KR20210147048A

KR20210147048A - 토너 카트리지 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20210147048A
Application number: KR1020217036096A
Authority: KR
Inventors: 나오야 아사누마; 타카토시 하마다; 마사토 타나베; 토모후미 카와무라; 유스케 아츠
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2021-12-06
Also published as: EP3982201C0; ES2952219T3; CA3191660A1; JP7183229B2; MA55567A; CN113785246A; US11982952B2; CL2023003107A1; AU2023219829A1; EP3982202A1; EP3982200A1; EP3951508A1; US20220050404A1; EP3982201A1; EP3982200C0; PL3982202T3; CL2021003203A1; AU2020349274B2; EP3951508A4; PL3982201T3

Abstract

토너 카트리지는, 케이싱과, 반송 부재와, 펌프를 갖는다. 케이싱은, 토너를 수용하는 토너 수용실과, 토너를 배출하기 위한 배출구를 구비하는 토너 배출실과, 토너 수용실과 토너 배출실을 연통하는 연통구를 가지고 있다. 반송 부재의 일부는 연통구의 내부에 배치되어 있다. 반송 부재의 토너 반송 방향과 직교하는 단면에 관하여, 연통구의 가장 작은 단면의 면적을 Asmin으로 한 경우에, 토너 배출실은, 면적 Asmin보다 큰 면적 Bs를 갖는 단면을 가지고 있고, 또한, 토너 수용실은, 면적 Asmin보다 큰 면적 Cs를 갖는 단면을 가지고 있다.

Description

토너 카트리지 및 화상 형성 장치

본 발명은, 기록 매체에 화상을 형성하기 위해 사용되는 화상 형성 장치와, 화상 형성 장치에 사용되는 토너 카트리지에 관한 것이다.

종래, 전자사진방식에 의한 화상 형성 장치에서는, 화상 형성에 따라 소비되는 토너(현상제)를 보급하기 위해, 토너를 수용한 현상제 보급 용기를, 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 설치하는 구성이 있다.

현상제 보급 용기에 펌프를 배치하고 펌프를 사용하여 현상제 보급 용기로부터 화상 형성 장치 본체에 토너를 보급하는 방법이 개시되어 있는 특허문헌 1이 있다.

또한, 현상제 보급 용기에 배치된 펌프를 적절하게 동작시키는 방법이 개시되어 있는 것으로서, 일본특허 제5623109호 및 일본특허 제5511471호가 있다.

본 발명은 종래의 구성을 더욱 발전시킨 것이다.

본원에서 개시되는 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 토너 배출실과, (i-iii) 상기 토너 수용실과 상기 토너 배출실을 연통하는 연통구를 구비하는 케이싱과,

(ii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 토너를 상기 토너 수용실로부터 상기 연통구를 통해 상기 토너 배출실에 반송하도록 구성된 반송 부재와,

(iii) 공기를 사용하여 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프를 가지며,

상기 반송 부재의 적어도 일부는 상기 연통구의 내부에 배치되어 있고,

상기 반송 부재에 의한 상기 토너 반송 방향과 직교하는 단면에 관하여,

상기 연통구의 가장 작은 단면의 면적을 Asmin으로 한 경우에,

상기 토너 배출실은, 상기 면적 Asmin보다 큰 면적 Bs를 갖는 단면을 가지고 있고, 또한,

상기 토너 수용실은, 상기 면적 Asmin보다 큰 면적 Cs를 갖는 단면을 가지고 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,

(ii) 개구를 형성하는 제1 계합부와,

(iii) 개구를 형성하는 제2 계합부와,

(iv) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실의 토너를 상기 배출구를 향해 반송하도록 구성된 반송 부재와,

(v) 공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,

(vi) 전기 접점을 구비한 기억 소자를 가지며,

상기 펌프는, 상기 케이싱에 결합하는 결합부를 가지며,

상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향을 따라 보면, 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 지나는 선에 대해, 상기 기억 소자의 전기 접점과 상기 펌프의 결합부는 서로 반대측에 배치되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(ii) 개구를 형성하는 제1 계합부와,

(iii) 개구를 형성하는 제2 계합부와,

(iv) 공기를 사용하여 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,

(v) 상기 펌프에 기능적으로 접속되며, 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재와,

(vi) 전기 접점을 구비한 기억 소자를 가지며,

상기 펌프는, 상기 케이싱에 결합하는 결합부를 가지며,

상기 커플링 부재의 축선의 방향을 따라 보면, 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 지나는 선에 대해, 상기 기억 소자의 전기 접점과 상기 펌프의 결합부는 서로 반대측에 배치되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(ii) 가동부를 구비하고, 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,

(iii) 회전 부재와,

(iv) 상기 회전 부재와 계합하여 상기 회전 부재의 회전에 따라 왕복 운동하도록 구성되고, 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키도록 구성된 왕복 부재를 가지며,

상기 회전 부재와 상기 왕복 부재는, 서로 계합할 때 계합점에서 접촉하고,

상기 펌프의 구동 시에, 상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 계합점이 상기 펌프의 가동부의 내부에 위치하는 타이밍이 존재하도록 구성되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(ii) 가동부를 가지며, 상기 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,

(iii) 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재를 가지며,

상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 펌프의 가동부가 이동할 수 있는 범위와, 상기 구동 입력 부재가 위치하는 범위는, 적어도 부분적으로 겹치는 토너 카트리지이다.

본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(iii) 회전 부재와,

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(ii) 펌프로서, (ii-i) 가동부와, (ii-ii) 상기 케이싱에 부착된 결합부를 구비하고, 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,

(iii) 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재와,

(iv) 축선을 중심으로 회전 가능하며, 회전함으로써 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키도록 구성된 회전 부재로서, (iv-i) 상기 구동 입력 부재로부터 회전력을 받도록 구성된 기어부를 갖는 회전 부재를 가지며,

상기 펌프의 가동부는, 상기 회전 부재의 축선의 방향으로 왕복 운동을 행하는 것이며,

상기 회전 부재의 기어부는 상기 펌프의 결합부를 둘러싸도록 배치되어 있고,

상기 회전 부재의 축선을 따라 보면, 상기 회전 부재의 기어부와, 상기 펌프의 가동부는, 서로 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

(ii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너를 상기 배출구에 반송하도록 구성된 제1 반송 부재와,

(iii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너를 상기 제1 반송 부재에 반송하도록 구성된 제2 반송 부재와,

(v) 상기 제1 반송 부재, 상기 제2 반송 부재 및 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재를 가지며,

상기 제1 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향과, 상기 제2 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향은 서로 다른 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

토너를 수용하고 있는 수용실과, 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,

공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출하도록 구성된 펌프와,

상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재를 구비하고,

상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 중심에 대해 제1 측에 상기 배출구가 배치되어 있고, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제1 측과는 반대의 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

토너 카트리지에 있어서,

상기 케이싱에 결합된 결합부를 가지며, 공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출하도록 구성된 펌프와,

상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 결합부에 대해 제1 측에 상기 배출구가 배치되어 있고, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제1 측과는 반대의 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는 토너 카트리지이다.

또한, 본원에서 개시되는 다른 대표적인 구성은,

장치 본체와, 상기한 토너 카트리지 중 어느 하나를 갖는 화상 형성 장치이다.

이상 설명한 바와 같이, 본원에 개시되는 구성에 의하면, 종래 기술을 발전시킬 수 있다.

도 1은 현상제 보급 카트리지의 개략 단면도이다.
도 2는 전자사진 화상 형성 장치의 개략 단면도이다.
도 3은 화상 형성 장치에 탑재된 토너 반송 장치의 개요 구성도이다.
도 4는 프로세스 카트리지의 주 단면도이다.
도 5는 프로세스 카트리지의 전방으로부터의 전체 사시도이다.
도 6은 프로세스 카트리지의 후방으로부터의 전체 사시도이다.
도 7은 현상제 보급 카트리지의 분해 사시도이다.
도 8은 현상제 보급 카트리지의 단면도이다.
도 9는 현상제 보급 카트리지의 분해 사시도이다.
도 10은 현상제 보급 카트리지의 부분 사시도이다.
도 11은 현상제 보급 카트리지의 후방 단부의 부분 사시도이다.
도 12에 있어서, (a), (b)는 현상제 보급 카트리지의 부분 단면도, (c)는 펌프 및 계합점의 위치를 나타내는 설명도이다.
도 13에 있어서, (a), (b)는 현상제 보급 카트리지의 부분 단면도, (c)는 펌프 및 구동 입력 상태의 위치를 나타내는 설명도이다.
도 14는 펌프 주위의 단면도이다.
도 15는 펌프 주위를 설명하는 개략 단면도이다.
도 16에 있어서, (a)는 현상제 보급 카트리지의 후방으로부터의 사시도, (b)는 현상제 보급 카트리지의 배면도이다.
도 17은 현상제 보급 카트리지의 전방으로부터의 사시도이다.
도 18은 카트리지가 화상 형성 장치에 장착될 때의 전체 사시도이다.
도 19는 현상제 보급 카트리지의 개략 단면도이다.
도 20은 현상제 보급 카트리지의 후방 단부의 부분 사시도이다.
도 21은 현상제 보급 카트리지의 후방 단부의 부분 사시도이다.
도 22는 크랭크 기어(crank gear) 주변의 상세 사시도이다.
도 23은 현상제 보급 카트리지의 후방 단부의 부분 사시도이다.
도 24는 현상제 보급 카트리지의 후방 단부의 부분 사시도이다.
도 25는 펌프의 신축을 설명하는 간략도이다.
도 26은 보급 토너 반송 벨트 부근을 짧은 길이 방향으로부터 본 단면도이다.
도 27은 현상제 보급 카트리지의 펌프의 동작 과정에 있어서의 계합점과 주름상자부의 위치 관계의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.
도 28은 내부 공간을 설명하는 간략도이다.
도 29는 흡기구를 갖는 토너 카트리지의 개략도이다.
도 30은 원심 펌프를 갖는 토너 카트리지의 개략도이다.

실시예 1

이하에 도면을 참조하여 제1 실시형태(실시예 1)를 예시한다. 다만, 실시형태에 기재되어 있는 구성부품의 치수나 재질이나 형상이나 그들의 상대 배치 등은, 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건 등에 따라 적절히 변경되어야 할 것이며, 이 발명의 범위를 이하의 실시형태에 한정하는 취지가 아니다.

<화상 형성 장치(100)의 전체 구성>

본 실시예에 따른 전자사진 화상 형성 장치(100)(이하, 화상 형성 장치(100))의 전체 구성에 대해 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)의 개략도이다. 본 실시예에 있어서, 프로세스 카트리지(1), 및, 현상제 보급 카트리지(토너 카트리지, 현상제 카트리지)(13)는 화상 형성 장치(100)의 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 되어 있다. 한편, 화상 형성 장치(100)로부터 각 카트리지(1, 13)를 제외한 부분을, 화상 형성 장치(100)의 본체(장치 본체, 화상 형성 장치 본체)라고 부르는 경우가 있다.

본 실시예에서는, 제1∼제4의 화상 형성부의 구성과 동작은, 형성하는 화상의 색이 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서, 특별히 구별을 필요로 하지 않는 경우에는, 첨자인 Y∼K를 생략하여 총괄적으로 설명한다.

제1∼제4 프로세스 카트리지(1)는 수평 방향으로 나란히 배치되어 있다. 각 프로세스 카트리지(1)는, 클리닝 유닛(4)과 현상 유닛(6)으로 형성된다. 클리닝 유닛(4)은 상담지체로서의 감광체 드럼(7)과, 감광체 드럼(7)의 표면을 균일하게 대전하는 대전 수단으로서의 대전 롤러(8), 및, 클리닝 수단으로서의 클리닝 블레이드(10)를 갖는다. 현상 유닛(6)은, 현상 롤러(11)와 현상제(T)(이하, 토너)를 수용하고, 감광체 드럼(7) 상에 정전 잠상을 현상하는 현상 수단을 갖는다. 클리닝 유닛(4)과 현상 유닛(6)은, 서로 요동 가능하게 지지되어 있다. 한편, 제1 프로세스 카트리지(1Y)는 현상 유닛(6) 내에 옐로우(Y)의 토너를 수용하고 있다. 마찬가지로, 제2 프로세스 카트리지(1M)는 마젠타(M), 제3 프로세스 카트리지(1C)는 시안(C), 제4 프로세스 카트리지(1K)는 블랙(K)의 토너를 수용하고 있다.

프로세스 카트리지(1)는, 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 장착 가이드(도시하지 않음), 위치 결정 부재(도시하지 않음) 등의 장착 수단을 통해, 화상 형성 장치(100)의 본체에 착탈 가능하게 되어 있다. 또한, 프로세스 카트리지(1)의 하방에는 정전 잠상을 형성하기 위한 스캐너 유닛(12)이 배치되어 있다. 나아가, 화상 형성 장치에 있어서 프로세스 카트리지(1)보다 후방(프로세스 카트리지(1)의 삽입 방향에 있어서, 프로세스 카트리지(1)보다 하류)에 폐토너 반송 유닛(23)이 배치되어 있다.

제1∼제4 현상제 보급 카트리지(13)는, 각 프로세스 카트리지(1)에 수용되는 토너의 색과 대응한 순서로, 프로세스 카트리지(1)의 하방에 각각 수평 방향으로 나란히 배치되어 있다. 한편, 이후의 설명에서, 현상제 보급 카트리지(토너 카트리지, 현상제 카트리지)(13)를 단순히 카트리지(13)라고 부르는 경우가 있다.

제1 카트리지(13Y)는 옐로우(Y)의 토너를 수용하고 있고, 마찬가지로, 제2 카트리지(13M)는 마젠타(M), 제3 카트리지(13C)는 시안(C), 제4 카트리지(13K)는 블랙(K)의 토너를 수납하고 있다. 그리고, 각 카트리지(13)는, 동일한 색의 토너를 수용한 프로세스 카트리지(1)에 토너를 보급한다.

카트리지(13)에 의한 토너의 보급 동작(공급 동작)은, 화상 형성 장치(100)의 장치 본체에 설치된 잔량 검지부(도시하지 않음)가, 프로세스 카트리지(1) 내의 토너 잔량 부족을 검지했을 때에 행하여진다. 카트리지(13)는, 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 장착 가이드(도시하지 않음), 위치 결정 부재(도시하지 않음) 등의 장착 수단을 통해, 화상 형성 장치(100)에 착탈 가능하게 되어 있다.

또한, 토너 카트리지(13)와 프로세스 카트리지(1)를 구별하여 부를 때에, 양자의 일방을 제1 카트리지, 타방을 제2 카트리지 등이라고 부르는 경우도 있다. 한편, 프로세스 카트리지(1), 카트리지(13)의 상세 설명은 후술한다.

화상 형성 장치(100)의 본체 내부에는, 제1∼제4 카트리지(13)의 하방에, 제1∼제4 토너 반송 장치(14)가 각 카트리지(13)에 대응하도록 배치된다.

프로세스 카트리지(1)의 상방에는, 중간 전사체로서의 중간 전사 유닛(19)이 설치되어 있다. 중간 전사 유닛(19)은, 일차 전사부(S1) 측을 하방으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있다. 각 감광체 드럼(7)에 대향하는 중간 전사 벨트(18)는, 회전 가능한 무단 형상의 벨트(rotatable endless belt)이며, 장가 롤러(tension roller)에 장가(張架; stretch)되어 있다. 중간 전사 벨트(18)의 내면에는, 일차 전사 부재로서 일차 전사 롤러(20)가 중간 전사 벨트(18)를 통해 각 감광체 드럼(7)과 일차 전사부(S1)를 형성하는 위치에 각각 배치되어 있다. 또한, 이차 전사 부재인 이차 전사 롤러(21)는, 중간 전사 벨트(18)에 접촉하고, 중간 전사 벨트(18)를 통해 대향측의 롤러와 이차 전사부(S2)를 형성하고 있다. 나아가, 좌우 방향(이차 전사부(S2)와 중간 전사 벨트가 장가되는 방향)에 있어서, 이차 전사부(S2)와 반대측에 중간 전사 벨트 클리닝 유닛(4)이 배치된다.

중간 전사 유닛(19)의 더욱 상방에는, 정착 유닛(25)이 배치되어 있다. 정착 유닛은 가열 유닛(26)과, 가열 유닛에 압접하는 가압 롤러(27)로 구성된다. 또한, 장치 본체의 상면에는, 배출 트레이(32)가 배치되어 있고, 배출 트레이(32)와 중간 전사 유닛의 사이에 폐토너 회수 용기(24)가 배치되어 있다. 나아가, 장치 본체의 최하부에는 기록재(3)를 수용하기 위한 급지 트레이(2)가 배치되어 있다.

도 3은 화상 형성 장치에 탑재된 토너 반송 장치(14)의 개요 구성을 나타내고 있다.

한편, 도 3은 토너 반송 장치(14) 내부 구성을 나타내기 위해 일부 형상을 잘라내어 표시하고 있다.

토너 반송 장치(14)는, 크게 나누어, 상류측 반송부(110)와 하류측 반송부(120)에 의해 구성되어 있다.

상류측 반송부(110)의 상면에는 공급구(수취구: 도시하지 않음)가 배치되어 있다. 토너 카트리지(13)로부터 공급되는 토너(즉, 후술하는 도 8의 배출구(52)로부터 배출되는 토너)가, 공급구를 통해서, 상류측 반송부(110) 내부의 저장 용기(109)에 토너가 공급된다.

공급된 토너는, 상류측 반송부(110) 내부의 저장 용기(109)로 덮여지도록 배치된 상류측 스크류(105)에 반송된다. 상류측 스크류(105)는 상류측 구동 기어(103)에 의해 회전 구동되며, 상류측 스크류(105)는 하류측 반송부(120)의 방향으로 토너를 반송한다.

하류측 반송부(120)의 내부에는, 하류측 스크류(124)가 하류측 반송부(120) 내부의 하류측 벽면(123)으로 덮여지도록 배치된다. 하류측 반송부(120)의 최상류부는, 상류측 반송부(110)의 최하류부에 접속되어 있고, 상류측 반송부(110)에 의해 반송되어 온 토너가, 하류측 스크류(124)에 반송된다.

하류측 스크류(124)는 하류측 구동 기어(122)에 의해 회전 구동되며, 하류측 스크류(124)는, 중력에 대해 역방향으로 토너를 반송한다. 하류측 스크류(124)는, 중력에 대해 역방향으로 반송된 토너를, 본체 배출구(121)를 통하여 도 2에 도시한 프로세스 카트리지(1)에 토너를 보급하도록 되어 있다.

상세하게 설명하면, 본체 배출구(121)로부터 배출된 토너는 후술하는 도 6에 나타낸 프로세스 카트리지(1)의 현상 유닛(6)에 설치된 수취구(40)를 통하여, 현상 유닛(6) 내에 토너가 보급된다.

이와 같이 화상 형성 장치의 장치 본체는, 토너 카트리지(13)로부터 배출된 토너를 일단, 저장 용기(109)에서 받아들인 후, 그 토너를 상류측 스크류(105), 하류측 스크류(124)를 사용하여 프로세스 카트리지(1)에 공급한다. 이에 의해, 다른 카트리지(13, 1)의 사이에서, 토너가 반송된다.

<화상 형성 프로세스>

다음으로, 화상 형성 장치(100)에 있어서의 화상 형성 동작에 대해, 도 2 및 도 4를 사용하여 설명한다. 화상 형성 시에는, 감광체 드럼(7)은 도 4의 화살표 A 방향으로 소정의 속도로 회전 구동된다. 중간 전사 벨트(18)는, 화살표 B의 방향(감광체 드럼(7)의 회전에 순방향)으로 회전 구동된다.

먼저, 감광 드럼(1)의 표면이 대전 롤러(8)에 의해 균일하게 대전된다. 다음으로, 스캐너 유닛(12)로부터 조사된 레이저광에 의해 감광 드럼(1)의 표면이 주사 노광됨으로써, 감광 드럼(1) 상에 화상 정보에 기초한 정전 잠상이 형성된다. 감광 드럼(1) 상에 형성된 정전 잠상은, 현상 유닛(6)에 의해 토너상으로서 현상된다. 이 때, 현상 유닛(6)은 화상 형성 장치(100) 본체에 설치된 현상 가압 유닛(도시하지 않음)에 의해 가압되고 있다. 그리고, 감광 드럼(1) 상에 형성된 토너상은, 일차 전사 롤러(20)에 의해 중간 전사 벨트(18) 상에 일차 전사된다.

예를 들면, 풀 컬러 화상의 형성 시에는, 제1∼4의 일차 전사부인 화상 형성부(S1Y∼S1K)에 있어서 상술한 프로세스가 순차적으로 행하여짐으로써, 중간 전사 벨트(18) 상에 각 색의 토너상이 순차적으로 겹쳐진다.

한편, 급지 트레이(2)에 수용되어 있는 기록재(3)는, 소정의 제어 타이밍에서 급송되고, 중간 전사 벨트(18)의 이동과 동기하여 이차 전사부(S2)로 반송된다. 그리고, 기록재(3)를 통해 중간 전사 벨트(18)에 당접하고 있는 이차 전사 롤러(21)에 의해, 중간 전사 벨트(18) 상의 4색 토너상은 일괄적으로 기록재(3) 상에 이차 전사된다.

그 후, 토너상이 전사된 기록재(3)는 정착 유닛(25)에 반송된다. 정착 유닛(25)에 있어서 기록재(3)가 가열·가압됨으로써 기록재(3)에 토너상이 정착한다. 그 후, 정착이 완료된 기록재(3)가 배출 트레이(32)에 반송됨으로써 화상 형성 동작이 완료된다.

또한, 일차 전사 공정 후에 감광 드럼(1) 상에 잔류한 일차 전사 잔류 토너(폐토너)는, 클리닝 블레이드(10)에 의해 제거된다. 이차 전사 공정 후에 중간 전사 벨트(18) 상에 잔류한 이차 전사 잔류 토너(폐토너)는, 중간 전사 벨트 클리닝 유닛(22)에 의해 제거된다. 클리닝 블레이드(10) 및 중간 전사 벨트 클리닝 유닛(22)에 의해 제거된 폐토너는, 장치 본체에 설치되는 폐토너 반송 유닛(23)에 의해 반송되어, 폐토너 회수 용기(24)에 축적된다. 한편, 화상 형성 장치(100)는, 원하는 단독 또는 몇 개(전부는 아님)의 화상 형성부만을 사용하여, 단색 또는 다색의 화상을 형성할 수도 있도록 되어 있다.

<프로세스 카트리지>

다음으로, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착되는 프로세스 카트리지(1)의 전체 구성에 대해 도 4, 도 5, 도 6을 사용하여 설명한다. 도 4는 본 실시예에 따른 프로세스 카트리지(1)의 단면도이다. 도 5는 프로세스 카트리지 장착 방향에 있어서의 상류측으로부터 보았을 때의 프로세스 카트리지(1)의 사시도이다. 도 6은 프로세스 카트리지 장착 방향에 있어서의 하류측으로부터 보았을 때의 프로세스 카트리지(1)의 사시도이다.

프로세스 카트리지(1)는, 클리닝 유닛(4)과 현상 유닛(6)으로 형성된다. 클리닝 유닛(4)과 현상 유닛(6)은 회전 지지 핀(30)을 중심으로 하여, 요동 가능하게 결합된다.

클리닝 유닛(4)은, 클리닝 유닛(4) 내의 각종 부재를 지지하는 클리닝 프레임(5)을 갖는다. 또한, 클리닝 유닛(4) 내에는, 감광체 드럼(7), 대전 롤러(8), 클리닝 블레이드(10) 외에, 감광체 드럼(7)의 회전 축선 방향에 평행한 방향으로 연장하는 폐토너 스크류(15)를 갖는다. 클리닝 프레임(5)에는, 감광체 드럼(7)을 회전 가능하게 지지하고, 감광체 드럼으로부터 폐토너 스크류(15)에 구동을 전달하기 위한 클리닝 기어열(31)을 구비하는 클리닝 베어링(33)이, 클리닝 유닛(4)의 긴 길이 방향 양단에 배치되어 있다.

클리닝 유닛(4)에 설치되는 대전 롤러는, 감광체 드럼(7)을 향해, 양단에 배치된 대전 롤러 가압 스프링(36)에 의해 화살표 C 방향으로 가압되고 있다. 대전 롤러는 감광체 드럼에 대해 종동하도록 설치되고, 감광체 드럼(7)이 화상 형성 시에 화살표 A 방향으로 회전 구동되면, 화살표 D의 방향(감광체 드럼(7)의 회전에 순방향)으로 회전한다.

클리닝 유닛(4)에 설치되는 클리닝 블레이드(10)는, 일차 전사 후에 감광 드럼(1)의 표면에 남은 전사 잔류 토너(폐토너)를 제거하기 위한 탄성 부재(10a)와, 탄성 부재(10a)를 지지하기 위한 지지 부재(10b)로 구성되어 있다. 클리닝 블레이드(10)에 의해 감광 드럼(1)의 표면으로부터 제거된 폐토너는, 클리닝 블레이드(10)와 클리닝 프레임(5)에 의해 형성되는 폐토너 수용실(9)에 수용된다. 폐토너 수용실(9)에 수용된 폐토너는, 폐토너 수용실(9) 내에 설치되는 폐토너 반송 스크류(15)에 의해 화상 형성 장치(100)의 후방(프로세스 카트리지(1)의 착탈 방향 하류측)을 향해 반송된다. 반송된 폐토너는, 폐토너 배출부(35)로부터 배출되어, 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 폐토너 반송 유닛(23)으로 전달된다.

현상 유닛(6)은, 현상 유닛(6) 내의 각종 부재를 지지하는 현상 프레임(16)을 갖는다. 현상 프레임(16)은, 현상 롤러(11)와 공급 롤러(17)가 내부에 설치되는 현상실(16a)과, 토너가 수용되며 교반 부재(29)가 내부에 설치되는 토너 수납실(16b)로 나눠진다.

현상실(16a)에는, 현상 롤러(11), 공급 롤러(17), 현상 블레이드(28)가 설치되어 있다. 현상 롤러(11)는 토너를 담지하고 있고, 화상 형성 시에는 화살표 E 방향으로 회전하고, 감광 드럼(1)과 접촉함으로써 감광 드럼(1)에 토너를 반송한다. 또한, 현상 롤러(11)는, 그 긴 길이 방향(회전 축선 방향)의 양단부에 있어서 현상 베어링 유닛(34)에 의해 회전 가능하게 현상 프레임(16)에 지지되어 있다. 공급 롤러(17)는 현상 롤러(11)와 접촉하면서 회전 가능하게 현상 베어링 유닛(34)에 의해 회전 가능하게 현상 프레임(16)에 지지되어 있고, 화상 형성 시에는 화살표 F 방향으로 회전한다. 나아가, 현상 롤러(11) 상에 형성되는 토너층의 두께를 규제하는 층두께 규제 부재로서의 현상 블레이드(28)가, 현상 롤러(11)의 표면에 당접하도록 배치되어 있다.

토너 수납실(16b)에는, 수납된 토너(T)를 교반함과 함께, 현상실 연통구(16c)를 통해 공급 롤러(17)에 토너를 반송하기 위한 교반 부재(29)가 설치되어 있다. 교반 부재(29)는, 현상 롤러(11)의 회전 축선 방향에 평행한 회전축(29a)과, 가요성을 갖는 시트인 반송 부재로서의 교반 시트(29b)를 갖는다. 교반 시트(29b)의 일단이 회전축(29a)에 부착되고, 교반 시트(29b)의 타단이 자유단으로 되어 있고, 회전축(29a)이 회전하여 교반 시트(29b)가 화살표 G 방향으로 회전함으로써, 교반 시트(29b)에 의해 토너가 교반된다.

현상 유닛(6)은, 현상실(16a)과 토너 수납실(16b)을 연통하는 현상실 연통구(16c)를 갖는다. 본 실시예에서는, 현상 유닛(6)이 통상 사용되는 자세(사용시의 자세)에 있어서, 현상실(16a)은 토너 수납실(16b)의 상방에 위치하고 있다. 교반 부재(29)에 의해 퍼올려진 토너 수납실(16b) 내의 토너는, 현상실 연통구(16c)를 통해서 현상실(16a)에 공급된다.

나아가, 현상 유닛(6)에는, 카트리지(1)의 삽입 방향에 있어서의 하류의 일단에 수취구(40)이 설치된다. 토너 수취구(40)의 상부에는, 수취구 시일 부재(45)와, 전후 방향으로 이동 가능한 토너 수취구 셔터(41)가 배치되어 있다. 토너 수취구(40)는, 프로세스 카트리지(1)가 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착되어 있지 않은 경우에는 수취구 셔터(41)에 의해 닫혀 있다. 수취구 셔터(41)는, 프로세스 카트리지(1)의 착탈 동작에 연동하여, 화상 형성 장치(100)의 본체에 가압되어 열리는 구성으로 되어 있다.

토너 수취구(40)에 연통하여 수취 반송로(42)가 설치되고, 내부에는 수취 반송 스크류(43)가 배치되어 있다. 나아가, 현상 유닛(6)의 긴 길이 방향 중앙 부근에는 토너 수납실(16b)에 토너를 공급하기 위한 수납실 연통구(44)가 설치되고, 수취 반송로(42)와 토너 수납실(16b)을 연통하고 있다. 수취 반송 스크류는 현상 롤러(11)나 공급 롤러(17)의 회전 축선 방향과 평행하게 연장하고 있고, 토너 수취구(40)로부터 받아들인 토너를, 수납실 연통구(44)를 통해 토너 수납실(16b)에 반송한다.

한편, 본 실시예에서는, 1개의 프로세스 카트리지(1)가, 감광체 드럼(7)과 현상 롤러(11)의 양쪽 모두를 가지고 있었지만, 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 감광체 드럼(7)을 갖는 클리닝 유닛(4)과, 현상 롤러(11)를 갖는 현상 유닛(6)이 연결되어 있지 않고, 각각 별개의 카트리지인 경우도 있다. 이 경우에는 클리닝 유닛(4)에 의한 카트리지를 드럼 카트리지, 현상 유닛(6)에 의한 카트리지를 현상 카트리지 등이라고 부르는 경우가 있다. 이 경우, 카트리지(13)로부터 토너가 공급되는 것은 현상 유닛(6)의 현상 카트리지가 된다.

<현상제 보급 카트리지(토너 카트리지)>

다음으로, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)에 장착되는 현상제 보급 용기가 되는 카트리지(13)의 전체 구성에 대해 도 1, 도 7, 도 8, 도 9를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)을 긴 길이 방향으로부터 본 단면도이다. 도 7은 본 실시예에 따른 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 분해 사시도이다. 도 8은 본 실시예에 따른 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 보급 토너 반송 스크류(54)의 부근을 짧은 길이 방향을 따라 본 단면도이다. 즉, 도 7은 YZ 평면에 평행한 단면도이다. 도 9는 본 실시예에 따른 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 토너를 내포하는 내부 공간을 나타내는 분해 사시도이다.

카트리지(13)는, 그 내부 공간(51)에 토너(현상제)을 수용하고 있고, 토너를 화상 형성 장치(100)의 본체에 공급(보급)하기 위해, 장치 본체에 장착된다.

한편, 카트리지(13)를 설명할 때에, 달리 특정되지 않을 때에는, 카트리지(13)가 통상의 자세, 즉 장치 본체 내부에 장착될 때의 자세를 취하는 것을 전제로 하면서, 이하와 같이 방향(X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2)을 정의한다.

상하 방향을 Y축으로 나타낸다. 화살표 Y1로 나타내어지는 것은 상방향이며, 화살표 Y2로 나타내어지는 것은 하방향이다. 카트리지(13)의 Y1 방향의 끝에 설치된 면을 윗면(상면)이라고 부르고, Y2 방향의 끝에 설치된 면을 저면(저부, 하부, 하단)이라고 부른다. 카트리지(13)의 윗면은 위(Y1 방향)를 향하고 있고, 저면은 아래(Y2 방향)를 향하고 있다. Y1 방향, Y2 방향을 총칭해서 상하 방향, 높이 방향, 연직 방향, 중력 방향, 또는 Y 방향, Y축 방향이라고 부르는 경우가 있다.

전후 방향을 Z축으로 나타낸다. 카트리지(13)를 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착할 때의 장착 방향에 있어서 상류를 향하는 방향을 화살표 Z1로 나타내고, 장착 방향의 하류측을 향하는 방향을 Z2로 한다. 편의상, Z1 방향을 앞, Z2 방향을 뒤라고 한다. 즉, 카트리지(13)의 Z1 방향의 끝에 설치된 면을 카트리지(13)의 전면(전부(前部), 전단(前端))이라고 부르고, Z2 방향의 끝에 설치된 면을 후면(배면, 후단, 후부)이라고 부른다.

카트리지(13)의 전면은 앞(Z1 방향)을 향하고 있고, 후면은 뒤(Z2 방향)를 향하고 있다. 카트리지(13)는, 전면으로부터 저면까지의 퍼짐(Z축 방향의 퍼짐)을 긴 길이 방향으로 한다. Z1 방향, Z2 방향을 총칭하여, 전후 방향, 긴 길이 방향, 종방향, 또는 Z 방향, Z축 방향이라고 부르는 경우가 있다.

나아가, 좌우 방향을 X축으로 나타낸다. 편의상, 카트리지(13)를 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착할 때의 장착 방향(즉, Z2 방향)을 따라 보았을 때에 왼쪽이 되는 방향을 화살표 X1로 나타내고, 오른쪽이 되는 방향을 화살표 X2로 나타낸다. 카트리지(13)의 X1 방향의 끝에 설치된 면을 좌측면(좌면, 좌단, 좌부)이라고 부르고, X2 방향의 끝에 설치된 면을 우측면(우면, 우부, 우단)이라고 부른다. 카트리지(13)의 좌측면은 좌방향(X1 방향)에 면하고, 우측면은 우방향(X2 방향)에 면하고 있다. 카트리지(13)는, 좌측면으로부터 우측면을 향하는 방향(즉, X축의 퍼짐)을 짧은 길이 방향이라고 한다. X1 방향, X2 방향을 총칭하여, 좌우 방향, 수평 방향, 짧은 길이 방향, 횡방향, X 방향, X축 방향 등이라고 부르는 경우가 있다.

즉, 카트리지(13)의 전면과 후면의 거리는, 우측면과 좌측면의 거리보다 길고, 또한, 상면과 저면의 거리보다 길다. 또한, 우측면과 좌측면의 거리는, 상면과 저면의 거리보다 짧다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 카트리지(13)의 우측면과 좌측면의 거리를 가장 길게 해도 되고, 또는, 상면과 저면의 거리를 가장 길게 해도 된다. 상면과 저면의 거리를 가장 짧게 해도 된다.

X축, Y축, Z축은 서로 수직인 관계이다. 예를 들면, X축은, Y축에 대해 수직이고, 또한, Z축에 대해서도 수직이다. 또한, X축에 수직인 평면을 YZ 평면, Y축에 수직인 평면을 ZX 평면, Z축에 수직인 평면을 XY 평면이라고 부르는 경우가 있다. 예를 들면, ZX 평면은 수평면이다.

한편, 본 실시예에 있어서는, 흑색 이외의 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 색의 토너가 수용되는 제1∼제3 카트리지(13Y, 13M, 13C)를 예로 사용하여 설명을 행한다.

블랙(K)의 토너가 수용되는 제4 카트리지(13K)는 제1∼제3 카트리지(13Y, 13M, 13C)에 비해 토너 용량이 크기만 하는 구성이며 그 밖에는 실질적인 차이가 없다. 따라서, 제4 카트리지(13K)의 설명은 생략한다.

카트리지(13)에 의해 화상 형성 장치(100)의 장치 본체에 보급된 현상제는, 상기한 바와 같이 토너 반송 장치(14)에 의해 프로세스 카트리지(1)에 보급된다. 즉, 카트리지(13)는 프로세스 카트리지(1)에 공급(보급)하기 위한 토너를 수용하고 있다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 보급 프레임(케이싱, 프레임)(50)을 갖는다. 보급 프레임(50)은 용기 부분(50a)과 덮개 부분(50b)을 가지고 있고, 용기 부분(50a)에 덮개 부분(50b)을 부착함으로써 구성된다. 또한, 용기 부분(50a)과 덮개 부분(50b)에 의해, 보급 프레임(50)의 내측에 내부 공간(51)을 형성하고 있다. 덮개 부분(50b)은, 카트리지(13)의 방향 Y1의 끝에 위치하고, 카트리지(13)의 윗면(보급 프레임(50)의 윗면)을 형성한다.

보급 프레임(50)은 그 내부 공간(51) 중에 구획 부재(파티션)(55)를 배치시키고 있다. 이 구획 부재(55)에 의해, 내부 공간(51)이 복수의 영역으로 더 구분되어 있다. 즉, 도 1, 도 7, 도 9에 나타내는 바와 같이 내부 공간(51)은 구획 부재(55)에 의해, 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)이라고 하는 복수의 챔버로 나뉘어져 있다. 구획 부재(파티션)(55)를 보급 프레임(50)의 일부로 간주할 수도 있고, 실제로 구획 부재(55)를 보급 프레임(50)과 일체적으로 형성할 수도 있다.

또한, 보급 프레임(50)의 Z2 측의 단부(후단, 후면)의 근방에는 구동 입력 기어(59), 캠 기어(cam gear)(60), 스크류 기어(64)로 이루어지는 구동열이나, 펌프(58) 등이 부착되어 있다. 기어열이나 펌프(58) 등을 커버하기 위해, 그 외측으로부터는 사이드 커버(62)가 부착된다. 특히, 캠 기어(60)에 대해서는, 이 사이드 커버(62)와 보급 프레임(50)에 의해 Z1 방향과 Z2 방향으로의 이동이 규제되고 있다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 카트리지(13)는, 내부에 토너를 내포하는 내부 공간(51)을 구비하고, 내부 공간(51)은 구획 부재(55)에 의해 상기 설명해 온, 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)로 구획지어져 있다.

교반 부재(53)와 스크류(54)는 카트리지(13)의 장착 방향의 상류측(즉, Z1 방향 측)으로부터 장착 방향의 하류측(즉, Z2 방향 측)으로 퍼져서 배치되어 있다.

스크류(54)는, 장착 방향 상류측(Z1 방향 측)으로부터 장착 방향 하류측(Z2 방향 측)으로 퍼져서 배치되어 있는 일부를 구획 부재(55)에 의해 덮여 있다. 구획 부재(55)가 스크류(54)를 덮음으로써, 구획 부재(55)의 내부에 터널 형상의 공간이 형성되고, 이것이 연통로(연통구)(48)로 되어 있다.

보급 프레임(50)의 내부 공간(51)에 형성된 각각의 챔버를 이하에서 상세하게 설명한다.

(토너 수용실)

토너 수용실(현상제 수용실)(49)은, 토너(현상제)를 수용하는 공간이다. 토너 수용실(49)에는, 보급 교반 부재(53)(이하, 단순히 교반 부재(53)이라고 부름)가 배치되어 있다.

교반 부재(53)는, 카트리지(13)의 긴 길이 방향에 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 보급 프레임(50)에 의해 지지되어 있다. 또한, 교반 부재(53)는 회전축(53a)과, 가요성을 갖는 시트인 반송 부재로서의 보급 교반 시트(53b)를 갖는다. 교반 부재(53)는, 보급 프레임(50)에 대해 움직일 수 있는 가동 부재이다.

보급 교반 시트(53b)의 일단이 회전축(53a)에 부착되고, 보급 교반 시트(53b)의 타단이 자유단으로 되어 있다. 회전축(53a)이 회전하여 보급 교반 시트(53b)가 화살표 H 방향으로 회전함으로써, 보급 교반 시트(53b)에 의해 토너가 교반되어, 토너를 토너 반송 스크류(이하, 단순히 스크류라고 부름)(54)로 보낸다.

스크류(54)는, 그 회전 축선을 따라, 토너를 후술하는 연통로(49)나 토너 배출실(57)에 반송하는 반송 부재이다. 스크류(54)의 회전 축선과, 교반 부재(53)의 회전 축선은 실질적으로 평행하다.

한편, 토너 수용실(49)의 내부에는, 스크류(54)와 교반 부재(53)의 사이에 벽(50a1)이 배치되어 있다. 벽(50a1)은, 토너 수용실(49)의 바닥면으로부터 상방으로 돌출하는 벽 형상, 또는 판 형상의 돌기(리브)이다. 이 벽(50b)은, 반송 스크류(54)의 옆에 병렬 배치되고, 반송 스크류(54)의 축선 방향, 즉 토너 반송 방향을 따라 연장하고 있다. 이 벽(50a1)과, 토너 수용실(49)의 측면에 의해 끼워짐으로써, 스크류(54)는 그 주위의 토너를 안정적으로 반송할 수 있다. 한편, 토너 반송 방향에 있어서의 토너 수용실(49)의 하류측에 있어서는, 스크류(54)와 교반 부재(53)의 사이에 벽(50a1)이 배치되어 있지 않다. 스크류(54)의 하류측의 부분이, 교반 부재(53)로부터 수취하는 토너의 양을 많게 하기 위해서이다. 한편, 스크류(54)의 상방도 개방되어 있으므로, 벽(50a1)의 상방을 넘어서 교반 부재(53)로부터 스크류(54)로 이동하는 토너도 있다.

(연통로)

연통로(토너 통로, 터널)(48)는 토너 수용실(49)과 후술하는 토너 배출실(57)을 연통하는 공간, 개구이며, 토너가 그 내부를 이동하는 통로이다. 연통로(48)는, 구획 부재(55)와 보급 프레임(50)에 의해 형성된다. 연통로(48) 내에는 반송 부재로서의 스크류(54)의 적어도 일부가 배치되어 있다.

스크류(54)는, 보급 프레임(50)에 대해 움직일 수 있는 가동 부재이며, 보다 상세하게 말하면, 회전 가능하게 보급 프레임(50)에 의해 지지되어 있다. 스크류(54)는 일부를 토너 수용실(49)에 노출시키고 있고, 회전함으로써 토너 수용실(49)의 토너를 스크류(54)의 회전 축선 방향을 따라 반송을 한다.

연통로(48)는 전술한 바와 같이 구획 부재(55)와 보급 프레임(50)에 의해 형성되어 있고, 스크류(54)에 의한 토너 반송 방향을 따라 연장하고 있어, 터널 형상을 갖는다. 또한, 구획 부재(55)가, 스크류(54)의 일부를 덮음으로써, 연통로(48)의 내부에 스크류(54)를 배치시키고 있다. 연통로(48)의 터널 형상은 스크류(54)의 외형에 대응하여 형성되어 있다. 즉, 연통로(48)는, 스크류(54)에 의해 반송되는 토너를 끊어서 정량 반송하는 역할을 가지고 있다.

스크류(54)에 의해 반송되는 토너의 일부는, 연통로(48)의 내부에 진입하여 토너 배출실(57)까지 이동할 수 있지만, 나머지의 토너는 연통로(48)에 들어갈 수 없고, 토너 수용실(49)에 남겨진다. 연통로(48)가 형성하는 터널의 개구의 크기와, 스크류(54)의 크기의 비율을 적당하게 설정함으로써 연통로(48)의 내부에 진입하는 토너의 양을 적당하게 결정할 수 있다. 즉, 스크류(54)가 연통로(48)의 내부를 지남으로써, 원하는 양의 토너만을 토너 배출실(57)에 공급할 수 있다.

스크류는, 카트리지(13)의 전면(전단)으로부터 후면(후단)을 향하는 방향(Z2 방향)으로 토너를 반송한다. 즉, 본 실시예에 있어서 스크류(54)의 긴 길이 방향, 즉 토너의 반송 방향은, 카트리지(13)의 긴 길이 방향(Z 방향, 전후 방향)과 동일하다. 화상 형성 장치(100)의 구성에 따라 적절히, 카트리지(13)의 구성은 변경 가능하다.

(토너 배출실)

토너 배출실(현상제 배출실)(57)은, 구획 부재(55)와 보급 프레임(50)에 의해 형성되는 공간이며, 스크류(54)가 토너를 반송하는 반송 방향에 있어서, 연통로(48)보다 하류에 배치되어 있다.

토너 배출실(57)의 근방, 즉 보급 프레임(50)의 후면(Z2 방향의 단부)의 근방에는, 스크류(54)가 회전하기 위한 회전력을 받는 스크류 기어(64)가 배치되어 있다. 또한, 토너 배출실(57)은, 토너(현상제)를 보급 프레임(50)의 내부 공간(51)으로부터 외부로 배출하기 위한 배출구(52)를 갖는다. 배출구(52)는, 보급 프레임(50)의 내외를 연통하여, 토너 배출 가능하게 구성된 개구이다.

배출구(52)는, 카트리지(13)의 저면(즉, 보급 프레임(50)의 저면)에 형성되어 있어 카트리지의 아래를 향하고 있다. 즉, 배출구(52)로부터 토너는 하방으로 배출된다. 한편, 스크류(54)의 반송 방향에 있어서 배출구(52)는, 카트리지(13)의 하류측에 배치된다. 즉, 배출구(52)와 카트리지(13)의 전면(Z1 방향의 단부)의 거리보다, 배출구(52)와 카트리지(13)의 후면(Z2 방향의 단부)의 거리가 짧다.

또한, 카트리지(13)의 후면(화살표 Z2 방향의 단부)의 근방에는 펌프(58)가 배치되어 있다. 펌프(58)는, 신축 가능하며, 즉 왕복 운동 가능한 주름상자부(58a)를 구비하고 있다. 주름상자부(58a)는 가요성을 가지고 있어, 신축(왕복 운동)함으로써 변형 가능하다. 주름상자부(58a)는, 신축, 변형함으로써 용적이 가변인 영역이다. 펌프(58)의 내부와 토너 배출실(57)의 내부는, 토너 배출실(57)에 설치된 연통구를 통해 연통하고 있다.

펌프(58)는 후술하는 구동열 및 구동 변환부(구동 변환 기구, 펌프 구동 기구)(68)에 의해 주름상자부(가동부, 가변부)(58a)가 왕복 운동, 즉 신축하여, 주름상자부(가동부)(58a)의 내부 용적을 변동시킬 수 있다. 이에 의해, 펌프(58)는 토너 배출실(57)에 작용 가능하게 되어 있다.

펌프(58)의 신축에 따라 토너 배출실(57)의 내압(내부의 기압)이 주기적으로 변동하고, 카트리지(13)의 외부 기압과 토너 배출실(57)의 내부 기압 간에 차가 생긴다. 이 압력차에 의해 배출구(52)는 흡기 및 배기를 행하고, 이 때의 공기(기체)의 흐름을 토너의 교반이나 배출에 이용함으로써, 안정적으로 토너의 배출을 행할 수 있다.

펌프(58)가 늘어나 그 용적이 증가하였을 때에는, 펌프(58) 및 토너 배출실(57)의 내부 기압이 저하되어, 배출구(52)로부터 토너 배출실(57)의 내부에 공기가 들어간다. 공기의 유입에 의해 토너 배출실(57)의 토너가 풀려서 토너의 유동성을 높게 할 수 있다. 그 후, 펌프(58)가 줄어들어 그 용적이 감소했을 때에는, 펌프(58) 및 토너 배출실(57)의 내부 기압이 커지므로, 배출구(52)를 통해서 토너 배출실(57)의 내부로부터 외부로 공기와 함께 토너가 배출된다. 이러한 반복에 의해, 카트리지(13)의 내부로부터 배출구(52)를 통해서 외부로 토너가 단속적, 주기적으로 배출된다.

토너가 공기와 함께 반송되는 구성에서는, 좁은 통로 내에서 토너를 반송시키거나, 토너 배출구(52)로부터 배출된 토너를 공기의 흐름에 실어 멀리 이동시키거나 하기 쉽다. 이것은, 토너 카트리지(13)로부터 배출된 토너의 반송 효율을 올리는 데에 있어서 바람직하다. 또한, 토너 배출구(52)를 작게 하여도 토너를 배출할 수 있게 되므로, 토너가 의도하지 않게 토너 배출구(52)로부터 카트리지(13)의 외부로 비산하는 등을 억제할 수 있다.

본 실시예에서는, 펌프(58)의 구동에 의해, 토너 배출실(57)의 내부 기압이 주기적으로 변동함으로써, 토너를 교반할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 배출구(52)를 통해서 흡기와 배기가 행하여지기 때문에, 배출구(52)를 지나는 공기의 이동 방향, 즉 기류의 방향이 펌프(58)의 구동에 의해 주기적으로 변화한다. 이 때문에 배출구(52) 근방의 토너를 교반하기 쉽고, 토너의 유동성을 높여서 효율적으로 반송하는 데에 있어서 바람직하다.

한편, 펌프(58)를 토너 배출실(57)로부터 떨어져 배치시키는 것도 가능하지만, 본 실시예와 같이 펌프(58)를 직접적으로 토너 배출실(57)에 접속하는 쪽이, 펌프(58)가 토너 배출실(57)에 작용하기 쉬워 바람직하다.

펌프(58)의 구동 시에, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)의 사이에는 기압차가 적은 쪽이 토너를 안정적으로 배출할 수 있다. 이 때문에, 통상 사용되는 자세(사용시의 자세)에 있어서, 배출구(52) 및 펌프(58)보다 상방에 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)을 통기하는 연통구(통기로)(46)를 배치하고 있다.

즉, 펌프(58)의 구동 시에는, 펌프(58)가 신축함으로써, 토너 배출실(57)의 내부 기압(내압)이 주기적으로 증감한다. 또한, 토너 수용실(49)로부터 토너가 토너 배출실(57)을 향해 이동함으로써 토너 수용실(49)의 내부 기압(내압)이 저하된다. 만일 이들 기압 변화의 결과로서, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)의 사이에 큰 기압차가 생기면, 연통로(48)를 지나는 토너의 양이 변동하거나, 또는 연통로(48)를 토너가 역류하거나 해서, 토너 배출실(57)에 공급되는 토너의 양이 변동할 가능성이 있다. 그 결과, 배출구(52)로부터 배출되는 토너의 양이 불안정해질 우려가 생긴다.

이에, 본 실시예에서는, 연통로(48)와는 다른 위치에 통기구(46)를 배치시킴으로써, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)을 연통시켜, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)의 사이에 공기가 지나도록 하고 있다. 그 결과, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57) 간의 기압차가 커지는 것을 억제할 수 있다.

즉,

(i) 토너 배출실(57)의 내압을 펌프(58)에 의해 증감시켜 현상제를 배출구(52)로부터 안정적으로 배출시키는 것,

및,

(ii) 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)의 기압차가 커지는 것을 억제하는 것,

의 2개를, 통기구(46)에 의해 양립시키고 있다.

한편, 통기구(46)는 공기뿐만 아니라 토너가 통과할 수 있는 구성을 취할 수도 있다. 다만, 그 경우에는, 통기구(46)를 통해서 토너 배출실(57)에 드나드는 토너의 양이, 연통로(48)를 통과하여 토너 배출실(57)에 공급되는 토너의 양보다 충분히 적게 되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 통기구(46)를 통과하는 토너가 있었다 하더라도, 토너 배출실(57)의 내부에 있는 토너의 양이 크게 변동하지 않는다. 배출구(52)로부터 배출되는 토너의 양에 주는 영향을 작게 억제하거나, 없애거나 할 수 있다.

이를 근거로 하면, 통기구(46)는 토너가 통과하기 어려운 위치, 즉 토너가 주위에 없는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 토너 배출실(57)의 내부나 토너 수용실의 내부에 있어서, 가능한 한 높은 위치에 통기구(46)를 배치하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이 해 두면, 통기구(46)를 지나는 토너의 양을 줄일 수 있다. 또한, 토너에 의해 통기구(46)가 막히는 것도 억제할 수 있다. 즉, 통기구(46)를 지나는 공기의 이동이, 토너에 의해 방해되지 않는다.

이러한 관점에서, 토너 수용실(49)의 내부에 있어서, 통기구(46)의 하단은, 연통로(48)의 상단보다 상방이며 스크류(54)보다 상방에 위치하도록 하고 있다. 스크류(54)에 의해 연통로(48)의 내부를 지나는 토너의 양에 비해, 통기구(46)를 지나는 토너의 양을 적게 하기 위함이다. 좀 더 말하면, 토너 수용실(49)에 토너가 수용된 상태에 있어서는, 토너 수용실(49)의 내부에서의 통기구(46)의 하단이, 토너의 상면보다 높게 위치시키고 있다(도 7의 (b) 참조). 반대로 말하면, 통기구(46)의 하단보다 토너의 상면이 낮은 위치가 되도록, 토너 수용실(49)에 수용시키는 토너의 양을 제한시키고 있다. 토너 수용실(49)의 내부의 토너가 통기구(46)에 도달하기 어렵게 되어 있다.

여기서, 토너 수용실(49)에 있어서의 토너의 상면이란, 사용자가 카트리지(13)를 사용하기 전의 단계, 즉, 카트리지(13)에 수용된 토너가 미소비의 상태에서의, 토너의 상면이다. 토너의 상면의 높이를 관찰할 때에는, 카트리지(13)를 통상 시의 자세로 한다. 이것은 본 실시예에 있어서는 배출구(52)를 아래로 향한 자세, 즉, 배출구(52)가 설치된 면을 저면으로 한 자세이다. 그리고, 토너 수용실(49)의 내부에 있어서 토너가 균일하게 퇴적하도록, 토너의 상면을 수평면과 평행하게 한다. 그리고 나서, 토너의 상태가 안정될 때까지 일정 시간을 기다린 후에, 토너의 상면의 높이를 확인하는 것으로 한다(도 8의 (b) 참조).

이와 같이 토너 수용실(49)의 내부에 있어서 통기구(46)를 배치하고, 또한, 토너의 수용량을 적절하게 설정함으로써, 통기구(46)를 통해, 토너 수용실(49)로부터 토너 배출실(57)로 토너가 이동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 토너 수용실(49)의 토너에 의해 통기구(46)가 막히는 것을 억제하고 있다.

또한, 토너 미소비의 상태(즉, 토너 카트리지(13)가 미사용, 신품의 상태)에 있어서, 토너 수용실(49)의 내부에서의 토너의 상면은, 펌프(58)의 상단보다 상방에 위치한다. 즉, 본 실시예에서는, 충분한 양의 토너를 토너 수용실(49)에 수용하기 위해 토너의 상면을 펌프(58)보다 높은 위치에 배치시키면서, 그 토너의 상면보다 더 상방에 연통구(46)를 배치시키고 있다. 토너의 수용량을 확보하는 것과, 연통구(46)를 기능시키는 것의 양쪽 모두를 양립시키고 있다.

한편, 상하 관계(높이)를 비교한 각 부, 각 부재 중, 연통구(46), 연통로(48) 및 토너 배출실(57)은, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)에 걸쳐 배치되어 있고, 또한, Z축 방향으로 일정한 폭을 가지고 있다. 따라서, 연통구(46)나 스크류(54), 연통로(48)가 만일 Z축이나, 수평면에 대하여 기울어져 배치되어 있는 경우에는, 각 부재의 높이가 토너 수용실(49) 측과 토너 배출실(57) 측이 다른 경우가 있다. 그 결과, 연통구(46), 스크류(54), 연통로(48) 간의 상하 관계를 설명할 때에는, 이들의 높이를 토너 수용실(49)의 내부에서 비교하였다. 즉, 상기 설명에서는, 토너 수용실(49) 측에 있어서의 각 부재의 높이를 비교하고 있다.

다만, 본 실시예에서는, 연통구(46), 연통로(48) 및 스크류(54)는 모두 Z축에 평행하고, 즉 수평으로 배치되어 있고, 각 부재의 높이가 위치에 관계 없이 일정하다. 따라서, 본 실시예에서는, 토너 수용실(49)의 내부이든 토너 배출실(57)의 내부이든, 전술한 상하 관계는 성립한다. 즉, 연통구(46), 스크류(54), 연통로(48)에 관한 전술한 상하 관계는 Z축의 좌표에 관계 없이 성립한다.

마찬가지로, 토너 수용실(49)에 있어서의 통기구(46)의 하단뿐만 아니라, 토너 수용실(57)의 내부에서의 통기구(46)의 하단도, 펌프(58)의 상단보다 상방에 위치한다. 통기구(46)를 통해 토너 배출실(57)로부터 토너 수용실(49)에 토너가 되돌아오는 것을 억제하기 위해, 토너 배출실(57)의 내부에 있어서도, 통기구(46)를 높은 위치에 배치시키고 있다.

한편, 통기구(46)를 통과하는 토너의 양을 억제하는 다른 방법으로서는, 통기구(46)를 필터로 덮는 방법도 있다. 이러한 예로서, 통기구(46) 대신에, 필터를 구비하는 통기구(69)를 구비한 변형예로서의 카트리지(13)의 구성을 도 8의 (c)에 나타낸다.

연통구(69)에 설치된 필터(69a)는 공기의 통과를 허용하면서, 토너의 통과를 억제하는 부재이다. 한편, 도 8의 (c)에서는 설명을 위해 필터(69a)(빗금친 부분)를 강조하여 도시하였다.

이와 같이 필터(69a)를 갖는 통기구(69)를 사용하는 경우에는, 통기구(69)의 주위에 토너가 있었다 하더라도 토너의 통과를 억제할 수 있다. 특히, 토너의 상면보다 하방에 통기구를 설치하는 경우에는 필터는 유효하다. 물론, 도 8의 (b)의 통기구(46)에, 통기구(69)와 마찬가지로 필터를 설치해도 된다.

또한, 도 8의 (b)에서는, 통기구(46)를, 구획 부재(55)와 보급 프레임(50)의 사이에 생기는 간극을 이용하여 형성하였지만, 도 8의 (c)의 통기구(69)와 같이, 구획 부재(55)에 개구를 형성함으로써 통기구를 형성해도 된다.

통기구(46)와 연통로(48)는，함께 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)을 연통하는 연통로(연통구, 경로)이므로, 이들의 일방을 제1 연통로(또는 제1 연통구, 제1 경로), 타방을 제2 연통로(또는 제2 연통구, 제2 경로) 등이라고 부르는 경우도 있다. 다만, 통기구(46)는 공기를 통하게 하는 것을 목적으로 한 연통로이기 때문에, 토너 경로인 연통로(48)와는 달리, 통기구(46)는 토너가 통과할 수 없는 구성이어도 되는 것은 전술한 바와 같다.

다음으로, 상기 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)의 크기의 관계를 설명한다. 도 8의 (a)의 A-A 단면선으로 단면을 만들었을 때의 연통로(48)의 단면의 면적을 As로 한다. 도 1의 (a)에 빗금으로 나타낸 영역의 면적이 As이다.

또한, 연통로(48)보다 토너 반송 방향 하류측(Z2 방향 측)에 있어서, 도 8의 (a)의 B-B선으로 단면을 만들었을 때의 토너 배출실(57)의 단면의 면적을 Bs로 한다. 도 1의 (b)에 빗금으로 나타낸 영역의 면적이 Bs이다.

나아가, 연통로(48)보다 토너 반송 방향 상류측(Z1 방향 측)에서, (도 8의 (a)의 C-C선으로 단면을 만들었을 때의 토너 수용실(49)의 단면의 면적을 Cs로 한다. 도 1의 (a)에 빗금으로 나타낸 영역의 면적이 Cs이다.

한편, A-A선, B-B선, C-C선에 의해 형성되는 3개의 단면은 모두 Z축에 직교하는 단면이다. 다른 표현을 하면, 이들은, 스크류(54)에 의한 토너의 반송 방향과 직교하는 단면이며, 카트리지(13)의 긴 길이 방향과 직교하는 단면이며, XY 평면에 평행한 단면이기도 하다.

이 때, 연통로(48), 토너 배출실(57), 토너 수용실(49)의 각 단면의 면적은, 이하의 관계를 만족한다.

As < Bs

그리고

As < Cs.

즉, 연통로(48)의 단면이 토너 배출실(57)의 단면 및 토너 수용실(49)의 단면보다 작게 되어 있다.

한편, 토너 배출실(57)의 단면의 면적 Bs나, 토너 수용실(49)의 면적 Cs는, Z축의 좌표(토너 반송 방향에 있어서의 위치)에 있어서 다르다. 또한, 본 실시예에 있어서 연통로(48)의 단면의 면적 As는, Z축의 좌표(토너 반송 방향에 있어서의 위치)에 관계 없이 거의 일정하지만, 연통로(48)의 단면의 면적 As도 Z축의 좌표에 따라 변화시키는 것이 가능하다. 이러한 경우라 하더라도, 상기의 대소 관계를 만족하도록 한 각 단면을 연통로(48), 토너 배출실(57), 토너 수용실(49)에서 각각 찾을 수 있다.

예를 들면, 연통로(48)의 가장 작은 단면에 있어서의 면적을 As로 한다. 이 경우, 이 면적 As보다 큰 면적 Cs를 갖는 단면이 토너 수용실(49)에 적어도 1개 존재하고, 이 면적 As보다 큰 면적 Bs를 갖는 단면이 토너 배출실(57)에 적어도 1개 존재한다.

또한, 다음과 같이 생각할 수도 있다. 토너 수용실(49)의 가장 큰 단면의 면적을 Cs로 하고, 토너 배출실(57)의 가장 큰 단면의 면적을 Bs로 했을 때, 연통로(48)에는 Cs 및 Bs보다 작은 면적 As를 갖는 단면이 적어도 1개 존재한다.

토너 수용실(49)의 단면의 면적 Cs를 연통로(48)의 단면 As에 비해 크게 함으로써 토너 수용실(49)의 내부에 충분한 양의 토너를 수용할 수 있고, 토너 수용실(49)의 내부에서 토너를 교반 부재(53)에 의해 효율적으로 교반할 수도 있다. 교반 부재(53)는 토너를 교반함으로써, 토너가 응집하는 것을 억제한다. 즉, 교반 부재(53)는 토너를 푸는 것에 의해 유동성을 높일 수 있다.

그 한편, 토너를 작은 단면을 갖는 연통로(48)를 통과시킴으로써 토너의 정량 반송을 할 수 있다. 즉, 토너 수용실(49)로부터 토너 배출실(57)로 이동하는 토너의 양을 제한하기 위해, 토너 수용실(49)의 단면적 Cs보다 연통로(48)의 단면적 As를 작게 하고 있다. 이에 따라, 연통로(48)를 스크류가 지날 때에, 반송되는 토너의 양을 줄여서 원하는 값(일정한 값)으로 제어할 수 있다.

또한, 토너 배출실(57)은 연통로(48)의 단면보다 큰 단면을 가지므로, 이 토너 배출실(57)의 내부에서, 토너를 풀 수 있다. 즉, 토너 배출실(57)은, 배출구(52)를 통해 공기를 흡입했을 때에, 토너 배출실(57)의 내부에 있는 토너의 유동성을 높일 필요가 있다. 따라서, 토너 배출실(57)은, 배출구(52)로부터 공기가 유입했을 때에, 그 공기와 토너를 혼합시키기 위해 일정한 용적이 필요하다. 그 용적을 확보하기 위해 토너 배출실(57)의 단면적 Bs를, 연통로(48)의 단면적 As보다 크게 하고 있다.

도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상기한 토너 배출실(57)의 B-B 단면은, 토너 배출구(52)를 지나는 단면이지만, 토너 배출실(57)의 단면의 면적 Bs를 구할 때에, 반드시 토너 배출구(52)를 지나는 단면을 사용할 필요는 없다. 즉, 토너 배출실(57)의 내부에서, 「As < Bs」를 만족시키는 면적 Bs를 갖는 단면이 어딘가에 적어도 1개 있으면 된다.

다만, 배출구(52)의 위치에 있어서의 토너 배출실(57)의 단면, 즉 배출구(52)를 지나는 토너 배출실(57)의 단면이, 「As < Bs」를 만족시키고 있으면, 배출구(52)의 주위에서, 토너의 유동성을 높이는 데 있어서 보다 바람직하다.

또한, 토너 배출실(57)의 단면적 Bs보다 연통로(48)의 단면적 As를 작게 한 쪽이, 토너가 연통로(48)를 역류하는 것을 억제할 수 있다. 펌프(58)가 수축하면, 토너 배출실(57)의 기압이 높아져서, 배출구(52)로부터 토너 및 공기가 배출된다. 이 때에, 일부 공기 및 토너가, 연통로(48)를 통해서 토너 수용실(49)로 이동하려고 할 가능성이 있다. 그러나, 본 실시예에서는 연통로(48)에 있어서 토너의 이동 경로를 좁게 하고 있으므로, 토너 배출실(57)의 토너나 공기가 연통로(48)를 통해서 토너 수용실(49)로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 나아가, 본 실시예에서는, 연통로(48)의 면적 As를 작게 할 뿐만 아니라, 연통로(48)의 내부에 스크류(54)가 배치되어 있으므로, 스크류(54)도 연통로(48)를 역류하는 토너의 이동을 억제하는 작용을 나타내고 있다.

이와 같이 연통로(48)가 있음으로써, 토너나 공기는 토너 배출실(57)로부터 토너 수용실(49)로는 이동하는 것을 억제할 수 있다. 토너 배출실(57)의 배출구(52)로부터, 토너 카트리지(13)의 외부에 안정적으로 토너를 배출할 수 있게 된다.

본 실시예에서는, 연통로(48)는, 일정한 범위(본 실시예에서는 실질적으로 전역)에 있어서, 단면의 면적이 실질적으로 동일한 값As를 취한다. 일정한 범위에 걸쳐 단면의 크기가 동일해지는 영역을 연통로(48)가 가지고 있으면, 연통로(48)를 지나는 토너의 양을 안정시키기 쉽다. 다만, 상기한 바와 같이 연통로(48)의 단면의 크기가 위치에 따라 변화하는 구성을 취할 수도 있다. 토너 배출실(57)과, 토너 수용실(49) 사이의 어딘가에서, 토너의 유로가 끼여 있으면, 적어도 그 부분을 연통로(48)로 간주할 수 있다.

한편, 만일 연통로(48)의 단면의 면적이 위치에 따라 다른 경우, 연통로(48)의 가장 작은 단면 As(Asmin)과, 토너 배출실(57)의 가장 큰 단면 Bsmax와, 토너 수용실(49)의 가장 큰 단면 Csmax를 비교한다. 본 실시예에서는, 「Asmin < Bsmax < Csmax」를 만족시키고 있다. 토너 수용실(49)로 수용하는 토너의 용량을 늘리는 데 있어서는, 토너 수용실(49)의 단면은, 연통로(48)의 단면이나 토너 배출실(57)의 단면보다 큰 쪽이 바람직하다.

한편, 첨자에 있어서의 min은 최소값을 의미하고, max는 최대값을 의미하는 것으로 한다.

또한, 배출구(52)의 위치에 있어서, 토너 배출실(57)의 단면의 면적 Bs를 구한 경우에, 「Asmin < Bs < Csmax」를 만족시킬 수 있다.

한편, 보급 프레임(50)의 내부 공간(51)에는, 현상 프레임(50)에 대해 움직일 수 있는 반송 부재로서, 스크류(54)와 교반 부재(53)가 배치되어 있다. 달리 특정되지 않는 경우에는, 연통로(48), 토너 수용실(49), 토너 배출실(47)의 내부에 이들 반송 부재(53, 54)가 배치되어 있는 경우, 각 면적 As, Bs, Cs에는, 반송 부재(53, 54)의 단면의 면적도 포함되는 것으로 한다. 다른 표현을 하면, 스크류(54), 교반 부재(53)를 보급 프레임(50)로부터 떼어낸 상태에서, 연통로(48), 토너 수용실(49), 토너 배출실(47)의 내부에 형성되는 공간의 단면적을 구한 것이 면적 As, Bs, Cs이다. 스크류(54) 및 교반 부재(53)의 유무나 크기가, 면적 As, Bs, Cs의 값에 영향을 주지 않도록 하고 있다.

다만, 본 실시예에서는, 연통로(48), 토너 배출실(47), 토너 수용실(49)의 면적 As, Bs, Cs를 구할 때에, 스크류(54)의 단면의 면적이나 교반 부재(53)의 단면의 면적을 공제하였다 하더라도, 상기한 각 대소 관계가 성립하도록 되어 있다. 즉, 도 1의 (a)의 AA 단면에 있어서, 빗금친 영역으로부터 스크류(54)의 영역을 제외한 부분의 면적을 As로 다시 정의하고, 도 1의 (b)의 BB 단면에 있어서, 빗금친 영역으로부터 스크류(54)의 영역을 제외한 부분의 면적을 Bs로 다시 정의하고, 도 1의 (c)의 CC 단면에 있어서, 빗금친 영역으로부터 스크류(54) 및 교반 부재(53)의 영역을 제외한 부분의 면적을 Cs로 다시 정의한다. 만일 이와 같이 As, Bs, Cs의 정의를 변경하였다 하더라도, 상기한 As, Bs, Cs의 관계성을 만족시키는 단면이, 연통로(48), 토너 배출실(47), 토너 수용실(49)에 존재한다.

본 실시예에서는, 연통로(48)의 용적이 가장 작고, 토너 수용실(49)의 용적이 가장 크다. 토너 배출실(57)의 용적은, 연통로(48)의 용적보다 크고, 토너 수용실(49)의 용적보다 작다. 연통로(48), 토너 배출실(57)의 형상을 바꾸지 않고, 토너 수용실(49)의 단면적 Cs를 변경함으로써 용이하게 카트리지(13) 내에 수용하는 토너량을 변경하는 것이 가능하다.

도 28을 사용하여 내부 공간(51)의 관계를 설명한다. 도 28은 내부 공간을 설명하기 위한 간략도이며, 도 28의 (a)는 이해하기 쉽게 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)을 나누어 표시한 것이며, 도 28의 (b)는 이들이 합쳐져서 내부 공간(51)이 형성되어 있는 것을 표시한 것이다. 상기에서 설명하고 있는 바와 같이 면적 As, Bs, Cs의 관계는 「As < Bs < Cs」를 만족시키고 있다.

도 28에 있어서, 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)의 각각이 차지하는 공간의 형상을 단순화하여, 입방체의 조합으로 나타냈다. 따라서, 각각의 공간의 단면도, 그 형상이 사각형이 되도록 단순화되어 도시되어 있다.

이 경우, 단면적 As는, 연통로(48)의 X 방향의 폭 Aw와 Y 방향의 높이 Ah를 곱셈한 것이로서 As=Aw×Ah이다. 마찬가지로, Bs=Bw×Bh이며, Cs=Cw×Ch이다.

도 28에 있어서는, 토너 수용실(49)의 단면의 면적이 가장 커지는 위치에 있어서, 단면적 Cs를 구하고 있다. 이러한 단면적 Cs의 최대값 Csmax는, 상기한 바와 같이 연통로(48)의 단면적 As보다 크다.

바람직하게는 Csmax는, As의 5배보다 크다. 더욱 바람직하게는 Csmax의 자릿수가 As의 자릿수보다 많아지도록, Csmax를 Asmax의 10배보다 크게 한다.

특히, 본 실시예와 같이 대용량의 토너 카트리지(13)에 있어서는, Csmax를, As의 25배보다 크게 하는 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면, 5Aw < Cw, 5Ah < Aw를 만족시키는 바와 같은 단면의 면적 Cs가 이러한 관계를 만족시킨다.

정리하면,

5×As < Csmax

10×As < Csmax

25×As < Csmax

이다.

한편, 본 실시예에서는, 연통로(48)의 단면의 면적은, 위치에 관계 없이 일정하다. 연통로(48)의 단면의 면적 As를 구하는 위치를 불문하고 상기 관계가 성립한다.

다만, 가령, 연통로(48)의 면적의 크기가 위치에 따라 크게 다른 경우에는, 가장 작은 연통로(48)의 단면의 면적 Asmin을, Cs의 최대값 Csmax와 비교할 수도 있다. 그러면,

5×Asmin < Csmax

10×Asmin < Csmax

25×Asmin < Csmax

이 된다.

As의 크기가 위치에 따라 다른 경우에 대해서는, 이하도 마찬가지이다. 연통로(48)의 단면의 면적 As가 위치에 관계 없이 일정하면, 「As=Asin」이 위치에 관계 없이 만족된다고 생각할 수도 있다.

본 실시예에서는 옐로우, 시안, 마젠타의 토너 카트리지에 있어서, Cs의 최대값 Csmax는, 연통로의 면적 As의 60배를 초과하도록 하고 있다.

60×As < Csmax,

60×Asmin < Csmax

이다.

블랙의 토너 카트리지에 있어서는, Cs의 최대값 Csmax는, 연통로의 면적 As의 최소값의 80배를 초과하도록 하고 있다.

80×As < Csmax,

80×Asmin < Csmax

이다.

토너 수용실(49)의 용적을 크게 하면서, 연통로(48)를 통과하는 토너의 양의 정량성을 유지하는 데에 있어서는 이와 같이, 면적 Cs를 면적 As에 비해 크게 하는 것, 반대로 말하면 면적 Cs에 비해 면적 As를 작게 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 옐로우, 시안, 마젠타, 블랙의 카트리지(13) 중 어느 하나를 불문하고, Csmax가 Asmin의 100배보다 작다.

100×As < Csmax

100×Asmin < Csmax

그러나, Cs에 대해서는 원리상, 상한은 특별히 없으므로, 토너 수용실의 용적을 확보하는 데에 있어서, Cs의 최대값을 본 실시예 이상으로 크게 하여, As의 100배를 초과하도록 하는 것도 가능하다.

그 한편, 카트리지(13)를 배치하는 용적을 화상 형성 장치 본체의 내부에 확보하기 위한 관점에서, 통상, Cs의 최대값은 As의 1000배보다는 작게 하는 것이 바람직하다. 보다 일반적으로는, Cs의 최대값은 As의 500배보다 작게 하는 것이 바람직하다.

1000×As > Csmax

1000×Asmin > Csmax,

500×As > Csmax,

500×Asmin > Csmax

이다.

또한, 도 28에서는, 토너 배출구(52)(도 8의 (a) 등 참조)가 위치하는 곳에서, 토너 배출실(57)의 단면적 Bs를 구하였다.

이 때 단면적 Bs는 Bs=Bw×Bh로 산출할 수 있고,

Bs > As,

Bs > Asmin

이다. 특히, Bw > Aw 또는 Bh > Ah가 되는 관계로 하고, 면적 Bs를 면적 As에 비해 크게 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 토너 배출구(52)의 위치에 있어서 면적 Bs를 구하면, 그 Bs는, 연통로의 단면의 면적 As의 1.5배를 초과하도록 하고 있어, 보다 구체적으로 말하면, 토너 배출구(52)의 위치에 있어서 면적 Bs는 면적 As의 3배를 초과하여 있다.

1.5×As < Bs,

1.5×Asmin < Bs,

3×As < Bs,

3×Asmin < Bs

이다.

또한, 옐로우, 시안, 마젠타, 블랙의 각 카트리지(13) 중 어느 하나를 불문하고, 토너 배출구(52)의 위치에 있어서의 면적 Bs는 면적 Csmax보다 작다.

보다 상세하게 말하면, 토너 배출구(52)의 위치에 있어서의 면적 Bs가 면적 Csmax의 2분의 1보다 작게 되도록 하고 있고, 실제로는, 면적 Csmax의 10분의 1보다 작게 되어 있다.

2×Bs < Csmax

10×Bs < Csmax

이다.

특히, 블랙의 카트리지에 있어서는, 토너 배출구(52)의 위치에 있어서의 면적 Bs는 면적 Csmax의 20분의 1보다 작게 되어 있다.

20×Bs < Csmax

이다.

한편, 토너 배출실의 단면의 면적을 구하는 위치를, 배출구(52)의 위치 이외로 하면, Bs의 값은 변화할 수 있다. 그 경우, Cs의 최대값 Csmax는 Bs의 최대값 Bsmax보다 크게 되도록 되어 있다.

Bsmax < Csmax

이다. 토너 수용실의 용적을 늘려서 토너의 용량을 늘리기 위함이다.

특히, 본 실시예에서는, Bsmax는 Csmax의 절반보다 작다.

2×Bsmax < Csmax

이다.

한편, 상기한 As, Bs, Cs 간의 비율에 대해서는 상기의 범위를 초과하여 변화할 수 있다. 이들 비율이, 펌프(58)의 배치나 성능, 카트리지로 수용하는 토너의 양, 토너 카트리지(13)를 배치하기 위해 화상 형성 장치 본체 내에 확보할 수 있는 용적, 토너 카트리지(13)의 내부 공간의 배치 등에 따라 변화하기 때문이다.

도 28의 (b)에 나타내는 바와 같이 토너 수용실(49)의 일부 및 연통로(48)는, 서로 Y축 방향, 즉 상하 방향(연직 방향)을 따라 나란히 배치되어 있다. 연통로(48)에 대하여, Y1 방향 측, 즉 상방에 토너 수용실(49)이 위치한다. 따라서, 연통로(48)와 토너 수용실(49)을, Y축에 수직인 투영면(ZX 평면)에 대하여, Y축 방향을 따라 투영하면, 연통로(48)와 토너 수용실(49)의 서로의 투영 영역은, 적어도 부분적으로 겹친다.

또한, 토너 수용실(49)의 다른 일부 및 연통로(48)는, 서로 X축 방향, 즉 좌우 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 연통로(48)에 대하여 X2 방향 측, 즉 우측에, 토너 수용실(49)의 일부가 위치한다. 따라서, 연통로(48)와 토너 수용실(49)을, X축에 수직인 투영면, 즉 YZ 평면에 대하여 X축 방향을 따라 투영하면, 연통로(48)와 토너 수용실(49)의 서로의 투영 영역은 적어도 부분적으로 겹친다.

또한, 토너 수용실(49)의 다른 일부 및 연통로(48)는, 서로 Z축 방향, 즉 전후 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 연통로(48)에 대하여, Z1 방향 측, 즉 전방에 토너 수용실(49)의 일부가 위치한다. 따라서, 연통로(48)와 토너 수용실(49)을, Z축에 수직인 투영면, 즉 XY 평면에 대하여 Z축 방향을 따라 투영하면, 연통로(48)와 토너 수용실(49)의 서로의 투영 영역은 적어도 부분적으로 겹친다.

이와 같이, 토너 수용실(49)은, 서로 직교하는 Y축 방향, X축 방향, Z축 방향에 있어서, 연통로(48)와 병렬하도록 배치되어 있다. 이러한 배치 관계, 레이아웃이라면 토너 수용실(49)의 용적을 늘려서, 토너 카트리지의 용량을 늘릴 수 있다.

나아가, 연통로(48)와 토너 배출실(57)은 서로, Z축 방향, 즉 전후 방향을 따라 배치되어 있다. 연통로(48)에 대하여, Z2 방향 측, 즉 후방측에, 토너 배출실(57)이 위치한다. 따라서, 연통로(48)와 토너 배출실(57)을, Z축에 수직인 투영면, 즉 XY 평면에 대하여, Z축 방향을 따라 투영하면, 연통로(48)와 토너 배출실(57)의 서로의 투영 영역은 적어도 부분적으로 겹친다.

마찬가지로, 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)은 서로, X축 방향, 즉 좌우 방향을 따라 배치되어 있다. 토너 배출실(57)에 대하여 X2 방향 측, 즉 우측에, 토너 수용실(49)이 위치한다. 따라서, 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)을, X축에 수직인 투영면(YZ 평면)에 대하여 X축 방향을 따라 투영했을 때, 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)의 서로의 투영 영역은, 적어도 부분적으로 겹친다. 이러한 배치 관계, 레이아웃이라면, 토너 수용실(49)의 용적을 늘릴 수 있다.

특정한 기능을 가진 공간(57, 49, 48)끼리를 인접시켜, 투영면 중에서 이들 공간끼리가 겹치도록 한 배치로 함으로써, 쓸모없는 스페이스를 삭감한 효율적인 내부 공간(51)을 형성하는 것이 가능해진다. 토너를 수용하여, 정량적으로 반송하고, 정량적으로 배출한다고 하는 토너 카트리지(13)를, 내부 공간(51)의 크기를 일정하게 유지하면서, 성립시킬 수 있다.

화상 형성 장치(100)에 있어서 흑색의 토너는, 다른 색의 토너보다 많이 소비되는 경향이 있으므로, 제4 현상제 보급 카트리지(13K)에 있어서 토너 수용실(49)의 단면적 Cs를 다른 색의 카트리지(13Y, 13M, 13K)보다 크게 하고 있다. 이에 따라, 제4 현상제 보급 카트리지(13K)에 있어서 토너 수용실(49)의 용적을, 제1∼제3 현상제 보급 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 토너 수용실(49)의 용적보다 크게 하고 있다. 제4 현상제 보급 카트리지(13K)에 보다 많은 토너를 수용시키고 있다.

각 카트리지(13Y, 13M, 13C, 13K)의 단면적 Cs를 적절히 바꿈으로써, 각 카트리지의 그 외의 부분을 크게 바꾸지 않고, 각 카트리지에 수용되는 토너의 양을 적당히 설정할 수 있다.

또한, 본 실시예의 4개의 토너 카트리지(13)는, 4색의 컬러 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치(100)에서 사용되었지만, 1개의 토너 카트리지(13)를 단색의 화상을 형성하는 흑백 화상 형성 장치에서 사용해도 된다. 또한, 2개의 토너 카트리지(13)를 2색의 화상을 형성하는 화상 형성 장치에서 사용해도 된다. 즉, 1개의 화상 형성 장치(100)에 있어서 동시에 사용되는 토너 카트리지의 수에 제한이 있는 것은 아니다.

본 실시예에서는, 스크류(54)는 토너 배출실(57)의 배출구(52)의 거의 바로 위에도 배치되어 있다. 즉, 스크류(54)의 일부는 토너 수용실(49)의 내부에 배치되고, 다른 일부는 연통로(48)의 내부에 배치되고, 또 다른 일부는 토너 배출실(57)의 내부에 배치되어 있다.

이에 따라, 확실하게, 스크류(54)는 토너를, 토너 수용실(49)로부터 연통로(48)를 통과시켜 토너 배출실(57)의 배출구(52)를 향해 안정적으로 반송할 수 있다.

그러나, 현상제 반송 부재(스크류(54))의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)의 일부 챔버에는 반송 부재가 배치되지 않는 구성도 생각할 수 있다. 예를 들면, 일부 챔버의 내부에 있어서는, 스크류(54)에, 나선 형상의 날개(羽根)가 형성되어 있지 않고, 토너 반송 능력이 없는 스크류의 샤프트만이 배치되어 있도록 한 구성을 생각할 수 있다.

(펌프의 신축 동작, 왕복 운동)

다음으로, 도 10과 도 11을 사용하여, 펌프(58)의 신축 동작, 왕복 운동에 대해 설명한다.

도 10은 카트리지(13)의 후방 단부를 하방으로부터 본 부분 사시도이며, 회전 구동의 전달 경로를 나타내기 위해 사이드 커버(62)를 후방으로 어긋나게 한 상태로 나타내고 있다.

도 11은 카트리지(13)의 후방 단부의 부분 사시도이며, 펌프(58)의 신축 동작을 설명하기 위해 사이드 커버(62)를 후방으로 어긋나게 한 상태로 나타내고 있다. 도 11의 (a)는 펌프(58)가 늘어난 상태이며, 도 11의 (b)는 펌프(58)가 줄어든 상태이다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 카트리지(13)의 후방측, 즉 후면 근방에는 구동열이 배치된다. 본 실시예의 구동열에는, 구동 입력 기어(구동 입력 부재, 커플링 부재)(59)와, 회전 부재로서의 캠 기어(60)와, 스크류 기어(64)가 포함되어 있다. 구동 입력 기어(59)는 구동 받음부(구동 입력부, 커플링부)(59a)와 기어부(59b)를 갖는다. 캠 기어(60)에는 캠 홈(60a)이 설치되어 있다. 캠 기어(60) 내, 캠 홈(60a)이 형성되어 있는 원통 부분을 캠부라고 부르는 경우가 있다. 캠 홈(60a)은 사행하도록 형성되어 있고, 후방측으로 변위한 피크부(peak portion)(60b)와, 전방측으로 변위한 밸리부(valley portion)(60c)를 갖는다.

캠 기어(60)의 축선의 방향은 Z축에 평행하다.

왕복 부재로서의 링크 부재(61)는 캠 돌기부(61a)를 가지고 있고, 캠 돌기부(61a)가 캠 홈(60a)과 계합한 상태로 배치되어 있다. 또한, 링크 부재(61)는 사이드 커버(62)에 의해, 펌프(58)의 중심 축선인 축선(Z) 주위의 회전 방향의 움직임은 규제되고, 또한 전후 방향(Z축 방향)으로는 이동 가능하게 지지된다. 즉, 링크 부재(61)는, 캠 기어(60)의 축선의 방향으로 왕복 이동이 가능하다.

사이드 커버(62)는, 펌프(58)를 덮어, 펌프(58)를 보호하기 위한 커버 부재(보호 부재)이며, 카트리지(13)의 Z2 방향의 단부에 위치하고, 카트리지(13)의 후면(후단)을 형성한다. 한편, 사이드 커버(62)도 보급 프레임(50)과 함께 카트리지(13)의 프레임(케이싱)의 일부로 간주하는 경우가 있다. 이 경우, 보급 프레임(50)을 특히 프레임 본체(케이싱 본체) 등이라고 부르는 경우도 있다.

전술한 펌프(58)에는 결합부(58b)가 설치되어 있고, 결합부(58b)에 의해 링크 부재(61)와 펌프(58)는 연결된 상태로 되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 캠 기어(60)와 링크 부재(61)가 구동 변환부(구동 변환 기구, 펌프 구동 기구)(68)에 포함된다.

회전 구동의 전달 경로에 대해 설명한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 구동 출력 부재(본체측의 커플링 부재)(100a)로부터 카트리지(13)로 회전 구동이 입력된다. 즉, 구동 출력 부재(100a)에, 카트리지에 설치된 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(커플링부)(59a)가 연결함(커플링함)으로써, 구동력 받음부(59a)가 회전력(구동력)을 수취한다. 그 결과, 구동 입력 기어(59)가 회전하여, 구동 입력 기어(59)로부터 카트리지(13)의 각 부재에 구동력이 전달된다.

구동 입력 기어(59)는, 도 7에 나타내는 바와 같이 교반 부재(53)의 축부(53a)에 연결되어 있으므로, 구동 입력 기어(59)가 회전함으로써, 교반 부재(53)가 회전한다. 구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)는 캠 기어(60)의 기어부(60d)와 계합하고 있어, 캠 기어(60)로 회전 구동을 전달한다. 나아가, 캠 기어(60)의 기어부(60d)는 스크류 기어(64)와 계합하고 있어, 스크류 기어(64)가 회전한다. 스크류 기어(64)에는 스크류(54)(도 1 참조)가 연결되어 있어, 전달된 회전 구동에 의해, 스크류(54)가 구동된다.

한편, 캠 기어(60)의 기어부(60d)의 직경은, 캠 기어(60)의 캠 홈(60a)이 형성되어 있는 원통 부분(캠부)의 직경보다 작다.

이와 같이 구동 입력 기어(59)는, 카트리지(13)의 외부(즉, 화상 형성 장치(100)의 본체)로부터 구동력(회전력)이 입력되는 구동 입력 부재이다. 다른 표현을 하면, 구동 입력 기어(59)는, 구동 출력 부재(본체측의 커플링 부재)(100a)와 커플링할 수 있도록 구성된 카트리지측의 커플링 부재이다.

또한, 구동 입력 기어(59)는, 카트리지의 각 부재에 구동력을 전달하기 위한 구동 전달 부재(기어 부재)를 겸하고도 있다. 즉, 구동 입력 기어(59)는, 구동력이 입력되는 커플링부(구동력 받음부(59a))와, 토너 카트리지(13)의 다른 부재에 구동력을 출력하기 위한 기어부(59b)의 양쪽 모두를 구비하고 있다. 기어부(59b)는, 구동 입력 기어(59)의 외주면에 배치되어 있다.

구동 입력 기어(59)에 입력된 회전력(구동력)은, 스크류(54)와 교반 부재(53)를 구동시킬 뿐만 아니라, 펌프(58)를 구동시키기 위해서도 사용된다.

이에, 다음으로, 구동 입력 기어(59)가 받은 회전력(구동력)을 왕복 운동으로 변환하여, 펌프(58)를 신축, 왕복 운동시키는 구성인 구동 변환부(68)에 대해 도 12를 사용하여 설명한다.

본 실시예에 있어서의 구동 변환부(68)는 캠(캠 기구)이며, 캠 기어(회전 부재)(60)와 링크 부재(왕복 부재)(61)를 갖는다. 링크 부재(61)는 축선(Z) 주위의 회전 방향의 움직임이 제한되고 있다. 그 때문에, 회전 구동을 받아 캠 기어(60)가 회전하면, 링크 부재(61)의 캠 돌기부(61a)가, 캠 기어(60)의 캠 홈(60a)의 피크부(60b)와 밸리부(60c)를 교대로 통과하여, 링크 부재(61)는 전후 방향으로 왕복 운동한다.

즉, 도 12의 (a)의 상태와 도 12의 (b)의 상태를 교대로 반복하게 된다. 이 때, 회전 부재로서의 캠 기어(60)가 왕복 부재로서의 링크 부재(61)를 왕복 운동시키기 위해 각각의 계합부인 돌기부(61a)와 캠 홈(60a)이 접촉하는 점을 계합점(P)으로 한다.

링크 부재(61)의 왕복 운동과 연동하여, 링크 부재(61)에 연결된 결합부(58b)도 왕복 운동한다. 그리고, 이 결합부(58b)의 왕복 운동에 의해 펌프(58)의 주름상자부(58a)가 신축함으로써 펌프(58)의 내부 용적이 주기적으로 변동한다. 한편, 결합부(58b)는, 펌프(58)를 신축시키기 위한 힘을 링크 부재(61)로부터 받는 힘 받음부(신축력 받음부, 펌프 구동력 받음부)이다.

상기한 바와 같이 하여, 구동 입력 기어(59)가 받은 회전력을, 구동 변환부(68)(링크 부재(61), 캠 기어(60))가, 펌프(58)의 주름상자부(58a)를 신축시키는 힘(펌프를 구동시켜 펌프의 용적을 변화시키는 힘)으로 변환하여, 펌프(58)를 구동시킨다.

이 때, 펌프(58)는 회전하는 캠 기어(60)의 반경 방향 내측에 배치되어 있다. 즉, 펌프(58)는 캠 기어(60)의 내부에 있어서 캠 기어(60)에 주위를 둘러싸고 있다.

또한, 펌프(58)의 주름상자부(58a)와 계합점(P)은, 펌프(58)의 신축 방향(펌프의 이동 방향)에 있어서 겹치는 경우가 있도록 설정되어 있다. 이러한 배치 관계로 함으로써, 펌프(58)의 신축에 필요한 스페이스와 계합점(P)의 이동에 필요한 스페이스를 공유할 수 있어, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량(이동량)을 보다 크게 설정할 수 있다.

계합점(P)과 주름상자부(58a)의 구체적인 위치 관계에 대해, 도 12 및 도 27을 사용하여 설명한다. 도 12는 펌프의 단면도이며, 도 12의 (a)는 펌프가 늘어난 상태를 나타내고, 도 12의 (b)는 펌프가 줄어든 상태를 나타내고 있다. 도 27은 펌프의 동작 과정에 있어서의 계합점(P)과 주름상자부(58a)의 위치 관계의 시간 경과에 따른 변화를 나타낸 그래프이다.

도 12의 (a)에 있어서는, 펌프(58)의 주름상자부(58a)는 늘어난 상태이며, Z축 방향에 있어서 화살표 Q1의 범위를 차지하고 있다. 이 때, 계합점(P)은 Z축 방향에 있어서 화살표 Q1의 범위와 겹쳐서 배치되어 있다.

또한, 도 12의 (b)에 있어서는, 펌프(58)의 주름상자부(58a)는 줄어든 상태이며, Z축 방향에 있어서 화살표 Q2의 범위를 차지하고 있다. 이 때, 계합점(P)은 Z축 방향에 있어서 화살표 Q2의 범위와 겹쳐서 배치되어 있다.

도 12의 (c)에서는, 펌프(58)의 신축 방향(이동 방향)으로 연장하는 선(Z축)에 주름상자부(58a)와 계합점을 투영한 경우의 설명도를 나타내고 있다. 주름상자부(58a)가 가장 늘어난 상태(도 10(a)의 상태)에 있어서의 계합점(P)의 위치를 점(Pa)로 나타내고, 그 때에 주름상자부(58a)가 Z축 방향으로 차지하는 영역을 Q1로 나타내고 있다. Z축 상에서, 주름상자부(58a)의 투영 영역 Q1의 범위 내에, 계합점(Pa)이 위치하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 주름상자부(58a)가 가장 줄어든 상태(도 10(b)의 상태)에 있어서의 계합점의 위치를 점(Pb)로 나타낸다. 또한, 주름상자부(58a)가 가장 줄어든 상태(도 10(b)의 상태)에 있어서, 주름상자부(58a)가 Z축 방향으로 차지하는 영역을 Q2로 나타내고 있다. Z축 상에서, 주름상자부(58a)의 투영 영역 Q2의 범위 내에 계합점(Pb)이 위치하고 있는 것을 알 수 있다.

도 27에 있어서는, 링크 부재(61)의 캠 돌기부(61a)가 캠 기어(60)의 캠 홈(60a) 중을 이동하는 모습을 전개도로 나타내고 있다. 시간(Time)이 변화함에 따라, 캠 돌기부(61a)는 캠 홈(60a)에 의해 규제되어 Z축 방향으로 이동한다. 이 때, 캠 돌기부(61a)와 캠 홈(60a)의 접촉점인 계합점(P)은 시간(Time)에 따라 변화하기 때문에, 도 27 내에서는 점이 아니라 굵은 실선으로 나타내고 있다.

또한, 도 27에는 주름상자부(58a)가 Z축 방향에 있어서 차지하는 범위를 가는 실선으로 나타내고 있고, 시간(Time)에 있어서 주름상자부(58a)가 그 신축 방향의 좌표, 즉 Z축의 좌표에 있어서 차지하는 범위를 화살표 Q로 나타내고 있다. 여기서, 도 12의 (a)에 나타낸 펌프(58)가 가장 확장된(늘어난) 상태는 도 27에 있어서는 Time=Ta의 상태이며, 도 12의 (b)에 나타낸 펌프(58)가 가장 줄어든 상태는 도 27에 있어서는 Time=Tb의 상태이다.

본 실시예에서는 계합점(P)은, 「Time=Tb」의 시점, 즉 펌프(58)가 가장 줄어든 타이밍에 있어서, 계합점(P)은, 펌프(58)가 신축 방향에 있어서(즉, Z축 상에서) 위치하는 영역 Q2의 범위 내에 위치한다. 즉, 계합점(P)의 Z 좌표는, 펌프(58)가 Z축 좌표에 있어서 차지하는 범위 Q1 내에 있다.

마찬가지로, 「Time=Ta」의 시점, 즉 펌프(58)가 가장 늘어난 타이밍에 있어서도, 계합점(P)은 펌프(58)가 신축 방향에 있어서 위치하는 영역 Q1의 내부에 위치한다. 즉, 계합점(P)의 Z 좌표는, 펌프(58)가 Z축 좌표에 있어서 차지하는 범위 Q1 내에 있다.

그렇게 함으로써, 펌프(58)의 신축 운동, 왕복 운동에 필요한 스페이스와, 계합점(P)의 이동에 필요한 스페이스를 공유할 수 있다. 즉, 펌프(58)나 구동 변환부(68)를 배치하는 데 필요한 스페이스를 작게 유지하고 카트리지(13)를 소형화할 수 있다.

한편, 도 27의 「Time=Tc」의 상태를 살펴보면, 펌프(58)가 줄어든 상태로부터 늘어난 상태로 스위칭하는 과정에서, Z축 좌표에 관하여, 계합점(P)은 그 시점에 있어서의 주름상자부(58a)의 범위 Q보다 외측에 위치하고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 동작의 과정에 있어서 계합점(P)이 주름상자부(58a)가 차지하는 범위 Q보다 외측에 위치하는 경우가 있어도 된다. 동작의 과정에 있어서, 적어도, Z축 방향(펌프의 신축 방향)에 있어서, 주름상자부(58a)가 차지하는 범위 Q의 내부에 계합점(P)이 배치되는 순간(타이밍)이 있으면 된다.

본 실시예에서는, 「Time=Tc」의 전후의 짧은 시간을 제외하면, 계합점(P)은 주름상자부(58a)가 차지하는 영역 Q의 내부에 배치되어 있도록 하였다. 특히, 펌프(58)가 가장 확장된 상태로부터 가장 축소된 상태로 변화하는 과정에서는 항상, 계합점(P)은 주름상자부(58a)가 차지하는 영역 Q의 내부에 배치되어 있다.

또한, 펌프(58)의 신축 방향에 있어서, 구동 입력 기어(59)가 펌프(58)의 주름상자부(58a)와 적어도 부분적으로 겹치는 경우가 있도록 배치되어 있다. 이에 의해, 펌프(58)의 신축에 필요한 스페이스와 구동 입력 기어(59)의 계합에 필요한 스페이스를 공유할 수 있어, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량을 보다 크게 설정할 수 있다.

구동 입력 기어(59)와 주름상자부(58a)의 구체적인 위치 관계에 대해, 도 13을 사용하여 설명한다. 도 13의 (a)는 펌프가 늘어난 상태를 나타내고, 도 13의 (b)는 펌프가 줄어든 상태를 나타내고 있다. 도 13의 (c)는 구동 입력 기어(59)와 주름상자부(58a)의 위치 관계를 축선(Z) 상에 투영한 투영도이다.

도 13의 (a)에 있어서는, 펌프(58)의 주름상자부(58a)는 늘어난 상태이며, Z축 방향에 있어서 화살표 Q1의 범위를 차지하고 있다. 이 때, 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 포함하는 폭(59W)은, Z축 방향에 있어서 화살표 Q1의 범위와 겹쳐서 배치되어 있다.

또한, 도 13의 (b)에 있어서는, 펌프(58)의 주름상자부(58a)는 줄어든 상태이며, Z축 방향에 있어서 화살표 Q2의 범위를 차지하고 있다. 이 때, 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 포함하는 폭(59W)은, Z축 방향에 있어서 화살표 Q2의 범위와 겹쳐서 배치되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 펌프(58)가 늘어난 상태와 줄어든 상태의 어느 쪽의 상태에 있어서도, 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 포함하는 폭(59W)이 Z축 방향에 있어서, 주름상자부(58a)가 차지하는 범위와 겹쳐서 배치되어 있다. 이와 같이, 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 포함하는 폭(59W)이 Z축 방향에 있어서, 항상 주름상자부(58a)가 차지하는 범위와 겹쳐서 배치되어 있는 것이 바람직하지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 펌프(58)의 동작 과정에 있어서, 적어도 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 포함하는 폭(59W)이 Z축 방향에 있어서 주름상자부(58a)가 차지하는 범위와 겹치는 순간(타이밍)이 있으면 된다. 그렇게 함으로써, 펌프(58)의 신축에 필요한 스페이스와, 구동 입력 기어(59)를 배치하는데에 필요한 스페이스를 공유할 수 있다.

나아가, 펌프(58)가 줄어든 상태로 되어 있을 때, 링크 부재(61)와 펌프(58)의 결합부(신축력 받음부, 펌프 구동력 받음부)(58b)가, Z축 방향에 있어서 캠 기어(60)의 피크부(60b)와 겹치도록 배치되어 있다. 한편, 펌프(58)가 늘어난 상태로 되어 있을 때에는, 링크 부재(61)도 Z축 방향으로 이동하기 때문에, 캠 기어(60)의 피크부(60b)와 링크 부재(61)가 동작 중에 간섭하지 않는다. 즉, Z축 방향에 있어서, 펌프(58)의 결합부(58b)가 동작하는 범위와, 계합점(P)이 이동하는 범위가, 적어도 부분적으로 겹쳐서 배치되어 있다. 즉, 도 12의 (c)에서 알 수 있는 바와 같이, Z축 방향에 있어서의 계합점(P)의 이동 범위는, 점(Pa)과 점(Pb)의 사이에 있다. 주름상자부(58a)가 가장 줄어든 상태(도 12의 (b)의 상태)에 있어서, 결합부(58b)는, Z축 상에서 점(Pa)과 점(Pb)의 사이에 끼워져 있게 된다. 이 계합점(P)과 결합부(58b)의 배치 관계에 의해서도, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량을 보다 크게 설정할 수 있어, 공간 절약화와 배출의 안정화에 공헌하고 있다.

도 14를 사용하여 캠 기어(60)와 펌프(58)의 주름상자부(58a)의 위치 관계를 설명한다.

도 14는 펌프 주위의 단면도이다. 한편, 도 14에 있어서는 링크 부재(61), 사이드 커버(62)를 도시하지 않고 설명한다.

펌프(58)는 주름상자부(58a), 결합부(58c)를 가지고 있다. 주름상자부(58a)는 펌프(58)가 신축 운동을 하기 위해 움직일 수 있게 구성된 가동부이다. 결합부(58c)는, 토너 카트리지(13)의 케이싱(보급 프레임(50))에 부착되는 부착부(접속부)이다.

성형되어 있는 주름상자부(58a)의 두께를 ta, 결합부(58c)의 두께를 tc로 하면, 그 관계는 ta < tc로 되어 있다. 주름상자부(58a)는 신축하기 쉽고 얇으며, 결합부(58c)는 보급 프레임(50)에 결합하기 위한 강도를 확보하기 위해 두꺼운 구성을 하고 있다.

또한, 주름상자부(58a)의 직경은 결합부(58c)의 직경보다 크게 되어 있다.

본 실시예에서는, 펌프(58)의 신축 방향을 따라 보았을 때에, 주름상자부(58a)와 결합부(58c)는 모두 원형이며, 주름상자부(58a)와 결합부(58c)의 서로의 중심이 일치하도록 되어 있다. 그러나, 반드시 펌프(58)가 이러한 형상이 아니어도 된다.

캠 기어(60)의 기어부(60d)는 결합부(58c)를 둘러싸도록 배치되어 있고, Z축 방향을 따라 보았을 때, 직경 Dc 내에 결합부(58c)가 있고, 그 외측(직경 Dd의 위치)에 기어부(60d)가 배치되어 있다.

Z1 방향으로 펌프(58)의 주름상자부(58a)의 영역은 Za, 결합부(58c)의 영역은 Zc에 배치되어 있고, 기어부(60d)의 영역은 Zc에 배치되어 있다.

펌프(58)의 긴 길이 방향에 있어서의 가동하지 않는 결합부(58c)의 스페이스에 기어부(60d)를 배치함으로써 긴 길이 방향의 스페이스를 효율적으로 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.

캠 기어(60)의 기어부(60d)와 펌프(58)의 주름상자부(58a)의 관계를 설명하면, Z축 방향을 따라 보았을 때, 직경 Da 내에 주름상자부(58a)가 있고, 이 직경 Da와 겹치도록 기어부(60d)가 배치되어 있다.

도 14에 있어서 k1, k2는, 기어부(60d)가 주름상자부(58a)에 겹쳐 있는 부분이며, Z 방향을 따라 보았을 때에는 k1, k2를, 축선(Z)을 중심으로 하여 회전시켰을 때에 생기는 원환 형상(도넛 형상)의 영역이 된다.

이 구성에 있어서 Z축 방향을 따라 보았을 때에 기어부(60d)를 작게 하는 것이 가능하고, 또한 펌프(58)의 주름상자부(58a)를 크게 하는 것이 가능해지기 때문에, 기어부(60d)의 회전수를 늘리는 것, 펌프(58)의 변동 체적을 늘릴 수 있도록 된다.

(배출구, 펌프, 구동 입력 기어 배치 관계)

다음으로, 도 1·도 15를 사용하여, 전술한 배출구(52), 펌프(58), 구동 입력 기어(59)의 배치 관계에 관해서 설명한다.

도 1의 (a), (b), (c)는, Z축을 따라 카트리지(13)를 보았을 때의 단면도이다. 즉, 도 1의 (a) 내지 (c)에 나타내어지는 단면은, Z축에 수직인 XY 평면에 상당한다. 도 15의 (a)는 Z1 방향을 따라 카트리지(13)의 후방부를 본 도면이다, 도 15의 (b)는 Y1 방향을 따라 카트리지(13)의 하방부(저부)를 본 도면이다. 도 15의 (a)는 Z축에 수직인 XY 평면에 상당하고, 도 15의 (b)는 Y축에 수직인 ZX 평면에 상당한다.

배출구(52)는, 보급 프레임(50)의 내부에 있어서, X 방향의 일방 측(제1 측), 즉 도 1에 있어서는 화살표 X1로 나타내어지는 좌측에 치우쳐져 배치되어 있다. 마찬가지로, 스크류(54)도, 배출구(52)와 함께, X1 방향 측에 배치되어 있다. 즉, 배출구(52)나 스크류(52)는, 보급 프레임(50)의 좌측면의 근방에 배치되어 있다.

한편, X 방향의 타방 측(제2 측), 즉 도 1에 있어서 화살표 X2로 나타내어지는 우측에는, 교반 부재(53)나, 구동 입력 기어(59)가 배치되어 있다.

이와 같이 함으로써, X 방향의 제2 측(X2)(도 1에 있어서의 우측)에 배치된 교반 부재(53)로부터, 제1 측(X1)(도 1에 있어서의 좌측)에 배치된 스크류(54)에 토너(현상제)를 반송하도록 되어 있다.

만일, 본 실시예와는 달리, 스크류(54)나 배출구(52)를 보급 프레임(50)의 X 방향, 즉 좌우 방향에 있어서의 중앙에 배치한 경우에는, 보급 프레임(50)의 제1 측(X1)과 제2 측(X2)의 양쪽 모두에 각각 교반 부재(53)를 배치할 필요가 있다. 즉 X 방향의 중앙에 배치된 스크류(54)를 향해, X 방향의 양측에 각각 배치된 2개의 교반 부재(53)로부터 토너(현상제)를 반송할 필요가 생기는 경우가 있어, 카트리지의 구성이 복잡화할 가능성이 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 배출구(52)와 스크류(54)를, X 방향의 일방 측(X1)(도 1에 있어서의 좌측)에 치우쳐 배치함으로써, 교반 부재(53)의 수를 줄여, 카트리지의 구성을 간이화시켰다.

펌프(58)의 배치에 관해서는 다음과 같다. 펌프(58)가 배출구(52)에 대하여 작용하기 쉽게 하기 위해, 배출구(52)가 배치된 제1 측(X1)에 치우쳐 펌프(58)를 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 15에 나타내는 바와 같이 펌프의 중앙이, X 방향에 있어서 보급 프레임(50)의 중앙보다도 X1 측에 위치하도록, 펌프(58)를 배치하였다. 한편, 도 1과 도 15의 (a)는 서로 좌우 반전의 관계에 있으므로, 도 15에 있어서, X1 측은 우측에 상당하고, X2 측은 좌측에 상당한다.

한편, 본 실시예에서는, 펌프(58)가, 보급 프레임(50)의 제1 측(X1)의 측면으로부터 삐져 나오지 않도록 배치되어 있다. Z축을 따라 토너 카트리지를 보았을 때, 펌프(58) 전체가, 보급 프레임(50)의 내부에 들어가도록 되어 있다. 펌프(58)를 배치하기 위한 스페이스를 활용하여, 보급 프레임(50)의 용적을 크게 확보하기 위함이다.

한편, 펌프(58)의 중심은, 스크류(54)의 중심 축선이나 배출구(52)보다는, X2 측에 배치되어 있다. 도 15에 있어서, 스크류 기어(64)의 중심의 위치가 스크류(54)의 중심의 위치이다.

즉, X 방향(즉, 좌우 방향 또는 수평 방향)에 있어서, 펌프(58)의 중심은, 보급 프레임(50)의 중앙보다도 X1 측에 있어서, 스크류(54)의 중심(축선)이나 배출구(52)보다는 X2 측에 배치되어 있다. 이는, 상기한 바와 같이, 펌프(58)가, 보급 프레임(50)으로부터 삐져 나오는 영역을 작게 하거나, 또는 없애기 위함이다. 즉, 토너 카트리지(13)의 소형화를 도모하기 위해, X축 방향에 있어서, 배출구(52)의 위치와 펌프(58)의 중심의 위치를, 굳이 어긋나게 하여 있다. 펌프(58)의 중심에 위치하는, 결합부(58c)나 결합부(58b)는, 배출구(52)보다도 X2 방향에 치우쳐진 위치에 있다.

마지막으로, 구동 입력 기어(59)의 배치는 다음과 같다. 구동 입력 기어(59)는, 펌프(58)에 구동을 전달하기 위한 것이지만, 구동 입력 기어(59)와 펌프(58)를, Z축을 따라 서로 정렬시키면, 현상제 보급 카트리지(13)의 Z 방향의 길이가 길어져 버린다. 따라서, 구동 입력 기어(59)의 중심을 펌프(58)의 중심으로부터 X 방향이나 Y 방향으로 시프트시켜(어긋나게 하여), 구동 입력 기어(59)와 펌프(58)를 배치하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 구동 입력 기어(59)의 중심(축선)을 펌프(58)의 중심에 대해 X2 방향 측(도 15에 있어서의 좌측)으로 어긋나게 하여 배치시켰다. 구동 입력 기어(59)의 축선은, 펌프(58)의 결합부(58c)나 결합부(58b)보다도, X2 방향에 치우친 위치에 있다.

이와 같이 한 것은, 펌프(58)보다도 X2 방향 측에, 구동 입력 기어(59)를 배치하는 스페이스를 확보하기 쉽기 때문이다. 이는 다음의 이유에 의한 것이다.

화상 형성 장치 본체의 내부에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 4개의 토너 카트리지(13)의 각각의 상방(화살표 Y1 측)에, 프로세스 카트리지(1)가 배치되어 있다. 그리고, 4개의 프로세스 카트리지(1)는 X 방향으로 나란히 배치되고, 마찬가지로 4개의 토너 카트리지(13)도 X 방향으로 나란히 배치되어 있다.

이러한 화상 형성 장치의 레이아웃에 있어서는, 토너 카트리지(13)의 X 방향의 폭은, 프로세스 카트리지(1)의 폭과 동등 정도까지 확장할 수 있다. 그 결과, 도 15에 나타내는 바와 같이, 토너 카트리지(13)의 X 방향의 폭은 펌프(58)의 폭보다도 비교적 크게 하기 쉽다. 또한, 펌프(58)는 토너 카트리지(13)의 X1 측에 치우쳐 배치하기 때문에, 특히, 펌프(58)보다도 X2 방향 측에 있어서, 토너 카트리지(13)에, 구동 입력 기어(59)를 배치하기 위한 스페이스에 여유가 있다.

이에, 펌프(58)의 중심에 대해, 구동 입력 기어(59)의 중심(축선)을 X 방향에 있어서 X2 방향 측으로 어긋나게 하여 배치시켰다. 본 실시예에서는 구동 입력 기어(59)를, 교반 부재(53)와 동축상으로(coaxially) 배치하였다.

수평 방향(X 방향)에 있어서, 펌프(58)의 중심에 대해 제1 측(X1 방향 측)에 배출구(52)를 배치시키고, 펌프(58)의 중심에 대해 제1 측과는 반대인 제2 측(즉, X2 방향 측)에 구동 입력 기어(59)의 축선을 배치시켰다. X 방향(수평 방향)에 있어서, 배출구(52)와 구동 입력 기어(59)의 축선은, 펌프(58)의 중심을 사이에 두고 서로 반대측에 배치되어 있다. 여기서 펌프(58)의 중심이란, X 방향에 있어서 펌프(58)가 차지하는 영역의 중앙이다. 펌프(58)가 작용하는 대상인 배출구(52)와, 펌프(58)에 작용하는 구동 입력 기어(59)를, 굳이 떨어져 배치함으로써, 스페이스가 효율적으로 활용되며, 토너 카트리지(13)의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.

본 실시예에서는, 펌프(58)의 중심에는, 결합부(58c)나 결합부(58b)가 있다. 따라서, 수평 방향에 있어서, 구동 입력 기어(59)의 축선과, 배출구(52)는, 펌프(58)의 결합부(58c) 또는 결합부(58b)를 사이에 끼어, 서로 반대측에 배치되어 있다.

한편, 수평 방향(X축 방향)의 좌표에 있어서, 스크류의 축선(54)은, 배출구(52)와 대략 동일한 위치에 있다. 따라서, 수평 방향에 있어서, 스크류의 축선(54)은, 펌프(58)의 중심보다도 X1 방향에 치우쳐져 배치되어 있다. 또한, 교반 부재(53)는, 구동 입력 기어(59)와 동축상으로 배치되어 있다. 따라서, 교반 부재(53)의 축선은, 수평 방향에 있어서, 펌프(58)의 중심보다도 X2 방향에 치우쳐져 배치되어 있다.

한편, Z축을 따라 토너 카트리지(13)를 보았을 때에, 구동 입력 기어(59)는 보급 프레임(50)으로부터 삐져 나오지 않도록 배치되어 있다. 보급 프레임(50)이 차지하는 영역의 내부에, 구동 입력 기어(59) 전체가 들어가도록 되어 있다. 구동 입력 기어(59)를 배치하기 위한 스페이스를 활용하여, 보급 프레임(50)의 용적을 크게 확보할 수 있고, 보급 프레임(50)에 포함되는 토너의 양을 크게 하는 것이 가능해진다. 또는, 구동 입력 기어(59)를 배치하기 위해 필요한 스페이스가 유효하게 활용되므로, 토너 카트리지를 소형화할 수 있다.

도 15과 같이 Z축을 따라 토너 카트리지를 보았을 때, 펌프(58)와 구동 입력 기어(59)는 부분적으로 겹쳐서 배치되어 있다. 구동 입력 기어(59)가 배치된 스페이스의 일부를 활용함으로써, 펌프(58)의 용적을 크게 확보하기 위함이다.

보다 구체적으로 말하면, 구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)의 일부는, 펌프(58)의 주름상자부(58a)와 보급 프레임(50)의 사이에 끼워지도록 배치되어 있다. 그 한편, 구동 입력 기어(59)의 커플링부(59a)는, 펌프(58)와 겹치지 않도록 배치되어 있다. 커플링부(59a)는, 구동 출력 부재(100a)와 커플링하기 위해 카트리지(13)의 외부를 향해 노출될 필요가 있기 때문이다.

정리하면, Z축을 따라 카트리지(13)를 보았을 때에, 구동 입력 기어(59)의 축선은, 보급 프레임(50)의 제2 측(즉, X2 방향 측)의 측면과 펌프(58)의 중심의 사이에 배치되어 있다. 특히, 구동 입력 기어(59)의 커플링부(59a)는, 펌프(58)와는 겹치지 않도록, 펌프(58)에 대해 X2 방향 측에 배치되어 있다. 그 한편, 구동 입력 기어(59)의 그 외의 부분, 보다 상세하게 말하면, 구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)의 일부는, 펌프(58)와 겹치도록 배치되어 있다.

마찬가지로 펌프(58)와, 스크류 기어(64)는 서로 부분적으로 겹치도록 배치되어 있다. 스페이스를 유효하게 활용하여, 펌프(58)의 용적을 크게 확보하기 위함이다. 그 한편, 스크류 기어(64)의 축선은, 펌프(58)의 중심보다도, X1 방향 측에 치우쳐져 배치되어 있다. 스크류 기어(64)와 동축상으로 배치되는 스크류(54)를, 배출구(52)의 가까이에 배치하기 위함이다.

한편, 펌프(58)의 동작에 의해, 토너(현상제)의 배출량을 많게 하는 데에 있어서는, 구동 입력 기어(59)의 회전수에 대한 펌프(58)의 신축 횟수를 많게 할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 구동 입력 기어(59)가 1회전할 때에, 펌프(58)가 신축 동작을 1회 이상 행하도록 하였다. 한편, 펌프(58)의 신축 동작(왕복 운동)은, 펌프(58)가 가장 줄어들어 있는 상태로부터, 가장 늘어난 상태로 되고, 다시, 가장 줄어든 상태로 되돌아올 때까지의 동작을 1회로 세는 것으로 한다.

여기서, 펌프의 신축 횟수를 많게 하기 위해서는, 펌프(58)의 주위에 배치되어 펌프(58)를 신축 운동시키는 캠 기어(60)를 보다 빨리 회전시킬 필요가 있다.

캠 기어(60)에는, 구동 입력 기어(59)로부터 구동이 전달되므로, 2개의 기어의 기어비를 적당하게 설정하여 캠 기어(60)를 보다 빨리 회전시키기 위해서는, 구동 입력 기어(59)의 기어부를 크게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 대형화시킨 구동 입력 기어(59)를 효율적으로 배치하는 데에 있어서도, 상기한 바와 같이 펌프(58)의 중심보다도 X2 측에 치우쳐 구동 입력 기어(59)를 배치하는 것이 효율적이다.

이와 같이 구동 입력 기어(59)는 대형화하는 것이 바람직한 한편, 스크류 기어(64)는 소형화하는 것이 바람직하다.

스크류(54)에 의한 토너(현상제)의 반송량을 많게 하는 데에 있어서는, 스크류(54)의 회전을 빠르게 하는 것이 바람직하다. 즉 스크류(54)에 접속하고 있는 스크류 기어(64)의 회전을 빠르게 하는 것이 바람직하다.

여기서 스크류 기어(64)에는, 캠 기어(60)를 통해 구동 입력 기어(59)로부터 구동력이 전달된다. 이들 기어의 기어비를 적절하게 설정하여 스크류 기어(64)를 빠르게 회전시키기 위해서는, 스크류 기어(64)의 직경을 작게 하는 것이 바람직하다.

구동 입력 기어(59)의 기어부(59a)의 직경을 크게 하고, 스크류 기어(64)의 직경을 작게 하는 관점에서, 구동 입력 기어(59)의 기어부(59a)의 직경이 스크류 기어(64)의 직경보다 크게 되도록 하고 있다.

한편, 본 실시예에서 펌프(58)가 1회 신축 운동을 할 때에, 스크류(54)는 1회전 이상 하도록 하였다. 또한, 구동 입력 기어(59)의 회전수보다 스크류 기어(64)의 회전수가 많게 되도록 하였다.

교반 부재(53)에 관해서는, 스크류(54)에 토너(현상제)를 공급하는 데에 있어서, 스크류(54)만큼의 회전수는 필요없다. 따라서, 구동 입력 기어(59)의 회전수에 비해 교반 부재(53)의 회전수를 크게 할 필요는 특별히 없고, 구동 입력 기어(59)를 교반 부재(53)에 직접 접속시켰다. 이에 따라 카트리지(13)의 구성을 간이화할 수 있다.

나아가, 펌프(58)나 구동 입력 기어(59)를 대형화하는 데에 있어서는, 이 배치 스페이스를 확보하기 위해, 아이들러 기어(idler gear)의 수를 적게 하는 것이 바람직하다. 이에, 펌프(58)의 주위로 회전하는 캠 기어(60)를, 구동 입력 기어(59)로부터 스크류 기어(64)로 구동을 전달하기 위한 아이들러 기어로서 겸용하였다.

펌프(58)는 캠 기어(60)의 축선을 따라 배치되어 있고, 캠 기어(60)에 의해 그 주위가 둘러싸여 있다. 캠 기어(60)의 축선이, 펌프(58)의 내부를 지나도록 되어 있다. 본 실시예에서는, 특히, 캠 기어(60)와 펌프(58)는, 서로의 중심이 대략 일치하도록, Z축 방향을 따라 정렬되어 있다.

이러한 배치 관계라면, 캠 기어(60)를 배치하기 위한 스페이스와, 펌프(58)를 배치하기 위한 스페이스를 겸용할 수 있어, 카트리지(13)의 소형화를 도모할 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 캠 기어(60)의 내부를, 펌프(58)를 배치하는 스페이스로서 활용할 수 있다.

도 16과 도 17을 사용하여 카트리지(13)의 외관의 설명을 행한다. 도 16의 (a)는 카트리지(13Y, 13M, 13C) 후방으로부터의 전체 사시도이다. 도 16의 (b)는 현상 카트리지(13Y, 13M, 13C) 후방으로부터의 정면도이다. 도 17은 카트리지(13Y, 13M, 13C) 전방으로부터의 전체 사시도이다.

도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이 카트리지(13)는, 화살표 J 방향으로 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착된다. 카트리지(13)의 후방측의 표면(후면)이 되는 사이드 커버(62)에는, 2개의 계합부, 즉 제1 계합부(71)와 제2 계합부(72)가 설치되어 있다. 카트리지(13)가 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착되었을 때에 화상 형성 장치 본체(100)에 설치된 2개의 계합부(1071, 1072)(도 18 참조)가, 카트리지(13)에 설치된 제1 계합부(71)와 제2 계합부(72)에 각각 계합한다. 이에 따라, 화상 형성 장치의 본체(100)의 내부에 있어서 카트리지(13)의 위치가 결정되도록 되어 있다.

카트리지(13)가 갖는, 제1 계합부(71)는 원통형을 하고 있고, 제2 계합부(72)는 긴 구멍 형상의 원통형을 하고 있다. 이들 원통형의 내주면에 각각 본체측의 계합부(1071, 1072)(도 18)가 감합 삽입됨으로써 카트리지(13)의 위치가 화상 형성 장치(100)의 본체 내부에서 결정되도록 되어 있다.

즉, 화상 형성 장치(100)의 본체측의 2개의 계합부(1071, 1072)(도 18)는 모두 샤프트(축부, 돌기)이며, 카트리지측의 2개의 계합부(71, 72)의 각각은, 이들 장치 본체측의 샤프트와 계합하기 위한 개구(원 구멍과 타원 구멍)을 각각 갖는다. 계합부(71, 72, 1071, 1072)는, 카트리지(13)의 위치를 화상 형성 장치 본체의 내부에서 결정하기 위한 위치결정부이다. 계합부(71, 72)는 카트리지측의 계합부(위치결정부)이며, 계합부(1071, 1072)는 장치 본체(100)측의 계합부(위치결정부)이다.

도 18을 사용하여 카트리지(13)가 화상 형성 장치(100)에 장착될 때의 설명을 행한다.

도 18의 (a)는 카트리지(13Y, 13M, 13C)가 화상 형성 장치(100)에 장착될 때의 전체 사시도이다.

도 18의 (b)는 카트리지(13Y, 13M, 13C)가 화상 형성 장치(100)에 장착되었을 때의 전체 사시도이다.

사이드 커버(62)에는 화상 형성 장치(100)의 본체의 전기 접점(170)과 접하는 전기 접점을 가진 기억 소자(70)가 배치되어 있다.

기억 소자(70)는, 카트리지(13)에 관한 정보를 기억하는 소자이다. 정보의 예로서는, 카트리지(13)의 구동 상황이나, 카트리지(13)의 내부에 수용된 토너의 색 등을 생각할 수 있다. 본 실시예에서는 기억 소자(70)는 IC 칩(메모리 칩, 반도체 칩)이며, 상술한 바와 같이, 그 표면에 화상 형성 장치 본체(100)에 설치된 접점(전기 접점)(170)과 접촉하여 전기적으로 접속하기 위한 도전성 접점(전기 접점)을 가지고 있다. 화상 형성 장치(100)의 본체의 전기 접점(170)은 기억 소자(70)와 전기적으로 접속하여 그 정보를 판독할 수 있다. 또한, 화상 형성 장치(100)의 본체가, 기억 소자(70)에, 카트리지(13)의 사용 상황 등을 기입하는 경우도 있다. 화상 형성 장치(100)의 본체는, 기억 소자(70)의 정보에 기초하여 카트리지(13)를 적절하게 제어할 수 있다.

도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이 카트리지(13)를 화살표 J 방향으로 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착하는 과정에서 기억 소자(70)의 표면이 화상 형성 장치(100)의 본체의 전기 접점(170)에 당접한다. 이에 따라, 도 18의 (b)의 상태로 되어, 기억 소자(70)와 전기 접점(170)이 전기적으로 접속 가능하게 된다.

전술한 도 12에 나타내는 바와 같이, 펌프(58)는 Z1 방향의 단부에 위치하는 결합부(58c)에 있어서, 보급 프레임(50)과 접촉하여, 보급 프레임(50)과 결합(접속, 접합)하고 있다. 그리고, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이 사이트 커버(62)에 설치된 제1 계합부(71)의 원통 중심과 제2 계합부(72)의 긴 구멍 형상의 원통 중심을 이은 선을 L1이라고 한다. 이 선(L1)을 사이에 두고, 한쪽에 펌프(58)가 보급 프레임(50)과 접하는 펌프의 결합부(58c)가 배치되어 있고, 그 반대측에 기억 소자(70)의 전기 접점이 배치되어 있다. 이 배치에 의해, 펌프(58)와 기억 소자(70)를 멀어지게 하고, 펌프(58)가 구동하였을 때에 생기는 진동을 기억 소자(70)로 전하는 것을 억제하고 있다. 즉, 기억 소자(70)가 진동에 의해 이동하기 어렵고, 화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 전기 접점과, 기억 소자(70)와의 접촉 상태를 안정적으로 유지한다.

또한, 선(L1)에 대하여, 기억 소자(70)와 동일한 측에, 사이드 커버(62)와 보급 프레임(50)을 결합시키는 결합부(나사)(73)가 더 배치되어 있다. 기억 소자(70)와 결합부(73)가 동일한 측에 배치되어 있으므로, 기억 소자(70)를 보급 프레임(50)에 대해 보다 강고하게 고정하고, 기억 소자(70)를 더 정밀하게 위치 결정할 수 있다.

도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이 카트리지(13)의 전방측, 즉 보급 프레임(50)의 Z1 방향의 단부의 근방에는, 카트리지(13)를 화상 형성 장치(100)의 본체에 삽발(揷拔)할 때에 사용자가 손으로 잡을 만한 곳이 되는 손잡이(74)가 설치되어 있다. 손잡이(74)는, 보급 프레임(50)의 상면으로부터 돌출한 돌기의 부분과, 상면이 우묵하게 들어간 움푹 패인 부분에 의해 형성되어 있다. 손잡이(74)의 움푹 패인 부분은, 손잡이(74)의 움푹 패인 부분보다도 Z2 방향 측에 배치되어 있다. 즉, 움푹 패인 부분의 쪽이, 돌기 부분보다도, 카트리지의 후방에 치우치게 배치되어 있다.

한편, 손잡이(74)가 이와 같이, 보급 프레임(50)의 상면에 형성된 돌기와 움푹 패인 곳의 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 손잡이(74)가 돌기와 움푹 패인 곳의 어느 일방만을 가지고 있어도 된다. 다른 일례로서는, 보급 프레임(50)의 표면에 작은 요철이 복수 설치되거나, 보급 프레임(50)의 표면에 고무를 붙이는 등, 카트리지(13)의 일부에 미끄럼 방지 가공이 이루어져 있고, 그와 같이 가공된 부분이 손잡이(74)가 되는 경우도 있다. 손잡이(74)는, 카트리지의 전방, 즉 카트리지의 Z1 방향 측에 배치되어 있으면 바람직하다.

또한, 도 17의 (b)에 나타내는 바와 같이 토너 배출실(57)에는 통상 사용되는 자세(사용시의 자세)에 있어서, 하면에 배출구(보급 프레임 개구)(52)가 설치되어 있다. 나아가, 배출구(52)의 하방에는, 개구(63)가 설치된 셔터(개폐 부재)(41)가, 전후 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

배출구(52)는, 카트리지(13)가 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착되어 있지 않은 경우에는 셔터(41)에 의해 닫혀 있다. 셔터(41)는, 카트리지(13)의 장착 동작에 연동하여, 화상 형성 장치(100)의 본체에 가압되어 소정의 위치로 이동하는 구성으로 되어 있다.

즉, 카트리지(13)가 화상 형성 장치(100)의 본체에 장착됨에 따라, 셔터(41)가 보급 프레임(50)에 대해 상대 이동한다. 이 때, 배출구(52)와, 셔터(41)의 개구(셔터 개구)(63)는 연통하여, 카트리지(13)로부터의 토너 배출이 가능해진다. 즉, 셔터(41)는, 배출구(52)를 닫은 위치부터 개방하는 위치로 이동하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 카트리지(13)(보급 프레임(50))는 입방체에 가까운 형상이다. 이러한 형상이면, 카트리지(13)는 화상 형성 장치(100) 본체 내부의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있어, 카트리지(13)에 많은 토너를 수용시킬 수도 있다.

다만, 카트리지(13)의 형상은 이에 한정되지 않고, 보틀 형상(원통 형상) 등 다른 형상을 취하는 것도 가능하다.

또한, 토너 수용실(49)로부터 토너 배출실(47)로 토너를 반송하는 반송 부재(반송 수단)로서 스크류(54), 교반 부재(53)를 사용하고 있었다. 이들의 일방을 제1 반송 부재라고 부르고, 타방을 제2 반송 부재라고 부르는 경우가 있다. 또한, 각 반송 부재(54, 53)에 각각 연결된 스크류 기어(64), 구동 입력 기어(59)의 것을 모두 반송 부재 기어라고 부르는 경우가 있다(도 7 참조). 또한, 이들 기어(64, 59)의 일방을 제1 반송 부재 기어, 타방을 제2 반송 부재 기어라고 부르는 경우도 있다. 또한, 구동 입력 기어(59)의 것을 교반 부재 기어라고 부르는 경우도 있다.

본 실시예에서는, 교반 부재(53)와 스크류(54)는, 각각 서로 다른 방향으로 토너를 반송한다. 교반 부재(53)는 스크류(54)를 향해 토너를 반송한다. 보다 상세하게 말하면, 교반 부재(53)는 스크류(54)에 의한 토너 반송 방향과 교차하는 방향(본 실시예에서는 대략 직교하는 방향)으로 토너를 반송한다. 본 실시예에서는, 스크류(54)는 Z 방향으로 토너를 반송한다. 한편, 교반 부재(53)는 Z 방향과 교차하는 X 방향으로 토너를 반송한다.

그러나, 반송 부재로서 이들 교반 부재(53)와 스크류(54)는 다른 구성을 사용해도 된다. 예를 들면, 스크류(54) 대신에 벨트 컨베이어를 반송 부재로서 사용하고, 이것을 토너 수용실(49)과 연통로(48)의 내부에 배치시켜도 된다. 또는, 왕복 운동에 의해 토너를 반송하는 반송 부재를 사용하여, 이것을 토너 수용실(49)과 연통로(48)의 내부에 배치해도 된다. 왕복 운동을 행하는 반송 부재를 사용하는 경우에는, 상기한 구동 변환부(68)와 같이, 구동 입력 기어(59)가 받은 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 구동 변환부(반송 부재 구동 기구)를 카트리지(13)에 설치하면 된다. 또한, 본 실시예에서는 2개의 반송 부재를 사용하였지만, 반송 부재의 수는 2개로 한정되는 것은 아니고, 1개인 경우도 있다면 3개 이상인 경우도 있다. 이와 같이 반송 부재의 구성, 동작, 수로서 여러 가지 변형이 있다.

그 일례로서, 반송 부재에 벨트 컨베이어(반송 벨트(154))를 사용한 구성에 대해서는 실시예 6에 있어서 후술한다(도 26 참조).

그 한편, 반송 부재로서 스크류(54)를 배치한 본 실시예는 다음의 점에서 바람직하다. 즉, 스크류(54)는, 회전 축선을 따라 토너를 반송하는 구성이기 때문에, 스크류(54)를 배치하기 위해 필요한 스페이스를 작게 할 수 있다. 그 때문에, 스크류(54)를 배치하기 위한 연통로(48)의 단면도 작게 할 수 있다. 또한, 연통로(48)를 스크류(54)를 따라 배치시켰을 때에, 스크류(54)로부터 연통로(48)까지의 거리(즉, 스크류(54)와 연통로(48)의 사이에 생기는 간극의 크기)를 대략 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 연통로(48)는 그 내부를 통과시키는 토너의 양을 정밀하게 일정량으로 제한할 수 있고, 연통로(48)를 본래와는 반대의 방향으로 이동하는(역류하는) 토너의 양도 줄일 수 있다.

본 실시예에서는 보급 프레임(50)의 내부 공간(51)이 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57)의 3개의 챔버(영역)로 나누어져 있지만, 보급 프레임(50)의 구성이, 이러한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 토너 수용실(49), 연통로(48), 토너 배출실(57) 이외의 챔버를 보급 프레임(50)의 내부에 형성하는 것도 가능하고, 반대로 챔버의 수를 줄이는 것도 생각할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 장치 본체의 구동 출력 부재(출력 커플링)(100a)와 커플링하여 구동력을 받는 구동 입력 부재(구동 입력 커플링 부재, 입력 커플링)로서, 교반 부재(53)에 직접 접속된 구동 입력 기어(59)를 사용하였다.

구동 입력 기어(59)는 스크류(54)에는, 기어열(구동 입력 기어(59)의 기어부(59b), 캠 기어(60) 및 스크류 기어(64))을 통해 간접적으로 접속되어 있었다(도 6, 도 9 참조). 또한, 구동 입력 기어(59)는, 기어열(구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)와 캠 기어(64))과 구동 변환부(68)(캠 기어(64)와 링크 아암(61))를 통해 펌프(58)에 접속되어 있었다(도 10 참조). 이와 같이 구동 입력 기어(59)가 각 부재와 접속하고 있음으로써, 구동 입력 기어(59)의 회전에 의해, 교반 부재(53), 스크류(54), 펌프(58)의 각각에 구동력이 전달된다.

그러나, 구동 입력 기어(59)에 대한, 교반 부재(53), 스크류(54) 및 펌프(58) 각각의 접속 방법은 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 스크류(54)에 구동 입력 기어(59)를 직접 접속시키고, 기어열을 통해 구동 입력 기어(59)로부터 교반 부재(53)나 캠 기어(64)에 구동력을 전달해도 된다. 마찬가지로, 캠 기어(64)에 직접, 구동 입력 부재를 설치한 후에, 캠 기어(64)로부터 교반 부재(53)나 스크류(54)에 기어열을 사용하여 구동력을 전달해도 된다. 또한, 기어열 대신에 벨트 등 다른 구동 전달 부재를 사용하여, 구동 입력 기어(59)로부터 교반 부재(53)나 스크류(54), 펌프의 구동 변환부(68)에 구동력을 전달해도 된다.

즉, 구동 입력 부재(구동 입력 기어(59))는, 카트리지(13)의 각 부재(교반 부재(53), 스크류(54), 펌프(58))에 작용 가능하게 되도록, 이들과 기능적으로 접속되어 있으면 된다. 즉, 구동 입력 부재(59)가 이들 부재(53, 54, 58)에 구동력을 전달 가능하게 접속되어 있으면 되는 것이며, 그 접속 방법은 특정한 것으로 한정되지 않는다. 직접적인 접속이어도 되고, 기어 등을 통한 간접적인 접속이어도 된다. 간접적인 접속 방법도 기어를 사용하는 방법에 한정되지 않고, 기어와는 다른 구동 전달 부재(예를 들면, 구동 전달용의 벨트)를 사용한 방법을 취할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는, 구동 입력 기어(59)의 커플링부(59a)가, 구동 출력 부재(100a)와 커플링함으로써 구동 입력 기어(59)가 구동 출력 부재(100a)로부터 구동력을 받는다(도 9 참조). 즉, 구동 입력 기어(59)는, 카트리지측의 커플링 부재(카트리지측 커플링, 카트리지측 커플러)이며, 구동 출력 부재(100a)는 화상 형성 장치 본체측의 커플링 부재(장치 본체측 커플링, 장치 본체측 커플러)이다. 구동 출력 부재(100a)는, 구동력을 카트리지를 향해 출력하는 쪽의 출력 커플링(출력 커플러)이며, 구동 입력 기어(59)는 구동력이 입력되는 입력측의 커플링(입력 커플러, 입력 커플링)이다.

보다 상세하게 말하면, 커플링부(59a)의 내부에는 개구가 형성되어 있고, 커플링부(59a)의 내면과 축선의 사이가 개방되어 있다. 이 커플링부(59a)의 개구(개방 공간)의 내부에 구동 출력 부재(100a)의 선단이 진입할 수 있다. 여기서, 구동 출력 부재(100a)의 선단 근방에 있어서, 구동 출력 부재(100a)의 원형의 외주면이 120°간격으로 3군데에 있어서 움푹 패여 있다. 이에 의해 구동 출력 부재(100a)의 외주면에는 요철(즉, 움푹 패인 곳이 있는 부분과 움푹 패인 곳이 없는 부분)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 커플링부(59a)의 내부에는, 커플링부(59a)의 내면으로부터, 커플링부(59a)의 축선을 향해 돌출한 3개의 돌기가, 120도의 간격을 두고 형성되어 있다(도 15의 (a), 도 16의 (b) 참조). 이에 의해, 커플링부(59a)의 원형상의 통부의 내주면에도 요철(즉, 돌기가 없는 부분과 돌기가 있는 부분)이 형성되어 있다.

구동 출력 부재(100a)의 외주면에 설치된 오목부와 볼록부에, 커플링부(59a)의 내주면에 설치된 볼록부와 오목부가 각각 계합(맞물림)함으로써, 구동 출력 부재(100a)와 커플링부(59a)가 연결(커플링)한다. 이에 의해, 커플링부(59a)에 구동 출력 부재(100a)로부터 구동력이 전달 가능해진다. 구동 출력 부재(100a)와 커플링부(59a)가 대략 동축상의 상태에서 함께 회전한다. 구동 입력 부재(59)는, 상기 커플링부(59a)의 돌기에 의해 구동 출력 부재(100a)로부터 받은 회전력을, 토너 카트리지(13)의 각 구동 부분, 즉, 교반 부재(53), 스크류(54), 펌프(58) 등을 향해 전달하도록 구성되어 있다.

이와 같이, 화상 형성 장치 본체와 토너 카트리지(13)를, 커플링 부재끼리의 연결에 의해 접속하면, 토너 카트리지(13)나 그 구동 부분을 향해, 구동력(회전력)을 정밀하게 안정적으로 전달할 수 있도록 되므로 바람직하다. 또한, 카트리지(13)를 장치 본체에 삽입하는 동작에 의해, 서로의 커플링 부재(59, 100a)를 접속 가능한 상태로 하는 것을 용이하게 할 수 있다.

한편, 화상 형성 장치 본체와 카트리지의 서로의 커플링 부재(59, 100a)의 형상은 상기의 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 서로의 형상을 역전시켜서, 구동 출력 부재(100a)가 개구를 가지며, 구동 입력 기어(59)의 커플링부(59a)가, 구동 출력 부재(100a)의 개구에 진입할 수 있는 축부를 가지고 있어도 된다.

한편, 장치 본체로부터 카트리지(13)에 대한 구동력의 전달 방법이 이러한 2개의 커플링 부재(커플러)에 의한 커플링 접속에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 카트리지(13)와 장치 본체의 접속 방법이, 커플링 접속 이외의 방법, 예를 들면 2개의 기어에 의한 접속인 것도 생각할 수 있다. 일례로서는, 구동 출력 부재(100a)에 기어부를 설치하고, 이것과 구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)를 서로 맞물리게 함으로써 구동 입력 기어(59)가 회전하는 구성도 생각할 수 있다. 이와 같이 기어 접속을 채용하는 경우에는 구동 입력 기어(59)에 커플링부(59a)는 불필요하다. 이와 같이 구동 입력 기어(59)로부터 커플링부(59a)를 제거한 경우에는, 구동 입력 부재는 기어 부재인 한편, 커플링 부재가 아니게 된다.

한편, 펌프(58)를 구동 입력 기어(59)에 접속시키는 방법으로서, 본 실시예의 구동 변환부(68)(캠 기어(64)와 링크 아암(61))와는 다른 기구를 채용할 수도 있다. 이러한 변형예로서, 구동 변환부에 크랭크 기구를 사용한 구성을 실시예 3(도 21 참조)에서 후술하고, 구동 변환부에 캠 기구와 스프링을 사용한 구성을 실시예 4(도 23 참조)에서 후술한다. 또한, 구동 변환부에 자석을 사용한 구성을 실시예 5(도 25 참조)에서 후술한다.

펌프(58)는 토너 배출을 위한 기류(기체의 흐름, 공기의 흐름)를 발생시키기 위한 송풍기, 기류 발생 장치이다. 펌프(58)는, 카트리지(13)의 내부로부터 토너나 공기(기체)나 토너를 배출하는 토너 배출기, 배기 장치이다. 또한, 펌프(58)는, 토너의 외부로부터 공기(기체)를 흡인하는 흡기 장치이기도 하다.

본 실시예의 펌프(58)는 주름상자 펌프(벨로우즈 펌프)로서, 용적식 펌프이며, 보다 상세하게 말하면 왕복동 펌프(reciprocating pump)이다. 왕복동 펌프의 다른 예로서는, 다이어프램 펌프(diaphragm pump), 피스톤 펌프, 플런저 펌프(plunger pump) 등이 있다. 한편, 주름상자 펌프(벨로우즈 펌프)를 다이어프램 펌프의 일종으로 간주하는 경우도 있다. 이들 왕복동 펌프는, 그 가동부가 왕복 운동함으로써, 보급 프레임(50) 내부의 기압을 주기적으로 변동시켜, 배출구(52)로부터 토너를 주기적, 단속적으로 배출할 수 있다.

다만, 피스톤 펌프의 피스톤과 같이, 펌프의 가동부가 슬라이드 이동에 의해 왕복 운동하는 구성에서는, 가동부와 그 외의 부재의 사이의 간극이 생긴다. 그 간극 안에 토너가 들어가, 펌프의 동작이 영향을 받을 우려가 있다. 이 점, 벨로우즈 펌프나, 다이어프램 펌프는, 가요성을 갖는 가동부를 변형시켜 왕복 운동하는 구성으로서, 가동부가 슬라이드 이동하지 않는다. 따라서, 펌프의 가동부와 그 외의 부재의 사이에 간극이 생기지 않는다. 토너가 펌프의 가동부의 동작에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 즉, 벨로우즈 펌프나, 다이어프램 펌프와 같은 펌프의 쪽이, 펌프가 안정적으로 동작하기 쉬우므로 보다 바람직하다.

한편, 본 실시예의 펌프(58)는, 흡기와 배기의 양쪽 모두를, 배출구(52)를 통해 행하고 있었다. 그러나 반드시 그러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 29에 나타내는 변형예에서는, 토너 수용실(49)에 배출구(52)와는 달리, 흡기구(86)를 토너 수용실(49)에 설치하고 있다. 펌프(58)는, 그 신장 시에, 배출구(52)로부터뿐만 아니라, 흡기구(86)로부터도 공기를 흡인하도록 된다.

흡기구(86)로부터 흡입된 공기는, 연통로(46)를 통해 토너 수용실(49)로부터 토너 배출실(57)의 내부로 들어가, 펌프(58)의 수축 시에 토너의 배출에 사용된다. 한편, 흡기구(86)를, 토너 수용실(49) 이외의 곳에 배치할 수도 있다. 예를 들면, 흡기구(86)를 토너 배출실(57)에 배치할 수도 있고, 흡기구(86)를 펌프(58)에 직접 접속시킬 수도 있다. 흡기구(86)를 카트리지(13)에 복수 설치할 수도 있다.

흡기구(86)에는 토너의 누출을 억제하기 위해 역지 밸브(86a)를 설치해 두면 바람직하다. 역지 밸브(86a)는, 토너 수용실의 기압이 저하되었을 때에는, 흡기구(86)를 개방하여 흡기구(86)가 흡기를 행하는 것을 허용한다. 토너 수용실의 기압이 높아졌을 때에는, 흡기구(86)를 막은 상태를 유지하여, 흡기구(86)로부터의 배기를 억제하고, 또한 흡기구(86)로부터의 토너의 배출을 억제한다.

도 29에 나타내는 바와 같은 변형예이면, 흡기구(86)로부터 흡입하는 공기의 양에 비해, 배출구(52)로부터 흡입하는 공기의 양이 적거나, 무시할 수 있거나 하는 경우도 있다. 다만, 도 8 등에서 나타낸 구성과 마찬가지로, 배출구(52)로부터 적극적으로 공기가 흡입되도록 구성한 쪽이, 배출구(52)가 흡기하였을 때에, 배출구(52)의 주위에 있는 토너를 교반시키기 쉽다. 즉, 토너 배출실(51)의 내부에 있어서 토너의 유동성을 높이기 쉬워, 토너를 원활하게 배출구(52)로부터 배출하기 쉬워진다. 그러한 점에서는 흡기하는 개구를, 배출구(52)에 한정한 본 실시예(도 8 등 참조)는 바람직하다.

한편, 다른 종류의 펌프를 사용하는 구성도 생각할 수 있다. 도 30은 왕복동 펌프(벨로우즈 펌프)인 펌프(58) 대신에, 원심 펌프(83)를 갖는 토너 카트리지의 변형예의 개략도이다.

펌프(83)는 회전 구동하는 임펠러(날개 바퀴, 회전체)를 가지고 있고, 임펠러의 회전에 의해 송풍을 행하는 구성이다. 펌프(83)는, 이른바 팬이며, 보다 상세하게 말하면 원심 송풍기이다. 도 30의 변형예에 있어서, 펌프(83)는 상술한 펌프(58)와 대략 동일한 위치에 배치되어 있다.

구동 입력 기어(59)가 받은 구동력이 전달되어 펌프(83)의 임펠러가 회전한다. 펌프(83)는, 임펠러의 회전에 의해, 펌프 축선을 따라 배치된 흡기구(84)로부터 흡인된 공기(Ar)를, 펌프의 중심으로부터 반경 방향의 외측을 향해 원심력을 사용하여 이동시킨다. 이 과정에서, 공기의 압력이 높아져, 토너 반송에 바람직한 크기가 된다. 이와 같이, 펌프(83)에 의해, 흡기구(84)로부터 흡인되고, 또한, 압력을 높인 공기(기체)는, 토너 배출실(57)의 내부에 반송되어, 토너 배출구(52)를 향해 이동한다. 그 결과, 토너 배출구(52)로부터 공기와 함께 토너가 배출된다. 원심 펌프의 종류로서는, 소용돌이 펌프나 터빈 펌프 등이 있으며, 그 펌프에 사용되는 임펠러(날개 바퀴)에 대해서도 여러 가지 형상의 것이 사용된다. 펌프(83)는, 임펠러의 형상에 따라, 터보 팬, 시로코 팬 등이라고 불리는 경우도 있다. 도 30에 나타내는 변형예에서는, 기류의 방향은, 흡기구(84)로부터 배출구(51)를 향하는 방향에서 고정되어 있고, 변화하지 않는다.

이와 같이 흡기구(84)로부터 흡기를 행할 수 있는 펌프의 다른 예로서는, 비용적식 펌프의 일례인 원심 펌프 외에, 비용적 펌프의 다른 예인 축류 펌프나, 용적식 펌프의 일종인 회전 펌프(회전 용적식 펌프) 등도 생각할 수 있다. 회전 펌프의 일례로서 스크류 펌프 등이 있다.

다만, 특히 원심 펌프는, 그 회전 축선의 근방의 공기를 축선으로부터 멀어지게 하기 위해 직경 방향으로 반송하는 과정에서 공기의 압력을 높이기 쉽고, 토너를 배출하는 데에 바람직한 기류를 생기게 하기 쉽다. 이와 같이 원심 펌프 등, 왕복동 펌프와는 다른 펌프라 하더라도 배출구(52)로부터 공기와 함께 토너를 배출할 수 있다.

그러나 그 한편, 도 30의 변형예에서는, 통상, 흡기구(84)를 통해서 충분한 양의 공기를 흡인하기 위해서는, 흡기구(84)나 펌프(83)에 충분한 크기가 필요하다. 또한, 펌프(83)의 임펠러를 충분히 빠른 속도로 회전시킬 필요가 있으며, 구동 입력 기어(59)로부터 원심 펌프(83)로 회전력을 전달하는 기구로서, 증속(增速)용의 대규모의 기어열이 필요하게 되는 경우도 있다. 증속용의 기어열로서는 유성 기어를 사용한 것 등을 생각할 수 있다. 구동 입력 기어(59)의 회전수에 대해 원심 펌프(83)의 회전수를 크게 하기 위함이다.

또한, 펌프(83)에 의해 생기는 기류만으로는 토너를 충분히 배출할 수 없는 경우에는, 토너 배출실(57)의 내부에, 토너를 교반하거나, 배출구(52)를 향해 토너 반송을 행하거나 하도록 한 교반 부재를 별도 설치할 필요가 있는 경우도 있다. 이러한 교반 부재로서는, 스크류(54)의 샤프트에 부착한 시트(85)를 생각할 수 있다(도 29 참조). 시트(85)는 교반 부재(53)의 시트와 유사한 구성으로서, 스크류(54)와 함께 회전함으로써 토너를 교반 및 반송하는 것이다. 시트(85)는, 그 회전에 의해, 토너 배출실(57)의 토너를, 펌프(83)에 의해 반송되는 공기와 함께, 배출구(52)로부터 배출시키도록 구성되어 있다. 시트(85)의 회전에 따라, 배출구(52)로부터 배출되는 토너나 공기의 양이 주기적으로 변화하거나, 토너나 공기가 단속적으로 배출되거나 하는 경우가 있다. 도 29에 나타내어진 시트(85)는 1매뿐이지만, 복수의 시트(85)를 스크류(54)에 부착하는 경우도 생각할 수 있다.

이와 같이, 왕복동 펌프(58) 대신에 다른 종류의 펌프(예를 들면, 원심 펌프(83))를 사용한 변형예에서는, 토너 카트리지가 대형화하거나, 펌프에 부수되는 부품이 늘어나, 카트리지의 구성이 복잡화하거나 하는 경우가 있다.

한편, 왕복동 펌프(예를 들면, 주름상자 펌프)를 사용하면, 비교적 간이한 구성으로 토너의 배출이나 교반을 행하기 쉽다. 따라서, 이러한 왕복동 펌프를 갖는 토너 카트리지이면, 그의 대형화나 복잡화가 생기는 것을 억제하기 쉬워서 보다 바람직하다.

실시예 2

다음으로 실시예 2의 구성에 대해, 도 19를 사용하여 설명한다. 도 19는, 실시예 2에 관한 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 스크류(54)의 부근을 짧은 길이 방향(X 방향)을 따라 본 단면도이다. 즉, 도 19의 단면도는 X축에 수직인 YZ 평면에 상당한다.

한편, 본 실시예에서는 실시예 1에서 서술한 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)을 통기하는 연통구(46)의 구성만이 다르며, 그 외의 구성은 실시예 1과 대략 마찬가지이다. 따라서, 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 구성에 관해서는 동일 부호를 붙임으로써 상세한 설명을 생략한다.

실시예 1에서는, 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)의 사이에 통기구(16)(또는 통기구(69))를 설치함으로써 2개의 챔버의 사이에 공기의 이동(통기)을 허용하고, 2개의 챔버의 사이에 큰 기압차가 생기는 것을 억제하고 있었다. 반면, 본 실시예에서는, 토너 배출실(57)과 토너 수용실(49)의 각각에, 보급 프레임(50)의 외부와 연통하는 통기구(통기로, 연통구, 연통로)(201, 202)를 설치하고 있다.

(토너 수용실)

토너 수용실(49)은 현상제를 수용하는 공간이다. 토너 수용실(49)에는, 교반 부재(53)가 배치되어 있다.

교반 부재(53)는 카트리지(13)의 긴 길이 방향에 평행하게 배치되고, 회전 가능하게 보급 프레임(50)에 의해 지지되어 있다. 실시예 1과 마찬가지로 교반 부재(53)의 회전에 의해 토너를 스크류(54)로 보낸다. 토너 수용실(49)은, 현상 보급 카트리지(13)의 외부와 통기를 행하는 연통구(201)가 배치되어 있다.

(토너 배출실)

토너 배출실(57)은, 구획 부재(55)와 보급 프레임(50)에 의해 형성되는 공간이며, 스크류(54)가 토너를 반송하는 반송 방향에 있어서, 토너 수용실(49) 및 연통로(48)보다 하류에 배치되어 있다.

또한, 토너 배출실(57)의 근방(즉, 보급 프레임(50)의 후면의 근방)에는, 스크류(54)가 회전하기 위한 회전력을 받을 수 있는 스크류 기어(64)가 배치되어 있다. 또한, 토너 배출실(57)은, 토너를 내부 공간(51)으로부터 외부로 배출하기 위한 배출구(52)가 배치되어 있다. 실시예 1과 같이, 배출구(52)는 보급 프레임(50)의 저면에 배치되어, 하방으로 토너를 배출한다.

토너 배출실(57)은, 현상 보급 카트리지(13)의 외부와 통기를 행하는 연통구(202)가 배치되어 있다.

통기구(201, 202)의 바람직한 배치는, 상술한 통기구(46)의 바람직한 배치와 마찬가지이다. 즉, 본 실시예에서는, 토너 배출실(57)의 내부에 있어서, 연통로(48)의 상단보다 상방에 통기구(202)의 하단이 위치하고 있다.

또한, 토너 수용실(49)의 내부에 있어서, 통기구(201)의 하단은 연통로(48)의 상단이나 스크류(54)의 상단보다 상방에 위치하고 있다.

또한, 통기구(201)의 하단 및 통기구(202)의 하단은, 펌프(58)의 상단이나 스크류(54)의 상단보다 상방에 위치한다. 또한, 통기구(201)의 하단이나 통기구(202)의 하단은, 토너 수용실(49)에 수용된 토너의 상면보다 상방에 배치되어 있다.

이러한 위치에 있으면, 통기구(201, 202)로부터 토너가 카트리지(13)의 외부로 누출하기 어렵다. 또한, 본 실시예에서는 통기구(201, 202)의 양쪽 모두에 필터를 설치하여, 토너의 누출을 더욱 억제하였다.

다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고, 카트리지(13)의 구성이나 사용 방법에 맞추어, 통기구(201, 202)에 있어서의 필터의 유무나, 통기구(201, 202)의 배치를 변경하는 것도 가능하다.

이상, 설명한 구성이라면 실시예 1에서 설명한 것과 마찬가지로 펌프(58)의 신축에 따라, 토너 수용실(49)과 토너 배출실(57)의 사이에 생기는 내압차를 작게 유지할 수 있다. 펌프(58)의 구동에 의해 보급 프레임(50)의 내부의 내압을 변동시켜 배출구(52)로부터 토너를 배출시킬 때에, 그 배출을 안정시킬 수 있다.

한편, 도 8 등에 나타내어지는 실시예 1의 카트리지(13)는, 펌프(58)의 구동 시에, 토너 배출실(57)에 있어서, 배출구(52)만이 흡기와 배기를 행하였다. 한편, 본 실시예에서는, 펌프(58)의 구동에 따라, 통기구(201, 202)도 흡기와 배기를 행하는 경우가 있다.

한편, 통기구(201, 202)의 일방을 제1 통기구(제1 통기로), 타방을 제2 통기구(통기로)라고 부르는 경우가 있다.

또한, 통기구(201), 통기구(202), 연통로(48)를 순서 부동으로, 제1, 제2, 제3 연통로(연통구)라고 부르는 경우도 있다. 통기구(201), 통기구(202)는 카트리지(13)의 내부와 외부를 연통시키는 연통로(연통구)인 것에 반하여, 연통로(48)는, 카트리지(13)의 내부에 설치된 서로 다른 챔버를 연통시키는 연통로(연통구)이다.

또한, 본 실시예에서 설명한 통기구(201)와 통기구(202)를 후술하는 실시예 3∼6에서 채용해도 된다.

실시예 3

다음으로, 실시예 3의 구성에 대해, 도 20, 도 21 및 도 22를 사용하여 설명한다. 도 20과 도 21은, 실시예 3에 관한 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 후방 단부의 부분 사시도이며, 펌프(58)의 신축 동작을 설명하기 위해, 사이드 커버(362)를 후방으로 어긋나게 한 상태로 나타내고 있다. 도 20의 (a)는 펌프(58)가 늘어난 상태이며, 도 21의 (a)는 펌프(58)가 줄어든 상태이다. 또한, 도 20의 (b) 및 도 21의 (b)는, 펌프(58)가 늘어난 상태와 줄어든 상태의 중간의 상태를 나타내고 있다. 도 22는 크랭크 기어(367) 주변의 상세 사시도이다.

한편, 본 실시예에서는 실시예 1에서 서술한 펌프(58)를 신축시키기 위한 구성(구동 변환부, 펌프 구동 기구)만이 다르며, 그 외의 구성은 실시예 1과 대략 마찬가지이다. 따라서, 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 구성에 관해서는 동일 부호를 붙임으로써 상세한 설명을 생략한다.

도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 카트리지(13)의 구동열에는, 구동 입력 기어(59), 아이들러 기어(366), 크랭크 기어(367), 스크류 기어(64)가 포함되어 있다. 펌프(58)는, 아이들러 기어(366)의 축선을 따라 배치되어 있다. 특히, 본 실시예에서는, 아이들러 기어(366)와 펌프(58)는 서로의 중심이 대략 일치하도록, Z축 방향을 따라 서로 정렬하여 있다. 아이들러 기어(366)는, 구동 입력 기어(59)의 기어부(59b)와 맞물림으로써 구동력(회전력)을 받아 회전하는 구성이다. 아이들러 기어(366)는, 크랭크 기어(367)와 맞물려, 구동 입력 기어(59)로부터 크랭크 기어(367)로 구동력을 전달한다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 크랭크 기어(367)는, 보급 프레임(350)에 부착된 축 부재(350a)에 의해, 그 회전 축선이 축선(Z)과 직교하도록, 회전 가능하게 보유지지되어 있다. 크랭크 기어(367)의 회전 축선은 X축과 평행하다.

한편, 보급 프레임(350)은 실시예 1에 있어서의 보급 프레임(50)에 상당하는 부재로서, 축 부재(350a)를 갖는 것 이외에는, 보급 프레임(50)과 대략 동일한 구성이다.

또한, 크랭크 기어(367)는 복수의 기어 이빨부(367a)를 갖는다. 기어 이빨부(367a)는, 크랭크 기어(367)의 축선 주위를 둘러싸도록 원형으로 배열된 복수의 돌기이며, 각각이, 크랭크 기어(367)의 축선 방향, 즉 X2 방향으로 돌출하여 있다.

즉, 크랭크 기어(367)는 크라운 기어의 일종이다. 크랭크 기어(367)는, 기어 이빨부(367a)의 이외에, 기어 이빨부(367a)와는 역방향의 X1 방향으로 돌출하는 보스(367b)를 가지고 있다. 보스(367b)는, 크랭크 기어(367)의 회전 축선과는 어긋난 위치에 배치되어 있기 때문에, 크랭크 기어(367)가 회전함으로써, 보스(367b)는 회전 축선의 주위를 회전한다.

또한, 도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이 링크 부재(361)는 보스 형상(돌기 형상)인 계합 보스(361a)를 갖는다. 링크 부재(361)는, 사이드 커버(362)에 의해 축선(Z) 주위의 회전 방향의 움직임은 규제되고, 또한 전후 방향으로는 이동 가능하게 지지된다. 또한, 펌프(58)의 결합부(58b)에 있어서 링크 부재(361)와 펌프(58)는 연결된 상태로 되어 있다.

크랭크 기어(367)와 링크 부재(361)는, 크랭크 아암(아암 부재, 핸들 부재)(369)에 의해 연결되어 있다. 크랭크 아암(369)은 그 제1 단부에 계합 구멍(계합부)(369a)을 가지며, 제1 단부의 반대인 제2 단부에 계합 구멍(계합부)(369b)을 가지고 있다. 크랭크 기어(367)의 보스(계합부)(367b)에, 제1 단부의 계합 구멍(369a)이 계합하고, 링크 부재(361)의 계합 보스(계합부)(367b)에 제2 단부의 계합 구멍(369b)이 계합한다. 이에 의해, 크랭크 아암(369)은, 링크 부재(361)와 크랭크 기어(367)에 연결되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 크랭크 기어(367)와 크랭크 아암(369)이 구동 변환부(구동 변환 기구, 펌프 구동 기구)(368)에 포함된다. 크랭크 기어(367)는 구동 변환부(368)에 있어서의 회전 부재이며, 크랭크 아암(369)은, 크랭크 기어(367)의 회전에 따라, 그 제2 단부를 왕복 운동시키는 왕복 부재이다. 본 실시예의 구동 변환부(368)는 크랭크(크랭크 기구)이다. 즉, 회전 부재인 크랭크 기어(367)에는, 아암(핸들)인 크랭크 아암(369)의 제1 단부가 접속되어 있다. 그리고, 크랭크 기어(367)가 회전함으로써, 크랭크 아암(369)의 제2 단부(타단)가 왕복 운동한다. 이에 의해, 구동 변환부(368)는 회전 운동을 왕복 운동으로 변환한다.

화상 형성 장치(100)의 본체의 구동 출력 부재(100a)(도 9)로부터 회전 구동이 입력되면, 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(59a)에 의해 회전 구동을 수취하고, 기어부(59b)에 의해 펌프 아이들러 기어(366)에 회전 구동을 전달한다. 다음으로, 펌프 아이들러 기어(366)가 기어 이빨부(367a)와 계합함으로써, 크랭크 기어(367)가 펌프 아이들러 기어(366)로부터 회전 구동을 수취하여, 크랭크 기어(367)는 축선(X) 주위로, 화살표 W의 방향으로 회전한다.

도 20의 (a)의 상태에 있어서 크랭크 기어(367)가 화살표 W의 방향으로 회전하면, 도 20의 (b)에 나타내는 바와 같이 크랭크 아암(369)의 제1 단부의 계합 구멍(369a)도 W 방향으로 연동하여 회전한다. 나아가, 이에 연동하여 크랭크 아암(369)의 제2 단부의 계합 구멍(369b)도 이동한다. 여기서, 링크 부재(361)는, 전후 방향으로만 움직일 수 있도록 지지되어 있다. 크랭크 아암(369)은, 계합 구멍(369b)과 계합 보스(361a)를 통해 링크 부재(361)에 접속되어 있다. 그 때문에, 링크 부재(361)와 마찬가지로, 링크 아암(369)의 제2 단부에 설치된 계합 구멍(369b)의 이동 방향도 전후 방향(Z축 방향)에 한정되어 있다.

도 20의 (a)에 나타내어지는 상태로부터, 도 20의 (b)에 나타내어지는 상태로 이행하는 과정에서, 크랭크 아암(369)의 제2 단부나, 링크 부재(361)가 Z1 방향으로 이동한다. 이에 의해, 링크 부재(361)에 접속된 펌프(58)가 압축된다.

나아가, 크랭크 기어(367)가 화살표 W의 방향으로 회전하면, 도 21의 (a)에 나타내는 바와 같이, 링크 부재(361)는 펌프(58)를 압축하는 Z1 방향으로 이동한다. 도 21의 (a)에서는, 펌프(58)가 가장 압축된 상태이다. 그 후, 링크 부재(361)는, 도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이 펌프(58)를 늘리는 방향으로 이동한다. 그리고, 다시 링크 부재(361)는, 도 20의 (a)의 상태로 되돌아오고, 펌프(58)를 더 신장시킨다. 도 20의 (a)는 펌프(58)가 가장 늘어난 상태이다.

구동 변환부(368)가, 이러한 동작을 반복함으로써, 링크 부재(361)가 왕복 운동하여, 펌프(58)의 주름상자부(58a)가 신축한다.

또한, 회전 구동력은 아이들러 기어(366)로부터 나아가 스크류 기어(64)로 전달되어, 스크류(54)(도 1 참조)를 구동한다.

회전 부재로서의 크랭크 기어(367)가 왕복 부재로서의 크랭크 아암(369)과 계합할 때에 접촉하는 점을 계합점(P3)으로 정의한다. 즉, 크랭크 기어(367)의 보스(367b)와, 크랭크 아암의 계합 구멍(369a)이 접촉하는 점을 계합점(P3)으로 한다. 이 계합점(P3)은, 실시예 1의 계합점(P)(도 11, 12, 27 등 참조)에 상당하는 점이다.

펌프(58)의 주름상자부(58a)와 계합점(P3)은, 펌프(58)의 신축 방향에 있어서 겹치는 타이밍이 있도록 설정되어 있다. 즉, 펌프(58)의 신축 방향인 Z축 방향의 좌표(Z축 좌표)에 있어서, 주름상자부(58a)의 범위 내에, 계합점(P3)이 위치하는 타이밍이 있도록 설정되어 있다. 도 20의 (a)에 나타내는 것이 그 타이밍이다.

이 주름상자부(58a)와 계합점(P3)의 관계성은, 실시예 1에 있어서의 주름상자부(58a)와 계합점(P)의 관계성(도 11, 12, 27 등 참조)과 마찬가지이거나 또는 유사하다. 주름상자부(58a)와 계합점(P3)을 이러한 배치 관계로 함으로써, 펌프(58)의 신축에 필요한 스페이스와 계합점(P3)의 이동에 필요한 스페이스를 공유할 수 있어, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량을 보다 크게 설정할 수 있다.

구동 변환부(368)는, 크랭크 기어(367)와 크랭크 아암(369)에 의해, 크랭크(크랭크 기구)를 형성하고 있다. 크랭크 기어(367)가 회전함으로써, 크랭크 링(369)의 제2 단부가 왕복 운동하도록 구성되어 있다.

실시예 4

다음으로, 실시예 4의 구성에 대해, 도 23을 사용하여 설명한다. 도 23은 실시예 3에 관한 카트리지(13Y, 13M, 13C)의, 후방 단부의 부분 사시도이며, 펌프(58)의 신축 동작을 설명하기 위해, 사이드 커버(62)를 후방으로 어긋나게 한 상태로 나타내고 있다. 도 23의 (a)는 펌프(58)가 늘어난 상태이며, 도 23의 (b)는 펌프(58)가 줄어든 상태이다.

한편, 본 실시예에서는 실시예 1에서 서술한 펌프(58)를 신축시키기 위한 구성만이 다르며, 그 외의 구성은 실시예 1과 대략 마찬가지이다. 따라서, 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 구성에 관해서는 동일 부호를 붙임으로써 상세한 설명을 생략한다.

도 23에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 구동열에는, 구동 입력 기어(59), 회전 부재로서의 캠 기어(460), 스크류 기어(64)가 포함되어 있다. 구동 입력 기어(59)는 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 갖는다. 캠 기어(460)에는 캠 벽(460a)이 설치되어 있다. 캠 벽(460a)에는, 후방측으로 변위한 피크부(460b)와, 전방측으로 변위한 밸리부(460c)가 설치되어 있다.

왕복 부재로서의 링크 부재(461)는 캠 돌기부(461a)를 가지고 있고, 캠 돌기부(461a)가 캠 벽(460a)과 계합한 상태로 배치되어 있다. 또한, 링크 부재(461)는 사이드 커버(62)에 의해 축선(Z) 주위의 회전 방향의 움직임은 규제되고, 또한 전후 방향으로는 이동 가능하게 지지된다. 또한, 펌프(58)의 결합부(힘 받음부)(58b)에 있어서 링크 부재(461)와 펌프(58)는 연결된 상태로 되어 있다.

나아가, 링크 부재의 후방 단부에는 링크 스프링(467)이 부착되어 있다. 링크 스프링(467)은 사이드 커버(62)와 링크 부재(461)의 사이에서 압축됨으로써, 링크 부재(461)를 전방(Z1 방향)으로 가압하고 있다. 본 실시예에 있어서는, 캠 기어(460)와 링크 부재(461)와 링크 스프링(467)이 구동 변환부(468)에 포함된다.

화상 형성 장치(100)의 본체에 설치된 구동 출력 부재(100a)로부터 회전 구동이 입력되면, 구동 입력 기어(59)의 구동 받음부(59a)가 회전 구동을 수취하여, 기어부(59b)에 의해 캠 기어(460)에 회전 구동을 전달한다. 캠 기어(460)가 회전함으로써, 링크 부재(461)의 캠 돌기부(461a)가 피크부(460b)와 밸리부(460c)를 교대로 통과한다. 이 때, 링크 부재(461)는 링크 스프링(467)의 탄성력에 의해, 펌프(58)의 북원력보다 강한 힘으로 전방(Z1 방향)으로 가압되고 있기 때문에, 캠 돌기부(461a)는 캠 벽(460a)에 계속해서 접촉한다. 따라서, 링크 부재(461)는 피크부(460b)와 밸리부(460c)를 따른 왕복 운동을 행하게 되고, 도 23의 (a)의 상태와 도 23의 (b)의 상태를 반복한다. 이 때, 회전 부재로서의 캠 기어(460)가 왕복 부재로서의 링크 부재(461)를 왕복 운동시키기 위해 각각이 접촉하는 점을 계합점(P4)으로 한다.

링크 부재(461)의 왕복 운동과 연동하여, 링크 부재(461)에 연결된 결합부(신축력 받음부)(58b)도 왕복 운동한다. 그리고, 이 왕복 운동에 의해 펌프(58)의 주름상자부(58a)가 신축함으로써 펌프(58)의 내부 용적이 주기적으로 변동한다.

또한, 회전 구동력은 캠 기어(460)로부터 나아가 스크류 기어(64)로 전달되어, 스크류(54)(도 1 참조)를 구동한다.

이 때, 펌프(58)는 회전하는 캠 기어(460)의 반경 방향 내측에 배치되어 있다. 또한, 펌프(58)의 주름상자부(58a)와 계합점(P4)은, 펌프(58)의 신축 방향(즉, Z축 방향)에 있어서 겹치는 타이밍이 있도록 설정되어 있다. 도 23의 (a)가 그 타이밍이다.

이러한 주름상자부(58a)와 계합점(P4)의 관계성은, 실시예 1에 있어서의 주름상자부(58a)와 계합점(P)의 관계성(도 11, 12, 27 등 참조)이나, 실시예 3에 있어서의 주름상자부(58a)와 계합점(P3)의 관계성(도 20, 21 등 참조)과 마찬가지이거나 또는 유사한 것이다.

주름상자부(58a)와 계합점(P4)을 이러한 배치 관계로 함으로써, 펌프(58)의 신축에 필요한 스페이스와 계합점(P4)의 이동에 필요한 스페이스를 공유할 수 있어, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량을 보다 크게 설정할 수 있다.

나아가, 펌프(58)가 줄어든 상태로 되어 있을 때, 링크 부재(461)와 펌프(58)의 결합부(58b)가, Z축 방향에 있어서 캠 기어(460)의 피크부(460b)와 겹치도록 배치되어 있다. 한편, 펌프(58)가 늘어난 상태로 되어 있을 때에는, 링크 부재(461)도 Z축 방향으로 이동하기 때문에, 캠 기어(460)의 피크부(460b)와 링크 부재(461)가 동작중에 간섭하지 않는다. 즉, Z축 방향에 있어서, 즉 Z축 좌표에 있어서, 펌프(58)의 결합부(58b)가 동작하는 범위와, 계합점(P4)이 이동하는 범위가, 겹쳐서 배치되어 있다. 이 배치 관계에 의해서도, 한정된 스페이스 중에서 펌프(58)의 신축량을 보다 크게 설정할 수 있어, 공간 절약화와 배출의 안정화에 공헌하고 있다.

구동 변환부(468)는, 상기한 바와 같이 펌프(58)를 줄어들게 하기 위해, 링크 스프링(467)의 힘을 이용하고 있다. 즉, 링크 스프링(467)이 링크 부재(461)에 가하는 힘을 이용하여 펌프(58)를 줄어들게 하고 있었다. 따라서, 펌프(58)를 줄어들게 할 때에는, 링크 부재(461)는 캠 기어(460)로부터 힘을 받을 필요는 없다. 구동 변환부(468)는, 스프링(탄성부재)을 갖는 캠(캠 기구)이다.

지금까지 설명한 실시예 1, 3, 4에서는, 펌프(58)를 신축시키기 위한 펌프 구동 기구(구동 변환부, 구동 변환 기구)로서 각각 서로 다른 구성(68, 368, 468)을 채용하고 있었다. 그러나, 펌프(58)를 신축시키는 구성은 이들에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 펌프(58)에 자석을 부착하고, 그에 대응하도록 펌프 구동 기구에도 자석을 부착하는 구성을 생각할 수 있다. 구동 입력 기어(59)가 받은 회전력을 사용하여 일방의 자석을 움직임으로써, 2개의 자석 사이에 생기는 인력 또는 반발력을 변화시킨다. 이 자력의 변화를 사용하여 펌프(58)를 신축시키는 방법을 생각할 수 있다. 이러한 자석을 사용한 구동 변환 기구(568)의 예를, 이하의 실시예 5를 사용하여 상세하게 설명한다.

실시예 5

다음으로, 실시예 5의 구성에 대해, 도 24, 도 25를 사용하여 설명한다.

도 24는 실시예 5에 관한 카트리지(13Y, 13M, 13C)의, 후방 단부의 부분 사시도이며, 펌프(58)의 신축 동작을 설명하기 위해, 사이드 커버(62)를 후방으로 어긋나게 한 상태로 나타내고 있다.

도 25의 (a)는 펌프(58)가 줄어든 상태이며, 도 25의 (b)는 펌프(58)가 늘어난 상태이다.

도 24에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 구동열에는, 구동 입력 기어(59), 회전 부재로서의 기어(470), 스크류 기어(64)가 포함되어 있다.

구동 입력 기어(59)는 구동 받음부(59a)와 기어부(59b)를 갖는다. 기어(470)에는 자석을 보유지지하는 오목부(470a, 470b)가 설치되어 있고, 이 오목부 중에 자석(470c), 자석(470d)이 설치되어 있다.

왕복 부재로서의 링크 부재(480)에도 자석(480c, 480d)이 설치되어 있다.

또한, 링크 부재(480)는, 보급 프레임(50)에 있는 돌출부(50c, 50d)에 의해 축선(Z) 주위의 회전 방향의 움직임은 규제되고, 또한 전후 방향으로는 이동 가능하게 지지된다.

또한, 펌프(58)의 결합부(58b)에 있어서 링크 부재(480)와 펌프(58)는 연결된 상태로 되어 있다.

나아가, 링크 부재의 후방 단부에는 링크 스프링(490)이 부착되어 있다. 링크 스프링(490)은 사이드 커버(62)와 링크 부재(480)의 사이에서 압축됨으로써, 링크 부재(480)를 전방으로 가압하고 있다. 본 실시예에 있어서는 자석(470c, 470d, 480c, 480d)과 링크 부재(480)와 링크 스프링(490)이 구동 변환부(568)에 포함된다.

도 25에 나타내는 바와 같이, 펌프(58)를 펌프(58)의 중심 축선인 Z축 방향에서 본다. 도 25의 (a)에 나타내는 바와 같이, 화살표 W 방향으로 회전하는 기어(470)의 자석(470c, 470d)과 링크 부재(480)에 설치된 자석(480c, 480d)의 위상이 일치하지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 링크 부재(480)는 링크 스프링(490)으로부터 전후 방향의 Z1 방향으로 탄성력을 받아 이동하기 때문에, 링크 부재(480)와 연결된 펌프(58)도 Z1 방향으로 이동하는 힘을 받아 펌프(58)의 주름상자부(가동부)(58a)는 줄어든 상태로 된다.

도 25의 (b)에 나타내는 바와 같이, 화살표 W 방향으로 회전하는 기어(470)의 자석(470c, 470d)과 링크 부재(480)에 설치된 자석(480c, 480d)의 위상이 일치하는 경우가 있다. 이 경우, 자석(470c 또는 470d)과 자석(480c 또는 480d)은 대향한다. 대향한 자석의 대향한 면은 동극(同極)이 되도록 배치하여 있기 때문에, 대향한 자석끼리의 사이에 반발력이 발생한다.

도 25의 (a)에서 설명한 링크 부재(480)에 발생하는 링크 스프링(490)으로부터 Z1 방향의 탄성력에 대항하는 힘이 자석끼리의 반발력에 의해 발생하기 때문에, 링크 부재(480)는 Z2 방향으로 이동한다. 링크 부재(480)와 연결된 펌프(58)도 Z2 방향으로 이동하기 때문에, 펌프(58)의 주름상자부(가동부)(58a)는 늘어난 상태가 된다.

상기 도 25의 (a)와 도 25의 (b)의 반복에 의해 펌프(58)는 펌프(58)의 중심 축선인 Z축 방향으로 신축 동작을 반복한다.

실시예 6

다음으로, 실시예 6의 구성에 대해, 도 26을 사용하여 설명한다.

도 26은 실시예 6에 관한 카트리지(13Y, 13M, 13C)의 보급 토너 반송 벨트(154) 부근을 짧은 길이 방향, 즉 X축 방향을 따라 본 단면도이다. 즉, 도 26은 YZ 평면에 평행한 단면도이다.

본 실시예에서는 실시예 1에서 서술한 반송 스크류(54)(스크류(51)) 대신에 다른 반송 부재의 구성을 채용하고 있을 뿐이며, 그 외의 구성은 실시예 1과 대략 마찬가지이다.

따라서, 본 실시예에서는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 구성에 관해서는 동일 부호를 붙임으로써 상세한 설명을 생략한다.

보급 프레임(50)의 내부 공간(51)에 형성되는 토너 수용실(현상제 수용실)(49), 연통로(토너 통로, 터널)(48), 토너 배출실(현상제 배출실)(57)로 이루어지는 구성은, 전술한 실시예 1과 마찬가지이다.

본 실시예에 있어서 연통로(48) 내에는 반송 부재로서의 보급 토너 반송 벨트(154)(이하, 단순히 벨트(154)라고 부름)가 배치되어 있다.

벨트(154)는, 보급 프레임(50)에 대해 움직일 수 있는 가동 부재이며, 보다 상세하게 말하면, 회전 가능하게 보급 프레임(50) 내에 배치된 회전 부재(153a, 153b)의 회전에 따라, 화살표 P 방향으로 회전한다. 회전 부재(153a, 153b)는, 벨트(154)의 내면에 형성된 요철과 맞물림으로써, 벨트(154)를 구동시키도록 구성된 기어로 간주할 수 있다. 회전 부재(153a, 153b)의 회전 축선은 X축에 평행하다. 벨트(154)는, 회전 부재(153a, 153b)의 축선과 직교하는 Z축 방향으로 토너를 반송한다.

벨트(154)는 일부를 토너 수용실(49)에 노출시키고 있어, 회전함으로써 토너 수용실(49)의 토너를, 연통로(48)를 통하여 배출실(57)로 반송한다. 본 실시예에서는, 벨트(154)의 외면에도 요철을 형성함으로써, 벨트(154)의 주위의 토너를, 벨트(154)에 의해 반송하기 쉽게 하고 있다. 벨트(154)의 외면으로부터 돌출하여 있는 복수의 돌기가 벨트(154)의 볼록부에 상당하고, 그 이외의 부분이 오목부에 상당한다.

실시예 1 내지 실시예 6에서는 각각 서로 다른 카트리지(13)의 구성을 나타내었지만, 각 실시예의 카트리지(13)의 특징을 조합시켜 적용해도 된다. 예를 들면, 실시예 1을 사용하여, 통기구(46)의 변형예로서 필터를 가진 통기구(69)를 설명하였다(도 8의 (c)). 이러한 통기구(69)를 실시예 3 내지 실시예 6에서 사용해도 된다. 또는, 실시예 2에서 설명한 통기구(201, 202)(도 19 참조)를 다른 실시예에서 사용해도 된다. 또는, 실시예 6에서 설명한 벨트(154)(도 6 참조)를 다른 실시예에서 사용해도 된다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 전자사진 화상 형성 장치 등의 화상 형성 장치 및 이들에 사용되는 토너 카트리지가 제공된다.

본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것이 아니고, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공개하기 위해 이하의 청구항을 첨부한다.

본원은 2019년 9월 17일 제출된 일본 특허 출원 제2019-168214호 및 2020년 5월 28일 제출된 일본 특허 출원 제2020-093285호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용의 모두를 여기에 원용한다.

Claims

토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 토너 배출실과, (i-iii) 상기 토너 수용실과 상기 토너 배출실을 연통하는 연통구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 토너를 상기 토너 수용실로부터 상기 연통구를 통해 상기 토너 배출실에 반송하도록 구성된 반송 부재와,
(iii) 공기를 사용하여 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프를 포함하고,
상기 반송 부재의 적어도 일부는 상기 연통구의 내부에 배치되어 있고,
상기 반송 부재에 의한 상기 토너 반송 방향과 직교하는 단면에 관하여,
상기 연통구의 가장 작은 단면의 면적을 Asmin으로 한 경우에,
상기 토너 배출실은, 상기 면적 Asmin보다 큰 면적 Bs를 갖는 단면을 가지고 있고, 또한,
상기 토너 수용실은, 상기 면적 Asmin보다 큰 면적 Cs를 갖는 단면을 가지고 있는, 토너 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 케이싱은, 상기 연통구와는 다른 위치에 배치되며 상기 토너 배출실과 상기 토너 수용실의 사이를 통기시키도록 구성된 통기구를 갖는, 토너 카트리지.
제2항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취한 경우에, 상기 토너 배출실의 내부에 있어서, 상기 통기구의 하단은 상기 연통구의 상단보다 상방에 위치하고 있는, 토너 카트리지.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취하고, 또한, 상기 토너 수용실에 수용된 토너가 미소비인 경우에, 상기 토너 수용실의 내부에 있어서, 상기 통기구의 하단은 상기 토너 수용실에 수용된 토너의 상면보다 상방에 위치하는, 토너 카트리지.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취하고, 또한, 상기 토너 수용실에 수용된 토너가 미소비인 경우에, 상기 펌프의 상단보다 상방에 상기 토너 수용실에 수용된 토너의 상면이 위치하고, 또한, 상기 토너 수용실의 내부에 있어서, 상기 통기구의 하단은 상기 토너의 상면보다 상방에 위치하는, 토너 카트리지.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취한 경우에, 상기 펌프의 상단보다 상방에 상기 토너 배출실의 내부에서의 상기 통기구의 하단이 위치하는, 토너 카트리지.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통기구는 토너의 이동을 억제하는 필터를 구비하는, 토너 카트리지.
제1항에 있어서,
상기 토너 수용실의 내부와 상기 토너 카트리지의 외부의 사이를 통기시키는 제1 통기구과,
상기 토너 배출실의 내부와 상기 토너 카트리지의 외부의 사이를 통기시키는 제2 통기구를 포함하는, 토너 카트리지.
제8항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취한 상태이며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너가 미소비의 상태에서, 상기 제2 통기구의 하단은, 상기 토너 수용실에 수용된 토너의 상면보다 상방에 위치하는, 토너 카트리지.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 토너 카트리지가 상기 배출구를 아래로 향한 자세를 취한 상태이며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너가 미소비의 상태에서, 상기 펌프의 상단보다 상방에 상기 토너 수용실에 수용된 토너의 상면이 위치하고, 상기 토너의 상면보다 상방에 상기 제2 통기구의 하단이 위치하는, 토너 카트리지.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 통기구 및 상기 제2 통기구의 적어도 일방은, 토너의 통과를 억제하는 필터를 구비하는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는, 상기 케이싱에 대해 회전함으로써, 토너를 반송하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는 그의 축선을 중심으로 회전이 가능하고, 또한, 상기 축선의 방향으로 토너를 반송하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는 스크류인, 토너 카트리지.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향에 있어서, 상기 케이싱의 하류측 단부의 근방에, 상기 펌프가 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 배출실은, 상기 연통구보다도 상기 토너의 반송 방향의 하류에서, 상기 면적 Bs의 단면을 가지며,
상기 토너 수용실은, 상기 연통구보다도 상기 토너의 반송 방향의 상류에서, 상기 면적 Cs의 단면을 갖는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 배출실은, 상기 배출구의 위치에서 상기 면적 Bs의 단면을 가지고 있고,
상기 토너 수용실의 최대 단면의 면적 Csmax는, 상기 면적 Asmin 및 상기 배출구의 위치에서의 면적 Bs보다 큰, 토너 카트리지.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 반송 방향과 직교하는 단면에 관하여, 상기 토너 배출실의 최대 단면의 면적 Bsmax보다, 상기 토너 수용실의 최대 단면의 면적 Csmax가 큰, 토너 카트리지.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 반송 방향과 직교하는 단면에 관하여, 상기 토너 수용실의 최대 단면의 면적 Csmax는, 상기 면적 Asmin의 10배보다 큰, 토너 카트리지.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 배출실의 용적은 상기 토너 수용실의 용적보다 작은, 토너 카트리지.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱은, 상기 토너 수용실과 상기 토너 배출실을 구획하며 상기 연통구를 형성하는 구획 부재를 갖는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재 및 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재를 더 포함하는, 토너 카트리지.
제22항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는 커플링 부재인, 토너 카트리지.
제23항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는, 상기 구동 입력 부재의 축선을 향해 돌출하는 돌기를 가지며,
상기 구동 입력 부재는, 상기 돌기로부터 상기 펌프 및 상기 반송 부재를 향해 상기 회전력을 전달하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제24항에 있어서,
상기 구동 입력 부재의 돌기와 상기 구동 입력 부재의 축선의 사이는, 개방된 공간인, 토너 카트리지.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 입력 부재 및 상기 펌프는, 상기 반송 부재에 의한 토너 반송 방향에 있어서, 상기 토너 카트리지의 하류측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
흡기구를 포함하고,
상기 펌프는, 상기 흡기구로부터 흡인한 공기를, 상기 배출구로부터 배출시키도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는, 상기 배출구를 통해 상기 토너 배출실로 공기를 흡인하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프인, 토너 카트리지.
제29항에 있어서,
상기 펌프는, 가요성을 가진 가동부를 가지며, 상기 가동부의 변형에 따라 그 용적을 바꾸도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제29항 또는 제30항에 있어서,
회전 부재와,
상기 회전 부재와 계합하여 상기 회전 부재의 회전에 따라 왕복 운동하는 왕복 부재를 포함하고,
상기 펌프는, 상기 왕복 부재의 왕복 운동에 의해 구동하도록 구성된, 토너 카트리지.
제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는, 상기 왕복 부재에 의해 왕복 운동되는 가동부를 구비하고,
상기 회전 부재와 상기 왕복 부재는, 서로 계합할 때 계합점에서 접촉하고,
상기 펌프의 구동 시에, 상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 계합점이 상기 펌프의 가동부의 내부에 위치하는 타이밍이 존재하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 원심 펌프인, 토너 카트리지.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 카트리지는,
개구를 형성하는 제1 계합부와,
개구를 형성하는 제2 계합부와,
전기 접점을 구비한 기억 소자를 더 포함하고,
상기 펌프는, 상기 케이싱에 결합하고 있는 결합부를 가지며,
상기 제1 계합부, 상기 제2 계합부, 상기 펌프 및 상기 기억 소자는, 상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향에 있어서, 상기 토너 카트리지의 하류측에 배치되고,
상기 토너의 반송 방향을 따라 보면, 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 지나는 선에 대해, 상기 펌프의 상기 결합부와 상기 기억 소자의 전기 접점은 서로 반대측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는 제1 반송 부재이며,
상기 토너 카트리지는, 상기 제1 반송 부재를 향해 토너를 반송하도록 구성된 제2 반송 부재를 더 포함하는, 토너 카트리지.
제35항에 있어서,
상기 제1 반송 부재와 상기 제2 반송 부재는 서로 다른 방향으로 토너를 반송하는, 토너 카트리지.
제35항 또는 제36항에 있어서,
상기 제2 반송 부재는, 회전에 의해 토너를 반송하도록 구성된 시트를 구비하는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연통구는, 상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향을 따라 연장하고 있는 연통로인, 토너 카트리지.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재의 일부는, 상기 토너 수용실의 내부에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재의 일부는, 상기 토너 배출실의 내부에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취할 때, (i) 상기 토너 수용실의 일부와 상기 연통구는 연직 방향을 따라 배열되어 있고, 상기 연통구의 상방에 상기 토너 수용실의 상기 일부가 위치하고 있고, 또한, (ii) 상기 토너 수용실의 다른 부분 및 상기 연통구는, 상기 연직 방향과 직교하는 방향을 따라 배열되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취할 때, 상기 반송 부재는, 연직 방향과 직교하는 방향으로 토너를 반송하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 개구를 형성하는 제1 계합부와,
(iii) 개구를 형성하는 제2 계합부와,
(iv) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실의 토너를 상기 배출구를 향해 반송하도록 구성된 반송 부재와,
(v) 공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(vi) 전기 접점을 구비한 기억 소자를 포함하고,
상기 펌프는, 상기 케이싱에 결합하는 결합부를 가지며,
상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향을 따라 보면, 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 지나는 선에 대해, 상기 기억 소자의 전기 접점과 상기 펌프의 결합부는 서로 반대측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제43항에 있어서,
상기 제1 계합부, 상기 제2 계합부, 상기 펌프 및 상기 기억 소자는, 상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향에 있어서, 상기 토너 카트리지의 하류측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제43항 또는 제44항에 있어서,
상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 구동 입력 부재를 더 포함하고,
상기 제1 계합부, 상기 제2 계합부, 상기 펌프, 상기 기억 소자 및 상기 구동 입력 부재는, 상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향에 있어서, 상기 토너 카트리지의 하류측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프인, 토너 카트리지.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는, 회전함으로써 그의 축선의 방향으로 토너를 반송하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제43항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송 부재는 스크류를 구비하는, 토너 카트리지.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부와 상기 기억 소자를 구비한 커버로서, 상기 펌프를 덮는 커버를 더 포함하는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 개구를 형성하는 제1 계합부와,
(iii) 개구를 형성하는 제2 계합부와,
(iv) 공기를 사용하여 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(v) 상기 펌프에 기능적으로 접속되며, 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재와,
(vi) 전기 접점을 구비한 기억 소자를 포함하고,
상기 펌프는, 상기 케이싱에 결합하는 결합부를 가지며,
상기 커플링 부재의 축선의 방향을 따라 보면, 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 지나는 선에 대해, 상기 기억 소자의 전기 접점과 상기 펌프의 결합부는 서로 반대측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제50항에 있어서,
상기 제1 계합부, 상기 제2 계합부, 상기 펌프, 상기 커플링 부재 및 상기 기억 소자는, 상기 커플링 부재의 축선의 방향에 있어서, 상기 토너 카트리지의 동일 측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제50항 또는 제51항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프인, 토너 카트리지.
제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 계합부와 제2 계합부와 상기 기억 소자를 구비한 커버로서, 상기 펌프를 덮는 커버를 더 포함하는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 가동부를 구비하고, 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(iii) 회전 부재와,
(iv) 상기 회전 부재와 계합하여 상기 회전 부재의 회전에 따라 왕복 운동하도록 구성되고, 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키도록 구성된 왕복 부재를 포함하고,
상기 회전 부재와 상기 왕복 부재는, 서로 계합할 때 계합점에서 접촉하고,
상기 펌프의 구동 시에, 상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 계합점이 상기 펌프의 가동부의 내부에 위치하는 타이밍이 존재하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제54항에 있어서,
상기 펌프는 상기 펌프를 구동시키는 힘을 받기 위한 힘 받음부를 가지며,
상기 펌프의 구동 시에, 상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 힘 받음부가 이동할 수 있는 범위와 상기 계합점이 이동할 수 있는 범위가 적어도 부분적으로 겹치도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제54항 또는 제55항에 있어서,
상기 토너 카트리지는, 상기 펌프를 구동하기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 커플링 부재를 더 포함하고,
상기 회전 부재는, 상기 커플링 부재로부터 상기 회전력을 받아 회전하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제54항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 왕복 부재는, 상기 회전 부재의 축선의 방향으로 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제55항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 부재는 상기 펌프의 주위를 둘러싸고 있는, 토너 카트리지.
제54항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 카트리지는, 상기 회전 부재 및 상기 왕복 부재를 구비한 크랭크(crank)를 포함하고,
상기 왕복 부재는, 제1 단부와, 제1 단부와는 반대의 제2 단부를 구비하는 아암이며,
상기 왕복 부재의 제1 단부가 상기 회전 부재에 계합하고, 상기 회전 부재의 회전에 따라 상기 왕복 부재의 제2 단부가 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제54항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프의 가동부는 가요성을 가지고 있고, 변형함으로써 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 가동부를 가지며, 상기 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(iii) 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재를 포함하고,
상기 펌프의 가동부의 이동 방향의 좌표에 있어서, 상기 펌프의 가동부가 이동할 수 있는 범위와, 상기 구동 입력 부재가 위치하는 범위는, 적어도 부분적으로 겹치는, 토너 카트리지.
제61항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는 커플링 부재인, 토너 카트리지.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는, 회전력을 받도록 구성된 커플링부와, 상기 회전력을 상기 펌프를 향해 전달하기 위한 기어부를 구비하는, 토너 카트리지.
제61항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프의 가동부는 가요성을 가지고 있고, 변형함으로써 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너를 상기 배출구에 반송하도록 구성된 제1 반송 부재와,
(iii) 상기 케이싱에 대해 움직일 수 있으며, 상기 토너 수용실에 수용된 토너를 상기 제1 반송 부재에 반송하도록 구성된 제2 반송 부재와,
(iv) 공기를 사용하여 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(v) 상기 제1 반송 부재, 상기 제2 반송 부재 및 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재를 포함하고,
상기 제1 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향과, 상기 제2 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향은 서로 다른, 토너 카트리지.
제65항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는 커플링 부재인, 토너 카트리지.
제65항 또는 제66항에 있어서,
상기 케이싱은,
상기 배출구를 구비하는 토너 배출실과,
상기 토너 배출실과 상기 토너 수용실을 연통하여 상기 제1 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향을 따라 연장하는 연통로를 더 포함하고,
제1 반송 부재의 적어도 일부가 상기 연통로의 내부에 배치되는, 토너 카트리지.
제65항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반송 부재는, 회전함으로써 토너를 반송하도록 구성된 스크류를 구비하고,
상기 제2 반송 부재는, 회전함으로써 토너를 반송하도록 구성된 시트를 구비하는, 토너 카트리지.
제65항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반송 부재는, 회전함으로써 상기 제1 반송 부재의 축선의 방향으로 토너를 반송하도록 구성되고,
상기 제2 반송 부재는, 회전함으로써 상기 제2 반송 부재의 축선과 교차하는 방향으로 토너를 반송하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
(i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
(ii) 펌프로서, (ii-i) 가동부와, (ii-ii) 상기 케이싱에 부착된 결합부를 구비하고, 가동부가 왕복 운동함으로써 상기 배출구로부터 토너를 배출시키도록 구성된 펌프와,
(iii) 상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력이 입력되도록 구성된 구동 입력 부재와,
(iv) 축선을 중심으로 회전 가능하며, 회전함으로써 상기 펌프의 가동부를 왕복 운동시키도록 구성된 회전 부재로서, (iv-i) 상기 구동 입력 부재로부터 회전력을 받도록 구성된 기어부를 갖는 회전 부재를 포함하고,
상기 펌프의 가동부는, 상기 회전 부재의 축선의 방향으로 왕복 운동을 행하는 것이며,
상기 회전 부재의 기어부는 상기 펌프의 결합부를 둘러싸도록 배치되어 있고,
상기 회전 부재의 축선을 따라 보면, 상기 회전 부재의 기어부와, 상기 펌프의 가동부는, 서로 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제70항에 있어서,
상기 회전 부재는, 회전력을 상기 펌프의 왕복 운동으로 변환하도록 구성된 캠부(cam portion)를 가지며,
상기 회전 부재의 캠부의 직경이 상기 회전 부재의 기어부의 직경보다 큰, 토너 카트리지.
제70항 또는 제71항에 있어서,
상기 구동 입력 부재는 커플링 부재이며, 회전력을 받도록 구성된 커플링부와, 상기 커플링부로부터 회전력을 전달하도록 구성된 기어부를 구비하는, 토너 카트리지.
제70항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전 부재의 기어부와 상기 구동 입력 부재의 기어부가 맞물리도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제70항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토너 카트리지는, 상기 배출구를 향해 토너를 반송하는 반송 부재를 포함하고,
상기 회전 부재는, 상기 구동 입력 부재로부터 상기 반송 부재를 향해 회전력을 전달 가능하게 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제70항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프의 가동부는 가요성을 가지고 있고, 그 변형에 의해 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
토너를 수용하고 있는 수용실과, 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출하도록 구성된 펌프와,
상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재를 포함하고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 중심에 대해 제1 측에 상기 배출구가 배치되어 있고, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제1 측과는 반대의 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제76항에 있어서,
상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 회전함으로써 그의 축선을 따라 토너를 반송함으로써, 상기 배출구를 향해 토너를 반송하도록 구성된 반송 부재를 더 포함하고,
상기 커플링 부재로부터 상기 반송 부재를 향해 상기 회전력이 전달되도록 구성되어 있고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제1 측에 상기 배출구와 상기 반송 부재의 축선이 배치되어 있고, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제77항에 있어서,
상기 토너 카트리지는, 상기 반송 부재와 동축상으로(coaxially) 배치되며 상기 반송 부재에 연결된 반송 부재 기어를 포함하고,
상기 커플링 부재는, 상기 회전력을 전달하기 위한 기어부를 구비하고,
상기 반송 부재 기어의 직경은, 상기 커플링 부재의 기어부의 직경보다 작은, 토너 카트리지.
제77항 또는 제78항에 있어서,
상기 반송 부재는 제1 반송 부재이며, 상기 토너 카트리지는 제2 반송 부재를 더 포함하고,
상기 제2 반송 부재는 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 회전함으로써 상기 제1 반송 부재를 향해 상기 제2 반송 부재의 축선과 교차하는 방향으로 토너를 반송하도록 구성되고,
상기 커플링 부재는, 상기 제2 반송 부재에 상기 회전력을 전달할 수 있도록, 상기 제2 반송 부재에 기능적으로 접속되어 있고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제1 측에 상기 배출구와 상기 제1 반송 부재의 축선이 배치되어 있고, 상기 펌프의 중심에 대해 상기 제1 측과는 반대의 상기 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선과 제2 반송 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제79항에 있어서,
상기 커플링 부재 및 상기 제2 반송 부재가 동축상으로 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제79항 또는 제80항에 있어서,
상기 제2 반송 부재는, 제1 반송 부재를 향해 토너를 반송하도록 구성된 시트를 구비하는, 토너 카트리지.
제77항 내지 제81항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며, 상기 펌프가 왕복 운동을 1회 할 때마다, 상기 반송 부재는 1회전 이상 하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제77항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며,
상기 토너 카트리지는,
회전함으로써, 상기 커플링 부재가 받은 회전력을 상기 펌프의 왕복 운동으로 변환하도록 구성된 회전 부재를 더 포함하고,
상기 회전 부재는, 상기 커플링 부재로부터 상기 반송 부재를 향해 회전력을 전달하도록 구성되고,
상기 펌프는 상기 회전 부재의 축선을 따라 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제83항에 있어서,
상기 회전 부재와 계합함으로써, 왕복 운동하도록 구성된 왕복 부재를 포함하고,
왕복 부재의 왕복 운동에 의해, 상기 펌프가 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제83항 또는 제84항에 있어서,
상기 회전 부재는 상기 펌프의 주위를 둘러싸고 있는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재가 받은 회전력을 상기 펌프의 왕복 운동으로 변환하도록 구성된 회전 부재를 더 포함하고,
상기 회전 부재의 축선을 따라 상기 펌프가 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제86항에 있어서,
상기 회전 부재와 계합함으로써, 왕복 운동하도록 구성된 왕복 부재를 포함하고,
상기 왕복 부재의 왕복 운동에 의해, 상기 펌프가 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제86항 또는 제87항에 있어서,
상기 회전 부재는 상기 펌프를 둘러싸는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제88항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며,
상기 커플링 부재가 1회전할 때마다, 상기 펌프는 왕복 운동을 1회 이상 행하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제81항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 원심 펌프인, 토너 카트리지.
제89항에 있어서,
상기 원심 펌프의 회전수가 상기 커플링 부재의 회전수보다 많게 되도록, 상기 커플링 부재는 상기 원심 펌프에 기능적으로 접속되어 있는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제91항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재의 축선을 따라 보면, 상기 커플링 부재의 일부는 상기 펌프와 겹치도록 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제92항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재는, 상기 회전력을 받도록 구성된 커플링부와, 상기 커플링부로부터 상기 회전력을 전달하도록 구성된 기어부를 구비하는, 토너 카트리지.
제76항 내지 제93항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 및 상기 커플링 부재는, 상기 커플링 부재의 축선 방향에 있어서 상기 토너 카트리지의 동일 측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
토너 카트리지에 있어서,
토너를 수용하고 있는 수용실과, 토너를 배출 가능한 배출구를 구비하는 케이싱과,
상기 케이싱에 결합된 결합부를 가지며, 공기에 의해 상기 배출구로부터 토너를 배출하도록 구성된 펌프와,
상기 펌프를 구동시키기 위한 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재를 포함하고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 결합부에 대해 제1 측에 상기 배출구가 배치되어 있고, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제1 측과는 반대의 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제95항에 있어서,
상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 회전함으로써 그의 축선을 따라 토너를 반송함으로써, 상기 배출구를 향해 토너를 반송하도록 구성된 반송 부재를 더 포함하고,
상기 커플링 부재로부터, 상기 반송 부재를 향해 상기 회전력이 전달되도록 구성되어 있고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제1 측에 상기 배출구와 상기 반송 부재의 축선이 배치되어 있고, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제96항에 있어서,
상기 토너 카트리지는, 상기 반송 부재와 동축상으로 배치되며 상기 반송 부재에 연결된 반송 부재 기어를 포함하고,
상기 커플링 부재는, 상기 회전력을 전달하기 위한 기어부를 구비하고,
상기 반송 부재 기어의 직경은, 상기 커플링 부재의 기어부의 직경보다 작은, 토너 카트리지.
제96항 또는 제97항에 있어서,
상기 반송 부재는 제1 반송 부재이며, 상기 토너 카트리지는 제2 반송 부재를 더 포함하고,
상기 제2 반송 부재는, 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 회전함으로써 상기 제1 반송 부재를 향해 상기 제2 반송 부재의 축선과 교차하는 방향으로 토너를 반송하도록 구성되고,
상기 커플링 부재는, 상기 제2 반송 부재에 상기 회전력을 전달할 수 있도록, 상기 제2 반송 부재에 기능적으로 접속되어 있고,
상기 배출구를 아래로 향한 자세를 상기 토너 카트리지가 취한 상태에서, 상기 커플링 부재의 축선을 따라 상기 토너 카트리지를 보면, 수평 방향에 있어서, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제1 측에 상기 배출구와 상기 제1 반송 부재의 축선이 배치되어 있고, 상기 펌프의 결합부에 대해 상기 제1 측과는 반대의 상기 제2 측에 상기 커플링 부재의 축선과 제2 반송 부재의 축선이 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제98항에 있어서,
상기 커플링 부재 및 상기 제2 반송 부재가 동축상으로 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제98항 또는 제99항에 있어서,
상기 제2 반송 부재는, 제1 반송 부재를 향해 토너를 반송하도록 구성된 시트를 구비하는, 토너 카트리지.
제98항 내지 제100항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며, 상기 펌프가 왕복 운동을 1회 할 때마다, 상기 반송 부재는 1회전 이상 하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제96항 내지 제101항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며,
상기 토너 카트리지는,
회전함으로써, 상기 커플링 부재가 받은 회전력을 상기 펌프의 왕복 운동으로 변환하도록 구성된 회전 부재를 더 포함하고,
상기 회전 부재는, 상기 커플링 부재로부터 상기 반송 부재를 향해 회전력을 전달하도록 구성되고,
상기 펌프는 상기 회전 부재의 축선을 따라 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제102항에 있어서,
상기 회전 부재와 계합함으로써, 왕복 운동하도록 구성된 왕복 부재를 포함하고,
왕복 부재의 왕복 운동에 의해, 상기 펌프가 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제102항 또는 제103항에 있어서,
상기 회전 부재는 상기 펌프의 주위를 둘러싸고 있는, 토너 카트리지.
제95항 내지 제101항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재가 받은 회전력을 상기 펌프의 왕복 운동으로 변환하도록 구성된 회전 부재를 더 포함하고,
상기 회전 부재의 축선을 따라, 상기 펌프가 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제105항에 있어서,
상기 회전 부재와 계합함으로써, 왕복 운동하도록 구성된 왕복 부재를 포함하고,
상기 왕복 부재의 왕복 운동에 의해, 상기 펌프가 왕복 운동하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제105항 또는 제106항에 있어서,
상기 회전 부재는 상기 펌프를 둘러싸는, 토너 카트리지.
제95항 내지 제107항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프는 왕복동 펌프이며,
상기 커플링 부재가 1회전할 때마다, 상기 펌프는 왕복 운동을 1회 이상 행하도록 구성되어 있는, 토너 카트리지.
제95항 내지 제108항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재의 축선을 따라 보면, 상기 커플링 부재의 일부는 상기 펌프와 겹치도록 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제95항 내지 제109항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 부재는, 상기 회전력을 받도록 구성된 커플링부와, 상기 커플링부로부터 상기 회전력을 전달하도록 구성된 기어부를 구비하는, 토너 카트리지.
제95항 내지 제110항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프 및 상기 커플링 부재는, 상기 커플링 부재의 축선 방향에 있어서 상기 토너 카트리지의 동일 측에 배치되어 있는, 토너 카트리지.
제1항 내지 제111항 중 어느 한 항에 기재된 토너 카트리지와,
상기 토너 카트리지가 장착되도록 구성되고, 또한, 상기 토너 카트리지로부터 배출된 토너를 받도록 구성된 장치 본체를 포함하는, 화상 형성 장치.
제112항에 있어서,
상기 화상 형성 장치는, 현상 롤러를 구비하는 제2 카트리지를 더 포함하고,
상기 장치 본체는, 상기 토너 카트리지로부터 배출된 토너를 상기 제2 카트리지에 공급하도록 구성된, 화상 형성 장치.