KR20080051075A

KR20080051075A - 롤러 및 시트 급송 장치

Info

Publication number: KR20080051075A
Application number: KR1020070124229A
Authority: KR
Inventors: 후미미쯔 기시모또; 도모오 아까바; 심뻬이 고가와
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2008-06-10
Also published as: US20080128972A1; JP4994811B2; CN101195446B; US7810802B2; CN101195446A; JP2008138816A; KR100962744B1

Abstract

시트 반송 롤러는 축 부재 그리고 축 부재의 원주 방향으로 배열되는 활주 부분을 포함한다. 활주 부분은 축 부재와 활주 접촉하도록 되어 있다. 시트 반송 롤러는 활주 부분을 축 부재에 체결시켜 외주부에서 반송된 시트와 접촉하도록 구성되는 탄성 부재를 또한 포함한다. 탄성 부재는 그의 조임력에 의해 축 부재와 활주 부분 사이에 마찰 저항을 발생시킨다.

시트 반송 롤러, 시트 급송 장치, 축 부재, 활주 부분, 탄성 부재, 시트 적층 부분, 분리 회전 부재, 마찰 저항

Description

롤러 및 시트 급송 장치 {ROLLER AND SHEET FEEDING APPARATUS}

본 발명은 시트 반송 롤러 및 시트 급송 장치에 관한 것이다.

종래로부터, 프린터, 복사기 또는 팩시밀리 등의 화상 형성 장치, 또는 화상 판독 장치에는 시트 저장 유닛 내에 적층된 복수매의 기록 용지 또는 문서(이후, 시트)를 분리하고 1매씩 화상 형성 섹션 또는 화상 판독 유닛으로 분리된 시트를 급송하는 시트 급송 장치가 제공된다.

시트 급송 장치는 1매씩 시트를 분리하는 시트 분리 유닛을 포함한다. 일본 특허 출원 공개 제H07-301248호는 시트 분리 유닛으로서 분리 롤러를 채용하는 구조를 논의하고 있다. 분리 롤러는 분리 패드를 사용하고, 토크 제한기로서 기능한다. 이러한 시트 분리 유닛에서, 동일한 축 상에 연결되거나 그 내에 합체되는 토크 제한기를 갖는 분리 롤러가 급송 롤러와 압력-접촉되며, 그에 의해 토크 제한기의 제동 토크에 의해 시트를 분리한다.

예컨대, 단지 1매의 시트가 급송 롤러와 분리 롤러에 의해 닙핑(nipped)될 때, 큰 회전 토크가 토크 제한기에 가해지며, 그에 의해 분리 롤러가 급송 롤러의 회전에 후속하여 회전하게 한다. 급송 롤러의 회전에 후속한 분리 롤러의 이러한 회전은 동반 회전(accompanied rotation)으로서 호칭될 것이다. 반면에, 복수매의 시트가 급송 롤러와 분리 롤러 사이에 위치될 때, 비교적 작은 회전 토크가 토크 제한기에 가해지며, 그에 의해 급송 롤러와 분리 롤러의 동반 회전을 억제한다. 이러한 방식으로, 급송 롤러와 분리 롤러의 동반 회전을 억제함으로써, 급송 롤러는 분리 롤러가 2매 이상의 시트가 동시에 반송되는 것을 방지하면서 한번에 단지 1매의 시트를 반송할 수 있다.

즉, 복수매의 시트가 급송 롤러와 분리 롤러에 의해 닙핑될 때, 토크 제한기의 제동 토크는 동반 회전을 억제하도록 하한까지 감소한다. 반면에, 단지 1매의 시트가 급송 롤러와 분리 롤러 사이에 위치될 때, 토크 제한기의 제동 토크는 동반 회전을 허용하도록 상한까지 증가한다. 위에서-설명된 범위 내에서 제동 토크를 제어함으로써, 시트 분리 기능 및 시트 급송 능력은 적절하게 제공될 수 있다.

이러한 구조는 분리 패드를 채용하는 시트 분리 유닛을 갖는 구조에 비해 우수한 내구성을 유지하고 패드 및 시트가 펄럭이는 소리를 내는 것을 방지하면서 안정된 시트 급송 동작을 제공할 수 있다고 알려져 있다. 이러한 급송 장치에서 사용 가능한 전형적인 토크 제한기에는 파워 클러치 또는 브레이크 및 코일 스프링이 구비된다.

도11에 도시된 바와 같이, 종래의 시트 급송 장치는 토크 제한기(16b)와 함께 분리 롤러 지지 부재(16c) 상에 회전 가능하게 보유되도록 토크 제한기(16b)에 연결되는 분리 롤러(16a)를 포함한다. 도11을 참조하면, 분리 롤러(16a)는 스프링(16d)에 의해 급송 롤러(도시되지 않음)와 압력 접촉된다.

분리 롤러(16a)와 토크 제한기(16b) 사이의 연결은 이러한 방식으로 제한되지 않는다. 도12a에 도시된 바와 같이, 토크 제한기(16b)는 분리 롤러(16a) 내로 실질적으로 합체되도록 분리 롤러(16a)에 연결될 수 있다. 부수적으로, 도12b에 도시된 바와 같은 구조가 분리 롤러에 시트 반송 방향에 대향인 방향으로 구동력을 가하는 회전을 지연시키는 수단으로서 사용될 수 있다. 도12b를 참조하면, 토크 제한기(17b)가 분리 롤러(17a)의 구동 축(17c)에 고정되며 그 결과 분리 롤러(17a) 및 토크 제한기(17b)는 동일한 축 상에서 서로에 연결된다.

위에서-설명된 토크 제한기(16b, 17b)는 별개의 구조로서 구성될 것이 필요하다. 토크 제한기(16b, 17b)는 분리 롤러(16a, 17a)와 동일한 축 상에 연결되거나 분리 롤러(16a, 17a) 내로 합체되므로, 조합된 구조가 길이 방향으로 비대칭이며, 그에 의해 시트 급송 장치의 전체 크기 및 제조 비용을 증가시킨다. 위에서 설명된 바와 같이, 위에서-설명된 토크 제한기를 채용한 종래의 시트 급송 장치는 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 없다.

추가로, 시트를 급송하는 시트 반송 경로가 길이 방향으로 비대칭이므로, 시트의 선행 단부는 시트 반송 경로의 중간에서 차단되거나, 시트 반송 동작은 시트 반송 경로의 좌측 및 우측 상에서의 반송 저항의 차이로 인해 적절하게 수행되지 않는다. 그러므로, 시트 안내 표면 또는 벽 등의 시트를 안내하는 수단을 고안할 것이 필요하다.

일본 특허 출원 공개 제H08-026513호는 튜브형 마찰 부재가 회전 부재의 외주부 상에 고정되고 튜브형 부재가 회전 부재의 외부 표면에 끼워지는 토크 제한기 를 기재하고 있다. 복수개의 활주 부재가 튜브형 부재의 창 부분을 통해 마찰 부재에 끼워진다. 복수개의 활주 부재는 스프링 부재에 의해 마찰 부재의 외주 표면과 압력 접촉된다. 일본 특허 출원 공개 제H07-269589호는 본체 부재가 마찰 부재를 통해 파워를 출력하는 부재에 끼워지고 비틀린-코일 스프링이 파워 출력 부재를 체결하기 위해 파워 출력 부재의 외부측에 적용되는 토크 제한기를 기재하고 있다. 파워 출력 부재에는 외주부 상에 설치되는 코일 스프링을 갖는 원통형 끼움 부분이 제공된다. 끼움 부분 내에, 플랜지 부분으로부터 축 방향으로 연장하고 그 하나의 단부에서 개방되는 복수개의 슬릿 홈 부분이 형성된다.

일본 특허 출원 공개 제H08-026513호 및 제H07-269589에서 논의된 구조는 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조하기 어려운데, 토크 제한기는 시트 반송 롤러와 독립적인 별개의 구조로서 구성되기 때문이다.

본 발명은 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 있는 롤러를 지향한다.

본 발명은 또한 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 있는 안정된 시트 급송 동작을 가능케 하는 시트 급송 장치를 지향한다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 축 부재와; 축 부재의 원주 표면상에 배열되고, 축 부재와 활주 접촉하도록 되어 있는 활주 부분과; 활주 부분을 축 부재에 체 결시켜 외주부에서 반송된 시트와 접촉하도록 구성되는 탄성 부재를 포함하며, 탄성 부재는 그의 조임력에 의해 축 부재와 활주 부분 사이에 마찰 저항을 발생시키는 시트 반송 롤러가 제공된다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 시트가 적층되는 시트 적층 부분과; 시트 적층 부분 상에 적층된 시트를 반송하는 시트 반송 회전 부재와; 축 부재와; 축 부재의 원주 표면상에 배열되고, 축 부재와 활주 접촉하도록 되어 있는 활주 부분과; 탄성 부재로 형성되고, 활주 부분을 축 부재에 체결하도록 구성되며, 시트 반송 회전 부재와 분리 회전 부재에 의해 닙핑된 복수매의 시트를 분리하는 분리 회전 부재를 포함하며, 마찰 저항이 탄성 부재로 형성된 분리 회전 부재의 조임력에 의해 축 부재와 활주 부분 사이에 발생되는 시트 급송 장치가 제공된다.

본 발명의 추가의 특징이 첨부된 도면을 참조하여 예시 실시예의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 있는 롤러가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 또한 작은 크기로 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 있는 안정된 시트 급송 동작을 가능케 하는 시트 급송 장치가 제공된다.

이제, 본 발명의 예시 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 하나의 예로서 전자 사진 프린터를 도시하는 개략도이다. 이 실시예에서 설명된 각각의 구성 요소의 크기, 재료, 형상, 상대 위치 및 다른 특징은 그렇지 않다고 특정되지 않으면 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

프린터 본체(이후, 장치 본체)(1) 및 화상 형성 섹션(1A)이 도1에 도시되어 있다. 화상 형성 섹션(1A)은 레이저 스캐너(7), 그리고 화상 담지 부재로서의 감광 드럼(6a) 그리고 시트(S) 상으로 감광 드럼(6a) 상에 형성되는 토너 화상을 전사하는 전사 롤러(6b)를 갖는 화상 처리 유닛(6)을 포함한다.

화상 형성 섹션(1A)에 의해 형성된 토너 화상이 시트 상으로 전사될 때, 시트 상으로 전사된 토너 화상은 정착 장치(8)에 의해 정착된다. 그 다음에, 그 상에 정착된 토너 화상을 갖는 시트(S)는 순차적으로 장치 본체의 최상부 부분 상에 제공되는 배출 트레이(11)로 배출되고 배출 트레이(11) 상에 적층된다.

시트 급송 장치(3)가 화상 형성 섹션(1A)의 하부 부분 상에 제공된다. 도2에 도시된 바와 같이, 시트 급송 장치(3)는 시트 저장 유닛으로서의 시트-급송 카세트(2) 그리고 시트-급송 카세트(2) 내에 저장되는 시트(S)를 분배하는 급송 롤러(3a)를 포함한다. 시트 급송 장치(3)는 시트 분리 부분(3b)을 또한 포함한다. 시트 분리 부분(3b)에는 시트 반송 롤러로서의 급송 롤러(3a)와 압력 접촉하는 분리 롤러(18)가 제공되고, 시트 분리 부분(3b)은 1매씩 급송 롤러(3a)로부터 급송된 시트(S)를 분리하도록 구성된다.

급송 롤러(3a)는 나중에 설명되고 도9에 도시된 시트 급송 유닛에 대응하는 픽업 롤러로서 또한 기능하고, 시트-급송 카세트(2)에 회전 가능하게 제공된다. 급송 롤러(3a)는 시트(S)를 저장하는 시트 적층 판(2a) 상에 적층되는 최상부 시트(S1)와 접촉하고, 시트 반송 방향으로 하류측 상의 분리 롤러(18)와 또한 접촉한다. 시트 적층 판(2a)은 그 상에 적층된 최상부 시트(S1)의 선행 단부가 급송 롤러(3a)에 대해 가압되도록 시트 적층 판(2a)의 후방 표면측(도2에서 하부측)으로부터 압력 스프링(2b)에 의해 상향으로 가압된다.

이러한 구조를 갖는 시트 급송 장치(3)가 구비되는 프린터에서, 급송 롤러(3a)가 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 구동됨으로써 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전함에 따라, 시트 적층 판(2a) 상에 적층된 최상부 시트(S1)는 분배된다. 그 후, 최상부 시트(S1)는 시트 분리 부분(3b)에 의해 다른 시트로부터 분리되고, 하류측으로 반송된다.

도1에 도시된 바와 같이, 시트 급송 장치의 하나의 예로서의 다중-시트 급송 섹션(1)이 화상 형성 섹션(1A)의 측방 부분 상에 제공된다. 도3에 도시된 바와 같이, 다중-시트 급송 섹션(12)은 시트 적층 판(15a) 그리고 시트 적층 판(15a) 상에 적층되는 시트(S)를 분배하는 시트 급송 유닛으로서의 급송 롤러(13)를 포함한다. 다중-시트 급송 섹션(12)은 시트 분리 부분(14)을 또한 포함한다. 시트 분리 부분(14)에는 급송 롤러(13)와 압력 접촉하고 급송 롤러(13)로부터 급송된 시트(S)를 분리하도록 구성되는 분리 롤러(14a)가 제공된다.

이러한 구조를 갖는 다중-시트 급송 섹션(12)에서, 시트 반송 회전 부재로서의 급송 롤러(13)가 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 구동됨으로써 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전함에 따라, 시트 적층 판(15a) 상에 적층된 최상부 시트(S1)는 분배된다. 그 후, 최상부 시트(S1)는 시트 분리 부분(14)에 의해 다른 시트로부터 분리되고, 하류측으로 반송된다.

시트 급송 장치(3)의 시트 분리 부분(3b) 또는 다중-시트 급송 섹션(12)의 시트 분리 부분(14)에 의해 분리된 시트(S1)는 그 다음에 한 쌍의 반송 롤러(4) 및 한 쌍의 정합 롤러(5)를 통해 감광 드럼(6a) 및 전사 롤러(6b)를 포함하는 전사 섹션으로 반송된다. 이 때, 감광 드럼(6a)의 표면 상에, 토너 화상이 감광 드럼(6a) 위에 배치되는 레이저 스캐너(7)로부터 출력되는 레이저 빔에 의해 형성된다. 토너 화상은 그 다음에 전사 섹션에서 반송된 시트(S1) 상으로 전사된다.

그 상에 전사되는 토너 화상을 갖는 시트(S1)는 그 다음에 하류측 상에 반송된다. 그 다음에, 토너 화상은 정착 장치(8)에 의해 가열 및 가압된 후에 시트(s1) 상에 융해 및 정착된다. 그 후, 이처럼 처리된 시트(S)는 한 쌍의 반송 롤러(9) 및 한 쌍의 배출 롤러(10) 등의 시트 배출 유닛을 통해 배출 트레이(11) 상에 순차적으로 적층된다.

한편, 시트 급송 장치(3)의 시트 분리 부분(3b)은 도2에 도시된 바와 같이 분리 회전 부재로서의 분리 롤러(18), 보유 부재(3e), 압박 부재로서의 분리 롤러 스프링(3g) 그리고 안내 부재(3f)를 포함한다. 본 실시예에서, 급송 롤러(3a)는 픽업 롤러로서 또한 기능하므로, 분리 롤러(18)는 급송 롤러(3a)와 최상부 시트(S1) 사이의 접촉 지점의 하류측에 위치된다.

추가로, 안내 부재(3f)는 장치 본체(1)에 고정되고, 집합적으로 시트 분리 유닛을 형성하는 분리 롤러(18), 보유 부재(3e) 및 분리 롤러 스프링(3g)을 활주 가능하게 보유한다. 분리 롤러(18)는 안내 부재(3f)의 평탄한 안내 표면에 의해 안내되면서 수직 방향으로 활주 가능하다.

본 실시예에서, 분리 롤러(18)는 보유 부재(3e)의 상부 단부 부분 상에 회전 가능하게 보유되고 보유 부재(3e)와 함께 분리 롤러 스프링(3g)에 의해 상향으로 압박되므로, 분리 롤러(18)는 수직 방향으로 활주 가능하도록 급송 롤러(3a)와 압력 접촉한다.

바꿔 말하면, 분리 롤러(18)는 급송 롤러(3a)가 분리 롤러(18)에 대향되는 방향으로 즉 분리 롤러(18)가 급송 롤러(3a)의 중심을 향하는 방향으로 활주 가능하도록 되어 있기보다 오히려 안내 부재(3f)에 의해 수직 방향으로 활주 가능하도록 급송 롤러와 압력 접촉하도록 되어 있다. 이러한 이유 때문에, 분리 롤러(18)는 급송 롤러(3a)의 중심을 향하는 방향에 대해 소정 각도로 급송 롤러(3a)와 압력 접촉한다. 그 다음에, 위에서 설명된 바와 같이 수직 방향으로 활주 가능하도록 분리 롤러(18)를 구성함으로써, 시트 분리 부분(3b)은 분리 롤러(18)의 폭(직경)과 실질적으로 동일한 영역 내에서 구성될 수 있다.

한편, 다중-시트 급송 섹션(12)의 시트 분리 섹션(14)은 도3에 도시된 바와 같이 분리 롤러(14a), 보유 부재(14d), 압박 부재로서의 분리 롤러 스프링(14c) 그리고 안내 부재(14e)를 포함한다. 본 실시예에서, 급송 롤러(13)는 픽업 롤러로서 또한 기능하므로, 분리 롤러(14a)는 급송 롤러(13)와 최상부 시트(S1) 사이의 접촉 지점의 하류측에 위치된다.

추가로, 안내 부재(14e)는 장치 본체(1)에 고정되고, 집합적으로 시트 분리 유닛을 형성하는 분리 롤러(14a), 보유 부재(14d) 및 분리 롤러 스프링(14c)을 활주 가능하게 보유한다. 분리 롤러(14a)는 안내 부재(14e)의 평탄한 안내 표면에 의해 안내되면서 수직 방향으로 활주 가능하다.

본 실시예에서, 분리 롤러(14a)는 보유 부재(14d)의 상부 단부 부분 상에 회전 가능하게 보유되고 보유 부재(14d)와 함께 분리 롤러 스프링(14c)에 의해 상향으로 압박되므로, 분리 롤러(14a)는 수직 방향으로 활주 가능하도록 급송 롤러(13)와 압력 접촉한다.

도3을 참조하면, 다중-시트 급송 섹션(12)은 수직 방향으로 자유롭게 피벗 가능하도록 시트 적층 판(15a)을 보유하는 다중-커버(15c) 그리고 시트 적층 판(15a)의 후방 표면측(도3에서 하부측)으로부터 시트 적층 판(15a)을 압박하는 압력 스프링(15b)을 포함한다. 시트 적층 판(15a)은 그 상에 적층된 최상부 시트(S1)의 선행 단부가 급송 롤러(13)에 대해 가압되도록 압력 스프링(15b)에 의해 상향으로 가압된다.

모터의 구동력은 시트 급송 장치(3)의 분리 롤러(18)로 전달되지 않고, 분리 롤러(18)는 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)의 동반 회전을 억제하도록 구성되는 토크 제한기(18A)에 연결된다. 본 실시예에서, 조임 토크 제한기가 토크 제한기(18A)로서 사용된다.

도4a는 조임 토크 제한기에 연결된 분리 롤러(18)의 사시도이고, 도4b는 분리 롤러(18)의 분해 사시도이다.

도4를 참조하면, 분리 롤러(18)는 고무로 형성된 탄성 부재로서의 튜브형 롤러 본체(18a) 그리고 다양한 종류의 금속 또는 중합체 재료로 제작된 컬럼형 축 부재(18c)를 포함한다. 분리 롤러(18)는 복수개의 단편으로 분할되고 축 부재(18c)의 원주 표면을 포위하도록 되어 있는 베어링-형상의 활주 부분(18b)을 또한 포함한다. 본 실시예에서, 활주 부분(18b)은 4개의 단편으로 분할된다. 탄성 부재로서의 롤러 본체(18a)는 전체 활주 부분(18b)을 덮도록 활주 부분(18b)에 체결된다. 본 실시예에서, 시트 반송 롤러는 그 외주부에서 반송된 시트와 접촉하는 롤러 본체(18a), 축 부재(18c), 및 축 부재(18c)의 원주 방향으로 배열된 복수의 단편의 활주 부분(18b)에 의해 형성된다.

활주 부분(18b)의 4개의 단편들 중에서, 블레이드 가드 부분(18d)이 활주 부분(18b)의 2개의 단편의 각각의 하나의 단부에 형성된다. 본 실시예에서, 활주 부분(18b)은 4개의 단편으로 분할되지만, 분할된 단편의 개수는 요구된 토크의 크기, 각각의 구성 요소의 크기, 재료, 형상, 상대 위치 및 다른 특징을 고려하여 결정된다.

본 실시예에서, 토크 제한기(18A)는 활주 부분(18b) 그리고 활주 부분(18b)을 축 부재(18c)에 체결하도록 구성된 롤러 본체(18a)에 의해 구성된다. 이러한 구조를 갖는 토크 제한기(18A)에서, 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)의 동반 회전은 축 부재(18c)와 활주 부분(18b) 사이에서 롤러 본체(18a)의 조임력에 의해 발생되는 마찰력 저항에 의해 억제된다.

토크 제한기(18A)에서, 롤러 본체(18a)에 가해진 토크가 소정 토크보다 크지 않을 때, 활주 부분(18b) 및 롤러 본체(18a)는 축 부재(18c)와 활주 부분(18b) 사이에 발생된 마찰 저항에 의해 축 부재(18c)에 대해 회전되지 않는다. 반면에, 롤러 본체(18a)에 가해진 토크가 소정 토크(회전 토크)보다 클 때, 활주 부분(18b)은 롤러 본체(18a)와 함께 축 부재(18c)에 대해 회전되도록 축 부재(18c) 위에서 활주한다.

단지 1매의 시트가 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)에 의해 조여졌을 때, 큰 회전 토크가 분리 롤러(18)에 가해진다. 그러므로, 활주 부분(18b)은 축 부재(18c) 위에서 활주하고, 분리 롤러(18)의 롤러 본체(18a) 및 활주 부분(18b)은 급송 롤러(13)의 회전에 후속하여 회전된다.

반면에, 복수매의 시트가 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)에 의해 조여졌을 때, 비교적 작은 회전 토크가 분리 롤러(18)에 가해진다. 그러므로, 롤러 본체(18a), 활주 부분(18b) 및 축 부재(18c)는 축 부재(18c)와 활주 부분(18b) 사이에 발생된 마찰 저항에 의해 전혀 이동되지 않는다. 즉, 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)의 동반 회전은 억제된다. 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18)의 동반 회전을 억제함으로써, 급송 롤러(13)는 분리 롤러(18)가 2매 이상의 시트가 동시에 반송되는 것을 방지하면서 한번에 단지 1매의 시트를 반송할 수 있다.

본 실시예에서, 축 부재(18c)와 활주 부분(18b) 사이에 발생된 마찰 저항이 활주 부분(18b)이 축 부재(18c) 상에서 활주하게 하는지는 다음의 방식으로 결정된다. 즉, 복수매의 시트가 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18) 사이에 위치될 때, 활주 부분(18b)은 축 부재(18c) 상에서 활주하게 되지 않는다. 반면에, 단지 1매의 시 트가 급송 롤러(13)와 분리 롤러(18) 사이에 위치될 때, 활주 부분(18b)은 축 부재(18c) 상에서 활주하게 된다.

본 발명에서, 도5에 도시된 바와 같이, 축 부재(18c)의 반경(R), 활주 부분(18b)의 두께(d) 그리고 도4에 도시된 바와 같은 롤러 본체(18a)의 자유 반경(r)은 R+d>r의 관계를 충족시키도록 설정된다.

그러므로, 축 부재(18c)의 원주 표면이 4개의 단편으로 분리된 활주 부분(18b)에 의해 포위된 상태로 활주 부분(18b)이 롤러 본체(18a)에 체결될 때, 활주 부분(18b)의 분할된 단편은 롤러 본체(18a)의 탄성력에 의해 축 부재(18c)를 향해 이동된다. 결과적으로, 축 부재(18c)는 활주 부분(18b)을 통해 롤러 본체(18a)에 조여진다.

이러한 조임 부재로서의 롤러 본체(18a)의 탄성력을 채용함으로써, 토크 제한기(18A)는 토크 제한기 기구로서 특별한 기구를 가질 필요 없이 토크 제한기로서 원하는 기능을 제공할 수 있다.

롤러 본체(18a)에 의해 발생된 토크의 크기의 계산을 위한 이론 공식이 도6에 도시된 바와 같은 계산 모델로부터 유도될 수 있다. 도6에 도시된 계산 모델은 도5에 도시된 섹션으로부터 관찰될 때에 롤러 본체(18a)에 의해 발생되는 단위 면적당 장력의 벡터 표현을 보여준다.

롤러 본체(18a)에 의해 발생된 장력(T)은 축 부재(18c)의 표면에 접하는 방향으로 n개로-분할된 활주 부분(18b)의 양쪽 단부에 가해진다. 롤러 본체(18a)의 장력이 k의 스프링 상수를 갖는다고 가정하면, 장력(T)은 다음의 공식 (1)에 의해 표현될 수 있다.

… (1)

n개로-분할된 활주 부분(18b)을 통해 축 부재(18c)의 표면 상에 작용하는 장력(T)의 합력(total force)(F_n)은 다음의 공식 (2)에 의해 표현될 수 있다.

… (2)

단위 면적당 합력(F_n)의 분력(component force)이 f라고 가정하면, 합력(F_n)은 다음의 공식 (3)에 의해 표현될 수 있다.

… (3)

공식 (2) 및 (3)으로부터, 다음의 공식 (4)가 유도될 수 있다.

… (4)

도6에 도시된 바와 같이 힘을 수용하는 축 부재(18c)의 곡선형 외부 표면이 평면 상으로 전환될 때, 매우 작은 거리(dx) 상에 작용하는 분력(f)의 수직력이 다음의 공식 (5)에 의해 표현될 수 있다.

… (5)

공식 (4) 및 (5)로부터, 토크 계산을 위해 요구될 때의 축 부재(18c)의 표면 상에 작용하는 수직 합력은 다음의 공식 (6)에 의해 유도될 수 있다.

… (6)

공식 (1) 및 (6)으로부터, 베어링-형상의 활주 부분(18b)이 n개의 단편으로 분할될 때에 장력(T)에 의해 발생되는 토크(P_n)가 다음의 공식 (7)에 의해 유도될 수 있다.

… (7)

위에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토크 제한기(18A)는 조임 부재로서 시트와 접촉하는 원주 표면을 갖는 롤러 본체(18a)의 탄성력을 채용한다. 그러므로, 토크 제한기(18A)는 단지 토크 제한기 기구를 위한 특별한 구조를 가질 필요 없이 토크 제한기로서 원하는 기능을 제공할 수 있다. 결과적으로, 분리 롤러(18)는 전형적인 분리 롤러와 상이한 특별한 형상을 가질 필요 없이 원하는 기능을 갖는 최소 구조를 갖도록 구성될 수 있다.

분리 롤러는 전형적인 분리 롤러와 상이한 특별한 형상을 가질 것이 필요하지 않으므로, 길이 방향으로 대칭인 시트 반송 경로가 제공될 수 있다. 결과적으로, 시트 반송 동작은 시트의 선행 단부가 시트 반송 경로의 중간에서 차단되는 것을 방지하면서 안정된 방식으로 수행될 수 있다. 발생된 토크의 크기를 나타내는 공식 (7)로부터 명백한 바와 같이, 발생된 토크의 크기는 활주 부분(18b)의 분할된 단편의 개수, 축 부재(18c) 및 활주 부분(18b)의 재료 및 표면 성질 그리고 조임력을 변동시킴으로써 자유롭게 제어 가능하다.

바꿔 말하면, 롤러 본체(18a)의 조임력에 의해 축 부재(18c)와 활주 부분(18b) 사이에 발생된 마찰 저항의 크기는 활주 부분(18b)의 분할된 단편의 개수, 축 부재(18c) 및 활주 부분(18b)의 재료 및 표면 성질 그리고 조임력에 의해 자유롭게 제어 가능하다.

본 실시예에서, 제동 토크를 발생시키기 위해 활주 본체(18b)에 체결된 롤러 본체(18a)는 고무로 형성된다. 그러나, 롤러 본체(18a)는 탄성 중합체 또는 금속 등의 탄성을 갖는 다른 부재로 형성될 수 있다.

이제, 본 발명의 제2 실시예가 설명될 것이다.

도7a 및 도7b는 제2 실시예에 따른 시트 급송 장치에 제공되는 분리 롤러의 구조를 도시하는 도면이며, 도7a는 분리 롤러의 사시도이고, 도7b는 그 분해 사시도이다. 도8은 분리 롤러의 정면도이다.

도7 및 도8을 참조하면, 분리 롤러(19)는 급송 롤러(3a)와 분리 롤러(19)의 동반 회전을 억제하는 토크 제한기(19A)를 포함한다. 토크 제한기(19A)는 복수개의 단편으로 분할되고 분리 롤러(19)의 축 부재(19d)의 원주 표면을 포위하도록 되어 있는 베어링-형상의 활주 부분(19c) 그리고 활주 부분(19c)의 하나의 단부에 체결되는 탄성 부재로서의 파지 링(19b)에 의해 구성된다. 분리 롤러(19)는 탄성 중합체 또는 금속으로 형성되고 활주 부분(19c)과 밀착 접촉하도록 되어 있는 탄성 부재로서의 튜브형 롤러 본체(19a)를 또한 포함한다.

이러한 구조를 갖는 토크 제한기(19A)에서, 파지 링(19b)은 축 부재(19d)가 활주 부분(19c)을 통해 파지 링(19b)에 조여지도록 활주 부분(19c)의 하나의 단부에 체결되며, 그에 의해 제동 토크를 발생시킨다. 이 때, 활주 부분(19c)은 롤러 본체(19a)의 탄성력에 의해 축 부재(19d)에 또한 조여진다.

이러한 구조로써, 토크 제한기(19A)는 파지 링(19b) 및 롤러 본체(19a)의 조임력에 의해 축 부재(19d)와 활주 부분(19c) 사이에 마찰 저항을 발생시킬 수 있다. 결과적으로, 급송 롤러(3a)와 분리 롤러(19)의 동반 회전은 억제된다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토크 제한기(19A)는 조임 부재로서의 롤러 본체(19a)의 탄성력뿐만 아니라 파지 링(19b)의 탄성력을 채용한다. 그러므로, 토크 제한기(19A)는 토크 제한기 기구로서 특별한 구조를 가질 필요 없이 토크 제한기로서 원하는 기능을 제공할 수 있다. 결과적으로, 분리 롤러(19)는 전형적인 분리 롤러와 상이한 특별한 형상을 가질 필요 없이 원하는 기능을 갖는 최소 구조를 갖도록 구성될 수 있다.

본 발명에서, 시트 급송 장치는 픽업 롤러로서 또한 기능하는 급송 롤러(3a)를 갖는다고 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 예컨대, 도9에 도시된 바와 같이, 시트 급송 장치에는 급송 롤러(3a)에 추가하여 별개의 픽업 롤러(3h)가 제공될 수 있다.

별개의 픽업 롤러(3h)를 갖는 이러한 시트 급송 장치에서, 픽업 롤러(3h)는 시트 적층 판(2a) 상에 적층된 시트(S)를 분배하고, 그 다음에 급송 롤러(3a) 및 분리 롤러(18)에 의해 1매씩 분리된 상태로 급송한다.

본 발명에서, 급송 롤러(3a)와 분리 롤러(18)를 가압 접촉할 때, 분리 롤러(18)는 보유 부재(3e)와 함께 분리 롤러 스프링(3g)에 의해 압박된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다.

예컨대, 도10a에 도시된 바와 같이, 시트 급송 장치는 분리 롤러(18)가 스핀들(3i)에 대해 자유롭게 피벗할 수 있는 암(3j)의 피벗 단부에 제공되고 암(3j)이 수직 방향으로 분리 롤러(18)를 이동시키도록 분리 롤러 스프링(3g)에 의해 압박되도록 구성될 수 있다. 추가로, 도10b에 도시된 바와 같이, 시트 급송 장치는 시트 적층 판(2a) 상에 적층된 시트(S)가 픽업 롤러(3h)에 의해 분배되고 분리 롤러(18)가 스핀들(3i)에 대해 자유롭게 피벗할 수 있는 암(3j)의 피벗 단부에 제공되고 암(3j)이 수직 방향으로 분리 롤러(18)를 이동시키도록 분리 롤러 스프링(3g)에 의해 압박되도록 구성될 수 있다.

본 발명에서, 분리 롤러(18)의 축 부재(18c)는 회전할 수 없다고 설명되어 있다. 그러나, 분리 롤러(18)의 축 부재(18c)는 시트를 급송하는 방향에 대향인 방향으로 회전 가능하도록 되어 있을 수 있다.

본 발명에서, 시트 급송 장치는 화상 형성 장치에 제공된다고 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 화상 판독 섹션으로 문서를 반송하도록 화상 판독 장치에 제공되는 자동 문서 급송 장치에 적용될 수 있다.

본 발명은 예시 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 청구의 범위의 범주는 모든 이러한 변형 그리고 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석을 허용 하여야 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 하나의 예로서 전자 사진 프린터를 도시하는 개략도.

도2는 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치의 구조를 도시하는 도면.

도3은 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치의 하나의 예로서 다중-시트 급송 장치의 구조를 도시하는 도면.

도4a 및 도4b는 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치에 제공되는 분리 롤러의 구조를 도시하는 도면.

도5는 제1 실시예에 따른 시트 급송 장치에 제공된 분리 롤러의 단면도.

도6은 분리 롤러의 분리 롤러 고무에 의해 생성되는 토크의 크기의 계산을 위한 이론 공식을 유도하는 데 사용되는 계산 모델을 도시하는 도면.

도7a 및 도7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시트 급송 장치에 제공되는 분리 롤러의 구조를 도시하는 도면.

도8은 제2 실시예에 따른 시트 급송 장치에 제공된 분리 롤러의 정면도.

도9는 제1 변형예에 따른 시트 급송 장치의 구조를 도시하는 도면.

도10a 및 도10b는 제2 변형예에 따른 시트 급송 장치의 구조를 도시하는 도면.

도11은 토크 제한기를 갖는 종래의 분리 롤러의 제1 예의 도면.

도12a 및 도12b는 토크 제한기를 갖는 종래의 분리 롤러의 제2 예의 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S: 시트

S1: 최상부 시트

1: 장치 본체

1A: 화상 형성 섹션

2: 시트-급송 카세트

2a: 시트 적층 판

3: 시트 급송 장치

3a: 급송 롤러

3b: 시트 분리 부분

6: 화상 처리 유닛

6a: 감광 드럼

6b: 전사 롤러

7: 레이저 스캐너

8: 정착 장치

11: 배출 트레이

18: 분리 롤러

Claims

시트 반송 롤러이며,

축 부재와;

상기 축 부재의 원주 표면상에 배열되고, 상기 축 부재와 활주 접촉하도록 되어 있는 활주 부분과;

상기 활주 부분을 상기 축 부재에 체결시켜 외주부에서 반송된 시트와 접촉하도록 구성되는 탄성 부재를 포함하며,

상기 탄성 부재의 조임력에 의해 상기 축 부재와 상기 활주 부분 사이에서 마찰 저항이 발생하는 시트 반송 롤러.
제1항에 있어서, 상기 활주 부분은 상기 축 부재의 원주 방향으로 배열된 복수개의 활주 부품으로 분할되는 시트 반송 롤러.
제2항에 있어서, 상기 탄성 부재는 튜브형이고, 상기 탄성 부재는 상기 복수의 활주 부품 전체를 덮는 시트 반송 롤러.
제1항에 있어서, 상기 축 부재와 상기 활주 부분 사이에 마찰 저항을 발생시키기 위해 활주 부분을 조이도록 된 링을 더 포함하는 시트 반송 롤러.
제1항에 있어서, 상기 탄성 부재의 외주부 상에 작용하는 토크가 소정 토크보다 클 때, 상기 활주 부분과 상기 탄성 부재가 상기 축 부재에 대해 회전하도록 상기 활주 부분은 상기 축 부재상에서 활주하는 시트 반송 롤러.
시트 급송 장치이며,

시트가 적층되는 시트 적층 부분과;

시트 적층 부분 상에 적층된 시트를 반송하는 시트 반송 회전 부재와;

축 부재와;

상기 축 부재의 원주 표면상에 배열되고, 상기 축 부재와 활주 접촉하도록 되어 있는 활주 부분과;

탄성 부재로 형성되고, 상기 활주 부분을 상기 축 부재에 체결시키도록 구성되며, 상기 시트 반송 회전 부재와 분리 회전 부재에 의해 닙핑된 복수매의 시트를 분리하는 분리 회전 부재를 포함하며,

상기 탄성 부재로 형성된 상기 분리 회전 부재의 조임력에 의해 상기 축 부재와 상기 활주 부분 사이에 마찰 저항이 발생되는 시트 급송 장치.
제6항에 있어서, 상기 활주 부분은 상기 축 부재의 원주 방향으로 배열된 복수개의 활주 부품으로 분할되는 시트 급송 장치.
제6항에 있어서, 복수매의 시트가 상기 시트 반송 회전 부재와 상기 분리 회 전 부재에 의해 닙핑될 때, 상기 분리 회전 부재는 상기 축 부재와 상기 활주 부분 사이에서의 마찰력에 의해 상기 축 부재에 대해 회전되지 않고,

단지 1매의 시트가 상기 시트 반송 회전 부재와 상기 분리 회전 부재에 의해 닙핑될 때, 상기 활주 부분은 상기 분리 회전 부재가 상기 축 부재에 대해 회전되도록 상기 시트 반송 회전 부재의 회전에 의해 상기 축 부재 위에서 활주되는 시트 급송 장치.