KR100242851B1 - 시트 공급 장치 - Google Patents

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KR100242851B1
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기요하루 요시오까
마사오 아마노
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미다라이 후지오
캐논 가부시끼가이샤
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • 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
    • B65H3/06—Rollers or like rotary separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/10—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides
    • B41J13/103—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides for the sheet feeding section

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Abstract

본 발명은 시트를 지지하기 위한 시트 지지 수단과, 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하여 그로부터 분리하도록 지지되며 시트와 접촉함으로써 시트를 급송하기 위한 시트 공급 수단과, 시트 공급 수단을 향해 시트 지지 수단을 편위시키기 위한 제1 편위 수단과, 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트를 향해 시트 공급 수단을 편위시키기 위한 제 2 편위 수단을 포함하는 시트 공급 장치를 제공한다.

Description

시트 공급 장치
본 발명은 프린터, 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상 형성 장치에 사용되는 시트 공급 장치에 관한 것이다.
제22도 내지 제25도를 참조하여 종래의 시트 공급 장치의 예가 설명될 것이다. 제22도에서, 시트 공급 카세트(106)는 내부에 다수의 시트(S)를 포함하고, 시트(S)가스택킹되는 시트 스택킹 판(105)이 지지 샤프트(105a) 주위로 카세트에 대한 피봇회전하도록 시트 공급 카세트(106) 내에 장착된다.
분리 폴(pawl)(101)은 시트 공급 작업이 개시될 때 최상부 시트(S)가 다른 시트와 분리될 수 있도록 시트 스택(S)의 양 하류 상단 코너를 조절하는 기능을 한다. 픽업 롤러(103)는 시트 공급 카세트(106)로부터 시트(S)를 픽업하기 위해서 화살표(P)에 의해서 표시된 방향으로 자신의 중심 샤프트(103a)의 주위로 회전된다. 픽업된 시트(S)는 화상 형성 장치(도시 안됨)의 본체 내부로 이송된다.
탄성 부재(102)는 픽업 롤러(103)에 대한 시트 공급 압력(R)을 제공하는 기능을 한다. 탄성 부재(102)는 시트 스택킹 판(105) 아래에 배치되어, 제23도에서 도시된 편위력(F)으로 시트 스택(S) 및 시트 스택킹 판(105)을 픽업 롤러(103)를 향해 수직으로 편위시킨다. 일반적으로, 시트 공급 압력(R)은 탄성 부재(102)의 편위력(F)으로부터의 시트 스택(S)의 중력(무게)을 감하여서 얻어진 힘으로 정의된다. 이것은 하기의 설명에서도 동일하다.
제23도에서 도시된 바와 같이, 픽업 롤러(103)는 원통면 부분 및 평면 부분에 의해서 구성되어, 반원형(D-컷) 단면을 갖는다. 비 작동 상태에서, 평면 부분이 시트 스택(S)에 면하도록 하방으로 향하여져 평면 부분은 분리 폴(101)에 의해서 높이가 조절되는 시트 스택(S)의 상면과 접하지 않는다.
시트 공급 신호에 반응해서 픽업 롤러(103)가 제23도의 방향(P)으로 회전되면,제24도에서 도시된 바와 같이, 픽업 롤러(103)의 원통면 부분의 전방 단부(103b)는 우선 시트 스택(S)과 접한다. 이러한 경우에, 시트 스택(S) 및 시트 스택킹 판(105)은 시트 공급 압력(R)에 대향하여 상방으로 압박되어(제24도), 최상부 시트(S)가 제24도에서 도시된 바와 같은 루프부(Sa)를 형성하도록 변위되는 결과가 된다.
픽업 롤러(103)가 방향 P로 더 회전되면(제24도), 제25도에서 도시된 바와 같이,최상부 시트(S)의 끝단부는 분리 폴(101)을 올라타서, 최상부 시트(s)만이 한 쌍의이송 롤러로 보내어 지는 결과가 된다. 픽업 롤러(103)는 방향 P로 더 회전된다. 픽업 롤러가 한 회전되면, 제23도에서 도시된 상태가 복구되며, 결국 픽업 롤러는 픽업된 시트(S)의 이송에 더 이상 관계되지 않고 다음 시트 공급 작동을 준비한다.
제26도는 상술한 시트 공급 장치를 갖는 종래의 전기 사진 화상 형성 장치를 도시하고 있다. 상기 화상 형성 장치에서, 시트 공급 카세트(202)는 화상 형성 장치의 본체(201)에 착탈 가능하도록 장착되며(카세트는 화살표A로 도시된 방향을 따라서 장치로부터 분리될 수 있다), 시트(S) 공급용 시트 공급 롤러(203)와, 시트공급 롤러의 하류측에 배치되어 시트(S)를 분리하고 이송하는 급송 롤러(204) 및 후퇴 롤러(205)가 배치된다.
후퇴 롤러(205)는 소정 힘(F)으로 아래로부터의 편위 수단(도시 안됨)에 의해서 급송 롤러(204)에 대해서 압박되며, 상기 급송 롤러(204)는 화상 형성 장치의 본체(201)에 구비된 구동 수단(도시 안됨)에 의해서 (시트(S)를 하류측으로 이송하는) 화살표 c로 표시된 방향으로 회전 구동된다. 또한, 후퇴 롤러(205)는 토크 제한기에 의해서 장치 본체(201) 내에 구비된 구동 장치(도시 안됨)의 구동 샤프트 연결되어, 후퇴 롤러는 토크 제한기의 토크 동작의 제어 하에서 (시트(S)를 상류측으로 이송하는) 화살표 d에 의해서 도시된 방향으로 회전된다.
후퇴 롤러(205)가 급송 롤러(204)에 대해서 압박되기 때문에, 급송 롤러(204)의 회전 구동력(c 방향으로 향함)이 후퇴 롤러(205)에 대해서 (방향 d에 대향하는) 방향 e로 소정의 토크를 가하도록 후퇴 롤러(205) 상에 작용할 때, 토크 제한기에서 슬립이 발생되고, 결국 후퇴 롤러(205)는 방향 e로 회전하도록 급송 롤러(204)의 회전에 의해서 구동된다. 즉, 후퇴 롤러(205)가 소정 토크 내에서 시트(S)를 회복시키기 위해서 방향 d로 회전되지만, 소정 토크보다 큰 토크가 시트 이송 방향(방향 e)으로 작용하면, 후퇴 롤러는 시트를 하류 방향으로 이송시키도록 회전된다. 후퇴 롤러의 회전 방향이 이러한 방식으로 변하는 토크는, 이하 후퇴 롤러의 "회복 토크(Ta)"로 지칭된다. 이러한 방식으로, 시트(S)는 급송 롤러(204)와 후퇴 롤러(205) 사이에서 하나씩 분리되고, 상기 분리된 시트는 하류 방향으로이송된다.
그렇지만, 상술한 종래의 기술인 제22도 내지 제25도에서 도시된 픽업 롤러(103)의 경우에 있어서, 사용되는 시트(S)가 일반적으로 다양한 크기 및/또는 무게를 갖기 때문에, 시트 공급 압력(R)은 일반적으로 균일(일정)하지 않다. 즉, 시트(S)상에 작용하는 중력으로 해서, 작은 크기를 갖는 가벼운 시트(S)가 사용되면 편위력(F)은 증가되어 시트 공급 압력(R)이 증가되며, 큰 크기를 갖는 무거운 시트(S)가 사용되면 편위력(F)이 감소되어 시트 공급 압력(R)이 감소된다.
픽업 롤러(103)는 최상부 시트(S)만을 픽업하는 기능을 하지만, 시트 공급압력(R)이 너무 크면 최상부 시트를 포함한 여러 장의 시트가 픽업 롤러에 의해서 픽업되며(7이중 급송), 시트 공급 압력(R)이 너무 작으면 픽업 롤러(103)는 스택(S)상에서 공회전되어 시트를 공급하지 않을 것이다. 즉, 시트 공급 압력(R)이 너무 크거나 작으면, 불량한 시트 공급이 발생할 것이다. 이것을 방지하기 위해서는, 시트 공급 압력을 적절한 범위 내에서 유지하는 것이 필요하다.
그렇지만, 상술한 바와 같이, 다양한 종류의 시트가 사용되기 때문에, 몇몇 시트들은 시트 공급 장치에 설정된 적절한 시트 공급 압력(R)에 적합하지 않으며, 이것으로 해서 불량한 시트 공급이 야기된다. 따라서, 탄성 부재(102)의 편위력을 증가시키고 감소시키기 위한 조절 기구가 필요하다.
본 발명의 목적은 시트 크기 및/또는 시트 무게에 따라 최적 시트 공급 압력을 얻을 수 있는 시트 공급 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 시트 공급 장치는 시트를 지지하기 위한 시트 지지 수단과, 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하여 그로부터 분리하도록 지지되며 시트와 접촉함으로써 시트를 급속하기 위한 시트 공급 수단과, 시트 공급 수단을 향해 시트 지지 수단을 편위시키기 위한 제1 편위 수단과, 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트를 향해 시트 공급 수단을 편위시키기 위한 제2 편위 수단을 포함한다.
제1도는 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업부의 제1 실시예를 도시한 단면도
제2도는 표준 시트가 스택킹된 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제3도는 표준 시트가 픽업되는 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제4도는 상대적으로 가벼운 시트가 픽업되는 개시 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제5도는 상대적으로 가벼운 시트가 픽업되는 평형 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제6도는 상대적으로 무거운 시트가 픽업되는 개시 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제7도는 상대적으로 무거운 시트가 픽업되는 평형 상태를 도시한 제1도의 픽업부의 단면도.
제8도는 다양한 시트 및 시트 공급 압력(R) 사이의 관계를 도시한 그래프.
제9도는 본 발명에 따라서, 시트가 반으로 감소될 때 시트의 종류에 따라서 시트 공급 압력(R)이 변화되는 상태를 도시한 그래프.
제10도는 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업부의 제2 실시예를 도시한 단면도
제11은 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업부의 제3 실시예를 도시한 단면도
제12도는 시트가 공급되는 상태를 도시한 제11의 픽업부의 단면도.
제13도는 본 발명에 따른 시트 공급 장치를 갖는 화상 형성 장치의 한 예를 도시한 단면도.
제14도는 제13도의 화상 형성 장치의 시트 공급 카세트의 평면도.
제15도는 제13도의 화상 형성 장치의 후퇴 롤러부의 확대도.
제16도는 제13도에서 도시된 것과 다른 구조를 갖는 분리부의 단면도.
제17도는 제16도의 후퇴 롤러부의 확대도.
제18도는 제16도에서 도시된 것과 다른 구조를 갖는 후퇴 롤러부의 확대도.
제19도는 제18도의 후퇴 롤러부와 관련된 시트 공급 카세트의 평면도.
제20도는 다양한 힘 사이의 관계를 보여주는 후퇴 롤러부의 확대도.
제21도는 후퇴 롤러의 회귀 토크와 후퇴 롤러 및 급송 롤러 사이에 작용하는 수직 힘 사이의 관계를 도시한 그래프.
제22도 내지 제26도는 종래 기술을 설명하기 위한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 2 : 탄성 부재 (코일 스프링) 3 : 픽업 롤러
4 : 피크 아암 5 : 시트 스택킹 판
6 : 시트 공급 카세트 7 : 프레임
9 : 픽 아암 12 : 픽업 롤러
51 : 장치 본체 54 : 급송 롤러
55 : 후퇴 롤러 56 : 토크 제한기
57 : 구동 샤프트 58 : 구동 기어
101 : 분리 폴 103a : 중심 샤프트
105 : 스택킹 판 201 : 본체
203 : 시트 공급 롤러 204 : 급송 롤러
205 : 후퇴 롤러
본 발명은 이하에서 첨부 도면을 참조하여 실시예(시트 공급 장치 및 상기와 같은 시트 공급 장치를 갖는 화상 형성 장치)와 관련해서 완전하게 설명될 것이다.
우선, 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업부의 제1 실시예가 설명될 것이다. 제1도 내지 제7도에서, 시트(S)를 수용하기 위한 시트 공급 카세트(6) 내에는, 시트 공급 카세트(6)에 대해서 피봇 샤프트(도시 안됨) 주위로 피봇 이동하도록 지지되어 시트 스택(S)을 지지하도록 된 시트 스택킹 판(5)(시트 스택킹 수단)이 구비된다. 탄성 부재로서의 코일 스프링(2)(제1 편위 수단)은 시트 스택킹 판(5)의 하면과 시트 공급 카세트(6)의 바닥 사이에 배치된다.
제1도에서는, 시트 스택킹 판(5)은 코일 스프링(2)의 편위력(F)에 의해서 화살표(F)로 표시된 방향으로 편위되고, 시트 공급 카세트(6) 내에서 구비된 분리 폴(8)은 시트 스택킹 판(5) 또는 시트 스택킹 판(5) 상에 있는 시트 스택(S)에 의해서 결합되고, 이에 의해서 시트 스택킹 판(5)의 높이를 조절한다.
피크 아암(4)은 픽업 롤러(3)를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 수단으로써 작용하는 역할을 한다. 각각의 피크 아암은 지지 샤프트(4a)를 통해서 장치의 프레임(7)에 피봇식으로 연결된 한 단부를 갖는다. 또한, 피크 아암(4)이 소정의 각도만큼 지지 샤프트(4a)의 주위로 회전되면, 피크 아암은 프레임(7) 상에 구비된 정지부(도시 안됨)에 의해서 결합되어, 피크 아암의 상방 및 하방 피봇 이동이 조절된다.
피크 아암(4)은, 픽업 롤러(시트 공급 장치)(3)가 샤프트(3a)에 의해서 지지되는 다른 단부를 갖는다. 픽업 롤러(3)는 마찰재(3c)로 구성된 원통형 면 부분과, 상기 마찰재(3c)를 지지하고 시트(S)에 접하지 않는 절개부를 한정하는 평면부분(3b)을 갖는다. 픽업 롤러(3)는 구동 시스템(도시 안됨)에 의해서 구동되고 제어된다.
돌출부(4b)는 픽업 롤러(3)를 지지하는 샤프트(3a)의 바로 위의 개별 피크아암(4) 상에 형성된다. 픽업 롤러(3) 및 피크 아암(4)을 제1도에서 화살표(a)로 도시된 방향으로 편위시키기 위한 탄성 부재로서의 코일 스프링(1)(제2 편위 수단)은 개별 돌출부(4b)에 끼워져서 고정된 한 단부를 갖는다. 코일 스프링(1)의 다른 단부는 프레임(7) 상에 구비된 돌출부(7a)에 끼워져서 고정된다. 상기 코일 스프링(1,2)은, 픽업 롤러(3)의 원통면 부분의 마찰재(3c)가 시트 스택킹 판(5) 상에 놓여 있는 시트 스택(S)의 상면과 접할 때, 코일 스프링의 편위력이 시트(S)에 대한 소정의 시트 공급 압력(R)을 제공하여 서로에 대해서 균형을 이루도록 설정된다.
또한, 제1도에서 도시된 바와 같이, 픽업 롤러(3)의 평면 부분(3b)이 시트(S)를 면하도록 하방으로 향하게 되면, 픽업 롤러(3)는 시트 스택킹 판(5) 상에 놓여있는 시트 스택(S)과 접하지 않는다.
제2도는 표준 무게를 갖는 시트(S)가 시트 스택킹 판(5) 상에 완전히 스택킹된 상태(스택 높이 "h")를 도시한다. 이러한 이상적인 조건에서, 시트 스택킹 판(5) 상에 놓여 있는 시트 스택(S)의 무게는 F 방향으로 향하는 편위력(F)과 균형을이루어서, 제1도에서 도시된 시트 스택킹 판(5) 상에 시트(S)가 놓여 있지 않은 상태에서 작용하는 편위력(F)은 제2도에서 도시된 시트 스택킹 판(5) 상에 시트(S)가 완전히 스택킹된 상태에서 작용하는 편위력(F)과 동일하게 된다.
그렇지만, 만약 표준 스택과 다른 무게/크기를 갖는 시트(S)가 시트 스택킹판(5) 상에 스택킹되면, 코일 스프링(2)의 이상적인 편위력은 달성되지 않고, 편위력의 편차가 발생될 것이다. 따라서, 동일한 양의 시트가 스택킹된다 하더라도(예를 들어, 스택 높이 h), 상대적으로 가벼운 시트에 대한 픽업 롤러(3)의 시트 공급압력(R)은 상대적으로 무거운 시트에 대한 시트 공급 압력(R)과 다르게 된다.
이러한 관계는 제8도에서 도시된 그래프를 참조해서 설명될 것이다. 제8도에서,가로 좌표는 시트 스택량을 표시하고, 세로 좌표는 시트(S) 상에 작용하는 픽업 롤러(3)의 시트 공급 압력(R)을 표시한다. 제8도에서 일점 쇄선으로 도시된 표준 무게를 갖는 시트(S)의 경우, 시트 공급 압력(R)은 적은 스택량에서 많은 스택량까지 사실상 일정하고(이상적인 경우), 일반적인 시트 공급 작업이 영향을 받을 수 있는 적절한 범위 내에서 유지된다. 따라서, 이러한 경우에, 시트(S)는 적절하게 공급된다.
제8도에서 파선(L)으로 도시된 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트(S)의 경우, 코일 스프링(2)의 편위력(F)은 시트 스택량이 증가함에 따라서 (시트 공급 압력을 증가시키도록) 증가된다. 이러한 경우에, 시트 공급 압력(R)이 최대 수준(b)을 초과하면, 시트 공급 압력(R)이 너무 높게 되어, 시트의 이중 급송이 야기된다. 한편, 제8도에서 실선(H)으로 도시된 상대적으로 무거운 무게를 갖는 시트(S)의 경우, 코일 스프링(2)의 편위력(F)은 시트 스택량이 증가함에 따라서 (시트 공급 압력을 감소시키도록) 감소된다. 이러한 경우에, 만약에 시트 공급 압력(R)이 최소수준(a) 아래로 떨어지게 되면, 시트 공급 압력(R)은 너무 낮게 되어서, 불량한 시트 공급이 야기된다.
제2도에서, 표준 무게를 갖는 시트(S)가 시트 스택킹 판(5) 상에 완전히 스택킹되고 (스택 높이 h) 픽업 롤러(3)가 제3도에서 도시된 상태를 달성하도록 제3도의 방향 P로 회전되면, 픽업 롤러(3)는 시트 스택(S)의 최상부 시트와 접하게 된다. 이러한 상태에서, 코일 스프링(1,2)의 편위력 및 중력은 균형을 이룬다. 코일 스프링(2)에서 시트 스택킹 판(5)에 작용하는 편위력이 Fs이고, 시트 스택(S)의 중량이 T이며, 코일 스프링(2)의 편위력(Fs)으로 인해서 시트 스택 상에 작용하는 상방 편위력이 Fo이고, 시트(S) 상에 작용하는 픽업 롤러(3)의 시트 공급 압력이 Ro이면, 다음 식이 성립된다.
Fo= Fs- T = Ro… (1)
즉, 표준 무게를 갖는 시트(S)의 경우에는, 코일 스프링(2)이 이상적인 편위력을 제공할 수 (즉, 코일 스프링의 편위력이 "변위"와 "탄성률"의 곱으로 표시되는 범위 내에서 작용할 수) 있기 때문에, 시트 스택 상에 작용하는 상방 편위력(Fo)은 시튼 공급 압력(Ro)과 동일하게 되고, 결국 시트(S)는 이상 상태에서 픽업된다. 시트(S)가 표준 무게를 갖는 경우, 픽업 롤러가 상술한 종래의 기술에서와 같이 고정된 형식인 경우에도, 상기 식(1)이 성립된다.
다음으로, (표준 무게를 갖는 시트 대신) 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트(S)가 시트 스택킹 판(5) 상에서 완전히 스택킹되는 경우(스택 높이 h)는 제4도 및 제5도를 참조해서 설명될 것이다. 제4도는, 제3도에서 도시된 상태에 대응하는, 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트(S)가 시트 스택킹 판(5) 상에서 완전히 스택킹되는 경우의 상태를 도시한다. 이러한 경우에, 코일 스프링(2)에서 시트 스택킹 판(5)에 작용하는 편위력은 상술한 경우에서와 같이 Fs이다. 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트로 구성된 시트 스택(S)의 중량은 TL이며, 시트 스택(S)상에 작용하는 상방 편위력 F1'는 다음과 같이 된다.
F1' = (Fs- TL) > Ro… (2)
상술한 종래의 구조에 있어서는, 상방 편위력(F1')은 시트 공급 압력(R)을 증가시킨다. 반대로, 도시된 실시예에서는, 상방 편위력(F1')이 코일 스프링(1)의 하방 편위력(Ro)보다 크기 때문에, 제5도에서 도시된 바와 같이 시트 스택킹 판(5)은 소정 거리만큼 제4도에서 도시된 위치보다 높은 위치에서 균형을 이루고, 따라서 코일 스프링(2)의 편위력은 감소한다.
제5도에서, 코일 스프링(2)으로부터 시트 스택킹 판(5)에 작용하는 편위력이 Fs'이고, 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트 스택(S)의 중량이 TL이며, 시트 스택(S) 상에 작용하는 상방 편위력이 F1이고, 시트(s) 상에 작용하는 픽업 롤러(3)의 시트 공급 압력이 R1이면, 다음 식이 성립한다.
F1= Fs' - TL= R1… (3)
표준 무게를 갖는 시트로 구성된 시트 스택(S)과 상대적으로 가벼운 무게를 갖는 시트로 구성된 시트 스택(S) 사이의 중력차가 {T -TL(>0)}이면, 시트 스택킹판(5)의 변위(위치 차이)가 D이고 코일 스프링(1, 2)의 스프링 상수가 ko이면, 제4도 및 제5도에 따라서 하기의 식(4) 및 (5)가 얻어질 수 있다.
먼저, 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력(F1', F1)들 사이의 관계에 관해서는
F1' = F1+ kox D
이 성립하고,
상기 식(2)을 고려하여
(Fs- TL) - kox D = F1… (4)
가 성립하며,
코일 스프링(1)의 편위력으로 인한 시트 공급 압력(Ro, R1)들 사이의 관계에 관해서는,
Ro+ kox D = R1= F1… (5)
가 성립한다.
따라서, 상기 식(4) 및 (5)로부터 D(거리)는 다음과 같이 된다.
D = (1/2ko) x {(Fs- TL) - Ro}… (6)
상기 식(6)으로부터 시트 스택킹 판(5)의 변위(이동량, D)가 얻어질 수 있으며, 식(4)에 식(6)을 더함으로써 이하의 식(7)이 성립된다.
F1= (Fs- TL) - 1/2 x {(Fs- TL) - Ro} … (7)
Fs- TL= F1'이므로
F1= F1' - 1/2 x (F1' - Ro) … (8)
상기 식(8)에서, F1은 비교적 중량이 가벼운 시트로 구성된 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력이고, F1'는 표준 중량을 갖는 시트로 구성된 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력이다. 식(8)에서, 식(8)의 우측의 두 번째 항은 코일 스프링(1)의 하방 편위력과 코일 스프링(2)의 상방 편위력 사이의 차이를 나타낸다. 더욱이, 식(8)의 우측의 두 번째 항은 식(2)을 고려할 때, "양" 또는 "+" 값을 갖는다. 따라서, F1은 F1'보다 작다(F1< F1').
따라서, 설명된 실시예에 따른 구조에 의해, 비교적 중량이 가벼운 시트로 구성된 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력(F1)은 (전술한 종래 기술에서처럼) 표준 중량을 갖는 시트로 구성된 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력(F1') 이하로 감소되고, 따라서 비교적 중량이 가벼운 시트(S)에 대한 시트 공급 압력(R1)은 (전술한 종래 기술에서처럼) 표준 중량을 갖는 시트(S)에 대한 시트 공급 압력(Ro)이하로 감소된다. 즉, 설명된 실시예에 따른 구조에 의해, 시트 스택킹 판(5)에 위치된 시트 스택(S)의 중량 변화가 시트 공급 압력(R) 변화에 직접 영향을 미치는 것이 아니라, 시트 공급 압력이 중량 변화에 따라 감소되는 것이다.
상기 설명에 있어서, 간단히 하기 위해 코일 스프링(1,2)의 스프링 상수가 동일한 것(ko)으로 설명되었지만, 코일 스프링(1)의 스프링 상수는 코일 스프링(2)의 스프링 상수와 상이할 수 있다. 예컨대, 코일 스프링(1)의 스프링 상수가 k이고 코일 스프링(2)의 스프링 상수가 n x k(n > 0, n은 실수)일 때, 전술한 식(4)및 (5)는 각각 이하의 식(9) 및 (10)으로 나타나게 된다.
(Fs-TL) - n x k x D = F1… (9)
Ro+ k x D = R1= F1… (10)
따라서, 식(9) 및 (10)으로부터 D는 다음과 같이 결정될 수 있다.
D = {1/ ((n + 1) x k)} x {(Fs- TL) - Ro} …(11)
식(9)에 식(11)을 더함으로써, 이하의 식이 얻어진다.
F1= (Fs-TL) - n/ (n + 1) x {(Fs-TL)-Ro} … (12)
Fs-TL= F1'이므로,
F1= F1'- n/ (n + 1) x (F1' - Ro) … (13)
이제, n > 0이므로,
n/ (n + 1) > 0 … (14)
더욱이, (F1' - Ro) > 0이므로, 식(13) 및 (14)를 고려할 때, 전술한 경우에서처럼 관계식 F1< F1'이 얻어지고, 따라서 시트 스택(S)의 중량 변화가 완화될 수 있다.
다음으로, 표준 중량을 갖는 시트를 대신하여 비교적 중량이 큰 시트가 시트 스택킹 판(5) 상에 완전히 스택킹된 경우(스택 높이 h)를 설명하기로 한다. 비교적 중량이 큰 시트가 제3도에 도시된 조건에서 시트 스택킹 판(5) 상에 스택킹된 때, 코일 스프링(2)으로부터 시트 스택킹 판(5)에 작용하는 편위력은 제6도에 도시된 바와 같이 Fs이다. 비교적 중량이 큰 시트로 구성된 시트 스택(S)의 중량에 의한 중력이 TH이고, 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력이 F1'이며, 비교적 중량이 큰 시트와 접촉된 픽업 롤러(3)의 시트 공급 압력이 Ro일 때, 다음 관계식(15)이 성립된다.
F2' = (Fs- TH) < Ro… (15)
전술한 종래 구성에 있어서, 표준 중량을 갖는 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력(Fo)으로부터 비교적 중량이 큰 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력(F2')으로의 감소는 시트 공급 압력(R)을 감소시킨다. 반대로, 설명된 실시예에서, 제7도에 도시된 바와 같이 시트 스택킹 판(5)은 (제7도에서 파선으로 도시된) 제3도에서의 위치보다 소정 거리(D')만큼 아래인 위치에서 균형을 유지한다. 제7도에서, 코일스프링(2)으로부터 시트 스택킹 판(5)에 작용하는 편위력이 Fs''이고, 비교적 중량이 큰 시트로 구성된 시트 스택(S)의 중량의 중력이 TH이며, 시트 스택(S)에 작용하는 상방 편위력이 F2일 때, 다음 관계식(16)이 전술한 경우에서처럼 성립된다.
F2= (Fs- TH) + n/ (n + 1) x {Ro-(Fs- TH)} … (16)
Fs- TH= F2' 이므로,
F2= F2' + n/ (n + 1) x (Ro- F2') … (17)
이 성립된다.
이제, n > 0이므로,
n/ (n + 1) > 0 … (18)
이 성립된다.
(Ro- F2') > 0이므로, 상기 식(17) 및 (18)을 고려하여 F2> F2'가 얻어지며,따라서, 전술한 것과 유사하게 시트 스택(S)의 중량 변화가 완화된다.
제9도는 종래 기술과 본 발명의 설명된 실시예를 비교하여 시트 스택량과 시트 공급 압력(R) 사이의 관계를 제8도와 유사하게 도시한다. 제9도에서, 횡좌표는 시트 스택량을 나타내고, 종좌표는 시트 공급 압력(R)을 나타낸다. 게다가, 정상적인 시트 공급 작동이 수행될 수 있는 적당한 범위(최소 a, 최대 b)는 최소 한계(a) 및 최대 한계(b)에 의해 한정된다.
제8도와 마찬가지로, 종래 기술에 관해서는, 비교적 중량이 가벼운 시트가 스택킹된 경우는 제9도에서 파선으로 도시되어 있고, 비교적 중량이 큰 시트가 스택킹된 경우는 제9도에서 두꺼운 실선으로 도시되어 있다. 게다가, 설명된 실시예에 따른 구성에 있어서, 비교적 가벼운 시트가 스택킹된 경우는 2점 쇄선(L1)으로 도시되어 있고, 비교적 중량이 큰 시트가 스택킹된 경우는 얇은 실선(H1)으로 표시되어 있다. 더욱이, 표준 중량을 갖는 시트가 스택킹된 경우는 제9도에서 일점 쇄선(S)으로 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 파선(L) 및 두꺼운 실선(H)은 전체 시트 스택량 부근에서 적당한 시트 공급 압력 범위(a와 b 사이)를 벗어나 초과한다. 반대로, 설명된 실시예에 따른 구성에 있어서, 2점 쇄선(L1) 및 얇은 실선(H1)으로 도시된 바와 같이, 시트 스택(S)의 중량 변화는 약 절반으로 감소될 수 있으므로, 시트가 시트 스택킹판 상에 완전히 스택킹된 경우에도 시트 공급 압력(R)은 적당한 시트 공급 압력 범위 내에서 유지될 수 있다. 더구나, 제2도에 도시된 바와 같이, 픽업 롤러(3)의 평면 부분(3b)을 정지시켜 유지하여 평면 부분이 시트 스택(S)과 대면하도록 함으로써, (시트를 안내하는 이송 및 안내 수단으로서 작용하는) 픽 아암(4)의 하부면(4c)과 픽업 롤러(3)의 평면 부분(3b)이 화상이 형성되는 시트를 위한 이송 수단으로서 사용되는 경우에, 시트를 위한 이송/안내면이 픽 아암(4)의 하부면(4a) 및 픽업 롤러(3)의 평면 부분(3b)에 의해 얻어질 수 있다.
설명된 실시예에서, 편위 수단이 코일 스프링(탄성 부재)(1,2)으로 구성되는 예가 설명되었지만, 편위 수단은 토션 코일 스프링 등의 다른 탄성 부재로 구성되거나 탄성 부재 이외의 다른 임의의 편위 부재로 구성될 수도 있다. 더구나, 픽업 롤러(3)가 픽 아암(4)의 피봇 이동에 의해 이동되도록 픽업 롤러(3)가 픽 아암(4)으로 지지되는 예가 설명되었지만, 픽업 롤러(3)를 지지하는 임의의 부재가 수직 방향으로 이동될 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업 부분의 제2 실시예를 제10도를참조하여 설명하기로 한다. 부수적으로, 제1 실시예와 동일한 요소는 동일한 참조부호로 나타나 있으며 그 설명은 생략하기로 한다.
제10도에서, 픽업 롤러(시트 공급 수단)(3)는 샤프트(3a) 둘레에서 회전하도록픽 아암(9)에 의해 지지되고, 픽 아암은 장치의 프레임에 마련된 지지 샤프트(9a)상에 회전 가능하게 지지된다. 탄성 부재(제2 편위 수단)로서의 토션 스프링(11)은 지지 샤프트(9a) 상에 배치된다. 각각의 토션 스프링(11)은 일단부가 프레임에 마련된 로킹 부재(10)에 로킹되고 타단부는 픽 아암(9)에 고정된 로킹 부재(9b)에 로킹된다. 픽 아암(9)을 토션 스프링(11)에 의해 제10도의 화살표로 나타낸 방향으로 편위시킴으로써, 픽업 롤러(3)는 시트 스택(S)을 향해 편위된다.
더욱이, 픽 아암(9)의 상부면(9c)은 양면 인쇄 모드 또는 다중 인쇄 모드로 화상이 형성된 시트를 다시 이송하고 다시 안내하는 이송 및 안내면으로서 작용한다. 제2실시예의 다른 구성은 제1실시예와 동일한 기술 효과를 성취하도록 제1실시예의 구성과 동일하다.
다음으로, 본 발명에 따른 시트 공급 장치의 픽업 부분의 제3실시예를 제11도 및 제12도를 참조하여 설명하기로 한다. 부수적으로, 제1 실시예와 동일한 요소는 동일한 참조 부호로 나타나 있으며 그 설명은 생략하기로 한다.
제11도에서, 픽업 롤러(시트 공급 수단)(12)는 픽 아암(13)에 대해 회전하도록샤프트(12a)에 지지된 원통형 부재로 구성된다. 픽업 롤러(12)는 (도시되지 않은)구동 시스템에 의해 회전 구동된다. 픽 아암(13)은 장치의 프레임(7) 상에 마련된 지지 샤프트(13a)에 회전 가능하게 지지된다.
돌출부(13b)는 픽업 롤러(12)의 샤프트(12a) 바로 위에서 각각의 픽 아암(13)의 일 단부 상에 형성된다. 탄성 부재(제2 편위 수단)로서의 코일 스프링(1)은 돌출부(13a)와 프레임(7) 상에 마련된 돌출부(7a) 사이에 배치된다. 픽 아암(13)은 코일 스프링(1)에 의해 제11도의 화살표로 나타낸 방향을 향해 지지 샤프트(13a) 둘레에서 편위되어, 픽업 롤러(12)가 시트 스택킹 판(5) 상에 위치된 시트 스택(S)에 대향하여 가압될 수 있게 한다.
더욱이, 캠 접촉부(13c)는 각각의 픽 아암(13)의 타단부에 형성되고, 구동샤프트(14a) 상에 회전 가능하게 지지된 캠은 캠 접촉부(13c)의 반대편에 있다. 캠 기구는 캠(14)과 캠 접촉부(13c)로 구성된다. 캠(14)의 회전은 시트 공급 신호에 의해 제어된다. 돌출부(14b)가 캠(14)의 회전에 의해 픽 아암(13)의 캠 접촉부(13c)에 대항하여 접촉될 때, 픽 아암(13)은 코일 스프링(1)의 편위력에 대향한 방향에 대해 반대 방향으로 지지 샤프트(13a) 둘레에서 회전되고, 결국 픽업 롤러(12)는 시트 스택(S)으로부터 후퇴된다. 캠(14), 코일 스프링(1) 등으로 구성된 픽업 롤러 상승/하강 기구에 의해, 픽업 롤러(12)는 시트 스택(S)과 접촉될 수 있고, 시트는 시트가 픽업되어야 하는 경우에만 픽업 롤러(12)에 의해 편위될 수 있다.
제11도는 신호 대기 상태를 도시하고, 제12도는 시트가 픽업되는 상태를 도시한다. 캠(14)이 시트 공급 신호에 응답하여 제12도의 화살표(Q)로 나타낸 방향으로 회전될 때, 캠(14)의 돌출부(14b)는 캠 접촉부(13c)로부터 후퇴되고, 결국 캠 접촉부(13c)는 픽업 롤러(12)를 하강시키도록 코일 스프링(1)의 편위력에 의해 회전된다. 결과적으로 픽업 롤러는 시트 스택킹 판(5)과 균형을 이룬다. 이러한 위치에서, 최상부 시트(S)는 시트 스택(S)에 작용하는 코일 스프링의 상방 편위력(F)이 픽업롤러(12)에 작용하는 코일 스프링(1)의 하방 편위력과 균형을 이루는 상태에서 픽업된다.
캠(14)은 제11도에 도시된 상태으로부터 제12도에 도시된 상태를 거쳐 제11도에 도시된 상태로 1회전씩 회전을 계속한다. 이러한 상태에서, 캠 접촉부(13c)는 돌출부(14b)에 의해 하방으로 다시 눌러져, 픽업 롤러(12)를 시트 스택(S)으로부터 분리시키도록 한다. 이러한 경우에, 제12도에 도시된 상태가 제11도에 도시된 상태로 복귀되었지만, 픽업된 시트는 하류측 이송 수단으로 보내져 시트 이송이 계속되게 한다. 제3 실시예의 다른 구성은 제1 실시예의 구성과 동일하다.
제1 실시예에서처럼, 시트는 시트 스택(S)에 작용하는 코일 스프링(2)의 상방 변위력이 픽업 롤러(12)에 작용하는 코일 스프링(1)의 하방 편위력과 균형을 이루는 조건에서 픽업 롤러(12)에 의해 픽업되므로, 제1 실시예와 동일한 효과가 성취될 수 있다.
본 실시예에서, 샤프트(13a) 둘레에서 회전되는 픽업 롤러(12)는 제12도에서화살표(R)로 나타낸 방향을 향해 코일 스프링(1)에 의해 편위되므로, 픽업 롤러(12)의 작동 위치는 픽업 롤러를 지지하는 픽 아암이 코일 스프링으로부터 현수되는 경우에 비해 더욱 안정하게 되고, 결국 픽업 롤러(12)는 일정한 위치에서 시트 스택(S)과 효과적으로 접촉하게 된다. 더욱이, 픽업 롤러는 (픽업 롤러가 원통면 부분 및 평면 부분을 갖는 제1 실시예와는 달리) 원통 외주면을 가지므로, 픽업 롤러의 국부적인 마모가 방지될 수 있다. 게다가, 설치 중에 픽업 롤러의 위치를 맞추는 것이 요구되지 않으므로, 픽업 롤러의 교체가 용이하게 될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 시트 공급 장치를 갖는 화상 형성 장치의 일례를 설명하기로 한다.
제13도에서, 참조 부호 51은 화상 형성 장치의 본체를 나타내고, 참조 부로 3은 전술한 제1 실시예 내지 제3 실시예에서와 동일한 방식으로 구성된 픽업 롤러를 나타내며, 참조 부호 54는 화살표(H)로 도시된 방향으로 회전되는 급송 롤러를 나타낸다. 픽업 롤러(3) 및 급송 롤러(54)는 장치의 본체(51) 내에 배치되고, 급송 롤러(54)는 시트 공급 방향으로 픽업 롤러(3)의 하류측에 배치된다. 후퇴 롤러(55)는 제15도와 관련하여 나중에 완전히 설명하기로 한다.
제14도에서, 후퇴 롤러(55)는 토크 제한기(토크 제어 수단)(56)를 통해 구동 샤프트(57)에 연결된다. 구동 기어(58)는 시트 공급 카세트(6)로부터 돌출하도록 배치된다. 시트 공급 카세트(6)가 장치 본체(51) 내에 장착된 때, 구동 기어(58)는 장치 본체(51) 내에 배치된 (도시되지 않은) 기어에 연결되어, 후퇴 롤러(55)가 제13도에서 화살표(D)로 나타낸 방향으로 회전되도록 한다. 제15도에 도시된 바와 같이, 지지 부재(지지 수단)(59)는 구동 샤프트(57)를 지지하며, 지지 부재(59)는 지지 샤프트(59a) 둘레에서 피봇 이동하도록 시트 공급 카세트에 의해 회전 가능하게 지지된다.
제13도에 도시된 탄성 부재(편위 수단)(60)는 지지 부재(59)를 상방으로 편위시켜, 후퇴 롤러(55)가 제13도에서 장치 본체(51) 내에 장착된 때, 후퇴 롤러(55)는 소정 압력으로 급송 롤러(54)에 대항하여 가압된다. 단일 시트가 전술한 방식으로 픽업 롤러(3)에 의해 픽업된 때 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)는 시트를 현상태 그대로 장치 본체(51) 내로 보낸다. 한편, 2장 이상의 시트가 픽업된 때, 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)는 최상부 시트만을 이송시키고 다른 두 번째 시트를 후퇴롤러(55)의 복귀 토크에 의해 시트 공급 카세트(6)로 복귀시키는 역할을 한다.
참조 부호 61은 이송 안내부를 나타내고, 참조 부호 62는 시트를 이송하는 이송 롤러를 나타내며, 참조 부호 63은 프로세스 카트리지(화상 형성 수단)를 나타낸다. 프로세스 카트리지(63)은 전자 사진 감광 드럼(63a), (도시되지 않은) 제1대전기, (도시되지 않은) 현상 장치 및 (도시되지 않은) 클리닝 장치를 내부에서 포함하고, 장치 본체(51)에 제거 가능하게 장착될 수 있다.
참조 부호 64는 전사 드럼을 나타내고, 참조 부호 65는 이송 안내부를 참조 부호 67은 정착 장치, 참조 부호 68은 정착 롤러를, 참조 부호 69는 가압 롤러를, 참조 부호 70은 정착 배출 롤러를, 참조 부호 71은 배출 롤러를, 참조 부호 72는 화상이 형성된 시트가 배출되는 배출 트레이를, 참조 부호 73은 레이저 빔(L)을 방출하는 스캐너 유니트를, 참조 부호 74는 레이저 빔(L)을 감광 드럼(63a)으로 도입하는 거울을 각각 나타낸다.
전술한 구성에 의해, 화상 형성 장치에 연결된 (도시되지 않은) 주 컴퓨터로부터 인쇄 명령이 발생된 때, 픽업 롤러(3)는 시트 공급 카세트(6)로부터 시트를 픽업하도록 회전된다. 최상부 시트만이 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)에 의해 분리된다. 장치 본체(51) 내로 보내진 시트는 화상 형성 공정을 받고 나서 배출 트레이(72) 상으로 배출된다.
전술한 바와 같이 시트 공급 카세트(6)와 관련하여 후뢰 롤러(55)를 제공함으로써, 탄성 부재(60) 및 지지 부재(59)가 시트 공급 카세트(6) 내에 제공될 수있으므로, 장치 전체가 집약적으로 만들어질 수 있다. 더욱이, 시트 공급 카세트(6) 내의 시트택의 선단부의 거리가 단축될 수 있으므로, 시트의 선단부 위치의 산포도를 최소화시킬 수 있어, 시트간 거리의 산포도를 최소화시킨다. 더욱이, 공급 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55) 사이의 닙(nip)은 장치 본체(51)로부터 시트 공급 카세트(6)를 단지 분리함으로써 해제될 수 있으므로, 시트 잼 처리가 용이하게 된다. 다음으로, 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)의 다른 예를 설명하기로 한다.
제16도에서, 급송 롤러(54)는 제16도의 화살표(H)로 나타낸 방향으로 회전된다. 후퇴 롤러(55)의 토크는 제한기(56)에 의해 제어된다. 후퇴 롤러(55)는 시트 공급 카세트(6) 내에 배치된다. 시트 공급 카세트(6)가 장치 본체(51) 내에 장착된 조건에서, 후퇴 롤러(55)는 제16도의 화살표(D)로 나타낸 방향으로 회전된다.
지지 부재(지지 수단)(75)는 급송 롤러(54)를 지지하며, 지지 부재(75)는 지지 샤프트(75a) 둘레에서 장치 본체(51)에 대하여 피봇 이동하도록 지지 샤프트(75a) 상에서 지지된다. 제17도에서, 기어(76)는 회전 구동력을 구동 샤프트(77)를 통해 급송 롤러(54)로 전달할 수 있다. 기어(76)는 장치 본체(510) 내에 마련된(도시되지 않은) 구동 수단에 의해 회전 구동된다. 탄성 부재(편위 수단)(78)는 지지 부재(75)를 하방으로 편위시켜, 시트 공급 카세트(6)가 장치 본체(6) 내에 장착된 때 급송 롤러(54)가 소정 압력으로 후퇴 롤러(55)에 대항하여 가압되도록 한다.
다음으로, 급송 롤러(54)를 위한 지지 구조의 일례를 설명하기로 한다.
제18도에서, 참조 부호 75는 지지 부재를 표시하며, 참조 부호 76은 기어를 표시하며, 참조 부호 77은 드라이브 샤프트를 표시한다. 지지 부재(75)는 장치 본체(51)에 대해 피봇 운동하도록 지지 샤프트(75a) 상에 지지된다. 지지 부재(75)에는 돌출된 캠면(75b)이 제공된다. 시트 공급 카세트(6)가 제19도에서 도시된 바와 같이 소정 위치까지 장치 본체(51) 내로 삽입될 때, 시트 공급 카세트(6)의 측면상에 형성된 캠 지지부(52a)는 캠 표면(75b)에 대해 지지된다.
상술된 구조에서, 시트 공급 카세트(6)가 소정 위치까지 장치 본체(51) 내로 삽입될 때, 지지 부재(75)의 캠 표면(75b)은 시트 공급 카세트(6)의 캠 지지부(52b)에 의해 상향 압박되어, 그 결과, 지지 부재(75)가 제18도의 화살표 G에 의해 도시된 방향으로 지지 샤프트(75a) 주위로 회전되어 동일한 방향으로 급송 롤러(54)를 이동시켜, 그에 의해 급송 롤러(54)를 후퇴시킨다. 또한, 시트 공급 카세트(6)는 장치 본체(51) 내에 장착되며, 시트 공급 카세트(6)의 캠 지지부(52a)의 형상 때문에, 지지 부재(75)는 방향(G)에 반대 방향으로 회전되며, 그에 의해, 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이에 닙을 형성한다.
이러한 구조에서, 후퇴 롤러(55)가 시트 공급 카세트 내에 제공되기 때문에, 전체 장치는 컴팩트하게 제공될 수 있다. 또한, 급송 롤러(54)가 시트 스택(S) 근처에 배치될 수 있기 때문에, 시트 대 시트 거리(시트 간격)에서의 분산이 최소화될 수 있다. 또한, 시트 공급 카세트(6)가 장치 본체로부터 분리될 때, 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이의 닙이 해제되기 때문에, 시트 잼 처리가 용이하게 될수 있다.
다음, 뛰어난 기술적 장점을 얻을 수 있는 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)의 특정 배치에 대해 설명하기로 한다. 제20도는 후퇴 롤러 부분의 확대도이며, 제21도는 급송 롤러와 후퇴 롤러 사이에 작용하는 수직력(N)과 후퇴 롤러의 복귀 토크(T) 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 회전 구동력이 급송 롤러(54) 및 후퇴롤러(55)에 전달될 때, 급송 롤러가 후퇴 롤러에 대해 압박되어 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이의 닙(소정 복귀 토크(T)를 제공)을 형성하도록, 지지 부재(75)는 배치된다.
제20도에서, 급송 롤러(54)의 중심과 후퇴 롤러(55) 사이를 연결하는 라인은 L3이며, 지지 부재(75)의 중심을 통과하여 라인(L4)에 수직한 라인은 L5이며, 지지 부재(75)의 피봇 중심과 급송 롤러(5544)의 중심 사이의 거리는 ℓ이며, 라인(L5, L3) 사이의 각도는 θ이며, 라인(L3)을 향해 급송 롤러(54)를 통해 후퇴 롤러(55)상에 작용하는 탄성 부재(78)의 편위력은 B이며, 급송 롤러(54)의 반경은 r이며, 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크는 T이며, 급송 롤러(54)와, 후퇴 롤러(55) 사이에 작용하는 수직력은 N이며, 급송 롤러(54) 또는 후퇴 롤러(55)와 시트(S) 사이의 마찰계수는 μr이며, 시트(S)사이의 마찰 계수는 μs이다.
제20도에서, 회전 구동력이 급송 롤러(54) 및 후퇴 롤러(55)에 전달될 때, 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크(T)는 급송 롤러(54) 상에 작용하기 때문에, 모멘트(T x r)는 급송 롤러(54)의 중심 주위로 발생된다. 따라서, 지지 부재(75)의 피봇 중심 주위의 모멘트 균형으로부터, 이하의 식(19)이 성립된다.
Bx ℓcosθ - N x ℓcosθ + T x (r + ℓsinθ)=0 … (19)
상기 식(19)으로부터 "N''을 구하면
N = B + T x {(r + ℓ sin θ ) / ℓ cos θ } … (20)
상기 식(20)으로부터, 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이의 닙에 작용하는 수직력(N)은 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크(T)에 비례한다는 것을 알 수 있다. 제21도는 N의 값을 표시하는 라인(L6)을 도시한다. 제21도의 라인(L1, L2) 사이에 해칭된 면적은 정상 시트 분리 및 시트 공급이 수행될 수 있는 범위를 표시한다. 제21도에서 도시된 바와 같이, 도시된 실시예에서, 시트 분리 및 시트 공급은 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크(T)에 의해 영향받기 어렵다.
즉, 예를 들어, 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이에 작용하는 수직력(N, 제21도)이 NO가 되며 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크가 TO가 되도록, 탄성 부재(78)의 편위력(B) 및 토크 제한기(56)의 제어 토크가 선택된다. 이 경우, 토크 제한기(56)의 작동 토크에서의 분산 때문에 후퇴 롤러(55)의 복귀 토크가 T1 또는 T2로 변화되면, 급송 롤러(54)와 후퇴 롤러(55) 사이에 작용하는 수직력(N)은 각각 N1 또는 N2로 변화된다. 그러나, 어떠한 경우에도, 변경된 수직력은 통상 작동이 수행될 수 있는 해칭된 범위 내에 포함된다.
반대로, 복귀 토크(T)와 수직력(N) 사이에 관계가 없으면, 지점(TO, NO)은 해칭된 범위로부터 지점(T1, NO), (T2, NO)으로 이동되면, 그 결과, 통상 작동이 수행될 수 없다. 즉, 라인(L6)의 경사{(r + ℓsinθ) / ℓcosθ)일 때(제21도 참조), 시트 분리 및 공급 능력 상의 복귀 토크(T)에서의 변화의 영향은 감소될 수 있다. 특히, 선(L6)의 경사가 1/μr 보다 작고 1/μs 보다 크면, 시트 분리 공급 능력 상의 복귀 토크(T)에서의 변화의 영향은 최소화될 수 있다.
특히, 제20도에서, r = 12mm, ℓ = 30mm 그리고 θ = 28℃일 때, 식(20)에서 도시된 N의 값은 이하와 같다.
N = 0.98 x T + B … (21)
이하, 상술된 종래의 기술에서와 같이,μr = 1.0 내지 2.0,μs = 0.4 내지 0.7 그리고 N = 280 ± 30 gf일 때, 복귀 토크(T)는 제21도에서 도시된 해칭된 범위내에 포함되며, 그 결과, 통상의 시트 분리 및 시트 공급이 수행될 수 있다.

Claims (13)

  1. 시트를 지지하기 위한 시트 지지 수단과,
    상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하고 그리고 그로부터 분리되도록 지지되어 시트와 접촉함으로써 시트를 급송하기 위한 시트 공급 수단과,
    상기 시트 공급 수단을 향해 상기 시트 지지 수단을 편위시키기 위한 제1 편위 수단과,
    상기 시트 공급 수단에 의해 시트 급송중 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트를 향해 상기 시트 공급 수단을 편위시키기 위한, 상기 제1 편위 수단에 대향한 제2 편위 수단을 포함하며,
    상기 시트 공급 수단은 상기 제1 및 제2 편위 수단으로부터 발생된 시트 공급 압력으로 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하여, 무거운 중량의 시트 또는 가벼운 중량의 시트가 상기 시트 지지 수단에 의해 지지될 경우, 제1 편위 수단의 제2 편위 수단의 편위력의 균형에 의해 스택킹된 시트의 상부 면이 소정의 범위 내에서 부동(floated)되면서, 상기 시트 공급 압력이 적절한 시트 공급 압력 범위 내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시트 지지 수단은 피봇 가능하게 지지된 판 부재이며,
    상기 제1 편위 수단은 상기 시트 공급 수단을 향해 상기 판 부재를 편위시키기 위한 스프링인 것을 특징으로 하는 시트 공급장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 판 부재는 상기 스프링의 편위력에 대해 조절 부재에 의해 소정 위치에 유지되는 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조절 부재는 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트가 상기 시트 공급 수단에 의해 급송될 때 시트를 하나씩 분리하기 위한 분리 폴인 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시트 공급 수단은 피봇 가능하게 지지된 아암 부재 상에 장착되며, 상기 제2 편위 수단은 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트를 향해 상기 아암 부재를 편위시키기 위한 스프링인 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시트 공급 수단은 원통면 부분 및 평면 부분을 갖는 시트 공급 롤러이며, 상기 원통면 부분이 시트와 접하며 시트를 급송한 후, 상기평면 부분은 시트로부터 이격된 시트에 대향되는 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공급 수단은 시트가 상기 시트 공급 롤러에 의해 급송된 후 이격 수단에 의해 시트로부터 이격된 원통형 시트 공급 롤러인 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치
  8. 제7항에 있어서, 상기 이격 수단은, 상기 시트 공급 롤러를 피봇 가능하게 지지하도록 아암과 접하도록 되고 그리고 시트로부터 상기 시트 공급 롤러를 분리하도록 된 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 공급 장치.
  9. 시트를 지지하기위한 시트 지지 수단과,
    상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하하고 그리고 그로부터 분리되도록 지지되어 시트와 접함으로써 시트를 급송하기 위한 시트 공급 수단과,
    상기 시트 공급 수단을 향해 상기 시트 지지 수단을 편위시키기 위한 제1스프링과,
    상기 시트 공급 수단에 의해 시트 급송중 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트를 향해 상기 시트 공급 수단을 편위시키기 위한, 상기 제1스프링에 대향한 제2스프링과,
    상기 시트 공급 수단에 의해 급송된 시트 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 수단을 포함하며,
    상기 시트 공급 수단은 상기 제1 및 제2 스프링으로부터 발생된 시트 공급 압력으로 상기 시트 지지 수단에 의해 지지된 시트와 접하여, 무거운 중량의 시트 또는 가벼운 중량의 시트가 상기 시트 지지 수단에 의해 지지될 경우, 제1 스프링의 편위력과 제2 스프링의 편위력의 균형에 의해 스택킹된 시트의 상부 면이 소정의 범위 내에서 부동되면서, 상기 시트 공급 압력이 적절한 시트 공급 압력 범위내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 시트 공급 수단은 화상 형성 장치에 제거 가능하게 장착될 수 있는 시트 공급 카세트 내에 제공된 시트 스택킹 판인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 카세트로부터 급송된 시트는 분리 수단에 의해 하나씩 분리되며, 상기 분리 수단은, 화상 형성 장치 상에 제공되어 급송 방향으로 회전되는 급송 롤러 및 상기 급송 롤러에 대해 압박되도록 상기 카세트 내에 제공되어 시트 급송 방향에 반대 방향으로 회전되는 역회전 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 역회전 롤러는 상기 카세트에 의해 피봇 가능하게 지지되며 스프링에 의해 상기 급송 롤러를 향해 편위되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 급송 롤러는 화상 형성 장치에 의해 피봇 가능하게 지지되며 스프링에 의해 상기 역회전 롤러를 향해 편위되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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