KR102410537B1

KR102410537B1 - 용지 잔여량 모니터링이 가능한 용지 보관공급장치

Info

Publication number: KR102410537B1
Application number: KR1020200063006A
Authority: KR
Inventors: 공병민
Original assignee: 공병민
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2022-06-16
Also published as: KR20210146027A

Abstract

본 발명의 용지 보관공급장치는, 하우징과, 하우징에 설치되며 구동력이 발생하는 모터와, 상측으로 용지가 얹혀지며 하우징의 내측에서 용지와 함께 승강되는 받침대와, 모터와 연결되어 회전하는 회전이송축과 받침대에 설치되며 회전이송축의 회전에 의해 받침대를 상하방향으로 이송하는 너트로 구성된 리드 스크류와, 회전이송축의 회전수를 카운팅하고 카운팅된 회전수에 기초하여 용지 보관공급장치 내 용지 적재 잔여량을 모니터링하는 용지잔여량 체크 모듈을 포함할 수 있다.

Description

용지 잔여량 모니터링이 가능한 용지 보관공급장치{PAPER STORAGE AND SUPPLY DEVICE CAPABLE OF MONITORING THE REMAINING AMOUNT OF PRINTING PAPER}

본 발명은 용지 보관공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용지 잔여량 모니터링이 가능한 용지 보관공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄 용지 등의 사무용으로 사용되는 용지는 일정 수량이 묶음 형태로 개별 포장된 후, 개별 포장된 용지가 박스에 수납된다. 이때, 용지는 통상적으로 인쇄장치의 주변에 적치된 상태로 보관된다. 용지는 개별포장을 해제한 후 인쇄장치 등에 공급하여 사용될 수 있다.

이러한 용지가 떨어지면 온라인 또는 전화 등을 통해 개별 주문하고 배송이 완료되면 인쇄장치의 주변 또는 탕비실 등에 보관한다. 그러나, 용지는 사용시에 박스를 분해하고 개별포장을 해제한 후 재배치하는 과정이 번거롭고 피곤하였다. 또한, 용지의 재고 파악이 쉽지 않고 용지의 재고가 없으면 업무는 정지된다. 즉, 용지의 관리에 인력이 낭비되고, 사무실 미관을 훼손하며, 용지 수급 시간에 따른 업무 로스가 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 용지보관장치가 제안되었으며, 여기서 용지보관장치란, 프린터 또는 인쇄장치에 공급될 용지를 저장하는 장치를 의미한다. 이와 같은 용지보관장치에 관한 대표적인 예가 등록특허공보 제10-1472036호(이하, '특허문헌 1'이라 한다)에 개시되어 있다.

특허문헌 1의 용지보관장치는 용지보관장치에 적재된 용지량을 모니터링하기 위한 센서부를 구비함을 개시하고 있으나, 용지량의 모니터링을 위한 구체적 센서부의 구성 및 동작을 전혀 제시하지 못하고 있다.

등록특허공보 제10-1472036호(2014.12.05. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 최소한의 센서 및 부품을 사용하되 용지공급장치 내 적재된 용지의 잔여량을 보다 정확하게 산출 및 제공하는 용지 보관공급장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용지 보관공급장치는, 하우징; 상기 하우징에 설치되며 구동력이 발생하는 모터; 상측으로 용지가 얹혀지며 상기 하우징의 내측에서 상기 용지와 함께 승강되는 받침대; 상기 모터와 연결되어 회전하는 회전이송축과, 상기 받침대에 설치되며 상기 회전이송축의 회전에 의해 상기 받침대를 상하방향으로 이송하는 너트로 구성된 리드 스크류; 및 상기 회전이송축의 회전수를 카운팅하고, 상기 카운팅된 회전수에 기초하여 상기 용지 보관공급장치 내 용지 적재 잔여량을 모니터링하는 용지잔여량 체크 모듈;을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 용지잔여량 체크 모듈은, 상기 회전이송축에 동축 결합되어 상기 회전이송축이 회전함에 따라 함께 회전하는 센서휠; 상기 센서휠의 회전을 센싱하는 센서; 및 상기 센서를 통해 센싱되는 신호에 기초하여 상기 회전이송축의 회전수 및 상기 용지 적재 잔여량을 산출하는 신호처리 유닛;을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 센서휠은 적어도 하나의 카운트 필름 또는 적어도 하나의 타공부가 원주방향으로 교번하며 형성된 제1 센서휠 영역 및 상기 적어도 하나의 카운트 필름 또는 적어도 하나의 타공부가 형성되지 않은 제2 센서휠 영역을 포함할 수 있다.

상기 센서는 상기 제1 센서휠 영역에서의 제1 상태 신호 및 상기 제2 센서휠 영역에서의 제2 상태 신호를 센싱하며, 상기 신호처리 유닛은 특정 시구간 내에서의 상기 제1 상태 신호 또는 상기 제2 상태 신호의 개수를 카운팅하여 상기 회전이송축의 회전수를 산출할 수 있다.

상기 신호처리 유닛은 상기 특정 시구간 내 상기 받침대의 승강 높이를 아래 수학식 1에 따라 산출할 수 있다. 여기서, d는 상기 특정 시구간 내 상기 받침대의 승강 높이[mm], α는 상기 회전이송축의 단위 회전당 상기 받침대의 승강 높이[mm], x는 상기 특정 시구간 내에서 카운팅된 상기 제1 상태 신호 또는 상기 제2 상태 신호의 개수, N은 상기 센서휠에 형성된 상기 적어도 하나의 카운트 필름 또는 상기 적어도 하나의 타공부의 총 개수를 나타낸다.

[수학식 1]

상기 신호처리 유닛은 상기 특정 시구간이 지난 후 상기 용지 적재 잔여량을 아래 수학식 2에 따라 산출할 수 있다. 여기서, C는 상기 특정 시구간이 지난 후 상기 용지 적재 잔여량[%], C1은 상기 특정 시구간 이전의 상기 용지 적재 잔여량[%], L은 상기 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리[mm]를 나타낸다.

[수학식 2]

본 발명에 따른 용지 보관공급장치에 따르면, 장치 내 용지의 잔여량을 보다 세밀하게 모니터링할 수 있으며, 이를 통해 용지가 얹혀지는 받침대의 위치를 필요에 따라 세밀하게 제어할 수 있고, 나아가 용지의 재공급 시기를 보다 정확히 판단할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 용지 보관공급장치는 용지 잔여량 모니터링을 위해 부품 수를 최소화 및 그 구조를 단순화함으로써, 용지 잔여량 모니터링 기능이 구비된 용지 보관공급장치의 제조비용을 절감할 수 있으며 나아가 유지보수 편의성 또한 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시된 후면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위한 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시된 정면 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 용지 적재 잔여량을 산출하는 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치 내 회전이송축의 회전수를 산출하는 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센서에 의해 센싱되는 신호 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명에 따른 용지 보관공급장치를 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명에 대한 이해에 도움이 될 수 있도록 사용 용도를 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 용지 보관공급장치는 모터와 감속기 등의 용지 승강 이송장치, 용지의 위치를 검출하는 각종 센서, 유선 및 무선통신 장치와 이 모든 것을 관리, 제어하는 제어부 등을 구비하여 사용자가 용지를 반출하면 자동으로 적재된 용지를 개구부로 이송하며 적재된 용지의 잔량, 제품의 고장 등의 제품상태를 유선 또는 무선통신을 통해 관리 주체의 서버장치로 보내주는 장치이다.

이러한 용지 보관공급장치를 관리하는 관리자는 통신을 통해 수집된 정보를 바탕으로 용지 부족 시 자동으로 용지를 배송, 재급지하는 서비스를 제공하며, 장비 이상 시 서비스 엔지니어의 방문 및 고장수리 등의 서비스를 제공한다.

이 모든 관리 서비스 행위를 사용자의 요청 없이 자동으로 이루어지게 하여 사용자가 본연의 업무에 집중할 수 있도록 도와주어 업무의 효율을 증대시킨다.

나아가, 본 명세서에서는 설명의 명확화를 위해 용지 보관공급장치에 의해 보관 및 공급되는 대상물이 용지인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 용지 보관공급장치(A)의 하우징(100) 내에는 카탈로그 등의 홍보용 인쇄물, 인쇄책자 등이 보관 및 공급될 수도 있다.

본 발명의 주요 특징을 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명에 대한 이해에 도움이 될 수 있도록 용지 보관공급장치의 주요 구성을 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시된 후면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위한 배면도이며, 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 내부 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시된 정면 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 용지 보관공급장치(A)는 장치의 외형을 형성하며 내측으로 용지(P)를 수용하기 위한 공간이 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내측 하단에 설치되며 구동력이 발생하는 모터(200)와, 상측으로 용지(P)가 얹혀지며 상기 하우징(100)의 내측에서 용지(P)와 함께 승강되는 받침대(300)와, 상기 모터(200)와 연결되어 회전하는 회전이송축(410)과, 상기 받침대(300)에 설치되며 상기 회전이송축(410)의 회전에 의해 받침대(300)를 상하방향으로 이송하는 너트(420)로 구성된 리드 스크류(400) 및 상기 받침대(300)의 처짐 방지와 받침대(300)의 승강을 가이드 하는 가이드부(500)로 구성될 수 있다.

하우징(100)은 보관공급장치의 외형을 형성하도록 골격을 이루는 프레임(102)과 외형을 마감하는 판재로 구성될 수 있다. 한편, 도시되지 않았으나, 하우징(100)의 전면 마감재에는 용지공급장치의 상태, 기업 및 제품 홍보용 영상 등을 제공하는 디스플레이 유닛이 구비될 수도 있다.

또한, 하우징(100)의 상측 정면부에는 용지(P)가 인출되어 사용하도록 개구부(101)가 형성된다.

그리고, 하우징(100)에는 본 발명의 용지 보관공급장치(A)의 동작을 제어하거나 전원 ON/OFF 및 현재상태를 표시하는 제어부(600)가 구비될 수 있다.

한편, 모터(200)는 정역 회전하는 일반적인 모터가 적용되거나 회전범위를 특정한 각도 또는 단계로 정밀 회전하는 스텝모터가 적용될 수 있다.

또한, 받침대(300)는 용지(P)의 종류에 따라 면적이 결정되며 판형으로 형성된다.

리드 스크류(400)는 수나사인 회전이송축(410)과 암나사인 너트(420)로 구성되며 그 사이로 강구가 구르도록 삽입되어 회전운동을 직선운동으로 변화시키는 스크류가 적용될 수 있다. 즉, 회전이송축(410)의 외주면 및 너트(420)의 내주면은 스크류 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 회전이송축(410)의 회전 운동은 너트(420) 및 너트(420)와 결합된 받침대(300)의 상하방향 직선운동으로 변화될 수 있다.

회전이송축(410)의 상측 말단에는 회전이송축(410)에 동축으로 결합되어 회전이송축(410)이 회전함에 따라 함께 회전하는 센서휠(610)이 구비될 수 있으며, 제어부(600)의 기판에는 센서휠(610)의 회전을 센싱하는 센서(710, 도 6 내지 도 7 참조)가 형성되어 있을 수 있다. 센서휠(610)의 회전에 따라 받침대(300)의 승강 높이 및 그에 따라 산출되는 잔여 용지량(%)이 측정될 수 있다.

일부 실시예들에서, 하우징(100)의 내측에는 받침대(300)의 상단 이동과 하단 이동을 제한하는 적어도 하나의 리미트 센서(103)가 구비되어 있어 받침대(300)의 상,하단 이동을 제한할 수 있다. 또한, 리미트 센서(103)는 상기 잔여 용지량의 산출 시 기준점으로 활용될 수 있다.

나아가, 하우징(100)의 내측 상단부에 구비된 리미트 센서(103)는 사용자가 장치로부터 용지(P)를 인출한 것을 감지하는 역할과, 인출된 이후 받침대(300)의 상승 동작에 의해 장치 내에 남아있는 용지(P)가 리미트 센서(103)까지 올라온 경우 받침대(300)의 상승 동작을 정지시키는 역할 또한 수행할 수 있다.

센서휠(610) 및 리미트 센서(103) 등의 구성에 의한 잔여 용지량(%) 산출에 대한 상세한 설명은 도 5 내지 도 8을 참조하여 후술하도록 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치의 용지 적재 잔여량을 산출하는 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.

도 4 및 도 5에 도시된 용지 보관공급장치(A)는 설명의 명확화를 위해 각 구성이 단순화되고 과장되게 표현되었으며, 제어부(600, 도 3 참조)의 기판, 센서 등 일부 구성은 생략되었다.

도 4는 용지 보관공급장치(A) 내에 용지(P)가 가득 찬 상태, 즉 잔여 용지량이 100%인 상태를 예시적으로 나타내고 있다.

용지(P)의 최대 적재를 위해 받침대(300)는 최저점에 위치되어 있으며, 받침대(300) 상에는 최대수용가능한 양의 용지(P)가 적재되어 있다.

제1 리미트 센서(103_1)의 용지(P) 감지에 의해, 회전이송축(410), 센싱휠(610)과 연결된 모터(200)는 회전하지 않고 오프(off) 상태로 유지되고 있으며, 받침대(300)의 상승 동작 또한 정지 상태로 유지되고 있다.

또한, 제2 리미트 센서(103_2)의 받침대(300) 감지에 의해, 받침대(300)가 더이상 하강되지 않도록 유지되고 있다.

도 5를 참조하면, 사용자의 용지(P) 인출 사용에 따라 받침대(300)가 일정량 승강된 상태를 나타낸다. 상술한 것처럼, 사용자가 용지(P)를 장치로부터 인출할 경우, 제1 리미트 센서(103_1)는 용지(P)의 인출을 감지하고, 모터(200)는 회전하며, 받침대(300)는 상승할 수 있다.

용지(P)의 인출에 따른 받침대(300)의 상승 동작은 인출 이후 장치 내에 남아있는 잔여 용지(P)가 리미트 센서(103)의 센싱영역까지 올라오면 정지될 수 있다.

제1 및 제2 리미트 센서들(103_1, 103_2) 중 적어도 하나는 잔여 용지량(%)의 산출 시 기준점으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 받침대(300)가 하우징(100)의 내측 상단부에 구비된 제1 리미트 센서(103_1)까지 올라온 경우에서 용지(P)의 잔여 용지량은 0%, 받침대(300)가 하우징(100)의 내측 하단부에 구비된 제2 리미트 센서(103_2)까지 내려온 경우에서 용지(P)의 잔여 용지량은 100%로 설정될 수 있다.

한편, 본 설명에서는 제1 및 제2 리미트 센서들(103_1, 103_2)이 모두 구비된 경우를 예로 들었으나, 용지 보관공급장치(A)에는 제1 및 제2 리미트 센서들(103_1, 103_2) 중 어느 하나만이 구비될 수도 있다.

용지 보관공급장치(A)에 제1 리미트 센서(103_1)만이 구비된 경우를 예로 들면, 받침대(300)가 제1 리미트 센서(103_1)까지 올라온 상태에서 잔여 용지량이 0%로 초기 세팅될 수 있으며, 받침대(300)의 누적 하강 거리(db)가 미리 설정된 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리(L)와 동일해지는 상태에서 잔여 용지량이 100%로 세팅될 수 있다.

이 경우, 제2 리미트 센서(103_2)가 구비되지 않으므로, 받침대(300)의 하강 동작은 받침대(300)의 누적 하강 거리(db)가 미리 설정된 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리(L)를 초과하지 않도록 제어될 수 있다.

이와 달리 용지 보관공급장치(A)에 제2 리미트 센서(103_2)만이 구비된 경우, 받침대(300)가 제2 리미트 센서(103_2)까지 내려온 상태에서 잔여 용지량이 100%로 초기 세팅될 수 있으며, 받침대(300)의 누적 상승 높이(da)가 미리 설정된 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리(L)와 동일해지는 경우에서의 잔여 용지량을 0%로 세팅할 수 있다. 이 경우, 제1 리미트 센서(103_1)가 구비되지 않으므로, 받침대(300)의 상승 동작은 받침대(300)의 누적 상승 높이(da)가 미리 설정된 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리(L)를 초과하지 않도록 제어될 수 있다. 한편, 이처럼 제2 리미트 센서(103_2)만 구비될 경우 용지(P)의 인출 센싱 및 인출에 따른 받침대(300)의 자동 상승 동작은 별도의 센서 등에 의해 제어될 수 있다.

한편, 0% 내지 100% 사이에서의 잔여 용지량은 다양한 방식에 의해 산출될 수 있다.

일 예로, 잔여 용지량은 아래 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.

[수학식 1]

여기서, C는 잔여 용지량[%], da는 받침대(300)의 하강 최저점에서부터의 누적 상승 높이[mm], L은 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리[mm]를 나타낸다.

다른 예로, 잔여 용지량은 아래 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.

[수학식 2]

여기서, C는 잔여 용지량[%], db는 받침대(300)의 승강 최고점에서부터의 누적 하강 거리[mm], L은 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리[mm]를 나타낸다.

한편, 잔여 용지량 산출에서의 기준점은 상기와 달리 0%, 100%가 아닌 임의의 지점(예를 들어, 50%)을 기준으로 할 수도 있다. 즉, 잔여 용지량은 아래 수학식 3에 따라 산출될 수 있다.

[수학식 3]

여기서, C는 용지 인출 및 받침대 상승동작 이후의 잔여 용지량[%], C1은 용지 인출 및 받침대 상승동작 이전의 잔여 용지량[%], d는 용지 인출에 따른 받침대 상승 높이[mm], L은 받침대의 하강 최저점과 승강 최고점 사이의 거리[mm]를 나타낸다.

수학식 1 내지 3은 본 발명의 잔여 용지량 산출 방식을 예시적으로 나타낸 것일 뿐 본 발명의 잔여 용지량 산출방식이 이에 제한되는 것은 아님은 물론이다.

상술한 다양한 방식의 잔여 용지량 산출은, 본 발명의 용지 보관공급장치(A)내 구비된 용지잔여량 체크 모듈에 의해 수행될 수 있다.

이하에서는, 상기 용지잔여량 체크 모듈이 센서휠(610) 또는 회전이송축(410)의 회전수를 카운팅하는 방식과, 카운팅된 회전수에 기초하여 받침대의 상승 높이(d)를 산출하는 방법을 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치 내 회전이송축의 회전수를 산출하는 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 각 구성들은 설명의 명확화를 위해 단순화되고 과장되게 표현되었으며, 일부 구성들은 생략되었다.

도 6을 참조하면, 센서휠(610)은 회전이송축(410)에 동축 결합되어 회전이송축(410)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있으며, 센서휠(610)의 회전은, 제어부를 구성하는 기판(720)의 일면에 마련된 센서(710)에 의해 센싱될 수 있다.

이를 위해, 센서휠(610)은 센서휠(610)이 회전함에 따라 제1 및 제2 상태 신호가 교번하여 센서(710)에 의해 감지될 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 교번하는 제1 및 제2 상태 신호를 통해 센서휠(610)의 회전각(angle) 내지 회전 수가 모니터링될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서휠(610)에는 복수의 타공부가 원주방향으로 교번하며 형성된 제1 센서휠 영역(612) 및 상기 복수의 타공부가 형성되지 않은 제2 센서휠 영역(614)이 구비될 수 있다. 제1 및 제2 센서휠 영역들(612, 614)은 센서휠(610) 상에 등간격으로 형성될 수 있다.

한편, 도 6에는 8개의 타공부가 센서휠(610)에 구비된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 센서휠(610)에는 단 1개의 타공부만이 구비될 수도 있다. 다만, 보다 정밀한 해상도(resolution)로 센서휠(610)의 회전각 또는 회전수를 산출하기 위해서, 센서휠(610)에는 약 3개 내지 10개의 타공부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 센서휠 영역(612) 및 제2 센서휠 영역(614)은 타공부의 구비 여부에 따라 구분되는 것에 한정되지 않고, 제1 및 제2 상태 신호를 생성하는 방식은 다양한 방식에 의해 구현될 수 있다.

예를 들어, 도시된 것과 달리, 센서휠(610)의 제1 센서휠 영역(612)에는 카운트 필름이 구비되고, 제2 센서휠 영역(614)에는 카운트 필름이 구비되지 않을 수 있다.

센서(710)는 제1 센서휠 영역(612)에서의 제1 상태 신호 및 상기 제2 센서휠 영역(614)에서의 제2 상태 신호를 구분하여 센싱할 수 있다.

구체적으로, 도 6의 (a)를 참조하면, 제2 센서휠 영역(614)에 전달된 참조 신호(Si)는 제2 상태 신호로 센서(710)에 리턴될 수 있다. 제2 상태 신호는 예를 들면 1과 같은, 0이 아닌 신호(Sa, 도 8 참조)일 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 제1 센서휠 영역(612)에 전달된 참조 신호(Si)는 제1 센서휠 영역(612)에 형성된 타공부를 통과하며, 센서(710)에 리턴되지 않는다. 즉, 센서(710)의 관점에서, 제1 센서휠 영역(612)에서의 제1 상태 신호는 0 또는 베이스 신호(Sb, 도 8 참조)일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 용지 보관공급장치 내 회전이송축의 회전수를 산출하는 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 도시된 각 구성들은 설명의 명확화를 위해 단순화되고 과장되게 표현되었으며, 일부 구성들은 생략되었다.

도 7을 참조하면, 센서휠(610)의 회전은, 제어부를 구성하는 제1 기판(722)의 일면에 마련된 제1 센서(712) 및 제2 기판(724)의 일면에 마련된 제2 센서(714)에 의해 센싱될 수 있다.

본 설명에서의 제1 센서(712)는 참조 신호(Si)를 송신하는 역할을 수행하며 제2 센서(714)는 송출된 참조 신호(Si)를 제1 및 제2 상태 신호들로 구분하여 수신하는 역할을 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

즉, 센서(710)는 제1 센서휠 영역(612)에서의 제1 상태 신호 및 상기 제2 센서휠 영역(614)에서의 제2 상태 신호를 구분하여 센싱할 수 있다.

구체적으로, 도 7의 (a)를 참조하면, 제1 센서휠 영역(612)에 전달된 참조 신호(Si)는 제1 센서휠 영역(612)의 타공부에 의해 센서휠(610)을 통과 후 제1 상태 신호로 제2 센서(712)에 전달될 수 있다. 제1 상태 신호는 예를 들면 1과 같은, 0이 아닌 신호(Sa, 도 8 참조)일 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 제2 센서휠 영역(614)에 전달된 참조 신호(Si)는 제2 센서휠 영역(612)에 의해 차단되어 센서(710)에 리턴되지 않는다. 즉, 제2 센서(712)의 관점에서, 제2 센서휠 영역(614)에서의 제2 상태 신호는 0 또는 베이스 신호(Sb, 도 8 참조)일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센서에 의해 센싱되는 신호 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.

센서휠(610)의 회전에 따라, 도 8에 도시된 것과 같은 신호가 센서에 의해 감지될 수 있다. 즉, 센서는 센서휠(610)의 회전에 따라 교번하는 제1 상태 신호(Sa) 및 제2 상태 신호(Sb)를 감지할 수 있다.

카운팅되는 제1 상태 신호(Sa) 및/또는 제2 상태 신호(Sb)의 개수에 따라, 센서휠(610)의 회전수가 산출될 수 있다. 예를 들어, 센서휠(610)에 제1 및 제2 센서휠 영역들(612, 614)이 각각 8개 구비된 경우를 예로 들면, 센서휠(610)의 회전이 시작된 후 특정 시점(t1)에서의 센서휠(610) 회전수는 약 0.75회일 수 있다.

나아가, 사전에 확보된 회전이송축(410)의 수나사 피치 및/또는 이에 기초하여 산출되는 회전이송축(410)의 1회전에 따른 받침대(300)의 승강 높이(α)를 제어부에 입력 시, 카운팅되는 제1 상태 신호(Sa) 및/또는 제2 상태 신호(Sb)의 개수에 따라 받침대(300)의 승강 높이(d)가 아래 수학식 4처럼 산출될 수 있다.

[수학식 4]

여기서, d는 특정 시구간 동안의 받침대 승강 높이[mm], α는 회전이송축의 단위 회전당 받침대 승강 높이[mm], x는 상기 특정 시구간 동안 카운팅된 상기 제1 상태 신호 및/또는 상기 제2 상태 신호의 개수, N은 상기 센서휠에 형성된 제1 센서휠 영역(612) 또는 제2 센서휠 영역(614)의 개수를 나타낸다.

예를 들어, α가 2mm이고 N이 8인 경우를 예로 들면, 센서휠(610)의 회전이 시작된 후 특정 시점(t1)에서의 받침대 승강 높이(d)는 약 1.5mm일 수 있다.

경우에 따라, 특정 시구간(t1) 동안의 받침대 승강 높이(d)는 회전이송축(410)의 회전동작이 진행된 시간에 기초하여 아래 수학식 5와 같이 측정될 수도 있다.

[수학식 5]

여기서, T는 아래 수학식 6에 따라 산출되는 회전이송축(410)의 1회전 주기일 수 있다.

[수학식 6]

여기서, T는 회전이송축(410)의 1회전 주기[s], N은 상기 센서휠에 형성된 제1 센서휠 영역(612) 또는 제2 센서휠 영역(614)의 개수, Sa_t는 제1 상태 신호(Sa)의 단위 지속 시간, Sb_t는 제2 상태 신호(Sb)의 단위 지속 시간을 나타낸다.

상기한 것과 같이, 본 발명에서는 받침대(300)의 승강 높이를 산출 가능하며, 이에 기초하여 받침대(300)의 높이를 파악하여 용지(P)의 잔여 용지량(%)을 손쉽게 산출 가능하다.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

A: 용지 보관공급장치 100: 하우징
103: 리미트 센서
200: 모터 300: 받침대
400: 리드 스크류 500: 가이드부
600: 제어부 610: 센서휠
710: 센서 720: 기판

Claims

용지 보관공급장치로서,
하우징;
상기 하우징에 설치되며 구동력이 발생하는 모터;
상측으로 용지가 얹혀지며 상기 하우징의 내측에서 상기 용지와 함께 승강되는 받침대;
상기 모터와 연결되어 회전하는 회전이송축과, 상기 받침대에 설치되며 상기 회전이송축의 회전에 의해 상기 받침대를 상하방향으로 이송하는 너트로 구성된 리드 스크류; 및
상기 회전이송축의 회전수를 카운팅하고, 상기 카운팅된 회전수에 기초하여 상기 용지 보관공급장치 내 용지 적재 잔여량을 수치화하는 용지잔여량 체크 모듈;을 포함하고,
상기 용지잔여량 체크 모듈은,
상기 회전이송축에 동축 결합되어 상기 모터의 구동력에 의해 상기 회전이송축이 회전함에 따라 함께 회전하는 센서휠;
상기 센서휠의 회전을 센싱하는 센서; 및
상기 센서를 통해 센싱되는 신호에 기초하여 상기 회전이송축의 회전수 및 상기 용지 적재 잔여량을 산출하는 신호처리 유닛;을 포함하며,
상기 센서휠은 적어도 하나의 카운트 필름 또는 적어도 하나의 타공부가 원주방향으로 교번하며 형성된 제1 센서휠 영역 및 상기 적어도 하나의 카운트 필름 또는 적어도 하나의 타공부가 형성되지 않은 제2 센서휠 영역을 포함하고,
상기 센서는 상기 제1 센서휠 영역에서의 제1 상태 신호 및 상기 제2 센서휠 영역에서의 제2 상태 신호를 센싱하며,
상기 신호처리 유닛은 특정 시구간 내에서의 상기 제1 상태 신호 또는 상기 제2 상태 신호의 개수를 카운팅하되, 상기 특정 시구간 내 상기 받침대의 승강 높이를 하기 수학식 1에 따라 산출하는 것을 특징으로 하는 용지 보관공급장치.
[수학식 1]

(여기서, d는 상기 특정 시구간 동안의 상기 받침대 승강 높이[mm], α는 상기 회전이송축의 수나사 피치에 기초하여 산출되는 상기 회전이송축의 단위 회전당 받침대 승강 높이[mm], x는 상기 특정 시구간 동안 카운팅된 상기 제1 상태 신호 또는 상기 제2 상태 신호의 개수, N은 상기 센서휠에 형성된 상기 제1 센서휠 영역 또는 상기 제2 센서휠 영역의 총 개수를 나타낸다.)
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