KR20210134729A - 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

보급 용기(40)가 착탈 가능한 현상 용기(32)이며, 현상제 담지체(31)를 회전 가능하게 지지하고 또한 현상제 담지체(31)에 담지되기 위한 현상제를 수용하는 수용부(36)를 갖는 현상 용기(32)와, 기기 밖으로 배출된 기록재를 적재하는 적재부(81)를 구비하고, 현상 용기(32)는, 현상제 담지체(31)의 회전 축선 방향의 일단부에 마련된 돌출부이며, 현상 용기(32)의 중앙부보다 회전 축선 방향에 교차하는 교차 방향에 있어서 적재부(81)를 향해 돌출되는 돌출부(37)를 갖고, 돌출부(37)는 수용부(36)에 연통됨과 함께, 그 선단부에 보급 용기(40)가 장치의 외부에 노출된 상태에서 장착될 수 있도록 구성된 장착부(57)를 갖고, 장착부(57)에는, 보급 용기(40)로부터 수용부(36)로 현상제가 보급되기 위한 보급구(32a)가 형성되어 있다.

Description

화상 형성 장치

본 발명은, 기록재에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 사진 방식의 화상 형성 장치는, 감광 드럼의 표면에 형성된 토너 상을, 전사 매체로서의 전사재에 전사함으로써 화상을 형성한다. 그리고 현상제의 보급 방식은, 예를 들어 프로세스 카트리지 방식이나 토너 보급 방식이 알려져 있다. 프로세스 카트리지 방식은, 감광 드럼과 현상 용기를 프로세스 카트리지로서 일체화하고, 현상제가 소진되면 프로세스 카트리지를 신품으로 교환하는 방식이다.

한편, 토너 보급 방식은, 토너가 소진되면 새롭게 토너를 현상 용기에 보급하는 방식이다. 종래, 토너가 반송되는 토너 반송로에, 토너를 보급 가능한 토너 공급 상자가 접속되는 토너 보급 방식의 1성분 현상 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 토너 공급 상자에 저류된 토너는, 반송 스크루에 의해 토너 반송로로 반송된다.

일본 특허 공개 평08-30084호 공보

근년, 화상 형성 장치는, 상술한 프로세스 카트리지 방식이나 토너 보급 방식 등의, 다양한 사용 방식이 유저로부터 요구되고 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 현상제가 수용된 보급 용기가 착탈 가능하며, 기록재에 현상제 상을 형성하는 화상 형성 장치는, 상기 현상제 상을 담지하여 회전 가능하게 구성된 상 담지체와, 현상제를 담지하고, 상기 상 담지체에 현상제를 공급하도록 구성된 현상제 담지체와, 상기 보급 용기가 착탈 가능한 현상 용기이며, 상기 현상제 담지체를 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 현상제 담지체에 담지되기 위한 현상제를 수용하는 수용부를 갖는 현상 용기와, 상기 상 담지체 위의 상기 현상제 상을 기록재에 전사하기 위한 전사 수단과, 상기 현상제 상이 전사되어, 기기 밖으로 배출된 기록재를 적재하는 적재부를 구비하고, 상기 현상 용기는, 상기 현상제 담지체의 회전 축선 방향의 일단부에 마련된 돌출부이며, 상기 현상 용기의 중앙부보다 상기 회전 축선 방향에 교차하는 교차 방향에 있어서 상기 적재부를 향해 돌출되는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는, 상기 수용부에 연통됨과 함께, 그 선단부에 상기 보급 용기가 장치의 외부에 노출된 상태에서 장착될 수 있도록 구성된 장착부를 갖고, 상기 장착부에는, 상기 보급 용기로부터 상기 수용부로 현상제가 보급되기 위한 보급구가 형성되어 있다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치의 일 형태를 제공할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일하거나 혹은 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 붙인다.

도 1a는 제1 실시 형태에 관한 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 1b는 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 2a는 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 2b는 톱 커버가 개방된 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 3은 프로세스 카트리지가 분리된 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 4a는 판독 장치의 압판이 폐쇄된 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 4b는 압판이 개방된 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 4c는 판독 장치가 개방된 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 5a는 현상 용기 및 토너 팩을 도시하는 사시도.
도 5b는 현상 용기 및 토너 팩을 도시하는 정면도.
도 6a는 도 5b의 6A-6A 단면도.
도 6b는 도 5b의 6B-6B 단면도.
도 7은 토너 팩을 도시하는 사시도.
도 8a는 토너 팩을 도시하는 정면도.
도 8b는 토너 팩의 제1 변형예를 도시하는 정면도.
도 8c는 토너 팩의 제2 변형예를 도시하는 정면도.
도 9는 제1 및 제2 토너 잔량 센서를 도시하는 단면도.
도 10은 제1 및 제2 토너 잔량 센서를 도시하는 회로도.
도 11a는 토너 잔량이 적은 상태의 현상 용기를 도시하는 단면도.
도 11b는 토너 잔량이 많은 상태의 현상 용기를 도시하는 단면도.
도 12는 화상 형성 장치의 제어계를 도시하는 블록도.
도 13은 토너 보급 처리를 나타내는 흐름도.
도 14는 토너 잔량 검출 처리를 나타내는 흐름도.
도 15는 조작부를 도시하는 사시도.
도 16a는 토너 팩이 보급구에 장착된 상태를 도시하는 단면도.
도 16b는 토너 팩으로부터 토너가 누하하기 시작한 상태를 도시하는 단면도.
도 16c는 토너 팩의 토너가 모두 현상 용기에 보급된 상태를 도시하는 단면도.
도 17a는 토너 잔량이 Low 레벨일 때의 토너 잔량 패널을 도시하는 사시도.
도 17b는 토너 잔량이 Mid 레벨일 때의 토너 잔량 패널을 도시하는 사시도.
도 17c는 토너 잔량이 Full 레벨일 때의 토너 잔량 패널을 도시하는 사시도.
도 18a는 현상 용기의 용적과 토너 잔량 레벨의 관계를 나타내는 그래프.
도 18b는 소용량의 토너 팩으로부터 토너가 보급되었을 때의 토너 잔량을 나타내는 그래프.
도 18c는 대용량의 토너 팩으로부터 토너가 보급되었을 때의 토너 잔량을 나타내는 그래프.
도 19a는 화상 형성 장치의 제1 변형예를 도시하는 사시도.
도 19b는 화상 형성 장치의 제2 변형예를 도시하는 사시도.
도 19c는 화상 형성 장치의 제3 변형예를 도시하는 사시도.
도 20a는 화상 형성 장치의 제4 변형예를 도시하는 사시도.
도 20b는 화상 형성 장치의 제5 변형예를 도시하는 사시도.
도 21a는 제2 실시 형태에 관한 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 21b는 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 22a는 제2 실시 형태의 화상 형성 장치의 변형예를 도시하는 사시도.
도 22b는 제2 실시 형태의 화상 형성 장치의 변형예를 도시하는 단면도.
도 23a는 제3 실시 형태에 관한 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 23b는 프로세스 카트리지를 인출한 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 24는 인출한 상태의 프로세스 카트리지에 토너 팩을 장착한 모습을 도시하는 단면도.
도 25a는 프로세스 카트리지를 인출한 상태의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 25b는 인출한 상태의 프로세스 카트리지에 토너 팩을 장착한 모습을 도시하는 사시도.
도 26은 제1 실시 형태의 변형예에 관한 현상 용기를 도시하는 사시도.
도 27은 제1 실시 형태에 관한 교반 부재를 도시하는 사시도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 예시적인 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1a는 제1 실시 형태에 관한 화상 형성 장치(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 화상 형성 장치(1)는 외부 기기로부터 입력되는 화상 정보에 기초하여 기록재에 화상을 형성하는 모노크롬 프린터이다. 기록재에는, 보통지 및 두꺼운 종이 등의 종이, 오버헤드 프로젝터용 시트 등의 플라스틱 필름, 봉투나 인덱스지 등의 특수 형상의 시트, 그리고 천 등의, 재질이 다른 다양한 시트재가 포함된다.

[전체 구성]

화상 형성 장치(1)는, 도 1a 내지 도 1b에 도시하는 바와 같이, 장치 본체로서의 프린터 본체(100)와, 프린터 본체(100)에 개폐 가능하게 지지되는 판독 장치(200)와, 프린터 본체(100)의 외장면에 설치된 조작부(300)를 갖고 있다. 프린터 본체(100)는, 기록재에 토너 상을 형성하는 화상 형성부(10)와, 화상 형성부(10)에 기록재를 급송하는 급송부(60)와, 화상 형성부(10)에 의해 형성된 토너 상을 기록재에 정착시키는 정착부(70)와, 배출 롤러 쌍(80)을 갖고 있다.

화상 형성부(10)는, 스캐너 유닛(11)과, 전자 사진 방식의 프로세스 카트리지(20)와, 프로세스 카트리지(20)의 감광 드럼(21)에 형성된 현상제 상으로서의 토너 상을 기록재에 전사하는 전사 롤러(12)를 갖고 있다. 프로세스 카트리지(20)는, 도 6a 내지 도 6b에 도시하는 바와 같이, 감광 드럼(21)과, 감광 드럼(21)의 주위에 배치된 대전 롤러(22), 전노광 장치(23) 및 현상 롤러(31)를 포함하는 현상 장치(30)를 갖고 있다.

감광 드럼(21)은, 원통형으로 성형된 감광체이다. 본 실시 형태의 감광 드럼(21)은, 알루미늄으로 성형된 드럼 형상의 기체 위에, 음 대전성의 유기 감광체로 형성된 감광층을 갖고 있다. 또한, 상 담지체로서의 감광 드럼(21)은, 모터에 의해 소정의 방향(도면 중 시계 방향)으로 소정의 프로세스 스피드로 회전 구동된다.

대전 롤러(22)는, 감광 드럼(21)에 소정의 압접력으로 접촉하여, 대전부를 형성한다. 또한, 대전 고압 전원에 의해 원하는 대전 전압이 인가됨으로써, 감광 드럼(21)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨다. 본 실시 형태에서는, 감광 드럼(21)은 대전 롤러(22)에 의해 음극성으로 대전된다. 전노광 장치(23)는, 대전부에서 안정된 방전을 발생시키기 위해, 대전부에 침입하기 전의 감광 드럼(21)의 표면 전위를 제전한다.

노광 수단으로서의 스캐너 유닛(11)은, 외부 기기 또는 판독 장치(200)로부터 입력된 화상 정보에 대응한 레이저광을, 폴리곤 미러를 사용하여 감광 드럼(21)에 조사함으로써, 감광 드럼(21)의 표면을 주사 노광한다. 이 노광에 의해, 감광 드럼(21)의 표면에 화상 정보에 따른 정전 잠상이 형성된다. 또한, 스캐너 유닛(11)은, 레이저 스캐너 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 감광 드럼(21)의 길이 방향을 따라 복수의 LED가 배열된 LED 어레이를 갖는 LED 노광 장치를 채용해도 된다.

현상 장치(30)는, 현상제를 담지하는 현상제 담지체로서의 현상 롤러(31)와, 현상 장치(30)의 프레임체가 되는 현상 용기(32)와, 현상 롤러(31)에 현상제를 공급 가능한 공급 롤러(33)를 구비하고 있다. 현상 롤러(31) 및 공급 롤러(33)는 현상 용기(32)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 현상 롤러(31)는, 감광 드럼(21)에 대향하도록 현상 용기(32)의 개구부에 배치되어 있다. 공급 롤러(33)는 현상 롤러(31)에 회전 가능하게 맞닿아 있고, 현상 용기(32)에 수용되어 있는 현상제로서의 토너는 공급 롤러(33)에 의해 현상 롤러(31)의 표면에 도포된다. 또한, 현상 롤러(31)에 충분히 토너를 공급할 수 있는 구성이면, 반드시 공급 롤러(33)를 필요로 하는 것은 아니다.

본 실시 형태의 현상 장치(30)는, 현상 방식으로서 접촉 현상 방식을 사용하고 있다. 즉, 현상 롤러(31)에 담지된 토너층이, 감광 드럼(21)과 현상 롤러(31)가 대향하는 현상부(현상 영역)에 있어서 감광 드럼(21)과 접촉한다. 현상 롤러(31)에는 현상 고압 전원에 의해 현상 전압이 인가된다. 현상 전압 하에서, 현상 롤러(31)에 담지된 토너가 감광 드럼(21)의 표면의 전위 분포에 따라서 현상 롤러(31)로부터 드럼 표면으로 전이됨으로써, 정전 잠상이 토너 상으로 현상된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반전 현상 방식을 채용하고 있다. 즉, 대전 공정에서 대전된 후, 노광 공정에서 노광됨으로써 전하량이 감쇠한 감광 드럼(21)의 표면 영역에 토너가 부착됨으로써 토너 상이 형성된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 입경이 6㎛이고, 정규의 대전 극성이 음극성인 토너를 사용하고 있다. 본 실시 형태의 토너는 일례로서 중합법에 의해 생성된 중합 토너를 채용하고 있다. 또한, 본 실시 형태의 토너는 자성 성분을 함유하지 않고, 주로 분자간력이나 정전기력(경상력)에 의해 토너가 현상 롤러(31)에 담지되는, 소위 비자성의 1성분 현상제이다. 단, 자성 성분을 함유하는 1성분 현상제를 사용해도 된다. 또한, 1성분 현상제에는, 토너 입자 이외에도 토너의 유동성이나 대전 성능을 조정하기 위한 첨가물(예를 들어, 왁스나 실리카 미립자)이 포함되어 있는 경우가 있다. 또한, 현상제로서 비자성의 토너와 자성을 갖는 캐리어에 의해 구성된 2성분 현상제를 사용해도 된다. 자성을 갖는 현상제를 사용하는 경우, 현상제 담지체로서는, 예를 들어 내측에 마그네트가 배치된 원통형의 현상 슬리브가 사용된다.

현상 용기(32)의 내부에는, 교반 수단으로서의 교반 부재(34)가 마련되어 있다. 교반 부재(34)는 모터(M1)(도 12 참조)에 의해 구동되어 회동함으로써, 현상 용기(32) 내의 토너를 교반함과 함께, 현상 롤러(31) 및 공급 롤러(33)를 향해 토너를 이송한다(반송한다). 또한, 교반 부재(34)는 현상에 사용되지 않고 현상 롤러(31)로부터 박리된 토너를 현상 용기 내에서 순환시켜, 현상 용기 내의 토너를 균일화하는 역할을 갖는다. 또한, 교반 부재(34)는, 회동하는 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 요동하는 형태의 교반 부재를 채용해도 된다. 또한, 교반 부재(34) 외에, 다른 교반 부재를 더 마련해도 된다.

또한, 현상 롤러(31)가 배치되는 현상 용기(32)의 개구부에는, 현상 롤러(31)에 담지되는 토너의 양을 규제하는 현상 블레이드(35)가 배치되어 있다. 현상 롤러(31)의 표면에 공급된 토너는, 현상 롤러(31)의 회전에 수반하여 현상 블레이드(35)와의 대향부를 통과함으로써 균일하게 박층화되고, 또한 마찰 대전에 의해 음극성으로 대전된다.

급송부(60)는, 도 1a 내지 도 1b에 도시하는 바와 같이, 프린터 본체(100)에 개폐 가능하게 지지되는 전방 도어(61)와, 트레이부(62)와, 중간판(63)과, 트레이 스프링(64)과, 픽업 롤러(65)를 갖고 있다. 트레이부(62)는, 전방 도어(61)가 개방됨으로써 나타나는 기록재 수용 공간의 저면을 구성하고 있고, 중간판(63)은 트레이부(62)에 승강 가능하게 지지되어 있다. 트레이 스프링(64)은, 중간판(63)을 상방으로 가압하고 있고, 중간판(63)에 적재된 기록재(P)를 픽업 롤러(65)에 압박한다. 또한, 전방 도어(61)는 프린터 본체(100)에 대해 폐쇄된 상태로 기록재 수용 공간을 폐색하고, 프린터 본체(100)에 대해 개방된 상태로 트레이부(62), 중간판(63)과 함께 기록재(P)를 지지한다.

정착부(70)는, 기록재 위의 토너를 가열하여 용융시킴으로써 화상의 정착 처리를 행하는 열정착 방식의 것이다. 정착부(70)는, 정착 필름(71)과, 정착 필름(71)을 가열하는 세라믹 히터 등의 정착 히터와, 정착 히터의 온도를 측정하는 서미스터와, 정착 필름(71)에 압접하는 가압 롤러(72)를 구비한다.

다음으로, 화상 형성 장치(1)의 화상 형성 동작에 대해 설명한다. 화상 형성 장치(1)에 화상 형성의 지령이 입력되면, 화상 형성 장치(1)에 접속된 외부의 컴퓨터 또는 판독 장치(200)로부터 입력된 화상 정보에 기초하여, 화상 형성부(10)에 의한 화상 형성 프로세스가 개시된다. 스캐너 유닛(11)은, 입력된 화상 정보에 기초하여 감광 드럼(21)을 향해 레이저광을 조사한다. 이때 감광 드럼(21)은, 대전 롤러(22)에 의해 미리 대전되어 있고, 레이저광이 조사됨으로써 감광 드럼(21) 위에 정전 잠상이 형성된다. 그 후, 현상 롤러(31)에 의해 이 정전 잠상이 현상되고, 감광 드럼(21) 위에 토너 상이 형성된다.

상술한 화상 형성 프로세스와 병행하여, 급송부(60)의 픽업 롤러(65)는 전방 도어(61), 트레이부(62) 및 중간판(63)에 지지된 기록재(P)를 송출한다. 기록재(P)는, 픽업 롤러(65)에 의해 레지스트레이션 롤러 쌍(15)에 급송되고, 레지스트레이션 롤러 쌍(15)의 닙에 맞닿음으로써 사행이 보정된다. 그리고 레지스트레이션 롤러 쌍(15)은, 토너 상의 전사 타이밍에 맞추어 구동되어, 기록재(P)를 전사 롤러(12) 및 감광 드럼(21)에 의해 형성되는 전사 닙을 향해 반송한다.

전사 수단으로서의 전사 롤러(12)에는, 전사 고압 전원으로부터 전사 전압이 인가되고, 레지스트레이션 롤러 쌍(15)에 의해 반송되는 기록재(P)에 감광 드럼(21)에 담지되어 있는 토너 상이 전사된다. 토너 상이 전사된 기록재(P)는, 정착부(70)로 반송되고, 정착부(70)의 정착 필름(71)과 가압 롤러(72) 사이의 닙부를 통과할 때에 토너 상이 가열 및 가압된다. 이에 의해 토너 입자가 용융되고, 그 후 고착됨으로써, 토너 상이 기록재(P)에 정착된다. 정착부(70)를 통과한 기록재(P)는, 배출 수단으로서의 배출 롤러 쌍(80)에 의해 화상 형성 장치(1)의 외부(기기 밖)로 배출되어, 프린터 본체(100)의 상부에 형성된 적재부로서의 배출 트레이(81)에 적재된다.

배출 트레이(81)는, 기록재의 배출 방향에 있어서의 하류를 향해 상향 경사져 있고, 배출 트레이(81)에 배출된 기록재는, 배출 트레이(81)를 미끄러져 내려감으로써, 후단이 규제면(84)에 의해 정합된다.

판독 장치(200)는, 도 4a 내지 도 4b에 도시하는 바와 같이, 내부에 도시하지 않은 판독부를 내장하는 판독 유닛(201)과, 판독 유닛(201)에 개폐 가능하게 지지되는 압판(202)을 갖고 있다. 판독 유닛(201)의 상면에는, 판독부로부터 출사되는 광을 투과함과 함께, 원고가 적재되는 원고대 유리(203)가 마련되어 있다.

유저는, 원고의 화상을 판독 장치(200)에 의해 판독시키는 경우에는, 압판(202)을 개방한 상태에서 원고대 유리(203) 위에 원고를 적재한다. 그리고 압판(202)을 폐쇄함으로써 원고대 유리(203) 위의 원고의 위치 어긋남을 방지하고, 예를 들어 조작부(300)를 조작함으로써 화상 형성 장치(1)에 판독 지령을 출력한다. 판독 동작이 개시되면, 판독 유닛(201) 내의 판독부가 부주사 방향, 즉 화상 형성 장치(1)의 조작부(300)를 정면에서 본 상태에서 좌우 방향으로 판독부가 왕복 이동한다. 판독부는, 발광부로부터 원고에 대해 광을 출사하면서, 원고에 의해 반사한 광을 수광부에 의해 수광하고, 광전 변환함으로써 원고의 화상을 판독한다. 또한, 이하에서는, 조작부(300)를 정면에서 본 상태를 기준으로 하여, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향을 규정한다.

도 2b 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 프린터 본체(100)의 상부에는, 상방으로 개구된 제1 개구부(101)가 형성되어 있고, 제1 개구부(101)는, 톱 커버(82)에 의해 덮여 있다. 적재 트레이로서의 톱 커버(82)는, 좌우 방향으로 연장되는 회동 축(82c)을 중심으로 프린터 본체(100)에 대해 개폐 가능하게 지지되어 있고, 상면에 적재면으로서의 배출 트레이(81)가 형성되어 있다. 톱 커버(82)는, 판독 장치(200)가 프린터 본체(100)에 대해 개방된 상태에서, 앞쪽으로부터 안쪽을 향해 개방된다. 또한, 판독 장치(200) 및 톱 커버(82)는, 힌지 기구 등의 유지 기구에 의해, 개방된 상태 및 폐쇄된 상태로 유지되도록 구성되어도 된다.

예를 들어, 픽업 롤러(65)에 의해 급송된 기록재가 통과하는 반송로(CP)에 있어서, 기록재의 종이 걸림 등에 의해 잼이 발생해 버린 경우, 유저는 판독 장치(200)와 함께 톱 커버(82)를 개방한다. 그리고 유저는, 톱 커버(82)가 개방됨으로써 노출된 제1 개구부(101)로부터 프로세스 카트리지(20)에 액세스하고, 프로세스 카트리지(20)를 카트리지 가이드(102)를 따라 인출한다. 카트리지 가이드(102)는, 프로세스 카트리지(20)의 감광 드럼(21)의 축 방향에 있어서의 단부에 마련된 돌출부(21a)(도 5a 참조)에 미끄럼 이동하여 안내한다.

그리고 제1 개구부(101)로부터 외부로 프로세스 카트리지(20)가 인출됨으로써, 반송로(CP)에 손을 넣을 수 있는 공간이 생긴다. 유저는, 제1 개구부(101)로부터 프린터 본체(100)의 내부에 손을 넣어, 반송로(CP)에서 걸린 기록재에 액세스함으로써, 걸린 기록재를 처리할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1b 및 도 4c에 도시하는 바와 같이, 톱 커버(82)에 개폐 부재(83)가 개폐 가능하게 마련되어 있다. 톱 커버(82)의 배출 트레이(81)에는, 상방으로 개구된 개구부로서의 제2 개구부(82a)가 형성되어 있다. 개폐 부재(83)는, 토너 팩(40)이 현상 용기(32)에 장착될 수 없도록 보급구(32a)를 덮는 폐쇄 위치와, 토너 팩(40)이 현상 용기(32)에 장착될 수 있도록 보급구(32a)를 노출시키는 개방 위치 사이를 이동 가능하게 구성된다. 개폐 부재(83)는, 폐쇄 위치에 있어서, 배출 트레이(81)의 일부로서 기능한다. 개폐 부재(83) 및 제2 개구부(82a)는 배출 트레이(81)의 좌측에 형성되어 있다. 또한, 개폐 부재(83)는 전후 방향으로 연장되는 회동 축(83a)을 중심으로 톱 커버(82)에 개폐 가능하게 지지되어 있고, 톱 커버(82)에 형성된 홈부(82b)로부터 손가락을 걺으로써 좌측 방향으로 개방된다. 개폐 부재(83)는, 톱 커버(82)의 형상을 따라, 대략 L자 형상으로 형성되어 있다.

배출 트레이(81)의 제2 개구부(82a)는, 현상 용기(32)의 상부에 형성된 토너 보급용의 보급구(32a)가 노출되도록 개구되어 있고, 개폐 부재(83)가 개방됨으로써, 유저는 톱 커버(82)를 개방하지 않고 보급구(32a)에 액세스할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 현상 장치(30)가 화상 형성 장치(1)에 장착되어 있는 상태 그대로, 유저가 보급용의 토너가 충전되어 있는 토너 팩(40)(도 1a 내지 도 1b 참조)으로부터 현상 장치(30)로 토너를 보급하는 방식(직접 보급 방식)을 채용하고 있다. 이 때문에, 프로세스 카트리지(20)의 토너 잔량이 적어진 경우에, 프로세스 카트리지(20)를 프린터 본체(100)로부터 취출하여 신품의 프로세스 카트리지로 교환하는 작업이 불필요해지므로, 유용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 프로세스 카트리지(20) 전체를 교환하는 것보다 저렴하게 현상 용기(32)에 토너를 보급할 수 있다. 또한, 직접 보급 방식은, 프로세스 카트리지(20)의 현상 장치(30)만을 교환하는 경우에 비해서도, 각종 롤러나 기어 등을 교환할 필요가 없으므로, 비용을 절감할 수 있다. 또한, 화상 형성 장치(1) 및 토너 팩(40)은, 화상 형성 시스템을 구성하고 있다.

[전사 잔류 토너의 회수]

본 실시 형태는, 기록재(P)에 전사되지 않고 감광 드럼(21)에 잔류하는 전사 잔류 토너를 현상 장치(30)로 회수하여 재이용하는 클리너리스 구성을 채용하고 있다. 전사 잔류 토너는, 이하의 공정으로 제거된다. 전사 잔류 토너에는 양극성으로 대전되어 있는 토너나, 음극성으로 대전되어 있기는 하지만 충분한 전하를 갖고 있지 않은 토너가 혼재한다. 전노광 장치(23)에 의해 전사 후의 감광 드럼(21)을 제전하고, 대전 롤러(22)에 의한 균일한 방전을 발생시킴으로써, 전사 잔류 토너는 다시 음극성으로 대전된다. 대전부에 있어서 다시 음극성으로 대전된 전사 잔류 토너는, 감광 드럼(21)의 회전에 수반하여 현상부에 도달한다. 그리고 대전부를 통과한 감광 드럼(21)의 표면 영역은, 전사 잔류 토너가 표면에 부착된 상태 그대로, 스캐너 유닛(11)에 의해 노광되어 정전 잠상이 기입된다.

여기서, 현상부에 도달한 전사 잔류 토너의 거동에 대해, 감광 드럼(21)의 노광부와 비노광부로 나누어 설명한다. 감광 드럼(21)의 비노광부에 부착되어 있는 전사 잔류 토너는, 현상부에 있어서 감광 드럼(21)의 비노광부의 전위(암부 전위)와 현상 전압의 전위차에 의해 현상 롤러(31)로 전이되어, 현상 용기(32)로 회수된다. 이것은, 토너의 정규 대전 극성이 음극성인 것으로서, 현상 롤러(31)에 인가되는 현상 전압이, 비노광부의 전위에 대해 상대적으로 양극성이기 때문이다. 또한, 현상 용기(32)로 회수된 토너는, 교반 부재(34)에 의해 현상 용기 내의 토너와 교반되어 분산됨과 함께, 현상 롤러(31)에 담지됨으로써 다시 현상 공정에 사용된다.

한편, 감광 드럼(21)의 노광부에 부착되어 있는 전사 잔류 토너는, 현상부에 있어서 감광 드럼(21)으로부터 현상 롤러(31)로 전이되지 않고 드럼 표면에 남는다. 이것은, 토너의 정규 대전 극성이 음극성인 것으로서, 현상 롤러(31)에 인가되는 현상 전압이, 노광부의 전위(명부 전위)보다 더욱 음극성의 전위로 되어 있기 때문이다. 드럼 표면에 남은 전사 잔류 토너는, 현상 롤러(31)로부터 노광부로 전이되는 다른 토너와 함께 감광 드럼(21)에 담지되어 전사부로 이동하고, 전사부에 있어서 기록재(P)에 전사된다.

이와 같이, 본 실시 형태는, 전사 잔류 토너를 현상 장치(30)로 회수하여 재이용하는 클리너리스 구성으로 하였지만, 종래 공지의 감광 드럼(21)에 맞닿는 클리닝 블레이드를 사용하여 전사 잔류 토너를 회수하는 구성으로 해도 된다. 그 경우, 클리닝 블레이드에 의해 회수된 전사 잔류 토너는, 현상 장치(30)와는 별도로 설치되는 회수 용기로 회수된다. 단, 클리너리스 구성으로 함으로써, 전사 잔류 토너 등을 회수하는 회수 용기의 설치 공간이 불필요해져 화상 형성 장치(1)의 더한층의 소형화가 가능해지고, 또한 전사 잔류 토너를 재이용함으로써 인쇄 비용의 저감을 도모할 수도 있다.

[현상 용기와 토너 팩의 구성]

다음으로, 현상 용기(32)와 토너 팩(40)의 구성에 대해 설명한다. 도 5a는 현상 용기(32) 및 토너 팩(40)을 도시하는 사시도이고, 도 5b는 현상 용기(32) 및 토너 팩(40)을 도시하는 정면도이다. 도 6a는 도 5b의 6A-6A 단면도이고, 도 6b는 도 5b의 6B-6B 단면도이다.

도 5a 내지 도 6b에 도시하는 바와 같이, 현상 용기(32)는, 교반 부재(34)를 수용하는 반송실(36)을 갖고 있고, 토너를 수용하는 수용부로서의 반송실(36)은 현상 용기(32)의 길이 방향(좌우 방향)에 있어서의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있다. 또한, 반송실(36)은 현상 롤러(31) 및 공급 롤러(33)를 회전 가능하게 지지하는 프레임체와 일체적으로 구성됨과 함께, 현상 롤러(31)에 담지되기 위한 현상제를 수용하고 있다. 또한, 현상 용기(32)는 반송실(36)의 길이 방향에 있어서의 일단부부터 상방으로 돌출되고, 반송실(36)에 연통되는 돌출부로서의 제1 돌출부(37)와, 반송실(36)의 길이 방향에 있어서의 타단부로부터 상방으로 돌출되는 제2 돌출부(38)를 갖고 있다. 즉, 제1 돌출부(37)는, 현상 롤러(31)의 회전 축선 방향에 있어서 현상 용기(32)의 일단부에 마련되고, 현상 용기(32)의 중앙부보다 상기 회전 축선 방향에 교차하는 교차 방향에 있어서 배출 트레이(81)를 향해 돌출되어 있다. 제2 돌출부(38)는, 현상 롤러(31)의 회전 축선 방향에 있어서 현상 용기(32)의 타단부에 마련되고, 현상 용기(32)의 중앙부보다 교차 방향에 있어서 배출 트레이(81)를 향해 돌출되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 돌출부(37)는 현상 용기(32)의 좌측에 형성되고, 제2 돌출부(38)는 현상 용기(32)의 우측에 형성되어 있다. 제1 돌출부(37)의 상단부(선단부)에는 토너 팩(40)을 장착 가능한 장착부(57)가 마련되어 있고, 장착부(57)에는 토너 팩(40)으로부터 반송실(36)로 현상제가 보급되기 위한 보급구(32a)가 형성되어 있다. 장착부(57)에는, 토너 팩(40)이 장치의 외부에 노출된 상태에서 장착될 수 있다.

현상 용기(32)는 보급구(32a)로부터 보급된 토너가 자중만으로 교반 부재(34)까지 도달하도록 구성되어 있다. 여기서 「자중만」이란, 현상 용기(32)의 보급구(32a)로부터 교반 부재(34)까지의 사이에 토너를 반송하기 위해 회전 혹은 요동하는 교반 부재(반송 부재)를 구비하고 있지 않지만, 토너가 자중에 의해 교반 부재(34)까지 도달하도록 구성되어 있다고 하는 의미이다. 또한, 현상 용기(32)에 있어서, 반송 부재로서의 교반 부재(34)는 보급구(32a)에 가장 가까운 회전체이며 또한 회전함으로써 반송실(36)의 토너가 현상 롤러(31) 또는 공급 롤러(33)에 도달하도록 배치되어 있다.

제1 돌출부(37) 및 제2 돌출부(38)는, 반송실(36)로부터 장치 앞쪽 또한 상방을 향해 비스듬히 연장되어 있다. 즉, 제1 돌출부(37) 및 제2 돌출부(38)는 배출 롤러 쌍(80)의 배출 방향에 있어서의 하류 또한 상방을 향해 돌출되어 있다. 이 때문에, 제1 돌출부(37)에 형성된 보급구(32a)는, 화상 형성 장치(1)의 앞쪽에 배치되게 되어, 현상 용기(32)에 대한 토너의 보급 작업을 용이하게 행할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에서는, 개폐 부재(83)의 상방에, 장치 안쪽을 중심으로 개폐 가능한 판독 장치(200)가 배치되어 있으므로, 장치 앞쪽에 보급구(32a)를 배치하는 편이, 보급구(32a)와 판독 장치(200) 사이의 공간을 유효 활용할 수 있다. 이 때문에, 보급구(32a)로부터 토너를 보급할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.

제1 돌출부(37)의 상부와 제2 돌출부(38)의 상부는, 접속부로서의 파지부(39)에 의해 접속되어 있다. 파지부(39)와 반송실(36) 사이에는, 스캐너 유닛(11)(도 1a 참조)으로부터 감광 드럼(21)을 향해 출사되는 레이저(L)(도 1a 참조)가 통과 가능한 공극으로서의 레이저 통과 공간(SP)이 형성되어 있다.

파지부(39)는, 유저가 손가락을 걸어 파지 가능한 손잡이부(39a)를 갖고 있으며, 손잡이부(39a)는 파지부(39)의 천장면으로부터 상방으로 돌출되어 형성되어 있다. 제1 돌출부(37)는 내부가 중공형으로 형성되어 있고, 상면에 보급구(32a)가 형성되어 있다. 보급구(32a)는 토너 팩(40)에 대해 연결 가능하게 구성되어 있다.

보급구(32a)가 선단부에 형성되는 제1 돌출부(37)를 현상 용기(32)의 길이 방향에 있어서의 한쪽측에 마련함으로써, 스캐너 유닛(11)으로부터 출사되는 레이저(L)가 통과 가능한 레이저 통과 공간(SP)을 확보할 수 있어, 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다. 또한, 제2 돌출부(38)를 현상 용기(32)의 길이 방향에 있어서의 타방측에 마련함과 함께 제1 돌출부(37) 및 제2 돌출부(38)를 접속하는 파지부(39)를 형성하였으므로, 프로세스 카트리지(20)를 프린터 본체(100)로부터 취출할 때의 유용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 돌출부(38)는 제1 돌출부(37)와 마찬가지로 중공 형상으로 형성되어도 되고, 또한 중실 형상이어도 된다.

도 26은 제1 실시 형태의 변형예에 관한 현상 용기(320)를 도시하는 사시도이다. 현상 용기(320)는, 길이 방향에 있어서의 단부에 배치되는 돌출부(370)를 갖고, 돌출부(370)는 현상 용기(320)의 길이 방향에 있어서의 중앙부보다 상방으로 돌출되어 있다. 돌출부(370)에는 토너 팩(40)을 장착하기 위한 장착부(570)가 마련되고, 장착부(570)에는 보급구(320a)가 마련되어 있다.

돌출부(370)는, 도 5b에 도시하는 제1 돌출부(37)에 대해, 오목부(370a)가 마련되어 있는 점이 다르다. 오목부(370a)는, 돌출부(370)의 측면에 마련되어 있고, 현상 용기(320)의 길이 방향에 있어서의 중앙부로부터 단부를 향하는 방향으로 오목하게 들어가 있다. 또한, 오목부(370a)의 오목량은, 감광 드럼(21)에 근접할수록 커진다. 여기서, 스캐너 유닛(11)과 현상 용기(320) 사이의 거리를 길게 한 경우에, 토너 팩(40)의 장착 방향에서 보아, 레이저(L)의 조사 영역과 장착부(570)(보급구(320a))가 오버랩되는 것이 생각된다. 연직 방향에 있어서 장착부(570)를 레이저(L)의 상방에 마련하여, 레이저(L)가 오목부(370a)를 통과하도록 구성함으로써, 레이저(L)와 현상 용기(320)의 간섭을 피할 수 있다. 이에 의해, 레이저(L)와의 간섭을 피하기 위해 돌출부(370)를 길이 방향에 있어서의 단부측으로 더 이동시킬 필요가 없으므로 장치의 소형화를 실현할 수 있다.

토너 팩(40)은 도 5a 내지 도 6b에 도시하는 바와 같이, 제1 돌출부(37)의 장착부(57)에 착탈 가능하게 구성되어 있다. 또한, 토너 팩(40)은 개구부에 마련되어 개폐 가능한 셔터 부재(41)와, 장착부(57)에 형성된 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 홈부(32b)에 대응하여 형성된 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 돌기(42)를 갖고 있다. 유저는, 현상 용기(32)에 토너를 보급하는 경우, 토너 팩(40)의 돌기(42)가 장착부(57)의 홈부(32b)를 통과하도록 위치 정렬하여, 토너 팩(40)을 장착부(57)에 연결한다. 그리고 이 상태에서 토너 팩(40)을 180도 회전시키면, 토너 팩(40)의 셔터 부재(41)가 장착부(57)의 도시하지 않은 맞닿음부에 맞닿음으로써 토너 팩(40)의 본체에 대해 회전하여, 셔터 부재(41)가 개방된다. 이에 의해, 토너 팩(40)에 수용된 토너가 토너 팩(40)으로부터 누하하고, 누하한 토너는, 보급구(32a)를 통해 중공형의 제1 돌출부(37)로 진입한다. 또한, 셔터 부재(41)는 보급구(32a)측에 마련되어도 된다.

제1 돌출부(37)는, 보급구(32a)의 개구에 대향하는 위치에 경사면(37a)을 갖고 있으며, 경사면(37a)은 반송실(36)을 향해 하향 경사져 있다. 이 때문에, 보급구(32a)로부터 보급된 토너는, 경사면(37a)에 의해 반송실(36)로 안내된다. 도 27은 교반 부재(34)를 도시하는 사시도이다. 교반 부재(34)는 도 6 및 도 27에 도시하는 바와 같이, 길이 방향으로 연장되는 지지부로서의 교반 축(34a)과, 교반 축(34a)에 고정되고, 교반 축(34a)보다 직경 방향 외측으로 연장되는 블레이드부(34b)를 갖고 있다. 가요성 시트로서의 블레이드부(34b)는 가요성을 갖는 시트이다. 교반 부재(34)는, 교반 축(34a)의 축 부분(34c)을 중심으로 회전한다.

교반 부재(34)의 반송 방향에 있어서의 상류측에 배치된 보급구(32a)로부터 보급된 토너는, 교반 부재(34)의 회전에 수반하여, 현상 롤러(31) 및 공급 롤러(33)를 향해 이송되게 된다. 교반 부재(34)의 반송 방향은, 현상 용기(32)의 길이 방향에 평행한 방향이다. 보급구(32a) 및 제1 돌출부(37)는 현상 용기(32)의 길이 방향에 있어서의 일단부에 배치되어 있지만, 교반 부재(34)의 회전을 반복함으로써, 현상 용기(32)의 전체 길이에 걸쳐 토너가 퍼진다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 교반 부재(34)는 교반 축(34a)과 블레이드부(34b)로 구성되어 있지만, 현상 용기(32)의 전체 길이에 걸쳐 토너를 퍼지게 하는 구성으로서, 나선 형상의 교반 축을 사용해도 된다.

본 실시 형태에서는, 토너 팩(40)은, 도 7 및 도 8a에 도시하는 바와 같이, 변형 용이한 플라스틱제의 봉지체로 구성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 토너 팩은, 도 8b에 도시하는 바와 같이 대략 원뿔 형상의 보틀 용기(40B)로 구성되어도 되고, 도 8c에 도시하는 바와 같이 종이제의 종이 용기(40C)로 구성되어도 된다. 어쨌든 토너 팩은, 그 재질 및 형상은 어떠한 것이어도 된다. 또한, 토너 팩으로부터 토너를 토출시키는 방법은, 토너 팩(40)이나 종이 용기(40C)이면 유저가 손가락으로 압착하도록 하는 것이 적합하고, 보틀 용기(40B)이면 유저가 용기를 두드리거나 하여 진동시키면서 누하시키는 것이 적합하다. 또한, 보틀 용기(40B)로부터 토너를 배출시키기 위해, 보틀 용기(40B) 내에 배출 기구를 마련해도 된다. 또한, 배출 기구는, 프린터 본체(100)와 걸림 결합하여 프린터 본체(100)로부터 구동력을 받는 구성이어도 된다.

또한, 어느 토너 팩에 있어서도 셔터 부재(41)를 생략해도 되고, 회전식의 셔터 부재(41) 대신에 슬라이드식의 셔터 부재를 적용해도 된다. 또한, 셔터 부재(41)는 토너 팩을 보급구(32a)에 장착하거나 장착 상태에서 토너 팩을 회전시키거나 함으로써 파괴되는 구성이어도 되고, 시일과 같은 분리 가능한 덮개 구조여도 된다.

[토너 잔량의 검지 방법]

다음으로, 현상 용기(32)의 토너 잔량을 검지하는 방법에 대해 도 9 내지 도 11을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태의 현상 장치(30)에는, 현상 용기(32) 내의 토너 잔량에 따른 상태를 검지하는 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)가 설치되어 있다.

제1 토너 잔량 센서(51)는 발광부(51a) 및 수광부(51b)를 갖고, 제2 토너 잔량 센서(52)는 발광부(52a) 및 수광부(52b)를 갖고 있다. 도 10은 토너 잔량 센서(51, 52)의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 제1 토너 잔량 센서(51)의 회로 구성에 대해 설명하고, 제2 토너 잔량 센서(52)의 회로 구성의 설명은 생략한다.

도 10에서는, 발광부(51a)에 LED를 사용하고, 수광부(51b)에는 LED로부터의 광에 의해 온 상태가 되는 포토트랜지스터를 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 발광부(51a)에 할로겐 램프나 형광등을 적용해도 되고, 수광부(51b)에 포토다이오드나 애벌란시 포토다이오드를 적용해도 된다. 또한, 발광부(51a)와 전원 전압 Vcc 사이에는 도시하지 않은 스위치가 마련되고, 스위치를 온 상태로 함으로써, 전원 전압 Vcc로부터의 전압이 발광부(51a)에 인가되어, 발광부(51a)는 도통 상태가 된다. 한편, 수광부(51b)도 전원 전압 Vcc와의 사이에 도시하지 않은 스위치가 마련되고, 스위치를 온 상태로 함으로써, 검지한 광량에 따른 전류에 의해 수광부(51b)는 도통 상태가 된다.

발광부(51a)에는, 전원 전압 Vcc와 전류 제한 저항 R1이 접속되고, 발광부(51a)는 전류 제한 저항 R1에 의해 결정되는 전류에 의해 발광한다. 발광부(51a)로부터 출사된 광은, 도 9에 도시하는 바와 같이 광로 Q1을 통해, 수광부(51b)에 의해 수광된다. 수광부(51b)의 콜렉터 단자에는 전원 전압 Vcc가 접속되고, 이미터 단자에는 검출 저항 R2가 접속되어 있다. 포토트랜지스터인 수광부(51b)는, 발광부(51a)로부터 출사된 광을 수광하고, 수광한 광량에 따른 신호(전류)를 출력한다. 이 신호는, 검출 저항 R2에 의해 전압 V1로 변환되어, 제어부(90)(도 12 참조)의 A/D 변환부(95)에 입력된다. 또한, 제2 토너 잔량 센서(52)의 수광부(52b)는 발광부(52a)로부터 출사되어 광로 Q2를 통과한 광을 수광하고, 수광한 광량에 따라서 전압 V2가 출력되어, 제어부(90)의 A/D 변환부(95)에 입력된다.

제어부(90)(CPU(91))는, 입력된 전압 레벨에 기초하여 수광부(51b, 52b)가 발광부(51a, 51b)로부터 광을 수광하였는지 여부를 판단한다. 제어부(90)(CPU(91))는, 현상 용기(32) 내의 토너를 교반 부재(34)에 의해 일정 시간 교반시켰을 때의 수광부(51b, 52b)가 각 광을 검지한 시간의 길이와 수광한 광 강도에 기초하여 현상 용기(32) 내의 토너양을 산출한다. 즉, ROM(93)은, 토너를 교반 부재(34)에 의해 반송하였을 때의 수광 시간 및 광 강도로부터 토너 잔량을 출력할 수 있는 테이블을 미리 기억하고 있고, 제어부(90)는 A/D 변환부(95)에 대한 입력과 테이블에 기초하여 토너 잔량을 예측/산출한다.

보다 구체적으로는, 제1 토너 잔량 센서(51)의 광로 Q1은, 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하도록 설정되어 있다. 그리고 교반 부재(34)가 1회전할 때에 교반 부재(34)에 의해 튀어오르는 토너에 의해 광로 Q1이 차광된 시간, 즉 수광부(51b)가 발광부(51a)로부터의 광을 검지하지 않는 시간은, 토너 잔량에 의존하여 변화된다. 또한 수광부(51b)에서의 수광 강도도 토너 잔량에 의존하여 변화된다.

즉, 토너 잔량이 많을 때에는 광로 Q1이 토너에 의해 차단되기 쉬우므로 수광부(51b)가 수광하고 있는 시간이 짧아지고, 또한 수광부(51b)가 수광하는 광의 수광 강도가 작아진다. 한편, 토너 잔량이 적을 때에는 반대로 수광부(51b)가 수광하고 있는 시간이 길어지고, 또한 수광부(51b)가 수광하는 광의 수광 강도는 강해진다. 따라서, 제어부(90)는 이와 같이 수광부(51b)의 수광 시간 및 수광 강도에 기초하여, 후술하는 바와 같이 토너 잔량이 Low 레벨인지 Mid 레벨인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 11a에 도시하는 바와 같이, 현상 용기(32)의 반송실(36) 내의 토너가 미량인 경우에는, 토너 잔량이 Low 레벨이라고 판단된다. 또한, 상기한 설명에 있어서는, 제2 토너 잔량 센서(52)는, 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하지 않는 배치로 하고 있지만, 전술한 제1 토너 잔량 센서(51)와 마찬가지로, 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하도록 배치되어 있어도 된다.

또한, 제2 토너 잔량 센서(52)의 광로 Q2는, 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하지 않도록, 회전 궤적 T보다 상방으로 설정되어 있다. 그리고 제2 토너 잔량 센서(52)의 수광부(52b)는, 광로 Q2가 토너에 의해 차광된 경우에 발광부(52a)로부터의 광을 검지하지 않고, 광로 Q2가 토너에 의해 차광되지 않는 경우에 발광부(52a)로부터의 광을 검지한다. 따라서, 제어부(90)는 교반 부재(34)의 회전 동작에 관계없이, 수광부(52b)가 광을 수광하였는지 여부에 기초하여, 후술하는 바와 같이 토너 잔량이 Full 레벨인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 도 11b에 도시하는 바와 같이, 현상 용기(32)의 반송실(36) 내의 토너가 다량인 경우에는, 토너 잔량이 Full 레벨이라고 판단된다. 또한, 상기한 설명에 있어서는, 제2 토너 잔량 센서(52)는 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하지 않는 배치로 하고 있지만, 전술한 제1 토너 잔량 센서(51)와 마찬가지로, 교반 부재(34)의 회전 궤적 T에 교차하도록 설정되어 있어도 된다.

또한, 토너 잔량의 검지/추정 방법에 대해서는, 도 9에서 설명한 광 토너 잔량 검출의 방식에 한정되지 않고, 다양한 주지의 방식의 토너 잔량의 검지/추정 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 2매 이상의 현상 롤러 길이 방향으로 연장되는 금속 플레이트, 또는 도전 수지 시트를, 프레임체인 현상 용기(32)의 내벽에 배치하고, 2매의 금속 플레이트 또는 도전 수지 시트 사이의 정전 용량을 계측하여 토너 잔량을 검지/추정해도 된다. 혹은, 현상 장치(30)를 아래로부터 지지하는 형태로 로드셀을 마련하여, CPU(91)가, 로드셀에서 계측되는 중량으로부터, 토너가 빈 경우의 현상 장치(30)의 중량을 감산함으로써, 토너 잔량을 연산하도록 해도 된다. 또한, 제1 토너 잔량 센서(51)를 생략하고, 제2 토너 잔량 센서(52)의 검지 결과와, 레이저광의 발광 상황으로부터, 제어부(90)(CPU(91))가 토너 잔량을 연산하도록 해도 된다.

[화상 형성 장치의 제어계]

도 12는 화상 형성 장치(1)의 제어계를 도시하는 블록도이다. 화상 형성 장치(1)의 제어 수단으로서의 제어부(90)는, 연산 장치로서의 CPU(91)와, CPU(91)의 작업 영역으로서 사용되는 RAM(92)과, 각종 프로그램을 저장하는 ROM(93)을 갖고 있다. 또한, 제어부(90)는 외부의 기기와 접속되는 입출력 포트로서의 I/O 인터페이스(94)와, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(95)를 갖고 있다.

제어부(90)의 입력측에는, 제1 토너 잔량 센서(51), 제2 토너 잔량 센서(52), 장착 센서(53) 및 개폐 센서(54)가 접속되어 있고, 장착 센서(53)는 토너 팩(40)이 현상 용기(32)의 보급구(32a)에 장착된 것을 검지한다. 예를 들어, 장착 센서(53)는 보급구(32a)에 마련되고, 토너 팩(40)의 돌기(42)에 의해 압박됨으로써 검지 신호를 출력하는 감압 스위치로 구성된다. 또한, 개폐 센서(54)는 개폐 부재(83)가 톱 커버(82)에 대해 개방되었는지 여부를 검지한다. 개폐 센서(54)는 예를 들어 감압 스위치나 자기 센서로 구성된다.

또한, 제어부(90)에는, 조작부(300)와, 화상 형성부(10)와, 토너 잔량에 관한 정보를 통지 가능한 통지 수단으로서의 토너 잔량 패널(400)이 접속되어 있고, 조작부(300)는 각종 설정 화면을 표시 가능한 표시부(301) 및 물리 키 등을 갖고 있다. 표시부(301)는, 예를 들어 액정 패널로 구성된다. 화상 형성부(10)는 감광 드럼(21), 현상 롤러(31), 공급 롤러(33) 및 교반 부재(34) 등을 구동하는 구동원으로서의 모터(M1)를 갖고 있다. 또한, 감광 드럼(21), 현상 롤러(31) 및 공급 롤러(33)와, 교반 부재(34)를 각각 별개의 모터에 의해 구동하도록 구성해도 된다.

토너 잔량 패널(400)은, 도 1b 및 도 17에 도시하는 바와 같이, 프린터 본체(100)의 하우징의 전방면의 우측, 즉 좌측에 배치된 조작부(300)와는 반대측에 마련되어 있고, 현상 용기(32) 내의 토너 잔량에 관한 정보를 표시한다. 본 실시 형태에서는, 토너 잔량 패널(400)은 상하로 병설되는 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 눈금으로 이루어지는 패널 부재이며, 각 눈금이 상기 Low 레벨, Mid 레벨 및 Full 레벨에 대응하고 있다.

즉, 도 17a에 도시하는 바와 같이, 하방의 눈금만이 점등되어 있는 경우에는, 현상 용기(32)의 토너 잔량은 제3 상태로서의 Low 레벨을 나타낸다. 도 17b에 도시하는 바와 같이, 하방 및 중앙의 눈금이 점등되고, 상방의 눈금이 소등되어 있는 경우에는, 현상 용기(32)의 토너 잔량은 제2 상태로서의 Mid 레벨을 나타낸다. 도 17c에 도시하는 바와 같이, 3개의 눈금이 모두 점등되어 있는 경우에는, 현상 용기(32)의 토너 잔량은 제1 상태로서의 Full 레벨을 나타낸다. 또한, 토너 잔량 패널(400)은 액정 패널에 한정되지 않고, LED나 백열등 등의 광원 및 확산 렌즈로 구성되어도 된다. 또한, 도 17에 도시한 예에서는, 토너 잔량을 나타내는 통지 수단으로서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 17a의 표시를 토너 보급이 필요하다는 표시로 하고, 도 17b의 표시를 토너 보급이 불필요하다는 표시로 하고, 도 17c의 표시를 토너 보급이 충분히 행해졌음을 나타내는 표시로 해도 된다.

[토너 보급 처리]

다음으로, 토너 팩(40) 내의 토너를 현상 용기(32)에 보급하는 토너 보급 처리에 대해 설명한다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 토너 보급 처리가 시작되면, 제어부(90)는 보급 동작 개시 지시가 있었는지 여부를 판단한다(스텝 S1). 본 실시 형태에서는, 보급 동작 개시 지시는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 조작부(300)에 의한 유저의 조작이다. 구체적으로는, 유저가 조작부(300)를 조작하고, 표시부(301)에 버튼 1의 조작을 재촉하는 메시지를 표시시킨 상태에서, 버튼 1을 눌러 조작함으로써, 보급 동작 개시 지시가 출력된다.

또한, 이때, 토너 팩(40)은 현상 용기(32)의 보급구(32a)에 장착된 상태이므로, 개폐 부재(83)는 개방된 상태로 되어 있다. 조작부(300) 및 보급구(32a)는 모두 장치 좌측에 배치되어 있으므로, 조작부(300)의 조작을 하면서 토너 팩(40)을 사용한 토너 보급 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 개폐 부재(83)가 개방된 것을 개폐 센서(54)가 검지하면, 제어부(90)는 화상 형성 장치(1)에 의한 화상 형성 동작을 금지 및 정지시킨다. 이 때문에, 개폐 부재(83)가 개방된 상태에서는, 화상 형성 장치(1)의 각 반송 롤러, 감광 드럼(21) 및 스캐너 유닛(11) 등은 정지하고 있다.

또한, 보급 동작 개시 지시는, 버튼 1의 누름 조작에 한정되지 않고, 표시부(301)에 있어서의 터치 조작이나, 장착 센서(53)에 의해 토너 팩(40)의 보급구(32a)에 대한 장착이 검지된 것에 따라서, 보급 동작 개시 지시가 출력되어도 된다. 또한, 토너 팩(40)의 셔터 부재(41)가 개방된 것을 검지하는 센서를 마련하고, 이 센서의 검지 결과에 기초하여 보급 동작 개시 지시가 출력되어도 된다. 또한, 개폐 센서(54)가 개폐 부재(83)의 개방 조작을 검지한 것에 기초하여 보급 동작 개시 지시를 출력해도 된다. 또한, 개폐 부재(83)가 개방되었을 때에는, 프로세스 카트리지(20)에 인가되는 고압 전원을 차단하고, 교반 부재(34)를 구동하는 모터(M1)만을 구동 가능하게 구성해도 된다.

보급 동작 개시 지시가 있었다고 판단된 경우(스텝 S1: "예"), 제어부(90)는 후술하는 타이머 T1, T2의 파라미터를 초깃값(예를 들어 제로)으로 초기화하고, 타이머 T1, T2를 시작한다(스텝 S2). 그리고 제어부(90)는 모터(M1)를 구동시켜(스텝 S3), 교반 부재(34)가 회전한다.

다음으로, 제어부(90)는 토너 잔량 검출 처리를 실행한다(스텝 S4). 토너 잔량 검출 처리가 실행되면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제어부(90)는 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)의 발광부(51a, 52a)를 발광시킨다(스텝 S41). 그리고 제어부(90)는 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)의 수광부(51b, 52b)가 각각 출력하는 전압 V1, V2를 A/D 변환부(95)에 의해 디지털 신호(이하, A/D 변환값으로 함)로 변환한다(스텝 S42).

다음으로, 제어부(90)는 전압 V2의 A/D 변환값이 광로 Q2가 차광되어 있는 것을 나타내고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S43). 광로 Q2가 차광되어 있는 것을 나타내고 있는 경우(스텝 S43: "예"), 제어부(90)는 토너 잔량 패널(400)에 토너 잔량이 Full 레벨인 것을 표시시킨다(스텝 S44). 즉, 도 17c에 도시하는 바와 같이, 토너 잔량 패널(400)의 3개의 눈금이 모두 점등된다.

전압 V2의 A/D 변환값이, 광로 Q2가 차광되어 있는 것을 나타내고 있지 않은 경우(스텝 S43: "아니오"), 제어부(90)는 전압 V1의 A/D 변환값에 기초하여 현상 용기(32) 내의 토너 잔량 정보를 산출한다(스텝 S45). 그리고 제어부(90)는 산출된 토너의 잔량 정보에 기초하여, 토너 잔량 패널(400)에 토너 잔량이 Low 레벨 또는 Mid 레벨인 것을 표시시킨다(스텝 S46). 스텝 S44 또는 스텝 S46이 완료되면, 토너 잔량 검출 처리를 종료한다. 즉, 검출 수단으로서의 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)는 교반 부재(34)가 동작하고 있는 동안에 현상 용기(32)에 수용된 현상제량에 따른 잔량 정보를 출력한다.

다음으로, 제어부(90)는 도 13에 나타내는 바와 같이, 타이머 T2가 역치 β 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S5). 역치 β는, 미리 설정되는 값이며, 토너 잔량 검출 처리가 반복하여 실행되는 간격에 상당한다. 또한, α>β이다. 타이머 T2가 역치 β 이상인 경우(스텝 S5: "예"), 제어부(90)는 타이머 T2를 초기화하여 재시작시키고(스텝 S6), 스텝 S4로 되돌아간다. 즉, 타이머 T2가 역치 β로 될 때마다, 토너 잔량 검출 처리(스텝 S4)가 반복하여 행해진다. 예를 들어, 역치 β가 1초로 설정되어 있는 경우, 스텝 S4, S5, S6에 있어서, 토너 잔량 검출 처리는 1초 간격으로 반복하여 행해진다.

또한, 타이머 T2가 역치 β 미만인 경우(스텝 S5: "아니오"), 제어부(90)는 타이머 T1이 역치 α 이상인지 여부를 판단한다(스텝 S7). 역치 α는, 미리 설정되는 값이며, 토너 보급 처리에 있어서의 모터(M1) 및 교반 부재(34)의 구동 시간에 상당한다. 타이머 T1이 역치 α 미만인 경우(스텝 S7: "아니오"), 스텝 S5로 되돌아간다. 타이머 T1이 역치 α 이상인 경우(스텝 S7: "예"), 제어부(90)는 모터(M1)의 구동을 정지시키고(스텝 S8), 토너 보급 처리를 종료한다. 예를 들어, 역치 α가 10초로 설정되어 있는 경우, 스텝 S3에서 모터(M1)가 구동을 개시하고 나서 스텝 S8에서 모터(M1)가 정지될 때까지가 10초가 된다.

상술한 토너 보급 처리에 있어서, 도 16a에 도시하는 바와 같이 토너 팩(40)으로부터 토너가 현상 용기(32) 내로 낙하하면, 토너는, 제1 돌출부(37)를 통해 반송실(36)로 진입한다. 보급구(32a) 및 제1 돌출부(37)는 현상 용기(32)의 길이 방향에 있어서의 일단부에 배치되어 있으므로, 반송실(36)에는 일단부측으로 일괄하여 토너가 공급된다.

여기서 토너를 반송실(36)에 공급할 때에 교반 부재(34)가 회전하고 있지 않은 경우를 생각한다. 토너 팩(40)으로부터 토너를 현상 용기(32) 내로 낙하시킨 경우에, 토너를 수용하는 반송실(36)에 있어서, 교반 부재(34)를 회전시키지 않으면, 낙하한 토너가 감광 드럼(21)의 길이 방향 전역으로 퍼지는 데에 시간을 요한다. 이 시간이 길어지면, 토너 보급 작업을 행하고 있는 유저가, 토너가 반송실(36) 내에 보급된 것을 확인할 때까지 시간을 요하여, 유용성을 저하시켜 버린다.

그래서 본 실시 형태에서는, 토너 보급 처리에 있어서 보급 개시 시로부터 교반 부재(34)를 소정 시간(역치 α) 구동시킨다. 이에 의해, 도 16b 내지 도 16c에 도시하는 바와 같이, 토너 팩(40)으로부터 현상 용기(32)의 일단부에 공급된 토너가, 교반 부재(34)에 의해 현상 용기(32)의 반송실(36)의 길이 방향에 있어서의 전체 길이에 걸쳐 조기에 평탄화된다. 이 때문에, 유저가, 토너 보급이 행해진 것을 확인할 때까지의 시간을 단축화하여, 유용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 현상 용기(32)에 수용되는 토너가 평탄화되므로, 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)에 의한 토너의 잔량 정보의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

그리고 토너 보급 처리 중에는, 소정 시간(역치 β)마다 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)에 의해, 현상 용기(32) 내의 토너의 잔량 정보가 검지된다. 예를 들어, 도 17a에 도시하는 바와 같이, 토너 잔량 패널(400)이, 토너 잔량이 Low 레벨인 것을 표시한 상태에서, 유저는 토너 팩(40)으로부터 현상 용기(32)에 토너를 보급한다.

그러면, 토너 잔량 패널(400)은 도 17b에 도시하는 바와 같이 토너 잔량이 Mid 레벨인 것을 표시한 후, 도 17c에 도시하는 바와 같이 토너 잔량이 Full 레벨인 것을 표시한다. 이에 의해, 유저는, 토너 팩(40)으로부터 현상 용기(32)에 토너가 보급된 것을 확실하게 인지할 수 있어, 유용성을 향상시킬 수 있다.

여기서 도 16a 내지 도 16c의 단면도는, 도 6의 16A-16A 단면을 나타낸다. 도 16a 내지 도 16b에서는, 발광부(52a)가 감광 드럼(21)의 길이 방향 우측단에 배치되어 있는 것이 도시되어 있다. 또한, 발광부(51a) 및 수광부(51b, 52b)도 동일/대략 동일한 감광 드럼(21) 길이 방향의 위치에 배치되어 있는 것으로 한다. 장치 본체 내에서의 센서 배치 제약에 의해, 센서의 배치를 도 16a 내지 도 16b에 도시된 바와 같이 하는 경우가 있다. 그러한 때에도, 토너 보급 시의 교반 부재(34)의 회전에 의해, 상술한 바와 같은 유용성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 경우에 따라서는, 보급구(32a)의 바로 아래 부근에 센서를 배치하는 경우도 있다. 그러한 경우, 도 16b에 도시하는 바와 같이, 보급된 토너가 좌측으로 치우쳐, 감광 드럼(21)의 길이 방향 전역에서 토너제면이 평탄화될 때까지 시간을 요해 버리는 경우가 있다. 정확한 토너 보급 상태를 검지하려면, 감광 드럼(21)의 길이 방향 전역에서 토너제면이 평탄화되어 있을 필요가 있다. 그러나 그러한 경우에도, 본 실시예에서는, 토너 보급 시의 교반 부재(34)의 회전에 의해, 감광 드럼(21)의 길이 방향 전역에서 토너제면이 단시간에 평탄화되어 유용성을 향상시킬 수 있다.

[토너 팩에 충전되어 있는 토너양과 현상 용기의 용적의 관계]

다음으로, 토너 팩(40)에 충전되어 있는 토너양과 현상 용기(32)의 용적의 관계에 대해 설명한다. 현상 용기(32)는, 도 18a에 도시하는 바와 같이, Z[g]의 토너를 수용 가능하다. 또한, 도 18a 내지 도 18c에서는, 그램(g) 환산으로 표기하고 있지만, 밀리리터(ml) 등의 용적을 나타내는 단위로 환산해도 된다.

현상 용기(32)에 수용된 토너가 0[g] 내지 X[g]인 경우에는, 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)의 검지 결과에 기초하여, 토너 잔량 패널(400)은 Low 레벨의 표시가 된다. X[g]이 제2 양에 대응하고, 0[g] 내지 X[g]의 토너양이, 제2 양 미만의 토너양에 대응한다.

현상 용기(32)에 수용된 토너가 X[g] 내지 Y[g]인 경우에는, 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)의 검지 결과에 기초하여, 토너 잔량 패널(400)은 Mid 레벨의 표시가 된다. Y[g]이 제1 양에 대응하고, X[g] 내지 Y[g]의 토너양이, 제1 양 미만의 토너양에 대응한다.

현상 용기(32)에 수용된 토너가 Y[g] 이상인 경우에는, 제1 토너 잔량 센서(51) 및 제2 토너 잔량 센서(52)의 검지 결과에 기초하여, 토너 잔량 패널(400)은 Full 레벨의 표시가 된다. Y[g] 이상의 토너양이 제1 양 이상의 토너양에 대응한다.

도 18b는 토너가 A[g] 충전된 토너 팩(40)에 의해 현상 용기(32)에 토너를 보급한 경우의 토너양을 나타내는 그래프이다. 도 18c는 토너가 B[g](>A) 충전된 토너 팩(40)에 의해 현상 용기(32)에 토너를 보급한 경우의 토너양을 나타내는 그래프이다. 또한, 토너 팩(40)의 제품 라인업은, A[g]만큼 토너가 충전된 소용량의 토너 팩과, B[g]만큼 토너가 충전된 대용량의 토너 팩 중 어느 한쪽이어도 되고 양쪽이어도 된다. 또한, 토너 팩(40)의 제품 라인업은, 2종류에 한정되지 않고 3종류 이상 준비해도 된다.

본 실시 형태에서는, 보급 용기로서의 토너 팩(40)에 충전되어 있는 토너의 양(A, B)은 이하의 식 (1), (2)를 충족한다.

Y≤A＜Z-Y ··· (1)

Y≤B＜Z-Y ··· (2)

도 18b에 도시하는 바와 같이, 현상 용기(32)에 남은 토너가 0[g] 내지 X[g] 사이의 R[g]인 경우에, 토너 팩(40)에 의해 A[g]만큼 토너를 현상 용기(32)에 보급하면, 현상 용기(32)에는 (R+A)[g]의 토너가 수용되게 된다. 상기 식 (1)에 의해, Y＜(R+A)가 되므로, 토너 보급 후의 토너 잔량 패널(400)은 Full 레벨의 표시가 된다. 즉, Full 레벨의 역치인 Y[g]은, 토너 팩(40)으로부터 보급되는 보급량 A[g]보다 적다.

또한, 도 18c에 도시하는 바와 같이, 현상 용기(32)에 남은 토너가 R[g]인 경우에, 토너 팩(40)에 의해 B[g]만큼 토너를 현상 용기(32)에 보급하면, 현상 용기(32)에는 (R+B)[g]의 토너가 수용되게 된다. 상기 식 (2)에 의해, Y＜(R+B)가 되므로, 토너 보급 후의 토너 잔량 패널(400)은 Full 레벨의 표시가 된다.

이와 같이, 현상 용기(32)의 용적은, 토너 잔량 패널(400)이 Mid 레벨 또는 Low 레벨의 표시로 되어 있을 때에 토너 보급됨으로써, 반드시 토너 잔량 패널(400)이 Full 레벨이 되도록 설정된다. 또한, 1개의 토너 팩(40)에 의해 반드시 Full 레벨이 되도록 현상 용기(32)의 용적이 설정될 필요는 없고, 예를 들어 소량의 토너를 수용한 복수 개의 토너 팩(40)을 보급함으로써 Full 레벨이 되도록 해도 된다.

또한, 현상 용기(32)의 용적은, 상기 식 (1), (2)로부터, 토너 잔량 패널(400)이 Mid 레벨 또는 Low 레벨의 표시로 되어 있을 때에 토너 팩(40)에 충전되어 있는 토너의 전량이 현상 용기(32)로 이동할 수 있도록 설정되어 있다. 즉, 현상 용기(32)에 수용 가능한 현상제의 최대량 Z[g]은, Full 레벨과 Mid 레벨의 경계인 Y[g]에, 토너 팩(40)이 수용하는 현상제의 양(A[g] 또는 B[g])을 가산한 값보다 크다. 바꾸어 말하면, 토너 팩(40)에 충전되어 있는 토너의 양은, 현상 용기(32)에 수용 가능한 최대의 토너양(Z[g])과, Mid 레벨과 Full 레벨의 경계의 토너 잔량(Y[g])의 차분보다 적다.

이에 의해, 토너 팩(40)을 사용하여 현상 용기(32)에 토너를 보급하고 있는 도중에 현상 용기(32)에 토너가 가득찰 일이 없어, 토너 보급 중에 보급구(32a)로부터 토너가 누출되는 것을 저감할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 톱 커버(82)의 배출 트레이(81)에 제2 개구부(82a)가 형성되어 있고, 또한 톱 커버(82)에 개폐 가능하게 지지되는 개폐 부재(83)가 마련되어 있다. 개폐 부재(83)는, 폐쇄 상태에서 제2 개구부(82a)를 덮고, 또한 개방 상태에서 현상 용기(32)의 보급구(32a)를 노출시킨다. 이 때문에, 유저는, 개폐 부재(83)를 개방하는 것만으로 보급구(32a)에 액세스할 수 있다.

본 실시 형태는, 보급구(32a)로부터 토너 팩(40)에 의해 직접, 현상 용기(32)에 토너를 보급하는 방식(직접 보급 방식)을 채용하고 있으므로, 현상 용기(32)에 대한 토너의 보급 시에, 프로세스 카트리지(20)를 취출할 필요가 없다. 또한, 현상 용기(32)의 보급구(32a)는 반송실(36)의 길이 방향에 있어서의 일단부로부터 상방으로 돌출되는 제1 돌출부(37)의 상면에 형성되어 있으므로, 제2 개구부(82a)에 근접하여 배치되어 있다. 이 때문에, 유저는, 보급구(32a)를 통해 현상 용기(32)에 대한 토너 보급 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 현상 용기(32)에 토너를 보급함에 있어서, 현상 롤러(31)나 공급 롤러(33) 등의 부품을 교환하지 않으므로 비용을 절감할 수 있다.

또한, 제1 돌출부(37), 제2 돌출부(38), 파지부(39) 및 반송실(36)에 둘러싸이도록 레이저 통과 공간(SP)을 형성하였으므로, 현상 용기(32)와 스캐너 유닛(11)을 근접하여 배치할 수 있어, 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다.

또한, 토너 팩(40)을 보급구(32a)에 장착하여 토너 보급 작업을 행할 때에는 교반 부재(34)가 구동하기 때문에, 보급구(32a)가 현상 용기(32)의 길이 방향에 있어서의 일단부측에 배치되어 있었다고 해도, 패킹 현상을 저감할 수 있다. 이에 의해, 화상 불량을 저감할 수 있음과 함께, 토너의 잔량 정보의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 현상 용기(32)에 수용 가능한 현상제의 최대량 Z[g]은, Full 레벨과 Mid 레벨의 경계인 Y[g]에, 토너 팩(40)이 수용하는 현상제의 양(A [g] 또는 B [g])을 가산한 값보다 커지도록 설정되어 있다. 이 때문에, 토너 팩(40)을 사용하여 현상 용기(32)에 토너를 보급하고 있는 도중에 현상 용기(32)에 토너가 가득찰 일이 없어, 토너 보급 중에 보급구(32a)로부터 토너가 누출되는 것을 저감할 수 있다. 이와 같이 화상 형성 장치(1)를 구성함으로써, 유저에게 요구되는 니즈를 충족하는 화상 형성 장치의 일 형태를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 토너 보급 처리에 있어서, 유저에 의한 조작부(300)의 버튼 1의 조작에 기초하여 교반 부재(34)를 소정 시간(역치 α) 구동시켰지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 버튼 1을 1회 누름으로써 교반 부재(34)의 구동이 개시되고, 버튼 1을 다시 누름으로써 교반 부재(34)의 구동이 정지되어도 된다. 또한, 버튼 1을 계속 누르고 있는 동안에만 교반 부재(34)를 구동시켜도 된다.

또한, 현상 용기(32)의 토너 잔량이 Low 레벨이 되면, 표시부(301)에 토너 보급을 재촉하기 위한 보급 통지를 표시해도 된다. 또한, 토너가 없어지면 표시부(301)에 토너 보급을 재촉하기 위한 보급 통지를 표시해도 된다.

또한, 현상 용기(32)의 토너 잔량은, 토너 잔량 패널(400)에 의해 유저에게 통지되는데, 본 실시 형태와 같이 3개의 눈금으로 구성되지 않아도 된다. 예를 들어, 토너 잔량 패널(400)은 1개, 2개 또는 4개 이상의 눈금으로 구성되어도 된다. 또한, 퍼센트 표시나 게이지 표시에 의해 토너 잔량을 연속적으로 표시하도록 구성해도 된다. 또한, 토너 잔량의 유저에게의 통지는, 스피커를 사용하여 음성에 의해 행해도 된다.

<제1 변형예>

도 19a에 제1 실시 형태의 제1 변형예를 도시한다. 도 19a에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1B)는, 현상 용기의 보급구(132a)가 장치 우측에 배치되어 있고, 개폐 부재(83B)도 장치 우측에 배치되어 있다. 개폐 부재(83B)는, 개방 상태에서 보급구(132a)를 노출시키고, 폐쇄 상태에서 보급구(132a)를 덮는다. 이와 같이, 보급구(132a)를 장치 우측에 배치함으로써, 보급구(132a)가 토너 잔량 패널(400)과 근접한다. 이 때문에, 토너 팩(40)을 사용하여 현상 용기에 토너 보급을 할 때에 토너 잔량 패널(400)을 용이하게 확인할 수 있다.

<제2 변형예>

또한, 도 19a에 도시하는 형태에 한정되지 않고, 도 19b에 도시하는 바와 같이, 개폐 부재(83C)를 앞쪽으로 개방하도록 구성된 화상 형성 장치(1C)에 본 발명을 적용해도 된다.

<제3 변형예>

또한, 도 19c에 도시하는 바와 같이, 개폐 부재(83D)를 안쪽으로 개방하도록 구성된 화상 형성 장치(1D)에 본 발명을 적용해도 된다.

<제4 변형예>

또한, 도 20a에 도시하는 바와 같이, 조작부(300E)는, 프린터 본체(100)가 아닌 판독 장치(200)에 배치되어도 되고, 또한 토너 잔량 패널(400)과 함께 장치 우측에 배치해도 된다. 또한, 조작부(300E) 및 토너 잔량 패널(400)의 양쪽을 장치 우측에 배치해도 되는 것은 물론이다.

<제5 변형예>

또한, 도 20b에 도시하는 바와 같이, 토너 잔량 패널(400F)을 장치 좌측에 배치하고, 조작부(300F)를 장치 우측에 배치해도 된다.

<제2 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명하는데, 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 보급구(32a)의 구성을 변경한 것이다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대해서는, 도시를 생략, 또는 도면에 동일 부호를 붙여 설명한다.

도 21a에 도시하는 바와 같이, 화상 형성 장치(1G)는, 톱 커버(82)에 개폐 부재(83G)가 개폐 가능하게 지지되어 있고, 개폐 부재(83G)는, 장치 안쪽으로 개방되도록 구성되어 있다. 개폐 부재(83G)를 개방함으로써 현상 용기(32G)의 보급구(232a)가 노출된다. 그리고 보급구(232a)는 연직 방향에 대해 경사지도록, 배출 롤러 쌍(80)의 배출 방향에 있어서의 하류 또한 상방을 향해 개구되어 있다, 바꾸어 말하면 보급구(232a)는 비스듬히 전방 상방을 향해 개구되어 있다.

이와 같이 보급구(232a)를 구성함으로써, 토너 팩(40)은 보급구(232a)에 장착된 상태에서 앞쪽으로 경사진 상태가 된다. 이 때문에, 보급구(232a)와 판독 장치(200) 사이의 공간을 유효 활용할 수 있어, 대용량의 토너 팩도 보급구(232a)에 장착 가능해진다.

또한, 도 22a 내지 도 22b에 도시하는 바와 같이, 개폐 부재(83H) 및 판독 장치(200)는 도 21a 내지 도 21b보다 얕은 각도로 유지되도록 구성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 화상 형성 장치(1)의 설치 공간을 공간 절약화할 수 있다.

<제3 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명하는데, 제3 실시 형태는, 제1 실시 형태의 카트리지 가이드(102)의 구성을 변경한 것이다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대해서는, 도시를 생략, 또는 도면에 동일 부호를 붙여 설명한다.

화상 형성 장치(1J)는, 도 23a 내지 도 23b에 도시하는 바와 같이, 프린터 본체(100J) 및 판독 장치(200)를 갖고 있고, 프린터 본체(100J)는, 카트리지 가이드(102J)를 갖고 있다. 카트리지 가이드(102J)는, 감광 드럼(21)의 축 방향에 있어서의 단부에 마련된 돌출부(21a)(도 5a 참조)에 미끄럼 이동함으로써 프로세스 카트리지(20)를 인출할 때에 프로세스 카트리지(20)를 안내한다.

카트리지 가이드(102J)의 인출 방향에 있어서의 하류단에는, 빠짐 방지부(102Ja)가 형성되어 있다. 이 때문에, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 프로세스 카트리지(20)를 유저가 인출하면, 프로세스 카트리지(20)의 돌출부(21a)가 빠짐 방지부(102Ja)에 맞닿아, 프로세스 카트리지(20)는 프린터 본체(100J)로부터 분리되는 일은 없다. 또한, 빠짐 방지부(102Ja)의 근방에는, 도시하지 않은 회전 방지부가 마련되어 있어, 프로세스 카트리지(20)는 빠짐 방지부(102Ja)에 맞닿은 상태에서, 회전 방지부에 의해 회전하지 않고 유지된다.

이와 같이, 프로세스 카트리지(20)가 카트리지 가이드(102J)를 따라 인출된 상태에서는, 도 24 및 도 25a 내지 도 25b에 도시하는 바와 같이, 보급구(32a)가 화상 형성 장치(1J)의 앞쪽에 위치하고 있다. 이 때문에, 토너 팩(40)을 사용하여 보급구(32a)로부터 현상 용기(32)에 토너를 보급하는 토너 보급 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 보급구(32a)의 바로 위에는 큰 공간이 존재하기 때문에, 대용량의 토너 팩을 보급구(32a)에 장착할 수 있다. 또한, 전술한 어느 실시 형태 및 변형예는 적절하게 조합해도 된다.

또한, 전술한 어느 형태에 있어서도, 프린터 본체의 상방에 판독 장치(200)를 마련하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 화상 형성 장치는, 판독 장치를 갖지 않는 프린터여도 된다. 또한, 판독 장치는, 원고를 급송하는 ADF(Auto Document Feeder)를 구비한 판독 장치여도 된다.

본 발명은 예를 들어 프린터, 복사기, 팩시밀리 및 이들의 기능을 구비한 복합기 등의 화상 형성 장치에 적용 가능하다. 특히, 보급용의 현상제를 수용한 보급 용기를 착탈 가능한 현상 용기를 갖는 화상 형성 장치에 적용 가능하다.

본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공개하기 위해 이하의 청구항을 첨부한다.

1: 화상 형성 장치
11: 노광 수단(스캐너 유닛)
12: 전사 수단(전사 롤러)
21: 상 담지체(감광 드럼)
31: 현상제 담지체(현상 롤러)
32: 현상 용기
32a: 보급구
34: 반송 부재(교반 부재)
34a: 지지부(교반 축)
34b: 가요성 시트(블레이드부)
36: 수용부(반송실)
37: 돌출부(제1 돌출부)
38: 제2 돌출부
39: 접속부(파지부)
40: 보급 용기(토너 팩)
57: 장착부
80: 배출 수단(배출 롤러 쌍)
81: 적재부(배출 트레이)
SP: 공극(레이저 통과 공간)

Claims (8)

1. 현상제가 수용된 보급 용기가 착탈 가능하며, 기록재에 현상제 상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서,
   상기 현상제 상을 담지하여 회전 가능하게 구성된 상 담지체와,
   현상제를 담지하고, 상기 상 담지체에 현상제를 공급하도록 구성된 현상제 담지체와,
   상기 보급 용기가 착탈 가능한 현상 용기이며, 상기 현상제 담지체를 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 현상제 담지체에 담지되기 위한 현상제를 수용하는 수용부를 갖는 현상 용기와,
   상기 상 담지체 위의 상기 현상제 상을 기록재에 전사하기 위한 전사 수단과,
   상기 현상제 상이 전사되어, 기기 밖으로 배출된 기록재를 적재하는 적재부를 구비하고,
   상기 현상 용기는, 상기 현상제 담지체의 회전 축선 방향의 일단부에 마련된 돌출부이며, 상기 현상 용기의 중앙부보다 상기 회전 축선 방향에 교차하는 교차 방향에 있어서 상기 적재부를 향해 돌출되는 돌출부를 갖고,
   상기 돌출부는, 상기 수용부에 연통됨과 함께, 그 선단부에 상기 보급 용기가 장착될 수 있도록 구성된 장착부이며, 상기 보급 용기로부터 상기 수용부로 현상제가 보급되기 위한 보급구가 마련된 장착부를 갖고,
   상기 장착부를 차폐하도록 폐쇄된 폐쇄 위치와, 상기 장착부를 개방하도록 개방된 개방 위치이며 상기 보급 용기의 상기 장착부에의 장착을 허용하는 개방 위치 사이를 이동 가능한 개폐 부재를 구비하고,
   상기 개폐 부재는, 상기 장착부에 장착된 상기 보급 용기에 의해 상기 개방위치로부터 상기 폐쇄 위치로의 이동이 방해되도록 구성되어 있는,
   화상 형성 장치.
2. (삭제)
3. 제1항에 있어서,
   상기 상 담지체를 노광함으로써 상기 상 담지체에 정전 잠상을 형성하는 노광 수단을 구비하고,
   상기 노광 수단으로부터 상기 상 담지체를 향해 출사되는 광은, 상기 회전 축선 방향에 있어서 상기 돌출부와 인접하는 공간을 통과하는,
   화상 형성 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   현상제 상이 전사된 기록재를 상기 적재부를 향해 배출 방향으로 배출하는 배출 수단을 구비하고,
   상기 돌출부는, 상기 수용부로부터 상기 배출 방향에 있어서의 하류 또한 상방을 향해 돌출되어 있는,
   화상 형성 장치.
5. (삭제)
6. 제1항, 제3항, 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보급구에 가장 가까운 회전체인 반송 부재를 갖고,
   상기 반송 부재는, 회전함으로써 상기 수용부의 상기 현상제를 상기 현상제 담지체에 반송하도록 구성되어 있는,
   화상 형성 장치.
7. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   지지부와, 상기 지지부에 지지된 가요성 시트를 갖는 반송 부재이며, 상기 현상 용기에 회전 가능하게 지지된 반송 부재를 갖고,
   상기 반송 부재는, 회전함으로써 상기 수용부에 수용된 상기 현상제를 상기 현상제 담지체에 반송하도록 구성되어 있는,
   화상 형성 장치.
8. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수용부는, 상기 현상제 담지체를 지지하는 프레임체와 일체적으로 구성되고,
   상기 수용부 내에 마련되며, 상기 수용부에 수용된 상기 현상제를 상기 현상제 담지체에 반송하도록 구성된 반송 부재를 구비하는,
   화상 형성 장치.

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