KR20070088767A

KR20070088767A - 분체 공급 장치, 화상 형성 장치 및 감시 시스템

Info

Publication number: KR20070088767A
Application number: KR1020077015381A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사노; 히로사토 아마노; 케이조 치바; 테츠오 노지; 히로시 타테이시; 카즈히사 수도; 후미히토 이토
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-08-29
Also published as: WO2007040151A1; EP1933208B1; US7463853B2; EP1933208A1; CN101099117B; US20070201904A1; US20090129838A1; EP1933208A4; US20070201905A1; CN101099117A; US7773918B2; KR100895801B1; US7489892B2

Abstract

분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치이고, 내부에 분체를 수용함과 동시에, 내부를 향해 기체를 분출하는 기체 분출부를 저부에 구비한 분체 수용부와, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 흡인해 상기 공급처를 향하여 이송하는 이송 수단을 구비하도록 했다.

Description

분체 공급 장치, 화상 형성 장치 및 감시 시스템{POWDER SUPPLY DEVICE, IMAGE FORMING DEVICE, AND MONITOR SYSTEM}

본 발명은, 토너 등의 분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치와 이들을 갖춘 복사기, 프린터, 팩시밀리, 또는, 이러한 복합기 등의 전자 사진 방식을 이용한 화상 형성 장치와 화상 형성 장치를 네트워크 상에서 감시하는 감시 시스템에 관한 것이다.

종래부터, 복사기, 프린터 등의 화상 형성 장치에 있어서, 대용량의 토너를 수용하기 위한 토너 뱅크, 토너 보급 장치 등의 분체 공급 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1등에는, 복수개의 병모양의 토너 용기를 설치할 수 있는 분체 공급 장치(토너 뱅크)가 개시되어 있다. 상세히는, 복수개의 토너 용기중 1개의 토너 용기의 마개가 개방되어, 내부에 수용된 토너가 토너 뱅크의 호퍼에 보급된다. 토너 뱅크의 호퍼 안의 토너는, 기체류 이송 수단에 의해 공급처인 현상 장치를 향해 이송된다. 그리고, 마개가 열린 토너 용기 안의 토너가 빈 상태가 되면, 다른 토너 용기의 마개가 열리고 이로부터 토너 보급이 이루어진다.

특허 문헌 2등에는, 토너 용기의 용량 보다 큰 호퍼(토너 호퍼)를 갖춘 분체 공급 장치(토너 보급 장치)가 개시되어 있다. 상세히는, 용량이 큰 호퍼에 복수개 분량의 토너 용기의 토너가 수용된다. 호퍼에는 교반 부재가 설치되어 있어, 호퍼 내부의 토너를 교반하고 있다. 그리고, 호퍼 안의 토너는, 호퍼의 하부로부터 배출되어, 유체 이송 수단에 의해 공급처인 현상 장치를 향해 이송된다.

한편, 특허 문헌 3등에는, 토너 용기(분체 용기)에 토너(분체)를 충진하기 위한 분체 공급 장치(충진 장치)가 개시되어 있다. 상세히는, 충진 장치 내에 공기를 유입해 장치 안의 압력을 높이는 것으로, 충진 장치 내에 수용된 토너를 분체 유도관으로부터 배출하여, 공급처인 토너 용기 내에 토너를 충진한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제 3534159호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2005－24622호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 제 3549051호 공보

상술한 특허 문헌 1등의 분체 공급 장치는, 복수개의 토너 용기가 설치되므로, 토너의 대용량화가 가능하게 된다. 그러나, 복수의 토너 용기에 수용된 토너가 모두 비게 된 후에는, 토너 용기의 개수만큼 토너 용기 세트 작업이 발생하게 된다. 따라서, 토너의 대용량화가 달성되는데에 비해서는, 토너 사용 완료 후의 작업성이 향상되지 않는다는 문제가 있었다.

또한, 특허 문헌 2등의 분체 공급 장치는, 호퍼의 용적을 크게 하여 토너의 대용량화를 도모하고 있다. 그러나, 호퍼 내에 수용된 토너의 가교를 방지하기 위해, 호퍼 안의 토너를 교반 부재에 의해 기계적으로 교반 하고 있기 때문에, 토너에 기계적인 응력이 생길 가능성이 있었다. 토너에 기계적인 스트레스가 생기면, 토너에 첨가한 첨가제가 토너 표면에 매몰되거나 토너 표면으로부터 박리되어, 신품의 토너임에도 열화된 상태가 되어 화질 저하의 원인이 된다. 또한, 특허 문헌 2등의 분체 공급 장치는, 호퍼의 하부로부터 토너를 배출하고 있기 때문에, 배출구 근방의 시일성이 저하된 경우 등에, 분체 공급 장치로부터의 토너 비산량이 커질 가능성도 있었다.

또한, 특허 문헌 3등의 분체 공급 장치는, 토너를 수용하는 수용부에 적극적으로 압력을 가해 수용부 내로부터 토너를 토출하고 있다. 이 때문에, 수용부가 압력에 의해 파열되지 않도록, 수용부의 기계적 강도를 충분히 강하게 설정할 필요가 있다. 따라서, 토너 용기에 토너를 충진하는 제조 장치로서 이용할 수는 있어도, 현상 장치에 토너를 공급하는 화상 형성 장치용의 분체 공급 장치로서 이용하는 것은 어려웠다.

또한, 토너를 수용하는 수용부에 적극적으로 압력을 가해 수용부 내로부터 토너를 토출하는 방법은, 수용부 내의 토너 잔량에 의해 토너의 토출량이 크게 변동될 뿐만 아니라, 미량의 토너 토출량 조정이 어려웠다. 따라서, 토너 용기에 토너를 충진하는 제조 장치로서 이용할 수는 있어도, 현상 장치에 토너를 공급하는 화상 형성 장치용의 분체 공급 장치로서 이용하는 것은 어려웠다.

또한, 상술한 여러 문제는, 토너를 공급하기 위해 화상 형성 장치에 설치되는 분체 공급 장치에 한정되지 않고, 분체에 손상을 주지 않고 미량의 분체 공급량 조정을 필요로 하는 모든 분체 공급 장치에 공통되는 것이다.

그리고, 이러한 모든 분체 공급 장치에 있어서, 분체 수용부 내에 수용된 분체를 비산시키는 일 없이 공급처에 효율적으로 확실히 공급할 필요가 있다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 분체에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 분체의 대용량화가 가능하며, 미량의 분체 공급량 조정이 가능하여, 분체의 비산이 없고, 분체를 공급처에 효율적으로 확실히 이송할 수 있는, 분체 공급 장치, 화상 형성 장치 및 감시 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치로서, 내부에 분체를 수용함과 동시에, 내부를 향해 기체를 분출하는 기체 분출부를 저부에 구비한 분체 수용부와, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 흡인해 상기 공급처를 향하여 이송하는 이송 수단을 갖춘 것이다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 이송 수단은, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 상방으로 흡인하는 흡인 수단을 갖춘 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 흡인 수단은 펌프이고, 상기 펌프는 상기 분체 수용부 및 상기 공급처의 상방으로 배치됨과 동시에, 상기 분체 수용부로부터 흡인된 분체를 상기 공급처를 향하여 토출하는 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부로부터 상기 펌프에 이르는 분체 흡인 경로의 일부 또는 전부와, 상기 펌프로부터 상기 공급처에 이르는 분체 토출 경로의 일부 또는 전부를 튜브로 형성한 것이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 이송 수단은, 그 가동을 요구하는 제어 신호의 유무에 관계없이 소정 시간을 넘어 연속적으로 가동되지 않도록 제어되는 것이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부에 기체를 송출하는 에어-펌프를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는 상기 에어-펌프에 연통하는 단수 또는 복수의 챔버를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것이다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 다공질 부재는 그 구멍 직경이 상기 분체의 입경 이하가 되도록 형성된 것이다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 8에 기재된 발명에 있어서, 상기 다공질 부재는, 그 홈부의 평균 구멍 직경이 0.3~20㎛가 되도록 형성된 것이다.

또한, 청구항 11에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부의 상기 저부는 경사면으로 형성된 것이다.

또한, 청구항 12에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 경사면은, 그 경사각이 상기 분체 수용부에 수용되는 분체의 안식각 보다 작아지도록 형성된 것이다.

또한, 청구항 13에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 경사면은, 중앙부 근방이 최하 위치가 되도록 경사지는 것이다.

또한, 청구항 14에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부에 수용된 분체를 흡인하는 흡인관의 흡인구를 상기 경사면의 최하 위치의 상방으로 배치한 것이다.

또한, 청구항 15에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 11에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는, 상기 경사면의 최하 위치의 근방에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량이 그 이외의 위치에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량 보다 커지도록 구성된 것이다.

또한, 청구항 16에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 15에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는, 상기 최하 위치의 근방에서의 상기 기체 분출량이 그 이외의 위치에서의 상기 기체 분출량의 1.1~2배가 되도록 구성된 것이다.

또한, 청구항 17에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 15에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는 복수의 챔버를 구비하고 상기 복수의 챔버에 별개로 기체를 송입하여 상기 기체 분출량의 차이를 형성하는 것이다.

또한, 청구항 18에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 15에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출량의 차이는, 기체가 분출되는 상기 기체 분출부의 면적에 차이를 두어 형성한 것이다.

또한, 청구항 19에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는, 화상 형성 장치 본체에서의 주 전원의 투입에 연동하여 가동이 개시되는 것이다.

또한, 청구항 20에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수납부는, 수평면에서의 단면 형상이 구형이 되도록 형성된 것이다.

본 발명의 청구항 21에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치이고, 내부에 분체를 수용함과 동시에, 내부를 향해 기체를 분출하는 기체 분출부를 저부에 구비한 분체 수용부와, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 흡인하여 상기 공급처를 향하여 이송하는 이송 수단을 구비하고, 상기 분체 수용부는 내부의 기체를 외부로 배출하는 기체 배출 수단을 갖춘 것이다.

또한, 청구항 22에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 21에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 배출 수단은, 상기 분체 수용부의 내부에 토너가 최대로 수용되었을 때의 해당 토너의 끽수선(喫水線) 보다 상방으로 배치된 것이다.

또한, 청구항 23에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 21에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 배출 수단을, 상기 분체 수용부에 형성된 개구와, 상기 개구를 덮는 필터로 한 것이다.

또한, 청구항 24에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 23에 기재된 발명에 있어서, 상기 필터는 다공질 부재로 형성된 것이다.

또한, 청구항 25에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 24에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 분출부는, 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성되어 상기 필터의 다공질 부재에서의 홈부의 총면적이 상기 기체 분출부의 다공질 부재에서의 홈부의 총면적 보다 커지도록 형성된 것이다.

또한, 청구항 26에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 23에 기재된 발명에 있어서, 상기 필터는 폴리에스테르로 이루어진 부직포로 형성된 것이다.

또한, 청구항 27에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 23에 기재된 발명에 있어서, 상기 필터는 사복(蛇腹)형 또는 파형으로 형성된 것이다.

또한, 청구항 28에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 21에 기재된 발명에 있어서, 상기 기체 배출 수단은 상기 분체 수용부의 천정부의 일부 또는 전부에 착탈 가능하게 설치된 뚜껑에 배치된 것이다.

또한, 청구항 29에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 28에 기재된 발명에 있어서, 상기 뚜껑은 시일재를 사이에 두고 상기 천정부에 설치된 것이다.

또한, 청구항 30에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 29에 기재된 발명에 있어서, 상기 시일재는 실리콘 스펀지로 형성된 것이다.

또한, 청구항 31에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 28에 기재된 발명에 있어서, 상기 뚜껑은 노브(knob) 나사를 이용하여 상기 천정부에 체결된 것이다.

또한, 청구항 32에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 31에 기재된 발명에 있어서, 상기 노브 나사는, 상기 천정부에 코킹제를 매개로 고정 설치된 숫나사부와, 상기 뚜껑의 관통공으로부터 돌출된 상기 숫나사부에 나사 결합함과 동시에 파지부를 갖는 암나사부를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 33에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 28에 기재된 발명에 있어서, 상기 뚜껑은 클램프를 이용해 상기 천정부에 고정된 것이다.

또한, 청구항 34에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부에 수용된 분체를 흡인하는 흡인관의 흡인구를 상기 기체 분출부의 상방으로 배치한 것이다.

또한, 청구항 35에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 34에 기재된 발명에 있어서, 상기 흡인관의 흡인구를 향해 기체를 분출하는 제2 기체 분출부를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 36에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 35에 기재된 발명에 있어서, 상기 제2 기체 분출부에 기체를 송출하는 에어-펌프를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 37에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 35에 기재된 발명에 있어서, 상기 제2 기체 분출부는, 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것이다.

또한, 청구항 38에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 35에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부는 내부에 수용된 분체의 잔량을 검지하는 검지 수단을 구비하고, 상기 제2 기체 분출부는 상기 검지 수단의 근방을 향해서도 기체를 분출하는 것이다.

또한, 청구항 39에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 38에 기재된 발명에 있어서, 상기 제2 기체 분출부는 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것이다.

또한, 청구항 40에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부는 분체 공급 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 구성된 것이다.

또한, 청구항 41에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 40에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부는 바닥면을 이동시키기 위한 캐스터를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 42에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 41에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부의 상기 저부는 경사면으로 형성되고, 상기 캐스터는 상기 경사면에 설치된 것이다.

또한, 청구항 43에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체를 토너로 한 것이다.

또한, 청구항 44에 기재된 발명에 관한 분체 공급 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체를 토너와 캐리어로 이루어진 2성분 현상제로 한 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 45에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 청구항 1에 기재된 분체 공급 장치와 화상 형성 장치 본체를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 46에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 45에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 공급 장치는 상기 화상 형성 장치 본체와는 별체로 배치된 것이다.

또한, 청구항 47에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 45에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 공급 장치의 분체 공급 장치 본체를 상기 화상 형성 장치 본체에 고정한 것이다.

또한, 청구항 48에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 45에 기재된 발명에 있어서, 상기 화상 형성 장치 본체는, 상 담지체 상에 잔존하는 미전사 토너를 회수하는 클리닝부를 구비하고, 상기 분체 수용부는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 저장하는 회수 용기를 구비하고, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 상기 회수 용기를 향해 이송하는 제2 이송 수단을 갖춘 것이다.

또한, 청구항 49에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 48에 기재된 발명에 있어서, 상기 회수 용기를 플렉시블한 주머니형 용기로 한 것이다.

또한, 청구항 50에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 48에 기재된 발명에 있어서, 상기 제2 이송 수단은, 상기 미전사 토너를 기체와 함께 이송 하고, 상기 회수 용기의 내부에 송입된 기체를 배출하는 탈기 기구를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 51에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 50에 기재된 발명에 있어서, 상기 분체 수용부는, 상기 회수 용기를 세팅하는 세트부를 구비하고, 상기 세트부는, 미전사 토너가 배출되는 배출구와, 상기 탈기 기구를 구비한 것이다.

또한, 청구항 52에 기재된 발명에 관한 화상 형성 장치는, 상기 청구항 45에 기재된 발명에 있어서, 상기 화상 형성 장치 본체에서의 주 전원의 투입에 연동해 상기 기체 분출부의 가동을 개시하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 53에 기재된 발명에 관한 감시 시스템은, 화상 형성 장치를 네트워크 위에서 감시하는 감시 시스템이고, 청구항 1에 기재된 분체 공급 장치에서의 분체의 사용 상황을 감시하는 감시 장치를 갖춘 것이다.

또한, 청구항 54에 기재된 발명에 관한 감시 시스템은, 상기 청구항 53에 기재된 발명에 있어서, 상기 감시 장치는, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체의 잔량을 검지하는 검지 수단의 정보를 취득하는 것이다.

또한, 청구항 55에 기재된 발명에 관한 감시 시스템은, 상기 청구항 53에 기재된 발명에 있어서, 상기 감시 장치의 감시 결과를 LAN을 매개로 송신하는 송신기능을 갖춘 것이다.

또한, 청구항 56에 기재된 발명에 관한 감시 시스템은, 상기 청구항 53에 기재된 발명에 있어서, 상기 감시 장치에 송신된 상기 분체 공급 장치부의 분체의 사용 상황에 기초하여 상기 분체 수용부의 교환을 행하는 것이다.

또한, 청구항 57에 기재된 발명에 관한 감시 시스템은, 상기 청구항 56에 기재된 발명에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체는, 상 담지체 상에 잔존하는 미전사 토너를 회수하는 클리닝부를 구비하고, 상기 분체 수용부는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 저장하는 회수 용기를 구비하고, 상기 화상 형성 장치는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 상기 회수 용기를 향해 이송하는 제2 이송 수단을 구비하고, 상기 분체 수용부를 교환할 때 상기 회수 용기도 교환하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에서의 화상 형성 장치를 나타내는 외관도이 다.

도 2는 화상 형성 장치 본체와 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 3은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 개략도이다.

도 4는 분체 공급 장치를 나타내는 구성도이다.

도 5는 분체 공급 장치를 나타내는 상면도이다.

도 6은 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이다.

도 7은 흡인관의 근방을 나타내는 부분 확대도이다.

도 8은 제2 기체 분출부의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다.

도 9는 토너 잔량 센서를 나타내는 단면도이다.

도 10은 본 발명의 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치 본체 및 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 11은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 12는 분체 공급 장치 및 화상 형성 장치 본체를 나타내는 구성도이다.

도 13은 감시 시스템을 나타내는 개념도이다.

도 14는 본 발명의 실시 형태 3에서의 분체 공급 장치의 기체 분출부의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다.

도 15는 본 발명의 실시 형태 4에서의 분체 공급 장치의 이송 수단의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다.

도 16은 본 발명의 실시 형태 5에서의 화상 형성 장치를 나타내는 외관도이다.

도 17은 화상 형성 장치 본체와 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 18은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 개략도이다.

도 19는 분체 공급 장치를 나타내는 구성도이다.

도 20은 분체 공급 장치를 나타내는 상면도이다.

도 21은 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이다.

도 22는 흡인관의 근방을 나타내는 부분 확대도이다.

도 23은 제2 기체 분출부의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다.

도 24는 토너 잔량 센서를 나타내는 단면도이다.

도 25는 본 발명의 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치 본체 및 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 26은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 27은 분체 공급 장치 및 화상 형성 장치 본체를 나타내는 구성도이다.

도 28은 감시 시스템을 나타내는 개념도이다.

도 29는 본 발명의 실시 형태 7에서의 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이다.

도 30은 도 29의 분체 수용부의 뚜껑을 노브 나사로 체결한 상태를 나타내는 부분 확대도이다.

[부호의 설명]

1;화상 형성 장치(장치 본체) 5;현상부(현상 장치)

9;토너 호퍼(공급처) 19;토너 용기(제2 분체 수용부)

20;분체 공급 장치 21;분체 공급 장치 본체(고정 유니트)

21a;손잡이 22;펌프(흡인 수단)

24;에어-펌프 31;분체 수용부(왕래 토너 탱크 유니트)

31a;캐스터 33; 기체 분출부

33A;중계부 33B;다공질 부재(분출구)

33C1;제1 챔버 33C2;제2 챔버

33C3;제3 챔버 33C4;제4 챔버

35;필터(에어 빼는 부재) 37;흡인관

37a;흡인구 38;토너 잔량 센서(검지 수단)

39;정류 부재 40;흡인 튜브(분체 공급 경로)

41;토출 튜브(분체 토출 경로) 44;튜브

44a;제1 튜브 44b;제2 튜브

44c;제3 튜브 47,47a~47c; 케이블

50,51,53a~53c,54a~54c;접속 단자 55;파지부

57,58;접속 단자 61;지주

62;제2 기체 분출부 65;유지 부재

70;케이스 71~73;압전 센서

75;공급 경로 80;회수부

81,82;이송로 85;다공질 부재

90;회수 용기 91;펌프

95;에어-펌프 97;배관

98;필터(탈기 기구) 99;세트부

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 한편 각 도면의 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 교부하고 있고, 그 중복 설명은 간략화 내지 생략한다.

실시 형태 1.

도 1~도 9로부터, 본 발명의 실시 형태 1에 대해 상세에 설명한다.

우선, 도 1 및 도 2에서, 본 실시 형태 1에서의 화상 형성 장치 전체의 구성·동작에 대해 설명한다.

도 1은 실시 형태 1에서의 화상 형성 장치를 나타내는 외관도이다. 도 2는 화상 형성 장치 본체와 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 1에 있어서, 1은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 주부가 되는 화상 형성 장치 본체(복사 유니트), 2는 대용량 급지 뱅크(급지 유니트), 3은 소팅(sorting) 또는 스태플링(stapling) 등을 수행하는 후처리 유니트, 20은 분체 공 급 장치(토너 공급 유니트)를 나타낸다.

분체 공급 장치(20)는, 대용량 급지 뱅크(2)의 상방으로 배치된 급지 트레이의 날개(2a)의 하부에 설치되어 있다.

도 2에 있어서, 1은 화상 형성 장치 본체, 4는 상 담지체로서의 감광체 드럼, 5는 감광체 드럼(4) 상에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부(현상 장치), 6은 감광체 드럼(4) 상에 형성된 토너 상을 전사지 등의 기록 매체에 전사하는 전사부, 7은 기록 매체 위의 미정착 토너를 정착하는 정착부, 8은 감광체 드럼(4) 상의 미전사 토너를 회수하는 클리닝부, 16은 원고 읽기부에서 읽은 화상 정보에 근거한 노광광을 감광체 드럼(4) 상에 조사하는 노광부, 17은 감광체 드럼(4) 상을 대전하는 대전부, 18은 전사지 등의 기록 매체가 수납된 급지부를 나타낸다.

또한, 9는 분체 공급 장치(20)로부터 토너가 공급되는 공급처로서의 토너 호퍼(토너 수취부), 11은 토너 호퍼(9) 내의 토너를 현상부(5)의 토너 보급부(5a)를 향해 이송하는 토너 이송 경로, 19는 분체 공급 장치(20)와는 별개로 토너 호퍼(9)(공급처) 내에 토너를 보조적으로 공급하기 위해 설치된 제2 분체 수용부로서의 토너 용기(토너병)를 나타낸다.

더욱이, 75는 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너를 재활용 토너로서 토너 호퍼(9)를 향해 이송하는 공급 경로(재활용 경로)를 나타낸다. 공급 경로(75)는, 이송 스크류를 이용한 경로로 할 수도 있고, 격막식 에어-펌프 등의 펌프를 이용한 경로로 할 수도 있다.

도 2를 참조하여, 화상 형성 장치에서의, 통상의 화상 형성 시의 동작에 대 해 설명한다.

우선, 원고가 원고 이송부의 이송 롤러에 의해 원고대로부터 이송되어, 원고 읽기부 위를 통과한다. 이 때, 원고 읽기부에서는, 윗쪽을 통과하는 원고의 화상 정보가 광학적으로 읽힌다.

그리고, 원고 읽기부에서 읽은 광학적인 화상 정보는, 전기 신호로 변환된 후에, 노광부(16)로 송신된다. 그리고, 노광부(16)로부터는, 이 전기 신호의 화상 정보에 근거한 레이저광 등의 노광광이, 감광체 드럼(4) 상을 향해 발생된다.

한편, 감광체 드럼(4)은 도면의 시계 방향으로 회전하고 있다. 감광체 드럼(4)은, 우선, 대전부(17)와의 대향 위치에서 그 표면이 동일하게 대전된다. 그리고, 대전부(17)에서 대전된 감광체 드럼(4) 표면은, 노광광의 조사 위치에 도달한다. 그리고, 이 위치에서 원고의 화상 정보에 대응한 정전 잠상이 형성된다.

그 후, 잠상이 형성된 감광체 드럼(4) 표면은, 현상부(5)와의 대향부에 도달한다. 그리고, 현상부(5)에 의해, 감광체 드럼(4) 상의 잠상이 현상된다.

여기서, 현상부(80) 내의 토너는, 토너 보급부(5a)로부터 공급된 토너와 함께, 패들 롤러 등에 의해 캐리어와 혼합된다. 그리고, 마찰 대전된 토너는, 캐리어와 함께, 감광체 드럼(4)에 대향하는 현상 롤러 위에 공급된다.

여기서, 토너 보급부(5a)의 토너는, 현상부(5) 내의 토너의 소비에 따라, 현상부(5) 내에 적의 공급되는 것이다. 현상부(5) 내의 토너의 소비는, 감광체 드럼(4)에 대향하는 포토 센서나, 현상부(5) 내에 설치된 투자율 센서에 의해 검출된다. 또한, 토너 보급부(5a) 내의 토너는, 토너 이송 코일 또는 분체 펌프 등으로 구성되는 토너 이송 경로(11)를 경유해 토너 호퍼(9)로부터 적절하게 보급되는 것이다. 또한, 토너 호퍼(9) 내의 토너는, 장치 본체(1)의 외부에 설치된 분체 공급 장치(20)로부터 이송 수단(37, 40, 22, 41)에 의해 이송되는 것이다.

한편, 본 실시 형태 1에서는, 토너 호퍼(9)에 복수의 토너 용기(19)를 교환 가능하게 설치할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 토너 용기(19)로부터도 토너 호퍼(9)를 향해 토너를 공급할 수 있다. 특히, 분체 공급 장치(20)의 분체 수용부(31)의 교환 작업이 이루어지고 있을 때, 토너 용기(19)를 이용해 토너 호퍼(9)에 토너를 공급하는 것으로, 화상 형성 장치에 다운 타임이 생기는 것을 완전하게 억제할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태 1에서의 토너 용기(19)는, 병모양의 용기이고, 그 내주면에 나선형의 돌기가 형성되어 있다. 그리고, 토너 용기(19)가 회전 구동되는 것으로, 토너 용기(19)의 개구로부터 토너가 배출되어, 토너 호퍼(9) 내에 토너가 공급된다.

그 후, 현상부(5)에서 현상된 감광체 드럼(4) 표면은, 전사부(6)와의 대향부에 도달한다. 그리고, 이 위치에서, 기록 매체 위에 감광체 드럼(4) 상의 토너 상이 전사된다. 이 때, 감광체 드럼(4) 상에는, 기록 매체에 전사되지 않은 미전사 토너가 미량이지만 잔존한다.

그 후, 전사부(6)를 통과한 미전사 토너를 갖는 감광체 드럼(4) 표면은, 클리닝부(8)과의 대향부에 이른다. 그리고, 감광체 드럼(4)에 접촉하는 클리닝 블레이드에 의해, 미전사 토너가 클리닝부(8) 내에 회수된다. 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 공급 경로(75)에 의해 재활용 토너로서 토너 호퍼(9)를 향해 이송되어, 분체 공급 장치(20)나 토너 용기(19)로부터 공급되는 플래쉬 토너와 함께, 현상부(5)(토너 보급부(5a))에 보급되게 된다. 이에 의해, 토너의 재활용성이 높은 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

그 후, 클리닝부(8)를 통과한 감광체 드럼(4) 표면은, 도시되지 않은 제전부에 이른다. 그리고, 여기서 감광체 드럼(4) 표면의 전위는 제전되어, 일련의 작상 프로세스를 종료한다.

한편, 전사부(6)에 이송되는 기록 매체는, 다음과 같이 동작한다.

우선, 복수의 급지부 중에서, 1개의 급지부가 자동 또는 수동으로 선택된다(예를 들어, 급지부(18)가 선택된 것으로 함).

그리고, 급지부(18)에 수납된 기록 매체 1장이, 도면의 일점 쇄선으로 나타내는 이송 경로를 이동한다.

그 후, 급지부(18)로부터 급송된 기록 매체는, 레지스트 롤러의 위치에 이른다. 그리고, 레지스트 롤러의 위치에 이른 기록 매체는, 감광체 드럼(4) 상에 형성된 토너 상과 위치를 맞추기 위해 타이밍을 맞추어, 전사부(6)를 향해 이송된다.

그리고, 전사 공정 후의 기록 매체는, 전사부(6)의 위치를 통과한 후에, 이송 경로를 거쳐 정착부(7)에 이른다. 그리고, 이 위치에서, 기록 매체 위의 미정착 토너 상이 열과 압력에 의해 정착된다. 그 후, 정착 공정 후의 기록 매체는, 출력 화상으로서 장치 본체로부터 배출되어, 후처리 유니트(3)에 의한 후처리 후에 배지된다.

이와 같이 하여, 일련의 화상 형성 프로세스가 완료된다.

이하, 분체 공급 장치(20)의 구성·동작에 대해 상술한다.

도 3은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 4는 분체 공급 장치를 나타내는 구성도이다. 도 5는 분체 공급 장치를 나타내는 상면도이다. 도 6은 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이다.

도 2~도 5를 참조하여, 분체 공급 장치(20)(토너 공급 유니트)는, 화상 형성 장치(대용량 급지 뱅크(2))에 고정된 분체 공급 장치 본체(21)(고정 유니트)와 내부에 토너(분체)를 수용하는 분체 수용부(31)(왕래 토너 탱크 유니트)로 구성된다.

도 3을 참조하여, 분체 수용부(31)는, 분체 공급 장치 본체(21)에 대해 착탈 가능하게 구성되어 있다. 상세히는, 분체 수용부(31)는, 저면에 캐스터(31a)가 설치되어, 상방으로 파지부(55)가 설치되어 있다. 그리고, 사용자나 서비스업자 등의 작업자는, 파지부(55)를 파악하면서 캐스터(31a)를 이용해, 바닥면 상에서 분체 수용부(31)를 이동하게 된다(흰색 화살표 방향의 이동이다.). 분체 공급 장치 본체(21)에는 손잡이(21a)를 구비하는 문(21b)이 설치되어 있고(도 5를 참조할 수 있다.), 문(21b)의 개폐를 행하고 공급 장치 본체(21)에의 분체 수용부(31)의 착탈이 행해진다. 이 때, 분체 수용부(31) 측의 접속 단자(50, 53a~53c, 57)와 공급 장치 본체(21) 측의 접속 단자(51, 54a~54c, 58)와의 접리가 이루어진다(도 4를 참조할 수 있다.).

한편, 본 실시 형태 1에서는, 도 3 및 도 6을 참조하여, 캐스터(31a)가 분체 수용부(31)의 경사면(V자형 면)의 최상 위치 근방에 설치되어 있으므로, 캐스 터(31a)를 포함한 분체 수용부(31)의 높이를 비교적 낮게 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태 1에서의 분체 공급 장치(20)는, 토너가 수용되는 분체 수용부(31)를 분체 공급 장치 본체(21)로부터 떼어내 이동할 수 있으므로, 분체 수용부(31) 내의 토너가 거의 빈 상태가 되면, 분체 수용부(31)를 토너가 충진된 다른 분체 수용부(31)로 교환하는 것만으로, 화상 형성 장치(1)에 토너를 계속해서 공급할 수 있다. 한편 분체 공급 장치(20)에는, 전원부(60)가 화상 형성 장치 본체(1)의 전원과는 별도로 설치되어 있으므로, 화상 형성 장치(1)의 전원을 끄지 않고 분체 수용부(31)의 교환을 행할 수 있다. 즉, 화상 형성 장치(1)에 다운 타임을 발생시키는 일 없이, 분체 수용부(31)의 교환을 행할 수 있다.

도 4를 참조하여, 분체 공급 장치 본체(21)에는, 분체 수용부(31)의 내부에 수용된 토너(T)를 흡인해 공급처(토너 호퍼(9))를 향해 토출(송출)하는 펌프(22)(흡인 수단), 기체 분출부(33)를 향해 공기를 공급하는 에어-펌프(24), 전원부(60) 등이 설치되어 있다. 본 실시 형태 1에서는, 흡인 수단으로서의 펌프(22)로 격막식 에어-펌프가 이용되고 있다.

한편, 본 실시 형태 1에서는, 분체 공급 장치(20)로부터의 토너의 공급처를 화상 형성 장치 본체(1)의 토너 호퍼(9)로 하였지만, 분체 공급 장치(20)로부터의 토너의 공급처를 현상부(5)의 토너 보급부(5a)로 할 수도 있다.

도 6을 참조하여, 분체 수용부(31) 내에는, 흡인관(37), 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 플렉시블한 실리콘 고무로 형성된 4개의 튜브(40, 44a~44c), 제2 기체 분출부(62), 제2 기체 분출부(62)와 흡인관(37)을 유지하는 유지 부재(65), 분체 수용부(31) 내의 토너의 잔량을 검지하는 검지 수단으로서의 토너 잔량 센서(38)(니어 엔드 센서)(near end sensor), 토너 잔량 센서(38)에 전기적으로 접속된 케이블(47)(하네스선)(harness line), 토너 잔량 센서(38)나 유지 부재(65)나 케이블(47)을 지지하는 지주(61) 등이 설치되어 있다. 또한, 분체 수용부(31) 내에는, 분체로서의 토너(T)(체적 평균 입경이 3~15㎛의 범위이다.)가 수용되어 있다. 분체 수용부(31)는 수평면에서의 단면 형상이 구형이 되도록 형성되어 있고, 용적을 최대한 살려 토너를 수용하고 있다.

분체 수용부(31)의 저부는 중앙부 근방이 최하 위치가 되도록 경사지는 경사면으로 형성되어 있다. 다시 말하면, 분체 수용부(31)의 저부는 V자형으로 형성되어 있다. 그리고, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)가 그 경사면을 따르도록, 분체 수용부(31)의 저부에 배치되어 있다.

한편, 분체 수용부(31)의 저부의 경사면은, 그 경사각이 수용하는 토너(T)에 대한 안식각(토너가 미끄러져 떨어지는 경사각) 보다 작은 각도로 설정되어 있다. 구체적으로는, 토너(T)의 안식각이 40도 정도인데 대해, 경사면의 경사각이 20도 정도로 설정되어 있다. 이와 같이 경사면의 경사각을 완만하게 설정함으로써, 경사에 의한 데드 스페이스(dead space)를 작게 할 수 있고, 경사면의 최하 위치에만 토너가 퇴적하여 그 위치의 부피 밀도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있다.

기체 분출부는, 중계부(33A), 다공질 부재(33B), 4개의 챔버(33C1~33C4) 등으로 구성되고, 분체 수용부(31) 내를 향해 공기(기체)를 분출한다. 기체 분출부의 횡단면 형상(공기의 분출 방향에 직교하는 단면)은 거의 구형으로 형성되어 있다.

기체 분출부(유동 바닥)의 다공질 부재(33B)는, 그 구멍 직경이 토너(T)의 입경 이하가 되도록 형성되어 있고, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)와 직접적으로 접하는 저면에 배치되어 있다. 다공질 부재(33B)에는 분체 공급 장치 본체(21)의 에어-펌프(24)로부터 송출된 공기가 튜브(44a, 44b), 챔버(33C1~33C4)를 매개로 보내지고, 다공질 부재(33B)가 분체 수용부(31) 내로의 공기 분출구가 된다.

여기서, 다공질 부재(33B)는, 공기를 통하는 미세한 다공질 재료로 이루어지고, 그 개구율이 5~40%(바람직하게는 10~20%)가 되도록 형성되고, 그 평균 개구 직경이 0.3~20㎛(바람직하게는, 5~15㎛)가 되도록 형성되고, 그 홈부의 평균 구멍 직경이 상기 토너의 체적 평균 입경의 0.1~5배(바람직하게는, 0.5~3배)의 크기가 되도록 형성되어 있다.

다공질 재료로서는, 예를 들어, 유리, 수지 입자의 소결체, 포토 에칭된 수지, 열적으로 천공된 수지 등의 다공질 수지 재료; 금속제의 소결체, 천공 처리된 금속판형 재료, 그물 적층체, 용융성 금속실(fusible metal threads)의 주위에 전기화학적 방법에 의해 금속 구리를 석출시켜 용융성 금속실이 관통 설치된 형태로 제작한 동판을 가열함으로써, 이 용융성 금속실 부분이 선택적으로 제거된 흔적의 홈 부분을 갖는 선택적 용융 구멍을 갖는 금속 재료 등을 이용할 수 있다.

이와 같이 구성된 다공질 부재(33B)를 매개로 분체 수용부(31) 내의 토너(T)를 향해 공기를 분출하는 것으로, 토너의 부피 밀도를 항상 저하시켜, 토너를 유동화하여 토너의 가교를 막을 수 있다. 한편 토너 입자 1개당 중량은 미소하고, 다공질 부재(33B)에 가해지는 공기압은 어느 정도 강하므로, 토너가 다공질 부재(33B) 의 홈부에 들어와도, 그대로 토너가 챔버 내로 침투하거나 홈부를 막거나 하는 일은 없다.

여기서, 다공질 부재(33B)의 하부에 배치된 챔버는, 각각 독립된 4개의 챔버(33C1~33C4)로 구성되어 있다.

제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)는, 저면(경사면)의 최하 위치에 배치된 중계부(33A)에 인접하고 있다. 제1 챔버(33C1)에는, 에어-펌프(24)로부터 접속 단자(53b, 54b)(중계 관), 제2 튜브(44b)를 매개로 중계부(33A)에서 분기된 후의 공기가 토출구(44b1)로부터 송출된다. 제2 챔버(33C2)에는, 에어-펌프(24)로부터 접속 단자(53b, 54b), 제2 튜브(44b)를 매개로 중계부(33A)에서 분기된 후의 공기가 토출구(44b2)로부터 송출된다. 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)에 토출된 공기는 다공질 부재(33B)를 매개로, 저면(경사면)의 최하 위치 근방으로 분출된다.

제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)는, 각각 제1 챔버(33C1), 제2 챔버(33C2)에 인접하고 있다. 제3 챔버(33C3)에는, 에어-펌프(24)로부터 접속 단자(53a, 54a)(중계 관), 제1 튜브(44a)를 매개로 중계부(33A)에서 분기된 후의 공기가 토출구(44a1)로부터 송출된다. 제4 챔버(33C4)에는, 에어-펌프(24)로부터 접속 단자(53a, 54a), 제1 튜브(44a)를 매개로 중계부(33A)에서 분기된 후의 공기가 토출구(44a2)로부터 송출된다. 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)에 토출된 공기는 다공질 부재(33B)를 매개로, 저면(경사면)의 최하 위치 근방 이외의 위치로 분출된다.

여기서, 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)의 면적(다공질 부재(33B)와 접하 는 접촉면의 면적) 또는 용적은, 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)의 면적 또는 용적 보다 작아지도록 설정되어 있다.

이와 같이 기체 분출부를 구성함으로써, 경사면의 최하 위치 근방(제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량이, 그 이외의 위치(제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량보다 커진다. 경사면의 최하 위치 근방은 그 이외의 위치(최상 위치를 포함한 윗쪽의 위치)에 비해 토너의 부피 밀도가 높아지기 쉽기 때문에, 경사면의 위치에 의해 기체 분출부에서의 기체 분출량에 차이를 둠으로써, 경사면 전체에서 토너의 유동성을 효율적으로 균일화할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태 1에서는, 기체 분출부에 복수의 챔버(제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)와, 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)이다.)가 설치되고, 에어-펌프(24)로부터 복수의 챔버에 따로따로 기체를 송입하여, 경사면의 위치에 의해 기체 분출량의 차이를 형성하고 있다. 이 기체 분출량의 차이는, 기체가 분출되는 기체 분출부의 면적(챔버(33C1~33C4)의 면적 또는 용적)에 차이를 두어 형성한 것이다.

한편, 기체 분출량의 차이를 형성하는 데는, 상술한 방법 이외에, 예를 들어, 기체 분출량에 차이를 형성하고 싶은 위치에 다른 다공질 부재(구멍 직경이나 구멍 수 등이 다른 것)를 설치하는 방법을 이용하거나 에어-펌프(24)로부터 송출하는 공기압에 차이를 두는 방법을 이용하거나 할 수도 있다.

또한, 상술의 효과를 확실히 하기 위해서, 경사면의 최하 위치의 근방( 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)가 배치된 위치이다.) 에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량을, 그 이외의 위치(제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)가 배치된 위치이다.) 에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량의 1.1~2배로 설정하는 것이 바람직하다.

여기서, 흡인관(37)(흡인구)은, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)의 잔량이 적어져도 토너(T)를 효율적으로 흡인할 수 있도록, 중계부(33A)(경사면의 최하 위치)의 상방으로 배치되어 있다. 흡인관(37)은, 흡인 튜브(40), 접속 단자(50, 51)(중계 관)를 매개로 펌프(22)의 일단(흡인구)에 접속되어 있다. 또한, 펌프(22)의 타단(토출구)은 토출 튜브(41)를 매개로 화상 형성 장치 본체의 토너 호퍼(9)에 접속되어 있다. 즉, 흡인관(37), 흡인 튜브(40), 접속 단자(50, 51)에 의해 분체 수용부(31)로부터 펌프(22)에 이르는 분체 토출 경로가 형성되고, 토출 튜브(41)에 의해 펌프(22)로부터 토너 호퍼(9)에 이르는 분체 토출 경로가 형성되어 있다. 그리고, 펌프(22)가 가동되면, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)가 흡인관(37)의 흡인구(37a)로부터 흡인되어, 펌프(22)를 경유해, 토너 호퍼(9)(공급처)로 이송된다.

한편, 흡인 튜브(40) 및 토출 튜브(41)는 토너 친화성이 낮은 실리콘 고무로 형성되어 있으므로, 튜브 내에 토너가 고착되어 토너 이송성이 저하되는 문제가 억제된다.

또한, 분체 흡인 경로 및 분체 토출 경로의 일부 또는 전부를 플렉시블한 튜브(40, 41)로 형성함으로써, 분체 수용부(31), 펌프(22), 토너 호퍼(9)의 레이아웃의 자유도가 높아지게 된다.

여기서, 도 2를 참조하여, 펌프(22)는, 공급처로서의 토너 호퍼(9) 보다도 상방으로 배치되어 있다. 따라서, 펌프(22)에 흡인된 토너(T)는, 그것보다 낮은 위치에 배치된 토너 호퍼(9)를 향해 토출되게 된다. 이 때문에, 펌프(22)로부터 토너 호퍼(9)까지의 거리가 긴 경우에도, 쌍방의 높낮이 차이에 의해 작은 토출력이어도 확실하게 토너를 이송할 수 있다.

한편, 토출 튜브(41)에 의해 형성되는 분체 토출 경로는, 그 경사각(θ)이 20~90도의 범위(더욱 바람직하게는, 25~45도의 범위)가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 펌프(22)의 토출력에 더하여, 토너에 가해지는 중력 방향의 낙하력이 효율적으로 작용 하여, 토너가 분체 토출 경로 안을 이동하게 된다.

또한, 분체 흡인 경로의 흡인구(37a)(흡인관(37))는, 펌프(22)보다도 하부에 배치되어 있다. 즉, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)는, 분체 수용부(31)의 최하 위치 근방에 배치된 흡인관(37)(내경이 6~8mm 정도)으로부터 상방으로 흡인되게 된다. 본 실시 형태 1에서는, 펌프(22)와 흡인관(37)의 거리는 펌프(22)와 토너 호퍼(9)의 거리에 비해 짧게 설정되어 있으므로, 중력의 반대 방향으로의 흡인이어도, 펌프(22)의 흡인력을 그다지 크게 하는 일 없이, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)를 효율적으로 흡인하여 이송할 수 있다. 그리고 분체 흡인 경로가 윗쪽을 향하도록 되어 있으므로, 흡인 튜브(40) 등이 파손되거나 벗어나거나 한 경우에도, 분체 수용부(31) 내의 토너가 대량으로 비산하는 일 없이, 흡인 튜브(40) 내를 지나던 미소한 토너가 비산하는 정도로 해결되게 된다.

한편 본 실시 형태 1에서는, 흡인관(37)의 흡인구(37a)와 펌프(22)의 연직 방향의 거리(H1)가, 토너 호퍼(9)와 펌프(22)의 연직 방향의 거리(H2)에 대해, 1.5~2배가 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 흡인관(37)의 흡인구(37a)로부터 펌프(22)를 경유하여 토너 호퍼(9)에 이르는 이송 경로 전체의 밸런스가 유지되게 된다.

또한, 본 실시 형태 1에서는, 펌프(22)(분체 공급 장치 본체(21))나 분체 수용부(31)가 화상 형성 장치 본체(1)의 외부로 배치되어 있으므로, 화상 형성 장치 본체(1)의 레이아웃에 관계 없이 분체 공급 장치(20)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치 본체(1)의 높이와 관계없이, 펌프(22)를 한층 더 높은 위치에 배치할 수도 있다. 또한, 화상 형성 장치 본체(1)를 오피스 내에 설치하여, 토너로 인해 더러워질 가능성이 있는 분체 공급 장치(20)를 오피스 밖에 설치할 수도 있다.

도 7을 참조하여, 흡인관(37)은 지주(61)로 지지된 유지 부재(65)에 고정 설치되어 있다. 그리고 흡인관(37)의 하부에는, 유지 부재(65)에 유지된 제2 기체 분출부(62)가 배치되어 있다. 유지 부재(65)(및 지주(61))는, 분체 수용부(31)에서의 흡인관(37)의 위치를 정함과 동시에, 흡인관(37)에 대한 제2 기체 분출부(62)의 위치를 정한다.

여기서, 제2 기체 분출부(62)는, 에어-펌프(24)로부터 송출된 공기를 접속 단자(53c, 54c), 제3튜브(44c)를 매개로, 흡인관(37)의 흡인구(37a)(그리고, 토너 잔량 센서(38) 근방)를 향해 직접적으로 분출하는 것이며, 다공질 부재(챔버를 매개로 설치할 수도 있다.)로 형성되어 있다. 제2 기체 분출부(62)의 다공질 부재는, 상술한 기체 분출부의 다공질 부재(33B)와 같은 재료로 형성되어 있다. 이에 의해, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방의 토너의 부피 밀도가 저하함과 동시에 토너가 유동화되어, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에서 막힘이 발생하는 일 없이 토너 이송성이 향상된다. 또한, 토너 잔량 센서(38) 근방의 토너가 유동화되어, 토너 잔량 센서(38)에 의한 검지 성능이 안정화하게 된다.

한편, 본 실시 형태 1에서는, 제2 기체 분출부(62)를 이용해, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방과 토너 잔량 센서(38) 근방을 향해 공기를 분출하였다. 이에 반해, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방을 향해 공기를 분출하는 기체 분출부와 토너 잔량 센서(38)의 근방을 향해 공기를 분출하는 기체 분출부를 별개로 독립하여 설치할 수도 있다. 또한, 제2 기체 분출부(62)를 분체 수용부(31)의 저부에 마련한 기체 분출부와 일체로 구비할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태 1에서는, 도 7을 참조하여, 흡인관(37)의 흡인구(37a)에 정류 부재(39)를 설치하고 있다. 이 정류 부재(39)는, 흡인구의 개구 면적이 커지도록 형성된 깔때기형 부재이고, 흡인구(37a)에서의 흡인력을 증가시킨다.

여기서, 본 실시 형태 1에서의 분체 공급 장치(20)에서는, 도 8의 타이밍 차트를 참조하여, 펌프(22)에 의한 흡인(흡인관(37)으로부터의 흡인)이 개시되기 전에, 제2 기체 분출부(62)의 가동(흡인구(37a)를 향한 공기의 분출)이 개시되도록 제어하고 있다. 이에 의해, 흡인관(37)으로부터 토너가 흡인될 때는 제2 기체 분출부(62)에 의해 토너의 유동화가 확실히 촉진되고 있으므로, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에 의한 토너 이송이 순조롭게 이루어진다.

또한, 펌프(22)에 의한 흡인(흡인관(37)으로부터의 흡인)이 종료되기 전에, 제2 기체 분출부(62)의 가동(흡인구(37a)를 향한 공기의 분출)이 종료되도록 제어 하고 있다. 이것은, 흡인관(37)으로부터 토너의 흡인이 개시되기 직전에 제2 분출부(61)에 의해 토너의 유동성이 향상되면, 제2 기체 분출부(62)의 가동을 계속하지 않아도, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에 의한 토너 이송이 순조롭게 행해지는 것에 의한다. 따라서, 본 실시 형태 1에서는, 제2 기체 분출부(62)의 듀티를 저감하기 위해, 펌프(22)의 가동이 개시되어 일정 시간이 경과한 후에 제2 기체 분출부(62)의 가동을 정지하고 있다.

한편, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)(유동 바닥)의 가동은, 제2 기체 분출부(62)의 가동과 독립된 타이밍에서 행해진다. 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)의 가동은, 연속적으로 행할수도 있고, 간헐적으로 행할 수도 있고, 분체 수용부(31) 내의 토너 유동성의 저하에 맞추어(예를 들어, 일정 시간마다) 행할 수도 있다. 또한, 기체 분출부에서의, 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)에 공기를 송출하는 타이밍과 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)에 공기를 송출하는 타이밍을 어긋나게 하여, 분체 주부(31) 내의 전체 토너 유동성을 효율적으로 균일화할 수도 있다.

또한, 상술한 제어 외에, 펌프(22)의 가동 중에 제2 기체 분출부(62)를 간헐적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행하는 것에 의해, 펌프(22)가 장시간에 걸쳐 연속적으로 가동될 때 등에 토너 이송성을 향상시킬 수 있다.

또한, 펌프(22)의 가동이 장시간 이루어지지 않을 때(방치시)에 제2 기체 분 출부(62)를 간헐적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행하는 것으로, 펌프(22)가 장시간 방치 후에 가동 개시되어도 순조롭게 토너 이송을 행할 수 있다.

또한, 화상 형성 장치 본체(1)의 메인 스위치가 켜진 후에 제2 기체 분출부(62)를 일정시간만 강제적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행하는 것에 의해, 화상 형성 장치 본체(1)에서 이루어지는 워밍업에 맞추어, 분체 공급 장치(20)의 워밍업도 되어, 가동 개시 직후부터 순조롭게 토너 이송을 행할 수 있다.

본 실시 형태 1에서는, 3개의 튜브(44a~44c)를 이용해, 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4), 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2), 제2 기체 분출부(62)를 향해 각각 별개로 공기를 송출하고 있으므로, 각각의 기능에 맞추어 공기 유량이나 공기압의 조정 제어를 용이하게 행할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하여, 분체 수용부(31)의 상면에는, 개구와 그 개구를 덮는 필터(35)(공기를 빼는 부재)가 설치되어 있다. 필터(35)는, 분체 수용부(31) 내의 토너가 외부로 누출되는 것을 방지하면서, 분체 수용부(31) 내의 내압이 상승하는 것을 방지하는 것이다. 필터(35)의 재료로는, 상술한 다공질 부재(33B)와 같은 것을 이용할 수도 있고, 불소 수지 제의 연속 다공질구조체인 「고어 텍스」(등록 상표, 재팬 고아텍스사 제)를 이용할 수도 있다. 한편 필터(35)는, 토너가 가득인 상태의 분체 수용부(31)에서의 토너의 끽수선 보다 상방으로 배치되어 있으면, 그 위치는 분체 수용부(31)의 상면 이외의 위치(예를 들어, 측면)여도 좋다.

도 9를 참조하여, 토너 잔량 센서(38)는, 연직 방향으로 이간하여 병설된 3개의 압전 센서(71~73)로 구성되어 있다. 3개의 압전 센서(71~73)는, 지주(61)에 지지된 케이스(70)로 유지되어 있다. 3개의 압전 센서(71~73)에 각각 전기적으로 접속된 3개의 케이블(47a~47c)은, 케이스(70) 내에서 결속되어, 1 묶음의 케이블(47)로서 지주(47)에 지지되고, 접속 단자(57, 58)(커넥터), 케이블(48)을 매개로, 화상 형성 장치 본체(1)의 제어부에 전기적으로 접속되어 있다.

토너 잔량 센서(38)는, 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량을 3단계로 나누어 사용자에 알리기 위한 것이다.

구체적으로, 토너 잔량 센서(38)의 상단에 설치된 압전 센서(71)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것과 검지 되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시 부에 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량이 적다는 취지의 메시지를 표시한다(「프레·니어 엔드」의 표시이다.). 다음으로, 토너 잔량 센서(38)의 중단에 설치된 압전 센서(72)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것으로 검지 되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시부에 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량이 거의 없다는 취지의 메시지를 표시한다(「니어 엔드」의 표시이다.). 마지막으로, 토너 잔량 센서(38)의 하단에 설치된 압전 센서(73)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것으로 검지되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시부에 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량이 없다는 취지의 메시지를 표시하는(「토너 엔드」의 표시이다.) 동시에, 분체 수용부(31)의 교환 작업이 완료될 때까지 펌프(22)에 의한 토너 흡인을 정지하도록 제어한다.

토너 잔량 센서(38)는, 흡인관(37)의 외부에 배치되어 있으므로, 흡인관(37)의 내부에 토너 덩어리가 생성되는 문제가 억제된다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는, 흡인관(37)의 흡인구(37a)의 상방으로 배치되어 있으므로, 흡인관(37)으로부터 공기만 흡인시키는 문제를 억제할 수 있다. 즉, 토너 잔량 센서(38)를 이용하여, 흡인구(37a)의 상방의 위치에 토너가 있는 상태에서 토너 엔드의 신호를 송신해 펌프(22)에 의한 토너 흡인을 정지한다. 이에 의해, 흡인관(37)으로부터 공기만 흡인되는(또는, 공기에 대한 토너의 혼합비가 적은 상태에서 흡인되는) 것을 방지한다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는, 기체 분출부(33)의 상방으로 배치되어 있으므로, 토너 잔량의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 기체 분출부(33)에 의해 유동화된 토너를 검지함으로써, 토너 잔량을 안정적으로 정확하게 검지할 수 있다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는, 기체 분출부(33)(경사면)의 최하 위치의 상방으로 배치되어 있으므로, 같은 최하 위치의 상방으로 배치된 흡인관(37)에 의해 효율적이고 경제적으로 흡인되는 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량을 정확하게 검지할 수 있다.

상술한 토너 잔량 센서(38)의 분체 수용부(31)에서의 위치는, 지주(61) 및 홀더(70)에 의해 정확하게 정해지게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 토너 잔량 센서(38)의 하부에는 제2 기체 분출부(62)가 설치되어 있으므로, 토너 잔량 센서(38) 근방의 토너가 유동화되어, 토너 잔량 센서(38)에 의한 검지 정밀도가 안정화된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 1에서는, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 흡인관(37)으로부터 토너(T)를 흡 인하여 토너 호퍼(9)(공급처)를 향해 이송하고 있으므로, 토너(T)에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능해, 미량의 토너 공급량의 조정이 가능해져, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

한편 본 실시 형태 1에서는, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)나 제2 기체 분출부(62)에 공기를 송출하는 에어-펌프(24)를, 분체 공급 장치 본체(21)에서의 분체 수용부(31)의 윗쪽의 위치에 배치했지만, 분체 공급 장치 본체(21)에서의 분체 수용부(31)의 경사면 하부의 위치에 배치할 수도 있다. 이 경우, 에어-펌프(24)로부터 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 제2 기체 분출부(62)에 이르는 공기 반송 경로를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 튜브 대신에 파이프를 이용하여, 공기 반송 경로를 형성할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태 1에서는, 분체 공급 장치 본체(21)를 화상 형성 장치 본체(1)의 외부에 독립하여 설치했지만, 분체 공급 장치 본체(21)를 화상 형성 장치 본체(1)의 내부에 일체적으로 마련할 수도 있다. 즉, 펌프(22), 에어-펌프(24), 전원부(60) 등을 화상 형성 장치 본체(1)에 배치하여, 분체 수용부(31)가 화상 형성 장치 본체(1)에 대해서 직접적으로 착탈되는 구성으로 할 수도 있다.

실시 형태 2.

도 10~도 13에서, 본 발명의 실시 형태 2에 대해 상세히 설명한다.

도 10은 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치 본체 및 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다. 도 11은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타 내는 사시도이다. 도 12는 분체 공급 장치 및 화상 형성 장치 본체를 나타내는 구성도이다. 또한, 도 13은 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치를 네트워크 상에서 감시하는 감시 시스템을 나타내는 개략도이다.

본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치는, 주로, 폐토너를 저장하는 회수 용기(90)가 분체 수용부(31) 내에 설치되어 있는 점과 LAN을 매개로 감시 시스템에 접속되어 있는 점이 상기 실시 형태 1의 것과는 상이하다.

도 10을 참조하여, 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치도 상기 실시 형태 1과 마찬가지로, 화상 형성 장치 본체(1), 분체 공급 장치(20) 등으로 구성되어 있다.

여기서, 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치는, 상기 실시 형태 1과 달리, 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너를 폐토너로서 회수 용기(90)에 저장하고 있다. 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 제2 이송 수단(81, 80, 92, 91)에 의해 회수 용기(90)를 향해 이송된다. 또한, 본 실시 형태 2에서는, 전사부로서 전사 벨트(6)와 전사 벨트(6) 상에 부착된 토너 등의 이물을 회수하는 벨트 클리닝(10)이 설치되어 있다. 그리고, 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너도 제2 이송 수단에 의해 이송되어 회수 용기(90)에 저장된다.

종래의 화상 형성 장치에서는, 클리닝부 등에서 회수된 미전사 토너를 폐토너로서 저장하는 회수 용기는 화상 형성 장치 본체에 설치되어 있어서, 회수 용기가 가득차면 장치 본체의 가동을 정지하여 새로운 회수 용기와 교환했었다.

본 실시 형태 2에 대해, 분체 수용부(31) 내에는 30~40kg의 토너가 수용된 다. 감광체 드럼(4) 상에서 행해지는 전사 공정에서의 전사 비율이 90% 정도라 하면, 분체 수용부(31) 내의 토너 중에서 10%(3~4kg) 정도가 클리닝부에서 미전사 토너(폐토너)로서 회수되게 된다. 따라서, 토너를 1개월에 30kg 정도 소비하는 사용자가 있다고 하면, 회수 용기의 용량이 대형인 10kg 정도의 것이어도 2~3개월 마다 교환하지 않으면 안 되므로, 그 작업이 번거롭게 된다. 또한, 회수 용기의 용량을 거대화하여 교환 빈도를 줄이는 것도 생각할 수 있지만, 종래의 화상 형성 장치와 같이 장치 본체(1) 내에 이러한 용량의 큰 회수 용기를 설치하는 것은 어렵다.

본 실시 형태 2에서는, 회수 용기(90)를 분체 공급 장치(20)의 분체 수용부(31) 내에 설치하고 있으므로, 화상 형성 장치 본체(1)를 대형화하는 일 없이, 대용량의 분체 수용부(31)에 맞춘 회수 용기의 대용량화가 가능하게 된다. 화상 형성 장치 본체(1)의 클리닝부(8)나 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너는, 분체 수용부(31) 내의 회수 용기(90)에 저장되어, 분체 수용부(31) 교환 시에 동시에 교환되게 된다(도11에 나타내는 분체 수용부(31)의 착탈 동작을 참조할 수 있다.).

이하, 회수 용기(90)에 폐토너가 회수되는 동작에 대해 설명한다.

도 10을 참조하여, 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 이송로(81)를 경유해 회수부(80)에 일단 모인다. 마찬가지로 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너도 이송로(82)를 경유해 회수부(80)에 일단 모인다.

도 12를 참조하여, 회수부(80)의 저부에는, 다공질 부재(85)를 갖는 제3 기체 분출부(유동 바닥)가 설치되어 있다. 그리고, 이 제3 기체 분출부에는, 분체 공급 장치(20)의 에어-펌프(95)로부터 송출된 공기가 튜브(96)를 매개로 송입된다. 이러한 구성에 의해, 다공질 부재(85)로부터 공기가 분출되어, 회수부(80) 내에 회수된 토너가 유동화되어, 이 토너가 펌프(91)의 흡인에 의해 튜브(92)를 매개로 흡인되고 회수 용기(90)를 향해 양호하게 이송되게 된다.

여기서, 분체 수용부(31) 내에 설치된 회수 용기(90)는, 분체 수용부(31) 내의 토너량으로부터 산출되는 회수량을 저장할 수 있으면 좋으므로, 분체 수용부(31)의 용적에 대해 별로 커지지 않게 된다. 또한, 회수 용기(90)는, 분체 수용부(31) 내에 설치되기 때문에, 외부로부터의 충격 등을 고려할 필요가 없으므로 필요 최소한의 강도로 형성할 수 있다.

본 실시 형태 2에서는, 회수 용기(90)로서 수지 재료로 된 플렉시블한 주머니형 부재(예를 들어, 비닐 봉투나 폴리에틸렌 자루 등이다.)를 이용하고 있다. 회수 용기(90)는, 고무 밴드 등으로 세트부(99)에 설치된다. 세트부(99)에는, 폐토너가 배출되는 배출구를 갖춘 배관(97)과 내부에 송입된 공기를 배출하는 탈기 기구로서의 필터(98)가 설치되어 있다. 이와 같이, 세트부(99)에 배관(97)(배출구)으로 필터(98)를 마련함으로써, 한 번의 조작으로 배관(97)과 필터(98)를 회수 용기(90)에 설치할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치는 LAN에 접속되고 있고, 감시 시스템(토너 관리시스템)에 의해 네트워크 상에서 감시되고 있다.

도 13은 이 감시 시스템을 개념적으로 나타내는 도이다.

이러한 감시 시스템을 구축하는 것으로, 서비스 업자가 사용자의 화상 형성 장치의 사용 상황을 확인해, 분체 수용부의 교환 시기나 화상 형성 장치의 이상을 사전에 파악하게 된다.

구체적으로, 감시 시스템에는, 분체 공급 장치(20)에서의 분체의 사용 상황을 감시하는 감시 장치가 설치되어 있다. 감시 장치에서는, 분체 수용부(20)의 내부에 수용된 분체의 잔량을 검지하는 토너 잔량 센서(38)(검지 수단)의 정보가 취득된다. 감시 장치는 감시 결과를 LAN을 매개로 송신하는 송신 기능을 구비하고 있다.

그리고, 감시 장치의 감시 결과(감시 데이터)를 제조 부문, 서비스 부문, 판매 부문에 송신하여, 생산 계획, 서비스 계획, 판매 계획에 활용한다. 즉, 사용자 개개의 토너 소비 상황을 파악하는 것으로, 분체 수용부(31)의 교환 시기를 예측하여, 토너가 끊기는 일 없이 분체 수용부(31)의 교환을 행한다(회수 용기(90)의 교환도 동시에 행한다.). 이에 의해, 사용자의 토너 엔드 시의 작업이나 폐토너의 처리 작업이 간편화되게 된다.

본원 발명자는, 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치에 있어서 용량이 3리터인 회수 용기(90)를 이용해 감시 시스템을 이용했을 때와 분체 공급 장치(20)(및 회수 용기(90))를 설치하지 않을 때(종래의 화상 형성 장치를 이용했을 때)의 비교 실험을 행했다. 이 때, 매일 1만장의 프린트를 1주간 계속하여 행했다.

그 결과, 종래의 화상 형성 장치를 이용했을 경우에는, 3일에 1번의 빈도로 서비스 업자가 폐토너의 처리를 하였고, 토너 용기의 교환 빈도도 많아져서, 총 1일 정도의 다운 타임이 생겼다.

이것에 대해, 본 실시 형태 2에서의 화상 형성 장치 및 감시 시스템을 이용 했을 경우에는, 화상 형성 장치에 다운 타임이 생기는 일 없이, 서비스 업자에 의해 분체 수용부(31)(및 회수 용기(90))의 교환 작업이 타이밍 좋게 낭비 없이 이루어졌다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 2에서도, 상기 실시 형태 1과 같이, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 흡인관(37)으로부터 토너(T)를 흡인해 토너 호퍼(9)(공급처)를 향해 이송되고 있으므로, 토너(T)에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능해, 미량의 토너 공급량의 조정이 가능해져, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

실시 형태 3.

도 14에 의해, 본 발명의 실시 형태 3에 대해 상세히 설명한다.

도 14는 실시 형태 3에서의 분체 공급 장치의 기체 분출부의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다. 본 실시 형태 3은 기체 분출부의 제어 방법이 상기 실시 형태 1의 것과는 상이하다.

본 실시 형태 3에서의 분체 공급 장치도 상기 실시 형태 1의 것과 마찬가지로, 분체 공급 장치 본체(21)에, 분체 수용부(31)의 내부에 수용된 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 토출하는 펌프(22), 기체 분출부(33) 및 제2 기체 분출부(62)를 향해 공기를 공급하는 에어-펌프(24), 전원부(60) 등이 설치되어 있다. 또한, 분체 수용부(31) 내에는, 흡인관(37), 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 4개의 튜브(40, 44a~44c), 제2 기체 분출부(62), 유지 부재(65), 토너 잔량 센 서(38), 케이블(47), 지주(61) 등이 설치되어 있다.

또한, 도시는 생략하였으나, 제2 기체 분출부(62)를 향해 에어-펌프(24)로부터 송출된 공기가 통과하는 제3 튜브(44c)의 경로 중에는, 전자 밸브가 설치되어 있다. 이 전자 밸브는, 제2 기체 분출부(62)로부터 흡인관(37)의 흡인구(37a)를 향한 공기의 분출을 온·오프하기 위한 것이다. 이러한 구성에 의해, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)(유동 바닥)의 가동을, 제2 기체 분출부(62)의 가동과 독립된 타이밍에 행할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태 3에서는, 도 14를 참조하여, 화상 형성 장치 본체(1)에서의 주 전원(미도시)의 투입에 연동하여, 기체 분출부(33)의 가동이 개시되도록 제어하고 있다. 구체적으로는, 화상 형성 장치 본체(1)의 주 전원이 온 되면, 에어-펌프(24)의 구동 모터가 가동되어, 기체 분출부(33)로부터의 기체 분출이 개시된다. 더욱 상세히는, 화상 형성 장치 본체(1)의 주 전원이 온 되면, 그 신호가 분체 공급 장치(20)에 설치된 조작 회로의 릴레이에 입력되어, 릴레이의 개폐에 의해 에어-펌프(24)의 구동 모터가 가동된다.

한편, 에어-펌프(24)는, 마일러 등으로 형성된 흡기 밸브 및 배기 밸브를 갖춘 펌프 본체, 펌프 본체의 홈부에 덮여 설치되어 고무 재료로 된 다이어프램, 다이어프램을 팽창 수축시켜 펌프 본체의 내용적을 변화시키는 구동 모터 등으로 구성된다.

이와 같이, 화상 형성 장치 본체(1)에서의 주 전원(메인 스위치)의 투입에 연동해 기체 분출부(33)를 가동 개시하는 것으로, 분체 수용부(31) 내의 토너가 충 분히 유동화된 상태로, 분체 공급 장치(20)로부터 토너 호퍼(9)로의 토너 보급이 확실히 행해지게 된다.

한편 기체 분출부(33)가 가동하고 있지 않은 상태(기체 분출부(33)로부터 기체가 분출되지 않은 상태)에서는, 분체 수용부(31) 내의 토너의 유동성이 불충분하게 되어(토너가 찬 상태가 되어), 분체 공급 장치(20)로부터 토너 호퍼(9)에의 토너 보급이 충분히 행해지지 않게 되는 경우가 있다. 이러한 문제는, 기체 분출부(33)(에어-펌프(24))를 가동시키는 스위치가 독립 설치되어 있는 경우에 사용자가 스위치를 올리는 것을 잊는 등에 의해 생길 가능성이 있다. 이에 대해, 본 실시 형태 3에서는, 화상 형성 장치 본체(1)의 주 전원(메인 스위치)이 온 되어 있을 때는 반드시 기체 분출부(33)가 가동하고 있으므로, 상술한 문제가 확실히 억제되게 된다.

또한, 본 실시 형태 3에서는, 펌프(22)에 의한 흡인(흡인관(37)으로부터의 흡인)에 연동하여, 제2 기체 분출부(62)의 가동(흡인구(37a)를 향한 공기의 분출)이 이루어지도록 제어하고 있다. 즉, 펌프(22)의 가동 개시와 거의 동시에 제2 기체 분출부(62)가 가동 개시된다(폐쇄 상태의 전자 밸브가 개방된다.). 그리고, 펌프(22)의 가동 종료와 거의 동시에 제2 기체 분출부(62)가 가동 종료된다(개방 상태의 전자 밸브가 폐쇄된다.).

이러한 제어를 행함으로써, 펌프(22)가 정지하고 있을 때 제2 기체 분출부(62)로부터 분출된 공기가 흡인관(37), 흡인 튜브(40)를 매개로 펌프(22)에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제2 기체 분출부(62)를 상시 가동하는 경우에는, 펌프(22)가 정지하고 있을 때 제2 기체 분출부(62)로부터 분출된 공기가 흡인관(37), 흡인 튜브(40)를 매개로 펌프(22)에 유입되고, 또한 펌프(22)의 흡기 밸브 및 배기 밸브를 밀어 올려 토너 호퍼(9)에까지 도달하게 된다. 그리고, 토너 호퍼(9) 내에 다량의 공기가 송입되면, 토너 호퍼(9)를 구성하는 케이스의 극간으로부터 토너가 비산하게 된다. 본 실시 형태 3에 의하면, 이러한 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 3에서도, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 흡인관(37)으로부터 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)(공급처)를 향해 이송하고 있으므로, 토너(T)에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능해, 미량의 토너 공급량의 조정이 가능해져, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

실시 형태 4.

도 15에 의해, 본 발명의 실시 형태 4에 대해 상세히 설명한다.

도 15는 실시 형태 4에서의 분체 공급 장치의 이송 수단의 제어를 나타내는 타이밍 차트이다. 본 실시 형태 4는, 이송 수단의 제어 방법이 상기 실시 형태 1의 것과는 상이하다.

본 실시 형태 4에서는, 이송 수단의 가동을 요구하는 제어 신호의 유무에 관계 없이, 소정 시간을 넘어 연속적으로 이송 수단이 가동되지 않도록 제어하고 있다. 구체적으로는, 도 15를 참조하여, 화상 형성 장치 본체(1)의 제어부로부터 토 너를 보급하기 위해 펌프(22)의 구동 모터의 가동을 요구하는 제어 신호(토너 보급 신호)가 연속적으로 출력되어도, 소정 시간(t)을 넘었을 때에 펌프(22)의 구동 모터가 강제적으로 오프된다. 더욱 상세히는, 화상 형성 장치 본체(1)로부터 분체 공급 장치(20)의 조작 회로에 입력되는 제어 신호(토너 보급 신호)의 입력 시간이 타이머에 의해 카운트되어 그 입력 시간이 소정 시간(t)을 넘었을 때에 펌프(22)의 구동 모터가 강제적으로 정지된다.

한편 본 실시 형태 4에서는, 펌프(22)의 가동을 강제적으로 오프하기 위한 소정 시간(t)을 5초로 설정하였다.

이러한 제어를 행함으로써, 토너 보급을 하기 위해 펌프(22)의 가동을 요구하는 제어 신호가, 회로의 폭주나 배선의 단락 등에 의해, 화상 형성 장치 본체(1)로부터 연속적으로 출력되어도, 분체 공급 장치(20)로부터 토너 호퍼(9)를 향해 과잉 토너가 보급되는 문제를 억제할 수 있다.

한편, 펌프(22)가 무제한으로 연속 가동하여 분체 공급 장치(20)로부터 토너 호퍼(9)를 향해 과잉 토너가 보급되면, 토너 호퍼(9)가 오버 플로우되어 토너 비산 등의 이차적인 문제가 발생하게 된다. 이에 대해, 본 실시 형태 4에서는, 펌프(22)(이송 수단)의 연속적 가동 시간에 리미터를 설치하고 있으므로, 상술한 문제가 확실히 억제되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 4에서도, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 흡인관(37)으로부터 토너(T)를 흡인해 토너 호퍼(9)(공급처)를 향해 이송하고 있으 므로, 토너(T)에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능해, 미량인 토너 공급량의 조정이 가능해져, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

한편 상기 각 실시 형태에서는, 토너를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치(20)에 대해 본 발명을 적용하였으나, 토너와 캐리어로 이루어진 2성분 현상제를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치에 대해서도 당연히 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 분체 수용부내의 2성분 현상제의 잔량을 검지하는 검지 수단으로서 투자율 센서를 이용할 수도 있다.

또한, 이하의 분체 공급 장치에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

(1) 수지 성형기에 성형 재료(펠렛)를 보충하는 분체 공급 장치(보충기)

(2) 소맥분, 비료, 가축용 사료 등을 이송하는 분체 공급 장치

(3) 분말 또는 액체로 된 약품이나 정제 등을 이송하는 제조 현장에서 이용되는 분체 공급 장치

(4) 시멘트를 이송하는 분체 공급 장치

(5) 공업용 도료에 공기를 분산시킴으로써 점도를 내려 이송하는 공업용 도료용의 분체 공급 장치

(6) 도로 도장 성분이나 공기 베드의 내진재 등에 이용하는 공업용 유리 비즈를 이송하는 분체 공급 장치

한편, 2성분 현상제나 유리 비즈 등의 경도가 높은 분체를 이용하는 경우에는, 기체 분출부(33)(유동 바닥)를 PE, PC등의 수지 재료로 형성하면 시간이 지나 면서 손상을 받아 다공질 부재의 홈부가 막힐 가능성이 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 기체 분출부를 동이나 철의 소결 부재나 촘촘한 눈의 금속 메쉬 필터로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, 분체 수용부(31) 내의 토너를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 토출하는 펌프(22)로서 격막식 에어-펌프를 이용하였지만, 그 외의 펌프(예를 들어, 스크루 펌프(모노 펌프))를 이용할 수도 있다. 이 경우에도, 상기 각 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, 분체 공급 장치(20)를 화상 형성 장치 본체(1)의 외부에 독립 설치하였지만, 분체 공급 장치(20)를 화상 형성 장치 본체(1)의 내부에 일체적으로 설치할 수도 있다.

실시 형태 5.

도 16~도 24에 의해, 본 발명의 실시 형태 5에 대해 상세히 설명한다.

우선, 도 16 및 도 17에서, 본 실시 형태 5에서의 화상 형성 장치 전체의 구성 동작에 대해 설명한다.

도 16은 실시 형태 5에서의 화상 형성 장치를 나타내는 외관도이다. 도 17은 화상 형성 장치 본체와 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다.

도 16에 대해, 1은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치의 주부가 되는 화상 형성 장치 본체(복사 유니트), 2는 대용량 급지 뱅크(급지 유니트), 3은 분류나 호치키스 멈춤 등을 행하는 후처리 유니트, 20은 분체 공급 장치(토너 공급 유니트)를 나타낸다.

분체 공급 장치(20)는, 대용량 급지 뱅크(2)의 상방으로 배치된 급지 트레이의 날개(2a) 하부에 설치되어 있다.

도 17에 대해, 1은 화상 형성 장치 본체, 4는 상 담지체로서의 감광체 드럼, 5는 감광체 드럼(4) 상에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부(현상 장치), 6은 감광체 드럼(4) 상에 형성된 토너 상을 전사지 등의 기록 매체에 전사하는 전사부, 7은 기록 매체 위의 미정착 토너를 정착하는 정착부, 8은 감광체 드럼(4) 상의 미전사 토너를 회수하는 클리닝부, 16은 원고 읽기부에서 읽은 화상 정보에 근거한 노광광을 감광체 드럼(4) 상에 조사하는 노광부, 17은 감광체 드럼(4) 상을 대전하는 대전부, 18은 전사지 등의 기록 매체가 수납된 급지부를 나타낸다.

또한, 75는 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너를 재활용 토너로서 토너 호퍼(9)를 향해 이송하는 공급 경로(재활용 경로)를 나타낸다. 공급 경로(75)는, 이송 스크류를 이용한 경로로 할 수도 있고, 격막식 에어-펌프 등의 펌프를 이용한 경로로 할 수도 있다.

도 17을 참조하여, 화상 형성 장치에서의, 통상의 화상 형성 시의 동작에 대해 설명한다.

우선, 원고가 원고 이송부의 이송 롤러에 의해 원고대로부터 이송되고, 원고 읽기부 위를 통과한다. 이 때, 원고 읽기부에서는, 윗쪽을 통과하는 원고의 화상 정보가 광학적으로 읽힌다.

그리고, 원고 읽기부에서 읽은 광학적인 화상 정보는, 전기 신호로 변환된 후에, 노광부(16)로 송신된다. 그리고 노광부(16)로부터는, 이 전기 신호의 화상 정보에 근거한 레이저광 등의 노광광이 감광체 드럼(4) 상을 향해 발하게 된다.

한편, 감광체 드럼(4)은, 도면의 시계 방향으로 회전하고 있다. 감광체 드럼(4)은, 우선, 대전부(17)와의 대향 위치에서 그 표면이 동일하게 대전된다. 그리고, 대전부(17)에서 대전된 감광체 드럼(4) 표면은, 노광광의 조사 위치에 이른다. 그리고, 이 위치에서 원고의 화상 정보에 대응한 정전 잠상이 형성된다.

그 후, 잠상이 형성된 감광체 드럼(4) 표면은, 현상부(5)와의 대향부에 이른다. 그리고, 현상부(5)에 의해, 감광체 드럼(4) 상의 잠상이 현상된다.

여기서, 현상부(80) 내의 토너는, 토너 보급부(5a)로부터 공급된 토너와 함께 패들 롤러 등에 의해 캐리어와 혼합된다. 그리고, 마찰 대전된 토너는 캐리어와 함께 감광체 드럼(4)에 대향하는 현상 롤러 위로 공급된다.

여기서, 토너 보급부(5a)의 토너는, 현상부(5) 내의 토너 소비에 따라, 현상부(5) 내에 적의 공급되는 것이다. 현상부(5) 내의 토너의 소비는, 감광체 드럼(4)에 대향하는 포토 센서나, 현상부(5) 내에 설치된 투자율 센서에 의해 검출된다. 또한, 토너 보급부(5a) 내의 토너는, 토너 이송 코일 또는 분체 펌프 등으로 구성되는 토너 이송 경로(11)를 경유해 토너 호퍼(9)로부터 적의 보급되는 것이다. 또 한, 토너 호퍼(9) 내의 토너는, 장치 본체(1)의 외부에 설치된 분체 공급 장치(20)로부터 이송 수단(37, 40, 22, 41)에 의해 이송되는 것이다.

한편 본 실시 형태 5에서는, 토너 호퍼(9)에 복수의 토너 용기(19)를 교환 가능하게 설치할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 토너 용기(19)로부터도 토너 호퍼(9)를 향해 토너를 공급할 수 있다. 특히, 분체 공급 장치(20)의 분체 수용부(31)의 교환 작업이 행해지고 있을 때, 토너 용기(19)를 이용해 토너 호퍼(9)에 토너를 공급하는 것으로, 화상 형성 장치에 다운 타임이 생기는 것을 완전하게 억제할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태 5에서의 토너 용기(19)는, 병모양의 용기이고, 그 내주면에 나선형의 돌기가 형성되어 있다. 그리고, 토너 용기(19)가 회전 구동됨으로써, 토너 용기(19)의 개구로부터 토너가 배출되어 토너 호퍼(9) 내에 토너가 공급된다.

그 후, 현상부(5)에서 현상된 감광체 드럼(4) 표면은, 전사부(6)와의 대향부에 이른다. 그리고 이 위치에서, 기록 매체 위에 감광체 드럼(4) 상의 토너 상이 전사된다. 이 때, 감광체 드럼(4) 상에는, 기록 매체에 전사되지 않은 미전사 토너가 미량이지만 잔존한다.

그 후, 전사부(6)를 통과한 미전사 토너를 갖는 감광체 드럼(4) 표면은, 클리닝부(8)와의 대향부에 이른다. 그리고, 감광체 드럼(4)에 접촉하는 클리닝 블레이드에 의해, 미전사 토너가 클리닝부(8) 내에 회수된다. 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 공급 경로(75)에 의해 재활용 토너로서 토너 호퍼(9)를 향해 이송 되고, 분체 공급 장치(20)나 토너 용기(19)로부터 공급되는 프레시 토너와 함께, 현상부(5)(토너 보급부(5a))에 보급되게 된다. 이에 의해, 토너의 재활용성이 높은 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

그 후, 클리닝부(8)를 통과한 감광체 드럼(4) 표면은, 도시되지 않은 제전부에 이른다. 그리고 여기서 감광체 드럼(4) 표면의 전위는 제전되어, 일련의 작상 프로세스를 종료한다.

한편, 전사부(6)에 이송되는 기록 매체는 다음과 같이 동작한다.

우선, 복수의 급지부 가운데 1개의 급지부가 자동 또는 수동으로 선택된다(예를 들어, 급지부(18)가 선택된 것으로 한다.).

그 후, 급지부(18)로부터 급송된 기록 매체는, 레지스트 롤러의 위치에 이른다. 그리고, 레지스트 롤러의 위치에 이른 기록 매체는, 감광체 드럼(4) 상에 형성된 토너 상과 위치를 맞추기 위해 타이밍을 맞추어 전사부(6)를 향해 이송된다.

그리고, 전사 공정 후의 기록 매체는, 전사부(6)의 위치를 통과한 후에 이송 경로를 거쳐 정착부(7)에 이른다. 그리고, 이 위치에서 기록 매체 위의 미정착 토너 상이 열과 압력에 의해 정착된다. 그 후, 정착 공정 후의 기록 매체는, 출력 화상으로서 장치 본체로부터 배출되어 후처리 유니트(3)에 의한 후처리 후에 배지된다.

이렇게 하여 일련의 화상 형성 프로세스가 완료된다.

이하, 분체 공급 장치(20)의 구성·동작에 대해 상술한다.

도 18은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 개략도이다. 도 19는 분체 공급 장치를 나타내는 구성도이다. 도 20은 분체 공급 장치를 나타내는 상면도이다. 도 21은 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이다.

도 17~도 20을 참조하여, 분체 공급 장치(20)(토너 공급 유니트)는, 화상 형성 장치(대용량 급지 뱅크(2))에 고정된 분체 공급 장치 본체(21)(고정 유니트)와 내부에 토너(분체)를 수용하는 분체 수용부(31)(왕래 토너 탱크 유니트)로 구성된다.

도 18을 참조하여, 분체 수용부(31)는 분체 공급 장치 본체(21)에 대해 착탈 가능하게 구성되어 있다. 상세히는, 분체 수용부(31)는, 설치면에 대해서 이동 가능하게 정립시키기 위한 캐스터(31a)가 저면의 네 모서리에 각각 설치되어 있다. 또한, 분체 수용부(31)의 상방으로는 파지부(55)가 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 사용자나 서비스업자 등의 작업자는, 파지부(55)를 파악하면서 캐스터(31a)를 이용해, 설치면 상에서 분체 수용부(31)를 용이하게 이동할 수 있게 된다(흰색 화살표 방향의 이동).

한편, 분체 공급 장치 본체(21)에는 손잡이(21a)를 구비하는 문(21b)이 설치되어 있고(도 20 참조), 문(21b)을 개폐하여 공급 장치 본체(21)로의 분체 수용부(31)의 착탈이 이루어진다. 이때, 분체 수용부(31) 측의 접합 부재(50), 제2 접합 부재(53a, 53b), 제3 접합 부재(제5 접합 부재)(53c), 제4 접합 부재(57)와 공 급 장치 본체(21) 측의 접합 부재(51), 제2 접합 부재(54a, 54b), 제3 접합 부재(제5 접합 부재)(54c), 제4 접합 부재(58)와의 접리가 이루어진다(도 19 참조).

본 실시 형태 5에서는, 도 18 및 도 21을 참조하여, 캐스터(31a)가 분체 수용부(31)의 경사면(V자형 면)의 최상 위치 근방에 설치되어 있으므로, 캐스터(31a)를 포함한 분체 수용부(31)의 높이를 비교적 낮게 할 수 있다. 한편 캐스터(31a)의 설치 위치나 개수는, 본 실시 형태 5로 한정되지 않고, 분체 수용부(31)가 전도되는 일없이 설치면의 이동이 가능해지는 위치나 개수이면 된다. 또한, 유지부(55)의 설치 위치나 형상도 본 실시 형태 5로 한정되지 않고, 설치면에 대한 분체 수용부(31)의 이동 조작이 용이한 위치나 형상이면 된다.

이와 같이, 본 실시 형태 5에서의 분체 공급 장치(20)는, 토너가 수용되는 분체 수용부(31)를 분체 공급 장치 본체(21)로부터 떼어내 이동할 수 있으므로, 분체 수용부(31) 내의 토너가 거의 빈 상태가 되면, 분체 수용부(31)를 토너가 충진된 다른 분체 수용부(31)로 교환하는 것만으로, 화상 형성 장치(1)에 토너를 계속해서 공급할 수 있다. 한편 분체 공급 장치(20)에는, 전원부(60)가 화상 형성 장치 본체(1)의 전원과는 따로 설치되어 있으므로, 화상 형성 장치(1)의 전원을 끄지 않고 분체 수용부(31)의 교환을 행할 수 있다. 즉, 화상 형성 장치(1)에 다운 타임을 발생시키는 일 없이 분체 수용부(31)의 교환을 행할 수 있다.

도 19를 참조하여, 분체 공급 장치 본체(21)에는, 분체 수용부(31)의 내부에 수용된 토너(T)를 흡인해 공급처(토너 호퍼(9))를 향해 토출(송출)하는 펌프(22)(흡인 수단), 기체 분출부(33)를 향해 공기를 공급하는 에어-펌프(24), 전원 부(60), 등이 설치되어 있다. 본 실시 형태 5에서는, 흡인 수단으로서의 펌프(22)로서 격막식 에어-펌프가 이용되고 있다.

한편, 본 실시 형태 5에서는, 분체 공급 장치(20)로부터의 토너의 공급처를 화상 형성 장치 본체(1)의 토너 호퍼(9)로 하였지만, 분체 공급 장치(20)로부터의 토너의 공급처를 현상부(5)의 토너 보급부(5a)로 할 수도 있다.

도 21을 참조하여, 분체 수용부(31) 내에는 흡인관(37), 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 플렉시블한 실리콘 고무로 형성된 4개의 튜브(40, 44a~44c), 제2 기체 분출부(62), 제2 기체 분출부(62)로 흡인관(37)을 유지하는 유지 부재(65), 분체 수용부(31) 내의 토너의 잔량을 검지하는 검지 수단으로서의 토너 잔량 센서(38)(니어 엔드 센서), 토너 잔량 센서(38)에 전기적으로 접속된 케이블(47)(안전벨트선), 토너 잔량 센서(38)나 유지 부재(65)나 케이블(47)을 지지하는 지주(61), 등이 설치되어 있다. 또한, 분체 수용부(31) 내에는, 분체로서의 토너(T)(체적 평균 입경이 3~15㎛의 범위)가 수용되어 있다. 분체 수용부(31)는 수평면에서의 단면 형상이 구형이 되도록 형성되어 있어서, 용적을 최대한 살려 토너를 수용하고 있다.

분체 수용부(31)의 저부는, 중앙부 근방이 최하 위치가 되도록 경사지는 경사면으로 형성되어 있다. 다시 말하면, 분체 수용부(31)의 저부는 V자형으로 형성되어 있다. 그리고, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)가 그 경사면을 따르도록 분체 수용부(31)의 저부에 배치되어 있다.

한편 분체 수용부(31)의 저부의 경사면은, 그 경사각이 수용하는 토너(T)에 대한 안식각(토너가 미끄러져 떨어지는 경사각) 보다 작은 각도로 설정되어 있다. 구체적으로는, 토너(T)의 안식각이 40도 정도인데 대해, 경사면의 경사각이 20도 정도로 설정되어 있다. 이와 같이 경사면의 경사각을 완만하게 설정함으로써, 경사에 의한 데드 스페이스를 작게 할 수가 있어서, 경사면의 최하 위치에만 토너가 퇴적해 그 위치의 부피 밀도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있다.

기체 분출부는, 중계부(33A), 다공질 부재(33B), 4개의 챔버(33C1~33C4) 등으로 구성되어 분체 수용부(31) 내를 향해 공기(기체)를 분출한다. 기체 분출부의 횡단면 형상(공기의 분출 방향에 직교하는 단면)은 거의 구형으로 형성되어 있다.

여기서, 다공질 부재(33B)는, 공기를 통하는 미세한 다공질 재료로 이루어지고, 그 개구 비율이 5~40%(바람직하게는 10~20%)가 되도록 형성되고, 그 평균 개구 직경이 0.3~20㎛(바람직하게는, 5~15㎛)가 되도록 형성되어, 그 홈부의 평균 구멍 직경이 상기 토너의 체적 평균 입경의 0.1~5배(바람직하게는, 0.5~3배)의 크기가 되도록 형성되어 있다.

다공질 재료로서는, 예를 들어, 유리, 수지 입자의 소결체, 포토 에칭된 수지, 열적으로 천공된 수지 등의 다공질 수지 재료； 금속제의 소결체, 천공 처리된 금속판형 재료, 그물 적층체, 용융성 금속실의 주위에 전기 화학적 방법에 의해 금속 동을 석출시켜 용융성 금속실이 관통 설치된 형태로 제작한 동판을 가열함으로써, 이 용융성 금속실 부분이 선택적으로 제거된 흔적의 홈 부분을 갖는 선택적 용융 구멍을 갖는 금속 재료 등을 이용할 수 있다.

이와 같이 구성된 다공질 부재(33B)를 매개로 분체 수용부(31) 내의 토너(T)를 향해 공기를 분출함으로써, 토너의 부피 밀도를 항상 저하시켜, 토너를 유동화하여 토너의 가교를 막을 수 있다. 한편 토너 입자 1개당 중량은 미소하고, 다공질 부재(33B)에 걸리는 공기압은 어느 정도 강하기 때문에, 토너가 다공질 부재(33B)의 홈부로 들어가도 그대로 토너가 챔버 내에 침투하거나 홈부을 막거나 하는 일은 없다.

여기서, 다공질 부재(33B)의 하부에 배치된 챔버는 각각 독립된 4개의 챔버(33C1~33C4)로 구성되어 있다.

제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)는, 저면(경사면)의 최하 위치에 배치된 중계부(33A)에 인접하고 있다. 제1 챔버(33C1)에는, 에어-펌프(24)로부터 제2 접합 부재(53b, 54b)(중계관), 제2 튜브(44b)를 매개로 중계부(33A)로 분기한 후의 공기가 토출구(44b1)로부터 송출된다. 제2 챔버(33C2)에는, 에어-펌프(24)로부터 제2 접합 부재(53b, 54b), 제2 튜브(44b)를 매개로 중계부(33A)로 분기한 후의 공기가 토출구(44b2)로부터 송출된다. 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)에 토출된 공기는 다공질 부재(33B)를 매개로 저면(경사면)의 최하 위치 근방으로 분출된다.

제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)는, 각각 제1 챔버(33C1), 제2 챔버(33C2) 에 인접하고 있다. 제3 챔버(33C3)에는, 에어-펌프(24)로부터 제2 접합 부재(53a, 54a)(중계관), 제1 튜브(44a)를 매개로 중계부(33A)로 분기한 후의 공기가 토출구(44a1)로부터 송출된다. 제4 챔버(33C4)에는, 에어-펌프(24)로부터 제2 접합 부재(53a, 54a), 제1 튜브(44a)를 매개로 중계부(33A)로 분기한 후의 공기가 토출구(44a2)로부터 송출된다. 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)에 토출된 공기는 다공질 부재(33B)를 매개로 저면(경사면)의 최하 위치 근방 이외의 위치로 분출된다.

이와 같이, 분체 수용부(31)에는 제2 접합 부재(53a, 53b)가 설치되고 분체 공급 장치 본체(21)에도 제2 접합 부재(54a, 54b)가 설치되어 있다. 이러한 제2 접합 부재(53a, 53b, 54a, 54b)는, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)에 장착 되었을 때에는 에어-펌프(24)로부터 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)에 이르는 기체 이송 경로를 중계하여, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)로부터 이탈되었을 때에는 상술의 기체 이송 경로를 분리하게 된다. 이에 의해, 분체 공급 장치 본체(21)에 대해서 분체 수용부(31)가 간단하고 쉽게 착탈하게 된다.

여기서, 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)의 면적(다공질 부재(33B)과 접하는 접촉면의 면적) 또는 용적은, 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)의 면적 또는 용적보다 작아지도록 설정되어 있다.

이와 같이 기체 분출부를 구성하는 것으로, 경사면의 최하 위치의 근방(제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량이 그 이외의 위치(제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량보다 커진다. 경사면의 최하 위치 근방 은 그 이외의 위치(최상 위치를 포함한 위쪽의 위치)에 비해 토너의 부피 밀도가 높아지기 쉽기 때문에, 경사면의 위치에 따라 기체 분출부에서의 기체 분출량에 차이를 둠으로써, 경사면 전체에서 토너의 유동성을 효율적으로 균일화할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태 5에서는, 기체 분출부에 복수의 챔버(제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)와 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4))가 설치되어, 에어-펌프(24)로부터 복수의 챔버에 별개로 기체를 송입하고, 경사면의 위치에 따라 기체 분출량의 차이를 형성하고 있다. 이 기체 분출량의 차이는, 기체가 분출되는 기체 분출부의 면적(챔버(33C1~33C4)의 면적 또는 용적)에 차이를 두어 형성한 것이다.

한편 기체 분출량의 차이를 형성하려면, 상술한 방법 이외에, 예를 들어, 기체 분출량에 차이를 형성하고 싶은 위치에 다른 다공질 부재(구멍 직경이나 구멍수 등이 다른 것이다.)를 설치하는 방법을 이용하거나 에어-펌프(24)로부터 송출하는 공기압에 차이를 마련하는 방법을 이용하거나 할 수도 있다.

또한, 상술한 효과를 확실히 하기 위해, 경사면의 최하 위치 근방(제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량을 그 이외의 위치(제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)가 배치된 위치)에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량의 1.1~2배로 설정하는 것이 바람직하다.

여기서 흡인관(37)(흡인구)은, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)의 잔량이 적어져도 토너(T)를 효율적으로 흡인할 수 있도록, 중계부(33A)(경사면의 최하 위치)의 상방으로 배치되어 있다. 흡인관(37)은 흡인 튜브(40), 접합 부재(50, 51)(중계 관)을 매개로 펌프(22)의 일단(흡인구)에 접속되어 있다. 또한, 펌프(22)의 타단(토출구)은 토출 튜브(41)를 매개로 화상 형성 장치 본체의 토너 호퍼(9)에 접속되어 있다. 즉, 흡인관(37), 흡인 튜브(40), 접합 부재(50, 51)에 의해 분체 수용부(31)로부터 펌프(22)에 이르는 분체 토출 경로가 형성되어 토출 튜브(41)에 의해 펌프(22)로부터 토너 호퍼(9)에 이르는 분체 토출 경로가 형성되어 있다. 그리고, 펌프(22)가 가동되면, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)가 흡인관(37)의 흡인구(37a)로부터 흡인되어 펌프(22)를 경유해 토너 호퍼(9)(공급처)에 이송된다.

이와 같이, 분체 수용부(31)에는 접합 부재(50)가 설치되고 분체 공급 장치 본체(21)에도 접합 부재(51)가 설치되어 있다. 이러한 접합 부재(50, 51)는, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)에 장착되었을 때에는 분체 흡인 경로(흡인구(37a)로부터 펌프(22)에 이르는 경로이다.)를 중계하고, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)로부터 이탈되었을 때에는 상술의 분체 흡인 경로를 분리하게 된다. 이에 의해, 분체 공급 장치 본체(21)에 대해 분체 수용부(31)가 간단하고 쉽게 착탈되게 된다.

한편 흡인 튜브(40) 및 토출 튜브(41)는, 토너 친화성이 낮은 실리콘 고무로 형성되어 있으므로, 튜브 내에 토너가 고착되어 토너 이송성이 저하되는 문제가 억제된다.

여기서, 도 17을 참조하여, 펌프(22)는, 공급처로서의 토너 호퍼(9) 보다 상방으로 배치되어 있다. 따라서, 펌프(22)에 흡인된 토너(T)는 그것보다 낮은 위치에 배치된 토너 호퍼(9)를 향해 토출하게 된다. 이 때문에, 펌프(22)로부터 토너 호퍼(9)까지의 거리가 긴 경우에도, 쌍방의 높낮이 차이에 의해 작은 토출력에서도 확실히 토너를 이송할 수 있다.

한편, 토출 튜브(41)에 의해 형성되는 분체 토출 경로는, 그 경사각θ이 20~90도의 범위(한층 더 바람직하게는, 25~45도의 범위)가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 펌프(22)의 토출력에 더하여, 토너에 걸리는 중력 방향의 낙하력이 효율적으로 작용하여, 토너가 분체 토출 경로 안을 이동하게 된다.

또한, 분체 흡인 경로의 흡인구(37a)(흡인관(37))는 펌프(22)보다 하부에 배치되어 있다. 즉, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)는 분체 수용부(31)의 최하 위치 근방에 배치된 흡인관(37)(내경이 6~8mm 정도)으로부터 상방으로 흡인되게 된다. 본 실시 형태 5에서는, 펌프(22)와 흡인관(37)과의 거리는 펌프(22)와 토너 호퍼(9)와의 거리에 비해 짧게 설정되어 있으므로, 중력 반대 방향으로의 흡인이어도, 펌프(22)의 흡인력을 그다지 크게 하는 일 없이, 분체 수용부(31) 내의 토너(T)를 효율적으로 흡인하여 이송할 수 있다. 또한, 분체 흡인 경로가 위쪽을 향하고 있으므로, 흡인 튜브(40) 등이 파손되거나 어긋나거나 했을 경우에도, 분체 수용부(31) 내의 토너가 대량으로 비산하는 일없이, 흡인 튜브(40) 내를 지나던 미량의 토너가 비산하는 정도에 머무르게 된다.

한편 본 실시 형태 5에서는, 흡인관(37)의 흡인구(37a)와 펌프(22)와의 연직 방향의 거리(H1)가, 토너 호퍼(9)와 펌프(22)와의 연직 방향의 거리(H2)에 대해, 1.5~2배가 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 흡인관(37)의 흡인구(37a)로부터 펌프(22)를 경유해 토너 호퍼(9)에 이르는 이송 경로 전체의 밸런스가 유지되게 된다.

또한, 본 실시 형태 5에서는, 펌프(22)(분체 공급 장치 본체(21))나 분체 수용부(31)이 화상 형성 장치 본체(1)의 외부에 배치되어 있으므로, 화상 형성 장치 본체(1)의 레이아웃에 관계없이 분체 공급 장치(20)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 화상 형성 장치 본체(1)의 높이에 관계없이, 펌프(22)를 한층 더 높은 위치에 배치할 수도 있다. 또한, 화상 형성 장치 본체(1)를 오피스 내에 설치하여, 토너에 의해 더러워질 가능성이 있는 분체 공급 장치(20)를 오피스 밖에 설치할 수도 있다.

도 22를 참조하여, 흡인관(37)은 지주(61)에 의해 지지되는 유지 부재(65)에 고정 설치되어 있다. 또한, 흡인관(37)의 하부에는, 유지 부재(65)에 유지된 제2 기체 분출부(62)가 배치되어 있다. 유지 부재(65)(및 지주(61))는, 분체 수용부(31)에서의 흡인관(37)의 위치를 정함과 동시에, 흡인관(37)에 대한 제2 기체 분출부(62)의 위치를 정한다.

여기서, 제2 기체 분출부(62)는, 에어-펌프(24)로부터 송출된 공기를 제3 접합 부재(53c,54c), 제3 튜브(44c)를 매개로 흡인관(37)의 흡인구(37a)를 향해 직접적으로 분출하는 것이며, 다공질 부재(챔버를 매개로 마련할 수도 있다.)로 형성되어 있다. 한편 본 실시 형태 5에서는, 제2 기체 분출부(62)가 토너 잔량 센서(38)의 근방을 향해 공기를 분출하는 제3 기체 분출부로서도 기능하게 된다.

제2 기체 분출부(62)의 다공질 부재는 상술한 기체 분출부의 다공질 부재(33B)와 같은 재료로 형성되어 있다. 이에 의해, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방의 토너의 부피 밀도가 저하됨과 동시에 토너가 유동화되어, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에서 막힘이 발생하는 일 없이 토너 이송성이 향상된다. 또한, 토너 잔량 센서(38) 근방의 토너가 유동화되어, 토너 잔량 센서(38)에 의한 검지 성능이 안정화되게 된다.

이와 같이, 분체 수용부(31)에는 제3 접합 부재(또는 제5 접합 부재)(53c)가 설치되어 분체 공급 장치 본체(21)에도 제3 접합 부재(또는 제5 접합 부재)(54c)가 설치되어 있다. 이러한 제3 접합 부재(또는 제5 접합 부재)(53c,54c)는, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)에 장착되었을 때에는 에어-펌프(24)로부터 제2 기체 분출부(또는 제3 기체 분출부)(62)에 이르는 기체 이송 경로를 중계하고, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)로부터 이탈되었을 때에는 상술의 기체 이송 경로를 분리하게 된다. 이에 의해, 분체 공급 장치 본체(21)에 대해 분체 수용부(31)가 간단하고 쉽게 착탈되게 된다.

한편, 본 실시 형태 5에서는, 제2 기체 분출부(62)를 이용하여, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방과 토너 잔량 센서(38) 근방을 향해 공기를 분출하였다. 이에 대해, 흡인관(37)의 흡인구(37a) 근방을 향해 공기를 분출하는 기체 분출부(제2 기체 분출부)와, 토너 잔량 센서(38)의 근방을 향해 공기를 분출하는 기체 분출부(제3 기체 분출부)를 별개로 독립하여 마련할 수도 있다. 또한, 제2 기체 분출부(62)를 분체 수용부(31)의 저부에 마련한 기체 분출부와 일체적으로 마련할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태 5에서는, 도 22를 참조하여, 흡인관(37)의 흡인구(37a)에 정류 부재(39)를 설치하고 있다. 이 정류 부재(39)는, 흡인구의 통로 면적이 커지도록 형성된 깔대기형 부재이고, 흡인구(37a)에서의 흡인력을 증가시킨다.

여기서, 본 실시 형태 5에서의 분체 공급 장치(20)에서는, 도 23의 타이밍 차트를 참조하여, 펌프(22)에 의한 흡인(흡인관(37)으로부터의 흡인)이 개시되기 전에 제2 기체 분출부(62)의 가동(흡인구(37a)를 향한 공기의 분출)이 개시되도록 제어하고 있다. 이에 의해, 흡인관(37)으로부터 토너가 흡인될 때는 제2 기체 분출부(62)에 의해 토너의 유동화가 확실히 촉진되고 있으므로, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에 의한 토너 이송이 순조롭게 이루어진다.

또한, 펌프(22)에 의한 흡인(흡인관(37)으로부터의 흡인)이 종료되기 전에, 제2 기체 분출부(62)의 가동(흡인구(37a)를 향한 공기의 분출)이 종료되도록 제어 하고 있다. 이는, 흡인관(37)으로부터 토너의 흡인이 개시되기 직전에 제2 분출부(61)에 의해 토너의 유동성이 향상되면, 제2 기체 분출부(62)의 가동을 계속하지 않아도, 이송 수단(22, 37, 40, 41)에 의한 토너 이송이 순조롭게 이루어지는 것에 의한다. 따라서, 본 실시 형태 5에서는, 제2 기체 분출부(62)의 듀티를 저감하기 위해, 펌프(22)의 가동이 개시되어 일정시간이 경과한 후에 제2 기체 분출부(62)의 가동을 정지하고 있다.

한편 도 23에 나타낸 바와 같이, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)(유동 바닥)의 가동은 제2 기체 분출부(62)의 가동과 독립된 타이밍으로 이루어진다. 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)의 가동은 연속적으로 행할 수도 있고, 간헐적으로 행 할 수도 있고, 분체 수용부(31) 내의 토너 유동성의 저하에 맞추어(예를 들어, 일정 시간마다) 행할 수도 있다. 또한, 기체 분출부에서의 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2)에 공기를 송출하는 타이밍과 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4)에 공기를 송출하는 타이밍을 어긋나게 하여 분체 주부(31) 내의 전체 토너 유동성을 효율적으로 균일화할 수도 있다.

또한, 상술한 제어 외에, 펌프(22) 가동 중에 제2 기체 분출부(62)를 간헐적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행하는 것으로, 펌프(22)가 장시간에 걸쳐서 연속적으로 가동될 때 등에 토너 이송성을 향상시킬 수 있다.

또한, 펌프(22)의 가동이 장시간 이루어지지 않을 때(방치시) 제2 기체 분출부(62)를 간헐적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행함으로써 펌프(22)가 장시간 방치 후에 가동 개시되어도 순조롭게 토너 이송을 행할 수 있다.

또한, 화상 형성 장치 본체(1)의 메인 스위치가 켜진 후에 제2 기체 분출부(62)를 일정시간만 강제적으로 가동할 수도 있다. 이러한 제어를 행함으로써, 화상 형성 장치 본체(1)에서 이루어지는 워밍업에 맞추어, 분체 공급 장치(20)의 워밍 업도 이루어져, 가동 개시 직후부터 순조롭게 토너 이송을 행할 수 있다.

본 실시 형태 5에서는, 3개의 튜브(44a~44c)를 이용하여, 제3 챔버(33C3) 및 제4 챔버(33C4), 제1 챔버(33C1) 및 제2 챔버(33C2), 제2 기체 분출부(62)를 향해 각각 별개로 공기를 송출하고 있으므로, 각각의 기능에 맞추어 공기 유량이나 공기압의 조정 제어를 용이하게 행할 수 있다.

도 20 및 도 21을 참조하여, 분체 수용부(31)의 천정부에는, 개구와 이 개구 를 덮는 필터(35)(공기를 빼는 부재)가 설치되어 있다. 필터(35)는, 분체 수용부(31) 내의 토너가 외부로 누출되는 것을 방지하면서, 분체 수용부(31)의 내압이 상승하는 것을 방지하는 것이다. 즉, 필터(35) 및 개구가 분체 수용부(31) 내의 기체만을 배출해 내압의 상승을 방지하는 기체 배출 수단(감압 수단)으로서 기능한다. 필터(35) 및 개구는, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4) 및 제2 기체 분출부(62)로부터 분출되는 기체에 의해 분체 수용부(31)의 내압이 상승하는 것을 방지한다.

필터(35)의 재료로서는, 다공질 부재를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 필터(35)의 재료로서 상술한 다공질 부재(33B)와 같은 것을 이용할 수도 있고, 플루오르 수지제의 연속 다공질 구조체인 「고어 텍스」(등록 상표, 재팬고어텍스사 제)를 이용할 수도 있다. 이와 같이, 필터(35)를 다공질 부재로 형성함으로써, 필터(35)의 막힘이 경감되어 필터의 기능이 시간 경과에 대해도 안정적으로 유지되게 된다.

여기서, 필터(35)를 형성하는 다공질 부재에서의 홈부의 총면적은, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)의 다공질 부재에서의 홈부의 총면적 보다 커지도록 설정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 분체 수용부(31) 내에서의 내압 상승을 확실히 억제할 수 있다.

한편 본 실시 형태 5에서는, 앞서 도 23에서 설명한 바와 같이, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)에 비해, 제2 기체 분출부(62)의 가동률이 낮으므로, 제2 기체 분출부(62)를 형성하는 다공질 부재의 홈부의 총면적을 상술한 홈부의 총면적 의 관계에 포함하지 않았다. 따라서, 제2 기체 분출부(62)의 가동률이 높은 경우에는, 제2 기체 분출부(62)를 형성하는 다공질 부재의 홈부의 총면적을 상술한 홈부의 총면적의 관계에 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 필터(35)를 형성하는 다공질 부재의 홈부 총면적이, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4) 및 제2 기체 분출부(62)의 홈부의 총면적 보다 커지도록 형성하게 된다.

한편, 필터(35)(기체 배출 수단)는, 토너가 가득 찬 상태의 분체 수용부(31)에서의 토너의 끽수선 보다 상방으로 배치되어 있으면, 그 위치는 분체 수용부(31)의 상면 이외의 위치(예를 들어, 측면)이어도 좋다. 이에 의해, 필터(35)가 토너에 매몰되는 일이 없어지므로, 필터 기능이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 필터(35) 및 개구(기체 배출 수단)는, 분체 수용부(31)의 천정부의 일부에 착탈 가능하게 설치된 뚜껑(31b)에 배치되어 있다. 뚜껑(31b)은, 생산 공정에 있어서 분체 수용부(31) 내에 토너를 충진하기 위해 설치된 것이다.

이와 같이 착탈 가능하게 구성된 뚜껑(31b)에 필터(35)를 설치함으로써, 필터(35)가 막힌 경우에도 그 청소 작업이 용이하게 된다. 구체적으로, 필터(35)의 청소는 분체 수용부(31)의 내부에 대향하는 측을 세척기 등으로 흡인하는 것이 효율적이지만, 이러한 작업도 분체 수용부(31)에서 꺼낸 뚜껑(31b)을 뒤집어 간단하고 쉽게 행할 수 있다.

또한, 뚜껑(31b)은, 고무, 발포 폴리우레탄 등으로 이루어진 시일재(36)를 사이에 끼워서, 분체 수용부(31)의 본체에 복수의 볼트로 체결된다. 이러한 구성에 의해, 분체 수용부(31) 전체의 시일성이 확보되어, 외부로의 토너 비산 발생이 억 제된다.

도 24를 참조하여, 토너 잔량 센서(38)는 연직 방향으로 이간되어 병설된 3개의 압전 센서(71~73)로 구성되어 있다. 3개의 압전 센서(71~73)는 지주(61)로 지지된 케이스(70)에 의해 유지되어 있다. 3개의 압전 센서(71~73)에 각각 전기적으로 접속된 3개의 케이블(47a~47c)은, 케이스(70) 내에서 결속되어 1다발의 케이블(47)로서 지주(47)에 지지되고, 제4 접합 부재(57, 58)(커넥터), 케이블(48)을 매개로, 화상 형성 장치 본체(1)의 제어부에 전기적으로 접속되어 있다. 한편 본원에 있어 「케이블」은, 각종 전선의 총칭으로 정의한다.

이와 같이, 분체 수용부(31)에는 제4 접합 부재(57)가 설치되고 분체 공급 장치 본체(21)에도 제4 접합 부재(58)가 설치되어 있다. 이들 제4 접합 부재(57, 58)는, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)에 장착되었을 때에는 토너 잔량 센서(38)로부터 분체 공급 장치 본체(21)에 이르는 케이블(47)(전기 경로)을 중계하여, 분체 수용부(31)가 분체 공급 장치 본체(21)로부터 이탈되었을 때에는 상술한 케이블(47)을 분리하게 된다. 이에 의해, 분체 공급 장치 본체(21)에 대해 분체 수용부(31)가 간단하고 쉽게 착탈되게 된다.

여기서, 토너 잔량 센서(38)는, 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량을 3 단계로 나누어 사용자에 알리기 위한 것이다.

구체적으로, 토너 잔량 센서(38)의 상단에 설치된 압전 센서(71)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것으로 검지되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시부에 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량이 적어져 있다는 취지의 메시지를 표시한 다(「프레·니어 엔드」의 표시). 다음으로, 토너 잔량 센서(38)의 중단에 설치된 압전 센서(72)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것으로 검지 되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시부에 분체 수용부(31) 내의 토너 잔량이 거의 없어져 있다는 취지의 메시지를 표시한다(「니어 엔드」의 표시). 마지막으로, 토너 잔량 센서(38)의 하단에 설치된 압전 센서(73)에 의해, 그 위치(높이)에 토너가 없는 것으로 검지되었을 때에, 화상 형성 장치 본체(1)의 표시부에 분체 수용부(31) 내의 토너의 잔량이 없어져 있다는 취지의 메시지를 표시함(「토너 엔드」의 표시)과 동시에, 분체 수용부(31)의 교환 작업이 완료될 때까지 펌프(22)에 의한 토너 흡인을 정지하도록 제어한다.

토너 잔량 센서(38)는 흡인관(37)의 외부에 배치되어 있으므로, 흡인관(37)의 내부에 토너의 덩어리가 생성되는 문제가 억제된다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는 흡인관(37)의 흡인구(37a) 상방으로 배치되어 있으므로, 흡인관(37)으로부터 공기만을 흡인시키는 문제를 억제할 수 있다. 즉, 토너 잔량 센서(38)를 이용하여, 흡인구(37a)의 위쪽의 위치에 토너가 있는 상태로 토너 엔드의 신호를 송신하여 펌프(22)에 의한 토너 흡인을 정지한다. 이에 의해, 흡인관(37)으로부터 공기만이 흡인되는(또는, 공기에 대한 토너의 혼합비가 적은 상태로 흡인되는) 것을 방지한다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는 기체 분출부(33)의 상방으로 배치되어 있으므로, 토너 잔량의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 기체 분출부(33)에 의해 유동화된 토너를 검지함으로써, 토너 잔량을 안정적으로 정확하게 검지할 수 있다.

또한, 토너 잔량 센서(38)는 기체 분출부(33)(경사면)의 최하 위치 상방으로 배치되어 있으므로, 마찬가지로 최하 위치의 상방으로 배치된 흡인관(37)에 의해 효율적이고 경제적으로 흡인되는 분체 수용부(31) 내의 토너의 잔량을 정확하게 검지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 5에서는, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 이송함과 동시에, 기체 배출 수단(35)을 마련해 분체 수용부(31)의 내압의 상승을 억제하고 있다. 이에 의해, 토너(T)에 손상을 주는 일 없고, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능하고, 미량의 토너 공급량 조정이 가능하여, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

한편, 본 실시 형태 5에서는, 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4)나 제2 기체 분출부(62)에 공기를 송출하는 에어-펌프(24)를 분체 공급 장치 본체(21)에서의 분체 수용부(31)의 위쪽의 위치에 배치하였으나, 분체 공급 장치 본체(21)에서의 분체 수용부(31)의 경사면 하부의 위치에 배치할 수도 있다. 이 경우, 에어-펌프(24) 로부터 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 제2 기체 분출부(62)에 이르는 기체 이송 경로를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 튜브 대신 파이프를 이용하여 기체 이송 경로를 형성할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태 5에서는, 분체 공급 장치 본체(21)를 화상 형성 장치 본체(1)의 외부에 독립하여 설치했지만, 분체 공급 장치 본체(21)를 화상 형성 장치 본체(1)의 내부에 일체적으로 마련할 수도 있다. 즉, 펌프(22), 에어-펌프(24), 전원부(60) 등을 화상 형성 장치 본체(1)에 배치하여 분체 수용부(31)가 화상 형성 장치 본체(1)에 대해 직접적으로 착탈되는 구성으로 할 수도 있다.

실시 형태 6.

도 25~도 28에 의해, 본 발명의 실시 형태 6에 대해 상세히 설명한다.

도 25는 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치 본체 및 분체 공급 장치를 나타내는 개략도이다. 도 26은 분체 공급 장치에 분체 수용부가 착탈되는 상태를 나타내는 사시도이다. 도 27은 분체 공급 장치 및 화상 형성 장치 본체를 나타내는 구성도이다. 또한, 도 28은 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치를 네트워크 위에서 감시하는 감시 시스템을 나타내는 개략도이다.

본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치는, 주로, 폐토너를 저장하는 회수 용기(90)가 분체 수용부(31) 내에 설치되어 있는 점과 LAN을 매개로 감시 시스템에 접속되어 있는 점이 상기 실시 형태 5의 것과는 상이하다.

도 25를 참조하여, 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치도, 상기 실시 형태 5와 마찬가지로, 화상 형성 장치 본체(1), 분체 공급 장치(20) 등으로 구성되어 있 다. 또한, 도 25~도 27을 참조하여, 분체 수용부(31)의 천정부에는 기체 배출 수단으로서의 필터(35) 및 개구가 형성되어 있다.

또한, 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치는, 상기 실시 형태 5와는 달리, 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너를 폐토너로서 회수 용기(90)에 저장하고 있다. 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 제2 이송 수단(81, 80, 92, 91)에 의해 회수 용기(90)를 향해 이송된다. 또한, 본 실시 형태 6에서는, 전사부로서 전사 벨트(6)와 전사 벨트(6)상에 부착된 토너 등의 이물을 회수하는 벨트 클리닝(10)이 설치되어 있다. 그리고, 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너도 제2 이송 수단에 의해 이송되어 회수 용기(90)에 저장된다.

종래의 화상 형성 장치에서는, 클리닝부 등에서 회수된 미전사 토너를 폐토너로서 저장하는 회수 용기는 화상 형성 장치 본체에 설치되어 있고, 회수 용기가 가득 차면 장치 본체의 가동을 정지하고 새로운 회수 용기와 교환했었다.

본 실시 형태 6에 있어서, 분체 수용부(31) 내에는 30~40kg의 토너가 수용된다. 감광체 드럼(4) 상에서 이루어지는 전사 공정에서의 전사율이 90% 정도라 하면, 분체 수용부(31) 내의 토너중 10%(3~4kg) 정도가 클리닝부에서 미전사 토너(폐토너)로서 회수되게 된다. 따라서, 토너를 1달에 30kg 정도 소비하는 사용자가 있다고 하면, 회수 용기의 용량이 대형인 10kg 정도의 것이어도 2~3개월 마다 교환하지 않으면 안 되며, 그 작업이 번거롭게 된다. 또한, 회수 용기의 용량을 거대화하여 교환 빈도를 줄이는 일도 생각할 수 있지만, 종래의 화상 형성 장치와 같이 장치 본체(1) 내에 그러한 용량의 큰 회수 용기를 설치하는 것은 어렵다.

본 실시 형태 6에서는, 회수 용기(90)를 분체 공급 장치(20)의 분체 수용부(31) 내에 설치하고 있으므로, 화상 형성 장치 본체(1)를 대형화하는 일 없이, 대용량의 분체 수용부(31)에 맞춘 회수 용기의 대용량화가 가능하게 된다. 화상 형성 장치 본체(1)의 클리닝부(8)나 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너는, 분체 수용부(31) 내의 회수 용기(90)에 저장되어, 분체 수용부(31) 교환 시에 동시에 교환되게 된다(도26에 나타내는 분체 수용부(31)의 착탈 동작을 참조).

도 25를 참조하여, 클리닝부(8)에서 회수된 미전사 토너는, 이송로(81)를 경유해 회수부(80)에 일단 모인다. 마찬가지로 벨트 클리닝(10)에서 회수된 토너도, 이송로(82)를 경유하여 회수부(80)에 일단 모인다.

도 27을 참조하여, 회수부(80)의 저부에는, 다공질 부재(85)를 갖는 제3 기체 분출부(유동 바닥)가 설치되어 있다. 그리고, 이 제3 기체 분출부에는, 분체 공급 장치(20)의 에어-펌프(95)로부터 송출된 공기가 튜브(96)를 매개로 송입된다. 이러한 구성에 의해, 다공질 부재(85)로부터 공기가 분출되어, 회수부(80) 내에 회수된 토너가 유동화되고, 이 토너가 펌프(91)의 흡인에 의해 튜브(92)를 매개로 흡인되고 회수 용기(90)를 향해 양호하게 이송되게 된다.

여기서, 분체 수용부(31) 내에 설치된 회수 용기(90)는, 분체 수용부(31) 내의 토너량으로부터 산출되는 회수량을 저장할 수 있으면 되므로, 분체 수용부(31)의 용적에 대해 그다지 커지지 않게 된다. 또한, 회수 용기(90)는, 분체 수용부(31) 내에 설치되므로, 외부로부터의 충격 등을 고려할 필요가 없어, 필요 최소 한의 강도로 형성할 수 있다.

본 실시 형태 6에서는, 회수 용기(90)로서 수지 재료로 된 플렉시블한 주머니형 부재(예를 들어, 비닐 봉투나 폴리 봉투 등)를 이용하고 있다. 회수 용기(90)는, 고무 밴드 등으로 세트부(99)에 설치된다. 세트부(99)에는, 폐토너가 배출되는 배출구를 갖춘 배관(97)과 내부에 송입된 공기를 배출하는 탈기 기구로서의 필터(98)가 설치되어 있다. 이와 같이, 세트부(99)에 배관(97)(배출구)과 필터(98)를 설치함으로써, 한 번의 조작으로 배관(97)과 필터(98)를 회수 용기(90)에 설치할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치는 LAN에 접속되어 있고, 감시 시스템(토너 관리 시스템)에 의해 네트워크 상에서 감시되고 있다.

도 28은 이 감시 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다.

이러한 감시 시스템을 구축함으로써, 서비스업자가 사용자의 화상 형성 장치의 사용 상황을 확인하여, 분체 수용부의 교환 시기나 화상 형성 장치의 이상을 사전에 파악하게 된다.

그리고, 감시 장치의 감시 결과(감시 데이터)를 제조 부문, 서비스 부문, 판 매 부문에 송신하여, 생산 계획, 서비스 계획, 판매 계획에 활용한다. 즉, 사용자 개개의 토너 소비 상황을 파악함으로써, 분체 수용부(31)의 교환 시기를 예측하여, 토너가 끊기는 일 없이 분체 수용부(31)의 교환을 행한다(회수 용기(90)의 교환도 동시에 행한다.). 이에 의해, 사용자의 토너 엔드 시의 작업이나 폐토너의 처리 작업이 간편화되게 된다.

본원 발명자는, 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치에 있어서 용량이 3리터인 회수 용기(90)를 이용하여 감시 시스템을 이용했을 때와 분체 공급 장치(20)(및 회수 용기(90))를 설치하지 않았을 때(종래의 화상 형성 장치를 이용했을 때)의 비교 실험을 행하였다. 이때, 매일 1만 장의 프린트를 1주간 계속해서 행하였다.

그 결과, 종래의 화상 형성 장치를 이용했을 경우에는, 3일에 1번의 빈도로 서비스 업자가 폐토너의 처리를 행하였고, 토너 용기의 교환 빈도도 높아져서, 총 1일 정도의 다운 타임이 생겼다.

이에 반해, 본 실시 형태 6에서의 화상 형성 장치 및 감시 시스템을 이용한 경우에는, 화상 형성 장치에 다운 타임이 생기는 일 없이, 서비스 업자에 의해 분체 수용부(31)(및 회수 용기(90))의 교환 작업이 적절한 타이밍에 낭비 없이 이루어졌다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 6에서도, 상기 실시 형태 5와 마찬가지로, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 이송함과 동시에, 기체 배출 수단(35)을 마련해 분체 수용부(31)의 내압의 상승을 억제하고 있다. 이에 의해, 토너(T)에 손상을 주는 일이 없으며, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능해, 미량의 토너 공급량 조정이 가능하여, 토너(T)의 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

실시 형태 7.

도 29 및 도 30에 의해, 본 발명의 실시 형태 7에 대해 상세히 설명한다.

도 29는 실시 형태 7에서의 분체 공급 장치의 분체 수용부를 나타내는 구성도이고, 상기 실시 형태 5에서의 도 21에 상당하는 도면이다. 도 30은 도 29의 분체 수용부의 뚜껑을 노브 나사(노브 너트)로 체결한 상태를 나타내는 부분 확대도이다. 본 실시 형태 7에서의 분체 공급 장치는, 주로 필터 및 시일재의 구성과 뚜껑을 노브 나사로 체결하고 있는 점이 상기 실시 형태 5의 것과는 상이하다.

본 실시 형태 7에서의 분체 공급 장치도 상기 실시 형태 5와 마찬가지로, 분체 공급 장치 본체(21)에, 분체 수용부(31)의 내부에 수용된 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 토출하는 펌프(22), 기체 분출부(33) 및 제2 기체 분출부(62)를 향해 공기를 공급하는 에어-펌프(24), 전원부(60) 등이 설치되어 있다. 또한, 도 29를 참조하여, 분체 수용부(31) 내에는, 흡인관(37), 기체 분출부(33A, 33B, 33C1~33C4), 4개의 튜브(40, 44a~44c), 제2 기체 분출부(62), 유지 부재(65), 토너 잔량 센서(38), 케이블(47), 지주(61) 등이 설치되어 있다.

또한, 도 29를 참조하여, 분체 수용부(31)의 천정부에는, 개구와 이 개구를 덮는 필터(35)(기체 배출 수단)가 설치되어 있다. 필터(35) 및 개구는, 기체 분출 부(33A, 33B, 33C1~33C4) 및 제2 기체 분출부(62)로부터 분출되는 기체에 의해 분체 수용부(31)의 내압이 상승하는 것을 방지한다.

여기서, 본 실시 형태 7에서는, 필터(35)의 재료로서 폴리에스테르로 이루어진 부직포(예를 들어, 「아크스타」(토오레사 제))가 이용되고 있다. 이러한 부직포는, 비교적 저렴하고 분체 수용부(31)의 내압 상승을 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 도 29를 참조하여, 본 실시 형태 7에서는, 필터(35)가 주름 사복형(아코디언 형상으로 절입된 상태)으로 형성되어 있다. 이에 의해, 필터(35)를 평면상(도 21에 나타내는 필터 형상)으로 형성했을 경우에 비해, 필터(35)의 표면적이 커지므로 필터의 효율을 높일 수 있다.

한편, 본 실시 형태 7에서는, 필터(35)를 사복형으로 형성하였지만, 필터(35)를 파형으로 형성한 경우에도 상술한 효과와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 필터(35) 및 개구(기체 배출 수단)는, 상기 실시 형태 5와 마찬가지로, 분체 수용부(31)의 천정부의 일부에 착탈 가능하게 설치된 뚜껑(31b)에 배치되어 있다. 또한, 뚜껑(31b)은, 시일재(36)를 사이에 끼우고, 분체 수용부(31)의 본체에 복수의 노브 나사를 이용해 체결되어 있다. 여기서, 본 실시 형태 7에서는, 시일재(36)의 재료로서 부드럽고 탄력성이 있고 시일성이 우수한 실리콘 스펀지가 이용되었다.

이러한 구성에 의해, 뚜껑(31b)이 반복되어 착탈된 경우에도 시일재(36)의 느러짐이 적고, 분체 수용부(31) 전체의 시일성이 확보되어, 외부로의 토너 비산 발생이 억제된다.

도 30을 참조하여, 분체 수용부(31)의 천정부로의 뚜껑(31b)의 고정(체결) 방법에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 뚜껑(31b)은 분체 수용부(31)의 천정부에 형성된 개구 주위에 복수 설치된 노브 나사(76)에 의해 고정된다.

상세히는, 분체 수용부(31)의 천정부에 형성된 개구 주위에는 복수의 나사 구멍이 형성되어 있고, 이러한 나사 구멍에 각각 노브 나사(76)의 숫나사부(77)가 저부측으로부터 나사 결합된다. 즉, 숫나사부(77)의 나사 머리는 천정부의 하부측을 향하게 된다. 그리고, 숫나사부(77)는 점부 용접으로 분체 수용부(31)의 본체에 고정 설치됨과 동시에, 숫나사부(77)의 나사산과 나사 구멍의 나사산의 극간으로부터의 토너 비산을 억제하기 위해 숫나사부(77)는 코킹제(79)를 매개로 천정부에 고정 설치된다.

그리고, 이와 같이 숫나사부(77)가 위쪽을 향해 돌출된 상태의 분체 수용부(31)의 본체에 대해, 뚜껑(31b) 및 시일재(36)(모두 숫나사부(77)를 돌출시키는 관통공이 형성되어 있다.)가 착탈되게 된다. 즉, 윗쪽을 향해 돌출하는 숫나사부(77)에 맞추도록 시일재(36) 및 뚜껑(31b)이 재치된다. 그리고, 뚜껑(31b)의 윗쪽으로부터 노브 나사(76)의 암나사부(78)(노브 너트)가 숫나사부(77)에 나사 결합되고, 뚜껑(31b)이 시일재(36)를 매개로 분체 수용부(31)의 본체에 고정된다. 여기서, 암나사부(78)(노브 너트)에는 파지부가 설치되어 있으므로, 작업자는 공구를 이용하지 않고 암나사부(78)을 숫나사부(77)에 나사 결합시킬 수 있다. 한편 시일 재(36)는, 뚜껑(31b) 측에 접착할 수도 있고, 분체 수용부(31)의 본체 측에 접착할 수도 있다.

이러한 구성에 의해, 뚜껑(31b)의 착탈 조작이 비교적 간단화된다. 즉, 노브 나사(76)는 공구를 이용하지 않고 체결 작업(또는 체결 해제 작업)을 할 수 있으므로, 뚜껑(31b)의 착탈 조작 작업 시간이 단축화된다. 특히, 분체 수용부(31)로의 토너 보충 작업성을 향상하기 위해 뚜껑(31b)의 면적을 크게 하고 있는 경우에는, 뚜껑(31b)과 본체 사이의 시일성을 확보하기 위해 체결 부재(나사)의 수가 어느 정도 많아져 버리기 때문에, 체결 부재로서 노브 나사를 이용하는 것은 유용하다.

한편 본 실시 형태 7에서는, 노브 나사(76)(노브 너트 78)를 이용하여 분체 수용부(31)의 천정부에 뚜껑(31b)을 고정하였지만, 클램프(스냅 빗장)를 이용해 분체 수용부(31)의 천정부에 뚜껑(31b)을 고정할 수도 있다. 그리고, 이 경우에도 공구를 이용하지 않고 뚜껑(31b)의 착탈 조작이 가능하므로, 착탈 작업 시간의 단축화가 달성된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 7에서도, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로, 기체 분출부(33)에 의해 분체 수용부(31)의 저부로부터 공기를 분출하면서 토너(T)를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 이송함과 동시에, 기체 배출 수단(35)을 마련하여 분체 수용부(31) 내압의 상승을 억제하고 있다. 이에 의해, 토너(T)에 손상을 주는 일이 없으며, 교환 작업이 적고 토너(T)의 대용량화가 가능하여, 미량의 토너 공급량 조정이 가능하여, 토너(T) 비산이 없고, 토너(T)를 토너 호퍼(9)에 효율적으로 확실히 이송할 수 있다.

한편, 상기 실시 형태 5~7의 각각에서는, 토너를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치(20)에 대해 본 발명을 적용하였으나, 토너와 캐리어로 이루어진 2성분 현상제를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치에 대해서도 당연히 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우, 분체 수용부 내의 2성분 현상제의 잔량을 검지하는 검지 수단으로 투자율 센서를 이용할 수도 있다.

(4) 시멘트를 이송하는 분체 공급 장치

(5) 공업용 도료에 공기를 분산시키는 것으로 점도를 내려 이송하는 공업용 도료용의 분체 공급 장치

한편, 2성분 현상제나 유리 비즈 등의 경도가 높은 분체를 이용하는 경우에는, 기체 분출부(33)(유동 바닥)를 PE, PC 등의 수지 재료로 형성하면 시간 경과에 따라 손상을 받아 다공질 부재의 홈부가 막힐 가능성이 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는, 기체 분출부를 동이나 철의 소결 부재나 촘촘한 눈의 금속 메쉬 필터로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시 형태 5~7의 각각에서는, 분체 수용부(31) 내의 토너를 흡인하여 토너 호퍼(9)를 향해 토출하는 펌프(22)로서 격막식 에어-펌프를 이용하였지만, 그 외의 펌프(예를 들어, 나선펌프(모노펌프))를 이용할 수도 있다. 이 경우에도, 상기 실시 형태 5~7의 각각에서와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시 형태 5~7의 각각에서는, 분체 공급 장치(20)를 화상 형성 장치 본체(1)의 외부에 독립하여 설치했지만, 분체 공급 장치(20)를 화상 형성 장치 본체(1) 내부에 일체적으로 마련할 수도 있다.

한편, 본 발명이 상기 각 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 상기 각 실시 형태에서 시사한 이외에도, 상기 각 실시 형태는 적의 변경될 수 있는 것은 분명하다. 또한, 상기 구성 부재의 수, 위치, 형상 등은 상기 각 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명을 실시하는 데 있어서 적절한 수, 위치, 형상 등으로 할 수 있다.

본 국제 출원은 2005년 10월 4일에 출원한 일본 특허 출원 2005－291464호, 2006년 2월 17일에 출원한 일본 특허 출원 2006－41350호, 2006년 2월 27일에 출원한 일본 특허 출원 2006－49445호, 2006년 4월 26일에 출원한 일본 특허 출원 2006－121395 및 2006년 4월 26일에 출원한 일본 특허 출원 2006－121488호에 근거하는 우선권을 주장하는 것이고, 일본 특허 출원 2005－291464호, 일본 특허 출원 2006－41350호, 일본 특허 출원 2006－49445호, 일본 특허 출원 2006－121395 및 일본 특허 출원 2006－121488호의 모든 내용을 본 국제 출원에 원용한다.

본 발명은, 기체 분출부에 의해 분체 수용부의 저부로부터 기체를 분출하면서, 분체를 흡인해 공급처를 향하여 이송하고 있으므로, 분체에 손상을 주는 일 없이, 교환 작업이 적고 분체의 대용량화가 가능하고, 미량의 분체 공급량의 조정이 가능하여, 분체의 비산이 없고, 분체가 공급처에 효율적으로 확실히 이송되는, 분체 공급 장치, 화상 형성 장치 및 감시 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 기체 분출부에 의해 분체 수용부의 저부로부터 기체를 분출하면서 분체를 흡인하여 공급처를 향하여 이송함과 동시에, 분체 수용부내의 기체만을 배출하여 분체 수용부의 내압 상승을 억제하고 있으므로, 분체에 손상을 주는 일없이, 교환 작업이 적고 분체의 대용량화가 가능하고, 미량의 분체 공급량 조정이 가능하여, 분체의 비산이 없고, 분체가 공급처에 효율적으로 확실히 이송되는, 분체 공급 장치 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

Claims

분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치에 있어서,

내부에 분체를 수용함과 동시에, 내부를 향해 기체를 분출하는 기체 분출부를 저부에 구비한 분체 수용부; 및

상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 흡인하여 상기 공급처를 향해 이송하는 이송 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송 수단은, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 상방으로 흡인하는 흡인 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제2항에 있어서,

상기 흡인 수단은 펌프이고,

상기 펌프는, 상기 분체 수용부 및 상기 공급처의 상방으로 배치됨과 동시에, 상기 분체 수용부로부터 흡인한 분체를 상기 공급처를 향하여 토출하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제3항에 있어서,

상기 분체 수용부로부터 상기 펌프에 이르는 분체 흡인 경로의 일부 또는 전부와, 상기 펌프로부터 상기 공급처에 이르는 분체 토출 경로의 일부 또는 전부를 튜브로 형성한 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송 수단은, 그 가동을 요구하는 제어 신호의 유무에 관계없이 소정 시간을 넘어 연속적으로 가동되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 분출부에 기체를 송출하는 에어-펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 분출부는, 상기 에어-펌프에 연통하는 단수 또는 복수의 챔버를 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 분출부는, 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제8항에 있어서,

상기 다공질 부재는, 그 구멍 직경이 상기 분체의 입경 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제8항에 있어서,

상기 다공질 부재는, 그 홈부의 평균 구멍 직경이 0.3~20㎛가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체 수용부의 상기 저부는 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 분 체 공급 장치.
제11항에 있어서,

상기 경사면은, 그 경사각이 상기 분체 수용부에 수용하는 분체의 안식각 보다 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제11항에 있어서,

상기 경사면은, 중앙부 근방이 최하 위치가 되도록 경사지는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제11항에 있어서,

상기 분체 수용부에 수용된 분체를 흡인하는 흡인관의 흡인구를 상기 경사면의 최하 위치의 상방으로 배치한 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제11항에 있어서,

상기 기체 분출부는, 상기 경사면의 최하 위치 근방에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량이 그 이외의 위치에서의 단위 면적당 단위 시간의 기체 분출량 보다 커지도록 구성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제15항에 있어서,

상기 기체 분출부는, 상기 최하 위치의 근방에서의 상기 기체 분출량이 그 이외의 위치에서의 상기 기체 분출량의 1.1~2배가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제15항에 있어서,

상기 기체 분출부는 복수의 챔버를 구비하고,

상기 복수의 챔버에 별개로 기체를 송입하여 상기 기체 분출량의 차이를 형성하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제15항에 있어서,

상기 기체 분출량의 차이는, 기체가 분출되는 상기 기체 분출부의 면적에 차이를 두어 형성한 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 기체 분출부는, 화상 형성 장치 본체에서의 주 전원의 투입에 연동하여 가동이 개시되는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체 수납부는, 수평면에서의 단면 형상이 구형이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
분체를 공급처에 공급하는 분체 공급 장치에 있어서,

내부에 분체를 수용함과 동시에, 내부를 향해 기체를 분출하는 기체 분출부를 저부에 구비한 분체 수용부; 및

상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체를 흡인하여 상기 공급처를 향하여 이송하는 이송 수단;을 구비하며,

상기 분체 수용부는 내부의 기체를 외부로 배출하는 기체 배출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제21항에 있어서,

상기 기체 배출 수단은, 상기 분체 수용부의 내부에 토너가 최대로 수용되었을 때의 상기 토너의 끽수선(喫水線: particle load line) 보다 상방으로 배치된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제21항에 있어서,

상기 기체 배출 수단은, 상기 분체 수용부에 형성된 개구와, 상기 개구를 덮는 필터인 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제23항에 있어서,

상기 필터는 다공질 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제24항에 있어서,

상기 기체 분출부는 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성되고,

상기 필터의 다공질 부재에서의 홈부의 총면적이 상기 기체 분출부의 다공질 부재에서의 홈부의 총면적 보다 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제23항에 있어서,

상기 필터는 폴리에스테르로 된 부직포로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제23항에 있어서,

상기 필터는 사복형(蛇腹形: folded structure) 또는 파형(wave structure)으로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제21항에 있어서,

상기 기체 배출 수단은, 상기 분체 수용부의 천정부의 일부 또는 전부에 착탈 가능하게 설치된 뚜껑에 배치된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제28항에 있어서,

상기 뚜껑은 시일재를 매개로 상기 천정부에 설치된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제29항에 있어서,

상기 시일재는 실리콘 스펀지로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제28항에 있어서,

상기 뚜껑은 노브 나사를 이용하여 상기 천정부에 체결된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제31항에 있어서,

상기 노브 나사는, 상기 천정부에 코킹제를 매개로 고정 설치된 숫나사부와, 상기 뚜껑의 관통공으로부터 돌출하는 상기 숫나사부에 나사 결합함과 동시에 파지부를 갖는 암나사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제28항에 있어서,

상기 뚜껑은 클램프를 이용하여 상기 천정부에 고정된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체 수용부에 수용된 분체를 흡인하는 흡인관의 흡인구를 상기 기체 분출부의 상방으로 배치한 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제34항에 있어서,

상기 흡인관의 흡인구를 향하여 기체를 분출하는 제2 기체 분출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제35항에 있어서,

상기 제2 기체 분출부에 기체를 송출하는 에어-펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제35항에 있어서,

상기 제2 기체 분출부는, 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제35항에 있어서,

상기 분체 수용부는, 내부에 수용된 분체의 잔량을 검지하는 검지 수단을 구비하고,

상기 제2 기체 분출부는, 상기 검지 수단의 근방을 향해서도 기체를 분출하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제35항에 있어서,

상기 제2 기체 분출부는, 기체의 분출구가 다공질 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체 수용부는, 분체 공급 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제40항에 있어서,

상기 분체 수용부는 바닥면을 이동시키기 위한 캐스터를 갖춘 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제41항에 있어서,

상기 분체 수용부의 상기 저부는 경사면으로 형성되고,

상기 캐스터는 상기 경사면에 설치된 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체는 토너인 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 있어서,

상기 분체는 토너와 캐리어로 이루어진 2성분 현상제인 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
제1항에 기재된 분체 공급 장치와 화상 형성 장치 본체를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제45항에 있어서,

상기 분체 공급 장치는 상기 화상 형성 장치 본체와는 별체로 배치된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제45항에 있어서,

상기 분체 공급 장치의 분체 공급 장치 본체를 상기 화상 형성 장치 본체에 고정한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제45항에 있어서,

상기 화상 형성 장치 본체는, 상 담지체 상에 잔존하는 미전사 토너를 회수하는 클리닝부를 구비하고,

상기 분체 수용부는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 저장하는 회수 용기를 구비하고,

상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 상기 회수 용기를 향해 이송하는 제2 이송 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제48항에 있어서,

상기 회수 용기는 플렉시블한 주머니형 용기인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제48항에 있어서,

상기 제2 이송 수단은 상기 미전사 토너를 기체와 함께 이송하고,

상기 회수 용기의 내부에 송입된 기체를 배출하는 탈기 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제50항에 있어서,

상기 분체 수용부는 상기 회수 용기를 세팅하는 세트부를 구비하고,

상기 세트부는 미전사 토너가 배출되는 배출구와 상기 탈기 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제45항에 있어서,

상기 화상 형성 장치 본체에서의 주 전원의 투입에 연동하여 상기 기체 분출 부의 가동을 개시하는 것을 특징으로 하는 분체 공급 장치.
화상 형성 장치를 네트워크 상에서 감시하는 감시 시스템에 있어서,

제1항에 기재된 분체 공급 장치에서의 분체의 사용 상황을 감시하는 감시 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 감시 시스템.
제53항에 있어서,

상기 감시 장치는, 상기 분체 수용부의 내부에 수용된 분체의 잔량을 검지하는 검지 수단의 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 감시 시스템.
제53항에 있어서,

상기 감시 장치의 감시 결과를 LAN을 매개로 송신하는 송신 기능을 갖춘 것을 특징으로 하는 감시 시스템.
제53항에 있어서,

상기 감시 장치에 송신된 상기 분체 공급 장치부의 분체의 사용 상황에 기초 하여 상기 분체 수용부의 교환을 행하는 것을 특징으로 하는 감시 시스템.
제56항에 있어서,

상기 화상 형성 장치의 화상 형성 장치 본체는, 상 담지체 상에 잔존하는 미전사 토너를 회수하는 클리닝부를 구비하고,

상기 분체 수용부는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 저장하는 회수 용기를 구비하고,

상기 화상 형성 장치는, 상기 클리닝부에서 회수된 미전사 토너를 상기 회수 용기를 향해 이송하는 제2 이송 수단을 구비하며,

상기 분체 수용부의 교환을 행할 때 상기 회수 용기도 교환하는 것을 특징으로 하는 감시 시스템.