KR100212316B1 - 더블 헤드 감지 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 더블 헤드 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 프린터의 인쇄 속도를 향상시킬 수 있고, 광센서를 이용함으로써 잉크젯 프린터의 제조원가를 절감할 수 있도록 하기 위한 것으로, 인쇄용 잉크가 저장되어 분사되는 모노헤드(10b) 및 칼라헤드(10a)가 왕복운동 가능하도록 설치된 가이드샤프트(20)와, 상기 가이드 샤프트(20)를 지지하기 위해 좌·우측에 구비된 좌·우 측면프레임(30b)(30a)과, 상기 칼라/모노 헤드(10a)(10b)용 액추에이터가 안내되도록 캐리어 프레임의 후면 하부 일측에 설치된 칼라/모노헤드 액추에이터 리브(30c)와, 상기 칼라/모노 헤드(10a)(10b)의 홈포지션 리턴을 위해 상기 칼라/모노 액추에이터 리브(30c)의 타측에 구비된 캐핑용 액추에이터 리브(30d)와, 상기 칼라/모노 헤드 액추에이터 리브(30c)와 캐핑용 액추에이터 리브(30d)를 따라 좌·우로 이동하면서 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)의 위치를 감지하여 제어 인쇄회로부에 신호를 전달할 수 있도록 한 개 이상의 광센서가 구비된 센서부(40)를 포함하여 이루어지는 더블 헤드 감지장치 및 감지방법을 제공한다.
Description
본 발명은 더블 헤드 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 캐리어 프레임의 후면 하부에 칼라/모노 헤드용 액추에이터 리브와 캐핑용 액추에이터 리브를 설치하여 센서부가 이동가능하도록 하여 칼라/모노 헤드의 위치를 감지할 수 있도록 하는 더블 헤드 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 잉크젯 프린터는 잉크 카트리지에 저장된 잉크에 열을 가하면 비누 거품처럼 기포가 발생되며, 발생된 기포는 노즐을 통해 분사되어 인자가 이루어진다. 이러한 인쇄 방법을 통해서 폰트나 그림의 형태를 인쇄 용지 위에 나타내며, 잉크젯 프린터에 사용되는 노즐의 개수는 일반적으로 64개 정도를 사용한다. 또한, 폰트 형태는 프로그램에 의해서 다운 로드할 수 있으며 사진이나 그림의 인쇄도 가능하고, 폰트나 그림의 해상도는 통상적으로 360 DPI 정도이고, 잉크 카트리지의 종류에 따라서 컬러 인쇄도 가능하게 된다.
이러한 일반적인 잉크젯 프린터의 개략적 구조를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래의 잉크젯 프린터를 개략적으로 나타낸 조립 사시도로서, 인쇄용지(1)를 저장하는 용지 급지부(2), 용지 급지부(2)에 저장된 인쇄용지(1)를 공급하는 급지 로울러(3), 급지 로울러(3)에 의해 공급되는 인쇄용지(1)를 지지하기 위한 급지 마찰로울러(3'), 급지 로울러(3)에 의해 공급되는 인쇄 용지(1)에 프린팅하도록 왕복 운동을 하는 캐리어(4), 캐리어(4)의 왕복 운동을 안내하는 샤프트(5), 샤프트(5)에 안내되어 왕복 운동을 하는 캐리어(4)에 장착되어 소정의 열을 받아 잉크를 분출하는 프린터 헤드(6), 프린터 헤드(6)로부터 분출된 잉크에 의해 인쇄가 된 후 인쇄 용지(1)를 이송하는 마찰로울러(7'), 마찰로울러(7')에 지지되어 이송되는 인쇄 용지(1)를 배출하는 이송 로울러(7)로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 잉크젯 프린터는 사용자가 컴퓨터를 통해 작업한 내용을 출력하기 위해 프린트 명령을 잉크젯 프린터로 인가하게 되며, 프린트 명령을 인가 받은 잉크젯 프린터는 최초로 급지 로울러(3)를 반시계 방향으로 회전시켜 그 회전력에 의해 인쇄 용지의 선단부(1a)를 잉크 카트리지(3)의 노즐 밑면으로 이송시킨다. 이송된 인쇄 용지(1) 위에는 샤프트(5)의 안내에 따라 왕복 운동을 하는 캐리어(4)에 장착된 프린트 헤드(6)로부터 잉크 기포가 분출되어 부착되며, 부착된 잉크 기포는 인쇄 용지(1)에 부착됨으로써 인쇄 작업을 하고, 인쇄 작업이 끝나면 인쇄 용지(1)의 선단부(1a)가 이송 마찰로울러(7')에 지지되며, 이송 로울러(7)의 회전력에 의해 인쇄 용지(1)가 배출된다.
이러한 종래의 잉크젯 프린터에서 프린터 헤드의 구동부를 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 제1도에 도시된 프린터 헤드의 구동을 나타낸 평면도로서, 컴퓨터 본체(도시 않음)로부터 출력되는 인쇄 데이터를 인가 받아 신호를 전달하는 컨넥터(8a), 컨넥터(8a)에서 출력되는 인쇄 신호를 인가 받아 제어 신호를 출력하는 제어 인쇄회로기판(8), 제어 인쇄회로기판(8)을 통해 출력되는 인쇄 제어신호 중에 인쇄용지의 급지 제어신호는 신호선(8d)을 통해서 구동 모터(3a)를 인가하게 되며, 급지 구동모터(3a)는 인가된 급지 제어 신호에 따라 회전하여 인쇄 용지를 급지하게 된다. 제어 인쇄회로기판(8)으로부터 출력되는 인쇄 제어신호에 따라 왕복 운동력을 발생하도록 회전력을 제공하는 왕복 구동모터(9a), 왕복 구동 모터(9a)로부터 인가된 회전력에 따라 왕복 운동을 실시하면서 잉크를 분사하여 인쇄 용지에 인쇄를 실시하는 헤드 카트리지(6), 헤드 카트리지(6)의 왕복 운동을 안내하는 가이드 샤프트(5)로 구성된다.
또한, 제어 인쇄 회로기판(8)에서 인가되는 인쇄 제어신호 중에 캐리지 리턴신호를 신호선(8c)을 통해서 인가 받은 왕복 구동모터(9a)가 회전하게 되며, 왕복 구동모터(9a)의 회전력에 따라 프린터 헤드(6)는 가이드 샤프트(5)에 안내되어 왕복 운동을 하고, 프린터 헤드(6)는 제어 인쇄회로기판(8)로부터 인가되는 인쇄 제어신호를 신호선(8b)을 통해 인가 받아 프린터 헤드(6)의 노즐(도시 않음)을 통해 인쇄를 실행하게 된다.
이와 같은 동작에서 홈 포지션시 헤드 캐핑의 에러 및 초기화 점검 등을 감지하기 위해 각종 신호선(8e)을 통해서 인코더 회로기판(도시 않음)으로 인가된 감지 신호에 따라 프린터 헤드(6)를 제어하게 된다.
그리고, 이러한 급지 구동 모터(3a)와 왕복 구동 모터(9a) 및 가이드 샤프트(5)는 프레임(9b)에 지지되어 결합되어 있다.
이러한 종래의 잉크젯 프린터에서 모노 및 칼라프린터 헤드의 2개 헤드가 장착되는 경우에는 홈 포지션시 헤드 캡핑의 에러 및 초기화 점검을 감지하기 위해서 인코더 또는 인코더 스트립을 사용하여 감지하였으나, 인코더 또는 인코더 스트립의 가격이 높음으로 인해서 잉크젯 프린터의 생산 가격이 높아지는 문제점이 있고, 액추에이터의 폭을 넓게 사용한 한 개의 액추에이터 감지 장치를 채용하고 있으나, 이는 모노 및 칼라 프린터헤드에 따른 인쇄 구간을 동시에 이용하고 있으므로 인쇄 속도의 저하를 유발하는 문제점이 있다.
본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 광센서를 이용한 모노 및 칼라 헤드를 사용하여 인쇄시 선별적으로 인쇄 작업이 가능하도록 하여 인쇄 속도를 상승시킬 수 있고, 광센서를 이용함으로써 잉크젯 프린터의 제조원가를 절감할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인쇄시 모노헤드 및 칼라헤드가 왕복운동 가능하도록 설치된 가이드 샤프트와, 상기 가이드 샤프트를 지지하기 위해 좌·우측에 구비된 좌·우 측면프레임과, 상기 칼라/모노 헤드의 액추에이터가 안내되도록 캐리어프레임의 후면 하부 일측에 설치된 칼라/모노프린터헤드용 액추에이터 리브와, 상기 칼라/모노 프린터헤드의 홈포지션 리턴을 위해 상기 칼라/모노 프린터헤드 액추에이터 리브의 타측에 구비된 캐핑용 액추에이터 리브와, 상기 칼라/모노 프린터헤드 액추에이터 리브와 캐핑용 액추에이터 리브를 따라 좌·우로 이동하면서 칼라 헤드 및 모노 헤드의 위치를 감지하여 제어 인쇄회로부에 신호를 전달할 수 있도록 한 개 이상의 광센서가 구비된 센서부를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
제1도는 종래의 잉크젯 프린터를 개략적으로 나타낸 조립 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 프린트 헤드의 구동을 나타낸 평면도.
제3도는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 프린트 헤드의 구성 상태도.
제4도는 제3도에 도시된 센서부의 동작을 나타내는 동작 상태도.
제5도는 제4도에 도시된 센서부를 이용한 모노헤드의 위치를 감지하기 위한 상태도.
제6도는 제4도에 도시된 센서부를 이용한 컬러헤드의 위치를 감지하기 위한 상태도.
제7도는 본 발명에 따른 프린트 헤드를 감지하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10a : 칼라 헤드 10b : 모노헤드
20 : 가이드 샤프트 30 : 캐리어 프레임
30a : 우측 측면프레임 30b : 좌측 측면프레임
30c : 칼라/모노 액추에이터 리브 30d : 캐핑용 액추에이터 리브
40 : 센서부
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 구성 상태도이다. 도시된 바와 같이, 컬러 잉크를 분사하는 칼라 헤드(10a), 모노 잉크를 분사하는 모노 헤드(10b), 칼라 헤드(10a)와 모노 헤드(10b)를 안내하기 위한 가이드 샤프트(20), 가이드 샤프트(20)를 지지하기 위한 우측 측면프레임(30a) 및 좌측 측면프레임(30b), 캐리어 프레임(30)의 후면 하부에 형성된 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)용 액추에이터 리브(30c)와 캐핑용 액추에이터 리브(30d)를 따라 좌·우로 이동하면서 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)의 위치를 감지하도록 광센서가 구비된 센서부(40)로 구성된다.
제4도는 제3도에 도시된 센서부(40)의 작동을 나타내는 상태도로서, 도시된 바와 같이, 캐리어 프레임(30)의 우측 측면프레임(30a)과 좌측 측면프레임(30b)에 지지되어 있는 가이드 샤프트(20)의 중심선 A-A'를 중심으로 우측에는 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)용 액추에이터 리브(30c)가 형성되어 있으며, 중심선 A-A'를 기준으로 좌측에는 캐핑용 액추에이터 리브(30d)가 상호 일정한 크기로 이격되어 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 칼라/모노 헤드(10a)(10b)용 액추에이터 리브(30c) 및 캐핑용 액추에이터 리브(30d)는 센서부(40)가 이동하면서 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)의 위치를 광센서에 의해 감지하여 안내하는 역할을 하며, 센서부(40)는 캐핑용 액추에이터 리브(30d)의 길이 Y와 칼라/모노 헤드(10a)(10b)용 액추에이터 리브(30c)의 길이 X를 따라 이동하면서 신호선(40a)(40b)을 통해 잉크젯 프린터 전체를 제어하는 제어 인쇄회로기판(도시 않음)으로 출력하여 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)의 위치를 감지한다.
이때, 센서부(40)의 감지 영역을 중심으로 길이 α 만큼의 캐핑 여유를 두어 캐리어(도시 않음)가 벗어나게 되면, 다시 점검하여 잉크젯 프린터의 홈 포지션 위치인 캐핑용 액추에이터 리브(30d)의 위치로 캐리어가 복귀하게 된다.
이러한 길이 α 만큼의 여유는 한 포인트의 위치만으로 캐핑의 신뢰성이 보장되지 않으므로, 캐리어가 좌·우로 이동할 때도 캐핑의 신뢰성이 보장되도록 한다.
이와 같이, 광센서를 이용한 센서부(40)를 통해서 모노 프린터헤드(10a)의 위치를 감지하는 동작을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
제5도는 제4도에 도시된 센서부(40)를 이용한 모노 프린터헤드(10a)의 위치를 감지하기 위한 상태도로서, 잉크젯 프린터가 컴퓨터 본체(도시 않음)로부터 인가되는 인쇄 데이터가 모노 인쇄 데이터 신호이면 잉크젯 프린터의 제어 인쇄회로기판(도시 않음)은 모노 헤드(10b; 제4도에 도시됨)의 인쇄 위치를 점검하는 것으로, 모노 인쇄시 인쇄 위치가 가이드 샤프트(20)의 중심선 A-A'로 결정되어 있을 경우는 광센서가 구비된 센서부(40)가 미리 정해진 인쇄위치인 중심선 A-A'의 위치를 감지하게 되면 모노 헤드(10a)가 감지된 위치로 이동하게 되므로, 인쇄 위치를 찾기 위한 불필요한 동작이 필요 없어 인쇄 속도가 향상될 수 있다.
또한, 제6도는 제4도에 도시된 센서부(40)를 이용한 칼라 헤드의 위치를 감지하기 위한 상태도로서, 잉크젯 프린터가 컴퓨터 본체(도시 않음)로부터 인가되는 인쇄 데이터가 칼라 인쇄 데이터 신호이면 잉크젯 프린터의 제어 인쇄 회로 기판(도시 않음)는 칼라 헤드(10a; 제4도에 도시됨)의 인쇄 위치를 점검하게 되며, 칼라 인쇄시 인쇄 위치가 칼라/모노 프린터헤드(10a)(10b)용 액추에이터 리브(30c)의 우측 측면 프레임(30a)에서 센서부(40)의 감지 영역의 중심부가 우측 끝 부분에 일치되도록 하여 칼라 인쇄 위치를 설정하게 된다.
이와 같이, 미리 칼라 인쇄 위치를 결정해 놓으면 인쇄 위치를 찾는 불필요한 동작을 제거하여 인쇄 속도를 향상시키게 되며, 인쇄 위치 뿐만 아니라 캐리어의 홈 포지션 및 초기화 점검, 헤드 캐핑의 에러 등도 센서부(40)를 이용하여 감지하고 감지된 결과를 제어 인쇄 회로 기판(도시 않음)으로 출력하여 캐리어를 제어하게 된다.
이러한 홈 포지션 및 초기화 점검, 헤드 캐핑의 에러 등을 점검하는 방법을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
제7도는 본 발명에 따른 프린터 헤드(칼라/모노 헤드)를 감지하기 위한 방법을 나타낸 흐름도로서, 잉크젯 프린터를 동작시키기 위해 전원이 인가되는 개시 스텝(S41)과, 개시 스텝(S41)에서 잉크젯 프린터가 온(on)이 되면 초기화 동작을 실행하기 위해 캐리어(칼라/모노 헤드용)가 좌측으로 이동하는 캐리어 좌측 이동스텝(S42), 캐리어 좌측 이동스텝(S42)에서 캐리어가 좌측으로 이동된 후 다시 리턴하여 우측으로 이동하는 제1캐리어(칼라 헤드용) 우측 이동스텝(S43), 제1캐리어 우측 이동스텝(S43)에서 캐리어가 우측으로 이동되면 다시 캐리어의 홈 포지션을 점검하는 캐리어 홈 포지션 점검 스텝(S44), 캐리어 홈 포지션 점검스텝(S44)과 캐리어 좌측 이동스텝(S42) 및 제1캐리어 우측 이동스텝(S43)에서 각각 캐리어의 홈포지션 위치 및 캐리어의 좌·우측 이동을 점검하기 위해 센서부(40)가 온이 되는 스텝(S45), 센서가 온이 된 스텝(S45)에서 캐리어의 홈 포지션 위치를 점검하면 다시 캐리어가 우측으로 이동하는 제2캐리어(모노 헤드용) 우측 이동스텝(S46), 제2캐리어 우측 이동스텝(S46)에서 캐리어가 우측으로 이동되면 캐리어의 이동된 위치를 점검하기 위해 센서가 온이 스텝(S47), 센서가 온(On)이 된 스텝(S47)에서 캐리어의 이동된 위치를 점검한 후 종료하기 위한 종료 스텝(S48)으로 이루어진다.
즉, 캐리어가 좌측 및 우측으로 이동하게 되면 센서부(40)는 이동될 위치를 기억하고 있다가 캐리어가 정확한 위치로 이동되었는지를 판단하게 되며, 만일 캐리어가 정확한 위치로 이동되지 않으면 센서부(40)는 이를 감지하여 제어 인쇄 회로 기판(도시 않음)으로 이동 위치 에러 신호를 인가하여 제어 인쇄회로기판을 통해서 캐리어의 위치를 보정하고, 홈 포지션 이동시 정확한 홈 포지션으로 캐리어가 이동되었는지를 판단하게 된다. 즉, 센서부(40)가 캐리어의 위치를 감지하지 못하게 되면 그 결과를 제어 인쇄 회로 기판으로 출력하여 캐리어의 위치를 보정하게 된다.
이와 같은 단계로 이루어져 프린터의 초기화 점검 및 홈 포지션 점검이 완료되면 인쇄 작업을 하기 위해 칼라 헤드(10a; 제4도에 도시됨) 및 모노 헤드(10b; 제4도에 도시됨)의 위치를 이동하기 위해 제2캐리어 우측 이동스텝(S46)을 통해서 캐리어가 이동하게 된다.
칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)의 위치가 이동되면 센서가 온이 되는 스텝(S47)을 통해 헤드의 정확한 위치를 감지하여 칼라 헤드(10a) 및 모노 헤드(10b)가 인쇄 위치로 이동되어 정확하게 인쇄할 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 광센서를 이용하여 모노 및 칼라 인쇄시 선별적으로 인쇄 작업이 가능함으로 인해 인쇄 속도를 상승시킬 수 있고, 광센서를 이용함으로써 잉크젯 프린터의 제조 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 인쇄용 잉크가 저장되어 분사되는 모노 프린터헤드(10b) 및 칼라 프린터헤드(10a)가 왕복운동 가능하도록 설치된 가이드샤프트(20)와, 상기 가이드 샤프트(20)를 지지하기 위해 좌·우측에 구비된 좌·우 측면프레임(30b)(30a)과, 상기 칼라/모노 프린터헤드(10a)(10b)용 액추에이터가 안내되도록 캐리어프레임의 후면 하부 일측에 설치된 칼라/모노헤드 액추에이터 리브(30c)와, 상기 칼라/모노 프린터헤드(10a)(10b)의 홈포지션 리턴을 위해 상기 칼라/모노 액추에이터 리브(30c)의 타측에 구비된 캐핑용 액추에이터 리브(30d)와, 상기 칼라/모노 액추에이터 리브(30c)와 캐핑용 액추에이터 리브(30d)를 따라 좌·우로 이동하면서 칼라 프린터헤드(10a) 및 모노 프린터헤드(10b)의 위치를 감지하여 제어 인쇄회로부에 신호를 전달할 수 있도록 한 개 이상의 광센서가 구비된 센서부(40)를 포함하는 더블 헤드 감지장치.
- 잉크젯 프린터가 온이 되면 초기화 동작을 실행하기 위해 캐리어가 좌측으로 이동하는 캐리어 좌측 이동스텝(S42)과, 캐리어 좌측 이동스텝(S42)에서 캐리어가 좌측으로 이동된 후 다시 리턴하여 우측으로 이동하는 제1캐리어 우측 이동스텝(S43)과, 제1캐리어 우측 이동스텝(S43)에서 캐리어가 우측 이동되면 다시 캐리어의 홈 포지션을 점검하는 캐리어 홈 포지션 점검스텝(S44)과, 캐리어 홈포지션 점검스텝(S44)과 캐리어 좌측 이동스텝(S42) 및 캐리어 우측 이동스텝(S43)에서 각각 캐리어의 홈 포지션 위치 및 캐리어의 좌·우측 이동을 점검하기 위해 센서부(40)가 온이 되는 스텝(S45)과, 센서 온 스텝(S45)에서 캐리어의 홈 포지션 위치를 점검하면 다시 캐리어가 우측으로 이동하는 제2캐리어 우측 이동스텝(S46)과, 제2캐리어 우측 이동스텝(S46)에서 캐리어가 우측 이동되면 캐리어의 이동된 위치를 점검하기 위한 센서가 온이 되는 스텝(S47)으로 이루어진 더블 헤드 감지 방법.
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