KR100420805B1 - 전압 변동에 따른 헤드 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파워(Power)변동을 헤드 노즐 구동시에 체크하여 헤드 구동 타이밍을 변경하므로써 고전압에서 발생되는 헤드 파손을 방지하기 위한 헤드 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
반전단에 구동 전압(Vcc)를 제공받고, 비반전단에 스타트 펄스를 인가받으면 출력단으로 동작 신호("High")를 출력하는 제 1 비교기(OP1)와, 상기 제 1 비교기(OP1)의 출력신호에 따라 헤드 구동 전압을 반전단에 입력받으며, 비반전단에 비교전압을 인가받아 출력단에 두 전압의 비교결과를 출력하는 제 2 비교기(OP1)로 구성되어 정밀한 정전압원이 사용하지 않고도 전압 변동을 감지하여 헤드의 시간을 설정하므로써 전원 회로의 가격이 절감될 수 있는 효과를 가진다.

Description

전압 변동에 따른 헤드 구동 장치 및 구동 방법
본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워(Power)변동을 헤드 노즐 구동시에 체크하여 헤드 구동 타이밍을 변경하므로써 고전압에서 발생되는 헤드 파손을 방지하기 위한 헤드 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
컴퓨터의 주변 장치 중 컴퓨터의 작업에 따른 내용을 사용자가 인식할 수 있도록 용지 등의 매개체에 나타내는 대표적인 출력장치이다.
이러한 프린터 중 잉크젯 프린터는 일반 사용자들이 저렴한 가격에 구매할 수 있으며 인쇄 품질이 뛰어난 대표적 프린터이다.
먼저 일반적인 잉크젯 프린터의 구성 및 동작 원리를 도 1를 이용하여 설명하자면 다음과 같다.
프린터 동작에 필요한 초기 세팅 값 및 시스템에 필요한 값을 저장하고 있는 EPROM(21)내의 시스템 프로그램을 읽어 들여 해석, 실행하여 프로그램 내용에 따라 제어 신호를 출력하는 CPU(10)와, 제어에 필요한 프로그램 및 여러 가지 폰트를 내장하고 있는 ROM(12)과, 시스템 동작시의 데이터를 일시적으로 보관하는데 사용되는 RAM(13)과, 프린터 인터페이스(22)를 통해 컴퓨터(도시되지 않음)로부터 전달되는 시그널(Signal)을 전달받아 임시 저장하는 버퍼(Buffer)(23)와, 상기 CPU(10)의 제어에 필요한 대부분의 로직회로(Logic Circuit)가 ASIC으로 구현되어 CPU(10) 주변의 대부분의 소자에 대한 CPU(10)와의 데이터 전송을 실행하는 ASIC 회로부(20)와, 상기 ASIC회로(20)로부터 전달되는 CPU(10)의 제어 신호에 따라 잉크 카트리지(31)의 구동을 제어하는 헤드 구동 드라이버(30)와, 캐리지 리턴 구동 모터(41)의 동작을 제어하는 캐리지 모터 구동 회로(40)와, 스텝핑 모터를 주로 사용하여 종이의 급지 및 배출하기 위한 라인피드 모터(51)의 구동을 제어하는 라인피드 모터 구동 회로(50)와, 프린터 기기 전반에 필요한 구동 전압을 제공하는 파워 써플라이(SMPS)(60)를 포함하여 구성된다.
도 2는 도 1의 파워 써플라이(60)를 좀 더 상세히 나타낸 블록도이다.
외부로부터 들어오는 전원에 포함된 노이즈 성분을 걸러주는 필터회로(61)와, 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 정류하는 정류회로(62)와, 정류된 전원을 후단에 유도하기 위한 트랜스포머(T)와, 상기 트랜스포머(T)의 1 차측 전원을 온/오프하기 위한 스위칭 소자(63)와, 상기 스위칭 소자(63)를 온/오프 타임을 컨트롤 하기 위해 듀티 폭을 가변시켜 출력하는 펄스폭 변조회로(Pulse Width Modulation-IC : PWM-IC)(64)와, 트랜스포머(T)의 2 차측에 유도된 전원을 컨트롤러 로직부에 5V의 정전압으로 제공하기 위한 5V레귤레이터(65)와, 상기 트랜스포머(T)의 다른 유도 전압을 각 모터 및 카트리지의 구동을 위한 전원으로 사용하기 위한 24V 출력회로(66)와, 상기 24V 출력 회로(66)의 과전류 또는 과전압여부를 검출하여 상기 PWM-IC에 제어신호를 제공하는 OVP(Over Voltage Protection)회로 및 OCP(Over Current Protection)회로로 구성된다.
한편 도 1에서의 헤드 구동 드라이버(30)는 헤드 구동을 위해 별도의 정전압원을 사용하거나 대용량의 정전압원을 공용으로 사용하였다. 즉 도 2에 나타난 바와 같이 컨트롤 로직부의 구동용으로 이용되는 5V의 정전압을 사용하게 되는 것이다.
이와 같이 별도의 정전압원을 사용할 때 파워 회로가 복잡하고 공용사용시에는 대용량의 정밀한 정전압이 필요하게 되므로 가격 상승의 요인이 되었다.
또한 파워 변동에 따라 헤드가 파손되는 일도 발생하게 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 파워 변동을 헤드 노즐 구동시에 체크하여 헤드 구동 타이밍을 변동하여 히드 구동 파워가 일정 범위내에서 변동하여도 헤드의 구동을 가능케하는 헤드 구동 장치 및 구동 방법을 제공함을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 반전단에 구동 전압(Vcc)를 제공받고, 비반전단에 스타트 펄스를 인가받으면 출력단으로 동작 신호("High")를 출력하는 제 1 비교기(OP1)와, 상기 제 1 비교기(OP1)의 출력신호에 따라 헤드 구동 전압을 반전단에 입력받으며, 비반전단에 비교전압을 인가받아 출력단에 두 전압의 비교결과를 출력하는 제 2 비교기(OP1)로 헤드 구동 드라이버가 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 잉크젯 프린터의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 도 1의 전원 공급부를 상세히 나타낸 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 헤드 구동부의 회로도,
도 4는 본 발명의 수행과정을 나타내는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 살펴본다. 도 3은 본 발명에 따른 헤드 구동부를 나타낸 회로도이다. CPU에서 출력되는 스타트 펄스를 비반전단자에 입력받아 "하이"신호를 출력하는 제 1 비교기(OP1)과, 상기 제 1 비교기의 반전단자에 비교 전압을 구성하기 위한 저항(R1,R2)와, 상기 제 1 비교기의 출력 신호를 반전단자에 입력받는 제 2 비교기(OP2)와, 상기 제 2 비교기의 비반전단자에 비교 전압을 구성하기 위한 제너다이오드(ZD) 및 저항(R3)이 도시되어 있다. 상기 제 2 비교기의 반전단자에는 헤드 구동 전압을 충·방전하는 저항(R4) 및 캐패시터(C1)이, 출력단에는 풀-업 저항(R5)이 연결된다.
이와 같이 구성된 헤드 구동 드라이브 회로는 다음과 같이 동작된다. 보통의 상태에서는 스타트 펄스는 "로우"의 값을 갖는다. 따라서 제 1 비교기는 동작되지 않는다. 파워 체크를 수행하기 위하여 "하이"신호가 입력되면 제 1 비교기(OP1)은 "하이"를 출력하게 된다. 이에 따라 헤드 구동 전압은 저항(R4)와 캐패시터(C1) 시정수에 따른 충전을 시작하게 된다.
충전된 전압이 제너 다이오드(ZD)에 의해 설정되는 비교전압보다 커지면 제 2 비교기(OP2)이 출력이 "로우"를 나타낸다. 이것은 임의의 헤드 구동 전압의 전위를 체크하기 위한 것이다. 동일한 시정수를 이용하여 일정 전위까지 도달시간을 측정하여 현재 구동 전압을 측정하는 것이다. 즉 고전압일 경우에 빠른 충전시간을 가지게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 전압 변동에 따른 헤드 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 인쇄 명령을 전달받아(S1 스텝) 구동 전압의 체크를 위해 스타트 펄스를 출력한다.(S2 스텝)
노즐로부터의 응답이 전달(S4 스텝)될 때까지의 타이밍 측정을 위해 카운트를 수행한다.(S3 스텝)
헤드의 노즐로부터 응답이 있으면 카운트(t)를 종료한다.(S5 스텝)
이 때의 헤드 구동 전압을
Figure kpo00001
과 같이 계산한다. (S6 스텝)
측정된 전압에 해당하는 헤드 구동 타이밍을 결정하여(S7 스텝) 해당 시간만큼을 인쇄동작한다.(S8 스텝)
이상에서 설명한 바와 같이, 정밀한 정전압원이 사용하지 않고도 전압 변동을 감지하여 헤드의 시간을 설정하므로써 전원 회로의 가격이 절감될 수 있는 효과를 가진다.

Claims (4)

  1. 반전단에 구동 전압(Vcc)를 제공받고, 비반전단에 스타트 펄스를 인가받으면 출력단으로 동작 신호("High")를 출력하는 제 1 비교기(OP1)와,
    상기 제 1 비교기(OP1)의 출력신호에 따라 헤드 구동 전압을 반전단에 입력받으며, 비반전단에 비교전압을 인가받아 출력단에 두 전압의 비교결과를 출력하는 제 2 비교기(OP1)로 구성된 전압 변동에 따른 잉크젯 프린터 헤드 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 비교기(OP2)의 비 반전단에는 기준전압을 확인하기 위한 제너 다이오드(ZD)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전압 변동에 따른 잉크젯 프린터 헤드 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 비교기(OP2)의 반전단에는 비교 전압보다 큰 전압에 이를 때 까지 시정수에 의한 충전을 수행하는 저항 및 캐패시터로 구성된 것을 특징으로 하는 전압 변동에 따른 잉크젯 프린터 헤드 구동장치.
  4. 인쇄 명령에 따라 헤드 구동 전압의 체크 실시의 신호를 출력하는 과정과, 노즐 인식 펄스가 응답될 때 까지 타이밍을 카운트하는 과정과,
    카운트량에 따라 헤드 구동 전압을 연산하는 과정과,
    연산된 결과에 따라 헤드 구동 타임을 설정하는 과정과,
    설정된 헤드 구동 타임동안 프리팅을 수행하는 과정으로 진행되는 전압 변동에 따른 잉크젯 프린터 헤드 구동 방법.
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