KR100739780B1 - 셔터 아암 유니트를 구비한 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

셔터 아암 유니트를 구비한 화상형성장치가 개시된다. 본 발명의 화상형성장치에 따르면, 인쇄 유니트와 셔터 아암 유니트가 구비되며, 셔터 아암 유니트는 제1 및 제2 위치로 회동되는 셔터 아암과 셔터 아암이 제2 위치로 회동될 때 이송 경로에 돌출되는 스토퍼 아암을 구비하여, 용지의 중송이 방지되고, 용지 선단부에 밀려 셔터 아암과 스토퍼 아암이 간단한 구조로 구동되며, 셔터 아암의 복귀 부하 증가가 방지되고, 한 쌍의 셔터 아암으로 용지 선단부를 정렬할 수 있으며, 셔터 아암 유니트가 이송 경로의 모든 위치에 설치 가능하다.

Description

셔터 아암 유니트를 구비한 화상형성장치{Image forming apparatus including shutter arm unit}
도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 주요부를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트의 설치 상태를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 마찰 패드의 기능을 설명한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트의 조립 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 셔터 아암과 롤러의 조립 상태를 도시한 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 셔터 아암과 스토퍼 아암의 동작을 단계적으로 설명한 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 도피 부재의 동작을 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...화상형성장치 101...화상형성장치 본체
102...도어(door) 103...도어 규제부
110...급지 카세트(cassette) 113...급지 카세트 규제부
120...픽업 롤러(pick up roller) 130,139...롤러(roller)
150...전사 롤러 160...정착기
300...마찰 패드 500...셔터 아암 유니트(shutter arm unit)
510...스토퍼 아암(stopper arm) 511...힌지(hinge)
520...셔터 아암(shutter arm) 521...힌지 구멍
522...회전축 구멍 523...셔터 아암의 일 단부
524...후크(hook) 525...센서 아암(sensor arm)
526...링크(link) 527a...돌출 캠(cam)
527b...도피 캠 528...비틀림 스프링
530...보스(boss) 532...보스 구멍
535...보스 레일(boss rail) 538...보스 스프링
540...하우징(housing) 541...하우징 몸체
542...보스 레일 가이드 545...센서 아암 홈
547...광 센서 549...센서 홈
550...도피 부재 551...도피 부재 규제부
552...도피 부재 아암 554,568...도피 부재 스프링 베이스
555...도피 부재 힌지 558...도피 부재 스프링
560...가이드 부재 561...규제 홈
562...롤러 홈 565...도피 부재 힌지 홈
566...도피 부재 보스 567...가이드 리브(guide rib)
본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 특히 이송 경로에서 용지의 중송을 방지할 수 있는 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 화상형성장치는 프린터, 복사기, 팩시밀리, 복합기 등을 통칭하는 것으로서, 화상을 인쇄하는 인쇄 유니트 및 인쇄 유니트의 입측 및 출측에서 용지를 이송하는 이송 경로를 구비한다. 이하에서 '용지'란 종이, 인화지, OHP필름 등의 기록 매체를 통칭하는 용어로 사용한다. 인쇄 유니트의 입측 및 출측에는 용지가 낱장으로 이송되어야 하며, 용지가 두 장 이상 겹쳐서 이송되는 경우(이하에서 이를 용지의 중송(重送)이라고 부른다.) 용지의 잼(jam) 또는 화상이 겹쳐서 인쇄되는 인쇄 불량이 발생된다.
화상형성장치에는 용지의 중송을 방지하기 위한 중송 방지 수단이 마련된다. 이하에서는 중송 방지 수단의 다양한 예에 대하여 설명한다.
인쇄 유니트에 공급될 용지를 저장하는 급지 카세트에는 녹업 플레이트(knock up plate)가 마련된다. 녹업 플레이트의 상면에는 용지가 적재되며 그 하면은 녹업 스프링(knock up spring)으로 탄력 지지된다. 녹업 플레이트 상면에 적재된 용지는 픽업 롤러(pick up roller)에 의하여 낱장으로 픽업되며 피드 롤러(feed roller)에 물려서 인쇄 유니트로 공급된다.
중송 방지 수단의 일 예로서, 픽업 롤러가 용지를 낱장으로 픽업하기 위하여 녹업 플레이트 양면에 핑거(finger) 부재가 마련된다. 핑거 부재는 녹업 플레이트에 적재된 용지의 양 귀퉁이 부분을 구속하여 용지에 이송 저지력을 작용한다. 픽 업 롤러와 녹업 플레이트 최상단 용지 사이에 작용하는 제1 마찰력은, 최상단 용지와 그 배면에 적재된 용지 사이의 작용하는 제2 마찰력보다 크며 핑거 부재의 이송 저지력보다 크다. 따라서, 핑거 부재가 마련되면 용지가 낱장으로 픽업된다.
중송 방지 수단의 다른 예로서, 녹업 플레이트 상면에 적재된 용지가 2장 정도에 불과한 경우에, 2장의 용지가 동시에 픽업되는 것을 방지하기 위하여 녹업 플레이트 상면에 마찰 패드가 마련된다. 마찰 패드가 화상형성장치 본체 중 픽업 롤러와 대면되는 위치에 마련되는 예도 있다. 픽업 롤러와 녹업 플레이트 최상단 용지 사이에 작용하는 제1 마찰력은, 최상단 용지와 그 배면에 적재된 용지 사이에 작용하는 제2 마찰력보다 크며 마찰 패드와 용지 사이에 작용하는 마찰력보다 크다. 따라서, 마찰 패드가 마련되면 용지가 낱장으로 픽업된다.
상술한 바와 같이, 픽업 롤러에서 픽업된 용지는 피드 롤러에 의하여 인쇄 유니트로 공급된다. 이송 경로를 따라 인쇄 유니트에 용지가 공급되며 화상이 인쇄되고, 인쇄 완료된 용지는 다시 이송 경로를 따라 화상형성장치 외부로 배출된다. 인쇄 유니트의 입측과 출측에 마련된 롤러는 물론, 롤러들 사이에 마련되어 용지를 안내하는 가이드 부재가 이송 경로를 형성한다. 용지의 이송 경로는, 서로 대면되며 용지가 맞물리는 닙(nip)을 형성하는 롤러 부분과, 롤러들을 서로 연결하는 가이드 부재 부분으로 크게 나눌 수 있다. 픽업 롤러에 인접한 부분은 물론 이송 경로의 모든 위치에 배치될 수 있는 중송 방지 수단이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 상술한 필요성을 감안하여, 닙을 형성하는 롤러 부 분과, 롤러들 사이에 마련되는 가이드 부재 등 이송 경로의 모든 위치에 설치될 수 있는 중송 방지 수단을 구비한 화상형성장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상형성장치는,
용지에 화상을 인쇄하며 입측 및 출측에 상기 용지의 이송 경로가 마련되는 인쇄 유니트;
상기 이송 경로에 일 단부가 돌출되는 제1 위치에서 대기하다가 이송 중인 용지의 선단부에 밀려 제2 위치로 회동되는 셔터 아암과,
상기 셔터 아암에 마련되는 것으로 상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동될 때 상기 이송 경로에 돌출됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 스토퍼 아암을 구비하는 셔터 아암 유니트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 스토퍼 아암은, 상기 제2 위치에서 상기 이송 경로에 돌출되는 자유단과, 상기 셔터 아암에 힌지 결합되는 고정단을 구비한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 일 방향으로 밀어 상기 자유단을 돌출시키는 돌출 캠을 구비한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 셔터 아암이 상기 제1 위치로 복귀됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 타 방향으로 밀어 상기 자유단을 상기 이송 경로에서 도피시키는 도피 캠을 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 스토퍼 아암은, 상기 돌출 캠 및 상기 도피 캠 중 어느 하나에 접촉 간섭될 때까지 상기 셔터 아암에 독립적인 회동이 가능하다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암 유니트는 상기 용지를 안내하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 마련되며 상기 이송 경로를 향하여 개구된 규제 홈을 더 구비하며, 상기 스토퍼 아암은 상기 규제 홈을 통하여 상기 이송 경로에 돌출되고 상기 규제 홈에 접촉 지지됨으로써 상기 중송되는 용지의 선단부를 가로막는다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 용지의 이송 방향에 직교하는 일 직선 방향을 따라 서로 이격된 위치에 한 쌍이 일체로 마련되며, 상기 용지의 선단부를 정렬한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 제1 위치로 탄력 복귀되도록 탄성 바이어스된다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암 유니트는, 상기 셔터 아암의 회동 위치를 감지하여 이송 중인 상기 용지의 선단부를 검출하는 센서부를 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 센서부는, 상기 셔터 아암과 일체로 회동되는 센서 아암과, 상기 센서 아암의 회동 궤적에 마련되어 상기 센서 아암의 회동 위치를 감지하는 광 센서를 구비한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상형성장치는,
용지에 화상을 인쇄하며 입측 및 출측에 상기 용지의 이송 경로가 마련되는 인쇄 유니트;
상기 이송 경로에 닙을 형성하여 상기 용지를 이송하는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나의 롤러와,
상기 롤러의 회전축에 자유 회전이 가능하도록 조립되며 상기 이송 경로에 일 단부가 돌출되는 제1 위치에 탄성 바이어스된 채로 대기하다가 상기 닙을 통과하는 상기 용지의 선단부에 밀려 제2 위치로 회동되는 셔터 아암과,
상기 셔터 아암 중 상기 닙의 상류측 부분에 마련되는 것으로 상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동될 때 상기 이송 경로에 돌출됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 스토퍼 아암을 구비하는 셔터 아암 유니트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 스토퍼 아암은, 상기 제2 위치에서 상기 이송 경로에 돌출되는 자유단과, 상기 셔터 아암에 힌지 결합되는 고정단을 구비한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 일 방향으로 밀어 상기 자유단을 돌출시키는 돌출 캠을 구비한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암은, 상기 셔터 아암이 상기 제1 위치로 복귀됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 타 방향으로 밀어 상기 자유단을 상기 이송 경로에서 도피시키는 도피 캠을 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 스토퍼 아암은, 상기 돌출 캠 및 상기 도피 캠 중 어느 하나에 접촉 간섭될 때까지 상기 셔터 아암에 독립적인 회동이 가능하다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암 유니트는 상기 용지를 안내하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 마련되며 상기 이송 경로를 향하여 개구된 규제 홈을 더 구비하며, 상기 스토퍼 아암은 상기 규제 홈을 통하여 상기 이송 경로에 돌출되고 상 기 규제 홈에 접촉 지지됨으로써 상기 중송되는 용지의 선단부를 가로막는다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암 유니트는, 상기 닙을 향하여 탄성 바이어스되며 상기 롤러의 회전축 양단을 지지하는 한 쌍의 보스를 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 셔터 아암 유니트는, 상기 닙에서 멀어지는 방향으로 상기 롤러의 회전축을 도피시키는 도피 부재를 더 구비한다.
일 실시예로서, 상기 화상형성장치는 상기 인쇄 유니트가 장착되며 이를 개폐하는 도어가 마련되는 화상형성장치 본체; 상기 화상형성장치 본체에 착탈되며 상기 용지를 저장하는 급지 카세트; 를 더 포함하며, 상기 도피 부재는 상기 급지 카세트 또는 상기 도어 중 어느 하나와 연동되며 상기 급지 카세트 또는 상기 도어 중 어느 하나가 상기 화상형성장치 본체에서 분리되면 상기 롤러의 회전축을 도피시킨다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 첨부 도면에 도시된 바에 국한되지 않으며, 동일한 발명의 범위내에서 다양하게 변형될 수 있음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 주요부를 도시한 측단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트의 설치 상태를 도시한 사시도이다. 이를 함께 참조하면, 인쇄 유니트(미도시), 화상형성장치 본체(101), 급지 카세트(110), 도어(102), 픽업 롤러(120), 셔터 아암 유니트(500)가 도시된다. 화상형성장치 본체(101)에는 인쇄 유니트와, 도어(102)가 마련된다. 도어(102)는 화상형성장치 본체(101)의 측면에 힌지 결합되며 인쇄 유니트와 용지(P)의 이송 경로를 개폐한다. 용 지(P)에 화상을 인쇄하는 인쇄 유니트는 광주사 유니트(180), 현상 카트리지(140), 정착기(160)를 구비한다.
광주사 유니트(180)는 화상 정보에 대응되는 광을 감광체(142)에 주사하여 감광체(142)의 외주면에 정전잠상을 형성한다. 도시되지는 않았지만, 광주사 유니트(180)는 레이저빔을 조사하는 광원과, 광원에서 조사된 레이저빔을 편향시키는 빔편향기를 포함한다.
현상 카트리지(140)는 화상형성장치 본체(101) 내부에 착탈 가능하게 장착된다. 현상 카트리지(140)는 그 내부에 대전롤러(141), 감광체(142), 현상롤러(143), 공급롤러(144), 교반기(145), 토너 저장부(146)를 구비한다. 도시되지는 않았지만 감광체(142) 및 대전롤러(141)가 현상 카트리지(140)의 외부에 설치되는 실시예도 가능하다. 토너 저장부(146)는 토너를 저장한다. 현상 카트리지(140)는 토너 저장부(146)에 저장된 토너가 모두 소모되면 새 것으로 교체된다. 현상 카트리지(140)는 x축 음의 방향으로 핸들(147)을 밀면 장착되고, x축 양의 방향으로 핸들(147)을 당기면 화상형성장치 본체(101)에서 분리된다.
감광체(142)는 그 외주면의 일부가 노출되도록 설치되어 소정의 방향으로 회전되며, 원통 드럼의 외주 면에 증착 등의 방법으로 광도전성 물질층이 코팅된다. 감광체(142)는 대전롤러(141)에 의하여 소정의 전위로 대전되고, 광주사 유니트(180)에서 조사된 광에 의해 인쇄하고자 하는 화상에 대응되는 정전 잠상이 그 외주면에 형성된다.
현상롤러(143)는 그 표면에 고체 분말상의 토너를 수용하고 있으며, 이들 토 너를 감광체(142)에 형성된 정전 잠상에 부착하여 토너 화상으로 현상시킨다. 현상롤러(143)에는 토너를 감광체(142)로 공급하기 위한 현상 바이어스 전압이 인가된다. 현상롤러(143) 및 감광체(142)의 외주면이 서로 접촉되며 현상닙을 형성하거나, 상기 외주면이 서로 이격되며 현상갭(gap)을 형성한다. 현상닙 또는 현상갭은 현상롤러(143) 및 감광체(142)의 축 방향을 따라 균일하게 형성되어야 한다. 현상갭이나 현상닙을 통하여 토너가 이동되며 현상이 이루어진다.
공급롤러(144)는 현상롤러(143)에 토너가 부착되도록 토너를 공급해준다. 교반기(145)는 토너 저장부(146) 내의 토너가 굳지 않도록 토너를 교반시키며 이를 공급롤러(144) 쪽으로 이송한다.
전사롤러(150)는 감광체(142)의 외주면에 대면되며, 감광체(142)에 현상된 토너화상이 용지(P)로 전사되도록 토너화상과 반대 극성의 전사 바이어스 전압이 인가된다. 감광체(142)와 전사롤러(150) 사이에 작용하는 정전기력 및 기구적인 접촉압력에 의해 토너 화상이 용지(P)로 옮겨진다.
정착기(160)는 서로 마주보는 가열롤러(161)와 가압롤러(162)를 구비하며, 열과 압력을 가하여 토너 화상을 용지(P)에 정착시킨다.
배지롤러(170)는 정착이 완료된 용지(P)를 화상형성장치(100) 밖으로 배출한다. 화상형성장치(100)에서 배출된 용지(P)는 배지대(미도시)에 적재된다.
용지(P)의 이송 경로는 다음과 같다. 화상형성장치(100)는 용지(P)가 적재되는 급지 카세트(110)를 구비한다. 픽업롤러(120)는 급지 카세트(110)에 적재된 용지(P)를 한 장씩 픽업(pick-up)하여 인출한다. 서로 대면되며 닙을 형성하는 한 쌍 의 롤러(130,139)는 픽업된 용지(P)를 현상 카트리지(140) 방향으로 이송한다. 감광체(142)와 전사롤러(150) 사이에 용지(P)가 통과되며 토너화상이 전사된다. 토너화상이 전사된 용지(P)는 정착기(160)의 열과 압력에 의하여 정착된다. 정착이 완료된 용지(P)는 배지롤러(170)에 의하여 화상형성장치(100) 외부로 배출된다.
도 1에는 흑백의 전자사진방식 화상형성장치(100)가 도시된다. 도시되지는 않았지만, 본 발명의 화상형성장치로서 컬러 전자사진방식 화상형성장치는 물론 잉크젯 화상형성장치도 가능하다.
셔터 아암 유니트(500)는 셔터 아암(520), 스토퍼 아암(510)을 구비한다.
셔터 아암(520)은 제1 위치 및 제2 위치로 회동된다. 셔터 아암(520)은 제1 위치에서 일 단부(523)가 이송 경로에 돌출된 채로 대기한다. 도 1 및 도 2에 도시된 셔터 아암(520)은 제1 위치에서 대기하고 있다. 셔터 아암(520)의 일 단부(523)는 이송 중인 용지 선단부에 밀려 제2 위치로 회동된다.
스토퍼 아암(510)은 셔터 아암(520)에 마련된다. 스토퍼 아암(510)은 셔터 아암(520)이 제1 위치에서 대기할 때 이송 경로에서 도피된다. 스토퍼 아암(510)은 셔터 아암(520)이 제2 위치로 회동됨에 따라 규제 홈(561)을 통하여 이송 경로에 돌출됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는다. 셔터 아암(520)과 스토퍼 아암(510)의 회동 위치에 대하여는 후술된다.
마찰 패드(300)는 픽업 롤러(120)로부터 롤러(130,139)로 향하는 용지의 중송을 방지한다. 마찰 패드(300)의 기능에 관한 상세한 설명은 후술된다.
특정의 기준점을 중심으로 양측을 구분할 때, 이하에서 상류측이란 이송 중 인 용지가 흘러 들어오는 쪽을 지칭하며, 하류측이란 이송 중인 용지가 흘러 나가는 쪽을 지칭한다. 설명의 편의상 도시된 셔터 아암 유니트(500)는 픽업 롤러(120)의 하류측에 배치된다. 도시된 바에 한정되지 않고, 셔터 아암 유니트(500)는 전사 롤러(150)가 배치된 위치(참조부호 A), 정착기(160)가 배치된 위치(참조부호 B), 전사 롤러(150)와 정착기(160) 사이의 위치(참조부호 A와 B 사이), 정착기(160)와 배지롤러(170) 사이의 위치(참조부호 B의 하류측)에 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 마찰 패드(300)의 기능을 설명한 단면도이다. 이를 참조하면, 픽업 롤러(120)와 마찰 패드(300)가 도시된다. 픽업 롤러(120), 마찰 패드(300), 제1 용지(P1), 및 제2 용지(P2)가 서로 분리된 것으로 과장되었지만, 이들을 서로 접촉된다. 마찰 패드(300)는 급지 카세트(110)의 하류측으로 화상형성장치 본체(101)에 마련된다. 마찰 패드(300)와 픽업 롤러(120)의 외주가 눌려지고 탄성 변형되면서 픽업 롤러(120)의 외주, 제1 용지(P1), 제2 용지(P2), 및 마찰 패드(300) 사이에는 동일한 크기의 수직 항력이 작용한다. 이 수직 항력에 의하여 마찰력 Fp, Fs, 및 Ff가 발생된다. 픽업 롤러(120)와 제1 용지(P1) 사이에는 마찰력 Fp가 작용한다. 제1 용지(P1)와 제2 용지(P2) 사이에는 마찰력 Fs가 작용한다. 제2 용지(P2)와 마찰 패드(300) 사이에는 마찰력 Ff가 작용한다. 수직 항력의 크기가 동일하므로 마찰력 Fp, Fs, 및 Ff의 크기는 마찰 계수에 따라 달라진다. 픽업 롤러(120) 외주와 마찰 패드(300)의 마찰 계수를 적절히 선정하면 세 개의 값 중에서 Fp 가 제일 큰 값을 갖고 Fs 가 제일 작은 값을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 픽업 롤러(120)의 회전시 제1 용지(P1)만 이송되고 제2 용지(P2)는 이송되지 못한다. 그 러나, 예기치 못한 외력이 작용하거나 마찰 계수가 변동되면 마찰력의 대소가 달라지며 제1 용지(P1)와 함께 제2 용지(P2)가 중송되는 이송 불량이 발생할 수 있다. 셔터 아암 유니트(500)가 픽업 롤러(120)의 하류측에 마련되는 실시예에서, 셔터 아암 유니트(500)는 마찰 패드(300)를 보조하여 용지의 중송을 방지한다.
도 4는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트(500)의 조립 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트(500)의 분해 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 셔터 아암(520)과 롤러(130)의 조립 상태를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 셔터 아암 유니트(500)는 셔터 아암(520), 및 스토퍼 아암(510)을 구비한다.
셔터 아암(520)은 힌지 구멍(521), 회전축 구멍(522), 이송 중인 용지의 선단부에 접촉되는 일 단부(523), 후크(524), 센서 아암(525), 링크(526), 돌출 캠(도 7 참조, 527a), 도피 캠(도 7 참조, 527b)을 구비하는 것이 바람직하다. 스토퍼 아암(510)은 셔터 아암(520)이 제2 위치로 회동되었을 때 이송 경로로 돌출되는 자유단(미도시)과, 셔터 아암(520)에 힌지(511) 결합되는 고정단(미도시)을 구비한다. 자유단은 가이드 부재(560)에 마련된 규제 홈(561)을 통하여 이송 경로로 돌출되며 용지의 중송을 방지한다. 고정단에는 힌지(511)가 마련되며 셔터 아암(520)에 마련된 힌지 구멍(521)에 자유 회전이 가능하게 삽입된다.
셔터 아암(520)의 회동 중심이 되는 회전축 구멍(522)에는 별도의 회전축(미도시) 또는 롤러(130)의 회전축(132)이 삽입된다. 본 발명에 따른 셔터 아암 유니트(500)는 위치에 구애 받지 않고 용지의 이송 경로 중 어디에도 설치 가능하다. 셔터 아암 유니트(500)가 픽업 롤러(120)의 하류측 위치(도 1 참조)에 설치될 때는, 셔터 아암 유니트(500)가 롤러(130)를 구비하며 셔터 아암(520)은 롤러(130)의 회전축(132)에 자유 회전 가능하게 삽입된다. 도시되지는 않았지만, 셔터 아암 유니트(500)가 전사 롤러(150) 위치(도 1의 참조부호 A)에 설치될 때는, 셔터 아암 유니트(500)가 롤러(130) 대신 전사 롤러(150)를 구비하며 셔터 아암(520)은 전사 롤러(150)의 회전축(미도시)에 자유 회전 가능하게 삽입된다. 도시되지는 않았지만, 셔터 아암 유니트(500)가 정착기(160) 위치(도 1의 참조부호 B)에 설치될 때는, 셔터 아암 유니트(500)가 롤러(130) 대신 가열 롤러(161)를 구비하며 셔터 아암(520)은 가열 롤러(161)의 회전축(미도시)에 자유 회전 가능하게 삽입된다. 도시되지는 않았지만, 셔터 아암 유니트(500)가 전사 롤러(150)와 정착기(160) 사이의 위치(도 1의 참조부호 A와 B 사이)에 설치될 때는, 셔터 아암 유니트(500)가 롤러(130)를 구비하지 않고 셔터 아암(520)은 별도의 회전축(미도시)에 자유 회전 가능하게 삽입된다. 셔터 아암 유니트(500)가 정착기(160)와 배지롤러(170) 사이의 위치(도 1 참조)에 설치되는 경우에도 이와 동일하다.
셔터 아암(520)의 일 단부(523)는, 이송 경로에 돌출되는 제1 위치에서 대기하다가 이송 중인 용지의 선단부에 접촉되며 제2 위치로 밀린다.
셔터 아암(520)은 제1 위치를 향하여 탄력적으로 복귀되도록 비틀림 스프링(528)에 의하여 탄성 바이어스 된다. 비틀림 스프링(528)의 양 단부는 셔터 아암(520)에 마련된 후크(524) 및 하우징 몸체(541)에 의하여 지지된다.
센서부(미도시)는 셔터 아암(520)의 회동 위치를 감지하여 이송 중인 용지의 선단부를 검출한다. 센서부는 센서 아암(525)과 광 센서(547)를 구비하는 것이 바람직하다. 센서 아암(525)은 셔터 아암(520)과 일체로 마련되므로 셔터 아암(520)과 동일한 회동각을 갖는다. 센서 아암(525)은 하우징(540)에 형성된 센서 아암 홈(545)을 관통하며 광 센서(547)에 마련된 센서 홈(549)에 삽입된다. 도시되지는 않았지만, 광 센서(547)는 발광부와 수광부를 구비하며 센서 아암(525)에 광을 조사하고 반사되는 광량의 차이를 인식하여 센서 아암(525)의 회동 위치를 검출한다.
일 실시예로서, 셔터 아암(520)은 용지의 이송 방향에 직교하는 일 직선 방향을 따라 서로 이격된 위치에 한 쌍이 일체로 마련된다. 한 쌍의 셔터 아암(520)은 링크(526)에 의하여 일체로 연결된다. 한 쌍의 셔터 아암(520)은 용지 선단부의 좌우측을 동일한 회동 위치에서 규제하며 균등한 힘을 작용하므로 용지의 선단부가 정렬된다.
돌출 캠(527a)은 셔터 아암(520)이 제2 위치로 회동됨에 따라 스토퍼 아암(510)을 일 방향(도 8을 참조하면 시계 방향)으로 밀어 스토퍼 아암(510)을 이송 경로에 돌출시킨다.
도피 캠(527b)은 셔터 아암(520)이 제1 위치로 복귀됨에 따라 스토퍼 아암(510)을 타 방향(도 9를 참조하면 반 시계 방향)으로 밀어 스토퍼 아암(510)을 이송 경로에서 도피시킨다.
스토퍼 아암(510)은 돌출 캠(527a) 및 도피 캠(527b) 중 어느 하나에 접촉 간섭될 때까지 셔터 아암(520)에 독립적인 회동이 가능하다. 셔터 아암(520)이 제1 위치 또는 제2 위치로 회동되는 것과 독립적으로 스토퍼 아암(510)은 힌지(511)를 중심으로 자유롭게 회동 가능하다. 돌출 캠(527a) 및 도피 캠(527b)이 마련되면 스토퍼 아암(510)의 회동 가능 구간은 돌출 캠(527a) 및 도피 캠(527b) 사이의 공간으로 제한된다.
돌출 캠(527a)이 스토퍼 아암(510)에 접촉 개시되며 스토퍼 아암(510)을 돌출시킨다. 스토퍼 아암(510)을 이송 경로에 돌출시키는 힘은 셔터 아암(520)의 일 단부(523)를 미는 용지의 이송력이다. 돌출 캠(527a)의 접촉 개시는 셔터 아암(520)의 제1 위치 복귀 부하에 영향을 주지 않는다. 스토퍼 아암(510)이 돌출 캠(527a)과 도피 캠(527b) 사이에 위치한 구간에서는 스토퍼 아암(510)의 자유 회동이 가능하므로 셔터 아암(520)의 복귀 부하에 영향이 없다. 도피 캠(527b)이 스토퍼 아암(510)에 접촉 개시되면 스토퍼 아암(510)이 도피된다. 스토퍼 아암(510)을 도피시키는 힘은 비틀림 스프링(528)의 탄성력이다. 도피 캠(527b)의 접촉이 개시되면 셔터 아암(520)의 복귀 부하가 증가되므로 셔터 아암(520)의 복귀 불량이 발생할 수 있다. 복귀 불량이란 셔터 아암(520)이 이송 중인 용지에 접촉되지 못할 정도로 제1 위치에서 멀리 떨어진 곳에 복귀되는 것을 말한다. 그러나, 도피 캠(527b)은 돌출 캠(527a)으로부터 이격되며 도피 캠(527b)의 접촉 개시 시점은 셔터 아암(520)이 거의 제1 위치에 근접한 시점이다. 따라서 셔터 아암(520)의 복귀 불량이 발생할 정도로 복귀 부하가 증가되지는 않는다.
셔터 아암 유니트(500)는 가이드 부재(560), 및 규제 홈(561)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 가이드 부재(560)는 이송 경로의 일 부분을 형성하며 용지를 안내한다. 규제 홈(561)은 가이드 부재(560)에 마련되며 이송 경로를 향하여 개구된 다. 스토퍼 아암(510)은 규제 홈(561)을 통하여 이송 경로에 돌출되고, 규제 홈(561)에 접촉 지지됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는다.
셔터 아암 유니트(500)가 롤러(130)를 구비하는 경우, 보스(530) 및 도피 부재(550)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 7 내지 도 9 를 참조하면 한 쌍의 롤러(130,139)는 서로 밀착되며 용지의 이송 경로에 닙(N)을 형성하고, 닙(N)에 맞물린 용지를 이송한다. 스토퍼 아암(510)과 닙(N)의 상대 위치를 살펴보면, 스토퍼 아암(510)은 닙(N)의 상류측에 마련되며, 중송되는 용지가 닙(N)에 진입하는 것을 차단한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 보스(530)는 한 쌍이 마련되고 닙(N)을 향하여 탄성 바이어스되며 롤러(130)의 회전축(132) 양단을 지지한다. 보스(530)에는 보스 구멍(532), 보스 레일(535), 보스 스프링(538)이 마련된다. 보스 구멍(532)은 롤러(130)의 회전축(132)을 회전 가능하게 지지한다. 보스 레일(535)은 하우징(540)에 마련된 보스 레일 가이드(542)에 삽입되며 x축 방향으로 이동 가능하다. 보스 스프링(538)의 양 단부는 보스(530)와 하우징 몸체(541)에 접촉되며 보스(530)에 탄성력을 가하여 한 쌍의 롤러(130,139)에 밀착력을 제공한다.
이송 경로에 잼이 발생되거나 셔터 아암 유니트(500)의 착탈시 부품 간의 간섭을 방지하기 위하여 한 쌍의 롤러(130,139)를 서로 이격시키고, 셔터 아암(520)과 스토퍼 아암(510)을 이송 경로에서 도피시킬 필요가 있다. 이를 위하여 도피 부재(550)가 마련되는 것이 바람직하다.
도피 부재(550)는 롤러(130)의 회전축(132)을 닙(N)에서 멀어지는 방향으로 도피시킨다. 도피 부재(550)는 도피 부재 규제부(551), 도피 부재 아암(552), 도피 부재 스프링 베이스(554), 도피 부재 힌지(555)를 구비한다. 도피 부재(550)는 가이드 부재(560)에 조립된다. 도피 부재 규제부(551)는 급지 카세트(110)에 마련된 급지 카세트 규제부(도 10 참조, 113) 및 도어(102)에 마련된 도어 규제부(도 11 참조, 103) 중 어느 하나에 접촉된다. 도피 부재 아암(552)은 롤러(130)의 회전축(132)을 밀어서 x축 방향을 따라 도피시킨다. 도피 부재 스프링(558)의 양 단부는 도피 부재(550) 및 가이드 부재(560)에 마련된 도피 부재 스프링 베이스(554,568)로 지지되며 롤러(130)의 회전축(132)을 도피시키는 탄성력을 제공한다. 도피 부재 힌지(555)는 가이드 부재(560)에 마련된 도피 부재 힌지 홈(565)에 삽입되며 도피 부재(550)의 회동 중심이 된다.
가이드 부재(560)는 규제 홈(561), 롤러 홈(562), 도피 부재 힌지 홈(565), 도피 부재 보스(566), 가이드 리브(567), 도피 부재 스프링 베이스(568)를 구비한다.
규제 홈(561)을 통하여 스토퍼 아암(510)의 자유단이 이송 경로로 돌출된다. 중송되는 용지의 선단부가 스토퍼 아암(510)의 자유단에 걸리면 스토퍼 아암(510)은 용지의 이송 방향으로 밀리는 힘을 받는다. 스토퍼 아암(510)은 돌출 캠(527a)과 도피 캠(527b) 사이에서 자유 회동 가능하므로, 규제 홈(561)으로 지지됨으로써 용지의 이송 방향으로 밀리지 않고 중송 용지를 차단한다. 롤러(130)나 스토퍼 아암(510)은 롤러 홈(562)을 통하여 이송 경로에 돌출된다. 도피 부재 보스(566)에는 도피 부재(550)가 회동 가능하게 장착된다. 가이드 리브(567)는 용지의 이송을 안 내한다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 셔터 아암(520)과 스토퍼 아암(510)의 동작을 단계적으로 설명한 단면도이다.
도 7에서 셔터 아암(520)은 제1 위치에 대기 상태로 정지되어 있다. 스토퍼 아암은 이송 경로에서 도피되어 있다. 픽업 롤러(120)가 제1 용지(P1)를 픽업하여 닙(N) 방향으로 이송한다. 닙(N)에 진입된 제1 용지(P1)가 계속 진행하며 셔터 아암(520)의 일 단부(523)를 제2 위치 방향으로 민다.
도 8에는 제1 용지(P1)가 닙(N)을 통과하는 도중 상태가 도시된다. 셔터 아암(520)의 일 단부(523)는 제1 용지(P1)의 이송력에 의하여 제2 위치로 회동된다. 비틀림 스프링(528)에 의하여 셔터 아암(520)은 제1 위치로 향하는 탄성 복귀력을 제공받지만, 이송 중인 제1 용지(P1)의 반발력보다 작아서 셔터 아암(520)을 복귀시키지 못한다. 셔터 아암(520)이 제2 위치로 회동되면 돌출 캠(527a)이 스토퍼 아암(510)을 밀어서 이송 경로로 돌출시킨다. 중송되는 제2 용지(P2)를 스토퍼 아암(510)이 가로막는다. 스토퍼 아암(510)은 규제 홈(561)에 의하여 지지되므로 제2 용지(P2)의 이송력을 극복하고 중송을 차단한다.
도 9에는 제1 용지(P1)가 닙(N) 통과를 완료하고 제2 용지(P2)는 닙(N)을 통과하기 직전인 상태가 도시된다. 셔터 아암(520)은 비틀림 스프링(528)의 탄성력에 의하여 제1 위치로 복귀된다. 도피 캠(527b)이 스토퍼 아암(510)을 밀어서 이송 경로로부터 도피시킨다. 제1 용지(P1)가 닙(N) 통과를 완료하면 스토퍼 아암(510)이 도피되면서, 제2 용지(P2)는 낱장으로 이송된다.
도 10에는 급지 카세트(110)의 착탈에 따른 도피 부재(550)의 동작 상태가 도시된다. 실선으로 표시된 급지 카세트(110)는 화상형성장치 본체(101)에서 분리된 상태를 도시하고, 가상선으로 도시된 급지 카세트(110)는 화상형성장치 본체(101)에 장착된 상태를 도시한다. 도피 부재 규제부(551)는 급지 카세트(110)에 마련된 급지 카세트 규제부(113)에 접촉되어 있다가 급지 카세트(110)가 분리되면 그 접촉이 해제된다. 도피 부재(550)는 도피 부재 스프링(558)에 밀려서 도피 부재 힌지(555)를 중심으로 회동되고 도피 부재 아암(552)은 롤러(130)의 회전축(132)을 x축 음의 방향으로 도피시킨다. 롤러(130), 셔터 아암(520), 및 스토퍼 아암(510)이 용지의 이송 경로에서 도피되므로 잼 발생된 용지를 용이하게 제거할 수 있고, 셔터 아암 유니트(500)를 타 부품과의 간섭 없이 화상형성장치 본체(101)에 착탈시킬 수 있다.
도 11에는 도어(102)의 개폐에 따른 도피 부재(550)의 동작이 도시된다. 도어(102)는 도어 힌지(미도시)를 중심으로 회동되면서 화상형성장치 본체(101)를 개폐한다. 실선으로 도시된 도어(102)는 열린 상태를 도시하고, 가상선으로 도시된 도어(102)는 닫힌 상태를 도시한다. 도피 부재 규제부(551)는 도어 규제부(103)에 접촉되어 있다가 도어(102)가 열리면 접촉이 해제된다. 도피 부재(550)는 도피 부재 스프링(558)에 밀려서 도피 부재 힌지(555)를 중심으로 회동되고 도피 부재 아암(552)은 롤러(130)의 회전축(132)을 x축 음의 방향으로 도피시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명의 화상형성장치에 따르면, 스토퍼 아암이 용지의 중송을 방지하고, 용지 선단부에 밀려 셔터 아암과 스토퍼 아암이 간단한 구조로 구동되며, 셔터 아암의 복귀 부하 증가가 방지되고, 한 쌍의 셔터 아암으로 용지 선단부를 정렬할 수 있으며, 셔터 아암 유니트가 이송 경로의 모든 위치에 설치 가능하다.
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 (19)

  1. 용지에 화상을 인쇄하며 입측 및 출측에 상기 용지의 이송 경로가 마련되는 인쇄 유니트;
    상기 이송 경로에 일 단부가 돌출되는 제1 위치에서 대기하다가 이송 중인 용지의 선단부에 밀려 제2 위치로 회동되는 셔터 아암과,
    상기 셔터 아암의 회동 중심으로부터 이격된 위치에 힌지 결합되며 상기 제2 위치로 회동되는 상기 셔터 아암의 일부에 밀려져 상기 이송 경로에 돌출됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 스토퍼 아암을 구비하는 셔터 아암 유니트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스토퍼 아암은,
    상기 제2 위치에서 상기 이송 경로에 돌출되는 자유단과,
    상기 셔터 아암에 힌지 결합되는 고정단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 일 방 향으로 밀어 상기 자유단을 돌출시키는 돌출 캠을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 셔터 아암이 상기 제1 위치로 복귀됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 타 방향으로 밀어 상기 자유단을 상기 이송 경로에서 도피시키는 도피 캠을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스토퍼 아암은,
    상기 돌출 캠 및 상기 도피 캠 중 어느 하나에 접촉 간섭될 때까지 상기 셔터 아암에 독립적인 회동이 가능한 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 아암 유니트는 상기 용지를 안내하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 마련되며 상기 이송 경로를 향하여 개구된 규제 홈을 더 구비하며,
    상기 스토퍼 아암은 상기 규제 홈을 통하여 상기 이송 경로에 돌출되고 상기 규제 홈에 접촉 지지됨으로써 상기 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 용지의 이송 방향에 직교하는 일 직선 방향을 따라 서로 이격된 위치에 한 쌍이 일체로 마련되며, 상기 용지의 선단부를 정렬하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 제1 위치로 탄력 복귀되도록 탄성 바이어스된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 아암 유니트는,
    상기 셔터 아암의 회동 위치를 감지하여 이송 중인 상기 용지의 선단부를 검출하는 센서부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 셔터 아암과 일체로 회동되는 센서 아암과,
    상기 센서 아암의 회동 궤적에 마련되어 상기 센서 아암의 회동 위치를 감지하는 광 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 용지에 화상을 인쇄하며 입측 및 출측에 상기 용지의 이송 경로가 마련되는 인쇄 유니트;
    상기 이송 경로에 닙을 형성하여 상기 용지를 이송하는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나의 롤러와,
    상기 롤러의 회전축에 자유 회전이 가능하도록 조립되며 상기 이송 경로에 일 단부가 돌출되는 제1 위치에 탄성 바이어스된 채로 대기하다가 상기 닙을 통과하는 상기 용지의 선단부에 밀려 제2 위치로 회동되는 셔터 아암과,
    상기 닙의 상류측으로서 상기 셔터 아암의 회동 중심으로부터 이격된 위치에 힌지 결합되고 상기 제2 위치로 회동되는 상기 셔터 아암의 일부에 밀려져 상기 이송 경로에 돌출됨으로써 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 스토퍼 아암을 구비하는 셔터 아암 유니트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 스토퍼 아암은,
    상기 제2 위치에서 상기 이송 경로에 돌출되는 자유단과,
    상기 셔터 아암에 힌지 결합되는 고정단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 셔터 아암이 상기 제2 위치로 회동됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 일 방향으로 밀어 상기 자유단을 돌출시키는 돌출 캠을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 셔터 아암은,
    상기 셔터 아암이 상기 제1 위치로 복귀됨에 따라 상기 스토퍼 아암을 타 방향으로 밀어 상기 자유단을 상기 이송 경로에서 도피시키는 도피 캠을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 스토퍼 아암은,
    상기 돌출 캠 및 상기 도피 캠 중 어느 하나에 접촉 간섭될 때까지 상기 셔터 아암에 독립적인 회동이 가능한 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  16. 제 11항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셔터 아암 유니트는 상기 용지를 안내하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 마련되며 상기 이송 경로를 향하여 개구된 규제 홈을 더 구비하며,
    상기 스토퍼 아암은 상기 규제 홈을 통하여 상기 이송 경로에 돌출되고 상기 규제 홈에 접촉 지지됨으로써 상기 중송되는 용지의 선단부를 가로막는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 셔터 아암 유니트는,
    상기 닙을 향하여 탄성 바이어스되며 상기 롤러의 회전축 양단을 지지하는 한 쌍의 보스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 셔터 아암 유니트는,
    상기 닙에서 멀어지는 방향으로 상기 롤러의 회전축을 도피시키는 도피 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 인쇄 유니트가 장착되며 이를 개폐하는 도어가 마련되는 화상형성장치 본체;
    상기 화상형성장치 본체에 착탈되며 상기 용지를 저장하는 급지 카세트; 를 더 포함하며,
    상기 도피 부재는, 상기 급지 카세트 또는 상기 도어 중 어느 하나와 연동되며, 상기 급지 카세트 또는 상기 도어 중 어느 하나가 상기 화상형성장치 본체에서 분리되면 상기 롤러의 회전축을 도피시키는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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