KR20070023439A

KR20070023439A - 프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성장치

Info

Publication number: KR20070023439A
Application number: KR1020050078019A
Authority: KR
Inventors: 백오현; 주영복
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2007-02-28
Also published as: US20070046714A1; CN1919603A

Abstract

프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치가 개시된다. 이 화상 형성 장치는 전력을 생성하는 전력 공급부; 각각의 히터 구동 신호에 따라 열을 생성시키는 히터를 N 개 구비하는 프린트 헤드부; 상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 전달하고, 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 헤드 보드부; 및 상기 N 개 히터들의 구동여부 정보가 포함된 상기 노즐 제어 신호를 생성하여 상기 헤드보드부로 출력하며, 상기 전력 공급부와 상기 헤드보드부 간의 전류에 대한 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 화상 형성 장치의 카트리지에 내장된 전원 안정용의 커패시터를 제거하지 않고도 버블 발생용 히터의 이상 여부를 검출할 수 있으며, 상기 검출 기능을 화상 형성 장치에 구비할 수 있으므로 별도의 히터 이상 여부 검출을 위한 별도의 장치를 마련할 필요가 없게 된다.

Description

프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치{Method and image forming apparatus for detecting the state of the print}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프린트 헤드 이상여부 검출 기능을 구비한 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 도1의 헤드보드부의 구성을 일예로 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타내는 회로도이다.

도 4a 내지 4b는 각각 히터 구동 신호 및 측정 저항에 흐르는 전류를 나타내는 파형도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급부, 전력 중계부 및 프린트 헤드부를 나타내는 회로도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 방식의 화상 형성 장치의 카트리지에 내장된 전원 안정용의 커패시터를 제거하지 않고도 버블 발생용 히터의 이상 여부를 검출할 수 있도록 하는 프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

잉크젯 프린트 헤드는 잉크 분사 노즐의 잉크 토출을 위한 열을 발생시키는 복수 개의 히터를 포함한다. 여기서, 히터는 저항으로 이루어져 있는데, 상기 저항이 파열되어 회로면에서 개방 또는 단락이 되면 잉크가 프린터의 제어에 따라 제대로 토출되지 않게 된다. 이로 인해, 인쇄 품질이 저하되며, 심각한 경우는 프린터의 파손을 야기하기도 한다.

상술한 바와 같은 잉크 토출이 제대로 되지 않는 미싱 노즐을 검출하는 종래의 방법은 다음과 같다. 첫째, 소정의 테스트 패턴으로 인쇄를 한 후 그 인쇄 결과물을 스캔하는 소정의 테스트 장치로서 미싱 노즐을 판단하는 방법이 있다. 둘째, 잉크 분사 노즐의 잉크가 토출되는 곳으로 광을 주사하여 광이 투과되는지 여부로 미싱 노즐을 판단하는 것이다.

셋째, 잉크 분사 노즐에 버블을 발생시키는 히터의 파손여부를 판단하는 방법으로서, 프린트 헤드 등에 별도의 테스트 장치 및 별도의 전원을 부가하는 방식이다. 즉, 헤드 구동용 전원을 제거하고, 별도의 전원을 부가하며, 상기 전원과 히터 사이에 테스트용 저항을 위치시킨 후, 상기 히터와 테스트용 저항에 의한 전압분배에 따른 전압을 측정하고, 측정된 전압과 소정의 참조 전압과 비교함으로써 히터의 파손여부를 판단하는 것이다.

그러나, 첫째 방법은 테스트 인쇄 및 테스트 장치가 필요하여 번거로우며, 상기 테스트 장치는 고가인 단점이 있다. 둘째 방법도 마찬가지로 광을 주사하고, 광을 인식하는 장치가 필요하므로 고비용이 요구되며, 정확한 광 주사 제어 방식이 요구된다는 단점이 있다. 세째 방법은 헤드 구동용 전원을 제거하고, 별도의 전원을 부가하여야 하며, 테스트 후에는 다시 구동용 전원을 켜서 동작시키고, 별도의 전원을 제거해야 한다는 번거로움이 있다. 또한, 프린트 헤드의 이상 여부를 감지하기 위해 별도의 전원 드라이버와 비교기 등의 별도 부품이 추가된다.

또한, 프린터 헤드에 잉크 분사 노즐과 히터를 많이 포함시키는 현행의 화상 형성 장치에는 프린트 헤드 또는 헤드 보드에 전원 안정용 커패시터가 내장되게 되는데, 이 경우 상기 셋째 방법은 내장된 커패시터 때문에 전압의 변화를 측정하기 힘들다는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 잉크젯 방식의 화상 형성 장치의 카트리지에 내장된 전원 안정용의 커패시터를 제거하지 않고도 버블 발생용 히터의 이상 여부를 검출할 수 있도록 하는 프린트 헤드 이상여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 프린트 헤드 이상여부 검출 기능을 구비한 화상 형성 장치는 전력을 생성하는 전력 공급부; 각각의 히터 구동 신호에 따라 열을 생성시키는 히터를 N 개 구비하는 프린트 헤드부; 상기 생 성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 전달하고, 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 헤드 보드부; 및 상기 N 개 히터들의 구동여부 정보가 포함된 상기 노즐 제어 신호를 생성하여 상기 헤드보드부로 출력하며, 상기 전력 공급부와 상기 헤드보드부 간의 전류에 대한 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 헤드보드부는, 상기 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하여, 상기 프린트 헤드부로 출력하는 제어신호 디코딩부; 상기 전력공급부로부터 제공받은 상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 전달하는 전력 중계부; 및 상기 전력 중계부의 접지 단자와 상기 전력 공급부의 접지 단자 사이에 흐르는 전류를 검출하고, 상기 검출된 결과를 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력하는 전류 정보 검출부를 포함한다.

바람직하게, 상기 프린트 헤드부는, 게이트 단자로 입력되는 상기 히터 구동 신호 각각에 따라 드레인 단자와 소스 단자 간에 흐르는 전류를 조절하는 FET를 상기 N 개 구비하고, 상기 각각의 FET의 드레인 단자 또는 소스 단자에 연결된 상기 각각의 히터는 통과되는 전류량에 따라 발열하여 버블을 발생시킨다.

바람직하게, 상기 헤드 보드부는, 상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 안정적으로 전달하기 위한 커패시터를 구비한다.

바람직하게, 상기 전류 정보 검출부는, 상기 전력 중계부의 접지 단자와 상기 전려 공급부의 접지 단자 사이에 위치하는 측정 저항; 및 상기 측정 저항에 흐르는 전류 값을 전압 값으로 변환하고, 상기 변환된 전압 값을 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력하는 전압 변환부를 포함한다.

바람직하게, 상기 전압 변환부는, 상기 변환된 전압 값을 증폭하여, 상기 증폭된 전압 값을 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력한다. 바람직하게, 상기 전압 변환부는, 상기 측정 저항의 두 단자와 연결된 OP 앰프로 이루어 진다.

바람직하게, 상기 제어부는, 상기 N개의 히터들을 순차적으로 구동시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 히터가 불량 상태인 것으로 결정한다. 바람직하게, 상기 제어부는, 상기 N 개의 히터들을 M개씩 그루핑하고, 상기 그루핑된 각각의 그룹 단위로 히터들이 구동되도록 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 그룹에 속하는 히터들 중 하나 이상이 불량 상태인 것으로 결정한다. 바람직하게, 상기 제어부는, 상기 각각의 그룹내에 구동되는 히터들의 수를 순차적으로 증가시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값의 변화량과 미리 설정된 참조 전류 값과 비교함으로써, 불량 상태인 히터를 결정한다.

바람직하게, 상기 프린트 헤드부는, 상기 각 히터가 잉크가 토출되지 않을 정도의 열을 발생하도록, 상기 히터 구동 신호의 열 발생 구간 또는 상기 전달되는 전력을 조절한다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 프린트 헤드 이상여부 검출 방법은 전력을 생성하는 전력 공급부 및 상기 생성된 전력을 중계하고 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 헤드보드부를 구비한 화상 형성 장치의 프린트 헤드의 이상여부를 검출하는 방법에 있어서, (a) 상기 전력을 생성하는 단계; (b) 상기 N 개 히터들 각각의 구동여부를 나타내는 상기 히터 구동 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 N 개의 히터 구동 신호에 따라 상기 N 개의 히터 각각이 발열하는 단계; 및 (d) 상기 전력 공급부와 상기 헤드보드부 간의 전류에 대한 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부 여부를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 N 개의 히터에 대한 구동여부 정보를 포함하는 노즐 제어 신호를 생성하는 단계; 및 (b2) 상기 생성된 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계 이후 커패시터가 충전이 되는 시간 만큼 지연된 뒤 수행되며, 상기 커패시터는 상기 (a) 단계에서 생성된 전력을 안정되게 중계하도록 상기 헤드 보드부에 구비된 것이다.

바람직하게, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 전력 공급부의 접지 단자와 상기 헤드 보드부의 접지 단자 사이에 위치하는 측정 저항에 흐르는 전류를 검출하는 단계; (d2) 상기 검출된 전류 값을 전압 값으로 변환하고, 상기 변환된 전압 값을 상기 전류 정보로서 생성하는 단계; 및 (d3) 상기 전류 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 (d2) 단계는, 상기 변환된 전압 값을 증폭하여 상기 전류 정보로서 생성한다.

바람직하게, 상기 (b1) 단계는, 상기 N개의 히터들을 순차적으로 구동시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 (b2) 단계 내지 (d) 단계는 상기 N개의 히터들 모두의 이상 여부가 검출될 때까지 반복 수행한다.

바람직하게, 상기 (d3) 단계는, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 전력 공급부와 상기 헤드 보드부 간에 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 히터가 불량 상태인 것으로 결정한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프린트 헤드의 이상 여부 검출 기능을 구비한 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 전력 공급부(100), 헤드 보드부(110), 프린트 헤드부(120), 제어부(130)를 포함하여 이루어 진다.

전력 공급부(100)는, 화상 형성 장치에 입력된 교류 전원 등을 이용하여 상기 화상 형성 장치의 구동을 위한 전력을 생성하고, 생성된 전력을 각 부품에 공급한다.

프린트 헤드부(120)는 N 개의 히터를 구비하여 제어부(130)의 제어 명령에 따라 열을 발생시켜 잉크 분사 노즐에 버블이 형성되도록 한다. 여기서, 제어부(130)의 제어 명령이란 노즐 제어 신호(S5)를 의미하며, 상기 노즐 제어 신호(S5)는 상기 N 개의 히터들의 구동여부 및 구동되는 시간 등을 포함한다. 즉, 상기 노즐 제어 신호(S5)는 헤드 보드부(110)에 의해 N개의 히터 구동 신호(S4)로 디코딩되어, 프린트 헤드부(120)에 공급된다. 즉, 프린트 헤드부(120)에 내장된 N 개의 히터들의 열 생성여부가 각각의 히터 구동 신호(S4)를 기반으로 결정된다.

헤드 보드부(110)은 상술한 바와 같이 제어부(130)로부터 제공받은 노즐 제어 신호(S5)를 이용하여 N 개의 히터 구동 신호를 생성하여 프린트 헤드부(120)로 출력한다. 또한, 전력 공급부(100)에서 생성되어 공급되는 전력(S1)을 제공받고, 프린트 헤드부(120)의 구동을 위한 전력(S3)을 프린트 헤드부(120)로 출력한다. 한편, 헤드 보드부(110)는 전력 공급부(100)의 소정의 노드(S2)와 헤드 보드부(110) 간에 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 결과를 전류 정보(S6)로서 제어부(130)로 출력한다.

제어부(130)는 상술한 바와 같이 노즐 제어 신호(S5)를 생성하는 외에 상기 전류 정보(S6)를 제공받고, 히터의 이상 여부를 결정한다. 여기서, 히터의 이상 여부 결정 방법으로, 상기 전류 정보(S6)로부터 전력 공급부(100)와 헤드보드부(110) 간에 흐르는 전류가 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면, 히터가 개방상태로서 파손되었거나, 히터를 구동하는 FET 등 스위칭 소자가 오동작하는 것으로 판단하는 것이다. 여기서, 전력 공급부(100)와 헤드 보드부(110) 간에 흐르는 전류가 0일 때에 원칙적으로 히터 등이 불량 상태인 것으로 결정하는 것이 원칙이지만, 상기 미리 설정된 참조 전류 값은 0 근처의 값 만으로 설정되는 것이 아니라, 상기 전류의 측정 오차, 복수 개 히터의 구동 여부 등을 고려하여 다영하게 설정될 수 있다.

상기 각 히터의 이상 여부는 제어부(130)에 내장되거나, 화상 형성 장치의 내장된 메모리에 저장되어, 미싱 노즐 보상 알고리듬 등에 사용될 수 있다.

도 2는 도1의 헤드 보드부(110)의 구성을 일예로 나타내는 블록도로서, 제어 신호 디코딩부(200), 전력 중계부(210), 전류 정보 검출부(220)를 포함하여 이루어 진다.

제어신호 디코딩부(200)는 제어부(130)로부터 입력된 노즐 제어 신호(S5)를 이용하여 N 개의 히터 구동 신호(S4)를 생성하여 프린트 헤드부(120)로 출력한다. 구체적으로는 노즐 제어 신호(s5)에 담긴 히터의 주소 정보, 구동되는 일련의 순서등을 이용하여 히터 구동신호(S4)를 생성하는 것이다.

전력 중계부(210)는 상기 전력공급부(100)로부터 제공받은 상기 생성된 전력(S1)을 이용하여 상기 프린트 헤드부(120)의 구동을 위한 전력(S3)를 전달한다.

전류 정보 검출부(220)는 상기 전력 중계부(210)의 접지 단자(S7)와 상기 전력 공급부(100)의 접지 단자(S2) 사이에 흐르는 전류를 검출하고, 상기 검출된 결과를 상기 전류 정보로서 상기 제어부(130)로 출력한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타내는 회로도로서, 제어부(130)를 제외하여 도시한 것이다.

전력 공급부(100) 및 전력 중계부(210)에는 안정된 전력을 공급하기 위한 커패시터(300, 310)가 구비되어 있다. 화상 형성 장치의 전원을 켜면 상기 커패시터(300, 310)가 충전이 다 될 때까지 대기한 후 화상 형성 작업 또는 본 발명에 의한 프린트 헤드의 이상 여부 검출 동작을 수행한다.

전력 공급부(100)의 접지 단자 및 전력 중계부(210)의 접지 단자 사이에 측정저항(320)이 위치한다. 상기 측정 저항(320)에 흐르는 전류에 대한 정보(S6)가 제어부(130)로 제공되는 데, 그 제공되는 방법은 전류 값 자체를 제공하는 방법 뿐 만 아니라 전압값으로 변환하여 제공하는 방법도 가능하다. 도 3에서, 측정 저항의 양단에 OP 앰프(330)의 음단자, 양단자가 각각 연결되어 있어, OP 앰프(330)의 출력(S6)은 상기 측정 저항에 걸린 전압을 증폭시켜 제어부(130)로 제공하는 것이다. 제어부(130)는 상기 전압 값을 제공받고, 미리 설정된 참조 전압과 비교하여 상기 제공받은 전압 값이 작다고 판단되면, 현재 구동중인 히터가 불량 상태에 있다고 결정을 내릴 수 있다. 다른 방법으로는 상기 전압 값 및 측정저항(320)의 저항치, OP 앰프(330)의 증폭량을 기반으로 상기 측정 저항(320)에 흐르는 전류를 산출하고, 상기 산출된 전류 값과 미리 설정되 참조 전류 값과 비교하여 상기 산출된 전류 값이 작다고 판단되면, 현재 구동중인 히터가 불량 상태에 있다고 결정을 내릴 수도 있다.

한편, 프린트 헤드부(120)에는 스위칭 기능을 하는 FET와 일종의 저항인 히터가 N개씩 구비되어 있다. FET 각각의 게이트 단자에는 각각의 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)가 연결되어 진다. 상기 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)의 값에 따라 FET의 드레인 단자 및 소스 단자에 흐르는 전류량이 변동되는 것이다. 결국, 각각의 히터에 흐르는 전류량이 상기 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)의 각각의 값에 따라 결정되어 진다.

도 4a 내지 4b는 각각 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N) 및 측정 저항(320)에 흐르는 전류를 나타내는 파형도이다.

도 4a는 프린트 헤드부(120) 내에 위치하는 N 개의 FET 중 하나에 대해서, 게이트 단자로 입력되는 히터 구동 신호(S4_n)의 파형을 나타낸다. 히터 구동 신호 (S4_n)의 값이 하이(high) 값을 가질 때, 즉, 소정의 전압 값보다 높을 때 이에 해당되는 히터가 발열되도록 구동되는 것이다.

도 4b는 도 4a의 히터 구동 신호(S4_n)가 인가되었을 때의 측정 저항(320)에 흐르는 전류를 나타내는 데, 일정한 리플을 관찰할 수 있다. 이러한 리플들은 커패시터(300, 310)와 각종 저항 성분에 의해 발생되는 것이다. 제어부(130)는 도 4b와 같은 파형으로부터 히터의 이상 상태 여부를 판단하는 방법은 다양하다. 먼저, 첫 번째 리플 값의 최고치를 가지고 최고치가 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동시키는 히터가 불량 상태에 있다고 결정하는 방법도 있으며, 상기 파형을 소정 기간 적분하여 그 에너지 값을 기반으로 결정할 수도 있는 것이다. 또한, 히터 구동 신호(S4)의 인가 방법에 따라 다양하게 히터의 이상 여부를 검출할 수 있는데, 그 예는 다음과 같다.

첫째, 상기 제어부(130)는, N개의 히터들을 순차적으로 구동시키는 상기 노즐 제어 신호(S5)를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 히터가 불량 상태에 있는 것으로 결정한다. 즉, 도 4b와 같은 파형이 하나의 히터를 구동함으로써 발생되는 파형인 것이다. 다만, 이 경우 하나의 히터를 구동함으로써 측정된 전류 값이 작아 오차가 발생될 수도 있으므로 히터들을 그루핑하여 같은 그룹에 해당되는 히터들을 동시에 구동되도록 하는 방법도 가능하다. 즉, 상기 제어부(130)는, 상기 N 개의 히터들을 M개씩 그루핑하고, 상기 그루핑된 각각의 그룹 단위로 히터들이 구동되도록 상기 노즐 제어 신호(S5)를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 그룹에 속하는 히터들 중 하나 이상이 불량 상태에 있는 것으로 결정한다.

또 다른 방법으로는, 상기 제어부(130)는, 상기 각각의 그룹내에 구동되는 히터들의 수를 순차적으로 증가시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값의 변화량과 미리 설정된 참조 전류 값과 비교함으로써, 불량 상태인 히터를 결정한다. 즉, 현재의 변화량이 미리 설정된 참조 전류 값보다 크면 현재 구동되도록 추가된 히터는 제대로 동작하고 있다고 결정하는 것이다. 다만, 본 발명에 의한 전류 정보에 따른 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법은 상술한 예에 한정되지 않음은 물론이다.

한편, 각각의 히터에 흐르는 전류량에 따라 열이 생성되고 이로 인해 인쇄를 위한 버블이 발생될 수 있다. 다만, 이상 여부 검출 자체를 위해서는 인쇄를 위한 버블을 발생시킬 필요는 없으므로 상기 각각의 히터가 버블이 발생되지 않을 정도의 열에너지만을 생성하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위한 방법으로는 상기 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)의 하이(high) 레벨 신호의 구간(duration) 또는 그 인터벌(interval)을 조절하거나, 히터로 제공되는 전압 값(S3)를 조절함으로써 상기 열에너지를 조절하는 것을 예로 들 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급부(100), 전력 중계부(210) 및 프린트 헤드부(120)를 간략히 나타내는 회로도이다.

전력 공급부(100)에서는 Vs 볼트의 전압을 도 5의 회로에 공급한다. 공급된 전압에 의해 커패시터(300, 310)이 충전되어 안정된 히터 등의 회로에 안정된 전원을 공급하도록 한다. 충전이 다 되면, 전압이 평형을 이루어 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)에 의해 FET가 ON으로 작동되지 않는 한, 전류가 흐르지 않게 된다. 즉, 측정 저항(320)에 흐르는 전류도 원칙적으로 0이 된다. 한편, 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N) 중 하나 이상이 도 4a의 파형과 같이 하이(high) 레벨 신호를 가질 경우 그에 해당되는 히터 즉, 도 5에 도시된 저항에 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 측정 저항(320)에 흐르는 전류도 도 4b의 파형과 같이 변하게 된다. 상기 전류량은 OP 앰프(330)에 의해 전압값으로 변환되어 증폭되고, 제어부(130)로 제공되면 제어부(130)를 이를 기반으로 현재 히터 구동 신호(S4_1 내지 S4_N)에 의해 구동되는 히터의 이상 여부를 판별할 수 있는 것이다. 즉, 하나의 히터만 구동되도록 노즐 제어 신호(S5)를 생성하였을 때, 측정된 전류 정보(S6)에 의해 측정 저항(320)에 흐르는 전류 값이 소정 값보다 작으면 상기 구동되도록 제어되는 히터는 개방되어 전류가 흐르지 않는다고 판단하는 것이다. 즉, 이상 여부 중 개방여부를 판단할 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법 및 이를 이용한 화상 형성 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.

각 히터가 순차적으로 구동되도록 히터 구동 신호(S4)를 설정하는 예를 전제하여 설명한다.

화상 형성 장치의 구동을 위한 전력상기 전력(S1)이 전력 공급부(100)에 의해 생성된다(600 단계).

화상 형성 장치에는 상술한 바와 같이 각 부품에 안정된 전력을 공급하기 위해 커패시터(300, 310)이 구비되어 있는데, 상기 커패시터가 충전이 될 때까지 대기한다(610 단계).

프린트 헤드부(120)에 내장된 N개의 히터를 구동하기 위한 히터 구동 신호(S4)가 헤드 보드부(200)에 의해 생성되며, 상기 생성된 히터 구동 신호(S4)에 따라 상기 N 개의 히터 각각이 발열한다(620 단계). 상기 620 단계는 구체적으로, 상기 노즐 제어 신호가 상기 제어부(130)에 의해 생성되며, 상기 생성된 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 헤드 보드부(110)에 의해 히터 구동 신호가 생성된다.

상기 전력 공급부(100)와 상기 헤드보드부(110) 간의 전류를 대한 정보(S6)를 검출한다(630 단계).

상기 검출된 전류 정보를 기반으로 측정 저항(320)에 흐르는 전류가 소정의 값보다 작은지 판단하고, 작다고 판단되면 현재 구동중인 히터가 개방되어 불량 상태에 있다고 결정한다(640 단계).

모든 히터에 대해서 이상 여부가 검출되었는지 제어부(130)에 의해 판단된다(650 단계). 모든 히터에 대해 이상 여부가 검출되었다고 판단되면 제어부(130)는 이상 여부 검출 작업을 종료하며, 이상 여부 검출될 히터가 남아 있다고 판단되면 상기 620 단계로 복귀하여 노즐 제어 신호(S5)를 조절하여 남아 있는 히터가 구동되도록 한다.

다만, 상술한 바와 같이 각각의 히터가 순차적으로 하나씩 동작하도록 하는 방법 외에 그룹 단위로 동작하도록 하는 방법, 그룹 내 순차적으로 구동되는 히터 의 수를 증가하는 방법 등도 도 6에 기술한 방법과 유사한 방법으로 구현될 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 잉크젯 프린터의 핵심 부품인 프린트 헤드의 이상 여부, 구체적으로는 프린트 헤드의 히터의 개방 상태를 검출하여 프린트 헤드의 불량에 의해 발생되는 프린터 시스템의 파손 및 인쇄 품질 저하를 미연에 방지할 수 있으며, 상기 검출된 정보는 미싱 노즐 보상 알고리듬에 적용될 수 있다.

또한, 프린트 헤드의 개방 여부를 확인하기 위한 복잡한 부품의 추가가 없으며, 화상 형성 장치에 본 발명에 의한 검출 기능을 내장할 수 있어, 프린트 헤드의 이상 여부 검출이 사용자에게 용이하다는 장점이 있다.

Claims

전력을 생성하는 전력 공급부;

각각의 히터 구동 신호에 따라 열을 생성시키는 히터를 N 개 구비하는 프린트 헤드부;

상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 전달하고, 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 헤드 보드부; 및

상기 N 개 히터들의 구동여부 정보가 포함된 상기 노즐 제어 신호를 생성하여 상기 헤드보드부로 출력하며, 상기 전력 공급부와 상기 헤드보드부 간의 전류에 대한 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 헤드보드부는,

상기 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하여, 상기 프린트 헤드부로 출력하는 제어신호 디코딩부;

상기 전력공급부로부터 제공받은 상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 전달하는 전력 중계부; 및

상기 전력 중계부의 접지 단자와 상기 전력 공급부의 접지 단자 사이에 흐르는 전류를 검출하고, 상기 검출된 결과를 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력하는 전류 정보 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 프린트 헤드부는,

게이트 단자로 입력되는 상기 히터 구동 신호 각각에 따라 드레인 단자와 소스 단자 간에 흐르는 전류를 조절하는 FET를 상기 N 개 구비하고,

상기 각각의 FET의 드레인 단자 또는 소스 단자에 연결된 상기 각각의 히터는 통과되는 전류량에 따라 발열하여 버블을 발생시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 헤드 보드부는,

상기 생성된 전력을 상기 프린트 헤드부에 안정적으로 전달하기 위한 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 전류 정보 검출부는,

상기 전력 중계부의 접지 단자와 상기 전력 공급부의 접지 단자 사이에 위치하는 측정 저항; 및

상기 측정 저항에 흐르는 전류 값을 전압 값으로 변환하고, 상기 변환된 전압 값을 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력하는 전압 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제5항에 있어서, 상기 전압 변환부는,

상기 변환된 전압 값을 증폭하여, 상기 증폭된 전압 값을 상기 전류 정보로서 상기 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제5항에 있어서, 상기 전압 변환부는,

상기 측정 저항의 두 단자와 연결된 OP 앰프인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 N개의 히터들을 순차적으로 구동시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 히터가 불량 상태에 있는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 N 개의 히터들을 M개씩 그루핑하고, 상기 그루핑된 각각의 그룹 단위로 히터들이 구동되도록 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 그룹에 속하는 히터들 중 하나 이상이 불량 상태에 있는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 각각의 그룹내에 구동되는 히터들의 수를 순차적으로 증가시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 두 접지 단자간 흐르는 전류 값의 변화량과 미리 설정된 참조 전류 값과 비교함으로써, 불량 상태인 히터를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제3항에 있어서, 상기 프린트 헤드부는,

상기 각 히터가 잉크가 토출되지 않을 정도의 열을 발생하도록, 상기 히터 구동 신호의 열 발생 구간 또는 상기 전달되는 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
전력을 생성하는 전력 공급부 및 상기 생성된 전력을 중계하고 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 헤드보드부를 구비한 화상 형성 장치의 프린트 헤드의 이상 여부를 검출하는 방법에 있어서,

(a) 상기 전력을 생성하는 단계;

(b) 상기 N 개 히터들 각각의 구동여부를 나타내는 상기 히터 구동 신호를 생성하는 단계;

(c) 상기 N 개의 히터 구동 신호에 따라 상기 N 개의 히터 각각이 발열하는 단계; 및

(d) 상기 전력 공급부와 상기 헤드보드부 간의 전류에 대한 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제12항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

(b1) 상기 N 개의 히터에 대한 구동여부 정보를 포함하는 노즐 제어 신호를 생성하는 단계; 및

(b2) 상기 생성된 노즐 제어 신호를 이용하여 상기 N 개의 히터 구동 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제12항에 있어서,

상기 (b) 단계는 상기 (a) 단계 이후 커패시터가 충전이 되는 시간 만큼 지연된 뒤 수행되며,

상기 커패시터는 상기 (a) 단계에서 생성된 전력을 안정되게 중계하도록 상기 헤드 보드부에 구비되는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제12항에 있어서, 상기 (d) 단계는,

(d1) 상기 전력 공급부의 접지 단자와 상기 헤드 보드부의 접지 단자 사이에 위치하는 측정 저항에 흐르는 전류를 검출하는 단계;

(d2) 상기 검출된 전류 값을 전압 값으로 변환하고, 상기 변환된 전압 값을 상기 전류 정보로서 생성하는 단계; 및

(d3) 상기 전류 정보를 이용하여 상기 각 히터의 이상 여부를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제15항에 있어서, 상기 (d2) 단계는,

상기 변환된 전압 값을 증폭하여 상기 전류 정보로서 생성하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제13항에 있어서,

상기 (b1) 단계는, 상기 N개의 히터들을 순차적으로 구동시키는 상기 노즐 제어 신호를 생성하고,

상기 (b2) 단계 내지 (d) 단계는 상기 N개의 히터들 모두의 이상 여부가 검출될 때까지 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제17항에 있어서,

상기 (d3) 단계는, 상기 전류 정보를 이용하여, 상기 전력 공급부와 상기 헤드 보드부 간에 흐르는 전류 값이 미리 설정된 참조 전류 값보다 작으면 현재 구동되는 히터가 불량 상태에 있는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 이상 여부 검출 방법.
제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.