KR-20260061464-A - Toner Cartridge

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.

Inventors

• 아사누마 나오야
• 하마다 타카토시
• 타나베 마사토
• 카와무라 토모후미
• 아츠 유스케

Assignees

• 캐논 가부시끼가이샤

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20200915

Priority Date

20190917

Claims (13)

1. 토너 카트리지에 있어서, (i) 케이싱으로서, (i-i) 토너를 수용하는 토너 수용실과, (i-ii) 상기 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 결합된 결합부를 가지며, 상기 반송 부재에 의한 토너의 반송 방향을 따라 보면, 상기 기억 소자의 전기 접점과 상기 펌프의 결합부는 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 연결하는 선에 대해 서로 반대측에 위치하는, 토너 카트리지.
2. 제1항에 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.
3. 제1항 또는 제2항에 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.
4. 제3항에 있어서, 상기 구동 입력 부재는 상기 토너 카트리지의 외부로부터 상기 회전력을 받도록 구성된 커플링 부재인, 토너 카트리지.
5. 제4항에 있어서, 상기 커플링 부재는 상기 커플링 부재의 내면으로부터 상기 커플링 부재의 축선을 향해 돌출하는 돌기를 구비하는, 토너 카트리지.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펌프는 왕복동 펌프인, 토너 카트리지.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송 부재는 상기 반송 부재의 회전에 의해 상기 반송 부재의 축선의 방향으로 상기 토너를 반송하는, 토너 카트리지.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송 부재는 스크류를 구비하는, 토너 카트리지.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반송 부재는 제1 반송 부재이며, 상기 토너 카트리지는 상기 제1 반송 부재를 향해 상기 토너를 반송하도록 구성된 제2 반송 부재를 더 포함하는, 토너 카트리지.
10. 제9항에 있어서, 상기 제2 반송 부재는 회전축 및 가요성 시트를 구비하는, 토너 카트리지.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 반송 부재와 상기 제2 반송 부재는 서로 다른 방향으로 상기 토너를 반송하는, 토너 카트리지.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기억 소자는 반도체 칩인, 토너 카트리지.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펌프를 덮고, 상기 제1 계합부, 상기 제2 계합부 및 상기 기억 소자를 구비하는 커버를 더 포함하는, 토너 카트리지.

Description

토너 카트리지{Toner Cartridge} 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 일본특허 제5623109호가 있다. 또한, 현상제 보급 용기에 배치된 펌프를 적절하게 동작시키는 방법이 개시되어 있는 것으로서, 일본특허 제5511471호가 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)