KR100476779B1 - 화상형성장치용 롤러유닛 - Google Patents

화상형성장치용 롤러유닛 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 화상형성장치용 롤러유닛은, 제 1 샤프트의 외주에 제 1 롤러가 결합되어 이루어진 제 1 롤러결합체; 용지이송경로 상에 회전 가능하도록 설치되는 제 2 샤프트의 외주에 제 1 롤러에 대응되는 복수의 제 2 롤러가 결합되어 이루어진 제 2 롤러결합체;를 포함하며, 제 2 롤러는 제 1 롤러에 밀착되는 기능부와 기능부의 반경보다 작은 반경을 갖고 기능부로부터 소정 길이 연장되는 지지부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 제 2 롤러의 지지부가 제 2 롤러를 제 2 샤프트에 결합시키는 결합력을 증가시키기 때문에, 롤러유닛이 갖는 토크값이 증가된다.

Description

화상형성장치용 롤러유닛{ROLLER UNIT FOR IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화상형성장치의 내부에 설치되어 용지를 이송시키는 화상형성장치용 롤러유닛에 관한 것이다.
도 1에는 일반적인 화상형성장치의 개략적인 구성이 나타나 있다. 도 1을 참조하면, 일반적인 화상형성장치는 화상을 용지상에 현상시키기 위한 현상유닛(10)과, 다수의 용지가 적재되는 용지트레이(20)와, 용지를 낱장으로 픽업하는 픽업롤러(30)와, 용지공급부에서 용지배출부까지의 용지이송경로 상에 배치되어 용지를 이송시키는 각종 롤러유닛(40)을 포함한다.
상기 롤러유닛(40)으로는 픽업된 용지를 현상유닛(10) 측으로 공급하기 위한 이송 롤러유닛(50)(60), 공급된 용지의 선단을 정렬하여 현상유닛(10) 측으로 피딩시키는 레지스터 롤러유닛(70), 인쇄가 완료된 용지를 외부로 배출시키기 위한 배지 롤러유닛(80) 등이 있다. 이들 롤러유닛(40)은, 통상적으로 금속의 샤프트와 사프트의 외주면에 결합되어 있는 고무나 플라스틱 재질의 롤러로 이루어진 롤러결합체가 쌍을 이루어 서로 소정 압력으로 밀착되도록 구성된다.
도 2는 이러한 종래의 화상형성장치용 롤러유닛(40) 중에서 픽업되어 이송되어온 용지의 선단을 정렬시킨 후, 현상유닛(10)으로 피딩시키는 레지스터 롤러유닛(70)을 나타낸 것이다. 도 2에 나타나 있는 것처럼 레지스터 롤러유닛(70)은, 제 1 샤프트(72)에 복수의 제 1 롤러(73)가 소정 간격으로 구비되어 있는 제 1 롤러결합체(71)와, 제 2 샤프트(75)에 복수의 제 2 롤러(76)가 소정 간격으로 구비되어 있는 제 2 롤러결합체(74)와, 제 1 롤러결합체(71)에 선회 가능하게 설치되는 용지정렬장치(77)를 포함한다. 여기에서, 플라스틱재질로 된 제 1 롤러(73)는 제 1 샤프트(72) 상에서 회전되도록 되어 있으며, 고무재질로 된 제 2 롤러(76)는 제 2 샤프트(75)에 일체로 결합되어 제 1 롤러(73)와 소정 압력으로 밀착되어 회전되도록 되어 있다.
이러한 레지스터 롤러유닛(70)에 있어서, 제 2 롤러결합체(74)가 용지에 접하여 회전하는 토크값이 소정 크기 이하가 되면 용지의 피딩이 이루어지지 않는다. 따라서, 제 2 롤러결합체(74)는 소정 크기 이상의 토크값을 갖고 용지에 접하여 회전되어야 한다. 그러나, 제 2 롤러결합체(74)는 화상형성장치 내부의 협소한 설치공간이나 용지정렬장치(77)의 설치 등의 이유로 그 크기가 제한되기 때문에, 토크값을 크게 설정할 경우 제 2 샤프트(75)와 제 2 롤러(76) 사이의 결합부위가 증가된 토크값에 의한 외력에 견디지 못하고 파손되는 문제가 있다.
이를 위해, 제 2 샤프트(75)의 외주면에 널링(knurling)을 주거나 홈을 파서 제 2 롤러(76)와 제 2 샤프트(75)의 결합력을 증가시키거나, 제 2 샤프트(75)와 제 2 롤러(76)를 인서트 사출하여 일체로 하는 방법이 사용되고 있으나, 이러한 방법들은 제조공정이 추가되고 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 롤러의 크기를 증가시키거나 샤프트에 롤러의 결합력 증가를 위한 별도의 제조공정을 추가하지 않고도 큰 토크값을 가질 수 있도록 구조가 개선된 화상형성장치용 롤러유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 화상형성장치용 롤러유닛은, 제 1 샤프트의 외주에 제 1 롤러가 결합되어 이루어진 제 1 롤러결합체; 상기 용지이송경로 상에 회전 가능하도록 설치되는 제 2 샤프트의 외주에 상기 제 1 롤러에 대응되는 복수의 제 2 롤러가 결합되어 이루어진 제 2 롤러결합체;를 포함하며, 상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러에 밀착되는 기능부와 상기 기능부의 반경보다 작은 반경을 갖고 상기 기능부로부터 소정 길이 연장되는 지지부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 제 2 롤러의 지지부가 제 2 롤러를 제 2 샤프트에 결합시키는 결합력을 증가시키기 때문에, 제 2 롤러결합체의 토크값이 증가될 수 있다.
여기에서, 상기 제 2 롤러는 고무로 이루어지고 상기 제 1 롤러는 플라스틱으로 이루어지며, 상기 기능부의 길이는 상기 제 1 롤러의 길이보다 작고 상기 기능부의 외주면 전체가 상기 제 2 롤러에 접하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 지지부는 상기 기능부의 일측 또는 양측으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 지지부의 반경 크기는 상기 제 2 샤프트의 반경 크기보다 2mm이상 큰 것이 좋다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치용 롤러유닛에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치용 롤러유닛을 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 본 발명에 의한 롤러유닛이 적용된 화상형성장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 의한 화상형성장치용 롤러유닛(100)은, 제 1 롤러결합체(110)와 제 2 롤러결합체(120)가 소정 압력으로 밀착되어 있는 구성으로 되어 있다.
상기 제 1 롤러결합체(110)는 제 1 샤프트(111)의 외주에 제 1 롤러(112)가 회전 가능하게 설치되는 구성으로 되어 있다. 제 1 샤프트(111)는 금속재질로 되어 있으며, 화상형성장치의 프레임(500;도 4참조)에 고정된다. 그리고, 제 1 롤러(112)는, 제 1 샤프트(111)의 중앙을 기준으로 좌우 대칭되도록 설치되는 한 쌍의 제 1 아이들롤러(113)(114)와, 제 1 아이들롤러(113)(114) 각각의 외측에 소정 간격 이격되도록 설치되는 제 2 아이들롤러(115)(116)를 포함한다. 이들 제 1 및 제 2 아이들롤러(113)(114)(115)(116)는 플라스틱 재질로 이루어지며, 제 1 아이들롤러(113)(114)가 제 2 아이들롤러(115)(116)보다 상대적으로 길이가 길다.
상기 제 2 롤러결합체(120)는 제 2 샤프트(121)의 외주에 제 2 롤러(122)가 고정 결합되어 제 2 샤프트(121)와 함께 회전되는 구성으로 되어 있다. 제 2 샤프트(121)는 금속재질로 되어 있으며, 화상 형성장치의 프레임(500)에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 제 2 롤러(122)는 제 2 샤프트(121)의 중앙부를 중심으로 좌우대칭되도록 설치되는 한 쌍의 제 1 피딩롤러(123)(124)와 제 1 피딩롤러(123)(124) 각각의 외측에 설치되는 제 2 피딩롤러(125)(126)를 포함한다. 이들 제 1 및 제 2 피딩롤러(123)(124)(125)(126)는 고무재질로 이루어지며, 제 1 피딩롤러(123)(124)가 제 2 피딩롤러(125)(126)에 비해 상대적으로 길이가 길다. 제 2 샤프트(121)의 직경 Φ가 6mm인 본 실시예에서, 제 1 피딩롤러(123)(124)는 대략 30mm이상의 길이를 가지며, 제 2 피딩롤러(125)(126)는 소정 크기 이상의 토크값을 가질 수 있도록 적어도 20mm이상의 길이를 갖는 것이 좋다.
상기 제 1 피딩롤러(123)(124)는 제 1 아이들롤러(113)(114)에 비해 그 길이가 짧다. 만약, 제 1 피딩롤러(123)(124)의 길이가 제 1 아이들롤러(113)(114)보다 길면, 플라스틱 재질로 이루어진 제 1 아이들롤러(113)(114)가 고무재질로 되어 있는 제 1 피딩롤러(123)(124)의 내부로 파고들어 제 1 피딩롤러(123)(124)가 파손될 수 있다.
상기 제 2 피딩롤러(125)(126)는 제 2 아이들롤러(115)(116)에 접하는 기능부(125a)(126a)와 기능부(125a)(126a)에서 연장되는 지지부(125b)(126b)로 이루어진다. 기능부(125a)(126a)의 길이는 이에 대응되는 각각의 제 2 아이들롤러(115)(116)의 길이보다 작다. 고무재질로 되어 있는 기능부(125a)(126a)가 제 2 아이들롤러(115)(116)보다 길면 플라스틱 재질로 이루어진 제 2 아이들롤러(115)(116)가 기능부(125a)(126a)의 내부로 파고들어 제 1 피딩롤러(123)(124)가 파손될 수 있으므로, 기능부(125a)(126a)는 제 2 아이들롤러(115)(116)보다 그 길이가 짧아야 한다. 그리고, 지지부(125b)(126b)는 제 2 피딩롤러(125)(126)의 제 2 샤프트(121)에 대한 결합력을 보강해주며, 제 2 피딩롤러(125)(126) 각각의 기능부(125a)(126a)의 일측으로 소정 길이로 연장된다. 제 2 샤프트(121)의 직경 Φ가 6mm인 본 실시예에서, 지지부(125b)(126b)는 제 2 피딩롤러(125)(126) 전체의 길이가 적어도 20mm가 될 수 있는 길이로 기능부(125a)(126a)에서 연장된다. 또한, 각 지지부(125b)(126b)의 반경은 지지부(125b)(126b)가 제 2 아이들롤러(115)(116)에 접하지 않도록 기능부(125a)(126a)의 반경보다는 작으며, 제 2 피딩롤러(122)가 소정의 토크값을 유지할 수 있도록 소정 크기 이상이어야 한다. 바람직하게는, 지지부(125b)(126b)의 반경과 제 2 샤프트(121)의 반경의 차이 D는 2mm 이상인 것이 좋다.
이와 같이, 제 2 롤러결합체(120)에서 제 1 및 제 2 피딩롤러(123)(124)(125)(126)의 길이가 모두 소정 길이 이상으로 제 2 샤프트(121)와의 결합력이 크기 때문에, 제 2 롤러결합체(120)에 작용되는 토크값의 크기를 증가시킬 수 있다.
표 1은 종래 제 2 롤러결합체와 본 발명에 의한 제 2 롤러결합체(120)에 대한 토크 측정값을 최대 측정값 15Kg인 토크 게이지로 측정한 것으로, 종래 제 2 롤러결합체의 토크값, 파손이 발생된 종래 제 2 롤러결합체에 대한 토크값 및 본 발명에 의한 제 2 롤러결합체의 토크값의 세 가지 결과값에 대해 제 2 샤프트의 단면형상이 D-CUT인 경우와 제 2 샤프트가 직경 Φ를 갖는 경우로 나누어 나타낸 것이다. 표 1에 나타나 있는 것과 같이, 고무재질의 피딩롤러가 금속의 샤프트에서 분리되는 파손이 발생된 20개의 제 2 롤러결합체는 평균 3.8Kg의 토크값을 갖는 것을 알 수 있다. 그리고, 파손이 발생되지 않은 종래 제 2 롤러결합체는 평균 5.3Kg의 토크값을 갖는 것을 알 수 있다. 반면, 가황시간을 3시간으로 한 본 발명에 의한 제 2 롤러결합체(120)는 최대 측정값 15Kg인 토크 게이지로는 측정할 수 없는 큰 토크값을 갖는 것을 알 수 있다.
종래 롤러(불량 발생) 종래 롤러(일반) 본 발명의 개선된 롤러
가황시간 3시간 3시간 3시간
샘플 수량 20 20 20
구분 D-CUT Φ D-CUT Φ D-CUT Φ
1 3.6 3.4 4.8 5.8 측정불가 측정불가
2 3.6 3.6 6.0 5.1 측정불가 측정불가
3 3.4 3.8 5.8 5.4 측정불가 측정불가
4 3.6 4.2 5.2 5.2 측정불가 측정불가
5 3.8 3.5 4.7 5.7 측정불가 측정불가
6 3.8 3.5 5.2 5.8 측정불가 측정불가
7 3.9 4.7 5.6 5.0 측정불가 측정불가
8 4 3.8 5.6 5.9 측정불가 측정불가
9 4.2 3.9 5.0 5.3 측정불가 측정불가
10 4.5 5.2 4.9 5.4 측정불가 측정불가
11 4.2 3.4 5.1 5.0 측정불가 측정불가
12 4.4 4 5.2 5.3 측정불가 측정불가
13 3.6 4.2 5.0 5.3 측정불가 측정불가
14 4.4 3.5 5.5 5.1 측정불가 측정불가
15 3.6 3.2 5.8 5.8 측정불가 측정불가
16 3.8 4.4 5.2 4.5 측정불가 측정불가
17 3.4 3.6 4.4 5.0 측정불가 측정불가
18 3.8 3.4 5.6 5.3 측정불가 측정불가
19 3.1 3.5 5.4 5.6 측정불가 측정불가
20 3.4 3.2 5.0 4.8 측정불가 측정불가
평균 3.8 3.8 5.3 5.3 . .
최대값 4.5 5.2 6.0 5.9 . .
최소값 3.1 3.2 4.4 4.5 . .
범위 1.4 2 1.6 1.4 . .
< 표 1 >
한편, 제 1 롤러결합체(110)에는 이송되어온 용지의 선단을 정렬시키기 위한 용지정렬장치(130)가 설치된다. 용지정렬장치(130)는 복수의 용지정렬리브(131)를 포함하며, 이들 용지정렬리브(131)는 제 1 롤러(112)와 제 2 롤러(122)가 접하여 형성되는 닙(Nip)의 전방에 위치한다.
이하, 도 3 및 도 4를 도면을 참조하여 본 발명에 의한 화상형성장치용 롤러유닛(100)의 작용에 대하여 설명한다.
픽업롤러(200)가 용지트레이(300)에 적재되어 있는 용지를 낱장으로 픽업하면 용지는 이송롤러(300)와 역전롤러(350) 사이로 유입된다. 이송롤러(300)는 용지와의 마찰력을 이용하여 용지를 용지이송방향 A로 이송시키고, 이송롤러(300)에 접해있는 역전롤러(350)는 이송롤러(300) 회전방향의 반대방향으로 회전하면서 용지가 중복되어 픽업되었을 경우 중복된 용지가 레지스터 롤러유닛(100)으로 이송되지 못하도록 한다. 이송롤러(300)에 의해 이송되는 용지가 레지스터 롤러유닛(100)에 도달되어 그 선단이 용지정렬장치(130)의 용지정렬리브(131)에 모두 접하여 정렬되면, 용지는 용지정렬리브(131)를 밀고 제 1 롤러결합체(110)와 제 2 롤러결합체(120) 사이의 닙(Nip)으로 유입된다. 이때, 제 2 롤러결합체(120)는 제 1 롤러결합체(110)에 밀착되어 회전하면서 용지를 현상유닛(400) 측으로 피딩시키고, 제 1 롤러결합체(110)의 제 1 및 제 2 아이들롤러(113)(114)(115)(116)는 제 1 샤프트(111) 상에서 회전하면서 용지의 피딩을 돕는다.
여기에서, 제 2 롤러결합체(120)는 15Kg이상의 토크값을 가질 수 있기 때문에, 제 2 롤러결합체(120)가 용지를 피딩시키는 힘이 증가되도록 제 2 롤러결합체(120)의 토크값을 설정할 수 있다. 이러한 제 2 롤러결합체(120)의 토크값 증가는 용지의 원활한 피딩이 이루어지도록 하는 효과가 있다.
한편, 상기에서는 화상형성장치에 구비되는 롤러유닛 중에서 레지스터 롤러유닛(100)에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 화상형성장치의 용지이송경로 상에 설치되는 다양한 롤러유닛에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 롤러에 롤러의 샤프트에 대한 결합력을 증가시킬 수 있는 지지부를 구비함으로써 롤러의 크기를 증가시키거나 샤프트에 롤러의 결합력을 증가시키기 위한 별도의 공정을 추가하지 않고도 롤러유닛의 토크값을 크게 할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이와 같이 도시되록 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 화상형성장치의 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 화상형성장치에 사용되는 롤러유닛을 나타낸 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 화상형성장치용 롤러유닛을 나타낸 정면도, 그리고,
도 4는 도 3에 나타낸 본 발명에 의한 롤러유닛이 적용된 화상형성장치의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100;롤러유닛 110,120;제 1,2 롤러결합체
111,121;제 1,2 샤프트 112,122;제 1,2 롤러
113,114;제 1 아이들롤러 115,116;제 2 아이들롤러
123,124;제 1 피딩롤러 125,126;제 2 피딩롤러
125a,126a;기능부 125b,126b;지지부

Claims (5)

  1. 화상형성장치 내부의 용지이송경로 상에 설치되어 용지를 이송시키는 화상형성장치용 롤러유닛에 있어서,
    제 1 샤프트의 외주에 제 1 롤러가 결합되어 이루어진 제 1 롤러결합체;
    상기 용지이송경로 상에 회전 가능하도록 설치되는 제 2 샤프트의 외주에 상기 제 1 롤러에 대응되는 복수의 제 2 롤러가 결합되어 이루어진 제 2 롤러결합체;를 포함하며,
    상기 제 2 롤러는 상기 제 1 롤러에 밀착되는 기능부와 상기 기능부의 반경보다 작은 반경을 갖고 상기 기능부로부터 소정 길이 연장되는 지지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 롤러유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 롤러는 고무로 이루어지고 상기 제 1 롤러는 플라스틱으로 이루어지며, 상기 기능부의 길이는 상기 제 1 롤러의 길이보다 작고 상기 기능부의 외주면 전체가 상기 제 2 롤러에 접하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 롤러유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기능부의 일측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 롤러유닛.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 기능부의 양측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 롤러유닛.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부의 반경은 상기 제 2 샤프트의 반경보다 2mm이상 큰 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 롤러유닛.
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