KR100727939B1 - 화상독취장치 - Google Patents

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Abstract

화상독취장치가 개시된다. 본 발명에 따른 화상독취장치는 CCD센서가 스캐닝모듈과 일체로 슬라이딩되므로 구조가 간단하고 부품수가 절감되며, 타이밍벨트, 벨트풀리, 연결샤프트, 및 기어열에 의하여 구동력이 스캐닝모듈의 양 단부에 직접 전달되므로 스캐닝모듈의 크기와 무게에 관계없이 슬라이딩시의 슬립(slip)발생이 방지되고 스캐닝모듈의 위치 및 속도 제어가 정확하며, A3 크기의 원고도 정확하게 독취할 수 있다.

Description

화상독취장치{Image reading apparatus}
도 1은 종래의 화상독취장치의 주요부를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명에 따른 화상독취장치의 주요부를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 참조부호 100을 도시한 측면도.
도 4는 제1 및 제2벨트풀리의 결합상태를 도시한 측단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
105...제1브라켓 106, 206...스터드
110...구동모터 120...제1기어
130...제2기어 140...제3기어
150...제4기어 160...제5기어
170...제1벨트풀리 171...제1벨트풀리 치형
172, 272...연결샤프트 압입부 173, 273...스터드 삽입부
205...제2브라켓 270...제2벨트풀리
271...제2벨트풀리 치형 300...연결샤프트
305...제3브라켓 370...제3벨트풀리
400a...제1타이밍벨트 400b...제2타이밍벨트
405...제4브라켓 470...제4벨트풀리
500...스캐닝모듈 510...하우징
520...렌즈부 530...CCD센서
540...가이드 구멍 600...가이드 샤프트
610a, 610b...가이드 샤프트 홀더 700...화상독취장치 본체
본 발명은 화상독취장치에 관한 것으로서, 특히 스캐닝모듈이 슬라이딩되면서 화상을 독취하는 화상독취장치에 관한 것이다.
화상독취장치는 광을 주사하여 원고에 기록된 화상을 읽어들이고, 이 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 스캐닝모듈(scanning module)을 구비한다. 화상독취장치의 예로서, 스캐너(scanner), 팩시밀리(facsimile), 복합기 등이 있다.
원고를 독취하기 위하여는 스캐닝모듈이 이동되거나, 원고가 이동될 필요가 있다. 스캐닝모듈이 이동되는 화상독취장치를 보통 플랫-베드형(flat-bed type) 화상독취장치라고 한다. 이와 구별되는 개념으로써 원고가 이동되는 방식의 쉬트-피드형(sheet-feed type) 화상독취장치가 있다. 플랫-베드형 화상독취장치에 자동급지장치(ADF : auto document feeder)를 구비하여 쉬트-피드형을 겸하는 화상독취장치도 있다.
도 1은 종래의 플랫-베드형 화상독취장치의 주요 부분을 도시한다. 이를 참조하면, 원고를 올려놓는 평판유리(20)가 구비된다. 스캐닝모듈은 원고에 광을 주 사하는 광 주사 유니트(21), 원고를 독취하여 획득한 광 신호를 전기적인 신호로 변환하는 화상 센서(44), 원고에서 반사된 광을 화상 센서(44)로 반사시키는 광 반사 유니트(22)를 구비한다. 화상 센서(44)의 예로서, CCD(Charge-Coupled Device) 센서가 있다.
광 주사 유니트(21)는 평판유리(20)의 하면에 마련되며, 광 주사기(40)와 제1반사경(41)을 구비한다. 광 주사 유니트(21)는 와이어(28)와 결합되어 속도 V 로 이송되면서 평판유리(20)에 놓인 원고에 광을 주사한다.
광 반사 유니트(22)는 광 주사 유니트(21)에 인접되며, 제2반사경(42)과 제3반사경(43)을 구비한다. 광 반사 유니트(22)는 와이어(28)가 감기는 도르레(24)를 구비하여 속도 V/2 로 이송되면서 광 주사 유니트(21)에서 주사된 광을 화상 센서(44)로 반사한다.
화상 센서(44)는 광 반사 유니트(22)에서 인입된 광 신호를 전기적인 신호로 변환하여 화상독취장치로 전송한다.
와이어(28)는 참조부호 23과 참조부호 31에 양 단부가 고정된다. 와이어(28)는 일 단부가 참조부호 23에 고정되고, 광 반사 유니트(22)에 구비된 도르레(24)에 감기며, 화상독취장치 본체에 고정된 풀리들(25, 26, 27)에 감기고, 광 주사 유니트(21)와 결합되며, 다시 광 반사 유니트(22)에 구비된 도르레(24)에 감기고, 타 단부가 참조부호 31에 고정된다.
구동풀리(26)가 와이어(28)를 선속도 V 로 이송시키면, 광 주사 유니트(21)는 이와 동일한 속도 V 로 이송되고, 광 반사 유니트(22)는 속도 V/2 로 이송된다. 따라서, 도 1의 점선으로 도시된 바와 같이, 광 주사기(40)로부터 화상 센서(44)에 이르는 광 경로의 전체 길이가 일정하게 유지된다.
광 주사 유니트(21), 광 반사 유니트(22), 및 화상 센서(44)를 일체로 슬라이딩시키려면 스캐닝모듈의 크기와 무게가 증가된다. 스캐닝모듈의 크기와 무게가 증가되면 슬라이딩되는 스캐닝모듈의 위치나 속도 제어가 어려워지며, 슬라이딩 장치도 복잡해진다. 보통, 화상 센서(44)로서 CCD센서를 채용한 화상독취장치에서는, CCD센서가 별개의 부품으로 화상독취장치 본체(미도시)에 고정되며, 슬라이딩되지 않는 경우가 일반적이다.
특히, 원고의 크기에 관계없이 원고 한 장당의 스캐닝 시간이 일정하게 되려면, 원고의 크기에 따라 부피와 무게가 증가되는 스캐닝모듈이 더욱 고속으로 슬라이딩되어야 한다. 아울러, 고급화를 위하여 스캐닝모듈의 해상도도 증가되는 경향이 있다. 따라서, A3 크기의 원고를 독취할 수 있는 화상독취장치는, CCD센서가 화상독취장치 본체에 고정되는 것이 대부분이며, 해상도의 증가나 복잡한 슬라이딩 장치 등으로 인하여 가격이 상당히 비싸진다.
화상 센서(44)가 슬라이딩되지 않고 화상독취장치 본체에 고정되는 경우에는, 광 경로의 전체 길이를 일정하게 유지하기 위하여 와이어(28)와 도르레(24) 등의 다수의 부품들이 복잡한 구조로 설치되어야 한다. 이때, 와이어(28)와 풀리들(24,25,26,27) 간의 슬립(slip)으로 인하여 독취 불량이 발생될 우려가 있다. 한편, 와이어(28)를 구동하는 구동풀리(26)와 구동모터(29)가 기어 등으로 직접 연결되지 않고, 벨트(30)나 마찰차 등으로 연결되는 경우에 부정확한 동력 전달과 독취 불량이 우려된다.
본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 특히 원고의 크기가 큰 경우에도, 화상센서가 스캐닝모듈과 일체로 슬라이딩되는 간단한 구조로서, 정확한 독취가 가능한 화상독취장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화상독취장치는,
슬라이딩되면서 원고의 화상을 독취하는 스캐닝모듈;
상기 스캐닝모듈이 1축으로 슬라이딩되도록 안내하는 가이드모듈;
상기 스캐닝모듈의 양 단부에 각각 결합되는 제1 및 제2타이밍벨트, 상기 제1 및 제2타이밍벨트를 각각 주행시키도록 치형이 형성되는 제1 및 제2벨트풀리, 상기 제1 및 제2벨트풀리를 동심축으로 연결하는 연결샤프트, 구동모터, 및 구동력 전달부재로서 상기 구동모터와 상기 제1벨트풀리를 직접 연결하는 기어열을 구비하는 구동모듈; 을 포함한다.
일 실시예로서, 상기 스캐닝모듈은 CIS(contact image sensor) 또는 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 중 어느 하나를 포함하며, 이와 함께 슬라이딩되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 원고는 최대 A3 크기인 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 구동모듈은,
상기 제1벨트풀리, 상기 구동모터, 및 상기 기어열을 화상독취장치 본체에 결합시키는 제1브라켓;
상기 제2벨트풀리를 화상독취장치 본체에 결합시키는 제2브라켓; 을 더 구비하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 제1 및 제2브라켓은,
상기 제1 및 제2벨트풀리의 중심에 삽입되며, 이를 회전 가능하게 지지하는 스터드(stud)를 각각 구비하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 가이드모듈은,
상기 스캐닝모듈에 형성되는 가이드 구멍;
상기 가이드 구멍에 삽입되는 가이드 샤프트; 를 구비하는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 상기 가이드 샤프트는,
상기 제1타이밍벨트에 인접되는 위치에 1개 마련되는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하며 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 국한되지 않고, 본 발명과 동일한 사상의 범주내에서 다양하게 변형된 실시예가 가능하다. 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 화상독취장치의 주요부를 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 슬라이딩되면서 원고의 화상을 독취하는 스캐닝모듈(500), 스캐닝모듈(500)이 1축으로 슬라이딩되도록 안내하는 가이드모듈, 스캐닝모듈(500)을 슬라이딩시키는 구동모듈이 도시된다.
스캐닝모듈(500)은 원고에 광을 주사하고 원고에서 반사된 광 신호를 받아들이는 렌즈부(520), 렌즈부(520)에서 입수한 광 신호를 전기적인 신호로 변환하는 CCD(Charge-Coupled Device)센서(530), 및 이들이 결합되는 하우징(510)을 구비한다. CCD센서(530)는 초점 심도가 비교적 크다. 다른 실시예로서, 접촉이미지센서(CIS : contact image sensor)를 포함하는 스캐닝모듈(500)의 실시가 가능하다. 접촉이미지센서가 사용되는 경우에는 초점 심도가 낮아서 원고와 접촉이미지센서와의 간극이 일정하게 유지되어야 한다.
가이드모듈은 스캐닝모듈(500)에 형성되는 가이드 구멍(540), 가이드 구멍(540)에 삽입되는 가이드 샤프트(600)를 구비한다. 가이드 구멍(540)은 가이드 샤프트(600)를 따라 x축 방향으로 스캐닝모듈(500)을 슬라이딩시킨다. 가이드 구멍(540)과 가이드 샤프트(600) 사이의 갭(gap)량, 가이드 구멍(540) 및 가이드 샤프트(600)의 갯수, 가이드 샤프트(600)의 표면 조도 등에 따라, 슬라이딩되는 스캐닝모듈(500)에 진동이 발생될 수 있다. 스캐닝모듈(500)의 진동은 독취불량을 야기하므로, 진동량이 감소되도록 가이드모듈이 마련된다. 일 실시예로서, 가이드 구멍(540)은 윤활 작용을 위하여 슬라이딩 베어링(미도시)을 포함하는 것이 바람직하다. 일 실시예로서, 가이드 샤프트(600)는 제1타이밍벨트(400a)에 인접되는 위치에 1개 마련되는 것이 바람직하다. 가이드 샤프트(600)의 양 단부는 화상독취장치 본체(700)에 가이드 샤프트 홀더(610a, 610b)로 고정된다.
구동모듈은 스캐닝모듈(500)의 양 단부에 각각 결합되는 제1 및 제2타이밍벨트(400a, 400b), 제1 및 제2타이밍벨트(400a, 400b)를 각각 주행시키도록 치형(171, 271)이 형성되는 제1 및 제2벨트풀리(170, 270), 제1 및 제2벨트풀리(170, 270)를 동심축으로 연결하는 연결샤프트(300), 구동모터(110), 및 구동력 전달부재 로서 구동모터(110)와 제1벨트풀리(170)를 직접 연결하는 기어열을 구비한다.
제1타이밍벨트(400a) 및 이를 주행시키는 제1벨트풀리(170)와, 제2타이밍벨트(400b) 및 이를 주행시키는 제2벨트풀리(270)에는 치형(171, 271)이 형성된다. 이로써, 스캐닝모듈(500)의 슬라이딩 부하에 불구하고 타이밍벨트(400a, 400b)와 벨트풀리(170, 270)간의 슬립(slip)이 억제된다. 구동모듈은 제1벨트풀리(170), 구동모터(110), 및 기어열을 화상독취장치 본체(700)에 결합시키는 제1브라켓(105)과, 제2벨트풀리(270)를 화상독취장치 본체(700)에 결합시키는 제2브라켓(205)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
제1타이밍벨트(400a)의 타 단부는 제3벨트풀리(370)가 결합되고, 제2타이밍벨트(400b)의 타 단부는 제4벨트풀리(470)가 결합된다. 제3 및 제4벨트풀리(370, 470)에도 치형이 형성된다. 제3벨트풀리(370)는 제3브라켓(305)에 의하여 화상독취장치 본체(700)에 결합된다. 제4벨트풀리(470)는 제4브라켓(405)에 의하여 화상독취장치 본체(700)에 결합된다.
제1 및 제2벨트풀리(170, 270)는 연결샤프트(300)에 의하여 동심축으로 연결되므로, 스캐닝모듈(500)의 양 단부는 슬라이딩 속도가 동일하다.
도 3은 도 2의 참조부호 100을 도시한 측면도이다. 이를 참조하면, 제1브라켓(105), 이에 고정되며 제1벨트풀리(170)에 구동력을 공급하는 구동모터(110), 구동모터(110)와 제1벨트풀리(170)를 직접 연결하는 기어열이 도시된다. 일 실시예로서, 기어열은 구동모터(110)와 동축상에 결합되는 제1기어(120), 이에 연결되는 제2기어(130), 제3기어(140), 제4기어(150), 및 제5기어(160)를 포함한다. 기어열은 구동모터(110)의 회전 속도를 감속시켜 제1벨트풀리(170)에 구동력을 전달한다.
원고의 크기가 커질수록 스캐닝모듈(500)의 부피와 질량 및 슬라이딩 속도가 증가되므로 독취 불량의 우려가 증가된다. 본 발명의 화상독취장치에서는, 기어열, 벨트풀리(170, 270), 타이밍벨트(400a, 400b), 및 연결샤프트(300)에 의하여 스캐닝모듈(500)에 구동력이 직접 전달되므로, 슬립(slip)발생이 없고 스캐닝모듈(500)의 위치 및 속도 제어가 정확하다. 본 발명의 스캐닝모듈(500)은 A3 (297mm X 400mm) 크기의 원고도 불량 없이 독취할 수 있다.
도 4는 제1 및 제2벨트풀리(170, 270)의 결합상태를 도시한 측단면도이다. 이를 참조하면, 제1브라켓(105)은 제1벨트풀리(170)의 중심에 삽입되며 이를 회전 가능하게 지지하는 스터드(106)(stud)를 구비한다. 역시, 제2브라켓(205)도 제2벨트풀리(270)의 중심에 삽입되는 스터드(206)를 구비한다.
제1벨트풀리(170)는 제1브라켓(105)의 스터드(106)가 삽입되는 스터드 삽입부(173), 구동모터(110)로부터 구동력을 전달받는 제5기어(160), 제1타이밍벨트(400a)가 연결되는 제1벨트풀리 치형(171), 연결샤프트(300)의 일 단부가 압입되는 연결샤프트 압입부(172)를 구비한다. 제2벨트풀리(270)는 제2브라켓(205)의 스터드(206)가 삽입되는 스터드 삽입부(273), 제2타이밍벨트(400b)가 연결되는 제2벨트풀리 치형(271), 연결샤프트(300)의 타 단부가 압입되는 연결샤프트 압입부(272)를 구비한다. 제1 및 제2벨트풀리(170, 270)는 스터드(106, 206)가 마련된 제1 및 제2브라켓(105, 205)에 의하여 화상독취장치 본체(700)에 회전 가능하게 고정된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화상독취장치는, CCD센서가 스캐닝모듈과 일체로 슬라이딩되므로 구조가 간단하고 부품수가 절감되며, 타이밍벨트, 벨트풀리, 연결샤프트, 및 기어열에 의하여 구동력이 스캐닝모듈의 양 단부에 직접 전달되므로 스캐닝모듈의 크기와 무게에 관계없이 슬라이딩시의 슬립(slip)발생이 방지되고 스캐닝모듈의 위치 및 속도 제어가 정확하며, A3 크기의 원고도 정확하게 독취할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. CIS(contact image sensor) 또는 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 중 어느 하나를 포함하며, 이와 함께 슬라이딩되면서 원고의 화상을 독취하는 스캐닝모듈;
    상기 스캐닝모듈이 1축으로 슬라이딩되도록 안내하는 가이드모듈;
    상기 스캐닝모듈의 양 단부에 각각 결합되는 제1 및 제2타이밍벨트, 상기 제1 및 제2타이밍벨트를 각각 주행시키도록 치형이 형성되는 제1 및 제2벨트풀리, 상기 제1 및 제2벨트풀리를 동심축으로 연결하는 연결샤프트, 구동모터, 및 구동력 전달부재로서 상기 구동모터와 상기 제1벨트풀리를 직접 연결하는 기어열을 구비하는 구동모듈; 을 포함하며,
    상기 제1 및 제2타이밍벨트, 제1 및 제2벨트풀리 및 상기 기어열에 형성된 치형에 의하여 상기 구동모터의 구동력이 상기 스캐닝모듈의 양단부에 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1벨트풀리, 연결샤프트, 구동모터, 및 기어열은 동일한 브라켓에 의하여 지지됨으로써 화상독취장치 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 원고는 최대 A3 크기인 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동모듈은,
    상기 제1벨트풀리, 상기 구동모터, 및 상기 기어열을 화상독취장치 본체에 결합시키는 제1브라켓;
    상기 제2벨트풀리를 화상독취장치 본체에 결합시키는 제2브라켓; 을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2브라켓은,
    상기 제1 및 제2벨트풀리의 중심에 삽입되며, 이를 회전 가능하게 지지하는 스터드(stud)를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드모듈은,
    상기 스캐닝모듈에 형성되는 가이드 구멍;
    상기 가이드 구멍에 삽입되는 가이드 샤프트; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드 샤프트는,
    상기 제1타이밍벨트에 인접되는 위치에 1개 마련되는 것을 특징으로 하는 화상독취장치.
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