KR20060135452A

KR20060135452A - 잉크를 토출하는 헤드칩을 구비하는 인쇄장치 및헤드칩온조조절방법

Info

Publication number: KR20060135452A
Application number: KR1020050055419A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 하부카
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-25
Filing date: 2005-06-25
Publication date: 2006-12-29
Also published as: US20060290734A1; CN1883941A

Abstract

개시된 인쇄장치는, 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩을 포함하는 인쇄장치로서, 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 헤드칩의 온도를 검출하기 위한 복수의 온도센서를 포함하며, 복수의 온도센서는 보조히터와 가장 가까운 노즐 근방과 보조히터로부터 가장 먼 노즐 근방에 설치되는 두 개의 온도센서를 포함한다.

Description

잉크를 토출하는 헤드칩을 구비하는 인쇄장치 및 헤드칩온조조절방법{Printing apparatus with head chip spitting ink and head chip temperature control method thereof}

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 보조히터와 온도센서의 배치의 다른 예를 보여주는 배치도.

도 6은 메인히터를 구동하는 구동신호의 파형을 보여주는 도면.

도 7은 헤드칩의 길이방향의 온도분포를 보여주는 도면.

도 8은 메인히터의 구동신호의 주파수 패턴의 일 예를 보여주는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 헤드칩 온도조절방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도.

도 10은 보조히터를 단속적으로 구동하기 위한 구동신호의 일 예를 보여주는 도면.

도 11은 헤드칩의 온도를 조절하기 위한 장치의 블록도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 1a......잉크젯 헤드 5......헤드칩

10......노즐플레이크 11......노즐

20......기판 21......메인히터

22......챔버 30, 31......보조히터

41, 42, 43, 44......온도센서 50.....제어부

51......A/D 컨버터 52......메모리

53......보조히터구동회로 54......메인히터구동회로

본 발명은 잉크물방울을 토출하여 인쇄하는 인쇄장치와, 헤드칩의 온도를 균일하게 하기 위한 헤드칩 온도조절방법에 관한 것이다.

일반적으로 잉크젯 인쇄장치는 복수의 노즐과, 잉크를 토출하기 위한 메인히터를 구비하는 하나 이상의 헤드칩을 구비한다. 잉크젯 인쇄장치의 성능은 잉크의 점도와 관련된다. 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 가열하여 헤드칩의 온도를 조절한다.

그런데, 온도센서의 설치위치에 따라 검출되는 온도에 차이가 있다. 다시말하면, 온도센서가 보조히터와 가깝게 위치되면 비록 온도센서에 의하여 검출된 온도가 목표온도에 도달되었다 하더라도 헤드칩의 보조히터로부터 멀리 떨어진 부분의 온도는 목표온도보다 낮을 수 있다. 반대로, 온도센서가 보조히터로부터 멀리 떨어진 위치에 위치되면, 온도센서에 의하여 검출된 온도가 목표온도에 도달된 경우에 헤드칩의 보조히터와 가까운 부분의 온도는 목표온도보다 높아진다. 이와 같이, 헤드칩의 온도가 불균일하면 각 노즐의 잉크토출특성에 차이가 발생되어 좋은 품질의 인쇄화상을 구현할 수 없다.

또, 셔틀방식 잉크젯 헤드에 채용되는 헤드칩은 길이가 0.5인치 정도이지만, 라인 잉크젯 헤드에 채용되는 헤드칩은 길이가 2인치 이상인 경우도 있다. 이처럼 긴 헤드칩의 온도를 균일하게 목표온도까지 올리기 위하여는 보조히터가 설치된 부근의 온도가 목표온도를 상회하게 되도록 가열한 후에 이 열이 보조히터로부터 먼 부분까지 전달되도록 기다려야 한다. 따라서, 보조히터가 설치된 부근의 헤드칩은 과열되어 헤드칩의 성능의 열화를 촉진할 우려가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 헤드칩의 온도를 정확하게 측정하고 이에 맞추어 보조히터를 구동하여 헤드칩의 온도를 균일하게 조절할 수 있도록 된 인쇄장치 및 헤드칩 온도조절방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인쇄장치는, 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩을 포함하는 인쇄장치에 있어서. 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터; 상기 헤드칩의 온도를 검출하기 위한 복수의 온도센서;를 포함하며, 복수의 상기 온도센서는 상기 보조히터와 가장 가까운 노즐 근방과 상기 보조히터로부터 가장 먼 노즐 근방에 설치되는 두 개의 온도센서를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 헤드칩의 상기 복수의 노즐의 배열방향의 양단부에 설치되는 복수의 상기 보조히터를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 온도조절방법은, 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서, 복수의 온도센서를 이용하여 상기 헤드칩의 초기온도를 검출하는 단계; 상기 초기온도가 모두 인쇄개시최저온도 이하인 경우에 상기 보조히터를 연속구동하여 상기 헤드칩을 가열하면서 상기 복수의 온도센서를 이용하여 상기 헤드칩의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도 중 가장 높은 온도가 상기 인쇄개시최저온도와 인쇄개시최고온도 사이의 임의의 온도에 도달되면 상기 보조히터의 연속구동을 중지하는 단계; 상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동하는 단계;를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 온도조절방법은, 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 상기 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서, 상기 복수의 온도센서로 상기 헤드칩의 온도를 검출하고, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 중 일부가 인쇄개시최저온도 이하인 경우에, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 온도조절방법은, 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 상기 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서, 상기 복수의 온도센서로 상기 헤드칩의 온도를 검출하고, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 전부가 상기 인쇄개시최저온도보다 높은 경우에 상기 복수의 온도센서에 의하여 검출되는 검출온도가 모두 상기 인쇄개시최고온도 이하가 될 때까지 대기하는 단계; 상기 복수의 온도센서에 의하여 검출되는 검출온도가 모두 상기 인쇄개시최고온도 이하가 되면, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동하는 단계;를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 복수의 온도센서 중에서 두 개는 상기 보조히터와 가장 가까운 노즐 근방과 상기 보조히터로부터 가장 먼 노즐 근방에 배치된다.

일 실시예로서, 상기 보조히터를 구동할 때에, 상기 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하기 위한 복수의 메인 히터를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 구동하여 헤드칩을 가열할 수 있다. 이 때, 상기 복수의 메인 히터의 구동주파수는 상기 보조히터에 가까울수록 낮고 멀수록 높게 할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드칩 온도조절방법은, 잉크를 토출하기 위한 복수의 메인 히터를 구비하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하는 보조히터를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩온도조절방법에 있어서, 상기 보조히터를 구동하여 상기 헤드칩을 가열하는 단계; 상기 보조히터를 구동할 때에, 상기 복수의 메인 히터를 잉크가 토출되지 않을 정도의 조건으로 구동하여 상기 헤드칩을 가열하는 단계;를 포함한다. 이 때, 상기 복수의 메인 히터의 구동주파수는 상기 보조히터에 가까울수록 낮고 멀수록 높게 할 수 있다.

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. 단색 인쇄용 잉크젯 헤드(1a)에 채용되는 헤드칩(5)은 일반적으로 길이가 0.5 인치 정도이다. A4용지에 화상을 인쇄할 수 있는 단색 인쇄용 잉크젯 헤드(1)에는 길이가 예를 들면 2인치 정도 되는 헤드칩(5)이 주주사방향으로 4개 또는 5개가 배열된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 헤드칩(5)은 잉크가 토출되는 복수의 노즐(11)과, 잉크를 가열하는 메인히터(21)를 구비한다. 복수의 노즐(11)은 노즐플레이트(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.

인쇄를 개시하기 위하여는 헤드칩(5)의 온도가 인쇄를 개시할 수 있는 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이가 되어야 한다. 헤드칩(5)의 온도를 조절하기 위하여 인쇄장치는 보조히터(30)와 온도센서(41)(42)(43)(44)를 구비한다. 일 예로서, 보조히터(30)는 기판(20)에 마련된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 보조히터(30)는 공간상의 제약 때문에 복수의 노즐(11) 사이에 배치되기는 어려우며, 헤드칩(5)의 일단부에 배치된다. 온도센서(41)(42)(43)(44)는 헤드칩(5)의 길이방향으로 다수의 위치에 배치된다. 이 때, 온도센서(41)(42)(43)(44) 중 적어도 하나(41)는 보조히터(30)와 가장 가까운 위치에 배치되며, 적어도 하나(44)는 보조히터(30)로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 배치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 헤드칩(5)의 보조히터(30)와 가까운 부분과 먼 부분의 온도를 검출할 수 있다.

도 12는 헤드칩(5)의 온도를 조절하기 위한 블록도이다. 도 6을 보면, 온도 센서(41)(42)(43)(44)에 의하여 검출된 온도는 예를 들면 A/D 컨버터(51)를 거쳐 중앙처리장치(CPU)(50)에 입력된다. 메모리(52)에는 최저온도(t1)와 최고온도(t4), 및 후술할 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이의 임의의 온도(t2)와 기준온도차(t3)가 미리 설정되어 있다. CPU(50)는 보조히터구동회로(53)와 메인히터구동회로(54)를 제어하여 보조히터(30)(31)와 메인히터(21)를 구동한다.

보조히터(30)로 헤드칩(5)을 가열하면서 온도센서(41)(42)(43)(44)로 온도를 검출하면, 온도센서(41)의 검출온도가 가장 빨리 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이에 도달될 것이다. 열이 전도에 의하여 온도센서(44)까지 도달되는데에는 시간이 걸리므로 온도센서(41)의 검출온도가 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이에 도달된 때에 온도센서(44)의 검출온도는 아직 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이보다 낮을 것이다. 인쇄장치는 온도센서(41)의 검출온도가 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이에 도달되면 보조히터(30)의 구동을 중지하고 약간 대기하여 보조히터(30)의 열이 헤드칩(5) 전체에 어느 정도 전달될 때까지 기다린다. 그런 다음에 온도센서(41)(42)(43)(44)들의 검출온도를 다시 확인하여 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이에 미달하면 다시 보조히터(30)를 구동하여 헤드칩(5)을 재가열한다. 상술한 과정을 반복하여 헤드칩(5) 전체의 온도를 비교적 균일하게 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이로 조절할 수 있다. 또, 상술한 과정에서 헤드칩(5)의 보조히터(30)로부터 멀리 떨어진 부분의 온도를 정확하게 검출할 수 있기 때문에 보조히터(30)를 무리하게 구동하여 헤드칩(5)을 과열시킬 위험이 적다.

도 5에 도시된 바와 같이, 헤드칩(5)의 양단부에 보조히터(30)(31)가 각각 배치되는 것도 가능하다. 이 경우에는 보조히터(30)를 기준으로 하면 온도센서(44)가 물리적으로 가장 멀지만 온도센서(44)는 보조히터(31)에 가장 가까운 것이고 또 온도센서(43)는 보조히터(31)의 영향을 받으므로 온도센서(42)가 보조히터(30)를 기준으로 가장 먼 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로 보조히터(31)을 기준으로 하면 온도센서(43)이 가장 먼 것으로 볼 수 있다.

헤드칩(5)의 온도를 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이까지 올리기 위하여 메인히터(21)를 보조히터(30)(31)와 함께 구동할 수 있다. 메인히터(21)를 구동할 때에는 잉크가 토출되지 않도록 구동신호의 파형을 조절한다. 다시 말하면, 도 6에 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. 이와 같이 하면, 헤드칩(5)을 온도를 신속하게 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이까지 높일 수 있다.

더욱 효과적으로 헤드칩(5)을 온도를 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이까지 높이기 위한 방안으로서, 메인히터(21)를 구동하는 구동신호의 주파수를 보조히터(30)(31)로부터의 거리를 감안하여 조절할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 보조히터(30)로 헤드칩(5)을 가열하는 경우에, 헤드칩(5)의 길이방향(L)의 온도분포는 도 7의 C1곡선과 같은 형태가 된다. 즉, 보조히터(30)로부터 멀어질수록 헤드칩의 온도가 낮다. 이 경우에는 도 8의 곡선 f1과 같이, 메인히터(21)의 구동신호의 주파수를 보조히터(30)로부터 멀어질수록 높게 설정한다. 또, 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 보조히터(30)(31)를 채용하는 경우에는 헤드칩(5)의 온도분포는 도 7의 곡선 C2와 같이 된다. 이 경우에는 메인히터(21)의 구동신호의 주파수를 도 8의 곡선 f2와 같은 형태가 되도록 조절한다. 이와 같은 구성에 의하면, 헤드칩(5) 전체의 온도를 비교적 균일하게 최저온도(t1)와 최고온도(t4) 사이로 높일 수 있다. 이와 같은 구동신호의 패턴은 환경 온도, 헤드칩(5) 온도, 헤드 칩 내의 온도차이 등을 감안하여 인쇄장치의 메모리(52)에 미리 입력해 둘 수 있다.

이하에서는 헤드칩(5)의 온도를 조절하는 더욱 구체적인 방법에 관하여 상세히 설명한다. 헤드칩(5)의 온도를 조절하는 프로세스는 인쇄장치의 전원의 전원이 투입된 때 또는 인쇄와 인쇄 사이에 또는 도시되지 않은 호스트부터 인쇄명령이 입력된 때에 수행될 수 있다.

모든 온도 센서(41)(42)(43)(44)로 헤드칩(5)의 온도를 측정한다(S1). 온도센서(41)(42)(43)(44)에 의하여 검출된 초기온도(T0)를 인쇄개시최저온도(t1)와 비교하여(S2), 초기온도(T0)의 상태에 따라 다른 절차에 의하여 헤드칩(5)의 온도를 조절한다.

① 초기온도(T0)가 모두 인쇄개시최저온도(t1)보다 낮은 경우

이 경우에는 헤드칩(5)의 온도를 신속하게 인쇄개시최저온도(t1) 이상으로 올릴 필요가 있다. 이를 위하여, 보조히터(30)(31)를 연속적으로 구동한다(S3). 연속적으로 구동한다 함은, 보조히터(30)(31)를 구동하는 구동신호를 연속신호의 형태로 제공한다는 것을 의미한다. 보조히터(30)(31)로 헤드칩(5)을 가열하면서 온도센서(41)(42)(43)(44)를 이용하여 헤드칩(5)의 온도를 재검출한다(S4). 재검출된 온도 중에서 가장 높은 온도(T1max)가 인쇄개시최저온도(t1)과 인쇄개시최고온도(t4) 사이의 임의의 온도(t2)에 도달되면 보조히터(30)(31)의 구동을 중지한다(S5). 이렇게 하는 이유는 더 이상 가열하면 헤드칩(5)이 부분적으로 과열될 수 있기 때문이다. 통상적으로 헤드칩(5)의 보조히터(30)(31) 부근의 온도가 가장 높을 것이다.

그런 다음에는, 헤드칩(5)의 가장 높은 온도와 가장 낮은 온도의 차이를 소정의 기준온도차(t3) 이하로, 또 가장 낮은 온도가 인쇄개시최저온도(t1)이상이 되도록 하는 과정이 수행된다. 기준온도차(t3)는 인쇄개시최고온도(t4)와 인쇄개시최저온도(t1)의 차이 이하인 범위 내에서 적절히 선정된다. 온도센서(41)(42)(43)(44)를 이용하여 헤드칩(5)의 온도를 검출하면서 검출된 온도 중에서 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이가 기준온도차(t3) 이하가 될 때까기 대기한다. 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이가 기준온도차(t3) 이하가 된 때에 가장 낮은 온도(T3min)이 인쇄개시최저온도(t1) 이상이 되는지를 확인한다.(S7) 가장 낮은 온도(T3min)이 인쇄개시최저온도(t1) 이상이 되면, 온도조절과정을 완료되며 헤드칩(5)은 인쇄명령에 따라 인쇄를 수행할 수 있는 상태가 된다. 가장 낮은 온도(T3min)이 인쇄개시최저온도(t1) 이하라면 보조히터(30)(31)를 단속적으로 구동한다. 단속적으로 구동한다 함은, 보조히터(30)(31)의 구동신호를 도 10에 도시된 바와 같은 펄스 형태로 인가한다는 것을 의미한다. 구간 d1은 보조히터(30)(31)가 헤드칩(5)을 가열하는 구간이며, 구간 d2는 열이 헤드칩(5) 전체로 골고루 전달되도록 대기하는 구간이다. d1과 d2는 헤드칩(5)의 열 전달율과 보조히터(30)(31)의 발열용량을 고려하여 적절히 설정될 수 있다. 이와 같이 보조히터(30)(31)를 단속적으로 구동함으로써 헤드칩(5)이 국부적으로 과열되지 않도록 하여 헤드칩(5) 전체적으로 고르게 온도를 올릴 수 있다. 보조히터(30)(31)의 단속적인 구동을 수행하면서 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이가 기준온도차(t3) 이하가 된 때에 가장 낮은 온도(T3min)이 인쇄개시최저온도(t1) 이상이 되는지를 확인한다. 상술한 S6, S7, S8 단계는 동시에 수행된다. 상술한 바, S6, S7, S8 단계를 반복하여 헤드칩(5)의 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이를 소정의 기준온도차(t3) 이하로, 또 가장 낮은 온도(T3min)가 인쇄개시최저온도(t1)이상이 되도록 할 수 있다.

② 초기온도(T0) 일부가 인쇄개시최저온도(t1)보다 낮은 경우

초기온도(T0) 전부가 인쇄개시최저온도(t1)보다 높은지를 확인한다(S9). 그렇지 않다면, 초기온도(T0)의 일부는 인쇄개시최저온도(t1)보다 높다는 것을 의미한다. 이 경우에는 헤드칩(5)의 온도를 신속하게 높일 필요성이 전술한 상태 ①의 경우보다 높지 않으므로 가장 높은 검출온도(T2max)가 임의의 온도(t2)가 될 때까지 보조히터(30)(31)를 연속구동하는 S3, S4, S5단계는 수행되지 않으며, 곧바로 헤드칩(5)의 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이를 소정의 기준온도차(t3) 이하로, 또 가장 낮은 온도(T3min)가 인쇄개시최저온도(t1)이상이 되도록 하는 S6, S7, S8단계가 수행된다.

③ 초기온도(T0) 전부가 인쇄개시최저온도(t1)보다 높은 경우

초기온도(T0) 전부가 인쇄개시최저온도(t1)보다 높다면(S9), 초기온도(T0)의 일부는 인쇄개시최고온도(t4)보다 높을 수 있다. 따라서, 곧바로 S6, S7, S8단계가 수행되면 헤드칩(5)이 부분적으로 과열될 위험이 있다. 이 경우에는 S6, S7, S8단계를 수행하기 전에 보조히터(30)(31)를 구동하지 않고 대기하면서 온도센서(41)(42)(43)(44)로 헤드칩(5)의 온도를 검출한다(S10). 이 과정에서 헤드칩(5) 내에서의 열전달과 외기에 의한 냉각에 의하여 헤드칩(5)의 온도가 내려간다. 검출된 온도(T4) 전부가 인쇄개시최고온도(t4)이하가 되면, 헤드칩(5)의 가장 높은 온도(T3max)와 가장 낮은 온도(T3min)의 차이를 소정의 기준온도차(t3) 이하로, 또 가장 낮은 온도(T3min)가 인쇄개시최저온도(t1)이상이 되도록 하는 S6, S7, S8단계가 수행된다.

상술한 바, 헤드칩(5)의 온도조절방법은 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 보조히터(30)(31)를 구비하는 경우에 관하여 설명하였으나, 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 보조히터(30)를 구비하는 경우, 및 도면으로 도시되지는 않았지만, 세 개 이상의 보조히터를 구비하는 경우에도 적용될 수 있다.

헤드칩(5)의 온도를 조절하는 더욱 구체적인 방법에 있어서, 보조히터(30)(31)를 연속구동하는 단계(S5)와 단속구동하는 단계(S8)에서는 상술한 바와 같이 메인히터(21)를 이용하여 헤드칩(5)을 가열함으로써 헤드칩(5)의 온도를 좀 더 신속하게 원하는 온도로 조절할 수 있다. 이 경우에 도 6에 도시된 바와 같이 메인히터(21)를 구동하는 구동신호의 듀티(d)를 잉크를 토출하기 위한 듀티(di)보다 작 게 한다. 또, 도 7에 도시된 바와 같이, 메인히터(21)를 구동하는 구동신호의 주파수를 보조히터(30)(31)로부터의 거리를 감안하여 보조히터(30)(31)로부터 멀수록 메인히터(21)를 구동하는 신호의 주파수를 높게 함으로써 헤드칩(5) 전체의 온도를 균일하게 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄장치 및 헤드칩온도조절방법에 의하면, 헤드칩의 온도를 정확하게 측정해 헤드칩 내의 온도분포를 균일하게 할 수 있어 헤드칩 내의 온도의 차이에 의한 인쇄 품질의 열화를 방지할 수가 있다. 또, 보조히터와 함께 메인히터를 이용하여 헤드칩을 가열함으로써 가열되는 동안의 온도분포를 균일하게 할 수 있으며, 가열시간을 단축할 수 있다. 따라서, 헤드칩을 신속하게 인쇄가능한 상태로 할 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

복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩을 포함하는 인쇄장치에 있어서.

상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터;

상기 헤드칩의 온도를 검출하기 위한 복수의 온도센서;를 포함하며,

복수의 상기 온도센서는 상기 보조히터와 가장 가까운 노즐 근방과 상기 보조히터로부터 가장 먼 노즐 근방에 설치되는 두 개의 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
제1항에 있어서,

상기 헤드칩의 상기 복수의 노즐의 배열방향의 양단부에 설치되는 복수의 상기 보조히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서,

복수의 온도센서를 이용하여 상기 헤드칩의 초기온도를 검출하는 단계;

상기 초기온도가 모두 인쇄개시최저온도 이하인 경우에 상기 보조히터를 연속구동하여 상기 헤드칩을 가열하면서 상기 복수의 온도센서를 이용하여 상기 헤드 칩의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도 중 가장 높은 온도가 상기 인쇄개시최저온도와 인쇄개시최고온도 사이의 임의의 온도에 도달되면 상기 보조히터의 연속구동을 중지하는 단계;

상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
제3항에 있어서,

상기 초기온도 중 일부가 상기 인쇄개시최저온도 이하인 경우에는, 상기 보조히터를 연속구동하는 단계를 수행하지 않고 상기 보조히터를 단속구동하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
제4항에 있어서,

상기 초기온도 전부가 상기 인쇄개시최저온도보다 높은 경우에는, 상기 보조히터를 연속구동하는 단계를 수행하지 않고 상기 복수의 온도센서에 의하여 검출되는 검출온도가 모두 상기 인쇄개시최고온도보다 낮아질 때까지 대기한 후에 상기 보조히터를 단속구동하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 상기 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서,

상기 복수의 온도센서로 상기 헤드칩의 온도를 검출하고,

상기 복수의 온도센서의 검출온도 중 일부가 인쇄개시최저온도 이하인 경우에, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하기 위한 보조히터와, 상기 헤드칩의 온도를 검출하는 복수의 온도센서를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩 온도조절방법에 있어서,

상기 복수의 온도센서로 상기 헤드칩의 온도를 검출하고,

상기 복수의 온도센서의 검출온도 전부가 상기 인쇄개시최저온도보다 높은 경우에 상기 복수의 온도센서에 의하여 검출되는 검출온도가 모두 상기 인쇄개시최고온도 이하가 될 때까지 대기하는 단계;

상기 복수의 온도센서에 의하여 검출되는 검출온도가 모두 상기 인쇄개시최고온도 이하가 되면, 상기 복수의 온도센서의 검출온도 모두가 상기 인쇄개시최저온도보다 높고 가장 높은 검출온도와 가장 낮은 검출온도의 차이가 기준온도차이 이내가 되도록 상기 보조히터를 단속구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하 는 헤드칩 온도조절방법.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 복수의 온도센서 중에서 두 개는 상기 보조히터와 가장 가까운 노즐 근방과 상기 보조히터로부터 가장 먼 노즐 근방에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보조히터를 구동할 때에, 상기 복수의 노즐을 통하여 잉크를 토출하기 위한 복수의 메인 히터를 잉크가 토출되지 않는 조건으로 구동하여 헤드칩을 가열하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
제9항에 있어서,

상기 복수의 메인 히터의 구동주파수는 상기 보조히터에 가까울수록 낮고 멀수록 높은 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
잉크를 토출하기 위한 복수의 메인 히터를 구비하는 헤드칩과, 상기 헤드칩을 가열하는 보조히터를 구비하는 인쇄장치의 헤드칩온도조절방법에 있어서,

상기 보조히터를 구동하여 상기 헤드칩을 가열하는 단계;

상기 보조히터를 구동할 때에, 상기 복수의 메인 히터를 잉크가 토출되지 않 는 조건으로 구동하여 상기 헤드칩을 가열하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.
제11항에 있어서,

상기 복수의 메인 히터의 구동주파수는 상기 보조히터에 가까울수록 낮고 멀수록 높은 것을 특징으로 하는 헤드칩 온도조절방법.