KR101355260B1 - 스캐너 헤드의 이송 수단 및 가이드 레일의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 홀더와 가이드 레일 간 접촉에 의한 발생하는 마찰력에 따른 문제를 해결하고, 아울러 제작시 소요되는 비용을 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있는 것으로서, 스캐너 헤드의 이송 수단으로 사용되는 가이드 레일과 홀더에 대한 다른 형태 및/또는 재질을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있는 홀더; 및 상기 홀더 및 스캐너 헤드가 고정 결합하는 헤드 지지부; 를 포함하는 스캐너 헤드의 이송 수단에 있어서, 상기 가이드 레일은, 판재로 이루어지되, 길이 방향에 대하여 수직으로 자른 단면에 적어도 하나 이상의 절곡부를 포함한 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.
본 발명에 따른 스캐너 헤드의 이송 수단 및 가이드 레일의 제조 방법은 가이드 레일 및 홀더는 홀더가 가이드 레일을 따라 이동하는 경우 선접촉을 하기 때문에, 종래의 면접촉을 하는 경우보다 이동에 필요한 동력을 줄여 제품 전체의 소비 전력을 줄일 수 있음과 동시에, 이동시 상호 간에 발생하는 마찰력에 따른 발생 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따라 다른 형태의 가이드 레일을 제공함으로써, 가벼운 형태의 가이드 레일 제작이 가능하고, 아울러 제작시 소요되는 비용을 감소시킬 수 있으며, 프레스 가공에 의한 제작이 가능하여 생산성 및 양산 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

스캐너 헤드의 이송 수단 및 가이드 레일의 제조 방법 {TRANSPORT MEANS OF A SCANNER HEAD AND METHOD FOR MANUFACTURING A GUIDE RAIL}

본 발명은 스캐너 헤드를 이송시키기 위한 수단 및 가이드 레일의 제조 방법으로서, 보다 구체적으로는 스캐너 헤드를 이송할 때 사용되는 가이드 레일 및 홀더에 대한 형상 및/또는 그 재질에 관한 것이다.

스캐너(scanner)는 그림, 사진 또는 문자 등과 같이 시각적으로 인식할 수 있는 대상을 전기적인 신호로 변환시키는 장치로서 일반적으로 컴퓨터 내에 파일 형태로 저장하거나 복사를 하기 위해 널리 사용되고 있다.

스캐너는 외부로부터의 빛을 전기적인 신호로 변환시키기 위해 수광소자를 사용하는데, 일반적으로 CMOS 또는 CCD와 같은 이미지 센서를 사용한다. 다만, CMOS 또는 CCD와 같은 이미지 센서를 사용하여 대상을 전기적인 신호로 변환할 때, 다수의 이미지 센서를 2차 평면상에 배치하여 전체 이미지를 획득하는 것은 높은 비용이 요구되기 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이, 선형 배열된 이미지 센서를 구비한 헤드(head)(1)를 가이드 레일(4)을 따라 주사방향(走査方向)으로 이동시키도록 하여, 1차원의 단편적 이미지를 연속적으로 획득함으로써, 전체에 대한 이미지를 획득하게 된다.

본 명세서에서 사용하는 용어 중 "헤드(head)"는 이미지 센서가 다수 배열되어, 외부로부터 반사된 빛을 전기적인 신호로 변환시키는 수단을 말하며, 헤드는 문서와 같이 시각적으로 인식할 수 있는 대상 위를 이동하여 일정 영역에 대한 이미지를 연속적 또는 주기적으로 획득하여, 스캐너는 대상 전체에 대한 이미지를 획득할 수 있게 된다. 또한, "주사방향"은 헤드가 일정 영역에 대한 이미지를 순차적으로 획득하기 위해 이동하는 방향으로서, 가이드 레일(4)을 타고 이동하는 헤드(1)의 이동방향을 말한다.

따라서, 상기와 같은 헤드를 이송시키기 위한 수단을 도 2를 참조하여 자세히 살펴보면, 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 헤드가 안착되어 고정결합되는 헤드 지지부(2)는 가이드 레일(4)에 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있는 홀더(3)를 구비한다. 이로써, 도 2(c)에 도시한 바와 같이, 헤드 지지부(2)가 타이밍 벨트(미도시)와 같은 동력 전달 수단을 통해 이동할 때, 헤드 지지부(2)에 결합된 홀더(3)가 가이드 레일(4)에 접촉하여 이동하는 경우 가이드 레일(4)은 헤드 지지부(2) 또는 이에 결합된 헤드의 이동방향을 주사방향 또는 그 반대 방향으로 인도하게 된다.

이때, 헤드 지지부(2)에 결합된 홀더(3)가 가이드 레일(4)을 따라 이동할 때, 종래의 홀더(3)와 가이드 레일(4)의 접촉부를 도 3을 참조하여 자세히 살펴보면, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 종래의 가이드 레일(4)은 막대형으로 횡단면이 원형으로 이루어져 있고, 이에 따라 가이드 레일(4)과 마주하는 홀더(3)의 내주면은 가이드 레일(4)과 접촉하도록 가이드 레일(4)의 외주면과 대응되도록 동일한 곡률로 이루어진 반원형을 포함하게 된다.

이에 따라 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 종래의 홀더(3)는 가이드 레일(4)을 따라 이동시 홀더(3)와 가이드 레일(4) 간에 면접촉(도 3(b)에 사선으로 표시한 부분 참조)을 하기 때문에 상호 간의 마찰력은 커지게 된다. 따라서, 홀더(3)의 이동에 큰 힘이 필요하고, 이동시 마찰에 의한 소음 및/또는 열이 발생하는 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 필요 기술이 절실히 요구되는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제를 해결하고, 아울러 제작시 소요되는 비용을 줄임과 동시에, 생산성 내지 양산성을 향상시킬 수 있는 것으로서, 스캐너 헤드의 이송 수단으로 사용되는 다른 형태 및/또는 재질을 가진 가이드 레일과 홀더를 제공하고자 한다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있는 홀더; 및 상기 홀더 및 스캐너 헤드가 고정 결합하는 헤드 지지부; 를 포함하는 스캐너 헤드의 이송 수단에 있어서, 상기 가이드 레일은, 판재로 이루어지되, 길이 방향에 대하여 수직으로 자른 단면에 적어도 하나 이상의 절곡부를 포함한 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

바람직하게는, 상기 가이드 레일이 상기 절곡부가 라운드 지게 형성된 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

바람직하게는, 상기 가이드 레일이 ㄷ자형 또는 U자형인 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

바람직하게는, 상기 홀더가 상기 가이드 레일과 마주하는 면에 적어도 하나 이상의 돌기부를 포함한 것을 특징으로 하여, 상기 홀더는 상기 돌기부가 상기 가이드 레일에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

바람직하게는, 상기 홀더가 상기 가이드 레일과 마주하는 면에 상기 절곡부의 접선과 나란하게 형성된 면을 적어도 하나 이상 구비한 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

바람직하게는, 상기 가이드 레일은 아연 도금 강판을 사용한 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단을 제공한다.

또한, 본 발명은 스캐너 헤드를 이송시키기 위한 가이드 레일의 제조 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 판재 일 면을 롤러 펀치로 가압하여 적어도 하나 이상의 절곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드 레일의 제조 방법을 제공한다.

이상의 본 발명에 따른 가이드 레일 및 홀더는 홀더가 가이드 레일을 따라 이동하는 경우 선접촉을 하기 때문에, 종래의 면접촉을 하는 경우보다 이동에 필요한 동력을 줄여 제품 전체의 소비 전력을 줄일 수 있음과 동시에, 이동시 상호 간에 발생하는 마찰력에 따른 발생 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따라 다른 형태의 가이드 레일을 제공함으로써, 가벼운 형태의 가이드 레일 제작이 가능하여, 스캐너 전체의 중량을 감소시킬 수 있으며, 아울러 제작시 소요되는 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 절삭가공에 의하지 않고 프레스 가공에 의한 제작이 가능하여 생산성 및 양산성을 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 스캐너에 대한 사진을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 스캐너 헤드의 이송 수단을 간략하게 나타낸 도면으로서, 도 2(a)는 홀더가 헤드 지지부에 결합된 배면도를 나타낸 것이고, 도 2(b)는 홀더를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 2(c)는 가이드 레일이 홀더에 결합된 사시도를 나타낸 것이다.
도 3는 종래의 가이드 레일과 홀더 상호 간의 접촉부를 나타낸 도면으로서, 도 3(a)는 그 접촉부를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 가이드 레일이 홀더에 결합된 배면도를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가이드 레일의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 홀더의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 홀더와 가이드 레일에 대한 실시예를 나타낸 도면이다.

아래에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하고도 명확하게 설명하기로 한다.

가이드 레일

도 4는 본 발명에 따른 가이드 레일의 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드 레일(41, 42)은 종전의 가이드 레일(4)(도 2c 참조)과 같이 길이 방향으로 긴 막대형이다. 다만 종래의 가이드 레일(4)과 다르게 판재로 이루어지되, 길이 방향에 대하여 수직으로 자른 횡단면은 적어도 하나 이상의 절곡부를 포함한 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 가이드 레일(41, 42)은 길이 방향으로 긴 판재(미도시)에서 길이 방향을 기준 축으로 삼아 일 방향으로 적어도 일 회 이상 절곡 가공함으로써, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 횡단면을 기준으로 2개의 절곡부를 가진 ㄷ자형 내지 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 하나의 절곡부를 가진 U자형의 가이드 레일(41, 42)을 형성할 수 있다.

이때, 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(41, 42)의 횡단면이 ㄷ자형 또는 U자형인 것을 예시로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 3개의 절곡부를 가진 m자형 등과 같은 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 가이드 레일(41, 42)을 종래의 긴 원기둥 형태의 가이드 레일(4)(도 2c 참조)과 비교해 보면, 종래의 가이드 레일(4)은 내부가 꽉 찬 금속 재질이 이용되어 가이드 레일(4)의 무게는 본 발명에 따른 가이드 레일(41, 42)보다 무거워 스캐너 제품 전체의 중량은 증가함은 물론이고, 사용되는 원자재 증가에 따라 가이드 레일(4)의 생산 비용도 증가하며, 원기둥 형태로 절삭가공하기 위해 소요되는 시간, 노력 등을 고려해 본다면, 양산성 내지 생산성 측면에서도 비효율적일 수밖에 없다. 다만, 본 발명에 따른 가이드 레일(41, 42)의 경우에는 금속의 판재를 이용하기 때문에, 가이드 레일(41, 42) 자체의 무게가 가벼워짐은 물론이고, 사용되는 원자재 양을 줄여 가이드 레일(41, 42)에 대한 생산 비용을 줄일 수 있으며, 이하의 제조 방법에서 살펴보듯이, 프레스를 이용한 효율적인 생산이 가능하여 양산성 내지 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 가이드 레일(41, 42)에 사용되는 금속의 판재는 아연 도금 강판인 것이 바람직하다. 즉, 아연 도금 강판을 이용하는 경우, 일차적으로 아연 도금되는 내부의 철에 대한 부식을 방지하여 내식성을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 이외에도 용융 아연 도금 강판 제조시 일반적으로 아연 분말과 윤활성이 우수한 고체 윤활물질(PTFE)을 섞어 혼합 분사하거나 윤활물질 단독으로 분사시킴으로써 도금층 표면에 윤활물질을 매립하여 제조하기 때문에, 가이드 레일(41, 42)의 표면은 윤활성을 갖으므로, 가이드 레일(41, 42) 상에서 홀더는 부드럽게 마찰 없이 이동할 수 있게 된다.

홀더의 제1 실시예

가이드 레일(41, 42)과 접촉하여 가이드 레일(41, 42)을 따라 이동하는 홀더에 대한 실시예를 도 5에 도시하였다.

홀더는 가이드 레일(41, 42)과 접촉하여 가이드 레일(41, 42)의 길이 방향으로 이동하게 되는 데, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 홀더(31)는 가이드 레일(41, 42)에 안착 결합하는 경우 가이드 레일(41, 42)과 마주하는 면에 적어도 하나 이상의 돌기부를 포함할 수 있다.

다만, 홀더(31)가 가이드 레일(41, 42)에 안착 결합하는 경우 가이드 레일(41, 42)의 상면 및 좌우측면 각각에 마주하는 면에 하나씩 돌기부를 형성하여 총 3개의 돌기부(31a, 31b, 31c)를 포함하는 것이 홀더(31)와 가이드 레일(41, 42) 간에 면접촉을 하지 않도록 일정거리를 유지하는 데 바람직하다.

도 5(a)에서는 홀더(31)에 3개의 돌기부(31a, 31b, 31c)가 형성된 도면을 나타내고 있으나, 본 발명의 홀더(31)가 포함하는 돌기부의 개수를 특별히 한정하지 않고, 설계 실정에 맞추어 다양한 개수의 돌기부를 가질 수 있음은 물론이다.

도 5(a)에 도시한 홀더(31)가 가이드 레일(41)에 안착 결합된 도면을 도 6(a)에 도시하였다.

도 6(a)에 도시한 바와 같이, 홀더(31)는 적어도 하나 이상의 돌기부(31a, 31b, 31c)를 구비함으로써, 홀더(31)는 가이드 레일(41, 42)과 면접촉이 아닌 선접촉을 하게 되어, 홀더(31)와 가이드 레일(41, 42) 간의 마찰력을 줄일 수 있게 된다. 이로써, 마찰에 의해 발생하는 소음 및/또는 열을 줄일 수 있고, 가이드 레일(41, 42)을 이동시키기 위해 동력 수단으로부터 전달되는 힘을 많이 요구하지 않게 된다.

도 6(a)에서는 돌기부(31a, 31b, 31c)를 구비한 홀더(31)가 ㄷ자형의 가이드 레일(41)에 안착 결합한 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 돌기부를 구비한 홀더(31)는 다양한 형태의 가이드 레일 위에 안착 결합할 수 있음은 물론이다.

홀더의 제2 실시예

홀더에 대한 또 다른 실시예로서, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 홀더(32)는 가이드 레일(41, 42)에 안착 결합하는 경우, 가이드 레일(41, 42)과 마주하는 면 즉, 홀더(32)의 내주면에, 상기 가이드 레일(41, 42)에 형성된 절곡부의 접선과 나란하도록 형성된 면(이하, "접면"이라 한다)(32a, 32b)을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다.

즉, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 홀더(32)가 가이드 레일(42)을 따라 접촉하여 이동할 때, 가이드 레일(42)과 홀더(32) 간에 접촉하여 형성되는 가이드 레일(42)의 절곡부 접선과 이와 마주하는 홀더(32)의 접면(32a, 32b)은 일치하는 것이 바람직하다.

홀더(32)가 접면(32a, 32b)를 구비함으로써, 상기의 돌기부를 구비한 홀더(31)와 마찬가지로 홀더(32)와 가이드 레일(42)은 선접촉을 하게 되어 소음 및/또는 발열 억제, 낮은 요구 동력 등과 같은 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 홀더(32)가 접면을 구비하여 가이드 레일(42)과 선접촉을 하기 위해서는 가이드 레일(42)의 절곡부는 라운드 지게 형성된 것이 바람직하다.

도 6(b) 역시, 접면(32a, 32b)를 구비한 홀더(31)가 U자형의 가이드 레일(41)에 안착 결합한 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 접면(32a, 32b)을 구비한 홀더(31)는 다양한 형태의 가이드 레일 위에 안착 결합할 수 있음은 물론이다.

가이드 레일의 제조 방법

도 4는 본 발명에 따른 가이드 레일의 실시예를 나타낸 도면이다.

상술한 바와 같이, 가이드 레일(41, 42)은 판재로 이루어진 것을 특징으로 하되, 바람직하게는 아연 도금 강판을 이용하여 형성될 수 있고, 또한, 적어도 하나 이상의 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 절곡부를 구비한 가이드 레일(41, 42)을 제조하기 위해서는, 금속의 판재에 대하여 절곡부에 대응되도록 형성된 금형과 상기 금형 형상을 따라 위의 안착된 판재를 가압하여 절곡부를 형성하는 롤러 펀치(roller punch)를 이용하는 프레스(press) 가공을 통해 적어도 하나 이상의 절곡부를 가진 가이드 레일을 제조하는 것이 바람직하다.

금속의 판재에 대하여 롤러 펀치를 이용한 프레스 가공을 통해 가이드 레일(41, 42)을 제조함으로써, 종래와 같이 원기둥 형상의 가이드 레일(4)을 제조하기 위한 절삭 가공 없이도 가이드 레일(41, 42)을 제조할 수 있게 되어, 제조시 쇼요되는 시간을 단축할 수 있고, 절삭 가공에 따라 발생하는 불량률을 줄일 수 있어, 가이드 레일(41, 42) 제조시 생산성 및 양산 효율성 향상을 도모할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 헤드 2: 헤드 지지부
3, 31, 32: 홀더 31a, 31b, 31c: 돌기부
32a, 32b: 접면 4, 41, 42: 가이드 레일

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있는 홀더; 및 상기 홀더 및 스캐너 헤드가 고정 결합하는 헤드 지지부;를 포함하는 스캐너 헤드의 이송 수단에 있어서,
   상기 가이드 레일은 판재로 이루어지되 길이 방향에 대하여 수직으로 자른 단면 형상이 상부 및 양 측부는 평면으로 구성되고 하부는 개방된 구조의 ㄷ자형이고,
   상기 홀더는 상기 가이드 레일의 상부 및 양 측부에서 가이드 레일을 감싸도록 구성하되, 단면 ㄷ자형 가이드 레일의 상부 및 양 측부 평면에서 선접촉하는 돌기부가 홀더의 내부면에서 중심방향으로 좌우 대칭적으로 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단.
5. 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 접촉하여 슬라이딩 이동할 수 있는 홀더; 및 상기 홀더 및 스캐너 헤드가 고정 결합하는 헤드 지지부;를 포함하는 스캐너 헤드의 이송 수단에 있어서,
   상기 가이드 레일은 판재로 이루어지되 길이 방향에 대하여 수직으로 자른 단면 형상이 상부는 곡면으로 구성되고 양 측부는 평면으로 구성되고 하부는 개방된 구조의 U자형이고,
   상기 홀더는 상기 가이드 레일의 상부 및 양 측부에서 가이드 레일을 감싸도록 구성하되, 단면 U자형 가이드 레일의 상부 곡면에 선접촉하기 위한 평면 형상의 접면이 홀더의 내부면에서 좌우 대칭적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스캐너 헤드의 이송 수단.
6. 삭제
7. 삭제

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