KR20190092861A

KR20190092861A - 토너공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치

Info

Publication number: KR20190092861A
Application number: KR1020180012114A
Authority: KR
Inventors: 최재원; 이한준
Original assignee: 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-08-08
Also published as: US11143983B2; WO2019151605A1; US20200371451A1

Abstract

본 발명은 화상형성장치에 사용되는 토너공급장치에 관한 것으로서, 토너공급장치는, 각각 고정 홈을 구비한 복수의 토너 용기; 상기 복수의 토너 용기 각각의 상기 고정 홈에 선택적으로 결합될 수 있도록 있도록 형성된 복수의 고정부재; 상기 복수의 토너 용기에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 마련되며, 상기 복수의 고정부재 중 적어도 한 개의 고정부재를 작동시켜 상기 고정 홈과 분리되도록 하는 작동부재; 및 상기 작동부재를 이동시키는 구동부;를 포함한다.

Description

토너공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치{Toner supplying apparatus and image forming apparatus having the same}

프린터, 복합기, 팩시밀리 등과 같이 토너를 사용하여 화상을 형성하는 화상형성장치는 일정량의 토너를 수용하는 토너 용기를 구비한다. 이러한 화상형성장치는 토너 용기의 토너가 완전히 소모된 후 토너 용기를 교체하도록 구성된다.

그런데, 일부 사용자들은 토너가 남아 있는 상태에서 토너 용기를 교체하는 경우가 있다. 특히, 복수의 토너 용기를 사용하는 컬러 화상형성장치의 경우에는 사용자의 오인에 의해 교체할 필요가 없는 토너가 남은 토너 용기를 교체하는 경우도 발생한다.

이와 같이, 토너 용기에 저장된 토너를 다 사용하기 전에 토너 용기를 교체하면, 화상형성장치의 유지비용이 상승하므로 토너를 다 사용하기 전에는 토너 용기를 교체할 수 없도록 하는 토너공급장치가 개발되고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치를 나타내는 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 분리 사시도;
도 4는 도 1의 토너공급장치를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재를 나타내는 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 안내부재의 안내부를 나타내는 부분 사시도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 안내부에 결합된 상태를 나타내는 부분도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 토너 용기의 고정 홈에 삽입된 상태를 나타내는 부분 단면도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동부재를 나타내는 사시도;
도 10은 도 9의 작동부재를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도;
도 11a 내지 11c는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동부재에 의한 고정부재의 동작을 설명하기 위한 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 토너 용기의 고정 홈에서 빠진 상태를 나타내는 부분 단면도;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 안내 브라켓을 나타내는 사시도;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 구동부를 나타내는 사시도;
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 구동부의 다른 예를 나타내는 도면;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동을 설명하기 위한 도면;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토너공급장치를 나타내는 도면;
도 18은 도 17의 토너공급장치에서 지지브라켓을 분리한 상태를 나타내는 도면;
도 19는 도 17의 토너공급장치에서 복수의 고정부재와 작동부재의 배치를 나타내는 도면;
도 20은 도 17의 토너공급장치의 토너 용기의 고정 홈과 고정부재를 나타내는 부분 사시도;
도 21a 내지 도 21d는 도 17의 토너공급장치의 작동을 설명하기 위한 도면;
도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치를 포함하는 화상형성장치를 나타내는 기능 블록도;이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 토너공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치의 실시예들에 대해 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 분리 사시도이다. 도 4는 도 2의 토너공급장치를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치가 설치된 화상형성장치(100)의 일 예를 나타낸 사시도이다. 도 1은 토너공급장치(1)의 작동에 의해 한 개의 토너 용기(10)를 고정하는 고정부재(20)가 해제되어 한 개의 토너 용기(10)의 일부가 외부로 돌출된 상태를 나타낸다. 토너공급장치(1)는 화상형성장치(100)의 측면에서 토너 용기(10)를 착탈할 수 있도록 설치된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치(1)는 복수의 토너 용기(10), 복수의 고정부재(20), 작동부재(30), 구동부(40)를 포함할 수 있다.

복수의 토너 용기(10)는 화상형성장치(100)의 프레임(101)에 마련된 복수의 토너 용기 장착구(3)에 설치된다. 복수의 토너 용기(10)의 전면은 화상형성장치(100)의 외부로 노출되도록 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치(100)에는 복수의 토너 용기(10)의 전면 전부를 덮을 수 있는 도어(103)가 마련될 수 있다.

복수의 토너 용기(10) 각각의 상면에는 고정부재(20)가 삽입되는 고정 홈(11)이 마련된다. 고정부재(20)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되면, 토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 빠지지 않는다. 또한, 토너 용기(10)의 전면에는 손잡이(13)가 마련될 수 있다. 따라서, 사용자는 손잡이(13)를 잡고 토너 용기(10)를 프레임(101)의 토너 용기 장착구(3)에 장착하거나 탈착할 수 있다.

본 실시예에 의한 토너공급장치(1)는 4개의 토너 용기(10)를 포함한다. 따라서, 프레임(101)에는 4개의 토너 용기 장착구(3)가 마련된다. 4개의 토너 용기(10)는 각각 블랙(black), 마젠타(magenta), 시안(cyan), 옐로우(yellow) 색상의 토너를 수용할 수 있다. 이때, 블랙 토너 용기(10-1)는 다른 3개의 토너 용기(10)보다 많은 양의 토너를 수용할 수 있도록 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 토너공급장치(1)가 4개의 토너 용기(10)를 포함하는 경우에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 2개 이상의 토너 용기(10)를 포함하는 토너공급장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

복수의 고정부재(20)는 복수의 토너 용기(10) 각각의 고정 홈(11)에 선택적으로 결합될 수 있도록 있도록 형성된다. 복수의 고정부재(20)는 복수의 토너 용기(10)에 대응하는 개수로 마련된다. 즉, 한 개의 토너 용기(10)에 한 개의 고정부재(20)가 마련된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 고정부재(20)는 복수의 토너 용기(10)의 상측에 설치되며, 수직방향으로 이동할 수 있도록 마된다. 복수의 고정부재(20)는 모두 동일하게 형성되므로, 이하에서는 도 4를 참조하여 한 개의 고정부재(20)에 대해 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재를 나타내는 사시도이다.

도 5를 참조하면, 고정부재(20)는 몸체부(21), 삽입부(23), 한 쌍의 안내돌기(27,28), 및 한 쌍의 안내 홈(25,26)을 포함할 수 있다.

몸체부(21)는 대략 직육면체로 형성되며, 상면에는 가압부재(50)가 설치되는 가압부재 수용부(22)가 마련된다. 몸체부(21)의 하면에는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입될 수 있도록 형성된 삽입부(23)가 마련된다. 삽입부(23)는 몸체부(21)에서 수직하게 연장되며, 일측면이 경사진 경상면(23a)으로 형성된다. 따라서, 삽입부(23), 몸체부(21), 가압부재(50)는 대략 일직선 상에 위치하게 된다.

한 쌍의 안내돌기(27,28)는 몸체부(21)의 전면과 후면에 일직선 상으로 마련된다. 즉, 몸체부(21)의 전면에 제1안내돌기(27)가 마련되고, 몸체부(21)의 후면에 제2안내돌기(28)가 마련된다. 한 쌍의 안내돌기, 즉 제1안내돌기(27)와 제2안내돌기(28)는 일직선을 이루도록 형성된다. 제1 및 제2안내돌기(27,28)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 몸체부(21)의 후면에 마련된 제2안내돌기(28)의 아래에는 걸림턱(29)이 형성된다. 걸림턱(29)은 고정부재(20)가 가압부재(50)에 의해 하강하는 거리를 제한한다.

한 쌍의 안내 홈(25,26)은 몸체부(21)의 양측면, 즉 좌측면과 우측면에 형성된다. 즉, 몸체부(21)의 좌측면에는 제1안내 홈(25)이 마련되고, 몸체부(21)의 우측면에는 제2안내 홈(26)이 마련된다. 한 쌍의 안내 홈, 즉 제1안내 홈(25)과 제2안내 홈(26)은 후술하는 안내부재(52)의 안내부(53)가 삽입될 수 있도록 형성된다. 본 실시예에서는 제1 및 제2안내 홈(25,26)이 몸체부(21)의 좌측면과 우측면 각각에서 돌출되며 일정 거리 이격된 2개의 안내리브(25a,26a)에 의해 형성되었으나, 안내 홈(25,26)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 안내 홈(25,26)은 몸체부(21)의 좌측면과 우측면에 수직 방향으로 홈을 파서 형성할 수도 있다. 한 쌍의 안내 홈(25,26)에 안내부재(52)의 안내부(53)를 삽입하면, 고정부재(20)가 안내부(53)를 따라 상하로 이동할 수 있다.

안내부재(52)는 복수의 고정부재(20)의 상측에 설치되며, 복수의 고정부재(20)의 상하 이동을 안내하는 복수의 안내부(53)를 구비한다. 복수의 안내부(53)는 복수의 고정부재(20)의 개수에 대응하는 개수로 마련된다. 예를 들어, 본 실시예와 같이 4개의 고정부재(20)를 구비하는 경우에는, 안내부재(52)에는 4개의 안내부(53)가 마련된다.

도 3을 참조하면, 안내부재(52)는 긴 띠 형상의 판으로 형성되며, 하면에는 복수의 안내부(53)가 일정 간격으로 마련되어 있다. 복수의 안내부(53) 사이에는 안내부재(52)의 하면에 수직하게 지지벽(54)이 마련되어 있다. 복수의 안내부(53)는 복수의 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 대응하는 위치에 형성된다. 복수의 안내부(53)는 동일한 구조로 형성되므로, 이하 도 6을 참조하여 한 개의 안내부(53)에 대해 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 안내부재의 안내부를 나타내는 부분 사시도이다.

도 6을 참조하면, 안내부(53)는 안내부재(52)의 하면에 수직하게 평판 형상으로 형성되는 한 쌍의 수직벽(53a) 및 한 쌍의 수직벽(53a)에 마련된 한 쌍의 안내 레일(53b)을 포함한다. 한 쌍의 안내 레일(53b)은 각각 고정부재(20)의 한 쌍의 안내 홈(25,26)에 삽입되어 슬라이딩할 수 있도록 형성된다.

한 쌍의 안내 레일(53b)의 하단은 가로 바(53c)에 의해 연결될 수 있다. 가로 바(53c)는 고정부재(20)가 하강하는 거리를 제한하는 스토퍼의 기능을 수행한다. 가로 바(53c)는 고정부재(20)의 몸체(21)의 후면에 마련된 걸림턱(29)이 걸리도록 형성된다. 따라서, 고정부재(20)가 가압부재(50)에 의해 가압되어 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되었을 때, 고정부재(20)의 걸림턱(29)이 안내부(53)의 가로 바(53c)에 걸리게 된다.

한 쌍의 수직벽(53a) 사이의 안내부재(52)의 하면에는 가압부재(50)의 일단이 고정되는 고정돌기(57)(도 8 참조)가 마련된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 안내부에 결합된 상태를 나타내는 부분도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 토너 용기의 고정 홈에 삽입된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

복수의 가압부재(50)는 복수의 고정부재(20)를 아래로 가압하도록 안내부재(52)와 복수의 고정부재(20) 사이에 설치된다. 즉, 한 개의 고정부재(20)에 한 개의 가압부재(50)가 설치된다. 가압부재(50)의 일단은 안내부재(52)의 안내부(53)의 고정돌기(57)에 고정되고, 타단은 고정부재(20)의 상면의 가압부재 수용부(22)에 설치된다.

가압부재(50)는 고정부재(20)에 탄성력을 가할 수 있도록 형성된다. 가압부재(50)로는 코일 스프링이 사용될 수 있다. 그러나, 가압부재(50)는 코일 스프링으로 한정되는 것은 아니다. 고정부재(20)에 탄성력을 인가할 수 있는 한 다양한 탄성부재를 사용할 수 있다.

작동부재(30)는 복수의 토너 용기(10)에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 마련되며, 복수의 고정부재(20) 중 적어도 한 개의 고정부재(20)를 작동시켜 고정부재(20)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지도록 한다. 작동부재(30)는 구동부(40)에 의해 이동할 수 있도록 구성된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동부재를 나타내는 사시도이다. 도 10은 도 9의 작동부재를 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다. 도 11a 내지 11c는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동부재에 의한 고정부재의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 고정부재가 토너 용기의 고정 홈에서 빠진 상태를 나타내는 부분 단면도이다.

도 9를 참조하면, 작동부재(30)는 바닥이 평평한 U자 형상의 채널로 형성되며, 일단부에는 랙 기어(31)가 설치된다. 작동부재(30)의 앞벽(32)과 뒷벽(33)은 일정 거리 이격되어 서로 평행하게 설치되며, 작동부재(30)의 바닥면(34)에는 길이 방향으로 복수의 슬롯(34a)이 형성된다. 작동부재(30)의 앞벽(32)과 뒷벽(33)은 그 사이에 고정부재(20)가 설치되어 상하로 이동할 수 있는 거리로 이격되어 있다. 또한, 작동부재(30)의 앞벽(32)과 뒷벽(33)에는 길이방향으로 복수의 안내핀(39)이 마련된다. 도 3에 도시된 작동부재(30)의 경우에는 앞벽(32)과 뒷벽(33)에 각각 3개의 안내핀(39)이 마련된다.

작동부재(30)의 바닥면(34)에 마련된 복수의 슬릿(34a)은 복수의 고정부재(20)에 대응하는 개수로 형성된다. 예를 들어, 고정부재(20)가 4개인 경우, 작동부재(30)의 바닥면(34)에는 4개의 슬릿(34a)이 마련된다. 슬릿(34a)의 길이는 작동부재(30)가 좌우로 슬라이드 이동할 수 있는 거리보다 크게 정해진다.

작동부재(30)의 내부에는 서로 마주하여 일정 거리 이격되며, 복수의 고정부재(20) 각각을 상승 및 하강시키는 한 쌍의 작동리브(37,38)가 마련된다. 따라서, 복수의 고정부재(20)에 대응하도록 한 쌍의 작동리브(37,38)가 복수 개 마련된다. 예를 들면, 본 실시예와 같이 4개의 고정부재(20)를 포함하는 토너공급장치(1)의 경우에는, 한 쌍의 작동리브(37,38)가 4개 마련된다. 즉, 한 개의 고정부재(20)는 한 쌍의 작동리브(37,38)에 의해 상하로 이동한다.

한 쌍의 작동리브(37,38), 즉 전방 작동리브(37)와 후방 작동리브(38)는 고정부재(20)의 한 쌍의 안내돌기(27,28)를 지지할 수 있도록 작동부재(30)의 앞벽(32)과 뒷벽(33)의 내면에 형성될 수 있다. 즉, 전방 작동리브(37)는 앞벽(32)의 내면에 형성되고, 후방 작동리브(38)는 뒷벽(33)의 내면에 형성된다. 전방 작동리브(37)와 후방 작동리브(38)는 동일한 형상으로 형성되며, 서로 면대칭되도록 설치된다.

도 9를 참조하면, 후방 작동리브(38)는 하단부(38a), 상단부(38b), 및 경사부(38c)를 포함할 수 있다. 하단부(38a)는 고정부재(20)의 제2안내돌기(28)를 지지할 수 있는 폭을 갖는 평판으로 형성되며, 고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태에 있도록 고정부재(20)의 한 쌍의 안내돌기 중 제2안내돌기(28)를 위치시킨다.

상단부(38b)는 고정부재(20)의 제2안내돌기(28)를 지지할 수 있는 폭을 갖는 평판으로 형성되며, 고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태에 있도록 고정부재(20)의 제2안내돌기(28)를 위치시킨다. 따라서, 상단부(38b)는 하단부(38a)보다 높은 위치에 위치한다. 상단부(38b)와 하단부(38a)는 서로 평행하게 형성된다. 상단부(38b)와 하단부(38a)의 높이차는 고정부재(20)의 안내돌기(28)가 하단부(38a)에 위치할 때, 고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되고, 안내돌기(28)가 상단부(38b)에 위치할 때, 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지도록 정해질 수 있다.

상단부(38b)와 하단부(38a)는 경사부(38c)에 의해 연결된다. 하단부(38a)에 대한 경사부(38c)의 각도는 작동부재(30)가 슬라이드 이동할 때, 고정부재(20)의 한 쌍의 안내돌기(27,28)가 경사부(37c,38c)를 따라 원활하게 이동할 수 있도록 적절한 각도로 정해질 수 있다. 예를 들면, 경사부(37c,38c)의 경사 각도는 30 도 내지 60도 범위에서 정해질 수 있다.

후방 작동리브(38)는 복수의 고정부재(20)의 삽입부(23) 모두가 복수의 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태에 있도록 복수의 고정부재(20)의 각각의 한 쌍의 안내돌기(27,28)를 위치시키는 분리부(37d,38d)를 더 포함할 수 있다.

또한, 후방 작동리브(38)는 분리부(38d)의 끝단에 고정부재(20)의 안내돌기(28)의 이동을 제한하는 스토퍼(38e)가 마련될 수 있다.

전방 작동리브(37)는 상술한 후방 작동리브(38)와 동일하게 하단부(37a), 상단부(37b), 경사부(37c), 분리부(37d), 및 스토퍼(37e)를 포함할 수 있다. 전방 작동리브(37)는 후방 작동리브(38)와 동일하게 형성되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

작동부재(30)에 마련되는 복수의 한 쌍의 작동리브(37,38)를 구성하는 하단부(37a,38a), 상단부(37b,38b), 및 분리부(37d,38d)의 위치 및 길이는 복수의 토너 용기(10)를 고정하는 복수의 고정부재(20)의 위치에 따라 상이하다.

이하, 도 10을 참조하여 복수의 한 쌍의 작동리브(37,38)를 구성하는 하단부(37a,38a), 상단부(37b,38b), 및 분리부(37d,38d)의 위치 및 길이에 대해 상세하게 설명한다. 참고로, 이하의 설명에서, 4개의 토너 용기(10)를 고정하는 4개의 고정부재(20)를 작동시킬 수 있도록 형성된 작동부재(30)를 예로 들어 설명한다. 또한, 한 쌍의 작동리브(37,38)를 구성하는 전방 작동리브(37)와 후방 작동리브(38)는 동일한 형상으로 형성되므로, 도 10에서는 후방 작동리브(38)만 도시하고, 이에 대해서만 설명한다. 따라서, 이하에서는 후방 작동리브(38)를 작동리브라 칭하여 설명한다.

도 10에서 랙 기어(31)에 제일 가까운 작동리브는 제1작동리브(38-1)라 하고, 차례로 제2작동리브(38-2), 제3작동리브(38-3), 및 제4작동리브(38-4)라 한다. 따라서, 제4작동리브(38-4)가 랙 기어(31)에서 제일 먼 곳에 위치한다.

도 10을 참조하면, 제1작동리브(38-1)는 제1고정부재(20)를 상하로 작동시키는 것으로서, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)를 지지하는 하단부(38a-1), 상단부(38b-1), 후방 하단부(38g-1), 및 분리부(38d-1)를 포함한다.

안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 하단부(38a-1)에 있을 때, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태이다. 구동부(40)에 의해 작동부재(30)가 좌측(화살표 A 방향)으로 이동하면, 하단부(38a-1)에 있던 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 경사부(38c-1)를 따라 이동하여 상단부(38b-1)에 위치한다. 안내돌기(28-1)가 상단부(38b-1)에 있는 경우에는 제1고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태이다. 따라서, 안내돌기(28-1)가 상단부(38b-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)에 의해 고정된 토너 용기(10)를 프레임(101)의 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있다.

작동부재(30)가 좌측으로 더 이동하면, 안내돌기(28-1)는 후방 경사면(38f-1)을 따라 이동하여 후방 하단부(38g-1)에 위치한다. 안내돌기(28-1)가 후방 하단부(38g-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 된다.

작동부재(30)가 좌측으로 더 이동하면, 안내돌기(28-1)는 분리 경사면(38h-1)을 따라 이동하여, 분리부(38d-1)에 위치한다. 안내돌기(28-1)가 분리부(38d-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다.

제2작동리브(38-2)와 제3작동리브(38-3)는 각각 제2고정부재(20)와 제3고정부재(20)를 상하로 작동시키는 것으로서, 제1작동리브(38-1)와 동일하게 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)와 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)를 지지하는 하단부(38a-2,38a-3), 상단부(38b-2,38b-3), 후방 하단부(38g-2,38g-3), 및 분리부(38d-2,38d-3)를 각각 포함한다.

제1작동리브(38-1)와 동일하게, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)가 제2작동리브(38-2)의 하단부(38a-2)와 후방 하단부(38g-2)에 위치하면, 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 된다. 한편, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)가 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)와 분리부(38d-2)에 위치하면, 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다.

또한, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)가 제3작동리브(38-3)의 하단부(38a-3)와 후방 하단부(38g-3)에 위치하면, 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 된다. 한편, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)가 제3작동리브(38-3)의 상단부(38b-3)와 분리부(38d-3)에 위치하면, 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다.

제4작동리브(38-4)는 하단부(38a-4), 경사부(38c-4), 및 상단부(38b-4)를 포함한다. 제4작동리브(38-4)는 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)와 달리 후방 하단부를 포함하지 않는다. 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)가 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)에 위치하면, 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태이다. 한편, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)가 제4작동리브(38-4)의 상단부(38-b)에 위치하면, 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 하단부(38a-1)에 위치하면, 제2 내지 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-2,28-3,28-4)도 모두 제2 내지 제4작동리브(38-2,38-3,38-4)의 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)에 위치한다. 따라서, 제1 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 4개의 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태이므로 토너 용기(10)는 프레임(101)에서 분리할 수 없다.

이 상태에서, 작동부재(30)가 도 10에서 좌측(화살표 A 방향)으로 이동하여, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다. 이때, 제2 내지 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-2,28-3,28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하지만 그대로 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)에 위치하도록 제2 내지 제4작동리브(38-2,38-3,38-4)의 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)의 길이가 결정된다. 따라서, 제1작동리브(38-1)의 하단부(38a-1)의 길이가 제2 내지 제4고정부재의 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)의 길이보다 짧다.

이 상태에서, 작동부재(30)가 도 10에서 더 좌측으로 이동하여, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)가 경사부(38c-2)를 따라 상승하여 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)에 위치하면, 제2고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다. 이때, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 후방 경사부(38f-1)를 따라 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에서 내려와 후방 하단부(38g-1)에 위치하고, 제3 및 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-2,28-3)는 제3 및 제4작동리브(38-3,38-4)의 하단부(38a-3,38a-4)에 위치하도록 제2작동리브(38-2)의 하단부(38a-2)의 길이가 정해진다. 따라서, 제2작동리브(38-2)의 하단부(38a-2)의 길이는 제1작동리브(38-1)의 하단부(38a-1)의 길이보다 길고, 제3 및 제4작동리브(38-3,38-4)의 하단부(38a-3,38a-4)의 길이보다 짧다.

이 상태에서, 작동부재(30)가 도 10에서 더 좌측으로 이동하여, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)가 경사부(38c-3)를 따라 이동하여 제3작동리브(38-3)의 상단부(38b-3)에 위치하면, 제3고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다. 이때, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 그대로 후방 하단부(38g-1)에 위치하고, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)는 후방 경사부(38f-2)를 따라 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)에서 내려와 후방 하단부(38g-2)에 위치하며, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)에 위치하도록 제3작동리브(38-3)의 하단부(38a-3)의 길이가 정해진다. 따라서, 제3작동리브(38-3)의 하단부(38a-3)의 길이는 제1 및 제2작동리브(38-1,38-2)의 하단부(38a-1,38a-2)의 길이보다 길고, 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)의 길이보다 짧다.

이 상태에서, 작동부재(30)가 도 10에서 더 좌측으로 이동하여, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)가 경사부(38c-4)를 따라 이동하여 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에 위치하면, 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 된다. 이때, 제1 및 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2)는 그대로 후방 하단부(38g-1,38g-2)에 위치하고, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)는 후면 경사부(38f-3)를 따라 제3작동리브(38-3)의 상단부(38b-3)에서 내려와 후방 하단부(38g-3)에 위치하도록 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)의 길이가 정해진다. 따라서, 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)의 길이는 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 하단부(38a-1,38a-2,38a-3)의 길이보다 길다. 따라서, 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)의 길이가 가장 길다.

제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)가 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에서 좀 더 좌측으로 이동할 수 있도록 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 작동부재(30)가 도 10에서 더 좌측으로 이동하면, 제1 내지 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3)가 분리 경사면(38h-1,38h-2,38h-3)을 따라 이동하여 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 분리부(38d-1,38d-2,38d-3)에 위치하도록 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)를 형성할 수 있다. 이 경우에는, 제1 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 대응하는 토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태이다. 따라서, 4개의 토너 용기(10)를 모두 분리할 수 있는 상태가 된다. 따라서, 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)는 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 분리부(38d-1,38d-2,38d-3)의 기능을 포함하고 있다. 이를 위해, 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 후방 하단부(38g-1,38g-2,38g-3)의 길이는 제1작동리브(38-1)의 후방 하단부(38g-1)의 길이가 가장 길고, 제3작동리브(38-3)의 후방 하단부(38g-3)의 길이가 가장 짧도록 정해진다.

상기와 같은 구조를 갖는 작동부재(30)는 복수의 토너 용기(10)의 상측에 설치되는 안내 브라켓(60)에 의해 복수의 토너 용기(10)의 배열 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 지지된다. 안내 브라켓(60)은 대략 바닥이 평평한 U자 형상의 채널로 형성되며, 토너 용기(10)의 길이 방향에 대해 수직하게 배치된다. 안내 브라켓(60)은 상술한 복수의 토너 용기(10)가 고정되는 프레임(101) 또는 화상형성장치의 다른 부분에 고정되어 작동부재(30)가 동작하여도 이동하지 않도록 설치된다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 안내 브라켓을 나타내는 사시도이다.

도 13을 참조하면, 안내 브라켓(60)은 앞벽(62), 뒷벽(63), 및 바닥면(64)을 포함한다. 앞벽(62)과 뒷벽(63)은 소정 거리 이격되며, 앞벽(62)과 뒷벽(63)의 하단은 바닥면(64)에 의해 연결된다. 안내 브라켓(60)의 앞벽(62)에는 작동부재(30)의 앞벽(32)에 형성된 복수의 안내핀(39)을 안내할 수 있는 안내 슬릿(62a)이 마련된다. 또한, 안내 브라켓(60)의 뒷벽(63)에는 작동부재(30)의 뒷벽(33)에 형성된 복수의 안내핀(39)을 안내할 수 있는 안내 슬릿(63a)이 마련된다. 안내 브라켓(60)의 바닥면(64)에는 복수의 고정부재(20)에 대응하는 복수의 관통공(64a)이 마련된다. 고정부재(20)는 안내 브라켓(60)의 바닥면(64)에 형성된 관통공(64a)을 통해 상하로 이동할 수 있다.

구동부(40)는 작동부재(30)를 이동시키기 위한 것으로서, 모터(41)와 동력전달부를 포함할 수 있다. 모터(41)는 작동부재(30)를 이동시키는 동력을 발생시키는 것으로서, 양방향 회전이 가능한 모터를 사용할 수 있다. 동력전달부는 모터(41)의 동력을 작동부재(30)로 전달할 수 있도록 형성된다. 동력전달부는 모터(41)의 동력을 작동부재(30)로 전달하여 작동부재(30)가 직선 이동을 할 수 있는 한 다양한 구조로 형성할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 구동부를 나타내는 사시도이다.

도 14를 참조하면, 토너공급장치(1)의 구동부(40)는 모터(41), 모터 샤프트(42)에 설치되는 웜 기어(43), 작동부재(30)의 일단에 마련된 랙 기어(31), 및 웜 기어(43)와 랙 기어(31) 사이에 설치되는 횔-피니언(44)을 포함할 수 있다.

휠-피니언(44)은 웜 기어(43)와 랙 기어(31) 사이에 웜 기어(43)와 랙 기어(31) 각각에 치합되도록 설치되며, 웜 기어(43)의 회전을 랙 기어(31)로 전달한다. 휠-피니언(44)은 모터(41)에 설치된 웜 기어(43)에 치합되는 휠부(44a)와 작동부재(30)에 설치된 랙 기어(31)에 치합되는 피니언부(44b)를 포함한다. 휠부(44a)와 피니언부(44b)는 동축상으로 설치되어 있다. 따라서, 웜 기어(43)에 의해 휠부(44a)가 회전하면, 피니언부(44b)가 휠부(44a)와 일체로 회전한다. 피니언부(44b)가 회전하면, 작동부재(30)에 마련된 랙 기어(31)가 직선 이동을 하게 된다. 따라서, 모터(41)가 회전하면, 웜 기어(43), 휠-피니언(44), 및 랙 기어(31)를 통해 작동부재(30)가 안내 브라켓(60)에서 직선 이동을 하게 된다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 구동부의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 15를 참조하면, 토너공급장치의 구동부(40')는 모터(41), 모터 샤프트(42)에 설치되는 구동 베벨기어(46), 작동부재(30)의 일단에 마련된 랙 기어(31), 및 구동 베벨기어(46)와 랙 기어(31) 사이에 설치되는 베벨-피니언(47)을 포함할 수 있다.

베벨-피니언(47)은 구동 베벨기어(46)와 랙 기어(31) 사이에 구동 베벨기어(46)와 랙 기어(31) 각각에 치합되도록 설치되며, 구동 베벨기어(46)의 회전을 랙 기어(31)로 전달한다. 베벨-피니언(47)은 모터(41)에 설치된 구동 베벨기어(46)에 치합되는 베벨기어부(47a)와 작동부재(30)에 설치된 랙 기어(31)에 치합되는 피니언부(47b)를 포함한다. 베벨기어부(47a)와 피니언부(47b)는 동축상으로 설치되어 있다. 따라서, 구동 베벨기어(46)에 의해 베벨기어부(47a)가 회전하면, 피니언부(47b)가 베벨기어부(47a)와 일체로 회전한다. 피니언부(47b)가 회전하면, 작동부재(30)에 마련된 랙 기어(31)가 직선 이동을 하게 된다. 따라서, 모터(41)가 회전하면, 구동 베젤기어(46), 베벨-피니언(47), 및 랙 기어(31)를 통해 작동부재(30)가 안내 브라켓(60)을 따라 직선 이동을 하게 된다.

구동부(40)는 토너공급장치(1)가 설치되는 화상형성장치(100)의 제어부(190)(도 22 참조)에 의해 제어된다. 제어부(190)는 토너잔량 검출센서(160)(도 22 참조)로부터 전송되는 신호를 기초로 구동부(40)를 제어하여 복수의 토너 용기(10)를 고정하는 복수의 고정부재(20)를 선택적으로 작동시킬 수 있다.

이하, 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.

도 16의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 16은 4개의 토너 용기(10)를 포함하는 토너공급장치(1)에서 4개의 토너 용기(10)를 고정하는 4개의 고정부재(20)가 4개의 토너 용기(10)를 개별적으로 잠그거나 해제하는 동작을 설명하기 위해 작동부재(30)의 4개의 작동리브(38-1,38-2,38-3,38-4)와 4개의 고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3,28-4)만을 도시하고 있다. 또한, 도 16에서는 작동부재(30)가 고정되고 4개의 안내돌기(28-1,28-2,28-3,28-4)가 수평방향으로 이동하는 것처럼 도시되어 있으나, 이는 도시의 편의를 위한 것이며, 실제로는 작동부재(30)가 수평방향으로 이동하며, 4개의 안내돌기(28-1,28-2,28-3,28-4)는 수평방향으로는 고정된 상태에서 작동부재(30)에 의해 수직방향으로 이동한다.

도 16(a)는 토너공급장치(1)의 제1 내지 제4토너 용기(10)가 제1 내지 제4고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(a)는 토너공급장치(1)의 제1 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 모두 제1 내지 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어, 제1 내지 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다. 이때, 제1 내지 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3,28-4)는 작동부재(30)의 제1 내지 제4작동리브(38-1,38-2,38-3,38-4)의 하단부(38a-1,38a-2,38a-3,38a-4)에 위치한다.

도 16(a)의 상태에서, 제어부(190)(도 22 참조)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)가 좌측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(b)의 상태가 된다.

도 16(b)는 토너공급장치(1)의 제1토너 용기(예를 들면, 블랙 토너 용기)(10)는 제1고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태이고, 제2 내지 제3토너 용기(10)는 제2 내지 제3고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(b)는 토너공급장치(1)의 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠져 제1토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있는 상태이나, 제2 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 제2 내지 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어 제2 내지 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(a)의 상태에서 좌측으로 이동하면, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 제1작동리브(38-1)의 경사부(38c-1)를 타고 올라 상단부(38b-1)에 위치하고, 제2 내지 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-2,28-3,28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하나 작동부재(30)의 제2 내지 제4작동리브(38-2,38-3,38-4)의 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)에 그대로 위치한다. 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제1토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다.

도 16(b)의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)를 좌측으로 일정 거리 이동시키면, 도 16(c)의 상태가 된다.

도 16(c)는 토너공급장치(1)의 제2토너 용기(예를 들면, 마젠타 토너 용기)(10)는 제1고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태이고, 제1, 제3 및 제4토너 용기(10)는 제1, 제3 및 제4고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(c)는 토너공급장치(1)의 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 제2토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠져 제2토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있는 상태이나, 제1, 제3 및 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 제1, 제3 및 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어 제1, 제3 및 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(b)의 상태에서 좌측으로 더 이동하면, 도 16(c)에 도시된 바와 같이, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에서 후방 경사부(38f-1)를 타고 내려가 후방 하단부(38g-1)에 위치하고, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)는 제2작동리브(38-2)의 하단부(38a-2)에서 경사부(38c-2)를 타고 올라 상단부(38b-2)에 위치하고, 제3 및 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-3,28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하나 작동부재(30)의 제3 및 제4작동리브(38-3,38-4)의 하단부(38a-3,38a-4)에 위치한다. 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)가 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)에 위치하면, 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 제2토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제2토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 한편, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 후방 하단부(38g-1)에 위치하면 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 되므로, 제1토너 용기(10)는 다시 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 없게 된다.

도 16(b)의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)가 좌측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(c)의 상태가 된다.

도 16(b)는 토너공급장치의 제1토너 용기(예를 들면, 블랙 토너 용기)(10)는 제1고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태이고, 제2 내지 제3토너 용기(10)는 제2 내지 제3고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 구체적으로, 도 16(b)는 토너공급장치(1)의 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠져 제1토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있는 상태이나, 제2 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 제2 내지 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어 제2 내지 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다.

작동부재(30)가 좌측으로 이동하면, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 제1작동리브(38-1)의 하단부(38a-1)에서 경사부(38c-1)를 타고 올라 상단부(38b-1)에 위치하고, 제2 내지 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-2,28-3,28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하나 작동부재(30)의 제2 내지 제4작동리브(38-2,38-3,38-4)의 하단부(38a-2,38a-3,38a-4)에 위치한다. 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에 위치하면, 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제1토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(b)의 상태에서 좌측으로 더 이동하면, 도 16(c)에 도시된 바와 같이, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 제1작동리브(38-1)의 상단부(38b-1)에서 후방 경사부(38f-1)를 타고 내려가 후방 하단부(38g-1)에 위치하고, 제2고정부재의 안내돌기는 제2작동리브의 하단부에서 경사부를 타고 올라 상단부에 위치하고, 제3 및 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-3,28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하나 작동부재(30)의 제3 및 제4작동리브(38-3,38-4)의 하단부(38a-3,38a-4)에 위치한다. 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)가 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)에 위치하면, 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 제2토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제2토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 한편, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)가 제1작동리브(38-1)의 후방 하단부(38g-1)에 위치하면 제1고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 되므로, 제1토너 용기(10)는 다시 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 없게 된다.

도 16(c)의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)가 좌측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(d)의 상태가 된다.

도 16(d)는 토너공급장치(1)의 제3토너 용기(예를 들면, 시안 토너 용기)(10)는 제3고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태이고, 제1, 제2 및 제4토너 용기(10)는 제1, 제2 및 제4고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(d)는 토너공급장치(1)의 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 제3토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠져 제3토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있는 상태이나, 제1, 제2 및 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 제1, 제2 및 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어 제1, 제2 및 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(c)의 상태에서 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 16(d)에 도시된 바와 같이, 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)는 제1작동리브(38-1)의 후방 하단부(38g-1)에서 일정 거리 이동하고, 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-2)는 제2작동리브(38-2)의 상단부(38b-2)에서 후방 경사부(38f-2)를 타고 내려가 후방 하단부(38g-2)에 위치하고, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)는 제3작동리브(38-3)의 하단부(38a-3)에서 경사부(38c-3)를 타고 올라 상단부(38b-3)에 위치하고, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 제1고정부재(20)의 안내돌기(28-1)와 동일한 거리만큼 좌측으로 이동하나 작동부재(30)의 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)에 위치한다. 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)가 제3작동리브(38-3)의 상단부(38b-3)에 위치하면, 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 제3토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제3토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 한편, 제1 및 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2)가 제1 및 제2작동리브(38-1,38-2)의 후방 하단부(38g-1,38g-2)에 위치하면 제1 및 제2고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1 및 제2토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 되므로, 제1 및 제2토너 용기(10)는 다시 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 없게 된다.

도 16(d)의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)가 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 16(e)의 상태가 된다.

도 16(e)는 토너공급장치(1)의 제4토너 용기(예를 들면, 옐로우 토너 용기)(10)는 제4고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태이고, 제1 내지 제3토너 용기(10)는 제1 내지 제3고정부재(20)에 의해 잠기어 분리할 수 없는 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(e)는 토너공급장치(1)의 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠져 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있는 상태이나, 제1 내지 제3고정부재(20)의 삽입부(23)는 제1 내지 제3토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입되어 제1 내지 제3토너 용기(10)는 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 없는 상태이다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(d)의 상태에서 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 16(e)에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2)는 제1 및 제2작동리브(38-1,38-2)의 후방 하단부(38g-1,38g-2)에서 일정 거리 이동하고, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)는 제3작동리브(38-3)의 상단부(38b-3)에서 후방 경사부(38f-3)를 타고 내려가 후방 하단부(38g-3)에 위치하고, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 제4작동리브(38-4)의 하단부(38a-4)에서 경사부(38c-4)를 타고 올라 상단부(38b-4)에 위치한다. 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)가 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에 위치하면, 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 한편, 제1 내지 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3)가 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 후방 하단부(38g-1,38g-2,38g-3)에 위치하면 제1 내지 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1 내지 제3토너 용기(10)의 고정 홈(11)에 삽입된 상태가 되므로, 제1 내지 제3토너 용기(10)는 다시 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 없게 된다.

도 16(e)의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(40)가 동작하여 작동부재(30)가 좌측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(f)의 상태가 된다.

도 16(f)는 토너공급장치(1)의 제1 내지 제4토너 용기(10) 모두가 제1 내지 제4고정부재(20)에 의해 잠기지 않아 분리 가능한 상태를 나타낸다. 다시 말해, 도 16(f)는 토너공급장치(1)의 제1 내지 제4고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1 내지 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태가 되어, 제1 내지 제4토너 용기(10) 모두를 토너 용기 장착구(3)에서 뺄 수 있다.

예를 들어, 작동부재(30)가 도 16(e)의 상태에서 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 16(f)에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3)는 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 후방 하단부(38g-1,38g-2,38g-3)에서 분리 경사부(38h-1,38h-2,38h-3)를 타고 올라 분리부(38d-1,38d-2,38d-3)에 위치하고, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 작동부재(30)의 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에서 일정 거리 좌측으로 이동한다. 제1 내지 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3)가 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)각각의 분리부(38d-1,38d-2,38d-3)에 위치하면, 제1 내지 제3고정부재(20)의 삽입부(23)가 제1 내지 제3토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠지게 되므로, 제1 내지 제3토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 또한, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)도 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에 그대로 위치하므로, 제4고정부재(20)의 삽입부(23)는 제4토너 용기(10)의 고정 홈(11)에서 빠진 상태를 그래도 유지한다. 따라서, 제4토너 용기(10)도 토너 용기 장착홈(3)에서 분리할 수 있는 상태가 된다. 즉, 도 16(f)의 상태에서는 제1 내지 제4토너 용기(10)를 모두 분리할 수 있는 상태가 된다.

이 상태에서, 구동부(40)에 의해 작동부재(30)가 반대방향, 즉 오른쪽으로 이동하면, 상기의 설명과 반대의 순서로 제1 내지 제4토너 용기(10)가 잠기고 해제된다.

구체적으로, 작동부재(30)가 도 16(f)의 상태에서 우측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(e)의 상태가 된다. 이 경우에는 제1 내지 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2,28-3)는 제1 내지 제3작동리브(38-1,38-2,38-3)의 분리부(38d-1,38d-2,38d-3)에서 분리 경사부(38h-1,38h-2,38h-3)를 타고 내려가 후방 하단부(38g-1,38g-2,38g-3)에 위치하고, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 작동부재(30)의 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에서 일정 거리 우측으로 이동한다. 따라서, 제1 내지 제3토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 뺄 수 없도록 잠긴 상태가 되고, 제4토너 용기(10)만 해제된 상태로 토너 용기 장착홈(3)에서 뺄 수 있다.

다시, 작동부재(30)가 도 16(e)의 상태에서 우측으로 일정 거리 이동하면, 도 16(d)의 상태가 된다. 이 경우에는 제1 및 제2고정부재(20)의 안내돌기(28-1,28-2)는 제1 및 제2작동리브(38-1,38-2)의 후방 하단부(38g-1,38g-2)에서 우측으로 일정 거리 이동하고, 제3고정부재(20)의 안내돌기(28-3)는 제3작동리브(38-3)의 후방 경사부(38f-3)를 타고 올라가 상단부(38b-3)에 위치하고, 제4고정부재(20)의 안내돌기(28-4)는 제4작동리브(38-4)의 상단부(38b-4)에서 경사부(38c-4)를 따라 내려가 하단부(38a-4)에 위치하게 된다. 따라서, 제1, 제2, 및 제4토너 용기(10)는 토너 용기 장착홈(3)에서 뺄 수 없도록 잠긴 상태가 되고, 제3토너 용기(10)는 해제된 상태로 토너 용기 장착홈(3)에서 뺄 수 있다.

이와 유사하게, 작동부재(30)가 우측으로 이동함에 따라, 제2토너 용기(10)와 제1토너 용기(10)가 순차로 해제된 상태가 되고, 다른 토너 용기들(10)은 잠긴 상태가 된다. 우측으로 최대로 이동하면, 도 16(a)의 상태가 되어, 제1 내지 제4토너 용기(10) 모두가 잠긴 상태가 되어 토너 용기 장착홈(3)에서 뺄 수 없게 된다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치(1)에 의하면, 복수의 토너 용기(10)를 한 개씩 해제하여 분리할 수 있다. 또는 필요한 경우, 복수의 토너 용기(10) 모두를 한번에 해제하여 분리할 수 있다.

이하, 도 17 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 토너공급장치에 대해 설명한다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 의한 토너공급장치를 나타내는 도면이다. 도 18은 도 17의 토너공급장치에서 지지 브라켓을 분리한 상태를 나타내는 도면이고, 도 19는 도 17의 토너공급장치에서 복수의 고정부재와 작동부재의 배치를 나타내는 도면이다. 도 20은 도 17의 토너공급장치의 토너 용기의 고정 홈과 고정부재를 나타내는 부분 사시도이다.

도 17 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치(200)는 복수의 토너 용기(210), 복수의 고정부재(220), 작동부재(230), 구동부(240)를 포함할 수 있다.

복수의 토너 용기(10)는 상술한 실시예와 동일하게 화상형성장치의 프레임에 마련된 복수의 토너 용기 장착구에 설치된다. 복수의 토너 용기(210)의 전면은 화상형성장치의 외부로 노출되도록 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 화상형성장치에는 복수의 토너 용기(210)의 전면 전부를 덮을 수 있는 도어가 마련될 수 있다.

복수의 토너 용기(210) 각각의 일측에는 고정부재(220)가 결합되는 고정 홈(211)이 마련된다. 복수의 토너 용기(210)는 고정 홈(211)의 위치 외에는 상술한 실시예의 복수의 토너 용기(10)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

복수의 고정부재(220)는 복수의 토너 용기(210) 각각의 고정 홈(211)에 선택적으로 결합될 수 있도록 있도록 형성된다. 복수의 고정부재(220)는 복수의 토너 용기(210)에 대응하는 개수로 마련된다. 즉, 한 개의 토너 용기(210)에 한 개의 고정부재(220)가 마련된다.

도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 고정부재(220) 각각은 대응하는 토너 용기(210)의 일측에 일정 각도 선회할 수 있도록 마련된다. 복수의 고정부재(220)는 복수의 토너 용기(210)의 상측으로 복수의 토너 용기(210)와 배열방향으로 설치된 지지 브라켓(250)에 의해 일정 각도 선회할 수 있도록 설치된다. 따라서, 일부 고정부재(220)는 인접한 2개의 토너 용기(210)의 사이에서 일정 각도 선회할 수 있도록 설치된다.

지지 브라켓(250)은 대략 폭이 좁은 평판 형상으로 형성되며, 복수의 토너 용기(210) 모두를 가로지를 수 있는 길이를 갖는다. 지지 브라켓(250)의 하면에는 복수의 고정부재(220)의 회전을 지지하기 위한 복수의 지지기둥(251,252,253,254)이 아래 방향으로 돌출된다. 복수의 지지기둥(251,252,253,254) 각각에는 고정부재(220)가 회전 가능하게 설치되는 고정 샤프트(251a,252a,253a,254a)가 마련된다. 본 실시예의 경우에는 토너공급장치(200)가 4개의 토너 용기(210)를 포함하므로, 지지 브라켓(250)에는 4개의 지지기둥(251,252,253,254)이 마련되어 4개의 고정부재(220)의 회전을 지지한다.

4개의 지지기둥(251,252,253,254)에 설치되는 4개의 고정부재(220)는 모두 동일하게 형성되므로, 이하에서는 한 개의 고정부재(220)에 대해서만 설명한다.

도 20을 참조하면, 고정부재(220)는 고정부재(220)의 일단에 형성되는 결합부(220b), 고정부재(220)의 타단에 형성되는 해제부(220c), 및 결합부(220b)와 해제부(220c)의 사이에 형성되는 보스부(220a)를 포함한다.

보스부(220a)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 중심에는 지지기둥(254)의 고정 샤프트(254a)가 삽입되는 회전 구멍(220e)이 마련된다. 보스부(220a)의 회전구멍(220e)은 지지기둥(254)의 고정 샤프트(254a)에 대해 원활하게 회전할 수 있도록 형성된다.

결합부(220b)는 보스부(220a)의 외주면에서 일직선으로 연장되며, 자중에 의해 토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 결합될 수 있도록 형성된다. 따라서, 결합부(220b)는 결합부(220b)의 일단에서 대략 90도로 돌출 형성되는 후크부(220d)를 포함한다. 후크부(220d)가 토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입되면, 토너 용기(210)를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 없다.

해제부(220c)는 고정부재(220)를 일정 각도 선회시킬 수 있도록 고정부재(220)의 타단에 형성되며, 작동부재(230)와 선택적으로 간섭된다. 해제부(220c)는 보스부(220a)의 회전구멍(220e)을 중심으로 결합부(220b)와 반대쪽으로 마련된다.

고정부재(220)가 지지기둥(254)의 고정 샤프트(254a)에 설치된 상태에서, 고정부재(220)에 힘이 가해지지 않는 경우, 고정부재(220)는 지면에 대해 수직한 상태를 유지하도록 형성된다. 이때, 고정부재(220)의 결합부(220b)의 후크부(220d)가 토너 용기(210)의 측면에 마련된 고정 홈(211)에 삽입되어 고정부재(220)가 토너 용기(210)에 결합된다. 이 상태에서는 토너 용기(210)가 고정부재(220)에 간섭되므로, 토너 용기(210)를 분리할 수 없는 잠김상태가 된다.

작동부재(230)는 복수의 토너 용기(210)에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 마련되며, 복수의 고정부재(220) 중 한 개의 고정부재(220)를 작동시켜 고정부재(220)가 토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지도록 한다. 작동부재(230)는 구동부(240)에 의해 복수의 토너 용기(210)의 배열방향으로 이동할 수 있도록 마련된다.

작동부재(230)는 대략 직사각형의 단면을 갖는 막대 형상으로 형성된다. 작동부재(230)의 일단부에는 랙 기어(235)가 마련되며, 작동부재(230)의 전면에는 복수의 고정부재(220)를 작동시키기 위한 복수의 작동핀(231,232,233,234)이 작동부재(230)의 길이 방향으로 일직선 상으로 마련된다. 복수의 작동핀(231,232,233,234)은 복수의 고정부재(220) 각각의 해제부(220c)에 대응하도록 마련된다. 복수의 작동핀(231,232,233,234)은 한 개의 작동핀이 대응하는 고정부재(220)의 해제부(220c)와 접촉하면 다른 작동핀은 다른 고정부재(220)의 해제부(220c)와 접촉하지 않도록 마련된다. 이를 위해 복수의 작동핀(231,232,233,234) 사이의 간격이 서로 다르게 형성된다. 예를 들면, 제1작동핀(231)과 제2작동핀(232) 사이의 거리가 제2작동핀(232)과 제3작동핀(233) 사이의 거리보다 멀게 설치된다. 또한, 제2작동핀(232)과 제3작동핀(233) 사이의 거리는 제3작동핀(233)과 제4작동핀(234) 사이의 거리보다 멀게 설치된다.

작동부재(230)가 이동하여 복수의 작동핀(231,232,233,234) 중 하나의 작동핀이 대응하는 고정부재(220)의 해제부(220c)에 간섭되면, 고정부재(220)가 지지기둥(251,252,253,254)의 고정 샤프트(251a,252a,253a,254a)를 중심으로 일정 각도 일방향으로 선회하여 고정부재(220)의 후크부(220d)가 토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지게 된다. 작동부재(230)의 작동핀(231,232,233,234)과 고정부재(220)의 해제부(220c) 사이의 간섭이 해제되면, 고정부재(220)는 자중에 의해 고정 샤프트(251a,252a,253a,254a)를 중심으로 반대방향으로 회전하여 고정부재(220)의 후크부(220d)가 토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된다.

랙 기어(235)는 복수의 작동핀(231,232,233,234)과 반대쪽면에 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 19에 도시된 바와 같이, 복수의 작동핀(231,232,233,234)이 작동부재(230)의 전면에 형성되면, 랙 기어(235)는 작동부재(230)의 후면에 형성될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 작동부재(230)는 복수의 토너 용기(210)의 상측에 설치되는 안내 브라켓(260)에 의해 복수의 토너 용기(210)의 배열 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 지지된다. 안내 브라켓(260)은 대략 바닥이 평평한 U자 형상의 채널로 형성되며, 토너 용기(210)의 길이 방향에 대해 수직하게 배치된다. 안내 브라켓(260)은 상술한 복수의 토너 용기(210)가 고정되는 프레임 또는 화상형성장치의 다른 부분에 고정되어 작동부재(230)가 동작하여도 이동하지 않도록 설치된다. 또는, 안내 브라켓(260)은 상술한 지지 브라켓(250)과 일체로 형성될 수 있다.

도 19를 참조하면, 안내 브라켓(260)은 앞벽(261), 뒷벽(262), 및 바닥면(263)을 포함할 수 있다. 앞벽(261)과 뒷벽(262)은 소정 거리 이격되며, 앞벽(261)과 뒷벽(262)의 하단은 바닥면(263)에 의해 연결된다. 안내 브라켓(260)의 앞벽(261)에는 작동부재(230)의 전면에 형성된 복수의 작동핀(231,232,233,234)을 안내할 수 있는 안내 슬릿(264)이 마련된다.

구동부(240)는 작동부재(230)를 이동시키기 위한 것으로서, 모터(241)와 동력전달부를 포함할 수 있다. 모터(241)는 작동부재(230)를 이동시키는 동력을 발생시키는 것으로서, 양방향 회전이 가능한 모터를 사용할 수 있다. 동력전달부는 모터(241)의 동력을 작동부재(230)로 전달할 수 있도록 형성된다. 동력전달부는 모터(241)의 동력을 작동부재(230)로 전달하여 작동부재(230)가 직선 이동을 할 수 있는 한 다양한 구조로 형성할 수 있다.

도 17 내지 도 19를 참조하면, 토너공급장치(200)의 구동부(240)는 모터(241), 모터 샤프트(242)에 설치되는 구동 베벨기어(243), 작동부재(230)의 일단에 마련된 랙 기어(235), 및 구동 베벨기어(243)와 랙 기어(235) 사이에 설치되는 베벨-피니언(244)을 포함할 수 있다.

베벨-피니언(244)은 구동 베벨기어(243)와 랙 기어(235) 사이에 구동 베벨기어(243)와 랙 기어(235) 각각에 치합되도록 설치되며, 구동 베벨기어(243)의 회전을 랙 기어(235)로 전달한다. 베벨-피니언(244)은 모터(241)에 설치된 구동 베벨기어(243)에 치합되는 베벨기어부(244a)와 작동부재(230)에 설치된 랙 기어(235)에 치합되는 피니언부(244b)를 포함한다. 베벨기어부(244a)와 피니언부(244b)는 동축상으로 설치되어 있다. 따라서, 구동 베벨기어(243)에 의해 베벨기어부(244a)가 회전하면, 피니언부(244b)가 베벨기어부(244a)와 일체로 회전한다. 피니언부(244b)가 회전하면, 랙 기어(235)가 직선 이동을 하게 된다. 따라서, 모터(241)가 회전하면, 구동 베젤기어(243), 베벨-피니언(244), 및 랙 기어(235)를 통해 작동부재(230)가 안내 브라켓(260)을 따라 직선 이동을 하게 된다.

구동부(240)는 토너공급장치(200)가 설치되는 화상형성장치(100)의 제어부(190)(도 22 참조)에 의해 제어된다. 제어부(190)는 토너잔량 검출센서(160)로부터 전송되는 신호를 기초로 구동부(240)를 제어하여 복수의 토너 용기(210)를 고정하는 복수의 고정부재(220)를 선택적으로 작동시킬 수 있다.

본 설명에서는 구동부(240)가 베벨-피니언(244)으로 동력을 전달하는 경우에 대해 설명하였으나, 다른 예로서, 구동부(240)는 상술한 도 14에 도시된 바와 같은 휠-피니언(44)을 사용하여 동력을 전달하도록 구성할 수도 있다.

이하, 도 21a 내지 도 21d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.

도 21a 내지 도 21d는 도 17의 토너공급장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 본 실시예에 의한 토너공급장치(200)는 4개의 토너 용기(210)를 포함한다. 이하에서, 4개의 토너 용기(210)를 선택적으로 고정하는 4개의 고정부재(220)를 제1 내지 제4고정부재(221,222,223,224)라 한다.

복수의 토너 용기(210)가 모두 잠김 상태에 있는 경우, 즉 복수의 토너 용기(210) 모두를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 없는 경우에 복수의 고정부재(221,222,223,224)와 작동부재(230)의 관계가 도 18에 도시되어 있다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4고정부재(221,222,223,224)의 후크부(220d)는 제1 내지 제4토너 용기(210)의 고정 홈(211)(도 20 참조)에 삽입된 상태이다. 따라서, 제1 내지 제4토너 용기(210)는 토너 용기 고정 홈에서 분리할 수 없다.

도 18의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(240)가 동작하여 작동부재(230)가 좌측으로 일정 거리 이동하면, 도 21a의 상태가 된다.

도 21a와 같이 작동부재(230)가 일정 거리 이동하면, 제4작동핀(234)이 제4고정부재(224)의 해제부(224c)와 간섭되어 제4고정부재(224)를 일 방향, 즉 반시계방향으로 일정 각도 선회시킨다. 그러면, 제4고정부재(224)의 후크부(224d)가 제4토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지게 되므로, 제4토너 용기(210)를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 있다. 이때, 제1 내지 제3고정부재(221,222,223)의 해제부(221c,222c,223c)는 작동부재(230)의 제1 내지 제3작동핀(231,232,233)에 의해 간섭되지 않으므로, 제1 내지 제3고정부재(221,222,223)의 후크부(221d,222d,223d)가 제1 내지 제3토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된 상태이다. 따라서, 제1 내지 제3토너 용기(210)는 토너 용기 장착홈에서 분리할 수 없다.

도 21a의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(240)가 동작하여 작동부재(230)가 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 21b의 상태가 된다.

도 21b와 같이 작동부재(230)가 일정 거리 이동하면, 제4작동핀(234)은 제4고정부재(224)의 해제부(220c)를 지나게 되고, 제3작동핀(233)은 제3고정부재(223)와 간섭되어 제3고정부재(223)를 반시계방향으로 일정 각도 선회시킨다. 그러면, 제3고정부재(223)의 후크부(223d)가 제3토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지게 되므로, 제3토너 용기(210)를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 있다. 이때, 제4고정부재(224)는 제4작동핀(234)과 간섭되지 않으므로, 제4고정부재(224)의 후크부(224d)는 자중에 의해 제4토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된다. 또한, 제1 및 제2고정부재(221,222)의 해제부(220c)는 작동부재(230)의 제1 및 제2작동핀(231,232)에 의해 간섭되지 않으므로, 제1 및 제2고정부재(221,222)의 후크부(221d,222d)는 제1 및 제2토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된 상태를 유지한다. 따라서, 제1, 제2, 및 제4토너 용기(210)는 토너 용기 장착홈에서 분리할 수 없다.

도 21b의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(240)가 동작하여 작동부재(230)가 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 21c의 상태가 된다.

도 21c와 같이 작동부재(230)가 일정 거리 이동하면, 제3작동핀(233)은 제3고정부재(223)의 해제부(223c)를 지나게 되고, 제2작동핀(232)은 제2고정부(222)의 해제부(222c)와 간섭되어 제2고정부재(222)를 반시계방향으로 일정 각도 선회시킨다. 그러면, 제2고정부재(222)의 후크부(222d)가 제2토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지게 되므로, 제2토너 용기(210)를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 있다. 이때, 제3고정부재(223)의 해제부(223c)는 제3작동핀(233)과 간섭되지 않으므로, 제3고정부재(223)의 후크부(223d)는 자중에 의해 제3토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된다. 또한, 제1 및 제4고정부재(221,224)의 해제부(221c,224c)는 작동부재(230)의 제1 및 제4작동핀(231,234)에 의해 간섭되지 않으므로, 제1 및 제4고정부재(221,224)의 후크부(221d,224d)는 제1 및 제2토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된 상태를 유지한다. 따라서, 제1, 제3, 및 제4토너 용기(210)는 토너 용기 장착홈에서 분리할 수 없다.

도 21c의 상태에서, 제어부(190)의 제어에 의해 구동부(240)가 동작하여 작동부재(230)가 좌측으로 일정 거리 더 이동하면, 도 21d의 상태가 된다.

도 21d와 같이 작동부재(230)가 일정 거리 이동하면, 제2작동핀(232)은 제2고정부재(222)의 해제부(222c)를 지나게 되고, 제1작동핀(231)은 제1고정부(221)의 해제부(221c)와 간섭되어 제1고정부재(221)를 반시계방향으로 일정 각도 선회시킨다. 그러면, 제1고정부재(221)의 후크부(221d)가 제1토너 용기(210)의 고정 홈(211)에서 빠지게 되므로, 제1토너 용기(210)를 토너 용기 장착홈에서 뺄 수 있다. 이때, 제2고정부재(222)의 해제부(222c)는 제2작동핀(232)과 간섭되지 않으므로, 제2고정부재(222)의 후크부(222d)는 자중에 의해 제2토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된다. 또한, 제3 및 제4고정부재(223,224)의 해제부(223c,224c)는 작동부재(230)의 제3 및 제4작동핀(233,234)에 의해 간섭되지 않으므로, 제3 및 제4고정부재(223,224)의 후크부(223d,224d)는 제3 및 제4토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된 상태를 유지한다. 따라서, 제2, 제3, 및 제4토너 용기(210)는 토너 용기 장착홈에서 분리할 수 없다.

제1 내지 제4토너 용기(210)를 모두 잠김 상태로 하기 위해서는 작동부재(230)를 반대방향, 도 21d에서는 우측방향으로 일정 거리 이동시켜 도 18과 같은 상태로 만들면 된다. 이 경우, 작동부재(230)의 제1 내지 제4작동핀(231,232,233,234)이 제1 내지 제4고정부재(221,222,223,224)의 해제부(221c,222c,223c,224c)와 간섭되지 않으므로, 제1 내지 제4고정부재(221,222,223,224)의 후크부(221d,222d,223d,224d)는 제1 내지 제4토너 용기(210)의 고정 홈(211)에 삽입된 상태이다. 따라서, 제1 내지 제4토너 용기(210)는 토너 용기 장착홈에서 분리할 수 없다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 토너공급장치(1,200)를 구비한 화상형성장치(100)에 대해 도 22를 참조하여 설명한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치를 포함하는 화상형성장치를 나타내는 기능 블록도이다.

도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화상형성장치(100)는 토너공급장치(1), 급지부(110), 화상형성부(120), 정착부(130), 배지부(140), 입출력부(150), 토너잔량 검출센서(160), 제어부(190)를 포함할 수 있다.

토너공급장치(1)는 복수의 토너 용기(10)(도 1 참조)를 포함하며, 제어부(190)의 제어에 따라 화상형성부(120)로 토너를 공급한다.

급지부(110)는 소정의 인쇄매체를 저장하며, 화상형성부(120)로 인쇄매체를 한장씩 공급한다.

화상형성부(120)는 상담지체에 인쇄 데이터에 대응하는 정전잠상을 형성하고, 토너공급장치(1)에서 공급되는 토너를 이용하여 정전잠상을 토너 화상으로 현상한다. 이때, 토너공급장치(1)의 복수의 토너 용기(10)에 저장된 토너가 화상형성부(120)로 공급되므로 토너 용기(10)의 토너가 소비된다.

화상형성부(120)의 상담지체에 형성된 토너 화상은 전사부재에 의해 급지부(110)에서 공급된 인쇄매체로 전사된다.

정착부(130)는 소정의 열과 압력을 가하여 화상형성부(120)에서 인쇄매체로 전사된 토너 화상을 인쇄매체에 정착시킨다.

배지부(140)는 화상이 정착된 인쇄매체를 화상형성장치(100)의 외부로 배출한다.

입출력부(150)는 사용자가 명령을 입력할 수 있도록 복수의 버튼이나 터치 스크린으로 형성된 입력부와 인쇄상태를 외부로 알려주는 디스플레이를 포함할 수 있다.

토너잔량 검출센서(160)는 토너공급장치(1)의 복수의 토너 용기(10)에 저장된 토너의 양을 검출하여 제어부(190)로 전송한다.

제어부(190)는 토너공급장치(1), 급지부(110), 화상형성부(120), 정착부(130), 배지부(140)를 제어하여 인쇄를 수행할 수 있도록 형성된다. 또한, 제어부(190)는 토너잔량 검출센서(160)로부터 수신된 신호를 기초로 복수의 토너 용기(10)에 남은 토너의 잔량을 확인한다.

복수의 토너 용기(10) 중 어느 하나의 토너 용기(10)의 토너가 모두 소비된 경우, 제어부(190)는 토너공급장치(1)의 구동부(40)를 제어하여 토너가 없는 토너 용기(10)를 고정하는 고정부재(20)의 잠금을 해제한다. 이때, 제어부(190)는 토너가 없는 토너 용기(10)의 잠금만 해제하고, 토너가 있는 다른 토너 용기(10)는 잠금 상태를 그대로 유지한다. 이와 함께, 제어부(190)는 입출력부(150)를 통해 토너 용기(10)에 토너가 없음을 외부에 알려 사용자가 토너 용기(10)를 교체할 수 있도록 한다.

토너 용기(10)의 교체가 완려되면, 제어부(190)는 정상적으로 인쇄를 수행한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치에 의하면, 토너가 없는 토너 용기의 잠금만 해제되고, 토너가 남아 있는 다른 토너 용기의 잠금은 그대로 유지되므로, 사용자가 토너가 남은 토너 용기를 교체하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 토너공급장치에 의하면, 한 개의 구동원으로 복수의 토너 용기의 잠금과 해제를 개별적으로 제어할 수 있으므로, 구조가 간단하고, 제조비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

1,200 토너공급장치 3; 토너 용기 장착홈
10,210; 토너 용기 11,211; 고정 홈
20,220; 고정부재 23; 삽입부
27,28; 안내돌기 30,230; 작동부재
31,235; 랙 기어 32; 앞벽
33; 뒷벽 37,38; 작동리브
40,240; 구동부 41,241; 모터
43; 워엄 44; 휠-피니언
46,243; 구동 베벨기어 47,244; 베벨-피니언
50; 가압부재 52; 안내부재
53; 안내부 60,260; 안내 브라켓
250; 지지 브라켓 251,252,253,254; 지지기둥

Claims

각각 고정 홈을 구비한 복수의 토너 용기;
상기 복수의 토너 용기 각각의 상기 고정 홈에 선택적으로 결합될 수 있도록 있도록 형성된 복수의 고정부재;
상기 복수의 토너 용기에 대해 슬라이드 이동할 수 있도록 마련되며, 상기 복수의 고정부재 중 적어도 한 개의 고정부재를 작동시켜 상기 고정 홈과 분리되도록 하는 작동부재; 및
상기 작동부재를 이동시키는 구동부;를 포함하는, 토너공급장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재는 상기 복수의 토너 용기의 상측에 설치되며, 상하로 이동할 수 있도록 마련되는, 토너공급장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재를 아래로 가압하는 복수의 가압부재; 및
상기 복수의 고정부재의 상하 이동을 안내하는 복수의 안내부가 마련된 안내부재;를 더 포함하는, 토너공급장치.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재 각각은,
상기 토너 용기의 고정 홈에 삽입될 수 있도록 형성되는 삽입부;
상기 삽입부에서 수직하게 연장되며 상기 복수의 가압부재 중 대응되는 하나의 가압부재의 일단에 접촉하는 몸체부;
상기 몸체부의 양측면에 마련되며, 상기 안내부재의 상기 복수의 안내부 중 대응되는 하나의 안내부에 의해 안내되는 한 쌍의 안내 홈; 및
상기 몸체부의 전후면에 일직선 상으로 마련되는 한 쌍의 안내돌기;를 포함하는, 토너공급장치.
제 4 항에 있어서,
상기 작동부재는 내부에 서로 마주하여 일정 거리 이격되도록 설치되며, 상기 복수의 고정부재 각각의 한 쌍의 안내돌기를 안내하여 상기 고정부재를 상승시키는 한 쌍의 작동리브를 포함하는, 토너공급장치.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 토너 용기는 4개의 토너 용기를 포함하며,
상기 한 쌍의 작동리브는 상기 4개의 토너 용기 중 3개의 토너 용기에 대응하는 고정부재를 동시에 상승시킬 수 있도록 형성되는, 토너공급장치.
제 1 항에 있어서,
상기 작동부재는 상기 복수의 토너 용기의 상측에 설치된 안내 브라켓에 의해 상기 복수의 토너 용기의 배열 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 지지되는, 토너공급장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동부는,
모터; 및
상기 모터의 동력을 상기 작동부재로 전달하는 동력전달부;를 포함하는, 토너공급장치
제 8 항에 있어서,
상기 동력전달부는,
상기 모터의 회전축에 설치되는 웜 기어;
상기 작동부재의 일단에 마련된 랙 기어; 및
상기 웜 기어와 상기 랙 기어 사이에 상기 웜 기어와 상기 랙 기어에 치합되도록에 설치되며, 상기 웜 기어의 회전에 의해 회전하는 휠-피니언;을 포함하는, 토너공급장치.
제 8 항에 있어서,
상기 동력전달부는,
상기 모터의 회전축에 설치되는 베벨 기어;
상기 작동부재의 일단에 마련된 랙 기어; 및
상기 베벨 기어와 상기 랙 기어 사이에 상기 베벨 기어와 상기 랙 기어에 치합되도록에 설치되며, 상기 베벨 기어의 회전에 의해 회전하는 베벨-피니언;을 포함하는, 토너공급장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재 각각은 상기 대응하는 토너 용기의 일측에 일정 각도 선회할 수 있도록 마련되는, 토너공급장치.
제 11 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재 각각은,
상기 고정부재의 일단에 형성되며, 자중에 의해 상기 토너 용기의 고정 홈에 결합되는 결합부;
상기 고정부재의 타단에 형성되며, 상기 작동부재와 선택적으로 간섭되도록 마련된 해제부; 및
상기 결합부와 상기 해제부 사이에 형성되며, 고정 샤프트에 선회 가능하게 설치되는 보스부;를 포함하는, 토너공급장치.
제 12 항에 있어서,
상기 작동부재는 상기 복수의 고정부재 각각의 해제부에 대응하는 복수의 작동핀을 포함하며,
상기 복수의 작동핀 중 하나의 작동핀이 대응하는 상기 고정부재의 해제부에 간섭되면, 상기 고정부재의 결합부가 상기 토너 용기의 고정 홈에서 빠지고,
상기 고정부재의 해제부와 상기 작동부재의 작동핀과의 간섭이 해제되면, 상기 고정부재의 결합부가 자중에 의해 상기 토너 용기의 고정 홈에 삽입되는, 토너공급장치.
제 11 항에 있어서,
상기 복수의 고정부재는 상기 복수의 토너 용기의 일측에 마련된 복수의 지지기둥에 의해 선회 가능하게 지지되는, 토너공급장치.
복수의 화상형성부;
상기 복수의 화상형성부에 토너를 공급하는 제 1 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항의 토너공급장치;
상기 토너공급장치의 상기 복수의 토너 용기의 토너 잔량을 검출하는 토너잔량 검출센서; 및
상기 토너잔량 검출센서의 신호에 따라 상기 토너공급장치의 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 토너잔량 검출센서의 신호로부터 상기 복수의 토너 용기 중의 어느 하나의 토너 용기의 토너가 없다고 판단되면, 상기 토너공급장치의 구동부를 제어하여, 토너가 없는 상기 토너 용기에 대응하는 상기 고정부재가 상기 토너 용기의 고정 홈에서 빠지도록 하는, 화상형성장치.