KR100682965B1 - 노즐 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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신승주
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Abstract

노즐 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 노즐 제어 방법은, 잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 단계 및 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 토출하지 않을 노즐에서 소정 크기의 압력파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 인쇄 패턴에 관계없이 균일한 두께의 컬러 필터를 제작할 수 있다. 그리고 프린터 헤드의 노즐 피치와 인쇄 패턴의 폭이 일치하지 않는 경우에도 일정한 크기의 액적을 토출시킬 수 있다. 이에 의하여 동시에 토출되는 노즐의 수에 관계없이 인쇄 매체에 인쇄되는 잉크 두께를 균일하게 함으로써 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

Description

노즐 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling nozzle}
도 1a 내지 도 3은 종래의 잉크젯 방식 화상형성장치에 대한 문제점을 설명하기 위한 개념도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 노즐 제어 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 노즐 제어 방법에 대한 다른 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
도 6는 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 제1 실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 7는 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 제2 실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 8는 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 제3 실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 제4 실시예를 블록도로 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 노즐 제어 방법 및 장치를 설명하기 위한 개념도를 도시한 것이다.
도 11은 주변 노즐에서 압력파만 생성한 경우와 주변 노즐에서 잉크 액적을 토출한 경우의 관계를 그래프로 도시한 것이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 4의 제414단계, 도 6의 가중치 부여부(613) 및 도 7의 가중치 부여부(713)를 설명하기 위한 그래프를 도시한 것이다.
도 13은 도 4의 제414단계, 도 6의 가중치 부여부(613) 및 도 7의 가중치 부여부(713)에서 이용하는 가중치 패턴을 도시한 것이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
600: 노즐 판별부 610: 압력파 생성부
613: 가중치 부여부 616: 노즐 구동부
710: 발열부 713: 가중치 부여부
716: 열 생성부
본 발명은 프린터(printer), 팩시밀리(facsimile) 또는 복합기(Multi Function Peripheral) 등과 같은 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 프린트 헤드(ink-jet print head)에 구비된 복수의 노즐(nozzle)로부터 잉크 액적을 인쇄 매체에 토출하여 인쇄하는 잉크젯 방식의 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로 잉크젯 프린트 헤드는 복수의 노즐을 구비하여 인쇄용 잉크의 미 소한 액적(droplet)을 인쇄 용지와 같은 인쇄 매체 상의 원하는 위치에 토출시켜서 소정 색상의 화상으로 인쇄하는 장치이다. 잉크젯 프린트 헤드는 잉크 액적의 토출 메카니즘에 따라 크게 두 가지 방식으로 분류될 수 있다. 첫째는 열구동 방식(thermal type)의 잉크젯 프린터 헤드로서 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 토출시킨다. 둘째는 압전 구동 방식(piezoelectric type)의 잉크젯 프린트 헤드로서 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 토출시킨다.
컬러 필터 인쇄 공정에서 도 1a 및 도 2a에 도시된 바와 같이 잉크젯 프린트 헤드의 노즐 피치와 인쇄 패턴의 폭이 일치하지 않는 화상형성장치에서는 도 1a의 110, 120, 140, 150, 도 2a의 200 및 220의 경우와 같이 프린트 헤드에서 인쇄 작업 수행시 컬러 필드에 위치하지 않는 노즐이 존재할 수 있다. 이러한 경우 컬러 필드에 위치하지 않은 노즐에서는 잉크 액적이 토출되지 않으므로 잉크 액적이 토출되는 노즐의 개수가 달라진다. 예를 들어, 도 1a의 110의 경우 컬러 필드상에 위치한 한 개의 노즐로부터 잉크 액적이 토출될 뿐 나머지 5개의 노즐에서는 잉크 액적이 토출되지 않는다.
그러나 이와 같이 잉크 액적을 토출하는 노즐의 개수가 다르게 되면, 잉크 액적을 토출하는 노즐에 구비된 압력실에서 발생한 압력파는 주변 노즐에 구비된 압력실의 압력 조건에 영향을 준다. 이에 의해 토출되는 잉크 액적의 크기가 변화되므로 잉크 액적을 토출하는 노즐의 수가 적을수록 잉크 액적의 크기가 증가하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 프린트 헤드의 Y방향 폭에 의해 영향을 받아 인쇄 두께가 균일하게 되지 않는 경우를 도시한 예이다. 도 2a 및 도 2b는 프린트 헤드의 X방향 폭에 의해서도 영향을 받아 인쇄 두께가 균일하게 되지 않는 경우를 도시한 예이다.
도 3을 살펴보면, 프린트 헤드가 컬러 필드에 진입하는 기간에 해당하는 영역 300은 기준 잉크 액적의 크기 보다 큰 잉크 액적의 크기가 토출되고, 우측 하단으로 갈수록 잉크 액적의 크기가 감소하여 모든 노즐로부터 잉크 액적이 토출되는 시점부터 영역 310과 같은 기준 잉크 액적의 크기와 동일하게 인쇄된다. 그리고 프린트 헤드가 컬러 필드에서 종료하는 기간에 해당하는 영역 320은 우측 하단으로 갈수록 점차 잉크 액적의 크기가 증가하여 인쇄 두께가 두껍게 인쇄된다.
종래의 잉크젯 방식의 화상형성장치에서 살펴본 바와 같이, 잉크젯 프린트 헤드의 노즐 피치와 인쇄 패턴의 폭이 일치하지 않거나 블랙 메트릭스(black matrix)를 지나가는 경우 일부 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않으면, 잉크 액적이 토출되는 노즐의 개수에 따라 토출되는 잉크 액적의 크기가 변화하여 색재현율이 떨어지고 인쇄 품질이 열화하는 문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 잉크 액적을 토출할 때 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐의 압력실에서도 잉크 액적이 토출되지 않을 정도의 압력파를 생성함으로써 인쇄 매체에 인쇄되는 잉크 두께를 균일하게 하는 노즐 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 잉크 액적을 토출할 때 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐의 히터에서도 잉크 액적이 토출되지 않을 온도의 열을 생성함으로써 인쇄 매체에 인쇄되는 잉크 두께를 균일하게 하는 노즐 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 방법은, 잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 단계 및 상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 크기의 압력파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 장치는, 잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 노즐 판별부 및 상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 크기의 압력파를 생성하는 압력파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 방법은, 잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 단계 및 상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 온도의 열을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 장치는, 잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 노즐 판별부 및 상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 온도의 열을 생성하는 발열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 방법은, 인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 압력파의 크기가 저장된 저장 매체로부터 압력파의 크기를 독출하는 단계 및 상기 독출된 압력파의 크기에 의하여 상기 각 노즐에서 압력파를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 저장 매체는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 압력파가 생성되도록 압력파의 소정 크기를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 장치는, 인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 압력파의 크기를 저장하는 압력파크기 저장부 및 상기 압력파크기 저장부에 저장된 압력파의 크기에 의하여 상기 각 노즐에서 압력파를 생성하는 압력파 생성부를 포함하고, 상기 압력파크기 저장부는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 상기 압력파 생성부에서 압력파가 생성되도록 압력파의 소정 크기를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 방법은, 인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 열의 온도가 저장된 저장 매체로부터 열의 온도를 독출하는 단계 및 상기 독출된 온도에 의하여 상기 각 노즐에서 열을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 저장 매체는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 열이 생성되도록 열의 소정 온도를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 노즐 제어 장치는, 인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 열의 온도를 저장하는 온도 저장부 및 상기 온도 저장부에 저장된 온도에 의하여 상기 각 노즐에서 열을 생성하는 발열부를 포함하고, 상기 온도 저장부는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 상기 발열부에서 열이 생성되도록 열의 소정 온도를 저장하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 노즐 제어 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 노즐 제어 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
먼저, PC(Personal Computer)와 같은 호스트 장치(host device)로부터 인쇄 작업에 대한 요청이 있는지 여부를 판단한다(제400단계).
제400단계에서 인쇄 작업에 대한 요청이 있다고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 초기값인 0으로 설정한다(제410단계). 여기서, 인쇄작업 열 n은 한 페이지에 해당하는 단위 인쇄 작업에서 노즐이 구비된 프린트 헤드가 잉크 액적을 인쇄 용지와 같은 인쇄 매체에 토출하는 작업에 대응하는 열을 말한다.
제410단계 후에, 인쇄작업 열 n에 대한 잉크 액적을 토출하는 작업을 수행시 모든 노즐에서 잉크 액적이 토출되는지 여부를 판단한다(제411단계).
만일 제411단계에서 모든 노즐로부터 잉크 액적이 토출된다고 판단되면, 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 각 노즐에 구비된 압력실에서 동일한 크기로 생성된 압력파에 의하여 모든 노즐로부터 잉크 액적을 토출한다(제412단계 ). 제412에서 생성된 압력파는 도 12b에 도시된 파형과 같이 동일한 크기, 즉 동일한 진폭의 파형을 갖는다.
만일 제411단계에서 일부 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않는다고 판단되면, 인쇄작업 열 n에 대한 잉크 액적을 토출하는 작업을 수행시 잉크 액적이 토출되지 않을 노즐을 판별한다(제413단계). 여기서, 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않아 도 1a에서 110, 120, 140 및 150의 경우와 같이 일부 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않거나 블랙 매트릭스(black matrix)를 지나가는 노즐을 말한다.
인쇄작업 열 n을 수행하기 위하여 잉크 액적을 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후에, 제413단계에서 잉크 액적이 토출되지 않을 노즐로 판별된 노즐에서도 소정 크기의 압력파를 생성한다(제414단계). 제414단계에서 생성되는 압력파의 크기는 잉크 액적이 노즐로부터 토출되지 않을 정도의 크기를 말하고, 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다.
제414단계에서 생성되는 압력파의 크기는 각 노즐에서 생성하는 압력파의 크기를 상대적으로 나타내는 가중치를 이용하여 제어할 수 있다. 예를 들면, 도 12a는 각 노즐에서 생성하려는 압력파의 크기를 나타내는 가중치를 도시한 그래프이다. 여기서, 영역 1200과 영역 1220은 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에 대한 가중치이고, 영역 1210은 잉크 액적을 토출할 노즐에 대한 가중치이다. 이러한 도 12a에 도시된 가중치를 도 12b에 도시된 압력파의 구동 파형과 연산하면, 도 12c에 도시된 바와 같이 각 노즐에 구비된 압력실에서 생성할 압력파의 구동 파형이 산출된다. 이렇게 산출된 압력파의 구동 파형에 따라 압력실에서 생성되는 압력파를 제어하면, 영역 1200과 영역 1220에서는 잉크 액적이 토출되지 않고 압력실에서 생성된 압력파를 분산시키는 작용만 하며, 영역 1210에서는 도 1b에 도시된 영역 170 및 영역 190과 같이 인쇄 매체에 토출된 잉크의 두께가 불균일하게 인쇄되지 않고 영역 180과 거의 동일한 잉크의 두께로 인쇄된다.
제414단계에서 잉크 액적을 토출할 노즐로부터 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후 잉크 액적이 토출되지 않을 노즐로 판별된 노즐에서도 소정 크기의 압력파를 생성함으로써 잉크 액적을 토출하는 노즐의 개수와 상관없이 토출되는 잉크의 크기가 거의 동일하게 된다. 예를 들어, 도 10을 살펴보면, 노즐 1000, 1010, 1030 및 1040에서 잉크 액적이 토출되지 않고, 노즐 1020에서만 잉크 액적(1050)이 토출된다고 가정한다. 제414단계에서는 노즐 1020에서 잉크 액적 토출시 잉크 액적을 토출하지 않는 노즐 1000, 1010, 1030 및 1040에서도 잉크 액적이 토출되지 않는 크기의 압력파를 생성한다. 그러면 잉크 액적을 토출하는 노즐 1020에서 생성될 압력파가 노즐 1000, 1010, 1030 및 1040에서 분산되는 효과를 갖게 되어 기준 크기와 거의 동일한 크기의 잉크 액적이 토출된다.
이는 도 11에 도시된 동시에 토출되는 노즐의 수와 잉크 액적의 크기 간의 관계를 도시한 그래프에서도 알 수 있다. 곡선 1110은 주변 노즐에서 잉크 액적을 토출하는 경우를 도시한 것이고, 곡선 1120은 주변 노즐에서 잉크 액적을 토출하지 않고 소정 크기의 압력파만 생성한 경우를 도시한 것이다. 주변 노즐에서 잉크 액 적이 토출되지 않을 정도의 크기로 약하게 압력파를 생성한 경우에도 주변 노즐에서 잉크 액적이 토출된 경우와 거의 동일하게 잉크 액적의 크기가 토출되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 13은 제414단계에서 이용하는 가중치를 인쇄 패턴에 대하여 도시한 것이다. 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않는 경우인 영역 1300 및 영역 1320에 대하여 가중치 0.5를 승산하고, 노즐로부터 잉크 액적이 토출되는 경우인 영역 1310에 대하여 가중치 1을 승산한다.
제411단계에서 수행된 인쇄작업 열 n이 종료 열 N인지 여부를 판단한다(제415단계). 여기서, 종료 열 N은 한 페이지에 해당하는 단위 인쇄 작업에서 인쇄 작업을 종료해야 하는 마지막 열을 말한다.
만일 제415단계에서 인쇄작업 열 n이 종료 열 N이하라고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 n+1로 설정하고(제416단계), 인쇄작업 열 n에 대한 잉크 액적을 토출하는 작업 수행시 모든 노즐에서 잉크 액적이 토출되는지 여부를 판단한다(제411단계).
만일 제415단계에서 인쇄작업 열 n이 종료 열 N을 초과하였다고 판단되면, 더 인쇄할 페이지가 있는지 여부를 판단한다(제420단계).
만일 제420단계에서 더 인쇄할 페이지가 있다고 판단되면, 다음 페이지를 인쇄하기 위하여 인쇄작업 열 n을 초기값인 0으로 설정한다(제410단계)
도 5는 본 발명에 의한 노즐 제어 방법에 대한 다른 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.
먼저, PC와 같은 호스트 장치로부터 인쇄 작업에 대한 요청이 있는지 여부를 판단한다(제500단계).
제500단계에서 인쇄 작업에 대한 요청이 있다고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 초기값인 0으로 설정한다(제510단계).
제510단계 후에, 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 노즐로부터 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후, 기 설정된 노즐들에 대하여 소정 크기의 압력파를 생성한다(제520단계).
여기서, 기 설정된 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않는 등의 이유로 인쇄작업 열 n에서 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐을 말한다. 또한, 제520단계에서 생성되는 압력파의 크기는 잉크 액적이 노즐로부터 토출되지 않을 정도의 크기를 말하고, 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다.
제520단계에서 수행된 인쇄작업 열 n이 임계치 S이상인지 여부를 비교한다(제530단계). 여기서, 임계치 S는 프린트 헤드에 구비된 모든 노즐이 컬러 필드 상에 위치하게 되어 모든 노즐로부터 잉크 액적이 토출되기 시작하는 인쇄 작업 열로서 기 설정된 값을 말한다.
만일 제530단계에서 인쇄작업 열 n이 임계치 S미만이라고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 n+1로 설정하고(제540단계), 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 노즐로부터 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후 기 설정된 노즐들에 대하여 소정 크기의 압력파를 생성한다(제520단계).
만일 제530단계에서 인쇄작업 열 n이 임계치 S이상이라고 판단되면, 인쇄작 업 열 n을 n+1로 설정한다(제550단계).
제550단계 후에, 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 모든 노즐로부터 잉크 액적을 토출한다(제560단계).
제560단계에서 수행된 인쇄작업 열 n이 임계치 L을 초과하는지 여부를 비교한다(제570단계). 여기서, 임계치 L은 프린트 헤드에 구비된 일부 노즐이 컬러 필드 상에 위치하지 않게 되어 일부 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않기 시작하는 인쇄작업 열로써 기 설정된 값을 말한다.
만일 제570단계에서 인쇄작업 열 n이 임계치 L이하라고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 n+1로 설정하고(제550단계), 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 모든 노즐로부터 잉크 액적을 토출한다(제560단계).
만일 제570단계에서 인쇄작업 열 n이 임계치 L을 초과한다고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 n+1로 설정한다(제571단계).
제571단계 후에, 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 노즐로부터 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후, 기 설정된 노즐들에 대하여 소정 크기의 압력파를 생성한다(제572단계). 여기서, 기 설정된 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않는 등의 이유로 인쇄작업 열 n에서 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐을 말한다. 또한, 제572단계에서 생성되는 압력파의 크기는 잉크 액적이 노즐로부터 토출되지 않을 정도의 크기를 말하고, 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다.
제572단계에서 수행된 인쇄작업 열 n이 종료 열 N인지 여부를 판단한다(제573단계). 여기서, 종료 열 N은 한 페이지에 해당하는 단위 인쇄 작업에서 인쇄 작업을 종료해야 하는 마지막 열을 말한다.
만일 제573단계에서 인쇄작업 열 n이 종료열 N이하라고 판단되면, 인쇄작업 열 n을 n+1로 설정하고(제571단계), 인쇄작업 열 n에 해당하는 인쇄 매체의 위치에 노즐로부터 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후 기 설정된 노즐들에 대하여 소정 크기의 압력파를 생성한다(제572단계).
만일 제415단계에서 인쇄작업 열 n값이 종료 열 N을 초과하였다고 판단되면, 더 인쇄할 페이지가 있는지 여부를 판단한다(제580단계).
만일 제580단계에서 더 인쇄할 페이지가 있다고 판단되면, 다음 페이지를 인쇄하기 위하여 인쇄작업 열 n을 초기 설정값인 0으로 설정한다(제510단계).
도 4 및 도 5에서 전술한 노즐 제어 방법은 노즐에 구비된 압력실을 히터로 대체하고, 압력실에서 생성된 압력파를 히터에서 생성된 열로 대체하며, 압력파의 크기를 열의 온도로 대체하여 실시될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 상기 노즐 제어 장치는 노즐 판별부(600) 및 압력파 생성부(610)를 포함하여 이루어진다.
노즐 판별부(600)는 잉크 액적을 토출하는 작업을 수행할 때 프린트 헤드에 구비된 노즐들 가운데 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐과 잉크 액적을 토출할 노즐을 판별한다. 여기서, 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에 서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않아 도 1a에서 110, 120, 140 및 150의 경우와 같이 일부 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않거나 블랙 매트릭스를 지나가는 노즐을 말한다.
압력파 생성부(610)는 노즐 판별부(600)에서 잉크 액적을 토출할 노즐로 판별된 노즐에서 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후에, 노즐 판별부(600)에서 잉크 액적이 토출되지 않을 노즐로 판별된 노즐에서도 소정 크기의 압력파를 생성한다. 여기서, 생성하는 압력파의 크기는 잉크 액적이 노즐로부터 토출되지 않을 정도의 크기를 말하고, 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다. 또한, 압력파 생성부(610)는 가중치 부여부(613) 및 노즐 구동부(616)를 포함하여 이루어진다.
가중치 부여부(613)는 각 노즐에서 생성하는 압력파의 크기를 상대적으로 나타내는 가중치를 할당하고, 할당된 가중치에 의하여 노즐에서 생성되는 압력파의 구동 파형을 출력한다. 예를 들면, 도 12a는 각 노즐에서 생성하려는 압력파의 크기를 나타내는 가중치를 도시한 그래프이다. 여기서, 영역 1200과 영역 1220은 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에 대한 가중치이고, 영역 1210은 잉크 액적을 토출할 노즐에 대한 가중치이다. 이러한 도 12a에 도시된 가중치를 도 12b에 도시된 압력파의 구동 파형과 승산하면, 도 12c에 도시된 바와 같이 각 노즐에 구비된 압력실에서 생성할 압력파의 구동 파형이 산출된다. 이렇게 산출된 압력파의 구동 파형에 따라 압력실에서 생성되는 압력파를 제어하면, 영역 1200과 영역 1220에서는 잉크 액적이 토출되지 않고 압력실에서 생성된 압력파를 분산시키는 작용만 하 며, 영역 1210에서는 도 1b에 도시된 영역 170 및 영역 190과 같이 인쇄 매체에 토출된 잉크의 두께가 불균일하게 인쇄되지 않고 영역 180과 거의 동일한 잉크의 두께로 인쇄된다.
또한, 도 13은 가중치 부여부(613)에서 이용하는 가중치를 인쇄 패턴에 대하여 도시한 것이다. 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않는 경우인 영역 1300 및 영역 1320에 대하여 가중치 0.5를 승산하고, 노즐로부터 잉크 액적이 토출되는 경우인 영역 1310에 대하여 가중치 1을 승산한다.
노즐 구동부(616)는 가중치 부여부(613)에서 출력된 압력파의 구동 파형에 응답하여 각 노즐에 구비된 압력실에서 압력파를 생성한다. 여기서, 노즐 구동부(616)는 잉크 액적을 토출하지 않는 노즐에서 잉크 액적을 토출하지 않고 압력파만 생성된다.
도 7은 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 상기 노즐 제어 장치는 노즐 판별부(600) 및 발열부(710)를 포함하여 이루어진다.
노즐 판별부(600)는 잉크 액적을 토출하는 작업을 수행할 때 프린트 헤드에 구비된 노즐들 가운데 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐과 잉크 액적을 토출할 노즐을 판별한다. 여기서, 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않아 도 1a에서 110, 120, 140 및 150의 경우와 같이 일부 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않거나 블랙 매트릭스를 지나가는 노즐을 말한다.
발열부(710)는 노즐 판별부(600)에서 잉크 액적을 토출할 노즐로 판별된 노즐에서 잉크 액적을 토출하는 시점 또는 소정의 시간이 경과한 후에, 노즐 판별부(600)에서 잉크 액적이 토출되지 않을 노즐로 판별된 노즐에 구비된 히터에서도 소정 온도로 발열한다. 여기서, 발열되는 온도는 잉크 액적이 노즐로부터 토출되지 않을 정도의 온도를 말하고, 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다. 또한, 발열부(710)는 가중치 부여부(713) 및 열 생성부(716)를 포함하여 이루어진다.
가중치 부여부(713)는 각 노즐에서 생성하는 열의 온도를 상대적으로 나타내는 가중치를 할당한다.
열 생성부(716)는 가중치 부여부(713)에서 할당된 가중치에 응답하여 각 노즐에 구비된 히터에서 열을 생성한다. 여기서, 열 생성부(716)는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에서도 잉크 액적을 토출하지 않고 히터로부터 발열만 하게 된다.
도 8은 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 상기 노즐 제어 장치는 압력파크기 저장부(800) 및 압력파 생성부(810)를 포함하여 이루어진다.
압력파크기 저장부(800)는 각 인쇄작업 열에 대응하여 프린트 헤드에 구비된 각 노즐에서 생성할 압력파의 크기를 저장한다. 여기서, 압력파크기 저장부(800)는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐들에서도 잉크 액적이 토출되지 않는 정도로 압력파가 생성되도록 노즐에 구비된 압력실에서 생성할 압력파의 크기를 저장한다. 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다. 잉크 액 적을 토출하지 않을 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않아 도 1a에서 110, 120, 140 및 150의 경우와 같이 일부 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않거나 블랙 매트릭스를 지나가는 노즐을 말한다.
압력파 생성부(810)는 압력파크기 저장부(800)에 저장된 각 노즐에 대한 압력파의 크기를 독출하여 각 노즐에 구비된 압력실로부터 압력파를 생성한다. 여기서, 압력파 생성부(810)는 노즐 제어부(813) 및 노즐 구동부(816)을 포함하여 이루어진다.
노즐 제어부(813)는 현재 수행하려는 인쇄작업 열에 대하여 압력파크기 저장부(800)에 저장된 각 노즐에 대한 압력파의 크기를 독출하고, 각 노즐에 구비된 압력실에서 독출된 압력파의 크기에 의하여 압력파가 생성되도록 제어 신호를 출력한다.
노즐 구동부(816)는 노즐 제어부(813)에서 출력된 제어 신호에 응답하여 각 노즐에 구비된 압력실에서 압력파를 생성함으로써 잉크 액적을 각 노즐로부터 토출하고, 잉크 액적을 토출하지 않는 노즐에서는 압력파만 생성한다.
도 9는 본 발명에 의한 노즐 제어 장치의 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 상기 노즐 제어 장치는 온도 저장부(900) 및 발열부(910)를 포함하여 이루어진다.
온도 저장부(900)는 각 인쇄작업 열에 대응하여 프린트 헤드에 구비된 각 노즐에서 생성할 열의 온도를 저장한다. 여기서, 온도 저장부(900)는 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐들에서도 잉크 액적이 토출되지 않는 정도로 열이 생성되도록 노즐에 구비된 히터에서 생성할 열의 온도를 저장한다. 이는 실험에 의한 결과 또는 경험 등에 의하여 결정되어 설정할 수 있다. 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐은 칼라 필터 인쇄 공정에서 인쇄 패턴의 폭과 프린트 헤드의 노즐 피치가 일치하지 않아 도 1a에서 110, 120, 140 및 150의 경우와 같이 일부 구비된 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않거나 블랙 매트릭스를 지나가는 말한다.
발열부(910)는 온도 저장부(900)에 저장된 각 노즐에 대하여 생성할 열의 온도를 독출하여 각 노즐에 구비된 히터로부터 발열한다. 여기서, 발열부(910)는 노즐 제어부(913) 및 열 생성부(916)를 포함하여 이루어진다.
노즐 제어부(913)는 현재 수행하려는 인쇄작업 열에 대하여 온도 저장부(900)에 저장된 각 노즐에 대하여 생성할 열의 온도를 독출하고, 각 노즐에 구비된 히터에서 독출된 열의 온도에 의하여 열이 생성되도록 제어 신호를 출력한다.
열 생성부(916)는 노즐 제어부(913)에서 출력된 제어 신호에 응답하여 각 노즐에 구비된 히터에서 열을 생성함으로써 잉크 액적을 각 노즐로부터 토출하고, 잉크 액적을 토출하지 않는 노즐에서는 열만 생성한다.
본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 광데이터 저 장 장치 등이 있다.
이러한 본원 발명인 노즐 제어 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 노즐 제어 방법 및 장치에 의하면, 잉크 액적을 토출할 때 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐의 압력실에서도 잉크 액적이 토출되지 않을 정도의 압력파를 생성하고 잉크 액적이 토출되지 않는 노즐의 히터에서도 잉크 액적이 토출되지 않을 온도의 열을 생성함으로써 인쇄 매체에 인쇄되는 잉크 두께를 균일하게 한다.
이렇게 함으로써 인쇄 패턴에 관계없이 균일한 두께의 컬러 필터를 제작할 수 있다. 그리고 프린터 헤드의 노즐 피치와 인쇄 패턴의 폭이 일치하지 않는 경우에도 일정한 크기의 액적을 토출시킬 수 있다. 이에 의하여 동시에 토출되는 노즐의 수에 관계없이 인쇄 매체에 인쇄되는 잉크 두께를 균일하게 함으로써 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

Claims (25)

  1. 복수의 노즐들로부터 압력파를 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 방법에 있어서,
    잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 단계; 및
    상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 크기의 압력파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 생성하는 단계에서 생성되는 압력파의 크기는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않는 크기로 기 설정되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 생성하는 단계는
    각 노즐에서 생성하는 압력파의 크기를 나타내는 가중치를 상기 토출할 노즐 보다 상기 토출하지 않을 노즐에 낮은 값을 부여하는 단계; 및
    상기 부여된 가중치에 의하여 각 노즐에서 압력파를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 판별하는 단계는
    기 설정된 시간에 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 판별하는 단계는
    모든 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 판별하는 단계는
    모든 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않은 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 발명을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  8. 복수의 노즐들로부터 압력파를 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 장치에 있어서,
    잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 노즐 판별부; 및
    상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 크기의 압력파를 생성하는 압력파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노 즐 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 압력파 생성부에서 생성되는 압력파의 크기는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않는 크기로 기 설정되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 압력파 생성부는
    각 노즐에서 생성하는 압력파의 크기를 나타내는 가중치를 상기 토출할 노즐 보다 상기 토출하지 않을 노즐에 낮은 값을 가중치 부여부; 및
    상기 부여된 가중치에 의하여 각 노즐에서 압력파를 생성하는 노즐 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 노즐 판별부는
    기 설정된 시간에 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 노즐 판별부는
    모든 노즐로부터 잉크 액적이 토출되지 않는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 노즐 판별부는
    모든 노즐이 컬러 필드에 위치하지 않은 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  14. 복수의 노즐들로부터 열을 이용하여 잉크 액적을 토출시키는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 방법에 있어서,
    잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 단계; 및
    상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 온도의 열을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 생성하는 단계에서 생성되는 열의 온도는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않는 온도로 기 설정되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  16. 복수의 노즐들로부터 열을 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 장치에 있어서,
    잉크 액적을 토출할 노즐과 잉크 액적을 토출하지 않을 노즐을 판별하는 노즐 판별부; 및
    상기 토출할 노즐에서 잉크 액적을 토출할 때 상기 토출하지 않을 노즐에서 소정 온도의 열을 생성하는 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장 치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 발열부에서 생성되는 열의 온도는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않는 온도로 기 설정되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  18. 복수의 노즐들로부터 압력파를 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 방법에 있어서,
    인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 압력파의 크기가 저장된 저장 매체로부터 압력파의 크기를 독출하는 단계; 및
    상기 독출된 압력파의 크기에 의하여 상기 각 노즐에서 압력파를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 저장 매체는
    잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 압력파가 생성되도록 압력파의 소정 크기를 저장하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 저장 매체는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않도록 압력파의 크기가 저장되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  20. 복수의 노즐들로부터 압력파를 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 장치에 있어서,
    인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 압력파의 크기를 저장하는 압력파크기 저장부; 및
    상기 압력파크기 저장부에 저장된 압력파의 크기에 의하여 상기 각 노즐에서 압력파를 생성하는 압력파 생성부를 포함하고,
    상기 압력파크기 저장부는
    잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 상기 압력파 생성부에서 압력파가 생성되도록 압력파의 소정 크기를 저장하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 압력파크기 저장부는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않도록 압력파의 크기가 저장되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  22. 복수의 노즐들로부터 열을 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 방법에 있어서,
    인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 열의 온도가 저장된 저장 매체로부터 열의 온도를 독출하는 단계; 및
    상기 독출된 온도에 의하여 상기 각 노즐에서 열을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 저장 매체는
    잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 열이 생성되도록 열의 소정 온도를 저장하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 저장 매체는
    상기 토출하지 않을 노즐에서 잉크 액적이 토출되지 않도록 열의 온도가 저장되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 방법.
  24. 복수의 노즐들로부터 열을 이용하여 잉크 액적을 토출하는 화상형성장치에서 노즐을 제어하는 노즐 제어 장치에 있어서,
    인쇄 매체에 잉크 액적을 토출할 위치에 대응하여 각 노즐에 대해 생성할 열의 온도를 저장하는 온도 저장부; 및
    상기 온도 저장부에 저장된 온도에 의하여 상기 각 노즐에서 열을 생성하는 발열부를 포함하고,
    상기 온도 저장부는
    잉크 액적을 토출하지 않을 노즐에도 상기 발열부에서 열이 생성되도록 열의 소정 온도를 저장하는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 온도 저장부는
    상기 토출하지 않을 노즐에 대하여 잉크 액적이 토출되지 않도록 열의 온도 가 저장되는 것을 특징으로 하는 노즐 제어 장치.
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