KR100708148B1 - 인쇄장치의 헤드칩예열방법 - Google Patents

인쇄장치의 헤드칩예열방법 Download PDF

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Abstract

개시된 헤드칩 예열방법은, 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하고 그 주파수를 각 헤드칩의 온도상승률에 역비례하게 설정하는 단계와, 보조히터들과 메인히터들을 함께 구동하여 복수의 헤드칩을 목표온도가 되도록 가열하는 단계를 포함한다.

Description

인쇄장치의 헤드칩예열방법{preheating method of printing apparatus}
도 1은 라인 잉크젯 헤드를 채용한 인쇄장치의 일 실시예의 구성도.
도 2는 셔틀방식 잉크젯 헤드를 채용한 인쇄장치의 일 실시예의 구성도.
도 3은 헤드칩의 단면도.
도 4는 보조히터와 온도센서의 배치의 일 예를 보여주는 배치도.
도 5는 헤드칩의 예열을 위한 장치의 블록도.
도 6은 헤드칩예열방법의 제1실시예를 설명하는 그래프.
도 7은 메인히터를 구동하는 구동신호의 파형을 보여주는 도면.
도 8은 헤드칩예열방법의 제2실시예를 설명하는 그래프.
도 9는 헤드칩예열방법의 제3실시예를 설명하는 그래프.
도 10은 헤드칩예열방법의 제4실시예를 설명하는 그래프.
도 11은 헤드칩예열방법의 제5실시예를 설명하는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 1a......잉크젯 헤드 5......헤드칩
10......노즐플레이크 11......노즐
20......기판 21......메인히터
22......챔버 30......보조히터
40......온도센서 50.....제어부
51......A/D 컨버터 52......메모리
53......보조히터구동회로 54......메인히터구동회로
본 발명은 잉크물방울을 토출하여 인쇄하는 인쇄장치의 헤드칩을 예열하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 인쇄장치는 복수의 노즐과, 잉크를 토출하기 위한 메인히터를 구비하는 하나 이상의 헤드칩을 구비한다. 잉크젯 인쇄장치의 성능은 잉크의 점도와 관련된다. 셔틀방식 잉크젯 헤드는 길이가 0.5인치 정도의 하나 또는 둘 이상의 헤드칩을 구비하며, 라인 잉크젯 헤드은 통상적으로 셔틀방식 잉크젯 헤드에 채용되는 헤드칩보다 길이가 긴(예를 들면 약 2인치 정도) 복수의 헤드칩을 구비한다.
잉크의 점도는 낮은 온도에서는 높고 온도가 높아지면 낮아진다. 따라서, 헤드칩의 온도를 최적의 인쇄조건에 맞는 잉크의 점도를 얻을 수 있는 온도로 균일하게 유지되어야 한다. 이를 위하여 인쇄장치는 헤드칩을 가열하는 보조히터와 헤드칩의 온도를 검출하는 온도센서를 구비한다. 인쇄장치는 전원투입 직후 또는 인쇄와 인쇄사이에 헤드칩의 온도를 검출하고 검출된 온도가 소정의 목표온도보다 낮으면 보조히터를 구동하여 헤드칩을 예열하여 헤드칩의 온도를 조절한다.
헤드칩을 가열하면 잉크의 점도가 낮아짐과 동시에 잉크의 건조가 유발된다. 복수의 헤드칩을 예열하는 경우에 헤드칩마다 온도상승률의 차이로 인하여 소정의 목표온도에 도달되는데 소요되는 시간이 다르다. 또, 인쇄동작을 완료한 후에는 헤드칩마다 온도 차이가 발생될 수 있는데, 이에 의해서도 헤드칩마다 소정의 목표온도에 도달되는데 소요되는 시간이 달라질 수 있다. 이 때문에 먼저 목표온도에 도달된 헤드칩에서는 다른 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지 대기하는 동안에 잉크의 건조가 진행된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 복수의 헤드칩이 목표온도에 도달되는 시간의 차이를 줄일 수 있도록 개선된 헤드칩예열방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또, 본 발명은 복수의 헤드칩이 목표온도에 보다 신속하게 도달될 수 있도록 개선된 헤드칩예열방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 예열방법은, 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 복수의 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 복수의 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서, 상기 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하고, 그 주파수를 상기 각 헤드칩의 온도상승률에 역비례하게 설정하는 단계; 상기 보조히터들과 상기 메인히터들을 함께 구동 하여 상기 복수의 헤드칩을 목표온도가 되도록 가열하는 단계;를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 예열방법은, 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 각 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 각 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서, 상기 각 헤드칩의 초기온도를 검출하는 단계; 상기 각 헤드칩의 온도상승률로부터 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상가열시간을 산출하는 단계; 상기 예상가열시간 중 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 복수의 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되도록 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 구동하여 가열을 개시하는 단계;를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하여 상기 복수의 메인히터를 상기 보조히터와 함께 구동하여 상기 헤드칩을 가열한다. 이 경우에, 상기 온도상승률은 상기 메인히터를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터와 함께 소정 시간 구동한 경우의 온도상승률인 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 온도를 재검출하여 예상가열시간을 재산출하고 이에 근거하여 가열개시시기를 조정하는 단계;를 더 구비한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 예열방법은, 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 각 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 각 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서, 상기 각 헤드칩의 초기온도를 검출하여, 상기 복수의 헤드칩을 상기 초기온도가 목표온도보다 높은 고온그룹과 낮은 저온그룹으로 구분하는 단계; 각 헤드칩의 온도하강율로부터 상기 고온그룹의 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상냉각시간을 산출하고, 각 헤드칩의 온도상승율로부터 상기 저온그룹의 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상가열시간을 산출하는 단계; 상기 예상냉각시간과 예상가열시간 중 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 상기 복수의 헤드칩 모두가 목표온도에 도달되도록 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계;를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계는, 상기 예상냉각시간의 최대값이 상기 예상가열시간의 최대값보다 큰 경우에, 상기 예상냉각시간이 최대인 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되는 시점에 맞추어 상기 저온그룹의 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되도록 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 연속구동하여 가열을 개시하는 단계; 상기 보조히터를 단속구동하여 상기 목표온도에 먼저 도달된 상기 고온그룹의 헤드칩을 상기 예상냉각시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과될 때까지 상기 목표온도로 유지하는 단계;를 포함한다.
일 실시예로서, 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계는, 상기 예상냉각시간의 최대값이 상기 예상가열시간의 최대값보다 큰 경우에, 상기 예상가열시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 상기 저온그룹의 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되도록 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 연속구동하여 가열을 개시하는 단계; 상기 저온그룹의 헤드칩이 모두 상기 목표온도에 도달되면 상기 보조히터를 단속구동하여 상기 예상냉각시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과될 때까지 상기 목표온도로 유지하는 단계; 상기 보조히터를 단속구동하여 상기 목표온도에 먼저 도달된 상기 고온그룹의 헤드칩을 상기 예상냉각시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과될 때까지 상기 목표온도로 유지하는 단계;를 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 인쇄장치의 일 예를 도시한 구성도들이다. 도 1을 보면, 부주사방향으로 이송되는 용지 위에 설치된 잉크젯 헤드(1)가 고정된 위치에서 잉크를 토출하여 화상을 인쇄한다. 도 2를 보면, 부주사방향(S)으로 이송되는 용지(P) 위를 잉크젯 헤드(1a)가 주주사방향으로 왕복이송되면서 잉크를 토출하여 용지에 화상을 인쇄한다. 잉크젯 헤드(1a)는 일반적으로 셔틀방식 잉크젯 헤드라고 하며, 잉크젯 헤드(1)는 라인 잉크젯 헤드라고 한다. 셔틀방식 잉크젯 헤드(1a)는 길이가 0.5인치 정도의 하나 또는 둘 이상의 헤드칩을 구비하며, 라인 잉크젯 헤드(1)은 통상적으로 셔틀방식 잉크젯 헤드에 채용되는 헤드칩보다 길이가 긴(예를 들면 약 2인치 정도) 복수의 헤드칩(5)을 구비한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 헤드칩(5)은 잉크가 토출되는 복수의 노즐(11)과, 잉크를 가열하는 복수의 메인히터(21)를 구비한다. 복수의 노즐(11)은 노즐플레이 트(10)에 형성된다. 복수의 메인히터(21)는 기판(20)에 형성된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 노즐플레이트(10)와 기판(20) 사이에는 도시되지 않은 잉크저장부로부터 잉크를 챔버(22)로 공급하기 위한 유로가 형성된다. 헤드칩(5)의 구조는 당업자에게 잘 알려져 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 메인히터(21)에 전압이 인가되면, 챔버(22) 내의 잉크가 가열되면서 잉크 중에 포함된 기포가 급격히 팽창한다. 이 팽창압력에 의히여 챔버(22) 내의 잉크는 노즐(11)을 통하여 토출된다.
화상을 인쇄하기 전에 잉크의 점도를 인쇄하기에 적절한 정도롤 조절하기 위하여 헤드칩(5)의 온도를 소정의 목표온도가 되도록 예열한다. 예열은 인쇄장치의 전원을 투입한 경우, 또는 인쇄와 인쇄 사이에 수행될 수 있다. 예열을 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 헤드칩(5)에는 보조히터(30)와 온도센서(40)가 설치된다. 보조히터(30)와 온도센서(40)는 복수개가 배치될 수 있다. 일 예로서, 보조히터(30)는 기판(20)에 마련된다. 보조히터(30)는 공간상의 제약 때문에 복수의 노즐(11) 사이에 배치되기는 어려우며, 헤드칩(5)의 일단부 또는 양단부에 배치된다.
도 5는 헤드칩(5)의 온도를 조절하기 위한 블록도이다. 도 5를 보면, 온도센서(40)에 의하여 검출된 온도는 예를 들면 A/D 컨버터(51)를 거쳐 중앙처리장치(CPU)(50)에 입력된다. 메모리(52)에는 목표온도와 후술할 온도상승률, 온도하강률 등의 정보가 저장된다. CPU(50)는 보조히터구동회로(53)와 메인히터구동회로(54)를 제어하여 보조히터(30)와 메인히터(21)를 구동한다. 이하에서, 상술한 구성에 의한 헤드칩 예열방법의 실시예를 설명한다. 실시예에 있어서 필요한 경우에는 복수의 헤드칩(5)과 보조히터(30)와 메인히터(21)은 각 참조후보에 알파벳 소문자 a, b, c를 붙여서 구분한다.
① 제1실시예
인쇄장치의 전원을 투입한 직후 또는 장시간 인쇄를 수행하지 않고 대기한 경우에는 복수의 헤드칩(5)의 온도를 동일한 것으로 예상할 수 있다. 이 경우의 헤드칩예열방법을 도 6을 보면서 설명한다. 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 초기온도는 T0로서 동일하다. 하지만, 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 위치나 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 보조히터(30a)(30b)(30c)의 저항값의 차이 등에 의하여 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상승률은 서로 다를 수 있다. 따라서, 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 보조히터(30a)(30b)(30c)를 동시에 구동하면 3개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)이 목표온도(Tt)에 도달되는 시간이 각각 ta, tb, tc로서 서로 달라진다. 이와 같은 예열시간의 차이를 줄이기 위하여 본 예열방법에서는 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 잉크를 토출하기 위한 메인히터(21a)(21b)(21c)를 보조히터(30a)(30b)(30c)와 함께 구동한다. 메인히터(21a)(21b)(21c)를 구동할 때에는 잉크가 토출되지 않도록 구동신호의 파형을 조절한다. 다시 말하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 메인히터(21)를 구동하는 구동신호의 듀티(d)를 잉크를 토출하기 위한 듀티(di)보다 작게 한다. 그러면, 잉크는 토출되지 않고 메인히터(21)로 헤드칩(5)을 가열할 수 있다. 또, 메인히터(21a)(21b)(21c)를 구동하는 구동신호의 주파수는 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상 승률에 역비례하게 설정한다. 예를 들어 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상승률을 각각 d1, d2, d3이라 하고 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 메인히터(21a)(21b)(21c)의 구동주파수를 각각 f1, f2, f3라 하면 f1:f2:f3=1/d1:1/d2:1/d3의 관계가 되도록 설정한다. 이와 같이, 보조히터(30a)(30b)(30c)와 메인히터(21a)(21b)(21c)를 함께 구동하면 빠른 시간 내에 목표온도(Tt)에 도달될 수 있으며, 메인히터(21a)(21b)(21c)를 구동하는 구동신호의 주파수를 조정함으로써 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상승률의 차이를 보상할 수 있기 때문에 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)은 도 6에 점선으로 도시된 바와 같이 거의 동일한 온도상승률을 가지게 되어 거의 동일한 시간(t)에 목표온도(Tt)에 도달될 수 있다. 실질적으로는 시간(t)가 경과된 때에 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도가 목표온도(Tt)에 도달되지 않았거나 또는 약간 초과하였을 수 있다. 따라서, 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 가열을 종료하는 시기는 온도센서(40a)(40b)(40c)를 이용하여 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도를 검출하여 정밀하게 미세조정하는 것이 바람직하다.
② 제2실시예
도 8을 참조하여, 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)을 동시에 목표온도(Tt)에 도달되도록 가열하기 위한 다른 방법을 설명한다. 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상승율을 감안하여 초기온도(T0)로부터 목표온도(Tt)까지 가열하는데 필요한 예상가열시간을 산출한다. 예를 들면, 도 6을 참조하면, 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)을 동시에 가열하기 시작하면 초기온도(T0)로부터 목표온도(Tt)에 도달되기까지의 예상가열시간은 각각 ta, tb, tc(ta<tb<tc)이다. 본 방법에서는 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5c)의 보조히터(30c)를 먼저 구동하여 헤드칩(5c)의 가열을 개시한다. 다음에, tc-tb의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한다. 마지막으로 tc-ta의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5a)의 보조히터(30a)를 구동하여 헤드칩(5a)의 가열을 개시한다. 이와 같이, 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5c)부터 순차적으로 가열을 개시하면 가장 긴 예상가열시간(tc)이 경과된 때에 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)이 거의 동시에 목표온도(Tt)에 도달된다. 실질적으로는 시간(tc)가 경과된 때에 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도가 목표온도(Tt)에 도달되지 않았거나 또는 약간 초과하였을 수 있다. 따라서, 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 가열을 종료하는 시기는 온도센서(40a)(40b)(40c)를 이용하여 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도를 검출하여 정밀하게 미세조정하는 것이 바람직하다.
보조히터(30a)(30b)(30c)와 함께 메인히터(21a)(21b)(21c)를 소정의 듀티와 주파수로 구동하면 보다 신속하게 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도를 목표온도까지 올릴 수 있다. 이 때, 예상가열시간을 산출하는 기초가 되는 온도상승률은 메인히터(21a)(21b)(21c)를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터(30a)(30b)(30c)와 함께 구동하는 경우의 온도상승률을 의미한다.
또, 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5c)의 보조히터(30c)를 구동하여 헤드칩(5c)의 가열을 개시한 후에 헤드칩(5a)(5b)의 온도를 지속적으로(또는 일정 시간 간격으로) 검출하여 예상가열시간(ta)(tb)를 재산출하고 헤드칩(5a)(5b)의 가열개시시기를 재조정할 수도 있다.
③ 제3실시예
인쇄를 수행한 후에는 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 초기온도(T0)는 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 잉크를 토출할 때에 메인히터(30a)(30b)(30c)에 의하여 헤드칩(5a)(5b)(5c)이 가열되기 때문에 인쇄를 수행한 후에는 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 잉크토출빈도에 따라 온도가 다를 수 있다. 이 경우에도 도 8에서 설명한 바와 같은 예열방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 9를 보면, 세 개의 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 초기온도는 각각 T1, T2, T3이다. 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도상승률에 기초하여, 각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 보조히터(20a)(30b)(30c)를 동시에 구동하여 헤드칩(5a)(5b)(5c)을 동시에 가열하기 시작하는 경우에 세 개의 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)이 목표온도(Tt)에 도달되는데 소요되는 예상가열시간을 산출하면 각각 t1, t2, t3(t1<t3<t2)이 된다. 이 중에서 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 먼저 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한다. 다음에, t2-t3의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5c)의 보조히터(30c)를 구동하여 헤드칩(5c)의 가열을 개시한다. 마지막으로 t2-t1의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5a)의 보조히터(30a)를 구동하여 헤드칩(5a)의 가열을 개시한다. 이와 같이, 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 초기온도가 다른 경우에도 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5b)부 터 순차적으로 가열을 개시하면 가장 긴 예상가열시간(t2)이 경과된 때에 세 개의 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)이 거의 동시에 목표온도(Tt)에 도달된다. 실질적으로는 시간(t2)가 경과된 때에 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도가 목표온도(Tt)에 도달되지 않았거나 또는 약간 초과하였을 수 있다. 따라서, 각 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 가열을 종료하는 시기는 온도센서(40a)(40b)(40c)를 이용하여 각 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도를 검출하여 정밀하게 미세조정하는 것이 바람직하다.
보조히터(30a)(30b)(30c)와 함께 메인히터(21a)(21b)(21c)를 소정의 듀티와 주파수로 구동하면 보다 신속하게 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)의 온도를 목표온도(Tt)까지 올릴 수 있으며, 이 때에도 역시 예상가열시간을 산출하는 기초가 되는 온도상승률은 메인히터(21a)(21b)(21c)를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터(30a)(30b)(30c)와 함께 구동하는 경우의 온도상승률을 의미한다.
또, 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5b)의 보조히터(5b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한 후에 헤드칩(5a)(5c)의 온도를 지속적으로(또는 일정 시간 간격으로) 검출하여 예상가열시간(t1)(t3)를 재산출하고 헤드칩(5a)(5c)의 가열개시시기를 재조정할 수도 있다.
④ 제4실시예
도 10에 도시된 바와 같이, 헤드칩(5a)(5b)의 초기온도는 각각 T11, T12로서 목표온도(Tt)보다 낮고 헤드칩(5c)(5d)의 초기온도는 각각 T13, T14로서 목표온도 (Tt)보다 높다. 이 경우에는 헤드칩(5a)(5b)를 저온그룹, 헤드칩(5c)(5d)를 고온그룹으로 구분한다. 온도하강률에 기초하여 고온그룹의 헤드칩(5c)(5d)의 온도가 목표온도(Tt)까지 냉각되는데 소요되는 시간(예상냉각시간)을 산출한다. 또, 온도상승률에 기초하여 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)을 목표온도(Tt)에 도달되기까지 가열하는데 소요되는 시간(예상가열시간)을 산출한다.
본 실시예와 같이, 예상냉각시간의 최대값(t13)이 예상가열시간의 최대값(t12)보다 큰 경우에는 예상냉각시간의 최대값(t13)에 해당되는 시간이 경과된 후에 모든 헤드칩각 헤드칩(5a)(5b)(5c)(5d)이 목표온도에 도달될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, t13-t12의 시간이 경과된 후에 예상가열시간이 가장 큰 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한다. 다음에, t13-t11의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5a)의 보조히터(30a)를 구동하여 헤드칩(5a)의 가열을 개시한다. 그러면, 가장 긴 예상냉각시간(t13)이 경과된 때에 헤드칩(5a)(5b)이 거의 동시에 목표온도(Tt)에 도달된다. 실질적으로는 시간(t13)가 경과된 때에 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)의 온도가 목표온도(Tt)에 도달되지 않았거나 또는 약간 초과하였을 수 있다. 따라서, 헤드칩(5a)(5b)의 가열을 종료하는 시기는 온도센서(40a)(40b)를 이용하여 헤드칩(5a)(5b)의 온도를 검출하여 정밀하게 미세조정하는 것이 바람직하다.
t14의 시간이 경과되면 헤드칩(5d)가 목표온도(Tt)에 도달된다. 이 때부터 t13 시간이 경과될 때까지는 온도센서(40d)로 헤드칩(5d)의 온도를 검출하면서 헤드칩(5d)의 보조히터(30d)를 단속구동하여 헤드칩(5d)의 온도를 목표온도(Tt)로 유 지한다.
보조히터(30a)(30b)와 함께 메인히터(40a)(40b)를 소정의 듀티와 주파수로 구동하면 보다 신속하게 헤드칩(5a)(5b)의 온도를 목표온도(Tt)까지 올릴 수 있으며, 이 때에도 역시 예상가열시간을 산출하는 기초가 되는 온도상승률은 메인히터(21a)(21b)를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터(30a)(30b)와 함께 구동하는 경우의 온도상승률을 의미한다. 보조히터(30a)(30b)와 함께 메인히터(21a)(21b)를 함께 구동하는 경우에는 도 10의 점선으로 도시된 바와 같이 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)의 가열개시시기를 더 늦출 수 있다.
또, 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한 후에 헤드칩(5a)의 온도를 지속적으로(또는 일정 시간 간격으로) 검출하여 예상가열시간(t11)을 재산출하고 헤드칩(5a)의 가열개시시기를 재조정할 수도 있다.
⑤ 제5실시예
제 4실시예의 변형예로서, 도 11에 도시된 바와 같이, 헤드칩(5a)(5b)의 초기온도는 각각 T21, T22로서 목표온도(Tt)보다 낮고 헤드칩(5c)(5d)의 초기온도는 각각 T23, T24로서 목표온도(Tt)보다 높다. 이 경우에는 헤드칩(5a)(5b)를 저온그룹, 헤드칩(5c)(5d)를 고온그룹으로 구분한다. 온도하강률에 기초하여 고온그룹의 헤드칩(5c)(5d)의 온도가 목표온도(Tt)까지 냉각되는데 소요되는 시간(예상냉각시간)을 산출한다. 또, 온도상승률에 기초하여 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)을 목표온 도(Tt)에 도달되기까지 가열하는데 소요되는 시간(예상가열시간)을 산출한다.
본 실시예와 같이, 예상가열시간의 최대값(t22)이 예상냉각시간의 최대값(t24)보다 큰 경우에는 예상가열시간의 최대값(t22)에 해당되는 시간이 경과된 후에 모든 헤드칩(5a)(5b)(5c)(5d)이 목표온도에 도달될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 먼저 예상가열시간이 가장 큰 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한다. 다음으로 t22-t21의 시간이 경과된 후에 헤드칩(5a)의 보조히터(30a)를 구동하여 헤드칩(5a)의 가열을 개시한다. 그러면, 가장 긴 예상가열시간(t22)이 경과된 때에 헤드칩(5a)(5b)이 거의 동시에 목표온도(Tt)에 도달된다. 실질적으로는 시간(t22)가 경과된 때에 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)의 온도가 목표온도(Tt)에 도달되지 않았거나 또는 약간 초과하였을 수 있다. 따라서, 헤드칩(5a)(5b)의 가열을 종료하는 시기는 온도센서(40a)(40b)를 이용하여 헤드칩(5a)(5b)의 온도를 검출하여 정밀하게 미세조정하는 것이 바람직하다.
t23, t24의 시간이 각각 경과되면 헤드칩(5c)(5d)가 목표온도(Tt)에 도달된다. 이 때부터 t22 시간이 경과될 때까지는 온도센서(40c)(40d)로 헤드칩(5c)(5d)의 온도를 검출하면서 헤드칩(5c)(5d)의 보조히터(30a)(30b)를 단속구동하여 헤드칩(5c)(5d)의 온도를 목표온도(Tt)로 유지한다.
보조히터(30a)(30b)와 함께 메인히터(40a)(40b)를 소정의 듀티와 주파수로 구동하면 보다 신속하게 헤드칩(5a)(5b)의 온도를 목표온도(Tt)까지 올릴 수 있으며, 이 때에도 역시 예상가열시간을 산출하는 기초가 되는 온도상승률은 메인히터(21a)(21b)를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터(30a)(30b)와 함께 구동하는 경우의 온도상승률을 의미한다. 보조히터(30a)(30b)와 함께 메인히터(21a)(21b)를 함께 구동하는 경우에는 도 11의 점선으로 도시된 바와 같이 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)이 목표온도(Tt)에 도달되는 시간을 ts까지 단축할 수 있어 고온그룹의 헤드칩(5c)(5d)과 저온그룹의 헤드칩(5a)(5b)이 목표온도에 도달되는 시간 차이를 줄일 수 있다.
또, 예상가열시간이 가장 긴 헤드칩(5b)의 보조히터(30b)를 구동하여 헤드칩(5b)의 가열을 개시한 후에 헤드칩(5a)의 온도를 지속적으로(또는 일정 시간 간격으로) 검출하여 예상가열시간(t11)을 재산출하고 헤드칩(5a)의 가열개시시기를 재조정할 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 온도상승률과 온도하강률은 인쇄장치의 제조공정에서 측정되어 메모리(52)에 미리 저장될 수 있다. 또, 예열과정에서 보조히터를 소정 시간 구동하고(메인히터와 보조히터를 함께 구동하는 경우에는 메인히터를 소정의 듀티와 주파수로 구동한다) 보조히터( 및 메인히터)의 구동 전후에 헤드칩의 온도를 측정하여 온도상승률을 산출할 수 있다. 또, 예열과정에서 보조히터를 구동하여 헤드칩의 온도를 소정 온도까지 높인 후에 소정 시간 방치하여 온도를 재측정하여 온도하강률을 산출할 수 있다. 산출된 온도상승률과 온도하강률은 메모리(52)에 저장되어 예상가열시간과 예상냉각시간을 산츨하기 위하여 사용된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 헤드칩예열방법에 의하면, 복수의 헤드칩이 목표온도에 도달되는 시간차이를 줄임으로써 잉크의 건조를 줄일 수 있다. 또, 헤드칩의 온도를 신속하게 목표온도가 되도록 예열할 수 있다. 또, 헤드칩의 초기온도와 온도상승률에 의거하여 예열개시시간을 조절하기 때문에 예열에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점은 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 복수의 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 복수의 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서,
    상기 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하고, 그 주파수를 상기 각 헤드칩의 온도상승률에 역비례하게 설정하는 단계;
    상기 보조히터들과 상기 메인히터들을 함께 구동하여 상기 복수의 헤드칩을 목표온도가 되도록 가열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  2. 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 각 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 각 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서,
    상기 각 헤드칩의 초기온도를 검출하는 단계;
    상기 각 헤드칩의 온도상승률로부터 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상가열시간을 산출하는 단계;
    상기 예상가열시간 중 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 복수의 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되도록 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 구동하여 가열을 개시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하여 상기 복수의 메인히터를 상기 보조히터와 함께 구동하여 상기 헤드칩을 가열하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보조히터와 메인히터를 함께 구동하는 경우에, 상기 온도상승률은 상기 메인히터를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터와 함께 소정 시간 구동한 경우의 온도상승률인 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 헤드칩의 가열을 개시한 후에 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 가열개시시기를 결정함에 있어서, 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 온도를 재검출하여 예상가열시간을 재산출하고 이에 근거하여 가열개시시기를 조정하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  6. 복수의 노즐과 잉크를 가열하여 상기 복수의 노즐을 통하여 토출시키는 복수의 메인히터를 각각 구비하는 복수의 헤드칩과, 상기 각 헤드칩을 가열하는 복수의 보조히터와, 상기 각 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 포함하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법으로서,
    상기 각 헤드칩의 초기온도를 검출하여, 상기 복수의 헤드칩을 상기 초기온도가 목표온도보다 높은 고온그룹과 낮은 저온그룹으로 구분하는 단계;
    각 헤드칩의 온도하강율로부터 상기 고온그룹의 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상냉각시간을 산출하고, 각 헤드칩의 온도상승율로부터 상기 저온그룹의 각 헤드칩이 목표온도에 도달되기까지의 예상가열시간을 산출하는 단계;
    상기 예상냉각시간과 예상가열시간 중 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 상기 복수의 헤드칩 모두가 목표온도에 도달되도록 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계는,
    상기 예상냉각시간의 최대값이 상기 예상가열시간의 최대값보다 큰 경우에, 상기 예상냉각시간이 최대인 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되는 시점에 맞추어 상기 저온그룹의 헤드칩이 상기 목표온도에 도달되도록 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 연속구동하여 가열을 개시하는 단계;
    상기 보조히터를 단속구동하여 상기 목표온도에 먼저 도달된 상기 고온그룹 의 헤드칩을 상기 예상냉각시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과될 때까지 상기 목표온도로 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 보조히터의 구동을 제어하는 단계는,
    상기 예상가열시간의 최대값이 상기 예상냉각시간의 최대값보다 큰 경우에, 상기 예상가열시간 중 최대값에 해당되는 시간이 경과된 때에 상기 저온그룹의 헤드칩이 모두 상기 목표온도에 도달되도록 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 상기 예상가열시간이 최대인 헤드칩부터 순차적으로 상기 보조히터를 연속구동하여 가열을 개시하는 단계;
    상기 목표온도에 먼저 도달되는 상기 고온그룹의 헤드칩은 상기 예상가열시간의 최대값에 해당되는 시간이 경과될 때까지 상기 보조히터를 단속구동하여 상기 목표온도로 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    하나 이상의 상기 저온그룹의 헤드칩의 가열을 개시한 후에 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 가열개시시기를 결정함에 있어서, 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 온도를 재검출하여 예상가열시간을 재산출하고 이에 근거하여 가열개시시기를 조정하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 각 헤드칩의 복수의 메인히터를 구동하기 위한 구동신호를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 설정하여 상기 보조히터를 연속구동할 때에 상기 복수의 메인히터를 함께 구동하여 상기 저온그룹의 헤드칩을 가열하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보조히터와 메인히터를 함께 구동하는 경우에, 상기 온도상승률은 상기 메인히터를 소정의 듀티와 주파수로 보조히터와 함께 소정 시간 구동한 경우의 온도상승률인 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
  12. 제11항에 있어서,
    하나 이상의 상기 저온그룹의 헤드칩의 가열을 개시한 후에 상기 저온그룹의 헤드칩 중에서 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 가열개시시기를 결정함에 있어서, 가열을 개시하지 않은 헤드칩의 온도를 재검출하여 예상가열시간을 재산출하고 이에 근거하여 가열개시시기를 조정하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치의 헤드칩예열방법.
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