KR19990020082A - 비드(bead)를 이용한 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출 회로 - Google Patents

비드(bead)를 이용한 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크 카트리지의 잉크 분사를 제어하는 헤드 구동 드라이버의 정상 동작여부를 확인할 수 있는 비드를 이용한 잉크젯 프린터의 카트리지 노즐 구동 검사 장치에 관한 것이다.
잉크 카트리지의 다수개의 노즐의 구동을 제어하는 노즐 구동부와, 인덕턴스값을 가지고 있으며 노즐 구동 전압을 전달하는 비드(BEAD)와, 상기 비드의 양단에 흐르는 전류량을 검출하여 기준 전압과 비교하여 노즐 구동의 이상 유무를 나타내는 검출부를 포함하여 구성되며 잉크젯 프린터의 핵심 부품인 잉크 카트리지의 구동회로의 불량 또는 잉크 카트리지의 노즐 구동 저항의 불량을 검출하는데 적은 전류와 낮은 전압을 사용하여 저소비 전력의 잉크젯 프린터를 설계할 수 있는 효과를 가진다.

Description

비드(ＢＥＡＤ)를 이용한 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출 회로
본 발명은 잉크젯 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크 카트리지의 잉크 분사를 제어하는 헤드 구동 드라이버의 정상 동작여부를 확인할 수 있는 BEAD를 이용한 잉크젯 프린터의 카트리지 노즐 구동 검사 장치에 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.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린터에서 인쇄의 품질을 가늠하는 것은 잉크 카트리지의 성능이다. 그러므로 잉크 카트리지의 품질향상과 고품질을 계속 유지하는 것이 무엇보다 중요한 일이다. 그러므로 잉크 카트리지의 헤드부분에 구성된 노즐의 구동이 정확하고 동작이 안정되어야 한다.
잉크 카트리지의 잉크 노즐 구동 검사회로가 잉크 노즐 구동회로의 정상동작 여부를 체크한다.
도 2는 종래기술에 따른 잉크 노즐 구동 검사회로의 회로도이다.
이 구동 검사회로는 노즐이 구동될 때, 전류가 공통저항(RC)과 해당 노즐의 내부저항(Rn)을 통해 흐른다.
이때 공통 저항(RC)과 각각 노즐의 내부 저항(Rnn)의 전압 분배된 전압을 검출하여 잉크 노즐의 구동 여부를 검사하였다.
즉 저항(Rn3)에 흐르는 전압은과 같이 구할 수 있다. 이 전압의 크기에 따라 해당 노즐의 정상 유무를 확인할 수 있다.
잉크 노즐 구동 회로는 전원 공급 장치에서 공급되는 전압을 공통저항(Rc)을 거쳐 전압을 강하시켜 잉크 카트리지 구동용 전압을 만들게 된다. 그래서 잉크 카트리지의 구동 전압(Vdd)이 실제 필요로 하는 잉크 카트리지의 구동 전압과 상이하다.
이러한 회로에서 실제적으로 필요로 하는 전압보다 높은 전압과 공통저항(Rc)에 흐르는 전류에 의해 전력이 소모되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잉크젯 프린터의 공통저항(Rc)을 이용하는 대신에 비드(BEAD)를 사용하여 적은 전력을 이용하여 잉크 카트리지의 노즐 구동여부를 확인하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 불필요하게 높은 전압을 삭제하고 잉크 노즐 분사에 실제적으로 필요한 낮은 전압을 사용하여 낮은 전압과 낮은 전류를 이용하여 소비전력을 줄이는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉크 카트리지의 이상 노즐을 검출하기 위하여 잉크 카트리지의 다수개의 노즐의 구동을 제어하는 노즐 구동부와, 인덕턴스값을 가지고 있으며 상기 노즐 구동부에 제공되는 전압을 전달하는 비드(BEAD)와, 상기 비드의 양단에 흐르는 전류량을 검출하여 기준 전압과 비교하여 노즐 구동의 이상 유무를 나타내는 검출부를 포함하여 구성하는 특징을 갖는다.
도 1은 일반적인 잉크젯 프린터의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 종래 기술에 따른 잉크 노즐 구동 검사회로의 회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 노즐 검출 회로도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 동작을 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상 노즐 검출 회로도이다.
잉크 카트리지의 다수개의 노즐의 구동을 제어하는 노즐 구동부(100)와, 인덕턴스값을 가지고 있으며 노즐 구동 전압을 전달하는 비드(BEAD)와, 상기 비드(BEAD)의 양단에 흐르는 전류량을 검출하여 기준 전압과 비교하여 노즐 구동의 이상 유무를 나타내는 검출부(200)로 크게 나눌 수 있다.
노즐 구동부(100)는 각 노즐의 분사동작을 제어하기 위한 스위칭을 수행하는 노즐 구동 드라이버(120)와, 노즐 구동을 위한 전원을 상기 노즐 구동 드라이버의 각 스위칭 소자에 전달하기 위한 노즐 저항부(110)로 이루어진다.
검출부(200)는 노즐 구동 전압(Vdd)을 전달하는 비드(BEAD)의 양단에 걸린 전압을 분배하는 저항(R1 , R2)들과, 상기 두 저항(R1,R2)의 접점으로부터 분압된 전압을 베이스단에 인가받는 PNP 타입의 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단의 전압을 분압하는 저항(R3 , R4)들과, 상기 두 저항(R3 , R4)의 접점에서 출력된 전압을 받는 트랜지스터(Q2 , Q3)들로 구성된다.
비드(BEAD)는 인덕터(Inductor)성분을 가지고 있어, L이라는 인덕턴스값을 가지고 있다. 노즐 구동부(100)에서 1개의 노즐(N1)이 구동될 경우에 전류는 상기 비드를 통하여 노즐 구동 저항(Rn1)을 지나, 트랜지스터(Trn1)의 콜렉터에서 에미터로 흐른다.
이때 비드(BEAD) 양단에는 전압이 발생하게 된다. 이 전압은 비드 양단간을 흐르는 시간의 변화량에 대한 전류량의 변화량을 의미한다.
한편 검출부(200)에서는 비드(BEAD)의 양단 사이의 전압은 저항(R1)과 저항(R2)에 의해 분압된다.
두 저항(R1,R2)의 접점은 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 연결되고 분압된 전압에 의해 트랜지스터(Q1)이 턴온된다.
이 때 흐르는 전류 IEC는 저항(R3,R4)로 흘러들어간다. 두 저항(R3,R4)의 접점에서 발생된 전압을 받아서 트랜지스터(Q2와 Q3)에 연결된다.
트랜지스터(Q2)가 동작을 하고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터가 트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되어 턴-오프된다. 이 때 트랜지스터(Q3)의 콜렉터단으로 출력되는 신호는 하이(High)로 나타난다. 이 동작설명은 정상적인 동작에서의 노즐 구동을 검출하는 동작이다.
한편 노즐이 구동되지 않을 경우에는 비드(Bead)에 흐르는 전류가 없다. 따라서 트랜지스터(Q1 및 Q2)는 턴-오프 상태가 되고, 트랜지스터(Q3)이 턴-온된다. 따라서 트랜지스터(Q3)의 콜렉터단으로 출력되는 신호는 로우(Low)로 나타난다. 이 동작은 잉크 노즐이 구동되지 않고 있음을 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명을 이용하면 잉크젯 프린터의 핵심 부품인 잉크 카트리지의 구동회로의 불량 또는 잉크 카트리지의 노즐 구동 저항의 불량을 검출하는데 적은 전류와 낮은 전압을 사용하여 저소비 전력의 잉크젯 프린터를 설계할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

  1. 잉크 카트리지의 다수개의 노즐의 구동을 제어하는 노즐 구동부와,
    인덕턴스값을 가지고 있으며 노즐 구동 전압을 전달하는 비드(BEAD)와,
    상기 비드의 양단에 흐르는 전류량을 검출하여 기준 전압과 비교하여 노즐 구동의 이상 유무를 나타내는 검출부를 포함하여 구성되는 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 구동부는 각 노즐의 분사동작을 제어하기 위한 스위칭을 수행하는 노즐 구동 드라이버와,
    노즐 구동을 위한 전원을 상기 노즐 구동 드라이버의 각 스위칭 소자에 전달하기 위한 노즐 저항부로 구성됨을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 비드(BEAD)의 양단에 걸린 전압을 분배하는 저항(R1,R2)들과,
    분압된 전압을 베이스단에 인가받는 PNP 타입의 트랜지스터(Q1)와,
    상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터단의 전압을 분압하는 저항(R3,R4)들과,
    상기 저항(R3,R4)의 접점에서 출력된 전압을 받는 트랜지스터(Q2,Q3)들로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 이상 노즐 검출회로.
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