KR200153788Y1

KR200153788Y1 - Scanner

Info

Publication number: KR200153788Y1
Application number: KR2019940006833U
Authority: KR
Inventors: 김지연
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR950028329U

Abstract

스케너의 진동을 방지하는 스케너에 관한 내용이 개시되어 있다. 스캐너의 캐리지에 스프링을 설치하고 이 스프링의 끝에 질량을 가진 물체를 고정시키고 스프링의 일측에 금속재 뎀퍼를 부착시켜 캐리지가 스캐닝을 하기 위하여 구동모터의 동력을 받아 움직일 때, 즉 가속운동에서 등속운동으로 변환될 때 진동이 발생되는 것을 방지하여, 화질저하를 방지할 수 있고 캐리지의 안정화 구간이 단축되어 시스템의 크기를 줄일 수 있고, 시스템을 전체의 진동 특성이 개선되어 인쇄부에 진동 전달이 최소화 되어 프린터부로의 전동 전달 감소로 화질이 한층 더 개선될 수 있다.Disclosed are a scanner that prevents vibration of the scanner. A spring is installed in the carriage of the scanner, and a mass object is fixed at the end of the spring, and a metal damper is attached to one side of the spring so that when the carriage is driven by the driving motor for scanning, that is, from acceleration to constant velocity By preventing vibration from being converted, it is possible to prevent deterioration of image quality and to reduce the size of the system by shortening the stabilization section of the carriage, and to improve vibration characteristics of the whole system to minimize vibration transmission to the printing part. The image quality can be further improved by reducing electric transmission to the printer unit.

Description

scanner

제1도 스캐너의 주요부를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the main part of the scanner.

제2도 스캐너 캐리지의 시간에 대한 속도를 나타낸 그래프.Fig. 2 Graph showing the speed of the scanner carriage over time.

제3도 본 고안에 따른 스캐너를 도시한 사시도.3 is a perspective view showing a scanner according to the present invention.

제4도 제5도의 일부 확대 사시도.4 is a partially enlarged perspective view of FIG. 5.

제5도 제4도를 도해한 도식.5 is a diagram illustrating FIG. 4.

제6도 종래에 따른 스캐너의 캐리지 속도패턴을 나타낸 그래프.6 is a graph showing a carriage speed pattern of a conventional scanner.

제7도 종래에 따른 스캐너의 캐리지 진동변위를 나타낸 그래프.7 is a graph showing the carriage vibration displacement of the scanner according to the prior art.

제8도 본 고안에 따른 스캐너에 뎀퍼메탈을 설치하지 않았을 때의 속도패턴을 나타낸 그래프.8 is a graph showing a speed pattern when no damper metal is installed in the scanner according to the present invention.

제9도 본 고안에 따른 스캐너에 뎀퍼메탈을 설치하지 않았을 때의 진동변위를 나타낸 그래프.9 is a graph showing the vibration displacement when the damper metal is not installed in the scanner according to the present invention.

제10도 본 고안에 따른 스캐너에 뎀퍼메탈을 설치했을 때의 속도패턴을 나타낸 그래프.10 is a graph showing a speed pattern when the damper metal is installed in the scanner according to the present invention.

제11도 본 고안에 따른 스캐너에 뎀퍼메탈을 설치했을 때의 진동변위를 나타낸 그래프.11 is a graph showing the vibration displacement when the damper metal is installed in the scanner according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 제1캐리지 2 : 제2캐리지1: 1st carriage 2: 2nd carriage

8 : 유리판 9 : 원고8: glass plate 9: originals

10 : 구동모터 13 : 구동줄10: drive motor 13: drive line

20 : 아이들러 30 : 광원20: idler 30: light source

31 : 리플랙터 32 : 반사거울31: Reflector 32: Reflection Mirror

33 : 반사거울 34 : 접속렌즈33: reflection mirror 34: connection lens

40 : 뎀퍼 41 : 스프링40: damper 41: spring

42 : 뎀퍼메탈 43 : 질량체42: damper metal 43: mass

본 고안은 화상입력장치인 캐리지 이송형 스캐너에 관한 것으로서, 특히 스캐너의 진동을 방지하는 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a carriage transporting scanner which is an image input device, and more particularly to a scanner for preventing vibration of the scanner.

상기 캐리지 이송형 스캐너는 캐리지 일체형과 미러(mirror)이동형이 있으며, 이러한 캐리지 이송형 스캐너를 채용한 기기는 복사기의 스캐너, 이미지 스캐너 등이 있다.The carriage transporting scanner includes a carriage integrated type and a mirror moving type, and a device employing such a carriage transporting scanner includes a copier scanner, an image scanner, and the like.

제1도는 종래에 따른 스캐너의 주요부를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 복사가 개시되면 기록지(미도시)가 공급되고 기록지 선단 감지센서(미도시)가 상기 기록지를 감지하면 스캐너의 구동모터(10)를 기동시킨다. 한편 스캐너에서도 상기 선단 감지센서의 신호를 받아 스캐닝을 시작하게 되는데, 광원(30)에서 발광된 빛은 리플랙터(31)에 의해 집광되어 유리판(8) 위에 있는 원고(9)를 조사하고 반사거울(32, 33)과 접속렌즈(34)를 거쳐 CCD(Charge Coupled Device, 35)로 입력된다. 스탭핑모터(10)의 회전은 타이밍밸트(11)에 의하여 감속되고, 풀리(12)와 구동줄(13)에 의해 캐리지(1, 2)를 직선운동으로 변환한다. 제1캐리지(1)는 V의 속도로 원고 주사 방향으로 이동하고 제2캐리지(2)는 아이들러(Idler, 20)에 의해 V/2의 속도로 운동하게 된다. 그러므로 원고(9)로부터 렌즈(34)까지의 광로는 전체 주사 영역에 걸쳐 일정하게 유지되면서 화상 데이터를 CCD(Charge Coupled Device)로 결상시키게 된다. 그리고 CCD에 결상된 화상 데이터는 LSU(Laser Scanning Unit, 미도시)를 거쳐서 상기 도시되지 않은 기록지에 인쇄된다.1 is a perspective view showing the main part of a conventional scanner. As shown, when copying is started, a recording sheet (not shown) is supplied, and when the recording sheet front end sensor (not shown) senses the recording sheet, the driving motor 10 of the scanner is started. On the other hand, the scanner starts scanning by receiving the signal of the front end sensor, and the light emitted from the light source 30 is collected by the reflector 31 to irradiate the document 9 on the glass plate 8 and reflect the mirror. Inputs are made to the CCD (Charge Coupled Device) 35 via the 32 and 33 and the connection lens 34. The rotation of the stepping motor 10 is decelerated by the timing belt 11, and the carriages 1 and 2 are converted into linear motion by the pulley 12 and the drive line 13. The first carriage 1 moves in the original scanning direction at the speed of V and the second carriage 2 is moved at the speed of V / 2 by the idler Idler 20. Therefore, the optical path from the document 9 to the lens 34 is imaged with a charge coupled device (CCD) while being kept constant over the entire scanning area. The image data formed on the CCD is printed on a recording paper (not shown) via an LSU (Laser Scanning Unit, not shown).

개괄적인 스캐너 캐리지의 속도 패턴을 살펴보면 제3도에 도시된 바와같이, 정지상태에서부터 Tr의 시간동안 Vb로 가속되고 가속이 완료된 후에는 Vo의 속도로 스캐닝한후 감속을 하게 되지만, 실제에 있어서는 가속시간(Tr)이 끝난 직후 순간적으로 가속도가 제로(0)로 변하면서 등속운동을 하여 진동이 발생하고 안정시간(Ts)내에서 제1, 2캐리지가 불안정한 운동을 하게 된다.Looking at the speed pattern of the scanner carriage, as shown in Fig. 3, the motor accelerates to Vb for a time of Tr from the stop state, and after the acceleration is completed, it scans at the speed of Vo and then decelerates. Immediately after the end of the time Tr, the acceleration changes to zero (0) so that the oscillation occurs due to the constant velocity movement, and the first and second carriages become unstable in the settling time Ts.

제6도는 종래에 따른 스캐너 캐리지의 속도패턴을 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 가속이 종료된 이후 최대 오버슈트(overshoot)량이 137㎜/s로 불안정구간이 나타나며 시간에 따라 진동이 감소됨을 나타내고 있다. 이와 같은 속도 불안정구간에 의해, 캐리지의 진동변위는 제7도에 도시된 바와 같이, 56-78ms구간에서 251.6㎛로 나타나며 이것은 결국 화질에 악영향을 미치게 된다.6 is a graph illustrating a speed pattern of a scanner carriage according to the related art. As shown, after the acceleration is completed, the maximum overshoot amount (137 mm / s) the unstable section appears and the vibration is reduced over time. Due to this speed instability section, the vibration displacement of the carriage is shown as 251.6 占 퐉 in the 56-78 ms section, as shown in FIG. 7, which in turn adversely affects the image quality.

특히 고속복사에서 가속시간(Tr)이 짧고 주사속도(Vo)가 빠른 경우에는 가속도의 변화가 급격하여 이러한 진동현상이 더욱 심하게 발생하여 화질 저하의 요인이 된다.Especially in the case of high speed copying, when the acceleration time Tr is short and the scanning speed Vo is fast, the change of acceleration is rapid, which causes the vibration phenomenon more severely, which is a factor of deterioration of image quality.

그리고 이러한 원인에 의한 화질저하를 막기 위해 안정시간(Ts)가 충분히 길도록하여 진동변위가 감소한후 원고를 스캐닝 하게 되면 가속구간이 길어져 스캐너의 용적이 커지게되는 문제점도 있다.In order to prevent the image quality degradation caused by these causes, the stability time (Ts) is long enough so that when the vibration displacement is reduced and the original is scanned, the acceleration period is increased, thereby increasing the volume of the scanner.

따라서 본 고안의 목적은 최소한의 가속구간에서 캐리지의 진동을 방지하여 안정된 거동을 유도함으로서 화질을 향상시키기 위한 스캐너를 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a scanner for improving the image quality by preventing the vibration of the carriage in the minimum acceleration section to induce a stable behavior.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 스캐너는 광학계의 적어도 일부가 탑재되는 캐리지를 가지며, 그 캐리지를 이동시켜 원고를 광학적으로 독취하는 스캐너에 있어서, 상기 캐리지의 그 이동에 따른 진동을 완충시키기 위한 완충수단이 구비된 것을 특징으로 하고, 상기 완충수단이 소정의 질량을 갖는 질량체와, 상기 질량체를 상기 캐리지에 대해 탄력적으로 지지하는 탄성지지부재와, 상기 탄성지지부재의 진동을 감쇄 시키는 뎀퍼부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.A scanner according to the present invention for achieving the above object has a carriage on which at least a portion of the optical system is mounted, the scanner for moving the carriage to optically read the document, for buffering the vibration caused by the movement of the carriage A cushioning means is provided, wherein the cushioning means includes a mass having a predetermined mass, an elastic support member for elastically supporting the mass with respect to the carriage, and a damper member for damping vibrations of the elastic support member. It is characterized by including.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 고안에 따른 스캐너의 주요부를 도시한 사시도이고, 제4도는 제3도의 뎀퍼를 확대하여 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 뎀퍼(40)를 캐리지(1)에 장착하였고, 이 뎀퍼(40)는 스프링(41)과 댐핑메탈(42)을 접착시키고 질량체(43)를 부착시킨 구조로 되어 있다. 즉, 제6도에 도시된 바와 같이, 운동방향으로 m(질량), c(뎀퍼), k(스프링)를 장착하는 구조로 되어 있고, 이러한 뎀퍼는 질량(m)과 댐핑값과 스프링상수를 조절하여 시스템에 적합한 고유진동수로 터닝(tunning)이 되어, 진동으로 인해 문제가 되는 캐리지 상에 장착이 된다.3 is a perspective view showing the main part of the scanner according to the present invention, Figure 4 is an enlarged perspective view of the damper of FIG. As shown, the damper 40 is mounted on the carriage 1, and the damper 40 has a structure in which the spring 41 and the damping metal 42 are adhered to each other and the mass 43 is attached thereto. That is, as shown in FIG. 6, m (mass), c (damper), and k (spring) are mounted in the movement direction, and the damper has a mass (m), a damping value and a spring constant. By adjusting and turning to a natural frequency suitable for the system, it is mounted on the carriage, which is problematic due to vibration.

상기 도식에서 질량 m이 sinωt의 성분으로 진동하는 경우 질량 m의 진동변위 χ는 k-mω²에 비례하게 되므로 뎀퍼의 고유 진동수가 시스템의 고유진동수인 ω에 되돌아오면, 즉로 설계되면 이론적으로 질량 m의 진동변위는 제로(0)가 된다.In the above diagram, if the mass m vibrates as a component of sinω t , the vibration displacement χ of mass m is proportional to k-mω², so the natural frequency of the damper Returns to the system's natural frequency ω, i.e. In theory, the vibration displacement of the mass m would be zero.

그러나 본 시스템에서는 캐리지가 지속적인 sinωt 성분의 운동을 하지 않고 안정시간 Ts이내에서만 가속도 변화에 따른 관성에 의해 자유진동을 하면서 진폭이 감쇄하게 된다. 이러한 시스템에서는 스프링(41)과 질량(43)만으로 뎀퍼를 구성한 경우에는 제8도 도시된 바와 같이 속도 패턴이 초기에는 최대 오버슈트가 122.4㎜/s로 감소하였으나 후반부에서는 뎀퍼로 부터의 에너지가 캐리지로 전달되어 오히려 진동이 증가하고 있다. 그리고 제9도에 도시된 진동변위 그래프에서는 56-87ms구간에서 121㎛, 84-107ms구간에서는 108.6㎛로 감소하였으나 113ms구간 이후에는 95.89㎛, 140.5㎛로 진폭이 커짐을 알 수 있다.However, in this system, the amplitude of the carriage is freely oscillated by the inertia due to the acceleration change only within the settling time Ts without the continuous sinωt motion. In such a system, when the damper is composed of only the spring 41 and the mass 43, as shown in FIG. 8, the speed pattern initially decreases the maximum overshoot to 122.4 mm / s, but in the latter part, the energy from the damper The vibration is increasing. In the vibration displacement graph shown in FIG. 9, the amplitude was reduced to 121 μm in the 56-87 ms section and 108.6 μm in the 84-107 ms section, but the amplitude increased to 95.89 μm and 140.5 μm after the 113 ms section.

상술한 바와 같이 초기에는 진동이 감소하다가, 캐리지(1, 2)가 안정된 이후에는 오히려 뎀퍼(40)에 저장된 에너지가 캐리지(1, 2)를 진동시켜 진폭이 다시 커지는 구간이 발생하게 된다. 그러므로 제3도에 도시된 바와 같이, 뎀퍼(40)의 스프링(41)에 뎀퍼메탈(42)을 부착하여 감쇄특성을 갖게 되면 캐리지(1)가 안정된 이후에는 뎀퍼(40)도 급격히 감쇄되어 캐리지(1)에 영향을 주지 않게 된다. 제10도는 본 고안에 따른 뎀퍼메탈이 구비된 스캐너를 설치했을 때의 속도 패턴을 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 초기의 최대 오버슈트(overshoot)가 86.06㎜/s로 감소 되었고 시간의 경과에 따라 안정됨을 볼 수 있다. 그리고 제11도는 본 고안에 따른 뎀퍼메탈이 구비된 스캐너를 설치했을 때의 진동변위를 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 56-78ms구간에서는 92.12㎛로 현격히 감소되었고, 89-115ms구간에서는 65.94㎛, 121-146ms구간에서는 28.84㎛, 152-177ms에서는 19.67㎛로 점차 안정화 되면서 전체적으로 진동 감소효과가 뚜렷이 나타나고 있다.As described above, the vibration initially decreases, but after the carriages 1 and 2 are stabilized, a section in which the energy stored in the damper 40 vibrates the carriages 1 and 2 to increase the amplitude again. Therefore, as shown in FIG. 3, when the damper metal 42 is attached to the spring 41 of the damper 40 to have attenuation characteristics, the damper 40 is also rapidly attenuated after the carriage 1 is stabilized. It does not affect (1). 10 is a graph showing a speed pattern when a scanner equipped with a damper metal according to the present invention is installed. As shown, the initial maximum overshoot has been reduced to 86.06 mm / s and can be seen to stabilize over time. 11 is a graph showing vibration displacement when a scanner equipped with a damper metal according to the present invention is installed. As shown in the figure, the vibration was significantly reduced to 92.12㎛ in the 56-78ms section, gradually stabilized to 65.94㎛ in the 89-115ms section, 28.84㎛ in the 121-146ms section, and 19.67㎛ in the 152-177ms section. have.

즉, 본 시스템에서는 상기 선단감지센서(미도시)가 작동된 이후 전사가 이루어지는 위치까지 소요시간과, 구동모터(10)가 회전되고 레이져스케닝유니트(미도시)가 감광드럼(미도시)을 대전시키고 일정 각도만큼 회전하는 시간의 간격동안 스캐너 캐리지(1)가 안정되어야 한다. 그 시간은 대략 60-70ms이므로, 상술한 바와 같이 진동 감소효과가 뚜렷이 나타나 진동에 의한 화질에 악영향을 미치는 문제점을 해결할 수 있다.That is, in this system, the required time until the transfer is performed after the tip detection sensor (not shown) is operated, the driving motor 10 is rotated, and the laser scanning unit (not shown) charges the photosensitive drum (not shown). And the scanner carriage 1 should be stabilized during the interval of time to rotate and rotate by a certain angle. Since the time is approximately 60-70 ms, the vibration reduction effect is apparent as described above, which can solve the problem of adversely affecting the image quality due to vibration.

따라서 본 발명의 캐리지 기동시 진동현상으로 인한 화질저하를 방지할 수 있고, 캐리지의 안정화 구간이 단축되어 시스템의 크기를 줄일 수 있고, 시스템을 전체의 진동 특성이 개선되어 인쇄부에 진동 전달이 최소화 되어 프린터부로의 전동 전달 감소로 화질이 한층 더 개선될 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the degradation of the image quality due to the vibration phenomenon during the carriage start of the present invention, to shorten the stabilization interval of the carriage to reduce the size of the system, to improve the vibration characteristics of the system as a whole to minimize vibration transmission to the printing unit Therefore, the image quality can be further improved by reducing electric transmission to the printer unit.

Claims

A scanner having a carriage on which at least a part of an optical system is mounted, wherein the scanner moves optically to read an original optically, the scanner comprising buffering means for buffering vibration caused by the movement of the carriage.

2. The shock absorbing means according to claim 1, wherein the cushioning means includes a mass having a predetermined mass, an elastic support member for elastically supporting the mass with respect to the carriage, and a damper member for damping vibration of the elastic support member. Scanner.

The scanner according to claim 2, wherein the elastic support member and the damper member are bonded to each other to form a plate.