KR100204374B1

KR100204374B1 - 잉크젯 프린팅 장치

Info

Publication number: KR100204374B1
Application number: KR1019960003442A
Authority: KR
Inventors: 히데끼 다나까; 히로유끼 효따니; 다께히꼬 가사마쯔; 신지 다까기
Original assignee: 미따라이 하지메; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: CN1140133A; DE69621062T2; DE69621062D1; CN1091035C; EP0726157A1; JP3315574B2; KR960031143A; JPH08281932A; ATE217263T1; US6095644A; EP0726157B1

Abstract

본 발명은 잉크를 불용성 또는 응집성으로 만들기 위해 컬러 잉크 헤드로부터 잉크를, 액체 헤드로부터는 처리 용액을 토출하므로써 프린팅 공정을 수행하는 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다. 프린팅 장치는 가능한한 처리 용액을 분출하는 데 필요한 최소 메모리량을 포함하며 우수한 프린팅을 수행한다. 컬러 잉크 헤드의 주사 성능의 토출 데이타에 대해서, 장치는 각 컬러 잉크 헤드에 대한 메모리만을 포함한다. 처리 용액에 대한 토출 데이타는 데이타 스위칭부에 의해 스위칭되었을 때 메모리에 저장된 데이타에 기초하여 처리 용액 토출 데이타 생성부에 의해 형성된다. 그 다음, 액체 헤드에 대한 토출 데이타는 헤드의 오리피스 수만큼 버퍼에 저장된 후에 헤드에 공급된다.

Description

잉크젯 프린팅 장치

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도.

제2도는 제1도에 도시한 장치에서 사용되는 잉크젯부 및 캐리지에 대한 사시도.

제3도는 각각의 컬러 잉크 및 본 장치에서의 처리 용액을 위한 헤드 구성도.

제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 토출 데이타를 처리하기 위한 블록 구성도.

제5a도 내지 제5d도는 상기 구성에서 토출 데이타 메모리 각각에 저장될 데이타를 예시한 도면.

제6a도 내지 제6h도는 상기 구성에서 모든 토출 위치에 대해 토출 버퍼 각각에 저장될 데이타를 예시한 도면.

제7a도 내지 제7h도는 각각 제6a도 내지 제6h도에 도시한 토출 데이타에 따라 잉크도트들로 나타낸 프린팅 결과를 예시한 도면.

제8도는 본 발명의 제2실시예에 따라 토출 데이타를 처리하기 위한 블록 구성도.

제9도는 제2실시예에 따라 해상도 변환을 나타낸 도면.

제10a도 및 제10b도는 각각 해상도 변환 전 및 후의 토출 데이타를 예시한 도면.

제11a도 및 제11b도는 상기 제2실시예에서 나타낸 처리 용액의 토출 데이타 및 이 데이타의 해상도에 대한 결과를 예시한 도면.

제12도는 제11a도 및 제11b도에 도시한 처리 용액을 토출한 결과와 잉크를 각각 토출한 결과간 관계를 도시한 도면.

제13도는 본 발명의 제3실시예에 따른 토출 데이타를 처리하기 위한 블록 구성도.

제14a도 및 제14b도는 상기 제2실시예에서 나타낸 처리 용액의 토출 데이타 및 각각의 잉크의 토출 데이타에 대한 상기 데이타의 결과를 예시한 도면.

제15도는 본 발명의 상기 실시예 중 한 실시예의 잉크젯 프린팅 장치를 사용하는 정보 처리 시스템의 한 실시예를 도시한 블록도.

제16도는 상기 시스템의 외부 사시도.

제17도는 상기 시스템의 또 다른 실시예의 외부 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30; 잉크 토출 헤드 31; 처리 용액 토출 헤드

61; 해상도 변환부 101-104; 잉크 토출 데이타 메모리

105-108; 잉크 토출 버퍼 113; 처리 용액 토출 데이타 생성부

114; 처리 용액 토출 버퍼 116; 데이타 제어부

1801; CPU 1802; 디스플레이

1803; 터치 패널 1806; 프린터

1807; 이미지 판독기 1810; 메모리

본 발명은 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것으로, 특히 잉크 및 처리 용액 또는 잉크의 염료를 불용성 또는 응집성으로 만들기 위한 액체를 토출함으로써 프린팅 처리를 수행하는 잉크젯 프린팅 장치에 관한 것이다.

잉크젯 프린팅 방법은 큰 어려움 없이, 프린팅 시 소음이 없고, 운영 비용이 저렴하며, 크기 축소, 및 컬러 프린팅 등의 많은 잇점이 있기 때문에, 프린터 등에 광범위하게 적용되었다.

종래에, 보통 용지 등의 프린팅 매체 상에, 잉크젯 프린팅 방법으로 이미지를 프린트할 경우, 용지 등등에 잉크가 퍼지게 되어 이미지 질이 떨어지는 일이 종종 발생한다. 일반적으로, 잉크젯 프린팅 방법에서 사용될 잉크는 주로 물로 구성되어, 잉크가 용지 위에 흐른다. 컬러 이미지를 프린팅하는 경우, 몇 개의 컬러 잉크는 각각의 컬러가 고착될 충분한 간격 없이 프린팅 매체 상에 연이어 겹치게 된다. 결국, 컬러간 경계에서 블리딩(bleeding)이 발생할 수 있어, 이미지의 질을 빈번히 저하시킨다. 더욱이, 잉크가 충분한 방수 특성을 보이지 않는 잉크젯 프린팅 방법에 의해서 얻어진 몇몇의 프린트 문제가 있다.

잉크젯 프리팅 방법에 대한 상기 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면 일본국 특허 출원 공개 번호 83-128862에는 기록 매체 상에 기록 잉크를 고착시키는 효과를 지닌 처리 용액을 상기 기록 잉크의 토출 전 또는 후에 이 잉크 상에 놓이도록 토출시키는 기술을 개시하고 있다. 이 문헌에는 상기 처리 용액을 토출하기 위한 데이타를 생성하는 방법이 기술되어 있으며, 여기서 이 토출 데이타는 시안, 마젠타, 및 옐로우의 토출 데이타에 관해 논리 OR를 수행한 결과로서 제공된다.

또한, 일본국 특허 출원 공개 번호 89-63185는 잉크의 방수 특성을 개선하는 기술을 개시하고 있다. 이 문헌에서, 잉크 염료를 불용성으로 만드는 화합물을 부착한 후 기록 매체 상에 기록 잉크가 부착될 때, 프린팅은 불용성 화합물의 직경이 기록 잉크의 직경보다 크게 되도록 상기 불용성 화합물의 도트를 설정한 후에 수행된다.

더욱이, 일본국 특허 출원 공개 번호 93-202328호에서는 같은 류의 기술을 개시하고 있고, 다음의 방법을 사용하여 방수 특성 및 고착 안정화를 개선하는 것에 대해 기술하고 있으며, 이 방법은 기록 잉크의 방수 특성을 제공하도록 이 잉크를 고착시키기 위한 처리 용액을 잉크젯에서 프린팅 매체 상에 토출하는 방법; 롤러 코팅에 의해서 기록 매체 상에 상기 처리 용액을 부착하는 방법; 및 처리 용액 및 기록 잉크가 공기 중에서 비산할 때 분사 장치로 이들을 혼합한 후에 이들을 기록 매체 상에 부착하는 방법으로 되어 있다.

상기 3개의 공개 특허에서 설명하였듯이, 잉크를 불용성으로 만들고, 다른 헤드로부터 처리 용액을 토출하여 이것을 잉크와 혼합함으로써 잉크 염료를 뭉치게 하는 기술에서 토의의 대상은 토출 데이타를 주의 깊게 취급해야 한다는 것이다. 이들 공개 특허에서, 예를 들면, 일본국 특허 출원 공개 번호 83-128862에서는 언급한 바와 같이 처리 용액을 토출하기 위한 데이타를 생성하는 방법으로서 Y, M, 및 C의 토출 데이타를 논리 OR하는 것을 채용하고 있다. 복수의 토출 오리피스가 각각의 잉크의 헤드 상에 형성되는 경우(통상, 대부분의 경우 이런 류의 구성을 사용함), 논리 회로의 수 및 이들에 수반된 지연 회로 등은 오리피스 수만큼 필요하여, 비교적 복잡하고 대규모로 회로 구조를 구성하게 되는 문제를 야기시킨다. 이 문제는 소위 풀(full) 라인 헤드를 사용하는 프린팅 장치에서는 더욱 심하게 된다.

이 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면, 헤드의 주사 이동에 대한 한 라인마다 처리 용액의 토출 데이타를 미리 형성한 후, 이 한 라인의 데이타를 전용 메모리에 저장하여, 이로부터 토출 데이타를 헤드 토출마다 독출해내는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 처리 용액을 사용하지 않을 때에는 메모리는 필요없으므로, 이에 따라 장치의 제조 비용이 상승하는 또 다른 문제가 되는 결과가 된다. 이 문제는 헤드의 오리피스 수 및 프린팅 영역의 범위에 의존하는 토출 데이타의 양에 비례하여 더 현격하게 된다.

그러므로, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것이다. 본 발명의 목적은 메모리의 양을 가능한한 작게 유지하면서, 특히 복수의 오리피스를 갖는 헤드로부터 소정의 처리 용액의 양을 토출함으로써 프린팅 시 우수한 결과를 제공할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1특징에서, 잉크 토출부로부터 잉크를 토출하며, 적어도 잉크내 컬러화 물질을 불용성 또는 응집(coherent)되게 만드는 물질을 포함하는 액체를 액체 토출부로부터 프린팅 매체로 토출함으로써 프린팅 처리를 수행하도록 된 잉크젯 프린팅 장치에 있어서, 상기 잉크 토출부에 대한 소정양의 토출 데이타를 저장하기 위한 토출 데이타 메모리;상기 토출 데이타 메모리 내에 저장된 소정량의 토출 데이타보다 적은 액체 토출 데이타량을 상기 토출 데이타 메모리 내에 저장된 토출 데이타에 기초하여 형성하는 토출 데이타 형성기(former); 상기 토출 데이타 형성기에 의해서 형성된 액체 토출 데이타를 저장하기 위한 액체 토출 버퍼; 및 상기 액체 토출 버퍼 및 토출 데이타 메모리 각각에 저장된 토출 데이타에 따라 잉크 토출을 위한 잉크 토출부 및 액체를 토출하기 위한 액체 토출부를 구동하는 제어기를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치가 제공된다.

여기서, 제어기는 상기 잉크 토출부에 대한 소정량보다 적은 토출 데이타량에 대응하는 토출 데이타를 저장하기 위한 잉크 토출 버퍼; 및 상기 토출 데이타 메모리 내에 저장된 토출 테이타를 토출 데이타 형성기 및 잉크 토출 버퍼로 전송하는 것을 스위칭하기 위한 테이타 전송 스위치 회로를 포함 할 수 있다.

상기 토출 데이타 메모리 내에 저장된 소정량의 토출 데이타보다 적으며, 토출 데이타 형성기 내에 형성된 액체의 토출 데이타량은 액체 토출부 및 잉크 토출부의 오리피스 수에 대응할 수 있다.

상기 제어기는 또한, 잉크 토출 버퍼로 전송된 토출 데이타의 해상도를 변환하기 위한 해상도 변환 회로를 더 포함할 수 있다.

해상도 변환 회로는 토출 데이타의 해상도가 증가되는 변환을 수행할 수 있다.

잉크젯 프린팅 장치는 상기 토출 데이타 형성기에 의해서 형성된 토출 데이타의 양을 증가시켜, 액체 토출 버퍼에 상기 증가된 토출 데이타를 전송하는 데이타 증폭 회로를 더 포함 할 수 있다.

액체는 저분자량 성분 및 고분자량 성분의 양이온 물질을 포함하며, 반면 잉크는 음이온 염료를 포함한다.

액체는 저분자량 성분 및 고분자량 성분의 양이온 물질을 포함하는 반면, 잉크는 음이온 성분 및 안료를 포함한다.

잉크 토출부 및 액체 토출부는 열 에너지를 이용하여 잉크 또는 액체를 토출하기 위해 열 에너지 생성 요소를 구비할 수 있다.

본 발명의 제2특징에서, 복수의 컬러 잉크 토출 헤드로부터 프린팅 매체에 잉크를 토출하고, 적어도 잉크 내 컬러화 물질을 불용성 또는 응집되게 하는 액체를 적어도 하나의 액체 토출 헤드로부터 토출함으로써 프린팅 처리를 수행하도록 된 잉크젯 프린팅 장치에 있어서, 상기 복수의 컬러 잉크 토출 헤드 각각에 대한 소정양의 토출 데이타를 저장하기 위한 복수의 토출 데이타 메모리부; 상기 복수의 토출 데이타 메모리부 내에 저장된 소정량의 토출 데이타에 기초하여 액체 토출 헤드에 대한 토출을 상기 소정량의 토출 데이타보다 적은 양에 대응하게 형성하는 토출 데이타 형성기; 상기 토출 데이타 형성기에 의해서 형성된 액체 토출부에 대한 토출 데이타를 저장하기 위한 액체 토출 버퍼; 복수의 컬러 잉크 토출 헤드 각각에 대한 토출 데이타를 소정량의 토출 데이타보다 적은 양에 대응하게 각각 저장하기 위한 복수의 컬러 잉크 토출 버퍼; 상기 복수의 토출 데이타 메모리부 내에 저장된 토출 데이타를 상기 토출 데이타 형성기 및 상기 각각의 복수의 컬러 잉크 토출 데이타 버퍼로 전송하는 것을 스위칭하기 위한 데이타 전송 스위치 회로; 및 상기 액체 토출 버퍼 및 상기 복수의 컬러 잉크 토출 버퍼 각각에 저장된 토출 데이타에 따라 적어도 하나의 액체 토출부 및 복수의 컬러 잉크 토출부를 구동하는 제어기를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치가 제공된다.

여기서, 데이타 전송 스위치는 모든 토출 타이밍에서 전송을 스위치할 수 있다.

방출 데이타는 모든 토출 타이밍에서 복수의 토출 데이타 메모리부 내에 저장된 토출 데이타의 논리 OR를 수행함으로써 처리 용액의 토출 데이타를 형성할 수 있다.

프린팅 장치는 컴퓨터에 대한 터미널로서 사용되도록 구성될 수 있다.

프린팅 장치는 복사기에서 사용되도록 구성될 수 있다.

프린팅 장치는 팩시밀리에서 사용되도록 구성될 수 있다.

상기 구성에 따라서, 예를 들면, 한 주사 이동에 대한 소정량의 잉크 토출 데이타는 방출 데이타 메모리 내에 저장된다. 한편, 처리 용액의 토출 데이타는 상기 잉크 토출 데이타에 기초하여 형성되며 용액을 토출하기 위한 헤드의 토출 타이밍에 응답하여 오리피스들의 개수만큼 버퍼 내에 저장된다. 결국, 처리 용액의 토출 데이타를 저장하기 위한 메모리 양은 가능한한 최소로 유지될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제1도는 본 발명의 실시예 중 한 실시예로서 잉크젯 프린팅 장치에 대한 사시도이다.

잉크젯 프린팅 장치(200)에서, 캐리지(201)은 서로간에 평행하게 확장되어 있는 두 개의 안내 로드(204 및 205)에 미끄러질 수 있게 맞물려 있다. 그러므로, 캐리지(201)는 구동력을 전달하는 메카니즘에 의해서 안내 로드(204 및 205)를 따라 이동할 수 있다. 메카니즘은 구동 모터, 이 모터에 의해서 발생된 구동력을 전달하는 벨트, 등등(이들 부재들은 도면에 명확성을 위해서 도시하지 않았다)을 포함한다. 더욱이, 캐리지(201)는 잉크젯 헤드 및 잉크 탱크를 갖는 잉크젯부(203)을 운반하며, 여기서 잉크 탱크 각각은 대응하는 헤드에 의해 사용되는 잉크를 저장하기위한 저장기로서 제공된다.

구체적으로, 잉크젯부(203)은 몇몇 컬러 잉크 및 잉크를 불용성 또는 응집되게 만드는 처리 용액 또는 액체 각각을 토출하는 헤드; 및 대응하는 헤드에 공급할 잉크 또는 처리 용액을 저장하기 위한 수용기로서의 탱크를 포함한다. 즉, 캐리지(201)는 블랙(Bk), 시안(C), 마젠타(M), 및 옐로우(Y)의 4개의 컬러 잉크 및 처리 용액 각각에 대응하는 4개 헤드; 및 잉크젯부(203)으로서, 이들 헤드 각각에 대응하는 탱크를 나른다. 이 경우에, 각각의 헤드 및 이의 대응하는 탱크는 서로로부터 분리할 수 있다. 잉크 또는 처리 용액을 다 쓰거나 한 경우, 그러므로 개별 잉크 등등이 필요하여 대응하는 탱크만큼을 대치할 수 있다. 당연히, 필요한 경우 헤드만을 새로운 것으로 대치할 수 있다. 더욱이, 헤드 및 탱크는 상기 분리 가능 구조로 한정되는 것이 아니며, 이들은 하나로 일체화될 수 있으며 단일 부품으로 제공될 수 있다.

프린트 매체로서의 보통의 용지(206)를 삽입구(211)에 삽입한 후 이의 이송 방향을 급지 동작으로 반대로 한다. 최종으로 용지(206)는 캐리지(201)가 이의 위치를 시프트하는 공간의 하부로 공급 롤러(209)에 의해 이동된다. 이후에, 캐리지(201)로 운반되는 헤드가 이동하면서, 헤드는 플라텐(208) 상에 유지된 용지(206)의 프린팅 영역에 이미지를 프린트한다.

이러한 방식으로, 헤드는 프린팅 작업 및 시트 공급을 번갈아 반복하면서 용지(206) 전체를 프린트하는데, 여기서 각각의 폭 또는 거리는 헤드의 오리피스 배열의 폭에 대응한다. 이때 용지(206)는 장치 앞쪽으로 방출된다.

캐리지의 가능한 이동 범위의 좌측에서, 용지 삽입부(211) 측에서 보면, 토출 회복 시스템(210)부가 있다. 이 시스템(210)은 헤드들 밑의 위치에서 캐리지(201) 상의 각각의 헤드가 면할 수 있도록 장치 내에 설치된다. 그러므로, 각각의 헤드의 오리피스들에 캡을 씌우고, 이로부터 잉크를 흡입하는 등의 단계들을 수행할 수 있다. 더욱이, 상기 좌측은 헤드의 홈 위치로서 사전에 결정된 부분을 포함한다.

한편, 장치의 우측에는 스위치 및 지시기를 포함하는 제어 패널이 제공되어 있다. 이 경우에, 이들 스위치들은 장치의 전원 공급을 턴 온/오프, 프린팅 동작의 여러 모드를 설정, 등등을 하기 위한 것이며, 상기 지시기들은 장치의 여러 상태를 표시하기 위한 것이다.

제2도에서, 제1도에 도시한 잉크젯부(203)의 사시도를 개략적으로 나타내었다. 상기 기술한 바와 같이, 잉크젯부(203)의 구성에서, 블랙(Bk), 시안(C), 마젠타(M), 및 옐로우(Y) 잉크 각각의 탱크 및 처리 용액 탱크는 개별적으로 대치 가능하다.

즉, 캐리지(201)는 각각의 헤드, Bk 잉크 탱크(20k), Y 잉크 탱크(20Y), M 잉크 탱크(20M), C 잉크 탱크(20C), 및 처리 용액의 탱크(21) 각각을 제거 가능하게 홀딩하기 위한 헤드 케이스를 운반한다. 헤드 케이스(202)에서, 제3도에 도시한 바와 같이, Bk, C, M, 및 Y 각각을 토출하기 위한 헤드(30K, 30C, 30M, 및 30Y) 및 처리 용액을 토출하기 위한 헤드(31)가 설치된다. 각각의 헤드는 160개의 복수의 오리피스를 가지며, 여기서 각각의 오리피스는 한번의 토출에서 40ng의 잉크 또는 처리 용액을 분출할 수 있다. 또한, 각각의 탱크는 이의 대응하는 헤드에 결합부(도시없음)에 의해서 접속하여, 잉크 또는 처리 용액을 탱크로부터 헤드로 공급한다.

더욱이, 탱크의 구조는 잉크 또는 처리 용액의 사용량에 따라서 결정될 수 있어, 예를 들면 처리 용액 탱크와 Bk 잉크 탱크간에, 또는 C, M 및 Y 잉크 탱크들 중에서 2개 이상의 탱크를 하나로 통합시킬 수 있다.

여기서, 예로서, 잉크 염료를 불용성으로 만들기 위한 처리 용액 또는 용액은 다음의 방법으로 얻어질 수 있다.

즉, 다음의 성분들을 함께 혼합하여 용해시킨 후, 혼합물은 구멍(pore) 크기가 0.22㎛인 멤브레인 필터 (상표명; 스미또모 전기 산업 리미티드에서 제조한 프로로포어 필터)를 사용하여 압력에 의해 필터링된 후, 혼합물에 수산화 나트륨을 넣어, 혼합물의 pH를 4.8의 레벨로 조정함으로써, A1 액체를 얻을 수 있다.

[A1 성분]

저분자량 성분의 양이온 화합물;

스테아릴-트리메틸 암모늄 솔트

(상표명; Electrostriper QE, Kao Corporation 제품), 또는

스테릴-트리메틸 암모늄 클로라이드

(상표명; 유타민 86P, Kao Corporation 제품) 중량당 2.0 파트

고분자량 성분의 양이온 화합물;

디아릴라민 하이드로클로라이드 공중합체 및 설퍼 디옥사이드(평균 분자량 5000)

(상표명; 폴리아미네설폰 PAS-92, Nitto Boseki Co. , Limited 제품)

중량당 3.0 파트

씨오디글리콜; 중량당 10.1 파트

물 평형

상기 언급된 처리 용액을 혼합함으로써 불용성으로 되는 잉크의 바람직한 예를 아래에 나타낼 수 있다.

즉, 다음의 성분들은 함께 혼합되어, 결과적으로 나타나는 혼합물은 구멍 크기가 0.22 ㎛인 멤브레인 필터(상표명; 스미또모 전기 산업 리미티드에서 제조한 프로로포어 필터)를 사용하여 압력에 의해 필터링되어, 옐로우 잉크(Y1), 마젠타 잉크(M1), 시안 잉크(C1) 및 블랙 잉크(K1)을 얻을 수 있다.

Y1

C. I. 다이렉트 옐로우 142

중량당 2파트

씨오디글리콜 중량당 10파트

아세티놀 EH (가와껜 파인 케미컬 코. , 리미티드 제조)

중량당 0.05 파트

물 평형

M1

염료를 C. I. 에이시드 레드 289의 중량당 2.5 파트로 변경한 것을 제외하고 Y1과 동일한 성분을 갖는다.

C1

염료를 에이시드 블루 9의 중량당 2.5파트로 변경한 것을 제외하고 Y1과 동일한 성분을 갖는다.

K1

염료를 C. I. 푸드 블랙 2의 중량당 3 파트로 변경한 것을 제외하고 Y1과 동일한 성분을 갖는다.

본 발명에 따라서, 상기 언급한 처리 용액 및 잉크는 프린팅 매체 상의 위치 또는 프린팅 매체 내로 침투하는 위치에서 서로 혼합된다. 결국, 저분자량 또는 처리 용액 내에 함유된 양이온 물질 중의 양이온 올리고머를 갖는 성분 및 음이온 라디칼을 갖는 잉크 내에 사용된 수용성 염료는 반응의 첫 단계로서 이온 상호 기능에 의해서 서로에 관련되어, 이들은 용액 액상으로부터 순간적으로 분리된다.

다음에, 염료의 관련 물질 및 저분량 또는 양이온 올리고머를 갖는 양이온 물질은 반응의 제2단계로서 처리 용액 내에 함유된 고분자량을 갖는 성분에 의해서 흡수되며, 관련에 의해 야기된 염료의 혼재(aggregation) 더욱 증가되어, 이 혼재 물질은 프린트된 물질의 파이버(fiber)로 거의 진입할 수 없게 된다. 결국, 고상 부분으로부터 분리된 액상 부분만이 프린트된 용지 내로 침투하여, 이에 따라 고품질의 프린트 및 신속한 고착 특성이 얻어진다. 동시에, 저분자량 또는 양이온 물질의 양이온 올리고머를 갖는 성분 및 상기 언급된 메카니즘에 의한 음이온 염료에 의해서 형성된 혼재 물질은 증가된 점성을 갖는다. 따라서, 혼재 물질은 액상 매체가 이동할 때 이동하지 않기 때문에, 서로에 인접한 잉크 도트들은 풀 컬러 이미지를 형성할 때에 각각 상이한 컬러를 갖는 잉크들에 의해서 형성되며, 이들은 서로 혼합되지 않는다. 결국, 블리딩 등의 잘못된 작용은 발생하지 않는다. 더욱이, 혼재 물질은 거의 수용성이기 때문에, 형성된 이미지의 방수성은 완변하게 된다. 더욱이, 상기 형성된 이미지의 광 차광성은 폴리머의 차폐 작용에 의해서 개선될 수 있다.

다음에, 불용성 또는 혼재 용어는 상기 단지 제1단계 또는 상기 제1 및 제2단계에서 관측 가능한 현상을 언급하는 것이다.

본 발명을 실행할 때, 고분자량 및 종래 기술과 같이 다원자 금속염을 갖는 양이온 물질을 사용할 필요가 없기 때문에, 또는 이들을 사용할 필요가 있을지라도, 이들을 보조적으로 사용하여 본 발명의 효과를 개선할 수 있고, 이들의 사용량을 최소화 할 수 있다. 결국, 종래의 양이온 고분자 물질 및 다원자 금속염을 사용함에 의해서 방수 효과가 요구되는 경우에 문제가 되는 컬러 표현 특성의 저하가 없다는 사실을 본 발명의 또 다른 효과로서 들 수 있다.

본 발명을 수행하는 데 있어 사용할 수 있는 프린팅 매체에 관해서, 특정한 제한은 없으며, 통상적으로 사용되는 복사지, 본드 용지 등과 같은 소위 보통의 용지를 양호하게 사용할 수 있다. 물론, 잉크젯 프린팅 및 OHP 투명막용으로 특별히 마련된 코팅 용지가 양호하게 사용된다. 더욱이 , 통상의 고품질 용지 및 브라이트 코팅지를 양호하게 사용할 수 있다.

제3도는 잉크 토출 헤드(30C, 30M, 30Y, 및 30K) 및 제1도와 제2도에 도시한 잉크젯 프린팅 장치의 처리 용액의 토출 헤드(31)를 도시한 것이다. 이 도면에서, 그래픽 표현 등을 단순화시키기 위해서 각 헤드에 단지 8개의 오리피스만을 예시하였다(오리피스는 참조 부호 306이다).

제1도의 설명에서 언급하였듯이, 각각의 헤드는 대응하는 탱크와 함께 캐리지(201) 상에 장착되며(제3도에 도시 없음), 소정의 주사 방향으로 이동한다. 주사 이동시, 각각의 헤드는 처리 용액 또는 잉크를 분출하여 연속적으로 이미지 등을 프린팅 매체(206)에 프린트한다. 이하, 헤드의 하나의 주사 이동에 의한 프린팅을 한 라인의 프린팅으로서 정의하며, 따라서 장치는 한 라인의 프린팅 및 한 라인 프린팅의 폭에 대응하는 거리로 용지 공급하는 것을 번갈아가며 반복함으로써 프린팅 매체(206) 전체를 프린트하도록 한다.

제4도는 본 실시예에 따라 토출 데이타를 처리하기 위한 구조를 예시한 블록도이다.

프린트 데이타는 각각의 C, M, Y, 및 Bk의 토출 데이타로 변환하여, 연속하여 토출 데이타 메모리들(101-104) 내에 각각 저장된다. 저장될 데이타의 양이 프린팅 장치 등의 명세에 따라 가변되더라도, 한 페이지 또는 한 라인에 대응하게 데이타의 양을 정할 수 있다. 데이타 제어부(116)으로부터의 제어 신호들에 응답하여, 각각의 헤드의 오리피스들의 수만큼, 각 메모리 내에 저장된 데이타는 각 헤드의 복수의 오리피스에 대응하여 소정의 타이밍으로 독출된다. C, M, Y, 및 Bk 잉크에 대응하는 데이타 - 스위칭부(121-124)은 각각 상기 데이타 제어부(116)으로 부터의 제어 신호들하에서 소정의 타이밍으로 상기 각각의 토출 데이타 메모리들로부터 독출된 토출 데이타의 전송 방향을 변경하는 것을 맡고 있다. 이것에 의해 각각의 메모리들로부터는 처리 용액을 토출하기 위한 데이타를 생성하기 위한 데이타-생성부(113) 또는 메모리들의 각각의 잉크 토출 버퍼(105-108)로 데이타가 전송된다. 즉, 각각의 토출 데이타 메모리(101-104)로부터 먼저 독출된 각각의 컬러 토출 데이타는 각각의 스위칭 회로(121-124)에 의해서, 처리 용액의 토출 데이타를 생성하기 위한 데이타 생성부(113)으로 전송된다. 이어서, 데이타 생성부(113)은 각각의 잉크 토출 데이타의 논리 OR를 수행함으로써 처리 용액 토출 데이타를 발생하고, 이어서 상기 생성된 데이타를 처리 용액용 데이타 버퍼 내에 저장한다. 다음에, 제어부(116)으로부터 제어 신호들에 의해서 토출 데이타 메모리(101-104)에서는 각각의 헤드의 오리피스들 수에 또한 대응하기 위해서 토출 데이타를 출력한 후, 토출 데이타를 각각의 잉크 토출 버퍼(105-108) 내에 저장한다.

상기 기술된 방식으로, 각각의 헤드의 오리피스들의 개수에 대응시키도록 처리 용액 및 컬러 잉크를 토출하기 위한 데이타가 독출되어 버퍼(114) 및 버퍼 (105-108) 내에 각각 저장된다. 이어서, 헤드(31, 30C, 30M, 30Y, 및 30K)는 이들의 개개의 토출 타이밍에 따라서 각각의 토출 데이타를 받아, 처리 용액 및 컬러 잉크를 각각 토출한다.

제5 내지 7도는 상기 토출 데이타 처리를 구체적으로 설명하기 위한 개략도이다. 제5a도 내지 5d도 각각은 토출 데이타 메모리(101 내지 104)에 저장될 한 라인의 토출 데이타를 도시한다. 제6a도 내지 6h도 각각은 제5도에 도시된 한 라인의 토출 데이타의 상태를 도시하며, 토출 데이타는 토출 버퍼(114 및 15 내지 108)에 저장된다. 제7a도 내지 7h도 각각은 제6도의 토출 데이타에 따라 프린트 매체에 프린트된 처리 용액 및 컬러 잉크의 도트 패턴을 도시한다. 도면에서, 추가로, N1-N8은 각 헤드의 8개의 오리피스에 대응하는, 데이타를 저장하는 위치 또는 도트를 형성하는 위치를 나타낸다. 더구나, P1-P8은 주주사 방향의 8개의 토출 위치에 대응하는, 데이타를 저장하는 위치 또는 도트를 형성하는 위치를 나타낸다. 8개의 토출 위치는 오리피스에서와 동일한 방식으로 설명의 간략화를 위해 선택된다.

제5a도 내지 5d에 도시된 바와 같이, 이러한 구체예의 이미지에서, C헤드 30C[메모리(101)의 데이타]는 오리피스 N2만을 사용하여 주주사 방향으로 직선을 그리는 데이타(301)이다. 마찬가지로, M 헤드 30M[메모리(102)] 및 Y 헤드 30Y[메모리(103)]각각은 오리피스 N3 및 N4를 사용하여 주주사 방향으로 직선을 그리는 데이타이다. 또한, K 헤드 30K[메모리(104)]에 저장된 토출 데이타는 오리피스 N5-N8을 사용하여 T형 이미지를 그리는 것이다.

제5도에 도시된 컬러 잉크의 토출 데이타는 각 토출 버퍼(114 및 105-108)에 저장되는데, 이는 매 토출마다 전송 스위칭을 하는 데이타 전송을 수행하므로써 가능하며, 이로 인해 각각 제6a도 내지 6h도에 도시된 상태가 된다. 즉, 제6a도는 토출 위치 P1 상에서의 토출시에 각 버퍼 내에 토출 데이타를 저장하는 상태를 도시한다. 마찬가지로, 제6b도 내지 6h도는 토출 위치 P1-P8 상에서의 토출시에 각 버퍼 내에 토출 데이타를 저장하는 상태를 각각 도시한다.

토출 위치 P1에서, 예를 들어, 데이타 1(토출)은 컬러 잉크를 토출하기 위한 헤드의 토출 데이타의 논리 OR 때문에, 처리 용액을 토출하기 위한 헤드(31)의 오리피스 N2-N6 상에만 인가된다. 즉, 제5a도 내지 5d에 도시된 바와 같이, 데이타 1은 C 헤드[메모리(101)]의 오리피스 N2, M 헤드[메모리(102)]의 오리피스 N3, Y 헤드[메모리(103)]의 오리피스 N4 및 K 헤드[메모리(104)]의 오리피스 N5 상에 인가된다.

제7a도 내지 7h도는 제6도에 도시된 버퍼(114 및 105-108)의 토출 데이타에 기초한 프린팅 결과를 각각 도시한다. 예를 들면, 제7a도는 토출 위치 P1에서의 프린팅 결과를 도시하며, 각 형성된 도트는 제6a도에 도시된 토출 데이타에 기초한다. 즉, 각 잉크의 도트는 토출되어 처리 용액의 도트 상에 있게 된다. 도면에서, ○은 처리 용액의 도트에 대한 심볼이다. 단지, 그래픽 표현을 명확하게 할 목적으로, 컬러 잉크의 도트는 처리 용액의 도트에 비해 작게 표시된다. 어쨋든, 도트의 사이즈가 그래픽 표현에 의해서 제한되지 않는다는 것을 주지해야 한다.

상기 실시예의 데이타 전송을 스위칭하므로써, 토출 데이타량은 처리 용액 및 컬러 잉크를 토출하는 버퍼에 대해서, 각 헤드의 오리피스 수만큼만 사용될 수 있다. 결국, 잉크젯 프린팅 장치는 메모리량을 거의 증가시키지 않고도, 잉크 및 처리 용액을 사용하여 이미지를 양호한 화질로 프린트한다.

[실시예 2]

제8도는 본 발명의 제2실시예에 따라 토출 데이타를 처리하는 구성을 도시하는 블록도이다.

이 실시예에서, 본 발명의 구성은 컬러 잉크젯 프린팅 장치에 적합한데, 이 장치는 프린트 데이타를 비교적 고해상도를 갖는 프린트 데이타로 변환시키므로써 프린팅을 수행한다. 즉, 제8도에 도시된 구성은 해상도 변환부를 포함하고 최소한 잉크 토출 헤드로서 dpi(dots per inch)가 큰 해상도를 갖는 토출 헤드를 사용하는 것을 제외하고는, 제4도에 도시된 구성에서와 대개 동일한 요소들을 포함한다.

제8도에 도시된 바와 같이, 즉, 컬러의 각 토출 데이타는 해상도 변환(61)내에서 해상도에 변환 후, 각 버퍼(105-108)에 저장된다. 그 결과, 토출 데이타의 농도가 증가된다. 해상도 변환시에, 제9도에 도시된 바와 같이, 해상도 변환부(61)은 원래 토출 데이타를 2배 농도 형태로 변환하며, 데이타의 농도는 수직 및 수평으로(즉, 주주사 방향으로) 2배가 된다. 따라서, 이 실시예에서, 이미지는 고선명도로 프린트된다. 예를들어, 해상도 변환부(61)은 토출 데이타의 해상도를 300×S300 (dpi)에서 600×S600 (dpi)로 변환하므로써 토출 데이타량을 4배 증가시킨다. 더구나, 이 경우, 처리 용액 토출 데이타는 해상도 변환되지 않기 때문에, 그 양은 각 잉크에서의 양보다 작다. 결과적으로, 토출될 처리 용액량은 큰 직경을 갖는 도트를 형성하기 위해서 각 잉크에서보다 크다. 결국, 이는 처리 용액을 토출하기 위한 전용 헤드를 사용하므로써 행해질 수 있는데, 토출될 처리 용액량은 각 잉크에서의 양보다 크고; 또는 처리 용액 토출 헤드를 구동시키는 히트펄스를 증가시키는 공정을 처리하므로써 행해질 수 있다. 결국, 처리 용액이 각 잉크와 혼합된다는 것을 보장한다.

제10 내지 12도는 본 실시예에 따른 프린팅의 구체예를 도시하는 개략도이다. 설명을 간략화시킬 목적으로, 블랙 잉크의 토출 데이타만이 존재하는 경우가 도시된다.

제10a도는 토출 데이타 메모리(104)에 저장될 블랙 잉크의 토출 데이타의 예를 도시한다. 도면에서, 참조번호(701)은 그 데이타에 기초한 각 토출 위치를 나타낸다. 또한, 제10b도에서는, 제10a도의 토출 데이타의 해상도를 변환하여 얻어진 변형된 토출 데이타가 도시된다. 이 경우, 변형된 토출 데이타는 헤드의 오리피스의 수까지 버퍼(108) 내에 연속적으로 저장된다. 도면에서, 참조번호(702)는 그 데이타에 기초한 각 토출 위치를 나타낸다.

제11a도를 참조하면, 상기 데이타에 따른 처리 용액을 토출한 결과가 개략적으로 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 처리 용액의 토출 데이타는 일반적으로, 모든 토출 위치를 갖는 전체 컬러의 토출 데이타의 논리 OR에 의해 얻어진다. 그러나, 이 예에서, 처리 용액의 토출 데이타는 해상도 변환없이도, 블랙 잉크의 토출 데이타와 유사하다. 또한, 처리 용액의 도트는 상술한 바와 같이, 각 잉크의 도트에 비해 직경이 크다. 더구나, 처리 용액과 관련하여 데이타량이 적을 때, 처리 용액용 헤드는 제9도의 참조번호(1-4)로 표시된 픽셀들 중 소정의 픽셀에 대한 토출 데이타가 존재하는 경우에 토출한다.

제11b도는 제11a도에 도시된 바와 같이 토출된 처리 용액이 영향을 미치는 범위를 도시하는 개략도이다. 도면에서, 참조번호(704)는 처리 용액이 영향을 미치는 범위를 나타낸다.

또한, 제12도는 해상도 변환후 토출 데이타에 따른 Bk 잉크를 토출하므로써 처리 용액의 범위 내에서의 Bk 잉크의 외형을 도시하는 개략도이다. 도면에서, 참조번호(705)는 Bk 잉크의 도트를 나타낸다.

이 실시예에서, 처리 용액은 전체 잉크 도트에 영향을 미친다. 프린팅이 상이한 토출 데이타를 사용하여 수행되면, 토출 위치에서 사실상 변경이 없기 때문에, 장치는 처리 용액의 도트 사이즈를 잉크의 도트 사이즈보다 크게 만들므로써 상이한 데이타로 복사한다.

[실시예 3]

상기 실시예 2에서, 각 잉크의 토출 데이타는 고해상도를 갖는 데이타로 변환되고, 처리 용액의 토출량은 잉크의 토출량보다 비교적 많다. 이 실시예 3에서, 해상도 변환은 각 잉크에 대해서 행해지지만, 모든 도트는 동일한 도트 사이즈로 프린트된다. 이러한 종류의 프린팅에 있어서, 구성은 제13도에 도시한다.

제13도에서, 구성은 다음을 제외하면 대개 실시예 2와 유사하다. 제13도에서, 토출 데이타가 처리 용액 토출 버퍼(114)로부터 전송되면, 처리 용액의 토출 데이타는 데이타 증폭기 회로(81)에 의해 다수의 헤드로 전송되며, 그 헤드 수는 해상도 변환비에 따르므로, 처리 용액의 토출 데이타 및 각 잉크의 토출 데이타를 동일한 해상도를 만들어, 처리 용액이 각 잉크와 동일한 해상도로 토출된다. 즉, 본 실시예는 한 헤드의 오리피스 어레이를 2/1 피치만큼 다른 헤드로부터 변위시키므로써 2개의 헤드로부터 처리 용액을 토출하도록 구성된다. 더구나, 서로 1/2 피치 어긋난 오리피스의 2개의 어레이를 갖는 1개의 처리 용액 토출 헤드만을 사용할 수도 있다.

제14a도를 참조하면, 제10a도에 도시된 토출 데이타(즉, 증폭에 의해 얻어진 데이타)에 기초하여 처리 용액을 토출하는 상태가 개략적으로 도시되어 있다.

도면에서, 참조번호(903)은 처리 용액의 한 토출 데이타를 나타낸다. 이때, 처리 용액의 토출량과 각 잉크의 토출량은 동일할 수 있다.

더구나, 제14b도를 참조하면, 처리 용액의 토출 후, 잉크의 토출 상태가 개략적으로 도시되어 있다. 제14a도에 도시된 바와 같이, 해상도 변환 전의 토출 데이타에 기초하여 처리 용액의 도트 수를 증가시킨 결과로서, 처리 용액의 각 도트는 물론, 각 잉크 도트의 대응 위치로부터 시프트된 위치 상에 형성된다. 그러나, 제14b도에 도시된 바와 같이, 토출 처리 용액의 유효 영역은 항상 처리 용액이 착수된 영역 내에 있지는 않다. 이것은 또한, 인접 영역내에서 관측될 수도 있다. 더구나, 해상도 변환된 토출 데이타에 의해 얻어진 잉크 도트의 경우에, 처리 용액의 유효성은 모든 위치 상에서 관측될 수 있다. 결국, 현재 실시예는 화질이 좋고 방수성이 높은 프린팅이 수행될 수 있도록, 처리 용액을 효과적으로 사용할 수 있게 해준다는 것이 입증되었다.

본 발명을 수행하기 위해 사용가능한 잉크는 염료 잉크에만 국한되지 않고, 안료가 퍼져있는 안료 잉크도 사용될 수 있다. 안료가 혼합되어 있다면, 어느 형태의 처리 용액이 사용될 수 있다. 다음의 안료 잉크는 이미 논의된 처리 용액 A1과 섞어서 혼합재를 만드는데 적합한 안료 잉크의 예로서 주목될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 안료 및 음이온 화합물을 각자 함유한 옐로우 잉크 Y2, 마젠타 잉크 M2, 시안 잉크 C2 및 블랙 잉크 K2가 얻어질 수 있다.

[블랙 잉크 K2]

다음 물질들이 배치형 수직 모래 분쇄기(Aimex사 제품) 내에 쏟아 부어지고, 모래 분쇄기를 워터쿨링시키는 동안 3시간 동안의 분산 처리를 위해 분산제로서 음이론 기재(基材) 고분자량 물질 P-1(산도가 400이고 평균 분자량이 6000인 스티렌 메타크릴산 에틸아크릴레이트 20%를 주성분으로 하는 고체를 함유한 수용액, 중화제; 수산화 칼륨)을 사용하여 매체로서 각각 직경 1mm의 유리 구슬이 채워진다. 분산 완료 후, 최종 혼합물은 점도가 9 cps이고 pH는 10.0이다. 분산액은 원심 분리기에 부어져서 거친 입자를 제거하고, 중량 - 평균 그레인 사이즈가 10nm인 카본 블랙 분산 성분은 제거된다.

(카본 블랙 분산 성분의 조성비)

·P-1 수용액 (20%의 고체 성분) 40파트

·카본 블랙 모굴 L(카블락사 제품) 24파트

·글리세린 15파트

·에틸렌 클리콜 모노부틸 0.5파트

·이소프로필 알콜 3파트

·물 135파트

다음, 그렇게 얻어진 분산 성분은 물에서 충분히 분산되고, 잉크젯 프린팅용 안료를 함유한 블랙 잉크 K2가 얻어진다. 최종 산물은 약 10%의 고체 성분을 갖는다.

[옐로우 잉크 Y2]

음이온 고분자 P-2(산도가 280이고 평균 분자량이 11,000인 스티렌 아크릴산메틸 메타아트릴레이트 20%를 주성분으로 하는 고체를 함유한 수용액, 중화제: 디에탄올아민)이 분산제로서 사용되고, 분산 처리는 블랙 잉크 K2의 생산과 동일한 방법으로 행해지므로, 중량평균 그레인 사이즈가 103nm인 옐로우 컬러 분산 성분이 생성된다.

(옐로우 분산 성분의 조성비)

·P2 수용액 (20%의 고체 성분 포함) 35파트

·C. I. 안료 옐로우 180 (상표명; Nobapalm yellow PH-G, Hext co. 사 제품) 24 파트

·트리에틸렌 글리콜 10파트

·디에틸렌글리콜 10파트

·에틸렌 글리콜 모노부틸에테르 1.0파트

·이소프로필 알콜 0.5파트

·물 135파트

그렇게 얻어진 옐로우 분산 성분은 안료가 함유되어 있는 잉크젯 프린팅용 옐로우 잉크 Y2를 얻기 위해서 물에서 충분히 분산된다. 잉크의 최종 산물은 약 10%의 고체 성분을 함유한다.

[시안 잉크 Y2]

중량평균 그레인 사이즈가 120 nm인 시안 컬러분산제 성분은 분산제로서 음이온 고분자 P1을 사용하여 생성되고, 또한 다음 물질들을 사용하여 카본 블랙 분산 성분과 동일한 방법으로 분산 처리를 행한다.

(시안 컬러-분산 성분의 조성비)

·P-1 수용액 (20%의 고체 성분 포함) 30파트

·C. I. 안료 블루 153 (상표명; Fastogen blue FGF, Dainippon Ink And Chemicals, Inc. 사 제품) 24파트

·글리세린 15파트

·디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 0.5파트

·이소프로필 알콜 3파트

·물 135파트

그렇게 얻어진 시안 컬러 분산 성분은 안료가 함유되어 있는 잉크젯 프린팅용 시안 잉크 C2를 얻기 위해서 충분히 교반된다. 잉크의 최종 산물은 약 9.6%의 고체 성분을 함유한다.

[마젠타 잉크 M2]

중량평균 그레인 사이즈가 115 nm인 마젠타 컬러 분산 성분은 분산제로서 블랙 잉크 K2를 생성할 때 사용된 음이온 고분자 P-1을 사용하여 생성되고, 또한 카본 블랙 분산제의 경우에서와 동일한 방법으로 다음 물질들을 사용한다.

(마젠타 컬러-분산 성분의 조성비)

·P-1 수용액 (20%의 고체 성분 포함) 20파트

·C. I. 안료 레드 122 (Dainippon Ink And Chemicals, Inc.사 제품) 24파트

·글리세린 15파트

·이소프로필 알콜 3파트

·물 135파트

안료가 함유되어 있는 잉크젯 프린팅용 마젠타 잉크 M2는 마젠타 컬러 분산 성분을 물에 충분히 분산시키므로써 얻어진다. 잉크의 최종 산물은 약 9.2%의 고체 성분을 함유한다.

본 발명은 전열 트랜스듀서와 같은 열 에너지 또는 레이저광을 발생하기 위한 수단을 갖고 있고, 열 에너지로 잉크 내에 변화를 줌으로써 잉크를 토출 또는 분출시키는 기록 헤드 또는 기록 장치에 적용될 때 뚜렷한 효과를 달성한다. 이는 그러한 시스템이 고밀도 및 고해상도 기록을 달성할 수 있기 때문에 가능하다.

전형적인 구조 및 동작 원리는 미합중국 특허 제4,723,129호 및 제4,740,796호에 기재되어 있고, 그러한 시스템을 구현하는데는 이러한 기본 원리를 사용하는 것이 양호하다. 이러한 시스템이 온-디맨드형 또는 연속형 잉크젯 기록 시스템에 적용될 수 있더라도, 온-디맨드형 장치에 특히 적합하다. 이는 온-디맨드형 장치가 액체(잉크)를 보유하는 시트 또는 액체 통로 상에 각자 배치된 전열 트랜스듀서를 갖고 있고, 다음과 같이 동작하기 때문에 가능하다; 먼저, 1개 또는 그 이상의 구동 신호가 전열 트랜스듀서에 인가되어 기록 정보에 대응하는 열 에너지를 발생시킨다; 둘째로, 열 에너지는 기록 헤드의 가열부 상에 막 끊음(fill boiling)을 발생시키도록 핵 끊음을 초과하는 갑작스런 온도 상승을 유도한다; 셋째로, 거품이 구동 신호에 대응하는 액체(잉크) 내에서 성장한다. 거품의 성장 및 붕괴를 이용하므로써, 잉크는 헤드의 잉크젯 오리피스들 중 최소한 하나로부터 분출되어 1개 이상의 잉크 방울을 형성한다. 펄스 형태의 구동 신호는 거품의 성장 및 붕괴가 구동 신호의 형태에 의해 순간적으로 적절히 달성될 수 있기 때문에 양호하다. 펄스 형태의 구동 신호에 대해서는 미합중국 특허 제4,463,359호 및 제4,345,262호에 기재된 것이 양호하다. 또한, 미합중국 특허 제4,313,124호에 기재된 가열부의 온도 상승율이 더 나은 기록을 달성하기 위해 채택되는 것이 양호하다.

미합중국 특허 제4,558,333호 및 제4,459,600호에는 본 발명에 채택된 기록 헤드의 다음과 같은 구조가 기재되어 있다 : 이러한 구조는 상기 특허에 기재된 분출 오리피스, 액체 통로 및 전열 트랜스듀서의 조합 외에, 굴곡부 상에 배치된 가열부를 포함한다. 더구나, 본 발명은 유사한 효과를 달성하기 위해 일본국 특허 공개 제123670/1984호 및 138461/1984호에 기재된 구조에 응용될 수 있다. 전자의 특허 공개는 모든 전열 트랜스듀서에 공통인 슬릿이 전열 트랜스듀서의 분출 오리피스로서 사용되는 구조를 개시하고, 후자의 특허 공개는 열 에너지에 의해 발생된 압력 파를 흡수하기 위한 개구부가 분출 오리피스에 대응하여 형성되는 구조를 개시한다. 따라서, 기록 헤드의 각자 형태에 대해서, 본 발명은 기록을 명확하게 효과적으로 달성할 수 있다.

본 발명은 기록 매체 양단의 최대 길이와 동일한 길이를 갖는 소위, 풀-라인형(full-line type) 기록 헤드에 응용될 수도 있다. 그러한 기록 헤드는 함께 결합된 다수의 기록 헤드, 또는 한 개의 통합 배열된 기록 헤드로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 다음의 여러 직렬형 기록 헤드에 응용될 수 있다 : 기록 장치의 메인 어셈블리에 고정된 기록 헤드; 기록 장치의 메인 어셈블리 상에 로드되었을 때, 메인 어셈블리에 전기적으로 접속되고, 그로부터 잉크를 공급받는 편리하게 교환가능한 칩형 기록 헤드; 및 잉크 저장소를 일체로 갖는 카트리지형 기록 헤드.

또한, 복구 시스템, 또는 기록 헤드용 예비 보조 시스템을 기록 장치의 구성 요소로서 추가하는 것이 양호한데, 이는 이들이 본 발명의 효과를 좀 더 신뢰성있게 만들기 때문이다. 복구 시스템의 예로서는, 기록 헤드용의 캡핑 수단과 크리닝 수단, 및 기록 헤드용의 압축 또는 흡입 수단이 있다. 예비 보조 시스템의 예로서는, 전열 트랜스듀서, 또는 이 전열 트랜스듀서와 다른 히터 요소를 조합한 것을 이용하는 예비 가열 수단; 및 기록을 위한 분출과는 별도로 잉크의 예비 분출을 수행하기 위한 수단이 있다. 이들 시스템은 신뢰성있는 기록에 효과적이다.

기록 장치 상에 장착될 기록 헤드의 수 및 형태는 변경될 수도 있다. 예를 들면, 단일 컬러 잉크에 대응하는 한 개만의 기록 헤드, 또는 컬러 또는 농도가 다른 다수의 컬러에 대응하는 다수의 기록 헤드가 사용될 수 있다. 즉, 본 발명은 단색성, 다색성 및 풀-컬러 모드들 중 최소한 하나를 갖는 장치에 효과적으로 응용될 수 있다. 여기에서, 단색성 모드는 블랙과 같은 오직 하나만의 주된 컬러를 사용하여 기록을 수행한다. 다색성 모드는 다양한 컬러 잉크를 사용하여 기록을 수행하며, 풀-컬러 모드는 컬러 혼합을 이용하여 기록을 수행한다.

더구나, 상기 실시예들이 액체 잉크를 사용하더라도, 기록 신호가 인가될 때 액체인 잉크가 사용될 수 있다 : 예를 들면, 실온보다 낮은 온도에서는 응고되고 실온에서 연화되거나 액화되는 잉크가 사용될 수 있다. 이는, 잉크젯 시스템에서, 잉크가 신뢰성있게 분출될 수 있게 잉크의 점도가 유지되도록 30 내지 70℃ 범위로 일반적으로 잉크 온도가 조절되기 때문이다.

또한, 본 발명은 다음과 같이 열 에너지에 의한 분출 직전에 액화되어, 잉크가 액체 상태로 오리피스로부터 추출된 다음, 기록 매체를 때릴 때에 응고되어 잉크증발을 방지하는 장치에 응용될 수 있다 : 잉크는 달리 온도 상승을 발생시키는 열 에너지를 실질적으로 이용하여 고체로부터 액체 상태로 변환되거나; 공기 중에 남아 있을 때 건조되는 잉크는 기록 신호의 열 에너지에 응답하여 액화된다. 그 경우, 잉크는 다공성 시트 내에 형성된 리세스 내에 또는 홀을 통해 보유될 수 있어, 잉크는 일본국 특허 공개 제56847/1979 또는 제71260/1985호에 기재된 전열 트랜스듀서를 겉칠한다. 대개는, 잉크를 추출하기 위해 막 끊음 현상을 이용할 때 본 발명이 효과적이다.

더구나, 본 발명의 잉크젯 기록 장치는 컴퓨터와 같은 정보 처리 장치의 이미지 출력 단자뿐만 아니라, 판독기를 포함하는 복사기의 출력 장치로서, 그리고 전송 및 수신 기능을 갖는 팩시밀리 장치의 출력 장치로서 사용될 수 있다.

제15도는 본 발명에 따른 프린팅 장치가 적용되는, 워드프로세서, 개인용 컴퓨터, 팩시밀리, 복사기 등의 기능을 갖는 정보 처리 장치의 일반적 구성을 도시하는 블록도이다.

도면에서, 참조번호(1801)은 제어 신호 또는 데이타 신호 등을 각 부분에 출력하고 제어 신호 또는 데이타 신호를 각 부분으로부터 입력하기 위한 제어를 수행하기 위해서 마이크로프로세서 등과 같은 CPU, 및 여러 가지 I/O부를 포함하는, 전체 장치의 제어를 수행하는 제어부를 나타낸다. 참조번호(1802)는 이미지 판독기(1807)에 의해 판독된 여러 메뉴, 서류 정보 및 이미지 등이 디스플레이되는 디스플레이 스크린을 갖는 디스플레이부를 나타낸다. 참조번호(1803)은 손가락 등으로 표면을 누름으로써 디스플레이부(1802) 상의 아이템 엔트리 또는 죄표부 엔트리를 수행하기 위해 디스플레이부(1802) 상에 제공된 투명한 압력 감지 터치 패널을 나타낸다.

참조번호(1804)는 음악 편집기 등에 의해 생성된 음악 정보를 메모리부(1810) 또는 외부 메모리(1812)에 저장하여, 메모리부 등으로부터 저장된 음악 정보의 판독에 의한 FM(주파수 변조) 변조를 수행하는 FM 음원부를 나타낸다. FM 음원부(1804)로부터의 전기 신호는 스피커부(1805)에 의해 가청음으로 변환된다. 프린터부(1806)은 본 발명에 따른 프린팅 장치가 적용되는, 워드프로세서, 개인용 컴퓨터, 팩시밀리, 복사기 등의 출력 단자로서 사용된다.

참조번호(1807)은 입력을 위한 원고 데이타를 광학적으로 판독하기 위한 이미지 판독부인데, 이는 원고 공급로 내의 중간 위치에 위치하여, 팩시밀리 또는 복사기용 원고 서류와 같은 다양한 원고 서류를 판독한다. 참조번호(1808)은 이미지 판독기에 의해 판독된 원고 데이타를 전송하고 전송된 팩시밀리 신호를 수신하기 위한 팩시밀리(FAX) 전송 및 수신부를 나타내는데, 이는 외부 인터페이스 기능을 갖는다. 참조번호(1809)는 기록 전화 등과 같은 보통 전화 기능 및 다양한 관련 기능들을 갖는 전화기부를 나타낸다.

참조번호(1810)은 문자 폰트, 사전 등 뿐만 아니라, 시스템 프로그램, 매니저 프로그램, 다른 응용 프로그램 등을 저장하는 ROM, 및 외부 저장 디바이스(1812)로 부터 로드된 응용 프로그램, 서류 정보, 비디오 정보 등을 저장하는 RAM을 포함하는 메모리부를 나타낸다.

참조번호(1811)은 서류 정보 또는 다양한 코맨드를 입력하는 키보드부를 나타낸다. 참조번호(1812)는 저장 매체로서 플로피 디스크 또는 하드 디스크 드라이브를 채택하는 외부 저장 디바이스를 나타낸다. 외부 저장 디바이스(1812)에서는, 서류정보, 음악 또는 음성 정보, 사용자의 응용 프로그램 등이 저장된다.

제16도는 제15도에 도시된 정보 처리 시스템의 외면도이다.

제16도에서, 참조번호(1901)은 액정 등을 이용하는 평면 패널 디스플레이를 나타낸다. 이 디스플레이 상에서, 터치 패널(1803)은 좌표 위치 입력 또는 아이템 지정 입력이 손가락 등에 의해 터치 패널(1803)의 표면을 누름으로써 수행될 수 있도록 높여져 있다. 참조번호(1902)는 장치가 전화기로서 기능할 때 사용될 핸드세트를 나타낸다. 키보드는 케이블을 통해 장치의 본체에 탈착가능하게 접속되고, 여러 서류 정보 또는 여러 데이타 입력의 엔트리를 허용하기에 적합하다. 반면에, 키보드(1903) 상에서, 여러 기능 키 등이 배열되어 있다. 참조번호(1905)는 내부에 플로피 디스크를 삽입하기 위한 외부 저장 디바이스(1812)의 삽입 마우스를 나타낸다.

참조번호(1906)은 이미지 판독부(1807)에 의해 판독될 원고를 적층하기 위한 용지 적층부를 나타낸다. 이미지 판독부에 의해 판독된 원고는 장치의 후부로부터 방출된다. 반면에, 팩시밀리 수신시에, 수신된 정보는 잉크젯 프린터(1907)에 의해 프린트된다.

디스플레이부(1802)이 CRT일 수 있으며, 이는 중량 감소뿐만 아니라 사이즈 감소 및 두께 감소를 할 수 있는 강유전성 액정을 채택하는 액정 디스플레이와 같은 평면 디스플레이 패널을 사용하는 것이 바람직하다는 것을 주지해야 한다.

상술된 정보 처리 장치가 개인용 컴퓨터 또는 워드프로세서로서 동작하면, 키보드(1811)을 통해 입력된 여러 정보는 제어부(1801)에 의해 선정된 프로그램에 따라 처리되고 프린터부(1806)에 의해 프린트된 이미지로서 출력된다.

정보 처리 장치가 팩시밀리의 수신기로서 동작하면, 통신 네트워크를 통해 FAX 전송 및 수신부(1808)로 부터 입력된 팩시밀리 정보는 선정된 프로그램에 따라 수신 처리되고 프린터부(1806)에 의해 수신된 이미지로서 출력된다.

또한, 정보 처리 장치가 복사기로서 동작하면, 원고는 이미지 판독부(1807)에 의해 판독되고, 판독된 원고 데이타는 제어부(1801)을 통해 복사 이미지로서 프린터부에 출력된다. 정보처리 장치가 팩시밀리의 전송기로서 사용되면, 이미지 판독부(1807)에 의해 판독된 원고 데이타는 제어부에 의해 선정된 프로그램에 따른 전송을 위해 처리된 다음, FAX 전송 및 수신부(1808)를 통해 통신 네트워크에 전송된다는 것을 주지해야 한다.

정보 처리 장치가 제17도에 도시된 바와 같이, 주본체 내에 잉크젯 프린터를 합체시킨 통합형일 수 있다는 것을 주지해야 한다. 이 경우, 휴대성이 더 향상될 수 있다. 제17도에서, 제16도에서와 동일한 기능을 갖는 부분이 대응 참조번호로서 도시된다.

상술한 바와 같이, 다기능형 정보 처리 장치는 본 발명의 프린팅 장치를 채택 하므로써 고속 및 저잡음으로 고화질 프린트 이미지를 얻을 수 있다. 따라서, 정보 처리 장치의 기능은 더 향상 될 수 있다.

Claims

잉크 토출부로부터 잉크를 토출시키고, 상기 잉크 내의 컬러화 물질을 불용성 또는 응집성으로 만드는 물질을 최소한 포함하는 액체를 액체 토출부로부터 프린팅 매체 상에 토출시키므로써 프린팅 공정을 수행하는 잉크젯 프린팅 장치에 있어서, 잉크 토출부에 대한 선정된 양의 토출 데이타를 저장하는 토출 데이타 메모리; 상기 토출 데이타 메모리에 저장된 토출 데이타에 기초하여 액체의 토출 데이타를 형성하는 토출 데이타 형성기로서, 형성된 액체의 토출 데이타량이 상기 토출 데이타 메모리에 저장된 상기 선정된 토출 데이타량보다 적게 되는 형성기; 상기 토출 데이타 형성기에 의해 형성된 액체의 토출 데이타를 저장하는 액체 도출 버퍼; 및 상기 액체 토출 버퍼 및 상기 토출 데이타 메모리에 저장된 토출 데이타에 따라, 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출부 및 액체를 토출하기 위한 액체 토출부를 각각 구동시키는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어기는 잉크 토출부에 대한 상기 선정된 양보다 적은 양의 토출 데이타에 대응하는 토출 데이타를 저장하는 잉크 토출 버퍼; 및 상기 토출 데이타 메모리에 저장된 토출 데이타의 전송을 상기 토출 데이타 형성기 및 상기 잉크 토출 버퍼로 스위칭하는 데이타 전송 스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 토출 데이타 메모리에 저장된 선정된 토출 데이타량보다 적은, 토출 데이타 형성기 내에 형성된 액체의 토출 데이타량은 액체 토출부 및 잉크 토출부의 오리피스 수에 대응하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 잉크 토출 버퍼에 전송될 토출 데이타의 해상도를 변환하는 해상도 변환 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제4항에 있어서, 상기 해상도 변환 회로는 토출 데이타의 해상도가 증가됨에 의해 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제5항에 있어서, 상기 토출 데이타 형성기에 의해 형성된 토출 데이타량을 증가시키고 이 증가된 토출 데이타를 상기 액체 토출 버퍼로 전송하는 데이타 증폭회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 액체는 저분자량 성분 및 고분자량 성분의 양이온 물질을 포함하며, 상기 잉크는 음이온 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 액체는 저분자량 성분 및 고분자량 성분의 양이온 물질을 포함하며, 상기 잉크는 음이온 화합물 및 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 잉크 토출부 및 상기 액체 토출부는 열 에너지를 이용하여 잉크 또는 액체를 토출하는 열 에너지 발생 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
다수의 컬러 잉크 토출 헤드로부터 프린팅 매체 상에 잉크를 토출시키고, 상기 잉크 내의 컬러화 물질을 불용성 또는 응집성으로 만드는 물질을 최소한 포함하는 액체를 최소한 1개의 액체 토출 헤드로부터 토출시키므로써 프린팅 공정을 수행하는 잉크젯 프린팅 장치에 있어서, 다수의 컬러 잉크 토출 헤드에 대한 선정된 양의 토출 데이타를 각각 저장하는 다수의 토출 데이타 메모리부; 상기 다수의 토출 데이타 메모리부에 저장된 상기 선정된 양의 토출 데이타에 기초하여 상기 액체 토출 헤드에 대한 토출 데이타를 형성하는 토출 데이타 형성기로서, 상기 액체 토출 헤드에 대해 형성된 토출 데이타가 상기 선정된 토출 데이타량보다 적은 양의 데이타에 대응하게 되는 형성기; 상기 토출 데이타 형성기에 의해 형성된 액체 토출부에 대한 토출 데이타를 저장하는 액체 토출 버퍼; 상기 다수의 컬러 잉크 토출 헤드 각각에 대한 토출 데이타를 저장하는 다수의 컬러 잉크 토출 버퍼로서, 컬러 잉크 토출 버퍼에 저장된 각각의 토출 데이타가 상기 선정된 토출 데이타량보다 적은 양의 데이타에 대응하게 되는 다수의 컬러 잉크 토출 버퍼; 상기 다수의 토출 데이타 메모리부에 저장된 토출 데이타의 전송을 상기 토출 데이타 형성기 및 상기 다수의 컬러 잉크 토출 버퍼 각각으로 스위칭하는 데이타 전송 스위치; 및 상기 액체 토출 버퍼 및 상기 다수의 컬러 잉크 토출 버퍼에 저장된 토출 데이타에 따라, 상기 최소한 1개의 액체 토출부 및 상기 다수의 컬러 잉크 토출부를 각각 구동시키는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제10항에 있어서, 상기 데이타 전송 스위치는 매 토출 타이밍마다 상기 전송을 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제11항에 있어서, 상기 토출 데이타 형성기는 매 토출 타이밍마다 상기 다수의 토출 데이타 메모리부에 저장된 토출 데이타의 논리 OR을 수행하므로써 액체의 토출 데이타를 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 컴퓨터용 터미널로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 복사기로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제1항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 팩시밀리로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제10항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 컴퓨터용 터미널로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제10항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 복사기로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
제10항에 있어서, 상기 프린팅 장치는 팩시밀리로서 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.