KR100408277B1 - 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크젯프린터 헤드의 구동을 위한 데이터 전송 방식에 관한 것으로 특히, 각 노즐들에 일대일 대응하는 병렬 데이터 신호를 소정개수의 데이터 군으로 디코딩하는 제 1과정과, 상기 제 1과정을 통해 디코딩되어진 데이터군을 순차적으로 입력받아 각 군에서 필요한 데이터만을 추출하는 제 2과정, 및 상기 제 2과정에서 추출되어진 데이터를 상기 각 노즐의 구동수단에 인가하는 제 3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법과 그에 따른 구동장치를 제공하여 각 노즐당 하나의 데이터선을 일대일로 매칭하는 종래 기술에서 발생되는 문제점 즉, FPC 8개와 리니어 센서 1개가 연결되어야 하기 때문에 헤드 케리어의 이송 자체가 어려워지는 점과 유지보수의 어려움 및 생산공정상의 수율 저하등의 문제점을 해소하게 된다.

Description

잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법 및 그 장치{Driving method for head nozzle of ink-jet print and device for the same}
본 발명은 잉크젯프린터 헤드의 구동을 위한 데이터 전송 방식에 관한 것으로 특히, 기존에 헤드의 노즐 수에 대응하는 다수의 데이터 신호가 동시에 병렬로만 전달되는 것을 소정 개수의 군으로 형성하고 이를 각 군에 대한 데이터는 병렬로 전송되고 각각의 군은 직렬 전송하도록 함으로써 데이터 전송 신호선과 구동소자를 간소화시킬 수 있도록 하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래에는 라인 열 프린터가 라인에 배열된 다수의 기록 소자를 갖는 라인 프린터로서 공지되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 라인 열 프린터는 제어부의 주본체를 구성하는 중앙 처리 장치(CPU)(2)와, 프로그램 데이타 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(3)와, 외부 호스트 컴퓨터(도시 생략)와 송·수신 제어를 행하고 상기 호스트 컴퓨터로부터 프린팅 명령 및 프린트 데이타를 수신하는 인터페이스(I/F)(4)와, 수신된 프린트 데이타를 비트 맵 형태로 현상함으로써 형성되는 이미지 데이타를 저장하는 이미지 랜덤 액세스 메모리(RAM) (5), 및 라인 열 헤드의 열 소자의 전압인가를 제어하는 드라이버(6)로 전압인가 신호를 공급하는 ASIC(7)에 접속되는 시스템 버스(1)를 포함한다.
드라이버(6)는 도 2에 도시한 바와 같이 시프트 레지스터(8), 래치 회로(9), AND 게이트 회로(10) 및, 스위칭 회로(11)를 각각 포함하는 다수의 드라이버 IC(6a)를 캐스케이드 접속함으로써 구성되어 있다. 즉, 드라이버(6)는 전단의 드라이버 IC(6a)의 데이타 출력 단자 DO 가 다음단의 드라이버 IC(6a)의 데이타 입력 단자 DI 에 접속되도록 다수의 드라이버IC(6a)를 접속함으로써 구성되어 있다.
상기한 종래의 열 라인 프린터는 ASIC(7)을 통하여 이미지 RAM(5)으로부터 판독되는 이미지 데이타를 드라이버(6)의 데이타 입력 단자 DI로 전송하여, 그 이미지 데이타를 클럭 CK 에 응답하여 순차적으로 이동시키는 시프트 레지스터(8)내에저장한다. 일련의 이미지 데이타가 시프트 레지스터(8)내에 저장되면, 그 내부에 저장된 데이타는 래치 신호 LT 에 응답하여 래치 회로(9)에 의해 래치된다.
이어서 상기 래치 회로(9)의 출력단의 논리 AND 의 출력과 전압 인가 신호 FIRE 가AND 회로(10)로부터 스위칭 회로(11)의 각각의 스위칭 소자로 공급됨으로써 프린트 출력을 공급하여 상기 스위칭 소자를 선택적으로 온시킨다. 열 발생 소자는 프린트 출력에 따른 열을 선택적으로 발생시키는 것에 의하여 도트의 프린팅을 수행한다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 열 발생 소자(12)는 +VCC 와 접지 단자의 사이에 FET 와 같은 스위칭 소자(13)와 직렬 접속되어 있다. 열 발생 소자(12)의 전압 인가는 AND 회로(10)의 AND 게이트의 대응하는 게이트로 부터의 전압 인가 신호 F 에 의해 미리 설정된 주기의 시간동안 온 상태에서 상기 스위칭 소자(13)를 설정함으로써 제어된다.
도 4는 상기 동작에 사용되는 래치 데이타와 전압 인가 신호 FIRE 및, 프린트 출력의 타이밍을 도시한 것이며, 도 5는 입력 단자 DI, 클럭 CK, 래치 신호 LT, 래치 데이타, 전압 인가 신호 FIRE, 및 프린트 출력을 통하여 시프트 레지스터(8)내에 저장되는 이미지 데이타의 타이밍을 도시한다.
그러나, 상기 라인 열 프린터의 헤드 구동 장치는 열 발생 소자의 전압인가 또는 전압 비인가를 간단히 제어한다.
잉크젯프린터의 헤드 구동장치가 압전 또는 전계 왜곡 소자를 사용하는 잉크젯 헤드를 구비한 것으로서 직렬 잉크젯프린터의 헤드 구동 장치는 이미 공지되어 있다. 예컨대, 일본 특개소 평성 6-286136 호에는 내부에 형성된 전극을 갖는 잉크 챔버의 컬럼으로 구성되고, 압전 소자의 분할 벽에 의해 분리된 잉크젯 헤드가 개시되어 있다(잉크 챔버의 수는 한 행을 프린팅하는 데 필요한 수직 도트의 수에 대응한다). 상기 헤드의 각각의 전극은 충전 및 방전 회로로서 각각 동작하는 스위칭 소자를 형성하는 구동 회로에 접속된다.
상술한 바와 같이 헤드 시스템을 구동하기 위해서는 각 헤드의 노즐을 독립적으로 스위칭 할 수 있어야 하며, 가장 쉬운 방법으로는 각 노즐당 하나의 데이터선을 일대일로 매칭하는 것이다.
따라서, 상술한 바와 같이 각 노즐당 하나의 데이터선을 일대일로 매칭하는 종래의 방식으로는 통상 44개의 노즐로 이루어지는 하나의 열을 구동시키기 위한 스위칭 보드의 크기가 커지며 데이터 신호선의 폭이 넓어지게 된다.
또한, 컬러프린터인 경우 각각의 색상(Cyan, Magenta, Yellow, Block) 당 2개의 열을 구비하기 때문에 8열이 되고 따라서 스위칭 보드 역시 8장이 필요하게 된다. 그러므로, FPC 8개와 리니어 센서 1개가 연결되어야 하기 때문에 헤드 케리어의 이송 자체가 어려워지는 문제가 발생되었다. 또한, 유지보수의 어려움과 생산공정상의 수율저하등이 문제점으로 제시되었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 잉크젯프린터 헤드의 구동을 위한 데이터 전송 방식에 관한 것으로 특히, 기존에 헤드의 노즐 수에 대응하는 다수의 데이터 신호가 동시에 병렬로만 전달되는 것을 소정 개수의 군으로 형성하고 이를 각 군에 대한 데이터는 병렬로 전송되고 각각의 군은 직렬 전송하도록 함으로써 데이터 전송 신호선과 구동소자를 간소화시킬 수 있도록하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 라인 열 프린터(line thermal printer)의 회로 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1에 도시한 드라이버의 회로도.
도 3은 도 1에 도시한 스위칭 회로의 회로도.
도 4는 도 1에 도시한 종래의 라인 열 프린터에 의해 얻어진 래치 데이터와 데이타 신호 및 프린트 출력의 타이밍 챠트.
도 5는 도 2에 도시한 드라이버의 전체 회로부의 동작 설명을 예시하는 타이밍 챠트.
도 6은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 개괄적인 개념 예시도.
도 7은 도 6에 도시되어 있는 래치부의 동작설명을 위한 개념 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 본 발명에 따라 4개 열에 대한 176개의 셀을 구동하는 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 실제 구현 예시도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 다수개의 노즐들로 이루어진 잉크젯프린터 헤드의 노즐 구동 방법에 있어서, 다수개의 노즐들로 이루어진 잉크젯프린터 헤드의 노즐 구동 방법에 있어서, 각 노즐들에 일대일 대응하며 각 데이터 신호를 제1 소정개수의 데이터군으로 형성하는 제 1과정과; 상기 제1 소정개수의 데이터군을 순차적으로 전송하고, 상기 각 데이터군에 포함된 제2 소정개수의 데이터신호를 추출하여 병렬로 전송하는 제 2과정; 및 상기 제 2과정을 통해 전송되는 데이터신호를 상기 각 노즐의 구동수단에 인가하는 제 3과정을 포함하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 다수의 잉크 챔버와, 나란히 배치된 상기 각 잉크 챔버용 전극과, 왜곡동작에 의해 상기 잉크 챔버내의 압력을 변화시키는 전계 왜곡 소자를 포함하는 잉크젯 헤드와; 상기 전극을 전원라인에 접속시키는 K개의 반도체 스위칭 소자; 상기 반도체 스위칭 소자의 구동을 제어하는 K개의 구동신호를 제1 소정개수의 데이터군으로 형성하는 디코딩부; 및 상기 디코딩부로부터 제공되는 각 데이터군을 순차적으로 입력받아 임시 저장하고, 상기 각 데이터군으로부터 추출되는 제2 소정개수의 구동신호를 대응하는 상기 K개의 반도체 스위칭 소자에 각각 인가하는 래치부를 포함하는 데 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 개괄적인 개념 예시도이며, 도 7은 도 6에 도시되어 있는 래치부의 동작설명을 위한 개념 예시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 개괄적인 동작을 설명하기 위한 예시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 실제 구현 예시도이다.
전체적인 개념은 첨부한 도 6과 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 우선 1열용 16bit*4의 데이터가 버퍼(110)를 통하여 래치(120)에 저장하게 된다.
이때, 상기 래치(120)는 래치 구동부(160)에서 발생되는 래치 구동신호(Latch 0∼3)를 통하여 각각의 데이터를 적절히 배분하는 역할을 하게 된다.
그리고, 1 비트메모리(bit Memory)에 저장된 신호에 따라서 해당 스위치(130)의 ON/OFF를 결정한다. 이를 바탕으로 잉크 헤드(140)에서 액적을 토출시킨다.
이때, 첨부한 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 데이터 열은 제 1열을 기준으로 제 4열까지 순차적으로 전송되며, 각 열의 데이터는 16개의 병렬 데이터(parallel data)가 순차적으로 4번 전송된다. 따라서 전체적으로는 16개의 병렬 데이터가 16번 순차적으로 전송되는 것이다.
또한, 4bit의 데이터를 디코더(Decorder)에서 디코딩하여 16개의 래치 인에이블(Latch Enable) 신호를 얻어내며, 이 신호는 래치(Latch) 소자를 선택하는데 이용된다. 첨부한 도 7은 제 1열을 기준으로 도시되어 있으며, 도 8은 전체 열에 대한 래치 인에이블 상태에 대해 도시하고 있다. 또한, 래치(120)는 1bit 메모리로 다음 해당 래치 인에이블 신호가 입력될 때까지 데이터를 저장한다.
첨부한 도 8을 기준으로 간략히 동작을 살펴보면, 2bit의 디코딩(Decoding) 신호를 이용하여 4개의 래치 인에이블 신호을 얻는다. 그리고 딥 스위치(Dip S/W)를 이용하여 4열을 각각 조절할 수 있도록 한다. 결국은 4bit신호 디코딩(Decoding) 신호를 딥 스위치로 조절 가능케 한 디코딩회로이다.
디코딩되어진 4개의 래치 인에이블 신호를 통하여 16 데이터를 순차적으로 4번 받아들이고 이를 각 래치에 저장시킨다. 이후 해당 데이터 신호에 맞게 스위치(130)가 온/오프하게 된다.
온동작한 신호는 잉크젯 헤드(Ink-Jet Head)의 노즐이 구동 신호를 인가하여 잉크를 토출시키게 된다. 여기서 마지막 디코딩(Decoding) 신호(4번째 16bit data)는 이용하지 않고 3번째 16bit 데이터에서도 마지막 4bit는 사용하지 않는다.
따라서 총 44개의 노즐에 대응시키게 되는 것이다.
따라서, 첨부한 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 4개 열에 대한 176개의 셀을 구동하는 경우는 첨부한 도 8에 도시되어 있는 방식을 순차적으로 4회 반복하도록 함으로써 즉, 4비트의 신호를 4×16디코더로 디코딩한 후 그 출력을 각 래치소자의 인에이블-래치(En-Latch)신호로 사용한다.
이러한 신호를 사용하는 래치소자에 따라 신호를 인버팅해야하는 경우도 있다. 각 인에이블-래치(En-Latch)신호가 발생했을 때 해당하는 데이터가 데이터 라인에 인가되면 본 발명에서 목적하는 바를 얻을 수 있게 된다.
첨부한 도 10은 본 발명에 따른 상세 회로 구성도로서, 실제 4개 열에 대한 176개의 셀을 개별 구동할 수 있는 노즐 선택회로도이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 동작하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법 및 그 장치를 제공하면, 각 노즐당 하나의 데이터선을 일대일로 매칭하는 종래 기술에서 발생되는 문제점 즉, FPC 8개와 리니어 센서 1개가 연결되어야 하기 때문에 헤드 케리어의 이송 자체가 어려워지는 점과 유지보수의 어려움 및 생산공정상의 수율 저하등의 문제점을 해소하게 된다.

Claims (3)

  1. 다수개의 노즐들로 이루어진 잉크젯프린터 헤드의 노즐 구동 방법에 있어서,
    각 노즐들에 일대일 대응하는 각 데이터 신호를 제1 소정개수의 데이터군으로 디코딩하는 제1과정과;
    상기 제1 소정개수의 데이터군을 순차적으로 전송하고, 상기 각 데이터군으로부터 각각 제2 소정개수의 데이터신호를 추출하여 병렬로 전송하는 제 2과정; 및
    상기 제 2과정을 통해 전송되는 데이터신호를 상기 각 노즐의 구동수단에 인가하는 제 3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 방법.
  2. 다수의 잉크 챔버와, 나란히 배치된 상기 각 잉크 챔버용 전극과, 왜곡동작에 의해 상기 잉크 챔버내의 압력을 변화시키는 전계 왜곡 소자를 포함하는 잉크젯 헤드와;
    상기 전극을 전원라인에 접속시키는 K개의 반도체 스위칭 소자;
    상기 반도체 스위칭 소자의 구동을 제어하는 K개의 구동신호를 제1 소정개수의 데이터군으로 형성하는 디코딩부; 및
    상기 디코딩부로부터 제공되는 각 데이터군을 순차적으로 입력받아 임시 저장하고, 상기 데이터군으로부터 각각 제2 소정개수의 데이터신호를 추출하여 병렬로 전송하여 대응하는 상기 K개의 반도체 스위칭 소자에 각각 인가하는 래치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치.
  3. 삭제
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