KR20060121468A - 현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법 - Google Patents

현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 현상제 공급 장치는 현상제를 수용하는 현상제 공급 용기; 현상제 공급 용기와 연결된 중간 이송 용기; 중간 이송 용기와 연결된 현상제 카트리지; 현상제 공급 용기 및 중간 이송 용기에 각각 내장된 제 1,2 교반기; 제 1,2 교반기를 구동하는 구동유닛; 현상제 공급 용기 또는 현상제 카트리지에 수용된 현상제 양을 감지하는 현상제 감지기; 및 현상제 감지기를 통한 정보를 기초로 구동 유닛의 구동 속도를 다양한 형태로 제어하는 제어기;를 포함한다.

Description

현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법{TONER SUPPLYING APPARATUS AND THE TONER SUPPLYING METHOD USING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 현상제 공급 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 현상제 공급 장치의 구성을 간략하게 도시한 도면,
도 3a ~ 도 3e는 현상제 공급 용기 및 현상제 카트리지의 현상제 충만 상태를 케이스별로 나타낸 도면들,
도 4a ~ 도 4c는 상술한 현상제 충만 상태에 대응하여 제 1 교반기의 구동 모드를 나타내는 그래프들,
도 5a ~ 도 5c는 상술한 현상제 충만 상태에 대응하여 제 2 교반기의 구동 모드를 나타내는 그래프들,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 현상제 공급 방법을 나타내는 흐름도,그리고,
도 7은 본 발명에 의한 현상제 공급장치가 컬러 화상 형성 장치에 적용된 예를 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >
101 : 현상제 공급 용기 101a : 제 1 교반기
103 : 중간 이송 용기 103a : 제 2 교반기
107a : 제 1 현상제 감지기 107b : 제 2 현상제 감지기
109 : 제어기 110 : 현상 유닛
111 : 현상제 케이스 115 : 현상 롤러
117 : 공급롤러 151 : 감광체
161 : 표시기
본 발명은 현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현상제 카트리지에 수용된 현상제의 양에 따라 현상제 공급속도를 가변적으로 적용하도록 된 현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 현상제 공급 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 현상제 공급 용기(1) 내부의 교반기(3)가 소정 속도로 회전되어 현상제 공급 용기(1) 내부에 수용된 현상제가 중간 이송 용기(5)로 공급된다. 이어서, 중간 이송 용기(5)에 내장된 교반기(7)가 소정 속도로 회전되어 현상제 카트리지(9)로 공급된다. 현상제 카트리지(9)로 공급된 현상제는 공급 롤러(11)를 통해 현상 롤러(13)로 공급되고, 현상 롤러(13)는 감광체(15)와 접촉 회전하여 감광체(15)에 형성된 정전 잠상을 현상제로 가시화한다.
이와 같이 현상 동작을 행하는 동안 현상제 공급 용기(1)에 수용된 현상제가 다 소모되면 사용자는 새로운 현상제 공급 용기(1)로 교체하여 사용한다. 그런데, 이때, 사용자가 현상제 공급 용기(1)의 교체 시기를 늦출 경우 현상제 카트리지(9) 내부에 수용된 현상제가 바닥 상태에 이르게 될 수 있다. 그와 같은 경우 교반기(3,7)를 정규의 속도로 회전시켜 현상제를 공급할 경우 현상제가 현상제 카트리지(9)에 공급되어 정상적인 현상 동작을 행할 수 있을 때까지 걸리는 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 현상제 공급 용기를 새롭게 장착하여 현상제 카트리지로 현상제를 공급하는 시간을 단축하도록 된 현상제 공급 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 두 번째 목적은 상술한 현상제 공급 장치를 이용한 현상제 공급 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 일 관점을 따르면, 현상제를 수용하는 현상제 공급 용기; 상기 현상제 공급 용기와 연결된 중간 이송 용기; 상기 중간 이송 용기와 연결된 현상제 카트리지; 상기 현상제 공급 용기 및 중간 이송 용기에 각각 내장된 제 1,2 교반기; 상기 제 1,2 교반기를 구동하는 구동유닛; 상기 현상제 공급 용기 또는 상기 현상제 카트리지에 수용된 현상제 양을 감 지하는 현상제 감지기; 및 상기 현상제 감지기를 통한 정보를 기초로 상기 구동 유닛의 구동 속도를 다양한 형태로 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 장치가 제공된다.
상기 교반기들은 중력 방향과 직교로 설치된 것이 바람직하다.
상기 현상제 감지기는 페이지 출력 카운터, 무게 측량 유닛, 광 센싱 유닛 중 어느 하나로 할 수 있다.
본 발명의 다른 관점을 따르면, 현상제 공급 용기 및 현상제 카트리지의 현상제 량을 감지하는 단계; 상기 현상제 량 감지 상태에 따라 상기 현상제 공급 용기의 내부 및 중간 이송 용기의 내부에 내장된 교반기들의 구동 모드를 판단하는 단계; 상기 구동 모드 판단 단계에서 판단된 구동 모드에 대응하여 상기 교반기들을 정규 속도보다 높은 속도로 회전시키는 단계; 상기 구동 모드를 따라 구동하는 상기 교반기들의 구동 시간을 판단하는 단계; 및 상기 구동 시간이 기준 값에 도달한 경우 상기 교반기들을 정상 구동 속도로 복귀시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 방법이 제공된다.
상기 구동 시간은 상기 현상제 카트리지에 수용된 현상제의 양에 반비례하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 현상제 공급 장치의 구성을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 현상제 공급 용기(101), 중간 이송용기(103), 현상 유닛(110), 감광체(105), 현상제 감지기(107) 및 제어기(109)가 도시된다.
현상제 공급 용기(101)는 그 내부에 수용된 현상제가 다 소모될 경우 새롭게 교체되어 사용된다. 현상제 공급 용기(101)의 내부에는 현상제를 중간 이송 용기(103)로 공급하는 제 1 교반기(101a)가 설치된다. 제 1 교반기(101a)에는 구동 유닛(130), 예컨대, 구동기어(131)가 연결되어 제 1 구동부(133)의 구동 명령에 따라 소정의 속도로 회전한다. 여기서, 제 1 교반기(101a)는 중력 방향과 직교 방향으로 설치된다.
중간 이송 용기(103)는 연결구(104)를 매개로 현상제 공급 용기(101)와 연결되어 현상제 공급 용기(101)로부터 공급된 현상제를 현상 유닛(110)에 이송하는 것으로서, 제 2 교반기(103a)가 설치된다. 여기서, 제 2 교반기(103a) 역시 중력 방향과 직교로 설치되며, 제 2 교반기(103a)에는 구동 유닛(130)인 구동 기어(135)가 연결되어 제 2 구동부(137)의 구동 명령에 따라 소정의 속도로 회전한다.
현상 유닛(110)은 중간 이송 용기(103)를 통해 이송된 현상제를 수용하는 현상제 카트리지(111)와, 현상제 카트리지(111)에 수용된 현상제를 교반하는 복수의 현상 교반기(113a,113b)들과, 현상제를 현상 롤러(115)로 공급하는 공급 롤러(117)를 포함한다. 여기서, 현상 롤러(115)는 공급 롤러(117)와 접촉 회전되어 공급 롤러(117)를 통해 공급된 현상제로 감광체(151)에 형성된 정전 잠상을 현상한다.
현상제 감지기(107)는 현상제 공급 용기(101)의 현상제 량을 감지하는 제 1 현상제 감지기(107a)와, 중간 이송 용기(103)의 현상제 량을 감지하는 제 2 현상제 감지기(107b)로 구성된다. 따라서, 제 1 현상제 감지기(107a)를 통해 현상제 공급 용기(101)에 수용된 현상제가 바닥 상태에 도달하였음이 판단되면, 제어기(109)는 표시기(161)를 통해 새로운 현상제 공급 용기(101)로 교체하도록 하는 메시지를 출력한다. 한편, 제 2 현상제 감지기(107b)는 중간 이송 용기(103)에 수용된 현상제의 양을 감지하고, 제어기(109)는 제 2 현상제 감지기(107b)를 통해 감지된 현상제 양에 대한 정보를 기초로 하여 제 1,2 교반기(101a,103a)의 회전 속도를 다양한 모드로 변경 적용하도록 제 1,2 구동부(133,137)에 신호를 출력한다.
이와 같이 다양한 모드로 변경 적용하는 이유는 현상제 공급 용기(101)에 수용된 현상제가 다 소모되어 표시기(161)를 통해 경고 메시지가 표시되더라도 사용자가 신속히 현상제 공급 용기(101)를 교체하지 않고 계속하여 화상 형성 동작을 행할 수 있다. 그와 같은 경우 현상제 카트리지(111)에 저장된 현상제가 바닥 상태에 도달하는 경우도 발생할 수 있다. 만일, 이와 같이 현상제 카트리지(111) 내부의 현상제까지 바닥이 난 상태에서 새로운 현상제 공급 용기(101)를 교체할 경우 제 1 교반기(101a) 및 제 2 교반기(103a)가 "정규 속도"로 회전하면, 현상제 공급 용기(101)의 현상제가 현상제 카트리지(111)의 내부로 흘러들어갈 때까지 상당한 시간이 소요된다. 여기서, "정규 속도"란 현상제 공급 용기(101)로부터 현상제 카트리지(111)로 흘러들어 가는 현상제가 과할 경우 현상제 카트리지(111)의 실링이 터지는 것을 방지하기 위해 사전에 많은 실험을 통해 결정된 속도를 말한다.
상술한 구성에 있어서, 현상제 감지기(107 : 107a,107b)의 감지는 페이지 출력 카운터, 무게 측량 유닛 또는 광 센싱 유닛 등 다양한 형태로 적용될 수 있다.
도 3a ~ 도 3e는 현상제 공급 용기(101) 및 현상제 카트리지 (111)의 현상제 충만 상태를 케이스별로 나타낸 도면들로서,
도 3a,도 3b는 현상제 공급 용기(101)에 현상제가 채워져 있어서, 표시기(161)에 엠프티(empty) 메시지가 나타나지 않는 경우이다.
도 3c는 현상제 공급 용기(101)에 현상제가 완전히 빈 상태로 표시기(161)에 엠프티 메시지가 나타나는 상태를 나타낸다.
도 3d는 현상제 카트리지(111)에 현상제가 상당히 소모된 경우를 나타낸다.
도 3e는 현상제 카트리지(111)의 현상제마저도 소모되어 더 이상 정상적인 화상 출력이 불가능한 경우를 나타낸다.
도 4a ~ 도 4c는 상술한 현상제 충만 상태에 대응하여 제 1 교반기(101a)의 구동 모드를 나타내는 그래프들이고, 도 5a ~ 도 5c는 상술한 현상제 충만 상태에 대응하여 제 2 교반기(103a)의 구동 모드를 나타내는 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 현상제 공급 방법을 나타내는 흐름도이다.
다음은 도 3a ~ 도 6을 참조로 하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 현상제 공급 방법에 대해서 좀더 상세히 설명한다.
먼저, 현상제 공급 용기(101)의 현상제 량이 제 1 현상제 감지기(107a)를 통해 지속적으로 감지된다. 여기서, 도 3c에 도시된 바와 현상제 공급 용기(101)에 수용된 현상제가 모두 공급되어 빈 상태임이 판단되면, 제어기(109)는 표시기(161)를 통해 현상제 공급 용기(101)가 엠프티 상태임을 나타내는 경고 메시지를 출력한 다. 사용자는 상술한 경고 메시지를 통해 현상제 공급 용기(101) 교체시기를 감지한다.
그러나, 사용자가 상술한 경고 메시지를 본 이후에도 조속하게 새로운 현상제 공급 용기(101)를 교체하지 않았을 경우, 도 3d에 도시된 바와 같이 현상제 카트리지(111)에서도 어느 정도 빈 상태에 도달하게 되고, 심하게는 도 3e에 도시된 바와 같이 현상제 카트리지(111)에 수용된 현상제가 다 소모되어 바닥상태에 도달할 수 있다. 제 2 현상제 감지기(107b)는 이러한 현상제 카트리지(111)에 수용된 현상제 수용 상태를 감지한다.(S10)
여기서, 제 1,2 현상제 감지기(107a,107b)는 페이지 출력 카운터로 할 수 있다. 압전 센서와 같은 무게 측량 유닛에 의할 수 있다. 또한, 광을 조사하는 발광센서와, 발광센서로부터 조사된 광을 수광하는 수광 센서로 구성되어 수광 센서의 수광 여부에 따라 현상제의 양을 감지하는 광 센싱 유닛에 의할 수도 있다.
다음, 상술한 제 2 현상제 감지기(107b)를 통해 전달된 정보를 기초로 제 1,2교반기(101a,101b)의 구동 모드를 판단한다.(S30)
다음, 제어기(109)는 상기 단계(S30)에서 판단된 구동 모드에 대응하는 구동 신호를 제 1,2 구동부(133,137)로 출력하면, 제 1,2 구동부(133,137)는 구동 모드에 대응하는 속도로 제 1,2 교반기(101a,103a)를 가변 구동한다.(S50)
여기서, 현상제 카트리지(111)에 현상제가 완전히 충만된 도 3a ~ 3c의 상태인 경우 제 1,2 교반기(101a,101b)는 정규의 속도(M1, H1)로 구동된다(도 4a,5a 참조).
한편, 현상제 카트리지(111)의 현상제가 어느 정도 소모된 도 3d의 상태인 경우이거나, 현상제 카트리지(111)의 현상제가 완전히 소모된 도 3e의 상태인 경우 제 1,2 교반기(101a,103a)의 속도는 정규의 속도(M1, H1)보다 더 높은 속도(M2, H2)로 가변 구동된다.
상술한 바와 같이 제 1,2 교반기(101a,103a)의 속도를 가변하여 구동하는 동안 지속적으로 그 가변 구동 시간을 체크하고, 구동 시간이 기준 시간 값에 도달하였는지를 판단(S70)한다.
기준 시간 값은 현상제 카트리지(111)에 수용된 현상제의 양에 따라 도 4b,도 4c, 도 5b, 및 도 5c에 도시된 바와 같이 다르게 적용된다. 여기서, 동일한 가변 속도(M2,H2)를 적용하고, 적용 시간을 가변시키는 것을 예로 들어 설명하였으나, 현상제의 잔량에 반비례하여 가변 구동 속도를 더 높이고, 적용 시간을 단축하는 형태로 구현될 수도 있다. 기준 시간 값은 도 3d 또는 도 3e의 상태에서 제 1,2교반기(101a,103a)가 속도(M2,H2)로 회전할 경우, 현상제 카트리지(111)에 현상제가 완전히 충만되어 정상적인 화상 출력이 가능할 것이라고 예상되는 시간으로서, 실험에 의해 규정된 시간을 나타낸다.
단계(S70)에서 기준시간에 도달했음이 판단되면, 제어기(109)는 제 1,2 교반기(101a,103a)를 정규 속도로 복귀시키기 위한 신호를 제 1,2 구동부(133,137)로 출력하고, 제 1,2 구동부(133,137)는 제 1,2 교반기(101a,103a)를 정규 속도(M1,H1)로 구동한다.(S90)
상술한 설명에 있어서, 제 1,2교반기(101a,103a)의 구동 모드가 3가지 형태 로 된 것으로 설명(도 4a ~ 5c참조.)하였으나, 그 이상으로 설정할 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명에 의한 현상제 공급장치가 컬러 화상 형성 장치에 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 컬러 화상 형성 장치(200)는 4개의 색상(Black, Cyan, Magenta, Yellow)별 상 현상 유닛(100)이 구비된다. 여기서, 상 현상 유닛(100)은 도 2에 도시된 현상 장치가 복수개 적용된 것으로서, 현상제 공급 용기(101)에는 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우의 현상제가 수용된다.
감광체(201)는 대전 롤러(203)에 의해 표면이 일정 전위로 대전된다. 이와 같이 표면이 일정 전위로 대전되어 있는 감광체(201)에 광 주사 유닛(205)을 통해 소정의 광 예컨대 레이저 빔이 주사되면 감광체(201)에는 정전 잠상이 형성된다.
감광체(201)에 형성된 정전 잠상은 현상 롤러(115)에 의해 전달되는 현상제를 통해 가시화상으로 현상된다.
전사유닛(210)은 감광체(201)와 접촉되어 무한궤도 운동함으로써 감광체(201) 상에 형성된 현상제 상을 중간 전사하는 벨트(211), 벨트(211)를 회전가능하게 지지하는 롤러(213a,213b)들 및 지지 롤러(213a)와 대응하게 설치되어 벨트(211)에 중간 전사된 현상제 상을 기록 매체(P)에 전사하는 전사 롤러(215)를 포함한다.
부호(230)는 상술한 전사 롤러(215)를 통해 기록 매체(P) 상에 전사된 화상을 가열 압착하는 정착 유닛을 나타내고, 부호(250)은 감광체(201)에 소정의 광을 조사하여 감광체(201)에 정전 잠상을 형성하는 광 주사 유닛을 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 현상제 카트리지에 수용된 현상제의 양에 따라 현상제 공급 용기로부터 공급되는 현상제 공급 속도를 다양하게 적용하여 새로운 현상제 공급 용기를 교체할 경우 현상제 카트리지로 현상제가 이송되는 시간을 단축하는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 현상제 공급 용기;
    상기 현상제 공급 용기와 연결된 중간 이송 용기;
    상기 중간 이송 용기와 연결된 현상제 카트리지;
    상기 현상제 공급 용기 및 중간 이송 용기에 각각 내장된 제 1,2 교반기;
    상기 제 1,2 교반기를 구동하는 구동유닛;
    상기 현상제 공급 용기 또는 상기 현상제 카트리지에 수용된 현상제 양을 감지하는 현상제 감지기; 및
    상기 현상제 감지기를 통한 정보를 기초로 상기 구동 유닛의 구동 속도를 다양한 형태로 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 교반기들은 중력 방향과 직교로 설치된 것을 특징으로 하는 현상제 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 현상제 감지기는 페이지 출력 카운터, 무게 측량 유닛, 광 센싱 유닛 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 현상제 공급 장치.
  4. 현상제 공급 용기 및 현상제 카트리지의 현상제 량을 감지하는 단계;
    상기 현상제 량 감지 상태에 따라 상기 현상제 공급 용기의 내부 및 중간 이 송 용기의 내부에 내장된 교반기들의 구동 모드를 판단하는 단계;
    상기 구동 모드 판단 단계에서 판단된 구동 모드에 대응하여 상기 교반기들을 정규 속도보다 높은 속도로 회전시키는 단계;
    상기 구동 모드를 따라 구동하는 상기 교반기들의 구동 시간을 판단하는 단계; 및
    상기 구동 시간이 기준 값에 도달한 경우 상기 교반기들을 정상 구동 속도로 복귀시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 구동 시간은 상기 현상제 카트리지에 수용된 현상제의 양에 반비례하는 것을 특징으로 하는 현상제 공급 방법.
KR1020050043662A 2005-05-24 2005-05-24 현상제 공급 장치 및 이를 이용한 현상제 공급 방법 KR101074044B1 (ko)

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