KR20020018574A

KR20020018574A - 화상 형성 장치 및 화상 형성 장치 내에 제거 가능하게장착할 수 있는 현상제 공급 용기

Info

Publication number: KR20020018574A
Application number: KR1020010053086A
Authority: KR
Inventors: 마쯔다겐지; 고지마히사요시; 이소베히로노부; 야하기다까시
Original assignee: 미다라이 후지오; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2002-03-08
Also published as: US6839534B2; US20020031374A1; CN1340745A; EP1184742A3; EP1184742A2; KR100434643B1; EP1184742B1; CN1770030A; CN100454161C; CN1237412C; JP2002072651A; JP4573972B2

Abstract

화상 형성 장치에 제거 가능하게 장착될 수 있는 현상제 공급 용기는 현상제 수용부와, 현상제 토출부와, 상기 현상제 토출부를 덮고, 상기 현상제 토출부를 덮는 제1 위치와 상기 현상제 토출부가 노출되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 덮개를 포함하고, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 현상제 수용부에 더 가깝다.

Description

화상 형성 장치 및 화상 형성 장치 내에 제거 가능하게 장착할 수 있는 현상제 공급 용기 {IMAGE FORMING APPARATUS AND DEVELOPER SUPPLY CONTAINER REMOVABLY MOUNTABLE IN IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 기록 방법, 정전 기록 방법 또는 유사한 것을 사용하는 복사기 또는 프린터와 같은 화상 형성 장치에 관한 것이다. 또한, 이는 이러한 화상 형성 장치 내에 제거 가능하게 장착 가능한 현상제 공급 용기에 관한 것이다.

대부분의 최근의 복사기 또는 프린터는 화상 형성 장치를 위한 유지를 간단하게 하는 카트리지 시스템을 사용한다.

예를 들면, 전자 사진 기술에 바탕을 둔 프린터에서, 광전도 부재, 현상 장치 등은 프린터의 주 조립체 내에 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지의 형태로 집적되어 있다. 일부 경우에서는, 오직 광전도 부재 및 세척 장치만이 프린터의 주 조립체의 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지의 형태로 집적되어 있고 현상 장치는 프린터의 주 조립체 내에 또한 제거 가능하게 장착 가능한 다른 카트리지로 배치되어 있다. 다시 말해, 다양한 카트리지 형태가 있다.

전술된 카트리지 시스템을 사용하는 화상 형성 장치의 일부에서, 현상 장치 및 현상제 카트리지는 서로로부터 독립적으로 되어, 현상제 공급 용기를 현장 장치와 별개로 교체함에 의해서 화상 형성 장치에 소모성 물질인 현상제의 새로운 공급을 가능하게 한다. 이들 프린터에서 예를 들면 현상 장치에서 현상 롤러와 같은 일부 구조 부품은 내구성이어서, 프린터에 현상제를 보충할 때마다 교체될 필요는 없다. 다시 말해, 카트리지 시스템의 사용은 이것이 화상 형성 비용을 감소시키는 데 있다. 또한, 이는 교체될 카트리지의 크기를 감소시키고 카트리지 교체를 간단하게 만든다.

그러나, 상술된 현상제 공급 용기 시스템의 사용은 현상제 공급 용기가 프린터의 주 조립체로부터 제거될 때 현상제가 누설되는 문제점을 갖는다. 현상제 누설의 문제는 반드시 해결되어야 한다.

또한, 화상 형성 장치 주 조립체에서 서로 이웃하여 배치된 현상제 공급 용기 및 현상 장치는 서로에 대해 독립적으로 장치 주 조립체로 장착되고 이로부터 제거되어야 한다. 이는 이들 두 부품 중 하나가 장착되거나 탈거될 때, 다른 하나가 첫번째 것을 장착 또는 탈거하기 위한 작동을 방해하는 문제를 발생시킨다. 작동상의 불편인 이 문제는 해결되어야 한다.

본 발명은 상술된 문제에 대한 고려에서 이루어졌다. 본 발명의 주요 목적은 현상제 공급 용기가 화상 형성 장치의 주 조립체로부터 제거될 때 현상제 누설을 일으키지 않는 현상제 공급 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 현상제 공급 용기 이외의 유닛이 현상제 공급 용기가 주 조립체 내에서 적절한 위치에 있을 때에도 이의 주 조립체로부터 용이하게 장착 또는 제거 가능한 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따라서, 화상 형성 장치에 제거 가능하게 장착되는 현상제 공급 용기가 제공되며, 이는 현상제 수용부와, 현상제 토출부와, 상기 현상제 토출부를 덮고, 상기 현상제 토출부를 덮는 제1 위치와 상기 현상제 토출부가 노출되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 덮개를 포함하고, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 현상제 수용부에 더 가깝다.

본 발명의 다른 실시예에 따라서, 화상 형성 장치가 제공되며, 이는 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과, 상기 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착되는 현상제 공급 용기를 포함하고, 상기 용기는, 현상제 수용부와, 현상제 토출부와, 상기 현상제 토출부를 덮고, 상기 현상제 토출부를 덮는 제1 위치와 상기 현상제 토출부가 노출되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 덮개를 포함하고, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 현상제 수용부에 더 가깝다.

본 발명의 이들 또는 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 이루어지는 본 발명의 양호한 실시에 대한 설명에서 더욱 명확해진다.

도1은 본 발명에 따른 전자 사진 칼라 화상 형성 장치의 주 조립체의 수직 단면도.

도2는 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 토너 공급 용기의 수직 단면도.

도3은 주 조립체의 전체 모습을 도시하기 위해서 이의 전방 문을 개방한 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 주 조립체의 사시도.

도4는 광전도 드럼의 축방향 선을 포함한 수직 평면에서 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 수직 단면도.

도5는 프로세스 카트리지의 길이 방향에 평행한 수직 평면에서 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 토너 공급 용기의 수직 단면도.

도6은 토너 공급 용기를 도시하기 위해 이의 토너 출구 덮개를 폐쇄한 채로 도시한 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 사시도.

도7은 화상 형성 장치 주 조립체 내로 삽입되는 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 사시도.

도8의 (a) 내지 도8의 (c)는 용기의 토너 출구 덮개의 이동을 도시하기 위해서 프로세스 카트리지의 길이방향에 직각인 방향에서 본, 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 측면도.

도9는 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구부의 확대 사시도.

도10은 본 발명에 따른 프로세스 카트리지의 사시도.

도11의 (a) 내지 도11의 (f)는 셔터의 이동을 도시하기 위한 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구 구멍 셔터의 개략도.

도12는 토너 출구 구멍 덮개가 폐쇄된 채로 도시된 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구부의 확대 사시도.

도13은 토너 출구 구멍 덮개가 개방된 채로 도시된 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구부의 확대 사시도.

도14는 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구 구멍 덮개의 사시도.

도15는 프로세스 카트리지의 길이방향에 직각인 방향에서 본 토너 출구 구멍 덮개가 제거된 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 측면도.

도16은 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 토너 출구부의 수직 단면도.

도17은 본 발명에 따른 토너 공급 용기의 셔터 지지부의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1Y, 1M, 1C, 1K : 프로세스 카트리지

1b : 토너 입구

1b1 : 토너 입구 구멍

1e3 : 밀봉 부재

2 : 광전도 드럼

3a : 대전 롤러

4 : 현상 장치

5 : 토너 공급 용기

5f : 토너 출구부

5f1 : 토너 출구 덮개

5f1a, 5f1a' : 결합부

5f2 : 셔터 지지 부재

5f3 : 토너 방출 구멍 셔터

5f3a : 회전축

5f3b : 제2 구멍

5f3c : 슬릿

5f4 : 밀봉 테이프

5f5 : 제1 구멍

5f6 : 제1 밀봉 부재

5f7 : 밀봉판

5f7a : 제3 구멍

5f8 : 제2 밀봉 부재

5g : 셸

5h, 5h' : 홈

5h1, 5h1' : 제1 안내부

5h2, 5h2' : 제2 안내부

54a : 중간 전사 벨트

54b : 구동 롤러

54c : 종동 롤러

54d : 2차 전사 롤러

61 : 안내 레일

63 : 지지핀

65 : 후방판

68 : 돌출부

100 : 장치 주 조립체

이 후로, 본 발명은 전자 사진 칼라 화상 형성 장치를 참고하여 설명될 것이다. 본 발명의 후속 설명에서, 길이방향은 전자 사진 광전도 부재[이후로 광전도 드럼(2)이라 칭함]의 축방향과 평행한 방향을 의미한다. 또한, 카트리지가 전자 사진 화상 형성 장치 내로 삽입되는 방향에 대해, 선단 단부는 후방측으로 참조되고, 카트리지가 장치로부터 분리되는 방향에 대해, 선단 단부는 전방측으로 참조된다. 또한, 카트리지의 상부 및 하부측은 카트리지가 장치 주 조립체의 적절한 위치 내에 있을 때 카트리지의 상부 및 하부측을 의미한다.

[화상 형성 장치의 일반적인 설명]

먼저, 도1을 참조하면, 전자 사진 화상 형성 장치의 일반적인 구조가 설명된다. 도1은 전자 사진 칼라 화상 형성 장치의 형태인 칼라 레이지 비임 프린터의 일반적인 구조를 도시하는 도면이다.

칼라 레이저 비임 프린터의 화성 형성 스테이션은 4개의 카트리지 [1Y, 1M, 1C 및 1K (옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 칼라)]를 갖고, 이들 각각은 화상 담지 부재와 같은 광전도 드럼을 갖는다. 또한, 화상 형성 장치는 4개의 노출 수단 [51Y, 51M, 51C 및 51K (레이저 비임계 광학 스캐닝 시스템)]을 갖고, 이들은 상기 프로세스 카트리지(1Y, 1M, 1C, 1K) 위에 알파벳 참고 코드와 동일한 전술 프로세스 카트리지에 일 대 일로 배치된다.

또한, 화상 형성 장치는 화상 형성 장치의 본 조립체 내로 기록 매체(52)를 급송하기 위한 시트 급송 스테이션, 광전도 드럼(2) 상에 형성된 토너 화상을 전사하기 위한 중간 전사 벨트(54a) 및 기록 매체(52) 상으로 중간 전사 벨트(54a) 상의 토너 화상을 전사하기 위한 제2 전사 롤러(54d)를 갖는다. 시트 급송 스테이션, 중간 전사 벨트(54a) 및 제2 전사 롤러(54d)는 전술된 화상 형성 스테이션 아래에 위치한다.

또한, 칼라 레이저 비임 프린터는 전사된 토너 화상을 기록 매체(52) 상에 정착시키기 위한 정착 수단과, 장치 본 조립체로부터 기록 매체(52)를 배출시켜서 층으로 기록 매체(52)를 위치시키는 배출 수단을 갖는다. 기록 매체(52)는 종이의 시트, OHP 시트, 섬유 등일 수 있다.

이 실시예의 화상 형성 장치는 세척기 없는 장치이다. 다시 말해, 전사 잔류 토너 입자 즉, 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에 남아있는 토너 입자를 회복시키고 저장하기 위한 세척기는 프로세스 카트리지 내에 제공되지 않고, 전사 잔류 토너 입자는 현상 수단 내로 유입된다.

다음으로, 전술된 화상 형성 장치의 다양한 부품의 구조는 차례로 명확하고 상세하게 설명된다.

[시트 급송 스테이션]

시트 급송 스테이션은 기록 매체(52)를 화상 형성 스테이션으로 운반하기 위한 스테이션이다. 본질적으로, 이는 다수의 기록 매체(52)가 층으로 저장된 시트 급송 카세트(53a), 시트 급송 롤러(53b), 2시상의 기록 매체(53d)가 한꺼번에 운반되는 것을 방지하기 위한 방해 롤러 쌍(53c) 및 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)을 포함한다.

시트 급송 롤러(53b)는 카세트(53a) 내에 기록 매체(52)의 나머지로부터 상부에서 기록 매체(52)를 분리시키면서 시트 급송 카세트(53a)로부터 기록 매체(52)를 하나씩 본 조립체로 급송시키기 위해서 화상 형성 장치와 동기식으로 구동된다. 각각의 기록 매체(52)는 방해 롤러 쌍(53c)에 의해서 다른 기록 매체(52) 또는 매체들(52)과 함께 이송되는 것이 방지된다. 장치 본 조립체 내로 급송된 후, 시트 안내부(53d)에 의해서 안내되면서 기록 매체(52)는 이송 롤러 쌍(53e, 53f)에 의해서 이송 롤러 쌍(53e)으로 이송된다.

화상 형성 작동 중에, 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)은 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)이 대기 중인 기록 매체(52)를 유지하도록 고정되는 과정과, 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)이 중간 전사 벨트(54a)를 향하여 기록 매체(52)를 이송하도록 회전되는 과정이라는 2개의 특정 과정을 포함하는 소정의 과정을 수행한다. 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)은 이러한 과정을 수행하여, 즉 화상 형성 과정을 따르는 토너 화상 및 기록 매체(52)의 전사 과정을 위해 서로 정렬되게 한다. 기록 매체(52)의 이송 직후에, 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)은 회전을 멈춘다. 기록 매체(52)가 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)에 경사지게 전달된다면, 레지스트레이션 롤러 쌍(53g)의 닙(nip)에 걸림으로써 바르게 된다.

[프로세스 카트리지]

프로세스 카트리지는 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지를 의미하며, 내부에 대전 수단, 현상 수단 또는 세척 수단 및 전자 사진 광전도 드럼이 일체로 배치된다. 이는 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착 가능한 카트리지, 대전 수단 사이에 적어도 하나의 수단인 현상 수단, 세척 수단 및 전자 사진 광전도 드럼이 일체로 배치되는 것도 포함한다. 이러한 실시예에서, 화상 형성 장치의 주 조립체(100)는 무세척제 시스템을 채용하는데, 이는 이후에 설명될 것이다. 따라서, 이러한 실시예에서의 프로세스 카트리지는 대전 수단, 현상 수단 및 전자 사진 광전도 드럼이 일체로 배치되고 주 조립체(100) 장치에 제거 가능하게 장착 가능한 그러한 카트리지이다. 각각의 프로세스 카트리지(1Y, 1M, 1C, 1K)에서, 대전 수단, 현상 수단 및 광전도 드럼(2)은 대전 수단 및 현상 수단이 광전도 드럼(2)의 주연 표면을 둘러싸는, 즉 화상 담지 부재의 방식으로 일체로 배치된다. 이러한 프로세스 카트리지(1)는 이용자에 의한 전자 사진 화상 형성 장치의 (이후에 장치 주 조립체(100)로 참조될)주 조립체로부터 용이하게 제거될 수 있어서, 광전도 드럼(2)의 작동 수명이 다 되었을 때 교환될 수 있다. 이러한 실시예에서, 프로세스 카트리지(1)의 작동 수명이 다 되었는지에 여부는 광전도 드럼(2)의 회전수를 계산하여, 광전도 드럼 회전 계산이 소정의 수를 넘을 때 이용자가 광전도 드럼(2)의 작동 수명이 다 되었음을 안다.

이러한 실시예에서의 광전도 드럼(2)은 음으로 대전된 유기 광전도 부재이다. 이는 기부 부재, 광전도 층 및 대전 전사층을 포함한다. 기부 부재는 대략 직경이 30mm인 원통형 중공 알루미늄 드럼(2h)이다. 광전도 층은 알루미늄 기부드럼(2h)의 주연 표면이 코팅된 일반적인 광전도 층이다. 대전 전사층은 최외층이다. 광전도 드럼(2)은 이러한 실시예에서 대략 117mm/sec의 소정의 공정 속도로 회전 가능하게 구동된다. 대전 전사층은 예를 들어, 살포된 SnO₂와 같은 전기적으로 전도성 초소형 입자인 유전체 수지(바인더)의 코팅된 층이다.

도4를 참조하면, 광전도 드럼(2)은 드럼 플렌지(2b) 및 비구동 플렌지(2d)를 가지고 있다. 드럼 플렌지(2b)는 광전도 드럼(2)의 길이 방향에 대한 광전도 드럼(2)의 기부 드럼(2h)의 후단부(도4의 우측 단부)에 고정되고, 비구동 플렌지(2d)는 전단부(도4의 좌측 단부)에 고정된다. 광전도 드럼(2)은 드럼 플렌지(2b) 및 비구동 플렌지(2d)의 중심을 가로지르는 드럼 샤프트(2a)도 갖는다. 드럼 샤프트(2a) 및 플렌지(2d)는 서로 견고하게 고정된다. 기부 드럼(2h), 드럼 샤프트(2a), 드럼 플렌지(2b) 및 비구동 플렌지(2d)는 함께 회전된다. 반면에, 광전도 드럼(2)은 드럼 샤프트(2a)의 축선 주위를 회전한다.

드럼 샤프트(2a)의 전단부는 베어링 케이스(2c)에 고정된 베어링(2e)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링 케이스(2c)는 프로세스 카트리지(1)의 프레임(1a)에 고정된다.

[대전 수단]

도2를 참조하여, 이러한 실시예에서의 대전 수단은 접촉 대전 방법을 채용한 그러한 대전 수단이다. 이는 대전 부재로써 대전 롤러(3a)를 채용한다. 대전 롤러(3a)의 금속 코어(3b)의 길이 방향 단부를 지지하는 도시되지 않은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이는 광전도 드럼(2)의 방향으로 코일 스프링(3d) 쌍에 의해 생성된 소정 량의 압력 하에 있어서, 대전 롤러(3a)의 주연 표면이 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에서 가압된다. 이는 광전도 드럼(2)의 회전을 따라 회전된다.

도면부호 3c는 지지 부재(3f)와 지지 부재(3f)에 부착된 가요성 세척 필름(3e)을 포함하는 대전 롤러 세척 부재를 나타낸다. 이러한 세척 필름(3e)은 직사각형이고, 대전 롤러(3a)의 길이 방향에 평행하게 연장되는 방법으로 배치된다. 이는 하나의 긴 단부에 의해 지지 부재(3f)에 고정되어, 다른 긴 단부에 인접한 그 표면 또는 긴 자유 단부가 대전 롤러(3a)의 주연 표면에 대향하는 접촉 닙을 형성한다. 지지 부재(3f)는 서로 길이 방향에 평행한 방향으로 소정의 거리를 이동할 수 있다. 지지 부재(3f)가 도시되지 않은 구동 수단에 의해 길이 방향으로 소정의 거리를 서로 이동하는 방식으로 구동되기 때문에, 대전 롤러(3a)의 주연 표면은 세척 필름(3e)에 의해 마찰된다. 결과적으로, 대전 롤러(3a)의 주연 표면에 접착된 외부 기판(초소형 토너 입자, 첨가물등)이 제거된다.

이러한 실시예에서의 화상 형성 장치는 무세척제 세척 시스템을 채용한다. 다음에, 이러한 무세척제 세척 시스템이 설명될 것이다.

[무세척제 세척 시스템]

도2를 참조하여, 이러한 실시예에서의 화상 형성 장치의 무세척제 세척 시스템의 요지가 설명될 것이다. 이러한 무세척제 세척 시스템은 광전도 드럼(2)이 현상 수단에 의해 대전됨과 동시에 현상 수단에 의한 광전도 드럼(2) 상의 전사 잔여토너 입자를 제거하는 그러한 세척 시스템이다. 특히, 화상 전사 후에, 광전도 드럼(2) 상의 전사 잔여 토너 입자는 실제로 광전도 드럼(2)의 회전에 의해 대전 스테이션 및 노출 스테이션을 지나 현상 스테이션(c)으로 이송되고, 광전도 드럼(2)이 현상 스테이션(c)의 현상 수단에 의해 대전될 때 현상 수단에 의해 제거된다.

광전도 드럼(2)의 주연 표면 상의 전사 잔여 토너 입자는 노출 스테이션(b)을 지나고, 노출 공정은 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상의 전사 잔여 토너 입자의 존재에 의해 수행된다. 그러나, 광전도 드럼(20의 주연 표면 상의 전사 잔여 토너 입자의 양은 노출 공정에 상당한 영향을 주기에는 충분하지 않다. 그러나, 전사 잔여 토너는 양으로 대전된 토너 입자 및 음으로(반대로) 대전된 토너 입자의 혼합이다. 또한, 몇몇의 전사 잔여 토너 입자는 다른 입자보다 대전량이 적다. 따라서, 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에서 대전 스테이션(a)을 지나는 반대로 대전된 전사 잔여 토너 입자 및/또는 불충분하게 대전된 전사 잔여 토너 입자로서 대전 롤러(3a)에 부착되는 것이 가능하다. 대전 롤러(3a)가 전사 잔여 토너 입자에 의해 소정의 수준을 넘어 함유된다면, 대전 롤러(3a)는 광전도 드럼(2)을 충분히 대전시키지 못한다. 또한, 효율성을 증가시키기 위해, 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상의 전사 잔여 토너 입자는, 현상 장치에 의해 광전도 드럼(2)이 대전됨과 동시에 현상 장치에 의해 제거된다. 현상 스테이션(c)으로 이송되는 광전도 드럼(2) 상의 전사 잔여 토너 입자가 양극이고, 각각의 전사 잔여 토너 입자의 대전량이 광전도 드럼(2) 상의 정전기 잠상을 현상하는 현상 장치를 위해 적절한 것이 필요하다. 가역적으로 대전된 토너 입자와, 전하량이 부적당한 토너 입자는 저품질 화상을 형성하는 현상 장치에 의해 광전도 드럼(2)으로부터 제거되거나 복구될 수 없다.

최근, 사용자의 필요는 다양해졌다. 예컨대, 고인쇄율에서 연속적으로 작동되는 화상 형성 장치를 요구하는 사진 화상과 같은 화상의 인쇄에 대한 사용자의 필요가 증가되고 있다. 그러므로, 사용자 필요의 다양화에 의해, 고인쇄율에서 많은 양의 전사 잔여 토너를 한번에 생산하는 화상 형성 장치의 연속적인 작동 때문에, 전술한 문제는 광범위하게 드러나게 되었다.

그러므로, 광전도 드럼(2)의 주연 표면의 전사 잔여 토너 입자를 균등하게 소산시키기 위해, 본 실시예의 화상 형성 장치는 광전도 드럼(2)의 주연 표면을 가로질러, 광전도 드럼(2)의 주변 표면의 부근에 배치된 전사 잔여 토너 입자 소산 수단(3g)과 함께 광전도 드럼(2)의 회전 방향에 대해 전사 스테이션(d)의 하류측에 제공된다. 게다가, 화상 형성 장치는 전사 잔여 토너 (현상제) 입자의 극성을 통일하기 위한 토너 카트리지 제어 수단(3h)과 함께 제공된다. 토너 카트리지 제어 수단(3h)은 광전도 드럼(2)의 회전 방향에 대해 전사 잔여 토너 입자 소산 수단(3g)의 하류측과 대전 스테이션(a)의 상류측에 광전도 드럼(2)의 주연 표면 부근에 배치된다. 토너 대전 수단(3h)은 음극 또는 양극으로 가역적으로 대전된 전사 잔여 토너 입자의 극성을 조정한다.

전사 잔여 토너 소산 수단(8g)의 제공으로, 이러한 패턴으로 소산되고 전사 스테이션(d)으로부터 토너 대전 제어 수단(3h)으로 운반되는 전사 잔여 토너 입자는 전사 잔여 토너 입자의 양이 많더라도, 광전도 드럼(2)의 주연 표면을 따라 균등하게 소산된다.

광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에 특정 패턴으로 분포된 전사 잔여 토너 입자들은 광전도 드럼(2)의 주연 표면을 가로질러 고르게 분포되어 토너 대전 제어 수단(3h)의 특정 부분에 집중되는 것이 방지되므로 모든 전사 잔여 토너 입자들은 정상 극성으로 대전되어 극성적으로 균일한 것을 보장한다. 따라서, 전사 잔여 토너 입자가 대전 롤러(3a)에 고착되는 것이 방지되는 효율이 개선된다. 결과적으로, 허상(ghost image)의 형성, 즉 전사 잔여 토너 입자가 원인인 완성된 화상에서의 허상 패턴이 방지된다.

이러한 실시예에서, 전사 잔여 토너 입자 소산 수단(3g)과 토너 대전 제어 수단(3h)은 적당한 량의 전기 전도성이 부여되고, 브러쉬 형태이다. 그것들은 그들의 실질적 브러쉬 부분이 광전도 드럼(2)의 주연 표면과 접촉하도록 배치된다.

이러한 수단은 미도시된 구동 전원에 의해 광전도 드럼(2)의 종방향으로 (왕복) 운동하도록 되어, 전사 잔여 토너 입자 소산 수단(3g)과 토너 극성 제어 수단(3h)은 광전도 드럼(2)의 주연 표면과 상대적으로 동일한 위치에 잔류하는 것이 방지된다. 따라서, 토너 대전 제어 수단(3h)은 전기적 저항이 균일하지 않아서 과도한 대전 용량을 갖는 부분과 불충분한 대전 용량을 갖는 부분을 포함한다 하더라도, 상기 부분들은 광전도 드럼(2)의 주연 표면과 상대적으로 동일한 위치에 잔여하지 않는다. 결과적으로, 전도 잔여 토너 입자의 극소량이 과도한 대전에 의해 광전도 드럼(2)의 주연 표면의 특정 부분에 용융하거나 불충분한 대전에 의해 대전 롤러(3a)의 주연 표면의 특정 부분에 접착 잔류할 가능성은 제거 또는 감소된다.

<노출 수단>

이러한 실시예에서, 광전도 드럼(2)은 노출 수단에 기초한 레이저를 사용하여 노출된다. 보다 구체적으로는, 화상 신호가 화상 형성 장치의 주 조립체(100)로부터 노출 수단으로 전송된다. 신호가 노출 수단으로 전송되면, 상기 화상 신호와 동조된 레이저 비임(L)이 광전도 드럼(2)의 불균일하게 대전된 주연 표면을 균일하게 스캔하는 방법으로 투사된다. 그 결과, 광전도 드럼(2)의 균일하게 대전된 주연 표면이 선택적으로 노출된다. 결과적으로, 화상 형성 데이터에 따른 정전 잠복 화상이 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에 형성된다.

도1을 참조하면, 노출 수단에 기초한 레이저는 (미도시된) 고체 상태 레이저 요소, 레이저 비임(L), 다각형 거울(51a), 초점 렌즈(51b), 편향 거울(51c) 등을 포함한다. 고체 상태 레이저 요소는 입력된 화상 신호에 응답하여 (미도시된) 광 방출 신호 생성 장치에 의해 켜지고 꺼진다. 고체 상태 레이저 요소로부터 방출된 레이저 비임(L)은 (미도시된) 조준 렌즈 시스템에 의해 실질적으로 평행한 광의 플럭스로 전환되고, 고속으로 회전하는 다각형 거울(51a)에 의해 스캐닝 작동을 하도록 편향되고, 초점 렌즈(51b) 및 편향 거울(51c)을 경유하여 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상에 일점의 형태로 초점이 맞춰진다.

광전도 드럼(2)이 스캐닝 레이저 빔(L)에 그 주연 표면이 노출되는 동안 회전하므로, 광전도 드럼(2)의 주연 표면이 제1 방향 또는 레이저 빔(L)의 이동 방향으로 레이저 빔(L)에 의해 스캐닝될 뿐만 아니라, 제2 방향 또는 광전도 드럼(2)의 회전 방향으로 스캐닝된다. 결과적으로, 광전도 드럼(2)의 주연 표면은 연속적 화상 신호를 반사하도록 노출된다. 다시 말해, 광전도 드럼(2)의 균일하게 대전된주연 표면은 밝은 전위부와 어두운 전위부로 분할되는데, 밝은 전위부은 그 표면 전위가 레이저 빔(L)에 노출되어 감소되었고, 어두운 전위부은 그 표면 전위가 레이저 빔(L)에 의해 감소되었다. 결과적으로, 화상 형성 데이터에 따른 정전 잠복 화상은 밝은 전위부와 어두운 전위부 사이의 대비로 인해 나타난다.

<현상 장치>

본 실시예의 현상 장치(4)는 2성분의 현상제를 사용하는 접촉형 현상 장치(2성분 자기 브러쉬형 현상 장치)이다. 도2를 참조하면, 현상제 포함 부재로서의 현상 슬리브(4a)와, 상기 현상 슬리브(4a)의 중공 내에 배치된 자기 롤러(4b)와, 상기 현상 슬리브(4a)의 주연 표면 상에 있으며 캐리어와 토너의 혼합물인 현상제를 구성한다. 이러한 현상 슬리브(4a)는 현상 수단을 구성한다. 또한, 현상 장치(4)에는 현상 슬리브(4a)의 주연 표면으로부터 소정의 간격으로 이격하여 배치된 조절 블레이드(4c)를 제공하여, 현상 슬리브(4a)가 화살표 방향으로 회전할 때 박층의 현상제가 현상 슬리브(4a)의 주연 표면 상에 형성된다. 부언하면, 2성분 자기 브러쉬형 현상 장치가 본 실시예에서 현상 장치(4)로서 사용된다 하더라도, 현상 장치의 선택은 이러한 형식의 현상 장치에 제한되지 않는다.

도4를 참조하면, 현상 슬리브(4a)는 현상 슬리브(4a)의 종방향 단부에 하나씩 위치한 한 쌍의 저널부(4a1)를 갖는다. 광전도 드럼(2)의 주연 표면 상의 잠복 화상을 현상하도록 현상 슬리브(4a)의 주연 표면에 형성된 현상제 층이 광전도 드럼(2)의 주연 표면과 접촉하도록 하기 위해, 각 저널부(4a1) 중 작은 직경 부분은 중공 롤러의 형태로 회전 간격 링(4k)에 끼워져서 소정의 간극이 광전도 드럼(3)및 현상 슬리브(4a)의 주연 표면 사이에 유지되도록 한다. 도2를 참조하면, 현상 슬리브(4a)는 화살표 방향에 의해 지시된 반시계 방향으로 소정의 주변속도로 회전 구동되어 현상 스테이션에서 현상 슬리브(4a)의 주연 표면의 이동 방향이 현상 스테이션에서 광전도 드럼(2)의 주연 표면의 이동 방향과 반대가 되도록 한다.

이러한 실시예에서 사용된 토너는 입자의 평균 직경이 6㎛이고, 음으로 대전된다. 이러한 실시예에서 사용된 자기 캐리어는 입자의 평균 직경이 35㎛이고, 포화 자기화 상태에서 205emu/㎤이다. 토너와 캐리어는 현상제로 사용되기 위해 6대94의 중량비로 혼합된다. 현상제 선택은 토너와 자기 캐리어의 혼합에 한정될 필요는 없다. 예컨대, 자기 토너가 사용될 수 있다.

도2를 참조하면, 현상제가 순환하는 현상제 보유부(4h)는 구획벽(4d)에 의해 2개의 챔버로 분할된다. 구획벽(4d)은 프로세스 카트리지(1)의 종방향으로 현상제 보유부(4h)의 바로 인접한 부분을 제외하고 현상제 보유부(4h)의 일 단부로부터 다른 단부로 연장한다. 현상제 보유부(4h)에는 구획벽(4d)을 개재시키는 방법으로 배치된 한 쌍의 교반 스크류(4eA, 4eB)가 제공된다.

도4를 참조하면, 토너가 토너 공급 용기(5)로부터 현상제 보유부(4h) 안쪽으로 공급되면, 토너는 교반 스크류(4eB)의 후방측(도4에서 우측)으로 흘러서 전방측(도4에서 좌측)으로 교반되면서 이송된다. 토너가 토너 보유부(4h)의 전방 단부에 이를 때, 토너는 구획벽(4d)의 전방 단부와 토너 보유부(4h)의 전방 단부 사이의 간극을 지나 구획벽(4d)의 또 다른 측으로 이동한다. 다음으로, 토너가 교반 스크류(4eA)에 의해 후방 단부(도4에서 우측)로 이송된다. 토너가 현상제 보유부(4h)의 후방 단부에 이를 때, 토너는 토너 공급 용기(5)로부터 흐르게 되는 측부로 이동하고, 재순환을 위해 교반 스크류(4eB)에 의해 전방 단부로 다시 이송된다.

이 때, 2성분 자기 브러쉬 기초 현상 수단을 채용하는 현상 장치(4)와 현상제 순환 시스템을 사용하여, 광전도 드럼(2) 상에 형성된 정전 잠복 화상을 시각화하기 위한 현상 프로세스가 도2를 참조하여 기술될 것이다. 현상 슬리브(4a)가 회전할 때, 현상제 보유부(4h) 내의 현상제는 자기 롤러(4b)의 픽업 폴에 의해 현상제 슬리브(4a)의 주연 표면 상으로 일 층으로 픽업되고, 현상 스테이션으로 이송된다.

현상 슬리브(4a)의 주연 표면 상의 현상제 층이 현상 스테이션으로 이송되면, 현상 슬리브(4a)의 반경 방향으로 배치된 조절 블레이드(4c)에 의해 두께가 조절된다. 결과적으로, 박층의 현상제가 현상제 슬리브(4a)의 주연 표면 상에 형성된다. 이러한 박층의 현상제가 현상 극점에 대응하는 현상 스테이션의 위치로 이송될 때, 현상제는 자력에 의해 파동처럼 요동하도록 된다. 광전도 드럼(2)의 주연 표면 사의 정전 잠복 화상은 박층의 현상제의 마루(crest) 부분 내의 토너에 의해 토너 화상으로 현상된다. 이러한 실시예에서, 정전 잠복 화상은 역으로 현상된다.

현상제 슬리브(4a)가 더 회전하면, 현상제 슬리브(4a)의 주연 표면 상의 박층의 현상제는 현상 스테이션을 지나 현상제 보유부(4h)로 들어가는데, 그 곳에서 현상제는 현상제 슬리브(4a)의 주연 표면으로부터 이송 자극의 반발 자기장에 의해 퇴위되어 현상제 보유부(4h)로 다시 흘러간다.

미도시된 전원 공급원으로부터 직류 및 교류가 현상제 슬리브(4a)로 가해진다. 보다 구체적으로 이러한 실시예에서는, -500V의 직류 및 2,000Hz의 주파수와 1,500V의 피크 투 피크 전압을 갖는 교류가 광전도 드럼(2)의 주연 표면을 선택적으로 현상하기 위해 가해진다; 광전도 드럼(2)의 주연 표면의 노출된 부분만이 현상된다.

일반적으로, 2성분 자기 브러쉬 기초 현상 방법에서는, 교류 전압의 적용은 현상 효율을 개선하므로 화상의 질을 개선한다. 그러나, 흐린(foggy) 화상이 생성되는 역효과의 가능성을 또한 낳는다. 따라서, 일반적으로 흐린 화상의 형성을 방지하기 위해 현상 슬리브(4a)에 가해지는 직류 전압과 광전도 드럼(2)의 주연 표면의 전기 대전 사이에 다른 전위가 제공된다. 보다 구체적으로는, 현상 슬리브(4a)에 가해지는 바이어스 전압의 전위가 광전도 드럼(2)의 노출된 부분 및 노출되지 않은 부분의 표면 전위 사이에 놓이도록 설정된다.

토너가 현상에 의해 소모되면, 현상제의 토너 농도가 감소한다. 도2를 참조하면, 이러한 실시예에서, 토너 농도를 감지하기 위한 센서(4g)가 교반 스크류(4eB)의 주연 표면에 근접하여 배치된다. 현상제의 토너 농도가 소정의 수준 이하로 떨어진 것이 센서(4g)에 의해 감지되면, 토너 공급 용기(5)로부터 현상제 장치의 현상제 보유부(4h)로 토너를 공급의 명령이 내려진다. 현상제의 토너 농도가 이러한 토너 공급 프로세스에 의해 소정의 수준으로 유지된다.

<토너 공급 용기>

토너 공급 용기(5Y, 5M, 5C, 5K)는 프로세스 카트리지(1Y, 1M, 1C, 1K) 위로하나씩, 상호 평행하게 배치된다. 그들은 화상 형성 장치의 주 조립체(100)의 전방측으로부터 장착된다.

도2를 참조하면, 각각의 토너 공급 용기(5)는 토너 보유부(현상제 보유부)로서의 셸(5g)과 교반 샤프트(5c)와 교반 플레이트(5b)와 스크류(5a)를 포함한다. 토너 또는 토너 및 자기 캐리어의 혼합물은 셸(5g) 내에 저장된다. 교반 플레이트(5b)는 교반 샤프트(5c)에 고정된다. 교반 샤프트(5c), 교반 플레이트(5b) 및 스크류(5a)는 셸(5g) 내에 배치된다. 토너 공급 용기(5)의 저부벽에는 토너가 배출되는 방출 구멍(5f)이 제공된다. 도5를 참조하면, 스크류(5a) 및 교반 샤프트(5c)는 한 쌍의 베어링(5d)에 의해 그 종방향 단부로써 회전 지지된다. 스크류(5a) 및 교반 샤프트(5c)의 최후방 단부는 구동 커플링(5e)(음형)과 끼워맞춤된다. 장치의 주 조립체(100)측 상의 구동 커플링(62b)(양형)으로부터 구동력을 받으면, 구동 커플링(5e)(음형)이 회전 구동된다. 스크류(5a)의 반경 방향에 대한 스크류(5a)의 주연부는 스크류 리브의 형태이고, 비틀림 방향으로 상호 대향하는 토너 방출 구멍(5f)의 축방향에 관해 좌우측 부분을 갖는다. 스크류(5a)는 구동 커플링(62b)(양형)의 회전에 의해 소정의 방향으로 회전한다. 스크류(5a)가 회전하면, 토너는 토너 방출부(5f) 쪽으로 이송되고, 프로세스 카트리지(1)에 토너를 공급하기 위해 토너 방출부(5f)의 토너 출구 구멍(5f5)을 통해 자유롭게 흐르게 된다.

회전 반경 방향에 대한 교반 플레이트(5b)의 주연 모서리는 셸(5g)의 벽의 내부 표면에 대해 각을 이루어, 셸(5g)의 벽의 내부 표면과 일정 각으로 접촉하고활주하도록 된다. 보다 구체적으로는, 교반 플레이트(5b)의 주연부가 셸(5g)의 벽과 접촉하면, 나선형으로 비틀린다. 따라서, 교반 플레이트(5b)가 회전하면, 교반 플레이트(5b)의 주연부는 일정각으로 토너와 접촉하여, 교반 샤프트(5c)의 축방향으로 토너를 이동시키는 힘을 생성한다. 결과적으로 토너는 프로세스 카트리지(1)의 종방향으로 이송된다.

또한, 이 실시예의 토너 공급 용기(5)는 두 개의 부품 현상 방법을 채용하는 프로세스 카트리지뿐만 아니라 단일 부품 현상 방법을 채용하는 프로세스 카트리지에도 토너를 공급할 수 있다. 이는 또한 현상 카트리지에 토너를 공급할 수 있다. 토너 공급 용기 내에 보유될 분말형 재료의 선택이 토너로 제한될 필요는 없다. 명백하게는, 이는 소위 현상제, 즉 토너와 자성 캐리어의 혼합물일 수도 있다.

[전사 수단]

도1을 참조하면, 전사 수단인 중간 전사 유닛(54)은 토너 화상을 전사하기 위한 유닛이다.

중간 전사 유닛(54)에는 화살표 방향으로 주행하는 중간 전사 벨트(54a)가 제공된다. 보다 상세하게는, 중간 전사 벨트(54a)가 광전도 드럼(2)의 주연 속도와 대략 동일한 속도로 화살표에 의해 표시된 시계 방향으로 주행한다. 이 중간 전사 벨트(54a)는 주연 길이가 대략 940mm인 무단 벨트이고, 구동 롤러(54b), 2차 전사 카운터 롤러(54g) 및 종동 롤러(54c)의 세 개의 롤러 주위에 현수된다.

중간 전사 벨트(54a)의 루프 내부에는, 전사 대전 롤러(54fY, 54fM, 54fC, 54fK)가 회전식으로 배치되고, 각각의 롤러는 중간 전사 벨트(54a)의 외향측 상의광전도 드럼(2)에 상응하는 위치에서, 대응하는 프로세스 카트리지의 광전도 드럼(2)의 반경 방향으로, 중간 전사 벨트(54a)의 내향면 상에 가압되는 상태로 유지된다.

전사 대전 롤러(54fY, 54fM, 54fC, 54fK)는 고전압 전원으로부터 전력을 공급받아서, 중간 전사 벨트(54a)를 토너 극성에 반대되는 극성으로 대전시키고, 중간 전사 벨트 루프의 내향측으로부터, 광전도 드럼(2) 상의 토너 화상을 중간 전사 벨트(54a)의 외향면 상으로 이어서 전사(기본 전사)된다.

2차 전사 스테이션에서, 2차 전사 롤러(54d) 및 2차 전사 카운터 롤러(54g)는 중간 전사 벨트 루프의 내향 및 외향측 상에 배치된다. 2차 전사 프로세스를 수행할 때, 두 개의 롤러는 그들 사이에 중간 전사 벨트(54a)를 끼워 넣는 방식으로 서로에 대항하여 가압된다. 2차 전사 롤러(54d)는 회전가능하고, 또한 도1에서 수직 방향으로 이동 가능하다. 2차 전사 롤러(54d)가 중간 전사 벨트(54a) 상의 토너 화상 형성을 방해하는 것을 방지하기 위해서, 2차 전사 롤러(54d)는, 다중 색상 화상이 완성될 때까지, 즉 모든 단색 토너 화상이 중간 전사 벨트(54a) 상의 층들 내에 전사될 때까지 중간 전사 벨트(54a)로부터 분리된 상태로 유지된다.

중간 전사 벨트(54a) 및 2차 전사 롤러(54d)는 서로로부터 독립적으로 구동된다. 기록 매체(52)가 2차 전사 스테이션에 진입하면서, 소정의 편의가 2차 전사 롤러(54d)에 가해진다. 그 결과, 중간 전사 벨트(54a) 상의 다중 색상 토너 화상은 기록 매체(52) 상으로 전사(2차 전사)된다.

상기 2차 전사 프로세스 동안, 기록 매체(52)는 도1에서 소정의 속도로 좌향으로 이송되고, 중간 전사 벨트(54a)에 의해 다음 프로세스가 수행되는 고정 장치(56)에 끼워진 상태로 남는다.

전사 프로세스가 수행되는 범위의 최하류 단부에는, 세척 유닛(55)이 위치되고, 2차 전사 후 중간 전사 벨트(54a) 상에 남아있는 토너 입자들 또는 2차 전사 잔여 토너 입자들을 제거하도록 중간 전사 벨트(54a)의 외향면의 소정 지점과 접촉하도록 위치되거나 또는 이로부터 분리될 수 있다.

도1을 참조하면, 2차 전사 잔여 토너 입자를 제거하기 위한 세척 블레이드(55a)가 세척 유닛(55) 내부에 위치되고, 이는 도시되지 않은 피봇 주위를 선회하게 된다. 세척 블레이드(55a)는 중간 전사 벨트(54a) 상에 가압되는 상태로 유지되고, 중간 전사 벨트(54a)의 이동 방향에 대해 경사진다. 2차 전사 잔여 토너 입자는 세척 유닛(55) 속으로 유입되고 이송 스크류(55b)에 의해 내부에 저장될 2차 전사 잔여 토너 입자를 위한 용기(도시되지 않음)로 이송된다.

중간 전사 벨트(54a)를 위한 재료에 있어서, 폴리마이드 수지가 사용될 수도 있다. 재료 선택이 폴리마이드로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌-테레프탈레이트 수지, 폴리플루오로비닐리덴 수지, 폴리나프탈레이트 수지, 폴리에테르-에테르-케톤 수지. 폴리에테르-설폰 수지, 또는 폴리우레탄 수지뿐만 아니라 플루오르화 고무 또는 실리콘화 고무와 이에 덧붙여 폴리아미드 수지와 같은 플라스틱이 양호한 결과물로서 또한 사용될 수 있다.

[고정 스테이션]

상술한 바와 같이, 토너 화상은 현상 수단에 의해 광전도 드럼(2)에 형성된후, 중간 전사 벨트(54a)에 의해 기록 매체(52) 상으로 전사되고, 고정 장치(56)에 의해 기록 매체(52)에 열적으로 고정된다.

도1을 참조하면, 고정 장치(56)는 열을 기록 매체(52)에 가하기 위한 고정 롤러 및 기록 매체(52)를 고정 롤러(56a)에 가압하기 위한 가압 롤러(56b)를 구비한다. 롤러들 양자 모두는 중공으로 되어 있고, 히터(도시되지 않음)를 내장한다. 이들은 회전 구동되면서, 기록 매체(52)를 함께 이송한다.

보다 상세하게는, 토너 화상이 유지되는 기록 매체(52)가 고정 롤러(56a) 및 가압 롤러(56b)에 의해 이송되면서, 열과 압력이 토너 화상 및 기록 매체(52)에 가해진다. 그 결과, 토너 화상은 기록 매체(52)에 고정된다. 토너 화상의 고정 작업 후, 기록 매체(52)는 배출 롤러 쌍(53h) 및 배출 롤러 쌍(53j)에 의해 장치 주 조립체(100)로부터 배출되어, 장치 주 조립체(100)의 상부에 위치된 트레이(57) 내에 축적된다.

[프로세스 카트리지 및 토너 공급 용기의 장착]

다음으로, 도2 내지 도5를 참조하여, 프로세스 카트리지(1) 및 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 속에 장착되는 단계가 설명될 것이다. 도3은 화상 형성 장치 주 조립체(100)의 대략적인 외부 사시도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치 주 조립체(100)에는 장치 주 조립체(100)의 전방측 상에 위치된 전방 도어(58)가 제공되어 사용자에 의해 개폐될 수 있다. 전방 도어(58)는 전방으로 당겨져서, 프로세스 카트리지(1Y-1K) 및 토너 공급 용기(5Y-5K)가 장치 주 조립체(100) 속으로 삽입되는 입구가 노출된다. 각각의 프로세스 카트리지(1)가 삽입되는 입구에는 회전 지지되는 정렬판(59)이 제공된다. 프로세스 카트리지(1)는 이 정렬판이 개방된 후 삽입되거나 또는 당겨진다. 도2를 참조하면, 화상 형성 장치 주 조립체(100) 내부에는, 프로세스 카트리지(1)를 장착 또는 해제할 때 프로세스 카트리지(1)를 안내하기 위한 안내 레일(60) 및 토너 공급 용기(5)를 장착 또는 해제할 때 토너 공급 용기(5)를 안내하기 위한 안내 레일(61)이 배치된다.

프로세스 카트리지(1) 또는 토너 공급 용기(5)가 화상 형성 장치 주 조립체(100) 속에 장착되는 방향은 광전도 드럼(2)의 축선과 평행하다. 또한, 안내 레일(60, 61)이 연장되는 방향은 광전도 드럼(2)의 축선과 평행하다. 프로세스 카트리지(1) 또는 토너 공급 용기(5)를 장착할 때, 이는 장치 주 조립체(100)의 전방측으로부터 각각의 안내 레일(60 또는 61) 상에서 장치 주 조립체(100) 속으로 활주된다.

도4를 참조하면, 프로세스 카트리지(1)가 카트리지 장착 공간의 최저 단부로 삽입됨에 따라, 장치 주 조립체(100)의 정렬축(66)은 드럼 플랜지(2b)의 중심 구멍(2f) 속으로 삽입된다. 그 결과, 광전도 드럼(2)의 최저 단부(후방 단부)의 회전축의 위치는 장치 주 조립체(100)에 대해 고정된다. 동시에, 드럼 플랜지(2b)의 구동력 전달부(2g)는 장치 주 조립체(100)의 구동 커플링(62a; 암형)과 연결되어, 광전도 드럼(2)이 회전 구동되는 것을 가능하게 만든다. 이 실시예에서 채용된 구동력 전달부(2g)는 비틀림식 삼각뿔 모세관의 형태이다. 따라서, 회전됨에 따라, 장치 주 조립체(100) 측으로부터의 구동력을 광전도 드럼(2)에 전달할 뿐만 아니라, 광전도 드럼(2)을 장치 주 조립체(100)의 후방으로 당기는 구동력을 발생시킨다.

도4를 참조하면, 후방판(65)에는 프로세스 카트리지(1)를 위치 설정시키기 위한 지지핀(63)이 제공되고, 장치 주 조립체(100)에 대한 프로세스 카트리지(1)의 프레임(1a)의 위치는, 지지핀(63)이 프로세스 카트리지(1)의 프레임(1a) 속으로 삽입됨에 따라 고정된다.

또한, 도4를 참조하면, 장치 주 조립체(100)에는 회전 가능한 정렬판(59)이 제공되는데, 이는 전방측에 위치된다(도4의 좌측). 이 정렬판(59)의 구멍 속으로는, 프로세스 카트리지(1)의 베어링 케이스(2c)가 삽입되어서, 프로세스 카트리지(1)는 장치 주 조립체(100)에 의해 지지되고 장치 주 조립체(100)에 대해 정확하게 위치 설정된다. 상술한 삽입을 통해, 광전도 드럼(2) 및 프로세스 카트리지(1)는 장치 주 조립체(100)에 대해 정확하게 위치 설정된다.

도5를 참조하면, 프로세스 카트리지(1)가 프로세스 카트리지 장착 공간의 최저 단부에 삽입되는 방식과 동일한 방식으로 토너 공급 용기(5)가 토너 공급 용기 장착 공간의 최저 단부에 삽입됨에 따라, 토너 공급 용기(5)의 위치는 후방판(65)으로부터 돌출된 지지핀(64)에 의해 장치 주 조립체(100)에 대해 고정된다. 동시에, 구동 커플링(5e; 암형)은 구동 커플링(62b; 수형)과 연결되어서, 스크류(5a) 및 교반축(5c)이 회전 구동되도록 한다.

한편, 장치 주 조립체(100)의 외부로 프로세스 카트리지(1) 또는 토너 공급 용기(5)를 당기기 위해서, 상술한 장착 단계가 단지 역순으로 수행된다. 이 실시예에서, 프로세스 카트리지(1) 및 토너 공급 용기(5)는 임의의 순서로 장치 주 조립체에 장착되거나 또는 이로부터 해제될 수 있다. 즉, 프로세스 카트리지(1)는 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)에 장착되기 전 또는 후에 장치 주 조립체(100)에 장착될 수 있다. 또한, 프로세스 카트리지(1)는 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)의 외부로 당겨지기 전 또는 후에 장치 주 조립체(100)의 외부로 당겨질 수 있다.

[실시예들]

다음에, 도6 내지 도17을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예들이 설명될 것이다.

도6은 용기의 하부, 후방, 좌측 코너 아래에서 대각선 방향으로 본, 본 발명에 따른 토너 공급 용기(5)의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 셸(5g)의 두 개의 측방향 벽들 각각 또는 토너 보유부의 두 개의 측방향 벽들 각각에는, 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(5) 속에 삽입되는 경우에 토너 공급 용기(5)를 안내하기 위한 안내부(5g1)가 제공된다. 안내부(5g1)는 셸(5g)의 외향으로 벽으로부터 다소 돌출되고, 셸(5g)의 길이 방향으로 측방향 벽을 따라서 직선으로 연장된다. 안내부(5g1)의 하방 대향면은 편평하고 매끄럽다. 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 속에 장착됨에 따라, 안내부(5g1)의 이 하방 대향면은 수직 방향의 관점에서 장치 주 조립체(100)에 대해 토너 공급 용기(5)를 정확히 위치 설정시키도록, 그 위에 탑승하는 방식으로 장치 주 조립체(100) 측상의 안내 레일(61)의 상방 대향면과 접촉한다.

토너 공급 용기(5)의 하부에 위치된 토너 공급 용기(5)의 토너 출구부(5f)에는 토너 출구부(5f)를 커버하기 위한 토너 출구 덮개(5f1)가 제공된다. 토너 출구 덮개(5f1)는 토너 공급 용기(5)의 길이 방향으로 이동될 수 있다. 도14를 참조하면, 토너 출구 덮개(5f1)는 상방으로 개방되고 U자형 단면을 갖는다. 이는 토너 출구 덮개(5f1)의 U자형 단면의 직립부에 상응하는 벽 또는 측방향 벽의 내향면의 전방 단부로부터 토너 출구 덮개(5f1)의 내향으로 수직하게 돌출된 한 쌍의 결합 돌출부(5f1a) 및 측방향 벽의 내향면의 후방 단부로부터 토너 출구 덮개(5f1)의 내향으로 수직하게 돌출된 한 쌍의 결합부(5f1')로 된 네 개의 결합 돌출부를 구비한다.

또한, 토너 출구 덮개(5f1)에는 한 쌍의 후방판(5f1b)이 제공되고, 두 개의 판 사이의 소정의 간극의 존재해서, 토너 출구 덮개(5f1)의 좌측 및 우측 하부 코너에서 일대일로 위치된다. 토너 출구 덮개(5f1)에는 또한 인장 스프링(67)의 한 단부가 현수된 후크(5f1c)가 제공된다. 이는 토너 출구 덮개(5f1)의 저부벽에 부착되어 후방판(5f1b)의 쌍들 사이의 간극의 중심에 위치 설정된다.

도15는 토너 공급 용기(5)의 측면도이다. 도면에서, 토너 공급 용기(5)가 삽입되는 방향에 관한 토너 공급 용기의 선단부는 우측 상에 있다. 토너 공급 용기(5)의 좌측 및 우측 벽에는 토너 출구 덮개(5f1)의 결합부(5f1a, 5f1a')가 결합되는 홈(5h, 5h')이 제공된다. 각각의 홈(5h, 5h')은 덮개의 전방 단부로부터 토너 공급 용기(5)의 길이 방향 후방으로 직선으로 연장하는 제1 안내부[5h1(5h1')]와, 제1 안내부[5h1(5h1')]의 후방 단부로부터 후방을 향해 대각선 방향 상향으로 직선으로 연장하는 제2 안내부[5h2(5h2')]를 구비한다. 홈(5h')의 우측 단부, 즉도15의 좌측 홈의 우측 단부는 막힌 단부이고, 홈(5h')의 좌측 단부에는 상향 돌출하는 돌출부(5h2a')가 제공된다.

토너 출구 덮개(5f1)의 외향으로 돌출하는 결합부(5f1a)는 토너 공급 용기(5)의 측벽 내의 홈(5h) 내부로 결합되고, 결합부(5f1a')는 홈(5h') 내부로 결합되어, 토너 출구 덮개(5f1)가 홈(5h, 5h')들을 따라서 이동할 수 있다.

도8의 (a)을 참조하면, 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내부에 장착되기 전에, 토너 출구 덮개(5f1)는 토너 출구부(5f)를 덮는 제1 위치에 있다. 이러한 상태에서, 토너 출구 덮개(5f1)의 결합부(5f1a')는 홈(5h')의 우측 단부와 접촉 상태에 있게 되어, 토너 출구 덮개(5f1)가 우측으로 추가로 이동되는 것이 방지된다.

토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내부로 삽입된 때, 토너 공급 용기(5)의 안내부(5g1)는 장치 주 조립체(100) 상에서 대응하는 안내 레일(61)과 접촉하고 전술된 바와 같이 안내 레일 상에서 활주된다. 토너 공급 용기(5)의 이러한 활주 이동 중에, 토너 공급 용기 삽입 방향에 관한 토너 출구 덮개(5f1)의 선단부는 도7에 도시된 바와 같이 장치 주 조립체(100)의 돌출부(68)와 접촉하게 된다. 그러므로, 토너 공급 용기(5)가 추가로 삽입됨에 따라, 돌출부(68)와 접촉 상태에 있는 토너 출구 덮개(5f1)가 우측으로 추가로 이동, 즉 정지 상태로 유지되기 때문에 토너 출구 덮개(5f1)는 도8의 (b)에 도시된 바와 같은 상대적인 방향으로 토너 공급 용기(5)의 후단부를 향해 이동하고, 따라서 인장 스프링(67)이 인장된다. 상대적인 방향으로 토너 출구 덮개는 프로세스 카트리지(1)와 토너 공급 용기(5)의내부 공간들이 연결되는 셔터 지지 부재(5f2)를 노출시키는 제2 위치에 도달할 때까지 토너 출구 덮개(5f1)가 홈(5h, 5h')들을 따라 이동한다[도8의 (c) 참조].

도8을 참조하여, 토너 출구 덮개(5f1)의 전술된 이동이 보다 상세히 설명될 것이다. 도8은 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내부로 삽입되는 단계를 도시하기 위해 토너 공급 용기(5)의 길이 방향에 수직한 방향으로부터 바라본, 토너 공급 용기(5)의 측면도이다. 삽입 단계들은 도8의 (a) 내지 도8의 (c)의 순서로 수행된다. 전술된 바와 같이 장치 주 조립체(100)의 돌출부(68)와 접촉 상태에 놓인 후에, 토너 출구 덮개(5f1)는 대략 수평 방향인 토너 공급 용기 삽입 방향으로 홈[5h(5h')]의 제1 안내부[5h1(5h1')]를 따라 이동한다. 그리고 나서, 홈[5h(5h')]의 제2 안내부[5h1(5h1')]를 따라, 본 실시예에서는 현상 수단인 프로세스 카트리지(1)로부터 멀리 토너 출구 덮개(5f1)를 이동시키는 방향으로 상향 이동된다.

분명하게는, 토너 출구 덮개(5f1)의 이러한 상향 이동 중에, 토너 출구 덮개(5f1)는 장치 주 조립체(100)에 대해 대략 수평인 방향으로 이동하지 않지만, 간단히 상향으로, 즉 홈들의 제2 안내부[5h2(5h2')]에 의해 상향으로 후퇴되어 안내된다. 또한, 토너 출구 덮개(5f1)의 각각의 측벽의 결합부[5f1a(5f1a')]들 사이의 거리가 토너 공급 용기(5)의 대응하는 측벽의 홈들의 2개의 제2 안내부[5h2(5h2')]들 사이의 거리와 동일하기 때문에, 토너 출구 덮개(5f1)는 제1 위치에 있을 때와 마찬가지로 토너 공급 용기(5)의 하부면에 평행하게 유지되면서 제2 위치로 상향 이동된다.

또한, 도15에 도시된 바와 같이 홈(5h')의 좌측 단부 돌출부(5h2a')가 있다. 그러므로, 토너 출구 덮개(5f1)가 이동됨에 따라, 결합부(5h2a')는 돌출부(5h2a')와 결합 상태로 되어 토너 출구 덮개(5f1)가 추가로 이동되는 것이 방지된다.

전술된 구조의 배열을 제공함으로써, 토너 출구 덮개(5f1)는 본 실시예에서 현상 수단인 프로세스 카트리지(1)로부터 분리(도8에서 상향 이동)되는 방향으로 후퇴된다. 그러므로, 토너 공급 용기가 장치 주 조립체(100) 내부로 삽입됨에 따라 토너 출구 덮개(5f1)가 후퇴되는 공간은 프로세스 카트리지(1)가 장착되는 공간에 영향을 미치지 않는다. 바꿔 말하면, 장치 주 조립체(100)의 내부 공간은 보다 유용하게 사용된다.

또한, 본 실시예에서, 프로세스 카트리지(1)와 토너 공급 용기(5)는 임의의 순서로 장치 주 조립체(100) 내부로 삽입되거나 당겨질 수 있다. 그러므로, 토너 공급 용기(5)가 프로세스 카트리지(1) 보다 앞서 장치 주 조립체(100) 내에 장착될 수 있다. 이러한 경우에, 수평 방향으로 제1 위치로부터 토너 출구 덮개(5f1)를 간단히 후퇴시키는 것은 프로세스 카트리지(1)가 삽입됨에 따라 토너 출구 덮개(5f1)가 프로세스 카트리지(1) 상에서 토너 입구부(1b)와 접촉 상태에 놓이는 것을 허용한다. 이는 문제점이다. 프로세스 카트리지(1) 측에 대한 구조적인 수정에 의해 상기 문제점을 해결하기 위하여, 프로세스 카트리지(1)의 토너 입구부(1b)가 후퇴될 수 있는 것이 필요하다. 이러한 수정은 토너 입구부(1b)의 구조를 몹시 복잡하게 한다. 그러나, 토너 공급 용기(5)의 구조에 관한 본 발명의 태양에 따라, 토너 출구 덮개(5f1)는 프로세스 카트리지(1)로부터 멀리 이동하는방향으로 후퇴된다. 그러므로, 전술된 문제는 발생되지 않는다.

토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)로부터 당겨질 때, 토너 출구 덮개(5f1)는 토너 공급 용기가 장착된 때에 이동하는 방향에 대향하는 방향으로 인장 스프링(67)의 탄성에 의해 이동되고 원위치 또는 제1 위치로 복귀된다. 부수적으로, 토너 공급 용기(5)에는 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 제공되며, 토너 방출 구멍 셔터는 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내부에 장착된 때에 후술되는 바와 같이 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치까지 이동되기 전에 토너 출구 덮개(5f1)가 개방되는 반면, 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)로부터 제거된 때에 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동된 후에 토너 출구 덮개(5f1)가 폐쇄되도록 위치된다.

다음으로, 토너 공급 용기(5)로부터의 토너의 누출을 방지하기 위한, 본 발명에 따른 토너 공급 용기(5) 내의 구조적인 배열이 설명될 것이다. 도2 및 도5를 참조하면, 토너 공급 용기(5)의 저부벽에는 토너 공급 용기(5) 내의 토너가 프로세스 카트리지(1) 내부로 토출되는 토너 출구부(5f)가 제공된다. 토너 출구부(5f)는 토너 출구부(5f)의 대략 중앙에 위치되는 제1 구멍(5f5)을 구비한다. 토너 출구부(5f)에는 제1 구멍(5f5)을 둘러싸는 밀봉 부재(5f6)가 제공되며, 토너 공급 용기(5)의 저부벽에 부착된다. 본 실시예에서, 토너 출구부(5f)는 구동력이 나사(5a)에 전달되는 측면 상에서 토너 공급 용기의 길이 방향 단부들 중 하나를 향해 배치되는데, 즉 토너 공급 용기(5)가 삽입되는 방향에 관해 선단부를 향해(도5의 우측) 위치된다.

이 시점에서, 도16을 참조하면, 제1 구멍(5f5) 및 그 주변의 구성 요소의 구조가 상세히 설명될 것이다. 도16은 제1 구멍(5f5)의 축방향 선을 포함하고 토너 공급 용기(5)의 길이 방향에 수직한 수직면에서의 토너 공급 용기(5)의 수직 단면도이다. 관통 구멍인 제1 구멍(5f5)은 나사(5a) 아래에 위치되고, 제1 밀봉 부재(5f6)는 제1 구멍(5f5) 아래에 위치된다. 제1 밀봉 부재(5f6)는 제1 구멍(5f5)의 모서리로부터 토너가 누출되는 것을 방지하도록 제공된다. 이는 소정의 두께를 갖는 탄성 부재이고, 그 개구는 제1 구멍(5f5)의 형상과 동일한 형상을 갖는다. 제1 밀봉 부재(5f6)는 개구가 제1 구멍(5f5)과 정렬된 상태로 상향으로 대면하는 면에 의해 제1 구멍(5f5)하부 개구의 외주연에 부착된다. 본 실시예에서, 폼형 우레탄(foamed urethane)이 제1 밀봉 부재(5f6)를 위한 재료로서 사용된다. 그러나, 제1 밀봉 부재(5f6)를 위한 재료의 선택은 폼형 우레탄으로 제한될 필요는 없으며, 임의의 탄성 재료가 사용될 수 있다.

제1 밀봉 부재(5f6)의 아래에 밀봉판(5f7)이 위치된다. 밀봉판(5f7)은 상향으로 대면하는 면에 의해 제1 밀봉 부재(5f6)의 하향으로 대면하는 면에 부착된다. 밀봉판(5f7)은 제1 밀봉 부재(5f6)에 의해 지지되기 때문에, 제1 밀봉 부재(5f6)의 탄성에 의해 제공된 범위 내에서 수직하게 또는 경사지게 이동하는 것이 허용된다. 밀봉판(5f7)에는 관통 구멍인 제3 구멍(5f7a)이 제공되고, 제1 구멍(5f5)과 정렬된다. 바꿔 말하면, 토너 출구부(5f)는 토너가 제1 구멍(5f5), 제1 밀봉 부재(5f6)의 구멍, 및 밀봉판(5f7)의 제3 구멍(5f7a)을 통해 이러한 순서로 하강되도록 설계된다.

토너 공급 용기(5)의 하부에는 제1 구멍(5f5)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 토너 방출 구멍 셔터(5f3), 및 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 낙하하는 것과 프로세스 카트리지(1)의 토너 입구부(1b)와 제1 구멍(5f5) 사이에서 연결되는 것을 방지하는 토너 방출 구멍 셔터 지지 부재(5f2)가 제공된다. 도16을 참조하면, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 밀봉판(5f7) 아래에 위치되고, 제1 밀봉 부재(5f6)는 토너 방출 구멍 셔터(5f3)와 밀봉판(5f7) 사이에 개재된다. 제2 밀봉 부재(5f8)는 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 제공된 상태로 제2 구멍((5f3b)의 개구의 외주연으로부터의 토너의 누출을 방지하기 위한 부재이며 이하에 설명될 것이다. 제2 밀봉 부재는 탄성 부재이고, 그 구멍이 제2 구멍(5f3b)과 정렬되도록 배치된다. 제2 밀봉 부재(5f8)는 하향으로 대면하는 면에 의해 토너 방출 구멍 셔터(5f3)에 부착되지만, 상향으로 대면하는 면은 밀봉판(5f7)의 하향으로 대면하는 면에 고정되지 않으므로 밀봉판(5f7)에 대항하여 활주될 수 있다. 제2 밀봉 부재(5f8)를 위한 재료는 탄성을 갖고 밀봉판(5f7)에 대항하여 마찰이 적은 기판과 같은 재료가 바람직하다. 보다 상세하게는, 폼형 우레탄 시트, 또는 마찰이 적은 시트가 부착된 폼형 우레탄 시트 등이 사용될 수 있다.

도9는 토너 공급 용기(5)의 하부, 후방, 우측 모서리 아래의 대각선으로 바라본, 토너 공급 용기(5)의 토너 출구 덮개와 토너 방출 구멍 셔터부의 확대 사시도이다. 도면에서, 토너 공급 용기(5)의 길이 방향과 평행한 중심선에 대한, 셔터 지지 부재(5f2)와 토너 출구 덮개(5f1)의 절반부들은 시각적인 확인을 위하여 제거되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 회전축(5f3a)을 중심으로 회전된다. 토너 방출 구멍 셔터는 회전축(5f3a)에 대해 대칭으로 위치된 2개의 제2 구멍(5f3b)과 셔터를 회전시키기 위한 결합부인 4개의 슬릿(5f3c)을 갖는다. 4개의 슬릿(5f3c)의 위치는 인접한 제2 구멍(5f3b)으로부터 45°로 오프셋된다.

다음에, 도17을 참조하여, 셔터 지지 부재(5f2)를 설명하기로 한다. 도17은 토너 공급 용기로부터 제거된 셔터 지지 부재(5f2)의 사시도이다. 셔터 지지 부재(5f2)에는 토너 방출 구멍 셔터(5f3)를 회전 지지하는 회전축을 구성하는 핀(5f2a), 토너가 공급되는 관통 구멍인 제4 구멍(5f2b), 셔터 지지 부재(5f2)의 길이 방향으로 거의 직선으로 연장하는 슬릿(5f2c)이 제공된다. 핀(5f2a)은 셔터 지지 부재(5f2)의 저부벽(5f2h)의 상측 대향 표면으로부터 수직하게 돌출한다. 핀(5f2a)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 중심 구멍(5f3a)에 끼워짐으로써 토너 방출 구멍 셔터(5f3)를 회전 지지한다. 셔터 지지 부재(5f2)가 도16에 도시된 바와 같이, 토너 공급 용기(5)의 저부 플레이트에 부착될 때, 각 멈춤부(5f2d)는 저부 플레이트(5i)의 대응 구멍(5i1)에 끼워지고, 멈춤부(5f2)의 내향 돌출하는 멈춤부(5f2d)의 갈코리부(5f2e)는 저부 플레이트(5i)로부터 걸리는 방식으로 저부 플레이트(5i)에 셔터 지지 부재(5f2)를 록킹하면서, 저부 플레이트(5i)를 파지한다.

멈춤부(5f2d)의 아암부(5f2f)는 제1 밀봉 부재(5f6)의 탄성에 의해 하향 가압 유지되도록 셔터 지지 부재(5f2)를 위해 충분히 길게 되어 있다. 더욱이, 멈춤부(5f2d)는 소정 양의 유격을 가지고 저부 플레이트(5i)의 구멍(5i1)에 끼워짐으로써 셔터 지지 부재(5f2)는 저부 플레이트(5i)에 대해 좌측 또는 우측으로 이동하거나 기울어지게 된다. 다시 말하면, 셔터 지지 부재(5f2)는 소정 양의 유격을 가지고 토너 공급 용기(5)의 저부 플레이트(5i)에 부착됨으로써 셔터 지지 부재(5f2)는 저부 플레이트(5i)에 대해 좌측 또는 우측으로 수직 이동하거나 기울어지게 된다. 결론적으로, 셔터 지지 부재(5f2)는 쉘(5g)에 대해 좌측 또는 우측으로 약간 수직 이동하거나 기울어지게 된다. (도16) 이러한 셔터 지지 부재(5f2)의 기울어짐은 더16의 화살표에 의해 표시된 좌측 또는 우측 방향에 제한되지 않는다. 이는 도16에 직각인 방향으로 기울어지도록 허용된다. 더욱이, 셔터 지지 부재(5f2), 토너 방출 구멍 셔터(5f3) 및 밀봉 플레이트(5f7)는 쉘(5g)에 대해 좌측 또는 우측으로 서로 약간 수직 이동하거나 약간 기울어질 수 있다.

토너 공급 용기(5)에는 상기 셔터 지지 부재(5f1)를 덮을 수 있고, 토너 공급 용기 삽입 방향의 관점에서 토너 공급 용기(5)의 경로 단부를 향하여 토너 공급 용기(5)의 홈(5h, 5h')에 의해 이동될 수 있고, 또한 홈(5h, 5h')에 의해 상향 후퇴될 수 있는 방식으로 토너 공기 용기(5)에 부착되는 토너 출구 덮개(5f1)가 제공된다. 장치 주 조립체(100)로의 토너 공급 용기(5)의 장착 이전에, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 제2 구멍(5f3b)은 제1 구멍(5f5)의 위치로부터 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 회전 위상의 관점에서 90도 격리된 제1 위치에 있고, 제1 구멍(5f5)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)에 의해 폐쇄된다. 셔터 지지 부재(5f2)에는 장력 스프링(67) 중의 하나가 걸리는 후크(5f2g)가 제공되고, 토너 출구 덮개(5f1)는 토너 출구 덮개(5f1)가 셔터 지지 부재(5f2)를 덮는 제1 위치에서 셔터 지지 부재(5f2)를 유지하려는 방향으로 장력 스프링(67)에 의해 발생된 압력 하에 유지된다. (도6)

다음에, 장치 주 조립체(100)로 토너 공급 용기(5)를 삽입하거나 그로부터 토너 공급 용기(5)를 인출하는 과정을 설명하기로 한다.

도8을 이용하여 기재된 바와 같이, 장치 주 조립체(100) 측에는 장치 주 조립체(100)로의 토너 공기 용기(5)의 통로 내에 직립한 돌출부(68)가 제공된다. 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)로 삽입될 때, 토너 출구 덮개(5f1)의 선단부가 이 돌출부(68)에 접촉하게 된다. 다음에, 토너 공급 용기(5)가 장력 스프링(67)의 탄성에 의해 더욱 삽입되면, 토너 출구 덮개(5f1)는 토너 공급 용기 삽입 방향의 관점에서 토너 공급 용기(5)의 경로 단부를 향해 이동하는 것처럼 보이면서 홈(5h, 5h')에 의해 상향 후퇴된다.

도10은 상단, 전방, 우측 코너의 위에서 대각선으로부터 도시된, 본 실시예의 프로세스 카트리지(1)의 사시도이다. 프로세스 카트리지(1)의 부분이고 토너가 토너 공급 용기(5)로부터 프로세스 카트리지(1)로 공급되는 프로세스 카트리지(1)의 토너 입구(1b)에는 토너 입구 구멍(1b1)이 제공된다. 토너 입구 구멍(1b1)은 토너 공급 용기(5)로부터의 토너가 프로세스 카트리지(1)로 낙하하는 관통 구멍이다. 토너 입구 구멍(1b1)의 외측 개구는 탄성 재료로 형성되고 토너 입구 구멍(5b1)의 개구와 동일한 형상을 갖는 밀봉 부재(1e3)에 의해 둘러싸여 있다. 밀봉 부재(1e3)는 토너가 토너 입구 구멍(1b1)의 주위로부터 누설하는 것을 방지한다. 프로세스 카트리지(1)에는 토너 공급 용기(5)의 토너 방출 구멍 셔터(5f3)를회전하는 2개의 가이드 핀(1e4)들이 제공된다. 2개의 가이드 핀(1e4)들은 밀봉 부재의 근접 위치한다. 토너 입구 구멍(1b1)은 거의 평행 육면체의 단면을 갖는 관통 구멍이다. 대향 모서리 쌍은 프로세스 카트리지(1)의 길이 방향에 대해 평행하고, 밀봉 부재(1e3)는 토너 입구 구멍(1b1)의 주위를 덮는 방식으로 위치한다. 밀봉 부재(1e3)는 토너 공급 용기(5)의 셔터 지지 부재(5f2)와 접촉 및 유지됨으로써 토너 공급 용기(5)와 프로세스 카트리지(1)의 사이에서 밀봉되는 상태로 유지된다. 밀봉 부재(1e3)는 바람직하게는 탄성을 가질 뿐만 아니라 토너 제거의 관점에서 닦아냄(wiping) 효율이 높고 마찰이 작은 것도 바람직하다. 밀봉 부재(1e3)의 재료로서는 예를 들어 테플론 펠트, 테플론 파일, 발포성 우레탄, 정전기 이식 섬유 등이 사용될 수 있다.

도11은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 작동 단계를 도시한 도면이다. 도11의 (a) 내지 도11의 (c)는 토너 공급 용기(5)가 이미 장착된 장치 주 조립체(100)로 프로세스 카트리지(1)가 삽입되는 단계를 도시한 반면에, 도11의 (d) 내지 도11의 (f)는 프로세스 카트리지(1)가 이미 장착된 장치 주 조립체로 토너 공급 용기(5)가 삽입되는 단계들 도시한다.

도11의 (d) 내지 도11의 (f)를 참조하면, 프로세스 카트리지(1)가 장치 주 조립체(100)에 이미 장착되었을 때, 2개의 가이드 핀(1e4)들은 움직이지 않는다. 토너 공급 용기(5)가 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 삽입될 때, 전방측의 프로세스 카트리지(1)의 가이드 핀(1e4)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 슬릿(5f3c)으로 결합한다[도11의 (d)]. 이러한 상태에서, 제2 구멍(5f3b)의 위치가 토너 방출구멍 셔터(5f3)의 회전 위상의 관점에서 제1 구멍(5f5)의 위치로부터 90도 이격되어 있기 때문에, 제1 구멍(5f5)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)에 의해 폐쇄된다.

토너 공급 용기(5)가 더욱 삽입되면, 토너 공급 구멍 셔터(5f3)는 회전축(5f3)에 대해 화살표로 표시된 방향으로 회전되기 시작한다.[도11의 (e)] 토너 공급 용기(5)가 그 최종 장착 위치로 삽입될 때까지, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 토너 공급 용기(5)의 제1 구멍(5f5)이 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 제2 구멍(5f3b)과 정렬하는, 도11의 (f)에 도시되는 위치로 회전되어, 토너가 방출되도록 한다.

도11의 (a) 내지 도11의 (c)를 참조하여 대비하면, 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100)에 이미 장착될 때, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 회전하지 않고, 회전 가능하다. 프로세스 카트리지(1)가 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 삽입되면, 프로세스 카트리지 삽입 방향의 관점에서 프로세서 카트리지(1)의 선단부상의, 프로세스 카트리지(1)의 가이드 핀(1e4)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 슬릿(5f3c)으로 결합한다.[도11의 (a)] 이러한 상태에서, 제2 구멍(5f3b)의 위치가 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 회전 위상의 관점에서 제1 구멍(5f5)의 위치로부터 90도 이격되어 있기 때문에, 제1 구멍(5f5)은 토너 방출 구멍 셔터(5f3)에 의해 폐쇄된다.

프로세스 카트리지(1)가 더욱 삽입되면, 토너 공급 구멍 셔터(5f3)는 회전축(5f3)에 대해 화살표 a로 표시된 방향으로 회전되기 시작한다.[도11의 (b)] 프로세스 카트리지(1)가 그 최종 장착 위치로 삽입될 때까지, 토너 방출 구멍셔터(5f3)는 토너 공급 용기(5)의 제1 구멍(5f5)이 토너 방출 구멍 셔터(5f3)의 제2 구멍(5f3b)과 정렬하는, 도11의 (c)에 도시되는 위치로 회전되어, 토너가 방출되도록 한다.

프로세스 카트리지(1)와 토너 공급 용기(5)가 도11의 (c) 및 도11의 (f)에 도시된 상태에 있을 때, 토너 공급 용기(5)의 제1 구멍(5f5)과 프로세스 카트리지(1)의 토너 입구 구멍(1b1)이 서로 정렬하며, 이는 명백하다.

더욱이, 셔터 지지 부재(5f2)는 상술한 바와 같이 저부 플레이트(5i)에 대해 약간의 수직 이동 및/또는 기울어짐을 허용하는 방식으로 토너 공급 용기(5)의 저부 플레이트(5i)에 부착된다. 따라서, 토너 공급 용기(5) 또는 프로세스 카트리지(1)가 삽입되는 동안, 셔터 지지 부재(5f2)는 밀봉 부재(1e3)와 기밀하게 접촉된 상태를 유지하기 위해 밀봉 부재(1e3)의 형상과 일치하도록 (도10) 약간의 수직 이동 및/또는 기울어진다. 따라서, 토너는 용기의 외부로 비산하지 않는다.

부수적으로, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)가 토너 출구부(5f)로부터 토너가 누출하는 것을 방지하는 유일한 구조적 요소라면, 토너 방출 구멍 셔터(53)의 제2 구멍(5f3b)의 벽에 부착된 토너 입자들이 누출하는 것을 완전하게 방지할 수 없다. 더욱이, 토너 출구 덮개(5f1)가 토너 누출을 방지하는 유일한 구조적 요소라면, 사용자에 의한 조작 실수 등에 의해 토너 출구 덮개(5f1)가 개방 위치로 이동할 수도 있기 때문에 토너 누출이 발생할 가능성이 있다.

그러나, 본 발명에 따르면, 토너 공급 용기(5)에는 토너 방출 구멍 셔터(5f3)와 토너 출구 덮개(5f1)가 모두 제공된다. 다시 말하면, 토너 누출 방지수단은 2중 안전 장치로 주어진다. 따라서, 제2 구멍(5f3b)의 벽에 부착된 토너 입자들은 이들이 토너 출구 덮개(5f1)에 의해 외부로 누출되는 것이 방지되기 때문에 외부로 누출하지 않는다. 더욱이, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)를 회전 구동하기 위한 슬릿(5f3c), 즉 결합부들은 토너 출구 덮개(5f1)로 덮이기 때문에, 조작 실수 등에 의해 토너 방출 부분(5f)이 노출될 가능성은 없다.

도12 및 도13은 저부, 우측, 우측 코너의 밑에서 대각선으로부터 도시된, 본 실시예의 신제품인 토너 공급 용기(5)의 확대 사시도이다. 도12에서, 토너 방출 구멍 셔터(5f3)와 토너 공급 용기(5)의 토너 출구 덮개(5f1)가 페쇄된 한편, 도13에서, 이들은 개방되어 있다. 2개의 도면에서, 토너 방출 부분(5f1)과 셔터 지지 부재(5f2)의 반부들과 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 토너 공급 용기(5)의 길이 방향으로 평행한 이들의 중심선에 대하여, 시각적 확인을 위해 가상적으로 절결되어 있다.

도12를 참조하면, 토너 공급 용기(5)가 신제품일 때, 토너 방출 부분(5f1)과 토너 방출 구멍 셔터(5f3)는 폐쇄되고, 토너 방출 부분(5f)의 제1 구멍(5f5)의 주위는 밀봉 부재(5f6)로 덮여지고, 밀봉판(5f7)으로 접착된다. 밀봉판(5f7)의 제3 구멍(5f7a)의 개구는 밀봉판(5f7)의 표면과 그 인접부에 접착되는 벗겨질 수 있고 가요성인 밀봉 테이프(5f4)로 밀봉된다.

밀봉 테이프(5f4)는 밀봉판(5f7)과 밀봉 부재(5f8, 도16)사이에 위치된다. 더 구체적으로는, 밀봉 테이프(5f4)의 한 단부(5f4a)는 토너 공급 용기(5)의 저부판(5i)에 고정되고, 제3 구멍(5f7a)을 밀봉하도록 제3 구멍(5f7a)의 주연에 벗겨질수 있게 접착되거나 용접된다. 이어서, 절첩선(5f4b)에서 뒤로 절첩되고, 제3 구멍(5f7a)을 밀봉하고 있는 테이프(5f4)의 부분을 가로질러 뒤로 겹쳐진다. 이어서, 다른 단부(5f4c)는 토너 출구 덮개(5f1)에 고정된다.

앞에서 설명된 바와 같이, 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내로 삽입됨에 따라, 토너 출구 덮개(5f1)는 홈(5h, 5h')에 의해 안내되어짐으로써 개방 위치로 이동된다. 그러므로, 밀봉 테이프(5f4)는 절첩선(5f4b)으로부터 시작하여 벗겨지고, 도13에 도시된 바와 같이, 제3 구멍(5f7a)이 노출된다. 일단 밀봉 테이프(5f4)가 벗겨지면, 토너 출구 덮개(5f1)가 폐쇄 위치로 돌아오더라도 밀봉판(5f7)과 밀봉 부재(5f8) 사이로 돌아오지 않는다.

위에서 설명된 구조적 배열의 실시예를 갖추고, 제3 구멍(5f7a)은 토너 공급 용기(5)가 제조된 후에 사용자 또는 서비스하는 사람에게 이송되는 기간 중에 밀봉 테이프(5f4)로 밀폐되게 밀봉되어 있고, 장치 주 조립체 내에 삽입된다. 그러므로, 토너 공급 용기(5) 내의 토너는 토너 공급 용기(5)가 충격을 받거나 큰 진동을 받더라도 누출되지 않는다.

또한, 밀봉 테이프(5f4)는 토너 공급 용기(5)가 장치 주 조립체(100) 내에 삽입될 때 자동적으로 벗겨져 나간다. 그러므로, 밀봉 테이프(5f4)의 준비는 사용자를 위한 작동 효율을 해치지 않는다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이 밀봉 테이프(5f4)를 벗겨내는 기능이 주어진 토너 출구 덮개(5f1)의 궤적은 구멍(5h, 5h')에 의해 조절된다. 그러므로, 밀봉 테이프(5f4)가 벗겨져 나갈 때, 예측할 수 없는 방향으로 당겨지지 않는다. 따라서, 밀봉 테이프(5f4)가 예측하지 못한 방향으로 잡아 당겨질 때 밀봉 테이프(5f4)에 인접한 요소가 밀봉 테이프(5f4)에 의해 손상되거나, 밀봉 테이프(5f4)가 예측하지 못한 방향으로 잡아 당겨질 때 밀봉 테이프(5f4)를 벗기는데 필요한 힘이 증가하는 일은 발생되지 않는다.

다음으로, 위에서 설명한 장치의 특징과 효과가 간략하게 설명된다.

(1) 토너 공급 용기의 토너 출구부는 적어도 두 개의 위치인 덮개가 토너 출구부를 덮는 제1 위치 및 덮개가 토너 출구부를 노출하는 제2 위치로 이동될 수 있는 덮개가 제공된다. 토너 공급 용기는 제1 위치로부터 제2 위치로 덮개를 안내하기 위한 홈이 제공되고, 덮개는 홈과 결합된다. 토너 공급 용기의 각각의 안내 홈은, 본 발명에 따라서, 적어도 토너 공급 용기가 화상 형성 장치의 주 조립체 내로 삽입되는 방향에 평행하게 가상적으로 나아가는 제1 위치 및 프로세스 카트리지, 즉, 현상 수단으로부터 멀어지는 방향으로 나아가는 제2 위치가 제공된다. 토너 공급 용기가 장치 주 조립체 내에 삽입되면, 덮개는 토너 공급 용기의 안내 홈을 따라 이동하고, 토너 출구부를 노출하며, 토너 공급 용기가 완전히 삽입됨에 따라 동시에 프로세스 카트리지로부터 멀리 후퇴한다. 그러므로, 덮개는 토너 출구부를 노출하도록 후퇴될 때 프로세스 카트리지 장착 공간 내로 침입하지 않고, 덮개가 후퇴되는 공간은 프로세스 카트리지 장착 공간에 영향을 주지 않는다. 다른 말로, 토너 공급 용기의 내부 공간은 장치 주 조립체(100)를 최소화하도록 최적으로 이용된다.

(2) 토너 공급부는 토너 방출 구멍을 개방하거나 폐쇄하기 위한 셔터가 제공되고, 셔터는 셔터를 개방하거나 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 결합부가 제공된다.덮개가 토너 출구부를 덮는 제1 위치에 있을 때, 덮개는 토너 출구부의 전체 및 셔터의 결합부의 전체를 덮는다. 그러므로, 셔터에 접착된 토너 입자가 누출되지 않을 뿐만 아니라, 셔터는 작동 에러에 의해 개방되는 것이 방지된다.

(3) 토너 공급 용기는 토너 방출 구멍을 밀폐하게 밀봉하기 위한 벗겨지는 밀봉 테이프가 제공되고, 밀봉 테이프의 한 단부는 덮개에 고정된다. 덮개가 토너 공급 용기를 장치 주 조립체 내로 삽입하는 것에 의해 이동될 때, 밀봉 테이프는 토너 방출 구멍의 밀봉을 해지하도록 자동적으로 벗겨져 나간다. 다른 말로, 밀봉 테이프는 사용자에 의해 토너 공급 용기를 장치 주 조립체 내로 삽입하는 것에 의해 벗겨져 나가고, 덜 불편한 토너 공급 용기 장착 조작을 하게 한다. 그러므로, 사용자가 밀봉 테이프를 벗기는 예측할 수 없는 방향으로 밀봉 테이프를 당기는 문제는 발생하지 않는다. 그러므로, 밀봉 테이프는 사용자에 의해 예측되지 않는 방향으로 당겨지므로, 밀봉 테이프의 인접한 요소는 밀봉 테이프에 의해 손상되고, 밀봉 테이프를 벗기기 위한 힘은 증가한다.

(4) 본 실시예의 현상 수단으로서 프로세스 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체 내로 삽입되거나, 그로부터 당겨지도록 구성된다. 또한, 본 실시예의 앞서 언급한 덮개는 프로세스 카트리지가 삽입될 때 후퇴되도록 구성된다. 이러한 구조적 배열은 다음의 이유에 대하여 크게 효과적이다. 즉, 덮개가 위에서 설명된 바와 같이 후퇴되지 않으면, 프로세스 카트리지는 프로세스 카트리지의 토너 입구부가 그것이 덮개와 간섭되는 것이 방지되게 후퇴될 수 있도록 구성되는 것이 필요하다. 이것은 프로세스 카트리지의 토너 입구부를 복잡하게 만든다. 그러므로, 덮개가 프로세스 카트리지로부터 멀리 이동하는 방식으로 후퇴되는, 본 발명에 따른 토너 공급 용기 구조의 수용은 토너 공급 용기 및 프로세스 카트리지가 장치 주 조립체 내로 삽입되거나, 그로부터 제거되는 것을 가능하게 만들고, 또한 화상 형성 장치의 전체 구조를 간단하게 한다.

본 발명이 여기에 개시된 구조를 참조하여 설명되었지만, 그에 국한되지 않으며, 본 출원은 개선의 목적 및 다음의 청구 범위의 범위 내에서 나올 수 있는 수정 또는 변화를 포함한다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치의 주 조립체로부터 제거될 때 현상제 누출이 발생하지 않는 현상제 공급 용기가 제공되고, 현상제 공급 용기가 주 조립체 내의 적절한 위치에 있을 때도 현상제 공급 용기와 다른 유닛이 쉽게 장착되거나 제거될 수 있는 주 조립체 내에 또는 그로부터의 화상 형성 장치가 제공된다.

Claims

화상 형성 장치에 제거 가능하게 장착되는 현상제 공급 용기에 있어서,

현상제 수용부와,

현상제 토출부와,

상기 현상제 토출부를 덮고, 상기 현상제 토출부를 덮는 제1 위치와 상기 현상제 토출부가 노출되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 덮개를 포함하고,

상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 현상제 수용부에 더 가까운 것을 특징으로 하는 현상제 공급 용기.
제1항에 있어서, 상기 덮개의 이동을 안내하기 위한 레일을 더 포함하고, 상기 레일은 상기 현상제 수용부와 평행하게 이동하도록 상기 덮개를 안내하기 위한 제1 안내부 및 상기 현상제 수용부를 향해 상기 덮개를 안내하기 위한 제2 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 용기.
제1항에 있어서, 상기 용기가 상기 장치의 밖에 있을 때 상기 덮개를 상기 제1 위치로 가압하기 위한 가압 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 용기.
제1항에 있어서, 상기 토출부는 현상제의 통과를 허용하기 위한 구멍이 제공되고, 상기 용기는 상기 용기가 사용되지 않았을 때 상기 구멍을 밀봉하는 테이프를 더 포함하고, 상기 테이프는 상기 덮개에 고정된 하나의 단부를 가지며, 상기 테이프는 상기 덮개가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 처음 이동될 때 벗겨져 나가는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 용기.
제1항에 있어서, 상기 토출부는 현상제의 통과를 허용하기 위한 구멍이 제공되고, 상기 용기는 상기 구멍을 폐쇄하고 개방하기 위하여, 상기 덮개 내부에, 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 용기.
화상 형성 장치에 있어서,

화상 담지 부재와,

상기 화상 담지 부재 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 수단과,

상기 화상 형성 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착되는 현상제 공급 용기를 포함하고, 상기 용기는,

현상제 수용부와,

현상제 토출부와,

상기 현상제 토출부를 덮고, 상기 현상제 토출부를 덮는 제1 위치와 상기 현상제 토출부가 노출되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 덮개를 포함하고,

상기 제2 위치는 상기 제1 위치보다 상기 현상제 수용부에 더 가까운 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 덮개의 이동을 안내하기 위한 레일을 더 포함하고, 상기 레일은 상기 현상제 수용부와 평행하게 이동하도록 상기 덮개를 안내하기 위한 제1 안내부 및 상기 현상제 수용부를 향해 상기 덮개를 안내하기 위한 제2 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 덮개에 의해 인접해지기 위한 돌출부를 더 포함하고, 상기 용기가 상기 장치의 주 조립체에 장착될 때, 상기 덮개는 상기 덮개의 이동이 조절되도록 상기 돌출부를 접하고, 상기 덮개는 상기 장치의 주 조립체에 대한 상기 용기의 장착 작업과 함께 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 토출부는 상기 현상제의 통과를 허용하기 위한 구멍이 제공되고, 상기 용기는 상기 용기가 사용되지 않았을 때 상기 구멍을 밀봉하는 테이프를 포함하고, 상기 테이프는 상기 덮개에 고정된 하나의 단부를 가지며, 상기 덮개가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 처음 이동될 때 상기 테이프가 벗겨지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 적어도 상기 현상 수단 또는 상기 화상 담지 부재는 상기 장치의 주 조립체에 제거 가능하게 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성장치.
제10항에 있어서, 상기 토출부는 상기 현상제의 통과를 허용하기 위한 구멍이 제공되고, 상기 용기는 상기 구멍을 폐쇄하고 개방하기 위하여, 상기 덮개 안에, 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.