KR920010230B1 - 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

화상형성장치

제1도는 본 발명을 구체화하는 복사기의 개략도.

제2도는 분류장치(sorter)가 접속된 제1도 복사기의 개략도.

제3도는 제1도에 도시된 복사기의 외관 사시도.

제4도는 복사기의 전면(前面)도어에 고정된 개폐덮개(開閉蓋)를 개방한 상태에서 카트리지 삽입구를 나타내는 사시도.

제5도는 복사기에 갖춰진 현상장치의 토너호퍼부를 도시한 단면도.

제6도는 제5도에 토너호퍼부와 비교하여 일부가 변형된 토너호퍼부의 단면도.

제7도는 토너카트리지의 사시도.

제8도는 카트리지 삽입구의 주변구성단면도.

제9도는 카트리지 삽입구로부터 떨어진 부분의 주변구성단면도.

제10도는 토너종료(near-end)와 토너보급에 관련한 복사기의동작을 나타내는 플로우챠트.

제11도는 복사기내에 설치된 제어시스템을 도시한 블록다이아그램.

제12도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.

제13도는 제12도의 화살표 A 방향으로 본 복사기의 개략도.

제14도는 개폐덮개가 열린 상태를 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 복사기 10a : 복사기본체

32 : 현상장치 54 : 토너호퍼(Toner Hopper)

56 : 토너보급실 62 : 표시판넬텔(Display panel)

68 : 덮개 72 : 토너카트리지

76 : 삽탈로(揷脫路) 90 : 교반장치

134 : 토너수집기

본 발명은 본체내부에 보금품을 장진하여 사용하는 화상형성장치(image forming apparatus)에 관한 것이다.

복사기, 팩시밀리, 프린터등의 화상형성장치는 본체내에 여러 가지 보급품을 장진하는 것이 일반적이다.

예를들어, 감광요소(Photoconductive element) 혹은 이와 유사한 화상담지체(擔持體)상에 형성된 정전잠상을 현상제로써 현상시키기 위한 현상장치를 사용하는 방식의 화상형성장치는 현상제 카트리지를 사용한다.

상기 현상제 카트리지는 현상제를 공급하기 위하여 화상형성장치의 본체내부에 장착되어 있으며, 이는 전형적인 보급품이다.

다른 전형적인 보급품으로는 역시 본체내에 장진되어 있는 실리콘 오일 탱크이다. 이러한 여러 가지 보급품은 필요에 따라 각각 새것과 교환된다.

종래에는 본체의 큰 전면 도어를 열고 보급품중에서 필요한 것을 교체하였다.

그러나 이는 전면 도어가 열렸을 때, 급지(給紙)롤러나 타이밍 벨트(timing belts)와 같은 여러 가지 가동부분 및 모터, 솔레노이드같은 여러 가지 전기부품이 노출되어 안정상의 관점에서 바람직하지 못한 것이다.

상기 안전상의 문제에 대하여 제안된 지금까지의 장치는 보급품의 교체를 위하여 전면 도어가 열렸을 때, 기계작동 및 전류공급과 같은 작동을 자동적으로 중단시키는 복사중단(interlocking) 장치이다.

그러나 보급품이 교체될때마다 이러한 작동을 중단하면 생산성(단위시간당 화상형성이 가능한 장수)이 저하되는 문제점이 있는 것이다.

이와같이 종래의 화상형성장치는 보급품의 교체시에 수반되는 안전성이 높아지는 반면, 화성형성 작동을 속행할 수가 없는 것이다. 즉 만족할만한 생산성은 성취하지 못하는 것이다.

또한, 전면도어의 내부에는 끼어있는 용지를 제거하기 위한 각종 손잡이(knobs)나 기타다수의 부품이 밀접하여 있기 때문에 특정 보급품을 교체하는 작업자가 종종당황하여 작업능률을 저하시킬 우려도 있는 것이다.

화상담지체(畵像擔持體)상에 형성된 정전잠상을 분말 형태의 현상제로써 현상하는 종래의 복사기등의 화상형성장치에 있어서는, 현상제가 거의 소진될 때 혹은 미리 결정된 장수의 복사를 수행한 경우, 이러한 종료(near-end)조건이 도달되면 복사작동이 자동적으로 정치된다.

현상제가 토너 및 담지체의 혼합물인 2성분계 현상제이면, 장치에 공급된 토너 혹은 현상제내의 토너농도가 일정량을 초과할 때까지 복사작동은 정지된다.

이같은 종류의 제어에 수반되는 결점은 토너보급이 될 때까지 복사기는 정지(down)된 상태로 있기 때문에 긴급복사를 못하게 되고, 단지 몇장의 복사만이 필요한 경우에도 복사를 중단해야 하는 것이다.

이는 복사의 생산성(단위시간당 복사수)을 제한하는 것이다.

이러한 종류의 화상형성장치는 이미 언급한 바와같이 보급품의 일예인 현상제카트리지를 이용하여 작동될 수 있다.

상기 현상제카트리지가 하우징부에 형성된 개구부를 통하여 현상장치내로 출입할 수 있도록 구성한 경우, 이미 사용된 현상제 카트리지가 제거될 때 조작자의 손이 부주의하여 상기 개구부를 통하여 카트리지 삽탈로내에 넣게 되는 우려도 있는 것이다.

상기 삽탈로 주위에는 여러 가지 구동부가 있기 때문에, 이를 접촉함은 아주 위험스러운 것이다.

따라서 이러한 위험성이 제거되지 않는 한, 화상형성작동을 방해함이 없이 현상제카트리지가 교환되게 하는 시스템을 채택하는 것은 불가능하다.

상술한 형태의 현상장치는 현상제공급조나 장치본체내에 저장된 현상제가 막히는 것을 방지하기 위하여 교반기 혹은 이와 유사한 교반수단을 포함한다.

앞서 서술한 바와같이, 이러한 현상장치에서 현상제카트리지가 장치본체의 하우징부에 형성된 개구(開口)를 통하여 장착(loading)되고, 분리(unloading)될 때, 조작자가 부주의로 개구를 통하여 카트리지 삽탈로 내부에 손을 삽입하는 경우, 회전하는 교반기는 매우 위험스러운 것이다.

따라서 사용된 카트리지를 제거하고 새로운 카트리지를 삽입하는 동안 교반기는 무력화되어야 한다.

이러한 과정중에 교반작동을 정지시키는 것은, 새로운 카트리지가 장착되는 즉시 다시 속행될 수 있으므로 큰 문제는 되지 않는다. 그러나, 상기 과정중에도, 복사기는 방해되지 않고 작동되는 것이 바람직하다.

2성분계 현상제의 경우에 있어서, 현상제내의 코너농도가 감소됨에 따라 토너가 연속적으로 현상제에 공급된다.

일성분제 토너의 경우에 있어서도 토너공급은 필수적이다.

토너공급을 위하여 토너 카트리지를 사용하고 하우징부에 형성된 개구를 통하여 카트리지를 교체하는 방식의 화상형성장치에 있어서는, 사용된 카트리지의 저면에 부착된 토너가, 장치로부터 카트리지가 분리될 때 진동으로 인하여 개구를 통하여 비산(飛散)되거나 낙하되어, 장치의 외측을 오염시킬 우려가 있는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 작동을 중단하지 않으면서 쉽고 안전하게 보급품을 교체할 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 현상제카트리지를 교체할 때 발생되는 오염이 제거된 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 화상형성장치는 하우징을 갖는 본체, 상기 본체로부터 보급물을 삽탈하기 위하여 하우징부에 형성된 개구, 및 개방시에도 화상형성 작동이 중단되지 않도록 개구를 개폐시키기 위하여 상기 개구에 설치된 개폐덮개를 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

제1도에 본 발명에 따른 화상형성장치가 전자사진복사기의 형태로 도시되어 있다.

본 발명은 현상제로는 캐이러(carrier)를 포함하지 않는 1성분계 현상제뿐만 아니라 캐리어 및 토너로 구성되는 2성분계 현상제에 대하여도 적용 가능하나, 편의상 다음 설명은 2성분계 현상제를 중심으로 기술하기로 한다.

도면에 있어서, 복사기(10)은 본체(10a) 및, 상기 본체(10a)의 상부에 탑재된 ADF(자동원고공급장치, Automatic Document Feeder)(12)를 포함한다.

시이트상의 원고나 컴퓨터에 의해 출력된 용지는 ADF(12)로부터 유리플라텐(14)에 잇달아 이송되며 그후 ADF(12)로 되돌아가던지 또는 트레이(tray)(16a)나 (16b)에 적재된다.

광원(18)은 거울(20)을 통하여 유리플라텐(14)에 도달한 원고의 전체 표면을 순간적으로 조명한다.

원고로부터의 반사영상은 거울(22), 렌즈(24) 및 거울(26)을 지나 감광요소(photoconductive element)(28)상에 결상(結像)된다.

상기 감광요소(28)는 화상캐리어로서의 역할을 하며 벨트(belts)를 포함하는 것으로 나타나 있다.

상기 벨트는 화살표 방향으로 구동되며 표면은 주대전기(main charger)(30)에 의해 미리 균일하게 대전되어 있다.

원고로부터의 반사화상(image reflection)은 대전된 벨트상에 결상되어 정전잠상(靜電潛像)이 형성된다.

상기 정전잠상은 현상장치(32)에 의해 현상되어 토너상으로 된후, 급지부(34)로부터 레지스터롤러(36)를 통하여 이송된 용지에 전사되며, 이러한 화상전사는 전사대전기(38)의 코로나 방전에 의해 이루어진다.

상기 전사 작동후, 용지는 장착장치(16)를 통하여 복사기본체(10a)의 상부에 위치한 트레이(42)로 배출된다.

한편, 벨트로 이루어지는 감광요소(28)의 표면은 소재장치(44)에 의해 청소되어 그 표면에 잔류하는 토너등이 제거된다.

제2도에 도시된 바와같이, 분류장치(sorter)(46) 및/혹은 급지장치(48)는 복사기본체(10a)에 접속되어 정착장치(40)로부터 배출되는 용지의 분류장치(46)로 반송시키게 할 수 있다.

현상장치(32)는 토너와 캐리어의 혼합물인 현상제로 충진되어 있는 현상제 용기(50)를 포함한다.

현상제는 현상롤러(52)로 공급되고, 상기 잠상을 현상하기 위하여 토너가 감광요소(28)에 공급된다.

현상작동이 계속됨에 따라, 현상제용기(50)내의 토너는 서서히 소진되며, 현상제중의 토너농도가 점차적으로 감소된다.

현상장치(32)에는 토너호퍼(Toner hopper)(54)에 의해 구획된 토너 보급실(56)이 형성되어 있다.

토너 보급실(56)내에는 토너보급 롤러(58)가 설치되어 있으며, 토너보급 롤러(58)가 회전함에 따라 필요한량의 토너가 현상제용기로 보급된다.

현상제내의 토너 농도은 현상제용기(50)내에 장착된(도시하지 않음) 토너농도 센서에 의해 감지된다.

토너보급실내에 잔류하는 토너량은 상술한 바와같이 토너의 소비에 따라 점차적으로 감소된다.

토너 종료(near-end)검출센서(60) 형태로 된 현상제 종료 검출수단이 토너보급실의 저부에 설치되어 토너보급실내에 잔류하는 토너량이 일정량이하까지 감소되는 것을 검출한다.

실제로 토너종료 검출센서(60)는 압전센서(piezoelectic sensor)나 광투과 센서로써 실행될 수 있다.

이러한 토너종료 조건이 검출되면, 조작자가 토너를 공급하도록 표시판넬(62)(제3도 참조) 상에 “토너를 보급하시오”와 같은 메시지(message)가 나타난다.

상기 표시판넬(52)은 복사기본체(10a)의 전면상단에 설치되어 있다.

만일 상기와 같은 메시지에도 불구하고 토너가 보급되지 않으면, 정해진 남은 장수(예를 들어 3000장)가 복사된때, 토너없음(end)신호가 발생된다.

이때, 이러한 상태가 표시되고 복사기는 작동을 중지하게 된다.(제10도 참조)

다시말해서, 토너종료 신호가 나타난후 즉 토너가 보급되지 않더라도, 남은 토너로써 정해진 장수의 복사는 가능한 것이다.

또한, 토너를 보급하지 않으면서 복사를 계속하고 토너농도가 저하된 상태에서 재보급되지 않을 때 상기 토너없음 신호가 나타나게 하여도 좋다.

어떠한 경우에도, 토너 종류 신호가 나타난 후에 토너를 보급하지 않고 복사작동은 계속될 수 있는 것이다.

제3도에는 복사기(10)의 외관이 도시되어 있다.

전면도어(64)는 복사기본체(10a)의 정면 일부를 차지하며 힌지(hinge)(66a) 및 (66b)에 의해 회전되어 열리게 된다.

전면도어(64)에는 개폐가능한 덮개(lid)(68)가 형성되어 있다.

전면도어(64)는 끼어있는 용지제거 및 기타 목적을 위하여 열 수 있다.

전면도어(64)의 내벽면에는, 도시되지 않은, 돌기부가 형성되고, 상기 전면도어(64)가 닫혀 있을 때 상기 돌기부에 대응하는 복사기본체(10a) 부분에는 복사중단(interlock)스위치가 형성되어 있다.

전면도어(64)가 열린 상태이면, 상기 복사중단 스위치는 OFF되어 복사기(10)의 복사작동을 중단시킨다.

상기와는 반대로, 전면도어(64)가 닫혀있을 때는, 상기 복사중단 스위치가 ON으로 되며 복사기(10)의 작동을 다시 허용하게 된다.

상기와 같이 본 실시예에서는, 전면도어(64)의 돌기부와 상기 복사중단 스위치가 서로 협력하여 상기 전면도어(64)가 열린때 작업자의 안전을 도모하는 것이다.

제8도에 도시된 바와같이, 덮개(68)는 그 하단이 축(70)상에서 회전가능하도록 설치되어 축(70)을 중심으로 회전가능한 것이다.

제7도는 보급되는 토너로서 채워져 있는 토너 카트리지(72)를 나타낸다.

상기 토너 카트리지(72)는 제5도 및 제8도에 나타나있다.

제4도에 도시한 바와같이, 전면도어(64)에는 토너 카트리지(72)를 삽탈하기 위한 개구(74)가 형성되어 있다.

제8도에 도시한 바와같이, 토너 카트리지(72)의 삽탈을 위한 삽탈로(76)가 전면도어(64)의 개구(74)와 인접하여 토너 보급실(56)상방에 설치되어 있다.

덮개(68)는 삽탈로(76)와 인접한 개구(74)를 개방 및 폐쇄하게 한다.

덮개(68)의 상단에는 자성체(78)가 부설되고, 상기 자성체(78)을 부착시키기 위하여 소위 푸쉬-푸쉬방식(Push-Push type)의 자석 고정구(catch)(80)가 복사기본체(10a)에 설치되어, 덮개(68)가 선택적으로 그 폐쇄위치에서 고정될 수 있으며, 상기 고정위치로부터 개방위치로 해제될 수 있다.

예를들어, 덮개(68)을 한번 누르면 개방상태로되며, 다시 누르면 폐쇄상태로 되는 것이다.

토너카트리지(72)를 교체하기 위하여, 덮개(68)는 실선으로 나타난 수직위치(a vertical position)로부터 개구(74)를 개방하도록 제8도에서 이점쇄선(―­­―)으로 표시한 수평위치로 회전한다.

토너 종료 상태를 나타내는 토너 종료 검출센서(60)(제1도)의 출력에 따라서 앞서 언급한 표시 판넬상에 “토너를 보급하시오”라는 메시지가 나타난다.

이러한 메시지를 보고, 복사기를 이용하는 조작자나 정비공(aserviceman)은 덮개(68)를 압압하여 덮개(68)를 수평위치로 개방함으로써 토너 카트리지(72)를 교체하는 것이다.

다시 말해서, 조작자는 전면 커버(64)를 열지 않고 토너 카트리지(72)를 교체할 수 있는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 덮개(68)가 개방된후, 소모된 토너 카트리지(72)는 복사기본체(10a)의 삽탈로(76)밖으로 제8도에 도시된 바와같이 왼쪽으로 통체로 당겨지게 되는 것이다.

이와같이 토너카트리지(72)가 제거되더라도 복사기(10)의 복사작동은 물론 계속된다.

이는 덮개(68)가 아무런 복사중단장치를 갖추지 않기 때문에, 화상형성작동을 중단시킴없이 개방될 수 있다.

사용된 토너 카트리지(72)의 제거후, 새로운 토너 카트리지는 개방 혹은 수평위치로 유지되는 덮개(68)에 안내되면서 개구(74)를 통하여 복사기본체(10a)의 삽탈로(76)내부에 삽입된다.

보다 상세히 설명하면, 덮개(68)가 닫혔을 때 삽탈로(76)와 접하는 덮개(68)의 표면에 한쌍의 안내돌기(82a) 및 (82b)를 따라서 삽입되는 것이다.

또한, 상기 안내돌기(82a) 및 (82b)는 토너 카트리지가 복사기본체(10a) 밖으로 당겨 나올 때 토너 카트리지를 안내한다.

이것은 덮개(68)가 그 저판을 중심으로 회전가능하도록 연결된 이유이다.

토너 카트리지(72)에는 그 저부에 덮개(68)가 설치되어 있다.

새로운 토너 카트리지(72)가 제8도에 도시된 위치내에 장착된후, 토너 카트리지(72)의 덮개(84)는 상기 토너 카트리지(72)의 본체를 복사기본체(10a)내에 남기면서 당겨나온다.

그러면, 덮개(68)는 토너 카트리지의 저면으로부터 밀봉부재(seal)(86)을 자동적으로 박리시켜 토너 카트리지(72)의 저부에 형성된 개구(88)를 개방하게 된다.

그 결과, 토너 카트리지(72)내의 토너는 토너 보급실(56)내로 낙하되며, 이러한 토너보급에 의해 복사가 장시간 가능하게 된다.

토너가 토너 카트리지(72)로부터 토너 보급실(56)내부에 충분히 낙하된 후, 덮개(84)는 원위치로 다시 돌아가고 전면도어(64)의 덮개(68)가 닫혀지게 된다.

상술한 바와같이, 아무런 복사 중단장치를 갖지 않은 덮개(68)를 개방함으로써, 즉 복사중단 장치를 갖는 전면도어(64)를 열지않고, 토너 카트리지(72)가 간단히 교환되는 것이다.

따라서 복사기(10)의 작동을 중단시키지 않고 복사효율을 높이면서도 교환이 이루어질 수 있다.

상기 교체 과정중에 전면도어(64)는 닫혀진 상태로 있기 때문에 복사기본체(10a)내에 설치된 여러 가지 부품 및 장치들이 외부로 노출되는 것을 방지하고, 이로 인하여 안정한 작동을 보장할 수 있는 것이다.

더욱이 전면도어(64)내부의 여러 가지 부품 및 장치가 조작자의 시야를 혼한시키지 않기 때문에 조작자가 작업 도중에 당황하는 일이 없는 것이다.

개구(74) 및, 상기 개구(74)를 개폐하기 위한 덮개(68)가 복사기(10a)의 하우징부의 다른 어떠한 부위, 예를 들어 고정벽에 설치될 수 있으나, 전면도어(64)에 고정하는 것이 다음의 이유로 인해 보다 이익적이다.

특히, 전면도어(64)가 열렸을 때, 토너카트리지(72)가 외부로 노출되기 때문에 교체하기가 쉬운 것이다.

그런 까닭에, 토너 카트리지(72)는 복사기본체(10a)의 내부를 검사하거나 보수하기 위하여 전면도어(64)가 열렸을때도 또한 교체될 수 있다.

제8도 및 제9도에 도시된 바와같이, 축(92) 및 교반장치(90)를 포함하는 토너 교반장치가 현상장치(32)의 토너보급실(56)내에 설치되어 있다.

모터(96)는 커플링(94)를 통하여 축(92)에 연결되어 있다.

모터(96)는 축(92)을 구동하여 교반장치(90)를 회전운동시키고, 이에 따라 토너보급실(56)내의 토너가 차단되지 않도록 교반된다.

사용된 토너 카트리지(72)가 삽탈로(76)에서 제거된후 조작자의 손이 부주위로 인하여 개구(74)를 통하여 삽탈로(76)내로 삽입되는 경우, 복사기(10)가 작동중이라면, 교반장치(90) 및 삽탈로(76)근방에서 작동하는 다른 구동장치가 조작자의 손을 해치기 쉽다.

또한, 조작자의 손은 여러 가지 인출선(leads), 모터, 솔레노이드, 연결단자 및 다른 전기부품과 삽탈로(76)근방에 역시 배치된 부품들로부터 떨어져 있어야 한다.

복사작동을 중단하지 않고 상기 토너 카트리지(72)를 교체하는 것은 이러한 위험한 상황이 제거되지 않는한 실용적이지 못한 것이다.

이러한 관점에서 보면, 본 발명은 토너카트리지를 삽입하는 동안 조작자의 손이 삽탈로(76)의 주변에 접촉되는 것을 막기 위한 보호 장치를 포함한다.

특히 제8도에 도시된 바와같이, 삽탈로(76)의 입구 저부에 내부커버(98)가 설치되어 있다.

상기 내부커버(98)는 조작자의 손이 제8도에 도시된 축(92)의 끝을 접촉하지 않게 한다. 축(92)은 모터(96)(제9도)에 의해 구동되며 이에는 교반장치(90)가 장착되어 있다.

내부커버(98)의 다른 기능은 토너카트리지가 착탈(load and unload)될 때 토너카트리지(72)를 안내하는 것이다. 끼워져 있는 종이를 제거하거나 이와 유사한 목적을 위하여 전면도어(64)가 개방된 상태에서 토너 카트리지(72)가 교환될 때, 상기 토너카트리지(72)는 내부커버(98)상에 놓여진 후 삽탈로(76)내부에 보다 깊이 밀리게 된다.

카트리지커버장치(100)는 삽탈로(76)를 둘러싸고, 다른 보호장치로써의 역할을 수행한다.

제5도에 도시된 바와 같이, 카트리지커버장치(100)는 토너보급실(56)을 이루는 토너호퍼(54)와 일체로 형성된다.

카트리지커버장치(100)의 저부에는 격실(102)이 형성되고, 토너 보급을 위한 긴 구멍(104)이 형성되며 상기 긴구멍(104) 각각은 축(92)에 평행하게 연장되어 있다.

상기 격실(102)은 축(92) 및 교반장치(90)가 위치한 토너보급실(56)내에 조작자가 손가락을 삽입하는 것을 방지한다. 달리말하면, 긴 구멍(104)은 그 내부로 손가락이 들어가지 못하는 크기로 되어 있다.

카트리지커버장치(100)는 토너카트리지(72)에 대한 안내 역할을 하며, 동시에 삽탈로(76)의 주변 즉, 삽탈로(76) 주위에 배열된 가동부 및 전기부에 조작자의 손이 접촉되지 않도록 한다.

이는 아무런 문제없이 복사작동을 계속하도록 덮개(68)가 열려진 상태에서도 안전 작동이 확보되는 것이다.

이같이 하여, 복사기(10)의 작동을 중단하지 않고 토너카트리지(72)가 교체될 수 있기 때문에, 복사기(10)의 휴지시간을 감소시킬 수 있는 것이다.

제6도에 도시된 바와 같이, 토너가 토너카트리지(72)로 낙하하는 효율을 증진시키기 위하여 격실(102)에 형성된 긴구멍(104)을 크게 할 수도 있다.

그러나, 이러한 변형은 조작자가 삽탈로(76)내에 손을 넣을 때 넓은 긴 구멍(104)을 통하여토너 보급실(56)내로 들어갈 수 있기 때문에 안정성의 관점에서는 문제가 될 수도 있다.

제6도에 도시된 변형에서도 안전성을 확보하기 위하여, 제9도에 도시된 바와같이 토너호퍼(54)의 일측벽의 상단부에 토너카트리지(72)를 감응하는 카트리지센서(108)가 장착된다.

상기 카트리지센서(108)는 엑튜에이터(actuator)(110), 이를 일정하게 탄력지지하는 스프링(112) 및 스위치(114)를 포함한다. 토너카트리지(72)가 제9도에 도시된 바와 같이 토너 보급위치에 장착되어 있는 상태에서는, 토너카트리지가 스프링(112)의 탄성에 대항하여 엑튜에이터(110)을 압압한다.

이 상태에서, 스위치(114)는 스위칭(Switching)동작을 행하지 않으며, 모터(96)를 ON 상태로 하여 교반장치(90)를 계속적으로 회전시킨다. 이에 대하여, 토너 카트리지(72)가 삽탈로(76)로부터 나오면, 엑튜에이터(110)는 스프링(112)에 의해 회동되어 스위치(114)가 작동되고, 그 결과 교반장치(90)의 회전을 중단시키도록 모터(96)을 정지시키게 된다(제11도 참조).

교반장치(90)가 중단되더라도, 복사기(10)의 복사작동은 아무런 방해없이 계속되는 것이다.

토너교반장치가 작동하지 않으면, 조작자의 손이 우연하게 삽탈로(76)내에 인입되더라도 보호된다. 이는 나아가 토너카트리지(72)를 교체하는 동안 안전 작동을 도모하고, 덧붙여서 기계작동을 중단할 필요가 없게한다.

사용된 토너카트리지(72)가 제거된 후 새로운 토너카트리지(72)가 삽탈로(76)내에 장착되면, 카트리지센서(108)가 이를 감지하여 교반장치(90)가 다시 회전될 수 있도록 모터(96)를 작동시킨다.

비록 사용한 토너카트리지를 제거하고 새로운 토너카트리지(72)를 삽입하는 동안 교반장치(90)가 작동불능인 상태로 있었으나, 이러한 시간은 실제 무시해도 좋을 정도로 짧은 것이다.

필요하면, 토너카트리지의 “없음”(absence)을 나타내는 카트리지센서(108)의 출력이 표시 패널등에 나타나도록 함으로서 조작자로 하여금 새로운 카트리지를 장착할 수 있게 한다(제11도 참조).

제11도에 도시된 감광요소(28)의 표면상에 남아있는 토너입자는 소재장치(44)에 의해 청소된다.

빈 토너카트리지(72)내로 제거된 토너입자를 수집하도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우, 수집을 위한 별도의 용기가 불필요하게 된다.

제9도에 도시한 바와 같이, 복사기본체(10a)내에 새로운 토너카트리지(72)가 장착되면, 토너배출관(116)의 선단부가 토너카트리지(72)내로 들어간다.

이 상태에서, 토너카트리지(72)의 덮개(84)를 인출하면 토너가 상기 토너카트리지(72)로부터 낙하하여 상기 토너카트리지(72)의 내부는 비게된다.

덮개(84)를 다시 닫은 후, 적당한 시기에, 소재장치(44)로부터 수집된 폐기 토너가 토너배출관(116)을 통하여 이송되며, 그 결과 상기 토너는 토너카트리지(72)내로 회수된다.

토너카트리지(72)를 사용하지 않고 상기 토너가 회수된다면, 이는 토너보급실(56)내의 새로운 토너와 혼합되어 주위를 오염시키고 현상장치로부터 토너가 비산(飛散)하게 되는 것이다.

앞서 언급한 바와 같이 삽탈로(76)내에 토너카트리지가 없다는 것을 표시하는 것은 조작자로 하여금 폐기토너를 토너보급실(56)내에 수집하는 것을 저지할 수 있어 또한 유용한 것이다.

필요하다면 이러한 표시는 경고음과 함께 출력시켜도 좋다.

일정시간 동안 복사작동을 계속하거나, 일정회수의 복사작동을 수행할때까지 토너카트리지(72)가 삽입되지 않을 경우에는 복사기의 작동은 정지되고, 폐기 토너가 토너배출관(116)에 도달하지 않도록 제어된다. 이렇게 함으로써 다량의 폐기토너가 토너보급실(56)내로 들어가는 것을 막을 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 삽탈로(76)의 하부에 설치된 내부커버(98)는 토너카트리지(72)를 안내하는 가이드(Guide)로서의 역할도 수행한다.

제8도에 도시된 바와 같이, 덮개(68)가 수평 혹은 개방위치에 있으면, 상기 내부커버(98)는 덮개(68)의 내부일단(118)으로부터의 간격(120)을 두고 덮개(68)와 동일 평면상에 놓여지게 된다.

이 상태에서, 토너카트리지(72)는 덮개(68)의 돌기(122) 및 내부커버(98)의 상면에 설치된 연장돌기(124)에 의해 안내된다.

이 경우에 있어서, 제8도에 도시된 토너카트리지(72)의 덮개(84)는 토너카트리지(72)가 인출될 때 토너입자를 함께 인출하여 주변에 비산시키기 쉽다.

이러한 사태를 제거하기 위하여 스폰지(Sponge)등의 물질로 된 스크레핑부재(scraping member)(130)가 베어링(126)으로써 회동하는 축(92)의 일단을 지지하는 호퍼측벽상단에 고정된다.

토너카트리지(72)가 덮개(84)와 함께 인출되면, 덮개(84)의 저면에 부착된 토너입자는 상기 스크레핑부재(130)에 의해 긁혀진다. 덮개(84)의 저면에서 낙하된 토너입자는 스크레핑부재(130)의 부근에 위치되고 외부에서는 잘 보이지 않는 채널(channel)(132)내에 수집된다. 상기 구성에 있어서, 토너입자는 순서대로 채널(132)내에 쌓이며, 그렇지 않으면 토너입자는 스크레핑부재(130)가 위치한 지점 부근에서 내부 커버를 향하여 비산되기 쉽다.

이들 토너입자들이 내부커버(98)에 부착되면, 이들은 토너카트리지(72)가 복사기본체(10a)로부터 제거될 때 내부커버(98)로부터 바깥쪽으로 향하여 비산되어 기계외부를 오염시키기 쉬운 것이다. 상기 실시예에서, 상자형토너수집기(134)가 앞서 언급한 간격(120)아래에 위치고정된다.

토너카트리지(72)가 복사기본체(10a)밖으로 인출됨에 따라, 그 저면은 연속하여 내부커버(98)의 상면을 긁어 토너카트리지(72)의 내부커버(98)사이에 끼어있는 토너입자들이 간격(120)을 통하여 토너수집기(134)내로 낙하하게 된다.

따라서 토너가 주위로 비산되어 기계외부를 오염시키는 것을 방지할 수 있는 것이다.

토너카트리지(72)가 복사기본체(10a)의 외측으로 이동하는 동안, 토너카트리지(72)의 저면에 있는 토너입자가 전면도어(64)에 결합된 덮개(68)로 낙하할 문제점이 또한 있다.

이러한 문제점은 덮개(68)가 직립된 상태에서, 그 하부의 연장부에, 토너수집기(134)를 위치시킴으로써 제거될 수 있다.

상기 구조에서, 덮개(68)가 닫혀지거나 토너카트리지(72)가 덮개(68)의 안내부를 긁을 때, 덮개(68) 혹은 그 안내부에 부착된 토너는 토너수집기(134)내로 낙하되는 것이다.

또한, 전면도어(64)에 덮개(68) 및 토너수집기(134)를 제공하는 것은 낀 용지를 제거하기 위하여 전면도어(64)가 개폐될 때 그로 인한 진동에 의해 덮개(68)로부터 토너의 낙하를 용이하게 한다는 점에서도 매우 유익하다.

특히, 조작자의 발이 부딪혀서 전면커버가 강하게 진동될 때, 덮개(68)상의 토너는 쉽게 토너수집기(134)내로 낙하될 수 있는 것이다. 토너수집기(134)가 없다면, 덮개(68)로부터 낙하된 토너입자들은 바닥등을 오염시킬 것이다.

필요하면, 토너수집기(134)는 현상장치에 설치될 수도 있다.

예를들어, 이와 같은 경우에는 간격(120)으로부터 낙하되는 토너를 받을 수가 있으며, 또한 전면도어(64)가 닫혀질 때 상기 덮개(68)로부터 낙하되는 토너도 받을 수가 있는 것이다.

제10도는 전술한 토너 없음(end) 및 토너보급에 관련한 일련의 작동 단계를 나타내는 플로우챠트이며, 제11도는 복사기(10)내에 설치된 제어시스템을 계통적으로 나타낸다.

제10도에 도시한 바와 같이 토너 종료 상태가 감응된 후, 잔류하는 토너로써 일정장수의 복사를 할 수 있으며, 이로 인하여 토너보급을 위해 복사기(10)의 작동을 중단하지 않으면서 토너카트리지(72)가 교환될 수 있는 것이다. 도시된 본 발명의 실시예에서는, 토너를 토너보급실(56)로부터 현상제용기(50)에 공급하고, 토너보급실(56)에 토너를 공급하기 위해 토너호퍼(54)내에 토너카트리지(72)를 장착하며, 토너보급실(56)내에서 상기 교반장치(90)에 의해 토너를 교반하는 형태의 현상장치에 관련하여 기술하였으나, 본 발명은, 다른 형태의 현상장치, 예를들면 현상제용기(50)에 직접 토너카트리지를 장착하여 그 내부에 토너를 보급하고, 보급된 현상제를 현상제용기(50)내의 교반장치로써 교반하는 형식의 장치에도 적용될 수 있음은 당연한 것이다.

현상제용기(50)내에 저장된 현상제는 물론, 전술한 바와 같이, 일성분계 현상제이어도 무방하다.

이상, 보급품이 토너카트리지인 경우의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 타보급품을 장착하여 사용하는 화상형성장치에도 적용될 수 있다. 제12 내지 14도에는, 정착장치(40)의 정착롤러에 사용되는 실리콘 오일을 수용한 실리콘 오일탱크(136)가 사용되는 실시예가 도시되어 있다. 덮개(68)는 실리콘 오일탱크(136)에 대응하도록 배치되며, 전면도어(64)상에서 개폐되도록 설치되어 있다.

상기 덮개(68)에는 실리콘 오일탱크(136)가 출입할 때 이를 안내하기 위한 한쌍의 평행하게 신장된 돌기부(138a)(138b)와, 상기 돌기부(138a)(138b)사이의 중간에 채널(140)이 형성되어 있다. 또한 전면도어(64)의 내벽에는 전술한 실시예에서와 같이 복사중단장치를 구성하는 돌출부가 형성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 실리콘 오일탱크(136)의 오일보관조(sump)내에 저장된 실리콘 오일(144)이 공급됨으로써 오일보관조(142)내의 액수준은 항상 일정하게 유지된다.

실리콘 오일(144)은 펌프(148)에 의해(제12도의 화살표 B방향으로) 정착장치(40)(제1도)로 공급되어 정착 롤러에 보급된다.

여분의 실리콘 오일(144)은 넘쳐서 화살표 C방향으로 지시된 바와 같이 오일보관조(142)로 되돌아온다.

오일보관조(142)내의 액수준이 일정수준이하로 떨어지면, 실리콘 오일탱크(136)를 교환하라는 메시지가 표시판넬(62)상에 나타난다(제3도).

그러면, 조작자는 덮개(68)를 열고 제12도에 일점쇄선(―­―)으로 표시한 바와 같이 경사지게 들어올려 실리콘 오일탱크(136)를 제거한 후, 돌기부(138a)(138b) 및 덮개(68)의 채널(140)을 따라 새로운 탱크를 삽입하고 다시 덮개(68)를 닫는다.

실리콘 오일탱크(136)가 오일보관조(142)의 저면으로부터 들어올려짐에 따라, 밸브부재(152)는 스프링(150)에 의해 아래쪽으로 이동되어 오일이 흐르는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 상기 실시예는 덮개(68)를 이용하여, 즉 전면도어를 열지 않은 상태에서 복사작동을 중단시키지 않으면서 실리콘 오일탱크(136)를 교체시킬 수 있는 것이다.

이는 복사효율을 증진시킨다.

덮개(68)는 제1실시예에서와 같이 전면도어(64)에 결합되기 때문에, 실리콘 오일탱크(136)는 필요한 경우 전면도어(64)를 개방함으로써 당연히 교체가능한 것이다.

제1실시예에 관련하여 기술된 여러 가지 다양한 구조 및 배열이 필요에 따라 선택적으로 적용될 수 있는 것은 당연하다. 요약하여 설명하면, 본 발명을 하기 열거된 바와 같은 여러 가지 장점을 가진다.

(1) 화상형성장치의 전면도어(front door)를 열지 않기 때문에 작동을 중단시킴이 없이 보급품을 교체할 수 있으며 이에 따라 생산성이 높아진다. 또한 보급품을 교체하는 조작자가 여러 가지 기계적 및 전기적 부품을 장착하고 있는 전면도어를 개방시킬 필요가 없기 때문에 이로 인하여 당황할 필요가 없다.

(2) 개폐가능한 덮개가 전면도어상에 장착되어 있기 때문에 필요할때는 전면도어를 개방시킴으로써 보급품을 교체할 수 있다.

(3) 조작자가 현상제 카트리지를 삽탈하기 위하여 부주의하게 삽탈로내에 손을 넣더라도 안전이 확보된다. 이는 장치의 작동을 중단시키지 않으면서 현상제공급을 가능하게 한다.

(4) 현상제 카트리지를 교체함에 있어서, 현상제가 카트리지를 외부로 안내하기 위해 설치된 부재의 주변에 비산(飛散)되는 것을 방지한다.

(5) 현상제는 매우 높은 효율로서 현상제 용기내에 낙하될 수 있다. 본 발명에 의한 여러 가지 변형이 이 분야에 숙련된 자이면 가능하며, 이는 결코 본 발명의 범위를 벗어나는 것은 아닌 것이다.

Claims (9)

1. 하우징부를 갖는 본체(10a) ; 화상캐리어(Image carrier)로 작용하는 감광요소(28) ; 상기 감광요소(28)에 형성된 정전잠상을 현상제로서 현상하기 위한 현상장치(32); 및 상기 현상장치(32)에 토너를 공급하기 위한 토너 카트리지(72); 를 갖춘 화상형성장치에 있어서, 상기 본체(10a)의 하우징부에 장착되고, 열려졌을 때 화상형성작동이 중단되는 제1개폐수단; 상기 본체(10a)의 하우징부를 관통하여 형성되고, 상기 토너 카트리지(72)를 상기 본체(10a) 내부에 형성된 토너공급위치로부터 삽탈로(揷脫路)(76)를 통하여 장착 및 분리시키기 위한 개구(74); 및, 상기 개구(74)를 개폐시키기 위하여 상기 개구(74)에 설치되고, 상기 개구(74)를 개방시키기 위하여 열려졌을 때 화상형성작동이 중단되지 않는 제2개폐수단;을 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2개폐수단은 개폐가능한 덮개(68)을 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1개폐수단은 전면도어(64)를 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전면도어(64)에는 상기 개구(74)와 덮개(68)가 형성됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 삽탈로(76)내로 조작자의 손이 부주의하게 삽입되어 상기 삽탈로(76)주변의 부품에 접촉되는 것을 방지하기 위한 보호수단인 카트리지커버장치(100)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 토너 카트리지(72)가 화상형성작동을 수행할 수 있는 상태로 토너공급위치에 장착되어 있는지의 여부를 검출하고, 만일 상기 토너카트리지(72)가 장착되지 않은 경우, 상기 현상장치(32)내에 저장된 토너를 교반시키기 위한 교반장치(90)를 작동시키지 않도록 카트리지센서(108)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2개폐수단이 열려지는 경우, 상기 제2개폐수단의 내부일단(118)과의 사이에서 간격(120)을 형성하고, 상기 제2개폐수단에 평행으로 위치되어 안내부재로서 작용하는 내부커버(98)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 토너카트리지(72)가 삽입 및 분리될 때, 상기 내부커버(98)를 따라 이동하여 상기 간격(120)을 통해 낙하되는 토너를 수집하기 위한 토너수집기(134)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
9. 제3항에 있어서, 상기 전면도어(64)에는 상기 덮개(68)와 토너수집기(134)가 형성됨을 특징으로 하는 화상형성장치.

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