KR100643385B1 - 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스캐닝 장치에 관한 것으로서, 상면에 문서를 수용하는 스테이지 글라스와; 상기 스테이지 글라스의 판면에 대해 가압지지되고, 상기 스테이지 글라스를 향해 소정 각도 경사지게 형성된 슬라이드웨이를 포함하는 센서유닛과; 상기 센서유닛의 슬라이드웨이 상에 지지되고 상단이 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 슬라이드 부재; 및 상기 슬라이드 부재가 상기 슬라이드웨이 상에 고정되도록 하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 센서유닛과 스테이지 글라스 간의 초점거리를 정확하게 맞출 수 있다.
스캐너(scanner), 센서유닛, 초점거리조절

Description

스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치{Scanning Device and Image Forming Device comprising the same}
도 1은 종래의 복합기를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 일 구성요소인 센서유닛의 설치상태를 나타내는 부분 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합기를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3의 일 구성요소인 센서유닛을 나타내는 사시도,
도 5는 도 4의 센서유닛의 설치 상태를 나타내는 부분 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 초점거리(f')를 유지하기 위한 센서유닛의 조정상태를 나타내는 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 복합기 20, 120: 스캐닝 장치
21, 121: 본체부 22, 122: 커버
23, 123: 스테이지 글라스 24, 130: 센서유닛
25, 133: 렌즈부 26: 기판
27: 이미지 센서 28, 132: 광원부
30, 140: 가압지지부 31, 142: 스프링
40: 간격유지부재 41, 152: 돌기
100: 복합기 101: 조작패널
110: 인쇄장치 131: 케이싱
134: 슬라이드웨이 135: 가이드봉
141: 축 143: 가이드
150: 슬라이드 부재 151: 가이드홈
본 발명은 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 센서 유닛과 스테이지 글라스 간의 간격을 조절할 수 있는 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.
스캐닝 장치는 문서로부터 이미지를 독취하여 컴퓨터가 인식할 수 있는 데이터로 전환하는 장치이다. 이러한, 스캐닝 장치는 그 자체만으로도 독립된 장치로서 기능하기도 하나, 최근에는 인쇄, 팩스, 스캔 등의 기능을 모두 수행할 수 있는 복합기(multi-functional product)에서와 같이 다른 장치의 일부를 구성하는 경우도 있다. 도 1은 이러한 종래의 복합기(10)의 구성을 나타낸다. 스캐닝 장치(20)는 복합기(10)의 상부에 마련되어 있으며, 본체부(21)와 커버(22)로 이루어져 있다. 본체부(21)는 문서를 수용하는 스테이지 글라스(23)와, 상기 문서를 독취하는 센서유닛(24)을 포함한다. 센서유닛(24)은 스테이지 글라스(23)의 하측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치되며 가압지지부(30)에 구비된 스프링(31)에 의해 상방향으로 탄성적으로 가압된 상태로 지지된다. 가압지지부(30)는 축(32)에 의해 가이드되어 좌우 수평으로 왕복 이송된다. 센서유닛(24) 및 가압지지부(30)를 구동하기 위한 구동 방식은, 미국특허 제6055070호에 개시된 바와 같은 벨트-풀리 메카니즘 또는 미국특허 제5379095호에 개시된 바와 같은 축(shaft)-부싱(bushing) 메카니즘 등에 의할 수 있다.
도 2는 스캐닝 장치(20)의 내부에 장착된 상태의 센서유닛(24)을 나타내는 단면도이다. 스테이지 글라스(23) 상에 놓인 문서(1)는 렌즈부(25)를 통해 기판(26)상에 구비된 이미지 센서(27)에 의해 독취됨으로써 데이터화된다. 이 때, 문서(1)의 지면과 렌즈부(25) 간의 초점거리(f)는 센서유닛(24) 상에 부착되는 간격유지부재(40)에 의해 유지된다. 간격유지부재(40)에는 돌기(41)가 형성되어 스테이지 글라스(23)와 센서유닛(24) 간의 간격을 일정하게 유지시켜 준다. 도면의 미설명부호 28은 광원부를 나타낸다.
그러나, 렌즈부(25)의 초점거리(f)는 센서유닛(24) 내지 스캐닝 장치(20)의 제조상의 공차로 인하여 제조되는 스캐닝 장치마다 조금씩 다르게 나타나게 된다. 이에 따라, 센서유닛(24)에 부착할 간격유지부재(40)는 돌기(41)의 높이별로 다양하게 구비하고 있어야 하므로 스캐닝 장치(20)의 제조원가가 상승한다는 문제가 있었다.
또한, 렌즈부(25)의 초점거리(f)를 측정하고 이에 상응하는 간격유지부재(40)를 선택하여 센서유닛(24)에 부착하는 데에 많은 공정시간이 소요된다는 문제가 있었다.
또한, 렌즈부(25)의 초점거리(f)가 정확하게 맞는 높이의 돌기(41)를 갖는 간격유지부재(40)를 구비하는 것은 현실적으로 불가능하다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 스캐닝 장치의 제조상태에 따라 변동하는 렌즈부의 초점거리에 맞도록 조정할 수 있는 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 렌즈부의 초점거리를 맞추는데 소요되는 제조원가 및 공정시간을 감축시킬 수 있는 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상면에 문서를 수용하는 스테이지 글라스와; 상기 스테이지 글라스의 판면에 대해 가압지지되고, 상기 스테이지 글라스를 향해 소정 각도 경사지게 형성된 슬라이드웨이를 포함하는 센서유닛과; 상기 센서유닛의 슬라이드웨이 상에 지지되고 상단이 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 슬라이드 부재; 및 상기 슬라이드 부재가 상기 슬라이드웨이 상에 고정되도록 하는 고정수단을 포함하는 스캐닝 장치를 제공한다.
여기서, 상기 슬라이드 부재는 상기 슬라이드웨이와 평행하게 형성된 가이드홈을 더 포함하고, 상기 센서유닛은 상기 가이드홈에 삽입되게 돌출형성된 가이드봉을 더 포함하도록 할 수도 있다.
그리고, 상기 고정수단은 상기 슬라이드 부재와 상기 가이드봉 간의 용접결 합을 포함하도록 할 수도 있다.
또한, 상기 슬라이드 부재의 상단에는 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 돌기가 형성되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스캐닝 장치를 구비한 화상형성장치에 있어서, 상기 스캐닝 장치는, 상면에 문서를 수용하는 스테이지 글라스와; 상기 스테이지 글라스의 판면을 향해 가압지지되고, 상기 스테이지 글라스를 향해 소정 각도 경사지게 형성된 슬라이드웨이를 포함하는 센서유닛과; 상기 센서유닛의 슬라이드웨이 상에 지지되고 상단이 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 슬라이드 부재; 및 상기 슬라이드 부재가 상기 슬라이드웨이 상에 고정되도록 하는 고정수단을 포함하는 화상형성장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상형성장치는, 도 3에 도시된 바와 같이 인쇄, 팩스, 스캔 등의 기능을 수행하는 플랫-베드(flat-bed) 타입의 복합기(100)이다. 복합기(100)는 제어부(도면 미도시) 및 이와 연결된 조작패널(101)을 구비하고 인쇄 기능을 수행하는 인쇄장치(110)와, 인쇄장치(110)의 상부에 마련되어 인쇄장치(110)와 힌지결합된 스캐닝 장치(120)를 포함한다. 스캐닝 장치(120)는 본체부(121)와 커버(122)로 이루어져 있다. 본체부(121)는 문서를 수용하는 스테이지 글라스(123)와, 상기 문서를 독취하는 센서유닛(130)을 포함한다. 센서유닛(130)은 스테이지 글라스(123)의 하측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치되며 가압지지부(140) 상에 지지되며, 가압지지부(140)가 축(141) 상에서 왕복이송됨에 따라 이와 함께 스테이지 글라스(123)를 따라 왕복 이송된다. 상기 가압지지부(140)의 이송은 벨트-풀리 메카니즘 또는 축(shaft)-부싱(bushing) 메카니즘 등의 구동수단에 의해 이루어진다.
센서유닛(130)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 케이싱(131)의 상면에 형성된 2개의 개구를 통해 돌출되도록 구비된 광원부(132) 및 렌즈부(133)를 구비하고 있다. 케이싱(131)의 양단부에는 상방향으로 경사진 슬라이드웨이(134)가 형성되어 있으며, 슬라이드웨이(134) 상에는 이와 대응하는 하부 경사면을 갖는 슬라이드 부재(150)가 각각 안착되어 슬라이딩 가능하도록 결합되어 있다.
또한, 슬라이드 부재(150)에는 슬라이드웨이(134)와 평행하게 가이드홈(151)이 형성되어 있고, 이에 대응하는 위치의 케이싱(131)의 양측부에는 가이드홈(151)에 삽입되도록 가이드봉(135)이 돌출 형성되어 있어, 슬라이드 부재(150)의 운동방향 및 운동거리를 구속한다. 슬라이드 부재(150)의 상단 양측부에는 돌기(152)가 형성되어 있다. 슬라이드 부재(150)는 후술하는 바와 같이 센서유닛(130)의 렌즈부(133)와 스테이지 글라스(123) 상면 간의 초점거리가 맞도록 슬라이드웨이(134) 상의 위치를 정한 후, 가이드홈(151)으로 돌출된 가이드봉(135)과 용접에 의하여 결합함으로써 슬라이드웨이(134) 상에서 고정된다.
도 5는 센서유닛(130)이 스캐닝 장치(120)의 내부에 설치된 상태를 나타내는 단면도이다. 센서유닛(130)은 스테이지 글라스(123)의 하측면으로부터 일정 간격 이격되어 위치되며 가압지지부(140)의 스프링(142)에 의해 상방향으로 탄성적으로 가압된 상태로 지지된다. 가압지지부(140)는 축(141)에 의해 가이드되어 별도 마련 된 구동수단(도면 미도시)에 의해 스테이지 글라스(123)를 따라 좌우 수평방향으로 왕복 이송된다. 한편, 센서유닛(130)과 가압지지부(140) 사이에 마련된 스프링(142) 대신 축(141)의 하단부에 스프링(도면 미도시)을 마련하여 축(141)을 통해 센서유닛(130)을 상방향으로 탄성 가압할 수도 있다.
센서유닛(130)은 슬라이드 부재(도 4의 150)의 상단에 형성된 돌기(도 4의 152)로 인해 스테이지 글라스(123)와 소정 간격 이격되어 있다(도 6a 참조). 가압지지부(140)에 구비된 스프링(142)은 센서유닛(130)을 상방향으로 탄성 가압한다. 따라서, 센서유닛(130) 상에 위치한 슬라이드 부재(150)의 돌기(152)는 스프링(142)에 의해 항상 스테이지 글라스(123)에 접촉되어 있으므로, 센서유닛(130)과 스테이지 글라스(123) 간의 상기 간격은 항상 일정하게 유지된다.
센서유닛(130)의 내측 바닥면에는 화상을 독취하기 위한 이미지 센서(136)와 이미지 센서(136)를 탑재한 기판(137)이 구비되어 있다. 스테이지 글라스(123) 상에 놓인 문서(1)는 광원부(138)로부터 조사되는 광을 반사시키고, 상기 반사된 광은 렌즈부(139)를 통해 기판(137) 상에 구비된 이미지 센서(136)에 의해 독취됨으로써 데이터화된다.
한편, 센서유닛(130), 스테이지 글라스(123) 등의 제조공차로 인해, 제조되는 제품마다 렌즈부(139)와 스테이지 글라스(123) 간의 거리는 조금씩 다르게 나타날 수 있다. 렌즈부(139)가 스테이지 글라스(123)의 하부에 초점거리만큼 이격되게 위치하도록 조정하기 위해서는 슬라이드 부재(도 4의 150)와 슬라이드웨이(도 4의 134)를 이용한다. 도 6a 내지 도 6c는 이러한 초점거리를 맞추기 위해 슬라이드 부 재(150)의 위치가 조정된 상태를 나타내는 측면도이다. 도 6a는 설계상의 초점거리와 실제의 초점거리가 일치할 때의 슬라이드 부재(150)와 슬라이드웨이(134)의 위치관계를 나타낸다. 도 6b는 실제의 초점거리가 설계상의 초점거리보다 더 클 경우의 슬라이드 부재(150)의 위치를 나타낸다. 도면에서와 같이 슬라이드 부재(150)를 슬라이드웨이(134)의 상방향으로 슬라이딩시켜 상대적으로 센서유닛(130)이 가이드(143)를 따라 가압지지부(140)를 향해 내려가게 된다. 스프링(142)은 센서유닛(130)이 내려온 거리만큼 더 커진 힘을 상방향으로 가하게 된다. 그리고, 실제의 초점거리가 설계상의 초점거리보다 더 작은 경우에는, 도 6c와 같이 슬라이드 부재(150)를 슬라이드웨이(134)의 하방향으로 슬라이딩시켜 센서유닛(130)이 스테이지 글라스(123)를 향해 올라가도록 한다. 상기 각 경우에 있어서, 슬라이드 부재(150)의 위치를 조정한 후에는 가이드봉(135)을 녹여 슬라이드 부재(150)에 용접에 의해 결합시켜 고정한다. 따라서, 용접에 의해 결합하는 가이드봉(135)과 슬라이드 부재(150)는 슬라이드 부재(150)가 슬라이드웨이(134) 상에 고정되도록 하는 고정수단으로서 기능한다.
이상과 같은 슬라이드 부재(150)와 슬라이드웨이(134)의 결합에 의해 센서유닛(130)과 스테이지 글라스(123) 간의 거리를 연속적으로 변화시킬 수 있으므로 렌즈부(139)의 초점거리를 정확하게 맞출 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 의하면, 슬라이드웨이 및 슬라이드 부재를 이용하여 스캐닝 장치에 구비 된 렌즈부의 초점거리를 정확하게 맞출 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 장치 및 이를 구비한 화상형성장치에 의하면, 스캐닝 장치 내지 화상형성장치의 제조공차에 기인하는 렌즈부의 초점거리의 오차를 정밀하게 조정할 수 있다. 또한, 렌즈부의 초점거리를 맞추는데 소요되는 제조원가 및 공정시간을 감축시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 상면에 문서를 수용하는 스테이지 글라스와;
    상기 스테이지 글라스의 판면에 대해 가압지지되고, 상기 스테이지 글라스를 향해 소정 각도 경사지게 형성된 슬라이드웨이를 포함하는 센서유닛과;
    상기 센서유닛의 슬라이드웨이 상에 지지되고 상단이 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 슬라이드 부재; 및
    상기 슬라이드 부재가 상기 슬라이드웨이 상에 고정되도록 하는 고정수단을 포함하는 스캐닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재는 상기 슬라이드웨이와 평행하게 형성된 가이드홈을 더 포함하고,
    상기 센서유닛은 상기 가이드홈에 삽입되게 돌출형성된 가이드봉을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은 상기 슬라이드 부재와 상기 가이드봉 간의 용접결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 부재의 상단에는 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
  5. 스캐닝 장치를 구비한 화상형성장치에 있어서,
    상기 스캐닝 장치는,
    상면에 문서를 수용하는 스테이지 글라스와;
    상기 스테이지 글라스의 판면에 대해 가압지지되고, 상기 스테이지 글라스를 향해 소정 각도 경사지게 형성된 슬라이드웨이를 포함하는 센서유닛과;
    상기 센서유닛의 슬라이드웨이 상에 지지되고 상단이 상기 스테이지 글라스와 접촉하는 슬라이드 부재; 및
    상기 슬라이드 부재가 상기 슬라이드웨이 상에 고정되도록 하는 고정수단을 포함하는 화상형성장치.
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