KR20190112794A - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

화상 형성 장치에는 토너 공급 용기가 장착될 수 있다. 토너 공급 용기는 현상부에 공급되는 토너를 저장한다. 토너 공급 용기의 장착 위치는 연직 방향에서 광주사부 아래이다.

Description

화상 형성 장치
본 발명은 전자사진방식 시스템을 이용하여 화상을 형성하는 복사기, 프린터 또는 복합기 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자사진방식 화상 형성 장치는, 화상 형성에 수반하여 감소되는 토너를 공급하기 위한 토너 공급 용기를 포함하며, 토너 공급 용기는 화상 형성 장치의 본체에 분리가능하게 장착된다. 복수의 현상부를 포함하는 컬러기와 같이 화상 형성 장치는 각각의 현상부에 대응하는 복수의 토너 공급 용기를 포함하며, 토너 공급 용기는 장치에 분리가능하게 장착된다. (일본 특허 공개 제2014-178398호, 제2002-244529호, 제2016-31497호, 제2014-74890호)
화상 형성 장치의 본체에서의 토너 공급 용기의 장착 위치는 화상 형성 장치에 따라서 상이하다. 예를 들어, 도 10(일본 특허 공개 제2014-178398호)의 화상 형성 장치에서, 시트 트레이(68)의 아래 및 화상 형성부(300)의 위에 토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 100K)가 배치된다. 도 11(일본 특허 공개 제2002-244529호)의 화상 형성 장치에서는, 현상부를 포함하는 화상 형성부(400)가 중간 전사 벨트(75) 위에 배치되며, 토너 공급 용기(65)가 중간 전사 벨트(75) 아래에 배치된다. 토너는 토너 공급 용기(65)로부터 중간 전사 벨트(75)를 지나서 현상부에 반송된다.
토너 주위의 온도의 증가는 토너의 유동성의 저하를 유발하거나 또는 토너 공급 용기에서 토너가 고화되게 한다. 따라서, 토너 공급 용기 내의 토너에의 열의 전달을 가능한 한 감소시키는 것이 바람직하다.
그러나, 일본 특허 공개 제2014-178398호에 기재된 구성에서는, 토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 및 100K)는 시트 트레이(68)의 아래에 배치된다. 따라서, 토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 및 100K)는 시트 트레이(68)에 배출된 시트의 열의 영향을 받기 쉽다. 또한, 정착 유닛(60)에 인접하는 토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 및 100K)는 정착 유닛(60) 자체의 열의 영향을 받기 쉽다. 또한, 토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 및 100K)는, 예를 들어 양면 프린트 동안 제2 면에 화상이 형성될 때, 정착 유닛(60)에 의해 가열된 시트와 접촉함으로써 가열된 중간 전사 벨트(41)의 열의 영향도 받기 쉽다.
토너 공급 용기(100Y, 100C, 100M, 및 100K) 내의 토너의 온도 상승을 방지하기 위해서는, 팬에 의한 냉각 및 단열을 위한 공간의 확보가 필요하지만, 이들의 대책은 비용 상승 및 화상 형성 장치의 대형화 등의 결점을 갖는다.
일본 특허 공개 제2002-244529에 기재된 구성에서는, 일본 특허 공개 제2014-178398호의 구성에 비해 열의 영향이 작다. 그러나, 토너 공급 용기(65)로부터 현상부에 토너를 공급하기 위한 토너 반송 기구(90, 91, 92, 및 93)를 중간 전사 벨트(75)와 겹치지 않는 위치에 배치할 필요가 있다. 중간 전사 벨트(75)를 지나서 토너 반송 기구(90, 91, 92, 93)를 배치할 필요가 있기 때문에 화상 형성 장치의 깊이가 증대된다.
일본 특허 공개 제2014-178398호 일본 특허 공개 제2002-244529호 일본 특허 공개 제2016-31497호 일본 특허 공개 제2014-74890호
상기 결점을 해결하기 위해서, 본 발명은 장치의 크기의 증대를 회피하면서 토너 공급 용기의 온도의 증가를 억제하는 화상 형성 장치를 제공한다.
본 발명은, 감광체; 연직 방향에서 상기 감광체 아래에 배치되고 상기 감광체를 화상 정보에 대응하는 빔으로 주사하는 광주사부; 토너를 사용해서 상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부; 상기 연직 방향에서 상기 감광체 위에 배치되고 상기 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트; 및 상기 연직 방향에서 상기 중간 전사 벨트 위에 배치되고 상기 화상 형성 장치의 내부로부터 출력되는 시트를 수용하는 시트 트레이로서, 상기 화상 형성 장치는 상기 중간 전사 벨트 상에 전사된 상기 토너 화상을 시트에 전사한 후에 상기 시트를 상기 시트 트레이에 출력하는, 시트 트레이를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다. 상기 화상 형성 장치에는 토너 공급 용기가 장착될 수 있고, 상기 토너 공급 용기는 상기 현상부에 공급되는 토너를 저장한다. 상기 토너 공급 용기의 장착 위치가 상기 연직 방향에서 상기 광주사부 아래이다.
본 발명은 또한 감광체; 연직 방향에서 상기 감광체 아래에 배치되고 상기 감광체를 화상 정보에 대응하는 빔으로 주사하는 광주사부; 토너를 사용해서 상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부; 상기 연직 방향에서 상기 감광체 위에 배치되고 상기 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트; 및 상기 연직 방향에서 상기 중간 전사 벨트 위에 배치되고 상기 화상 형성 장치의 내부로부터 출력되는 시트를 수용하는 시트 트레이로서, 상기 화상 형성 장치는 상기 중간 전사 벨트 상에 전사된 상기 토너 화상을 시트에 전사한 후에 상기 시트를 상기 시트 트레이에 출력하는, 시트 트레이를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다. 상기 화상 형성 장치는 상기 현상부에 공급되는 토너를 저장하는 토너 공급 용기를 포함하며, 상기 토너 공급 용기는 상기 연직 방향에서 상기 광주사부 아래에 배치된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 현상부의 단면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 현상부의 사시도이다.
도 4는 제1 실시예에 따른 토너 공급 용기의 사시도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 토너 공급 용기의 단면도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 토너 공급 용기의 장착을 도시한다.
도 7은 제1 실시예에 따른 토너 반송 기구의 상세도이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성요소 사이의 깊이 면에서의 관계를 도시한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 화상 형성 장치의 단면도이다.
도 10은 일본 특허 공개 제2014-178398호 제시된 도면이다.
도 11은 일본 특허 공개 제2002-244529호에 제시된 도면이다.
제1 실시예
도 1은 화상 형성 장치의 본체(1)의 전체 구성의 단면도이다. 제1 실시예에 따른 장치는 시트 상에 컬러 화상을 프린트할 수 있는 레이저 빔 프린터이다.
시트 급지
참조 부호 1은 화상 형성 장치의 본체를 나타내고, 참조 부호 2는 시트를 저장하며 본체(1)에 장착가능 및 분리가능한 카세트를 나타내며, 참조 부호 3은 시트 급지부를 나타낸다. 참조 부호 4는 수동 시트 급지부를 나타내며, 참조 부호 5는 시트의 사행을 조정하는 레지스트 롤러를 나타낸다. 참조 부호 200a는 시트의 통과를 검출하는 반송 센서를 나타낸다.
화상 형성부
화상 형성 장치는 각각 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙에 대응하는 4개의 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 및 6K)를 포함한다. 이하, 간결성을 위해 알파벳 문자를 생략하여 화상 형성부(6Y, 6M, 6C, 및 6K)를 화상 형성부(6)라 통칭한다. 다른 구성요소에 대해서도 마찬가지이다. 각각의 화상 형성부(6)는, 이에 대응하는 감광체(7Y, 7M, 7C, 또는 7K)(감광체(7)) 및 이에 대응하는 대전부(8Y, 8M, 8C, 8K)(대전부(8))를 포함한다. 각각의 대전부(8)는 이에 대응하는 감광체(7)의 표면을 대전시킨다. 각각의 화상 형성부(6)는 이에 대응하는 현상부(9Y, 9M, 9C, 또는 9K)(현상부(9)) 및 이에 대응하는 클리너(10Y, 10M, 10C, 또는 10K)(클리너(10))를 더 포함한다. 각각의 현상부(9)는 토너를 사용하여 대응하는 감광체(7) 상에 형성된 정전 잠상을 현상한다. 각각의 클리너(10)는 이에 대응하는 감광체(7) 상의 잔류 토너를 제거한다. 참조 부호 105Y, 105M, 105C, 및 105K는 이에 대응하는 감광체(7)에 토너를 공급하기 위한 현상 롤러(현상 롤러(105))를 각각 나타낸다. 참조 부호 12는 감광체(7)를 화상 정보에 대응하는 빔으로 주사하는 광주사부(스캐너 유닛)를 나타낸다. 스캐너 유닛(12)은 연직 방향(Y축 방향)으로 감광체(7) 아래에 배치된다. 제1 실시예에 따른 스캐너 유닛(12)은 반도체 레이저로부터 출사되는 레이저빔을 회전가능 다면경을 사용하여 편향시켜 감광체(7)를 주사하는 레이저 스캐너 유닛이다.
전사
현상부(9) 위에는 중간 전사 유닛(15)이 배치된다. 장치의 소형화를 위해서, 중간 전사 유닛(15)은, 2차 전사부(16) 측에서 낮아지도록(도 1에서 우측은 하강되고 좌측은 상승됨) 경사져 배치된다(수평 방향(X축 방향)에 대해 경사지도록 배치된다). 경사진 배치로 인해, 화상 형성부(6) 및 스캐너 유닛(12)도 경사져 배치된다. 감광체(7)에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트(17)는 복수의 신장 롤러 주위에 신장되는 회전가능 무단 벨트이다. 중간 전사 벨트(17)는 1차 전사 부재인 1차 전사 롤러(18Y, 18M, 18C, 및 18K)(1차 전사 롤러(18))와 접촉하는 내면을 갖는다. 중간 전사 벨트(17)가 사이에 개재되어 있는 1차 전사 롤러(18) 및 감광체(7)는 이에 대응하는 1차 전사부(19Y, 19M, 19C, 및 19K)(1차 전사부(19))를 형성한다. 1차 전사부(19)에서, 1차 전사 롤러(18)에 전압이 인가됨으로써, 감광체(7) 상의 토너 화상은 중간 전사 벨트(17)에 전사된다. 중간 전사 벨트(17), 중간 전사 벨트(17)를 긴장시키는 복수의 신장 롤러, 및 1차 전사 롤러(18)는 화상 형성 장치의 본체에 대하여 장착가능 및 분리가능하도록 중간 전사 유닛(15)으로서 일체화되어 있다.
2차 전사 부재인 2차 전사 롤러(20)는 중간 전사 벨트(17)와 접촉하고 있다. 사이에 중간 전사 벨트(17)가 개재되어 있는 2차 전사 롤러(20) 및 대향측의 롤러는 2차 전사부(16)를 형성한다. 2차 전사부(16)에서, 중간 전사 벨트(17) 상에 전사된 토너 화상은 시트에 2차 전사된다. 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(17) 상에 잔류하는 토너는 클리닝 유닛(21)을 사용하여 제거된다. 클리닝 유닛(21)에 의해 제거된 토너는 토너 회수 용기(22)에 반송된다.
정착
2차 전사부(16)에서 토너 화상이 전사된 시트는 정착부(23)에 반송된다. 정착부(23)는 가열 유닛(23a) 및 가압 롤러(23b)를 포함한다. 가열 유닛(23a)은 열원을 포함한다. 가열 유닛(23a) 및 가압 롤러(23b)는 정착 닙부를 형성한다. 미정착 토너 화상을 담지하는 시트가 정착 닙부에 반송되고 정착 닙부에 협지되는 동안, 토너 화상이 시트에 열적으로 정착된다. 참조 부호 200b는 시트의 통과를 검출하는 반송 센서를 나타낸다.
시트 배출, 양면 프린트, 시트 재급지
참조 부호 24는 양면 플래퍼를 나타낸다. 양면 플래퍼(24)는, 정착부(23)를 통과한 시트의 반송처를, 배출 롤러 쌍(25) 또는 스위치백 롤러 쌍(26)으로 전환한다. 양면 프린트의 경우, 시트는 스위치백 롤러 쌍(26)에 반송된다. 그리고, 시트를 협지하는 스위치백 롤러 쌍(26)을 역회전시킴으로써 시트의 후단인 시트 단부를 시트의 선단이 되도록 한 후, 시트를 양면 반송로(27)에 반송한다. 양면 반송로(27)는 반송 롤러 쌍(28) 및 시트 재급지 롤러 쌍(29)을 포함한다. 시트는 이들 롤러 쌍을 경유해서 레지스트 롤러(5)로 다시 반송된다. 양면 반송로(27)의 종단부에는 유턴부(30)가 존재한다. 시트 재급지 롤러 쌍(29)은 레지스트 롤러(5)에의 반송의 면에서의 안정된 성능을 위해 유턴부(30)에 배치된다. 2차 전사부(16)에서, 시트 재급지 롤러 쌍(29) 및 레지스트 롤러(5)를 통과한 시트의 제2 면에 토너 화상이 전사된다. 참조 부호 31은 연직 방향으로 중간 전사 벨트(17) 위에 배치되며 장치의 내부로부터 출력되는 시트를 수납하는 시트 트레이를 나타낸다. 2차 전사부(16)에서 토너 화상이 전사된 시트는 정착부(23)를 통해 배출 롤러 쌍(25)에 반송되고 시트 트레이(31)에 배출된다.
토너 공급 용기
제1 실시예에 따른 장치는 상이한 색의 토너를 사용해서 시트에 컬러 화상을 형성할 수 있으며 상이한 색의 각각의 토너에 대응하는 복수의 토너 공급 용기가 장착될 수 있다. 스캐너 유닛(12)과 카세트(2) 사이에는, 4개의 토너 공급 용기(13Y, 13M, 13C, 및 13K)(토너 공급 용기(13))가 실질적으로 수평 방향(X축 방향에 실질적으로 평행한 방향)으로 배치된다. 각각의 토너 공급 용기(13)는 이에 대응하는 현상부(9)에 공급되는 토너를 저장한다. 토너 공급 용기(13)는 화상 형성 장치의 본체(1)에 대하여 Z축 방향으로 장착가능 및 분리가능하다. 각각의 토너 공급 용기(13)의 내부에는 보충 토너가 충전된다. 토너는 대응하는 토너 반송 기구(14Y, 14M, 14C, 또는 14K)(토너 반송 기구(14))를 통해 대응하는 현상부(9)에 공급된다.
각각의 토너 공급 용기(13)의 장착 위치는 연직 방향에서 스캐너 유닛(12)의 아래이다. 스캐너 유닛(12)의 아래에 배치되므로, 토너 공급 용기(13)는 시트 트레이(31)에 배출된 시트의 열의 영향을 받기가 쉽지 않다. 또한, 정착부(23)로부터 분리되어 있기 때문에, 토너 공급 용기(13)는 정착부 자체의 열의 영향을 받기 쉽지 않다. 또한, 토너 공급 용기(13)는 시트와의 접촉에 의해 가열된 중간 전사 벨트(17)의 열의 영향을 받기도 쉽지 않다. 스캐너 유닛(12)의 아래에 토너 공급 용기(13)를 배치함으로써, 스캐너 유닛(12)의 위에 토너 공급 용기(13)가 배치되는 구성에 비하여 감광체(7)까지의 광로의 길이가 짧아진다. 광로의 길이가 짧으면 광학 렌즈의 감도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 안정된 스폿 직경을 얻을 수 있고, 고화질이 용이하게 실현된다. 또한, 토너 공급 용기(13)의 구성요소의 공차는 스캐너 유닛(12)에 영향을 덜 주기 때문에, 스캐너 유닛(12)을 저비용으로 준비할 수 있다. 현상부(9), 토너 공급 용기(13), 및 토너 반송 기구(14)에 대해서 상세하게 설명한다. 토너 공급 용기(13)는 유턴부(30)의 아래에 배치된다. 즉, 장치의 본체(1)는, 시트의 제2 면에 토너 화상을 형성할 때에 사용되는 양면 반송로를 포함하고, 토너 공급 용기(13)의 장착 위치는 연직 방향에서 양면 반송로의 아래에 제공된다. 이러한 구성에 의해 토너 공급 용기(13)는 정착부(23)를 통과함으로써 가열된 시트의 열의 영향을 쉽게 받는 것이 회피될 수 있다.
전원 유닛
상술한 바와 같이, 스캐너 유닛(12)은 수평 방향에 대하여 경사져 배치된다. 따라서, 장치의 본체(1)는 실질적으로 삼각형 구간을 갖는 공간(34)을 갖는다. 공간(34)은 스캐너 유닛(12)의 저면(12a), 토너 공급 용기(13)의 바로 위에 배치되어 있는 구획판(32), 및 장치의 본체(1)의 좌측벽(33)에 의해 형성된다. 공간(34)에는, 저압 전원 유닛(35) 및 고압 전원 유닛(36)이 배치된다. 저압 전원 유닛(35)은 예를 들어 화상 형성 장치에 탑재되는 각종 모터, 팬, 및 솔레노이드에 인가되는 전압을 생성한다. 고압 전원 유닛(36)은 예를 들어 대전부(8), 현상부(9), 1차 전사 롤러(18), 및 2차 전사 롤러(20)에 인가되는 전압을 생성한다.
현상부(9)의 상세
각각의 현상부(9)에 대해서 도 2 및 도 3에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 2는 현상부(9)의 단면도이다. 도 3은 도 1의 시트의 먼 측으로부터 보았을 때의 현상부(9)의 사시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 현상부(9)는 현상부(9) 내의 각종 구성요소를 지지하는 프레임(101)을 포함한다. 프레임(101)은 현상실(102)과 수납측 토너 저장실(103)로 분할된다. 현상실(102)과 수납측 토너 저장실(103)은 개구부(104)를 통해 서로 연결되어 있다. 현상실(102)에는, 대응하는 현상 롤러(105), 토너 공급 롤러(이후 "공급 롤러"라 칭함)(106), 및 현상 블레이드(107)가 배치된다. 현상 롤러(105)는 대응하는 감광체(7)와 접촉함으로써 화살표 A 방향으로 회전한다. 공급 롤러(106)는 대응하는 현상 롤러(105)와 접촉하면서 화살표 B 방향으로 회전한다. 공급 롤러(106)는 2개의 기능을 갖는다. 하나는 대응하는 현상 롤러(105) 상의 잔류 토너를 제거하는 것이다. 다른 하나는 대응하는 현상 롤러(105) 위로 토너를 공급하는 것이다. 현상 블레이드(107)는, 현상 롤러(105)의 둘레면에 접촉함으로써 현상 롤러(105) 상의 토너의 층 두께를 제어한다. 수납측 토너 저장실(103)은 대응하는 토너 공급 용기(13)로부터 공급된 토너를 저장한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 수납측 토너 저장실(103)의 후방측 벽면은, 토너 수납 개구(108), 셔터(109), 및 토너 수납 개구(108)와 셔터(109) 사이의 간극을 매립하는 시일(110)을 포함한다. 도 3에서는, 구성을 설명하기 위해서 토너 수납 개구(108), 셔터(109), 및 시일(110)이 분리되어 도시되어 있지만; 실제로 시일(110)은 셔터(109)와 일체로 되어 있다. 셔터(109)는 지지점(109a)을 회전축으로 하여 회전가능하도록 프레임체(101)에 의해 지지되어 있다. 현상부(9)가 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착되어 있지 않을 때, 셔터(109)는 토너 수납 개구(108)를 폐쇄한다. 화상 형성 장치의 본체(1)에 현상부(9)가 장착되면, 셔터(109)는 본체(1) 내에 형성된 돌기(도시되지 않음)에 접촉하고, 이에 의해 슬라이드되고 회전되어 토너 수납 개구(108)를 개방한다. 수납측 토너 저장실(103)의 후방측 벽면은 구동 기어(111)를 포함한다. 구동 기어(111)는 수납측 토너 저장실(103) 내에 배치되어 있는 토너 반송 부재(112)(도 2)에 연결됨으로써, 토너 반송 부재(112)가 회전하게 한다. 토너 반송 부재(112)는 나선 형상을 갖은 수지 스크류이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 토너 수납 개구(108)를 통해 공급된 토너는 토너 반송 부재(112)에 의해 수용된다. 토너 반송 부재(112)가 화살표 C 방향으로 회전함으로써, 토너를 수납측 토너 저장실(103)의 내에 확산시킨다. 그리고, 교반 부재(113)가 화살표 D 방향으로 회전함으로써 토너를 교반하면서 토너가 개구부(104)를 통해 현상실(102)에 공급된다. 현상실(102)에 공급된 토너는, 공급 롤러(106) 및 현상 롤러(105)를 통해 대응하는 감광체(7)에 공급된다. 교반 부재(113)는 현상부(9) 내에 배치된 구동 트레인(도시되지 않음)에 의해 회전될 수 있다.
토너 공급 용기(13)의 상세
도 4, 도 5 및 도 6에 기초하여 토너 공급 용기(13)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4는 도 1의 시트의 먼 측으로부터 본 토너 공급 용기(13)의 사시도이다. 도 5는 토너 공급 용기(13)의 단면도이다. 도 6은 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착되는 과정에서의 토너 공급 용기(13)의 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 토너 공급 용기(13)는 원통의 형상을 갖는 용기 본체(201)를 포함한다. 토너는 용기 본체(201) 내에 수용되어 있다. 토너 공급 용기(13)의 전방 벽부에는 손잡이(202)가 배치된다. 유저는, 손잡이(202)를 파지함으로써, 토너 공급 용기(13)를 화상 형성 장치의 본체(1)에 대해 장착 및 분리할 수 있다. 토너 공급 용기(13)의 후방벽의 표면에는 종동 돌기(203)가 회전가능하게 배치된다. 기어(204)가 종동 돌기(203)와 일체로 형성된다. 기어(204)는 기어(205)에 원동력을 전달한다. 용기 본체(201) 하벽부에 토너를 공급하기 위한 공급구(206)(도 5)가 형성되며, 하벽부는 후방벽 측에 있다. 공급구(206) 주변에는, 셔터(207), 및 공급구(206)와 셔터(207) 사이의 간극을 매립하는 시일(208)이 배치되어 있다. 셔터(207) 및 시일(208)은 서로 일체화되어 있다. 셔터(207)는, 용기 본체(201)의 길이 방향(원통의 생성 방향)으로 슬라이드 가능하게 유지된다. 셔터(207)는 슬라이드하여 공급구(206)를 개방 및 폐쇄한다. 토너 공급 용기(13)가 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착되어 있지 않을 때, 셔터(207)는 공급구(206)를 폐쇄한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 토너 공급 용기(13) 내부에는 교반 부재(209) 및 토너 반송 부재(210)가 배치된다. 기어(204)는 교반 부재(209)에 연결되어 있다. 원동력이 본체(1)로부터 종동 돌기(203)에 전달될 때, 교반 부재(209)는 화살표 E 방향으로 회전한다. 토너는 교반 부재(209)에 의해 교반되면서 토너 반송 부재(210)에 공급된다. 종동 돌기(203)에 부여된 원동력은 기어(204)를 통해 기어(205)에 전달된다. 기어(205)는 토너 반송 부재(210)에 연결되어 있다. 원동력이 기어(205)에 전달될 때, 토너 반송 부재(210)는 화살표 F 방향으로 회전함으로써, 토너가 용기 본체(201) 내에서 공급구(206)를 향해 이동하게 한다. 토너 반송 부재(210)는 나선 형상을 갖는 수지 스크류이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치의 본체(1)의 전방면 측에 대해 토너 공급 용기(13)를 장착 및 분리하기 위해서, 화상 형성 장치의 본체(1)의 전방면에는 토너 공급 용기(13)가 장착되는 부분인 삽입부(장착 위치)(211)가 형성된다. 삽입부(211)는 4개의 색 각각에 대해 형성된다. 삽입부(211)는 장치의 본체(1)의 전방면 측으로부터 본체(1)의 후방측을 향해 연장되는 공간의 입구이다. 각각의 토너 공급 용기(13)는 이에 대응하는 삽입부(211)에 삽입된다. 토너 공급 용기(13)는, 토너 공급 용기(13)의 손잡이(202)가 보유지지되는 상태에서, 화상 형성 장치의 본체(1)의 후방측을 향해 슬라이드됨으로써 삽입부(211)를 통해 장착된다. 기어와 일체인 구동 돌기(212)는 회전가능하도록 삽입부(211)의 후방측 벽면(본체(1)의 벽면)에 유지된다. 토너 공급 용기(13)가 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착될 때, 구동 돌기(212)는 종동 돌기(203)에 결합된다(도 4). 토너 공급 용기(13)가 토너 공급이 가능한 정규 위치에 장착되기 직전에, 셔터(207)(도 4)는 화상 형성 장치의 본체(1)에 형성된 돌기(도시되지 않음)에 접촉한다. 이 상태에서, 토너 공급 용기(13)가 토너 공급이 가능한 위치를 향해 (+Z 방향으로) 압입되면, 셔터(207)는 슬라이드하여 공급구(206)(도 4)가 개방 상태에 있게 한다. 개방 상태는 토너가 공급될 수 있게 한다. 토너 공급 용기(13) 내의 토너는 대응하는 토너 반송 기구(14)에 의해 공급구(206)를 통해 대응하는 현상부(9)에 반송된다.
토너 반송 기구(14)의 상세
도 7에 도시하는 바와 같이, 토너 반송 기구(14)는 토너 유입구(213) 및 토너 반송 덕트(214)를 포함한다. 토너 유입구(213)는 공급구(206)를 통해 공급된 토너를 수용한다. 토너 반송 기구(14)는 커버(215), 토너 배출구(216), 및 토너 반송 부재(217a, 217b, 및 217c)(토너 반송 부재(217))를 더 포함한다. 토너 배출구(216)는 토너 수납 개구(108) 안으로 토너를 배출하기 위해 사용된다. 도 7에서는 토너 반송 기구의 내부를 설명하기 위해서 토너 반송 덕트(214)와 커버(215)를 분리해서 도시하고 있지만, 실제로 토너 반송 덕트(214) 및 커버(215)는 예를 들어 시일 부재 또는 용접에 의해 서로 밀착하고 있다는 것에 유의한다. 각 토너 반송 부재(217)는 나선 형상을 갖은 수지 스크류이다. 각각의 토너 반송 부재(217)는 토너 반송 덕트(214) 내에 배치되어 있고 그 양 단부에서 회전가능하게 지지된다. 토너 반송 부재(217a 및 217c)는 토너 반송 부재(217b)에 대하여 수직으로 배치된다. 토너 반송 부재(217a, 217b, 및 217c)가 서로 결합되는 각각의 부분에는 45°의 나선각을 갖는 나선형 기어의 형상을 갖는 블레이드가 배치되어 있다. 블레이드가 회전됨으로써 스크류 간의 구동 전달이 유발되고 토너가 반송되게 된다. 토너 반송 부재(217b)의 단부에는 구동 기어(218)가 배치된다. 구동 기어(218)에 구동이 전달되면, 토너 반송 부재(217a, 217b, 및 217c) 각각은 토너가 반송되는 방향으로 회전한다.
토너 유입구(213)에 들어간 토너는, 토너 배출구(216)로 반송되고, 토너 배출구(216)를 통해 대응하는 현상부(9)에 형성된 토너 수납 개구(108)에 배출된다. 토너 유입구(213)는, 셔터(219a), 및 토너 유입구(213)와 셔터(219a) 사이의 간극을 매립하는 시일(220a)을 포함한다. 도 7에서는, 구성을 설명하기 위해서 토너 유입구(213), 셔터(219a), 및 시일(220a)이 분리되어 도시되어 있지만, 실제로 시일(220a) 및 셔터(219a)는 서로 일체이다. 셔터(219a)는 화살표 G 방향으로 슬라이드가능하도록 토너 반송 덕트(214)에 의해 보유지지된다. 셔터(219a)는 슬라이드하여 토너 유입구(213)를 개방 및 폐쇄한다. 토너 공급 용기(13)가 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착되어 있지 않을 때는, 셔터(219a)는 토너 유입구(213)를 폐쇄한다. 토너 공급 용기(13)가 정규 위치에 장착되기 직전에, 셔터(219a)는 토너 공급 용기(13)에 형성된 돌기(도시되지 않음)에 접촉한다. 그리고, 토너 공급 용기(13)가 +Z 방향으로 더 압입되면, 셔터(219a)는 슬라이드되어 토너 유입구(213)가 개방 상태에 있게 한다. 토너 배출구(216)는, 셔터(219b), 및 토너 배출구(216)와 셔터(219b) 사이의 간극을 매립하는 시일(220b)을 포함한다. 대응하는 현상부(9)가 화상 형성 장치의 본체(1)에 장착되어 있지 않을 때, 셔터(219b)는 토너 배출구(216)를 폐쇄한다. 대응하는 현상부(9)가 정규 위치에 장착되기 직전에, 셔터(219b)는 대응하는 현상부(9)에 형성된 돌기(도시되지 않음)에 접촉한다. 대응하는 현상부(9)가 +Z 방향으로 더 압입되면, 셔터(219b)는 슬라이드되어 토너 배출구(216)를 개방 상태에 있게 한다.
상술한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치는 토너 공급 용기의 온도의 상승을 억제할 수 있도록 구성된다. 또한, 스캐너 유닛(12)은 레이저빔을 편향시킴으로써 감광체를 주사하는 유닛이기 때문에, 도 8에 도시하는 바와 같이, 스캐너 유닛(12)으로부터 출사되어 감광체(7)를 향하는 레이저빔(L)은 Z축 방향으로 넓어진다. 즉, Z축 방향에서, 스캐너 유닛(12)은 감광체(7) 및 현상부(9)보다 작다. 특히, Z축 방향에서, 스캐너 유닛(12)은 중간 전사 벨트(17)보다 작다. 따라서, 토너 반송 기구(14)를 배치해도 장치의 크기가 증가하지 않는다. 회전가능 다면경을 사용하는 스캐너 유닛을 채용하는 장치의 대형화뿐만 아니라 갈바노-미러와 같은 회전 편향기를 사용하는 스캐너 유닛을 채용하는 장치의 대형화도 제1 실시예에 따른 구성을 채용함으로써 회피될 수 있다.
상술한 바와 같이, 장치의 대형화를 회피하면서 토너 공급 용기의 온도의 상승을 억제하는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
제2 실시예
도 9에 도시되는 제2 실시예에 따른 프린터는 모노크롬 프린터이다. 제2 실시예에 따른 프린터는 하나의 화상 형성부(6) 및 하나의 토너 공급 용기(13)를 포함하며 다른 특징의 면에서는 제1 실시예에 따른 프린터와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이들 사이의 차이점만을 이하에서 설명한다.
제2 실시예에 따른 프린터는 블랙을 위한 화상 형성부 이외의 화상 형성부가 제거된 제1 실시예에 따른 컬러 프린터와 동일하다. 따라서, 프린터가 모노크롬 프린터임에도 불구하고, 프린터는 중간 전사 벨트(17) 및 다른 구성요소를 포함한다. 제2 실시예에 따른 모노크롬 프린터에서 제1 실시예에 따른 컬러 프린터의 것과 동일한 본체 및 동일한 구성요소를 사용하면 장치를 설계 및 제조하기 위한 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 제공된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 모노크롬 프린터는 컬러 프린터용 본체를 사용하기 때문에, 옐로우, 마젠타, 및 시안을 위한 토너 공급 용기(13)를 저장하기 위한 공간(S)이 비어있다. 따라서, 제2 실시예에서는, 블랙용의 토너 공급 용기(13)는 도 9에서 파선으로 나타내는 공간(S)의 전역의 크기와 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. 구체적으로는, 감광체(7)의 축방향에 대하여 직교하는 방향(도 1에서의 X축 방향)에서, 토너 공급 용기는 X축 방향에서의 중간 전사 벨트(17)의 폭(W2)과 실질적으로 동일한 폭(W1)을 갖는다. 이러한 구조는 대용량의 토너 공급 용기의 사용을 가능하게 하여 토너의 공급 빈도를 낮출 수 있다. 토너 공급 용기는 Z축 방향에서 볼 때 타원 형상 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 토너 공급 용기의 폭(W1)은 적어도 블랙용의 화상 형성부의 X축 방향의 폭(W3)보다 큰 임의의 값을 가질 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
본 출원은 그 전문이 본원에 참조로 통합되는 2017년 2월 10일에 출원된 일본 특허 출원 제2017-023519호의 이점을 청구한다.

Claims (10)

  1. 화상 형성 장치이며,
    감광체;
    연직 방향에서 상기 감광체 아래에 배치되고 상기 감광체를 화상 정보에 대응하는 빔으로 주사하는 광주사부;
    토너를 사용해서 상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부;
    상기 연직 방향에서 상기 감광체 위에 배치되고 상기 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트; 및
    상기 연직 방향에서 상기 중간 전사 벨트 위에 배치되고 상기 화상 형성 장치의 내부로부터 출력되는 시트를 수용하는 시트 트레이로서, 상기 화상 형성 장치는 상기 중간 전사 벨트 상에 전사된 상기 토너 화상을 시트에 전사한 후에 상기 시트를 상기 시트 트레이에 출력하는, 시트 트레이를 포함하고,
    상기 화상 형성 장치에는 토너 공급 용기가 장착될 수 있고, 상기 토너 공급 용기는 상기 현상부에 공급될 토너를 저장하며,
    상기 토너 공급 용기의 장착 위치는 상기 연직 방향에서 상기 광주사부 아래인, 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 시트를 급지하는 시트 급지부를 포함하고, 상기 토너 공급 용기의 장착 위치는 상기 연직 방향에서 상기 시트 급지부 위인, 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는, 다양한 색의 토너를 사용하여 시트에 컬러 화상을 형성할 수 있고, 상기 다양한 색의 각각의 토너에 대응하는 복수의 상기 토너 공급 용기가 장착될 수 있으며,
    상기 중간 전사 벨트는 수평 방향에 대하여 경사져 배치되며,
    상기 복수의 토너 공급 용기의 장착 위치는 실질적으로 수평 방향으로 배치되는, 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 상기 시트의 제2 면에 토너 화상이 형성될 때 사용될 양면 반송로를 포함하고,
    상기 토너 공급 용기의 장착 위치는 상기 연직 방향에서 상기 양면 반송로 아래인, 화상 형성 장치.
  5. 화상 형성 장치이며,
    감광체;
    연직 방향에서 상기 감광체 아래에 배치되고 상기 감광체를 화상 정보에 대응하는 빔으로 주사하는 광주사부;
    토너를 사용해서 상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상부;
    상기 연직 방향에서 상기 감광체 위에 배치되고 상기 감광체에 형성된 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트; 및
    상기 연직 방향에서 상기 중간 전사 벨트 위에 배치되고 상기 화상 형성 장치의 내부로부터 출력되는 시트를 수용하는 시트 트레이로서, 상기 화상 형성 장치는 상기 중간 전사 벨트 상에 전사된 상기 토너 화상을 시트에 전사한 후에 상기 시트를 상기 시트 트레이에 출력하는, 시트 트레이를 포함하고,
    상기 화상 형성 장치는 상기 현상부에 공급될 토너를 저장하는 토너 공급 용기를 포함하며, 상기 토너 공급 용기는 상기 연직 방향에서 상기 광주사부 아래에 배치되는, 화상 형성 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 시트를 급지하는 시트 급지부를 포함하며, 상기 토너 공급 용기는 상기 연직 방향에서 상기 시트 급지부 위에 배치되는, 화상 형성 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는, 다양한 색의 토너를 사용하여 시트에 컬러 화상을 형성할 수 있고, 상기 다양한 색의 각각의 토너에 대응하는 복수의 상기 토너 공급 용기를 포함하며,
    상기 중간 전사 벨트는 수평 방향에 대하여 경사져 배치되며,
    상기 복수의 토너 공급 용기는 실질적으로 수평 방향으로 배치되는, 화상 형성 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 상기 시트의 제2 면에 토너 화상이 형성될 때 사용될 양면 반송로를 포함하고,
    상기 토너 공급 용기는 상기 연직 방향에서 상기 양면 반송로 아래에 배치되는, 화상 형성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 상기 토너를 상기 현상부에 반송하는 토너 반송 기구를 포함하고,
    상기 토너 반송 기구는 상기 감광체 아래에 배치되는, 화상 형성 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는 상기 토너를 상기 현상부에 반송하는 토너 반송 기구를 포함하고,
    상기 토너 반송 기구는 상기 감광체 아래에 배치되는, 화상 형성 장치.
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