에 배열된다. 따라서, 홀이 복수의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)의 열 외부의 하부측 또는 상부측에 배치되는 다른 배열 형태의 ID 칩에 비하여, 위치 설정 홀(535b21)의 중심으로부터 가장 먼 금속 패드(35a)까지의 거리(추(pendulum)의 암(arm) 길이에 대응)가 감소될 수 있다. 구체적으로는, 다른 형태에서, 암 길이는 홀 중심으로부터 3개의 금속 패드에 대응하는 길이가 된다. 그러나, 본 제5 실시예에서, 암 길이는 2개의 금속 패드에 대응하는 길이가 될 수 있다. 추의 암 길이가 짧기 때문에, 본체측 단자(73e2)에서 가장 먼 금속 패드(35a)의 평행성(parallelism)이 예를 들어 대량 생산에서의 가변성 때문에 오정렬되더라도, 오정렬은 최소로 억제될 수 있다.
(5) 사용자가 화상 형성 장치 밖의 소정의 공간에 토너를 저장할 때, 이물질이 유지 부재(534k)에 들어갈 수 있으며, 따라서 ID 칩(535)과 대면부(534k24, 534k25) 사이의 닙 위치가 오정렬된 채로 있을 수 있다. 이 문제에 대하여, 본 제5 실시예에서, 홀(535b21)과 ID 칩(35)의 무게 중심 사이의 위치 관계가 개선된다. 홀(535b21)은 ID 칩(535)의 무게 중심 위로 수직으로 배열된다. 따라서, 한 쌍의 스윙 방지 부재(573e24)는 회전 중심인 홀(535b21) 아래에 삽입되고, 기판(535b)은 스윙 방지 부재들(573e24)의 테이퍼진 팁과 접촉한다. 그 다음, ID 칩(535)의 자세는 중력의 힘에 의해 수직 방향으로 회전하게 되고, 수직이 되도록 보정된다. 그 결과, 하나의 위치 설정 홀(535b21)이 있더라도, 복수의 본체측 단자(573e2) 상의 복수의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)의 위치 정확도가 동시에 증가될 수 있다.
제조될 제품의 개수에 따라, 전도(conduction) 검사 장치는 내구성에 있어서 여유를 가지는 것으로 결정될 가능성이 있다. 이 경우에, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터와 유사한 구성을 갖는 검사 장치를 이용하여, 즉 접지 단자(524d)가 형성되는 홀로 전도 프로브를 삽입함으로써, 검사가 수행될 수 있다. 이 경우에, 도 87에 도시된 ID 칩의 변형례에서와 같이, 돌출부(535d1)를 포함하지 않는 원형 접지 단자가 채용될 수 있다. 또한, 동일한 것이 전도 검사가 제조 공정에서의 개선에 기초하여 생략되는 제조 방법이 채용되는 경우에 적용된다. 이 변형례로, 금속 부재의 면적이 감소될 수 있고, 제조비가 감소될 수 있다. 도 87에서, 배면에서의 IC 회로 상에 보호 부재가 제공되지 않고, 이에 따라 IC 회로가 노출되는 형태인 것으로 가정되는 ID 칩이 도시된다. 제조 환경 등이 보호 부재가 없는 것을 허용한다면, 이러한 ID 칩은 비용 감소에 대하여 유용하다. IC 회로가 부드러운 활주를 위하여 좌측 및 우측 영역 모두로부터 벗어나 있는 한 어떠한 레이아웃도 가능하지만, 무게 중심이 하부 위치에 배치되도록 상대적으로 큰 IC를 하부에 배치하는 것이 바람직하다.
더하여, 접지 전도 프로브가 하나의 핀으로 이루어져 있다면, 도 88a에 도시된 바와 같이, 접지 프로브(401)가 접촉하는 하나의 돌출부를 제공하는 것이 허용된다. 용이한 접지 검사를 위하여, 크기가 증가된 프로브 접촉부를 갖는 도 88b에 도시된 변형례가 채용될 수 있다. 이것은 수동 검사의 경우에 특히 유용하다. 또한, 원형 프레임이 아닌 정사각 프레임을 갖는 도 88c에 도시된 변형례가 채용될 수 있다. 도 88a, 88b 및 88c의 어떤 변형례도 홀 내에 형성된 단자의 외주 영역이 좌측 및 우측 활주 영역 모두로부터 벗어나 있는 한 자유롭게 설계된다. 도 88a, 88b 및 88c의 ID 칩의 배면은 보호 부재로 덮이거나 또는 덮이지 않을 수 있다.
전술한 아이디어 (1) 내지 (5)에서 설명된 바와 같이, 다섯 가지 아이디어 각각은 각 기능 효과를 제공할 수 있으며, 금속 패드(35a)의 면적 크기가 최소가 되는 저렴한 구성이 채용되더라도, ID 칩(535)에서 접지 단자를 포함하는 복수의 단자(35a1, 35a2, 35a3, 535d)와 복수의 본체측 단자(573e2, 573e25) 사이의 위치 설정 정확도를 매우 증가시킬 수 있다.
또한, 본 제5 실시예에서, 전술한 것과 상이한 아이디어 및 기능이 설명될 것이다.
먼저, 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)의 각각이 설명된다. 최상위 레벨에 있는 금속 패드(35a)는 통신 제어를 위한 클록 신호를 수신한다. 순차 데이터 전송 때문에 저속이지만 저비용인 직렬 통신 방법이 채용되고 I2C(Inter-Integrated Circuit)이 직렬 버스로서 채용된다. 금속 패드(35a1)는 신호선이 본체측 커넥터에 연결될 때 직렬 클록(SCL)이 입력되는 신호선을 형성한다. 금속 패드(35a1)는 클록 신호가 입력되는 단자에 대응한다. 클록 신호가 한 방향으로 흐르기 때문에, 다른 단자와 후술되는 Vcc(전원 또는 금속 패드(35a3)) 사이가 아니라 금속 패드(35a1)와 Vcc 사이에 단락 회로가 발생하는 경우에 ID 칩(535)이 고장날 가능성이 예견된다. 따라서, ID 칩(535)의 고장을 방지하기 위하여, 금속 패드(35a1)는 Vcc로부터 더 멀리 떨어져 배열된다. 이는 단락 회로가 금속 패드(35a1)와 GND(접지 단자(535d)) 사이에 발생하는 경우에 고장의 가능성이 더 낮기 때문이다.
또한, 금속 패드(35a2)도 직렬 버스로서 I2C를 채용하는 직렬 통신 방법을 채용하고, 신호선이 본체측 커넥터에 연결될 때 직렬 데이터(SDA)가 입출력되는 신호선을 형성한다. 이 패드가 양방향 입출력 메커니즘을 가지기 때문에, 단락 회로 때문에 ID 칩(535)이 고장나는 가능성은 일방향 입력의 금속 패드(35a1)에 기인하는 가능성보다 더 낮다.
금속 패드(35a3)는 본체측 커넥터에 연결될 때 5V 전압 또는 3.3V 전압이 입력되는 전력 입력부(Vcc)를 형성한다. 전원과 GND 사이의 단락 회로에 기인하는 전체 장치의 고장의 위험을 감소시키기 위하여, 직렬 데이터 입력 단자(금속 패드(35a2))는 GND(접지 단자(535d))와 Vcc(금속 패드(35a3)) 사이에 배열된다. 도 36에 도시된 바와 같이, Vcc 또는 금속 패드(35a3)는 기판(535b)이 사이에 있는 방식으로 ID 칩의 배면에 있는 보호 부재(535e)와 중첩한다; 따라서, 금속 패드(35a3)는 보호 부재(535e) 내에 포함된 IC 구동 회로에 근접한다. 이러한 배열로, 짧고 두꺼운 선이 전원선으로 사용될 수 있고, 이는 안정된 전원 동작(= 노이즈로 인한 오작동 억제)을 가능하게 한다.
둘째로, 접지에 대한 아이디어가 설명된다. 토너 용기(532Y)의 장착 조작에서, ID 칩(535)의 접지 단자(535d)는 위치 설정 핀(573e23)(커넥터(573e))의 본체측 접지 단자(573e25)와 접촉하고, 그 다음 ID 칩(535)의 3개의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)는 커넥터(573e)의 3개의 본체측 단자(573e2)와 접촉하기 시작한다. 즉, 토너 용기(32Y)의 분리 조작에서, ID 칩(535)의 3개의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 커넥터(73e)의 3개의 본체측 단자(573e2) 사이의 접촉은 해제되고, 그 다음 ID 칩(535)의 접지 단자(535d)는 위치 설정 핀(573e23)(커넥터(573e))의 본체측 접지 단자(573e25)와의 접촉 상태로부터 해제된다(분리된다). 구체적으로는, 도 39a를 참조하면, 커넥터(573e)에서의 본체측 접지 단자(573e25)는 본체측 단자(573e2)보다 ID 칩(535)에 더 가까운 접촉 개시 위치를 갖는다.
전술한 구성을 통하여, 토너 용기(532Y)의 장착 조작에서, 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)는 항상 ID 칩(535)이 접지되는 상태로 본체측 단자(573e2)와 연결되기 시작하고, 토너 용기(532Y)의 분리 조작에서, 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)는 항상 ID 칩(535)이 접지되는 상태로 본체측 단자(573e2)로부터 분리(본체측 단자(573e2)와의 접촉 상태로부터 해제)되기 시작한다. 따라서, ID 칩(535)에서의 전기 회로는 접지되는 것이 방지되어 이에 따라 전기적인 유동(floating) 상태가 되고, 따라서 ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
상세하게는, ID 칩(535)에서의 전기 회로가 접지되지 않고 전기적인 유동 상태가 될 때, 전기 회로는 매우 큰 임피던스로 접지되는 상태가 된다. 금속 패드(535a)가 본체측 단자(573e2)와 접촉하거나 그로부터 분리될 때 생성되는 정전기가 전기 회로로 약간 흐른다면, 임피던스에 전류가 인가되는 것과 동일한 높은 전압이 생성된다. 고전압은 ID 칩(535) 내의 IC 내부에 절연 파괴를 일으키며, 따라서 IC가 고장난다. 이 문제는 도 39b에 도시된 바와 같이 3개의 본체측 단자(573e2)와 ID 칩(535) 상의 본체측 접지 단자(573e25)의 접촉 개시 위치가 커넥터(573e)에 대하여 동일 위치에 형성될 때 쉽게 발생한다.
한편, 본 제5 실시예에서, 위치 설정 핀(573e23)의 슬릿형 개구부로부터 노출된 본체측 접지 단자(573e25)의 만곡부는 ID 칩(535) 측으로 가장 돌출한 본체측 단자(73e2)의 만곡부보다 ID 칩(535)에 더 가까이 배치된다. 따라서, 분리시에 접지가 먼저 연결되고, 접촉시에 접지가 마지막으로 단절되기 때문에, 임피던스는 이론적으로 항상 0이고, 정전기가 전기 회로의 내부로 흐르더라도, IC 내부의 절연 파괴는 방지된다.
또한, 본 제5 실시예에 따른 ID 칩(535)(정보 저장 장치)에서, 2개의 돌출부(535d1)가 도 36을 참조하여 전술된 바와 같이 접지 단자(525d)의 외주부에 배치된다.
돌출부(535d1)가 전술한 바와 같이 ID 칩(535)의 기판(535b)의 전면에 배치되기 때문에, 공장에서의 제조시에서의 검사 공정(ID 칩(535)이 손상되었는지 여부를 검사하는 공정)에서, 전도 검사 프로브를 접촉시키는 조작이 용이하게 수행될 수 있다. 상세하게는, 도 41에 도시된 바와 같이, 전도 검사 장치(400)의 복수의 프로브(401)의 선단은 검사 테이블에 배치된 ID 칩(535)의 접지 단자(535d) 및 금속 패드(35a)에 대하여 아래로 향하여 가압된다. 이 때, 접지 단자(535d)의 돌출부(535d1)는 프로브(401)의 선단과 충분히 접촉할 수 있는 면적을 가지기 때문에, 프로브(401)의 접촉 불량에 의해 발생되는 전도 검사 불량은 방지될 수 있다. 또한, 전도 검사가 접지 단자(535d)(돌출부(535d1))에 대하여 아래를 향하여 프로브(401)의 선단부을 가압함으로써 수행되기 때문에, 전도 검사가 프로브(401)를 홀(535b21)로 삽입함으로써 수행되는 경우와 비교하여, 검사를 위해 반복적으로 사용되는 프로브(401)의 저항 특성이 개선될 수 있으며, ID 칩(535)의 홀(535b21)이 전도 검사에 의해 마모되는 문제점이 방지될 수 있다.
환상의 접지 단자(535d)와 직사각형 금속 패드(35a1, 35a2) 사이의 웨지(wedge) 형태를 넓히는 나머지 공간에서, 돌출부(535d1)는 환상의 외주부와 접촉하는 수평 방향 경계(경계선)를 가지며, 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)에 평행하게 배치된다. 따라서, 돌출부(535d1)는 수직 방향으로 돌출하지 않으며, 돌출부(535d1)가 제1 대면부(534k24)(수평 방향으로 돌출하는)에 대하여 활주하는 기판(535b)의 좌측 및 활주 영역으로 돌출하는 것이 방지된다. 그 결과, 기판(535b)의 크기는 증가하지 않으며, 제조시 표준 크기를 갖는 기판 재료로부터 기판(535b)을 가능한 한 많이 획득할 수 있다. 또한, ID 칩(535)의 비용의 증가가 억제될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전술한 실시예들과 유사하게, 본 제5 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(534k)(유지부)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(532Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)와의 위치 설정 불량에 의한 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제5 실시예에서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(532Y)(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(100))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합되는 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제6 실시예
본 발명의 제6 실시예가 도 42a 내지 47c를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 42a 및 42b는 제6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)를 도시하는 사시도이다. 특히, 도 42a는 제5 실시예에 설명된 ID 칩(535)이 장착되지 않은 상태를 도시하는 분해도이고, 도 42b는 ID 칩(535)이 장착된 상태를 도시하는 도면이다. 도 43은 면 플레이트(634p)가 설치되지 않은 토너 용기(632Y)를 도시하는 전면도이며, 제1 실시예에서의 도 21에 대응하는 도면이다. 도 44는 ID 칩(535)과 면 플레이트(634p)가 설치된 토너 용기(632Y)의 주요 부분을 도시하는 단면도이다. 도 45는 ID 칩(535)이 커넥터(573e)로 삽입된 상태를 도시하는 도면이다.
본 제6 실시예에서, 정보 저장 장치로서의 ID 칩(535)은 제5 실시예와 동일하다. 본 제6 실시예는 ID 칩(535)이 캡부(634Y) 내에 배치된 오목부 내에 느슨하게 유지되고 면 플레이트(634p)에 의해 이동가능하게 덮이는 점에서 제5 실시예와 상이하고, 나머지 구성은 제5 실시예와 동일하다.
전술한 실시예와 유사하게, 본 제6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)도 용기 본체(33Y)와 캡부(634Y)를 포함한다. 정보 저장 장치로서의 ID 칩(535)은 캡부(634Y) 내에 탈착 가능하게 설치된다.
도 42a 및 42b를 참조하면, 본 제6 실시예에서, ID 칩(535)은 유지 부재(534k)로 느슨하게 삽입되는 상태에서 캡부(634Y) 내에 설치되지 않으며, 낙하 방지 면 플레이트(634p)는 ID 칩(535)이 캡부(634Y) 내에 형성된 오목부(받침부(634q)가 형성되는) 내에 느슨하게 유지되는 상태에서 캡부(634Y)에 나사결합된다.
상세하게는, 도 42a 및 도 43을 참조하면, XZ 평면으로 이동하능하게 ID 칩(535)을 유지하기 위한 오목부는 캡부(634Y)의 단부면에 형성된다. 오목부에서, ID 칩(535)의 일부와 면접촉하는 받침부(634q)가 형성된다. ID 칩(535)이 캡부(634Y)의 오목부 내에 느슨하게 유지되는 상태에서, ID 칩(535)이 오목부로부터 낙하하는 것을 방지하기 위한 면 플레이트(634p)가 부착된다. 도 42b, 도 43 및 도 44를 참조하면, 면 플레이트(634p)는 제5 실시예와 유사하게 형성된 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3), 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d)) 등이 노출되는 상태로 ID 칩(535)의 기판(535b)의 일부와 접촉하도록 나사결합된다.
더욱 상세하게는, 캡부(634Y)에서, 면 플레이트(634p)를 위치 설정하기 위한 위치 설정 핀(634s1)이 오목부의 우측에 형성되고, 면 플레이트(634p)를 나사 고정하기 위한 나사 홀(634s2)이 오목부의 좌측에 형성되어, 그 사이에 오목부가 개재된다. 한편, 면 플레이트(634p)에서, 위치 설정 홀(634p1)은 위치 설정 핀(634s1)에 대응하는 위치에 형성되고, 나사(681)가 통과하는 홀(634p2)은 나사 홀(634s2)에 대응하는 위치에 형성된다. 면 플레이트(634p)의 하부에서, 제2 위치 설정 홀(34b)의 외주 에지와 접촉하고 회전 스터퍼로서 기능하는 접촉부(634p3)가 형성된다. 캡부(634Y)에 대한 면 플레이트(634p)의 위치는 위치 설정 홀(634p1) 및 회전 정지를 위한 접촉부(634p3)에 의해 결정된다. 나사(680)는 면 플레이트(634p) 내에 형성된 홀(634p2)을 통해 캡부(634Y)에 형성된 나사 홀(634s2)로 조여지고, 이에 따라 면 플레이트(634p)는 캡부(634Y)에 고정된다. 따라서, ID 칩(535)은 캡부(634Y)로부터 낙하하지 않으며 XZ 평면에서 이동가능하도록 캡부(634Y)에 유지된다. 도 45를 참조하면, 제5 실시예와 유사하게, 토너 용기(632Y)의 장착 조작에 수반하여, ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d))은 장치 본체(100)의 커넥터(573e)의 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e25))와 결합되고, 그 후 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)는 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 접촉하고, 이에 따라 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이의 전기 접촉이 완성된다. 이 경우에, 토너 용기(632Y)의 캡부(634Y) 내에서의 ID 칩(535)이 XZ 평면에서 이동가능하게 유지되기 때문에, 전술한 실시예들과 유사하게, 장치 본체(100)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2, 573e25)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다. 정상 상태에서, ID 칩(535)은 중력 때문에 캡부(534Y)의 오목부의 하부측으로 아래에 유지되고, ID 칩(535)의 홀(535b21)의 중심 위치는 도 45에 도시된 3개의 ID 칩(535) 중에서 가장 왼쪽에 있는 것과 같이 위치 설정 핀(573e23)의 축 중심 위치에서 아래로 오정렬된다.
그 다음, 토너 용기(632Y)의 장착 조작이 개시되어 ID 칩(535)이 위치 설정 핀(573e23)과 접촉하는 경우에, ID 칩(535)은 홀(535b21)이 위치 설정 핀(573e23)의 테이퍼진 선단부를 따라가도록 상부로(Z 방향으로) 움직이고(들어 올려지고), 홀(535b21)은 위치 설정 핀(573e23)으로 피팅되고, 마지막으로 본체측 단자(573e2)는 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 접촉한다.
본 제6 실시예에서, 면 플레이트(634p)는 나사(680)에 의해 캡부(34Y)로 고정되었다(나사결합되었다).
한편, 도 46a 및 46b에 도시된 바와 같이, 면 플레이트(734p)는 스냅 핏 고정의 의해 캡부(734Y)에 고정될 수 있다. 상세하게는, 도 46a에 도시된 바와 같이, 복수의 스냅 핏 고정 결합부(734p2)가 면 플레이트(734p)의 외주부에 형성되고, 스냅 핏 고정 피결합부(734s2)가 대응하는 캡부(734Y)의 위치에 형성된다. 도 46b에 도시된 바와 같이, ID 칩(535)이 캡부(734Y)의 오목부로 느슨하게 삽입된 상태에서, 면 플레이트(734p)는 캡부(734Y)에 스냅 핏 고정된다. 더욱 상세하게는, 면 플레이트(734p) 내에 형성된 홀(734p3)을 캡부(734Y) 내에 형성된 위치 설정 돌기부(boss section)(734s3)와 정렬하는 동안, 면 플레이트(734p)의 결합부(734p2)는 캡부(734Y)의 피결합부(734s2)와 결합되고, 면 플레이트(734p)는 캡부(734Y)에 위치 설정되어 고정된다. 이 구성의 경우에서도, 제6 실시예와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
또한, 본 제6 실시예에서, 면 플레이트(634p)(또는 도 46a 및 46b에 도시된 면 플레이트(734p))가 조립된 후에도 교체가 다시 이루어질 수 있기 때문에, 토너 용기는 외국의 협력 회사에 의해 제조된 토너 용기와 면 플레이트가 먼저 수입되고, 그 다음 국내에서 토너 용기를 토너로 채우는 공정 전후에 다른 회사로부터 구매된 ID 칩(535)이 조립되고, 토너 정보가 ID 칩(535)에 입력된다. 따라서, 토너 용기의 제조 공정은 효율적으로 수행될 수 있다.
또한, 사용된 토너 용기를 시장에서 수집하여, 세정 후 토너를 다시 충전하는 재활용 공정이 ID 칩(535)을 교체하거나 또는 토너 용기에서 ID 칩(535)을 제거하고, 정보를 재기록하고, 캡부에 ID 칩(535)을 다시 장착하는 절차에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 토너 용기의 재사용 공정이 효율적으로 수행될 수 있다.
그러나, 도 47c(ID 칩(535)이 장착되는 캡부(834Y)를 도시하는 단면도)를 참조하면, ID 칩(535)을 제거할 필요 없이 면 플레이트(834p)와 캡부(834Y) 사이의 조립 강도를 증가시키는 것이 바람직한 경우에, 나사 결합을 위한 형상 또는 스냅 핏을 위한 형상을 배치하지 않고 위치 설정 돌기(734s3)(예를 들어, 도 46a 및 46b 참조)만이 캡부 내에 배치될 수 있다. 그 다음, ID 칩(535)과 면 플레이트(834p)가 캡부(834Y) 내에서 조립된 후에, 캡부(834Y)에 면 플레이트(834p)를 고정하기 위하여 위치 설정 돌기(734s3)의 선단이 열적으로 용해될 수 있거나, 또는 캡부(834Y)에 면 플레이트(834p)를 고정하기 위하여 접착제가 면 플레이트(834p)와 캡부(834Y) 사이에 코팅될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 제6 실시예에서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 캡부(634Y, 734Y 또는 834Y)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(632Y, 732Y 또는 832Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제6 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(632Y)(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(100))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합되는 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
도 47a 및 47b는 다른 실시예의 토너 용기(932Y)를 도시하는 도면이다. 특히, 도 47a는 ID 칩(535)이 장착된 캡부(934Y)를 도시하는 전면도이고, 도 47b는 ID 칩(535)이 장착되기 전의 캡부(934Y)와 ID 칩(535)을 도시하는 전면도이다. 도 47a 및 47b에 도시된 토너 용기(932Y)에서, 전술한 실시예들과는 다르게, ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 캡부(934Y)에 고정되어 유지된다(XZ 방향으로 이동가능하지 않게 유지된다). 구체적으로는, 캡부(934Y)의 오목부(도 47b에서 점선에 의해 둘러싸인 부분)는, ID 칩(535)이 그 안으로 피팅될(흔들리더라도 최대로 대략 0.3 mm의 피팅 허용 범위만큼의 치수 변동 범위 내에서 그 안으로 피팅될) 수 있게, ID 칩(535)의 외주부 형상에 따른 형상으로 형성된다. 이 경우에, 전술한 실시예들과는 다르게, ID 칩(535)은 XZ 평면에서 이동할 수 없지만, 제5 실시예에서 설명된 5가지 아이디어 (1) 내지 (5) 중에서 아이디어 (1) 내지 (4)의 기능 효과가 획득될 수 있다. 즉, 접지 단자(535d)가 형성되는 하나의 위치 설정 홀(535b21)이 ID 칩(535) 내에 설치되기 때문에, 제5 실시예에서 설명된 효과가 획득될 수 있다.
제7 실시예
본 발명의 제7 실시예가 도 48 및 49를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도 48은 제7 실시예에 따른 토너 용기(1032Y)를 도시하는 분해 사시도이다. 도 49는 토너 용기(1032Y)를 도시하는 단면도이다.
본 제7 실시예에 따른 토너 용기는 용기 본체(1033Y)가 제6 실시예에서 예시된 캡부(634Y, 734Y, 834Y, 934Y) 중 어느 하나와 결합되고, 캡부와 함께 토너 용기 저장 유닛(70) 상에 회전가능하지 않게 유지된다는 점에서, 용기 본체(33Y)가 토너 용기 저장 유닛(70) 상에 회전가능하게 유지되는 전술한 실시예들과 상이하다.
도 48 및 49를 참조하면, 전술한 실시예들과 유사하게, 본 제7 실시예에 따른 토너 용기(1032Y)는 용기 본체(1033Y)(보틀 본체)와, 그 헤드부 상에 설치된 캡부(634Y)(또는 다른 형태의 캡부(734Y, 834Y 또는 934Y))를 주로 포함한다. 이하, 본 제7 실시예에 따른 캡부는 제6 실시예에서 도 42a 및 42b를 참조하여 설명된 캡부(634Y)를 이용하여 설명될 것이다.
전술한 실시예들과 다르게, 본 제7 실시예에 따른 토너 용기(1032Y)에서, 용기 본체(1033Y)(보틀 본체)는 고정 방법에 의해 캡부(634Y)에 고정되고, 예를 들어, 캡부(634Y)(보틀 캡)에 부착되거나(융합하거나) 또는 캡부(634Y)에 결합된다. 즉, 용기 본체(1033Y)는 회전가능하지 않게 캡부(634Y)에 고정된다.
전술한 실시예들과 다르게, 본 제7 실시예에 따른 용기 본체(1033Y)에서, 나선형 돌출부는 그 외주면에 형성되지 않는다. 또한, 전술한 실시예들에서의 기어(33c)는 용기 본체(1033Y)와 일체로 형성되지 않고, 기어 부재(1042Y)가 교반 부재(33f)와 함께 용기 본체(1033Y)와 캡부(634Y) 상에 회전가능하게 설치된다. 용기 본체(1033Y) 내부에서, 전술한 실시예들과 다르게, 용기 본체(1033Y) 내에 저장된 토너를 개구부(A)를 향해 이송하기 위한 이송 부재(1041Y)가, 그 일단이 기어(1042Y)에 고정되고, 타단이 후술되는 용기 본체(1033Y)의 베어링(1033d1) 상에서 회전가능하게 지지되도록 형성된다.
캡부(634Y)는 용기 본체(1033Y)에 회전가능하지 않게 부착되거나 고정되는 점을 제외하고는 제5 실시예에서와 거의 동일한 구성을 갖는다.
교반 부재(33f)는 용기 본체(1033Y)에 고정되지 않고 기어(1042Y) 상에서만 유지되는 점을 제외하고는 전술한 실시예에서와 거의 동일한 구성, 형태 및 기능을 갖는다.
더 상세한 내용이 도 48 및 49를 참조하여 설명될 것이다.
도 48을 참조하면, 제7 실시예에서도, 세로 방향으로 용기 본체(1033Y)의 타단측(세로 방향으로 캡부(634Y)가 설치된 일측에 대향하는 측이며, 장치 본체(100) 상에서 장착 방향으로 뒤쪽에서의 단부) 상에서, 토너 용기(1032Y)의 탈착 조작이 수행될 때 사용자에 의해 그리핑되는 그리핑부(1033d)가 배치된다. 그리핑부(1033d)에서, 용기 본체(1033Y)의 내부 및 외부와 연통하는 관통홀이 형성되고, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 변형가능한 가요성 수지로 이루어진 커버 부재(1049Y)가 관통홀 내에 탈착 가능하게 설치된다. 커버 부재(1049Y)는 예를 들어 제조 또는 재활용시에 토너 용기(1032Y)(용기 본체(1033Y))의 내부를 토너로 채울 때(또는 청소할 때) 사용된다. 커버 부재(1049Y)는 토너를 채울(청소할) 때 용기 본체(1033Y)로부터 제거되고, 토너의 충전이 완료된 후에 용기 본체(1033Y)에 장착된다.
도 49를 참조하면, 용기 본체(1033Y) 내부에 설치된 이송 부재(1041Y)는, 마일라(mylar)(상품명: 폴리에스테르 필름)와 같은 재료로 이루어진 얇은 가요성 교반 부재(1041Yb)가 샤프트부(1041Ya)에 부착되고, 교반 부재(1041Yc)가 반대측에 형성되도록 형성된다. 이송 부재(1041Y)의 샤프트부(1041Ya)에서, 세로 방향으로의 일단측에서의 단부는 교반 부재(33f)의 회전 중심의 위치에 설치된 접속부(1033f20)에 결합되어 고정된다. 세로 방향으로의 타단측에서의 단부는 베어링부(1033d1)(그리핑부(1033d)의 베이스부이고 용기 본체(1033Y)로 고착된 부분에 형성된) 상에서 회전가능하게 지지된다. 용기 본체(1033Y)와 캡부(634Y)가 토너 용기 저장 유닛(70) 상에 회전가능하지 않게 유지되는 상태에서, 교반 부재(33f)는 구동 유닛(91)으로부터 구동력을 공급 받아 기어 부재(1042Y)와 함께 회전하고, 이에 따라 접속부(1033f20)의 위치에서 교반 부재(33f)와 연결된 이송 부재(1041Y)도 회전한다. 따라서, 용기 본체(1044Y) 내에 저장된 토너는 이송 부재(1041Y) 내에 설치된 교반 부재(1041Yc)의 교반력에 의해 교반되고, 용기 본체(1044Y) 내에 저장된 토너는 샤프트 방향으로 이송 부재(1041Y) 내에 설치된 가요성 교반 부재(1041Yb)의 이송력에 의해 캡부(1034Y)를 향하여 이송된다.
이송 부재(1041Y)의 가요성 교반 부재(1041Yb)는 세로 방향으로 복수의 위치(본 제7 실시예에서는 6개의 위치)에 형성된 컷아웃(cutout)(1041Yb1)을 포함한다. 따라서, 이송 부재(1041Y)의 회전에 수반하여, 가요성 교반 부재(1041Yb)의 선단(샤프트부(1041Ya) 상에서 지지되지 않은 자유단측)은 용기 본체(1033Y)의 내주면과 활주 접촉하고, 가요성 교반 부재(1041Yb)는 적합하게 뒤틀리고 구부러진 상태로 회전하여, 용기 본체(1033Y) 내에 저장된 토너는 교반되어 샤프트 방향으로 도 49에서의 우측으로 향하여 이송된다.
전술한 바와 같이, 본 제7 실시예에 따른 토너 용기(1032Y)에서도, 전술한 실시예들과 유사하게, 토너는 캡부(1034Y)의 토너 배출 개구부(W)로부터 배출된다.
여기서, 기어 부재(1042Y)는 용기 본체(1033Y)에 회전가능하게 부착된다.
상세하게는, 기어 부재(1042Y) 내에 형성된 기어 결합부(스냅 피팅되는 클로부)(미도시)는 용기 본체(1033Y)의 보틀 입구부(1033a)의 외주면 주위로 한 회전을 이루도록 형성된 플랜지부(후술되는 돌출부(1033e)가 형성된)에 걸리며, 이에 따라 기어 부재(1042Y)는 용기 본체(1033Y) 상에서 회전가능하게 유지된다. 또한, 기어부(스퍼 기어)는 기어 부재(1042Y)의 외주면에 형성되며, 토너 용기(1032Y)가 장치 본체(100)에 설치될 때, 기어부는 장치 본체(100)의 구동 기어(81)와 맞물린다.
토너 용기(1032Y)의 외부로 토너가 누출되는 것을 방지하도록, 밀봉 재료는 기어 부재(1042Y)와 보틀 입구부(1033a)의 단부면 사이에 배치된다. 밀봉 재료는 발포 폴리우레탄과 같은 발포 탄성 재료로 이루어지고, 보틀 입구부(1033a)의 단부면으로 맞물리도록 고리 형상으로 형성되어, 기어 부재(1042Y)에 부착된다. 기어 부재(1042Y)가 용기 본체(1033Y)로 설치될 때, 밀봉 재료는 보틀 입구부(1033a)의 개구 단부면에 대하여 가압되고, 이에 따라 양 부재(1033Y, 1042Y) 사이의 밀봉 특성이 확보된다.
기어 부재(1042Y)는 캡부(1034Y)에 고정되지 않지만, 캡부(634Y)의 클로부(34j) 상에서 회전가능하게 유지된다. 캡부(634Y) 상에서 기어 부재(1042Y)를 유지하는 방법은 전술한 실시예들에서 설명된 용기 본체(33Y)의 보틀 입구부(1033a) 상에 캡부(34Y)를 유지하는 방법과 유사하다. 즉, 캡부(634Y)의 클로부(34j)는 기어 부재(1042Y)의 외주 주위로 한 회전을 이루도록 배치된 플랜지형 피결합 돌출부(1033j)와 결합되고, 기어 부재(1042Y)는 캡부(1034Y) 상에서 회전가능하게 지지된다. 전술한 구성을 통해, 용기 본체(1033Y)는 기어(1042Y)를 통해 캡부(634Y)에 연결된다. 또한, 용기 본체(1033Y)가 캡부(634Y) 상에서 회전하는 것을 방지하도록, 용기 본체(1033Y)의 보틀 입구부(1033a) 근처에 형성된 돌출부(1033e)는 회전 스토퍼의 역할을 하기 위하여 캡부(634Y)의 측면 상에 형성된 노치 그루브(1034t)로 피팅된다.
또한, 캡부(634Y)에서, 발포 탄성 재료로 이루어진 캡 밀봉부는 기어 부재(1042Y)의 단부면(용기 본체(1033Y) 측에 반대인 측에 있는 단부면)이 가압되는 부분에 부착된다. 따라서, 기어 부재(1042Y)와 캡부(634Y) 사이의 토너 누출이 방지될 수 있다.
교반 부재(33f)는 기어 부재(1042Y)의 내부면에 부착된다. 또한, 이송 부재(1041Y)의 샤프트부(1041Ya)(일단측에서의 단부)는 전술한 바와 같이 교반 부재(33f)의 접속부(1033f20)로 연결된다.
전술한 바와 같이, 제7 실시예에서도, 전술한 실시예들과 유사하게, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 캡부(634Y)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(1032Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(100)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제7 실시예에서도, 예를 들어 제6 실시예에서 도 42a 및 42b를 참조하여 설명된 캡부(634Y)가 토너 용기의 캡부로서 사용되지만, 본 제7 실시예에서 토너 용기의 캡부로서, 제6 실시예에서 도 46a 및 46b를 참조하여 설명된 캡부(734Y)가 사용될 수 있거나, 제6 실시예에서 도 47c를 참조하여 설명된 캡부(834Y)가 사용될 수 있거나, 또는 제6 실시예에서 도 47a 및 47c를 참조하여 설명된 캡부(934Y)가 사용될 수 있다.
또한, 본 제7 실시예에서도, 제5 및 제6 실시예와 유사하게, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(100))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합된 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제8 실시예
본 발명의 제8 실시예가 도 50 내지 51b를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 50은 제8 실시예에 따른 화상 형성 장치(1100)를 도시하는 분해 사시도이다. 도 51a는 화상 형성 장치 내에 설치된 토너 카트리지(1106Y)의 일부를 도시하는 단면도이고, 도 51b는 토너 카트리지(1106Y)의 일부를 나타내는 하면도이다. 도 50 내지 51b에서, 토너 카트리지가 동작하게 하는 토너 배출 메커니즘과 배치 매커니즘은 생략되었다.
본 제8 실시예에 따른 화상 형성 장치(1100)는 ID 칩(535)이 설치되는 토너 용기(532Y, 632Y, 732Y, 832Y, 932Y 또는 1032Y)가 장치 본체(100)에 수평 방향으로 장착되는 전술한 실시예들에 따른 것과는 다르며, 세로 방향은 ID 칩(535)이 설치된 토너 카트리지(1106Y)가 위로부터 장치 본체(1100) 상에 장착되는 장착 방향이다.
도 50을 참조하면, 본 제8 실시예에 따른 화상 형성 장치(1100)는 4개의 탈착 장치로서의 토너 카트리지(1106Y, 1106M, 1106C, 1106K)가 위로부터 탈착되도록 구성된다. 도 50은 3가지 옐로우 토너 카트리지(1106Y)를 제외한 3개의 토너 카트리지(1106M, 1106C, 1106K)가 장치 본체(1100) 상에 장착된 상태를 도시한다.
토너 카트리지(1106Y, 1106M, 1106C, 1106K)는 본체 커버(1110)(본체 도어)가 도 50에 도시된 바와 같이 열린 상태로 장치 본체(1100)의 설치부로부터 탈착된다.
한편, 토너 카트리지(1106Y, 1106M, 1106C, 1106K)는 현상 장치를 마주보는 하부측의 위치에 배치되는 셔터를 갖는 개구부를 포함하며, 그 내부에 대응하는 색상의 토너(1 성분의 현상제)를 저장한다. 도 51a 및 51b를 참조하면, 세로 방향으로 토너 카트리지(1106Y, 1106M, 1106C, 1106K)의 단부의 하면에서 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 수평면 방향(도 51b의 지면 방향)으로 유지 부재(1134k)에 의해 이동가능하게 유지된다.
유지 부재(1134k)는 토너 카트리지(1106Y)와 나사 결합되어 제5 실시예에서와 동일한 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3), 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d)) 등이 노출된 상태로 ID 칩(535)의 기판(535b)의 일부와 접촉한다. 상세하게는, 유지 부재(1134k)의 홀은 토너 카트리지(1106Y)의 단부에 형성된 돌기부(1181)와 결합되고, 나사(1180)는 토너 카트리지(1106Y)의 돌기부(1181)와 유지 부재(1134k) 내에 형성된 홀 사이에 개재된 ID 칩(535)의 반대측에 형성된 나사 홀로 조여지고, 유지 부재(1134k)는 토너 카트리지(1106Y)로 고정된다. 따라서, ID 칩(535)은 토너 카트리지(1106Y)로부터 낙하하지 않고 수평면에서 이동가능하게 유지된다. 도 50을 참조하면, 장치 본체(1100) 상에서 위로부터의 토너 카트리지(1106Y)의 장착 조작에 수반하여, 장치 본체(1100)의 설치부에 설치된 커넥터(573e)의 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e35))은 ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d))로 피팅된다. 그 후, 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2)는 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 접촉하고, 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이의 전기 접촉이 완성된다. 이 경우에, 토너 카트리지(1106Y)에서의 ID 칩(535)이 전술한 실시예들과 유사하게 수평면에서 이동가능하기 때문에, 장치 본체(1100)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2, 573e25)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
전술한 바와 같이, 제8 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 토너 카트리지(1106Y)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1100) 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 카트리지(1106Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(1100)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제8 실시예에서도, 제5 내지 제7 실시예와 유사하게, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1100) 상에 탈착 가능하게 설치된 토너 카트리지(1106Y)(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(1100))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합된 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제9 실시예
본 발명의 제9 실시예가 도 52 및 53을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 52는 제9 실시예에 따른 화상 형성 장치를 도시하는 사시도이고, 제8 실시예에서의 도 50에 대응하는 도면이다. 도 53은 장치 본체(1200)의 본체 커버(1210)를 닫는 조작에 수반하여 커넥터(573e)가 ID 칩(535)에 연결된 상태를 도시하는 개략도이다.
본 제9 실시예에 따른 화상 형성 장치(1200)는 ID 칩(535)이 토너 카트리지가 아닌 처리 카트리지(1206Y)의 상면에 설치되고, 커넥터(573e)가 장치 본체(1200)의 본체 커버(1210) 내에 설치된다는 점에서 제8 실시예에 따른 화상 형성장치와 상이하다.
도 52를 참조하면, 본 제9 실시예에 따른 화상 형성 장치(1200)는 4개의 탈착 장치로서의 처리 카트리지(1206Y, 1206M, 1206C, 1206K)가 위로부터 탈착되도록 구성된다. 도 52는 옐로우 처리 카트리지(1206Y)를 제외한 3개의 처리 카트리지(1206M, 1206C, 1206K)가 장치 본체(1200)에 장착된 상태를 도시한다.
처리 카트리지(1206Y, 1206M, 1206C, 1206K)는 본체 커버(1210)(본체 도어)가 도 52에 도시된 바와 같이 열린 상태에서 장치 본체(1200)의 설치부로부터 탈착된다. 여기에서, 본 제9 실시예에서는, 본체 커버(1210)에 노광 처리를 수행하기 위한 LED 유닛(1207Y, 1207M, 1207C, 1207K)이 4개의 처리 카트리지(1206Y, 1206M, 1206C, 1206K)에 대응하는 위치에 각각 설치된다(도 52에서는 2개의 LED 유닛(1207Y, 1207M)은 생략된다). 도 53을 참조하면, 본체 커버(1210)가 닫힐 때, LED 유닛(1207Y)은 처리 카트리지(1206Y)에서 정전 잠상을 위하여 감광 드럼(1201Y)의 위치를 마주보도록 이동한다.
한편, 처리 카트리지(1206Y, 1206M, 1206C, 1206K)의 각각에서, 감광 드럼, 대전 유닛, 현상 유닛 및 세정 유닛이 일체로 형성되고, 대응하는 색상의 토너(1 성분이 현상제)는 현상 유닛의 내부에 저장된다. 도 52를 참조하면, 세로 방향으로의 처리 카트리지(1206Y, 1206M, 1206C, 1206K)의 단부의 상면에서, ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 수평면 방향(도 53의 지면에서 수직 방향 및 좌우 방향)에서 이동가능하도록 유지 부재(미도시)에 의해 유지된다.
유지 부재는 처리 카트리지(1206Y)의 외부 커버에 나사 결합되어, 제5 실시예에서와 유사하게 형성된 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3), 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d)) 등이 노출되는 상태로 ID 칩(535)의 기판(535b)의 일부와 접촉한다. 따라서, ID 칩(535)이 처리 카트리지(1206Y)로부터 낙하하지 않고 수평면에서 이동가능하게 유지된다. 도 52를 참조하면, 장치 본체(1200) 상에서 위로부터의 처리 카트리지(1206Y)의 장착 조작(본체 커버(1210)를 닫는 조작에 수반하는 장착 조작)에 수반하여, 본체 커버(1210) 내에 설치된 커넥터(573e)의 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e35))는 ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d))로 피팅된다. 그 후, 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2)는 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 접촉하고, 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이의 전기 접촉이 완성된다. 이 경우에, 처리 카트리지(1206Y)에서의 ID 칩(535)이 전술한 실시예들과 유사하게 수평면에서 이동가능하도록 유지되기 때문에, 장치 본체(1200)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2, 573e25)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제9 실시예에서, 도 53을 참조하면, LED 유닛(1207Y)(커넥터(573e)가 설치되는 단부를 가짐)은 지지 암(1211)을 통해 도 53에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 본체 커버(1210) 상에서 회전가능(스윙가능)하도록 설치된다. LED 유닛(1207Y)은 지지 암(1211) 내부에 설치된 압축 스프링(1212)에 의해 부세된다. 본체 커버(1210)가, 도 53에 도시된 바와 같이, 처리 카트리지측에 대한 부세력과 스윙 기능에 의해 처리 카트리지에 4개의 LED 유닛을 장착하도록 닫힐 때, LED 유닛(1207Y)은 처리 카트리지(1206Y)의 벽면을 따라 목부(neck)를 흔들고, 미리 정해진 위치로 안내된다. 동시에, 커넥터(573e)는 ID 칩(535)을 접근하도록 이동하고, 제5 내지 제8 실시예와 유사하게 위치 설정된다. 따라서, 압축 스프링(1212)의 부세력 때문에, 커넥터(573e)는 적절한 힘으로 장치 본체(1200)의 설치부에 장착된 처리 카트리지(1206Y)의 ID 칩(535)과 접촉한다.
전술한 바와 같이, 제9 실시예에서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 처리 카트리지(1206Y)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1200) 상에서 탈착 가능하게 설치된 처리 카트리지(1206Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(1200)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제9 실시예에서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1200) 상에 탈착 가능하게 설치된 처리 카트리지(1206Y)(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(1200))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합된 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제10 실시예
본 발명의 제10 실시예가 도 54 및 55를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 54는 제10 실시예에 따른 잉크 카트리지(1306Y)(현상제 용기)를 도시하는 사시도이다. 도 55는 잉크 카트리지(1306Y, 1306M, 1306C, 1306K)가 설치된 화상 형성 장치로서의 잉크젯 프린터(1300)를 도시하는 전면도이다.
본 제10 실시예에 따른 화상 형성 장치(1300)는 ID 칩(535)이 설치된 측면을 갖는 잉크 카트리지(1306Y)가 측부로부터 장치 본체(1300)에 장착되는 점에서 전술한 실시예들에 따른 것과는 상이하다.
도 55를 참조하면, 본 제10 실시예에 따른 화상 형성 장치(1300)(잉크젯 프린터)는 기록 헤드(1301a, 1301b)를 포함하고 양쪽 화살표 방향으로 이동하는 카트리지(1301), 가이드 락(guide lock)(1302), 해당하는 색상의 잉크 카트리지(1306Y, 1306M, 1306C, 1306K)로부터 카트리지(1301)의 서브 탱크로 잉크를 공급하는 공급 튜브(1303), 기록 매체(P)를 화살표 방향으로 이송하는 이송 벨트(1304) 등을 포함한다. 해당하는 색상의 잉크 카트리지(1306Y, 1306M, 1306C, 1306K)(탈착 장치)는 장치 본체(1300)의 단부에 배치된 설치부에 탈착 가능하게 설치된다(탈착 방향으로서 도 55에서의 수직 방향을 갖는 설치).
또한, 화상 형성 장치(300)의 주요 구성은, 예를 들어, 일본특허출원공보 No. 2010-234801에서 설명된 것과 동일하고 널리 공지되어, 그 상세한 설명은 생략된다.
도 54를 참조하면, 탈착 장치로서의 잉크 카트리지(1306Y)(잉크 백(ink bag)(1307)이 내장됨)에서, XZ 방향으로 이동가능하도록 유지 부재(1334k)에 유지된 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 그 측면에 형성된 오목부(1308)에 설치된다.
유지 부재(1334k)와 ID 칩(535)은 제5 실시예와 유사한 구성을 가진다. 즉, 유지 부재(1334k)는 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3), 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d)) 등이 노출된 상태로 잉크 카트리지(1306Y)의 오목부(1308)로 피팅된다. 따라서, ID 칩(535)은 잉크 카트리지(1306Y)로부터 낙하하지 않고 XZ 평면에서 이동가능하도록 유지 부재(1334k)에 유지된다. 도 54를 참조하면, 장치 본체(1300) 상에서의 장착 조작에 수반하여, 장치 본체(1300) 내에 설치된 커넥터(573e)의 위치 설정 핀(573e23)(본체측 접지 단자(573e35))은 ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)(접지 단자(535d))로 피팅된다. 그 후, 커넥터(573e)의 본체측 단자(73e2)는 ID 칩(535)의 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)와 접촉하고, 커넥터(573e)와 ID 칩(535) 사이의 전기 접촉이 완성된다. 이 경우에, 잉크 카트리지(1306Y)에서의 ID 칩(535)이 전술한 실시예들과 유사하게 XZ 평면에서 이동가능하도록 유지되기 때문에, 장치 본체(1300)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2, 573e25)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
전술한 바와 같이, 제10 실시예에서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a1, 35a2, 35a3)(단자)가 본체측 단자(573e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(1334k)를 통해 잉크 카트리지(1306Y)에 유지된다. 따라서, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1300) 상에서 탈착 가능하게 설치된 잉크 카트리지(1306Y)(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체(1300)의 커넥터(573e)의 본체측 단자(573e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
또한, 본 제10 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(1300) 상에 탈착 가능하게 설치된 잉크 카트리지(1306Y)(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(573e)(화상 형성 장치 본체(1300))의 위치 설정 핀(573e23)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(573e25)와 결합된 접지 단자(535d)가 ID 칩(535)의 기판(535b) 내에 형성된 하나의 홀(535b21) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제11 실시예
본 발명의 제11 실시예가 도 56 내지 58을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 56은 제10 실시예에 따른 화상 형성 장치의 커넥터(1473e)를 도시하는 사시도이고, 제1 실시예에 따른 도 16에 대응하는 도면이다. 도 57은 도 56의 커넥터(1473e)와 접촉하는 정보 저장 장치로서의 ID 칩(1435)을 도시하는 삼면도이고, 제1 실시예에 따른 도 29에 대응하는 도면이다. 도 58은 다른 형태의 정보 저장 장치로서의 ID 칩(1535)을 도시하는 삼면도이고, 제4 실시예에 따른 도 35에 대응하는 도면이다.
제11 실시예는, 본체측 접지 단자(1473e5)가 커넥터(1473e)의 위치 설정 핀(1473e3) 내에 설치되고, 본체측 접지 단자(1473e5)와 접촉하는 금속 접지 단자(1435d 또는 1535d)(접지 단자)가 ID 칩(1435 또는 1535) 내에 설치되는 점에서 제1 및 제4 실시예와 다르다.
도 56을 참조하면, 본 제11 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 제1 실시예와 유사하게, 커넥터 본체(1473e1), 4개의 본체측 단자(1473e2), 2개의 위치 설정 핀(1473e3)(위치 설정 돌출부), 스냅 핏(1473e4) 등을 포함하는 커넥터(1473e)가 설치된다.
본 제11 실시예에 따른 커넥터(1473e)에서, 본체측 단자(1473e5)(접지 단자)는 위치 설정 핀(1473e3)의 내부(ID 칩(1435)의 노치(1435b1) 또는 홀(1535b11)과 접촉하는 부분)에 설치된다.
한편, 도 57을 참조하면, 본 제11 실시예에 따른 ID 칩(1435)(기판(1435b))에서, 금속 접지 단자(1435d)(접지 단자)는 2개의 노치(1435b1)의 내부 표면에서 2개의 노치(1435b1) 주위에 설치된다.
전술한 구성을 통하여, 토너 용기의 장착 조작에서, ID 칩(1435)의 접지 단자(1435d)는 위치 설정 핀(1473e3)(커넥터(1473e))의 본체측 접지 단자(1473e5)(예를 들어, 도 56 참조)와 접촉하고, 그 다음, ID 칩(1435)의 4개의 금속 패드(35a)는 커넥터(1473e)의 본체측 단자(1473e2)와 접촉하기 시작한다. 즉, 토너 용기의 분리 조작에서, ID 칩(1435)의 4개의 금속 패드(35a)와 커넥터(1473e)의 4개의 본체측 단자(1473e2) 사이의 접촉은 해제되고, 그 다음, ID 칩(1435)의 접지 단자(1435d)는 위치 설정 핀(1473e3)(커넥터(1473e))의 본체측 접지 단자(1473e5)와의 접촉 상태로부터 해제된다(본체측 접지 단자(1473e5)로부터 분리된다). 구체적으로는, 커넥터(1473e)에서의 본체측 접지 단자(1473e5)는 4개의 본체측 단자(1473e2)보다 ID 칩(1435) 측에 더 가까운 접촉 개시 위치를 갖는다.
전술한 구성을 통하여, 토너 용기의 장착 조작에서, 금속 패드(35a)는 ID 칩(1435)이 접지된 상태에서 항상 본체측 단자(1473e2)와 연결되기 시작하고, 토너 용기의 분리 조작에서, 금속 패드(35a)는 ID 칩(1435)이 접지된 상태에서 항상 본체측 단자(1473e2)로부터 분리되기(본체측 단자(1473e2)와의 접촉 상태로부터 해제되기) 시작한다. 따라서, ID 칩(1435)에서의 전기 회로는 접지되는 것이 방지되어, 이에 따라 전기적인 유동 상태가 되고, 따라서 ID 칩(1435)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
또한, 제1 실시예에 따른 ID 칩과 제4 실시예에 따른 ID 칩 사이의 관계와 유사하게, 도 57에 도시된 ID 칩(1435)은 도 58에 도시된 ID 칩(1535)으로 대체될 수 있다.
상세하게는, 도 58을 참조하면, ID 칩(1535)에서, 금속 접지 단자(1535d)(접지 단자)는 하나의 위치 설정 홀(1535b11)의 내부 표면에서 위치 설정 홀(1535b11) 주위에 설치된다.
전술한 구성을 통해, 토너 용기의 장착 조작에서, ID 칩(1535)의 접지 단자(1535d)는 위치 설정 핀(1473e3)(커넥터(1473e))의 본체측 접지 단자(1473e5)(예를 들어, 도 56 참조)와 접촉하고, 그 다음, ID 칩(1535)의 4개의 금속 패드(35a)는 커넥터(1473e)의 본체측 단자(1473e2)와 접촉하기 시작한다. 즉, 토너 용기의 분리 조작에서, ID 칩(1535)의 4개의 금속 패드(35a)와 커넥터(1473e)의 4개의 본체측 단자(1473e2) 사이의 접촉은 해제되고, 그 다음, ID 칩(1535)의 접지 단자(1535d)는 위치 설정 핀(1473e3)(커넥터(1473e))의 본체측 접지 단자(1473e5)와의 접촉 상태로부터 해제된다(본체측 접지 단자(1473e5)로부터 분리된다). 구체적으로는, 커넥터(1473e)에서의 본체측 접지 단자(1473e5)는 4개의 본체측 단자(1473e2)보다 ID 칩(1535) 측에 더 가까운 접촉 개시 위치를 갖는다.
전술한 구성을 통하여, 토너 용기의 장착 조작에서, 금속 패드(35a)는 ID 칩(1535)이 접지된 상태에서 항상 본체측 단자(1473e2)와 연결되기 시작하고, 토너 용기의 분리 조작에서, 금속 패드(35a)는 ID 칩(1535)이 접지된 상태에서 항상 본체측 단자(1473e2)로부터 분리되기(본체측 단자(1473e2)와의 접촉 상태로부터 해제되기) 시작한다. 따라서, ID 칩(1535)에서의 전기 회로는 접지되는 것이 방지되어, 이에 따라 전기적인 유동 상태가 되고, 따라서 ID 칩(1535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
전술한 바와 같이, 제11 실시예에서도, 접촉식 ID 칩(1435 또는 1535)(정보 저장 장치)은 금속 패드(35a)(단자)가 본체측 단자(1473e2)에 접근하여 접촉하는 이동 방향에 실질적으로 직교하는 가상 평면 상에 이동가능하도록 유지 부재(34k)(유지부)에 유지된다.
따라서, 접촉식 ID 칩(1435 또는 1535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체 상에서 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(탈착 장치) 내에 설치될 때에도, 화상 형성 장치 본체의 커넥터(1473e)의 본체측 단자(1473e2)와의 위치 설정 불량에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
전술한 바와 같이, 본 제11 실시예에서, 접촉식 ID 칩(1435 또는 1535)(정보 저장 장치)이 화상 형성 장치 본체(100) 상에 탈착 가능하게 설치된 토너 용기(탈착 장치) 내에 설치되더라도, 커넥터(1473e)(화상 형성 장치 본체(100))의 위치 설정 핀(1473e3)(돌출부) 내에 형성된 본체측 접지 단자(1473e5)와 결합된 접지 단자(1435d 또는 1535d)가 ID 칩(1435 또는 1535)의 기판(1435b 또는 1535b) 내에 형성된 노치(1435b1) 또는 홀(1535b11) 내에 형성되기 때문에, ID 칩(1535 또는 1535)은 전기적으로 손상되기 어렵다.
제12 실시예
본 발명의 제12 실시예가 도 59 내지 62를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 59는 제12 실시예에 따른 탈착 장치로서의 토너 용기(1632Y)를 도시하는 사시도이다. 토너 용기(1632Y)는 용기 본체(33Y)와 동일한 구성을 갖는 용기 본체(1633Y), 외측으로부터 용기 본체(1633Y) 내에 형성된 토너 배출 개구부(미도시)를 덮는 캡부(1634Y), 캡부(1634Y)의 선단에 부착된 정보 저장 장치로서의 ID 칩, 및 ID 칩을 유지하는 유지 메커니즘(1635)을 포함한다. 예를 들어, 제5 실시예에서 설명된 ID 칩(535)이 ID 칩으로서 사용될 수 있다.
토너 용기(1632Y)는 일본 등록 특허 제4396946호 또는 미국 등록 특허 제7,835,675호에 개시된 토너 흡입 이송형 토너 공급 장치로부터 탈착 가능한 토너 용기에 관련된다. 즉, ID 칩, 유지 메커니즘 및 ID 칩의 통신 방법을 제외하고는, 관련 특허에 개시된 토너 용기 및 토너 공급 장치가 채용된다. 관련 특허는 토너 용기 및 공급 장치 모두에 배치된 탈착을 허용하는 위치 설정 구성, 용기 본체를 구동하기 위한 구성 등과 관련하여 참조된다. 본 실시예의 토너 용기와 일본 등록 특허 제4396946호 또는 미국 등록 특허 제7,835,675호의 토너 용기 사이의 차이가 후술된다. 본 실시예의 토너 공급 장치는 접촉식 통신 방법을 채용한다는 점에서 비접촉식 통신 방법(소위 RFID 방법)을 채용하는 일본 등록 특허 제4396946호 또는 미국 등록 특허 제7,835,675호의 토너 공급 장치와 상이하다. 따라서, 본 실시예의 본체측 커넥터로서, 제5 실시예를 참조하여 설명된 도 37, 38 및 45의 커넥터(573e)는 일본 등록 특허 제4396946호 또는 미국 등록 특허 제7,835,675호의 토너 공급 장치의 토너 용기 캡 단부면을 마주보는 위치에 배치된다.
도 60에 도시된 바와 같이, 전술한 위치 설정 홀(535b21)은 ID 칩(535) 내에 형성되고, 예를 들어, 전술한 장치 본체 내에 설치된 커넥터의 위치 설정 핀(573e23)은 위치 설정 홀(535b21)로 삽입된다.
유지 메커니즘(1635)은 XZ 방향으로 이동가능한 방법으로 ID 칩(535)을 유지하는 유지부(1635A)와, 유지부(1635A)로 탈착 가능하게 피팅되는 커버 부재로서의 유지 커버(1635B)를 포함한다.
도 61에 도시된 바와 같이, 유지부(1635A)는 수직으로 평평하고 캡부(1634Y)의 선단에 형성된 ID 칩 장착면(1634Ya)에 형성된 오목부(1635Aa), ID 칩(535)이 설치되는 오목부(1635Aa)에 형성된 받침부(1635q), 및 외측으로부터 오목부(1635Aa) 및 받침부(1635q)를 둘러싸도록 형성된 실질적으로 프레임 형상의 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)를 포함한다. ID 칩 설치 벽부(1635Ab)는 받침부(1635q)보다 더 멀리 ID 칩 장착면(1634Ya)으로부터 외부로 돌출하도록 형성된다. ID 칩 설치 벽부(1635Ab)는 밖으로 향하는 직사각형 형태를 갖는 ID 칩(535)을 저장할 수 있는 크기를 가지며, ID 칩(535)이 배치될 때 XZ 방향으로 이동가능한 방법으로 ID 칩(535)을 유지한다. 즉, ID 칩(535)은 받침부(1635q) 내에 설치되지만 캡부(1634Y)에 고정되지 않는다. 받침부(1635q) 내에 설치될 때, ID 칩(535)은 외부측으로부터 ID 칩(535)을 둘러싸도록 형성된 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)와 간극을 두고 설치된다.
ID 칩 장착면(1634Ya)에서, 유지 커버(1635B)를 장착하기 위한 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)는 ID 칩 장착면(1634Ya)으로부터 돌출하도록 형성된다. 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)는 수지로 캡부(1634Y)와 일체로 형성된다.
유지 커버(1635B)는 ID 칩이 유지부(1635A)에 배치된 채로 후술되는 용해 고정법(melt-fixing method)(예를 들어, 열 코킹(heat calking))에 의해 유지부(1635A)에 장착되고 고정된다. 유지 커버(1635B)의 중심부는 ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)과 접촉점(미도시)이 외부로 노출되게 하며, 커넥터의 커넥터 단자(미도시)와 위치 설정 핀(573e23)이 삽입되도록 하는 개구부(1635Bc)를 제공받는다. 유지 커버(1635B)는 ID 칩(535)이 분리되지 않도록 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)와 함께 ID 칩 설치 벽부(1635Ab) 내부에 설치된 ID 칩(535)을 사이에 끼우도록 구성된다. 유지 커버(1635B)의 개구부(1635Bc) 위 아래에서, 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)가 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)에 대응하는 위치에 형성된다.
이 구성에서, ID 칩(535)을 캡부(1634Y)에 장착할 때, ID 칩(535)의 배면은 받침부(1635q)와 접촉하여, 깊이 방향으로의 그 위치가 결정된다. 이와 함께, 상하좌우 위치 설정이 ID 칩 설치 벽부(1635Ab) 덕분에 둘러싸는 것에 의해 수행된다. 유지 커버(1635B)는 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)를 마주보는 방향으로 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)에 중첩되고, 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)는 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)로 삽입된다. 따라서, ID 칩(535)은 유지 커버(1635B)에 의해 덮인 상태로 위치 설정되고, 캡부(1634Y)에 장착되어 유지된다. 이 상태에서, ID 칩(535)은 캡부(1634Y)의 ID 칩 장착면(1634Ya)에 설치되지만, 캡부(1634Y)에 직접 고정되지는 않는다. 즉, ID 칩(535)은 ID 칩 장착면(1634Ya)에 형성된 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)를 통해 캡부(1634Y)에 장착된다.
본 실시예는 유지 커버(1635B)와 캡부(1634Y) 사이의 고정 방법을 특징으로 한다. 본 실시예에서, 용해 고정법이 유지 커버(1635B)와 캡부(1634Y)의 고정 방법으로서 채용된다.
캡부(1634Y) 측에 형성된 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)가 전술한 바와 같이 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)로 삽입되도록 유지 커버(1635B)가 유지되기 때문에, 본 실시예에서, 도 62에 도시된 바와 같이, 유지 커버(1635B)는 열 코킹에 의해 캡부(1634Y)에 고정된다. 도 62에서, 도면 번호 1640은 코킹부(고정부)를 나타낸다. 예를 들어, 도 61에 도시된 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)가 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)로부터 돌출하는 크기를 가진다. 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)는 가열가능한 다리미와 같은 가열 부재로 가열되고, 코킹부(1640)는 열로 용해하는 동안 돌기를 파쇄되어 열적으로 변형시켜 형성된다. 따라서, 유지 부재(1635B)는 캡부(1634Y)로 패스닝되어 고정될 수 있다.
본 실시예에서, 유지 커버(1635B)와 캡부(1634Y) 사이의 고정 방법으로써, 열 코킹에 의한 고정이 설명되었지만, 유지 커버(1635B)와 캡부(1634Y) 사이의 고정 방법으로서, 초음파 용접과 같은 다른 용해 고정법이 사용될 수 있으며, 수지 용해 방법은 본 실시예에 한정되지 않는다.
제13 실시예
본 발명의 제13 실시예가 도 63 및 64를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
본 실시예에서, 유지 커버(1635B)는 열 코킹과 같은 공정에 의해 고정되지 않고 패스닝(fastening) 부재를 이용하는 패스닝 방법에 의해 고정된다. 토너 용기의 나머지 부분과 토너 공급 장치의 형태는 제12 실시예에서와 동일하다. 본 실시예에서, 위치 설정 돌기(1615a, 1615b)를 ID 칩 장착면(1634Ya)으로 삽입되어 조여질 수 있게 하는 유지 커버(1635B) 내에 형성된 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)로 패스닝 부재(1650a, 1650b)가 삽입되도록 유지 부재(1635B)가 캡부(1634Y)에 고정된다. 예를 들어, 패스닝 부재(1650a, 1650b)로서 마주보는 홀로 조여지는 때와 동시에 마주보는 홀에 나사 그루브를 형성하는 나사홈 형성(self-tap) 나사를 이용하여 나사 고정이 수행되는 경우에, ID 칩 장착면(1634Ya) 내에서 관 형상의 파일럿 홀(도 64의 1651a, 1651b에 대응)을 형성하기만 하면 된다.
다른 실시예로서, 예를 들어, ID 칩이 내부에 유지되지 않으면서 유지 커버(1635B)가 캡(1634Y)에 고정되고 그 결과에 따른 제품이 토너 용기 제조 공장으로부터 수송되며, 그 다음 다른 공장에서 유지 커버(1635B)가 제거되고 ID 칩이 내부에 설치되어, 유지 커버(1635B)가 다시 캡(1634Y)에 고정되는 경우가 있거나, 또는 사용된 토너 용기를 재활용하는 경우가 있다. 이 경우에, 유지 커버(1635B)의 탈착이 소정의 범위 내에서 반복된다면, 전술한 관 형상의 파일럿 홀이 바람직하다. 그러나, 5, 6회 또는 그 이상의 탈착이 예상되고, 각 경우에 있어서의 패스닝 힘의 안정성이 고려되어야 한다면, 도 64에 도시된 바와 같이, 나사 홀(1651a, 1651b)이 미리 ID 칩 장착면(1634Ya) 내에 형성되고, 나사 홀(1651a, 1651b)의 피치에 대응하도록 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)을 통해 나사 홀(1651a, 1651b)로 패스닝 부재(1650a, 1650b)로서의 나사를 조임으로써 고정이 수행되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 패스닝 부재(1650a, 1650b)는 유지 커버(1635B)의 위아래의 2개 위치에서 고정되지만, 한 위치에서 고정되거나 이보다 더 많은 위치에서 고정될 수 있다. 또한, 패스닝 부재(1650a, 1650b)는 유지 커버(1635B)의 아래위측이 아니라 좌우측에 장착될 수 있으며, 개수 및 위치에 관해서는 본 실시예에 한정되지 않는다.
제14 실시예
본 발명의 제14 실시예가 도 65 및 66을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
본 실시예에서, 유지 커버는 열 코킹과 같은 공정 또는 패스닝 부재에 의해 캡부(1634Y)로 패스닝되어 고정되지 않지만, 클로 부재(claw member)를 이용한 피팅 방법에 의해 고정된다는 점에 특징이 있다. 토너 용기의 나머지 부분과 토너 공급 장치의 형태는 제12 실시예에서와 동일하다.
본 실시예에 따른 유지 커버(1635C)는 기본적으로 유지 커버(1635B)와 동일한 기능을 갖는다. 구체적으로는, 장착 홀(1635Ba, 1635Bb)은 유지 커버(1635B)로부터 제거되고, 대신에 중심부에 형성된 개구부(1635Cc)까지 관통하는 후크부(hook section)(1636a, 1636b)가 상부(1635Ca) 및 하부(1635Cb) 내에 형성된다. 개구부(1635Bc)와 유사하게, 개구부(1635Cc)는 ID 칩(535)의 위치 설정 홀(535b21)과 접촉점(미도시)이 외부로 노출되게 하며, 커넥터의 커넥터 단자(미도시)와 위치 설정 핀(573e23)이 관통되게 한다.
본 실시예에서, 캡부(1634Y)는, 도 66에 도시된 바와 같이, 후크부(1636a, 1636b)의 내부에 들어가서 후크부(1636a, 1636b)와 결합하는 결합부로서 클로부(1637a, 1637b)를 제공받는다. 본 실시예에서, 클로부(1637a, 1637b)는 유지 커버(1635C)로 덮인 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)의 상부 및 하부에 각각 배치되도록 형성된다. 클로부(1637a, 1637b)는 삽입측에 형성된 경사면(1637a1, 1637b1)을 가지며, 유지 커버(1635C)가 정렬되어 장착될 때 클로부(1637a)의 상부로 유지 커버(1635C)를 가이드하도록 구성된다.
이러한 구성으로, ID 칩(535)이 ID 칩 설치 벽부(1635Ab) 내에 설치되고, 유지 커버(1635C)가 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)에 중첩되도록 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)를 향하여 이동되는 경우에, 캡부(1634Y) 측이 되는 ID 칩 설치 벽부(1635Ab) 내에 형성된 클로부(1637a)는 유지 커버(1635C) 내에 형성된 후크부(1636a, 1636b)의 내부에 들어가고, 유지 커버(1635C)는 양측 사이를 피팅함으로써 캡부(1634Y)에 고정될 수 있다.
본 실시예에서, 후크부(1636a, 1636b)는 유지 커버(1635C)의 상부 및 하부의 2개의 위치에서 클로부(1637a, 1637b)에 피팅되지만, 상부 및 하부 대신에 유지 커버(1635C)의 좌측부와 우측부에서 또는 상부, 하부, 좌측부 및 우측부에서 피팅될 수 있다. 피팅 위치와 개수는 본 실시예에 한정되지 않는다.
제13 실시예 및 제14 실시예에서, 캡부(1634Y)로부터 탈착되도록 유지 커버(1635C)를 패스닝 또는 피팅하는 방법이 설명되었다. 그러나, 다른 고정 방법으로서, 예를 들어, 커버 부재가 접착제로 ID 칩 설치 벽부(1635Ab)에 고정될 수 있다. 이 경우에, 커버 부재는, 바람직하게는, 장치 본체로부터 토너 용기(1632Y)의 분리시에 낙하하지 않도록 충분한 접착력을 가지며, 접착제의 종류 및 접착 영역은 특별히 한정되지 않는다.
제12 내지 14 실시예에서, 어느 실시예에서도, 접촉식 정보 저장 장치인 ID 칩(535)이 토너 용기(1632Y) 내에 설치되는 경우이더라도, 장치 본체의 커넥터의 단자에 대한 충분치 않은 위치 설정에 의해 발생되는 접촉 불량은 발생하기 어렵다.
제15 실시예
제1 내지 제7 실시예 중 어느 하나에 따른 토너 용기에서, 전술한 제3 문제점을 해결하기 위한 발명(셔터 메커니즘)의 일부가 제15 실시예로서 다시 상세히 설명될 것이다.
도 5에서의 스토퍼 해제 부세부(72b)가 도 18 및 이어지는 도면을 참조하여 설명될 것이다. 스토퍼 해제 부세부(72b)는 현상제 저장 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 삽입(장착) 조작과 관련하여 닫힌 상태에서 열린 상태로 캡부(34Y) 내에 배치된 셔터(34d)를 배치함으로써 토너 배출 개구부(W)를 개방하는데 사용되는 부분이다. 스토퍼 해제 부세부(72b)는 셔터를 향하여 보틀 수용면(772a)의 상면으로부터 위로 향해 돌출하는 사다리꼴 립으로 구성된다.
한편, 도 18 및 20은 현상제 저장 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)의 전체 구성도(도 18 참조)와 용기 내에 배치된 캡부(34Y)의 상세도(도 20 참조)이다.
도 18에서, 현상제 저장 용기(32Y)는 용기 본체(33Y)(보틀 본체) 및 그 헤드에 배치된 캡부(34Y)(보틀 캡)를 주로 포함한다. 또한, 정보 저장 장치 등로서의 ID 칩(35)은 현상제 저장 용기(32Y)의 캡부(34Y) 내에 탈착 가능하게 설치된다.
전술한 부분 중에서, ID 칩(35)이 장착될 수 있도록 ID 칩(35)이 설치되는 위치에 도 20에 도시된 구성이 사용된다.
캡부(34Y)의 선단면에서, 도 20에 도시된 바와 같이, 캡 수용부(73) 내에 배치된 제1 및 제2 위치 설정 핀(미도시)과 결합될 수 있는 제1 및 제2 위치 설정 홀(34a, 34b)이 세로 방향(수직 방향)으로의 2개의 위치에 배치된다.
제1 및 제2 위치 설정 홀(34a, 34b) 사이에, 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)(도 5 참조)에 배치된 커넥터와 연결가능한 형상을 가지며 도 67 및 68에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 연장되는 직사각형 오목부(34t)가 형성된다. 오목부의 내부에서, 도 67에 도시된 바와 같이, ID 칩이 부착가능한 유지 부재(34k)가 장착된다. 도 67에 도시된 도면 부호 33f는 캡 내부에 위치 설정된 교반부를 갖는 교반 부재를 나타내고, 교반 부재는 후술되는 기어(33c)와 함께 회전한다.
유지 부재(34k)의 장착 위치는 도 70a 내지 70c를 참조하여 후술되는 셔터(34d)에 의해 열리거나 닫히는 토너 배출 개구부(W)의 위치(도 67에서, 편의를 위하여, 오목부(34t)의 저부(34t1)와 토너 배출 개구부(W) 사이에 높이 H를 갖는 위치)보다도 수직으로 더 높으며, 따라서, 유지 부재(34k)는 토너 배출 개구부(W)로부터 분리된다. 또한, 볼록벽이 직사각형 오목부의 주변 에지에 배치된다. 따라서, 오목부(34t)가 가로 방향으로 토너 배출 개구부(W)의 일부에 중첩되는 것이 어려운 상태가 얻어진다. 즉, 오목부(34t)의 저부(34t1)는 토너 배출 개구부(W)에 가깝게 되지 않는다. 따라서, 토너 배출 개구부(W)의 일부는 저부(34t1)로 채워지는 것이 방지되고, 토너의 배출을 방해받지 않는다. 또한, 토너가 누출되어 현상제 저장 용기(32Y)의 토너 배출 개구부(W)로부터 외부로 비산되는 경우에도, 비산된 토너는 그 무게를 거슬러 커넥터에 도달하지 않으며, 비사된 토너는 볼록벽에 의해 차단된다. 따라서, 토너가 커넥터에 붙을 때 발생되는 접촉 불량이 방지될 수 있으며, 통신 불량의 발생이 방지될 수 있다. 오목부(34t)는 제1 위치 설정 홀(34a) 측에 배치된다.
한편, 도 20에 도시된 용기 본체(33Y)의 헤드부에서, 도 67에 도시된 바와 같이, 용기 본체(33Y) 및 개구부(A)와 함께 일체로 회전하는 기어(33c)는 세로 방향(도 67에서의 좌우 방향)으로 일단측에 배치된다.
개구부(A)는 용기 본체(33Y)가 장착될 때 앞쪽에 위치 설정되는 헤드부에 배치되어, 용기 본체(33Y) 내에 저장된 토너가 캡부(34Y) 내부의 속이 빈 공간부(B)를 향하여 배출되게 한다.
또한, 토너가 화상 형성 장치 본체 측에서 소비됨에 따라, 용기 본체(33Y) 내부로부터 캡부(34Y)의 속이 빈 공간(B)으로의 토너 이송(용기 본체(33Y)의 회전 구동)이 적절히 수행된다.
다음으로, 현상제 저장 용기(32Y)의 캡부(34Y)의 구성이 도 20, 67 및 68을 참조하여 아래에서 설명될 것이다.
현상제 저장 용기(32Y)의 캡부(34Y)에서, ID 칩(35)(정보 저장 장치), 셔터(34d) 및 셔터 밀봉부(36)가 설치된다.
도 68에 도시된 바와 같이, 캡부(34Y)는 외경 및 내경이 용기 본체(33Y) 측으로부터 셔터 부재(34d) 측을 향하여 3단계(대, 중, 소)로 감소하는 원통형 본체가 수평 방향으로의 폭이 2단계(넓은 폭 및 좁은 폭)로 감소하는 하부에 배치된 상자부와 대략 결합되는 구조를 가진다. 캡부(34Y)는 원통부의 큰 직경부와 중간 직경부, 및 넓은 폭의 상자부(34n)를 포함하는 삽입부를 포함한다.
캡부(34Y)의 큰 직경부에, 외주의 일부가 제거되도록 형성된 컷아웃 홀(34P0)이 배치되고, 도 68에 도시된 바와 같이, 기어(33c)의 톱니의 일부는 외부로 노출된다.
삽입부에, 도 68에서, 샤프트 방향으로 컷아웃홀(34P0)에 인접한 외주부(34P1)는 외주 방향으로 컷아웃홀(34P0)에 인접하지 않은 외주부(34P2)보다 더 작은 외경을 가진다. 도 68에서, 편의를 위하여, 외경을 나타내는 D1 및 D2는 외주부(34P1, 34P2)의 도면 부호에 부가되며, 외경 사이의 관계는 D1<D2이다.
전술한 바와 같이, 샤프트 방향으로의 삽입부의 컷아웃홀(34P0)에 인접한 외주부는 다른 부분보다 작은 외경을 가지며, 따라서, 샤프트 방향으로 컷아웃홀(34P0)을 통해 외부로 노출된 기어(33c)와 결합된 기어의 톱니면은 삽입부 외주와 간섭하는 것이 어렵게 된다. 그 결과, 샤프트 방향으로 이동하는 기어와의 기어(33c)의 결합 조작은 삽입부의 일부에 의해 방해받지 않으면서 부드럽게 수행될 수 있다.
또한, 도 68 및 주요 부분이 도 68에 도시된 구성과 공유되는 변형례인 후술되는 제17 실시예를 도시하는 도 81에서, 도면 부호 34YG0은 가이드 레일(34YG)의 선단측에서 계단부에 의해 구성되는 유지부(retaining section)을 나타낸다. 유지부(34YG0)는 셔터(34d)가 앞으로 더 이동할 수 없도록 셔터(34d) 측에 배치된 슬라이드 돌출부(34d1c)(도 70a 내지 70c 참조)에 부딪혀, 이에 의해 셔터(34d)를 후술되는 바와 같이 유지한다.
도 81에서 상세히 도시되는 바와 같이, 가이드 레일(34YG)로부터 미리 정해진 거리에 있고 가이드 레일(34YG)에 평행한 상부 레일 립(34SG)이 가이드 레일(34YG) 위에 배치된다. 상부 레일 립(34SG)은 도 72 및 이에 이어지는 도면에 도시된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(도 72 참조)의 샌드위칭부가 가이드 레일(34YG)과 캡부(34Y)의 원통형 외주면 사이에 들어가는 것을 방지한다.
가이드 레일(34YG)의 상면에서, 돌출부를 포함하는 셔터 돌출부(34YG2)는 셔터(34d)가 유지부(34YG0)에 부딪히기 전에 도달하는 위치에 배치된다(도 81 참조). 셔터 돌출부(34YG2)는 셔터(34d)가 닫힌 상태에 있을 때 셔터(34d)의 움직임을 제한하기 위한 부분으로서 이용된다.
현상제 저장 용기(32Y)의 삽입/제거(탈착) 조작은 도 18에서 도면 부호 33d로 표시된 바와 같이 삽입(장착) 방향으로 용기 본체(33Y)의 뒤쪽 단부에 배치된 그리핑부를 그리핑하는 사용자에 의해 수행될 수 있다.
좁은 폭의 상자부(34Y1)는 캡부(34Y)의 작은 직경의 원통부 내에 형성되며, 박스부(34Y1) 내부에서, 도 69b에 도시된 바와 같이, 용기 본체(33Y)의 개구부(A)로부터 배출되는 토너를 수직 방향으로의 하부측, 즉 용기 외부로 배출하기(그 자체의 무게에 의해 낙하하기) 위한 토너 배출 개구부(W)가 도 67에 도시된 속이 빈 공간부(B)와 연통하도록 배치된다.
도 69b에 도시된 바와 같이, 토너 배출 개구부(W)는 다각형 중 하나인 6각형으로 형성되며, 미리 정해진 흐름 통과 영역을 가지며 작은 직경의 원통부 내부에서의 공간(B)의 하부측 외주면을 토너 배출 개구부(W)(배출 개구부)와 연통시킨다. 따라서, 용기 본체(33Y)의 개구부(A)로부터 캡부(34Y)의 작은 직경의 원통부 내부의 공간(B)에 배출된 토너는 그 자체의 중량에 의해 6각형 원통 형상의 토너 배출 개구부(W)로부터 낙하하여, 그 다음 용기 외부(토너 탱크부(61Y))로 부드럽게 배출된다.
토너 배출 개구부(W)에서, 도 67 및 69b에 도시된 바와 같이, 후술되는 셔터(34d)의 밀봉 재료를 향하여 돌출하는 립(W1)은 개구부 외주 에지를 따라 형성된다. 립(W1)은 후술되는 밀봉 재료(36)의 단부를 접어서 올리는 기능, 단부가 아닌 부분과 압착함으로써 밀봉 부재(36)의 접착을 개선하는 기능 및 토너 배출 개구부(W)로부터 누설되려고 하는 토너를 저지하는 기능을 가진다.
도 69a 및 69b에서, 캡부(34Y)의 하부에 배치된 좁은 폭의 상자부(34Y1)의 하부에, 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)에 대한 현상제 저장 용기(32Y)의 탈착 조작과 관련하여 토너 배출 개구부(W)의 개폐를 수행하기 위한 셔터(34d)가 활주 이동가능하게 유지된다.
셔터(34d)는 본 발명의 특징부이며, 도 70a 및 70b를 참조하여 설명되는 다음의 구성을 가진다. 또한, 도 70a는 셔터(34d)가 하면측으로부터 보이는 사시도이고, 도 70b는 셔터(34d)가 상면측으로부터 보이는 사시도이다.
셔터(34d)는 폴리스틸렌과 같은 수지 재료로 이루어지고, 플레이트형(plate-like) 주 셔터부(34d1)와, 주 셔터부(34d1)를 돌출하고 주 셔터부(34d1)보다 더 얇은 두께를 가지며 탄성을 갖는 셔터 변형부(34d2)를 주로 포함한다.
주셔터부(34d1)에, 플레이트부의 양 단부에 직립하는 수직벽(34d1a)과 수직벽으로부터 돌출하는 돌출물을 갖는 한 쌍의 셔터 슬라이더(34d12)가 배치된다.
수직벽(34d1a)은, 서로 마주보게 돌출하도록 수직 벽의 내측 표면에 배치된 한 쌍의 슬라이드 돌출부(34d1c)와, 슬라이드 돌출부(34d1c)에 대향하는 측에서 외측 표면에 배치된 L자 형상의 피결합 돌출부(34d1b)를 포함한다.
피결합 돌출부(34d1b)는, 셔터 이동 방향으로 연장되는 플레이트부가 상면에 존재하고, 후술되는 샌드위칭부와 결합되는 돌출부(34d1b1)가 현상제 저장 용기의 삽입 방향으로 플레이트부의 앞쪽에 위치 설정되는 부분으로부터 아래로 향하여 연장되도록 성형된다.
셔터 슬라이더(34d12)는, 수직벽(34d1a)의 피결합 돌출부(34d1b)와 동일한 측의 표면으로부터 돌출하도록 배치되고, 화살표로 표시된 셔터(34d)의 토너 배출 개구부(W)를 닫는 방향으로 뒤쪽을 향하여 연장되는 한 쌍의 각기둥부를 포함한다.
본 실시예에서, 도 70b에 도시된 바와 같이, 피결합 돌출부(341b) 내에 배치된 돌출부(34d1b1)는 주 셔터부(34d1)의 앞쪽 단부면으로부터 오프셋된 위치(도 70b에서 도면 부호 S1로 나타낸 거리에 대응하는 부분이 제거된 위치)에 배치된다. 도 72 및 이어지는 도면에서 설명되는 바와 같이, 돌출부(34d1b1)는 본체측 셔터 폐쇄 매커니즘(73d)에 배치된 하나의 샌드위칭부(73d2)(도 72 참조)가 회전하기 시작할 때 간섭을 방지하기 위한 부분이다.
셔터(34d)에서, 셔터 변형부(34d2)는 캔틸레버(cantilever) 형상으로 구성되고, 주 셔터부(34d1)에 연결된 베이스 스테이션의 내측 각도부는 아크형 만곡 형상부(도 70a 및 70b에서 도면 부호 R로 나타낸 형상)으로 이루어지고, 편향 변형될 때 응력의 집중을 방지하는 기능을 한다.
또한, 셔터 변형부(34d2)는, 주 셔터부(34d1) 측에 위치 설정되는 베이스단의 일부가 수평면(도 70c에서 도면 부호 S2로 표시된 부분)이 되고, 나머지 부분은 피결합 돌출부(34d1b)가 생략된 도 70c에 도시된 바와 같은 수평면의 선단으로부터 기울어지도록 형성된다. 이 구성에서, 셔터 변형부(34d2)의 기울어진 베이스단이 주 셔터부(34d1)에 직접 연결되는 경우와 다르게, 셔터 변형부(34d2)의 베이스단 측이 진동할 때 주 셔터부(34d1)와 셔터 변형부(34d2)의 기울어진 베이스단 사이의 연결 위치에 응력이 집중되는 것을 방지한다.
셔터 변형부(34d2)는 주 셔터부(34d1)의 베이스단으로서 현상제 저장 용기의 삽입 방향으로 뒤쪽으로 연되하는 캔틸레버 형상의 부품부(도 70a에서 도면 부호 L로 표시된 길이를 갖는 부분)로 구성된다. 셔터 변형부(34d2)는 베이스단 측으로부터 삽입 방향으로의 뒤쪽으로 아래로 향하도록 기울어진다.
셔터 변형부(34d2)의 자유단은 이들을 측면으로 다리를 놓는 연결 플레이트부(34d2a)에 의해 통합된다. 다리를 놓는 방향으로의 연결 플레이트부(34d2a)의 중심부에서, 스토퍼 해제부(34d21)는 캡 수용부(73) 측에 배치된 사다리꼴 립으로 구성된 스토퍼 해제 부세부(72b)(도 5 참조)를 마주보도록 배치된다. 다리를 놓는 방향으로의 양측에서, 후술되는 바와 같이, 토너 배출 개구부(W)를 부주의하게 여는 것을 방지하도록 셔터(34d)를 고정하기 위한 스토퍼부(34d22)가 배치된다.
스토퍼 해제부(34d21)는 삼각형 단면을 갖도록 형성된다. 캡 수용부(73) 측에 배치된 스토퍼 해제 부세부(72b)(도 5 참조)에 작용함으로써, 스토퍼 해제부(34d21)가 셔터 변형부(34d2)를 기울어진 상태에서 수평 상태로 변경하여, 스토퍼부(34d22)와 캡부(34Y)의 하부에 있는 넓은 폭의 상자부(34n)에 위치 설정되는 결합 단부면(34n1)(도 69a 및 69b 참조) 사이의 결합이 해제될 수 있다. 따라서, 셔터(34d)는 토너 배출 개구부(W)를 여닫는 방향으로 이동할 수 있다.
넓은 폭의 상자부(34n)에 위치 설정되는 결합 단부면(34n1)은 토너 배출 개구부(W)가 닫힌 상태에서 토너 배출 개구부(W)를 여는 방향으로 셔터(34d)의 움직임을 제한하는 부분으로서 배치된다.
도 71b 및 71c는 셔터 변형부(34d2) 측에서의 결합 단부면(34n1)과 스토퍼부(34d22) 사이의 관계를 설명하는 도면이다. 도 71c에 도시된 토너 배출 개구부(W)를 닫을 때에, 초기 상태로서 기울어진 상태에 있는 셔터(34d) 측에서의 셔터 변형부(34d2) 때문에, 기울어진 자유단에 위치 설정되는 스토퍼부(34d22)는 결합 단부면(34n1)을 마주보며, 셔터(34d)는 독립적으로 움직일 수 없다. 따라서, 토너 배출 개구부(W)가 부주의하게 열리지 않는 상태가 유지된다.
또한, 도 69b 및 71b에 도시된 바와 같이, 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 여는 방향으로 이동했을 때, 이동 방향으로의 주 셔터부(34d1)의 전단(34d1d)은 결합 단부면(34n1)과 접촉하고, 따라서, 주 셔터부(34d1)의 이동 위치가 특정될 수 있다. 도 71c는 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 닫는 방향으로 이동한 경우를 도시한다. 이 경우에, 셔터 변형부(34d2)의 자유단부는 기울어지고, 따라서 자유단부에 위치하는 스토퍼부(34d22)는 결합 단부면(34n1)과 면접촉한다. 따라서, 스토퍼 해제부(34d21)가 눌러지지 않는다면, 셔터(34d)의 이동은 정지된다.
밀봉 재료(36)는 주 셔터부(34d1)에 부착된 직사각형 평행육면체 본체로 이루어진다. 밀봉 부재(36)가 도 67에 도시된 립(W1)에 대하여 부딪힘에 따라, 단부는 접혀 올라가며, 단부가 아닌 부분이 립(W1)과 압착되고, 이에 따라 부분적인 접촉 상태에서 토너 배출 개구부(W)를 향하여 편향 변형된다. 밀봉 부재(36)는 가요성 재료로 이루어진 탄성 밀봉제이다. 재료로서, 고밀도 마이크로셀 우레탄 시트가 표면의 활주 특성 및 탄성을 고려하여 채용된다.
밀봉 재료(36)는 셔터(34d)에 의해 토너 배출 개구부(W)를 닫는 방향으로 선단이 주 셔터부(34d1)의 선단보다 더 멀리 외부로 돌출하는 길이(도 70a에서 도면 부호 L1으로 표시된 길이)를 가진다. 돌출 선단부는 토너 배출 개구부(W)의 외주 에지에 배치된 립(W1)에 대하여 부딪힐 때 쉽게 올라가는 부분이다.
셔터(34d)는 캡부(34Y)의 큰 직경의 원통부의 하부에 위치 설정되는 넓은 폭의 상자부(34n) 내부에 저장되어, 활주 이동한다.
넓은 폭의 상자부(34n)에서, 측면에 배치된 4개의 벽면 중, 세로 방향(캡부 원통의 샤프트 방향)으로 마주하는 2개의 벽면이 열린다. 특히, 벽면이 하측에서 코너에 부분적으로 남기 때문에, 수평 방향으로 연장하는 개구부가 토너 배출 개구부(W) 측에 있는 벽면의 대부분에 형성된다. 개구부는 넓은 폭의 상자부(34n)의 세로 방향으로 토너 배출 개구부(W)에서 측면과 하면의 2개의 면이 절단되도록 형성된다.
한편, 도 20, 68, 69a, 69b 및 71a에서, 화상 형성 장치 본체(100)(캡 수용부(73)) 내에서 회전 방향으로 캡부(34Y)의 자세를 제한하기 위한 측부 돌출부(34c)가 캡부(34Y)의 양측부에 각각 형성된다.
측부 돌출부(34c)는 중간 직경의 원통부의 외주면에서 위치 설정 홀(34a, 34b)의 컬럼 방향과 동일한 평면에서의 직각 방향으로 양측에 위치 설정되고, 평면도에서 삼각형 형상을 가지며, 캡부(34Y)의 헤드부로부터 뒤쪽으로 중간 직경의 원통부의 외주면에서 멀어진 위치에 상부를 갖는다.
측부 돌출부(34c)의 경사면에서, 상부 뒤에 위치 설정되는 기울어진 부품의 상승 에지각은 상부 앞에서 캡부(34Y)의 헤드부 측에 위치 설정된 기울어진 부품의 상승 에지각보다 더 크다.
헤드부에서의 기울어진 부품은 캡 수용부(73) 측에 배치되어, 측부 돌출부(34c)를 탄성력의 부세에 의한 터킹 작용(tucking behavior)을 받는 스러스트(thrusting) 부재(미도시)와 접촉시키는 동안 이동할 수 있다. 즉, 작은 경사각을 갖는 부분인 소위 경사 평면이 스러스트 부재를 향하여 밀 때 스러스트 부재를 마주본다면, 경사 평면은 어떠한 저항 없이 스러스트 부재에 대하여 들어갈 수 있다. 경사면의 상부가 스러스트 부재를 넘어간다면, 뒤쪽에 있는 경사면은 스러스트 부재와 결합되고, 스러스트 부재로부터의 이동 저항은 스러스트 부재를 넘어간 직후에 갑자기 감소하며, 스러스트 부재로 피팅될 때의 저항의 느낌인 소위 클릭(click) 느낌이 발생된다.
본 실시예에서, 측부 돌출부의 기울어진 부품 중, 헤드부 측에서의 기울어진 부품의 각도는 30°로 설정되고, 뒤쪽에서의 기울어진 부품의 각도는 45°로 설정된다.
도 20, 68, 69a, 69b 및 71a 내지 71c에서, 도면 부호 34g와 34h는 캡부(34Y)의 하부의 양단에 배치된 볼록부이고 현상제 저장 용기(32Y)(현상제 저장 용기)의 비호환성을 보장하기 위한 것이다.
볼록부(34g, 34h)는 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)에서 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 조작이 올바른지 여부를 판정하기 위한 부분이다. 현상제 저장 용기 저장 유닛(70) 측에 배치된 피팅부(미도시)에서의 피팅 상태가 정상이라면, 미리 정해지 색상의 토너가 저장되고 미리 정해진 위치에 특정된 현상제 저장 용기가 그 위치에 장착되고, 올바르게 장착되었다고 판정한다. 따라서, 현상제 저장 용기에 저장된 토너의 색상이 미리 정해진 장착부에 장착되지 않는 조작 오류인 소위 설치 오류를 방지하는 것이 가능하다.
한편, 셔터(34d)는 토너 배출 개구부(W)가 도 72 내지 75d에 도시된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)에 의해 닫힌 상태로 유지될 수 있다. 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)은 토너 배출 개구부(W)가 완전히 닫히지 않은 동안, 예를 들어 현상제 저장 용기의 교체시에 토너 용기(32Y)가 장치 본체(100)로부터 빠지는 문제를 해결하기 위하여 배치된다.
도 72에서, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)은 캡 수용부(73) 내부의 하부 및 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 방향으로 토너 배출 개구부(W)의 상류측에 배치된다.
도 72에서, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)은 도 72의 좌우 방향으로 서로 마주하도록 배치된 한 쌍의 말굽 형상의 부재이며, 토션 코일 스프링이 설치된 지지 샤프트(73d3)에서 회전가능하도록 구성된다.
본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)은 일단 측에 형성된 제1 샌드위칭 부재(73d1)와 타단 측에 형성된 제2 샌드위칭 부재(73d2)를 포함한다.
샌드위칭부에서, 현상제 저장 용기(32Y) 내의 셔터(34d)의 개폐 조작시에, 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)는 제2 샌드위칭 부재(73d2)의 사이에 끼워지고, 캡부(34Y)의 가이드 레일(34YG)(도 68, 69a, 69b 및 71a 내지 71c 참조)의 수직면(도 73에서의 도면 부호 34YG의 외부로 향하는 선의 선단부가 위치 설정되는 표면)은 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼워진다(도 73에 도시된 상태). 셔터(34d)의 개폐 조작시에, 캡 수용부(73)의 셔터(34d)와 캡부(34Y)의 자세가 결정되고, 따라서, 개폐 조작은 부드럽게 수행될 수 있다.
도 72 내지 74는 셔터(34d)를 열거나 닫을 때 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)의 조작을 도시하는 도면이다.
셔터(34d)를 여는 조작시에, 도 72에 도시된 바와 같이, 흰색 화살표 방향으로의 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 조작에 수반하여, 제1 샌드위칭 부재(73d1)는 먼저 셔터(34d)의 가이드 레일(34YG)의 선단(34YG1)(도 68, 69a, 69b 및 71a 내지 71c 참조)와 접촉하고, 그 다음, 후술되는 바와 같이, 제2 샌드위칭 부재(73d2)가 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)에 위치 설정되는 돌출부(34d1b1)와 접촉한다.
도 73에 도시된 바와 같이, 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 조작이 흰색 화살표 방향으로 진행할 때, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)은 지지 샤프트부(73d3)에서 회전한다.
본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)이 회전할 때, 제1 샌드위칭 부재(73d1)는 캡부(34Y)의 가이드 레일(34YG)의 수직면(도 73에서의 도면 부호 34YG의 외부로 향하는 선의 선단부가 위치 설정되는 표면)을 사이에 끼우고, 제2 샌드위칭 부재(73d2)는 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)에 위치 설정된 돌출부(34d1b1)와 결합되는 동안 피결합 돌출부(34d1b)의 베이스단이 위치 설정되는 주 셔터부(34d1)의 측벽면과 면접촉함으로써 측벽면을 사이에 끼운다.
그 후, 도시되지 않지만, 셔터(34d)는 캡 수용부(73) 측에서 토너 공급 개구부 주위에 형성된 벽부와 접촉하고, 따라서 장착 방향으로의 이동을 정지한다. 그 다음, 가이드 레일(34YG)의 수직면은 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼워지고, 캡 수용부(73)에서의 셔터(34d)의 이동은 제한된다(셔터(34d)는 세로 방향으로 절대적으로 이동하지 않는다).
셔터(34d)의 이동이 제한되는 상태에서, 현상제 저장 용기(32Y)가 장착 방향으로 이동할 때, 장착 방향으로의 이동이 정지되는 셔터(34d)는 장착 방향으로의 캡부(34Y)의 이동에 상대적인 방향으로 이동한다. 또한, 캡부(34Y)가 이동이 정지된 셔터(34d)보다 더 멀리 장착 방향으로 앞쪽으로 이동할 때, 토너 배출 개구부(W)는 도 74에 도시된 바와 같이 열린다.
이 때, 도 74에 도시된 바와 같이, 캡부(34Y)의 수직면은 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼워지고, 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)에 위치 설정된 돌출부(34d1b1)는 제2 샌드위칭 부재(73d2)에 의해 결합된다. 셔터(34d)가 사이에 끼워진 상태에서 셔터(34d)를 여는 조작이 수행되기 때문에, 캡 수용부(73)에서의 캡부(34Y)와 셔터(34d)의 자세가 결정되고, 따라서 개폐 조작은 부드럽게 수행될 수 있다.
한편, 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))으로부터 현상제 저장 용기(32Y)를 뺄(분리할) 때, 장착 조작의 반대 순서로 조작이 수행된다. 즉, 셔터(34d)를 닫는 조작에 수반하는 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)의 조작은 도 74, 73 및 72의 순서로 수행된다.
셔터의 개폐 조작시에 토너 배출 개구부(W)에서의 밀봉 부재(36)의 밀봉 상태가 도 75a 내지 75d를 참조하여 셔터(34d)의 이동 위치와 관련하여 설명될 것이다.
도 75a는 캡(34)의 토너 배출 개구부(W)가 셔터(34d)에 의해 닫힌 상태를 도시한다. 이 상태에서, 현상제 저장 용기가 캡 수용부(73)에 로딩되지 않기 때문에, 셔터(34d)는 토너 배출 개구부(W)를 닫는다. 밀봉 재료(36)가 토너 배출 개구부(W)의 외주 에지에 위치 설정되는 립(W1)과 압착되기 때문에, 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)와 가까이 접촉하는 상태가 유지된다. 도 75a의 점선은 셔터(34d)의 스토퍼 해제부(34d21)가 캡 수용부(73) 측에서 스토퍼 해제 부세부(72b)에 의해 눌러진 상태를 나타낸다. 셔터 변형부(34d2)는 기울어진 상태에서 수평 상태로 편향 변형된다. 셔터 변형부(34d2)의 자유단에 위치 설정된 스토퍼부(34d22)는 도 69a 및 69b에 도시된 바와 같이 캡부(34Y)의 하측에 있는 넓은 폭의 상자부(34n)에 위치 설정되는 결합 단부면(34n1)과의 결합으로부터 해제된다.
따라서, 도 72 내지 74에서 설명된 바와 같이, 셔터(34d) 측에서의 피결합 돌출부(34d1b)가 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)의 제2 샌드위칭 부재(73d2)에 의해 사이에 끼워지는 위치까지 위로 이동할 수 있다. 도 72에서 설명된 바와 같이, 캡부(34Y)가 장착 방향으로 이동할 수 있는 반면, 장착 방향으로의 셔터(34d)의 이동은 제한되어, 토너 배출 개구부(W)가 열리고, 도 75b의 상태가 얻어진다. 도 75b는 현상제 저장 용기가 캡 수용부(73)를 향하여 삽입되는 상태를 도시한다.
도 75c는 도 75b에서 도면 부호 C로 표시된 부분의 상태, 즉, 토너 용기가 주 본체로부터의 분리 조작을 시작하고 조작하는 동안 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 닫기 시작하는 직후의 상태를 도시한다. 도 75c에서, 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 닫는 방향으로 더 이동할 때, 선단측의 밀봉 부재(36)의 코너(능선부)는 토너 배출 개구부(W)의 외주 에지에 위치 설정된 립(W1)에 대하여 부딪히고, 따라서 립(W1)과 상부 밀봉면 사이에서 만난다(올라간다).
도 75d는 토너 배출 개구부가 셔터(34d)로 완전히 닫힌 상태를 도시한다. 폐쇄 완료시에, 선단측에서의 밀봉 부재(36)의 코너는 립(W1) 측에서 만나서 립(W1) 측과 가까이 접촉한다. 밀봉 부재(36)의 선단면은 능선부에 의해 당겨져 변형되고, 캡부(34Y)가 전면으로부터 보일 때 립(W1)과 밀봉 부재(36) 사이의 접촉부를 덮도록 올라간다.
그 결과, 현상제 저장 용기가 완전히 장착될 때까지, 토너 배출 개구부(W)는 밀봉 재료(36)로 밀봉되기 때문에, 토너가 토너 배출 개구부(W)로부터 부주의하게 배출되는 것이 방지된다.
본 제15 실시예에 따른 셔터 부재는 전술한 제3 문제점을 해결하기 위한 발명이다. 본 실시예에서, 립(W1)이 존재하는 부품으로서 사용되는 토너 배출 개구부(W)를 위한 외주 에지에 배치되는 구성과, 존재하는 부품으로서 사용되는 밀봉 재료를 위한 립(W1)에 대하여 부딪혀 만나는 부분을 갖는 밀봉 재료(36)의 구성에 의해, 토너 배출 개구부에서의 접착은 임의의 다른 부품을 추가하지 않고 증가하며, 따라서 토너의 누출은 높은 정도의 확실성으로 방지될 수 있다.
특히, 토너 배출 개구부(W)가 6각형 형상을 가지기 때문에, 밀봉 재료(36)의 선단은 상승(turning-up)을 유발하는 부하를 집중적으로 받아 상승되기 쉬우며, 상승은 부하가 집중되는 6각형의 상부와 연속하여 전체 단부에서 슬라이딩 저항을 약화시키는 동안에도 발생될 수 있다. 따라서, 토너 배출 개구부(W)의 전체 외주 에지에서의 접착이 확보될 수 있다.
제16 실시예
다음으로, 다른 발명으로서의 ID 칩이 제15 실시예에 따른 현상제 저장 용기에 장착되는 실시예가 설명될 것이다.
본 실시예에서, 도 76a 및 76b에 도시된 ID 칩(2035)과의 전기적 연결 관계가 설정되는 캡 수용 측에서의 커넥터는 연결 위치의 매칭을 증가시키고, 연결 위치에서의 토너에 의한 접촉 불량이 방지된다. 이 구성과 관련하여 설명될 것이다.
도 76a 및 76b는 ID 칩(2035)과, ID 칩(2035)이 장착된 토너 용기(2032Y)의 구성을 도시하는 전면도이다. 동일한 도면에서, ID 칩(2035)은, 직사각형 단자 플레이트 본체의 중심부에 대하여, 단자(2035a)가 우측에 제공되고, 무선 타입과 같은 비접촉식 통신 영역(안테나부)(2035b)이 좌측에 제공되도록 구성된다(도 76a 참조). 접촉식 및 비접촉식이 모두 제공되기 때문에, 다음의 이점이 있다. 토너 용기 공장에서의 조립 또는 토너 충전 공정에서 ID 칩에 기록하기 위하여, 토너 정보 등은 조립 라인 작업 동안 비접촉 통신에 의해 ID 칩에 기록된다. 따라서, 제조 속도는 상당히 개선될 수 있으며, 이에 따라 낮은 제조비를 갖는 저렴한 토너 용기가 생산될 수 있다. 또한, 화상 형성 장치 내부에서, 저렴한 비접촉식 전자 기판이 본체측 통신 장치에 채용될 수 있어, 이에 의해 화상 형성 장치의 비용 절감에 기여한다.
다음으로, 제16 실시예에 따른 토너 용기 상의 ID 칩의 장착 구성이 설명될 것이다. ID 칩(2035)은 중심부에 반원 노치(2035d)를 가진다. 도 76b에 도시된 바와 같이, ID 칩(2035)은 세로 방향인 수평 방향으로 약간 이동가능하도록 토너 용기(2032Y)의 캡부(2034Y)의 선단면에 유지된다. 유지 방법으로서, ID 칩(2035)이 노치(2035d)의 위치에서 관련하는 선단면의 거의 중심에 배치된 2개의 플랜지 핀(2034f) 사이에 끼워져 유지된다. 2개의 플랜지 핀(2034f) 사이의 갭은 2개의 노치(2035d) 사이의 가장 짧은 폭보다 더 크고, 따라서 ID 칩(2035)은 백래시(backlash)를 가지면서 캡부(34Y)에 유지된다.
한편, 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)의 캡 수용부(2073)에서, 후술되는 바와 같이, ID 칩(2035)에서의 전기 접속부로서 사용되는 하는 커넥터(2073e)(편의를 위하여 도 77에서는 미도시)를 노출시키는 관통홀(2073f)과 벽부(2073g)가 도 77에 도시된 바와 같이 배치된다.
벽부(2073g)는 후술되는 커넥터(2073e)의 주위 영역을 차폐하기 위한 부분이고, 후술되는 커넥터(2073e)가 관통홀(2073f)을 통해 노출될 때 벽부(2073g)는 커넥터(2073e)에 들어가는 토너를 차단한다.
관통홀(2073f)은 도 78에서 설명될 공통 전기 기판에 배치된 커넥터(2073e)가 노출되어 ID 칩(2035)을 마주보게 하는 곳이다.
도 78은 공통 전기 기판에 배치된 커넥터(2073e)의 구성을 도시하는 도면이다. 동일한 도면에서, 커넥터(2073e)는 커넥터 본체(2073e0) 내에 배치된 복수의 단자 플레이트(2073e1)를 포함한다. 단자 플레이트(20773e1)로서, 우수한 전도성을 갖는 구부러진 가요성 금속 플레이트가 사용된다.
커넥터(2073e)에서, ID 칩(2035)과 접촉시에 위치 설정을 수행하기 위한 구성이 배치되며, 이는 후술될 것이다.
도 78에서, 커넥터(2073e) 또는 그 일부에 배치된 단자 플레이트(2073e1))의 주위 영역에서, 도 77에 도시된 벽부(2073g)가 배치되고, 벽부(2073g)의 일부에서, ID 칩(2035) 측에 배치된 위치 설정 홀(2035b, 2035c)로 피팅가능한 위치 설정 핀(2073e3)이 형성된다.
위치 설정 홀(2035b, 2035c)은 ID 칩(2035) 측에 있는 단자(2035a) 상에서 커넥터(2073e)에 있는 단자 플레이트(2073e1)와의 접촉 위치 설정을 위한 것이다. 위치 설정 핀(2073e3)의 피팅을 더 용이하게 하기 위하여, 하나는 원형 홀로 이루어지고, 다른 하나는 늘어진 홀로 이루어진다. 후술되는 도 79에서, 플랜지 핀(2034f)은 오목부(2035a)에 고정되고 유지 부재(2034k)로부터 돌출한다. 도면 부호 34q는 유지 부재(2034k)의 받침부를 나타낸다.
공통 전기 기판 측에서의 커넥터(2073e)는 도 79에 도시된 상태로 ID 칩(2035)과 연결된다. 도 79에서, 현상제 저장 용기의 캡부(2034Y)는 캡 수용부(2073)로 삽입되고, 캡 수용부(2073) 측에서의 위치 설정 핀(73a, 73b)은 캡부(2034Y)에서의 위치 설정 홀(34a, 34b)로 삽입되고, 이에 따라 캡부(2034Y)는 캡 수용부(2073) 내에 위치 설정된다.
캡부(2034Y)가 더 삽입될 때, 커넥터(2073e)의 위치 설정 핀(2073e3)은 ID 칩(2035) 측에서 위치 설정 홀(2035b, 2035c) 내부로 이동하고, 이에 따라 ID 칩(2035) 측에서의 단자(2035a1)의 위치는 커넥터(2073e)에서의 단자 플레이트(2073e1)의 위치와 일치하고, 이에 의해 배치 불일치에 의해 발생되는 접촉 불량을 방지한다.
캡부(2034Y)가 삽입됨에 따라, 커넥터(2073e) 주위에 위치 설정되는 벽부(2073g)는 커넥터의 주위 영역뿐만 아니라 도 79에서 2점 쇄선으로 표시된 것과 같은 ID 칩(2035)의 주위 영역을 덮는다. 또한, ID 칩(2035)은 토너 배출 개구부(W)로부터 멀리 상부 위치에 설치된다. 따라서, 토너 배출 개구부(W)로부터 비산된 토너가 단자 사이의 접촉 위치에 붙는 것을 방지하는 것이 가능하다.
제17 실시예
다음으로, 제15 실시예에 따른 토너 용기에 언급된 셔터 구성과 제5 실시예에 따른 ID 칩(535)의 양 기술이 장착된 토너 용기가 제17 실시예로서 설명될 것이다.
목표 구성은 도 73 내지 75d에 설명된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)에 관련된 구성이다.
도 80은 셔터(34d)가 닫힌 상태에서 캡(2134Y)의 삽입 방향으로 전방 우측으로부터 본 사시도이고, 도 81 은 셔터(34d)가 열린 상태에서 캡(2134Y)의 삽입 방향으로 전방 좌측으로부터 본 사시도이다. 이 도면들은 다음의 점에서 이전 도면과 다르다.
도 80에서, 도 67에 도시된 구성과는 다르게, 오목부(34t)로 로딩된 ID 칩(535)의 낙하를 방지하기 위한 전방 커버(2134P)가 캡(2134Y)의 전면에 배치된다.
전방 커버(2134P)를 장착하기 위한 구성은 캡(2134Y)의 전면에서 전면 중심의 아래에 배치된 열 코킹 핀(2134P10)과, 열 코킹 핀(2134P10)과 상이한 위치에 배치된 한 쌍의 주 및 부 기준 핀(734S3)을 포함하며, 도 82에 도시된 바와 같이 오목부(34t)를 사이에 끼운다. 전면 커버(2134P)가 고정된 후, 열 코킹 핀(2134P10)은 가열되는 동안 선단이 지그에 의해 파쇄되는 상태로 되지만, 파쇄되지 않은 상태가 도 82 내지 86에 도시된다.
전면 커버(2134P)에서, 핀(2130P10, 734S3)이 삽입되는 홀과 ID 칩(535)의 일부를 외부로 노출시키는 개구부가 각각 형성된다.
주 기준 핀(734S3)과 부 기준 핀(734S3)을 피팅시키고 열 코킹 핀(2134P10)을 삽입함으로써, 전면 커버(2134P)는 ID 칩(535)이 외부에 노출된 상태로 위치 설정된다. 열 코킹 핀(2134P10)이 열압착되어, 전면 커버(2134P)가 캡(2134Y)의 전면에 고정된다.
전면 커버(2134P) 측에서 핀이 피팅되는 홀에서, 기준 핀 중 하나는 원형 홀이고, 다른 하나는 세로 방향이 수평인 늘어진 홀이다. 또한, 열 코킹 핀(2134P10)의 삽입 홀은 열 코킹 핀(2134P10)보다 약간 더 큰 직경을 가진다.
고정 상태에 의해, 토너 용기(2132Y)가 토너 용기 저장 유닛으로 삽입되거나 토너 용기 저장 유닛로부터 분리되더라도, ID 칩(535)은 낙하하지 않고, 개구부를 통해 외부로 노출된 ID 칩의 통신 또는 전기적 연결이 수행될 수 있다.
한편, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)에 관련된 구조는 캡(2134Y)의 좁은 폭의 상자(34Y1)의 측면에 배치된 가이드 레일(2134YG)을 포함한다.
가이드 레일(2134YG)은 예를 들어 도 68에 도시된 가이드 레일(34YG)과 상이한 구성을 가진다. 도 80 및 81에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(2134YG)은 좁은 폭의 상자부(34Y1)의 선단면보다 더 멀리 전면으로 돌출하도록 구성된 돌출부(2134YG3)를 포함하고 중심측을 향해 구부러진 돌출하는 부분을 갖는다. 돌출부(2134YG3)는 좁은 폭의 상자(34Y1)의 양측에서 대칭으로 배치된다.
또한, 전술한 실시예들의 구성과 상이한 구성으로서, 도 83에 도시된 바와 같이, 중간 직경의 원통부(34Y2)의 외주면에서 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d12b)를 마주보는 위치(도면 부호 2134P3으로 표시된 위치)에서, 중간 직경의 원통부(34Y2)의 외경보다 더 작은 외경을 가지는 오목부가 형성된다. 오목부를 형성하는 외주면(2134P3)은 도 72에 도시된 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)에 배치된 샌드위칭 부재(73d2)의 회전을 간섭하지 않도록 구성된다.
이러한 구성에서, 캡(2134Y)이 도 72 내지 74에 도시된 바와 같은 동일한 절차로 장치 본체의 캡 수용부(73)에 로딩될 때, 캡(2134Y)은 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)의 사이에 끼워진다. 도 84 내지 86은 상기 구성에 사용된 캡부(34Y)의 로딩 상태를 도시하는 도 72 내지 74에 대응하는 도면이다.
셔터(34d)를 여는 조작시에, 먼저, 도 84에 도시된 바와 같이, 흰색 화살표 방향으로의 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 조작에 수반하여, 제1 샌드위칭 부재(73d1)는 돌출부(2134YG3)와 접촉한다.
그 후, 도 85에 도시된 바와 같이, 현상제 저장 용기(32Y)의 장착 조작이 흰색 화살표 방향으로 진행할 때, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)은 돌출부(2134YG3)에 의해 눌러지고, 따라서 지지 샤프트부(73d3)에서 회전한다.
본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)이 회전할 때, 제1 샌드위칭 부재(73d1)는 돌출부(2134YG3)로부터 계속하는 가이드 레일(2134YG)의 수직면을 사이에 끼우고, 제2 샌드위칭 부재(73d2)는, 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)에 위치 설정되는 돌출부(34d1b1)와 결합하면서, 주 셔터부(34d1)의 측벽면을 사이에 끼운다.
그 후, 셔터(34d)는 캡 수용부(73) 측에서 토너 공급 개구부 주위에 형성된 벽부(미도시)와 접촉하고, 이에 따라 장착 방향으로의 이동을 정지시킨다. 이 때, 가이드 레일(2134YG)의 수직면은 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼워진다.
셔터(34d)의 이동이 정지된 상태에서, 토너 용기(2132Y)가 장착 방향으로 이동할 때, 장착 방향으로의 이동이 정지된 셔터(34d)는 캡부(2134Y)로부터 볼 때 상대적으로 이동하며, 캡부(2134Y)의 좁은 폭의 상자부(34Y12)는 셔터 부재(34d)보다 더 멀리 장착 방향으로 전방측으로 이동한다. 상대적 이동에 의해, 도86에 도시된 바와 같이, 토너 배출 개구부(W)가 열린다.
이 때, 도 74에 도시된 바와 같이, 캡(2134Y)의 수직면은 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼워지고, 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1b)에 위치 설정되는 돌출부(34d1b1)는 제2 샌드위칭 부재(73d2)에 의해 결합된다. 셔터(34d)를 여는 조작이 셔터(34d)가 사이에 끼워진 상태로 수행되기 때문에, 캡 수용부(73)에서의 캡부(2134Y)와 셔터(34d)의 자세가 결정되고, 따라서, 셔터(34d)의 개폐 조작은 부드럽게 수행될 수 있다.
한편, 현상제 저장 용기 저장 유닛(70)(캡 수용부(73))으로부터 현상제 저장 용기(2132Y)를 뺄 때, 장착 조작와는 반대 절차로 조작이 수행된다. 즉, 셔터(34d)를 닫는 조작에 수반하여 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)(셔터 샌드위칭 메커니즘)이 도 86, 85 및 84의 순서로 수행된다.
도 81에 도시된 구성에서, 가이드 레일(2134YG)의 전단에 있는 돌출부(2134YG3)가 좁은 폭의 상자부(34Y12)의 전면보다 더 멀리 전방측으로 돌출하기 때문에, 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)의 개시 타이밍의 변화가 지연된다. 즉, 돌출부(2134YG3)가 좁은 폭의 상자부(34Y12)의 전면으로부터 외부로 돌출하기 때문에, 캡부(2134Y)가 빼내어질 때, 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 변화가 돌출부(2134YG3)에 의해 정지되는 시간 구간은 더 길어지고, 셔터(34d)는 돌출부(2134YG3)가 배치되지 않을 때와 비교하여 더 오랜 시간 동안 사이에 끼워진 채로 있다.
캡부(2134Y)가 빼는 방향으로 이동할 때, 제1 샌드위칭 부재(73d1)가 셔터(34d)의 피결합 돌출부(34d1)를 마주보기 때문에, 변화가능하지 않은 상태가 유지된다. 이러한 이유로, 돌출부(2134YG3)의 돌출량은, 셔터(34d)가 완전히 닫힐 때까지 본체측 셔터 폐쇄 메커니즘(73d)이 변화가능하지 않은 상태로 유지될 수 있도록 설정되고, 가이드 레일(2134YG)을 제1 샌드위칭 부재(73d1)의 사이에 끼우는 것은 셔터(34d)가 토너 배출 개구부(W)를 완전히 닫을 때 해제될 수 있다.
셔터(34d) 측에서의 피결합 돌출부(34d1b)가 토너 배출 개구부(W)가 셔터(34d)에 의해 완전히 닫힐 때까지 제2 샌드위칭 부재(73d2)의 사이에 끼워지기 때문에, 캡(34Y)이 빼는 방향으로 이동할 때, 셔터(34d)는 사이에 끼워진 상태로 토너 배출 개구부(W)를 횡단하여, 이에 따라 토너 배출 개구부(W)를 닫는다.
다음으로, 현상제 공급 장치에 사용된 토너의 특징과 관련하여 설명이 다음과 같이 이루어질 것이다.
토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K) 내에 수용된 토너로서, 토너는 다음의 관계를 유지하도록 형성된다:
[수학식 1]
3≤Dv≤8
[수학식 2]
1.00≤Dv/Dn≤1.40
여기에서, Dv(㎛)는 부피 평균 입자 직경을 나타내고, Dn(㎛)은 개수 평균 입자 직경을 나타낸다. 토너 입자는 현상 공정에서의 화상 패턴에 따라 선택되고, 우수한 화상 품질이 유지되며, 만족할 만한 현상 능력이 토너가 현상 장치에서 장시간 동안 교반되더라도 유지된다. 더욱이, 토너는 토너 공급 경로를 차단하지 않으면서 효율적이고 신뢰성 있게 이송될 수 있다.
토너의 부피 평균 입자 직경과 개수 평균 입자 직경은 다음과 같은 쿨터 계수기(Coulter Counter) 타입의 입자 직경 분포 측정 장치와 같은 일반적인 장치를 이용하여 측정될 수 있다: Coulter Counter-TA-II(Coulter Electronic Liminted 제조); 및 Coulter Multisizer II(Coulter Electronics Limited 제조).
또한, 본 실시예에서, 현상제 저장 용기(32Y, 32M, 32C, 32K)에 수용된 토너로서, 형상 계수(shape factor) SF-1이 100 내지 180의 범위에 있고, 형상 계수 SF-2가 100 내지 180에 있도록 형성된 실질적으로 구형의 토너가 사용된다. 그 결과, 높은 전송 효율이 유지되고, 세정 성능에서의 감소가 억제된다. 더욱이, 토너는 튜브(71)와 같은 토너 공급 경로를 차단하지 않으면서 효율적이고 신뢰성 있게 이송될 수 있다.
여기에서, 형상 계수 SF-1은 토너 입자의 구상(sphericity)을 나타내고, 다음의 수학식에 의해 얻어진다.
SF-1 = (M2/S)×(100π/4)
상기 수학식에서, M은 토너 입자의 투사면에서의 최대 입자 직경(균일하지 않은 입자에서의 가장 큰 입자 직경)이고, S는 토너 입자의 투사 면적이다. 따라서, 형상 계수 SF-1이 100인 토너 입자는 완전한 구형이고, 구상의 정도는 100보다 더 커질수록 더 낮다.
형상 계수 SF-2는 토너 입자의 불균일성을 나타내고, 다음의 수학식에 의해 얻어진다.
SF-2 = (N2/S)×(100/4π)
상기 수학식에서, N은 토너 입자의 투사면에서의 외주 길이이고, S는 토너 입자의 투사 면적이다. 따라서, 형상 계수 SF-2이 100인 토너 입자는 완전한 구형이고, 불균일성은 100보다 더 커질수록 더 크다.
형상 계수 SF-1과 형상 계수 SF-2는 주사 전자 현미경 "S-800"(Hitachi, Ltd. 제조)으로 토너 입자를 촬영하고 화상 분석기 "LUSEX3"(Nireco Corp. 제조)로 토너 입자의 사진을 분석함으로써 얻어진다.
제1 내지 제8 실시예 및 제11 내지 제17 실시예에서, 토너(1 성분의 현상제)만이 현상제 용기로서의 토너 용기(32Y, 32M, 32C, 32K로 표시됨)에 수용된다. 그러나, 현상 장치에 토너와 캐리어로 이루어진 2개의 성분을 적절히 공급하는 화상 형성 장치에 대하여, 2 성분의 현상제가 토너 용기(현상제 용기)에 수용될 수 있다. 이러한 경우에서도, 전술한 실시예에서와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
제1 내지 제8 실시예 및 제11 내지 제17 실시예에서, 화상 형성 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 일부 또는 전부는 처리 카트리지로 대체될 수 있다. 이러한 경우에서도, 전술한 실시예에서와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
또한, 제1 내지 제6 실시예 및 제11 내지 제17 실시예에서, 용기 본체(33Y)를 회전가능하게 구성함으로써, 구성은 용기 본체(33Y)에 수용된 토너를 개구부(A)를 향하여 이송하도록 이루어졌다. 한편, 도 48 및 49를 참조하여 설명된 제7 실시예에서와 같이, 용기 본체(1033Y)에 수용된 토너는 개구부(A)를 향하여 이송되어, 용기 본체(1033Y)가 캡부(1034Y)와 함께 토너 용기 저장 유닛(70)에 회전가능하지 않게 유지되도록 구성되고, 용기 본체(1033Y) 내부에서 개구부(A)를 향하여 토너를 이송하는 이송 부재(예를 들어, 형상부에 설치된 복수의 이송 블레이드 부재를 포함하고, 미리 정해진 방향으로 회전하는 이송 부재)가 설치된다. 이러한 경우에서도, 전술한 실시예에서와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서, ID 칩(35 또는 535로 표시됨)의 기판(35b 또는 535b로 표시됨)에서, 복수의 금속 패드(35a)는 세로 방향으로의 위치가 오정렬되지 않도록 수직 방향으로 줄지어 배열되었다. 한편, ID 칩의 기판에서, 복수의 금속 패드(35a)는 세로 방향으로의 위치가 지그재그 형태로 번갈아 오정렬되도록 수직방향으로 배열될 수 있다. 이 경우에, 지그재그 형태로 배열된 금속 패드(35a)에 따르기 위하여, 커넥터(73e 또는 573e로 표시됨)에서의 복수의 본체측 단자(73e2 또는 573e2로 표시됨)도 지그재그 형태로 배열된다. 이러한 경우에서도, 전술한 실시예에서와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서, 본 발명은 화상 형성 장치 본체(100) 등에 탈착 가능하게 설치된 탈착 장치로서의 토너 용기(32Y)(현상제 용기) 등에 배치된 ID 칩(정보 저장 장치)에 적용되었다. 그러나, 본 발명의 적용은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 전술한 실시예와 유사하게 정보 저장 장치가 탈착 장치 내에 설치되는 한, 화상 형성 장치 본체(100) 등에 탈착 가능하게 설치된 임의의 다른 탈착 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 화상 형성 장치(100)에서, 정보 저장 장치가 탈착 장치로서의 처리 카트리지(6Y, 6M, 6C, 6K), 탈착 장치로서의 정착 장치(20)(정착 유닛), 탈착 장치로서의 중간 전사 유닛(15) 등에 설치될 때에도, 본 발명은 전술한 실시예에서와 유사하게 각각 적용될 수 있다. 이러한 경우들에서도, 전술한 실시예에서와 동일한 효과가 획득될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 전술한 실시예들은 전술한 실시예들에서 제안된 것에 더하여 적절히 변경될 수 있다. 또한, 부품 부재의 개수, 위치, 형상 등은 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명을 구현하기 위하여 적합한 개수, 위치, 형상 등으로 변경될 수 있다.
본 개시 내용에서, 제3 문제점을 해결하기 위한 제15 내지 제17 실시예에 대응하는 다른 발명이 있다. 이는 다음의 청구항의 형태로 요약될 수 있다.
[청구항 1]
화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하게 설치된 현상제 저장 용기에 있어서,
상기 현상제 저장 용기의 외부에, 수직 방향으로 토너를 방출하도록 구성된 토너 배출 개구부가 제공된 캡부; 및
상기 캡부에 유지되고 상기 토너 배출 개구부를 개폐하도록 상기 캡부의 외면을 따라 이동하도록 구성된 셔터
를 포함하고,
변형가능하고 가요성 재료로 이루어진 밀봉 재료가 상기 셔터의 표면에 배치되고, 상기 표면은 상기 토너 배출 개구부를 마주보며,
상기 셔터가 상기 토너 배출 개구부를 닫도록 이동하는 방향으로 상기 셔터가 이동할 때, 상기 방향으로의 상기 밀봉 재료의 선단은 상기 선단이 상기 토너 배출 개구부의 외주 에지와 가까이 접촉하도록 상기 토너 배출 개구부를 향하여 말리는,
현상제 저장 용기.
[청구항 2]
제1항에 있어서,
상기 밀봉 재료를 향하여 돌출하는 립이 상기 토너 배출 개구부의 외주 에지에 배치되어, 상기 선단이 상기 토너 개구부의 외주 에지와 가까이 접촉하도록 상기 토너 개구부를 닫게 상기 셔터가 이동하는 방향으로 상기 셔터가 움직일 때, 상기 밀봉 재료가 말리게 하도록 상기 밀봉 재료에 대하여 부딪히는,
현상제 저장 용기.
[청구항 3]
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 토너 배출 개구부를 닫도록 상기 셔터가 이동하는 방향으로의 상기 밀봉 재료의 선단은 상기 방향을 향하여 상기 셔터의 단부로부터 돌출하고,
상기 선단은 변형되어 말려지는 부분으로서 사용되는,
현상제 저장 용기.
[청구항 4]
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 토너 배출 개구부는 다각형 형상의 개구부인,
현상제 저장 용기.
[청구항 5]
제4항에 있어서,
상기 토너 배출 개구부는 평면도에서 상기 밀봉 재료의 선단측을 향하여 뾰족한 정점을 갖는 6각형 형상을 가지는,
현상제 저장 용기.
[청구항 6]
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 셔터는, 상기 밀봉 재료가 배치되는 표면에 베이스단을 갖는 캔틸레버 형상의 셔터 변형부를 제공받아, 상기 셔터가 상기 토너 배출 개구부를 닫도록 이동하는 방향으로 뒤쪽으로 연장하고, 수직 방향으로 아래로 향하여 기울어진 자유단을 가지며,
상기 셔터 변형부의 자유단은 결합 해제부와 스토퍼부를 제공받고,
상기 결합 해제부는 상기 캡부가 장착되는 상기 화상 형성 장치 내에 제공된 현상제 저장 용기 저장 유닛의 캡 수용부 내에 배치된 볼록 립을 갖는 결합 해제 부세부 상에 지나갈 수 있고,
상기 스토퍼부는 상기 캡부를 유지하는 위치에서 상기 캡부의 하부에 형성된 결합 단부면과 결합가능하고,
상기 결합 해제부는, 상기 셔터 변형부가 기울어진 방향으로 연장되는 상태에서 상기 셔터 변형부가 수평으로 연장하는 상태로 상기 셔터 변형부가 변형되도록, 상기 토너 배출 개구부를 여는 방향으로 상기 캡부가 이동하는 공정에서 상기 볼록 립 상에 지나가며,
상기 스토퍼부의 결합은 상기 결합 단부면으로부터 해제되며, 상기 셔터가 상기 토너 배출 개구부를 여는 위치로의 상기 셔터의 이동이 허용되는,
현상제 저장 용기.
[청구항 7]
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캡부는 수직 방향으로 상기 토너 배출 개구부로부터 떨어진 위치에서 정보 저장 장치를 제공받고,
상기 정보 저장 장치는 상기 캡부의 단부면의 수직 방향으로 배열된 한 쌍의 위치 설정부 사이에 형성된 직사각형 오목부에 장착되도록 구성되고,
상기 오목부는 상기 수직 방향으로 상기 토너 배출 개구부로부터 떨어진 상부 위치에 상기 캡부의 단부면에 배치되는,
현상제 저장 용기.
[청구항 8]
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 현상제 저장 용기를 포함하는 화상 형성 장치.
본 발명이 완전하고 분명한 개시를 위하여 특정 실시예에 관하여 설명되었지만, 첨부된 특허청구범위는 그에 한정되지 않으며, 여기에서 설명된 기본적인 교시 내용 내에 명백히 포함되는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발생될 수 있는 모든 변형례와 대체적인 구현예를 구체화하는 것으로서 간주되어야 한다.

Claims (18)

  1. 화상 형성 장치에 대하여 탈착 가능한 토너 용기에 있어서,
    토너를 수용하기 위한 용기 본체(33Y, 33M, 33C, 33K);
    상기 용기 본체의 일단에 있는 제1 개구부(33a);
    상기 용기 본체의 상기 제1 개구부를 덮는 커버(34Y, 34M, 34C, 34K);
    상기 커버의 하부측에 형성되는, 상기 용기 본체 내의 상기 토너를 배출하기 위한 토너 배출 개구부(W);
    상기 커버 내에 제공되고, 상기 화상 형성 장치의 돌출부가 삽입 가능한 제2 개구부(34a);
    상기 커버의 일측에 제공되고, 상기 토너 용기의 장착 방향에 직교하는 방향으로 돌출하고, 상기 화상 형성 장치로의 상기 토너 용기의 부착 동작 시에 상기 화상 형성 장치와 접촉하는 경사면을 갖는 측부 돌출부(34c);
    상기 용기 본체 내의 상기 토너의 색상에 따라 상이하도록 상기 커버 상에 제공되는 볼록부(34g)
    를 포함하고,
    상기 제2 개구부의 선단부는 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 측부 돌출부보다 더 연장하고,
    상기 측부 돌출부는, 측부 방향으로 돌출하고 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 볼록부의 하류에 제공되는 상부 부분을 갖는,
    토너 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토너 용기는 상기 커버에 부착되고, 상기 토너 배출 개구부(W)를 덮는 셔터를 더 포함하고,
    상기 셔터는 상기 토너 배출 개구부(W)를 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치와 상기 토너 배출 개구부(W)를 개방하기 위한 개방 위치 사이에 이동 가능하고,
    상기 토너 용기의 장착 방향으로 하류에 위치된 상기 셔터의 단부는 상기 셔터가 상기 폐쇄 위치에 있는 상태에서 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 측부 돌출부의 선단부 하류에 제공되는,
    토너 용기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 셔터는 주 셔터(main shutter)를 포함하는,
    토너 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 개구부(34a)는 홀(hole)인,
    토너 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측부 돌출부는, 수평 방향으로 돌출하고 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 볼록부의 하류에 제공되는 상부 부분을 포함하는,
    토너 용기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측부 돌출부는 상기 커버의 원통 부분의 원주면으로부터 돌출하는,
    토너 용기.
  7. 토너 공급부; 및
    상기 토너 공급부에 연결된 제1항에 따른 토너 용기
    를 포함하는,
    화상 형성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 개구부(34a)는 원형 단면 형상을 포함하는,
    토너 용기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 토너는 상기 용기 본체 내에 수용되는,
    토너 용기.
  10. 화상 형성 장치에 대하여 탈착 가능한 토너 용기에 있어서,
    토너를 수용하기 위한 용기 본체(33Y, 33M, 33C, 33K);
    상기 용기 본체의 일단에 있는 제1 개구부(33a);
    상기 용기 본체의 상기 제1 개구부를 덮는 커버(34Y, 34M, 34C, 34K);
    상기 커버의 하부측에 형성되는, 상기 용기 본체 내의 상기 토너를 배출하기 위한 토너 배출 개구부(W);
    상기 커버에 부착되고, 상기 토너 배출 개구부(W)를 덮고, 상기 화상 형성 장치로의 상기 토너 용기의 부착 동작 및 상기 화상 형성 장치로부터의 상기 토너 용기의 분리 동작과 관련하여 상기 토너 배출 개구부(W)를 폐쇄하기 위한 폐쇄 위치와 상기 토너 배출 개구부(W)를 개방하기 위한 개방 위치 사이에 이동 가능한 셔터;
    상기 커버 내에 제공되고, 상기 화상 형성 장치의 돌출부가 삽입 가능한 제2 개구부(34a);
    상기 커버의 일측에 제공되고, 상기 토너 용기의 장착 방향에 직교하는 방향으로 돌출하고, 상기 화상 형성 장치로의 상기 토너 용기의 부착 동작 시에 상기 화상 형성 장치와 접촉하는 경사면을 갖는 측부 돌출부(34c); 및
    상기 용기 본체 내의 상기 토너의 색상에 따라 상이하도록 상기 커버 상에 제공되는 볼록부(34g)
    를 포함하고,
    상기 제2 개구부의 선단부는 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 측부 돌출부보다 더 연장하고,
    상기 토너 용기의 장착 방향의 하류에 있는 상기 셔터의 에지는 상기 셔터가 상기 폐쇄 위치에 있는 상태에서 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 측부 돌출부보다 더 연장하고,
    상기 측부 돌출부는, 측부 방향으로 돌출하고 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 볼록부의 하류에 제공되는 상부 부분을 갖는,
    토너 용기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 개구부(34a)는 홀(hole)인,
    토너 용기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 측부 돌출부(34c)는 서로 상이한 방향으로 돌출하는 한 쌍의 돌출부를 포함하는,
    토너 용기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 측부 돌출부는, 수평 방향으로 돌출하고 상기 토너 용기의 장착 방향으로 상기 볼록부의 하류에 제공되는 상부 부분을 포함하는,
    토너 용기.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 측부 돌출부는 상기 커버의 원통 부분의 원주면으로부터 돌출하는,
    토너 용기.
  15. 토너 공급부; 및
    상기 토너 공급부에 연결된 제10항에 따른 토너 용기
    를 포함하는,
    화상 형성 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제2 개구부는 원형 단면 형상을 갖는,
    토너 용기.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 토너는 상기 토너 용기 내에 수용되는,
    토너 용기.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 측부 돌출부(34c)는 상기 화상 형성 장치로의 장착 시 클릭 감각을 생성하도록 제공되는,
    토너 용기.
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