KR20150049641A - 전자사진방식 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 현상기; 상기 현상기에 연결되어 상기 현상기로 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 교반하는 교반 부재와, 내부에 수용된 토너를 상기 현상기로 운반하는 제1 운반부재를 포함하는, 토너 버퍼유닛; 상기 토너 버퍼유닛에 연결되어 상기 토너 버퍼유닛에 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 상기 토너 버퍼유닛으로 운반하는 제2 운반부재를 포함하는, 토너 카트리지; 및 상기 제2 운반부재를 구동시키는 제1 구동부와, 상기 교반부재 및 상기 제1 운반부재를 구동시키는 제2 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 제1 공급 모드, 제2 공급 모드 및 토너 충전 모드를 구비합니다.

Description

전자사진방식 화상형성장치{electrophotographic image forming apparatus }

감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 현상시키고 현상된 화상을 기록매체로 전사하여 정착시킴으로써 화상을 인쇄하는 전자사진방식 화상형성장치가 개시된다.

전자사진 화상형성장치는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광체에 조사하여 감광체의 표면에 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 화상으로 현상시키고, 이 현상된 화상을 기록매체에 전사하여 정착시킴으로써 기록매체에 화상을 인쇄한다.

감광체에 정전잠상을 현상하는 현상기는 토너 카트리지로부터 토너를 공급받을 수 있다. 또한, 현상기와 토너 카트리지 사이에는 토너 카트리지로부터 토너를 공급받아 현상기로 공급하는 토너 버퍼유닛이 마련될 수 있다. 그에 따라, 토너는 토너 카트리지로부터 토너 버퍼유닛을 경유하여 현상기로 공급될 수 있다.

토너 버퍼유닛은 내부에 수용된 토너를 교반하기 위한 교반부재와, 교반된 토너를 현상기에 공급하기 위한 운반부재를 포함할 수 있다.

이러한 교반부재와 운반부재가 하나의 모터로 구동될 경우, 교반부재와 운반부재는 함께 구동될 수 있다. 이 경우, 토너 카트리지로부터 토너 버퍼유닛으로 토너를 충전하기 위하여 교반 부재를 구동할 경우에 운반부재가 함께 구동되기 때문에, 현상기로 토너가 계속해서 공급되게 되고, 결국 현상기에 공급되는 토너가 기준 농도를 초과할 수 있다. 이는 화상품질 저하로 이어질 수 있다.

반면, 현상기로 토너의 과공급을 방지하기 위하여 교반부재와 운반부재를 별개의 모터로 구동시킬 경우, 모터의 개수는 2배로 증가하게 되고, 그로 인해 현상 장치의 크기 증가 및 가격 상승이 발생하게 된다.

안정적인 토너 공급을 실현하면서도, 장치의 크기를 소형화할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.

토너 사용량이 많은 화상형성 과정이 연속적으로 진행되는 경우에도, 토너 부족을 해결할 수 있도록 토너를 현상기로 충분히 공급할 수 있는 모드를 가지는 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.

토너 버퍼유닛 내부의 운반부재를 회전시키지 않고, 교반부재만을 회전시킴으로써, 단시간 내에 토너를 충전할 수 있는 모드를 가지는 전자사진방식 화상형성장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자사진방식 화상형성장치는,

현상기; 상기 현상기에 연결되어 상기 현상기로 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 교반하는 교반 부재와, 내부에 수용된 토너를 상기 현상기로 운반하는 제1 운반부재를 포함하는, 토너 버퍼유닛; 상기 토너 버퍼유닛에 연결되어 상기 토너 버퍼유닛에 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 상기 토너 버퍼유닛으로 운반하는 제2 운반부재를 포함하는, 토너 카트리지; 및 상기 제2 운반부재를 구동시키는 제1 구동부와, 상기 교반부재 및 상기 제1 운반부재를 구동시키는 제2 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하며,

상기 제어부는, 상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하지 않고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하는 제1 공급 모드와, 상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하는 제2 공급 모드와, 상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하지 않는 토너 충전모드를 구비할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 공급 모드에서, 상기 제1 구동부가 제2 운반부재를 구동시키지 않도록 제어하며, 상기 제2 공급 모드 및 상기 토너 충전 모드에서, 상기 제1 구동부가 상기 제2 운반부재를 구동시키도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 공급 모드 및 상기 제2 공급 모드에서, 상기 제2 구동부가 상기 교반부재 및 상기 제1 운반부재를 구동시키도록 제어하며, 상기 토너 충전모드에서, 상기 제2 구동부가 상기 제1 운반부재를 구동시키지 않고 상기 교반부재를 구동시키도록 제어할 수 있다.

상기 제2 구동부와 상기 제1 운반부재 사이에 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 선택적으로 전달하는 구동 전달부재가 설치될 수 있다.

상기 구동 전달부재는 일 방향 클러치(one way clutch)일 수 있다.

상기 제2 구동부는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전 가능하며, 상기 제2 구동부가 상기 제1 방향으로 회전할 때, 상기 구동 전달부재는 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 전달하며, 상기 제2 구동부가 상기 제2 방향으로 회전할 때, 상기 구동 전달부재는 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

상기 제2 구동부가 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 회전할 때, 상기 제2 구동부의 구동력은 상기 교반부재로 전달될 수 있다.

상기 제어부는 상기 제2 구동부의 제2 방향으로의 구동을 상기 제1 구동부의 구동과 동기화시킬 수 있다.

상기 현상기 내부의 토너 농도를 검출하는 제1 검출부와, 상기 토너 버퍼유닛의 토너 수위를 검출하는 제2 검출부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1 검출부 및 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값에 기초하여, 상기 제1 공급 모드, 제2 공급 모드 또는 상기 토너 충전모드 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하지 못하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제2 기준 값을 만족할 때, 상기 제1 공급 모드를 선택하며, 상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하지 못하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제2 기준 값을 만족하지 못할 때, 상기 제2 공급 모드를 선택하며, 상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 제2 검출 값이 제2 기준 값을 만족하지 못할 때, 상기 토너 충전 모드를 선택할 수 있다.

제어부는, 상기 제1 구동부의 구동시간을 기초로, 상기 토너 카트리지의 토너 잔량을 판단할 수 있다.

상기 전자사진방식 화상형성장치는 상기 토너 카트리지의 토너 잔량을 나타내는 메시지를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 토너 버퍼유닛 내부의 운반부재와 교반부재를 하나의 모터를 통해 선택적으로 구동시킴으로써, 안정적인 토너 공급을 실현하면서도 장치의 크기를 소형화할 수 있다.

본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 일반적인 화상형성 과정에서 토너의 과공급을 방지하면서도, 토너 사용량이 많은 화상형성 과정이 연속적으로 진행되는 경우에는 토너 부족을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치는 토너 충전모드를 통해 단시간 내에 토너 버퍼유닛에 토너를 충전할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 화상형성장치를 II-II선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 토너 버퍼유닛의 일 실시예의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 토너 버퍼유닛의 일 실시예의 종단면도이다.
도 5는 편심캠이 마련된 교반 부재의 일 실시예의 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 화상형성장치의 토너 공급을 위한 제어 블록도이다.
도 7은 제어부가 대기 모드일 때, 토너 카트리지와 토너 버퍼유닛의 상태를 개략적으로 도시한 것이며,
도 8은 제어부가 제1 공급 모드일 때, 토너 카트리지와 토너 버퍼유닛의 상태를 개략적으로 도시한 것이며,
도 9는 제어부가 제2 공급 모드일 때, 토너 카트리지와 토너 버퍼유닛의 상태를 개략적으로 도시한 것이며,
도 10은 제어부가 토너 충전 모드일 때, 토너 카트리지와 토너 버퍼유닛의 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 토너 공급을 조절하는 실시예의 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1의 화상형성장치를 II-II선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 토너 버퍼유닛(300)의 일 실시예의 횡단면도이다. 도 4는 토너 버퍼유닛(300)의 일 실시예의 종단면도이다. 본 실시예의 화상형성장치는 이성분 토너를 채용한 단색 화상형성장치이다. 토너의 색상은 예를 들어 블랙색상이다.

도 1을 참조하면, 감광드럼(10)은 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프의 외주에 광도전성을 가지는 감광층이 형성된 것이다. 감광드럼(10) 대신에 순환 주행되는 벨트의 외면에 감광층이 형성된 감광벨트가 채용될 수도 있다.

대전롤러(20)는 감광드럼(10)의 표면을 균일한 대전 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(20)는 감광드럼(10)에 접촉되어 회전된다. 대전롤러(20)에는 대전 바이어스 전압이 인가된다. 대전롤러(20) 대신에 코로나 방전을 일으킴으로써 감광드럼(10)의 표면을 대전시키는 코로나 대전기(미도시)가 채용될 수도 있다.

노광기(30)는 대전된 감광드럼(10)의 표면에 화상정보에 대응되는 광을 조사하여 정전잠상을 형성한다. 노광기(30)로서, 예를 들면 레이저 다이오드로부터 조사되는 광을 폴리곤미러를 이용하여 주주사방향으로 편향시켜 감광드럼(10)에 주사하는 LSU(laser scanning unit)가 채용될 수 있으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

현상기(100)에는 현상제가 수용된다. 현상기(100)는 현상제 중에서 토너를 감광드럼(10)에 형성된 정전잠상에 공급하여 감광드럼(10)의 표면에 가시적인 토너화상을 형성한다.

전사롤러(40)는 감광드럼(10)에 형성된 토너화상을 용지로 전사시키는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(40)는 감광드럼(10)과 대면되어 전사닙을 형성하며, 전사롤러(40)에는 전사 바이어스 전압이 인가된다. 전사 바이어스 전압에 의하여 감광드럼(10)과 전사롤러(40) 사이에는 전사전계가 형성된다. 전사닙에 형성된 전사전계에 의하여 감광드럼(10)의 표면에 현상된 토너화상은 기록매체(P)로 전사된다. 전사롤러(40) 대신에 코로나 방전을 이용하는 코로나 전사기가 채용될 수도 있다.

전사 후에 감광드럼(10)의 표면에 잔류되는 토너는 클리닝 부재(50)에 의하여 제거된다. 클리닝 부재(50)는 예를 들어 일단부가 감광드럼(10)의 표면에 접촉되는 블레이드, 감광드럼(10)과 접촉되어 회전되는 롤러 또는 브러쉬 등일 수 있다.

기록매체(P)에 전사된 토너화상은 정전기적 힘에 의하여 기록매체(P)에 부착되어 있다. 정착기(60)는 열과 압력을 가하여 토너화상을 기록매체(P)에 정착시킨다.

현상기(100)는 그 내부에 수용된 현상제를 감광드럼(10)에 형성된 정전 잠상에 공급하여 정전 잠상을 가시적인 화상으로 현상시킨다. 현상기(100) 내에는 토너와 캐리어가 수용된다. 현상롤러(101)는 현상기(100)내의 토너를 감광드럼(10)으로 공급하기 위한 것이다. 현상롤러(101)에는 현상바이어스전압이 인가될 수 있다.

현상롤러(101)는 감광드럼(10)으로부터 수십 미크론 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(101)는 중공 원통형 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수도 있다. 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(101)의 표면에 부착되어 감광드럼(10)과 현상롤러(101)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(101)와 감광드럼(10) 사이에 인가되는 현상바이어스전압에 의하여 토너만이 감광드럼(10)으로 공급되어 감광드럼(10)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다.

현상기(100)는 토너를 캐리어와 혼합, 교반하여, 이들을 현상롤러(101)로 운반하는 제1, 제2 운반 부재(111, 112)를 구비할 수 있다. 제1 운반 부재(111)는 현상롤러(101)와 대략 수직 방향으로 대향하여 배치되어 있고, 혼합 교반된 현상제를 현상롤러(101)에 공급한다. 제2 운반부재(112)는 현상제를 혼합 교반하여 현상제를 충분히 대전시키는 역할을 수행하며, 대전한 현상제를 제1 운반부재(111)로 운반한다. 제1, 제2 운반부재(111, 112)는 예를 들어 현상롤러(101)의 길이방향(Y축 방향)으로 연장된 회전축과 이러한 회전축의 외주에 형성된 나선형 날개를 구비한 오거(auger)일 수 있다.

제1 운반부재(111)와 제2 운반부재(112)는 평행하게 되도록 배치된다. 제1 운반부재(111)와 제2 운반부재(112) 사이에는 격벽(102)이 설치된다. 격벽(102)은 제1 운반부재(111)와 제2 운반부재(112)에 의해 이송된 현상제가 각 운반부재(111, 112)의 양단에서 연결 통과하도록 개구(미도시)가 설치된다.

제2 운반부재(112)에 의해 운반된 현상제는 제1 운반부재(111)에 의해 운반되면서 현상롤러(101)의 외주면으로 운반된다.

현상기(100)는 현상기(100) 내부의 현상제 중 토너 농도를 검출하기 위한 제1 검출부(120)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 검출부(120)는 제1 운반부재(111)에 인접하도록 설치될 수 있다. 제1 검출부(120)에 의해 검출된 토너 농도가 허용 농도 미만으로 저하되면 토너 버퍼유닛(300)(현상제 버퍼유닛)으로부터 토너가 공급될 수 있다. 현상기(100)는 제2 운반부재(112)가 설치된 영역을 통해 토너 버퍼유닛(300)으로부터 토너를 공급받을 수 있다.

토너 카트리지(200)(현상제 카트리지)에 수용된 토너는 현상기(100)로 공급된다. 토너 카트리지(200)의 내부에 수용된 토너가 모두 소모되면, 토너 카트리지(200)는 새로운 토너 카트리지(200)로 교체될 수 있으며, 새로운 토너가 충전될 수 있다. 이를 위하여, 토너 카트리지(200)의 토너 잔량을 검출하는 제2 검출부(340)가 필요하다. 토너 카트리지(200)에 제2 검출부(340)가 설치된 경우, 토너 카트리지(200)의 토너가 모두 소모되었음이 검출된 후에 토너 카트리지(200)를 교체하여야만 인쇄작업이 가능하다. 그러므로, 토너 소모 상태를 확인하고 새로운 토너 카트리지(200)를 구입할 때까지는 인쇄작업을 수행할 수 없다. 또한, 토너 카트리지(200)가 주기적으로 교체가 필요한 소모품이기 때문에, 일반적으로 그 내부에 설치되는 제2 검출부(340)는 고가의 검출장치를 사용할 수 없으며, 이는 검출 정밀도의 저하로 이어질 수 밖에 없게 된다.

이러한 불편함을 해소하고 현상기(100)로의 안정적인 토너 공급을 위하여, 토너 카트리지(200)와 현상기(100) 사이에 토너를 임시로 수용하는 토너 버퍼유닛(300)이 마련된다. 토너 버퍼유닛(300)은 토너 카트리지(200)로부터 토너를 전달받아서 소정 양의 토너를 수용하며, 수용된 토너를 현상기(100)로 다시 전달한다. 제2 검출부(340)는 토너 버퍼유닛(300)에 설치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 토너 카트리지(200)의 토너가 모두 소모되더라도 토너 버퍼유닛(300)에 어느 정도 토너가 남아있으므로 토너 카트리지(200)를 구입할 때까지 인쇄 작업이 가능하다. 또한, 토너 버퍼유닛(300)은 토너 카트리지(200)와 달리 교체되지 않거나, 토너 카트리지(200)보다 교체 주기가 상대적으로 매우 길기 때문에, 상대적으로 고가인 장치를 포함한 다양한 종류의 제2 검출부(340) 중 하나가 채택될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 현상기(100)와 토너 카트리지(200)는 폭방향(X)으로 배열되며, 각각 폭방향(X)과 직교하는 깊이방향(Y)으로 연장된 형태이다. 깊이방향은 감광드럼(10) 또는 현상롤러(101)의 축방향이다. 토너 카트리지(200)는 현상기(100)로부터 폭방향(X) 및 중력방향(Z)으로 이격되게 위치된다. 토너 카트리지(200)는 중력방향(Z)으로 현상기(100)의 위쪽에 위치된다. 토너 버퍼유닛(300)은 중력방향(Z)으로 현상기(100)와 토너 카트리지(200) 사이에 위치될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 토너 버퍼유닛(300)은 감광드럼(10)의 축방향과 직교하는 폭방향(X)으로 연장되어 토너 카트리지(200)와 현상기(100)를 연결한다. 토너 버퍼유닛(300)은 토너 카트리지(200)와 연결된 제1버퍼부(300a)와, 현상기(100)와 연결된 제2버퍼부(300b)를 구비한다. 토너 카트리지(200)로부터 공급된 토너는 제1버퍼부(300a), 제2버퍼부(300b)를 거쳐 현상기(100)로 공급된다. 제1버퍼부(300a)와 제2버퍼부(300b)는 폭방향(X)으로 연장된다. 제1버퍼부(300a)와 제2버퍼부(300b)는 감광드럼(10)의 축방향인 깊이방향(제2방향: Y)으로 배열된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1버퍼부(300a)는 토너 카트리지(200)로부터 토너가 유입되는 토너 유입구(310)를 구비하며, 제2버퍼부(300b)는 현상기(100)로 토너를 공급하기 위한 토너 배출구(320)를 구비한다. 일 실시예로서, 토너 유입구(310)는 제1버퍼부(300a)의 상면으로부터 위쪽으로 연장되어 토너 카트리지(200)에 연결되며, 토너 배출구(320)는 제2버퍼부(300b)의 측부로부터 폭방향(X)으로 연장되고 다시 아래쪽으로 연장되어 현상기(100)에 연결된다. 토너 유입구(310)는 토너 카트리지(200)의 하부에 연결되며, 토너는 토너 카트리지(200)로부터 제1버퍼부(300a)로 중력에 의하여 낙하된다. 또한, 토너 배출구(320)는 현상기(100)의 상부에 연결되며, 토너는 제2버퍼부(300b)로부터 현상기(100)로 중력에 의하여 낙하된다.

도 2를 참조하면, 토너 버퍼유닛(300)은 현상 장치의 컴팩트화를 고려하여 소형화될 필요가 있다. 이를 위해, 현상기(100)의 길이방향(Y)으로 토너 버퍼유닛(300)의 길이(L1)는 현상기(100)의 길이(L2)의 1/5 ~ 1/2 일 수 있다.

한편, 현상 장치의 전체의 크기를 키우지 않는 한도 내에서, 제1버퍼부(300a)와 제2버퍼부(300b)의 용적을 가급적 크게 할 필요가 있다. 도 1을 참조하면, 토너 버퍼유닛(300)은 토너 버퍼유닛(300)으로 인한 현상 장치의 크기를 키우지 않기 위해 전체적으로 현상기(100)의 폭방향(X)의 옆쪽이자 토너 카트리지(200)의 아래쪽에 위치된다. 제2버퍼부(300b)가 현상기(100)의 상면보다 아래쪽으로 연장된 형태이면, 그 내부에 수용된 토너를 중력 방향(Z)의 위쪽으로 퍼올리기 위한 추가적인 장치가 필요하게 되어 토너 버퍼유닛(300)의 구조가 복잡해지고 부품 비용 및 제조 비용이 증가될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 토너 배출구(320)가 현상기(100)의 위쪽에 위치되고, 토너가 중력에 의하여 자연스럽게 현상기(100)로 공급되도록 하기 위하여 제2버퍼부(300b)는 전체적으로 현상기(100)의 위쪽에 위치된다. 제2버퍼부(300b)의 중력방향(Z)으로의 확대는 토너 카트리지(200) 및 현상기(100)에 의하여 제한되므로, 제2버퍼부(300b)는 폭방향(X)으로 확대될 수 있다. 다만, 제2버퍼부(300b)는 중력방향(Z)으로 현상기(100)와 토너 카트리지(200) 사이에 위치되어야 하므로 그 종방향의 단면적이 작아서 폭방향(X)으로 확대하더라도 토너 수용 용량의 증가 효과가 제1버퍼부(300a)에 비하여 제한적이다. 그러므로, 토너 버퍼유닛(300)의 토너 수용량을 증가시키기 위하여는 제1버퍼부(300a)를 확장하는 것이 유리하다. 위쪽으로의 확장은 토너 카트리지(200)에 의하여 제한되나, 아래쪽으로의 확장은 제한되지 않는다. 그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1버퍼부(300a)는 제2버퍼부(300b)에 비하여 아래쪽으로 확장된 형태이며, 전체적으로 제1버퍼부(300a)300a의 용적은 제2버퍼부(300b)의 용적보다 크다. 또한, 제1버퍼부(300a)는 폭방향(X)으로도 확장이 가능하다.

이와 같이, 제1버퍼부(300a)가 제2버퍼부(300b)에 비하여 아래쪽으로 확장된 형태이므로, 토너 카트리지(200)로부터 공급되어 제1버퍼부(300a)에 수용된 토너는 다시 중력방향(Z)을 거슬러 위쪽으로 운반되어 제2버퍼부(300b)로 이송된 후에 현상기(100)로 공급되어야 한다. 이를 위하여, 도 4와 같이 제1버퍼부(300a)에는 토너를 교반하며, 제2버퍼부(300b)로 운반하는 교반 부재(330-1)가 배치된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 교반 부재(330-1)는 폭방향(X)으로 연장된 회전축(331)과, 회전축(331)에 배치된 운반 날개(332)를 포함한다. 운반 날개(332)는 예를 들어 폭방향(X)으로의 길이와 반경 방향으로의 길이를 가지는 유연한 탄성필름 형태일 수 있다. 운반 날개(332)는 토너를 반경방향으로 운반한다. 이에 의하여, 교반 부재(330-1)가 회전되면 제1버퍼부(300a)에 수용된 토너는 운반 날개(332)에 의하여 중력방향(Z)을 거슬러 퍼올려져서 제2버퍼부(300b)로 운반된다. 제2버퍼부(300b)에는 토너를 토너 배출구(320)로 운반하는 제1 운반부재(330-2)가 마련될 수 있다. 예를 들어 제1 운반부재(330-2)는 폭방향(X)으로 연장된 회전축의 외주에 나선 날개가 형성된 오거(auger)를 포함할 수 있다. 오거 형태의 제1 운반부재(330-2)는 토너 배출구(320)에까지 연장될 수 있다. 제1버퍼부(300a)가 제2버퍼부(300b)에 비하여 아래쪽으로 확장된 형태이므로, 교반 부재(330-1)의 중심, 즉 회전축(331)의 위치는 제1 운반부재(330-2)의 중심보다 아래쪽에 위치된다. 이와 같은 구성에 의하여, 토너 버퍼유닛(300)의 토너 수용 용량을 증가시킬 수 있다.

토너 버퍼유닛(300)은 토너 잔량을 검출하는 제2 검출부(340)을 더 구비한다. 제2 검출부(340)은 제1버퍼부(300a)에 수용된 토너의 잔량을 검출한다. 도 3을 참조하면, 제2 검출부(340)은 제1버퍼부(300a)의 토너 수위(level)에 따라 승강되는 승강부재(340-1)와, 승강부재(340-1)의 위치를 검출하는 센서부(340-2)를 구비한다. 승강부재(340-1)는 예를 들어 제1버퍼부(300a)의 일 측벽(301)에 회동될 수 있게 지지된 지지축(341)과, 지지축(341)으로부터 제1버퍼부(300a)의 내측으로 연장되어 토너 수위에 따라 승강되는 승강판(342)을 구비한다. 센서부(340-2)는 승강판(342)을 직접 또는 간접적으로 검출할 수 있으며, 본 실시예의 센서부(340-2)는 지지축(341)으로부터 제1버퍼부(300a)의 외측으로 연장된 검출판(343)을 검출함으로써 제1버퍼부(300a)의 토너 잔량을 검출한다.

승강판(342)은 운반 날개(332)와 간섭되지 않는 위치에 배치된다. 예를 들어, 승강판(342)은 회전축(331)의 축방향으로 운반 날개(332)로부터 이격되게 위치된다. 승강판(342)이 토너의 수위에 따라 승강되면 지지축(341)이 회전되고 검출판(343)도 함께 승강된다. 센서부(340-2)는 검출판(343)의 위치를 검출함으로써 제1버퍼부(300a) 내의 토너 잔량을 검출하나. 센서부(340-2)에 의한 검출판(343)의 위치 검출방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 센서부(340-2)는 검출판(343)의 위치에 따라서 광량이 변하는 것을 이용하는 광센서 방식, 검출판(343)의 위치에 따라서 자기장의 세기가 변하는 것을 이용하는 자기센서 방식 등에 의하여 검출판(343)의 위치를 검출할 수 있다. 본 실시예의 센서부(340-2)는 광센서 방식에 의하여 검출판(343)의 위치를 검출한다.

도 5는 편심캠(333)이 마련된 교반 부재(330-1)의 일 실시예의 사시도이다. 도 5를 참조하면, 교반 부재(330-1)의 회전축(331)에는 편심캠(333)이 마련된다. 편심캠(333)은 교반 부재(330-1)가 회전됨에 따라 승강판(342)에 접촉되어 승강판(342)을 주기적으로 승강시킨다. 편심캠(333)의 형상은 도 5에 도시된 예에 한정되지 않으며, 교반 부재(330-1)가 1회전 되는 동안에 승강판(342)을 한 번 승강시킬 수 있는 형태이면 된다. 승강판(342)의 승강동작에 의하여 승강판(342) 위에 쌓인 토너를 털어내고 토너에 묻힌 승강판(342)을 토너 수면에 위치시킬 수 있다. 편심캠(333)은 승강판(342)과 접촉될 수 있도록 회전축(331)의 운반 날개(332)의 외측에 배치된다. 편심캠(333)을 교반 부재(330-1)의 회전축(331)에 일체로 형성함으로써 부품 수를 절감할 수 있다.

도 6은 본 실시예에 따른 화상형성장치의 토너 공급을 위한 제어 블록도이다. 도 6을 참조하면, 제1 구동부(510)는 제2 운반부재(201)를 구동시키며, 제2 구동부(520)는 제1 운반부재(330-2) 및 교반 부재(330-1)를 구동시킨다. 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520) 각각은 단일의 구동수단, 예를 들어 모터일 수 있다. 제어부(400)는 제1 구동부(510 및 제2 구동부(520)를 제어한다. 제어부(400)는 제1 구동부(510)의 구동을 제어함으로써, 토너 카트리지(200)의 내부에 설치된 제2 운반부재(201)의 구동을 제어하며, 제2 구동부(520)의 구동을 제어함으로써, 토너 버퍼유닛(300)의 내부에 설치된 제1 운반부재(330-2) 및 교반 부재(330-1)의 구동을 제어한다. 이를 통해, 제어부(400)는 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로의 토너 공급 및 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로의 토너 공급을 제어한다.

제어부(400)는 제1 검출부(120)에 의해 검출된 검출 값 및 제2 검출부(340)에 의해 검출된 검출 값에 기반하여, 제2 운반부재(201)를 구동시키는 제1 구동부(510) 및 제1 운반부재(330-2) 및 교반 부재(330-1)를 구동시키는 제2 구동부(520)를 제어한다. 제어부(400)는 대기 모드, 제1 공급 모드, 제2 공급 모드 및 토너 충전 모드를 구비하며, 제1 검출부(120) 및 제2 검출부(340)에 의해 검출된 검출 값을 바탕으로, 대기 모드, 제1 공급 모드, 제2 공급 모드 및 토너 충전 모드 중 어느 하나를 선택하도록 설정된다.

도 7은 제어부(400)가 대기 모드일 때, 토너 카트리지(200)와 토너 버퍼유닛(300)의 상태를 개략적으로 도시한 것이며, 도 8은 제어부(400)가 제1 공급 모드일 때, 토너 카트리지(200)와 토너 버퍼유닛(300)의 상태를 개략적으로 도시한 것이며, 도 9는 제어부(400)가 제2 공급 모드일 때, 토너 카트리지(200)와 토너 버퍼유닛(300)의 상태를 개략적으로 도시한 것이며, 도 10은 제어부(400)가 토너 충전 모드일 때, 토너 카트리지(200)와 토너 버퍼유닛(300)의 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 검출부(120)에 의해 검출된 토너 농도가 기준 농도를 초과하고 제2 검출부(340)에 의해 검출된 토너 량이 기준 량, 예를 들어 기준 수위를 초과할 때, 제어부(400)는 대기 모드를 선택한다. 제어부(400)는 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520) 모두가 구동되지 않도록 제어한다. 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)가 구동되지 않기 때문에, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되지 않으며, 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100; 도 1 참조)로 토너가 공급되지 않는다. 즉, 현상기(100) 내부의 토너 농도가 적정하며, 토너 버퍼유닛(300) 내부의 토너 잔량이 적정한 상태이기 때문에, 현상기(100) 및 토너 버퍼유닛(300)에는 토너가 추가로 공급되지 않는다. 현상 롤러(101; 도 1 참조)는 화상형성 신호에 따라 제1, 제2 구동부(520)와 관계 없이 독립적으로 구동된다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 제1 검출부(120)에 의해 검출된 토너 농도가 기준 농도 이하이며, 제2 검출부(340)에 의해 검출된 토너 수위가 기준 수위를 초과할 때, 제어부(400)는 제1 공급 모드를 선택한다. 토너 버퍼유닛(300) 내부에 수용된 토너 잔량은 충분하기 때문에, 제어부(400)는 제1 구동부(510)가 구동되지 않도록 제어한다. 그로 인해, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되지 않는다. 제2 운반부재(201)는 제1 구동부(510)가 구동되지 않으므로, 역시 구동되지 않는다. 그러나, 현상기(100) 내부의 토너 농도는 기준 농도 이하이므로, 제어부(400)는 현상기(100)로 토너가 공급되도록 제2 구동부(520)를 구동시킨다. 예를 들어, 제어부(400)는 제2 구동부(520)가 제1 방향, 예를 들어 시계 방향으로 회전하도록 제어한다. 제2 구동부(520)가 시계 방향으로 회전함에 따라, 제2 구동부(520)에 연결된 교반 부재(330-1)와 제1 운반부재(330-2)는 시계 방향으로 회전 구동할 수 있다. 교반 부재(330-1)의 회전에 의해 토너가 제1 운반부재(330-2)로 운반되며, 제1 운반부재(330-2)의 회전에 의해 토너가 토너 배출구(320)를 통해 현상기(100)로 공급된다. 제1 공급 모드에서는, 토너 카트리지(200)로부터 상기 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되지 않는 상태에서 상기 토너 버퍼유닛(300)으로부터 상기 현상기(100)로 토너가 공급되기 때문에, 현상기(100)로 토너가 과공급되는 것을 방지할 수 있다.

도 6 및 도 9를 참조하면, 제1 검출부(120)에 의해 검출된 토너 농도가 기준 농도 이하이며, 제2 검출부(340)에 의해 검출된 토너 수위가 기준 수위 이하일 때, 제어부(400)는 제2 공급 모드를 선택한다. 제어부(400)는 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)가 구동되도록 제어한다. 제1 구동부(510)가 구동됨에 따라 제2 운반부재(201)가 구동되며, 제2 구동부(520)가 구동됨에 따라 교반 부재(330-1) 및 제1 운반부재(330-2)가 구동된다. 제2 운반부재(201)의 구동에 의해 토너 카트리지(200) 내부에 수용된 토너가 토너 버퍼유닛(300)으로 공급되며, 토너 버퍼유닛(300)의 토너는 교반 부재(330-1)와 제1 운반부재(330-2)에 의해 현상기(100)로 공급된다. 만일 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되지 않은 상태에서, 토너 소모량이 많은 인쇄작업이 연속적으로 진행될 때, 소형의 토너 버퍼유닛(300)은 토너가 단시간 내에 고갈될 수 있다. 예를 들어, 현상기(100)의 길이방향(Y)으로 토너 버퍼유닛(300)의 길이(L1)가 현상기(100)의 길이(L2)의 1/5 ~ 1/2 일 때, 버퍼유닛(300) 내에 수용된 토너가 단시간 내에 고갈될 수 있다. 그로 인해, 토너 버퍼유닛(300)에 토너가 일정량 충전될 때까지 인쇄를 대기해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 제2 공급 모드를 통해 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로의 토너 공급과 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로의 토너 공급을 동시에 실행함으로써, 토너 소모량이 많은 인쇄작업이 연속적으로 진행되더라도 현상기(100)로의 토너 공급부족을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 현상기(100) 내부로 토너 공급이 필요할 때, 제2 검출부(340)에 의해 검출된 토너 수위를 기초로 현상기(100)로 토너가 공급되는 모드를 2개의 공급 모드(제1 공급 모드 및 제2 공급 모드)로 분리 설정함으로써, 현상기(100)로 토너가 과공급되는 것을 방지하면서도 토너 공급부족을 방지할 수 있다.

도 6 및 도 10을 참조하면, 제1 검출부(120)에 의해 검출된 토너 농도가 기준 농도를 초과하고 제2 검출부(340)에 의해 검출된 토너 수위가 기준 수위 이하일 때, 제어부(400)는 토너 충전 모드를 선택한다. 토너 충전 모드에서는, 현상기(100) 내의 토너 량은 적정하기 때문에, 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로 토너가 공급될 필요가 없으나, 토너 버퍼유닛(300) 내의 토너 량이 부족한 상태이기 때문에, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급될 필요가 있다.

제어부(400)는 제2 운반부재(201)가 구동되도록 제1 구동부(510)를 제어함으로써, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너를 공급한다.

제어부(400)는 토너 버퍼유닛(300)에 설치된 교반 부재(330-1)가 구동되도록 제2 구동부(520)를 제어함으로써, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너를 원활하게 공급한다. 만일 교반 부재(330-1)가 구동되지 않는 상태에서 제2 운반부재(201)에 의해 토너가 공급될 경우, 구동되지 않는 교반 부재(330-1)로 인해 토너가 충전되지 않는 공간이 형성될 수 있으며, 그로 인해 토너 버퍼유닛(300) 내부로 주입될 수 있는 토너 량이 줄어들 수 있기 때문이다.

또한, 제어부(400)는 토너가 주입될 때 토너 버퍼유닛(300)에 설치된 교반 부재(330-1)가 구동되도록 제2 구동부(520)를 제어함으로써, 제2 검출부(340)가 토너 수위를 정확히 검출할 수 있도록 한다. 구체적으로 설명하면, 토너가 주입되는 동안 교반 부재(330-1)가 회전함으로 인해, 교반 부재(330-1)의 회전축에 배치된 편심캠(333; 도 5 참조)이 함께 회전하게 된다. 회전하는 편심캠(333)에 의해 승강판(342; 도 3 참조)이 주기적으로 승강하게 된다. 승강판(342)의 단부가 주입된 토너에 의해 매립되지 않도록 주기적으로 승강되기 때문에, 승강판(342)의 단부가 토너에 매립되어 수위 검출이 부정확해지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 현상기(100) 내부의 토너 농도가 적정한 상태이기 때문에, 제1 운반부재(330-2)는 교반 부재(330-1)와 달리 구동하지 않는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 별도의 구동부를 추가하지 않고 제2 구동부(520)를 이용하여, 교반 부재(330-1)를 구동시키되 제1 운반부재(330-2)를 구동시키지 않도록 제어할 수 있다.

일 예로서, 제2 구동부(520)와 제1 운반부재(330-2) 사이에, 제2 구동부(520)의 구동력을 제1 운반부재(330-2)로 선택적으로 전달하는 구동 전달부재(350)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동 전달부재(350)는 일 방향 클러치(one way clutch)일 수 있다. 이를 통해, 제2 구동부(520)가 제1 방향, 예를 들어 시계 방향으로 구동될 경우, 구동 전달부재(350)는 제2 구동부(520)의 구동력을 제2 운반부재(201)에 전달하여, 제2 운반부재(201)를 회전시킨다. 반면, 제2 구동부(520)가 제2 방향, 예를 들어 시계반대 방향으로 구동될 경우, 구동 전달부재(350)는 제2 구동부(520)의 구동력이 제2 운반부재(201)에 전달되는 것을 차단하여, 제2 운반부재(201)를 회전시키지 않는다. 이 때, 제2 구동부(520)에 직접 연결된 교반 부재(330-1)는 제2 구동부(520)의 회전 방향에 관계 없이, 제2 구동부(520)의 회전시 함께 회전한다. 예를 들어, 제2 구동부(520)가 제1 방향으로 회전 구동될 경우, 교반 부재(330-1)는 제1 방향으로 회전하며, 제2 구동부(520)가 제2 방향으로 회전 구동될 경우, 교반 부재(330-1)는 제2 방향으로 회전한다.

이와 같이, 본 실시예에서는 토너 버퍼유닛(300)으로 토너를 충전할 때 현상기(100)로 토너가 운반되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 별도의 구동부를 사용하지 않고, 상대적으로 단순하고 저렴한 구동 전달부재(350)를 사용한다. 이를 통해, 토너 버퍼유닛(300)으로의 토너 충전을 신속히 수행하면서도, 비용을 절감하고 장치의 크기 증가를 방지할 수 있다.

제2 구동부(520)는 토너 충전 모드일 때에만 제2 방향으로 구동되기 때문에, 제2 구동부(520)의 제2 방향 구동은 제1 구동부(510)의 구동과 동기화될 수 있다. 그에 따라, 제2 구동부(520)가 제2 방향으로 구동이 시작될 때, 제1 구동부(510)의 구동이 시작되며, 제2 구동부(520)가 제2 방향으로 구동이 종료될 때, 제1 구동부(510)의 구동이 종료된다.

상술한 실시예에서는, 구동 전달부재(350)가 일방향 클러치인 경우를 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 구동 전달부재(350)는, 제2 구동부(520)의 회전 방향과 상관 없이, 제1 검출부(120)의 검출 값을 기초로 제1 운반부재(330-2)로 제2 구동부(520)의 구동력을 선택적으로 전달할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 제2 구동부(520)가 제2 방향으로 회전하지 않고 제1 방향으로만 회전하더라도, 제1 검출부(120)의 검출 값이 기준 값을 만족할 경우에는 제1 운반부재(330-2)로 제2 구동부(520)의 구동력 전달을 차단하고, 제1 검출부(120)의 검출 값이 기준 값을 만족하지 못할 경우에는 제1 운반부재(330-2)로 제2 구동부(520)의 구동력을 전달할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치에서 토너 공급을 조절하는 실시예의 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 제어부(400)는 제1 검출부(120)의 검출 값(이하 '제1 검출 값'이라 한다)이 제1 기준 값, 예를 들어, 기준 농도를 만족하는지를 결정한다(S10). 예를 들어, 제1 검출 값이 기준 농도를 초과하는지를 결정한다.

제1 검출 값이 기준 농도를 만족할 경우, 제어부(400)는 제2 검출부(340)의 검출 값(이하 '제2 검출 값'이라 한다)이 제2 기준 값, 예를 들어, 기준 수위를 만족하는지를 결정한다(S20). 예를 들어, 제2 검출 값이 기준 수위를 초과하는지를 결정한다. 제2 검출 값이 기준 수위를 만족한다면, 제어부(400)는 대기 모드를 실행한다(S21). 대기 모드에서 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)는 구동을 정지한다.

제2 검출 값이 기준 수위를 만족하지 못한다면, 예를 들어 기준 수위 이하인 경우, 제어부(400)는 토너 충전모드를 실행한다(S22). 토너 충전모드에서는 제1 구동부(510)를 구동시키며, 제2 구동부(520)를 제2 방향으로 구동시킨다. 제1 구동부(510)의 구동에 의해 제2 운반부재(201)가 구동된다. 제2 구동부(520)의 제2 방향 구동에 의해 제1 운반부재(330-2)는 구동되지 않으며, 교반 부재(330-1)만이 구동된다. 그에 따라, 현상기(100)로 토너가 공급되지 않는 상태에서, 토너 버퍼유닛(300)에 토너가 충전된다.

한편, 제2 검출 값이 기준 수위를 만족하지 못할 경우, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)을 체크한다(S61, S62). 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 소정의 제1 기준시간(TL1)을 초과하는지, 초과한다면 제1 기준시간(TL1)보다 큰 제2 기준시간(TL2)을 초과하는지를 판단한다. 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과할 경우, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되는 속도가 제1 기준속도 미만임을 알 수 있으며, 이는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 부족한 상태임을 추정할 수 있다. 예를 들어, 부족한 상태는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 토너 카트리지(200)의 최초 토너 량의 5% 미만인 상태일 수 있다.

또한, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제2 기준시간(TL2)를 초과할 경우, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되는 속도가 제1 기준 속도보다 작은 제2 기준 속도 미만임을 알 수 있으며, 이는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 거의 없는 상태임을 추정할 수 있다. 예를 들어, 토너 량이 거의 없는 상태는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 토너 카트리지(200)의 최초 토너 량의 1% 미만인 상태일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과하고, 제2 기준시간(TL2) 이하일 경우에는, 제어부(400)는 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 원활하게 공급되지 않는 상태임을 판정할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 표시부(600)를 통해, 제1 메시지를 표시한다(S41). 제1 메시지로서, 토너 카트리지(200)를 교환할 준비를 하라는 메시지, 예를 들어 'Near Empty'를 표시할 수 있다. 또한, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과하고, 제2 기준시간(TL2)을 초과할 경우에는, 제어부(400)는 토너 카트리지(200)로부터 토너가 공급되지 않는 상태임을 판정할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 표시부(600)를 통해 제2 메시지를 표시할 수 있다(S42). 제2 메시지로서, 토너 카트리지(200)를 교환하라는 메시지, 예를 들어 'Empty'를 표시할 수 있다. 비록 도 11에서 도시되어 있지 않지만, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)의 저장, 재설정(reset)을 위한 단계가 적절하게 배치될 수 있다.

한편, 제1 검출 값이 기준 농도를 만족하지 못할 경우, 제어부(400)는 제2 검출부(340)의 제2 검출 값이 기준 수위를 만족하는지를 결정한다(S30).

제2 검출 값이 기준 수위를 만족할 경우, 제어부(400)는 제1 공급모드를 실행한다(S31). 제1 공급모드에서는, 제1 구동부(510)를 정지시키며, 제2 구동부(520)를 정방향으로 구동시킨다. 제1 구동부(510)가 정지된 상태이기 때문에 제2 운반부재(201)는 구동되지 않는다. 제2 구동부(520)의 정방향 구동에 의해, 토너 버퍼유닛(300) 내부에 설치된 교반 부재(330-1) 및 제1 운반부재(330-2)가 구동된다. 그에 따라, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되지 않는 상태에서, 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로 토너가 공급된다.

제2 검출 값이 기준 수위를 만족하지 못할 경우, 제어부(400)는 제2 공급모드를 실행한다(S32). 제2 공급모드에서는, 제1 구동부(510)를 구동시키며, 제2 구동부(520)를 정방향으로 구동시킨다. 제1 구동부(510)의 구동에 의해 제2 운반부재(201)가 구동되며, 제2 구동부(520)의 정방향 구동에 의해, 교반 부재(330-1) 및 제1 운반부재(330-2)가 구동된다. 그에 따라, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되는 상태에서 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로 토너가 공급된다.

한편, 제1 검출 값이 기준 농도를 만족하지 못할 경우, 제2 구동부(520)의 구동시간(∑M2Tn)을 체크한다(S63). 제2 구동부(520)의 구동시간(∑M2Tn)이 제3 기준시간(TL3)을 초과할 경우, 토너 버퍼유닛(300)으로부터 현상기(100)로 토너가 제대로 공급되지 않는 상태임을 알 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 제2 구동부(520)의 구동시간(∑M2Tn)이 제3 기준시간(TL3)을 초과할 경우, 인쇄 동작을 중단하고, 표시부(600)를 통해 제3 메시지를 표시한다(S51). 제3 메시지로서, 공급 에러 메시지를 표시할 수 있다. 비록 도시되어 있지 않지만, 제2 구동부(520)의 구동시간(∑M2Tn)의 저장, 재설정을 위한 단계가 적절하게 배치될 수 있다.

또한. 제2 검출 값이 기준 수위를 만족하지 못할 경우, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)을 체크한다(S64, S65). 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 소정의 제1 기준시간(TL1)을 초과하는지, 초과한다면 제1 기준시간(TL1)보다 큰 제2 기준시간(TL2)을 초과하는지를 판단한다. 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과할 경우, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되는 속도가 제1 기준 속도 미만임을 알 수 있으며, 이는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 부족한 상태임을 추정할 수 있다. 예를 들어, 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 토너 카트리지(200)의 최초 토너 량의 5% 미만인 상태일 수 있다. 또한, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제2 기준시간(TL2)를 초과할 경우, 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 공급되는 속도가 제1 기준 속도보다 작은 제2 기준 속도 미만임을 알 수 있으며, 이는 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 거의 없는 상태임을 추정할 수 있다. 예를 들어, 토너 카트리지(200) 내부의 토너 량이 토너 카트리지(200)의 최초 토너 량의 1% 미만인 상태일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과하고, 제2 기준시간(TL2) 이하일 경우에는, 제어부(400)는 토너 카트리지(200)로부터 토너 버퍼유닛(300)으로 토너가 원활하게 공급되지 않는 상태임을 판정할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 표시부(600)를 통해, 제1 메시지를 표시한다(S43). 제1 메시지로서, 토너 카트리지(200)를 교환할 준비를 하라는 메시지, 예를 들어 'Near Empty'를 표시할 수 있다. 또한, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)이 제1 기준시간(TL1)을 초과하고, 제2 기준시간(TL2)을 초과할 경우에는, 제어부(400)는 토너 카트리지(200)로부터 토너가 거의 공급되지 않는 상태임을 판정할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 표시부(600)를 통해 제2 메시지를 표시할 수 있다(S44). 제2 메시지로서, 토너 카트리지(200)를 교환하라는 메시지, 예를 들어 'Empty'를 표시할 수 있다. 비록 도 11에서 도시되어 있지 않지만, 제1 구동부(510)의 구동시간(∑M1Tn)의 저장, 재설정(reset)을 위한 단계가 적절하게 배치될 수 있다.

상술한 실시예에서는 블랙 토너를 사용하는 화상형성장치에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 화상형성장치는 시안(C: cyan), 마젠타(M: magenta), 옐로우(Y: yellow), 블랙(K: black) 색상의 토너를 사용하여 칼라화상을 형성하는 화상형성장치 등 다양한 방식을 사용하여 기록매체에 화상을 형성하는 화상형성장치에도 적용될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 화상형성장치는 이성분 토너를 채용한 현상장치를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일성분 토너를 채용한 현상장치를 포함한 화상형성장치에도 적용될 수 있다. 또한, 제1 구동부(510)는 토너 카트리지(200) 내부에 설치된 제2 운반부재(201)을 구동시키는 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 적절하게 변형될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 제2 운반부재(201)는 토너 카트리지(200) 본체를 회전시키는 부재일 수 있으며, 제1 구동부(510)는 이러한 제2 운반부재(201)를 구동시킬 수도 있다. 더불어, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10...감광드럼 20...대전롤러
30...노광기 40...전사롤러
50...클리닝 부재 60...정착기
100...현상기 101...현상롤러
102...격벽 111...제1 운반부재
112...제2 운반부재 120...제1 검출부
200...토너 카트리지 201...제2 운반부재
300...토너 버퍼유닛 300a...제1버퍼부
300b...제2버퍼부 310...토너 유입구
320...토너 배출구 330-1...교반 부재
331...회전축 332...운반 날개
333...편심캠 334...나선형 날개
330-2...제1 운반부재 340...제2 검출부
340-1...승강부재 341...지지축
342...승강판 343...검출판
340-2...센서부 350...구동 전달부재
400...제어부 510...제1 구동부
520...제2 구동부 600...표시부

Claims (12)

1. 현상기;
   상기 현상기에 연결되어 상기 현상기로 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 교반하는 교반 부재와, 내부에 수용된 토너를 상기 현상기로 운반하는 제1 운반부재를 포함하는, 토너 버퍼유닛;
   상기 토너 버퍼유닛에 연결되어 상기 토너 버퍼유닛에 토너를 공급하는 것으로서, 내부에 수용된 토너를 상기 토너 버퍼유닛으로 운반하는 제2 운반부재를 포함하는, 토너 카트리지;
   상기 제2 운반부재를 구동시키는 제1 구동부와, 상기 교반부재 및 상기 제1 운반부재를 구동시키는 제2 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하지 않고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하는 제1 공급 모드와,
   상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하는 제2 공급 모드와,
   상기 토너 카트리지로부터 상기 토너 버퍼유닛으로 토너를 공급하고 상기 토너 버퍼유닛으로부터 상기 현상기로 토너를 공급하지 않는 토너 충전모드를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 공급 모드에서, 상기 제1 구동부가 상기 제2 운반부재를 구동시키지 않도록 제어하며,
   상기 제2 공급 모드 및 상기 토너 충전 모드에서, 상기 제1 구동부가 상기 제2 운반부재를 구동시키도록 제어하는 전자사진방식 화상형성장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 공급 모드 및 상기 제2 공급 모드에서, 상기 제2 구동부가 상기 교반부재 및 상기 제1 운반부재를 구동시키도록 제어하며,
   상기 토너 충전모드에서, 상기 제2 구동부가 상기 제1 운반부재를 구동시키지 않고 상기 교반부재를 구동시키도록 제어하는 전자사진방식 화상형성장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 구동부와 상기 제1 운반부재 사이에 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 선택적으로 전달하는 구동 전달부재가 설치되는 전자사진방식 화상형성장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 구동 전달부재는 일 방향 클러치(one way clutch)인 전자사진방식 화상형성장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제2 구동부는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전 가능하며,
   상기 제2 구동부가 상기 제1 방향으로 회전할 때, 상기 구동 전달부재는 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 전달하며,
   상기 제2 구동부가 상기 제2 방향으로 회전할 때, 상기 구동 전달부재는 상기 제2 구동부의 구동력을 상기 제1 운반부재로 전달되는 것을 차단하는 전자사진방식 화상형성장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제2 구동부가 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 회전할 때, 상기 제2 구동부의 구동력은 상기 교반부재로 전달되는 전자사진방식 화상형성장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제2 구동부의 상기 제2 방향으로의 구동을 상기 제1 구동부의 구동과 동기화시키는 화상형성장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 현상기 내부의 토너 농도를 검출하는 제1 검출부와, 상기 토너 버퍼유닛의 토너 수위를 검출하는 제2 검출부를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 제1 검출부 및 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값에 기초하여, 상기 제1 공급 모드, 상기 제2 공급 모드 또는 상기 토너 충전모드 중에서 어느 하나를 선택하는 전자사진방식 화상형성장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하지 못하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제2 기준 값을 만족할 때, 상기 제1 공급 모드를 선택하며,
    상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하지 못하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제2 기준 값을 만족하지 못할 때, 상기 제2 공급 모드를 선택하며,
    상기 제1 검출부에 의해 검출된 검출 값이 제1 기준 값을 만족하고, 상기 제2 검출부에 의해 검출된 제2 검출 값이 제2 기준 값을 만족하지 못할 때, 상기 토너 충전 모드를 선택하는 전자사진방식 화상형성장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 구동부의 구동시간을 기초로, 상기 토너 카트리지의 토너 잔량을 판단하는 전자사진방식 화상형성장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 토너 카트리지의 토너 잔량을 나타내는 메시지를 표시하는 표시부를 더 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.

Images