KR20230024746A - 하나의 구동 모터로 토너 운반 부재와 토너 리필 카트리지를 구동하는 구조 - Google Patents

하나의 구동 모터로 토너 운반 부재와 토너 리필 카트리지를 구동하는 구조 Download PDF

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

개시된 화상형성장치는, 장착부를 통하여 토너 리필 카트리지로부터 공급되는 토너를 수용하는 토너 수용부, 토너 수용부에 설치되어 토너를 운반하는 토너 운반 부재, 구동 모터, 토너 리필 카트리지의 장착부에/로부터 장착/탈거동작에 연동하여 토너 운반 부재로 전달되는 구동 모터의 회전력을 차단하는 동력차단위치와 구동 모터의 회전력을 토너 운반 부재로 전달하는 동력연결위치로 전환되는 동력전달부재를 포함한다.

Description

하나의 구동 모터로 토너 운반 부재와 토너 리필 카트리지를 구동하는 구조{structure to drive toner conveying member and toner refill cartridge with one driving motor}
전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는, 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.
현상기는 토너를 수용하며, 감광체에 형성된 정전잠상에 토너를 공급하여 가시적인 토너 화상을 형성한다. 현상기에 수용된 토너가 모두 소모되면, 현상기는 화상형성장치 본체로부터 탈거되며, 새로운 현상기가 본체에 장착될 수 있다. 토너 리필 키트(토너 리필 카트리지)를 이용하여 현상기에 새로운 토너를 충전할 수도 있다.
도 1은 화상형성장치의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 일 예의 개략적인 구성도이다.
도 3은 동력전달부재의 일 예의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 동력전달부재의 일 예에서, 동력전달부재가 동력차단위치와 동력연결위치로 전환되는 모습을 보여준다.
도 5와 도 6은 동력전달부재의 일 예의 사시도들로서, 도 5는 동력전달부재가 동력연결위치에 위치된 상태를, 도 6은 동력전달부재가 동력차단위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 7은 동력전달부재의 일 예의 사시도이다.
도 8은 토너 리필 카트리지의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 9는 연결 부재의 일 예의 분해 사시도이다.
도 10과 도 11은 배출 셔터의 동작을 보여주는 정면도들로서, 도 10은 배출 셔터가 폐쇄 위치에 위치된 상태를, 도 11은 배출 셔터가 개방 위치에 위치된 상태를 각각 보여준다.
도 12와 도 13은 배출 셔터와 유입 셔터의 작동을 보여주는 개략적인 평면도들로서, 도 12는 배출 셔터와 유입 셔터가 각각 폐쇄 위치와 토너 차단 위치에 위치된 상태를, 도 13은 배출 셔터와 유입 셔터가 각각 개방 위치와 토너 유입 위치에 위치된 상태를 보여준다.
도 14는 동력전달부재의 일 예의 분해사시도이다.
도 15와 도 16은 일방향 동력전달부의 동작을 보여주는 도면들로서, 구동 모터가 정방향과 역방향으로 회전되는 상태를 각각 보여준다.
현상기에 토너를 충전하기 위하여, 토너 리필 카트리지가 화상형성장치에 마련된 장착부에 장착될 수 있다. 토너 리필 카트리지에는 토너 배출구를 개폐하는 배출 셔터가 마련된다. 장착부에는 토너 유입구를 개폐하는 유입 셔터가 마련된다. 토너 리필 카트리지가 장착부에 장착되면, 배출 셔터와 유입 셔터가 맞물린다. 배출 셔터는 화상형성장치 본체로부터 구동력을 전달받아 토너 배출구를 개폐한다. 이 때, 유입 셔터는 배출 셔터와 함께 토너 유입구를 개폐한다. 토너 리필 카트리지로부터 토너 배출구, 토너 유입구를 거쳐서 현상기의 토너 수용부로 토너가 유입된다. 토너 수용부에는 토너를 운반하는 토너 운반 부재가 마련된다. 토너 운반 부재는 토너 리필 카트리지로부터 유입되는 토너를 토너 수용부 내부로 운반할 수 있으며, 토너 수용부 내부의 토너를 현상부로 운반할 수 있다. 토너 충전이 완료되면 배출 셔터와 유입 셔터에 의하여 토너 배출구와 토너 유입구가 닫히며, 토너 리필 카트리지는 장착부로부터 탈거된다. 이와 같은 일련의 토너 충전 과정에서 배출 셔터와 유입 셔터는 정/역회전되며, 토너 운반 부재는 한 방향으로 회전된다. 셔터들(배출 셔터와 유입 셔터)과 토너 운반 부재를 구동하는 구동 모터와 토너 운반 부재를 구동하는 구동 모터가 별도로 화상형성장치 본체에 마련되는 경우, 화상형성장치의 재료비가 증가될 수 있으며, 화상형성장치의 크기가 증가될 수 있다.
본 예의 화상형성장치에는, 셔터들과 토너 운반 부재가 하나의 구동 모터에 의하여 구동되는 구조가 채용된다. 일 예로서, 화상형성장치는, 토너 리필 카트리지의 장착부에/로부터 장착/탈거동작에 연동하여 토너 운반 부재로 전달되는 구동 모터의 회전력을 차단하는 동력차단위치와 구동 모터의 회전력을 토너 운반 부재로 전달하는 동력연결위치로 전환되는 동력전달부재를 구비할 수 있다. 토너 리필 카트리지가 장착부에 장착되지 않은 상태에서는 동력연결위치에 위치된 동력전달부재에 의하여 구동 모터의 회전력이 토너 운반 부재로 전달될 수 있다. 토너 리필 카트리지가 장착부에 장착되면, 동력전달부재는 동력차단위치로 전환되고, 토너 운반 부재로 전달되는 구동 모터의 회전력이 차단된다. 구동 모터의 회전력은 카트리지 구동부재를 통하여 토너 리필 카트리지로 전달되며, 구동 모터에 의하여 셔터들과 토너 리필 카트리지 내부의 교반 부재가 구동될 수 있다.
일 예로서, 화상형성장치는 구동 모터의 정방향의 회전력을 토너 운반 부재로 전달하는 일방향 동력전달부를 구비할 수 있다. 토너 리필 카트리지가 장착부에 장착되면, 토너 리필 카트리지와 카트리지 구동부재가 서로 연결된다. 구동 모터가 정방향으로 회전되면, 카트리지 구동부재와 연결된 셔터들에 의하여 토너 배출구와 토너 유입구가 개방되고, 교반 부재가 회전되면서 토너가 토너 리필 카트리지로부터 토너 수용부로 공급된다. 이때, 구동 모터의 정방향의 회전력은 일방향 동력전달부에 의하여 구동 모터의 회전력이 토너 운반 부재로 전달되고, 토너 운반 부재에 의하여 토너가 토너 수용부 내부로 및 토너 수용부로부터 현상부로 공급될 수 있다. 토너 충전이 완료되면, 구동 모터가 역방향으로 회전되며, 카트리지 구동부재와 연결된 셔터들에 의하여 토너 배출구와 토너 유입구가 폐쇄된다. 이때, 구동 모터의 역방향의 회전력은 일방향 동력전달부에 의하여 차단되며, 토너 운반 부재는 회전되지 않는다. 토너 리필 카트리지가 장착부에 장착되지 않은 상태에서는 구동 모터는 정방향으로 회전되며, 일방향 동력전달부에 의하여 구동 모터의 회전력이 토너 운반 부재로 전달될 수 있다. 따라서, 토너 수용부로부터 현상부로의 토너 공급이 가능하며, 화상형성작업이 수행될 수 있다.
일 예로서, 토너 수용부는 현상기에 마련될 수 있다. 일 예로서, 토너 수용부는 현상기와 구분된 별개의 구성요소일 수도 있으며, 이 경우 토너 수용부는 현상기의 현상부와 연결될 수 있다. 이하에서, 도면을 참조하면서 화상형성장치의 실시예들에 관하여 설명한다. 동일한 기능을 하는 부재는 동일한 참조부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략된다.
도 1은 화상형성장치의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 화상형성장치의 일 예의 개략적인 구성도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 화상형성장치의 일 예는, 토너 리필 카트리지(9)가 장착되는 장착부(10), 장착부(10)를 통하여 토너 리필 카트리지(9)로부터 공급되는 토너를 수용하는 토너 수용부(230), 토너 수용부(230)에 설치되어 토너를 운반하는 토너 운반 부재(231)를 포함할 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 구동 모터(500)에 의하여 구동된다. 토너 운반 부재(231)와 구동 모터(500) 사이에 동력전달부재(700)가 개재될 수 있다. 동력전달부재(700)는 토너 리필 카트리지(9)의 장착부(10)에/로부터 장착/탈거동작에 연동하여 토너 운반 부재(231)로 전달되는 구동 모터(500)의 회전력을 차단하는 동력차단위치와 구동 모터(500)의 회전력을 토너 운반 부재(231)로 전달하는 동력연결위치로 전환될 수 있다.
장착부(10)는, 토너 수용부(230)에 토너를 재충전하기 위하여, 후술하는 토너 리필 카트리지(9)와 토너 수용부(230)와의 인터페이스를 제공한다. 장착부(10)에는 토너의 유입을 선택적으로 허용하는 유입 셔터(도 12: 11)가 마련된다. 화상형성장치 본체(1)에는 토너 리필 카트리지(9)가 본체(1)의 외부로부터 장착부(10)에 장착될 수 있도록 연통부(8)가 마련된다. 예를 들어, 연통부(8)는 본체(1)의 상면에 마련될 수 있다. 장착부(10)는 연통부(8)의 하부에 위치된다. 토너 리필 카트리지(9)는 본체(1)의 상방으로부터 연통부(8)에 삽입되어 장착부(10)에 장착될 수 있다.
카트리지 구동부재(600)는 구동 모터(500)에 의하여 회전될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 카트리지 구동부재(600)를 통하여 구동 모터(500)의 회전력이 토너 리필 카트리지(9)로 전달될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)에는 토너의 배출을 선택적으로 허용하는 배출 셔터(도 8: 95)가 마련된다. 토너 리필 카트리지(9)에는 토너의 배출을 돕는 교반 부재(도 8: 96)가 마련될 수 있다. 배출 셔터(95)와 교반 부재(96)는 카트리지 구동부재(600)와 연결되어 구동될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)가 서로 연결되어 함께 작동될 수 있다. 구동 모터(500)가 예를 들어 정방향으로 회전되면 카트리지 구동부재(600)에 의하여 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)가 각각 토너의 배출과 유입을 허용하는 상태로 전환되고, 토너 리필 카트리지(9) 내부에 수용된 토너가 장착부(10)를 통하여 토너 수용부(230)로 공급될 수 있다. 교반 부재(96)는 토너 리필 카트리지(9) 내부의 토너를 휘저어 토너가 용이하게 배출되도록 한다. 토너 충전이 완료되면, 구동 모터(500)가 예를 들어 역방향으로 회전되고, 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)가 각각 토너의 배출과 유입을 차단하는 상태로 전환된다. 다음으로, 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)로부터 탈거된다. 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)의 동작은 도 8 내지 도 13을 참조하여 후술한다.
토너 수용부(230)는 현상기(2)에 마련될 수 있다. 현상기(2)는 토너 수용부(230)와, 토너 수용부(230)로부터 공급된 토너를 감광체에 형성된 정전잠상에 공급하여 감광체 상에 가시적인 토너 화상을 형성시키는 현상부(210)를 구비할 수 있다. 토너 수용부(230)는 현상기(2)와 독립적인 부재일 수 있으며, 토너 수용부(230)는 현상부(210)로 토너의 공급이 가능하도록 현상기(2)와 연결될 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 토너 리필 카트리지(9)로부터 공급되는 토너를 토너 수용부(230) 내부로 운반할 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 토너 수용부(230) 내부의 토너를 현상부(210)로 운반할 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 샤프트(231a)와, 샤프트(231a)로부터 반경방향으로 연장된 운반 날개(231w)를 포함할 수 있다. 운반 날개(231w)는 샤프트(231a)의 길이방향으로 배열되고, 반경 방향의 길이가 다른 다수의 운반 날개를 포함할 수 있다. 일 예로서, 다수의 운반 날개의 반경 방향의 길이는 샤프트(231a)의 길이 방향의 중앙부로부터 양단부로 갈수록 작아질 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 예의 현상기(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 구비할 수 있다. 장착부(10)는 현상기(2)와 일체로 형성되어 토너 리필 카트리지(9)와 현상기(2)와의 인터페이스를 제공할 수 있다. 클리닝 부재(26)에 의하여 감광드럼(21)으로부터 제거된 폐토너는 폐토너 수용부(220)에 수용된다. 폐토너는 하나 이상의 폐토너 이송부재(221)(222)(223)에 의하여 폐토너 수용부(220)의 내부로 이송된다. 토너 수용부(230)는 장착부(10)와 연결되어 토너를 수용한다. 토너 수용부(230)는 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 토너 공급부(234)에 의하여 현상부(210)와 연결된다. 토너 공급부(234)는 광주사기(4)에 의하여 주주사 방향으로 주사되는 광(L)과 간섭되지 않도록 광(L)의 유효 주사 폭의 외측에 위치된다. 토너 수용부(230)에는 토너를 토너 공급부(234)를 통하여 현상부(210)로 공급하기 위한 토너 운반 부재(231)가 설치된다. 토너 운반 부재(231)와 현상부(210) 사이에는 하나 이상의 중계 부재(232)(233)가 설치될 수 있다. 중계 부재(233)는 토너를 주주사 방향으로 운반하여, 토너 공급부(234)로 전달할 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 구동 모터(500)에 의하여 구동될 수 있으며, 중계 부재(232)(233)는 예를 들어 기어 등에 의하여 토너 운반 부재(231)와 연결되어 구동될 수 있다.
감광드럼(21)은 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예이다. 대전롤러(23)는 감광드럼(21)의 그 표면을 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(23)에는 대전바이어스전압이 인가된다. 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. 현상롤러(22)는 토너를 감광드럼(21)의 표면에 형성되는 정전잠상에 공급하여 현상시킨다. 공급롤러(24)는 토너를 현상롤러(22)에 부착시킨다. 공급롤러(24)에 토너를 현상롤러(22)로 부착시키기 위하여 공급바이어스전압이 인가될 수 있다. 현상롤러(22)에 현상바이어스전압이 인가되면 현상닙을 통하여 토너가 감광드럼(21)의 표면에 형성된 정전잠상으로 이동되어 부착된다. 규제부재(25)는 현상롤러(22)의 표면에 부착되는 토너의 양을 규제한다, 클리닝 부재(26)는 대전 전에 감광드럼(21)의 표면으로부터 잔류 토너 및 이물질을 제거한다.
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. 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 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. 인쇄가 완료된 인쇄매체(P)는 배출 롤러(73)에 의하여 본체(1)의 외부로 배출된다.
화상형성장치의 부품 수를 줄이고 재료비를 절감하기 위하여, 토너 운반 부재(231)는 구동 모터(500)에 의하여 구동될 수 있다. 토너 운반 부재(231)는 일방향, 예를 들어 토너를 현상부(210)로 운반하는 방향으로 회전될 필요가 있다. 한편, 토너 리필 카트리지(9)의 배출 셔터(95)와 장착부(10)의 유입 셔터(11)는 개폐동작이 필요하므로 구동 모터(500)에 의하여 정/역회전될 필요가 있다. 이러한 점을 감안하여, 구동 모터(500)와 토너 운반 부재(231) 사이에 동력전달부재(700)가 개재된다. 동력전달부재(700)는 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에/로부터 장착/탈거되는 동작에 연동하여 동력차단위치와 동력연결위치로 전환된다. 이와 같은 구성에 의하여, 토너 리필 과정에서 구동 모터(500)가 필요에 따라서 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 토너 리필 카트리지(9)를 구동할 수 있다. 토너 리필이 수행되지 않을 때, 다시 말하면 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)로부터 탈거된 때에는 구동 모터(500)가 정방향과 역방향 중 어느 한 방향으로 회전되어 토너 운반 부재(231)를 구동할 수 있다.
도 3은 동력전달부재(700)의 일 예의 분해 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 동력전달부재(700)의 일 예에서, 동력전달부재(700)가 동력차단위치와 동력연결위치로 전환되는 모습을 보여준다. 도 3과 도 4를 참조하면, 카트리지 구동부재(600)는 토너 리필 카트리지(9)의 착탈동작에 연동하여 제1위치(도 4의 우측 도면)와 제2위치(도 4의 좌측 도면)로 이동될 수 있다. 제1위치와 제2위치는 토너 리필 카트리지(9)의 착탈방향, 예를 들어 상하 방향으로 서로 이격된 위치일 수 있다. 동력전달부재(700)는 카트리지 구동부재(600)가 제1위치와 제2위치로 이동됨에 따라서 동력차단위치와 동력연결위치로 전환될 수 있다.
카트리지 구동부재(600)는 장착부(10)에 장착된 토너 리필 카트리지(9)에 회전력을 전달하는 회전력 전달부(601)를 구비한다. 카트리지 구동부재(600)는 지지 부재(610)와 함께 회전될 수 있도록 지지 부재(610)에 지지된다. 카트리지 구동부재(600)는 지지 부재(610)에 토너 리필 카트리지(9)의 착탈방향(상하 방향, 또는 축방향)으로 슬라이딩될 수 있게 지지될 수 있다. 예를 들어, 카트리지 구동부재(600)는 제1연결부(602)를 구비할 수 있으며, 지지 부재(610)는 제1연결부(602)와 상보적인 형상을 갖는 제2연결부(611)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1연결부(602)는 스플라인 축일 수 있으며, 제2연결부(611)는 스플라인 축이 축방향으로 슬라이딩가능하게 삽입되는 스플라인 홈일 수 있다. 구동 모터(500)는 지지 부재(610)와 연결되어 지지 부재(610)를 회전시키며, 카트리지 구동부재(600)는 지지 부재(610)와 함께 회전된다. 탄성 부재(620)는 카트리지 구동부재(600)에 제2위치에 위치되는 방향의 탄성력을 가한다. 예를 들어, 탄성 부재(620)는 지지 부재(610)와 카트리지 구동부재(600) 사이에 개재되는 압축코일스프링에 의하여 구현될 수 있다. 탄성 부재(620)의 탄성력에 의하여 카트리지 구동부재(600)는 제2위치에 유지된다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면 토너 리필 카트리지(9)가 카트리지 구동부재(600)를 탄성 부재(620)의 탄성력의 반대 방향으로 눌러서 제1위치로 이동시킨다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)로부터 탈거되면 탄성 부재(620)의 탄성력에 의하여 카트리지 구동부재(600)가 제2위치로 복귀된다.
동력전달부재(700)는 카트리지 구동부재(600)가 제1, 제2위치로 이동됨에 따라서 동력차단위치와 동력전달위치로 전환된다. 본 예의 동력전달부재(700)는 카트리지 구동부재(600)에 마련되어 카트리지 구동부재(600)와 함께 구동 모터(500)에 의하여 회전된다. 동력전달부재(700)는 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에/로부터 장착/탈거됨에 따라서 카트리지 구동부재(600)와 함께 지지 부재(610)에 대하여 슬라이딩된다. 동력전달부재(700)는 예를 들어, 베벨 기어(701)를 포함할 수 있다. 베벨 기어(701)는 카트리지 구동부재(600)와 일체로 형성될 수 있으며, 카트리지 구동부재(600)에 결합될 수도 있다. 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)는 토너 수용부(230)의 외부로 연장되며, 샤프트(231a)의 연장된 단부에 베벨 기어(231b)가 마련될 수 있다. 베벨 기어(701)는 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되는지 여부에 따라서 베벨 기어(231b)로부터 이격되거나 베벨 기어(231b)에 맞물린다.
토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되지 않은 때에는, 도 4의 좌측 도면에 도시된 바와 같이, 카트리지 구동부재(600)가 제2위치에 위치된다. 동력전달부재(700)는 동력연결위치에 위치된다. 베벨 기어(701)와 베벨 기어(231b)가 서로 맞물린다. 이 상태에서 구동 모터(500)가 회전되면, 구동 모터(500)의 회전력은 지지 부재(610), 카트리지 구동부재(600), 베벨 기어(701), 및 베벨 기어(231b)를 거쳐서 토너 운반 부재(231)로 전달되며, 토너 운반 부재(231)가 회전될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 도 4의 우측 도면에 도시된 바와 같이, 카트리지 구동부재(600)가 토너 리필 카트리지(9)에 의하여 눌려서 제1위치로 슬라이딩된다. 동력전달부재(700)는 카트리지 구동부재(600)와 함께 슬라이딩되어 동력차단위치로 전환된다. 베벨 기어(701)가 베벨 기어(231b)로부터 이격된다. 이 상태에서 구동 모터(500)가 정/역회전되더라도 구동 모터(500)의 회전력은 토너 운반 부재(231)로 전달되지 않는다. 구동 모터(500)의 회전력은 회전력 전달부(601)를 거쳐서 토너 리필 카트리지(9)로 전달된다. 토너 리필 카트리지(9)의 구동 예는 후술한다.
도 5와 도 6은 동력전달부재(700)의 일 예의 사시도들로서, 도 5는 동력전달부재(700)가 동력연결위치에 위치된 상태를, 도 6은 동력전달부재(700)가 동력차단위치에 위치된 상태를 각각 보여준다. 도 5와 도 6을 참조하면, 동력전달부재(700)의 일 예는, 구동 모터(500)가 정방향(FD)과 역방향(RD)으로 회전됨에 따라서 동력연결위치(도 5)와 동력차단위치(도 6)로 스윙가능한 스윙 기어부(710)를 포함할 수 있다. 스윙 기어부(710)는 제2위치(도 6)로부터 제1위치(도 5)로 이동되는 카트리지 구동부재(600)와 간섭되어 동력차단위치로 전환될 수 있다.
일 예로서, 카트리지 구동부재(600)는 장착부(10)에 장착된 토너 리필 카트리지(9)에 회전력을 전달하는 회전력 전달부(601)와 제1간섭부(604)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1간섭부(604)는 카트리지 구동부재(600)의 제1, 제2위치로의 이동 방향을 기준으로 하여 회전력 전달부(601)의 반대쪽에 위치될 수 있다. 카트리지 구동부재(600)는 도시되지 않은 지지 구조에 의하여 회전 및 제1, 제2위치로 이동가능하게 지지된다. 카트리지 구동부재(600)는 구동 모터(500)에 의하여 회전된다. 카트리지 구동부재(600)에는 구동 모터(500)로부터 회전력을 받는 기어(603)가 마련된다. 예를 들어, 구동 모터(500)의 회전력은 기어(511), 및 기어(512)를 거쳐서 기어(603)로 전달될 수 있다. 기어(512)는 카트리지 구동부재(600)가 제1, 제2위치에 위치된 때에 기어(603)와의 맞물림이 유지될 수 있는 상하방향의 두께를 가질 수 있다.
일 예로서, 스윙 기어부(710)는 구동 모터(500)의 구동축(501)에 스윙가능하게 지지되는 스윙 브라켓(711)과, 구동 모터(500)의 구동축(501)에 회전될 수 있게 지지되는 제1스윙 기어(712)와, 제1스윙 기어(712)와 맞물리고 스윙 브라켓(711)에 회전될 수 있게 지지되는 제2스윙 기어(713)를 포함할 수 있다. 구동 모터(500)의 회전 방향에 따라서 스윙 기어부(710)는 구동 모터(500)의 구동축(501)을 중심으로 하여 동력차단위치와 동력연결위치로 스윙될 수 있다. 스윙 기어부(710)가 동력연결위치에 위치되면, 제2스윙 기어(713)는 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 설치된 기어(231c)와 맞물린다. 스윙 기어부(710)가 동력차단위치에 위치되면, 제2스윙 기어(713)는 기어(231c)로부터 이격된다.
탄성 부재(715)는 스윙 기어부(710)에 동력연결위치에 위치되는 방향의 탄성력을 가한다. 탄성 부재(715)는 예를 들어 토션 코일 스프링에 의하여 구현될 수 있다. 스윙 브라켓(711)에는 제1간섭부(604)와 간섭되는 제2간섭부(714)가 마련된다. 탄성 부재(715)는 제2간섭부(714)가 제1간섭부(604)가 접촉되는 방향의 탄성력을 스윙 기어부(710)에 가한다. 탄성 부재(715)의 탄성력에 의하여, 제2간섭부(714)와 제1간섭부(604)가 서로 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 탄성 부재(715)는 카트리지 구동부재(600)를 제2위치에 위치되는 방향으로 탄성바이어스시킨다. 다시 말하면, 탄성 부재(715)는 스윙 기어부(710)가 동력차단위치로부터 동력연결위치로 전환될 때에 카트리지 구동부재(600)에 제1위치로부터 제2위치로 복귀되는 방향의 탄성력을 가한다. 따라서, 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되지 않은 상태에서, 카트리지 구동부재(600)가 제2위치에 유지될 수 있다.
도 5를 참조하면, 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되지 않은 상태에서, 탄성 부재(715)의 탄성력에 의하여 스윙 기어부(710)는 동력연결위치에 위치되며, 제2간섭부(714)가 제1간섭부(604)를 밀어서 카트리지 구동부재(600)는 제2위치에 위치된다. 이 상태에서 구동 모터(500)가 예를 들어 정방향(FD)으로 회전되면, 구동 모터(500)의 회전력은 제1스윙 기어(712), 제2스윙 기어(713)를 거쳐서 기어(231c)로 전달되며, 토너 운반 부재(231)가 회전될 수 있다.
토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 카트리지 구동부재(600)가 토너 리필 카트리지(9)에 의하여 눌려서 제2위치로부터 제1위치로 이동된다. 이때, 제1간섭부(604)가 제2간섭부(714)를 누르고, 스윙 기어부(710)는 구동 모터(500)의 구동축(501)을 중심으로 하여 탄성 부재(715)의 탄성력의 반대 방향으로 스윙된다. 카트리지 구동부재(600)가 제1위치에 도달되면, 스윙 기어부(710)는 도 6에 도시된 바와 같이 동력차단위치에 위치된다. 제2스윙 기어(713)가 기어(231c)로부터 이격된다. 구동 모터(500)가 정방향(FD)으로 회전되면 스윙 기어부(710)에 동력전달위치로 스윙되는 방향의 토오크가 작용되지만, 제2간섭부(714)가 제1위치에 위치된 카트리지 구동부재(600)의 제1간섭부(604)에 접촉되어 있으므로, 스윙 기어부(710)가 동력차단위치에 유지된다. 구동 모터(500)의 정방향(FD) 또는 역방향(RD)의 회전력은 카트리지 구동부재(600)를 통하여 토너 리필 카트리지(9)로 전달될 수 있다.
토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)로부터 탈거되면, 탄성 부재(715)의 탄성력에 의하여 스윙 기어부(710)가 동력차단위치로부터 동력연결위치로 스윙된다. 이 때, 제2간섭부(714)가 제1간섭부(604)를 밀어서 카트리지 구동부재(600)가 제1위치로부터 제2위치로 복귀될 수 있다. 탄성 부재(715)의 탄성력에 의하여 제1간섭부(604)와 제2간섭부(714)는 서로 접촉된 상태로 유지되며, 카트리지 구동부재(600)는 제2위치에 유지된다.
도 7은 동력전달부재(700)의 일 예의 사시도이다. 본 예의 동력전달부재(700)는 구동 모터(500)의 구동축(501)과 직교하는 지지축(716)에 스윙될 수 있게 지지되는 스윙 기어부(710)를 구비하는 점에서 도 5 및 도 6에 도시된 동력전달부재(700)의 일 예와 차이가 있다. 이하에서, 차이점만을 설명한다. 도 7을 참조하면, 지지축(716)은 구동 모터(500)의 구동축(501)과 직교한다. 지지축(716)은 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)와 평행할 수 있다. 스윙 기어부(710)는 지지축(716)에 스윙될 수 있게 지지된다. 구동 모터(500)의 구동축(501)에 웜 기어(513)가 설치된다. 웜 기어(513)는 제1스윙 기어(712) 및 기어(512)와 맞물린다. 토너 리필 카트리지(9)의 장착부(10)에의 장착 여부에 따른 스윙 기어부(710)의 동작은 도 5 및 도 6에서 설명한 바와 동일하다.
이하에서, 토너 리필 카트리지(9)의 일 예와, 토너 리필 카트리지(9)의 배출 셔터(95)와 장착부(10)의 유입 셔터(11)의 구조 및 동작의 일 예를 설명한다. 도 8은 토너 리필 카트리지(9)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 8을 참조하면, 토너 리필 카트리지(9)는, 몸체(91), 배출 셔터(95), 커플러(94), 및 연결 부재(93)를 구비한다. 몸체(91)는 토너를 수용하며, 토너가 배출되는 토너 배출구(914)를 구비한다. 커버(92)는 몸체(91)의 선단부에 결합된다. 교반 부재(96)는 커플러(94)로부터 회전력을 받아서 몸체(91) 내부에서 회전되며, 몸체(91) 내부의 토너를 휘저어서 토너 사이의 공극을 확장하여 토너의 유동성을 증가시킨다. 커플러(94)는 구동 샤프트(97)를 통하여 교반 부재(96)와 연결된다. 배출 셔터(95)는 몸체(91)에 몸체(91)의 중심축(CX)을 중심으로 회전될 수 있게 결합되어 토너 배출구(914)를 개폐한다. 토너 배출구(914)는 중심축(CX)으로부터 반경방향으로 편위되게 위치될 수 있다. 배출 셔터(95)에는 중심축(CX)으로부터 반경방향으로 편위된 개구부(951)가 마련될 수 있다. 배출 셔터(95)가 중심축(CX)에 대하여 회전되면 회전 위상에 따라서 토너 배출구(914)와 개구부(951)가 서로 어긋나거나 서로 정렬될 수 있다. 씰링 부재(911)는 배출 셔터(95)와 토너 배출구(914) 사이에 개재되어 토너 누출을 방지하며, 배출 셔터(95)와 함께 회전된다. 배출 셔터(95)의 개구부(951)는 커버(92)에 마련된 부채꼴 형상의 제1개구(921)를 통하여 외부로 노출된다. 커플러(94)는 커버(92)에 마련된 제2개구(922)를 통하여 외부로 노출된다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 커플러(94)는 카트리지 구동부재(600)의 회전력 전달부(601)와 결합된다. 구동 모터(500)의 정방향(FD) 및 역방향(RD)의 회전력은 카트리지 구동부재(600)를 통하여 커플러(94)로 전달된다.
배출 셔터(95)는 커플러(94)의 회전 방향에 따라서 배출구(914)를 개폐하는 개방위치와 폐쇄위치로 회전된다. 배출 셔터(95)에는 제1개구(921)에 삽입되는 삽입부(955)가 마련되며, 개구부(951)는 삽입부(955)에 마련된다. 배출 셔터(95)가 개방위치에 위치되면, 삽입부(955)가 제1개구(921)의 일측 가장자리에 접촉되어 배출 셔터(95a)가 개방위치를 넘어서 회전되지 않도록 차단된다. 배출 셔터(95)가 폐쇄위치에 위치되면, 삽입부(955)가 제1개구(921)의 타측 가장자리에 접촉되어 배출 셔터(95)가 폐쇄위치를 넘어서 회전되지 않도록 차단된다.
커플러(94)는 배출 셔터(95)와 교반 부재(96)를 구동한다. 커플러(94)는 연결부재(93)에 의하여 배출 셔터(95) 및 교반 부재(96)와 연결된다. 도 9는 연결 부재(93)의 일 예의 분해 사시도이다. 도 9를 참조하면, 연결 부재(93)는, 종동 기어(931), 회전 부재(932), 마찰력 제공 부재(933), 링크 부재(934)를 구비할 수 있다. 종동 기어(931)는 구동 샤프트(97)에 설치되며, 커플러(94)와 연결된다. 교반 부재(96)는 구동 샤프트(97)에 연결된다. 종동 기어(931)가 회전되면 종동 기어(931)의 회전력이 구동 샤프트(97)를 겨쳐서 교반 부재(96)로 전달되어 교반 부재(96)가 회전될 수 있다. 회전 부재(932)는 종동 기어(931)와 동축으로 회전될 수 있도록 종동 기어(931)에 지지된다. 회전 부재(932)는 배출 셔터(95)의 개방위치와 폐쇄위치 사이의 회전각, 예를 들어 약 90도에 대응되는 부분 기어부(932a)를 구비한다. 부분 기어부(932a)는 회전 부재(932)로부터 링크 부재(934) 쪽으로 돌출된 형상일 수 있다. 링크 부재(934)에는 부분 기어부(932a)가 안착될 수 있도록 오목한 안착부(934a)가 마련될 수 있다. 따라서, 회전 부재(932)가 회전되면 링크 부재(934)도 함께 회전될 수 있다. 링크 부재(934)는 배출 셔터(95)와 연결되어 배출 셔터(95)를 회전시킨다. 예를 들어, 링크 부재(934)에는 돌출부(934b)가 마련되고, 배출 셔터(95)에는 돌출부(934b)와 상보적인 형상의 오목부(954)가 마련될 수 있다. 돌출부(934b)는 오목부(954)에 삽입된다. 이와 같은 구성에 의하여, 링크 부재(934)가 회전되면 배출 셔터(95)도 함께 회전될 수 있다. 마찰력 제공 부재(933)는 회전 부재(932)를 종동 기어(931)에 탄력적으로 가압하여 회전 부재(932)와 종동 기어(931) 사이에 회전 마찰력을 제공한다. 따라서, 커플러(94)의 기어부(942)가 회전 부재(932)의 부분 기어부(932a)가 맞물리지 않아도 종동 기어(931)가 회전되면 회전 부재(932)도 함께 회전될 수 있다. 회전 부재(932)가 더이상 회전될 수 없는 상태가 되면, 회전 부재(932)와 종동 기어(931) 사이에 슬립이 발생되며, 회전 부재(932)가 정지된 상태에서 종동 기어(931)가 회전될 수 있다.
도 10과 도 11은 배출 셔터(95)의 동작을 보여주는 정면도들로서, 도 10은 배출 셔터(95)가 폐쇄 위치에 위치된 상태를, 도 11은 배출 셔터(95)가 개방 위치에 위치된 상태를 각각 보여준다. 도 9 내지 도 11을 참조하면서 배출 셔터(95)의 동작을 설명한다. 먼저, 도 10을 참조하면, 개구부(951)가 토너 배출구(914)와 어긋나게 위치되므로, 토너 배출구(914)는 폐쇄된 상태이다. 종동 기어(931)는 커플러(94)의 기어부(942)와 맞물린 상태이며, 회전 부재(932)의 부분 기어부(932a)는 기어부(942)에 맞물리지 않은 상태이다. 이 상태에서 커플러(94)가 역방향(RD)으로 회전되면, 마찰력 제공 부재(933)에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여, 회전 부재(932), 링크 부재(934)를 거쳐서 배출 셔터(95)에 B1 방향의 회전력이 작용된다. 배출 셔터(95)의 삽입부(955)가 커버(92)의 제1개구(921)에 삽입되어 있고, 삽입부(955)가 제1스토퍼(921a)에 접촉되어 있으므로 배출 셔터(95)는 회전되지 않는다. 따라서, 회전 부재(932)는 회전되지 않는다. 종동 기어(931)와 회전 부재(932) 사이에 슬립이 발생되며, 종동 기어(931)만이 B1 방향으로 회전된다. 교반 부재(96)는 종동 기어(931)와 연결되어 있으므로, B1 방향으로 회전된다.
도 10에 도시된 상태에서 커플러(94)가 정방향(FD)으로 회전되면, 종동 기어(931)에 B2 방향의 회전력이 작용된다. 마찰력 제공 부재(933)에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여, 회전 부재(932), 링크 부재(934)를 거쳐서 배출 셔터(95)에 B2 방향의 회전력이 작용된다. 배출 셔터(95)의 B2 방향의 회전은 허용된다. 종동 기어(931), 회전 부재(932), 링크 부재(934), 및 배출 셔터(95)가 B2 방향으로 회전된다. 부분 기어부(932a)가 기어부(942)에 맞물리면, 회전 부재(932), 링크 부재(934), 및 배출 셔터(95)가 B2 방향으로 회전된다.
도 11에 도시된 바와 같이 배출 셔터(95)가 개방 위치에 도달되면, 부분 기어부(932a)와 기어부(942)와의 맞물림이 종료된다. 배출 셔터(95)의 삽입부(955)가 제2스토퍼(921b)에 접촉되고, 배출 셔터(95)는 더이상 회전되지 않고 제2위치에 유지된다. 배출 셔터(95)의 개구부(951)와 토너 배출구(914)가 정렬되어 토너 배출구(914)가 개방된다. 종동 기어(931)와 회전 부재(932) 사이에 슬립이 발생되며, 종동 기어(931)만이 B2 방향으로 회전되어 교반 부재(96)는 종동 기어(130)와 연결되어 있으므로, B2 방향으로 회전된다. 토너는 몸체(91)로부터 배출구(914), 개구부(951)를 거쳐서 장착부(10)로 공급된다. 장착부(10)의 유입 셔터 구조는 후술한다.
토너 충전이 완료되면 배출 셔터(95)를 다시 폐쇄 위치로 전환한다. 도 11에 도시된 상태에서 커플러(94)가 역방향(RD)으로 회전된다. 종동 기어(931)에 B1 방향의 회전력이 작용된다. 마찰력 제공 부재(933)에 의하여 제공되는 마찰력에 의하여, 회전 부재(932), 링크 부재(934)를 거쳐서 배출 셔터(95)에 B1 방향의 회전력이 작용된다. 도 11에 도시된 상태에서, 배출 셔터(95)의 B1 방향의 회전은 허용된다. 종동 기어(931), 회전 부재(932), 링크 부재(934), 및 배출 셔터(95)가 B1 방향으로 회전된다. 부분 기어부(932a)가 기어부(942)에 맞물리면, 회전 부재(932), 링크 부재(934), 및 배출 셔터(95)는 기어부(942)에 의하여 B1 방향으로 회전된다. 배출 셔터(95)가 도 10에 도시된 폐쇄 위치에 도달되면 배출 셔터(95)의 삽입부(955)가 제1스토퍼(921a)에 접촉되고, 배출 셔터(95)는 폐쇄 위치에 유지된다.
도 12와 도 13은 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)의 작동을 보여주는 개략적인 평면도들로서, 도 12는 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)가 각각 폐쇄 위치와 토너 차단 위치에 위치된 상태를, 도 13은 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)가 각각 개방 위치와 토너 유입 위치에 위치된 상태를 보여준다. 도 12와 도 13을 참조하면, 장착부(10)에는 토너 수용부(230)와 연통된 유입구(12)와 유입구(12)를 개폐하는 유입 셔터(11)가 마련된다. 유입 셔터(11)는 개구부(11b)를 구비한다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 유입 셔터(11)의 개구부(11b)는 배출 셔터(95)의 개구부(951)와 정렬된다. 유입 셔터(11)는 개구부(11b)와 유입구(12)가 어긋난 토너 차단 위치(도 12)와 개구부(11b)와 유입구(12)가 서로 정렬된 토너 유입 위치로 회전될 수 있다.
본 예의 유입 셔터(11)는 토너 리필 카트리지(9)의 배출 셔터((5)와 맞물려 배출 셔터(95)와 함께 토너 차단 위치와 토너 유입 위치로 전환된다. 예를 들어, 유입 셔터(11)는 장착부(10)에 토너 유입 위치와 토너 차단 위치로 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 유입 셔터(11)에는 배출 셔터(95), 예를 들어 삽입부(955)와 상보적인 형상을 가지는 맞물림부(11a)가 마련될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 배출 셔터(95)의 삽입부(955)는 맞물림부(11a)에 삽입되며, 배출 셔터(95)가 폐쇄 위치와 개방 위치로 회전될 때에 유입 셔터(11)도 배출 셔터(95)와 함께 토너 차단 위치와 토너 유입 위치로 회전될 수 있다. 전술한 바와 같이, 배출 셔터(95)는 본체(1)에 마련된 카트리지 구동부재(600)와 연결되어 구동되므로, 결과적으로 유입 셔터(11)도 카트리지 구동부재(600)에 의하여 구동될 수 있다. 이에 의하여, 하나의 구동 모터(500)에 의하여 토너 리필 카트리지(9)의 배출 셔터(95), 교반 부재(96), 및 장착부(10)의 유입 셔터(11)가 구동될 수 있다.
도 12를 참조하면, 배출 셔터(95)가 폐쇄 위치에 위치되고, 유입 셔터(11)는 토너 차단 위치에 위치되어 있다. 유입 셔터(11)의 개구부(11b)는 배출 셔터(95)의 개구부(951)와 정렬되며, 유입구(12)와는 어긋난 상태이다. 예를 들어, 구동 모터(500)가 정방향(FD)으로 회전되면, 카트리지 구동부재(600)에 의하여 구동 모터(500)의 정방향(FD)의 회전력이 배출 셔터(95)로 전달된다. 배출 셔터(95)가 개방 위치로 회전되면, 유입 셔터(11)는 배출 셔터(95)와 함께 토너 유입 위치로 회전된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 배출 셔터(95)와 유입 셔터(11)는 함께 개방 위치와 토너 유입 위치에 도달된다. 배출 셔터(95)의 개구부(951)는 몸체(91)의 배출구(914)와 정렬된다. 유입 셔터(11)의 개구부(11b)는 배출 셔터(95)의 개구부(951) 및 장착부(10)의 유입구(12)와 정렬된다. 따라서, 배출구(914), 개구부(951), 개구부(11b), 및 유입구(12)를 통하여 토너 리필 카트리지(9)로부터 장착부(10)로 토너가 공급될 수 있다. 구동 모터(500)의 정방향(FD)의 회전력은 카트리지 구동부재(600)를 거쳐서 교반 부재(96)에 전달되며, 교반 부재(96)가 회전되면서 몸체(91) 내부의 토너의 유동성을 증가시킨다. 따라서, 토너가 용이하게 몸체(91)로부터 배출될 수 있다. 유입구(12)를 통하여 장착부(10)로 공급된 토너는 토너 운반 부재(231)에 의하여 토너 수용부(230)로 운반된다. 토너 충전이 완료되면, 예를 들어 구동 모터(500)가 역방향(RD)으로 회전되며, 카트리지 구동부재(600)에 의하여 구동 모터(500)의 역방향(RD)의 회전력이 배출 셔터(95)로 전달된다. 배출 셔터(95)는 다시 폐쇄 위치로 회전되며, 유입 셔터(11)는 배출 셔터(95)와 함께 토너 차단 위치로 회전된다.
전술한 바와 같이, 토너 리필 카트리지(9)의 장착부(10)에의 장착여부에 따라서 동력차단위치와 동력연결위치로 전환되는 동력전달부재(700)를 채용함으로써, 토너 운반 부재(231)와 구동 모터(500)를 선택적으로 연결할 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되지 않은 상태에서는 동력전달부재(700)가 동력연결위치에 위치된다. 따라서, 구동 모터(500)를 정방향(FD) 또는 역방향(RD) 중 어느 한 방향으로 구동하여 토너 운반 부재(231)를 토너를 토너 수용부(230) 내부로 및/또는 토너 수용부(230) 내부의 토너를 현상부(210)로 운반하는 방향으로 회전시킬 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면 동력전달부재(700)가 동력차단위치에 위치되므로, 구동 모터(500)의 회전력은 토너 운반 부재(231)로 전달되지 않는다. 구동 모터(500)의 회전력은 카트리지 구동부재(600)를 통하여 토너 리필 카트리지(9)로 전달된다. 따라서, 구동 모터(500)를 정/역회전시켜 토너 리필 카트리지(9)의 배출 셔터(95) 및 장착부(10)의 유입 셔터(11)를 구동할 수 있다.
전술한 실시예들에서는 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착되면, 구동 모터(500)와 토너 운반 부재(231)와의 연결이 해제된다. 하나의 구동 모터(500)를 이용하여 토너 운반 부재(231)와 토너 리필 카트리지(9)를 구동하기 위한 다른 방안으로서, 동력전달부재(700)는 구동 모터(500)와 토너 운반 부재(231) 사이에 개재되어 구동 모터(500)의 정방향(FD) 및 역방향(RD)의 회전력 중에서 어느 한 방향 예를 들어 정방향(FD)의 회전력만을 토너 운반 부재(231)로 전달하는 일방향 동력전달부를 구비할 수도 있다.
도 14는 동력전달부재(700)의 일 예의 분해사시도이다. 도 15와 도 16은 일방향 동력전달부(720)의 동작을 보여주는 도면들로서, 각각 구동 모터(500)가 정방향(FD)과 역방향(RD)으로 회전되는 상태를 보여준다. 도 14 내지 도 16에서 구동 모터(500)가 정방향(FD)과 역방향(RD) 회전에 대응되는 각 부재의 회전 방향을 각각 FD, RD로 표시한다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 카트리지 구동부재(600)는 구동 모터(500)의 구동축에 연결된다. 카트리지 구동부재(600)는 토너 리필 카트리지(9)가 장착부(10)에 장착된 때에 구동 모터(500)의 회전력을 토너 리필 카트리지(9)에 전달하는 회전력 전달부(601)를 구비한다. 카트리지 구동부재(600)에는 기어(605)가 마련된다. 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에는 기어(605)와 맞물리는 기어(231e)가 마련된다. 기어(605)와 기어(231e)는 예를 들어 베벨 기어일 수 있다. 동력전달부재(700)는 기어(231e)와 토너 운반 부재(231) 사이에 개재되는 일방향 동력전달부(720)를 구비할 수 있다.
일 예로서, 일방향 동력전달부(720)는 태양기어-위성기어 구조에 의하여 구현될 수 있다. 일방향 동력전달부(720)는 기어(231e)와 연결되어 회전되며 태양 기어부(721a)를 구비하는 제1부재(721), 태양 기어부(721a)와 맞물리는 위성 기어(723), 및 위성 기어(723)를 지지하고 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 고정되는 제2부재(722)를 포함할 수 있다. 기어(231e)에 결합홈(231f)이 마련되고, 제1부재(721)에는 결합홈(231f)와 맞물리는 결합돌기(721b)가 마련될 수 있다. 제1부재(721)는 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 회전될 수 있게 결합된다. 따라서, 기어(231e)와 제1부재(721)는 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)를 축으로 하여 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 대하여 함께 회전될 수 있다.
제2부재(722)는 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 제2부재(722)와 토너 운반 부재(231)가 함께 회전될 수 있도록 결합된다. 예를 들어, 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)에 디-컷(D-cut)부(231d)가 마련되고, 제2부재(722)에 디-컷(D-cut)부(231d)와 상보적인 형상을 갖는 디-컷홀(722c)가 마련될 수 있다. 제2부재(722)에는 장공 형상의 안내부(722a)와 래치부(722b)가 마련된다. 안내부(722a)는 예를 들어, 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)를 중심으로 하여 원주 방향으로 절개된 장공 형상일 수 있다. 위성 기어(723)는 태양 기어부(721a)와 맞물려 회전되도록 안내부(722a)에 설치된다. 본 예에서는 3개의 위성 기어(723)가 태양 기어부(721a)에 맞물린다. 래치부(722b)는 제1부재(721)가 정방향(FD)으로 회전될 때에 위성 기어(723)가 걸리도록 마련된다. 래치부(722b)는 안내부(722a)에 대하여 정방향(FD) 쪽에 위치될 수 있다.
구동 모터(500)가 정방향(FD)으로 회전되면, 제1부재(721)는 기어(231e)와 함께 정방향(FD)으로 회전된다. 위성 기어(723)는 태양 기어부(721a)에 맞물려 회전되면서 안내부(722a)를 따라서 토너 운반 부재(231)의 샤프트(231a)를 중심으로 하여 정방향(FD)으로 이동된다. 도 15에 도시된 바와 같이 위성 기어(723)가 래치부(722b)에 걸리며, 위성 기어(723)는 더이상 회전되지 않는다. 래치부(722b)에 걸린 상태에서는 위성 기어(723)가 회전될 수 없으므로, 제1부재(721)의 회전력이 태양 기어부(721a), 위성 기어(723), 래치부(722b)를 거쳐서 제2부재(722)로 전달된다. 제2부재(722)가 제1부재(721)와 함께 정방향(FD)으로 회전되며, 토너 운반 부재(231)가 정방향(FD)으로 회전된다.
구동 모터(500)가 역방향(RD)으로 회전되면, 제1부재(721)는 기어(231e)와 함께 역방향(RD)으로 회전된다. 위성 기어(723)는 태양 기어부(721a)의 회전 방향인 역방향(RD)으로 안내부(722a)를 따라 움직이며, 도 16에 도시된 바와 같이 래치부(722b)로부터 이격된다. 따라서, 제1부재(721)가 역방향(RD)으로 회전되더라도 제1부재(721)의 회전력이 제2부재(722)로 전달되지 않는다. 제2부재(722)가 회전되지 않으며, 토너 운반 부재(231)도 회전되지 않는다.
이와 같은 구성에 의하여, 구동 모터(500)의 정방향(FD)의 회전력만이 토너 운반 부재(231)로 전달된다. 따라서, 토너 리필 카트리지(9)의 장착부(10)에의 장착 여부에 무관하게 토너 운반 부재(231)가 토너를 현상부로 운반하는 방향으로만 회전될 수 있다. 토너 리필 카트리지(9)의 장착부(10)에 장착된 경우, 구동 모터(500)는 필요에 따라서 정방향(FD) 또는 역방향(RD)으로 회전될 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. 토너 리필 카트리지가 장착되는 장착부;
    상기 장착부를 통하여 상기 토너 리필 카트리지로부터 공급되는 토너를 수용하는 토너 수용부;
    상기 토너 수용부에 설치되어 토너를 운반하는 토너 운반 부재;
    구동 모터;
    상기 토너 리필 카트리지의 상기 장착부에/로부터 장착/탈거동작에 연동하여 상기 토너 운반 부재로 전달되는 상기 구동 모터의 회전력을 차단하는 동력차단위치와 상기 구동 모터의 회전력을 상기 토너 운반 부재로 전달하는 동력연결위치로 전환되는 동력전달부재;를 포함하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착부에 장착된 상기 토너 리필 카트리지에 상기 구동 모터의 회전력을 전달하는 회전력 전달부를 구비하며, 상기 토너 리필 카트리지가 상기 장착부에/로부터 장착/탈거됨에 따라서 제1위치와 제2위치로 이동되는 카트리지 구동부재;를 포함하며,
    상기 구동 모터는 상기 카트리지 구동부재를 회전시키며,
    상기 동력전달부재는 상기 카트리지 구동 부재의 상기 제1위치와 상기 제2위치로의 이동에 연동하여 상기 동력차단위치와 상기 동력연결위치로 전환되는 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 구동부재는 상기 토너 리필 카트리지의 착탈방향으로 슬라이딩되어 상기 제1, 제2위치로 이동되는 화상형성장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 구동부재에 상기 제2위치에 위치되는 방향의 탄성력을 제공하는 탄성 부재;를 포함하는 화상형성장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 동력전달부재는 상기 카트리지 구동부재에 마련되어 상기 카트리지 구동부재와 함께 상기 구동 모터에 의하여 회전되는 화상형성장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 동력전달부재는 상기 구동 모터가 정방향과 역방향으로 회전됨에 따라서 상기 동력연결위치와 상기 동력차단위치로 스윙되는 스윙 기어부를 포함하며,
    상기 스윙 기어부는 상기 제2위치로부터 상기 제1위치로 이동되는 상기 카트리지 구동부재와 간섭되어 상기 동력차단위치로 전환되는 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스윙 기어부에 상기 동력연결위치에 위치되는 방향의 탄성력을 가하는 탄성 부재;를 포함하는 화상형성장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카트리지 구동부재는 제1간섭부를 구비하며,
    상기 스윙 기어부는 상기 제1간섭부와 간섭되는 제2간섭부를 구비하며,
    상기 탄성 부재는 상기 제2간섭부가 상기 제1간섭부가 접촉되는 방향의 탄성력을 상기 스윙 기어부에 가하는 화상형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 탄성력에 의하여, 상기 제1간섭부와 상기 제2간섭부는 서로 접촉된 상태로 유지되는 화상형성장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 스윙 기어부가 상기 동력차단위치로부터 상기 동력연결위치로 전환될 때에 상기 카트리지 구동부재에 상기 제1위치로부터 상기 제2위치로 복귀되는 방향의 탄성력을 가하는 화상형성장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 장착부는, 상기 토너 리필 카트리지의 배출 셔터와 맞물려 상기 배출 셔터가 토너 배출구를 개폐하는 개방 위치와 폐쇄 위치로 전환될 때에 상기 배출 셔터와 함께 토너 유입 위치와 토너 차단 위치로 전환되는 유입 셔터를 포함하며,
    상기 카트리지 구동부재는 상기 배출 셔터를 구동하는 화상형성장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 토너 수용부와, 상기 토너 수용부로부터 공급된 토너를 감광체에 형성된 정전잠상에 공급하여 상기 감광체 상에 가시적인 토너 화상으로 형성시키는 현상부를 구비하는 현상기;를 포함하는 화상형성장치.
  13. 정방향과 역방향으로 구동가능한 구동 모터;
    토너 리필 카트리지가 장착되는 장착부;
    상기 장착부를 통하여 상기 토너 리필 카트리지로부터 공급되는 토너를 수용하는 토너 수용부;
    상기 토너 수용부에 설치되어 토너를 운반하는 토너 운반 부재;
    상기 장착부에 마련되어 상기 토너 리필 카트리지가 상기 장착부에 장착된 때에 상기 구동 모터의 회전력을 상기 토너 리필 카트리지에 전달하는 카트리지 구동부재;
    상기 토너 운반 부재와 상기 구동 모터 사이에 개재되어 상기 구동 모터의 상기 정방향과 상기 역방향 중 어느 한 방향의 회전력을 상기 토너 운반 부재로 전달하는 일방향 동력전달부;를 포함하는 화상형성장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 장착부는, 상기 토너 리필 카트리지의 배출 셔터와 맞물려 상기 배출 셔터가 토너 배출구를 개폐하는 개방 위치와 폐쇄 위치로 전환될 때에 상기 배출 셔터와 함께 토너 유입 위치와 토너 차단 위치로 전환되는 유입 셔터를 포함하며,
    상기 카트리지 구동부재는 상기 배출 셔터를 구동하는 화상형성장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 토너 수용부와, 상기 토너 수용부로부터 공급된 토너를 감광체에 형성된 정전잠상에 공급하여 상기 감광체 상에 가시적인 토너 화상으로 형성시키는 현상부를 구비하는 현상기;를 포함하는 화상형성장치.
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