KR100713944B1 - 양면 이미지 스캐너 - Google Patents

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KR100713944B1
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Abstract

본 발명은 매체의 양면으로부터 이미지를 동시에 스캐닝할 수 있는 양면 이미지 스캐너를 개시한다. 본 발명은 상면에 매체의 로딩을 안내하는 가이드트랙이 형성되어 있는 케이스와, 케이스의 내측에 장착되어 있는 메인프레임과, 메인프레임의 후단에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 무빙프레임으로 구성된다. 제1 롤피드는 가이드트랙의 전방에 장착되어 있는 제1 피드롤러와, 제1 피드롤러와 협동하여 매체를 로딩할 수 있도록 제1 피드롤러의 상부에 위치하는 제1 아이들롤러를 갖는다. 제2 롤피드는 가이드트랙의 후방에 장착되어 있는 제2 피드롤러와, 제2 피드롤러와 협동하여 매체를 로딩할 수 있도록 제2 피드롤러의 상부에 위치하는 제2 아이들롤러를 갖는다. 또한, 제1 이미지센서는 제1 및 제2 피드롤러 사이의 가이드트랙에 매체의 일면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있고, 제2 이미지센서는 제1 및 제2 아이들롤러 사이에 매체의 타면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있다. 프레싱장치는 무빙프레임의 하부에 승강할 수 있도록 장착되어 있고 매체를 가이드트랙에 대하여 평탄하게 가압한다. 링크장치는 무빙프레임과 프레싱수단 사이에 승강할 수 있도록 장착되어 있으며, 링크장치에는 제1 및 제2 아이들롤러가 연동하여 승강할 수 있도록 장착되어 있다.

Description

양면 이미지 스캐너{IMAGE SCANNER-TWO SIDED}
도 1은 본 발명에 따른 양면 이미지 스캐너의 외관 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 커버가 열려진 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 양면 이미지 스캐너를 제어하기 위한 컨트롤러를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 메인프레임, 무빙프레임, 프레싱장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 프레싱이너커버를 분리하여 메인프레임, 무빙프레임, 프레싱장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 프레싱이너커버를 분리하여 메인프레임, 무빙프레임, 구동장치와 프레싱장치의 구성을 나타낸 좌측면도,
도 8은 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 프레싱이너커버를 분리하여 메인프레임, 무빙프레임, 벨트전동장치와 프레싱장치의 구성을 나타낸 우측면도,
도 9는 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 무빙프레임과 프레싱장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 양면 이미지 스캐너에서 제1 및 제2 아이들롤러, 링크장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 11a 내지 도 11e는 본 발명에 따른 양면 이미지 스캐너에서 제1 및 제2 롤피드, 프레이싱이너커버, 제1 및 제2 이미지센서, 제1 및 제2 센서의 작동을 설명하기 위하여 나타낸 도면들이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
2: 매체 10: 케이스
12: 가이드트랙 20: 커버
30: 메인프레임 40: 무빙프레임
42: 피봇 50: 로커
60: 제1 롤피드 62: 제1 피드롤러
64: 제1 아이들롤러 70: 제2 롤피드
72: 제2 피드롤러 74: 제2 아이들롤러
80: 구동장치 82: 모터
84: 기어장치 86: 벨트전동장치
90: 프레싱장치 92: 프레싱이너커버
98: 로딩트랙 100: 제1 브래킷
102: 제2 브래킷 110: 제1 판스프링
112: 제2 판스프링 120: 링크장치
122: 제1 링크 124: 제2 링크
126: 스프링 130: 제1 이미지센서
140: 제2 이미지센서 150: 제1 센서
160: 제2 센서 160: 컨트롤러
본 발명은 양면 이미지 스캐너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매체의 양면으로부터 이미지를 동시에 스캐닝하여 고화질의 이미지를 획득할 수 있는 양면 이미지 스캐너에 관한 것이다.
스캐너는 문서, 도면, 사진, 필름 등의 매체를 광학적으로 스캐닝하고, 매체의 반사광이나 투과광의 강도를 계측한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 이미지로 입력하는 화상입력장치이다. 스캐너는 스캐닝 방식에 따라 이미지 스캐너, 드럼 스캐너(Drum scanner), 레이저 스캐너(Laser scanner), 멀티스펙트럴 스캐너(Multi-spectral scanner), 플라잉 스폿 스캐너(Flying spot scanner) 등 다양한 형태와 구조로 개발되어 있다.
일반적으로 컴퓨터에 인터페이스되어 사용되고 있는 이미지 스캐너는 매체를 정지시키고, 매체에 대하여 이미지센서, 예를 들어 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)나 아모르퍼스 반도체(Amorphous semiconductor)의 1차원 배열을 평행 이동시켜 매체의 일면을 2차원 스캐닝하고 있다. 한편, 매체의 크기가 신용카드 정도의 크기, 예를 들어 신분증, 명함 등은 정지되어 있는 이미지센서에 대하여 매체 를 로딩(Loading)하면서 매체의 일면을 스캐닝하고 있다.
그러나, 종래기술의 이미지 스캐너는 매체의 일면과 타면을 개별적으로 스캐닝해야 하므로, 스캐닝 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 사용이 번거롭고 불편한 단점이 있다. 특히, 이미지센서 또는 매체의 로딩속도는 이미지센서의 반응속도에 상당한 제약을 받고 있다. 따라서, 고정밀도의 이미지 데이터를 얻기 위해서는 이미지센서의 해상도에 로딩속도가 반비례하도록 설계해야만 하는 제약요소로 인하여 스캐닝 시간을 단축하기 매우 곤란한 문제를 수반하고 있다.
한편, 이미지 데이터의 프로세싱을 위한 알고리즘이 상당한 수준으로 발전했음에도 불구하고, 이미지 스캐너의 기구적 오차, 광학적 오차에 기인하여 이미지센서에 의하여 얻어지는 아날로그 신호에 많은 오차가 존재하고 있다. 이러한 이미지센서의 오차는 신분증의 사진, 지문 등 진위를 가릴 수 있도록 높은 정밀성과 신뢰성이 요구되는 이미지 데이터의 프로세싱에는 부적합하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 매체의 양면을 동시에 스캐닝하여 고화질의 이미지를 획득할 수 있으면서도 높은 정밀성과 신뢰성을 유지할 수 있는 양면 이미지 스캐너를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구조에 의하여 매체의 로딩 에러를 방지하여 정확하고 원활한 등속 로딩을 구현할 수 있는 양면 이미지 스캐너를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 매체의 휨변형을 보상할 수 있는 프레싱 구조에 의하여 이미지의 디스토션을 최소화할 수 있는 양면 이미지 스캐너를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이미지센서의 표면에 오염되어 있는 이물질과 매체의 잼을 간편하게 제거할 수 있는 양면 이미지 스캐너를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 상면에 매체의 로딩을 안내하는 가이드트랙이 형성되어 있는 케이스와; 케이스의 내측에 장착되어 있는 메인프레임과; 메인프레임의 후단에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 무빙프레임과; 가이드트랙의 전방에 장착되어 있는 제1 피드롤러와, 제1 피드롤러와 협동하여 매체를 로딩할 수 있도록 제1 피드롤러의 상부에 위치하는 제1 아이들롤러를 갖는 제1 롤피드와; 가이드트랙의 후방에 장착되어 있는 제2 피드롤러와, 제2 피드롤러와 협동하여 매체를 로딩할 수 있도록 제2 피드롤러의 상부에 위치하는 제2 아이들롤러를 갖는 제2 롤피드와; 제1 및 제2 피드롤러를 회전시키는 구동수단과; 제1 및 제2 피드롤러 사이의 가이드트랙에 매체의 일면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있는 제1 이미지센서와; 제1 및 제2 아이들롤러 사이에 매체의 타면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있는 제2 이미지센서와; 무빙프레임의 하부에 승강할 수 있도록 장착되어 있고, 제2 이미지센서가 장착되어 있으며, 매체를 가이드트랙에 대하여 가압하는 프레싱수단과; 무빙프레임과 프레싱수단 사이에 승강할 수 있도록 장착되어 있고, 제1 및 제2 아이들롤러가 연동하여 승강할 수 있도록 장착되어 있는 링크수단으로 이루어지며, 링크수단은 프레싱수단에 대하여 승강할 수 있도록 장착되어 있으며 매체의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 장착되어 있는 제1 및 제2 축과, 제1 축에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 제1 링크와, 제2 축에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 제2 링크와, 제1 링크와 제2 링크에 양단이 걸려 있고 제1 및 제2 피드롤러에 제1 및 제2 아이들롤러가 각각 접촉하는 방향으로 편향되도록 탄성을 부여하는 스프링으로 구성되어 있으며, 제1 및 제2 링크의 전방과 후방에 제1 및 제2 아이들롤러가 각각 승강할 수 있도록 장착되어 있는 양면 이미지 스캐너에 있다.
이하, 본 발명에 따른 양면 이미지 스캐너에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 양면 이미지 스캐너는 외관을 구성하는 케이스(10)와 커버(20)를 구비하며, 커버(20)는 케이스(10)의 상부를 열고 닫을 수 있도록 장착되어 있다. 케이스(10)는 상하로 분리되는 하프형(Half type) 톱케이스(Top case: 10a)와 보텀케이스(Bottom case: 10b)로 구성되어 있다. 케이스(10)의 상면 중앙에 예를 들어 신용카드 정도의 크기를 갖는 매체(2)의 로딩을 안내하는 가이드트랙(Guide track: 12)이 형성되어 있고, 가이드트랙(12)의 양측에는 매체(2)의 양단을 지지할 수 있는 사이드월(Side wall: 14a, 14b)이 매체(2)의 로딩 방향을 따라 각각 형성되어 있다. 가이드트랙(12)의 전방과 후방에 제1 구멍(16a)과 제2 구멍(16b)이 각각 형성되어 있고, 제1 구멍(16a)과 제2 구멍(16b) 사이에는 제3 구멍(16c)이 형성되어 있다. 그리고, 사이드월(14a, 14b)과 근접하는 케이스(10)의 양측에는 한 쌍의 제4 구멍(16d)들이 각각 형성되어 있다. 제1 구멍(16a)의 전방과 후방에 근접하는 위치의 가이드트랙(12)에는 제1 센싱구멍(18a)과 제2 센싱구멍(18b)이 형성되어 있다.
도 2, 도 3과 도 5 내지 도 8을 참조하면, 케이스(10)의 내측에 메인프레임(Main frame: 30)이 내장되도록 장착되어 있고, 메인프레임(30)의 양측 후단은 케이스(10)의 후방에 돌출되어 있다. 메인프레임(30)은 매체(2)의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 배열되어 있는 한쌍의 베이스플레이트(32)와, 베이스플레이트(32)들의 상면에 매체(2)의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 배열되어 있는 한 쌍의 사이드패널(34)들을 갖는다. 사이드패널(34)들은 복수의 스페이스바(Space bar: 36)들에 의하여 일정한 간격을 두고 고정되어 있다. 메인프레임(30)의 하부에는 인쇄회로기판(38)이 복수의 스페이스(38a)들의 개재에 의하여 떨어져 장착되어 있다.
또한, 커버(20)의 하부에는 무빙프레임(Moving frame: 40)이 은폐되도록 고정되어 있다. 메인프레임(30)의 후단 양측에 무빙프레임(40)의 후단 양측이 한 쌍의 피봇(42)들을 중심으로 각각 회전할 수 있도록 연결되어 있고, 케이스(10)와 무빙프레임(40) 사이에는 매체(2)의 로딩을 위한 간격이 충분하게 유지되어 있다. 무빙프레임(40)의 선단 양측에 한 쌍의 로킹홈(44)들이 형성되어 있다. 메인프레임(30)의 선단 양측에 무빙프레임(40)을 로킹(Locking) 또는 언로킹(Unlocking)할 수 있는 한 쌍의 로커(Locker: 50)들이 나사(52)의 체결에 의하여 각각 장착되어 있으며, 로커(50)들의 스냅후크(Snap hook: 54)는 케이스(10)의 제4 구멍(16d)들을 통하여 무빙프레임(40)의 로킹홈(44)들에 걸려 무빙프레임(40)을 구속한다. 로커(50)는 탄성을 갖는 판스프링을 절곡하여 구성한다.
도 2, 도 3, 도 5 내지 도 8, 그리고 도 11a 내지 도 11e를 참조하면, 메인프레임(30)의 전방과 후방에 매체(10)의 로딩 및 언로딩을 위한 제1 롤피드(Roll feed: 60)의 제1 피드롤러(Feed roller: 62)와 제2 롤피드(70)의 제2 피드롤러(72)가 축(62a, 72a)을 중심으로 각각 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)는 가이드트랙(12)을 따라 로딩되는 매체(10)와 접촉할 수 있도록 케이스(10)의 제1 및 제2 구멍(16a, 16b)을 통하여 가이드트랙(12)의 상부로 돌출되어 있다. 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)의 축중심은 임의의 제1 평면(P1)에 정렬되어 있으며, 제1 피드롤러(62)의 직경(R1)은 제2 피드롤러(72)의 직경(R2)보다 크게 형성되어 있다. 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)는 매체(10)의 로딩을 위하여 적정한 마찰력을 부여할 수 있도록 연질의 소재, 예를 들어 우레탄 수지(Urethane resin)로 제조하는 것이 바람직하다. 본 실시예에 있어서 제1 롤피드(60)의 전방과 제2 롤피드(70)의 후방에는 매체(10)의 로딩 및 언로딩을 위하여 하나 이상의 롤피드나 가이드롤러를 배치할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 롤피드(62, 72) 각각은 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)와 협동하여 매체(2)를 로딩 및 언로딩하는 제1 및 제2 아이들롤러(Idle roller: 64, 74)를 갖는다. 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)는 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)의 상부에 축(64a, 74a)을 중심으로 회전 및 승강할 수 있도록 장착되어 있으며, 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)의 축중심은 제1 평면(P1)에 대하여 평행한 임의의 제2 평면(P2)에 정렬되어 있다. 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)와 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74) 각각은 매체(2)가 로딩되지 않는 초기 모드에서 접촉되어 있다. 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)와 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74) 사이에 매체(2)의 선단(2a)이 진입되면, 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)는 매체(2)의 로딩되는 힘을 받아 상승되어 매체(2)의 진입을 허용한다.
도 2와 도 5 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 롤피드(62, 72) 각각의 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)는 구동장치(80)의 작동에 의하여 회전한다. 구동장치(80)는 메인프레임(30)의 후방에 장착되어 있으며 구동력을 제공하는 모터(82)와, 모터(82)의 구동력을 제2 피드롤러(72)에 전달하는 기어장치(84)와, 제2 피드롤러(72)의 회전력을 제1 피드롤러(62)에 전달하는 벨트전동장치(86)로 구성되어 있다. 기어장치(84)는 모터(82)의 축(82a)에 장착되어 있는 웜(Worm: 84a)과, 제2 피드롤러(72)의 축(72a)에 웜(84a)과 맞물리도록 장착되어 있는 웜휠(Worm wheel: 84b)로 구성되어 있다. 벨트전동장치(86)는 웜휠(84b)이 장착되어 있는 제2 피드롤러(72)의 축(72a)의 반대쪽에 장착되어 있는 원동풀리(86a)와, 제1 피드롤러(62)의 축(62a)에 장착되어 있는 종동풀리(86b)와, 원동풀리(86a)와 종동풀리(86b)에 감아 걸려 있는 벨트(86c)로 구성되어 있다. 벨트전동장치(86)는 타이밍벨트전동장치로 대신할 수도 있다.
이와 같이 모터(82)의 구동력이 기어장치(84)의 웜(84a)과 웜휠(84b)에 의하여 후방의 제2 피드롤러(72)에 먼저 전달되고, 제2 피드롤러(72)의 회전력이 벨트전동장치(86)의 원동풀리(86a), 종동풀리(86b)와 벨트(86c)에 의하여 제1 피드롤러(62)에 전달되는 구조에 의해서 매체(2)를 로딩할 때 웜(84a)과 웜휠(84b)의 백래시(Backlash)에 의한 매체(2)의 흔들림을 방지하여 정확하고 안정적으로 로딩할 수 있다.
도 2, 도 3, 도 9와 도 11a 내지 도 11e를 참조하면, 무빙프레임(40)의 하부에는 매체(2)의 휨변형을 보상할 수 있도록 매체(2)를 평탄하게 가압하는 프레싱장치(Pressing device: 90)가 설치되어 있다. 프레싱장치(90)의 프레싱이너커버 (Pressing inner cover: 92)는 무빙프레임(40)의 하부에 승하강할 수 있도록 장착되어 매체(2)를 실질적으로 가압한다. 프레싱이너커버(92)의 하면 전방과 후방에는 제1 구멍(94a)과 제2 구멍(94b)이 각각 형성되어 있고, 제1 구멍(94a)과 제2 구멍(94b) 사이에는 제3 구멍(94c)이 형성되어 있다. 프레싱이너커버(92)의 제1 내지 제3 구멍(94a~94c)은 케이스(10)의 제1 내지 제3 구멍(16a~16c)과 정렬되어 있다. 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)는 가이드트랙(12)을 따라 로딩되는 매체(10) 또는 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)와 접촉할 수 있도록 프레싱이너커버(92)의 제1 및 제2 구멍(94a, 94b)을 통하여 돌출되어 있다.
또한, 제1 구멍(94a)의 전방과 후방에 근접하는 위치의 프레싱이너커버(92)에는 케이스(10)의 제1 및 제2 센싱구멍(18a, 18b)과 정렬되도록 제1 및 제2 센싱구멍(96a, 96b)이 각각 형성되어 있다. 케이스(10)의 가이드트랙(12)과 프레싱이너커버(92)의 하면 사이에는 매체(2)의 로딩을 위한 로딩트랙(98)이 가이드트랙(12)과 정렬되도록 형성되어 있다. 도 11a에 도시되어 있는 바와 같이, 케이스(10)의 가이드트랙(12)과 프레싱이너커버(92)의 하면 사이에 최초 유지되어 있는 로딩트랙(98)의 간격(G1)은 매체(2)의 두께(T)보다 좁게 형성되어 있다.
도 2, 도 3, 도 5 내지 도 9를 참조하면, 프레싱이너커버(92)의 상부 전방과 후방에 제1 브래킷(Bracket: 100)과 제2 브래킷(102)이 나사(104)들의 체결에 의하여 각각 고정되어 있다. 제1 브래킷(100)의 양측에는 제1 및 제2 가이드슬롯(Guide slot: 100a, 100b)이 형성되어 있고, 제2 브래킷(102)의 양측에는 제1 브래킷(100) 의 제1 및 제2 가이드슬롯(100a, 100b)에 서로 대응하는 관계로 정렬되도록 제1 및 제2 가이드슬롯(102a, 102b)들이 형성되어 있다.
제1 브래킷(100)과 제2 브래킷(102)의 양측에는 제1 축(106)과 제2 축(108)이 서로 평행하도록 매체(2)의 로딩 방향을 따라 고정되어 있다. 제1 축(106)의 양단은 제1 브래킷(100)의 제1 가이드슬롯(100a)과 제2 브래킷(102)의 제1 가이드슬롯(102a)에 승강할 수 있도록 끼워져 있고, 제2 축(108)의 양단은 제1 브래킷(100)의 제2 가이드슬롯(100b)과 제2 브래킷(102)의 제2 가이드슬롯(102b)에 승강할 수 있도록 끼워져 있다. 제1 및 제2 축(106, 108)은 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 제1 및 제2 가이드슬롯(100a, 100b, 102a, 102b) 각각을 따라 이동되면서 프레싱이너커버(92)의 승하강을 직선운동으로 안내한다.
한편, 프레싱장치(90)의 프레싱이너커버(92)는 스프링수단으로 제1 판스프링(110)과 제2 판스프링(112)의 탄성을 부여받아 매체(2)를 가압하는 방향으로 편향된다. 제1 및 제2 판스프링(110, 112)은 나사(114)의 체결에 의하여 무빙프레임(40)의 상면에 매체(2)의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 장착되어 있으며, 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 양단은 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 상단을 눌러 탄성을 부여한다. 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 일단에 제1 및 제2 브래킷(100, 102)을 구속할 수 있도록 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 일단에 걸리는 스토퍼(Stopper; 110a, 112a)가 각각 절곡되어 있다. 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 일단이 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 스토퍼(110a, 112a)에 걸려 구속되는 것에 의하여 프레싱이너커버(92)가 매체(2)의 로딩 방향을 따라 운동하는 것을 방지 할 수 있다. 도 9에 제1 및 제2 스토퍼(110a, 112a)는 매체(2)의 로딩 방향 후단에 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 제1 및 제2 스토퍼(110a, 112a)는 필요에 따라 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 타단 또는 양단에 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서 제1 및 제2 판스프링(110, 112)은 커버(20) 또는 무빙프레임(40)과 프레싱이너커버(92) 사이에 장착되어 프레이싱이너커버(92)를 하방으로 편향시키는 압축코일스프링으로 대신할 수도 있다.
도 2, 도 5, 도 7, 도 8과 도 10을 참조하면, 본 발명의 양면 이미지 스캐너는 제1 및 제2 롤피드(70) 각각의 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)가 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)에 대하여 승하강할 수 있도록 연동시키는 링크장치(120)를 구비한다. 링크장치(120)는 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 제1 및 제2 가이드슬롯(100a, 100b, 102a, 102b)에 승강할 수 있도록 끼워져 있는 프레싱장치(90)의 제1 및 제2 축(106, 108)을 포함한다.
또한, 링크장치(120)의 제1 및 제2 링크(122, 124)는 제1 및 제2 축(106, 108)을 중심으로 회전할 수 있도록 서로 평행하도록 장착되어 있으며, 제1 및 제2 링크(122, 124) 각각의 선단과 후단에는 한 쌍의 제1 및 제2 가이드슬롯(126a, 126b)들이 각각 형성되어 있다. 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)의 축(64a, 74a)은 제1 및 제2 링크(122, 124)의 제1 및 제2 가이드슬롯(126a, 126b)들에 승하강할 수 있도록 끼워져 있다. 제1 및 제2 링크(122, 124)의 상부 한쪽에는 제1 및 제2 링크(122, 124)에 양단이 걸려 있는 스프링(128)이 장착되어 있고, 스프링(128)은 제1 및 제2 링크(122, 124)가 초기 위치, 즉 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)에 제1 및 제 2 아이들롤러(64, 74)가 접촉하는 방향으로 편향되도록 탄성을 부여한다.
도 2 내지 도 4, 도 7과 도 8을 참조하면, 메인프레임(30)과 프레싱장치(90)의 중앙에 매체(2)의 양면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 출력하는 제1 이미지센서(130)와 제2 이미지센서(140)가 서로 대향하도록 각각 장착되어 있으며, 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)는 매체(2)의 로딩 방향에 대하여 교차하도록 배치되어 있다. 제1 이미지센서(130)와 제2 이미지센서(140) 사이에 최초 유지되어 있는 간격(G2)은 매체(2)의 두께(T)보다 좁게 형성되어 있다. 그리고, 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)의 폭은 매체(2)의 폭보다 크게 구성되어 있다. 제1 이미지센서(130)는 케이스(10)의 제3 구멍(16c)을 통하여 노출되어 있으며, 제2 이미지센서(140)는 프레싱이너커버(92)의 제3 구멍(94c)을 통하여 노출되어 있다. 본 실시예에 있어서 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)는 600dpi(Dot per inch) 이상의 고화질 이미지를 얻을 수 있는 컨택트이미지센서(Contact image sensor)를 사용하는 것이 바람직하다.
도 4, 도 6 내지 도 8과 도 11a 내지 도 11e를 참조하면, 제1 롤피드(60)의 전방과 후방에는 매체(2)를 센싱하는 제1 센서(150)와 제2 센서(152)가 장착되어 있다. 제1 및 제2 센서(150, 152) 각각은 광을 발광하는 발광소자(150a, 152a)와, 발광소자(150a, 152a)로부터 발광되는 광을 수광하여 신호를 출력하는 수광소자(150b, 152b)로 구성되어 있다. 발광소자(150a, 152a)는 무빙프레임(40)의 상면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(154)에 장착되어 있으며, 수광소자(150b, 152b)는 인 쇄회로기판(38)에 장착되어 있다. 발광소자(150a, 152a)의 광은 프레싱이너커버(92)의 제1 및 제2 센싱구멍(98a, 98b), 케이스(10)의 제1 및 제2 센싱구멍(18a, 18b)을 순차적으로 통과하여 수광소자(150b, 152b)에 각각 수광된다.
도 4, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 양면 이미지 스캐너는 모터(82), 제1 및 제2 이미지센서(130, 140), 제1 및 제2 센서(150, 152)의 작동을 제어하는 컨트롤러(160)를 구비한다. 컨트롤러(160)는 인쇄회로기판(38)에 장착되어 있으며 제1 및 제2 센서(150, 152)의 수광소자(150b, 152b)로부터 입력되는 신호에 따라 모터(82), 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)의 작동을 제어한다. 컨트롤러(160)는 컴퓨터(162)와 인터페이스되어 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)로부터 입력되는 이미지 데이터를 컴퓨터(162)에 전송한다. 도 1과 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 케이스(10)의 상면 일측에는 컨트롤러(160)에 의하여 제어되는 표시수단으로 복수의 발광다이오드(164)들이 장착되어 있으며, 발광다이오드(164)들의 작동에 의하여 양면 이미지 스캐너의 모드 상태를 표시할 수 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 양면 이미지 스캐너에 대한 작용을 설명한다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 11a와 도 11b를 참조하면, 사용자가 매체(2)를 케이스(10)의 가이드트랙(12)에 밀어 넣게 되면, 가이드트랙(12)을 따라 진입되던 매체(2)의 선단(2a)은 케이스(10)의 가이드트랙(12)과 프레싱이너커버(92)의 하면 사이에 최초 유지되어 있는 로딩트랙(98)의 간격(G1)이 매체(2)의 두께(T)보다 좁게 형 성되어 있기 때문에 프레싱이너커버(92)에 접촉하게 된다. 사용자가 매체(2)를 밀어 넣는 힘에 의하여 매체(2)의 선단(2a)에 접촉하는 프레싱이너커버(92)는 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 탄성을 극복하면서 상승되어 매체(2)의 진입을 원활하게 허용한다. 이때, 제1 및 제2 축(106, 108)은 제1 및 제2 브래킷(100, 102)의 제1 및 제2 가이드슬롯(100a, 100b, 102a, 102b) 각각을 따라 하부에서 상부로 이동되면서 프레싱이너커버(92)의 상승을 직선운동으로 안내한다. 프레싱이너커버(92)는 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 탄성을 부여받아 가이드트랙(12)을 따라 진입되는 매체(2)의 상면을 가압하며, 프레싱이너커버(92)의 가압에 의하여 휨변형이 발생되어 있는 매체(2)는 평탄하게 된다. 이와 같이 휨변형이 발생되어 있는 매체(2)의 평탄화에 의하여 매체(2)로부터 획득되는 이미지의 디스토션을 최소화할 수 있다.
다음으로, 매체(2)의 선단(2a)이 제1 센서(150)의 발광소자(150a)와 수광소자(150b) 사이를 지나면, 발광소자(150a)의 광은 수광소자(150b)에 수광되지 않는다. 수광소자(150b)는 오프 신호를 출력하여 컨트롤러(160)에 입력하며, 컨트롤러(160)는 수광소자(150b)의 오프 신호에 따라 구동장치(80)의 모터(82)를 시계 방향으로 구동시킨다. 구동장치(80)의 모터(82)가 시계 방향으로 구동되면, 모터(82)의 구동력은 기어장치(84)의 웜(84a)과 웜휠(84b)에 의하여 제2 피드롤러(72)에 전달되고, 제2 피드롤러(72)의 회전력은 벨트전동장치(86)의 원동풀리(86a), 종동풀리(86b)와 벨트(86c)에 의하여 제1 피드롤러(62)에 전달된다. 따라서, 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)가 함께 시계 방향으로 회전되어 매체(2)의 로딩을 준비한다.
도 2, 도 4와 도 11c를 참조하면, 매체(2)의 선단(2a)이 제1 롤피드(60)의 제1 피드롤러(62)와 제1 아이들롤러(64) 사이에 진입되면, 매체(2)에 접촉하는 제1 아이들롤러(64)는 하중을 부여받아 상승되면서 매체(2)의 진입을 허용한다. 이때, 제1 아이들롤러(64)의 축(64a)은 제1 및 제2 링크(122, 124)의 제1 가이드슬롯(126a)들을 따라 하부에서 상부로 이동되면서 제1 아이들롤러(64)의 상승을 직선운동으로 안내한다. 상승되던 제1 아이들롤러(64)의 축(64a)이 제1 가이드슬롯(126a)들의 상부에 걸리면, 상승력을 보유하는 제1 아이들롤러(64)의 축(64a)에 의하여 제1 및 제2 링크(122, 124)에는 하중이 작용된다. 하중을 받는 제1 및 제2 링크(122, 124)는 제1 및 제2 축(106, 108)을 중심으로 회전되고, 제1 및 제2 링크(122, 124)의 회전에 의하여 제1 아이들롤러(64)와 함께 제2 아이들롤러(74)도 상승된다.
한편, 스프링(128)은 제1 및 제2 링크(122, 124)에 탄성을 부여하여 초기 위치로 편향시키며, 초기 위치로 편향되는 제1 및 제2 링크(122, 124)에 의하여 제1 아이들롤러(64)는 제1 피드롤러(62)에 대하여 매체(2)를 밀착시킨다. 모터(82)의 구동에 의하여 시계 방향으로 회전하는 제1 피드롤러(62)는 제1 아이들롤러(64)와 협동하여 로딩트랙(98)을 따라 매체(2)를 등속으로 로딩한다.
도 2, 도 4와 도 11d를 참조하면, 매체(2)의 선단(2a)이 제1 롤피드(60)의 제1 피드롤러(62)와 제1 아이들롤러(64), 제2 센서(152)의 발광소자(150a, 152a)와 수광소자(150b, 152b) 사이를 순차적으로 지나면, 발광소자(150a, 152a)의 광은 매체(2)에 의하여 차단되면서 수광소자(150b, 152b)에 수광되지 않는다. 수광소자 (150b, 152b)는 오프 신호를 출력하여 컨트롤러(160)에 입력하며, 컨트롤러(160)는 수광소자(150b, 152b)의 오프 신호에 따라 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)를 작동시킨다. 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)는 로딩트랙(98)을 따라 로딩되는 매체(2)의 양면을 스캐닝하고 획득되는 이미지 데이터를 컨트롤러(160)에 입력한다. 컨트롤러(160)는 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)로부터의 이미지 데이터를 컴퓨터(162)에 전송한다.
또한, 매체(2)의 선단(2a)은 제2 롤피드(70)의 제2 피드롤러(72)와 제2 아이들롤러(74) 사이에 진입되고, 매체(2)에 접촉하는 제2 아이들롤러(74)는 하중을 부여받아 상승되면서 매체(2)의 진입을 허용한다. 이때, 제2 아이들롤러(74)의 축(74a)은 제1 및 제2 링크(122, 124)의 제2 가이드슬롯(126b)을 따라 하부에서 상부로 이동되면서 제2 아이들롤러(74)의 상승을 직선운동으로 안내한다.
도 11a에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 피드롤러(62)의 직경(R1)이 제2 피드롤러(72)의 직경(R2)과 동일하게 형성되어 있는 경우, 매체(2)의 선단(2a)이 하향으로 휨변형되어 있거나 연질의 제1 피드롤러(62)가 매체(2)와의 접촉으로 과도하게 압축되면, 제1 피드롤러(62)를 지난 매체(2)의 선단(2a)이 로딩트랙(98)을 벗어나면서 제2 피드롤러(72)에 걸려 로딩 에러가 발생될 우려가 있다. 본 발명의 양면 이미지 스캐너에 있어서는 제1 피드롤러(62)의 직경(R1)이 제2 피드롤러(72)의 직경(R2)보다 크게 형성되어 있기 때문에 제1 피드롤러(62)와 제2 피드롤러(72)의 직경 (R1, R2) 차이로 인하여 매체(2)의 휨변형이나 제1 피드롤러(62)의 과도한 압축이 발생된 경우에도, 제1 피드롤러(62)를 지난 매체(2)의 선단(2a)이 제2 피드롤러(72)에 걸리는 로딩 에러가 방지된다. 따라서, 매체(2)의 등속 로딩을 정확하고 원활하게 실시할 수 있다.
도 2, 도 4와 도 11e를 참조하면, 매체(2)의 후단(2b)이 제2 센서(152)의 발광소자(152a)와 수광소자(152b) 사이를 지나면, 발광소자(152a)의 광은 수광소자(152b)에 수광되고, 수광소자(152b)는 온 신호를 출력하여 컨트롤러(160)에 입력한다. 컨트롤러(160)는 수광소자(152b)의 온 신호에 따라 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)의 작동을 중지시키고, 모터(82)를 반시계 방향으로 구동시킨다. 모터(82)가 반시계 방향으로 구동되면, 모터(82)의 구동력은 기어장치(84)의 웜(84a)과 웜휠(84b)과 벨트전동장치(86)의 원동풀리(86a), 종동풀리(86b)와 벨트(86c)에 의하여 제2 피드롤러(72)와 제1 피드롤러(62)에 순차적으로 전달되고, 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)는 반시계 방향으로 회전되면서 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)와 협동하여 로딩트랙(98)을 따라 매체(2)를 언로딩시킨다.
계속해서, 매체(2)가 언로딩되면서 매체(2)의 후단(2b)이 제1 센서(150)의 발광소자(150a)와 수광소자(150b) 사이를 지나면, 발광소자(150a)의 광은 수광소자(150b)에 수광되고, 수광소자(150b)는 온 신호를 출력하여 컨트롤러(160)에 입력하며, 컨트롤러(160)는 수광소자(150b)의 온 신호에 따라 모터(82)의 구동을 정지시킨다. 모터(82)의 구동이 정지되면, 매체(2)의 후단(2b)은 케이스(10)의 가이드트 랙(12) 밖으로 돌출되고 선단은 프레싱이너커버(92)에 의하여 가압되어 있게 된다.
마지막으로, 사용자가 매체(2)의 후단(2b)을 잡아 케이스(10)의 가이드트랙(12)으로부터 매체(2)를 완전히 빼내면, 제1 및 제2 판스프링(110, 112)의 탄성을 부여받는 프레싱이너커버(92)는 하강되어 초기 위치에 복귀된다. 그리고, 스프링(128)의 탄성을 부여받는 제1 및 제2 링크(122, 124)는 제1 및 제2 축(106, 108)을 중심으로 회전되어 초기 위치에 복귀되고, 제1 및 제2 롤피드(70) 각각의 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)는 제1 및 제2 피드롤러(62, 72)에 접촉된다.
한편, 도 3, 도 7과 도 8을 참조하면, 무빙프레임(40)의 로킹홈(204)들에 걸려 있는 로커(50)들의 스냅후크(54)를 분리하면, 피봇(42)을 중심으로 무빙프레임(40)과 함께 커버(20)를 회전시켜 열 수 있다. 커버(20)가 열리면 제1 및 제2 피드롤러(62, 72), 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74), 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)가 노출되며, 노출되는 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)의 표면에 달라붙어 있는 이물질은 광학용 천 등을 이용하여 닦는다. 이와 같이 커버(20)를 열어 제1 및 제2 이미지센서(130, 140)의 표면에 오염되어 있는 이물질을 간편하게 제거할 수 있으므로, 이물질에 의한 이미지 데이터의 오류를 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 피드롤러(62, 72), 제1 및 제2 아이들롤러(64, 74)의 표면에 달라붙어 있는 이물질도 천 등으로 닦을 수 있다. 따라서, 매체(2)의 미끄러짐(Slipping)이나 들러붙음(Sticking)을 방지할 수 있으며, 지터(Jitter)가 방지되어 이미지 데이터의 높은 정확성과 신뢰성을 보장할 수 있다. 또한, 매체(2)가 로딩 또는 언로딩 중에 로딩트랙(98)에서 정지되는 잼(Jam)이 발생된 경우, 앞에서 설명한 바와 같이 커버(20)를 열고 매체(2)의 잼을 간편하고 신속하게 조치할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 양면 이미지 스캐너에 의하면, 서로 평행하도록 배치되어 있는 두 개의 이미지센서에 의하여 매체의 양면을 동시에 스캐닝하여 고화질의 이미지를 획득할 수 있으면서도 높은 정밀성과 신뢰성을 유지할 수 있다. 또한, 간단한 구조에 의하여 매체의 로딩 에러를 방지하여 정확하고 원활한 등속 로딩을 구현할 수 있으며, 매체의 휨변형을 보상할 수 있는 프레싱 구조에 의하여 이미지의 디스토션을 최소화할 수 있고, 이미지센서의 표면에 오염되어 있는 이물질과 매체의 잼을 간편하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 상면에 매체의 로딩을 안내하는 가이드트랙이 형성되어 있는 케이스와;
    상기 케이스의 내측에 장착되어 있는 메인프레임과;
    상기 메인프레임의 후단에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 무빙프레임과;
    상기 가이드트랙의 전방에 장착되어 있는 제1 피드롤러와, 상기 제1 피드롤러와 협동하여 상기 매체를 로딩할 수 있도록 상기 제1 피드롤러의 상부에 위치하는 제1 아이들롤러를 갖는 제1 롤피드와;
    상기 가이드트랙의 후방에 장착되어 있는 제2 피드롤러와, 상기 제2 피드롤러와 협동하여 상기 매체를 로딩할 수 있도록 상기 제2 피드롤러의 상부에 위치하는 제2 아이들롤러를 갖는 제2 롤피드와;
    상기 제1 및 제2 피드롤러를 회전시키는 구동수단과;
    상기 제1 및 제2 피드롤러 사이의 상기 가이드트랙에 상기 매체의 일면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있는 제1 이미지센서와;
    상기 제1 및 제2 아이들롤러 사이에 상기 매체의 타면을 스캐닝하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 장착되어 있는 제2 이미지센서와;
    상기 무빙프레임의 하부에 승강할 수 있도록 장착되어 있고, 상기 제2 이미지센서가 장착되어 있으며, 상기 매체를 상기 가이드트랙에 대하여 가압하는 프레싱수단과;
    상기 무빙프레임과 상기 프레싱수단 사이에 승강할 수 있도록 장착되어 있고, 상기 제1 및 제2 아이들롤러가 연동하여 승강할 수 있도록 장착되어 있는 링크수단으로 이루어지며,
    상기 링크수단은 상기 프레싱수단에 대하여 승강할 수 있도록 장착되어 있으며 상기 매체의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 장착되어 있는 제1 및 제2 축과, 상기 제1 축에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 제1 링크와, 상기 제2 축에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 제2 링크와, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크에 양단이 걸려 있고 상기 제1 및 제2 피드롤러에 상기 제1 및 제2 아이들롤러가 각각 접촉하는 방향으로 편향되도록 탄성을 부여하는 스프링으로 구성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 링크의 전방과 후방에 상기 제1 및 제2 아이들롤러가 각각 승강할 수 있도록 장착되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무빙프레임은 상기 케이스의 상부를 열고 닫을 수 있는 커버의 하부에 고정되어 있으며, 상기 무빙프레임의 선단을 구속할 수 있도록 상기 메인프레임에 장착되어 있는 로커를 더 구비하는 양면 이미지 스캐너.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 피드롤러의 축중심은 임의의 제1 평면에 정렬되어 있으며, 상기 제1 및 제2 아이들롤러의 축중심은 상기 제1 평면에 대하여 평행한 임의의 제2 평면에 정렬되어 있고, 상기 제1 및 제2 피드롤러는 연질의 소재로 제조되어 있으며, 상기 제1 피드롤러의 직경은 상기 제2 피드롤러의 직경보다 크게 형성되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은,
    상기 메인프레임의 후방에 장착되어 있으며, 구동력을 제공하는 모터와;
    상기 모터의 구동력을 상기 제2 피드롤러에 전달하는 기어장치와;
    상기 제2 피드롤러의 회전력을 상기 제1 피드롤러에 전달하는 벨트전동장치로 구성되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프레싱수단은,
    상기 무빙프레임의 하부에 승강할 수 있도록 장착되어 있으며, 상기 가이드트랙과 그 하면 사이에 상기 매체의 로딩을 위한 로딩트랙을 형성하고, 상기 제1 및 제2 아이들롤러가 하부로 돌출되어 있으며, 상기 제2 이미지센서가 노출되도록 장착되어 있고, 상기 매체를 평탄하게 가압하는 프레싱이너커버와;
    상기 프레싱이너커버의 전방과 후방에 고정되어 있으며, 양측에 제1 및 제2 가이드슬롯이 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 브래킷과;
    상기 제1 및 제2 브래킷의 제1 가이드슬롯에 양단이 승강할 수 있도록 끼워져 있는 제1 축과;
    상기 제1 및 제2 브래킷의 제2 가이드슬롯에 양단이 승강할 수 있도록 끼워져 있는 제2 축과;
    상기 프레이싱커버가 상기 매체를 가압하는 방향으로 편향되도록 탄성을 제공하는 스프링수단으로 구성되어 있고,
    상기 제1 및 제2 축에는 상기 링크수단이 장착되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드트랙과 상기 프레싱이너커버의 하면 사이에 최초 유지되는 상기 로딩트랙의 간격은 상기 매체의 두께보다 좁게 형성되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 스프링수단은 상기 무빙프레임의 상면 양측에 상기 제1 및 제2 브래킷의 상단을 눌러 탄성을 부여하도록 상기 매체의 로딩 방향을 따라 서로 평행하도록 장착되어 있는 제1 판스프링과 제2 판스프링으로 구성되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 판스프링의 양단 중 어느 하나에 상기 제1 및 제2 브래킷 중 어느 하나를 구속할 수 있도록 상기 제1 및 제2 브래킷 중 어느 하나에 걸리는 스토퍼가 절곡되어 있는 양면 이미지 스캐너.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 롤피드의 전방과 후방에 상기 매체의 로딩을 센 싱하는 제1 및 제2 센서가 각각 더 장착되어 있는 양면 이미지 스캐너.
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