KR102026311B1 - 프린터 - Google Patents

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KR102026311B1
KR102026311B1 KR1020190023338A KR20190023338A KR102026311B1 KR 102026311 B1 KR102026311 B1 KR 102026311B1 KR 1020190023338 A KR1020190023338 A KR 1020190023338A KR 20190023338 A KR20190023338 A KR 20190023338A KR 102026311 B1 KR102026311 B1 KR 102026311B1
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radius
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박용식
정용수
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망고슬래브 주식회사
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Abstract

본 개시는 권취된 롤 형태로 감겨진 용지를 인출하는 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용지를 수용하는 카트리지, 카트리지가 장착되는 하우징, 하우징의 상면을 개방하는 개방 위치와 상기 하우징의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버, 하우징에 장착되는 제1 인쇄부 및 커버에 장착되는 제2 인쇄부를 포함하고, 제2 인쇄부에는 제1 인쇄부 및 제2 인쇄부 사이로 상기 용지가 인출되는 동안 커버가 폐쇄 위치에 있을 때 용지의 상측에서 용지와 면접촉을 하는 디컬부가 형성된, 프린터.

Description

프린터{PRINTER}
본 발명은 프린터에 관한 것이다. 보다 자세하게는 권취된 용지를 인출하는 과정에서 용지를 디컬(decurl)함으로써, 용지가 말려 있는 상태로 인출되는 것을 방지할 수 있는 프린터에 관한 것이다.
일반적으로, 프린터는 용지가 수납된 상태에서 전기 신호 등을 받아 용지를 인쇄하는 장치이다. 최근에는 프린터가 소형화됨에 따라 롤 형태로 권취된 용지를 인출하면서 인쇄하는 프린터가 사용되고 있다. 특히, 프린터는 영수증, 기록지 등이 사용되는 상업용 매장에서 빈번하게 사용될 뿐만 아니라, 디지털 카메라 등의 촬상수단이 발전됨에 따라 촬영된 사진을 단시간에 인쇄할 수 있는 인화수단에도 사용될 수 있어 향후 보다 많은 분야(예컨대, 포터블 프린터 등)에서 사용될 것으로 추정된다.
이와 같은 프린터는 권취된 롤 형태의 용지를 인출하는 과정에서, 인쇄 유닛을 구동시켜 용지 상에 잉크를 전사하는 방식 등을 사용하여 인쇄 작업을 수행한다. 하지만, 종래의 프린터에서는 권취된 롤 형태의 용지가 인출되었을 때에도 용지가 롤 형태를 유지하여 말리기 때문에, 인출된 용지의 취급이 번거롭다는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 최소한의 구조로 용지를 디컬할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 인출되는 용지 및 용지에 인쇄된 내용이 변질되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 균일한 힘으로 용지를 디컬시켜 인출이 완료된 용지가 말리는 것을 미연에 방지할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 균일한 힘으로 용지를 디컬시켜 인출이 완료된 용지가 편평한 상태를 유지되는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 별도의 구조 변형 없이 카트리지 교환만으로도 다양한 두께의 용지를 인쇄할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 별도의 구조 변형 없이 카트리지 교환만으로도 디컬을 선택적으로 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 권취된 롤 형태로 감겨진 용지를 수용하는 카트리지, 카트리지가 장착되는 하우징, 하우징의 상면을 개방하는 개방 위치와 하우징의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버, 하우징에 장착되는 제1 인쇄부 및 커버에 장착되는 제2 인쇄부를 포함하고, 제1 인쇄부 및 제2 인쇄부 사이로 용지가 인출되고, 제2 인쇄부에는, 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 용지가 인출되는 동안 용지의 상측에서 용지와 면접촉을 하는 디컬부가 형성된, 프린터에 의해 달성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 디컬부는, 용지와 접촉하는 부분이 제1 곡률반경을 갖는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 카트리지는, 용지가 인출되는 동안 용지의 하측에서 용지와 면접촉하는 디컬 가이드부를 포함한다. 디컬부의 용지와 접촉하는 부분은 제1 곡률반경을 갖고, 디컬 가이드부의 용지와 접촉하는 부분은 제2 곡률반경을 갖고, 제1 곡률반경은 제2 곡률반경보다 작다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 하우징의 바닥면으로부터 디컬 가이드부의 곡률반경 중심까지의 높이는 하우징의 바닥면으로부터 하우징 내의 용지의 회전 중심축까지의 높이보다 높다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 하우징의 바닥면으로부터 디컬 가이드부의 곡률반경 중심까지의 높이는 하우징의 바닥면으로부터 디컬부의 곡률반경 중심까지의 높이보다 높다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 디컬 가이드부의 곡률반경 중심은 카트리지에 수용된 용지가 인출되는 방향을 기준으로 하우징 내의 용지의 회전 중심축과 디컬부의 곡률반경 중심 사이에 배치되고, 용지는 디컬 가이드부의 곡률반경 중심과 디컬부의 곡률반경 중심 사이의 공간을 지나면서 디컬부가 용지에 가하는 압력에 의해 디컬된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 디컬 가이드부에는, 용지의 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 용지의 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차가 형성되고, 디컬부에는, 용지의 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 용지의 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차가 형성된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 디컬부는 용지가 카트리지 내에서 감긴 방향과 반대 방향으로 용지의 상측에서 용지에 압력을 가하여 인출되는 용지가 디컬된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프린터에서, 제2 인쇄부는 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부와 대향하는 위치에 배치되고, 제1 인쇄부는 용지 상에 인쇄를 행하는 써멀 헤드를 포함하고, 제2 인쇄부는 용지가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 써멀 헤드를 가압하며 용지를 이송하는 피드 롤러를 포함하거나, 제2 인쇄부는 용지 상에 인쇄를 행하는 써멀 헤드를 포함하고, 제1 인쇄부는 용지가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 써멀 헤드를 가압하며 용지를 이송하는 피드 롤러를 포함한다.
본 발명에 따르면, 용지를 디컬하기 위한 별도의 롤러를 생략할 수 있어 프린터의 크기를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 용지의 디컬 과정에서 용지가 과도한 힘 및 열 등으로 인해 변형되는 것을 방지할 수 있어 인출된 용지 및 인쇄 상태의 품질을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 별도의 구조 변형 없이 카트리지 교환만으로도 다양한 타입의 용지를 인쇄할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 별도의 구조 변형 없이 카트리지 교환만으로도 디컬을 선택적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 프린터의 A-A 단면을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 단면도로, 용지가 디컬되어 인출되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 단면도로, 용지의 소모에 따른 용지의 이동 경로 변화를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 단면도로, 커버의 개폐 및 폐쇄에 따른 제2 인쇄부의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 7은 디컬된 용지와 디컬되지 않은 용지를 나타내는 사시도이다.
도 8은 디컬 가이드부가 없는 프린터의 사시도이다.
도 9는 디컬 가이드부가 없는 프린터의 단면도로, 용지가 인출되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 10은 디컬 가이드부와 디컬부의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 디컬 가이드부의 제2 곡률반경의 변화에 따라 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하의 측정값을 나타내는 그래프이다.
도 12는 용지 접촉 거리의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하의 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 13은 용지 진입 각도의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하의 측정값을 나타내는 그래프이다.
도 14는 용지 진입 각도에 따른 출력 용지의 곡률(단위: 1/M)의 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 인쇄부의 용지 걸림 현상(jam) 방지 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, "상측"은 별도의 언급이 없는 한, 프린터의 카트리지에 수용된 롤 형태의 용지가 인출되는 동안, 이동하는 용지를 기준으로 하여, 용지의 상면(top surface) 또는 외피(outer surface) 쪽을 의미한다. "하측"은 프린터의 카트리지에 수용된 롤 형태의 용지가 인출되는 동안, 이동하는 용지를 기준으로 하여, 용지의 하면(bottom surface) 또는 내피(inner surface) 쪽을 의미한다.
"컬 방향"은 도 7의 도면부호 "s1"와 같이 말려지는 용지(p) 기준으로 내측 방향을 뜻한다. "디컬 방향"은 도 7의 도면부호 "s2"와 같이 말려지는 용지(p) 기준으로 외측 방향을 뜻한다. "디컬"은 수용된 용지의 롤 형태가 가지는 컬 방향으로 구부러진 용지(p)를 펴는 것을 뜻한다.
"일 방향"은 카트리지에 수용된 용지가 인출되는 방향으로서 예컨대 도 1에서 좌하측 방향, 도 7에서 좌측 방향을 뜻한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터(100)를 나타내는 사시도이다. 프린터(100)는 용지(p)를 수용하는 카트리지(110), 카트리지(110)가 장착되는 하우징(120), 용지(p)를 인쇄/인출하는 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프린터(100)는 하우징(120)의 상면을 개방하는 개방 위치와 하우징(120)의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 인쇄부(130)는 하우징(120)에 장착되고, 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)에 장착될 수 있다. 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 대향하는 위치에 배치되고, 용지(p)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 제2 인쇄부(140) 사이에서 내용이 인쇄되어 인출될 수 있다.
제2 인쇄부(140)에는 용지(p)가 카트리지(110) 내에서 감긴 방향(컬 방향; s1, 도 7 참조)과 반대 방향(디컬 방향; s2, 도 7 참조)으로 용지(p)의 상측에서 용지(p)에 압력을 가하여, 용지를 디컬하는 디컬부(R3, 도 3 참조)가 형성될 수 있다. 카트리지(110)에는 용지(p)가 디컬부(R3, 도 3 참조)에 의해 디컬될 수 있도록 용지(p)의 이동 경로를 만들기 위한 디컬 가이드부(R1, 도 3 참조)가 형성될 수 있다. 디컬 가이드부(R1, 도 3 참조)와 디컬부(R3, 도 3 참조)는 용지(p)가 카트리지(110)에서 제1 인쇄부(130)와 제2 인쇄부(140) 사이를 통과하여 인출되는 과정에서 각각 용지(p)의 상측 및 하측에서 용지(p)와 면접촉한다.
용지(p)는 롤 형태로 권취되어 카트리지(110)에 수용될 수 있다. 수용된 용지(p)는 제1 인쇄부(130)의 써멀 헤드(미도시)에 의해 인쇄될 수 있으며, 제2 인쇄부(140)의 피드 롤러(미도시)에 의해 일 방향으로 인출될 수 있다. 피드 롤러(미도시)는 용지(p)가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 써멀 헤드(미도시)를 가압하며 용지(p)를 이송하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 인쇄부(130)가 피드 롤러(미도시)를 포함하고, 제2 인쇄부(140)가 써멀 헤드(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터(100)에 대한 분해 사시도이다. 프린터(100)는 용지(p)를 수용하는 카트리지(110), 카트리지(110)가 장착되는 하우징(120), 용지(p)를 인쇄/인출하는 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)를 포함할 수 있다.
카트리지(110)는 용지(p)를 수용하는 구조체이다. 구체적으로, 카트리지(110)는 롤 형태로 권취된 용지(p)를 수용하기 위한 공간이 형성되고, 측면(좌측면)이 개구된 원통 형상을 가질 수 있다. 또한, 카트리지(110)는 하우징(120)에 장착된다. 예컨데, 카트리지(110)에는 하우징(120)과의 체결을 위한 별도의 돌출부가 구비될 수 있고, 카트리지(110)가 하우징(120)에 장착된 이후 외력에 의해 하우징(120)에서 이탈하는 것을 돌출부가 방지할 수 있다. 카트리지(110)는 용지(p)를 내부에 수용한 상태에서 하우징(120)에 장착되어 지속적으로 용지(p)를 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)로 공급할 수 있다.
하우징(120)의 상면은 카트리지(110)가 장착될 수 있도록 원통 형태의 카트리지(110)의 형태에 대응되어 개구될 수 있다. 또한, 카트리지(110)와의 보다 견고한 체결을 위해 카트리지(110)에 형성되는 별도의 돌출부에 대응되는 삽입홈이 내부에 더 구비될 수 있다. 이에 따라, 하우징(120)은 카트리지(110)를 수용한 상태에서 카트리지(110)를 고정시킬 수 있다.
하우징(120)에 장착된 카트리지(110)로부터 공급되는 용지(p)는 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140) 사이를 통과하여 인쇄된다(도 7 참조). 일 실시예에서, 제1 인쇄부(130)는 용지의 일 방향으로의 이동 경로에 위치하는 써멀 헤드(미도시)를 포함하고, 제2 인쇄부(140)는 용지(p)를 일 방향으로 인출하는 피드롤러(미도시)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 인쇄부(140)는 용지의 일 방향으로의 이동 경로에 위치하는 써멀헤드(미도시)를 포함하고, 제1 인쇄부(130)는 용지(p)를 일 방향으로 인출하는 피드롤러(미도시)를 포함할 수 있다.
써멀헤드(미도시)는 별도로 구비되는 복수 개의 발열 소자를 선택적으로 발열시킴으로써 용지(p)와 접촉하고 열을 가하여 인쇄를 수행할 수 있다. 피드롤러(미도시)는 용지(p)를 일 방향으로 이동시켜 프린터(100) 밖으로 인출할 수 있다. 상술한 일련의 구성을 통해, 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)는 카트리지(110)로부터 공급되는 용지(p)를 용이하게 인쇄하고, 일 방향으로 인출할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 프린터(100)의 A-A 단면을 나타내는 사시도이다. 프린터(100)는 용지(p)를 수용하는 카트리지(110), 카트리지(110)가 장착되는 하우징(120), 용지(p)를 인쇄/인출하는 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)를 포함할 수 있다. 카트리지(110)에는 용지(p)가 디컬부(R3)에 의해 디컬될 수 있도록 용지(p)의 이동 경로를 만들기 위한 디컬 가이드부(R1)가 형성될 수 있다. 제2 인쇄부(140)에는 용지(p)가 카트리지(110) 내에서 감긴 방향(컬 방향)과 반대 방향(s2, 도 7 참조; 디컬 방향)으로 용지(p)의 상측에서 용지(p)에 압력을 가하여, 용지를 디컬하는 디컬부(R3)가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 디컬부(R3)의 용지(p)와 접촉하는 부분은 소정의 곡률반경(제1 곡률반경)을 가지는 곡면으로 형성되고, 디컬 가이드부(R1)의 용지(p)와 접촉하는 부분은 소정의 곡률반경(제2 곡률반경)을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이 경우, 디컬부(R3)의 제1 곡률반경이 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경보다 작을 수 있다. 디컬부(R3)는 카트리지(110)에 수납된 용지(p)가 디컬 가이드부(R1)를 지나 이동하는 과정에서 디컬을 수행함으로써 용지(p)가 말리는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 디컬부(R3)는 용지(p)의 상측에서 디컬 방향으로 용지(p)와 면접촉하여, 인출된 용지(p)가 되감기는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 디컬부(R3)가 용지(p)에 가하는 압력을 지탱하기 위해, 디컬 가이드부(R1) 및 제2 인쇄부(140)에 형성되는 용지 가이드부(142)는 용지(p)와 면접촉하여 용지(p)를 지지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 단면도로, 용지가 디컬되어 인출되는 경로를 나타내는 도면이다. 하우징(120)에 장착된 카트리지(110)에 수납된 용지(p)는 카트리지(110)의 컬 방향(s1)에 따라 인출되어 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)를 통과하고, 이 과정에서 디컬부(R3)에 의해 디컬될 수 있다. 디컬부(R3)는 용지의 상측에서 디컬 방향으로 용지(p)와 면접촉하여, 인출된 용지(p)가 컬 방향으로 감기는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 디컬부(R3)가 용지(p)에 가하는 압력을 지탱하기 위해, 디컬 가이드부(R1) 및 용지 가이드부(142)는 용지(p)와 면접촉할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카트리지(110)에는 디컬 가이드부(R1)가 형성되고, 제2 인쇄부(140)에 용지 가이드부(142)와 디컬부(R3)가 형성될 수 있다. 디컬 가이드부(R1)는 용지(p)가 인출되는 동안 용지(p)의 하측에서 용지(p)와 면접촉할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디컬부(R3)의 용지(p)와 접촉하는 부분은 제1 곡률반경을 갖고, 디컬 가이드부(R1)의 용지(p)와 접촉하는 부분은 제2 곡률반경을 가질 수 있으며, 제1 곡률반경은 제2 곡률반경보다 작을 수 있다. 도 7에서는 용지 가이드부(142)가 경사를 갖도록 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(120)의 바닥면으로부터 디컬 가이드부(R1)의 곡률반경 중심까지의 높이(h1)는 하우징(120)의 바닥면으로부터 하우징(120) 내의 용지(p)의 회전 중심축까지의 높이(h2)보다 높을 수 있다. 또한, 하우징(120)의 바닥면으로부터 디컬 가이드부(R1)의 곡률반경 중심까지의 높이(h1)는 하우징(120)의 바닥면으로부터 디컬부(R3)의 곡률반경 중심까지의 높이(h3)보다 높을 수 있다. 디컬 가이드부(R1)의 곡률반경 중심은 카트리지에 수용된 용지가 인출되는 방향(도 4의 가로 방향)을 기준으로 하우징(120) 내의 용지(p)의 회전 중심축과 디컬부(R3)의 곡률반경 중심 사이에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 용지(p)는 디컬 가이드부(R1)의 곡률반경 중심과 디컬부(R3)의 곡률반경 중심 사이의 공간을 지나면서 디컬부(R3)가 용지(p)에 가하는 압력에 의해 디컬될 수 있다. 이 때, 디컬부(R3)는 용지(p)가 카트리지(110) 내에서 감긴 방향(컬 방향; s1)과 반대 방향(디컬 방향; s2)으로 용지(p)의 상측에서 용지(p)에 압력을 가하여 인출되는 용지(p)가 디컬될 수 있다.
상술한 구성에 의해, 별도의 디컬 롤러 없이 용지(p)의 디컬을 위해 요구되는 공간을 최소화할 수 있어 프린터의 소형화가 용이하다. 제1 곡률반경 및 제2 곡률반경을 각각 갖는 디컬부(R3)와 디컬 가이드부(R1)는 용지(p)와 면접촉을 이루는 과정에서 용지(p)가 과도하게 꺾이는 것을 방지하여 용지(p)의 불필요한 변형을 방지할 수 있다. 또한, 용지(p)와 접촉하는 가이드부의 모서리가 직각인 경우와 비교했을 때, 용지(p)가 마모되는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터의 단면도로, 용지(p)의 소모에 따른 용지의 이동 경로 변화를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 카트리지(110) 내의 용지(p)가 소모되는 경우, 카트리지(110) 내에 감겨 있는 용지(p)의 두께가 얇아지면서 하우징(120)의 바닥면으로부터 카트리지(110) 내의 용지(p)의 최상단 높이가 낮아질 수 있다. 이 때, 하우징(120)의 바닥면으로부터 하우징(120) 내의 용지(p)의 회전 중심축까지의 높이(h2)는 하우징(120)의 바닥면으로부터 디컬 가이드부(R1)의 곡률반경 중심까지의 높이(h1)보다 작게 구성되어, 용지(p)가 소모되더라도 디컬 가이드부(R1)에 의해 용지(p)의 처짐이 발생하지 않게 된다. 일 실시예에서, 디컬 가이드부(R1)는 카트리지(110)의 인출구에 인접하게 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 용지(p)가 카트리지(110)로부터 인출된 이후의 이동 경로가 일정하게 유지되어, 용지(p)의 소모에 따라 디컬부(R3)에 의한 디컬 효과가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린터(100)의 단면도로, 커버(미도시)의 개폐 및 폐쇄에 따른 제2 인쇄부(140)의 이동 경로를 나타내는 도면이다. 일 실시예에서, 프린터(100)는 하우징(120)의 상면을 개방하는 개방 위치와 하우징(120)의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 인쇄부(130)는 하우징(120)에 장착되고, 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)에 장착될 수 있다. 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 대향하는 위치에 배치되고, 용지(p)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 제2 인쇄부(140) 사이에서 내용이 인쇄되어 인출될 수 있다. 또한, 커버(미도시)가 개방 위치로 이동할 경우, 제2 인쇄부(140)도 커버(미도시)와 함께 이동하여 제1 인쇄부(130)와 이격될 수 있다.
도 7은 디컬된 용지(710)와 디컬되지 않은 용지(720)를 나타내는 사시도이다. 종래의 프린터에서는 권취된 롤 형태의 용지(p)가 인출되었을 때에도 용지(720)가 롤 형태를 유지하여 롤 방향(컬 방향; s1)으로 말리기 때문에, 인출된 용지(720)의 취급이 번거롭다는 문제점이 있었다. 반면, 본 개시의 일 실시예에 따른 프린터(100)의 경우, 용지(p)가 디컬부(R3)에 의해 컬 방향(s1)과 반대 방향인 디컬 방향(s2)으로 디컬되어, 편평한 용지(710)가 인출된다.
도 8은 디컬 가이드부가 없는 프린터(800)의 사시도이다. 도시된 프린터(800)는 용지(p)를 수용하는 카트리지(810), 카트리지(810)가 장착되는 하우징(120), 용지(p)를 인쇄/인출하는 제1 인쇄부(130) 및 제2 인쇄부(140)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프린터(800)는 하우징(120)의 상면을 개방하는 개방 위치와 하우징(120)의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 인쇄부(130)는 하우징(120)에 장착되고, 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)에 장착될 수 있다. 제2 인쇄부(140)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 대향하는 위치에 배치되고, 용지(p)는 커버(미도시)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 인쇄부(130)와 제2 인쇄부(140) 사이에서 내용이 인쇄되어 인출될 수 있다.
용지(p)는 롤 형태로서 권취되어 카트리지(810)에 수용될 수 있다. 수용된 용지(p)는 제1 인쇄부(130)의 써멀 헤드(미도시)에 의해 인쇄될 수 있으며, 제2 인쇄부(140)의 피드 롤러(미도시)에 의해 일 방향으로 인출될 수 있다. 피드 롤러(미도시)는 용지(p)가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 써멀 헤드(미도시)를 가압하며 용지(p)를 이송하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 인쇄부(130)가 피드 롤러(미도시)를 포함하고, 제2 인쇄부(140)가 써멀 헤드(미도시)를 포함할 수 있다.
도 9는 디컬 가이드부가 없는 프린터(800)의 단면도로, 용지(p)가 인출되는 경로를 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 것과 같이, 카트리지(110)에 디컬 가이드부(R1)가 형성되는 경우, 권취된 롤 형태의 용지(p)가 인출되어 디컬 가이드부(R1) 및 디컬부(R3)에 의해 디컬 방향으로 디컬된다. 반면, 도시된 프린터(800)의 경우, 카트리지(810)에 디컬 가이드부(R1)가 형성되어 있지 않기 때문에, 디컬부(R3)가 제2 인쇄부(140)에 형성되어 있더라도, 용지(p)는 디컬되지 않고, 인출된다.
따라서, 제2 인쇄부(140)에 디컬부(R3)가 형성되는 경우, 프린터 본체의 구성 변경 없이, 디컬 가이드부(R1)가 형성된 카트리지(110) 또는 디컬 가이드부(R1)가 형성되지 않은 카트리지(810)를 교체 사용함으로써 디컬부(R3)에 의한 용지(p)의 디컬을 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 디컬이 필요하지 않은 두꺼운 용지(p)의 경우, 디컬 가이드부(R1)가 형성되지 않은 카트리지(810)를 사용하고, 디컬이 필요한 얇은 용지(p)의 경우, 디컬 가이드부(R1)가 형성된 카트리지(110)를 사용할 수 있다.
예를 들어, 두꺼운 용지의 경우 디컬을 가하게 되면, 피드 롤러(미도시)의 구동모터에 과부하가 걸리게 되어, 피드 롤러(미도시)의 교체 주기가 짧아지고 잦은 고장의 원인이 될 수 있다. 또한, 스티커 용지와 이형지가 접착된 용지(예, 라벨지)를 인쇄하는 동안, 용지를 디컬하게 되면, 스티커 용지에서 이형지가 분리되는 문제가 발생할 수도 있다. 이러한 경우, 디컬 가이드부(R1)가 형성되지 않은 카트리지(1110)를 사용하는 것이 바람직하다.
도 10은 디컬 가이드부(R1)와 디컬부(R3)의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따르면, 카트리지(110)에는 디컬 가이드부(R1)가 형성되고, 제2 인쇄부(140)에는 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(142)가 형성될 수 있다. 용지가 인출되는 동안 디컬 가이드부(R1)는 용지의 하측에서 용지와 면접촉하고, 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(142)는 용지의 상측에서 면접촉할 수 있다.
도시된 바와 같이, 디컬부(R3)의 용지와 접촉하는 부분은 제1 곡률반경(r)을 가지도록 라운드지게 형성되고, 디컬 가이드부(R1)의 용지와 접촉하는 부분은 제2 곡률반경(R)을 가지도록 라운드지게 형성될 수 있다. 이 때, 디컬부(R3) 및 디컬 가이드부(R1)에 접하는 접선에 있어서, 디컬부(R3)와의 접점과 디컬 가이드부(R1)와의 접점 사이의 거리는 용지 접촉 거리(L)라고 지칭된다. 또한, 제2 인쇄부(140)에 형성된 용지 가이드부(142)와 디컬부(R3) 및 디컬 가이드부(R1)에 접하는 접선 사이의 각도는 용지 진입 각도(A)라고 지칭된다.
용지 접촉 거리(L)는 용지가 디컬 가이드부(R1)와 디컬부(R3) 사이의 공간을 이동할 때, 용지가 디컬 가이드부(R1) 및 디컬부(R3)와 면접촉하는 최단거리를 나타내고, 용지 진입 각도(A)는 디컬부(R3)가 디컬 방향으로 용지를 가압할 때의 용지가 이루는 각도를 나타낼 수 있다. 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하 및 용지의 디컬 정도는 적어도 제1 곡률반경(r), 제2 곡률반경(R), 용지 접촉 거리(L) 및 용지 진입 각도(A)에 의해 영향을 받을 수 있다.
도 11은 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R, 단위: mm)의 변화에 따라 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)의 측정값을 나타내는 그래프이다. 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)은 0.7 mm로 고정된 상태에서 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R, 단위: mm)의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)가 측정되었다. 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하가 과도하게 클 경우, 구동모터 고장의 원인이 되므로, 구동모터에 가해지는 부하는 일정 수준 이하로 유지할 필요 있다.
도시된 바와 같이, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)이 커질수록 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하는 감소하는 경향이 있으며, R=4 mm일 때 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하가 최소가 된다. 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)이 4 mm보다 더 커지더라도, 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하는 감소하지 않으며, 오히려 프린터의 부피가 커지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)이 0.7 mm인 경우, 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하 및 프린터의 부피를 고려하여 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)은 4 mm로 설계하는 것이 바람직하다.
도 12는 용지 접촉 거리(L, 단위: mm)의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)의 측정값을 나타낸 그래프이다. 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)은 0.7 mm, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)은 4 mm로 고정된 상태에서 용지 접촉 거리(L, 단위: mm)의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)가 측정되었다. 도시된 바와 같이, 용지 접촉 거리(L)가 증가할수록 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하는 감소하는 경향성을 띄다가, 용지 접촉 거리(L)가 3.5 mm 이상에서는 구동모터에 가해지는 부하가 오히려 약간 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)이 0.7 mm이고, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)이 4 mm인 경우, 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하 및 프린터의 부피를 고려하여 용지 접촉 거리(L)는 3.5 mm로 설계하는 것이 바람직하다.
도 13은 용지 진입 각도(A, 단위: 도(degree))의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)의 측정값을 나타내는 그래프이다. 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)은 0.7 mm, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)은 4 mm, 용지 접촉 거리(L)는 3.5 mm로 고정된 상태에서 용지 진입 각도(A)의 변화에 따른 피드 롤러의 구동모터에 가해지는 부하(단위: kgf)가 측정되었다. 도시된 바와 같이, 120°내지 122°구간에서는 용지 진입 각도(A)가 증가할수록 구동모터에 가해지는 부하는 완만하게 증가하며, 122°내지 126°사이의 구간에서는 용지 진입 각도(A)가 증가할수록 부하는 급격히 감소하는 경향성을 띈다.
도 14는 용지 진입 각도(A, 단위: 도(degree))에 따른 출력 용지의 곡률(단위: 1/M)의 측정값을 나타낸 그래프이다. 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)은 0.7 mm, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)은 4 mm, 용지 접촉 거리(L)는 3.5 mm로 고정된 상태에서 용지 진입 각도(A)가 각각 124°, 125° 및 126°일 때 카트리지 내의 용지의 롤 직경에 따른 출력 용지의 곡률 변화가 도시되어 있다. 그래프에서 이중 원으로 표시된 데이터는 용지 진입 각도(A)가 124°일 때, 카트리지 내의 용지 롤의 지름에 따른 출력 용지의 곡률을 나타내고, 이중 사각형으로 표시된 데이터는 용지 진입 각도(A)가 125°일 때, 카트리지 내의 용지의 잔량 지름에 따른 출력 용지의 곡률을 나타내고, 이중 삼각형은 용지 진입 각도(A)가 126°일 때, 카트리지 내의 용지의 잔량 지름에 따른 출력 용지의 곡률을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 용지 진입 각도(A)가 124°일 때, 용지의 롤 직경의 모든 구간에서 출력 용지의 곡률이 양의 값을 가지며, 용지의 롤 직경이 클 경우, 용지가 과도하게 디컬된다. 반면, 용지 진입 각도(A)가 126°일 때, 용지의 롤 직경이 크지 않은 구간에서 곡률이 대부분 음의 값을 가지므로, 디컬이 잘 수행되지 않는다. 용지 진입 각도(A)가 125°일 때, 출력 용지의 곡률 값이 가장 0에 가깝게 분포해 있으면서, 음의 값보다는 양의 값을 많이 가지므로, 디컬이 적절히 수행된다. 따라서, 디컬부(R3)의 제1 곡률반경(r)은 0.7 mm, 디컬 가이드부(R1)의 제2 곡률반경(R)은 4 mm, 용지 접촉 거리(L)는 3.5 mm인 경우, 용지 진입 각도(A)는 125°로 설정하는 것이 바람직하다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 인쇄부(1500)의 용지 걸림 현상(jam) 방지 구조를 나타내는 도면이다. 메모 용지의 경우, 용지의 일측면을 따라 점착부가 형성되는 경우, 용지 카트리지로부터 프린터 외부로 토출되는 과정에서 용지의 점착부가 디컬 가이드부(R1), 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(1510)와 접촉하여 용지 걸림 현상(jam)이 발생할 수 있다. 이 경우, 용지가 원활하게 배출되지 않아 프린터 고장의 원인이 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 용지의 점착부가 디컬 가이드부(R1), 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(1510)와 직접 접촉하지 않도록, 디컬 가이드부(R1), 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(1510)에 단차를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 용지의 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치에 단차를 형성하기 위해, 디컬 가이드부(R1), 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(1510)의 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치에 테이프를 부착할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 용지 가이드부(1510)의 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치에 제1 테이프(1510)를 부착하여 용지 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차를 형성할 수 있다.
또한, 디컬부(R3)의 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치에 제2 테이프(1520)를 부착하여 용지 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차를 형성할 수 있다. 이와 유사하게, 디컬 가이드부(R1)의 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치에 테이프(미도시)를 부착하여 용지 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 용지 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차를 형성할 수 있다. 이로써, 카트리지 내의 용지가 프린터 외부로 인출될 때, 용지의 점착부가 디컬 가이드부(R1), 디컬부(R3) 및 용지 가이드부(1510)의 표면에서 일정 간격 이격되어 이송되고, 용지의 점착부에 의해 프린터의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 프린터 110: 카트리지
120: 하우징 130: 제1 인쇄부
140: 제2 인쇄부

Claims (10)

  1. 권취된 롤 형태로 감겨진 용지를 인출하는 프린터에 있어서,
    상기 용지를 수용하는 카트리지;
    상기 카트리지가 탈부착 가능하게 장착되는 하우징;
    상기 하우징의 상면을 개방하는 개방 위치와 상기 하우징의 상면을 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버;
    상기 하우징에 장착되는 제1 인쇄부; 및
    상기 커버에 장착되는 제2 인쇄부를 포함하고,
    상기 제1 인쇄부 및 상기 제2 인쇄부 사이로 상기 용지가 인출되고,
    상기 제2 인쇄부에는, 상기 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 용지가 인출되는 동안 상기 용지의 상측에서 상기 용지와 면접촉을 하는 돌출부 형상의 디컬부가 형성되고,
    상기 카트리지는 상기 용지가 인출되는 동안 상기 용지의 하측에서 상기 용지와 면접촉하는 돌출부 형상의 디컬 가이드부를 포함하고,
    상기 디컬 가이드부는 상기 프린터의 동작 중에 상기 하우징과의 관계에서 고정된 위치를 가지고,
    상기 제2 인쇄부에는, 상기 디컬부가 상기 용지에 가하는 압력을 지탱하기 위해 상기 용지와 면접촉하여 상기 용지를 지지하는 용지 가이드부가 더 형성되고,
    상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 디컬부의 곡률반경 중심까지의 높이는 상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 용지 가이드부의 최고 지점까지의 높이보다 높도록 구성되어, 상기 디컬부가 상기 용지를 가압할 때 상기 용지가 이루는 용지 진입 각도가 둔각으로 형성되는,
    프린터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디컬부의 상기 용지와 접촉하는 부분은 제1 곡률반경을 갖는, 프린터.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 디컬 가이드부의 상기 용지와 접촉하는 부분은 제2 곡률반경을 갖고,
    상기 제1 곡률반경은 상기 제2 곡률반경보다 작고,
    상기 제1 곡률반경은 0.7 mm이고,
    상기 제2 곡률반경은 4 mm이고,
    상기 용지 진입 각도는 125°이고,
    용지 접촉 거리는 3.5 mm이고,
    상기 용지 접촉 거리는 상기 용지가 상기 디컬 가이드부와 상기 디컬부 사이의 공간을 이동할 때, 상기 용지가 상기 디컬 가이드부 및 상기 디컬부와 면접촉하는 최단 거리를 나타내고,
    상기 용지 진입 각도는 상기 디컬부와 상기 디컬 가이드부에 접하는 접선과 상기 용지 가이드부의 상기 용지를 지지하는 면 사이의 각도를 나타내는,
    프린터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 디컬 가이드부의 곡률반경 중심까지의 높이는 상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 하우징 내의 용지의 회전 중심축까지의 높이보다 높은, 프린터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 디컬 가이드부의 곡률반경 중심까지의 높이는 상기 하우징의 바닥면으로부터 상기 디컬부의 곡률반경 중심까지의 높이보다 높은, 프린터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 디컬 가이드부의 곡률반경 중심은 상기 카트리지에 수용된 상기 용지가 인출되는 방향을 기준으로 상기 하우징 내의 용지의 회전 중심축과 상기 디컬부의 곡률반경 중심 사이에 배치되고,
    상기 용지는 상기 디컬 가이드부의 곡률반경 중심과 상기 디컬부의 곡률반경 중심 사이의 공간을 지나면서 상기 디컬부가 상기 용지에 가하는 압력에 의해 디컬되는, 프린터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 용지는 일측면을 따라 형성된 점착부를 포함하고,
    상기 디컬 가이드부에는, 상기 용지의 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 상기 용지의 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차가 형성되고,
    상기 디컬부에는, 상기 용지의 점착부가 이동하는 경로에 대응하는 위치의 높이가 상기 용지의 점착부가 이동하지 않는 경로에 대응하는 위치의 높이보다 낮게 단차가 형성되는, 프린터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디컬부는 상기 용지가 상기 카트리지 내에서 감긴 방향과 반대 방향으로 상기 용지의 상측에서 상기 용지에 압력을 가하여 인출되는 용지가 디컬되는, 프린터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 인쇄부는 상기 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제1 인쇄부와 대향하는 위치에 배치되고,
    상기 제1 인쇄부는 상기 용지 상에 인쇄를 행하는 써멀 헤드를 포함하고, 상기 제2 인쇄부는 상기 용지가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 상기 써멀 헤드를 가압하며 상기 용지를 이송하는 피드 롤러를 포함하거나,
    상기 제2 인쇄부는 상기 용지 상에 인쇄를 행하는 써멀 헤드를 포함하고, 상기 제1 인쇄부는 상기 용지가 풀리는 방향과 반대 방향으로 회전하고 상기 써멀 헤드를 가압하며 상기 용지를 이송하는 피드 롤러를 포함하는,
    프린터.
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