KR100441236B1

KR100441236B1 - 프린트 헤드 및 이를 사용한 인쇄 장치

Info

Publication number: KR100441236B1
Application number: KR10-2001-0052669A
Authority: KR
Inventors: 후루가와다쯔오
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2004-07-22
Also published as: DE60114332T2; EP1184178B1; ATE307725T1; DE60114332D1; US7133153B2; US7575292B2; CN1340418A; CN1131783C; US20020036782A1; KR20020018121A; EP1184178A1; US20070002340A1

Abstract

인쇄 요소와 입력 인쇄 데이터에 따라서 상기 인쇄 요소를 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 디지털 회로와 정보를 얻기 위한 검출 회로를 포함하는 아날로그 회로가 상부에 형성된 요소 기판을 갖는 프린트 헤드에 있어서, 디지털 회로를 구동하기 위한 전압값이 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압값과 상이한 경우 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압을 생성하기 위한 전압 발생 회로가 상기 요소 기판 상에 설치되고, 디지털 회로를 구동하기 위한 전압이 아날로그 회로의 것과 실제로 다른 경우 인쇄 요소를 위한 전원 전압을 제외한 디지털 회로를 구동하기 위한 전압만이 외부에서 공급됨으로써, 전체적인 배치를 간략하게 한다.

Description

프린트 헤드 및 이를 사용한 인쇄 장치{PRINTHEAD AND PRINTING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 프린트 헤드 및 프린트 헤드를 사용한 인쇄 장치에 관한 것으로, 특히, 인쇄 요소 및 입력 인쇄 데이터에 따라 인쇄 요소를 구동하는 구동 수단을 포함하는 디지털 회로와, 인쇄와 관련한 정보(기판 상태와 관련한 인쇄 정보)를 검출하는 검출 수단을 포함하는 아날로그 회로가 반도체 공정에 의해 그 상부에 형성된 요소 기판을 갖는 프린트 헤드와, 이를 사용한 인쇄 장치에 관한 것이다.

본 발명은 일반적인 인쇄 장치뿐만 아니라 복사기, 통신 시스템이 갖춰진 팩시밀리 장치, 또는 인쇄 유닛이 갖춰진 워드프로세서와 같은 장치 및 다양한 프로세싱 장치가 결합된 공업용 인쇄 장치에 적용될 수 있다.

열 에너지를 이용한 잉크젯 설계에 따른 종래의 인쇄 장치에 있어서, 전열 변환기(가열기) 및 장착식 프린트 헤드 내의 전열 변환기용 구동 회로는 예를 들어 유럽 특허 EP A2 532877호에 개시된 바와 같이 반도체 공정을 이용한 단일 기판 상에 형성된다. 동일 기판 상에, 기판 온도, 저항치 분포 상태, 구동 회로의 특성 변동과 같은 기판 상태를 검출하는 요소를 형성하는 기술이 또한 제안되었다.

기판 온도를 검출하기 위한 회로 블록이 단일 기판 상에 형성되는 예로서, 유럽 특허 EP 0980758 A호는 온도 정보를 디지털 신호로서 출력하는, 회로가 요소 기판 상에 형성된 프린트 헤드를 제안한다. 요소 기판 상에 형성된 회로 배치에 있어서, 인버터 또는 시프트 레지스터와 같은 디지털 회로와 비교기(comparator)와 같은 아날로그 회로가 혼합되어 있다.

이들 아날로그 회로에 사용되는 구성 요소들은 일반적으로 5 V의 전원 전압에서 사용되어 그 특성을 충분히 나타내도록 설계된다. 그러나, 인버터 또는 시프트 레지스터는 디지털 회로이고 기본적으로 하이/로 펄스에 따라 작동한다. 프린트 헤드 또는 가열기 장치의 인쇄 정보 인터페이스의 애플리케이션 펄스 또한 디지털 신호이다. 외부 장치로의/장치로부터의 신호 발신/수신은 하이/로 논리 펄스에 따라 수행된다.

종래에, 이들 회로 및 외부 신호 발생 회로들에 사용되는 논리 회로의 진폭은 일반적으로 0 V/5 V이다. 그 결과, 5 V의 단일 전원 전압이 아날로그 회로와 디지털 회로 모두에 사용될 수 있다.

최근에, 반도체 공정에 의해 제조된 게이트 어레이 또는 MPU(마이크로프로세서)용 마이크로패터닝(micropatterning)이 더욱 보편화되고 있으며, 사용되는 전원 전압 또한 낮아지는 추세이다. 프린트 헤드의 외부 신호 발생 유닛에 사용되는 디지털 회로조차도, 3.3 V의 전원 전압이 최근에 보편화되고 있다.

결과적으로, 3.3 V로 낮은 전원 전압을 갖는, 프린트 헤드용 반도체 기판이 요구된다. 디지털 회로부는 예를 들어, 회로 내의 트랜지스터를 마이크로패터닝함으로써 낮은 전압에서 구동될 수 있다. 그러나, 아날로그 회로부에 대해서는, 회로 배치를 변경하지 않고는 구동 전압을 낮추는 것이 어렵다. 아날로그 회로의 구동 전압을 낮추기 위해서는, 회로가 재설계되어야 한다. 더불어, 특성이 열화되는 것을 방지하기 위해 특정 구성 요소를 사용하는 것이 불가피하다.

이러한 이유로, 디지털 회로의 전원 전압이 3.3 V로 설정된 경우, 디지털 회로는 3.3 V의 전원 전압을 사용하고, 아날로그 회로는 5 V의 전원 전압을 사용한다. 상이한 전원 전압이 요구되므로, 프린트 헤드의 반도체 기판은 외부 회로로부터 두 종류의 전원 전압을 수용하도록 설계되어야 한다. 이는 비용을 높이고 시스템 구성을 복잡하게 하여, 공간 절약 또는 에너지 절약(전력 소모) 측면에서 불리하다.

본 발명의 목적은, 인쇄 요소용 전원 전압을 제외하고 디지털 회로를 구동하는 전압과 (온도 등의 정보를 얻기 위한 아날로그 회로와 같은) 아날로그 회로를 구동하는 전압이 상이한 경우, 외부 회로로부터 디지털 회로의 전원 전압만을 공급함으로써 전체적인 배치를 단순화할 수 있는 프린트 헤드와, 이 프린트 헤드를 사용한 인쇄 장치를 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적은, 인쇄 요소와 입력된 인쇄 데이터에 따라 상기 인쇄 요소를 구동하기 위한 구동 수단을 갖는 디지털 회로와, 정보를 얻기 위한 검출 수단을 갖는 아날로그 회로가 그 상부에 형성된 요소 기판을 포함하고, 상기 디지털 회로를 구동하는 전압값과 아날로그 회로를 구동하는 전압값이 상이하고, 아날로그 회로 구동용 전압을 발생하는 전압 발생 회로가 요소 기판 상에 설치되어 있는, 본 발명의 프린트 헤드에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은 프린트 헤드를 갖는 인쇄 장치에 의해 달성된다.

즉, 본 발명에서는, 프린트 요소와 이 프린트 요소를 입력 인쇄 데이터에 따라 구동하는 구동 수단을 포함하는 디지털 회로와, 정보를 얻기 위한 검출 수단을 포함하는 아날로그 회로가 그 상부에 형성된 요소 기판을 갖는 프린트 헤드 내에, 디지털 회로를 구동하는 전압값과 아날로그 회로를 구동하는 전압값이 상이한 경우 아날로그 회로 구동용 전압을 발생하는 전압 발생 회로가 요소 기판 상에 설치된다.

이러한 구성에 의해, 디지털 회로의 전압과 정보를 얻기 위한 아날로그 회로의 전압이 모두 외부적으로 공급되는 경우와 비교했을 때, 인쇄 요소의 전원 전압을 제외한 디지털 회로의 전압만이 외부적으로 공급될 필요가 있으므로, 전체 시스템의 비용을 증가시키지 않고도 구성을 단순화할 수 있으며, 공간 절약 또는 에너지 절약(전력 소모)의 측면에서 유리한 구성을 얻을 수 있다.

한 단자가 아날로그 회로의 전원 전압에 접속되고 다른 단자가 접지된 커패시터가 요소 기판의 외부에 설치된 경우, 디지털 회로 또는 가열기 구동에 기인하는 아날로그 회로의 전원 전압에서 발생되는 노이즈의 영향이 감소될 수 있다.

전압 발생 회로는 바람직하게는 인쇄 요소를 구동하는 전압으로부터 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압을 발생시킨다.

전압 발생 회로는 바람직하게는 분할 저항과 트랜지스터, 또는 비반전 증폭기를 포함한다.

디지털 회로는 바람직하게는 인쇄 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 시프트 레지스터와 시프트 레지스터 내에 저장된 데이터를 보유하는 래치를 포함하고, 정보를 얻기 위한 아날로그 회로는 바람직하게는 요소 기판의 외부 온도를 검출하기 위한 검출 수단 또는 가열기 저항값을 모니터하기 위한 검출 수단을 포함한다.

이 검출 수단은 바람직하게는 요소 기판의 온도를 검출하기 위한 온도 검출 회로를 포함한다.

디지털 회로는 바람직하게는 전열 변환기의 저항값, 구동 수단 작동시의 저항값 및 요소 기판의 각 층의 두께와 관련된 정보의 적어도 일부를 저장하기 위한 메모리를 포함한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은, 동일한 도면 부호들이 도면 전반에 걸쳐동일한 또는 유사한 부품을 가리키는 첨부 도면과 관련되어 설명되는 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.

명세서에 합체되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 외관을 도시하는 사시도.

도2는 도1에 도시된 프린터의 외부 부품들이 제거된 상태를 도시하는 사시도.

도3은 본 발명의 실시예에 사용되는 프린트 헤드 카트리지를 도시하는 분해 사시도.

도4는 도3에 도시된 프린트 헤드가 조립된 상태를 도시하는 측면도.

도5는 아래에서 비스듬히 바라보았을 때의 도4의 프린트 헤드를 도시하는 사시도.

도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예의 스캐너 카트리지를 도시하는 사시도.

도7은 본 발명의 실시예의 전자 회로의 전체적인 배치를 개략적으로 도시하는 블록도.

도8은 도7에 도시된 메인 PCB의 내부 배치를 도시하는 블록도.

도9는 도8에 도시된 ASIC의 내부 배치를 도시하는 블록도.

도10은 본 발명의 실시예의 작동을 도시하는 흐름도.

도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드의 회로 배치를 도시하는 블록도.

도12는 도11에 도시된 전압 발생 회로의 배치를 도시하는 회로도.

도13은 도11에 도시된 전압 발생 회로의 다른 배치를 도시하는 회로도.

도14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 회로 배치를 도시하는 블록도.

도15는 프린트 헤드의 회로 배치를 도시하는 블록도.

도16a 및 도16b는 도15의 각 부분들의 배치를 도시하는 회로도.

도17은 도15의 각 부분들에서의 신호 상태를 도시하는 타이밍차트.

도18은 도15에 도시된 온도 검출 블록의 배치를 도시하는 회로도.

도19는 도18에 도시된 온도 검출 블록의 타이밍차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

M1000 : 장치 본체

M1003 : 액세스 커버

M1004 : 배출 트레이

E0001 : CR 모터

M3022 : 자동 급지기

M3029 : 컨베이어 유닛

M3030 : 배출 유닛

M5000 : 회복 유닛

M4001 : 캐리지

H1000 : 프린트 헤드 카트리지

H1001 : 프린트 헤드

H1100 : 인쇄 요소 기판

H1300 : 전기 인쇄 회로 기판

H1500 : 탱크 홀더

H1600 : 채널 형성 부재

H1700 : 필터

H1800 : 밀봉 고무 부재

H1900 : 잉크 탱크

M6000 : 스캐너

M6004 : 스캐너 접촉 PCB

M6005 : 스캐너 조명 렌즈

M6006 : 스캐너 판독 렌즈

이하 본 발명의 양호한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

이하에 설명되는 실시예들에 있어서, 잉크젯 인쇄 시스템을 사용하는 인쇄 장치를 프린터를 예로 하여 설명하기로 한다.

본 명세서에 있어서, "인쇄"는, 문자 및 도면과 같은 의미있는 정보를 형성하는 것뿐만 아니라, 형성된 정보가 의미가 있는 것이든지 의미가 없는 것이든지에 관계없이 또는 사람이 시각적으로 인지할 수 있도록 또는 인쇄 매체를 처리하도록 형성된 정보가 가시화 되든지에 무관하게 넓은 의미로 인쇄 매체 상에 예컨대 화상, 도면 및 패턴을 형성하는 것이다.

"인쇄 매체"는, 인쇄 장치에 통상적으로 사용되는 종이 용지뿐만 아니라, 천, 플라스틱 필름, 금속판, 유리, 세라믹, 나무 및 가죽과 같이 잉크를 수용할 수 있는 임의의 매체이다.

또한, "잉크(이하 "액체"라고도 함)"는 상기한 "인쇄"의 정의와 같이 넓게 해석되어야 한다. 즉, 잉크는 인쇄 매체 상에 가해져서 화상, 도면 및 패턴을 형성하여 인쇄 매체를 처리하거나 잉크를 처리(예를 들어 인쇄 매체 상에 적용된 잉크 내의 착색제를 응고 또는 녹지 않게)하도록 사용될 수 있는 액체이다.

"기판(이하 "요소 기판"으로도 지칭함)"은 실리콘 반도체로 제작되는 기부판뿐만 아니라 요소들 및 배선을 지지하는 기부판을 포함한다.

다음의 표현 "기판 상"이라 함은 "기판 상부에"에 라는 의미 뿐만 아니라 "기판의 표면" 또는 "기판의 표면에 근접한 내부"를 의미한다. 본 발명 중의 "내장"이라 함은 기부 상의 각 요소들의 단순한 배치를 의미하는 것이 아니라 반도체 회로 제조 공정에 의해 기판 상에 요소들을 일체로 형성/제조하는 것을 의미한다.

[장치 본체]

도1 및 도2는 잉크젯 인쇄 시스템을 사용하는 프린터의 구성의 개요를 도시한다.

도1을 참조하면, 본 실시예에 따른 프린터의 외피(shell)로서의 장치 본체(M1000)는 외부 부재들, 즉 하부 케이스(M1001), 상부 케이스(M1002), 액세스 커버(M1003) 및 배출 트레이(M1004)와, 이들 외부 부재들 내에 수용되는 섀시(chassis; M3019, 도2 참조)로 구성된다.

섀시(M3019)는 소정의 강성을 갖는 복수개의 판형 금속 부재들로 제작되어, 인쇄 장치의 프레임을 형성하고, 이하에 설명할 다양한 인쇄 기구들을 보유한다.

하부 케이스(M1001)는 장치 본체(M1000)의 사실상 하부 반부(half)를 형성하고, 상부 케이스(M1002)는 장치 본체(M100)의 사실상 상부 반부를 형성한다. 이들 2개의 케이스들의 결합은 이하에 설명할 다양한 기구들을 수납하기 위한 수납 공간을 갖는 중공 구조물을 형성한다. 이러한 중공 구조물의 상부면과 전방면 내에는 개구가 형성되었다.

배출 트레이(M1004)의 일 단부는 하부 케이스(M1001)에 의해 회전 가능하게 보유된다. 이 배출 트레이(M1004)를 회전시킴으로써, 하부 케이스(M1001)의 정면에 형성된 개구는 개방 및 폐쇄될 수 있다. 그러므로, 인쇄가 실행될 때, 배출 트레이(M1004)는 인쇄 용지가 상기 개구로부터 배출되는 것을 허용하기 위해 개구를 개방하도록 전방으로 회전되고, 배출된 인쇄 용지(P)들은 순서대로 적재될 수 있게 된다. 또한, 배출 트레이(M1004)는 2개의 보조 트레이(M1004a, M1004b)를 수용한다. 각 트레이를 필요할 때 전방으로 당김으로써, 용지 지지 면적은 3 단계로 증가 및 감소될 수 있다.

액세스 커버(M1003)의 일 단부는 상부 케이스(M1002)에 의해 회전 가능하게 보유된다. 이는 상기 액세스 커버(M1003)가 상부 케이스(M1002)의 상부면 내에 형성된 개구를 개폐할 수 있게 한다. 상기 액세스 커버(M1003)를 개방함으로써, 본체 내부에 수납된 프린트 헤드 카트리지(H1000) 또는 잉크 탱크(H1900)를 교체할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 액세스 커버(M1003)가 개폐될 때, 상기 액세스 커버(M1003)의 후방면 상에 형성된 돌기는 커버 개방/폐쇄 레버를 회전시킨다. 마이크로스위치 등이 상기 레버의 회전된 위치를 검출한다. 이러한 방식으로, 액세스 커버의 개폐 상태가 검출될 수 있다.

상부 케이스(M1002)의 후방부 내의 상부면 상에는, 전원 키(E0018)와 재가동 키(E0019)가 눌려질 수 있게 설치되어 있으며, LED(E0020) 또한 설치되어 있다. 전원 키(E0018)가 눌리면, LED(E0020)가 켜져서 조작자에게 인쇄가 가능함을 알려준다. 상기 LED(E0020)는 예를 들어, LED(E0020)가 켜지고 꺼지는 방식을 변경하거나, 빛의 색상 또는 부저(E0021)(도7)의 소리를 바꿈으로써 프린터의 문제를 조작자에게 알리는 것과 같은 다양한 표시 기능을 갖는다. 문제가 해결되면, 재가동 키(E0019)를 누름으로써 인쇄가 재시작된다.

[인쇄 기구]

상기 프린터의 장치 본체(M1000) 내에 수납되고 보유되는 본 실시예의 인쇄 기구들에 대해 아래에서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 인쇄 기구들은 인쇄 용지(P)들을 장치 본체 내로 자동 급지하기 위한 자동 급지기(M3032)와, 자동 급지기로부터 하나씩 공급되는 인쇄 용지(P)들을 원하는 인쇄 위치로 안내하고 이들 기록 용지(P)들을 인쇄 위치로부터 배출 유닛(M3030)으로 안내하기 위한 컨베이어 유닛(M3029)과, 컨베이어 유닛(M3029)에 의해 이송된 각 인쇄 용지(P) 상에 소정의 인쇄를 수행하기 위한 인쇄 유닛과, 예를 들어 상기 인쇄 유닛을 회복하기 위한 회복 유닛(M5000)이다.

(인쇄 유닛)

인쇄 유닛에 대해 아래에서 설명하기로 한다.

이러한 인쇄 유닛은 캐리지 축에 의해 이동 가능하게 지지되는 캐리지(M4001)와, 상기 캐리지(M4001) 상에 분리 가능하게 장착되는 프린트 헤드 카트리지(H1000)를 포함한다.

(프린트 헤드 카트리지)

우선, 프린트 헤드 카트리지를 도3 내지 도5를 참조하여 설명하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 프린트 헤드 카트리지(H1000)는 잉크를 수용하는 잉크 탱크(H1900)와 이 잉크 탱크(H1900)로부터 공급되는 잉크를 인쇄 정보에 따라 노즐로부터 토출하는 프린트 헤드(H1001)를 갖는다. 이러한 프린트 헤드(H1001)는 캐리지(M4001)(이하에 설명하기로 한다) 상에 분리가능하게 장착되는 소위 카트리지 타입을 갖는다.

사진과 같은 고품질의 컬러 인쇄가 가능하게 하기 위해, 본 실시예의 프린트 헤드 카트리지(H1000)는, 예를 들어, 블랙, 밝은 시안, 밝은 마젠타, 시안, 마젠타 및 옐로우 잉크 탱크들과 같은 독립적인 컬러 잉크 탱크들을 포함한다. 도4에 도시된 바와 같이, 이들 잉크 탱크들은 프린트 헤드(H1001)에 독립적으로 부착 및 분리될 수 있다.

도5의 분해 사시도에 도시된 바와 같이, 프린트 헤드(H1001)는 인쇄 요소 기판(H1100), 제1 플레이트(H1200), 전기 인쇄 회로 기판(H1300), 제2 플레이트(H1400), 탱크 홀더(H1500), 채널 형성 부재(H1600), 필터(H1700) 및 밀봉 고무 부재(H1800)를 포함한다.

인쇄 요소 기판(H1100) 상에는, 잉크를 토출하기 위한 복수개의 인쇄 요소들과, 이들 인쇄 요소들에 전력을 공급하기 위해 예를 들어 알루미늄(Al)으로 제조되는 전선들이 박막 형성 기술에 의해 실리콘(Si) 기판의 일 표면 상에 형성된다. 인쇄 요소들에 대응하는 복수개의 잉크 채널과 복수개의 토출 오리피스(H1100T)는 사진석판술에 의해 형성된다. 또한, 잉크를 이들 잉크 채널들에 공급하기 위한 잉크 공급 개구는 후방면 상에 형성된다. 이러한 인쇄 요소 기판(H1100)은 접착에 의해 제1 플레이트(H1200)에 고정된다. 잉크를 인쇄 요소 기판(H1100)에 공급하기위한 잉크 공급 개구(H1201)는 상기 제1 플레이트(H1200)에 형성된다. 또한, 개구를 갖는 제2 플레이트(H1400)는 접착에 의해 제1 플레이트(H1200)에 고정된다. 상기 제2 플레이트(H1400)는 전기 인쇄 회로 기판(H1300)과 인쇄 요소 기판(H1100)이 전기적으로 연결되도록 전기 인쇄 회로 기판(H1300)을 보유한다.

이러한 전기 인쇄 회로 기판(H1300)은 잉크를 토출하기 위한 전기 신호를 인쇄 요소 기판(H1100)에 인가한다. 전기 인쇄 회로 기판(H1300)은 인쇄 요소 기판(H1100)에 대응하는 전선과, 본체로부터 전기 신호를 수신하기 위해 이들 전선의 단부들에 형성된 외부 신호 입력 단자(H1301)를 갖는다. 외부 신호 입력 단자(H1301)는 탱크 홀더(H1500)의 후방에 위치 고정된다.

채널 형성 부재(H1600)는 잉크 탱크(H1900)들을 분리가능하게 보유함으로써, 잉크 탱크(H1900)들로부터 제1 플레이트(H1200)로의 잉크 채널(H1501)들을 형성하기 위해 탱크 홀더(H1500)에 초음파 용접된다. 또한, 필터(H1700)는 잉크 탱크(H1900)들과 결합하는, 잉크 채널(H1501)들의 단부에 형성되어, 외부로부터 먼지가 유입되는 것을 방지한다. 밀봉 고무 부재(H1800)는 결합부로부터 잉크가 증발되는 것을 방지하기 위해 잉크 탱크(H1900)와의 결합부에 부착된다.

또한, 프린트 헤드(H1001)는 탱크 홀더(H1500), 채널 형성 부재(H1600), 필터(H1700) 및 밀봉 고무 부재(H1800)로 구성되는 탱크 홀더 유닛을 인쇄 요소 기판(H1100), 제1 플레이트(H1200), 전기 인쇄 회로 기판(H1300) 및 제2 플레이트(H1400)로 구성되는 인쇄 요소 유닛에 접착제 등에 의해 접합시킴으로써 구성된다.

(캐리지)

이하, 캐리지(M4001)에 대해 도2를 참조하여 설명하기로 한다.

도2에 도시된 바와 같이, 캐리지(M4001)는 캐리지 커버(M4002)와 헤드 설치 레버(M4007)를 포함한다. 캐리지 커버(M4002)는 캐리지(M4001)와 결합하여 프린트 헤드(H1001)를 캐리지(M4001)의 장착 위치로 안내한다. 헤드 설치 레버(M4007)는 프린트 헤드(H1001)의 탱크 홀더(H1500)와 결합하여 프린트 헤드(H1001)가 소정의 장착 위치에 설치되도록 프린트 헤드(H1001)를 가압한다.

즉, 헤드 설치 레버(M4007)는 헤드 설치 레버 축을 중심으로 피벗할 수 있도록 캐리지(M4001)의 상부에 설치된다. 또한, 헤드 설치 플레이트(도시되지 않음)는 스프링을 매개로 프린트 헤드(H1001)와 결합하는 부분에 설치된다. 스프링력에 의해, 프린트 헤드(H1001)는 가압되고 캐리지(M4001) 상에 장착된다.

접점 가요성 인쇄 케이블(이하 접점 FPC)(E0011)은 프린트 헤드(H1001)에 대하여 캐리지(M4001)의 다른 결합부에 설치된다. 접점 FPC(E0011) 상의 접점부와 프린트 헤드(H1001) 상에 형성된 접점부(외부 신호 입력 단자)(H1301)는 상호 접촉하여 인쇄를 위한 여러 가지 정보를 교환하거나 전력을 프린트 헤드(H1001)에 공급한다.

예를 들어 고무로 제조되는 탄성 부재(도시되지 않음)가 접점 FPC(E0011)의 접점부와 캐리지(M4001) 사이에 형성된다. 상기 탄성 부재의 탄성력과 헤드 설치 레버 스프링의 편향력은 접점부와 캐리지(M4001) 사이에 신뢰할만한 접촉이 형성될 수 있게 한다. 또한, 접점 FPC(E0011)는 캐리지(M4001)의 후방면 상에 장착되는 캐리지 인쇄 회로 기판(E0013)에 연결된다(도7 참조).

[스캐너]

본 실시예의 프린터는 또한 프린트 헤드를 스캐너로 교체함으로써 판독 장치로도 사용 가능하다.

이러한 스캐너는 프린터의 캐리지와 함께 이동하여 부주사 방향으로 인쇄 매체 대신에 제공되는 원본 화상을 판독한다. 하나의 원본 화상의 정보는 판독 작업과 원본 공급 작업을 교대로 수행함으로써 판독된다.

도6a와 도6b는 이러한 스캐너(M6000) 배치의 외관을 도시하는 도면들이다.

도6a와 도6b에 도시된 바와 같이, 스캐너 홀더(M6001)는 박스형 형태를 가지며 판독에 필요한 광학 시스템들과 처리 회로를 수용한다. 스캐너 판독 렌즈(M6006)는 상기 스캐너(M6000)가 캐리지(M4001) 상에 장착되었을 때 원본의 표면을 향하는 부분 내에 위치된다. 이 스캐너 판독 렌즈(M6006)는 원본 화상을 판독한다. 스캐너 조명 렌즈(M6005)는 광원(도시되지 않음)을 수용하고, 광원에서 방출되는 빛은 원본을 조사한다.

스캐너 홀더(M6001)의 바닥부에 고정된 스캐너 커버(M6003)는 스캐너 홀더(M6001)의 내부를 빛으로부터 차폐하도록 끼워진다. 이러한 스캐너 커버(M6003)의 측면 상에 형성된 루버형(louver-like) 핸들은 캐리지(M4001)로의 부착 및 그로부터의 분리를 용이하게 한다. 스캐너 홀더(M6001)의 외관은 프린트 헤드 캐리지(H1000)와 대체로 동일하다. 그래서, 스캐너 홀더(M6001)는 프린트 헤드 캐리지(H1000)와 유사한 동작들에 의해 캐리지(M4001)에 부착 및 분리될 수 있다.

또한, 스캐너 홀더(M6001)는 이상에서 설명한 처리 회로를 갖는 기판과, 이 기판에 연결되고 외부에 노출되는 스캐너 접촉 PCB(M6004)를 수용한다. 스캐너(M6000)가 캐리지(M4001) 상에 장착되면, 상기 스캐너 접촉 PCB(M4006)는 캐리지(M4001)의 접점 FPC(E0011)와 접촉하게 됨으로써, 캐리지(M4001)를 매개로 기판이 본체의 제어 시스템에 전기 접속한다.

다음은 본 발명의 본 실시예의 전기 회로 구성에 대해 설명하기로 한다.

도7은 본 실시예의 전기 회로의 전체적인 배치를 개략적으로 도시하는 도면이다.

본 실시예의 전기 회로는 캐리지 인쇄 회로 기판(CRPCB)(E0013), 메인 PCB(인쇄 회로 기판)(E0014) 및 전원 유닛(E0015)을 본질적으로 포함한다.

전원 유닛은 다양한 구동력을 공급하기 위해 메인 PCB(E0014)에 접속된다.

캐리지 인쇄 회로 기판(E0013)은 캐리지(M4001) 상에 장착된 인쇄 회로 기판이며(도2 참조), 접점 FPC(E0011)를 통해 프린트 헤드와 신호를 교환하기 위한 인터페이스로서 기능한다. 또한, 캐리지(M4001)의 이동에 따라 인코더 센서(E0004)로부터 출력되는 펄스 신호에 기초하여, 캐리지 인쇄 회로 기판(E0013)은 인코더 눈금자(E0005)와 인코더 센서(E0004) 사이의 위치 관계의 변동을 검출하여 가요성의 편평한 케이블(flexible flat cable; CRFFC)(E0012)을 통해 메인 PCB(E0014)로 신호를 출력한다.

메인 PCB는 본 실시예의 잉크젯 인쇄 장치의 각 부품들의 구동을 제어하기위한 인쇄 회로 기판이다. 상기 메인 PCB는 기판 상에 예를 들어 종이 단부 센서(paper end sensor; PE sensor)(E0007)용 I/O 포트, ASF 센서(E0009), 커버 센서(E0022), 병렬 인터페이스(병렬 I/F)(E0016), 직렬 인터페이스(직렬 I/F)(E0017), 재가동 키(E0019), LED(E0020), 전원 키(E0018) 및 부저(E0021)를 갖는다. 메인 PCB는 또한 CR 모터(E0001), LF 모터(E0002) 및 PG 모터(E0003)들의 구동을 제어하기 위해 이들 모터들에 연결된다. 추가적으로, 메인 PCB는 잉크 고갈 센서(E0006), GAP 센서(E0008), PG 센서(E0010), CRFFC(E0012) 및 전원 유닛(E0015)에 연결되는 인터페이스들을 갖는다.

도8은 메인 PCB의 내부 배치를 도시하는 블록도이다.

도8을 참조하면, CPU(E1001)는 내부에 발진기(OSC; E1002)를 가지며 발진 회로(E1005)로부터의 출력 신호(E1019)에 의해 시스템 클럭을 발생시키도록 발진 회로(E1005)에 연결된다. 또한, CPU(E1001)는 ROM(E1004)과 ASIC(주문형 집적 회로; Application Specific Integrated Circuit)에 연결된다. ROM(E1004)에 저장된 프로그램에 따라, CPU(E1001)는 ASIC를 제어하고, 전원 키로부터의 입력 신호(E1017), 재가동 키로부터의 입력 신호(E1016), 커버 감지 신호(E1042) 및 헤드 감지 신호(HSENS)(E1013)의 상태들을 감지한다. 또한, CPU(E1001)는 부저 신호(BUZ)(E1018)에 의해 부저(E0021)를 구동하여 잉크 고갈 감지 신호(INKS)(E1011)와 내장된 A/D 컨버터(E1003)에 연결된 서미스터 온도 검출 신호(TH)(E1012)의 상태를 감지한다. 또한, CPU(E1001)는 여러 가지 논리 작업과 조건 판단을 수행함으로써 잉크젯 인쇄 장치의 구동을 제어한다.

헤드 감지 신호(E1013)는 프린트 헤드 카트리지(H1000)가 가요성의 편평한 케이블(E0012)과, 캐리지 인쇄 회로 기판(E0013)과, 접촉 가요성 인쇄 케이블(E0011)을 매개로 입력하는 헤드 장착 감지 신호이다. 잉크 고갈 감지 신호는 잉크 고갈 센서(E0006)로부터 출력되는 아날로그 신호이다. 서미스터 온도 감지 신호(E1012)는 캐리지 인쇄 회로 기판(E0013) 상에 형성된 서미스터(도시되지 않음)로부터의 아날로그 신호이다.

CR 모터 드라이버(E1008)에는 동력원으로서 모터 전력(VM)(E1040)이 공급된다. ASIC(E1006)으로부터의 CR 모터 제어 신호(E1036)에 따라, CR 모터 드라이버(E1008)는 CR 모터(E0001)를 구동하기 위해 CR 모터 구동 신호(E1037)를 발생한다. LF/PG 모터 드라이버(E1009)에는 또한 동력원으로서 모터 전력(E1040)이 공급된다. ASIC(E1006)으로부터의 펄스 모터 제어 신호(PM 제어 신호)에 따라, LF/PG 모터 드라이버(E1009)는 LF 모터를 구동하기 위해 LF 모터 구동 신호(E1035)를 발생하고 또한 PG 모터를 구동하기 위해 PG 모터 구동 신호(E1034)를 발생한다.

전력 제어 회로(E1010)는 ASIC(E1006)으로부터의 전력 제어 신호(E1024)에 따라서 발광 요소를 갖는 각 센서로의 전력 공급을 제어한다. 병렬 I/F(E0016)는 ASIC(E1006)으로부터 병렬 I/F 신호(E1030)를 외부에 접속된 병렬 I/F 케이블(E1031)로 전송하고, 상기 병렬 I/F 케이블(E1031)로부터 신호를 ASIC(E1006)으로 전송한다. 직렬 I/F(E0017)는 ASIC(E1006)으로부터 직렬 I/F 신호(E1028)를 외부에 접속된 직렬 I/F 케이블(E1029)로 전송하고, 상기 직렬 I/F 케이블(E1029)로부터 신호를 ASIC(E1006)으로 전송한다.

전원 유닛(E0015)은 헤드 전력(VH)(E1039), 모터 전력(VM)(E1040) 및 논리 전력(VDD)(E1041)을 공급한다. ASIC(E1006)으로부터의 헤드 전력 온(ON) 신호(VHON)(E1022)와 모터 전력 온(ON) 신호(VMON)(E1023)는 헤드 전력(E1039)과 모터 전력(E1040)의 온/오프(ON/OFF)를 각각 제어하기 위해 전원 유닛(E0015)에 입력된다. 전원 유닛(E0015)으로부터 공급되는 논리 회로 전력(VDD)(E1041)은 필요한 곳에서 전압 변환되어 메인 PCB(E0014)의 내부 및 외부의 각 유닛들에 공급된다.

헤드 전력(E1039)은 메인 PCB(E0014) 상에서 고르게 되고, 가요성의 편평한 케이블(E0011)에 공급되고, 프린트 헤드 카트리지(H1000)를 구동시키는 데 사용된다.

리셋 회로(E1007)는 논리 회로 전원 전압(E1040) 내의 감소를 검출하고 CPU(E1001)와 ASIC(E1006)을 초기화하기 위해 이들에 리셋 신호(RESET)(E1015)를 공급한다.

이러한 ASIC(E1006)은 제어 버스(E1014)를 매개로 CPU(E1001)에 의해 제어되는 원칩(one-chip) 반도체 집적 회로로서, CR 모터 제어 신호(E1036), PM 제어 신호(E1033), 전력 제어 신호(E1024), 헤드 전력 온 신호(E1022) 및 모터 전력 온 신호(E1023)를 출력하고, 병렬 I/F(E10016)와 직렬 I/F(E0017)와 신호들을 교환한다. 또한, ASIC(E1006)은 PE 센서(E0007)로부터 PE 감지 신호(PES)(E1025), ASF 센서(E0009)로부터 ASF 감지 신호(ASFS)(E1026), GAP 센서(E0008)로부터 GAP 감지 신호(GAPS) 및 PG 센서(E0010)로부터 PG 감지 신호(PGS)(E1032)의 상태들을 감지하여, CPU(E1001)에 상태들을 나타내는 데이터를 제어 버스(E1014)를 통해 전송한다. 입력 데이터에 기초하여, CPU(E1001)는 LED(E0020)를 켜거나 끄기 위해 LED 구동 신호(E1038)의 구동을 제어한다.

또한, ASIC(E1006)은 타이밍 신호를 발생하기 위해 인코더 신호(ENS)(E1020)의 상태를 감지하고 헤드 제어 신호(E1021)에 의해 프린트 헤드 카트리지(H1000)와 인터페이스함으로써, 인쇄 작업을 제어한다. 인코더 신호(ENC)(E1020)는 CR 인코더(E0004)로부터의 출력 신호로서, 가요성의 편평한 케이블(E0012)을 통해 입력된다. 헤드 제어 신호(E1021)는 가요성의 편평한 케이블(E0012), 카트리지 인쇄 회로 기판(E0013) 및 접점 FPC(E0011)를 통해 프린트 헤드 카트리지(E1000)에 공급된다.

도9는 ASIC(E1006)의 내부 배치를 도시하는 블록도이다.

도9를 참조하면, 헤드와 각 기계 부품의 제어에 관한, 인쇄 데이터 및 모터 제어 데이터와 같은 데이터의 흐름만이 개별 블록들 사이의 연결부에 도시되어 있다. 각 블록 내의 내장형 레지스터의 판독 및 기록과 관련한 제어 신호와 클럭 및 DMA 제어와 관련한 제어 신호는 도면 중에 복잡하게 기재되는 것을 피하기 위해 생략된다.

도9에 도시된 바와 같이, PLL(E2002)은, CPU(E1001)로부터 출력되는 클럭 신호(CLK)(E2031) 및 PLL 제어 신호(PLLON)(E2033)에 따라 ASIC(E1006)의 대부분에 공급되는 클럭(도시되지 않음)을 생성한다.

CPU 인터페이스(CPU I/F)(E2001)는, CPU(E1001)로부터 출력되는 리셋신호(E1015), 소프트 리셋 신호(PDWN)(E2032) 및 클럭 신호(CLK)(E2031)와 제어 버스(E1014)로부터의 제어 신호에 따라, 각 블록(이하에 설명됨) 내의 레지스터에의 판독 및 기록을 제어하고, 일부 블록들에 클럭을 제공하고, 인터럽트 신호(이들 기능 중 어느 것도 도시되지 않음)를 수용한다. 이러한 CPU I/F(E2001)는 CPU(E1001)에 ASIC(E1006) 내에 인터럽트가 발생하였음을 알리기 위해 CPU(E1001)에 인터럽트 신호(INT)(E2034)를 출력한다.

DRAM(E2005)은 인쇄 데이터 버퍼로서 수신 버퍼(E2010), 작업 버퍼(E2011), 인쇄 버퍼(E2014) 및 확장 데이터 버퍼(E2016)와 같은 영역들을 가지며, 모터 제어를 위한 모터 제어 버퍼(E2023)도 갖는다. 이들 인쇄 데이터 버퍼들에 덧붙여, DRAM(E2005)은 스캐너 작업 모드 중에 사용되는 버퍼로서 스캐너 로딩 버퍼(E2024), 스캐너 데이터 버퍼(E2026) 및 송신 버퍼(E2028)와 같은 영역들을 갖는다.

이러한 DRAM(E2005)은 또한 CPU(E1001)의 작업에 필요한 작업 영역으로도 사용된다. 즉, DRAM 제어기(E2004)는 제어 버스를 이용하여 CPU(E1001)로부터 DRAM(E2005)으로의 액세스와 DMA 제어기(E2003)(이하에 설명됨)로부터 DRAM(E2005)으로의 액세스 사이에서 절환함으로써, DRAM(E2005)에 판독 및 기록을 수행한다.

DMA 제어기(E2003)는 각 블록으로부터 요구(도시되지 않음)를 수용하고, RAM 제어기에 어드레스 신호와 제어 신호(어느 것도 도시되지 않음) 또는 기록 작업을 수행하고자 하는 경우에 기록 데이터(E2038, E2041, E2044, E2053, E2055 및 E2057)를 출력함으로써, DRAM 액세스를 수행한다. 판독 작업을 수행하고자 하는경우, DMA 제어기(E2003)는 DRAM 제어기(E2004)로부터 요구되었던 블록에 판독된 데이터(E2040, E2043, E2045, E2051, E2054, E2056, E2058 또는 E2059)를 전달한다.

1284 I/F(E2006)는 CPU(E1001)의 제어 하에 CPU I/F(E2001)를 매개로 병렬 I/F(E0016)를 통해 외부 호스트 장치(도시되지 않음)와 송수신 양용 통신으로 인터페이스한다. 또한, 인쇄를 수행하고자 하는 경우, 1284 I/F(E2006)는 병렬 I/F(E0016)로부터의 수신 데이터(PIF 수신 데이터(E2036))를 DMA 프로세싱에 의해 수신 제어기(E2008)에 전달한다. 스캐너 판독을 수행하고자 하는 경우, 1284 I/F(E2006)는 DRAM(E2005) 내의 송신 버퍼(E2028) 내에 저장된 데이터(1284 전송 데이터(RDPIF)(E2059))를 DMA 프로세싱에 의해 병렬 I/F에 전송한다.

USB I/F(E2007)는 CPU(E1001)의 제어 하에 CPU I/F(E2001)를 매개로 직렬 I/F(E0017)를 통해 외부 호스트 장치(도시되지 않음)와 이방향 통신으로 인터페이스한다. 또한, 인쇄를 수행하고자 하는 경우, USB I/F(E2007)는 직렬 I/F(E0017)로부터의 수신 데이터(USB 수신 데이터(E2037))를 DMA 프로세싱에 의해 수신 제어기(E2008)에 전달한다. 스캐너 판독을 수행하고자 하는 경우, USB I/F(E2007)는 DRAM(E2005) 내의 송신 버퍼(E2028) 내에 저장된 데이터(USB 전송 데이터(RDPIF)(E2058))를 DMA 프로세싱에 의해 직렬 I/F에 전송한다. 수신 제어기(E2008)는 1284 I/F(E2006)와 USB I/F(E2007) 중 선택된 것으로부터 수신 데이터(WDIF)(E2038)를 수신 버퍼 제어기(E2039)에 의해 관리되는 수신 버퍼 기록 어드레스에 기록한다.

압축/확장 DMA(E2009)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 수신 버퍼 제어기(E2039)에 의해 관리되는 수신 버퍼 판독 어드레스로부터 수신 버퍼(E2010) 상에 저장된 수신 데이터[래스터(raster) 데이터]를 판독하고, 지정된 모드에 따라서 판독한 데이터(RDWK)(E2040)를 압축 또는 확장시키고, 그리고 인쇄 코드열(WDWK)(E20410)로서의 데이터를 작업 버퍼 영역 내에 기록한다.

인쇄 버퍼 전달 DMA(E2013)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 작업 버퍼(E2011) 상의 인쇄 코드(RDWP)(E2043)들을 판독하고, 프린트 헤드 카트리지(H1000)로의 데이터 전달 순서에 적합하게 인쇄 버퍼(E2014) 상의 어드레스로 각 인쇄 코드를 재배열하고, 그리고 코드(WDWP(E2044))를 전달한다. 작업 제거 DMA(E2012)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 데이터가 인쇄 버퍼 전달 DMA(E2015)에 의해 완전히 전달되는 작업 버터 상의 구역 내의 지정된 작업 파일 데이터(WDWF)(E2042)를 반복적으로 전달 및 기록한다.

인쇄 데이터 확장 DMA(E2015)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 인쇄 버퍼 상에 재배열되고 기록된 인쇄 코드와 확장 데이터 버퍼(E2016) 상에 기록된 확장 데이터들을, 헤드 제어기(E2018)로부터의 확장 타이밍 신호(E2050)를 트리거로서 사용하여, 판독함으로써, 확장된 인쇄 데이터(WDHDG)(E2045)를 생성하고, 생성된 데이터를 칼럼 버퍼(E2017) 내에 칼럼 버퍼 기록 데이터(WDHDG)(E2047)로서 기록한다. 이러한 칼럼 버퍼(E2017)는 프린트 헤드 카트리지(H1000)로 전송할 데이터(확장된 인쇄 데이터)를 일시적으로 저장하는 SRAM이다. 칼럼 버퍼(E2017)는 인쇄 데이터 확장 DMA와 헤드 제어기의 2개 블록의 핸드셰이크(handshake)에 따라서 인쇄 데이터 확장 DMA와 헤드 제어기에 의해 공유 및 관리된다.

CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 이 헤드 제어기(E2018)는 헤드 제어 신호를 매개로 프린트 헤드 카트리지(H1000) 또는 스캐너와 인터페이스한다. 또한, 인코더 신호 프로세서(E2019)로부터의 헤드 구동 타이밍 신호(E2049)에 기초하여, 헤드 제어기(E2018)는 데이터 확장 타이밍 신호(E2050)를 인쇄 데이터 확장 DMA로 출력한다.

인쇄를 수행하고자 할 경우, 헤드 제어기(E2018)는 헤드 구동 타이밍 신호(E2049)에 따라서 칼럼 버퍼로부터 확장된 인쇄 데이터(RDHD)(E2048)를 판독해 낸다. 헤드 제어기(E2018)는 헤드 제어 신호(E1021)를 매개로 프린트 헤드 카트리지(H1000)에 판독해 낸 데이터를 출력한다.

스캐너 판독 모드에서, 헤드 제어기(E2018)는 헤드 제어 신호(E1021)를 매개로 입력된 로딩된 데이터(WDHD)를 DMA 전달에 의해 DRAM(E2005) 상의 스캐너 로딩 버퍼(E2024)에 전달한다. 스캐너 데이터 프로세싱 DMA(E2025)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 스캐너 로딩 버퍼(E2024)에 저장된 로딩 버퍼 판독 데이터(RDAV)(E2054)를 DRAM(E2005) 상의 스캐너 데이터 버퍼(E2026)로 판독해 내어, 평균 처리와 같은 처리를 받은 데이터(WDAV)(E2055)를 DRAM(E2005) 상의 스캐너 데이터 버퍼(E2016) 내에 기록한다.

스캐너 데이터 압축 DMA(E2027)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 스캐너 데이터 버퍼(E2026) 상의 처리된 데이터(RDYC)(E2056)를 판독해내어, 데이터를 압축하고, 압축된 데이터(WDYC)(E2057)를 송신 버퍼(E2028) 내에 기록한다.

인코더 신호 프로세서(E2019)는 인코더 신호(ENC)를 수신하여 CPU(E1001)의 제어에 의해 결정되는 모드에 따라서 헤드 구동 타이밍 신호(E2049)를 출력한다. 또한, 인코더 신호 프로세서(E2019)는 인코더 신호(E1020)로부터 얻은 캐리지(M4001)의 위치 또는 속도와 관련한 정보를 레지스터에 저장하여 정보를 CPU(E1001)에 제공한다. 이 정보에 기초하여, CPU(E1001)는 CR 모터(E0001)를 제어하는 여러 가지 매개 변수들을 결정한다. CR 모터 제어기(E2020)는 CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에 CR 모터 제어 신호(E1036)를 출력한다.

센서 신호 프로세서(E2022)는, 예컨대 PG 센서(E0010), PE 감지 신호, ASF 센서(E0009) 및 GAP 센서(E0008)로부터 출력 감지 신호를 수신하여, 이들 센서 정보의 부분들을 CPU(E1001)의 제어에 의해 결정되는 모드에 따라 CPU(E1001)에 전송한다. 센서 신호 프로세서(E2022)는 또한 센서 신호(E2052)를 LF/PG 모터 제어 DMA(E2021)에 출력한다.

CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 상기 LF/PG 모터 제어 DMA(E2021)는 DRAM(E2005) 상의 모터 제어 버퍼(E2023)로부터 펄스 모터 구동 테이블(RDPM)(E2051)을 판독해 내어 펄스 모터 제어 신호(E)를 출력한다. 또한, LF/PG 모터 제어 DMA(E2021)는 상술한 센서 신호를 제어의 트리거로서 사용하여 펄스 모터 제어 신호(E1033)를 출력한다.

LED 제어기(E2030)는 CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에 LED 구동 신호(E1038)를 출력한다. 포트 제어기(E2029)는, CPU I/F(E2001)를 매개로 CPU(E1001)의 제어 하에, 헤드 전력 온 신호(E1022), 모터 전력 온 신호(E1023) 및 전력 제어 신호(E1024)를 출력한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 상기 실시예의 잉크젯 인쇄 장치의 작동에 대해 도10의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 장치가 AC 전원에 연결되면, 단계 S1에서, 장치의 제1 초기화가 수행된다. 이 초기화에서, 예를 들어 상기 장치의 ROM 및 RAM을 포함하는 전기 회로 시스템이 검사되고, 이로써 장치가 정상적으로 전기적으로 작동될 수 있는지 여부가 검사된다.

단계 S2에서, 장치 본체(M1000)의 상부 케이스(M0012) 상의 전력 키(E0018)가 눌려졌는지 여부가 검사된다. 전력 키(E0018)가 눌려졌으면, 흐름은 단계 S3으로 진행되어 제2 초기화가 수행된다.

상기 제2 초기화에서, 상기 장치의 다양한 구동 기구들 및 헤드 시스템이 검사된다. 즉, 다양한 모터들을 초기화하고 헤드 정보를 로딩시킴에 있어서 장치가 정상적으로 작동 가능한지 여부를 검사한다.

단계 S4에서, 이벤트(event)를 기다린다. 즉, 외부 I/F로부터의 지령 이벤트, 사용자 작동에 의한 패널 키 이벤트, 또는 상기 장치에 대한 내부 제어 이벤트를 감시한다. 이들 이벤트 중 어느 것이라도 발생하면, 그 이벤트에 대응하는 프로세싱이 실행된다.

예를 들어, 인쇄 지령 이벤트를 단계 S4에서 외부로부터 받으면, 흐름은 단계 S5로 진행한다. 전력 키 이벤트가 사용자의 조작에 의해 단계 S4에서 발생하면, 흐름은 단계 S10으로 진행한다. 다른 이벤트가 단계 S4에서 발생하면, 흐름은 단계 S11로 진행한다.

단계 S5에서, 외부 I/F로부터의 인쇄 지령은 지정된 용지 종류, 용지 크기, 인쇄질 및 용지 공급 방법을 결정하기 위해 분석된다. 이러한 결정 결과들을 표시하는 데이터는 장치의 RAM(E2005)에 저장되고, 흐름은 단계 S6으로 진행한다.

단계 S6에서, 용지 공급은 단계 S5에서 지정된 용지 공급 방법에 의해 개시된다. 용지가 인쇄 개시 위치에 공급되면, 흐름은 단계 S7로 진행한다.

단계 S7에서, 인쇄가 수행된다. 이 인쇄 중에, 외부 I/F로부터 공급되는 인쇄 데이터는 일단 인쇄 버퍼 내에 저장된다. 결과적으로, CR 모터(E0001)는 캐리지(M4001)를 주사 방향으로 이동하기 시작하도록 구동되고, 인쇄 버퍼(E2014) 내에 저장된 인쇄 데이터는 한 줄을 인쇄하기 위해 프린트 헤드 카트리지(H1000)에 공급된다. 한 줄의 인쇄 데이터가 완전히 인쇄되면, LF 모터(E0002)는 용지를 부주사 방향으로 공급하기 위해 LF 롤러(M3001)를 회전시키도록 구동된다. 그런 후에, 상기 작업은 반복적으로 수행된다. 외부 I/F로부터 공급된 한 페이지의 인쇄 데이터의 인쇄가 완성되면, 흐름은 단계 S8로 진행한다.

단계 S8에서, LF 모터(E0002)는 용지 배출 롤러(M2003)를 구동하도록 구동된다. 용지 공급은 용지가 상기 장치로부터 완전히 배출된 것으로 판단될 때까지 반복된다. 이러한 작업이 완성되면, 용지는 용지 배출 트레이(M1004a) 상으로 완전히 배출된다.

단계 S9에서, 인쇄하고자 하는 모든 페이지의 인쇄가 완성되었는지의 여부가 검사된다. 인쇄하고자 하는 페이지가 남아 있다면, 흐름은 상술한 단계 S5 내지 S9 중의 작업을 반복하기 위해 단계 S5로 복귀한다. 모든 페이지의 인쇄가 완료되면, 인쇄 작업은 완료된다. 그런 후에, 흐름은 다음 이벤트를 기다리기 위해 단계 S4로 복귀한다.

단계 S10에서, 프린터 종결 과정이 상기 장치의 작업을 중지시키기 위해 수행된다. 즉, 여러 모터들과 헤드로의 전력 공급을 차단하기 위해, 작업은 전원 공급이 차단될 수 있는 상태로 이동한다. 그리고 나서, 전력 공급이 차단되고, 흐름은 다음 이벤트를 기다리기 위해 단계 S4로 진행한다.

단계 S11에서, 상기한 이외의 이벤트 처리가 수행된다. 예를 들어, 상기 장치의 다양한 패널 키들 중 임의의 것에 대응하는 처리, 외부 I/F로부터의 회복 지령 또는 내부적으로 발생하는 회복 이벤트가 수행된다. 처리 후에, 흐름은 다음 이벤트를 기다리기 위해 단계 S4로 진행한다.

이하 상기한 인쇄 장치에 장착된 프린트 헤드(H1001)를 설명하기로 한다.

우선, 정보를 얻기 위한 아날로그 회로와 디지털 회로가 혼합 배치로 구비되고 각각은 상이한 전압으로 구동되는 것으로서, 최근 몇 년 동안에 개발된 인쇄 요소 기판의 예를 상세히 설명하기로 한다.

도15는 검출된 온도의 정보를 디지털 신호로서 출력하기 위한 회로를 포함하는 잉크젯 프린트 헤드의 블록도이다. 도15를 참조하면, 참조 번호 500은 가열기 및 구동 회로들이 반도체 공정에 의해 일체로 형성된 인쇄 요소 기판을 가리키며, 502는 기판의 하부면으로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 포트를, 501은 복수개의 가열기와 구동 회로들이 배열된 드라이버/가열기 어레이를, 503은 인쇄하고자 하는 인쇄 데이터를 일시적으로 보유하기 위한 시프트 레지스터를, 507은 드라이버/가열기 어레이 내의 소정 가열기 블록을 선택적으로 구동하기 위한 디코더 회로를, 504는 버퍼를 포함하고 디지털 신호를 시프트 레지스터와 디코더에 입력하는 입력 회로를, 510은 입력 단자를, 521은 기판 온도를 검출하고 정보를 디지털 신호로 변환하고 그리고 신호를 출력하는 온도 검출 블록을, 522는 기판의 특성 정보, 예를 들어 가열기 저항값 또는 구동 트랜지스터의 온(ON) 저항값을 평가하고 정보를 비휘발성 메모리(ROM)(도시되지 않음)에 기록하고 그리고 필요할 때 정보를 판독하기 위한 ROM 정보 판독 블록을, 523은 ROM에 기록되어야 하는 특성 정보, 예를 들어 가열기 저항값 또는 트랜지스터의 온(ON) 저항값을 평가하는 평가 요소를, 그리고 505는 게이트 전압을 드라이버/가열기 어레이(501) 내의 트랜지스터에 공급하기 위한 전원 공급 버퍼를 가리킨다.

도16a는 드라이버/가열기 어레이(501)의 일 단편에 대응하는 균등한 회로를 도시하는 회로도이다. 도16b는 시프트 레지스터(503)의 일 비트에 대응하는 균등한 회로를 도시하는 회로도이다. 도17은 시프트 레지스터로부터 가열기까지의 각 부분들에서의 신호 상태를 도시하는 타이밍차트이다. 이하, 프린트 헤드를 구동시키기 위해 전류가 가열기에 공급될 때까지 인쇄 정보가 시프트 레지스터에 보내진 후의 일련의 작업들을 도16a, 도16b 및 도17을 참조하여 설명하기로 한다.

인쇄 데이터는 CLK 단자에 인가되는 클럭 펄스와 동기화되어 DATA 단자에 제공된다. 시프트 레지스터는 인쇄 데이터를 일시적으로 저장하고, 래치 회로는 BG 단자에 제공되는 래치 신호에 따라 데이터를 보유한다. 그런 후에, 소정의 블록들로 분할된 가열기를 선택하기 위한 블록 선택 신호의 논리 결과와 래치 회로에 의해 보유되는 인쇄 데이터는 행렬로 얻어지고, 가열기 전류는 전류 구동 시간을 직접적으로 결정하는 HE 신호와 동기화되어 흐른다. 일련의 작업들이 블록 0 내지 15 각각에 대하여 반복되어, 데이터를 인쇄한다.

도18은 인쇄 요소 기판(500)의 온도를 검출하여 정보를 디지털 신호로서 출력하는 온도 검출 블록(521)의 배치를 도시하는 블록도이다. 도19는 온도 검출 블록(521)의 출력부(TO)에서의 클럭(CLK) 및 신호 상태를 도시하는 타이밍차트이다. 이하, 온도 검출 블록(521)의 작동을 도18과 도19를 참조하여 설명하기로 한다.

도18에 도시된 바와 같이, 온도 검출 블록(521)은 온도에 대해 거의 선형 특성을 갖는 전압을 발생하는 열전압 발생부(840)와, 온도에 대해 거의 변화가 없는 전압을 발생하는 밴드갭 전압 발생부(band gap voltage generation section)(830)를 갖는다. 이들로부터의 출력은 버퍼 회로(831)를 통과하고 비교기(832)에 의해 비교되고, 이로써 TO 단자(835)로부터 온도 정보를 출력한다. 전압 발생 블록(834)은 밴드갭 전압에 기초하여 검출된 온도에 대응하는 전압을 발생시키기 위해 분할 레지스터와 아날로그 스위치들로 형성된다.

이때, 밴드갭 전압 발생부(830)로부터의 출력은, 전압 발생 블록(834) 내의 복수개의 레지스터들의 분할 비율을 이용하여, 검출되는 온도에 대응하는 전압값으로 설정되고, 레지스터들의 분할점들에 연결된 아날로그 스위치들은 클럭 펄스와 동시적으로 작동하는 시프트 레지스터(836)로부터의 출력에 따라 순차적으로 절환되어, 소정의 분해력으로 온도와 관련된 디지털 신호는 TO 단자(835)로부터 연속적으로 출력된다.

밴드갭 전압 발생부(830), 열전압 발생부(840) 및 버퍼 회로(831)에 사용되는 OP 증폭기와, 회로 블록 내의 비교기(832)는 트랜지스터, 다이오드 및 레지스터와 같은 요소들을 결합함으로써 각각 형성되는 아날로그 회로들이다. 이리하여, 회로의 특성은 각 요소의 정밀도 또는 전압 의존성에 의해 결정된다.

이러한 이유로, 아날로그 회로부에 있어서, 사양은 요소 특성을 정확히 파악하고 사용 조건(전원 전압, 노이즈 환경 등)을 고려하여 결정되어야 하며, 회로는 상기 사양에 기초한 회로 시뮬레이션에 의해 특성을 예측하여 설계되어야 한다.

이상에 기술된 바와 같이, 아날로그 회로는 그 안에 사용된 구성 요소들의 특성이 충분한 성능을 발휘하도록 하기 위해서는 5 V의 전압이 요구되며, 디지털 회로는 최근의 추세로는 3.3 V의 최저 전압이 요구된다. 이러한 상황 하에서 제작된 본 발명의 구체적인 배치를 이하에서 설명하기로 한다.

[제1 실시예]

도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린트 헤드(H1001)의 회로 배치를 설명하기 위한 블록도이다. 도11을 참조하면, 참조 번호 H1100은 가열기 및 구동 회로들이 반도체 제조 공정에 의해 일체로 상부에 형성된 인쇄 요소 기판을 가리키며, 102는 기판의 하부면으로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급 포트를, 101은 복수개의 가열기 및 구동 회로들이 배열된 가열기/드라이버 어레이를, 103은 인쇄하고자 하는 인쇄 데이터를 일시적으로 보유하는 시프트 레지스터를, 107은 드라이버/가열기 어레이 내의 소정 가열기 블록을 선택적으로 구동하기 위한 디코더 회로를, 104는 버퍼를 포함하며 디지털 신호를 시프트 레지스터와 디코더에 입력하는 입력 회로를, 110은 입력 단자를, 121은 기판 온도를 검출하고 정보를 디지털 신호로 변환하고 그리고 신호를 출력하는 온도 검출 블록을, 122는 기판의 특성 정보, 예를 들어 가열기 저항값 또는 구동 트랜지스터의 온 저항값을 평가하고 정보를 동일한 기판 상에 설치된 비휘발성 메모리(ROM)(도시되지 않음)에 기록하고 그리고 필요할 때 정보를 판독하는 ROM 정보 판독 블록을, 123은 ROM에 기록되는 특성 정보, 예를 들어 가열기 저항값 또는 트랜지스터의 온 저항값을 판단하는 평가 요소를, 그리고 130은 온도 검출 블록(121)에 공급되는 아날로그 시스템 전원(VddA)을 발생시키는 전압 발생 회로를 가리킨다.

본 실시예의 프린트 헤드의 인쇄 요소 기판(H1100)의 회로 배치에 있어서, 디지털 회로부의 전원 전압(Vdd)은 3.3 V이다. 정보를 얻기 위한 아날로그 회로부의 전원 전압(VddA)은 5 V이다. 인쇄 요소의 전원 전압을 제외한, 디지털 시스템의 전원 전압(Vdd)만이 외부에서 공급된다. 아날로그 시스템의 전원 전압(VddA)은 전압 발생 회로(130)에 의해 인쇄 요소를 구성하는 가열기에 공급되는 가열기 구동 전원 전압(VH)으로부터 발생된다.

도12는 전압 발생 회로(130)의 회로 배치를 상세히 설명하기 위한 회로도이다. 참조 번호 201은 전압 VH로부터 전압 VddA(아날로그 시스템 전원)를 생성하기위한 분할 레지스터를 가리키며, 202는 버퍼로서 작용하는 소스 폴로워(source follower)를 구성하는 NMOS 트랜지스터, 그리고 203은 소스 폴로워의 로드 레지스터를 지칭한다.

이러한 회로 배치에 의해, 전압 VH는 분할 레지스터(201)의 비율에 의해 감소되고, NMOS 트랜지스터(202)에 의해 임피던스-변환되며, VddA 단자로부터 출력된다. 이때, 전압은 소스 폴로워(202)의 게이트로부터 소스까지의 경로 중에서 전압 Vth에 의해 추가로 감소된다.

상세한 예를 설명하기로 한다. 백 게이트 효과(back gate effect)를 고려하면서 VH=11 V이고, 소스 폴로워(202)의 Vth가 2 V로 설정되었다고 가정하자. 이 경우에, 분할 레지스터(201)의 비율을 4 : 7로 설정함으로써, 분할점에서의 전압은 7 V로 설정될 수 있으며, 소스 폴로워(202)로부터의 출력인 VddA는 5 V로 설정될 수 있다.

도13은 전압 발생 회로(130)의 다른 회로 배치를 설명하기 위한 회로도이다. 참조 번호 301은 VH 전압을 전원으로 사용하는 OP 증폭기를 가리키며, 302는 OP 증폭기(301)로부터 형성되는 비반전 증폭기의 증폭 인자를 결정하기 위한 레지스터를 가리킨다.

이러한 회로 배치에 의해, 논리 시스템 전원 전압(Vdd)은 비반전 증폭기(301)에 의해 증폭되며 VddA 전압으로 출력한다.

구체적인 예를 설명하기로 한다. Vdd = 3.3 V일 때, 레지스터(302)의 값은 비반전 증폭기(301)의 증폭 인자가 1.52가 되도록 결정되고, 이로써 출력 VddA의전압을 5 V로 설정한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 인쇄 요소의 전원 전압을 제외하고 정보를 얻기 위한 아날로그 시스템의 전원 전압과 논리 시스템의 전원 전압이 값이 다른 경우, 논리 시스템의 전원 전압만이 외부에서 공급되고, 아날로그 시스템의 전원 전압은 내부에서 발전된다. 인쇄 요소의 전원을 제외한 단 한 종류의 전원만이 프린트 헤드 요소 기판에 외부적으로 공급되므로, 배치는 전체 시스템의 비용을 높이지 않고도 단순해질 수 있으며, 공간 절약 및 에너지 절약(전력 소모) 면에서 유리한 구성이 얻어질 수 있다.

[제2 실시예]

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드를 설명하기로 한다. 제1 실시예에서와 동일한 도면 부호들은 제2 실시예의 동일한 부품들을 가리키며, 그에 관한 설명도 생략하기로 한다.

도14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린트 헤드의 회로 배치를 도시한 블록도로서, 도11에 도시된 제1 실시예의 것과 거의 동일하다. 본 실시예의 프린트 헤드는 제1 실시예에서와는 다르게 아날로그 시스템 전원 전압 발생 회로(130)의 출력부에 외부적으로 연결된 커패시터(140)를 갖는다.

도12 또는 도13에 도시된 전술한 아날로그 시스템 전원 전압 발생 회로(130)는 가열기 구동 전원 전압(VH)에 기초하여 전원 전압을 발생한다. 이러한 전압 VH는 가열기 구동 전압이므로, 전류가 실제로 가열기에 흐르면, 큰 노이즈가 쉽게 발생한다. 덧붙여, 전압은 클럭 주파수와 같은 노이즈에 의해 영향을 받을 수 있다.전압 VH에 기초하여 생성되는 전압 VddA 또한 이와 같은 노이즈를 생성할 수 있다. 전압 VddA이 노이즈를 생성하면, 아날로그 시스템의 회로 작업은 불안정하게 되거나, 작업 오류가 발생할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 이와 같은 현상에 대처하기 위해서, 정보를 얻기 위한 아날로그 시스템의 전원 전압 발생 회로(130)의 출력을 얻는 단자가 마련되며, 외부 커패시터가 출력 단자와 Vss(GND) 포텐셜 사이에 삽입된다.

[다른 실시예]

노이즈를 줄이기 위한 전술한 배치는 클럭 펄스의 주파수가 5 ㎒ 또는 그 이상일 때 특히 효과적이다.

상기한 실시예들에 있어서, 기판 온도는 정보를 얻기 위한 아날로그 회로에 의해 검출되는 정보로서 예시되었다. 그러나, 전술한 바와 같은 동일한 효과가 아날로그 회로뿐만 아니라 가열기 저항값, 구동 트랜지스터의 저항값, 개별 절환 속도값, 잉크 잔류량 또는 보호막 두께와 같은 양을 처리하기 위한 아날로그 회로에서도 예견될 수 있다.

이상의 실시예들에 있어서, 프린트 헤드로부터 토출되는 액적은 잉크 액적이며, 잉크 탱크 내에 저장된 액체는 잉크이다. 그러나, 잉크 탱크 내에 저장되는 액체가 잉크로만 제한되지는 않는다. 예를 들어, 인쇄된 화상의 정착 특성 또는 방수 특성 또는 화질을 향상시키기 위해 인쇄 매체 상에 토출되는 처리 용액이 잉크 탱크 내에 저장될 수도 있다.

전술한 각각의 실시예들은, 잉크젯 프린터 중에서, 잉크 토출 수행 시에 에너지로서 이용되는 열 에너지를 발생하여 열 에너지에 의해 잉크의 상태를 변경하기 위한 수단(예컨대, 전열 변환기, 레이저 비임 발생기 등)을 포함하는 프린터를 예시하였다. 이러한 잉크젯 프린터와 인쇄 방법에 따르면, 고밀도 및 고정밀 인쇄 작업이 달성될 수 있다.

잉크젯 인쇄 시스템의 통상적인 배치 및 원리로는, 예를 들어 미국특허 제4,723,129호와 제4,740,796호에 개시된 기본적인 원리를 사용한 배치가 바람직하다는 것을 알게 되었다. 상기 시스템은 온디멘드형(on-demand type)과 연속형(continuous type) 중 어느 하나에 적용될 수 있다. 특히, 온디멘드형의 경우, 인쇄 정보에 대응하는 적어도 하나의 구동 신호를 인가하고 액체(잉크)를 보유하는 용지 또는 액체 채널과 연통하도록 설치된 각각의 전열 변환기에 핵 비등을 초과하는 신속한 온도 상승을 일으킴으로써, 열 에너지가 인쇄 헤드의 열 작용 표면 상에 막 비등을 일으키도록 전열 변환기에 의해 발생되기 때문에, 시스템이 효과적이며, 결과적으로 기포가 구동 신호와 하나씩 대응하여 액체(잉크) 내에 형성될 수 있다.

기포의 성장 및 수축에 의해 토출 개구를 통해 액체(잉크)를 토출함으로써, 적어도 하나의 액적이 형성된다. 구동 신호가 펄스 신호로서 인가되면, 기포의 성장 및 수축은 순간적으로 그리고 적절하게 달성되어 액체(잉크)의 토출을 특히 높은 반응 특성으로 달성할 수 있다.

펄스 구동 신호로는, 미국특허 제4,463,359호와 제4,345,262호에 개시된 신호들이 적당하다. 열 작용 표면의 온도 상승 비율에 관련한 발명에 관한 미국특허제4,313,124호에 기재된 조건들을 이용함으로써 보다 훌륭한 인쇄가 수행될 수 있음에 유의한다.

인쇄 헤드의 배치로는, 토출 노즐, 상기한 명세서들에 개시된 바와 같은 액체 채널 및 전열 변환기(선형 액체 채널 또는 직각 액체 채널)의 조합으로서의 구성에 덧붙여, 만곡된 구역에 설치되는 열 작용부를 갖는 구성을 개시하는 미국특허 제4,558,333호와 제4,459,600호를 이용한 구성이 또한 본 발명에 포함된다. 더불어, 본 발명은 전열 변환기의 토출부로서 복수개의 전열 변환기에 공유된 슬롯을 이용하는 구성을 개시하는 일본 특개소 59-123670호 또는 토출부에 연통하는 열 에너지의 압력파를 흡수하기 위한 개구를 갖는 구성을 개시하는 일본 특개소 59-138461호에 기초한 구성에 효과적으로 적용될 수 있다.

또한, 프린터에 의해 인쇄될 수 있는 최대 인쇄 매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 풀라인형(full line type) 인쇄 헤드로는, 상기한 명세서에 개시된 바와 같이 복수개의 인쇄 헤드를 결합함으로써 풀라인 길이를 만족시키는 구성 또는 인쇄 헤드를 일체로 형성함으로써 얻어지는 단일 인쇄 헤드로서의 구성이 사용될 수 있다.

또한, 이상의 실시예에 기재된 바와 같이 장치 메인 유닛에 전기적으로 연결될 수 있으며 장치 메인 유닛 상에 장착될 때 장치 메인 유닛으로부터 잉크를 수용할 수 있는 교환 가능한 칩 타입 인쇄 헤드뿐만 아니라, 잉크 탱크가 인쇄 헤드 자체 상에 일체로 설치되는 카트리지 타입 인쇄 헤드가 본 발명에 작용될 수 있다.

인쇄 작업이 더욱 안정화될 수 있으므로, 본 발명의 프린터의 구성으로서 제공되는 인쇄 헤드용 회복 수단, 예비 보조 수단을 추가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 수단의 예는, 인쇄 헤드에 대해서는, 마개(capping) 수단, 세척 수단, 가압 또는 흡입 수단과, 전열 변환기를 이용한 예비 가열 수단, 다른 가열 요소 또는 이들의 조합이 포함된다. 또한, 인쇄와는 독립적으로 토출을 수행하는 예비 토출 모드를 제공하는 것이 안정적인 인쇄에 효과적이다.

또한, 프린터의 인쇄 모드로서, 블랙 등과 같은 일차적인 색상뿐만 아니라, 복수개의 상이한 색상을 이용한 다색 모드(multi-color mode) 또는 색상 혼합에 의해 달성되는 전색 모드(fulli-color mode) 중 적어도 하나가 집적된 인쇄 헤드를 사용하거나 또는 복수개의 인쇄 헤드를 결합함으로써 프린터에 채용될 수 있다.

또한, 본 발명의 상술한 각 실시예들에 있어서, 잉크는 액체인 것으로 가정된다. 이와는 다르게, 잉크젯 시스템에서는 30 ℃ 내지 70 ℃의 범위 내에서 잉크 자체의 온도 제어를 수행하여 잉크 점성이 안정적인 토출 범위 내에 속할 수 있도록 하는 것이 일반적이므로, 본 발명은 실온 미만에서는 고체이지만 실온에서는 연화되거나 액화되는 잉크 또는 사용 인쇄 신호의 인가 시에 액화되는 잉크를 채용할 수도 있다.

또한, 잉크의 상태가 고체 상태에서 액체 상태로 변하게 하거나 또는 잉크의 증발을 막기 위한 에너지로서 온도 상승을 활용함으로써 열 에너지에 기인한 온도 상승을 막기 위해, 사용하지 않는 상태에서는 고체이지만 가열 시에 액화하는 잉크가 사용되기도 한다. 어느 경우에도, 인쇄 신호에 따른 열 에너지의 인가 시에 액화되어 액체 상태로 토출되는 잉크, 인쇄 매체에 도달할 때 고체화되기 시작하는잉크 등이 본 발명에 적용 가능하다.

이 경우, 일본 특개소 54-56847호 또는 일본 특개소 60-71260호에 기재된 바와 같이, 잉크는 잉크가 만입부(dent) 또는 관통 구멍 내에 유지되어 있으며, 전열 변환기에 대향한 관통된 시트의 형태로 공급되기도 한다. 본 발명에 있어서, 상술한 막 비등 시스템은 전술한 잉크에 가장 효과적이다.

본 발명은 복수개의 장치(예를 들어, 호스트 컴퓨터, 인터페이스, 판독기, 프린터)에 의해 구성되는 시스템 또는 단일 장치(예를 들어, 복사기, 팩시밀리)를 포함하는 장치에 적용될 수 있다.

본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 명백히 매우 다른 본 발명의 실시예들을 만들 수 있으므로, 본 발명은 첨부된 특허 청구의 범위에 정의된 바를 제외하고는 본 발명의 구체적인 실시예에 제한되지 않는다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 인쇄 요소용 전원 전압을 제외하고 디지털 회로를 구동하는 전압과 온도 등의 정보를 얻기 위한 아날로그 회로를 구동하는 전압이 상이한 경우, 외부 회로로부터 디지털 회로의 전원 전압만을 공급함으로써 전체적인 배치를 단순화할 수 있다.

Claims

시프트 레지스터를 포함하여 상기 시프트 레지스터에 의해 수신된 입력 인쇄 데이터에 따라 인쇄 요소를 선택적으로 구동시키는 디지털 회로와, 아날로그 형식으로 정보를 수신하여 정보를 처리하는 검출 수단을 갖는 아날로그 회로를 구비한 요소 기판을 포함하며,

상기 디지털 회로를 구동하기 위한 전압값은 상기 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압값과 상이하고,

상기 인쇄 요소를 구동시키는 전압으로부터 상기 아날로그 회로를 구동시키는 전압을 생성하는 전압 발생 회로가 상기 요소 기판 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 요소 기판의 외부에 배열되며 한 단자가 상기 아날로그 회로를 구동하는 전압에 연결되고 다른 단자는 접지되는 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 전압 발생 회로는 상기 인쇄 요소를 구동하기 위한 전압으로부터 상기 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 전압 발생 회로는 분할 레지스터 및 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 전압 발생 회로는 비반전 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 디지털 회로는 인쇄 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 시프트 레지스터와 상기 시프트 레지스터 내에 저장된 정보를 보유하기 위한 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 아날로그 회로는 상기 요소 기판의 외부 온도를 검출하기 위한 수단 또는 가열기 저항값을 모니터하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 프린트 헤드는 인쇄용 잉크를 토출하는 잉크젯 프린트 헤드인 것을 특징으로 프린트 헤드.
제8항에 있어서, 상기 인쇄 요소는 열 에너지를 이용하여 잉크를 토출하기 위해 잉크에 가해지는 열 에너지를 생성하기 위한 열 에너지 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제9항에 있어서, 상기 검출 수단은 상기 요소 기판의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제9항에 있어서, 상기 디지털 회로는 상기 전열 변환기의 저항값, 상기 구동 수단의 작동시의 저항값 및 상기 요소 기판의 각 층의 두께와 관련한 정보의 일부 중 적어도 하나를 저장하기 위한 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제1항에 있어서, 상기 디지털 회로를 구동하기 위한 전압값은 3.3 V이고, 상기 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압값은 5 V인 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
프린트 헤드를 이용하여 인쇄하기 위한 인쇄 장치이며,

상기 프린트 헤드는 시프트 레지스터를 포함하여 상기 시프트 레지스터에 의해 수신된 입력 인쇄 데이터에 따라 인쇄 요소를 선택적으로 구동시키는 디지털 회로와, 아날로그 형식으로 정보를 수신하여 정보를 처리하는 검출 수단을 갖는 아날로그 회로를 구비한 요소 기판을 포함하고,

상기 디지털 회로를 구동하기 위한 전압값은 상기 아날로그 회로를 구동하기 위한 전압값과 상이하며,

상기 인쇄 요소를 구동시키는 전압으로부터 상기 아날로그 회로 구동용 전압을 생성하기 위한 전압 발생 회로가 상기 요소 기판 상에 배열된 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.