KR20220035848A

KR20220035848A - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20220035848A
Application number: KR1020210121616A
Authority: KR
Inventors: 유 슈하마
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-03-22
Also published as: US11526118B2; US20230085450A1; US20220082994A1; US20240061369A1; BR102021018148A2; JP2022048099A; EP3968091A1; TW202230055A; US11829095B2; CN114185253A

Abstract

현상제를 저장하는 공급 용기가 착탈가능하게 장착될 수 있으며 기록재에 화상을 형성하는 화상 형성 장치는, 회전하는 감광 부재, 광학 상자, 현상제 담지 부재, 및 공급 용기로부터 공급되는 현상제를 수용하기 위한 공급구를 포함하는 현상제 용기를 포함한다. 광학 상자는 감광 부재에 광을 조사하며, 감광 부재에 정전 잠상을 형성한다. 현상제 담지 부재는 현상제를 담지하고 현상제를 감광 부재에 공급함으로써 정전 잠상을 현상한다. 현상제 용기는 현상제 담지 부재에 의해 담지된 현상제를 저장한다. 감광 부재의 회전 축 방향에서 볼 때, 광학 상자가 위치되는 영역과 공급구가 위치되는 영역의 적어도 일부는 수평 방향에서 서로 겹친다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

본 개시내용은 기록재에 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진 방식의 화상 형성 장치에서는, 광학 상자가 감광 드럼의 표면에 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상은 현상제인 토너를 사용하여 현상된다. 국제 공보 제2020/022585호는, 재충전 용기가 화상 형성 장치에 장착될 수 있고 현상제 용기가 장치의 본체의 외부로부터의 현상제로 재충전되는 구성을 기재하고 있다.

국제 공보 제2020/022585호에 기재된 구성은 당시에는 요망되는 화상 형성 장치의 사이즈를 충분히 충족하였지만, 근년 추가적인 소형화가 요구되고 있다.

국제 공개 제2020/022585호 공보

본 개시내용은 현상제를 저장하는 공급 용기가 착탈가능하게 장착될 수 있는 화상 형성 장치 같은 영역에서 추가적인 사용자 요구를 충족시키는 것에 관한 것이다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 현상제를 저장하는 공급 용기가 착탈가능하게 장착될 수 있으며, 기록재에 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성 장치는 회전하도록 구성되는 감광 부재, 상기 감광 부재에 광을 조사하고 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하도록 구성되는 광학 상자, 현상제를 담지하고, 상기 감광 부재에 현상제를 공급함으로써 상기 광학 상자에 의해 형성된 상기 정전 잠상을 현상하도록 구성되는 현상제 담지 부재, 및 상기 공급 용기로부터 공급될 현상제를 수용하기 위한 공급구를 포함하고, 상기 현상제 담지 부재에 의해 담지될 현상제를 저장하도록 구성되는 현상제 용기를 포함하며, 상기 감광 부재의 회전 축 방향으로부터 볼 때, 상기 광학 상자가 위치되는 영역과 상기 공급구가 위치되는 영역의 적어도 일부가 수평 방향에서 서로 겹친다.

본 개시내용의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 화상 형성 장치의 사시도이다.
도 2는 화상 형성 장치의 내부 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 회로 기판의 위치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 회로 기판의 위치를 도시하는 정면 사시도이다.
도 5는 회로 기판과 그 주변 부재의 사시도이다.
도 6은 회로 기판과 그 주변 부재의 측면도이다.
도 7은 회로 기판과 그 주변 부재의 상면도이다.
도 8은 광학 상자와 구동 모터를 보유지지하는 구성을 도시하는 사시도이다.
도 9는 기판면에 대하여 수직인 방향으로부터 본 회로 기판의 배면도이다.
도 10은 회로 기판 상의 전자 부품을 도시하는 도면이다.
도 11은 인렛(inlet)의 위치를 도시하는 사시도이다.
도 12는 회로 기판의 기능을 설명하는 블록도이다.
도 13은 공급 유닛과 광학 상자 각각의 위치를 도시하는 측면도이다.
도 14는 공급 유닛 광학 상자 각각의 위치를 도시하는 상면도이다.
도 15는 현상제 용기의 사시도이다.
도 16은 공급 유닛의 확대 사시도이다.
도 17은 레버부의 회전 궤적을 도시하는 사시도이다.
도 18은 레버부의 회전 궤적을 도시하는 상면도이다.
도 19a 및 도 19b는 공급 팩의 구성을 도시하는 도면이다.
도 20a 및 도 20b는 각각 배출 트레이의 폐쇄 상태를 도시하는 사시도 및 배출 트레이의 개방 상태를 도시하는 사시도이다.
도 21a 및 도 21b는 공급 팩이 장착된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 22는 공급 팩이 장착된 상태를 도시하는 상면도이다.
도 23은 회로 기판이 측면에 장착된 구성을 도시하는 사시도이다.
도 24는 공급 팩으로부터 토너를 공급하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 25a 및 도 25b는 공급 팩을 장착하는 배향에 관한 제1 변형예를 도시하는 도면이다.
도 26a 및 도 26b는 공급 팩을 장착하는 배향에 관한 제2 변형예를 도시하는 도면이다.
도 27a 및 도 27b는 컬러 레이저 빔 프린터 사시도이다.
도 28은 컬러 레이저 빔 프린터에 공급 팩이 장착된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 29는 컬러 레이저 빔 프린터에 공급 팩이 장착된 상태를 도시하는 상면도이다.
도 30은 복수의 프로세스 유닛의 사시도이다.
도 31은 프로세스 유닛에서의 감광 부재의 위치를 도시하는 도면이다.
도 32a 및 도 32b는 화상 형성 장치의 배면 사시도이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 개시내용의 예시적인 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 예시적인 실시예에서 설명되는 구성요소의 치수, 재료, 형상, 상대 배치 등은 개시내용이 적용되는 장치의 구성 및 다양한 조건에 따라 적절히 변경될 수 있다. 즉, 예시적인 실시예는 본 개시내용의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다.

화상 형성 장치의 전체 구성

본 개시내용의 제1 예시적인 실시예에서의 화상 형성 장치(1)의 전체 구성에 대해서 설명한다. 본 예시적인 실시예의 화상 형성 장치(1)는 전자 사진 프로세스를 사용하는 모노크롬 레이저 빔 프린터이며, 개인용 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 송신된 화상 정보에 기초하여 기록재(P)에 현상제(토너)를 사용하여 화상을 형성한다. 기록재(P)의 예는 기록지, 라벨지, 오버헤드 프로젝터(OHP) 시트, 및 천을 포함한다.

이하의 설명에서, 화상 형성 장치(1)가 수평한 면에 배치되는 경우에서의 화상 형성 장치(1)의 높이 방향(수직 방향의 상향 방향)은 Z 방향이다. Z 방향과 교차하고 후술하는 감광 드럼(11)의 회전 축 방향(주 주사 방향)과 평행한 방향이 X 방향이다. X 방향 및 Z 방향과 교차하는 방향이 Y 방향이다. 바람직하게는, X 방향, Y 방향, 및 Z 방향은 서로 수직으로 교차한다. 편의상, X 방향에서 플러스측과 마이너스측을 각각 좌측과 우측이라 칭한다. Y 방향에서의 플러스측과 마이너스측을 각각 전방측 또는 정면측 및 후방측 또는 배면측이라 칭한다. 또한, Z 방향에서의 플러스측 및 마이너스측을 각각 상측 및 하측이라 칭한다.

도 1은 화상 형성 장치(1)의 사시도를 도시하며, 도 2는 X 방향(감광 드럼(11)의 회전 축 방향)으로부터 본 화상 형성 장치(1)의 내부 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 화상 형성 프로세스에 관련된 부재만을 도시한다. 도 1에서, 화상 형성 장치(1)는, 기록재(P)가 저장되는 급송 카세트(4) 및 배출된 기록재(P)가 적재되는 배출 트레이(14)를 포함한다. 급송 카세트(4)가 급송구(81)에 삽입될 때, 급송 카세트(4)에 저장된 기록재(P)가 화상 형성 장치(1) 내로 급송될 수 있다. 급송 카세트(4)는 급송구(81)로부터 Y 방향으로 인출될 수 있어, 사용자가 기록재(P)를 추가할 수 있다. 급송 카세트(4)로부터 각각 급송되고 화상이 형성된 기록재(P)는 배출구(15)로부터 도 1에 도시된 배출 방향(Y축 플러스 방향)을 향해서 각각 배출되고, 그 후 배출 트레이(14)에 적재된다.

배출 방향의 하류측에서의 화상 형성 장치(1)의 단부면의 일부(정면의 일부)에는 후술하는 회로 기판(100)을 덮는 전방 커버(70)가 제공된다. 화상 형성 장치(1)의, 전방 커버(70)가 제공되어 있는 부분을 제외한 정면, 측면, 및 상면에는 외장 커버(71)가 제공된다. 전방 커버(70), 외장 커버(71), 및 전술한 배출 트레이(14)는 화상 형성 장치(1)의 하우징(75)을 형성한다. 또한, 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 화상 형성 장치(1)의 배면측에는 후방 커버(76)가 제공되어 있고, 후방 커버(76) 또한 하우징(75)의 일부를 형성한다. 여기서, 하우징(75)은 화상 형성 장치(1) 전체를 덮는 부재이며, 후술하는 광학 상자(50) 등의 프로세스 부재를 수용한다. 전술한 급송구(81) 및 배출구(15)는 각각 하우징(75)의 일부에 형성된 개구이다. 기록재(P)는 급송구(81)를 통해서 화상 형성 장치(1)의 내부에 삽입되고, 그 후 배출구(15)를 통해서 화상 형성 장치(1)의 외부에 배출된다.

도 2를 참고하여, 기록재(P)에 대해 행해지는 화상 형성 동작의 흐름에 대해서 설명한다. 화상 형성 동작은 주로 프로세스 유닛(45)(감광 드럼(11), 대전 롤러(17), 현상 롤러(12), 및 저장 유닛(18)), 광학 상자(50), 전사 유닛(7), 및 정착 장치(9)에 의해 행해진다. 먼저, 화상 형성 장치(1)에 화상 정보가 송신되면, 프린트 스타트 신호에 기초하여, 회전 부재인 감광 드럼(11)은 화살표 R 방향으로 미리정해진 주속도(프로세스 속도)로 회전된다. 광학 상자(50)는, 입력된 화상 정보에 기초하여, 감광 드럼(11)을 향해서 레이저 빔을 방출한다. 광학 상자(50)는, 레이저 빔을 출력하는 레이저 발진기, 레이저 빔을 감광 드럼(11)에 조사하기 위한 폴리곤 미러 및 렌즈, 및 폴리곤 미러를 회전시키기 위한 스캐너 모터 등의 부재를 수용하는 상자 형상 유닛이다. 감광 드럼(11)은 대전 롤러(17)에 의해 미리 대전되고, 레이저 빔을 감광 드럼(11)에 조사함으로써 감광 드럼(11) 상에는 정전 잠상이 형성된다. 그 후, 저장 유닛(18)에 저장되어 있는 토너는 현상 롤러(12)(현상제 담지 부재)에 의해 감광 드럼(11)(감광 부재)에 담지되며, 이에 의해 정전 잠상이 현상되며 감광 드럼(11) 상에 토너 화상이 형성된다.

전술한 화상 형성 프로세스와 병행하여, 급송 카세트(4)로부터는 기록재(P)가 급송된다. 화상 형성 장치(1)의 반송로(19) 상에는, 픽업 롤러(3), 급송 롤러(5a), 및 반송 롤러 쌍(5c)이 제공된다. 픽업 롤러(3)(급송 부재)는 급송 카세트(4)에 저장되어 있는 기록재(P) 중 최상위의 것과 접촉하고, 그 자신이 회전함으로써 기록재(P)를 급송 방향(Y축 마이너스 방향)으로 급송한다. 급송 롤러(5a) 및 급송 롤러(5a)와 압접하는 분리 롤러(5b)는 분리 닙을 형성한다. 복수의 기록재(P)가 기록재(P) 사이의 마찰력의 영향에 의해 분리 닙에 급송되는 경우, 급송 롤러(5a)와 분리 롤러(5b)는 복수의 기록재(P)를 분리하고 최상위의 것만을 하류측으로 급송한다.

급송 카세트(4)로부터 급송된 기록재(P)는, 반송 롤러 쌍(5c)에 의해 반송로(19)를 통해 전사 유닛(7)을 향해서 반송된다. 전사 유닛(7)은 전사 롤러(7a)를 포함하며, 전사 롤러(7a)에 전사 바이어스가 인가됨으로써, 감광 드럼(11) 상에 형성된 토너 화상이 기록재(P)에 전사된다. 전사 롤러(7a)에 의해 토너 화상이 전사된 기록재(P)는 정착 장치(9)에 의해 가열 및 가압 처리되어, 기록재(P)에 토너 화상이 정착된다. 정착 장치(9)는, 정착 히터(9c)를 내장하는 가열 롤러(9a) 및 가열 롤러(9a)를 향해서 가압되는 가압 롤러(9b)를 포함한다. 토너 화상이 정착된 기록재(P)는 배출 롤러 쌍(10)에 의해 배출 트레이(14)에 배출된다.

기록재(P)의 양면에 화상을 형성하는 경우에는, 배출 롤러 쌍(10)은, 제1 면에 화상이 형성된 기록재(P)를 스위치백시킴으로써 기록재(P)를 이중 반송로(16)에 안내한다. 이중 반송로(16)에 안내된 기록재(P)는 이중 반송 롤러 쌍(5d)에 의해 다시 전사 롤러(7a)를 향해서 반송된다. 전사 롤러(7a)에 의해 기록재(P)의 제2 면에 화상이 형성된 후, 기록재(P)는 배출 롤러 쌍(10)에 의해 장치의 외부로 배출된다. 또한, 기록재(P)에 토너 화상이 전사된 후 감광 드럼(11) 상에 잔존하는 토너는 클리닝 유닛(13)에 의해 클리닝된다.

화상 형성 장치(1)는 도 2에 도시되는 바와 같이 회로 기판(100)을 포함한다. 회로 기판(100)은, 절연체로 구성되는 배선판(101) 및 배선판(101)에 납땜되는 전자 부품(111 및 121)을 포함한다. 배선판(101)의 위 및 내부에 도체가 배선되며; 전자 부품(111 및 121)은 전기적으로 접속된다. 회로 기판(100)은, 화상 형성 장치(1)의 외부로부터 공급되는 교류를 직류로 변환하고 화상 형성 프로세스를 위한 미리정해진 전압값을 얻기 위해 입력 전압을 변환하는 기능을 갖는다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 전자 부품(111, 121)이 탑재된 배선판(101)의 면이 배출 방향과 교차하는 방향으로 연장되도록 회로 기판(100)이 배치된다. 또한, 배선판(101)은 배출 방향에서 전방 커버(70)와 광학 상자(50) 사이에 제공된다. 전자 부품(111 및 121)은 광학 상자(50)와 대면하는 배선판(101)의 면 사에 있다.

회로 기판의 배치

도 3 내지 도 8을 참고하여, 본 예시적인 실시예에서의 회로 기판(100)의 배치에 대해서 설명한다. 도 3은 회로 기판(100)이 배치되는 방법을 설명하기 위한 화상 형성 장치(1)의 사시도이다. 도 1과 달리, 도 3에서는 전방 커버(70) 및 외장 커버(71)는 생략되어 있다. 도 3에서는 토너를 공급하기 위한 공급 유닛(200)이 추가로 도시되어 있다. 본 예시적인 실시예의 화상 형성 장치(1)에서는, 사용자 또는 서비스맨이 공급 유닛(200)으로부터 현상제를 공급할 수 있고, 공급 유닛(200)은 장치의 내부에서 저장 유닛(18)에 연결된다. 공급 유닛(200)의 상세에 대해서는 후술한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 회로 기판(100)은 정면측에 설치되며, 회로 기판(100)의 후방(즉, Y 방향에서의 마이너스측)에는 광학 상자(50) 및 구동 모터(60)(구동원)가 배치된다. 도 3에서 광학 상자(50) 및 구동 모터(60)는 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되기 때문에 점선으로 표시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는 우측판 프레임(72)(제1 측판 프레임), 좌측판 프레임(73)(제2 측판 프레임), 및 베이스 프레임(74)을 갖는다. 우측판 프레임(72)은 X 방향에서의 감광 드럼(11)의 우측의 단부(제1 단부)를 지지하며, 좌측판 프레임(73)은 X 방향에서의 감광 드럼(11)의 좌측 단부(제2 단부)를 지지한다. 베이스 프레임(74)은 화상 형성 장치(1)의 저부에 있으며 하방으로부터 우측판 프레임(72)과 좌측판 프레임(73)을 지지한다.

회로 기판(100)은, 이들 프레임 부재에 의해 지지되고, 회로 기판(100)의 기판면이 XZ 평면과 실질적으로 평행하도록 화상 형성 장치(1)에 탑재된다. 각각 Y 방향의 우측판 프레임(72)의 단부와 좌측판 프레임(73)의 단부에는 보강을 위한 절곡부(72a 및 73a)가 형성된다. 절곡부(72a)는 XZ 평면과 실질적으로 평행해지도록 X 방향의 플러스측을 향해서 절곡되며, 절곡부(73a)는 XZ 평면과 실질적으로 평행해지도록 X 방향의 마이너스측을 향해서 절곡된다. 즉, 절곡부(72a, 73a)는 배선판(101)의 면을 따라 연장되도록 절곡된다. 이와 같이, 양측의 판 프레임은 화상 형성 장치(1)의 외측(X 방향에서 감광 드럼(11)으로부터 이격되는 방향)을 향해서 각각 절곡됨으로써, 배선판(101)의 더 큰 영역에 전자 부품을 탑재할 수 있다.

도 4는 회로 기판(100)의 배치를 설명하기 위한 화상 형성 장치(1)의 정면 사시도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, X 방향에서의 우측판 프레임(72)의 내면과 좌측판 프레임(73)의 내면 사이의 거리(L1)는 X 방향에서의 회로 기판(100)의 길이(L2)보다 짧다. 배선판(101)은 절곡부(72a 및 73a)보다 Y 방향의 플러스측(즉, 정면측)에 배치되며, 배선판(101)은 절곡부(72a 및 73a) 각각과 접촉한다. 정면측으로부터 보았을 때에, 회로 기판(100)은 절곡부(72a 및 73a)와 겹친다. 도 4에서 절곡부(72a 및 73a) 각각의 일부와 광학 상자(50) 및 구동 모터(60) 각각의 일부는 이들이 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되기 때문에 각각 점선으로 표시된다.

이렇게, 회로 기판(100)은 정면측에 제공되고 우측판 프레임(72)과 좌측판 프레임(73) 사이에서 연장됨으로써, 화상 형성 장치(1)에서는 Y 방향에서 우측판 프레임(72)과 좌측판 프레임(73) 사이의 영역을 횡단하는 와이어 번들 등을 제공할 필요가 없다. 따라서, 와이어 번들의 길이는 종래의 경우보다 짧아질 수 있고, 따라서 비용을 저감할 수 있다. 또한, 와이어 번들이 연장되는 영역은 종래의 경우보다 작을 수 있기 때문에, 전기적인 노이즈도 저감할 수 있다.

후방 커버의 구성

이어서, 도 32a 및 도 32b를 참고해서 화상 형성 장치(1)의 배면측의 구성에 대해서 설명한다. 도 32a는 후방 커버(76)가 폐쇄된 상태를 도시하며, 도 32b는 후방 커버(76)가 개방된 상태를 도시한다.

도 32a에 나타내는 바와 같이, 후방 커버(76)에는 손잡이(77)가 제공되며, 사용자 또는 서비스맨은 손잡이(77)를 핀칭함으로써 후방 커버(76)를 개방할 수 있다. 도 32b에 나타내는 바와 같이, 후방 커버(76)가 개방될 때, 기록재(P)를 반송하는 반송로(19) 및 프로세스 유닛(45)이 노출된다. 사용자 또는 서비스맨은 용지 잼의 해소 또는 프로세스 유닛(45)의 교환과 같은 유지보수 작업을 행할 수 있다.

후방 커버(76)를 개방함으로써, 사용자 또는 서비스맨은 반송로(19)뿐만 아니라 이중 반송로(16)에도 액세스할 수 있고, 또한 프로세스 유닛(45)뿐만 아니라 전사 유닛(7)과 정착 장치(9)에도 액세스할 수 있다.

이와 같이, 본 예시적인 실시예의 구성에서는, 사용자 또는 서비스맨은 화상 형성 장치(1)의 배면측으로부터 한번에 구성요소에 대한 유지보수 작업을 행할 수 있으며, 따라서 회로 기판(100)은 화상 형성 장치(1)의 정면측의 공간에 배치될 수 있다.

<전자 부품과 광학 상자 사이의 위치 관계>

이어서, 도 5 내지 도 7을 참고하여, 전자 부품(111)과 광학 상자(50) 사이의 위치 관계에 대해서 상세하게 설명한다.

도 5는 본체의 후방측으로부터 보았을 때의 회로 기판(100)을 도시하는 사시도이다. 전자 부품(111)은 다른 부재보다 Y 방향에서의 사이즈가 더 크고, 따라서 공간을 효과적으로 사용하기 위해서 배선판(101)의 하부에 함께 가깝게 배치되어 광학 상자(50)의 하방의 영역에 맞춰진다. 더 구체적으로는, 수직 방향에서 배선판(101)의 중앙보다 하방의 영역에 전자 부품(111)이 배치된다. 배선판(101)의 단부에는 전원 입력 유닛(115)이 제공된다. 전원 입력 유닛(115)은 후술하는 인렛(116)에 접속되고, 상용 전원으로부터 전력을 받는다.

도 6은 본체의 좌측면으로부터 보았을 때의 회로 기판(100)을 도시하는 도면이다. 광학 상자(50)의 일부가 공급 유닛(200)과 겹치는 위치에 배치되어 실제로는 보이지 않기 때문에, 이 영역을 일점 쇄선으로 나타낸다. 광학 상자(50)는 점선으로 표시되는 레이저 빔을 감광 드럼(11)에 조사하는데 가장 적합한 위치에 배치된다. 또한, 광학 상자(50)와 배선판(101)이 Y 방향에서 서로 가장 근접하는 영역에는, 기판면으로부터 크게 돌출되는 전자 부품(111) 등의 부재는 배치되어 있지 않다. 즉, 광학 상자(50)와 전자 부품(111)은 이들이 서로 간섭하는 것을 피하도록 Z 방향에서 정렬되지 않게 배치된다.

도 7은 본체의 상면으로부터 보았을 때의 회로 기판(100)을 도시하는 확대 상면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 광학 상자(50)와 전자 부품(111)은 서로 부분적으로 겹치는 위치에 배치된다. 전술한 바와 같이, 광학 상자(50)는 전자 부품(111)의 상측에 배치되기 때문에, 이 방향으로부터는 전자 부품(111)이 보이지 않는 것으로 가정한다. 도 7에서는, 이들 부재 사이의 위치 관계를 명확하게 나타내기 위해서, 광학 상자(50)를 점선으로 표시되고 광학 상자(50)를 통해서 전자 부품(111)이 보인다.

전자 부품(111)을 전술한 위치에 배치하기 때문에, 회로 기판(100)과 광학 상자(50) 사이의 Y 방향(전후 방향)에서의 거리를 감소시킬 수 있고 따라서 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다.

전자 부품과 구동 모터 사이의 위치 관계

이어서, 도 5 내지 도 7을 참고하여, 전자 부품(111)과 구동 모터(60) 사이의 위치 관계에 대해서 상세하게 설명한다. 구동 모터(60)는, 기록재(P)를 급송/반송하기 위한 반송 부재(예컨대, 픽업 롤러(3), 급송 롤러(5a), 및 반송 롤러 쌍(5c))와 감광 드럼(11)을 회전시키는 역할을 갖는다.

도 5에 도시된 바와 같이, 구동 모터(60)는 X 방향에서의 마이너스측으로 돌출하고, 배선판(101)은 구동 모터(60)에 대하여 본체의 정면측에 배치된다. 전자 부품(111)은 구동 모터(60)와 간섭하지 않도록 구동 모터(60)를 피해서 탑재된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본체 좌측면에서 볼 때, 구동 모터(60)와 전자 부품(111)은 서로 부분적으로 겹치는 위치에 배치된다. 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 본체의 상면으로부터 볼 때, 구동 모터(60)와 전자 부품(111)은 서로 간섭하는 것을 피하기 위해 X 방향에서 정렬되지 않는다.

전자 부품(111)은 전술한 위치에 배치되기 때문에, 회로 기판(100)과 구동 모터(60) 사이의 Y 방향(전후 방향)의 거리를 저감할 수 있고 따라서 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다.

본체에의 설치를 위한 구성

이어서, 도 8을 참고하여, 본체에서의 광학 상자(50)와 구동 모터(60)의 설치를 위한 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 8은, 도 8에서 우측판 프레임(72) 및 스캐너 보유지지 부재(40)가 추가되는 것을 제외하고는, 도 5의 사시도와 동등하다. 도 8에서 좌측판 프레임(73) 및 베이스 프레임(74)은 생략된다.

광학 상자(50)는 스캐너 보유지지 부재(40)에 의해 보유지지된다. 스캐너 보유지지 부재(40)는, 우측판 프레임(72)과 좌측판 프레임(73)(도 8에서는 도시되지 않음) 각각에 고정되며, 공급 유닛(200)의 하방에 연장시킴으로써 이들 2개의 프레임 사이에 브리지가 되도록 구성된다. 구동 모터(60)는 우측판 프레임(72)에 고정되며, 구동 모터(60)에 연결되어 있는 기어는 우측판 프레임(72)의 X 방향의 플러스측(우측)에 배치된다. 구동 모터(60)의 구동력은 이 기어를 통해서 급송 롤러(5a)와 감광 드럼(11)에 전달된다.

회로 기판의 구성

이어서, 도 9 및 도 10을 참고해서 회로 기판(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 9는 본체의 후방측으로 보았을 때의 회로 기판(100)의 배면도이다. 도 9는 회로 기판(100)뿐만 아니라 광학 상자(50), 구동 모터(60), 및 공급 유닛(200)도 도시한다. 도 10은 회로 기판(100)만을 도시한다.

회로 기판(100)은, 외부의 상용 전원으로부터 교류 전력을 도입하고, 수취된 전력을 직류 전력으로 변환하는 저압 전원 유닛(110), 및 화상 형성을 위한 고전압을 각각의 처리 부재에 공급하는 고압 전원 유닛(120)을 포함한다. 본 예시적인 실시예의 회로 기판(100)에서는, 저압 전원 유닛(110) 및 고압 전원 유닛(120)이 동일한 기판 상에 탑재된다.

저압 전원 유닛(110)은, Y 방향에서의 사이즈가 큰 전자 부품(111)으로서 저압 전력 변압기(112), 히트 싱크(113), 및 전해 커패시터(114)를 포함한다. 저압 전원 유닛(110)은 전원 입력 유닛(115)을 더 포함한다. 고압 전원 유닛(120)는, Y 방향에서의 사이즈가 큰 전자 부품(121)으로서 대전 변압기(122), 현상 변압기(123), 및 전사 변압기(124)를 포함한다. 도 9에 도시된 바와 같이, Y 방향에서의 사이즈가 큰 각각의 전자 부품(111 및 121)은 광학 상자(50), 구동 모터(60), 및 공급 유닛(200)의 위치를 피하도록 배치된다.

도 10을 참고해서 회로 기판(100) 상의 다른 부품에 대해서 설명한다. 회로 기판(100)의 상하 단부에는 복수의 커넥터(220, 221, 222, 및 223)가 제공되므로, 회로 기판(100)은 와이어 번들에 의해 다양한 부재에 연결된다. 커넥터(220)는, 구동 모터(60) 및 반송 중인 기록재(P)를 검지하는 센서(도시되지 않음) 등의 부재에 연결된다. 커넥터(221)는, 광학 상자(50)의 레이저 출력 유닛(도시되지 않음) 및 폴리곤 미러를 회전시키는 주사 모터(도시되지 않음)에 연결된다. 커넥터(222)는, 사용자에 의해 조작되는 전력 스위치 및 실행 키를 포함하는 제어 패널(도시되지 않음) 및 비디오 컨트롤러(140)에 연결된다. 커넥터(223)는 정착 히터(9c)에 연결된다. 구동 모터(60)와 대면하는 음영부(224)에는, 고압 전원 유닛(120)에 포함되는 다른 부재와 비교하여 Y 방향의 사이즈가 작은 전자 부품이 탑재된다. 구체적으로는, 저항 및 점퍼 와이어가 이 부분에 배치된다. 이 위치에 제공된 저항은, 대전 변압기(122), 현상 변압기(123), 및 전사 변압기(124)로부터 출력되는 다양한 바이어스를 조정하는 역할을 갖는다.

도 11은 본체의 후방측으로부터 보았을 때의 화상 형성 장치(1)의 사시도이며, 도 11에서 전방 커버(70) 및 외장 커버(71)는 생략된다. 전술한 바와 같이, 인렛(116)으로부터는 전력 케이블(117)이 연장되며, 전력 케이블(117)은 전원 입력 유닛(115)에 연결된다.

이어서, 저압 전원 유닛(110) 및 고압 전원 유닛(120)의 기능에 대해서 도 9와 도 12를 참고해서 설명한다. 도 12는 회로 기판(100)의 기능을 도시하는 블록도이다.

먼저, 저압 전원 유닛(110)은, 외부 전원으로부터 회로 기판(100)의 단부에 탑재되는 전원 입력 유닛(115)을 통해서 전력을 도입하고, 전해 커패시터(114)를 포함하는 정류/평활 회로를 사용하여 교류 전압을 안정된 직류 전압으로 변환한다. 그 후, 저압 전원 유닛(110)은 트랜지스터 등의 스위칭 소자를 사용하여 직류 전압을 고주파 교류 전압으로 변환하고, 고주파 교류 전압을 저압 전력 변압기(112)에 입력한다. 저압 전력 변압기(112)는 입력 전압인 고주파 교류 전압을 원하는 전압값을 가지는 교류 전압(출력 전압)으로 변환한다. 저압 전원 유닛(110)은, 다시 교류 전압을 직류 전압으로 변환하고, 얻어진 직류 전압을 고압 전원 유닛(120)에 출력한다. 또한, 저압 전원 유닛(110)에서는, 개별 회로 부품이 열로 인해 손상될 수 있기 때문에, 발열을 위해서 알루미늄 또는 철로 이루어진 히트 싱크(113)가 배치된다.

고압 전원 유닛(120)은, 저압 전원 유닛(110)으로부터 공급되는 전압(예를 들어, 24V)을 대전, 현상, 및 전사를 포함하는 화상 형성 프로세스에 바람직한 고전압으로 변환한다. 대전 변압기(122)는 저압 전원 유닛(110)으로부터 공급된 전압을 대전을 위한 전압으로 변환하고, 대전을 위한 전압을 대전 롤러(17)에 공급한다. 현상 변압기(123)는 저압 전원 유닛(110)으로부터 공급된 전압을 현상을 위한 전압으로 변환하고, 현상을 위한 전압은 현상 롤러(12)에 공급된다. 전사 변압기(124)는 저압 전원 유닛(110)으로부터 공급된 전압을 전사를 위한 전압으로 변환하고, 전사를 위한 전압은 전사 롤러(7a)에 공급된다.

저압 전원 유닛(110)은 고압 전원 유닛(120) 이외에 광학 상자(50), 구동 모터(60), 엔진 컨트롤러(130), 및 비디오 컨트롤러(140)에도 전압(예를 들어, 3.3V 또는 5V)를 공급한다. 여기서, 엔진 컨트롤러(130)는 다양한 프로세스 부재를 통괄해서 제어하는 역할을 갖는다. 엔진 컨트롤러(130)는 중앙 처리 유닛(CPU)(도시되지 않음), 화상 형성 장치(1)를 제어하기 위한 데이터를 연산하고 일시적으로 저장하는 데 사용되는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(도시되지 않음), 및 화상 형성 장치(1)를 제어하는 프로그램 및 다양한 데이터를 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(도시되지 않음)를 포함한다. 비디오 컨트롤러(140)는 개인용 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 통신을 통해서 인쇄 데이터를 수신하고, 수신한 인쇄 데이터를 해석하며, 인쇄 데이터를 해석한 결과를 엔진 컨트롤러(130)에 통지하는 역할을 갖는다. 엔진 컨트롤러(130)와 비디오 컨트롤러(140)는 회로 기판(100)과는 다른 기판 상에 있을 수 있거나 동일한 기판 상에 있을 수 있다.

또한, 전원 입력 유닛(115)에 의해 상용 전원으로부터 수취되는 교류 전력은 저압 전원 유닛(110)뿐만 아니라 정착 히터(9c)에도 공급된다. 도 10에 나타내는 회로 기판(100)에서, 전원 입력 유닛(115)과 커넥터(223) 사이에는 트라이액(도시되지 않음)이 배치되고, 트라이액을 온/오프 전환하여 사인파형을 변화시킴으로써 정착 히터(9c)의 온도를 조정할 수 있다. 구동 모터(60)는 정착 장치(9)에서의 롤러 등의 부재를 구동한다.

공급 유닛의 배치와 구성

이어서, 도 13 내지 도 18을 참고하여 공급 유닛(200)의 배치와 구성에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 화상 형성 장치(1)에는 저장 유닛(18) 내의 토너 잔량이 감소한 경우에 저장 유닛(18)을 하우징(75)으로부터 제거하지 않고 외부로부터 토너를 공급하기 위한 공급 유닛(200)이 제공된다. 공급 유닛(200)에는 후술하는 공급 팩(210)이 착탈가능하게 장착될 수 있다.

도 13은 감광 드럼(11)의 회전 축 방향으로부터 보았을 때의 화상 형성 장치(1)의 좌측면도이다. 도 13에서 외장 커버(71) 및 좌측판 프레임(73)은 제거된다. 공급 유닛(200)은 공급 팩(210)(도 13에서는 도시하지 않음)이 장착되는 장착부(201), 원통 형상을 갖는 토너 수용부(202), 및 저장 유닛(18)과 토너 수용부(202)를 연결하는 공급 경로부(203)를 포함한다. 장착부(201)는 토너를 공급하기 위한 개구인 공급구(204)를 형성한다. 공급구(204)를 통과한 후, 토너는 토너 수용부(202)로 그리고 그 후 공급 경로부(203)로 이동하며 최종적으로 저장 유닛(18)에 공급된다.

광학 상자(50)의 일부는 공급 유닛(200)과 겹쳐서 도 13에서 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되며; 도 13에서 이 영역을 점선으로 나타낸다. 구체적으로는, 공급 유닛(200)의 토너 수용부(202) 및 공급 경로부(203)는 광학 상자(50)와 겹친다. 즉, 토너 수용부(202) 및 공급 경로부(203)는 Z 방향에서 광학 상자(50)와 겹치는 위치에 있다. 여기서, Y 방향(수평 방향)에서 공급구(204)가 배치되는 영역이 영역 R1이고, Y 방향에서 광학 상자(50)가 배치되는 영역이 영역 R2일 때, 영역(R1 및 R2)은 서로 겹친다.

또한, 저장 유닛(18)의 프레임(18a) 중에서 최상위 위치에 위치되는 상단부(18b)를 통과하고 수평면과 평행한 가상면이 가상면(S)이다. 가상면(S)은 도 13에서 일점 쇄선으로 나타내져 있다. 가상면(S)을 기준으로 하면, 공급 유닛(200)의 일부는 Z 방향에서 플러스측(상측)에 배치된다. 즉, 공급 유닛(200)의 일부는 저장 유닛(18)의 상단부(18b)에 대하여 상향으로 돌출한다. 공급 유닛(200)의 일부는 구체적으로는 장착부(201) 전체, 토너 수용부(202)의 일부, 및 공급 경로부(203)의 일부를 포함한다. 또한, 가상면(S)으로부터 상향으로 돌출하는 토너 수용부(202)의 일부와 공급 경로부(203)의 일부는 광학 상자(50)와 겹쳐 있다.

도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 저장 유닛(18)의 일부는 감광 드럼(11)을 지지하는 드럼 프레임(11a)과 겹쳐서 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되며; 이 영역은 점선으로 표시된다. 저장 유닛(18)은 현상제를 담지하는 현상 롤러(12)를 지지한다. 현상 롤러(12)는 또한 롤러가 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되기 때문에, 도 13에서는 점선으로 표시된다.

도 14는 외장 커버(71)가 제거된 화상 형성 장치(1)의 상면도이다. 전술한 바와 같이, 장착부(201)는 공급구(204)를 형성한다. 또한, 장착부(201)는 공급구(204)를 둘러싸는 링부(201a) 및 링부(201a)에 연결된 레버부(201b)를 포함한다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, X 방향에서의 공급 유닛(200)의 폭은 X 방향에서의 저장 유닛(18)의 폭보다도 짧다.

여기서, 광학 상자(50)로부터 감광 드럼(11)에 방출되는 레이저 빔은 폴리곤 미러와 렌즈(모두 도시되지 않음)의 작용에 의해 도 14에 도시된 바와 같은 사다리꼴의 형상으로 넓어진다. 따라서 X 방향에서 광학 상자(50)의 폭은 감광 드럼(11)의 폭보다 짧다. 그 결과, 광학 상자(50)의 좌측 단부와 좌측판 프레임(73) 사이에는 공간이 형성되며, 본 예시적인 실시예에서는 이 공간에 공급 유닛(200)이 제공된다. 즉, 도 14에 도시되는 바와 같이, 공급 유닛(200)은 X 방향에서 광학 상자(50)와 좌측판 프레임(73) 사이에 위치된다. 또한, X 방향에서 저장 유닛(18)이 배치된 영역 내에 공급구(204)와 광학 상자(50)가 정렬되어 있다. 이러한 위치에 공급 유닛(200)이 제공되기 때문에, 화상 형성 장치(1)의 사이즈에 대한 그 영향이 작을 수 있다.

또한, 공급 유닛(200)은 광학 상자(50)가 사이에 있는 상태로 구동 모터(60)의 반대측에 제공된다. 본 예시적인 실시예에서 채용된 구동 모터(60)는 비교적 사이즈가 작기 때문에, 공급 유닛(200) 및 구동 모터(60)는 도 13에 도시된 바와 같이 Z 방향에서 서로 겹치지 않는다. 따라서, 공급 유닛(200) 및 구동 모터(60)는 광학 상자(50)가 사이에 있는 상태에서 동일한 측에 있을 수 있으며, 공급 유닛(200)은 큰 사이즈를 갖는 구동 모터(60)가 채용되는 경우에 상위 위치에 배치될 필요가 있다. 이는 화상 형성 장치(1)의 사이즈의 증가를 초래한다. 공급 유닛(200) 및 구동 모터(60)가 본 예시적인 실시예에서 설명된 바와 같이 서로 반대측에 배치되는 경우, 화상 형성 장치(1)의 사이즈를 증가시키지 않으면서 더 큰 사이즈를 갖는 구동 모터(60)를 채용하는 것이 가능하다. 즉, 설계의 자유도를 확보할 수 있다.

도 15는 저장 유닛(18)과 공급 유닛(200)을 포함하는 현상제 용기(230)의 사시도이다. 도 15에서 공급 유닛(200)의 장착부(201) 및 그것에 연관된 일부 부재는 생략된다. 도 15에 도시되는 바와 같이, 원통 형상을 갖는 토너 수용부(202)의 내벽에는 공급 경로부(203)에 연결되는 개구(205)가 형성된다. 토너는 토너 수용부(202)로부터 개구(205)를 통해서 공급 경로부(203)에 유도된 후, 공급 경로부(203)를 통해서 저장 유닛(18)에 저장된다.

도 16a 및 도 16b는 공급 유닛(200)의 확대 사시도이다. 도 16a에서, 토너 수용부(202)에 형성된 개구(205)는 셔터부(206)에 의해 폐쇄되며, 개구(205)는 실제로는 보이지 않기 때문에 점선으로 표시된다. 셔터부(206)는 토너 수용부(202)와 동심의 원통형 부재이며, 토너 수용부(202)의 내측에 배치된다. 셔터부(206)에도 토너가 통과하기 위한 개구(207)가 형성되어 있다. 개구(207)는 개구가 실제로는 보이지 않는 위치에 배치되기 때문에 도 16a에서 점선으로 표시된다. 도 16a에서, 개구(205)와 개구(207)는 정렬되지 않기 때문에 개구(205)는 폐쇄된다.

셔터부(206)는 링부(201a) 및 레버부(201b)에 고정되어 있다. 사용자는 레버부(201b)를 잡고 도 16a에 도시된 상태로부터 도 16b에 도시된 상태로 이동시킴으로써, 셔터부(206)는 토너 수용부(202) 내측에서 회전될 수 있다. 도 16b에서, 개구(205)와 개구(207)는 서로 겹치는 위치에 배치되기 때문에, 개구(205)는 개방되고, 이는 토너가 개구(205)를 통해서 공급될 수 있다는 것을 의미한다.

기록재(P)에 화상이 형성되는 프로세스에서, 부재(도시되지 않음)를 교반함으로써 저장 유닛(18)에서 토너가 교반되며, 개구(205)로부터 토너가 누설되지 않도록 개구(205)가 폐쇄될 필요가 있다. 따라서, 화상 형성 동안에 도 16a에 나타내는 위치로 레버부(201b)가 이동된다. 이 위치를 레버부(201b)의 초기 위치 또는 동작 위치라 칭한다. 한편, 후술하는 공급 팩(210)으로부터 저장 유닛(18)에 토너를 공급할 때에는, 개구(205)를 개방할 필요가 있다. 따라서, 토너 공급 동안에는 도 16b에 나타내는 위치에 있도록 레버부(201b)를 이동시킨다. 이 위치를 레버부(201b)의 공급 위치라 칭한다.

여기서, 사용자가 레버부(201b)를 용이하게 잡을 수 있도록, 레버부(201b)의 사이즈는 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 또한, 회로 기판(100)은 공급 유닛(200)보다 전방측(즉, Y 방향의 플러스측)에 위치되며, 본 예시적인 실시예에서 공급 유닛(200) 및 회로 기판(100)은 Y 방향에서의 화상 형성 장치(1)의 사이즈를 감소시키기 위해서 서로 가까운 위치에 배치된다. 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 배선판(101)은 레버부(201b)가 배선판(101)과 접촉하지 않도록 그 상단부에 형성된 노치(101a)를 갖는다. 도 17은 본체 후방측으로부터 보았을 때의 배선판(101)의 사시도이며, 도 18은 그 상면도이다. 도 18에서, 노치(101a)에 대응하는 위치는 점선으로 표시된다. 초기 위치에 있는 레버부(201b)는 배선판(101)과 겹친다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 노치(101a)는 레버부(201b)의 회전 궤적에 대응하는 위치에 제공된다. 본 예시적인 실시예에서, 배선판(101)에는 노치(101a)가 제공되지만, 배선판(101)에 관통 구멍 또는 홈이 제공될 수 있으므로 레버부(201b)는 배선판(101)과 간섭하지 않는다.

도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 공급구(204)의 내측에는 정렬 리브(208)가 배치된다. 정렬 리브(208)의 역할에 대해서 상세하게는 후술한다.

공급 용기의 구성

이어서, 도 19a 및 도 19b를 참고해서 공급 팩(210)(공급 용기)의 구성에 대해서 설명한다. 공급 팩(210)은, 공급되는 토너를 수용하는 파우치부(211), 공급구(204)에 삽입되는 원통형 삽입부(212), 토너가 드나들 수 있게 하는, 삽입부(212)의 측면에 형성된 개구(213), 및 개구(213)로부터 토너가 누설되는 것을 방지하도록 개구(213)를 폐쇄하는 셔터부(214)를 포함한다. 공급 팩(210)은 원뿔대 형상을 갖는 팩 저부(215)를 더 포함하며, 팩 저부(215)는 삽입부(212)에 고정된다. 파우치부(211)는 삽입부(212)와는 반대측의 단부를 향해 더 편평해지고, 그 단부에는 미리정해진 방향으로 연장되는 파우치 단부(216)가 형성된다.

셔터부(214)는 삽입부(212)와 동심의 원통형 부재이며, 삽입부(212)의 외측에 위치된다. 셔터부(214)는 삽입부(212)에 대하여 회전할 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 셔터부(214)에도 개구가 형성되어 있고, 셔터부(214)가 회전하고 셔터부(214)의 개구와 삽입부(212)의 개구(213)가 서로 정렬되면, 공급 팩(210)으로부터 토너를 공급할 수 있다.

도 19a에서, 삽입부(212)에 형성된 개구(213)는 셔터부(214)에 의해 덮여서 실제로는 보이지 않으며; 개구(213)는 점선으로 표시된다. 도 19b는 도 19a의 것과는 다른 각도로부터 보았을 때의 공급 팩(210)을 도시한다. 팩 저부(215)의 일부에는 정렬 노치(217)가 형성된다. 정렬 노치(217)의 역할에 대해서 아래에서 상세하게 설명한다.

공급 용기를 장착하는 절차

이어서, 도 20a 및 도 20b 내지 도 22를 참고하여, 공급 팩(210)을 사용한 토너 공급 절차에 대해서 설명한다. 도 20a 및 도 20b는 화상 형성 장치(1)의 사시도를 도시한다. 본 예시적인 실시예에서, 배출 트레이(14)는, 배출구(15)로부터 배출된 기록재(P)가 위에 적재될 수 있도록 도 20a에 나타내는 바와 같이 공급 유닛(200)을 덮는 위치와 도 20b에 나타내는 바와 같이 공급 유닛(200)을 노출시키는 위치 사이에서 이동하도록 구성된다. 공급 유닛(200)은 화상 형성 장치(1)의 본체의 정면측의 상부에 제공되며 따라서 공급 동작 동안 사용자에 의해 용이하게 접근될 수 있다.

토너를 공급할 때에는, 배출 트레이(14)에 적재된 기록재(P)를 제거하고, 배출 트레이(14)를 개방해서 도 20b에 나타내는 위치로 이동시킨다. 배출 트레이(14)를 개방하면, 공급 유닛(200)과 공급 유닛(200)에 인접하는 상면부(240)가 노출된다. 후속하여, 노출된 공급 유닛(200) 내에 공급 팩(210)을 삽입한다. 이 프로세스에서, 공급 유닛(200) 내의 정렬 리브(208)(도 18)의 위치 및 공급 팩(210) 내의 정렬 노치(217)(도 19b)의 위치가 서로 정렬되도록 공급 팩(210)을 삽입한다. 정렬 리브(208)와 정렬 노치(217)의 위치가 서로 정렬되지 않는 경우, 팩 저부(215)는 정렬 리브(208)와 간섭하여, 공급 팩(210)을 삽입할 수 없게 된다.

도 21a는 공급 유닛(200)에 공급 팩(210)을 삽입한 상태를 나타내고 있다. 본 예시적인 실시예에서는, 도 21a에 나타내는 바와 같이, 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D이 X 방향과 평행해지도록 공급 팩(210)이 배향될 때 공급 팩(210)을 공급 유닛(200) 내로 삽입할 수 있다. 공급 팩(210)을 공급 유닛(200) 내로 삽입할 때, 결합 기구(도시되지 않음)에 의해 공급 유닛(200)의 셔터부(206)(도 16a 및 도 16b)와 공급 팩(210)의 셔터부(214)(도 19a 및 도 19b)가 결합된다.

도 21b는 레버부(201b)가 초기 위치로부터 공급 위치로 이동되는 상태를 나타낸다. 이 상태에서, 공급 팩(210)은 잠금 기구(도시되지 않음)에 의해 공급 유닛(200)에 고정된다. 전술한 바와 같이, 레버부(201b)를 이동시킴으로써 공급 유닛(200)의 셔터부(206)는 회전한다. 공급 유닛(200)의 셔터부(206)와 공급 팩(210)의 셔터부(214)는 서로 결합되며, 따라서 셔터부(206)와 함께 셔터부(214)가 회전한다. 그 결과, 레버부(201b)를 이동시킴으로써, 토너 수용부(202)에 형성된 개구(205)(도 16a 및 도 16b)가 개방되며 삽입부(212)에 형성된 개구(213)(도 19a)도 개방된다. 토너 수용부(202)에 형성된 개구(205) 및 삽입부(212)에 형성된 개구(213)는, 공급 팩(210)이 공급 유닛(200)에 삽입될 때 이들 개구가 서로 대면하는 위치 관계에 있다. 따라서, 레버부(201b)가 초기 위치로부터 공급 위치로 이동될 때, 공급 팩(210), 공급 유닛(200), 및 저장 유닛(18)이 연결되어, 토너가 공급될 수 있다.

도 22는 도 21b에 도시된 상태에서 상방으로부터 보았을 때의 화상 형성 장치(1)의 상면도이다. 화상 형성 장치(1)에 장착된 공급 팩(210)을 보면, 전술한 바와 같이, 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D은 X 방향과 평행하다. 또한, 배출 트레이(14)를 개방함으로써 노출된 상면부(240)의 Y 방향의 플러스측(정면측)의 단부에는 Z 방향의 플러스측(상측)으로 돌출하는 돌출부(241)가 형성된다. 돌출부(241)의 일부에는 노치(242)가 형성되어 있고, 노치(242)의 위치는 레버부(201b)의 회전 궤적에 대응한다. 도 22에서 초기 위치에 있는 레버부(201b)는 점선으로 표시된다.

토너 공급의 완료 후, 레버부(201b)는 초기 위치로 복귀하도록 조작된다. 이때, 레버부(201b)를 공급 위치로 이동시키는 조작과 반대로, 공급 유닛(200)의 셔터부(206)와 공급 팩(210)의 셔터부(214)가 모두 회전하고, 그 후 개구(205)와 개구(213) 모두가 닫힌다. 그 결과, 공급 유닛(200)과 공급 팩(210)이 잠금해제되며, 공급 팩(210)은 공급 유닛(200)으로부터 제거될 수 있다. 공급 팩(210)이 화상 형성 장치(1)의 공급 유닛(200) 내로 삽입되어 있지 않은 경우에는, 셔터부(214)가 폐쇄되고 토너의 누설이 방지될 수 있다.

변형예

회로 기판에 관한 변형예

전술한 예시적인 실시예에서, 저압 전원 유닛(110)과 고압 전원 유닛(120)은 동일한 기판(회로 기판(100)) 상에 있는 것으로 설명되었지만, 예시적인 실시예는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 이들 2개의 전원 유닛은 상이한 기판 상에 제공될 수 있다. 또한, 저압 전원 유닛(110)이 제공되는 기판과 고압 전원 유닛(120)이 제공되는 기판의 양자 모두가 도 3에 도시되는 화상 형성 장치(1)의 정면측에 있을 수 있다. 대안적으로, 저압 전원 유닛(110)이 제공되는 기판만이 정면측에 있을 수 있고, 고압 전원 유닛(120)이 제공되는 기판은 상이한 위치에 있을 수 있다.

나아가, 고압 전원 유닛(120)이 제공되는 기판만이 정면측에 있을 수 있으며, 저압 전원 유닛(110)이 제공되는 기판은 상이한 위치에 있을 수 있다. 그러나, 이 경우, Y 방향에서의 사이즈가 크고 고압 전원 유닛(120)에 탑재되는 전자 부품(121)은 광학 상자(50) 및 구동 모터(60) 각각의 위치를 피하도록 배치되는 것이 바람직하다.

전술한 예시적인 실시예에서는, 도 4에 도시되는 바와 같이 X 방향에서의 우측판 프레임(72)의 내면과 좌측판 프레임(73)의 내면 사이의 거리(L1)가, X 방향에서의 회로 기판(100)의 길이(L2)보다 짧은 것으로 설명되었다. 그러나, 예시적인 실시예는 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전술한 거리(L1)는 길이(L2) 이상일 수 있다. 또한, 배선판(101)은 절곡부(72a 및 73a)의 Y 방향에서 마이너스측(배면측)에 배치될 수 있다. 즉, 우측판 프레임(72)의 내면과 좌측판 프레임(73)의 내면 사이의 영역에 배선판(101)이 배치될 수 있다.

전술한 예시적인 실시예에서는, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 회로 기판(100)을 본체의 배면으로부터 보았을 때, 광학 상자(50)와 겹치는 위치(Y 방향에서 광학 상자(50)와 대면하는 위치)에는 저압 전원 유닛(110)의 일부가 탑재된다. 그러나 예시적인 실시예는 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 광학 상자(50)와 겹치는 위치에 고압 전원 유닛(120) 같은 다른 회로가 탑재될 수 있거나, 또는 회로 기판(100)은 애당초 이 위치에 탑재되지 않을 수 있다.

전술한 예시적인 실시예에서, 화상 형성 장치(1)의 본체로부터 급송 카세트(4)가 인출될 수 있는 구성을 일례로서 설명하지만, 예시적인 실시예는 이러한 구성에 한정되지 않는다. 화상 형성 장치(1)로부터 인출될 수 없으며, 사용자가 기록재(P)를 화상 형성 장치(1)의 정면에 형성된 급송구(81) 내로 직접 삽입할 수 있게 하는 트레이가 채용될 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 커버(70)는 급송구(81)가 위치되는 측과 동일한 측(정면측)에 제공된다. 본 예시적인 실시예의 구성에서, 급송 방향 및 배출 방향은 대향하는 방향이며 서로 평행하다. 따라서, 전방 커버(70)는 급송 방향에서 광학 상자(50)의 상류에 위치된다고 표현할 수 있다.

전술한 예시적인 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 광학 상자(50)는 수직 방향에서 보았을 때 전자 부품(111)의 적어도 일부와 겹치지만, 광학 상자(50)와 전자 부품(111) 사이의 위치 관계를 이에 한정되지 않는다. 광학 상자(50)와 전자 부품(111)은 X 방향에서 다소 서로 정렬되지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 광학 상자(50)와 전자 부품(111)은 수직 방향으로부터 보았을 때에 광학 상자(50)와 전자 부품(111)이 서로 겹치지 않지만, XZ 평면과 평행하며 수직 방향과 교차하는 방향으로부터 보았을 때에 광학 상자(50)와 전자 부품(111)의 적어도 일부가 서로 겹치는 관계에 있을 수 있다. 즉, 배출 방향 및 급송 방향과 직교하는 방향으로부터 보았을 때에, 광학 상자(50)와 전자 부품(111)의 적어도 일부는 서로 겹칠 수 있다. 이러한 구성에서도, 회로 기판(100)과 광학 상자(50) 사이의 Y 방향(전후 방향)에서의 거리를 감소시킬 수 있어, 화상 형성 장치(1)를 소형화할 수 있다.

전술한 예시적인 실시예에서, 회로 기판(100)은 화상 형성 장치(1)의 정면측에 있는 것으로 설명되지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 회로 기판(100)은 화상 형성 장치(1)의 측면에 있을 수 있다. 도 23에서는, 좌측판 프레임(73)의 외측에 회로 기판(100)이 배치된다.

회로 기판(100)이 화상 형성 장치(1)의 정면측에 배치되는 경우, 광학 상자(50)를 피하기 위해서 키가 큰 부품인 전자 부품(111 및 121)의 배치에 제약이 있다. 그러나, 도 23에 도시되는 바와 같이 회로 기판(100)이 좌측판 프레임(73)의 외측에 있는 경우, 전자 부품(111 및 121)의 배치의 제약은 감소되고, 따라서 회로 기판(100)을 정면측에 배치하는 구성에 비하여 기판의 면적을 작게 할 수 있다.

또한, 회로 기판(100)을 측면에 배치하는 경우, 화상 형성 장치(1)의 정면측에 회로 기판(100)을 배치하기 위한 공간의 필요성이 없기 때문에, 공급 유닛(200)을 정면에 더 가깝게 배치할 수 있다. 이에 의해, 공급 유닛(200)에 대한 접근성이 향상되어, 유용성이 향상된다. 회로 기판(100)은 우측판 프레임(72)의 외측에 있을 수 있다.

공급 용기를 장착하는 배향에 관한 변형예

전술한 예시적인 실시예에서는, 공급 팩(210)이 공급 유닛(200)에 장착될 때, 공급 팩(210)은 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D이 X 방향과 평행이 되도록 배향된다. 그러나, 공급 팩(210)의 배향은 이것에 한정되지 않는다. 공급 팩(210)이 장착될 때, 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D는 X 방향과 교차할 수 있다.

도 24는 공급 팩(210)이 공급 유닛(200)에 장착되는 상태에서 사용자가 토너를 공급하는 방법을 도시하는 도면이다. 전술한 바와 같이, 파우치부(211)는 파우치 단부(216)를 향해서 편평해지는 형상을 갖기 때문에, 파우치부(211)를 사용자의 손으로 잡기 쉽다. 사용자는 파우치부(211)를 주무름으로써 공급 팩(210)으로부터 토너를 공급한다.

도 24의 공급 방법을 감안하면, 공급 팩(210)을 공급 유닛(200)에 장착할 때의 공급 팩(210)의 배향은 소정의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D가 X 방향의 플러스측과 교차하는 각도가 +45도 내지 -45도의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

도 25a 및 도 25b는 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D가 X 방향의 플러스측과 교차하는 각도가 +45도인 상태를 도시한다. 도 25a는 공급 팩(210)이 공급 유닛(200)에 장착된 상태의 화상 형성 장치(1)의 사시도를 나타내며, 도 25b는 동일한 상태에서의 그 상면도를 나타낸다.

도 26a 및 도 26b는 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D가 X 방향의 플러스측과 교차하는 각도가 -45도인 상태를 나타낸다. 도 26a는 공급 팩(210)이 공급 유닛(200)에 장착되는 상태의 화상 형성 장치(1)의 사시도를 나타내며, 도 26b는 동일한 상태의 그 상면도를 나타낸다.

공급 팩(210)의 배향이 전술한 각도 범위 내에 있는 경우, 사용자가 파우치부(211)를 손으로 잡고 공급 팩(210)으로부터 토너를 공급하기 쉬워진다.

컬러 화상 형성 장치에 관한 변형예

전술한 예시적인 실시예에서는, 화상 형성 장치(1)의 일례로서 모노크롬 레이저 빔 프린터를 설명한다. 그러나, 본 예시적인 실시예는 이에 한정되지 않는다. 본 예시적인 실시예는 컬러 레이저 빔 프린터에 적용될 수도 있다. 도 27a 내지 도 31을 참고하여, 컬러 레이저 빔 프린터인 화상 형성 장치(300)의 구성에 대해서 설명한다. 컬러 레이저 빔 프린터(화상 형성 장치(300))의 주요 부분은 모노크롬 레이저 빔 프린터와 유사하며, 따라서 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

도 27a 및 도 27b는 화상 형성 장치(300)의 사시도이다. 도 27a에 나타내는 바와 같이, 화상 형성 장치(300)는 화상 형성 장치(1)와 마찬가지로 급송 카세트(4), 배출 트레이(14), 배출구(15), 및 외장 커버(71)를 포함한다. 화상 형성 장치(1)와 달리, 화상 형성 장치(300)는 공급 유닛(200)을 덮는 공급 유닛 커버(301)를 포함한다. 도 27b는 공급 유닛 커버(301)가 개방된 상태를 나타낸다. 공급 유닛 커버(301)는 배출 트레이(14)에 인접한 위치에 배치되며, Y 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전함으로써 개폐되도록 구성된다. 공급 유닛 커버(301)는 X 방향의 마이너스측을 향해, 즉 배출 트레이(14)를 향해 개방되도록 구성되며, 화상 형성 장치(300)의 외측에 커버를 개방하기 위한 여분의 공간을 가질 필요가 없다. 즉, 화상 형성 장치(300)에 의해 점유되는 공간을 작게 할 수 있다.

화상 형성 장치(300)는 도 27b에 나타내는 바와 같이 4개의 공급 유닛(200)을 포함하며, 이로부터 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙의 토너가 공급될 수 있다. 도 28은 4개의 공급 유닛(200)에 공급 팩(210)이 장착된 상태에서의 화상 형성 장치(300)의 사시도이다. 도 28에 도시된 바와 같이, 4개의 공급 팩(210)이 한번에 화상 형성 장치(300)에 장착될 수 있다.

도 29는 1개의 공급 팩(210)이 공급 유닛(200) 중 하나에 장착되는 상태에서의 화상 형성 장치(300)의 상면도이다. 도 29에 도시되는 바와 같이, 공급 팩(210)은 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D가 X 방향과 평행이 되는 배향으로 공급 유닛(200)에 장착되도록 구성된다. 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D는 복수의 공급 유닛(200)이 정렬되는 방향(Y 방향)에 대하여 직교한다. 이러한 구성에 의해, 복수의 공급 팩(210)은 서로 간섭하지 않고 서로 인접하는 공급 유닛(200)에 한번에 장착될 수 있다.

또한, 공급 팩(210)이 이러한 배향으로 장착되는 구성은 또한 화상 형성 장치(300)가 소형화될 수 있는 장점을 생성한다. 도 29에서, 각각의 공급 유닛(200)의 중심 사이의 거리는 L3이며, 각각의 공급 팩(210)의 최대 폭(파우치 단부(216)의 길이)은 L4이다. 공급 팩(210)을 도 29에 나타내는 배향으로 장착함으로써, L3<L4를 충족하도록 각각의 공급 유닛(200)의 중심 사이의 거리를 감소시킬 수 있어, Y 방향의 사이즈를 감소시킬 수 있다.

복수의 공급 팩(210)을 서로 인접하는 공급 유닛(200)에 장착할 수 있는 경우, 공급 팩(210)의 배향은 도 29에 나타내는 방향으로 한정되지 않는다. 도 29에 도시된 상태에 기초하여, 파우치 단부(216)가 연장되는 방향 D이 X 방향의 플러스측과 교차하는 각도가 +45도 내지 -45도의 범위 내에 있으면 어떠한 배향도 허용가능하다.

도 30은 화상 형성 장치(300)에 포함되는 프로세스 유닛(302)의 사시도이다. 화상 형성 장치(300)는 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙의 4색에 대응하는 프로세스 유닛(302)을 포함한다. 각각의 프로세스 유닛(302)은 공급 유닛(200), 저장 유닛(18), 및 감광 드럼(11)을 포함한다. 도 30에서 감광 드럼(11)은 프로세스 유닛(302)의 X 방향에서의 중심에 배치된다. 즉, 감광 드럼(11)은 X 방향에서의 프로세스 유닛(302)의 중심과 X 방향에서의 감광 드럼(11)의 중심이 서로 일치하는 위치에 배치된다.

도 31에 나타내는 바와 같이, 감광 드럼(11)은 공급 유닛(200)의 X 방향에서의 중심선(L)(일점 쇄선으로 표시됨)으로부터 떨어진 위치에 배치될 수 있다. 도 31에서, 돌출부(250)는 공급 유닛(200)의 일부이며, 저장 유닛(18)의 프레임(18a)의 상단부(18b)를 통과하는 가상면(S)(점선으로 표시됨)으로부터 상향으로 돌출한다. 즉, 프로세스 유닛(302)을 도 13을 참고하여 설명한 한 구성에 적용하는 경우, 돌출부(250)에는 장착부(201) 전체, 토너 수용부(202)의 일부, 및 공급 경로부(203)의 일부가 포함된다.

도 31에 도시된 바와 같은 위치에 감광 드럼(11)을 배치하는 경우, 돌출부(250) 옆의 비어 있는 공간(303)에 광학 상자(도시되지 않음)를 배치할 수 있다. 그 결과, 공간을 효과적으로 이용할 수 있고, 화상 형성 장치(300)의 사이즈를 감소시킬 수 있다.

화상 형성 장치(300)의 화상 형성 프로세스에 대해서 간단하게 설명한다. 먼저, 급송 카세트(4)에 배치된 기록재(P)는 픽업 롤러(도시되지 않음)에 의해 급송된다. 한편, 프로세스 유닛(302)의 상방에는 광학 상자가 배치되며, 이 광학 상자에는 프로세스 유닛(302) 각각에 대응하는 광 방출기(레이저 다이오드)가 배치된다. 화상 데이터에 기초하여 광 방출기 각각으로부터 레이저 빔이 방출되고, 이에 의해 정전 잠상이 각 감광 드럼(11) 위에 형성되며 프로세스 유닛(302)에 포함되는 현상 롤러에 의해 정전 잠상의 현상제를 사용하여 현상된다. 또한, 프로세스 유닛(302)의 하방에는 각 감광 드럼(11)과 함께 전사 닙을 형성하는 중간 전사 벨트(도시되지 않음)가 배치되고, 감광 드럼(11) 상에 형성된 현상된 화상은 전사 롤러의 전사 바이어스의 인가에 의해 중간 전사 벨트에 전사된다. 후속하여, 픽업 롤러에 의해 급송된 기록재(P)는, 반송 롤러 등의 반송 부재에 의해 중간 전사 벨트와 2차 전사 롤러에 의해 형성되는 닙부에 반송되며, 중간 전사 벨트 상에 형성된 현상된 화상이 닙부에서 기록재(P) 상에 전사된다. 기록재(P)에 전사된 현상된 화상은 정착 장치(도시되지 않음)로부터의 열에 의해 정착되며, 그 후 배출구(15)로부터 배출 트레이(14)에 배출된다.

본 개시내용을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 개시내용은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

현상제를 저장하는 공급 용기가 착탈가능하게 장착될 수 있으며, 기록재에 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성 장치이며,
회전하도록 구성되는 감광 부재;
상기 감광 부재에 광을 조사하고 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하도록 구성되는 광학 상자;
현상제를 담지하고, 상기 감광 부재에 현상제를 공급함으로써 상기 광학 상자에 의해 형성된 상기 정전 잠상을 현상하도록 구성되는 현상제 담지 부재; 및
상기 공급 용기로부터 공급될 현상제를 수용하기 위한 공급구를 포함하고, 상기 현상제 담지 부재에 의해 담지될 현상제를 저장하도록 구성되는 현상제 용기를 포함하며,
상기 감광 부재의 회전 축 방향으로부터 볼 때, 상기 광학 상자가 위치되는 영역과 상기 공급구가 위치되는 영역의 적어도 일부가 수평 방향에서 서로 겹치는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 현상제 용기는, 상기 현상제 담지 부재를 저장부 내부에 구비하는 저장부를 포함하고, 상기 공급구와 상기 저장부를 연결하고 상기 회전 축 방향에서의 상기 저장부의 길이보다 짧은 길이를 갖는 공급부를 포함하며,
상기 공급부 및 상기 광학 상자는 상기 회전 축 방향에서 볼 때 서로 적어도 부분적으로 겹치는, 화상 형성 장치.
제2항에 있어서,
수직 방향에서 보았을 때, 상기 저장부와 상기 광학 상자는 서로 겹치지 않으며 상기 저장부와 상기 공급구는 서로 겹치지 않는, 화상 형성 장치.
제2항에 있어서,
수직 방향에서 보았을 때에, 상기 회전 축 방향에서, 상기 저장부가 위치되는 영역 내에 상기 광학 상자 및 상기 공급구가 배치되는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
기록재를 반송하는 반송 부재를 구동하도록 구성되는 구동원을 더 포함하며,
상기 회전 축 방향에서, 상기 공급구와 상기 구동원은 상기 광학 상자가 사이에 있는 상태에서 서로 반대측에 배치되는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
외부 전원으로부터 공급되는 전력을 상기 광학 상자에 공급하도록 구성되는 회로 기판을 더 포함하며,
상기 회로 기판은 복수의 전자 부품과 상기 복수의 전자 부품을 전기적으로 접속하기 위한 배선판을 포함하고, 상기 회로 기판은 상기 복수의 전자 부품이 탑재된 상기 배선판의 면이 상기 수평 방향과 교차하는 배향으로 배치되며, 상기 수평 방향에서 상기 공급구는 상기 감광 부재와 상기 배선판 사이에 배치되는, 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,
상기 현상제 용기는, 상기 공급 용기로부터 공급되는 현상제를 막는 셔터부를 포함하고, 상기 셔터부를 개폐하기 위한 레버부를 포함하며,
수직 방향에서 보았을 때 상기 레버부의 궤적과 상기 배선판은 서로 적어도 부분적으로 겹치며, 상기 배선판의 단부는 상기 레버부와 접촉하는 것을 회피하기 위한 노치를 갖는, 화상 형성 장치.