KR100218000B1

KR100218000B1 - Dc모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치

Info

Publication number: KR100218000B1
Application number: KR1019970051713A
Authority: KR
Inventors: 김동헌
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19990031120A

Abstract

본 발명은 별도의 DC 모터를 부가하여 자동급지시 급지 에러를 최소화하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용지의 종류 및 상태에 따라 픽업로울러가 용지를 픽업하지 못할 정도로 부하를 많이 받거나 핑거장치부의 눌림량을 라인피드 모터로 피드-백(Feed-Back) 받아 별도로 부가된 DC 모터를 이용하여 핑거장치부의 눌림량을 자동으로 조절하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

ＤＣ모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치

본 발명은 잉크젯 프린터의 급지시 에러를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동급지장치부에 일정양의 용지를 장착한 상태에서 용지의 종류에 따라 용지 눌림량을 자동으로 조정하여 급지 에러 발생율을 최소화하기 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용자에 의해 컴퓨터에서 작성된 데이터나 화일을 문서화하기 위해서는 각종 프린터를 이용하여 인쇄하게 된다.

이러한 프린터는 여러 종류의 프린터를 사용하고 있지만 본 발명에서는, 헤드 카트리지에 저장된 잉크에 열을 가하면 헤드 카트리지 내의 압력이 상승하고 비누 거품처럼 기포(Bubble)가 발생하게 되는데 이때 발생된 기포(Bubble)를 노즐을 통하여 분사시켜 인쇄 용지에 부착시킴으로서 인쇄가 되는 잉크젯 프린터를 예를 들어 설명하기로 한다.

이러한 잉크젯 프린터에 사용되는 노즐의 개수는 일반적으로 64개를 정도를 사용하고 있으며, 그림의 해상도는 통상적으로 300∼1200 DPI(Dot Per Inch) 정도이고, 설치하는 카트리지의 종류에 따라서 모노(Mono)나 컬러(Color)로 인쇄를 하게 된다.

일반적인 잉크젯 프린터는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 인쇄를 하기 위한 용지(P)를 공급하는 용지 급지 장치부(20)와, 상기 용지 급지 장치부(20)로부터 용지(P)를 급지 받아 이송되도록하는 이송 장치부(30)와, 상기 이송 장치부(30)에 의해 이송되는 용지(P)에 인쇄되도록 하는 인쇄 장치부(40)와 상기 인쇄 장치부(40)에서 인쇄된 용지(P)를 배출시키는 용지 배출 장치부(50)와, 상기 인쇄 장치부가 인쇄 후 캡핑이나 와이핑을 하기 위한 홈포지션 장치부(60)로 구성되어 있고, 상기 모든 장치부는 기기의 몸체(10)안에 구성되어 있다.

이와 같은, 구조에 따른 동작을 도 2를 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 용지(P)는 용지 급지 장치부(20)에 적재되고, 용지를 스토킹하기 위한 녹업 스프링(21)의 탄력에 의해 용지가 스토킹되면 픽업 로울러(22)에 의하여 픽업된 후 낱장으로 이송 장치부(30)로 공급되어 인쇄를 위한 이송을 하게 된다.

이송 장치부(30)에 이송된 용지는 피드 로울러(31)와 프릭션 로울러(32)의 구동에 의해 인쇄 장치부(40)로 이송되게 된다.

상기 이송 장치부로부터 용지가 공급되면, 캐리지 구동 모터(45)가 구동을 하게 되고 따라서 벨트(44)가 구동함에 따라, 캐리지샤프트(43)를 따라 좌, 우로 슬라이딩(Sliding)하면서 헤드 카트리지(42)에 부착된 노즐(42a)를 통해 이송 장치부(30)에서 이송된 용지(P)위에 인쇄가 되도록 한다.

따라서, 상기 헤드 카트리지(42)에 부착된 노즐(42a)에 의해 인쇄된 용지(P)는 베이스프레임(46) 위에서 용지에 한 줄씩 인쇄되면서 점차적으로 이동하는 상태가 되며 인쇄된 용지가 용지 배출부(50)에 도달하게 되면 배지 로울러(51)에 의해 용지(P)가 배지되는 배지 동작이 수행된다.

즉, 잉크젯 프린터의 인쇄 과정은 용지 급지 장치부에 용지가 적재되면 인쇄 명령에 따라 이송 장치부로 이송되고, 인쇄 장치부는 제어된 인쇄 명령에 따라 이송장치부로부터 이송된 용지위에 잉크를 분사한 후 배지 장치부를 거쳐 배지하면 일련의 과정이 종료되는데, 이러한 과정중에서 용지 픽업 과정을 도 3을 참조하여 좀더 상세히 살펴보면, 많은 량의 용지가 장착되어 있는 자동급지장치부(20)에서 픽업 로울러(22)에 의하여 용지가 픽업되어 프린팅 위치까지 이송하기 위해서는 우선 핑거(23)에 의해 용지를 한 장씩 분리하여 픽업하는 과정이 필요하다.

즉, 라인피드 모터에 의해 구동된 픽업로울러(22)가 프린팅 시에는 시계 반대 방향(CCW)으로 회전을 하게 되고, 용지를 픽업시에는 시계방향(CW)으로 회전을 하게 된다.

이 때, 급지되는 용지는 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 픽업로울러(22)가 회전하는 회전력에 의하여 핑거(23)에 밀착되어 있던 용지의 선단이 휘어지면서 후단으로 밀리게 된다, 따라서, 핑거(23)에서 낱 장으로 분리되면서 급지가 된다.

또한, 핑거의 누름부(23a)는 동일한 형상으로 적재된 용지를 누름시 다양한 용지에 구분없이 모든 용지를 동일한 양만큼 누르게 되는 구조로 되어 있기 때문에, 이러한 핑거의 형상은 픽업 로울러(22)가 용지를 픽업시 겹장으로 피딩이 되거나, 피딩이 되지 않는 논-피딩(Non-Feeding) 및 용지가 구브러져 발생하는 용지걸림(Paper-Jam)과 밀접한 관계를 가지고 있다.

따라서, 이러한 핑거 구조를 가진 기기를 사용하게 될 경우 유저(User)는 많은 종류의 용지에 대해(용지두깨, 봉투, 엽서, 특수용지등) 실험을 한 뒤에 결정해야 하는 문제점이 있다.

이와 같이 픽업 로울러가 픽업 동작을 실행한 후 픽업된 용지가 피드로울러에 도달하면 용지검출 센서(33)에 의해 검출되어 프린팅 위치로 이송하기 위한 피딩이 시작된다.

즉, 라인피드모터가 처음 픽업 동작때와 반대방향으로 회전하여 피드로울러를 반대방향으로 회전을 하도록 하여 프린팅 위치로 이송을 하게 된다.

이 때, 픽업로울러는 감속기어(도시되지 않음)의 방향성으로 인해 회전하지 않으므로 피드로울러가 급지시 픽업로울러는 동작하지 않게 된다.

상기와 같은 구성으로 동작하는 종래의 잉크젯 프린터는 자동급지장치부에 적재되 있는 용지의 종류 및 특성에 따라 여러 가지 문제점이 발생하고 있다.

즉, A4와 같은 일반용지, 코팅지 및 투명 플라스틱 용지 또는 봉투지와 같은 특수용지는 그 두깨나 유연성이 다양하다. 따라서, 너무 얇은 용지의 경우 핑거에서 벗어날 때 눌린 부분이 휘어지면서 용지걸림이 발생하고 두꺼운 용지 및 딱닥한 재질의 경우 잘 휘질 않아 피딩이 되지 않는 논-피딩(Non-Feeding) 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 용지의 특성상 주위 온도 및 습도에 따라 설계시 정한 핑거의 현상 및 눌림량이 사용환경에서는 맞지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 자동급지장치부에 적재된 용지의 두깨, 재질에 따라서 핑거의 눌림량을 자동으로 조절함으로서 픽업로울러의 픽업동작을 최적의 조건에서 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위하여, 자동급지장치부가 픽업된 용지가 픽업장치부에서 벗어날 때의 부하를 감지하는 제 1 모터인 라인피드 모터와, 감지회로와, 부하량에 따라 핑거장치부를 좌, 우로 회전하며 눌림양을 조절하는 핑거장치부와, 상기 핑거장치부를 구동하기 위한 구동기구인 제 2 모터로 구성된 특징이 있다.

여기서, 상기 감지회로는 기준 전압부와, 제 1 모터인 라인피드 모터의 전류값을 감지하는 감지부와, 상기 기준 전압부와 감지부의 전압을 비교하는 비교부와, 상기 비교부에서 인가되는 전압여부에 따라 핑거장치부를 구동시키는 제 2 모터를 구동하는 구동부로 구성된 또 다른 특징이 있다.

도 1은 종래에 일반적으로 사용중인 잉크젯 프린터의 전체 구성을 보인 사시도를 나타낸 것이고,

도 2는 도 1에 따른 동작 과정을 나타낸 우측면도이고,

도 3은 도 1에 따른 자동급지장치부의 구성을 나타낸 평면도이고,

도 4a 및 도 4b는 도 3에 따른 픽업 당시의 용지 형태를 나타낸 동작도이고,

도 5는 본 발명에 따른 자동급지장치부의 픽업과정을 나타낸 정면도이고,

도 6은 DC 모터의 특성을 나타낸 파형도이고,

도 7은 본 발명을 구현하기 위한 회로도를 나타낸 것이고,

도 8a 및 도 8b는 도 5에 따른 핑거장치부의 동작을 나타낸 동작도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 9다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 장치를 나타낸 것으로 즉, 자동급지장치부의 급지 구조를 나타낸 것이고, 도 6은 도 5를 구현하기 위한 회로도를 나타낸 것이다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이 자동급지장치부의 인쇄를 하기 위한 용지를 받혀주고 있는 녹업플레이트(22)의 상단에는 녹업플레이트(22)에 적재되 있는 용지(P)를 픽업하기 위한 두 개의 픽업로울러(25)가 부가되어 용지를 픽업하는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 두 개의 픽업로울러(25)는 반원형의 구조로 되어 있으며, 메인프레임(21)의 좌, 우 양측에 고정된 픽업샤프트(26)의 일정한 위치에 고정되어 있다.

한편, 메인프레임(21)의 좌측 즉, 픽업샤프트(26)의 좌측에는 픽업샤프트(26)를 구동하기 위한 원형기어인 제 2 기어(29)가 부착되어 있고, 상기 제 2 기어(29)는 한 방향으로는 일체로 회전을 하고, 반대방향으로는 공회전하는 감속기어(28)에 의해 구동하고, 상기 감속기어는 회전축에 상기 감속기어(28)를 구동하기 위한 제 1 기어(27a)가 부착된 제 1 모터(27)가 부가되어 있다.

여기서, 상기 제 1 모터(27)는 픽업샤프트(26)를 구동하여 용지를 픽업하기 위한 픽업로울러(25)의 구동원으로 DC 전압을 사용하는 라이피드 모터를 칭한다.

한편, 핑거 장치부(230)는 두 개의 픽업로울러(25)가 부착된 픽업샤프트(26)의 우측에 회전축(232)을 중심으로 중간에 제 3 원형기어(233)가 부착되고, 상단에는 녹업플레이트(22)상에 적재된 용지(P)를 눌러주기 위하여 한 번 절곡된 모양으로 돌출된 누름부(231a)가 형성되어 있고, 하단에는 탄력부재인 스프링(235)을 고정시키기 위한 스토퍼(234)가 부가된 가이드가 ㄱ모양으로 일체화되어 있다.

그리고, 상기 가이드에 부가되어 일측이 스토퍼(234)에 고정되고, 또 다른 일측은 메인프레임(231)에 고정된 탄력부재인 스프링(235)이 부가되어 핑거장치부(230)가 좌, 우로 회전시 조정된다.

또한, 상기 핑거장치부의 회전축에 부가된 제 3 기어(233)와 맞물려서 구동하는 제 4 기어(236)는 핑거 장치부를 구동하기 위한 별도의 모터인 제 2 모터(237)에 의해 구동하는 회전축(237a)에 부가된 구조로 되어 있다.

이러한, 구조에 따른 동작과정을 살펴보면, 먼저 유저에 의해 컴퓨터에서 작성된 데이터를 문서화하기 위한 장치인 프린터에 인쇄명령을 내리게 되면 용지를 급지하기 위하여 제 1 모터인 라인피드 모터(27)가 구동을 하게 된다.

라인피드 모터(27)가 구동함에 따라 라인피드 모터에 부가된 회전축이 시계방향(CW)으로 회전함에 따라 제 1 기어가 시계방향으로 회전하게 되고, 감속기어가 자체적으로 시계 반대방향(CCW)으로 회전을 하게 된다.

따라서, 픽업샤프트(26)를 구동하기 위한 제 2 기어(29)가 시계방향으로 회전하고, 픽업샤프트(26)가 회전함에 따라 픽업샤프트에 부가된 두 개의 반원형 로울러(25)가 시계방향으로 회전하여 용지(P)를 픽업하게 된다.

이러한, 과정으로 픽업된 용지는 픽업 당시 픽업로울러(25)의 회전력에 의하여 핑거에 밀착되어 있던 용지의 선단이 뒤로 밀리면서 일정한 형상을 이루면서 핑거장치부(230)를 벗어나 급지된다.

이 때, 용지가 핑거를 벗어난 후에 걸리는 부하보다 비교적 강한 부하가 픽업로울러(25)를 통해 제 1 모터인 라인피드 모터(27)에 걸리게 되는데 이때 부하의 변화에 따라 무도가 낮아지고 모터에 흐르는 전류는 증가하는 현상이 생긴다.

즉, DC 모터인 라인피드 모터(27)의 특성상 구동중에는 도 6에서와 같이 부하와 소비전류가 비례하여 일정한 부하에서는 항상 일정한 전류를 소모하며 구동된다.

따라서, 상기 전류치의 변화로 용지가 핑거장치를 벗어나려할 때 걸리는 픽업로울러의 부하를 감지할 수 있다.

즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 용지가 정상으로 픽업할 경우 기준 전압부(81)를 감지부(82)에 걸리는 전압보다 약간 높게 설정해주고, 급지장치부(20)에서 두꺼운 용지나 특수용지를 픽업하여 정상적으로 급지되지 못할 경우 픽업로울러(25)에는 많은 부하가 걸리게 되고, 이 부하는 제 1 모터인 라인피드 모터(27)에 걸리게 된다.

따라서, 감지부(82)의 감지 전압이 상승하게 된다.

이와 같이 감지부(82)의 전압이 상승하게 되면 비교기(83)는 상승된 감지전압과 기준전압을 비교하여 감지전압이 기준전압보다 크면 구동부(84)의 TR(84a)을 턴-온(Turn-on)시켜 제 2 모터(237)를 시계방향(CW)으로 회전시키게 된다.

제 2 모터(237)가 구동하게 되면, 제 2 모터(237)의 회전축(237a)에 부가된 제 4 기어(236)가 시계방향으로 회전을 하게 되고, 따라서 핑거장치부(230)의 회전축(232)에 부가된 제 3 기어(233)가 시계반대방향(CCW)으로 회전을 하게된다.

이 때, 핑거장치부(230)가 핑거(231)가 우측으로 회전을 하게 되어 핑거의 누름부(231a)가 도 9b에서와 같이 눌림량이 조정되게 된다.

이순간 두꺼운 용지는 한 번 절곡된 누름부의 형상을 벗어나 픽업 동작이 완료된다.

이와 같이, 두꺼운 용지가 픽업되어 급지가 되면, 픽업로울러(25)에 걸렸던 부하가 감소되어 제 1 모터인 라인피드 모터(27)에 걸리는 소비전류가 감소되고, 감지부(82)의 전압이 하강함에 따라 구동부(84)의 트랜지스터(Q)가 턴-오프(Turn-Off)된다.

따라서, 제 2 모터(237)는 오프되고, 탄력부재인 스프링(235)의 복원력으로 인해 도 9a에서와 같이 원래 얇은 용지 기준의 형태로 복귀된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 많은 종류의 용지에 따라 핑거장치부가 자동으로 조정되어 분리 및 급지시킬 수 있으므로 종래에 사용하는 용지의 제한이 감소되어 자동급지 기능을 극대화하는 효과를 가진다.

또한, 같은 종류의 용지가 온도, 습도등 환경적인 요건에 의해 픽업로울러에 부하가 걸리게 되면 자동으로 핑거 장치부를 조절하여 용지가 진행하는데 저해요인이 제거되어 용지의 종류에 관계없이 급지 에러를 최소화하는 효과를 가진다.

Claims

자동용지공급장치에 있어서;

픽업된 용지가 픽업장치부에서 벗어날 때의 부하를 감지하는 제 1 모터인 라인피드 모터와, 감지회로와, 부하량에 따라 핑거장치부를 좌, 우로 회전하며 눌림양을 조절하는 핑거장치부와, 상기 핑거장치부를 구동하기 위한 구동기구로 구성된 것을 특징으로 하는 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 모터인 라인피드 모터는 용지를 픽업하는 픽업로울러의 구동원인 동시에 부하를 감지하는 것을 특징으로 하는 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 감지회로는 기준 전압부와, 제 1 모터인 라인피드 모터의 전류값을 감지하는 감지부와, 상기 기준 전압부와 감지부의 전압을 비교하는 비교부와, 상기 비교부에서 인가되는 전압여부에 따라 핑거장치부를 구동시키는 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 모터인 라인피드 모터와 제 2 모터인 핑거장치부 구동모터는 DC모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 핑거장치부 구동기구는 감지회로의 지시를 받아 용지와 픽업로울러의 부하조건에 따라 핑거장치부의 눌림량을 기구적으로 조절하여 용지가 원활히 급지될 수 있도록 조절하는 것을 특징으로 하는 DC 모터를 이용한 잉크젯 프린터의 급지 에러 방지 장치.