KR101004286B1 - 카트리지 토너 자동 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이져 프리터의 카트리지에 토너를 자동으로 공급하는 토너 자동공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지에 토너를 외부에서 자동 또는 수동으로 공급하여 주는 카트리지 토너 자동 공급 장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 카트리지 토너 자동 공급 장치는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장부와; 상기 토너 저장부로 부터 조금씩 유입되는 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 이송 스크류와; 상기 토너 이송 스크류를 회전시키는 모터와; 상기 토너 이송 스크류가 내장되고 상부 일측면이 상기 토너 저장부와 통공되어 있어 상기 토너 저장부로 유입되는 토너를 상기 토너 이송 스크류의 회전에 의해 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 토출부와; 상기 토너 토출부에서 토출되는 토너를 카트리지 속으로 인도하는 유연성있는 재질로 이루어진 토너 토출튜브와; 상기 모터를 온 또는 오프하여 상기 토너 토출부의 토너 이송 스크류를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지며,

본 발명에 카트리지 토너 자동 공급 장치는 사용중인 레이져 프린터의 카트리지를 프린트에서 분리하지 않은 상태에서 부족한 토너를 자동 혹은 수동으로 충전을 하여주므로, 프린트에서 카트리지를 분리하지 않고도 토너의 충전이 가능하게 하여 주는 편리함이 있으며, 토너가 적정량 충전되면 충전을 멈추므로 과충전을 방지할 수 있으며, 수동으로 눈금을 보면서 필요에 따라 충전량을 조절할 수 있는 편리함이 있다.

토너, 토너 공급 장치, 토너 자동 공급 장치, 카트리지, 토너 카트리지, 무게 센서

Description

카트리지 토너 자동 공급 장치{An Automatic Toner Refiller for Cartridge}

본 발명은 레이져 프리터의 카트리지에 토너를 자동으로 공급하는 토너 자동공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지에 토너를 외부에서 자동 또는 수동으로 공급하여 주는 카트리지 토너 자동 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이져 프린터에는 드럼이 토너 수납부와 결합된 카트리지가 주로 사용되고 있다. 그러나 이와 같이 카트리지로 된것은 1회용으로 되어 있어 토너의 충전이 불가능하므로서 카트리지에 투입된 토너를 모두 사용하게 되면 카트리를 교체하여야 함으로 프린터의 유지비용이 많이들고 자원의 낭비가 심한 결점이 있었다. 이 점에 착안하여 근래에는 소비자들이 상기와 같은 프린터의 유지비용 및 자원의 낭비를 방지하고자 카트리지에 구멍을 뚫어서 토너를 충전하여 재사용하거나, 토너가 재충징된 재생 카트리지를 구입하여 사용하는 것이 일반화되어 가고 있다. 그러나, 일반적으로 레이져 프린터의 카트리지에는 토너 충전을 위한 토너 충전구가 구비되어 있지 않거나, 토너 충전구를 찾더라도 토너 충전이 용이하지 않은 구 조로 되어 있어 사용자가 카트리지에 토너를 리필 하기가 쉽지 않다. 또한, 이러한 토너 리필과정이 정확하게 진행되지 못할 경우 토너 누출이 발생하거나, 인쇄 품질에 심각한 악영향을 미치거나, 프린트에도 손상을 주는 경우가 많다.

따라서, 사용중인 카트리지를 분리하지 않고 토너 잔량을 감지하여 카트리지에 부족한 토너를 자동으로 충전을 하여주는 카트리지 토너 자동 공급 장치에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 레이져 프린트의 토너 자동 공급 장치는 사용중인 카트리지를 프린트에서 분리하지 않은 상태에서 부족한 토너를 자동 혹은 수동으로 공급하여주는 카트리지 토너 자동 공급 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 카트리지 토너 자동 공급 장치는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장부와; 상기 토너 저장부로 부터 조금씩 유입되는 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 이송 스크류와; 상기 토너 이송 스크류를 회전시키는 모터와; 상기 토너 이송 스크류가 내장되고 상부 일측면이 상기 토너 저장부와 통공되어 있어 상기 토너 저장부로 유입되는 토너를 상기 토너 이송 스크류의 회전에 의해 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 토출부와; 상기 토너 토출부에서 토출되는 토너를 카트리지 속으로 인도하는 유연성있는 재질로 이루어진 토너 토출튜브와; 상기 모터를 온 또는 오프하여 상기 토너 토출부의 토너 이송 스크류를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 카트리지 토너 자동 공급 장치는 사용중인 레이져 프린터의 카트 리지를 프린트에서 분리하지 않은 상태에서 부족한 토너를 자동 혹은 수동으로 충전을 하여주므로, 프린트에서 카트리지를 분리하지 않고도 토너의 충전이 가능하게 하여 주는 편리함이 있으며, 토너가 적정량 충전되면 충전을 멈추므로 과충전을 방지할 수 있으며, 수동으로 눈금을 보면서 필요에 따라 충전량을 조절할 수 있는 편리함이 있다.

이하 본 발명에 따른 '카트리지 토너 자동 공급 장치'에 관한 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 도 1은 본 발명에 따른 '카트리지 토너 자동 공급 장치'의 전체적인 구성을 나타낸 구성도이며, 도 2는 모터에 토너 이송 스큐류가 연결된 모습을 나타낸 구성도이며, 도 3은 엔코더 부분을 나타낸 구성도이며, 도 4는 엔코더의 세부 구성을 나타낸 구성도이다.

본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장부와; 상기 토너 저장부로 부터 조금씩 유입되는 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 이송 스크류와; 상기 토너 이송 스크류를 회전시키는 모터와; 상기 토너 이송 스크류가 내장되고 상부 일측면이 상기 토너 저장부와 통공되어 있어 상기 토너 저장부로 유입되는 토너를 상기 토너 이송 스크류의 회전에 의해 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 토출부와; 상기 토너 토출부에서 토 출되는 토너를 카트리지 속으로 인도하는 유연성있는 재질로 이루어진 토너 토출튜브와; 상기 모터를 온 또는 오프하여 상기 토너 토출부의 토너 이송 스크류를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 저장부에 저장된 토너의 무게를 감지하는 토너 무게 센서를 더 포함하여 이루진다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 저장부는 표면에 토너의 저장량을 식별할 수 있도록 눈금 표시가 되어 있고, 하방으로는 토너가 상기 토너 이송 스크류 속으로 흘러 들어갈 수 있도록 개방된 토너 유입부가 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 토출부에서 토출되는 토너가 과다하게 충전되는 것을 방지하기 위하여 카트리지 내부의 토너량을 감지하는 토너 센서를 더 구비하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 제어부는 상기 토너 저장부에 표시된 저장 눈금을 보면서 토너 토출량을 수동으로 제어할 수 있도록 모터를 온 또는 오프하는 모터 제어 스위치가 더 구비되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 제어부는 상기 무게 센서에 의해 감지된 무게에 따라 토출되는 토너 토출량을 제어할 수 있도록 숫자 입력 수단과 숫자 표시 수단이 더 구비되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 모터는 상기 모터의 회전수를 감지할 수 있는 엔코더가 더 구비되어 있고, 상기 제어부에는 정 지 값을 설정할 수 있도록 숫자 입력 수단과 숫자 표시 수단이 더 구비되어 있으며, 상기 제어부에서는 상기 숫자 입력 수단에 의해 설정된 설정값에 따라 상기 엔코더에서 인식된 회전수 만큼 회전하면 모터를 정지시켜 토너 토출량을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 이송 스크류는 유연한 재질로 되어 있고, 상기 토너 이송 스크류는 상기 토너 이송 스크류와 상기 토너토출부 내면과의 사이가 밀착되면서도 상기 토너 이송 스크류가 부드럽게 회전할 수 있도록 털재질로 되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 저장부는 쉽게 교체 가능하도록 상기 토너 토출부와 분리가능하고 표면이 매끄러운 결합 수단으로 결합되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 저장부는 토너의 재충전시 토너를 용이하게 충전할 수 있도록 상부가 통공되어 있으며 뚜껑을 구비하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 '카트리지 토너 자동 공급 장치'는 상기 토너 토출튜브속으로 토너가 잘 흘러갈 수 있도록 상기 토너 토출 튜브에 진동을 전달하는 진동 전달자와; 상기 진동전달자에 진동을 일으키는 진동모터;를 더 구비하여 이루어진다.

도 1을 참조하면, 토너 저장부(119)에 저장된 토너는 중력에 의해 흘러 내려 토너 토출부(126)로 유입되고, 토너 토출부(126)로 유입된 토너는 모터(115)에 회 전하는 토너 이송 스크류(127)에 의해 토너 토출튜브(129)을 통해 카트리지(137) 속으로 흘러 들어간다. 토너 토출튜브(129) 속에서 토너가 흘러가지 않고 토너가 정체되는 것을 막기 위해 토너 토출튜브(129)는 진동 전달자(133)에 의해 진동되며, 진동 전달자(133)은 진동 모터(131)에 의해 진동 한다. 또한, 설치의 용이를 위해 토너 토출튜브(129)는 쉽게 구부러지는 유연한 재질로 이루어져 있다. 토너 이송 스크류(127)를 구동하는 모터(115) 및 토너 토출튜브(129)를 진동시키는 진동 모터((131)는 제어부(101)에 의해 제어되며, 제어부(101)는 카트리지(137)에 토너가 가득찼는지를 감지하는 토너 센서(135)에 의해 카트리지(137)에 토너가 가득찼는지를 판단하며, 이에 따라 모터(115)의 구동을 온 또는 오프하여 토너의 토출을 제어한다. 토너 토출튜브(129)는 유연하게 되어 있어 카트리지(137) 연결시 및 토너 토출부(126) 연결시에 연결을 용이하게 한다. 토너 저장부(119)는 도 1에서와 같이 토너 토출부(126)의 상부에 통공되게 결합되고, 토너 저장부(119)의 상단은 토너를 충전할 수 있도록 통공되어 있고, 뚜껑(121)을 두어 입구를 막을 수 있도록 되어 있다.

토너 토출튜브(129)를 통하여 이송된 토너는 카트리지(137)내부로 충전되며, 토너 센서(123)에 의해 토너가 감지되면 제어부(101)에 의해 토너의 이송이 정지된다. 토너 센서(123)는 토너 센서(123)에 토너가 접촉된 경우와 토너와 접촉되지 않은 경우를 구분하여 감지하며, 토너 센서(123)의 일 실시예는 정전용량을 이용하여 하는 것이다. 토너 무게 센서(123a, 123b)는 토너 저장부(119)의 하단부와 접촉되어 있어, 토너 저장부(119)에 저장된 토너의 무게를 감지한다. 제어부(101)은 토너 가 저장되지 않은 빈 토너 저장부(119)의 무게를 알고 있으므로, 토너 저장부(119)에 저장된 현재의 토너 양을 계산하여 알 수 있고, 얼마의 토너를 충전하면 토너 카트리지(137)이 가득차게 되는지도 알 수 있다. 토너의 충전은 3가지 방법으로 할 수 있으며, 토너 저장부의 표면에 표시된 눈금을 보고 수동으로 모터 스위치(113)을 온-오프하여 충전하는 수동 충전 방법과, 충전할 토너의 무게를 키패드(105)를 통해 입력하면, 무게 센서(123a, 123b)를 통해 측정된 무게에서 입력된 무게를 차감하여 차감된 무게에 이르면 모터(115)를 정지시켜 토너를 충전하는 방법과, 모터(115)의 회전수를 키패드(105)로 입력하면, 모터(115)의 회전수가 엔코더(117)에 의해 인식된 회전수에 이르면 모터(115)를 정지시켜 충전을 중지하는 엔코더(117)에 의한 방법이 가능하다.

제어부(101)는 입력된 값 혹은 현재 값 등을 표시하는 숫자표시부(103)과 숫자 등을 입력하는 키패드(105)와 입력값의 마지막 입력을 의미하는 엔터키(107)와 표시된 숫자를 증가시키는 증가키(111)와 표시된 숫자를 감소시키는 감소키(109)로 이루어진 사용자 인터페이스와 제어 프로그램과 데이터를 저장하는 저장부(미도시)를 가진다. 진동 모터(131) 및 모터(115)는 제어부(101)에 의해 제어되며, 토너의 이동을 원활하게 한다. 토너 저장부(119)의 토너 유입부(125)와 토너 토출부(126)와의 사이에는 약간의 유격이 있고, 표면이 매끄럽게 처리되어 있어, 무게 센서(123a, 123b)가 토너 저장부(119)의 무게를 정확하게 감지할 수 있다.

토너 토출부(126)는 상부 일측면이 통공되어 토너 저장부(119)의 토너 유입부(125)와 연결되어 있고, 토너 토출부(126)의 상부표면에는 무게 센서(123a, 123b)가 부착되어 있어, 토너 저장부(119)의 무게를 감지할 수 있으며, 일측면에는 모터(115)가 부설되어 있고 내부에 실장된 토너 이송 스크류(127)의 축과 연결된다. 토너 토출부(126)의 내부에는 토너 이송 스크류(127)가 부설되어 있으며, 토너 이송 스크류(127)의 축은 유연한 재질로 되어 있어 토너 토출부(126) 및 토너 토출 튜브(129)의 모양에 따라 자유롭게 구부러질 수 있고, 스크류(201, 도 2 참조)는 털 재질로 되어 있어, 토너 토출부(126) 및 토너 토출 튜브(129)의 내면에 밀착되면서도 부드럽게 회전할 수 있다. 토너토출부(126)와 토너저장부(125)와의 결합은 외부로 돌출되고 하방으로 개방되게 형성되어 있는 토너 유입부(125)가 토너 토출부(126)의 상방 개방된 구멍에 삽입되어 결합되므로, 쉽게 삽입과 탈착이 가능하고, 상호 접촉면이 일정한 유격을 유지하면서 매끄럽개 처리되어 있어 무게 센서가 정확하게 토너 저장부(125)의 무게 측정도 가능하다. 또한, 토너 저장부(119)의 상부는 토너의 재충전이 용이하도록 통공되어 있고, 토너 저장부 뚜껑(121)이 구비되어 있다.

도 2를 참조하면, 모터(115)의 측면에는 모터(1150의 회전수를 감지하는 엔코더(117)가 부착되어 있다. 도 3을 참조하면, 엔코더는 모터(115)에 의해 회전하는 원판(203)과 원반(203)의 가장자리에 고정되게 부설되어 있는 포토인터럽트(302)로 이루어져 있다. 도 4를 참조하면, 포토인터럽트(302)의 일측단에는 포트 다이오드(401)가 부설되어 있고, 포토인터럽트(302)의 다른 일측단에는 포토 트란지스트(403)이 부설되어 있어 원판(203)의 회전에 의해 구멍(301)을 통과하는 빛의 차단 회수를 감지하여 모터(115)의 회전수를 계산한다.

도 1은 본 발명에 따른 '카트리지 토너 자동 공급 장치'의 전체적인 구성을 나타낸 구성도,

도 2는 모터에 토너 이송 스큐류가 연결된 모습을 나타낸 구성도,

도 3은 엔코더 부분을 나타낸 구성도,

도 4는 엔코더의 세부 구성을 나타낸 구성도이다.

<도면에 대한 중요 부호의 설명>

101 : 제어부, 103 : 숫자표시부

105 : 키패드 107 : 엔터키

109 : 감소키 111 : 증가키

113 : 모터 스우치 115 : 모터

117 : 엔코더 119 : 토너 저장부

121 : 토너저장부 뚜껑 123 : 무게 센서

125 : 토너 유입부 126 : 토너 토출부,

127 : 토너 이송 스크류 129 : 토너 토출튜브

131 : 진동 전달자 133 : 진동 모터

135 : 토너 센서 137 : 카트리지

201 : 스크류 203 : 회전판

301 : 구멍 302 : 포토인터럽트

401 : 포토다이오드 402 : 포토트란지스트

Claims (11)

1. 카트리지에 토너를 자동으로 공급하는 토너 자동 공급 장치에 있어서, 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장부와; 상기 토너 저장부로부터 유입되는 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 이송 스크류와; 상기 토너 이송 스크류를 회전시키는 모터와; 상기 토너 이송 스크류가 내장되고 상부 일측면이 상기 토너 저장부와 통공되어 있어 상기 토너 저장부로 유입되는 토너를 상기 토너 이송 스크류의 회전에 의해 토너를 카트리지속으로 이송되게 하는 토너 토출부와; 상기 토너 토출부에서 토출되는 토너를 카트리지 속으로 인도하는 유연성있는 재질로 이루어진 토너 토출튜브와; 상기 모터를 온 또는 오프하여 상기 토너 토출부의 토너 이송 스크류를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지고,

   상기 토너 저장부는 표면에 토너의 저장량을 식별할 수 있도록 눈금 표시가 되어 있고, 하방으로는 토너가 상기 토너 이송 스크류 속으로 흘러 들어갈 수 있도록 개방된 토너 유입부가 형성되어 있으며,

   상기 토너 토출부에서 토출되는 토너가 과다하게 충전되는 것을 방지하기 위하여 카트리지 내부에서 토너가 접촉된 경우와 접촉되지 않는 경우를 구분하여 감지하는 토너 센서를 더 구비하여 이루어지고,

   상기 제어부는 상기 토너 저장부에 표시된 저장 눈금을 보면서 토너 토출량을 수동으로 제어할 수 있도록 모터를 온 또는 오프하는 모터 제어 스위치가 더 구비되어 있으며,

   상기 토너 이송 스크류는 유연한 재질로 되어 있고, 상기 토너 이송 스크류는 상기 토너 이송 스크류와 상기 토너 토출부 내면과의 사이가 밀착되면서도 상기 토너 이송 스크류가 부드럽게 회전할 수 있도록 털재질로 되어 있고,

   상기 토너 저장부는 쉽게 교체 가능하도록 상기 토너 토출부와 분리가능한 결합 수단으로 결합된 것이며,

   상기 토너 저장부는 토너의 재충전시 토너를 용이하게 충전할 수 있도록 상부가 통공되어 있으며 뚜껑을 구비하여 이루어지고,

   상기 토너 토출튜브속으로 토너가 잘 흘러갈 수 있도록 상기 토너 토출 튜브에 진동을 전달하는 진동 전달자와; 상기 진동전달자에 진동을 일으키는 진동모터를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 카트리지 토너 자동 공급 장치.
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4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 모터에는 상기 모터의 회전수를 감지할 수 있는 엔코더가 더 구비되어 있고, 상기 제어부에는 정지값을 설정할 수 있도록 숫자 입력 수단과 숫자 표시 수단이 더 구비되어 있으며, 상기 제어부에서는 상기 숫자 입력 수단에 의해 설정된 설정값에 따라 상기 엔코더에서 인식된 회전수 만큼 회전하면 모터를 정지시켜 토너 토출량을 제어할 수 있으며,

   상기 엔코더는 모터에 의해 회전하는 원판과 원반의 가장자리에 고정되게 부설되어 있는 포토인터럽트로 이루어져 있고, 상기 포토인터럽트의 일측단에는 포트 다이오드가 부설되어 있고, 포토인터럽트의 다른 일측단에는 포토 트랜지스터가 부설되어 있어 원판의 회전에 의해 구멍을 통과하는 빛의 차단 회수를 감지하여 모터의 회전수를 계산하는 것을 특징으로하는 카트리지 토너 자동 공급 장치.
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