KR100288707B1 - 스캐너의 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스캐너의 구동 장치에 관한 것으로, 구동 풀리와 아이들 풀리에는 스캐너 본체가 고정된 타이밍 벨트가 감겨 스캐너 본체를 이동시키며, 구동 풀리에는 감속기어가 치합되고, 스텝 모터의 구동기어에는 구동기어의 회전시 구동기어를 따라 공전하여 구동 풀리 또는 감속기어에 치합되는 제 1,2유성기어가 소정 간격을 두고 치합된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 흑백 이미지의 독취시 스텝 모터에 정극성이 인가되어 제 2유성기어가 구동 풀리에 치합되어 스캐너를 정방향으로 이동시키며, 컬러 이미지의 독취시 스텝 모터에 부극성이 인가되어 제 1유성기어가 감속기어에 치합되어 회전력이 감속되어 구동 풀리를 회전시키게 된다.

이에 의하여, 컬러 이미지의 독취시에도 스텝 모터가 고속으로 구동되어 진동 및 소음이 발생되지 않으므로 인쇄 품질을 유지할 수 있으며, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

스캐너의 구동 장치{APPARATUS FOR DRIVING SCANNER}

본 발명은 스캐너의 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러 이미지의 독취시 진동 및 소음이 발생되지 않도록 한 스캐너의 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스캐너는 문서나 그림, 필름 등을 컴퓨터에 저장하거나 통신수단을 통해 전송할 수 있는 디지털 데이터로 변환하여 주는 장비로서 적절한 소프트웨어를 사용하여 사진을 그래픽 파일로 만드는 것은 물론이고, 책이나 문서 등도 컴퓨터가 인식할 수 있는 문자로 바꿀 수 있다.

스캐너의 기본 작동원리는 대상물에 빛을 주사하여 반사되는 양을 측정하여, 이 반사되는 빛의 양을 이미지화하는 것으로, 스캐너의 작동 순서는 먼저, 대상물에 빛을 조사하고, 반사되어 돌아오는 빛의 양을 측정한 후, 빛의 양에 비례하는 수치의 전압을 발생시켜, 전압을 스캐너에 내장된 회로에 의해 일정한 화소 패턴으로 변환한다.

이와 같은 스캐너는 이미지 센서의 종류 즉 칼라 이미지 센서 또는 흑백 이미지 센서에 따라 칼라 스캐너, 흑백 스캐너로 구분하며, 그리고, 작동 방식에 따라 독취할 대상 위에서 스캐너를 움직이는 장비로 손에 쥐고 사용하는 핸드(Hand) 스캐너와, 잉크젯 프린터처럼 위쪽에 종이를 밀어 넣으면 종이가 아래로 움직이면서 독취하는 원고공급(sheet feed) 방식 스캐너, 그리고 가장 널리 쓰이는 방식으로 유리판 위에 독취할 대상물을 올려놓으면 유리판 아래쪽에서 이미지 센서가 움직이면서 독취하는 평판(flat bed) 방식 스캐너로 구분할 수 있다.

일반적인 평판 방식 스캐너는 스캐너 위에 놓여진 원고를 독취할 수 있도록 동작 가능하게 샤프트 위에 장착된 CCD 이미지 센서와 CCD 이미지 센서를 이동시키는 구동수단과 문서로부터 스캔된 이미지 데이터를 저장하는 이미지 메모리와 그리고, 스캐너의 작동을 통제하고 또한 스캐너에 연결된 호스트 컴퓨터와 통신하는 하나의 콘트롤 유니트를 포함하여 구성되어 있다.

스캐너의 구동 장치는 도 1에서 보이는 바와 같이, 메인 프레임(1)의 일측에 설치되는 구동 모터(미도시)와, 구동 모터의 구동기어(미도시)와 치합되는 구동 풀리(2)와, 구동 풀리(2)의 타측에 설치되는 아이들 풀리(3)와, 구동 풀리(2)와 아이들 풀리(3)에 감기며 스캐너 본체(4)가 고정된 타이밍 벨트(5)와, 메인 프레임(1)에 폭방향으로 설치되며 스캐너 본체(4)에 관통되어 스캐너 본체(4)의 이동을 안내하는 샤프트(6)로 구성되며, 구동 모터는 스캐너의 위치를 정밀하게 제어하여야 하므로 대개 스텝 모터를 사용하고 있다.

이러한 스텝 모터는 펄스신호 입력단으로 입력되는 펄스신호에 의하여 여자상태가 변화할 때마다 일정한 각도만큼 나아가고, 여자 상태가 변화하지 않으면 일정 위치를 유지하여 정지하는 모터로서, 입력되는 펄스신호에 따라 일정 각도 즉, 일정 스텝씩 회전한다.

일반적인 평판 방식의 컬러 스캐너에서, 이미지 센서의 라인당 스캔 타임은 센서 자체가 가지는 성능적인 측면과 어떤 종류의 이미지(칼라 또는 모노)를 독취할 것인가에 따라 결정된다.

흑백 이미지를 독취하는 경우 1회의 독취 동작으로 이미지의 독취가 가능하므로 라인당 스캔타임이 빠르다.

그러나, 컬러 이미지를 독취하는 경우에는 동일 위치에서 R,G,B의 세가지 광원을 이용한 독취 동작을 별도로 수행해야 하므로 산술적인 측면에서만 생각하더라도 라인당 스캔타임은 흑백 이미지를 독취하는 것보다 3배가 늦어지게 된다.

전자의 경우 라인당 스캔 타임이 짧기 때문에 이미지 센서를 이동시키는 스텝모터를 고속으로 구동할 수 있으나, 후자의 경우에는 그 속도가 1/3이하로 감속된다.

따라서, 이와 같이 구성된 종래 스캐너의 구동 장치에 있어서, 스캐너의 구동원인 스텝 모터의 특성상 저속 모드에서는 심한 진동이 발생되어 컬러 이미지의 독취시 화상 품질이 저하되는 동시에, 심한 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 흑백, 컬러 이미지에 상관없이 스텝 모터의 구동속도를 고속으로 유지하여 컬러 이미지의 독취시 스텝 모터의 진동 및 이로 인한 소음 발생을 방지할 수 있도록 한 스캐너의 구동 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 스캐너 구동 장치의 구성을 보인 사시도.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 실시예의 작용 상태를 도시한 것으로,

도 2a는 흑백 이미지 독취시의 구동을 도시한 것이며,

도 2b는 흑백 이미지 독취시의 이미지 저장 순서를 보인 것이고,

도 3a는 컬러 이미지 독취시의 구동을 보인 것이며,

도 3b는 컬러 이미지 독취시의 이미지 저장 순서를 도시한 것이다.

＜도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명>

2 : 구동 풀리 3 : 아이들 풀리

4 : 스캐너 본체 5 : 타이밍 벨트

10 : 구동기어 20,30 : 유성기어

40 : 감속기어 41 : 동력전달용 아이들기어

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 스캐너의 구동 장치에 의하면, 구동모터와, 상기 구동모터를 구동원으로 하여 양방향으로 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 스캐너가 고정된 타이밍 벨트를 회전시키는 구동 풀리와, 상기 구동 풀리에 연결되며 상기 구동기어로부터 전달받은 회전력을 감속시키는 감속기어와, 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 그 회전력을 상기 구동 풀리 또는 상기 감속기어에 선택적으로 전달하는 동력전달부재를 포함하여 컬러 이미지의 독취시 상기 구동모터의 회전속도가 감속되어 상기 구동 풀리에 전달되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 동력전달부재는 상기 구동기어에 치합되며 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 상기 구동기어를 따라 공전하면서 상기 감속기어 또는 구동 풀리에 선택적으로 치합되는 유성기어인 것이 바람직하다.

이하, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 실시예에 적용된 구동장치의 작동 상태를 도시한 것으로, 도 2a는 흑백 이미지 독취시의 동력 전달 경로를 보인 것이며, 도 2b는 흑백 이미지 독취시의 이미지 저장 순서를 도시한 것이고, 도 3a는 컬러 이미지 독취시의 동력 전달 경로를 도시한 것이며, 도 3b는 컬러 이미지 독취시의 이미지 저장 순서를 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 부재번호를 부여한다.

도 1, 도 2a 그리고, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명 스캐너의 구동 장치는, 스텝 모터(미도시)와, 스텝 모터의 구동축에 연결되어 양방향으로 회전 가능한 구동기어(10)와, 구동기어(10)의 원주를 따라 회전되는 제 1,2유성기(20)(30)와, 구동기어(10)로부터 소정 거리 이격되며 유성기어(20)(30)와 선택적으로 치합되어 회전되는 구동 풀리(2)와, 구동 풀리(2)와 그 타측의 아이들 풀리(3)에 감기며 스캐너 본체(4)가 고정되는 타이밍 벨트(5)를 포함하여 구성된다.

구동 풀리(2)의 일측에는 감속기어(40)가 치합되며, 감속기어(40)에는 제 1유성기어(20)와 치합되어 감속기어(40)를 통해 구동 풀리(2)에 회전력을 전달하는 아이들기어(41)가 치합된다.

제 1,2유성기어(20)(30)는 연결바(21)를 통해 연결되며, 구동기어(10)의 회전에 의해 공전되면서 제 1유성기어(20)가 동력전달용 아이들기어(41)에 치합되거나 제 2유성기어(30)가 구동 풀리(2)에 연결되도록 한다. 즉, 스텝 모터의 회전 방향에 따라 회전력이 구동 풀리(2)에 직접 전달되거나, 감속 기어(40)를 통해 감속되어 전달된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 스캐너의 작동은 흑백 이미지와 컬러 이미지의 독취시로 구분된다.

제어부는 원고의 색감(즉, 흑백이냐 컬러이냐)에 따라 스텝 모터의 회전방향을 정방향 또는 역방향으로 제어하게 되며, 기본적으로 흑백 이미지와 컬러 이미지의 독취시 초기 위치가 반대로 셋팅된다.

먼저, 흑백 이미지의 독취시에는 스텝 모터에 정극성을 인가하여 구동기어(10)가 정방향으로 회전되도록 하며, 구동기어(10)의 회전방향에 의해 제 1,2유성기어(20)(30)가 구동기어(10)의 원주를 따라 공전하다가 제 2유성기어(30)가 구동 풀리(2)와 치합된다.

구동 풀리(2)는 제 2유성기어(30)로부터 회전력을 전달받아 회전하게 되며, 이 회전력을 구동원으로 하여 타이밍 벨트(5)가 회전하면서 스캐너 본체(4)를 이동시키게 된다.

스캐너 본체(4)는 정방향으로 이동되면서 CCD 센서에서 이미지를 독취하며, 독취된 흑백 이미지는 도 2b에서 보이는 바와 같이, 이미지 메모리에 정방향으로 저장되고, 독취가 완료되면 스캐너 본체(4)는 다시 초기 위치로 복귀된다.

제어부는 저장된 이미지가 인쇄되도록 인쇄장치를 제어하게 된다.

한편, 컬러 이미지를 독취하는 경우에는 스캐너 본체(4)가 흑백 이미지 독취시와 반대의 초기 위치로 셋팅된다.

이어서, 스텝 모터에 전원이 인가되어 구동기어(10)가 역회전하게 되며, 제 1,2유성기어(20)(30)는 구동기어(10)를 따라 공전하면서 제 1유성기어(20)가 동력전달용 아이들 기어(41)에 치합되고, 아이들 기어(41)에 전달된 회전력은 감속기어(40)를 통해 속도가 감속되어 구동 풀리(2)에 전달된다.

구동 풀리(2)와 아이들 풀리(3)에 의해 타이밍벨트(5)가 회전되면서 스캐너 본체(4)를 이동시키게 되며, CCD 센서는 용지 표면의 컬러 이미지를 독취하게 되는데, 이 때, CCD 센서가 흑백 이미지 독취시의 이동 방향에 대해 역방향으로 이동되므로 독취된 데이터는 도 3b에서 보이는 바와 같이, 독취 대상 원고와 반대 방향으로 저장된다.

컬러 이미지는 이미지 메모리에 역방향으로 저장되므로 이를 보상하기 위해 제어부는 저장된 이미지 데이터가 독취 대상 원고와 동일 방향으로 인쇄되도록 인쇄장치의 구동을 제어하게 된다.

따라서, 컬러 이미지의 독취시 스텝 모터가 고속으로 구동되어도 감속기어(40)를 통해 스캐너 본체(4)가 저속으로 이동되어 종래와 같이 스텝 모터가 저속으로 구동되지 않게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 스캐너의 구동 장치에 의하면, 컬러 이미지의 독취시에도 스텝 모터가 고속으로 구동되어 진동 및 이로 인한 소음이 발생되지 않으므로 인쇄 품질을 유지시킬 수 있으며, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (2)

1. 구동모터와, 상기 구동모터를 구동원으로 하여 양방향으로 회전되는 구동기어와, 상기 구동기어로부터 회전력을 전달받아 회전되면서 스캐너가 고정된 타이밍 벨트를 회전시키는 구동 풀리와, 상기 구동 풀리에 연결되며 상기 구동기어로부터 전달되는 회전력을 감속시키는 감속기어와, 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 그 회전력을 상기 구동 풀리 또는 상기 감속기어에 선택적으로 전달하는 동력전달부재를 포함하여 컬러 이미지의 독취시 상기 구동모터의 회전속도가 감속되어 상기 구동 풀리에 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달부재는 상기 구동기어에 치합되며 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 상기 구동기어를 따라 공전하면서 상기 감속기어 또는 구동 풀리에 선택적으로 치합되는 유성기어인 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동 장치.