KR20010020889A - 화상 형성 장치 및 화상 형성 장치에 장착 가능한프로세스 유닛 - Google Patents

화상 형성 장치 및 화상 형성 장치에 장착 가능한프로세스 유닛 Download PDF

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KR20010020889A
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Abstract

본원 발명은 화상 형성 장치 및 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착하는 프로세스 유닛에 관한 것으로서, 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재상에 형성된 잠상을 현상하고, 상기 화상 담지 부재와 함께 프로세스 유닛으로서 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상 수단과, 상기 현상 수단에 현상제를 공급하고, 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상제 공급 유닛과, 상기 프로세스 유닛상에 장착되는 제1 메모리부를 포함하고, 상기 제1 메모리부는 상기 현상제 공급 유닛과 관련한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치를 제공한다.

Description

화상 형성 장치 및 화상 형성 장치에 장착 가능한 프로세스 유닛{IMAGE FORMING APPARATUS AND PROCESS UNIT MOUNTABLE TO IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 전자 사진식 프로세스를 이용한 화상 형성 장치와 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 카트리지와 현상제 공급 유닛에 관한 것이다.
전자 사진식 화상 형성 장치는 전자 사진 화상 형성식에 의해 기록 재료상에 화상을 형성한다. 전자 사진식 화상 형성 장치의 예들은 전자 사진식 복사기, 전자 사진식 프린터(레이저 비임 프린터, LED 프린터 등), 모사전송기 및 워드 프로세서를 포함한다.
상기 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈착가능하게 장착되는 카트리지의 형태로 전자 사진식 감광 수단 및 대전 수단, 현상 수단 또는 세척 수단을 유닛으로서 구비한다. 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈착가능하게 장착되는 카트리지의 형태로 전자 사진식 감광 부재 및 대전 수단, 현상 수단 및 세척 수단 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 탈착가능하게 장착되는 카트리지의 형태로 전기 사진식 감광 부재 및 적어도 하나의 현상 수단을 구비할 수 있다.
프로세스 카트리지식에 있어서, 수리 및 유지 작동은 사용자에 의해 효과적으로 실행될 수 있어 작동성이 현저하게 개선되고 이로써 프로세서 카트리지식은 전자 사진 분야에서 널리 사용된다.
최근에, 토너 공급식 프로세스 카트리지식에는 프로세스 카트리지의 장점과 토너 공급식의 장점을 동시에 누릴 수 있는 것으로 제공된다.
이러한 시스템에서, 프로세스 카트리지는 적어도 하나의 감광 드럼(전자 사진식 감광 부재), 감광 드럼을 전기적으로 대전시키는 대전 수단, 감광 드럼상에 형성된 정전기적 잠상을 토너로 가시화하기 위한 현상 수단 및 현상 수단(토너 공급 유닛)에 토너를 계량하기 위한 현상제 공급 유닛을 포함한다.
전자 사진 화상 형성 장치에서의 토너 공급식 처리 카트리지의 사용으로, 관리 및 유용성이 개선되고, 운전 비용이 감소될 수 있다.
그러나, 프로세서 카트리지와 토너 공급 유닛이 서로 분리 가능한 토너 공급식 프로세스 카트리지는 다음과 같은 문제점들을 포함한다.
공급 토너를 포함하는 토너 용기와 일체인 프로세서 카트리지의 사용 수명은 그안에 채워진 토너의 양이 알려지기 때문에 쉽게 검출될 수 있다. 그러나, 토너 공급 유닛의 토너 용기가 프로세스 카트리지와 분리 가능한 시스템에서, 서비수 수명을 검출하기 위한 부가 수단이 요구된다.
보통, 주 조립체에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 카트리지 및 토너 공급 유닛의 사용 수명은 다르고, 다음과 같이 토너 공급식과 유사하다.
현상제 공급 유닛 수명 ≤ 프로세스 카트리지 수명
바꿔 말하면, 복수개의 현상제 공급 유닛들은 대부분의 경우 하나의 프로세서 카트리지에 사용된다.
따라서, 현상제 공급 유닛 및 프로세스 카트리지의 사용 수명을 검출하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 주목적은 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 유닛의 사용 수명의 종료가 정확하게 검출될 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 장치에 관련한 정보가 사용자에게 주어질 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재상에 형성된 잠상을 현상하고, 상기 화상 담지 부재와 함께 프로세스 유닛으로서 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상 수단과, 상기 현상 수단에 현상제를 공급하고, 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상제 공급 유닛과, 상기 프로세스 유닛상에 장착되는 제1 메모리부를 포함하고, 상기 제1 메모리부는 상기 현상제 공급 유닛과 관련한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 현상 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 유닛을 제공하는 것으로서, 상기 프로세스 유닛은 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재상에 형성된 잠상을 현상하는 현상 수단과, 정보를 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 메모리부는 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되고 상기 현상 수단에 현상제를 공급하는 현상제 공급 유닛에 관련된 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.
이들 및 본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 결합하여 취한 다음의 발명의 고려하에 더욱 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 3개의 실시예에서 제1 실시예에 따른 프로세스 카트리지 및 토너 공급 유닛을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 칼러 레이저 비임 프린터를 도시한 도면.
도3은 주 조립체와 프로세스 카트리지 또는 토너 공급 용기의 비접촉 메모리부 사이의 통신을 위한 구조를 도시한 도면.
도4는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 토너 공급 유닛의 사시도.
도5는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따라 토너 잔량을 위한 검출 기구의 블록도.
도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 프로세스 카트리지 사용 수명 판별을 위한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 감광 드럼
5: 현상제 공급 유닛
7: 프로세스 카트리지
8: 중간 전사 벨트
9: 가요성 전극
12: 정합 롤러
20, 21: 저장 수단
27: 인덕턴스 센서
실시예 1
도2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자사진 화상 형성 장치인 전자사진 프로세스를 이용한 칼라 레이저 비임 프린터에 대해 설명하기로 한다.
도2에 도시된 칼라 레이저 비임 프린터는 4 개의 프로세스 카트리지(7)에 로딩된 4 개의 드럼 타입(인-라인) 프린터이다. 각각의 프로세스 카트리지(7)의 전자사진 감광 부재(감광 드럼)(1)의 형태로 제1 화상 담지 부재 상에 형성된 화상은 중간 전사 벨트(8) 형태의 제2 화상 담지 부재 상으로 일시적으로 전사된다. 복수개의 프로세스 카트리지 상의 화상은 완전한 칼라 인쇄 화상을 제공하도록 중간 전사 벨트(8) 상으로 연속 중첩식으로 전사된다.
도2에서, 무단 중간 전사 벨트(8)는 2차 전사를 위해 구동 롤러(8a), 인장 롤러(8b) 및 백업 롤러(8c) 주위로 신장되고, 화살표에 의해 나타낸 방향으로 회전하게 된다.
4 개의 프로세스 카트리지(7)는 중간 전사 벨트(8)의 수평면을 따라 일직선으로 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk) 카트리지의 순서로 배치된다.
프로세스 카트리지(7)에 대해 설명하기로 한다. 프로세스 카트리지(7) 모두는 색상을 제외하고는 실제 동일하고, 따라서 대응하는 기능을 갖는 요소들에는 동일 참조 부호가 부여되고, 간소화를 위해 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
프로세스 카트리지(7) 내에 배치되고 옐로우 토너로 화상을 현상하기 위해 중간 전사 벨트(8)의 이동 방향에 대해 거의 상류에 배치된 감광 드럼(1)은 감광 드럼(1)의 회전 중에 주 대전 롤러(2)에 의해 소정 전위 및 극성으로 균일 대전된다. 감광 드럼(1)은 일예로 원색상 칼라의 색상 분리에 의해 제공된 화상 정보에 대응하는 시계열 전기 디지털 화소 신호에 따라 조절된 레이저 비임을 출력하는 주사 노출 광학 시스템(레이저 주사)에 의해 제공되는 화상 노출부(3)에 노출된다. 노출에 의해, 정전 잠상은 제1 색상 요소(옐로우 요소)를 위해 형성된다.
정전 잠상은 제1 현상 장치(옐로우 현상 장치)에 의해 옐로우 토너(제1 색상)으로 현상된다.
도1을 참조하여, 현상 수단인 현상 장치(4)에 대해 설명한다.
현상 장치(4)는 제2 요소 접촉식 현상 장치(두개의 요소 자기 브러쉬 현상 장치)이고 자석 롤러를 내장하는 현상 슬리브(41) 상에서 토너 및 캐리어를 포함하는 현상제를 담지한다. 현상 슬리브(41)에 대해, 현상제 조절 블레이드(42)는 화살표 C로 표시된 방향으로 현상 슬리브(41)의 회전으로 현상 슬리브(41) 상에 얇은 층의 현상제를 형성하도록 소정의 간극을 구비한다.
현상 슬리브(41)는 이 위에 형성된 얇은 현상제 층이 현상 영역에서 감광 드럼(1)에 접촉되도록 감광 드럼(1)으로부터 소정의 간극을 구비한다.
본 실시예에서 사용된 토너는 평균 크기가 6 ㎛ 인 입자를 갖는 음전하 대전 토너이고, 캐리어는 평균 크기가 35 미크론(micron)인 입자를 갖고 205 emu/cm3의 포화 자화를 갖는 자기 캐리어이다. 토너 및 캐리어는 현상제 내에서 6:94의 중량비로 혼합된다. 현상제 안에서 일정한 토너의 접촉을 유지하기 위해서, 상기 함량은 도시 생략된 검출 수단에 의해 검출되고 이 검출에 응답하여 토너는 현상제 공급원(5)으로부터 제공된다. 현상제 공급 유닛(5)에서, 토너 공급 나사(51; 토너 공급 수단)는 회전수(시간 주기)에 기초하여 토너 공급량을 조절하도록 구비된다.
현상 장치(4)에는, 토너를 전기적으로 대전시키기 위한 것으로, 소정의 정도로 공급된 토너를 전기적으로 대전시키기 위해 현상 슬리브(41)의 회전과 동시에 회전되는 두 개의 교반 나사(43)가 구비된다.
도2에서, 감광 드럼(10) 상에 형성된 옐로우 화상은 주 전사 닙(NI)에서 중간 전사 벨트(8)의 주 전사 닙(N1)으로 진입하고, 가요성 전극(9)은 중간 전사 벨트(8)의 후측에 접촉된다. 가요성 전극(9)은 각각의 포트에 대해 바이어스 전압을 독립적으로 인가하기 위해 주 전사 바이어스 전원(9a)에 접속된다.
중간 전사 벨트(8)는 제1 컬러 포트에서 옐로 화상을 수용한 다음 해당 감광 드럼(1)으로부터 각각의 포트에서 마젠타, 시안, 블랙의 화상들을 중첩되게 수용한다.
그 다음, 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4 컬러 (완전-컬러) 화상은 제2의 전사 닙(N2)에서 제2의 전사 대향 롤러(8c)에 대향하는 제2의 전사 롤러(10)에 의해서, 한 쌍의 인쇄 정합 롤러(12)에 의한 화상을 가지고 제 시간에 공급되는 전사 재료(P) 상에 전적으로 전사된다. 그리고, 컬러 인쇄된 화상이 제공되도록 용화(fusing) 및 정착 작업이 수행된다.
중간 전사 벨트(8) 상에 남아 있는 전사되지 않은 제2의 토너는 중간 벨트 세척기(11)의 블레이드 세척에 의해 제거된다.
중간 전사 벨트(8)의 재료로서, 신장 가능 또는 수축 가능한 재료는 포트에서 화상의 인쇄 정합에 바람직하지 않아서, 양호한 재료는 금속 코어를 갖는 수지 또는 고무 벨트이다.
본 실시예에서, 108Ω㎝ 정도 차수의 체적 저항을 갖는, 탄소가 분산된 PI(폴리이미드)가 사용된다. 그 두께는 80 ㎛이고, 그 길이는 320 ㎜이며, 원주의 전체 길이는 900 ㎜이다.
가요성 전극(9)은 낮은 저항 값을 갖도록 제어될 수 있고 충분한 가요성 및 내마모성을 갖는 탄소가 분산된 고밀도 폴리에틸렌 재료로 만들어진다. 저항치는 104Ω보다 크지 않고, 두께는 500 ㎛이다. 그리고, 길이는 315 ㎜여서 감광 드럼(1)으로의 누출을 피한다.
화상 형성 조건은 다음과 같다. 즉,
감광 드럼의 암 전위(dark potential; 주 대전에 의해 구비되는 전위 또는 화상이 없는 부분의 전위) Vd : -600 V,
명 전위(light potential; 화상 부분의 전위 또는 레이저 비임에 노출된 부분의 전위) Vl : -150 V,
현상 방법 : 2 요소 자기 브러시 현상,
현상 바이어스 Vdc : -400, 2300 Hz 주파수의 Vac=1800Vpp,
처리 속도 : 117 ㎜/sec,
주 전사 바이어스 :
제1 컬러 : +400 V
제2 컬러 : +400 V
제3 컬러 : +400 V
제4 컬러 : +400 V
백지의 사용에 의한 프린터의 처리량은 측방향측 이송으로 24ppm이고, 인접한 화상들 사이의 간격(용지 간격)은 80㎜이다.
도1에서, 프로세스 카트리지(7)는 감광 드럼(1), 현상 장치(4), 대전 롤러(2), 세척기(6) 및 이들을 덮는 덮개(71)(프레임)를 포함하는 유닛 형태이다. 현상제 공급 유닛(5) 및 프로세스 카트리지(7)는 각각 소정의 방식으로 장착 수단(60, 70)에 의해 컬러 레이저 프린터의 소정 위치들 내로 삽입 및 장착되고, 이로부터 제거된다.
현상제 공급 유닛(5) 및 프로세스 카트리지(7)에는 각각 저장 수단(21) 및 저장 수단(20)이 제공되고, 현상제 공급 유닛(5)의 잔류 토너량 및 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명을 저장 수단(20, 21) 내에 저장된 사용법에 대한 정보에 따라 사용자에게 알려줄 수 있다.
본 발명과 함께 사용 가능한 저장 수단(20, 21)은 신호 정보를 재기록 가능하게 저장 및 보유할 수 있다면 소정의 메모리일 수 있다. 예로는 RAM, 재기록 가능한 ROM 등의 전기 저장 수단, 및 자기 메모리 매체, 자기 버블 메모리, 광자기 메모리 등의 자기 저장 수단이 있다.
도3을 참조하여, 본 실시예의 저장 수단(20, 21) 및 주 조립체 사이의 통신 구조에 대해 설명될 것이다.
도3에 도시된 바와 같이, 주 조립체, 안테나(23), 및 도시되지 않은 커패시터를 포함한 공진 회로에서, 작동 전압원은 판독기/기록기(25)로부터 현상제 공급 유닛(5) 내의 안테나 또는 프로세스 카트리지(7)로 보내진 전자기 복사로부터 발생된다. 통신은 현상제 공급 유닛(5) 내의 전압원 또는 프로세스 카트리지(7)의 사용 없이도 가능하다.
각각의 현상제 공급 유닛(5) 및 프로세스 카트리지(7)에는 저장 수단으로서 비휘발성 메모리(20, 21)가 제공된다. 이러한 실시예에서, 예로서 강유전성 비휘발성 메모리(FeRAM)(20, 21)가 사용된다. 주 조립체 내의 CPU(26)로부터 보내진 데이터는 판독기/기록기(25)를 사용하여 FeRAM(20) 내에 기록되고, FeRAM 내의 정보는 주 조립체로 전송된다.
본 실시예에서 현상액 공급 유닛(5)에 대한 잔류 토너량 검출 기구에 대해 설명된다. 토너량 검출 기구는 현상액(토너)의 잔류량이 소정 수준보다 더 낮은지 여부를 검출하고 알려진 적절한 검출을 수행할 수 있다. 특히, 토너량 검출 기구는 토너의 정전 용량을 검출하거나 토너의 중량을 검출할 수 있고 또는 광 전사형일 수도 있다.
본 실시예에서, 검출 수단은 도1에 도시된 현상제 공급 부재인 토너 공급 나사(51)의 다수의 회전수를 이용한다.
도4는 현상제 공급 유닛(5)의 확대 사시도이다. 공급 나사(51)는 주 조립체에서 CPU(26)에 의해 제어되는 나사 구동으로 모터(28)(도5)에 의해 회전되고, 토너가 공급 개구(52)를 통해 프로세스 카트리지(7)로 공급된다. 이 실시예에서 이용된 현상제 공급 유닛(5)은 20,000 화상(A4 용지 및 인쇄율 5%에 적용)이 인쇄될 수 있는 600g의 용량을 갖는다. 일반적으로, 토너 공급 나사는 1초동안 회전되도록 제어됨으로서 300mg의 토너가 프로세스 카트리지(7)로 공급된다. 따라서, 토너 공급 나사(51)가 2,000초동안 회전될 때, 현상제 공급 유닛(5)의 잔류 토너량은 0이 된다.
도5는 본 실시예에서 칼라 레이저 비임 프린터의 잔류 토너량 검출 기구 및 프로세스 카트리지 사용 수명 검출 기구를 도시하는 블록도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 프로세스 카트리지(7)에는 2 요소 현상 장치에서 토너 함량을 검출하기 위한 인덕턴스 센서(27)가 제공된다. 인덕턴스 센서(27)는 토너 함량이 낮을 때 토너를 공급하도록 신호를 CPU(26)로 전송하고 토너 및 혼합물 내의 자기 캐리어 사이의 함량비에 의해 변화되는 산출 출력을 표시한다. 그 신호를 수신하는 CPU(26)는 현상제 공급 유닛에 대해 나사 구동 모터(28)를 회전시키므로 토너를 현상제 공급 유닛(5)으로부터 프로세스 카트리지(7)로 공급한다. 동시에, CPU(26)는 현상제 공급 유닛(5)용 판독기/기록기(25)를 이용하는 현상제 공급 유닛(5)의 FeRAM(21) 내의 나사 구동 모터(28)의 회전 시간 주기를 표시하는 데이터를 기록한다.
현상제 공급 유닛(5)이 토너 없음 상태에 있게 된 경우 신호가 CPU(26)로 전송되고, 프로세스 카트리지(7)용 판독기/기록기(25)에 의해 프로세스 카트리지의 FeRAM(20)에서 그 정보가 기록되고, 그 때까지 사용된 현상제 공급 유닛(7)의 개수가 저장된다.
따라서, 현상제 공급 유닛(5) 내의 잔류 토너량이 토너 공급 나사(51)의 회전 시간에 기초하여 예측된다.
본 실시예에서는, 다음과 같이 설정되어 있다. 토너 공급을 위한 나사(51)의 회전 시간이 1,800초(18,000 화상)에 도달했을 때, 토너 Low1 신호가 발생하고, 토너 공급을 위한 나사(51)의 회전 시간이 1,900초(19,000 화상)에 도달했을 때, 토너 Low2 신호가 발생하고, 토너 공급을 위한 나사(51)의 회전 시간이 2,000초(20,000 화상)에 도달했을 때, 토너 없음 신호가 발생한다. 이들 경우들이 CPU(26)로부터 디스플레이 수단(29)에 의해 사용자에게 통보된다.
예를 들어, 토너 Low1 신호에 반응하여, 현상제 공급 유닛의 준비를 제안하는 "앞으로 2,000 화상(A4, A4 인쇄 비율 5%)이 인쇄 가능함"이 표시된다. 토너 Low2 신호에 반응하여, "앞으로 1,000 화상(A4, A4 인쇄 비율 5%)이 인쇄 가능함"이 표시된다. 토너 없음 신호가 발생할 때, 사용자로 하여금 주 조립체를 작동하지 말도록 제안하는 "토너 없음"이 표시된다. 따라서, 다양하고 매우 중요한 정보가 사용자에게 주어질 수 있다.
프로세스 카트리지(7)의 FeRAM(20)에 현상제 공급 유닛(5)의 토너 없음 정보를 기록함으로써, 프로세스 카트리지(7)의 남은 수명을 판별하는 방법에 대해 설명한다.
프로세스 카트리지(7)의 사용 수명을 결정하는 인자들은 감광 드럼(11)의 악화, 세척기(6) 내의 잔류 토너의 충만, 현상제 캐리어의 악화, 대전 수단의 오염 등이다.
이 실시예에서, 세척기 충만 검출은 주 조립체에 손상을 주거나 또는 유용성에 심각한 손상을 줄 수 있기 때문에, 상기 인자들 중에서도 프로세스 카트리지(7)의 수명 결정 인자로 취급된다.
단지 감광 드럼(11)의 회전수만을 기초로 해서는 세척기 충만 검출은 가능하지 않아서, 충만을 검출하기 위한 센서가 통상 세척기(6) 내에 제공된다. 그러나, 수집된 토너는 토너 사용량 및 전사 효율로부터 예측될 수 있어서, 충만 검출 센서는 생략될 수 있다.
본 실시예에서, 세척기(6)의 수집된 토너 용량은 2개의 현상제 공급 유닛(5)(40,000 화상)에 대응하도록 설정되어 있고, 중간 전사 벨트(8)의 전사 효율은 농도 제어, 정합 수정 등으로 인한 잔류 토너용 150g을 더해서 90%로 추정된다. 프로세스 카트리지(7)의 세척기 충만의 결과는 현상제 공급 유닛(5)의 토너 없음 신호의 발생에 반응하여 2번 검출되어, 프로세스 카트지리(7)의 사용 수명의 종료를 사용자에게 통보한다.
전술한 FeRAM(21, 20)을 갖는 현상제 공급 유닛(5)과 프로세스 카트리지(7)가 도2에 도시한 바와 같이 칼라 레이저 비임 프린터에 로딩되었고, 40,000 시트가 인쇄율 5%로 처리되었다. 토너 Low 표시는 사실상 정확한 지점에서 발생되고, 현상제 공급 유닛(5)는 약 20,000 시트의 사용 수명의 종료에 도달한 것으로 확인되었다. 다음에, 제2 현상제 공급 유닛(5)가 로딩되고 실험이 계속되었다. 토너 Low 신호는 초기 사실에서와 같이 정확하게 발생되고 토너 없음 신호는 약 40,000 시트에서의 현상제 공급 유닛(5)을 위해 발생된 것으로 확인되었다. 현상제 공급 유닛(5)의 교체에도 불구하고, 수집 토너 충만 검출 처리 카트리지(7)는 정확하게 작동하여 주 조립체의 작동이 정지하였다.
전술한 바와 같이 유사하게, 본 실시예에서 따르면, 현상제 공급 유닛 및 프로세스 카트리지의 각각에서 정보가 판독 및 기록 가능한 저장 수단(FeRAM)에 제공되고, 사용자는 현상제 공급 유닛의 토너 잔류량의 사실상의 실시간, 프로세스 카트리지의 잔여 수명 및 인쇄 가능한 면수를 통보받을 수 있어, 사용자에게 매우 편리하다.
제2 실시예
제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 본 실시예에서, 프로세스 카트리지(7)를 구성하는 소모품의 사용 수명은 현상제 공급 유닛(7)으로부터 프로세스 카트리지(5)에 공급된 토너량을 기초하여 검출된다.
제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 프로세스 카트리지의 사용 수명을 결정하는 인자들은 감광 드럼(1)의 악화, 세척기(6)의 수집된 토너 용량(충만 검출), 세척기 블레이드의 악화에 따른 불량 세척, 현상제 캐리어의 악화, 대전 수단의 오염 등을 포함한다. 이들 모두는 현상제 공급 유닛 사용 수명의 정수 배수가 아니다.
본 실시예에서, 현상제 공급 유닛(5)으로부터 프로세스 카트리지(7)로 공급된 토너량의 데이터는 현상제 공급 유닛(5)의 FeRAM(21)에서뿐만 아니라 프로세스 카트리지(7)의 FeRAM(2)에서도 기록됨으로써 소모품의 사용 수명의 판별은 더욱 실시간으로 유효할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 실시예에서 이루어진 사용 수명 판별은 다음의 것으로 대체된다.
제1 실시예에서, 프로세스 카트리지(5)의 사용 수명의 종료는 현상제 공급 유닛(5)의 토너 없음의 2회 발생에 의해 검출된다. 이러한 실시예에서, 프로세스 카트리지(7)의 세척기 충만 검출은 이하와 같이 이루어진다. 현상제 공급 유닛(5)으로부터 전송된 공급 토너량 데이터는 통합되고, 계수가 4,000 sec에 도달할 때, 세척기 충만이 발생된 것으로 추정될 경우, 신호는 주 조립체의 작동을 정지시키기 위해 CPU(26)로 전송된다.
이러한 구조에서, 제1 실시예에서와 같이 동일한 유익한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 세척기 블레이드, 현상제 캐리어, 대전 롤러 등과 같은 소모품의 악화로 인한 프로세스 카트리지의 사용 수명의 종료를 식별하는 데 효과적이다.
제3 실시예
도6 및 전술한 도면들을 참조하여 제3 실시예를 설명하기로 한다.
본 실시예에서, 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료는 사용 수명에 영향을 주는 많은 양의 정보를 이용하여 검출된다.
전술한 바와 같이, 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료를 결정하는 인자는 감광 드럼(1)의 악화, 세척기(6)의 수집된 토너 용량(충만 검출), 세척기 블레이드의 악화로 인한 불완전한 세척, 현상제 캐리어의 악화, 대전 수단의 오염 등을 포함한다.
이러한 것들 중에서, 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명에 특히 영향을 주는 것은 감광 드럼(1)의 막 두께의 변화 및 세척기(6)의 충만으로 인한 화상의 저하이다.
많은 양의 인쇄물이 낮은 인쇄율로 생산될 때, 현상제 공급 유닛(5) 내의 토너가 소진되기 전에 감광 드럼(1)의 막 두께의 감소의 결과로써 화상의 저하가 발생한다. 높은 인쇄율로 인쇄가 수행될 때, 감광 드럼(1)의 사용 수명의 종료 전에 세척기(6)의 충만이 발생한다. 이들은 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료를 의미한다.
감광 드럼(1)의 막 두께의 변화는 현상제 공급 유닛(5)으로부터의 공급 토너량의 정보에 기초하여 결정되지 않는다. 이러한 점에서, 드럼의 회전수가 측정된다. 한편, 세척기(6)의 충만 검출은 드럼의 회전수만을 기초로 하여 이루어질 수 없다. 충만 센서 또는 토너의 공급을 기초로 한 제2 실시예의 예측이 요구된다.
본 실시예에서, 감광 드럼(1)의 회전수에 대한 데이터는 프로세스 카트리지(7)의 FeRAM(20) 내에 기록되고, 데이터는 현상제 공급 유닛(5)의 FeRAM(21)로부터 공급된 토너 공급 데이터와 비교되어, 사용 수명의 종료가 최초로 도래하는 것에 관한 판별이 행해지고 판별을 기초로 해서 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료가 검출된다.
도6은 이러한 실시예에 따른 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료의 판별의 흐름도이다.
도6에서, 인쇄 작업이 수행되면 (단계 1), 주 조립체 내의 CPU(26)는 감광 드럼(1)의 회전 시간(Td)을 적분하고, 시간(Td)은 프로세스 카트리지(7) 내의 FeRAM(20) 내에 기록된다. 토너 공급이 현상제 공급 유닛(5)으로부터 프로세스 카트리지(7)의 현상 장치(4) 내로 수행되면, 주 조립체 내의 CPU(26)는 토너 공급용 나사 구동 모터의 회전 시간(Ts)을 적분하고, 시간(Ts)은 프로세스 카트리지(7)의 현상제 공급 유닛(5)의 FeRAM(21, 20) 내에 기록된다 (단계 3). CPU(26)는 항상 회전 시간(Td, Ts)을 설정 수명 시간(Tdlife, Tslife)과 비교한다 (단계 4).
회전 시간(Td, Ts)들 모두가 각각 사용 수명 시간(Tdlife, Tslife)보다 짧으면 작업은 계속되지만, 회전 시간(Td, Ts) 중 하나라도 대응 사용 수명 시간을 초과하면 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료가 판별되어, 주 조립체가 멈추고 프로세스 카트리지(7)의 교환이 사용자에게 제안된다.
전술한 바와 같이, 설정된 회전수의 데이터에 의해 표현되는 감광 드럼의 막 두께에 관한 데이터는 프로세스 카트리지(7)의 FeRAM(20) 내에 기록되고, 이러한 데이터와 현상제 공급 유닛(5)의 FeRAM(21) 내의 토너 공급 데이터 모두는 항상 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명을 표시하는 설정 데이터와 비교된다. 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명의 종료는 최초로 도래하는 데이터에 의해 판별된다. 이러한 방식으로, 다수의 소모성 부품을 포함하는 프로세스 카트리지(7)의 경우에, 잔류 토너량 및 인쇄 가능한 면수는 사용자에게 실시간으로 통지될 수 있고, 프로세스 카트리지(7)의 사용 수명이 검출될 수 있다. 이러한 전자사진 화상 형성 장치(2), 프로세스 카트리지(7) 및 현상제 공급 유닛(2) 등이 제공될 수 있다.
본 발명이 본원에서 개시된 구조를 참조해서 설명되었지만 설명된 상세부에 한정되지 않으며, 본원은 개선의 목적 또는 이하의 청구 범위 내의 변형 및 변경을 포함한다.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 유닛의 사용 수명의 종료를 정확하게 검출할 수 있고, 화상 형성 장치에 관련한 정보가 사용자에게 주어질 수 있는 이점이 있다.

Claims (24)

  1. 화상 형성 장치에 있어서,
    화상 담지 부재와,
    상기 화상 담지 부재상에 형성된 잠상을 현상하고, 상기 화상 담지 부재와 함께 프로세스 유닛으로서 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상 수단과,
    상기 현상 수단에 현상제를 공급하고, 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 현상제 공급 유닛과,
    상기 프로세스 유닛상에 장착되는 제1 메모리부를 포함하고,
    상기 제1 메모리부는 상기 현상제 공급 유닛과 관련한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정보는 상기 현상제 공급 유닛으로부터 상기 현상 수단으로의 현상제 공급량과 관련된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정보는 사용된 상기 현상제 공급 유닛의 개수를 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정보는 상기 현상제 공급 유닛에서의 현상제가 소진될 때 갱신되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛은 상기 현상 수단에 현상제를 공급하는 공급 부재를 포함하고, 상기 현상제 공급 유닛에서의 현상제의 잔류량은 상기 공급 부재의 구동의 지속 시간 또는 양에 기초하여 검출되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제2항에 있어서, 현상제 공급에 관련한 정보가 소정의 수준에 도달한 결과의 신호 표시를 출력하는 출력 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소정 수준이 상기 프로세스 유닛의 사용 수명과 대응
    하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 출력 수단이 신호를 발생할 때 상기 프로세서 유닛의 교체의 필요를 표시하는 정보를 표시하는 디스플레이 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 프로세스 유닛은 상기 화상 담지 부재로부터 수집된 현상제를 수용하는 용기를 포함하고, 상기 소정 수준이 용기의 충만과 대응하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 메모리부는 상기 프로세스 유닛과 관련한 정보들 더 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로세스 유닛과 관련한 정보는 상기 화상 담지 부재의 회전수를 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에 관련된 정보는 상기 현상제 공급 유닛으로부터 상기 현상 수단으로의 현상제 공급량과 관련하고, 상기 화상 형성 장치는 회전수 및 현상제 공급량에 관련한 정보에 기초하여 상기 프로세스 유닛의 사용 수명의 종료를 검출하는 검출 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛에 제공되는 제2 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 메모리부는 상기 현상제 공급 유닛에 현상제의 양과 관련한 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 현상제 공급 유닛은 상기 현상 수단에 현상제를 공급하는 공급 부재를 포함하고, 상기 현상제 공급 유닛에서의 현상 잔류량은 상기 공급 부재의 구동의 지속 시간 또는 양에 기초하여 검출되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 현상 수단에서의 현상제의 농도를 검출하는 농도 검출 수단을 더 포함하고, 상기 현상제 공급 유닛이 상기 농도 검출 수단에 의해 제공된 검출 농도에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 유닛은 상기 화상 담지 부재를 전기적으로 대전시키는 대전 수단과 상기 화상 담지 부재를 세척하는 세척 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 복수개의 상기 프로세스 유닛 및 상기 현상제 공급 유닛의 쌍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  19. 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되는 프로세스 유닛에 있어서,
    화상 담지 부재와,
    상기 화상 담지 부재상에 형성된 잠상을 현상하는 현상 수단과,
    정보를 저장하는 메모리부를 포함하고,
    상기 메모리부는 상기 화상 형성 장치에 탈착가능하게 장착되고 상기 현상 수단에 현상제를 공급하는 현상제 공급 유닛에 관련된 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
  20. 제19항에 있어서, 상기 정보는 상기 현상제 공급 유닛으로부터 상기 현상 수단으로의 현상제 공급량에 관련된 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
  21. 제20항에 있어서, 정보는 사용된 상기 현상제 공급 유닛의 개수에 관련된 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
  22. 제19항에 있어서, 상기 메모리부는 상기 프로세스 유닛과 관련한 정보를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
  23. 제22항에 있어서, 상기 프로세스 유닛에 관련된 정보는 상기 화상 담지 부재의 회전수를 표시하는 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
  24. 제19항에 있어서, 상기 프로세스 유닛은 상기 화상 담지 부재를 전기적으로 대전시키는 대전 수단과 상기 화상 담지 부재를 세척하는 세척 수단과 상기 세척 수단에 의해 상기 화상 담지 부재로부터 수집된 현상제를 수용하는 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 유닛.
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