KR200385729Y1 - 토너 충진장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프린터 등의 토너 카트리지에 토너를 충진하여 주기 위한 토너 충진장치에 관한 것이다.

본 고안은 토너를 보관하여 센서신호에 의해 토출량을 조절하여 토출시켜 줄 수 있도록 한 충진탱크와, 수직 승하강되는 복수개의 적재 트레이를 마련하며 센서신호로 작동하는 서보모터에 의해 일정각으로 점진적인 회전운동을 하도록 한 회전 플레이트와, 회전 플레이트에 설치된 적재 트레이를 승하강시켜 주기 위한 승강 실린더 등으로 구성되는 것이다.

본 고안은 카트리지의 투입작업과 토너의 충진작업이 동시순차적으로 진행될 수 있도록 함으로써 장비의 정지시간이 없어 빠른 속도로 토너의 충진작업을 진행할 수 있어 카트리지의 시간당 생산성을 향상시킬 수 있으며, 작업자는 일정한 위치에서 카트리지의 투입작업만 진행하여 주므로 작업자의 피로를 덜어줄 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

토너 충진장치{torner charging equipment}

본 고안은 토너 충진장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 프린터 등에 장전되는 카트리지에 토너를 충진하여 주기 위한 토너 충진장치에 관한 것이다.

잉크젯 프린터 등에 장착되는 카트리지에 토너를 충진하는 작업은 "카트리지의 투입" → "토너의 충진" → "카트리지의 배출" 등과 같은 일련의 작동관계를 갖는 전용화된 장비에 의해 이루어지고 있는데, 종래의 토너 충진장치는 충진탱크의 하방에 적재용 트레이를 설치하여 적재용 트레이가 이송실린더 및 승강실린더 등의 수단에 의해 횡방향 및 종방향으로 작동할 수 있도록 구성한 것이었다.

상기와 같은 토너 충진장치는 적재용 트레이가 후진된 상태에서 적재용 트레이에 카트리지를 적재한 다음 작업자가 스타트 버튼을 조작하면 이송실린더에 의해 적재용 트레이가 전진하여 충진탱크의 하방으로 이동하고, 적재용 트레이가 충진탱크의 하방에 도달하면 이동이 중단됨과 동시에 승강실린더가 적재용 트레이를 승강시켜 토너의 충진이 이루어지며, 토너의 충진이 완료되면 승강실린더가 적재용 트레이를 하강시킴과 동시에 이송실린더가 적재용 트레이를 후진시켜 토너의 충진작업이 완료되도록 한 것이었다.

상기한 바와 같은 종래 토너 충진장치는 작업자가 적재용 트레이에 카트리지를 적재한 상태에서 스타트 버튼을 조작하는 과정을 반복하여 충진작업을 진행할 수 있도록 한 것으로, 카트리지의 적재를 위해서는 적재용 트레이를 일정시간 정지시켜야 하므로 장비의 가동이 중단되어야 할 뿐만 아니라 카트리지의 적재후에는 다시 스타트 버튼을 조작하여 충진작업을 진행하므로 충진작업의 속도가 매우 느려 시간당 생산성이 떨어진다는 문제점이 있었으며, 상체를 회전시키며 카트리지의 투입 및 스타트 스위치의 조작동작 등을 반복하는 작업자에게는 상당한 피로가 누적되어 작업능률을 떨어뜨리게 되는 등의 문제점이 지적되고 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래 토너 충진장치 등의 제반 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로서, 복수개의 카트리지에 대한 투입 및 충진작업을 동시순차적으로 진행할 수 있도록 함으로써 별도의 조작없이 카트리지에 대한 토너 충진작업을 지속적으로 진행할 수 있도록 하여 카트리지의 시간당 생산성을 증진시킴과 아울러 작업자의 피로도를 최소화시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 토너 충진장치를 제공하고자 한다.

전술한 기술적 과제를 실현하기 위하여 본 고안은 토너를 보관하여 센서신호에 의해 정해진 투입량을 토출할 수 있도록 한 충진탱크와, 수직으로 승하강되는 복수개의 적재 트레이를 마련하며 서보모터에 의해 일정각으로 점진적인 회전운동을 하도록 한 회전 플레이트와, 적재 트레이를 승하강시켜 주기 위한 승강 실린더 등을 구비하는 바, 이하 예시되는 도면과 함께 본 고안을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2에 본 고안에서 제시하는 토너 충진장치(10)의 바람직한 실시에가 도시되는데, 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이 본 고안은 베이스(11)에 포스트(12)를 입설하여 포스트(12)의 상단에 지지프레임(13)을 설치하고, 지지프레임(13)상에 토너의 투입을 위한 투입호퍼(14)를 설치한 다음 투입호퍼(14)의 하방에 토출구(16)를 구비하는 충진탱크(15)를 설치하며, 충진탱크(15)의 하방 영역에 충진대(20)를 설치하여서 된 것이다.

상기 충진탱크(15)의 토출구(16) 내부에는 토너를 토출시켜 주기 위한 토출 스크류(미도시됨.)가 설치되는데, 상기 토출 스크류는 충진탱크(15)의 상단에 설치되는 토출모터(17)의 작동에 의해 회전이 제어되도록 하며, 토출모터(17)의 작동은 이하에서 설명되는 인입 감지센서(S2)와 계근수단(233)의 센서신호에 의해 이루어지도록 한다.

도 3 내지 도 4에 본 고안에 따른 충진대(20)의 바람직한 실시예가 도시되고 도 5에 본 고안에 따른 회전 플레이트(210)의 평면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 충진대(20)는 콘솔박스(200)상에 회전가능하게 설치되는 회전 플레이트(210)와, 회전 플레이트(210)의 개구(211)상에 설치되는 복수개의 적재 트레이(220)와, 적재 트레이(220)를 승강시켜 주기 위한 승강 실린더(230)와, 회전 플레이트(210)를 일정각으로 회전시켜 주기 위한 서보모터(240) 등으로 구성되는 것으로, 상기 회전 플레이트(210)의 전측에는 회전 플레이트(210)를 사이에 두고 대응하는 투입 감지센서(S1)를 설치하여 적재 트레이(220)에 카트리지(C)가 투입었는가를 감지할 수 있도록 하고, 회전 플레이트(210)의 후측(충진탱크(15)에 마련되는 토출구(16)의 하방)에는 회전 플레이트(210)를 사이에 두고 대응하는 인입 감지센서(S2)를 설치하여 적재 트레이(220)에 카트리지(C)가 존재하는가 유무를 확인할 수 있도록 한다.

상기 회전 플레이트(210)에는 등간격으로 형성되는 복수개의 개구(211)를 형성한 다음 각 개구(211)의 주변부에 복수개의 클램프(212)를 설치하고, 적재 트레이(220)의 저부에는 회전 플레이트(210)의 각 클램프(212)와 대응하는 클램프공(221)을 형성하여 적재 트레이(220)가 클램프(212)에 의해 정위치를 유지할 수 있도록 하며, 적재 트레이(220)의 상면에는 적재되는 카트리지(C)의 임의유동을 제어하기 위한 복수개의 고정핀(222)을 형성함과 아울러 저면에는 복수개의 승강공(223)을 형성한다.

상기 회전 플레이트(210)의 후측 하방에 설치되는 승강 실린더(230)는 인입 감지센서(S2)의 센서신호에 의해 승강이 이루어지도록 한 것으로, 승강 실린더(230)의 롯드(231)에 승강 플레이트(232)를 설치한 다음 승강 플레이트(232)상에 계근수단(233)을 설치하여 계근수단(233)의 센서신호에 의해 승강 실린더(230)가 하강될 수 있도록 하며, 상기 계근수단(233)에 승강 블럭(234)을 설치한 다음 승강 블럭(234)의 상면에 각 적재 트레이(220)의 승강공(223)과 대응하는 승강핀(235)을 형성하여 승강 블럭(234)에 의한 적재 트레이(220)의 승하강시에 승강핀(235)이 승강공(223)에 결합될 수 있도록 함으로써 적재 트레이(220)가 정해진 위치로 승하강 될 수 있도록 한다.

이상의 구성으로 된 본 고안은 전측에 위치한 적재 트레이(220)의 고정핀(222) 사이에 카트리지(C)를 세워 넣으면 카트리지(C)의 투입을 감지한 투입 감지센서(S1)의 센서신호에 의해 서보모터(240)가 회전 플레이트(210)를 어느 일방향으로 90°회전시켜 주며, 다음의 적재 트레이(220)가 전측에 위치한 상태에서 역시 적재 트레이(220)에 카트리지(C)를 세워 넣으면 카트리지(C)의 투입을 감지한 투입 감지센서(S1)에 의해 서보모터(240)가 회전 플레이트(210)를 앞서와 동일한 방향으로 90°회전시켜 주는 작용을 반복하게 되는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 회전 플레이트(210)의 간헐적인 회전운동 과정에서 적재 트레이(220)가 후측(승강 실린더(230)의 상부, 충진탱크(15)의 토출구(16) 직하방)에 도달하게 되면 인입 감지센서(S2)가 적재 트레이(220)에 카트리지(C)가 존재하는가 여부를 감지하게 되며, 인입 감지센서(S2)는 카트리지(C)가 존재할 경우 센서신호를 발생시켜 승강 실린더(230)로 작동하는 승강 블럭(234)에 의해 적재 트레이(220)가 승강하여 카트리지(C)의 주입구가 충진탱크(15)의 토출구(16) 하방에 위치하게 되는데, 이때, 승강 블럭(233)에 마련된 승강핀(235)이 적재 트레이(220)의 승강공(223)에 끼워져 승강되므로 적재 트레이(220)는 항상 정해진 승강위치를 유지할 수 있게 된다.(도 6 참조)

승강 실린더(230)의 승강작용이 완료됨과 동시에 인입 감지센서(S2)의 센서신호를 받은 토출모터(17)가 구동하여 토출 스크류(미도시됨.)를 회전시키고 토출 스크류의 회전작동에 의해 토너가 토출구(16)를 통해 배출되어 카트리지(C)에 충진되며, 미리 설정된 기준량의 토너가 충진되면 승강 플레이트(232)에 설치된 계근수단(233)이 이를 계측하여 센서신호를 발생시킴으로써 토출모터(17)의 구동이 중단되어 토너의 토출이 중단됨과 동시에 승강 실린더(230)가 하강작동하여 적재 트레이(220)가 하강하게 되는데, 이때, 하강하는 적재 트레이(220)에 마련된 클램프공(221)에 회전 플레이트(210)의 각 클램프(212)가 결합되므로 적재 트레이(220)는 정해진 위치를 유지할 수 있게 된다.

적재 트레이(220)의 하강이 완료되면 전측에 위치한 또 다른 적재 트레이(220)에 대한 카트리지(C)의 투입여부를 감지한 투입 감지센서(S1)의 센서신호에 의해 서보모터(240)가 회전 플레이트(210)를 90°회전시켜 주어 토너의 충진이 완료된 카트리지(C)가 배출됨과 동시에 다음 카트리지(C)가 승강 실린더(230)의 상부에 위치하게 되는 것이며, 본 고안은 상기와 같은 과정을 반복하여 토너의 충진작업을 진행하게 된다.

즉, 본 고안은 투입 감지센서(S1), 인입 감지센서(S2), 계근수단(233)이 상호 유기적으로 작용하는 작동관계에 의하여 회전 플레이트(210)의 간헐적인 회전, 토너의 충진, 승강 실린더(230)의 승하강 작용 등이 맞물리며 이루어지는 것으로, "카트리지(C)의 투입여부 확인" → "회전 플레이트(210)의 회전" → "카트리지(C)의 인입여부 확인" → "적재 트레이(220)의 승강" → "토너의 충진" → "정량 충진여부 확인" → " 적재 트레이(220)의 하강" → "카트리지(C)의 투입여부 확인" → "회전 플레이트(210)의 회전" 등과 같은 일련의 과정을 반복하여 토너의 충진작업을 지속적으로 반복할 수 있도록 한 것이다.

한편, 본 고안의 실시예에서는 회전 플레이트(210)에 4개의 적재 트레이(220)를 등간격으로 설치함으로써 회전 플레이트(210)가 90°씩 회전하면서 카트리지(C)에 토너를 충진시킬 수 있도록 한 구성에 대해 설명하고 있으나, 본 고안이 향유하고자 하는 기술적 사상에 의해서는 회전 플레이트(210)의 회전각과 적재 트레이(220)의 수량을 임의로 설정할 수 있다.

즉, 3개의 적재 트레이(220)를 등간격으로 설치할 경우에는 서보모터(240)에 의한 회전 플레이트(220)의 회전구동이 120°씩 이루어질 수 있도록 설정하고 6개의 적재 트레이(220)를 등간격으로 설치할 경우에는 서보모터(240)에 의한 회전 플레이트(210)가 회전구동이 60°씩 이루어질 수 있도록 설정할 수 있는 것으로, 회전 플레이트(210)의 회전각 및 적재 트레이(220)의 수량 등이 본 고안에서 향유하고자 하는 기술적 사상에 영향을 끼칠 수는 없다 할 것이다.

본 고안에서 제시하는 토너 충진장치는 간헐적으로 회전하는 회전 플레이트에 의해 카트리지의 투입작업과 투입된 카트리지에 대한 토너의 충진작업이 동시순차적으로 진행될 수 있도록 한 것으로, 별도의 조작(스타트 버튼 등의 조작)없이 토너 충진작업을 지속적으로 진행할 수 있기 때문에 장비의 중단없이 없어 빠른 속도로 토너의 충진작업을 진행할 수 있어 카트리지에 대한 시간당 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 또한, 작업자는 일정한 위치에서 카트리지의 투입작업만 진행하여 주므로 작업피로를 덜어줄 수 있는 등 본 고안은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 고안인 것이다.

도 1은 본 고안에서 제시하는 토너 충진장치의 바람직한 실시예를 도시한 정면도.

도 2는 본 고안에서 제시하는 토너 충진장치의 바람직한 실시예를 도시한 측면도.

도 3은 본 고안에 따른 충진대를 발췌한 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 충진대의 일부 파절 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 회전 플레이트의 평면도.

도 6은 승강 실린더에 의한 적재 트레이의 승강상태를 설명하기 위한 참고 단면도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10 : 토너 충진장치 11 : 베이스

12 : 포스트 13 : 지지프레임

14 : 투입호퍼 15 : 충진탱크

16 : 토출구 20 : 충진대

200: 콘솔박스 210: 회전 플레이트

211: 개구 212: 클램프

220: 적재 트레이 221: 클램프공

222: 고정핀 223: 승강공

230: 승강실린더 232: 승강 플레이트

233: 계근수단 234: 승강 블럭

235: 승강핀 240: 서보모터

S1 : 투입 감지센서 S2 : 인입 감지센서

Claims (5)

1. 베이스(11)에 입설되는 포스트(12)에 지지프레임(13)을 설치하여 지지프레임(13)상에 투입호퍼(14)와 토출구(16)를 구비하는 충진탱크(15)를 각각 설치하고, 충진탱크(15)의 하방 영역에 충진대(20)를 설치하여 토너 충진장치(10)를 구성함에 있어서;

   상기 충진탱크(15)에 센서신호에 의해 구동하는 토출모터(17)를 설치하고, 충진탱크(15)의 토출구(16) 내부에는 토출모터(17)에 의해 회전제어가 이루어지는 토출 스크류(미도시됨.)를 설치하며;

   상기 충진대(20)는 복수개의 개구(211)가 등간격으로 형성된 회전 플레이트(210)와, 회전 플레이트(210)의 개구(211)상에 승하강 가능하게 설치되는 복수개의 적재 트레이(220)와, 적재 트레이(220)를 승하강시켜 주기 위한 승강 실린더(230)와, 회전 플레이트(210)를 일정각으로 회전시켜 주기 위한 서보모터(240)를 설치하여서 구성한 것임을 특징으로 하는 토너 충진장치.
2. 제1항에 있어서;

   상기 회전 플레이트(210)에 마련되는 개구(211)의 주변부에 복수개의 클램프(212)를 설치하고, 적재 트레이(220)는 그 저부에 회전 플레이트(210)의 각 클램프(212)에 결합되는 클램프공(221)을 형성함과 아울러 상면에 카트리지(C)의 유동을 제어하기 위한 고정핀(222)을 형성하여서 된 것임을 특징으로 하는 토너 충진장치.
3. 제1항에 있어서;

   상기 회전 플레이트(210)의 전측에 적재 트레이(220)에 카트리지(C)가 투입었는가를 감지하기 위한 투입 감지센서(S1)를 설치하여 투입 감지센서(S1)의 센서신호에 의해 서보모터(240)가 회전 플레이트(210)를 일정각으로 회전시켜 주도록 하며, 회전 플레이트(210)의 후측에 카트리지의 존재유무를 확인하기 위한 인입 감지센서(S2)를 설치하여 인입 감지센서(S2)의 센서신호에 의해 승강 실린더(230)의 승강작용과 토출모터(17)의 구동작용이 이루어지도록 구성한 것임을 특징으로 하는 토너 충진장치.
4. 제1항에 있어서;

   상기 승강 실린더(230)의 롯드(231)에 승강 플레이트(232)를 설치한 다음 승강 플레이트(232)상에 카트리지(C)의 중량을 계측하기 위한 계근수단(233)을 설치하여 계근수단(233)의 센서신호에 의해 승강 실린더(230)의 하강작용, 토출모터(17)의 구동중단, 서보모터(240)의 구동작용 등이 이루어지도록 하며, 계근수단(233) 상부에는 적재 트레이(220)를 승강시켜 주기 위한 승강 블럭(234)을 설치하여서 된 것임을 특징으로 하는 토너 충진장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서;

   상기 적재 트레이(220)의 저부에 복수개의 승강공(223)을 형성하고, 승강 실린더(230)에 의해 승하강 작용하는 승강 블럭(234)의 상면에 적재 트레이(220)의 승강공(223)과 대응하는 복수개의 승강핀(235)을 형성하여서 된 것임을 특징으로 하는 토너 충진장치.