KR20020016424A - Memory broad of ink-jet print - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉크젯프린터의 메모리 보드에 관한 것으로 특히, 각 헤드에 하나의 메모리 보드를 사용하고 각 메모리 보드에 고용량의 메모리칩을 사용하여 이를 논리적으로 분할하여 여러 개의 열에 인가해야할 데이터를 순차적으로 인가하는 메모리 보드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory board of an inkjet printer, and in particular, using one memory board for each head and a high-capacity memory chip for each memory board to logically divide it and sequentially apply data to be applied to multiple columns. Relates to a memory board.
일반적으로, 잉크젯프린터는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크를 분사시키는 노즐(20)들과, 상기 노즐(20)들을 구동시키는노즐 구동부(10)로 구성되는 잉크 카트리지(100)와, 상기 잉크 카트리지(100)의 노즐 구동부(10)에 노즐 구동신호를 발생시켜 인쇄를 수행토록 하는 제어부(30)를 포함하여 구성되며, 제어부(30)에서 발생된 노즐 구동신호에 따라 노즐 구동부(10)는 노즐(20)들 내에 형성되어 있는 발열저항에 구동 전압을 인가시켜 잉크를 순간적으로 가열시키고, 가열된 잉크는미세한 노즐(20)을 통해 종이 위에 분사된다.In general, the inkjet printer includes an ink cartridge 100 including nozzles 20 for ejecting ink and a nozzle driver 10 for driving the nozzles 20, as shown in FIG. And a controller 30 for generating a nozzle driving signal to the nozzle driving unit 10 of the ink cartridge 100 to perform printing, and according to the nozzle driving signal generated by the controller 30. ) Instantaneously heats the ink by applying a driving voltage to the heating resistances formed in the nozzles 20, and the heated ink is sprayed onto the paper through the fine nozzles 20.
이 때, 잉크 카트리지(100)는 캐리지 모터(Carriage Return Motor)에 의하여 구동되는 캐리어(carrier)에 장착되어 좌우로 이송되고, 그에 따라 노즐(20)들에서 분사되는 잉크에 의하여 종이 위에 인쇄되는 복수개의 점들은 다양한 조합을 이루어 다양한 형태의 문자 및 그림 등이 인쇄된다.At this time, the ink cartridge 100 is mounted on a carrier driven by a carriage return motor, and is conveyed from side to side, and thus a plurality of ink cartridges 100 are printed on paper by ink ejected from the nozzles 20. The dots are formed in various combinations and printed in various forms of letters and pictures.
또한, 노즐 구동부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(20) 내에 형성되어 있어 잉크를 가열시키는 발열저항(11)과, 제어단에 인가된 노즐 구동신호에 따라 스위칭 동작을 하여 상기 발열저항(11)에 구동 전압을 인가시키는 노즐구동 트랜지스터(12)로 구성되며, 발열저항 R1 내지 Rnm 은 순간적으로 잉크를 가열시키기 위해 비교적 높은 전압의 전원인 헤드 구동용 전원(Vdd)을 저항 Rc1 내지 Rcm 을 통해 인가받고, 노즐구동 트랜지스터 Q1 내지 Qnm 의 제어단에 선택적으로 인가된 노즐 구동신호에 따라 구동되어 잉크를 가열시킨다.In addition, as shown in FIG. 2, the nozzle driving unit 10 is formed in the nozzle 20 to perform a switching operation according to a heating resistance 11 for heating ink and a nozzle driving signal applied to the control terminal. It consists of a nozzle driving transistor 12 for applying a driving voltage to the heat generating resistor 11, the heat generating resistors R1 to Rnm is a resistor Rc1 for the head driving power supply Vdd, which is a power of a relatively high voltage, for instantaneously heating the ink. To Rcm, and are driven according to the nozzle driving signal selectively applied to the control stages of the nozzle driving transistors Q1 to Qnm to heat the ink.
이때, SSC 모델에 사용된 프린터형 인쇄 평가기에 적용되는 종래 기술의 경우 각 헤드의 열에 인가되는 인쇄 데이터를 한 장의 독립된 메모리 보드에서 인가하였다. 이러한 경우 다음과 같은 문제점이 발생한다.In this case, in the prior art applied to the printer type print evaluator used in the SSC model, the print data applied to the heat of each head is applied from one independent memory board. In this case, the following problems occur.
첫 번째로는 헤드의 열 수가 늘어날수록 메모리 보드의 수도 같이 늘어나야 한다는 것이며, 두 번째로 메모리 보드는 ISA 슬롯을 통하여 데이터를 컴퓨터로부터 받는데 이 경우 헤드의 열 수와 동수의 ISA 슬롯이 필요하다는 것이고, 세 번째로는 각 데이터를 스위칭 보드에 전송하기 위한 평판 케이블(Flat Cable)의 수도 헤드의 열 수와 동수로 늘어나야 하며 과도한 수의 평판 케이블은 시스템을 복잡하게 만들기 때문에 유지보수에 어려움을 조장한다는 문제점등이 발생되었다.The first is that as the number of heads increases, the number of memory boards must increase as well. Second, the memory board receives data from the computer through the ISA slot, which requires the same number of rows of heads as the number of ISA slots. Third, the number of flat cables for transferring each data to the switching board must be increased by the number of columns in the head, and the excessive number of flat cables complicates the system, thus increasing maintenance difficulties. And so on.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 각 헤드에 하나의 메모리 보드를 사용하고 각 메모리 보드에 고용량의 메모리칩을 사용하여 이를 논리적으로 분할하여 여러 개의 열에 인가해야할 데이터를 순차적으로 인가하는 메모리 보드를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to use a single memory board for each head and to use a high-capacity memory chip for each memory board to logically divide it and to sequentially apply data to be applied to multiple columns. To provide a memory board.
도 1은 종래의 라인 열 프린터(line thermal printer)의 회로 구성을 도시하는 블록도1 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional line thermal printer.
도 2는 도 1에 도시한 드라이버의 회로도FIG. 2 is a circuit diagram of the driver shown in FIG.
도 3은 종래 잉크젯프린터의 메모리 보드의 예시도Figure 3 is an illustration of a memory board of a conventional inkjet printer
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 메모리 보드의 예시도4 is an exemplary view of a memory board of an inkjet printer according to the present invention.
도 5는 개선된 메모리 보드의 어드레스 맵을 도시하고 있다.5 shows an address map of an improved memory board.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 다수의 잉크 챔버와, 나란히 배치된 상기 각 잉크 챔버용 전극과, 왜곡동작에 의해 상기 잉크 챔버내의 압력을 변화시키는 전계 왜곡 소자를 포함하는 잉크젯 헤드의 노즐을 구동시키기 위한 데이터를 저장하는 메모리 보드에 있어서: 상기 전극을 전원라인에 접속시키는 다수의 반도체 스위칭 소자와; 상기 데이터 전송부는 상기 반도체 스위칭 소자들에 대응하는 병렬의 데이터 신호를 소정 개수의 군으로 구분시키는 디코딩부와; 상기 디코딩부에서 출력되는 데이터 군을 임시 저장하고 후단에 위치하는 상기 반도체 스위칭 소자에 매칭 대응시키는 래치부로 이루어지는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is an inkjet head including a plurality of ink chambers, electrodes for each of the ink chambers arranged side by side, and an electric field distortion element for varying the pressure in the ink chamber by a distortion operation. A memory board for storing data for driving a nozzle, comprising: a plurality of semiconductor switching elements for connecting the electrode to a power line; The data transfer unit may include a decoder configured to divide parallel data signals corresponding to the semiconductor switching devices into a predetermined number of groups; And a latch unit for temporarily storing the data group output from the decoding unit and matching the matching to the semiconductor switching element located at a later stage.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
우선, 본 발명에 적용된 기술적 사상을 간략히 살펴보기 위해 종래 기술에서 문제점이 발생되는 원인을 살펴보기로 한다.First, in order to briefly examine the technical idea applied to the present invention, a cause of a problem in the prior art will be described.
종래의 메모리 보드는 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 구동하려는 헤드의 셀수 만큼의 이미지 데이터를 기억하고 이를 바탕으로 스위칭 보드에 인가된 구동신호를 스위칭하기 위한 데이터를 발생시킨다. 각 메모리칩은 8bit의 데이터를 스위칭 보드에 인가한다. 따라서 셀수가 늘어날 경우, 그에 비례하여 메모리 칩의 개수도 같이 증가하여야 한다.As shown in FIG. 3, a conventional memory board stores image data corresponding to the number of cells of a head to be driven and generates data for switching a driving signal applied to the switching board based on the image data. Each memory chip applies 8 bits of data to the switching board. Therefore, when the number of cells increases, the number of memory chips must increase in proportion to it.
뿐만 아니라, 메모리 보드 한 장은 잉크젯(Ink-jet_ 헤드의 한 개 열을 제어할 수 있기 때문에 단일 헤드에 열 수가 늘어 날 경우 열 수와 같은 수의 메모리 보드를 사용하여야 한다. 따라서 헤드에 열 수가 늘어나고, 각 열 마다 셀수가 늘어나면 그에 따라 더 많은 메모리 보드를 사용하여야 하며 각 이미지 데이터를 전송하기 위한 케이블도 늘어나야 한다. 이는 전체 시스템을 더 복잡하게 만든다.In addition, one memory board can control one row of inkjet (Ink-jet_ heads), so if the number of rows in a single head is increased, the same number of memory boards must be used. As the number of cells in each column increases, more memory boards must be used, and the cable for transferring each image data must increase, which makes the whole system more complex.
따라서, 본 발명에서는 다수의 데이터 신호가 동시에 병렬로만 전달되는 것을 소정 개수의 군으로 형성하고 이를 각 군에 대한 데이터는 병렬로 전송되고 각각의 군은 직렬 전송하도록 함으로써 데이터 전송 신호선 및 주변 소자를 줄이고자 하는 것이다.Therefore, in the present invention, a plurality of data signals are simultaneously transmitted in parallel to form a predetermined number of groups, and data for each group is transmitted in parallel and each group is transmitted in series, thereby reducing data transmission signal lines and peripheral elements. I will.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
현재 진행중인 잉크젯 헤드는 총 4열에 176개의 셀이 집적되어 있으며, 이러한 헤드를 두 개 사용하여 하나의 프린터형 인쇄 평가기를 구성한다. 따라서 총 352개의 셀을 제어하여야 한다. 이를 위해서는 다음과 같은 개수의 메모리 보드와 케이블이 필요하다.The current inkjet head has a total of 176 cells in four rows, and these two heads form one printer-type print evaluator. Therefore, a total of 352 cells must be controlled. This requires the following number of memory boards and cables.
기존 메모리 보드의 수용 용량의 경우 기존 메모리 보드는 4개의 메모리 칩(SRAM)을 사용하여 최대 32개의 셀에 해당하는 이미지 데이터를 저장하고 동수의 셀을 제어할 수 있었다.In the case of the capacity of the conventional memory board, the conventional memory board was able to store image data corresponding to up to 32 cells and control the same number of cells using four memory chips (SRAM).
또한, 새로운 모델의 잉크젯 헤드에 필요한 메모리 보드의 수용 용량 및 수량에서도 새로운 모델의 잉크젯 헤드(S series)의 경우 한 열에 44개의 셀이 집적되어 있기 때문에 6개의 메모리칩을 사용하여야 하며 이 경우 기존에는 33라인(32 데이터 라인과 1 접지라인)의 케이블만 사용하면 되나 새 모델이 경우 45 라인(44 데이터 라인과 1 접지라인)을 사용하여 한다. 또한 총 8열의 헤드를 제어해야 하기 때문에 종전 방식의 메모리 보드의 경우 8개의 메모리 보드가 필요하다.In addition, in the capacity and quantity of memory boards required for the new inkjet heads, the new inkjet heads (S series) require 6 memory chips because 44 cells are integrated in a row. Use only 33 lines of cable (32 data lines and 1 ground line), but for new models, use 45 lines (44 data lines and 1 ground line). In addition, a total of eight rows of heads must be controlled, so conventional memory boards require eight memory boards.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 헤드 노즐 구동 장치의 개괄적인 개념 예시도로서, 본 발명에 따른 개선된 메모리 보드의 구조는 2개의 메모리 칩을 이용하여 16비트의 데이터를 저장하고 전송할 수 있다.4 is a schematic conceptual view of a head nozzle driving apparatus of an inkjet printer according to the present invention. The structure of the improved memory board according to the present invention stores and transmits 16-bit data using two memory chips. Can be.
또한, 메모리 어드레스의 상위 4bit를 이용하여 16개의 뱅크(Bank)로 분할하였으며, 각각 4개의 뱅크에 각 헤드의 열에 해당하는 이미지 데이터를 순차적으로 저장하였다.In addition, the upper 4 bits of the memory address were used to divide the bank into 16 banks, and image data corresponding to the column of each head was sequentially stored in the four banks.
도 5는 개선된 메모리 보드의 어드레스 맵을 도시하고 있다.5 shows an address map of an improved memory board.
따라서, 선행 데이터를 미리 읽어서 데이터 로드 시간 단축하기 위하여 다음과 같은 사항을 고려한다.Therefore, in order to shorten the data load time by reading the preceding data in advance, the following matters are considered.
개선된 메모리 보드는 4장의 메모리 보드로 수행해야 하는 과정은 한 장의 보드로 수행할 수 있게되었다. 그러나, 각 열이 액적을 토출하는 시간 사이에 16Bank로 분할 된 이미지 데이터를 스위칭 보드에 로딩해야 하므로 잉크젯 헤드의 작동 주파수가 증가할 경우, 로딩되는 이미지 데이터가 정확히 댐프(Dump)되지 못할 수 있다. 이러한 오동작을 방지하기 위하여, 고속 마이크로 컨트롤러(80C196)을 이용하여 다음 단계에서 읽어 들어야 하는 이미지 데이터를 미리 읽어 두었다가 스위칭 보드에 댐프하는 제어 방법을 사용하였다.Improved memory boards can now be done with four boards. However, since the image data divided into 16 banks must be loaded on the switching board between each column ejecting the droplets, when the operating frequency of the inkjet head is increased, the loaded image data may not be accurately damped. In order to prevent such a malfunction, a control method of using the high speed microcontroller 80C196 to read in advance the image data to be read in the next step and to damp the switching board.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 잉크젯프린터의 메모리 보드를 제공하면 다음과 같은 효과가 있다.Providing the memory board of the inkjet printer according to the present invention as described above has the following advantages.
첫 번째로 시스템의 간소화를 둘 수 있다. 즉, 새로운 모델(4열*2)에서 필요한 메모리 보드를 8장에서 2장으로 축소하였으며, 그에 따라 각종 Cable의 수 및 필요한 ISA 슬롯수도 줄여서 전체 시스템을 간소화하였다. 기존의 방식을 사용할 경우 최소 10개(Motor Driver와 Power Amp 보드는 외부에 장착할 경우)의 ISA 슬롯이 필요하나 현재의 콘트롤 박스에서는 불가능하였던 부분이다.First, we can simplify the system. In other words, the memory board required in the new model (4 rows * 2) has been reduced from eight to two, thus simplifying the entire system by reducing the number of cables and the required number of ISA slots. Using the existing method, at least 10 ISA slots (Motor Driver and Power Amp boards are required externally) are required, but this is not possible with the current control box.
두 번째로 이미지 데이터 덤프 시간 단축이다. 즉, 16개의 Bank로 분할하여 전송하는 방식이므로 발생할 수 있는 이미지 데이터 전송 속도를 고성능의 마이크로 컨트롤러를 이용하여 단축시켰다.Second is the reduction of image data dump time. In other words, since it is divided into 16 banks and transmitted, the image data transmission speed that can be generated is reduced by using a high performance microcontroller.
세 번째로는 래치와 스위칭 소자를 이용한 헤드 PCB 사용 가능하다는 것으로 래치와 스위칭 소자를 이용하여 잉크젯 헤드에 구동 신호를 인가하는 헤드 PCB를 사용할 수 있다.Third, the head PCB using the latch and the switching element can be used, and the head PCB which applies the driving signal to the inkjet head using the latch and the switching element can be used.
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