KR100242849B1 - 잉크젯프린터의급지구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일 동력원을 이용하여 용지의 이송 동작과 급지 동작을 신속하게 수행할 수 있는 잉크젯프린터의 급지 구동장치에 관한 것으로, 이를 위해 용지를 급지할 때만 급지판을 위로 구동(접촉)시켜 잉크젯프린터의 프릭션롤러 및 피드롤러에 용지를 공급하고, 인쇄할 때는 급지판을 떨어지게하여 정상적으로 용지를 배출할 때 불필요한 부하 변동 요인을 제거하고, 또한 추가적으로 용지를 급지판에 원활하게 수납할 수 있도록 급지판 자동 이격 장치를 구현하므로써, 픽업롤러의 회전 원주 위치를 조정 가능한 구조로 구현하면서도 위치 센서를 사용하지 않고, 동력을 추가로 동원시키지 않으면서 스프링클러치 및 기어클러치를 동작시켜 신속한 급지 동작을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

잉크젯프린터의 급지 구동장치
본 발명은 잉크젯프린터의 급지구동 방식에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 동력원(라인피드 모터)을 이용하여 용지의 급지 동작과 이송 동작을 신속하게 수행할 수 있는 잉크젯프린터의 급지 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯프린터는 컴퓨터의 전기적인 신호를 전송 받아 모니터상에 있는 내용(자료)을 용지 등에 출력하여 인쇄하는 장치로써, 잉크헤드가 캐리지에 한 개 또는 두 개 장착되어 있다.
이러한 잉크젯프린터는 첨부된 예시도면 도 1에서와 같이, 용지를 공급하는 용지급지 장치부(20)와, 용지급지 장치부(20)로부터 용지를 급지받아 이송시키는 이송장치부(50)와, 이송장치부(50)에 의해 이송되는 용지에 인쇄하는 인쇄장치부(40)와, 인쇄장치부(40)에서 인쇄된 용지를 외부로 배출시키는 용지 배출 장치부(60)로 구성되어 있으며, 인쇄장치부(40)는 케이스(11) 내부에 설치된 메인보드(12)에 설치되어 있다.
인쇄장치부(40)는 잉크를 분사하기 위한 노즐(미도시됨)이 부착된 잉크헤드(42)와 캐리지(41)로 구성된 것으로, 잉크헤드(42)는 캐리지(41)에 설치되어 캐리지(41)의 좌, 우 이동에 따라 노즐을 통해 이송장치부(50)에 의해 이송된 용지 위에 인쇄가 되는 것이다.
용지급지 장치부(20)는 용지(23)를 수납하는 급지판(22)과, 급지판(22)에 수납된 용지(23)를 이송장치부(50)에 전달하는 픽업롤러(24)로 구성되어 있고, 급지판(22)에 수납 적재된 용지(23)는 픽업롤러(24)를 통해 낱장으로 이송장치부(50)의 프릭션롤러(51)와 피드롤러(52) 사이로 공급되어 인쇄를 위한 이송을 하게 된다.
이와같이 이송된 용지는 베이스프레임(61) 위를 통과하여 용지 배출 장치부(60)에 도달 되면 원고 접촉 휠(62)과 배지롤러(63) 사이로 이송되면서 잉크젯프린터 외부로 배출되는 구조로 이루어져 있다.
그리고 메인프레임(21)의 상단과 급지판(22)의 하단 사이에는 급지판(22)을 위로 밀어주도록 탄성력이 작용하는 급지스프링이 장착되어 있다.
한편, 캐리지(41)에 장착된 잉크헤드(42)의 하단에는 잉크를 용지에 분사시키는 노즐부가 형성되어 있다.
그리고 메인보드(12)는 케이스(11)의 내부에 설치되어 있고, 잉크젯프린터의 앞에는 덮개(11')가 장착되어 케이스(11)와 접하도록 되어 있다.
한편, 용지급지 장치부(20)에 수납되는 용지는 제지회사에서 물품으로 제조할 때 수십매가 포장되어 있어서, 용지끼리 마찰되어 정전기가 발생되면서 용지가 한 장씩 쉽게 분리되지 않기 때문에 용지를 수납하기 전에 미리 사용자가 용지에 바람을 불어 넣거나 손으로 용지를 각장씩 넘겨 분리하였다.
상기 용지급지 장치부(20)는 모터(25)의 축과 연결된 기어(26)와 치합되는 핀치 기어(27)와 상기 핀치 기어(27)의 일측에는 피드롤러(52)를 구동하기 위한 기어(28)가 치합되며 타측에는 다수의 아이들 기어(30∼34)로 이루어지는 동력 전달 기어와 상기 동력 전달 기어 중 기어(34)는 캠(35)에 연결되어 급지판(22)을 작동시키며 기어(32)는 일 방향 클러치에 의해 작동하는 픽업롤러(24) 구동용 기어(29)와 치합 되도록 구성하였다.
이와 같이 구동되는 종래의 용지급지 장치부(20)는 모터(25)를 정방향으로 구동시키면 모터축에 연결된 기어(26)와 치합된 핀치 기어(27)를 구동시키게 되며 상기 핀치 기어(27)의 일측에 치합되는 다수개의 아이들 기어 중 기어(34)에 연결된 캠(35)이 구동하여 급지판(22)을 들어올리게 됨과 동시에 일방향 클러치에 접속된 기어(29)가 구동하여 반원형 픽업롤러(24)가 1회전 하면서 최상단의 용지(23)를 피드롤러까지 이송시키게 된다.
이후 모터(25)가 역회전하게 되면 핀치 기어(27)와 치합된 기어(28)를 구동 시킴에 따라 피드롤러(52)와 조립된 기어(28)를 구동하여 용지를 인쇄부측으로 이송시켜 인자를 수행할 수 있게 된다.
자동 낱장 공급 방식의 프린터에서 낱장 공급을 위한 여러 가지 동작과 인쇄할 때의 용지 연속 이동 동작을 수행하기 위해서는 하나의 구동원(모터)에 보조로 동력의 방향을 전환하기 위한 부가적인 동력원을 이용하거나 그 동작 위치를 검출하기 위한 센서 등이 동원되기 마련이다.
이러한 기구적인 동작들을 가장 간결하게 그리고 저렴하게 구현하기 위한 방법을 모색하는 것이 본 발명의 기술 분야이다.
픽업롤러의 구동력을 단속하였음에도 급지스프링에 의해 용지를 픽업샤프트에 밀착시키므로, 그 회전 마찰부위의 부하에 의해 메인 피드(main feed) 부에 저항력이 작용하다가 용지가 픽업샤프트를 떠나는 순간 전술의 저항력이 일시에 제거 되므로 고품질의 인쇄 라인 피드 동작에 영향을 주어 균일한 인쇄물을 얻을 수 없었다.
즉, 급지후에는 용지와 픽업샤프트가 계속 접촉하여 회전하므로, 부하 변동의 원인이 되었다.
단일 동력원으로 급지판을 가동시켜, 급지후에는 용지와 픽업샤프트를 떨어지게 하는 구조를 구현함에 있어서, 픽업롤러(픽업샤프트)는 1회전만 하여야 하며, 반원형의 구조이므로 그 회전위치를 감지하기 위한 센서를 부착하여야 하며, 급지후 동력을 전환하기 위한 클러치의 동작을 위해서 외부적인 동력을 사용하여야 한다.
외부적인 동력을 사용하는 방법중, 잉크헤드의 왕복 운동을 위한 캐리지 모터를 특정 위치로 옮겨 클러치를 작동시켜 급지후, 다시 이를 해제시키는 동작을 하는 방법은, 급지 동작 지연 및 구조적 복잡함을 피할 수 없는 문제점이 있다.
다시설명하면 상기와 같은 용지급지 장치부(20)는 핀치기어(27)로부터 다수의 아이들기어(30∼34)를 사용함에 따라 부품 수가 많고, 조립하기 복잡하며, 또한 반원형 픽업롤러(24)를 1회전시킨 후 전위치를 확인하기 위한 센서(36)를 필요로 하게 됨에 따라 작동회로가 복잡하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 용지 급지 장치의 구성을 간단히하여 잉크젯프린터의 전체 기기는 축소되고, 단일 동력원을 이용하여 용지의 급지 동작과 이송 동작을 신속하게 수행할 수 있도록 함에 본 발명의 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 용지를 급지할 때만 급지판을 위로구동(접촉)시켜 잉크젯프린터의 프릭션롤러 및 피드롤러에 용지를 공급하고, 인쇄할 때는 급지판을 떨어지게하여 정상적으로 용지를 배출할 때 불필요한 부하 변동 요인을 제거하고, 또한 추가적으로 용지를 급지판에 원활하게 수납할 수 있도록 급지판 자동 이격 장치를 구현함에 특징이 있다.
픽업롤러의 회전 원주 위치를 조정 가능한 구조로 하면서도 위치 센서를 사용하지 않는 특징이 있다.
동력원을 추가로 동원시키지 않고도 클러치를 동작시켜 신속한 급지 동작을 이루면서도 상대적으로 간단하고, 견고한 특징이 있다.
도 1은 종래 잉크젯프린터의 급지장치의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 급지 구동장치의 구성품을 보인 분해 사시도,
도 3은 도 2의 구성품이 조립된 상태에서 일부를 절개한 단면도,
도 4는 기어클러치가 회전하여 라체트의 돌기부가 스토퍼에 밀착되고, 허브돌기부는 스토퍼와 미접촉된 상태를 보인 측면도,
도 5는 도 4의 클러치가 역회전하면서 스토퍼가 들어올려진 상태를 보인 측면도,
도 6은 허브돌기부 및 라체트의 돌기부가 스토퍼 아래에 위치한 상태를 보인 측면 도,
도 7은 라체트의 돌기부 및 허브돌기부가 스토퍼를 통과한 상태를 보인 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 급지 구동장치의 급지판을 하강시킨 상태의 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 급지 구동장치에서 용지를 급지하는 상태를 보인 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 급지 구동장치의에서 용지가 인쇄 상태에 들어가고, 급지 판이 하강하여 대기하는 상태의 측면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명
240 ; 픽업롤러 241 ; 픽업샤프트
241a ; 가이드 242 ; 옆면벽
243 ; 홀 244 ; 핀홀
245 ; 지지홀 246 ; 기어클러치
246a ; 오목홈 247 ; 스프링스토퍼
248 ; 스토퍼 249 ; 지지편
250 ; 스토퍼핀 251 ; 스프링클러치
252 ; 라체트 253 ; 돌기부
254 ; 허브 255 ; 허브돌기부
256 ; 가이드홈 257 ; 체결홈
258 ; 스크류
이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조로하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
예시도면 도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 급지장치부의 각종 구성품을 분해 및 조립하여 보인 것이다.
즉, 모터로부터 아이들기어로 연결된 기어클러치(246)는 픽업샤프트(241)에 회전 가능하도록 삽입되어 있다.
허브(254)는 스크류(258)에 의해 픽업샤프트(241)의 일측면에 견고하게 조립되고, 스프링클러치(251)의 일단부는 허브(254)의 체결홈(257)에 끼워지며, 동시에 기어클러치(246)를 감싸고, 그 감긴 방향으로 회전할 때는 조이면서 동력을 전달하고,기어클러치(246)가 반대 방향으로 구동될 때는 스프링클러치(251)가 펼쳐지며, 헛돌게된다.
스프링클러치(251)의 일단은 허브(254)에 삽입되어 상호 운동이 없으며, 타단은 원주상에 1개의 돌기부(253)를 갖는 라체트(252)에 삽입되어 라체트(252)를 정지시키면 전달 동력도 끊기게 된다.
즉 스프링클러치(251)는 픽업샤프트에 동력을 전달하거나 또는 차단하는 기능을 갖고 있다.
스프링스토퍼(247)는 기어클러치(246)의 오목홈(246a)에 삽입되어 계속적인 마찰 회전을 하지만, 일정량의 마찰 토크로 스토퍼(248)를 동작시킬 수 있다.
상기 스토퍼(248)는 옆면벽(242)에 설치되어 픽업샤프트(241)의 1회전 만을 허용하기 위해 라체트(252)의 돌기부(253)에 밀착, 이탈되며, 그 각 운동은 스프링 스토퍼(247)에 의존한다.
또한 픽업샤프트(241)의 끝단 원주면 양쪽에 가이드(241a)가 형성되어 픽업샤프트(241)에 기어클러치(246), 라체트(252)를 체결한 후 마지막으로 허브(254)를 체결할 때 허브(254)의 홀의 내주면에 형성된 가이드홈(256)에 끼워져 견고하게 체결되고, 허브(254)의 중심에 관통된 홀을 통해 스크류(258)를 삽입한 후 픽업샤프트(241)의 끝단부의 홀에 잠궈 조립한다.
상기 기어클러치(246)의 일측 외주면에 스프링스토퍼(247)이 체결되고, 타측외주면에는 스프링클러치(251)과 그 위에 라체트(252)가 조립되는데 스프링스토퍼(247)은 후술하는 스토퍼(248)의 방향을 잡아 라체트(252) 쪽으로 기울게 하고, 스프링클러치(251)은 그 일단이 라체트(252)에 삽입 체결되고, 타단부는 허브(254)에 형성된 체결홈(257)에 끼워져 고정된다.
즉, 상기 라체트(252)를 스프링클러치(251)의 푸는 방향으로 회전시켜 놓으면 스프링의 탄성력에 의해 원래 상태로 복원된다.
또한 용지수납대의 옆면벽(242)에 체결된 픽업샤프트(241)의 인접 부위에 핀홀(244)이 형성되고, 이곳에 스토퍼핀(250)이 삽입되며, 핀홀(244)과 떨어져 지지홀(245)이 형성되고 여기에 스토퍼(248)은 일체로 형성된 지지편(249)을 매개로 옆면벽(242)에 조립된다.
그리고 상기 스토퍼핀(250)에 스토퍼(248)가 체결되며, 스토퍼(248)는 지지편(249)을 매개로 조립된 상태에서 스토퍼핀(250)을 매개로 움직인다.
기어클러치(246)와 맞물린 기어가 회전하면서 픽업샤프트(241)가 화살표 방향으로 1회 회전할 때 라체트(252)의 돌기부(253)가 스토퍼(248)에 맞물려 밀착된 후 회전된다.
그리고 기어클러치(246)의 일부분에 삽입, 감겨있는 스프링클러치(251)는 본래의 조이(밀착하는)는 방향이 아닌 펼쳐지는 회전 방향으로 반대쪽 일측이 삽입된 라체트(252)을 회전시키며, 라체트(252)의 돌기부(253)는 스토퍼(248)와 접촉한 부분을 스프링클러치(251)의 탄력으로 밀어낸다.
이때 강제 회전(동력 전달의 역방향)된 양 만큼이 스프링클러치(251)를 펼치게 되며, 펼쳐진 탄력으로 스토퍼(248)을 밀게 된다.
예시도면 도 4는 기어클러치(246)가 화살표 방향으로 정회전하면서 라체트도 스프링스토퍼(247)에 의해서 같이 회전하여 돌기부(253)가 스토퍼(248)에 맞물려 밀착되고, 허브돌기부(255)는 돌기부(253)의 뒤에 위치하면서 스토퍼(248)와 예각 상태로 떨어져 있다.
상기 스토퍼(248)가 라체트(252)의 돌기부(253)에 밀착된 상태에 있게 되어 픽업샤프트의 회전을 순간적으로 지연하고 있는 것이다.
예시도면 도 5는 잉크젯프린터의 인쇄 신호에 따라 모터(25)가 일정량 역회전 하면, 기어클러치(246)에 마찰되어 삽입된 스프링클러치(251)가 스토퍼(248)를 들어 올리는 상태를 보인 것이다.
이때 스토퍼(248)와 라체트(252)의 돌기부(253)에는 일정량(약 3°) 정도 경사지게 형성되지만, 스프링클러치(251)가 마찰되면서 역회전되어 일정량 후퇴하므로 원활히 빠진다.
그리고 스토퍼(248)는 들어 올려 지지만, 라체트(252)는 미소 거리만 후퇴했을뿐 제자리에 정지한 상태에 있게 된다.
기어클러치(246)가 화살표 방향으로 역회전할 때 스프링스토퍼(247)의 일단이 스토퍼(247)에 형성된 걸림구(248a)를 밀어내면서 스토퍼(248)는 시계 방향으로 회전한다.
또한 기어클러치(246)가 순간적으로 역회전하고, 이에 따라서 라체트 및 허브가 역회전하며, 스토퍼(248)는 상기 기어클러치(246)에 체결된 스프링스토퍼(247)이 역회전되면서 스토퍼(248)의 걸림구(248a)를 밀어내 시계 방향으로 움직이고, 이때 라체트의 돌기부(253)와 허브돌기부(255) 간의 사이 각도는 그대로 유지된 채 역회전된다.
그리고 다시 모터(25)가 정회전을 시작하면 예시도면 도 6에 보인바와 같이,기어클러치(246)는 스프링클러치(251)를 조이면서 허브(254)에 연결된 스프링클러치(251)의 일단과 함께 회전을 시작하며, 스프링클러치의(251)의 타단이 삽입된 라체트(252)의 돌기부(253)도 들려진 스토퍼(248)의 아래를 통과한다.
또한, 픽업샤프트는 1회전 하게 된다.
그리고 스프링스토퍼(247)가 스토퍼(248)의 걸림구(248a)를 아래로 밀어내면서 스토퍼(248)가 아래로 내려와 라체트(252)의 외주면에 접촉되지만 이미 라체트(252)의 돌기부(253)는 회전을 시작하여 기어클러치(246), 스프링클러치(251), 허브(254) 및 픽업롤러 순으로 회전한다.
즉 기어클러치(246)가 정회전되고, 라체트 및 허브(254)도 회전하여 허브돌기부(255)가 스토퍼(248)를 들어올려 스토퍼(248) 아래에 위치한다.
여기서 픽업샤프트가 정상적으로 동작할 때는 허브돌기부(255)가 라체트(252)의 돌기부(253) 뒤편에 머물며 아무런 작용을 하지 못하나, 허브(254)가 먼저 회전할 경우 허브돌기부(255)가 회전하여 스토퍼(248)를 밀어올려 라체트(252)의 돌기부(253)가 스토퍼(248)와 강제로 밀착되는 것을 방지한다.
예시도면 도 7은 모터(25)의 구동으로 회전력을 아이들기어(260)(261)로부터 전달 받아 기어클러치(246)가 정회전하여 라체트 및 허브가 스토퍼(248)를 통과하고 1회전 한 상태를 보인 것이다.
예시도면 도 8은 픽업샤프트(241)의 일단부와 일체로 형성된 캠(204)이 급지판(202)에 설치된 돌출부(203)를 누르면, 급지판(202)은 급지판(202)과 메인프레임(201) 사이에 설치된 급지스프링(206)을 압박하면서 하강되고 동시에 픽업롤러(240)로부터 떨어져 용지(205)를 아무 저항 없이, 항상 추가로 공급할 수 있는 대기 상태에 놓이게 된다.
예시도면 도 9는 모터의 구동으로 스프링스토퍼이 작동되어 스토퍼가 내려오지만 이미 라체트의 돌기부는 회전을 시작하며, 기어클러치, 스프링클러치, 허브,픽업롤러(240) 순으로 회전을 시작한다.
상술한 캠(204)이 돌출부(203)에서 이탈되고, 용지(205)는 급지스프링(206)에 의해 픽업롤러(240)에 밀착되며, 급지가 시작된다.
이렇게 1회전한 후에 다시 캠(204)은 예시도면 도 10에 보인바와 같이, 돌출부(203)을 밀착하여 밀어내면서 급지판(202)을 하강시키고, 라체트의 돌기부는 스토퍼에 걸려 스프링클러치의 작동을 정지시키며, 용지(205)는 픽업롤러(240)로부터 떨어지게된다.
그리고 이때는 급지완료된 후이고, 잉크헤드를 통해 인쇄하는 상태이며, 용지(205)를 추가로 공급할 수 있는 대기 상태에 놓이게 된다.
또한 용지는 픽업롤러(240)로부터 벗어난 상태로 피드롤러(51)의 회전에 의해 계속 배출되고, 인쇄 및 배출후 피드롤러(51)는 회전하지 않으며, 다음 픽업샤프트(241)가 정회전할 때까지 급지판(202)은 대기 상태에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 별도의 기어클러치 및 스프링클러치를 구동하기 위한 동력의 개입이나 픽업롤러의 회전 위치를 조정 가능한 구조로 구현하면서도 그 위치를 감지하기 위한 센서를 사용하지 않고, 동력을 추가로 동원시키지 않으면서 스프링클러치 및 기어클러치를 동작시켜 신속한 급지 동작을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 용지를 급지할 때만 급지판을 위로 구동(접촉)시켜 잉크젯프린터의 프릭션롤러 및 피드롤러에 용지를 공급하고, 인쇄할 때는 급지판을 떨어지게하여 정상적으로 용지를 배출할 때 불필요한 부하 변동 요인을 제거하며, 또한 추가적으로 용지를 급지판에 원활하게 수납할 수 있도록 급지판을 자동으로 떨어지게 하는 잉크젯프린터의 급지 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    급지판은 모터의 동력을 전달받은 스프링클러치 및 픽업샤프트와 스프링스토퍼의 작동에 의해 스토퍼를 라체트의 외주면에 밀착시켜 착탈되는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 급지 구동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    픽업샤프트의 일측 끝단부에 허브가 설치되고, 허브의 일측부에는 허브돌기부가 형성되며, 픽업샤프트의 순간 역회전 만으로 동력을 절환하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 급지 구동장치.
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