KR0169914B1 - 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린터에 내장된 소자에 이상 발생시 연쇄적으로 발열 소자가 과열되어 헤드의 노즐이 파손되는 것을 방지하는 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 복수개의 노즐들에서 분사되는 잉크에 의하여 인쇄 작업을 수행하는 잉크 헤드부와, 상기 잉크 헤드부의 발열 소자에 인쇄될 문자 및 화상 데이터에 따라 변화하는 펄스 전압을 인가하여 노즐의 구동을 제어하는 구동 소자와, 상기 잉크 헤드부의 노즐에 부착된 발열 소자에 인가되는 전압을 검출하여 그에 따른 제어 신호를 발생하는 제어 전압 검출부로 구성하여 프린터의 부품 파손 등으로 인하여 발열 소자가 과열되는 것을 방지함으로써 고가의 부품인 잉크 헤드가 파손되는 것을 방지한다.

Description

프린터 헤드의 보호 회로 및 방법

제1도는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 회로를 나타낸 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 방법의 구현을 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 잉크 헤드부 20 : 구동 소자

30 : 제어 전압 검출부 31 : 인에이블부

32 : 헤드 동작 감지부 33 : 헤드 동작 제어부

34 : 저항부 35 : 다이오드부

Q1,Q2,Q3 : 트랜지스터 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9 : 저항

D1,D2,D3,D4 : 다이오드 ZD1 : 제너 다이오드

VH : 잉크 헤드부의 발열 소자에 인가되는 전압

본 발명은 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린터에 내장된 각 소자에 이상 발생시 연쇄적으로 발열 소자가 과열되어 헤드의 노즐이 파손되는 것을 방지하는 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법에 관한 것이다.

잉크 젯트 프린터의 개략적인 인쇄 동작을 살펴보면 다음과 같다.

컴퓨터에서 발생된 인쇄될 문자 및 화상 데이터를 병렬 케이블을 통하여 전송받은 프린터의 중앙 처리부는 인쇄될 문자 및 화상 데이터에 따라 변화되는 펄스 전압을 발생시켜 구동 소자로 인가한다.

상기 인가받은 펄스 전압에 따라 구동 소자는 프린터의 헤드에 부착된 미소 직경을 갖는 노즐들을 가열시키는 발열 소자들에 변화하는 전압을 인가하여 노즐들의 내부에 존재하는 액체 상태의 잉크가 기포 상태로 변환되면서 부피가 팽창되어 외부로 분사, 인쇄 용지에 인쇄 작업을 수행하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 노즐 제어 방식은 프린터에 내장된 각 소자에 이상이 발생되면 연쇄적으로 각 노즐들을 발열시키는 발열 소자들에 인가되는 전원의 제어에 문제가 발생되어 발열 소자가 과열되고 그에 따라 헤드의 노즐이 파손되는 경우가 발생되어 헤드의 교환이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 프린터에 내장된 각 소자의 파손 및 기타 요인으로 인하여 헤드의 노즐에 과중한 부하가 인가되면 이를 감지하여 헤드의 노즐이 파손되기 전에 헤드의 노즐에 부착된 발열 소자에 인가되는 전원을 차단시켜 헤드의 노즐이 손상되는 것을 방지하는 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프린터 헤드의 보호 회로는 복수개의 노즐들에서 분사되는 잉크에 의하여 인쇄 작업을 수행하는 잉크 헤드부와, 상기 잉크 헤드부의 발열 소자에 인쇄될 문자 및 화상 데이터에 따라 변화하는 펄스 전압을 인가하여 노즐의 구동을 제어하는 구동 소자와, 상기 잉크 헤드부의 노즐에 부착된 발열 소자에 인가되는 전압을 검출하여 그에 따른 제어 신호를 발생하는 제어 전압 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프린터 헤드의 보호 방법은 헤드의 동작 여부하여 동작되면 타이머를 동작시켜 잉크 헤드부에 인가되는 전원을 차단하는 제어 신호를 출력하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 헤드의 동작 여부의 판단 결과 동작되지 않으면 플레그를 오프하고 타이머를 크리어하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 플레그가 온이 아니면 소정의 시간으로 타이머를 세팅한 후 플레그를 온 시킨 후 처음의 단계로 되돌아 가는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 회로를 나타낸 회로도로서, 복수개의 노즐(미도시)들에서 분사되는 잉크에 의하여 인쇄 작업을 수행하는 잉크 헤드부(10)와, 상기 잉크 헤드부(10)의 발열 소자(미도시)에 인쇄될 분자 및 화상 데이터에 따라 변화하는 펄스 전압을 인가하여 노즐의 구동을 제어하는 구동 소자(20)와, 상기 잉크 헤드부(10)의 노즐에 부착된 발열 소자에 인가되는 전압을 검출하여 그에 따른 제어 신호를 발생하는 제어 전압 검출부(30)로 구성한다.

여기서, 상기 제어 전압 검출부(30)는 중앙 처리부(미도시)에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 상기 잉크 헤드부(10)를 인에이블시키는 전압을 발생하는 인에이블부(31)와, 상기 인에이블부(31)에서 발생되는 전압을 인가받아 상기 잉크 헤드부(10)의 동작을 감지하는 헤드 동작 감지부(32)와, 상기 헤드 동작 감지부(32)의 감지 결과에 따라 하이 레벨 혹은 로우 레벨의 제어 전압을 발생하는 헤드 동작 제어부(33)로 구성한다.

여기서, 상기 인에이블부(31)는 베이스 단자에 전원 전압(Vcc)이 직렬 접속된 저항 R1를 거쳐 접속되고 컬랙트 단자에 발열 소자에 인가되는 전압(V_H)이 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접속되며 에미터 단자는 공통 접지되는 트랜지스터 Q1과, 에미터 단자에 발열 소자에 인가되는 전압(V_H)이 직접 접속되고 베이스 단자에 발열 소자에 인가되는 전압(V_H)이 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접속되며 컬랙트 단자가 상기 헤드 동작 감지부(32)의 입력 단자인 노드A에 접속되는 트랜지스터 Q2로 구성한다.

여기서, 상기 헤드 동작 감지부(32)는 저항 R3,R4,R5,R6의 일측이 각각 노드A에 병렬로 접속되고 타측이 각각 상기 잉크 헤드부(10)의 커먼 단자(COM₀,COM₁,COM₂, COM₃)에 순차적으로 접속되는 저항부(34)와, 다이오드 D₁,D₂,D₃,D₄의 애노드 단자가 모두 공통 접속되어 직렬 연결된 저항 R7을 거쳐 전압(V_H)에 접속되고 다이오드D1의 캐소드 단자가 상기 저항 R6의 타측에 접속되고 다이오드 D2의 캐소드 단자가 상기 저항 R5의 타측에 접속되고 다이오드 D3의 캐소드 단자가 상기 저항 R4의 타측에 접속되며 다이오드 D4의 캐소드 단자가 상기 저항 R3의 타측에 접속되는 다이오드부(35)로 구성한다.

여기서, 상기 헤드 동작 제어부(33)는 캐소드 단자에 전압(V_H)이 직렬 접속된 저항 R7을 거쳐 접속되며 애노드 단자가 저항 R8의 일측에 접속되는 제너 다이오드 ZD1과, 베이스 단자가 상기 제너 다이오드 ZD1의 애노드 단자와 저항 R8의 일측에 공통 접속되며 컬랙터 단자는 직렬 접속된 저항 R9를 거쳐 전원 전압(Vcc)에 접속되어 제어 신호를 출력하며 에미터 단자는 접지되는 트랜지스터 Q3로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 회로의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가된 프린터는 중앙 처리부(미도시)에서 발생된 하이 레벨의 신호를 트랜지스터 Q1의 베이스 단자로 인가받아 트랜지스터 Q1,Q2가 턴온되어 고전압V_H가 저항부(34)의 저항들(R3,R4,R5,R6)을 거쳐 잉크 헤드부(10)의 커먼 단자들(COM₀,COM₁,COM₂, COM₃)에 인가되어 각각의 커먼 단자들의 전위는 하이 레벨을 유지한다.

그러므로, 다이오드부(35)의 애노드 단자에 공통으로 직렬 접속된 저항 R7을 거쳐 인가된 고전압 V_H에 의하여 다이오드 D1,D2,D3,D4는 턴오프되어 노드 B의 전위는 고전압 V_H가 그대로 인가되어 제너 다이오드 ZD1의 애노드는 제너 전압을 뺀 하이 레벨의 전압이 유지되어 트랜지스터 Q3를 턴온시킴으로써 컬렉터 단자인 노드 C의 전위는 로우 레벨이 되어 중앙 처리부로 출력한다.

따라서, 상기 로우 레벨의 전위를 인가받은 중앙 처리부는 잉크 헤드부(10)의 헤드(미도시)가 구동되지 않고 있음을 인식한다.

이러한 상태에서 컴퓨터로부터 인쇄 명령이 입력되어 인쇄될 문자 및 화상 데이터가 병렬 케이블(미도시)을 통하여 전송되면 프린터의 중앙 처리부는 인쇄될 분자 및 화상 데이터에 따라 변화되는 펄스 전압을 발생시켜 구동 소자(20)로 인가한다.

상기 인가받은 펄스 전압에 따라 구동 소자(20)는 프린터의 헤드를 구동시켜 상기 헤드에 부착된 미소 직경을 갖는 노즐(미도시)들의 발열 소자(미도시)들에 전원을 인가하여 발열되게 하고 잉크 헤드부(10)의 발열되는 소자들에 해당되는 커먼 단자(COM)들의 전위가 로우 레벨로 변하게 된다.

그러므로, 다이오드부(35)의 다이오드들(D1,D2,D3,D4)가운데 로우 레벨로 전위가 떨어진 커먼 단자에 접속된 다이오드가 턴온되어 노드 B의 전위는 하이 레벨에서 로우 레벨로 변환되게 되고 따라서 제너 다이오드 ZD1이 턴오프되어 트랜지스터 Q3가 턴오프되므로 노드 C의 전위는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변환된다.

상기 변환된 하이 레벨 신호를 입력받은 중앙 처리부는 잉크 헤드부(10)에 부착된 헤드가 구동되어 노즐로부터 잉크가 분사되고 있음을 인식한다. 이 순간, 상기 중앙 처리부는 본 발명에 따른 프로그램에 의하여 타이머를 동작시켜 하이 레벨을 유지하는 시간을 측정하여 설정된 소정의 시간보다 길면 발열 소자가 과열 상태에 있다고 판단하여 로우 레벨의 신호를 트랜지스터 Q1의 베이스 단자에 인가한다.

그러므로, 트랜지스터 Q1,Q2가 턴오프되어 잉크 헤드부(10)로 공급되는 전원이 차단되고 따라서 잉크 헤드부(10)의 노즐들이 손상되는 것을 방지하게 되는 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 방법의 구현을 위한 흐름도로서, 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 헤드의 동작 여부를 판단하여 동작되면 즉, 트랜지스터 Q3로 하이레벨의 전위가 출력되면 중앙 처리부의 타이머(미도시)를 동작시켜 상기 하이레벨을 유지하는 시간을 측정한다.(S1)

그리고 상기 타이머가 동작중임을 알리는 플레그가 온(ON)이 되었는지를 판단하여(S2) 온이 되면 소정의 시간으로 설정된 타이머의 동작이 종료되었는 지를 판단한다.(S3) 바람직하게, 타이머(미도시)는 다운 카운터를 사용한다.

상기 판단 단계(S3)에서 타이머의 동작이 종료되면 중앙 처리부는 잉크 헤드부(10)의 발열 소자가 과열 상태에 있다고 판단하여 로우 레벨의 전위를 트랜지스터 Q1의 베이스 단자에 인가하여 인에이블부(31)를 디스에이블 상태로 변환시킨다.(S4)

따라서, 상기 잉크 헤드부(10)로 인가되는 전원이 차단되어 노즐이 손상되는 것을 방지한다.

한편, 판단 단계(S3)에서 타이머의 카운트 작업이 종료되지 않으면 정상동작이라고 판단하여 타이머의 카운트 값을 감소시켜 시작 단계로 되돌아 간다.(S5)

또한, 헤드의 동작 여부를 판단하는 단계(S1)의 판단 결과 헤드가 구동되지 않으면 즉 트랜지스터 Q3의 컬렉트 단자에 로우 레벨의 신호가 출력되면 타이머가 동작되지 않으므로 플레그를 오프(OFF)시키고(S6) 타이머에 설정된 값을 크리어시키면서 작업을 종료한다.(S7)

또한, 상기 플레그의 온여부를 판단하는 단계(S2)의 판단 결과 온이 아니면 타이머를 동작 시키기 위하여 소정의 시간으로 타이머를 세팅시켜(S8) 플레그를 온 시킨다.(S9)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프린터 헤드의 보호 회로 및 방법은 헤드 동작 감지부를 내장하여 프린터의 불량으로 인하여 헤드에 과부하가 인가되는 것을 사전에 방지함으로써 헤드가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 복수개의 노즐들에서 분사되는 잉크에 의하여 인쇄작업을 수행하는 잉크 헤드부와, 상기 잉크 헤드부에 내장된 발열 소자에 인쇄될 문자 및 화상 데이터에 따라 변화하는 펄스 전압을 인가하여 노즐의 구동을 제어하는 구동 소자와, 상기 잉크 헤드부의 커먼 단자들에 접속되어 상기 커먼 단자들의 변화되는 전압을 검출하여 그에 따른 제어 신호를 발생하는 제어 전압 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 전압 검출부는 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 상기 잉크 헤드부를 인에이블시키는 전압을 발생하는 인에이블부와, 상기 인에이블부에서 발생되는 전압을 인가 받아 상기 잉크 헤드부의 동작을 감지하는 헤드 동작 감지부와, 상기 헤드 동작 감지부의 감지결과에 따라 감지 전압을 발생하는 헤드 동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 인에이블부는 베이스 단자에 전원 전압이 직렬 접속된 저항 R1를 거쳐 접속되고 컬랙트 단자에 전압(V_H)이 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접속되며 에미터 단자는 공통 접지되는 트랜지스터 Q1과, 에미터 단자에 전압(V_H)이 직접 접속되고 베이스 단자에 전압(V_H)이 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접속되며 컬랙트 단자가 상기 헤드 동작 감지부의 입력 단자인 노드 A에 접속되는 트랜지스터 Q2를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 헤드 동작 감지부는 저항 R3,R4,R5,R6의 일측이 각각 노드A에 병렬로 접속되고 타측이 각각 상기 잉크 헤드부의 커먼 단자들에 순차적으로 접속되는 저항부와, 다이오드 D1,D2,D3,D4의 애노드 단자가 모두 공통 접속되어 직렬 연결된 저항 R7을 거쳐 전압(V_H)에 접속되고 다이오드 D1의 캐소드 단자가 상기 저항 R6의 타측에 접속되고 다이오드 D2의 캐소드 단자가 상기 저항 R5의 타측에 접속되고 다이오드 D3의 캐소드 단자가 상기 저항 R4의 타측에 접속되며 다이오드 D4의 캐소드 단자가 상기 저항 R3의 타측에 접속되는 다이도드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 회로.
5. 제2항에 있어서, 상기 헤드 동작 제어부는 캐소드 단자에 전압()이 직렬 접속된 저항 R7을 거쳐 접속되며 애노드 단자가 저항 R8의 일측에 접속되는 제너 다이오드 ZD1과, 베이스 단자가 상기 제너 다이오드 ZD1의 애노드 단자와 저항 R8의 일측에 공통 접속되며 컬랙터 단자는 직렬 접속된 저항 R9를 거쳐 전원 전압(Vcc)에 접속되어 제어 신호를 출력하며 에미터 단자는 접지되는 트랜지스터 Q3을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 회로.
6. 헤드의 동작 여부를 판단하여 동작되면 타이머를 동작시켜 상기 타이머의 카운트 작업이 종료되면 에러가 발생되었다고 판단하여 상기 잉크 헤드부에 인가되는 전원을 차단하는 제어 신호를 출력하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 헤드의 동작 여부의 판단 결과 동작되지 않으면 플레그를 오프하고 타이머를 크리어하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 플레그가 온이 아니면 소정의 시간으로 타이머를 세팅한 후 플레그를 온 시킨 후 처음의 단계로 되돌아 가는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1단계에서 상기 타이머의 카운트 작업이 종료되지 않으면 정상 동작이라고 판단하여 타이머의 카운트 값을 감소시켜 시작 단계로 되돌아 가는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 보호 방법.