KR20150141058A

KR20150141058A - 전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너수위 조절방법

Info

Publication number: KR20150141058A
Application number: KR1020140069571A
Authority: KR
Inventors: 정성호; 박상진; 정병노; 한종원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2015-12-17
Also published as: EP3196706B1; BR112015021650A2; WO2015190665A1; US9541859B2; US20170082947A1; EP3196706A1; CN111090226B; EP2955586A1; CN105278284A; US20150355573A1; HUE050427T2; US20160154338A1; BR112015021650B1; CN111090226A; KR101579739B1; PL3196706T3; EP2955586B1; US9285705B2; ES2816055T3; US9703233B2

Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는, 상기 본체에 착탈되는 이미징 카트리지와 토너 카트리지, 및 상기 이미징 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제1광센서와 상기 토너 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제2광센서를 포함한다.

Description

전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너수위 조절방법{Electrophotographic image forming apparatus, toner cartridge, imaging cartridge, and method of controlling toner level in developing chamber}

전자사진방식에 의하여 기록매체에 화상을 형성하는 전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너수위 조절방법에 관한 것이다.

전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너화상을 형성하고, 이 토너화상을 기록매체로 전사한 후, 전사된 토너화상을 기록매체에 정착시켜 기록 매체에 화상을 인쇄한다.

프로세스 카트리지는 가시적인 토너화상을 형성하기 위한 부품들의 조립체로서, 화상형성장치 본체에 착탈가능하며, 수명이 경과한 때에 교체되는 소모품이다. 프로세스 카트리지는 감광체와 감광체에 토너를 공급하는 현상롤러와 토너가 수용된 수용부가 일체로 된 구조, 감광체 및 현상롤러를 구비하는 이미징 카트리지와 토너가 수용된 토너 카트리지로 구분된 구조, 및 감광체를 구비하는 감광체 카트리지와 현상롤러를 구비하는 현상 카트리지, 및 토너가 수용된 토너 카트리지로 구분된 구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다.

토너는 토너 수용부로부터 현상실로 공급되며, 현상실에 설치된 현상롤러에 의하여 감광체로 부착된다. 현상실에 토너가 과공급되면 현상실 내의 토너 압력으로 인하여 토너 스트레스도가 증가되어 토너의 물성이 저하될 수 있다. 그러므로, 현상실 내의 토너수위(toner level)를 적절한 수위로 유지할 필요가 있다.

현상실의 토너 수위를 안정적으로 유지할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너 수위 조절 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 측면에 따른 전자사진방식 화상형성장치는, 본체; 정전잠상이 형성되는 감광체와, 현상실과, 상기 현상실의 토너를 상기 감광체로 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러를 구비하며, 상기 본체에 착탈되는 이미징 카트리지; 상기 현상실로 공급될 토너를 수용하며, 상기 본체에 착탈되는 토너 카트리지; 상기 이미징 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제1광센서; 상기 토너 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제2광센서;를 포함한다.

상기 제1, 제2광센서는 상기 현상롤러의 축방향으로 배열될 수 있다.

상기 제1, 제2광센서는 상기 현상실의 외부에 배치되며, 상기 제1, 제2광센서 각각은 광을 상기 현상실 내부로 조사하는 발광부와 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 수광부를 구비할 수 있다.

상기 화상형성장치는, 상기 현상실 내부에 위치되어 상기 발광부로부터 출사된 광을 상기 현상실을 경유하여 수광부로 안내하는 광가이드부재;를 더 구비할 수 있다.

상기 광가이드부재는, 상기 발광부로부터 조사되는 광을 상기 현상실 내부로 안내하는 제1광가이드부재와, 상기 현상실을 통과한 광을 상기 수광부로 안내하는 제2광가이드부재를 포함하며, 상기 제1, 제2광가이드부재는 서로 대향된 광출사면과 광입사면을 각각 구비하며, 상기 현상실에는 상기 광출사면과 상기 광입사면을 닦는 와이퍼가 배치될 수 있다.

상기 현상실에는 토너를 교반하는 교반부재가 배치되며, 상기 와이퍼는 상기 교반부재의 회전축에 설치되어 상기 광출사면과 상기 광입사면을 닦을 수 있다.

상기 와이퍼의 상기 광출사면 및 상기 광입사면과의 중첩량은 0.2~0.4mm 일 수 있다.

상기 화상형성장치는, 상기 현상실 내의 토너를 상기 현상롤러로 토너를 공급하는 공급롤러;를 더 구비하며, 상기 현상실을 통과하는 광의 기준위치는 상기 공급롤러의 외주면의 중력방향의 정점으로부터 0~2mm 떨어진 수평선과, 상기 공급롤러의 중심을 지나는 수평선 사이일 수 있다.

상기 토너 카트리지에는, 상기 본체와의 연결을 위한 제1접점부를 구비하고 상기 본체와 연결되어 상기 토너 카트리지의 정보를 상기 본체로 전달하는 제1메모리유닛이 마련되며, 상기 이미징 카트리지에는, 상기 본체와의 연결을 위한 제2접점부를 구비하고 상기 본체와 연결되어 상기 카트리지의 정보를 상기 본체로 전달하는 제2메모리유닛이 마련되며, 상기 제1, 제2광센서들은 상기 제1, 제2접점부를 통하여 검출신호를 상기 본체로 전달할 수 있다.

상기 본체는 상기 제1, 제2광센서들의 검출신호가 전달되면, 상기 이미징 카트리지와 상기 토너 카트리지가 장착된 것으로 인식할 수 있다.

상기 토너 카트리지는 토너를 상기 현상실로 공급하는 토너공급부재를 포함하며, 상기 본체는, 상기 토너공급부재를 구동하는 구동부; 상기 화상형성장치의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 제1, 제2광센서 각각이 다수회 토너 수위를 측정하도록 제어하고, 측정값들의 평균을 상기 제1, 제2광센서 각각의 토너수위값으로 취하고, 상기 제1, 제2광센서의 토너수위값에 기반하여 상기 현상실의 토너 수위를 조절하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 제1, 제2광센서는 상기 현상실의 외부에 배치되며, 상기 제1, 제2광센서 각각은 광을 상기 현상실 내부로 조사하는 발광부와 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 수광부를 구비하며, 상기 현상실 내부에는, 상기 발광부로부터 조사되는 광을 상기 현상실 내부로 안내하는 것으로서 광출사면을 구비하는 제1광가이드부재와, 상기 현상실을 통과한 광을 상기 수광부로 안내하는 것으로서 상기 광출사면과 대향된 광입사면을 구비하는 제2광가이드부재와, 상기 광입사면과 상기 광출사면을 닦는 와이퍼가 배치되며, 상기 와이퍼의 구동 주기를 1측정주기라 할 때에, 상기 컨트롤러는 상기 1측정주기 동안 다수회 토너 수위를 측정하고 적어도 m(m은 2 이상의 정수)측정주기 동안 토너수위를 측정하도록 상기 제1, 제2광센서를 제어할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작으면 상기 현상실로 토너를 공급하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 크면 상기 현상실로 토너를 공급을 중지하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 각각의 최대값과 최소값의 차이 중 적어도 하나가 제2기준수위값보다 작은 값이 n측정주기동안 유지되면, 해당 토너수위 공급유닛의 검출 에러로 판단할 수 있다. n은 m보다 클 수 있다. 상기 검출 에러가 발생된 경우, 컨트롤러는 해당 토너수위 검출유닛에 의한 토너수위값은 무시하고 나머지 토너수위 검출유닛의 토너수위값에 기반하여 토너 수위를 조절할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제3기준수위값 이상으로 상승되지 않는 경우, 공급 에러로 판단할 수 있다. 상기 제3기준수위값은 상기 제1기준수위값보다 작을 수 있다. 상기 공급 에러가 발생된 경우, 컨트롤러는 상기 토너 카트리지의 토너잔류량에 따라 다른 메세지를 출력할 수 있다.

일 측면에 따른 토너 카트리지는, 화상형성장치 본체에 착탈되는 토너 카트리지로서, 상기 본체에 위치되는 현상실로 공급될 토너가 수용된 토너 수용부; 상기 현상실에 마련된 제1광창을 통하여 상기 현상실 내부로 광을 조사하는 발광부와, 상기 현상실을 통과한 후에 상기 현상실에 마련된 제2광창을 통하여 출사되는 광을 수광하는 수광부를 구비하며, 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 광센서; 상기 토너 카트리지가 상기 본체에 장착된 때에 상기 본체에 마련된 연결부에 연결되어 상기 광센서에 의하여 검출된 토너 수위값을 상기 본체로 전달하는 메모리 유닛;을 포함한다.구비하는 광센서;를 포함한다.

상기 메모리 유닛은 상기 본체와의 연결을 위한 접점부를 구비하며, 상기 접점부는 상기 토너 카트리지의 내부로 숨겨진 제1위치와 상기 연결부에 연결되기 위하여 상기 토너 카트리지의 외부로 돌출된 제2위치로 이동될 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 상기 접점부가 상기 제1, 제2위치로 이동됨에 따라 상기 토너 카트리지의 내부에 숨겨진 후퇴 위치와 상기 본체에 마련된 삽입부에 삽입되기 위하여 상기 토너 카트리지의 외부로 돌출된 돌출위치로 이동되는 보호부재;를 더 구비할 수 있다.

상기 보호부재는 상기 접점부가 상기 연결부에 연결되기 전에 상기 삽입부에 삽입되어 상기 접점부와 상기 연결부를 정렬시킬 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 상기 접점부를 탑재하고 상기 제1, 제2위치로 이동되는 이동부재;를 더 구비하며, 상기 보호부재는 상기 이동부재에 일체로 형성될 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 상기 본체에 마련된 감광체로부터 제거된 폐토너가 수용되는 폐토너 수용부;를 더 구비하며, 상기 폐토너 수용부는 상기 토너 수용부의 중력방향의 아래쪽에 위치될 수 있다.

상기 토너 카트리지는, 일측에 토너 배출구가 마련된 토너 배출부;를 더 구비하며, 상기 토너 수용부에는 토너를 상기 토너 배출부로 운반하는 제1토너공급부재가 배치될 수 있다.

상기 토너 배출부에는 토너를 상기 토너 배출부로 운반하는 제2토너공급부재가 배치될 수 있다.

일 측면에 따른 이미징 카트리지는, 화상형성장치 본체에 착탈되는 이미징 카트리지로서, 정전잠상이 형성되는 감광체; 현상실; 상기 현상실의 토너를 상기 감광체로 공급하는 현상롤러; 상기 현상실의 상기 현상롤러의 축방향으로 일측 단부에 배치되어 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 제1토너수위 검출유닛; 상기 현상실의 상기 현상롤러의 축방향으로 타측 단부에 배치되어 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 제1토너수위 검출유닛;을 포함한다.

일 측면에 따른 토너수위 조절방법은, 전자사진방식 화상형성장치의 현상실의 토너 수위를 조절하는 방법으로서, 광검출 방식의 제1, 제2토너수위 검출유닛을 이용하여, 상기 현상실의 현상롤러의 축방향의 일측 단부와 타측 단부에서의 제1, 제2토너수위값을 얻는 단계; 상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작은 경우, 상기 현상실로 토너를 공급하고, 상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 큰 경우, 상기 현상실로의 토너를 중지하는 단계;를 포함한다.

상기 제1, 제2토너수위값은 다수회의 측정값의 평균값일 수 있다. 상기 제1, 제2토너수위 검출유닛의 상기 현상실 내에 위치된 광입사면과 광출사면을 닦는 와이퍼의 구동주기를 1측정주기라 할 때, 상기 제1, 제2토너수위값은 상기 1측정주기 동안 2회 이상, m측정주기(m은 2이상의 정수) 동안 측정한 측정값의 평균값일 수 있다.

상기 방법은, 상기 제1, 제2토너수위값 각각의 최대값과 최소값의 차이 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작은 값이 n측정주기동안 유지되는 경우, 해당 토너수위 검출유닛의 검출 에러로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 검출 에러가 발생된 경우, 해당 토너수위 검출유닛의 토너수위값은 무시하고 나머지 토너수위 검출유닛의 토너수위값에 기반하여 토너 수위를 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다. n은 m보다 클 수 있다.

상기 방법은, 상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제3기준수위값 이상으로 상승되지 않는 경우, 공급 에러로 판단하는 단계;를 더 구비할 수 있다. 상기 방법은, 상기 공급 에러가 발생된 경우, 상기 현상실로 토너를 공급하는 토너 카트리지의 토너 잔량에 따라 다른 메세지를 출력하는 단계;를 더 구비할 수 있다. 상기 제3기준수위값은 상기 제1기준수위값보다 작을 수 있다.

상기 제1, 제2토너수위 검출유닛 각각은 상기 현상실에 광을 조사하고 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 광센서를 포함하며, 상기 제1토너수위 검출유닛은 상기 현상실을 포함하는 이미징 카트리지에 설치되고, 상기 제2토너수위 검출유닛의 광센서는 상기 현상실로 공급될 토너가 수용된 토너 카트리지에 설치될 수 있다.

상기 이미징 카트리지와 상기 토너 카트리지는 개별적으로 교체가능하다.

상술한 전자사진방식 화상형성장치, 토너 카트리지, 이미징 카트리지, 및 토너수위 조절방법의 실시예들에 따르면, 현상실의 토너 수위를 신뢰성있게 안정적으로 조절할 수 있다. 또한, 토너수위를 검출하는 검출유닛 중 하나가 고장이 나더라도 인쇄가 가능하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 토너 카트리지가 교체되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3a는 접촉 현상방식에서 감광드럼과 현상롤러의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 3b는 비접촉 현상방식에서 감광드럼과 현상롤러의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 4는 프로세스 카트리지의 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 토너수위 검출유닛이 배치된 현상부의 부분 단면 사시도이다.
도 6a는 토너수위 검출유닛의 개략적인 구성도이다.
도 6b는 와이퍼와 광출사면 및 광입사면과의 중첩량을 보여주는 도면이다.
도 7은 이미징 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 8은 이미징 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 9는 토너 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 10은 이미징 카트리지와 토너 카트리지가 본체에 장착된 때의 제2토너수위 검출유닛을 보여주는 단면도이다.
도 11은 화상형성장치의 일 실시예의 부분 평면도이다.
도 12는 수동 조작에 의하여 접점부를 제1, 제2위치로 이동시키기 위한 이동 구조의 일 실시예를 도시한 토너 카트리지의 분해 사시도이다.
도 13a는 토너 카트리지가 본체에 장착된 상태에서 접점부와 보호부재가 제1위치와 후퇴위치에 위치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 13b는 토너 카트리지가 본체에 장착된 상태에서 접점부와 보호부재가 제2위치와 돌출위치로 이동되는 과정을 도시한 평면도이다.
도 13c는 토너 카트리지가 본체에 장착된 상태에서 접점부와 보호부재가 제2위치와 돌출위치에 위치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 14a는 연결 에러 방지 구조가 적용된 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 14b는 접점부의 위치에 따른 노브와 간섭부와의 위치관계를 보여주는 도면이다.
도 15는 프로세스 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 16은 화상형성장치의 시스템 구성도의 일 예이다.
도 17a는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다.
도 17b는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다.
도 17c는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다.
도 18은 제1, 제2광센서의 검출신호의 일 예이다.
도 19는 현상실 내의 토너의 충전량에 따른 제1, 제2광센서의 검출신호의 예들을 보여준다.
도 20은 1% 커버리지의 화상을 연속하여 출력한 경우의 제1, 제2토너수위값의 변화를 측정한 그래프이다.
도 21은 5% 커버리지의 화상을 연속하여 출력한 경우의 제1, 제2토너수위값의 변화를 측정한 그래프이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.

도 1을 보면, 화상형성장치 본체(1)와, 프로세스 카트리지(2)가 도시되어 있다. 본체(1)에는 프로세스 카트리지(2)가 장착/탈거되는 통로를 제공하는 개구부(11)가 마련된다. 커버(12)는 개구부(11)를 개폐한다. 본체(1)에는 노광기(13), 전사롤러(14), 및 정착기(15)가 마련된다. 또한, 본체(1)에는 화상이 형성될 기록매체(P)를 적재하고, 이를 이송시키기 위한 기록매체 이송구조가 마련된다.

프로세스 카트리지(2)는 토너 수용부(101)와, 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(21)과, 토너 수용부(101)로부터 토너를 공급받아 정전잠상에 공급하여 가시적인 토너 화상으로 현상시키는 현상롤러(22)를 포함할 수 있다.

프로세스 카트리지(2)는 감광드럼(21) 및 현상롤러(22)를 구비하는 이미징 카트리지(400)와 토너 수용부(101)를 구비하는 토너 카트리지(100)로 구분된 제1구조, 감광드럼(21)을 구비하는 감광체 카트리지(200)와 현상롤러(22)를 구비하는 현상 카트리지(300)와 토너 수용부(101)를 구비하는 토너 카트리지(100)로 구분된 제2구조, 감광체 카트리지(200)와 토너 수용부(101)를 구비하는 현상 카트리지(300)로 구분된 제3구조, 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)와 토너 카트리지(100)가 일체로 된 제4구조일 수 있다.

제1구조(또는 제2구조)를 채용한 프로세스 카트리지(2)의 경우, 토너 카트리지(100)는 본체(1)에 장착되면 이미징 카트리지(400)(또는 현상 카트리지(300))와 연결된다. 예를 들어, 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착되면, 토너 카트리지(100)의 토너 배출부(102)와 이미징 카트리지(400)(또는 현상 카트리지(300))의 토너 유입부(301)가 서로 연결된다.

일 예로서, 본 실시예의 프로세스 카트리지(2)는 제1구조를 갖는다. 따라서, 이미징 카트리지(400)와 토너 카트리지(100)는 개별적으로 본체(1)에 착탈될 수 있다. 프로세스 카트리지(2)는 수명이 경과하면 교체되는 소모품이다. 일반적으로 이미징 카트리지(400)의 수명은 토너 카트리지(100)의 수명보다 길다. 토너 카트리지(100)에 수용된 토너가 모두 소모되면, 도 2에 도시된 바와 같이 토너 카트리지(100)만을 교체할 수 있도록 함으로써 소모품 교체 비용을 절감할 수 있다. 도 2를 참조하면, 토너 카트리지(100)의 측부에는 예를 들어 가이드 돌기(100a)가 마련되고, 본체(1)에는 가이드 돌기(100a)를 안내하는 가이드 레일(30)이 마련될 수 있다. 토너 카트리지(100)는 가이드 레일(30)에 의하여 안내되어 본체(1)에/로부터 착탈될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 본체(1)에는 이미징 카트리지(400)를 가이드하는 가이드유닛이 마련된다.

감광체 카트리지(200)는 감광드럼(21)을 포함한다. 감광드럼(21)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(23)는 감광드럼(21)이 균일한 표면전위를 갖도록 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(23) 대신에 대전 브러쉬, 코로나 대전기 등이 채용될 수도 있다. 참조부호 24은 대전롤러(23)의 표면에 뭍은 이물질을 제거하는 클리닝 롤러이다. 클리닝 블레이드(25)는 후술하는 전사과정 후에 감광드럼(21)의 표면에 잔류되는 토너와 이물질을 제거하는 클리닝 수단의 일 예이다. 클리닝 블레이드(25) 대신에 회전되는 브러쉬 등의 다른 형태의 클리닝 장치가 채용될 수도 있다.

현상 카트리지(300)는 토너 카트리지(100)로부터 토너를 전달받아 감광드럼(21)에 형성된 정전잠상에 공급하여 정전잠상을 가시적인 토너 화상으로 현상시킨다.

현상 방식으로는, 토너를 사용하는 일성분 현상방식과, 토너와 캐리어를 사용하는 이성분 현상방식이 있다. 본 실시예의 현상 카트리지(300)는 일성분 현상방식을 채용한다. 현상롤러(22)는 토너를 감광드럼(21)으로 공급하기 위한 것이다. 현상롤러(22)에는 토너를 감광드럼(21)로 공급하기 위한 현상바이어스전압이 인가될 수 있다. 일성분 현상방식은 현상롤러(22)와 감광드럼(21)이 서로 접촉되어 회전되는 접촉 현상방식과 현상롤러(22)와 감광드럼(21)이 서로 수십 내지 수백 미크론 정도 이격되게 위치되어 회전되는 비접촉 현상방식으로 구분될 수 있다. 도 3a는 접촉 현상방식에서 감광드럼(21)과 현상롤러(22)의 배치상태를 도시한 도면이며, 도 3b는 비접촉 현상방식에서 감광드럼(21)과 현상롤러(22)의 배치상태를 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 접촉 현상방식의 경우, 현상롤러(22)의 회전축(22-1)의 양단부에는 현상롤러(22)의 직경보다 작은 갭유지부재(22-2a)가 설치될 수 있다. 갭유지부재(22-2a)는 예를 들어 감광드럼(21)의 표면에 접촉됨으로써 현상롤러(22)의 감광드럼(21)에 대한 접촉량을 규제한다. 현상롤러(22)는 감광드럼(21)에 접촉됨으로써 현상 닙(N)을 형성한다. 도 3b를 참조하면, 비접촉 현상방식의 경우, 현상롤러(22)의 회전축(22-1)의 양단부에는 현상롤러(22)의 직경보다 큰 갭유지부재(22-2b)가 설치될 수 있다. 갭유지부재(22-2b)는 예를 들어 감광드럼(21)의 표면에 접촉됨으로써 현상롤러(22)와 감광드럼(21) 사이의 현상 간격(g)을 규제한다. 갭유지부재(22-2a)(22-2b)는 현상닙(N) 또는 현상 간격(g)을 유지할 수 있도록 상대물에 접촉되면 되며, 반드시 감광드럼(21)의 표면에 접촉되어야 하는 것은 아니다.

규제부재(26)는 현상롤러(22)에 의하여 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 대면된 현상영역으로 공급되는 토너의 양을 규제한다. 규제부재(26)는 현상롤러(22)의 표면에 탄력적으로 접촉되는 닥터 블레이드일 수 있다. 공급롤러(27)는 프로세스 카트리지(2) 내의 토너를 현상롤러(22)의 표면으로 공급한다. 이를 위하여, 공급롤러(6)에는 공급바이어스전압이 인가될 수 있다.

이성분 현상방식이 채용되는 경우에는 현상롤러(22)는 감광드럼(21)으로부터 수십 내지 수백 미크론 이격되게 위치된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 현상롤러(22)는 중공 원통형 슬리브 내에 자기롤러가 배치된 형태일 수도 있다. 토너는 자성 캐리어의 표면에 부착된다. 자성 캐리어는 현상롤러(22)의 표면에 부착되어 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 대면된 현상영역으로 운반된다. 현상롤러(22)와 감광드럼(21) 사이에 인가되는 현상바이어스전압에 의하여 토너만이 감광드럼(21)으로 공급되어 감광드럼(21)의 표면에 형성된 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 프로세스 카트리지(2)는 토너를 캐리어와 혼합, 교반하여, 이들을 현상롤러(22)로 운반하는 교반기(미도시)를 구비할 수 있다. 교반기는 예를 들어 오거(auger)일 수 있으며, 프로세스 카트리지(2)에는 복수의 교반기가 마련될 수 있다.

노광기(13)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(21)에 조사하여 감광드럼(21)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(13)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.

전사롤러(14)는 감광드럼(21)으로부터 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(14)에는 기록매체(P)로 토너화상을 전사시키기 위한 전사바이어스전압이 인가된다. 전사롤러(14) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다.

기록매체(P)는 픽업롤러(16)에 의하여 적재대(17)로부터 한 장씩 픽업되고, 이송롤러(18-1)(18-2)에 의하여 감광드럼(21)과 전사롤러(14)가 대면된 영역으로 이송된다.

정착기(15)는 기록매체(P)로 전사된 화상에 열과 압력을 가하여 기록매체(P)에 정착시킨다. 정착기(15)를 통과한 기록매체(P)는 배출롤러(19)에 의하여 본체(1) 외부로 배출된다.

상기한 구성에 의하여, 노광기(13)는 화상정보에 대등하여 변조된 광을 감광드럼(21)에 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 현상롤러(22)는 정전잠상에 토너를 공급하여 감광드럼(21)의 표면에 가시적인 토너화상을 형성한다. 적재대(17)에 적재된 기록매체(P)는 픽업롤러(16)와 이송롤러(18-1)(18-2)에 의하여 감광드럼(21)과 전사롤러(14)가 대면된 영역으로 이송되며, 토너화상은 전사롤러(14)에 인가되는 전사바어스전압에 의하여 감광드럼(21)으로부터 기록매체(P) 상으로 전사된다. 기록매체(P)가 정착기(15)를 통과하면, 토너화상은 열과 압력에 의하여 기록매체(P)에 정착된다. 정착이 완료된 기록매체(P)는 배출롤러(19)에 의하여 배출된다.

이하에서는, 이미징 카트리지(400)를 형성하는 감광체 카트리지(200)와 현상 카트리지(300)를 각각 감광부(200)와 현상부(300)라 지칭한다. 감광부(200)와 현상부(300)는 현상 닙(N) 또는 현상 간격(g)이 유지될 수 있도록 서로 연결된다.

도 4는 프로세스 카트리지(2)의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 현상부(300)는 토너 수용부(101)의 중력방향의 아래쪽에 위치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 중력을 이용하여 토너 수용부(101)에 수용된 토너를 현상부(300)로 공급할 수 있으므로, 토너 수용부(101)로부터 현상부(300)로의 토너 공급을 용이하게 할 수 있다.

토너 수용부(101)에 수용된 토너는 토너 배출부(102)에 마련된 토너 배출구(107)를 통하여 토너 카트리지(100)로부터 배출되며, 토너 유입부(301)에 마련된 토너 유입구(302)를 통하여 현상부(300)의 내부 공간, 즉 현상실(60)로 공급된다. 토너 배출구(107)는 토너 배출부(102)의 길이방향의 일단부에 위치된다. 토너 유입구(302)는 토너 유입부(301)의 길이 방향의 일단부에 토너 배출구(107)와 대향되게 배치된다. 토너 배출부(102)와 토너 유입부(301)의 길이방향은 감광드럼(21), 공급롤러(27), 및 현상롤러(22)의 축방향을 의미한다.

토너 수용부(101)에는 토너 수용부(101)에 수용된 토너를 현상실(60)로 공급하는 토너공급부재가 배치된다. 토너공급부재는 토너 수용부(101)에 수용된 토너를토너 배출부(102)로 공급하는 제1토너공급부재(103)를 포함한다. 토너공급부재는, 토너 배출부(102)에서 설치된 제2토너공급부재(104)를 더 구비할 수 있다. 제2토너공급부재(104)는 토너 배출부(102) 내의 토너를 그 일단부에 위치된 토너 배출구(107)로 이송시킨다. 제1토너공급부재(103)는 토너를 반경 방향으로 이송시켜 토너 배출부(102)로 공급한다. 예를 들어 제1토너공급부재(103)로서 회전축과 반경방향으로 연장된 교반 날개를 구비하는 패들(paddle)이 채용될 수 있다. 제2토너공급부재(104)는 제1토너공급부재(103)에 의하여 공급된 토너를 길이방향으로 이송시킨다. 예를 들어 제2토너공급부재(104)로서 회전축과 나선형 날개를 구비하는 오거(auger)가 채용될 수 있다.

토너 유입부(301)에는 토너를 길이방향으로 이송시키는 제1토너이송부재(41)가 배치된다. 제1토너이송부재(41)로서는 예를 들어 회전축과 나선형 날개를 구비하는 오거가 채용될 수 있다. 제1토너이송부재(41)의 아래쪽에는 길이방향으로 연장된 토너 공급 가이드(50)가 배치된다. 토너 공급 가이드(50)는 공급롤러(27)의 중력방향의 위쪽에 위치된다. 예를 들어, 토너 공급 가이드(50)는 그 내부에 배치된 제1토너이송부재(41)의 아래쪽을 감싸는 형상일 수 있다. 토너 공급 가이드(50)에는 슬릿(51)이 마련된다. 제1토너이송부재(41)에 의하여 길이방향으로 이송되는 토너는 슬릿(51)을 통하여 현상부(300)의 내부공간(현상실(60))로 낙하된다. 토너는 공급롤러(27)의 표면으로 바로 낙하될 수 있으며, 일부는 현상실(60)로 낙하될 수 있다.

현상부(300)에는 제2토너이송부재(교반부재)(42)가 더 배치될 수 있다. 제2토너이송부재(42)는 토너 유입구(302)로부터 공급롤러(27)의 표면으로 바로 공급되지 못하고 현상실(60)로 공급된 토너와 공급롤러(27)의 표면으로부터 분리된 토너를 교반하며, 다시 공급롤러(27)로 공급한다. 제2토너이송부재(42)로서 예를 들어, 토너를 반경방향으로 이송시키는 패들(paddle)이 채용될 수 있다.

전사 후에 감광드럼(21)의 표면에 잔류되는 토너는 클리닝 블레이드(25)에 의하여 감광드럼(21)의 표면으로부터 제거된다. 제거된 폐토너는 감광부(200) 내의 폐토너 수용공간(44)에 수용된다. 폐토너 수용공간(44)에는 폐토너를 축방향으로 이송시키는 폐토너 배출부재(43)가 배치된다. 폐토너 배출부재(43)는 예를 들어 회전축과 나선형 날개를 구비하는 오거일 수 있다. 페토너배출부재(43)에 의하여 폐토너는 폐토너 수용공간(44)의 길이방향(즉 폐토너 배출부재(43)의 축방향)의 일단부로 운반되어 폐토너 수용공간(44)으로부터 배출된다.

토너 수용부(101)의 중력방향의 아래에는 폐토너 수용부(120)가 마련된다. 폐토너 수용부(120)는 폐토너이송유닛(45)에 의하여 폐토너 수용공간(44)과 연결된다. 폐토너는 폐토너이송유닛(45)에 의하여 폐토너수용부(120)로 운반되어 폐토너수용부(120)에 저장된다. 폐토너는 폐토너수용부(120)의 일측 단부에 마련된 폐토너 유입구(미도시)를 통하여 폐토너수용부(120)로 유입된다. 폐토너수용부(120)에는 폐토너 유입구(미도시)를 통하여 유입된 폐토너를 축방향으로 운반하는 제1폐토너이송부재(121)가 배치된다. 폐토너수용부(120)에는 제1폐토너이송부재(121)에 의하여 운반된 폐토너를 그 반경방향으로 운반하여 폐토너수용부(120) 내부에 분산하는 제2폐토너이송부재(122)가 더 배치될 수 있다. 제1폐토너이송부재(121)로서는 예를 들어, 회전축와 나선 날개를 포함하는 오거가 채용될 수 있다. 제2폐토너이송부재(122)로서는 예를 들어 회전축과, 회전축으로부터 외측으로 연장된 다수의 날개부를 구비하는 패들이 채용될 수 있다.

토너 카트리지(100)의 수명은 일반적으로 감광체 카트리지(200) 또는 이미징 카트리지(400)의 수명보다 짧다. 폐토너 수용부(120)를 토너 카트리지(100)에 마련함으로써, 토너 카트리지(100)의 교체에 의하여 폐토너 수용부(120) 역시 교체된다. 그러므로, 폐토너의 양에 의하여 감광체 카트리지(200) 또는 이미징 카트리지(400)의 수명이 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 따라서, 감광체 카트리지(200) 또는 이미징 카트리지(400)의 장수명화가 가능하다. 또한, 감광체 카트리지(200) 또는 이미징 카트리지(400)에 폐토너를 수용하기 위한 공간을 없애거나 또는 최소화할 수 있어, 감광체 카트리지(200) 또는 이미징 카트리지(400)의 소형화가 가능하다.

프로세스 카트리지(2)의 수명 기간 동안에 균일한 화상 품질을 구현하기 위하여는 토너의 물성 저하의 원인이 되는 토너 스트레스도를 줄일 필요가 있다. 토너가 현상실(60)에 오래 머무르게 되면 제2토너이송부재(42)에 의하여 교반되면서 스트레스를 받게 된다. 현상실(60)에 토너가 과량 존재하면 토너 압력이 높아진다. 과도한 토너 압력은 토너 스트레스도의 증가와 프로세스 카트리지(2)의 구동 부하 증가의 원인이 된다. 그러므로, 현상실(60)의 토너 수위(level)를 일정 수준으로 유지하고, 토너 수위가 일정 수준 아래로 떨어지는 경우에만 토너 수용부(101)로부터 새 토너를 현상실(60)로 공급함으로써 토너에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.

토너 수위를 검출하는 방법으로서, 정전용량검출방식과 도트 카운트 및 모터 구동시간 검출방식이 고려될 수 있다. 정전용량검출방식은 현상실(60) 내에 정전용량센서를 배치하여, 토너의 정전용량을 검출함으로써 토너 수위를 검지하고, 검지된 토너 수위에 따라서 토너의 공급여부를 결정하는 방식이다. 그러나, 정전용량을 검출하기 위하여는 토너로서 자성분이 포함된 토너를 채용하여야 하므로, 토너의 선택에 제한이 있다.

도트 카운트 및 모터 구동시간 검출방식은 화상정보로부터 카운트되는 도트 수로부터 토너의 소모량을 산출하고 토너 공급을 위한 모터의 구동시간을 카운트하여 토너 공급량을 산출하여 현상실(60) 내의 토너 수위를 유지하는 방식이다. 이 방식은 토너의 소모량이 인쇄환경에 의존되고 또 토너의 물성이 저하되면 토너 소모량이 급격히 증가하여 도트 카운트에 의하여 산출되는 토너의 소모량과 실제 토너의 소모량이 달라질 수 있다는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 감안하여, 본 실시예에서는 광검출방식을 이용하는 토너수위 검출유닛(310)이 채용된다. 광검출방식은 현상실(60) 내에 광센서를 설치하여 토너의 수위에 따른 광검출량의 차이를 이용하여 토너 수위를 검출한다.

도 5는 토너수위 검출유닛(310)이 배치된 현상부(300)의 부분 단면 사시도이다. 도 6a는 토너수위 검출유닛(310)의 개략적인 구성도이다. 도 6b는 와이퍼(317)와 광출사면(311b) 및 광입사면(312b)와의 중첩량(T1)(T2)을 보여주는 도면이다.

도 5와 도 6a를 참조하면, 토너수위 검출유닛(310)은 광센서(316)를 구비한다. 광센서(316)는 발광부(313)와 수광부(314)를 구비한다. 발광부(313)로부터 출사된 광(315)은 현상실(60)을 통과하여 수광부(314)에 입사된다. 발광부(313)와 수광부(314)는 토너에 의한 오염을 피하기 위하여 현상실(60)의 외부에 배치된다. 발광부(313)로부터 출사된 광(315)을 현상실(60)을 경유하여 수광부(314)로 안내하기 위한 광가이드부재가 마련된다. 광가이드부재는 제1, 제2광가이드부재(311)(312)를 포함할 수 있다. 제1, 제2광가이드부재(311)(312)는 현상실(60) 내부에 서로 이격되게 위치된다. 제1광가이드부재(311)는 발광부(313)로부터 출사된 광(315)을 현상실(60)로 안내한다. 제2광가이드부재(312)는 현상실(60)을 통과한 광(315)을 수광부(314)로 안내한다. 제1, 제2광가이드부재(311)(312)는 제1, 제2광경로전환부(311a)(312a)를 각각 구비한다. 제1광경로전환부(311a)는 발광부(313)로부터 출사된 광(315)을 제2광경로전환부(312a)를 향하여 반사시키며, 제2광경로전환부(312a)는 입사된 광(315)을 수광부(314)를 향하여 반사시킨다. 제1, 제2광가이드부재(311)(312)는 그 내부로 광(315)이 통과될 수 있는 투광성 재료로 형성될 수 있다. 제1, 제2광경로전환부(311)(312)는 예를 들어 소정의 경사각도를 가진 경사면에 의하여 구현될 수 있다. 경사면의 경사각도는 예를 들어 전반사 조건을 만족하는 각도일 수 있다.

현상실(60) 내부를 통과하는 광(315)의 기준 위치는 현상실(60) 내의 기준 토너 수위를 감안하여 설정될 수 있다. 현상롤러(22)로의 원활한 토너 공급을 위하여 현상실(60) 내의 토너 수위는 적어도 공급롤러(27)의 일부가 토너에 잠길 수 있는 정도로 유지될 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 광(315)의 기준 위치는 공급롤러(27)의 외주면의 정점, 즉 중력 방향의 최상위 표면으로부터 0~2mm 떨어진 수평선(L1)과 공급롤러(27)의 회전 중심을 지나는 수평선(L2) 사이일 수 있다.

전술한 구성에 의하여, 현상실(60)의 토너 수위에 따라서 수광부(314)에 의하여 검출되는 광량이 변하므로, 수광부(314)에 의하여 수광되는 광량에 기반하여 현상실(60) 내의 토너 수위를 검출할 수 있다. 현상실(60) 내의 토너 수위가 소정의 기준 수위보다 낮으면, 제1토너공급부재(103) 및 제2토너공급부재(104)를 구동하여 토너 카트리지(100)로부터 현상실(60)로 토너를 공급할 수 있다. 따라서, 현상실(60) 내의 토너 과공급 및 이로 인한 토너 압력의 증가를 방지하여 토너에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다. 토너 수위가 기준 수위보다 낮아지면 현상실(60)로 토너를 공급할 수 있다. 또한, 광센서(316)가 현상실(60)의 외부에 위치되어 현상실(60) 내의 토너와 직접 접촉되지 않으므로, 광센서(316)가 토너에 의하여 오염되지 않는다.

제1, 제2광가이드부재(311)(312)의 서로 마주보는 광출사면(311b) 및 광입사면(312b)은 현상부(300) 내의 토너와 접촉된다. 광출사면(311b)과 광입사면(312b)이 토너에 의하여 오염되면 토너 수위를 신뢰성있게 검출하기 어렵다. 도 5를 참조하면, 현상실(60)에는 광출사면(311b)과 광입사면(312b)을 닦는 와이퍼(317)가 마련된다. 와이퍼(317)는 주기적으로 광출사면(311b)과 광입사면(312b)을 닦아서, 광출사면(311b)과 광입사면(312b)에 부착된 토너를 제거한다. 일 실시예로서, 와이퍼(317)는 제2토너이송부재(42)의 회전축(42-1)에 설치되어 제2토너이송부재(42)와 함께 회전되면서 광출사면(311b)과 광입사면(312b)을 닦을 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여 토너 수위 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

와이퍼(317)로서는 예를 들어 우레탄 등의 유연한 재료로 된 블레이드(sheet) 또는 브러쉬(brush)가 채용될 수 있다. 와이퍼(317)와 광출사면(311) 및 광출사면(312b)와의 중첩량(T1)(T2)과 와이퍼(317)의 두께는 클리닝 성능과 와이퍼(317)의 내구성을 감안하여 결정될 수 있다. 아래 표 1은 와이퍼(317)로서 두께 2mm의 우레탄 블레이드를 채용한 경우의 클리닝 성능 및 내구성 시험 결과이다.

	중첩량(T1, T2: mm)
	0.05	0.13	0.25	0.35	0.5	1	1.3
클리닝 성능	×	△	◎	◎	◎	△	×
72시간 구동 후 와이퍼 크랙 발생 여부	없음	없음	없음	미세크랙	발생	발생	발생
광센서의 센싱값	NG	OK	OK	OK	OK	NG	NG

표 1을 참조하면, 중첩량(T1)(T2)이 0.13~0.5 범위인 경우 광센서의 센싱값이 정상값을 나타낸다. 중첩량(T1)(T2)이 0.5 이상인 경우 와이퍼(317)와 광출사면(311) 및 광출사면(312b)의 중첩 부위에서 크랙이 발생된다. 따라서, 중첩량(T1)(T2)은 0.2~0.4mm 범위로 설정될 수 있다.

아래 표 2는 와이퍼(317)로서 우레탄 블레이드를 채용하고, 중첩량(T1)(T2)을 0.25mm로 한 경우의 클리닝 성능 및 내구성 시험 결과이다.

	두께(mm)
	0.5	1	2	3
클리닝 성능	×	○	◎	◎
72시간 구동 후 와이퍼 크랙 발생 여부	◎	◎	◎	△
광센서의 센싱값	NG	OK	OK	OK

표 2를 참조하면, 와이퍼(317)의 두께가 너무 얇으면 클리닝 성능이 떨어지며, 너무 두꺼우면 크랙이 발생된다. 이러한 점을 감안하여 와이퍼(317)의 두께는 1~3mm 정도로 할 수 있다.

토너수위 검출유닛(310)의 현상실(60)의 길이방향(공급롤러(27)의 축방향)의 위치에 따라서 현상실(60) 내의 토너수위가 날라질 수 있다. 따라서, 하나의 토너수위 검출유닛(310)을 사용하는 경우, 검출된 토너수위가 현상실(60)의 실제 토너수위와 달라질 수 있으며, 검출된 토너수위와 실제 토너수위의 차이를 보정할 수가 없다. 이러한 점을 감안하여, 현상실(60)의 길이방향으로 다수의 토너수위 검출유닛(310)이 배치될 수 있다. 토너수위 검출유닛(310)의 수와 배치 간격 등은 현상실(60)의 형태와 길이에 따라 달라질 수 있다. 이하에서는 두 개의 토너수위 검출유닛(310)이 채용된 경우를 예로써 설명한다.

도 7은 이미징 카트리지(400)의 일 실시예의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)이 도시되어 있다. 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)은 현상실(60)의 길이방향으로 서로 이격되게 배치된다. 예를 들어, 제1토너수위 검출유닛(310-1)은 현상실(60)의 길이방향의 일측 단부에 배치되고, 제2토너수위 검출유닛(310-2)은 현상실(60)의 길이방향의 타측 단부에 배치된다. 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2) 각각의 구조는 도 5 및 도 6a에 도시된 구조와 동일하다.

이와 같은 구성에 의하면, 현상실(60)의 길이방향의 양측에서 토너수위를 검출할 수 있으므로, 현상실(60)의 토너수위를 신뢰성있게 검출할 수 있다. 또한, 두 개의 토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)을 채용하므로, 어느 하나가 고장나더라도 토너수위의 검출이 가능하여, 현상실(60)의 토너수위를 안정적으로 유지할 수 있다.

도 8은 이미징 카트리지(400)의 일 실시예의 사시도이다. 도 9는 토너 카트리지(100)의 일 실시예의 사시도이다. 도 10은 이미징 카트리지(400)와 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착된 때의 제2토너수위 검출유닛(310-2)을 보여주는 단면도이다.

제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2) 중 하나는 이미징 카트리지(400)에 설치되고, 다른 하나는 토너 카트리지(100)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 제1토너수위 검출유닛(310-1)은 이미징 카트리지(400)에 설치되고, 제2토너수위 검출유닛(310-2)은 토너 카트리지(100)에 설치될 수 있다. 제1토너수위 검출유닛(310-1)의 구조는 도 5 및 도 6a에 도시된 토너수위 검출유닛(310)과 동일할 수 있다. 제2토너수위 검출유닛(310-2)은 역시 도 5 및 도 6a에 도시된 토너수위 검출유닛(310)과 마찬가지로 광센서(316)와 제1, 제2광가이드부재(311)(312)를 구비한다. 제1, 제2광가이드부재(311)(312)는 현상실(60) 내부로 삽입되어야 하므로, 제1, 제2광가이드부재(311)(312)가 토너 카트리지(100)에 설치되면, 현상부(300)에는 제1, 제2광가이드부재(311)(312)가 삽입되는 삽입구(미도시)가 마련되어야 하며, 이 삽입구로 토너가 누출될 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 도 9에 도시된 바와 같이 광센서(316)는 토너 카트리지(100)에 설치되고, 도 8과 도 10에 도시된 바와 같이, 제1, 제2광가이드부재(311)(312)는 이미징 카트리지(400)에 설치될 수 있다.

제1, 제2광가이드부재(311)(312)의 배면(311c)(312c)은 현상실(60)의 외부로 노출된다. 이미징 카트리지(400)에는 제1, 제2광창(321)(322)이 마련된다. 토너 카트리지(100)에 마련된 광센서(316)의 발광부(313)는 제1광창(321)을 통하여 현상실(60) 내부로 광을 조사하며, 현상실(60) 내부를 통과한 광은 제2광창(322)을 통하여 광센서(316)의 수광부(314)로 입사된다. 제1, 제2광창(321)(322)은 예를 들어 각각 제1, 제2광가이드부재(311)(312)의 배면(311c)(312c)을 에워싸는 형태일 수 있다. 도 9와 도 10을 참조하면, 토너 카트리지(100)에는 제1, 제2광가이드부재(311)(312)와 대향되는 위치에 발광부(313)와 수광부(314)를 구비하는 광센서(316)가 배치된다. 이미징 카트리지(400)가 장착된 상태에서 본체(1)에 토너 카트리지(100)를 장착하면, 광센서(316)의 발광부(313)와 수광부(314)가 각각 제1, 제2광창(321)(322)을 통하여 제1, 제2광가이드부재(311)(312)의 배면(311c)(312c)과 대향됨으로써 제2토너수위 검출유닛(310-2)이 구현될 수 있다.

상술한 구성에 의하여, 토너 카트리지(100)를 교체하면, 제2토너수위 검출유닛(310-2)의 광센서(316)도 함께 교체될 수 있다. 또한, 이미징 카트리지(400)를 교체하면, 제1토너수위 검출유닛(310-1)이 교체됨은 물론 제2토너수위 검출유닛(310-2)의 제1, 제2광가이드부재(311)(312)도 함께 교체된다. 전술한 바와 같이 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)는 교체 주기가 다를 수 있으며, 일반적으로 이미징 카트리지(400)의 교체주기가 토너 카트리지(100)의 교체주기보다 길다. 따라서, 토너 카트리지(100)는 이미징 카트리지(400)보다 더 자주 교체된다. 이와 같이, 두 카트리지(100)(400) 중 하나를 교체하면 적어도 두 개의 광센서(316) 중 어느 하나는 교체된다. 따라서, 토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)의 고장이나 오염 등에 의한 토너수위 검출의 오류 가능성을 줄일 수 있다.

도 11은 화상형성장치의 일 실시예의 부분 평면도이다. 도 11을 참조하면, 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)에는 제1, 제2메모리유닛(110)(410)이 마련된다. 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)가 본체(1)에 장착되면, 제1, 제2메모리유닛(110)(410)은 본체(1)와 전기적으로 연결되어 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)의 정보를 본체(1)로 전달할 수 있다. 본체(1)는 제1, 제2메모리유닛(110)(410)과의 전기적 연결 여부, 예를 들어 제1, 제2메모리유닛(110)(410)과의 통신 가능 여부에 따라서 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)의 장착 여부를 판단할 수 있다.

제1, 제2메모리유닛(110)(410)은 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)의 상태를 모니터링 또는 관리하기 위한 제1, 제2회로부(111)(411)와, 본체(1)와의 연결을 위한 제1, 제2접점부(112)(412)를 포함할 수 있다. 제1, 제2회로부(111)(411)에는 예를 들어 자체 O/S(operating system)를 이용하여 본체(1)와의 사이에서 인증 및/또는 암호화 데이터 통신 중 적어도 하나를 수행하는 CPU(centralprocess unit)를 포함하는 CRUM(customer replaceable unit monitor)부가 마련될 수 있다. 제1, 제2회로부(111)(411)에는 메모리가 더 포함할 수 있다.

제1회로부(111)의 메모리에는 토너 카트리지(100)에 대한 다양한 유형의 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리에는 제조사에 대한 정보, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명 등과 같은 고유 정보, 각종 프로그램, 전자 서명 정보 및 사용 상태(예를 들어, 현재까지 몇 매를 인쇄하였는지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지, 토너 잔량이 얼마인지 등)에 대한 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 제1회로부(111)의 메모리에는 토너 카트리지(100)의 수명, 셋업 메뉴 등에 대한 정보까지 저장될 수 있다.

제2회로부(411)의 메모리에는 이미징 카트리지(400)에 대한 다양한 유형의 정보, 예를 들어, 제조사에 대한 정보, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명 등과 같은 고유 정보, 각종 프로그램, 전자 서명 정보 및 사용 상태(예를 들어, 현재까지 몇 매를 인쇄하였는지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지 등)에 대한 정보, 이미징 카트리지(400)의 수명, 셋업 메뉴 등에 대한 정보까지 저장될 수 있다.

이외에도 제1, 제2회로부(111)(411)는 본체(1)와의 통신, 인증, 암호화 등을 위한 다양한 기능을 수행할 수 있는 기능블록을 포함할 수 있다. 제1, 제2회로부(111)(411)는 CPU를 포함하는 칩(chip)의 형태, 또는 메모리와 CPU를 포함하는 칩의 형태, 칩 및 다양한 기능 블록을 구현하기 위한 회로소자들이 실장된 인쇄회로기판의 형태로 구현될 수 있다.

제1, 제2접점부(112)(412)는 제1, 제2회로부(111)(411)의 인쇄회로기판에 일체로 형성될 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 제1, 제2회로부(111)(411)와 제1, 제2신호선(113)(413)에 의하여 연결될 수도 있다. 제1, 제2접점부(112)(412)는 예를 들어 모듈러 잭(modular jack)일 수 있다. 본체(1)에는 제1, 제2접점부(112)(412)와 연결되는 제1, 제2연결부(3)(4)가 마련된다. 제1, 제2연결부(3)(4)는 모듈러 잭 형태의 제1, 제2접점부(112)(412)가 삽입되는 모듈러 커넥터 형태일 수 있다. 또한, 제1, 제2접점부(112)(412)는 도전성 패턴 형태일 수 있다. 도전성 패턴 형태의 제1, 제2접점부(112)(412)는 도시되지 않은 회로 보드에 형성될 수 있으며, 제1, 제2회로부(111)(411)의 인쇄회로기판에 일체로 형성될 수 있으며, 제1, 제2메모리유닛(110)(410)은 제1, 제2회로부(111)(411)가 내장되고 제1, 제2접점부(112)(412)가 외부로 노출된 패키지 형태이고 제1, 제2접점부(112)(412)는 도전성 패턴의 형태로서 패키지의 외부로 노출될 수 있다. 이 경우, 제1, 제2연결부(3)(4)는 도전성 패턴 형태의 제1, 제2접점부(112)(412)에 전기적으로 접속될 수 있는 핀형 단자를 포함할 수 있다. 또한, 제1, 제2접점부(112)(412)는 핀형 단자의 형태일 수 있으며, 제1, 제2연결부(3)(4)는 핀형 단자가 접속되는 도전성 패턴의 형태일 수 있다. 이외에도 제1, 제2접점부(112)(412)와 제1, 제2연결부(3)(4)는 서로 전기적으로 접속될 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다.

일 예로서, 도 11에 도시된 바와 같이, 이미징 카트리지(400)의 제2접점부(412)는 이미징 카트리지(400)의 전방에 돌출되게 위치되며, 이미징 카트리지(400)가 본체(1)에 장착되면, 본체(1)에 마련된 제2연결부(4)에 삽입되어 본체(1)와 전기적으로 연결된다. 이에 의하여, 이미징 카트리지(400)의 정보를 본체(1)로 전달할 수 있다.

도 7에 도시된 이미징 카트리지(400)의 경우, 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)이 제2메모리유닛(410)과 전기적으로 연결되고, 제2접점부(412) 및 제2연결부(4)를 통하여 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)의 검출신호를 본체(1)로 전달할 수 있다. 도 8에 도시된 이미징 카트리지(400)의 경우, 제1토너수위 검출유닛(310-1)의 검출신호는 제2접점부(412)를 통하여 본체(1)로 전달될 수 있다.

토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착되면, 제1접점부(112)가 본체(1)에 마련된 제1연결부(3)에 삽입되어 본체(1)와 전기적으로 연결된다. 이에 의하여, 토너 카트리지(100)의 정보를 본체(1)로 전달할 수 있다. 도 9에 도시된 토너 카트리지(100)의 경우, 제2토너수위 검출유닛(310-2)의 검출신호가 제1접점부(112)를 통하여 본체(1)로 전달될 수 있다.

도 11에 점선으로 도시된 바와 같이 제1접점부(112)가 토너 카트리지(100)의 외부로 돌출되어 있으면, 토너 카트리지(100)를 취급하는 과정에서 제1접점부(112)가 오염되거나 파손될 수 있다. 또한, 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착하는 과정에서 본체(1)와의 충돌로 인하여 접점부(112)가 파손될 위험이 있다. 제1접점부(112)의 파손 또는 오염은 제1접점부(112)와 제1연결부(3)와의 접점 불량의 원인이 될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 실시예의 메모리유닛(110)은 토너 카트리지(100) 내부로 숨겨진 제1위치(도 11에 실선으로 도시된 위치)와, 토너 카트리지(100)로부터 돌출된 제2위치(도 11에 점선으로 도시된 위치)로 이동가능한 제1접점부(112)를 구비할 수 있다. 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착된 때에 제1접점부(112)는 본체(1)에 마련된 제1연결부(3)와 전기적으로 연결되는 제2위치로 이동되며, 토너 카트리지(100)가 본체(1)로부터 탈거되기 전에 제1접점부(112)는 제1연결부(3)와의 전기적 연결이 해제된 제2위치로 이동된다. 제2위치에서의 제1접점부(112)의 돌출 방향은 특별히 제한되지 않으며, 토너 카트리지(100)의 측부(100-1), 상부, 하부, 전부, 후부(100-1) 등 다양한 방향으로 돌출될 수 있다. 이하에서는 제1접점부(112)가 토너 카트리지(100)의 장착 방향(A)과 직교하는 측부(100-2)로 돌출되는 구조를 예로써 설명한다.

일 예로서, 제1접점부(112)는 사용자의 수동 조작에 의하여 제1, 제2위치로 이동될 수 있다. 도 12는 수동 조작에 의하여 제1접점부(112)를 제1, 제2위치로 이동시키기 위한 이동 구조의 일 실시예를 도시한 토너 카트리지(100)의 분해 사시도이다.

도 12를 참조하면, 장착 방향(A)을 기준으로 하여, 토너 카트리지(100)의 후부(100-1)에 노브(130)가 마련된다. 토너 카트리지(100)에는 이동 부재(140)가 슬라이딩될 수 있게 설치된다. 이동 부재(140)는 토너 카트리지(100)의 후부(100-1)에 결합되는 배면 커버(150)의 내측에 슬라이딩될 수 있게 설치된다. 제1접점부(112)는 이동 부재(140)에 고정되고, 신호선(113)에 의하여 회로부(111)와 연결된다. 노브(130)는 전환유닛에 의하여 이동 부재(140)와 연결된다. 노브(130)의 회전운동은 전환유닛에 의하여 이동 부재(140)의 직선 슬라이딩운동으로 전환된다. 예를 들어, 전환유닛은 피니언(160)과 랙 기어(141)에 의하여 구현될 수 있다. 랙 기어(141)는 이동 부재(140)에 마련된다. 피니언(160)은 배면 커버(150)의 내측에 설치되어 랙 기어(141)와 맞물린다. 노브(130)는 배면 커버(150)에 마련된 설치홀(150-1)에 삽입되어 피니언(160)과 연결된다.

이와 같은 구성에 의하여, 노브(130)를 회전시키면, 피니언(160)과 랙기어(141)에 의하여 노브(130)의 회전조작이 이동 부재(140)의 직선운동으로 전환되어 제1접점부(112)가 토너 카트리지(100)의 내부로 숨겨진 제1위치와 제1출입구(100-3)를 통하여 토너 카트리지(100)의 측부(100-2)로부터 돌출된 제2위치로 이동된다. 전환유닛의 구조에 따라서 제1접점부(112)의 이동방향이 결정된다. 예를 들어 베벨기어를 구비하는 전환유닛을 채용함으로써 이동 부재(140)는 토너 카트리지(100)의 폭방향 또는 높이 방향으로 이동될 수 있으며, 제1접점부(112)는 토너 카트리지(100)의 전부 또는 상부로부터 돌출되어 제2위치에 위치될 수 있다.

노브(130)는 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 착탈할 때에 도어(12)에 의하여 개방되는 개구부(11)를 통하여 사용자가 용이하게 액세스할 수 있도록 토너 카트리지(100)의 후부(100-1)에 위치될 수 있다.

도 12를 참조하면, 제1접점부(112)와 본체(1) 또는 제1연결부(3)와의 충돌을 방지하는 보호부재(142)가 도시되어 있다. 보호부재(142)는 노브(130)의 조작에 의하여 제1접점부(112)와 함께 이동된다. 즉, 보호부재(142)는 토너 카트리지(100) 내부로 숨겨진 후퇴위치와 제2출입구(100-4)를 통하여 토너 카트리지(100)로부터 돌출된 돌출 위치를 갖는다. 일 예로서, 보호부재(142)는 이동 부재(140)에 일체로 형성될 수 있다.

도 13a는 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착된 상태에서 제1접점부(112)와 보호부재(142)가 제1위치와 후퇴위치에 위치된 상태를 도시한 평면도이다. 도 13b는 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착된 상태에서 제1접점부(112)와 보호부재(142)가 제2위치와 돌출위치로 이동되는 과정을 도시한 평면도이다. 도 13c는 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착된 상태에서 제1접점부(112)와 보호부재(142)가 제2위치와 돌출위치에 위치된 상태를 도시한 평면도이다.

도 10a를 참조하면, 장착 방향(A)을 기준으로 하여 보호부재(142)는 제1접점부(112)의 전방에 위치된다. 즉, 보호부재(142)의 장착 방향(A)의 최 전방면(142-1)은 제1접점부(112)의 장착 방향(A)의 최 전방면(112-1)보다 전방에 위치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1접점부(112)가 제2위치에 위치되면 보호부재(142)는 돌출위치에 위치된다. 제1접점부(112)가 제2위치에 위치된 상태에서 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착할 때에, 제1접점부(112)가 본체(1) 또는 제1연결부(3)와 접촉되기 전에 보호부재(142)가 먼저 본체(1) 또는 제1연결부(3)와 접촉된다. 그러므로, 장착 과정에서 제1접점부(112)의 본체(1) 또는 제1연결부(3)와의 충돌에 의한 손상을 방지할 수 있다.

토너 카트리지(100)는 제1접점부(112)와 보호부재(142)가 각각 제1위치와 후퇴위치에 위치된 상태에서 도 10a에 도시된 바와 같이 본체(1)에 장착된다. 이 상태에서 노브(130)를 회전시키면, 이동 부재(140)가 슬라이딩되고, 제1접점부(112)와 보호부재(142)가 함께 제2위치와 돌출위치로 슬라이딩된다. 본체(1)에는 보호부재(142)가 삽입되는 삽입부(5)가 마련된다.

도 13b를 참조하면, 보호부재(142)의 선단부(142a)는 제1접점부(112)의 선단부(112a)보다 돌출 방향으로 더 돌출되게 형성된다. 제1접점부(112)와 제1연결부(3)와의 정렬이 완료되지 않은 상태, 즉 토너 카트리지(100)가 덜 삽입된 상태에서 제1접점부(112)가 제1연결부(3)에 삽입되면 제1접점부(112)가 제1연결부(3)와 충돌하여 손상될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제1접점부(112)가 제1연결부(3)에 삽입되기 전에 보호부재(142)가 먼저 삽입부(5)에 삽입됨으로써 제1접점부(112)와 제1연결부(3)를 정렬시킬 수 있다. 따라서, 제1연결부(3)에의 삽입과정에서 제1접점부(112)의 손상 위험을 줄일 수 있다. 노브(130)를 완전히 회전시키면 도 13c에 도시된 바와 같이, 제1접점부(112)는 제1연결부(3)에 삽입된 제2위치에 위치되며, 보호부재(142)는 삽입부(50)에 삽입된 돌출 위치에 위치된다. 도 13c에 도시된 상태에서 토너 카트리지(100)를 본체(1)로부터 탈거하고자 하는 경우, 제1접점부(112)가 제1연결부(3)에 삽입되어 있으므로 제1접점부(112)에 힘이 가해질 수 있다. 본 실시예에 따르면, 보호부재(142)도 삽입부(50)에 삽입된 상태이므로 제1접점부(112)에 가해지는 힘이 보호부재(142)에 의하여 분산된다. 따라서, 제1접점부(112)의 손상 위험을 줄일 수 있다. 이와 같이, 보호부재(142)를 구비함으로써, 토너 카트리지(100)를 장착하는 과정 및 탈거하는 과정에서 제1접점부(112)의 손상 위험을 줄일 수 있다.

전술한 바와 같이, 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착한 후에, 노브(130)를 조작하여 제1접점부(112)를 제2위치로 이동시킴으로써 메모리유닛(110)이 본체(1)와 연결된다. 그런 후에 도어(12)를 닫는다. 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착한 후에 제1접점부(112)를 제2위치로 이동시키지 않은 상태로 도어(12)를 닫으면 메모리유닛(110)과 본체(1)는 연결되지 않는다. 본 실시예의 화상형성장치는, 제1접점부(112)가 제2위치로 전환되지 않으면 도어(12)가 닫히지 않도록 함으로써, 토너 카트리지(100)와 본체(1)와의 연결 에러를 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. 연결 에러 방지를 위하여, 예를 들어 노브(130)와 도어(12)와의 간섭을 이용할 수 있다. 도 14a는 연결 에러 방지 구조가 적용된 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 평면도이다. 도 14b는 제1접점부(112)의 위치에 따른 노브(130)와 간섭부(12-1)와의 위치관계를 보여주는 도면이다. 도 14a를 참조하면, 도어(12)에는 노브(130)를 향하여 돌출된 간섭부(12-1)가 마련된다. 노브(130)는 제1접점부(112)가 제1위치에 위치된 때에 도 14b에 실선으로 도시된 바와 같이 간섭부(12-1)와 간섭되는 위치에 위치된다. 또한, 노브(130)는 제1접점부(112)가 제2위치에 위치된 때에는 도 14b에 점선으로 도시된 바와 같이 간섭부(12-1)와 간섭되지 않는 위치에 위치된다. 그러므로, 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착되고 제1접점부(112)가 제1위치에 위치된 상태에서 도어(12)를 닫을 경우, 간섭부(12-1)가 노브(130)와 간섭되어 도어(12)가 닫히지 않는다.

도 15는 프로세스 카트리지(2)의 일 실시예의 사시도이다. 도 16은 화상형성장치의 시스템 구성도의 일 예이다. 도 15와 도 16을 참조하면, 이미징 카트리지(400)의 측부에는 구동 커플러(481)(482)가 마련된다. 구동 커플러(481)는 현상부(300)에 배치된 현상롤러(22), 공급롤러(27), 제1, 제2토너이송부재(41)(42)와 연결된다. 구동 커플러(482)는 감광부(200)에 배치된 감광드럼(21), 대전롤러(23), 클리닝 롤러(24), 폐토너배출부재(43)와 연결된다. 토너 카트리지(100)의 측부에는 구동 커플러(181)(182)가 마련된다. 구동 커플러(181)는 제1토너공급부재(103)와 연결된다. 구동 커플러(182)는 제2토너공급부재(104)와 연결된다. 구동 커플러(481)(482)(181)(182)는 이미징 카트리지(400)와 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착되면, 본체(1)에 마련된 구동부(7)와 연결되며, 구동부(7)에 의하여 독립적으로 또는 함께 구동될 수 있다.

도 16을 참조하면, 컨트롤러(6)는 예를 들어 중앙처리장치를 포함하는 전기회로에 의하여 구현될 수 있으며, 화상형성장치의 전체 동작을 제어한다. 컨트롤러(6)는 예를 들어 메모리(미도시)에 저장된 소프트웨어에 의하여 구동될 수 있으며, 호스트로(미도시)부터 제공되는 소프트웨어에 의하여 구동될 수도 있다. 컨트롤러(6)는 사용자 인터페이스부(미도시)는 예를 들어, 사용자의 조작 명령을 입력하기 위한 입력장치(미도시), 화상형성장치의 동작 상태 등을 표시하기 위한 출력장치(미도시) 등과 연결된다. 사용자 인터페이스부는 입력장치를 통한 사용자의 조작 명령을 수신하고 화상형성장치의 동작 상태 등을 표시하도록 출력 신호를 출력장치로 송신할 수 있다.

이미징 카트리지(400)와 토너 카트리지(100)가 본체(1)에 장착되면, 제1, 제2접점부(112)(412)가 제1, 제2연결부(3)(4)에 각각 연결된다. 이에 의하여 제1, 제2메모리 유닛(110)(410)은 컨트롤러(6)와 연결되며, 컨트롤러(6)는 제1, 제2메모리유닛(110)(410)과의 통신 가능 여부에 따라서 토너 카트리지(100)와 이미징 카트리지(400)의 본체(1)에의 장착 여부를 판단할 수 있다.

제1토너수위 검출유닛(310-1)의 광센서(이하에서는 제1광센서(316-1)로 표시한다.)는 제1접점부(112) 및 제1연결부(3)를 통하여 컨트롤러(6)에 연결되며, 제2토너수위 검출유닛(310-2)의 광센서(이하에서는 제2광센서(316-2)로 표시한다.)는 제2접점부(412) 및 제2연결부(4)를 통하여 컨트롤러(6)에 연결된다. 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호는 제1, 제2접점부(112)(412) 및 제1, 제2연결부(3)(4)를 통하여 컨트롤러(6)로 전달되며, 현상실(60)의 토너 수위는 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호에 근거하여 조절될 수 있다.

도 16에 도시된 시스템 구성도는 도 8 및 도 9에 도시된 토너 수위를 검출하기 위한 구조가 채용된 경우의 구성도이다. 토너 수위를 검출하기 위한 구조로서 도 7에 도시된 실시예를 채용한 경우에는 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)이 이미징 카트리지(400)에 마련되며, 제1, 제2토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)의 광센서(316-1)(316-2)는 제2접점부(412) 및 제2연결부(4)를 통하여 컨트롤러(6)와 연결되어 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)을 컨트롤러(6)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호를 잡음(noise)를 제거하기 위한 노이즈 제거부(미도시), 증폭을 위한 증폭기(미도시), 및 아날로그-디지털 변환기(미도시)에 순차로 입력시켜 수치화된 값일 수 있다.

제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 현상실(60) 내의 토너 수위를 반영한다. 예를 들어, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 현상실(60) 내에 토너량이 많은 경우에는 크며, 토너량이 적을 경우에는 작다. 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 다수회의 반복 측정된 토너수위값의 평균일 수 있다.

도 17a는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다. 이하에서, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)에 기반하여 현상실(60) 내의 토너 수위를 제어하는 과정을 설명한다.

도 17a를 참조하면, 화상형성장치의 동작이 개시되면, 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호에 근거하여 현상실(60)의 토너 수위값이 검출된다.(S10)

도 18은 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호의 일 예이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호는 예를 들어, 토너 수위를 반영하는 전압신호일 수 있다. 토너 수위가 높을수록 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호의 전압은 높다. 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호를 전술한 노이즈 필터, 증폭기, 아날로그-디지털 변환기를 통과시키는 신호처리과정을 통하여 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)을 산출한다. 예를 들어, 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호의 최대 전압과 최소전압이 각각 3.3V와 0V인 경우, 이에 대응되는 토너수위값은 각각 '1024'와 '0'일 수 있다. 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호의 전압이 1V인 경우 이에 대응되는 토너수위값은 예를 들어 310 일 수 있다.

제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 다수의 측정의 평균값일 수 있다. 예를 들어, 측정은 10밀리초(msec: mili-second)간격으로 수행될 수 있다. 와이퍼(317)는 예를 들어 768msec마다 한 번씩 광가이드부재(광출사면(311b)과 광입사면(312b))를 닦는 클리닝 동작을 수행하며, 와이퍼(317)의 1회의 클리닝 동작 시간(구동주기) 동안에 76회의 측정이 수행된다. 76회의 측정을 1 측정주기(1P)라 한다. 광출사면(311b)과 광입사면(312b)의 오염은 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)에 영향을 미칠 수 있다. 와이퍼(317)에 의한 1회의 클리닝 동작에 의하여도 광출사면(311b)과 광입사면(312b)의 오염이 제거되지 않을 수 있으며, 이 경우 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 현상실(60)의 토너 수위를 반영하지 못할 수 있다. 따라서, 측정은 적어도 m(m은 1보다 큰 양의 정수) 측정주기(mP) 이상 수행될 필요가 있다. 본 실시예에서는 6 측정주기(6P) 동안에 측정된 토너수위값들을 평균한 값을 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)으로 한다. 이와 같이 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)으로서 다수회의 측정값의 평균을 취함으로써 토너 수위 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)에 근거하여 현상실(60) 내의 토너 수위의 적정 여부를 판단한다.(S20) 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 중 하나라도 제1기준수위값(RTL1)보다 작으면 컨트롤러(6)는 현상실(60)로 토너를 공급하도록 구동부(7)를 제어한다.(S60) 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 중 하나라도 제1기준수위값(RTL1)보다 크면 현상실(60)의 토너 수위가 적정하다고 판단되며, 토너를 공급하지 않는다.(S90) 현상실(60)로 토너를 공급하는 경우, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 중 적어도 하나가 제1기준수위값(RTL1)보다 커질 때까지 토너 공급이 계속된다.

제1기준수위값(RTL1)은 실험에 의하여 결정될 수 있다. 도 19는 현상실(60) 내의 토너의 충전량에 따른 제1, 제2광센서(316-1)(316-2)의 검출신호의 예들을 보여준다. 도 19를 참조하면, 검출신호의 전압은 현상실(60) 내에 토너가 많을수록 3.3V에 가깝게 높아지며, 토너가 적을수록 0V 에 가깝게 낮아진다. 전압의 평균치 역시 현상실(60) 내에 토너가 많을수록 높아지며, 토너가 적을수록 낮아진다. 실제 측정값의 예가 아래 표 3에 개시되어 있다. 각각의 경우에 와이퍼(317)가 광로를 차단하는 경우에 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 최소값이 되는 것으로 보인다.

토너충진량	ADC1			ADC2
토너충진량	평균	최소값	최대값	평균	최소값	최대값
25g	68	22	705	59	18	658
80g	708	57	947	692	66	921

일 예로서, 제1기준수위값(RTL1)은 '600'으로 할 수 있다. 전술한 토너 수위 제어 과정에 의하여, 인쇄화상의 커버리지(coverage)를 달리하면서 현상실(60) 내의 토너 수위의 변화, 즉 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)의 변화를 확인한 결과가 도 20 및 도 21에 도시되어 있다.

도 20은 1% 커버리지의 화상을 연속하여 출력한 경우의 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)의 변화를 측정한 그래프이다. 도 20을 참조하면, 화상출력을 개시한 초기에는 토너 수위가 낮다고 판단되어 지속적으로 토너가 현상실(60)로 공급되고, 이에 따라 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 동시에 상승된다. 1% 커버리지를 가진 화상을 인쇄하는 경우에는 토너 소모량이 작으므로 약 30매 인쇄 후에는 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 모두 포화상태에 도달되어 더이상 증가되지 않는다. 따라서, 이 상태에서 토너 공급이 안정화된 것이 확인될 수 있다.

도 21은 5% 커버리지의 화상을 연속하여 출력한 경우의 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)의 변화를 측정한 그래프이다. 도 21을 참조하면, 화상출력을 개시한 초기에는 토너 수위가 낮다고 판단되어 지속적으로 토너가 현상실(60)로 공급되고, 이에 따라 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 동시에 상승된다. 5% 커버리지를 가진 화상을 인쇄하는 경우에는 상대적으로 토너 소모량이 많으므로 약 90매 인쇄 후에는 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 모두 포화상태에 도달되어 더이상 증가되지 않는다. 따라서, 이 상태에서 토너 공급이 안정화된 것이 확인될 수 있다.

제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)은 다수회의 측정값의 평균이므로 일반적인 경우 현상실(60) 내의 토너 수위를 반영한다. 그러나, 광센서(316-1)(316-2) 자체의 고장, 광가이드부재의 클리닝 불량 등의 에러 요인으로 인하여 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 현상실(60) 내의 토너 수위를 반영하지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 잘못된 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)에 기반하여 토너 수위를 제어하면, 현상실(60) 내의 토너 수위가 과도하게 높아져서 토너 압력이 증가될 수 있다. 또한, 현상실(60) 내의 토너 수위가 낮은데도 불구하고 토너 수위가 적정한 것으로 판단되어 토너를 공급하지 않고 인쇄를 계속하는 경우 화상농도 저하 등의 문제가 발생될 수 있다.

도 17b는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다. 도 17b를 참조하면, 토너를 공급하는 단계(S50) 또는 토너를 공급하지 않는 단계(S90)로 이행되기 전에 검출 에러의 발생 여부를 판단하는 단계(S30, S80)가 수행된다. 검출 에러는 광센서(316-1)(316-2) 자체의 고장, 광센서(316-1)(316-2)와 관련한 회로의 단선, 광가이드부재의 클리닝 불량 등에 의하여 발생될 수 있다. 검출 에러의 발생여부는 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 각각의 최대값과 최소값의 차이가 어느 하나라도 제2기준수위값(RTL2)보다 작은지 여부에 의하여 결정될 수 있다. 컨트롤러(6)는 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 각각의 최대값과 최소값의 차이가 어느 하나라도 제2기준수위값(RTL2)보다 작은 상태가 소정 횟수 이상 지속되면, 검출 에러로 판단(S40, S100)하고, 화상형성장치의 작동을 중지한다. 예를 들어, 컨트롤러(6)는 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 각각의 최대값과 최소값의 차이가 어느 하나라도 제2기준수위값(RTL2)보다 작은 상태가 n 측정주기(nP) 동안 지속되는 경우에, 검출 에러로 판단할 수 있다. n은 m보다는 클 수 있다. 예를 들어, m은 25 이상일 수 있다.

컨트롤러(6)는 예를 들어 출력 장치를 통하여 토너 수위 검출 에러를 표시할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(6)는 디스플레이에 토너 수의 검출 에러 메시지를 표시하거나, 램프를 점등 또는 점멸시키도록 출력장치를 제어할 수 있다.

컨트롤러(6)는 검출 에러가 발생된 경우, 해당되는 토너수위 검출유닛(예를 들어 제1토너수위 검출유닛(310-1))의 검출신호는 무시한다. 즉, 검출 에러가 발생되지 않은 제2토너수위 검출유닛(310-2)의 검출신호에 기반하여 토너수위를 조절할 수 있다. 이와 같이, 두 개의 토너수위 검출유닛(310-1)(310-2)를 구비함으로써, 어느 하나가 고장나더라도 다른 하나를 이용하여 토너수위를 조절할 수 있다. 이 경우, 토너 카트리지(100) 또는 이미징 카트리지(400) 중 해당되는 카트리지를 교체할 때까지 인쇄작업이 가능하므로, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

제2기준수위값(RTL2)은 다양한 요인에 의하여 검출 에러가 발생된 경우에 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)의 변화를 검토함으로써 결정될 수 있다. 아래 표 4는 몇가지 요인에 의하여 검출 에러가 발생된 경우의 토너수위값(ADC)을 측정한 결과를 나타낸다.

		ADC			(최대값-최소값) /최대값[%]	최대값-최소값
		평균	최소값	최대값	(최대값-최소값) /최대값[%]	최대값-최소값
1	토너 완충	995	894	1004	10.96	110
2	회로 단선	1022	1019	1023	0.39	4
3	광가이드부재 클리닝 불량	1001	991	1008	0.39	17

위의 표 4를 참조하면, 검출 에러가 발생되는 경우에는 토너수위값(ADC)의 평균, 최대값, 최소값이 매우 높으며, 최대값과 최소값의 차이가 매우 작다는 것을 알 수 있다. 이는 현상실(60)에 토너가 완충된 경우의 토너수위값(ADC)의 최대값과 최소값의 차이보다도 매우 작다. 따라서, 검출 에러가 발생된 경우의 최대값과 최소값의 차이는 정상 상태의 최대값과 최소값의 차이와 명확하게 구별될 수 있다. 일 예로서, 제2기준수위값(RTL2)은 '20'일 수 있다.

현상실(60)로 토너를 공급하는 기계적 장치의 고장, 예를 들어 구동부(7)의 고장, 구동 커플러(181)(182)와 제1, 제2토너이송부재(103)(104)를 연결하는 기어 등의 파손 등의 토너 카트리지(100) 자체의 고장 등이 발생된 경우, 컨트롤러(6)가 토너를 공급하도록 구동부(7)를 제어하더라도 현상실(60)로 토너가 공급되지 않으므로, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2)이 상승되지 않는 공급 에러가 발생된다. 공급 에러는 토너 배출구(107)를 막는 씰링부재(미도시)를 제거하지 않고 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착한 경우에도 발생될 수 있다. 공급 에러는 토너 카트리지(100)에 수용된 토너가 거의 소모되었을 때에도 발생될 수 있다.

도 17c는 토너 수위를 조절하는 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다. 도 17c를 참조하면, 제1, 제2토너수위값(ADC1)(ADC2) 중 어느 하나라도 제3기준수위값(RTL3) 이상으로 상승하지 않는 경우(S60), 공급 에러로 판단(S70)될 수 있다. 제3기준수위값(RTL3)은 제2기준수위값(RTL2)보다는 높을 수 있으며, 제1기준수위값(RTL1)보다는 작을 수 있다. 예를 들어, 제3기준수위값(RTL3)은 200으로 설정될 수 있다.

공급 에러가 발생된 경우 컨트롤러(6)는 공급 에러가 발생되었다는 메세지를 출력하도록 출력장치를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(6)는 공급 에러에 대한 조치 메세지를 출력하도록 출력장치를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 토너 카트리지(100)의 토너잔량이 100% 인 경우, 즉 새로운 토너 카트리지(100)를 본체(1)에 장착한 때에는 "씰링부재를 제거하거나 토너 카트리지를 흔드시오(remove seal or shake it)"라는 메세지를 출력할 수 있다. 토너 카트리지(100)의 토너잔량이 99-31%인 경우에는 "토너 카트리지를 흔드시오, 문제가 지속되면 서비스에 연락하시오(shake it, Call for service if the problem persists)"라는 메세지를 출력할 수 있다. 토너 카트리지(100)의 토너잔량이 30-11%인 경우에는 "토너 카트리지를 흔드시오, 문제가 지속되면 토너 카트리지를 교체하시오(shake it, Replace Toner Cartridge if the problem persists)"라는 메세지를 출력할 수 있다. 토너 카트리지(100)의 토너잔량이 10% 이하인 경우에는 "토너 카트리지를 교체하시오(Replace Toner Cartridge)"라는 메세지를 출력할 수 있다. 토너 카트리지(100) 내의 토너 잔량은 예를 들어, 누적 인쇄 도트 수, 누적 인쇄 매수, 구동부(7)의 토너 공급용 모터의 누적 작동 시간 등으로부터 결정될 수 있다.

상술한 구성에 의하여, 검출 에러와 공급 에러로 인한 토너 수위 조절 에러를 방지할 수 있다.

상술한 실시예에서는 두 개의 토너수위 검출유닛(310)를 이용하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 토너수위 검출유닛(310)의 수는 셋 이상일 수도 있다. 이 경우, 다수의 토너수위 검출유닛(310) 중 어느 하나라도 토너수위값이 제1기준수위값(RTL1)보다 작으면, 컨트롤러(6)는 현상실(60)로 토너를 공급하도록 구동부(6)를 제어할 수 있다. 또한, 다수의 토너수위 검출유닛(310) 중 어느 하나라도 토너수위값의 최대값과 최소값의 차이가 제1기준수위값(RTL2)보다 작은 상태가 소정의 측정주기동안 지속되면, 컨트롤러(6)는 검출 에러로 판단할 수 있다. 또한, 다수의 토너수위 검출유닛(310) 중 어느 하나라도 토너수위값이 제3기준수위값(RTL3)보다 작은 상태가 유지되면, 컨트롤러(6)는 공급 에러로 판단할 수 있다.

전술한 실시예에서는 제1구조를 갖는 프로세스 카트리지(2)에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 프로세스 카트리지(2)는 제2, 제3, 제4구조를 가질 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 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.

1...본체 2...프로세스 카트리지
3...제1연결부 5...제2연결부
6...컨트롤러 7... 구동부
11...개구부 12...도어
12-1...간섭부 13...노광기
14...전사롤러 15...정착기
21...감광드럼 22...현상롤러
23...대전롤러 24...클리닝 롤러
25...클리닝 블레이드 26...규제부재
27...공급롤러 30...가이드 레일
41...제1토너이송부재 42...제2토너이송부재
43...폐토너 배출부재 50...토너 이송 가이드
51...슬릿 60...현상실
100...토너 카트리지 101....토너수용부
102...토너 배출부 103...제1토너공급부재
104...제2토너공급부재 107...토너 배출구
110, 410...제1, 제2메모리 유닛 111, 411...제1, 제2회로부
112, 412...제1, 제2접점부 113, 413...신호선
130...노브 140...이동부재
142...보호부재 181, 182, 481, 482...구동 커플러
200...감광체 카트리지(감광부) 300...현상 카트리지(현상부)
301...토너 유입부 302...토너 유입구
310(310-1, 310-2)...토너수위 검출유닛(제1,, 제2토너수위검출유닛)
311, 312...제1, 제2광가이드부재
311a, 312a...제1, 제2광경로전환부
311b...광출사면 312b...광입사면
311c, 312c...제1, 제2광가이드부재의 배면
313...발광부 314...수광부
316(316-1, 316-2)...광센서(제1, 제2광센서)
321, 322...제1, 제2광창
400...이미징 카트리지

Claims

본체;
정전잠상이 형성되는 감광체와, 현상실과, 상기 현상실의 토너를 상기 감광체로 토너를 공급하여 현상시키는 현상롤러를 구비하며, 상기 본체에 착탈되는 이미징 카트리지;
상기 현상실로 공급될 토너를 수용하며, 상기 본체에 착탈되는 토너 카트리지;
상기 이미징 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제1광센서;
상기 토너 카트리지에 설치되어 상기 현상실 내의 토너 수위를 검출하는 제2광센서;를 포함하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2광센서는 상기 현상롤러의 축방향으로 배열되는 전자사진방식 화상형성장치.
제2항에 있어서,
상기 제1, 제2광센서는 상기 현상실의 외부에 배치되며,
상기 제1, 제2광센서 각각은 광을 상기 현상실 내부로 조사하는 발광부와 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 수광부를 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
제3항에 있어서,
상기 현상실 내부에 위치되어 상기 발광부로부터 출사된 광을 상기 현상실을 경유하여 수광부로 안내하는 광가이드부재;를 더 구비하는 전자사진방식 화상형성장치.
제4항에 있어서,
상기 광가이드부재는, 상기 발광부로부터 조사되는 광을 상기 현상실 내부로 안내하는 제1광가이드부재와, 상기 현상실을 통과한 광을 상기 수광부로 안내하는 제2광가이드부재를 포함하며,
상기 제1, 제2광가이드부재는 서로 대향된 광출사면과 광입사면을 각각 구비하며,
상기 현상실에는 상기 광출사면과 상기 광입사면을 닦는 와이퍼가 배치된 전자사진방식 화상형성장치.
제5항에 있어서,
상기 현상실에는 토너를 교반하는 교반부재가 배치되며,
상기 와이퍼는 상기 교반부재의 회전축에 설치되어 상기 광출사면과 상기 광입사면을 닦는 전자사진방식 화상형성장치.
제5항에 있어서,
상기 와이퍼의 상기 광출사면 및 상기 광입사면과의 중첩량은 0.2 ~ 0.4mm인 전자사진방식 화상형성장치.
제3항에 있어서,
상기 현상실 내의 토너를 상기 현상롤러로 토너를 공급하는 공급롤러;를 더 구비하며,
상기 현상실을 통과하는 광의 기준위치는 상기 공급롤러의 외주면의 중력방향의 정점으로부터 0~2mm 떨어진 수평선과, 상기 공급롤러의 중심을 지나는 수평선 사이인 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 토너 카트리지에는, 상기 본체와의 연결을 위한 제1접점부를 구비하고 상기 본체와 연결되어 상기 토너 카트리지의 정보를 상기 본체로 전달하는 제1메모리유닛이 마련되며,
상기 이미징 카트리지에는, 상기 본체와의 연결을 위한 제2접점부를 구비하고 상기 본체와 연결되어 상기 카트리지의 정보를 상기 본체로 전달하는 제2메모리유닛이 마련되며,
상기 제1, 제2광센서는 상기 제1, 제2접점부를 통하여 검출신호를 상기 본체로 전달하는 전자사진방식 화상형성장치.
제9항에 있어서,
상기 본체는 상기 제1, 제2광센서의 검출신호가 전달되면, 상기 이미징 카트리지와 상기 토너 카트리지가 장착된 것으로 인식하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,
상기 토너 카트리지는 토너를 상기 현상실로 공급하는 토너공급부재를 포함하며,
상기 본체는,
상기 토너공급부재를 구동하는 구동부;
상기 화상형성장치의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 제1, 제2광센서 각각이 다수회 토너 수위를 측정하도록 제어하고,
측정값들의 평균을 상기 제1, 제2광센서 각각의 토너수위값으로 취하고, 상기 제1, 제2광센서의 토너수위값에 기반하여 상기 현상실의 토너 수위를 조절하도록 상기 구동부를 제어하는 전자사진방식 화상형성장치.
제11항에 있어서,
상기 제1, 제2광센서는 상기 현상실의 외부에 배치되며,
상기 제1, 제2광센서 각각은 광을 상기 현상실 내부로 조사하는 발광부와 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 수광부를 구비하며,상기 현상실 내부에는, 상기 발광부로부터 조사되는 광을 상기 현상실 내부로 안내하는 것으로서 광출사면을 구비하는 제1광가이드부재와, 상기 현상실을 통과한 광을 상기 수광부로 안내하는 것으로서 상기 광출사면과 대향된 광입사면을 구비하는 제2광가이드부재와, 상기 광입사면과 상기 광출사면을 닦는 와이퍼가 배치되며,
상기 와이퍼의 구동 주기를 1측정주기라 할 때에, 상기 컨트롤러는 상기 1측정주기 동안 다수회 토너 수위를 측정하고 적어도 m(m은 2 이상의 정수)측정주기 동안 토너수위를 측정하도록 상기 제1, 제2광센서를 제어하는 전자사진방식 화상형성장치.
제12항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작으면 상기 현상실로 토너를 공급하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 크면 상기 현상실로 토너를 공급을 중지하도록 상기 구동부를 제어하는 전자사진방식 화상형성장치.
제13항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 각각의 최대값과 최소값의 차이 중 적어도 하나가 제2기준수위값보다 작은 값이 n측정주기동안 유지되면, 해당 토너수위 공급유닛의 검출 에러로 판단하는 전자사진방식 화상형성장치.
제14항에 있어서,
n은 m보다 큰 전자사진방식 화상형성장치.
제14항에 있어서,
상기 검출 에러가 발생된 경우, 컨트롤러는 해당 토너수위 검출유닛에 의한 토너수위값은 무시하고 나머지 토너수위 검출유닛의 토너수위값에 기반하여 토너 수위를 조절하는 전자사진방식 화상형성장치.
제13항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 다수의 토너수위값 중 적어도 하나가 제3기준수위값 이상으로 상승되지 않는 경우, 공급 에러로 판단하는 전자사진방식 화상형성장치.
제17항에 있어서,
상기 제3기준수위값은 상기 제1기준수위값보다 작은 전자사진방식 화상형성장치.
제17항에 있어서,
상기 공급 에러가 발생된 경우, 컨트롤러는 상기 토너 카트리지의 토너잔류량에 따라 다른 메세지를 출력하는 전자사진방식 화상형성장치.
화상형성장치 본체에 착탈되는 토너 카트리지로서,
상기 본체에 위치되는 현상실로 공급될 토너가 수용된 토너 수용부;
상기 현상실에 마련된 제1광창을 통하여 상기 현상실 내부로 광을 조사하는 발광부와, 상기 현상실을 통과한 후에 상기 현상실에 마련된 제2광창을 통하여 출사되는 광을 수광하는 수광부를 구비하며, 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 광센서;
상기 토너 카트리지가 상기 본체에 장착된 때에 상기 본체에 마련된 연결부에 연결되어 상기 광센서에 의하여 검출된 토너 수위값을 상기 본체로 전달하는 메모리 유닛;을 포함하는 토너 카트리지.
제20항에 있어서,
상기 메모리 유닛은 상기 본체와의 연결을 위한 접점부를 구비하며,
상기 접점부는 상기 토너 카트리지의 내부로 숨겨진 제1위치와 상기 연결부에 연결되기 위하여 상기 토너 카트리지의 외부로 돌출된 제2위치로 이동가능한 토너 카트리지.
제21항에 있어서,
상기 접점부가 상기 제1, 제2위치로 이동됨에 따라 상기 토너 카트리지의 내부에 숨겨진 후퇴 위치와 상기 본체에 마련된 삽입부에 삽입되기 위하여 상기 토너 카트리지의 외부로 돌출된 돌출위치로 이동되는 보호부재;를 더 구비하는 토너 카트리지.
제22항에 있어서,
상기 보호부재는 상기 접점부가 상기 연결부에 연결되기 전에 상기 삽입부에 삽입되어 상기 접점부와 상기 연결부를 정렬시키는 토너 카트리지.
제22항에 있어서,
상기 접점부를 탑재하고 상기 제1, 제2위치로 이동되는 이동부재;를 더 구비하며,
상기 보호부재는 상기 이동부재에 일체로 형성된 토너 카트리지.
제20항에 있어서,
상기 본체에 마련된 감광체로부터 제거된 폐토너가 수용되는 폐토너 수용부;를 더 구비하며,
상기 폐토너 수용부는 상기 토너 수용부의 중력방향의 아래쪽에 위치되는 토너 카트리지.
제20항에 있어서,
일측에 토너 배출구가 마련된 토너 배출부;를 더 구비하며,
상기 토너 수용부에는 토너를 상기 토너 배출부로 운반하는 제1토너공급부재가 배치된 토너 카트리지.
제26항에 있어서,
상기 토너 배출부에는 토너를 상기 토너 배출부로 운반하는 제2토너공급부재가 배치된 토너 카트리지.
화상형성장치 본체에 착탈되는 이미징 카트리지로서,
정전잠상이 형성되는 감광체;
현상실;
상기 현상실의 토너를 상기 감광체로 공급하는 현상롤러;
상기 현상실의 상기 현상롤러의 축방향으로 일측 단부에 배치되어 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 제1토너수위 검출유닛;
상기 현상실의 상기 현상롤러의 축방향으로 타측 단부에 배치되어 상기 현상실의 토너 수위를 검출하는 제1토너수위 검출유닛;을 포함하는 이미징 카트리지.
전자사진방식 화상형성장치의 현상실의 토너 수위를 조절하는 방법으로서,
광검출 방식의 제1, 제2토너수위 검출유닛을 이용하여, 상기 현상실의 현상롤러의 축방향의 일측 단부와 타측 단부에서의 제1, 제2토너수위값을 얻는 단계;
상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작은 경우, 상기 현상실로 토너를 공급하고, 상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 큰 경우, 상기 현상실로의 토너를 중지하는 단계;를 포함하는 토너수위 조절방법.
제29항에 있어서,
상기 제1, 제2토너수위값은 다수회의 측정값의 평균값인 토너수위 조절방법.
제30항에 있어서,
상기 제1, 제2토너수위 검출유닛의 상기 현상실 내에 위치된 광입사면과 광출사면을 닦는 와이퍼의 구동주기를 1측정주기라 할 때, 상기 제1, 제2토너수위값은 상기 1측정주기 동안 2회 이상, m측정주기(m은 2이상의 정수) 동안 측정한 측정값의 평균값인 토너수위 조절방법.
제31항에 있어서,
상기 제1, 제2토너수위값 각각의 최대값과 최소값의 차이 중 적어도 하나가 제1기준수위값보다 작은 값이 n측정주기동안 유지되는 경우, 해당 토너수위 검출유닛의 검출 에러로 판단하는 단계;를 더 포함하는 토너수위 조절방법.
제32항에 있어서,
상기 검출 에러가 발생된 경우, 해당 토너수위 검출유닛의 토너수위값은 무시하고 나머지 토너수위 검출유닛의 토너수위값에 기반하여 토너 수위를 조절하는 단계;를 더 포함하는 토너수위 조절방법.
제32항에 있어서,
n은 m보다 큰 토너수위 조절방법.
제30항에 있어서,
상기 제1, 제2토너수위값 중 적어도 하나가 제3기준수위값 이상으로 상승되지 않는 경우, 공급 에러로 판단하는 단계;를 더 구비하는 토너수위 조절방법.
제35항에 있어서,
상기 공급 에러가 발생된 경우, 상기 현상실로 토너를 공급하는 토너 카트리지의 토너 잔량에 따라 다른 메세지를 출력하는 단계;를 더 구비하는 토너수위 조절방법.
제35항에 있어서,
상기 제3기준수위값은 상기 제1기준수위값보다 작은 토너수위 조절방법.
제30항에 있어서,
상기 제1, 제2토너수위 검출유닛 각각은 상기 현상실에 광을 조사하고 상기 현상실을 통과한 광을 수광하는 광센서를 포함하며,
상기 제1토너수위 검출유닛은 상기 현상실을 포함하는 이미징 카트리지에 설치되고,
상기 제2토너수위 검출유닛의 광센서는 상기 현상실로 공급될 토너가 수용된 토너 카트리지에 설치된 토너수위 조절방법.
제38항에 있어서,
상기 이미징 카트리지와 상기 토너 카트리지는 개별적으로 교체가능한 토너수위 조절방법.