KR20200025348A - 메모리 유닛을 수납하고 몸체에 대하여 상대 회전 가능한 홀더를 구비하는 토너 리필 카트리지 - Google Patents

메모리 유닛을 수납하고 몸체에 대하여 상대 회전 가능한 홀더를 구비하는 토너 리필 카트리지 Download PDF

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문지원
최웅용
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

개시된 토너 카트리지는, 토너를 수용하며 토너 배출부를 갖는 몸체와, 상기 토너를 상기 토너 배출부를 통하여 상기 몸체 외부로 밀어내도록 상기 몸체에 마련되는 플런저와, 적어도 하나의 전기 접점을 구비하는 전기 접점부를 포함하는 메모리 유닛과, 상기 메모리 유닛이 탑재되며 상기 몸체에 대하여 홈 위치와 회전된 위치로 상대 회전 가능한 홀더를 포함한다.

Description

메모리 유닛을 수납하고 몸체에 대하여 상대 회전 가능한 홀더를 구비하는 토너 리필 카트리지{Toner refill cartridge with holder holding memory unit thereon and rotatable with respect to cartridge body}
전자사진방식을 이용하는 프린터는, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너 화상을 형성하고, 이 토너 화상을 중간 전사 매체를 거쳐 또는 직접 인쇄 매체로 전사한 후, 전사된 토너 화상을 인쇄 매체에 정착시킨다.
현상 카트리지는 토너를 수용하며, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너 화상을 형성한다. 현상 카트리지에 수용된 토너가 모두 소모되면, 현상 카트리지는 프린터 본체로부터 탈거되며, 새로운 현상 카트리지가 본체에 장착될 수 있다. 토너 카트리지(토너 리필 카트리지)를 이용하여 현상 카트리지에 새로운 토너를 충전할 수도 있다.
도 1은 전자사진방식 프린터의 일 실시예의 개략적인 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자사진방식 프린터의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 3은 토너 카트리지가 토너 충전부에 장착된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 토너 카트리지의 일 실시예의 사시도이다.
도 5는 토너 카트리지의 일 실시예의 분해 사시도이다.
도 6은 홀더가 홈 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 7은 홀더가 회전된 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 8은 토너 충전부의 일 실시예의 분해 사시도이다.
도 9는 토너 카트리지가 장착 위치에 위치된 상태에서 제1토너 배출부, 제2토너 배출부, 잠금 부재, 홀더의 위치관계를 보여준다.
도 10은 토너 카트리지가 장착 위치에 위치된 상태에서 제2토너 배출부, 제2토너 유입부, 제1토너 유입부의 위치관계를 보여준다.
도 11은 토너 카트리지가 제1각위치에 위치된 상태에서 제1토너 배출부, 제2토너 배출부, 잠금 부재, 홀더의 위치관계를 보여준다.
도 12는 토너 카트리지가 제1각위치에 위치된 상태에서 제2토너 배출부, 제2토너 유입부, 제1토너 유입부의 위치관계를 보여준다.
도 13은 토너 카트리지가 제2각위치에 위치된 상태에서 제1토너 배출부, 제2토너 배출부, 잠금 부재, 홀더의 위치관계를 보여준다.
도 14는 토너 카트리지가 제2각위치에 위치된 상태에서 제2토너 배출부, 제2토너 유입부, 제1토너 유입부의 위치관계를 보여준다.
도 1은 전자사진방식 프린터의 일 실시예의 개략적인 외관 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자사진방식 프린터의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 프린터는 본체(1)와, 본체(1)에 착탈 가능한 카트리지 형태의 현상 카트리지(2)를 구비할 수 있다. 본체(1)에는 도어(3)가 마련될 수 있다. 도어(3)는 본체(1)의 일부를 개폐한다. 도 1에는 본체(1)의 상부를 개방하는 도어(3)가 도시되어 있으나, 필요에 따라서 본체(1)의 측부 또는 전부를 개방하는 도어가 채용될 수도 있다. 도어(3)를 열고, 현상 카트리지(2)를 본체(1)에/로부터 장착/탈거할 수 있다.
감광드럼(21)은 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 원통형 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 광도전성을 가지는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(23)는 감광드럼(21)의 그 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(23)에는 대전바이어스전압이 인가된다. 대전롤러(23) 대신에 코로나 대전기(미도시)가 사용될 수도 있다. 현상롤러(22)는 토너를 감광드럼(21)의 표면에 형성되는 정전잠상에 공급하여 현상시킨다.
현상제로서 토너와 캐리어를 사용하는 이성분 현상방식의 경우, 현상롤러(22)는 회전되는 슬리브 내부에 마그넷이 고정적으로 설치된 형태일 수 있다. 슬리브는 감광드럼(21)으로부터 수십 내지 수백 마이크로미터 이격되게 위치될 수 있다. 마그넷의 자기력에 의하여 캐리어가 현상롤러(22)의 외주에 부착되고, 토너는 정전력에 의하여 캐리어에 부착되어 현상롤러(22)의 외주에는 캐리어와 토너로 된 자기 브러쉬가 형성된다. 현상롤러(22)에 인가되는 현상바이어스에 의하여 토너만이 감광드럼(21)에 형성된 정전잠상으로 이동된다.
현상제로서 토너를 사용하는 일성분 현상방식의 경우, 현상롤러(22)는 감광드럼(21)에 접촉될 수 있으며, 감광드럼(21)으로부터 수십 내지 수백 마이크로미터 이격되게 위치될 수도 있다. 본 실시예에서는 현상롤러(22)와 감광드럼(21)이 서로 접촉되어 현상닙을 형성하는 일성분 접촉현상방식이 채용된다. 현상롤러(22)는 도전성 금속 코어(미도시)의 외주에 탄성층(미도시)형성된 형태일 수 있다. 현상롤러(22)에 현상바이어스전압이 인가되면 현상닙을 통하여 토너가 감광드럼(21)의 표면에 형성된 정전잠상으로 이동되어 부착된다.
공급롤러(24)는 토너를 현상롤러(22)에 부착시킨다. 공급롤러(24)에 토너를 현상롤러(22)로 부착시키기 위하여 공급바이어스전압이 인가될 수 있다. 참조부호 25는 현상롤러(22)의 표면에 부착되는 토너의 양을 규제하기 위한 규제부재를 표시한다. 규제부재(25)는 예를 들어 그 선단이 현상롤러(22)에 소정의 압력으로 접촉되는 규제 블레이드일 수 있다. 참조부호 26은 대전 전에 감광드럼(21)의 표면으로부터 잔류토너 및 이물질을 제거하기 위한 클리닝 부재를 표시한다. 클리닝 부재(26)는 예를 들어 그 선단이 감광드럼(21)의 표면에 접촉되는 클리닝 블레이드일 수 있다. 이하에서, 감광드럼(21)의 표면으로부터 제거된 이물질을 폐토너로 지칭한다.
광주사기(4)는 화상정보에 따라 변조된 광을 균일한 전위로 대전된 감광드럼(21)의 표면에 주사한다. 광주사기(4)로서, 예를 들면 레이저 다이오드로부터 조사되는 광을 폴리곤미러를 이용하여 주주사방향으로 편향시켜 감광드럼(21)에 주사하는 LSU(laser scanning unit)가 채용될 수 있다.
전사롤러(5)는 감광드럼(21)과 대향되게 위치되어 전사닙을 형성하는 전사기의 일 예이다. 전사롤러(5)에는 감광드럼(21)의 표면에 현상된 토너화상을 인쇄매체(P)로 전사시키기 위한 전사바이어스전압이 인가된다. 전사롤러(5)대신에 코로나 전사기가 사용될 수도 있다.
전사롤러(5)에 의하여 인쇄매체(P)의 표면으로 전사된 토너화상은 정전기적 인력에 의하여 인쇄매체(P)의 표면에 유지된다. 정착기(6)는 토너화상이 열과 압력을 가하여 인쇄매체(P)에 정착시킴으로써 인쇄매체(P)에 영구적인 인쇄화상을 형성한다.
도 3은 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 본 실시예의 현상 카트리지(2)는 감광드럼(21)과 현상롤러(22)가 설치된 현상부(210)와, 감광드럼(21)으로부터 제거된 폐토너가 수용되는 폐토너 수용부(220)와, 현상부(210)와 연결되고 토너가 수용되는 토너 수용부(230)를 구비한다. 토너 수용부(230)에 토너를 충전하기 위하여, 현상 카트리지(2)는 토너 수용부(230)와 연결된 토너 충전부(10)를 구비한다. 토너 충전부(10)는 후술하는 토너 카트리지(9)와 현상 카트리지(2)와의 인터페이스를 제공한다. 현상 카트리지(2)는 현상부(210)와, 폐토너 수용부(220)와, 토너 수용부(230)와, 토너 충전부(10)를 구비하는 일체형 현상 카트리지이다.
감광드럼(21)의 외주의 일부분은 하우징의 외부로 노출된다. 감광드럼(21)의 노출된 부분에 전사롤러(5)가 접촉되어 전사닙을 형성한다. 현상부(210)에는 토너를 현상롤러(22) 쪽으로 운반하는 하나 이상의 운반 부재가 설치될 수 있다. 운반부재는 토너를 휘저어 토너를 소정 전위로 대전시키는 역할을 겸할 수 있다.
폐토너 수용부(220)는 현상부(210)의 상측에 위치된다. 폐토너 수용부(220)는 현상부(210)로부터 상방으로 이격되어 그 사이에 광 통로(250)를 형성시킨다. 클리닝 부재(26)에 의하여 감광드럼(21)으로부터 제거된 폐토너는 폐토너 수용부(220)에 수용된다. 감광드럼(21)의 표면으로부터 제거된 폐토너는 하나 이상의 폐토너 이송부재(221)(222)(223)에 의하여 폐토너 수용부(220)의 내부로 이송된다. 폐토너 이송부재의 형태와 갯수는 특별히 제한되지 않는다. 폐토너 수용부(220)의 용적이나 형태를 감안하여 효과적으로 폐토너를 폐토너 수용부(220) 내부에 분산시킬 수 있는 적절한 위치에 적절한 수의 폐토너 이송부재가 설치될 수 있다.
토너 수용부(230)는 토너 충전부(10)와 연결되어 토너를 수용한다. 토너 수용부(230)는 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 토너 공급부(234)에 의하여 현상부(210)와 연결된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 토너 공급부(234)는 폐토너 수용부(220)를 상하 방향으로 관통하여 현상부(210)에 연결될 수 있다. 토너 공급부(234)는 광주사기(4)에 의하여 주주사 방향으로 주사되는 노광 광(L)과 간섭되지 않도록 노광 광(L)의 유효 폭의 외측에 위치된다.
토너 수용부(230)에는 토너를 토너 공급부(234)를 통하여 현상부(210)로 공급하기 위한 하나 이상의 토너 공급부재(231)(232)(233)가 설치될 수 있다. 토너 공급 부재의 형태와 갯수는 특별히 제한되지 않는다. 토너 수용부(230)의 용적이나 형태를 감안하여 효과적으로 토너를 현상부(210)로 공급하기 위하여 토너 수용부(230)에는 적절한 위치에 적절한 수의 토너 공급부재가 설치될 수 있다. 토너 공급부재(233)는 토너를 주주사 방향으로 운반하여, 토너 공급부(234)로 전달할 수 있다.
상술한 구성에 의한 화상형성과정을 간략히 설명한다. 대전롤러(23)에 대전바이어스가 인가되고, 감광드럼(21)은 균일한 전위로 대전된다. 광주사기(4)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(21)으로 주사하여, 감광드럼(21)의 표면에 정전잠상을 형성시킨다. 공급롤러(24)는 토너를 현상롤러(22)의 표면에 부착시킨다. 규제부재(25)는 현상롤러(22)의 표면에 균일한 두께의 토너층을 형성시킨다. 현상롤러(22)에는 현상바이어스전압이 인가된다. 현상롤러(22)가 회전됨에 따라 현상닙으로 운반된 토너는 현상바이어스전압에 의하여 감광드럼(21)의 표면에 형성된 정전잠상으로 이동되어 부착되어 감광드럼(21)의 표면에는 가시적인 토너화상이 형성된다. 픽업롤러(71)에 의하여 적재수단(7)으로부터 인출된 인쇄매체(P)는 이송롤러(72)에 의하여 전사롤러(5)와 감광드럼(21)이 대면된 전사닙으로 이송된다. 전사롤러(5)에 전사바이어스전압이 인가되면, 정전기적 인력에 의하여 토너화상은 인쇄매체(P)로 전사된다. 인쇄매체(P)로 전사된 토너화상이 정착기(6)로부터 열과 압력을 받아 인쇄매체(P)에 정착됨으로써 인쇄가 완료된다. 인쇄매체(P)는 배출롤러(73)에 의하여 배출된다. 인쇄매체(P)로 전사되지 않고 감광드럼(21)의 표면에 잔류되는 토너는 클리닝 부재(26)에 의하여 제거된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 현상 카트리지(2)는 토너를 충전할 수 있는 토너 충전부(10)를 구비한다. 본 실시예의 프린터에 따르면, 현상 카트리지(2)를 본체(1)로부터 탈거하지 않고, 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 상태에서 토너를 현상 카트리지(2)에 충전할 수 있다.
도 3은 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 1과 도 3을 참조하면, 본체(1)에는 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 상태에서 본체(1)의 외부로부터 토너 충전부(10)에 액세스할 수 있도록 연통부(8)가 마련된다. 예를 들어, 토너가 수용된 토너 카트리지(토너 리필 카트리지)(9)를 연통부(8)에 삽입하면, 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 연결될 수 있다. 이 상태에서, 토너 카트리지(9)에 수용된 토너를 토너 충전부(10)를 통하여 토너 수용부(230)에 충전할 수 있다. 토너 카트리지(9)는 토너 충전 후에는 연통부(8)로부터 해제된다.
이와 같은 구성에 의하면, 토너 충전부(10)를 통하여 토너 수용부(230)에 토너를 충전할 수 있으므로, 현상 카트리지(2)의 교체 시기를 감광드럼(21)의 수명이 다하는 때까지 연장할 수 있어, 장당 인쇄비의 절감이 가능하다. 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착된 상태에서 토너의 충전이 가능하므로, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
연통부(8)는 본체(1)의 전면부(1-2)에 가까운 위치에 마련될 수 있다. 전면부(1-2)는 사용자와 대향되므로, 사용자가 연통부(8)에 용이하게 액세스할 수 있다. 따라서, 연통부(8)를 통한 토너 충전 작업이 용이하게 수행될 수 있다.
연통부(8)는 본체(1)의 상면(1-1)에 마련될 수 있다. 토너 충전부(10)는 연통부(8)의 하부에 위치된다. 연통부(8)와 토너 충전부(10)는 상하방향으로 정렬될 수 있다. 토너 카트리지(9)는 본체(1)의 상방으로부터 연통부(8)를 통하여 토너 충전부(10)에 액세스할 수 있다. 예를 들어, 토너 카트리지(9)를 본체(1)의 상방으로부터 연통부(8)에 삽입하면, 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)와 연결될 수 있다.
도 4는 토너 카트리지(9)의 일 실시예의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 토너 카트리지(9)는 내부에 토너가 수용되고 토너가 배출되는 토너 배출부(94)를 구비하는 몸체(91)와, 토너를 토너 배출부(94)를 통하여 몸체(91)의 외부로 밀어내도록 몸체(91)에 마련되는 플런저(plunger)(93)를 구비하는 주사기형(syringe) 토너 리필 카트리지일 수 있다. 플런저(93)는 예를 들어, 몸체(91)에 길이방향(A)으로 이동가능하게 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착된 상태에서 플런저(93)를 길이방향(A)으로 누르면, 몸체(91)로부터 토너 충전부(10)를 통하여 현상 카트리지(2)의 토너 수용부(230)로 공급될 수 있다. 길이방향(A)은 제1회전축(C1)과 평행할 수 있다. 몸체(91)는 예를 들어 원통형일 수 있다. 제1회전축(C1)은 원통형 몸체의 중심축일 수 있다. 토너 카트리지(9)는 본체(1)와의 전기적 연결을 위한 전기 접점부(922)을 포함하는 메모리 유닛(921)을 구비할 수 있다. 메모리 유닛(921)은 홀더(92)에 탑재된다. 홀더(92)는 몸체(91)에 대하여 상대 회전 가능하게 몸체(91)에 연결된다.
토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되면, 메모리유닛(921)은 본체(1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본체(1)는 메모리 유닛(921)과의 전기적 연결 여부, 예를 들어 메모리 유닛(921)과의 통신 가능 여부에 따라서 토너 카트리지(9)의 장착 여부를 판단할 수 있다. 메모리 유닛(921)은 토너 카트리지(9)의 상태를 모니터링 또는 관리하기 위한 회로부와, 본체(1)와의 연결을 위한 전기 접점부(922)를 포함할 수 있다. 회로부에는 예를 들어 자체 O/S(operating system)를 이용하여 본체(1)와의 사이에서 인증 및/또는 암호화 데이터 통신 중 적어도 하나를 수행하는 CPU(central process unit)를 포함하는 CRUM(customer replaceable unit monitor)부가 마련될 수 있다. 회로부에는 메모리가 더 포함할 수 있다. 메모리에는 토너 카트리지(9)에 대한 다양한 유형의 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리에는 제조사에 대한 정보, 제조일시에 대한 정보, 일련 번호, 모델 명 등과 같은 고유 정보, 각종 프로그램, 전자 서명 정보 및 사용 상태(예를 들어, 현재까지 몇 매를 인쇄하였는지, 인쇄 가능한 잔여 매수가 얼마인지, 토너 잔량이 얼마인지 등)에 대한 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 메모리에는 토너 카트리지(9)의 수명, 셋업 메뉴 등에 대한 정보까지 저장될 수 있다. 이외에도 회로부는 본체(1)와의 통신, 인증, 암호화 등을 위한 다양한 기능을 수행할 수 있는 기능블록을 포함할 수 있다. 회로부는 CPU를 포함하는 칩(chip)의 형태, 또는 메모리와 CPU를 포함하는 칩의 형태, 칩 및 다양한 기능 블록을 구현하기 위한 회로소자들이 실장된 인쇄회로기판의 형태로 구현될 수 있다.
전기 접점부(922)는 도전성 패턴 형태, 모듈러 잭(modular jack) 형태, 탄력 단자 형태 등, 본체(1)와의 전기적 접속이 가능한 다양한 형태를 가질 수 있다. 본 실시예의 전기 접점부(922)는 도전성 패턴이다. 전기 접점부(922)는 홀더(92)의 외부로 노출된다. 전기 접점부(922)는 하나 이상의 전기 접점을 구비할 수 있다. 전기 접점부(922)는 회로부의 정보를 본체(1)로 전달하기 위한 데이터 전기 접점, 토너 충전 완료 신호를 본체(1)로 전달하기 위한 전기 접점, 토너 카트리지(9)의 토너 충전부(10)에의 장착 여부에 관한 신호를 본체(1)로 전달하기 위한 전기 접점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되면, 홀더(92)는 본체(1)에 마련된 연결부(100)에 수납된다. 연결부(100)에는 전기 접점부(922)와 전기적으로 연결되는 전기 단자부(도 9: 101)가 마련된다.
토너 카트리지(9)는 토너 충전부(10)에 장착되어 제1회전축(C1)을 중심으로 장착 위치(B0)-제1각위치(B1)-제2각위치(B2)로 회전될 수 있다. 후술하겠지만, 장착 위치(B0), 제1각위치(B1), 제2각위치(B2)를 간략하게 정의한다. 장착 위치(B0)는 토너 카트리지(9)가 연통부(8)를 통하여 본체(1)에 삽입되어 토너 충전부(10)에 장착된 상태의 토너 카트리지(9)의 위치를 말한다. 제1각위치(B1)는 토너 카트리지(9)가 장착 위치(B0)로부터 제1각도만큼 회전된 위치를 말한다. 제2각위치(B2)는 토너 카트리지(9)가 제1각위치(B1)로부터 제2각도만큼 회전된 위치를 말한다. 장착 위치(B0)로부터 제1각위치(B1)까지의 토너 카트리지(9)의 회전을 제1회전, 제1각위치(B1)로부터 제2각위치(B2)까지의 토너 카트리지(9)의 회전을 제2회전이라 한다.
전술한 바와 같이, 토너 카트리지(9)는 토너 충전부(10)에 장착되어 장착위치(B0), 제1각위치(B1), 제2각위치(B2)로 회전된다. 메모리 유닛(921)과 본체(1)와의 안정적인 전기적 연결을 위하여, 홀더(92)는 몸체(91)에 상대회전될 수 있게 몸체(91)와 연결된다. 토너 카트리지(9)가 본체(1)에 장착되면, 홀더(92)는 연결부(100)에 수납된다. 연결부(100)는 토너 카트리지(9)가 회전될 때에 홀더(92)를 잡는다. 따라서, 홀더(92)는 연결부(100)에 수납된 상태로 유지되고, 몸체(91)만이 제1각위치(B1) 및 제2각위치(B2)로 회전된다. 이에 의하여, 본체(1)와 메모리 유닛(921)과의 안정적인 전기적 연결이 유지될 수 있다.
이하, 토너 카트리지(9)의 실시예와 토너 카트리지(9)와 토너 충전부(10)와의 인터페이스 구조(토너 리필 인터페이스 구조)의 실시예를 설명한다.
도 5는 토너 카트리지(9)의 일 실시예의 분해 사시도이다. 도 6은 홀더(92)가 홈 위치에 위치된 상태를 보여준다. 도 7은 홀더(92)가 회전된 위치에 위치된 상태를 보여준다. 도 8은 토너 충전부(10)의 일 실시예의 분해 사시도이다. 도 9는 토너 카트리지(9)가 장착 위치(B0)에 위치된 상태에서 제1토너 배출부(941), 제2토너 배출부(951), 잠금 부재(96), 홀더(92)의 위치관계를 보여준다. 도 10은 토너 카트리지(9)가 장착 위치(B0)에 위치된 상태에서 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 제1토너 유입부(121)의 위치관계를 보여준다. 도 11은 토너 카트리지(9)가 제1각위치(B1)에 위치된 상태에서 제1토너 배출부(941), 제2토너 배출부(951), 잠금 부재(96), 홀더(92)의 위치관계를 보여준다. 도 12는 토너 카트리지(9)가 제1각위치(B1)에 위치된 상태에서 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 제1토너 유입부(121)의 위치관계를 보여준다. 도 13은 토너 카트리지(9)가 제2각위치(B2)에 위치된 상태에서 제1토너 배출부(941), 제2토너 배출부(951), 잠금 부재(96), 홀더(92)의 위치관계를 보여준다. 도 14는 토너 카트리지(9)가 제2각위치(B2)에 위치된 상태에서 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 제1토너 유입부(121)의 위치관계를 보여준다.
먼저, 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7을 참조하면서 토너 카트리지(9)의 실시예를 상세히 설명한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 홀더(92)는 몸체(91)에 대하여 상대회전될 수 있게 몸체(91)에 결합된다. 홀더(92)는 몸체(91)에 대하여 홈 위치(도 6)와 회전된 위치(도 7)로 상대회전될 수 있다. 홀더(92)가 홈 위치에 위치된 상태에서 토너 카트리지(9)는 토너 충전부(10)에 장착되며, 홀더(92)는 본체(1)에 마련된 연결부(100)에 수압된다. 회전된 위치는 토너 카트리지(9)의 제2각위치(B2)에 대응될 수 있다. 따라서, 홈 위치와 회전된 위치 사이의 각 간격은 장착 위치(B0)와 제2각 위치(B2) 사이의 각 간격과 동일할 수 있다. 홈 위치와 회전된 위치 사이의 각 간격은 예를 들어 180도 일 수 있다.
홀더(92)는 제1회전축(C1)을 중심으로 몸체(91)에 대하여 상대회전될 수 있다. 홀더(92)는 몸체(91)에 회전될 수 있게 결합되는 원통부(923)와, 메모리 유닛(921)을 수납하는 수납부(924)와, 수납부(924)를 덮는 덮개(925)를 구비할 수 있다. 수납부(924)는 원통부(923)의 외주부로부터 길이방향(A)으로 연장된 형태일 수 있다. 메모리 유닛(921)의 전기 접점부(922)는 덮개(925)에 마련된 개구부(925-1)를 통하여 외부로 노출될 수 있다.
일 예로서, 몸체(91)는 토너가 수용된 제1몸체(91-1)와, 제1몸체(91-1)의 선단부에 결합되는 제2몸체(91-2)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1몸체(91-1)와 제2몸체(91-2)는 스냅-핏 결합될 수 있다. 이를 위하여, 제1몸체(91-1)에는 후크(913-1)가 마련되고 제2몸체(91-2)에는 후크(913-1)가 걸리는 걸림홈(913-2)이 마련될 수 있다. 홀더(92)는 제2몸체(91-2)에 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 제2몸체(91-2)에는 원통형 외주부(916)가 마련된다. 홀더(92)의 원통부(923)는 원통형 외주부(916)에 회전될 수 있게 삽입될 수 있다.
토너 카트리지(9)는 홀더(92)에 회전된 위치로부터 홈 위치로 복귀되는 방향으로 회전되도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재(929)를 구비할 수 있다. 탄성 부재(929)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예에서, 탄성 부재(929)는 일단부(929-1)가 제2몸체(91-2)에 지지되고 타단부(929-2)는 홀더(92)에 지지되는 토션 코일 스프링에 의하여 구현된다. 탄성 부재(920)에 의하여 홀더(92)는 토너 충전부(10)에 장착되지 않은 상태에서 홈 위치에 유지될 수 있다. 따라서, 토너 카트리지(9)를 토너 충전부(10)에 장착할 때에 홀더(92)가 자연스럽게 본체(1)에 마련된 연결부(100)에 수납될 수 있다.
토너 카트리지(9)는 홀더(92)가 홈 위치를 넘어서 회전되지 않도록 하는 회전 방지 유닛을 포함할 수 있다. 회전 방지 유닛은 탄성 부재(929)의 탄성력에 의하여 홀더(92)가 홈 위치로 복귀될 때에 홈 위치를 넘어서 회전되지 않도록 한다. 회전 방지 유닛은 홀더(92)가 회전된 위치를 넘어서 회전되지 않도록 할 수 있다. 일 예로서, 회전 방지 유닛은 규제 슬롯과, 규제 슬롯에 걸리는스토퍼의 조합에 의하여 구현될 수 있다. 상기 회전 방지 유닛은, 몸체(91)와 홀더(92) 중 어느 하*에 마련되고 홈 위치와 회전된 위치에 각각 대응되는 제1단부(926-1)와 제2단부(926-2)를 구비하는 규제 슬롯(926)과, 몸체(91)와 홀더(92) 중 다른 하나에 마련되고 홈 위치와 회전된 위치에서 제1단부(926-1)와 제2단부(926-2)에 걸리는 스토퍼(917)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀더(92)에 규제 슬롯(926)이 마련되고, 몸체(91)에 스토퍼(917)가 마련될 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.
도 5, 도 6, 도 7을 참조하면, 규제 슬롯(926)은 원통부(923)에 절개되어 형성될 수 있다. 제1단부(926-1)와 제2단부(926-2) 사이의 각 간격은 홈 위치와 회전된 위치 사이의 각 간격과 동일할 수 있다. 스토퍼(917)는 제2몸체(91-2)의 원통형 외주부(916)에 마련될 수 있다. 스토퍼(917)는 원통형 외주부(916)로부터 반경 방향으로 외측으로 돌출되어 규제 슬롯(926)에 삽입된다. 스토퍼(917)가 규제 슬롯(926)에 삽입됨으로써, 홀더(92)의 몸체(91), 즉 제2몸체(91-2)에 대한 제1회전축(C1) 방향으로의 이동이 제한되며, 홀더(92)가 제2몸체(91-2)에 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 따라서, 규제 슬롯(926)과 스토퍼(917)는 홀더(92)가 몸체(91), 즉 제2몸체(91-2)로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지 유닛으로 기능할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홀더(92)가 홈 위치에 위치되면, 스토퍼(917)가 규제 슬롯(926)의 제1단부(926-1)에 걸리고, 홀더(92)는 홈 위치를 넘어서 몸체(91)에 대하여 회전될 수 없다. 탄성 부재(929)의 탄성력에 의하여 홀더(92)는 홈 위치에 유지된다. 따라서, 토너 충전부(10)로부터 분리된 상태에서는 홀더(92)가 항상 홈 위치에 위치되며, 이 상태에서 토너 카트리지(9)를 바로 토너 충전부(10)에 장착할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 홀더(92)가 회전된 위치에 위치되면, 스토퍼(917)가 규제 슬롯(926)의 제2단부(926-2)에 걸리고, 홀더(92)는 회전된 위치를 넘어서 몸체(91)에 대하여 회전될 수 없다.
다시, 도 4와 도 5를 참조하면, 토너 카트리지(9)는 토너 배출부(94)를 개방하는 배출 위치와 토너 배출부(94)를 막는 폐쇄 위치로 회전 가능하게 몸체(91)에 설치되는 배출 셔터(95)를 구비할 수 있다.
일 예로서, 토너 배출부(94)는 몸체(91)의 외부로 연장되어 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되면 후술하는 유입 셔터(도 8: 14)의 제2토너 유입부(도 8: 141)에 삽입될 수 있다. 토너 배출부(94)는 몸체(91)에 마련되는 제1토너 배출부(941)와 배출 셔터(95)에 마련되는 제2토너 배출부(951)를 구비할 수 있다. 배출 셔터(95)는, 폐쇄 위치(도 9)에서 제1토너 배출부(941)를 막으며, 배출 위치(도 13)에서 제1토너 배출부(941)를 개방한다. 예를 들어, 배출 위치에서 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)가 서로 정렬되며, 폐쇄 위치에서 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)가 서로 어긋나서 제1토너 배출부(941)가 배출 셔터(95)에 의하여 막힌다. 홀더(92)와 배출 셔터(95)와 동일한 회전축을 중심으로 몸체(91)에 대하여 상대 회전될 수 있다. 배출 셔터(95)는 폐쇄 위치와 배출 위치로 제1회전축(C1)을 중심으로 몸체(91)에 대하여 상대 회전될 수 있다. 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)는 제1회전축(C1)으로부터 반경 방향으로 동일한 거리만큼 편심되게 위치될 수 있다.
제1토너 배출부(941)는 제1몸체(91-1)에 마련될 수 있다. 배출 셔터(95)는 제1몸체(91-1)와 제2몸체(91-2) 사이에 위치될 수 있다. 제1토너 배출부(941)는 제1몸체(91-1)로부터 배출 셔터(95)를 향하여 연장된 형태일 수 있다. 배출 셔터(95)는 예를 들어, 제2몸체(91-2)에 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 예를 들어, 제2몸체(91-2)에 제1회전축(C1)을 중심으로 하는 원통형의 외측 지지부(912)가 마련되고, 배출 셔터(95)에 외측 지지부(912)의 내측에 회전될 수 있게 지지되는 내측 지지부(952)가 마련될 수 있다.
일 예로서, 토너 배출부(94)는 몸체(91)의 외부로 돌출되어 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되면 후술하는 유입 셔터(도 8: 14)의 제2토너 유입부(도 8: 141)에 삽입될 수 있다. 제2토너 배출부(951)는 몸체(91)의 외부로 연장되어 몸체(91) 외부로 돌출될 수 있다. 제2몸체(91-2)에 제2토너 배출부(951)가 제2몸체(91-2)의 외부로 돌출될 수 있도록 관통된 제2슬롯(911)이 마련된다. 제2슬롯(911)은 몸체(91)의 배출 셔터(95)에 대한 상대 회전 각도를 제한하는 제2회전 제한부로서 기능할 수 있다. 제2슬롯(911)은 몸체(91)의 배출 셔터(95)에 대한 상대 회전 각도를 제한할 수 있도록 제1회전축(C1)을 중심으로 하는 원호 형태일 수 있다. 제2슬롯(911)의 일단부와 타단부는 각각 배출 셔터(95)의 폐쇄 위치와 배출 위치에 대응될 수 있다. 배출 셔터(95)가 폐쇄 위치에 도달되면, 제2토너 배출부(951)가 제2슬롯(911)의 일단부에 걸린다. 배출 셔터(95)가 배출 위치에 도달되면, 제2슬롯(911)의 타단부가 제2토너 배출부(951)에 걸린다. 따라서, 몸체(91)는 배출 셔터(95)에 대하여 더이상 상대 회전되지 않는다.
제1몸체(91-1)와 배출 셔터(95) 사이에는 제1씰링 부재(98)가 개재될 수 있다. 제1씰링 부재(98)는 배출 셔터(95)와 함께 몸체(91)에 대하여 상대 회전될 수 있다. 제1씰링 부재(98)에는 제2토너 배출부(951)와 정렬된 관통공(981)이 마련된다. 제1씰링 부재(98)는 배출 셔터(95)의 폐쇄 위치와 배출 위치 사이에서 제1토너 배출부(941)를 막는다. 배출 셔터(95)가 배출 위치에 위치되면, 제1토너 배출부(941), 관통공(981), 제2토너 배출부(951)가 서로 정렬되어 몸체(91)로부터 외부로 토너가 배출될 수 있다. 배출 셔터(95)가 배출 위치로부터 벗어나면, 제1토너 배출부(941)가 제1씰링 부재(98)에 의하여 막힌다. 제1씰링 부재(98)를 채용함으로써, 제1몸체(91-1)와 배출 셔터(95) 사이에서의 토너 누출을 방지할 수 있다.
토너 카트리지(9)는 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 선택적으로 로킹시키는 잠금 부재(96)를 구비할 수 있다. 잠금 부재(96)는 토너 카트리지(9)의 제1회전 동안, 즉 장착 위치(B0)로부터 제1각위치(B1)까지의 회전 동안에 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 로킹시킨다. 예를 들어, 배출 셔터(95)에는 제1간섭부(953)가 마련될 수 있다. 잠금 부재(96)는 제1간섭부(953)에 대응되는 제2간섭부(963)를 구비할 수 있다. 잠금 부재(96)는 폐쇄 위치에 위치된 배출 셔터(95)의 제1간섭부(953)가 제2간섭부(963)에 걸려 배출 셔터(95)의 회전을 불허하는 잠금 위치(도 9)와, 배출 셔터(95)의 회전을 허용하는 해제 위치(도 11)로 제1회전축(C1)과 다른 제2회전축(C2)을 중심으로 회전될 수 있게 몸체(91)에 지지될 수 있다. 잠금 스프링(97)은 잠금 부재(96)에 해제 위치로부터 잠금 위치로 복귀되는 방향의 탄성력을 제공한다. 잠금 스프링(97)은 잠금 부재(96)에 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 로킹시키는 방향의 탄성력을 가할 수 있다. 잠금 부재(96)가 잠금 위치에 위치된 상태에서는 제1간섭부(953)가 제2간섭부(963)에 걸리므로, 배출 셔터(95)는 배출 위치로 회전될 수 없으며, 폐쇄 위치에 유지된다. 잠금 부재(96)는 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되기 전에는 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 위치된 상태에서 잠근다. 이에 의하여, 의도하지 않은 토너의 누출이 방지될 수 있다. 잠금 부재(96)가 해제 위치에 위치되면, 제2간섭부(963)가 제1간섭부(953)로부터 이격되고, 배출 셔터(95)는 폐쇄 위치로부터 배출 위치로 회전될 수 있다.
일 예로서, 잠금 부재(96)에는 제2회전축(C2)을 따라 연장되고 일단부가 제2몸체(91-2)에 회전될 수 있게 지지된 지지축(964)을 구비할 수 있다. 제2몸체(91-2)에는 지지축(964)의 일단부가 삽입되어 회전될 수 있게 지지되는 지지공(914)이 마련될 수 있다. 배출 셔터(95)에는 지지축(964)의 타단부가 회전될 수 있게 지지되는 지지부(954)가 마련된다. 배출 셔터(95)가 제1회전축(C1)을 중심으로 폐쇄 위치와 배출 위치로 회전되므로, 이는 잠금 부재(96)는 배출 셔터(95)에 대하여 제1회전축(C1)을 중심으로 상대 회전되는 것과 같다. 따라서, 지지부(954)는 잠금 부재(96)의 제1회전축(C1)에 대한 상대 회전을 허용하는 원호 형태일 수 있다. 지지부(954)는 지지축(964)의 일단부가 지지공(914)으로부터 이탈되지 않도록 지지축(964)의 타단부를 지지한다. 이와 같은 구성에 의하면, 지지축(964)의 일단부가 지지공(914)으로부터 이탈되지 않도록 하기 위한 별도의 지지부재를 채용하지 않을 수 있으므로, 토너 카트리지(9)의 구조가 간단해지고 조립의 공정이 줄어들어 토너 카트리지(9)의 비용이 절감될 수 있다.
잠금 부재(96)는 잠금 위치로부터 해제 위치로 전환시키는 외력을 받도록 몸체(91)의 외부로 노출된 외력 수용부(965)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제2몸체(91-2)의 측부에 관통홈(915)이 마련되고, 외력 수용부(965)는 관통홈(915)을 통하여 제2몸체(91-2)의 외부로 노출될 수 있다. 외력 수용부(965)는 예를 들어 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되면, 토너 충전부(10)에 마련된 해제부(도 11: 131)와 간섭될 수 있다. 토너 카트리지(9)는 토너 충전부(10)에 장착되어 제1회전축(C1)을 중심으로 회전된다. 토너 카트리지(9)가 제1각위치(B1)에 도달되면, 외력 수용부(965)가 해제부(131)와 간섭되어 잠금 부재(96)는 잠금 위치로부터 해제 위치로 전환되며, 배출 셔터(95)의 로킹이 해제될 수 있다.
잠금 스프링(97)은 예를 들어, 코일 스프링, 리프 스프링, 잠금 부재(96)와 일체로 형성되는 탄력 아암 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예에서, 잠금 부재(96)는 중앙의 코일감김부가 지지축(964)에 설치되고 일단부가 잠금 부재(96)에 지지되고 타단부가 제2몸체(91-2)에 지지되는 토션 코일 스프링에 의하여 구현된다.
이하에서, 토너 카트리지(9)와 토너 충전부(10)와의 인터페이스 구조의 실시예에 대하여 설명한다.
토너 리필 인터페이스 구조는 토너 카트리지(9)와, 토너 충전부(10)와, 연결부(100)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부(100)는 본체(1)에 마련된다. 토너 충전부(10)는 현상 카트리지(2)와 일체로 형성되며, 현상 카트리지(2)와 함께 본체(1)에 착탈될 수 있다. 현상 카트리지(2)가 본체(1)에 장착되면, 토너 충전부(10)와 연결부(100)가 서로 인접하게 위치된다.
도 8을 참조하면, 토너 충전부(10)는 토너 카트리지(9)가 장착되는 장착부(11)와, 제1토너 유입부(121)와, 유입 셔터(14)를 구비할 수 있다.
장착부(11)는 토너 카트리지(9)가 장착된 상태에서 제1회전축(C1)에 대하여 회전될 수 있는 구조를 갖는다. 제1토너 유입부(121)는 토너 카트리지(9)로부터 토너를 받도록 장착부(11)에 마련된다. 예를 들어, 장착부(11)는 하부 몸체(12)와 상부 몸체(13)를 구비할 수 있다. 상부 몸체(13)는 하부 몸체(12)에 결합된다. 상부 몸체(13)는 토너 카트리지(9)가 회전될 수 있게 지지될 수 있는 구조를 갖는다. 예를 들어, 상부 몸체(13)에는 토너 카트리지(9)의 선단부를 수용하는 원통형의 제1수용부(132)가 마련된다. 제1수용부(132)는 예를 들어 제1회전축(C1)을 중심으로 하고 상방으로 돌출된 원통형 리브에 의하여 구현될 수 있다. 하부 몸체(12)는 토너 수용부(230)와 연결된다. 제1토너 유입부(121)는 하부 몸체(12)에 마련된다. 장착부(11)에는 해제부(131)가 마련될 수 있다. 해제부(131)는 토너 카트리지(9)가 제1각위치에 위치된 때에 잠금 부재(96)와 간섭되어, 몸체(91)가 배출 셔터(95)에 대하여 제1각위치(B1)로부터 제1, 제2토너 배출부(941)(951)가 서로 정렬된 제2각위치(B2)로 상대 회전될 수 있도록, 배출 셔터(95)의 로킹을 해제시킨다. 예를 들어, 제1수용부(132)는 부분적으로 반경 방향으로 외측으로 확장되며, 이에 의하여 제1수용부(132)보다 직경이 큰 제2수용부(133)가 형성된다. 제1회전축(C1)에 대한 제2수용부(133)의 직경은 잠금 부재(96)의 외력 수용부(965)가 간섭되지 않도록 결정된다. 해제부(131)는 제1수용부(132)와 제2수용부(133)의 경계에 의하여 구현될 수 있다.
유입 셔터(14)는 제1토너 유입부(121)를 막는 차단위치(도 10)와 제1토너 유입부(121)를 개방하는 유입 위치(도 12)로 전환될 수 있게 장착부(11)에 마련된다. 유입 셔터(14)는 제1회전축(C1)에 대하여 차단 위치와 유입 위치로 회전될 수 있다. 일 예로서, 유입 셔터(14)는 제2토너 유입부(141)를 구비할 수 있다. 차단 위치에서, 제1토너 유입부(121)와 제2토너 유입부(141)가 서로 어긋나서 제1토너 유입부(121)가 막힌다. 유입 위치에서, 제1토너 유입부(121)와 제2토너 유입부(141)가 서로 정렬되어 제1토너 유입부(121)가 개방된다.
유입 셔터(14)는 하부 몸체(12)와 상부 몸체(13) 사이에 위치될 수 있다. 유입 셔터(14)는 하부 몸체(12)에 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 하부 몸체(12)에는 유입 셔터(14)를 제1회전축(C1)을 중심으로 회전될 수 있게 지지하는 제1원통부(122)가 마련된다. 제1원통부(122)는 예를 들어 제1회전축(C1)을 중심으로 하고 상부 몸체(13) 쪽으로 돌출된 원통형 리브에 의하여 구현될 수 있다. 유입 셔터(14)는 그 외주를 형성하는 제2원통부(142)가 제1원통부(122)의 내측에 위치되도록 하부 몸체(12)에 지지된다. 상부 몸체(13)는 유입 셔터(14)를 덮도록 하부 몸체(12)에 결합된다.
유입 셔터(14)는 토너 카트리지(9)의 제1회전에 의하여 차단 위치로부터 유입 위치로 전환될 수 있다. 토너 배출부(94)는 제2토너 유입부(141)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 몸체(91)의 외주로 돌출된 제2토너 배출부(951)는 제2토너 유입부(141)에 삽입될 수 있다. 토너 카트리지(9)가 장착부(11)에 장착되어 제1회전축(C1)에 대하여 회전되면, 제2토너 배출부(951)가 제2토너 유입부(141)를 밀어서 유입 셔터(14)를 차단 위치로부터 유입 위치로 회전시킬 수 있다.
장착부(11)에 제1회전 제한부가 마련될 수 있다. 제1회전 제한부는 토너 카트리지(9)가 제1각위치(B1)에 위치된 때에 제2토너 유입부(141)와 간섭되어 유입 셔터(14)가 제1각위치(B1), 즉 유입 위치를 넘어서 회전되지 않도록 한다. 제1회전 제한부에 의하여, 제1각위치(B1)에서 토너 배출부(94), 제2토너 유입부(141), 및 제1토너 유입부(121)가 정렬된 상태로 유지된다. 일 예로서, 제1회전 제한부는 상부 몸체(13)에 마련되는 제1슬롯(134)에 의하여 구현될 수 있다. 제1슬롯(134)은 제2토너 유입부(141)가 삽입될 수 있도록 상부 몸체(13)에 관통되어 형성된다. 제2토너 유입부(141)는 유입 셔터(14)로부터 상방으로 돌출되어 제1슬롯(134)에 삽입된다. 제1슬롯(134)은 장착 위치(B0)와 제1각위치(B1)에서 제2토너 유입부(141)가 각각 위치되는 양단부를 구비하는 원호 형태일 수 있다.
하부 몸체(12)와 유입 셔터(14) 사이에는 제2씰링 부재(15)가 개재될 수 있다. 제2씰링 부재(15)는 하부 몸체(12)에 고정적으로 설치될 수 있다. 제2씰링 부재(15)에는 제1토너 유입부(121)와 정렬된 관통공(151)이 마련된다. 제2씰링 부재(15)는 유입 셔터(14)의 차단 위치와 유입 위치 사이에서 제2토너 유입부(141)를 막는다. 유입 셔터(14)가 유입 위치에 위치되면, 제1토너 유입부(121), 관통공(151), 제2토너 유입부(141)가 서로 정렬되어 외부로부터 토너가 제1토너 유입부(121)로 유입될 수 있다. 유입 셔터(14)가 유입 위치로부터 벗어나면, 제2토너 유입부(141)가 제2씰링 부재(15)에 의하여 막힌다. 제2씰링 부재(15)를 채용함으로써, 하부 몸체(12)와 유입 셔터(14) 사이에서의 토너 누출을 방지할 수 있다.
전술한 토너 리필 인터페이스 구조에 의하여 토너 수용부(230)에 토너를 충전하는 과정의 일 예를 간략하게 설명한다.
토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착되기 전까지 홀더(92)는 홈 위치에 위치된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스토퍼(917)가 규제 슬롯(926)의 제1단부(926-1)에 걸리며, 탄성 부재(929)의 탄성력에 의하여 홀더(92)는 홈 위치에 유지된다. 배출 셔터(95)는 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)가 서로 어긋난 폐쇄 위치에 위치된다. 잠금 부재(96)는 잠금 위치에 위치되어, 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 로킹시킨다. 따라서, 토너의 누출이 방지될 수 있다. 홈 위치에서 제1회전축(C1)에 대한 홀더(92)의 위상은 배출 셔터(95)의 폐쇄 위치에서의 위상과 동일하다. 다시 말하면, 홈 위치에서 제1회전축(C1)에 대한 홀더(92)의 위상은 몸체(91)의 외부로 돌출되어 폐쇄 위치에 위치된 제2토너 배출부(951)의 위상과 동일하다. 따라서, 홀더(92)의 홈 위치와 배출 셔터(95)의 폐쇄 위치가 시각적으로 확인될 수 있어, 토너 카트리지(9)의 이상 유무가 시각적으로 확인될 수 있다.
토너 카트리지(9)를 본체(1)의 연통부(8)를 통하여 본체(1) 내부로 삽입한다. 그러면, 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이, 토너 카트리지(9)의 선단부가 토너 충전부(10)의 제1수용부(132)에 수용되며, 토너 카트리지(9)는 장착 위치(B0)에 위치된다.
홀더(92)는 연결부(100)에 수납된다. 따라서, 메모리 유닛(921)의 전기 접점부(922)는 연결부(100)에 마련된 전기 단자부(101)를 통하여 본체(1)의 제어부(미도시)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 메모리 유닛(921)과 본체(1)와의 통신이 가능하다. 제어부는 예를 들어 메모리 유닛(921)과의 통신이 가능하면, 토너 카트리지(9)가 토너 충전부(10)에 장착된 것으로 인식할 수 있다.
배출 셔터(95)는 폐쇄 위치에 위치되며, 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)는 서로 어긋난 상태이다. 잠금 부재(96)의 외력 수용부(965)는 제2수용부(133)에 위치되어, 잠금 부재(96)는 배출 셔터(95)를 폐쇄 위치에 로킹시키는 잠금 위치에 유지된다. 제2토너 배출부(951)는 제2슬롯(911)(제2회전 규제부)을 통과하여 몸체(91)로부터 돌출되며, 슬롯(제1회전 규제부)(134)를 통과하여 제2토너 유입부(141)에 삽입된다. 제2토너 배출부(951)는 제2슬롯(911)의 제1단부(911-1)에 위치된다. 유입 셔터(14)는 차단 위치에 위치되며, 제1토너 유입부(121)와 제2토너 유입부(141)는 서로 어긋난 상태이다. 제2토너 유입부(141)는 제1슬롯(134)의 제1단부(134-1)에 위치된다. 이와 같이, 유입 셔터(14)가 차단 위치에 위치된 상태에서는 배출 셔터(95)도 폐쇄 위치에 유지되므로, 토너의 누출이 방지될 수 있다.
이제 토너 카트리지(9)를 장착 위치(B0)로부터 제1각위치(B1)까지 회전시킨다. 이를 제1회전이라 한다. 제1각위치(B1)는 예를 들어 장착 위치(B0)로부터 90도 이격된 위치일 수 있다.
홀더(92)는 몸체(91)에 대하여 상대 회전 가능하다. 홀더(92)는 연결부(100)에 수납되어 있다. 따라서, 토너 카트리지(9)를 제1회전축(C1)을 중심으로 회전시키면, 홀더(92)는 연결부(100)에 수납된 상태로 유지되고 몸체(91)가 회전된다. 따라서, 메모리 유닛(921)의 전기 접점부(922)는 연결부(100)에 마련된 전기 단자부(101)를 통하여 본체(1)의 제어부(미도시)와 전기적으로 연결된 상태로 유지된다.
토너 카트리지(9)의 제1회전 동안에 배출 셔터(95)는 잠금 부재(96)에 의하여 폐쇄 위치에 로킹된 상태이다. 토너 카트리지(9)를 제1회전축(C1)을 중심으로 회전시키면, 몸체(91)와 배출 셔터(95)가 함께 회전된다. 토너 카트리지(9)를 90도 회전시키면, 도 11에 도시된 바와 같이 제2토너 배출부(951)는 제2슬롯(911)의 제1단부(911-1)에 위치된 채로 제1각위치에 도달된다. 제1회전축(C1)에 대한 홀더(92)와 배출 셔터(95), 다시 말하면 제2토너 배출부(951)의 위상은 장착 위치(B0)와 제1각위치(B1) 사이의 각도만큼 차이가 생긴다.
배출 셔터(95)는 여전히 폐쇄 위치에 위치된 상태이므로, 제1토너 배출부(941)와 제2토너 배출부(951)는 서로 어긋난 상태이다. 이때 잠금 부재(96)의 외력 수용부(965)는 토너 충전부(10)에 마련된 해제부(131)에 걸린다. 잠금 부재(96)는 잠금 위치에서 벗어나서 해제 위치 쪽으로 약간 회전된다. 제2간섭부(963)는 제1간섭부(953)로부터 이격된다.
제2토너 배출부(951)가 제2토너 유입부(141)에 삽입되어 있으므로, 토너 카트리지(9)가 회전되면 유입 셔터(14)도 함께 회전된다. 토너 카트리지(9)를 90도 회전시키면, 도 12에 도시된 바와 같이 유입 셔터(14)가 유입 위치에 위치되며, 제2토너 유입부(141)와 제1토너 유입부(121)가 서로 정렬된다. 제2토너 유입부(141)가 제1슬롯(134)의 제2단부(134-2)에 걸리므로, 유입 셔터(14)는 유입 위치를 넘어서 회전될 수 없으며, 유입 위치, 즉 제1각위치(B1)에 멈춘다. 제2토너 배출부(951)가 제2토너 유입부(141)에 삽입된 상태이므로, 배출 셔터(95)도 제1각위치(B1)를 넘어서 회전될 수 없다. 따라서, 제1슬롯(134)에 의하여 배출 셔터(95)가 제1각위치(B1)에 로킹될 수 있다. 제1슬롯(134)에 의하여, 제1각위치(B1)에서 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 및 제1토너 유입부(121)가 정렬된 상태로 유지된다. 이와 같이, 유입 셔터(14)가 유입 위치에 도달되기 전까지는 잠금 부재(96)에 의하여 배출 셔터(95)도 폐쇄 위치에 유지되므로, 토너의 누출이 방지될 수 있다.
다음으로, 토너 카트리지(9)를 제1각위치(B1)로부터 제2각위치(B2)까지 회전시킨다. 이를 제2회전이라 한다. 제2각위치(B2)는 예를 들어 제1각위치(B1)로부터 90도 이격된 위치일 수 있다. 홀더(92)는 몸체(91)에 대하여 상대 회전 가능하므로, 홀더(92)는 연결부(100)에 수납된 상태로 유지되고 몸체(91)가 회전된다. 토너 카트리지(9), 즉 몸체(91)가 제2각위치(B2)에 도달되면, 홀더(92)는 회전된 위치에 도달된다. 도 7에 도시된 바와 같이 스토퍼(917)가 규제 슬롯(926)의 제2단부(926-2)에 걸린다. 따라서, 홀더(92)는 회전된 위치를 넘어서 더이상 몸체(91)에 대하여 상대회전될 수 없다.
잠금 부재(96)가 해제 위치에 위치되어 있으므로 몸체(91)와 배출 셔터(95)는 상대 회전이 가능한 상태이다. 계속하여 토너 카트리지(9)를 회전시키면, 배출 셔터(95)는 제1각위치(B1)에 멈춘 상태로 유지되고 몸체(91)와 잠금 부재(96)가 배출 셔터(95)에 대하여 상대 회전된다. 배출 셔터(95)가 멈춘 상태에서 몸체(91)가 90도 회전되면, 도 13에 도시된 바와 같이 배출 셔터(95)가 배출 위치로 전환되어 제1토너 배출부(941)가 제2토너 배출부(951)와 정렬된다. 몸체(91)의 배출 셔터(95)에 대한 상대 회전은 제2슬롯(911)에 의하여 제한된다. 토너 카트리지(9)가 제2각위치(B2)에 도달되면, 배출 셔터(95)가 배출 위치로 전환되고 제2슬롯(911)의 제2단부(911-2)가 제2토너 배출부(951)에 걸린다. 따라서, 제2슬롯(911)에 의하여 몸체(91)가 제2각위치(B2)를 넘어서 회전되지 않도록 배출 셔터(95)에 대한 상대 회전이 제한된다. 토너 카트리지(9)가 제2각위치(B2)에 도달되면, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제1토너 배출부(941), 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 제1토너 유입부(121)가 서로 연통된 상태가 된다. 이와 같이 유입 셔터(14)가 유입 위치에 도달된 후에 배출 셔터(95)가 배출 위치로 전환된다.
플런저(93)를 누르면 토너가 몸체(91)로부터 토너가 제1토너 배출부(941), 제2토너 배출부(951), 제2토너 유입부(141), 제1토너 유입부(121)를 거쳐서 토너 수용부(230)로 충전될 수 있다. 토너의 충전이 완료되면, 토너 카트리지(9)를 토너 충전부(10)로부터 분리하기 위하여 토너 카트리지(9)를 역방향으로 회전시킨다. 토너 카트리지(9)가 제2각위치(B2)에서 제1각위치(B1)를 거쳐서 장착 위치(B0)까지 복귀되는 과정은 전술한 장착 과정의 역순일 수 있다.
본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 토너를 수용하며 토너 배출부를 갖는 몸체;
    상기 토너를 상기 토너 배출부를 통하여 상기 몸체 외부로 밀어내도록 상기 몸체에 마련되는 플런저;
    적어도 하나의 전기 접점을 구비하는 전기 접점부를 포함하는 메모리 유닛;
    상기 메모리 유닛이 탑재되며, 홈 위치와 회전된 위치 사이에서 상기 몸체에 대하여 상대 회전 가능한 홀더;를 포함하는 토너 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홀더에 상기 회전된 위치로부터 상기 홈 위치로 복귀되는 방향으로 회전되도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재;를 포함하는 토너 카트리지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홀더가 상기 홈 위치를 넘어서 회전되지 않도록 하는 회전 방지 유닛;을 포함하는 토너 카트리지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 방지 구조는 상기 홀더가 상기 회전된 위치를 넘어서 회전되지 않도록 하는 토너 카트리지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 방지 구조는,
    상기 몸체와 상기 홀더 중 어느 하나에 마련되며, 상기 홈 위치와 상기 회전된 위치에 각각 대응되는 제1단부와 제2단부를 구비하는 규제 슬롯;
    상기 몸체와 상기 홀더 중 다른 하나에 마련되며, 상기 홈 위치와 상기 회전된 위치에서 각각 상기 제1단부와 제2단부에 걸리는 스토퍼;를 포함하는 토너 카트리지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토너 배출부를 개방하는 배출 위치와 상기 토너 배출부를 막는 폐쇄 위치로 상대 회전 가능하게 상기 몸체에 설치되는 배출 셔터;를 구비하며,
    상기 홀더와 상기 배출 셔터는 동일한 회전축을 중심으로 회전되는 토너 카트리지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체는 원통형이며,
    상기 회전축은 상기 몸체의 중심축인 토너 카트리지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 회전축에 대하여, 상기 홈 위치에 위치된 상기 홀더와 상기 폐쇄 위치에 위치된 상기 배출셔터의 위상이 동일한 토너 카트리지.
  9. 토너를 수용하며 토너 배출부를 갖는 몸체와, 적어도 하나의 전기 접점을 구비하는 전기 접점부를 포함하는 메모리 유닛과, 상기 메모리 유닛이 탑재되며 상기 몸체에 대하여 홈 위치와 회전된 위치로 상대 회전 가능한 홀더를 포함하는 토너 카트리지;
    상기 토너 카트리지가 장착되어 장착위치, 제1각위치, 및 제2각위치로 회전 가능한 토너 충전부;
    상기 토너 카트리지가 상기 토너 충전부에 장착된 때에 상기 홀더가 상기 몸체에 대하여 상대회전될 수 있도록 상기 홀더를 수납하며, 상기 전기 접점부와 전기적으로 연결되는 전기 단자부를 구비하는 연결부;를 포함하는 토너 리필 인터페이스 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홀더에 상기 회전된 위치로부터 상기 홈 위치로 복귀되는 방향으로 회전되도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재;를 포함하는 토너 리필 인터페이스 구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 홀더가 상기 홈 위치를 넘어서 회전되지 않도록 하는 회전 방지 유닛;을 포함하는 토너 리필 인터페이스 구조.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 홀더의 상기 몸체에 대한 회전축은 상기 토너 카트리지의 상기 토너 충전부에 대한 회전축과 동일한 토너 리필 인터페이스 구조.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홈 위치와 상기 회전된 위치는 각각 상기 장착 위치와 상기 제2각위치에 대응되는 토너 리필 인터페이스 구조.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 토너 충전부는,
    상기 토너 카트리지가 회전 가능하게 장착되는 장착부;
    상기 토너 카트리지로부터 토너를 받도록 상기 장착부에 마련되는 제1토너 유입부;
    상기 토너 카트리지의 상기 장착 위치로부터 상기 제1각위치까지 제1회전에 의하여, 상기 제1토너 유입부를 막는 차단위치로부터 상기 제1토너 유입부를 개방하는 유입 위치로 회전될 수 있게 상기 장착부에 마련되는 유입 셔터;
    상기 유입 셔터가 상기 유입 위치를 넘어서 회전되지 않도록 하는 회전 제한부;를 포함하는 토너 리필 인터페이스 구조.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 토너 카트리지는, 상기 토너 배출부를 막는 폐쇄 위치와 상기 토너 배출부를 개방하는 배출 위치로 회전가능한 배출 셔터와, 상기 제1회전 동안에 상기 배출 셔터를 상기 폐쇄 위치에 로킹시키는 잠금 부재를 구비하며,
    상기 토너 배출부는 상기 몸체의 외부로 돌출되어 상기 제2토너 유입부에 삽입되며,
    상기 장착부에는 상기 토너 카트리지가 상기 제1각위치에 도달된 때에 상기 잠금 부재와 간섭되어 상기 배출 셔터의 로킹을 해제하는 해제부가 마련되며,
    상기 배출 셔터는 상기 토너 카트리지의 상기 제1각위치로부터 상기 제2각위치까지의 제2회전에 의하여 상기 폐쇄 위치로부터 상기 배출 위치로 회전되는 토너 리필 인터페이스 구조.
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