KR20070085096A - 토너 용기 및 화상 형성 장치 - Google Patents
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Abstract
토너 용기(132Y)는 용기 몸체(133Y), 피지지부(134Y) 및 기립 억제 유닛을 포함한다. 피지지부(134Y)는 길이 방향으로 용기 몸체(133Y)의 단부를 포함한다. 용기 몸체(133Y)는 용기 몸체(133Y)에 수용된 토너를 배출하기 위한 토너 배출구(B)를 포함한다. 피지지부(134Y)는 토너 용기 지지부(31)에 의해 지지된다. 기립 억제 유닛은, 피지지부(134Y)가 용기 몸체(133Y)에 대하여 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면 상에 세워지지 않도록 제어하기 위해, 피지지부(134Y)에 설치된다.
Description
본 발명은 일반적으로 화상 형성 장치에서 사용되는 토너를 공급하기 위해 화상 형성 장치 본체에 탈착 가능하도록 장착되는 토너 용기와 그 토너 용기를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이러한 기능을 갖춘 복합기와 같은 전자사진 시스템을 사용하는 통상적인 화상 형성 장치에 있어서, 토너를 현상 장치에 공급하기 위한 원통형 토너 용기가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 등에 있어서, 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부(보틀 지지부)에서 교환 가능하도록 설치된 토너 용기(토너 보틀)는 주로 용기 본체와 피지지부(캡부)를 포함한다. 나선형 돌출부가 용기 본체의 내측 원주면을 따라서 설치되고, 용기 본체에 수용된 토너는 용기 본체의 회전을 통해서 개구를 향해 반송된다. 피지지부는 용기 본체의 개구와 연통하고, 토너 용기 지지부에 의해 회전이 불가능하도록(즉, 용기 본체와 함께 회전하지 않도록) 지지 된다. 용기 본체의 개구 로부터의 토너 출력은 피지지부에 설치된 토너 배출구로부터 배출된다. 그 후, 피지지부의 토너 배출구로부터 배출된 토너는 현상 장치로 공급된다.
각각이 피지지부를 갖지 않고 토너 본체의 개구로부터 현상 장치로 토너를 직접 공급하는 토너 용기(예를 들어, 특허 문헌 2 참조)와 비교할 때, 상기 방식으로 구성된 토너 용기는 토너 용기의 교환시의 토너 얼룩을 감소시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 토너 용기의 탈착 동작(회전 동작)의 부분과 동기화(synchronization)하여 피지지부의 토너 배출구가 개폐되기 때문에, 토너 배출구를 만질 때 사용자의 손이 토너로 더럽혀지는 그러한 문제는 억제될 수 있다. 또한, 토너 배출구는 수직 방향으로 토너 용기의 하부에서 하방향으로 형성되고, 토너 용기가 비어 갈 때 토너 배출구 근처의 토너량은 자중에 의한 적하(drop)로 인해 감소 될 수 있다. 그러므로, 토너의 교환시 토너 배출구에서의 토너 얼룩이 감소 된다.
더욱 구체적으로, 특허 문헌 1 등에 있어서, 토너 용기가 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 장착될 때, 처음에, 본체 덮개(적층부)는 상방향으로 개방되고, 토너 용지 지지부가 노출된다. 다음에, 토너 용기는 상측으로부터 토너 용기 지지부에 배치된다. 그 후, 피지지부에 일체로 설치된 손잡이가 지지 되고, 피지지부는 회전된다(회전 동작). 이러한 동작에 대해서, 피지지부의 단부에 형성된 접촉부는 장치 본체의 위치결정 부재와 접촉하고, 토너 용기 지지부 내의 토너 용기의 위치가 고정된다. 또한, 피지지부에 설치된 토너 배출구는 피지지부의 회전에 대응하여 하부로 이동되고, 스프링의 가세력에 저항하기 위해 셔터는 토너 배출구를 하방으로 개방한다.
한편, 특허 문헌 3 등은 백(bag) 용기와 캡(cap) 부재를 갖는 토너 저장 용기(토너 용기)를 공개한다. 탈착 동작시 발생하는 토너 얼룩(토너 비산)을 감소시키기 위해, 스크류 펌프가 설치된 본체의 탈착 동작의 부분 동작(개폐 폴더의 회전 동작)과 동기화하여 캡 부재의 토너 배출구는 개폐된다.
더욱 구체적으로, 토너 저장 용기가 장치 본체에 장착될 때, 처음에, 개폐 지지부(개폐 폴더)는 힌지 주위를 회전하고, 개폐 지지부의 상측은 노출된다. 다음에, 토너 저장 용기가 개폐 지지부에 설치된다. 다음에, 설치된 토너 저장 용기와 함께 개폐 지지부가 힌지 주위를 회전한다(회전 동작). 이러한 동작에 대해서, 토너 배출구를 사이에 끼우기 위해 캡 부재의 양 측면 상에 설치된 접촉부는 장치 본체의 위치결정 부재와 접촉하고, 장치 본체의 토너 용기 지지부의 위치는 고정된다. 그 후, 패킹(G 실(seal))에 의해 밀봉된 토너 배출구를 개방하기 위해, 스프링의 가세력에 저항하도록 개폐 지지부의 회전에 대응하여 플러그 부재(셔터 부재)는 노즐(토너 반송관)에 의해 압입된다.
특허 문헌 3 등에서 설명되는 토너 저장 용기에 있어서, 패킹에 의해 밀봉된 토너 배출구를 개방하기 위해 개폐 지지부의 개방 동작에 동기화하여 플러그 부재는 노즐(토너 반송관)에 의해 압입된다. 따라서, 토너 얼룩의 발생을 감소시키는 효과를 획득하는 것이 예상될 수 있다.
그러나, 토너 저장 용기의 토너량이 증가될 수 없고, 토너 저장 용기의 교체 빈도가 증가한다는 단점이 있다. 더욱 구체적으로, 토너 저장 용기는 토너를 수용하는 백 용기를 갖고, 길이 방향이 수직 방향으로 설치된다. 그러므로, 토너량을 증가시키고자 한다면, 토너 저장 용기의 높이는 불가피하게 증가한다. 이로 인하여 개폐 지지부의 높이도 증가하고, 전체 화상 형성 장치의 높이에 있어서 설계에도 영향을 미친다. 그러므로, 특허 문헌 1 등에 따른 토너 용기(길이 방향이 수평 방향인 것)와 비교할 때, 토너 저장 용기의 토너량은 많이 증가 될 수 없고, 교체 빈도를 더욱 증가시켜야 한다.
복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이러한 기능을 갖춘 복합기와 같은 전자사진 시스템을 사용하는 통상적인 화상 형성 장치에 있어서, 토너를 현상 장치에 공급하기 위한 실린더형 토너 보틀(bottle)이 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 4 참조).
특허 문헌 4 등에 있어서, 화상 형성 장치 본체에 교체 가능하도록 설치된 토너 보틀은 주로 보틀 몸체(용기 본체)와 케이스(용기 공급 유닛)를 포함한다. 나선형 돌출부가 보틀 몸체의 내측 원주면에 설치되고, 보틀 몸체에 수용된 토너는 보틀 몸체의 회전을 통해 개구를 향해 반송된다. 케이스는 보틀 몸체의 개구와 연통하고, 보틀 몸체의 회전에 뒤따르는 일 없이 화상 형성 장치 본체에 의해 지지 된다. 보틀 몸체의 개구로부터 배출되는 토너는 케이스에 설치된 토너 배출구(토너 공급부)로부터 배출된다. 그러므로, 케이스의 배출구로부터 배출되는 토너는 현상 장치로 공급된다.
케이스가 설치되지 않고 보틀 몸체의 개구로부터 현상장치로 토너를 직접 공급하는 토너 보틀(예를 들어, 특허 문헌 5 참조)과 비교할 때, 상기의 방식으로 구성된 토너 보틀은 사용자의 토너 보틀 교체를 위한 운용성/가공 성(operability/workability)을 향상시킬 수 있다. 더욱 구체적으로, 케이스의 토너 배출구가 토너 보틀의 탈착 동작에 동기화되어 개폐되기 때문에, 토너 배출구를 만질때 사용자의 손이 토너로 더러워지는 문제점은 억제될 수 있다.
한편, 특허 문헌 4는 보틀 몸체와 케이스를 포함하는 토너 보틀을 위한 기술을 공개하며, 여기에서는, 보틀 몸체와 케이스 사이의 틈새로부터 토너 누설과 같은 고장을 방지하기 위해, 보틀 몸체의 상호 대향면과 케이스 사이의 틈새를 밀봉하기 위한 밀봉 부재(밀봉)가 보틀 몸체 개구 주위에 설치된다. 또한, 오목형 밀봉 부재를 사용하는 또 다른 기술이 공개된다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2004-287404 호
특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2000-338758 호
특허 문헌 3 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2004-161371 호
특허 문헌 4 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2000-214669 호
특허 문헌 5 : 일본 특허 출원 공개 공보 제 2003-233248 호
특허 문헌 1 등에서 공개된 각 토너 용기(용기 본체와 피지지부를 포함하는 토너 용기)는, 토너 용기 교환시 토너 얼룩이 더 적고, 토너 용기 내부의 토너량이 증가될 수 있기 때문에 교체 빈도가 감소 될 수 있는 구성요소를 갖는다.
그러나, 사용자, 판매자, 유통업자 및 제조자가 토너 용기(화상 형성 장치에 설치되기 전에 사용되지 않은 것)를 비축할 때, 수직 하방으로 향하는 피지지부에 대해 토너 용기가 수평면(놓기 위한 임의의 평면)상에 놓인다면, 피지지부의 측면 상의 토너가 때로는 뭉칠 수 있다.
바꿔 말하면, 피지지부가 하방을 향할 때, 토너는 자중에 의해 피지지부의 측면 상에 쌓이고, 이로 인해 토너가 뭉치게 된다. 만약 피지지부의 특면 상에 뭉쳐진 토너가 있는 토너 용기가 화상 형성 장치에 설치된다면, 토너는 토너 배출구를 통해 충분하게 배출되지 못하고, 또한, 현상 장치로 토너가 충분하게 공급되지 못하게 된다. 또한, 만약 토너 덩어리(lump)가 토너의 뭉침(aggregation)에 의해 발생한다면, 이는 토너 반송의 오류나 불량 화상을 야기할 수 있다.
이러한 문제점은 특히 피지지부가 수직 하향으로 향한 토너 용기가 장기간 또는 고온 다습한 환경하에서 방치될 때 특히 매우 빈번하게 발생한다.
본 발명은 적어도 통상적인 문제점을 해결하기 위해 달성되며, 토너 용기가 비축될 때 토너가 피지지부의 측면 상에서 뭉치지 않는 토너 용기와 화상 형성 장치를 제공하는 것이 목적이다.
특허 문헌 1 등에서 공개된 각 토너 용기는, 특허 문헌 2 등에서 공개된 것과 비교할 때, 토너 얼룩이 더 적고, 따라서, 토너 배출구를 만질 때 사용자의 손이 더러워지는 문제점을 방지하는 효과를 달성하는 것이 예측될 수 있다. 그러나, 특허 문헌 1 등에서의 토너 용기는 탈착시(교체시) 운용성/가공성의 측면에서 단점을 갖는다.
제 1 단점은 토너 용기 지지부로의 탈착 동작이 복수의 동작으로 수행된다는 것이다. 더욱 구체적으로, 토너 용기의 탈착 동작은, 본체 덮개 개폐 동작, 토너 용기 지지부로의 토너 용기 배치/제거 동작 및 피지지부 회전 동작과 같은 복수의 동작을 포함한다.
제 2 단점은 장작 동작이 거의 완성되기 전까지 동작이 알맞게 행해지고 있는지를 사용자가 점검하기 힘들다는 점이다. 더욱 구체적으로, 본체 덮개를 개방하는 동작과 토너 용기 지지부에 토너 용기를 배치하는 동작이 완성될 때의 시점에서 사용자는 동작이 옳은지 확신할 수 없다. 그러므로, 피지지부의 위치를 고정하기 위해 피지지부를 회전시켜 사용자는 피지지부의 찰칵(click)하는 느낌을 얻고, 오류없이 동작이 행해졌다고 확실하게 느끼게 된다.
제 3 단점은 토너 용기 지지부의 상측이 배치(layout)의 측면에서 제한된다는 것이다. 더욱 구체적으로, 토너 용기를 상측으로부터 토너 용기 지지부에 배치하기 위해, 수직 방향으로 본체 덮개 개폐 동작이 필요하다. 그러므로, 본체 덮개를 개폐하고 토너 용기를 배치/제거하기 위한 배치를 위한 필요 공간을 확보하는 것이 필요하다. 이로 인해, 토너 용기 지지부의 상부에 스캐너(문서 리더기) 등이 설치될 때 토너 용기 탈착에 있어서 운용성/가공성이 저하된다.
또한, 문헌 3 등에서 기술된 토너 저장 용기에 있어서, 패킹(packing)에 의해 밀봉된 토너 배출구를 개방하기 위해, 개폐 지지부의 개방 동작에 대응하여 플러그 부재는 노즐에 의해 압입된다. 그러므로, 토너 얼룩의 발생을 감소시키는 효과가 예측될 수 있다. 그러나, 특허 문헌 3 등에 따른 토너 저장 용기는 탈착시 운용성/가공성의 측면에 있어서 몇몇 단점을 갖는다.
제 1 단점은 토너 저장 용기의 토너량이 증가될 수 없고, 따라서 토너 저장 용기의 교체 빈도가 증가한다는 것이다. 토너 저장 용기는 토너를 수용하기 위해 길이 방향의 백(bag) 용기를 갖는다. 백 용기는 수직으로 서도록 배치된다. 그러므로, 만약 백 용기의 용량이 증가 된다면, 토너 저장 용기의 높이가 증가 되어야만 한다. 이로 인해, 개폐 지지부의 높이가 증가 되며, 전체 화상 형성 장치의 높이에 관한 배치에 영향을 미친다. 그러므로, 토너 저장 용기의 토너량은 많이 증가 될 수 없고, 특허 문헌 1 등에 따른 토너 용기(수평면이 길이 방향으로 설치된다)와 비교할 때 교체 빈도가 증가한다.
제 2 단점은 사용자가 오동작이 행해지지 않는지 확신하기 힘들다는 것이다. 더욱 구체적으로는, 개폐 지지부의 개폐 동작에 동기화되어 플러그 부재가 토너 배출구를 개폐하고, 동작시 사용자가 토너 저장 용기를 만지지 않기 때문에, 토너 배출구가 실제로 개방되었는지 또는 폐쇄되었는지 알기 힘들다.
본 발명은 적어도 통상적인 문제를 해결하기 위해 수행되고, 본 발명의 목적은, 교체시 높은 운용성/가공성을 갖추고 토너 얼룩의 발생을 확실하게 감소시킬 수 있는 토너 용기와 그를 포함하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
환경 자원 보호에 대한 증가하는 인식으로 인해, 토너 용기에 대한 높은 재활용률(재활용 용이성)이 요구된다. 더욱 구체적으로는, 토너 용기가 새로 제작될 때, 토너를 쉽게 채울 수 있도록 구성되고, 이러한 구성요소와 더불어, 토너 용기가 재활용될 때, 용기의 주요 부재가 분해되지 않고 토너를 쉽게 채울 수 있도록 구성될 것이 요구된다.
특허 문헌 4에서 기술된 토너 보틀은, 특허 문헌 5의 것과 비교할 때, 교체시 운용성/가공성이 향상되는 몇몇 장점을 갖지만, 또한, 시간 경과 후 보틀 몸체와 케이스 사이의 틈새에서 토너가 누설될 수 있다는 단점을 갖는다.
더욱 구체적으로는, 개구와 대향하는 케이스 측면에 접착된 폴리우레탄 발포체(foam)와 같은, 밀봉 부재는 회전하는 보틀 몸체의 개구에 활주 가능하도록(slidably) 접촉하며, 이는 케이스와 보틀 몸체 사이의 틈새로부터 토너의 누설을 방지하기 위함이다. 한편, 화상 형성 장치 본체의 지지부에 의해 확고하게 지지되는 케이스와 비교할 때, 부적절하게 지지되는 보틀 몸체를 회전시킬 경우, 보틀 몸체는 반경 방향(회전축 방향에 직각 방향)으로 약하게 진동하면서 회전한다. 보틀 몸체의 반경 방향으로의 그러한 진동은 시간의 경과에 따라 반복되고, 밀봉 부재의 밀봉 성능도 점진적으로 저하한다. 즉, 개구가 반경 방향으로 반복해서 진동되어, 탄성을 갖는 밀봉 부재의 변형된 형상(틈새를 밀봉하기 위한 형상)이 고정되지 않고, 복원력이 저하되고, 밀봉되어야할 공간에서의 틈새가 발생하게 된다. 그리고, 틈새로부터 토너 보틀의 외부로 토너가 누설된다. 이러한 방식으로 토너가 토너 보틀의 외부로 누설된다면, 토너가 낭비되고, 화상 형성 장치의 내부는 토너로 오염된다.
이러한 문제점은 특히 유지비를 감소시키기 위해 제작된 대용량 토너 보틀의 경우 무시할 수 없다. 즉, 토너의 충전량이 증가 되고, 그에 따라 토너 보틀의 중량이 증가 된 토너 보틀을 회전하기 위해서 큰 구동력이 요구된다. 그러므로, 개구의 반경 방향으로의 진동량이 보틀 몸체의 토크, 불균일 회전, 진동의 증가와 결합되어 증가한다. 또한, 대용량 토너 보틀의 작동 시간(수명)은 토너량이 증가 됨에 따라서 증가되며, 이로 인해, 개구의 진동이 밀봉 부재에 영향을 미치는 시간이 증가 된다.
즉, 특허 문헌 4 등은, 보틀 몸체와 케이스 사이의 틈새를 밀봉하는 오목거울(concave) 형상 밀봉 부재를 형성하기 위한 기술을 공개한다. 그러나, 탄성을 가진 밀봉 부재가 오목거울 형상으로 형성된다 할지라도, 이러한 형상은 개구의 반경 방향의 진동을 제어하는데 도움이 되지 않는다. 이 문제점의 직접적 해결에 대한 효과는 예측될 수 없다.
본 발명은 적어도 통상적인 문제점을 해결하기 위해 수행되며, 본 발명의 목적은, 교체시 높은 운용성/가공성을 갖고 용량 증가에도 불구하고 시간의 경과에 따른 토너 누설이 없는 토너 보틀과 그 토너 보틀을 사용하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
이상의 문제점을 해결하고 목적을 달성하기 위해, 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 장착된 토너 용기는, 토너를 수용하는 용기 몸체; 길이 방향으로 용기 몸체의 단부에 설치되고, 용기 몸체에 수용되는 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및 피지지부에 설치되고, 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태의 수평면 상에 토너 용기가 세워지는 것을 억제하는 기립 억제 유닛을 포함한다.
청구범위 제 2 항에 따른 본 발명은, 제 1 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지 되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 3 항에 따른 본 발명은, 제 1 항에 따른 토너 용기에 있어서, 기립 억제 유닛은, 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 동안, 수평면에 접촉하는 피지지부의 접촉 영역의 면적이 수평면에 투영되는 용기 몸체의 투영 평면의 면적보다 작도록, 구성되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 4 항에 따른 본 발명은, 제 3 항에 따른 토너 용기에 있어서, 접촉 영역은, 수평면에 대향하는 피지지부의 영역으로부터 돌출하는 돌출부인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 5 항에 따른 본 발명은, 제 4 항에 따른 토너 용기에 있어서, 접촉 영역은, 돌출부 주위에 형성되는 벽부 및 외주가 벽부로 덮히고, 수평면에 접촉하지 않도록 돌출부 상에 배치되는 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 6 항에 따른 본 발명은, 제 1 항에 따른 토너 용기에 있어서, 기립 억제 유닛은, 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향할 때, 수평면에 대향하는 피지지부의 영역에 설치된 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 7 항에 따른 본 발명은, 제 6 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은 ID 칩인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 8 항에 따른 본 발명은, 제 1 항에 따른 토너 용기에 있어서, 기립 억제 유닛은, 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향할 때, 수평면에 접촉하는 피지지부의 접촉 영역의 중심이 수평면에 투영되는 용기 몸체의 투영 평면의 중심으로부터 변위되도록, 구성되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 9 항에 따른 본 발명은, 제 1 항에 따른 토너 용기에 있어서, 기립 억제 유닛은 용기 몸체와 피지지부 사이에 설치되는 탄성 요소인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 10 항에 따른 본 발명은, 제 9 항에 따른 토너 용기에 있어서, 탄성 요소는 피지지부에 부착되는 밀봉인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 11 항의 본 발명에 따라서, 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 장착된 토너 용기는, 토너를 수용하는 용기 몸체; 용기 몸체의 길이 방향으로 용기 몸체의 단부에 설치되고, 용기 몸체에 수용되는 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태로 수평면에 대향하는 피지지부의 영역에 설치되는 전자 부품을 포함한다.
청구범위 제 12 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은 토너 용기에 대한 정보를 기억하고, 토너 용기가 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 동안 토너 용기 지지부에 설치되는 통신 회로와 통신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 13 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은, 토너 용기 지지부로의 토너 용기의 탈착 방향에 직교하는 피지지부의 평면이고, 탈착 동작시 통신 회로에 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 14 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는, 토너 용기 지지부로의 토너 용기의 탈착 동작에 동기화하여 토너 배출구를 개폐하는 개폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 15 항에 따른 본 발명은, 제 15 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은 개폐 부재가 설치된 위치보다 더 위의 상측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 16 항에 따른 본 발명은, 제 14 항에 따른 토너 용기에 있어서, 토너 용기 지지부는 토너 배출구와 연통하는 노즐을 포함하고, 개폐 부재는, 토너 배출구를 개방하기 시작하기 위해 토너 용기 지지부로의 장착 동작에 동기화하여 노즐에 의해 압입되고, 토너 용기 지지부로부터의 토너 용기의 이탈 동작에 동기화하여 토너 배출구를 폐쇄하기 시작하는 플러그 부재인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 17 항에 따른 본 발명은, 제 14 항에 따른 토너 용기에 있어서, 개폐 부재는, 토너 배출구를 개방하기 시작하기 위해 토너 용기 지지부로의 장착 동작에 동기화하여 노즐에 의해 압입되고, 토너 용기 지지부로부터의 토너 용기의 이탈 동작에 동기화하여 가세 부재에 의해 가세되어 토너 배출구를 폐쇄하기 시작하는 플러그 부재인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 18 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은 ID 칩인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 19 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은 IC 칩인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 20 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 전자 부품은, 용기 몸체에 수용된 토너에 대한 정보 및 재활용에 대한 정보 중의 하나 이상의 정보를 기억하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 21 항에 따른 본 발명은, 제 20 항에 따른 토너 용기에 있어서, 토너에 대한 정보는 토너 색상, 토너의 제조 번호, 토너의 제조 연월일 중의 하나 이상에 대한 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 22 항에 따른 본 발명은, 제 16 항에 따른 토너 용기에 있어서, 노즐은 토너 배출구로부터 배출되는 가스와 함께 토너를 반송하는 반송관으로 연결되고, 반송관은 내부로 가스를 송출 또는 송입하는 펌프로 연결되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 23 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 용기 몸체의 길이 방향을 따라서 장착 또는 이탈되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 24 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는, 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 장착 방향으로 피지지부의 후방 측에 위치되도록, 토너 용기 지지부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 25 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는, 용기 몸체의 길이 방향이 수평 방향인 상태로, 수평면 상에 놓이는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 26 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는, 토너 용기 지지부에 접촉하고 따라서 활주하는 활주부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 27 항에 따른 본 발명은, 제 26 항에 따른 토너 용기에 있어서, 활주부는, 토너 용기 지지부로의 토너 용기의 탈착 동작에 동기화하여 토너 용기 지지부를 따라서 활주하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 28 항에 따른 본 발명은, 제 26 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체가 토너 용기 지지부에 장착될 때, 활주부가 활주하기 시작된 후에 피지지부의 위치결정이 시작하고, 활주부의 활주가 완료됨과 동시에 피지지부의 위치결정이 완료되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 29 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체의 원주면 상에 있고, 용기 몸체에 수용된 토너를 토너 배출구 측으로 반송하기 위해 회전 구동력을 전달하는 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 30 항에 따른 본 발명은, 제 29 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는 기어의 부분을 덮는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 31 항에 따른 본 발명은, 제 29 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는 기어에 의한 회전 구동력을 받지 않고, 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 32 항에 따른 본 발명은, 제 29 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 기어에 의해 전달되는 회전 구동력에 동기화하여 토너를 토너 배출구 측으로 반송하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 33 항에 따른 본 발명은, 제 32 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 내부 원주면 상의 나선형 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 34 항에 따른 본 발명은, 제 32 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 수용된 토너를 토너 배출구를 향해 반송하는 반송 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 35 항에 따른 본 발명은, 제 34 항에 따른 토너 용기에 있어서, 반송 부재는 회전 가능한 코일 또는 스크루인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 36 항에 따른 본 발명은, 제 34 항에 따른 토너 용기에 있어서, 반송 부재는 용기 몸체의 길이 방향으로 이동 가능한 판 부재인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 37 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 피지지부는 용기 몸체와 연통되는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 38 항에 따른 본 발명은, 제 11 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 토너를 수용하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 39 항에 따른 본 발명은, 제 38 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체에 수용된 토너의 충전 체적/전체 체적은 0.7 이하인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 40 항에 따른 본 발명은, 제 38 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체는 담지체를 더 수용하는 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 41 항에 따른 본 발명은, 제 38 항에 따른 토너 용기에 있어서, 용기 몸체에 수용된 담지체의 중량비는 담지체와 토너의 중량에 대하여 3wt% 내지 20wt% 범위인 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 42 항의 본 발명에 따라서, 화상 형성 장치는, 토너 용기 지지부; 토너 용기 지지부에 탈착 가능하게 장착되고, 토너를 수용하는 용기 몸체; 용기 몸체의 길이 방향으로 용기 몸체의 단부에 설치되고, 용기 몸체에 수용되는 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및 피지지부에 설치되고, 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태의 수평면 상에 용기 몸체가 세워지는 것을 억제하는 기립 억제 유닛을 포함한다.
청구범위 제 43 항의 본 발명에 따라서, 화상 형성 장치는, 토너 용기 지지부; 토너 용기 지지부에 탈착 가능하게 장착되고, 토너를 수용하는 용기 몸체; 용기 몸체의 길이 방향으로 용기 몸체의 단부에 설치되고, 용기 몸체에 수용되는 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및 피지지부가 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태로 수평면에 대향하는 피지지부의 영역 상에 배치되는 전자 부품을 포함한다.
본 발명은, 용기 몸체에 대해 수직 하방으로 향하는 피지지부에 관해서 토너 용기를 억제하여 수평면상에 세워지지 않도록 하는 기립 억제 유닛을 포함하기 때문에, 본 발명은 토너 용기 비축시 피지지부의 측면의 토너 뭉침을 방지할 수 있는 토너 용기와 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체적인 개략도이다.
도 2는 도 1의 화상 형성 장치에서 화상(imaging) 유닛의 단면도이다.
도 3은 도 1의 화상 형성 장치에서 토너 공급 경로의 개략도이다.
도 4는 토너 용기가 설치된 때, 토너 용기 지지부의 사시도이다.
도 5는 토너 용기가 토너 용기 지지부에 설치된 것의 사시도이다.
도 6은 도 5의 토너 용기의 헤드(head) 측의 단면도이다.
도 7은 M 방향으로 봤을 때, 도 6의 토너 용기의 정면도이다.
도 8은 토너 용기가 설치되지 않은 때, 토너 용기 지지부의 사시도이다.
도 9는 노즐의 사시도이다.
도 10은 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 11은 도 10의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 12는 토너 용기 지지부에 장착된 토너 용기에 대한 개략도이다.
도 13은 토너 용기의 피지지부가 수평면에 대향하여 수직 하방으로 향하는 방법에 대한 개략도이다.
도 14는 내부에 토너 용기를 저장하기 위한 패킹(package)의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 측의 단면도이다.
도 16A는 도 15의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개 략도이다.
도 16B는 도 15의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 17A는 도 16A의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 17B는 도 16B의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 18A는 토너 용기 지지부에 장착된 토너 용기의 개략도이다.
도 18B는 토너 용기 지지부에 장착된 토너 용기의 개략도이다.
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 20은 돈 발명의 제 4 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 21은 도 20의 토너 용기에 설치된 판(plate) 부재의 정면도이다.
도 22는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 토너 용지 지지부에 설치되는 토너 용기의 사시도이다.
도 23은 도 22의 토너 용기의 헤드 측의 단면도이다.
도 24는 M 방향에서 볼 때, 도 23의 토너 용기의 정면도이다.
도 25는 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 26은 도 25의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 27은 토너 용기 지지부에 장착된 토너 용기의 개략도이다.
도 28은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 측의 단면도이다.
도 29A는 도 28의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 29B는 도 28의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 30A는 도 29A의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 30B는 도 29B의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 31A는 토너 용기 지지부에 장착되는 토너 용기의 개략도이다.
도 31B는 토너 용기 지지부에 장착되는 토너 용기의 개략도이다.
도 32는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 33은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 34는 도 33의 토너 용기에 설치된 판 부재의 정면도이다.
도 35는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 토너 공급 경로의 개략도이다.
도 36은 토너 용기가 설치된 때, 토너 용기 지지부의 사시도이다.
도 37은 토너 용기가 장치 몸체에 설치되는 방법에 대한 사시도이다.
도 38은 토너 용기 지지부에 설치되는 토너 용기의 사시도이다.
도 39는 도 38의 토너 용기의 헤드 측의 단면도이다.
도 40은 M 방향에서 볼 때, 도 39의 토너 용기의 정면도이다.
도 41은 토너 용기의 후방 측의 단면도이다.
도 42는 토너 용기가 설치되지 않은 때, 토너 용기 지지부의 사시도이다.
도 43은 토너 용기 지지부의 암 페어(arm pair)의 사시도이다.
도 44는 암 페어의 분해 사시도이다.
도 45는 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 46은 도 45의 암 페어의 상태에 대한 개략도이다.
도 47은 도 45의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 48은 도 47의 암 페어의 상태에 대한 개략도이다.
도 49는 토너 용기 지지부에 장착되는 토너 용기의 개략도이다.
도 50은 도 49의 암 페어의 상태에 대한 개략도이다.
도 51은 장착시 암 페어로부터 토너 용기의 이동 위치로 인가되는 하중의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 52는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 측의 단면도이다.
도 53A는 도 52의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 53B는 도 52의 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 54A는 도 53A의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 54B는 도 53B의 상태에 따른 토너 용기 장착에 대한 개략도이다.
도 55A는 토너 용기 지지부에 장착되는 토너 용기의 개략도이다.
도 55B는 토너 용기 지지부에 장착되는 토너 용기의 개략도이다.
도 56A는 토너 용기가 재활용될 때, 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 56B는 토너 용기가 재활용될 때, 다른 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 57은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 58은 본 발명의 제 12 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다.
도 59는 도 58의 토너 용기에 설치되는 판 부재의 정면도이다.
도 60A는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 토너 용기의 개략도이다.
도 60B는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 토너 용기의 개략도이다.
도 61A는 토너 용기의 다른 형태의 개략도이다.
도 61B는 토너 용기의 그 다른 형태의 개략도이다.
도 62A는 토너 용기의 또 다른 형태의 개략도이다.
도 62B는 토너 용기의 그 또 다른 형태의 개략도이다.
도 63은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전반적인 개략도이다.
도 64는 도 63의 화상 형성 장치의 화상 유닛의 단면도이다.
도 65는 도 63의 화상 형성 장치의 토너 공급부의 개략도이다.
도 66은 도 63의 화상 형성 장치에 설치된 토너 보틀의 사시도이다.
도 67은 도 66의 토너 보틀의 헤드 측의 단면도이다.
도 68A는 토너 보틀이 보틀 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 68B는 토너 보틀이 보틀 지지부에 장착되는 방법에 대한 개략도이다.
도 69A는 보틀 지지부에 장착되는 토너 보틀의 개략도이다.
도 69B는 보틀 지지부에 장착되는 토너 보틀의 개략도이다.
도 70은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 토너 보틀의 부분의 단면도이다.
도 71은 본 발명의 제 16 실시예에 따른 토너 보틀의 부분의 단면도이다.
< 도면의 주요 구성부분에 대한 부호의 설명 >
5Y 현상 장치
31, 931 토너 용기 지지부(보틀 지지부)
31a 활주면
31c 위치결정 부재
31d 피팅(fitting) 부재
31g 구동 기어
132Y, 132M, 132C, 132K,
232Y, 332Y, 432Y, 532Y,
632Y, 732Y, 832Y, 932Y,
1032Y, 1132Y, 1232Y, 1332Y, 1532Y,
1632Y, 1632M, 1632C, 1632K,
1732Y, 1832Y 토너 용기(분체 저장 용기, 토너 보틀)
133Y, 233Y, 333Y, 433Y, 533Y,
633Y, 733Y, 833Y, 933Y, 1033Y,
1133Y, 1233Y, 1333Y, 1533Y,
1633Y, 1733Y, 1833Y 용기 몸체(분체 저장 유닛, 보틀 몸체)
134Y, 234Y, 334Y, 434Y, 534Y,
634Y, 734Y, 834Y, 934Y, 1034Y,
1134Y, 1234Y, 1334Y, 1534Y,
1634Y, 1734Y, 1834Y 피지지부(캡부, 케이스)
33a 선단(마주보는 영역의 다른 하나)
33b 돌기
33c 기어
33d 그리퍼(gripper)
34a 캡
34a1 돌출부(기립 억제 유닛)
34a2 벽(wall)부
34a3 부착 영역(제어부, 마주보는 영역의 하나)
34a4 베어링부
34b 캡 덮개
34b1 클로(claw)
34c 지지부(holder, 셔터 지지부)
34c1, 34c2 활주부(접촉부)
34d 플러그 부재(셔트, 개폐 부재)
34e 패킹(packing)
34g 결합(engaging)부(보조 요소)
34h 노치부
34m 오목부(보조 요소)
34n 볼록부(보조 요소)
35 ID 칩(전자 부품, 보조 요소)
37 밀봉(탄성 요소, 밀봉 부재)
40 패키지(package)
59 토너 공급 장치
60 스크루 펌프(screw pump)
61 로터
62 스테이터(stator)
70 노즐(토너 반송관)
70a 토너 공급 포트
71 관(반송관)
73 고정부(holding portion)
74 통신 회로
76 클로(claw) 부재(가세 유닛)
78 지지(support) 부재
80 암 페어(가세 부재, 제 2 가세 부재)
81 제 1 암
82 제 2 암
83 스핀들
84 비틀림 스프링
90 캡(밀봉 부재)
180Y 회전축
181Y 코일(반송 부재)
183Y 쓰레드 로드(threaded rod)
183Ya 수나사부
184Y 판 부재(반송 부재)
184Ya 암나사부
185 안내부
201 충전 유닛
210 지지부
100, 200 화상 형성 장치 본체(장치 몸체)
A 개구
B 토너 배출구
H 수평면
본 발명의 전형적인 실시예가 첨부된 도면에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도면에서, 같거나 동등한 부분은 같은 참조 문자 또는 숫자로 나타내고, 중복되는 부분에 대한 설명은 간략화하거나 필요가 없다면 생략한다.
(제 1 실시예)
본 발명의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 14에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 1 내지 도 4에 관하여, 전체적인 화상 형성 장치의 구성 및 동작이 먼저 설명된다. 도 1은 화상 형성 장치로서 프린터의 전반적인 개략도이고, 도 2는 화상 형성 장치의 화상 유닛의 단면도이고, 도 3은 토너 공급 경로의 개략도이고, 도 4는 토너 용기 지지부의 부분의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 4개의 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)는 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하고, 화상 형성 장치(100) 본체의 상측에 설치되는 토너 용기 지지부(31)에 탈착 가능하도록(교체 가능하도록) 배치된다. 중간 전사 유닛(15)는 토너 용기 지지부(31)의 하측에 설치된다. 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하는 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)은 중간 전사 유닛(15)의 중간 전사 벨트(8)에 대향하도록 탠덤(tandem) 방식으로 배치된다.
도 2에 관하여, 옐로우에 대응하는 화상 유닛(6Y)은 감광체 드럼(1Y)을 포함하고, 또한 대전 장치(4Y), 현상 장치(5Y, 현상 유닛), 클리닝 유닛(2Y) 및 디차져(decharger, 도시되지 않음)을 포함하고, 이는 감광체 드럼(1Y)의 주위에 배치된다. 화상 과정(대전 과정, 노광 과정, 현상 과정, 전사 과정 및 클리닝 과정)은 감광체 드럼(1Y) 상에서 수행되고, 옐로우 화상이 감광체 드럼(1Y)에 형성된다.
다른 3개의 화상 유닛(6M, 6C, 6K)은 사용되는 토너 색상이 다른 것을 제외하면 옐로우에 대응하는 화상 유닛(6Y)과 거의 같은 구성을 갖고, 각 토너 색상에 대응하는 화상이 형성된다. 이하에서는, 다른 3개의 화상 유닛(6M, 6C, 6K)에 대한 설명은 생략되고, 옐로우에 해당하는 화상 유닛(6Y)만 이하에서 설명된다.
도 2에 관하여, 감광체 드럼(1Y)은 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 도 2에서 시계 방향으로 회전하도록 제작된다. 감광체 드럼(1Y)의 표면은 대전 장치(4Y)의 위치에서 균일하게 대전 된다(대전 과정). 그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 노광 장치(7, 도 1 참조)로부터 방출되는 레이저광(L)을 방사하는 위치에 도달하고, 옐로우의 정전 잠상을 형성하기 위해 노출광이 주사된다(노광 과정).
그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 현상 장치(5Y)와 대향하는 위치에 도달하고, 정전 잠상이 현상 되고, 옐로우 토너 화상이 형성된다(현상 과정). 그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 중간 전사 벨트(8)와 1차 전사 가세 롤러(9Y)에 대향하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y) 상의 토너 화상은 중간 전사 벨트(8)로 전사된다(1차 전사 과정). 이때, 감광체 드럼(1Y) 상에는 소량의 전사되지 않은 토너가 잔류한다.
그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 클리닝 유닛(2Y)과 대향하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y) 상에 잔류하는 전사되지 않은 토너는 클리닝 블레이드(2a)에 의해 기계적으로 축적된다(클리닝 과정). 감광체 드럼(1Y)의 표면은 최종적으로 디차져(도시되지 않음)와 대향하는 위치에 도달하고, 감광체 드럼(1Y) 상의 잔류 전위가 제거된다.
화상 과정은 옐로우 화상 유닛(6Y)의 것과 같은 방식으로 다른 화상 유닛(6M, 6C, 6K) 상에서 수행된다. 즉, 화상 정보에 근거한 레이저광(L)은 화상 유닛의 하부측에 설치된 노광장치(7)로부터 화상 유닛(6M, 6C, 6K)의 각 감광체 드럼을 향해 방사된다. 더욱 구체적으로는, 노광 장치(7)는 광원으로부터 레이저광(L) 을 방출하여, 회전하는 다각형 거울에 의해 그 레이저광(L)을 주사하여, 레이저광(L)을 복수의 광학 요소를 통해 감광체 드럼 상에 방사한다. 그 후, 현상 과정을 통해 감광체 드럼 상에 형성된 각 색상 토너 화상은 중첩되어 중간 전사 벨트(8)로 전사된다. 이러한 방식으로, 컬러 화상은 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된다.
도 1에 관하여, 중간 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(8), 4개의 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K), 2차 전사 백업 롤러(12), 클리닝 백업 롤러(13), 장력 롤러(14) 및 중간 전사 클리닝 유닛(10)을 포함한다. 중간 전사 벨트(8)는 3개의 롤러(12, 13, 14)에 의해 펴지고 지지되고, 롤러(12)의 회전에 의해 허용 방향(즉, 화살표에 의해 나타낸 방향으로)으로 끊임없이 이동된다.
4개의 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)는, 각각의 1차 전사 닙(nip)을 형성하기 위해, 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K)으로 중간 전사 벨트(8)를 사이에 두고 끼운다. 그리고, 토너의 극성과 역극성의 전사 가세가 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)로 인가된다. 그 후, 중간 전사 벨트(8)는 화살표 방향을 따라서 이동하고, 순차적으로 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)의 1차 전사 닙을 통과한다. 이러한 방식으로, 1차 전사를 행하기 위해 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 상의 컬러 토너 화상이 순차적으로 중간 전사 벨트(8) 상에 중첩된다.
그 후에, 중첩되어 전사된 컬러 토너 화상이 있는 중간 전사 벨트(8)는 2차 전사 롤러(19)와 대향하는 위치에 도달한다. 이 지점에서, 2차 전사 백업 롤러(12)는 2차 전사 닙을 형성하기 위해 2차 전사 롤러(19)로 중간 전사 벨트(8)를 사이에 두고 끼운다. 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4개 색상 토너 화상은 2차 전사 닙의 위치로 반송되는 전사지(transfer paper)와 같은 전사 소재(P)로 전사된다. 이때, 전사 소재(P)로 전사되지 않은 비전사 토너는 중간 전사 벨트(8) 상에 잔류한다.
그 후에, 중간 전사 벨트(8)는 중간 전사 클리닝 유닛(10)의 위치에 도달하고, 그곳에서 중간 전사 벨트(8) 상의 비전사 토너가 축적된다. 이러한 방식으로, 중간 전사 벨트(8) 상에서 수행되는 일련의 전사 과정이 완성된다.
2차 전사 닙의 위치로 반송되는 전사 소재(P)는 장치 몸체(100)의 하측에 설치되는 급지 유닛(26)으로부터 급지 롤러(27)와 정렬 롤러쌍(registration roller pair, 28)을 통해서 반송된다. 더욱 구체적으로는, 전사지와 같은 전사 소재(P)는 급지 유닛(26)에 다량으로 저장된다. 도 1의 반시계 방향으로 급지 롤러(27)가 회전하도록 될 때, 최상부의 전사 소재(P)는 정렬 롤러쌍(28)의 롤러로 주입된다.
정렬 롤러쌍(28)으로 반송된 전사 소재(P)는 회전을 멈춘 정렬 롤러쌍(28) 사이의 롤러 닙의 위치에서 한번 멈춘다. 그 후, 정렬 롤러쌍(8)은 중간 전사 벨트(8) 상의 컬러 화상에 동기화하여 회전하고, 전사 소재(P)는 2차 전사 닙을 향해 반송된다. 이러한 방식으로, 원하는 컬러 화상이 전사 소재(P)로 전사된다.
2차 전사 닙의 위치에 전사된 컬러 화상이 있는 전사 소재(P)는 정착 유닛(20)의 위치로 반송되고, 이곳에서 전사 소재(P)의 표면에 전사된 컬러 화상은 정착 롤러와 푸쉬 롤러(push roller)에 의한 열과 압력하에서 전사 소재(P) 상에 정착된다. 그 후에, 전사 소재(P)는 종이 배출 롤러쌍(paper-discharge roller pair, 29)의 롤러를 통해 장치 외부로 배지된다. 종이 배출 롤러쌍(29)에 의해 장치 외부로 배지되는 전사 소재(P)는 출력 화상으로서 적층부(stack portion, 30) 상에 연속해서 적층된다. 이러한 방식으로, 화상 형성 장치에서 일련의 화상 형성 과정이 완성된다.
화상 유닛에서 현상 장치의 구성과 동작이 도 2에 관하여 이하에서 더 상세하게 설명된다. 현상 장치(5Y)는, 감광체 드럼(1Y)에 대향하는 현상 롤러(51Y), 현상 롤러(51Y)에 대향하는 닥터 블레이드(doctor blade, 52Y), 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에 설치된 2개의 반송 스크루(55Y) 및 현상제의 토너 밀도를 감지하는 밀도 감지 센서(56Y)를 포함한다. 현상 롤러(51Y)는 내부에 고정된 자석과 자석 주위를 회전하는 슬리브를 포함한다. 담지체(carrier)와 토너를 수용하는 2성분 현상제(G)는 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에 저장된다. 현상제 저장 유닛(54Y)은 그 상측에 형성된 개구를 통해 토너 반송관(43Y)과 연통한다.
상기 방식으로 구성된 현상 장치(5Y)는 다음과 같이 작동한다. 현상 롤러(51Y)의 슬리브는 도 2의 화살표 방향으로 회전한다. 자석에 의해 형성된 자기장에 의해서 현상 롤러(51Y) 상에 담지된 현상제(G)는 슬리브의 회전과 관련된 현상 롤러(51Y)를 따라 이동한다.
현상 장치(5Y)의 현상제(G)는, 현상제의 토너 비율(토너 밀도)이 미리 정해진 범위에 있도록 제어된다. 더욱 구체적으로는, 토너 용기(132Y)에 수용된 토너는 현상 장치(5Y)의 토너 소모에 따라서 토너 공급 장치(59, 도 3 참조)를 통해 현상제 저장 유닛(54Y)으로 공급된다. 토너 공급 장치(59)와 토너 용기(32Y) 각각의 구성과 동작은 후에 상세하게 설명된다.
그 후에, 현상제 저장 유닛(54Y)으로 공급된 토너는, 현상제(G)와 혼합되고 교반되면서, 2개의 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에서 순환한다(도 2의 종이에 수직 방향의 이동). 현상제(G)에서 토너는 담지체의 마찰 대전에 의해 담지체로 유인되고, 현상 롤러(51Y) 상에 형성된 자력에 의해 담지체와 함께 현상 롤러(51Y) 상에 담지된다.
현상 롤러(51Y) 상에 담지된 현상제(G)는 닥터 블레이드(52Y)의 위치에 도달하기 위해 도 2의 화살표 방향(반시계 방향)으로 반송된다. 이 위치에서, 현상제의 양은 적절하게 되며, 따라서, 현상 롤러(51Y) 상의 현상제(G)는 감광체 드럼(1Y)을 대향하는 위치(현상 지역)로 반송된다. 토너는 현상 지역에서 형성되는 전기장에 의해 감광체 드럼(1Y) 상에 형성된 잠상으로 유인된다. 따라서, 현상 롤러(51Y) 상에 잔류하는 현상제(G)는 슬리브의 회전과 관련되는 현상제 저장 유닛(53Y)의 상측에 도달하고, 이곳에서, 현상제(G)는 현상 롤러(51Y)로부터 분리된다.
토너 용기(132Y, 약제 저장 용기)에 수용된 토너를 현상 장치(5Y)로 인도하는 토너 공급 장치(59)는 도 3에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 용이한 이해를 위해, 도 3은 토너 용기(32Y), 토너 공급 경로(43Y, 60, 70, 71) 및 현상 장치(5Y)의 변화된 배치를 도시한다. 실제로는, 도 3에서, 토너 용기(32Y)와 토너 공급 경로 부분의 길이 방향은 종이에 수직 방향으로 배치된다(도 1 참고).
도 4에 관하여, 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 배치된 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K) 내부의 토너는, 필요하다면 색상을 위한 현상 장치에서의 각 토너 소모에 따라서 각 토너 색상을 위해 설치되는 토너 공급 경로를 통해 각각의 현상 장치로 공급된다. 4개의 토너 공급 경로는 각 화상 과정에 사용되는 다른 토너 색상을 제외한 다른 것과 거의 동일한 구성을 갖는다.
더욱 구체적으로는, 토너 용기(132Y)는 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 설치되고, 토너 용기 지지부(31)의 노즐(70)은 토너 용기(132Y)의 피지지부(134Y, 캡)로 연결된다. 토너 용기(132Y)의 플러그 부재(34d, 개폐 부재)는 이러한 상태의 피지지부(34Y)의 토너 배출구(공급구)를 개방한다. 따라서, 토너 용기(132Y)의 용기 몸체(133Y)에 수용된 토너는 토너 배출구를 통해 노즐(70)로 반송된다.
다른 한 편, 노즐(70)의 타단은 반송관(71)으로서 관(71)의 일단으로 연결된다. 관(71)은 토너 저항에 있어서 우수한 유연성 소재로 제작되고, 그 타단은 토너 공급 장치(59)의 스크루 펌프(60, 모노펌프(Mohno pump))로 연결된다. 반송관(71)인 관(71)은 내경이 4mm 내지 10mm가 되도록 형성된다. 관(71)의 소재는 폴리우레탄, 니트릴, EPDM, 및 실리콘과 같은 고무 소재와 폴리에틸렌 및 나일론과 같은 수지 소재를 사용하게 된다. 그러한 유연성 관(71)은 토너 공급 경로의 배치에 있어서 유연성을 증가시키는데 사용되고, 따라서 화상 형성 장치를 소형화하게 된다.
스크루 펌프(60)는 흡입형 일축 편심 스크루 펌프이고, 로터(61), 스테이터(62), 흡입구(63), 유니버셜 조인트(64) 및 모터(66)를 포함한다. 로터(61), 스테이터(62) 및 유니버셜 조인트(64)는 케이싱(도시되지 않음) 내부에 수용된다. 스테이터(62)는 고무와 같은 탄성 소재로 제작된 암나사 부재이고, 더블 피치의 나선형 홈이 스테이터(62)의 내부를 따라서 형성된다. 로터(61)는 금속과 같은 강재로 제작된 축이 나선형으로 형성된 수나사 부재이고, 스테이터(62)에 회전 가능하도록 삽입된다. 로터(61)의 일단은 유니버셜 조인트(64)를 통해 회전 가능하도록 모터(66)와 결합된다. 제 1 실시예에 있어서, 로터(61)의 나선 방향(터닝(turning) 방향) 및 회전 방향은 토너 용기(132Y)의 용기 몸체(133Y)에서 형성된 돌기(33b)의 나선 방향 및 회전 방향과 대응되도록 설치된다.
이상의 방식으로 구성된 스크루 펌프(60)는 미리 정해진 방향으로(토너 반송 방향의 상류 측에서 봤을 때 반시계 방향) 모터(66)에 의한 스테이터(62)의 로터(61) 회전에 의해 흡입구(63)에서 흡입력(관(71)의 공기는 관(71) 내부에서 음압(negative pressure)을 발생시키기 위해 내보내진다)을 발생시킨다. 따라서, 토너 용기(132Y)의 토너는 공기와 함께 관(71)을 통해 흡입구(63)로 흡입된다. 흡입구(63)로 흡입되는 토너는 스테이터(62)와 로터(61) 사이의 틈새로 보내지고, 로터(61)의 회전에 따라서 타단 측으로 주입된다. 주입된 토너는 스크루 펌프(60)의 주입구(67)에서 배출되고, 토너 반송관(43Y)을 통해 현상 장치(5Y)로 공급된다(도 3의 점선에 의해 표시되는 화살표 방향으로의 이동). 제 1 실시예에 있어서, 스크루 펌프(60)의 로터(61)는 토너 반송 방향의 상류 측에서 봤을 때 반시계 방향으로 회전하도록 제작된다. 로터(61)의 나선 방향(전환 방향)은 우측 방향으로 설치된다. 로터(61)의 이러한 설치 및 회전은 스크루 펌프(60)에서 형성되는 시계 방향의 나선형 기류 소용돌이를 야기한다.
토너 용기는 도 5 내지 도 7에 관하여 이하에서 설명된다. 도 1 내지 도 4에 관하여 설명된 바와 같이, 4개의 사실상 원통형 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K, 토너 보틀)는 토너 용기 지지부(31)에서 탈착 가능하도록 설치된다. 토너 용 기(132Y, 132M, 132C, 132K)는 수명이 다하게 될 때(수용된 토너의 거의 모두가 소모되고, 용기가 비게 되었을 때) 새로운 것으로 교체된다. 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)에 수용된 각 색상의 토너는 도 3에 관하여 설명된 각각의 토너 공급 경로를 통해 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 각 현상 장치로 필요에 따라서 공급된다.
도 5는 토너 용기(132Y)의 사시도이다. 도 6은 토너 용기(132Y)의 헤드 측(피지지부(134Y)가 설치된 쪽)의 단면도이다. 도 7은 도 6의 M 방향에서 봤을 때의 도 6의 토너 용기(132Y)의 개략도이다. 다른 3개의 토너 용기(132M, 132C, 132K)는, 수용된 다른 토너 색상 및 오목부(34m)와 볼록부(34n)의 위치를 제외하고, 옐로우 토너를 수용하는 토너 용기(132Y)와 거의 같은 구성을 갖는다. 이하에서는, 다른 3개의 토너 용기(132M, 132C, 132K)에 대한 설명은 생략되고, 오직 옐로우 토너를 수용한 토너 용기(132Y)만 이하에서 설명한다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 토너 용기(132Y, 토너 보틀)은 주로 용기 몸체(133Y, 토너 지지부)와 그 헤드에 설치되는 피지지부(134Y, 보틀 캡, 캡부)를 포함한다. 제 1 실시예에 있어서, 피지지부(134Y)는 실린더에 직각을 이루는 돌출부를 추가하여 얻어지는 형상으로 형성되나, 용기 몸체(133Y)가 직립하는 것을 방지하기 위해 돌출부는 반구체, 원뿔체 및 원뿔체의 꼭대기를 바닥과 평행한 평면으로 잘라내어 얻어지는 형상 등으로 형성될 수 있다.
용기 몸체(133Y)의 헤드는 용기 몸체(133Y)와 일체로 회전하는 기어(33c) 및 개구(A, 도 6 참조)를 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(133Y)의 헤드(장착될 때 선 단 위치)에 설치되고, 용기 몸체(133Y)에서 수용된 토너를 피지지부(134Y)의 공간(공동)으로 배출하기 위해 사용된다.
기어(33c)는 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 설치된 구동 유닛의 구동 기어(도시되지 않음)와 맞물리며, 이는 회전축(도 6의 쇄선으로 표시됨) 주위로 용기 몸체(133Y)를 회전시키기 위함이다. 더욱 구체적으로는, 기어(33c)는 피지지부(134Y)에 형성된 노치부(34h)로부터 노출되고, 도 6 및 도 7에서 도시된 접촉 위치(D)에서 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g)와 맞물린다. 노치부(34h)를 제외한 피지지부(134Y)의 부분은 기어(33c)의 부분(노치부(34h)로부터 노출되지 않은 부분)을 덮는 안내 부재로 활용된다. 그에 의해, 토너로 인한 기어(33c)의 오염을 감소시킬 수 있다.
도 5에 관해서, 사용자가 토너 용기(132Y)의 탈착을 위해 쥘 수 있도록, 그리퍼(gripper, 33d)가 토너 몸체(133Y)의 후단부(바닥)에 설치된다. 나선형 돌기(33b)는 용기 몸체(133Y)의 내부의 원주면을 따라 설치된다(외주 측에서 봤을 때 나선형 홈). 나선형 돌기(33b)는 미리 정해진 방향으로 용기 몸체(133Y)를 회전시켜서 개구(A)로부터 토너를 배출하기 위해 사용된다. 이러한 방식으로 구성된 용기 몸체(133Y)는, 원주면 상에 설치된 기어(33c)가 사출 성형에 의해 형성된 후에, 블로우 성형에 의해 제작될 수 있다. 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)는 개구(A)에 설치되는 용기 몸체(133Y)와 함께 회전하는 교반 부재(33f)를 갖는다. 교반 부재(33f)는 막대(rod) 형상 부재 또는 판 부재이고, 피지지부(134Y)의 공간으로부터 용기 몸체(133Y)를 향해 신장하고, 회전축(도 6에서 쇄선으로 표시됨)에 각도를 이 루어 설치된다. 교반 부재(33f)는 용기 몸체(133Y)와 함께 회전하여 개구(A)로부터의 토너 배출 성능을 향상시킨다.
제 1 실시예에 있어서, 토너 용기(132Y)의 용기 몸체(133Y)는 토너 반송 방향의 상류 측에서 봤을 때 반시계 방향으로 회전하도록 제작된다. 또한, 용기 몸체(133Y)의 돌기(33b)의 나선 방향(전환 방향)은 오른쪽 방향으로 설정된다. 이러한 설정으로, 용기 몸체(133Y)의 회전은 토너 용기(132Y)에서 발생되는 시계 방향의 나선형 기류 소용돌이를 야기시킨다(스크루 펌프에서 발생되는 나선형 기류의 회전 방향과 같은 방향).
도 5 및 도 6에 관하여, 피지지부(134Y)는 캡 주요부(34a), 캡 덮개(34b), 지지부(34c), 개폐부재로서 플러그 부재(34d) 및 ID 칩(35, 전자 부품)을 포함한다. 도 5 및 도 7에 관하여, 토너 용기 지지부(31)의 위치결정 부재(positioning member, 31c)와 접촉하는 결합부(engaging portion, 34g, 홈 부분)는 피지지부(134Y)의 양측에 설치된다. 토너 용기 지지부(31)의 피팅 부재(fitting member, 31d)가 끼워맞춤되는 오목부(34m)는 피지지부(134Y)의 단부에 설치된다. 토너 용기 지지부(31)의 다른 피팅 부재(도시되지 않음)로 끼워맞추는 볼록부(34n)는 피지지부(134Y)의 원주면 상에 설치된다. 또한, 기어(33c)의 부분이 노출된 노치부(34h)는 피지지부(134Y)의 상측에 설치된다.
피지지부(134Y)는 개구(A)를 통해 용기 몸체(133Y)와 연통하고, 개구(A)에서 배출되는 토너를 토너 배출구(B)에서 배출한다(도 6의 점선에 의해 표시되는 화살표 방향을 따른 이동). 제 1 실시예에 있어서, 피지지부(134Y) 내부에 형성된 공 동(공간)은 대략 원통형으로 형성된다. 피지지부(134Y) 내부에 형성되는 대략 원통형 공동으로부터 토너 배출구(B)에 이르는 토너 배출 경로(수직 경로)는 절구(mortar) 형상으로 형성된다. 이러한 형상으로, 토너 몸체(33Y)의 회전을 통해 송출되는 토너는 일시적으로 절구 내부에 쌓이고, 장치 몸체(100)의 측면 상의 스크루 펌프(60)의 흡입력이 효과적으로 쌓인 토너로 전달된다. 그러므로, 토너 배출구(B)로부터 배출되고 관(71)의 내부를 따라 이동하는 토너의 토너 반송 능력이 향상된다.
피지지부(134Y)는 용기 몸체(133Y)의 회전을 따르지 않으나, 결합부(34g)가 위치결정 부재(31c)와 접촉하는 동안에 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73, 도 4 및 도 8 참조)에 의해 비회전 방식으로 지지된다. 이러한 방식으로, 결합부(34g)는 토너 용기(132Y)를 토너 용기 지지부(31)로 장착하는 동작(또는 탈착 동작)을 기계적으로 보조하기 위한 보조 요소로서 활용된다(하드웨어 측에서 보조하기 위해). 본 발명을 적용함에 있어서, "토너 용기를 토너 용기 지지부로 장착하는 동작을 기계적으로 보조하기 위해"라는 표현은, 위치를 고정하기 위해 토너 용기가 토너 용기 지지부로 장착될 때 삽입 동작 또는 위치결정 동작이 용이하도록, 보조 동작이 수행되는 것을 의미한다. 그러므로, 기계적 보조 요소는 위치결정 부재(31c)와 결합되는 결합부(34g), 차후에 설명되는 오목부(34m)와 볼록부(34n) 및 토너 용기의 배플(baffle) 부재(도시되지 않음)를 포함한다.
제 1 실시예에 있어서, 보조 요소로서 결합부(34g)는 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))에 대해 수직 방향의 상측에 설치된다. 위의 이러한 구성으로, 토너가 토너 배출구(B)로부터 토너 용기(132Y)의 외부로 비산됨에도 불구하고, 비산된 토너는 결합부(34g, 또는 위치결정 부재(34c))의 위치에 거의 도달하지 못한다. 그러므로, 결합부(34g, 또는 위치결정 부재(31c))가 비산된 토너로 얼룩지기 때문에, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c) 사이의 결합의 실패를 감소시키는 것이 가능하다.
제 1 실시예에 있어서, 보조 요소인 결합부(34g)는 수직 방향으로 토너 배출구(B)보다 더 높은 상측에, 그리고 비교적 토너 배출구(B)에 더 가까이 설치된다. 더욱 구체적으로는, 결합부(34g)는 수직 방향으로 토너 배출구(B)보다 더 높은 상측에, 그리고 ID 칩(35, 정보 기록 칩)보다 더 낮은 하측에 설치된다. 이러한 구성으로, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c) 사이에 큰 래틀(rattle)이 있거나 환경 변화로 인해 피지지부(134Y)가 변형됨에도 불구하고, 노즐(70)과 플러그 부재(34d)는 거의 교체되지 않고, 노즐(70)이 플러그 부재(34d)를 압입하지 않는 것과 같은 오류가 감소될 수 있다.
피지지부(134Y)의 캡 덮개(34b)는 캡 주요부(34a)의 외주면에 접착된다. 클로(34b1)는 캡 덮개(34b)의 앞쪽에 설치된다. 클로(34b1)는 용기 몸체(33Y) 헤드에서 형성되는 결합부와 결합되고, 용기 몸체(133Y)는 피지지부(134Y)에 대해서 상대적으로 회전 가능하도록 지지된다. 용기 몸체(33Y)를 원활하게 회전시키기 위해, 피지지부(134Y)의 클로(34b1)와 용기 몸체(133Y)의 결합 부재는 적절한 틈새를 유지하면서 서로 결합된다.
밀봉 부재(37)는 용기 몸체(133Y)의 개구(A) 주위의 선단부(33a)에 대향하는 피지지부(134Y) 표면에 부착된다. 밀봉 부재(37)는 개구(A) 주위의 틈새를 밀봉하기 위해 사용되고, 용기 몸체(133Y)의 표면과 상호간에 서로 마주보는 피지지부(134Y) 사이에 있고, 폴리우레탄 발포체와 같은 탄성 소재로 제작된다.
지지부(34c)는 피지지부(134Y)의 하측에 설치된다. 토너 용기(132Y)의 탈착 동작과 동기화하는 토너 배출구(B)를 개폐하기 위한 개폐 부재로서 플러그 부재(34d, 셔터)는 지지부(134c)에 설치된다. G 밀봉과 같은 패킹(34e)은 플러그 부재(34d) 근처의 토너 누설을 방지하기 위해 플러그 부재(34d) 양측에 설치된다. 도면에서 도시되지 않았음에도 불구하고, 토너 용기 지지부(31)에 토너 용기(132Y)를 설치하여, 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세하기 위한 레버(lever, 가세 부재)가 플러그 부재(34d)의 우측에 결합된다. 또한, 지지부(34c)와 캡(34a) 사이의 결합부는 캡의 둘 모두에서 토너 누설을 방지하기 위해 O링과 같은 패킹이 제공된다.
피지지부(134Y)의 ID 칩(35)은, 토너 용기(132Y)의 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작과 동기화하여, 미리 정해진 거리를 두고 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74, 터미널)와 대향하도록 구성된다. ID 칩(35, 전자 부품)은, 예를 들어, RFID(전파 식별: 전파를 사용하는 비접촉 자동 인식 기술)에 의해 사용되는 태그(tag) 또는 라벨로 처리되는 IC 칩일 수 있다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)은, 피지지부(34Y)가 토너 용기 지지부(31)로 장착되는 방향으로(즉, 도 5의 화살표에 의해 도시되는 방향으로) 돌출하는 피지지부(134Y)의 돌출부(34a1) 상에 설치되고, 이는 장착 방향에 직교하는 평면상에 설치된다. 즉, 토너 용기(132Y)는, ID 칩(35) 이 토너 배출구(B)보다 더 앞쪽에 위치하도록, 토너 용기 지지부(31)에 장착된다. 피지지부(134Y)가 토너 용기 지지부(31)에서 지지되는 동안, ID 칩(35)은 장치 몸체의 통신 회로(74)와 비접촉 통신(무선 통신)을 수행한다. 피지지부(134Y)에 설치된 돌출부(34a1)는 ID 칩(35)의 주위를 덮기 위한 벽부(wall portion, 34a2)를 갖는다. 벽부(34a2)로 ID 칩(35)을 덮기 때문에, 비산된 토너는 ID 칩(35) 상에 거의 쌓이지 않는다.
ID 칩(35)은 토너 용기(132Y)에 관련된 다양한 형태의 정보를 미리 기억한다. 반면에, 토너 용기(132Y)가 토너 용기 지지부(31)에 설치된 동안에, 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74)는 ID 칩(35)과 무선으로 정보를 교환한다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)에 기억된 정보는 통신 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기(75, 도 5 참조)로 보내지거나, 제어기(75)에 의해 얻어진 장치 몸체(100)에 대한 정보는 ID 칩(35)으로 보내지고 그곳에 기억된다.
ID 칩(35)은, 토너 색상, 토너의 제조 번호(생산 로트(lot)) 및 토너 생산 일자와 같은 토너에 대한 정보, 및 재활용 횟수, 재활용 일자 및 재활용 제조자와 같은 토너 용기(132Y)의 재활용에 대한 정보를 기억한다. ID 칩(35)은 토너 용기에 대한 정보를 기억한다. 토너 용기(132Y)가 토너 용기 지지부(31)에 설치된 때, ID 칩(35)에 기억된 정보는 전기 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기(75)로 보내진다. 장치 몸체(100)는 이러한 정보에 근거하여 최적으로 제어된다. 예를 들어, 토너 색상이 토너 용기 지지부에서 설정되어야 할 토너 색상과 다르다면, 토너 공급 장치(59)의 동작이 멈추거나, 화상 조건이 제조 번호 또는 재활용 제조자에 따 라서 변화할 수 있다.
이러한 방식으로, ID 칩(35)은, 토너 용기(132Y)의 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작(또는 탈착 동작)을 전기적으로 보조하기 위한, 보조 요소로서 활용된다. 이러한 적용에 있어서, "토너 용기의 토너 용기 지지부로의 장착 동작을 전기적으로 보조하기 위한"의 표현은, 설치될 때 또는 그 후에, 토너 용기가 토너 용기 지지부에 작동하도록 설치되는지를 감지하기 위해(설치 감지) 수행되는 통신 동작을 의미한다. 그러므로, 장착 동작에 직접적으로 관련되지 않는 토너 용기에 대한 정보의 통신은 "장착 동작을 전기적으로 보조하기 위한" 것이 아님을 의미한다.
제 1 실시예에 있어서, 보조 요소인 ID 칩(35)은 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))에 대하여 수직 상측에 설치된다. 또한, ID 칩(35)은 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))로부터 돌출된 돌출부(34a1) 상에 설치되며, 이는 벽부(34a2)에 의해 둘러싸인다. 그러므로, 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))로부터 토너 용기(132Y)의 외부로 토너가 비산함에도 불구하고, 비산된 토너는 거의 ID 칩(35, 또는 통신 회로(74))의 위치에 도달하지 않는다. 즉, ID 칩(35)과 통신 회로(74) 사이의 통신 장애 및 ID 칩(35, 또는 통신 회로(74))에 의해 야기되어 비산된 토너로 인해 얼룩지게 되는 누설과 같은 문제점이 감소 될 수 있다.
토너 용기 지지부(31)로의 탈착과 동기화되어 토너 용기 지지부(31)를 따라서 활주하는 활주부(34c1, 34c2)가 피지지부(134Y)의 지지부(34c)에 설치된다. 더욱 구체적으로는, 제 1 활주부(34c1)는 토너 용기 지지부(31)의 활주면(31a, 상방향 표면, 도 8 참조)과 평행하도록 형성된 평탄부(flat portion)이고, 평탄부는 탈 착 동작에 있어서 피지지부(134Y)의 바닥에 설치된다. 또한, 제 2 활주부(34c2)는 토너 용기 지지부(31)의 활주면(측면)과 평행하도록 형성된 평탄부이고, 평탄부는 탈착 동작에 있어서 피지지부(134Y)의 측부에 설치된다. 그러므로, 토너 용기(132Y)의 활주부(34c1, 34c2)는 토너 용기 지지부(31)를 따라서 활주하고, 이는 토너 용기(132Y)의 회전 각도의 위치결정을 가능하게 한다.
도 5 및 도 7에 관하여, 토너 용기 지지부(31)의 피팅 부재(31d)와 끼워맞춤되는 오목부(34m)는 피지지부(134Y)의 단부이고 돌출부(34a1) 근처인 부분에 설치된다. 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작이 올바를 때(토너 용기 지지부(31)가 정상 위치로 장착될 때), 오목부(34m)는 대응하는 피팅 부재(31d)에 끼워맞춤되도록 형성된다. 그러므로, 토너 용기(132Y)의 활주부(34c1, 34c2)는 토너 용기 지지부(31)를 따라 활주하도록 완성되고, 이는 길이 방향으로 토너 용기(132Y)의 위치결정을 가능하게 한다.
더욱 구체적으로는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 오목부(34m)의 위치는 토너 용기(용기 몸체)에 수용된 토너의 각 색상에 따라서 서로 다르게 배치된다. 시안에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, C)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되지 않음)는 최상측에 배치되고, 마젠타에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, M)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되지 않음)는 중간 단계의 상측에 배치된다. 옐로우에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, Y)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(31d)는 중간 단계의 하측에 배치되고, 블랙에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, K)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되 지 않음)는 최하측에 배치된다. 이러한 구성은, 부적절한 색상의 토너 용기(예를 들어, 옐로우 토너 용기)가 미리 정해진 색상의 토너 용기 지지부(예를 들어, 시안 토너 용기 지지부)에 설치되며, 이로 인하여 원하는 색상의 이미지가 형성되지 않는 것과 같은, 오류를 방지한다.
마찬가지로, 도 5 및 도 7에 관하여, 다른 피팅 부재(도시되지 않음)가 끼워맞춰지는 볼록부(34n)는 피지지부(134Y)의 원주면 상에 설치된다. 오목부(34m)와 유사하게, 토너 용기가 적절하게 토너 용기 지지부(31)에 장착될 때, 볼록부(34n)는 대응하는 피팅 부재로 끼워맞춰진다. 볼록부(34n)의 위치는 토너 용기(용기 몸체)에 수용된 토너의 각 색상에 따라서 서로 다르게 배치된다. 상기와 같은 그러한 구성은, 오목부(34m)와 유사하게, 토너 용기가 토너 용기 지지부에 잘못 배치되는 것을 방지한다.
이러한 방식으로, 피지지부(134Y)에 설치된 오목부(34m)와 볼록부(34n)가 토너 용기(32Y)를 토너 용기 지지부(31)에 장착하는 동작을 기계적으로 보조하기 위한 보조 요소로서 활용된다. 제 1 실시예에 있어서, 보조 요소인 오목부(34m)와 볼록부(34n)는 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))에 대해 수직 상측에 설치된다. 그러므로, 토너가 토너 배출구(B, 또는 플러그 부재(34d))로부터 토너 용기(132Y) 외부로 비산함에도 불구하고, 비산된 토너는 거의 오목부(34m)와 볼록부(34n, 또는 피팅 부재)의 위치에 도달하지 않는다. 즉, 오목부(34m)와 볼록부(34n, 또는 피팅 부재)가 비산된 토너로 얼룩지게 되는 것에 의해 야기된, 오목부(34m) 또는 볼록부(34n) 및 피팅 부재 사이의 끼워맞춤 오류와 같은 오류는 감소 될 수 있다.
제 1 실시예에 있어서, 토너 용기(132Y)에 수용된 토너로서, 0.90 이상의 평균 진구도(sphericity)를 갖는 구형 토너가 사용된다. 구형 토너는 형상 때문에 유동성이 뛰어나므로, 토너는 관(71)과 같은 토너 공급 경로를 막지 않고 효과적이고 확실하게 반송될 수 있다. 토너 입자의 진구도는 이하의 방정식에 의해 정의된다.
진구도 = (입자의 투영 면적과 같은 면적을 갖는 원의 원주 길이)/(입자의 투영 이미지의 원주 길이)
그러므로, 진구도가 1.00일때, 토너 입자는 완전한 구형이다. 토너의 평균 진구도는 유동 입자 화상 분석기(Flow Particle Image Analyzer) "FPIA-2100"(Toa-Iyo Electric, Co. Ltd. 제조)와 같은 전형적인 장비에 의해 측정될 수 있다.
토너 용기 지지부(31)의 구성은 도 8 및 도 9에 관하여 이하에서 설명된다. 도 8에 관하여, 토너 용기 지지부(31)는, 4개의 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)의 각 피지지부의 활주부가 각각 따라서 활주하는 활주면(31a); 피지지부의 지지부(34c)의 위치를 고정하는 고정부(73); 노즐(70); 용기 몸체(133Y)로 회전 구동력을 전달하는 각각의 구동 유닛(도시되지 않음); 통신 회로(74); 토너 용기(132Y)의 장착 동작에 동기화하여 고정부(73)를 향해 피지지부(134Y)를 가세하는 암 페어(80); 및 토너 용기(132Y)의 토너 배출구(B)가 폐쇄되는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세하는 각각의 레버(76, 가세 부재)를 포함한다.
고정부(73)는 비회전 방식으로 각각 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)의 피지지부를 고정한다. 고정부(73)는 지지부(34c)에 접촉하는 활주면과 캡 덮 개(34b)의 부분에 접촉하는 접촉면을 포함한다. 피지지부(34Y)의 장착 동작에 동기화하여 위치결정하는 위치결정 부재(31c)는 고정부(73)의 활주면(측면)에 설치된다(도 5 참조). 위치결정 부재(31c)는 토너 용기(132Y)의 탈착 방향을 따라서 신장된 볼록부이다. 또한, 통신 회로(74)와 피팅 부재(31d)는 후방 측의 고정부(73)의 표면에 설치된다. 도 9에서 도시된 바와 같이, 노즐(70)은 각 토너 색상을 위한 고정부(73)에 배치된다. 토너 용기(132Y)의 피지지부(134Y)에 형성되는 토너 배출구(B)와 연통하는 토너 공급 포트(70a)는 노즐(70)에 설치된다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(132Y)의 탈착 동작은 도 10 내지 도 12에 관하여 이하에서 설명된다. 도 10은, 길이 방향(화살표 Q 방향으로의 이동)에서 봤을 때, 옐로우를 위한 토너 용기(132Y)가 토너 용기 지지부(31)에 장착되는 방법에 대한 개략도이다. 도 11은, 길이 방향에서 봤을 때, 토너 용기(132Y)의 장착이 진행되는 방법(토너 배출구(B)의 개방이 완성된 때)에 대한 개략도이다. 도 12는, 길이 방향에서 봤을 때, 토너 용기 지지부(31)로 장착되는(토너 배출구(B)의 개방이 완성된 때) 토너 용기(132Y)에 대한 개략도이다.
토너 용기(132Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 장착될 때, 처음에는, 화상 형성 장치(100) 본체의 정면(도 1의 종이 상의 인접 측) 상에 설치되는 본체 덮개(도시되지 않음)는 전방 측으로 토너 용기 지지부(31)를 노출시키기 위해 개방된다. 따라서, 도 10에 관하여, 토너 용기(132Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다(화살표 Q 방향으로의 이동). 더욱 구체적으로는, 피지지부(134Y)가 용기 몸체(133Y)의 헤드가 되도록, 토너 용기(132Y)는 용기 몸체(133Y, 또는 토너 용 기(132Y))의 길이 방향을 따라서 토너 용기 지지부(31)로 장착된다.
이때, 활주부(34c1)는 토너 용기(132Y)의 헤드 측에서 토너 용기 지지부(31)의 활주면(31a)을 따라서 활주하고, 활주할 때, 사용자가 토너 용기(132Y)의 후방 측에서 그리퍼(33d)를 붙잡아 균형을 유지한 채로 토너 용기(132Y)가 토너 용기 지지부(31)로 압입된다.
그 후에, 토너 용기(133Y)의 지지부(34c)가 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73)에 도달할 때, 활주면(31a)을 따른 제 1 활주부(34c1)의 활주에 부가하여 제 2 활주부(34c2)가 활주면(측면)을 따라 활주하는 동안, 피지지부(134Y)의 위치결정이 시작된다. 더욱 구체적으로는, 피지지부(134Y)의 결합부(34g, 보조 요소)와 토너 용기 지지부(31)의 위치결정 부재(31c)는 서로 결합되기 시작한다.
그 후에, 토너 용기(132Y)의 장착 동작이 더 진행될 때, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c)가 서로 결합되는 동안, 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다(도 11에서 도시된 바와 같은 상태). 더욱 구체적으로는, 플러그 부재(34d)는 노즐(70) 선단의 삽입과 관련해서 노즐(70)에 의해 지지부(34c)의 구멍으로 압입된다. 이때, 암 페어(80)는 고정부(73)를 향해 토너 용기(132Y)의 피지지부(134Y)를 가세한다(화살표 Q 방향으로의 가세).
따라서, 도 12에 있어서, 피지지부(34Y)의 위치는 지지부(34c)가 고정부(73)에 맞닿는 위치에 고정되고(충돌을 위한 참조 위치), 동시에, 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 완전히 개방하고, 토너 용기(132Y)의 기어(33c)는 토너 용기 지지부(31)의 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 결합된다. 전자 기판으로서 ID 칩(35)은 전파 통신이 가능한 위치에서 통신 회로(74)에 대향한다. 또한, 토너 용기의 비호환성을 확보하기 위해 오목부(34m)와 볼록부(34n)는 장치 몸체의 피팅 부재(31d, 31e)에 끼워맞춤된다. 토너 용기(132Y)의 토너 배출구(B)는 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a)와 연통하고, 토너 용기(132Y)의 장착 동작이 완성된다.
토너 용기(132Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)로부터 꺼내질 때(제거될 때), 동작은 장착 동작의 역으로 수행된다. 이 경우, 토너 용기(132Y)가 고정부(73)로부터 분리되도록 하는 동작과 동기화하여 노즐(70) 역시 지지부(34c)로부터 분리되고, 레버(가세 부재)의 가세력에 의해 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치로 이동된다. 이러한 방식으로, 토너 용기(132Y)의 이탈 동작은, 토너 용기(132Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하도록, 한 동작에 의해 완성된다(본체 문의 개폐동작을 제외하고).
제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)는 수직 하방으로 설치된 토너 배출구(B)가 있는 피지지부(134Y) 및 수직 방향으로 개구(A)보다 더 아래쪽의 하측에 설치된 토너 배출구(B)를 포함한다. 장착 동작과 동기화하여 플러그 부재(34d)가 확실하게 위치결정된 후에, 패킹(34e)에 의해 밀봉되는 토너 배출구(B)를 개방하기 위해 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 압입된다. 그러므로, 토너 배출구(B)에는 토너 얼룩이 적게 있고, 토너 배출구(B)를 만져서 사용자의 손이 토너로 더러워지는 것과 같은 문제가 방지된다. 또한, 토너가 토너 배출구(B)로부터 누설될지라도, ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n)와 같은 곳의 토너 얼룩은 각각의 기능을 유지할 수 있도록 감소되며, 이는 보조 요소로 활용되는 ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n)가 토너 배출구(B)에 대해서 수작 방향으로 상측(누설된 토너가 중력에 대항하여 비상하는 방향)에 설치되기 때문이다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(132Y)의 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 관련되어 한 동작으로 수행되므로, 토너 용기(132Y) 교체의 운용성/가공성이 향상된다. 특히, 활주부(34c1)를 피지지부(34Y)의 바닥에 설치하여, 토너 용기(32Y)를 지지하는 동안 활주부(34c1)는 활주면(31a)을 따라서 활주한다. 또한, 토너 용기(132Y)의 장착 동작은, 사용자가 그리퍼(33d)를 직접 쥐고 활주부(34c1)를 활주하기 시작하고, 암 페어(80)에 의한 가세와 함께 피지지부(134Y)의 위치결정을 시작하고, 노즐(70)의 삽입을 시작하고, 피지지부(134Y)의 위치결정, 노즐(70)의 삽입 및 활주가 끝나고 곧 구동 유닛으로의 연결을 마침으로써, 수행된다. 그러므로, 피지지부(134Y)의 활주(한 동작에 의한 장착 동작)가 진행됨과 동시에 피지지부(134Y)가 위치결정될 때, 사용자는 찰칵하는 느낌을 얻고, 장착 동작에 있어서 오류 없이 장착되었다는 확신을 받는다.
또한, 토너 용기(132Y)는 상측에서 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))에 설치되지 않으나, 탈착은 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))의 정면으로부터 수행되고, 따라서, 토너 용기 지지부(31)의 상측을 위한 배치의 유연성을 향상시킨다. 예를 들어, 스캐너(문서 리더기)가 토너 용기 지지부의 바로 위에 배치될지라도, 토너 용기(132Y)의 탈착시 운용성/가공성은 저하되지 않는다. 또한, 토너 용기(132Y)의 기어(33c)와 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)를 위한 배치의 유연성 역시 향상된다. 토너 용기(132Y)는 수평 방향으로서 길이 방향으로 장치 몸체(100)에 설치되고, 그러므로, 토너 용기(132Y)의 토너 용량은, 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향으로 배치에 관해 영향을 미치지 않고 교체 주기를 감소시킬 수 있도록, 증가된다.
위에서 설명한 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 기계적으로 또는 전기적으로 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작을 보조하는 보조 요소(ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n))는 토너 배출구(B)에 대해서 수직 방향으로 상측에 설치된다. 그러므로, 토너 배출구(B)로부터 외부로 토너가 비산할지라도, 비산된 토너는 거의 보조 요소(ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n))의 위치에 도달하지 않는다. 결과적으로, 토너 용기(132Y)의 탈착 동작시 운용성은, 보조 요소(ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n))의 기능을 감소시키지 않고, 향상될 수 있다. 토너 용기(132Y)에서 "보조 요소"는 ID 칩(35), 결합부(34g), 오목부(34m) 및 볼록부(34n)에 한정되지 않고, 그러므로, 본 발명은 비산된 토너가 쌓이지 않도록 하는 어떠한 "보조 요소"도 응용할 수 있다.
제 1 실시예의 대부분의 특징적인 토너 용기의 구성이 도 13에 관하여 이하에서 설명된다. 도 13은 토너 용기(132Y)의 피지지부(134Y)가 수평면(H, 화상 형성 장치 외부의 임의의 평면이며, 토너 용기(132Y)가 세워져 있다)에 대향하기 위해 수직 하향으로 향하는 방법에 대한 개략도이다. 토너 용기 지지부(31)에 설치된 토너 용기(132Y)의 토너가 다 소모되면, 화상 형성 장치가 작동할 수 없기 때문에, 많은 사용자들은 차후의 사용을 위해 새로운 토너 용기(132Y)를 비축한다. 비축하는 동안, 피지지부(134Y)의 측면이 용기 몸체(133Y)에 대하여 하방으로 향하는 방식으로 토너 용기(132Y)가 비축되는 것을 방지하기 위해, 기립 억제 유닛이 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)에 설치된다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)는 기립 억제 유닛을 포함하기 때문에, 토너 용기(132Y)는 수직 하방으로 향하는 피지지부(134Y)가 있는 수평면(H) 상에 세워질 수 없다. 그러므로, 토너 용기(132Y)가 균형을 잃고 화살표 F 방향으로 쓰러지기 때문에 사용자는 상기 방법으로 세워놓기를 망설이는 심리적인 효과가 있다. 결과적으로, 사용자가 피지지부(134Y)를 수직 하향으로 하여 수평면 상에 토너 용기(132Y)를 세우는 것을 방지하는 효과가 있다.
더욱 구체적으로는, 피지지부(134Y)의 수평면(H)에 접촉하는 접촉 영역(돌출부(34a1))의 넓이가, 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하는 방식(도 13의 상태)으로, 수평면(H)에 투영된 토너 몸체(133Y)의 투영 평면의 면적(회전 축에 직교하는 단면의 면적)보다 작도록, 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)가 구성된다. 이상의 구성에 기초하여, 비록 수평면(H) 상에 세워진다 하더라도 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하여 세워지는 토너 용기(132Y)는 균형을 잃고 쉽게 쓰러질 수 있기 때문에, 사용자가 이러한 방식으로 세우기를 망설이는 심리적인 효과가 있다.
이미 설명된 바와 같이, 배치면(setting plane, H)에 직접 접촉하지 않도록, 벽부(34a2)는 돌출부(34a1) 주위에 형성되고, 그 주위가 벽부(34a2)로 덮히는 ID 칩(35, 전자 부품)은 돌출부(34a1) 상에 설치된다. 그러므로, 수평면에 접촉하는 접촉 영역은 엄밀하게는 돌출부(34a1)의 벽부(34a2)이다.
또한, 돌출부(34a1) 상에 설치되는 ID 칩(35)은, 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향한 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면(H) 상에 세워지지 않도록 하는, 기립 억제 유닛으로 활용된다. 즉, ID 칩(35)은 장치 몸체(100)의 통신 회로와 연통하는 전자 부품이기 때문에, 충격에 취약하다. 그러므로, 수평면(H)에 대향하는 피지지부의 영역 상에 ID 칩(35)을 설치하여(피지지부(134Y)가 수직 하방을 향할 때), 사용자가 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(132Y)를 정지 평면(stationary plane, H) 상에 세우는 것을 망설이는 심리적인 효과가 있다.
또한, 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하는 방식으로(도 13의 상태), 수평면(H)과 접촉하는 피지지부(134Y)의 접촉 영역(돌출부(34a1))의 중심(접촉 영역의 면적의 기하학적 무게 중심)이 수평면(H)에 투영된 용기 몸체(133Y)의 투영 평면의 중심(용기 몸체(133Y)의 회전축)에 관하여 변위되도록, 제 1 실시예의 토너 용기(132Y)가 구성된다. 이상의 구성에 기초하여, 피지지부(134Y)가 수직 하방으로 향하는 상태로 수평면 상에 세워지는 토너 용기(132Y)는 수평면(H) 상에 세워졌다 하더라도 균형을 잃을 수 있고 작은 충격에도 쉽게 쓰러질 수 있기 때문에, 사용자는 이러한 방식으로 세워놓기를 망설이게 되는 심리적 효과가 있다. 토너 용기(132Y, 토너 몸체(133Y))가 토너(아직 사용되지 않음)로 채워질 때, 만약 토너 용기(132Y)가 피지지부(134Y)가 하방으로 향한 상태로 세워지도록 한다면, 토너가 채워지지 않은 것(사용 중인)과 비교할 때, 중력(gravity)은 더 높은 상측에 있다. 따라서, 피지지부(134Y)가 하방을 향하는 상태로 세워지도록 토너 용기(132Y)를 유 지하는 것이 더 곤란하고, 이는 아직 사용되지 않은 토너 용기(132Y)를 비축하는 동안 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면(H) 상에 세워지는 것을 방지하는 효과를 더 향상시키는 것을 가능하게 한다.
또한, 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)에 있어서, 토너 몸체(133Y)와 피지지부(134Y) 사이에 설치된 탄성 요소인 밀봉(37)은 기립 억제 유닛으로 활용된다. 즉, 유연성 있는 밀봉(37)을 용기 몸체(133Y)와 피지지부(134Y) 사이에 끼워서, 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하는 상태로(도 13의 상태) 토너 용기(132Y)가 수평면(H) 상에 적절하게 세워지도록 할지라도, 용기 몸체(134Y)는 흔들거리고 쉽게 불안정해진다. 결과적으로, 토너 용기(132Y)가 쉽게 화살표 F 방향으로 쓰러질 수 있기 때문에, 사용자가 그러한 방식으로 세우기를 망설이게 되는 심리적 효과가 있다.
길이 방향이 수평 방향인 상태로 수평면 상에 놓일 수 있도록(장치 몸체(100)에 장착될 때의 것과 같은 자세), 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)가 구성된다. 더욱 구체적으로는, 피지지부(134Y)에 설치되는 지지부(34c)의 바닥은 평평한 면으로 형성되고, 토너 용기(132Y)가 이 면을 하방인 상태로 수평면 상에 놓일 수 있게 된다. 이상의 구성으로, 사용자는 피지지부(134Y)가 용기 몸체(133Y)에 대하여 하방을 향하는 상태로 토너 용기(132Y)를 세워놓으려 하지 않으나, 자연스럽게 길이 방향이 수평 방향인 상태로 토너 용기(132Y)를 놓는다.
이상에서 설명된 바와 같이, 용기 몸체(133Y)에 대해서 피지지부(134Y)가 수직 하방으로 향한 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면(H)에 서게 되는 것을 방지하기 위해, 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치에는 피지지부(134Y)에 기립 억제 유닛이 설치된다. 결과적으로, 토너 용기(132Y)를 비축하는 동안 피지지부(134Y)의 측면에 토너의 축적을 방지할 수 있다. 그러므로, 토너는 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 토너 용기(132Y)의 토너 배출구(B)로부터 배출되고, 이는 현상 장치(5Y)로의 토너 공급 오류 발생 또는 불량 화상 발생과 같은 오류를 방지할 수 있다.
토너 용기(132Y)를 포장하기 위한 패키지(40)가 도 14에 대하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 14는 내부에 토너 용기를 저장하기 위한 패키지에 대한 사시도이다. 패키지(40)에 저장된 토너 용기(132Y)가 분배될 때, 때때로 패키지(40)에서 세워서 두거나 또는 쌓아놓는다.
제 1 실시예에 따른 패키지(40)는 포장된 토너 용기의 길이 방향이 수직 방향을 향하도록 하여 수평면 상에 세워지게 하지 않도록 구성된다. 더욱 구체적으로는, 길이 방향의 패키지(40) 단부는 모난 헤드(40a)로 형성된다. 이상의 구성에 기초하여, 저장되는 토너 용기(132Y)가 있는 패키지(40)는 피지지부(134Y)가 수직 하방을 향하도록 세워지는 것을 방지하고, 이는 토너 용기(132Y) 비축시 피지지부(134Y)의 측면에서 토너 축적을 확실하게 방지하는 것이 가능하다. 그러나, 제 1 실시예에 있어서, 길이 방향으로 패키지(40)의 단부는 모난 헤드(40a)로 형성되나 경사체 또는 구체로 형성될 수 있다. 또한, 이런 경우에서, 이상에서 설명된 것과 같은 효과가 얻어질 수 있다.
토너 용기(132Y)의 용기 몸체(133Y)에 수용된 토너의 포장 밀도(포장 부피/전체부피)는 바람직하게는 0.7 이하로 설정된다(더욱 바람직하게는 0.6 이하). 만 약 토너의 포장 밀도가 0.7을 초과한다면, 용기 몸체(133Y)가 회전된다 하더라도 돌기(33b)가 있는 토너 반송 능력은 감소된다. 따라서, 토너는 피지지부(134Y)로 반송될 수 없고, 토너 배출구(B)로부터 배출되는 토너 양의 감소를 초래한다. 그러나, 만약 토너의 포장 밀도가 0.6을 초과한다면, 포장 밀도가 0.7 이하라고 할지라도 피지지부(134Y)로 반송되는 토너에 있어서 덩어리(lump)가 쉽게 발생할 수 있다. 스크루 펌프를 사용하여 토너가 배출될 때, 토너 덩어리가 토너 배출구(B)로 들어가기 때문에, 토너 배출 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 토너의 포장 밀도는 0.6 이하로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.
토너 용기(132Y)를 재활용하는 제조 방법이 이하에서 설명된다. 제 1 실시예에 따른 토너 용기(132Y)는 중고 제품(화상 형성 장치에서 사용된 후에 토너가 없는 토너 용기)을 재활용 공정을 통해서 다시 사용될 수 있다.
더욱 구체적으로는, 다음과 같이 토너 용기를 재활용하는 2가지 제조 방법이 있다. 제 1 재활용 제조 방법에 따라서, 원상회복되는 토너 용기(132Y)의 용기 몸체(133Y)로부터 피지지부(134Y)를 제거하기 위해, 제거 공정(removal process)이 먼저 제공된다. 그 후에, 용기 몸체(133Y)의 내부를 토너(또는 2 성분 현상제)로 채우기 위해 충전 공정(filling process)이 제공된다. 끝으로, 피지지부(134Y)를 용기 몸체(133Y)로 고정하기 위해 고정 공정(fixing process)이 제공된다. 제 2 재활용 제조 방법에 따라서, 용기 몸체(33Y)의 부분(예를 들어, 그리퍼(33d))에 관통구를 형성하기 위해 가공 공정(machining process)이 처음에 제공된다. 그 후, 관통구를 통해서 용기 몸체(133Y)의 내부에 토너를 채우기 위해 충전 공정이 제공된 다. 끝으로, 관통구를 밀봉하기 위해 밀봉 공정(sealing process)이 제공된다(예를 들어, 밀봉 부재를 관통구에 접착하는 공정). 이러한 방식으로 토너 용기(132Y)를 재활용하여, 환경 자원이 효과적으로 사용될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치에는, 용기 몸체(133Y)에 대해서 피지지부(134Y)가 수직 하방으로 향하는 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면(H)에 세워지는 것을 방지하기 위해 피지지부(134Y)에서 기립 억제 유닛인 돌출부(34a1)가 설치된다. 결과적으로, 토너 용기(132Y)의 비축시 피지지부(134Y) 측에 토너 축적을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 실시예에 있어서, 용기 몸체(133Y)의 그리퍼(34d)는 심리적인 효과를 생산되도록 한다. 그리퍼(33d)로 인한 심리적 효과로 인하여 사용자는 피지지부(134Y)에 대하여 용기 몸체(133Y)가 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(132Y)가 수평면(H) 상에 세워지는 것을 방지하게 한다. 그러므로, 토너는 용기 몸체(133Y)의 그리퍼(34d, 후방 단부측)의 측면에서 축적되는 것이 방지되고, 식별번호 <311>에서 설명된 바와 같이, 사용자는 무의식적으로 토너 용기(132Y)를 길이 방향이 수평 방향이 되도록 수평면(H) 상에 놓는다.
제 1 실시예에 있어서, 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)의 각 용기 몸체에는 토너만이 수용되나, 토너를 수용하는 2성분 현상제와 각 현상 장치로의 담지체를 공급하는 화상 형성 장치의 경우, 2성분 현상제는 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)의 각 용기 몸체에서 역시 수용될 수 있다. 이러한 경우라도, 제 1 실시예의 것과 동일한 효과가 달성될 수 있다.
제 1 실시예에서, 돌기(33b)는 용기 몸체(133Y)의 내부 원주면에 일체로 형성되고, 용기 몸체(133Y)는 회전하도록 제작된다. 반면에, 코일 또는 스크루는 또한 용기 몸체(133Y) 내부에서 회전 가능하도록 지지될 수 있고, 용기 몸체(133Y)는 회전되지 않으나 코일 또는 스크루가 기어(33c)에 의해 회전될 수 있다. 또한, 이러한 경우에서, 제 1 실시예의 것과 같은 효과가 달성될 수 있다.
제 1 실시예에서, 공기를 관(71) 내부로 보내는 흡입 형태 스크루 펌프(60)는 토너 공급 장치에 설치된다. 동시에, 공기를 관(71)의 내부로 보내는 배출 형태 스크루 펌프도 역시 토너 공급 장치에 설치될 수 있다. 이러한 경우라도, 제 1 실시예의 것과 같은 효과가 달성될 수 있다.
(제 2 실시예)
본 발명의 제 2 실시예는 도 15 내지 도 18에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 15는 제 2 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 측의 단면도이고, 이는 제 1 실시예에 따른 도 6의 것에 대응된다.
도 15에 관하여, 제 2 실시예에 따른 토너 용기(232Y)는, 가세 부재와 같은 압축 스프링(34f)이 피지지부(234Y)에 설치된다는 점에서 제 1 실시예의 것과 다르다. 더욱 구체적으로는, 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세하는 압축 스프링(34f, 가세 부재)이 플러그 부재(34d)의 오른쪽 측 상에 설치된다. 전자 부품(기억 유닛)과 같은 ID 칩(35)은 장치 몸체의 통신 회로(74)에 직접 접촉하도록 구성된다. 기립 억제 유닛으로서 돌출부는 피지지부(234Y)에 설치되 지 않으나, ID 칩(35)과 밀봉(37)은 기립 억제 유닛으로 활용된다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(232Y)의 탈착 동작과 동기화하여 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74, 연결 터미널)과 접촉하거나 분리되도록, 피지지부(234Y)의 ID 칩(35)이 구성된다. 더욱 구체적으로는, 토너 용기 지지부(31)에 대하여 탈착 방향(도 16A와 도 16B의 화살표 방향)에 직교하는 피지지부(234Y)의 평면이고, 탈착 동작시 통신 회로(74)에 대향하는 위치 상에 ID 칩(35)이 설치된다.
위에서 설명된 바와 같이, ID 칩(35)은 한 동작에 의해 토너 용기(232Y)의 탈착 동작(선형 동작)과 동기화하여 장치 몸체(100)에 설치되는 통신 회로(74)와 접촉하고, 이는 ID 칩(35)과 통신 회로(74) 사이의 접촉 성능을 향상시킨다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)의 표면은 장치 몸체(100, 토너 용기 지지부(31))에 고정된 통신 회로(74)와 선형으로 접촉하고, ID 칩(35)이 통신 회로(74)와 불균일하게 접촉하여 접촉 불량이 발생하거나 ID 칩(35)의 부분과 통신 회로(74)가 닳아 다른 부재에 손상을 주게 되는 것과 같은 오류가 발생하기 전에 이를 방지한다.
제 2 실시예에 있어서, 플러그 부재(34d)가 설치되는 위치보다 더 위의 상측에 위치하도록(토너 용기(232Y)가 토너 용기 지지부(31)에 설치될 때의 자세의 상측), ID 칩(35)이 피지지부(234Y)에 설치된다. ID 칩(35)은 플러그 부재(34d)보다 더 위쪽 상측에 수직으로 설치되기 때문에, 토너 용기(232Y)의 토너가 플러그 부재(34d)로부터 누출되는 경우라고 할지라도, 토너가 ID 칩(35)에 부착되어 잘못된 동작을 야기하는 것과 같은 오류는 줄어든다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(232Y)의 탈착 동작은 도 16 내지 도 18 에 관하여 아래에서 설명된다. 도 16A는 길이 방향에서 볼 때 옐로우를 위한 토너 용기(232Y)가 토너 용기 지지부(31)로 장착되는 방법(화살표 방향으로의 이동)에 대한 개략도이고, 도 16B는 상측에서 볼 때의 상태에서 피지지부(234Y)의 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 개략도이다. 도 17A는 길이 방향에서 볼 때 토너 용기(232Y)의 장착이 진행되는(피지지부(234Y)의 위치결정이 시작되는) 방법에 대한 개략도이고, 도 17B는 상측에서 볼 때의 상태에서 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 개략도이다. 도 18A는 길이 방향에서 볼 때 토너 용기 지지부(31)에 장착되는(장착이 완료됨) 토너 용기(232Y)에 대한 개략도이고, 도 18B는 상측에서 볼 때의 상태에서 지지부(34c)의 부분에 대한 개략도이다.
토너 용기(232Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 장착될 때, 처음에, 화상 형성 장치(100) 본체의 정면(도 1의 종이 상의 주변 측)에 설치되는 본체 덮개(도시되지 않음)는 토너 용기 지지부(31)를 정면 측으로 노출하도록 개방된다. 따라서, 도 16A와 도 16B에 관하여, 토너 용기(232Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다(화살표 방향으로의 이동). 더욱 구체적으로는, 피지지부(234Y)는 용기 몸체(233Y)의 헤드로서 배치되도록, 토너 용기(232Y)는 용기 몸체(233Y, 또는 토너 용기(232Y))의 길이 방향을 따라서 토너 용기 지지부(31)로 장착된다.
이때, 제 1 활주부(34c1)는 토너 용기(232Y)의 헤드 측에서 토너 용기 지지부(31)의 활주면(31a)를 따라서 활주하고, 활주하는 동안, 사용자가 토너 용기(232Y)의 후방 측의 그리퍼(33d)를 쥐면서 균형을 유지하는 상태로, 토너 용기(232Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다.
도 17A 및 도 17B에 관하여, 토너 용기(233Y)의 지지부(34c)는 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73)에 도달할 때, 제 1 활주부(34c1)의 활주면(31a)을 따른 활주에 부가하여 제 2 활주부(34c2)가 활주면(31b)을 따라서 활주하는 동안, 피지지부(234Y)의 위치결정이 시작된다. 더욱 구체적으로는, 피지지부(234Y)의 결합부(34g)와 토너 용기 지지부(31)의 위치결정 부재(31c)는 서로 결합되기 시작한다.
따라서, 토너 용기(232Y)의 장착 동작이 더 진행되고, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c)가 서로 결합되는 동안 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다. 즉, 노즐(70)의 선단은 지지부(34c)의 구멍으로 삽입되고, 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 압입된다. 도 18A와 도 18B에서 도시된 바와 같이, 피지지부(234Y)의 위치는 지지부(34c)가 고정부(73)에 대해 충돌하는 위치(충돌을 위한 참조 위치)에 고정되고, 동시에, 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 완전히 개방하고, ID 칩(35)은 통신 회로(74)로 연결된다. 따라서, 하드웨어의 측면에서 서로 연통되는 토너 용기(232Y)의 토너 배출구(B)와 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a), 소프트웨어의 측면에서 ID 칩(35)과 제어기(75) 사이에 교환되는 정보, 토너 용기(232Y)의 장착 동작이 완성된다.
위에서 설명된 바와 같이, 제 2 실시예에서, 토너 용기(232Y)의 ID 칩(35)과 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74) 사이의 연결 동작은 토너 용기(232Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하도록 한 동작(본체 도어의 개폐동작을 제외하고)에 의해 완성된다. 더욱 구체적으로는, 토너 용기(232Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하도록 하는 동안, 피지지부(234Y, 토너 용기(32Y)) 의 위치결정 동작은 활주와 동기화하여 시작되고, 따라서, 노즐(70)의 삽입 동작이 시작되고, 최종적으로, ID 칩(35)과 통신 회로(74)가 서로 연결된다. 이러한 연결 상태로, 위치결정된 ID 칩(35)의 표면은 장치 몸체(100, 토너 용기 지지부(31))에 고정된 통신 회로(74)와 접촉하고, 이는 ID 칩(35)이 통신 회로(74)와 불균일하게 접촉하여 접촉 오류를 발생시키거나 ID 칩(35)의 부분과 통신 회로(74)가 좁촉 분리 동작과 관련되어 닳아서 다른 부재에 손상을 주게되는 것과 같은 오류가 발생하기 전에 이를 방지한다.
지지부(34c)의 내부 또는 외부를 향한 노즐(70)의 이동 및 지지부(34c)의 내부 또는 외부를 향한 플러그 부재(34d)의 이동은 두 부재가 지지부(34c)의 패키지(34e)의 립(lip)에 활주 가능하도록 접촉한 때 수행된다. 그러므로, 노즐(70)의 삽입 또는 제거로 인해 토너가 지지부(34c)로부터 누출되는 것과 같은 오류는 방지된다.
토너 용기(232Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)로부터 인출될 때(제거될 때), 동작은 장착과 역순으로 수행된다. 이러한 경우, 노즐(70)은 또한 토너 용기(232Y)가 고정부(73)로부터 분리되는 것과 같은 동작과 동기화하여 지지부(34c)로부터 분리되고, 플러그 부재(34d)는 압축 스프링(34f)의 가세력에 의해 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치로 이동된다. 동시에, ID 칩(35)은 또한 통신 회로(74)로부터 분리된다. 이러한 방식으로, 통신 회로(74)로부터 ID 칩(35)의 이탈 동작과 토너 용기(232Y)로부터의 이탈 동작은, 토너 용기(232Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하도록, 한 동작(본체 도어의 개폐동작을 제외하고)에 의 해 완성된다. 제 2 실시예에 따른 토너 용기(232Y)는 중력 방향으로 하측에 설치된 토너 배출구(B)가 있는 피지지부(234Y)를 포함하고, 플러그 부재(34d)가 장착 동작과 동기화하여 확실하게 위치결정된 후에, 패킹(34e)으로 밀동된 토너 배출구(B)를 개방하기 위해, 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 압입된다. 그러므로, 토너 배출구(B)에 더 적은 토너 얼룩이 있고, 사용자의 손이 토너 배출구(B)를 만지면서 토너로 더러워지는 것과 같은 문제점이 방지된다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(232Y)의 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 관련되는 한 동작에 의해 수행되고, 그러므로, 토너 용기(232Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상된다. 특히, 활주부(34c1)를 피지지부(234Y)의 바닥에 설치하여, 토너 용기(232Y)를 지지하는 동안 활주부(34c1)는 활주면(31a)을 따라서 활주한다. 또한, 토너 용기(232Y)의 장착 동작은, 사용자가 직접 그리퍼(33d)를 쥐고 있는 동안 활주부(34c1)를 활주하는 것을 시작하고, 활주하는 동안 피지지부(234Y)의 위치결정을 시작하고, 노즐(70)의 삽입을 시작하고, 피지지부(234Y)의 위치결정을 완료하면서 수행되고, 활주와 동시에 노즐(70)의 삽입과 ID 칩(35)의 연결이 완료된다. 그러므로, 피지지부(234Y)의 활주가 진행됨(한 동작에 의한 장착 동작)과 동시에 피지지부(234Y)가 위치결정될 때 사용자는 찰칵하는 느낌을 받고, 장착 동작에 있어서 오류없는 동작이 행해졌다는 확신을 한다.
또한, 토너 용기(232Y)는 상측으로부터 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100)) 상에 설치되지 않으나, 탈착 동작은 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))의 정면으로부터 수행되고, 따라서, 토너 용기 지지부(31)의 상측을 위한 배치의 유연성을 향상시킨다. 예를 들어, 스캐너(문서 리더기)가 토너 용기 지지부의 바로 위에 배치될지라도, 토너 용기(232Y)의 탈착시 운용성/가공성은 저하되지 않는다. 토너 용기(232Y)는 길이 방향이 수평 방향이 되는 상태로 장치 몸체(100)에 설치되고, 그러므로, 토너 용기(232Y)의 토너 용량은 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향으로의 배치에 영향을 미치지 않고 증가될 수 있고, 교체 주기가 감소된다.
위에서 설명한 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치에는, 피지지부(234Y)가 용기 몸체(233Y)에 관하여 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(232Y)가 수평면(H) 상에 세워지지 않도록 하기 위해, 피지지부(234Y)에서 기립 억제 유닛이 제공된다. 결과적으로, 토너 용기(232Y)의 비축시 피지지부(234Y)의 측에서 토너 축적을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 제 2 실시예에 있어서, 토너 용기(232Y)에 대한 정보를 기억하는 ID 칩(35)은, 토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(232Y)의 탈착동작에 동기화하여 통신 회로(74)와 접촉 및 분리하도록, 피지지부(234Y)에 설치된다. 그러므로, ID 칩(35)과 통신 회로(74)는 서로 확실하고 원활하게 서로 접촉 및 분리된다. 따라서, 하드웨어 측에 부가하여 소프트웨어의 측에서도 토너 용기(232Y)의 교체시 운용성/가공성을 향상시킬 수 있고, 토너 얼룩의 발생을 확실하게 감소시킬 수 있다.
(제 3 실시예)
본 발명의 제 3 실시예는 도 19에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 19는 제 3 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다. 제 3 실시예에 따른 토너 용기는, 피지지부(334Y)가 있는 용기 몸체(333Y)가 비회전 방식으로 토너 용기 지지부(31)에 의해 지지되고, 반송 부재로서 코일(181Y)이 토너 용기에 설치된다는 몇몇 특징을 가지고, 이러한 점이 개구(A)를 향해 수용된 토너를 반송하기 위해 토너 용기가 회전하는 실시예와 다르다.
도 19에서 도시된 바와 같이, 토너 용기(332Y)는 용기 몸체(333Y)와 피지지부(334Y)를 주로 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(333Y)의 헤드에 설치되고, 기어(33c)는 개구(A) 외주 주위로 회전 가능하게 설치된다. 기어(33c)는 코일(181Y)을 회전시키기 위해 장치 몸체(100)의 구동 기어와 결합된다.
회전축(180Y)은 기어(33c)와 일체로 형성되고, 나선형 코일(181Y)은 회전축(180Y)으로 연결된다. 회전축(180Y)의 일단은 피지지부(334Y)의 베어링부(34a2)에 의해 지지된다. 코일(181Y)은 용기 몸체(333Y)의 후단(바닥) 위의 개구(A)로부터 신장된다. 회전축(180Y)과 코일(181Y)을 회전시키기 위해 기어(33c)는 용기 몸체(333Y) 주위를 회전한다.
그러므로, 용기 몸체(333Y)에 수용된 토너는 코일(181Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A)를 향해 반송된다. 코일(181Y)의 외경은 용기 몸체(333Y)의 내경보다 작기 때문에, 토너 반송력은, 용기 몸체(333Y)의 내부 원주면으로부터 멀리 떨어진, 회전 중심축 근처의 토너 상에 작용된다. 또한, 코일(181Y)은 형태에 있어서 상대적으로 유연하고, 오직 일단이 지지되고, 따라서 회전시 위치는 동요된다. 이는 회전 중심축 위의 용기 몸체(333Y)의 내부 원주면에서 토너 반송력을 전체적으로 작 용할 수 있다. 그러므로, 많은 양의 토너가 용기 몸체(333Y)에 수용되고, 환경 변화 또는 "오랜기간의 방치"로 인하여 토너 축적이 발생할지라도, 축적 상태가 코일(181Y)에 기인한 토너 반송력에 의해 약화되고, 배출되는 토너 양의 감소도 방지될 수 있다.
다른 실시예의 것과 유사하게, 제 3 실시예에 따른 토너 용기(332Y)에는, 피지지부(334Y)가 용기 몸체(333Y)에 대해서 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(332Y)가 수평면(H) 상에 세워지지 않도록 하는 기립 억제 유닛이 역시 제공된다.
위에서 설명된 바와 같이, 다른 실시예와 유사하게, 제 3 실시예에 있어서, 피지지부(334Y)가 용기 몸체(333Y)에 대해서 수직 하방을 향하는 상태로, 토너 용기(332Y)가 수평면(H) 상에 세워지는 것이 방지되고, 이는 토너 용기(332Y)의 비축시 피지지부(334Y)의 측면에서 토너 축적을 방지한다. 제 3 실시예에서 코일(181Y)이 반송 부재로 사용될지라도, 스크루는 반송 부재로 또한 사용될 수 있다. 이러한 경우, 제 3 실시예의 것과 같은 효과가 달성될 수 있다.
(제 4 실시예)
본 발명의 제 4 실시예가 도 20 및 도 21에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 20은 제 4 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이고, 이는 제 3 실시예에 따른 도 19에 대응한다. 제 4 실시예에 따른 토너 용기는 판 부재(184Y)가 반송 부재로 사용된다는 점에서 제 3 실시예와 다르다.
도 20에 도시된 바와 같이, 토너 용기(432Y)는 용기 몸체(433Y)와 피지지부(434Y)를 주로 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(433Y)의 헤드 측에 설치되고, 기어(33c)는 개구(A)의 외주 주위에 회전 가능하도록 설치된다. 기어(33c)는 제 3 실시예와 유사하게, 회전되도록 장치 몸체(100)의 구동 기어와 결합된다.
쓰레드 로드(threaded rod, 183Y)는 기어(33c)와 일체로 형성되고, 판 부재(184Y)는 쓰레드 로드(183Y) 상에 설치된다. 더욱 구체적으로는, 쓰레드 로드(183Y)의 수나사부(183Ya)는 판 부재(184Y)의 암나사부(184Ya)와 나사로 맞물린다(도 21 참조). 도 21에 관하여, 노치부는 판 부재(184Y) 상에 형성되고, 이 노치부는 용기 몸체(433Y)의 내부 원주면으로부터 돌출한 안내부(185Y)와 결합된다.
도 20에 관하여, 쓰레드 로드(183Y)는 피지지부(434Y)의 베어링부(34a4)에 의해 일단에서 지지되고, 용기 몸체(433Y)의 후방 측에 설치된 베어링부에 의해 타단에서 지지된다. 기어(33c)는 용기 몸체(433Y) 주위를 회전하도록 제작되고, 쓰레드 로드(183Y)는 역시 일체로 회전된다. 회전으로, 안내부(185Y)에 의해 안내되는 동안(쓰레드 로드(183Y)를 따라서 회전됨 없이) 쓰레드 로드(183Y)와 결합된 판 부재(184Y)는 나사 송출(screw feeding) 방향(개구(A)를 향한 화살표 방향으로의 이동)을 따라서 이동한다. 판 부재(184Y)의 이동 속도는 용기 몸체(433Y)의 토너 소모 속도에 따라서 상대적으로 늦게 설정된다.
이러한 방식으로, 용기 몸체(433Y)에 수용된 토너는 판 부재(184Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A) 측으로 반송된다. 여기에서, 판 부재(184Y)의 외경은 용기 몸체(433Y)의 내경보다 조금 작도록 형성되고, 토너 반송력은 용기 몸체(433Y)의 내부 원주면에서 멀리 떨어진 회전 중심축 주위의 토너에도 작용될 수 있다. 그러므로, 많은 양의 토너가 용기 몸체(433Y)에 수용되고, 환경 변화 또는 "오랜 기간의 방치"로 인하여 토너 축적이 발생할지라도, 축적된 상태는 판 부재(184Y)로 인한 토너 반송력에 의해 약화되고, 배출되는 토너 양의 감소는 방지될 수 있다.
다른 실시예의 것과 유사하게, 제 4 실시예에 따른 토너 용기(432Y)에는 또한, 피지지부(434Y)가 용기 몸체(433Y)에 대하여 수직 하방을 향하는 상태로 토너 용기(432Y)가 수평면(H) 상에 세워지지 않도록 하는 기립 억제 유닛이 제공된다.
위에서 설명된 바와 같이, 다른 실시예와 유사하게, 제 4 실시예에 있어서, 토너 용기(432Y)는 피지지부(434Y)가 용기 몸체(433Y)에 대하여 수직 하방을 향하는 상태로 수평면(H)에 세워지지는 것이 방지되고, 이는 토너 용기(432Y)의 비축시 피지지부(434Y) 측면의 토너 축적을 방지한다.
(제 5 실시예)
본 발명의 제 5 실시예가 이하에서 상세하게 설명된다. 전반적인 화상 형성 장치의 구성 및 동작은 도 1 내지 도 4의 것과 동일하고, 따라서, 도 1 내지 도 4에 관한 설명에 관하여 언급하는 것으로 그에 관한 설명은 생략한다. 제 5 실시예에 있어서, 스크루 펌프가 관(71)으로 연결되나, 다이어프램(diaphragm) 타입 에어 펌프도 관(71)으로 연결될 수 있다.
토너 용기는 도 22 내지 도 24에 관하여 이하에서 설명된다. 도 1 내지 도 4에 관하여 설명한 바와 같이, 4개의 실질적으로 원통형인 토너 용기(132Y, 132M, 132C, 132K)는 토너 용기 지지부(31)에 탈착 가능하도록 설치되나, 이러한 용기 대신에, 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K, 토너 보틀)가 탈착 가능하도록 설치된다. 수명이 다했을 때(용기에 수용된 토너의 거의 대부분이 소모되고, 용기가 비었을 때), 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)는 각각 교체된다. 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)에 수용된 각 색상의 토너는, 도 3에 관하여 설명된 바와 같이 각 토너 공급 경로를 통해서 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 각 현상 장치에 필요한 만큼 공급된다.
도 22는 토너 용기(532Y)의 사시도이다. 도 23은 토너 용기(532Y)의 헤드 측(피지지부(534Y)가 설치된 측)의 단면도이다. 도 24는 화살표 M 방향에서 봤을 때 도 23의 토너 용기(532Y)에 대한 개략도이다. 다른 3개의 토너 용기(532M, 532C, 532K)는, 수용된 다른 토너 색상과 오목부(34m) 및 볼록부(34n)의 위치를 제외하면, 옐로우 토너를 수용하는 토너 용기(532Y)와 거의 같은 구성을 갖는다. 이후에는, 다른 3개의 토너 용기(532M, 532C, 532K)에 대한 설명은 생략하고, 오직 옐로우 토너를 수용하는 토너 용기(532Y)만 아래에서 설명된다.
도 22에 도시된 바와 같이, 토너 용기(532Y)는 용기 몸체(533Y)와 그 헤드에 설치된 피지지부(534Y, 보틀 캡)을 주로 포함한다. 용기 몸체(533Y)의 헤드는 용기 몸체(533Y)와 일체로 회전하는 기어(33c) 및 개구(A)를 포함한다(도 23 참조). 개구(A)는 용기 몸체(533Y)의 헤드(장착될 때 선단 위치)에 설치되고, 용기 몸체(533Y)에 수용된 토너를 피지지부(534Y)의 공간(공동)으로 배출하는데 사용된다.
기어(33c)는, 용기 몸체(533Y)가 회전축(도 23의 쇄선에 의해 표시됨) 주위 를 회전하도록, 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 설치된 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 결합된다. 더욱 구체적으로는, 기어(33c)는 피지지부(534Y)에서 형성된 노치부(34h)로부터 노출되고, 도 23 및 도 24에서 도시된 결합 위치(D)에서 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g)와 결합된다. 구동력은 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 전달되고, 용기 몸체(533Y)는 도 24의 U에 의해 표시되는 방향으로 회전된다. 제 5 실시예에 있어서, 구동 기어(31g)와 기어(33c)는 평기어(spur gear)이다.
제 5 실시예에 있어서, 토너 용기(532Y)와 장치 몸체(100)는, 구동 기어(31g)가 도 24의 W에 의해 표시되는 방향으로 회전할 때(주로 토너 공급시), 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 인가되는 힘에 의해 피지지부(534Y, 또는 용기 몸체(533Y))가 하방으로 가세되도록 구성된다. 더욱 구체적으로는, 도 24에 관하여, 기어(33c)와 구동 기어(31g)는 기어(33c)의 최상(uppermost) 위치에서 1/4 회전 위치 위쪽까지의 범위의 위치에서 결합된다. 즉, 기어(33c)와 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)는 기어(33c)의 최상 위치에서 1/4 회전 위치의 하류 측까지의 범위(X)에서 제공된다(이는 최상 위치와 기어(33c) 1/4 회전 위치를 포함하지 않는다).
위의 구성에 기초하여, 수직 방향의 하방으로 작용하는 성분힘(component force, Rv)은, 구동 기어(31g)가 기어(33c)의 기어 표면에서 수직으로 작용하도록, 힘(R)에서 발생된다(수평 방향으로 작용하는 성분힘(Rh)도 발생된다). 피지지부(534Y)는, 접촉부로 활용되는 활주부(34c1)를 토너 용기 지지부(31)의 고정부 바 닥에 접촉하도록 하기 위해, 수직 하방으로 작용하는 성분힘(Rv)에 의해 수직 하방으로 가세된다(활주부(34c1)는 성분힘(Rv)의 반작용을 받는다). 또한, 피지지부(534Y)는, 접촉부로 활용되는 활주부(34c2)가 터너 용기 지지부(31)의 고정부의 각 측면에 접촉하도록, 수평으로 작용하는 성분힘(Rh)에 의해 수평으로 가세된다(활주부(34c2)는 성분힘(Rh)의 반작용을 받는다). 그러므로, 구동 기어(31g)의 회전 및 비회전이 반복적으로 수행된다고 하더라도(토너 공급 동작), 피지지부(534Y)는 크게 수직으로 움직이지 않고, 토너 배출구(B)와 연통되는 노즐(70)을 위한 밀봉 성능은 유지되고, 따라서, 토너 배출구(B) 근처에서 토너가 비산하는 것을 방지한다. 그러나, 결합 위치(D)가 범위(X)에 있지 않으면, 수직 하방으로 작용하는 성분힘(Rv)이 발생하지 않거나 발생하더라도 작고, 따라서 효과가 달성되지 않는다.
도 22에 관하여, 그리퍼(33d)는, 사용자가 토너 용기(532Y)의 탈착을 위해 쥘 수 있도록, 토너 몸체(533Y)의 후단부(바닥)에 설치된다. 나선형 돌기(33b)는 용기 몸체(533Y)의 내부 원주면에 설치된다(외부 원주측에서 볼 때 나선형 홈). 나선형 돌기(33b)는 미리 정해진 방향으로 용기 몸체(533Y)를 회전시켜 개구(A)로부터 토너를 배출하기 위해 사용된다. 이러한 방식으로 구성된 용기 몸체(533Y)와 원주면에 설치된 기어(33c)는 블로우 성형에 의해 제작될 수 있다. 제 5 실시예에 따른 토너 용기(532Y)는 개구(A)에 설치되고 용기 몸체(533Y)와 함께 회전하는 교반 부재(33f)를 갖는다. 교반 부재(33f)는 피지지부(534Y)의 공간으로부터 용기 몸체(533Y)를 향해 신장하는 막대 형상(rod-shaped) 부재이고, 회전축에 대해 각도를 이루며 설치된다(도 23의 쇄선에 의해 표시). 토너 몸체(533Y)와 함께 교반 부 재(33f)가 회전함으로써 개구(A)로부터의 토너 배출 성능이 향상된다.
제 5 실시예에 있어서, 토너 용기(532Y)의 용기 몸체(533Y) 토너 반송 방향으로 상류 측에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하도록 제작된다. 또한, 용기 몸체(533Y)에서 돌기(33b)의 나선 방향(전환 방향)은 오른쪽 방향으로 설정된다. 이러한 설정과 용기 몸체(533Y)의 회전으로 인하여 나선형 기류 소용돌이가 시계 방향으로 토너 용기(532Y)에서 발생되도록 한다(스크루 펌프(60)에서 발생되는 나선형 기류의 회전 방향과 같은 방향).
도 22 및 도 23에 관하여, 피지지부(534Y)는 캡(34a), 캡 덮개(34b), 지지부(34c), 개폐 부재로서 플러그 부재(34d), 패킹(34e) 및 ID 칩(35)을 포함한다. 도 22 및 도 24에 관하여, 토너 용기 지지부(31)의 위치결정 부재(31c)가 결합되는 결합부(34g, 홈부(groove portion))는 피지지부(534Y)의 양 측에 설치된다. 토너 용기 지지부(31)의 피팅 부재(31d)가 끼워맞춤되는 오목부(34m)는 피지지부(34Y)의 단부 상에 설치된다. 토너 용기 지지부(31)의 다른 피팅 부재(도시되지 않음)로 끼워맞춤되는 볼록부(34n)는 피지지부(34Y)의 원주면 상에 설치된다. 또한, 기어(33c)의 부분이 노출되는 노치부(34h)는 피지지부(534Y)의 상측에 설치된다.
피지지부(534Y)는 개구(A)를 통해 용기 몸체(533Y)와 연통하고, 개구(A)에서 배출되는 토너를 토너 배출구(B)로부터 배출한다(도 23의 쇄선에 의해 표시된 화살표 방향을 따라서 이동). 제 5 실시예에 있어서, 피지지부(534Y)의 내부에 형성된 공동(공간)은 대략 원통형이다. 피지지부(534Y) 내부에 형성된 대략 원통형 공동으로부터 토너 배출구(B)로의 토너 배출 경로(수직 경로)는 절구 형상으로 형성된다. 이러한 형상으로, 용기 몸체(533Y)의 회전에 의해 용기 몸체(533Y)에서 발생한 나선형 기류은 사라지지 않고 유지되고, 토너는 토너 배출구(B)를 향해 효과적으로 송출된다. 그러므로, 토너 배출구(B)로부터 배출되고 관(71)의 내부를 따라서 이동하는 토너의 토너 반송 성능이 향상된다.
피지지부(534Y)는 용기 몸체(533Y)의 회전을 따르지 않으나, 결합부(34g)가 위치결정 부재(31c)와 결합되는 동안, 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73, 도 8 참조)에 의해 비회전 방식으로 지지된다. 피지지부(534Y)의 캡 덮개(34b)는 캡(34a)의 원주면에 접착된다. 클로(34b1)는 캡 덮개(34b)의 정면에 설치된다. 클로(34b1)는 용기 몸체(533Y)의 헤드에 형성되는 결합 부재와 결합되고, 용기 몸체(533Y)는 피지지부(534Y)에 대하여 상대적으로 회전 가능하도록 지지된다. 용기 몸체(533Y)를 원활하게 회전하기 위해서, 피지지부(534Y)의 클로(34b1)와 용기 몸체(533Y)의 결합 부재는 그 사이에 적절한 틈새를 유지하여 서로 간에 결합된다.
밀봉 부재(37)는 용기 몸체(533Y)의 개구(A) 주위의 선단(33a)에 대향하는 피지지부(534Y)의 영역에 접합된다. 밀봉(37)은 개구(A) 주위에 있는 캡을 밀봉하기 위해 사용되고, 상호간에 서로 대향하는 용기 몸체(533Y)와 피지지부(534Y)의 영역 사이에 있으며, 폴리우레탄 발포체와 같은 탄성 소재로 제작된다.
지지부(34c)는 피지지부(534Y)의 하측에 설치된다. 개폐 부재로서 플러그 부재(34d, 셔터)는 토너 용기(532Y)의 탈착 동작과 동기화하여 토너 배출구(B)를 개폐하기 위하여 지지부(34c)에 설치된다. G 밀봉과 같은 패킹(34e)은 플러그 부재(34d) 근처에서 토너 누출을 방지하기 위해 플러그 부재(34d)의 양 측에 설치된 다. 토너 용기(532Y)를 토너 용기 지지부(31)에 설치하여, 플러그 부재(34d)를 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 가세하기 위한 레버(가세 부재)는, 도면에서 도시되지 않았지만, 플러그 부재(34d)의 우측과 결합된다. 또한, O링과 같은 패킹은, 틈새의 양쪽에서의 토너 누출을 방지하기 위해, 지지부(34c)와 캡(34a) 사이의 결합부에 설치된다.
토너 용기(532Y)의 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작과 동기화하여, 미리 정해진 거래를 두고 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74)에 대향하도록, 피지지부(534Y)의 ID 칩(35)이 구성된다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)은 토너 용기 지지부(31)로의 장착 방향(도 22의 화살표 방향)으로 돌출된 피지지부(534Y)의 돌출부(34a1) 상에 설치되고, 돌출부(34a1)는 장착 방향에 직교하는 평면상에 있다. ID 칩(35)은, 피지지부(534Y)가 토너 용기 지지부(31)에서 지지되는 동안, 장치 몸체의 통신 회로(74)와 비접촉 통신(전파 통신)을 수행한다.
ID 칩(35)는 토너 용기(532Y)에 관한 다양한 형태의 정보를 기억한다. 반면에, 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74)는, 토너 용기(532Y)가 토너 용기 지지부(31)에 설치되는 동안, ID 칩(35)과 전파로 정보를 교환한다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)에 기억된 정보는 통신 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기(75, 도 22 참조)로 전달되거나, 제어기(75)에 의해 얻어진 장치 몸체(100)에 대한 정보는 통신 회로(74)를 통해 ID 칩(35)으로 전달되어 기억된다.
ID 칩(35)은, 토너 색상, 토너의 일련 번호(제조 로트) 및 토너 제조 연월일과 같은 토너에 대한 정보와, 재활용 횟수, 재활용 날짜 및 재활용 제조자와 같은 토너 용기(532Y)의 재활용에 대한 정보를 기억한다. 토너 용기(532Y)가 토너 용기 지지부(31)에 설치된 때, ID 칩(35)에 기억된 정보는 통신 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기(75)로 전달된다. 장치 몸체(100)는 이러한 정보에 기초하여 최적으로 제어된다. 예를 들어, 토너 색상이 토너 용기 지지부에 설치되어야 하는 토너 색상과 다르다면, 토너 공급 장치의 동작이 정지될 수 있거나 화상 조건이 제조 번호 또는 재활용 제조자에 따라서 변화될 수 있다.
토너 용기 지지부(31)로의 탈착 동작에 동기화하여 토너 용기 지지부(31)를 따라서 활주하는 활주부(34c1, 34c2)는 피지지부(534Y)의 지지부(34c)에 설치된다. 더욱 구체적으로는, 제 1 활주부(34c1)는 토너 용기 지지부(31)의 활주면(31a, 상방향 면, 도 8 참조)과 평행하도록 형성된 평탄부이고, 평탄부는 탈착이 행해지는 피지지부(534Y)의 바닥에 설치된다. 또한, 제 2 활주부(34c2)는 토너 용기 지지부(31)의 활주면(측면)과 평행하도록 형성된 평탄부이고, 평탄부는 탈착이 행해지는 피지지부(534Y)의 측부(side portion)에 설치된다. 위에서 설명된 바와 같이, 활주부(34c1, 34c2)의 부분은 구동 기어(31g)로 인한 가세력에 의해 토너 용기 지지부(31)에 접촉하는 접촉부로 활용된다.
도 22 및 도 24에 관하여, 토너 용기 지지부(31)의 피팅 부재(31d)에 끼워맞춰지는 오목부(34m)는 피지지부(534Y)의 단부와 돌출부(34a1) 근처에 설치된다. 오목부(34m)는, 토너 용기 지지부(31)로의 장착 동작이 올바를 때(토너 용기 지지부(31)의 정상 위치로 장착될 때) 대응하는 피팅 부재(31d)에 끼워맞춰지도록, 형성된다.
더욱 구체적으로는, 도 24에서 도시된 바와 같이, 오목부(34m)의 위치는 토너 용기(용기 몸체)에 수용된 토너의 각 색상에 따라 서로 간에 다르게 배치된다. 시안에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, C)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되지 않음)는 최상 측에 배치되고, 마젠타에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, M)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되지 않음)는 중간 단계의 상측에 배치된다. 옐로우에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, Y)와 토너 용기 지지부의 피팅 부재(31d)는 중간 단계의 하측에 배치되고, 블랙에 대응하는 토너 용기의 오목부(34m, K)와 토너 용기 지지부의 대응하는 피팅 부재(도시되지 않음)는 최하 측에 배치된다. 이러한 구성은 부적절한 색상(예를 들어, 옐로우 토너 용기)을 위한 토너 용기가 미리 정해진 색상(예를 들어, 시안 토너 용기 지지부)의 토너 용기 지지부에 설치되고 이로 인해 원하는 색상의 화상이 형성되지 않는 것과 같은 오류를 방지하도록 한다.
마찬가지로, 도 22 및 도 24에 관하여, 다른 피팅 부재(도시되지 않음)에 끼워맞춰지는 볼록부(34n)는 피지지부(534Y)의 원주면 상에 설치된다. 오목부(34m)와 유사하게, 볼록부(34n)는, 토너 용기가 토너 용기 지지부(31)에 알맞게 장착될 때, 대응하는 피팅 부재에 끼워맞춤 되도록 구성된다. 볼록부(34n)의 위치는 토너 용기(용기 몸체)에 수용된 각 토너의 색상에 따라서 서로 간에 다르게 배치되도록 구성된다(도시되지 않음). 이상과 같은 구성은, 오목부(34m)와 유사하게, 토너 용기 지지부의 토너 용기의 설치 오류를 방지하도록 한다.
제 5 실시예에 있어서, 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)에 수용된 토너로 서, 이하의 관계가 유지되도록 형성된 토너가 사용되고, 여기에서 Dv(㎛)는 체적 평균 입경이고, Dn(㎛)은 개수 평균 입경이다.
3≤Dv≤8 (1)
1.00≤Dv/Dn≤1.40 (2)
그러므로, 토너 입자는 현상 공정에서 화상 패턴에 따라서 선택되고, 우수한 화질이 유지되고, 토너가 현상 장치에서 장기간 교반된다고 할지라도 만족스러운 현상 성능이 유지된다. 또한, 관(71)과 같은 토너 공급 경로를 막지 않고 토너는 효과적이고 확실하게 반송될 수 있다. 토너의 체적 평균 입경(volume average particle size)과 개수 평균 입경(number average particle size)은 콜터 카운터(Coulter Counter) 타입 입경 분포 측정 장치인 "콜터 카운터 TA-II"(Coulter Electronics Limited사 제조) 또는 "콜터 멀티사이저 II"(Coulter Electronics Limited사 제조)와 같은 전형적인 장비를 사용하여 측정될 수 있다.
또한, 제 5 실시예에 있어서, 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)에 수용된 토너로서, 실질적으로 구형 토너가 사용되고, 토너는 형상 계수(SF-1)가 100 내지 180 범위이고 형상 계수(SF-2)는 100 내지 180 범위가 되도록 형성된다. 이는 높은 전사율이 유지되는 동안 클리닝 성능의 감소를 억제한다. 또한, 관(71)과 같은 토너 공급 경로를 막지 않고 토너가 효과적이고 확실하게 반송될 수 있다. 여기서, 형상 계수(SF-1)는 토너 입자의 진구도(sphericity)를 나타내고, 이하의 방정식에 의해 결정된다.
SF-1=(M2/S)×(100π/4)
방정식에서, M은 토너 입자의 투영 평면에서의 최대 입경(불균일한 입자 직경 중에서 가장 큰 입자 직경)이고, S는 토너 입자의 투영 면적이다. 그러므로, 형상 계수(SF-1)이 100인 토너 입자는 완전한 구형이고, 100보다 커질수록 진구도가 낮아진다.
형상 계수(SF-2)는 토너 입자의 불균일성(irregularity)을 나타내고, 이하의 방정식에 의해 결정된다.
SF-2=(N2/S)×(100/4π)
방정식에서, N은 토너 입자의 투영 평면의 원주 길이이고, S는 토너 입자의 투영 면적이다. 그러므로, 형상 계수(SF-2)가 100인 토너 입자는 불균일성이 없고, 100보다 커질수록 불균일성이 증가한다. 형상 계수(SF-1)와 형상 계수(SF-2)는, 주사형 전자 현미경(scanning electron microscope) "S-800"(Hitachi, Ltd.사 제조)에 의해 토너 입자를 촬영하고, 화상 분석기(image analyzer) "LUSEX3"(Nireco Corp.사 제조)에 의해 얻어진 토너 입자의 사진을 분석하여 얻는다.
토너 용기 지지부(31)의 구성은 도 8 및 도 9에 관하여 설명된 바와 같고, 그러므로, 도 8 및 도 9에 관한 설명을 인용하는 것으로 그에 대한 설명은 생략한다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(532Y) 탈착 동작은 도 25 내지 도 27에 관하여 아래에서 설명된다. 도 25는 길이 방향에서 볼 때 옐로우 토너 용기(532Y) 가 토너 용기 지지부(31)에 장착되는 방법에 대한 개략도이다(화살표 Q 방향으로의 이동). 도 26은 길이 방향에서 볼 때 토너 용기(532Y)의 장착이 진행되는 방법에 대한 개략도이다(토너 배출구(B)가 개방되기 시작할 때). 도 27은 길이 방향에서 볼 때 토너 용기 지지부(31)에 장착되는 토너 용기(532Y)에 대한 개략도이다(토너 배출구(B)의 개방이 완료될 때).
토너 용기(532Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 장착될 때, 처음에, 화상 형성 장치(100) 본체의 정면(도 1의 종이의 근처 측) 상에 설치된 본체 덮개(도시되지 않음)는 전방 측으로 토너 용기 지지부(31)를 노출하기 위해 개방된다. 그 다음에, 도 25에 따라서, 토너 용기(532Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다(화살표 Q 방향으로의 이동). 더욱 구체적으로는, 피지지부(534Y)가 용기 몸체(533Y)의 헤드로써 위치하도록, 용기 몸체(533Y, 또는 토너 용기(532Y))의 길이 방향을 따라서 토너 용기(532Y)가 토너 용기 지지부(31)에 장착된다.
이때, 활주부(34c1)는 토너 용기(532Y)의 헤드 측에서 토너 용기 지지부(31)의 활주면(31a)을 따라서 활주하고, 활주하는 동안, 사용자가 토너 용기(532Y)의 후방 측의 그리퍼(33d)를 쥐고 균형을 유지하면서 토너 용기(532Y)가 토너 용기 지지부(31)로 압입된다.
그 후에, 토너 용기의 지지부(34c)가 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73)에 도달할 때, 활주면(31a)을 따른 제 1 활주부(34c1)의 활주에 추가하여 제 2 활주부(34c2)가 활주면(측면)을 따라서 활주하는 동안, 피지지부(534Y)의 위치결정이 시작된다. 더욱 구체적으로는, 피지지부(534Y)의 결합부(34g)와 토너 용기 지지 부(31)의 위치결정 부재(31c)는 서로 결합되기 시작한다.
그 후에, 토너 용기(532Y)의 장착 동작이 더 진행될 때, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c)가 서로 결합되는 동안 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다(도 26에 도시된 바와 같은 상태). 더욱 구체적으로는, 플러그 부재(34d)는 노즐(70) 선단의 지지부(34c)의 구멍으로의 삽입과 관련하여 노즐(70)에 의해 압입된다. 이때, 암 페어(80)는 고정부(73)를 향해 토너 용기(532Y)의 피지지부(534Y)를 가세한다(화살표 Q 방향으로 가세).
그 후, 도 27에 관하여, 피지지부(534Y)의 위치는 지지부(34c)가 고정부(73)에 대해 충돌하는 위치(충돌을 위한 참조 위치)에서 고정되고(결합부(34g)와 위치 결정 부재(31c) 사이의 결합), 동시에, 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 완전히 개방하고, 토너 용기(532Y)의 기어(33c)는 토너 용기 지지부(31)의 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 결합된다. 전자 기판으로서 ID 칩(35)은 전파 통신이 가능한 위치에서 통신 회로(74)에 대향한다. 또한, 토너 용기의 비호환성을 확보하기 위해 오목부(34m)와 볼록부(34n)는 장치 몸체의 피팅 부재(31d, 31e)에 끼워맞춤된다. 그 후, 토너 용기(532Y)의 토너 배출구(B)는 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a)와 연통하고, 토너 용기(532Y)의 장착 동작은 완성된다.
토너 용기(532Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)로부터 인출될 때(제거될 때), 동작은 장착의 역순으로 행해진다. 이러한 경우, 토너 용기(532Y)가 고정부(73)에서 분리되는 것과 같은 동작과 동기화하여 노즐(70)이 지지부(34c)로부터 또한 분리되고, 플러그 부재(34d)는 레버(가세 부재)의 가세력에 의해 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치까지 이동된다. 이러한 방식으로, 토너 용기(532Y)의 활주부(34c1)는 활주면(31a)을 따라서 활주하도록, 한 동작(본체 도어의 개폐 동작을 제외하고)에 의해 토너 용기(532Y)의 이탈 동작이 완성된다.
제 5 실시예에 따른 토너 용기(532Y)는 수직 하방으로 설치되는 토너 배출구(B)가 있는 피지지부(534Y)를 포함하고, 토너 배출구(B)는 수직 방향으로 개구(A)보다 더 하부의 하측에 설치된다. 장착 동작에 동기화하여 플러그 부재(34d)가 완전히 위치결정 된 후에, 플러그 부재(34d)는 패킹(34e)으로 밀봉된 토너 배출구(B)를 개방하기 위해 노즐(70)에 의해 압입된다. 그러므로, 토너 배출구(B)에서의 토너 얼룩이 줄어들고, 토너 배출구(B)를 만짐으로서 사용자의 손이 토너로 얼룩지는 것과 같은 문제점이 방지된다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(532Y)의 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 관련되어 한 동작에 의해 수행되고, 그러므로, 토너 용기(532Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상된다. 특히, 피지지부(534Y)의 바닥에 활주부(34c1)를 설치하여, 토너 용기(532Y)를 지지하는 동안 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주한다. 또한, 토너 용기(532Y)의 장착 동작은, 사용자가 그리퍼(33d)를 직접 쥐는 동안 활주부(34c1)를 활주하기 시작하고, 암 페어(80)에 의해 가세되는 동안 피지지부(534Y)를 위치결정하기 시작하고, 노즐(70)의 삽입을 시작하고, 피지지부(534Y)의 위치결정을 완료하면서 수행되고, 활주와 함께 구동 유닛으로의 연결이 완료된다. 그러므로, 피지지부(534Y)의 활주(한 동작에 의한 장착 동작)가 진행될 때와 동시에 피지지부(534Y)가 위치결정된 때, 사용자는 찰칵하는 느낌을 받고, 장 착 동작시 오류없이 동작이 행해졌다는 확신을 갖는다.
또한, 토너 용기(532Y)는 상측으로부터 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))에 설치되지 않으나, 탈착은 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))의 정면에서 수행되고, 따라서, 토너 용기 지지부(31)의 상측을 위한 배치의 탄력성을 향상시킨다. 예를 들어, 스캐너(문서 리더기)가 토너 공급 장치 바로 위에 배치될지라도, 토너 용기(532Y)의 탈착시 운용성/가공성은 저하되지 않는다. 토너 용기(532Y)의 기어(33c)와 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)를 위한 배치의 탄력성은 또한 향상된다. 토너 용기(532Y)는 장치 몸체(100)에서 길이 방향이 수평 방향인 상태로 설치되고, 그러므로, 토너 용기(532Y)의 토너 용량은 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향으로 배치에 영향을 미치지 않고 증가되며, 이는 교체 주기의 감소를 가져온다.
위에서 설명된 바와 같이, 구동 기어(31g)가 회전할 때 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 인가되는 힘에 의해 피지지부(534Y)가 하방으로 가세되도록, 제 5 실시예에 따른 화상 형성 장치가 구성된다. 그러므로, 토너 용기(532Y)의 교체시 운용성/가공성이 높고, 토너 공급 동작이 반복될지라도 토너 용기(532Y)로부터 토너가 비산하는 것과 같은 문제점이 방지될 수 있다.
제 5 실시예에 있어서, 토너는 오직 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)의 각각의 토너 몸체에 수용되나, 토너와 담지체(carrier)를 수용하는 2성분 현상제(보충을 위한 현상제)를 각 현상 장치로 공급하는 화상 형성 장치의 경우에는, 2성분 현상제는 또한 토너 용기(532Y, 532M, 532C, 532K)의 각 용기 몸체에서 수용될 수 있다. 이러한 경우라도, 제 5 실시예의 것과 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
이러한 경우의 2성분 현상 장치는 이하와 같이 구성된 현상 장치로서 가정된다. 이 현상 장치는, 3wt% 내지 5wt%, 바람직하게는 5wt% 내지 10wt%의 토너 농도(concentration, 2성분 현상제에 대한 중량비)의 상태가 항상 현상 장치에서 유지되는 동안 화상 형성을 수행하고, 현상제의 수명을 연장하기 위해서 화상 형성에 사용되는 토너의 양 만큼 토너가 공급될 때 저하되지 않는 담지체가 수용되는 보충을 위한 현상제를 공급하는 시스템에 근거를 둔다.
이러한 현상 장치는 현상 장치의 반송 경로의 부분으로부터의 공급으로 인하여 과잉이 된 다수의 현상제를 현상 장치의 외부로 배출하기 위한 과잉 현상제 배출 메커니즘을 포함한다. 이러한 동작으로, 현상 장치의 현상제의 양은 일정하게 유지될 수 있다.
보충을 위한 현상제에 있어서 담지체의 중량비인 담지체 농도는, 현상제 수명의 유지와 연장되는 토너 용기의 교체 간격 사이의 호환성의 관점에서, 바람직하게는 3wt% 내지 20wt%이다.
제 5 실시예에 있어서, 돌기(33b)는 용기 몸체(533Y)의 내부 원주면에 일체로 형성되고, 용기 몸체(533Y)는 회전하도록 제작된다. 반면에, 코일 또는 스크루는 또한 용기 몸체(533Y)의 내부에서 회전 가능하도록 지지될 수 있고, 용기 몸체(533Y)는 회전되지 않으나, 코일 또는 스크루는 기어(33c)에 의해 회전될 수 있다. 또한, 이러한 경우에는, 구동 기어(31g)가 회전할 때 코일 또는 스크루를 회전시키는 기어(33c)가 받는 힘에 의해 피지지부(534Y)가 하방으로 가세된다면, 제 5 실시예의 것과 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
제 5 실시예에 있어서, 공기를 관(71)의 내부로 보내기 위한 흡입 타입 스크루 펌프(60)가 토너 공급 장치에 설치된다. 동시에, 공기를 관(71)의 내부로 보내기 위한 배출 타입 스크루 펌프 역시 토너 공급 장치에 설치될 수 있다. 또한, 다이어프램 타입 에어 펌프는 스크루 펌프 대신에 설치될 수 있다. 이러한 경우에라도, 구동 기어(31g)가 회전할 때 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 인가되는 힘에 의해 피지지부(534Y)가 하방으로 가세된다면, 제 5 실시예의 것과 동일한 효과가 얻으질 수 있다.
(제 6 실시예)
본 발명의 제 6 실시예는 도 28 내지 도 31B에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 28은 제 6 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 측의 단면도이고, 제 5 실시예에 따른 도 23의 것에 대응한다.
설명은 도 28에 관하여 주어진다. 제 6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)는 가세 부재로서 압축 스프링(34f)이 피지지부(634Y)에 설치된다는 점에서 제 5 실시예의 것과 다르다. 더욱 구체적으로는, 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세하기 위한 압축 스프링(34f, 가세 부재)은 플러그 부재(34d)의 오른손 측에 설치된다.
전자 부품(기억 유닛)으로서 ID 칩(35)은 장치 몸체의 통신 회로(74)에 직접 연결하도록 구성된다. 피지지부(634Y)의 ID 칩(35)은, 토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(632Y)의 탈착 동작과 동기화하여 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74, 연결 터미널)와 접촉 또는 분리되도록, 구성된다. 더욱 구체적으로는, 토너 용기 지지부(31)에 관하여 탈착 방향(도 29A 및 도 29B의 화살표 방향)에 직교하는 피지지부(634Y)의 평면이고, 탈착 동작시 통신 회로(74)에 대향하는 위치에 ID 칩(35)이 설치된다.
이러한 방식으로, 한 동작에 의해 토너 용기(632Y)의 탈착 동작(선형 동작)에 동기화하여, ID 칩(35)은 장치 몸체(100)에 설치되는 통신 회로(74)에 접촉하고, 이는 ID 칩(35)과 통신 회로(74) 사이의 접촉 성능을 향상시킨다. 더욱 구체적으로는, ID 칩(35)의 표면은 장치 몸체(100, 토너 용기 지지부(31))에 고정된 통신 회로(74)와 선형으로 접촉하고, 이는 ID 칩(35)이 통신 회로(74)와 불균일하게 접촉하여 접촉 불량을 야기하는 것 또는 ID 칩(35)과 통신 회로(74)의 부분이 닳아서 몇몇 부재에 손상을 입히는 것과 같은 오류가 발생하기 전에 방지한다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(632Y)의 탈착 동작은 도 29A 내지 도 31B에 관하여 이하에서 설명된다. 도 29A는 길이 방향에서 볼 때 옐로우 토너 용기(632Y)가 토너 용기 지지부(31)에 장착되는 방법(화살표 방향으로의 이동)에 대한 개략도이고, 도 29B는 상측에서 볼 때의 상태에서 피지지부(634Y)의 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 개략도이다. 도 30A는 길이 방향에서 볼 때 토너 용기(632Y)의 장착이 진행되는 방법(피지지부(634Y)의 위치결정이 시작된다)에 대한 개략도이고, 도 30B는 상측에서 볼 때의 상태에서 피지지부(634Y)의 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 개략도이다. 도 31A는 길이 방향에서 볼 때 토너 용기 지지 부(31)에 장착되는(장착이 완료됨) 토너 용기(632Y)에 대한 개략도이고, 도 31B는 상측에서 볼 때의 상태에서 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 개략도이다.
4개의 토너 용기(632Y, 632M, 632C, 632K)에 각각 대응하는 4개의 토너 용기 지지부가 토너 용기 지지부(31)에 설치된다. 4개의 토너 용기 지지부의 각각은 피지지부(634Y)의 활주부(34c1, 34c2)가 따라서 활주하는 활주면(31a, 31b); 피지지부(634Y)의 지지부(34c)의 위치를 고정하는 고정부(73); 노즐(70, 토너 반송관); 용기 몸체(633Y)로 회전 구동력을 전달하는 구동 유닛(구동 기어(31g)가 설치됨); 및 통신 회로(74)을 포함한다. 고정부(73)는 지지부(34c)에 접촉하는 활주면(31a, 31b)과 캡 덮개(34b)의 부분에 접촉하는 접촉 영역(도시되지 않음)을 포함한다. 피지지부(634Y)의 장착 동작에 동기화하여 위치결정하는 위치결정 부재(31c)는 고정부(73)의 활주면(31b, 측면)에 설치된다. 위치결정 부재(31c)는 토너 용기(632Y)의 탈착 방향을 따라서 신장하는 볼록부이다.
토너 용기(632Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 장착될 때, 처음에는, 화상 형성 장치(100) 본체의 전면(도 1의 종이의 근처 측) 상에 설치되는 본체 덮개(도시되지 않음)는 토너 용기 지지부(31)를 정면으로 노출시키기 위해 개방된다. 그래서, 도 29A 및 도 29B에 관해서, 토너 용기(632Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다(화살표 방향으로의 이동). 더욱 구체적으로는, 피지지부(634Y)가 용기 몸체(633Y)의 헤드로서 위치하도록, 토너 용기(632Y)는 용기 몸체(633Y, 또는 토너 용기(632Y))의 길이 방향을 따라서 토너 용기 지지부(31)에 장착된다.
이때, 제 1 활주부(34c1)는 토너 용기(632Y)의 헤드 측에서 토너 용기 지지 부(31)의 활주면(31a)을 따라서 활주하고, 활주하는 동안, 사용자가 토너 용기(632Y)의 후방측의 그리퍼(33d)를 쥐고 충분한 균형을 잡는 상태로 토너 용기(632Y)는 토너 용기 지지부(31)로 압입된다.
도 30A 및 도 30B에 관하여, 토너 용기(633Y)의 지지부(34c)는 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73)에 도달한 때, 제 1 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하는 것에 추가적으로 제 2 활주부(34c2)가 활주면(31a)를 따라서 활주하는 동안 피지지부(634Y)의 위치결정이 시작된다. 더욱 구체적으로는, 피지지부(634Y)의 결합부(34g)와 토너 용기 지지부(31)의 위치결정 부재(31c)는 서로 결합되기 시작한다.
그후에, 토너 용기(632Y)의 장착 동작이 더 진행될 때, 결합부(34g)와 위치결정 부재(31c)가 서로 결합되는 동안 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다. 더욱 구체적으로는, 노츨(70)의 선단이 지지부(34c)의 구멍으로 삽입되는 것과 관련되어 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 압입된다. 따라서, 도 31A 및 도 31B에 도시된 바와 같이, 지지부(34c)가 고정부(73)에 대해 충돌하는 위치(충돌을 위한 참조 위치)에 피지지부(634Y)의 위치가 고정되고, 동시에, 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 완전히 개방하고, 토너 용기(632Y)의 기어(33c)는 토너 용기 지지부(31)의 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 결합된다. 또한, ID 칩(35)은 통신 회로(74)와 연결된다. 이러한 방식으로, 토너 용기(632Y)의 토너 배출구(B)와 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a)는 서로 연통하고, 토너 용기(632Y)의 장착 동작은 완성된다.
위에서 설명된 바와 같이, 제 6 실시예에서, 토너 용기(632Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하도록 하나의 동작(본체 도어의 개폐 동작을 제외하고)에 동기화하여 피지지부(634Y, 토너 용기(632Y))의 위치결정 동작이 시작되고, 그 다음에, 노즐(70)의 삽입 동작이 시작되고, 최종적으로, 기어(33c)와 구동 기어(31g)와의 결합이 완성된다. 노즐(70)은 우선적으로 기어(33c)의 결합 위치(D)로부터 떨어진 위치에서 피지지부(634Y)로 삽입되고, 이는 노즐(70)이 플러그 부재(34d)와 접촉하지 않을 때 발생하는 불시의 외력이 노즐(70)에 인가되어 변형될 수 있는 것과 같은 오류를 방지할 수 있다. 반면에, 노즐(70)의 피지지부(634Y)로의 삽입보다 기어(33c)의 연결이 피지지부(634Y) 근처에서 우선적으로 수행된다면, 토너 용기(32Y)는 구동 기어(31g)와 기어(33c) 사이의 부적절한 결합으로 인해 교체될 수도 있으며, 이는 노즐(70)이 삽입되어야 할 위치가 바뀌도록 할 수 있다.
노즐(70)의 지지부(34c)의 내부 또는 외부로의 이동 및 플러그 부재(34d)의 지지부(34c)의 내부 또는 외부로의 이동은 양 부재가 지지부(34c)의 패킹(34e)의 립에 활주 가능하도록 접촉할 때 수행된다. 그러므로, 노즐(70)의 삽입 또는 제거로 인한 지지부(34c)에서의 토너 누출과 같은 오류는 방지된다.
토너 용기(632Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)로부터 인출(제거)될 때, 동작은 장착의 역순으로 수행된다. 이때, 고정부(73)로부터 분리되는 토너 용기(632Y)의 동작과 동기화하여 노즐(70)은 지지부(34c)로부터 역시 분리되고, 플러그 부재(34d)는 압축 스프링(34f)의 가세력에 의해 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치로 이동한다. 이러한 방식으로, 토너 용기(632Y)의 이탈 동작은, 토너 용 기(632Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라서 활주하도록, 한 동작(본체 도어의 개폐동작을 제외하고)에 의해 완성된다.
제 6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)는 수직 하방으로 설치되는 토너 배출구(B)가 있는 피지지부(634Y)를 포함하고, 토너 배출구(B)는 개구(A)보다 하측에 설치된다. 장착 동작과 동기화하여 플러그 부재(34d)가 확실하게 위치결정된 후에, 플러그 부재(34d)는 패킹(34e)으로 밀봉된 토너 배출구(B)를 개방하기 위해 노즐(70)에 의해 압입된다. 그러므로, 토너 배출구(B)에는 토너 얼룩이 적어지고, 토너 배출구(B)를 만짐으로서 사용자의 손이 더러워지는 것과 같은 문제점이 방지된다.
토너 용기 지지부(31)로의 토너 용기(632Y)의 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 관련되어 한 동작에 의해 수해되고, 그러므로, 토너 용기(632Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상된다. 특히, 활주부(34c1)를 피지지부(634Y)의 바닥에 설치함으로써, 토너 용기(632Y)를 지지하는 동안 활주부(34c1)는 활주면(31a)을 따라서 활주한다. 또한, 토너 용기(632Y)의 장착 동작은 사용자가 그리퍼(33d)를 직접 쥐는 동안 활주부(34c1)를 활주하는 것을 시작하고, 활주와 관련되어 피지지부(634Y)의 위치결정을 시작하고, 노즐(70)의 삽입을 시작하고, 피지지부(634Y)의 위치결정을 완료하여 수행되며, 활주와 함께 노즐(70)의 삽입과 구동 유닛으로의 연결이 완료된다. 그러므로, 피지지부(634Y)의 활주가 진행되는 것(한 동작에 의한 장착 동작)과 동시에 피지지부(634Y)가 위치결정될 때 사용자는 찰칵하는 느낌을 받고, 장착 동작에 있어서 오류 없이 동작이 행해졌다는 확신을 받는다.
또한, 토너 용기(632Y)는 상측으로부터 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))에 설치되지 않으나, 탈착은 토너 용기 지지부(31, 장치 몸체(100))의 정면으로부터 수행되고, 따라서, 토너 용기 지지부(31)의 상측을 위한 배치의 유연성을 향상시킨다. 예를 들어, 스캐너(문서 리더기)가 토너 용기 지지부의 바로 위에 배치된다 할지라도, 토너 용기(632Y)의 탈착시 운용성/가공성은 저하되지 않는다. 또한, 토너 용기(632Y)의 기어(33c)와 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)를 위한 배치의 유연성은 향상된다. 토너 용기(632Y)는 길이 방향을 수평 방향으로 한 상태로 장치 몸체(100)에 설치되고, 그러므로, 토너 용기(632Y)의 토너 용량은 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향으로의 배치에 영향을 미치지 않고 증가되며, 이는 교체 주기의 감소를 가져온다.
도 28에 관하여, 제 6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)에 있어서, 토너 배출구(B)는 토너 용기 지지부(31)로의 장착 방향으로 용기 몸체(633Y, 또는 개구(A))보다 더 후방 측(도 29의 좌측)에 설치된다. 이는 길이 방향으로 토너 용기(632Y)의 탈착 동작에 동기화하여 토너 배출구(B)가 원활하고 변함없이 개폐되도록 한다. 즉, 토너 용기(632Y)가 장착될 때, 피지지부(634Y)의 위치결정이 시작되고, 그 후에 노즐(70)과 플러그 부재(34d)가 우선적으로 상호간에 접촉한다. 또한, 노즐(70)을 포함하는 토너 공급부는 장착 방향으로(도 28의 좌측) 후방 측에 설치될 수 있기 때문에, 장치 몸체(100)의 배치는 단순화된다.
또한, 제 6 실시예에 따른 토너 용기(632Y)에 있어서, 토너 배출구(B)는 용기 몸체(633Y)의 외주상에 배치되고 개구(A) 근처에 있는 기어(33c)보다, 토너 용 기 지지부(31)로의 장착 방향으로, 더 후방 측(도 28의 좌측)에 설치된다. 이는 길이 방향을 따라서 토너 용기(632Y)의 탈착 동작에 동기화하여 토너 배출구(B)가 원활하고 확실하게 개폐될 수 있도록 한다. 즉, 토너 용기(632Y)가 부착될 때, 피지지부(634Y)의 위치결정이 시작되고, 그 후에 노즐(70)과 플러그 부재(34d)가 우선적으로 상호간에 접촉하고, 그 후에는 기어(33c)와 구동 기어(31g)가 서로 결합된다. 또한, 노즐(70)을 포함하는 토너 공급부에 추가적으로, 회전 구동력을 기어(33c)로 전달하는 구동 유닛은 또한 장착 방향으로(도 28의 좌측) 후방 측에 설치될 수 있다. 그러므로, 장치 몸체(100)의 배치는 단순화될 수 있고, 토너 공급부와 구동 유닛은 장치 몸체(100)의 후방 측으로부터 총체적으로 유지될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 제 6 실시예에 따른 화상 형성 장치에 있어서, 제 5 실시예와 유사하게, 기어(33c)는 용기 몸체(633Y)의 개구(A)를 통해 피지지부(634Y)의 토너 배출구(B)에 수직 방향으로 마주보는 위치의 화상 형성 장치(100) 본체의 구동 기어(31g)와 결합되도록, 용기 몸체(632Y)의 기어(33c)가 설치된다. 그러므로, 토너 배출구(B)가 개폐되도록 하는 동작 및 기어(33c)가 구동 기어(31g)와 분리 또는 접촉하도록 하는 동작은 토너 용기(632Y)의 탈착 동작과 동기화하여 원활하고 확실하게 수행될 수 있다. 이는 토너 용기(632Y)의 교체시 운용성/가공성의 향상을 가져오고, 토너 얼룩의 발생을 확실하게 감소시킨다. 또한, 제 5 실시예와 유사하게, 제 6 실시예에 있어서, 피지지부(634Y)의 토너 배출구(B)는 장착 방향의 용기 몸체(633Y)보다 더 후방 측에 설치되고, 따라서 토너 배출구(B)는 토너 용기(632Y)의 탈착 동작과 동기화하여 원활하고 확실하게 개폐될 수 있다. 이는 토 너 용기(632Y)의 교체시 운용성/가공성을 향상시키고, 토너 얼룩의 발생을 확실하게 감소시킨다. 또한, 제 5 실시예와 유사하게, 제 6 실시예에 있어서, 피지지부(634Y)의 토너 배출구(B)는 수직 방향으로 용기 몸체(633Y)의 개구(A)보다 더 하측에 설치되고, 따라서, 토너는 토너 용기(632Y)의 장착 동작과 동기화하여 개방되는 토너 배출구(B)로부터 원활하고 확실하게 배출될 수 있다. 이는 토너 용기(632Y)의 교체시 운용성/가공성을 향상시키고, 토너 얼룩의 발생을 확실하게 감소시킨다.
(제 7 실시예)
본 발명의 제 7 실시예는 도 32에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 32는 제 7 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다. 제 7 실시예에 따른 토너 용기는, 피지지부(734Y)와 함께 용기 몸체(733Y)가 비회전 방식으로 토너 용기 지지부(31)에 의해 지지된다는 점 및 반송 부재로서 코일(181Y)이 용기 몸체(733Y)에 설치된다는 점의 몇개의 특징을 가지고, 이러한 점은 수용된 토너를 개구(A)로 반송하기 위해 용기 몸체가 회전하는 다른 실시예와 다르다.
도 32에서 도시된 바와 같이, 토너 용기(732Y)는 주로 용기 몸체(733Y)와 피지지부(734Y)를 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(733Y)의 헤드에 설치되고, 기어(33c)는 개구(A)의 외주 주위에 회전 가능하도록 설치된다. 기어(33c)는 코일(181Y)을 회전시키기 위해 장치 몸체(100)의 구동 기어와 결합된다.
회전축(180Y)은 기어(33c)와 일체로 형성되고, 나선형 코일(181Y)은 회전 축(180Y)과 연결된다. 회전축(180Y)의 일단은 피지지부(734Y)의 베어링부(34a4)에 의해 지지된다. 코일(181Y)은 용기 몸체(733Y) 내부의 후방 단(바닥) 위의 개구(A)로부터 신장된다. 기어(33c)는 회전축(180Y)과 코일(181Y)을 회전시키기 위해 용기 몸체(733Y) 주위로 회전한다.
그러므로, 용기 몸체(733Y)에 수용된 토너는 코일(181Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A)를 향해 반송된다. 코일(181Y)의 외경이 용기 몸체(733Y)의 내경보다 작기 때문에, 토너 반송력은 용기 몸체(733Y)의 내부 원주면에서 떨어진 회전 중심축 주위의 토너에 작용될 수 있다. 또한, 코일(181Y)은 형태에 있어서 비교적 유연하고, 일단에서만 지지되고, 따라서 위치는 회전시 움직인다. 이는 전적으로 회전 중심축 위의 용기 몸체(733Y)의 내부 원주면으로부터 토너 반송력을 작용할 수 있다. 그러므로, 많은 양의 토너가 용기 몸체(733Y)에 수용되고, 토너 축적이 환경 변화 또는 "장기간의 방치"에 의해 발생할지라도, 축적 상태는 코일(181Y)에 의한 토너 반송력에 의해 약화되고, 배출되는 토너 양의 감소는 방지될 수 있다. 다른 실시예와 유사하게, 제 7 실시예에 따른 토너 용기(732Y)는 또한, 구동 기어(31g)가 회전할 때 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)를 향해 인가되는 힘에 의해 피지지부(734Y)가 하방으로 가세되도록, 구성된다. 또한, 용기 몸체(733Y)의 개구(A)를 통해 피지지부(734Y)의 토너 배출구(B)를 향한 수직 방향으로 마주보는 위치에서 기어(33c)가 화상 형성 장치(100) 본체의 구동 기어(31g)와 결합하도록, 용기 몸체(732Y)의 기어(33c)가 설치된다. 또한, 피지지부(734Y)의 토너 배출구(B)는 장착 방향으로 용기 몸체(733Y)보다 더 후방 측에 설치된다. 또한, 피지지부(734Y)의 토너 배출 구(B)는 수직 방향으로 용기 몸체(733Y)의 개구(A)보다 더 하측에 설치된다.
위에서 설명된 바와 같이, 다른 실시예와 유사하게, 제 7 실시예에 있어서, 토너 용기(732Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상되고, 토너 얼룩의 발생도 확실하게 감소될 수 있다. 코일(181Y)은 제 7 실시예에서 반송 부재로 사용되나, 스크루 또한 반송 부재로 사용될 수 있다. 또한 이러한 경우에 있어서, 제 7 실시예의 것과 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
(제 8 실시예)
본 발명의 제 8 실시예는 도 33 및 도 34와 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 33은 제 8 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이고, 이는 도 7 실시예에 따른 도 32에 대응한다. 제 8 실시예에 따른 토너 용기는 판 부재(184Y)는 반송 부재로 사용된다는 점에서 제 7 실시예와 다르다.
도 33에서 도시된 바와 같이, 토너 용기(832Y)는 용기 몸체(833Y)와 피지지부(834Y)를 주로 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(833Y)의 헤드에 설치되고, 기어(33c)는 개구(A)의 외주 주위에 회전 가능하도록 설치된다. 기어(33c)는 제 7 실시예와 유사하게 장치 몸체(100)의 구동 기어가 회전되도록 결합된다.
쓰레드 로드(183Y)는 기어(33c)와 일체로 형성되고, 판 부재(184Y)는 쓰레드 로드(183Y) 상에 설치된다. 더욱 구체적으로는, 쓰레드 로드(183Y)의 수나사부(183Ya)는 판 부재(184Y, 도 34 참조)에서 암나사부(184Ya)로 나사고정된다. 도 34에 관하여, 노치부는 판 부재(184Y) 상에 형성되고, 이 노치부는 용기 몸 체(833Y)의 내부 원주면으로부터 돌출하는 안내부(185Y)와 결합된다.
도 33에 관하여, 쓰레드 로드(183Y)는 피지지부(834Y)의 베어링부(34a4)에 의해 일단에서 지지되고, 용기 몸체(833Y)의 후방 측에 설치된 베어링부에 의해 타단에서 지지된다. 기어(33c)는 용기 몸체(833Y) 주위를 회전하도록 제작되고, 쓰레드 로드(183Y)는 또한 일체로 회전된다. 그러므로, 쓰레드 로드(183Y)와 결합된 판 부재(184Y)는 안내부(185Y)에 의해 안내되는 동안(쓰레드 로드(183Y)를 따라서 회전되지 않고) 나사 송출 방향을 따라서 이동한다(개구(A)를 향한 화살표 방향으로의 이동). 판 부재(184Y)의 이동 속도는 용기 몸체(833Y)의 토너 소모 속도에 따라서 비교적 늦게 설정된다.
이러한 방식으로, 용기 몸체(833Y)에 수용된 토너는 판 부재(184Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A) 측으로 반송된다. 여기에서, 판 부재(184Y)의 외경은 용기 몸체(833Y)의 내경보다 조금 작도록 형성되고, 토너 반송력은 용기 몸체(833Y)의 내부 원주면으로부터 떨어진 회전 중심축(A) 근처의 토너에 작용될 수 있다. 그러므로, 많은 양의 토너가 용기 몸체(833Y)에 수용되고, 환경 변화 또는 "장기간의 방치"로 인한 토너 축적이 발생할지라도, 축적 상태는 판 부재(184Y)로 인한 토너 반송력에 의해 약화되고, 배출되는 토너 양의 감소가 방지될 수 있다.
다른 실시예와 유사하게, 제 8 실시예에 따른 토너 용기(832Y)는 또한, 구동 기어(31g)가 회전할 때 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 인가되는 힘에 의해 피지지부(834Y)가 하방으로 가세되도록 구성된다. 또한, 용기 몸체(832Y)의 기어(33c)는, 용기 몸체(833Y)의 개구(A)를 통해서 피지지부(834Y)의 토너 배출구(B) 에 수직 방향에 마주보는 위치에서 기어(33c)가 화상 형성 장치(100) 본체의 구동 기어(31g)와 결합되도록, 설치된다. 또한, 피지지부(834Y)의 토너 배출구(B)는 장착 방향으로 용기 몸체(833Y)보다 더 후방 측에서 설치된다. 또한, 피지지부(834Y)의 토너 배출구(B)는 수직 방향으로 용기 몸체(833Y)의 개구(A)보다 더 하방 측에 설치된다.
위에서 설명된 바와 같이, 다른 실시예와 유사하게, 제 8 실시예에 있어서, 토너 용기(832Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상되고, 토너 얼룩의 발생이 확실하게 감소될 수 있다.
(제 9 실시예)
이하 도 35 내지 51을 참조하여 본 발명의 제 9 실시예를 설명한다. 화상 형성 장치의 전체 구성 및 동작은 도 1과 2의 것과 동일하므로, 도 35 및 36을 참조한 설명에서 설명 도 1과 2 및 그 설명을 함께 참조한다.
이하 도 35를 참조하여 토너 용기(932Y)에 담긴 토너를 현상 장치(5Y)로 인도하는 토너 공급 장치(59)를 설명한다. 이해를 돕자면, 도 35는 토너 용기(932Y), 토너 공급 경로(43Y, 60, 70, 71) 및 현상 장치(5Y)의 배치가 변경된 것을 나타낸다. 실제로, 도 35에서, 토너 용기(932Y)의 길이 방향과 토너 공급 경로의 일부가 수직 방향으로 용지면에 배치되어 있다(도 1 참조). 도 36을 참조하면, 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(931)에 배치된 토너 용기(932Y) 및 토너 용기(932M, 932C, 932K) 안의 토너는 각각의 색 현상 장치가 토너를 소비함에 따라 필요하다면 각각의 토너 색상을 위해 제공된 토너 공급 경로를 통해 각각의 현상 장치로 공급된다. 네 개의 토너 공급 경로는 각각의 화상 형성 공정을 위해 사용하는 토너 색상이 서로 다른 것을 제외하고는 서로 거의 동일한 구성을 갖는다.
특히, 토너 용기(932Y)는 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(931)에 배치되고(도 37 참조), 토너 용기 지지부(931)의 노즐(70)은 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)에 연결된다. 이 때, 토너 용기(932Y)의 플러그 부재(34d)(개폐 부재)는 노즐(70)과 클로(claw) 부재(76) 사이에 끼어, 이 상태로 피지지부(934Y)의 토너 배출구를 개방한다. 또한, 토너 용기(932Y)의 용기 몸체(933Y)가 토너 용기 지지부의 지지 부재(78)에 의해 회전 가능하게 장착 방향 후방 위치에 지지된다. 그런 다음, 용기 몸체(933Y)에 담긴 토너가 토너 용기(932Y)의 용기 몸체(933Y)의 회전을 통해 토너 배출구로부터 배출되고, 토너 배출구로부터 배출된 토너는 노즐(70) 안으로 반송된다.
한편, 노즐(70)의 타단은 반송관인 관(71)의 일단에 연결된다. 관(71)은 토너 저항이 좋은 가요성 소재로 이루어지고, 그 타단은 토너 공급 장치의 스크루 펌프(60)(모노(Mohno) 펌프)에 연결된다. 반송관인 관(71)은 내경이 4 내지 10mm로 형성된다. 관(71)의 재료로는 폴리우레탄, 니트릴, EPDM 및 실리콘과 같은 고무 소재 및 폴리에틸렌과 나일론 등의 수지 소재를 사용할 수 있다. 위와 같은 가요성 관(71)을 사용하면 토너 공급 경로를 위한 설계 융통성아 강화되고, 그에 따라 화상 형성 장치의 크기를 감소시킨다.
스크루 펌프(60)는 흡입형 단축이심 스크루 모터로서, 로터(61), 스테이 터(62), 흡입구(63), 유니버셜 조인트(64) 및 모터(66)를 포함한다. 로터(61), 스테이터(62) 및 유니버셜 조인트(64)는 케이스(도시 생략)에 수용된다. 스테이터(62)는 고무와 같은 탄성 소재로 이루어진 암나사(female screw) 부재이며, 스테이터(62) 안쪽에는 이중 피치를 갖는 나선형 홈이 형성되어 있다. 로터(61)는 금속과 같은 경질 소재로 이루어진 축이 나선형으로 형성된 수나사 부재이며, 스테이터에 회전 가능하게 삽입된다. 로터(61)의 일단은 유니버셜 조인트(64)를 통해 모터(66)에 회전 가능하게 결합된다. 제 9 실시예에서, 로터(61)의 나선 방향(전환 방향)과 회전 방향은 토너 용기(932Y)의 용기 몸체(933Y)에 형성된 돌기(33b)의 나선 방향(전환 방향)과 회전 방향에 들어맞도록 정해진다.
전술한 방식으로 구성된 스크루 펌프(60)는 모터(66)로 스테이터(62)의 로터(61)를 미리 정해진 방향(토너 반송 방향으로 상류 쪽으로부터 보았을 때 반시계 방향)으로 회전시켜 흡입구(63)에서 흡입력을 발생시킨다. (관(71)의 공기가 배출되어 관(71)에 음압을 발생시킨다) 이렇게 하면 토너 용기(932Y)의 토너가 공기와 함께 관(71)을 통해 흡입구(63)에 흡입된다. 흡입구(63)에 흡입된 토너를 스테이터(62)와 로터(61) 사이의 간격으로 보내서 로터(61)의 회전을 따라 스크루 펌프(60)의 타측으로 공급한다. 토너를 스크루 펌프(60)의 주입구(67)로부터 배출하여 (도 35에 점선으로 표시한 화살표 방향으로 이동시켜) 토너 반송관(43Y)을 통해 현상 장치(5Y)에 공급한다.
이와 같은 방식으로, 스크루 펌프(60)에 기인한 흡입력을 제 9 실시예에서 사용하고, 노즐(70)( 또는 플러그 부재(34d))의 보어(bore) 즉 구멍을 비교적 작게 형성할 수 있고 토너 용기(932Y)의 토너 배출구(B)로부터 배출되는 토너를 비산 없이 외부로 충분히 전달할 수 있다. 제 9 실시예에서, 스크루 펌프(60)의 로터(61)는 토너 반송 방향으로 상류 쪽에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하도록 구성된다. 로터(61)의 나선 방향(전환 방향)은 우향으로 설정된다. 이와 같은 로터(61)의 설정 및 회전은 시계방향으로 회전하는 나선형 기류가 스크루 펌프(60)에 생기도록 한다.
도 37에 도시한 것과 같이, 본체 덮개(110)가 열린 상태로 장치 몸체(100)( 또는 토너 용기 지지부(931)) 안에 놓인 토너 용기((32Y, 932M, 932C, 932K)의 그리퍼(33d) 부근에는 토너 본체(933Y)를 회전시키기 위한 구동 기구와 토너 용기(932Y)가 탈착 방향으로 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼 방지 기구가 없다. 따라서 탈착 동작을 위해 필요한 (사용자의 손을 위한) 공간을 장치 몸체(100) 안에 놓인 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 그리퍼(33d) 부근에 충분히 확보할 수 있다. 또한, 장치 몸체(100) 안에 놓인 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 그리퍼(33d) 부근의 외양을 개선할 수 있다. 즉, 우수한 동작 능력과 디자인을 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다. 그와 같은 구성은 용기 몸체(933Y)를 회전시키는 구동 기구와 토너 용기(932Y)의 탈착 방향 미끄러짐을 방지하는 미끄럼 방지 기구(후술할 암 페어(80))를 장치 몸체(100)의 후단 쪽에 배치하여 달성한다.
도 38 내지 41을 참조하여 토너 용기를 설명한다. 전술한 바와 같이, 네 개의 실질적으로 원통형인 토너 용기(932Y, 932M, 32C, 932K)( 또는 토너 보틀)가 토 너 용기 지지부(931)에 탈착 가능하게 제공된다. 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)는 수명이 다하면 (즉 담긴 토너가 거의 전부 소모되어 용기가 비면) 새 것으로 교체된다. 토너 용기(932Y, 932M, 32C, 932K)에 담긴 각각의 색상의 토너는 도 35를 참조하여 설명한 각각의 토너 공급 경로를 통해 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 각각의 현상 장치에 필요한 만큼 공급된다.
도 38은 토너 용기(932Y)의 사시도이다. 도 39는 토너 용기(932Y)의 헤드 측(피지지부(934Y)가 제공되는 쪽)의 단면도이다. 도 40은 M 방향에서 볼 때, 도 39의 토너 용기(932Y)의 정면도이다. 도 41은 토너 용기(932Y)의 배면의 단면도이다. 다른 세 개의 토너 용기(932M, 932C, 932K)는 옐로우 토너가 담긴 토너 용기(932Y)와 거의 동일한 구성을 가지며, 단지 다른 색의 토너가 담긴 것과 오목부(34m)와 볼록부(34n)의 위치가 차이가 있다. 이하, 다른 세 개의 토너 용기(932M, 932C, 932K)의 설명은 생략하며, 이하 옐로우 토너가 담긴 토너 용기(932Y)에 대해서만 설명한다.
도 38에 도시한 것과 같이, 토너 용기(932Y)는 용기 몸체(933Y)와 헤드 부분에 제공된 피지지부(934Y)(병 캡)를 포함한다. 용기 몸체(933Y)의 헤드 부분은 용기 몸체(933Y)와 일체로 회전하는 기어(33c) 및 개구(A)를 포함한다(도 39 참조). 개구(A)는 용기 몸체(933Y)의 (장착되면 선단 위치인) 헤드 부분에 제공되고, 용기 몸체(933Y)에 담긴 토너를 피지지부(934Y)의 공간(공동) 안으로 배출하도록 사용된다. 토너는 피지지부(934Y)의 토너가 미리 정해진 적재선 아래로 내려가지 않도록 필요한 만큼 용기 몸체(933Y)로부터 피지지부(934Y)의 공간 안으로 (용기 몸 체(933Y)의 회전을 통해) 반송된다.
기어(33c)는 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(931)에 제공된 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 맞물려 용기 몸체(933Y)를 (도 39에 쇄선으로 나타낸) 회전축 둘레로 회전시킨다. 더 구체적으로, 기어(33c)는 피지지부(934Y)에 형성된 노치부(34h)로부터 노출되고 도 39와 40에 도시한 결합 위치(D)에서 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g)와 맞물린다. 구동력은 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 전달되고, 그에 따라 용기 몸체(933Y)는 도 40의 U로 나타낸 방향으로 회전하게 된다. 제 9 실시예에서, 구동 기어(31g)와 기어(33c)는 스퍼 기어이다.
제 9 실시예에서, 토너 용기(932Y)와 장치 몸체(100)는 구동 기어(31g)가 (주로 토너 공급 중에) 도 40의 화살표 방향으로 회전할 때 구동 기어(31g)로부터 기어(33c)로 가해지는 힘에 의해 피지지부(934Y)( 또는 용기 몸체(933Y))가 아래로 가세되도록 구성된다. 더 구체적으로, 도 40을 참조하면, 기어(33c)와 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)는 기어(33c)의 최상부로부터 그 하류 쪽으로 1/4 회전하는 범위(X)로 제공된다. (이는 최상부와 기어(33c)가 1/4 회전한 위치를 포함하지 않는다.) 전술한 구성에 기초하면, 수직 하방으로 작용하는 힘 성분은 구동 기어(31g)가 기어(33c)의 기어면에 수직으로 작용하도록 형성된다. 따라서, 토너 배출구(B)와 연결된 노즐(70)을 위한 밀봉 능력은 피지지부(934Y)의 커다란 수직 변동 없이 유지되어, 토너 배출구(B) 부근으로부터 토너가 비산하는 것을 방지한다.
도 38과 41을 참조하면, 그리퍼(33d)는 사용자가 토너 용기(932Y)의 탈착 동 작을 위해 쥘 수 있도록 용기 몸체(933Y)의 (장착 방향으로 후단 쪽의 바닥인) 후단면에 제공된다. 도 41에 도시한 것과 같이, 수축부(33d1)(후크부)가 그리퍼(33d)에 형성되고, 그 외경은 용기 몸체의 일면을 지난 끝 면 쪽으로부터 감소한다. 이렇게 형성하면, 사용자는 거북한 느낌 없이 그리퍼를 쥔 채로 토너 용기(932Y)의 탈착 동작을 수행할 수 있다. 또한, 그리퍼(33d)는 사용자가 작업하는 화상 형성 장치의 본체의 (장착 방향으로 후단 쪽인) 전면 쪽에 있도록 제공되고, 그에 따라 사용자의 운용성/가공성이 개선된다.
그리퍼(33d)는 탈착 방향으로 볼 때 (회전 중심이고 거의 무게 중심에 위치한) 용기 몸체(933Y)의 후면의 중심에 대해 점대칭이 되도록 형성된다. 더 구체적으로, 그리퍼(33d)는 탈착 방향으로 볼 때 거의 원형으로 형성된다. 이렇게 형성되면, 그리퍼(33d)는 탈착 동작을 수행하는 사용자에 대해 용기 몸체(933Y)의 위치(회전각)와 무관하게 회전 방향으로 항상 고정될 수 있다. 제 9 실시예에서, 그리퍼(33d)의 형태는 탈착 방향으로 볼 때 거의 원형이지만, 그리퍼(33d)의 형태는 탈착 방향으로 볼 때 기어 형태 또는 페달 형태일 수도 있다.
더욱이, 그리퍼(33d)는 탈착 방향에 수직인 그 돌출면이 탈착 방향에 수직인 용기 몸체(933Y)의 돌출면을 벗어나지 않도록 형성된다. 이와 같이 형성되면, 토너 용기(932Y)는 그리퍼(33d)가 방해가 되는 일 없이 토너 용기 지지부(931)에 원활하게 탈착될 수 있다. (여기서, 그리퍼(33d)는 용기 지지부(931)에 속박되지 않는다.) 또한, 토너 용기 지지부(931)에 제공된 장착구를 용기 몸체(33Y)와 피지지부(934Y)의 크기에 따라 필요한 최소 크기로 할 수 있다.
그리퍼(33d)는 용기 몸체(933Y)의 후단면과 용기 몸체(933Y)의 (거의 무게 중심 위치인) 회전 중심축에 형성된다. 그에 따라 용기 몸체(933Y)는 원활히 회전된다. 즉, 그리퍼(33d)가 회전 중심축으로부터 벗어난 위치에 있다면, 그리퍼(33d)에 기인한 회전 관성력이 용기 몸체(933Y)에 불균일하게 작용한다.
나선형 돌기(33b)가 (외주 쪽에서 볼 때 나선형 홈인) 용기 몸체(933Y)의 내부 원주면에 제공된다. 나선형 돌기(33b)는 용기 몸체(933Y)를 미리 정해진 방향으로 회전시켜 토너를 개구(A)로부터 배출하도록 사용된다. 이와 같이 구성된 용기 몸체(933Y)는 원주면에 제공된 기어(33c)가 사출 성형에 의해 형성된 다음 아래의 성형 작업에 의해 그리퍼(33d)와 함께 제조될 수 있다.
이와 같이 구성된 용기 몸체(933Y)는 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931) 안에 놓여 있는 동안 장착 방향으로 용기 몸체(933Y)의 후미 영역(33Ya)의 비스듬한 하부 쪽에 있는 2 지점에서, 토너 용기 지지부(931)에 제공된 지지 부재(78)에 의해 지지된다(도 40 및 49 참조). 피지지부(934Y)는 토너 용기 지지부(931)의 고정부(73)에 의해 회전하지 않도록 고정되고 용기 몸체(933Y)는 2 지점에서 지지 부재(78)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 용기 몸체(933Y)는 토너가 공급될 때 이 상태로 회전한다. 용기 몸체(933Y)는 그에 따라 양호한 균형과 저진동으로 회전하여 회전 부하를 감소시키며, 구동 유닛의 손상 또는 이상 음향이나 토너 용기(932Y)의 토너 비산을 확실히 감소시킬 수 있다. 토너 용기(933Y)를 더 좋은 균형과 저진동으로 회전시키려면, 롤러를 지지 부재(78)로 사용할 수 있다.
여기서, 돌기(33b)는 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931) 안에 있을 대 용기 몸체(933Y)가 지지 부재(78)에 의해 지지되는 (토너 본체(933Y)가 지지 부재(78)와 접촉하는) 영역(33Ya)에는 형성되지 않는다(도 49 참조). 달리 말하면, 돌기(33b)는 용기 몸체(933Y)의 후면에는 제공되지 않으므로, 후면의 외주면은 울퉁불퉁하지 않다. 따라서, 용기 몸체(933Y)는 지지 부재(78)에 의해 지지되는 동안 큰 진동 없이 원활히 회전한다.
제 9 실시예에 따른 토너 용기(932Y)는 개구(A)에 제공된 용기 몸체(933Y)와 함께 회전하는 교반 부재(33f)를 갖는다. 교반 부재(33f)는 피지지부(934Y) 안의 공간으로부터 용기 몸체(933Y) 쪽으로 연장된 막대 부재이고, (도 39에 쇄선으로 나타낸) 회전축에 일정 각도로 제공된다. 교반 부재(33f)는 용기 몸체(933Y)와 함께 회전하면 개구(A)로부터 토너를 배출할 능력을 개선할 수 있다.
제 9 실시예에서, 토너 용기(932Y)의 용기 몸체(933Y)는 토너 반송 방향으로 상류 쪽에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하도록 되어 있다. 더욱이, 용기 몸체(933Y) 안의 돌기(33b)의 나선 방향(전환 방향)은 우향으로 설정되어 있다. 용기 몸체(933Y)가 이와 같이 설정되고 회전하므로, 시계방향으로 소용돌이치는 나선형 기류가 (스크루 펌프(60)에 형성된 나선형 기류의 회전 방향과 동일한 방향으로) 토너 용기(932Y)에 형성될 수 있다.
도 38과 39를 참조하면, 피지지부(934Y)는 캡(34a), 캡 덮개(34b), 지지부(34c), 개폐 부재인 플러그 부재(34d), 패킹(34e) 및 ID 칩(35)을 포함한다. 도 38과 40을 참조하면, 토너 용기 지지부(931)의 위치결정 부재(31c)가 맞물리는 결합부(34g)(홈부)는 피지지부(934Y)의 양쪽에 제공된다. 토너 용기 지지부(931)의 피팅 부재(31d)가 끼워지는 오목부(34m)가 피지지부(934Y)의 끝 면에 제공된다. 토너 용기 지지부(931)의 다른 피팅 부재(도시 생략)에 끼워지는 볼록부(34n)가 피지지부(934Y)의 원주면에 제공된다. 또한, 기어(33c)의 일부를 노출시키는 노치부(34h)가 피지지부(34Y)의 상측에 제공된다.
피지지부(934Y)는 개구(A)를 통해 용기 몸체(933Y)와 연결되고, 개구(A)로부터 배출된 토너를 토너 배출구(B)로부터 배출한다. (이 움직임은 도 39에 점선으로 나타낸 화살표를 따라 이루어진다.) 제 9 실시예에서, 피지지부(934Y) 내부에 형성된 공동(공간)은 거의 원통형이다. 피지지부(934Y) 내부에 형성된 거의 원통의 공동으로부터 토너 배출구(B)까지의 토너 배출 경로(수직 경로)가 막자사발(mortar) 형태로 형성된다. 이 형태에 따라, 용기 몸체(933Y)의 회전을 통해 피지지부(134Y)로 배출된 토너는 토너 배출구(B)로 효율적으로 반송된다. 따라서 토너 배출구(B)에서 배출되어 관(71) 내부를 따라 이동하는 토너에 대한 토너 반송 능력이 개선된다.
피지지부(934Y)는 용기 몸체(933Y)의 회전을 따라가지 않고, 결합부(34g)가 위치결정 부재(31c)와 맞물린 동안 토너 용기 지지부(931)의 고정부(73)(도 36 및 42 참조)에 의해 회전하지 않도록 고정된다. 피지지부(934Y)의 캡 덮개(34b)는 캡(34a)의 원주면에 결합된다. 클로(34b1)가 캡 덮개(34b)의 선단에 제공되고, 이 클로(34b1)는 용기 몸체(933Y)의 헤드 부분에 형성된 결합 부재와 맞물리며, 그에 따라 용기 몸체(933Y)는 피지지부(934Y)에 대해 상대적으로 회전 가능하게 고정된다. 용기 몸체(933Y)를 원활히 회전시키기 위해, 지지부(934Y)의 클로(34b1)와 용 기 몸체(933Y)의 결합 부재는 그 사이에 적절한 틈새를 유지하면서 서로 맞물린다.
밀봉 부재(37)는 용기 몸체(933Y)의 개구(A) 둘레의 선단(33a)을 마주하는 피지지부(934Y)의 영역에 접착된다. 밀봉 부재(37)는 개구(A) 둘레의 간격을 밀봉하도록 사용되고 서로 마주한 용기 몸체(933Y)와 피지지부(934Y)의 영역들 사이에 위치하며, 폴리우레탄 발포체와 같은 탄성 소재로 이루어진다.
지지부(34c)는 피지지부(934Y)의 하부 쪽에 제공된다. 지지부(34c)에는 토너 용기(932Y)의 탈착 동작과 동기하여 토너 배출구(B)를 개폐하는 개폐 부재인 플러그 부재(34d)(셔터)가 제공된다. 더 구체적으로, 플러그 부재(34d)는 활주부(34c1, 34c2)로 둘러싸이도록 도 38의 수평 방향으로 지지부(34c)에 이동 가능하게 제공된다. 장치 몸체(100)의 클로 부재(76)가 플러그 부재(34d)와 맞물리고 플러그 부재(34)가 공간에서 상대적으로 이동하도록 지지부(34c)의 바닥면에 공간(오목부)이 제공된다.
플러그 부재(34d) 부근으로부터 토너 누설을 방지하도록 플러그 부재(34d)의 양 쪽에 G 밀봉 부재와 같은 패킹(34e)이 제공된다. 패킹(34e)의 립부는 플러그 부재(34d)의 외주면 및 플러그 부재(34d)의 끝 면과 밀착 접촉하여 상대적으로 이동하는 노즐(70)의 외주면과 활주 가능하게 접촉하므로, 토너 배출구(B)가 개폐되더라도 높은 밀봉 능력을 유지할 수 있다.
더욱이, O링과 같은 패킹이 지지부(34c)와 캡(34a) 사이의 결합부에 제공되어 간격 양쪽의 토너 누설을 방지한다. 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931)에 놓이면, 클로 부재(76)(도 38 및 46 참조)는 플러그 부재(34d)의 우측과 맞물리 고, 클로 부재(67)는 토너 배출구(B)가 폐쇄되는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세시키는 가세 부재이다.
피지지부(934Y)의 ID 칩(35)은 토너 용기(932Y)를 토너 용기 지지부(931)에 장착하는 동작과 동기하여, 토너 용기 지지부(931)의 통신 회로(74)를 미리 정해진 거리를 두고 마주하도록 구성되어 있다. 더 구체적으로, ID 칩(35)은 피지지부(934Y)가 토너 용기 지지부(931)에 장착되는 방향(도 38의 화살표)으로 돌출한 피지지부(934Y)의 돌출부(34a1)에 제공되고 장착 방향과 수직인 평면에 제공된다. ID 칩(35)은 피지지부(934Y)가 토너 용기 지지부(931)에 고정된 동안 장치 몸체의 통신 회로(74)와 비접촉 통신(무선 통신)을 수행한다.
ID 칩(35)은 토너 용기(932Y)에 관련된 다양한 형태의 정보를 사전 저장한다. 한편, 토너 지지부(931)의 통신 회로(74)는 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931) 안에 놓인 동안 무선으로 ID 칩(35)과 정보를 교환한다. 더 구체적으로, ID 칩(35)에 저장된 정보는 통신 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기(75)(도 38 참조)로 전송된다. 또는, 제어기(75)가 획득한 장치 몸체(100)를 위한 정보가 통신 회로(74)를 통해 ID 칩(35)에 전송되어 저장된다.
ID 칩(35)은 토너 색상, 토너의 일련 번호(생산량) 및 토너 생산 일자와 같은 토너에 대한 정보, 그리고 재활용 횟수, 재활용 일자 및 재활용 제조자와 같은 토너 용기(932Y)의 재활용에 대한 정보를 기억한다. 토너 용기(32Y)가 토너 용기 지지부(931)에 위치할 때, 칩(35)에 저장된 정보가 통신 회로(74)를 통해 장치 몸체(100)의 제어기로 전송된다. 장치 몸체(100)는 이들 일련의 정보에 기초하여 최 적으로 제어된다. 예컨대, 토너 색상이 토너 용기 지지부에 놓여야 하는 토너 색상과 다른 경우, 토너 공급 장치의 동작을 중단하거나 일련 번호 또는 재활용 제조자에 따라 화상 형성 조건을 바꿀 수 있다.
피지지부(934Y)의 지지부(34c)에는 토너 용기 지지부(931) 에 대한 탈착 동작에 동반하여 토너 용기 지지부(931)를 따라 활주하기 위한 활주부(34c1, 34c2)가 제공된다. 더 구체적으로, 제1 활주부(34c1)는 토너 용기 지지부(931)의 활주면(31a)(상면, 도 42 참조)과 평행하게 형성된 평탄부이고, 이 평탄부는 탈착 동작이 이루어지는 피지지부(934Y)의 바닥에 제공된다. 또한, 제2 활주부(34c2)는 토너 용기 지지부(931)의 활주면과 평행하도록 형성된 평탄부이고, 이 평탄부는 탈착 동작이 이루어지는 피지지부(934Y)의 측부에 제공된다.
도 38과 40을 참조하면, 토너 용기 지지부(931)의 피팅 부재(31d)가 끼워진 오목부(34m)는 피지지부(934)의 끝 면에 돌출부(34a1) 부근에 제공된다. 오목부(34m)는 토너 용기 지지부(931)에 정확히 장착되면(토너 용기 지지부(931)의 정상 위치에 장착되면) 해당 피팅 부재(31d)가 끼워지도록 형성된다.
더 구체적으로, 도 40에 도시한 것과 같이, 이들 오목부(34m)의 위치는 토너 용기들(용기 몸체들)에 담긴 각각의 토너 색상에 다라 서로 다르게 배치된다. 시안에 해당하는 토너 용기의 오목부(34m)(C)와 토너 용기 지지부의 해당 피팅 부재(도시 생략)는 최상부에 배치되고, 마젠타에 해당하는 토너 용기의 오목부(34m)(M)와 토너 용기 지지부의 해당 피팅 부재(도시 생략)는 중간 정도의 상부에 배치된다. 옐로우에 해당하는 토너 용기의 오목부(34m)(Y)와 토너 용기 지지부의 피팅 부재(31d)는 중간 정도의 하부에 배치되고, 블랙에 해당하는 토너 용기의 오목부(34m)(K)와 토너 용기 지지부의 해당 피팅 부재(도시 생략)는 최하부에 배치된다. 이렇게 구성하면, 미리 정해진 색을 위한 토너 용기 지지부(예컨대 시안 토너 용기 지지부)에 부적절한 색상의 토너 용기(예컨대 옐로우용 용기)가 놓여 원하는 색의 화상이 형성되지 않게 되는 고장을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 도 38과 40을 참조하면, 다른 피팅 부재(도시 생략)에 끼워진 볼록부(34n)가 피지지부(934Y)의 원주면에 제공된다. 오목부(34m)와 마찬가지로, 볼록부(34n)는 토너 용기가 토너 용기 지지부(931)에 제대로 장착되면 해당 피팅 부재에 기워지도록 구성된다. 이들 볼록부(34n)의 위치는 비록 도시하지는 않았지만 토너 용기들(용기 몸체들)에 담긴 각각의 토너 색상에 다라 서로 다르게 배치된다. 이렇게 구성하면, 오목부(34m)와 마찬가지로, 전술한 바와 같이 토너 용기 지지부에 토너 용기를 잘못 넣는 실수를 방지할 수 있다.
제 9 실시예에서, 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)에 담긴 토너로는 다음 관계식을 만족시키도록 형성된 토너가 사용된다.
3≤Dv≤8 (1)
1.00≤Dv/Dn≤1.40 (2)
여기서, Dv(㎛)는 체적 평균 입경이고, Dn(㎛)은 수량 평균 입경이다.
따라서 토너 입자들은 현상 공정에서 화상 패턴에 따라 설정되어 우수한 화질이 유지되며, 토너가 현상 장치에서 장시간 교반되더라도 만족스러운 현상 능력이 유지된다. 더욱이, 토너는 관(71)과 같은 토너 공급 경로가 막히는 일 없이 효 율적이고도 확실히 반송될 수 있다. 토너의 체적 평균 입경과 수량 평균 입경은 (Coulter Electronics Limited에서 제조한) Coulter Counter-TA-II 및 Coulter Multisizer II와 같은 Coulter Counter 방식의 입자 크기 분포 측정기와 같은 통상의 기기를 사용하여 측정할 수 있다.
또한, 제 9 실시예에서, 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)에 담긴 토너로는 거의 구형인 토너가 사용되며, 이 토너는 형상 계수 SF-1이 100 내지 180의 범위이고 형상 계수 SF-2가 100 내지 180의 범위이다. 이렇게 하면, 높은 이송 효율을 유지하면서 클리닝 성능의 감소를 억제할 수 있다. 더욱이, 토너는 관(71)과 같은 토너 공급 경로를 막는 일 없이 효율적이고도 확실히 반송될 수 있다. 여기서, 형상 계수 SF-1은 토너 입자의 구형도를 나타내고 아래의 식으로 결정된다.
SF-1 = (M2/S)X(100π/4)
이 식에서, M은 토너 입자의 투영면에서의 최대 입자 크기(불균일한 입자 크기 중에서 최대 입자 크기)이고, S는 토너 입자의 투영 영역이다. 따라서, 형상 계수 SF-1이 100인 토너 입자는 바람직하게는 구형이고, 100보다 크게 되면 그 구형도는 낮아진다.
형상 계수 SF-2는 토너 입자의 불균일성을 나타내며 아래의 식으로 결정된다.
SF-2 = (N2/S)X(100/4π)
이 식에서, N은 토너입자의 투영면에서의 원주 방향 길이이고 S는 토너 입자 의 투영 면적이다. 따라서, 형상 계수 SF-2가 100인 토너 입자는 불균일성이 없고 100보다 크게 되면 그 불균일성은 커진다. 형상 계수 SF-1과 형상 계수 SF-2는 (Hitachi, Ltd.에서 제조한) 주사 전자 현미경 "S-800"으로 토너 입자를 촬영하고 얻은 토너 입자의 사진을 (Nireco Corp.에서 제조한) 화상 분석기 "LUSEX3"로 분석하여 얻는다.
이하 도 42 내지 44를 참조하여 토너 용기 지지부(931)의 구성을 설명한다. 도 42를 참조하면, 토너 용기 지지부(931)는 활주면(31a), 고정부(73), 노즐(70), 구동 유닛, 통신 회로(74), 암 페어(80) 및 클로 부재(가세 부재)(76)를 포함한다. 여기서, 네 개의 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 각각의 피지지부의 활주부가 활주면(31a)을 따라 활주한다. 고정부(73)는 피지지부의 지지부(34c)의 위치를 고정한다. 지지 부재(78)는 용기 몸체의 각각의 후미 부분을 지지한다. 구동 유닛은 (각각의 기어(31g)가 제공되는 경우) 각각의 용기 몸체(933Y)에 회전 구동력을 전달한다. 암 페어(80)는 각각의 토너 용기(932Y)의 장착과 동기하여 고정부(73) 쪽으로 각각의 고정부(934Y)를 가세시킨다. 각각의 클로 부재(76)는 토너 용기(932Y)의 각각의 토너 배출구(B)가 폐쇄되는 방향으로 플러그 부재를 가세시킨다.
고정부(73)는 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 피지지부를 각각 회전하지 않도록 고정한다. 고정부(73)는 각각의 고정부(34c)와 접촉하는 활주면과 캡 덮개(34b)의 일부와 접촉하는 접촉면을 포함한다. 고정부(73)의 활주면(측면)에는 피지지부(934Y)의 장착 동작과 동기하여 위치 결정을 수행하는 위치 결정 부 재(31c)가 제공된다(도 6 참조). 위치 결정 부재(31c)는 토너 용기(932Y)의 탈착 방향을 따라 연장된 볼록부이다.
고정부(73)의 활주면(바닥)에는 피지지부(934Y)의 이탈 동작과 동기하여 토너 배출구(B)가 폐쇄되는 방향으로 플러그 부재(34d)를 가세시키는 클로 부재(76)가 제공된다(도 38, 45, 47 및 49 참조). 클로 부재(76)는 도 38의 양방향 화살표의 방향을 따라 회전 스핀들(76a) 둘레로 토너 용기 지지부(931)에 의해 피벗 가능하게 고정된다. 더 구체적으로, 클로 부재(76)는 피지지부(934Y)의 탈착을 방해하지 않는 철수 위치로부터 돌출하는 방향으로 판스프링(도시 생략)에 의해 가세되어 플러그 부재(34d)와 맞물리는 위치로 이동한다(도 47의 화살표(R2) 방향의 가세).
또한, 통신 회로(74)와 피팅 부재(31)는 후부에서 고정부(73)의 판에 제공된다. 노즐(70)은 도 9에 도시한 것과 같이 각각의 토너 색상을 위한 고정부(73)에 배치된다. 노즐(70)에는 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)에 형성된 토너 배출구(B)와 연결된 토너 공급 포트(70a)가 제공된다.
도 42와 43을 참조하면, 암 페어(80)는 각각의 토너 색상을 위해 토너 용기 지지부(931) 내의 고정부(73) 부근(토너 용기의 피지지부가 고정부 안으로 삽입되기 직전의 위치)에 제공된다. 도 43에 도시한 것과 같이, 암 페어(80)는 토너 용기의 피고정부를 샌드위치시키는 양 측면에 배치된다. 도 44를 참조하면, 암 페어(80)는 제1 암(81), 제2 암(82), 스핀들(83) 및 비틀림 스프링(84)을 포함한다. 암 페어(80)는 스핀들(83)에 의해 일체로 제공되고, 비틀림 스프링(84)에 의해 스핀들(83) 둘레로 회전하는 방향으로 양방향 힘을 가한다. 더 구체적으로, 제1 암(81)과 제2 암982)은 스핀들(83) 둘레로 회전하는 방향으로 양방향 힘을 가한다. 힘은 제1 암(81)과 제2 암(82) 사이의 각도가 증가함에 따라 증가한다.
위와 같이 구성된 암 페어(80)는 토너 용기(932Y)의 장착 동작과 동기하여 피지지부(934Y)(토너 용기(932Y))를 고정부(73) 쪽으로 가세시키는 (즉 도 36의 화살표(Q) 방향을 향해 가세시키는) 가세 부재가 된다. 또한 암 페어(80)는 토너 용기(932Y)의 이탈 동작과 동기하여 피지지부(934Y)가 고정부(73)로부터 분리되는 방향(도 36의 화살표(Q)와 반대 방향)으로 피지지부(934Y)(토너 용기(932Y))를 가세시키는 제2 가세 부재가 된다.
지지 부재(78)는 토너 용기 지지부(931) 내의 토너 용기(932Y)를 위한 장착구 부근에 제공된다. 토너 용기(932Y)는 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931)에 놓인 동안 2 지점에서 지지 부재(78)에 의해 지지되며, 이 지점은 토너 용기(932Y)의 후미 영역(33Ya) 내의 비스듬한 하부에 위치한다. 또한, 토너 용기(932Y)의 피고정부(934Y)는 회전하지 않도록 고정부(73)에 의해 고정되고, 용기 몸체(933Y)는 토너 용기(932Y)의 용기 몸체(933Y)가 2 지점에서 지지 부재(78)에 의해 회전 가능하게 지지되는 동안 토너가 공급될 때 회전한다. 그에 따라 용기 몸체(933Y)는 양호한 균형과 저진동으로 회전하여 회전 부하를 감소시키고 토너 용기(932Y)에서 비산하는 토너를 확실히 감소시킬 수 있다.
이하 도 45 내지 50을 참조하여 토너 용기 지지부(931)에 대한 토너 용기(932Y)의 탈착 동작을 설명한다. 도 45는 옐로우 토너용 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931)에 장착되는 방식(화살표(Q)의 길이 방향 동작)을 길이 방향으 로 바라 본 개략도이고, 도 46은 그 상태에서 암 페어(80)와 피지지부(934Y)(지지부(34c)) 사이의 위치 관계를 상면에서 바라 본 개략도이다. 도 47은 토너 용기(932Y)가 장착되는 것(토너 배출구(B)가 개방되기 시작하는 것)을 길이 방향으로 바라 본 개략도이고, 도 48은 그 상태에서 암 페어(80)와 피지지부(934Y)(지지부(34c)) 사이의 위치 관계를 상면에서 바라 본 개략도이다. 도 49는 토너 용기 지지부(931)에 장착된 토너 용기(932Y)(토너 배출구(B)가 완전히 개방됨)를 길이 방향으로 바라 본 개략도이고, 도 50은 그 상태에서 암 페어(80)와 피지지부(934Y) 사이의 위치 관계를 상면에서 바라 본 개략도이다.
토너 용기(932Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(931)에 장착되면, 먼저, 화상 형성 장치(100)의 본체의 전면(도 1의 용지면의 가까운 쪽)에 제공된 본체 덮개(110)(도 37 참조)가 개방되어 토너 용기 지지부(931)를 전면으로 노출시킨다. 이어, 도 45를 참조하면, 사용자가 그리퍼(33d)를 쥐고 토너 용기(932Y)를 토너 용기 지지부(931) 안으로 밀어 넣는다(화살표(Q) 방향 이동). 더 구체적으로, 토너 용기(932Y)는 피지지부(934Y)가 용기 몸체(933Y)의 헤드 부분에 위치하도록 용기 몸체(933Y)(또는 토너 용기(932Y))의 길이 방향을 따라 토너 용기 지지부(931)에 장착된다.
이 때, 활주부(34c1)는 토너 용기(932Y)의 헤드 쪽에서 토너 용기 지지부(931)의 활주면(31a)을 따라 활주하고, 활주하는 동안, 토너 용기(932Y)는 그리퍼(33d)의 후미 쪽이 사용자에게 잡힌 상태로 균형을 잘 유지하면서 그 장착 방향으로 토너 용기 지지부(931) 안으로 밀려간다.
이어, 도 46을 참조하면, 토너 용기(933Y)의 지지부(34c)(피지지부(934Y))가 토너 용기 지지부(931)의 암 페어(80)의 위치에 도달하면, 제1 암(81)은 지지부(34c)(피지지부(934Y))의 선단과 접촉하고 제2 암(82)은 지지부(34c)(피지지부(934Y))의 측면과 접촉하며, 그에 따라 암 페어(80)는 각각 도 46의 진한 화살표 방향으로 벌어진다. 그런 다음, 암 페어(80)를 각각 진한 화살표 방향으로 벌리면, 비틀림 스프링(84)의 스프링 힘에 의해, 제1 암(81)은 화살표(R1) 방향으로 지지부(34c)에 힘을 가하고 제2 암(82)은 화살표(R2) 방향으로 힘을 가한다. 이 경우, 제2 암(82)은 지지부(34c)의 양 측면에서 서로 마주보고, 화살표(R2)로 나타낸 양방향 힘은 상쇄된다. 따라서, 제1 암(81)에 의한 화살표(R1) 방향의 힘만이 피지지부(934Y)에 작용한다. 이러한 힘은 토너 용기(932Y)가 고정부(73)로부터 분리되는 방향의 힘이다.
여기서, 피지지부(934Y)(활주부(34c1, 34c2))는 토너 용기 지지부(931)에 장착되거나 그로부터 분리될 때 지지 부재(78)와 접촉하지 않도록 구성된다. 더 구체적으로, 도 40을 참조하면, 토너 용기(932Y)는 탈착 방향에 수직인 피지지부(934Y)의 투영면이 탈착 방향으로 용기 몸체(933Y)의 투영면을 벗어나지 않도록 구성된다. 달리 말하면, 토너 용기(932Y)는, 토너 용기(932Y)를 피지지부(934Y)의 측면으로부터 탈착 방향에 수직인 평면(도 40)으로 바라 볼 때, 지지 부재(78)와 용기 몸체(933Y) 사이의 접촉부가 시각적으로 관찰되도록 (또는 피지지부9934Y)의 윤곽이 접촉부에 들어맞도록) 구성된다. 그에 따라 토너 용기(932Y)의 탈착 동작은 지지 부재(78)가 방해가 되는 없이 (토너 용기(932Y)가 지지 부재(78)에 속박되 는 일 없이) 원활하게 이루어진다.
그런 다음, 토너 용기(933Y)의 지지부(34c)가 토너 용기 지지부(931)의 고정부(73)에 도달하면, 제 1 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하고 제 2 활주부(34c2)가 활주면(측면)을 따라 활주하는 동안 피지지부(34Y)의 위치 결정이 시작된다. 더 구체적으로, 피지지부(934Y)의 결합부(34g)와 토너 용기 지지부(931)의 위치 결정 부재(31c)는 서로 맞물리기 시작한다. 이 시간 동안, 암 페어(80)는 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)를 고정부(73) 쪽으로 (화살표((Q) 방향으로) 가세시킨다. 또한, 이 시간 동안, 토너 용기 지지부(931)의 고정부(73)에 제공된 클로 부재(76)는 (회전 스핀들(76a) 둘레로 화살표(R1)의 방향으로 회전하는) 고정부(934Y0의 장착을 방해하지 않는 위치로 철수한다. 즉, 클로 부재(76)는 판스프링의 가세력에 저항하는 방향으로 활주부(34c1)에 의해 아래로 밀려간다.
그런 다음, 토너 용기(932Y)의 장착 동작이 더 진행하면, 플러그 부재(34d)는 결합부(34g)와 위치 결정 부재(31c)가 서로 맞물린 동안 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다(도 47에 도시한 상태). 더 구체적으로, 플러그 부재(34d)는 노즐(70)의 선단이 삽입되는 것과 동기하여 노즐(70)에 의해 지지부(34c)의 구멍 안으로 밀려들어간다. 이 때, 클로 부재(76)는 도 45의 철수 위치로부터 (화살표(R2) 방향으로 회전 스핀들(76a) 둘레로 회전하여) 플러그 부재(34d)와 맞물리는 위치로 돌출한다. 즉, 클로 부재(76)는 활주부(34c1)에 의한 밀림으로부터 해방되고 판스프링(도시 생략)의 가세력에 의해 그 디폴트 위치로 밀려간다.
도 47에 도시한 상태는 플러그 부재(34d)가 노즐(7)과 클로부재(76)에 의해 고정되고 그 위치가 토너 용기 지지부(931)(고정부(73))에 고정되는 상태이다. 만약 토너 용기(932Y)가 도 47의 상태로부터 장착 방향(화살표(Q)의 방향)으로 더 이동하면, 토너 배출구(B)는 플러그 부재(34d)(플러그 부재(34d)는 상대적으로 이동한다)의 위치가 고정부(73)에 고정되는 동안 개방된다.
이 때, 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)는 암 페어(80)에 의해 가세되어, 고정부(73) 쪽으로 향한 (화살표(Q) 방향으로 가세하는) 가세 부재 역할을 한다. 더 구체적으로, 도 48을 참조하면, 제1 암(81)은 지지부(34c)(고정부(934Y)의 선단에 의해 벌어져 지지부(34c)의 측면과 접촉한다. 동시에, 제2 암(81)은 지지부(34c)의 후단과 접촉하기 시작한다. 이 동작 중에, 화살표(R1)로 나타낸 제1 암(81)의 양방향 힘은 상쇄되고, 화살표(R2)로 나타낸 방향의 제2 암(82)의 힘들만이 피지지부(934Y)에 작용된다. 이 힘은 토너 용기(932Y)가 고정부(73) 쪽으로 가세되는 방향(화살표(Q)의 방향)의 힘이다. 이렇게 해서, 제 9 실시예에서는, 피지지부(934Y)의 고정부(73) 쪽으로의 이동과 토너 용기(932Y)의 토너 배출구(B)의 개방이 암 페어(80)의 가세력에 의해 수행된다.
이어, 도 49를 참조하면, 피지지부(934Y)의 위치는 지지부(34c)가 고정부(73)에 대해 맞닿는 위치(맞닿음 기준 위치)에서 고정되고, 동시에, 플러그 부재(34c)는 토너 배출구(B)를 충분히 개방하고 토너 용기(932Y)의 기어(33c)는 토너 용기 지지부(931)의 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 맞물린다. 전자 기판인 ID 칩(35)은 무선 통신을 가능하게 하는 위치에서 통신 회로(74)를 마주 본다. 또한, 토너 용기들의 비호환성을 확보하는 오목부(34m)와 볼록부(34n)는 장치 몸체의 피 팅 부재(31d, 31e)와 끼워진다. 또한, 나선형 돌기(33b)를 포함하지 않는 용기 몸체(933Y)의 영역(33Ya)은 지지 부재(78)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 토너 용기(932Y)의 토너 배출구(B)는 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a)와 연결되고 토너 용기(932Y)의 장착 동작이 완료된다.
이 때, 도 50을 참조하면, 제1 암(81)은 지지부(34c)의 측면과 접촉하고, 제2 암(82)은 지지부(34c)의 후단과 접촉한다. 이 상태에서, 화살표(R2) 방향의 제2 암(82)의 힘들만이 피지지부(934Y)에 작용한다. 이 힘들은 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)를 고정부(73)에 고정하는 힘(위치 결정력)이다.
이렇게 하면, 장치 몸체(100)의 후면에 제공된 암 페어(80)가 토너 용기(932Y)가 탈착 방향으로 미끄러지는 것을 확실히 방지하기 때문에, 토너 용기(932Y)가 탈착 방향으로 미끄러지는 것을 방지하는 기구를 토너 용기 지지부(931) 안에 놓인 토너 용기(932Y)의 그리퍼(33d) 근처(장치 몸체(100) 부근)에 설치할 필요가 없다. 이렇게 하면, 장치 몸체(100) 안에 놓인 토너 용기(932Y)의 그러퍼(33d) 부근에 탈착 동작을 위해 필요한 충분한 공간을 확보할 수 있다. 또한, 그에 따라, 장치 몸체(100) 안에 놓인 토너 용기(932Y)의 그리퍼 부근의 외양을 개선할 수 있다.
도 51은 토너 용기의 장착 동작 중에 피지지부(934Y)(토너 용기(932Y))의 이동 위치와 암 상(80)으로부터 피지지부(934Y) 쪽으로 가해지는 하중 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 51에 도시한 것과 같이, 피지지부(934Y)가 W1(도 45와 46의 위치)의 위치로 이동하면, 피지지부(934Y)는 장착 방향(화살표(Q) 방향)으로 반대 방향 힘을 받는다. 다시 말하면, 암 페어(80)에 의해 고정부(73) 쪽으로 가세되기 직전에 토너 용기(932Y)를 지지부(73)로부터 분리하는 방향의 힘이 토너 용기(932Y)에 가해진다. 이렇게 되면, 사용자는 토너 용기(932Y)를 이 힘을 이겨내는 강도로 고정부(73)의 측면 안으로 밀어 넣게 된다. 그에 따라, 사용자의 밀치기 강도는 이후 피지지부(934Y)에 가해지는 암 페어(80)의 가세력에 추가되고, 그에 따라 토너 배출구(B)가 파열 개방된다.
피지지부(934Y)가 도 51의 W2 방향으로 더 이동하면(도 47과 48의 위치), 피지지부(934Y)는 장착 방향(화살표(Q) 방향)으로 힘(암 페어(80)에 의한 가세력)을 받는다. 이 때, 피지지부(934Y)의 패킹(34e)에 의해 밀봉될 대상은 플러그 부재(34d)로부터 노즐(70)로 전환된다. 전환 속도는 암 페어(80)에 의해 가속되고, 이는 밀봉 능력이 밀봉 대상물 사이의 전환에 기인하여 저하되는 시간을 감소시킬 수 있다. 피지지부(934Y)의 위치는 도 51에서 W3 위치(도 49와 도 50의 위치)에 고정된다.
이렇게 하면, 제 9 실시예에서, 토너 용기(932Y)의 토너 배출구(B) 개방 속도는 사용자의 작업 속도(토너 용기를 미는 속도)에 기초하여 결정되지 않고 암 페어(80)에 의해 기계적으로 결정된다. 따라서, 피지지부(934Y)의 밀봉 능력이 저하되는 시간이 지나치게 길지 않고, 거의 언제나 짧아지며, 그에 따라 토너 배출구(B) 부근에서 토너가 비산하는 것이 감소된다.
한편, 토너 용기(932Y)를 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(931)로부터 꺼낼 때(제거할 때), 동작은 장착의 역으로 수행된다. 먼저, 고정부(73)의 플러그 부재(34d)의 위치가 노즐(70)과 클로 부재(76)에 의해 고정된 동안, 플러그 부재(34d)는 클로 부재(76)에 의해 가세되어, 사용자가 그리퍼(33d)를 잡아 토너 용기(932Y)를 고정부(73)로부터 분리하는 것(이탈 동작)에 동기하여, 토너 배출구(B)를 폐쇄한다(도 49 상태로부터 도 47 상태로 이동). 이 때, 플러그 부재(34d)의 끝 면(도 47의 우측 끝 면)은 피지지부(934Y)에 형성된 끼움부에 끼워지고 토너 배출구(B)의 폐쇄가 플러그 부재(34d)에 의해 완료된다. 그런 다음, 토너 용기(932Y)는 도 47의 상태로부터 분리 방향(화살표(Q) 반대 방향)으로 더 이동하고, 클로 부재(76)는 피지지부(934Y)의 분리가 방해받지 않는 위치(도 45의 상태)로 이동한다. 피지지부(934Y)가 완전히 분리된 다음, 클로 부재(76)는 활주부(34c1)의 밀침(압박)으로부터 해방되어, 판스프링의 가세력에 의해 디폴트 위치로 복귀한다. 그에 따라 토너 용기(932Y)의 이탈 동작은 지지 부재(78)가 방해가 되는 없이 (토너 용기(932Y)가 지지 부재(78)에 속박되지 않고) 원활히 수행된다.
전술한 바와 같이, 제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 토너 용기(932Y)의 장착 동작과 이탈 동작은 토너 용기(932Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하도록 (본체 도어(110)의 개폐 동작을 제외하고는) 단일 동작에 의해 완료되어, 사용자가 그리퍼(33d)를 쥐고 있는 동안 수행된다. 제 9 실시예에 따른 토너 용기(932Y)는 토너 배출구(B)가 수직 하방으로 제공된 피지지부(934Y)를 포함하며, 토너 배출구(B)( 또는 플러그 부재(34d))는 수직 방향으로 개구(A)보다 낮은 저부에 제공된다. 플러그 부재(34d)가 장착 동작과 동기하여 확실히 위치 결정된 후에, 플러그 부재(34d)가 노즐(70)에 의해 밀려 패킹(34e)으로 밀봉된 토너 배출구(34d)를 개방한다. 따라서, 토너 배출구(B)에서 토너 더럽힘이 적고 사용자의 손이 토너 배출구(B)에 닿아 더렵혀지는 문제가 방지된다.
토너 용기(932Y)의 토너 용기 지지부(931)에 대한 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 동기된 단일 동작으로 수행되므로, 토너 용기(932Y)의 교체시 운용성/가공성이 개선된다. 특히, 활주부(34c1)를 피지지부(934Y)의 바닥에 제공함으로써, 활주부(34c1)는 토너 용기(932Y)를 지지하면서 활주면(31a)을 따라 활주한다. 또한, 토너 용기(932Y)의 장착 동작은 사용자가 그리퍼(33d)를 쥐고 있는 동안 활주부(34c1)를 활주 개시하고, 암 페어(80)에 의한 가세과 함께 피지지부(934Y)의 위치 결정을 개시하고, 노즐(70) 삽입을 개시하며, 활주 완료 즉시 피지지부(934Y) 위치 결정, 노즐 삽입 및 구동 유닛 연결을 완료하는 것에 의해 수행된다. 따라서, 사용자는 피지지부(934Y)의 활주(단일 동작 장착 동작)가 진행되는 동시에 피지지부(934Y)가 위치 결정되면 찰칵하는 느낌을 받을 수 있고, 장착 동작에서 아무런 오류가 발생하지 않았음을 확신하게 된다.
또한, 토너 용기(932Y)는 상측으로부터 토너 용기 지지부(931)(장치 몸체(100)) 안에 놓여 있지 않고, 탈착 동작이 토너 용기 지지부(931)(장치 몸체(100))의 전면으로부터 수행되므로, 토너 용기 지지부(931)의 상측의 설계 융통성이 강화된다. 예컨대, 스캐너(문서 해독기)가 토너 공급 장치 직상방에 배치되더라도, 토너 용기(932Y)의 탈착시 운용성/가공성은 열화되지 않는다. 또한, 토너 용기(932Y)의 기어(33c)와 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)의 설계 융통성이 강화된다. 토너 용기(932Y)가 그 길이 방향이 수평 방향이 되도 록 장치 몸체(100) 안에 놓이므로, 토너 용기(932Y)의 토너 용량은 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향 설계에 아무런 영향을 주지 않으면서 증가하며, 이는 교체 빈도를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 토너 용기(932Y)가 토너 용기 지지부(931)에 대해 탈착되는 때에, 피지지부(934Y)의 플러그 부재(34d)는 사용자가 용기 몸체(933Y)의 후면에 제공된 그리퍼(33d)를 쥐고 있는 동안 용기 몸체(933Y)의 길이 방향을 따른 탈착 동작과 동기하여 토너 배출구(B)를 개폐한다. 따라서, 토너 배출구(B)의 개폐 동작은 탈착 동작과 함께 신뢰성 있게 원활히 수행된다. 따라서, 토너 용기(932Y)를 교체할 때 운용성/가공성이 개선되고 토너 더럽힘이 확실히 감소한다.
제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 토너 용기(932Y)는 토너 용기(932Y)의 피지지부(934Y)가 장착 방향으로 용기 몸체(933Y)의 헤드 부분으로서 위치 결정되고 용기 몸체(933Y)가 토너 용기 지지부(931)의 지지 부재(78)에 의해 지지되도록 토너 용기(932Y)가 용기 몸체(933Y)의 길이 방향을 따라 토너 용기 지지부(931)에 장착되는 방식으로 구성된다. 그에 따라 전체 토너 용기(932Y)의 자세는 탈착 동작과 토너 공급 동작 중에도 안정을 유지하고, 토너 용기(932Y)의 교체할 때 운용성/가공성이 개선되어, 토너 더럽힘 발생을 확실히 감소시킨다.
제 9 실시예에서, 토너 용기 지지부(931)는 암 페어(80)(가세 부재)가 토너 용기(932Y)의 장착 동작과 동기하여 토너 용기(932Y)를 토너 용기 지지부(931)의 고정부(73) 쪽으로 가세시키도록 구성된다. 이렇게 하면, 사용자가 토너 용 기(932Y)의 교체를 위해 작업하더라도 교체 중에 토너 용기(932Y)에서 배출되는 토너의 양과 작동성이 감소하는 일 없이 토너 비산을 확실히 감소시킬 수 있다.
제 9 실시예에서, 토너만이 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 각각의 용기 몸체에 수용되지만, 토너 및 담지체를 함유한 2 성분 현상제를 각각의 현상 장치에 공급하는 화상 형성 장치의 경우에는, 2 성분 현상제는 각각의 토너 용기(932Y, 932M, 932C, 932K)의 용기 몸체에 수용될 수 있다. 이 경우에도, 제 9 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
제 9 실시예에서, 돌기(33b)는 용기 몸체(933Y)의 내주면에 형성되고, 용기 몸체(933Y)는 회전하도록 구성된다. 한편, 토너 본체(933Y) 내부에 코일 또는 스크루를 회전 가능하게 고정할 수 있고, 용기 몸체(933Y)는 회전되지 않지만 코일 또는 스크루는 기어(33c)에 의해 회전될 수 있다. 이 경우에도, 제 9 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제 10 실시예)
이하 도 52 내지 56A 및 56B를 참조하여 본 발명의 제 10 실시예를 상세히 설명한다. 도 52는 제 10 실시예에 따른 토너 용기의 헤드 쪽 단면도로, 제 9 실시예에 따른 도 39에 대응한다.
도 52를 참조하면, 제 10 실시예에 따른 토너 용기(1032Y)는 압축 스프링(34f)이 가세 부재로서 피지지부(1034Y)에 제공된 점에서 제 9 실시예와 다르다. 더 구체적으로, 플러그 부재(34d)를 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 가세시키 기 위한 압축 스프링(34f)(가세 부재)이 플러그 부재(34d)의 우측에 제공된다. 전자기판(저장 유닛)인 ID 칩(35)은 장치 몸체의 통신 회로(단자)(74)와 직접 접촉하도록 구성된다.
피지지부(1034Y)의 ID 칩(35)은 토너 용기 지지부(31)에 대한 토너 용기(1032Y)의 탈착 동작과 동기하여 토너 용기 지지부(31)의 통신 회로(74)(연결 단자)에 대해 접촉/분리되도록 구성된다. 더 구체적으로, ID 칩(35)은 토너 용기 지지부(31)에 대한 탈착 방향(도 53A와 53B의 화살표 방향)에 수직인 피지지부(1034Y)의 평면이고 탈착 동작 중에 통신 회로(74)를 마주보는 소정 위치에 제공된다.
이렇게 하면, ID 칩(35)은 단일 동작으로 수행된 토너 용기(1032Y)의 탈착 동작(선형 동작)과 동기하여 장치 몸체(100)에 제공된 통신 회로(74)와 접촉하고, 이는 ID 칩(35)과 통신 회로(74) 사이의 접촉 성능을 개선한다. 더 구체적으로, ID 칩(35)의 표면은 장치 몸체(100)(토너 용기 지지부(31)) 내에 고정된 통신 회로와 선형으로 접촉하고, 이는 ID 칩(35)이 통신 회로(74)와 불균일하게 접촉하여 접촉 실패를 일으키거나 그에 해당하는 ID 칩(35)과 통신 회로(74)의 일부가 마모되어 일부 구성요소를 손상시키는 것을 사전에 방지한다.
이하 도 53A와 53B 내지 도 55A와 도 55B를 참조하여 토너 용기 지지부(31)에 대한 토너 용기(1032Y) 탈착 동작을 설명한다. 도 53A는 옐로우용 토너 용기(1032Y)가 토너 용기 지지부(31)에 장착되는 것(화살표 방향 동작)을 길이 방향으로 바라 본 개략도이고, 도 53B는 그 상태의 피지지부(1034Y)의 지지부(34c) 둘 레의 일부를 상측에서 바라 본 개략도이다. 도 54A는 토너 용기(1032Y)의 장착이 진행하는 것(피지지부(1034Y)의 위치 결정이 시작되는 것)을 길이 방향으로 바라 본 개략도이고, 도 54B는 그 상태에의 피지지부(1034Y)의 지지부(34c) 둘레의 일부를 상측에서 바라 본 개략도이다. 도 55A는 토너 용기 지지부(31)에 장착된 (장착이 완료된) 토너 용기(1032Y)의 개략도이고, 도 55B는 그 상태의 지지부(34c)의 일부를 상측에서 바라 본 개략도이다.
토너 용기 지지부(31)에는 네 개의 토너 용기(1032Y, 1032M, 1032C, 1032K)에 해당하는 네 개의 토너 용기 지지부가 각각 제공된다. 네 개의 토너 용기는 각각 활주면(31a, 31b), 지지부(73), 노즐(토너 반송관)(70), 구동 유닛 및 통신 회로를 포함한다. 활주면(31a, 31b)을 따라 피지지부(1034Y)의 활주부(34c1, 34c2)가 활주하고, 지지부(73)는 피지지부(1034Y)의 지지부(34c)의 위치를 고정한다. (구동 기어(31g)가 제공된) 구동 유닛은 회전 구동력을 용기 몸체(1033Y)에 전달한다. 고정부(73)는 지지부(34c)와 접촉하는 활주면(31a, 31b) 및 캡 덮개(34b)의 일부와 접촉하는 접촉 영역(도시 생략)을 포함한다. 지지부(73)의 활주면(31b)(측면)에는 피지지부(1034Y)의 장착 동작과 동기하여 위치 결정을 하는 위치 결정 부재(31c)가 제공된다. 위치 결정 부재(31c)는 토너 용기(1032Y)의 탈착 방향을 따라 연장된 볼록부이다.
토너 용기(1032Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)에 장착되면, 먼저, 화상 형성 장치(100)의 본체의 전면(도 1의 용지면에 가까운 쪽)에 제공된 본체 덮개(110)(도 37 참조)는 토너 용기 지지부(31)를 전면으로 노출시키도록 개방 된다. 이어, 도 53A와 도 53B를 참조하면, 토너 용기(1032Y)는 토너 용기 지지부(31) 안쪽으로 밀린다(화살표 방향 이동). 더 구체적으로, 토너 용기(1032Y)는 피지지부(1034Y)가 용기 몸체(1033Y)의 헤드 부분에 위치하도록 토너 본체(1033Y)( 또는 토너 용기(1032Y))의 길이 방향을 따라 토너 용기 지지부(31)에 장착된다.
이 경우, 제1 활주부(34c1)는 토너 용기(1032Y)의 헤드 쪽에서 토너 용기 지지부(31)의 활주면931a)을 따라 활주하며, 활주하는 동안, 토너 용기(1032Y)는 토너 용기(1032Y) 뒤쪽 부분의 그리퍼(33d)를 잡은 사용자에 의해 토너 용기 지지부(31) 안으로 좋은 균형을 유지하면서 밀려간다.
도 54A와 54B를 참조하면, 토너 용기(1033Y)의 지지부(34c)가 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73)에 도달할 때, 제1 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하고 제2 활주부(34c2)가 활주면(31b)을 따라 활주하는 동안 피지지부(1034y)의 위치 결정이 시작된다.
이어, 토너 용기(1032Y)의 장착 동작이 더 진행하고, 결합부(34g)와 위치 결정 부재(31c)가 서로 맞물린 동안 플러그 부재(34d)는 토너 배출구(B)를 개방하기 시작한다. 달리 말하면, 노즐(70)의 선단은 지지부(34c)의 구멍 안으로 삽입되고, 동시에, 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 밀린다. 도 55A와 55B에 도시한 것과 같이, 피지지부(1034Y)의 위치는 지지부(34c)가 고정부(73)에 맞닿는 위치(맞닿음 기준 위치)에서 고정되고, 동시에, 플러그 부재(34D)는 토너 배출구(b)를 완전히 개방하고, 토너 용기(1032y)의 기어는 토너 용기 지지부(31)의 구동 유닛의 구동 기어(31g)와 맞물린다. 또한, ID 칩(35)은 통신 회로(74)에 연결된다. 이렇게 하면, 토너 용기(1032Y)의 토너 배출구(B)와 노즐(70)의 토너 공급 포트(70a)는 서로 연결되고, 토너 용기(1032Y)의 장착 동작이 완료된다.
이와 같이, 제 10 실시예에서는, 토너 용기(1032Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하도록 피지지부(1034Y)(토너 용기(1032Y))의 위치 결정 동작이 단일 동작과 동기하여 시작된 다음, 노즐(70) 삽입 동작이 시작되고, 마지막으로, 기어(33c)가 구동 기어(31g)와 맞물린다. 노즐(70)은 기어(33c)의 맞물림 위치(D)로부터 떨어진 소정 위치에서 피지지부(1034Y) 안으로 바람직하게 삽입되고, 이는 노즐(70)이 플러그 부재(34d)와 접촉하지 않을 때 생기는 예기치 않은 외력이 노즐(70)에 가해져 이를 변형시키는 고장 등을 방지한다. 다시 말하면, 노즐(70)이 피고정부(1034Y) 안에 삽입되는 것에 우선하여 기어(33c) 연결이 이루어지면, 토너 용기(1032Y)는 구동 기어(31g)와 기어(33c) 사이의 부적절한 결합에 의해 변위될 수 있고, 이는 노즐(70)이 삽입된 위치를 변위시킬 수 있다.
노즐(70)이 지지부(34c) 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하고 플러그 부재(34d)가 지지부(34c) 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하는 것은 양쪽 부재가 지지부(34c)의 패킹(34e)의 립과 활주 가능하게 접촉하면 이루어진다. 따라서, 토너가 노즐(70) 삽입 분리에 따라 지지부(34c)로부터 누설되는 고장 등이 방지된다.
토너 용기(1032Y)가 장치 몸체(100)의 토너 용기 지지부(31)로부터 꺼내지면(제거되면), 장착의 역으로 동작이 이루어진다. 다시 말하면, 사용자는 그리퍼(33d)를 쥐고 토너 용기(1032Y)를 사용자 쪽으로 당긴다. 이 경우, 노즐(70)은 또한 토너 용기(1032Y)가 고정부(73)로부터 분리되도록 동작과 동기하여 지지 부(34c)로부터 분리되고, 플러그 부재(34d)는 압축 스프링(34f)의 가세력에 의해 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치로 이동한다. 이렇게 하면, 토너 용기(1032Y)의 이탈 동작은 토너 용기(1032Y)의 활주부(34c1)가 활주면(31a)을 따라 활주하도록 단일 동작으로 완료된다(본체 도어(110) 개폐 동작 제외).
제 10 실시예에 다른 토너 용기(1032Y)는 토너 배출구(B)가 수직 하방으로 제공되는 피고정부(1034Y)를 포함하며, 토너 배출구(B)는 수직 방향으로 개구(A)보다 아래의 하부에 제공된다. 플러그 부재(34d)가 장착 동작과 동기하여 확실히 위치 결정된 다음, 플러그 부재(34d)는 노즐(70)에 의해 밀려서, 패킹(34e)으로 밀봉된 토너 배출구(B)를 개방한다. 따라서, 토너 배출구(B)에서 토너 더럽힘이 적고 사용자의 손이 토너 배출구(B)에 닿아 토너로 더럽혀지는 문제가 방지된다.
토너 용기 지지부(31)에 대한 토너 용기(1032Y)의 탈착 동작은 활주부(34c1)의 활주와 동기된 단일 동작으로 이루어지므로, 토너 용기(1032Y)를 교체할 때의 운용성/가공성이 개선된다. 특히, 활주부(34c1)를 피지지부(1034Y)의 바닥에 제공하면, 활주부(34c1)는 토너 용기(1032Y)를 지지하면서 활주면(31a)을 따라 활주한다. 또한, 토너 용기(1032Y)의 장착 동작은, 사용자가 그리퍼(33d)를 직접 쥐고 있는 동안 활주부(34c1)를 활주시키기 시작하고, 활주하는 동안 피지지부(1034Y)를 위치 결정시키기 시작하고, 활주 완료 직후 피지지부(1034Y) 위치 결정, 노즐(70) 삽입 및 구동 유닛 연결을 완료함으로써 이루어진다. 이러한 동작으로, 사용자는
사용자는 피지지부(1034Y)의 활주(단일 동작 장착 동작)가 진행되는 동시에 피지지부(1034Y)가 위치 결정되면 찰칵하는 느낌을 받을 수 있고, 장착 동작에서 아무런 오류가 발생하지 않았음을 확신하게 된다.
또한, 토너 용기(1032Y)는 상측으로부터 토너 용기 지지부(31)(장치 몸체(100)) 안에 위치하지 않고, 탈착은 토너 용기 지지부(31)(장치 몸체(100))의 전면으로부터 이루어지므로, 토너 용기 지지부(31)의 상측의 설계 융통성이 강화된다. 예컨대, 스캐너(문서 해독기)가 토너 용기 지지부 직상부에 배치되더라도, 토너 용기(1032Y)를 탈착할 때 운용성/가공성은 열화되지 않는다. 토너 용기(1032Y)의 기어(33c)와 장치 몸체(100)의 구동 기어(31g) 사이의 결합 위치(D)의 설계 융통성도 역시 강화된다. 토너 용기(1032Y)는 그 길이 방향이 수평 방향이 되도록 장치 몸체(100) 안에 놓이기 때문에, 전체 화상 형성 장치(100)의 높이 방향의 설계에 아무런 영향을 주지 않고 토너 용기(1032Y)의 토너 용량이 증가하고, 이는 교체 빈도를 감소시킬 수 있다.
이하 도 56A와 56B를 참조하여 토너 용기(1032Y)를 재생하는 제조 공정을 설명한다. 먼저, 사용되어 재생 공장에서 회수(기계 공정)된 토너 용기(102Y)의 그리퍼(33d)에 용기 몸체(1033Y)와 연결된 구멍(33d2)(공동)을 형성한다. 이어, 클리닝 노즐을 구멍(33d2)을 통해 삽입하여 용기 몸체(1033Y)의 내부를 클리닝한다. 그 후, 도 56A를 참조하면, 구멍(33d2)이 형성된 토너 용기(1032Y)를 충전 기계(201)에 위치시킨다. 더 구체적으로, 수축부(33d1)를 그리퍼(33d)의 후크부로서 충전 기계(201)의 지지부(210)에 끼움 결합시키고, 토너 용기(1032Y)를 그리퍼(33d)가 위로 가도록 매단다. 또한, 충전 기계(201)의 노즐(220)은 구멍(33d2)을 통해 토너 용기(1032Y) 안으로 삽입되어 충전 기계(201)로부터 토너 용 기(1032Y)에 토너를 주입한다(주입 공정).
도 56B를 참조하면, 토너가 주입된 후, 구멍(32d2)은 캡(90)을 밀봉 부재로 하여 밀봉된다. 이 동작에 따라, 토너가 채워진 토너 용기(1032Y)의 밀봉 능력이 확보된다. 제 10 실시예에서, 그리퍼(33d)를 덮는 캡(90)이 밀봉 부재로서 사용되지만, 구멍(33d2) 안에 삽입된 플러그를 밀봉 부재로 사용할 수도 있고, 구멍(33d2)을 덮는 폴리우레탄 발포체와 같은 밀봉체도 역시 밀봉 부재로 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 10 실시예에서, 토너 용기(1032Y)를 재활용 제조하는 동안, 피지지부(1034Y)를 용기 몸체(1033Y)로부터 분해하지 않고도 토너 용기(1032Y)에 토너를 채울 수 있다. 이렇게 하면 재활용 제조에서 동작성을 개선할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제 9 실시예와 마찬가지로, 제 10 실시예에서는 개구(A)가 형성된 위치의 길이 방향 반대쪽에 그리퍼(33d)가 제공되기 때문에, 사용자가 그리퍼(33d)를 쥔 동안 토너 용기(1032Y) 탈착 동작이 원활하고 확실하게 이루어질 수 있고, 그리퍼(33d)를 사용하여 토너 용기(1032Y) 제조 작업이 효율적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 토너 용기(1032Y)를 교체할 때 운용성/가공성과 제조가 개선되고, 토너 더럽힘이 확실히 감소할 수 있다.
(제 11 실시예)
이하 도 57을 참조하여 본 발명의 제 11 실시예를 상세히 설명한다. 도 57은 제 11 실시예에 따른 토너 용기의 단면도이다. 제 11 실시예에 따른 토너 용기 는 용기 몸체(1133Y)가 피지지부(1134Y)와 함께 토너 용기 지지부(31)에 의해 회전하지 않도록 고정되고 코일(181Y)이 반송 부재로서 용기 몸체에 제공되는 몇 가지 특징을 가지며, 이들 특징은 용기 몸체가 회전하여 안에 담긴 토너를 개구(A)로 반송하는 실시예들과 차이가 난다.
도 57에 도시한 것과 같이, 토너 용기(1132Y)는 용기 몸체(1133Y)와 피지지부(1134Y)를 포함한다. 개구(A)가 용기 몸체(1133Y)의 헤드 부분에 제공되고, 기어(33c)가 개구(A)의 외주 둘레에 회전 가능하게 제공된다. 기어(33c)는 장치 몸체(100)의 구동 기어와 맞물려 코일(181Y)을 회전시킨다.
회전축(180Y)은 기어(33c)와 일체로 형성되고, 나선형 코일(181Y)은 회전축(180Y)에 연결된다. 회전축(180Y)의 일단은 피지지부(1134Y)의 베어링부(34a4)에 의해 지지된다. 코일(181Y)은 개구(A)로부터 용기 몸체(1133Y) 안쪽의 후단(바닥) 너머로 연장된다. 기어(33c)는 용기 몸체(1133Y) 둘레로 회전하여 회전축(180Y)과 코일(181Y)을 회전시킨다.
따라서, 용기 몸체(1133Y)에 담긴 토너는 코일(181Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A) 쪽으로 반송된다. 코일(181Y)의 외경이 용기 몸체(1133Y)의 내경보다 작기 때문에, 토너 반송력은 용기 몸체(1133Y)의 내주면에서 멀리 있는 회전 중심축 부근의 토너에 가해질 수 있다. 또한, 코일(181Y)은 호환적인 가요성 형태를 갖고 일단만이 지지되므로, 회전하는 동안 그 위치가 흔들린다. 이렇게 되면 토너 반송력을 용기 몸체(1133Y)의 내주면으로부터 회전 중심축 너머로 완전히 가할 수 있다. 따라서, 다량의 토너가 토너 용기 몸체(1133Y)에 담겨 있고 환경 변화나 “장 기간 잔류”에 기인하여 토너 뭉침이 생기더라도, 물침 상태는 코일(181Y)에 의한 토너 반송력에 의해 약해지고, 그에 따라 토너 배출량 감소를 방지할 수 있다.
다른 실시예와 마찬가지로, 제 11 실시예에 따른 토너 용기(1132Y)에는 개구(A)가 형성된 위치의 길이 방향 반대쪽에 그리퍼(33d)가 제공된다. 토너 용기(1132Y)가 토너 용기 지지부(31)에 대해 탈착되는 때에, 피지지부(1134Y)의 플러그 부재(34d)는 사용자가 용기 몸체(1133Y) 뒤쪽 부분에 제공된 그리퍼(33d)를 잡고 있는 동안 용기 몸체(1133Y)의 길이 방향을 따라 이루어지는 탈착 동작과 동기하여 토너 배출구(B)를 개폐한다. 더욱이, 토너 용기(1132Y)는 토너 용기(1132Y)의 피지지부(1134Y)가 용기 몸체(1133Y)의 길이 방향을 따라 토너 용기 지지부(31)에 장착되어 장착 방향으로 용기 몸체(1133Y)의 헤드 부분에 위치하고, 용기 몸체(1133Y)가 용기 몸체(1133Y)의 장착 방향 후방에서 토너 용기 지지부(31)의 지지 부재(78)에 의해 지지되도록 구성된다. 또한, 토너 용기 지지부(31)는 토너 용기(1132Y)가 토너 용기(1132Y)의 장착 동작과 동기하여 암 페어(80)에 의해 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73) 쪽으로 가세되도록 구성된다.
전술한 것과 같이, 다른 실시예들과 마찬가지로, 제 11 실시예는 토너 용기(1132Y)를 교체 및 제조할 때 운용성/가공성이 증가하고, 토너 더럽힘을 확실히 감소시킬 수 있다. 비록 제 11 실시예에서 코일(181Y)을 반송 부재로 사용하였지만, 반송 부재로 스크루를 사용할 수도 있다. 이 경우, 제 11 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제 12 실시예)
이하 도 58과 59를 본 발명의 제 12 실시예를 상세히 설명한다. 도 58은 제 12 실시예에 따른 토너 용기의 단면도로서, 제 11 실시예에 따른 도 57에 대응한다. 제 12 실시예에 따른 토너 용기는 판 부재(184Y)가 반송 부재로 사용되는 것이 제 11 실시예와 다르다.
도 58에 도시한 것과 같이, 토너 용기(1232Y)는 용기 몸체(1233Y)와 피지지부(1234Y)를 포함한다. 개구(A)는 용기 몸체(1233Y)의 헤드 부분에 제공되고, 기어(33c)는 개구(A)의 외주 둘레에 회전 가능하게 제공된다. 기어(33c)는 제 11 실시예와 마찬가지로, 장치 몸체(100)의 구동 기어와 맞물려 회전한다.
쓰레드 로드(183Y)가 기어(33c)와 일체로 형성되고, 판 부재(184Y)는 쓰레드 로드(183Y) 표면에 제공된다. 더 구체적으로, 쓰레드 로드(183Y)의 수나사부(183Ya)가 판 부재(184Y)의 암나사부(184Ya)와 나사 결합된다(도 59 참조). 도 59를 참조하면, 노치부가 판 부재(184Y)에 형성되어, 용기 몸체(1233y)의 내주면으로부터 돌출한 안내부(185Y)와 맞물린다.
도 58을 참조하면, 나사부(183Y)는 일단이 피지지부(1234Y)의 베어링부(34a4)에 의해 지지되고, 타단이 용기 몸체(1233Y)의 뒤쪽 부분에 제공된 베어링부에 의해 지지된다. 기어(33c)는 용기 몸체(1233Y) 둘레로 회전하도록 구성되고, 쓰레드 ㄹ로드(183Y)는 그에 따라 일체로 회전한다. 따라서, 쓰레드 로드(183Y)와 맞물린 판 부재(184Y)는 (쓰레드 로드(183Y)에 동반되어 회전하지 않고) 안내부(185Y)에 의해 안내되면서 나사 이송 방향으로 이동한다(화살표를 따라 개구(A) 쪽으로 이동). 판 부재(184Y)의 이동 속도는 용기 몸체(1233Y)의 토너 소비 속도에 따라 비교적 느리게 정해진다.
이와 같이, 용기 몸체(1233Y)에 담긴 토너는 판 부재(184Y)의 토너 반송력에 의해 개구(A)의 측면으로 반송된다. 여기서, 판 부재(184Y)의 외경은 용기 몸체(1233Y)의 내경보다 약간 작도록 형성되고, 토너 반송력은 용기 몸체(1233Y)의 내주면으로부터 멀리 위치한 회전 중심축(A) 부근에서 토너에 가해질 수 있다. 따라서, 다량의 토너가 토너 본체(1233Y)에 담겨 있고 환경 변화 또는 “장기간 잔류”에 의해 토너가 뭉치더라도, 판 부재(184Y)의 토너 반송력에 의해 뭉친 상태가 약해지고 그에 따라 토너 배출량은 감소될 수 있다.
다른 실시예들과 마찬가지로, 제 12 실시예에 따른 토너 용기(1232Y)는 개구(A)가 형성된 위치의 길이 방향 반대쪽에 그리퍼(33d)가 제공된다. 토너 용기(1232Y)가 토너 용기 지지부(31)에 탈착될 때, 피지지부(1234Y)의 플러그 부재(34d)는 사용자가 용기 몸체(1233Y)의 뒤쪽 부분에 제공된 그리퍼(33d)를 잡고 있는 동안 용기 몸체(1233Y)의 길이 방향을 따라 수행되는 탈착 동작과 동기하여 토너 배출구(B)를 개폐한다. 더욱이, 토너 용기(1232Y)는 토너 용기(1232Y)의 피지지부(1234Y)가 용기 몸체(1233Y)의 길이 방향으로 토너 용기 지지부(3)에 장착되어 장착 방향으로 용기 몸체(1233Y)의 헤드 부분에 위치하고, 용기 몸체(1233Y)가 그 장착 방향 뒤쪽 부분이 토너 용기 지지부(31)의 지지 부재(78)에 의해 지지되도록 구성된다. 또한, 토너 용기 지지부(31)는 토너 용기(1232Y)가 토너 용기(1232Y)의 장착 동작과 동기하여 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73) 쪽으로 암 페어(80)(가세 부재)에 의해 가세되도록 구성된다.
전술한 바와 같이, 다른 실시예들과 마찬가지로, 제 12 실시예는 토너 용기(1232Y)를 교체 및 제조할 때 운용성/가공성이 증가하고, 토너 더럽힘이 확실히 감소된다.
(제 13 실시예)
이하 도 60A와 60B 내지 62A와 62B를 참조하여 본 발명의 제 13 실시예를 상세히 설명한다. 도 60A와 60B 내지 62A와 62B는 제 13 실시예에 따른 토너 용기들의 개략도이다. 더 구체적으로, 도 60A는 토너 용기를 뒤쪽에서 바라 본 개략도이고, 도 60B는 토너 용기를 길이 방향으로 바라 본 개략도이다. 도 61A는 다른 형태의 토너 용기를 뒤쪽에서 바라 본 개략도이고, 도 60B는 다른 형태의 토너 용기를 길이 방향으로 바라 본 개략도이다. 도 62A는 또 다른 형태의 토너 용기를 뒤쪽에서 바라 본 개략도이고, 도 62B는 또 다른 형태의 토너 용기를 길이 방향으로 바라 본 개략도이다. 제 13 실시예에 따른 토너 용기의 그리퍼(33d)는 다른 실시예들과는 다른 형태를 갖는다.
도 60A와 60B에 도시한 것과 같이, 그리퍼(33d)는 토너 용기(1332Y)의 용기 몸체(1333Y)의 후단면(장착 방향 뒤쪽의 바닥)에 제공되어 사용자가 이를 쥐고 토너 용기(1332Y) 탈착 작업을 수행할 수 있다. 그리퍼(33d)는 말굽 형태로 형성된다. 그리퍼(33d)의 형태는 도 60A와 60B 형태로 한정되지 않으며, 도 61A와 61B에 도시한 것과 같이, 그리퍼(33)는 손잡이 형태로 형성될 수 있다. 또한 도 62A와 62B에 도시한 것과 같이, 그리퍼(33d)는 용기 몸체(1333Y)의 바닥 안으로 철수할 수 있도록 형성될 수 있다.
그리퍼(33d)가 위와 같이 용기 몸체(1333Y)의 바닥 안으로 철수하도록 구성되면, 본체를 배치할 때 그리퍼(33d)에 필요한 공간이 감소하고, 용기 몸체(1333Y)의 바닥의 위치는 장치 몸체의 가까운 쪽(본체 덮개(110)의 측면)에 알맞게 연장될 수 있다. 이렇게 하면, 용기 몸체(1333Y)의 용량(토너 저장량)이 증가할 수 있다.
다른 실시예와 마찬가지로, 제 13 실시예에 따른 토너 용기(1332Y)는 개구(A)가 형성된 위치에 길이 방향 반대쪽에 그리퍼(33d)가 제공된다. 토너 용기(1332Y)가 토너 용기 지지부(31)에 탈착될 때, 피지지부(1334Y)의 플러그 부재(34d)는 사용자가 용기 몸체(1333Y)의 뒤쪽 부분에 제공된 그리퍼(33d)를 쥐고 있는 동안 용기 몸체(1333Y)의 길이 방향으로 수행되는 탈착 동작에 동기하여 토너 배출구(B)를 개폐한다. 더욱이, 토너 용기(1332Y)는 토너 용기(1332Y)의 피지지부(1334Y)가 용기 몸체(1333Y)의 길이 방향으로 토너 용기 지지부(31)에 장착되어 장착 방향으로 용기 몸체(1333Y)의 헤드 부분에 위치하고, 용기 몸체(1333Y)가 용기 몸체(1333Y)의 장착 방향으로 뒤쪽 부분에서 토너 용기 지지부(31)의 지지 부재(78)에 의해 지지되도록 구성된다. 또한, 토너 지지부(31)는 토너 용기(1332Y)가 그 장착 동작과 동기하여 토너 용기 지지부(31)의 고정부(73) 쪽으로 암 페어(80)(가세 부재)에 의해 가세되도록 구성된다.
전술한 바와 같이, 다른 실시예들과 마찬가지로, 제 13 실시예는 토너 용기(1332Y)를 교체 및 제조할 때 운용성/가공성이 증가되며, 토너 더럽힘을 확실히 감소시킬 수 있다.
(제 14 실시예)
본 발명의 제 14 실시예는 도 63 내지 도 69B에 대하여 이하에서 상세하게 설명된다. 처음에, 전체 화상 형성 장치의 구성과 동작이 도 63 내지 도 65에 대하여 이하에서 설명된다. 도 63은 화상 형성 장치로서 프린터에 대한 전반적인 개략도이고, 도 64는 화상 유닛의 단면도이고, 도 65는 토너 공급부에 대한 개략도이다.
도 63에 도시된 바와 같이, 4개의 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)는 각각 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하고, 화상 형성 장치(200) 본체의 상측에 설치된 보틀 지지부(31)에 탈착 가능하도록 배치된다. 중간 전사 유닛(15)이 보틀 지지부(31)의 하측에 설치된다. 색상(옐로우, 마젠타, 시안, 블랙)에 대응하는 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)은 중간 전사 유닛(15)의 중간 전사 벨트(8)에 대향하도록 텐덤 방식으로 배치된다.
도 64에 관하여, 옐로우에 대응하는 화상 유닛(6Y)은 감광체 드럼(1Y)을 포함하고, 또한 대전 장치(4Y), 현상 장치(5Y, 현상 유닛), 클리닝 유닛(2Y) 및 디차져(도시되지 않음)를 포함하고, 이는 감광체 드럼(1Y)의 주위에 배치된다. 화상 과정(대전 과정, 노광 과정, 현상 과정, 전사 과정 및 클리닝 과정)은 감광체 드럼(1Y) 상에서 수행되고, 옐로우 화상은 감광체 드럼(1Y) 상에 형성된다.
다른 3개의 화상 유닛(6M, 6C, 6K)은 사용되는 다른 토너 색상을 제외하고 옐로우에 대응하는 화상 유닛(6Y)과 거의 동일한 구성을 갖고, 각 토너 색상에 대응하는 화상이 형성된다. 이하에서는 다른 3개의 화상 유닛(6M, 6C, 6K)에 대한 설명은 생략되고, 옐로우 화상 유닛(6Y)만 이하에서 설명된다.
도 64에 관하여, 감광체 드럼(1Y)은 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 도 64에서 시계 방향으로 회전하도록 제작된다. 그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 노광 장치(7)로부터 방출되는 레이저광(L)을 방사하는 위치에 도달하고(도 63 참조), 그곳에서 노출광(exposing light)은 옐로우 정전 잠상을 형성하기 위해 조사된다(노광 과정).
그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 현상 장치(5Y)를 대향하는 위치에 도달하고, 그곳에서 정전 잠상이 현상되고, 옐로우 토너 화상이 형성된다(현상 과정). 그 다음에는, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 중간 전사 벨트(8)와 1차 전사 가세 롤러(9Y)를 대향하는 위치에 도달하고, 그곳에서 감광체 드럼(1Y) 상의 토너 화상은 중간 전사 벨트(8)로 전사된다(1차 전사 과정). 이때, 감광체 드럼(1Y) 상에 소량의 비전사 토너가 잔류한다.
그 후에, 감광체 드럼(1Y)의 표면은 클리닝 유닛(2Y)에 대향하는 위치에 도달하고, 그곳에서, 감광체 드럼(1Y) 상에 잔류하는 비전사 토너가 클리닝 블레이드(2a)에 의해 기계적으로 축적된다(클리닝 과정). 감광체 드럼(1Y)의 표면은 최종적으로 디차져(도시되지 않음)에 대향하는 위치에 도달하고, 이곳에서 감광체 드럼(1Y) 상의 잔류 전위가 제거된다. 이러한 방식으로 감광체 드럼(1Y) 상의 일련의 화상 과정이 완성된다.
화상 과정은 옐로우 화상 유닛(6Y)의 것과 같은 방식으로 다른 화상 유닛(6M, 6C, 6K) 상에서 수행된다. 즉, 화상 정보에 근거한 레이저광(L)은 화상 유닛의 하부측에 설치된 노광장치(7)로부터 화상 유닛(6M, 6C, 6K)의 각 감광체 드럼을 향해 방사된다. 더욱 구체적으로는, 노광 장치(7)는 광원으로부터 레이저광(L)을 방출하여, 회전하는 다각형 거울에 의해 그 레이저광(L)을 주사하여, 레이저광(L)을 복수의 광학 요소를 통해 감광체 드럼 상에 방사한다. 그 후, 현상 과정을 통해 감광체 드럼 상에 형성된 각 색상 토너 화상은 중첩되어 중간 전사 벨트(8)로 전사된다. 이러한 방식으로, 컬러 화상은 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된다.
도 63에 관하여, 중간 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(8), 4개의 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K), 2차 전사 백업 롤러(12), 클리닝 백업 롤러(13), 장력 롤러(14) 및 중간 전사 클리닝 유닛(10)을 포함한다. 중간 전사 벨트(8)는 3개의 롤러(12, 13, 14)에 의해 펴지고 지지되고, 롤러(12)의 회전에 의해 도 63의 허용 방향으로 끊임없이 이동된다.
4개의 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)는, 각각의 1차 전사 닙(nip)을 형성하기 위해, 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K)으로 중간 전사 벨트(8)를 사이에 두고 끼운다. 그리고, 토너의 극성과 역극성의 전사 가세가 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)로 인가된다. 그 후, 중간 전사 벨트(8)는 화살표 방향을 따라서 이동하고, 순차적으로 1차 전사 가세 롤러(9Y, 9M, 9C, 9K)의 1차 전사 닙을 통과한다. 이러한 방식으로, 1차 전사를 행하기 위해 감광체 드럼(1Y, 1M, 1C, 1K) 상의 컬러 토너 화상이 순차적으로 중간 전사 벨트(8) 상에 중첩된다.
그 후에, 중첩되어 전사된 컬러 토너 화상이 있는 중간 전사 벨트(8)는 2차 전사 롤러(19)와 대향하는 위치에 도달한다. 이 지점에서, 2차 전사 백업 롤러(12)는 2차 전사 닙을 형성하기 위해 2차 전사 롤러(19)로 중간 전사 벨트(8)를 사이에 두고 끼운다. 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 4개 색상의 토너 화상은 2차 전사 닙의 위치로 반송되는 전사지와 같은 전사 소재(P)로 전사된다. 이때, 전사 소재(P)로 전사되지 않은 비전사 토너는 중간 전사 벨트(8) 상에 잔류한다.
그 후에, 중간 전사 벨트(8)는 중간 전사 클리닝 유닛(10)의 위치에 도달하고, 그곳에서 중간 전사 벨트(8) 상의 비전사 토너가 축적된다. 이러한 방식으로, 중간 전사 벨트(8) 상에서 수행되는 일련의 전사 과정이 완성된다.
2차 전사 닙의 위치로 반송되는 전사 소재(P)는 장치 몸체(200)의 하측에 설치되는 급지 유닛(26)으로부터 급지 롤러(27)와 정렬 롤러쌍(28)을 통해서 반송된다. 더욱 구체적으로는, 전사지와 같은 전사 소재(P)는 급지 유닛(26)에 다량으로 저장된다. 도 1의 반시계 방향으로 급지 롤러(27)가 회전하도록 될 때, 최상부의 전사 소재(P)는 정렬 롤러쌍(28)의 롤러로 주입된다.
정렬 롤러쌍(28)으로 반송된 전사 소재(P)는 회전을 멈춘 정렬 롤러쌍(28) 사이의 롤러 닙의 위치에서 한번 멈춘다. 그 후, 정렬 롤러쌍(8)은 중간 전사 벨트(8) 상의 컬러 화상에 동기화하여 회전하고, 전사 소재(P)는 2차 전사 닙을 향해 반송된다. 이러한 방식으로, 원하는 컬러 화상이 전사 소재(P)로 전사된다.
그 다음에, 2차 전사 닙의 위치에 전사된 컬러 화상이 있는 전사 소재(P)는 정착 유닛(20)의 위치로 반송되고, 이곳에서 전사 소재(P)의 표면에 전사된 컬러 화상은 정착 롤러와 푸쉬 롤러(push roller)에 의한 열과 압력하에서 전사 소재(P) 상에 정착된다. 그 후에, 전사 소재(P)는 종이 배출 롤러쌍(29) 사이를 통해 장치 외부로 배지된다. 종이 배출 롤러쌍(29)에 의해 장치 외부로 배지되는 전사 소재(P)는 출력 화상으로서 적층부(30) 상에 연속해서 적층된다. 이러한 방식으로, 화상 형성 장치에서 일련의 화상 형성 과정이 완성된다.
화상 유닛에서 현상 장치의 구성과 동작이 도 64에 관하여 이하에서 더 상세하게 설명된다. 현상 장치(5Y)는, 감광체 드럼(1Y)에 대향하는 현상 롤러(51Y), 현상 롤러(51Y)에 대향하는 닥터 블레이드(52Y), 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에 설치된 2개의 반송 스크루(55Y) 및 현상제의 토너 밀도를 감지하는 밀도 감지 센서(56Y)를 포함한다. 현상 롤러(51Y)는 내부에 고정된 자석과 자석 주위를 회전하는 슬리브를 포함한다. 담지체와 토너를 수용하는 2성분 현상제(G)는 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에 저장된다. 현상제 저장 유닛(54Y)은 그 상측에 형성된 개구를 통해 토너 반송관(43Y)과 연통한다.
상기 방식으로 구성된 현상 장치(5Y)는 다음과 같이 작동한다. 현상 롤러(51Y)의 슬리브는 도 64의 화살표 방향으로 회전한다. 자석에 의해 형성된 자기장에 의해서 현상 롤러(51Y) 상에 담지된 현상제(G)는 슬리브의 회전과 관련된 현상 롤러(51Y)를 따라 이동한다.
현상 장치(5Y)의 현상제(G)는, 현상제의 토너 비율(토너 밀도)이 미리 정해진 범위에 있도록 제어된다. 더욱 구체적으로는, 토너 보틀(1632Y)에 수용된 토너는 현상 장치(5Y)의 토너 소모에 따라서 토너 공급부(43Y, 60, 70, 71)를 통해 현 상제 저장 유닛(54Y)으로 공급된다. 토너 보틀(1632Y)의 구성과 동작은 후에 상세하게 설명된다.
그 후에, 현상제 저장 유닛(54Y)으로 공급된 토너는, 현상제(G)와 혼합되고 2개의 반송 스크루(55Y)에 의해 교반되면서, 2개의 현상제 저장 유닛(53Y, 54Y)에서 순환한다(도 64의 종이에 수직 방향의 이동). 현상제(G)에서 토너는 담지체의 마찰 대전에 의해 담지체로 유인되고, 현상 롤러(51Y) 상에 형성된 자력에 의해 담지체와 함께 현상 롤러(51Y) 상에 담지된다.
현상 롤러(51Y) 상에 담지된 현상제(G)는 닥터 블레이드(52Y)의 위치에 도달하기 위해 도 64의 화살표 방향으로 반송된다. 이 위치에서, 현상제의 양은 적절하게 되며, 따라서, 현상 롤러(51Y) 상의 현상제(G)는 감광체 드럼(1Y)을 대향하는 위치(현상 지역)로 반송된다. 토너는 현상 지역에서 형성되는 전기장에 의해 감광체 드럼(1Y) 상에 형성된 잠상으로 유인된다. 따라서, 현상 롤러(51Y) 상에 잔류하는 현상제(G)는 슬리브의 회전과 관련되는 현상제 저장 유닛(53Y)의 상측에 도달하고, 이곳에서, 현상제(G)는 현상 롤러(51Y)로부터 분리된다.
보틀 지지부(31)에 설치된 토너 보틀(1632Y)에 수용된 토너를 현상 장치(5Y)로 인도하는 토너 공급부(43Y, 60, 70, 71)는 도 65에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 용이한 이해를 위해, 도 65는 토너 보틀(1632Y), 토너 공급부(43Y, 60, 70, 71) 및 현상 장치(5Y)의 변화된 배치를 도시한다. 실제로는, 도 65에서, 토너 보틀(1632Y)와 토너 공급부 부분의 길이 방향은 종이에 수직 방향으로 배치된다. 토너 공급부는 각 토너 색상을 위한 장치 몸체(200)에 배치된다. 4개의 토너 공급 부는 각 화상 과정에 사용되는 다른 토너 색상을 제외하고 서로 거의 동일한 구성을 갖는다.
토너 공급부는 장치 몸체(200)의 보틀 지지부(31)에 설치된 토너 보틀(1632Y) 내부의 토너를 현상 장치(5Y)에서의 토너 소모에 따라서 필요에 따라 현상 장치(5Y)로 공급한다. 더욱 구체적으로는, 토너 보틀(1632Y)은 장치 몸체(200)의 보틀 지지부(31)에 설치되고, 보틀 지지부(31)의 토너 반송관(70, 노즐)은 토너 보틀(1632Y)의 케이스(1634Y)로 연결된다. 이때, 토너 보틀(1632Y)의 셔트(34d, 개폐 부재)은 케이스(1634Y)의 토너 배출구를 개방한다. 이는 토너 보틀(1632Y)의 보틀 몸체(1633Y)에 수용된 토너가 토너 배출구를 통해 토너 반송관(70)으로 반송되도록 한다.
반면에, 토너 반송관(70)의 타단은 관(71)의 일단으로 연결된다. 관(71)은 토너에 대해 낮은 친화력을 갖는 유연성 고무 소재로 제작되고, 타단은 토너 공급부의 파우더 펌프(60, 스크루 펌프)로 연결된다. 파우더 펌프(60)는 로터(61), 스테이터(62), 흡입구(63), 유니버셜 조인트(64) 및 모터(66)를 포함한다. 로터(61)는 금속 소재로 제작된 축이 나선형으로 형성되도록 형성된다. 로터(61)의 타단은 유니버셜 조인트(64)를 통해서 모터(66)로 회전 가능하도록 여결된다. 스테이터(62)는 고무 소재로 제작되고, 구멍은 타원형 단면이 나선형으로 형성되도록 형성된다. 로터(61)는 스테이터(62)의 구멍으로 삽입된다.
상기의 방식으로 구성된 파우더 펌프(60)는, 모터(66)가 스테이터(62) 내부의 로터(61)를 회전시켜, 토너 보틀(1632Y) 내의 토너를 관(71)을 통해 흡입구(63) 로 흡입하도록 한다. 흡입구(63)로 흡입된 토너는 스테이터(62)와 로터(61) 사이의 틈새로 보내지고, 로터(61)의 회전에 따라서 타단으로 주입된다. 주입된 토너는 파우더 펌프(60)의 주입구(67)로부터 배출되고, 토너 반송관(43Y)을 통해 현상 장치(5Y)로 공급된다(도 65의 쇄선에 의해 표시된 화살표 방향으로의 이동).
제 14 실시예에 있어서 특징적인 토너 보틀은 도 66 내지 도 69B에 대하여 이하에서 설명된다. 도 63에 대하여 설명된 바와 같이, 4개의 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)은 보틀 지지부(31)에 탈착 가능하도록 설치된다. 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)은 수명이 다 될 때(수용된 거의 모든 토너가 소모되고 용기가 빌 때) 새 것으로 교체된다. 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)에 수용된 색상의 토너는 도 65에 대하여 설명된 토너 공급부를 통해서 화상 유닛(6Y, 6M, 6C, 6K)의 각 현상 장치로 필요에 따라서 공급된다.
도 66은 토너 보틀(1632Y)의 사시도이다. 도 67은 토너 보틀(1632Y)의 헤드 측(케이스(1634Y)가 설치된 곳의 측)의 단면도이다. 다른 3개의 토너 보틀(1632M, 1632C, 1632K)은 수용된 다른 토너 색상을 제외하고는 옐로우 토너를 수용하는 토너 보틀(1632Y)과 거의 동일한 구성을 갖는다. 이하에서, 다른 3개의 토너 보틀(1632M, 1632C, 1632K)에 대한 설명은 생략되고, 옐로우 토너를 수용하는 토너 보틀(1632Y)만 이하에서 설명된다.
도 66에서 도시된 바와 같이, 토너 보틀(1632Y)은 주로 보틀 몸체(1633Y)와 헤드에 설치된 케이스(1634Y, 보틀 캡)를 포함한다. 보틀 몸체(1633Y)의 헤드는 보틀 몸체(1633Y)와 일체로 회전하는 기어(33c)와 개구(A)를 포함한다(도 67 참조). 기어(33c)는 장치 몸체(200)의 토너 지지부(31)에 설치된 구동 유닛(도시되지 않음)의 구동 기어와 맞물리고, 회전축(도 67의 쇄선에 의해 표시됨) 주위에서 보틀 몸체(1633Y)를 회전시킨다. 개구(A)는 보틀 몸체(1633Y)에 수용된토너를 케이스(1634Y)의 공간으로 배출하기 위해 사용된다.
도 66에 관하여, 그리퍼(33d)는, 사용자가 토너 보틀(1632Y)의 탈착을 위해 그것을 쥘 수 있도록, 보틀 몸체(1633Y)의 바닥에 설치된다. 나선형 돌기(33b)는 보틀 몸체(1633Y)의 외부 원주면으로부터 내부 원주면으로 설치된다. 나선형 돌기(33b)는 보틀 몸체(1633Y)를 회전시켜 개구(A)로부터 토너를 배출하기 위해 사용된다. 이러한 방식으로 구성된 보틀 몸체(1633Y)와 기어(33c)는 블로우 성형에 의해 제조될 수 있다.
도 66 및 도 67에 관하여, 케이스(1634Y)는 캡(34a), 캡 덮개(34b), 셔텨 지지부(34c), 개폐 부재인 셔터(34d), 및 패킹(34e)을 포함한다. 케이스(1634Y)는 개구(A)를 통해서 보틀 몸체(1633Y)와 연통하고, 개구(A)로부터 배출된 토너를 토너 배출구(B)로부터 배출한다(도 67의 점선에 의해 표시되는 화살표 방향으로의 이동). 케이스(1634Y)는 보틀 몸체(1633Y)의 회전에 뒤따르지 않으나, 보틀 지지부(31)의 고정부에 의해 지지된다.
케이스(1634Y)의 캡 덮개(34b)는 캡(34a)의 원주면으로 접합된다. 클로(34b1)는 캡 덮개(34b)의 정면에 설치된다. 클로(34b1)는 보틀 몸체(1633Y)의 헤드에 형성되는 결합 부재와 결합되고, 보틀 몸체(1633Y)는 케이스(1634Y)에 대하여 상대적으로 회전 가능하도록 지지된다. 보틀 몸체(1633Y)를 원활하게 회전시키기 위해, 케이스(1634Y)의 클로(34b1)와 보틀 몸체(1633Y)의 결합 부재는 그 사이의 적절한 틈새를 유지하여 서로 결합된다.
셔터 지지부(34c)는 케이스(1634Y)의 하측에 설치된다. 토너 보틀(1632Y)의 탈착 동작에 동기화하여 토너 배출구(B)를 개폐하기 위한 개폐 부재로서 셔터(34d, 플러그)는 셔트 지지부(34c)에 설치된다. 패킹(34e)은 셔터(34d) 근처의 토너 누출을 방지하기 위해 셔터(34d)의 양 측에 설치된다. 셔터(34d)를 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 방향으로 가세하기 위한 압축 스프링은 셔터(34d)의 우측에 설치된다.
케이스(1634Y)는 밀봉 부재로서 밀봉(37)을 접합하는 부착 영역(adhesive area, 34a3)을 포함한다. 부착 영역(34a3)은 보틀 몸체(1633Y)의 개구(A) 주위의 선단(33a, 마주보는 영역 중의 다른 하나)에 대향하는 영역(마주보는 영역 중의 하나)이고, 캡(34a)의 정면에 형성된다. 밀봉 부재인 밀봉(37)은 개구(A) 주위에 있는 틈새를 밀봉하기 위해 사용되고, 서로 상호간에 대향하는 보틀 몸체(1633Y)의 영역(33a)와 케이스(1634Y)의 영역(34a3) 사이에 있고, 폴리우레탄 발포체와 같은 탄성 소재로 제작된다.
부착된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 개구(A)의 반경 방향으로의 진동을 제어하는 제어부로 활용된다. 더욱 구체적으로는, 케이스(1634Y)의 부착 영역(34a3)은, 이 부착 영역에 대향하는 보틀 몸체(1633Y)의 선단(33a)와 평행하지 않도록 형성된다. 더 상세하는, 부착 영역(34a3)은 보틀 몸체(1633Y)의 회전축 방향에 대하여 실질적으로 수직인 평면이 아니나, 테이퍼진다(tapered). 또한, 마주보는 영역 중의 하나인 부착 영역(34a3)의 면적은 다른 마주보는 영역인 선단(33a) 의 면적보다 크도록 형성된다.
이상과 같은 구성에 근거하여, 선단(33a, 개구(A))이 보틀 몸체(1633Y)의 회전과 관련되어 반경 방향으로(회전축에 직교하는 방향) 진동하려 할지라도, 부착된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 이러한 움직임을 제어한다. 예를 들어, 선단(33a)이 도 67의 상방향으로 이동하려 할지라도, 힘(밀봉(37)을 통한 힘)이, 선단(33a)을 하방향으로 당기는 방향으로, 부착 영역(34a3)의 상측에서 선단(33a)에 작용하고, 이로 인해 선단(33a)의 상방향 이동이 제어된다.
보틀 몸체(1633Y)의 개구(A)의 반경 방향으로의 진동이 방지되고, 탄성을 갖는 밀봉(37)의 변형된 형상(틈새를 밀봉하는 형상)이 고정되고, 이는 복원력의 감소 없이 시간의 경과에 따른 밀봉(37)의 밀봉 성능을 안정적으로 유지하게 한다. 즉, 개구(A)의 반경 방향으로의 진동으로 인해 밀봉(37)의 밀봉 지역에서 틈새가 발생하는 것과 같은 문제점이 방지된다. 결과적으로, 토너 누출과 관련되어 화상 형성 장치(200) 본체의 토너 낭비와 토너 오염이 발생하기 전에 이를 방지하기 위해 밀봉(37)에서의 토너 누출이 억제된다.
보틀 지지부(31)로의 토너 보틀(1632Y)의 장착 동작은 도 68A에서 도 69B에 관하여 이하에서 설명된다. 도 68은 길이 방향에서 볼 때 옐로우 토너 보틀(1632Y)이 보틀 지지부(31)로 장착되는 방법(화살표 방향으로의 이동)에 대한 개략도이고, 도 68B는 상측에서 볼 때의 상태에서 케이스(1634Y)의 셔터 지지부(34c) 주위의 부분에 대한 단면도이다. 도 69A는 길이 방향에서 볼 때 보틀 지지부(31)에 장착(장착이 완료됨)되는 토너 보틀(1632Y)에 대한 개략도이고, 도 69B는 상측에서 볼 때 의 상태에서 셔터 지지부(34c)의 부분에 대한 단면도이다.
보틀 지지부(31)는 각각 4개의 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)에 대응하는 4개의 보틀 지지부(31Y, 31M, 31C, 31K)를 포함한다. 각 보틀 지지부(31Y, 31M, 31C, 31K)는 케이스(1634Y)의 셔트 지지부(34c)의 위치를 고정하는 고정부(73), 토너 반송관(70), 및 보틀 몸체(1633Y)로 회전 구동력을 전달하는 구동 유닛(도시되지 않음)을 포함한다.
토너 보틀(1632Y)이 장치 몸체(200)의 보틀 지지부(31)로 장착될 때, 처음에는, 화상 형성 장치(200) 본체의 정면(도 63의 종이 상의 근처 측)상에 설치되는 본체 덮개(도시되지 않음)는 보틀 지지부(31)를 노출하기 위해 개방된다. 그 후에, 도 68A 및 도 68B에 관하여, 토너 보틀(1632Y)은 보틀 지지부(31)로 압입된다(화살표 방향으로의 이동). 그 후에, 토너 보틀(1633Y)이 셔터 지지부(34c)의 양 단이 고정부(73)에 의해 안내되는 동안, 토너 보틀(1632Y)은 보틀 지지부(31)의 후방 측으로 이동한다. 반송관(70) 선단의 셔터 지지부(34c)의 관통구로의 삽입와 관련되어 토너 반송관(70)에 의해 압출되도록, 셔터(34d)는 이동된다. 케이스(1634Y)의 위치는 셔터 지지부(34c)가 고정부(73)에 대해 충돌하는 위치에 고정되고, 동시에, 셔터(34d)는 토너 배출구(B)를 완전히 개방한다. 이러한 동작으로, 도 69A 및 도 69B에 도시된 바와 같이, 토너 보틀(1632Y)의 토너 배출구(B)와 토너 반송관(70)의 토너 공급 포트(70a)는 서로 연통하고, 토너 보틀(1632Y)의 장착 동작이 완송된다.
토너 보틀(1632Y)이 장치 몸체(200)의 보틀 지지부(31)로부터 인출될 때, 동작은 장착과 역순으로 수행된다. 이러한 경우, 토너 반송관(70)은 또한, 토너 보 틀(1632Y)이 고정부(73)로부터 분리되는 것과 같은 동작과 동기화하여 셔터(34d)로부터 분리되고, 셔터(34d)는 압축 스프링의 가세력에 의해 토너 배출구(B)를 폐쇄하는 위치로 이동한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 제 14 실시예에는 보틀 몸체(1633Y)의 개구(A) 방향으로의 진동을, 밀봉(37)과 함께, 제어하는 부착 영역(34a3)이 제공된다. 그러므로, 토너 보틀(1632Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상되고, 많은 양의 토너가 토너 보틀(1632Y)에 수용된다 할지라도 시간의 경과에 따라 발생할 수 있는 토너 누출(토너 비산)이 방지될 수 있다.
제 14 실시예에 있어서, 토너는 오직 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)의 각 보틀 몸체에 수용되나, 토너와 담지체를 수용하는 2성분 현상제를 각 현상 장치로 공급하는 화상 형성 장치의 경우에, 2성분 현상제는 또한 토너 보틀(1632Y, 1632M, 1632C, 1632K)의 각 보틀 몸체에 수용될 수 잇다. 이러한 경우에라도, 보틀 몸체(1633Y)의 개구(A)의 반경 방향으로의 진동을, 밀봉(37)과 함께, 제어하는 부착 영역(34a3)을 제공하여, 토너 보틀(1632Y)로부터의 현상제의 누출을 방지하는 것이 가능하다.
제 14 실시예에 있어서, 제어부(34a3)는 케이스(1634Y)의 측에 설치되나, 제어부는 보틀 몸체(1633Y)의 측에 설치될 수도 있다. 또한, 밀봉(37)은 역시 보틀 몸체(1633Y)의 선단(33a)에 부착될 수 있다. 이러한 경우에라도, 제 14 실시예의 것과 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
(제 15 실시예)
본 발명의 제 15 실시예는 도 70에 대하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 70은 제 5 실시예에 따른 토너 보틀의 부분에 대한 단면도이고, 이는 제 14 실시예에 따른 도 67의 것에 대응한다. 제 15 실시예는 제어부로서 부착 영역(34a3)의 형상에 있어서 제 14 실시예와 다르다.
도 70에 도시된 바와 같이, 제 14 실시예와 유사하게, 제 15 실시예에 따른 토너 보틀(1732Y)은 보틀 몸체(1733Y)와 케이스(1734Y)를 포함한다. 또한, 케이스(1734Y)는 밀봉 부재로서 밀봉(37)을 접합하는 부착 영역(34a3, 제어부)를 갖는다. 제 15 실시예에 따른 부착 영역(34a3)은 V 형상으로 형성되고, 이는 제 14 실시예의 것과 다르다. 접합된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 개구(A)의 반경 방향으로의 진동을 제어하는 제어부로 활용된다.
더욱 구체적으로는, V 형상으로 형성된 부착 영역(34a3)은, 이러한 부착 영역에 대향하는 보틀 몸체(1733Y)의 선단(33a)과 평행하지 않도록, 그리고 선단(33a)의 면적보다 크도록, 형성된다. 이상의 구성에 근거하여, 부착된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 보틀 몸체(1733Y)의 회전에 뒤따라서 반경 방향으로 진동하려 하는 선단(33a, 개구(A))의 이동을 제어한다. 예를 들어, 선단(33a)이 도 70의 상방향으로 이동하려고 할지라도, 선단(33a)을 하방향으로 당기는 방향으로 힘(밀봉(37)을 통한 힘)이 부착 영역(34a3)의 V 형상의 일단에서 선단(33a)에 작용되고, 이는 선단(33a)의 상방향 이동을 제어한다.
개구(A)의 반경 방향으로의 진동은 이러한 방식으로 제어되고, 시간이 경과 할지라도 밀봉(37)의 밀봉 성능을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다. 결과적으로, 토너 누출과 관련하여 화상 형성 장치(200) 본체에서의 토너 소모와 토너 오염이 발생하기 전에 방지하기 위해, 밀봉(37)에서의 토너 누출이 억제된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 제 15 실시예에는 또한, 보틀 몸체(1733Y)의 개구(A)의 반경 방향으로의 진동을, 밀봉(37)과 함께, 제어하는 부착 영역(34a3)이 제공된다. 그러므로, 토너 보틀(1732Y)의 고체시 운용성/가공성이 향상되고, 많은 양의 토너가 토너 보틀(1732Y)에 수용된다 하더라도 시간의 경과에 따라 발생할 수 있는 토너 누출(토너 비산)이 방지될 수 있다.
(제 16 실시예)
본 발명의 제 16 실시예는 도 71에 관하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 71은 제 16 실시예에 따른 토너 보틀의 부분에 대한 단면도이고, 이는 제 14 실시예에 따른 도 67의 것에 대응한다. 제 16 실시예는 제어부(control portion)로서 부착 영역(adhesive area, 34a3)의 형상이 제 14 실시예와 다르다.
도 71에 도시된 바와 같이, 제 16 실시예에 따른 토너 보틀(1832Y)은 제 14 실시예와 유사하게 보틀 몸체(1833Y)와 케이스(1834Y)를 포함한다. 또한, 케이스(1834Y)는 밀봉 부재로서 밀봉(37)을 접착하기 위한 부착 영역(34a3, 제어부)을 갖는다. 제 16 실시예에 따른 부착 영역(34a3)은 제 14 실시예의 것과 유사하게 테이퍼지나, 테이퍼부(tapered portion)의 방향은 제 14 실시예의 것과 다르게 형성된다. 부착된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 개구(A)의 반경 방향으로의 진동 을 제어하기 위한 제어부로 활용된다.
더욱 구체적으로는, 테이퍼로 형성된 부착 영역(34a3)은, 이러한 부착 영역에 대향하는 보틀 몸체(1833Y)의 선단(front end, 33a)과 평행하지 않고, 선단(33a)의 면적보다 크도록 형성된다. 이상의 구성에 근거하여, 보틀 몸체(1833Y)의 회전을 따라서 반경 방향으로 막 진동할지라도, 부착된 밀봉(37)이 있는 부착 영역(34a3)은 선단(33a, 개구(A))의 이동을 제어한다. 예를 들어, 선단(33a)이 도 71에서 상방향으로 막 이동할지라도, 선단(33a)을 하방향으로 당기는 방향으로의 힘이 부착 영역(34a3)의 하측에서 선단(33a)에 작용하고, 이는 선단(33a)의 이동을 상방향으로 제어한다.
개구(A)의 반경 방향으로의 진동은 이러한 방식으로 제어되고, 시간 경과 후라도 밀봉(37)의 밀봉 성능을 안정적으로 유지할 수 있게 한다. 결과적으로, 토너 추출과 관련된 화상 형성 장치(200) 본체의 토너 소모와 토너 오염이 발생되기 전에 방지하기 위해, 밀봉(37)으로부터의 토너 누출이 억제된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 제 16 실시예는 또한, 밀봉(37)과 함께, 보틀 몸체(1833Y)의 개구(A)의 반경 방향으로의 진동을 제어하기 위해 부착 영역(34a3)이 제공된다. 그러므로, 토너 보틀(1832Y)의 교체시 운용성/가공성이 향상되고, 많은 양의 토너가 토너 보틀(1832Y)에 수용될지라도 시간의 경과에 따라 발생할 수 있는 토너 누출이 방지될 수 있다.
본 발명은 실시예에 의해 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 실시예에 있어서의 제안을 제외하고는 필요에 따라서 실시예도 변화될 수 있 다. 또한, 부재의 각각의 개수, 위치 및 형상은 실시예에 의해 한정되지 않고, 그러므로, 본 발명의 실시를 위해 적절한 것으로 변화될 수 있다.
본 발명은 토너 용기 지지부로의 장착 동작을 기계적으로 또는 전기적으로 보조하기 위해 피지지부에 설치되는 보조 요소를 포함하고, 보조 요소는 토너 배출구에 대하여 수직 방향으로 상측에 설치된다.
보조 요소는 토너 용기에 관련된 정보를 기억하는 전자 부품이다.
전자 부품은 피지지부가 토너 용기 지지부에서 지지되는 동안 토너 용기 지지부에 설치되는 통신 회로와 비접촉 통신을 수행한다.
전자 부품은 토너 배출구보다 더 전방에 위치되도록 토너 용기 지지부에 장착된다.
피지지부는 토너 용기 지지부로의 장착 방향으로 돌출하는 돌출부를 포함하고, 전자 부품은 돌출부가 있고 장착 방향에 직교하는 평면 상에 설치된다.
돌출부는 전자 부품 주위를 덮는 벽부를 포함한다.
전자 부품은 용기 몸체에 수용되는 토너에 관한 정보와 재활용에 관한 정보 중의 적어도 하나를 기억한다.
보조 요소는 토너 용기 지지부에 설치되는 위치결정 부재와 결합되는 결합부이다.
결합부는 토너 용기 지지부로의 장착 동작에 동기화하여 위치결정 부재와 결합된다.
결합부는 토너 배출구 근처에 설치된다.
보조 요소는 토너 용기의 형태에 따라서 다른 위치에 설치되는 볼록부 또는 오목부이다.
볼록부 또는 오목부는 토너 용기 지지부로의 장착 동작이 올바를 때 토너 용기 지지부에 설치되는 피팅 부재와 끼워맞춤된다.
볼록부 또는 오목부는 용기 몸체에 수용된 토너의 색상에 따라서 다른 위치에서 설치된다.
토너 용기를 포장하는 패키지(package)는 포장되는 토너 용기의 길이 방향이 수직 방향의 상태로 수평면 상에 세워지지 않도록 구성된다.
길이 방향에 있어서 패키지의 단부는 경사체, 구체 또는 모난 헤드 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
토너 용기를 재활용하기 위한 제조 방법은, 용기 몸체로부터 피지지부를 제거하는 제거 공정, 제고 공정 후에 용기 몸체의 내부를 토너 또는 현상제로 충전하기 위한 충전 공정, 및 충전 공정 후에 피지지부를 용기 몸체로 고정하는 고정 공정을 포함한다.
토너 용기를 재활용하는 다른 제조 방법은, 용기 몸체에 관통구를 형성하는 가공 공정, 용기 몸체의 내부를 관통구를 통해서 토너 또는 현상제로 충전하는 충전 공정, 및 충전 공정 후에 관통구를 통해서 밀봉하는 밀봉 공정을 포함한다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 개구로부터 수용된 토너를 배출하고 화상 형성 장치 본체에서 구동 기어와 결합된 기어를 갖는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 피지지부는 구동 기어가 회전할 때 구동 기어로부터 기어로 인가되는 힘에 의해 하방향으로 가세된다.
용기 몸체의 기어와 구동 기어는 기어의 최상측 위치로부터 1/4 회전 위치까지의 범위에서 서로 결합된다.
피지지부는 토너 용기 지지부에 접촉하기 위해 기어로 인가되는 힘에 의해 하방향으로 가세되는 접촉부를 포함한다.
피지지부는 토너 용기 지지부로의 탈착 동작에 동기화하여 토너 용기 지지부를 따라서 활주하는 활주부를 포함하며, 접촉부는 활주부이다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하고 화상 형성 장치 본체의 구동 기어와 결합되는 기어를 갖는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 개구를 통해 토너 배출구에 수직 방향으로 반대 측의 위치에서 구동 기어와 결합되도록 기어가 배치된다.
토너 배출구는 수직 방향으로 개구에 대하여 하측에 설치되고, 기어는 수직 방향으로 개구에 대하여 상측의 구동 기어와 결합되도록 설치된다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 피지지부의 토너 배출구는 토너 용기 지지부로의 장착 방향으로 용기 몸체보다 더 후방 측에 설치된다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 피지지부의 토너 배출구는 수직 방향으로 용기 몸체의 개구보다 더 아래의 하측에 설치된다.
피지지부는 용기 몸체의 헤드로서 위치되도록 토너 용기 지지부에 장착된다.
개구는 토너 용기 지지부로의 장착 동작시 용기 몸체의 헤드가 되도록 하는 위치에 설치된다.
화상 형성 장치 본체로부터 회전 구동력이 전달되는 기어는 용기 몸체의 원주면 상에 그리고 개구 근처에 설치된다.
용기 몸체는, 전달되는 회전 구동력에 의한 기어의 회전에 동기화하여 개구를 향해 수용되는 토너를 반송한다.
용기 몸체는, 전달되는 회전 구동력에 의한 기어의 회전에 동기화하여 개구를 향해 수용되는 토너를 반송하는 반송 부재를 포함한다.
토너는 다음과 같은 관계를 유지하도록 형성된다.
3≤Dv≤8
1.00≤Dv/Dn≤1.40
여기에서 Dv(㎛)는 체적 평균 입경이고, Dn(㎛)은 개수 평균 입경이다.
토너는 형상 계수(SF-1)가 100 내지 180 범위이고, 형상 계수(SF-2)가 100 내지 180 범위가 되도록 형성된다.
화상 형성 장치에 있어서, 토너는 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 용기 몸체는 피지지부가 장착 방향으로 용기 몸체의 헤드로 위치되도록 용기 몸체의 길이 방향을 따라서 토너 용기 지지부에 장착되고, 피지지부는 토너 용기 지지부로의 탈착 동작에 동기화하여 토너 배출구를 개폐하기위한 개폐 부재를 포함하고, 용기 몸체는 장착 방향으로 후방 측에 그리퍼를 포함한다.
그리퍼는 용기 몸체의 후방 단부에 설치된다.
그러퍼는 장착 방향에서 볼 때 후방 단부의 중심에 대하여 점대칭이 되도록형성된다.
그리퍼는 장착 방향에 직교하는 그 투영 평면이 장착 방향에 직교하는 용기 몸체의 투영 면적을 초과하지 않도록 형성된다.
용기 몸체는 내부 원주면에 나선형 돌기를 포함하고, 회전 가능하며, 회전과 동기화하여 개구를 향해 수용된 토너를 반송하고, 반면에, 그리퍼가 용기 몸체의 회전축 상에 형성된다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 용기 몸체는 개구가 설치되는 위치에 대해 길이 방향으로 반대측 상에 설치되는 그리퍼를 포함한다.
피지지부가 용기 몸체의 헤드로 위치되고, 그리퍼가 용기 몸체의 후단에 있도록 토너 용기가 토너 용기 지지부에 장착된다.
그리퍼는 용기 몸체의 내부와 연통하는 구멍을 갖는다.
그리퍼는 구멍을 밀봉하는 밀봉 부재를 갖는다.
그리퍼는 용기 몸체가 구멍을 통해 충전될 때 충전 기계 상에 용기 몸체를 매달 수 있는 후크부(hook portion)를 포함한다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치된 토너 용기는, 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 토너 용기는 피지지부가 장착 방향으로 용기 몸체의 헤드로 위치되도록 용기 몸체의 길이 방향을 따라서 토너 용기 지지부로 장착되고, 용기 몸체는 장착 방향으로 후방측 상의 위치에서 토너 용기 지지부의 지지 부재(support member)에 의해 지지된다.
용기 몸체는, 용기 몸체의 길이 방향이 수평 방향인 상태로 토너 용기 지지부에 장착되고, 지지 부재는 용기 몸체의 경사지게 하측에 있는 2개의 지점에서 용 기 몸체를 지지한다.
피지지부는 토너 용기 지지부로의 탈착이 수행될 때 지지 부재에 닿지 않는다.
탈착 방향에 직교하는 피지지부의 투영 면적은 지지 부재 근처에서 탈착 방향으로 용기 몸체의 투영 면적을 초과하지 않는다.
용기 몸체는 내부 원주면에 나선형 돌기를 포함하고, 회전 가능하며, 회전과 동기화하여 개구를 향해 수용된 토너를 반송하고, 반면에, 용기 몸체는 지지 부재에 의해 회전 가능하도록 지지되는 지역에서 돌기를 갖지 않는다.
플러그 부재는 토너 배출구를 개폐하기 위해 피지지부의 탈착 방향으로 따라서 상대적으로 이동한다.
플러그 부재는 개구의 하측에 설치된다.
피지지부는 플러그 부재와 노즐의 외부 원주면에 활주 가능하도록 접촉하는 패킹(packing)을 포함한다.
토너 배출구는 토너 용기 지지부로의 장착 방향으로 용기 몸체보다 더 후방측에 설치된다.
용기 몸체는 용기 몸체의 원주면 상에 있고 개구의 근처에 있는 기어를 포함한다.
화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 설치되는 토너 용기를 제조하는 방법은, 토너 용기가 수용된 토너를 개구로부터 배출하는 용기 몸체; 및 용기 몸체의 개구로부터 배출되는 토너를 토너 배출구로부터 배출하고 비회 전 방식으로 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부를 포함하고, 용기 몸체는 개구가 설치되는 위치를 향해 길이 방향으로 반대측 상에 설치된 그리퍼를 포함하고, 방법은 구멍이 용기 몸체 내부와 연통하도록 그리퍼에 구멍을 형성하는 가공 공정; 및 구멍을 통해 토너로 용기 몸체를 충전하는 충전 공정을 포함한다.
토너 용기를 제조하는 방법은 충전 공정 후에 구멍을 밀봉하는 밀봉 공정을 더 포함한다.
충전 공정에 있어서, 토너 용기는 그리퍼의 후크부를 사용하여 충전 기계 상에 매달린다.
화상 형성 장치 본체의 보틀 지지부에 탈착 가능하도록 설치되는 토너 보틀은, 회전 가능하고 회전에 동기화하여 개구를 향해 수용된 토너를 반송하는 보틀 몸체; 개구를 통해 보틀 몸체와 연통하고, 개구로부터 배출된 토너를 토너 배출구로부터 배출하고, 보틀 몸체의 회전을 뒤따르지 않고 보틀 지지부에 의해 지지되는 케이스; 개구의 주위에 있고 보틀 몸체와 케이스의 상호간의 마주보는 영역 사이에 있는 틈새를 밀봉하는 밀봉 부재; 및 밀봉 부재와 함께 개구의 반경 방향으로의 진동을 제어하는 제어부를 포함한다.
보틀 몸체와 케이스의 상호간의 마주보는 영역은 서로 평행하지 않도록 형성되고, 마주보는 영역 중의 하나의 면적은 다른 마주보는 영역의 면적보다 크도록 형성된다. 제어부는 케이스 또는 보틀 몸체에 형성되는 마주보는 영역 중의 하나이고, 밀봉 부재와 함께 반경 방향으로 다른 마주보는 영역의 이동을 제어한다.
마주보는 영역 중의 하나는 테이퍼진다(tapered).
마주보는 영역 중의 하나는 V 형상으로 형성된다.
밀봉 부재는 제어부로 부착된다.
화상 형성 장치에 있어서, 토너 보틀은 화상 형성 장치 본체의 보틀 지지부로 탈착 가능하도록 장착되고, 보틀 지지부는 케이스의 위치를 고정하는 고정부와 보틀 몸체를 회전시키는 구동 유닛을 포함한다.
Claims (43)
- 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부(toner container holder)에 탈착 가능하도록 장착된 토너 용기에 있어서,토너를 수용하는 용기 몸체(container body);길이 방향으로 상기 용기 몸체의 단부(end face)에 설치되고, 상기 용기 몸체에 수용되는 상기 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부(held portion); 및상기 피지지부에 설치되고, 상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태의 수평면 상에 상기 토너 용기가 세워지는 것을 억제하는 기립 억제 유닛(standing inhibiting unit)을 포함하는 토너 용기.
- 제 1 항에 있어서,상기 피지지부는 비회전 방식으로 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지 되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 1 항에 있어서,상기 기립 억제 유닛은, 상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하 방으로 향하는 동안, 상기 수평면에 접촉하는 상기 피지지부의 접촉 영역의 면적이 상기 수평면에 투영되는 상기 용기 몸체의 투영 평면의 면적보다 작도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 3 항에 있어서,상기 접촉 영역은, 상기 수평면에 대향하는 상기 피지지부의 영역으로부터 돌출하는 돌출부(protrusion portion)인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 4 항에 있어서,상기 접촉 영역은, 상기 돌출부 주위에 형성되는 벽부(wall portion) 및외주가 상기 벽부로 덮히고, 배치면(setting plane)에 접촉하지 않도록 돌출부 상에 배치되는 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 1 항에 있어서,상기 기립 억제 유닛은, 상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향할 때, 상기 수평면에 대향하는 상기 피지지부의 영역에 설치된 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 6 항에 있어서,상기 전자 부품은 ID 칩(chip)인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 1 항에 있어서,상기 기립 억제 유닛은, 상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향할 때, 상기 수평면에 접촉하는 상기 피지지부의 접촉 영역의 중심이 상기 수평면에 투영되는 상기 용기 몸체의 투영 평면의 중심으로부터 변위되도록(displaced), 구성되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 1 항에 있어서,상기 기립 억제 유닛은 상기 용기 몸체와 상기 피지지부 사이에 설치되는 탄성 요소인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 9 항에 있어서,상기 탄성 요소는 상기 피지지부에 부착되는 밀봉체(seal)인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 화상 형성 장치 본체의 토너 용기 지지부에 탈착 가능하도록 장착된 토너 용기에 있어서,토너를 수용하는 용기 몸체;상기 용기 몸체의 길이 방향으로 상기 용기 몸체의 단부에 설치되고, 상기 용기 몸체에 수용되는 상기 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태로 수평면에 대향하는 상기 피지지부의 영역에 설치되는 전자 부품을 포함하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 전자 부품은 상기 토너 용기에 대한 정보를 기억하고, 상기 토너 용기가 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 동안 상기 토너 용기 지지부에 설치되는 통신 회로와 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 12 항에 있어서,상기 전자 부품은, 상기 토너 용기 지지부로의 상기 토너 용기의 탈착(attachment/detachment) 방향에 직교하는 피지지부의 평면이고, 상기 탈착 동작시 상기 통신 회로에 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 피지지부는, 상기 토너 용기 지지부로의 상기 토너 용기의 탈착 동작에 동기화하여 상기 토너 배출구를 개폐(opening/closing)하는 개폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 14 항에 있어서,상기 전자 부품은 상기 개폐 부재가 설치된 위치보다 더 위의 상측에 설치되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 14 항에 있어서,상기 토너 용기 지지부는 상기 토너 배출구와 연통하는 노즐을 포함하고,상기 개폐 부재는, 상기 토너 배출구를 개방하기 시작하기 위해 상기 토너 용기 지지부로의 장착(attachment) 동작에 동기화하여 상기 노즐에 의해 압입되고, 상기 토너 용기 지지부로부터의 상기 토너 용기의 이탈(detachment) 동작에 동기화하여 상기 토너 배출구를 폐쇄하기 시작하는 플러그 부재인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 16 항에 있어서,상기 개폐 부재는, 상기 토너 배출구를 개방하기 시작하기 위해 상기 토너 용기 지지부로의 장착 동작에 동기화하여 상기 노즐에 의해 압입되고, 상기 토너 용기 지지부로부터의 상기 토너 용기의 이탈 동작에 동기화하여 가세(biasing) 부재에 의해 가세되어 상기 토너 배출구를 폐쇄하기 시작하는 플러그 부재인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 전자 부품은 ID 칩인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 전자 부품은 IC 칩인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 전자 부품은, 상기 용기 몸체에 수용된 상기 토너에 대한 정보 및 재활용에 대한 정보 중의 하나 이상의 정보를 기억하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 20 항에 있어서,상기 토너에 대한 상기 정보는 토너 색상, 토너의 제조 번호, 토너의 제조 연월일 중의 하나 이상에 대한 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 16 항에 있어서,상기 노즐은 상기 토너 배출구로부터 배출되는 가스와 함께 상기 토너를 반송하는 반송관(conveyor tube)으로 연결되고,상기 반송관은 내부로 가스를 송출(delivering) 또는 송입(feeding)하는 펌프로 연결되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 용기 몸체는 상기 용기 몸체의 상기 길이 방향을 따라서 장착 또는 이탈되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 용기 몸체는, 상기 토너 용기가 상기 토너 용기 지지부에 장착되는 상기 장착 방향으로 상기 피지지부의 후방 측에 위치되도록, 상기 토너 용기 지지부에 장착되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 용기 몸체는, 상기 용기 몸체의 상기 길이 방향이 상기 수평 방향인 상태로, 상기 수평면 상에 놓이는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 피지지부는, 상기 토너 용기 지지부에 접촉하고 따라서 활주하는 활주부(sliding portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 26 항에 있어서,상기 활주부는, 상기 토너 용기 지지부로의 상기 토너 용기의 탈착 동작에 동기화하여 상기 토너 용기 지지부를 따라서 활주하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 26 항에 있어서,상기 용기 몸체가 상기 토너 용기 지지부에 장착될 때, 상기 활주부가 활주하기 시작된 후에 상기 피지지부의 위치결정이 시작하고, 상기 활주부의 활주가 완료됨과 동시에 상기 피지지부의 위치결정이 완료되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 용기 몸체의 원주면 상에 있고, 상기 용기 몸체에 수용된 상기 토너를 상기 토너 배출구 측으로 반송하기 위해 회전 구동력을 전달하는 기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 29 항에 있어서,상기 피지지부는 상기 기어의 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 29 항에 있어서,상기 피지지부는 상기 기어에 의한 상기 회전 구동력을 받지 않고, 비회전 방식으로 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 29 항에 있어서,상기 용기 몸체는 상기 기어에 의해 전달되는 상기 회전 구동력에 동기화하여 상기 토너를 상기 토너 배출구 측으로 반송하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 32 항에 있어서,상기 용기 몸체는 내부 원주면 상의 나선형 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 32 항에 있어서,상기 용기 몸체는 수용된 상기 토너를 상기 토너 배출구를 향해 반송하는 반 송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 34 항에 있어서,상기 반송 부재는 회전 가능한 코일 또는 스크루인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 34 항에 있어서,상기 반송 부재는 상기 용기 몸체의 상기 길이 방향으로 이동 가능한 판(plate) 부재인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 피지지부는 상기 용기 몸체와 연통되는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 11 항에 있어서,상기 용기 몸체는 토너를 수용하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 38 항에 있어서,상기 용기 몸체에 수용된 상기 토너의 충전 체적(filling volume)/전체 체적(entire volume)은 0.7 이하인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 38 항에 있어서,상기 용기 몸체는 담지체(carrier)를 더 수용하는 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 제 40 항에 있어서,상기 용기 몸체에 수용된 상기 담지체의 중량비(weight ratio)는 상기 담지체와 상기 토너의 중량에 대하여 3wt% 내지 20wt% 범위인 것을 특징으로 하는 토너 용기.
- 토너 용기 지지부;상기 토너 용기 지지부에 탈착 가능하게 장착되고, 토너를 수용하는 용기 몸체;상기 용기 몸체의 길이 방향으로 상기 용기 몸체의 단부에 설치되고, 상기 용기 몸체에 수용되는 상기 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 비회전 방식으로 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및상기 피지지부에 설치되고, 상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태의 수평면 상에 상기 용기 몸체가 세워지는 것을 억제하는 기립 억제 유닛을 포함하는 화상 형성 장치.
- 토너 용기 지지부;상기 토너 용기 지지부에 탈착 가능하게 장착되고, 토너를 수용하는 용기 몸체;상기 용기 몸체의 길이 방향으로 상기 용기 몸체의 단부에 설치되고, 상기 용기 몸체에 수용되는 상기 토너를 배출하는 토너 배출구를 포함하고, 비회전 방식으로 상기 토너 용기 지지부에 의해 지지되는 피지지부; 및상기 피지지부가 상기 용기 몸체에 대하여 수직 하방으로 향하는 상태로 수평면에 대향하는 상기 피지지부의 영역 상에 배치되는 전자 부품을 포함하는 화상 형성 장치.
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