KR100743957B1

KR100743957B1 - 용기 수납 장치, 이송 장치, 화상 형성 장치 및 용기 고정방법

Info

Publication number: KR100743957B1
Application number: KR1020057024236A
Authority: KR
Inventors: 노부오 타카미
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2007-07-30
Also published as: AU2005229743B2; AU2005229743A1; BRPI0504916A; CA2525114A1; US20060182468A1; KR20060022697A; JP4343074B2; MXPA05013122A; EP1728127B1; EP1728127A4; EP1728127A1; WO2005098548A1; CA2525114C; US7457564B2; JP2005301207A

Abstract

본 발명의 용기 수납 장치는 토너 용기를 지지하는 용기 가이드 부재를 구비한다. 상기 토너 용기는 상기 용기 가이드 부재에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 상기 토너 용기는 토너 등의 내용물을 수용하기 위한 유연하고 수축가능한 주머니를 구비한다. 상기 용기 가이드 부재는 토너 용기가 탈착 가능한 제1 위치와 상기 토너 용기의 내용물이 배출될 수 있는 제2 위치 사이를 이동할 수 있다. 이동 유닛은 상기 용기 가이드 부재를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시킨다. 외부 가압 유닛은 외압을 가함으로써 상기 주머니를 수축시키고, 상기 용기 가이드 부재가 제2 위치에 있을 때 보다 제1 위치에 있을 때 더 낮은 압력을 가한다.

토너 용기(Toner Container), 용기 수납 장치(Container Holding Device), 이송 장치(Conveying Device), 화상 형성 장치(Image Forming Apparatus)

Description

용기 수납 장치, 이송 장치, 화상 형성 장치 및 용기 고정 방법{Container Holding Device, Conveying Device, Image Forming Apparatus, and Method of Fixing Container}

본 발명은 분체, 액체, 기체 등을 수용하는 용기를 수납하고, 그 용기 수납 장치에 수용된 내용물을 다른 장치로 이송하는 기술에 관한 것이다.

분체, 액체, 기체 등을 수용하는 용기를 수납하기 위한 용기 수납 장치는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들면, 토너 용기를 수납하기 위해 화상 형성 장치에서 용기 수납 장치가 사용된다. 화상 형성 장치의 경우, 수납부는 상기 토너 용기를 수납하고, 토너 이송 장치는 토너를 화상 형성 장치의 현상 장치에 공급한다.

병 또는 카트리지 등의 단단한 재료로 만들어진 토너 용기가 알려져 있지만, 이러한 경성 토너 용기는 토너가 다 사용된 후 수축하지 않는다.

일본특허출원공개공보 2001-194907호, 2001-324863호 및 2002-72649호에서, 유연한(soft) 재료로 만들어진 주머니 형상의 토너 용기가 개시되어 있고, 이러한 토너 용기는 흡입 펌프에 의해 크기, 체적이 줄어들 수 있어, 토너 사용이 끝나면 수축한다. 상기 유연한 용기는 여러 측면에 있어서 단단한 용기에 비해 장점을 갖는데, 예를 들면, 유연한 용기는 수축되기 때문에 같은 공간에서 더 많은 용기가 수용될 수 있어 사용이 끝난 토너 용기를 제조업자가 회수하는 운반 비용을 감소시킬 수 있다.

그러나 이러한 유연한 토너 용기는 수축시 용기에 주름(creases)이 형성되어 이 주름에 토너가 걸리게 되고 이로 인해 토너 배출구에 안정적으로 공급할 수 없는 문제점이 있다. 용기가 접는 선을 따라 일정한 형상으로 수축하고 주름 없이 깔끔하게 접히는 하나의 방법은 상기 용기에 접는 선을 마련하는 것이 있지만, 이렇게 접는 선이 마련된 경우라도 주름은 형성된다. 이에 대한 대책으로 접는 선을 따라 압력을 가하는 가압 가이드 부재(외부 가압 수단)을 마련한다.

그러나 상기 가압 가이드 부재는 빈 토너 용기를 새것으로 교체시 방해가 되는 문제가 있다. 따라서, 상기 가압 가이드 부재의 힘에 대해 새 토너 용기를 그것의 위치로 강하게 밀어넣을 필요가 있는데, 이렇게 토너 용기를 강하게 밀어넣으면 상기 토너 용기에 주름이 형성되어, 상기 용기는 수축시 접는 선을 따라 일정한 형상으로 접혀지지 않게 된다. 또한, 상기 토너 용기는 고정시 가압 가이드 부재로 인해 찢어지기 쉽다. 그러므로 접는 선이 마련되는 용기의 부분에는 상대적으로 강성(rigid) 재료가 사용되어야 하는데, 이러한 강성 재료는 수축하기 힘들다.

이러한 문제는 화상 형성 장치의 토너 이송 장치에 사용되는 용기 수납 장치에 제한되지 않으며, 내용물이 배출되면서 수축하는 유연한 용기를 수납하기 위한 다른 용기 수납 장치에도 적용된다.

본 발명의 특징에 따른 용기 수납 장치는 용기를 지지하는 용기 지지 부재로서, 상기 용기는 상기 용기 지지 부재에 탈착 가능하게 장착되는 것으로, 내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상인 부재를 구비하며, 상기 용기가 상기 용기 지지 부재로부터 탈착되는 위치인 제1 위치와 상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치 사이를 이동 가능한 용기 지지 부재; 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 이동 유닛; 및 상기 내용물의 배출 중에 상기 주머니 형상 부재가 수축하도록 상기 용기 지지 부재가 적어도 제1 위치 및 제2 위치에 있는 동안 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하고, 상기 용기 지지 부재가 제2 위치에 있을 때보다 제1 위치에 있을 때 상기 주머니 형상 부재에 더 낮은 압력을 가하는 외부 가압 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 이송 장치는 상기 용기 수납 장치; 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하거나 상기 주머니 형상 부재 내의 내압을 감소시켜 상기 주머니 형상 부재를 수축시킴으로써 상기 용기의 배출구로부터 상기 내용물을 배출하게 하는 배출 유닛; 및 상기 배출구로부터 배출된 내용물을 다른 장치에 이송하는 이송 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 화상 형성 장치는 상기 현상 장치; 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하거나 상기 주머니 형상 부재 내의 내압을 감소시켜 상기 주머니 형상 부재를 수축시킴으로써 상기 용기의 배출구로부터 상기 내용물을 배출하게 하는 배출 유닛; 및 상기 배출구로부터 배출된 내용물을 다른 장치에 이송하는 이송 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 용기 수납 장치에 용기를 고정하는 방법은 내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상의 부재 갖고, 상기 용기 지지 부재에 탈착 가능하게 장착되는 용기를 지지하는 용기 지지 부재를 구비하는 용기 수납 장치에 상기 용기를 고정하는 방법으로; 상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치로부터 상기 용기 지지 부재로부터 상기 용기가 탈착 가능한 위치인 제1 위치로 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 단계; 상기 제1 위치에서 상기 용기 지지 부재에 상기 용기를 놓는 단계; 상기 용기의 배출구가 상기 내용물이 배출되는 곳에 세팅될 때까지 상기 용기를 그 자중에 의해 떨어뜨리는 단계; 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 단계; 및 상기 용기 지지 부재가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동함에 따라 상기 주머니 형상 부재에 가해지는 압력을 증가시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 장점은 첨부되는 도면과 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 개략도이다.

도 2는 상기 프린터의 옐로(Y)용 프로세스 유닛의 확대도이다.

도 3은 Y 토너용 토너 용기의 사시도이다.

도 4는 Y 토너용 토너 이송 장치 및 Y 토너용 현상 장치의 일부의 다이어그램이다.

도 5는 거의 평평한 형상의 상기 토너 용기이다.

도 6은 상기 토너 용기의 마우스부의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 7은 상기 토너 용기의 마우스부의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 8은 상기 프린터의 사시도이다;

도 9는 상기 토너 이송 장치의 용기 홀더의 사시도이다.

도 10은 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 상기 토너 이송 장치의 단면도이다.

도 11은 상기 용기 홀더가 닫힌 상태에서 상기 토너 이송 장치의 단면도이다.

도 12는 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 캠을 회전시키는 구동 메카니즘의 단면도이다.

도 13은 상기 용기 홀더가 닫힌 상태에서 캠을 회전시키는 구동 메카니즘의 단면도이다.

도 14는 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 노즐 구동 메카니즘의 사시도이다.

도 15는 상기 용기 홀더가 닫힌 상태에서 노즐 구동 메카니즘의 사시도이다.

도 16은 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 외부 가압 유닛의 주요 부분의 사시도이다.

도 17은 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 외부 가압 유닛의 주요 부분의 정면도이다.

도 18은 토너 용기가 세팅된 상태에서 외부 가압 유닛의 사시도이다.

도 19는 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 외부 가압 유닛의 다른 예의 주요 부분의 측면도이다.

도 20은 상기 용기 홀더가 열린 상태에서 외부 가압 유닛의 다른 예의 주요 부분에 대한 사시도이다.

도 21은 상기 용기 홀더가 닫힌 상태에서 도 20에 도시된 외부 가압 유닛의 주요 부분에 대한 사시도이다.

도 22는 도 20에 도시된 외부 가압 유닛의 중앙 부분의 확대도이다.

도 23은 도 21에 도시된 외부 가압 유닛의 중앙 부분의 확대도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 설명을 위해, 본 발명을 적용한 화상 형성 장치로서 탠덤(tandem) 방식의 컬러 레이저 프린터(이하, "프린터")를 가정한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 개략도이다. 상기 프린터는 옐로(yellow)(Y), 마젠타(magenta)(M), 시안(cyan)(C) 및 블랙(K)의 각 색의 화상을 형성하는 4세트의 프로세스 유닛(1Y, 1M, 1C 및 1K)을 구비하고 있다. 여기서 숫자 뒤에 표시된 기호 Y, M, C 또는 K는 옐로, 마젠타, 시안 또는 블랙에 대응하는 부재를 나타낸다. 상기 프린터는 광 기록 유닛(10), 중간 전사 유닛(11), 2차 전사 바이어스 롤러(18), 1쌍의 레지스트 롤러(19), 급지 카세트(20) 및 벨트-방식 고정 유닛(21)을 구비하고 있다. 상기 광 기록 유닛(10)은 광원, 다각형 미러, f-θ 렌즈, 반사 미러를 구비하고, 화상 정보에 근거하여 감광체(photosensor)의 표면에 레이저 빔을 방사한다.

도 2는 상기 프로세스 유닛(1Y)을 설명하는 확대도이다. 다른 프로세스 유닛1M, 1C 및 1K)도 유사한 구성을 가지므로 중복 설명을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다. 상기 프로세스 유닛(1Y)은 드럼 모양의 감광체(2Y), 대전 장치(30Y), 현상 장치(40Y), 드럼 클리닝 장치(48Y) 및 방전 장치(미 도시)를 구비하고 있다.

상기 대전 장치(30Y)는 교류 전압이 인가되는 대전 롤러(31Y)를 구비하는데, 상기 대전 롤러(31Y)는 어둠에서 상기 감광체(2Y)의 표면을 균일하게 대전하도록 상기 감광체(2Y)를 문질러 준다. 상기 광 기록 유닛(10)에 의해 변조, 편향된 레이저 빔이 상기 대전 처리된 감광체(2Y)의 표면에 스캔, 방사된다. 결과적으로, 상기 감광체의 표면에 정전 잠상(electrostatic latent image)이 형성된다. 형성된 정전 잠상은 상기 현상 장치(40Y)에 의해 현상되고 Y 토너 화상이 된다.

상기 현상 장치(40Y)는 케이스(41Y) 내에 하우징되는 현상 롤러(42Y)를 구비하고 있는데, 상기 현상 롤러(42Y)는 상기 케이스(41Y)의 개구부로부터 상기 현상 롤러(42Y) 표면의 일부가 노출되도록 배치되어 있다. 상기 현상 장치(40Y)는 또한 제1 이송 스크루, 제2 이송 스크루, 닥터 블레이드(doctor blade)(45Y) 및 상기 케이스(41Y) 내에 하우징되어 있는 토너 농도 센서(toner density sensor)(46Y)를 구비하고 있다.

상기 케이스(41Y)에는 자성 캐리어(magnetic carriers)와 마이너스로 대전된 Y 토너를 포함하는 2-성분 현상제(미 도시)가 수용되어 있다. 상기 제1 이송 스크루(43Y) 및 제2 이송 스크루(44Y)는 상기 2-성분 현상제가 마찰 대전되도록 2-성분 현상제를 휘저어주고 이송한다. 그 다음, 상기 현상 롤러(42Y)의 표면에 상기 대전 처리된 2-성분 현상제가 운반된다. 상기 닥터 블레이드(45Y)에 의해 상기 현상제의 두께를 제어한 후, 감광체(2Y)에 대향하는 현상 영역에 상기 현상제가 이송되어 상기 감광체(2Y)의 정전 잠상에 Y 토너가 부착된다. 그 결과, 감광체(2Y)에 Y 토너 화상이 형성된다. Y 토너가 현상에 소비된 후에는, 상기 2-성분 현상제는 현상 롤러(42Y)의 회전에 의해 케이스(41Y)로 되돌아온다. 상기 제1 이송 스크루(43Y)와 제2 이송 스크루(44Y) 사이에는 칸막이벽(partition)(47Y)이 마련되는데, 상기 칸막이벽(47Y)은 케이스(41Y)를 현상 롤러(42Y) 및 제1 이송스크루(43Y)를 포함하는 제1 공급부(compartment)와 제2 이송 스크루(44Y)를 포함하는 제2 공급부로 분할한다. 상기 제1 이송 스크루(43Y)는 구동 유닛(미 도시)에 의해 회전되어 상기 현상 롤러(42Y)에 제1 공급부 내의 2-성분 현상제를 이송한다. 제1 이송 스크루(43Y)에 의해 제1 공급부의 구석으로 이송된 2-성분 현상제는 상기 칸막이벽(47Y)의 개구부(미 도시)를 통해 제2 공급부로 진입한다. 상기 제2 이송 스크루(44Y)는 구동 유닛(미 도시)에 의해 회전되어 제1 공급부로부터 보내 오는 2-성분 현상제를 제1 이송 스크루(43Y)와는 반대 방향으로 이송한다. 제2 이송 스크루(44Y)에 의해 제2 공급부의 구석으로 이송된 2-성분 현상제는 상기 칸막이벽(47Y)의 다른 개구부(미 도시)를 통해 제1 공급부로 되돌아간다.

투자율 센서(permeability sensor)인 상기 토너 농도 센서(46Y)는 제2 공급부의 하부 중앙부근에 설치되어, 그 위를 지나는 2-성분 현상제의 투자율에 따라 전압을 출력한다. 상기 2-성분 현상제의 투자율은 그 토너 농도와 서로 연관되어 있기 때문에 상기 토너 농도 센서(46Y)로부터 출력된 전압은 Y 토너 농도에 의한 것이 된다. 상기 전압 신호는 제어 유닛(미 도시)으로 전송된다. 상기 제어 유닛은 Y용 Vtref, 즉 기준 전압을 저장하는 램(RAM)을 구비하고 있다. 상기 기준 전압은 토너 농도 센서(46Y)으로부터의 출력되어야 할 최적 전압이다. 상기 램은 또한 M, C 및 K용 Vtref를 저장한다. 상기 Y용 Vtref는 Y 토너 이송 장치(미 도시)의 작동을 제어하는데 이용된다. 구체적으로, 상기 제어 유닛은 Y 토너 이송 장치가 제2 공급부에 적절한 양의 Y 토너를 공급하도록 제어하여, 상기 토너 농도 센서(46Y)로부터의 출력 전압이 Y용 Vtref에 도달하게 한다. 그 결과, 현상 장치(40Y) 내의 2-성분 현상제의 Y 토너 농도는 정해진 범위 내에 유지된다. 다른 프로세스 유닛의 현상 장치에서도 동일한 방식으로 토너 공급이 제어된다.

감광체(2Y)에 형성된 Y 토너 화상은 중간 전사 벨트(미 도시)에 전사된다. 전사 후, 드럼 클리닝 장치(48Y)는 감광체(2Y) 표면 위의 잔여 토너를 클리닝하고, 방전 램프는 방전한다. 그 다음, 대전 장치(30Y)는 다음 화상 형성을 위해 감광체(2Y)를 균일하게 대전시킨다. 다른 프로세스 유닛에 대해서도 마찬가지이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 중간 전사 유닛(11)은 중간 전사 벨트(12), 구동 롤러(13), 스트레칭 롤러(14, 15), 벨트 클리닝 장치(16) 및 4개의 중간 전사 바이어스 롤러(17Y, 17M, 17C 및 17K)를 구비하고 있다. 상기 중간 전사 벨트(12)는 구동 롤러(13),스트레칭 롤러(14, 15)에 의해 팽팽하게 펴지고, 구동 시스템(미 도시)에 의해 회전되는 구동 롤러(13)에 의해 반 시계 방향으로 무한 이동하게 된다. 전원(미 도시)으로부터 상기 중간 전사 바이어스 롤러(17Y, 17M, 17C 및 17K)에 중간 전사 바이어스가 인가된다. 그 다음, 상기 중간 전사 바이어스 롤러(17Y, 17M, 17C 및 17K)는 감광체(2Y, 2M, 2C 및 2K)를 향하여 상기 중간 전사 벨트(12)를 눌러준다. 그 결과, 각각의 중간 전사 바이어스 롤러와 그에 대응하는 감광체 사이에 닙(nip)이 형성되고, 각각의 닙에는 중간 전사 바이어스로 인해 전기장이 형성된다. 감광체(2Y)에 형성된 Y 토너 화상은 상기 닙의 전기장 및 압력으로 인해 상기 중간 전사 벨트(12) 위에 전사된다. 상기 Y 토너 화상 위에는 감광체(2M, 2C 및 2K)에 형성된 M, C 및 K 토너 화상이 순차적으로 중첩된다. 그 결과, 4 컬러의 토너 화상이 상기 중간 전사 벨트(12) 상에 형성된다. 그 다음, 상기 4 컬러의 토너 화상은 기록 매체인 전사지(transfer paper)(P)에 전사된다. 상기 중간 전사 벨트(12)와 가깝게 접촉하는 스트레칭 롤러(15) 부근에는 벨트 클리닝 장치(16)가 설치되어, 전사 후 상기 중간 전사 벨트(12) 표면에 남아있는 토너를 클리닝한다.

상기 전사지(P)를 적재하여 보관하는 급지 카세트(20)는 광 기록 유닛(10) 아래에 설치되고, 맨 위의 전사지(P)에 대해 급지 롤러(20a)를 눌러주게 되어 있다. 상기 급지 롤러(20a)가 정해진 타이밍으로 회전하면, 맨 위의 전사지(P)는 용 지 이송 경로로 급지된다.

중간 전사 유닛(11)에서, 구동 롤러(13)는 전사 바이어스 롤러(18)와 접촉하고 있는데, 상기 두 롤러에 끼워진 중간 전사 벨트(12)가 닙을 형성하고 있다. 전원(미 도시)으로부터 상기 2차 전사 바이어서 롤러(18)에 2차 전사 바이어스가 인가된다.

용지 이송 경로로 급지된 전사지(P)는 1쌍의 레지스트 롤러(19) 사이에 끼워진다. 중간 전사 벨트(12)가 회전함에 따라, 상기 중간 전사 벨트(12)에 형성된 4 컬러 토너 화상은 닙으로 진입하게 된다. 1쌍의 레지스트 롤러(19)는 전사지(P)가 닙에서 4 컬러 토너 화상과 접촉할 수 있는 타이밍으로 상기 전사지(P)를 보낸다. 그 다음, 상기 닙에서 전사지(P)에 4 컬러 토너 화상이 2차 전사 바이어스 및 닙의 압력으로 인해 전사되어 풀(full) 컬러 화상이 형성된다. 이 후, 풀 컬러 화상이 형성된 전사지(P)는 고정 유닛(fixing unit)(21)으로 이송된다.

상기 고정 유닛(21)은 3개의 롤러에 의해 펴지고 무한 이동하는 고정 벨트(21a)가 있는 벨트 유닛(21b) 및 열원을 내부에 갖는 가열 롤러(21c)를 구비하고 있다. 전사지(P)는 상기 벨트 유닛(21b)과 상기 가열 롤러(21c) 사이에 이송되어, 상기 전사지(P) 표면 상에 상기 풀 컬러 화상이 고정되고, 1쌍의 배지 롤러(22)는 상기 전사지(P)를 프린터 밖으로 배출한다.

앞서 언급했듯이, 본 프린터는 프로세스 유닛(1Y, 1M, 1C 및 1K), 중간 전사 유닛(11) 등을 사용하여 기록 매체에 가시(visible) 화상을 형성하는 가시 화상 형성 유닛을 구비하고 있다.

다음으로, Y, M, C, K의 토너를 수용하는 토너 용기(50Y, 50M, 50C, 50K) 각각에 대해 설명한다.

도 3은 토너 용기(50Y)의 사시도이다. 상기 토너 용기(50Y)는 주머니(bag) 형상으로 유연한 재질의 주머니부(51Y), 캡(cap) 부재인 마우스(mouth)부(52Y) 및 로드(rod)(53Y)를 구비하고 있다. 상기 주머니부(51Y)는 50㎛ ~ 210㎛ 두께의 단일 또는 복수층의 시트(sheet)로 이루어지고 사각 모양이며, 수축 가능하다. 상기 주머니부(51Y)는 Y 토너를 수용하고 있다. 상기 시트는 폴리에스테르, 폴리에틸렌 나일론 등의 수지 재질이나 또는 종이로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서, 상기 주머니부(51Y)는 그 내면에는 상기 마우스부(52Y)와 접합(weld)되는 폴리에틸렌 시트, 그 외면에는 나일론 시트인 2층 구조를 사용하고 있다. 상기 주머니부(51Y)는 또한 양측면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(terephthalate) 및 알루미늄을 포함하는 재질로 만들어진 보강층(reinforcing layers)(80)이 마련되어 있다.

상기 보강층(80)이 마련되지 않는 면(sides) 위의 주머니부(51Y)에는 접는 선(fold lines)(f)이 마련되어 있다. 상기 주머니부(51Y)가 수축하면, 보강층(80)이 마련된 표면은 상기 보강층의 강도로 인해 주름지지 않고 평평한 상태를 그대로 유지한다. 따라서, 상기 접는 선(f)은 변형되지 않고 그대로 남게 되어 그 결과, 주머니부(51Y)는 수축시 접는 선을 따라 적절하게 접혀지게 된다.

각각의 상기 보강층(80)에는 8개의 구멍(80h)이 있어서, 사용자는 그 구멍에 손가락을 걸어 토너 용기(50Y)를 잡고 흔들 때나 용기 홀더(holder)에 고정할 때 그 취급이 용이 해진다. 이러한 구멍(80h)은 또한 사용자의 손가락을 놓는 적절한 위치를 지시하는 마크(marks)로서 기능한다. 이것은 사용자가 주머니부(51Y)를 접는 선이 변형되는 방식으로 파지하지 않게 하여, 상기 주머니부(51Y)가 일정한 형상으로 수축하게 한다.

상기 주머니부(51Y)의 상반부는 실질적으로 직방체 형상이고, 하반부는 토너를 아래의 마우스부(52Y)에 쏟아 붇는 호퍼(hopper)를 형성하는 역 사각 피라미드 형상(테이퍼(taper) 형상)이다. 상기 마우스부(52Y)는 수지를 포함하는 강체로 만들어졌으며, 상기 호퍼의 선단에 접합하고 있다. 상기 토너 용기(50Y)는 상기 마우스부(52Y)가 하부에 있고, 상기 주머니부(51Y)가 상기 마우스부(52Y)에 연결된 상태로 배치되어 있다. 상기 마우스부(52Y) 내에는 관통 구멍(through hole)(54Y)이 형성되어 있다. 상기 로드(53Y)가 상기 관통 구멍(54Y)으로 삽입되면, 토너 용기(50Y) 내의 Y 토너(미 도시)는 흘러나오지 않게 된다. 다른 토너 용기(50M, 50C 및 50K)도 상기 토너 용기(50Y)와 거의 동일한 구성을 가지므로, 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 상기 토너를 현상 장치로 이송하는 토너 이송 장치의 구성 및 작동에 대해 설명한다.

도 4는 토너 이송 장치(Y) 및 Y 토너용 현상 장치의 일부의 다이어그램이다. 상기 토너 이송 장치는 이송 튜브(70Y), 토너 이송 경로를 형성하는 노즐(71Y) 및흡입 펌프(90Y)을 구비하고 있다. 상기 용기 홀더(미 도시)는 상기 토너 용기(50Y)를 수납한다. 상기 토너 용기(50Y)는 마우스부(52Y)가 하부에 배치되는 상태로 상기 용기 홀더에 고정되어 있다. 상기 토너 용기(50Y)는 토너가 거의 소모되면 새로 운 토너 용기로 교체된다. 상기 노즐(71Y)은 관통 구멍(54Y)으로부터 로드(53Y)를 밖으로 밀어내면서 새로운 토너 용기의 마우스부(52Y)의 관통 구멍(54Y)에 삽입된다. 그 결과, 상기 노즐(71Y)이 상기 마우스부(52Y)에 연결되고, 토너 이송 경로가 형성된다. 토너 용기(50Y)로부터 배출되는 Y 토너는 상기 토너 이송 경로를 통해 현상 장치(40Y)에 이송된다.

상기 노즐(71Y)의 타단은 상기 이송 튜브(70Y)에 연결되어 있다. 상기 이송 튜브(70Y)는 우수한 토너 저항을 갖는 고무, 수지 등의 유연한 재질로 만들어지고, 4㎜ ~ 10㎜의 내경을 갖는다. 상기 이송 튜브(70Y)의 타단은 상기 흡입 펌프(90Y)에 구비되는 펌프부(91Y)에 연결되어 있다. 상기 흡입 펌프(90Y)는 축 편심 스크루 펌프(uniaxial eccentric screw pump)라고 불리는 것으로, 펌프부(91Y), 상기 펌프부(91Y)와 연결된 배출부(95Y), 축 부재(96Y), 유니버설 조인트(97Y) 및 흡입 모터(98Y)를 구비하고 있다.

상기 펌프부(91Y)는 금속이나 강성이 높은 수지로 만들어진 편심 두줄 스크루 형상의 로터(rotor)(92Y), 고무로 만들어진 두줄 스크루 형상에 공동이 형성된 스테이터(stator)(93Y) 및 흡입기(inhalator)(94Y)를 구비하고 있다. 상기 흡입 모터(98Y)가 회전하면, 그 회전 구동력이 상기 유니버설 조인트(97Y)와 축 부재(96Y)를 경유하여 상기 로터(92Y)에 전달된다. 그 결과, 상기 로터(92Y)가 상기 스테이터(93Y) 내에서 회전하고, 그러면 상기 흡입기(94Y) 내에 부압(negative pressure)가 생성된다. 이 부압으로 인해, 주머니부(51Y) 내의 Y 토너는 마우스부(52Y), 노즐(71Y) 및 이송 튜브(70Y)를 통해 흡입 펌프(90Y)로 흡입되고, 이 후 스테이터 (93Y)를 통해 배출부(95Y)로 배출된다. 상기 배출부(95Y)는 현상 장치(40Y)의 제2 공급부에 연결되어 있어, Y 토너는 제2 공급부에 공급되어 2-성분 현상제(미 도시)와 혼합된다.

이러한 토너 용기(50Y)는 상기 흡입 펌프(90Y)가 Y 토너를 이송하기 때문에 Y 토너를 이송하기 위해 오거(auger) 등의 가동 부재가 필요없다. 따라서, 상기 토너 용기(50Y)는 그 구성을 간단히 하고 경량화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 상기 흡입 펌프(90Y)는 주머니부(51Y)를 수축시키고, 토너 용기(50Y)의 체적을 감소시킨다. 그 결과, 제조업자가 재활용 목적으로 사용이 끝난 토너 용기(50Y)를 회수하는 경우 그 운반 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 이송 튜브(70Y)는 토너를 이송하기 위해 스크루 등이 필요 없어, 자유롭게 구부릴 수 있다. 더구나, 토너 용기(50Y)는 반드시 현상 장치(40Y) 아래에 위치할 필요가 없는데, 이는 상기 흡입 펌프(90Y)가 중력과 무관하게 토너를 펌핑, 이송할 수 있기 때문이다. 그 결과, 토너 이송 경로는 프린터 내에 어디든 레이아웃(layout)될 수 있는데, 이는 다양한 측면에서 장점이 된다.

상기 주머니부(51Y)에는 접는 선(f)이 마련되기 때문에, 흡입력에 의해 접는 선(f)을 따라 수축하고, 도 5에 도시된 것처럼 실질적으로 평평한 형상으로 접혀진다. 그러므로 사용이 끝난 용기의 운반 비용을 더욱 감소시킬 수 있다.

도 6은 토너 용기(50Y)의 마우스부의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다. 상기 마우스부(52Y)는 수직방향의 큰 구멍과 수평방향의 관통 구멍(54Y)을 갖는 메인부(55Y) 및 상기 메인부 위로 돌출되는 접합부(56Y)를 구비하고 있다. 또한, 메인 부(55Y)의 수직방향의 구멍에 대해 아래에서 피팅(fit)되는 캡(cap)부(57Y)를 갖는다. 상기 접합부(56Y)는 주머니부(51Y)의 개구부에 접합하고, 상기 주머니부(51Y)의 하부에 마우스부(52Y)를 고정한다. 상기 캡부(57Y)는 또한 관통 구멍(54Y)을 갖는다. 따라서, 상기 캡부(57Y)가 메인부(55Y)에 피팅되면, 상기 관통 구멍(54Y)은 상기 메인부(55Y)와 캡부(57Y)를 수평방향으로 관통하게 된다. 고무 등의 탄성 재료로 만들어진 링(ring) 형상의 씰(seal)(58Y)이 캡부(57Y)의 관통 구멍(54Y) 주위에 마련되어 있어, 상기 관통 구멍(54Y)으로 로드(53Y) 또는 노즐(71Y)이 삽입되면, 상기 캡부(57Y)의 내부는 외부로부터 밀폐된다.

상기 마우스부(52Y)는 메인부(55Y)와 캡부(57Y)로 나누어져 있어, Y 토너가 주머니부(51Y)로 용이하게 공급될 수 있다. 만약 상기 메인부(55Y)와 캡부(57Y)가 하나의 유닛으로 결합하여 있다면, 상기 주머니부(51Y)로부터 토너 경로에 대해 90°에 위치한 작은 관통 구멍(54Y)로부터 Y 토너가 공급되어야만 한다. 반면에 상기 메인부(55Y)와 캡부(57Y)가 분리 가능Z부터 상기 주머니부(51Y)로 Y 토너가 스트레이트로 공급될 수 있는 것이다. 이것은 상기 토너가 씰(52Y)을 더럽히는 것을 막아준다. 또한, 사용자가 손가락으로 상기 관통 구멍(54Y) 밖으로 상기 로드(53Y)를 밀어내는 경우가 발생하지 않을 정도로 상기 로드(53Y)의 지름은 작은 것이 바람직하다. 상기 로드(53Y)의 단면적은 8㎟ 이하, 바람직하게는 6㎟ 이하이다.

도 7은 상기 토너 용기(50Y)의 마우스부의 다른 예를 나타내는 분해 사시도이다. 상기 마우스부(52Y)는 접합부(156Y) 및 상기 접합부(156Y)에 피팅되는 메인부(155Y)를 구비하고 있다. 또한, 메인부(155Y)의 수직방향의 구멍에 대해 위에서 피팅(fit)되는 캡(cap)부(157Y)를 갖는다. 상기 접합부(156Y)는 주머니부(51Y)의 개구부에 접합한다. 상기 캡부(157Y)는 상기 메인부(155Y)의 수직방향의 구멍으로 피팅되고, 상기 메인부는 상기 접합부(156Y)에 연결되어 있어, 상기 마우스부(52Y)가 상기 주머니부의 하부에 고정된다. 상기 캡부(157Y)와 접합부(156Y) 사이에는 링 형상의 씰(seal)(58Y)이 마련되어 있다. 통상의 환경에서는 상기 씰이 필요하지 않지만, 감압 환경(고도가 높은 환경)에서는 상기 주머니부(51Y) 밖으로 공기가 누출되고, 다시 통상의 환경으로 되돌아가는 경우 패킹(packing)이 발생한다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 상기 씰(58Y)이 마련되어 있는 것이다.

또한, 상기 마우스부(52Y)에는, 상기 메인부(155Y) 내에 회로 기판(159Y)이 마련되어 있다. 상기 회로 기판(159Y)은 전기 회로 및 상기 토너 용기(50Y)의 장착 여부나 토너 잔량을 확인하는 메모리를 구비하고 있다. 상기 메인부(155Y)에 토너 용기(50Y)가 장착되면, 상기 회로 기판(159Y)의 접속단과 상기 메인부(155Y)의 접속단이 서로 접속하여, 그 접속단을 통해 상기 토너 용기(50Y)와 메인부(155Y)는 정보를 교환한다.

도 8은 본 프린터의 사시도이다.

상기 프린터의 전면에는 용기 수납 장치로 기능하는 4개의 용기 홀더(75Y, 75M, 75C 및 75K)가 마련되어 있다. 상기 용기 홀더는 회전축(미 도시) 중심으로 피벗함으로써 개폐된다. 각각의 용기 홀더는 토너 이송 장치의 일부를 구성하는 것으로 대응하는 컬러의 토너 용기를 수납, 지지한다. 상기 토너 용기(50Y)를 상기 용기 홀더(75Y)에 세팅하려면, 사용자는 로크(lock)(미 도시)를 풀어 상기 용기 홀 더(75Y)를 앞쪽을 향하여 열어준다. 그런 후, 사용자는 양손으로 상기 마우스부(52Y)가 수직방향으로 아래인 상태로 상기 주머니부(51Y)를 파지하고, 상기 용기 홀더(75Y)로 상기 토너 용기(50Y)를 삽입한다.

도 9는 Y용 토너 이송 장치의 용기 홀더(75)의 사시도이다. 다른 컬러의 토너 이송 장치도 거의 동일한 구성을 갖는다. 간결한 기재를 위해 컬러를 나타내는 기호는 이하 생략하기로 한다.

상기 토너 이송 장치는 프린터에 상기 용기 홀더(75)를 고정하는 고정 부재(76)를 구비하고 있다. 용기 지지 부재로 기능하는 용기 가이드 부재(60)가 상기 용기 홀더(75)의 하부에 배치된다. 상기 용기 가이드 부재(60)의 하부에 위치한 회전축(75a)은 고정 부재(76)에 고정되어 있고, 상기 회전축(75a)을 중심으로 상기 용기 홀더(75)가 피벗한다. 상기 용기 가이드 부재(60)의 상부 양측면에는 돌기(75b)가 마련되어 있고, 상기 돌기(75b)는 프린터에 회전 가능하게 장착되는 슬라이드 부재(72)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 따라서, 상기 용기 홀더(75)의 개방 각도는 상기 슬라이드 부재(72)에 의해 제한된다. 상기 용기 홀더(75)는 용기 가이드 부재(60)에 토너 용기(50)가 탈착하는 열림 위치와 상기 용기 홀더(75)에 토너 용기(50)를 고정하는 닫힘 위치 사이를 이동 가능하다.

상기 용기 홀더(75)에는 또한 프린터를 대면하는 배면에 상기 토너 용기(50)를 지지하는 배면 지지부(75d)가 마련되어 있다. 상기 배면 지지부(75d)의 하단부는 상기 용기 홀더(75)에 회전 가능하게 고정되어 있다. 상기 용기 홀더(75)가 열리면, 상기 배면 지지부(75d)는 자중에 의해 상기 용기 가이드 부재(60)와 접촉하 여 앞쪽으로 기울지만, 상기 배면 지지부(75d)는 프린터를 향하여 이동도 가능하다. 따라서, 주머니부(51)의 하부가 토너로 인해 부풀어진 경우에도, 상기 토너 용기(50)는 상기 용기 홀더(75)로 진입하는 것이 용이 해진다. 상기 용기 홀더(75)가 닫히면, 상기 배면 지지부(75d)는 토너 용기(50)와 프린터 사이에 끼워지는 상태가 된다.

도 10 및 도 11은 각각 상기 용기 홀더(75)의 개폐시 마우스부(52)의 관통 구멍을 따라 연직 방향으로 절단한 Y용 토너 이송 장치의 단면도이다.

상기 토너 이송 장치는 캡 지지 부재로 기능하는 가동판(73)을 구비하는데, 상기 가동판(73)은 상기 용기 홀더(75)의 하부에 고정된 회전축(73a)에 의해 상기 용기 홀더(75)에 회전 가능하게 장착된다. 상기 가동판(73)은 도 10의 퇴각 위치(withdrawn position)와 도 11의 유지 위치(holding position) 사이를 이동한다. 상기 가동판(73)의 하부에는 상기 토너 용기(50)와 대면하지 않는 측면에 캠(cam)(74)이 위치한다. 상기 캠(74)은 용기 홀더(75)에 회전 가능하게 장착된 캠축(74a)을 구비하고 있는데, 상기 캠(74)은 상기 캠축(74a) 상에 마련된 캠 구동 기어(74b)(미 도시)에 의해 회전된다. 상기 캠(74)의 회전으로 상기 가동판(73)은 회전축(73a)을 중심으로 퇴각 위치와 유지 위치 사이를 이동한다. 상기 캠(74), 캠축(74a) 및 캠 구동 기어(74b)는 위치 결정 수단으로서 기능한다.

도 12 및 도 13은 각각 상기 용기 홀더(75)의 개폐시 캠(74)을 회전시키는 구동 메카니즘을 나타내는데, 상기 용기 홀더(75)와 가동판(73)은 2점 쇄선으로, 고정 부재(76)는 1점 쇄선으로 표시되어 있다.

상기 캠 구동 기어(74b)는 실질적으로 L-형상 섹터 기어(sector gear)(77)의 기어부(77a)와 서로 맞물려 있다. 상기 섹터 기어(77)의 단부는 상기 용기 홀더(75)에 고정된 회전축(77b)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 상기 섹터 기어(77)의 중간에는 상기 고정부(76)에 고정된 고정축(76b)이 삽입되는 긴 구멍이 있다.

사용자가 용기 홀더(75)를 닫는 경우, 회전축(77b)이 이동하고 섹터 기어(77)는 고정축(76b)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 상기 회전력은 기어부(77a)를 경우하여 캠 구동 기어(74b)에 전달된다. 그 다음, 상기 캠 구동 기어(74b)는 반 시계 방향으로 반(half) 회전한다. 상기 용기 홀더(75)가 작은 각만큼 열리는 경우에도 반 회전만큼 캠 구동 기어(74b)를 회전시키기 위해 충분한 회전각이 필요하다. 전술한 링크 메카니즘으로 상기 섹터 기어(77)는 큰 각으로 회전하고, 상기 기어부(77a)와 캠 구동 기어(74b)의 기어 비(gear ratio)가 조정된다. 상기 용기 홀더(75)는 최대 23°로 열리지만, 상기 캠(74)의 회전각은 168°이다. 상기 용기 홀더(75)가 닫히면, 상기 캠(74)은 회전하여, 가동판(73)을 토너 용기(50)를 향하여 유지 위치로 이동시킨다. 유지 위치에서, 상기 가동판(73)은 마우스부(52)를 노즐(71)과 연결되게 유지한다.

반대로, 상기 용기 홀더(75)가 열리면, 상기 메카니즘은 역으로 수행된다. 상기 캠의 표면은 가동판(73)으로부터 분리되고, 상기 가동판(73)은 유지 위치로부터 해제된다. 그 결과, 상기 가동판(73)은 회전축(73a) 중심으로 자유롭게 회전할 수 있고, 퇴각 위치로 되돌아가게 된다. 상기 가동판(73)을 퇴각 위치로 이동시키기 위해 스프링 등이 채용될 수 있다.

상기 가동판(73)이 퇴각 위치에 있으면, 상기 토너 용기(50)는 용이하게 상기 용기 홀더(75)에 진입할 수 있다. 상기 가동판(73)이 유지 위치에 있는 경우, 마우스부(52) 상기 가동판(73) 또는 용기 홀더(75)의 내벽에 걸리기 쉽다. 그러므로 상기 마우스부(52)가 노즐(71)과 연결되도록 용기 홀더(75)의 최심부까지 삽입될 수 없게 된다. 이러한 이유로, 상기 가동판(73)은 상기 마우스부(52)가 용기 홀더(75)로 진입하고 가동판(73)에 접촉과 동시에 퇴각 위치로 이동하도록 구성되어 있다. 그 결과, 상기 마우스부(52)가 똑바로 삽입되지 않는 경우에도 상기 용기 홀더(75)의 최심부까지 도달이 용이하도록 넓은 공간이 마련된다.

토너 용기(50)가 적절히 세팅된 후, 사용자가 용기 홀더(75)를 닫으면, 상기 가동판(73)은 유지 위치로 이동하여 상기 마우스부(52)는 노즐(71)에 연결된다.

상기 마우스부(52)가 삽입되면, 상기 주머니부(51)는 접는 선(f)이 있는 표면에 비해 접는 선(f)이 없는 표면에서 위로 접혀지기 쉽다. 이러한 이유로 상기 가동판(73)은 접는 선(f)이 없는 주머니부(51)의 표면을 대면하도록 배치되어 상기 마우스부(52)의 삽입을 용이하게 한다.

도 14 및 도 15는 각각 상기 용기 홀더(75)가 개폐시 노즐 구동 메카니즘을 나타낸다.

상기 토너 이송 장치에서, 상기 노즐(71)의 일단은 상기 용기 홀더(75)의 하부에 장착되고, 그 타단은 상기 이송 튜브(70)에 연결되어 있다. 상기 노즐(71)은 노즐 지지 부재(78)에 고정되어 있는데, 상기 노즐 지지 부재(78)는 상기 노즐(71)에 길이 방향으로 평행하게 돌출하는 2개의 돌출부(78a)를 갖는다. 마우스부(52)에 상기 노즐(71)이 삽입과 동시에 상기 돌출부(78a)는 상기 마우스부(52)의 노치(notches)에 피팅된다. 상기 노즐 지지 부재(78)의 양측면에 2개의 노즐 구동 부재(79)를 회전 가능하게 장착하는 2개의 돌출부(78b)가 형성되어 있다. 상기 노즐 구동 부재(79)는 섹터 기어(77)의 내부에 위치하고 섹터 기어(77)와 일체로 이동한다. 상기 노즐 구동 부재(79)는 상기 섹터 기어(77)에 회전 가능하게 장착된 회전축(77b)에 의해 연결되어 있다. 사용자가 상기 용기 홀더(75)를 닫으면, 상기 회전축(77b)이 주머니부(51)로부터 밖으로 밀려진다. 그 결과, 상기 노즐 구동 부재(79)는 고정축(76b)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 그 회전력으로 인해 상기 노즐 지지 부재(78)는 마우스부(52)를 향하여 가이드 레일(84)을 따라 슬라이딩한다. 상기 돌출부(78a)는 마우스부(52)의 노치에 피팅되고, 상기 노즐(71)은 상기 마우스부(52)의 관통 구멍(54)으로 진입한다. 한편, 사용자가 용기 홀더(75)를 열면, 상기 메카니즘이 역으로 수행되는데, 상기 노즐 지지 부재(78)는 마우스부(52)로부터 밖으로 슬라이딩하고 관통 구멍(54) 밖으로 노즐(71)을 당겨서 토너 용기(50)가 제거될 수 있게 한다.

도 16 및 도 17은 각각 용기 홀더(75)가 열린 상태에서, 외부 가압 유닛(61)의 주요 부분의 사시도 및 정면도이다. 상기 용기 가이드 부재(60)의 내면(60a)은 마우스부(52) 부근의 토너 용기(50) 주위에 피팅되는 테이퍼(taper)를 형성하고 있어, 상기 토너 용기(50)를 용이하게 수용할 수 있게 된다. 상기 용기 가이드 부재(60)의 양측면에는 2개의 외부 가압 유닛(61)이 마련되어 있는데, 상기 외부 가압 유닛(61)은 접합 부재(65), 토너 용기(50)(미 도시)의 접는 선(f)에 대해 상기 접 합 부재(65)를 눌러주는 토션 스프링(64),암(arm)부(76a) 및 스터드(stud)(63)를 구비하고 있다.

상기 외부 가압 유닛(61)은 상기 용기 가이드 부재(60)의 측면의 중앙 부근에 배치되어 있다. 상기 접합 부재(65)는 적어도 주머니부(51)의 상반부와 하반부가 만나는 상기 주머니부(51)의 접는 선(f)에 접합한다. 상기 접합 부재(65)의 하단부는 턴 다운 스크루(turn down screw)(62)에 의해 상기 용기 가이드 부재(60)의 내측부(60c)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 상기 접합 부재(65)는 판 형상으로 수지 재료로 만들어진다. 상기 접합 부재(65)의 중앙 부근에는 용기 가이드 부재(60) 밖으로 돌출하는 돌출부(65a)가 배치되어 있다. 상기 돌출부(65a) 내에는 긴 구멍(65b)이 형성되어 있는데, 그 구멍을 통해 상기 토션 스프링(64)의 일단(64a)이 삽입되며, 상기 토션 스프링(64)은 상기 스터드(63)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 상기 용기 홀더(75)가 닫히면, 상기 토션 스프링(64)의 타단(64b)은 고정 부재(76)로부터 연장된 암부(76a)에 접합한다. 그 결과, 상기 접합 부재(65)를 지지하는 지지 메카니즘이 형성된다. 상기 암부(76a)의 선단은 외부로 구부러져 테이퍼 면을 형성하므로 토션 스프링(64)의 단(64b)이 상기 암부(76a)로 가이드되는 것이 용이하게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 용기 홀더(75)가 열린 상태이면, 상기 토션 스프링(64)의 단(64b)은 상기 암부(76a)로부터 분리되어 있고, 상기 지지 메카니즘은 상기 접합 부재(65)를 해제한다. 그 결과, 상기 접합 부재(65)는 상기 토너 용기(50)에 걸리지 않고 상기 용기 가이드 부재(60)의 내면을 향하여 그 자중에 의해 기대는 퇴각 위치로 이동한다. 이로 인해, 상기 토너 용기(50)는 상기 용기 홀더(75)로부터 탈착이 용이하게 된다. 상기 접합 부재(65)는 상기 토션 스프링(64)의 일단(64a)을 상기 긴 구멍(65b)의 하부에 접합함으로써 그 자중에 의해 퇴각 위치에 기대도록 구성되어 있다. 또한, 도 9에서 나타나듯이, 상기 접합 부재(65)가 퇴각 위치에 있을 때 접합 부재(65)의 상부(65c)가 외부로 돌출되도록, 상기 용기 가이드 부재(60)의 양측면에 컷아웃(cutout)부(60d)가 마련되어 있다.

사용자가 용기 홀더(75)를 열면, 상기 접합 부재(65)는 퇴각 위치로 이동하여, 소모된 토너 용기(50)를 새로운 토너 용기로 교체하는 작업에 방해가 되지 않는다. 따라서, 상기 토너 용기(50)가 그 자중에 의해 용기 홀더(75)로 부드럽게 장착되므로, 사용자는 억지로 토너 용기(50)를 밀어넣을 필요가 없게 된다. 또한, 사용자는 상기 접합 부재(65)에 의한 파손의 걱정 없이 토너 용기(50)를 삽입할 수 있게 된다. 그러므로 상기 토너 용기(50)는 쉽게 접혀지고 수축할 수 있도록 강성이 낮은 재료를 사용하여 만들 수 있게 된다.

사용자가 상기 토너 용기(50)를 세팅한 후, 용기 홀더(75)를 닫으면, 스터드(63)에 장착된 토션 스프링(64)의 일단(64b)은 암부(76a)의 선단과 접합한다. 상기 용기 홀더(75)의 이동과 함께, 상기 일단(64b)은 상기 암부(76a)의 테이퍼 면을 따라 가이드 되고, 상기 용기 가이드 부재(60)를 향하여 점차적으로 밀려진다. 그러므로 사용자는 강한 저항감을 느끼지 않으면서 상기 용기 홀더(75)에 밀어넣을 수 있게 된다. 상기 토션 스프링(64)의 일단(64b)이 점차적으로 밀려짐에 따라, 상기 토션 스프링(64)는 회전하다. 이러한 회전과 함께, 상기 긴 구멍(65b) 내에 삽입되 어 있는 상기 토션 스프링(64)의 타단은 점차적으로 상기 토너 용기(50)를 향하여 상기 접합 부재(65)를 밀어주는 힘이 발생한다. 이때, 상기 주머니부(51)는 토너로 가득 채워지고 부풀려져서, 상기 접합 부재(65)는 상기 주머니부(51)로 더 밀어줄 수 없게 된다. 따라서, 상기 접합 부재(65)에 가해지는 압력은 상기 토션 스프링(64)에 의해 흡수된다. 그 결과, 상기 접합 부재(65)는 상기 접는 선(f)에 대해 강하게 밀어주게 되는 것이다.

상기 토션 스프링(64)는 상기 접합 부재(65) 및 암부(76a)로부터 분리 가능하므로, 상기 토션 스프링(64)를 단순히 교환함으로써 압력 레벨의 조절이 용이하다. 이로 인해, 상기 용기 홀더를 설계함에 있어 자유도가 증가한다.

도 18이 나타내듯이, 토너가 소모되고 상기 주머니부(51)가 흡입으로 인해 수축함에 따라, 상기 접합 부재(65)는 점차적으로 상기 토너 용기(50)를 향하여 이동하게 된다. 따라서, 상기 주머니부(51)는 주름이 생기지 않으면서 상기 접는 선(f)을 따라 깔끔하게 접혀지게 된다. 토너가 어떠한 주름에도 걸리지 않기 때문에, 토너의 유동성이 낮은 경우에도 안정적으로 배출될 수 있고, 토너를 완전히 소모할 수 있게 된다. 상기 주머니부(51)는 상기 마우스부(52) 향하여 지름이 감소하는 테이퍼 형상이므로, 토너는 상기 마우스부(52)로 용이하게 아래로 이동하게 된다. 그러므로 내부로 접혀지는 상기 주머니부(51)의 양은 상기 마우스부(52)의 반대 방향을 향하여 증가하게 된다. 이러한 이유로, 상기 접합 부재(65)는 상기 마우스부(52)가 삽입되는 상기 용기 가이드 부재(60)의 하부에 회전 가능하게 고정된다. 그 결과, 상기 접합 부재(65)는 상기 마우스부(52)의 반대 방향을 향해 더 크게 이동 하게 되어, 상기 주머니부(51)는 보다 확실하게 접혀진다.

상기 접합 부재(65)는 상기 접는 선(f) 전부에 접합할 필요는 없다. 상기 접합 부재(65)가 적어도 상기 주머니부(51)의 상반부와 하반부가 만나는 접는 선(f)에 접합하면, 상기 주머니부(51)는 용이하게 접혀질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 접합 부재(65)는 그 자중에 의해 상기 퇴각 위치에 기대는 것으로 구성되어 있지만, 다른 메카니즘이 채용될 수도 있다. 도 19는 상기 암부(76a)의 선단이 상기 용기 가이드 부재(60)를 향하여 안쪽으로 구부러져, 상기 용기 홀더(75)가 열릴 때 상기 토션 스프링(64)의 일단(64b)이 상기 고정 부재(76)을 향해 밀려지는 일 예를 나타낸다. 상기 토션 스프링(64)은 상기 긴 구멍(65b)를 통해 삽입된 상기 토션 스프링(64)의 타단(64a) 아래로 이동하면서, 반 시계 방향으로 회전한다. 그 결과, 상기 접합 부재(65)는 퇴각 위치로 이동하게 된다. 상기 용기 홀더(75)가 닫히면, 상기 메카니즘은 그 역으로 수행되어, 상기 접합 부재(65)를 유지 위치로 이동시킨다. 이러한 메카니즘은 상기 토너 용기(50)의 탈착시 상기 접합 부재(65)가 방해가 되지 않게 이동하는 것을 보증한다.

도 20 및 도 21은 각각 상기 용기 홀더(75)의 개폐시 상기 외부 가압 유닛의 다른 예의 주요부에 대한 사시도이다. 상기 외부 가압 유닛은 강성 재료를 구부려서 만든 외부 가압 부재(161) 및 토너 용기(50)를 향해 상기 외부 가압 부재(161)를 눌러주는 암부(76a)를 구비하고 있다. 상기 외부 가압 부재(161)는 상기 주머니부(51)의 접는 선(f)을 수축시키는 주머니 접합부(161c), 상기 주머니부(51)에 대해 상기 주머니 접합부(161c)를 눌러주는 누름부(161a) 및 상기 고정 부재(76)의 암부(76a)에 접합하는 암 접합부(161d)를 구비하고 있다. 상기 외부 가압 부재(161)의 하부는 턴 다운 스크루(162)에 의해 상기 용기 가이드 부재(60)(미 도시)의 내측 정면부에 회전 가능하게 장착된다. 상기 외부 가압 부재(161)는 중앙에서 밖으로 구부러져 상기 누름부(161a)를 형성한다. 상기 누름부(161a)의 외부 선단은 상기 고정 부재(76)을 향해 구부러져 상기 암 접합부(161d)를 형성한다. 상기 주머니 접합부(161c)는 상기 외부 가압 부재의 상부에 위치한다.

상기 용기 홀더(75)가 열리면, 상기 암 접합부(161d)는 상기 암부(76a)로부터 떨어져, 상기 외부 가압 부재(161)는 상기 암부(76a)에 의해 지지되지 않는다. 그 결과, 상기 주머니 접합부(161c)는 상기 누름부(161a)와 상기 암 접합부(161d)의 무게에 의해 상기 용기 가이드 부재(60)의 측면을 향해 기대어지고 퇴각 위치로 이동한다. 따라서, 상기 주머니 접합부(161c)에 의한 방해 없이 소모된 토너 용기(50)를 새것으로 교체하는 것이 용이하다. 사용자가 새 토너 용기(50)가 고정하고 상기 용기 홀더(75)를 닫으면, 상기 암 접합부(161d)는 상기 암부(76a)에 접합하게 된다. 상기 암부(76a)는 테이퍼 면으로 되어있으므로, 사용자가 상기 용기 홀더(75)를 밀어줌에 따라 상기 암 접합부(161d)는 점차적으로 상기 용기 가이드 부재(60)를 향해 밀려진다. 그 다음, 상기 주머니 접합부(161c)는 점차적으로 상기 주머니부(51)의 접는 선(f)에 대해 밀어주게 된다. 이때, 상기 주머니부(51)는 토너로 채워지고 부풀려져서, 상기 주머니 접합부(161c)는 더 이상 상기 주머니부(51)를 밀어줄 수 없게 된다. 따라서, 상기 주머니 접합부(161c)에 가해진 압력은 상기 누름부(161a)에 의해 흡수된다. 그 결과, 도 22 및 도 23에 나타나듯이, 상기 누름 부(161a)의 간격 a는 간격 a'로 더 넓어진다.

상기 용기 홀더(75)가 닫히면, 상기 주머니 접합부(161c) 접는 선(f)에 대해 밀어주어, 상기 주머니부(51)는 접는 선(f)을 따라 접혀진다. 토너가 소모되고 주머니부(51)가 수축할 때, 상기 주머니 접합부(161c)로 인해 상기 주머니부(51)는 주름 발생 없이 접는 선(f)을 따라 깔끔하게 접혀진다. 상기 주머니 접합부(161c)는 상기 용기 가이드 부재(60)의 하부에 회전 가능하게 고정되어 있다. 따라서, 상기 주머니 접합부(161c)는 상기 주머니부(51)가 내부에 접혀지는 양에 비례하여, 마우스부(52)의 반대 방향을 향해 더 큰 범위로 이동하므로 상기 주머니부(51)는 확실하게 접혀진다.

본 실시예에서 상기 이송 장치는 토너를 이송하지만, 다른 분체, 액체 또는 기체에 대해서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 외부 가압 유닛(61)은 상기 용기 가이드 부재(60)가 닫힘 위치(제2 위치)에 있을 때 보다 열림 위치(제1 위치)에 있을 때 상기 주머니부(51)의 양측면에 더 낮은 압력을 가한다. 따라서, 사용자는 토너 용기(50)를 강하게 밀어넣지 않고도 상기 용기 가이드 부재(60)로 상기 토너 용기(50)를 장착할 수 있어, 토너 용기(50)가 파손되지 않는다.

또한, 사용자가 용기 홀더(75)를 여는 것과 동시에 상기 주머니부(51)로부터 압력이 자동적으로 해제되므로, 압력을 해제하기 위한 추가적인 작동이 필요 없다. 상기 압력이 해제되기 때문에, 토너 용기(50)는 교체시 방해를 받거나 파손되지 않는다. 그러므로 상기 주머니부(51)는 주름 발생 없이 깔끔하게 접혀지는 유연한 재 료로 만들어질 수 있다. 이로 인해, 토너 또는 다른 내용물은 주름에 걸림 없이 안정적으로 배출되고 다른 장치로 이송된다.

또한, 상기 토너 용기(50)는 작고 접는 선(f)을 따라 일정한 형상으로 수축하므로, 제조업자가 재활용 목적으로 소모된 토너 용기(50)를 회수할 때 운반 비용을 감소시킨다.

압력을 가하는 접합 부재(65)는 그 자중에 의해 퇴각 위치로 이동한다. 따라서, 외부 가압 유닛(61)은 추가적인 가압 또는 구동 장치가 필요없는 단순한 구성을 가지므로, 생산 비용 및 불량품 발생을 감소시킨다.

본 발명에 따른 용기 수납 장치, 이송 장치, 화상 형성 장치 및 용기를 고정하는 방법은 소모된 용기를 새 용기로 교체시 유용한 기술을 제공한다. 상기 용기의 일 예는 화상 형성 장치의 토너 용기이다.

Claims

내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상인 부재를 구비하고 탈착 가능하게 장착된 용기를 지지하며, 상기 용기가 탈착되는 위치인 제1 위치와 상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치 사이를 이동 가능한, 용기 지지 부재;

상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 이동 유닛; 및

상기 내용물의 배출 중에 상기 주머니 형상 부재가 수축하도록 상기 용기 지지 부재가 적어도 제1 위치 및 제2 위치에 있는 동안 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하고, 상기 용기 지지 부재가 제2 위치에 있을 때보다 제1 위치에 있을 때 상기 주머니 형상 부재에 더 낮은 압력을 가하는 외부 가압 유닛;

을 포함하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛은 제1 위치와 제2 위치 사이의 상기 용기 지지 부재의 이동과 연동하여 상기 주머니 형상 부재에 가해지는 압력을 변경하는 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛은 상기 용기 지지 부재가 제1 위치에 있을 때, 상기 외부 가압 유닛이 상기 용기의 탈착시 방해가 되지 않는 위치인 퇴각 위치로 상기 외부 가압 유닛을 이동시키는 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛은 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 상기 용기 지지 부재의 이동과 연동하여, 상기 외부 가압 유닛이 상기 주머니 형상 부재에 방해가 되지 않는 위치인 퇴각 위치와 상기 외부 가압 유닛이 상기 주머니 형상 부재에 압력을 가하는 위치인 가압 위치 사이에서 상기 외부 가압 유닛을 이동시키는 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제4항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛이 그 자중에 의해 퇴각 위치로 이동하도록, 상기 가압 위치에서 상기 외부 가압 유닛을 지지하고 상기 용기 지지 부재가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 외부 가압 유닛을 해제하는 지지 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제3항에 있어서, 상기 용기 지지 부재는 상기 용기를 지지하는 박스(box)이 고, 상기 외부 가압 유닛은 상기 퇴각 위치에 있을 때 상기 용기 지지 부재의 외부로 돌출되는 일부를 가지는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛은 상기 주머니 형상 부재의 양측면에 압력을 가하는 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 주머니 형상 부재는 상기 내용물이 배출되는 상기 용기의 배출구를 향하여 그 단면적이 점차적으로 감소하는 테이퍼(taper) 부분을 구비하고, 상기 외부 가압 유닛은 상기 테이퍼 부분에서 그 단면적의 감소가 시작되는 부분에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 주머니 형상 부재에는 접는 선이 마련되어 있고, 상기 외부 가압 유닛이 상기 접는 선에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 외부 가압 유닛은

상기 용기 지지 부재에 회전 가능하게 장착되는 일단과 상기 주머니 형상 부재에 접합하는 타단을 갖는 접합 부재;

상기 접합 부재를 상기 용기에 대해 눌러주는 누름 부재(pressing member); 및

상기 용기를 향하는 방향으로 상기 접합 부재에 압력을 가하지만, 상기 용기 지지 부재가 상기 제1 위치에 있을 때는 상기 접합 부재에 압력을 가하지 않는 가압 메카니즘;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제10항에 있어서, 상기 접합 부재의 일단은 상기 내용물이 배출되는 상기 용기의 배출구 근처의 부분에서 상기 용기 지지 부재에 장착되는 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제10항에 있어서, 상기 누름 부재는 상기 가압 메카니즘과 상기 접합 부재로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 용기 수납 장치.
제1항에 있어서, 상기 내용물은 화상 형성 장치에 사용되는 토너인 것을 특 징으로 하는 용기 수납 장치.
용기를 지지하며, 용기가 탈착 가능하게 장착될 수 있으며, 내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상인 부재를 구비하며, 상기 용기가 탈착되는 위치인 제1 위치와 상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치 사이를 이동 가능한, 용기 지지 부재; 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 이동 유닛; 및 상기 내용물의 배출 중에 상기 주머니 형상 부재가 수축하도록 상기 용기 지지 부재가 적어도 제1 위치 및 제2 위치에 있는 동안 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하고, 상기 용기 지지 부재가 제2 위치에 있을 때보다 제1 위치에 있을 때 상기 주머니 형상 부재에 더 낮은 압력을 가하는 외부 가압 유닛을 포함하는 용기 수납부;

상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하거나 상기 주머니 형상 부재 내의 내압을 감소시켜 상기 주머니 형상 부재를 수축시킴으로써 상기 용기의 배출구로부터 상기 내용물을 배출하게 하는 배출 유닛; 및

상기 배출구로부터 배출된 내용물을 다른 장치에 이송하는 이송 부재;

를 포함하는 이송 장치.
잠상(latent image) 캐리어에 형성된 잠상에 토너를 부착하여 상기 잠상을 토너 화상으로 현상하는 현상 장치를 구비하고, 비주얼 화상을 형성하도록 기록 매체에 상기 토너 화상을 전사키며;

용기를 지지하며, 용기가 탈착 가능하게 장착될 수 있으며, 내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상인 부재를 구비하며, 상기 용기가 탈착되는 위치인 제1 위치와 상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치 사이를 이동 가능한, 용기 지지 부재; 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 이동 유닛; 및 상기 내용물의 배출 중에 상기 주머니 형상 부재가 수축하도록 상기 용기 지지 부재가 적어도 제1 위치 및 제2 위치에 있는 동안 상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하고, 상기 용기 지지 부재가 제2 위치에 있을 때보다 제1 위치에 있을 때 상기 주머니 형상 부재에 더 낮은 압력을 가하는 외부 가압 유닛을 포함하는 용기 수납부;

상기 주머니 형상 부재에 외압을 가하거나 상기 주머니 형상 부재 내의 내압을 감소시켜 상기 주머니 형상 부재를 수축시킴으로써 상기 용기의 배출구로부터 상기 내용물을 배출하게 하는 배출 유닛; 및

상기 배출구로부터 배출된 내용물을 다른 장치에 이송하는 이송 부재;

를 포함하는 화상 형성 장치.
내용물을 수용하고 외압이 가해지거나 내압의 감소에 의해 수축하는 유연한 주머니 형상의 부재 갖고, 상기 용기 지지 부재에 탈착 가능하게 장착되는 용기를 지지하는 용기 지지 부재를 구비하며;

상기 용기의 내용물이 배출될 수 있는 위치인 제2 위치로부터 상기 용기 지지 부재로부터 상기 용기가 탈착 가능한 위치인 제1 위치로 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 단계;

상기 제1 위치에서 상기 용기 지지 부재에 상기 용기를 놓는 단계;

상기 용기의 배출구가 상기 내용물이 배출되는 곳에 세팅될 때까지 상기 용기를 그 자중에 의해 떨어뜨리는 단계;

상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 용기 지지 부재를 이동시키는 단계; 및

상기 용기 지지 부재가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동함에 따라 상기 주머니 형상 부재에 가해지는 압력을 증가시키는 단계;

를 포함하는 용기 수납 장치에 용기를 고정하는 방법.