KR100229825B1 - 급지장치 - Google Patents

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KR100229825B1
KR100229825B1 KR1019950004111A KR19950004111A KR100229825B1 KR 100229825 B1 KR100229825 B1 KR 100229825B1 KR 1019950004111 A KR1019950004111 A KR 1019950004111A KR 19950004111 A KR19950004111 A KR 19950004111A KR 100229825 B1 KR100229825 B1 KR 100229825B1
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기요하라다께히꼬
히라마쯔소오이찌
야마구찌히데끼
이노우에히로유끼
노지마다까시
나까무라히또시
기다아끼라
가와까미하데아끼
이와사끼다께시
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미다라이 후지오
캐논 가부시끼가이샤
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H3/00—Separating articles from piles
    • B65H3/02—Separating articles from piles using friction forces between articles and separator
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    • B65H2402/50—Machine elements
    • B65H2402/54—Springs, e.g. helical or leaf springs

Abstract

본 발명은 시트 급송 수단에 의해 급송되는 시트에 의해 압박될 때 경사 각도를 변경하도록 탄성 굴곡될 수 있어 그에 의해 다른 시트로부터 분리 부재를 타고 넘는 시트를 분리하는 분리 부재와, 상기 분리 부재로부터 부하를 제거하여 그에 의해 시트가 상기 분리 부재에 의해 분리된 후 원상태로 상기 분리 부재가 복귀될 수 있게 하기 위한 부하 해재 수단을 포함하는 시트 급송 장치에 관한 것이다.

Description

급지 장치
제1도는 본 발명의 제1 실시예를 따른 급지 장치를 갖는 기록 장치의 사시도.
제2도는 기록 장치의 정단면도.
제3도는 급지 장치의 구동력 전달 기구에서의 정상 회전 상태를 도시하는 설명도.
제4도는 급지 장치의 구동력 전달 기구에서의 역회전 상태를 도시하는 설명도.
제5도는 용지가 분리되기 전의 상태를 도시하는 급지 장치의 측면도.
제6도는 용지가 분리되는 상태를 도시하는 급지 장치의 측면도.
제7도는 용지가 분리될 때 급지 장치에서의 힘들의 관계를 도시하는 측면도.
제8도는 용지의 분리가 개시될 때 급지 장치에서의 힘들의 관계를 도시하는 측면도.
제9도는 용지를 위한 여러 이송량을 도시하는 급지 장치의 측면도.
제10도는 역회전 상태가 정상 회전 상태로 전환될 때의 상태를 도시하는 급지 장치의 구동력 전달 기구의 측면도.
제11도는 급지 롤러와 용지 사이에서 분리가 개시될 때의 상태를 도시하는 급지 장치의 측면도.
제12도는 급지 롤러와 용지가 서로로부터 분리된 후에 노치 형성 기어(notched gear)의 비치형부(non-toothed portion)의 위치 결정을 행한 때의 상태를 도시하는 급지 장치의 측면도.
제13도는 용지가 급지 장치의 분리 부재에 대항하여 가압될 때 힘들의 관게를 도시하는 사시도.
제14도는 하나의 분리 부재에 대한 제13도의 상태를 도시하는 정면도.
제15도는 급지 장치에 마련된 분리 부재의 구조를 도시하는 정면도.
제16도는 급지 장치에 마련된 다른 분리 부재의 구조를 도시하는 정면도.
제17도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 급지 장치를 갖는 기록 장치의 사시도.
제18도는 제17도의 기록 장치의 정단면도.
제19도는 용지 분리 전의 상태를 도시하는 제17도의 급지 장치의 측면도.
제20도는 용지에 대한 여러 이송량을 도시하는 제17도의 급지 장치의 측면도.
제21도는 역회전 상태가 정상 회전 상태로 전환될 때의 상태를 도시하는 제17도의 급지 장치의 구동력 전달 기구의 측면도.
제22도는 급지 롤러와 용지 사이에서 분리가 개시될 때의 상태를 도시하는 급지 장치의 측면도.
제23도는 용지의 레지스트레이션(registration)을 설명하는 급지 장치의 측면도.
제24도는 급지 장치에서의 리트레이(re-tray) 제어를 설명하는 흐름도.
제25도는 본 발명의 제3 실시에에 따른 급지 장치를 갖는 기록 장치의 사시도.
제26도는 제25도의 기록 장치의 정단면도.
제27도는 용지가 분리될 때의 급지 장치에서의 힘들의 관계를 도시하는 측면도.
제28도 내지 제30도는 종래의 급지 장치의 일례를 도시하는 도면.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 커버 2 : 뚜껑
2a : 축 3 : 측판
5 : 스프링 9 : 급지 롤러
10 : 맞닿음 부재 11a : 표면
13 : 반송 롤러 14 : 축
16 : 제 1 핀지 롤러 17 : 잉크 흡수 부재
본 발명은, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 출력 장치로서 작용하는 기록 장치(프린터)에 있어서, 또는 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상 형성 장치 또는 용지(sheet)를 사용하는 기타 장치에 있어서, 용지 적재부로부터 용지 처리부(기록부, 판독부, 가공부 등)로 용지(기록 용지, 전산지, 감광지, 정전 기록지, 인쇄지, OHP 용지, 봉투, 엽서, 용지 원고 등)를 이송하기 위한 급지 장치와, 상기 급지 장치를 구비한 기록 장치에 관한 것이다.
급지 장치에서, 적재 용지로부터 낱장의 용지를 확실하게 분리하는 기능이 요구된다. 과거에는, 갈고리(pawl) 부재를 타고 넘어가도록 최상부 용지만을 굴곡시킴으로써 용지를 급지 롤러로 이송될 때 최상부 용지가 다른 용지로부터 분리되도록, 갈고리 부재가 적재 용지의 전방 모퉁이에 배열되는 기술이 제안되어 왔다. 그러나, 이러한 기술이 사용될 때라도, 굴곡되기 어려운 용지(예컨대, 탄성이 강한 봉투 또는 엽서)를 분리하는 것은 매우 곤란하다.
한편, (봉투 또는 엽서와 같은) 굴곡되기 어려운 용지를 분리하기 위하여, 일본국 특허 공개 평3-284547에 기재된 바와 같은 기술이 제안되었다. 상기 기술을 제28도를 참조하여 설명하기로 한다. 제28도에서, 용지가 위에 적재되는 용지 적재판(201)은 스프링 부재(203)에 의해 상방으로 편의되어 있다. 적재 용지 상에서 최상부 용지의 위치를 조절하는 자유 롤러(free roller, 204)는 용지 적재판(201) 위에 놓인 적재 용지의 상부면에 맞닿아 적재된 용지의 상부면이 안내면(205) 아래에서 유지되도록 한다. 더욱이, 용지를 분리하는 경사면(207)은 용지 적재판(201)의 하류측에 배열된다.
급지 롤러(206)는 대경부(large diameter portion) 및 소경부(small diameter portion)를 갖는 반원형 롤러이다. 급지 롤러의 회전 동안, 급지 롤러의 대경부가 적재 용지 상의 최상부 용지와 접촉할 때, 용지가 이송된다. 급지 롤러(206)에 의해 이송된 용지는 경사면(207)에 대항하여 가압되고, 경사면(207)을 타고 넘어가도록 최상부가 굴곡됨으로써, 다른 용지로부터 최상부 용지를 분리시킨다. 두 번째, 세 번째 및 다른 용지의 선단은 굴곡된 최상부 용지의 탄성력에 의해 눌러지므로, 두 번째, 세 번째 및 다른 용지는 경사면(207)을 타고 넘어갈 수 없다. 이러한 방식으로 최상부 용지만이 다른 용지로부터 확실하게 분리될 수 있다.
그러나, 이러한 용지 분리 기구에 있어서, 두 번째, 세 번째 및 다른 용지의 선단은 용지가 경사면(207)과 지점[P, 용지와 자유 롤러(204) 사이의 접촉점] 사이에서 굴곡될 때 발생하는 탄성력에 의해 눌러지므로, 즉 탄성력이 분리 동작에 큰 영향을 미치므로, 용지의 굴곡 탄성율에 따라 경사면(207)의 경사각을 선택할 것이 필요하다. 즉, 굴곡 탄성율이 큰 용지가 분리될 때, 이송될 용지가 절첩되지 않도록 경사면의 격사각은 더 작게 선택되어야 하는 반면에, 굴곡 탄성율이 작은 용지가 분리될 때, 굴곡된 최상부 용지의 탄성력에 의해 다른 용지를 확실하게 누르도록 경사면의 경사각은 더 크게 선택되어야 한다.
따라서, (봉투, 엽서 등과 같은) 굴곡 탄성율이 큰 용지가 분리되도록 경사면(207)의 경사각이 더 작게 선택된다면, 예컨대 60 내지 100g/㎡의 중량을 갖는 (복사기용) 용지를 분리할 것이 필요한 경우에, 두 번째, 세 번째 및 다른 용지는 굴곡된 최상부 용지의 탄성력에 의해 충분하게 눌러질 수 없어, 용지가 이중으로 이송되게 할 수 있다. 따라서, 이러한 장치는 굴곡 탄성율이 작은(보통 용지와 같은)용지의 분리에는 사용될 수 없다.
이러한 것을 방지하기 위하여, 예컨대 일본국 특허 공개 소58-202228호에 기재된 바와 같은, 굴곡 탄성율이 각각 상이한 여러 종류의 용지를 단일 분리 수단으로 분리할 수 있는 기술이 제안되었다. 상기 기술을 제29도를 참조하여 간단히 설명하기로 한다.
용지가 위에 적재되는 용지 적재판(301)은 스프링(302)에 의해 상방으로 편의되며, 적재 용지 상의 최상부 용지의 위치는 적재 용지의 좌 , 우측 전방 모퉁이 부근에 배치된 홀더 갈고리(302)에 의해 조절된다. 급지 롤러(303)는 최상부 용지에 대항하여 가압되어, 급지 롤러가 회전될 때 용지가 이송될 수 있게 한다. 적재 용지의 선단을 조정하기 위한 기준면(304) 상에 마련된 맞닿음 부재(305)는 설정된 굴곡 탄성율을 갖는 플라스틱 필름 또는 금속 스프링 판으로 형성되어, 급지 롤러(303)에 의해 이송되는 용지에 의해 가압될 때 맞닿음 부재가 굴곡될 수 있도록 한다.
이러한 급지 장치에 있어서, 예컨대, 굴곡 탄성율이 작은 (복사기용)용지는 갈고리 분리식인 종래의 분리 수단과 같이 최상부 용지의 선단이 굴곡되어 홀더 갈고리(302)를 타고 넘어갈 때 하나씩 분리된다. 한 편, 굴곡 탄성율이 큰 (봉투, 엽서와 같은) 두꺼운 용지에 관해서는, 맞닿음 부재(305)는 용지의 선단에 의해 크게 굴곡되어, 결국 용지는 굴곡된 맞닿음 부재 상에서 활주하면서 연속적으로 전진한다. 결과적으로, 두꺼운 용지가 하나씩 분리된다. 이러한 방식으로, 굴곡 탄성율이 각각 상이한 여러 종류의 용지를 분리할 수 있다.
더욱이, 제30도에 도시된 바와 같이, 두꺼운 용지 분리판(306)이 기준면과 관련하여 마련될 수 있다. 이러한 경우에, 두꺼운 용지는 최상부 용지가 분리판(306)을 타고 넘어 맞닿음 부재(305)를 굴곡시킬 때 하나씩 분리된다.
더욱이, 일본국 특허 공개 평2-193834호는 전술한 맞닿음 부재와 유사한 부재를 사용하여 용지를 하나씩 분리하는 기술을 기재하고 있다. 상기 기술에서, 용지가 위에 적재되는 용지 적재판은 스프링에 의해 급지 롤러에 대항하여 가압되어, 급지 롤러가 회전될 때 용지가 이송될 수 있게 한다. 맞닿음 부재는 급지 방향에 대하여 수직으로 배치되어, 맞닿음 부재가 용지에 의해 굴곡될 때 급지 롤러에 의해 이송되는 용지가 하나씩 분리될 수 있게 한다. 이러한 장치에 따라, 굴곡 탄성율이 각각 상이한 여러 종류의 용지를 하나씩 분리할 수 있다.
이러한 장치에 있어서, 맞닿음 부재가 굴곡될 때 용지가 하나식 분리되지만, 용지가 급지 롤러에 의해 이송될 경우에 최상부 용지뿐만 아니라 두 번째 및 다른 용지도 이송될 수 있다. 이러한 경우에, 최상부 용지가 분리된 후에, 맞닿음 부재는 두 번째 다른 용지의 선단의 가압 작용에 의해 굴곡 상태로 유지된다. 이는, 두 번째 다른 용지의 선단이 굴곡된 맞닿음 부재의 탄성 복원력에 의해 복원되려고 하는 경우에도, 두 번째 및 다른 용지는 용지 적재판을 상방으로 편의시키는 스프링의 편의력과 홀더 갈고리 및 급지 롤러의 파지력에 의해 단단히 유지되므로 두 번째 다른 용지는 복원될 수 없다는 것에 기인하다. 이러한 상태에서, 다음 용지를 분리 이송하려면, 맞닿음 부재를 굴곡시킴으로써 얻어진 분리 작용은 충분히 성취될 수 없어, 용지가 이중으로 이송되게 한다. 더욱이, 맞닿음 부재가 장시간 동안 굴곡 상태로 유지되면, 맞닿음 부재는 영구 변형되거나 열화될 수 있어 분리 작용을 악화시킨다.
이러한 것을 방지하기 위하여, 맞닿음 부재의 탄성력에 의해 두 번째 및 다른 용도를 복원시키도록 맞닿음 부재의 탄성을 증가시키게 되면, 맞닿음 부재의 큰 탄성 때문에 얇은 용지는 하나씩 분리될 수 없다.
본 발명의 목적은, 분리 작용이 충분하도록 맞닿음 부재에 작용하는 부하를 해제시킴으로써, 실패 없이 각각 가요성 강도(탄성율)가 상이한 여러 종류의 용지를 하나씩 분리하기 위한 것이다.
상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따르면, 용지를 위에 적재하는 용지 적재 수단과, 상기 용지 적재 수단으로부터 용지를 이송하는 급지 수단과, 급지 수단에 의해 이송된 용지가 가압될 때에 분리 부재를 타고 넘어감으로써 다른 용지로부터 분리되도록 용지 이송 방향에 수직인 평면에 대한 각도를 변경하도록 탄성적으로 굴곡 가능한 분리 부재와, 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지를 반송하기 위하여 상기 분리 부재의 하류에 배치된 용지 반송 수단과, 용지가 상기 분리 부재에 의해 분리된 후 상기 분리 부재가 원상태로 복귀될 수 있게 하기 위하여 상기 용지 적재 수단 위의 나머지 용지를 상기 급지 수단으로부터 분리시킴으로써 용지로부터 상기 분리 부재에 가해진 부하를 해제하는 부하 해제 수단을 포함하고, 상기 부하 해제 수단은 상기 용지 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 상기 분리 부재와 접촉하지 않도록 안내하기 위하여 상기 분리 부재와 상기 용지 반송 수단 사이에 배치된 안내 수단을 구비하는 급지 장치가 제공된다.
상기 부하는 분리될 용지에 후속하는 다음 용지의 힘이고, 상기 힘은 분리 부재를 굴곡 상태로 유지하려고 하며, 상기 부하 해제 수단은 다음 용지의 이동을 조절 함으로써 부하를 해제시키는 역할을 한다.
양호하게는, 분리 부재는 용지가 가압되어 분리 부재를 타고 넘어갈 때 탄성적으로 변형될 수 있는 박판형 탄성 분리 부재이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 다수의 용지를 위해 적재하는 용지 적재 수단과, 용지를 이송하기 위하여 상기 용지 적재 수단에 의해 적재된 용지에 대하여 접촉하는 급지 수단과, 상기 급지 수단을 상기 용지 적재 수단에 의해 적재된 용지와 맞닿게 하기 위한 상기 급지 수단의 맞닿음 위치와 상기 급지 수단을 용지로부터 분리되게 하기 위한 맞닿음 해제 위치로 전환하는 전환 수단과, 상기 급지 수단에 의해 이송된 용지가 가압될 때에 분리 부재를 타고 넘어감으로써 다른 용지로부터 분리되도록 용지 이송 방향에 수직인 평면에 대한 각도를 변경하도록 탄성적으로 굴곡 가능한 분리 부재와, 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지를 반송하는 방송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 안내하기 위하여 상기 분리 부재와 상기 반송 수단 사이에 배치된 안내 수단을 포함하고, 상기 용지 적재 수단은 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지의 선단이 상기 반송 수단에 도달한 후 상기 전환 수단에 의해 상기 급지 수단으로부터 분리되고, 상기 안내 수단은 상기 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 상기 분리 부재와 접촉하지 않도록 안내하는 급지 장치가 마련된다.
양호하게는, 전환 수단은 용지 적재 수단과 급지 수단 사이에 배치되며, 용지 적재 수단을 급지 수단과 접촉시키거나 용지 적재 수단을 급지 수단으로부터 분리 시키도록 되어 있다.
양호하게는, 전환 수단은 용지 적재 수단과 급지 수단을 서로 근접하도록 편의 시키는 탄성 부재와, 탄성 부재의 편의력에 반대로 용지 적재 수단과 급지 수단을 서롤로부터 분리시키도록 구동 수단의 회전에 의해 회전되는 캠 부재를 포하한다.
양호하게는, 급지 장치는, 분리 부재와 반송 수단 사이에서 용지를 안내하고, 분리 부재로부터 분리된 용지가 분리 부재로부터 분리되는 위치에 배치된 안내 부재도 포함한다.
전술한 구조로 인해, 용지가 분리 수단에 의해 분리된 후에, 분리 부재가 복원 되려고 할 때 분리 부재에 작용하는 부하는 해제되므로, 분리 부재는 원상태로 용이하게 복귀될 수 있다. 따라서, 분리 부재는 동일한 경사각으로 항상 굴곡되므로 다음 용지도 실패 없이 분리될 수 있다.
더욱이, 용지가 분리 부재를 탄성적으로 변형시키면서 분리 부재를 타고 넘어갈 때 용지 적재 수단에 의해 적재되고 급지 수단에 의해 이송된 용지가 하나씩 분리 되는 구조에 있어서, 첫 번재 용지가 분리된 후에, 절반만 이송된 두 번째 및 다른 용지의 이동은 급지 수단을 용지 적재 수단에 의해 적재된 용지로부터 분리시킴으로써 해제되므로, 두 번째 및 다른 용지는 분리 부재의 탄성 복원 작용과 간섭되지 않고, 용지와 분리 부재가 설정량만큼 서로 이격되는 최초 상태로 용이하게 복원될 수 있다. 따라서, 분리 부재는 두 번째 용지를 위해 충분한 분리 능력을 갖는다.
게다가, (분리 부재가 원상태로 복원될 때) 두 번째 및 다른 용지를 복원시키는 분리 부재의 탄성력을 감소될 수 있으므로, 분리 부재의 탄성력은 분리 능력만을 고려하여 설정될 수 있다.
전환 수단이 너무 빨리 작동되어 용지가 반송 수단에 도달하기 전에 급지 수단을 용지 적재 수단으로부터 분리시킬 수 없다면, 급지 수단의 급지력이 도중에 용지에 작용하지 않게 됨으로써, 용지가 반송 수단에 도달하지 않게 되어 급지를 불량하게 한다. 그러나, 본 발명에 있어서, 급지 수단은 용지의 선단이 반송 수단에 도달한 후에 전환 수단에 의해 용지 적재수단으로부터 분리되므로, 용지가 반송 수단으로 확실하게 보내져 불량한 급지를 방지한다.
더욱이, 분리 부재에 의해 분리된 용지가 분리 부재와 반송 수단 사이에서 분리 수단과 접촉하지 않도록 하는 안내 수단을 제공함으로써, 분리된 용지가 안내 부재에 의해 안내되는 한, 분리된 용지의 후단부가 분리 부재를 통과하기 전에도, 분리된 용지는 분리 부재와 간섭되지 않기 때문에, 최초 상태로 용이하게 복원될 수 있다.
도1 및 도2는 잉크 제트 기록 수단을 갖는 잉크 제트 프린터에 적용되는 본 발명의 제1 실시예를 도시하는데, 도1은 프린터의 개략 사시도이고 도2는 프린터의 단면도이다.
도2에서, 프린터는 커버(1)와, 축(2a)에 피벗 장착되어 용지 트레이로서 작용한느 뚜껑(2)을 갖는다. 용지는 커버(1)에 형성된 삽입구(1a)를 통해 삽입되어 배출구(1b) 로부터 배출된다. 커버(1)에 마련된 복수개의 측판(3) 내부에는, 핀(6)에 연결된 일단부를 갖는 스프링(5)에 의해 각각이 용지와 접촉될 수 있는 대경부와 용지와 접촉되지 않는 소경부를 갖는 급지 롤러(급지수단)(9)를 향해 (상방으로)편의되고 축(4a)에 피벗 장착된 용지 적재판(용지 적재 수단)(4)과, 용지 적재판(4)을 하방으로 밀도록 용지 적재판(4)의 좌, 우 단부에 마련된 캠 종동부(4b)와 결합하고 축(8)에 고정된 구동 캠(7)과, 급지 롤러(9)에 의해 이송된 용지에 의해 굴곡된 때 용지를 하나씩 분리하는 분리 부재로서 작용하는 맞닿음 부재(분리 수단)(10)과, 맞닿음 부재(10)에 의해 분리된 용지의 선단을 들어올리는 표면(11a)을 갖고 표면(11a)에 의해 용지를 들어올림으로써 맞닿음 부재(10)의 선단으로부터 용지를 분리하도록 된 안내부재(11)가 마련된다.
더욱이, 안내 부재(11)의 하류측에는, 발광부(light emitting portion)와 수광부(light receiving portion)를 갖고 빛의 존재/부존재에 따라 용지의 선단 및 후단부를 검출하는 광센서(용지 검출 수단)와, 급지 롤러(9)에 의해 이송되어 상부 안내부(28a) 및 안내 부재(11)에 의해 일정 속도로 안내된 용지를 반송하며 축(12)에 고정된 반송 롤러(반송 수단)(13)과, 축(14)을 통해 스프링(15)에 의해 반송 롤러(13)에 대항하여 가압되고 축(14)에 회전 가능하게 장착된 제1 핀치 롤러(16)와, 내부에서 잉크 흡수 재료(17)를 포함하는 플래튼(platen, 18)과, 화상이 기록된 용지를 배출하고 축(19)에 고정된 배지 롤러(20)와, 축(21)을 통해 수프링(22)에 의해 배지 롤러(20)에 대항하여 가압되고 축(21)에 회전 가능하게 장착된 제2 핀치 롤러(23)와, 용지의 폭방향으로 이동 가능하고 안내축(24,25)에 의해 안내되는 캐리지(26)와, 화상 정보에 응답하여 용지 상에 화상을 기록하도록 토출부(27a) 로부터 잉크를 토출하며 캐리지(26) 상에 장착된 기록 헤드(27)가 마련된다. 캐리지(26)는, 상부 안내부(28a) 를 갖는 중앙 측판(28)에 마련된 모터(29)와, 모터(29)의 출력축에 고정된 폴리(30)와, 캐리지(26)에 고정된 일단부를 가지고 폴리(30) 둘레에 장착된 벨트(31)에 의해 구동된다.
더욱이, 커버(1) 내부에는, 커버(1)에 형성된 구멍으로부터 돌출한 복수개의 스위치 버튼(32)을 갖는 전기 조작판(33)과, 잉크 제트 프린터의 동작을 제어하도록 마이크로 컴퓨터 및 메모리를 가지며 용지 적재판(4) 아래에 배치된 전기 제어 기판인 제어기(제어 수단)(34)가 마련된다.
다음으로, 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 용지를 급지 롤러(9)와 접촉시키거나 용지를 급지 롤러(9)로부터 분리시키는 전환 수단을 도1을 참조하여 설명하기로 한다.
급지 롤러(9)의 축(8)에 고정된 구동 캠(캠 부재)(7)은 용지 적재판(4) 상의 설정 위치에 마련된 대응 캠 종동부(4b)에 대항하여 스프링(5)에 의해 가압되어, 캠(7)이 용지 적재판(4)을 승강시키기 위해 급지 롤러(9)의 급지 동작과 동기되어 회전되게 함으로써, 용지를 급지 롤러(9)와 접촉시키거나 용지를 급지 롤러부터 분리시킨다.
반송 롤러의 축(12)의 일단부에 마련된 풀리(37)는 배지 롤러의 축(19)의 일단부에 마련된 풀리(38)에 벨트(39)를 통해 연결되므로, 모터(구동원)(M)의 회전력은 축(12)을 통해 배지 롤러(20)에 전달된다.
기록 헤드(27)의 잉크 토출부(27a)를 덮기 위한 캡(cap, 40)을 갖는 캡 지지체(41)는 용지 반송 경로 상에 놓여 모터의 대향측에 배치된다. 캡 지지체(41)는 회전축(41a) 및 하방-가압 캠부(push-down cam portion, 41b)를 가지며, 스프링(42)의 스프링 힘에 의해 반시계 방향으로 축(41a) 둘레에서 회전되도록 편의된다. 캐리지(26)가 이동됨에 따라, 캐리지(26)의 돌기(26a)가 하방-가압 캠부(41b)와 접촐할 때, 캡 지지체(41)는 스프링(42)의 힘에 대향하여 하방으로 가압됨으로써 캡(40)을 하강시킨다. 돌기(26a) 가 하방-가압 캠부(41b)를 통과한 후에, 캡(40)은 잉크 토출부(27a)를 확실하게 덮도록 상승된다.
펌프(43)는 랙(rack, 43a)을 갖는 피스톤 축(43b), 흡입구(43c) 및 토출구(43d)를 구비한다. 흡입구(43c)는 튜브(40a)를 통해 캡(40)에 연결되고, 토출구(43d)는 튜브(44)를 통해 플래튼(18)에 연결되어, 캡(40)으로부터 흡입된 잉크가 잉크 흡수 재료(17)로 토출되게 한다.
펌프(43)의 랙(43a)과 결합할 수 있는 펌프 구동 기어(45)는, 축(12)을 따라 이동되고 축(12)과 함께 회전될 수 있는 방식으로 축(12)에 장착된다. 펌프 구동 기어는 기어가 랙(43a) 과 결합되지 않는 위치를 향해 스프링(46)에 의해 편의된다.
잉크의 고체 성분은 잉크 토출구의 주위에 부착되기 쉬워 잉크 토출을 불량하게 한다. 잉크 토출이 불량하게 되면, 불량 잉크 토출 회복 동작을 수행하기 위해, 제어기(34)의 제어하에, 캐리지(26)는 모터(29)에 의해 이동되어 잉크 토출부(27a) 를 캡(40)고 접촉시키도록 한다. 캐리지(26)가 이동되면, 캐리지(26)의 돌기(26b)는 펌프 구동 기어(45)를 2점 쇄선으로 도시한 위치까지 이동시키므로, 펌프 구동 기어(45)는 랙(43a)과 결합된다. 이러한 조건에서, 기어(45)가 설정 사이클 수만큼 교번적으로 정상 회전 방향 및 역회전 방향으로 설정 회전각 내에서 모터(M)에 의해 회전될 때, 랙(43a)은 동일 설정 사이클 수만큼 직선을 따라 왕복 이동된다. 랙(43a)의 왕복 이동은 피스톤 축(43b)에 연결된 피스톤의 왕복 이동을 발생시키므로, 펌프(43)는 잉크 토툴부(27a)로부터 잉크 및 잉크의 고체 성분을 흡수 또는 흡입하고, 흡수된 물질은 플래튼(18) 내의 잉크 흡수 재료(17)로 배출된다.
다음으로, 모터(M)의 회전력을 급지 롤러(9) 및 반송 롤러(13)에 전달하는 구동력 전달 기구를 설명하기로 한다.
제어기(34)의 제어하에, 모터(M)는 출력축에 장착된 출력 기어(47)와, 2단 기어(48)와 축(12)에 고정된 반송 롤러 기어(49)를 통해 반송 롤러와 제1 핀치 롤러(13, 16) 쌍을 회전시켜 용지를 반송한다. 한편, 모터(M)는 축(50)에 고정된 기어(51)를 출력 기어(47)와 2단 기어(48)를 통해 또한 회전시킨다. 축(50)에 고정된 제1 태양기어(sun gear, 52)와 결합된 제1 유성 기어(planetary gear, 53)는 대형 유성 기어(53a) 및 소형 유성 기어(53b)를 포함하고, 제1 유성 기어(53)의 축(54)은 축(50) 둘레에서 회전되는 제1 캐리어(55)에 의해 지지된다.
제1 유성 기어(53)는 축(54) 둘레에 장착된 스프링(56)에 의해 설정 압력으로 제1 캐리어의 아암 부재(55a)들 중의 하나에 대항하여 가압되므로, 제1 유성 기어(53)가 회전될 때, 제1 유성 기어에 어떠한 부하가 인가된다.
도1 및 도3에서, 모터(M)의 축에 설치된 출력 기어(47)가 화살표(47a) 방향으로 회전하면, 제1 태양 기어(52)는 화살표(50a)로 도시된 방향으로 회전한다. 제1 태양 기어(52)와 결합된 대형 유성 기어(53a)가 자전할 때 이 대형 유성 기어에는 임의의 일정한 부하가 작용하므로 제1 유성 기어(53)는 자전하지는 않지만 제1 태양기어(52) 둘레에서 화살표(50a)로 도시한 방향으로 공전한다. 이러한 공전으로 인해 제1 캐리어(55)도 또한 화살표(50a)로 도시한 방향으로 회전하므로 소형 유성 기어(53b)는 급지 롤러의 축(8)에 고정된 노치 형성 기어(57)에 의해 결합되는 상태가 되며, 이 결과 모터(M)의 회전력이 축(8)으로 전달되고 이에 따라 급지 롤러(9)가 급지 방향(8a)으로 회전하게 된다.
노치 형성 기어(57)는 비치형부(57a)를 구비한다. 노치 형성 기어(57)가 회전함에 따라 비치형부(57a)가 소형 유성 기어(53b)에 결합되면 소형 유성 기어(53b)는 공회전하고, 이 결과 노치 형성 기어(57)로 회전력이 전달되지 않는다. 결국, 기어가 정지하며 급지 롤러(9)의 급지 방향(8a)으로의 회전도 정지한다.
도1 및 도4에서, 모터(M)가 화살표(47b)로 도시한 방향으로 회전할 때 제1태양 기어(52)는 화살표(50b)로 도시된 방향으로 회전한다. 이러한 회전에 의하면 제1 캐리어(55)와 그 아암부(55a)는 제1 유성 기어(53)와 함께 화살표(50b)로 도시한 방향으로 회전한다. 제1 캐리어(55)가 화살표(50b) 방향으로 회전할 때 소형 유성 기어(53b)가 노치 형성 기어(57)로부터 결합이 해제된다. 이 결과 아암부(55a)들 중 하나가 핀(58)과 접촉하고 이에 따라 제1 캐리어(55)가 정지되게 된다. 제1 캐리어(55)의 회전이 정지된 상태에서 제1 태양 기어(52)가 화살표(50b) 방향으로 회전하는 중에 소형 유성 기어(53b)는 공회전한다.
제1 태양 기어(52)와 결합된 기어(60)와 제2 태양 기어(61)는 축(59)에 고정된다. 제2 태양 기어(61)와 결합된 제2 유성 기어(62)는 축(59) 둘레에서 자유롭게 회전하는 제2 캐리어(63)에 의해 지지된다. 제2 유성 기어(62)는 스프링(64)에 의해 제2 캐리어의 아암 부재(63a)들 중 어느 한 아암 부재에 대하여 소정 압력으로 가압되므로 제2 유성 기어(62)가 회전할 때 이 제2 유성 기어에 일정한 임의의 부하가 가해진다.
도1 및 도3에서, 모터(M)가 화살표(47a) 방향으로 회전할 때 기어(60), 축(59) 및 제2 태양 기어(61)과 화살표(59a)로 도시한 방향으로 회전한다. 이 결과 제2 캐리어(63)도 또한 제2 유성 기어(62)와 함께 이 제2 캐리어(63)의 아암 부재(63a)가 핀(65)과 접촉할 때까지 화살표(59a) 방향으로 회전한다. 제2 캐리어(63)가 정지한 상태에서 제2 태양 기어(61)가 더 회전할 때 제2 유성 기어(62)가 공회전하게 한다.
도1 및 도4에서, 모터(M)가 화살표(47b)로 도시한 방향으로 회전할 때 제2 태양 기어(61)는 화살표(59b) 방향으로 회전한다. 이 결과 제2 캐리어(63)는 제2 유성 기어(62)와 함께 화살표(59b) 방향으로 회전하고 이에 따라 제2 유성기어(62)는 노치 형성 기어(57)에 의해 결합된다. 이러한 방식에 의하면 제2 태양 기어(61)의 화살표(59b) 방향으로의 회전이 축(8)에 전달되고 이에 따라 급지 롤러(9)가 급지 방향(8a)으로 회전하게 된다.
노치 형성 기어(57)는 제2 유성 기어(62)에 의해 더 회전하게 되므로 노치 형성 기어(57)의 비치형부(57a)가 제2 유성 기어(62)에 대향하는 위치에 오면 제2 유성 기어(62)는 공회전하게 되어 회전력이 노치 형성 기어(57)로 전달되지 않는다. 제2 유성 기어(62)가 노치 형성 기어(57)과 결합되지 않으면서도 제2 유성 기어(62)가 제2 태양 기어(61) 둘레에서 완전히 공전하는 소위 비동기 지대(non-synchronous zone)내의 소정의 각도 범위 α 내에서 제2 유성 기어(62)는 내부 기어(66)와 결합되도록 되어 있다. 이러한 결합으로 인해 제2 유성 기어(62)는 자전하면서 제2 태양기어(61) 둘레에서 공전한다.
도1에서, 펌프(43)가 모터(M)의 교번하는 소정량의 정, 역 회전에 의해 작동 할 때 노치 형성 기어(57)와 제2 유성 기어(62)간의 결합을 방지하기 위하여 앞에서 언급한 비동기 지지대가 설치되어 있다.
본 실시예에서는, 모터(M)가 소정량 회전하여 상기한 동장을 실행시킬 때에는 비동기 지지대로서의 각도가 360°필요하다. 그러나 제2 유성 기어(62)가 자전하지 않으면서 공전만 하는 경우 360°의 비동기 지대를 제공하는 것은 불가능한다.
따라서 내부 기어(66)를 제공하게 되면 제2 유성 기어(62)가 자전할 수 있게 되며 이 제2 유성 기어의 공전 속도는 감소될 수 있다. 이러한 방식에 의하면 비동기 지대를 설정하는 것이 가능해진다. 이러한 것에 대해 이하에서 설명한다. 제2 태양 기어(61)의 잇수를 Z1, 제2 유성 기어(62)의 잇수를 Z2, 내부 기어(66)의 잇수를 Z3라 하면, 다음 관계식이 성립한다.
Z3= Z1+2Z2
따라서 잇수 Z1과 잇수 Z3간의 감수비는 다음과 같이된다.
Z1/Z3= 1/(1 + 2(Z2/Z1))
다시 설명하면, 제2 태양 기어(61)가 치형 내부 기어(66)의 각도 범위 α 내에서 자전할 때 제2 유성 기어(62)는 α/(1+2(Z2/Z1) 만큼 공전하고 이에 따라 공전 속도는 크게 감소된다. 일례로, α=120°, Z1= 10, Z2=10 이라하면, 제2 유성기어(62)의 공전각 β는 다음과 같이 된다.
β= 120°/3 = 40°
한편, 제2 유성 기어(62)를 120°만큼 공전시키기 위해서는 제2 태양 기어(61)는 360°(=120°x 3)만큼 자전하고 이에 따라 필요한 비동기 지대는 120°로 설정될 수 있다.
이어서 제1 실시예에 따른 급지 동작 및 기록 동작에 대해서 도1 내지 도4와 도5 내지 제10을 참고하여 설명한다.
우선, 초기 동작을 수행하기 위해 전원을 켜면(ON) 도2의 제어기(34)로부터의 초기화 명령에 응답하여 도1의 모터(M)가 화살표(47a) 방향으로 소정량만큼 회전한다(즉, 용지가 배출구(1b)를 향하여 반송되도록 반송 롤러(13)가 회전). 이 결과, 구동 전달부는 도3 및 도5의 모터(M)의 회전력이 급지 롤러(9)로 전달되지 않는 상태에 도달하고 급지부는 도5에 도시된 상태가 된다.
도5에서, 구동 캠(7)의 정지 위치 양정 표면(7d)이 스프링(5)의 힘에 의해 용지 적재판(4)의 캠 종동부(4b)와 결합된 상태에서 용지 적재판(4)은 하위 위치에 위치한다. 이러한 상태에서 다수의 용지(S)가 용지 적재판(4) 위에 적재되고 이와 동시에 용지의 선단은 맞닿음 부재(10)의 하부오 접촉한다.
도4 및 도6에서, 모터(M)가 급지 명령에 응답하여 화살표(47b) 방향으로 소정량 회전할 때 제2 유성 기어(62)는 제2 캐리어(63)가 핀(65)과 접촉하는 위치로부터 제2 유성 기어가 노치 형성 기어(57)와 결합되는 지점까지 공전한다. 제2 유성 기어가 노치 형성 기어(57)와 결합되면 모터(M)의 화살표(47b) 방향으로의 회전이 노치 형성 기어(47)로 전달되므로 급지 롤러(9)는 축(8)을 거쳐서 급지 방향(8a)으로 회전을 개시한다.
반면에, 모터(M)가 회살표(47b)방향으로 회전하면, 제1 유성 기어(53)는 제1 태양 기어(52) 둘레에서 화살표(50b) 방향으로 회전하여 노치 형성 기어(57)와의 결합이 해제된다. 노치 형성 기어(57)가 회전할 때 축(8)에 고정된 구동 캠(7)이 방향(8a)으로 회전하므로 구동 캠(7)의 정지 위치 양정 표면(7d)은 용지 적재판(4)의 캠종동부(4b)로부터 결합이 해제되고 이 결과 용지 적재판(4)은 스프링(5)의 힘에 의해 올려진다.
결국, 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 용지(S)의 최상부 용지(S1)는 회전하는 급지 롤러(9)에 대하여 가압되어서 맞닿음 부재(10)를 향해 전진한다. 이동하는 용지(S)에 의하여 가압된 맞닿음 부재(10)는 급지 방향으로 굴곡되어 그 경사각이 변한다.
도7은 급지 롤러(9)가 도6에 도시된 위치로부터 더 회전하여 최상부 용지(S1)를 더 전진시킨 후에 최상부 용지(S1)가 맞닿음 부재(10)의 자유단과 정렬되어 평형 상태를 유지할 때의 상태를 나타내는 도면이다. 2개의 좌우 급지 롤러(9)는 클로로프렌 고무, 니트릴 고무 또는 실리콘 고무와 같은 고마찰 계수를 갖는 재료로 제조되고, 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 용지는 스프링(5)에 의하여 가압력 F0로 2개의 급지 롤러(9)에 대하여 가압된다.
급지 롤러(9)와 최상부 용지(S1)간의 마찰 계수를 μ1, 최상부 용지(S1)와 제2 용지(S2) 간의 마찰 계수를 μ2, 제2 용지(S2)와 제3 용지(S3) 간의 마찰 계수를 μ3라하면, 마찰 계수 μ1과 마찰 계수 μ2간의 관계는 μ1≫μ2이다. 따라서 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 용지(S)가 스프링(5)에 의하여 가압력 F0로 2개의 급지 롤러(9)에 대하여 가압될 때 최상부 용지(S1)는 F1(=F0(μ1-μ2))인 이동력 F1으로 맞닿음 부재(10)에 맞닿는다. 한편, 제2 용지, 제3 용지 등에 대한 이동력 F2는 F2=F0(μ2-μ3)이다. 이 경우에 μ2≒μ3이므로 이동력 F2는 이동력 F1에 비해 작다.
이하에서는 도8을 참고하여 맞닿음 부재(10)의 제1 분리 동작에 대하여 설명한다.
최상부 용지(S1)가 상태(S1-a)일 때 맞닿음 부재(10)의 저단부는 맞닿음 부재(10)가 급지 방향(67)에 수직한 선(68)에 대한 각도 α만큼 급지 롤러(9)를 향하여 경사진 상태(10a)에서 안내 부재(11)에 고정된다.
최상부 용지(S1)는 지점(10c) 에서 맞닿음 부재(10)에 대해 가압된다. 맞닿음 부재(10)가 상기 힘 F1에 의해 각도 α만큼 굴곡되어 상태(10a)로부터 상태(10b)로 이동할 때, 최상부 용지(S1)는 상태(S1-a)로부터 상태(S1-b)로 이동한다. 맞닿음 부재(10) 상의 지점(10c)과 맞닿음 부재(10) 상의 지점(10e) 사이의 거리가 L1, 맞닿음 부재(10) 상의 지점(10c)으로부터 (지점(10c)에 대응하는) 지점(10d)으로의 수직 방향(68)으로의 변동량이 T일 때 T = L1(1-cosα)의 관계가 얻어진다. 한편, 제2, 제3 등의 용지(S2, S3,…)에 작용하는 이동력 F2의 힘 성분 F9, F10은 용지(S2등)의 선단을 용지 적재판(4)에 대해 가압하는 역할을 한다.
최상부 용지(S1), 제2 용지(S2) 등의 선단에 대하여 살펴보면, 최상부 용지(S1)의 선단은 (용지 적재판(4)에 대해 가압된) 제2 용지(S2)의 선단으로부터 T만큼 분리된다. 이러한 분리를 "제1 분리 동작"이라고 한다.
제1 분리 동작은 다음과 같은 우수한 이점들을 제공한다. 그 첫번째 이점에 대하여 이하에 설명한다. 맞닿음 부재(10)가 수직 방향(68)을 따라서 위치(10b)에 고정되고 용지(S1)의 선단은 맞닿음 부재가 위치(10b) 로부터 각도 β만큼 굴곡될 때 맞닿음 부재(10) 상에서 (상태(S1-a)로부터) 활주하기 시작하는 것으로 가정한다. 이 경우, 맞닿음 부재(10)가 위치(10a)로부터 굴곡될 때 용지(S1)의 선단이 (상태(S1-b)로 부터)활주하기 시작하는 (맞닿음 부재의) 경사각은 (β-r)가 되는데, 이 경사각은 맞닿음 부재가 위치(10b)로 부터 굴곡될 때의 경사각 β보다 작다. 최상부 용지(S1)가 맞닿음 부재(10) 상에서 (β-r)치로 활주하기 시작할 때 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3,…)이 가압되는 맞닿음 부재의 부분의 경사각은 (β-r)치보다 작으므로 제2 용지, 제3 용지등(S2, S3,…)은 맞닿음 부재 상에서 활주하지 않는다.
더욱이, 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3…)은 최상부 용지(S1)에 대한 이동력 F1보다 작은 이동력 F2로 맞닿음 부재(10)에 대하여 가압된다. 맞닿음 부재(10)가 용지(S1)의 이동에 F1에 의해 경사각 α만큼 굴곡되는 동안에는 힘 성분 F9, F10이 제2 용지, 제3 용지(S2, S3…)에 작용하여 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3…)의 제1 분리 동작을 방지하므로 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3…)이 제1 용지(S1)와 함께 분리되는 것이 방지되고 이에 따라 용지의 이송을 확실히 방지할 수 있게 된다.
제1 분리 동작은 탄성이 약한 얇은 용지(일례로, 두께가 약 0.065mm인 용지)에 대해 특히 효과적이다. 제1 분리 동작을 일으키는 각도α의 크기는 맞닿음 부재(10)의 길이(L1), 맞닿음 부재(10)의 재료의 굴곡 탄성 계수 등에 따라 변하지만, 시험 결과에 따르면 각도 α는 5°내지 35°가 바람직하다.
다음은, 제1 분리 동작의 두 번째 이점에 대해 설명한다. 제1 용지(S1)의 이송 완료된 후 용지 적재판(4)이 낮추어져서 용지가 급지 롤러로부터 분리될 때, 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3…)에 작용하여 용지(S)를 도5의 설정 위치로 복귀시키는 맞닿음 부재(10)의 힘은 (급지 롤러(9)에 인접한) 위치(10a)에서가 위치(10b)에서 보다 크므로, 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3…)은 맞닿음 부재(10)에 의해 확실히 복귀할 수 있다.
도7에서, 맞닿음 부재(10)는 최상부 용지(S1)의 힘 F3(= F1cosA1)에 의해 경사각 (A2+ A3)만큼 위치(10a)로부터 굴곡되어 있다. 이 지점에서, 용지(S1)의 선단과 맞닿음 부재(10)의 선단은 지점(69)에서 서로가 탄성적으로 균형을 이루고 용지(S1)는 정지한다.
용지(S1)의 맞닿음 부재(10)로 가압되는 힘이 F3, 용지(S1)의 선단과 맞닿음 부재(10) 간의 마찰 계수가 μ4, 용지(S1)의 지점(69)에서의 접선(70)과 맞닿음 부재(10)의 지점(69)에서의 접선(71)이 이루는 각도를 θ°라 하면,
F4= F3cosθ°
F5= F3sinθ°
F6= μ4Fsinθ° ………(1)
이에 따라서
(F4- F6) ＞ 0
F3(cosθ°- μ4sinθ°) ＞ 0
F3(1 - μ4tanθ°) ＞ 0
θ°＜ tan-11/μ4………(2)
따라서 용지(S1)는 상기 각도θ°에 맞닿음 부재(10) 상에서 활주하기 시작한다.
급지 방향에 수직하며 지점(69)을 통과하는 선(73)과 지점(69)에서 접선(70)에 수직한 선(74) 간의 각도가 A1[rad]일 때, 용지(S1)의 다음과 같은 조건하에서 굴곡 된다.
A1≒ F8L2 2K1………(3)
K1= 1/2 x E1x I1………(3)'
여기서,
K1= 용지(S1)의 탄성도,
A1= 용지(S1)의 경사각 또는 처짐각[rad],
L2= 용지(S1)의 처짐 길이,
E1= 용지(S1)의 용율(Young's modulus) 계수,
I1= 용지(S1)의 기하 관성 모멘트.
또한, 상기 평형식에 의해 다음과 같은 관계식이 성립한다.
F5' = F5= F8cosA1° ………(4)
(여기서, A1°= A1x 180°/π).
더욱이, 선(73)과 접선(71) 간의 각이 A2[rad]일 때, 맞닿음 부재(10)는 다음과 같은 조건하에서 굴곡된다.
A2≒ F7L3 2K2………(5)
K2= 1/2 x E2x I2x n ………(6)
여기서,
K2= 맞닿음 부재(10)의 탄성,
A2= 맞닿음 부재(10)의 경사각 또는 처짐각[rad],
L3= 맞닿음 부재(10)의 처짐 길이,
E2= 맞닿음 부재(10)의 영률,
I2= 맞닿음 부재(10)의 기하 관성 모멘트,
n = 맞닿음 부재(10)의 수 (본 실시예의 경우 n = 2).
또한, 상기 평형식에 의해 다음과 같은 관계식이 성립한다.
F5= F7cosA2° ………(7)
(여기서, A2°= A2×180°/π)
한편, 상기 관계식(1), (4), (7)으로부터 평형 조건에서의 힘 F3은 F3sinθ°= F8cosA1°= F7cosA2°의 관계식에 기초하여 다음의 식(8)에 의하여 결정된다.
F3= F8cosA1° / sinθ° = F7cosA2° / sinθ° …………(8)
따라서, 식(8)에 의하여 산출된 힘 F3보다 큰 이동력이 급지 롤러(9)로부터 용지(S1)에 가해질 때 용지(S1)의 선단은 맞닿음 부재(10)의 선단 위에서 활주하여 제2 용지, 제3 용지 등(S2, S3, …)으로부터 완전히 분리된다. 이러한 분리 동작을 "제 2 분리 동작"이라 한다.
관계식(2)에 따르면 각 θ°는 마찰 계수 μ4에만 관계되므로 관계식(5)으로부터 다음 관계식(9)이 유도된다.
A1° + A2° ≒ 90° - θ° = 일정 ………(9)
관계식(3)에 포함된 용지(S1)의 탄성치 K1은 용지(S)의 종류에 따라 달라진다. 일례로, 두께가 0.065mm인 얇은 용지의 탄성이 K1-a, 우편 엽서 또는 봉투의 탄성이 K1-b일 때, 다음 관계식(10)이 얻어진다는 것을 알았다.
K1-b/K1-a≒ 13 ………(10)
용지가 얇은 용지인 경우, 상기 관계식(9)을 기초로 한 제2 분리 동작을 실행 시키는 각 θ°에 대해서는 A1° ≫ A2°이다. 즉, 얇은 용지를 분리할 때 용지 자체의 경사가 분리에 상당히 기여를 하게 된다.
한편, 우편 엽서를 같은 두꺼운 용지에 대해서는 A1° ≥ A2°이다. 즉, 맞닿음 부재(10)의 경사가 분리에 상당히 기여를 하게 된다. 분리 동작이 실행될 때, 제 2 용지, 제 3 용지 등의 이중 이송을 방지하기 위해서는 상기 식(9)에서의 A2°값을 가능한 한 많이 감소시켜야 한다. 관계식(3)에서의 A1°값은 K1값에 따라 크게 변하지만 용지(S1)처짐 길이 L2값은 제곱(자승)으로 변하므로 L2값을 적절히 선택하게 되면 경사각 A1에 따른 관계식(10)의 영향이 감소된다.
처짐 길리 L2가 증가하면 경사각 A1은 증가하므로 두꺼운 용지는 쉽게 분리되지만, 얇은 용지에 있어서는 제2 용지, 제3 용지 등도 또한 굴곡되어 용지가 이중 이송되게 한다. 반면에, 처짐 길이 L2가 감소하면 경사각 A1은 감소하므로 얇은 용지는 쉽게 분리되지만, 두꺼운 용지는 굴곡되기가 어렵기 때문에 맞닿음 부재(10)의 경사각 A2가 증가하여 제 2 용지, 제 3 용지 등이 이중 이송되게 한다. 이러한 사실로부터 알아낸 바는, 탄성 K1이 상기 관계식(10)의 범위에 포함될 때는 처짐 길이 L2를 15 내지 25mm로 설정함으로서 양호한 제 2 분리 동작이 얻어질 수 있다는 것이다.
도6 에서, 맞닿음 부재(10)의 선단을 통과한 용지(S1)의 선단은 안내 부재(11)의 경사면(11a)에 의하여 상향으로 향하여져서 안내 부재의 상부(11b)를 향하여 상승된다. 그 다음, 용지의 선단은 반송 롤러(13)와 제 1 핀치 롤러(16) 사이의 닙부(nip)를 향하여 이동된다.
이하에서는 분리된 용지의 비스듬한 용지 이송의 교정에 대해 설명한다.
도9에서, 분리된 용지의 선단이 광센서(PH)를 통과하면 광센서는 신호를 발한다. 이 신호에 응답하여 모터(M)는 도2의 제어기(34)의 제어하에서 거리 (L5+ α)(α = 여유부 = 2 내지 5mm)에 상응하는 펄스 수 P4만큼 회전하고 그리고 나서 일시 정지한다. 용지(S1)의 선단이 모터의 펄스수 P4로 구동되는 급지 롤러(9)에 의하여 역 회전(방향(49b)으로 회전) 반송 롤러(13)와 제 1 핀치 롤러(16) 사이의 닙부(77)에 대해 가압되고, 이에 따라 용지(S1)의 선단이 정지한다.
용지(S1)의 선단이 정지된 상태 하에서 급지 롤러(9)가 계속해서 회전하면 급지 롤러(9)는 용지(S1))상에서 활주되면서 회전한다.
용지(S1)가 비스듬히 이송되는 경우 용지 선단의 어느 한 코너가 닙부(77)와 먼저 접촉하여 그곳에서 정지하지만, 용지 선단의 다른 코너들은 계속해서 이동하기 때문에 용지는 (이 용지의 선단의) 접촉된 한 코너를 중심으로 해서 회전한다. 이 결과 용지 선단의 전 길이가 닙부(77)와 정렬되고 이에 따라 용지의 비스듬한 이송이 교정된다.
모터가 펄스수 P4로 회전한 후에 모터(M)는 화살표(47a)로 도시한 정방향으로 반송 롤러(13)에 의하여 (도4의 상태로부터 도 3의 상태까지) 실행되는 이송 거리 L6에 상응하는 펄스수 P5만큼 회전한다. 급지 롤러(9)가 모터(M)의 펄스수 P5만큼 더 회전하게 되고, 이에 따라 용지(S1)의 선단이 닙부(77) 안으로 관통하게 된다. 이렇게 관통한 용지(S1)의 선단은 반송 롤러(13)를 방향(49b)과 반대 방향으로 회전시킴으로서 거리L6만큼 이송된다.
열악한 급지 및 용지의 기록 위치에 대한 오정렬을 교정하기 위한 교정 수단에 대하여 도9및 도24를 참고하여 설명한다. 도24는 급지 장치의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도24에서, 원표시 + 기호는 모터(M)의 (방향(47a)으로의) 정회전을 나타내는 것이고, 원표시 - 기호는 모터(M)의 (방향(47a)으로의) 역회전을 나타내는 것이다. 급지 롤러(9) 및 반송 롤러(13)용의 구동 모터로 동작하는 모터(M, 도1)는 펄스 구동 모터를 포함한다.
도9 및 도24에서, 모터(M)에 여러 단계에서 가해지는 펄스수는 다음과 같다.
P1= 제 2 유성 기어(61)를 각도 A5°만큼 회전시키는 데 필요한 펄스수,
P2= 노치 형성 기어(57)에 대향되는 위치까지 회전하게 되는 각도 A4°에 상응하는 펄스수,
P3= 급지 롤러(9)의 회전 거리(L4+ α)(α = 2 내지 5mm)에 상응하는 펄스수,
P4= 급지 롤러(9)의 회전 거리(L5+ α)(α = 2 내지 5mm)에 상응하는 펄스수,
P5= 반송 롤러(9)의 회전 거리 L6에 상응하는 펄스수,
P6= 용지가 반송 롤러에 의해 최대 사용 가능 용지의 종방향 길이의 2배에 해당하는 크기만큼 반송되는 반송 거리에 상응하는 펄스수.
이하에서는 도24를 참고하여 모터(M)의 동작 순서에 대하여 설명한다. "시작"시에 회전하기 시작한 모터(M)는 제 2 유성 기어(62)가 노치 형성 기어(57)와 결합과 동시에 정지한다(단계 S1). 그 다음 단계 S2와 단계 S5 사이의 루프에서 모터(M)는 단계 S3에서의 계수기의 계수치 T가 P2값에 이를 때까지 역방향으로 회전한다. 모터(M)가 역회전하는 동안에 광센서(PH)가 단계 S4에서 켜지면 단계 S6에서 계수치 T가 체크된다.
단계 S6에서 T ＜ P3이면 동작 순서는 단계 S7로 가는데, 이 단계 S7에서는 용지(S1)의 산단이 역회전 반송 롤러(13)와 제 1 핀치 롤러(16) 사이의 닙부에 대해 가입되고 이에 따라 용지(S1)의 비스듬한 급지가 교정된다. 그 다음, 단계 S8에서 모터(M)가 정방향으로 회전하여 용지(S1)의 선단을 소정의 기록 위치 L6로 반송한다. 이에 후속해서 용지(S1)상에 이하에서 설명하는 기록 동작에 의해 화상이 기록된다.
한편, 단계 S6에서 T ＞ P3이면 단계 S7의 동작이 실행된다 해도 용지(S1)의 선단은 종종 닙부(77)에 도달하지 않는다. 즉, P2=(P3+ P4)일 때 T ＞ P3이면 모터(M)가 펄스수 P4로 회전하는 동안에 노치 형성 기어(57)의 비치형부(57a)는 도4에 도시한 바와 같이 제2 유성 기어(62)에 대향되므로 급지 롤러(9)가 정지되어서 급지롤러(9)는 용지를 펄스수 P4보다 작은 크기로 반송할 수가 없게 된다. 이러한 현상은 급지 롤러의 급지력이 용지의 낮은 마찰 계수로 인해 감소될 때에 발생하는 것이므로 급지 롤러는 용지 상에서 활주되면서 용지를 반송하게 된다.
단계 S6에서, T ＞ P3이라고 판단되는 경우 단계 S9 및 단계 S10을 실행시켜서 용지의 선단이 반송 롤러(13)와 제1 핀치 롤러(16) 사이의 닙부(77) 안으로 관통되게 한 후에는, 단계 S11에서 반송 롤러가 펄스수 P5만큼 정방향 회전을 할 때 용지(S1)가 급지 롤러로 향하여 복귀되고 용지(S1)의 선단은 닙부(77) 근처에 포획된다. 단계 S11이 실행된 후에는 단계 S1을 즉시 실행시킨다. 이 경우 광센서(PH)는 용지(S1)에 의해 이미 켜진 상태이므로 동작 순서는 단계 S5에서 단계 S6로 넘어간다. 그리고 단계 S6에서 T ＜ P3이면 동작 순서는 단계 S7로 가고 이어서 단계 S8로 간다. 그리고 나서 정상 기록 동작이 실행된다.
단계 S5에서 T = P2인 경우라 해도 단계 S4에서 광센서가 켜지지 않았다면 동작 순서는 단계 S12로 가는데, 이 단계 S12에서는 모터(M)가 (P3+ P4)에 상당하는 크기만큼 정방향으로 회전하고, 이어서 단계 S13에서 광센서(PH)가 켜졌는지를 판단하게 된다. 단계 S13에서, 광센서가 켜지지 않았다면 광센서(PH)의 상류측에 용지가 걸린 것으로 판단되어서 제어 모드는 급지 에러 모드로 전환된다.
제어기(34)는 도2의 전기 조작판(33) 상에 제공된 LED 표시 수단 또는 액정표시 수단을 이용하여 급지 에러를 표시하며 부저 또는 경고음(buzzer or alarm)에 의해 작업자에 에러를 알려 준다. 작업자는 에러 표시에 근거하여 용지 적재판(4)위의 용지를 회수할 수 있고, 상기 용지(들)의 선단부(들)가 구겨졌는지 또는 접혔는지를 알 수 있다. 다시 용지가 용지 적재판(4) 위에 정확히 위치된 후 급지 작업이 재개된다.
단계 S13에 있어서, 광센서(PH)가 켜진다면, 용지(S1)의 선단부가 광센서(PH)의 하류측에 위치된다는 것을 판단할 수 있다. 그리고 나서, 단계 S14에서, 펄스수(P6)에 대응되는 양만큼 용지를 반송시킴으로써 기록 장치로부터 완전히 배출되게 된다. 이어서, 단계 S15에서, 용지의 존재 여부가 판단된다. 만약 광센서(PH)가 단계 S15에서 켜지지 않는다면 다음 급지 준비를 위해 용지가 완전히 배출된 것으로 판단된다.
반대로, 단계 S15에서 광센서(PH)가 켜진다면 반송 롤러의 회전에 의해 배출되지 않도록 광센서(PH)의 하류측에서 걸렸다(jammed)는 것으로 판단되고, 제어 모드는 급지 에러 모드로 변환된다. 작업자는 에러 표시에 근거하여 용지 적재판(4) 위의 용지를 회수할 수 있고, 상기 용지(들)의 선단부(들)가 구겨졌는지 또는 접혔는지를 알 수 있다. 다시 용지가 용지 적재판(4) 위에 정확히 위치된 후 급지 작업이 재개된다.
다음으로, 비스듬한 이송의 보정 후의 용지 이송을 설명한다.
모터(M)의 전체 펄스수(PT) 및 광센서(PH)로부터의 신호에 따라, 제어기(34)는 (도1의) 모터(M)의 출력 기어(47)를 방향(47a)으로 회전시킨다. 도10에 있어서, 반송 롤러(13)는 기어(47)가 회전함에 따라 방향(48a)으로 회전된다. 한편, 캐리어(55)가 방향(50a)으로 축(50) 주위로 회전되므로 제1 유성 기어(53)의 소형 유성기어(53b)는 즉시 노치 형성 기어(57)에 결합되게 된다. 이러한 결합으로 인하여, 급지 롤러(9)는 급지 방향으로 회전하여 용지(S1)의 선단부가 반송 롤러(13)와 제1 핀치롤러(16) 사이의 닙부(77)를 관통하게 된다. 이 용지(S1)의 관통된 선단부는 반송 롤러(13)의 회전에 의해 닙부(77)를 통과하게 된다.
용지(S1)가 닙부(77)를 통과할 때까지 급지 롤러(9)가 용지(S)를 가압하면서 회전하므로 도7에서 이미 설명된 바와 같이 이동력(F1)보다 작은 이동력(F2)은 제2, 제3 및 다른 용지(S2, S3,…)상에서 작용한다. 이동력(F2)에 의해 발생된 맞닿음 부재(10)의 경사각에 관해서는, 제2 용지(S2)가 맞닿음 부재(10)와 접촉한다는 점에서 상기 관계식(2)내에 포함된 경사각(θ°)은 아래의 관계식(11)을 만족시키고, 제2, 제3 및 다른 용지(S2, S3,…)의 선단부는 맞닿음 부재의 표면 상을 활주하지 않으며, 그 결과 용지의 선단부는 맞닿음 부재의 선단부 위로 위치하지 않는다.
θ°≥ tan-1(1/μ4) ………(11)
노치 형성 기어(57), 구동 캠(7) 및 급지 롤러(9)는 소정의 고정 상태 관계로 축(8) 상에 배치되어 있다. 더욱이, 각 구동 캠(7)은 구동 양정 표면(drive lift surface, 7a), 최대 양정 표면(7b), 최대 양정 표면(7b)보다 작은 양정을 갖는 정지 위치 양정 표면(7d), 및 최대 양정 표면(7b)과 정지 위치 양정 표면(7d) 사이에 연결된 경사 표면(7c)을 구비하고 있다.
제1 유성 기어(53)의 소형 유성 기어(53b)의 회전으로 인하여 구동 캠(7)은 방향(8a)으로 노치 형성 기어(57)와 축(8)을 통해 회전된다. 상기 캠의 회전 중에 상기 캠의 구동 양정 표면(7a)은 용지 적재판(4)이 구동 캠(7)의 회전에 의해 스프링(5)의 탄성력에 대항하여 축(4a)의 주위로 진동되도록 용지 적재판(4)의 좌우측 캠 종동부(4b)와 접촉하게 된다.
용지 적재판(4)이 하강할 때 용지 적재판 위에 놓인 적재 용지(S)의 상부 표면이 급지 롤러(9)로부터 분리되므로, 제2, 제3 및 다른 용지(S2, S3,…)는 급지 방향과 반대 방향으로 용이하게 이동되고, 따라서 제2, 제3 및 다른 용지(S2, S3,…)는 급지 방향과 반대 방향으로 이동됨과 동시에 용지 적재판(4)의 하강 운동과 동기화되어 하강한다. 이러한 방법으로 상기 용지가 하강한 후 상기 용지는 맞닿음 부재(10)의 가요성 부분 상에 존재하지 않으므로 상기 맞닿음 부재(10)는 초기의 비굴곡 위치로 되돌아 올 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 맞닿음 부재(10)로부터의 적재가 제거될 수 있다.
용지 적재판 위에 놓인 적재 용지의 상부 표면이 급지 롤러로부터 분리되는(도11의) 상태에 있어서, 용지(S1)는 안내 부재(11)의 상부(11b)를 제공함으로써 소정의 위치로부터 현수되는 것이 방지된다. 즉, 상부(11b)의 위치 및 맞닿음 부재(10)의 선단부의 위치는 소정의 간격(78)이 조절된 용지(S1)의 하부 표면과 맞닿음 부재(10)의 선단부 사이에 생기도록 선택된다. 이러한 간격(78)을 제공함으로써 상기 맞닿음 부재가 비굴곡 상태로 복원되는 동안에 맞닿음 부재(10)의 선단부가 용지(S1)와 접촉되지 않으므로 맞닿음 부재의 보원 운동은 확실하게 달성된다. 더욱이, 간격(78)을 제공함으로써 용지(S1)가 맞닿음 부재(10)의 선단부와 접촉하지 않으므로 소음 발생이 방지될 수 있다.
또한, 대경부 및 소경부를 갖는 급지 롤러(9)에 있어서, 상기 용지는 고무와 같이 큰 마찰 계수를 갖는 재료로 제조된 대경부와 적재 용지를 접촉시키고 아울러 롤러를 회전시킴으로써 배출되고, 상기 용지가 배출된 후 소경부는 상기 적재 용지와 대향하게 된다. 소경부가 낮은 마찰 계수를 갖는 재료로 제조된 돌출된 플랜지(9a)를 구비하고 높은 마찰 계수를 갖는 표면이 지연되므로, 반송 롤러(13)가 급지 롤러에 의해 배출된 용지를 이송하기 시작한 후에 상기 소경부가 상기 적재 용지에 대향할 때 용지의 굴곡된 양은 대경부와 소경부 사이의 반경 차이에 대응하는 양으로 축소되고 동시에 플랜지(9a)가 반송된 용지의 상부 표면과 접촉하게 되고, 이럼으로써 용지가 부유되는 것을 방지하면서 용지의 반송을 안내하게 된다. 이러한 경우에 있어서, 플랜지(9a)는 낮은 마찰 계수를 갖는 재료로 제조되므로, 용지 반송에 대한 저항이 감소되고 반송 롤러(13)용의 모터(구동원, M) 상에 적용하는 부하의 변동이 또한 감소되고, 이럼으로써 반송 롤러(13)의 반송 정확도를 향상시킬 수 있다.
도11 및 도12에 있어서, 구동 캠(7)의 최대 양정 부분(7b)이 캠 종동부(4b)의 인접 부분(46a)을 통과함과 동시에, 노치 형성 기어(57)의 비치형부(57a)가 제1 유성기어(53)의 소형 유성 기어(53b)에 도달하므로 소형 유성 기어(53b)로부터의 구동력 전달은 방지되고, 이에 의해 노치 형성 기어(57)와 급지 롤러(9)가 정지하게 된다.
노치 형성 기어(57)가 정지한 직후 구동 캠(7)의 경사 표면(7c)은 스프링(5)의 힘(F11)의 작용으로 종동부(4b)의 인접 부분(46a)에 의해 가압되고, 상기 경사 표면(7c)은 분력(F12)을 받아 구동 캠(7) 및 노치 형성 기어(57)가 방향(8a)으로 다소 회전하게 된다. 인접 부분(46a)이 구동 캠(7)의 정지 위치 양정 표면(7d)에 도달하도록 경사 표면(7c) 상에서 활주할 때 구동 캠(7)의 회전이 정지된다.
또한, 구동 캠(7)의 양정 표면(7d)과 캠 종동부(4b)의 인접 부분(46a)은 거의 동일한 반경을 갖는 반원 형태를 가지므로 상호 끼워 맞춤될 때 캠이 정지하게 된다. 이러한 경우에, 캠 종동부(4b)로부터 구동 캠(7) 상에 작용하는 힘[스프링(5)의 탄성력]은 양정 표면(7d)과 인접 부분(46a) 사이의 마찰력에 의해 캠이 확실히 정지할 수 있도록 축(8)의 중심축을 향하게 된다.
도12에 있어서, 인접 부분은 정지 위치 양정 표면(7d)과 결합되고, 노치 형성기어(57)의 비치형부(57a)의 상태는 제1 유성기어(53)의 소형 유성 기어(53b)가 비치형부(57a)와 결합하지 않는 위상(phase)보다 다소 선행하게 된다. 이러한 방법으로 소정량만큼 노치 형성 기어(57)의 위상을 선행시킴으로써 비치형부(57a) 근처의 노치 형성 기어(57)의 치(tooth)는 상기 치가 소형 유성 기어(53b)가 공회전할 때 소형 유성 기어의 치는 노치 형성 기어(57)의 치와 접촉하지 않으며, 이럼으로써 소음 발생을 방지할 수 있다. 또한, 구동 캠(7)과 캠 종동부 사이의 끼워 맞춤 관계는 뒤바뀔 수도 있다. 즉, 구동 캠은 볼록한 정지 위치 양정 표면을 가질 수 있고, 캠 종동부(4b)는 오목한 형상일 수 있다.
도12에 있어서, 모터(M)가 펄스수(P4)에 대응하는 양만큼 회전될 때 용지(S1)의 선단부는 닙부(77)로부터 거리(L6) 만큼 선행하는 위치로 반송 롤러(13)에 의해 이송된다. 기록 헤드(27)의 잉크 토출부(27a)의 선행 노즐의 기록 위치가 소정의 거리(L7) 만큼 용지(S1)의 선단부로부터 이격되도록 거리(L6)는 제어기(34)에 의해 설정된다. 작업자는 프린터에 연결된 컴퓨터를 통해 프린터의 제어기(34) 내로 (예컨대, 1.5㎜ 또는 3.0㎜의) 거리(L7)의 값을 입력할 수 있다.
용지(S1)의 선단부가 급지 롤러(9) 및 반송 롤러(13)에 의해 위치(L6)로 이송되는 동안에 캠 종동부(4b)의 인접 부분(46a)은 구동 캠(7)의 정지 위치 양정 표면(7d)에 의해 결합되어야 한다. 도12에 있어서, 거리(L7)가 양정 표면(7d)과 인접 부분(46a) 사이의 결합을 보장할 수 없도록 작은 값으로 설정된다면, 상기 용지는 큰 값으로 설정된 거리(L6) 만큼 먼저 선행하게 되고, 용지는 반송 롤러(13)의 역회전에 의해 (L6＞ L13인) 소정의 거리(L13) 만큼 회복되고, 다시 기록 위치 길이(L14) 만큼의 반송 롤러(13)의 [방향(49a)으로의] 정상 회전에 의해 상기 용지는 선행하게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 동작에서 길이(L6)가 일정치로 설정되고 기록 위치 길이(L14)가 자유로이 변화될 수 있으므로 구동 캠의 양정 표면(7d)과 캠 종동부(4b)의 인접 부분(46a) 사이의 결합은 보장된다. 더욱이, 용지가 거리(L13) 만큼 회복된 후 거리(L14) 만큼 선행되므로 모터(M)의 회전을 반송 롤러(13)로 전달하기 위한 기어열의 백래쉬(back lash)는 영(zero)이 되어서 용지를 기록 위치(L14)로 반송하기 위한 반송 롤러의 반송 정밀도는 향상된다.
도1 및 도12에 있어서, 캐리지(26)가 기록 위치로 반송되는 용지(S1) 위로 주주사 방향으로 왕복 이동하는 동안에, 잉크는 제어기(34)의 제어하에 기록 헤드(27)의 토출부(27a)로부터 토출되고, 이에 의해 상기 용지(S1) 상에 소정의 화상을 기록하게 된다. 한 줄에 대한 기록이 종료된 후 제어기(34)는 모터(M)가 부 주사 방향(sub scan direction)으로 한 줄에 대응되는 소정량만큼 상기 용지를 반송시키도록 제어하게 된다.
상기 동작을 반복함으로써 문자 및/또는 화상은 기록 헤드(27)에 의해 용지(S1)의 전체 기록 영역 상에 형성된다.
상기 용지(S1)가 반송 롤러(13)에 의해 부 주사 방향으로 이동될 때 비록 용지(S1)가 급지 롤러(9)의 플랜지부(9a)와 안내 부재(11)의 상부(11b)에 의해 상기 용지를 조절함으로써 다소 굴곡된 형상으로 이송된다 하더라도 안내 부재(11)와 용지(S1) 사이의 활주 저항이 작기 때문에 반송 롤러(13) 상에 작용하는 부하는 작게 된다. 이러한 부하가 아주 작을 때, 모터(M)에 작용하는 부하의 변동은 보다 작게 되고 반송 롤러(13)의 반송 능력은 향상되고, 이럼으로써 기록 헤드(27)의 기록 능력을 향상시켜 양호한 화상을 얻을 수 있다.
도1, 도2 및 도12에 있어서, 용지(S1)의 후단부가 광센서(PH)에 의해 검출될 때 제어기(34)는 광센서(PH)의 검출 위치와 잉크 토출부(27a)의 후단 노즐 사이의 거리(L8)를 산출한다. 상기 거리(L8) 내에서 용지 상의 기록이 기록 헤드(27)에 의해 수행된 후, 반송 롤러(13)와 배지 롤러(20)는 (도2의) 배출구(1b)를 통해 용지(S1)를 배출하도록 소정량으로 연속 회전하게 된다.
배지 롤러(20)가 소정량으로 연속 회전한 후, 제어기(34)가 프린터에 연결된 컴퓨터로부터 명령을 받을 때 (이하에서 설명하게 될) 용지(S)의 반송이 수행된다.
폭이 넓은 용지(Sa)(도1 참조)의 기하학적 관성 모멘트(Ia)는 다음의 방정식(12)에 의해 결정된다.
Ia= b1h3/12 ………(12)
단, b1은 용지(Sa)의 폭이고, h는 용지(Sa)의 두께이다.
한편, 용지(Sa)와 동일한 두께 및 재료를 가지지만 용지(Sa)보다 폭이 작은 [예컨대, 용지(Sa)의 폭의 절반이 되는) 용지(Sb)의 기하학적 관성 모멘트(Ib)는 다음의 방정식(13)으로 결정된다.
Ib= b2h3/12 = b1h3/24 = Ia/2 ………(13)
단, b2는 용지(Sb)의 폭(즉, b1/2)이고, h는 용지(Sb)의 두께이다.
방정식(3) 및 (3')에 관해서 관계식 I1= Ia, I1=Ib, 및 방정식(13)을 고려하면, 용지(Sa)의 경사(Aa)와 용지(Sb)의 경사(Ab) 사이의 관계는 다음과 같이된다.
Ab = 2Aa = F8L2 2K1, ………(14)
즉, Aa = (F8/2) L2 2K1
즉, Aa = Ab 라는 관계를 얻기 위하여 맞닿음 부재(10)에 의해 용지(Sb)를 굴곡시키는 힘(F7)은 F7/2으로 변화될 수 있다.
한편, 상기 방정식(5) 및 (6)로부터 아래의 방정식(15)이 유도될 수 있다.
F7= A2× E2× I2× n/L3 2………(13)
따라서, 상기 방정식(15)에서 "n"(용지와 상호 작용하는 맞닿음 부재의 개수)의 값을 2에서 1로 감소시킴으로써 용지(Sb)를 굴곡시키는 힘(F7)은 절반으로 감소될 수 있다.
도시된 실시예에서, 2 개의 맞닿음 부재가 사용되는 예가 설명되지만, 다양한 용지가 처리되는 것이 바람직한 때에는 용지의 크기가 변할 때마다 용지와 상호 작용하는 용지의 개수를 용지의 종류에 비례하여 증가시킴으로써 용지와 상호 작용하는 맞닿음 부재의 개수는 관계식(13), (14) 및 (15)를 확정할 수 있도록 변할 수 있고, 그 결과 용지의 경사(A1)가 용지 크기 차이에 의해 크게 변화하지 않으므로 확실한 제2의 분리 작용을 보장할 수 있다.
다음으로, 맞닿음 부재(10)의 형태를 도13 내지 도16을 참조하여 설명한다. 도13은 용지(S)가 사각형 맞닿음 부재(10)에 대해 가압되는 상태를 도시한 도면이다.
도13 및 도 14에 있어서, 이동 용지(S)가 기준선(baseline, 10e) 주위로 굴곡이동을 위한 안내 부재에 부착된 맞닿음 부재(10)에 대해 가압되고 상기 맞닿음 부재가 상기 기준선(10e) 주위로 굴곡될 때, 맞닿음 부재(10)의 중앙 부분에 대해 가압되는 용지의 선단부의 부분(Sc)은 도시된 바와 같이 하향으로 굴곡된다. 용지의 선단부(Sc)가 하향으로 굴곡되는 경우, 용지의 선단부가 맞닿음 부재(10) 위로 올라 갈때 큰 소음이 발생된다. 더욱이, 특히 고습 환경에서 용지의 굴곡된 선단부(Sc)는 상기 선단부(Sc)가 맞닿음 부재 위로 올라 갈 수 없도록 하향으로 굴곡 또는 접히게 되어, 양호하지 않은 용지 분리를 발생시킨다.
용지(S)의 선단부(Sc)가 하향으로 굴곡되는 이유는 [맞닿음 부재가 용지(S)에 의해 굴곡될 때 발생하는] 반력이 단부(10g)에서의 반력(F14)보다 중앙부(10f)에서의 반력(F13)이 크기 때문이다.
도15는 용지의 선단부(Sc)가 하향으로 굴곡지는 것을 방지하기 위한 맞닿음 부재의 형태를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 선단부(Sc)가 가압되는 맞닿음 부재(10)의 중앙부 내에 V자형 노치가 형성된다. V자형 노치를 갖는 이 맞닿음 부재에 있어서, 용지(S)가 맞닿음 부재(10)에 대항하여 가압될 때 용지(S)의 선단부(Sc)가 도13의 반력(F13)을 받지 않기 때문에 선단부(Sc)는 하향으로 굴곡지지 않는다.
한편, (맞닿음 부재 상에서의 용지의 활주력이 되는) 도7의 힘(F4)과 상기 힘(F4)의 분력(F15)은 용지(S)의 선단부가 V자형 노치의 경사 모서리와 접촉하는 각지점(10i) 상에 작용한다.
상기 V자형 노치의 각도가 2 A6 0인 때에, 분력 F15는 다음의 방정식으로 결정된다.
F15= F4/cosA6 0………(16)
분력(F15)의 작용하에서 용지(S)의 선단부는 맞닿음 부재(10)의 경사선(10h)을 따라 활주하면서 분력(F15)의 방향으로 상향 이동한다. 용지(S)의 선단부는 분력(F15)의 방향으로 상향 이동하므로 용지의 선단부(Sc)는 하향으로 굴곡되는 것이 방지된다. 더욱이, 용지(S)의 선단부가 V자형 노치의 경사선(10h)을 따라 상향으로 이동되므로 제3 분리 작용이 수행되고, 이에 의해 용지 분리 능력이 더욱 향상된다.
제3 분리 작용은 상기 용지에 특히 효과적이다. 만약 V자형 노치의 각도(A6 0)가 감소된다면, 전술한 방정식(16)으로부터 자명한 바와 같이 분력(F15)은 제3 분리 작용을 심화시키도록 감소되고, 이럼으로써 분리 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나, 용지의 선단부(Sc)는 하향으로 굴곡하기 쉽게 된다. 한편, 각도(A6 0)가 증가한다면, 방정식(16)으로부터 자명한 바와 같이 분력(F15)은 제3 분리 작용을 약화시키도록 증가되고, 그 결과 제2, 제3 및 다른 용지는 상향으로 이동되기 쉽게 되어 용지의 이중 이송을 발생시킨다. 시험에 의하면, 각도(A6 0)는 양호하게는 55°내지 75°라는 것이 알려져 있다. 또한, V자형 노치 대신에 U자형 노치가 맞닿음 부재 내에 형성될 수도 있다.
도 15에 있어서, 맞닿음 부재[예컨대 단면선(80)에서의]의 단면적은 상기 단면선이 상향을 향함에 따라 감소하게 되고, 맞닿음 부재의 기하학적 관성 모멘트는 상기 단면선이 상향을 향함에 따라 현저히 감소하게 된다. 맞닿음 부재의 단면적이 상기 단면저선이 상향을 향함에 따라 감소하게 되므로 (A2 F7L3 2K2로 제시된) 상기 방정식(5) 내의 고체 맞닿음 부재의 단성 계수(K2)에 비하여 V자형 맞닿음 부재의 선단부에서의 경사(A'2)는 전술한 값(A2)보다 더 크게 되낟. 만약 경사(A'2)가 커지면, 제2, 제3 및 다른 용지는 활주되기 쉽고, 이에 의해 제3 분리 작용을 악화시킨다.
다음으로, 도15의 V자형 맞닿음 부재로 인한 문제를 해결하기 위한 맞닿음 부재의 형태를 도16을 참조하여 설명한다.
상부에서의 맞닿음 부재의 폭이 L9이고, 기준선(10e)을 따른 맞닿음 부재의 폭이 L10일 때, L9＞ L10의 관계식을 갖는 맞닿음 부재의 형태를 제공함으로써 [단면선(80)에서의] 맞닿음 부재의 단면적의 감소 비는 단면선이 상향을 향함에 따라 감소될 수 있고, 그 결과 맞닿음 부재의 선단부에서의 경사(A'2)는 상기 값(A2)에 근접할 수 있게 된다. 폭(L9)이 단면선이 기준선(10e)을 향함에 따라 감소하게 되므로 제2, 제3 및 다른 용지들이 하향 이동할 때 지점(10j)에서의 용지(S)의 하향 이동에 대한 저항력(F16)은 감소되고, 이럼으로써 용지의 이동을 용이하게 할 수 있다.
기준선(10e)에서의 기하학적 관성 모멘트를 감소시키기 위해 각각이 폭(L11)을 갖는 다수의 구멍(81)이 기준선(10e) 상의 맞닿음 부재 내에 형성되고, 이럼으로써 상기 기준선(10e)을 따른 맞닿음 부재의 단면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 구멍(81) 대신에 노치가 사용될 수도 있고 또는 구멍 및 노치의 조합이 사용될 수도 있다. 상기 맞닿음 부재가 기준선(10e)을 따라 쉽게 굴곡될 때, 맞닿음 부재의 선단부의 경사의 갑작스런 증가가 억제되고, 이럼으로써 제2 분리 작용을 더욱 향상시킬 수 있다.
더욱이, 맞닿음 부재의 폭(L9, L10) 및 두께(t)가 일정할 때, 구멍(81)의 폭(L11)을 증가/감소시킴으로써 또는 구멍(81)의 계수를 증가/감소시킴으로써 도13의 반력은 사용되는 용지의 가요성에 부합되게 조절될 수 있다. 또한, 폭이 L11인 한에는 구멍의 형태는 사각형일 뿐만 아니라 삼각형 또는 원형일 수도 있다. 상기 구멍이 도14에 도시된 바와 같이 딱딱한 맞닿음 부재 내에 형성될 때에도 동일한 기술적 효과가 얻어질 수 있다.
도16에 있어서, 경사각(A6 0)을 갖는 V자형 노치의 경사선(10h)은 맞닿음 부재의 상부 모서리로부터 하향으로 작은 거리(L12)만큼 이격된 위치에서 A6 0보다 작은 경사각(A7 0)을 각각 갖는 추가적인 경사선(10k)에 연결되어 있다. 이러한 경우, 용지(S)가 경사선(10k)에서의 분리 작용보다 더 강한 경사선(10h)에서의 분리 작용을 받으므로 도15의 V자형 맞닿음 부재에 비해 제3 분리 작용이 보다 향상된다.
또한, 시험에 의하면, 길이(L11)가 1.5 내지 3.0 ㎜로, 각도(A6 0)가 50°내지 75°로, 각도(A7 0)가 0°내지 40°로 설정될 때 양호한 결과가 얻어진다는 것을 알수 있었다. 더욱이, 맞닿음 부재가 형성되는 수지 필름은 양호하게는 높은 열변형 온도 및 낮은 수분 흡수율을 갖는 폴리카보네이트 또는 폴리이미드와 같은 재료로 제조된다. 맞닿음 부재의 두께는 0.07 내지 0.3 ㎜로 설정될 수도 있다.
[제2 실시예]
도17 및 도18은 본 발명의 제2 실시예를 도시하고 있는데, 도 17은 제2 실시예가 적용되는 프린터의 개략적인 사시도이고, 도18은 상기 프린터의 단면도이다. 도17 및 도18에 있어서, 도1 및 도2에 도시된 요소와 구성 및 기능이 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 나타냈고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
용지 적재판(82)이 측판(3) 상에 고정적으로 장착되어 있고, 축(83) 주위로 피벗 가능한 아암 부재(84)에 의해 회전 지지되는 축(85) 상에 장착된 급지 롤러(86)가 축(83) 주위로 진동할 수 있다는 점에서 제2 실시예는 제1 실시예와 상이하다. 이제, 이러한 차이에 대해 상세히 설명한다.
도17 및 도18에 있어서, 비치형부(57a)를 갖는 노치 형성 기어(57), 캠 부재(87) 및 기어(88)는 축(8)에 결합되어 있다. 기어(89, 90)는 측판(3)에 의해 회전 지지되는 축(83)에 결합되고, 기어(89)는 기어(88)와 치결합된다. 다수의 아암 요소 및 이와 연결된 측방향 트레이 부재(84a)를 갖는 아암 부재(84)는 축(83) 상에 회전 가능하게 장착되어 있다.
축(85)은 상기 아암 부재(84)의 자유 단부에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 고무로 제조된 급지 롤러(86)와 기어(91)는 축(85)에 결합되어 있다. 기어(91)는 항상 기어(90)와 치결합된다. 각 급지 롤러(86)의 직경이 제1 실시예의 급지 롤러(9)의 직경보다 작으므로 노치 형성 기어(57)의 일회전에 의해 얻어지는 용지 반송량은 제1 실시예의 양보다 작다. 따라서, 기어(90)의 치의 개수를 기어(91)의 치의 개수보다 증가시킴으로써 급지 롤러(86)의 회전량이 증가한다.
아암 부재(84)는, 일단부가 스프링 홀더(28b)에 연결되고 다른 단부가 측방향트레이 부재(84a)에 연결된 스프링 부재(92)에 의해 시계 방향을 향해 축(83) 주위로 회전하도록 편의되어 있다. 따라서, 상기 아암 부재 상에 제공된 캠 종동부(84b)가 캠 부재(87)로부터 해제될 때 (도18)의 급지 롤러(86)는 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이 용지 적재판(82) 상의 상부 표면에 대해 가압된다.
다음으로, 제2 실시예에 의한 급지 동작 및 기록 동작을 도17 내지 도23을 참조하여 설명한다. 도19 내지 도23은 용지를 이송하기 위한 도17의 주요부를 도시하는 단면도이고, 도17에 도시된 요소와 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 지정된다.
도18 및 도19에 있어서, 프린터의 전원이 켜지면, 제어기(34)로부터의 초기화 명령에 따라 도17의 모터(M)는 방향(47a)으로 소정량만큼 회전한다.[즉, 반송 롤러(13)는 배출구(1b)를 향한 부 주사 방향으로 용지를 반송하도록 회전한다.] 그 결과, 제1 유성 기어(53)의 소형 유성 기어(53b)는 노치 형성 기어(57)의 비치형부(57a) 내에서 공회전하고, 제2 유성 기어(62)는 캐리어(63)의 아암 부분(63a)이 정지부 핀(65)에 인접하는 위치에서 공회전하고, 캠 부재(87)의 정지 위치 양정 표면(87d)은 아암부재(84)의 종동부(84b)에 인접하여 상기 아암 부재(84)를 반시계 방향으로 회전시키고, 이에 의해 급지 롤러(86)를 (도19에 도시된 상태인) 용지 적재판(82)으로부터 분리시킨다. 이러한 상태에서, 다수의 용지(S)는 상기 용지를 용지 적재판(82)과 급지롤러(86) 사이에 삽입시킴으로써 용지 적재판(82) 위에 적재시킬 수 있다.
도4 및 도20에서, 모터(M)가 제어기(34)로부터 급지 명령에 대응하여 소정량 만큼 방향(47b)으로 회전될 때, 제2 유성 기어(62)는 제2 캐리어(63)가 핀(65)과 접촉되는 위치로부터 제2 유성 기어가 노치 형성 기어(57)에 의해 결합되는 위치로 회전된다. 제2 유성 기어(62)가 노치 형성 기어(57)에 의해 결합될 때, 방향(47b)으로 모터(M)의 회전이 노치 형성 기어(57)로 전달되기 때문에, 급지 롤러(86)는 축(8), 기어(88, 89), 축(83), 기어(90, 91) 및 축(85)을 통해 급지 방향으로 회전된다.
한편, 캠 부재(87)는 종동부(84b)로부터 정지 위치 양정 표면(87d)을 분리하도록 축(8)의 회전에 의해 회전되며, 그 결과 급지 롤러(86)는 용지 적재판 위에 놓인 적재 용지 상의 최상부 용지(S1)에 대해 가압되어, 그에 의해 용지(S1)를 이송한다. 이송된 용지(S1)는 맞닿음 부재(10)에 대해 부재(10)에 대해 맞닿으며, 그에 의해 맞닿음 부재를 굴곡시켜 경사각을 변경시킨다. 맞닿음 부재가 제2 분리각까지 굴곡된 때에는, 용지(S1)는 맞닿음 부재(10)에 의해 다른 용지로부터 분리되며, 분리된 용지는 맞닿음 부재(10)의 선단을 타고 넘어 그 후 안내 부재(11)의 경사면(11a)을 따라 상방으로 향하게 된다.
도20에서, 분리된 용지의 선단이 광센서(PH)를 통과할 때, 광센서는 신호를 방출한다. 이 신호에 대응하여, 도18의 제어기(34)의 제어하에, 모터(M)는 (L13+α)(α = 여유부 = 2 내지 5 ㎜)의 거리에 상응하는 펄스수(P4)에 의해 역방향으로 회전되며 그 후 일시 정지된다. 용지(S1)의 선단은 모터의 펄스수(P4)에 의해 구동된 급지 롤러(86)에 의해 역회전 반송 로러(13, 방향(49b))와 제1 핀치 롤러(16) 사이에서 닙부(77)에 대해 가압되어, 그에 의해 용지(S1)의 선단을 정지시킨다. 용지(S1)의 선단이 정지된 상태에서는, 급지 롤러(86)가 계속 회전되는 동안, 급지 롤러(86)는 용지(S1) 상에서 미끄러지면서 회전된다.
용지(S1)가 비스듬히 이송되면, 용지의 선단의 모서리 중 하나가 닙부(77)와 우선 접촉되어 정지되지만, 용지의 선단의 다른 모서리가 계속 이동되기 때문에, 용지는 접촉된 한 모서리(모서리의 선단) 주위로 회전된다. 그 결과, 용지의 선단의 전체 길이는 닙부(77)와 정렬되어, 그에 의해 용지의 비스듬한 이송이 교정된다.
모터가 펄스수(P4)에 의해 회전된 후, 모터(M)는 반송 롤러(13)에 의해 수행된 반송 거리(L6)에 대응하는 펄스수(P5)의해 화살표(47a)에 의해 도시된 통상의 방향으로 회전된다. 급지 롤러(86)는 모터(M)의 펄스수(P5)에 의해 또한 회전되며, 그에 의해 닙부(77) 내로 용지(S1)의 선단을 관통시킨다. 용지(S1)의 관통된 선단은 방향(49b)에 반대 방향으로 반송 롤러(13)를 회전시킴으로써 거리(L6) 만큼 반송된다.
도20 및 도24에서는, 여러 단계에서, 모터(M)에 가해진 펄스수는 다음과 같다:
P1= 각도 A5 0만큼 제2 유성 기어를 회전시키기 위해 필요한 펄스수;
P2= 제1 유성 기어(53)에 대향된 위치로부터 제2 유성 기어에 대향된 위치로 노치 형성 기어(57)의 비치형부가 회전되는 각도 A4°에 대응하는 펄스수;
P3= 거리(L13+α)(α = 2 내지 5 ㎜) 만큼의 급지 롤러(86)의 회전에 대응하는 펄스수;
P4= 거리(L14+α)(α = 2 내지 5 ㎜) 만큼의 급지 롤러(86)의 회전에 대응하는 펄스수;
P5= 거리(L6) 만큼의 반송 롤러(13)의 회전에 대응하는 펄스 회전수; 및
P6= 최대 가능 용지의 길이 방향 길이의 두 배에 대응하는 양만큼 반송 롤러(13)에 의해 용지가 반송되는 반송 거리에 대응하는 펄스수.
도24의 모터(M)를 위한 동작 순서는 도9 및 도 24와 관련되어 설명된 제1 실시예에서의 동작 순서와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다.
제어기(34)는 거리(L13) 만큼 용지를 반송시키도록 펄스수(P4)에 의해 모터(M)를 회전시키며 그 후 모터를 일시 정지시킨다. 따라서, 도17의 모터(M)가 도21의 방향(47a)으로 회전될 때, 반송 롤러(13)는 방향(49a)으로 회전되며 제1 캐리어(55)는 방향(50a)으로 회전되기 때문에, 제1 유성 기어(53)의 소형 유성 기어(53b)는 노치 형성 기어(57)와 결합되어, 그 결과 모터(M)의 회전력은 급지 롤러(86)로 전달되어, 그에 의해 급지 롤러를 회전시킨다. 급지 롤러(86)가 회전될 때, 용지(S1)의 선단이 회전하는 반송 롤러(13)(방향(49a)으로)와 제1 핀치 롤러(16) 사이에 닙부(77)에 대해 가압되기 때문에, 용지(S1)의 선단은 닙부(77)를 통과할 수 있다.
캠 부재(87)가 노치 형성 기어(57)의 회전에 의해 또한 회전되기 때문에, 캠부재(87)의 구동 양정 표면(87a)은 아암 부재(84)의 종동부(84b)에 대해 지지된다.
캠 부재(87)가 더욱 회전될 때, 아암 부재(84)는 반시계 방향으로 축(83) 주위로 회전되며, 그에 의해 용지(S1)로부터 급지 롤러(86)를 분리한다. 모터(M)가 방향(47a)으로 회전될 때, 제2 캐리어(63)가 방향(59a)으로 회전되기 때문에, 제2 유성 기어(62)는 제2 유성 기어가 기어(47)에 의해 결합되는 위치로부터 이격되게 이동되어, 그 결과 제2 유성 기어는 같은 방향(59a)으로 회전된다.
도22에서, 캠 부재(87)의 최대 양정 표면(87b)이 종동부(84b)의 지지부를 통과한 직후, 노치 형성 기어(57)의 비치형부(57a)가 제1 유성 기어(53)의 소형 유성 기어(53b)에 대향된 위치에 도달하기 때문에, 소형 유성 기어(53b)로부터 노치 형성기어(57)로의 회전력 전달은 중단되며, 이에 의해 노치 형성 기어(57) 및 급지 롤러(86)를 정지시킨다.
노치 형성 기어(57)가 정지된 직후, 캠 부재(87)의 경사면(87c)은 도17의 스프링(92)의 작용하에 종동부(84b)에 의해 가압되며, 캠 부재(87)는 시계 방향으로 회전되어, 그에 의해 노치 형성 기어(57)를 약간 회전시킨다. 도23에서는, 종동부(84b)가 캠 부재(87)의 정지 위치 양정 표면(87d)에 도달하도록 경사면(87c) 상에서 활주될때, 캠 부재(87)의 회전은 정지되며, 따라서 노치 형성 기어(57)의 회전이 정지된다.
노치 형성 기어(57)가 약간 회전될 때, 비치형부(57a)의 정지 위치의 위상이 약간 진행되며 비치형부(57a)는 제1 유성 기어(53)의 소형 유성 기어(53b)에 의해 결합되는 위치로부터 완전히 감속되며, 소형 유성 기어(53b)가 공회전되면서, 기어(57, 53b)의 치는 서로 접촉되지 않으며, 그에 의해 소음 및/또는 진동의 발생을 방지한다.
도22 및 도23에서는, 용지(S1)를 가압하는 급지 롤러(86)가 시계 방향으로 회전될 때, 제2, 제3 및 다른 용지는 가압력으로부터 벗어나, 그 결과 이들 용지는 맞닿음 부재(10)의 탄성에 의해 설정 위치로 복귀된다. 이러한 방식으로, 맞닿음 부재상에 작용하는 부하가 제거된다. 제2, 제3 및 다른 용지의 이송이 설정 위치로부터 항상 시작되기 때문에, 맞닿음 부재의 굴곡 이동은 설정 위치로부터 항상 시작되며, 동일한 분리 작용이 항상 보장된다.
도23에서, 모터(M)가 길이(L6)에 대응하는 펄스수(P4)에 의해 회전될 때, 반송 롤러(13)는 거리(L6)에 의해 닙부(77)로부터 이격된 위치로 용지(S1)의 선단을 반송하도록 방향(49a)으로 회전된다. 기록 헤드(27)의 잉크 토출부(27a)의 선단 노즐의 기록 위치가 소정 거리(L7) 만큼 용지(S1)의 선단으로부터 이격되도록 거리(L6)가 설정된다.
도17 및 도23에서는, 캐리지(26)가 기록 위치로 반송된 용지(S1) 위로 주 주사 방향으로 왕복 이동되는 동안, 잉크는 제어기(34)의 제어하에 기록 헤드(27)의 토출부(27a)로부터 토출되어, 그에 의해 용지(S1) 상에 소정 문자 및/또는 화상을 기록한다. 한 줄에 대한 기록이 완료된 후, 제어기(34)는 한 줄에 대응하는 소정량만큼 용지를 반송시키도록 방향(47a)으로 모터(M)를 회전시킨다. 상기 조작을 반복함으로써, 문자 및/또는 화상은 기록 헤드(27)에 의해 용지(S1)의 전체 기록 구역 상에 형성된다.
도17, 도18 및 도23에서는, 용지(S1)의 후방 단부는 광센서(PH)에 의해 검출되며, 제어기(34)는 광센서(PH)의 검출 위치와 잉크 토출부(27a)의 후단 노즐 사이의 거리(L8)를 산출한다. 용지 상의 기록이 거리(L8) 내로 기록 헤드(27)에 의해 수행된 후, 배출구(1b)를 통해 용지(S1)를 배출하도록 반송 롤러(13) 및 배지 롤러(20)는 소정량만큼 연속 회전된다(도18). 배지 롤러(20)가 소정량만큼 연속 회전된 후, 제어기(34)가 프린터에 연결된 컴퓨터로부터 명령을 받을 때, 다음 용지(S)의 반송이 수행된다.
[제3 실시예]
다음, 본 발명의 제3 실시예를 도25 내지 도27을 참조하여 설명하기로 한다. 제3 실시예는 각각의 맞닿음 부재가 다수의 라인 주위에 굴곡되어 있는 점에서 제1 실시예와 다르기 때문에, 그러한 차이점만 충분히 설명하기로 한다. 또한, 제1 실시예에서의 요소와 동일한 요소는 동일한 도면 부호에 의해 표시되었으며 그 설명은 생략되었다.
도25 및 도26에서는, 계단부에 의해 한정된 지지점부(11c, 11d)가 안내 부재(11)의 표면(11a) 상에 형성되며, 맞닿음 부재(10)는 지지점부(11c, 11d) 주위로 굴곡될 수 있다.
우선, 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 각각의 용지가 낮은 표면 마찰 계수 및 낮은 탄성을 가질 경우, 급지 롤러(9)로부터 이송된 용지는 맞닿음 부재(10)에 대해 가압될 때, 용지가 낮은 탄성을 갖기 때문에, 맞닿음 부재는 지지점부(11c) 주위로만 굴곡된다. 이 경우에, 분리 조작이 제1 실시예에서의 분리 조작과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략하기로 한다.
이제, 용지가 높은 표면 마찰 계수 및 높은 탄성을 갖는 경우를 도27을 참조하여 설명하기로 한다.
도27에서는, 급지 롤러(9)와 최상부 용지(S1) 사이의 마찰 계수가 μ11일 때, 최상부 용지(S1)와 제2 용지(S2) 사이의 마찰 계수는 μ2이며, 제2 용지(S2)와 제3 용지(S3) 사이의 마찰 계수는 μ3등이며, 마찰 계수(μ11)과 마찰 계수(μ2) 사이의 관계는 μ11≫ μ2이다. 따라서, 용지 적재판(4) 위에 놓인 적재 용지(S)는 스프링(5)에 의해 F0의 가압력으로 급지 롤러(9)에 대해 가압되어, 최상부 용지(S1)는 F11(= F0(μ11-μ2))의 이동력으로 맞닿음 부재(10)에 대해 가압된다. 반면, 제2 용지, 제3 용지 등에 대한 이동력(F2)은 F0(μ2- μ3)이다. 이 경우, μ2 μ3이므로, 이동력(F2)은 이동력(F11) 보다 작다.
도27에서는, 맞닿음 부재(10)가 최상부 용지(S1)의 힘(F13(= F11cosA11))에 의해 (A9+ A10+A12)의 경사가에 의해 위치(10a)로부터 굴곡되어 있다. 이 점에서, 용지(S1)의 선단 및 맞닿음 부재(10)의 선단은 점(69)에서 서로 탄성적으로 균형을 이루어 용지(S1)는 정지된다.
또한, 맞닿음 부재가 지지점부(11d)에 대해 지지될 때 맞닿음 부재의 경사각은 A9이며, 지지 후에 변경된 경사각은 A10이다. 상술된 탄성 균형 상태에서, 맞닿음 부재(10)의 하단부는 안내 부재(11)의 지지점부(11d)에 대해 가압되며, 그러므로, 맞닿음 부재가 제1 지지점부(11c) 주위로 굴곡될 때 맞닿음 부재(10)의 처짐 거리(L13)는 처짐 길이(L3) 보다 짧아지며, 그 결과 맞닿음 부재가 굴곡된 지점이 변경될 때마다 맞닿음 부재(10)의 탄성력은 불연속 증가된다.
도27에서는, 지지점부(11d)가 없으며 맞닿음 부재(10)가 지지점부(11c) 주위로만 굴곡된다면, 맞닿음 부재(10)의 탄성력(F'17)은 이하의 식(17)에 의해 한정된다 :
F'17 (A9+ A10) / L3 2K2
= A9/ L3 2K2+A10/ L3 2K2……(17)
여기서,
K2= 맞닿음 부재(10)의 탄성;
A9= 지지점부(11d) 까지 맞닿음 부재의 경사 [라디안(rad)];
A10= 지지점부(11d)로부터 맞닿음 부재의 경사 [라디안(rad)];
L3= 지지점부(11c)로부터 맞닿음 부재의 처짐 길이.
따라서, 용지(S1)의 선단은 이러한 탄성력(F'17)에 의해 굴곡된다.
반면, 도27에서 도시된 바와 같이, 지지점부(11d)가 있으며 맞닿음 부재(10)가 지지점부(11d) 주위로 굴곡될 때, 맞닿음 부재(10)의 탄성력(F'17)은 이하의 식(18)에 의해 한정된다:
F17 A9/ L3 2K2+A10/ L13 2K2……(18)
여기서,
K2= 맞닿음 부재(10)의 탄성;
A9= 지지점부(11d) 까지 맞닿음 부재의 경사 [라디안(rad)];
A10= 지지점부(11d)로부터 맞닿음 부재의 경사 [라디안(rad)];
L3= 지지점부(11c)로부터 맞닿음 부재의 처짐 길이;
L13= 지지점부(11d)로부터 맞닿음 부재의 처짐길이.
따라서, 용지(S1)의 선단은 이러한 탄성력(F17)에 의해 굴곡된다.
상기 식(17) 및 식(18)으로부터, 탄성력(F17)과 탄성력(F'17) 사이의 차이는 이하의 식에 의해 결정된다:
F17- F'17= A10/ L13 2K2- A10/ L3 2K2
= (A10/ K2) × {(L3 2- L13 2) / (L13 2× L3 2)}……(19)
또한, L3와 L13사이에는 이하의 관계식(20)이 있다:
L3＞ L13……(20)
상기 식(19) 및 관계(20)로부터, 이하의 관계식이 유도될 수 있다:
L3 2- L13 2= (L3 - L13)(L3 + L13) ＞ 0
즉, F17- F'17＞ 0 ∴ F17＞ F'17……(21)
그러므로, 지지점부(11d)를 제공함으로써, 상기 관계식(21)에서 알 수 있는 바와 같이, 맞닿음 부재(10)의 탄성력을 증가시킬 수 있어 높은 탄성을 갖는 용지(S)가 하나씩 분리될 수 있다.
도27에서 도시된 바와 같이, 추가의 지지점부(11e)를 추가함으로써, 맞닿음 부재의 처짐 길이(L23)가 보다 단축되어 맞닿음 부재의 탄성력을 보다 증가시켜, 그 결과 보다 높은 탄성을 갖는 용지가 하나씩 용이하게 분리될 수 있다.
보다 높은 위치로 가장 하류 지점의 위치를 설정함으로써, 그러한 지지점부에 대해 맞닿음 부재의 선단을 인접함으로써 그러한 지지점부는 소정값으로 맞닿음 부재(10)의 경사를 제한하기 위한 정지부로서 기능할 수도 있다.
도시된 실시예에서는, 지지점부(11c, 11d)의 폭이 맞닿음 부재의 폭과 같게 설정되었지만, 지지점부의 폭은 맞닿음 부재의 폭보다 길거나 또는 짧을 수도 있다. 또한, 지지점 부재는 단속적으로 제공될 수도 있다. 또한, 지지점부는 계단부뿐만 아니라 판 형상 리브(rib) 또는 리지(ridge)에 의해 한정될 수도 있다.

Claims (19)

  1. 급지 장치에 있어서, 용지를 위에 적재하는 용지 적재 수단과, 상기 용지 적재 수단으로부터 용지를 이송하는 급지 수단과, 급지 수단에 의해 이송된 용지가 가압될 때에 분리 부재를 타고 넘어감으로써 다른 용지로부터 분리되도록 용지 이송 방향에 수직인 평면에 대한 각도를 변경하도록 탄성적으로 굴곡 가능한 분리 부재와, 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지를 반송하기 위하여 상기 분리 부재의 하류에 배치된 용지 반송 수단과, 용지가 상기 분리 부재에 의해 분리된 후 상기 분리 부재가 원상태로 복귀될 수 있게 하기 위하여 상기 용지 적재 수단 위의 나머지 용지를 상기 급지 수단으로 부터 분리시킴으로써 용지로부터 상기 분리 부재에 가해진 부하를 해제하는 부하 해제 수단을 포함하고, 상기 부하 해제 수단은 상기 용지 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 상기 분리 부재와 접촉하지 않도록 안내하기 위하여 상기 분리 부재와 상기 용지 반송 수단사이에 배치된 안내 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부하는 상기 분리 부재를 굴곡된 상태로 유지하게 하는, 분리된 용지에 후속하는 다음 용지의 힘이며, 상기 부하 해제 수단은 다음 용지의 이동을 가능하게 함으로써 부하를 해제하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분리 부재는 용지가 가압되어 상가 분리 부재를 타고 넘어갈 때 탄성적으로 변형될 수 있는 박판형 탄성 분리 부재인 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분리 부재가 굴곡 방향으로 굴곡된 지지점의 위치를 변경하기 위한 지지점 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지점 수단은 적어도 상기 분리 부재가 우선 굴곡되는 제1 지지점부와, 상기 분리 부재의 경사 각도가 증가될 때 상기 분리 부재가 가압되는 제2 지지점부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 분리 부재와 반송 부재 사이에 제공되어 용지를 안내 하도록 되고, 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지가 상기 분리 부재로부터 분리되는 위치에 배치되는, 안내 부재를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  7. 급지 장치에 있어서, 다수의 용지를 위에 적재하는 용지 적재 수단과, 용지를 이송하기 위하여 상기 용지 적재 수단에 의해 적재된 용지에 대하여 접촉하는 급지 수단과, 상기 급지 수단을 상기 용지 적재 수단에 의해 적재된 용지와 맞닿게 하기 위한 상기 급지 수단의 맞닿음 위치와 상기 급지 수단을 용지로부터 분리되게 하기 위한 맞닿음 해제 위치로 전환하는 전환 수단과, 상기 급지 수단에 의해 이송된 용지가 가압될 때에 분리 부재를 타고 넘어감으로써 다른 용지로부터 분리되도록 용지 이송 방향에 수직인 평면에 대한 각도를 변경하도록 탄성적으로 굴곡 가능한 분리 부재와, 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지를 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 안내하기 위하여 상기 분리 부재와 상기 반송 수단 사이에 배치된 안내 수단을 포함하고, 상기 용지 적재 수단은 상기 분리 부재에 의해 분리된 용지의 선단이 상기 반송 수단에 도달한 후 상기 전환 수단에 의해 상기 급지 수단으로부터 분리되고, 상기 안내 수단은 상기 반송 수단에 의해 반송되는 용지를 상기 분리 부재와 접촉하지 않도록 안내하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전환 수단은 상기 용지 적재 수단 및 상기 급지 수단을 서로 접근하도록 편의시키는 탄성 부재와, 상기 탄성 부재의 편의력에 반대로 상기 용지 적재 수단 및 상기 급지 수단을 서로로부터 분리시키도록 구동 수단의 회전에 의해 회전되는 캠 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  9. 제8항에 있어서, 정방향으로 또는 역방향으로 상기 반송 수단을 회전시키기 위한 구동원과, 상기 캠 부재를 소정 방향으로 회전시키기 위해 상기 구동원의 한 방향으로의 회전 및 상기 구동원의 다른 방향으로의 회전을 상기 캠 부재로 전달될 회전으로 전환하기 위한 구동 전달 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 전달 수단은 상기 구동원의 상기 2가지 회전을 용지를 이송하기 위한 상기 급지 수단의 회전으로 전환하고, 이 전환된 회전을 상기 급지 수단으로 전달하며, 상기 급지 수단의 회전을 상기 캠 부재와 동기시켜, 상기 용지 적재 수단을 상기 급지 수단과 맞닿게 하거나 또는 상기 급지 수단으로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구동 전달 수단은 상기 구동원에 연결된 한 쌍의 유성 기어와, 상기 급지 수단에 연결되어 상기 유성 기어와 결합 가능하거나 상기 유성 기어로부터 분리 가능한 기어를 포함하며; 상기 구동원의 상기 한 방향으로의 회전이 전달될 때, 상기 유성 기어 중 하나의 유성 기어는 상기 급지 수단에 용지를 이송하기 위해 회전을 전달하도록 상기 기어와 결합되고; 상기 구동원의 다른 방향으로의 회전이 전달될 때, 용지를 이송하기 위한 회전은 다른 유성기어에 의해 상기 급지 수단으로 전달되는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 캠 부재는 상기 급지 수단과 함께 회전되도록 상기 급지 수단의 회전 축에 부착되는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 반송 수단은, 상기 구동원의 상기 한 방향으로의 회전이 전달될 때 상기 급지 수단에 의해 이송된 용지의 선단을 조절하도록 용지 복귀 방향으로 회전되며, 상기 구동원의 다른 방향으로의 회전이 전달될 때 용지 반송 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  14. 제7항에 있어서, 상기 전환 수단은 상기 급지 수단으로부터 상기 용지 적재 수단을 분리하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  15. 제7항에 있어서, 상기 전환 수단은 상기 용지 적재 수단으로부터 상기 급지 수단을 분리하는 것을 특징으로 하는 급지 장치.
  16. 제1항에 따른 급지 장치와; 상기 급지 장치에 의해 이송된 용지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 기록 수단은 용지를 향해 잉크를 토출하여 용지 상에 화상을 기록하도록 잉크 내에서 기포를 성장시키기 위하여 잉크를 전기 열 변환체에 의해 필름 비등점을 초과하는 온도로 가열하도록 전기 열 변환체가 신호에 대응하여 작동되는 잉크 제트 방식인 것을 특징으로 하는 기록 장치.
  18. 제7항에 따른 급지 장치와; 상기 급지 장치에 의해 이송된 용지를 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 기록 수단은 용지를 향해 잉크를 토출하여 용지 상에 화상을 기록하도록 잉크내에서 기포를 성장시키기 위하여 잉크를 전기 열 변환체에 의해 필름 비등점을 초과하는 온도로 가열하도록 전기 열 변환체가 신호에 대응하여 작동되는 잉크 제트 방식인 것을 특징으로 하는 기록 장치.
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