WO2012105741A1 - 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치 - Google Patents

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WO2012105741A1
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김태수
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Definitions

  • the present invention relates to a toner supply device for automatically supplying toner to a cartridge of a laser printer or copier, and more particularly, when the air is supplied to or discharged from the inside, the toner at the bottom is pushed toward the cartridge by expanding and contracting.
  • the toner in the upper part is filled with toner from the outside automatically by using the balloon to refill the lower part.
  • the control unit supplies and discharges the air as many times as the set number of times.
  • a toner automatic supply device for injecting toner by a change.
  • a copying machine or a laser printer is used to copy or print by using a powder toner (toner), a cartridge in which the drum is combined with the toner housing is mainly used.
  • Most of the cartridges containing toner are expensive one-time supplies that are not consumables but cannot be recharged. Toner cartridges need to be replaced when all of the toner charged in the cartridge is used. There is a problem that wasteful. Accordingly, there is an urgent need for an automatic cartridge toner refilling device that detects the remaining amount of toner without automatically removing the cartridge from the main body and automatically fills the cartridge with insufficient toner.
  • the toner refilling apparatus of the related art simply supplies black and white toner by the rotation of the rotating screw, and the toner is not supplied properly by the rotating screw and the toner is supplied without knowing the remaining amount of toner remaining inside the cartridge. There was a problem that the oversupply or toner leaked.
  • the toner refill apparatus of the prior art has a problem that the state of the toner refill tank cannot be checked at any time because the state of charge of the toner refill tank is unknown.
  • the inventors invented and published in the cartridge toner automatic filling device of the laser printer has a problem in 100% filling by air because it is filled using only the air pressure.
  • the supply device for automatically supplying toner to the cartridge of the laser printer or copier for solving the above problems charges the toner to the cartridge without separating the cartridge in use from the main body, the toner amount of the cartridge low sensor
  • the control unit supplies and discharges the air as many times as the set number of times, so that by the volume change of the balloon, that is, the balloon acts as a piston to inject the toner and additionally supplies air to the lower part of the guide to assist the filling. It is an object of the present invention to provide an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge in which a toner cartridge is always provided with an appropriate amount of toner in a toner cartridge by continuing to stop after a set number of times.
  • An apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention includes: a toner reservoir for storing toner to be refilled; An outer cylinder configured to house the toner reservoir; Toner supply means for supplying the toner stored in the toner reservoir to a toner cartridge; It is connected to the lower portion of the toner reservoir is made of a toner supply hose for sending the toner to the toner cartridge by the toner supply means.
  • the toner supply means includes a balloon that expands and contracts when air is supplied or discharged to push the toner in the lower part toward the cartridge or the toner in the upper part is replenished to the lower part;
  • An air pump for supplying air to the balloon;
  • a control valve installed in the air pipe to supply air into the balloon or to discharge air from the air pump;
  • the controller is configured to receive a signal sent from a toner cartridge, to start or stop the air pump, and to operate the control valve.
  • the outer cylinder includes a body constituting the skeleton of the outer cylinder, a lid capable of opening and closing the upper portion of the outer cylinder, and a support for supporting the body.
  • the toner reservoir includes a main body in which most toner is stored; It is coupled to the lower part of the main body, the balloon is installed inside, the lower part is made of a cone at an angle of more than the angle of repose of the toner so that the toner can be lowered down easily, the upper part is made of a cylindrical shape, It consists of a guide which is a part into which the toner in the lower part of the balloon enters due to expansion.
  • An air inlet for forming a portion of the air discharged from the air pump is formed in the lower part of the guide, an air inlet pipe branched from the discharge side air pipe of the air pump and connected to the air inlet is formed, and the balloon is inflated.
  • an electric valve is installed in the air inlet pipe and opened and closed by a signal of the controller.
  • the upper part of the main body has a replenishing port for refilling the toner, a handle is formed to open the lid to take out the toner reservoir, and the lower part of the guide is formed with a toner discharge port for supplying the toner to the toner cartridge.
  • the main body of the toner reservoir is a structure that can replace the main body when the toner to be refilled is exhausted, the lower portion of the main body and the upper portion of the guide can be screwed into the structure, the bottom of the main body A stopper is formed in the stopper to prevent the toner from spilling.
  • the stopper of the main body is lifted upward, and the toner therein is poured downward.
  • the control valve is a three-way type (3 way) type to inject air into the balloon or to discharge the air in the balloon by the signal of the controller.
  • the toner cartridge has a low sensor so that when the toner is detected to be low, the balloon is repeatedly expanded and contracted by the number of times initially input to the controller to supply the toner to the toner cartridge.
  • the problem to be solved of the present invention can be solved.
  • the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge according to the present invention automatically charges insufficient toner without removing the cartridge of the laser printer or copier being used from the main body, so that the toner can be charged without removing the cartridge from the main body.
  • FIG. 1 is a front view of a black and white toner supply apparatus according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention
  • Figure 2 is a P & I diagram of the toner supply means of the black and white toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic view of a toner reservoir of a black and white toner supply device according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention
  • Figure 4 is a schematic diagram separating the mail body and the guide of the toner reservoir of the black and white toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • FIG. 5 is an overall schematic view of the outer cylinder of the monochrome toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 6 is a detailed view of the outer cylinder main body according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 7 is a detailed view of the upper body of the outer cylinder of the monochrome toner supply apparatus according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 8 is a detailed view of the lid of the black and white toner supply apparatus according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 9 is a front view of the color toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • FIG. 10 is an overall plan view of a color toner supply device according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention
  • FIG. 11 is a P & I diagram of a color toner supply device according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention
  • the present invention is an automatic toner supply device (A) for automatically supplying toner to a toner cartridge of a laser printer or copier.
  • the toner automatic supply device (A) for supplying only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copier includes: a toner storage container (1) for storing toner to be refilled; An outer cylinder 2 containing the toner reservoir 1; Toner supply means (3) for supplying the toner stored in the toner reservoir (1) to the toner cartridge (5); It is made up of a toner supply hose 4 which is connected to the lower part of the toner reservoir 1 and sends toner to the toner cartridge 5 by the toner supply means 3.
  • the toner supply means 3 includes a balloon 31 which expands and contracts when air is supplied to or discharged from the inside, so that the toner in the lower part is pushed toward the cartridge or the toner in the upper part is replenished to the lower part;
  • An air pump 32 for supplying air to the balloon 31;
  • An air pipe 33 connecting the balloon 31 and the air pump 32;
  • a control valve (34) installed in the air pipe (33) for supplying air discharged from the air pump (32) to the balloon (31) or for discharging air in the balloon (31);
  • the controller 35 includes a controller 351 for receiving a signal from the toner cartridge 5, for operating or stopping the air pump 32, and for operating the control valve 34.
  • the control valve 34 is a three-way type and has a structure for injecting air into the balloon 31 or discharging air from the balloon 31 by a signal of the controller 351, and the toner cartridge 5.
  • the low sensor 51 has a low sensor 51, and when the toner is detected to be insufficient, the balloon 31 repeats the expansion and contraction by the number of times initially input to the controller 351 to supply the toner to the toner cartridge 5. to be.
  • an air inlet 123 through which a portion of the air discharged from the air pump 32 is injected is formed at the lower portion of the guide 12, and branched from the discharge side air pipe 33 of the air pump 32.
  • An air injection pipe 331 connected to the air injection hole 123 is formed, and after the balloon 31 is expanded, air is injected into the lower portion of the toner storage container 1 to generate toner by the air pressure.
  • the electric valve 3311 is installed to open and close by the signal of the controller 351.
  • the outer cylinder 2 is composed of a body 21 constituting the skeleton of the outer cylinder 2, a lid 22 that can open and close the upper portion of the outer cylinder 2 and a pedestal 23 for supporting the body 21. do.
  • the toner reservoir 1 includes a main body 11 in which most toner is stored; Coupled with the lower part of the main body 11, the balloon 31 is installed therein, the lower part is made of a cone 121 to form an angle of more than the angle of repose of the toner so that the toner can be easily lowered down, the upper part It is formed in a cylindrical shape and consists of a guide 12 which is a portion into which the toner in the lower part of the balloon 31 enters by the expansion of the balloon 31.
  • the top of the main body 11 is formed with a refilling port 111 for replenishing toner, and a handle 112 to open the lid 22 and take out the toner storage container 1.
  • the toner discharge port 122 for supplying toner to the toner cartridge 5 is formed under the guide 12.
  • the main body 11 of the toner reservoir 1 is a structure that can replace the main body 11 when the toner to be refilled is exhausted, the lower portion of the main body 11 and the upper portion of the guide 12 It is a structure that can be screwed into the screw, the lower end of the main body 11 is formed with a stopper 113 to prevent toner from spilling, when the main body 11 is coupled to the guide 12 by rotating the The stopper 113 of the main body 11 is lifted up, and the toner therein is poured downward.
  • FIG. 1 is a front view of a black and white toner supply apparatus according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention
  • FIG. 2 is a toner of a black and white toner supply apparatus according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention.
  • P & I of the supply means Figure 3 is a schematic view of the toner reservoir of the black and white toner supply apparatus according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 4 is toner to the toner cartridge of the present invention automatically 5 is a schematic view of separating the mail body and the guide of the toner storage container of the black and white toner supply device according to the supplying device
  • FIG. 5 is an overall schematic view of the outer cylinder of the black and white toner supply device according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention.
  • 6 is a detailed view of the outer cylinder main body according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • Figure 7 is a toe of the present invention Detailed view of the upper body of the outer cylinder of the black and white toner supply device according to the device for automatically supplying toner to the cartridge
  • Figure 8 is a detailed view of the lid of the black and white toner supply device according to the device for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • 9 is a front view of the color toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention
  • 10 is a color toner supply apparatus according to the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge of the present invention.
  • 11 is a P & I diagram of a color toner supply apparatus according to an apparatus for automatically supplying toner to a toner cartridge of the present invention.
  • the toner automatic supply device A for supplying only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copier includes a toner reservoir 1 for storing the toner to be refilled; An outer cylinder 2 containing the toner reservoir 1; Toner supply means (3) for supplying the toner stored in the toner reservoir (1) to the toner cartridge (5); It is made up of a toner supply hose 4 which is connected to the lower part of the toner reservoir 1 and sends toner to the toner cartridge 5 by the toner supply means 3.
  • the toner supply means 3 includes a balloon 31 which expands and contracts when air is supplied to or discharged from the inside, so that the toner in the lower part is pushed toward the cartridge or the toner in the upper part is replenished to the lower part;
  • An air pump 32 for supplying air to the balloon 31;
  • An air pipe 33 connecting the balloon 31 and the air pump 32;
  • a control valve (34) installed in the air pipe (33) for supplying air discharged from the air pump (32) to the balloon (31) or for discharging air in the balloon (31);
  • a control unit 35 including a controller 351 for receiving a signal from the toner cartridge 5, for operating or stopping the air pump 32, and for operating the control valve 34.
  • the pipe 33 is provided with a check valve 333 to prevent the backflow of air when the air pump 32 is stopped, and a connection adapter 332 is installed to facilitate the connection to the balloon 31 side.
  • the balloon 31 uses a special silicone rubber material that does not age or tear even when numerous expansions and contractions occur.
  • the control valve 34 is configured to inject air into the balloon 31 or to discharge air from the balloon 31 by a signal of the controller 351 in a three-way type.
  • a signal of the controller 351 in a three-way type.
  • the toner cartridge 5 has a low sensor 51 so that when the toner is insufficient, the balloon 31 repeatedly expands and contracts by the number of times initially input to the controller 351 to the toner cartridge 5. It is a structure for supplying toner.
  • the structure is a structure in which the connection adapter 3312 is installed to facilitate the coupling with the guide 12.
  • the control unit 35 operates or stops the air pump 32, and a power switch 352 for supplying power to the controller 351 for operating the control valve 34 and the toner supply means 3. And all parts necessary for control such as an operation button 355, a status display lamp 353, and a control line 354, and the detailed description thereof is omitted since it is a known technique.
  • the controller 351 presses the operation button 355 in the toner supply means 3 when the paper to be printed is recognized and the toner is insufficient.
  • the toner stored in the toner reservoir 1 is repeatedly inflated and shrunk repeatedly by the number of times initially input (usually 5 to 6 times) to the toner cartridge 5 through the toner supply hose 94.
  • the invention is a structure in which the toner is supplied, and the toner is automatically supplied by pressing the operation button 355 or the toner is automatically supplied or is not limited in the present invention.
  • the core of the present invention is an operation in which the toner pushes the toner into the cartridge like a piston in the cylinder and receives and receives the toner into the guide 12 by the volume change of the expansion and contraction that the balloon 31 is inflated and contracted.
  • the control valve 34 is Since it is a way, the valve is opened to the atmosphere, the air is released to the atmosphere, and the balloon 31 is contracted so that the toner in the upper part is dropped to the lower part of the guide 12 for the number of inputs (usually 5 to 6 times).
  • the number of times of operation, air pump operating time and stop time, control valve operating time, opening time of the electric valve, etc. are set to the controller 351 by numerous experiments.
  • the toner supply means should be operated by input and input data.
  • the electric valve 3311 installed in the air injection pipe 331 is opened and air is injected into the guide 12 so that the air is blocked by the balloon 31 toward the upper guide 12. Toner is easily injected into the toner cartridge (5).
  • the toner supply hose 4 When the toner supply hose 4 is longer than 50 cm, the toner supply cannot be 100% only by inflation of the balloon 31, and thus, when the toner supply hose 4 is inflated, a guide through the air injection pipe 331 is provided. 12) When a little more air is injected into the toner supply hose 4, even if the toner supply hose 4 is about 100 cm long, the toner supply can be smoothly confirmed.
  • the toner storage container 1 supplying only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copying machine includes a main body 11 in which most of the toner is stored; Coupled with the lower part of the main body 11, the balloon 31 is installed therein, the lower part is made of a cone 121 to form an angle of more than the angle of repose of the toner so that the toner can be easily lowered down, the upper part It is formed in a cylindrical shape and consists of a guide 12 which is a portion into which the toner in the lower part of the balloon 31 enters by the expansion of the balloon 31.
  • the top of the main body 11 is formed with a refilling port 111 for refilling the toner, and a handle 112 to open the lid 22 and take out the toner storage container 1.
  • the lower portion of the main body 11 is formed with a guide coupling portion 115 that is coupled to the guide 12, the outside of the guide coupling portion 115 is O-ring packing when a screw is formed or inserted directly into the lower portion It is preferable that it is the shape of the cylinder in which the packing groove which can enter is formed.
  • the toner discharge port 122 for supplying toner to the toner cartridge 5 is formed under the guide 12.
  • the lower body of the guide 12 is formed with a main body coupling portion 125 is coupled to the guide coupling portion 115 of the main body 11, the inside of the main body coupling portion 125 is formed with a screw Or an o-ring packing may be formed by combining the main body 11 by rotating or pushed downward.
  • the main body 11 of the toner reservoir 1 is a structure that can replace the main body 11 when the toner to be refilled is exhausted, the lower portion of the main body 11 and the upper portion of the guide 12
  • the structure can be screwed or screwed, or when the O-ring packing is formed in the main body coupling portion 125 of the guide 12 so that the guide coupling portion 115 is inserted, no leakage occurs by the O-ring packing. to be.
  • a stopper 113 is formed at a lower end of the main body 11 to prevent toner from spilling.
  • the main body 11 is coupled to the guide 12 by turning or pushing downward, the main body 11 is inserted into the guide body 12. It is preferable that the stopper 113 of the c) is lifted up so that the toner therein is poured downward.
  • the guide 12 and the main body by inserting the adapter 113 is installed in the guide coupling portion 115 of the main body 11 and lifted up by the tension of the spring attached to the guide 12 When coupling 11, the stopper 113 of the main body 11 can be opened.
  • An air inlet 123 through which a portion of the air discharged from the air pump 32 is injected is formed in the lower part of the guide 12, branched from the discharge side air pipe 33 of the air pump 32 to the air inlet.
  • An air injection pipe 331 is formed to be connected to the 123.
  • two insertion protrusions 114 are formed to be symmetrically inserted into the body 21 of the outer cylinder 2 in a predetermined direction.
  • a support bar 16 supporting a part of the load of the toner refill storage tank is formed, and the support bar 124 is mounted on a portion protruding from the lower part of the main body 211 to open the load to the lower reinforcing plate. It is divided into (21112).
  • the outer cylinder 2 supplying only the black toner used in the monochrome laser printer or the black-and-white copier has a body 21 constituting the skeleton of the outer cylinder 2, and an upper portion of the outer cylinder 2.
  • An openable lid 22 and a pedestal 23 supporting the body 21 are configured.
  • the body 21 has a main body 211 in which the toner reservoir 1 is inserted and the toner supply means 3 is installed therein, and the lid 22 is placed on the main body 211.
  • the upper body 212 is coupled to.
  • the main body 211 supplying only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copying machine is manufactured by injection molding, and the main body 211 is divided into two and structured to be combined.
  • the section A'-A "part (red line part) of drawing is divided into half, and is produced.
  • the main body 211 In order to injection molding the main body 211, the main body 211 is divided into half and coupled to each other so that the main body 211 can be easily injection molded and can be reinforced by forming a reinforcing rib. Is easy.
  • the main body 211 is divided into half is preferably made of a structure that is coupled by pushing using a one-touch coupling method.
  • a first inspection window 213 and a second inspection window 214 are formed to inspect and confirm the lower portion of the toner supply means 3 and the toner storage container 1 installed therein. It is desirable to be.
  • the lower reinforcing plate 2111 is composed of two plates, and a vertical reinforcing frame 21111 for reinforcement is formed between the two plates, and the toner storage container 1 is inserted into the lower reinforcing plate 2111.
  • Lower reinforcing plate opening 21112 is formed.
  • the lower reinforcing plate opening 21112 forms an opening 121 of the two plates because the guide 12 of the toner reservoir 1 forms a funnel shape (reverse cone shape), the diameter of which decreases toward the bottom. Differently, the inclination of the portion of the cone 121 and the inclination of the lower reinforcing plate opening 21112 must be the same so that the toner reservoir 1 of the two plates is accurately placed while receiving a uniform force.
  • the upper reinforcing plate 2112 is composed of two plates, a vertical reinforcing frame 21121 is formed between the two plates for reinforcement, and the toner storage container 1 is inserted into the upper reinforcing plate 2112 to be placed therein.
  • the upper reinforcing plate opening 21122 and the guide groove 21123 for inserting the toner reservoir 1 in a predetermined direction are formed.
  • the upper reinforcing plate opening 21122 into which the toner reservoir 1 is inserted and placed is opened, unlike the lower reinforcing plate opening 21112, two plates are opened to the same diameter.
  • the upper body 212 supplying only the black toner used in the monochrome laser printer or the black and white copying machine is seated tightly on the upper body seat 2116 of the main body 211. Insert the toner reservoir 1.
  • the upper body 212 has an upper body opening portion 2121 into which the toner reservoir 1 is inserted, and a guide for inserting the toner reservoir 1 in a predetermined direction when the toner reservoir 1 is inserted into the upper body opening 2121.
  • a projection 2122, a lid setter 2123 on which the lid 22 is placed, and a main body coupler 2125 disposed on the upper body setter 2116 of the main body 211 are formed.
  • the guide protrusion 2122 serves as a guide and is accurately inserted.
  • the lid 22 for supplying only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copier is formed symmetrically with two lid handle grooves 221 used to open the upper body (
  • the upper body inserting portion 223 is enclosed in the lid seat portion 2123 of 212 to be placed closely, and a space portion 222 is formed.
  • this exemplary view is a toner automatic supply device A for automatically supplying toner to a color toner cartridge of a color laser printer or a color copying machine.
  • a toner automatic supply device (A) for automatically supplying toner to a color toner cartridge includes: a black toner reservoir (1a) for storing black toner to be refilled; A red toner reservoir 1b for storing red toner to be refilled; A blue toner reservoir 1c for storing blue toner to be refilled; A yellow toner reservoir 1d for storing yellow toner to be refilled; An outer cylinder (2) containing the black toner reservoir (1a), the red toner reservoir (1b), the blue toner reservoir (1c), and the yellow toner reservoir (1d); The toner stored in the black toner reservoir 1a, the red toner reservoir 1b, the blue toner reservoir 1c, and the yellow toner reservoir 1d is respectively black, red, blue, and yellow toner cartridges 5a, 5b, 5c, Toner supply means 3 for supplying to 5d); The black, red, blue, and yellow toners are connected to the lower portions of the black, red, blue, and yellow toner storage containers 1a, 1b, 1c
  • the toner supply means 3 expands and contracts when air is supplied to or discharged from the inside, so that the toner in the lower part is pushed toward the cartridge or the toner in the upper part is replenished to the lower part 31a, 31b, 31c. , 31d);
  • It is a structure comprised by the control part 35 containing the controller 351 which receives the signal sent from the black, red, blue, and yellow toner cartridges 5a, 5b. 5c, 5d, and controls the said toner supply means 3. As shown in FIG.
  • the air pump 32 is installed for each of the balloon (31a, 31b, 31c, 31d), respectively, or the air distributor 334 is formed in the rear end of the air pump 32 structure for distributing and supplying air to one to be.
  • the outer cylinder 2 is composed of a body 21 constituting the skeleton of the outer cylinder 2, a lid 22 that can open and close the upper portion of the outer cylinder 2 and a pedestal 23 for supporting the body 21. do.
  • Each of the black, red, blue, and yellow toner reservoirs 1a, 1b, 1c, and 1d includes respective main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d in which most toner is stored; It is coupled to the lower part of each of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d, and each of the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d is installed therein, and the lower part of the toner allows the toner to descend down easily.
  • Consists of a cone 121 forming an angle greater than the angle of repose of the guide which is a portion into which the toner under the balloon 31a, 31b, 31c, 31d enters due to the expansion of the balloons 31a, 31b, 31c, 31d ( 12a, 12b, 12c, 12d).
  • the toner outlet 122 for supplying the toner to the black, red, blue, and yellow toner cartridges 5a, 5b. 5c, 5d is formed under the guides 12a, 12b, 12c, and 12d.
  • the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d of each of the black, red, blue, and yellow toner reservoirs 1a, 1b, 1c, and 1d each have the main body 11a, 11b, 11c when the toner to be refilled is exhausted. , 11d), and a stopper 113 is formed at the lower end of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d to prevent toner from spilling.
  • the black, red, blue, and yellow toner cartridges 5a, 5b, 5c, and 5d have respective row sensors 51a, 51b, 51c, and 51d.
  • the controller 351 is initially input.
  • the balloon 31a, 31b, 31c, 31d repeats expansion and contraction by the number of times, and supplies the toner to the black, red, blue, yellow toner cartridges 5a, 5b. 5c, 5d.
  • the toner automatic feeding device (A) for automatically supplying toner to the color toner cartridge is similar in principle to the automatic toner supplying device (A) for supplying only black toner used in a black and white laser printer or a black and white copying machine.
  • 1b, 1c, 1d) and the outer cylinder (2) are also similar to or the same as the automatic toner supply unit (A) which supplies only black toners used in black and white laser printers or black and white copiers, so only black toners used in black and white laser printers or black and white copiers Since the toner automatic supplying device A to be supplied is described in detail, the toner automatic supplying device A to automatically supply the toner to the present color toner cartridge will be described only a few, and the detailed description thereof will be omitted.
  • the black, red, blue, and yellow toner reservoirs 1a, 1b, 1c, and 1d in the toner automatic supply device A which automatically supplies the toner to the color toner cartridge, are provided with respective main bodies for storing most of the toner ( 11a, 11b, 11c, 11d); It is coupled to the lower part of each of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d, and each of the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d is installed therein, and the lower part of the toner allows the toner to descend down easily.
  • Consists of a cone 121 forming an angle greater than the angle of repose of the guide which is a portion into which the toner under the balloon 31a, 31b, 31c, 31d enters due to the expansion of the balloons 31a, 31b, 31c, 31d ( 12a, 12b, 12c, 12d).
  • a guide coupling portion 115 is coupled to the guide 12a, 12b, 12c, 12d, respectively, the outside of the guide coupling portion 115
  • the cylindrical shape is formed with a packing groove into which the O-ring packing can be inserted when directly inserted into the lower portion, and the upper shape of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d when the color toner storage container is a rectangular pillar shape. It is easy to deploy four reservoirs.
  • the main body coupling portion 125 is formed at the lower portion of the guide 12a, 12b, 12c, 12d and is coupled to the guide coupling portion 115 of the main body 11a, 11b, 11c, 11d.
  • O-ring packing is formed in the body coupling portion 125 may be coupled by pushing the main body (11a, 11b, 11c, 11d) downward, the o-ring packing of the guide (12a, 12b, 12c, 12d)
  • the packing grooves of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d may be reversed.
  • the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d of the toner reservoirs 1a, 1b, 1c, and 1d can replace the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d when the toner to be refilled is exhausted.
  • As a lower portion of the main body (11a, 11b, 11c, 11d) and the upper portion of the guide (12a, 12b, 12c, 12d), or the main body of the guide (12a, 12b, 12c, 12d) is coupled
  • the O-ring packing is formed in the inside of the part 125 and the guide coupling part 115 is inserted, the leakage does not occur due to the O-ring packing.
  • a stopper 113 is formed at a lower end of the main bodies 11a, 11b, 11c, and 11d to prevent toner from spilling, and the main bodies 11a, 11b, and 11c are formed on the guides 12a, 12b, 12c, and 12d. , 11d) is coupled, or pushed downward to insert the stopper 113 of the main body 11a, 11b, 11c, 11d so that the toner therein is poured downward.
  • Inserting the adapter 113 is installed and the top of the main body when the guide and the main body can be opened using a method of lifting up by the tension of the spring.
  • the stopper 113 of the main body 11a, 11b, 11c, 11d can be opened when the guides 12a, 12b, 12c, 12d and the main body 11a, 11b, 11c, 11d are combined. have.
  • An air inlet 123 through which a portion of air discharged from the air pump 32 is injected is formed at the lower portion of the guide 12a, 12b, 12c, and 12d to discharge side air pipe 33 of the air pump 32. Branched from the air injection pipe 331 is formed to be connected to the air inlet 123.
  • two insertion protrusions 114 are formed to be symmetrically inserted into the body 21 of the outer cylinder 2 in a predetermined direction.
  • a support bar 16 supporting a part of the load of the toner refill storage tank is formed, and the support bar 124 is mounted on a portion protruding from the lower part of the main body 211 to open the load to the lower reinforcing plate. It is divided into (21112).
  • the toner supply means 3 for automatically supplying toner to a color toner cartridge of a laser printer or a copier is installed in the air pipe 33, and the air is supplied by a signal from the controller 351.
  • Control valves 34a, 34b, and 34c which supply air discharged from the pump 32 into the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d or discharge air in the balloons 31a, 31b, 31c and 31d. 34d) is further configured.
  • control valves 34a, 34b, 34c, and 34d are solenoid valve types and are electrically closed and opened by a signal of the controller 351.
  • each of the air injection pipes 331 is provided with respective electric valves 3311a, 3311b, 3311c, and 3311d in order to be supplied to the red, blue, and yellow toner cartridges 5a, 5b. 5c, and 5d. It is a structure that is opened and closed by the signal of 351.
  • the air pump 32 injects air into the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d or discharges air in the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d by changing the rotation of the motor in the forward and reverse rotation type. It is structure to let.
  • the illustrated embodiment shows that the air distributor 334 is provided in one air pump 32 to supply and discharge each of the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the control valves 34a, 34b, 34c, 34d are required, and the remaining control valves 34b, 34c, 34d are closed and only the black control valve 34a is opened to supply air, and only the black control valve 34a is opened when discharging.
  • the air pump 32 is reversely sucked to suck in air to discharge the air in the balloon 31a so that the balloon 31a is contracted so that the toner at the top comes down to the guide 12a.
  • the expansion and contraction are repeated for the number of times, and the black toner is supplied to the black toner cartridge 5a.
  • the balloon 31a, 31b, 31c, 31d may not be expanded because only the expansion of the balloon 31a, 31b, 31c, 31d does not provide 100% of the toner supply.
  • the toner supply can be smoothly confirmed.
  • Each air pump 32 may be provided for each of the balloons 31a, 31b, 31c, and 31d, and at this time, the control valve may be used, and each balloon 31a may be used by using the reverse rotation type air pump 32.
  • 31b, 31c, 31d) can supply or discharge air.
  • the toner supply means (3) which automatically supplies the toner to the color toner cartridge is the same principle as the toner supply means (3) which supplies only the black toner used in the black and white laser printer or the black and white copying machine, so it is used in the black and white laser printer or the black and white copying machine. As described in detail in the toner supply means 3 for supplying only the black toner, the detailed description is omitted in the toner supply means 3 for automatically supplying toner to the present color toner cartridge.
  • the apparatus for automatically supplying toner to the toner cartridge according to the present invention automatically charges insufficient toner without removing the cartridge of the laser printer or copier being used from the main body, so that the toner can be charged without removing the cartridge from the main body.

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Abstract

본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장통과; 상기 토너 저장통을 내장하는 외통과; 상기 토너 저장통에 저장된 토너를 토너 카트리지에 공급하는 토너공급수단과; 토너를 상기 토너 카트리지로 보내는 토너공급호스로 이루어지며, 상기 토너공급수단은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬과; 상기 벌룬에 공기를 공급해주는 공기펌프와; 상기 벌룬과 공기펌프를 연결하는 공기배관과; 제어밸브와; 상기 제어밸브를 작동케 하는 컨트롤러로 구성되는 구조이서서, 토너 부족을 방지하여 안정된 프린트를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
본 발명은 레이저 프린터 혹은 복사기의 카트리지에 토너를 자동으로 공급하는 토너 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬을 이용하여 외부에서 자동으로 토너를 충전하며, 로우센서로 카트리지에 토너가 없다는 것이 감지되면 제어부에서 설정 회수만큼 공기를 공급하고 배출하여 벌룬의 체적 변화에 의해 토너를 주입하는 토너 자동 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 복사기 또는 레이저 프린터 등에는 분말 가루 형태의 토너(toner)를 사용하여 복사 또는 인쇄를 하게 되는데, 드럼이 토너 수납부와 결합된 카트리지가 주로 사용되고 있다. 토너가 담겨지는 카트리지는 소모품이면서도 토너의 재충전이 불가능하도록 되어 있는 고가의 1회용인 경우가 대부분이며, 카트리지에 충전되어 있는 토너를 모두 사용하게 되면 카트리지를 교체하여야 하므로 프린트의 유지비용이 많이 들고 자원의 낭비가 심하다는 문제점이 있다. 따라서, 사용중인 카트리지를 본체에서 분리하지 않고 토너의 잔량을 감지하여 카트리지에 자동으로 부족한 토너를 충전을 하여주는 카트리지 토너 자동 충전 장치에 대한 필요성이 절실히 제기되고 있다.
종래 기술의 토너 리필장치는 단순히 흑백 토너를 회전 스크류의 회전에 의해 공급하는 형식으로 회전 스크류에 의해 토너가 제대로 공급되지 못하는 문제점과 카트리지의 내부에 남은 토너의 잔량을 알지 못하고 토너를 공급하여 토너가 과잉 공급되거나, 토너가 누출되는 문제점이 있었다. 또한, 종래 기술의 토너 리필장치는 토너 리필 탱크의 충전 상태를 알 수 없어 수시로 토너 리필 탱크의 상태를 확인하여야 하는 문제점이 있었다.
또한 본 발명자가 발명하여 등록특허 10-0980385 레이저 프린터의 카트리지 토너 자동 충전장치로 게시된 것은 공기 압력만을 이용하여 충전하므로 에어에 의해 100% 충전에 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 레이저 프린트 혹은 복사기의 카트리지에 토너를 자동으로 공급하는 공급장치는 사용중인 카트리지를 본체에서 분리하지 않고 카트리지에 토너를 충전하며, 카트리지의 토너량이 로우센서로 카트리지 내의 토너가 없다는 것을 감지하면 제어부에서 설정 회수만큼 공기를 공급하고 배출하여 벌룬의 체적 변화에 의해 즉 벌룬이 피스톤 역할을 하여 토너를 주입하고 추가로 가이드 하부에 에어를 공급하여 충전을 보조할 수 있으며, 설정 회수 경과 후 정지하는 동작을 지속하여 토너 커트리지 내에는 항상 적당량의 토너가 있도록 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장통과; 상기 토너 저장통을 내장하는 외통과; 상기 토너 저장통에 저장된 토너를 토너 카트리지에 공급하는 토너공급수단과; 상기 토너 저장통의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단에 의해 토너를 상기 토너 카트리지로 보내는 토너공급호스로 이루어진다.
상기 토너공급수단은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬과; 상기 벌룬에 공기를 공급해주는 공기펌프와; 상기 벌룬과 공기펌프를 연결하는 공기배관과; 상기 공기배관에 설치되어 상기 공기펌프에서 토출되는 공기를 상기 벌룬 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬 내의 공기를 배출시키는 제어밸브와; 토너 카트리지에서 보내온 신호를 받고, 상기 공기펌프를 작동시키거나 중지시키며 상기 제어밸브를 작동케 하는 컨트롤러로 구성되는 구조이다.
상기 외통은 외통의 골격을 이루는 몸체와, 상기 외통의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑과 상기 몸체을 지지하는 받침대가 구성된다.
상기 토너 저장통은 대부분의 토너가 저장되는 메인바디와; 상기 메인바디의 하부와 결합되고, 상기 벌룬이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘으로 이루어지고, 상부는 원통 형상으로 이루어지며, 상기 벌룬의 팽창에 의해 상기 벌룬 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드로 구성된다.
상기 가이드의 하부에는 상기 공기펌프에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 공기주입구가 형성되며, 상기 공기펌프의 토출측 공기배관에서 분기되어 상기 공기주입구로 연결되는 공기주입배관이 형성되고, 상기 벌룬이 팽창된 이후 상기 토너 저장통의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 상기 토너 카트리지(5)에 공급되도록 하기 위하여 상기 공기주입배관에는 전동밸브가 설치되어 상기 컨트롤러의 신호에 의해 개폐되는 구조이다.
상기 메인바디의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구와, 상기 뚜껑을 열고 토너 저장통를 꺼낼 수 있도록 손잡이가 형성되고, 상기 가이드의 하부에는 토너를 상기 토너 카트리지로 공급하는 토너 배출구가 형성되는 구조이다.
상기 토너 저장통의 메인바디는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디를 갈아끼울 수 있는 구조로서, 상기 메인바디 하부와 상기 가이드의 상부는 나사식으로 돌려 끼울 수 있는 구조이고, 상기 메인바디의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개가 형성되며, 상기 가이드에 상기 메인바디를 돌려 결합시키면 상기 메인바디의 상기 마개가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조이다.
상기 제어밸브는 삼방(3Way) 타입으로 상기 컨트롤러의 신호에 의해 상기 벌룬에 공기를 주입하거나 상기 벌룬 내의 공기를 배출하는 구조이다.
상기 토너 카트리지에는 로우센서가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬이 팽창과 수축을 반복하여 상기 토너 카트리지에 토너를 공급하는 구조이다.
이와 같은 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치로서 본 발명의 해결하려는 과제를 해결할 수 있다.
본 발명에 의한 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치는 사용중인 레이저 프린트 혹은 복사기의 카트리지를 본체에서 분리하지 않고 부족한 토너를 자동으로 충전을 하여주므로, 본체에서 카트리지를 분리하지 않고도 토너의 충전이 가능하게 해주는 편리함이 있으며, 메인 주입방법이 체적변화에 의한 것이므로 오작동을 일으킬 확률이 거의 없고, 로우센서 사용 시 항상 적당량의 토너가 카트리지 내에 있으므로 토너 부족을 방지하여 안정된 프린트를 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치 전체정면도
도 2는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너공급수단의 P & I 도
도 3은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너 저장통 개략도
도 4는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너 저장통의 메일바디와 가이드 분리 개략도
도 5는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 외통 전체 개략도
도 6은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 외통 주몸체 상세도
도 7은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 외통의 상부몸체 상세도
도 8은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 뚜껑 상세도
도 9는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치 전체정면도
도 10은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치의 전체평면도
도 11은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치의 P & I도
먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 레이저 프린터 또는 복사기의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)이다.
흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 토너 자동공급장치(A)는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장통(1)과; 상기 토너 저장통(1)을 내장하는 외통(2)과; 상기 토너 저장통(1)에 저장된 토너를 토너 카트리지(5)에 공급하는 토너공급수단(3)과; 상기 토너 저장통(1)의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단(3)에 의해 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 보내는 토너공급호스(4)로 이루어진다.
상기 토너공급수단(3)은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬(31)과; 상기 벌룬(31)에 공기를 공급해주는 공기펌프(32)와; 상기 벌룬(31)과 공기펌프(32)를 연결하는 공기배관(33)과; 상기 공기배관(33)에 설치되어 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기를 상기 벌룬(31) 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출시키는 제어밸브(34)와; 상기 토너 카트리지(5)에서 보내온 신호를 받고, 상기 공기펌프(32)를 작동시키거나 중지시키며 상기 제어밸브(34)를 작동케 하는 컨트롤러(351)를 포함한 제어부(35)로 구성된다.
상기 제어밸브(34)는 삼방(3Way) 타입으로 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 상기 벌룬(31)에 공기를 주입하거나 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출하는 구조이며, 상기 토너 카트리지(5)에는 로우센서(51)가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬(31)이 팽창과 수축을 반복하여 상기 토너 카트리지(5)에 토너를 공급하는 구조이다.
또한, 상기 가이드(12)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 공기주입구(123)가 형성되며, 상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123)로 연결되는 공기주입배관(331)이 형성되고, 상기 벌룬(31)이 팽창된 이후 상기 토너 저장통(1)의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 상기 토너 카트리지(5)에 공급되도록 하기 위하여 상기 공기주입배관(331)에는 전동밸브(3311)가 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 개폐되는 구조이다.
상기 외통(2)은 외통(2)의 골격을 이루는 몸체(21)와, 상기 외통(2)의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑(22)과 상기 몸체(21)을 지지하는 받침대(23)가 구성된다.
상기 토너 저장통(1)은 대부분의 토너가 저장되는 메인바디(11)와; 상기 메인바디(11)의 하부와 결합되고, 상기 벌룬(31)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상부는 원통 형상으로 이루어지며, 상기 벌룬(31)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12)로 구성된다.
상기 메인바디(11)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)를 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성된다.
상기 가이드(12)의 하부에는 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조이다.
상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11)를 갈아끼울 수 있는 구조로서, 상기 메인바디(11) 하부와 상기 가이드(12)의 상부는 나사식으로 돌려 끼울 수 있는 구조이고, 상기 메인바디(11)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성되며, 상기 가이드(12)에 상기 메인바디(11)를 돌려 결합시키면 상기 메인바디(11)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조이다.
이하, 본 발명을 예시도에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치 전체정면도이고, 도 2는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너공급수단의 P & I 도이며, 도 3은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너 저장통 개략도이고, 도 4는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 토너 저장통의 메일바디와 가이드 분리 개략도이며, 도 5는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 외통 전체 개략도이고, 도 6은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 외통 주몸체 상세도이며, 도 7은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 외통의 상부몸체 상세도이고, 도 8은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 흑백토너 공급장치의 뚜껑 상세도이며, 도 9는 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치 전체정면도이고, 도 10은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치의 전체평면도이며, 도 11은 본 발명의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치에 따른 컬러토너 공급장치의 P & I도이다.
도 1과 도2에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너 자동공급장치(A)는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장통(1)과; 상기 토너 저장통(1)을 내장하는 외통(2)과; 상기 토너 저장통(1)에 저장된 토너를 토너 카트리지(5)에 공급하는 토너공급수단(3)과; 상기 토너 저장통(1)의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단(3)에 의해 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 보내는 토너공급호스(4)로 이루어진다.
상기 토너공급수단(3)은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬(31)과; 상기 벌룬(31)에 공기를 공급해주는 공기펌프(32)와; 상기 벌룬(31)과 공기펌프(32)를 연결하는 공기배관(33)과; 상기 공기배관(33)에 설치되어 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기를 상기 벌룬(31) 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출시키는 제어밸브(34)와; 상기 토너 카트리지(5)에서 보내온 신호를 받고, 상기 공기펌프(32)를 작동시키거나 중지시키며 상기 제어밸브(34)를 작동케 하는 컨트롤러(351)를 포함한 제어부(35)로 구성되며, 상기 공기배관(33)에는 체크밸브(333)이 설치되어 상기 공기펌프(32) 정지 시 공기의 역류를 방지하고 연결어뎁터(332)가 설치되어 상기 벌룬(31) 쪽과의 연결을 쉽게 한다.
상기 벌룬(31)은 수 많은 팽창과 수축에도 노화되거나 찢어지지 않는 특수 실리콘라버 재질을 사용한다.
상기 제어밸브(34)는 삼방(3Way) 타입으로 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 상기 벌룬(31)에 공기를 주입하거나 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출하는 구조로, 상기 벌룬(31)에 공기가 주입되고 있을 때는 대기 배출 쪽 유로가 닫히고 상기 벌룬(31)가 수축될 때는 외부로 공기가 배출되도록 대기 쪽으로 유로가 형성되게 한다.
상기 토너 카트리지(5)에는 로우센서(51)가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬(31)이 팽창과 수축을 반복하여 상기 토너 카트리지(5)에 토너를 공급하는 구조이다.
상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123)로 연결되는 공기주입배관(331)이 형성되고, 상기 벌룬(31)이 팽창된 이후 상기 토너 저장통(1)의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 상기 토너 카트리지(5)에 공급되도록 하기 위하여 상기 공기주입배관(331)에는 전동밸브(3311)가 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 개폐되는 구조이고, 상기 가이드(12)와의 결합을 쉽게 하기 위하여 연결어뎁터(3312)가 설치되는 구조이다.
상기 제어부(35)는 상기 공기펌프(32)를 작동시키거나 중지시키며 상기 제어밸브(34)를 작동케 하는 컨트롤러(351)와 상기 토너공급수단(3)에 전원을 공급하는 전원스위치(352)와 작동버턴(355)와 상태표시램프(353)와 제어선(354)과 같은 제어에 필요한 모든 부분을 포함하며 상세한 내용은 공지의 기술이므로 생략한다.
즉 본 발명은 토너 카트리지(5)에 설치된 로우센서(51)에 의해 토너가 부족함을 인지한 경우 상태표시램프(353)의 토너 로우에 불이 들어와 자동으로 상기 토너공급수단이 작동하거나, 상기 토너 카트리지(5)에 로우센서(51)가 설치되어 있지 않을 경우 프린트 되는 종이를 보고 토너가 부족함을 인지한 경우 상기 토너공급수단(3)에 있는 작동버턴(355)를 누르면, 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 (보통 5~6회) 상기 벌룬(31)이 부풀려졌다 수축되었다를 반복하여 상기 토너 저장통(1)에 저장된 토너가 상기 토너공급호스94)를 통하여 토너 카트리지(5)에 토너가 공급되는 구조의 발명이며, 전자동으로 토너를 공급하거나 작동버턴(355)을 눌러 토너가 자동으로 공급되거나 본 발명에서는 한정하지 않는다.
본 발명의 핵심은 상기 벌룬(31)의 부풀려졌다 수축되었다를 하는 팽창과 수축의 체적변화에 의해 토너가 실린더 내의 피스톤처럼 카트리지에 토너를 밀어주고, 또 상기 가이드(12) 내로 토너를 받아들이고 하는 작동을 반복하며, 상기 공기펌프(32)의 작동에 의해 공기가 주입되어 상기 벌룬(31)이 팽창되면서 토너가 상기 토너 카트리지(5)에 주입되며, 주입이 완료되면 상기 제어밸브(34)가 3웨이 방식이므로 대기 측으로 밸브가 열려서 공기가 대기로 방출되고 상기 벌룬(31)이 수축되어 상부에 있는 토너가 상기 가이드(12) 하부로 떨어져 채워지기는 두 작용을 입력된 회수만큼(보통 5~6회) 반복하는 것이며, 수많은 실험에 의해 작동 회수와 공기펌프 작동시간 및 중지시간, 제어밸브 의 작동시간, 전동밸브의 열리는 시간 등을 설정하여 상기 컨트롤러(351)에 입력하여 입력된 데이터에 의해 상기 토너공급수단이 작동되도록 해야 한다.
주입을 보조하기 위하여 상기 공기주입배관(331)에 설치된 상기 전동밸브(3311)가 열려 공기가 상기 가이드(12)로 주입되어 상기 벌룬(31)에 의해 상부 쪽으로 막혀 있는 상태에서 공기가 가이드(12) 내로 주입되므로 토너가 상기 토너 카트리지(5)로 쉽게 주입된다.
상기 토너공급호스(4)가 50cm 이상으로 길 때에는 상기 벌룬(31)의 팽창만으로는 토너 공급이 100% 잘되지 못하므로 상기 벌룬(31)이 팽창되었을 때 상기 공기주입배관(331)을 통하여 가이드(12) 내로 공기를 추가로 조금 주입하면 상기 토너공급호스(4)의 길이가 100cm 정도로 길더라도 토너 공급이 원활하게 이루어지는 것을 수 많은 시험결과 확인할 수 있었다.
도 3과 도4에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 토너 저장통(1)은 대부분의 토너가 저장되는 메인바디(11)와; 상기 메인바디(11)의 하부와 결합되고, 상기 벌룬(31)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상부는 원통 형상으로 이루어지며, 상기 벌룬(31)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12)로 구성된다.
상기 메인바디(11)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)을 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성된다.
상기 메인바디(11)의 하부에는 상기 가이드(12)와 결합되는 가이드결합부(115)가 형성되며, 상기 가이드결합부(115)의 외부는 나사가 형성되거나 하부로 직접 삽입될 때 오링패킹이 들어갈 수 있는 패킹홈이 형성된 원통의 형상인 것이 바람직하다.
상기 가이드(12)의 하부에는 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조이다.
상기 가이드(12)의 하부에는 상기 메인바디(11)의 상기 가이드결합부(115)와 결합되는 메인바디결합부(125)가 형성되며, 상기 메인바디결합부(125)의 내부는 나사가 형성되거나 오링패킹이 형성될 수 있어 상기 메인바디(11)을 돌려서 결합하거나 하부로 밀어서 결합될 수 있다.
상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11)를 갈아끼울 수 있는 구조로서, 상기 메인바디(11) 하부와 상기 가이드(12)의 상부는 나사식으로 돌려 끼울 수 있는 구조이거나, 상기 가이드(12)의 메인바디결합부(125)의 내부에 오링패킹이 형성되어 가이드결합부(115)가 삽입되면 상기 오링패킹에 의해 누설이 일어나지 않는 구조이다.
상기 메인바디(11)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성되며, 상기 가이드(12)에 상기 메인바디(11)를 돌려 결합시키거나 하부로 밀어 삽입시키면 상기 메인바디(11)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조인 것이 바람직하다.
상기 메인바디(11)의 가이드결합부(115)에 상기 마개(113)가 설치된 어댑터를 끼우고 가이드(12)에 부착된 스프링의 장력에 의해 위로 올리는 방법을 사용하여 가이드(12)와 메인바디(11)를 결합 시 메인바디(11)의 마개(113)가 열리게 할 수 있다.
상기 가이드(12)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 공기주입구(123)가 형성되어 상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123)로 연결될 수 있게 공기주입배관(331)이 형성된다.
상기 토너 저장통(1)의 길이 방향으로는 상기 외통(2)의 몸체(21)에 일정 방향으로 삽입되게 하는 삽입돌기(114)가 2개소 대칭되게 형성되며, 상기 토너 저장통(1)의 하부에는 토너 리필저장탱크의 하중의 일부를 지지해 주는 지지바(16)가 형성되며, 상기 지지바(124)는 상기 주몸체(211)의 하부에 돌출된 부분에 올려져 하중을 상기 하부보강판 오프닝(21112)과 같이 분할하여 받게 된다.
단 상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)과 가이드(12)가 회전하여 결합되는 타입일 때는 삽입돌기(114)나 가이드돌기(2122)와 같은 부속품이 필요없게 된다.
도 5에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 외통(2)은 외통(2)의 골격을 이루는 몸체(21)와, 상기 외통(2)의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑(22)과 상기 몸체(21)을 지지하는 받침대(23)가 구성된다.
상기 몸체(21)는 상기 토너 저장통(1)이 삽입 안치되고 상기 토너공급수단(3)이 내부에 설치되는 주몸체(211)와, 상기 뚜껑(22)이 얹히고 상기 주몸체(211) 상부에 결합되는 상부몸체(212)로 구성된다.
도 6에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 주몸체(211)는 사출성형으로 제작되고, 상기 주몸체(211)은 2개로 나누어져 결합되는 구조이며, 도면의 단면 A'-A" 부분(붉은선 부분)이 반으로 나누어져 제작되어진다.
상기 주몸체(211)을 사출성형하기 위해서는 상기 주몸체(211)가 반으로 나누어져 결합되는 구조이어야만 쉽게 사출성형할 수 있고 보강리브 등을 형성시켜 보강할 수 있으며, 내부에 상기 제어기구의 설치가 용이하다.
반으로 나누어져 제작된 상기 주몸체(211)는 원터치 결합 방법을 사용하여 밀면 결합되는 구조로 만들어지는 것이 바람직하다.
상기 주몸체(211)의 내부에는 상기 토너 저장통(1)의 하부인 콘(121)이 안착되는 하부보강판(2111)과, 상기 토너 저장통(1)이 삽입되는 가이드 역할을 하는 상부보강판(2112)과, 상기 주몸체(211)의 강도를 보강하기 위한 보강리브(2113)가 형성된다.
상기 주몸체(211)의 외부에는 내부에 설치된 상기 토너공급수단(3)과 상기 토너 저장통(1)의 하부를 점검하고 확인하는 제1점검창(213)과 제2점검창(214)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하부보강판(2111)은 2개의 판으로 구성되며 2개의 판의 사이에 보강을 위한 수직보강프레임(21111)이 형성되며, 상기 하부보강판(2111)에는 상기 토너 저장통(1)이 삽입되는 하부보강판 오프닝(21112)이 형성된다.
상기 하부보강판 오프닝(21112)은 상기 토너 저장통(1)의 가이드(12)가 깔대기 모양(역원추모양)으로 하부로 갈수록 직경이 작아지는 콘(121)을 형성하므로 2개의 판의 오프닝 사이즈를 상이하게 하여 상기 콘(121) 부분의 경사도와 상기 하부보강판 오프닝(21112)의 경사도가 같아야만 2판의 상기 토너 저장통(1)이 균일한 힘을 받으면서 정확히 안치된다.
상기 상부보강판(2112)은 2개의 판으로 구성되며 2개의 판의 사이에 보강을 위한 수직보강프레임(21121)이 형성되며, 상부보강판(2112)에는 상기 토너 저장통(1)이 삽입되어 안치되는 상부보강판 오프닝(21122)과, 상기 토너 저장통(1)이 일정한 방향으로 삽입되게 하는 가이드홈(21123)이 형성된다.
단 상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)과 가이드(12)가 회전하여 결합되는 타입일 때는 상기 가이드홈(21123)은 필요없게 된다.
상기 토너 저장통(1) 삽입되어 안치되는 상부보강판 오프닝(21122)은 상기 하부보강판 오프닝(21112)과는 달리 2개의 판이 동일한 직경으로 오픈된다.
도 7에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 상부몸체(212)는 상기 주몸체(211)의 상부몸체 안치턱(2116) 위에 꼭 끼이게 안착되어 상기 토너 저장통(1)을 삽입한다.
상기 상부몸체(212)에는 상기 토너 저장통(1)가 삽입되는 상부몸체오프닝부(2121)와, 상기 토너 저장통(1)이 상기 상부몸체오프닝(2121)에 삽입될 때 일정 방향으로 삽입되도록 하는 가이드돌기(2122)와, 상기 뚜껑(22)가 얹히는 뚜껑안치부(2123)와 상기 주몸체(211)의 상부몸체 안치턱(2116)에 안치되는 주몸체결합부(2125)가 형성된다.
상기 가이드돌기(2122)에 상기 토너 저장통(1)의 삽입돌기(114)를 넣고 아래로 상기 토너 저장통(1)를 삽입하면 상기 가이드돌기(2122)가 가이드 역할을 하여 정확하게 삽입된다.
단 상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)과 가이드(12)가 회전하여 결합되는 타입일 때는 삽입돌기(114)나 가이드돌기(2122)와 같은 부속품이 필요없게 된다.
도 8에 도시되어 있는 것 같이 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 상기 뚜껑(22)에는 여는데 사용하는 뚜껑 손잡이홈(221)이 2개소 대칭으로 형성되며, 상기 상부몸체(212)의 뚜껑안치부(2123)에 상부몸체삽입부(223)이 안치되어 긴밀하게 안치되며, 공간부(222)가 형성된다.
도 9와 도 10에 도시되어 있는 것 같이 본 예시도는 컬러레이저 프린터나 컬러복사기의 컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)이다.
컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)는 상기 토너 자동공급장치(A)는 리필되는 검정색 토너를 저장하는 검정토너 저장통(1a)과; 리필되는 빨간색 토너를 저장하는 빨강토너 저장통(1b)과; 리필되는 파란색 토너를 저장하는 파랑토너 저장통(1c)과; 리필되는 노란색 토너를 저장하는 노랑토너 저장통(1d)과; 상기 검정토너 저장통(1a)과 빨강토너 저장통(1b)과 파랑토너 저장통(1c)과 노랑토너 저장통(1d)를 내장하는 외통(2)과; 상기 검정토너 저장통(1a)과 빨강토너 저장통(1b)과 파랑토너 저장통(1c)과 노랑토너 저장통(1d)에 저장된 토너를 각각의 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 공급하는 토너공급수단(3)과; 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단(3)에 의해 검정·빨강·파랑·노랑토너를 각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)로 보내는 토너공급호스(4)로 이루어진다.
상기 토너공급수단(3)은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)과; 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)에 공기를 공급해주는 공기펌프(32)와; 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)과 공기펌프(32)를 연결하는 공기배관(33)과; 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에서 보내온 신호를 받고, 상기 토너공급수단(3)을 제어하는 컨트롤러(351)를 포함한 제어부(35)로 구성되는 구조이다.
상기 공기펌프(32)는 각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)마다 각각 설치되거나, 상기 공기펌프(32)의 후단에 공기분배기(334)가 형성되어 1대로 공기를 분배 공급하는 구조이다.
상기 외통(2)은 외통(2)의 골격을 이루는 몸체(21)와, 상기 외통(2)의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑(22)과 상기 몸체(21)을 지지하는 받침대(23)가 구성된다.
각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)은 대부분의 토너가 저장되는 각각의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)와; 각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하부와 결합되고, 각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)로 구성된다.
각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)를 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성된다.
상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 토너를 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조이다.
각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 갈아끼울 수 있는 구조이고, 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성된다.
상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)에 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 결합시키면 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조이다.
상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에는 각각의 로우센서(51a, 51b, 51c, 51d)가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 팽창과 수축을 반복하여 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 토너를 공급하는 구조이다.
컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)는 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너 자동공급장치(A)와 원리는 동일하고, 토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)과 외통(2) 또한 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너 자동공급장치(A)와 유사하거나 같으므로 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너 자동공급장치(A)에서 상세히 설명하였으므로 본 컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)에서는 몇가지만 설명하고 상세한 설명을 생략한다.
컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)에서의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)은 대부분의 토너가 저장되는 각각의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)와; 각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하부와 결합되고, 각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)로 구성된다.
각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)를 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성되고, 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 토너를 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조이다.
상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하부에는 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)와 각각 결합되는 가이드결합부(115)가 형성되며, 상기 가이드결합부(115)의 외부는 하부로 직접 삽입될 때 오링패킹이 들어갈 수 있는 패킹홈이 형성된 원통의 형상인 것이 바람직하며, 컬러토너 저장통일 때의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상부 형상은 사각기둥 형상인 것이 4개의 저장통을 배치하기 쉽다.
상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상기 가이드결합부(115)와 결합되는 메인바디결합부(125)가 형성되며, 상기 메인바디결합부(125)의 내부는 오링패킹이 형성되어 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)을 하부로 밀어서 결합될 수 있으며, 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 상기 오링패킹과 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 패킹홈은 서로 반대로 바뀔 수도 있다.
상기 토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 갈아끼울 수 있는 구조로서, 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d) 하부와 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 상부는 결합되는 구조이거나, 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 메인바디결합부(125)의 내부에 오링패킹이 형성되어 가이드결합부(115)가 삽입되면 상기 오링패킹에 의해 누설이 일어나지 않는 구조이다.
상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성되며, 상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)에 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 돌려 결합시키거나 하부로 밀어 삽입시키면 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조인 것이 바람직하다.
상기 마개(113)이 설치된 어댑터를 끼우고 스프링의 장력에 의해 위로 올리는 방법을 사용하여 가이드와 메인바디를 결합 시 메인바디의 마개가 열리게 할 수 있다.
상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 가이드결합부(115)에 상기 마개(113)가 설치된 어댑터를 끼우고 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)에 부착된 스프링의 장력에 의해 위로 올리는 방법을 사용하여 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)와 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 결합 시 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 마개(113)가 열리게 할 수 있다.
상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 공기주입구(123)가 형성되어 상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123)로 연결될 수 있게 공기주입배관(331)이 형성된다.
상기 토너 저장통(1)의 길이 방향으로는 상기 외통(2)의 몸체(21)에 일정 방향으로 삽입되게 하는 삽입돌기(114)가 2개소 대칭되게 형성되며, 상기 토너 저장통(1)의 하부에는 토너 리필저장탱크의 하중의 일부를 지지해 주는 지지바(16)가 형성되며, 상기 지지바(124)는 상기 주몸체(211)의 하부에 돌출된 부분에 올려져 하중을 상기 하부보강판 오프닝(21112)과 같이 분할하여 받게 된다.
도 11에 도시된 것 같이 레이저 프린터 또는 복사기의 컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 상기 토너공급수단(3)은 상기 공기배관(33)에 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기를 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내의 공기를 배출시키는 제어밸브(34a, 34b, 34c, 34d)가 추가로 구성된다.
상기 제어밸브(34a, 34b, 34c, 34d)는 솔레노이드밸브 타입으로 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 전기적으로 닫히고 열리는 구조이다.
상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 각각의 공기주입구(123a, 123b, 123c, 123d)가 형성되며, 상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123a, 123b, 123c, 123d)로 연결되는 각각의 공기주입배관(331)이 형성된다.
상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 팽창된 이후 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 공급되도록 하기 위하여 각각의 상기 공기주입배관(331)에는 각각의 전동밸브(3311a, 3311b, 3311c, 3311d)가 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 개폐되는 구조이다.
상기 공기펌프(32)는 정역회전이 타입으로 모터의 회전을 변경하여 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)에 공기를 주입하거나 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 있는 공기를 배출시키는 구조이다.
도시된 실시예는 1대의 상기 공기펌프(32)에 공기분배기(334)를 두어 각각의 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 공급하고 배출하는 것을 도시하였으며, 이때는 제어밸브(34a, 34b, 34c, 34d)가 필요하며 검정색 토너를 공급할 때는 나머지 제어밸브(34b, 34c, 34d)는 닫히고 검정색용 제어밸브(34a)만 열려서 공기를 공급하고, 배출할 때도 검정색용 제어밸브(34a)만 열려서 상기 공기펌프(32)를 역회전하여 공기를 흡입하여 상기 벌룬(31a) 내에 있는 공기를 배출시켜 상기 벌룬(31a)가 수축되게 하여 상부에 있는 토너가 상기 가이드(12a)에 내려 오고 하고, 설정된 회수만큼 팽창과 수축을 반복하여 검정토너 카트리지(5a)에 검정색 토너를 공급한다.
상기 토너공급호스(4)가 50cm 이상으로 길 때에는 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)의 팽창만으로는 토너 공급이 100% 잘되지 못하므로 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 팽창되었을 때 상기 공기주입배관(331)을 통하여 공기를 추가로 조금 주입하면 상기 토너공급호스(4)의 길이가 100cm 정도로 길더라도 토너 공급이 원활하게 이루어지는 것을 수 많은 시험결과 확인할 수 있었다.
각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)마다 각각의 공기펌프(32)를 설치할 수도 있고 이때는 상기 제어밸브를 사용할 수도 있고, 정역회전 타입 공기펌프(32)를 사용하여 각각의 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 공기를 공급하거나 배출할 수 있다.
컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너공급수단(3)은 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너공급수단(3)와 원리는 동일하므로 흑백레이저 프린터나 흑백복사기에 사용되는 검정토너만 공급하는 토너공급수단(3)에서 상세히 설명하였으므로 본 컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너공급수단(3)에서는 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 의한 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치는 사용중인 레이저 프린트 혹은 복사기의 카트리지를 본체에서 분리하지 않고 부족한 토너를 자동으로 충전을 하여주므로, 본체에서 카트리지를 분리하지 않고도 토너의 충전이 가능하게 해주는 편리함이 있으며, 메인 주입방법이 체적변화에 의한 것이므로 오작동을 일으킬 확률이 거의 없고, 로우센서 사용 시 항상 적당량의 토너가 카트리지 내에 있으므로 토너 부족을 방지하여 안정된 프린트를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 레이저 프린터 또는 복사기의 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)에 있어서,
    상기 토너 자동공급장치(A)는 리필되는 토너를 저장하는 토너 저장통(1)과;
    상기 토너 저장통(1)을 내장하는 외통(2)과;
    상기 토너 저장통(1)에 저장된 토너를 토너 카트리지(5)에 공급하는 토너공급수단(3)과;
    상기 토너 저장통(1)의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단(3)에 의해 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 보내는 토너공급호스(4)로 이루어지며,
    상기 토너공급수단(3)은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬(31)과;
    상기 벌룬(31)에 공기를 공급해주는 공기펌프(32)와;
    상기 벌룬(31)과 공기펌프(32)를 연결하는 공기배관(33)과;
    상기 토너 카트리지(5)에서 보내온 신호를 받고, 상기 토너공급수단(3)을 제어하는 컨트롤러(351)를 포함한 제어부(35)로 구성되는 구조인 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외통(2)은 외통(2)의 골격을 이루는 몸체(21)와, 상기 외통(2)의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑(22)과 상기 몸체(21)을 지지하는 받침대(23)가 구성되고,
    상기 토너 저장통(1)은 대부분의 토너가 저장되는 메인바디(11)와;
    상기 메인바디(11)의 하부와 결합되고, 상기 벌룬(31)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상부는 원통 형상으로 이루어지며, 상기 벌룬(31)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12)로 구성되며,
    상기 메인바디(11)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)를 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성되고,
    상기 가이드(12)의 하부에는 토너를 상기 토너 카트리지(5)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 토너 저장통(1)의 메인바디(11)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11)를 갈아끼울 수 있는 구조로서, 상기 메인바디(11) 하부와 상기 가이드(12)의 상부는 나사식으로 돌려 끼울 수 있는 구조이고,
    상기 메인바디(11)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성되며,
    상기 가이드(12)에 상기 메인바디(11)를 돌려 결합시키면 상기 메인바디(11)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 토너 카트리지(5)에는 로우센서(51)가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬(31)이 팽창과 수축을 반복하여 상기 토너 카트리지(5)에 토너를 공급하는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 토너공급수단(3)은 상기 공기배관(33)에 설치되어 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기를 상기 벌룬(31) 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출시키는 제어밸브(34)가 추가로 구성되며,
    상기 제어밸브(34)는 삼방(3Way) 타입으로 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 상기 벌룬(31)에 공기를 주입하거나 상기 벌룬(31) 내의 공기를 배출하는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드(12)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 공기주입구(123)가 형성되며,
    상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123)로 연결되는 공기주입배관(331)이 형성되고,
    상기 벌룬(31)이 팽창된 이후 상기 토너 저장통(1)의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 상기 토너 카트리지(5)에 공급되도록 하기 위하여 상기 공기주입배관(331)에는 전동밸브(3311)가 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 개폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  7. 레이저 프린터 또는 복사기의 컬러토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 토너 자동공급장치(A)에 있어서,
    상기 토너 자동공급장치(A)는 리필되는 검정색 토너를 저장하는 검정토너 저장통(1a)과;
    리필되는 빨간색 토너를 저장하는 빨강토너 저장통(1b)과;
    리필되는 파란색 토너를 저장하는 파랑토너 저장통(1c)과;
    리필되는 노란색 토너를 저장하는 노랑토너 저장통(1d)과;
    상기 검정토너 저장통(1a)과 빨강토너 저장통(1b)과 파랑토너 저장통(1c)과 노랑토너 저장통(1d)를 내장하는 외통(2)과;
    상기 검정토너 저장통(1a)과 빨강토너 저장통(1b)과 파랑토너 저장통(1c)과 노랑토너 저장통(1d)에 저장된 토너를 각각의 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 공급하는 토너공급수단(3)과;
    상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 하부에 연결되어 상기 토너공급수단(3)에 의해 검정·빨강·파랑·노랑토너를 각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)로 보내는 토너공급호스(4)로 이루어지며,
    상기 토너공급수단(3)은 내부에 공기가 공급되거나 배출되면 팽창과 수축을 하여 하부에 있는 토너가 카트리지 쪽으로 밀려 들어가거나 상부에 있는 토너가 하부로 보충되는 역할을 하는 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)과;
    상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)에 공기를 공급해주는 공기펌프(32)와;
    상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)과 공기펌프(32)를 연결하는 공기배관(33)과;
    검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에서 보내온 신호를 받고, 상기 토너공급수단(3)을 제어하는 컨트롤러(351)를 포함한 제어부(35)로 구성되는 구조이며,
    상기 공기펌프(32)는 각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)마다 각각 설치되거나, 상기 공기펌프(32)의 후단에 공기분배기(334)가 형성되어 1대로 공기를 분배 공급하는 구조인 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 외통(2)은 외통(2)의 골격을 이루는 몸체(21)와, 상기 외통(2)의 상부를 여닫을 수 있는 뚜껑(22)과 상기 몸체(21)을 지지하는 받침대(23)가 구성되고,
    각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)은 대부분의 토너가 저장되는 각각의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)와;
    각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하부와 결합되고, 각각의 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 내부에 설치되며, 하부는 토너가 아래로 쉽게 내려갈 수 있게 토너의 안식각 이상의 각도를 이루는 콘(121)으로 이루어지고, 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)의 팽창에 의해 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 하부에 있는 토너가 들어가는 부분인 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)로 구성되며,
    각각의 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상부에는 토너를 보충할 수 있는 보충구(111)와, 상기 뚜껑(22)을 열고 토너 저장통(1)를 꺼낼 수 있도록 손잡이(112)가 형성되고,
    상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 토너를 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)로 공급하는 토너 배출구(122)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  9. 제 8항에 있어서,
    각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)는 리필되는 토너가 소진되었을 때 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 갈아끼울 수 있는 구조이고,
    상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 하단에는 토너가 쏟아지지 않게 막는 마개(113)가 형성되며,
    상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)에 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)를 결합시키면 상기 메인바디(11a, 11b, 11c, 11d)의 상기 마개(113)가 위로 올려져 내부의 토너가 하부로 쏟아지는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에는 각각의 로우센서(51a, 51b, 51c, 51d)가 있어서 토너의 부족함이 감지되면 상기 컨트롤러(351)에 초기 입력된 회수만큼 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 팽창과 수축을 반복하여 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 토너를 공급하는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 토너공급수단(3)은 상기 공기배관(33)에 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기를 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 공기를 공급하거나, 상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d) 내의 공기를 배출시키는 제어밸브(34a, 34b, 34c, 34d)가 추가로 구성되며,
    상기 제어밸브(34a, 34b, 34c, 34d)는 솔레노이드밸브 타입으로 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 전기적으로 닫히고 열리는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 가이드(12a, 12b, 12c, 12d)의 하부에는 상기 공기펌프(32)에서 토출되는 공기의 일부가 주입되는 각각의 공기주입구(123a, 123b, 123c, 123d)가 형성되며,
    상기 공기펌프(32)의 토출측 공기배관(33)에서 분기되어 상기 공기주입구(123a, 123b, 123c, 123d)로 연결되는 각각의 공기주입배관(331)이 형성되고,
    상기 벌룬(31a, 31b, 31c, 31d)이 팽창된 이후 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 저장통(1a, 1b, 1c, 1d)의 하부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 토너가 각각의 상기 검정·빨강·파랑·노랑토너 카트리지(5a, 5b. 5c, 5d)에 공급되도록 하기 위하여 각각의 상기 공기주입배관(331)에는 각각의 전동밸브(3311a, 3311b, 3311c, 3311d)가 설치되어 상기 컨트롤러(351)의 신호에 의해 개폐되는 구조인 것을 특징으로 하는 토너 카트리지에 자동으로 토너를 공급하는 장치
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