KR100400092B1

KR100400092B1 - 토너보급장치 및 화상형성장치

Info

Publication number: KR100400092B1
Application number: KR10-2001-0007215A
Authority: KR
Inventors: 야나기사와다가아끼; 사토마스미; 유우키가즈히코; 고스게아끼오; 오자와요시노리; 핫도리요시오; 나카하라토모토시; 후지모리고우타; 무라마츠사토시; 마츠모토준이치
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: KR20010100785A; CN1567102A; CN1310363A; JP2001305843A; CN1187659C; HK1101612A1; JP3940559B2; CN100356276C

Abstract

본 발명은 토너 수납 용기에 잔류하는 토너량을 대폭 절감시킬 수 있고, 더욱이 복수개의 현상 장치를 구비하여도 비용이 적게 들고 공간을 절약할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

토너 수납 용기(100)에 대하여 외부로부터 공기를 그 토너 수납 용기(100)의 연직 방향의 하부측으로부터 공급하고, 공급된 공기가 토너층 내를 위쪽을 향하여 이동함으로써 토너가 교반되어 유동화된다.

Description

토너 보급 장치 및 화상 형성 장치{TONER SUPPLYING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치 등으로 보급하는 토너 보급 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래의 프린터, 복사기, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 있어서는 현상 장치를 구비하는 유닛의 내부 혹은 그 근처에 토너 병이나 카트리지 등의 토너 수납 용기를 배치하고, 그 토너 수납 용기로부터 직접 또는 토너 호퍼를 통하여 토너를현상 장치내로 보급하도록 구성되어 있다. 이 경우, 토너 수납부로부터 현상 장치로의 토너 이송은 스크루나 퍼들 등의 기계적 오거 수단에 의해 행해졌다.

그러나, 상기한 기계적 오거 수단에 의해 토너를 이송하는 경우, 스크루가 거의 직선형으로밖에 배치할 수 없는 등으로 토너 수납부나 토너 보급 장치는 현상 장치와 일체 또는 아주 근접한 위치에 설치하지 않으면 안되었다. 이 때문에, 토너 보급 장치의 구성이 복잡해 짐으로써 비용이 높아지고, 생산성이 저하하고, 기계의 관리 유지성을 저해하며, 토너 품질 특성의 보호, 유지를 확보하기 어렵고 또한 이용자의 토너 수납 용기를 교환하는 작업의 조작성에도 어려움이 있었다.

이와 같은 문제를 쉽게 초래하지 않는 토너 보급 장치가 일본 특허 공개 공보 평4-9082호에 개시되어 있는데, 이 토너 보급 장치에서는 흡인 수단의 흡인력에 의해 토너를 이송하고 있다. 이 장치는 토너 수납 용기와 현상 장치가 어떠한 위치 관계에 있어도 토너를 보급할 수 있는 등 이점을 구비한 것이다.

그러나, 통상 전자 사진 방식의 화상 형성 장치가 사용하고 있는 토너는 유동성이 아주 나빠 그 이송이 곤난하다는 것이 알려져 있다. 따라서 상기 토너 보급 장치에서는 토너가 흡인관의 선단이나 그 도중에서 토너 막힘이 발생하여 원활하게 토너를 보급할 수 없는 경우가 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 사정에 감안하여 된 것으로, 토너 수납 용기에 잔류하는 토너량을 대폭 절감시킬 수 있고, 게다가 복수개의 현상 장치를 마련하여도비용이 적게 들고 공간을 절약할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 토너 보급 장치를 구비한 화상 형성 장치의 일례인 컬러 레이저 프린터를 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 토너 보급 장치를 나타낸 구성도.

도 3a, 3b는 도 2의 토너 수납 용기의 정면 및 평면도.

도 4는 본 발명의 한 가지 실시형태를 나타낸 개략 설명도.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태를 나타낸 개략 설명도.

도 6은 도 4의 실시형태의 제어 예를 나타낸 타이밍 선도.

도 7은 도 5의 실시형태의 제어 예를 나타낸 타이밍 선도.

도 8은 본 발명의 변형예를 나타낸 개략 설명도.

도 9는 도 1의 컬러 프린터의 공기 공급에 관한 제어 흐름도.

도 10은 도 9의 흐름도에 있어 일부를 상세하게 설명한 흐름도.

도 11은 어느 한 색에 있어서의 공기 공급에 관한 제어 흐름도.

도 12는 본 발명의 나아가 다른 실시형태를 나타낸 토너 보급부의 개략 설명도.

도 13은 종래의 회수 토너 사용 예를 나타낸 개략 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 현상 장치

100 토너 수납 용기

107 통기성 필터

140 분말체 펌프

149 토너 이송관

150 회수 토너 배출구

151 공기 펌프

152 공기 이송관

154 개폐 밸브

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치에 있어서, 상기 토너 수납 용기에 대하여 외부로부터 공기를 그 토너 수납 용기의 연직 방향 하부측으로부터 공급하고, 공급된 공기가 토너 층내를 위쪽을 향하여 이동함으로써 토너가 교반되어 유동화되는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명은 상기 토너 수납 용기의 상부측에는 탈기부가 마련되고, 거의 상기 토너 수납 장치로 공급된 양의 공기가 상기 탈기부로부터 대기로 방출되면 효과적이다.

나아가, 본 발명은 상기 탈기부가 공기를 통과시키지만 토너를 통과시키지 않는 통기성 필터이면 효과적이다.

나아가 또한, 본 발명은 상기 토너 수납 용기의 토너를 이 용기의 연직 방향 하부측에 마련한 토너 배출부로부터 용기 밖으로 배출시키면 효과적이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치에 있어서, 상기 토너 수납 용기가 복수개 마련되어 있고, 이 토너 수납 용기의 각각에 대하여 연직 방향의 하부측으로부터 공기를 공급하는 공기 공급 장치를 마련하고, 이 공기 공급 장치는 상기 토너수납 용기보다 적은 개수의 공기 공급원과, 이 공기 공급원으로부터 각 토너 수납 용기로의 공기 공급을 제어하는 공기 공급 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명은 상기 공기 공급원으로부터 상기 토너 수납 용기의 각각에 연통된 공기 공급로와, 이 공기 공급로에 마련된 개폐 밸브를 구비하고, 상기 공기 공급 제어 수단이 상기 공기 공급원의 가동과 이 개폐 밸브의 개폐를 제어하면 효과적이다.

나아가, 본 발명은 상기 공기 공급 제어 수단은 상기 공기 공급원의 가동시에, 상기 토너 수납 용기에 대하여 1개씩 공기를 공급하도록 개폐 밸브의 개폐를 제어하면 효과적이다.

나아가 또한, 본 발명은 상기 공기원으로부터 공기가 보급되는 상기 토너 수납 용기의 사이에 마련된 공기를 저장할 수 있는 공기 저장 수단과, 이 공기 저장 수단으로부터 상기 토너 수납 용기의 각각에 연통된 공기 공급로와, 이 공기 공급로에 마련된 개폐 밸브를 구비하고, 상기 공기 공급 제어 수단이 상기 공기 공급원의 가동과 이 개폐 밸브의 개폐를 제어하면 효과적이다.

나아가 또한, 본 발명은 상기 공기 공급 제어 수단은 상기 공기 저장 수단에 공기가 저장되었을 때, 상기 토너 수납 용기에 대하여 1 개씩 공기를 공급하도록 개폐 밸브의 개폐를 제어하면 효과적이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화상 형성 장치는 청구항1 내지 청구항 9의 어느 한 항에 기재한 토너 보급 장치를 구비하는 것을 특징으로하고 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화상 형성 장치는 토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 토너 보급 장치가 상기 토너 수납 용기의 토너를 흡인하여 상기 현상 장치로 이송력을 부여하는 분말체 펌프를 구비하고, 상기 토너 수납 용기로부터 상기 현상 장치까지의 토너 이송 경로중에 회수한 재이용 토너를 받는 접수부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

나아가, 본 발명은 상기 토너 이송 경로가 가요성 파이프형 부재에 의해 형성되고, 상기 재이용 토너를 받는 접수부가 클리닝 장치의 근처에 마련되어 있으면 효과적이다.

실시예

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 토너 보급 장치를 구비한 화상 형성 장치의 일례인 컬러 레이저 프린터를 나타낸 개략도이다. 이 컬러 레이저 프린터는 장치 본체(1)의 하부에 용지 공급부(2)가 배치되고, 그 위쪽에 화상 형성부(3)를 배치한 구성으로 되어 있다. 화상 형성부(3)에는 용지 공급측을 아래로, 용지 배출측을 위로 하도록 경사하게 배치된 전사 벨트 장치가 마련되어 있다. 전사 벨트 장치는 복수개의 벨트 롤러(22),본 예에서는 4개의 벨트 롤러(22)에 감겨지는 엔드리스의 전사 벨트(20)를 구비하고, 이 전사 벨트(20)의 상부 주행변에는 아래로부터 순서로 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y), 블랙(Bk)용의 4개의 화상 형성 유닛(4M, 4C, 4Y,4Bk)이 병렬로 배치되어 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 각 화상 형성 유닛(4M,4C,4Y,4Bk)에는 화상 담지체로서의 감광체 드럼(5)이 마련되고, 이 감광체 드럼(5)은 도시하지 않은 구동 수단에 의해 시계바늘 방향으로 회전 구동된다. 감광체 드럼(5)의 주위에는 대전 수단으로서의 대전 롤러(6), 광 기록 장치(8)에 의해 레이저 광에 인한 기록이 행해지는 광 기록부, 현상 수단으로서 현상 장치(10), 클리닝 수단으로서 클리닝 장치(9)가 마련되어 있다. 현상 장치(10)는 토너와 캐리어로 이루어지는 2성분 현상제를 이용하는 현상 장치로, 소비된 토너량에 따라 후술하는 토너 보급 장치에 의해 토너가 보급된다.

다음으로, 도 1에 나타낸 컬러 프린터의 풀 컬러 프린트를 행하는 화상 형성 동작에 관하여 마젠타 용의 화상 형성 유닛(4M)에 의해 설명한다.

대전 롤러(6)에 의해 대전된 감광체 드럼(5)에는 도시하지 않은 LD(레이저 다이오드)를 구동하여 레이저광을 폴리건 미러(80)에 조사하고, 실린더 렌즈 등을 통하여 반사광을 감광체 드럼(5)위로 유도하는 광 기록 장치(8)에 의해 마젠타 토너로 현상하는 광 화상의 광 기록이 행해진다. 이 기록에 의해 감광체 드럼(5)위에는 개인용 컴퓨터 등의 호스트 머신으로부터 보내온 화상 데이터에 근거한 정전 잠상이 형성되며, 이 잠상은 현상 장치(10)에 의해 마젠타 토너의 가시(可視) 화상으로 된다.

한편, 용지 공급부(2)로부터는 전사재로서 지정된 용지가 공급되고, 공급된 용지는 전사 벨트(20)의 이송 방향 상류측에 마련된 레지스트레이션 롤러(23)에 일단 부딪친다. 그리고 용지는 상기 가시 화상에 동기하여 전사 벨트(20)위로 이송되고, 이 벨트의 주행에 의해 감광체 드럼(5)에 대향하는 전사 위치에 이른다. 이 전사 위치에서는 전사 벨트(20)의 뒷면측에 배치된 전사 롤러(24)의 작용에 의해 마젠타 토너의 가시 화상이 용지에 전사된다.

상기 화상 형성 동작과 마찬가지로, 다른 화상 형성 유닛(4C,4Y,4Bk)에 있어서도 각각의 감광체 드럼(5) 표면에 각 토너에 의한 가시 화상이 형성되며, 이들 가시 화상은 전사 벨트(20)에 의해 이송되는 용지가 각 전사 위치로 올 때마다 중첩 전사된다. 따라서 본 컬러 프린터는 풀 컬러 화상이 흑백 화상과 거의 동일하게 단시간내에 용지에 중첩 전사된다. 전사된 후의 용지는 전사 벨트(20)로부터 분리되고 정착 장치(30)에 의해 정착된다. 정착을 끝낸 용지는 통상 그 대로 기외로 배출되든가, 그 때 용지가 반전되어 장치 본체(1)의 윗면에 마련된 용지 배출 트레이(40)로 뒷면이 위로 향하여 배출된다. 프린터에 있어서 이와 같은 반전 배출은 프린트를 페이지 순서로 정리하기 위한 거의 필수 조건으로 되어 있다.

다음으로, 토너 수납 용기(100M,100C,100Y,100Bk)에 수납된 토너를 각 화상 형성 유닛(4M,4C,4Y,4Bk)으로 보급하는 토너 보급 장치에 관하여 도 2를 이용하여 설명한다. 또, 각 화상 형성 유닛(4M,4C,4Y,4Bk)으로 보급하는 토너 보급 장치는 실질상 동일 구조로 구성되어 있다.

현상 장치(10)에는 그 근처 또는 일체로 흡인형 분말체 펌프(110)인 일축 편심 스크루 펌프가 마련되어 있다. 이 분말체 펌프(110)의 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속 등의 강성을 갖는 재료로 편심한 스크루 형상으로 만들어진회전자(142)와, 고무 등의 탄성체로 만들어지고 2가닥의 스크루 형상으로 형성된 고정자(143)와, 이들을 감싸는 동시에 분말체의 이송로를 형성하는 수지 재료 등으로 만들어진 홀더(144)를 구비하고 있다. 상기 회전자(142)는 핀 조인트에 의해 연결된 구동축(145)에 일체로 연결된 기어(146)를 통하여 회전 구동된다. 또, 부호 147는 전자(電磁) 클러치이고, 이 클러치에 의해 분말체 펌프(110)의 가동이 제어되어 있다.

또, 상기 홀더(144)의 선단, 즉 도 2의 분말체 펌프(110)의 우측 끝에는 토너 흡인부(148)가 마련되고, 이 토너 흡인부(148)는 토너 이송관(149)에 의해 후술하는 노즐(160)에 마련된 토너용 접속구(165)와 접속되어 있다. 이 토너 이송관(149)으로서는 예컨대, 직경 4∼10mm의 가요성 관으로, 내토너성이 뛰어난 고무 재료(예컨대, 폴리우레탄, 니트릴(nitrile), EPDM(ethylene-propylene diene monomer),실리콘 등)로 만들어진 것을 이용하는 것이 아주 유효하며, 가요성 관은 상하좌우 임의 방향으로 용이하게 배치할 수 있다. 이와 같이 구성된 토너 보급 장치는 분말체 펌프(110)인 일축 편심 스크루 펌프가 높은 고체-기체(gas-solid)비례로 연속 정량 이송이 가능하며, 회전자(142)의 회전수에 비례한 정확한 토너 이송량을 얻을 수 있다는 것이 알려져 있다. 그래서 화상 농도 검지 등에 의해 토너 보급 명령이 내려지면 분말체 펌프(110)가 동작하여 요구된 양의 토너가 현상 장치(10)로 보급된다.

한편, 토너 수납 용기(100)가 세트되는 화상 형성 장치 본체(1)에 마련된 세트부(200)는 현상 장치(10)와 별체의 유닛으로 구성되어 있다. 토너 수납용기(100)는 위쪽으로부터 화상 형성 장치 본체(1)의 세트부(200)로 세트된다. 이 세트부(200)에는 토너 주머니(102)내에 삽입되는 노즐(160)이 직립으로 설치되고, 이 세트부(200)에 마련된 노즐(160)은 단관(單管) 구조로 되어 있으며, 그 상부에 원뿔형으로 형성된 첨단 부재(161)가 일체 성형 또는 고착 등에 의해 설치되고, 이 노즐(160)에 이어서 공기 공급로와 토너 배출로를 겹친 통로(163)가 마련되어 있다. 노즐(160)의 내부는 단관 구조로 되어 있고, 통로(163)는 노즐(160)의 하단에 있어서 도면의 왼쪽으로 만곡되어 그 선단에 토너 이송관(149)이 접속된 토너용 접속구(165)가 마련되어 있다. 또한 통로(163)에는 토너용 접속구(165)보다도 위쪽에서 도면의 오른쪽으로 만곡되어 공기 접속구(164)를 마련하고 있다.

공기 접속구(164)는 본 실시형태의 경우, 공기 공급 장치의 공기 공급원으로서의 공기 펌프(151)에 공기 이송관(152)을 통하여 접속되어 있다. 이 공기 펌프(151)가 동작하면, 이 펌프로부터 공기 이송관(152) 및 통로(163)를 통하여 토너 수납 용기(100)내에 대하여 하부측으로부터 공기가 분출된다. 그리고 토너 수납 용기(100)내로 분출된 공기는 토너층을 통과함으로써 토너를 교반하면서 유동화시킨다.

토너 수납 용기(100)는 보호 케이스로서의 외측 상자(101)와, 그 외측 상자(101)내에 착탈 가능하게 수용된 유연하고 변형 가능한 주머니체로서의 토너 주머니(102)를 구비하는 백 인 박스(bag in box)타입으로 구성되어 있다. 이 외측 상자(101)는 강성을 구비하는 종이, 골판지, 수지 등의 재료로 만들어지고, 토너 주머니(102)가 거의 틈새 없이 수납되는 정도의 내부 공간을 구비하고 있다. 토너수납 용기(100)는 토너를 수납한 토너 주머니(102)가 가요성이 있어도 외측 상자(101)내에 수납되어 보호될 뿐만 아니라, 조작성이 향상되어 용기를 취급하기 쉽고, 보관시의 정리도 쉽게 할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.

또한, 토너 주머니(102)의 주머니 부분은 폴리에스텔 필름, 폴리에틸렌 필름 등의 가요성 시이트재(80∼125㎛ 정도의 두께)를 단층 또는 복수층 구성으로 하여 주머니 모양의 용기로 한 것이다. 그리고 토너 주머니(102)는 그 하부 중앙에 토너 배출 구멍(104)이 마련되고, 폴리에틸렌이나 나일론 등 수지로 만들어진 입구 부재(103)가 고정되어 구성되고 있다. 입구 부재(103)의 토너 배출 구멍(104)에는 자폐 밸브의 역할을 갖는 단층 또는 복수층의 시일(105)이 마련되고, 시일(105)은 비통기성의 발포 스폰지 등으로 이루어지는 탄성체에 의해 구성되고 있다. 또한 토너 주머니(102)는 토너가 잔류하기 어렵도록 토너 배출 구멍(104)을 향하여 앞끝이 좁아지는 형상으로 형성되어 있다. 따라서 이와 같이 구성된 토너 수납 용기(100)는 세트부(200)에 세트될 때, 연직 방향의 하부측, 즉 바로 아래로부터 노즐(160)이 삽입된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 화상 형성 장치는 분말체 펌프(110)에 의해 토너가 흡인될 때, 토너 수납 용기(100)의 저부를 향하는 사면의 각도가 작으면, 중력에 의해 토너가 노즐(160) 부근에 떨어지기 어렵게 되어 잔류 토너로 된다. 이 용기내의 잔류 토너는 토너 수납 용기(100)내에 대량으로 공기를 공급하여 토너를 충분히 교반시켜 유동화시킴으로써 토너가 흡인되기 쉽게 되므로, 그 잔량을 대폭 감소시킬 수 있다. 그러나 토너 수납 용기(100)로 공급할 수 있는 공기량은 그 용적에 따라 양이 규제되므로 공기 부족에 의해 토너를 충분히 교반할 수 없다는 우려가 있다.

이 경우, 도 3a, 3b에 나타낸 바와 같이, 토너 수납 용기(100)에 내부 압력을 감소시키기 위한 탈기부로서의 개구부(106)를 마련하고, 그 개구부(106)를 공기는 통과시키지만 토너는 통과시키지 않는 통기성 필터(107)로 덮고 있다. 이 통기성 필터(107)는 토너를 충분히 교반한 공기가 빠지도록 노즐(160)이 삽입되는 시일(105)과 반대측인 윗면에 마련되어 있다.

이와 같이 구성하면, 토너 수납 용기(100)로 공급된 공기의 일부가 통기성 필터(107)로부터 용기밖으로 빠지므로, 토너 수납 용기(100)에는 거의 제한없이 공기를 공급할 수 있다. 따라서, 토너 수납 용기(100)의 토너는 대량으로 공급한 공기로 충분히 교반되므로 분말체 펌프(110)에 의한 토너 흡인이 보다 원활하게 진행되어 용기내에 잔류하는 토너량을 대폭 줄일 수 있다.

상기와 같이, 토너 수납 용기(100)에 통기성 필터(107)를 마련하면, 토너 수납 용기(100)에 대량의 공기를 공급할 수 있다. 대량의 공기 공급은 공기 펌프(151)를 이용하여 행해지고 있지만, 풀 컬러 화상 형성 장치에서는 4개의 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)를 구비하고 있어 공기 공급 장치도 4대 마련하면 좋지만, 공기 펌프(151)를 복수대 마련하는 것은 비용도 높아지고 설치 공간도 필요하게 된다.

그래서, 본 발명은 다음과 같이 구성하고 있다.

도 4는 본 발명의 한 가지 실시형태를 나타낸 개략 설명도이다.

도 4에 있어서, 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)에는 각각 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 토너가 수납되어 있고, 이들 토너 수납 용기(100)에는 그 토너 수납 용기보다도 적은 설치 수(본 예에서는 한 대)의 공기 펌프(151)에 의해 공기를 공급하도록 구성되어 있다. 이 경우, 공기 펌프(151)에 접속한 공기 이송관(152)에 공급로를 4개로 나누는 4갈래부(153)를 마련하고, 4개의 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)을 각각 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)에 삽입되는 노즐(160M, 160C, 160Y, 160Bk)(도 2 참조)에 접속하고 있다. 그리고, 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)에는 각각 공기의 공급을 제어하는 밸브 장치로서의 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)를 마련하고 있다. 또, 공기 펌프(151)의 동작과 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)의 개폐는 미도시한 제어부에 의해 제어된다.

이와 같이 구성된 컬러 화상 형성 장치는 토너 수납 용기(100)의 수보다 적은 설치 수의 공기 펌프(151)로 각 토너 수납 용기로 공기를 공급할 수 있으므로 공간 절약, 비용 절감을 실현할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태를 나타낸 개략 설명도이다.

도 5에 있어서, 공기 펌프(151)와 각 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)의 사이에는 공기를 저장할 수 있는 공기 저장부로서의 서지 탱크(155)가 마련되어 있다. 이 서지 탱크(155)에는 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)에 삽입되는 노즐(160M, 160C, 160Y, 160Bk)(도 2 참조)에 접속된 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)(미도시)이 포함되어 있다. 그리고, 서지 탱크(155) 내의 상기 각 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)(미도시)의 적당한 곳에 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)를 마련하고 있다.

이와 같은 구성에 있어서도 상기 실시형태와 마찬가지로 장치의 공간 절약, 비용 절감을 실현할 수 있다.

또, 도 4 및 도 5에 나타낸 실시형태에 있어서, 동시에 복수개의 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)로 공기를 공급하고자 복수개의 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)를 열면, 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)에 공급된 공기량에 불균일이 생긴다. 즉, 2개의 개폐 밸브(154)를 열어도 용기에 수납되어 있는 토너 량이 적은 등 압력이 약한 쪽으로 많은 공기가 공급됨에 의해 공급량은 2분의 1씩 되지 않아 공기 공급량 관리를 할 수 없다.

그래서, 도 4에 나타낸 실시형태에 있어서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 공기 펌프(151)와 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)의 열림을 동기시킴과 동시에 복수개의 밸브가 열리지 않도록 제어한다. 또한 도 5에 나타낸 실시형태에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 서지 탱크(155)를 마련하고 있으므로 공기 펌프(151)와 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)의 열림을 동기시킬 필요는 없지만 동시에 복수개의 밸브가 열리지 않도록 제어한다.

이와 같이 제어하면, 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)로 공급되는 공기량을 공기 펌프(151)의 능력과 동작 시간으로부터 용이하게 파악할 수 있고, 그 관리도 간단하게 행할 수 있다.

도 8은 상기한 실시형태의 변형예를 나타낸 개략 설명도이다.

도 8에 있어서, 공기 펌프(151)에 접속한 공기 이송관(152)에는 공급로를 4개로 나누는 4갈래부(153)를 마련하고, 4개의 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)을 각각 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)에 삽입되는 노즐(160M, 160C, 160Y, 160Bk)(도 2 참조)에 접속하고 있다. 그리고, 이송관(152M, 152C, 152Y, 152Bk)에는 각각 공기를 저장할 수 있는 공기 저장부로서의 밸브가 붙은 서지 탱크(155M, 155C, 155Y, 155Bk)와 공기 공급을 제어하는 밸브 장치로서의 개폐 밸브(154M, 154C, 154Y, 154Bk)가 마련되어 있다.이와 같은 구성에 있어서도 상기 실시형태와 마찬가지로 장치의 공간 절약, 비용 절감을 실현할 수 있고, 더욱이 각각에 밸브가 붙은 서지 탱크(155M, 155C, 155Y, 155Bk)를 마련하고 있으므로, 동시에 복수개의 토너 수납 용기(100)로 공기를 공급할 수 있다. 나아가 토너 수납 용기(100)내의 토너는 공기의 공급과 분말체 펌프(151)에 의해 배출되므로 잔류 토너가 거의 없어 경제적이고, 또한 사용 후의 토너 수납 용기(100) 처리를 안전하고도 위생적으로 행할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 컬러 프린터에 있어서, 각 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)로의 공기 공급은 도 9 및 도 10의 흐름에 의거하여 제어된다.

도 9에 있어서, 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk)로의 공기 공급은 현상 장치(10)에 토너가 보급되면 행해지지만, 공기의 공급 빈도(頻度) 등을 고려하여 연속 인쇄인 경우, 반복 인쇄 매수가 홀수 때에 진행된다. 이 때문에, 우선 반복 인쇄 매수(n)가 홀수인지를 판단한다. 다음으로, 반복 인쇄 매수가 홀수인 경우, 현상 클러치(도시하지 않음)가 온(ON) 되었는지 판단되고, 현상 클러치가 온되면, 분말체 펌프(110)의 보급 클러치(147)가 온 되었는지 판단된다. 보급 클러치(147)가 온 되면, 현상 장치로 토너가 보급되며, 그리고 보급 클러치(147)가 오프 되었는지를 감시하고, 그 오프에 의한 토너 보급 동작이 종료하면, 공기를 공급한다. 이 때, 공기 공급은 단독으로 행하기 때문에, 도 10의 흐름에 나타낸 바와 같이, 토너 수납 용기(100M, 100C, 100Y, 100Bk) 중, 하나씩 선택되어 공기 공급이 진행된다. 공기 공급 중에는 보급 클러치(147)를 온 시키거나, 공기 공급 설정 시간을 경과하면 공기 공급을 종료시키고 있다.

아래에 구체적인 예를 들어 설명한다.

도 11은 어느 한 색의 공기 공급 제어 흐름을 나타낸다. 그리고 각 색마다 도 11에 나타낸 공기 공급 제어 흐름을 갖는다.

이 공기 공급 제어 흐름은 매번 프린트할 때마다 개시된다.

우선, 도 11에 나타낸 바와 같이, 반복 인쇄 매수가 기수일 때만 공기를 공급하기 위하여 인쇄 매수를 확인한다. 다음, 현상 장치가 동작하지 않으면 토너 보급을 하지 않아 공기도 공급할 필요가 없으므로 현상 장치의 동작을 확인한다. 다음, 토너 보급과 공기 공급이 동시에 진행되지 않도록 하기 위하여(동시에 진행되면 분말체 펌프가 공기를 흡인하기 때문에), 토너 보급 완료를 확인한다. 다음, 토너 보급 시간의 리셋으로부터의 누계 시간을 계수하고, 2초로 되었으면 토너 카트리지로 공기 공급을 행하는데, 이 때에 다른 색의 토너 카트리지로의 공기 공급이 행해지고 있지 않는 지를 확인한다. 이 것은 공기 펌프 하나로부터 밸브에 의해 복수색으로 분기하기 위하여 동시에 복수색으로 공기를 공급할 수 없기 때문이다. 다음, 다른 색과 타이밍이 동시로 될 가능성이 있기 때문에(예컨대, 마젠타와 시안의 보급 시간 계수기가 동시에 2초로 되었을 때), 이 때의 마젠타, 시안, 옐로우의 우선 순위를 미리 정하여 둔다. 다음, 공기 공급 시간은 1초에서 정지한다. 공기 공급 시간이 1초로 될 때까지 다음의 토너 보급이 시작되어 있지 않는지를 확인한다. 다음의 토너 보급이 개시된 경우는, 전술한 바와 같이 토너 보급과 공기 공급이 동시에 진행되지 않도록 하기 위하여 공기 공급을 종료시킨다. 공기 공급이 정지하면, 토너 보급 누계 시간 계수기를 리셋한다.

그런데, 화상 형성 장치에 있어서, 화상 담지체나 전사 벨트 등의 전사 부재에 잔류한 토너는 클리닝 장치에 의해 회수된다. 이 회수 토너는 재사용이 가능하지만 클리닝 장치와 현상 장치가 기능상 떨어져 설치되어 있으므로 회수 토너를 이송하지 않으면 안된다.

도 13은 종래의 회수 토너를 이송하는 장치의 일례인데, 나선형 파이프(300)의 일단에서 클리닝 장치 측에 마련한 배출구(301)로부터 회수 토너를 받고, 나선형 파이프(300)를 회전시켜 타단측에 마련된 현상 장치측의 접수구(302)로 이송하는 것이다. 그러나, 이 이송에서는 회수 토너에 이상한 압력이 가해져 토너의 블록(열융착 등에 의한 응집), 분쇄 등등이 생겨 토너 특성의 변질이나 이송 불능으로 될 뿐만아니라, 이송 부재인 나선형 파이프(300), 구동 부재의 파손 등을 초래할 수 있다. 나아가 압력에 의해 토너 특성이 변하여 특히, 컬러 화상 형성 장치에 있어서 화상부에 흰 반점이 생기는 화상이 발생한다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명에서는 도 12에 나타낸 바와 같이, 토너 수납 용기(100)와현상 장치(10)측에 마련한 분말체 펌프(140)를 접속하고 있는 토너 이송관(149)을 클리닝 장치(미도시)의 근처에 마련된 회수 토너 배출구(150)를 경유하도록 마련하고 있다. 이 경우, 토너 이송관(149)은 가요성 관이므로 클리닝 장치 근처의 회수 토너 배출구(150)를 용이하게 경유할 수 있다.

이와 같이 구성된 화상 형성 장치는 토너 수납 용기(100)의 새 토너가 현상 장치(10)로 이송될 때, 회수 토너 배출구(150)를 경유하므로 새 토너에 회수 토너를 섞은 상태로 현상 장치(10)로 보급할 수 있다. 더욱이 분말체 펌프(140)에 의한 토너 이송은 토너에 불필요한 압력을 가하지 않고, 나아가 새 토너는 토너 이송 부재내를 공기와 혼합된 상태로 이송되므로, 그 새 토너에 혼합되는 회수 토너로 기계적 압력도 거의 가해지지 않는다.

이와 같이 회수 토너를 사용하여도 그 이송시에 불필요한 압력이 거의 가해지지 않으므로 상기한 바와 같은 흰 반점이 생기는 화상 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

청구항 1의 구성에 의하면, 토너 수납 용기에 수납된 토너가 공기에 의해 교반되어 유동화하므로, 토너 보급이 원활하게 행해져 잔류 토너가 적은 토너 보급 장치를 제공할 수 있다.

청구항 2의 구성에 의하면, 상기 효과에 더하여, 토너 수납 용기내의 공기에 의한 압력 상승을 방지할 수 있다.

청구항 3의 구성에 의하면, 상기 효과에 더하여, 탈기부로부터의 토너 비산을 방지할 수 있다.

청구항 4의 구성에 의하면, 상기 효과에 더하여, 토너 수납 용기로부터의 토너 배출을 원활하게 행할 수 있다.

청구항 5 내지 9의 구성에 의하면, 복수개의 토너 수납 용기에 대하여 그것보다도 적은 수의 공기 공급원에 의해 공기를 공급할 수 있으므로 비용 절감, 공간 절약의 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

청구항 10 내지 12의 구성에 의하면, 회수 토너에 압력을 가하지 않고 재이용할 수 있어 화상부에 흰 반점이 생기는 화상의 발생 등을 방지할 수 있다.

Claims

토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치에 있어서,

상기 토너 수납 용기에 대하여 외부로부터 공기를 그 토너 수납 용기의 연직 방향 하부측으로부터 공급하고, 공급된 공기가 토너 층내를 위쪽을 향하여 이동함으로써 토너가 교반되어 유동화되는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 1항에 있어서, 상기 토너 수납 용기의 상부측에는 탈기부가 마련되고, 거의 상기 토너 수납 장치에 공급된 양의 공기가 상기 탈기부로부터 대기로 방출되는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 탈기부가 공기를 통과시키지만 토너를 통과시키지 않는 통기성 필터인 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 토너 수납 용기의 토너가 이 용기의 연직 방향 하부측에 마련한 토너 배출부로부터 용기 밖으로 배출되는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치에 있어서,

상기 토너 수납 용기가 복수개 마련되어 있고, 이 토너 수납 용기 각각에 대하여 연직 방향의 하부측으로부터 공기를 공급하는 공기 공급 장치를 마련하고, 이 공기 공급 장치는 상기 토너 수납 용기보다 적은 개수의 공기 공급원과, 이 공기 공급원으로부터 각 토너 수납 용기로의 공기 공급을 제어하는 공기 공급 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 5항에 있어서,

상기 공기 공급원으로부터 상기 토너 수납 용기 각각에 연통된 공기 공급로와, 이 공기 공급로에 마련된 개폐 밸브를 구비하고, 상기 공기 공급 제어 수단이 상기 공기 공급원의 가동과 이 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

상기 공기 공급 제어 수단은 상기 공기 공급원의 가동시에, 상기 토너 수납 용기에 대하여 1개씩 공기를 공급하도록 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 5항에 있어서,

상기 공기원으로부터 공기가 공급되는 상기 토너 수납 용기의 사이에 마련된 공기를 저장할 수 있는 공기 저장 수단과, 이 공기 저장 수단으로부터 상기 토너 수납 용기 각각에 연통된 공기 공급로와, 이 공기 공급로에 마련된 개폐 밸브를 구비하고, 상기 공기 공급 제어 수단이 상기 공기 공급원의 가동과 이 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 5항 또는 제 8항에 있어서,

상기 공기 공급 제어 수단은 상기 공기 저장 수단에 공기가 저장되었을 때, 상기 토너 수납 용기에 대하여 1 개씩 공기를 공급하도록 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 토너 보급 장치.
제 1항 내지 제 9항의 어느 한 항에 기재한 토너 보급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
토너 수납 용기에 수납된 토너를 현상 장치로 보급하는 토너 보급 장치를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 토너 보급 장치가 상기 토너 수납 용기의 토너를 흡인하여 상기 현상 장치로 이송력을 부여하는 분말체 펌프를 구비하고, 상기 토너 수납 용기로부터 상기 현상 장치까지의 토너 이송 경로중에 회수한 재이용 토너를 받는 접수부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 11항에 있어서,

상기 토너 이송 경로가 가요성 파이프형 부재에 의해 형성되고, 상기 재이용 토너를 받는 접수부가 클리닝 장치의 근처에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.