KR100538919B1 - 화상형성기기의 급지장치 - Google Patents

Abstract

픽업롤러와 용지분리 가이드 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있어 인쇄용지의 픽킹에 필요한 최적의 조건을 급지카세트의 인쇄용지 잔량에 상관없이 유지할 수 있는 화상형성기기의 급지장치가 제공된다. 본 발명에 따른 급지장치는, 급지카세트와, 픽업유닛과, 용지분리 가이드와, 픽업유닛을 급지카세트의 인쇄용지 잔량에 대응하여 이동시킴으로써 용지분리 가이드와 픽업롤러 사이의 수평간격을 일정하게 유지시키는 이동유닛을 포함한다.

Description

화상형성기기의 급지장치 {Paper feeding system of image forming device}

본 발명은 화상형성기기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 화상형성기기의 인쇄구동시 다수의 인쇄용지를 화상형성부에 연속적으로 공급하는 급지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터, 레이저 프린터, 복사기, 복합기와 같은 화상형성기기는 복수의 인쇄물을 연속적으로 배출할 수 있도록 다수의 인쇄용지를 화상형성부에 연속적으로 공급하기 위한 급지장치를 포함한다. 도 1은 상기 급지장치를 구성하는 하나의 구성요소로서 다수의 인쇄용지를 수용하며 인쇄기 본체(110)에 착탈가능하게 장착되는 급지카세트(150)를 포함하는 통상적인 레이저 프린터(100)를 화상형성기기의 일례로서 도시한 것이다.

도 2는 도 1에 도시된 레이저 프린터에 사용되는 급지장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 이를 참조하면, 종래의 화상형성기기(100)의 급지장치는 급지카세트(150)와, 픽업유닛(160)과, 용지분리 가이드(170)를 포함한다.

픽업유닛(160)은 픽업롤러(161)와 픽업구동부(미도시)를 포함한다.

픽업롤러(161)는 화상형성기기(100)의 픽업구동시 인쇄용지(P)와 접촉된 상태로 회전구동되어 인쇄용지(P)를 인쇄기 본체(110)에 내장된 화상형성부(미도시)로 이송시킨다.

상기 픽업구동부는 픽업롤러(161)를 회전구동시키기 위한 회전구동부와, 픽업롤러(161)를 승강회동시키기 위한 승강구동부를 포함한다. 통상적으로, 상기 회전구동부의 동력은 픽킹아암(163)의 내부에 마련된 일련의 기어열(미도시)에 의해 픽업롤러(161)로 전달되며, 승강구동부의 동력은 픽킹아암(163)을 선회시키는 데에 사용된다. 본 도면에서 픽업롤러(161)의 하강은 주로 픽업롤러(161)의 자체 하중에 의해 이루어진다. 이에 의하면, 인쇄용지(P)의 잔량(H)이 변경되더라도 인쇄용지(P)와 픽업롤러(161)가 접촉된 상태를 유지하게 할 수 있다.

한편, 용지분리 가이드(170)는 급지카세트(150)의 일측에 설치되어, 픽업롤러(161)에 의해 상기 화상형성부로 이송되는 인쇄용지(P)의 선단과 경사지게 접촉된다. 이때, 용지분리 가이드(170)는 소정 거칠기를 가지고 있어 인쇄용지(P)와의 접촉시 발생되는 마찰력에 의해 두장 이상의 인쇄용지(P)가 겹쳐진 상태로 상기 화상형성부로 이송되는, 이른바 인쇄용지(P)의 중송을 억제할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래의 급지장치는, 화상형성기기의 픽업구동시 픽업롤러(161)가 자중에 의해 소정 선회축을 기준으로 하강선회하게 되어 있기 때문에 급지카세트(150)에 적재된 인쇄용지(P)의 잔량(H)에 따라 용지분리 가이드(170)와, 픽업롤러(161) 사이의 간격(D1, D2)이 가변된다.

상기 간격(D2)의 크기가 큰 경우에는 인쇄용지(P)에 이송력을 공급하는 픽업롤러(161)와 인쇄용지(P)의 선단이 멀기 때문에 인쇄용지(P)의 선단이 용지분리 가이드(170)에 걸려 인쇄용지(P)의 픽킹이 실패될 수 있다. 이러한 픽킹실패는 인쇄용지(P)의 잔량이 최소일 경우 발생된다. 한편, 상기 간격(D1)의 크기가 작은 경우에는 인쇄용지(P)의 선단으로부터 픽업롤러(161)의 거리가 가깝기 때문에 용지분리 가이드(170)에 의한 마찰력을 이기고 인쇄용지(P)가 중송될 수 있다. 이러한 중송현상은 인쇄용지(P)의 잔량이 최대일 경우 종종 발생된다.

따라서, 급지카세트(150) 내부에 적재된 인쇄용지(P)의 잔량(H)과는 무관하게 픽업롤러(161)와 용지분리 가이드(170) 사이의 수평거리를 일정하게 유지시킬 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 급지카세트에 남아 있는 인쇄용지의 잔량과는 무관하게 픽업롤러와 용지분리 가이드의 간격을 일정하게 유지할 수 있어 인쇄용지의 중송 및/또는 픽킹실패를 방지할 수 있는 화상형성기기의 급지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상형성기기의 급지장치는, 적어도 하나 이상의 인쇄용지를 수용하는 급지카세트와; 상기 인쇄용지의 픽업이송시 상기 인쇄용지와 접촉된 상태로 회전구동되는 픽업롤러를 포함하는 픽업유닛과; 상기 픽업롤러에 의한 상기 인쇄용지의 이송방향을 따른 상기 인쇄용지의 선단과 접촉되도록 상기 급지카세트에 설치되는 용지분리 가이드; 및 상기 픽업롤러가 상기 용지분리 가이드에 접근/이격되는 방향으로 상기 픽업유닛을 이동시키는 이동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이동유닛은, 구동모터와, 상기 인쇄용지의 잔량에 대한 정보에 대응하여 상기 구동모터를 회전구동시키는 제어부 및 상기 구동모터의 구동에 연동하여 상기 픽업유닛을 이동시키는 동력전달유닛을 포함한다.

그리고, 상기 픽업유닛은, 상기 급지카세트 상부에서 슬라이딩 되도록 화상형성기기 본체에 설치되며, 상기 동력전달유닛은, 상기 화상형성기기 본체 및 상기 픽업유닛 중 어느 하나에 설치되는 랙부재; 및 상기 화상형성기기 및 상기 픽업유닛 중 나머지 하나에 회전구동 가능하게 설치되어 상기 랙부재와 맞물리는 피니언부재;를 포함하며, 상기 구동모터는 상기 화상형성기기 본체 및 상기 픽업유닛 중 상기 피니언부재가 설치되는 어느 하나에 고정되어 상기 피니언부재를 회전구동시키는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이동유닛은, 상기 급지카세트 내부에 적재된 상기 인쇄용지의 잔량을 검출하여 상기 제어부로 검출신호를 출력하는 센싱유닛을 더 포함하며, 상기 센싱유닛은, 상기 급지카세트에 상기 인쇄용지의 잔량에 대응하여 이동가능하게 설치되는 레버부재와, 상기 레버부재의 이동량을 검출하여 그에 대응하는 검출신호를 상기 제어부로 출력하는 센서본체를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 앞선 도 1 및 도 2에 도시되고 설명된 화상형성기기의 구성요소와 동일한 구성 및 기능을 가지는 구성요소에 대해서는 종래와 동일한 참조부호를 부여하여 인용하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성기기(100;도 1 참조)의 급지장치는, 급지카세트(250)와, 용지분리 가이드(270)와, 픽업유닛(260)과, 이동유닛(280)을 포함한다.

급지카세트(250)는 다수의 인쇄용지(P)를 수용하며, 인쇄기 본체(110)에 착탈가능하게 설치된다. 미설명부호 253은 인쇄용지(P)의 크기에 대응하여 이동할 수 있도록 급지카세트(250)에 설치되어 인쇄용지(P)의 말단을 경사지게 가이드 하는 후방 가이드 부재이며, 화상형성기기의 형태에 따라 그 설치가 생략되거나, 다른 형상으로 형성될 수 있다.

용지분리 가이드(270)는 화상형성기기(100)의 픽업구동시 인쇄기 본체(110) 내부의 화상형성부(미도시)를 향하여 이송되는 인쇄용지(P)의 선단부와 경사지게 접촉된다. 그리고, 용지분리 가이드(270)는 소정의 거칠기를 가지는 재료로 형성되어 용지분리 가이드(270)와 인쇄용지(P)의 접촉시 발생되는 마찰력을 이용하여 인쇄용지(P)가 이송롤러(117)로 중송되는 것을 억제한다. 이러한 용지분리 가이드(270)는 꼭 도 3에 도시된 형태로만 한정되어 실시되는 것은 아니다. 인쇄용지(P)의 선단과 접촉시 발생되는 마찰력을 이용하여 인쇄용지(P)가 중송되는 것을 억제할 수 있다면, 용지분리 가이드(270)의 형상과 설치갯수는 제한되지 않는다.

픽업유닛(260)은 픽업롤러(261)와, 픽업구동부(262)와, 지지체(267)를 포함한다.

픽업롤러(261)는 급지카세트(250)에 적재된 인쇄용지(P)를 픽업이송하기 위한 것으로, 화상형성기기의 픽업구동시, 급지카세트(250)에 적재된 인쇄용지(P)들 중 최상단에 위치하는 인쇄용지(P)와 접촉된 상태로 회전구동한다.

지지체(267)는 인쇄용지(P)의 이송방향(W)에 대해 나란한 방향으로 왕복이동이 가능하게 인쇄기 본체(110) 내부에 설치된다. 이렇게 지지체(267)를 왕복이동가능하게 설치하기 위해서는 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 본 실시예에서의 지지체(267)는 인쇄기 본체(110)의 내부에 고정된 가이드 레일(115)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 아울러, 지지체(267)의 형상 역시 픽업구동부(262)의 구성에 대응하여 다양한 형태로 변형실시가 가능함은 물론이다.

픽업구동부(262)는 승강구동부와 회전구동부를 포함한다.

회전구동부는 화상형성기기의 픽업구동시 픽업롤러(261)를 회전구동시키기 위한 것으로서, 인쇄기 본체(110)로부터 구동력을 전달받는 기어배열을 포함하는 형태 또는 인쇄기 본체(110)와는 별도로 구동하는 구동모터를 포함하는 형태 등 인쇄기 본체(110)의 구조에 따라 다양하게 그 구성이 가능하다. 본 실시예에서는 지지체(267)상에 고정설치되는 제 1 구동모터(265)와, 픽킹아암(263)과, 제 1 구동모터(265)의 회전구동력을 픽업롤러(261)에 전달하도록 픽킹아암(263)의 내부에 설치되는 일련의 기어열(미도시)을 포함한다.

승강구동부는 급지카세트(250)의 착탈이 자유롭도록 화상형성기기의 픽업구동시에는 픽업롤러(261)를 하강시키고, 픽업구동의 종료시 픽업롤러(261)를 상승시키기 위한 것이다. 상술한 바와 같은 픽업롤러(261)의 승강량은, 픽업구동이 연속적으로 이루어져 인쇄용지(P)의 잔량(H)이 줄어든 경우에도 픽업롤러(261)와 인쇄용지(P)가 지속적으로 접촉될 수 있도록 조절되어, 인쇄용지(P)의 잔량과 관계없이 일정하게 픽업롤러(261)의 동력을 인쇄용지(P)에 전달시킬 수 있어야 한다. 이러한 승강구동부는 이미 공지된 다양한 형태로의 구성이 가능하기 때문에 본 실시예를 설명함에 있어 그에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략한다.

한편, 이동유닛(280)은 급지카세트(250)에 적재된 인쇄용지(P)의 잔량(H)에 따라 픽업롤러(261)와 용지분리 가이드(270) 사이의 간격(D3)이 가변되는 것을 보상하기 위해 픽업유닛(260)을 이동시키기 위한 것이다. 상술한 기능을 수행하기 위해 이동유닛(280)은 제 2 구동모터(281)와, 동력전달유닛(282)과, 제어부(287)와, 센싱유닛(290)을 포함한다.

제 2 구동모터(281)는 픽업유닛(260)을 이동시키기 위한 것으로서, 후술될 동력전달유닛(282)의 형태에 따라 그 설치위치가 변경된다. 본 실시예에서는 지지체(267) 상에 고정된다.

동력전달유닛(282)은 제 2 구동모터(281)의 회전구동력을 이용하여 픽업유닛(260)을 이동시키기 위한 것으로서, 본 실시예에서는 인쇄기 본체(110) 내부에 고정되는 랙부재(285)와, 그 랙부재(285)와 맞물리도록 지지체(267)에 설치되어 제 2 구동모터(281)의 회전구동에 의해 회전구동되는 피니언부재(283)를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 랙부재(285)와 피니언부재(283)는 그 설치위치가 상호 바뀌더라도 본 실시예의 경우와 동일한 기능을 수행할 수 있으며, 이 경우, 제 2 구동모터(281)는 피니언부재(283)의 회전구동을 위해 인쇄기 본체(110) 내부에 설치되어야 한다. 또한, 상술한 구성 이외에도 타이밍 벨트(미도시) 등과 같은 동력전달수단에 의해 픽업유닛(260)의 이동을 가능하게 하는 등 다양하게 그 구성이 가능함은 물론이다.

제어부(287)는 화상형성기기(100)의 전반적인 구동을 제어함과 더불어 인쇄용지 잔량정보에 대응하여 제 2 구동모터(281)를 회전구동시켜 픽업유닛(260)을 이송시킨다. 상기 인쇄용지 잔량정보는 조작패널(120;도 1참조)를 통해 외부로부터 입력되거나, 후술될 센싱유닛(290)에 의해 자동적으로 입력될 수 있다.

센싱유닛(290)은 별도의 외부입력신호를 사용하지 않고도 제어부(287)로 하여금 제 2 구동모터(281)를 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 급지카세트(250) 내부에 남아 있는 인쇄용지(P)의 양을 검출하여 제어부(287)로 그 검출신호를 출력하기 위한 것이다. 이러한 센싱유닛(290)은 현재 통용되는 다양한 형태로 그 구성이 가능하다. 본 실시예에서는 급지카세트(250)의 측벽에 형성된 슬라이드 홈(255)에 승강가능하게 설치되는 레버부재(291)와, 그 레버부재(291)의 승강량을 검출하여 이에 대한 정보를 전기적인 신호로 변환하여 제어부(287)로 출력하는 센서 본체(293)를 포함한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 급지장치의 작동을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 급지카세트(250)에 인쇄용지(P)가 가득 차 있는 상태에서 화상형성기기(100)가 픽업구동을 하게 되면, 픽킹아암(263)이 선회됨으로써 픽업롤러(261)가 하강하여 인쇄용지들 중 최상단에 위치한 인쇄용지(P)와 접촉된다. 이 상태에서 픽업롤러(261)는 픽업구동부(262;도 3 참조)의 구동에 의해 회전구동하게 되고, 이에 따라 인쇄용지(P)는 이송롤러(117)측을 향하여 이송된다. 이때, 이송롤러(117)를 향하여 이송되는 인쇄용지(P)와, 용지분리 가이드(270)의 접촉에 의해 복수의 인쇄용지(P)가 겹쳐서 이송되는 것을 억제할 수 있다.

화상형성기기의 인쇄구동이 계속되어 인쇄용지(P)가 연속적으로 화상형성부에 공급됨에 따라 급지카세트(250)에 적재된 인쇄용지(P)의 양(H)이 도 5에 도시된 바와 같이 줄어들게 되면, 픽업롤러(261)는 선회축(264;도 3 참조)을 기준으로 점진적으로 하강선회하게 된다. 이때, 픽업롤러(261)가 원호를 그리며 하강되기 때문에 픽업롤러(261)와 용지분리 가이드(270) 사이의 수평간격(D3)이 멀어지게 된다. 상술한 바와 같이 용지분리 가이드(270)와 픽업롤러(261) 사이의 수평간격(D3)이 가변되는 것을 억제하기 위해, 제어부(287)는 인쇄기 본체(110) 내부/외부로부터 인쇄용지(P) 잔량(H)에 대한 정보를 입력받아 제 2 구동모터(281)를 구동시킨다. 이에 의하면, 픽업유닛(260)이 인쇄용지(P)의 이송방향(W;도 3 참조)을 따라 전진하게 되며, 결국, 픽업롤러(261)가 원래의 제 1 위치(P1)로부터 제 2 위치(P2)까지 용지분리 가이드(270)쪽으로 이동된다. 따라서, 인쇄용지의 잔량(H)에 상관없이 인쇄용지(P)에 일정한 크기의 이송력을 제공할 수 있음과 아울러, 인쇄용지(P)에 일정한 크기의 마찰력을 제공할 수 있게 된다.

인쇄용지(P)가 도 4에 도시된 바와 같은 양으로 급지카세트(250)에 보충되는 경우, 이에 대한 검출신호가 센서본체(293)로부터 출력된다. 상기 검출신호가 제어부(287)에 입력되면, 제어부(287)는 제 2 구동모터(281)를 앞선 경우와 반대방향으로 회전구동시킨다. 이에 따라, 픽업유닛(260)은 용지분리 가이드(270)로부터 멀어지는 방향으로 후진하게 되며, 이러한 픽업유닛(260)의 후진은 픽업롤러(261)와 용지분리 가이드(270)가 소정 간격(D3) 이격될 때까지 이루어진다.

이러한 픽업유닛(260)의 이동은 상술한 경우에 한정되지 않고 다양하게 이용될 수 있다. 예를 들어 인쇄용지(P)의 두께에 대응하여 픽업유닛(260)을 이동시킴으로써 인쇄용지의 픽킹 실패 또는 인쇄용지의 중송을 억제하도록 할 수 있다. 이 경우 인쇄용지에 대한 정보는 외부의 조작패널(120)을 통해 사용자가 입력하거나 별도의 센싱유닛(미도시)에 의해 자동적으로 감지되게 하는 등 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따르면, 급지카세트 내부에 남아 있는 인쇄용지의 양에 상관 없이 용지분리 가이드와 픽업롤러 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다.

이에 의하면, 픽업롤러가 기 설정된 최적의 이송력을 인쇄용지 잔량에 상관 없이 인쇄용지에 지속적으로 전달시킬 수 있어, 인쇄용지의 픽킹 실패 또는 인쇄용지의 중송을 억제할 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 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 종래의 화상형성기기 중 레이저 프린터의 외관을 일례로 들어 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 급지카세트를 통한 용지급지상태를 도시해 보인 개념도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급지장치의 구조를 개략적으로 도시해 보인 도면,

도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 급지장치의 사용례를 설명하기 위해 도 3의 IV-IV 단면선을 따라 도시해 보인 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 화상형성기기 110 : 인쇄기 본체

115 : 가이드 레일 117 : 이송롤러

120 : 조작패널 250 : 급지카세트

260 : 픽업유닛 261 : 픽업롤러

262 : 픽업구동부 263 : 픽킹아암

265 : 제 1 구동모터 267 : 지지체

270 : 용지분리 가이드 280 : 이동유닛

281 : 제 2 구동모터 282 : 동력전달유닛

283 : 피니언부재 285 : 랙부재

287 : 제어부 290 : 센싱유닛

291 : 레버부재 293 : 센서본체

Claims (5)

1. 적어도 하나 이상의 인쇄용지를 수용하는 급지카세트;

   소정 선회축을 중심으로 회동되는 픽킹아암에 지지되어 상기 인쇄용지의 픽업이송시 상기 급지카세트의 인쇄용지와 접촉되어 회전구동되는 픽업롤러를 구비함으로써 화상형성기기 본체 내부로 상기 인쇄용지를 공급하며, 상기 화상형성기기 본체 내부에 이동가능하게 설치되는 픽업유닛;

   상기 픽업롤러에 의해 이송되는 상기 인쇄용지의 이송방향을 따른 상기 인쇄용지의 선단과 접촉되도록 상기 급지카세트에 설치되는 용지분리 가이드; 및

   상기 급지카세트에 수용된 상기 인쇄용지의 잔량에 대응하여 상기 픽킹아암의 선회축이 상기 인쇄용지의 이송방향을 따라 상기 용지분리 가이드에 접근/이격되는 방향으로 이동되도록 상기 픽업유닛을 이동시키는 이동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 급지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동유닛은,

   구동모터;

   상기 인쇄용지의 잔량에 대한 정보에 대응하여 상기 구동모터를 회전구동시키는 제어부; 및

   상기 구동모터의 구동에 연동하여 상기 픽업유닛을 이동시키는 동력전달유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 급지장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 픽업유닛은, 상기 급지카세트 상부에서 슬라이딩 되도록 화상형성기기 본체에 설치되며,

   상기 동력전달유닛은, 상기 화상형성기기 본체 및 상기 픽업유닛 중 어느 하나에 설치되는 랙부재; 및 상기 화상형성기기 본체 및 상기 픽업유닛 중 나머지 하나에 회전구동 가능하게 설치되어 상기 랙부재와 맞물리는 피니언부재;를 포함하며,

   상기 구동모터는 상기 화상형성기기 본체 및 상기 픽업유닛 중 상기 피니언부재가 설치되는 어느 하나에 고정되어 상기 피니언부재를 회전구동시키는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 급지장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 이동유닛은,

   상기 급지카세트 내부에 적재된 상기 인쇄용지의 잔량을 검출하여 상기 제어부로 검출신호를 출력하는 센싱유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 급지장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 센싱유닛은,

   상기 급지카세트에 상기 인쇄용지의 잔량에 대응하여 이동가능하게 설치되는 레버부재; 및

   상기 레버부재의 이동량을 검출하여 그에 대응하는 검출신호를 상기 제어부로 출력하는 센서본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성기기의 급지장치.