KR100619075B1 - 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치에 대해서 개시된다. 개시된 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치는 회전체가 설치된 샤프트가 삽입 설치되는 하우징과, 하우징과의 사이에 개재되는 클러치에 의해 선택적으로 하우징을 회전시키는 동력전달부재와, 회전체의 정지 위치를 결정하는 위치결정부를 갖는 클러치 장치; 및 클러치 장치와 이격되게 설치되어 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 제어되는 솔레노이드 유닛;을 포함하며, 위치결정부는, 온 상태의 솔레노이드 유닛에 간섭되어 회전체의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부 및 오프 상태의 솔레노이드 유닛에 간섭되어 회전체를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 종래의 발명과 달리 솔레노이드 유닛이 오프(OFF)된 상태에서 회전체가 소정 시간동안 정지되도록 구성함으로써 솔레노이드 유닛이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

Description

회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치{Rotating force clutch apparatus and Image forming apparatus comprising the same}

도 1은 종래의 회전력 단속 장치가 채용된 화상형성장치의 급지장치의 일 예를 도시한 사시도이다.

도 2는 종래의 회전력 단속 장치를 도시한 측면도이다.

도 3은 종래의 회전력 단속 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 회전력 단속 장치의 클러치 장치를 I-I'에서 본 단면도이다.

도 7은 솔레노이드 유닛이 오프된 상태에서의 클러치 장치와 솔레노이드 유닛의 관계를 보여주는 도면이다.

도 8a 내지 도 8c는 솔레노이드 유닛이 오프된 상태에서 클러치 장치가 회전 및 정지되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 솔레노이드 유닛이 온된 상태에서의 클러치 장치와 솔레노이드 유닛의 관계를 보여주는 도면이다.

도 10a 내지 도 10c는 솔레노이드 유닛이 온된 상태에서 클러치 장치가 회전 및 정지되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 12는 도 11에 도시된 회전력 단속 장치를 도시한 측면도이다.

도 13은 도 11에 도시된 회전력 단속 장치를 도시한 정면도이다.

도 14는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

도 15는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

도 16은 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 또 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101...감광체 103...광주사 유닛

104...현상기 105...전사벨트

111...정착부 112...전사롤러

113a..급지카세트 115a..픽업롤러

200...회전력 단속 장치 210...클러치 장치

212...샤프트 214...회전체

220...클러치 230...하우징

240...위치결정부 242, 244...제2위치결정부

246...제1위치결정부 250...동력전달부재

260...솔레노이드 유닛 262...솔레노이드

264...브라켓 270...탄성부재

280...아마추어 282...간섭부

295...스토퍼

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트에 설치된 회전체에 전달되는 회전력을 단속하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 빔 프린터(Laser Beam Printer), LED 프린터, 디지털 복사기, 팩시밀리 등과 같은 화상형성장치는 컴퓨터 혹은 스캐너로부터 입력된 디지털 신호에 따른 화상신호를 기록매체에 가시화상의 형태로 옮기는 장치이다. 이와 같은 화상형성장치는 용지에 화상을 형성하기 위한 화상형성부와, 화상형성부로 용지를 급지하기 위한 급지장치를 구비한다. 이와 같이, 화상형성장치에 사용되는 급지장치나 다른 장치들에는 회전축에 설치된 회전체에 전달되는 회전력을 단속하는 회전력 단속 장치가 채용된다. 여기에서는 화상형성장치에 채용된 급지장치를 예로 들어 종래의 회전력 단속 장치를 설명한다.

도 1은 종래의 회전력 단속 장치가 채용된 화상형성장치의 급지장치의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 회전력 단속 장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 종래의 회전력 단속 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 급지장치(1)는 모터 등의 구동원(미도시)에 의해 회전하는 구동축(3)과, 구동축(3)에 결합되어 회전하는 구동롤러(2)와, 구동롤러(2)에 밀착되어 구동롤러(2)에 피동되어 회전하는 피동롤러(5)를 구비한다. 피동롤러(5)는 그 양단의 레버(10)에 의해 힌지축(7)을 중심으로 소정 각도 회동하도록 설치되어 구동롤러(2)와 접촉 및 분리된다. 이때, 피동롤러(5)는 가압 스프링(8)에 의해 구동롤러(2)를 향해 탄성 바이어스된다. 레버(10)는 힌지축(7)을 중심으로 회동되도록 힌지축(7)에 결합되며, 양측의 레버(10) 중 일측의 레버(10)는 후술하는 회전캠(12)에 의해 간섭되는 기계적 인터럽터(10a)를 갖는다. 또한, 급지장치(1)는 피동롤러(5)가 회동하여 구동롤러(2)에서 이격되도록 인터럽터(10a)를 간섭하는 회전캠(12)과, 회전캠(12)을 필요에 따라 회전시키는 클러치(14)를 구비한다.

급지장치(1)의 구동롤러(2)가 회전하면 이에 밀착된 피동롤러(5)가 함께 회전하고, 구동롤러(2)와 피동롤러(5)로 이루어진 롤러장치(20) 사이로 용지의 전단부가 물려 통과하면서, 용지가 화상형성부(미도시)로 급지된다. 용지는 그 전단부부터 화상형성부(미도시)를 통과하며 화상이 형성된다. 그런데, 기본적으로 롤러장치(20)는 용지를 이송시키기 위한 압력을 가지고 있으므로, 용지가 롤러장치(20)에 물려 이송되다가 용지의 후단이 롤러장치(20) 사이를 빠져나올 때 용지에 순간적인 충격이 가해짐으로써 용지에 형성되는 화상이 왜곡될 수 있다. 따라서, 용지의 후 단이 롤러장치(20) 사이를 빠져나올 때, 피동롤러(5)가 구동롤러(2)에서 이격되도록 회전캠(12)을 회전시켜 인터럽터(10a)를 가압한다.

상기한 바와 같이, 종래의 급지장치(1)는 롤러장치(20)를 이격시키기 위해, 회전캠(12), 클러치(14) 등으로 구성되는 회전력 단속 장치(30)를 구비한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 회전력 단속 장치(30)는 소정의 방향으로 회전하는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)에 설치되는 클러치(20)와, 구동원(미도시)으로부터의 구동력을 전달받아 상기 회전축(10)을 회전시키는 동력전달부재(22)를 구비한다.

회전축(10)에는 일측에 캠(CAM) 등과 같은 회전체(12)가 고정 설치된다. 클러치부(20)는 회전축(10)의 외주에 설치되어 구동원(미도시)으로부터 전달되는 회전력을 단속하여 상기 회전축(10)의 회전을 단속한다. 클러치부(20)는 회전축(10)의 외주에 설치되는 클러치(32)와, 회전축(10)의 회전을 단속하는 회전단속부(50)를 구비한다.

클러치(32)는 그 외주에 제1위치결정부(33)와, 회전체(12)를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 제2위치결정부(34)를 구비한다. 제1, 제2위치결정부(33, 34)는 회전체(12)의 외주면에 엇갈리도록 돌출되게 형성된다.

회전단속부(50)는 상기 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하여 상기 회전축(10)의 회전을 단속하는 것으로, 브라켓(60)과, 간섭부(65)와, 탄성부재(90)를 구비한다.

브라켓(60)에는 전기적 신호에 의해 온(ON)/오프(OFF) 동작되는 솔레노이드 유닛(70)이 설치된다. 솔레노이드 유닛(70)이 전기적 신호에 의해 통전되면 자력이 발생되므로, 간섭부(65)를 소정의 위치로 끌어당기게 된다.

간섭부(65)는 일측이 상기 브라켓(60)에 설치되어 솔레노이드 유닛(70)의 온(ON)/오프(OFF)시 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하거나 간섭 해제한다. 즉, 간섭부(65)는 클러치(32)에 형성된 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하여 클러치(32)의 회전 동작을 구속한다. 간섭부(65)에는 그 단부에 상기 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하는 걸림부(82)를 갖는 하나의 아마추어(80)가 마련된다.

탄성부재(90)는 일측은 브라켓(60)에 설치되고 타측은 간섭부(65)에 설치되는 것으로, 아마추어(80)가 제1, 제2위치결정부(33, 34)와 결합 및 결합 해제되도록 간섭부(65)에 탄성력을 제공한다.

즉, 솔레노이드 유닛(70)은 온(ON), 오프(OFF)되며 상기 아마추어(80)를 왕복 운동시키고, 아마추어(80)가 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하여 회전축(10)에 설치된 회전체(12)의 회전 운동을 소정의 위치에서 정지시킨다. 솔레노이드 유닛(70)이 온(ON)시 간섭부(65)는 소정의 위치로 이동된다. 이때, 간섭부(65)의 일측에 형성된 아마추어(80)가 상기 제1위치결정부(33)를 간섭하게 되고, 솔레노이드 유닛(70)이 오프(OFF)시 간섭부(65)는 탄성부재(90)의 탄성력에 의해 위치가 원상복귀된다. 이때, 아마추어(80)에 의한 제1위치결정부(33)의 간섭은 해제되며, 아마추어(80)가 제2위치결정부(34)를 간섭하게 된다. 즉, 간섭부(65)는 솔레노이드 유닛(70)의 온(ON)/오프(OFF) 동작과 탄성부재(90)의 탄성력에 의해 소정의 위치 사이를 왕복 운동하며, 제1, 제2위치결정부(33, 34)를 간섭하거나 간섭해제하게 된 다.

동력전달부재(22)는 클러치부(20) 상에 설치되어 구동원(미도시)으로부터의 회전력을 전달받아 회전축(10)을 회전시킨다. 동력전달부재(22)는 기어로 구성되는 것이 바람직하다. 동력전달부재(22)에 의해 전달되는 회전력은 클러치부(20)에 의해 회전축(10)에 선택적으로 전달된다.

상술한 바와 같이 종래의 회전력 단속 장치(30)에는 두 개의 위치결정부(33, 34)가 형성되며, 또한 회전축(10)에 마련된 회전체(12)의 위치를 제어하기 위하여 두 개의 위치결정부(33, 34)가 솔레노이드 유닛(70)의 온(ON)/오프(OFF) 위치에서 제어되도록 위치결정부(33, 34)의 위치가 엇갈리게 형성되었다. 따라서, 회전체(12)가 어느 한 위치에서 지속적으로 작동될 경우, 솔레노이드 유닛(70)은 그 위치를 유지하기 위해서 온(ON) 상태나, 오프(OFF) 상태를 계속 유지하여야 한다.

이와 같이 회전력 단속 장치(30)가 동작되는 경우, 솔레노이드 유닛(70)이 오프(OFF)인 경우는 문제없으나, 솔레노이드 유닛(70)이 온(ON)인 경우에는 솔레노이드 유닛(70)에 지속적으로 전원이 가해지므로 내부에 장착된 전자석 부위의 온도가 계속하여 상승하게 된다. 이와 같이 온도가 상승하면 이는 자력을 약화시키게 되며, 자력이 약화되면 흡착력이 약화된다. 따라서, 솔레노이드 유닛(70)에 의한 흡착력이 약화되면 아마추어(80)를 끌어당기는 힘이 약해지므로, 아마추어(80)가 두 개의 위치결정부(33, 34)를 정확히 간섭하지 못하는 경우가 발생된다.

또한, 솔레노이드 유닛(70)의 온(ON) 상태에서 회전체(12)의 위치를 일정 시간동안 유지하면 솔레노이드 유닛(70)에 열이 발생하여 수명이 단축되거나 주위로 열을 전달하는 문제가 발생된다.

또한, 솔레노이드 유닛(70)이 온(ON)되어 있는 시간이 길어질수록 아마추어(80)가 자화되므로, 오프(OFF)시 아마추어(80)가 솔레노이드 유닛(70)에서 바로 분리되지 못하는 시간 지연(Time delay)이 발생되고, 또한 회전체(12)의 동작을 정확하게 제어할 수 없게 된다.

또한, 위치결정부(33, 34)가 두 개이므로, 회전체(12)를 두 개 이상의 위치에 고정하거나 제어할 수 없다. 또한, 솔레노이드 유닛(70)을 오프(OFF)시킨 후에 다시 온(ON)시키는 경우, 클러치(32)가 회전하면서 시간 지연으로 인해 아마추어(80)의 걸림턱(82)이 제1위치결정부(33)에 걸려 회전체(12)가 회전되지 다음 위치로 회전되지 못하는 경우도 발생될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 솔레노이드 유닛이 오프(OFF)된 상태에서 회전체를 소정 위치에 고정시킬 수 있는 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 복수의 위치에서 회전체를 고정시킬 수 있는 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 회전체의 위치 변경을 용이하게 할 수 있는 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 회전력 단속 장치는: 일측에 회전체가 설치 되는 샤프트와, 상기 샤프트가 끼워져 상기 샤프트와 함께 회전되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 하우징과의 사이에 개재되는 클러치에 의해 선택적으로 상기 하우징을 회전시키는 동력전달부재와, 상기 하우징의 외주에 돌출되게 형성되어 상기 회전체의 정지 위치를 결정하는 위치결정부를 갖는 클러치 장치; 및 상기 클러치 장치와 이격되게 설치되며, 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 제어되는 솔레노이드 유닛;을 포함하고, 상기 위치결정부는, 온 상태의 상기 솔레노이드 유닛에 간섭되어 상기 회전체의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부; 및 상기 제1위치결정부와 이격되게 설치되며 오프 상태의 상기 솔레노이드 유닛에 간섭되어 상기 회전체를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치의 회전력 단속 장치에 있어서, 상기 솔레노이드 유닛은, 전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드가 설치되는 브라켓; 상기 브라켓에 설치되어 상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하고 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 간섭부를 갖는 아마추어; 및 일측은 상기 브라켓에 설치되고 타측은 상기 아마추어에 설치되는 것으로, 상기 간섭부가 상기 제1, 제2위치결정부와 간섭 및 간섭 해제되도록 상기 아마추어에 탄성 바이어스력을 제공하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 솔레노이드가 오프되어 상기 아마추어의 간섭부가 상기 탄성부재에 의해 원복될 때 상기 하우징과 접촉하지 않도록 소정 높이 이상으로 벗어나지 않게 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 간섭부는, 상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하는 제1간섭부; 및 상기 제1간섭부와 이격되게 설치되어 상기 솔레노이드의 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 제2간섭부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 클러치는 스프링 클러치인 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은, 상기 하우징의 외주면을 따라 실질적으로 동일한 원주 상에 위치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은 실질적으로 같은 높이로 마련되고, 상기 제1위치결정부는 상기 솔레노이드의 온 상태에서만 상기 간섭부와 간섭되도록 상기 제2위치결정부들과 다른 높이로 마련되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제1위치결정부는, 상기 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되며 상기 솔레노이드의 온시 상기 간섭부에 간섭되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은 한 쌍으로 구성되어 상기 하우징의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 마련되며, 상기 제1위치결정부는 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 한 쌍의 제2위치결정부 각각에 대해 원주방향으로 90도 각도를 이루는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 간섭부와 상기 제2위치결정부들 중 어느 하나와의 간섭은 상기 솔레노이드 유닛의 순간적인 온/오프 동작에 의해 해제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치는: 일측에 회전체가 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트가 끼워져 상기 샤프트와 함께 회전되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 하우징과의 사이에 개재되는 클러치에 의해 선택적으로 상기 하우징을 회전시키는 동력전달부재와, 상기 하우징의 외주에 돌출되게 형성되며 상기 회전체의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부와 상기 회전체를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부를 갖는 위치결정부를 갖는 클러치 장치; 및 전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드가 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 설치되어 상기 솔레노이드의 온(ON)시 상기 제1위치결정부를 간섭하고 오프(OFF)시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 간섭부를 갖는 아마추어와, 일측은 상기 브라켓에 설치되고 타측은 상기 아마추어에 설치되어 상기 간섭부가 상기 제1, 제2위치결정부와 간섭 및 간섭 해제되도록 상기 아마추어에 탄성 바이어스력을 제공하는 탄성부재를 갖는 솔레노이드 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛은 이격되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛 사이에는 상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛이 일체로 조립되는 연결부재;가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 간섭부는, 상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하는 제1간섭부; 및 상기 제1간섭부와 이격되게 설치되어 상기 솔레노이드의 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 제2간섭부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은, 상기 하우징의 외주면을 따라 실질적으로 동일한 원주 상에 위치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은 실질적으로 같은 높이로 마련되고, 상기 제1위치결정부는 상기 솔레노이드의 온 상태에서만 상기 간섭부와 간섭되도록 상기 제2위치결정부들과 다른 높이로 마련되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제1위치결정부는, 상기 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되며 상기 솔레노이드의 온시 상기 간섭부에 간섭되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제2위치결정부들은 한 쌍으로 구성되어 상기 하우징의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 마련되며, 상기 제1위치결정부는 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 한 쌍의 제2위치결정부 각각에 대해 원주방향으로 90도 각도를 이루는 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 간섭부와 상기 제2위치결정부들 중 어느 하나와의 간섭은 상기 솔레노이드 유닛의 순간적인 온/오프 동작에 의해 해제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상형성장치는 상술한 바와 같은 회전력 단속 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 설명의 빠른 이해를 위해 화상형성장치를 먼저 설명한 후, 이에 구비되는 회전력 단속 장치를 설명한다.

또한, 이하에서는 전자사진방식 프린터를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 예를 들어, 팩시밀리, 복사기 등과 같은 화상형성장치에도 본 발명이 채용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 화상형성장치(100)는 프레임(140) 내부에 감광체(101)와, 대전롤러(102)와, 광주사 유닛(103)과, 4개의 현상기(104)와, 전사벨트(105)를 구비한다.

감광체(101)는 원통형상의 금속제 드럼의 외주면에 증착 등의 방법에 의해 광도전성 물질층이 코팅되어 있으며, 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치된다. 상기 감광체(101)는 소정의 방향으로 회전되며, 후술하는 광주사 유닛(103)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전잠상이 그 외주면에 형성된다.

대전롤러(102)는 감광체(101)를 균일한 전위로 대전시키는 대전기의 일 예이다. 대전롤러(102)는 감광체(101)의 외주면과 접촉 또는 비접촉 상태로 회전하면서 전하를 공급하여 감광체(101)의 외주면이 균일한 전위를 가지도록 한다. 대전롤러(102)에는 감광체(101)의 외주면을 균일한 전위로 대전시키기 위하여 대전 바이어 스전압이 인가된다. 대전롤러(102) 대신에 코로나 방전기(미도시)가 채용될 수 있다.

광주사 유닛(103)은 감광체(101)의 하방에 설치되며, 균일한 전위로 대전된 감광체(101)의 외주면에 화상정보에 해당되는 광을 컴퓨터 신호에 따라 주사하여 감광체(101)의 외주면에 정전잠상을 형성한다. 광주사 유닛(103)은 레이저광을 주사하는 광원(미도시)과, 광원에서 주사된 레이저광을 편향시키는 빔편향기를 포함한다. 광주사 유닛(103)으로는 일반적으로 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)가 사용된다.

4 개의 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)는 본체 프레임(140) 내부에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 형식으로, 그 내부에는 각각 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 고체 분말상의 토너가 수용된다. 상기 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)는 이들 토너를 감광체(101)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 형성시키는 현상롤러(125)를 각각 구비한다. 상기 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)는 그 내부에 수용된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다.

현상롤러(125)는 현상기 내부에 수용된 토너를 그 외주에 부착시켜 감광체(101)로 공급한다. 현상롤러(125)는 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토너를 감광체(101)에 형성된 정전잠상으로 공급하여 토너화상을 현상시킨다. 현상롤러(125)에는 이들 토너를 감광체(101)로 공급하기 위한 현상 바이어스전압이 인가된다.

4개의 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)는 현상롤러(125)가 감광체(101)의 외 주면과 소정 간격의 현상갭(Dg) 만큼 이격되거나 또는 접촉되도록 설치된다. 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)와 감광체(101) 사이에 형성된 전기장에 의해 감광체(101)에서 현상롤러(125)로 향하는 힘이 발생되며, 하전된 토너는 현상갭(Dg) 사이에 형성된 현상영역에서 진동 왕복운동을 하면서 이송되어 현상이 이루어진다.

상기 4개의 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)의 일측에는 이를 선택적으로 구동시키는 현상기 구동 장치(104A)가 설치된다. 4개의 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)를 선택적으로 구동시키기 위해 본 발명의 회전력 단속 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 회전력 단속 장치의 샤프트에 결합된 회전체가 각각의 현상기를 선택적으로 간섭하는 방식으로 현상기를 구동시킬 수 있다.

4개의 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)는 본 실시예에서는 아래쪽으로부터 위쪽으로 시안 현상기(104C), 마젠타 현상기(104M), 옐로우 현상기(104Y), 블랙 현상기(104K)의 순서로 배치된다. 가장 위쪽에 배치되는 현상기(104K)의 상방에는 전사전 제전유닛(110)이 위치된다. 감광체(101)의 하방에는 광주사 유닛(103)과 제전램프(107)가 위치된다. 감광체(101)를 중심으로 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)의 반대쪽에는 용지이송유닛(120)이 설치된다.

전사벨트(105)에는 감광체(101)에 순차적으로 형성되는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 및 블랙(K) 색상의 토너화상이 순차적으로 전사된다. 상기 토너화상이 전사벨트(105)에 중첩 전사됨으로써 컬러토너화상이 형성된다. 일반적으로, 전사벨트(105)의 길이는 컬러토너화상이 최종적으로 수용되는 용지(S)의 길이와 같거나 적어도 그보다 길어야 한다.

전사벨트의 내주에는 다수의 지지롤러가 전사벨트(105)를 지지하고 소정의 방향으로 회전시킨다. 닙롤러(105a)는 전사벨트(105)의 내주면에 설치되어 감광체(101)와 전사벨트(105)가 일정한 닙(Nip, A)을 유지하도록 한다. 중간전사롤러(105b)에는 감광체(101)에 형성된 토너화상이 전사벨트(105)로 전사되도록 하는 제1전사 바이어스전압이 인가된다.

전사벨트(105)는, 감광체(101)의 외주에 현상된 토너화상이 감광체(101)로부터 전사벨트(105)로 전사될 수 있도록, 중간전사롤러(105b)와 닙롤러(105a) 사이의 구간에서 감광체(101)와 대면되게 설치된다. 즉, 전사벨트(105)는 복수의 롤러에 의해 지지되어 소정 궤도를 회전 주행하며, 감광체(101)의 외주면에 현상된 토너화상이 감광체(101)로부터 전사된다.

제1클리닝장치(106)는 감광체(101)의 표면에 접촉되어 전사 과정 후에 감광체(101)의 표면에 잔류되는 폐토너를 긁어내리는 제1블레이드(106a)와, 폐토너를 폐토너 저장부(미도시) 쪽으로 이송시키는 제1이송수단(106b)을 구비한다. 제1이송수단(106b)은 오거(auger)인 것이 바람직하다.

제2클리닝장치(109)는 토너화상이 용지(S)로 전사된 후 전사벨트(105) 상에 잔류되는 폐토너를 제거한다. 제2클리닝장치(109)는 전사벨트(105)의 표면에 잔류하는 폐토너를 긁어내리는 제2블레이드(109a)와, 폐토너를 폐토너 저장부(미도시) 쪽으로 이송시키는 제2이송수단(109b)을 구비한다. 제2이송수단(109b)은 오거(auger)인 것이 바람직하다.

전사롤러(transfer roller, 112)는 전사벨트(105)의 토너화상이 전사되는 면 과 대면되도록 설치된다. 전사롤러(112)에는, 전사벨트(105)에 전사된 토너화상이 전사롤러(112)와 전사벨트(105) 사이로 이송되는 용지(S)로 옮겨지도록, 토너화상과 반대 극성의 전사 바이어스전압이 인가된다. 전사벨트(105)와 전사롤러(112) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 토너화상이 용지(S)로 전사된다. 상기 전사롤러(112)는 전사벨트(105)로 컬러토너화상이 전사되는 동안에는 전사벨트(105)로부터 이격되어 있다가, 전사벨트(105)에 컬러토너화상이 완전히 전사되면 이를 용지(S)로 전사하기 위해 전사벨트(105)와 소정 압력으로 접촉된다. 또한, 전사벨트(105)의 외측면에 전사된 토너화상은 전사벨트(105)와 전사롤러(112) 사이의 접촉 압력에 의해 전사롤러(112)와 전사벨트(105) 사이를 통과하는 용지(S)에 전사될 수도 있다. 상기와 같은 전사롤러(112)의 동작을 제어하기 위해 본 발명의 회전력 단속 장치가 이용될 수 있다. 회전력 단속 장치는 아래에서 상세히 설명한다.

전사전 제전유닛(pre-transfer eraser, 110)은 감광체(101) 상의 토너화상을 전사벨트(105)로 전사시키기 전에 감광체(101) 상의 토너화상이 형성된 부분 이외의 부분(비화상영역)의 전하를 제거한다. 전사전 제전유닛(110)은 감광체(101)로부터 전사벨트(105)로의 전사효율을 향상시키기 위해 설치된다.

제전램프(107)는 대전 전단계에서 감광체(101)의 외주면에 잔류하는 전하를 제거하는 제전기의 일 예이다. 제전램프(107)는 감광체(101)의 외주면에 일정한 광량의 빛을 조사하여 감광체(101)의 표면에 잔류하는 전하를 제거한다.

고전압전원공급부(High voltage power supply, 108)는 현상기(104)로부터 감광체(101)로 토너를 현상시키기 위한 현상 바이어스전압, 현상기(104)로부터 감광 체(101)로 토너가 부착되는 것을 방지하는 현상방지 바이어스전압, 감광체(101)로부터 전사벨트(105)로 토너화상을 전사시키기 위한 제1전사 바이어스전압, 전사벨트(105)로부터 용지(S)로 토너화상을 전사시키기 위한 제2전사 바이어스전압, 대전롤러(102)에 제공되는 대전 바이어스전압 등 화상형성장치에 장착된 구성요소들에 전압을 제공한다.

정착부(111)는 히트롤러(123) 및 그와 대향되게 설치되는 가압롤러(124)를 구비하며, 용지(S)로 전사된 토너화상에 열과 압력을 가하여 토너화상을 용지(S)에 정착시킨다. 히트롤러(123)는 토너화상을 용지(S)에 영구 고착시키기 위한 열원으로, 가압롤러(124)와 축방향으로 대향되게 설치된다. 가압롤러(124)는 히트롤러(123)와 대향되도록 설치되어, 가압롤러(124)와 히트롤러(123) 사이를 통과하는 용지(S)에 고압의 압력을 가하여 토너화상을 용지(S)에 정착시킨다.

배지롤러(117)는 정착이 완료된 용지(S)를 화상형성장치(100) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(100) 밖으로 배지된 용지(S)는 배지부(180)에 적재된다.

또한, 화상형성장치(100)는 그 하부에 마련되어 용지(S)가 적재되는 급지카세트(113a)를 구비한다. 급지카세트(113a)는 용지(S)가 적재되는 적재수단의 일 예이다. 적재수단에는 추가적으로 용지(S)를 장착할 수 있는 MPF(multi-purpose feeder, 113c)가 포함될 수 있다. MPF(113c)는 OHP용지나 비규격 용지(S)를 이송시키기 위해 주로 사용된다.

픽업롤러(115a, 115c)는 급지카세트(113a, 113c)의 상측에 설치되어 급지카세트(113a, 113c)에 적재된 용지(S)를 후술하는 피드롤러(116) 측으로 이송시킨다.

피드롤러(116)는 픽업롤러(115a, 115c)에 의해 급지카세트(113a, 113c)로부터 인출된 용지(S)를 용지이송부(120) 쪽으로 이송시킨다.

용지이송부(120)는 피드롤러(116)와 정착부(111) 사이에서 용지(S)를 안내하는 급지경로(121)와, 양면인쇄를 위한 반전경로(duplex path)(122)를 포함한다. 용지이송부(120)에는 정렬롤러(registration roller, 118)가 설치된다. 정렬롤러(118)는 피드롤러(116)로부터 이송된 용지(S)가 전사벨트(105)와 전사롤러(112) 사이를 통과하기에 앞서 용지(S)의 원하는 부분에 토너화상이 전사될 수 있도록 용지(S)를 정렬한다. 상기와 같이 이송된 용지(S)는 전사벨트(105)와 전사롤러(112) 사이를 통과하며 토너화상이 용지(S)로 전사된다. 용지(S)로 전사된 토너화상은 정착부(111)를 거쳐 용지(S)에 정착되고, 배지롤러(117)에 의해 화상형성장치(100) 밖으로 배지된다.

양면인쇄시에는 배지롤러(117)가 역회전되고, 용지(S)는 반전경로(122)를 따라 이송된다. 그러면, 화상이 인쇄되지 않은 면에 화상이 인쇄될 수 있도록 용지(S)가 역전된다. 역전된 용지(S)는 다시 피드롤러(116)에 의해 급지경로(121)를 거쳐 이송되면서 다른 면에 화상이 인쇄된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치의 동작을 상세히 설명한다.

컬러화상정보는 각각 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상에 해당하는 정보가 혼합된 것이다. 본 실시예에서는 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K)의 순서로 각 색상의 토너화상을 전사벨트(105)에 중첩시키고 이를 용지(S)로 전사한 후에 정착시킴으로써 컬러화상을 형성한다.

대전롤러(102)에 의해 감광체(101)의 외주면이 균일한 전위로 대전된다. 광주사 유닛(103)에 의해 시안(C) 색상의 화상정보에 해당하는 광신호가 회전하는 감광체(101)에 주사되면, 광이 주사된 부분은 저항이 감소하면서 감광체(101)의 외주면에 부착된 전하가 빠져나간다. 따라서 광이 주사된 부분과 그렇지 않은 부분과의 사이에 전위차가 발생되며, 이에 의해 감광체(101)의 외주면에 정전잠상이 형성된다.

감광체(101)가 회전하면서 정전잠상이 시안 현상기(104C)에 접근하면, 시안 현상기(104C)의 현상롤러(125)가 회전하기 시작한다. 시안 현상기(104C)의 현상롤러(125)에 고전압전원공급부(108)로부터 현상 바이어스전압이 인가된다. 그리고, 다른 현상기(104M, 104Y, 104K)의 현상롤러(125)에는 현상을 방지하는 현상방지 바이어스전압이 인가된다. 그러면, 상기 시안(C) 색상의 토너만이 현상갭(Dg)을 가로질러 감광체(101)의 외주면에 형성되어 있는 정전잠상에 부착되어 시안(C) 색상의 토너화상이 형성된다.

감광체(101)의 회전에 의해 시안(C) 색상의 토너화상이 전사벨트(105)에 접근하면, 제1전사 바이어스전압 또는 감광체(101)와 전사벨트(105)와의 접촉 압력에 의해 토너화상이 전사벨트(105)로 전사된다.

시안(C) 색상의 토너화상이 전사벨트(105)에 완전히 전사되면, 다음으로, 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K) 색상의 토너화상도 상술한 단계를 거쳐 전사벨트(105)에 중첩되게 전사된다. 이때, 현상기 구동 장치(104A)는 상기와 같은 단계를 거쳐 현상이 이루어지도록 현상기(104C, 104M, 104Y, 104K)를 구동한다.

상기 과정 중에 전사롤러(112)는 전사벨트(105)로부터 이격되어 있다. 4가지 색상의 토너화상이 전사벨트(105)로 모두 중첩적으로 전사되어 전사벨트(105) 상에 컬러토너화상이 형성되면, 이 컬러토너화상을 용지(S)로 전사하기 위해 전사롤러(112)가 전사벨트(105)와 접촉된다. 이때, 본 발명에 따른 회전력 단속 장치는 전사롤러(112)가 전사벨트(105)에 소정의 시간 동안 접촉될 수 있도록 전사롤러(112)의 일측을 간섭한다.

전사벨트(105)에 형성된 컬러토너화상의 선단이 전사벨트(105)와 전사롤러(112)가 접촉된 지점에 도달하는 때에 맞추어, 용지(S)의 선단이 전사벨트(105)와 전사롤러(112)가 접촉된 지점에 도달하도록 급지카세트(113a) 또는 MPF(113c)로부터 용지(S)가 공급된다. 용지(S)가 전사벨트(105)와 전사롤러(112) 사이를 통과하면 제2전사 바이어스전압에 의해 컬러토너화상이 용지(S)로 전사되며, 계속하여 정착부(111)에서 열과 압력에 의해 컬러토너화상을 용지(S)에 고착시켜 배출함으로써 컬러화상형성이 완료된다.

다음 번 인쇄를 위해 제1 및 제2클리닝장치(106)(109)는 각각 감광체(101)와 전사벨트(105)에 잔류하는 폐토너를 제거하며, 제전램프(107)는 감광체(101)에 광을 조사하여 감광체(101) 상의 잔류전하를 제거한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 화상형성장치의 회전력 단속 장치의 일 실시예를 설명한다. 회전력 단속 장치는 상술한 바와 같이 전사롤러(112)의 동작을 제어하는데 이용될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 회전력 단 속 장치는 샤프트의 일측에 설치된 회전체의 회전 위치를 제어하기 위한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 회전력 단속 장치의 클러치 장치를 I-I'에서 본 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 단속 장치(200)는 클러치 장치(210), 및 솔레노이드 유닛(260)을 구비한다. 상기 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)은 서로 이격되게 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에는 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)이 이격되게 설치된 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되지 않고 다양한 변형 실시가 가능하다. 예를 들어, 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)은 프레임 등을 매개로 하여 일체로 조립될 수도 있다.

클러치 장치(210)는 일측에 회전체(214)가 설치되는 샤프트(212)와, 샤프트(212)의 회전을 단속하는(engage/disengage) 클러치(220)와, 클러치(220)의 외장을 이루는 하우징(230)과, 솔레노이드 유닛(260)에 간섭되어 회전체(214)의 정지 위치를 결정하는 위치결정부(240)와, 구동원(미도시)으로부터 회전력을 전달받는 동력전달부재(250)를 구비한다.

샤프트(212)는 하우징(230)의 축공에 끼워져 하우징(230)과 함께 회전된다. 샤프트(212)의 일측에는 캠(CAM)과 같은 회전체(214)가 고정 설치된다. 회전체(214)는 특정한 위치에서 화상형성장치에 장착된 구성요소를 간섭하거나 간섭해제하는데 이용된다. 일 실시예로, 회전체(214)는 클러치(220)에 의해 단속(engage/disengage)되어, 특정한 위치에서 전사롤러(112)의 일측을 간섭함으로써 전사롤러(112)가 전사벨트(105)에 접촉되게 한다. 상기 하우징(230)은 미도시된 지지프레임에 회전가능하게 설치된다.

클러치(220)는 하우징(230)과 동력전달부재(250) 사이에 설치된다. 클러치(220)는 구동원(미도시)으로부터 전달되는 회전력을 하우징(230)으로 선택적으로 전달한다. 즉, 클러치(220)는 구동원(미도시)으로부터 전달되는 회전력을 단속하여 하우징(230)을 선택적으로 회전시킨다. 따라서, 하우징(230)에 부하가 걸리게 되면, 동력전달부재(250)가 헛돌게 된다. 상기 클러치(220)는 스프링 클러치인 것이 바람직하다. 여기에서 스프링 클러치 그 자체의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

동력전달부재(250)는 하우징(230)에 회전가능하게 설치된다. 보다 정확하게 표현하면, 동력전달부재(250)는 하우징(230)과의 사이에 개재되는 클러치(220)에 의해 선택적으로 하우징(230)을 회전시키도록 설치된다. 여기서, 동력전달부재(250)는 미도시된 구동원으로부터 동력을 전달받아 회전구동된다. 동력전달부재(250)는 기어인 것이 바람직하다. 또한, 구동원(미도시)으로는 소정의 방향으로 회전하는 구동모터 등이 사용될 수 있다. 동력전달부재(250)에 의해 전달되는 회전력은 클러치(220)에 의해 선택적으로 회전체(214)에 전달된다.

도 6을 참조하면, 위치결정부(240)는 하우징(230)의 외주에 돌출되게 형성되어 회전체(214)의 정지 위치를 결정한다. 위치결정부(240)는 회전체(214)의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부(246)와, 회전체(214)를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부를 포함한다.

제1위치결정부(246)는 온(ON) 상태의 솔레노이드 유닛(260)에 간섭되며, 회전체(214)의 초기 위치를 결정한다. 제1위치결정부(246)는 하우징(230)의 외주면에 돌출 형성되는 제1부분(246a)과, 제1부분(246a)으로부터 하우징(230)의 길이방향으로 연장 형성되는 제2부분(246b)을 구비한다. 제2부분(246b)은 솔레노이드 유닛(260)의 온(ON)시에는 후술하는 간섭부(282)에 간섭되고, 오프(OFF)시에는 간섭부에 간섭되지 않게 설치된다. 즉, 상기 제2부분(246b)은 솔레노이드 유닛(260)이 온(ON)이 된 상태에서만 간섭부(282)에 간섭되도록 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1위치결정부(246)는 "ㄱ"자 형상으로 설치될 수 있다.

복수의 제2위치결정부는 제1위치결정부(246)와 이격되게 설치되며, 오프(OFF) 상태의 솔레노이드 유닛(260)에 간섭되어 회전체(214)를 소정의 위치에서 정지시킨다. 복수의 제2위치결정부는 회전체(214)를 원하는 위치에 고정시킬 수 있도록 상기 회전체(214)의 회전 위치에 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제2위치결정부가 두 개인 경우를 예로 들어 설명한다. 제2위치결정부들(242, 244)은 하우징(230)의 외주면을 따라 실질적으로 동일한 원주상에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 제2위치결정부들(242, 244)은 실질적으로 같은 높이로 마련되고, 제1위치결정부(246)는 솔레노이드(262)의 온(ON) 상태에서만 간섭부(282)와 간섭되도록 제2위치결정부들(242, 244)과 다른 높이로 마련되는 것이 바람직하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2위치결정부들(242, 244)은 한 쌍으로 구성되며, 하우징(230)의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 마련된다. 또한, 제1위치결정부(246)는 하우징(230)의 중심을 기준으로 한 쌍의 제2위치결정부(242, 244) 각각에 대해 원주방향으로 90°각도를 이루는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 솔레노이드 유닛(260)은 클러치 장치(210)와 이격되게 설치되며, 온(ON)/오프(OFF)되면서 위치결정부(240)를 간섭하여 회전체(214)의 회전 위치를 단속한다(engage/disengage). 솔레노이드 유닛(260)은 브라켓(264)과, 상기 브라켓(264)에 왕복이동 가능하게 설치되는 아마추어(280, armature)와, 상기 아마추어(280)에 탄성 바이어스력을 제공하는 탄성부재(270)를 구비한다. 또한, 브라켓(264)에는 전기적 신호에 의해 온(ON)/오프(OFF) 동작되는 솔레노이드(262)가 설치된다.

아마추어(280)는 왕복이동 가능하게 브라켓(264)에 설치되며, 아마추어(280)의 일측에는 위치결정부(240)를 간섭하는 간섭부(282)가 마련된다. 간섭부(282)는 솔레노이드(262)의 온(ON)시 제1위치결정부(246)를 간섭하고, 오프(OFF)시 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하도록 설치된다. 솔레노이드(262)가 전기적 신호에 의해 통전되면(즉, 온(ON)되면) 자력이 발생되므로, 아마추어(280)를 끌어당기게 된다. 이때, 아마추어(280)에 마련된 간섭부(282)가 제1위치결정부(246)를 간섭하는 위치로 이동된다. 솔레노이드(264)가 오프(OFF)되면 자력이 사라지므로, 아마추어(280)가 솔레노이드(262)로부터 떨어진다. 이때, 간섭부(282)가 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하는 위치로 이동된다. 즉, 간섭부(282)는 솔레노이드(262)의 온(ON)/오프(OFF) 동작에 연동되어 제1위치결정부(246)를 간섭하는 위치와 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하는 위치 사이를 왕복운동하게 된다.

또한, 간섭부(282)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(262)의 온(ON)시 제1위치결정부(246)를 간섭하는 제1간섭부(284)와, 제1간섭부(284)와 이격되게 설치되어 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하는 제2간섭부(286)를 구비할 수도 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 간섭부(282)는 솔레노이드(262)의 온(ON)/오프(OFF)시 제1, 제2위치결정부들(246)(242, 244)을 간섭하거나 간섭 해제하여 회전체(214)의 회전을 단속한다. 즉, 간섭부(282)는 하우징(230)에 형성된 제1, 제2위치결정부들(246)(242, 244)을 간섭하여 회전체(214)의 회전 동작을 구속한다.

탄성부재(270)는, 일측은 브라켓(264)에 설치되고 타측은 아마추어(280)에 설치되어, 간섭부(282)가 제1, 제2위치결정부들(246)(242, 244)과 간섭 및 간섭 해제되도록 아마추어(280)에 탄성 바이어스력을 제공한다. 즉, 솔레노이드(262)의 온(ON)시 간섭부(282)는 자력에 의해 솔레노이드(262) 쪽으로 끌려간다. 이때, 간섭부(282)가 제1위치결정부(246)를 간섭하여 회전체(214)의 초기 위치를 결정한다. 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시 간섭부(282)는 탄성부재(270)의 탄성력에 의해 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하는 위치로 이동하게 된다. 이때, 솔레노이드(262)가 오프(OFF)된 상태에서 간섭부(282)가 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하여 회전체(214)가 소정의 위치에서 정지되도록 한다. 즉, 간섭부(282)는 솔레노이드(262)의 온(ON)/오프(OFF) 동작과 탄성부재(270)의 탄성력에 의해 소정의 위치 사이를 왕복운동하며 제1, 제2위치결정부들(246)(242, 244)을 간섭하거나 간섭 해제하게 된다. 상술한 바와 같이 간섭부(282)와 제2위치결정부들(242, 244) 중 어느 하나와의 간섭은 솔레노이드(262)의 순간적인 온(ON)/오프(OFF) 동작에 의해 해제된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력 단속 장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 솔레노이드 유닛이 오프된 상태에서의 클러치 장치와 솔레노이드 유닛의 관계를 보여주는 도면이고, 도 8a 내지 도 8c는 솔레노이드 유닛이 오프된 상태에서 클러치 장치가 회전 및 정지되는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 솔레노이드 유닛이 온된 상태에서의 클러치 장치와 솔레노이드 유닛의 관계를 보여주는 도면이고, 도 10a 내지 도 10c는 솔레노이드 유닛이 온된 상태에서 클러치 장치가 회전 및 정지되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

솔레노이드(262)가 오프(OFF)되면 도 7에 도시된 바와 같이 탄성부재(270)에 의해 아마추어(280)가 솔레노이드(262)로부터 떨어진다. 간섭부(282)는 도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같이 제2부분(246b)의 아래측에 위치된다. 동력전달부재(250)에 의해 하우징(230)으로 회전력이 전달되면 하우징(230)은 화살표 방향으로 회전된다. 하우징(230)이 회전됨에 따라 그 외주에 마련된 제1위치결정부(246)도 함께 회전된다. 이때, 간섭부(282)는 도 7 및 도 8a에 도시된 바와 같이 제1위치결정부(246)의 제2부분(246b)의 아래측에 위치되므로 제1위치결정부(246)와 간섭되지 않게 된다. 하우징(230)이 화살표 방향으로 계속하여 회전되면, 제2위치결정부(244)는 도 8b에 도시된 바와 같이 간섭부(282)에 간섭된다. 동력전달부재(250)는 클러치(220)의 작동에 의해 헛돌게 되므로, 동력전달부재(250)에 의한 회전력은 하우징 (230)으로 전달되지 않는다. 따라서, 샤프트(212)의 일측에 설치된 회전체(214)는 회전되지 않고 정지하게 된다. 솔레노이드(262)가 순간적으로 온(ON)되면 간섭부(282)와 제2위치결정부(244)와의 간섭이 해제된다. 그리고 나서, 솔레노이드(262)가 오프(OFF)되면 제2위치결정부(242)는 도 8c에 도시된 바와 같이 간섭부(282)에 다시 간섭된다. 즉, 솔레노이드(262)가 오프(OFF)된 상태에서 간섭부(282)와 제2위치결정부(242, 244)가 간섭하여 회전체(214)를 소정의 위치에서 정지시키게 된다.

솔레노이드(262)가 온(ON)되면 솔레노이드(262)에 자력이 발생되므로, 도 9에 도시된 바와 같이 아마추어(280)가 솔레노이드(262) 쪽으로 이동된다. 간섭부(282)는 도 9 및 도 10a에 도시된 바와 같이 제1위치결정부(246)의 제2부분(246b)을 간섭하는 위치로 이동된다. 즉, 솔레노이드(262)가 온(ON)되면 솔레노이드(262)가 아마추어(280)를 끌어당기게 되고, 간섭부(282)는 솔레노이드(262)의 자력에 의해 제1위치결정부(246)를 간섭하는 위치로 이동된다. 간섭부(282)가 제1위치결정부(246)를 간섭하면 동력전달부재(250)는 클러치(220)의 작동에 의해 헛돌게 되므로 동력전달부재(250)에 의한 회전력이 하우징(230)으로 전달되지 않는다. 즉, 샤프트(212)의 일측에 설치된 회전체(214)는 회전되지 않고 정지하게 된다. 솔레노이드(262)가 순간적으로 오프(OFF)된 후 다시 온(ON)되면, 간섭부(282)와 제1위치결정부(246)와의 간섭이 해제된다. 도 10b 및 도 10c에 도시된 바와 같이 솔레노이드(262)가 온(ON)된 상태에서는 간섭부(282)와 제2위치결정부(242, 244)는 간섭되지 않는다. 따라서, 제1위치결정부(246)는 솔레노이드(262)가 온(ON)된 경우에만 간섭부(282)에 간섭되므로 회전체(214)의 초기 위치를 설정하는데 이용된다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전력 단속 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 설명의 편의를 위해 상기 실시예와 작용 및 효과가 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하였다.

도 11은 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 회전력 단속 장치를 도시한 측면도이며, 도 13은 도 11에 도시된 회전력 단속 장치를 도시한 정면도이다. 또한, 도 14는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이고, 도 15는 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이고, 도 16은 본 발명에 따른 회전력 단속 장치의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.

솔레노이드(262)가 오프(OFF)되면, 탄성부재(270)의 탄성력에 의해 아마추어(280)는 솔레노이드(262)로부터 이격된다. 이때, 아마추어(280)에 구비된 간섭부(282)가 하우징(230)에 부딪힐 수 있다. 또한, 간섭부(282)가 하우징(230)에 접촉된 상태로 하우징(230)이 회전하게 되면 소음이나 기기의 마모를 유발시킬 수도 있다. 이를 방지하기 위해 아마추어(280)의 움직임을 구속하는 스토퍼(295)가 설치된다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전력 단속 장치는 상기 실시예와 달리 아마추어(280)의 움직임을 구속하는 스토퍼(295)를 더 구비한다. 스토퍼(295)의 일측은 브라켓(264)에 고정된다. 스토퍼(295)의 타측에는 아마추어(280)의 움직임을 구속하는 결합고리(296)가 형성된다. 스토퍼(295)는 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시, 간섭부(282)가 제2위치결정부(242, 244)와 간섭되도록 아마추어(280)의 움직임을 구속하게 된다. 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시 아마추어(280)는 솔레노이드(262)로부터 멀어지다가 스토퍼(295)에 걸려 더 이상 멀어지지 않게 된다. 즉, 아마추어(280)는 스토퍼(295)에 간섭되어 간섭부(282)가 제2위치결정부(242, 244)를 간섭하는 위치에서 정지하게 된다. 또한, 본 실시예에서 솔레노이드(262)가 오프(OFF)된 상태에서 하우징(230)의 회전시, 간섭부(282)와 제1위치결정부(246)가 간섭되지 않아야 한다. 따라서, 간섭부(282)는 제1, 제2위치결정부(246)(242, 244)와 상보적으로 간섭 및 간섭 해제되도록 다양한 형상으로 설계될 수 있다.

일 실시예로 간섭부(282)는, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 아마추어(280)로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩되어 형성된 제2간섭부(282a)와, 제2간섭부(282b)로부터 하우징(230)의 길이 방향으로 연장되게 형성된 제1간섭부(282b)를 갖는다. 제1간섭부(282b)는 솔레노이드(262)의 온(ON)시에만 제1위치결정부(246)와 간섭되고, 제2간섭부(282a)는 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시에만 제2위치결정부(242, 244)와 간섭되게 설치된다.

다른 실시예로 간섭부(282)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 아마추어(280)로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩되어 솔레노이드(262)의 온(ON)시에만 제1위치결정부(246)를 간섭하는 제1간섭부(284)와, 아마추어(280)로부터 소정 각도로 경사지게 벤딩되어 형성되며 제1간섭부(284)와 이격되게 설치되어 솔레노이드(262)의 오프(OFF)시 제2위치결정부들(242, 244)을 간섭하는 제2간섭부(286)를 구비할 수도 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 간섭부(282)는 다양한 형상으로 설계될 수 있다. 이러한 변형례들은 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. 도 11 내지 도 14에 도시된 회전력 단속 장치는 스토퍼(295)가 브라켓(264)에 설치된 것을 제외하면 상기 실시예와 구성 및 동작이 비슷하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 회전력 단속 장치에는 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)이 일체로 조립되는 연결부재(298)가 더 구비될 수 있다. 연결부재(298)는 클러치 장치(210)의 일측과 솔레노이드 유닛(260)의 일측 사이에서 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)을 지지하도록 설치된다. 또는, 도 16에 도시된 바와 같이, 연결부재(298)는 클러치 장치(210)와 솔레노이드 유닛(260)의 양측에 설치될 수도 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 회전력 단속 장치는 상기 실시예와 구성 및 동작이 비슷하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 본 발명에 따른 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치는 종래 발명과 달리 솔레노이드 유닛(260)이 온(ON)된 상태에서 회전체(214)의 초기 위치를 결정하고, 솔레노이드 유닛(260)이 오프(OFF)된 상태에서 회전체(214)를 일정한 위치에 고정시킬 수 있다. 또한, 하우징(230)의 외주면에 복수개의 제2위치결정부를 설치함으로써 회전체(214)를 원하는 위치에서 고정시킬 수 있다. 또한, 스토퍼(295)를 설치하여 간섭부(282)의 위치를 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전력 단속 장치 및 이를 구비하는 화상형성장치는 샤프트에 설치된 캠(Cam) 등과 같은 회전체의 초기 위치를 설정하거나, 회전체를 다른 위치로 회전시킬 때에만 솔레노이드 유닛을 온(ON)시킨다. 그리고, 회전된 위치에서 회전체의 위치를 고정시키는 경우에는 솔레노이드 유닛을 오프(OFF)시킨다. 이와 같이 솔레노이드 유닛이 오프(OFF)된 상태에서 회전체가 소정 시간동안 정지되도록 구성함으로써 솔레노이드 유닛이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 복수개의 제2위치결정부를 설치함으로써 원하는 위치에서 회전체가 고정되도록 할 수 있고, 이로 인해 회전체의 동작을 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 간섭부는 솔레노이드 유닛이 온(ON)된 상태에서는 제1위치결정부와 간섭하고, 솔레노이드 유닛이 오프(OFF)된 상태에서는 제2위치결정부와 간섭하도록 설계함으로써 회전체의 위치를 보다 원활하게 변경시킬 수 있다. 즉, 솔레노이드 유닛이 오프(OFF)된 상태에서 간섭부는 하우징의 외주면에 근접하게 위치되므로, 하우징의 회전시 제1위치결정부를 간섭하지 않고 통과하게 된다. 따라서, 솔레노이드 유닛을 순간적으로 온(ON)/오프(OFF)시킴으로써 회전체의 위치를 보다 원활하게 변경시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 스토퍼를 설치하여 솔레노이드의 오프(OFF)시 간섭부가 하우징에 접촉되는 것을 방지하여 접촉으로 인한 소음이나 기기의 마모를 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (20)

1. 일측에 회전체가 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트가 끼워져 상기 샤프트와 함께 회전되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 하우징과의 사이에 개재되는 클러치에 의해 선택적으로 상기 하우징을 회전시키는 동력전달부재와, 상기 하우징의 외주에 돌출되게 형성되어 상기 회전체의 정지 위치를 결정하는 위치결정부를 갖는 클러치 장치; 및 상기 클러치 장치와 이격되게 설치되어 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 제어되는 솔레노이드 유닛;을 포함하고,

   상기 위치결정부는, 온 상태의 상기 솔레노이드 유닛에 간섭되어 상기 회전체의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부; 및 상기 제1위치결정부와 이격되게 설치되며 오프 상태의 상기 솔레노이드 유닛에 간섭되어 상기 회전체를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부;를 포함하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치에 있어서,

   상기 솔레노이드 유닛은,

   전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드가 설치되는 브라켓;

   상기 브라켓에 설치되어 상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하고 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 간섭부를 갖는 아마추어; 및

   일측은 상기 브라켓에 설치되고 타측은 상기 아마추어에 설치되는 것으로, 상기 간섭부가 상기 제1, 제2위치결정부와 간섭 및 간섭 해제되도록 상기 아마추어에 탄성 바이어스력을 제공하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 솔레노이드가 오프되어 상기 아마추어의 간섭부가 상기 탄성부재에 의해 원복될 때 상기 하우징과 접촉하지 않도록 소정 높이 이상으로 벗어나지 않게 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 간섭부는,

   상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하는 제1간섭부; 및

   상기 제1간섭부와 이격되게 설치되어 상기 솔레노이드의 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 제2간섭부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 클러치는 스프링 클러치인 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2위치결정부들은,

   상기 하우징의 외주면을 따라 실질적으로 동일한 원주 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2위치결정부들은 실질적으로 같은 높이로 마련되고, 상기 제1위치결정부는 상기 솔레노이드의 온 상태에서만 상기 간섭부와 간섭되도록 상기 제2위치결정부들과 다른 높이로 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1위치결정부는,

   상기 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되며 상기 솔레노이드의 온시 상기 간섭부에 간섭되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제2위치결정부들은 한 쌍으로 구성되어 상기 하우징의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 마련되며,

   상기 제1위치결정부는 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 한 쌍의 제2위치결정부 각각에 대해 원주방향으로 90도 각도를 이루는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 간섭부와 상기 제2위치결정부들 중 어느 하나와의 간섭은 상기 솔레노이드 유닛의 순간적인 온/오프 동작에 의해 해제되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치의 회전력 단속 장치.
11. 일측에 회전체가 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트가 끼워져 상기 샤프트와 함께 회전되는 하우징과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 하우징과의 사이에 개재되는 클러치에 의해 선택적으로 상기 하우징을 회전시키는 동력전달부재와, 상기 하우징의 외주에 돌출되게 형성되며 상기 회전체의 초기 위치를 결정하는 제1위치결정부와 상기 회전체를 소정의 위치에서 정지시키기 위한 복수의 제2위치결정부를 갖는 위치결정부를 갖는 클러치 장치; 및

    전기적 신호에 의해 동작되는 솔레노이드가 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 설치되어 상기 솔레노이드의 온(ON)시 상기 제1위치결정부를 간섭하고 오프(OFF)시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 간섭부를 갖는 아마추어와, 일측은 상기 브라켓에 설치되고 타측은 상기 아마추어에 설치되어 상기 간섭부가 상기 제1, 제2위치결정부와 간섭 및 간섭 해제되도록 상기 아마추어에 탄성 바이어스력을 제공하는 탄성부재를 갖는 솔레노이드 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛은 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
13. 제11항에 있어서,

    상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛 사이에는 상기 클러치 장치와 상기 솔레노이드 유닛이 일체로 조립되는 연결부재;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 간섭부는,

    상기 솔레노이드의 온시 상기 제1위치결정부를 간섭하는 제1간섭부; 및

    상기 제1간섭부와 이격되게 설치되어 상기 솔레노이드의 오프시 상기 제2위치결정부들을 간섭하는 제2간섭부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
15. 제11항에 있어서, 상기 제2위치결정부들은,

    상기 하우징의 외주면을 따라 실질적으로 동일한 원주 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제2위치결정부들은 실질적으로 같은 높이로 마련되고, 상기 제1위치결정부는 상기 솔레노이드의 온 상태에서만 상기 간섭부와 간섭되도록 상기 제2위치결정부들과 다른 높이로 마련되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 제1위치결정부는,

    상기 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되며 상기 솔레노이드의 온시 상기 간섭부에 간섭되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 제2위치결정부들은 한 쌍으로 구성되어 상기 하우징의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 마련되며,

    상기 제1위치결정부는 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 한 쌍의 제2위치결정부 각각에 대해 원주방향으로 90도 각도를 이루는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 간섭부와 상기 제2위치결정부들 중 어느 하나와의 간섭은 상기 솔레노이드 유닛의 순간적인 온/오프 동작에 의해 해제되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
20. 제11항에 있어서,

    상기 솔레노이드가 오프되어 상기 아마추어의 간섭부가 상기 탄성부재에 의해 원복될 때 상기 하우징과 접촉하지 않도록 소정 높이 이상으로 벗어나지 않게 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.

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