KR100381596B1 - 잉크 젯 프린터의 헤드갭 조정장치 - Google Patents

Abstract

메인프레임에 회전 가능하게 설치되며 편심된 지지축을 가지는 샤프트와, 샤프트에 이동 가능하게 설치되며 인쇄매체에 잉크를 공급하여 인쇄하는 헤드를 가지는 헤드어셈블리를 포함하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 있어서, 샤프트를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 모터와; 지지축에 결합되어 함께 회전되는 웜휠과; 헤드와 인쇄매체 사이의 헤드갭 가변범위를 한정하도록 웜휠의 회전각을 한정하는 회전각 규제수단과; 모터의 동력을 웜휠로 선택적으로 전달하며, 회전각 규제수단에 의해 웜휠에 부하가 걸릴 때 모터에서 웜휠로의 동력전달을 차단하는 클러치유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치가 개시된다.

Description

잉크 젯 프린터의 헤드갭 조정장치 {apparatus for adjusting a head-gab of ink-jet printer}

본 발명은 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드갭을 자연스럽게 조정할 수 있는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터는 도 1에 도시된 바와 같이, 메인프레임(1)에 설치되는 샤프트(2)를 따라 이동 가능한 캐리지(3)를 구비한다. 상기 샤프트(2)는 편심된 지지축(2a)을 가짐으로써, 회전시 캐리지(3)의 높낮이를 가변시킬 수 있다. 상기 캐리지(3)는 모터(6)에 의해 순환되는 이송벨트(5)에 지지된 채 샤프트(2)의 길이방향으로 왕복 이동된다. 이러한 캐리지(3)는 잉크카트리지(4)와, 헤드(4a)를 구비한다. 상기 헤드(4a)는 밑으로 통과하는 용지(P)에 잉크카트리지(4)의 잉크를 분사하여 소정 화상을 프린팅한다.

한편, 상기 헤드(4a)와 용지(P)와의 간격을 일정하게 조정하기 위한 헤드갭 조정수단이 구비된다. 즉, 헤드갭 조정수단은 공급되는 인쇄용지(P)의 두께에 따라 헤드갭(G)을 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 샤프트(2)를 조정하기 위한 것이다. 이러한 헤드갭 조정수단은, 상기 지지축(2a)에 결합되는 웜휠 기어(7)와, 상기웜휠 기어(7)에 연동되는 웜기어(8) 및 상기 웜기어(8)를 구동시키는 모터(9)를 구비한다. 상기 웜휠 기어(7)에는 지지축(2)에 결합되어, 웜휠 기어(7)와 함께 회전된다.

여기서, 상기 도 2a에 도시된 바와 같은 상태에서, 두꺼운 용지가 공급될 경우 헤드갭을 늘려주어야 한다. 이를 위해, 모터(9)의 동력으로 웜기어(8) 및 웜휠 기어(7)를 A 방향으로 회전시킨다. 그러면, 웜휠 기어(7)에 형성된 스토퍼(7a)가 메인프레임(1)의 소정 부위에 마련된 걸림턱(1a)에 걸릴때까지 회전된다. 그러면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(7a)가 걸림턱(1a)에 걸린 상태에서 모터(9)가 일정시간 강제로 구동되다가 부하에 못이겨 멈추게 된다.

또한, 반대로 헤드갭을 좁히고자 할 경우에는 도 2b의 상태에서 웜휠 기어(7)를 B 방향으로 회전시켜, 스토퍼(7a)가 다른 걸림턱(1b)에 걸려서 큰 부하에 의해 모터(9)가 강제로 멈출때까지 모터(9)를 구동시키면, 도 2a와 같이, 지지축(2a)에 대해 편심된 샤프트(2)의 중심이 하강하여 헤드갭을 좁힐 수 있게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 구성에 있어서는, 웜휠 기어(7)가 걸림턱(1a,1b)에 걸려서 회전이 멈춘 상태에서도, 모터(9)는 일정시간동안 계속해서 구동되므로, 웜기어(8)와 웜휠 기어(7) 사이의 기어이가 어긋나거나, 끼이게 되어 불량이 발생되는 문제점 있다. 또한, 기어이가 서로 어긋나거나, 끼인 상태에서 연속해서 웜휠 기어(7)의 회전방향을 변경할 경우 작동이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 있다.

한편, 종래의 다른 예로서, 상기 웜휠 기어(7)의 회전위치에 따라 온/오프제어되면서 상기 모터(9)의 구동을 신속하고, 정확하게 제어할 수 있는 온/오프 스위치를 설치하여 모터(9)의 과부하를 방지하는 구성이 사용되고 있으나, 이 경우, 상기 온/오프 스위치의 설치에 따른 비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 간단한 구조에 의해 헤드갭을 자연스럽게 조정할 수 있도록 구조가 개선된 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치를 개략적으로 나타내 보인 구성도.

도 2a 및 도 2b 각각은 도 1에 도시된 헤드갭 조정장치의 동작을 설명하기 위한 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치를 개략적으로 나타내 보인 사시도.

도 4 및 도 5 각각은 도 3의 요부를 발췌하여 나타내 보인 분리 사시도.

도 6은 도 3의 요부를 발췌하여 나타내 보인 결합구성도.

도 7 내지 도 10 각각은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20..메인프레임 21..지지브라켓

23..스터드핀 30..샤프트

31..편심 지지축 40..헤드 어셈블리

50..모터 60..웜휠

61..축부 63,73a..마찰면

64,65..스토퍼부 70..클러치유닛

71..웜기어 75..스프링

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치는, 메인프레임에 회전 가능하다 설치되며 편심된 지지축을 가지는 샤프트와, 상기 샤프트에 이동 가능하다 설치되며 인쇄매체에 잉크를 공급하여 인쇄하는 헤드를 가지는 헤드어셈블리를 포함하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 있어서, 상기 샤프트를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 모터와; 상기 지지축에 결합되어 함께 회전되는 웜휠과; 상기 헤드와 인쇄매체 사이의 헤드갭 가변범위를 한정하도록 상기 웜휠의 회전각을 한정하는 회전각 규제수단과; 상기 모터의 동력을 상기 웜휠로 선택적으로 전달하며, 상기 회전각 규제수단에 의해 상기 웜휠에 부하가 걸릴 때 상기 모터에서 상기 웜휠로의 동력전달을 차단하는 클러치유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치는, 프린터의 메인프레임(20)과, 상기 메인프레임(20)에 회전 가능하게 설치되는 샤프트(30)와, 상기 샤프트(30)에 이동 가능하게 설치되는 헤드어셈블리(40)와, 모터(50)와, 웜휠(60)과, 회전각 규제수단 및 클러치유닛(70)을 구비한다.

상기 샤프트(30)는 상기 헤드어셈블리(40)를 지지하는 몸체의 양단에 편심되게 마련되는 편심 지지축(31)을 가진다. 이 지지축(31)은 비원형의 단면형상을 갖는다.

상기 헤드어셈블리(40)는 미도시된 이송수단에 의해 샤프트(30) 상에서 왕복이동가능한 캐리지(41)와, 상기 캐리지(41)에 장착되는 잉크카트리지(43)를 구비한다. 상기 캐리지(41)의 하측에는 미도시된 헤드가 마련된다. 상기 헤드는 소정 경로를 통해 이송되는 용지에 잉크를 분사하여 화상을 프린팅한다.

상기 모터(50)는 상기 샤프트(30)를 회전시키기 위한 동력을 제공한다. 이 모터(50)는 메인프레임(20)에 설치되는 지지브라켓(21)에 지지된다.

상기 웜휠(60)은 상기 지지축(31)에 결합되어 함께 회전된다. 이 웜휠(60)은 일측으로 돌출된 축부(61) 및 마찰면(63)을 가진다. 상기 축부(61)에는 후술할 웜휠 기어(73) 및 스프링(75)이 결합된다. 또한, 축부(61)의 단부에는 상기 스프링(75)이 결합된 상태로 이탈되는 것을 방지하기 위한 후크(61a)가 마련된다. 또한, 축부(61)는 상기 스프링(75) 및 웜휠 기어(73)와의 결합시 탄성변형 가능하도록 원주방향으로 소정 간격씩 절개되어 있다. 상기 마찰면(63)은 소정 패턴, 예를 들어 기어형상으로 형성되어 있다. 여기서 상기 축부(61)의 내주는 상기 지지축(31)의 단면형상에 대응되는 비원형의 형상을 갖는다.

상기 회전각 규제수단은 헤드어셈블리(40)와 헤드와 인쇄매체 사이의 헤드갭 가변범위를 한정하기 위하여, 상기 웜휠(60)의 회전각도를 한정한다. 이 회전각 규제수단은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지축(31)에 인접되게 지지브라켓(21)에 설치되는 스터드핀(23)과, 상기 스터드핀(23)에 접촉되게 웜휠(60)의 타측에 마련되는 한 쌍의 스토퍼부(64)(65)를 구비한다. 상기 각 스토퍼부(64)(65)는 웜휠(60)의 타측면의 일부를 소정 범위로 단차지게 형성함으로서 마련된다. 그리고, 각 스토퍼부(64)(65) 각각은 웜휠(60)을 A방향 또는 B 방향으로 회전시 상기 스터드핀(23)에 접촉되어 웜휠(60)이 각 방향으로 더 이상 회전되지 못하도록 한다. 여기서, 상기 각 스토퍼부(64)(65)는 웜휠(60)의 회전중심을 기준으로 서로 대칭되게 마련되는 것이 좋다.

상기 클러치유닛(70)은 상기 모터(50)의 동력을 상기 웜휠(60)로 선택적으로 전달한다. 즉, 클러치유닛(70)은, 상기 회전각 규제수단에 의해 웜휠(60)이 더 이상 회전하지 않고 부하가 걸리게 되면, 상기 웜휠(60)로의 동력전달을 차단하고, 웜휠(60)에 부하가 걸리지 않을 경우에는 웜휠(60)로 동력을 전달하게 된다. 이러한, 클러치유닛(70)은 모터(50)의 구동축(51)에 결합되는 웜기어(71)와, 상기 웜기어(71)에 기어연결되는 웜휠 기어(73), 및 스프링(75)을 구비한다. 상기 웜휠기어(73)는 도 6에 도시된 바와 같이, 웜기어(73)와 약 90도 각도로 교차하도록 설치되어, 그 동력의 전달방향으로 변환시킨다. 또한, 웜휠 기어(73)는 상기 웜휠(60)의 축부(61)에 결합된다. 웜휠 기어(73)는 축부(61)상에서 자유롭게 회전 및 왕복이동 가능하다.또한 상기 웜휠(60)과 마주하는 웜휠 기어(73)의 일면에는 소정 거칠기를 가지는 즉, 마찰면(77a)을 가지는 마찰 클러치판(77)이 부착된다. 이 마찰 클러치판(77)은 약 0.9mm의 두께로 코르크(cork) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 웜휠 기어(73)가 어느 한 방향으로 위치이동시 상기 각 마찰면(77a)(63)이 서로 접촉되거나 분리되며, 접촉시에 동력을 전달하게 된다. 따라서, 각 마찰면(77a)(63)은 서로 대응되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 웜휠(60)에도 상기와 같이 돌기형의 마찰면(63) 대신, 상기 코르크로 된 마찰 클러치판이 설치되어도 무방하다.

상기 스프링(75)은 웜휠 기어(73)를 웜휠(60) 측으로 탄력적으로 가압하도록, 상기 축부(61)에 결합된다. 이 스프링(75)은 축부(61)에 결합시 후크(61a)에 의해 이탈되는 것이 방지된다. 따라서, 평상시에는 상기 스프링(75)이 웜휠 기어(73)를 가압하고 있으므로, 웜휠기어(73)와 웜휠(60)이 서로 맞물린 상태로 유지되어 동력 전달이 가능하게 된다. 반면에, 웜휠(60)에 동력전달의 역방향으로 부하가 걸리게 되면, 그 부하에 의해 각각의 마찰면(71a)(63)이 스프링력을 이기로 서로 미끄럼운동하게 됨으로써, 동력전달이 이루어지지 않게 되어, 모터(50)에 큰 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7과 도 8 각각은 헤드갭이 감소되었을 때의 상태를 나타내 보인 도면이다. 도시된 바와 같이, 샤프트(30)의 중심(c1)은 편심 지지축(31)의 중심(c2)보다 낮은 위치에 있다. 그리고, 웜휠(60)의 스토퍼부(65)는 스터드핀(23)에 걸려서 B 방향으로 더 이상 회전되지 않는 상태이다. 이러한 상태에서, 만일 모터(50)가 계속 구동되어 B 방향으로 동력이 전달될 경우, 웜휠 기어(73)는 계속 회전하려고 하는 반면에, 웜휠(60)은 스터드핀(23)에 걸려서 더 이상 회전되지 않는다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스터드핀(23)에 의해 걸리는 부하에 의해 웜휠기어(73)가 스프링(75)을 압축시키면서 외측으로 밀려난다. 그리고, 각각의 마찰면(77a)(63)은 서로 분리됨으로써, 상호간의 동력전달이 끊기게 된다. 결국, 웜휠 기어(73)의 공회전만 발생하게 되고, 모터(50)에는 부하가 걸리지 않게 된다. 또한, 웜기어(71)와 웜휠 기어(73) 사이의 기어이가 탈조하거나, 끼이는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 웜휠 기어(73)가 잠시 공회전된 뒤, 모터(50)의 구동을 멈추게 되면, 웜휠기어(73)는 스프링(75)에 밀려서 다시 도 7과 같은 상태로 이동된다. 따라서, 각 마찰면(77a)(63)이 서로 맞물리게 되고, 마찰력에 의해 웜휠(60)은 자유롭게 회전되는 것이 방지된다. 따라서, 헤드갭이 감소된 상태로 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 헤드갭을 다시 증가시키고자 할 경우에는, 도 8의 상태에서 동력이 A 방향으로 작용하도록 모터(50)를 구동시킨다. 그러면, 웜휠기어(73)와 웜휠(60)은 서로간의 마찰력에 의해 함께 A 방향으로 함께 회전된다. 또한, 편심샤프트(31)도 웜휠(60)과 함께 회전된다. 그리고, 훰휠(60) 및 웜휠 기어(73)가 회전되다가 도 10에 도시된 바와 같이, 타측 스토퍼부(64)가 스터드핀(23)에 걸리게 되면,웜휠(60)은 더 이상 회전하지 못하게 된다. 따라서, 편심 지지축(31)도 멈추게 된다. 이와 같이 되면, 샤프트(30)의 중심(c1)이 편심 지지축(31)의 중심(c2)보다 높은 위치에 위치되게 되어 헤드갭이 증가한 상태로 유지된다.

또한, 상기와 같이 헤드갭이 증가한 상태에서, 모터(50)가 계속 구동되더라도, 앞서 설명한 바와 같이, 웜휠기어(73)가 스프링(75)의 힘보다 큰 힘으로 회전하기 때문에, 스프링(73)을 압축시키면서 웜휠기어(73)만 공회전하게 된다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼부(64)가 스터드핀(23)에 걸린 상태로, 각 마찰면(77a)(63)은 서로 이격되어 분리된 상태로 유지된다. 따라서, 모터(50)에 과부하가 발생하지 않게 된다. 또한, 웜기어(71)와 웜휠 기어(73) 사이의 기어가 끼이지 않게 되어, 반대방향으로 회전시키더라도 탈조없이 원활히 작동을 하게 된다.

즉, 종래와 같이, 온/오프 스위치를 통해 모터를 순간적으로 멈추게 하지 않더라도, 웜기어(71) 및 웜휠 기어(73)가 공회전할 수 있으므로, 모터(50)의 과부하로 인한 고장 등을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 따르면, 편심 샤프트와 함께 회전되는 웜휠이 회전되지 못할 경우, 모터의 동력이 웜휠로 계속해서 전달되는 것을 차단할 수 있는 클러치 유닛을 구비함으로써, 모터의 과부하를 방지할 수 있다.

따라서, 종래와 같이 온/오프 스위치를 설치하지 않더라도, 기구적인 메카니즘에 의해서 모터의 과부하를 방지할 수 있게 되고, 웜기어와 웜휠 기어의 기어이가 서로 끼이는 것을 방지하여 탈조되는 것을 방지할 수 있다.

결국, 단순한 기구적인 구성에 의해 헤드갭을 원활하게 조정할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 메인프레임에 회전 가능하게 설치되며 편심된 지지축을 가지는 샤프트와, 상기 샤프트에 이동 가능하게 설치되며 인쇄매체에 잉크를 공급하여 인쇄하는 헤드를 가지는 헤드어셈블리를 포함하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치에 있어서,

   상기 샤프트를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 모터와;

   상기 지지축에 결합되어 함께 회전되는 웜휠과;

   상기 헤드와 인쇄매체 사이의 헤드갭 가변범위를 한정하도록 상기 웜휠의 회전각을 한정하는 회전각 규제수단과;

   상기 모터의 동력을 상기 웜휠로 선택적으로 전달하며, 상기 회전각 규제수단에 의해 상기 웜휠에 부하가 걸릴 때 상기 모터에서 상기 웜휠로의 동력전달을 차단하는 클러치유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전각 규제수단은,

   상기 지지축에 인접되게 상기 메인프레임에 설치되는 스터드핀과;

   상기 웜휠의 일측면에 소정형상으로 마련되며, 정방향 및 역방향으로 회전시상기 스터드핀에 접촉되어 상기 웜휠의 회전을 방해하는 한 쌍의 스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클러치유닛은,

   모터의 구동축에 설치되는 웜기어와;

   상기 웜기어에 기어 결합되며, 상기 웜휠에 대해 동축적으로 이동되면서 접촉 및 분리가능하며, 일면에 상기 웜휠에 접촉시 그 웜휠로 동력을 전달하도록 마찰면을 가지는 웜휠 기어; 및

   상기 웜휠 기어를 상기 웜휠측으로 가압하는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 웜휠의 중심부에는, 상기 웜휠 기어를 통과한 후 상기 스프링을 차례로 지지하며, 끝단에 상기 스프링의 이탈을 방지하는 후크가 마련된 축부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조정장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 웜휠은 상기 웜휠 기어의 마찰면에 대응되는 마찰면을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 헤드갭 조장장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 웜휠기어의 상기 웜휠에 마주하는 일면에는 소어 거칠기를 가지는 마찰 클러치판이 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드갭 조정장치.