KR100193821B1 - 잉크 젯트 프린터의 기록헤드 보호회로 - Google Patents

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Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]
잉크 젯트 프린터에 헤드구동부의 파손으로부터 기록헤드를 보호하는 회로에 관한 것이다.
[발명이 해결하고자 하는 기술적 과제]
헤드구동부의 파손으로 인한 기록헤드의 손상을 방지할 수 있는 기록헤드 보호회로를 제공한다.
[발명의 해결방법의 요지]
헤드구동부의 파손을 검출하여 프린터의 전원을 오프시킨다.
[발명의 중요한 용도]
잉크 젯트 프린터에서 기록헤드를 보호하는데 이용한다.

Description

잉크 젯트 프린터의 기록헤드 보호회로
제1도는 통상적인 잉크 젯트 프린터의 헤드구동부의 회로도.
제2도는 제1도의 동작파형도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 보호회로의 블럭구성도.
제4도는 제3도중 헤드구동부와 전원제어부의 상세회로도.
제5a도 및 제5b도는 제4도의 각 부분의 동작파형도.
본 발명은 잉크 젯트 프린터(ink jet printer)에 관한 것으로, 특히 기록헤드를 구동하기 위한 헤드구동부의 파손으로부터 기록헤드를 보호하는 회로에 관한 것이다.
통상적으로 용지나 OHP(Overhead Project) 필름과 같은 기록매체에 화상을 기록하는 방식들중에 와이어 도트방식, 열전사방식, 잉크 젯트방식등은 고유의 기록헤드를 사용하고 있다. 상기한 기록방식들중 잉크 젯트방식은 기록매체에 잉크를 분사하여 화상을 기록하는 방식이다. 이러한 잉크 젯트방식을 채용한 프린터에 구비되는 기록헤드는 잉크를 분사하기 위한 미세한 분출 구멍(ejection hole)이 각각 형성된 노즐들을 다수 구비한다. 노즐들내에 있는 잉크는 각각의 노즐에 하나씩 대응되게 설치된 가열소자(heating element)에 의해 가열되어 팽창됨으로써 노즐 외부로 분사되어 기록매체에 부착되게 된다. 잉크 젯트 프린터는 기록할 화상에 대응되게 기록헤드의 노즐들을 선택적으로 구동함으로써 화상을 기록매체에 기록한다. 이때 노즐들은 헤드구동부에 의해 구동된다.
통상적인 잉크 젯트 프린터에 있어서 헤드구동부는 제1도로서 도시한 바와 같이 구성된다. 상기 제1도에서 참조부호 12를 부여한 블럭이 헤드구동부로서 제어부(10)로부터 인가되는 구동 인에이블신호 F_EN에 의해 인에이블된 상태에서 노즐 구동데이타 ND0~NDn-1에 따라 가열소자들(RT1~RTn)을 선택적으로 구동하여 가열시킨다. 가열소자들(RT1~RTn)은 기록헤드의 노즐들(도시하지 않았음)에 각각 하나씩 대응되게 설치되고, 공통 저항소자(Rc)를 통한 구동전원 Vpp과 트랜지스터들(Q1~Qn) 사이에 각각 하나씩 대응되게 접속되어 있다. 이러한 가열소자들(RT1~RTn)은 구동소자인 트랜지스터들(Q1~Qn)중 각각 대응하는 하나의 트랜지스터에 의해 구동될때 해당 노즐내의 잉크를 가열시킴으로써 분사시킨다. 이때 트랜지스터들(Q1~Qn) 각각의 베이스단자는 구동 인에이블신호 F_EN에 풀업(pull-up) 저항들(Rp1~Rpn) 각각을 통해 접속되어 있다. 그러므로 트랜지스터들(Q1~Qn)은 구동 인에이블신호 F_EN가 제2도(a)와 같이 하이로 액티브된 상태에서 제어부(10)로부터 각각의 베이스단자에 하나씩 인가되는 노즐구동데이타 ND0~NDn-1에 의해 스위칭된다. 이때 트랜지스터들(Q1~Qn)은 온될 경우 가열소자들(RT1~RTn)중 대응하는 가열소자에 구동전원 Vpp을 인가하여 해당 노즐을 구동한다. 즉, 트랜지스터들(Q1~Qn) 각각은 노즐구동데이타 ND0~NDn-1중에 대응하는 노즐구동데이타가 하이로 액티브될때 제2도와 같은 노즐구동시간 TD동안 온된다. 이에따라 구동전원 Vpp에 의한 전류가 온상태의 트랜지스터와 연결된 가열소자에 노즐구동시간 TD동안 흐르게 됨으로써 해당 노즐내의 잉크가 분사되게 된다. 이때 온상태의 트랜지스터의 콜렉터단자의 전압레벨은 제2도(b)와 같이 노즐구동시간 TD동안 로우가 된다.
상기한 헤드구동부(12)에 있어서 트랜지스터들(Q1~Qn), 즉 구동소자가 파손되어 단락(short)되는 경우 헤드구동부(12)가 디스에이블상태인 경우에도 파손된 구동소자와 연결된 가열소자에는 계속 전류가 흐르게 된다. 이에따라 가열소자가 과열되어 파손됨으로써 기록헤드가 손상된다. 이와같이 구동소자가 파손된 경우에는 기록헤드를 양품으로 교환한다해도 여전히 교환된 기록헤드의 가열소자에 전류가 흐르게 됨으로써 다시 기록헤드가 손상되게 된다.
상기한 바와 같이 종래에는 구동소자가 파손된 경우에도 프린터가 계속 전원 온상태를 유지함으로써 파손된 구동소자와 연결된 가열소자에 전류가 계속적으로 흐르게 됨으로써 기록헤드가 손상되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 헤드구동부의 파손으로 인한 기록헤드의 손상을 방지할 수 있는 기록헤드 보호회로를 제공함에 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부도면에서 구체적인 회로 구성, 회로 소자, 전압레벨등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제3도는 본 발명의 실시예에 따른 전원 제어회로의 블럭구성도를 보인 것으로, 제어부(10)와 헤드구동부(12)와 전원장치(14)와 전원 스위칭부(16)로 구성되는 통상적인 프린터에서 전원제어부(18)를 추가하여 구성한 것이다. 여기서 제어부(10)와 헤드구동부(12)는 전술한 제1도에서와 동일하며, 그에따라 동일한 참조번호를 부여하였다.
전원장치(14)는 교류입력전원으로부터 프린터의 동작전원을 발생한다. 이때 전원장치(14)는 통상적으로 서로 다른 전압 레벨을 가지는 2가지의 전원 V1,V2를 발생한다. 상기 전원 V1은 프린터의 로직회로를 동작시키기 위한 통상 5V의 로직전원 Vcc으로서 전원 스위칭부(16)를 통해 제어부(10)와 헤드구동부(12)와 전원제어부(18)에 인가된다. 상기 전원 V2은 프린터의 기록헤드와 기구구동부를 동작시키기 위한 통상 24V의 구동전원 Vpp으로 전원 스위칭부(16)를 통해 헤드구동부(12)에 인가된다.
상기와 같은 전원 V1,V2은 전원 스위칭부(16)에 의해 스위칭되어 제어부(10), 헤드구동부(12), 전원제어부(18)에 인가되거나 차단된다. 만일 전원 스위칭부(16)가 온될 경우에는 전원 V1,V2이 각각 로직전원 Vcc, 구동전원 Vpp으로 인가됨으로써 프린터의 전원이 온상태가 된다. 이와달리 전원 스위칭부(16)가 오프될 경우에는 전원 V1,V2이 인가되지 않고 차단됨으로써 프린터의 전원이 오프상태가 된다. 이때 전원 스위칭부(16)는 통상적인 경우와 마찬가지로 전원 스위치에 의해 온 또는 오프될뿐만아니라 하이의 오프신호 OFF가 인가될 경우에도 오프된다. 이러한 전원 스위칭부(16)는 예를들어 본원 출원인에 의해 1995년 10월 18일자로 특허출원된 제35971호 잉크젯트 프린터의 프린트헤드를 제어하는 회로 및 방법 에 상세히 개시되어 있다. 상기 특허출원 제95-35971호의 상세한 설명의 기재내용을 참조하면, 전원 스위칭부는 전원 스위치에 의해 온 또는 오프될뿐만아니라 제어부로부터 인가되는 오프신호에 의해서도 프린터의 전원을 오프시키도록 되어있다.
상기 제3도중 헤드구동부(12)와 전원제어부(18)의 상세회로도를 제4도로서 도시하였다. 상기 제4도에서 제어부(10)와 헤드구동부(12)는 전술한 제1도에서와 동일하게 구성되며, 그에따라 각 구성요소에 대하여 동일한 참조부호를 부여하였다. 그리고 본 발명의 실시예에 따라 추가한 전원제어부(18)는 헤드구동부(12)가 디스에이블된 상태에서 구동소자인 트랜지스터들(Q1~Qn)중 적어도 하나가 온됨을 검출하여 전원 스위칭부(16)를 오프시킴으로써 프린터의 전원을 오프시킨다. 즉, 헤드구동부(12)가 디스에이블된 상태에서는 트랜지스터들(Q1~Qn)이 온될 수 없음에도 불구하고 온상태라면 해당 트랜지스터가 파손으로 인하여 단락된 상태이다. 본 발명은 이러한 경우를 검출하여 프린터의 전원을 자동으로 오프시킴으로써 구동소자의 파손으로 인해 기록헤드가 손상되는 것을 방지한다.
상기한 전원제어부(18)를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다. 다이오드들(D1~Dn)과 저항소자(R1)로 구성하는 동작검출회로는 트랜지스터들(Q1~Qn)의 스위칭 상태를 검출하여 적어도 하나의 트랜지스터가 온될때 하이의 동작검출신호 SDET를 발생한다. 그리고 저항소자(R2)와, 제1,제2인버터(20,22)와 캐패시터(C1)와 버퍼(24)로 구성하는 스위칭 제어회로는 제어부(10)의 구동 인에이블신호 F_EN가 하이액티브된 상태에서 동작검출신호 SDET가 발생될때 전원 스위칭부(16)를 오프시킨다.
상기 다이오드들(D1~Dn)은 노즐들, 즉 가열소자들(RT1~RTn)과 트랜지스터들(Q1~Qn) 각각의 접속점에 각각의 캐소드단자가 연결되고 애노드단자가 저항소자(R1)를 통해 로직전원 Vcc에 공통 접속된다. 저항소자(R2)와 캐패시터(C1)는 로직전원 Vcc과 접지 사이에 직렬접속된다. 제1인버터(20)는 다이오드들(D1~Dn)의 애노드단자와 저항소자(R1)간의 접속점의 전압레벨, 즉 동작검출신호 SDET를 반전시켜 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점에 인가한다. 제2인버터(22)는 구동 인에이블신호 F_EN를 반전시켜 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점에 인가한다. 그리고 버퍼(24)는 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점과 전원 스위칭부(16)의 전원 오프신호 입력단 사이에 접속된다. 이때 버퍼(24)는 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점의 전압레벨을 오프신호 OFF로서 전원 스위칭부(16)에 인가한다. 그러므로 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점의 전압레벨, 즉 오프신호 OFF는 구동 인에이블신호 F_EN와 동작검출신호 SDET가 모두 로우인 경우에만 하이로 발생된다.
프린터의 전원이 온된 상태에서 트랜지스터들(Q1~Qn)이 모두 정상일 경우에는 제5a도와 같이 구동 인에이블신호 F_EN가 하이로 액티브된 상태, 즉 헤드구동부(12)가 인에이블상태에서만 트랜지스터들(Q1~Qn)이 노즐구동데이타 ND0~NDn-1에 의해 선택적으로 온된다. 이때 트랜지스터들(Q1~Qn)중 온상태인 트랜지스터의 콜렉터 출력은 제5a도(A)의 구동 인에이블신호 F_EN가 하이인 동안에만 제5a도(B)와 같이 로우가 된다. 그러면 다이오드들(D1~Dn)중에 온상태인 트랜지스터와 연결된 다이오드가 온되고, 그에따라 동작검출신호 SDET는 구동 인에이블신호 F_EN가 하이인 동안 제5a도(C)와 같이 로우가 된다. 이에따라 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점의 전압레벨은 로우를 유지하므로 오프신호 OFF는 제5a도(D)와 같이 계속 로우로 전원 스위칭부(16)에 인가된다.
그러므로 트랜지스터들(Q1~Qn)이 모두 정상일 경우에는 프린터의 전원이 계속 온상태를 유지함으로써 정상적인 동작이 이루어진다.
그러나 트랜지스터들(Q1~Qn)중 적어도 하나가 파손되어 단락된 경우에는 제5b도(A)와 같이 구동 인에이블신호 F_EN이 액티브되지 않은 상태, 즉 헤드구동부(12)가 디스에이블인 상태에서도 파손된 트랜지스터는 온상태가 된다. 즉, 구동 인에이블신호 F_EN가 제5b도(A)와 같이 로우로 비액티브인 상태에서도 파손된 트랜지스터의 콜렉터단자는 제5b도(B)와 같이 로우가 된다. 이때 다이오드들(D1~Dn)중에 온상태인 트랜지스터와 연결된 다이오드가 온되고, 그에따라 동작검출신호 SDET는 구동 인에이블신호 F_EN가 제5b도(A)와 같이 로우임에도 불구하고 제5b도(C)와 같이 로우가 된다. 이에따라 저항소자(R2) 및 캐패시터(C1)의 접속점의 전압레벨은 하이로 됨으로써 오프신호 OFF가 제5b도(D)와 같이 하이로 전원 스위칭부(16)에 인가된다.
그러므로 트랜지스터들(Q1~Qn)중 어느 하나라도 파손된 경우에는 전원제어부(18)에 의해 검출됨으로써 전원 스위칭부(16)에 의해 프린터의 전원을 강제로 오프시키는 것이다.
따라서 헤드구동부(12)의 파손을 검출하여 프린터의 전원을 오프시킴으로써 기록헤드의 손상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 헤드구동부의 파손을 검출하여 프린터의 전원을 오프시킴으로써 기록헤드의 손상을 방지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 잉크 젯트 프린터의 기록헤드 보호회로에 있어서, 상기 프린터의 전원을 발생하는 전원장치와, 상기 전원장치로부터 발생되는 전원을 온/오프 스위칭하는 전원 스위칭부와, 상기 프린터의 제어부에 의해 구동 인에이블되며 상기 기록헤드에 구비된 노즐들 각각을 상기 제어부로부터 발생되는 노즐 구동데이타에 따라 구동하는 구동소자들을 가지는 헤드구동부와, 상기 헤드구동부가 디스에이블된 상태에서 상기 구동소자들중 적어도 하나가 온됨을 검출하여 상기 전원 스위칭부를 오프시키는 전원제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원제어부가, 상기 전원 스위칭부를 오프시켜 상기 프린터의 로직전원 및 구동전원을 모두 오프시킴을 특징으로 하는 기록헤드 보호회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전원제어부가, 상기 구동소자들의 스위칭상태를 검출하여 적어도 하나의 구동소자가 온될 때 동작검출신호를 발생하는 동작검출회로와, 상기 제어부의 구동 인에이블신호가 액티브된 상태에서 상기 동작검출신호가 발생될때 상기 전원 스위칭부를 오프시키는 스위칭 제어회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 기록헤드 보호회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 전원제어부가, 상기 노즐들과 구동소자들 각각의 접속점에 각각의 캐소드단자가 연결되고 애노드단자가 제1저항소자를 통해 상기 로직전원에 공통 접속되는 다이오드들과, 상기 로직전원과 접지 사이에 직렬접속되는 제2저항소자 및 캐패시터와, 상기 다이오드들과 제1저항소자간의 접속점의 전압레벨을 반전시켜 상기 제2저항소자 및 캐패시터의 접속점에 인가하는 제1인버터와, 상기 구동 인에이블신호를 반전시켜 상기 제2저항소자 및 캐패시터의 접속점에 인가하는 제2인버터와, 상기 제2저항소자 및 캐패시터의 접속점과 상기 전원 스위칭부의 전원 오프 신호 입력단 사이에 접속되는 버퍼를 구비함을 특징으로 하는 기록헤드 보호회로.
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