상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치는,
구동원에 의해 양방향으로 회전가능한 구동기어;
상기 구동기어에 의해 선택적으로 구동하는 적어도 2개의 종동기어;
상기 구동기어에 연동가능하게 연결되고, 상기 종동기어들에 선택적으로 연결 또는 차단되는 적어도 2개의 스윙기어;
상기 스윙기어를 지지하고, 스윙가능한 스윙레버; 및
상기 스윙레버의 스윙 위치를 조절하는 조절유닛;을 포함한다.
상기 조절유닛은, 상기 스윙레버의 일측에 연결되고, 상기 스윙레버를 스윙시키도록 직선이동하는 랙부재를 포함한다.
상기 랙부재는 서로 다른 높이를 가진 다수의 단을 가진 가이드홈을 구비하며, 상기 가이드홈에는 스윙레버의 일측에 돌출된 가이드돌기가 안내된다.
상기 단의 갯수는 상기 종동기어의 갯수보다 1개 더 많다.
상기 종동기어들은 한방향으로만 회전한다 .
또한 본 발명은, 상기 종동기어 및 스윙기어 사이에서 상기 종동기어를 한방향으로만 회전시키도록 규제하는 클러치유닛을 더 포함한다.
상기 클러치유닛은,
상기 스윙기어에 의해 양방향으로 회전가능한 입력기어;
상기 입력기어의 회전방향을 변환하여 전달하는 제1클러치부; 및
상기 입력기어의 회전방향을 그대로 전달하는 제2클러치부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는,
잉크리본이 권취되는 공급롤러 및 권취롤러;
기록매체를 이송시키는 이송롤러;
기록매체를 픽업하는 픽업롤러;
잉크리본의 색상염료를 기록매체에 열전사시키는 열전사헤드; 및
상기 이송롤러에 연결된 구동기어, 상기 권취롤러에 연결된 제1종동기어, 픽업롤러에 연결된 제2종동기어, 상기 구동기어에 의해 연동되고 종동기어들에 선택적으로 연결 또는 차단되는 제1 및 제2 스윙기어, 상기 스윙기어를 지지하고 스윙가능한 스윙레버, 및 상기 스윙레버의 스윙 위치를 조절하는 조절유닛을 구비한 구동장치; 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(30)를 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 구동장치(30)는 구동기어(31) 및 이 구동기어(31)에 의해 선택적으로 회전하는 2개 이상의 종동기어(32, 33)를 포함한다.
구동기어(31)는 제1구동원(50, 도 3 내지 도 6 참조)에 의해 양방향으로 회전가능하고, 이 구동기어(31)의 구동력은 동력전달유닛(90)에 의해 종동기어(32, 33)들에 선택적으로 전달 또는 차단된다.
제1구동원(50)은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 스텝모터 등과 같이 양방향으로 회전가능한 것으로, 이 제1구동원(50)에 출력기어(51)가 구비되고, 이 출력기어(51)가 구동기어(31)와 치합됨으로써 제1구동원(50)의 구동력이 구동기어(31)에 전달된다.
도 2 내지 도 6에서, 구동기어(31) 및 출력기어(51)는 워엄 휘일(worm wheel) 및 워엄(worm)이 치합된 워엄기어(worm gear)의 형태로 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 그외에 다양한 형태의 기어조합이 가능할 것이다.
본 실시예에서 종동기어(32, 33)들은 일례로서, 제1 및 제2 종동기어(32, 33)와 같이 2개로 도시되고 설명될 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 그 이상의 갯수로 이루어질 수도 있을 것이다.
동력전달유닛(90)은 양방향으로 회전하는 구동기어(31)의 동력을 제1종동기어(32) 및 제2종동기어(33)에 선택적으로 전달 또는 차단할 수 있도록 구성되고, 이 동력전달유닛(90)은 스윙기어조립체(70), 조절유닛(62), 및 클러치유닛(80) 등을 포함한다.
스윙기어조립체(70)에 대한 일 실시형태가 도 2 내지 도 6에 예시되어 있다.
도시된 바와 같이, 스윙기어조립체(70)는 구동기어(31)에 연동가능하게 연결되는 2개 이상의 스윙기어(73, 74) 및 이 스윙기어(73, 74)들을 지지하는 스윙레버(75)를 포함한다.
스윙기어(73, 74)들은 각 종동기어(32, 33)에 대응되는 갯수로 이루어지고, 본 실시예에서 스윙기어(73, 74)들은 상술한 제1 및 제2 종동기어(32, 33)에 대응하여 제1 및 제2 스윙기어(73, 74)로 이루어진다.
제1 및 제2 스윙기어(73, 74)는 스윙레버(75)의 스윙작동에 의해 제1 및 제2 종동기어(32, 33)에 선택적으로 연결 또는 해제된다.
또한, 스윙기어조립체(70)는 구동기어(31)와 스윙기어(73, 74) 사이에 개재된 중심기어(72)를 더 포함할 수 있고, 이 중심기어(72)는 구동기어(31)의 일측에 제공되며, 그 외주면에 각 스윙기어(73, 74)가 스윙레버(75)에 의해 그 치합된 상태를 유지할 수 있다.
스윙레버(75)는 스윙기어(73, 74)를 구동기어(31) 도는 중심기어(72)측으로 지지시키고, 소정의 피벗점(예컨대, 구동기어(31) 또는 중심기어(72)의 중심)을 기준으로 스윙가능하게 설치된다. 이러한 스윙레버(75)의 스윙작동에 의해, 제1스윙기어(73)가 제1종동기어(32)에 연결되거나 해제되고, 제2스윙기어(74)가 제2종동기어(33) 측에 연결되거나 해제된다.
이러한 스윙레버(75)는 조절유닛(62)에 의해 스윙되고, 그 스윙 위치가 조절된다.
조절유닛(62)은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 직선이동하는 랙부재(62)를 포함하고, 이 랙부재(62)의 직선이동에 의해 스윙레버(75)는 피벗점을 기준으로 스윙작동한다.
랙부재(62)는 그 일측면에 소정길이의 치형부(62a)를 가지며, 그 타측에는 가이드홈(62b)을 구비한다.
랙부재(62)의 치형부(62a)에는 제2구동원(60)의 출력기어(61)가 치합되고, 제2구동원(60)의 구동에 의해 랙부재(62)는 직선왕복이동한다.
이 랙부재(62)의 치형부(62a) 및 출력기어(61) 사이에는 하나 이상의 중간기어(63) 등이 개재될 수도 있다. 그리고, 랙부재(62)의 가이드홈(62b)에는 스윙레버(75)의 일측에 돌출된 가이드돌기(75a, 도 10 참조)가 삽입되어 안내된다.
그리고, 가이드홈(62b)은 서로 다른 높이를 가진 다수의 단(S1, S2, S3)을 가지고, 각 단(S1, S2, S3) 사이에는 경사면이 형성됨으로써, 스윙레버(75)의 가이드돌기(75a)의 이동 및/또는 그 이동위치의 유지를 용이하게 할 수 있다.
또한, 가이드홈(62b)의 단(S1, S2, S3)은 그 갯수가 상기 종동기어(32, 33) 또는 스윙기어(73, 74)들의 갯수보다 1개 더 많게 형성됨이 바람직할 것이다.
이러한 구성에 의해, 제2구동원(60)의 구동력이 랙부재(62)로 전달되면, 랙부재(62)는 직선왕복이동하고, 가이드돌기(75a)가 랙부재(62)의 가이드홈(62b)을 따라 안내된 후에 각 단(S1, S2, S3)에서 그 이동위치가 유지됨으로써 가이드돌기(75a)에 연결된 스윙레버(75)가 중심기어(72) 또는 구동기어(31)의 중심을 기준으로 스윙되어 그 스윙위치가 조절된다.
클러치유닛(80)은 제2스윙기어(74) 및 제2종동기어(33) 사이에 개재되어 제2스윙기어(74)로부터 전달되는 구동력의 회전방향을 적절히 변환함으로써 제2종동기어(33)가 한방향으로만 회전하도록 제한한다.
클러치유닛(80)에 대한 일예가 도 7에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 클러치유닛(80)은 제2스윙기어(74)의 구동력이 입력되는 입력기어(81), 이 입력기어(81)로 입력되는 구동력의 회전방향을 한방향으로 규제하는 제1 및 제2 클러치부(82, 83)를 포함한다.
제1클러치부(82)는 입력기어(81)의 일측 샤트프(88)에 회전가능하게 배치된 제1클러치휠(84), 및 제1클러치휠(84)과 마주보게 접촉한 제1클러치기어(86)를 가진다.
제1클러치휠(84)은 그 일측면에 복수의 클러치돌기(84a)를 가지고, 각 클러 치돌기(84a)는 입력기어(81)의 일측면에 형성된 복수의 클러치돌기(81a)와 맞물림가능하게 설치되어 제1클러치기어(86)측에 일방향의 회전력(도 8 및 도 9의 화살표 A)만을 전달한다.
제1클러치기어(86)는 제1클러치휠(84)과 마주보는 면에 복수의 걸림돌기(86b)를 구비하고, 각 걸림돌기(86b)는 제1클러치휠(84)에 형성된 걸림돌기(84b)와 걸림가능하게 설치되며, 제1클러치기어(86)는 제2종동기어(33)에 치합된다.
제2클러치부(83)는 입력기어(81)의 타측 샤프트(89')에 회전가능하게 배치된 제2클러치휠(85), 제2클러치휠(85)과 마주보게 접촉한 제2클러치기어(87), 및 제2클러치기어(87)와 제2종동기어(33) 사이에 개재되어 맞물리는 아이들기어(89)를 가진다.
제2클러치휠(85)은 그 일측면에 복수의 클러치돌기(85a)를 가지고, 각 클러치돌기(85a)는 입력기어(81)의 타측면에 형성된 복수의 클러치돌기(81b)와 맞물림가능하게 설치되어 제2클러치기어(87)측에 타방향의 회전력(도 8 및 도 9의 화살표 B)만을 전달한다.
제2클러치기어(87)는 제2클러치휠(85)과 마주보는 면에 복수의 걸림돌기(87b)를 구비하고, 각 걸림돌기(87b)는 제2클러치휠(85)에 형성된 걸림돌기(85b)와 걸림가능하게 설치된다.
아이들기어(89)는 제2클러치기어(87) 및 제2종동기어(33) 각각에 맞물려 설치되어, 제2클러치기어(87)를 통해 전달된 회전력을 제2종동기어(33)측에 전달한다.
이러한 구성에 의해, 도 8에 도시된 바와 같이 제2스윙기어(74)에 의해 입력기어(81)가 A방향으로 회전하면 제1클러치휠(84) 및 제1클러치기어(86)는 화살표 A방향으로 회전하고, 이에 연동하여 제2종동기어(33)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 항상 화살표 B방향만으로 회전하게 된다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 제2스윙기어(74)의 B방향 회전에 의해 입력기어(81)가 B방향으로 회전하면 제2클러치휠(85) 및 제2클러치기어(87)는 B방향으로 회전하고, 제2클러치기어(87)에 치합된 아이들기어(89)는 A방향으로 회전하며, 이에 연동하여 제2종동기어(33)는 B방향으로 회전한다.
도 1은 본 발명의 구동장치(30)가 열전사 방식의 화상형성장치에 적용된 일실시형태를 예시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 화상형성장치는 본체(10), 다수의 색상염료가 도포된 잉크리본(20), 사진전용지 등과 같은 기록매체(P)를 픽업 및 배출시키는 픽업롤러(11), 기록매체를 왕복이송시키는 이송롤러(18), 잉크리본(20)을 구동시키는 권취롤러(13) 및 공급롤러(14), 잉크리본(20)의 색상염료를 기록매체(P)로 열전사시키는 열전사 헤드(15), 기록매체(P)와 잉크리본(20)을 열전사 헤드(15)에 밀착시키는 플래턴롤러(12) 및 구동장치(30)를 포함한다.
한편, 본 실시예에서, 구동장치(30)의 구동기어(31)는 이송롤러(18)의 회전축(18a)에 연결되고, 양방향으로 회전가능하게 설치된다.
구동장치(30)의 제1종동기어(32)는 권취롤러(13)의 회전축(13a)에 연결되고, 한방향으로만 회전되게 설치된다.
구동장치(30)의 제2종동기어(33)는 픽업롤러(11)의 회전축(미도시)에 연결되고, 한방향으로 회전되게 설치된다.
제1구동원(50)은 구동기어(31)를 회전시키고, 제2구동원(60)은 전동기구(미도시)를 통해 열전사헤드(15)를 상하방향으로 이동시키며, 또한 제2구동원(60)은 조절유닛(62)을 구동시킬 수도 있다.
도 1 및 도 3 내지 7을 참조하여 본 발명의 구동장치(30) 및 화상형성장치의 작동관계를 다음과 같이 상세히 설명한다.
기록매체(P)의 픽업동작
도 3에 도시된 바와 같이, 제1구동원(50)이 구동하면 출력기어(51)를 통해 구동기어(31)가 A방향으로 회전하고, 구동기어(31)의 구동력은 스윙기어조립체(70)로 전달됨에 따라 제2스윙기어(74)가 B방향으로 회전한다. 스윙기어조립체(70)의 제2스윙기어(74)는 스윙레버(75)의 스윙작동에 의해 제2종동기어(33)와 제2스윙기어(74) 사이에 구비된 클러치유닛(80)측에 연결되고, 이에 따라 클러치유닛(80)은 제2종동기어(33)를 B방향으로 회전시킨다. 이 때, 스윙레버(75)의 가이드돌기(75a)는 랙부재(62)의 가이드홈(62b)의 상부 단(S1)에 위치되어 있다.
이러한 제2종동기어(33)의 B방향 회전에 의해 픽억롤러(11)는 도 1에서 B방향으로 회전하고, 이러한 픽업롤러(11)의 작동에 의해 기록매체(P)는 도 1에서 화살표 R방향으로 픽업된다.
이 때, 제2구동원(60)은 열전사헤드(15)를 도 1의 U방향으로 이동시켜 열전 사헤드(15)를 잉크리본(20) 및 기록매체(P)로부터 이격시킨다.
기록매체(P)의 이송
도 3에서 제2구동원(60)의 출력기어(61)에 의해 랙부재(62)가 F방향으로 이동하면, 스윙레버(75)의 가이드돌기(75a)는 랙부재(62)의 가이드홈(62b)을 따라 안내되어 가이드홈(62b)의 중간단(S2)에 위치하고, 이에 따라 스윙레버(75)는 도 3의 CC방향으로 스윙됨으로써 제1 및 제2 스윙기어(73, 74)는 도 4에 나타난 바와 같이 제1종동기어(32) 및 제2종동기어(33) 각각에 대해 이격된다.
즉, 제1 및 제2 스윙기어(73, 74)가 제1종동기어(32) 및 제2종동기어(33) 각각에 대해 이격됨으로써 스윙기어조립체(70)는 제1종동기어(32) 및 제2종동기어(33) 모두에 대해 해제된다. 이런 상태에서, 구동기어(31)가 도 4의 A방향으로 회전하고, 이러한 구동기어(31)의 회전에 의해 이송롤러(18)는 도 1에서 A 방향으로 회전함으로써, 기록매체(P)는 도1의 R방향으로 이송된다.
이 때, 제2구동원(60)은 열전사헤드(15)를 도 1의 화살표 D방향으로 이동시키고, 열전사헤드(15)는 잉크리본(20) 및 기록매체(P)에 근접한 상태가 된다.
기록매체(P)의 인쇄작동
제2구동원(60)의 출력기어(61)에 의해 랙부재(62)가 도 4에서 화살표 F방향으로 이동하면, 스윙레버(75)의 가이드돌기(75a)가 랙부재(62)의 가이드홈(62b)을 따라 안내되어 가이드홈(62b)의 하부단(S3)에 위치하고, 이에 따라 스윙레버(75)는 도 4의 CC방향으로 스윙됨으로써, 제1스윙기어(73)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1종동기어(32)에 치합된다.
도 5에 나타난 바와 같이 제1스윙기어(73)가 제1종동기어(32)에 치합된 상태에서, 구동기어(31)가 B방향으로 회전하면, 구동기어(31)의 구동력이 제1스윙기어(73)를 통해 제1종동기어(32)측으로 전달되어 제1종동기어(32)는 B방향으로 회전하고, 이에 따라 도 1에서 권취롤러(13)는 B방향으로 회전함으로써, 잉크리본(20)이 권취롤러(13)측으로 권취된다.
이와 동시에, 제2구동원(60)은 열전사헤드(15)를 도 1의 화살표 D방향으로 더 이동시킴으로써 열전사헤드(15)를 잉크리본(20) 및 기록매체(P)에 접촉시킨다.
이러한 제1종동기어(32) 및 구동기어(31)의 작동에 의해, 도 1에서 기록매체(P) 및 잉크리본(20)은 화살표 F방향으로 이송되고, 열전사헤드(15)는 잉크리본(20) 및 기록매체(P)와 접촉하면서 잉크리본(20)의 색상염료를 기록매체(P)에 전사함으로써 그 인쇄작업을 진행한다.
기록매체(P)의 배출작동
도 5에서 제2구동원(60)의 출력기어(61)에 의해 랙부재(62)가 R방향으로 이동하면, 스윙레버(75)의 가이드돌기(75a)는 랙부재(62)의 가이드홈(62b)을 따라 안내되어 가이드홈(62b)의 상부 단(S1)에 위치하고, 이에 따라 스윙레버(75)는 도 5의 C방향으로 스윙된다.
이러한 스윙레버(75)의 C방향 스윙작동에 의해 제2스윙기어(74)는 도 6에 도 시된 바와 같이, 클러치유닛(80)측에 연결된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1구동원(50)에 의해 구동기어(31)가 화살표 B방향으로 회전하면, 구동기어(31)의 구동력은 스윙기어조립체(70)의 제2스윙기어(74) 및 클러치유닛(80)을 통해 제2종동기어(33)측으로 전달되고, 클러치유닛(80)은 제2종동기어(33)를 B방향으로 회전시킨다.
이러한 제2종동기어(33)의 B방향 회전에 의해 픽업롤러(11)는 B 방향으로 회전하고, 이 픽업롤러(11)의 B방향 회전에 의해 기록매체(P)는 픽업롤러(11)의 상부면을 통해 도 1에서 화살표 F방향으로 배출된다.
이 때, 제2구동원(60)은 열전사헤드(15)를 도 1의 화살표 U방향으로 이동시켜 열전사헤드(15)를 잉크리본(20) 및 기록매체(P)로부터 이격시킨다.