KR100560719B1 - 스큐 방지 기능을 갖는 자동 원고 공급장치 - Google Patents

스큐 방지 기능을 갖는 자동 원고 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스큐(skew) 방지 기능을 갖는 자동 원고 공급장치에 관한 것으로서, 트레이에 적재된 원고를 공급하는 픽업 롤러와; 공급된 원고를 원고 독취 수단 쪽으로 이송하는 피드 롤러와; 상기 피드 롤러의 직전에 배치되어 원고를 픽업 롤러측으로 이송하는 중간 롤러를 포함하는 자동 원고 공급장치에 있어서, 상기 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도 보다 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 레지 롤러 또는 중간 롤러의 선속도를 조정하는 것 만으로 레지 롤러 또는 중간 롤러와 피드 롤러 간에 발생되는 스큐를 없앨 수 있어 급지 품질을 향상시킬 수 있으며, 구동계에 부하를 주지 않아 모터 등의 기기의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공한다.
스캐닝, 자동 원고 공급장치. adf, 피드 롤러.

Description

스큐 방지 기능을 갖는 자동 원고 공급장치{Automatic document feeder with anti-skew function}
도 1은 종래의 자동 원고 공급장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 원고 공급장치에 있어서, 레지 롤러와 피드 롤러의 속도차로 인해 원고가 불량하게 급지되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 원고 공급장치의 일 실시예를 도시한 도 2 상당도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 원고 공급장치의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 …본체, 102 …CCD 모듈,
104 …투광창, 110 …자동 원고 공급장치,
112 …트레이, 114 …배지 트레이,
120 …픽업 롤러, 122 …ADF 롤러,
124 …마찰 러버, 126 …탄성 스프링,
128 …레지 롤러, 130 …피드 롤러,
132 …배지 롤러, 140 …제2 픽업 롤러,
124 …중간 롤러.
본 발명은 스큐(skew) 방지 기능을 갖는 자동 원고 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화상 독취 장치에 다수의 원고를 한장씩 자동으로 공급하기 위한 자동 원고 공급장치에 관한 것이다.
복사기, 스캐너, 팩스 및 이들의 기능을 모두 갖는 복합기 등의 기기와 같이, 원고의 내용을 독취하여 이미지화, 전송 또는 복제하는 기기에 있어서, 다수의 원고를 한장씩 기기 내에 장착된 화상 독취 장치(예를 들면, CCD 모듈)로 공급하기 위해 자동 원고 공급장치(ADF, automatic document feeder)가 사용되고 있다.
도 1을 참조하면, 일반적인 자동 원고 공급장치의 일 예가 도시되어 있다. 여기서, 상기 자동 원고 공급장치는 화상 독취 장치에 장착되어 있으며, 상기 화상 독취 장치는 스캐너, 팩스, 복사기 또는 복합기 중 어느 하나일 수 있으며, 화상 독취 장치 본체(100)의 내부에는 원고의 표면에 빛을 조사하여 반사된 빛을 디지탈 이미지화 하는 CCD(charged coupled device) 모듈(102)이 장착되어 있다. 상기 CCD 모듈(102)의 상부에는 투광창(104)이 설치되어 빛이 CCD 모듈(102)에 도달하도록 한다.
상기 본체(100)의 상부에 자동 원고 공급장치(110)가 탑재된다. 상기 자동 원고 공급장치(110)의 상면에는 투입될 원고(P)를 적재하기 위한 트레이(112)가 위치하여, 다수의 원고를 적재할 수 있도록 한다. 상기 트레이(112)에 인접한 위치에 원고를 한장씩 투입하기 위한 픽업 롤러(120)가 설치된다. 상기 픽업 롤러(120)는 도시되지 않은 제어부의 신호에 의해 구동 수단(미도시)에 의하여 원고 쪽으로 하향 이동하여 마찰력에 의해 원고를 장치 내부로 이송하게 되며, 이송된 원고는 ADF 롤러(122)에 의해 중송이 방지된다.
즉, 상기 ADF 롤러(122)의 저면에는 마찰 러버(124)가 탄성 스프링(126)의 탄성력을 받으며 ADF 롤러(122)와 접하고 있어, 원고가 중송되는 경우에 마찰력의 차이로 인해 최상층에 위치하는 원고만이 공급되게 된다. ADF 롤러(122)를 통과한 원고(P)는 레지(REGI) 롤러(128)로 이송되며, 상기 레지 롤러(128)는 제어부의 구동신호에 따라서 회전하거나 정지하여 원고를 이송하거나 일시적으로 정지하도록 하여 피드 롤러(130) 쪽으로 원고가 중복되게 이송되는 것을 방지한다.
상기 레지 롤러(128)에 의해 이송된 원고는 상기 피드 롤러(130)에 의해 CCD 모듈(102)의 상부로 옮겨져 스캐닝(scannig)이 이루어지게 되는데, 상기 피드 롤러(130)의 경우 입력된 이미지의 품질에 가장 큰 영향을 미치므로, 안정된 화상을 얻기 위해서 상술한 롤러 중 가장 강한 구동력을 갖도록 하여 원고의 슬립을 방지하도록 한다. 스캐닝이 이루어지면, 원고는 배지 롤러(132)에 의해 배지 트레이(114)로 이동된다.
상기와 같은 종래의 자동 원고 공급장치의 경우, 레지 롤러(128)와 피드 롤러(130) 표면에서의 원고 이송 속도는 동일하게 설정된다. 즉, 레지 롤러(128)에 의해 원고가 이송되는 속도와, 피드 롤러(130)에 의해 원고가 이송되는 속도가 동일하게 설정되어 있는데, 실제로는 가공 및 조립 편차에 의해 양자가 서로 일치하지 않게 된다.
예를 들어, 롤러의 외경을 22mm로 하고, 롤러를 구동하는 기어 트레인(gear train)의 감속비를 0.31, 모터의 회전수를 421.5rpm으로 계산하여 설계를 한 경우, 롤러 외경의 최대 및 최소 공차를 0.05mm로 하여 선속도를 계산하면 다음과 같다.
Vmax = π×Dmax(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 22.05×421.5/60×0.31 = 150.78mm/sec
Vmin = π×Dmin(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 21.95×421.5/60×0.31 = 150.09mm/sec
결국, 허용공차 내에서 최대 속도와 최소 속도가 약 0.7mm/sec의 차이를 갖게 된다. 만일, 레지 롤러의 외경이 공차의 상한치에 있고 피드 롤러의 외경이 하한치에 있는 경우에는 문제가 되질 않으나, 반대로 레지 롤러의 외경이 공차의 하한치에 있고 피드 롤러의 외경이 상한치에 있는 경우에는 피드 롤러의 속도가 레지 롤러의 속도보다 빠르게 되므로 문제가 발생된다.
도 2는 피드 롤러가 레지 롤러보다 빠르게 회전하는 경우를 개략적으로 도시한 것으로 이해를 돕기 위해서 양자가 평행하게 위치하는 것으로 도시하였으나, 실제의 위치 관계는 도 1과 같다. 도시된 바와 같이, 피드 롤러(130)의 속도가 더 빠른 경우 원고의 폭방향으로 인장력이 발생되며, 피드 롤러(130)의 급지압이 더 크기 때문에 상술한 계산 결과와 같이 레지 롤러 상에서 초당 0.7mm 정도의 슬립이 발생하게 된다. 이로 인해, 원고 이송시에 부하를 받게 되어 스큐가 발생하게 되며, 급지압 증가로 인해 모터와 같은 구동수단에 부하가 걸려 탈조의 우려도 생기게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 피드 롤러의 회전 속도와 피드 롤러 이전에 배치되는 롤러의 회전 속도를 조절하여, 슬립 및 스큐가 발생되지 않게 함으로써 안정적인 급지가 가능한 자동 원고 공급장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 트레이에 적재된 원고를 공급하는 픽업 롤러와; 공급된 원고를 원고 독취 수단 쪽으로 이송하는 피드 롤러와; 상기 피드 롤러의 직전에 배치되어 원고를 픽업 롤러측으로 이송하는 중간 롤러를 포함하는 자동 원고 공급장치에 있어서, 상기 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도 보다 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 의도적으로 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도를 직전에 위치하는 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도 보다 느리게 하여, 원고에 인장력이 전달되는 것을 방지한 것이다. 여기서, 상기 중간 롤러는 공급된 원고를 정렬하기 위한 레지 롤러일 수 있으며, 자동 원고 공급장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다.
이때, 상기 중간 롤러와 피드 롤러의 외경을 그대로 둔채 중간 롤러만을 보다 빠르게 회전시킬 수도 있고, 중간 롤러가 피드 롤러의 외경 최대 공차보다 큰 직경을 갖도록 하고 동일한 각속도로 회전시킬 수도 있으며, 양자를 병행할 수도 있다.
한편, 상기 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 1~2% 빠른 것이 좋다. 속도차이를 지나치게 크게 하면, 원고가 처지거나 말림 등이 발생하게 되어 잼 발생의 우려가 있으며, 지나치게 작게 하면, 슬립 및 스큐 방지 효과가 미미해진다.
본 발명은 또한, 트레이에 적재된 원고를 공급하는 제1 픽업 롤러와; 공급된 원고를 원고 독취 수단 쪽으로 이송하는 피드 롤러와; 상기 피드 롤러의 직전에 배치되어 원고를 픽업 롤러측으로 이송하는 제1 중간 롤러와; 일면에 대한 독취가 완료된 원고를 재공급하는 제2 픽업 롤러와; 상기 제2 픽업 롤러에 의해 공급된 원고를 재차 피드 롤러로 공급하는 제2 중간 롤러를 포함하는 자동 원고 공급장치에 있어서, 상기 제1 중간 롤러와, 제2 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도가 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치를 제공한다.
즉, 본 발명은 양면 독취를 위한 자동 원고 공급장치에도 적용할 수 있으며, 이 경우 피드 롤러로 원고를 이송하는 롤러는 제1 및 제2 중간 롤러이므로, 이들의 표면에서의 원고 이송 속도를 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 빠르게 한 것이다.
여기서, 상기 제1 및 제2 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 1~2% 빠른 것이 바람직하다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 원고 공급장치의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 자동 원고 공급장치의 제1 실시예는 상술한 도 1을 기준으로 설명하도록 한다. 우선, 제1 실시예에서의 기본적인 구조는 도 1의 것을 채용할 수 있으며, 상기 레지 롤러(128) 표면에서의 원고 이송속도, 즉 레지 롤러(128)의 선속도를 상기 피드 롤러(130)의 선속도 보다 약 1% 정도 빠르게 하기 위해서 피드 롤러(130)의 외경을 22mm로 하고, 레지 롤러(128)의 외경을 22.2mm로 한다. 허용 공차를 0.05mm로 하여 도 1에서의 조건을 적용하여 레지 롤러(128)와 피드 롤러(130)의 최대 및 최소 선속도를 계산하면 다음과 같다.
Vfeed max = π×Dmax(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 22.05×421.5/60×0.31 = 150.78mm/sec
Vfeed min = π×Dmax(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 21.95×421.5/60×0.31 = 150.09mm/sec
Vregi max = π×Dmax(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 22.25×421.5/60×0.31 = 152.14mm/sec
Vregi min = π×Dmax(롤러)×N(회전수)/60×I(감속비) = 22.15×421.5/60×0.31 = 151.46mm/sec
상기의 계산 결과를 보면, 레지 롤러(128)의 최소 속도는 피드 롤러(130)의 최대 속도 보다도 약 0.7mm/sec 정도 빠르므로, 즉 레지 롤러(128)에 의해 원고가 피드 롤러(130) 쪽으로 이송되는 속도가, 피드 롤러(130)에 의해 원고가 CCD 모듈(102) 쪽으로 이송되는 속도 보다도 빠르므로 원고에 인장력이 발생되지 않는다.
즉, 원고가 레지 롤러와 피드 롤러에 동시에 물려있을 때 레지 롤러의 원고 이송 속도가 피드 롤러의 선속도보다 빠르기 때문에 레지 롤러에 의한 저항력이 생기지 않고, 단지 피드 롤러의 선속도 및 피딩력에 의하여만 이송되므로, 레지 롤러의 저항력에 의한 스큐 발생이 억제되고 구동계에 부하가 생기지 않아 장치의 수명단축을 방지하고, 급지 품질 또한 향상된다.
도 3은 이러한 상태를 개략적으로 도시한 것으로서, 이해를 돕기 위해 레지 롤러(128)와 피드 롤러(130)를 평행하게 배치한 것이다. 즉, 레지 롤러(128)의 선속도가 피드 롤러(130)의 선속도 보다 빠르므로 원고는 도시된 바와 같이 약간 이완된 상태로 급지되므로 슬립이나 스큐가 발생되지 않는다. 물론, 도 3에서는 이해를 돕기위해 원고의 이완된 상태를 과장하여 도시한 것으로서, 실제로는 원고는 설정된 이송 경로에서 크게 벗어나지는 않는다.
상기 제1 실시예에서는 레지 롤러의 외경을 크게 하여, 선속도를 조정하였으나, 이외에도 기어 트레인 감속비를 조정하고 외경은 동일하게 유지하는 실시예도 고려해 볼 수 있다. 또한, 외경 및 기어 트레임 감속비를 동시에 조정하는 실시예도 가능하다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자동 원고 공급장치의 제2 실시예가 도시 되어 있다. 제2 실시예의 설명에 앞서, 상기 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
상기 제2 실시예는 양면 독취가 가능한 자동 원고 공급장치에 관한 것으로서, 배지 롤러(132)에 의해 일차적으로 배지 트레이(114)로 배출된 원고(P')를 제2 픽업 롤러(140)에 의해 기기 내부로 재차 이송한 후, 이송된 원고(P')를 중간 롤러(142)에 의해 상기 피드 롤러(130)쪽으로 이송하여 독취가 이루어지게 한다. 따라서, 하나의 원고의 양면에 대한 독취가 가능하게 된다. 이때, 상기 레지 롤러(128)는 원고(P')에 대한 독취가 이루어지는 경우에는 원고(P)를 정지시킨 상태에서 대기하며, 원고(P')에 대한 독취가 완료되면 이송을 개시하여, 피드 롤러(130)에서 원고들이 겹치지 않도록 조절하게 된다.
한편, 상기 중간 롤러(142) 역시 피드 롤러(130) 직전에 배치된 롤러이므로 피드 롤러(130)의 선속도보다 빠른 선속도를 갖는다. 상기 중간 롤러(142)의 선속도를 빠르게 하기 위해서는, 중간 롤러(142)의 외경을 상기 레지 롤러(128)에서와 같이 피드 롤러(130) 보다 빠르게 구성할 수 있다. 또한, 감속비를 조정하거나, 감속비와 외경을 동시에 조절할 수도 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 레지 롤러 또는 중간 롤러의 선속도를 조정하는 것 만으로 레지 롤러 또는 중간 롤러와 피드 롤러 간에 발생되는 스큐를 없앨 수 있어 급지 품질을 향상시킬 수 있으며, 구동계에 부하를 주지 않아 모터 등의 기기의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (6)

  1. 트레이에 적재된 원고를 공급하는 픽업 롤러와; 공급된 원고를 원고 독취 수단 쪽으로 이송하는 피드 롤러와; 상기 피드 롤러의 직전에 배치되어 원고를 픽업 롤러측으로 이송하는 중간 롤러를 포함하는 자동 원고 공급장치에 있어서,
    상기 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도 보다 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간 롤러는 공급된 원고를 정렬하기 위한 레지 롤러인 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 1~2% 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
  4. 트레이에 적재된 원고를 공급하는 제1 픽업 롤러와; 공급된 원고를 원고 독취 수단 쪽으로 이송하는 피드 롤러와; 상기 피드 롤러의 직전에 배치되어 원고를 픽업 롤러측으로 이송하는 제1 중간 롤러와; 일면에 대한 독취가 완료된 원고를 재공급하는 제2 픽업 롤러와; 상기 제2 픽업 롤러에 의해 공급된 원고를 재차 피드 롤러로 공급하는 제2 중간 롤러를 포함하는 자동 원고 공급장치에 있어서,
    상기 제1 중간 롤러와, 제2 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도가 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 중간 롤러는 공급된 원고를 정렬하기 위한 레지 롤러인 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 중간 롤러 표면에서의 원고 이송 속도는 상기 피드 롤러 표면에서의 원고 이송 속도보다 1~2% 빠른 것을 특징으로 하는 자동 원고 공급장치.
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