KR20190121518A - 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법 - Google Patents

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박재훈
오혜빈
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효성티앤에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금융자동화기기 등과 같이 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기에 적용되며, 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서와 한 쌍의 스큐보정롤러를 구비하여 매체 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 매체 스큐보정장치를 구성함에 있어서, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 제어함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 효과적으로 보정할 수 있으며, 이에 따라 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 별도의 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 구성될 수 있는 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법에 관한 것이다.

Description

매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법{Method and apparatus for skew correction of media}
본 발명은 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금융자동화기기 등과 같이 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기에 적용되며, 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서와 한 쌍의 스큐보정롤러를 구비하여 매체 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 매체 스큐보정장치를 구성함에 있어서, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 제어함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 효과적으로 보정할 수 있으며, 이에 따라 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 별도의 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 구성될 수 있는 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법에 관한 것이다.
일반적으로 금융자동화기기와 같이 지폐나 수표 등의 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기는 투입구로부터 투입되는 매체를 반송로를 통해 이송시켜 카세트 등의 수납장치에 수납한다.
이때, 반송로를 통해 이송되는 매체는 사용자가 투입구를 통한 매체 투입 시 기울어진 각도로 투입시키는 경우, 매체의 반송 위치가 왜곡되어 매체에 스큐가 발생하게 된다.
이러한 경우, 수납장치로 수납되는 매체의 수납 및 정렬에 오류가 발생하게 되고, 수납된 매체의 개수 확인 시에도 스큐가 발생한 매체가 누락될 수 있는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 매체자동입출기 내부에 매체의 반송 위치를 교정하여 매체의 스큐를 보정하는 매체 스큐보정장치를 구비하여 매체에 발생된 스큐를 보정하도록 하고 있으며, 이러한 기술의 일 예가 한국등록특허 제1354515호 등에 개시되어 있다.
상기 한국등록특허 제1354515호는, 차동기어구조를 채용한 매체 스큐보정장치로서, 구동모터를 통해 반송로 상에서 매체의 스큐를 보정하기 위한 제1 및 제2 상부롤러를 회전시키되, 스큐가 발생된 매체가 반송로를 따라 진입하여 제1 및 제2 상부롤러의 어느 한쪽에 먼저 접촉되어 부하를 발생시키는 경우, 자체적으로 차동기어 구조를 통해 제1 및 제2 상부롤러에 회전속도차가 발생되도록 하여, 제1 및 제2 상부롤러를 통해 어느 정도 매체의 스큐를 보정하고, 또한 스큐감지센서와 엔코더 및 브레이크를 구비하여, 스큐감지센서를 이용하여 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 엔코더를 통해 제1 및 제2 상부롤러를 회전량을 검출하여, 브레이크를 통해 제1 및 제2 상부롤러의 회전량을 조절함으로써, 매체의 잔여 스큐를 보정하도록 하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래기술은 구동모터와, 제1 및 제2 상부롤러 및 차동기어부를 포함하는 스큐보정장치의 구조만으로는 정확한 스큐 보정에 어려움이 있어, 결국 잔여 스큐 보정을 위한 별도의 엔코더 및 브레이크를 추가로 구비해야 함으로써, 구조가 복잡해지고 장치 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
한국등록특허 제1354515호(등록일: 2014.01.16.) 매체 스큐보정장치 및 스큐보정방법
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 금융자동화기기 등과 같이 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기에 적용되며, 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서와 한 쌍의 스큐보정롤러를 구비하여 매체 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 매체 스큐보정장치를 구성함에 있어서, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 제어함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 효과적으로 보정할 수 있으며, 이에 따라 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 별도의 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 구성될 수 있는 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 매체자동입출기의 반송로 상에 구비되어 복수의 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐(skew)를 보정하는 매체 스큐보정장치에 있어서, 반송로 상에 구비되어, 상기 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 제1 및 제2 스큐보정롤러와; 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러에 각각 연결되어, 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러가 서로 대향하는 방향으로 연장 형성되는 제1 및 제2 회전축과; 상기 제1 및 제2 회전축의 연장된 끝단에 각각 연결되어 서로 대향하게 배치되는 제1 및 제2 베벨기어와; 상기 제1 및 제2 베벨기어에 연결되어, 상기 제1 및 제2 베벨기어에 구동력을 전달하는 차동기어부와; 상기 복수의 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터로부터 구동력을 전달받아 상기 차동기어부에 구동력을 전달하는 동력전달부와; 반송로 상에서 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러의 전방에 소정거리 이격되어 구비되어, 반송로를 따라 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러로 진입되는 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서; 및 상기 스큐감지센서에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 상기 제1 회전축에 구동력을 전달하여 제1 베벨기어 및 제1 스큐보정롤러의 회전속도를 가감하는 스큐제어모터; 를 포함하여 구성되되, 상기 차동기어부는 상기 제1 베벨기어의 가감된 회전속도에 따라 제1 및 제2 베벨기어와 연동하여, 제1 및 제2 스큐보정롤러에 회전속도차를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법은, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 정확하게 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 큐보정장치를 구현할 수 있으며, 이에 따라 장치의 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치의 구성을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 한 쌍의 광센서를 통해 스큐가 발생한 매체를 감지하는 과정을 보여주는 도면
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치를 이용한 매체 스큐보정방법을 보여주는 도면
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치는, 매체의 반송로 상에 구비되어, 상기 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐(skew)를 보정하는 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)와; 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)에 각각 연결되며, 서로 대향하는 방향으로 연장 형성되는 제1 및 제2 회전축(121,122)과; 상기 제1 및 제2 회전축(121,122)의 연장된 끝단에 각각 연결되어 서로 대향하게 배치되는 제1 및 제2 베벨기어(131,132)와; 상기 제1 및 제2 베벨기어(131,132)에 연결되어, 상기 제1 및 제2 베벨기어(131,132)에 구동력을 전달하는 차동기어부(140)와; 상기 반송로에 구비된 복수의 매체 반송롤러(20)를 구동하는 반송로 구동모터(10)로부터 구동력을 전달받아 상기 차동기어부(140)에 구동력을 전달하는 동력전달부(150)와; 반송로 상에서 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)의 전방에 소정거리 이격되어 구비되어, 반송로를 따라 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)로 진입되는 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서(160); 및 상기 스큐감지센서(160)에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 상기 제1 회전축(121)에 구동력을 전달하여 제1 베벨기어(131)와 제1 스큐보정롤러(111)의 회전속도를 가감하는 스큐제어모터(170);를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 이와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치는, 금융자동화기기 등과 같이 매체를 자동 입출력하는 매체자동입출기에 적용되며, 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서와 한 쌍의 스큐보정롤러를 구비하여 매체 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 매체 스큐보정장치를 구성함에 있어서, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 제어함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 효과적으로 보정할 수 있으며, 이에 따라 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 별도의 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 구성될 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치는 지폐나 수표 등의 매체를 반송하는 반송로 상에 구비되어, 반송로에 배치된 복수의 매체 반송롤러(20)에 의해 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐를 보정한다.
이때, 이와 같은 본 실시예의 매체 스큐보정장치는, 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112), 제1 및 제2 회전축(121,122), 제1 및 제2 베벨기어(131,132), 차동기어부(140), 동력전달부(150), 스큐감지센서(160) 및 스큐제어모터(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)는 반송로 상에서 매체 반송방향에 직교하는 방향으로 일정 간격을 두고 서로 대향하게 배치되어, 복수의 매체 반송롤러(20)와 함께 반송로를 따라 반송되는 매체를 반송하며, 스큐가 발생된 매체가 반송되는 경우 후술되는 스큐제어모터(170)에 의해 제어되어 매체의 스큐를 보정하는 역할을 한다.
제1 및 제2 회전축(121,122)은 각각 제1 스큐보정롤러(111)와 제2 스큐보정롤러(112)에 연결되어, 연결된 각각의 해당 롤러를 회전시키는 역할을 수행한다.
이때, 제1 회전축(121)은 일단이 제1 스큐보정롤러(111)에 연결되고 타단이 제2 스큐보정롤러(112) 쪽을 향하여 연장되어 있으며, 제2 회전축(122)의 경우에도 일단이 제2 스큐보정롤러(112)에 연결되고 타단이 제1 스큐보정롤러(111) 쪽을 향하여 연장되어 있어, 제1 회전축(121) 및 제2 회전축(122)의 연장된 각각의 끝단이 상호 소정거리 이격된 상태로 서로 대향하게 배치되어 있다.
또한, 제1 및 제2 베벨기어(131,132)는 상기 제1 및 제2 회전축(121,122)의 연장된 끝단에 각각 연결되어 서로 대향하게 배치되며, 후술되는 차동기어부(140)에 의해 회전되어 제1 및 제2 회전축(121,122)을 회전시키는 역할을 수행한다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 베벨기어(131,132)는 반송로 상의 매체 반송롤러(20)를 구동하는 반송로 구동모터(10)로부터 동력전달부(150)를 통하여 전달되는 구동력을 차동기어부(140)에 의해 전달받아, 차동기어부(140)에 의해 회전되는 제1 및 제2 회전축(121,122)을 통해 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 회전시키게 된다.
차동기어부(140)는 동력전달부(150)와 제1 및 제2 베벨기어(131,132) 사이에 연결되어, 동력전달부(150)로부터 전달되는 구동력을 제1 및 제2 베벨기어(131,132)를 통해 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)에 전달하는데, 스큐가 발생된 매체가 반송되는 경우, 후술되는 스큐제어모터(170)의 제어에 따라 제1 베벨기어(131)와 제2 베벨기어(132)의 회전속도에 차이를 발생시킴으로써, 서로 다른 회전속도로 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 회전시키도록 한다.
이와 같은 차동기어부(140)는, 제1 회전축(121)에 구비되되 상기 제1 회전축(121)과 별개로 회전할 수 있도록 구비되며, 동력전달부(150)와 연결되어 동력을 전달받아 회전하는 아이들기어(141)와; 상기 아이들기어(141)의 일측면에 일체로 구비되는 지지판(142); 및 상기 지지판(142)에 회동 가능하게 구비되어 제1 및 제2 베벨기어(131,132)와 맞물려 결합되는 보조 베벨기어(143);를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 차동기어부(140)의 부하를 줄이기 위해, 아이들기어(141)의 일측면에 한 쌍의 지지판(142)을 구비하고, 각각의 지지판(142)에 제1 및 제2 베벨기어(131,132)와 맞물려 결합되는 한 쌍의 보조 베벨기어(143)를 구비하여 차동기어부(140)를 구성하고 있다.
이러한 구성의 차동기어부(140)는, 동력전달부(150)를 통해 전달되는 구동력에 의해 아이들기어(141)가 회전하게 되면, 아이들기어(141)의 일측면 구비된 지지판(142)이 아이들기어(141)를 따라 회전하게 되고, 지지판(142)에 연결된 보조 베벨기어(143)가 제1 및 제2 베벨기어(131,132)를 각각 회전시킴으로써, 제1 및 제2 베벨기어(131,132)와 각각 제1 및 제2 회전축(121,122)을 통해 연결된 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)에 회전력을 전달하게 된다.
이때, 스큐제어모터(170)의 제어에 따라 차동기어부(140)의 제1 베벨기어(131)와 제2 베벨기어(132)를 서로 다른 속도로 회전시킬 수 있는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
동력전달부(150)는 반송로에 구비된 복수의 매체 반송롤러(20)를 구동하는 반송로 구동모터(10)로부터 구동력을 전달받아 차동기어부(140)에 구동력을 전달하는 역할을 한다.
본 실시예에서는 동력전달부(150)가, 반송로 상의 매체 반송롤러(20)를 구동하는 반송로 구동모터(10)로부터 구동력을 전달받는 복수의 제1 동력전달기어(151)와, 차동기어부(140)의 아이들기어(141)와 맞물리는 제2 동력전달기어(152)와, 제1 및 제2 동력전달기어(152) 간에 구동력을 전달하는 동력전달축(153)으로 이루어져, 반송로 구동모터(10)의 구동에 따라 제1 동력전달기어(151), 동력전달축(153) 및 제2 동력전달기어(152)가 회전하여 차동기어부(140)의 아이들기어(141)를 회전시키도록 구성되어 있으나, 상술한 구성 외에도 차동기어부(140)의 아이들기어(141)에 동력을 전달할 수 있는 다른 다양한 동력전달구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 스큐감지센서(160)는 반송로 상에서 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)의 전방에 소정거리 이격되어 구비되어, 반송로를 따라 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)로 진입되는 매체의 스큐량을 검출한다.
이와 같은 스큐감지센서(160)는 반송로 상에서 매체 반송방향에 직교하는 방향으로 상호 이격되어 배치되는 한 쌍의 광센서(161,162)로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 한 쌍의 광센서를 통해 스큐가 발생한 매체를 감지하는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 광센서(161,162)를 통해 매체의 스큐량을 산출하는 방법은 아래의 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, θ는 매체의 기울기, v는 매체의 반송속도, t₁및 t₂는 한 쌍의 광센서 각각의 검출시간, L₁은 양 광센서간 폭을 나타냄.
상술한 바와 같은 수학식을 통해 매체의 스큐량이 산출할 수 있으며, 산출된 스큐량에 따라 스큐제어모터(170)의 구동을 제어하여 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 통해 매체에 발생된 스큐를 보정할 수 있다.
스큐제어모터(170)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 회전축(121)과 연결되어 제1 회전축(121)에 구동력을 전달함으로써 제1 스큐보정롤러(111)를 회전시키는 동시에, 제1 회전축(121)에 연결된 제1 베벨기어(131)를 회전시켜 차동기어부(140)를 회동시키게 되는데, 이때 반송로 구동모터(10)가 동력전달부(150)를 통해 차동기어부(140)를 회동시키는 회전력과 동일한 회전력으로 차동기어부(140)를 회동시킨다.
이때, 스큐감지센서(160)에 의해 스큐가 감지된 매체가 반송되어 오면, 스큐제어모터(170)는 스큐감지센서(160)에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 제1 회전축(121)에 구동력을 전달하여 제1 스큐보정롤러(111)와 제1 베벨기어(131)의 회전속도를 가감함으로써, 차동기어부(140)를 통해 제1 스큐보정롤러(111)와 제2 스큐보정롤러(112)의 회전속도차를 발생시켜, 서로 다른 회전속도로 회전하는 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 통해 매체에 발생된 스큐를 보정하도록 하고 있다.
여기서, 차동기어부(140)는 동력적달부에 의한 아이들기어(141)의 회전에 의해 보조 베벨기어(143)가 지지판(142)에 연결된 상태로 제1 베벨기어(131)와 제2 베벨기어(132)에 맞물러 회전하게 되는데, 예로써 스큐제어모터(170)의 구동에 의해 제1 베벨기어(131)가 제2 베벨기어(132)보다 상대적으로 감속되어 회전하게 되는 경우, 제1 베벨기어(131)에 맞물려 있는 보조 베벨기어(143)에 부하가 걸리게 되어, 결국 보조 베벨기어(143)는 아이들기어(141)를 따라 회전하는 동시에 보조 베벨기어(143)의 축을 중심으로 자전하게 되고, 이로 인해 보조 베벨기어(143)에 맞물려 있는 제2 베벨기어(132)는 회전력이 배가되어 제1 베벨기어(131)에 비해 회전 속도가 상대적으로 빨라지게 된다.
이에 따라, 제2 베벨기어(132)에 연결된 제2 회전축(122)의 회전속도가 증가하게 되고, 이어서 제2 회전축(122)에 연결된 제2 스큐보정롤러(112)의 회전속도도 증가하게 되어, 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)간의 회전속도차를 발생시키게 되며, 이와 같은 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)간의 회전속도차를 이용함으로써 상기 스큐감지센서(160)에 의해 검출된 매체의 스큐량에 대응하여 매체의 스큐를 보정할 수 있게 된다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치는, 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 반송로 상에 하나의 모터만을 더 추가하여 차동기어구조를 통해 매체의 스큐를 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 스큐보정장치를 구현할 수 있으며, 이에 따라 장치의 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 구성된 매체 스큐보정장치를 통해 매체에 발생된 스큐를 보정하는 방법은 다음과 같다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매체 스큐보정장치를 이용한 매체 스큐보정방법을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 반송로에 매체가 투입되면, 매체를 반송하기 위해 반송로 구동모터(10)가 구동하여 반송로 상에 구비된 복수의 매체 반송롤러(20)를 회전시키게 되며, 이와 동시에 반송로 구동모터(10)의 구동력이 동력전달부(150)를 통해 차동기어부(140)로 전달되어, 차동기어부(140)의 회동에 따라 제1 및 제2 베벨기어(131,132), 제1 및 제2 회전축(121,122), 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)가 회전하게 됨으로써, 반송로로 투입된 매체가 복수의 매체 반송롤러(20)와 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 통해 반송로 상에서 반송된다.
이때, 스큐제어모터(170)는 제1 회전축(121)을 통해 제1 베벨기어(131)를 회전시켜 차동기어부(140)를 회동시키게 되는데, 이때 반송로 구동모터(10)가 동력전달부(150)를 통해 차동기어부(140)를 회동시키는 회전력과 동일한 회전력으로 차동기어부(140)를 회동시킨다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오면, 반송로 상에서 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)의 전방에 배치된 스큐감지센서(160)가 매체에 발생된 스큐량을 검출한다.
이때, 스큐제어모터(170)는 스큐감지센서(160)에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 제1 회전축(121)에 구동력을 전달하여 제1 스큐보정롤러(111)와 제1 베벨기어(131)의 회전속도를 가감함으로써, 차동기어부(140)를 통해 제1 스큐보정롤러(111)와 제2 스큐보정롤러(112)의 회전속도차를 발생시켜, 서로 다른 회전속도로 회전하는 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)를 통해 매체에 발생된 스큐를 보정하게 된다.
즉, 예로써 도 4에서와 같이, 매체의 일측이 제2 스큐보정롤러(112) 쪽을 향해 기울어져 반송되는 경우, 스큐감지센서(160)에서는 이러한 매체의 스큐량을 검출하게 되고, 스큐제어모터(170)는 스큐감지센서(160)에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 제1 회전축(121)에 구동력을 전달하여 제1 스큐보정롤러(111)와 제1 베벨기어(131)의 회전속도를 가속시키게 된다.
이때, 차동기어부(140)는 동력적달부에 의한 아이들기어(141)의 회전에 의해 보조 베벨기어(143)가 지지판(142)에 연결된 상태로 제1 베벨기어(131)와 제2 베벨기어(132)에 맞물러 회전하게 되는데, 상기 스큐제어모터(170)에 의해 제1 베벨기어(131)가 제2 베벨기어(132)보다 가속 회전됨으로써, 이에 맞물려 있는 보조 베벨기어(143)에 부하가 걸리게 되어, 결국 보조 베벨기어(143)는 아이들기어(141)를 따라 회전하는 동시에 보조 베벨기어(143)의 축을 중심으로 자전하게 되는 과정에서, 보조 베벨기어(143)에 맞물려 있는 제2 베벨기어(132)는 회전력이 감속되어 제1 베벨기어(131)에 비해 상대적으로 회전 속도가 상대적으로 느려지게 된다.
이에 따라, 상기와 같은 스큐제어모터(170)의 구동에 의해 제1 스큐보정롤러(111)는 회전속도가 가속되는 반면, 제2 베벨기어(132)에 제2 회전축(122)을 통해 연결된 제2 스큐보정롤러(112)는 상대적으로 회전속도가 감속되게 되어, 이러한 제1 및 제2 스큐보정롤러(111,112)간의 회전속도차를 통해, 일측이 제2 스큐보정롤러(112) 쪽을 향해 기울어져 반송되는 매체의 스큐를 상기 검출된 매체의 스큐량에 대응하여 보정할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 매체 스큐보정장치 및 매체 스큐보정방법은, 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여 한 쌍의 스큐보정롤러를 회동시키되, 반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어구조를 통해 한 쌍의 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 한 쌍의 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 정확하게 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스큐보정롤러의 회전량을 제어하기 위한 엔코더나 브레이크를 구비하지 않고도, 매체의 스큐를 정확하게 보정할 수 있어, 단순한 구조로 컴팩트하게 큐보정장치를 구현할 수 있으며, 이에 따라 장치의 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
10 : 반송로 구동모터 20 : 매체 반송롤러
111 : 제1 스큐보정롤러 112 : 제2 스큐보정롤러
121 : 제1 회전축 122 : 제2 회전축
131 : 제1 베벨기어 132 : 제2 베벨기어
140 : 차동기어부 141 : 아이들기어
142 : 지지판 143 : 보조 베벨기어
150 : 동력전달부 151 : 제1 동력전달기어
152 : 제2 동력전달기어 153 : 동력전달축
160 : 스큐감지센서 170 : 스큐제어모터

Claims (8)

  1. 매체자동입출기의 반송로 상에 구비되어 복수의 반송롤러를 통해 반송되는 매체의 스큐(skew)를 보정하는 매체 스큐보정장치에 있어서,
    반송로 상에 구비되어, 상기 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 제1 및 제2 스큐보정롤러와;
    상기 제1 및 제2 스큐보정롤러에 각각 연결되어, 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러가 서로 대향하는 방향으로 연장 형성되는 제1 및 제2 회전축과;
    상기 제1 및 제2 회전축의 연장된 끝단에 각각 연결되어 서로 대향하게 배치되는 제1 및 제2 베벨기어와;
    상기 제1 및 제2 베벨기어에 연결되어, 상기 제1 및 제2 베벨기어에 구동력을 전달하는 차동기어부와;
    상기 복수의 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터로부터 구동력을 전달받아 상기 차동기어부에 구동력을 전달하는 동력전달부와;
    반송로 상에서 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러의 전방에 소정거리 이격되어 구비되어, 반송로를 따라 상기 제1 및 제2 스큐보정롤러로 진입되는 매체의 스큐량을 검출하는 스큐감지센서; 및
    상기 스큐감지센서에 의해 검출된 매체의 스큐량에 따라 상기 제1 회전축에 구동력을 전달하여 제1 베벨기어 및 제1 스큐보정롤러의 회전속도를 가감하는 스큐제어모터;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 차동기어부는 상기 제1 베벨기어의 가감된 회전속도에 따라 제1 및 제2 베벨기어와 연동하여, 제1 및 제2 스큐보정롤러에 회전속도차를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스큐제어모터는,
    상기 반송로 구동모터가 동력전달부를 통해 차동기어부를 회동시키는 회전력과 동일한 회전력으로 제1 베벨기어를 통해 차동기어부를 회동시키되,
    상기 스큐감지센서에 의해 매체의 스큐량이 검출되는 경우, 상기 검출된 매체의 스큐량에 따라 상기 제1 베벨기어 및 제1 스큐보정롤러의 회전속도를 가감하는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차동기어부는,
    상기 제1 회전축에 구비되되 제1 회전축과 별개로 회전할 수 있도록 구비되며, 상기 동력전달부와 연결되어 동력을 전달받아 회전하는 아이들기어와;
    상기 아이들기어의 일측면에 일체로 구비되는 지지판; 및
    상기 지지판에 회동 가능하게 구비되어 제1 및 제2 베벨기어와 맞물려 결합되는 보조 베벨기어;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지지판과, 지지판에 구비되는 보조 베벨기어는,
    한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 반송로 구동모터의 구동력을 상기 차동기어부로 전달하기 위한 기어 및 회전축의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정장치.
  6. 제1항의 구성으로 이루어진 매체 스큐보정장치를 이용하여, 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐(skew)를 보정하는 방법에 있어서,
    반송로 상의 매체 반송롤러를 구동하는 반송로 구동모터와 연동하여, 반송로를 따라 반송되는 매체의 스큐를 보정하는 제1 및 제2 스큐보정롤러를 회동시키되,
    반송로 상에서 스큐가 발생된 매체가 반송되어 오는 경우, 스큐감지센서를 통해 해당 매체의 스큐량을 검출하는 동시에, 검출된 스큐량에 따라 스큐제어모터를 구동하여 차동기어부를 통해 제1 및 제2 스큐보정롤러에 매체 스큐량에 따른 회전속도차를 발생시키도록 제어함으로써, 서로 다른 회전속도로 회전하는 제1 및 제2 스큐보정롤러를 통해 매체에 발생된 스큐를 보정하는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스큐제어모터는 상기 반송로 구동모터와 동일한 회전력으로 제1 및 제2 스큐보정롤러를 회동시키되,
    상기 스큐감지센서에 의해 매체의 스큐량이 검출되는 경우, 상기 검출된 매체의 스큐량에 따라 차동기어부를 통해 제1 및 제2 스큐보정롤러에 회전속도차를 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 스큐감지센서는 한 쌍의 광센서로 이루어지며,
    상기 한 쌍의 광센서의 센서값을 이용하여 매체의 스큐량을 산출함에 있어서는,
    하기의 수학식을 통해 매체의 스큐량을 산출하는 것을 특징으로 하는 매체 스큐보정방법.
    [수학식]
    Figure pat00002

    여기서, θ는 매체의 기울기, v는 매체의 반송속도, t₁및 t₂는 한 쌍의 광센서 각각의 검출시간, L₁은 양 광센서간 폭을 나타냄.
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