KR100636243B1 - 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법 - Google Patents

Abstract

잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법에 대해서 개시된다. 개시된 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은: 제1방향으로 이송되는 인쇄매체에 대해 제2방향으로 설치되는 것으로, 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드; 프린트 헤드의 길이 방향으로 연장된 제1측에 마련되는 제1메인티넌스 영역과, 제1측의 반대측인 제2측에 마련되는 제2메인티넌스 영역을 포함하는 메인티넌스 영역;을 구비하고, 인쇄매체의 제1, 제2측 단부로부터 인쇄영역까지의 거리와 메인티넌스 영역의 거리에 따라 프린트 헤드를 왕복 이동시키며 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래 발명과 달리 프린트 헤드에 구비된 각 노즐이 균형적으로 분사되도록 제어함으로써 프린트 헤드의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 인쇄 중 미사용 노즐에 대한 메인티넌스 동작을 수행함으로써 프린트 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 또한 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법{Inkjet image forming apparatus and Method for maintaining print head}

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1의 프린트 헤드와 메인티넌스 영역을 보여주는 도면이다.

도 3은 도 2의 프린트 헤드를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 일 실시예를 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 7은 도 6의 캐리지 이동부를 도시한 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 9는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 보여주는 흐름도(Flow chart)이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린트 헤드 및 메인티넌스부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 및 메인티넌스부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

105.....프린트 헤드 유니트 106.....캐리지

108.....가이드 샤프트 110.....몸체

111.....프린트 헤드 112.....노즐부

113.....배지롤러 114.....지지부재

115.....피딩롤러 117.....픽업롤러

130.....제어부 132.....감지부

140.....적재부 150.....메인티넌스 영역

150A....제1메인티넌스 영역 150B....제2메인티넌스 영역

160.....캐리지 이동부 Y1......제1측

Y2......제2측 P.......인쇄매체

D.......인쇄매체의 제1측 단부로부터 인쇄영역까지의 거리

D'......인쇄매체의 제2측 단부로부터 인쇄영역까지의 거리

C.......메인티넌스 영역의 거리

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프린트 헤드에 분사 하중이 집중되는 것을 방지하고, 인쇄시 미사용 노즐부를 별도로 메인티넌스할 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법에 관한 것이다.

잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체와 소정 간격 이격되어 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 왕복 이동되는 프린트 헤드로부터 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 이와 같이 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 이동되면서 인쇄매체에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 화상형성장치를 셔틀방식 잉크젯 화상형성장치라 한다.

근래에는 인쇄매체의 폭 방향으로 왕복 이동되는 프린트 헤드 대신에 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이와 같은 방식으로 작동되는 화상형성장치를 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치라 한다. 이러한 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치의 프린트 헤드는 고정되어 있고, 인쇄매체만이 이송된다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치는 고속 인쇄의 구현이 가능한 반면, 프린트 헤드가 고정되어 있어서 인쇄매체(예를 들어, A 4 size나 letter size)에 따라 사용되지 않는 노즐 영역이 존재한다. 또한, 실제 인쇄시에도 인쇄매체의 여백 영역에는 인쇄가 되지 않으므로 여백 영역에 위치되는 노즐 영역도 사용되지 않는다. 따라서, 인쇄매체의 크기나 인쇄매체의 여백 영역으로 인해 장시간 사용되지 않던 노즐을 갑자기 구동할 경우 노즐이 정상적으로 분사되지 않는다. 또한, 고정된 프린트 헤드의 구조로 인해 사용되지 않는 노즐을 별도로 메인티넌스하는 것도 어렵다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에 의하면 인쇄 영역 외부에 위치되는 노즐들에 대해서는 고정된 프린트 헤드의 구조상 스핏팅(spitting)이나 와이핑(wiping)과 같 은 메인티넌스 동작을 수행하기가 쉽지 않다. 따라서, 노즐부의 일정 영역이 장시간 사용되지 않을 경우 메인티넌스 문제가 발생된다. 또한, 사용되지 않는 노즐이 장시간 외부에 노출되면 잉크가 건조되어 노즐이 막힐 수 있으며, 지속적으로 노즐이 사용되지 않을 경우 회복 불능의 상태까지도 초래할 수 있다. 또한, 프린트 헤드가 고정된 상태에서 잉크를 분사하므로 특정한 노즐에 분사 하중(load)이 집중되어 노즐 사용의 불균형을 초래하여 프린트 헤드의 수명을 단축시키게 된다. 따라서, 상기와 같은 문제점들을 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 프린트 헤드를 이동가능하게 구성함으로써 특정 노즐에 분사 하중이 집중되는 것을 방지할 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 인쇄시 미사용 노즐에 대해 별도로 메인티넌스 동작을 수행할 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는: 제1방향으로 이송되는 인쇄매체에 대해 제2방향으로 설치되는 것으로, 상기 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드; 상기 프린트 헤드의 길이 방향으로 연장된 제1측에 마련되는 제1메인티넌스 영역과, 상기 제1측의 반대측인 제2측에 마련되는 제2메인티넌스 영역을 포함하는 메인티넌스 영역; 상기 프린트 헤드가 장착되는 캐리지; 상기 캐리 지를 상기 제1, 제2메인티넌스 영역 사이에서 왕복 이동시키는 캐리지 이동부; 상기 캐리지 이동부에 의해 이동되는 상기 프린트 헤드의 위치에 따라 상기 노즐부의 분사 위치가 결정되도록 상기 프린트 헤드와 상기 캐리지 이동부의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치에 있어서, 상기 제어부는, 호스트로부터 입력된 화상 데이터가 저장되는 메모리부; 상기 메모리부로부터 상기 화상 데이터를 읽어들여, 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리를 계산하는 인쇄영역 결정부; 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리와 상기 메인티넌스 영역의 거리를 비교하여 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 위치 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 작은 경우, 상기 노즐부의 상기 제1측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제1측 단부를 인쇄하도록 상기 캐리지를 상기 제2측으로 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후, 상기 노즐부의 상기 제2측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제2측 단부를 인쇄하도록 상기 캐리지를 상기 제1측으로 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 크거나 같은 경우, 상 기 캐리지의 상기 제2측 단부를 상기 제2메인티넌스 영역의 상기 제2측 단부로 이동시키고, 상기 화상 데이터가 상기 인쇄영역에 인쇄되도록 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 캐리지의 상기 제1측 단부를 상기 제1메인티넌스 영역의 상기 제1측 단부로 이동시키고, 상기 화상 데이터가 상기 인쇄영역에 인쇄되도록 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 메인티넌스 영역에는 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 유지하는 메인티넌스부가 더 구비되고, 상기 제어부는, 인쇄시 상기 메인티넌스 영역에 위치되는 미사용 노즐을 인쇄 대기 상태로 유지하도록 상기 메인티넌스부의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 한 페이지를 인쇄한 후 상기 캐리지를 이동시키는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 캐리지의 이동 거리가 변화되며 이동되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 잉크젯 화상형성장치에는 노즐 단위나 소정 그룹 단위로 상기 노즐부의 분사 횟수가 저장되는 노즐 메모리;가 더 구비되며, 상기 제어부는, 상기 노즐 메모리에 저장된 정보에 따라 상기 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은: 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드의 길이 방향으로 연장된 제1측에 마련되는 제1메인티넌스 영역과, 상기 제1측의 반대측인 제2측에 마련되는 제2메인티넌스 영역을 포함하는 메인티넌스 영역을 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서, 호스트로부터 입력된 화상 데이터를 분석하여 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리를 계산하는 단계; 및 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리와 상기 메인티넌스 영역의 거리를 비교하여 상기 프린트 헤드의 분사 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 작은 경우, 상기 노즐부의 상기 제1측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제1측 단부를 인쇄하도록 상기 프린트 헤드를 상기 제2측으로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후, 상기 노즐부의 상기 제2측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제2측 단부를 인쇄하도록 상기 프린트 헤드를 상기 제1측으로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 크거나 같은 경우, 상기 프린트 헤드의 상기 제2측 단부를 상기 제2메 인티넌스 영역의 상기 제2측 단부로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 프린트 헤드의 상기 제1측 단부를 상기 제1메인티넌스 영역의 상기 제1측 단부로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 상기 메인티넌스 영역에는 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 유지하는 메인티넌스부가 더 구비되고, 상기 인쇄영역을 인쇄시 상기 메인티넌스부를 동작시켜 상기 메인티넌스 영역에 위치되는 미사용 노즐을 인쇄 대기 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 프린트 헤드를 이동시키는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 인쇄매체의 한 페이지를 인쇄한 후 상기 프린트 헤드를 이동시키는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 왕복 이동시 상기 프린트 헤드의 이동 거리를 변화시키며 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 노즐 단위나 소정 그룹 단위로 상기 노즐부의 분사 횟수가 저장되는 노즐 메모리;가 더 구비되며, 상기 노즐 메모리에 저장된 정보에 따라 상기 프린트 헤드를 이동시키며 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 상세히 설명한다. 설명의 빠른 이해를 위해 잉크젯 화상형성장치의 전체적인 구성을 먼저 설명한 후, 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 잉크젯 화상형성장치(125)는, 급지카세트(120)와, 프린트 헤드 유니트(105)와, 이와 대면되게 위치되는 지지부재(114)와, 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 감지부(132)와, 인쇄매체(P)를 제1방향(x 방향)으로 이송시키는 인쇄매체 이송부(117, 116, 115, 113)와, 인쇄매체(P)가 배지 후 적재되는 적재부(140)를 구비한다. 또한, 잉크젯 화상형성장치는 각각의 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(130)를 구비한다.

인쇄매체(P)는 급지카세트(120)에 적재된다. 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)는 후술하는 인쇄매체 이송부(117, 116, 115, 113)에 의해 프린트 헤드(111)로 이송된다.

인쇄매체 이송부(117, 116, 115, 113)는 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)를 소정의 경로를 따라 이송시키는 것으로, 본 실시예에서는 픽업롤러(117)와, 보조롤러(116)와, 피딩롤러(115), 및 배지롤러(113)를 구비한다. 인쇄매체 이송부 (117, 116, 115, 113)는 모터와 같은 구동원(131)에 의해 구동되며, 인쇄매체(P)를 이송시키는 이송력을 제공한다. 상기 구동원(131)의 동작은 후술하는 제어부(130)에 의해 제어된다. 픽업롤러(117)는 급지카세트(120)의 일측에 설치되며, 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)를 한 장씩 픽업하여 인출한다. 피딩롤러(115)는 프린트 헤드(111)의 입측에 설치되며, 픽업롤러(117)에 의해 인출된 인쇄매체(P)를 프린트 헤드(111)로 이송시킨다. 피딩롤러(115)는 인쇄매체(P)를 이송시키는 이송력을 제공하는 구동롤러(115A)와, 이에 탄력적으로 맞물리는 아이들롤러(115B)를 포함한다. 픽업롤러(117)와 피딩롤러(115) 사이에는 인쇄매체(P)를 이송시키는 한 쌍의 보조롤러(116)가 더 설치될 수 있다. 배지롤러(113)는 프린트 헤드(111)의 출측에 설치되며, 인쇄가 완료된 인쇄매체(P)를 화상형성장치의 밖으로 배지시킨다.

화상형성장치에서 배지된 인쇄매체(P)는 적재부(140)에 적재된다. 배지롤러(113)는 인쇄매체(P)의 폭방향으로 설치되는 스타휠(113A)과, 이에 대면되어 인쇄매체(P)의 배면을 지지하는 지지롤러(113B)를 구비한다. 노즐부(112)를 통과하면서 그 상면에 잉크가 분사된 인쇄매체(P)는 잉크에 의하여 젖어서 웨이브가 생길 수 있다. 또한, 웨이브로 인해 인쇄매체(P)와 노즐부(112)와의 간격이 유지되지 않을 가능성이 매우 높다. 스타휠(113A)은 노즐부(112)의 하방으로 이송되는 인쇄매체(P)가 노즐부(112) 또는 몸체(110)의 저면에 접촉되거나 인쇄매체(P)와 노즐부(112)와의 간격이 변하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 적어도 일부분은 노즐부(112)보다 더 돌출되도록 설치되어 인쇄매체(P)의 상면에 점접촉된다.

지지부재(114)는 노즐부(112)와 인쇄매체(P)가 소정의 간격을 유지하도록 프 린트 헤드(111)의 하측에 마련되어 이송되는 인쇄매체(P)의 배면을 지지한다. 노즐부(112)와 인쇄매체(P)와의 간격은 약 0.5 ∼ 2.5 mm 정도이다.

감지부(132)는 프린트 헤드(111)에 마련된 노즐부(112)의 불량 노즐 발생 여부를 감지한다. 감지부(132)는 인쇄 작업을 시작하기 이전에 노즐부(112)의 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 제1감지부(132A)와, 인쇄가 진행되는 도중에 노즐부(112)의 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 제2감지부(132B)를 구비한다. 감지부(132)에 의해 감지된 정보는 후술하는 제어부(130)로 전달된다.

프린트 헤드 유니트(105)는 인쇄매체(P)에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 것으로, 몸체(110)와, 몸체(110)의 일측에 마련되는 프린트 헤드(111)와, 프린트 헤드(111)에 구비되는 노즐부(112), 및 상기 몸체(110)가 장착되는 캐리지(106)를 구비한다. 캐리지(106)에는 몸체(110)가 카트리지 형태로 장착되며, 캐리지(106)는 후술하는 캐리지 이동부(142)에 의해 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동된다. 노즐부(112)의 입측에는 피딩롤러(115)가, 출측에는 배지롤러(113)가 회전 가능하게 설치된다.

도면으로 첨부되지는 않았지만, 몸체(110)에는 잉크가 수용되는 카트리지 형태의 잉크 저장 공간이 착탈 가능하게 설치된다. 또한, 몸체(110)에는 노즐부(112)의 각 노즐들과 연통되고 잉크를 분사하기 위한 압력을 제공하는 구동 수단(예를 들면, 압전 방식의 피에조 소자, 열구동 방식의 히터)이 마련된 챔버와, 몸체(110)에 수용된 잉크를 챔버로 공급하기 위한 유로(예를 들면, 오리피스(orifice)), 유로를 통해 유입된 잉크를 챔버로 공급하는 공통 유로인 매니폴드와, 매니폴드로부 터 각각의 챔버로 잉크를 공급하기 위한 개별 유로인 리스트릭터 등이 더 구비될 수 있다. 구동수단, 챔버, 유로, 매니폴드, 리스트릭터 등은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 잉크가 수용되는 잉크 저장 공간은 프린트 헤드 유니트(105)와 별도로 설치될 수도 있다. 이와 같이 별도로 설치된 잉크 저장 공간(미도시)에 수용된 잉크는 호스와 같은 이동수단을 통해 프린트 헤드 유니트(105)로 공급될 수도 있다.

도 2는 도 1의 프린트 헤드와 메인티넌스 영역을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 프린트 헤드를 보여주는 도면이다. 도 2에서 참조번호 D는 인쇄매체(P)의 제1측(Y1) 단부로부터 인쇄영역까지의 거리를, D'는 인쇄매체(P)의 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역까지의 거리를, C는 메인티넌스 영역(150)의 거리를 의미한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프린트 헤드(111)는 제1방향(x 방향)으로 이송되는 인쇄매체(P)에 대해 제2방향(y 방향)으로 설치되는 것으로, 길이 방향으로 나란하게 형성된 노즐부(112)를 구비한다. 상기 프린트 헤드(111)는 열에너지와 압전소자 등을 잉크 분사 동력원으로 사용하며, 에칭, 증착, 스퍼터링 등의 반도체 제조 공정에 의하여 고해상도를 가지도록 제조된다.

노즐부(112)는 인쇄매체(P)의 폭에 해당되는 길이를 갖거나, 인쇄매체(P)의 폭보다 길게 형성될 수도 있다. 노즐부(112)는 후술하는 캐리지 이동부(160)에 의해 화살표 방향인 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동된다. 여기서, 노즐부(112)는 이동된 후 정지된 상태에서 인쇄매체(P)에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 프린트 헤드(111)에는 도 3에 도시된 바와 같이 다수 행의 노즐열(112C, 112M, 112Y, 112K)이 형성된 다수의 헤드 칩(head chip)(H)이 마련될 수 있다. 각 헤드 칩(H)에는 각 노즐들을 선택적으로 구동시키거나 각 노즐들을 그룹 단위로 구동시키는 구동회로가 마련된다. 각 헤드 칩(H)은 프린트 헤드(111)의 길이, 즉 인쇄매체(P)의 폭에 해당되는 길이에 상응하는 하나의 칩으로 제조될 수 있다. 하나의 칩으로 프린트 헤드(111)를 제조할 경우 일부 노즐에서 불량 노즐(dead nozzle)이 발생되면, 프린트 헤드(111) 전체를 교환하여야 하므로 A/S 비용이 증대된다. 따라서, 도시된 바와 같이 다수의 헤드 칩(H)을 길이방향으로 배열하는 것이 바람직하다. 또한, 다수의 헤드 칩(H)을 일렬로 배열하면 헤드 칩(H) 사이의 경계 부분에서의 노즐 간격이 동일한 헤드 칩(H) 내에서의 노즐 간격보다 더 이격되어 잉크가 분사되지 않는 영역이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 다수의 헤드 칩(H)은 지그재그(zigzag)로 배열되는 것이 바람직하다. 또한, 각 헤드 칩(H)의 노즐열(112C, 112M, 112Y, 112K) 중 동일한 색상의 잉크를 분사하는 노즐열은 제2방향(y 방향)으로의 해상도를 향상시키기 위해 서로 엇갈리게 배열되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 노즐열을 배열하면 각 노즐열의 노즐에서 분사되는 잉크 도트가 다른 노즐열의 노즐에서 분사되는 잉크 도트의 사이에 착탄되어 제2방향(y 방향)으로의 해상도를 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서는 다수의 헤드 칩(H)으로 구성된 노즐부(112)를 갖는 프린트 헤드(111)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 따른 노즐부(112)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 동일한 색상을 분사하는 2열의 노즐열이 서로 엇갈리게 배치되었으나, 이와 달리 1열의 노 즐열이 제2방향으로 배치될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 노즐부(112)는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 도시된 노즐부(112)의 구조에 의하여 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.

또한, 노즐부(112)에 구비된 각 노즐들에는 후술하는 제어부(130)에 의한 구동 신호와 잉크 분사를 위한 전력, 화상 데이터 등이 전달되는 구동회로(112D)와 케이블(112C)이 연결된다. 케이블(112C)로는 FPC(Flexible Printed Circuit)나, FFC(Flexible Flat Cable)와 같은 유연한 케이블이 사용되는 것이 바람직하다.

메인티넌스 영역(150)은 프린트 헤드(111)의 길이 방향으로 연장된 제1측(Y1)에 마련되는 제1메인티넌스 영역(150A)과, 상기 제1측(Y1)의 반대측인 제2측(Y2)에 마련되는 제2메인티넌스 영역(150B)을 포함한다. 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 '제1측(Y1), 제2측(Y2)'은 방향을 나타내는 의미로 사용된다. 즉, 도 2에 도시된 실시예에서 제1측(Y1)은 프린트 헤드(111)의 좌측을, 제2측(Y2)은 프린트 헤드(111)의 우측을 나타낸다.

메인티넌스 영역(150)에는 도시되지 않은 메인티넌스부(maintenance unit)가 구비된다. 메인티넌스부(미도시)는 좋은 인쇄 품질을 구현하기 위하여 프린트 헤드(111)의 노즐부(112)를 인쇄 대기 상태로 유지하기 위한 장치로, 노즐부(112)를 캡핑하는 캡핑 부재(미도시), 노즐부(112)를 와이핑하는 와이핑 부재(미도시), 및 스핏팅(spitting) 동작시 노즐부(112)로부터 소량 분사된 잉크를 수용하여 보관하는 폐잉크 수용부(미도시) 등을 포함한다. 일정 시간 인쇄를 수행하지 않았거나, 또는 인쇄 동작 중에 일정 시간 사용되지 않는 노즐이 있을 경우에 노즐 표면의 잉크가 건조되어 잉크의 점도가 올라가서 잉크 액적의 분사 불량이 발생될 수 있다. 스핏팅(spitting)은 일정 시간마다 소량의 잉크를 수 회 분출하여 점도가 올라간 잉크를 제거하는 공정을 말한다. 와이핑(wiping)은 노즐부(112)의 표면을 문질러서 고화된 잉크나 노즐 주위의 잉크를 제거하는 공정을 말한다. 노즐부(112)의 표면에 잔류하는 잉크량이 증가하게 되면, 이로 인해 잉크 액적의 진로가 휘게 되는 등 인쇄 품질에 심각한 영향을 미친다. 따라서, 와이핑 부재(미도시)에 의해 이를 제거하는 것이 바람직하다. 캡핑(capping)은 일정 시간 이상 인쇄를 수행하지 않을 때에 노즐부(112)를 덮어 외기와 차단하여 노즐부(112)가 건조되거나 오염되는 것을 방지하는 공정을 말한다. 잉크젯 화상형성장치를 장시간 사용하지 않거나 인쇄 대기 중에는 프린트 헤드(111)에 마련된 노즐부(112)의 잉크가 건조되거나 먼지 등으로 인해 오염될 수 있다. 이를 방지하는 공정이 캡핑 공정이다.

상술한 바와 같이 메인티넌스부(미도시)는 좋은 인쇄 품질을 구현하기 위하여 노즐부(112)를 인쇄를 위한 최적의 조건으로 유지시키는 장치를 의미한다. 이와 같은 메인티넌스부(maintenance unit)(미도시) 그 자체의 구성 및 작용은 당해 분야에서 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명 및 도면은 생략한다. 또한, 메인티넌스부(미도시)는 후술하는 제어부(130)에 의해 그 동작이 제어된다.

도 4는 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 캐리지 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 캐리지 이동부를 도시한 단면도이다.

도 4, 도 5 및 도 2를 참조하면, 프린트 헤드(111)는 캐리지(106)에 장착된다. 캐리지 이동부(160)는 상기 캐리지(106)를 제1메인티넌스 영역(150A)과 제2메인티넌스 영역(150B) 사이에서 왕복 이동시킨다. 캐리지 이동부(160)는 캐리지(106)를 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동시키는 구동부(162)를 구비한다.

일 실시예로서, 구동부(162)로는 광 미러(optical mirror)와 같은 정밀 소자를 구동하는데 이용되는 압전 소자 액츄에이터가 사용될 수 있다. 압전 소자는 전압에 의해 구동되는 소자로, 위치 정밀도가 수 ㎛에 이르고 높은 주파수 응답특성을 가지고 있다. 따라서, 구동부(162)로 압전 소자 액츄에이터를 사용하면, 캐리지(106)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 압전 소자 액츄에이터를 이용하여 캐리지(106)를 왕복 이동시키는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이는 본 발명의 일 실시예로서 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.

캐리지 이동부(160)는 캐리지(106)의 왕복 이동을 가이드하는 가이드부(108)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 일 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드부(108)는 결합부(107)와 가이드 샤프트(108A)를 포함한다. 결합부(107)는 캐리지(106)의 일측에 관통되게 형성된다. 가이드 샤프트(108A)는 본체 프레임(미도시)에 설치되는 것으로, 중공 형상의 결합부(107)에 삽입되어 캐리지(106)의 왕복 이동을 가이드한다. 즉, 캐리지(106)는 가이드 샤프트(108A)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드부(108)는 가이드 레일(108B)을 포함한다. 가이드 레일(108B)은 캐리지(106)의 일측 또는 양측에 설치되어 캐리지(106)의 왕복 이동을 가이드한다.

또한, 캐리지 이동부(160)로는 펄스 모터(pulse motor)나 스텝 모터(step motor)가 사용될 수도 있다. 이때, 캐리지(106)의 이동 거리는 공지 기술인 모터 및 엔코더 센서(encoder sensor)를 이용하여 제어할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 캐리지 이동부(160)는 캐리지(106)에 연결되며 제2방향(y 방향)으로 연장된 가이드 로드(152)와, 상기 가이드 로드(152)를 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동시키는 왕복구동부(165)를 구비한다. 가이드 로드(152)의 외주면에는 후술하는 연결기어(155)의 암나사면에 치합되는 리드 스크류(lead screw)(159)가 형성된다. 왕복구동부(165)는 화상형성장치의 내부에 고정된 프레임(151)과, 내주면(156)에 리드 스크류(159)의 나사면과 치합하는 암나사면이 형성되고 외주면(157)에 기어치가 형성되는 연결기어(155)와, 상기 프레임(151)에 고정된 구동모터(161)를 구비한다. 구동모터(161)는 연결기어(155)와 치합하여 상기 연결기어(155)로 동력을 전달하는 기어(162)를 구비한다. 상기 구동모터(161)에 연동되는 기어(162)가 정, 역방향으로 회전되면, 상기 기어(162)에 치합되는 연결기어(155)가 회전되고, 연결기어(155)의 내주면(156)에 치합되는 리드 스크류(159)에 동력이 전달되어 가이드 로드(152)가 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동된다. 이때, 가이드 로드(152)에 결합된 캐리지(106)가 제2방향(y 방향)으로 왕복 이동하게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 9는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 보여주는 흐름도(Flow chart)이다.

도 8을 참조하면, 화상형성장치는 데이터 입력부(170), 비디오 컨트롤러(171), 캐리지 이동부(160), 노즐부(112)가 마련된 프린트 헤드(111), 구동원(131), 메인티넌스부(180), 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117), 및 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(130)를 구비한다.

데이터 입력부(170)는 PC(Personal Computer), 디지털 카메라(digital camera) 또는 PDA(Personal Digital Assistants) 등으로부터 인쇄하고자 하는 화상 데이터를 입력받는다.

비디오 컨트롤러(171)는 비휘발성 메모리(NVRAM; non-volatile random access memory)(172), SRAM(미도시), SDRAM(미도시), NOR Flash(미도시), 및 실시간 클록(RTC; real time clock)(172)을 포함한다. 상기 비디오 컨트롤러(171)는 데이터 입력부(170)에 입력된 화상 데이터를 해석하여 비트맵(bitmap)화 한 후, 후술하는 제어부(130)로 전달한다. 상기 제어부(130)는 비디오 컨트롤러(171)가 생성한 비트맵을 화상형성장치의 각 구성요소로 전달하여 인쇄매체에 화상이 형성되게 한다.

제어부(130)는 화상형성장치의 마더보드(mother board) 상에 마련되며, 캐리지 이동부(160)에 의해 이동되는 프린트 헤드(111)의 위치에 따라 노즐부(112)의 분사 위치가 결정되도록 프린트 헤드(111)와 캐리지 이동부(160), 및 다른 구성요소의 동작을 제어하는 제어신호를 생성한다. 제어부(130)는 메모리부(175)와, 인쇄영역 결정부(176)와, 위치 결정부(177), 및 제어신호 생성부(178)를 포함한다. 메모리부(175)는 데이터 입력부(170)를 통해 입력되는 화상 데이터가 저장되며, 제어 부(130)는 메모리부(175)에 인쇄하고자 하는 화상 데이터의 저장이 완료되었는지 여부와 인쇄 영역 등에 대한 각종 인쇄환경정보를 확인한다. 인쇄영역 결정부(176)는 상기 메모리부(175)로부터 화상 데이터를 읽어들여, 인쇄매체의 제1측(Y1), 제2측(Y2 ; 도 2 참조) 단부로부터 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리를 계산한다. 위치 결정부(177)는 인쇄매체의 제1측(Y1), 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역까지의 거리와 메인티넌스 영역(150)의 거리를 비교하여 노즐부(112)의 분사 위치를 결정한다. 또한, 위치 결정부(177)는 노즐부(112)의 분사 위치가 결정된 후, 위치가 이동된 노즐부(112)의 각 노즐에서 분사되는 잉크 액적이 인쇄매체의 원하는 위치에 착탄되도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬하는 기능도 수행한다. 제어신호 생성부(178)는 비디오 컨트롤러(171)와 위치 결정부(177)로부터 입력된 데이터에 따라, 화상형성장치의 각 구성요소의 동작을 제어할 제어신호들을 생성하여 출력하고, 상기 화상형성장치는 제어신호에 따라 프린트 헤드(111)를 이동시키며 인쇄를 수행하게 된다.

이하, 상기 제어부(130)의 동작을 도 9에 도시된 본 발명에 따른 프린트 헤드의 메인티넌스 방법을 보여주는 흐름도(Flow chart)와 결부시켜 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 8, 도 9, 및 도 2를 참조하면, 호스트로부터 입력된 화상 데이터는 메모리부(175)에 저장된다(S10 단계).

인쇄영역 결정부(176)는 상기 메모리부(175)로부터 화상 데이터를 읽어들여 화상 데이터를 분석한다(S20 단계). 즉, 인쇄매체 결정부(176)는 인쇄매체의 제1측 (Y1), 제2측(Y2 ; 도 2 참조) 단부로부터 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리인 여백 영역의 거리를 계산한다.

위치 결정부(177)는 인쇄매체의 제1측(Y1), 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역까지의 거리(D, D')와 메인티넌스 영역(150)의 거리(C)를 비교한다(S30 단계).

또한, 위치 결정부(177)는 각 거리를 비교하여 노즐부(112)의 분사 위치를 결정하고, 결정된 위치에 따라 각 노즐에서 분사되는 잉크 액적이 인쇄매체(P)의 원하는 위치에 착탄되도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬한다(S40 단계). 이때, 위치 결정부(177)에 의해 산출된 제1측(Y1), 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역까지의 거리(D, D')와, 메인티넌스 영역(150)의 거리(C)에 따라 제어부(130)는 캐리지 이동부(160)를 동작시켜 프린트 헤드(111)를 소정의 위치로 이동시키게 된다.

상기 S40 단계를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린트 헤드 및 메인티넌스부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 및 메인티넌스부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 2에 도시된 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하였다.

일 실시예로서, 도 10 및 도 11을 참조하여, 인쇄매체(P)의 제1측(Y1) 단부로부터 인쇄영역(Printing Area)(PA)까지의 거리(D) 및 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역(PA)까지의 거리(D')가 메인티넌스 영역(150)의 거리(C)보다 작은 경우의 인쇄 방법을 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 노즐부(112)의 제1측(Y1) 단부의 노즐이 인쇄영역(PA)의 제1측(Y1) 단부를 인쇄하도록 캐리지를 화살표 방향인 제2측(Y2)으로 이동시키는 제어신호를 생성한다. 즉, 제어부(130)는 노즐부(112)의 제1측(Y1) 단부에 위치된 노즐이 인쇄영역(PA)의 제1측(Y1) 단부를 인쇄하도록, 캐리지 이동부의 동작을 제어하여 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 이동시킨다. 그리고 나서, 제어부(130)는 노즐부(112)의 제1측(Y1) 단부에 위치된 노즐이 인쇄영역(PA)의 제1측(Y1) 단부를 인쇄하도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬한다(rearrange). 여기서, 헤드 데이터란 화상 데이터를 인쇄하기 위해 프린트 헤드(111)의 노즐부(112)에 전달되는 데이터를 의미한다. 이때, 노즐부(112)의 각 노즐들은 상기 헤드 데이터에 의해 잉크 액적의 분사 여부가 결정된다. 즉, 헤드 데이터에 의해 각 노즐들의 구동 여부가 결정된다. 상기와 같은 과정을 거쳐 헤드 데이터가 재정렬되면, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)의 동작을 제어하여 소정 영역을 인쇄한다(S50 단계). 상기와 같이 소정 영역을 인쇄한 후 인쇄가 완료되었는지 여부를 결정한다(S60 단계).

인쇄가 완료되지 않았다면 제어부(130)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 노즐부(112)의 제2측(Y2) 단부의 노즐이 인쇄영역(PA)의 제2측(Y2) 단부를 인쇄하도록 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 제1측(Y1)으로 이동시키는 제어신호를 생성한다. 즉, 제어부(130)는 노즐부(112)의 제2측(Y2) 단부에 위치된 노즐이 인쇄영역(PA)의 제2측(Y2) 단부를 인쇄하도록, 캐리지 이동부의 동작을 제어하여 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 이동시킨다. 그리고 나서, 제어부(130)는 노즐부(112) 의 제2측(Y2) 단부에 위치된 노즐이 인쇄영역(PA)의 제2측(Y2) 단부를 인쇄하도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬한다(rearrange). 상기와 같은 과정을 거쳐 헤드 데이터가 재정렬되면, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)의 동작을 제어하여 소정 영역을 인쇄한다(S50 단계). 인쇄가 완료되지 않았다면 상기 과정을 반복 실시하며 인쇄 작업을 수행한다.

다른 실시예로서, 도 12 및 도 13을 참조하여, 인쇄매체(P)의 제1측(Y1) 단부로부터 인쇄영역(Printing Area)(PA)까지의 거리(D) 및 제2측(Y2) 단부로부터 인쇄영역(PA)까지의 거리(D')가 메인티넌스 영역(150)의 거리(C)보다 크거나 같은 경우의 인쇄 방법을 설명한다.

D나 D'가 C보다 크거나 같은 경우에는 도 10 및 도 11에 도시된 방법과 같은 방법으로 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 왕복 이동시키며 인쇄할 수 없다. 따라서, 제어부(130)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지의 제2측(Y2) 단부를 제2메인티넌스 영역(150B)의 제2측(Y2) 단부로 이동시키고, 화상 데이터가 인쇄영역(PA)에 인쇄되도록 노즐부(112)의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성한다. 그리고 나서, 제어부(130)는 이동된 노즐부(112)의 노즐이 인쇄영역(PA)을 인쇄하도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬한다(rearrange). 상기와 같은 과정을 거쳐 헤드 데이터가 재정렬되면, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)의 동작을 제어하여 소정 영역을 인쇄한다(S50 단계). 상기와 같이 소정 영역을 인쇄한 후 인쇄가 완료되었는지 여부를 결정한다(S60 단계).

인쇄가 완료되지 않았다면 제어부(130)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 프린 트 헤드(111)가 장착된 캐리지의 제1측(Y1) 단부를 제1메인티넌스 영역(150A)의 제1측(Y1) 단부로 이동시키고, 화상 데이터가 인쇄영역(PA)에 인쇄되도록 노즐부(112)의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성한다. 그리고 나서, 제어부(130)는 이동된 노즐부(112)의 노즐이 인쇄영역(PA)을 인쇄하도록 헤드 데이터(head data)를 재정렬한다(rearrange). 상기와 같은 과정을 거쳐 헤드 데이터가 재정렬되면, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)의 동작을 제어하여 소정 영역을 인쇄한다(S50 단계). 인쇄가 완료되지 않았다면 상기 과정을 반복 실시하며 인쇄 작업을 수행한다.

도 10 내지 도 13에 도시된 두 개의 실시예에서 설명한 바와 같이, 제어부(130)는 인쇄매체(P)의 소정 영역을 인쇄한 후 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성한다. 즉, 제어부(130)는 인쇄매체(P)의 소정 영역이 인쇄될 때마다, 프린트 헤드(111)를 제2방향(y 방향)으로 이동시키며 인쇄한다. 이때, 제어부(130)는 인쇄매체(P)의 한 페이지를 인쇄한 후 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지를 이동시키는 것이 바람직하다. 인쇄매체(P)가 인쇄된 후 새로운 인쇄매체(P)가 프린트 헤드(111)로 이송되기까지 소정의 시간 간격이 발생된다. 따라서, 실제로 인쇄 작업이 수행되지 않는 시간인 상기 시간 간격 동안 프린트 헤드(111)를 이송시킨 후 다음 영역을 인쇄함으로써 인쇄 속도를 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기와 같이 인쇄 작업을 수행하는 도중 프린트 헤드(111)에 마련된 노즐부(112)의 일부분은 메인티넌스 영역(150)에 위치하게 된다. 따라서, 제어부(130)는 최적의 인쇄 품질을 구현하기 위하여 메인티넌스 영역(150)에 위치되는 미 사용 노즐을 인쇄 대기 상태로 유지하도록 메인티넌스부(미도시)를 동작시키는 것이 바람직하다. 즉, 제어부(130)는 다음 인쇄를 위해 메인티넌스 영역(150)에 위치되는 미사용 노즐에 대해 메인티넌스 동작을 수행하게 된다. 이때, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)의 기구적 특성이나 잉크의 특성에 따라 메인티넌스 동작 주기를 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(130)는 프린트 헤드(111)가 장착된 캐리지의 이동 거리가 변화되며 이동되도록 제어신호를 생성한다. 다수의 페이지를 인쇄시 제어부(130)는 프린트 헤드(111)를 제2방향(y 방향)으로 이동시키며 인쇄 작업을 수행한다. 이때, 노즐부(112)의 특정 노즐에 분사 하중(load)이 집중되는 것을 방지하기 위해 프린트 헤드(111)의 이동 폭을 변화시키며 인쇄하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 10 페이지 분량인 화상 데이터를 인쇄시 1, 3, 5, 7, 9 페이지의 제1측(Y1) 단부를 인쇄하는 노즐과, 2, 4, 6, 8, 10 페이지의 제2측(Y2) 단부를 인쇄하는 노즐이 각각 달라지도록 인쇄 작업을 수행하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 캐리지의 이동 거리를 변화시키며 인쇄하면, 특정 노즐에 분사 하중이 집중되는 것을 방지할 수 있으므로 노즐 수명을 연장시킬 수 있기 때문이다.

또한, 화상형성장치에는 노즐 단위나 소정 그룹 단위로 노즐부(112)의 분사 횟수가 저장되는 노즐 메모리(미도시)가 더 구비된다. 이와 같은 노즐 메모리의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제어부(130)는 공지 기술인 노즐 메모리(미도시)에 저장된 노즐 정보에 따라 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성한다. 노즐 메모리(미도시) 에는 각 노즐별 잉크 분사 횟수나, 그룹별 잉크 분사 횟수가 저장된다. 따라서, 제어부(130)는 노즐 메모리(미도시)에 저장된 정보에 따라 노즐의 분사 위치를 조절하여 특정 노즐에 분사 하중이 집중되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성 및 방법에 의하면, 본 발명은 종래 발명과 달리 프린트 헤드(111)를 왕복 이동시킨 후 인쇄매체(P)에 잉크를 분사함으로써 특정 노즐에 분사 부하(load)가 집중되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 프린트 헤드의 메인티넌스 방법은 종래 발명과 달리 프린트 헤드에 구비된 각 노즐이 균형적으로 분사되도록 제어함으로써 프린트 헤드의 수명을 연장시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 프린트 헤드를 왕복 이동시키며 인쇄함으로써 프린트 헤드가 고정된 방식에 비해 적어도 2배 이상의 프린트 헤드 수명을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명은 인쇄 중 미사용 노즐에 대한 메인티넌스 동작을 수행함으로써 프린트 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 또한 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 프린트 헤드를 이동시킨 후 정지 상태에서 소정 영역을 인쇄한 후 다시 프린트 헤드를 이동시켜 인쇄하는 방식이므로, 사진(Photo) 화질 구현을 위한 셔틀방식에 비해 인쇄 품질에 영향을 미칠 요인이 줄어들어 안정적인 인쇄 품질을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 인쇄매체 위치만 설정하면 되므로 정밀한 모터 제어가 필요 없게 되어 저렴한 가격으로 화상형성장치를 구성할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (21)

1. 제1방향으로 이송되는 인쇄매체에 대해 제2방향으로 설치되는 것으로, 상기 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드;

   상기 프린트 헤드의 길이 방향으로 연장된 제1측에 마련되는 제1메인티넌스 영역과, 상기 제1측의 반대측인 제2측에 마련되는 제2메인티넌스 영역을 포함하는 메인티넌스 영역;

   상기 프린트 헤드가 장착되는 캐리지;

   상기 캐리지를 상기 제1, 제2메인티넌스 영역 사이에서 왕복 이동시키는 캐리지 이동부;

   상기 캐리지 이동부에 의해 이동되는 상기 프린트 헤드의 위치에 따라 상기 노즐부의 분사 위치가 결정되도록 상기 프린트 헤드와 상기 캐리지 이동부의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   호스트로부터 입력된 화상 데이터가 저장되는 메모리부;

   상기 메모리부로부터 상기 화상 데이터를 읽어들여, 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리를 계산하는 인쇄영역 결정부;

   상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리와 상기 메인티넌스 영역의 거리를 비교하여 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 위치 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 작은 경우, 상기 노즐부의 상기 제1측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제1측 단부를 인쇄하도록 상기 캐리지를 상기 제2측으로 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후, 상기 노즐부의 상기 제2측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제2측 단부를 인쇄하도록 상기 캐리지를 상기 제1측으로 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 크거나 같은 경우, 상기 캐리지의 상기 제2측 단부를 상기 제2메인티넌스 영역의 상기 제2측 단부로 이동시키고, 상기 화상 데이터가 상기 인쇄영역에 인쇄되도록 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성하 는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 캐리지의 상기 제1측 단부를 상기 제1메인티넌스 영역의 상기 제1측 단부로 이동시키고, 상기 화상 데이터가 상기 인쇄영역에 인쇄되도록 상기 노즐부의 분사 위치를 결정하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 메인티넌스 영역에는 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 유지하는 메인티넌스부가 더 구비되고,

   상기 제어부는, 인쇄시 상기 메인티넌스 영역에 위치되는 미사용 노즐을 인쇄 대기 상태로 유지하도록 상기 메인티넌스부의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 인쇄매체의 한 페이지를 인쇄한 후 상기 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 캐리지의 이동 거리가 변화되며 이동되도록 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
11. 제2항에 있어서,

    노즐 단위나 소정 그룹 단위로 상기 노즐부의 분사 횟수가 저장되는 노즐 메모리;가 더 구비되며,

    상기 제어부는, 상기 노즐 메모리에 저장된 정보에 따라 상기 캐리지를 이동시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
12. 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드의 길이 방향으로 연장된 제1측에 마련되는 제1메인티넌스 영역과, 상기 제1측의 반대측인 제2측에 마련되는 제2메인티넌스 영역을 포함하는 메인티넌스 영역을 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서,

    호스트로부터 입력된 화상 데이터를 분석하여 상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 화상 데이터가 인쇄되는 인쇄영역까지의 거리를 계산하는 단계; 및

    상기 인쇄매체의 상기 제1, 제2측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리와 상기 메인티넌스 영역의 거리를 비교하여 상기 프린트 헤드의 분사 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 작은 경우, 상기 노즐부의 상기 제1측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제1측 단부를 인쇄하도록 상기 프린트 헤드를 상기 제2측으로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후, 상기 노즐부의 상기 제2측 단부의 노즐이 상기 인쇄영역의 상기 제2측 단부를 인쇄하도록 상기 프린트 헤드를 상기 제1측으로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
15. 제12항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 상기 제1측 단부로부터 상기 인쇄영역까지의 거리가 상기 메인티넌스 영역의 거리보다 크거나 같은 경우, 상기 프린트 헤드의 상기 제2측 단부를 상기 제2메인티넌스 영역의 상기 제2측 단부로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 프린트 헤드의 상기 제1측 단부를 상기 제1메인티넌스 영역의 상기 제1측 단부로 이동시켜 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
17. 제12항에 있어서,

    상기 메인티넌스 영역에는 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 유지하는 메인티넌스부가 더 구비되고,

    상기 인쇄영역을 인쇄시 상기 메인티넌스부를 동작시켜 상기 메인티넌스 영역에 위치되는 미사용 노즐을 인쇄 대기 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
18. 제12항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 소정 영역을 인쇄한 후 상기 프린트 헤드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
19. 제18항에 있어서,

    상기 인쇄매체의 한 페이지를 인쇄한 후 상기 프린트 헤드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
20. 제12항에 있어서,

    왕복 이동시 상기 프린트 헤드의 이동 거리를 변화시키며 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.
21. 제12항에 있어서,

    노즐 단위나 소정 그룹 단위로 상기 노즐부의 분사 횟수가 저장되는 노즐 메모리;가 더 구비되며,

    상기 노즐 메모리에 저장된 정보에 따라 상기 프린트 헤드를 이동시키며 인쇄하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드의 메인티넌스 방법.

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