KR970011234B1 - 잉크제트 기록헤드 및 잉크제트 기록장치 - Google Patents

잉크제트 기록헤드 및 잉크제트 기록장치 Download PDF

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Abstract

요약없음.

Description

잉크제트 기록헤드 및 잉크제트 기록장치
제 1 도는 본 발명의 실시예에 의한 잉크제트 기록장치의 사시도.
제 2 도는 장치에 사용된 잉크제트헤드의 사시도.
제3A 및 3B도는 제 2 도에 도시된 잉크제트헤드에 사용가능한 히터보드의 예의 사시도.
제 4 도는 이러한 실시예에서 잉크제트헤드의 주요부를 설명하는 도면.
제 5 도는 이러한 실시예에 의한 장치를 위한 제어시스템의 주요부를 설명하는 블록 다이어그램.
제 6 도 및 제 7 도는 온도감지기로서 사용가능한 알루미늄의 저항기 형태의 열적 특성과 회로출력특성을 보여주는 도면.
제 8 도는 온도감지기를 위한 열을 결정하는 프로세스의 실시예의 흐름도.
제 9 도는 그 열에 따라 온도를 제어하는 프로세스의 한 실시예의 흐름도.
제10 및 11도는 온도감지기로서 사용가능한 다이오드의 회로출력특성과 열적특성을 보여주는 도면.
제12도는 주 어셈블리에서 기준 온도감지기가 제공되는 잉크제트 기록장치의 사시도.
제13A 및 13B도는 제12도의 잉크제트헤드를 가지고 사용가능한 히터보드의 실시예의 사시도.
제14A 및 14B도는 이 실시예의 장치에서 사용가능한 주요부를 상세히 도시하는 블록 다이어그램과 기준 온도감지기의 출력에 따라 기록헤드의 온도감지요소의 출력을 제어하기 위한 제어시스템의 블록 다이어그램.
제15도는 다이오드가 온도감지기로서 사용될 때 회로출력특성을 도시한 도면.
제16도는 감지기를 위한 보정을 결정하기 위한 프로세스 단계를 도시하는 흐름도.
제17도는 온도를 제어하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
제18도는 알루미늄의 저항기 형태가 온도감지기로 사용될 때 온도감지기의 회로출력특성을 도시한 도면.
제19도는 감지기 보정을 결정하기 위한 프로세스 단계의 실시예의 흐름도.
제20도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 온도감지기의 출력이 보정된 잉크제트 기록장치를 설명하는 블록 다이어그램.
제21도는 제20도에 도시된 증폭기의 예를 보여주는 도면.
제22도는 기록헤드와 더미스터 사이의 위치상의 관계를 도시한 도면.
제23도는 제20도에서 도시된 잉크제트 기록장치의 구조를 도시한 도면.
제24도는 MPU를 사용한 온도 보정 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
제25도는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 잉크제트 기록장치를 설명하는 블록 다이어그램.
제26도는 MPU를 사용하여 온도를 보정하기 위한 프로세스 단계의 예를 도시하는 흐름도.
제27도는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 잉크제트 기록장치를 설명하는 블록 다이어그램.
제28도는 MPU를 사용하여 온도를 보정하기 위한 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
제29도는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 잉크제트 기록장치를 도시하는 블록 다이어그램.
제30도는 기록헤드, 더미스터 및 히터간의 위치관계를 도시한 도면.
제31도는 MPU를 사용하여 온도를 보정하기 위한 프로세스의 실시예의 흐름도.
제32도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 잉크제트 기록장치를 설명하는 블록 다이어그램.
제33도는 MPU를 사용하여 온도를 보정하기 위한 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
제34도는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 잉크제트 기록장치의 블록 다이어그램.
제35도는 제32도에서 MPU를 사용하여 온도를 보정하기 위한 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
본 발명은 화상(image)이 기록액체를 분사함으로써 기록재료상에 기록되는 잉크제트 기록장치에 관련되는 것이다. 이와 같은 장치에 사용되는 잉크제트 기록헤드는 기록밀도가 쉽게 증가될 수 있으며, 대량생산이 용이하며 제작비용이 비싸지 않기 때문에 주목할만한 것으로 알려져 있다.
이러한 것들은 기록액체(잉크)방울을 분사하기 위한 오리피스 등과 같은 잉크제트 기록 배출구가 고해상도 인쇄가 가능하며, 기록헤드의 전체 크기가 쉽게 줄어들 수 있으며, 신뢰도에 있어 최근에 뚜렷하게 향상된 반도체 제조기술(IC) 및/또는 마이크로-프로세싱 기술이 상당한 장점을 가지고 사용될 수 있으며, 그리고 연장된 헤드나 2차원적인 헤드를 제작하는 것이 용이하도록 하기 위하여 고밀도로 배열할 수 있는 특징으로부터의 결과이다.
낮은 비용에 대한 수요경향에 따라 소거할 수 있는 기록헤드 또는 장치로서 기록헤드에 잉크를 공급하기 위한 기록헤드와 잉크 용기를 갖는 기록헤드 카트리지가 장치의 주 어셈블리에 상대적으로 설치와 해체동작을 용이하게 하기 위하여 제안되어 왔다. 이것은 기록헤드의 고장 등이 쉽게 복구될 수 있으며 잉크가 카트리지형 기록헤드에 쉽게 보충될 수 있는 점에서 유리하다. 이것은 장치에 대한 유지보수와 정비작업이 생략되거나 단순화될 수 있도록 한다.
소거가능한 기록헤드 또는 헤드 카트리지가 주 어셈블리에 설치될때, 헤드 또는 헤드 카트리지와 주 어셈블리에 공급되는 접속기 형태의 전기적 접점이 이들 사이에서 전기적 접속을 이루기 위하여 연결되는 것이 일반적인 것이다. 성립된 전기적 접속에 의하여, 구동신호가 주 어셈블리의 제어시스템으로부터 기록헤드의 전열의 변환기(분사에너지 발생소자)로 전달될 수 있으며, 부가적으로 기록헤드 또는 기록 카트리지의 다양한 파라미터들이 주 어셈블리로 전달되어질 수 있다.
잉크제트 기록형태의 기록헤드에서, 분사장애는 잉크의 굳어짐 또는 헤드의 진동이나 고온 구동으로 인하여 외부공기(기포)가 노즐로 삽입되는 것과 같은 여러가지 원인 때문에 발생할 수 있다. 특히 분사에너지 발생소자가 잉크제트를 위하여 열에너지를 사용하는 것에 사용되는 열발생소자를 (분사히터)포함할 때, 헤드는 쉽게 고온으로 가열된다. 정상적인 분사동작동안에 대부분의 열은 분사된 잉크에 전달되며, 그결과, 헤드의 온도는 거의 50~60℃까지 증가된다. 그러나, 만약 분사장애가 실패가 발생한 조건하에서 계속 구동된다면, 히터에 의하여 생성된 열은 헤드에 모두 축적되어 헤드의 온도가 150℃ 이상 이르게 하는 결과를 초래한다. 만약 이러한 것이 일어난다면, 기록헤드는 파손되기 쉬울 것이다.
상기 사실을 고려하여, 이러한 형태의 잉크제트 기록장치는 위의 불편을 피하기 위하여 비정상적인 온도의 증가를 검출하도록 온도검출소자(온도감지기)를 포함한다.
더욱이 기록액체의 온도는 잉크제트 기록장치에서 매우 중요한 파라미터이다. 이것은 기록액체의 표면장력 또는 점성과 같은 다양한 특성이 온도에 따라 변화하기 때문이다. 그와 같은 특성들에서 변화는 분사된 기록액체 또는 잉크공급속력의 양의 변화를 초래한다. 그결과, 그 장치는 소정의 적절한 영역내에서 기록액체의 온도를 유지하기 위한 수단을 포함한다. 온도감지기와 가열수단(온도유지히터)의 사용은 액체를 빨리 가열하고 온도를 유지하기 위하여 바람직하다.
높은 정확도로써 그와 같은 온도제어를 이루기 위하여, 온도감지기가 기록헤드에, 보다 상세하게는 분사히터에 인접하여 배치하는 것이 바람직하다. 기록헤드가 소거로될 수 있는 타입일때, 온도감지기는 쉽게 헤드 교환동작을 할 수 있는 관점에서 기록헤드위에 설치된다. 그러나, 그와 같은 구조가 채택될 때, 온도감지기의 특성은 만약 제작상의 변화가 온도감지기에서 발생한다면 각각의 기록헤드에서 다르게 된다. 만약 같은 제어가 그와 같은 온도감지기를 사용하여 실행된다면, 정확한 온도제어가 항상 기대될 수 없다.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은 기록헤드의 온도가 높은 정확도로 제어되는 잉크제트 기록장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 기록헤드의 온도검출소자의 출력이 온도검출의 정확도를 향상시키기 위하여 보정되어지는 잉크제트 기록장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 기록헤드에 있는 온도검출소자에서의 변화가 보정되는 잉크제트 기록장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 장치의 주 어셈블리가 기준온도 검출소자로 구비되고 기록헤드의 온도검출소자의 출력이 기준온도 검출소자의 출력에 따라 보정되는 잉크제트 기록장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 기록헤드가 기록헤드의 온도검출소자의 특성을 나타내는 정보를 전달하는 수단으로 공급되고 그 정보는 헤드가 주 어셈블리에 설치될때 판독되어, 판독된 정보에 따라 온도검출소자의 출력이 보정되는 잉크제트 기록장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부도면과 관련하여 취해진 본 발명의 바람직한 실시예의 다음 설명의 이해를 통하여 더욱 명백히 될 것이다. 제1,2,3A 및 3B에 관련하여 본 발명의 실시예에 따라 액체제트 기록장치(잉크제트 기록장치)가 도시되어 있다. 제 2 도는 잉크제트 기록장치에서 사용되는 기록헤드의 구조를 도시하고 있으며 제3A도 및 3B도는 제 2 도의 기록헤드를 가지고 사용될 수 있는 히터보드의 예를 나타낸다.
제 1 도에서, 헤드 카트리지(14)는 잉크를 공급하기 위한 잉크용기와 기록헤드를 유니트로 포함한다. 기록헤드는 제 2 도 및 제 3 도에서 도시된 히터보드를 포함한다. 헤드 카트리지(14)는 지지요소(41)에 의해 운반대(15)상에 고정되어 장착된다. 운반대(15)는 헤드 카트리지(14)와 함께 샤프트(21)의 길이방향을 따라서 이동할 수 있다. 기록헤드의 분사 배출구를 통하여 분사된 잉크는 기록매체의 기록표면을 제한하는 것에 효과적인 플래튼(19)상에 작은 간극을 갖고 분사 배출구로부터 떨어져 배치된 기록매체(18)에 도달한다. 잉크에 의하여, 화상이 기록매체(18)상에 형성된다.
기록헤드로 분산신호들은 화상데이타에 따라 공급되어 적절한 데이타 소오스로부터 케이블(16)과 케이블에 연결된 접속부(4)(제 3 도)를 통하여 기록되도록 한다. 잉크의 색수에 따라 하나 또는 그 이상(이 도면에서는 2개)의 헤드 카트리지들이 사용될 수 있다.
제 1 도에서 카트리지 모터(17)는 샤프트(21)을 따라 운반대(15)를 주사방식으로 움직이게 하도록 기능을 한다. 구동력이 모터(17)로부터 운반대(15)로 와이어(22)에 의해 전달된다. 기록매체(18)는 플래튼롤러(19)와 작동적으로 연관된 공급모터(20)에 의하여 공급된다. 제 2 도는 이 실시예에서 사용되는 기록칩의 구조의 일예를 도시하고 있다. 이것은 전원을 공급하기 위해 실리콘 기판, 전열 변환기(분사히터)(5)와 알루미늄 등으로 만들어지는 와이어(6)로 구성되어지는 히터보드(1)를 포함한다. 이들은 박막 형성 기술에 의하여 형성된다. 기록헤드칩은 기록액체통로(노즐(25))를 형성하기 위하여 격벽(隔璧)으로 구비된 상단판(30)을 히터보드(1)위로 결합시킴으로서 구성된다.
기록을 위한 액체(잉크)는 상단판에 형성된 공급포트(24)를 통하여 공통챔버(23)로 공급되며, 이 액체는 공통챔버(23)로부터 노즐내로 도입된다. 히터(5)가 전기적인 여자화에 의하여 열을 발생시키면, 거품이 노즐(29)에 채워진 잉크에 형성되며, 잉크의 작은 방울이 분사 배출구(26)를 통하여 분사된다.
제3A 및 3B도는 본 실시예에서 사용되는 히터보드에 대한 평면도와 확대도이다. 제3A도에서 도시된 것처럼, 히터보드는 분사히터(3)와 배선결합에 의하여 외부적으로 연결되는 접속부(4)를 포함한다. 이것은 또한 온도검출수단으로서 기능을 하는 온도감지기(2)를 포함하며, 분사히터(3)와 같은 박막공정을 통하여 분사히터(3)에 인접하여 형성된다. 제3B도는 제3A도에서 감지기(2)를 포함하는 B 부분에 대한 확대도이다. 8로 표시된 것은 헤드칩을 가열하기 위한 온도유지히터이다.
다른 부분뿐만 아니라 감지기(2)도 반도체 제조시와 같이 박막형성공정에 의하여 형성되어, 그 정확도는 매우 높다. 이것은 온도에 따라 상이한 전기 전도도를 갖는 물질로 구성될 수도 있어 그 물질은 다른 부분의 구성물질, 즉 알루미늄, 티타늄, 탄탈륨, 탄탈륨 펜트옥사이드, 니오브(Nb) 등으로 될 수 있다. 이러한 물질들중에서 알루미늄이 전극용으로 유용하며, 티타늄은 결합특성을 증진시키기 위하여 전열 변환기를 구성하는 열 발생층과 전극 사이에 사용될 수도 있으며, 그리고 탄탈륨은 열발생 저항기 층상에 방어층의 반-캐비테이션(anti-cavitation) 특성을 증진시키기 위하여 사용될 수도 있다. 이러한 장치에서 프레싱의 변화를 줄이기 위하여, 선들의 폭이 증가되며, 배선저항 등의 영향을 줄이기 위하여 사행(meander)구조가 전기저항을 증가시키도록 사용된다.
유사하게, 온도유지히터(8)도 분사히터(5)의 열발생저항층(예, HfB2)과 같은 물질로 구성될 수도 있으나 히터보드를 구성하는 다른 물질(알루미늄, 탄탈륨 또는 티타늄과 같은 것)로 구성될 수도 있다.
이제, 이 실시예에서 기록헤드의 온도제어작동이 설명될 것이다.
제 2 도에서 도시된 기록헤드칩에서 온도감지기(2)가 제 3 도에 도시된 것처럼, 히터보드(1)의 대향끝에 인접하여 제공되며, 그결과, 노즐(25)이 배열되는 방향으로 기판의 온도분포는 온도감지기의 출력으로부터 알려질 수 있다. 더욱이, 온도유지히터(8)가 온도감지기(2)에 인접하여 배치되기 때문에, 가열에 의한 온도변화는 빨리 검출된다. 히터보드를 제조하는 공정은 반도체 제조 시스템과 유사한 습식에칭공정을 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 분사히터(3)의 대향끝 부분들은 온도감지기(2)의 출력들이 온도감지기(2)에서 제작상의 변화로 인하여 각각의 기록헤드에서 변화하는 신뢰성의 결과로서 에칭하는 액체의 순환이 거기에서 더욱 양호하기 때문에 더 많이 에칭된다. 그래서 정확한 온도감지는 기대되지 않는다.
상기 사실들을 고려하여 헤드 카트리지(14)에 있는 기록헤드는 기록헤드에 포함된 온도감지기 또는 감지기들(2)에 관련된 정보를 가지고 있다. 그 정보는 기록장치의 주 어셈블리에 의하여 판독되며, 온도감지기의 출력은 정확한 온도를 제공하기 위하여 보정된다.
제 4 도는 정보를 제공하기 위한 기록헤드의 주요부의 구조를 도시하고 있다. 히터보드(1)에 대해 배선패턴 또는 그와 유사한 것이 형성된 인쇄보드(10)가 결합배선(34)을 통하여 히터보드(1)와 전기접속을 이루기 위한 결합패드(3)와 주 어셈블리와 전기접속을 이루기 위한 접촉부(A-Z)를 갖는다. 인쇄보드(10)에서, 접촉부(A-C)는 접지접촉부(X)에 연결된다. 접속을 위한 배선패턴은 부분(12)에서 차단될 수 있다. 부분(12)은 제작소 검색과 테스트의 결과의 기초하에 레이저 빔 또는 그와 유사한 것에 의하여 온도감지기(2)의 분류에 따라 차단된다.
제 5 도는 본 실시예에 대한 제어 시스템의 예를 도시한다. 기록장치의 주 제어기로서 또한 사용될 수도 있는 제어기(50)는 제5 및 6도와 관련하여 이후에 설명된 프로세스 단계들을 실행하기 위한 CPU, 프로세스 단계에 대응하는 프로그램과 같은 고정된 데이타와 온도감지기의 출력에 대응하는 온도 데이타의 표를 저장하는 ROM, 보정된 데이타 또는 그와 유사한 것 그리고 히터 또는 그와 유사한 것을 가동시키기 위한 전원 소오스를 저장하기 위한 RAM을 포함한다.
도면에서 참조번호 51로 표시된 것은 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 소거가능한 형태의 헤드 카트리지에 설치되는 기록헤드이며 이것은 제 4 도에 도시된 기록헤드칩과 인쇄보드(11)를 포함한다.
제어기는 기준전압 소오스(10)와 온도감지기(2)에 일정한 전류를 공급하기 위한 일정 전류 소오스를 구성하는 증폭기를 포함한다. 전류 IF는 다음과 같다.
IF=(E/R3)(R2/(R1+R2)) ……………………………………………… (1)
증폭기(11) 다음에 증폭기(9)는 기준전압 E와 제 1 증폭기의 출력 VA 사이의 차를 R5/R4에 곱하는 역할을 하며, 그것의 출력 V0는 다음과 같다.
V0=E+(R5/R4)(E-VA) ………………………………………………… (2)
그러나, 방정식(1)과 (2)에 의하여 공급되는 값들은 이상적인 증폭기에 의하여 제공되는 이론적인 값들이다. 그러나, 실제적으로 제 5 도에서 증폭기(9)에서 편차전압 △V에 있으며, 이러한 점을 고려하여, 방정식(2)은 다음과 같이 수정된다.
V0'=E+(R5/R4)(E+△V-VA) ………………………………………… (3)
그래서, 출력전압 V0는 (R5/R4) △V만큼 즉, 편차전압에 이득을 곱하여 얻어진다. 제 3 도에 도시된 알루미늄의 사행패턴인 온도감지기의 저항은 전체길이와 패턴폭에 의하여 결정되며 그것은 다음과 같다.
R=γ(L/W)
즉, 이것은 전체길이에 비례하고 패턴의 폭에 역으로 비례한다. 위의 방정식에서, γ는 상수이다. 그러므로 이 예에서 센서로 기능을 하는 패턴은 온도검출이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 길이(L) 또는 폭(W)을 갖는다. 제 6 도는 알루미늄의 온도특성을 도시한다. 이해되어질 것과 같이, 그 특성은 일정전류 IF가 알루미늄을 통하여 흐를때, 저항이 온도가 증가함에 따라 증가하여 대향끝 사이의 전압강하 VF가 증가하는 것이다.
알루미늄의 사행배선패턴이 온도감지로서 사용될때, 그 전압강하에 따른 온도가 이용된다. 그러나, 온도에 관한 변화의 비율이 같다고 할지라도, 제 6 도에서 도시된 것처럼 로트(lot)에 좌우되는 변화들이 있다. 제 7 도에 도시된 것처럼, 그와 같은 온도감지기를 사용하는 온도검출회로의 출력 V0는 약간 하강하지만, 그 기울기는 알루미늄의 특성에 의존하기 때문에 일정하다.
본 실시예에서 본 장치의 주 어셈블리에서 온도제어시스템의 다양한 파라미터들은 소정온도(예로서 T0℃)에 대한 소정 출력(X0)을 제공하는 특성곡선을 근거로 하여 결정되며, 다수의 이와 같은 특성 곡선들은 기준 곡선으로부터 차이점들에 기초를 둔 여러 그룹으로 분류가 된다.
제 7 도에서 이것들은 4개의 그룹 즉 "기준", "타입 1", "타입 2" 및 "타입 3"로 분류가 된다. 감지기가 기준 특성을 가질때 주 어셈블리는 출력을 보정하지 않으며 이 출력은 온도결정 데이타로서 사용된다. 다른 그룹의 경우에 있어, 출력은 △X의 정수배를 가감함으로써 보정되며 그리고나서 보정된 출력은 온도 결정 데이타로서 사용된다. 더욱 상세하게는, 제 7 도의 예에서 "타입 1" 감지기의 출력은 그 출력에 △X를 가산함으로써 보정되며 "타입 2" 감지기의 출력과 "타입 3" 감지기의 출력은 각각, 그 출력으로부터 △X와 2△X를 감산함으로써 보정된다. 보정된 출력은 온도 결정 데이타를 위하여 사용된다.
온도감지기(2)의 특성을 나타내는 정보가 제3 및 4도에 도시된 구조를 갖는 기록헤드상에 공급될 때, 온도감지기(2)의 온도특성이 기록헤드의 조사동안에 결정되며, 온도감지기는 결정된 특성에 가장 근접한 특성을 갖는 제 7 도에 도시된 그룹들중의 하나로 분류된다. 결정된 등급에 따라, 제 4 도에 도시된 부분(12)이 적절하게 차단된다.
제 5 도에서, 만약 패턴이 모두 차단되지 않는다면, 제어기(50)의 입력포트는 L 레벨 신호를 받으면, 만약 차단된다면, H 레벨 신호를 받는다. 그래서 제어기(50)는 입력포트 I1-I3에 의하여 수신된 신호의 레벨을 판별하며, 온도감지기의 분류는 판별될 수 있으며, 따라서 다음과 같은 표가 예로써 나타난다.
Figure kpo00001
패턴이 차단된 부분(12)은 3비트구조를 갖기 때문에, 온도감지기는 4개의 그룹으로 분류하는 것보다 8그룹(23=8)으로 분류될 수 있다. 만약 이러한 것이 행하여진다면, 보정 유니트 △X는 보다 작게 될 수 있고 또는 보정가능범위가 확장될 수 있다. 그룹의 수는 4로 제한되지는 않지만 임의수일 수 있고 차단될 패턴의 비트구조는 적당하게 결정될 수 있다.
제 8 도는 온도감지기의 분류를 결정하기 위한 프로세스 단계를 도시하고 있으며, 프로세스 단계는 주 스위치가 닫힐 때, 또는 헤드 카트리지(14)가 교환될때 수행될 수 있다.
처리가 시작될때, 출력포트(I1-I3)는 단계(S1)에서 점검된다. 점검에 따라, 온도감지기(2)의 등급이 전술된 표에 따라 결정되고, 이 등급은 예를들어, 제어기(50)의 RAM의 소정의 어드레스에 기입된다. 이것은 등급에 따라 온도감지기(2)의 출력의 보정을 허락한다.
본 실시예에서, 온도감지기(2)는 분사히터(3)의 대향끝부에 제공되어, 제 8 도의 프로세스가 각각의 감지기에 대해 실행되도록 한다.
제 9 도는 상기한 방식으로 분류된 온도감지기를 사용하는 온도제어의 일예를 도시하고 있다. 단계(S11)에서, 증폭기(9)의 출력(V0)(A/D 컨버터(A/D1)의 입력)이 A/D 변환되고, 변환된 값(X)은 제 8 도의 프로세스(단계(S13))에 의해 저장된 등급 정보를 근거로 하여 X'로 보정된다. 예를들면 온도감지기(2)가 "타입 1" 감지기이면, 출력은 △X만큼 가산된다.
보정된 출력(X')이 결정된후, 단계(S15)에서 세트 레벨(X0)과 비교되고, 온도유지히터는 단계(S17)에서 온-오프로 제어된다. 그결과, 본 실시예에서 온도제어는 더 정확하다.
상기에서, 온도센서(2)는 알루미늄의 저항기 패턴이지만, 재료는 또다른 것일 수 있다. 게다가, 이것은 저항기 패턴이라기보다는 다이오드 또는 다이오드들일 수 있다.
다이오드가 온도감지기로서 사용될때, 다이오드의 순방향 전압강하에 따른 온도가 이용된다. 온도에 대한 전압 강하의 변화율이 같을지라도, 제10도에 도시된 대로, 로트에 따른 변화가 있다.
제11도에 도시된 대로, 다이오드가 감지기로서 사용될때 출력전압(V0)은 온도의 상승으로 선형적인 증가를 한다. 그러나, 실제로 이상적인 라인(A)으로부터 변화가 있다. 그러나 여기에서 중요한 것은 감지기의 특성에 의해서 결정된 라인의 기울기(α)이고, 이 기울기에서의 변화는 다이오드와 같은 반도체장치에서 1%이내에 있다.
그러므로 다이오드가 사용될때, 상기 실시예와 유사한 분류에 따른 보정은 가능하고, 이에 의해서 온도 제어가 더 정확하다.
유니트로서 기록헤드와 잉크 용기를 포함하는 헤드 카트리지를 사용하는 잉크제트 기록장치에 대하여 전술되었지만, 본 발명은 이들이 분리되는 케이스에 적용가능하고, 잉크용기는 반드시 배치할 수 있는 것은 아니다.
온도감지기(2)는 더미스터, 다이오드, 트랜지스터 또는 다른 것의 형태일 수 있다. 온도감지기(2)는 히터보드(1)상에 분사헤드(5)로 동시에 형성될 수 있거나, 따로따로 형성될 수 있다. 덧붙여, 이것은 히터보드(1)상에 형성된 감지기 또는 감지기들에 제한받지 않는다. 적당한 수의 온도센서가 기록헤드의 적당한 위치에 배치될 수 있다.
더욱이, 소거가능한 형태의 기록헤드 또는 헤드 카트리지를 사용한다면, 본 발명은 직렬의 기록형태장치에 제한받지 않는다.
전술한대로, 기록헤드의 온도감지기의 특성이 변화된다할지라도 정확한 온도제어를 허락하도록 보정은 적절하게 만들어질 수 있다.
기준 온도감지기가 장치의 주 조립체에 제공되는 것은 가능한 대안이며, 기록헤드 카트리지가 처음에 설치될때, 기록헤드에 있는 온도감지기의 출력은 기준 온도감지기의 출력을 기초하여 보정된다. 제12도를 참조로 이런 형태의 실시예가 기술된다. 제12도는 이 실시예의 잉크제트 기록장치의 구조를 보여준다. 이 도면에서, 제 1 도에서와 똑같은 참조번호가 대응하는 기능을 갖는 요소에 할당된다. 주 조립체는 이 주 조립체의 적당한 위치에 배치된 기준 온도감지기(122)를 포함하는데, 이는 이후에 상세하게 기술될 온도감지기의 출력의 보정을 위한 기준을 제공하도록 작용한다. 기준 온도감지기(122)는 주 조립체의 온도 상승에 의해 영향을 받지 않는 적당한 위치에 배치되고 주변 온도를 감시하도록 작용한다.
제13A도 및 제13B도는 이 실시예에서 사용된 히터보드의 평면도 및 확대부분도이다. 이는 작은 전류에 의해서 차단될 수 있는 저항기 패턴(9)을 포함하고, 온도감지기(2) 보정의 시기를 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
기록헤드의 다른 구조는 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 것과 같으므로 상세한 기술은 간략화를 위해 생략된다.
제14A도는 이 실시예에서 제어시스템예의 개략적인 구조를 보여준다. 제어시스템은 주 제어기(150)를 포함한다. 주 제어기(150)는 제 5 도와 제 6 도에 관하여 이후에 상세하게 기술될 프로세스 단계를 실행시키기 위한 CPU, 프로세스 단계에 대응하는 프로그램과 같은 고정 데이타와 온도감지기의 출력에 대응하는 온도 데이타의 표를 저장하는 ROM, 보정 데이타 등을 저장하는 RAM 및 전력을 히터 등에 공급하기 위한 전력 전원을 포함한다. 이 실시예에서 주 조립체의 주 스위치가 열린다할지도 제어기는 배터리 등에 의해 백업(back up)되어, RAM에 있는 메모리, 상세하게는 보정 데이타가 지워지지 않도록 한다.
제 2 도 및 3도에 대해 기술된 소거가능한 형태의 헤드 카트리지에 설치된 기록헤드는 참조번호(51)에 의해서 표시된다. 제12도에서 기록범위밖, 예를들면, 카트리지(15) 또는 기록헤드(51)의 홈위치(home position)에 배치되어, 기록헤드(51)에 대립되지 않은 캐핑장치(capping device)와, 캐핑장치와 통신하고 기록헤드(51)의 잉크분사 배출구를 통하여 잉크를 흡입하는 흡입기구로 구성된 회복장치가 참조번호(54)에 의해서 표시된다.
경보장치(55)는 LED 등과 같은 디스플레이장치 또는 부저와 같은 음향 발생기 또는 그 결합체를 포함한다. 주 주사기구는 기록 동작동안 카트리지(15)를 주사방식으로 이동시키고 있으며 모터(17)등을 포함한다. 보조 주사기구(57)는 기록재료를 공급하기 위해 모터(20)등을 포함한다.
제14B도는 상기 구조의 주요부분에 대한 상세도이다. 참조번호(51)는 기록헤드를 표시하며, 8은 온도유지 히터, 2는 알루미늄 또는 다이오드의 사행 저항기와 같은 온도감지기이며 10은 기준 전원을 표시한다. 증폭기(11)는 정전류를 온도감지기(2)에 공급하기 위한 정전류원을 구성하고 있다.
IF를 통하여 흐르는 전류는 상술한 방정식(1)에 의해서 정의된 대로이다. 증폭기(9)의 출력(V0)는 방정식(3)에 의해서 정의된 대로이다.
다이오드가 온도감지기로서 사용될때, 다이오드의 순방향 전압강하에 따른 온도가 이용된다. 온도에 대한 변화율이 일정하다할지라도, 제10도에서 도시된 바와 같이 로트 등에 따른 변화가 있다.
제15도를 참고하면, 다이오드가 감지기로서 사용될때, 출력전압(V0)는 온도의 증가에 따라 선형적으로 증가한다. 그러나, 이상적인 라인(A)으로부터 실제로 △V0내의 변화가 있다. 그러나, 여기에서 중요한 것은 이 라인의 기울기(α)가 감지기의 특성에 의해서 결정된다는 것이고 기울기에서의 변화는 다이오드와 같은 반도체 장치에서 1%내에 있다.
따라서, 이 실시예의 온도제어시스템에서, 소정의 온도에서 출력(V0)의 A/D 변환율은 비휘발성 메모리(110)(RAM 또는 이와 유사한 백업된 배터리)에 기입된다. 이를 기초하여, 온도감지기(2)의 출력이 보정되어 정확한 온도 결정을 제공한다.
제16도는 제14A도와 제14B도에 도시된 구조에서 보정값을 결정하기 위한 프로세스 단계를 도시하고 있다. 이 프로세스는 주 스위치가 닫힐 때, 또는 헤드 카트리지(14)가 교환될 때 시작된다. 이 실시예에서 이것은 헤드 카트리지의 교환시 시작된다.
이 프로세스가 시작될때, 저항기(9)에 이를 단절시키지 않도록 하든 작은 전력이 공급되고, 전기 컨덕턴스는 예를들어, 저항기(9)로부터 입력단자(A/D1)에 의해 수신된 아날로그 레벨에 대응하는 디지탈 레벨이 소정의 레벨(VF)보다 더 작은지 여부의 판별에 의해 검사된다. 헤드 카트리지(14)가 새로우면, 판별의 결과가 확정적이고, 단계(S13)가 실행된다. 단계(S13)에서, 기준 온도(122)의 출력, 더 상세하게는 기준 온도 감지기(122)의 입력단자(A/D2)에 의해 수신된 아날로그 레벨로 대응하는 디지탈 레벨이 판독되어 주변의 온도(T0)를 결정한다.
그리고나서, 단계(S15)에서, 기록헤드(51)의 히터보드(1)상의 온도감지기(2)의 출력이, 더 상세하게는 제14B도에서 입력단자(A/D3)에 의해 수신된 전압(V0)에 대응하는 디지탈 레벨이 판독되고, 출력에 대응하는 온도 데이타가 결정된다. 단계(S17)에서 감지기(2)에 대한 보정값(X0)은 기준 감지기(122)와 감지기(2)의 출력에 의해서 결정된 온도 데이타로부터 결정된다. 보정값(X0)이 RAM의 소정 어드레스에 저장된다. 이 실시예에서, 온도감지기(2)는 히터 보드(1)의 대향측에 배치되므로 보정값은 각각의 감지기(2)에 대해 결정되고 제14A도의 RAM의 비휘발성 메모리(110)(제14B도)에 저장된다.
단계(S19)에서, 저항기(9)를 단절시키도록 하는 전류는 제14B도에서 소정주기동안 출력(OUT1)을 만들고 그 패턴을 차단시킴으로서 공급된다. 그렇게 함으로써 보정하는 값을 결정하기 위한 프로세스(단계(S13내지 S17))는 동일한 헤드 카트리지에 대해 더이상 실행되지 않아 낭비적인 프로세스가 전반적인 인쇄속도를 증가시키는데 세이브될 수 있도록 한다.
제17도는 상기 프로세스를 통하여 얻어진 보정값을 사용하는 온도제어 프로세스를 도시하고 있다. 단계(S21)에서, 증폭기(9)의 출력(V0)(A/D3의 입력)이 A/D 변환된다. 이 값(A/D3의 입력의 A/D 변환된 값)으로부터, 제16도에서 도시된 프로세스를 통하여 비휘발성 메모리(110)에 저장된 소정온도(T0), 예를들면 25℃에서 A/D값(X0)(A/D2의 입력)이 단계(S21)에서 검출된다. 기준(X)은 그 라인의 기울기(α)에 대응하는 출력변화(C[V/℃]/1℃)에 의해서 나누어지고 소정의 온도(T0)로부터 실제의 온도변화는 단계(S25)에서 계산된다. 상기 단계를 통하여, 현재 온도(T)가 결정된다. 온도(T)가 이런식으로 결정될때, 온도유지 히터는 세트온도(Ti)(단계 S27)와 비교를 기초로 하여 단계(S29)에서 온-오프 제어될 수 있다. 이 실시예에서, 온도제어가 더 정확하게 수행된다.
온도감지기가 제 3 도에 도시된 알루미늄의 사행패턴일때, 알루미늄의 온도에 따라 제 6 도와 같이 도시된다. 이 경우에, 제18도에 도시된 대로 회로출력(V0)은 우측으로 내려가는 라인이다. 여기에서, 기울기(α)는 알루미늄의 특성으로 인해 일정하다. 그러므로 전술된 다이오드 센서의 경우와 비슷하게 소정 온도(T0)에서 출력(V0)의 A/D 변환된 값은 비휘발성 메모리에 기입되고, 이에 의해서 온도 제어는 유사한 제어 프로세스를 통하여 회로 에러가 보정되면서 수행될 수 있다.
전술한 실시예에서, 보정값을 결정하는 프로세스는 새로운 기록헤드(51) 또는 헤드 카트리지(14)가 전반적인 기록 속도를 증가시키도록 설치될 때만 실행되지만, 그러한 프로세스는 기록동작이 실행되지 않는 적당한 시기에서도 수행될 수 있다.
제19도는 그러한 형태의 프로세스 단계를 보여준다. 단계(S31)에서, 기록지시가 생겼는지에 대해 판별이 만들어진다. 그렇게 되면, 단계(S33)가 실행되고, 여기에서 분사히터(5)가 기록동작을 수행시키도록 기록될 데이타에 따라 구동된다. 이 동작동안, 제17도에 보여진 온도제어가 실행될 수 있다.
한편, 단계(S31)에서 판별의 결과가 음이라면, 단계(S35)가 실행되고, 여기에서 소정의 주기(예를들면 기록헤드의 온도를 위해 요구된 시간주기는 주변온도에 도달한다)는 기록동작(단계 S33)없이 통과하는지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇지 않다면, 단계(S31)가 실행된다. 그렇게 되면, 단계(S37)가 실행되고, 이에 의해서 단계(S13 내지 S17)와 유사한 보정값을 결정하는 프로세스는 수행되고 연속적인 동작은 단계(S31)로 복귀한다.
이 프로세스에 따라, 온도감지기의 특성이 어떤 이유로 변화게 될때에도 제어시스템은 이에 상응할 수 있다. 덧붙여, 주 조립체가 또다른 카트리지로 동작된후 일단 이것이 주 조립체로부터 설치된다면 헤드 카트리지가 동일한 주 조립체로 재설치된다 할지라도 문제는 없다.
이런 프로세스에 따라, 저항기(9)가 생략될 수 있고, RAM에서 보정값이 백업될 필요가 없으므로 기록헤드 또는 주 조립체의 비용이 증가되지 않는다.
보정값을 결정하는 프로세스는 기록동작의 시작에서 수행되는 가능한 대안이 있다.
전술에서, 유니트로서 기록헤드 및 잉크용기를 포함하는 헤드 카트리지를 사용하는 잉크제트 기록장치에 관하여 기술되었다. 하지만 이들은 분리될 수 있고, 잉크용기는 반드시 1회용일 필요는 없다.
온도감지기(2)는 더미스터, 다이오드, 트랜지스터 등의 형태로 이루어질 수 있다. 온도감지기(2)는 히터보드(1)상에 분사히터(5)로 동시에 형성될 수 있으나 이는 따로따로 형성될 수 있다. 게다가, 이는 히터보드상에 형성되지 않을 수 있다. 적당한 수의 그러한 온도감지기는 적당한 위치에 배치될 수 있다.
전술에서, 기준 온도감지기는 주 조립체에 배치되나 조작자는 키입력 등에 의하여 주변온도를 입력시킬 수 있다.
더욱이, 소거가능한 형태의 기록헤드 또는 헤드 카트리지가 사용된다면, 이 장치는 직렬형태의 기록시스템에 제한되지 않는다.
상기와 같이 기록헤드에 있는 온도감지기의 출력이 변한다면 이는 정확한 온도제어를 수행시키도록 보정될 수 있다.
기록헤드에서 온도 감지용 출력 보정 프로세스가 실행된다는 사실을 디스플레이시키도록 디스플레이는 제공될 수 있다.
제20도를 참조하여, 이 형태의 실시예가 기술된다. 기록헤드(204)는 기록액체를 분사시키기 위한 분사 배출구와 기록액체를 분사시키기 위한 에너지를 만들도록 각각의 분사 배출구에 대응하여 배치된 에너지 발생 소자를 포함한다. 이 실시예에서, 에너지 발생소자는 히터의 형태이다. 히터가 기동될때, 이는 열을 발생시키고, 이에 의해서 거품이 노즐에 있는 기록액체에 만들어지고, 기록액체의 방울이 분사 배출구를 통하여 분사된다. 반도체 다이오드 형태로 제 1 온도검출소자(207)는 기록헤드(204)에 형성되고, 온도에 따른 순방향 전압 강하를 기초하여 기록헤드(204)의 온도를 검출한다. 증폭기(209)는 반도체 다이오드(207)로부터의 신호를 증폭시킨다. 제21도는 증폭기(209)의 예를 도시하고 있다. 제2온도검출소자(208)는 더미스터의 형태이고 기록헤드(204)에 인접한 온도를 검출한다. A/D 컨버터(210)는 증폭기(209)와 더미스터(208)로부터의 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환시킨다. MPU 형태의 제 1 보정수단(211)은 더미스터(208)에 의해 검출된 제 2 온도를 기초하여 반도체 다이오드에 의해 검출된 제 1 온도를 보정시킨다.
제22A도 내지 22D도는 기록헤드(204)와 더미스터(208)사이의 여러가지 관계를 도시하고 있다.
제22A도에서, 더미스터(208)는 접촉없이 기록헤드(204)에 인접하여 배치된다.
제22B도는 더미스터(208)가 스프링(231)에 의한 탄력에 의해 기록헤드(204)에 접촉되는 예를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 열저항은 제22A도의 예에서 보다 더 작고 열응답이 개선되어 있다.
제22C도는 더미스터(208)가 기록헤드(204)에 형성된 절결부분(232)에 접촉되는 예를 도시하고 있다. 이 실시예에서 접촉은 제22B도의 점접촉과 비교된 것처럼 거의 선접촉이므로, 더미스터(208)의 접촉영역은 온도 변화가 단계제22B도의 예에서보다 더 크므로 열응답이 더 개선되어 있다.
제22D도는 더미스터(208)가 기록헤드에 형성된 실린더형의 구멍(233)에 삽입되는 예를 도시하고 있다. 더미스터(208)의 접촉영역이 제22C도의 예와 비교된대로 더 확대되어 있다. 그러므로, 열응답이 더 개선되어 있다.
제23도를 참고하면, 이 실시예에서 잉크제트 기록장치의 외부도가 도시되어 있다. 참조번호(204)는 제20도에서와 동일한 요소를 도시하고 있다. 기록장치는 축(202)에 대해 회전가능하게 장착된 플래튼(201), 기록헤드(204)를 운반시키기 위한 캐리지(205) 및 플래튼(201)의 축(202)을 따라 캐리지(206)를 안내하기 위한 지지로드(206)를 포함한다. 플래튼(201)상에 세트된 기록시트(recording sheet)는 참조번호(203)에 의해서 표시된다.
제24도는 MPU(211)를 사용하는 온도 보정 프로세스예의 흐름도이다.
단계(S51)에서, 주 스위치가 닫힌 직후인지의 여부에 대한 판별이 만들어진다. 그렇지 않다면, 단계(S52)가 실행되는데, 여기에서 기록헤드(204)의 교환 직후인지의 여부에 대한 판별이 만들어진다. 그렇다면, 단계(S53)가 실행되는데, 여기에서 기록헤드(204)의 온도가 기록헤드(204)에 형성된 반도체 다이오드(207)에 의해서 검출된다.
단계(S54)에서, 검출된 온도가 변화되는지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇다면, 동작적인 시쿼스가 단계(S53)에 복귀되고, 그후에 프로세스 단계(S53 및 S54)가 반복된다. 온도변화가 단계(S54)에서 판별의 결과로서 사라질때, 단계(S55)가 실행되고, 이에 의해서 기록헤드(204)에 인접한 온도가 더미스터(208)에 의해 검출된다.
기록헤드(204)에 인접한 온도가 검출된 후에, 검출된 온도가 변화되는지의 여부에 대해 판별이 단계(S56)에서 만들어진다. 그렇다면 동작적인 시퀀스가 단계(S55)로 복귀되고, 단계(S55 및 S56)는 반복된다. 온도 변화가 단계(S56)에서 사라짐으로 판별될때, 단계(S57)가 실행되고, 여기에서 반도체 다이오드(207)와 더미스터(208)에 의해 검출된 온도가 안정화될때, A/D 컨버터의 출력이 저장되고, 반도체 다이오드(207)에 의해 검출된 온도가 더미스터(208)에 의해 검출된 온도를 근거로 하여 보정된다.
단계(S51)에서 판별의 결과가 주 스위치가 가동된 직후라는 것을 나타낸다면, 단계(S53)가 실행된다. 단계(S52)에서 판별의 결과가 기록헤드가 교환된 직후가 아니라는 것을 나타낸다면, 온도 보정 프로세스가 끝난다.
제25도는 제20도에 도시된 것과 같은 구조를 가지나 온도 보정의 "진행중" 및 "종료"를 디스플레이시키는 기능을 갖는 예를 보여주는 블록 다이어그램이다. 참조번호(204,207 내지 211)는 제20도에서와 같은 요소를 표시한다. 제 1 디스플레이(212)는 온도 보정 프로세스의 "진행중" 및 "종료"를 디스플레이시키도록 작용한다. 이는 LED 소자에 의해서 구성되고 온도보정 동작동안 반짝거리고 온도보정의 끝후에도 계속된다. 온도 보정 프로세스의 "진행중"과 "종료"를 나타내는 신호가 인터페이스를 통하여 상기 장치를 제어시키기 위한 호스트 컴퓨터(도시되지 않음)에 전달된다.
제26도는 MPU(211)를 사용하는 온도 보정 프로세스의 예를 설명하는 흐름도이다.
단계(S71)에서, 주 스위치가 닫힌 직후인지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇지 않다면, 단계(S72)가 실행되고 여기에서 기록헤드(204)가 교환된 직후인지의 여부에 대한 판별이 더 만들어진다. 그렇다면, 단계(S73)가 실행되고 여기에서 진행중/종료 디스플레이 장치(212)의 LED 소자가 온도 보정 동작의 시작을 조작자에게 알리기 위하여 깜빡거리기 시작된다. 단계(S74)에서, 기록헤드(4)의 온도는 기록헤드(204)에서 형성된 반도체 다이오드(207)에 의해 검출된다. 단계(S75)에서, 검출된 온도가 변하고 있는지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇다면, 동작적인 시퀀스가 단계(S74)로 복귀되고, 그후에 프로세스 단계(S74 및 S75)가 반복된다. 단계(S75)에서 판별의 결과가 온도변화가 사라지는 것을 나타낸다면, 단계(S76)은 더미스터(208)에 의해서 기록헤드(204)의 근처에서 온도를 검출하도록 실행된다.
기록헤드(204)에 인접한 온도가 검출된 후에, 검출된 온도가 단계(S77)에서 변화되고 있는지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇다면, 동작적인 시퀀스가 단계(S76)로 복귀되고, 단계(S76과 S77)가 반복적으로 수행된다. 단계(S77)에서 판별의 결과가 온도 변화가 사라진다는 것을 나타낸다면, 동작적인 시퀀스가 단계(S78)로 나아가고, 여기에서 반도체 다이오드(207)가 더미스터(208)에 의해 검출된 온도가 안정될때 A/D 컨버터의 출력이 저장된다. 반도체 다이오드(207)에 의한 검출된 온도가 더미스터(208)에 의해 검출된 온도를 기초로 하여 보정된다.
보정후에, 단계(S79)에서, 진행중/종료 디스플레이 장치(12)의 LED 소자의 깜빡거림이 정지되어 조작자에게 온도 보정 동작의 끝을 알려준다. 단계(S80)에서, 진행중/종료 디스플레이 장치(211)의 LED 소자가 온(ON)으로 되어 조작자에게 온도 보정 프로세스의 종료를 알려준다. 단계(S71)에서 판별의 결과가 주 스위치가 닫힌 직후라는 것을 나타낸다면, 단계(S73)가 실행된다.
단계(S72)에서 판별의 결과가 기록헤드가 교환된 직후라는 것을 나타낸다면, 온도제어 프로세스가 끝난다. 이 실시예에 따라 조작자는 상기 장치의 동작적인 상태를 알 수 있다.
상기 실시예에서, 온도 보정 과정의 진행중 및 종료가 표시된다. 대안적으로 디스플레이는 온도 보정 과정이 성공적으로 이루어지는지의 여부에 대해서 만들어질 수 있다.
제27도는 이 형태의 실시예를 설명하는 블록도이다. 이 도면에서, 참조번호(204,207 내지 212)는 제25도에서와 같이 동일 요소를 나타낸다. 상기 장치는 온도 보정 프로세스의 성공/실패를 표시하는 제 2 디스플레이(213)로 구성되며, 이것은 LED 소자로 이루어져 있다.
온도 보정 프로세스가 성공적일때, LED 소자는 온되고, 실패하면 반도체 다이오드(207)의 온도 보정값이 표시되는 동안에 깜빡이게 된다.
성공 및 실패신호는 인터페이스를 통하여 상기 장치를 제어하는 호스트 컴퓨터(도시되지 않음)에 전송된다.
제28도는 MPU(211)는 이용한 온도보정 프로세스의 예를 보여주는 흐름도이다. 단계(S91)에서, 주 스위치가 닫힌 직후인지의 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇지 않으면, 단계(S92)는 실행되고, 여기에서 기록헤드(204)가 교환된 직후인지의 여부에 대한 판별이 만들어진다.
그렇다면, 단계(S93)는 실행되고 이에 의해 진행중/종료 디스플레이 장치(211)의 LED가 작동자에게 온도보정 작동시작을 알리도록 깜빡거린다. 단계(S94)에서 기록헤드의 온도는 기록헤드(204)에서 형성된 반도체 다이오드(207)에 의해 검출된다. 단계(S95)에서, 검출온도가 변하고 있는지 여부에 대해 판별이 만들어진다. 그렇게되면, 단계(S96)는 실행되고 여기에서 소정주기가 경과한 후 온도가 안정되었는지 여부에 대해 판별이 만들어진다.
그렇게되면, 동작 시퀀스는 단계(S94)로 귀환되면, 그후에 단계(S94,S95 및 S96)는 반복적으로 실행된다. 단계(S96)에서 판별결과가 온도가 안정하지 않다고 지시하면, 단계(S100)는 실행되어 반도체 다이오드(207)에 의해 검출된 온도가 보정되고, 단계(S101)에서 성공/실패 디스플레이 장치(213)의 LED 소자는 반도체 다이오드(207)에 대한 온도 보정 프로세스의 실패를 동작자에게 알리도록 깜빡이게 된다. 단계(S104)에서, 진행중/종료 디스플레이 장치(212)의 LED 소자의 깜빡임은 온도 보정 프로세스의 종료를 알게 되도록 멈추게 된다.
반면에 단계(S95)에서 판별 결과가 이 온도변화가 사라지는 것을 지시한다면, 단계(S97)는 실행되어 이에 의해 기록헤드에 인접온도가 더미스터(208)에 의하여 검출된다.
온도가 기록헤드에 인접하여 검출된 후에 판별은 단계(S98)에서 검출온도가 변화하는지의 여부에 대해 이루어진다. 그렇게되면, 단계(S99)가 실행되는데, 여기서 소정 주기가 경과한후에 온도가 안정되는 여부에 대해 판별이 이루어진다. 그렇지않다면, 동작 시퀀스는 단계(S97)로 귀환되며, 이후에 단계(S97,S98 및 S99)가 반복적으로 실행된다. 단계(S99)에서 판별 결과가 온도가 안정되지 않는 것을 지시한다면, 동작적인 시퀀스는 단계(S100)로 나아간다. 적절한 보정치가 반도체 다이오드에 부여되며, 단계(S101)에서 반도체 다이오드에 대한 보정 프로세스가 실패된 것이 표시된다.
단계(S98)에서 판별 결과가 온도변화가 없다고 지시하면, 단계(S102)에 실행되고 여기에서 반도체 다이오드(207) 및 더미스터(208)에 의하여 온도가 검출될때 A/D 변환기의 출력이 저장되며, 반도체 다이오드(207)에 의하여 검출된 온도는 더미스터(208)에 의하여 검출된 온도를 기초로 하여 보정된다.
보정 이후에, 성공/실패 디스플레이 장치(213)의 LED는 온도 보정 프로세스의 성공을 작동자에게 알려주도록 단계(S103)에서 온이 된다.
단계(S91)에서 판별 결과가 주 스위치가 폐쇄된 직후인지를 지시하면, 단계(S93)는 실행된다. 단계(S92)에서 판별 결과가 기록헤드가 교환된 직후인지를 지시하면, 단계(S104)는 실행된다.
본 실시예에 따라 작동자는 본 장치의 동작단계를 알 수 있다.
제29도는 반도체 다이오드에 대한 출력 보정 프로세스가 소정 온도에서 실행되는 또 다른 실시예를 설명한다. 참조번호(204,207-213)는 제27도에서와 같이 동일요소를 나타낸다. 본 장치는 기록헤드(204)의 인접부를 가열하도록 작용을 하는 히터(214)(제1 및 제 2 온도 제어수단)로 구성된다.
제30A도 내지 30D도는 기록헤드(204) 및 더미스터(208)사이의 다양한 위치 관계를 도시한다.
제(30A)도에서 더미스터(208) 및 기록헤드(204)는 도면(22A)에서 도시된 위치관계에 있으며, 히터(214)는 접촉없이 기록헤드(204)에 인접하여 형성된다.
도면(30B)는 더미스터(208) 및 기록헤드(204)가 도면(22B)에서 도시된 위치관계에서 배치되며, 히터(214)는 스프링(111)의 탄성력에 의하여 접촉된다. 본 예에서 열저항은 제30A도의 예보다 더 작으며, 그결과 열반응은 향상된다.
제30C도는 더미스터(208) 및 기록헤드(204)가 제22C도에서 보여준 위치관계로 배치되며, 히터(214)가 기록헤드에서 형성된 절결부(112)에 접촉되는 일예를 도시하고 있다. 본 예에서 접촉은 도면 30(B)(점접촉)의 예보다 선접촉에 더 근접하므로, 히터(214)의 접촉영역은 제30B도 예보다 더 크다. 이것은 열반응을 더욱 향상시킨다.
제30(D)도는 더미스터(208) 및 기록헤드(204)가 제22D도에서 보여준 위치관계에서 배치되며, 히터(214)가 기록헤드(204)에서 형성된 원통형 구멍(113)안으로 삽입되는 일예를 도시한다. 본 예에서 히터의 접촉 영역은 제30C도 예와 비교하면 더 확장되어 있다. 그러므로 열반응은 더 개선된다.
제31도는 MPU(211)를 이용한 온도 보정 프로세스의 일예를 예시하는 흐름도이다. 단계(S121)에서 판별은 주 스위치가 폐쇄된 직후인지에 대해 이루어진다. 그렇지 않으면 단계(S122)는 실행되어 여기에서 기록 헤드가 교환된 직후인지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇게되면, 단계(213)는 실행되어 진행중/종료 디스플레이 장치(212)의 LED 소자의 깜박거림이 온도 보정 프로세스의 출발을 작동자에게 알리도록 시작된다.
단계(S124)에서, 기록헤드(204)의 온도는 기록헤드(204)에서 형성된 반도체 다이오드(207)에 의하여 검출된다. 단계(S125)에서 판별은 검출온도가 소정 온도인지에 대해 이루어진다. 그렇지 않으면 단계(S126)는 실행되어 여기에서 소정주기가 경과된 후에 온도가 안정되는지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇지 않으면, 단계(S127)는 실행되어 여기에서 소정온도보다 더 높은지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇지 않다면, 히터는 단계(S128)에서 기동되고, 동작 시퀀스는 단계(S124)로 귀환하여, 그후에 단계(S124,S125,S127 및 S128)가 반복적으로 실행된다.
단계(S125)에서 판별 결과가, 즉 소정온도에 관계하는 판별이 소정온도인 것을 지시하여, 단계(S130)가 히터(214)를 오프시키도록 실행된다. 히터(214)가 비기동된 후에, 기록헤드(204)의 온도는 단계(S131)에서 반도체 다이오드(207)에 의하여 검출된다. 단계(S132)에서, 검출온도가 변화되는지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇게 되면, 단계(S133)는 실행되어 여기에서 시간의 소정 주기가 경과된 후 온도가 안정되는지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇게 되면, 동작 시퀀스는 단계(S124)로 귀환된다.
단계(S126)에서 소정주기가 경과된후에 온도가 안정되는지에 대해 판별이 이루어진다. 그렇지 않다면, 단계(S134)는 실행되어 이에 의해 히터(214)가 비기동된다.
히터(214)가 단계(S134)에 비기동된 후에 반도체 다이오드(207)에 의하여 검출된 온도는 단계(S135)에서 보정된다. 단계(S136)에서 반도체 다이오드(207)에 대한 온도 보정치는 성공/실패 디스플레이 장치(213)의 LED 소자에 의하여 표시되며, 디스플레이는 작동자에게 보정 프로세스의 실패를 알리도록 깜빡이게 된다. 단계(S139)에서, 진행/종료 디스플레이 장치(212)의 LED 소자는 작동자에게 온도 보정 프로세스의 종료를 알리기 위하여 깜빡이게 된다.
단계(S124,S125,S126,S127 및 S128)가 반복실행되는 동안에 단계(S127)에서 판별은 온도가 소정온도보다 더 높은 것을 지시하며, 단계(S129)는 히터가 비기동됨으로써 실행되어, 동작 시퀀스가 단계(S124)로 귀환된다.
단계(S124,S125,S130,S131,S132 및 S133)가 실행되는 동안에 단계(S132)에서 판별결과는 온도가 안정하지 않다고 지시한다면, 단계(S137)는 실행되어 반도체 다이오드(207)에 의하여 검출된 온도가 보정된다. 단계(S138)에서 성공 및 실패 디스플레이 장치(213)의 LED 소자는 작동자에게 반도체 다이오드(207)의 온도 보정의 성공을 알리도록 온이 된다. 단계(S139)에서 진행중 및 종료 디스플레이 장치(212)의 LED 소자의 깜빡임은 작동자에게 온도 보정 프로세스의 종료를 알리도록 멈추게 된다.
단계(S124,S125,S130,S131,S132 및 S133)가 반복실행되는동안, 단계(S133)에서 판별이 소정주기 이후에도 온도가 안정되지 않음을 지시하면, 단계(S134)가 실행된다.
단계(S121)에서 판별이 주 스위치가 폐쇄된 직후인지에 대해 지시하면 단계(S123)가 실행된다.
단계(S122)에서 판별결과가 기록헤드가 교환된 직후가 아닌 것에 대해 지시하면, 단계(S139)가 실행된다.
상기 실시예에서 히터(214)는 기록헤드(204)의 인접부를 가열하도록 이용되나, 냉각수단을 이용하여 기록헤드의 인접부를 냉각시키는 것이 가능한 대처 방안이다.
제32도는 이 형태의 일예를 도시하고 있다. 본 실시예의 장치는 제30도에서 도시된 히터(214)에서와 같이 기록헤드(204) 및 더미스터(208)와 관련된 동일 위치관계로 배치된 냉각수단(215)으로 구성된다.
제33도는 MPU(211)을 이용한 온도 보정 프로세스의 일예를 예시하는 흐름도이다. 상기 실시예와 비교하면, 본 실시예의 온도 보정 프로세스는 단계(S125)에서 판별의 결과가 소정온도인 것을 지시할때 실행되는 단계, 단계(S126)에서 판별결과가 소정 기간이 경과된 후에도 온도가 안정되지 않는 것을 지시할때 실행되는 단계, 단계(S127)에서 판별 결과가 검출된 온도가 소정 온도보다 높지 않는 것을 지시할때 실행되는 단계 및 단계(S127)에서 판별결과가 검출온도가 소정온도보다 높은 것을 지시할때 실행되는 단계에서 다르다.
더 상세하게는, 단계(S125)에서 판별결과가 소정온도인 것을 지시하면, 단계(S150)가 실행되며 여기에서 냉각수단(215)이 비기동되어 동작 시퀀스가 단계(S131)로 귀환된다.
단계(S126)에서 판별결과가 소정주기가 경과된 후에도 온도가 안정되지 않는 것을 지시한다면, 단계(S154)가 냉각장치(215)를 비기동시키도록 실행되며, 동작 시퀀스가 S135로 귀환된다.
단계(S127)에서 판별결과가 온도가 소정 온도보다 높지 않음을 지시하면, 단계(S148)는 수행되어 이에 의해 냉각수단(215)이 비기동되어 동작 시퀀스가 S124로 귀환된다.
단계(S127)에서 판별결과가 온도가 소정온도보다 높다는 것을 지시하면, 단계(S149)는 실행되어 이에 의해 냉각기(215)가 비기동되어 동작 시퀀스가 S124로 귀환한다.
상기 실시예에서 기록헤드는 가열되거나 냉각된다. 본 장치가 가열기나 냉각기로 구비되는 것이 가능하다.
제34도는 이러한 형태의 실시예를 예시하고 있다. 기록헤드(204)와 더미스터(208)에 관련되는 히터(214)와 냉각기(215)의 위치관계는 제30A-30D도에서 도시된 위치관계와 동일하다.
제35도는 MPU(211)를 이용하는 온도 보정 프로세스에 대한 일예를 도시하는 흐름도이다.
상기 실시예와 비교하면, 본 실시예의 온도 보정 프로세스는 단계(S125)에서 판별이 온도가 소정온도인 것을 지시할때 실행되는 단계, 단계(S126)에서 판별의 결과가 소정기간이 경과된 후에도 온도가 안정되지 않은 것을 지시할때 실행되는 단계, 단계(S127)에서 판별결과가 온도가 소정온도보다 높지 않는 것을 지시할때 실행되는 단계, 및 단계(S127)에서 판별이 소정온도보다 높은 것을 지시할때 실행되는 단계에서 다르다.
단계(S25)에서 판별결과가 검출온도가 소정온도인 것을 지시할때, 단계(S165)는 실행되어 이에 의해 히터(214) 및 냉각기(15)가 단계(S165)에서 오프된다. 그러면, 단계(S131)가 실행된다.
단계(S126)에서 판별결과가 소정시간이 경과한 후에도 온도가 안정되지 않는 것을 지시한다면, 단계(S166)는 실행되어 이에 의해 히터(214) 및 냉각수단(215)이 비기동되어 단계(S135)가 실행된다.
단계(S127)에서 판별결과가 온도가 소정 온도보다 높지 않다는 것을 지시한다면, 단계(S161)는 실행되어 이에 의해 히터(214)가 기동되고, 단계(S162)에서 냉각장치(215)가 비기동되며 동작 시퀀스가 단계(S124)로 귀환된다. 단계(S127)에서 판별이 온도가 소정 온도보다 높다고 지시한다면, 단계(S163)는 실행되어 이에 의해 냉각수단(215)이 기동되고, 단계(S164)에서 히터(215)가 비기동되며, 동작 시퀀스가 단계(S124)로 귀환된다.
본 실시예에 따라서 유지 비용이 감소될 수 있다.
본 발명은 여기에 개시된 구조를 참조로 설명되는 한편, 이것은, 상세한 설명에 한정되지 않으며 본 출원은 개량의 목적 또는 다음 청구항의 범주내에서 이룰 수 있는 바와 같이 변경이나 수정을 기할 수 있다.

Claims (24)

  1. 잉크방울을 분사하는 분사 배출구(26), 상기 기록잉크방울을 분사시키는 에너지를 발생시키도록 상기 분사 배출구(26)에 상응하여 배치된 에너지 발생소자(5), 그리고 온도를 검출하는 온도검출소자(2)를 지니고 있는 기록헤드(51)를 사용하여 기록재료상에 화상을 기록하는 잉크제트 기록장치에 있어서, 상기 온도검출소자(2)의 출력특성에 관련한 정보를 발생히기키는 발생수단(12,122); 그리고 상기 온도검출소자(2)의 출력과 상기 발생수단으로부터의 정보를 근거로 하여 상기 기록헤드(51)의 온도제어를 위한 제어신호를 출력하는 제어수단(50,150) ; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발생수단은 상기 온도검출소자의 출력특성에 관련한 정보를 반송하는 반송수단(12)으로 구비되며, 상기 정보는 상기 정보반송수단상에 반송된 정보에 따라 발생되는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 정보반송수단은 상기 온도검출소자의 출력특성에 따라 다르게 차단되는 배선패턴(12)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 정보반송수단(12)은 상기 기록헤드에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록헤드(51)는 상기 장치에 분리가능하게 장착가능한 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 발생수단은 상기 기록헤드(51)의 교체시 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 발생수단은 메인 스위치의 작동후 즉시 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기록헤드는 상기 에너지 발생소자로부터 발생된 열에너지에 의해 상태변화를 야기함으로써 잉크를 분사시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 발생수단(12,122)은 상기 온도검출소자(2) 이외에 다른 온도검출수단(208,122)을 지니고 있으며, 상기 다른 온도검출수단에 따라 정보가 발생되는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 온도검출수단(208,122)은 주위온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 온도검출수단은 상기 기록헤드에 인접한 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 온도검출수단은 상기 온도검출소자(2)의 검출정밀보다 높은 검출 정밀도를 지닌 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 발생수단은 상기 기록헤드에 인접한 온도가 소정된 온도에 도달될때 상기 온도 검출소자의 출력과 상기 다른 온도검출수단의 출력에 따라 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  14. 제13항에 있어서, 소정된 온도에서 기록헤드에 인접한 온도를 유지하도록 가열 또는 냉각작동을 실행하는 온도제어수단(214,S128,S129)으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 온도검출수단(208,122)을 사용하여 정보를 발생시키는 예정된 작업에 대한 실행을 디스플레이하는 디스플레이 수단(212)으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 온도검출수단(208,122)을 사용하여 정보를 발생시키는 예정된 작업에 대한 결과를 디스플레이하는 디스플레이 수단(212)으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 발생수단은 메인스위치의 작동시 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 발생수단은 상기 기록헤드(51)의 교체시 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  19. 제 9 항에 있어서, 상기 발생수단은 상기 장치가 예정된 시간동안 휴지상태로 유지될때 정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  20. 제 9 항 내지 제19항중 어느 한항에 있어서, 상기 기록헤드는 상기 에너지 발생소자로부터 발생된 열에너지에 의해 상태변화를 야기함으로써 잉크를 분사시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록장치.
  21. 잉크방울을 분사시키는 분사 배출구 ; 상기 잉크방울을 분사시키는 에너지를 발생시키도록 상기 분사 배출구에 상응하여 배치된 에너지 발생소자 ; 그리고 온도를 검출하는 온도검출소자 ; 로 구성되어 잉크제트 기록장치에 분리가능하게 장착된 잉크제트 기록헤드에 있어서, 상기 온도검출소자의 출력특성에 관련한 정보를 반송하는 정보반송수단 ; 과 상기 기록헤드가 상기 장치에 장착될때 상기 장치에 정보를 전달하는 전달수단; 으로 더 구성된 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록헤드.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기록헤드는 잉크용기와 일체로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록헤드.
  23. 제21항에 있어서, 복수의 분사 배출구와 그리고 복수의 상기 분사 배출구에 상응하는 복수의 열발생소자로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록헤드.
  24. 제21항, 제22항 또는 제23항중 어느 한항에 있어서, 상기 기록헤드는 상기 에너지 발생소자로부터 발생된 열에너지에 의해 상태변화를 야기함으로써 잉크를 분사시키는 것을 특징으로 하는 잉크제트 기록헤드.
KR1019890020124A 1988-12-29 1989-12-29 잉크제트 기록헤드 및 잉크제트 기록장치 KR970011234B1 (ko)

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JP63-331185 1988-12-29
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JP89-003862 1989-01-12
JP386289A JP2752676B2 (ja) 1989-01-12 1989-01-12 液体噴射記録装置およびこれに搭載される液体噴射記録ヘッド
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