KR20000051135A - 캐리지의 위치 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리지의 위치 제어 장치에 관한 것으로, 메인 프레임의 일측에는 구동모터가 설치되며, 구동모터의 회전축에는 구동 기어가 결합되고, 메인 프레임의 타측에는 아이들 풀리가 장착되며, 구동 기어와 아이들 풀리에는 캐리지가 고정된 타이밍 벨트가 감겨 구동기어의 회전시 좌우로 슬라이딩되면서 캐리지를 이송시키게 되고, 구동모터의 회전축에는 원주 방향으로 블랙바가 형성된 엔코더 플레이트가 결합되며, 엔코더 플레이트의 상측에는 엔코더 플레이트의 회전량을 검출하는 광센서가 설치되고, 광센서로부터 입력되는 신호를 근거로 하여 제어부는 캐리지의 이송 정도를 연산하여 위치를 제어하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 캐리지의 이송을 위해 구동모터의 회전축이 회전하게 되면, 엔코더 플레이트가 일체로 회전하게 되며, 광센서는 엔코더 플레이트의 회전시 펄스신호를 제어부에 송신하고, 제어부는 광센서로부터 송신된 펄스신호 즉, 엔코더 플레이트의 회전량을 근거로 캐리지의 이동 정도를 연산하여 위치를 제어하게 된다.

이에 의하여, 엔코더 플레이트가 캐리지의 이송 전구간에 걸쳐서 배치되지 않기 때문에 잉크 등으로 인한 오염을 방지할 수 있으며, 아울러, 온도에 의한 변형이 방지되어 캐리지의 위치를 정확하게 제어할 수 있게 된다.

Description

캐리지의 위치 제어 장치 {APPARATUS FOR CONTROLING OF CARRIAGE }

본 발명은 캐리지의 위치 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치검출부가 캐리지의 이송거리 전구간을 점유하지 않고도 캐리지의 위치를 제어할 수 있도록 함으로써 재료를 절감하며, 아울러, 오염을 방지할 수 있도록 한 캐리지의 위치 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 프린터, 셔틀 방식의 스캐너와 같은 사무기기에는 잉크 카트리지, 스캐너 모듈의 이송을 안내하는 캐리지가 장착되며, 이러한 캐리지의 적용예를 잉크젯 프린터를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 잉크젯 프린터에서 잉크 카트리지(1)는 메인 프레임(2)에서 좌우로 이동되는 캐리지(3)에 장착되며, 캐리지(3)는 구동수단을 매개로 하여 이동된다.

캐리지(3)의 구동수단은 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(2)의 일측에 설치되는 캐리지 구동모터(4)와, 구동모터(4)의 회전축(4a)에 결합되는 구동기어(5)와, 구동기어(5)의 타측에 장착되는 아이들 풀리(6)와, 구동기어(5)와 아이들 풀리(6)를 좌우 양측의 기점으로 하여 감겨 있는 타이밍 벨트(7)와, 메인 프레임(2)의 좌우 방향으로 설치되며 캐리지(3)가 슬라이딩 가능하도록 관통되어 캐리지(3)의 이동을 안내하는 캐리지 샤프트(8)로 구성된다.

또한, 타이밍 벨트(7)가 구동기어(5)와 아이들 풀리(6)를 기점으로 하여 회전하면서 캐리지(3)를 직선 이송시킬 때 아이들 풀리(6)에 가해지는 마찰력을 감소시킬 수 있도록 아이들 풀리(6)와 메인 프레임(2)의 사이에 코일스프링(9)을 설치하여 아이들 풀리(6)를 탄력 지지하게 된다.

한편, 캐리지(3)는 위치 제어 장치에 의해 위치가 제어되며, 이 제어 장치는, 메인 프레임(2)에 좌우 길이 방향으로 설치되는 엔코더 스트립(10)과, 캐리지(3)의 배면에 설치되는 광센서(20)와, 광센서(20)에서 입력되는 신호를 근거로 하여 캐리지(3)의 위치를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하며, 엔코더 스트립(10)은 띠형상으로 이루어지면서 다수개의 블랙바(11)가 소정 간격을 두고 형성된다.

광센서(20)는 발광부 및 수광부로 이루어지며, 블랙바(11)에서 반사되는 빛을 펄스신호로 변환하여 제어부에 송신하게 된다.

이와 같이 구성된 종래 위치 제어 장치에 의하면, 기기의 작동이 개시되면 구동모터(4)를 구동원으로 하여 구동기어(5)가 회전하게 되며, 이 회전력에 의해 타이밍벨트(7)가 구동기어(5)와 아이들 풀리(6)를 기점으로 하여 회전되면서 캐리지(3)를 좌 또는 우로 이송시키게 되고, 기기의 초기 작동시 캐리지(3)는 초기 기준위치에 셋팅이 된 후 작동되도록 제어된다.

캐리지(3)의 이송시 캐리지(3)에 결합된 광센서(20)가 캐리지(3)와 일체로 엔코더 스트립(10)을 따라 이송되며, 광센서(40)의 발광부에서 조사되는 빛은 블랙바(11)에 의해 반사되어 수광부에 전달되고, 반사된 빛을 펄스신호로 변환시켜 제어부에 송신한다.

제어부는 펄스신호를 근거로 캐리지(3)의 이동 정도를 연산하여 위치를 제어하게 된다.

그러나, 종래 캐리지의 위치 제어 장치에 있어서, 엔코더 스트립(10)은 얇은 띠형상으로 이루어지면서 캐리지(3)의 이송거리 전구간 또는 그 이상의 길이를 갖기 때문에 주위 온도 변화에 대해 민감하게 반응하여 쉽게 변형되는 문제점이 있었다.

그리고, 엔코더 스트립(10)에 전체적으로 블랙 바(11)가 형성되어 오차 발생의 우려가 매우 높았다.

또한, 엔코더 스트립(10)이 캐리지(3)의 이송거리 전구간에 노출되는 바, 프린터 헤드에서 분사되는 잉크 등의 이물질로 인하여 쉽게 오염되어 캐리지(3)의 위치를 정확하게 제어하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 엔코더가 캐리지의 이송거리 전구간의 길이를 갖지 않고도 캐리지의 위치를 제어할 수 있도록 하여 주위 환경에 의한 변형을 감소시킬 수 있도록 한 캐리지의 위치 제어 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 블랙바의 형성시 오차의 발생률을 감소시키려는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 엔코더가 캐리지의 이송구간밖에 위치되도록 하여 잉크 또는 먼지 등의 이물질로 인한 오염을 방지하려는데 있다.

도 1은 캐리지의 설치 상태를 보인 잉크젯 프린터의 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 위치 제어 장치의 설치 상태를 도시한 배면도.

도 3은 종래 기술에 따른 위치 제어 장치의 설치 상태를 도시한 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 실시예를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 실시예의 설치 상태를 도시한 캐리지의 측면도.

＜도면의주요부분에사용된부호의설명＞

2 : 메인 프레임3 : 캐리지

4 : 구동모터4a : 회전축

5 : 구동기어7 : 타이밍 벨트

30 : 엔코더 플레이트40 : 광센서

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 캐리지의 위치 제어 장치는, 내부에 프린터 모듈 또는 스캐너 모듈이 장착되며 구동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동벨트를 매개로 하여 직선 왕복이동하는 캐리지의 위치 제어 장치에 있어서,

상기 구동모터의 회전축에 결합되어 일체로 회전되며 원주 방향으로 다수개의 위치검출부가 형성된 엔코더 플레이트와, 상기 엔코더 플레이트의 회전시 통과과되는 위치검출부를 카운트함으로써 상기 엔코더 플레이트의 회전량을 검출하는 회전량검출센서와, 상기 회전량검출센서에서 검출된 상기 엔코더 플레이트의 회전량을 근거로 하여 상기 캐리지의 이송 정도를 연산하여 위치를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 실시예의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 실시예의 설치 상태를 도시한 측면도이다. 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 구성부재에 대해서는 동일한 부재번호를 부여한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명 캐리지의 위치 제어 장치는, 캐리지(3)에 고정된 타이밍 벨트(7)를 직선으로 이동시키는 구동모터(4)의 회전축(4a)에는 가장자리에 원주 방향으로 다수개의 블랙 바(31)가 소정 간격을 두고 형성된 엔코더 플레이트(30)가 고정되며, 메인 프레임(2)에는 엔코더 플레이트(30)의 회전량을 검출하는 광센서(40)가 설치되고, 광센서(40)에 입력된 신호를 근거로 하여 제어부(미도시)는 캐리지(3)의 이송 정도를 연산하여 위치를 제어하게 된다.

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

기기를 작동시키게 되어 구동모터(4)에 전류가 인가되면 회전축(4a)을 통해 회전력을 전달받은 구동기어(5)가 회전하게 되며, 이 회전력에 의해 타이밍 벨트(7)가 좌우중 어느 일방향으로 직선 이동하게 되고, 캐리지(3)는 타이밍 벨트(7)를 따라 이동하게 되며, 제어부는 캐리지(3)를 기준 위치로 이송시키게 된다.

구동모터(4)의 회전축(4a)과 일체로 엔코더 플레이트(30)가 회전하게 되며, 광센서(40)의 발광부에서 조사되는 빛은 블랙바(31)에 의해 반사되어 수광부에 전달되고, 반사된 빛을 펄스신호로 변환시켜 제어부에 송신한다.

제어부는 펄스신호 즉, 엔코더 플레이트(30)의 회전량을 근거로 하여 엔코더 플레이트(30)의 이동 정도를 연산하며, 아울러, 이를 근거로 하여 타이밍 벨트(7)의 이송 거리 즉, 캐리지(3)의 이송 거리를 제어하게 된다.

따라서, 캐리지(3)의 위치를 제어하기 위한 엔코더 플레이트(30)가 구동모터(4)의 회전축(4a)과 일체로 회전되어 종래와 같이 캐리지의 이송거리 전구간에 걸쳐 설치되지 않아도 된다. 이에 의하여, 주변 온도 변화에 대해 민감하게 변형되지 않으며, 아울러, 블랙 바(31)의 수량이 감소되므로 오차의 발생율을 감소시킬 수 있다.

그리고, 엔코더 플레이트(30)가 캐리지(3)의 이송구간 밖에 배치되어 분사되는 잉크에 의해 오염되는 현상을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명에 의한 캐리지의 위치 제어 장치에 의하면, 주변 환경에 의한 엔코더의 변형이 방지됨과 아울러, 블랙 바의 형성시 오차 발생율을 감소시킬 수 있으므로 있다.

그리고, 잉크 등으로 인한 엔코더 플레이트의 오염을 방지할 수 있게 되어 캐리지의 위치를 정확하게 제어할 수 있으므로 인쇄 품질 및 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

본 발명에 의한 실시예를 잉크젯 프린터에 한정하여 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 특허청구범위에 기술된 사상내에서 얼마든지 변형하여 실시 가능하다.

Claims (1)

1. 내부에 프린터 모듈 또는 스캐너 모듈이 장착되며 구동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 구동벨트를 매개로 하여 직선 왕복이동하는 캐리지의 위치 제어 장치에 있어서,

   상기 구동모터의 회전축에 결합되어 일체로 회전되며 원주 방향으로 다수개의 위치검출부가 형성된 엔코더 플레이트와, 상기 엔코더 플레이트의 회전시 통과되는 위치검출부를 카운트함으로써 상기 엔코더 플레이트의 회전량을 검출하는 회전량검출센서와, 상기 회전량검출센서에서 검출된 상기 엔코더 플레이트의 회전량을 근거로 하여 상기 캐리지의 이송 정도를 연산하여 위치를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 캐리지의 위치 제어 장치.