KR20070042487A - 가동 기계 장치의 위치를 표시하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

가동 기계 장치의 위치를 표시하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20070042487A
KR20070042487A KR1020060101564A KR20060101564A KR20070042487A KR 20070042487 A KR20070042487 A KR 20070042487A KR 1020060101564 A KR1020060101564 A KR 1020060101564A KR 20060101564 A KR20060101564 A KR 20060101564A KR 20070042487 A KR20070042487 A KR 20070042487A
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스티븐 엠. 그로스
그레고리 에프. 칼슨
로날드 지. 폴
토드 에이. 맥클레랜드
랜달 엘. 스톡버거
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아바고 테크놀로지스 이미징 아이피 (싱가포르) 피티이. 리미티드
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Abstract

구동 벨트를 위치 인코더로서 이용하는 방법 및 장치가 개시된다. 위치 제어 장치는 기계 장치에 연결된 벨트를 포함하고, 상기 벨트는 기계-판독식 위치 표시를 가지고 있고 상기 기계 장치를 운반하도록 작동한다. 위치 제어 방법은 기계 장치를 운반하도록 작동하는 벨트로부터 위치 표시를 판독하는 단계와 기계 장치의 위치를 측정하기 위하여 위치 표시를 이용하는 단계를 포함한다.
위치 제어, 벨트, 위치 표시, 인코딩.

Description

가동 기계 장치의 위치를 표시하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INDICATING POSITION OF A MOVEABLE MECHANISM}
도 1은 종래의 위치 제어 시스템의 블록선도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 범용, 저비용 위치 제어 시스템의 블록선도이다.
도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 실시예들에 따라서 사용될 수 있는 예시적인 구동 벨트들의 부분들의 블록선도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
10 - 13: 잉크 분사구
100: 종래의 위치 제어 시스템
105: 프린트 헤드
110: 구동 벨트
115: 광 인코딩 스트립
120: 광 인코더
125: 모터
135: 나사
140: 제어기
200: 위치 제어 시스템
210: 구동 벨트
220, 220A, 220B, 220C, 220D: 탐지기 조립체
240: 제어기, 제어 시스템
통상적으로 위치 제어 시스템은 운동 가능한 기계 장치의 위치를 측정하고 그러한 기계 장치의 운동을 제어하는 데에 사용된다. 이러한 시스템들은 예를 들어 (프린트 헤드의 위치를 제어하기 위하여) 잉크젯 프린터를 포함하여 매우 다양한 장치들에서 사용될 수 있다.
잉크젯 프린터는 프린트 헤드에 위치한 노즐 세트를 이용하여 잉크 방울을 종이에 직접 분사하도록 작동한다. 종이가 프린터에 공급되면, 프린트 헤드 전기 모터(예를 들어 스테퍼 모터나 DC 모터)는 구동 벨트를 이동시키고 그에 따라서 그러한 구동 벨트에 연결되어 있는 프린트 헤드 조립체를 지면을 가로질러 이동시킨다. 상기 모터는 프린트 헤드가 색상(예를 들어 CMYK 색상의 조합)이 매우 정확한 양으로 전달되는 잉크 점들을 지면에 분사하는 시간 동안 짧게 멈춘다. 각각의 과정이 완료되면 종이는 전진한다. 프린터 디자인에 따라서, 프린트 헤드는 지면의 시작 쪽으로 재설정되거나, 대부분의 경우는 반대 방향으로 재설정되어 인쇄할 때에 지면을 가로질러 뒤로 이동하기 시작한다. 결과적으로, 프린트 헤드 위치의 제 어는 프린터의 적절한 작동에 매우 중요하다. 또한, 프린트 헤드는 잉크 방울이 동일한 간격으로 떨어지도록 매우 일정한 특정된 속도로 움직여야 하며, 그렇지 않으면 영상의 어떤 부분들은 압축되고 다른 부분들은 퍼지게 되어 영상에 인위적인 흔적이 만들어진다.
위치 제어 시스템은 이동식 장치를 제어하기 위하여 피드백 제어를 사용한다. 예를 들어, 전술한 잉크젯 프린터에서, 프린트 헤드(이동식 장치)는 프린트 헤드를 지면에 걸쳐 이동시키는 것을 맡는 벨트에 부착된다. 벨트에 평행한 방향으로 배치된 독립적으로 조립된 별도의 광 인코딩 스트립(optical encoding strip)으로부터 위치 표시를 얻는다. 마이크로 프로세서는 이러한 위치 표시를 이용하여 벨트를 구동하고 그에 따라서 프린트 헤드의 위치와 운동을 제어한다.
이러한 선행기술에 있어서의 문제점은 바람직하지 못하게 값이 너무 비싸다는 것이다. 광 인코더는 정밀 부품이고, 광 인코딩 스트립의 제조에는 리소그래피 공정이 필요하다. 선행기술의 또 다른 문제점은 조립 공정이 지나치게 어렵다는 것이다. 선행기술의 또 다른 문제점은 제품의 전체 부피를 증가시킨다는 것이다. 선행기술의 또 다른 문제점은, 잉크 방울이 프린트 헤드로부터 분사될 때에 "연무질 효과(aerosol effect)"에 의하여 잉크의 부분들이 시스템 주위로 떠돌고 스트립에 내려앉아서 프린트 헤드의 위치 탐지에 필요한 갭을 막기 때문에 광 인코딩 스트립이 고장날 수 있다는 점이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이다.
본 발명의 구체적인 형태는 위치 제어 시스템을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서 위치 제어 장치는 이동식 장치에 연결된 벨트를 포함하는데, 상기 벨트는 기계로 판독가능한 위치표시를 구비하고 상기 이동식 장치(예를 들어 프린트 헤드)를 운반하도록 작동한다. 또 다른 실시예에서, 위치 제어 방법은 이동식 장치를 운반하도록 작동하는 벨트로부터 위치 표시를 판독하는 것과 이러한 위치 표시를 이용하여 이동식 장치의 위치를 정하는 것을 포함한다. 본 명세서에서 "벨트", "컨베이어 벨트" 및 "구동 벨트"라는 용어는 서로 대체가능하도록 사용된다.
본 발명의 어떤 실시예들은 범용의 저비용 위치 제어 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명의 어떤 실시예들은 위치 제어 장치의 부품의 개수를 줄일 수 있게 하여 그 조립을 용이하게 한다. 예를 들어, 본 발명의 어떠한 실시예들은 위치 피드백 정보를 제공하기 위한 컨베이어 벨트를 사용함으로써 별도의 인코딩 구성요소를 사용할 필요가 없게 한다. 또한, 본 발명의 어떤 실시예들은 이동식 장치의 작동에 의하여 유발되는 바람직하지 않은 영향을 실질적으로 받지 않는 위치 제어 시스템을 제공한다.
도 1은 종래의 위치 제어 시스템(100)이다. 더욱 상세하게는, 시스템(100)은 도 1의 X축을 따라서 구동 벨트(110)에 의하여 횡방향으로 이동 가능한 프린트 헤드(105)를 포함하는 잉크젯 프린터를 위한 예시적인 장치이다. 이러한 예에서, 프린트 헤드(105)는 나사(135)에 의하여 구동 벨트(110)에 기계적으로 연결되어 있 다. 따라서 구동 벨트(110)의 운동은 프린트 헤드(105)의 운동을 제공한다. 프린트 헤드(105)는, 구동 벨트(110)에 평행하게 배치된 광 인코딩 스트립(115)으로부터 위치 표시를 판독하도록 작동할 수 있는 광 인코더(120)를 포함한다. 광 인코더(120)는 광 에미터(light emitter)와 광감성 트랜지스터/포토 디텍터 조립체이다. 광 인코딩 스트립(115)은, 예를 들어 줄무늬의 세트가 인쇄되어 있는 투명 플라스틱 제품으로 할 수 있다. 광 인코딩 스트립(115)은 프린터의 마주보는 측면들에 연결되어 있으며 프린트 헤드(105)에 장착된 광 인코더(120)를 통과한다. 구동 벨트(110)는, 모터(125)에 의해 발생되는 회전운동이 벨트(110)를 운동시켜서 프린트 헤드(105)를 도 1의 X축을 따라 옆으로 이동시키도록, 모터(125) 및/또는 풀리(130)에 맞물리기 위한 톱니 또는 리브(rib)를 구비할 수 있다.
작동 시에, 모터(125)가 제어 시스템(140)에 의하여 가동될 때에, 구동 벨트(110)는 광 인코딩 스트립(115)을 가로질러 프린트 헤드(105)를 운반한다. 도 1의 제어기(140)와 같이, 프린트 헤드(105)의 위치에 따라서 제어 모터(125)에 대하여 (인코더(120)로부터의) 위치 피드백을 사용하는 제어 시스템은 기술분야에서 잘 알려져 있으므로, 본 명세서에 기재된 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않기 위하여 더 이상 상세히 설명하지 않는다. 통상적으로, 광 인코딩 스트립(115)은 인치당 150 내지 200 라인의 해상도로 인쇄되는, 틱 마크(tick mark)로도 알려진, 줄무늬(stripe)를 가진다. 프린트 헤드(105)가 광 인코딩 스트립(115)을 따라 이동할 때에 광 인코더(120)는 상기 줄무늬의 통과를 측정하고 이러한 정보를 제어기(140)에 전달하며, 제어기(140)는 직각 계수(quadrature factor)를 곱한 스트립(115)의 해상도에 의하여 프린트 헤드(105)의 위치를 결정한다. 예를 들어, 인치당 200개의 줄무늬를 가진 광 인코딩 스트립(115)은 프린트 헤드(105)의 1/800 인치의 운동을 탐지할 수 있다. 그러나, 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 개시 내용에 비추어 본 발명의 실시예들은 운동을 탐지하는 특정 정밀도에 제한되지는 않는다는 것을 알 것이다. 제어기(140)는 위치 정보를 이용하여 제어 모터(125)를 제어하고(예를 들어 X축의 +/- 방향을 따라서 프린트 헤드(105)를 전진시킴), 그리고/또는 프랜트 헤드(105)의 잉크 분사구(10 내지 13)를 제어한다(예를 들어 주어진 위치에서 색상의 적절한 혼합물을 배출).
이러한 선행기술에 있어서의 문제점은 바람직하지 못하게 값이 너무 비싸다는 것이다. 광 인코더(120)는 정밀 부품이고, 광 인코딩 스트립(115)의 제조에는 리소그래피 공정이 필요하다. 상기 선행기술의 또 다른 문제점은 조립 공정이 지나치게 어렵다는 것인데, 이는 프린트 헤드(105)를 통하여 광 인코딩 스트립(115)을 나사 연결시키고 그런 다음 작동 시에 움직이지 않도록 인코딩 스트립(115)을 프린터에 확고히 고정시키는 공정을 필요로 하기 때문이다. 상기 선행기술의 또 다른 문제점은 제품의 전체 부피를 증가시킨다는 것이다. 상기 선행기술의 또 다른 문제점은, 잉크 방울이 프린트 헤드로부터 분사될 때에 "연무질 효과(aerosol effect)"에 의하여 잉크의 부분들이 시스템 주위로 떠돌고 스트립(115)에 내려앉아서 프린트 헤드(105)의 위치 탐지에 필요한 갭을 막기 때문에 광 인코딩 스트립(115)이 고장날 수 있다는 점이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 범용으로 사용되고, 비용이 적 게 드는 위치 제어 시스템(200)의 블록선도이다. 이러한 실시예는 예시적으로 잉크젯 프린터에 관한 장치를 도시하고 있지만, 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 이러한 개시 내용에 비추어 본 발명은 상기 특정 용도에 제한되는 것이 아니고 운동 가능한 부재(예에서는 프린트 헤드(105))가 운반 기구(예에서는 구동 벨트(210))에 의하여 운반되는 어떠한 다른 장치에서도 마찬가지로 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 발명의 구현 형태는 다른 용도들 중에서 광 스캐너 또는 복사기, 생산 라인의 컨베이어 벨트, 재료 취급 컨베이어 벨트 그리고 자동차 캠샤프트 구동 벨트에 채용될 수도 있다. 본 실시예에서, 벨트(210)는 기계로 판독 가능한 위치 인코딩을 가지고 프린트 헤드(105)를 운반하도록 작동한다. 벨트(210)에는 다양한 타입의 기계-판독식 위치 인코딩 기법이 사용될 수 있다. 일 실시예에서 벨트(210)는, 예를 들어 음파, 초음파 또는 광 신호의 전달을 가능케 하는 슬롯을 구비할 수 있다. 또 다른 실시예에서 벨트(210)는, 예를 들어 음파 신호, 초음파 신호 또는 광신호를 반사하는 치형부들의 형상을 포함한다. 또 다른 실시예에서 벨트(210)는 프린트 헤드(105)의 대응하는 위치를 탐지하도록 판독될 수 있는 자성 치형부 또는 금속 치형부를 포함할 수 있다.
또한, 탐지기 조립체(220)는 벨트(210)의 위치 인코딩을 판독하도록 작동한다. 탐지기 조립체(220)는 예를 들어 코일 및 그와 비슷한 것과 같은 자성 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 탐지기 조립체(220)는 음파, 초음파 또는 광 에미터 및 탐지기 조립체를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같은 일 실시예에서, 탐지기 조립체(220)는 프린터 헤드(105)와 함께 움직이지 않도록 프린터에 고정된다. 대안적인 실시예에서, 탐지기 조립체(220)는 프린트 헤드(105)에 고정되고, 프린트 헤드(105)가 도 2의 X축을 따라 이동할 때에 벨트(210)의 위치 인코딩을 판독하기 위하여 벨트(210)의 대향 측부까지 연장될 수 있다. 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 개시 내용에 비추어, 탐지기 조립체(220)는 벨트(210)에 의한 위치 인코딩을 판독할 수 있다면 다른 지점에 배치될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
작동 시에, 제어 시스템(240)에 의하여 모터(125)가 구동될 때에, 벨트(210)는 프린트 헤드(105)를 운반하고 탐지기 조립체(220)는 (예를 들어 벨트(210)가 구비한 슬롯 또는 치형부와 같은) 위치 인코딩 요소 통과를 측정한다. 벨트(210)의 위치 인코딩 요소(예를 들어 슬롯, 치형부 등)의 통과를 탐지하여 표시하는 정보가 탐지기 조립체(220)로부터 제어기(240)로 전달된다. 제어기(240)는 몇 개의 위치 인코딩 요소들이 통과했는지를 계산할 수 있고 그에 따라서 프린트 헤드(105)의 위치를 계속 추적한다. 그러면 제어기(240)는 프린트 헤드(105)의 위치와 그 원하는 궤적에 따라서 모터(125)를 조절하고, 그리고/또는 제어기(240)는 잉크 분사구(10 내지 13)가 프린트 헤드(105)의 상응하는 위치에 대한 적절한 색상의 혼합물을 출력하도록 하는 신호를 전달한다. 일 실시예에서, 탐지기 조립체(220)는 벨트(210)의 위치 인코딩 요소(이를테면 슬롯)를 통하여 음파, 초음파 또는 광 신호를 발산하고 위치 인코딩 요소들로부터 반사된 것(또는 전달된 것)을 탐지하여 탐지기 조립체를 통과한 위치 인코딩 요소들의 개수를 포함하는 결과를 제공한다. 또 다른 실시예에서, 탐지기 조립체는 벨트(210)가 자성 또는 금속 위치 인코딩 요소들을 통과할 때에 벨트(210)의 자성 또는 금속 위치 인코딩 요소(이를 테면 치형부)들에 의하여 생성된 자기장을 탐지한다. 탐지기 조립체(220)의 출력은 제어기(240)로 공급되고, 제어기(240)는 적어도 부분적으로 위치 인코딩 요소들을 탐지한 개수에 기초하여 프린트 헤드(105)의 위치를 측정한다. 또한, 제어기(240)는 프린트 헤드(105)의 위치가 시간에 따라서 바뀔 때에 적어도 부분적으로 프린트 헤드(105)가 움직인 거리에 기초하여 프린트 헤드(105)의 속도를 측정할 수 있다.
전술한 내용에 비추어, 본 예시적인 실시예는 도 1에 도시된 별도의 인코딩 스트립(115)의 필요성을 감소시키고, 벨트(210)를 프린트 헤드(105)의 전달 장치로서 뿐만 아니라 프린트 헤드(105)의 위치를 측정하기 위하여 (예를 들어 탐지기(220)에 의하여) 판독될 수 있는 위치 인코딩 장치로서도 유리하게 이용한다. 도 2에 도시된 예시적인 시스템은 특히 잉크젯 프린터에 관한 것이지만, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 개시 내용에 비추어서 구동 벨트를 위치 인코더로서 이용하는 방법 및 장치는 상기 특정 용도에만 한정된 것은 아님을 이해할 것이다. 예를 들어, 벨트(210)는 그에 연결된 어떠한 형태의 기구를 전달하기 위한 어떠한 형태의 구동벨트일 수도 있고, 본 명세서에 기재된 발명의 개념은 벨트(210)를 전달 장치로서 그리고 동시에 위치 인코딩 장치로서 이용하기 위하여 채용될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 구동 벨트(210A)의 일 부분의 블록선도이다. 본 실시예에서 탐지기 조립체(220A)는 자성 탐지기를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 탐지기 조립체(220A)는 자기장 또는 전기장 변환기로 할 수 있다. 대안적으로, 탐지기 조립체(220A)는 예를 들어 피에조 전기 요소와 같은 초음파 변환기일 수도 있다. 일 실시예에서, 벨트(210A)는 금속 재료로 코팅된 치형부 표면 및/또는 자성 치형부와 같은 자성 위치 인코딩 요소들을 포함할 수 있다. 벨트(210A)는 또한 자성/금속성 치형부 및 비자성/비금속성 요부 또는 슬롯이 교대로 형성된 열(sequence)을 포함할 수 있다. 작동 시에 장치(이를테면 프린트 헤드)를 전달하기 위하여 벨트(210A)가 이동할 때에 탐지기 조립체(220A)는 자기장 변화를 탐지하여 이러한 정보를 제어 시스템(240)에 공급하고, 제어 시스템(240)은 탐지기 조립체(220A)를 통과하는 위치 인코딩 요소들의 개수를 측정하고 상기 정보를 이용하여 전달되는 장치(이를테면 프린트 헤드(105))의 위치를 계산할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 구동 벨트(210B)의 일 부분의 블록선도이다. 본 실시예에서, 탐지기 조립체(220B)는 광 에미터 및 탐지기를 포함한다. 벨트(210B)는 광 반사 및/또는 흡수 위치 인코딩 요소들을 포함한다. 예를 들어, 벨트(210B)에는 치형부가 형성될 수 있고 치형부들 사이의 계곡부는 어둡고(예를 들어 검정색), 치형부들의 봉우리부는 밝게 할 수 있다(예를 들어 흰색). 벨트(210B)는 예를 들어 연달아서 교대로 나타나는 밝고 어두운 영역들을 포함할 수 있다. 작동 시에, 탐지기 조립체(220B)는 광신호를 벨트(210B)로 전달하고, 이러한 광신호는 흰색 구역(예를 들면 봉우리부)에 의하여 반사되고 검정색 구역(예를 들면 계곡부)에 의하여 흡수된다. 장치를 운반하기 위하여 벨트(210B)가 움직일 때에, 탐지기 조립체(220B)는 광 반사를 탐지하고 이러한 정보를 제어 시스템(240)에 제공하고, 제어 시스템(240)은 탐지기 조립체(220B)를 통과하는 위치 인 코딩 요소들의 개수를 측정하고 이러한 정보를 이용하여 운반되는 장치(예를 들면 프린트 헤드(105))의 위치를 계산할 수 있다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 구동 벨트(210C)의 일 부분의 블록선도이다. 본 실시예에서, 탐지기 조립체(220C)는 U자 형상이고, 벨트(210C) 위에 배치된 광원과 벨트(210C) 아래에 배치된 광센서를 포함한다. 본 실시예에서, 벨트(210C)는 예를 들어 연달아서 교대로 위치된 광전달식 그리고 광차단식의 위치 인코딩 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 벨트(210C)는 연달아서 교대로 위치되는 치형부들 및 슬롯들을 포함한다. 작동 시에, 탐지기 조립체(220C)는 광신호를 벨트(210C)로 전달하고, 광신호는 치형부들에 의하여 반사(또는 차단)되고 슬롯들을 통하여 광센서로 전달된다. 장치(예를 들어 프린트 헤드(105))를 운반하기 위하여 벨트(210C)가 움직일 때에, 탐지기 조립체(220C)는 광신호 전달을 탐지하여 이러한 정보를 제어 시스템(240)으로 제공하고, 제어 시스템(240)은 탐지기 조립체(220C)를 통과하는 위치 인코딩 요소들의 개수를 측정하고 이러한 정보를 이용하여 운반되는 장치(예를 들면 프린트 헤드(105))의 위치를 계산할 수 있다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 구동 벨트(210D)의 일 부분의 블록선도이다. 본 실시예에서, 탐지기 조립체(220D)는 U자 형상이고, 벨트(210D) 위에 배치된 광원과 벨트(210D) 아래에 배치된 광센서를 포함한다. 또 다른 실시예에서는, 음파원 또는 초음파원이 벨트(210D) 위에 배치되고 음파 센서 또는 초음파 센서가 벨트(210D) 아래에 배치된다. 벨트(210D)는 교대로 형성된 치형부들 및 슬롯들을 포함할 수 있다. 작동 시에, 탐지기 조립체(220D)는 신호를 벨 트(210D)로 전달하고, 상기 신호는 치형부들에 의하여 반사(또는 차단)되고 슬롯들을 통하여 전달된다. 장치(예를 들어 프린트 헤드(105))를 운반하기 위하여 벨트(210D)가 움직일 때에, 탐지기 조립체(220D)는 신호 전달 또는 반사를 탐지하여 이를 제어 시스템(240)으로 제공하고, 제어 시스템(240)은 탐지기 조립체(220D)를 통과하는 위치 인코딩 요소들의 개수를 측정하고 이러한 정보를 이용하여 운반되는 장치(예를 들면 프린트 헤드(105))의 위치를 계산할 수 있다.
벨트(210)에 의한 위치 인코딩 장치를 구현하기 위한 예시적인 실시예가 도 3a 내지 3d에 도시되었지만, 현재 알려지거나 향후에 발견될 어떠한 다른 위치 인코딩 기법도 본 발명의 실시예에 따라서 사용될 수 있다.
본 발명과 그 이점들이 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 의하여 정의된 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경, 대체 및 수정을 할 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 본 명세서에서 설명된 프로세스, 기계, 제법, 재료의 조성, 수단 방법 및 단계의 구체적인 실시예로 제한되는 것이 아니다. 관련 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 개시내용으로부터 쉽게 생각할 수 있는 바와 같이, 현재 존재하거나 향후에 개발될, 본 명세서에 설명된 상응하는 실시예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성할 수 있는 프로세스, 기계, 제법, 재료의 조성, 수단, 방법 및 단계들도 본 발명에 따라서 활용될 수 있다. 따라서 첨부된 청구항들은 상기와 같은 프로세스, 기계, 제법, 재료의 조성, 수단, 방법 또는 단계들을 발명의 범위 내에 포함하도록 되어 있다.
본 발명에 따른 위치 제어 장치 및 방법은, 범용으로 사용할 수 있고 비용을 절감할 수 있으며, 제조 공정이 용이하고, 제품의 전체 부피를 줄이며, 잉크 방울에 의한 고장을 감소시키는 효과를 가진다.

Claims (20)

  1. 기계 장치와,
    상기 기계 장치를 운반하도록 작동할 수 있는, 상기 기계 장치에 연결된 벨트를 포함하되,
    상기 벨트는 상기 기계 장치의 위치를 측정하기 위하여 판독될 수 있는 적어도 하나의 위치 인코딩 요소(position encoding element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소에 기초하여 상기 기계 장치의 위치를 측정하기 위하여 상기 벨트에 연결된 제어 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소를 판독하기 위하여 상기 벨트에 자기적으로 연결된 자성(磁性) 센서 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소를 판독하기 위하여 상기 벨트에 광학적으로 연결된 광 에미터(optical emitter) 및 탐지기 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소를 판독하기 위하여 상기 벨트에 음향적으로 연결된 음파 에미터(acoustic emitter) 및 탐지기 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기계 장치는 프린트 헤드인 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기계 장치는, 디지털 정보를 유형(有形)적 매체에 출력하기 위한 헤드와 유형적 매체로부터 디지털 저장 장치로 정보를 입력하기 위한 헤드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디지털 정보를 유형(有形)적 매체에 출력하기 위한 헤드는 상기 정보를 문서에 인쇄하기 위한 프린트 헤드이고,
    상기 유형적 매체로부터 디지털 저장 장치로 정보를 입력하기 위한 헤드는 문서로부터 상기 디지털 저장 장치로 정보를 광학적으로 스캐닝하기 위한 광스캐너의 스캔 헤드인 것을 특징으로 하는 위치 제어 장치.
  9. 상기 기계 장치의 위치를 표시하는 기계-판독식 인코딩을 제공하기 위한 복수의 위치 인코딩 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 위치 인코딩 요소들을 판독하기 위하여 벨트에 통신 가능하게 연결된 센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센서에 통신 가능하게 연결된 제어 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 제어 시스템은, 상기 센서에 의하여 판독된 상기 복수의 위치 인코딩 요소들로부터 벨트 상의 상기 기계 장치의 상응하는 위치를 측정하도록 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 위치 인코딩 요소들을 판독하기 위하여 벨트에 광학적으로 연결된 광 에미터 및 탐지기 조립체와, 상기 복수의 위치 인코딩 요소들을 판독하기 위 하여 벨트에 음향적으로 연결된 음파 에미터 및 탐지기 조립체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  13. 제9항에 있어서, 상기 위치 인코딩 요소들은 치형부들을 포함하고,
    상기 치형부의 서브세트(subset)의 각각의 치형부는 위치 표시를 인코딩하기 위한 자성(磁性) 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자성 요소를 판독하기 위하여 벨트에 통신 가능하게 연결된 자성 센서 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치 운반용 벨트.
  15. 기계 장치를 운반하는 벨트에 의하여 제공된 기계-판독식 인코딩으로부터 위치 표시를 판독하는 단계와,
    상기 위치 표시를 이용하여 상기 기계 장치의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    기계-판독식 위치 표시를 판독하는 단계는,
    자성 신호 판독하기, 광신호 판독하기 및 음파 신호 판독하기로 이루어진 군 에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 기계 장치의 위치에 기초하여 기계 장치 속도를 측정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 기계 장치의 측정된 위치에 기초하여 상기 벨트를 이동시키기 위하여 구동 모터를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 제어 방법.
  19. 적어도 하나의 위치 인코딩 요소를 포함하는 벨트와,
    매체로 정보를 인쇄하거나 매체로부터 정보를 스캔하도록 작동하는 헤드로서, 상기 벨트에 부착되어 있고 상기 벨트가 운반하게 되어 있는 헤드와,
    상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소를 판독하도록 작동 가능한 센서와,
    상기 센서에 통신 가능하게 연결된 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 센서에 의하여 판독되는 상기 적어도 하나의 위치 인코딩 요소에 기초하여 상기 헤드의 위치를 측정하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 벨트에 연결된 모터를 추가로 포함하되,
    상기 모터는 상기 헤드를 운반하기 위하여 상기 벨트를 이동시키도록 작동 가능하고,
    상기 제어기는 상기 모터와 통신 가능하게 연결되고 상기 모터를 제어하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
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