KR100186606B1 - 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.

본 발명은 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치에 관한것이다.

나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.

본 발명은 사용자에게 편리함을 제공함과 동시에 제조원가를 절감한 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치를 제공하는 것이다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

본 발명의 기술적 사상에 따른 가장 바람직한 일실시예는 박스형상의 하우징; 상기 하우징에 상방으로부터 조립되는 다수개의 구멍이 형성된 커버; 상기 커버에 형성된 구멍을 통과하여 상기 하우징에 결합되는 상하이동이 가능한 현상기 유무지시용 판; 현상기내의 토너유무를 감지하기 위하여 일측에 마그네트가 설치됨과 동시에 상기 하우징의 내부공간에 설치되어 광센서를 온/오프시키는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 하측에서 지지하는 가동부쉬; 및 상기 하우징의 바닥면과 상기 가동부쉬를 지지면으로 하여 상기 가동부쉬와 상기 현상기 유무용 판을 탄지하는 압축코일 스프링으로 구성되어짐을 특징으로한다.

라. 발명의 중요한 용도.

본 발명은 사용상의 편리성과 제조원가를 절감하는 데 효과적이다.

Description

전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치

본 발명은 전자사진 프로세서(복사기, 레이져 빔 프린터, 엘이디 프린터, 팩시밀리, 팩시밀리와 프린터의 기능을 구비한 복합기 등등)의 화상형성장치의 현상기에 관한것으로서, 특히 일종의 소모품인 현상기(토너 카트리지)의 착탈시 발생하는 현상기 유무와 현상기 내부에 적재된 토너유무를 감지하는 감지장치에 관한 것이다.

통상적으로, 전자사진 프로서세의 화상형성장치는 토너가 존재하는 토너적재부(toner chamber)가 마련되고, 상기 토너를 균일하게 혼합하는 교반기가 회전하도록 설치되며, 상기 토너적재부에 충진된 토너를 이송시키는 토너공급 롤러와, 상기 토너공급 롤러에서 공급된 토너에 의해 상을 형성하는 감광드럼등으로 구성된다.

이와같이 균일하게 대전된 토너가 충진되어 있는 현상기는 일종의 소모품으로서, 토너가 전부 소모되었을 경우, 토너가 소모된 현상기를 새로운 현상기로 교체해야 한다. 토너가 소모된 경우, 상기 현상기내부에 토너가 거의 소모되었다는 것을 사용자는 광센서에 의해 인지하게 되고, 이어서 상기 현상기를 교체하였다.

통상적인 현상기에 있어서, 토너적재부내에 토너가 소모되는 경우, 상기 현상기의 맨 하측에 광센서와 액츄에이터로 구성된 토너량 유뮤감지장치가 설치되었다. 상기 토너량 유무감지장치는 광센서의 수광부와 발광부사이를 액출에이터의 일단의 차단여부에 따라서 토너량을 감지하는 것이다. 이때, 상기 액츄에이터는 일측은 마그네틱이 설치되어 있고, 타측은 상기 광센서의 발광부와 수광부사이에서 이동한다. 결과적으로 현상기내의 자성토너와 마그네틱의 자성에 따라서 현상기 맨 하단에 “접촉했다”,“떨어졌다”하면서 액츄에이터의 축을 중심으로 제한적인 회전을 함으로서 광센서가 작동을 하여 토너량의 유무를 감지하게 되어 사용자는 조작판넬상의 발광장치를 통하여 인지하게 되는 것이다.

이와같은 액츄에이터의 회전에 따라서 광센서가 작동하는 것은 광센서의 온/오프 즉 2진법에 의해 2진출력을 나타낸다. 예를들어, 토너가 많을 때는 2V로 지시하고, 토너가 없을 때에는 5V로 지시한다.

또한, 상기 현상기내의 토너량 감지장치와는 별도로 현상기 유무감지장치가 설치된다. 즉, 상기 기기세트내에 현상기가 있는냐 없느냐에 따라서 작동하는 센서가 설치된다. 상기 현상기 유무 감지장치는 현상기의 일측에 리브가 돌출되어 상기 리브에 의해 현상기 착탈에 따라서 광센서의 발광부와 수광부사이를 상하방향으로 왔다 갔다 하면서 현상기 유무를 지시하는 것이다.

그러나, 이와같은 토너량 유무감지장치에 사용되는 센서는 레벨 센서, 압전 센서, 농도 센서 등의 고가의 신뢰성이 높은 센서를 모델마다 적당한 센서를 설정하여 사용하기도 하며, 값이 저가인 광센서에 액츄에이터를 설치하여 사용하기도 하나, 상기한 바와같이, 토너량 유무를 감지하기 위해 센서가 사용되고, 현상기 장착유무를 감지하기 위해 센서를 사용함으로서, 적어도 2개이상의 센서가 필요하여 제조원가의 상승요인이 발생하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 현상기와 토너유무를 감지하기 위하여 필요로 하는 두 개이상의 센서를 한 개의 센서로 감지함으로서 제조원가를 절감한 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른목적은 사용자에게 편리함을 제공하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상에 따른 가장 바람직한 일실시예는 박스형상의 하우징; 상기 하우징에 상방으로부터 조립되는 다수개의 구멍이 형성된 커버; 상기 커버에 형성된 구멍을 통과하여 상기 하우징에 결합되는 상하이동이 가능한 현상기 유무지시용 판; 현상기내의 토너유무를 감지하기 위하여 일측에 마그네트가 설치됨과 동시에 상기 하우징의 내부공간에 설치되어 광센서를 온/오프시키는 액츄에이터; 상기 액츄에이터를 하측에서 지지하는 가동부쉬; 및 상기 하우징의 바닥면과 상기 가동부쉬를 지지면으로 하여 상기 가동부쉬와 상기 현상기 유무용 판을 탄지하는 압축코일 스프링으로 구성되어짐을 특징으로한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치를 나타내는 분리사시도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치에서 현상기가 장착되지 않은 상태(광센서를 차단하지 못한 상태)를 나타내는 단면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치에서 현상기가 장착되고, 현상기내의 토너가 충만한 상태(광센서를 완전히 차단한 상태)를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무감지장치에서 현상기내의 토너가 소모되어 광센서의 일부를 차단하여 운동하는 상태를 나타내는 단면도

도면의주요부분에대한부호의설명

10:하우징12,14,16,18:구멍

20:커버30:현상기유무 지시판

32,34,36:신장부40:액츄에이터

42:마그네트50:가동부쉬

60:압축코일 스프링70:광센서

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 에 도시된 바와같이, 본 발명의 일실시예에 따른 현상기와 토너의 유무를 감지하는 장치의 구성요소를 대별하면, 하우징(10:housing)과. 상기 하우징(10)에 조립되는 커버(20:cover)와, 상기 하우징(10)에 조립되어 현상기의 유무를 지시하는 판(30)과, 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 광센서(70:photo sensor)와의 연동으로 토너의 유무를 감지하는 액츄에이터(40:actuator)와, 상기 액츄에이터(40)를 고정하는 가동부쉬(50)와, 상기 판(30)과 가동부쉬(50)를 탄지하는 압축코일 스프링(60)으로 구성된다.

상기 구성요소를 상세히 설명하면, 상기 하우징(10)은 박스형상으로, 내부에 액츄에이터(40)가 설치되는 공간이 마련됨과 동시에 감싸는 기능을 한다. 상기 하우징(10)의 전후내측면에는 상기 현상기 유무지시용 판(30)이 조립되어 상하이동가능하도록 이동구멍(12,14)이 형성된다. 상기 이동공간(12,14)은 상하방향으로 연장되며, 하우징(10)에서 이탈되지 않고 정확히 안내되도록 단면이 'ㅗ'형이다. 또한, 상기 이동공간(12,14)은 판(30)의 상하이동을 안내하는 역할도 겸한다. 상기 하우징(10)의 좌우측면에는 상하방향으로 연장된 구멍(16,18)이 액츄에이터(40)의 회전이 가능하도록 형성된다.

상기 커버(20)는 하우징(10)의 상부에 조립되는 것으로, 소정의 위치에 다수개의 구멍(22,24,26)이 형성된다. 상기 구멍은 상기 판이 관통하여 하우징(10)에 조립되어 지도록 형성하는 것으로, 중앙구멍(26)을 중심으로 양방에 대칭되게 구멍(22,24)이 형성된다.

또한, 상기 판(30)은 하측으로 연장되게 신장부(32,34,36)가 일체형으로 형성된다. 상기 신장부는 상기 구멍(22,24)을 통과하여 하우징의 구멍(12,14)에 삽입되는 신장부(32,34)와, 구멍(26)을 통과하여 액츄에이터의 지지축(44)의 상면과 접촉하는 신장부(36)로 구분된다. 이때, 상기 신장부(32,34)의 길이는 상기 신장부(36)의 길이보다 하우징에 삽입되기 위해 길다. 상기 신장부(32,34)의 일측면에는 돌기(32a)가 형성되어 상기 하우징(10)에 삽입시, 하측방향으로의 이동을 제한하기 위하여 형성한다. 상기 신장부의 단면은 'ㅗ'형으로, 이는 현상기가 내부에 장착되어 상기 판(30)을 누를 때, 상기 판은 상하방향으로 이탈되지 않고 흔들림없이 이동하여야 하는 바, 정확하게 상하방향으로 안내되어 지도록 하기 위함이다.

상기 하우징(10)의 공간에 설치되는 액츄에이터(40)는 일측으로 마그네트(42)가 설치되고, 타측으로 광센서(70)의 수광부와 발광부사이를 통과하는 부위로 구성된다. 상기 액츄에이터(40)를 하우징(10)내에 안전하게 고정하기 위하여 가동부쉬(50)가 하측으로부터 지지하고, 상기 가동부쉬(50)의 하측으로는 압축코일 스프링(60)이 설치되어 상기 판(30)과 액츄에이터(40)를 탄지한다. 이때, 상기 압축코일 스프링(60)을 고정하기 위하여 상기 가동부쉬(50)하측으로 고정돌기(52)를 돌출시키고, 상기 하우징의 바닥면에 고정돌기를 돌출시킨다.

상기와 같은 구성에 따라서, 예를들어 현상기와 토너 유무감지장치의 작동을 살펴보면 하기와 같다.

도 2에 도시된 바와같이, 전자사진 프로세서의 커버를 열고, 현상기가 장착되지 않은 상태에는 상기 압축코일 스프링(60)의 복원력에 의해 상기 가동부쉬(50)와 판(30)은 하방에서 상방으로 힘을 받어 상기 액츄에이터(40)의 위치는 하우징의 구멍(16,18)의 맨 상부에 위치한다. 이때는 액츄에이터(40)의 타측(41b)은 광센서(70)와 어느정도 상하측면방향으로 거리를 유지하고 있다. 이때 예를들어 0V의 출력을 나타내도록 한다.

도 3에 도시된 바와같이, 현상기를 기기내에 장착하면, 상기 현상기의 바닥면이 상기 판(30)의 상면을 하방(화살표방향)으로 누르고, 상기 판(30)은 하측으로 이동한다. 이어서 상기 판(30)에 형성된 두 개의 신장부(도 1에 도시됨)에 의해 하우징의 구멍에 안내되고, 다른 또 하나의 신장부(36)는 액츄에이터(40)의 지지축(44)을 동시에 하측으로 누른다. 더욱이, 상기 현상기내에 적재된 토너는 교반기에 의해 균일하게 전하가 대전되며, 자성의 성질을 항시 띄게 되어 상기 액츄에이터(40)의 일측에 설치된 마그네트와 서로 인성이 작용하게 된다. 이는 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

따라서 토너가 적재된 현상기의 바닥면에 상기 마그네트(42)의 자성에 의해 접촉하려는 힘이 작용함으로서, 상기 지지축(44)을 중심으로 상방으로 이동하게 된다. 상기 액츄에이터의 타측(41b)은 지지축(44)을 중심으로 하측으로 이동하고 이어서 상기 광센서(70)의 수광부와 발광부사이를 전체적으로 차폐하게 된다. 이때는 예를들어 5V의 출력을 나타낸게 한다.

도 4에 도시된 바와같이, 현상기내의 토너가 소모되면, 토너량의 감소에 따른 토너가 자체적으로 보유한 자성의 성질도 약화되고, 따라서 상기 토너와 마그네트(42)와의 인성도 약화되어 상기 액츄에이터(40)는 지지축(44)을 중심으로 미세하게 하측으로 이동한다. 이때는 토너와 마그네트와의 접촉하려는 힘이 불안한 상태가 되어 다시 반동으로 약간 상방으로 이동하고, 다시 토너가 더 소모되면, 상기 마그네트(40)의 위치는 미세하게 하측으로 이동한다. 이와같은 액츄에이터(40)의 일측에 설치된 마그네트(42)와 현상기의 바닥면사이의 거리는 토너량의 소모에 따라서 점점 더 멀어지게 된다. 화살표방향으로 미세하게 상하로 운동을 한다.

이때, 상기 액츄에이터의 타측(41b)은 광센서(70)의 일부를 가리게 된다. 이때의 출력값은 2V를 나타낸다.

상기와 같은 작동시간(액츄에이터가 상하로 미세하게 이동하는 시간)을 고려하여 설명하면, 기준시간 t를 설정하고, t1,t2,t3,t4로 시간이 지남에 따라서, 상기 광센서(70)의 출력형태는 광센서의 일부를 차단하게 되어 2V를 출력하다가 t1이 되었을 때, 광센서를 완전히 차단할 시 5V를 출력한다. 이어서 광센서의 일부를 차단하게 되고, 다시 2V를 출력하다 시간이 t2가 되었을 때, 상기 광센서는 5V를 출력하게 된다. 이와같인 시간이 지남에 따라서 액츄에이터의 상하운동(화살표방향)이 일어난 후, 주기가 짧아짐에 따라서 상기 마그네트와 토너와의 인성은 약해지게 되어 결국은 토너가 부족하게 됨을 인식할 수 있다.

결과적으로, 광센서(70)가 출력하는 형태를 예를 들어 광센서의 부분차폐시의 2V, 광센선의 완전차페시의 5V, 광센서를 차폐하지 못할시의 0V로 분리하고, 여기에 5V와 2V를 출력하는데 걸리는 시간(t1,t2,t3,t4…) 및 기준시간(t)을 고려하여 상기 현상기의 유무감지와 현상기내의 토너유무감지를 감지할 수 있다.

다시, 현상기내의 토너가 전부 소모되어 현상기를 교환해야 할 경우, 현상기를 기기본체에서 빼내면, 상기 압축코일 스프링(60)에 의해 지지축(44)이 상방으로 이동하고, 동시적으로 액츄에이터(40)도 상방으로 이동하고, 광센서(70)와는 완전히 이격된 거리를 유지하게 된다. 따라서 광센서의 수광부와 발광부사이를 차폐하지 못하게 되어 다시 0V의 출력을 나타낸다. 이와같은 상태는 도 2에 도시된 상태와 동일하다.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 하나의 센서로서 현상기의 유무감지, 현상기내의 토너의 유무감지 및 토너의 부족을 출력형태로 나타내어 로직화함으로서 사용자에게 편리함을 제공하며, 2개이상의 센서로 처리할 수 있는 것을 하나의 센서로 구현하게 되어 원자절감의 효과를 달성한다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명한 사실이다.

Claims (8)

1. 전자사진 프로세서의 화상형성장치에 있어서,

   박스형상의 하우징(10); 상기 하우징(10)에 상방으로부터 조립되는 다수개의 구멍(22,24,26)이 형성된 커버(20); 상기 커버(20)에 형성된 구멍(22,24,26)을 통과하여 상기 하우징(10)에 결합되는 상하이동이 가능한 현상기 유무지시용 판(30); 현상기내의 토너유무를 감지하기 위하여 일측(41a)에 마그네트(42)가 설치됨과 동시에 상기 하우징(10)의 내부공간에 설치되어 그의 타측(41b)이 광센서(70)를 온/오프시키는 액츄에이터(40); 상기 액츄에이터(40)를 하측에서 지지하는 가동부쉬(50); 및 상기 하우징(10)의 바닥면과 상기 가동부쉬(50)를 지지면으로 하여 상기 가동부쉬(50)와 상기 현상기 유무지시용 판(30)을 탄지하는 압축코일 스프링(60)으로 구성되어짐을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 현상기 유무인식용 판(30)이 상기 하우징(10)에 조립되어 상하이동 가능하도록 하측으로 연장된 신장부(32,34)를 서로 마주보게 형성하고, 상기 하우징(10)의 양측면에 마주보게 상기 신장부(32,34)와 상응하는 형상의 이동구멍(12,14)을 형성함을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 신장부(32,34)가 하우징(10)에 정확히 조립됨과 동시에 상하이동시 정확히 안내하도록 단면이 'ㅗ'형으로 형성함을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
4. 제 1 항에 있어서, 현상기의 유무를 감지할 수 있도록 상기 현상기 유무지시 판(30) 하측으로 신장부(36)가 연장되어 액츄에이터(40)의 지지축(44)과 연동함을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 현상기 유무인식용 판(30)의 하방이동을 제한하기 위하여 상기 신장부(32,34)에 돌기(32a)를 돌출시킴을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(10)의 측면에는 상기 액츄에이터(40)의 지지축을 회전중심으로 상하이동이 가능하도록 상하방향으로 연장된 구멍(16,18)이 형성되어짐을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 압축코일 스프링(60)을 고정하기 위하여 상기 하우징(10)의 바닥면에 고정돌기(11)를 형성하고, 상기 가동부쉬(50)의 하측으로 고정돌기(52)를 돌출시킴을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 액추에이터(40)에 상기 가동부쉬(50)에 지지되는 지지축(44)을 일측방향으로만 돌출시킴을 특징으로하는 전자사진 프로세서의 현상기와 토너 유무 감지장치.