KR20110020535A - 와이핑 어셈블리 및 이를 가지는 잉크젯 화상형성장치 - Google Patents

와이핑 어셈블리 및 이를 가지는 잉크젯 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

잉크젯 화상형성장치가 개시되어 있다. 이 잉크젯 화상형성장치는, 본체프레임과; 본체프레임에 결합되며 인쇄매체를 공급하는 매체공급유닛과; 본체프레임에 결합되고 이 공급되는 인쇄매체에 화상을 형성하며, 잉크를 토출하는 노즐부를 가지는 화상형성 카트리지와; 노즐부에 대한 와이핑을 수행하는 와이핑 어셈블리를 포함하며, 와이핑 어셈블리는, 와이핑 시트가 권취되는 와이핑 시트 저장유닛과; 구동원의 구동력에 의해 노즐부의 배치를 따라서 이동하는 이송셔틀과; 이송셔틀에 설치되며, 와이핑 시트에 의한 와이핑이 수행되게 와이핑 시트의 일 영역을 노즐부에 대해 가압하는 가압부재와; 이송셔틀에 설치되며, 노즐부에 대한 와이핑이 수행되는 동안에 와이핑 시트의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이핑 어셈블리 및 이를 가지는 잉크젯 화상형성장치 {WIPING ASSEMBLY AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 인쇄매체에 화상을 형성하는 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로서, 상세하게는 화상을 형성하기 위한 잉크를 토출하는 화상형성 카트리지를 와이핑하는 와이핑 어셈블리 및 이를 가지는 잉크젯 화상형성장치에 관한 것이다.
화상형성장치는 인쇄매체 상에 화상을 형성하기 위해 다양한 방법이 적용될 수 있는 바, 이 중에는 인쇄매체 상에 잉크를 분사하는 잉크젯 방식이 있다. 잉크젯 방식의 화상형성장치 중에는 화상형성 카트리지가 인쇄매체의 폭 방향을 따라서 이동하며 잉크를 분사하는 셔틀 방식과, 인쇄매체의 폭 방향을 따라서 연장된 상태로 고정된 어레이 방식이 있다.
이러한 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체에 화상을 형성함에 따라서, 잉크를 분사하는 노즐부에 잔류 잉크 또는 불순물 등의 이물질이 발생한다. 이러한 이물질은, 노즐부를 막아서 잉크의 분사를 방해하거나 혹은 인쇄매체로 분사되거나 하여 화상의 품질을 떨어뜨리므로, 이를 제거하는 와이핑 (wiping) 어셈블리의 구성이 필수적이다.
종래 기술에 따르면, 어레이 방식의 화상형성 카트리지에 적용되는 와이핑 어셈블리의 구성으로, 카트리지 내부의 잉크 중 소정 양을 강한 압력으로 노즐부를 통해 분사함으로써 노즐부를 클리닝하거나, 또는 흡수 재질의 롤러 또는 블레이드 등을 노즐부에 가압하는 방식이 있다.
그러나, 잉크를 분사하는 방식은 화상 형성에 필요한 잉크를 낭비하게 되며, 분사되는 잉크가 장치 내부를 오염시킬 수 있다. 한편, 흡수 재질의 롤러 또는 블레이드를 사용하는 방식은 사용 수명이 짧으므로 잦은 교체가 필요하며, 이 때문에 사용 편의성을 저하시킬 수 있다. 또한, 어레이 방식의 화상형성 카트리지인 경우, 노즐부가 인쇄매체의 폭 방향을 따라서 길게 형성되므로, 와이핑 어셈블리의 구성이 커지고 복잡해질 수 있다. 이는 결과적으로 화상형성장치의 소형화를 저해하는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 화상형성 카트리지에 대한 와이핑 프로세스를 수행함에 있어서, 그 구성이 간단하면서도 소형화 가능하고, 와이핑 구성에 대한 교체 주기를 연장시킬 수 있는 와이핑 어셈블리 및 이를 가지는 잉크젯 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치는, 본체프레임과; 상기 본체프레임에 결합되며 인쇄매체를 공급하는 매체공급유닛 과; 상기 본체프레임에 결합되고 상기 공급되는 인쇄매체에 화상을 형성하며, 잉크를 토출하는 노즐부를 가지는 화상형성 카트리지와; 상기 노즐부에 대한 와이핑을 수행하는 와이핑 어셈블리를 포함하며, 상기 와이핑 어셈블리는, 와이핑 시트가 권취되는 와이핑 시트 저장유닛과; 구동원의 구동력에 의해 상기 노즐부의 배치를 따라서 이동하는 이송셔틀과; 상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 와이핑 시트에 의한 와이핑이 수행되게 상기 와이핑 시트의 일 영역을 상기 노즐부에 대해 가압하는 가압부재와; 상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 노즐부에 대한 와이핑이 수행되는 동안에 상기 와이핑 시트의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 와이핑 시트 지지유닛은, 상기 와이핑 수행 시 상기 노즐부 및 상기 와이핑 시트 사이에 작용하는 마찰력의 반대방향으로 상기 와이핑 시트에 장력을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 와이핑 시트 지지유닛은, 상기 와이핑 시트가 지지되도록 상기 와이핑 시트를 사이에 두고 상호 맞물리는 복수의 지지기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송셔틀은, 상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하는 제1셔틀프레임과; 상기 가압부재가 설치되며, 상기 가압부재가 상기 와이핑 시트를 상기 노즐부에 대해 가압 가능한 가압위치 및 상기 가압위치로부터 이격된 이격위치 사이를 이동 가능하게 상기 제1셔틀프레임에 장착된 제2셔틀프레임을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 와이핑 어셈블리는, 상기 제1셔틀프레임이 상기 대기위치로부 터 상기 리턴위치로 이동하는 경우에 상기 제2셔틀프레임을 상기 가압위치로 유지시키고, 상기 제1셔틀프레임이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동하는 경우에 상기 제2셔틀프레임을 상기 이격위치로 유지시키는 프레임 위치변환유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이핑 어셈블리는, 상기 가압부재에 의해 가압되는 상기 와이핑 시트의 상기 일 영역의 위치를 소정 간격만큼 가변시키는 와이핑 시트 이동유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이핑 시트 저장유닛은, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행되지 않은 일측을 상기 이송셔틀에 공급가능하게 저장하고, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행된 타측을 상기 이송셔틀로부터 회수하여 저장할 수 있다.
여기서, 상기 와이핑 시트 저장유닛은, 상기 와이핑 시트가 저장되는 저장유닛하우징과; 상기 저장유닛하우징에 설치되며, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행되지 않은 일측을 권취하는 공급측 릴과; 상기 저장유닛하우징에 설치되며, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행된 타측을 권취하는 회수측 릴을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이송셔틀은, 상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하며, 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴은, 상기 이송셔틀이 상기 대기위치로부터 상기 리턴위치로 이동할 때 상기 권취된 와이핑 시트가 상기 이송셔틀의 이동에 따라서 풀리게 마련되고, 상기 이송셔틀이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동할 때 상기 풀린 와이핑 시트를 권취하도록 구동원으로부터 구동력이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴은, 상기 이송셔틀이 대기위치로 이동함에 따라서 상기 와이핑 시트를 권취할 때, 기 설정값 이상의 부하가 가해지면 상기 와이핑 시트의 권취가 차단되게 아이들 회전할 수 있다.
또한, 상기 이송셔틀은, 상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하며, 상기 와이핑 어셈블리는, 상기 이송셔틀이 상기 대기위치로부터 상기 리턴위치로 이동하는 경우에 상기 와이핑 시트의 권취를 위한 구동력이 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴에 전달되는 것을 차단하고, 상기 이송셔틀이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동하는 경우에 상기 구동력이 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴에 전달되는 것을 허용하는 동력전달 단속유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이핑 시트 저장유닛은, 상기 이송셔틀의 이동 궤적의 양 단부 중 어느 하나에 배치될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 화상형성장치의 와이핑 어셈블리는, 와이핑 시트가 권취되는 와이핑 시트 저장유닛과; 구동원의 구동력에 의해, 화상형성 카트리지의 잉크를 토출하는 노즐부의 배치를 따라서 이동하는 이송셔틀과; 상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 와이핑 시트에 의한 와이핑이 수행되게 상기 와이핑 시트의 일 영역을 상기 노즐부에 대해 가압하는 가압부재와; 상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 노즐부에 대한 와이핑이 수행되는 동안에 상기 와이핑 시트의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 와이핑 프로세스가 진행될 때 와이핑 시트가 이동하지 않도록 지지함으로써 와이핑 시 사용되는 와이핑 시트의 양을 절감할 수 있으며, 이에 따라서 와이핑 시트의 교체 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 와이핑 프로세스의 종료 후에 다음 와이핑 프로세스를 대비하여 와이핑 시 사용되는 와이핑 시트의 위치를 이동시킴으로써, 각 와이핑 프로세스마다 와이핑의 효과를 균일하게 할 수 있다. 이로써, 인쇄매체의 화상 품질을 보장한다.
또한, 벨트 형태의 와이핑 시트 표면에 노즐부를 접촉시켜 와이핑을 수행함으로써, 블레이드 방식의 와이핑 구성에 비해 노즐부를 보호할 수 있다.
또한, 제2셔틀프레임의 이동 또는 와이핑 시트의 이동 등이 별도의 모터 구성이나 컨트롤러의 제어에 의한 것이 아닌, 관련 구성요소의 기계적 작동에 의해 수행됨으로써, 구성이 간단해지며 소형화가 가능하다.
또한, 와이핑 시트가 권취 및 저장되는 구성을 와이핑이 수행되는 방향에 대해 실질적으로 직교하게 배치함으로써, 장치의 소형화가 가능하다.
또한, 이송셔틀에 의해 와이핑이 수행될 때와, 와이핑이 종료하고 이송셔틀이 리턴할 때 각각에 대응하여 공급측 릴 및 회수측 릴의 구동이 기계적으로 제어됨으로써, 와이핑 시트를 고정한 상태에서 와이핑을 수행하는 것이 가능하다.
또한, 공급측 릴 및 회수측 릴은 기 설정값 이상의 부하가 걸릴 때에는 아이들 회전하게 구성됨으로써, 와이핑 프로세스의 반복에 따라서 와이핑 시트의 회전반경이 계속적으로 변경하더라도 와이핑 시트의 파손 없이 적절한 권취가 가능하 다.
또한, 이송셔틀이 대기위치로 리턴하고 제2셔틀프레임이 가압위치로 이동할 때에 공급측 릴 및 회수측 릴에 대한 동력 전달을 단속함으로써, 모터의 구동력을 제2셔틀프레임의 이동에 집중시키고, 와이핑 시트의 이동 방향에 대해 반대방향으로 장력이 발생하지 않게 하여 와이핑 시트의 파손을 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 화상을 형성함에 있어서 잉크젯 방식이 적용되며, 설치 위치가 고정된 어레이(array) 방식의 화상형성 카트리지(30)에 대해 와이핑 프로세스(wiping process)를 수행하는 구성이 적용된다. 본 실시예에서는, 본 발명의 특징과 직접적 관련이 없는 구성, 또는 화상형성장치(1)에 관한 기술 분야에서 공지되거나 자명한 구성에 관해서 그 설명이 생략될 수 있는 바, 본 발명의 사상이 적용된 화상형성장치(1)를 구현함에 있어서 이러한 구성이 제외되는 것이 아님을 밝힌다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)의 분해 사시도이다.
이하 각 도면에서 나타나는 X, Y, Z 방향에 관해 설명한다. X, Y, Z 방향은 상호 직교하는 방향으로서, 화상형성장치(1)에 대하여 X 방향은 가로폭 방향, Y 방향은 세로폭 방향, Z 방향은 수직 방향을 나타낸다. 화상형성장치(1)는 X-Y 평면 상에 설치된다. X-Y 평면은 X 방향 축과 Y 방향 축을 모두 포함하는 평면을 의미한다. 또한, -X, -Y, -Z 방향은 각각 X, Y, Z 방향의 반대 방향을 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)는 본체프레임(10)과, 본체프레임(10)에 결합되며 인쇄매체를 공급하는 매체공급유닛(20)과, 매체공급유닛(20)으로부터 공급되는 인쇄매체 상에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 화상형성 카트리지(30)와, 화상형성 카트리지(30)에 대한 와이핑 프로세스를 수행하는 와이핑 어셈블리(40)를 포함한다.
화상형성 카트리지(30)는 본체프레임(10)에 장착되며, 인쇄매체의 폭 방향인 X 방향을 따라서 잉크를 토출 분사하게 순차 배치된 노즐부(31)가 -Z 방향을 향해 설치된다. 프린팅 작업 시, 노즐부(31)로부터 토출되는 잉크에 의해 인쇄매체의 X 방향으로 화상 라인이 형성되며, 인쇄매체가 Y 방향을 향해 이동함에 따라서 인쇄매체 상에는 잉크에 의한 가시 화상이 형성된다.
그런데, 프린팅 작업이 반복됨에 따라서 노즐부(31)에는 잔류 잉크, 먼지 등의 이물질이 부착된다. 이러한 이물질은 노즐부(31)의 잉크 분사를 방해하거나 잉크와 함께 인쇄매체 상에 분사됨으로써, 인쇄매체의 화상 품질을 저해한다. 따라서, 와이핑 어셈블리(40)는 이러한 점을 방지하기 위해, 기 설정 주기 또는 사용자의 명령에 따른 비주기적으로 노즐부(31)의 이물질을 제거하는 와이핑 프로세스를 수행한다.
이하, 와이핑 어셈블리(40)에 관해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 와이핑 어셈블리(40)의 요부 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 와이핑 어셈블리(40)는 폭이 좁고 권취될 수 있도록 연장된 벨트 형상의 와이핑 시트(100)와, 와이핑 시트(100)의 일 영역을 지지하 며 이동 가능한 이송셔틀(200)을 포함한다.
또한, 와이핑 어셈블리(40)는 와이핑 시트(100)에서 와이핑이 수행되지 않은 일측이 이송셔틀(200)에 공급 가능하게 저장되고, 와이핑 시트(100)에서 와이핑이 수행된 타측이 이송셔틀(200)로부터 회수되어 저장되는 와이핑 시트 저장유닛(700)을 포함한다. 본 실시예에서는 와이핑 시트 저장유닛(700)이 와이핑이 수행되지 않은 와이핑 시트(100)의 일측과 와이핑이 수행된 와이핑 시트(100)의 타측을 모두 저장하는 것으로 표현하나, 이는 예시에 불과함을 밝힌다. 본 발명의 사상을 구현함에 있어서, 상기한 와이핑 시트(100)의 일측 및 타측은 상호 이격되게 배치된 별개의 구성에 의해 각각 저장되도록 할 수도 있다.
이송셔틀(200)은 와이핑 시트 저장유닛(700)으로부터 공급되는 와이핑 시트(100)의 일 영역을 지지하며, X 방향으로 이동 및 회귀한다. 이송셔틀의 이동은 도시되지 않은 레일, 벨트 및 구동유닛의 구성이 적용됨으로써 구현될 수 있으며, 이는 와이핑 어셈블리(40)의 구현에서 다양한 설계변경이 가능하므로 그 설명을 생략한다.
이송셔틀(200)은 와이핑 시트(100) 중에서 일 영역을 Z 방향으로 지지하는 가압부재(230)를 포함한다. 가압부재(230)는 이송셔틀(200)의 개방된 상측에 설치되며 외주면을 와이핑 시트(100)가 둘러싸도록 마련됨으로써, 가압부재(230)에 의해 지지되는 와이핑 시트(100)의 일 영역에서 와이핑이 수행될 수 있게 한다.
가압부재(230)는 롤러 형상을 가지며, 가압부재(230)의 곡률면에 와이핑 시트(100)가 둘러싸이도록 그 반경 방향이 X-Z 평면에 평행하게 배치된다. 가압부 재(230)는 회전하지 않고 고정되거나, 회전 가능하게 이송셔틀(200)에 결합될 수 있다.
이하, 이송셔틀(200)의 이동에 따른 와이핑 방식에 관해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 노즐부(31)의 와이핑 시 이송셔틀(200)의 이동을 나타낸 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이송셔틀(200)은 노즐부(31)의 배치를 따라서 기 설정된 대기위치(A) 및 리턴위치(B) 사이를 이동한다. 대기위치(A) 및 리턴위치(B)는 X 방향을 따라서 순차 배치된 노즐부(31)의 일측단과 타측단에 각각 형성된다.
대기위치(A)는 와이핑 프로세스가 수행되지 않을 때 이송셔틀(200)이 대기하고 있는 위치이다. 대기위치(A)는 프린팅 작업 시, 화상형성 카트리지(30)에 의한 화상 형성 및 인쇄매체의 이동에 대해 이송셔틀(200) 및 와이핑 시트(100) 등이 간섭하지 않는 위치이다. 다만, 대기위치(A)는 와이핑 프로세스가 개시하면 와이핑 시트(100)에 의한 와이핑이 바로 수행될 수 있도록 노즐부(31)에 근접하여 형성된다. 본 실시예에서 대기위치(A)는 노즐부(31) 배치의 우측단에 근접하게 형성된다.
리턴위치(B)는 순차 배치된 노즐부(31)를 따라서 X 방향으로 이동하는 이송셔틀(200)이 마지막 배치된 노즐부(31)를 통과한 위치이다. 이송셔틀(200)은 리턴위치(B)에서 -X 방향으로 리턴하여 대기위치(A)로 회귀한다.
와이핑 프로세스가 개시하면, 이송셔틀(200)은 대기위치(A)에서 X 방향으로 이동한다. 이 때, 와이핑 시트(100)는 가압부재(230)에 의해 노즐부(31)에 접촉함으로써 와이핑이 수행된다. 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)에 도착하면 모든 노즐 부(31)에 대한 와이핑이 완료되며, 이송셔틀(200)은 -X 방향으로 이동하여 대기위치(A)로 회귀한다.
이하, 이송셔틀(200)의 구조에 관해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 이송셔틀(200)을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
이송셔틀(200)은 제1셔틀프레임(210)과, 제1셔틀프레임(210)에 대해 승강 가능하게 장착되는 제2셔틀프레임(220)과, 제2셔틀프레임(220)에 설치된 가압부재(230)를 포함한다. 제1셔틀프레임(210) 및 제2셔틀프레임(220)은 개구부(250)를 가짐으로써 와이핑 시트(100) 등이 통과 가능하다.
또한, 와이핑 시트(100)가 서로 간섭하는 것을 방지하거나, 와이핑 시트(100)에서 의도하지 않은 영역이 노즐부(31)로 접근하는 것을 방지하도록 제2셔틀프레임(220)에 복수의 아이들롤러(240)가 구비될 수 있다.
제1셔틀프레임(210)은 대기위치(A) 및 리턴위치(B) 사이를 이동한다. 제1셔틀프레임(210)은 내측에 제2셔틀프레임(220)을 수용하는 공간이 형성되며, 수용된 제2셔틀프레임(220)이 제1셔틀프레임 내에서 승강할 수 있도록 한다.
제2셔틀프레임(220)은 제1셔틀프레임(210) 내측에 지지되어 Z 방향을 따라서 승강 가능하다. 제2셔틀프레임(220)은 노즐부(31)를 향한 상측이 개방되며, 이 개방된 상측에 가압부재(230)가 노즐부(31)에 접촉 가능하게 설치된다.
가압부재(230)는 곡률면이 와이핑 시트(100)에 의해 둘러싸이며, 와이핑 시트(100)를 노즐부(31)에 대해 가압함으로써 와이핑이 수행되도록 한다. 즉, 전체 와이핑 시트(100) 중에서 가압부재(230) 및 노즐부(31) 사이에 개재되는 영역이 와 이핑을 수행하는 영역이 된다.
한편, 와이핑 어셈블리(40)는 제2셔틀프레임(220)에 설치되며 와이핑 시트(100)의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛(400)과, 제2셔틀프레임(220)을 선택적으로 승강시키는 프레임 위치변환유닛(500)을 포함한다.
이하, 와이핑 시트 지지유닛(400)에 관해 설명한다.
와이핑 시트 지지유닛(400)은 가압부재(230)에 의해 가압되는 와이핑 시트의 일 영역의 위치가, 노즐부(31)에 대한 와이핑이 수행되는 동안 지지되게 한다. 즉, 와이핑 시트 지지유닛(400)은 와이핑 시트(100) 중에서 가압부재(230)에 위치하는 영역이 제1셔틀프레임(210)이 이동하는 동안에 이동하지 않도록 규제한다. 이에 의하여, 1회의 와이핑 동안에는 와이핑 시트(100)의 동일 영역에 의해 와이핑이 수행되게 함으로써, 와이핑 시트(100)가 와이핑 시 과도하게 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
와이핑 시트 지지유닛(400)가 와이핑 시트(100)의 이동을 규제하는 방법은 다양하게 지정될 수 있다. 예를 들면, 가압부재(230)가 와이핑 시트(100)의 이동을 규제하는 구성도 가능하다. 본 실시예에서는 가압부재(230)와는 별도의 구성에 의해 와이핑 시트(100)를 지지함으로써 와이핑 시트(100)의 이동을 규제하나 이는 한정되지 않는다.
그런데, 와이핑이 수행될 때 제1셔틀프레임(210)이 X 방향으로 이동하므로, 노즐부(31) 및 와이핑 시트(100) 사이에는 -X 방향으로 마찰력이 작용한다. 이 마찰력에 의해 와이핑 시트(100)가 -X 방향으로 슬립할 수 있으므로, 와이핑 시트 지 지유닛(400)은 이 마찰력의 반대방향으로 와이핑 시트에 장력을 형성하여 와이핑 시트(100)의 슬립을 방지한다.
와이핑 시트 지지유닛(400)은 제2셔틀프레임(220)에 상호 맞물리게 설치된 제1지지기어(410) 및 제2지지기어(420)를 포함한다. 제1지지기어(410) 및 제2지지기어(420)의 상호 맞물리는 기어열 사이로 와이핑 시트(100)가 통과함으로써, 와이핑 시트(100)의 이동이 규제될 수 있다. 다만, 이러한 구성은 일례에 불과한 것이며, 다른 실시예로 상호 닙(nip)을 형성하는 복수의 러버 롤러로 구성될 수도 있다.
이와 같이, 와이핑 시트 지지유닛(400)을 적용함으로써, 와이핑이 수행되는 동안에 와이핑 시트(100)의 이동을 규제할 수 있다.
이하, 프레임 위치변환유닛(500)에 관해 설명한다.
본 실시예에 따르면, 제1셔틀프레임(210)은 대기위치(A)에서 리턴위치(B)를 향해 X방향 이동한 후, 다시 리턴위치(B)에서 대기위치(A)를 향해 -X 방향 리턴한다(도 3 참조). 여기서, 노즐부(31)에 대한 와이핑은 전자의 경우에 수행되며, 후자의 경우에는 이미 와이핑이 수행된 직후이므로 다시 와이핑을 수행할 필요가 없다.
따라서, 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)를 향해 이동할 때에는 가압부재(230)가 노즐부(31)에 접촉 가능한 위치까지 상승 이동하되, 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)로 리턴할 때에는 와이핑이 수행되지 않도록 가압부재(230)가 노즐부(31)로부터 이격된다.
이를 위하여, 제2셔틀프레임(220)은 가압부재(230)가 와이핑 시트(100)를 노즐부(31)에 대해 가압 가능한 가압위치(C) 및 이 가압위치(C)로부터 하향 이격된 이격위치(D) 사이를 이동할 수 있다. 도 4는 제2셔틀프레임(220)이 가압위치(C)에 있는 경우를 나타내고 있다.
프레임 위치변환유닛(500)은 이러한 제2셔틀프레임(220)의 승강 이동과, 제2셔틀프레임(220)이 가압위치(C) 또는 이격위치(D)를 유지하도록 지지한다.
자세하게는, 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)로부터 리턴위치(B)로 이동할 때 제2셔틀프레임(220)을 가압위치(C)로 유지시키고, 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)에 도착하면 제2셔틀프레임(220)을 이격위치(D)로 이동시킨다. 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)로부터 대기위치(A)로 이동할 때 제2셔틀프레임(220)이 이격위치(D)를 유지하도록 한다.
그리고, 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)에 도착하면, 제2셔틀프레임(220)을 가압위치(C)로 이동시킨다. 이에 의하여, 다음 번의 와이핑 프로세스 시 제2셔틀프레임(220)을 가압위치(C)로 이동시킬 필요 없이 노즐부(31)에 대한 와이핑을 바로 수행할 수 있다.
이에, 본 실시예에 따른 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)에 이동 가능하게 장착된 위치결정부재(510)와, 위치결정부재(510)를 록킹 및 언록킹하는 록킹부재(520)를 가진다.
위치결정부재(510)는 제1셔틀프레임(210) 내에서, 제2셔틀프레임(220)이 가 압위치(C)에 있도록 제2셔틀프레임(220)을 지지하는 전진위치(E)와, 제2셔틀프레임(220)이 이격위치(D)에 있도록 지지하는 후퇴위치(F) 사이를 이동할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 위치결정부재(510)는 제2셔틀프레임(220) 하측에 개재될 수 있도록 배치된다. 위치결정부재(510)가 X 방향으로 전진하여 제2셔틀프레임(220)의 하측을 지지하면, 제2셔틀프레임(220)은 Z 방향으로 상승한다. 이 상태에서, 제2셔틀프레임(220)은 위치결정부재(510)에 의해 지지되므로 가압위치(C)를 유지할 수 있다.
위치결정부재(510)는 위치결정부재본체(511)와, 위치결정부재본체(511) 일단부에 형성된 경사부(513)를 가짐으로써, 제2셔틀프레임(220)을 용이하게 상승시키도록 마련된다.
록킹부재(520)는 위치결정부재(510)가 전진위치(E)를 유지하도록 위치결정부재(510)를 록킹한다. 이에 의하여, 와이핑이 수행되는 동안 제2셔틀프레임(220)이 가압위치(C)를 유지할 수 있다.
한편, 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)에 있을 때 위치결정부재(510)를 가압하여 전진위치(E)로 이동시키는 위치결정부재가압부(540)를 더 포함한다. 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)에서 대기위치(A)로 리턴할 때에 제2셔틀프레임(220)은 이격위치(D)에 있는 상태이다. 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)에 도착하면, 본체프레임(10)에 결합된 위치결정부재가압부(540)에 의해 위치결정부재(510)가 가압되고, 위치결정부재(510)는 전진위치(E)로 이동한다.
도 5는 제2셔틀프레임(220)이 이격위치(D)에 있는 경우에 이송셔틀(200)의 구조를 나타낸 측단면도이다.
제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)에 도착하면 모든 노즐부(31)에 대한 와이핑이 완료된다. 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)로부터 대기위치(A)로 리턴할 때에는 와이핑을 수행할 필요가 없으므로, 제2셔틀프레임(220)은 가압위치(C)에서 이격위치(D)로 하강한다.
여기서, 프레임 위치변환유닛(500)은 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)에 있을 때 록킹부재(520)를 가압하는 록킹부재가압부(530)를 더 포함한다.
록킹부재가압부(530)는 본체프레임(10)에 설치되며, 록킹부재(520)를 가압함으로써 위치결정부재(510)의 록킹을 해제시킨다.
록킹부재(520)에 의한 록킹이 해제된 위치결정부재(510)는 전진위치(E)에서 후퇴위치(F)로 이동한다. 이에 따라서 위치결정부재(510)가 가압위치(C)의 제2셔틀프레임(220)을 지지하지 못하게 되므로, 제2셔틀프레임(220)은 이격위치(D)로 하강한다. 또한, 이에 의하여, 가압부재(230) 및 와이핑 시트(100)는 노즐부(31)로부터 하향 이격된다.
이러한 제2셔틀프레임(220)의 하강은 제2셔틀프레임(220)의 자중에 의해 이루어질 수 있으며, 또는 제2셔틀프레임(220)이 하강 이동하도록 탄성력을 제공하는 별도의 탄성부재(미도시)에 의해 이루어질 수도 있다.
이하, 위치결정부재(510) 및 록킹부재(520)의 구성에 관해 도 6을 참조하여 보다 자세히 설명한다.
도 6은 도 5의 제1셔틀프레임(210)을 하측에서 보았을 때에 위치결정부재(510) 및 록킹부재(520)를 나타내는 배면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 위치결정부재(510)는 위치결정부재본체(511)와, 위치결정부재본체(511)의 X 방향 단부에 형성된 걸림부(515)와, 위치결정부재본체(511)를 후퇴위치(F)로 탄성 가압하는 위치결정부재 탄성부재(517)를 포함한다.
한편, 록킹부재(520)는 제1셔틀프레임(210)에 결합된 록킹부재회전축(521)과, 록킹부재회전축(521)을 중심으로 회동하는 록킹부재본체(523)와, 걸림부(515)에 대응하게 록킹부재본체(523) 일단에 형성되며 록킹위치(G) 및 해제위치(H) 사이를 회동하는 록킹부(525)와, 록킹부재가압부(530)에 대응하게 록킹부재본체(523) 타단에 형성된 피가압부(527)와, 록킹부(525)가 록킹위치(G)에 위치하도록 록킹부재본체(523)를 탄성가압하는 록킹부재 탄성부재(529)를 포함한다.
초기 상태는 록킹부재 탄성부재(529)의 탄성력에 의해 록킹부(525)가 록킹위치(G)에 위치한다. 여기서, 위치결정부재 탄성부재(517)의 탄성력을 극복하고 위치결정부재(510)가 전진위치(E)로 이동하면, 걸림부(515)는 록킹부(525)에 록킹된다. 록킹부(525)는 위치결정부재 탄성부재(517)의 탄성력에 의해 위치결정부재본체(511)가 후퇴위치(F)로 이동하는 것을 규제한다.
이에 의하여, 위치결정부재(510)는 전진위치(E)를 유지할 수 있다.
한편, 록킹부재가압부(530)에 의해 피가압부(527)가 가압되면, 록킹부재본체(523)는 록킹부재 탄성부재(529)의 탄성력을 극복하고 회동한다. 록킹부재본체(523)의 회동에 따라서 록킹부(525)는 해제위치(H)로 회동하며, 걸림부(515)에 대한 록킹부(525)의 록킹이 해제된다. 이에 위치결정부재 탄성부재(517)의 탄성력이 작용하여, 위치결정부재본체(511)는 후퇴위치(F)로 이동한다.
록킹부재가압부(530)에 의한 가압력이 해제되면, 록킹부재본체(523)는 록킹부재 탄성부재(529)의 탄성력에 의해 회동하며, 록킹부(525)는 록킹위치(G)로 회동한다.
이상 설명한 실시예에 의하면, 와이핑 프로세스가 수행될 때 와이핑 시트 지지유닛(400)이 와이핑 시트(100)의 이동을 규제한다. 그런데, 다음 번의 와이핑 프로세스가 수행될 때에, 와이핑 시트(100) 중에서 이전의 와이핑 프로세스에서 사용된 영역이 다시 사용되면 와이핑 효율이 저하될 수 있다.
따라서, 와이핑 어셈블리(40)는 와이핑 프로세스의 기 설정된 주기에 따라서, 가압부재(230)에 의해 가압되는 와이핑 시트(100)의 영역 위치를 소정 간격만큼 가변시키는 와이핑 시트 이동유닛(600)을 포함한다. 이하, 와이핑 시트 이동유닛(600)의 구성에 관해 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 실시예에 따른 와이핑 시트 이동유닛(600)이 적용된 이송셔틀(200)의 측단면도이며, 도 8은 도 7의 와이핑 시트 이동유닛(600) 및 와이핑 시트 지지유닛(400)을 나타낸 요부 사시도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 와이핑 시트 이동유닛(600)은 제1셔틀프레임(210)에 설치되며 제2셔틀프레임(220)의 이동방향을 따라서 형성된 기어열을 가지는 랙기어(610)와, 이 랙기어(610)에 대응하게 제2셔틀프레임(220)에 설치된 피니언기어(620)와, 피니언기어(620)의 회전력을 제1지지기어(410)에 선택적으로 전달하는 일방향 클러치(630)를 포함한다.
여기서, 피니언기어(620)는 제1지지기어(410)와 동일 회전축(621) 상에 설치되며, 일방향 클러치(630)는 제1지지기어(410) 및 회전축(621) 사이에 개재된다.
제2셔틀프레임(220)이 이격위치(D)에서 가압위치(C)로 이동하는 경우를 고려한다. 제2셔틀프레임(220)이 Z 방향으로 상승하면, 이에 따라서 피니언기어(620)는 랙기어(610)에 의해 도면에서 볼 때 시계 반대방향으로 회전한다.
여기서, 제1지지기어(410)는 피니언기어(620)와 동축상에 연결되어 있으므로, 이와 같은 피니언기어(620)의 회전에 연동하여 제1지지기어(410) 또한 시계 반대방향으로 회전한다. 와이핑 시트(100)를 지지하는 제1지지기어(410)가 시계 반대방향으로 회전함으로써, 가압부재(230)에 의해 가압되는 와이핑 시트(100)의 일 영역이 소정 간격만큼 이동하게 되고, 와이핑이 수행되지 않은 와이핑 시트(100)의 일 영역이 가압부재(230)에 의해 가압되는 위치로 이동한다.
이 경우, 일방향 클러치(630)는 회전축(621)의 회전력을 제1지지기어(410)에 전달한다.
한편, 제2셔틀프레임(220)이 가압위치(C)에서 이격위치(D)로 이동하는 경우를 고려한다. 이 경우 제2셔틀프레임(220)은 -Z 방향으로 하강하며, 이에 따라서, 피니언기어(620)는 도면에서 볼 때 시계방향으로 회전한다.
그런데, 이 경우에 제1지지기어(410)가 피니언기어(620)에 연동하여 시계방향으로 회전하면, 이미 와이핑이 수행된 와이핑 시트(100)의 일 영역이 가압부재(230)에 의해 가압되는 위치로 다시 회귀하게 된다.
따라서, 이러한 경우에, 일방향 클러치(630)는 회전축(621)의 회전력이 제1지지기어(410)에 전달되는 것을 차단함으로써, 이미 와이핑이 수행된 와이핑 시트(100)의 일 영역이 회귀하는 것을 방지할 수 있다.
요약하면, 와이핑 시트 이동유닛(600)은 제2셔틀프레임(220)이 상승할 때에 제1지지기어(410)를 회전시켜 와이핑 시트(100)를 이동시킴으로써, 와이핑 시트(100)의 새로운 일 영역이 가압부재(230)에 위치하게 한다. 반대로, 와이핑 시트 이동유닛(600)은 제2셔틀프레임(220)이 하강할 때에 제1지지기어(410)가 회전하는 것을 차단함으로써, 와이핑 시트(100)의 이동을 규제한다.
이에 의하여, 매번 와이핑 프로세스가 수행될 때마다, 와이핑 시트(100)의 새로운 영역으로 와이핑이 수행되도록 할 수 있다.
이하, 이송셔틀(200)에 공급되거나 이송셔틀(200)로부터 회수되는 와이핑 시트(100)가 저장되는 와이핑 시트 저장유닛(700)에 관해 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 와이핑 시트 저장유닛(700)을 나타낸 요부 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 와이핑 시트 저장유닛(700)은 본체프레임(10)에 결합된 저장유닛하우징(710)과, 저장유닛하우징(710) 일측에 설치된 공급측 릴(720)과, 공급측 릴(720)에 이격되게 설치된 회수측 릴(730)을 포함한다.
저장유닛하우징(710)은 와이핑 시트(100) 중에서 와이핑이 수행되지 않은 일측과 와이핑이 수행된 타측이 저장된다. 즉, 와이핑 시트(100)는 벨트 형상으로 제공되는 바, 미사용된 와이핑 시트(100)는 공급측 릴(720)에 권취되고, 와이핑에 사용된 와이핑 시트(100)는 회수측 릴(730)에 권취된다. 도면에는 도시되어 있지 않 으나, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에는 와이핑 시트(100)의 권취를 위한 동력을 제공받는 동력전달기어가 설치되어 있다.
공급측 릴(720)에 권취된 와이핑 시트(100) 및 회수측 릴(730)에 권취된 와이핑 시트(100)는 상호 분리되지 않으며, 이송셔틀(200)을 통해 상호 연결된다. 와이핑 시트(100)의 공급과 회수는 저장유닛하우징(710)에 형성된 개구부(711)를 통해 와이핑 시트(100)가 이동함으로써 이루어진다.
여기서, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)의 반경방향, 즉 와이핑 시트(100)가 권취되는 반경방향은 이송셔틀(200)의 이동방향에 대해 실질적으로 직교한다. 이에 의하여 저장유닛하우징(710)을 인쇄매체의 이동방향에 평행하게 설치할 수 있게 되므로, 화상형성장치(1)의 소형화에 유리하다.
한편, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에서 리턴위치(B)로 이동하는 경우를 고려한다. 이 때, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대한 구동력이 차단되며, 이에 의하여 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 권취되어 있는 와이핑 시트(100)가 이송셔틀(200)의 이동에 따라서 풀린다.
반면, 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)에서 대기위치(A)로 이동하는 경우에는, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대해 구동력이 제공된다. 이에 의하여, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)이 각각 와이핑 시트(100)를 권취하는 방향으로 회동하며, 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)로 이동할 때에 풀렸던 와이핑 시트(100)를 권취한다.
그런데, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730) 각각에 권취되어 있는 와이핑 시 트(100)의 양이 와이핑 프로세스의 경과에 따라서 항상 변화하기 때문에, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)의 회전 반경이 변화한다. 즉, 와이핑 프로세스가 반복됨에 따라서, 공급측 릴(720)에 권취되어 있는 와이핑 시트(100)의 양은 점점 감소하고, 이에 비해 회수측 릴(730)에 권취되어 있는 와이핑 시트(100)의 양은 점점 증가한다.
이 때문에, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도착하기 이전 시점에, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730) 중에서 상대적으로 와이핑 시트(100)의 권취량이 많은 쪽에서 먼저 와이핑 시트(100)의 권취가 종료한다. 예를 들면, 공급측 릴(720)에 권취된 와이핑 시트(100)의 양이 회수측 릴(730)에 권취된 와이핑 시트(100)의 양보다 많은 경우, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도착하기 이전의 소정 시점에 이미 공급측 릴(720)은 와이핑 시트(100)의 권취가 종료한다.
즉, 이후 이송셔틀(200)이 대기위치(A)를 향해 계속 이동함에 따라서 회수측 릴(730)의 권취가 진행되는 동안, 공급측 릴(720)에 더 이상 권취될 와이핑 시트(100)가 없게 된다. 이 때, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에는 계속적으로 동력이 제공되므로, 공급측 릴(720)에는 과도한 부하가 걸리게 되어 고장의 원인이 된다.
이를 방지하도록, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)은 와이핑 시트(100)를 권취할 때 기 설정값 이상의 부하가 가해지면 아이들(idle) 회전하게 마련된다. 상기의 예에서, 공급측 릴(720)에 더 이상 권취될 와이핑 시트(100)가 없다면, 회수측 릴(730)의 권취가 완료되어 동력이 차단될 때까지 공급측 릴(720)은 아이들 회 전한다. 이에 의하여, 공급측 릴(720)에 더 이상의 와이핑 시트(100)가 권취되는 것을 차단할 수 있다. 회수측 릴(730)에 권취된 와이핑 시트(100)의 양이 공급측 릴(720)에 권취된 와이핑 시트(100)의 양보다 많은 경우도 이러한 원리를 응용할 수 있다.
이를 위하여 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)은 토크 리미터(torque limiter)로 구현될 수 있으며, 그 구현 방식은 한정되지 않는다. 토크 리미터는 구동력이 제공되는 구동축과, 구동축에 연동하는 피동축과, 구동축 및 피동축 사이에 작용하는 힘이 소정치 이상인 경우에 구동축이 피동축에 대해 슬립하도록 구성된 슬립 메카니즘이 적용된 구성을 의미한다. 이러한 슬립 메카니즘에는 점성을 가지는 오일, 탄성력을 가지는 스프링, 소정 값의 마찰계수를 가지는 마찰부재 등이 적용될 수 있다.
만일 구동축의 구동에 반발하는 힘이 피동축에 작용하고 상기 힘이 소정치 이상이 되면, 슬립 메카니즘에 의해 구동축은 피동축에 대해 슬립하며, 이에 따라서 구동축이 회전하더라도 피동축은 회전하지 않는다. 반면, 상기 힘이 소정치 미만이면, 피동축은 구동축에 연동한다.
상기 실시예에서, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대해 구동력이 선택적으로 제공 또는 차단되는 경우에 관해 설명한 바, 와이핑 어셈블리(40)는 이러한 구동력 전달의 단속을 수행하는 동력전달 단속유닛(800)을 더 포함한다.
이하, 본 실시예에 따른 동력전달 단속유닛(800)의 구성에 관해 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10은 구동유닛(300) 및 동력전달 단속유닛(800)을 나타낸 요부 사시도이며, 도 11은 동력전달 단속유닛(800)을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 와이핑 어셈블리(40)는 이송셔틀의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동유닛(300)과, 구동유닛(300)으로부터 제공되는 구동력을 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대해 선택적으로 제공하는 동력전달 단속유닛(800)을 더 포함한다.
구동유닛(300)은 구동력을 생성하는 모터(310)와, 이 모터(310)에서 생성된 구동력을 이송셔틀(200)에 전달하는 복수의 구동유닛기어(320)를 포함한다.
동력전달 단속유닛(800)은 복수의 구동유닛기어(320) 중 어느 하나를 통해 모터(310)의 구동력을 전달받으며, 이 전달받은 구동력을 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 연동하는 릴측 기어(740)에 대해 전달하거나 차단한다.
동력전달 단속유닛(800)은 구동유닛기어(320)에 맞물린 제1단속유닛기어(810)와, 제1단속유닛기어(810)의 회전축을 중심으로 일단이 회동 가능한 제1단속유닛링크(820)와, 제1단속유닛기어(810)에 맞물리게 제1단속유닛링크(820)의 회동하는 일단에 설치된 제2단속유닛기어(830)를 포함한다.
동력전달 단속유닛(800)이 구동력 전달을 단속하는 여부는 이송셔틀(200)의 이동방향과, 이에 따른 모터(310)의 구동 방식에 의해 결정된다.
모터(310)가 정구동하면 이송셔틀(200)이 대기위치(A)로부터 리턴위치(B)로 이동하고, 모터(310)가 역구동하면 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)로부터 대기위치(A)로 이동한다고 한다. 여기서, 정구동 및 역구동이라는 의미는 모터(310)의 구 동방식을 상호 구분하기 위하여 편의상 지칭한 것임을 밝힌다.
각각의 경우에 동력전달 단속유닛(800)이 구동력을 선택적으로 단속하는 구성에 대해 설명한다.
모터(310)가 정구동하는 경우, 구동유닛기어(320)는 도 11에서 시계방향으로 회전한다. 이에, 제1단속유닛기어(810)는 시계 반대방향으로 회전하며, 제2단속유닛기어(830) 또한 제1단속유닛기어(810)와 맞물려 있으므로 회전을 시작한다. 그런데, 제2단속유닛기어(830)는 제1단속유닛링크(820) 상에 설치되어 있으므로, 이 경우 제2단속유닛기어(830)가 설치된 제1단속유닛링크(820)의 일단은 제1단속유닛기어(810)의 회전축을 중심으로 하여 회전한다.
이에, 제1단속유닛링크(820)는 제2단속유닛기어(830)를 릴측 기어(740)로부터 이격시키는 위치인 기어이격위치(J)로 회동한다. 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)와 이격되어 있으므로, 모터(310)가 구동하여 구동유닛기어(320)가 회전하더라도 릴측 기어(740)는 회전하지 않는다. 이에 따라서, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)은 회전하지 않는다.
반면, 모터(310)가 역구동하는 경우, 구동유닛기어(320)는 도 11에서 시계 반대방향으로 회전한다. 제1단속유닛기어(810)는 시계방향으로 회전하며, 상기 설명과 동일한 원리에 의해 제1단속유닛링크(820)는 제2단속유닛기어(830)가 릴측 기어(740)와 맞물리는 위치인 기어접근위치(I)로 회동한다.
이에, 모터(310)로부터의 구동력은 구동유닛기어(320), 제1단속유닛기어(810) 및 제2단속유닛기어(830)를 통해 릴측 기어(740)로 전달된다. 이에 따라 서, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)은 회전한다.
이와 같이, 모터(310)의 구동 방식에 따른 구동유닛기어(320)의 회전 방향에 대응하여, 모터(310)의 구동력을 릴측 기어(740)에 대해 선택적으로 전달 또는 차단할 수 있으며, 결과적으로 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)의 회전을 제어할 수 있다.
한편, 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)로부터 이동할 때, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도착하는 시점에서 위치결정부재가압부(540)가 위치결정부재(510)를 가압하기 시작한다. 이에 따라서, 제2셔틀프레임(220)은 가압위치(C)로 상승한다.
그런데, 이 시점에서 모터(310)의 구동력은 릴측 기어(740)에 대해 차단될 필요가 있다. 그 이유는 다음과 같다.
위치결정부재가압부(540)가 위치결정부재(510)를 가압하여 제2셔틀프레임(220)이 상승하면, 와이핑 시트 이동유닛(600)에 의해 와이핑 시트(100)가 소정 간격 이동한다. 그런데, 이 시점은 공급측 릴(720)에 대한 와이핑 시트(100)의 권취가 완료된 상태이므로, 공급측 릴(720)에 권취되어 있는 와이핑 시트(100)에 대해 강제적으로 장력이 작용하게 된다. 따라서, 이 경우에 공급측 릴(720)과 와이핑 시트 이동유닛(600) 사이의 와이핑 시트(100)가 파손될 수 있으므로, 모터(310)의 구동력은 릴측 기어(740)에 대해 차단된다.
또한, 모터(310)의 구동력이 분산되는 것을 방지하고 제2셔틀프레임(220)의 상승에 집중시킬 수 있다.
이를 위하여, 동력전달 단속유닛(800)은 제1단속유닛링크(820)로부터 연장된 제2단속유닛링크(840)와, 대기위치(A)로 이동하는 제1셔틀프레임(210)에 의해 가압되어 이동할 수 있도록 본체프레임(10)에 설치된 링크가압부재(850)를 더 포함한다.
이송셔틀(200)이 대기위치(A)로 이동함에 따라서, 위치결정부재가압부(540)가 위치결정부재(510)를 가압하고, 제1셔틀프레임(210)이 링크가압부재(850)를 가압한다. 제1셔틀프레임(210)에 의해 가압되는 링크가압부재(850)는 링크가압위치(K)로 이동하며, 제2단속유닛링크(840)를 상승시킨다.
제2단속유닛링크(840)의 상승에 따라서 제1단속유닛링크(820)는 기어이격위치(J)로 회동하며, 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)로부터 이격된다.
이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 있는 동안에는 링크가압부재(850)가 제1셔틀프레임(210)에 의해 가압되어 있는 상태이므로, 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)로부터 이격된 상태를 유지한다.
반면, 제1셔틀프레임(210)이 링크가압부재(850)를 가압하지 않으면, 링크가압부재(850)를 탄성 가압하는 링크가압부재 탄성부재(860)에 의해, 링크가압부재(850)는 제2단속유닛링크(840)를 가압하지 않는 위치인 링크회귀위치(L)로 이동한다. 이 때, 모터(310)가 구동하지 않으면, 제1단속유닛링크(820)는 기어접근위치(I)로 회동하며 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)에 맞물린다.
만일, 이 때에 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)로 이동하도록 모터(310)가 정구동한다면, 제1단속유닛링크(820)는 기어이격위치(J)를 유지할 것이다. 반면, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)로 이동하도록 모터(310)가 역구동한다면, 제1단속유닛링 크(820)는 기어접근위치(I)로 회동할 것이다. 이는 앞서 설명한 실시예의 원리에 따르므로, 그 설명을 생략한다.
이와 같이, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도착하는 시점에서 제2셔틀프레임(220)이 가압위치(C)로 상승할 때, 모터(310)의 구동력이 릴측 기어(740)에 전달되는 것을 차단할 수 있다.
이상 설명한 각 구성에 의하여, 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치(1)의 와이핑 어셈블리(40)가 와이핑 프로세스를 수행하는 과정에 대해 설명한다.
와이핑 프로세스는 초기 상태에서 와이핑을 수행하는 제1단계와, 와이핑을 종료하고 이송셔틀(200)이 리턴위치(B)에서 리턴을 준비하는 제2단계와, 이송셔틀(200)이 리턴 이동하는 제3단계와, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도달하고 다음 와이핑 프로세스를 준비하는 제4단계의 동작 단계로 구분할 수 있다.
이하, 각 동작 단계들에 대하여 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 도 12 내지 도 15는 와이핑 프로세스의 각 동작 단계에서 이루어지는 구성요소들의 작동 순서를 나타낸 흐름도이다.
이하, 초기 상태에 대해 설명한다.
초기 상태에서, 제1셔틀프레임(210)은 대기위치(A), 제2셔틀프레임(220)은 가압위치(C)를 각각 유지한다. 위치결정부재(510)는 위치결정부재가압부(540)에 의해 가압되며, 전진위치(E)를 유지하도록 록킹부재(520)에 의해 록킹된다.
링크가압부재(850)가 제1셔틀프레임(210)에 의해 가압되어 있으므로, 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)로부터 이격되어 있다. 이에 의하여, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대한 구동력의 전달이 차단되어 있는 상태이다.
이하, 와이핑이 수행되는 제1단계에 관해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 모터(310)가 정구동을 개시하면(S100), 제1셔틀프레임(210)은 대기위치(A)로부터 리턴위치(B)로 이동한다(S110).
록킹부재(520)에 의해 위치결정부재(510)가 록킹되어 있으므로 제2셔틀프레임(220)은 가압위치(C)를 유지하며, 노즐부(31) 및 가압부재(230) 사이에 개재된 와이핑 시트(100)에 의해 노즐부(31)의 와이핑이 수행된다(S120). 이 때, 제1지지기어(410) 및 제2지지기어(420)가 와이핑 시트(100)에 걸리는 마찰력의 반대방향으로 장력이 작용하도록 와이핑 시트(100)를 지지하고 있으므로, 와이핑이 수행되는 동안에 와이핑 시트(100)의 이동이 규제된다(S130).
구동유닛기어(320)의 회전에 따라서(S140) 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)로부터 이격된 상태를 유지하며(S150), 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 대한 구동력이 차단된다. 이에, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 권취된 와이핑 시트(100)가 제1셔틀프레임(210)의 이동에 따라서 풀린다(S160).
이하, 와이핑 수행이 종료되는 제2단계에 관해 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1셔틀프레임(210)이 리턴위치(B)에 도착하며, 모터(310)가 정구동을 중지한다(S200), 이로써 모든 노즐부(31)에 대한 와이핑은 종료한다.
제1셔틀프레임(210)은 리턴위치(B)에 도착함에 따라서 록킹부재가압부(530)가 피가압부(527)를 가압하며(S210), 위치결정부재(510)에 대한 록킹부재(520)의 록킹이 해제된다(S220). 위치결정부재(510)는 후퇴위치(F)로 이동하고(S230), 제2셔틀프레임(220)은 이격위치(D)로 하강한다(S240).
제2셔틀프레임(220)의 하강에 따라서 랙기어(610)에 의해 피니언기어(620)가 회동한다(S250). 이 때, 일방향 클러치(630)는 제1지지기어(410)가 피니언기어(620)의 회전에 연동하여 회전하지 않도록, 피니언기어(620)의 회전력이 제1지지기어(410)에 전달되는 것을 차단한다(S260). 이로써, 와이핑 시트(100)는 이동하지 않는다.
이하, 이송셔틀(200)이 리턴하는 제3단계에 관해 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 모터(310)가 역구동을 개시하며(S300), 제1셔틀프레임(210)은 리턴위치(B)에서 대기위치(A)로 이동한다(S310). 이 때, 제2단계에서 제2셔틀프레임(220)이 이격위치(D)로 이동한 상태이므로, 제3단계에서 와이핑은 수행되지 않는다.
모터(310)의 역구동에 의해 제2단속유닛기어(830)가 릴측 기어(740)에 맞물리며(S320), 모터(310)의 구동력이 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)에 전달된다(S330). 이에 의하여, 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730)은 제1단계에서 풀려 있던 와이핑 시트(100)를 각각 권취한다(S340).
모터(310)가 역구동하는 동안에 공급측 릴(720) 및 회수측 릴(730) 중 어느 하나의 권취 동작이 완료하면, 권취가 완료된 릴(720, 730)에 대해 기 설정값 이상의 부하가 걸린다(S350). 기 설정값 이상의 부하가 걸린 릴(720, 730)은 아이들 회 전함으로써 부하를 해소시킨다(S360). 반면, 권취가 완료되지 않은 릴(720, 730)은 기 설정값 이상의 부하가 걸리지 않으므로, 권취를 계속 수행한다.
이하, 이송셔틀(200)이 대기위치(A)에 도달하는 제4단계에 관해 도 15를 참조하여 설명한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)에 도달한다(S400).
이에 따라서, 위치결정부재가압부(540)가 위치결정부재(510)를 가압하고(S410), 위치결정부재(510)는 전진위치(E)로 이동한다(S420). 위치결정부재(510)는 록킹부재(520)에 의해 록킹되어 전진위치(E)를 유지하며, 제2셔틀프레임(220)은 가압위치(C)로 상승한다(S430).
제2셔틀프레임(220)의 상승에 따라서, 랙기어(610)에 의해 피니언기어(620)가 회동하고(S440), 이에 연동하여 제1지지기어(410)가 회동하여 와이핑 시트(100)가 기 설정 간격만큼 이동한다(S450). 이에 의하여, 와이핑 사용되지 않은 와이핑 시트(100)의 새로운 일 영역이 다음 번 와이핑 프로세스 때에 사용될 수 있다.
한편, 제1셔틀프레임(210)이 대기위치(A)에 도달함에 따라서, 제1셔틀프레임(210)은 링크가압부재(850)를 가압한다(S460). 이에 따라서 제2단속유닛링크(840)가 상승하며(S470), 제2단속유닛기어(830)는 릴측 기어(740)로부터 이격된다(S480). 이로써, S450 단계에서 와이핑 시트(100)의 이동방향에 대해 반대방향으로 장력이 작용하는 것을 방지함으로써, 와이핑 시트(100)의 파손을 방지하며, S430 단계에서 제2셔틀프레임(220)을 상승시키는 동작에 대해 모터(310)의 구동력 을 집중시킬 수 있다.
이상의 단계가 완료하면 초기상태와 동일한 상태가 되며, 이에 모터(310)의 구동이 정지한다(S490). 이러한 과정이 와이핑 프로세스마다 반복되며, 이로써 노즐부(31)에 대한 와이핑을 간단한 구조로 구현할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 화상형성장치에서 와이핑 어셈블리를 나타낸 요부 사시도,
도 3은 도 2의 와이핑 어셈블리에서 이송셔틀의 이동을 나타낸 정면도,
도 4는 제2셔틀프레임이 가압위치에 있을 때 이송셔틀의 구조를 나타낸 측단면도,
도 5는 제2셔틀프레임이 이격위치에 있을 때 이송셔틀의 구조를 나타낸 측단면도,
도 6은 도 5의 제1셔틀프레임을 하측에서 보았을 때 위치결정부재 및 록킹부재의 구조를 나타낸 배면도,
도 7은 도 4의 이송셔틀에 와이핑 시트 이동유닛이 적용된 구조를 나타낸 측단면도,
도 8은 도 7에서 와이핑 시트 이동유닛 및 와이핑 시트 지지유닛의 구조를 나타낸 요부 사시도,
도 9는 도 2의 와이핑 어셈블리에서 와이핑 시트 저장유닛을 나타낸 요부 사시도,
도 10은 도 2의 와이핑 어셈블리에서 구동유닛 및 동력전달 단속유닛을 나타낸 요부 사시도,
도 11은 도 10에서 동력전달 단속유닛의 구조를 나타낸 요부 평면도,
도 12 내지 도 15는 도 1의 화상형성장치에서 수행되는 와이핑 프로세스에 있어서, 각 동작 단계에서 이루어지는 구성요소의 작동 순서를 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 화상형성장치 10 : 본체프레임
20 : 매체공급유닛 30 : 화상형성 카트리지
31 : 노즐부 40 : 와이핑 어셈블리
100 : 와이핑 시트 200 : 이송셔틀
210 : 제1셔틀프레임 220 : 제2셔틀프레임
230 : 가압부재 240 : 아이들롤러
300 : 구동유닛 310 : 모터
320 : 구동유닛기어 400 : 와이핑 시트 지지유닛
410 : 제1지지기어 420 : 제2지지기어
500 : 프레임 위치변환유닛 510 : 위치결정부재
511 : 위치결정부재본체 513 : 경사부
515 : 걸림부 517 : 위치결정부재 탄성부재
520 : 록킹부재 521 : 록킹부재회전축
523 : 록킹부재본체 525 : 록킹부
527 : 피가압부 529 : 록킹부재 탄성부재
530 : 록킹부재가압부 540 : 위치결정부재가압부
600 : 와이핑 시트 이동유닛 610 : 랙기어
620 : 피니언기어 630 : 일방향 클러치
700 : 와이핑 시트 저장유닛 710 : 저장유닛하우징
711 : 개구부 720 : 공급측 릴
730 : 회수측 릴 740 : 릴측 기어
800 : 동력전달 단속유닛 810 : 제1단속유닛기어
820 : 제1단속유닛링크 830 : 제2단속유닛기어
840 : 제2단속유닛링크 850 : 링크가압부재
860 : 링크가압부재 탄성부재

Claims (13)

  1. 잉크젯 화상형성장치에 있어서,
    본체프레임과;
    상기 본체프레임에 결합되며 인쇄매체를 공급하는 매체공급유닛과;
    상기 본체프레임에 결합되고 상기 공급되는 인쇄매체에 화상을 형성하며, 잉크를 토출하는 노즐부를 가지는 화상형성 카트리지와;
    상기 노즐부에 대한 와이핑을 수행하는 와이핑 어셈블리를 포함하며,
    상기 와이핑 어셈블리는,
    와이핑 시트가 권취되는 와이핑 시트 저장유닛과;
    구동원의 구동력에 의해 상기 노즐부의 배치를 따라서 이동하는 이송셔틀과;
    상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 와이핑 시트에 의한 와이핑이 수행되게 상기 와이핑 시트의 일 영역을 상기 노즐부에 대해 가압하는 가압부재와;
    상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 노즐부에 대한 와이핑이 수행되는 동안에 상기 와이핑 시트의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 와이핑 시트 지지유닛은, 상기 와이핑 수행 시 상기 노즐부 및 상기 와이핑 시트 사이에 작용하는 마찰력의 반대방향으로 상기 와이핑 시트에 장력을 형 성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 와이핑 시트 지지유닛은, 상기 와이핑 시트가 지지되도록 상기 와이핑 시트를 사이에 두고 상호 맞물리는 복수의 지지기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이송셔틀은,
    상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하는 제1셔틀프레임과;
    상기 가압부재가 설치되며, 상기 가압부재가 상기 와이핑 시트를 상기 노즐부에 대해 가압 가능한 가압위치 및 상기 가압위치로부터 이격된 이격위치 사이를 이동 가능하게 상기 제1셔틀프레임에 장착된 제2셔틀프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 와이핑 어셈블리는,
    상기 제1셔틀프레임이 상기 대기위치로부터 상기 리턴위치로 이동하는 경우에 상기 제2셔틀프레임을 상기 가압위치로 유지시키고, 상기 제1셔틀프레임이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동하는 경우에 상기 제2셔틀프레임을 상기 이격위치로 유지시키는 프레임 위치변환유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 와이핑 어셈블리는,
    상기 가압부재에 의해 가압되는 상기 와이핑 시트의 상기 일 영역의 위치를 소정 간격만큼 가변시키는 와이핑 시트 이동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 와이핑 시트 저장유닛은,
    상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행되지 않은 일측을 상기 이송셔틀에 공급가능하게 저장하고, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행된 타측을 상기 이송셔틀로부터 회수하여 저장하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 와이핑 시트 저장유닛은,
    상기 와이핑 시트가 저장되는 저장유닛하우징과;
    상기 저장유닛하우징에 설치되며, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행되지 않은 일측을 권취하는 공급측 릴과;
    상기 저장유닛하우징에 설치되며, 상기 와이핑 시트에서 와이핑이 수행된 타측을 권취하는 회수측 릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이송셔틀은, 상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하며,
    상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴은,
    상기 이송셔틀이 상기 대기위치로부터 상기 리턴위치로 이동할 때 상기 권취된 와이핑 시트가 상기 이송셔틀의 이동에 따라서 풀리게 마련되고,
    상기 이송셔틀이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동할 때 상기 풀린 와이핑 시트를 권취하도록 구동원으로부터 구동력이 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴은,
    상기 이송셔틀이 대기위치로 이동함에 따라서 상기 와이핑 시트를 권취할 때, 기 설정값 이상의 부하가 가해지면 상기 와이핑 시트의 권취가 차단되게 아이들 회전하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이송셔틀은, 상기 노즐부의 일측단에 형성된 대기위치 및 상기 노즐부의 타측단에 형성된 리턴위치 사이를 이동하며,
    상기 와이핑 어셈블리는,
    상기 이송셔틀이 상기 대기위치로부터 상기 리턴위치로 이동하는 경우에 상기 와이핑 시트의 권취를 위한 구동력이 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴에 전달되는 것을 차단하고, 상기 이송셔틀이 상기 리턴위치로부터 상기 대기위치로 이동하는 경우에 상기 구동력이 상기 공급측 릴 및 상기 회수측 릴에 전달되는 것을 허용하는 동력전달 단속유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 와이핑 시트 저장유닛은, 상기 이송셔틀의 이동 궤적의 양 단부 중 어느 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
  13. 잉크젯 화상형성장치의 와이핑 어셈블리에 있어서,
    와이핑 시트가 권취되는 와이핑 시트 저장유닛과;
    구동원의 구동력에 의해, 화상형성 카트리지의 잉크를 토출하는 노즐부의 배치를 따라서 이동하는 이송셔틀과;
    상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 와이핑 시트에 의한 와이핑이 수행되게 상기 와이핑 시트의 일 영역을 상기 노즐부에 대해 가압하는 가압부재와;
    상기 이송셔틀에 설치되며, 상기 노즐부에 대한 와이핑이 수행되는 동안에 상기 와이핑 시트의 이동을 규제하는 와이핑 시트 지지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 와이핑 어셈블리.
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