KR20000019862A - 캐리지 이동 거리를 이용한 잉크 잔량검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯프린터를 이용한 문서나 화상의 출력시 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 잔량을 측정하여 표시하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크카트리지가 장착된 캐리지를 구동하기 위한 캐리지리턴 모터인 DC모터에 일정한 전류를 인가한 후 캐리지의 배면에 장착된 엔코더리더를 통해 엔코더스트립바의 값을 읽어들여 캐리지의 이동거리를 측정한 후 미리 실험치로 정해저 기억장치부에 저장되어 있는 예제 테이블을 통해 비교함으로서 잉크의 잔량을 측정하여 표시장치부를 통해 유저에게 알려주기 위한 장치에 그 특징이 있다.

Description

캐리지 이동 거리를 이용한 잉크 잔량검출장치

본 발명은 잉크젯프린터의 잉크잔량검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잉크카트리지를 장착하고 있는 캐리지를 구동하기 위한 캐리지구동모터에 일정한 전류를 인가하여 캐리지의 이동거리를 측정한 후 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크량을 검출하여 유저에게 알려주기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유저(User)는 개인용 컴퓨터(Personal Computer; 이하, PC라 칭함)에서 작성된 파일을 문서화하기 위하여 잉크젯프린터(Inkjet Printer), 복사기, 팩시밀리(Facimile)등 여러종류의 화성장치를 사용하고 있다.

이러한 화상형성장치중에서 잉크젯방식을 이용한 잉크젯프린터(1)의 인쇄 과정을 도 1을 참조하여 살펴보면, 급지장치부에 인쇄를 하기 위한 기록 장치인 용지가 적재되면, PC에서 전송되는 인쇄명령에 따라 잉크를 저장하고 있는 잉크카트리지(5, 6)가 장착된 캐리지(4)를 구동하기 위한 캐리지 구동모터(8)인 DC-모터가 구동을 하게 된다. 즉, 인쇄장치부(3)가 구동을 하게 된다.

즉, 잉크카트리지(5, 6)가 장착된 캐리지(4)가 메인프레임(2)에 고정된 가이드레일(14)에 고정되어 타이밍벨트(9)의 안내를 받아 캐리지샤프트(10)를 따라 좌, 우측으로 이동을 하며 인쇄를 실행하게 된다.

이 때, 도 2에 도시한 바와 같이 캐리지(4)의 배면에 부착된 위치검출용센서인 엔코더-리더(Encorder-Reader)(12)가 앤코더스트립바(EncorderStripBar)(13)를 통과하며 캐리지(4)의 위치 및 이탈 유, 무를 검출하게 된다.

이와 같이 피딩된 용지는 인쇄장치부(3) 즉, 잉크카트리지(5, 6)가 장착된 캐리지(4)가 캐리지구동모터(8)의 구동에 의하여 좌, 우로 이동하며 PC에서 전달되는 데이터가 인쇄되면 배지로울러와 스타-휠(Star-Wheel)로 구성된 배지장치부를 통과하여 배지되는 구조로 구성되어 있다.

즉, 인쇄를 하기 위한 인쇄장치부(3)의 구조가 캐리지(4)의 우측에는 모노(Mono) 잉크카트리지(5)가, 좌측에는 컬러(Color) 잉크카트리지(6)가 장착되어, 인쇄 신호에 따라 모노 또는 컬러 잉크카트리지가 구동되어 인쇄를 하게 되어 있다.

그러나 상기한 방법은 화성형성장치를 사용하는 유저가 옆에 있어 일반적인 잉크젯프린터의 경우에는 인쇄상태를 보고 확인이 가능하나, 자동으로 수신할 경우에는 무인동작을 하게 되므로, 실제 잉크카트리지에 잉크가 없는 경우에도 수신데이터를 인쇄하는 동작을 하여 수신데이터가 손실되거나, 인쇄할 문서가 소멸되어 유저로 하여금 문서를 재작성하여야 하는 시간적인 로스(Loss)가 따르는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 유저(User)가 PC에서 작성된 데이터를 문서화하기 위하여 사용하는 각종 화상형성장치는 내부의 회로적인 방법이나 기구적인 여러가지 방법으로 잉크의 잔량 유, 무를 유저에게 알려준다.

즉, 잉크젯프린터를 이용한 문서나 화상의 출력시 잉크의 잔량을 측정하여 표시하는 방법에는 잉크카트리지에 직접 센서나, 여러 기구물을 부착하여 표시하는 방법과 잉크의 무게를 직접적으로 이용하여 측정하는 방법을 이용하여 잉크의 잔량 유, 무를 표시하고 있다.

그러나 이러한, 대부분의 방법은 잉크 방울 계수기와 같은 기기를 이용하여 동작시켜 잉크를 분사할 때마다 계수하는 방법등으로 자동검출보다는 반자동 검출방법을 많이 사용하기 때문에 센서나 여러 가지의 기구물을 장착하여야하므로 비용이 증가하고, 아울러 기기의 효율성이 저하됨에 따라 유저의 불편함이 따르는 문제점이 있다.

본 발명은 잉크카트리지가 장착된 캐리지를 구동하기 위한 캐리지리턴 모터인 DC-모터에 캐리지구동부를 통해 일정한 전류를 인가한 후 캐리지의 배면에 장착된 엔코더-리더를 통해 엔코더스트립바의 값을 읽어들여 캐리지의 이동거리를 측정한 후 미리 실험치로 정해진 예제 테이블을 통해 비교함으로서 잉크의 잔량을 측정하여 표시장치부를 통해 유저에게 알려주기 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위하여, 잉크젯프린터의 시스템을 제어하기 위한 CPU와, 시스템을 구동하기 위한 프로그램이 저장된 롬과, 엔코더의 리딩값과 잉크 사용량과의 관계를 나타낸 예제 테이블이 저장된 기억장치부와, 인쇄명령에 따라 인쇄를 실행하기 위한 캐리지구동부와, 잉크카트리지구동부로 구성된 인쇄장치부와, 상기 인쇄장치부가 구동시 이동 거리를 측정하기 위한 엔코더스트립바와, 상기 엔코더스트립바의 값을 읽어 들이기 위한 엔코더-리더를 포함하는 리딩장치부와, 상기 리딩장치부로부터 리딩된 값과 기억장치부에 저장되어 있는 예제테이블을 통해 비교하여 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 량을 검출하기 위한 비교장치부와, 시스템을 구동하기 위한 지시를 하고, 잉크카트리지의 잉크 량을 표시하기 위한 표시장치부로 구성된 특징이 있다.

도 1은 일반적인 잉크젯프린터의 인쇄과정을 나타낸 정면도이고,

도 2a 및 도2b는 도 1에 따른 측면도를 나타낸 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 내부 블럭도를 나타낸 것이고,

도 4는 잉크카트리지의 무게에 따른 캐리지의 이동거리를 나타낸 개략 구성도이고,

도 5는 엔코더의 읽혀진 값과 잉크사용량과의 관계를 나타낸 예제테이블을 나타낸 것이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호 설명＊

100 ; CPU 120 ; 기억장치부

111 ; 롬(ROM) 112 ; 램(RAM)

120 ; 인쇄장치부 121 ; 캐리지구동부

122 ; 잉크카트리지구동부 130 ; 표시장치부

140 ; 패러렐포트 150 ; 리딩장치부

160 ; 비교장치부

먼저, 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 시스템을 제어하기 위한 중앙제어장치부(이하, CPU라 칭함)와, 시스템을 구동하기 위한 프로그램 및 예제테이블이 저장된 기억장치부와, 인쇄명령에 따라 인쇄를 실행하기 위한 인쇄장치부와, 상기 인쇄장치부가 구동시 이동 거리를 측정하기 위한 리딩장치부와, 상기 리딩장치부로부터 리딩된 값과 기억장치부에 저장되어 있는 예제테이블을 통해 비교하여 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 량을 검출하기 위한 비교장치부와, 시스템을 구동하기 위한 지시를 하고, 잉크카트리지의 잉크량을 표시하기 위한 표시장치부로 구성된 특징이 있다.

이하, 본 발명의 구성에 따른 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 내부 회로 블록도를 나타낸 것으로, 잉크젯프린터가 구동하기 위한 전반적인 시스템을 제어하는 CPU(100)와, 상기 CPU(100)의 제어에 따라 시스템을 구동하기 위한 프로그램을 저장하고 있는 롬(Rom)(111)과, 프로그램 및 구동중에 발생한 일시적인 데이터와, 캐리지의 이동거리와 잉크잔량과의 관계를 나타내는 예제테이블이 저장된 램(Ram)(112)으로 구성된 기억장치부(110)로 구성되어 있다.

또한, 인쇄장치부(120)는 PC에서 인가되는 인쇄명령에 따라 인쇄를 하기 위한 칼라잉크카트리지(6)와 모노잉크 카트리지(5)가 장착된 캐리지(4)와, 상기 캐리지(4)를 구동하기 위한 DC-모터에 항상 일정한 전압이 흐르도록 제어하는 캐리지구동부(121)와, 인쇄명령에 따라 잉크를 분사하는 잉크카트리지를 구동하기 위한 잉크카트리지구동부(122)를 구비한다.

잉크젯프린터의 시스템을 구동하기 위한 동작을 지시하고, 그에 상응하는 표시를 하고, 역산출된 잉크의 잔량을 표시하기 위한 다수개의 LED(Light Emitter Diode; 이하, LED라 칭함)로 구성된 표시장치부(130)와, PC로부터 인쇄 명령 및 인쇄할 이미지 데이터를 주고받기 위한 포트인 패러렐포트(140)를 구비한다.

그리고, 리딩장치부(150)는 상기 인쇄장치부(120)에 구성되어 있는 캐리지(4)가 인쇄를 하기 위하여 좌, 우로 이동시 캐리지(4)의 이동거리를 측정하기 위한 엔코더스트립바(13), 캐리지(4)의 배면에 장착되어 엔코더스트립바(13)의 값을 읽어 들이는 엔코더-리더(12)를 포함한다.

또한, 리딩장치부(150)의 엔코더-리더(12)를 통해 읽어들인 엔코더스트립바(13)의 값을 기억장치부(110)의 램에 저장되어 있는 예제테이블과 비교하는 비교장치부(160)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 따른 동작과정을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 잉크젯프린터를 사용하는 유저는 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 잔량 유, 무를 확인하기 위하여 프린터의 표시장치부(130)에 구성되어 있는 전원스위치 등을 이용하여 프린터에 전원을 공급함으로 프린터를 구동하기 위한 시스템을 구동하게 된다.

즉, 프린터에 전원이 공급되면, CPU(100)는 잉크카트리지가 장착되어 있는 캐리지(4)를 구동하기 위한 캐리지구동부(121)를 구동하게 된다. 따라서, 상기 캐리지 구동부는 캐리지리턴모터인 DC-모터(8)에 항상 일정한 전압을 공급하게 된다.

이와 같이 캐리지 구동모터에 일정한 전압이 공급되면 캐리지를 정위치시키기 위한 홈 체킹용 센서를 이용하여 캐리지의 기준 위치를 설정한다.

상기 캐리지(4)의 기준위치가 설정되면, 패러렐포트(140)를 통해 PC에서 전송되는 인쇄데이터를 인쇄하기 위하여 잉크카트리지가 장착되어 있는 캐리지가 기억장치부(110)의 롬(Rom)(111)에 저장되어 있는 프로그램에 따라 좌, 우로 이동을 하며, 인쇄를 실행하게 된다.

이 때, 상기 캐리지(4)의 배면에 장착되어 있는 리딩장치부(150)의 엔코더-리더(12)가 엔코더스트립바(13)를 통과하여 기준 위치로부터 얼마나 움직였는지를 엔코더스트립바(13)의 값을 읽어들여 캐리지의 이동거리를 산출하게 된다.

즉, 도 4의 잉크카트리지의 무게에 따른 캐리지의 이동거리를 나타낸 개략 구성도에 도시된 바와 같이 현재 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 량이 많으면 잉크카트리지를 장착하고 있는 캐리지(4)는 엔코더-리더(12)의 리딩(Reading) 시작위치에서 잉크의 량이 적은 잉크카트리지의 이동거리보다 적게 이동하게 된다.

즉, 캐리지 구동모터인 DC-모터(8)의 회전속도는 DC-모터에 연결된 캐리지의 무게에 반비례하게 되며, 캐리지의 무게에 따라 일정시간, 일정 전류조건에서 캐리지의 이동거리는 DC-모터의 회전속도에 따라 달라지기 때문이다.

따라서, 캐리지의 무게 즉, 잉크 잔량의 차이에 의한 무게차가 발생함에 따라 DC-모터에 인가되는 부하의 차이가 발생하게 되고, 또한 DC-모터의 회전력에 차이가 발생하기 때문에 캐리지가 움직이기 시작한 일정시간(약 수 ms 정도) 동안 움직인 거리를 엔코더-리더(12)를 이용하여 읽어들이면 이 값은 잉크의 잔량에 반비례하게 된다.

이와 같이 리딩장치부(150)의 엔코더-리더(12)를 통해 읽어들인 엔코더스트립바(13)의 값을 읽어 비교장치부(160)에 인가하면 비교장치부는 인가된 엔코더스트립바(13)의 값이 어느 범위 즉, 캐리지의 이동거리에 속하는 지를 기억장치부(110)의 롬(Rom)(111)에 저장되어 있는 예제테이블과 비교하여 잉크의 잔량을 역산출하고, 이 값을 잉크잔량 표시장치부(130)를 통해 표시된다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 리딩장치부(150)의 엔코더-리더를 통해 읽어들인 엔코더스트립바(13)의 값이 500∼505이면, 잉크카트리지에 저장되어 있는 량이 가득채워저 있는 상태이고, 526∼530이면 5/10정도 사용한 것임을 알 수 있다. 여기서, 도 5에 도시된 엔코더의 읽혀진 값과 잉크사용량의 관계를 나타낸 예제테이블은 예를 들어 임의로 정한 값임을 밝혀둔다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 잉크카트리지나 프린터 내에 잉크의 잔량을 검출하기 위한 특정한 장치를 부가하지 않고도 잉크의 잔량을 검출하여 사용자에게 알려줌으로서 기기의 효율성이 증대되는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 시스템을 구동하기 위한 프로그램 및 예제테이블이 저장된 기억장치부와, 상기 기억장치부로부터 인가되는 인쇄명령에 따라 인쇄를 실행하기 위한 인쇄장치부와, 상기 인쇄장치부가 구동시 이동거리를 측정하기 위한 리딩장치부와, 상기 리딩장치부로부터 리딩된 값과 기억장치부에 저장되어 있는 임의의 값과 비교하여 잉크카트리지에 저장되어 있는 잉크의 량을 검출하기 위한 비교장치부와, 시스템을 구동하기 위한 지시를 하고, 잉크카트리지의 잉크 량을 표시하기 위한 표시장치부로 구성된 것을 특징으로 하는 캐리지의 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.
2. 제 1 항에 있어서; 상기 리딩장치부는,

   캐리지의 이동거리를 측정하기 위한 엔코더스트립바와, 엔코더스트립바의 값을 읽어들이기 위한 엔코더-리더로 구성된 것을 특징으로 하는 캐리지 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.
3. 제 1 항에 있어서; 상기 예제테이블은,

   엔코더의 리딩값과 잉크 사용량과의 관계를 나타낸 값으로, 기억장치부의 램에 저장되는 것을 특징으로 하는 캐리지 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.
4. 제 1 항에 있어서; 상기 인쇄장치부는,

   캐리지를 구동하기 위한 캐리지구동부와, 잉크카트리지를 구동하기 위한 잉크카트리지구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리지 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.
5. 제 3 항에 있어서; 상기 캐리지구동부는,

   DC-모터인 것을 특징으로 하는 캐리지 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.
6. 제 5 항에 있어서; 상기 DC-모터에는,

   항상 일정한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 캐리지 이동거리를 이용한 잉크잔량검출장치.