KR101253070B1

KR101253070B1 - 구동 벨트 슬립 및 벨트 마모 검출

Info

Publication number: KR101253070B1
Application number: KR1020090085187A
Authority: KR
Inventors: 마이클 이. 존스; 데이비드 알라웨이; 데이비드 엘. 크니어림
Original assignee: 제록스 코포레이션
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2013-04-11
Also published as: JP2010064484A; MX2009009467A; US8226185B2; BRPI0903307A2; EP2163951A1; CN101708670B; EP2163951B1; KR20100031079A; JP5250515B2; CN101708670A; US20100060677A1

Abstract

본 발명에 따른 인쇄 장치는 회전자를 포함하는 모터; 상기 회전자의 회전에 기초하여 제 1 신호를 제공하도록 구성된 제 1 센서; 상기 모터에 작동가능하게 연결된 벨트; 상기 벨트에 작동가능하게 연결된 이미지화 부재; 마킹 재료를 상기 이미지화 부재 상에 침착시키도록 구성된 인쇄헤드; 상기 이미지화 부재의 회전에 기초하여 제 2 신호를 제공하도록 구성된 제 2 센서; 및 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 수신하고 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 벨트의 슬립을 결정하도록 구성된 제어기를 포함한다.

인쇄 장치, 모터, 제 1 센서, 벨트, 이미지화 부재, 인쇄헤드, 제 2 센서, 제어기

Description

구동 벨트 슬립 및 벨트 마모 검출{Drive belt slip and belt wear detection}

본원에 기재된 실시예는 인쇄 분야에 관한 것이며, 특히 인쇄 장치 및 인쇄 장치에서 구동 벨트의 슬립을 검출하기 위한 관련 방법에 관한 것이다.

많은 인쇄 장치들은 마킹 재료를 수납하고 상기 마킹 재료를 인쇄 매체에 전달하는 회전 이미지화 부재를 사용한다. 예를 들어, 고체 잉크 인쇄기들은 회전 이미지화 드럼을 포함한다. 인쇄기에서 고체 잉크는 용융되어서 드럼 상에 침착된다. 드럼은 그후 잉크를 용지로 전달한다.

상기 인쇄 장치의 이미지화 드럼(imaging drum)은 회전하고 용지는 이미지화 드럼이 회전할 때 드럼과 접촉한다. 전기 모터는 구동 메카니즘을 통해서 드럼을 회전시키는데 사용된다. 구동 메카니즘은 모터 풀리와 드럼 풀리 사이에서 작동가능하게 연결된 구동 벨트뿐 아니라 기어 구동부(gear drive)를 포함할 수 있다. 구동 벨트는 통상적으로 모터 풀리를 드럼 풀리에 연결하는 v-벨트 형태로 제공된다. 모터 풀리는 벨트 프로파일과 정합(match)하도록 홈이 형성되어 있고 드럼 풀리는 홈이 형성되거나 또는 평탄할 수 있다. v-벨트는 마찰에 의존하여 구동 모터와 드럼 사이에 토크를 전달한다. 인쇄기의 토크 용량은 벨트와 풀리들 사이의 마찰 계수 및 벨트 장력에 부분적으로 의존한다.

임의의 실시예에서, 벨트와 풀리 사이의 마찰은 이미지화 드럼을 구동시키기에 불충분하므로, 풀리들중 하나에서 벨트가 슬립된다. 모터와 드럼 사이의 과도한 벨트 슬립은 벨트 손상을 유발하고 불쾌한 소음을 발생시킨다.

다수의 요소들은 벨트 구동 시스템의 토크 용량에서 변화를 유발할 수 있다. 이들 요소들은 (i) 새 벨트들에 남아있는 잔류 몰드 박리제; (ii) 벨트 또는 풀리들을 오염시키는 드럼 박리제(예를 들어, 실리콘 오일); (iii) 여러 요소들(예를 들어, 부적절한 스프링 설치 또는 모터 피봇 계면의 부적절한 결합)의 결과로서 부적절한 벨트 장력; 및 (iv) 벨트 마모를 포함하지만, 이들에 국한되지 않는다.

벨트는 오염물로부터 세척되고, 비교적 새 것이고, 적절한 장력을 가질지라도, "일반" 벨트 구동부는 예상치 못한 큰 토크가 발생할 때 슬립될 수 있다. 이러한 예상치 못한 큰 토크 이벤트는 (i) 압력 롤러가 과도한 고정 부하 상태에서 앞선 매체의 에지를 오르려고 시도할 때; (ii) 멀티픽(multipick) 또는 널판지형 매체(shingled media)가 압력 롤러로 하여금 널판지형 매체의 선단 에지를 오르도록 실행하는 고정 닙(transfix nip)에 전달될 때; (iii) 과도한 드럼 가속도를 명령할 때; (iv) 드럼 구동부의 서보 제어(servo control)의 손실이 예상치 못한 높은 가속도를 나타낼 때; 또는 (v) 과도한 고정 부하일 때를 포함하지만 이들에 국한되지 않는다.

상술한 관점에서, 벨트 슬립으로 인한 벨트 손상 또는 과도한 소음을 방지할 수 있는 인쇄 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 결함 구동 시스템, 마모 벨트 또는 과도한 벨트 슬립을 유발하는 이벤트들을 식별하는데 사용될 수 있는 시스템을 제공하는 것도 역시 바람직할 수 있다.

본 발명의 목적은 벨트 슬립으로 인한 벨트 손상 또는 과도한 소음을 방지할 수 있는 인쇄 시스템을 제공하는 것이다.

적어도 하나의 실시예에서, 구동 벨트 슬립을 검출하도록 구성된 인쇄 장치는 모터 및 상기 모터의 회전에 기초하여 제 1 신호를 제공하도록 구성된 제 1 센서를 포함한다. 제 1 센서는 예를 들어, 모터 회전자의 각속도(angular velocity)를 표시하는 신호를 제공하도록 구성된 홀 효과 센서와 같은 회전 인코더이다. 인쇄 장치는 모터에 작동가능하게 연결된 벨트와 모터가 벨트를 통해서 드럼을 구동시킬 수 있게 구성되도록, 벨트에 작동가능하게 연결된 이미지화 드럼을 추가로 포함한다. 제 2 센서는 이미지화 드럼의 회전에 기초하여 제 2 신호를 제공하도록 구성된다. 제 2 센서는 이미지화 드럼의 각속도를 표시하는 신호를 제공하도록 구성되고 예를 들어, 이미지화 드럼에서 회전축 주위로 제공된 광센서 또는 광투과(photo-transmissive) 센서와 같은 회전 인코더일 수 있다. 제어기는 제 1 신호 및 제 2 신호를 수신하고 제 1 신호 및 제 2 신호에 기초하여 벨트의 슬립을 결정하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 제어기는 이미지화 부재의 각속도에서 모터 회전자의 각속도의 조정량(scaled amount)을 차감함으로써, 상기 슬립 속도를 결정하도록 구성된다. 또한, 제어기는 임계량을 초과하는 과도한 슬립 속도를 결정하고 벨트 슬립 소음 및 벨트 손상을 최소화하도록 리스폰스(response)를 트리거하도록 구성된다.

본 발명에 따른 인쇄 장치는 벨트 슬립으로 인한 벨트 손상 또는 과도한 소음을 방지할 수 있다.

도 1에 있어서, 벨트 슬립 검출 기능을 갖는 예시적인 인쇄기는 고체 잉크 인쇄기(10) 형태로 도시된다. 인쇄기(10)는 회전가능한 이미지화 드럼(12)을 포함한다. 이미지화 드럼(12)은 모터(도 1에 도시생략)에 의해서 구동된다. 인쇄기(10)에서 고체 잉크(14)는 용융되고 인쇄헤드(15)는 이미지화 드럼(12) 상에 용융 잉크를 침착시킨다. 이미지화 드럼(12), 잉크(14), 인쇄헤드(15) 및 모터는 모두 인쇄기의 하우징(18) 내에 위치한다. 용지(16)가 인쇄기(10)를 통해서 공급되고 이미지화 드럼(12)과 접촉할 때, 드럼 상의 잉크는 원하는 이미지를 생성하기 위하여, 이미지화 드럼(12)에서 용지(16)로 전달된다. 본원에서 사용되는 단어 "인쇄기", "인쇄 장치" 또는 "인쇄 시스템"은 디지털 복사기, 북마킹 머신(bookmarking machine), 팩시밀리기, 임의의 목적을 위하여 인쇄 출력 기능을 실행하는 복합기 등과 같은 임의의 장치를 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "마킹 재료"는 용지 또는 다른 매체 상에 마킹하는데 사용된 임의의 착색제 또는 기타 재료를 포함한다. 마킹 재료의 예들은 잉크들, 토너 입자들, 안료 및 염료들을 포함한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 이미지화 드럼(12)은 전기 모터(20) 및 벨트 구동 시스템에 의해서 구동된다. 구동 시스템은 모터 풀리(24)(도 2에 도시생략)와 드럼 풀리(26) 사이에 연결된 구동 벨트(22)를 포함한다. 도 2는 모터(20), 벨트(22) 및 드럼 풀리(26)의 사시도를 도시한다. 도 3은 모터(20) 및 구동 시스템의 개략도를 도시한다.

모터 풀리(24)는 벨트(22)의 내부 원주부를 따라 제공된 짝지어진 리브들의 유사 단면을 수용하는 외부 홈들의 단면을 갖는 일반적인 원통형이다. 모터 풀리(24)는 모터 샤프트(23)에 연결되고 전기 모터(20)에 의해서 구동된다. 모터(20)는 인쇄기에서 사용하기에 적합한 여러 전기모터[3상 동기 브러쉬리스 모터(three phase synchronous brushless motor)와 같은]중 임의의 것일 수 있다.

구동 벨트(22)는 모터 풀리(24)와 드럼 풀리(26) 사이에 연결된다. 적어도 하나의 실시예에서, 구동 벨트(22)는 v-벨트 또는 강철, 케블러(kevlar) 또는 폴리에스테르와 같은 섬유들로 보강될 수 있는 다중 리브형 v-벨트이다. 벨트(22)의 "V" 섹션은 모터 풀리(24)의 홈과 짝지어지고 벨트가 모터 풀리(24)의 트래킹 오프(tracking off)되는 것을 방지한다. 벨트 장력은 벨트(22)의 'V" 형 리브들이 모터 풀리(24)에서 짝지어진 홈 안으로 쐐기결합(wedge)되게 한다. 이 쐐기 작용은 벨트 구동 시스템의 토크 전달 능력을 개선한다.

드럼 풀리(26)도 역시 원통형이고 벨트(22)를 통해서 모터 풀리(24)에 기계적으로 결합된다. v-벨트는 상기 평탄한 외부 원주부(28)를 따라 드럼 풀리(26)에 의해서 수용된다. 벨트 슬립은 모터 풀리(24) 또는 드럼 풀리(26)와 벨트의 계면에서 발생할 수 있다.

이미지화 드럼(12)은 드럼 풀리(26)의 회전이 직접 이미지화 드럼(12)의 회 전을 유발하도록, 드럼 풀리(26)에 견고하게 연결된다. 드럼 풀리(26), 모터 풀리(24) 및 모터(20)도 역시 도 1에 도시된 바와 같이, 이미지화 드럼(12)과 함께 인쇄기(10)의 하우징(18) 내에 위치한다는 것을 인식할 수 있다.

도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 드럼(12) 및 드럼 풀리(26)는 고정 설치 플레이트(30) 상에 설치된다. 모터 풀리(24) 및 모터(20)는 고정 설치 플레이트(30)에 대해서 축(33) 주위로 피봇되도록 구성된 가동 설치 플레이트(32)에 설치된다. 스프링(34)은 모터 풀리(24) 및 모터(20)를 드럼 풀리(26)에서 이격되게 추진하는 방향으로 피봇되도록, 플레이트(32)를 편향시킨다. 따라서, 스프링(34)은 모터 풀리(24)를 드럼 풀리(26)에 기계적으로 연결하는 벨트(22)에 장력을 생성한다.

특히, 도 3에 있어서, 일 실시예에서 홀 효과 센서(40)의 형태로 제공되는 제 1 센서(40)는 모터 내에 배치되어서 모터 회전자(21) 위치를 추적하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 홀 효과 센서(40)는 모터(20) 내에 위치한 회전자 마그네트(41)들로부터 에어 갭(air gap)을 가로질러 배치된다. 광투과 센서의 형태일 수 있는 제 2 센서(42)는 이미지화 드럼 샤프트(25) 부근에 배치되고 이미지화 드럼(12)의 위치를 추적하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 제 2 센서는 이미지화 드럼 샤프트(25)에 설치된 회전가능한 인코더 디스크(43)와, 인쇄기 내의 브라켓에 설치된 고정 리셉터(45)를 포함한다. 위치 센서들(40,42)은 제어기(44)에 각각 접속된다. 제어기(44)는 예를 들어 마이크로프로세서 및 지지 회로를 포함할 수 있다.

제 1 센서(40)는 모터 회전자(21)의 위치를 나타내는 신호를 제어기(44)로 전달한다. 유사하게, 제 2 센서(42)는 이미지화 드럼(12)의 위치를 나타내는 신호를 제어기(44)에 전달한다. 이 정보에 의해서, 제어기(44)는 모터 회전자(21) 및 이미지화 드럼(12)의 각각의 각속도들을 계산할 수 있다. 또한, 모터 풀리(24)와 드럼 풀리(26) 사이의 무부하 구동비에 관한 정보는 제어기(44)에 저장된다. 제어기(44)는 그후 발생한 슬립의 양을 결정하기 위하여 상기 무부하 구동비로 모터(20)의 속도를 제산할 수 있고 드럼 속도에서 그 결과를 감산할 수 있다. 계산된 슬립은 그후 결함 상태를 트리거(trigger)하거나 또는 다른 측정값[예를 들어, 구동 토크를 결정하는 모터 전류]을 획득(capture)하는데 사용될 수 있다. 또한, 이미지화 드럼(12)의 속도 및 모터(20)의 속도를 독립적으로 모니터함으로써, 현재 구동비가 결정될 수 있다. 하기에 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 시간에 대한 구동비의 변화는 벨트 마모의 표시를 제공하는데 사용될 수 있다.

인쇄 장치의 작동 동안, 이미지화 드럼(12)은 모터(20) 및 구동 시스템에 의해서 구동된다. 이미지화 드럼(12)이 회전할 때, 제어기(44)는 인쇄헤드(15)가 잉크를 이미지화 드럼(12)에 침착하도록 지시한다. 용지 또는 다른 매체(16)는 그후 횡방향 롤러(11)와 이미지화 드럼(12)의 표면 사이를 통과하고, 이미지화 드럼(12)의 잉크가 매체로 전달되게 한다. 슬립 이벤트가 인쇄 공정 동안 발생하면, 제어기(44)는 결함 상태를 식별하여서 모터 토크를 제한하는 것과 같은 결함 리스폰스를 트리거하도록 작동할 수 있다.

슬립 이벤트가 발생하는 지를 결정하기 위하여, 제어기(44)에 의해서 사용될 수 있는 예시적인 방법은 도 4에 도시된다. 예시적인 방법에 따라서, 단계(50)에서, 제어기(44)는 모터(20) 부근에 위치한 센서(40)로부터 제 1 신호를 수신한다. 동시에, 제어기(44)는 이미지화 드럼(12) 부근에 위치한 센서(42)로부터 제 2 신호를 수신한다. 모터 위치 및 드럼 위치의 이력 정보에 의해서, 속도 신호는 이미지화 드럼(12) 및 구동 모터(20) 모두에 대해서 발생할 수 있다. 따라서, 단계(52)에서, 제어기(44)는 모터 회전자(21)에 대한 각속도를 계산한다. 동시에, 제어기(44)는 이미지화 드럼(12)에 대한 각속도를 계산한다.

단계(54)에서, 제어기는 벨트 슬립을 계산한다. 벨트 슬립은 당기술에 숙련된 기술자가 인식할 수 있는 바와 같이, 여러 방식으로 계산될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 벨트 슬립은 모터 회전자(21)의 각속도를 이미지화 드럼(12)의 각속도와 비교함으로써 계산된다. 이 방법을 사용함으로써, 모터 회전자(21)의 각속도는 먼저 무부하 구동비만큼 이미지화 드럼(12)의 각속도로 조정된다. 조정된 모터 회전자 속도와 이미지화 속도 사이의 차이는 마찰 구동의 슬립 속도 또는 슬립비이다. 적어도 하나의 실시예에서, 모터 회전자(21) 및 이미지화 드럼(12)의 위치들의 변화는 센서(40,42)를 사용하여 대략 20 kHz에서 샘플링된다. 각각에 대한 단위 시간당 위치 변화는 각속도이다. 모터 회전자 속도를 무부하 구동비(예를 들어, 약 10:1)로 분할하는 것은 그것을 동일한 이미지화 드럼 속도로 조정하게 된다. 슬립은 초당 드럼 회전수 단위로 하기 방정식에 의해서 계산된다.

슬립 속도 = 드럼 속도 - (모터 속도/비율)

다른 방안으로, 위치 차이는 벨트 슬립을 계산하는데 사용될 수 있다. 이미 지화 드럼의 각도 위치는 모터 회전자가 임의의 수의 회전(revolution)을 완료할 때마다 기록될 수 있다. [모터 회전자 회전수는 모터 인코더 신호의 1 전기 사이클에 대응하는 회전수 분율(fraction)과 같이 1보다 작을 수 있다.] 슬립 거리는 모터 회전수당 드럼 위치 단위로 하기 방정식에 의해서 계산된다.

슬립 거리 = 드럼 위치 변화/모터 위치 변화 - 1.0/비율

도 5의 그래프는 예시적인 슬립 이벤트를 도시한다. 수직 스케일은 초당 회전수(드럼 속도)이고 수평축은 초 단위의 시간이다. 도 5의 궤적(trace;60)은 드럼 속도를 표시한다. 상기 궤적은 도 5에 도시된 예시적인 슬립 이벤트 동안 0 부근에서 유지된다. 도 5의 궤적(61)은 0.1초와 0.15초 사이에서 빠르게 증가하고 그후 감소하는 모터 속도를 표시한다. 도 5의 궤적(64)은 계산된 슬립을 표시한다.

도 5의 예에서, 드럼 구동 시스템은 궤적(64)의 지점(66)에서 표시된 바와 같이, 슬립이 대략 초당 1 이미지화 드럼 회전수의 슬립 임계값(절대값)으로 증가될 때까지 작동하도록 허용되었다. 초당 1 드럼 회전수의 초과시 슬립 이벤트들이 특징적으로 매우 소음이 있고 벨트(22)를 손상시킬 수 있다는 것이 미리 결정되었다. 도 5의 예의 슬립을 초당 1 드럼 회전수의 임계값(절대값)으로 제한하면, 짜증스러운 소음을 방지하고 벨트 손상을 최소화하였다.

도 5의 예에서, 슬립이 1[즉, 궤적(64)의 지점(66)]에서 세팅된 임계값에 도달할 때, 슬립 결함 상태가 공표되었다. 따라서, 제어기(44)는 즉시 모터(20)의 토크 출력을 제한하는 단계들을 취하였다. 이 경우, 모터(20)는 작동불능이 되었 다. 다른 실시예에서, 슬립을 제한하는 다른 리스폰스가 가능하다. 예를 들어, 모터(20)를 완전히 작동불능으로 하는 리스폰스보다, 모터 명령 전류(motor command current)는 감소될 수 있다. 효과에 있어서 이것은 모터(20)의 구동 토크를 제한한다.

벨트 슬립 및 모터 전류를 함께 측정함으로써, 벨트 구동부의 토크 용량이 결정될 수 있다. 슬립 이벤트는 이미지화 드럼(12)을 가속시킴으로써 생성될 수 있으므로, 모터(20)에 대한 저항 토크를 생성하기 위하여 이미지화 드럼 관성력을 이용한다. 주어진 슬립을 생성하는데 필요한 모터 풀리(24)의 토크는 측정된 슬립에 대응하는 모터 전류값을 사용하여 계산된다. 전체 모터 토크는 모터 전류에 모터 토크 상수를 곱한 것이다. 모터 풀리(24)의 토크는 전체 모터 토크에서 모터 회전자(21)를 가속하는데 필요한 토크를 뺀 것이다. 벨트 구동부의 토크 용량은 모터 풀리(24)의 토크 용량에 구동비를 곱한 것과 같다. 따라서, 벨트 슬립을 검출함으로써, 벨트(22)는 과도한 슬립에 의해서 발생된 손상으로부터 보호될 수 있다. 또한, 벨트 슬립은 구동 토크 용량을 정량화하기 위하여 벨트 슬립 및 모터 전류를 측정함으로써 결함 벨트 구동 조립체들을 식별하는데 사용될 수 있다.

벨트 슬립을 검출하기 위한 시스템을 제공하는 것 이외에, 본원에 기술된 인쇄기용 구동 시스템도 역시 벨트 마모를 검출하기 위한 시스템을 제공하는데 사용될 수 있다. 특히, 이미지화 드럼 및 모터 속도들을 모두 독립적으로 모니터함으써, 인쇄기에 대한 기존의 구동비가 결정될 수 있다. 시간에 걸친 구동비의 변화를 모니터함으로써, 벨트 마모의 표시가 제공된다. 마모된 벨트는 풀리들의 홈들에 얕게 탑재되어서 풀리들의 유효 직경을 감소시킨다. 풀리의 유효 직경에서의 주어진 변화는 작은 모터 풀리에 비교적 많이 영향을 미치므로, 구동비가 증가한다. 따라서, 이미지화 드럼 회전수에 대한 모터 회전자 회전수의 구동비의 증가가 시간에 걸쳐 발생한다. 벨트의 질량이 시간에 대한 구동비에 대해서 플롯(plot)될 때, 비교적 선형 관계가 벨트 질량과 구동비 사이에 보여진다. 본원에 기재된 인쇄기의 적어도 하나의 실시예에서, 약 21 그램을 갖는 신규 벨트는 약 9.9:1의 구동비를 제공하고, 11 그램의 질량을 갖는 파손되기 직전까지 마모된 벨트는 약 10.9:1의 구동비를 제공한다. 벨트 질량과 구동비 사이에 비교적 선형 관계가 상기 두 지점들 사이에서 보여질 수 있다.

상기 관점에서, 본원에 기재된 인쇄기는 벨트 마모를 모니터하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 다시 도 3에 있어서, 제어기(44)는 이미지화 드럼(12) 속도 및 모터 회전자(21) 속도를 모니터하고, 구동 시스템에 대한 구동비를 계산하는데 사용될 수 있다. 제어기(44)는 그후 계산된 구동비에 기초하여 벨트(22)의 마모 상태를 결정할 수 있다. 특히, 구동비가 임계값에 도달하면, 인쇄기는 벨트(22)를 교체해야 한다는 것을 표시하는 알람 또는 다른 경고 장치[예를 들어, 도 3에 도시된 경고 라이트(70) 또는 스크린의 텍스트 디스플레이]가 장착될 수 있다.

벨트 슬립 및 마모량을 결정하기 위한 본원에 설명된 기술은 인쇄기 기술을 초월하는 적용분야를 가질 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 예를 들어, 자동차 산업에서, 벨트 구동부는 교류발전기, 동력 조향 펌프, 워터 펌프, 공기 조절 펌프 등과 같은 많은 주변 장치에 동력을 전달하는데 사용된다. 하나의 실시예에서, 차량에 내장된 진단장치는 서비스 진단에서 사용하기 위한 과도한 벨트 슬립 또는 마모량을 자동으로 결정하거나 또는 인디케이터를 필요로 하는 서비스를 개시하는데 사용될 수 있다. 많은 현대식 엔진은 크랭크축 위치 센서에서 신호를 수신하는 엔진 제어 모듈(ECM)을 사용한다. 따라서, 엔진 위치 및 속도 정보는 이미 사용되고 있다. 하나 이상의 주변 장치에 감지 신호를 부가함으로써, 여기서 벨트 슬립, 비율 및 마모가 모니터될 수 있다. 하나의 실시예에서, 감지 신호는 교류발전기 내에서 간단하게 그리고 용이하게 실행될 수 있다. 교류발전기 내부에서 변화하는 자기장에 의해서 발생된 회전속도계(tachometer) 신호는 기준으로서 새시 접지를 사용하는 단일 와이어를 통해서 ECU로 보내질 수 있다.

도 1은 구동 슬립 검출기능을 갖는 예시적인 인쇄 장치의 절취도.

도 2는 도 1의 인쇄 장치를 위한 드럼 구동 시스템의 사시도.

도 3은 도 1의 인쇄 장치에 대한 구동 슬립 검출 시스템의 개략도.

도 4는 도 3의 구동 슬립 검출 시스템을 사용하는, 슬립 계산 방법의 흐름도.

도 5는 도 4의 방법을 사용하는 예시적인 인쇄 장치의 검출 슬립의 그래프.

Claims

인쇄장치의 작동방법으로서,

a) 모터 및 구동벨트를 사용하여 이미지화 부재를 구동하는 단계;

b) 인쇄헤드를 사용하여 상기 이미지화 부재상에 마킹재료를 침착(deposit)하는 단계;

c) 상기 모터의 제1 속도를 결정하는 단계;

d) 상기 이미지화 부재의 제2 구동속도를 결정하는 단계; 및

e) 상기 제2 구동속도에서 조정된 제1 속도를 감산함으로써 얻어지는 슬립 속도(slip velocity)를 참고하여 상기 구동벨트의 슬립 비율을 결정하는 단계를 포함하는, 인쇄장치의 작동방법.
제1항에 있어서,

상기 이미지화 부재를 구동하는 단계는 이미지화 드럼을 구동하는 단계를 포함하고, 상기 구동벨트는 상기 이미지화 드럼과 상기 모터 사이에 작동가능하게 연결되어 있는, 인쇄장치의 작동방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 구동속도를 결정하는 단계는 상기 이미지화 부재의 각속도를 결정하는 단계를 포함하는, 인쇄 장치의 작동방법.
회전자를 포함하는 모터;

상기 회전자의 회전에 기초하여 제1 신호를 제공하도록 구성된 제1 센서;

상기 모터에 작동가능하게 연결된 벨트;

상기 벨트에 작동가능하게 연결된 이미지화 부재;

마킹 재료를 상기 이미지화 부재 상에 침착시키도록 구성된 인쇄헤드;

상기 이미지화 부재의 회전에 기초하여 제2 신호를 제공하도록 구성된 제2 센서; 및

제어기를 포함하고;

상기 제어기는

상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 수신하고;

상기 제1 신호 및 무부하 구동비를 참고하여 조정된 속도를 결정하고;

상기 제2 신호를 참고하여 상기 이미지화 부재의 각속도를 결정하고;

상기 이미지화 부재의 각속도에서 상기 회전자의 조정된 속도를 감산함으로써 얻어진 슬립 속도를 참고하여 상기 벨트의 슬립 비율을 결정하도록 구성되는, 인쇄장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 센서는 홀 효과 센서 또는 포토 센서이고, 상기 제1 신호는 상기 회전자의 각속도를 표시하는 신호이며, 상기 제2 센서는 홀 효과 센서 또는 포토 센서이고, 상기 제2 신호는 상기 이미지화 부재의 각속도를 표시하는 신호인, 인쇄장치.
제4항에 있어서,

상기 이미지화 부재는 이미지화 드럼인, 인쇄장치.
제4항에 있어서,

상기 제어기는 상기 슬립 비율이 임계값을 초과할 때 상기 모터 토크를 제한하도록 추가로 구성되는, 인쇄장치.
회전자를 포함하는 모터;

상기 회전자의 회전에 기초하여 제1 신호를 제공하도록 구성된 제1 센서;

상기 모터에 작동가능하게 연결된 벨트;

상기 벨트에 작동가능하게 연결된 이미지화 부재;

마킹 재료를 상기 이미지화 부재 상에 침착시키도록 구성된 인쇄헤드;

상기 이미지화 부재의 회전에 기초하여 제2 신호를 제공하도록 구성된 제2 센서; 및

상기 제1 신호 및 제2 신호를 수신하며 상기 제1 신호와 상기 제2 신호 및 무부하 구동비에 기초하여 구동비를 결정하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 구동비가 임계 구동비를 통과하는지를 결정하도록 추가로 구성되는, 인쇄장치.
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제8항에 있어서,

상기 제어기는 상기 구동비가 임계 구동비를 통과하는 경우 과도한 벨트 슬립 또는 벨트 마모를 나타내는 신호를 전달하도록 추가로 구성되는, 인쇄장치.