KR0150298B1 - 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈 감지와 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터에서 소프트웨어적인 방법을 이용하여, 정지 상태인 캐리지의 홈 위치 강제 이탈을 감지하여 이를 보정해주는 잉크젯 프린터의 캐리지 위치이탈 감지와 보정 방법에 관한 것으로서, 마이크로프로세서레 저장된 프로그램을 이용하여 포토 센서와 캐리지 상단부에 설치된 액튜에이터에 의한 캐리지의 위치 이탈 감지 및 위치 보정을 실행할 수 있는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

Description

잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈감지와 보정 방법

제 1 도는 종래의 포토 센서부의 구성을 나타내는 회로도이다.

제 2 도는 온/오프 시그널을 발생시키는 코드 바.

제 3 도는 본 발명에 포토 센서부의 구성을 나타내는 회로도이다.

제 4 도는 액튜에이터가 설치된 캐리지를 나타낸 평단면도이다.

제 5 도는 포토센서가 오프상태일 때를 나타내는 상태도이다.

제 6 도는 포토센서가 온 상태일 때를 나타내는 상태도이다.

제 7 도는 본 발명에 따른 캐리지 위치 이탈 감지방법을 나타내는 흐름도이다.

제 8 도는 본발명에 따른 캐리지 위치 보정 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크젯 프린터에서 소프트웨어적인 방법을 이용하여, 정지상태인 캐리지의 홈 위치 강제 이탈을 감지하여 이를 보정해주는 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈 감지와 보정 방법에 관한 것이다.

잉크젯 프린터는, 메인 프레임상에 지지되어 벨트 폴리의 안내를 받아 구동하는 벨트에 의하여 좌,우로 이동되는 캐리지와, 상기 캐리지에 장착되어 캐리지와 함께 이동하면서 잉크가 일정형태를 갖추어 분출되도록 노즐이 형성된 헤드와, 일정한 주기에 클리닝 신호에 따라 헤드를 닦아주거나 밀폐시키는 홈 포지션부로 구성된다.

이와 같은 프린터는 인자신호가 주어지면 메인 프레임상에 설치된 캐리지가 좌,우로 이동함에 따라 헤드도 동시에 좌,우로 이동하게 되므로 헤드에 설치된 노즐을 통해 잉크가 일정한 형태를 이루면서 분사되어 이송되는 용지상에 묻혀지면서 프린팅이 되는 것이다.

이 때, 홈 포지션부는 헤드의 노즐로 잉크를 분사시켜 인쇄하기 때문에, 인쇄시에 발생하는 잉크 찌꺼기가 노즐에 부착되므로 해드의 노즐을 깨끗이 닦아주고, 프린터가 인쇄동작을 마치고 동작하지 않을 경우에는, 노즐에서 잉크가 건조되지 않도록 항상 밀폐하는 장치이다.

위와 같이 인쇄동작을 마치고 캐리지가 홈 포지션부에 위치하여 있는 상태에서 캐리지의 위치 이탈 여부가 확인된다. 이 때의 위치 이탈 감지 방법에서, DC 모터는 마이컴에서 제공하는 구동 신호에 위치를 결정하는 방식이 아니고, 포토 센서 와 코드 바에 의해 만들어지는 신호에 의존하였다.

첨부된 도면 제 1 도는 종래의 포토 센서부의 구성을 나타내는 회로도이고, 제 2 도는 온/오프 신호를 발생하는 코드바를 나타내는 도면이다.

제 1 도에 도시된 A 및 B는 포토 센서(Photo Sensor)로서 X축 채널 및 Y축 채널에 위상 차가 90° 인 펄스 파형을 공급한다. 이 때 각 포토 센서에 연결된 캐패시터(C1,C2)는 각 포토 센서에서 발생된 신호의 잡음을 차단하는 기능을 갖는다.

이 때 90˚의 위상 차가 제공되는 원리는, 상기 포토센서(A 및 B)의 이격거리에 의해 제 2 조에 나타난 코드 바(20)가 온/오프 신호를 발생시키므로 써 가능하다.

이를 좀 더 상세히 서술하면 다음과 같다.

코드 바(20)에는 다수 개의 구멍(21a,21b,21c ...)들이 천공되어 있으며, 상기 포토센서(A 및 B)의 빛이 상기 코드 바(20)의 구멍(21a,21b,21c ...)들을 통과하는 가의 여부에 따라 온/오프 신호가 발생된다.

이 때 X축 채널, Y축 채널에 신호 변화가 생기면, 이 변화에 의해 캐리지 위치 값을 저장하고 있는 카운트 값이 증가 또는 감소하게 된다. 전원의 인가 상태에서 모터의 구동신호가 발생되지 않은 정지 상태에서도, 사용자가 손으로 모터를 움직여도 상기 포토센서(A 및 B)와 코드 바(20)에 의해 펄스신호가 발생되어 모터의 위치 카운터의 값이 변화하게 되므로 강제로 모터를 움직였는지에 대하여 즉시 알 수 있다.

다시 말해, 상기와 같은 회로 구성과 코드 바를 이용하여 X축 채널, Y축 채널에 온/오프의 펄프 신호가 감지되지 않으면 프린터의 캐리지는 정지된 상태에 있다고 판정하고, 만일 정지 상태에서 X축 채널, Y축 채널에 온/오프 펄스신호가 감지되면 캐리지가 비정상적으로 이동한 것으로 판정하여 위치 보정동작을 하게 된다.

위와 같이 종래의 캐리지 위치 이탈 감지 방법은 두 개의 포토 센서 및 코드 바 등의 고가의 부품을 사용하고 있다. 이에 따라 제조 원가가 상승하고, 제조에 소요되는 비용 또한 늘어나게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 마이크로 프로세서에 저장된 프로그램을 이용하여 포토센서와 캐리지 상단부에 설치된 액튜에이터에 의한 캐리지의 위 이탈 감지 및 위치 보정을 실행할 수 있는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

위와 같은 본 발명은, 스텝핑 모터를 이용하여 캐리지를 구동하는 잉크젯 프린터에서, 마이크로 프로세서내의 프로그램에 의해 캐리지의 홈 위치 강제이탈을 감지하고, 이를 보정하는 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈 감지 및 보정 방법에 있어서; 프린터가 정지 상태이고 캐리지 위치가 홈 포지션부에 있는가를 확인하는 과정과, 홈 포지션부에 위치한 캐리지의 위치 이탈 여부를 감지하는 홈 센서 변화의 인식 과정과, 상기 홈 센서 변화에 따라 플래그를 세트하는 과정으로 이루어지는 홈 위치 이탈 감지 단계와; 플래그의 세팅 여부를 확인하는 과정과, 플래그가 세트되었을 때 일정시간 동안, 그 상태를 유지하기 위한 타임카운팅 과정, 타임카운팅 값이 일정시간이 경과하는 시점에서 홈 위치를 재설정하는 과정과, 캐리지에 잉크가 카트리지가 부착되어 있을지를 검사하는 과정과, 캐리지에 잉크가 카트리지가 부착되어 있을 경우에, 상기 홈 위치 재 설정과정에 의해 설정된 홈 위치에 일치하도록 캐리지의 위치를 보정하는 과정과, 상기 보정과정이 종료된 시점에 모든 관련 플래그를 클리어시키는 플래그 리세트 과정으로 이루어지는 홈 위치 이탈 상태 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 스텝핑 모터에 적용하는 것으로 위치를 확인하는 방법은 다음과 같다.

스텝핑 모터는 종래의 DC 모터와는 달리 모터 사양에 의해 1 스텝 움직였을 때의 이동거리가 정해져 있다. 그러므로 종래에서와 같이 포토센서 및 코드 바를 이용하지 않더라도, 모터 구동 신호의 발생 횟수를 알면 모터의 구동에 따른 캐리지의 위치 이동 거리를 알 수 있다.

그러나, 이러한 동작은 상기 스템핑모터의 구동 신호가 정상적으로 발생되는 상황에 국한된다.

즉 모터가 구동하지 않을 때에는, 사용자가 강제적으로 캐리지를 이동시켜도 신호가 발생하지 않으므로 위치 변화를 감지할 수 없다.

이러한 특징을 갖는 본 발명을 이하 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

제 3 도는 본 발명의 실시에 따른 포토 센서부의 구성을 나타내는 회로도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 종래의 기술에서와는 달리 한 개의 포토 센서(20)로 구성되어 펄스 파를 발생시킨다.

이 때, 포토 센서에 연결된 캐패시터(C3)는 X축 채널에 작용할 수 있는 신호잡음을 차단하는 역할을 한다.

또한, 제 4 도는 액튜에이터가 설치된 캐리지를 나타내는 것으로서, 캐리지 샤프트(50)에 안내되어 좌,우로 움직이는 캐리지 몸체(40)와, 상기 캐리지 몸체(40)의 후측에 설치된 액튜에이터(30), 그리고, 상기 캐리지 몸체(40)의 전방부에 설치되어, 프린팅 명령에 따라 용지에 인자를 실행하는 잉크 카트리지(60)를 수용하기 위한 잉크 카트리지 장착부(45)로 구성되고 있음을 나타낸다.

본 발명은 제 3 도에 도시된 포토센서와, 제 4 도에 도시된 캐리지 몸체상단부에 설치된 액튜에이터를 이용하여 수행된다.

제 5 도 및 제 6 도를 참조로 포토센서와 액튜에이터 위치에 따른 본 발명의 동작을 설명하기로 한다.

제 5 도는 포토센서가 오프 상태를 나타낼 때의 상태도이다.

(a)도는 캐리지 몸체(40)의 후단부에 설치된 액튜에이터(30)가 포토 센서(10)의 발광 및 수광 소자의 사이에 삽입된 상태를 나타내고 있다.

(b)도는 상기 (a)도를 나타내는 사시도이다.

이 때, 포토센서(10)의 발광 소자에서 발생된 빛이 상기 액튜에이터(30)에 의 해 차단되어 수광 소자에 전달되지 않고, 상기 액튜에이터(30)에 의해 전달되는 빛이 차단될 때, 포토센서(10)는 캐리지가 홈 포지션부에 위치하고 있음을 인지할 수 있게 된다.

또한 제 6 도는 포토센서가 온 상태를 나타낼 때의 상태도이다.

(a)도는 포토 센서(10)로부터 액튜에이터(30)가 이탈된 상태를 나타내고 있다.

(b)도는 상기 (a)도의 사시도이다.

이 때, 포토 센서(10)의 발광 소자의 빛이 수광 소자에 전달되면서, 포토 센서(10)는 캐리지가 홈 포지션부로부터 이탈된 것을 감지하게 된다.

이하, 캐리지의 위치 이탈의 감지 및 이에 대한 보정과정을 첨부된 제 7 도 및 제 8 도에 나타난 흐름도를 참고로하여 설명한다.

여기서 제 7도 및 제 8 도에 나타난 프로그램의 흐름은 각기 다른 인터럽트이다.

인터럽트란 마이크로 프로세서를 이용하는 장치에서 마이크로 프로세서가 일정번지의 프로그램의 실행 중 강제적으로 특정번지로 옮기는 것을 의미하며, 이러한 인터럽트가 발생하면, 그 프로그램을 실행을 일단 중지하고, 그 시점에서늬 마이크로 프로세서내의 중요 데이터를 주기억 장치로 되돌려 놓은 다음 특정번지로 시작되는 프로그램에 제어를 옮기게 된다. 이러한 인터럽트의 원인은 장치나, 프로그램의 고장과 같이 비상시에 발생하는 것, 주기적인 시작 인터럽트 및 입출력장치의 완료보고 등이 있다.

제 7 도는 캐리지의 위치 이탈 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.

제 71 스텝에서 프린터가 정지 상태이고, 캐리지가 홈 포지션에 위치하는가를 확인한다.

이 때 프린터가 동작 중이거나, 캐리지가 홈 포지션부에 위치하지 않으면 이하 과정이 종료된다.

상기 제 71 스텝의 조건인 정지 상태 및 홈 포지션부 위치의 조건을 만족하면, 제 72 스텝에서 포토 센서에 의한 위치 이탈 감지 즉, 캐리지의 상단부에 설치된 액튜에이터가 이동하여 포토센서를 턴-온시키는가에 대한 확인 과정이 실시된다. 이 때 포토 센서의 상태에 변화가 없으면 위와 마찬가지로 이하 과정을 종료하고, 만일 포토 센서의 변화가 발생하면 제 73 스텝에서 플래그를 세팅한 후 종료하게 된다.

다음으로 제 8 도를 참조로 캐리지 이탈 상태 유지 및 보정 방법에 관해 설명한다.

먼저 제 81 스텝에서 플래그의 세팅요부를 확인한다. 여기서 플래그가 세팅되지 않았을 때 본 프로그램은 종료되고, 플래그가 세팅되어 상기 제 81스텝의 조건을 만족하면, 제 82 스텝에서 타이밍 카운트의 초기화를 행하고 타이밍 카운트가 시작된다.

이하 제 83 스텝에서 카운트의 증가 과정이 뒤따르고, 제 84 스텝에서 설정 값과 상기 제 83 스텝에서 증가된 카운트와의 비교 과정이 실행된다.

설정 값이 카운트 값보다 크면 제 83 스텝으로 궤환하여 진행되고, 크지 않으면 제 85 스텝으로 진행된다.

위의 타이밍 카운트 과정( 제 82 스텝∼제 84 스텝)은 캐리지 위치 이탈 상태를 일시적으로 즉, 설정 값만큼 유지시키기 위한 과정이며, 이는 이탈 감지에 따라 즉시 보정 과정이 이루어질 경우, 사용자의 손이나 기타 방해물에 의해 탈조 발생의 우려가 있으므로, 일정시간 동안 위치 이탈 상태를 유지하는 것이다.

제 85 스텝에서는 강제적인 위치 이탈이므로 홈 초기화 과정을 통해 홈 위치를 재 설정한다.

제 86 스텝에서는 캐리지에 잉크 카트리지가 부착되었는가를 확인한다. 이는 위의 강제적인 위치 이탈이 헤드 교체를 위한 것일 수도 있기 때문이다. 이때 잉크 카트리지가 부착되어 있지 않으면 프로그램은 종료되고, 잉크 카트리지가 부착된 경우에는 제 87 스텝에서 홈 위치를 보정하게 된다.

이하 제 88 스텝에서 모든 관련 플래그를 클리어시킨다.

위와 같은 과정을 통해 진행되는 본 발명에 따른 캐리지의 위치 이탈 감지 및 보정 방법은, 잉크젯 프린터가 정지 상태에 있을 때, 스텝핑 모터의 구동 동작이 없이 캐리지의 위치 이탈을 감지할 수 있으며, 또한 위치 이탈이 발생하였을 때 잉크 카트리지의 헤드의 손상을 방지하여 준다.

그리고 기존의 포토 센서 및 코드바 또는 기타 부속물을 사용할 때와 비교하여 볼 때, 사용되는 부품소자가 줄어들어 생산에 소요되는 시간 및 생산 비용을 절감할 수 있으며, 생산 공정을 간단히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 스텝핑 모터를 이용하여 캐리지를 구동하는 잉크젯 프린터에서, 마이크로 프로세서에 저장된 프로그램을 이용하여 캐리지의 홈 위치 강제 이탈을 감지하고, 이를 보정 하는 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈 감지 및 보정 방법에 있어서; 프린터가 정지 상태이고 캐리지 위치가 홈 포지션부에 있는가를 확인하는 과정과, 홈 포지션부에 위치한 캐리지의 위치 이탈 여부를 감지하는 홈 센서 변화의 인식 과정과, 상기 홈 센서 변화에 따라 플래그를 세트하는 과정으로 이루어지는 홈 위치 이탈 감지 단계와; 플래그의 세팅 여부를 확인하는 과정과, 플래그가 세트되었을 때 일정시간 동안, 그 상태를 유지하기 위한 타임 카운팅 과정과, 타임 카운팅된 값이 일정시간이 경과하는 시점에서 홈 위치를 재 설정하는 과정과, 캐리지에 잉크 카트리지가 부착되어 있는지를 검사하는 과정과, 캐리지에 잉크 카트리지가 부착되어 있을 경우에, 상기 홈 위치 재설정과정에 의해 설정된 홈 위치에 일치하도록 캐리지의 위치를 보정하는 과정과, 상기 보정과정이 종료된 시점에 모든 관련 플래그를 클리어시키는 플래그 리세트 과정으로 이루어지는 홈 위치 이탈 상태 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 캐리지 위치 이탈 감지 및 보정 방법.