KR100260937B1 - 동력전달용벨트긴장유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스캐너의 독취 모듈, 프린터의 잉크젯 헤드 모듈, 독취 모듈과 헤드 모듈을 모두 구비하고 있는 복합기의 모듈(module)과 결합하여 이 모듈을 지정된 위치로 이송시키는 동력전달용 벨트에 소정 장력을 유지시키는 동력전달용 벨트 긴장유지장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 구동 풀리와 피동 풀리에 걸쳐져 상기 구동 풀리의 동력을 상기 피동 풀리에 전달하는 벨트와, 상기 벨트와 결합하여 이송되는 이송 대상물과, 상기 벨트에 대하여 일정 각도를 형성하도록 상기 이송 대상물에 형성된 장공 형상의 슬라이드부와, 상기 슬라이드부에서 변위가 발생하도록 일측이 결합되고, 타측은 상기 벨트에 걸쳐지는 벨트 인장부와, 상기 벨트 인장부와 일측이 결합되고 타측이 상기 이송 대상물에 고정되어 복원력을 발생시키는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동력 전달용 벨트 긴장유지장치

본 발명은 동력전달용 벨트 긴장유지장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스캐너의 독취 모듈과 결합하여 이 모듈을 지정된 위치로 이송시키는 동력전달용 벨트에 소정 장력이 유지되도록 한 동력전달용 벨트 긴장유지장치에 관한 것이다.

오늘날 프린터와 스캐너 등과 같은 사무 자동화 기기가 폭넓게 사용되고 있고 각각의 사무 자동기기들은 각기 고유의 기능을 확장하기 위해 고성능으로 개발되고 있으며, 이에 따라 더욱 고가의 제품이 생산되고 있는 실정이다. 한편, 독자적으로 사용되던 프린터와 스캐너를 일체형으로 개발하여 사용자에게 경제적 부담을 덜어 주는 제품 또한 개발되고 있다.

이와 같은 스캐너의 독취 모듈 및 프린터의 잉크젯 헤드 모듈등은 원고의 이미지를 스캐닝 또는 인쇄 용지에 인쇄 데이터를 인쇄하기 위해 직선 왕복운동을 필요로 한다.

이 직선 왕복운동을 얻기 위하여 전동 모터와 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환시켜주는 풀리 및 이 풀리에 걸려 있는 동력전달용 벨트에 의해 독취 모듈 및 잉크젯 헤드 모듈은 직선 왕복운동하게 된다.

이와 같은 종래의 독취 모듈이 설치되어 있는 스캐너를 일례로 도 1에 도시하였다.

종래의 스캐너(10)는 소정 광원(미도시)에 의해 원고의 영상을 스캐닝 하는 독취 모듈(2)과, 독취 모듈(2)을 슬라이드 운동하도록 하는 가이드 레일(4)과, 독취 모듈(2)을 이송시키기 위해 소정 토크(torque)를 발생시키는 케리지 모터(1) 및 이 케리지 모터(1)의 구동축인 회전축(3a)에 결합된 구동 풀리(3), 구동 풀리(3)와 소정 간격 이격된 곳에 위치한 피동 풀리(5) 및 이 구동 풀리(3)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환시키는 구동 벨트(6)로 형성되어 있으며, 상기 구동 벨트(6)는 상기 독취 모듈(2)과 결합되어 있다.

이들 구성 요소중 종래 독취 모듈을 직선 왕복운동 시키는 벨트의 긴장유지장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래 벨트의 긴장유지장치는 독취 모듈(2)을 직선 왕복 운동시키기 위한 케리지 모터(1)의 축에 결합되어 있는 구동 풀리(10)와, 구동 풀리(10)와 소정 간격 이격된 곳에 설치되어 있는 피동 풀리(30)에는 소정 피치 간격으로 치열이 형성되어 있는 벨트(40)가 걸리게 되는 바, 이 벨트(40)를 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)에 걸어 이 벨트(40)에 소정 장력을 부여하여 벨트(40)를 팽팽하게 하기 위하여 다음과 같은 장치가 통상 사용되고 있다.

벨트(40)에 소정 장력을 부여하여 벨트(40)를 팽팽하게 만드는 이유로는 벨트(40)가 느슨하게 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)에 걸려 있을 경우 회전하는 풀리(10)(30)와 벨트(40) 사이에 슬립(slip)이 발생하여 동력 전달이 불균일하게 되고 이와 같은 동력 전달 불균형에 따라서 이 벨트(40)의 좌우 왕복운동에 의존하여 이동하는 독취 모듈(2)의 성능이 저하되기 때문이다.

따라서, 이와 같은 이유로 인해 벨트(40)에 소정 장력을 부여하는 장치로 종래에는 도 2a에 도시된 바와 같은 두 개의 풀리(10)(30)에 걸려 있는 벨트(40)의 내측면에서 외측으로 벨트(40)를 밀어 내는 핀치롤러(20a)가 설치된 벨트 안쪽걸기, 도 2b에 도시된 벨트(40)의 외측면에서 내측으로 벨트(40)을 밀어 내는 핀치롤러(20b)가 설치된 벨트 바깥걸기 및 도 2c에 도시된 피동 풀리(30)에 압축 스프링(50)과 같은 벨트 가압 수단을 형성하여 피동 풀리(30)에 소정 변위를 발생시키켜 벨트(40)에 소정 장력을 가하는 끝단 걸기 등의 벨트 긴장유지장치가 사용되었다.

도 2c의 미설명 도면 부호 60은 텐션 노브이다.

이 3 가지 벨트 긴장유지장치에 의해 벨트(40)에는 적정 장력이 부여되어 벨트(40)와 풀리(10)(30)에는 슬립이 발생하지 않고, 벨트(40)는 케리지 모터(1)의 회전에 대응하여 정확한 거리만큼 이동 및 동력을 전달하게 되어 이 벨트(40)에 의해 이송되는 독취 모듈은 원고 상면에서 좌우 이동하면서 독취 기능을 수행하게 된다.

그러나, 종래 벨트(40)에 적정 장력을 부여하는 방법들중 기 언급한 바깥걸기에서는 구동 풀리(10)와 피동 풀리(30)의 직경이 커야 하는데 그 이유로는 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)의 지름이 곧 환형 벨트(40)의 대향 거리가 되므로 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)의 지름이 작을 때에는 핀치롤러(20b)에 의해 벨트(40)가 상호 맞닿게 되어 원활하게 작동하지 못하게 되기 때문이다.

안쪽걸기의 경우에는 핀치롤러(20a)의 직경보다 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)의 직경이 작을 경우 핀치롤러(20a)의 원주면에 벨트(40)의 양단이 맞닿게 되며, 끝단걸기의 경우에는 벨트(40)를 걸기 위한 변위를 필요로 한다.

이와 같이 바깥걸기, 안쪽걸기 및 바깥걸기는 모두 소정 직경 이상의 구동 풀리(10) 및 피동 풀리(30)의 직경을 필요로 하여 이로 인해 독취장치인 스캐너(10)의 전체 크기가 증대되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 벨트의 긴장을 유지시켜주는 긴장 유지장치를 독취 모듈에 형성하여 공간제약을 극소화한 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 독취 모듈이 설치되어 있는 스캐너를 일실시예로 도시한 단면도.

도 2는 종래 벨트 긴장유지장치를 도시한 개념도.

도 3은 본 발명에 의한 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치를 일례로 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 도 3의 A-A' 단면도.

도 5는 본 발명에 의해 도 3을 E 방향에서 본 정면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

130: 벨트 걸림 포스트(post)135: 벨트 고정편

150: 개구부 155: 가이드 블록

170: 인장 스프링

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치는 구동 풀리와 피동 풀리에 걸쳐져 상기 구동 풀리의 동력을 상기 피동 풀리에 전달하는 벨트와;

상기 벨트와 결합하여 이송되는 이송 대상물과;

상기 벨트에 대하여 일정 각도를 형성하도록 상기 이송 대상물에 형성된 장공 형상의 슬라이드부와;

상기 슬라이드부에서 변위가 발생하도록 일측이 결합되고, 타측은 상기 벨트에 걸쳐지는 벨트 인장부와;

상기 벨트 인장부와 일측이 결합되고 타측이 상기 이송 대상물에 고정되어 복원력을 발생시키는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 하며 본 발명 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치를 제외한 종래의 부분은 본 발명과 동일한 바 그 중복된 설명은 생략하기로 하며 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 명칭과 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치를 일실시예로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 단면도, 도 5는 도 3의 E 방향에서 본 정면도이다.

이 도 3 내지 도 5를 참조한 본 발명 동력 전달용 벨트 긴장 유지장치는 전체적으로 보아 직선 왕복운동하는 동력 전달용 벨트(이하, 벨트라 칭한다;140)와, 상기 벨트(140)에 소정 장력을 가하는 벨트 인장부와, 벨트 인장부가 슬라이드 운동하여 소정 변위를 갖도록 하는 슬라이드부 및 벨트 인장부에 장력을 형성시키는 탄성부재(170)를 포함하고 있다.

여기서, 슬라이드부는 구동 풀리(미도시)와 피동 풀리(미도시)에 걸쳐 있는 벨트(140)의 방향에 대하여 수직 방향을 갖도록 독취 모듈(100)에 형성된 장공 형상의 개구부(150)이고, 이 개구부(150)에는 개구부(150)를 따라 소정 변위가 발생하도록 하는 벨트 인장부가 형성되어 있다.

이 밸트 인장부는 다시 개구부(150)를 따라서 슬라이드 되는 가이드 블록(155)과, 이 가이드 블록(155)으로부터 소정 높이 돌출되어 벨트(140)가 걸리는 벨트 걸림 포스트(belt post:130)와, 이 벨트 걸림 포스트(130)와 접촉하는 벨트(140)를 밀착시키기 위해 벨트(140)의 타측면을 가압하는 라운드진 벨트 고정편(135)외, 가이드 블록(155)에 변위를 발생시키는 탄성부재(170)로 형성되어 있다.

이와 같은 벨트(140)는 벨트 걸림 포스트(130)와 벨트 고정편(135)에 의해 밀착 고정되는 것으로, 바람직하게는 벨트 걸림 포스트(130)의 표면 거칠기를 높여 마찰계수를 증대시키거나, 벨트(140)의 양각 치열에 대응하여 결합되도록 벨트 걸림포스트(130)의 표면에 음각 치열(미도시)을 형성하는 것 또한 무방하다.

또한, 기 언급한 바와 같이 벨트 인장부에는 벨트 걸림 포스트(130)가 벨트(140)에 대하여 수직 방향 변위를 발생시키는 힘을 제공하여 벨트(140)에 항상 소정 장력이 걸려 있게 하는 탄성 부재가 설치되는 바, 이 탄성부재는 인장력을 발생시키는 인장 스프링(170)으로 인장 스프링(170)의 일측단은 가이드 블록(155)에 고정되고 타측단은 독취 모듈(100)에 부착되어 있다.

여기서, 벨트(140)의 장력은 이 인장 스프링(170)의 탄성 계수에 의해 결정되는 바, 탄성 계수가 적은 인장 스프링(170)을 사용하면 벨트(140)의 장력은 약해지는 대신 구동 풀리와 피동 풀리에 걸리는 부하가 작아지지만, 벨트(140)에 슬립(slip)이 발생할 수 있고, 필요 이상으로 탄성 계수가 큰 인장 스프링(170)을 사용하면 벨트(140)의 슬립은 방지할 수 있지만 구동 풀리와 피동 풀리에 부하가 크게 걸려 구동 풀리를 구동시키는 구동 모터에 과부하가 발생하므로, 적정 탄성 계수를 갖는 인장 스프링(170)을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같은 인장 스프링(170)에 의해 구동 풀리 및 피동 풀리에 걸쳐진 벨트(140)는 인장 스프링(170)에 의해 발생한 장력으로 인하여 평행을 이루지 않고 인장 방향으로 처짐이 발생하게 되어 이 처진 벨트(140)에 의해 소요되는 면적을 감소하고, 벨트(140)의 장력을 보강하기 위해 벨트 인장부의 양측에는 벨트 안내 포스트(120)가 형성되는 바, 이 벨트 안내 포스트(120)는 벨트(140)의 외측면과 접촉되도록 형성되어 있으며, 벨트 안내 포스트(120)는 제자리에서 회동 가능하는 회동축(미도시)이 형성된 것이다.

한편, 독취 모듈(100)이 독취 기능을 수행하기 위해서 독취 모듈(100)의 렌즈군(미도시)와 원고(미도시) 사이의 포커스(focus)의 셋팅은 독취 정밀도에 영향을 미치게 된다.

그러나, 독취 모듈(100)이 좌우로 이송할 때 기 언급한 인장 스프링(170)에 의해 독취 모듈(100)에 상하 진동 및 유동이 발생할 수 있음으로, 본 발명에서는 이와 같은 독취 모듈(100)의 상하 진동을 방지하기 위해 기 언급한 가이드 블록(155)에 볼트공(미도시)을 형성하고, 볼트공(미도시)와 대응하는 독취 모듈(100)의 위치에 소정 길이를 갖는 장공 형상의 볼트 결합공(미도시)을 형성하여 인장 스프링(170)에 의해 적정 장력이 벨트(140)에 걸린 시점에서 이 볼트 결합공과 볼트공(165)을 결합 볼트(165)에 의해 고정하여 독취 모듈(100)의 진동을 방지하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 동력 전달용 벨트 긴장유지장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동 풀리와 피동 풀리에 벨트(140)를 걸고 가이드 블록(155)을 상부로 슬라이드 운동시켜 인장 스프링(170)을 인장하고, 이후 벨트 걸림 포스트(130)와 벨트 고정편(135)의 사이에 벨트(140)를 삽입하여 벨트(170)를 고정시킨다.

이후, 인장 스프링(170)에 가해지고 있던 힘을 제거하면 인장 스프링(170)의 복원력에 의해 벨트(140)는 구동 풀리와 종동 풀리의 축간 방향에 수직한 변위가 발생하고, 이 변위에 대응하여 벨트(140)에는 소정 장력이 발생하여 벨트(140)는 긴장하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 회전력을 발생시키는 구동장치에 결합된 구동 풀리와 구동 풀리의 동력이 피동 풀리로 동력이 전달되도록 하는 동력 전달용 벨트의 방향과 수직한 방향으로 벨트가 긴장되도록 탄성 부재를 형성하여 벨트에 항상 일정한 장력이 발생하도록 하여 낮은 장력으로 인해 풀리와 벨트 사이의 슬립으로 인한 독취 모듈의 독취 성능 저하를 방지하며 직경이 작은 풀리를 사용함으로써 독취 모듈의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서는 바람직한 일실시예로 독취 모듈을 선정하여 본 발명의 정신을 설명하였지만 최근들어 개발되고 있는 프린터와 스캐너의 기능을 모두 갖고 있는 복합기의 독취 모듈과 프린터 잉크젯 헤드 모듈을 이송하는 벨트에 적용하여도 본 실시예와 동등한 효과를 얻을 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 구동 풀리와 피동 풀리에 걸쳐져 상기 구동 풀리의 동력을 상기 피동 풀리에 전달하는 벨트와; 상기 벨트와 결합하여 이송되는 이송 대상물과; 상기 벨트에 대하여 일정 각도를 형성하도록 상기 이송 대상물에 형성된 장공 형상의 슬라이드부와; 상기 슬라이드부에서 변위가 발생하도록 일측이 결합되고, 타측은 상기 벨트에 걸쳐지는 벨트 인장부와; 상기 벨트 인장부와 일측이 결합되고 타측이 상기 이송 대상물에 고정되어 본원력을 발생시키는 탄성 부재와; 상기 탄성 부재에 의하여 인장된 벨트의 진동을 방지하기 위하여 상기 탄성 부재에 의하여 인장된 상기 벨트는 상기 탄성 부재의 신축 방향과 동일한 방향을 갖도록 상기 벨트 인장부 및 상기 이송 대상물을 관통하여 형성된 장공, 상기 탄성 부재에 의하여 인장된 상기 벨트의 움직임을 제한하는 결합볼트로 구성된 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 벨트의 긴장유지장치.
2. 제1항에 있어서 상기 벨트 인장부로부터 상기 벨트의 슬립이 발생하지 않도록 벨트 인장부에는 상기 벨트를 양측에서 압착하는 벨트 걸림 포스트 및 벨트 걸림편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 전달용 벨트 긴장유지장치.

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