KR100371065B1

KR100371065B1 - 잉크 젯 기록 장치 및 기록 방법

Info

Publication number: KR100371065B1
Application number: KR10-2000-0075415A
Authority: KR
Inventors: 시오야마꼬또
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2003-02-06
Also published as: KR20010062332A; EP1108547B1; DE60027992T2; US6652056B2; DE60027992D1; EP1108547A2; JP2001162784A; EP1108547A3; US20010003458A1

Abstract

본 발명은 화상 품질을 저하시키는 원인을 정확히 검출하고 효율적으로 그 원인을 해결함으로써 사용자가 어려움 없이 항상 고품질의 화상을 얻을 수 있는 잉크 젯 기록 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 화상 품질 저하의 원인은 기록될 예정인 화상 데이터 G와 기록 매체 상에 기록되는 화상 판독에 의해 취득되는 판독 데이터 Y 간의 차이 S(S=G-Y)에 기초하여 검출되며, 그것에 의해 원인을 해결하기 위한 프로세싱 방식을 결정한다. 결정된 프로세싱 방식이 실행되고, 따라서, 정상적인 기록이 항상 가능하다.

Description

잉크 젯 기록 장치 및 기록 방법{INK-JET RECORDING APPARATUS AND RECORDING METHOD}

본 발명은 항상 고품질의 화상을 형성할 수 있는 잉크 젯 기록 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 종이(sheet), 천(cloth), 부직포(non-woven fabric), 또는 OHP 시트 등의 기록 매체를 사용하는 기기에 모두 적용될 수 있으며, 구체적으로는 프린터, 복사기, 팩시밀리 장치 등의 사무기기나 대량 생산 기기 등에 적용될 수 있다.

복사기, 워드 프로세서, 컴퓨터 등의 정보 처리 기기, 또한 통신 기기의 보금에 따라, 이들 기기의 화상 형성(기록)을 위한 출력 장치의 하나로서, 잉크 젯 방식에 의해 디지털 화상을 기록하기 위한 잉크 젯 기록 장치가 급속히 보급되고 있다.

종래의 잉크 젯 기록 장치는 복수의 잉크 토출 노즐을 배열한 기록 헤드(이하, 다중-헤드(multi-head)라고도 함)를 포함한다. 이 기록 헤드의 노즐로부터 잉크를 토출하여 기록 매체에 잉크를 부착시킴으로써 화상을 형성할 수 있다. 일반적으로, 잉크 젯 기록 장치는 컬러 화상을 기록할 목적으로 컬러에 해당하는 복수의 다중-헤드들을 구비하고 있다. 기록 헤드들을 갖는 종래의 잉크 젯 기록 장치는 다른 기록 방법들에 따른 방법에 비교하여, 화상이 높은 품질을 갖고 형성되거나, 또는 고속으로 더 조용하고 보다 저렴하게 기록되게 하는 우수한 특성들을 갖는다.

그러나, 종래의 잉크 젯 기록 장치는 하기의 (1) 내지 (6)으로 나타낸 바와 같이 여러가지 문제가 있다.

(1) 기록 헤드의 제작 공정시에, 기록 헤드의 토출구의 형상이나 전열 변환체(토출 히터)의 성능에 미소한 차이가 생기므로, 각 토출구로부터 토출되는 잉크의 토출량 및 토출 방향이 변화하게 된다. 상술된 바와 같이 잉크 토출량과 토출 방향이 각 토출구 마다 변하게 되면, 화상 밀도의 불균등함이 발생하고 화상 품질이 저하된다는 문제가 있다(제1 문제점). 구체적인 예는 도 15의 (a) 내지 15의 (c)와 도 16의 (a) 내지 16의 (c)를 참조하여 설명될 것이다. 도 15의 (a)를 참조하면, 참조 부호 91은 8개의 다중-노즐들(92)을 포함한 다중-헤드이고. 참조 부호 93은 다중-노즐들(92)에 의해 노출된 잉크 방울이고, 통상적으로는 토출된 잉크와 동일한 양이 도면에 도시된 바와 같은 지시된 방향으로 토출되는 것이 이상적이다. 잉크가 상술된 방식으로 토출되면, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 동일 크기를 갖는 도트들이 종이에 분사될 것이고, 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 전체적으로 불균일한 밀도를 갖지 않는 균일한 화상을 얻을 수 있다. 그러나, 실제로는 토출량과 토출 방향은 노즐에 따라 변하므로, 만일 프린팅이 상기와 유사한 방식으로 실행된다면 노즐로부터 토출된 잉크 방울의 크기 및 방향은 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 변하게 되며, 도트들은 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 종이에 분사된다. 도 16의 (a) 및 도 16의 (b)를 참조하면, 주기적으로 영역 요소(area factor) 100%를 충족시키지 못하는 백지의 부분이 존재하게 되거나, 또는 반대로 필요 이상으로 도트들이 중첩되거나, 또는 동 도면의 중앙부에서 볼 수 있는 바와 같이 백색 무늬(white streak)가 발생되게 된다. 이러한 상태에서 분사된 도트들은 노즐 및 토출된 방향에 대하여 도 16의 (c)에 도시된 밀도 분포를 형성한다. 결과적으로, 통상 인간의 눈만으로 이들 현상이 밀도의 불균일로서 감지되는 것이다.

(2) 하나의 토출구로부터의 잉크 토출량이 시간의 함수로서 변화하므로, 화상에 밀도의 불균일이 생기거나, 또는 적정한 밀도의 화상을 기록할 수 없다는 문제가 있다(제2 문제점). 즉, 기록 헤드를 주 주사 방향으로 주사하여 화상을 기록하는 경우, 토출 구동 에너지는 시간이 흐르면서 축적되고 헤드의 온도가 높아진다. 이에 따라, 잉크의 점도가 낮아지고 잉크 토출량이 증가한다. 특히, 열 에너지를 이용하여 비산하는 액체 방울을 형성하여 화상을 기록하는 버블 젯 방식(이하 BJ 방식이라 함)으로 알려진 잉크 젯 방식에서는, 잉크 온도의 상승에 의해 발포력(foaming force)도 증대되고, 잉크 토출량이 현저하게 증가한다. 그 결과, 일반적으로 화상의 밀도는 주 주사에서 기록의 개시면 상에서 보다 종료면 상에서 더 높아진다. 이 현상은 일반적인 화상에서도 문제가 되지만, 특히 왕복 인쇄를 행하는 경우, 기입 개시부의 저밀도부와 기입 종료부의 고밀도부가 접촉하기 때문에, 그 밀도 차이는 더욱 현저하게 된다. 또한, 토출 횟수가 증가함에 따라, BJ 방식에서는 히터부 상의 연소 퇴적물(burnt deposit)에 의해 잉크 토출량이 감소하는 경우도 있다.

(3) 토출구로부터 잉크 토출량은 토출구 근방의 먼지 때문에 변화하는데, 이 먼지는 잉크 미스트(mist)와 용지 가루 또는 먼지, 토출구 내로의 기포와 먼지의 혼입물, 그리고 잉크 용액의 증발에 의해 두꺼워지는 것 등에 의한 것이다. 이것은 적정한 밀도를 가지는 화상을 기록할 수 없다는 문제점을 일으킨다(제3 문제점).

(4) 상기 (3)의 현상이 현저한 경우, 즉, 토출구가 막히게 되고 비토출 노즐이 생기면, 뚜렷한 백색 무늬가 화상에 나타나고 화상의 품질이 떨어지는 문제점이 있다. BJ 기록 방식에서는 연소 퇴적물의 발생이 현저한 경우, 토출 역시 불량하게 되고 잉크 토출량이 급감하게 되고 백색 무늬가 생기게 된다(제4 문제점).

(5) 각 노즐로의 전력 공급선의 부식 등에 의한 단선, 또는 BJ 방식에 따른 기록 헤드에서는 토출 히터의 단선이 생겨 토출이 멈추게 되어 비토출될 가능성이 있다. 비토출이 생기게 되면 뚜렷하게 백색 무늬가 화상에 나타나게 되고 화상의 품질을 저하시키는 문제가 있다(제5 문제점).

(6) 잉크 탱크 중의 대부분의 잉크가 소비되어 잉크 탱크 중의 잉크가 거의 바닥나게 되면, 화상 전체에 얼룩(patchy portion)이 나타나게 되어 화상 품질을 저하시키는 문제가 있다(제6 문제점).

종래의 잉크 젯 기록 시스템들은 문제점 (1) 내지 (6)을 다음과 같이 처리한다.

문제점 (1)을 극복하기 위하여, 정기적 또는 비정기적으로 테스트 패턴을 기록하고 이를 판독하여 기록 헤드의 상태를 판단함으로써, 화상 프로세싱의 방법을 조정하는 방법이 일본특허공개공보 제57-41965호, 일본특허공보 제2708439호, 및 일본특허공보 제2711011호에 개시되어 있다. 이 방법들은 사용자가 항상 기록 화상을 확인하여 화상의 품질이 떨어졌다고 판단될 때 이용된다. 만약 헤드를 교체하거나 잉크 탱크를 교체하는 등, 통상의 사용시와는 다른 특정한 취급이 필요한 때에 조정이 수행된다. 이와 같이, 각 토출구 마다의 잉크 토출량이나 토출 방향의 변화가 제거되도록 모든 노즐에 대해 조정이 수행된다.

문제점 (2)와 (3)을 극복하기 위하여, 토출구의 와이핑 및 세척을 정기적 또는 비정기적으로 행하는 방법이 있다. 이 방법은 사용자가 화상의 품질이 떨어진 것으로 판단하거나 헤드를 교체하거나 잉크 탱크를 교체하거나 또는 헤드가 일정 기간 방치된 때에 수행된다. 전술한 바와 같이, 문제점 (2) 및 (3)에 대해서는, 적정한 잉크 토출을 가능하도록 하기 위해 와이핑 및 세척 등의 회복 처리를 모든 노즐에 대해 수행하고, 하나의 토출구로부터의 잉크 토출량의 시간 경과에 따른 변화나 잉크의 점도에 따른 잉크 토출량의 변화에 대처하고 있다.

문제점 (4) 및 (5)와 같이 잉크 토출이 중단되는 경우에도, 사용자가 눈으로 이를 발견하고 대처하고 있다. 즉, 사용자는 화상이 열화된 것으로 판단하고, 헤드의 교체가 필요한 것으로 판단한다.

문제점 (6)에 대하여, 사용자가 화상을 눈으로 관찰하여 판단하는 것이 아니라, 잉크의 잔량 검출을 자동적으로 행하고, 이를 호스트 컴퓨터 등을 통해 사용자에게 통지하는 방법이 있다. 이 방법에 따르면, 사용자는 잉크 탱크에 잉크를 보충해야 함을 알 수 있다.

종래에는, 문제점 (1)∼(6)에 대해 전술한 방법으로 대처하였지만, 이러한 종래의 대처 방법은, 기록된 화상의 상태를 사용자가 판단해야만 하기 때문에 사용자를 성가시게 하고 있다. 현재, 사무 자동화 기기인 잉크 젯 기록 장치는 고속화 및 대용량화가 요구되고 있다. 상기 (1)∼(6)의 문제가 발생하는 경우에 전술한 방법을 이용하면, 사용자가 어떠한 대응 방안을 채택할지를 결정해야 하기 때문에, 사용자에게 귀찮은 일이 될 뿐만 아니라 시간 소모도 많아져서 기록 속도가 저하되는 문제가 있다. 이 방법들에 따르면, 사용자가 항상 기록된 화상을 감시해야 하기 때문에 사용자에게 부담이 된다. 특히, 기록 데이터의 양이 증가함에 따라 부담도 증가한다.

직물이나 인쇄 등의 산업용 잉크 젯 기록 장치는, 동작의 연속성 및 높은 가동률이 요구된다. 예컨대, 비토출 노즐이 발생할 때마다 헤드를 교체하는 경우, 헤드 교체시마다 장치를 정지시켜야 하기 때문에, 장치의 가동률이 저하되고 작업 처리량도 감소하게 된다.

이러한 대응 방안들과 관련된 문제점들에 대하여, 일본 특허 공개 제3-33508호(미국 특허 제4,328,504호)에 개시되어 있는 방법을 고려할 수 있다. 일본 특허 공개 제3-33508호는, 기록된 화상이 광학적 판독 수단에 의해 판독되고, 화상이 기록되어야 하는 위치에 잉크 도트가 존재하지 않거나 기록될 잉크 도트의 크기가 정확하지 않은 것이 검출되면 노즐이 세척되며, 잉크 도트가 기록될 위치가 정확하지 않은 것이 검출되면 토출 동작의 구동 조건과 헤드의 주사 속도가 변화되는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제3-33508호에 개시되어 있는 방법에서, 제1 토출 불량이 검출된 때, 즉 잉크 도트가 기록되어야 하는 위치에 존재하지 않는 것이 검출된 때 노즐이 세척되지만, 잉크 탱크 내에 잉크가 없어서 제1 토출 불량이 발생한 경우에는, 노즐을 세척하는 것은 아무런 소용이 없다. 즉, 노즐이 세척되더라도 토출 가능한 잉크가 없기 때문에, 제1 토출 불량은 해결되지 않는다. 토출 히터의 단락 회로로 인해 제1 토출 불량이 발생한 경우에서도, 노즐을 세척하는 것에 의해서는 문제를 해결할 수 없다. 일본 특허 공개 제3-33508호에 개시된 방법에 따르면, 불필요한 동작이 행해지고, 이로 인해 시간이 낭비되고, 작업 처리량은 더 감소된다. 제1 토출 불량이 노즐 세척에 의해 해결되지 않고 그 헤드를 이용하여 기록이 계속되는 경우, 화상 내에 백색 무늬가 발생할 수 있다. 헤드 교체시 장치는 정지되어야 하기 때문에, 기록 속도가 감소된다.

일본 특허 공개 제3-33508호에 개시된 방법에 따르면, 제2 토출 불량이 검출된 경우, 즉 잉크 도트가 기록되는 위치가 정확하지 않은 경우, 헤드의 주사 속도 및 잉크의 토출 속도가 변화된다. 그러나, 전술한 2가지 속도의 조절에 의한 토출의 부 주사 방향의 변동이 정확한지는 확신하기 어렵다. 또한, 제2 토출 불량에 대한 모든 검출마다 2배속의 변화는 제어 동작을 복잡하게 만든다.

더욱이, 일본공개공보 3-33508호에 개시된 방법에 따르면, 제3 토출 불량이 검출되면, 즉 기록된 잉크 도트의 크기가 정확하지 않은 것으로 검출되면, 잉크 토출용 노즐의 구동 조건을 변화시킨다. 그러나, 토출 불량 정도가 크면, 단지 구동 조건을 변화시키는 것만으로는 충분하지 않아, 교정이 불충분한 상태로 기록이 실행되어 화질이 떨어지는 결과를 초래한다.

따라서, 상술된 바와 같이, 일본 공개공보 3-33508에서 개시된 방법을 이용할 경우에는, 이상 원인을 정확히 판단하지 못해 시간 낭비를 초래하고 균일한 밀도를 갖는 고화질을 얻기가 곤란하다.

본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 화질의 열화 원인을 정확하게 판단하여 그 원인을 효율적으로 해결할 수 있는 잉크 젯 기록 장치 및 기록 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 토출 불량이 원인일 때 사용자를 성가시게 하지 않고 처리량의 감소를 가능한 방지시키며 화상을 고화질로 기록할 수 있는 잉크 젯 기록 장치 및 기록 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 헤드를 주사하여 화상을 기록하고 그 화상을 기록 매체에 기록하는 잉크 젯 기록 장치는 기록 매체에 기록된 기록 화상을 판독하기 위한 판독 유닛과, 판독 유닛에서 판독되어진 판독 밀도 정보와 고유하게 기록되어진 화상 밀도 정보 간의 밀도차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지를 판단하기 위한 판단 유닛을 포함하고, 이 판단 유닛이 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단하면, 두 밀도 정보 간의 차가 소정치 이상인 것에 따라 토출 불량 노즐로 인한 화상의 열화를 방지시키기 위한 여러 프로세싱 방식 중에서 실행해야 할 프로세싱 방식을 결정한다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 헤드를 주사하여 화상을 기록하기 위한 잉크 젯 기록 시스템은 기록 매체에 기록된 기록 화상을 판독하기 위한 판독 유닛과, 판독 유닛에서 판독되어진 판독 밀도 정보와 매 노즐마다 고유하게 기록되어진 화상 밀도 정보 간의 밀도차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지를 판단하기 위한 제1 판단 유닛과, 두 밀도 정보 간의 차가 소정치 이상 또는 그 이하인지를 판단하는 제2 판단 유닛과, 두 밀도 정보 간의 차가 발생한 노즐수를 판단하는 제3 판단 유닛을 포함하고, 제2 판단 유닛과 제3 판단 유닛에 의해 판단된 결과에 기초하여 제1 판단 유닛이 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단하면, 토출 불량 노즐로 인한 화상의 열화를 방지시키기 위한 여러 프로세싱 방식 중에서 실행해야 할 프로세싱 방식을 결정한다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 헤드를 주사하여 화상을 기록하고 그 화상을 기록 매체에 기록하기 위한 잉크 젯 기록 시스템은 매 노즐마다 토출 불량 노즐이 존재하는지를 판단하기 위한 판단 유닛을 포함하고, 이 판단 유닛이 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단하면, 토출 불량 노즐로 인한 화상의 열화를 정상 노즐에서 표시된 정보와 토출 불량 노즐에서 표시된 정보 간의 정보차에 따라 방지시키기 위한 여러 프로세싱 방식 중에서 실행해야 할 프로세싱 방식을 결정한다.

본 발명의 제4 특징에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 헤드를 주사하여 화상을 기록하고 그 화상을 기록 매체에 기록하기 위한 잉크 젯 기록 방법은 기록 매체에 기록된 기록 화상을 판독하는 판독 단계와, 판독 단계에서 판독되어진 판독 밀도 정보와 고유하게 기록되어진 화상 밀도 정보 간의 밀도차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지를 판단하는 판단 단계와, 이 판단 단계에서 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단하면, 두 밀도 정보 간의 차가 소정치 이상이라는 사실에 따라 토출 불량 노즐로 인한 화상의 열화를 방지시키기 위한 여러 프로세싱 방식들로부터 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 단계를 포함한다.

본 발명의 제5 특징에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 헤드를 주사하여 화상을 기록하고 그 화상을 기록 매체에 기록하기 위한 잉크 젯 기록 방법은 기록 매체에 기록된 기록 화상을 판독하는 판독 단계와, 판독 단계에서 판독되어진 판독 밀도 정보와 고유하게 기록되어진 화상 밀도 정보 간의 밀도 정보차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지를 판단하는 제1 판단 단계와, 두 밀도 정보들 간의 차가 소정치 이상인지를 판단하는 제2 판단 단계와, 두 밀도 정보들 간의 차가 발생한 노즐의 갯수를 판단하는 제3 판단 단계와, 제2 판단 단계와 제3 판단 단계에서 판단된 결과에 기초하여 제1 판단 단계가 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단하면, 토출 불량 노즐로 인한 화상의 열화를 방지시키기 위한 여러 프로세싱 방식들로부터 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 단계를 포함한다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, 복수의 잉크 토출 노즐을 갖고 있는 헤드를 주사하여 화상을 기록 매체에 기록함으로써 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 방법은 모든 노즐에 대해 토출 불량 노즐이 있는 지의 여부를 판단하는 판단 단계, 및 판단 단계에서 토출 불량 노즐이 있다고 판단될 때, 정상 노즐에 의해 표시된 정보와 토출 불량 노즐에 의해 표시된 정보 사이의 정보 차에 따라 토출 불량 노즐로 인해 화상 내에 열화가 생기는 것을 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 다음의 양호한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 젯 기록 장치의 개요를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 잉크 젯 헤드 유닛(103)을 도시한 개략적인 사시도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 젯 기록 장치의 제어 구성을 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 화상 형성(imaging)의 한 예를 설명하기 위한 도면.

도 5는 토출 횟수와 잉크 토출량 사이의 관계를 나타내는 도면.

도 6은 도 1의 잉크 젯 기록 장치(100)에 사용되는 잉크 젯 헤드(102)의 구조를 도시한 도면.

도 7은 히터에 가해지는 전력량을 변화시킴으로써 잉크 토출량을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에서 나타낸 비토출에 대한 보완 프로세스를 설명하기 위한 도면.

도 9는 제3 실시예에 따른 헤드의 프로세싱 방식을 나타내는 플로우차트.

도 10은 제4 실시예에 따른 비토출 노즐을 검출하는 원리를 나타내는 측면도.

도 11은 제4 실시예에 따라 잉크 방울이 시간의 함수로서 노즐로부터 연속하여 토출될 때 수광 소자에 의해 검출되는 전압 파형을 도시한 파형도.

도 12는 제4 실시예에 따른 헤드의 프로세싱 방식을 나타내는 플로우차트.

도 13은 제5 실시예에 따라 잉크 방울이 시간의 함수로서 노즐로부터 연속하여 토출될 때 수광 소자에 의해 검출되는 전압 파형을 도시한 파형도.

도 14의 (a) 내지 14의 (c)는 기록 매체의 동일 영역을 헤드에 의해 복수회 주사함으로써 기록하는 경우를 나타내는 도면.

도 15의 (a) 내지 15의 (c)는 잉크 젯 프린터의 이상적인 인쇄 상태를 나타내는 도면.

도 16의 (a) 내지 16의 (c)는 불균일한 밀도가 존재하는 잉크 젯 프린터의 인쇄 상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 : 판독 유닛

102 : 잉크 젯 헤드

106 : 기록 매체

195 : 발광 소자

196 : 수광 소자

197 : 빔

199 : 막힘 방지 디바이스

431 : 제1 기록 영역

432 : 제2 기록 영역

433 : 제3 기록 영역

434 : 제4 기록 영역

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하겠다.

<제1 실시예>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 젯 기록 장치의 개요를 나타내는 사시도이다. 잉크 젯 기록 장치(100)에 있어서, 캐리지(101)는 서로 평행하게 연장하는 2개의 가이드 샤프트(104 및 105)와 습동 가능하게 맞춤된다. 그러므로, 캐리지(101)는 구동용 모터 및 모터의 구동력을 전달하는 벨트(도시되지 않음)와 같은 구동력 전달 메커니즘에 의해 가이드 샤프트(104 및 105)를 따라 이동할 수 있다. 잉크 젯 헤드 유닛(103)은 캐리지(101) 상에 설치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 잉크 젯 헤드 유닛(103)은 사출된 잉크를 토출하기 위한 헤드(잉크 토출 유닛)(102), 기록 매체 상에 기록된 기록 화상의 상태를 판독하기 위한 판독 유닛(21), 및 헤드(102)에 공급되는 잉크를 수용하는 잉크 탱크(20)를 포함한다. 블랙(K 또는 BK), 시안(C), 마젠타(M) 및 옐로우(Y)의 4가지 컬러 잉크를 토출하기 위한 토출 유닛을 갖고 있는 4개의 헤드(102), 복수의 판독 소자를 갖고 있는 광 판독 유닛(21), 및 헤드(102) 상에 제공하는 잉크 탱크(20)는 잉크 젯 헤드 유닛(103)으로서 캐리지(101) 상에 설치된다.

종이, 천, 부직포, 또는 OHP 시트와 같은 기록 매체(106)는 장치의 전단부에 설치된 삽입구(111)를 통해 삽입되고, 최종적으로 그 이송방향이 반전되어, 공급 롤러(109)에 의해 캐리지(101)의 이동 영역의 하부로 반송된다. 따라서, 화상은 캐리지(101) 상에 설치된 헤드(102)로부터 그 이동에 따라서 플래튼(108)에 의해 지지된 기록 매체(106) 상의 인쇄 영역에 인쇄된다.

캐리지(101)의 이동 가능한 영역의 좌측 단부에는, 캐리지(101) 상의 각 헤드(102)(잉크 토출 유닛)와 하부에서 대향 가능한 회복 시스템 유닛(110)이 설치된다. 따라서, 비 기록시 등에 각 헤드(102)의 토출구를 캐핑(capping)하는 동작이나 각 헤드의 토출구로부터 잉크를 흡인하는 등의 동작을 행할 수 있다. 이 회복 시스템 유닛(110)과 대면하는 위치를 헤드의 홈 위치라 한다.

도 2는 도 1에서 설명된 잉크 젯 헤드 유닛(103)을 도시한 개략적인 사시도이다. 이 잉크 젯 헤드 유닛(103)은 헤드(102), 광 판독 유닛(21), 및 잉크 탱크(20)로 이루어진다. 캐리지(101) 상에는 BK, C, M 및 Y의 잉크를 각각 토출하기 위한 복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 토출 유닛(30K, 30C, 30M 및 30Y)(도시되지 않음)을 포함하는 헤드(102), 광 판독 유닛(21), 및 BK용 탱크(20K), C용 탱크(20C), M용 탱크(20M) 및 Y용 탱크(20Y)를 포함하는 잉크 탱크(20)가 설치된다. 각 잉크 탱크는 접속부를 통해 헤드(102)에 접속되고, 잉크는 이들을 통해 공급된다.

도 6은 도 1의 잉크 젯 기록 장치(100)에 사용되는 잉크 젯의 헤드(102)의 구성을 도시하는 도면이다. Bk, C, M, 및 Y의 4개 컬러에 대응하도록 4개 잉크 젯 헤드가 구비되더라도, 4개 헤드는 동일한 구성을 가지기 때문에 도 6은 하나의 구성을 도시한다.

도 6을 참조하면, 잉크 젯 헤드(102)는 개략적으로 잉크를 가열하기 위한 복수의 히터(602)가 형성되는 기판인 히터 기판(604) 및 상기 히터 기판(604)을 덮는 상부 기판(606)으로 구성된다. 복수의 토출구(608)는 상부 플레이트(606)에 형성되고 터널 형태이며 상기 토출구(608)를 통해 연결되는 유액 통로(610)는 토출구(608)의 이면에 형성된다. 유액 통로(610)는 개별적인 격벽(612)에 의해 인접하는 유액 통로로 분리된다. 유액 통로(610)는 일반적으로 그 이면에서 하나의 잉크액 챔버(614)로 연결된다. 잉크는 잉크 공급구(616)를 통해 잉크액 챔버(614)로 공급되고, 잉크는 잉크액 챔버(614)로부터 유액 통로(610)로 공급된다.

히터 기판(604)은 히터(602)가 유액 통로(610)에 대응하는 위치에 배치되도록 상부 기판(606)에 배열되고, 그 결과 도 6에 도시된 것과 같이 유액 통로(610) 및 히터 기판(604)을 조립한다. 도 6을 참조하면, 단지 2개 히터(602)가 도시되나, 히터(602)는 그 유액 통로(610)에 따라 일대일로 배치된다. 도 6에 도시된 조립된 상태의 히터(602)에 소정의 구동 펄스가 가해진다면, 히터(602)상의 잉크내에 필름 비등(film boiling)이 야기되고 거품이 형성된다. 거품에 의해 발생된 압력은 토출구(608)로부터 잉크를 밀어낸다. 이러한 경우, 히터(602)에 가해지는 구동 펄스를 제어함으로써 잉크 토출량을 어느 정도 제어할 수 있다.

도 7은 히터(102)에 가해지는 구동 펄스를 변화시킴으로써 잉크 토출량을 제어하기 위한 하나의 방법을 도시하는 도면이다. 본 실시예에 따르면, 2 종류의 소정의 전압 펄스가 잉크 토출량을 조정하기 위해 히터(602)에 가해진다. 2개 펄스는 도 7에 도시된 것과 같이 예열 펄스 및 메인-히트 펄스(이하는 히트 펄스라 함)로 나타낸다. 잉크 방울이 실질적으로 예열 펄스에 의해 사출되기 전에 미리 잉크가 가열되고 예열 펄스내의 폭은 잉크 방울을 사출하는데 필요한 가장 낮은 값을 갖는 펄스의 폭(t5)보다 짧은 값으로 설정된다. 그러므로, 잉크는 예열 펄스에 의해 사출되지는 않는다. 예열 펄스의 폭을 조정함으로써 잉크 토출량을 조정할 수 있게 된다.

한편, 히트 펄스는, 실제로 잉크를 토출시키기 위한 펄스로서, 잉크를 토출하기 위해 필요한 최저의 펄스폭(t5)보다 긴 값으로 설정된다. 히터(602)에 의해 발생되는 에너지는 히트 펄스의 폭(인가 시간)에 비례하므로, 히터(602)의 특성의 변화는 히트 펄스의 폭을 제어함으로써 조정될 수 있다.

또한, 예열 펄스와 히트 펄스 사이의 간격을 조정하여, 예열 펄스에 의한 열의 확산 상태를 제어함으로써 잉크 토출량을 제어할 수 있게 된다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 예열 펄스 및 히트 펄스의 펄스 폭을 제어하는 것 뿐만 아니라 예열 펄스와 히트 펄스사이의 간격의 폭을 제어함으로써 잉크 토출량을 제어하는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크 젯 기록 장치의 제어 구성을 도시하는 블록도이다. 호스트 컴퓨터로부터 인쇄될 화상 및 문자의 데이터(이하 화상 데이터라 함)가 잉크 젯 기록 장치(100)내의 수신 버퍼(401)로 입력된다. 데이터가 올바르게 전송되는 지의 여부을 확인하기 위한 데이터 및 잉크 젯 기록 장치(100)의 동작 상태를 호스트 컴퓨터에게 통지하기 위한 데이터가 잉크 젯 기록 장치(100)로부터 호스트 컴퓨터로 전송된다. CPU를 구비한 제어 유닛(402)의 관리하에서, 수신 버퍼(401)로 입력된 데이터는 램 역할을 하는 메모리 유닛(403)으로 전송되고 일시적으로 그곳에 저장된다. 기계적 제어 유닛(404)은 제어 유닛(402)으로부터의 명령에 응답하여 캐리지 모터 또는 캐리지(101) 및 공급 롤러(109)(도 2에 도시됨)의 전원이 되는 라인 공급 모터와 같은 기계적 유닛(405)을 구동시킨다. 센서/스위치(SW) 제어 유닛(406)은 각종 센서 및 스위치를 포함하는 센서/스위치(SW) 유닛(407)으로부터 제어 유닛(402)으로 신호를 전송한다. 디스플레이 제어 유닛(408)은 제어 유닛(402)으로부터의 명령에 응답하여 디스플레이 유닛(409)의 디스플레이 동작을 제어하고, 이는 디스플레이 패널의 역할을 하는 LED 및 액정 디스플레이 디바이스 등을 포함한다. 헤드 제어 유닛(410)은 제어 유닛(402)으로부터의 명령에 응답하여 헤드(30K, 30C, 30M, 및 30Y)를 개별적으로 제어하고, 헤드(30K, 30C, 30M, 및 30Y)의 상태를 나타내는 온도 정보를 제어 유닛(402)으로 전송한다. 판독 제어 유닛(411)은 제어 유닛(402)으로부터의 명령에 응답하여 판독 유닛(21)을 제어하고 판독 유닛(21)으로부터 제어 유닛(402)으로 신호를 전송한다.

이하, 본 발명의 특징인 기록된 화상의 열화를 극복하기 위한 방법에 대해 설명한다. 좀 더 구체적으로, 기록된 화상의 열화의 원인이 정확히 판단되고, 그 판단 결과가 헤드로 즉시 피드백되고, 그 원인이 효율적으로 해결될 수 있는 방법에 대한 설명이 제공된다. 즉, 헤드의 상태를 항상 파악하고 고품질을 갖는 화상이 항상 기록될 수 있도록 관리된다.

화상의 기록에 있어, 하나의 화소를 하나의 잉크 도트로 형성하는 2진 기록 방법, 하나의 화소를 동일한 토출구로부터 토출되는 복수의 잉크 도트들로 형성하기 위한 다중-드롭 방법, 및 하나의 화소를 서로 다른 토출구로부터 토출된 복수의 도트들로 형성하기 위한 다중 주사 방법중의 임의의 것을 사용하여도 충분하다. 본 실시예에서는 다음 방법으로 기록이 수행된다.

도 4는 본 발명에 따른 화상 형성의 일례를 도시한 것으로, 기록 매체의 동일 영역(하나의 도트 라인)에 걸쳐 복수의 주 주사 동작을 행함으로써 기록이 실행되고 이에 의해 복수의 서로 다른 토출구들로부터 잉크를 토출하여 상기 동일 영역에 기록을 행하는 것을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 참조 부호 102는 16개의 노즐들을 갖는 기록 헤드를 개략적으로 나타낸 것이다. 이 16개의 노즐들(N1 내지 N16)은 A-부분(N13 내지 N16), B-부분(N9 내지 N12), C-부분(N5 내지 N8) 및 D-부분(N1 내지 N4)의 4개의 노즐 부분들(블록들)로 분할되고, 동일 화상 영역에 4개의 주 주사가 행해져 기록 화상을 완성한다.

먼저, 제1 주 주사시 (x-방향으로 전방 이동 시), 기록 헤드(102)의 A-부분(N13 내지 N16)에 의해 기록되는 화상 데이터에 따라 기록 헤드(102)의 노즐들(N13 내지 N16)로부터 제1 기록 영역(431)으로 잉크가 토출된다. 제1 주 주사에 따른 기록이 종료되면, 기록 매체(106)는 Y-방향으로 거리 d 만큼 이동되고 캐리지는 홈 위치로 복귀된다. 또한, 기록 매체와 캐리지를 이동시키기 위한 동작이 주 주사시의 기록이 모두 종료된 후에 수행된다.

다음, 제2 주 주사시(전방 이동 시), 기록 헤드(102)의 B-부분(N9 내지 N12)에 의해 기록되는 화상 데이터에 따라 기록 헤드(102)의 노즐들(N9 내지 N12)로부터 제1 기록 영역(431)으로 잉크가 토출된다. 이와 병행해서, A-부분(N13 내지 N16)에 의한 기록이 제2 기록 영역(432)에 행해진다.

또, 제3 주 주사시(전방 이동 시), 기록 헤드(102)의 C-부분(N5 내지 N8)에 의해 기록되는 화상 데이터에 따라 기록 헤드(102)의 노즐들(N5 내지 N8)로부터 제1 기록 영역(431)으로 잉크가 토출된다. 이와 병행해서, A-부분(N13 내지 N16)에 의한 기록과 B-부분(N9 내지 N12)에 의한 기록이 각각 제3 기록 영역(433)과 제2 기록 영역(432)에 행해진다.

또한, 제4 주 주사시(전방 이동 시), 기록 헤드(102)의 D-부분(N1 내지 N4)에 의해 기록되는 화상 데이터에 따라 기록 헤드(102)의 노즐들(N1 내지 N4)로부터 제1 기록 영역(431)으로 잉크가 토출된다. 이와 병행해서, A-부분(N13 내지 N16)에 의한 기록, B-부분(N9 내지 N12)에 의한 기록 및 C-부분(N5 내지 N8)에 의한 기록이 각각 제4 기록 영역(434), 제3 기록 영역(433) 및 제2 기록 영역(432)에 행해진다.

상술한 기록은 순차적으로 반복하여 수행되어 한 페이지에 대한 기록이 종료된다. 상기 기록 프로세스는 이런 의미에서 도 14의 (a) 내지 도 14의 (c)에 도시된 바와 같이 밀도의 불균일도 저하를 감소시킨다.

다음, 기록 화상을 판독하는 방법이 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 도 4를 참조하면, 참조 부호 21은, 기록 헤드(102)의 노즐들의 피치와 동일한 피치로 배치된 16개의 판독 소자들을 포함하며 상기 기록 헤드(102)의 후방으로부터 기록 헤드(102)의 속도와 동일한 속도로 X-방향으로 화상을 주사하는 CCD(광학 판독 유닛)를 나타낸다. 또한, 판독 타이밍은 전방 이동 시에 화상을 판독하는 방법(기록과 동일한 주사)과 후방 이동 시에 화상을 판독하는 방법(기록과 다른 주사) 중 어느 한 방법이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 후방 주사에 의해 화상을 판독하는 경우를 설명할 것이다. 또한, 판독하는 화상은 기록한 전 화상에 대해서 행할 수도 있고, 특정 밀도의 화상, 예컨대 고밀도 부분, 저밀도 부분 및 중밀도 부분 등을 선택하여 판독할 수도 있다. 또한 다른 방법으로, 판독하는 위치는 기록 매체의 특정 부분, 예컨대 기입이 시작되는 부분, 기입이 종료되는 부분 및 화상의 중앙 부분 등을 선택하여 판독할 수도 있다. 본 실시예에서는, 기록 매체 전체를 판독하는 경우에 대해 설명한다. 본 실시예에서, 판독되는 화상은 토출 불량 노즐을 식별하기 위해 형성된 테스트 패턴이 아니라 실제로 기록된 화상이다.

먼저, 제1 주 주사 이후의 후방 이동 시에, 판독 소자들(4-13 내지 4-16)은 제1 기록 영역(431) 내에 기록되는 도트들(노즐들(N13 내지 N16)로부터 토출된 도트들)을 판독한다. 판독 데이터는 메모리 유닛(403)에 기억된다. 그 다음, 기록 매체(106)가 Y-방향으로 거리 d 만큼 이동된 다음 제2 주 주사가 수행된다. 그 다음, 마찬가지로 화상이 주 주사의 후방 이동 시에 판독된다.

제2 주 주사 이후의 후방 이동 시에, 판독 소자들(4-9 내지 4-12)은 제1 기록 영역(431)에서 노즐들(N9 내지 N12)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 이와 병행해서, 판독 소자들(4-13 내지 4-16)은 제2 기록 영역(432)에서 노즐들(N13 내지 N16)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 제3 주 주사 이후의 후방 이동 시에는, 판독 소자들(4-5 내지 4-8)이 제1 기록 영역(431)에서 노즐들(N5 내지 N8)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 이와 병행해서, 판독 소자들(4-13 내지 4-16)은 또한 제3 기록 영역(433)에서 노즐들(N13 내지 N16)로부터 토출된 도트들을 판독하고, 판독 소자들(4-9 내지 4-12)은 제2 기록 영역(432)에서 노즐들(N9 내지 N12)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 제4 주 주사 이후의 후방 이동 시에는, 판독 소자들(4-1 내지 4-4)은 제1 기록 영역(431)에서 노즐들(N1 내지 N4)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 이와 병행해서, 판독 소자들(4-13 내지 4-16)은 제4 기록 영역(434)에서 노즐들(N13 내지 N16)로부터 토출된 도트들을 판독하고, 판독 소자들(4-9 내지 4-12)은 제3 기록 영역(433)에서 노즐들(N9 내지 N12)로부터 토출된 도트들을 판독하고, 판독 소자들(4-5 내지 4-8)이 제2 기록 영역(432)에서 노즐들(N5 내지 N8)로부터 토출된 도트들을 판독한다. 상기 판독 동작은 순차적으로 반복되어, 한 페이지의 판독이 종료된다.

다음으로, 화질의 열화 여부를 판단하는 방법에 대해 설명한다. 이 판단은 판독된 데이터와 기록되어야 할 화상 데이터를 비교함으로써 행해진다. 화상 데이터는 기록 매체 상에 기록될 위치와 그 밀도를 나타내는 정보로서 G(화상 밀도 정보)로서 표기한다. 한편, 판독 데이터는 기록 매체 상에 기록된 위치와 그 밀도를 나타내는 정보로서 Y(판독 밀도 정보)로서 표기한다. 기록이 이상적으로 실행된다면, G와 Y는 일치해야 한다. 그러나, 실제로는 토출구 마다 잉크 토출량과 잉크 토출 방향의 변동, 또는 하나의 토출구로부터의 잉크 토출량이 시간에 따라 변화하므로 G와 Y에는 차이가 발생한다. 이 차이를 S로 정의한다. 즉, S=G-Y의 등식을 만족한다. 그리고, 이 S(기록하고자 하는 화상 데이터와 판독된 데이터 간의 차)는 메모리부(403)에 저장된다.

본 실시예에 따르면, 모든 주 주사시에 판독된 데이터를 화상 데이터와 비교하고, 비교된 데이터로서 차 S를 매 주 주사시마다 메모리부(403)에 저장한다. 저장된 데이터는 헤드의 관리 정보로서 사용된다. 이하, 구체적인 방법에 대해 설명한다.

본 실시예에 따르면, 상술한 차 S의 크기에 기초하여 화질 열화의 원인이 특정되고, 원인에 대한 최상의 방법을 선택하여 효율적으로 해결한다. 이를 위해, S 값을 항상 감시하고 헤드의 상태를 항상 파악하고 있으므로, 헤드가 항상 정상 기록이 가능한 상태에 있게 되며 고품질의 화상을 기록할 수 있다. 먼저 화질이 열화된 원인을 특정하는 방법(판단 방법)에 대해 설명한다. 이는 1) S의 크기 및 2) 토출 불량 노즐의 갯수의 2가지 요소에 기초하여 원인을 판단한다. S의 크기는 S값이 큰 경우와 S값이 작은 경우의 2가지 경우로 나누어 판단한다. S의 크기는 S의 절대값이 임의의 값(제1 소정치) 이상인 경우에는 큰 값으로 판단되고, S의 절대값이 제1 소정치 보다 작은 경우에는 작은 값으로 판단된다. 토출 불량 노즐의 갯수는 S의 값이 1개의 노즐에서만 발생한 경우, S의 값이 수개의 노즐에서 발생한 경우 및 S의 값이 모든 노즐에서 발생한 경우의 3가지 경우로 나누어 판단된다. 상술한 바와 같이, 2개의 요소을 판단함으로써, 6개의 판단 결과가 얻어진다. 이 6개의 판단 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 2가지 요소의 모든 가능한 조합이 S1 내지 S6으로서 표시되어 있다. 예를 들면, 차 S의 작은 값은 1개의 노즐에서만에 발생한 경우는 S1로 표시하며, 차 S의 큰 값이 수개의 노즐에서 발생한 경우는 S5로 표시한다.

	S의 작은 값	S의 큰 값
1개의 노즐	S1	S4
수개의 노즐	S2	S5
노즐 전체	S3(수개 내지 모든 노즐)	S6

이하, S1 내지 S6로 판단하는 방법을 설명한다. 또한, 판단 결과에 따라 화상 열화를 막기 위한 복수의 프로세싱 방식 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 방법에 대해도 설명한다. 이들의 처리는 잉크 젯 기록 장치에서 CPU에 의해 제어된다.

<판단 결과 S1의 경우>

일반적으로, 버블 젯(BJ) 방법에 기초한 기록 헤드에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 많은 경우 토출 횟수가 증가함에 따라, 잉크의 토출량이 변화한다. 잉크 토출에 의해 히터 유닛에 고착된 잉크에서 히터 유닛과 구성 소자에서 미세한 먼지를 제거함으로써, 잉크의 토출량이 도 5의 J-부분의 특정 범위로 증가된다. 이러한 현상은 "히터의 노화 현상" 이라고 한다. 노화 현상의 발생(J-부분에서 잉크 토출량의 증가)은 토출 노즐의 노화 정도가 다른 경우, 화상의 밀도가 변화하고, 색이 불균형해지고 더욱이 불균일화가 일어나게 되는 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 막기 위해, 종래의 BJ 방식에 기초한 기록 헤드에 따르면, 노화 현상을 일으키는 동작은 공장에서 충분히 수행되며, 토출 부피가 안정화된 후에 제품은 사용자에게 운반된다.

본 실시예에 따르면, 기록 헤드의 상태가 항상 파악되므로 화상 밀도의 증가 원인으로서 노화 현상을 판단하는 것이 가능하다. 즉, 시간이 지남에 따라 Y는 G와 비교해서 상대적으로 증가하며, 달리 말하면, 시간이 지남에 따라 S가 감소하는 것이 관찰된다. 감소가 관찰되는 경우, 다음의 방법 (A) 및 (B)를 이용하여 화상의 밀도를 조정하는 것이 가능하다. (A) 화상 처리 유닛에 이 정보가 전달되며 잉크 방울 사출 횟수가 조정된다. (B) 헤드 제어 유닛에 이 정보가 전달되고 기록 헤드에 인가된 구동 펄스의 펄스 폭가 변화되고 잉크 토출량이 변화된다. (A) 및 (B) 중의 어느 것을 사용해도 되지만, (A) 및 (B) 방법은 각각 거시(coarse) 조정 및 미시(fine) 조정에 적합하다. 따라서, S의 크기에 따라서 (A) 또는 (B) 중 어느 하나 또는 양자의 방법을 함께 사용하여 조정을 행한다. 또한, 이 조정은 잉크 도트의 토출 밀도를 조정하는 방법, 구동 펄스의 전압을 조정하는 방법 등 공지의 다른 방법을 사용할 수도 있다.

도 5의 L-부분에 도시된 바와 같이, 토출 횟수가 더욱 증가하여 히터부의 코게이션(kogation)과 토출구의 상태의 변화에 따라 잉크 토출량이 감소할 수 있으며, 이 경우 시간이 지남에 따라 S가 증가하는 것이 관찰된다. 기록 헤드의 주 주사시에 헤드의 온도가 상승함에 따라 잉크 토출량이 증가하게 되면, 이 경우에는 S가 작은 값으로 관찰된다.

잉크 젯 기록 헤드에서, 잉크 유액 통로나 회복 시스템으로부터 미세 먼지가 혼입될 수 있다. 이는 BJ 방식의 헤드에만 한정되는 것이 아니라, 피조 잉크 젯(piezo ink-jet, PJ) 방식의 헤드에도 문제가 된다. 따라서, 토출 동작이 불량해지고 결과적으로 잉크 토출량의 감소되고 토출 방향이 변하게 된다. 이 경우에는 S가 작은 값으로 관찰된다.

상술한 바와 같이, 단 하나의 노즐에서 S가 작은 값으로 관찰될 때, S1로서 판단된다. 즉, S의 절대값의 미소한 변화에 의해 하나의 토출구로부터의 잉크 토출량과 토출 방향의 변화를 판단하고 있다. S1로 판단되는 경우에, 먼저 토출구에 대해 와이핑 및 세척 등의 회복 프로세싱을 하는 것이 바람직하다. S1의 경우에, 회복 프로세싱에 의해 잉크 토출량이나 토출 방향의 변화가 보정되는 경우가 많다. 회복 프로세싱에 의한 보정이 충분하지 않은 경우, 전술한 (A) 또는 (B) 방법에 의해 잉크 토출량을 조정하면 된다. 이에 의해, 적정한 잉크 토출량으로 할 수 있으며 화상의 밀도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

S1의 경우에, 회복 프로세싱을 수행하지 않고 전술한 (A) 또는 (B) 방법에 의해 잉크 토출량의 조정만을 행할 수도 있다. 그러나, 단지 하나의 노즐로부터의 미소한 잉크 토출량의 변화에 대해 잉크 토출량을 조정하는 것은 제어가 복잡하게 되고, 토출량의 변화가 생길 때마다 조정해야 하므로 시간도 많이 소요되므로 바람직하지 않다. 회복 프로세싱은 미세한 먼지의 혼입에 대해서는 가장 효과적이다. 따라서, 먼저 회복 프로세싱을 행하는 것이 제어 동작도 더 간단하고 효율적이다.

화상 밀도의 조정을 행하는 타이밍은, S의 관찰을 행할 때마다 조정을 행할 수도 있고, 기록 용지 1매 내지 수매에 대한 데이터를 평균하여 그 변동을 스팩트럼 분석하는 등의 공지의 통계적 방법을 이용하여 S의 증감을 판단한 다음 조정을 행할 수도 있다.

<판단 결과 S2의 경우>

잉크 젯 기록 헤드에서는, 잉크 미스트 및 시트 가루에 의한 토출구 근방의 먼지, 유액 챔버로의 기포의 혼입, 및 잉크 용제의 증발에 따른 점도의 증대가 발생하는 문제가 있다. 이 문제는 BJ 방식의 기록 헤드에서 뿐만 아니라 PJ 방식의 기록 헤드에서 발생할 수도 있다. 이 결과, 잉크 토출 동작에 장애가 오고, 잉크 토출량이 감소되고, 잉크 토출 방향이 변화된다. 통상적으로, 이런 현상은 복수의 노즐에서 발생된다.

복수의 노즐에서 S가 작은 값으로 관찰된 경우는 S2로 판단되고, 따라서 상기 원인에 의한 것으로 판단된다.

S2의 경우에는, S1의 경우와 마찬가지로 먼저 회복 프로세싱이 실행된다. 회복 프로세싱에 의한 보정이 충분하지 않을 때, 잉크 토출량은 방법 (A) 또는 (B)에 의해 조정된다. 이에 의해 적정한 밀도를 갖는 화상이 기록될 수 있다.

<판단 결과 S3인 경우>

잉크 젯 기록 헤드에서는, 헤드 제작 공정시의 오차로 인해 각 토출구 간의 잉크 토출량과 잉크 토출 방향이 변하는 경우가 있으며, 이 경우에는 밀도의 불균일과 줄무늬가 발생하는 문제가 있다. 이 경우에, S는 수 내지 모든 노즐에서 작은 값을 나타내고, 따라서 이 결과는 S3인 것으로 판단된다. S3의 경우에는, 전술한 (A) 또는 (B) 방법이 실행되고, 이에 의해 각 토출구에서의 잉크 토출량과 잉크 토출 방향의 변동이 제거되도록 조정된다.

<판단 결과 S4인 경우>

S1 내지 S3 중 하나로서 판단된 현상은 잉크 토출량 및 잉크 토출 방향에서의 비교적 작은 변화로 인한 화상 밀도의 변화이다. IJ(Ink-Jet) 방식의 헤드에서는, 잉크 토출량의 변화가 크고 잉크 토출 방향이 많이 변화하는 문제가 있다.

예컨대, 큰 먼지 입자가 잉크 유액 통로 또는 회복 시스템으로부터 노즐에 혼입될 수도 있다. 이 현상은 BJ 헤드에서 뿐만 아니라 PJ 헤드에서도 나타난다. 결과적으로, 토출 동작에 장애가 발생하고, 잉크 토출량이 상당히 감소하고, 토출 방향이 또한 상당히 변화한다. 몇몇 상황에서는 잉크가 전혀 토출될 수 없다. 이 경우에, S는 큰 값인 것으로 관찰된다.

몇몇 상황에서는, 어떤 거품도 형성되지 않고 잉크도 토출되지 않는다. 이 문제는 노즐로의 전원선의 소모로 인한 단락이나 어떤 원인에 의한 BJ 방식에 의거하는 헤드에서의 히터의 단락에 의해 발생할 수도 있다. 이 경우에는, S가 큰 값인 것으로 관찰된다.

복수의 토출 노즐에 동시에 큰 먼지 입자가 걸리거나, 복수의 전원선과 히터가 동시에 단락되는 경우는 극히 희박하다. 따라서, S가 하나 또는 몇몇 노즐에서 큰 값일 때, 이것은 큰 먼지 입자들 또는 히터의 단락으로 인한 막힘으로 판단되고 또한 S4로 판단된다.

S4의 경우에는, 토출 불량 노즐에 의해 정상적으로 기록될 화상 데이터를 다른 정상 노즐에 의해 대신 기록된다(이하에서, 보완 기록이라 함). 예컨대, 노즐(N14)에 관한 S가 큰 값인 것으로 판단될 때, 노즐(N14)에 의해 정상적으로 기록될 화상은 노즐(N14)에 의해 주사되는 기록 영역과 동일한 기록 영역을 주사하는 다른 노즐(N2, N6, N10)에 의해 기록된다.

이를 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 헤드(102)의 노즐(N14)이 잉크를 토출할 수 없는 상태를 나타낸다. 따라서, 기록 매체(106) 내의 제4 기록 영역(434)에는 노즐(N14)에 의해 기록될 도트가 부족하게 기록된다. 이 도트의 부족은 CCD(21)의 판독 소자(4-14)에 의해 검출된다. 이와 병행하여, 제3 기록 영역(433)이 기록 헤드(102) 내의 B부(N9 내지 N12)에 의해 기록된다. 노즐(N14)에 의해 정상적으로 기록되지 않은 도트가 노즐(N10)에 의해 대신 기록된다. 상기한 바와 같이, 노즐의 토출 불량에 의한 도트의 부족이 보완된다.

이와 같이, 비토출 노즐 또는 토출 불량 노즐이 발생한 경우에도, 이 노즐에 의해 정상적으로 기록될 부분은 다른 노즐에 의해 대신 기록될 수 있다. 따라서, 헤드를 교체할 필요 없이 기록 속도를 감소하지 않고도 고품질의 화상을 기록하는 것이 가능하다.

<판단 결과 S5의 경우>

오리피스 면상의 넓은 범위가 잉크에 의해 젖게 되거나, 히터의 코게이션이 심해지거나, 및/또는 잉크의 점도가 증대되게 되면, 토출 체적이 격감하거나 토출 방향이 크게 변하는 경우가 있다. 이 경우, 복수의 노즐에서 S는 큰 값으로 관찰된다. 이 경우 S5로 판단된다. 이 경우 S는 시간에 따라 증가하는 경우가 많다.

S5의 경우에, 회복 프로세싱이 먼저 행해진다. 만약 회복 프로세싱에 의한 보정이 충분하지 않다면, 도 4와 마찬가지로 보완 프로세스가 행해진다. 즉, 전술한 (A) 및 (B) 방법에서는, 이러한 큰 잉크 토출량의 변화는 보정할 수 없다. 그러나, 전술한 (A) 및 (B) 방법에 의해 보정할 수 있는 정도라면, (A) 및 (B) 방법에 의해 잉크 토출량의 조정을 행할 수도 있다.

S4 또는 S5의 경우, 회복 프로세스, 보완 프로세스, 또는 잉크 토출량의 조정 프로세스 중 임의의 방법을 단독 또는 조합하여 행하더라도 양호한 화상을 얻을 수 없는 경우에는, 사용자에게 헤드의 교체가 필요하다는 정보를 통지할 필요가 있다. 프린터에 특정 지시를 디스플레이하기 위한 방법 및 사용자측의 호스트 컴퓨터에 메시지를 디스플레이하기 위한 방법을 이용함으로써 사용자에게 이러한 정보가 제공될 수 있다. 또한, 헤드는 인터넷 또는 팩스기와 같이 통신 채널을 이용함으로써 헤드의 제조자 또는 판매 가게로부터 자동으로 주문될 수 있다.

<판단 결과 S6의 경우>

S가 모든 노즐에 걸쳐 큰 값으로 측정되는 경우에는 S6으로서 판단된다. S6은 유액 챔버에 잉크가 없는 경우에 발생되고, 잉크가 잉크 탱크에 없거나 잉크 탱크 및 유액 챔버 간의 잉크의 공급이 되지 않는 경우에 발생된다.

S6의 경우, 먼저 회복 프로세스가 일회 또는 수회 실행된다. 만약 S6의 상태가 회복 프로세스 후에도 계속되면, 잉크 부족에 관한 정보가 출력된다. 그 다음, 잉크 부족으로 판단하고 잉크가 보충된다. 잉크 잔량 검출 장치가 제공된 경우에는, 장치 신호 및 S의 값에 기초하여, 잉크가 잉크 탱크에 없는 지의 여부 또는 잉크가 잉크 탱크 및 유액 캠버 사이에 공급되지 않는 지의 여부를 판단할 수 있으므로 회복 프로세스를 생략할 수 있다. 그러나, 만약 잉크 잔량 검출 장치가 제공되지 않으면, S의 판단 및 회복 프로세스를 반복함으로써 잉크의 부족이 검출될 수 있다. 본 발명에 따르면, 잉크 잔량 검출 장치를 사용하지 않는 것이 비용 면에서 유리하다.

잉크의 보충은, 보충용 탱크로부터 잉크를 자동 보충하기 위한 방법, 프린터에 잉크의 부족의 지시 및 잉크 보충을 요구하는 특정 명령을 디스플레이하거나 사용자의 호스트 컴퓨터에 잉크 부족 및 잉크 보충에 관한 메시지를 디스플레이하는 방법 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 인터넷 회선 또는 FAX 회선 등의 통신 채널을 이용함으로써 헤드의 제조사 또는 판매자에게 잉크 탱크를 자동적으로 발주할 수도 있다.

문제의 조건을 판단하는 경우, 노즐 마다 그 판단 결과가 다를 가능성이 있다. 어떤 노즐에 대해서는 S2로 판단되고 다른 노즐에 대해서는 S5로 판단되는 경우에는, S5에 대응하는 프로세스가 S2에 대응하는 프로세스와 비교하여 화상 열화를 보다 효과적으로 교정하기 때문에, S5에 대응하는 프로세스가 S2에 대응하는 프로세스에 비해 우선된다.

상술한 바와 같이, 문제의 조건을 판단하고 그 판단 결과에 기초하여, 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식으로부터 실행될 프로세싱 방식이 결정된다. 이러한 S의 크기 및 토출 불량 노즐의 갯수의 두가지 요소에 기초하여 화상 열화의 원인을 특정함으로써, 원인을 정확하게 판단할 수 있고 그 원인을 효율적으로 해소할 수 있다. 그 결과, 사용자가 번거럽지 않게, 토출 불량이 발생한 때에도 작업 처리량의 감소를 피하고, 밀도의 불균일성이 없는 고품질의 화상을 기록할 수 있는 잉크 젯 기록 장치를 제공할 수 있다. 실제 기록되는 화상이 판독되고 그 판독 결과가 즉시 피드백되기 때문에, 적정한 프로세스를 즉시 실행하고 헤드에 결함이 있는 경우에도 고품질의 화상을 일관하여 기록할 수 있다.

<제2 실시예>

제1 실시예에 따르면, S의 값이 작으면, 상기 경우는 S1 내지 S3중 하나인 것으로 판단되고, S1 내지 S3 각각에 대응하는 프로세스가 실행된다. 그러나, 만약 화상의 품질에 영향을 주지 않는 S의 값이 충분히 작은 경우에는, 각종의 프로세스(회복 프로세스 등)가 불필요하게 된다. 본 실시예에 따르면, 제2 소정치가 미리 설정되고, S의 절대값이 제2 소정치 이하이면 어떠한 프로세스도 수행되지 않는다. 이렇게 함으로써 불필요하거나 또는 비효율적인 프로세스를 필요없게 하여준다. 제1 실시예의 것과 비교하여, 프로세스에 대한 시간이 감소될 수 있고 각종 프로세스가 보다 효율적으로 될 수 있다.

<제3 실시예>

제3 실시예는 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 도 9는 본 실시예에 따른 헤드에 대한 프로세싱 방식을 나타내는 순서도이다. 프로세스가 실행되는 제어 프로그램은 메모리 유닛(403)에 저장된다.

제1 및 제2 실시예에 따르면, 문제의 조건을 판단하고, 그 판단 결과에 따라서 각종 프로세스들이 실행된다. 그러나, 본 실시예에서는, S가 '0'이 아니라고 결정되면(단계 S901), 회복 프로세스가 먼저 실행된다(단계 S902). 따라서, S가 '0'인지 여부가 판단되고(단계 S903), 회복 프로세스에 의해서도 S가 여전히 '0'이 아니면, S가 '0'보다 큰지 또는 작은지 여부가 판단된다(단계 S904). 그 후, 이하의 처리가 수행된다.

S의 값이 작으면, 잉크의 토출량은 방법 (A) 및/또는 (B)에 의해 조정된다(단계 S905). S의 값이 크면, 상술된 보완 프로세스가 수행된다(단계 S906).

프로세스가 실행된 후, S가 '0'인지 여부가 다시 판단된다(단계 S907). 프로세스를 실행하여 S가 '0'이면, 적절한 밀도를 갖는 화상이 획득될 수 있다. 그러나, 프로세스를 실행한 후에 S가 '0'이 아니면, 헤드가 교체된다(단계 S908).

제1 및 제2 실시예와는 다르게, 본 실시예에 따르면, S의 크기만을 고려하고, S가 '0'이 아닌 것으로 판단되면 회복 프로세스가 실행된다. S가 통상적으로는 회복 프로세스 후에 '0'이 되므로, S가 '0'이 아니라는 것이 결정되면 회복 프로세스를 먼저 실행하는 것이 효율적이다.

회복 프로세스는 1회 수행되지만, 회복 프로세스의 실행 횟수가 1회에 제한되는 것은 아니다. 회복 프로세스를 2회 또는 3회 수행함으로써, S가 '0'이 될 수도 있다. 따라서, 상술한 경우를 고려하여 회복 프로세스의 실행 횟수를 결정하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 사전에 결정된 실행 횟수만큼만 회복 프로세스를 수행하기 위한 방법 및 S의 감소 경향을 보면서 회복 프로세스의 실행 횟수를 결정하기 위한 방법을 사용하는 것이 가능하다.

제2 실시예와 유사하게, 제2 소정치가 설정되고, S가 제2 소정치 이하이면 어떠한 프로세스도 수행되지 않는다. 따라서, 제2 실시예의 이점도 유효하게 될 수 있다.

본 실시예에 따르면, S를 항상 파악함으로써 적절한 타이밍에 회복 프로세스를 구현하는 것이 가능하다. 따라서, 토출 결함의 원인이 효과적으로 제거될 수 있고, 화상 품질의 열화도 최소화될 수 있다. 본 실시예에서는 S의 크기만 고려되기 때문에, 제어 동작이 제1 및 제2 실시예의 것들보다 간단하다.

<제4 실시예>

비록, 판독 데이터의 판독 밀도 정보와 화상 데이터의 화상 밀도 정보 사이의 차이 S에 기초하여, 화상 열화를 방지하기 위한 프로세싱 방식이 결정되지만, 본 발명을 실현하기 위한 프로세싱 방식이 S를 판독하는 동작에 제한되는 것은 아니다. 대신에, 노즐이 토출 불량 노즐인지 여부가 결정될 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 토출 노즐로부터 잉크가 정상적으로 토출되는지 여부가 결정된다. 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단한 경우, 제1 내지 제3 실시예에서와 유사하게 헤드에 대해 각종 프로세스가 수행된다. 발광 소자 및 수광 소자(포토 다이오드)가 사용되어, 잉크 방울이 토출되지 않는 것이 검출되면, 토출 불량 노즐을 검출한다. 본 방법에 따르면, 기록 헤드가 소정의 검출 위치에서 정지되고, 잉크 방울들은 발광 소자로부터 방사되는 빔을 통해 노즐로부터 토출되어, 비토출 노즐, 즉 토출 불량 노즐이 빔을 수신하는 수광 소자에서의 출력 변화에 기초하여 검출된다.

토출 불량 노즐을 검출하기 위한 방법은 도 10 및 11을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도 10을 참조하면, 참조 부호 '197'은 협빔(narrow beam; 레이저 빔)을 표현하는 화살표를 나타낸다. 참조 부호 '195'는 발광 소자를 나타내고, '196'은 수광 소자를 나타낸다. 빔(197)의 위치가 발광 소자(195) 근처의 위치에서 수광 소자(196) 근처의 위치로 변경되는 동안, 잉크 방울들은 헤드(102)로부터 막힘 방지 디바이스 또는 용기(199)로 토출된다. 그리고, 막힘 방지 디바이스(199)는 헤드(102)가 잉크 보충에 의해 토출 조건의 균일화를 이루기 위한 토출 동작(예비 토출 동작)을 실행할 때 토출되는 잉크를 수신한다. 막힘 방지 디바이스(199)는 헤드(102)에 의한 기록 영역 밖에서의 헤드(102)와 대향하는 위치에 설치되며, 예비 토출되는 잉크를 흡수 및 수용하기 위한 유액 수용 부재가 캡핑 수단과 인쇄 영역 사이 및 그 대향 위치에 배치된다. 즉, 유액 수용 부재 내에는 미도시의 유액 유지 부재가 제공되고, 스폰지와 같은 침투성 부재로 만들어진다.

토출 불량 노즐이 존재하는지 여부는 다음과 같이 판단된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 종축은 수광 소자(196)가 검출한 광량(이 경우에는 전압으로 표시됨)을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 전압이 변하지 않는 위치(도 11에서 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 전압 변화가 없는 위치)가 존재한다면, 잉크 방울이 토출되지 않은 것으로 결정된다. 수광 거리 및 광 회절과 관계있는 광량 검출 감도(전압)가 소정의 레벨로 유지되는지 여부를 판단함으로써, 토출 불량 노즐이 검출될 수 있다. 달리 말하면, 토출 불량 노즐이 출력 전압 V의 크기에 따라서 검출된다.

헤드(102)를 전체적으로 제어하기 위한 장치 본체 내의 제어 유닛(CPU 등)은, 화살표 A, B, C, ..., G에 의해 도 10에 도시된 바와 같이 일정 주기로 시계열 순서로 헤드(102)의 노즐 N으로부터 잉크 방울들을 토출시키기 위한 제어 동작, 및 수광 소자(196)에 의한 광량 변화 검출에 의해 나타나는 전압 변화에 의해 잉크 방울이 토출되는지 여부를 판단하고 토출 불량 노즐을 특정하기 위한 제어 동작을 실행한다.

상술된 바와 같이, 헤드(102)의 토출 동작이 제어되고, 토출 불량 노즐이 광량 변화에 기초하여 수광 소자(196)에 의해 검출된다. 따라서, 모든 노즐 N에 대한 토출 불량을 확실히 검출할 수 있다.

도 12는 본 실시예에 따른 헤드에 대한 프로세싱 방식을 도시하는 순서도이다. 프로세스를 실행하는 제어 프로그램은 메모리(403)에 저장된다. 먼저, 본 실시예에 따른 검출 방법에 의해 단계 S1201에서 토출 불량 노즐이 존재하는지 여부가 결정된다. 토출 불량 노즐이 존재하면, 프로세스 루틴은 회복 프로세스가 실행되는 단계 S1202로 진행한다. 그 후, 상술된 토출 불량 노즐이 단계 S1203에서 다시 검출되고, 프로세스 루틴은 단계 S1204로 진행한다. 단계 S1204에서는, 제1 실시예에서와 같은 보완 기록 프로세스가 가능한지 여부가 판단된다. 예컨대, 너무 많은 토출 불량 노즐이 존재하면, 하나의 토출 불량 노즐에 의해 정상적으로 기록될 부분이 다른 정상 노즐에 의해 보완 기록될 수 없다. 이 경우에는, 보완 기록 프로세스가 불가능하다고 판단된다. 단계 S1204에서 보완 기록 프로세스가 가능하다고 결정되면, 프로세스 루틴은 보완 기록 프로세스가 수행되는 단계 S1205로 진행한다. 단계 S1204에서 보완 기록 프로세스가 불가능하다고 판단되면, 프로세스 루틴은 헤드(102)가 교체되는 단계 S1206으로 진행한다. 모든 노즐이 토출 불량이고, 회복 프로세스 후에도 여전히 토출 불량이면, 잉크 부족으로서 결정되고, 잉크 탱크에 잉크가 보충된다.

본 실시예에 따르면, 소정의 검출 위치에서 헤드가 정지되고, 토출 불량 노즐이 존재하는지 여부가 결정된다. 따라서, 헤드를 소정의 위치에서 정지시키지 않고 토출 불량 노즐이 특정화되는 제1 내지 제3 실시예들과 비교하여 보다 많은 시간이 소비된다. 그러나, 토출 불량 노즐이 존재하는 상태에서는 기록이 수행되지 않으므로, 토출의 불량이 신뢰성있게 검출될 수 있고, 더욱이, 대처 방법이 자동적으로 실행될 수 있어, 화상 품질에서의 열화를 최소화한다.

<제5 실시예>

제4 실시예에서는 전혀 잉크를 토출할 수 없는 비토출 노즐이 있는 지의 여부만 검지되지만, 본 실시예에서는 잉크의 토출량이 히터 유닛의 코게이션 및 미세한 먼지의 혼입에 의해 감소되는 경우에 대해서도 검지되고, 그 검지 결과에 따라서 실행될 프로세싱 방식이 결정된다.

비토출 노즐인지, 잉크의 토출량이 감소하는 토출 불량 노즐인지, 혹은 정상 노즐인지를 검출하는 방법은 제4 실시예와 동일하다. 즉, 본 실시예에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 종축은 수광 소자가 감지하는 광량(이 경우는 전압으로 표시함)을 나타내고 횡축은 시간을 나타낸다. 전압 변화가 일어나지 않는 위치(도 13에서 점선으로 도시된 것으로, 전압의 변화가 없는 위치)가 존재하면 잉크를 전혀 토출하지 않는 것으로 판단되고, 전압이 소정치에 도달하지 않는 위치(도 13에서 사선부로 표시한 위치)가 존재하면 잉크의 토출량이 감소하는 토출 불량 노즐인 것으로 판단된다. 상술한 바와 같이, 비토출 노즐, 토출 불량 노즐, 혹은 정상 노즐 여부에 대한 판단은, 노즐의 출력 전압값과 정상 노즐이 나타내는 출력 전압값과의 차의 크기에 따라 검출할 수 있다.

이 검출된 결과로부터, 노즐이 비토출 노즐인 것으로 판단되면, 제1 실시예에서 도시된 보완 기록 프로세스가 실행된다. 노즐이 잉크의 토출량이 감소하는 토출 불량 노즐로 판단되면, 잉크의 토출량을 조절하는 방법은 제1 실시예에 도시된 방법 (A) 및/혹은 (B)에 의해 수행된다.

노즐이 비토출 노즐인지 혹은 토출된 잉크 방울의 양이 감소하는 토출 불량 노즐인지를 판단함으로써, 제4 실시예 보다 더 적합한 처리 방법을 구현할 수 있다.

비토출 노즐 및 토출된 잉크 방울의 양이 감소하는 토출 불량 노즐 중 하나인 것으로 판단되면, 회복 프로세스가 우선 수행될 수도 있다. 노즐은 많은 경우에 회복 프로세스를 수행함으로써 정상이 될 수 있다. 노즐의 이상이 단지 회복 프로세스에 의해서만 해결된다면, 바람직하게는, 이는 회복 프로세스를 수행하는 것 이상의 제어 동작이 용이하게 하고, 시간이 소모되지 않으며, 이상은 효과적으로 해결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 회복 프로세스가 우선 수행되면, 보완적인 기록 프로세스 혹은 잉크 양 조절 프로세스는 노즐의 이상이 회복 프로세스에 의해 아직 해결되지 않았을 때에만 수행될 수 있다. 비토출 노즐의 갯수 및 토출 불량 노즐의 갯수의 관점에서, 제1 실시예에 도시된 화상 열화를 막기 위한 프로세싱 방식과 유사한 프로세싱 방식을 채택하는 것이 효과적이다.

본 실시예에 따르면, 제4 실시예 보다 이상을 일으키는 원인을 상세히 검출하고 화상 열화를 막기 위한 프로세싱 방식의 종류도 많으므로, 제어 동작은 제4 실시예 보다 더 복잡해 질 것이다. 그러나, 제4 실시예와 비교하여, 이상 및 화상 품질에 있어서의 열화의 원인을 보다 효과적으로 감소시킬 수 있는 보다 적절한 프로세싱 방식을 채택하여 수행될 수 있다.

제1 내지 제5 실시예에 따른 프로세싱 방식은 잉크 젯 기록 장치에서 CPU에 의해 제어될 수 있고, 혹은 잉크 젯 기록 장치에 접속된 컴퓨터 내에서 실시예들의 기능을 실현하기 위한 소프트웨어의 프로그램 코드 내에 기억 매체를 지원함으로써, 그리고 컴퓨터에 의해 기억 매체 내에 기억된 프로그램 코드를 판독하고 실행함으로써 달성될 수도 있다. 컴퓨터가 기억매체 내에 기억된 프로그램 코드를 판독하고 수행할 때, 기억 매체로부터 판독된 프로그램 코드 그 자체는 실시예의 기능을 실현하고, 그로 인해 프로그램 코드가 기억된 기억 매체는 본 발명으로써 포함된다. 프로그램 코드를 지원하기 위한 기억 매체로서, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광디스크, 마그네토-광디스크, CD-ROM, CD-R, 마그네토 테이프, 비-휘발성 메모리 카드, 및 ROM 등이 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 각종 잉크 젯 기록 시스템들- 잉크를 토출하기위해 사용된 에너지로서의 열 에너지를 생성하기 위한 수단(예컨데, 전열 변환기 혹은 레이저 광)을 갖고, 열 에너지를 사용하여 잉크 상태를 바꿈 -간에서, 시스템의 인쇄 장치에 적용된다.

이러한 시스템에 따르면, 고밀도, 고정밀도 기록 동작이 실현될 수 있다.

전형적인 구조 및 이론에 대한 것으로써, 예컨데, U.S. 특허 번호. 4,723,129 혹은 4,740,796에 개시된 기본 구조가 사용되는 것이 바람직하다. 상술한 방법은 소위 주문형 장치(on-demand type apparatus) 및 연속형 장치(continuous type apparatus) 모두에 채택될 수 있다. 특히, 주문형 장치가 필름 비등(film boiling)이 발생한 레벨보다 높은 레벨로 유액(잉크)을 보유하는 시트 혹은 유액 통로를 향하도록 배치된 전기-열 변환기의 온도를 신속하게 올리는 하나 이상의 구동 신호가 전기-열 변환기 내에 열 에너지를 생성하고, 필름 비등을 발생시키기 위해 기록 헤드의 열 효과 표면을 초래하기 위한 기록 정보에 따른 전기-열 변환기에 적용되어, 기포들이 하나 이상의 구동 신호에 대응하도록 유액(잉크) 내에 형성될 수 있을 때, 충분한 효과가 얻어질 수 있다. 기포의 확대/축소는 하나 이상의 방울들이 형성되도록 하기 위해, 유액(잉크)이 토출 개구를 통해 토출되도록 한다. 펄스-형 구동 신호가 사용되면, 기포는 즉시 적절하게 확대/축소될 수 있고, 또한 유액(잉크)은 우수한 응답(excellent response)이 노출(revealing)되는 동안 토출될 수 있기 때문에 보다 바람직한 효과를 얻을 수 있게 된다.

U.S. 특허 번호 4,463,359 혹은 4,345,262에 개시된 펄스 구동 신호가 사용되는 것이 바람직하다. 열 효과 표면에서 온도 상승 비율에 관계하는 발명인 U.S. 특허 번호 4,313,124에 개시된 조건이 사용되면, 충분한 기록 결과를 얻을 수 있다.

상술한 방명들 각각에 개시되고 토출구, 유액 통로 및 전기-열 변환기가 결합되는 배열을 갖는 기록 헤드의 구조(선형 유액 통로 혹은 수직 유액 통로) 대신, 열 효과 표면이 U.S. 특허 번호 4,558,333 혹은 4,459,600에 개시된 벤트 영역(bent region) 내에 배치된 배열을 갖는 구조가 사용될 수도 있다. 또한, 다음 구조, 즉 공통 슬릿이 일본 특개평 59-123670에 개시된 복수의 전기-열 변환기의 토출구로 제공되도록 형성되는 배열을 갖는 구조, 및 일본 특개평 59-138461에 개시된 구조로서 열 에너지의 압력파를 흡수하기 위한 개구가 토출구에 대응하도록 배치된 구조가 사용될 수도 있다.

또한, 기록 유닛에 의해 기록될 수 있는 기록 매체의 최대 폭에 대응하는 길이를 갖는 풀라인(full line)의 기록 헤드로서, 상기 명세서에 개시된 복수의 기록 헤드들의 결합에 의한 길이를 만족하는 구조, 혹은 완전하게 형성된 단일 풀 라인형 기록 헤드로서의 구조 중 하나가 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 기록 유닛 메인 바디로의 전기적 접속을 가능하게 하거나 혹은 장치 메인 바디 상에 장착됨으로써 메인 장치로부터 잉크를 지원하는, 자유롭게 교체가능한 칩형의 기록 헤드에 대해 효과적이다. 본 발명은 또한 기록 헤드 그 자체 상에 완전히 제공된 카트리지형 기록 헤드에 대해 효과적이다.

본 발명의 효과를 보다 안정화하기 위해, 본 발명의 구성요소로써 제공된 기록 헤드 소생(restoring) 수단 및 보조 수단을 추가적으로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 명확히, 기록 헤드 캐핑 수단, 크리닝 수단, 기압유지 혹은 흡입 수단, 전기-열 변환기, 다른 가열 수단 혹은 그들을 결합함으로써 구성되는 서브-가열 수단, 및 기록 동작을 안정적으로 수행하기 위해 기록 방출로부터 독립적으로 잉크 방출이 수행되는 서브-방출 모드를 사용하는 것이 바람직하다.

비록 액체 잉크가 전술한 본 발명의 실시예에서 사용되지만, 상온에서 또는 더 낮은 온도에서 응고되거나 상온에서 유연해지는 잉크, 상온에서 액체 상태의 잉크, 기록 신호가 제공될 때 액체 상태로 만들어지는 잉크가 사용될 수 있다. 왜냐하면 잉크의 점성도가 안정한 토출 범위내에 있도록 하기 위해서 통상적으로 잉크의 온도가 30℃ 또는 그보다 더 높은 온도에서 부터 70℃ 또는 그보다 더 낮은 온도까지의 범위에서 제어되는 방식으로 전술한 잉크 젯 방식이 조정되기 때문이다.

게다가, 잉크가 정체하게 될 때 응고되거나 열 에너지가 기록 신호에 따라 제공될때 액화되는 잉크는 온도 상승을 고체 상태로부터 액체 상태로의 상태 천이 에너지로서 이용함에 의해 열 에너지에 의해 발생된 온도 상승을 막기 위해서 또는 잉크 증발을 막기 위해서 본 발명에 의해 적극적으로 채택될 수 있다. 어떤 경우에 있어서도, 액체 잉크의 형태에서 토출되도록 하기 위해 열 에너지가 기록 신호에 따라 제공될때 액화되는 잉크, 또는 열 에너지가 제공된 후에만 액화되는 잉크, 예를 들면, 그것이 기록 매체에 도달할 때 응고되기 시작하는 잉크가 본 발명에 의해 채택될수 있다. 전술한 경우에 있어, 잉크는 일본 특허 공개 번호 54-56847 또는 일본 특허 공개 번호 60-71260에서 발표된 것과 같은 전기-열 변환기에 면하는 위치에서 다공성 종이 또는 관통 구멍의 리세스(recess)에 액체 또는 고체 물질로서 수용되는 형태일 수 있다. 잉크가 전술한 필름 비등 방식에 적합하도록 하는 것이 가장 바람직한 방법이다.

본 발명에 따르면, 기록 시스템은 실시간 방식에서 헤드 상태를 파악할 수 있고 자동적으로 헤드를 관리할 수 있다. 따라서, 사용자는 특별한 어려움 없이 항상 아름다운 화상을 쉽게 취득할 수 있다.

본 발명은 위 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변화와 변경들이 본 발명의 관점과 정신 내에서 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 관점을 공중에게 알리기 위해서 다음 청구항들이 만들어진다.

Claims

복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 장치에 있어서,

상기 기록 매체 상에 기록된 기록 화상을 판독하는 판독 유닛,

상기 판독 유닛에 의해 판독된 판독 밀도 정보와 기록될 화상 밀도 정보와의 밀도 정보의 차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지의 여부를 판단하는 판단 유닛, 및

상기 판단 유닛이 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 밀도 정보의 차이와 소정치 간의 비교에 기초하여 상기 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제1항에 있어서, 상기 밀도 정보의 차가 상기 소정치 이상인 경우, 상기 토출 불량 노즐에 의해 정상적으로 기록되어야 할 부분을 기록하기 위해 상기 토출 불량 노즐을 대신하여 정상의 노즐로 교체하는 보완 기록 프로세스가 실행되고, 상기 밀도 정보의 차가 소정치보다 작은 경우, 상기 토출 불량 노즐로부터의 잉크 토출량을 조정하는 잉크 토출량 조정 프로세스가 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제2항에 있어서, 상기 밀도 정보의 차가 판단된 경우, 상기 밀도 정보의 차의 크기에 상관없이, 잉크 토출의 상태를 회복시키는 회복 프로세스가 먼저 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제2항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 적어도 하나의 노즐로부터의 사출의 횟수를 증가 또는 감소시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제2항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 잉크 사출을 위하여 인가된 펄스를 단축시키거나 연장시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제1항에 있어서, 상기 기록 헤드는 잉크를 분리 및 토출시키기 위한 거품을 발생시키기에 충분한 열을 잉크에 인가하는 열에너지 발생 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 장치에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 장치는

상기 기록 매체 상에 기록된 기록 화상을 판독하는 판독 유닛,

상기 판독 유닛에 의한 판독 정보 밀도와 상응하는 노즐에 의해 기록될 화상 밀도 정보와의 차를 검출함으로써 각 노즐이 토출 불량 노즐인지 여부를 판단하는 제1 판단 유닛,

밀도 정보의 차가 제1 소정치 이상인지의 여부를 판단하는 제2 판단 유닛,

상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수를 판단하는 제3 판단 유닛, 및

상기 제1 판단 유닛이 하나 이상의 토출 불량 노즐이 있는 것으로 판단한 경우, 상기 제2 판단 유닛 및 상기 제3 판단 유닛에 의해 결정된 결과에 기초하여 하나 이상의 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐이 토출 불량 노즐이라고 판단하고, 상기 제2 판단 유닛이 한 노즐에 대한 밀도 정보의 차가 제1 소정치 이상이라고 판단하고, 상기 제3 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수가 1개라고 판단한 경우, 상기 토출 불량 노즐에 의해 정상적으로 기록될 부분을 기록하기 위하여 상기 토출 불량 노즐에 대하여 정상 노즐로 교체하는 보완 기록 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐에 대한 밀도 정보의 차가 상기 제1 소정치 이상인 것으로 판단하고, 상기 제3 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수가 1보다 크지만 상기 기록 헤드 내에 포함된 노즐의 총수보다 작은 것으로 판단한 경우, 잉크 토출의 상태를 회복시키는 회복 프로세스가 먼저 실행되고, 상기 제1 판단 유닛이 상기 회복 프로세스가 실행된 후에 적어도 하나의 노즐이 토출 불량 노즐로 남아있는 것으로 판단한 경우, 상기 적어도 하나의 토출 불량 노즐에 의해 정상적으로 기록되어야 할 부분을 기록하기 위해 상기 적어도 하나의 토출 불량 노즐에 대하여 정상 노즐로 교체하는 보완 기록 프로세스가 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐이 토출 불량 노즐로 남아 있는 것으로 판단하고, 상기 회복 프로세스와 상기 보완 기록 프로세스가 실행된 후에 상기 제2 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐에 대한 밀도 정보의 차가 여전히 상기 제1 소정치 이상이라고 판단한 경우, 상기 적어도 하나의 토출 불량 노즐로부터의 잉크 토출량을 조정하는 잉크 토출량 조정 프로세스가 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제10항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스가 실행된 후에 상기 제2 판단 유닛이 밀도 정보의 차가 여전히 상기 제1 소정치 이상인 것으로 판단한 경우, 상기 기록 헤드를 교체할 또는 잉크를 첨가할 필요에 관한 정보가 출력되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 판단 유닛이 상기 적어도 하나의 노즐에 대한 상기 밀도 정보의 차가 제1 소정치 이상인 것이 판단하고 상기 제3 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수가 상기 기록 헤드 내에 포함된 노즐들의 총수와 같은 것으로 판단한 경우, 잉크의 부족에 관한 정보가 출력되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제12항에 있어서, 상기 잉크의 부족에 관한 정보는 표시소자를 통하여 출력되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제12항에 있어서, 상기 잉크의 부족에 관한 정보는 상기 잉크 젯 기록 장치에 접속된 호스트 컴퓨터 또는 네트워크를 통한 하나 또는 복수의 컴퓨터로의 송신을 통하여 출력되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐이 토출 불량 노즐인 것으로 판단하고, 상기 제2 판단 유닛이 적어도 상기 밀도 정보의 차가 상기 제1 소정치보다 작은 것으로 판단하고, 상기 제3 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수가 소정의 노즐의 갯수 이상인 것으로 판단한 경우, 상기 적어도 하나의 토출 불량 노즐로부터의 잉크 토출량을 조정하는 잉크 토출량 조정 프로세스가 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제15항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 적어도 하나의 노즐로부터의 사출의 횟수를 증가 또는 감소시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제15항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 잉크 사출을 위하여 인가된 펄스를 단축시키거나 연장시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 상기 제1 소정치보다 작은 것으로 판단하고, 상기 제3 판단 유닛이 상기 밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수가 소정의 노즐의 갯수보다 작은 것으로 판단한 경우, 잉크 토출의 상태를 회복시키는 회복 프로세스가 먼저 실행되고, 상기 제1 판단 유닛이 적어도 하나의 노즐이 토출 불량 노즐로 남아있는 것으로 판단한 경우, 상기 적어도 하나의 토출 불량 노즐로부터의 잉크 토출량을 조정하는 잉크 토출량 조정 프로세스가 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제18항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 상기 적어도 하나의 노즐로부터의 사출의 횟수를 증가 또는 감소시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제18항에 있어서, 상기 잉크 토출량 조정 프로세스는 잉크 사출을 위하여 인가된 펄스를 단축시키거나 연장시킴으로써 잉크 토출량을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 소정치보다 작은 제2 소정치가 설정되고, 상기 밀도 정보의 차가 상기 제2 소정치 이하인 경우, 어떤 프로세스도 실행되지 않는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제7항에 있어서, 상기 기록 화상의 적어도 하나의 화소가 복수의 토출구로부터 토출된 잉크에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 장치에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 장치는

각 노즐이 토출 불량 노즐인지 여부를 판단하는 판단 유닛, 및

상기 판단 유닛이 토출 불량 노즐이 있다고 판단한 경우, 정상 노즐에 의해 표시된 정보와 상기 토출 불량 노즐에 의해 표시된 정보와의 정보차에 기초하여 상기 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 결정 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
제23항에 있어서, 상기 판단 유닛이 적어도 하나의 토출 불량 노즐이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 정보차의 크기에 상관없이, 잉크 토출의 상태를 회복시키는 회복 프로세스가 먼저 실행되는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 방법에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 방법은

상기 기록 매체 상에 기록된 기록 화상을 판독하는 단계,

상기 판독 단계에서 판독된 판독 정보 밀도와 기록될 화상 밀도 정보와의 밀도 정보의 차를 검출함으로써 토출 불량 노즐이 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 및

상기 판단 단계에서 토출 불량 노즐이 있다고 판단된 경우, 밀도 정보의 차와 소정치 간의 비교에 기초하여 상기 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 단계

을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 방법.
복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 방법에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 방법은

상기 기록 매체 상에 기록된 기록 화상을 판독하는 단계,

상기 판독 단계에서 판독된 판독 밀도 정보와 상응하는 노즐에 의해 기록될 화상 밀도 정보와의 밀도 정보의 차를 검출함으로써 각 노즐이 토출 불량 노즐인지 여부를 판단하는 제1 판단 단계,

밀도 정보의 차가 제1 소정치 이상인지의 여부를 판단하는 제2 판단 단계,

밀도 정보의 차가 검출된 노즐의 갯수를 판단하는 제3 판단 단계, 및

상기 제1 판단 단계에서 하나 이상의 토출 불량 노즐이 있다고 판단된 경우, 상기 제2 판단 단계 및 상기 제3 판단 단계에 의해 결정된 결과에 기초하여 상기 하나 이상의 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 방법.
복수의 잉크 토출 노즐을 갖는 기록 헤드를 주사함으로써 기록 매체에 화상을 기록하는 잉크 젯 기록 방법에 있어서, 상기 잉크 젯 기록 방법은

각 노즐이 토출 불량 노즐인지 여부를 판단하는 단계, 및

상기 판단 단계에서 토출 불량 노즐이 있다고 판단된 경우, 정상 노즐에 의해 표시된 정보와 상기 토출 불량 노즐에 의해 표시된 정보와의 정보차에 기초하여, 상기 토출 불량 노즐로 인한 화상 열화를 방지하기 위한 복수의 프로세싱 방식들 중에서 실행될 프로세싱 방식을 결정하는 단계

을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 방법.