KR100694136B1

KR100694136B1 - 잉크젯 화상형성장치 및 불량 노즐 보상 방법

Info

Publication number: KR100694136B1
Application number: KR1020050061183A
Authority: KR
Inventors: 정동기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-03-12
Also published as: KR20070006117A

Abstract

잉크젯 화상형성장치 및 불량 노즐 보상 방법에 대해서 개시된다. 개시된 잉크젯 화상형성장치 및 불량 노즐 보상 방법은 인쇄매체가 프린트 헤드로 이송되도록 가이드하는 제1이송경로; 제1이송경로와 연결되어 화상이 인쇄된 인쇄매체가 제1이송경로로 다시 이송되도록 가이드하는 제2이송경로; 제1이송경로 상에 설치되어 이송되는 인쇄매체를 사행(skew)시키는 사행발생수단; 노즐부의 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 감지부; 및 불량 노즐 감지시 인쇄매체를 제2이송경로를 거쳐 제1이송경로로 이송시키며, 재이송된 인쇄매체를 사행시키며 불량 노즐을 보상하도록 사행발생수단 및 프린트 헤드의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래 발명과 달리 인쇄매체를 멀티 패스로 사행시키며 인쇄하여 불량 노즐에 의한 손실 도트를 보상할 수 있다. 즉, 본 발명은 종래 발명과 달리 멀티 패스 이송시 재이송된 인쇄매체의 사행량을 조절하여 불량 노즐에 의한 손실 도트 영역에 잉크 도트가 인쇄매체 상에 착탄되도록 함으로써 인쇄 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

잉크젯 화상형성장치 및 불량 노즐 보상 방법{Ink-jet image forming apparatus and Method for compensating dead nozzles}

도 1은 종래의 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치에 있어서 노즐부가 손상된 경우의 인쇄 패턴을 보여주는 도면이다.

도 2a 내지 도 2d는 종래의 잉크젯 화상형성장치에 있어서 손상된 노즐부를 보상하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3의 사행발생수단과 사행감지센서부를 도시한 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 프린트 헤드의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부를 도시한 단면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 경로 전환 가이드부를 도시한 분리 사시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부의 부분 확대도이다.

도 10은 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부가 화상형성장치에 장착된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 11은 본 발명에 따른 화상형성시스템을 보여주는 블록도이다.

도 12는 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 프로세스를 보여주는 블록도이다.

도 13은 본 발명에 따른 불량 노즐 보상 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 14는 불량 노즐 발생시의 인쇄패턴을 보여주는 도면이다.

도 15는 불량 노즐을 보상하기 직전의 사행된 인쇄매체의 모습를 보여주는 도면이다.

도 16은 도 15의 A 부분을 확대한 도면이다.

도 17은 인쇄매체를 사행시키며 불량 노즐을 보상한 인쇄패턴을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

105.......프린트 헤드 유니트 110..........몸체

111.......프린트 헤드 112..........노즐부

113, 116, 117...인쇄매체 이송부 115..........사행발생수단

114.......지지부재 118..........사행감지센서

130.......제어부 132..........감지부

140..........적재부 150.......경로 전환 가이드부

160..........구동 수단

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토출 불량이나 기능이 약화된 불량 노즐(dead nozzle)에 의해 발생되는 화질 저하를 보상할 수 있는 잉크젯 화상형성장치(Ink-jet image forming apparatus) 및 불량 노즐 보상 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 화상형성장치는 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 왕복 주행되는 프린트 헤드로부터 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 장치를 말한다. 이와 같이 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 이송되면서 인쇄매체에 잉크를 분사하여 화상을 형성하는 화상형성장치를 셔틀방식 잉크젯 화상형성장치라 한다. 이러한 셔틀방식 잉크젯 화상형성장치의 프린트 헤드에는 잉크를 분사하는 복수의 노즐이 형성된 노즐부가 마련되어 있다.

근래에는 사용자들의 고속 인쇄 요구를 만족시키기 위해 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드를 사용하여 고속 인쇄를 구현하려는 시도가 행하여지고 있다. 이와 같은 방식으로 작동되는 화상형성장치를 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치(page width ink-jet image forming apparatus)라 한다. 종래의 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치의 프린트 헤드는 고정되어 있고, 인쇄매체만이 이송된다. 즉, 프린트 헤드가 고정된 상태에서 인쇄매체만이 이송되며 인쇄가 이루어지므로, 프린트 헤드에 구비된 각각의 노즐들은 인쇄매체의 이송방향에 대해 일대일 대응관계를 이루게 된다. 따라서, 이와 같이 배치된 노즐들 중 어느 하나의 노즐이 손상되면 인쇄매체에는 흰 선(white line)과 같은 미싱 라인(missing line)이 나타난다.

도 1은 종래의 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치에 있어서 노즐부가 손상된 경우의 인쇄 패턴을 보여주는 도면이고, 도 2a 내지 도 2d는 종래의 잉크젯 화상형성장치에 있어서 손상된 노즐부를 보상하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 잉크젯 화상형성장치는 노즐부(80)에 구비된 노즐(82)에서 분사되는 잉크(I)가 인쇄매체에 착탄되어 잉크 화상을 형성한다. 종래의 노즐부(80)는 인쇄매체의 이송방향과 직각방향으로 설치되며, 인쇄매체에 잉크를 분사하여 화상을 형성한다. 따라서, 일부 노즐(84)이 손상된 경우 손상된 노즐(84, missing nozzle)에서는 잉크(I)가 분사되지 않으므로, 도시된 바와 같이 현저한 미싱 라인(missing line)이 인쇄매체에 나타난다. 즉, 복수의 노즐(82) 중 일부가 손상된 경우, 손상된 노즐(84)에 해당되는 인쇄매체의 부분에는 잉크가 분사되지 않으므로 흰 선(white line)과 같은 미싱 라인이 나타난다. 이러한 인쇄 불량은 인쇄 밀도가 낮은 화상(image)을 인쇄할 때는 큰 문제가 없으나, 솔리드 패턴(solid pattern)이나 인쇄 밀도가 높은 화상을 인쇄하는 경우에는 인쇄매체의 이송방향으로 흰 선이 나타나므로 인쇄 화질에 상당한 영향을 미친다.

상기와 같이 손상된 노즐(missing nozzle)에 의한 화질 저하를 보상하기 위해 셔틀방식의 경우 캐리지를 여러 번 왕복시켜 겹쳐 인쇄하는 방법을 사용한다. 이는 슁글링 방법(shingling method)으로 알려져 있다. 라인 프린팅 방식에서는 프린트 헤드가 인쇄매체의 이송방향에 대해 수직한 방향으로 배치되어 있고, 인쇄매체의 폭 방향으로 왕복이동하지 않는다. 즉, 인쇄시 특정한 시점에 하나의 노즐이 인쇄하여야 하는 영역이 존재한다. 만약 상기 노즐이 특정한 시점에 인쇄하지 않거 나 고장을 일으키면 도시된 바와 같이 인쇄되지 않는 영역의 연속선(white line)이 발생하여 화질이 열화된다. 이와 같이 손상된 노즐에 의한 화질 저하를 보상하기 위한 방법이 미국특허 US5581284에 개시되어 있다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 도면은 미국특허 도 3 내지 도 6에 도시된 도면이다.

미국특허 US5581284에는 라인 프린팅 방식 잉크젯 화상형성장치에서 불량 노즐, 즉 인쇄하지 않는 노즐이 발생할 때 이를 보상하기 위한 방법이 개시되어 있다. 여기서, 불량 노즐(dead nozzle)이란 잉크를 분사하지 못하는 손상된 노즐(missing nozzle)이나 기능이 약화된 노즐(weak nozzle)과 같이 정상적으로 잉크를 분사하지 않는 노즐을 의미한다. 개시된 발명은 모노, 즉 블랙의 불량 노즐(63, 도 2a)을 감지하여 이 노즐을 사용하여야 하는 경우에 다른 색상, 즉 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)를 상기 불량 노즐이 인쇄하여야 할 영역에 순차적으로 인쇄한다. 이 과정이 도 2b, 도 2c, 도 2d에 나타나 있다. 이와 같이, 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)가 같은 장소에 인쇄되면 검은 색상을 표현할 수 있다. 이를 프로세스 블랙(process black) 또는 혼성 블랙(composite black)이라고 한다. 그러나, 이와 같은 방법은 블랙 색상의 보상에는 유용하지만, 다른 색상의 보상은 불가능하다. 또한, 블랙 색상만의 인쇄를 수행할 때는 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)의 노즐이 작동하지 않으므로 이를 사용하여 프로세스 블랙을 형성할 수 있지만, 복합적인 색상을 가진 화상을 인쇄할 때, 즉 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow) 색상의 노즐이 작동 중인 때에는 보상을 할 수 없다. 또한, 보상하는 노즐 중 어느 하나의 노즐이 손상된 경우 프로 세스 블랙(process black)과 대비되는 색상인 레드(옐로우 + 마젠타)나, 그린(시안 + 옐로우), 블루(시안 + 마젠타) 등의 다른 색상으로 보상이 되므로 인쇄 화질에 상당한 영향을 미치게 된다.

상술한 바와 같이 종래 기술에 의하면, 불량 노즐이 발생시 사용자의 눈에 쉽게 띄는 흰 선과 같은 인쇄 불량이 발생된다. 이러한 인쇄 불량은 고속 인쇄뿐 아니라 고화질화를 추구하는 화상형성장치에 있어 큰 문제점이 될 수 있다. 따라서, 이를 보상하여 화질을 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 인쇄매체를 멀티 패스로 이송시키며 불량 노즐을 보상하여 인쇄 화질을 향상시킬 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 불량 노즐 보상 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 인쇄매체가 상기 프린트 헤드로 이송되도록 가이드하는 제1이송경로; 상기 제1이송경로와 연결되어 화상이 인쇄된 상기 인쇄매체가 상기 제1이송경로로 다시 이송되도록 가이드하는 제2이송경로; 상기 제1이송경로 상에 설치되어 이송되는 상기 인쇄매체를 사행(skew)시키는 사행발생수단; 상기 노즐부의 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 감지부; 및 불량 노즐 감지시 상기 인쇄매체를 상기 제2이송경로를 거쳐 상기 제1이송경로로 이송시키며, 재이송된 상기 인쇄매체 를 사행시키며 상기 불량 노즐을 보상하도록 상기 사행발생수단 및 상기 프린트 헤드의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는, 상기 제1이송경로 상에 설치되어 상기 인쇄매체의 사행(skew)량을 감지하는 사행감지센서부;를 더 구비하며, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 첫 번째 이송시 상기 사행감지센서부에 의해 감지된 사행량에 따라 재이송시 상기 인쇄매체의 사행 정도를 결정하는 제어신호를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 인쇄매체 중 불량 노즐에 의해 손실된 손실 도트 영역에만 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상하도록 상기 프린트 헤드를 동작시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 사행감지센서부는, 이송되는 상기 인쇄매체에 광을 조사하는 발광 센서; 및 상기 인쇄매체로부터 반사된 광을 수광하는 수광 센서;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 사행발생수단은, 이송되는 상기 인쇄매체의 폭 방향으로의 일측과 타측에 구비되는 제1사행발생부와 제2사행발생부를 구비하며, 상기 제1, 제2사행발생부는 상대적인 속도 차이에 의해 상기 인쇄매체를 사행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법은: 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서, (a) 인쇄 모드를 입력받는 단계; (b) 감지부에 의해 감지된 상기 노즐부의 불량 노즐 정보를 메모리로부터 읽어들이는 단계; (c) 불량 노즐 발생시 상기 인쇄 모드에 따라 상기 인쇄매체를 멀티 패스로 이송시키는 단계; (d) 멀티 패스(multi pass)로 이송된 상기 인쇄매체를 사행발생수단에 의해 사행시키며 불량 노즐을 보상하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법에 있어서, 상기 (d) 단계는, 상기 인쇄매체의 매 패스(pass) 시마다 사행감지센서부에 의해 상기 인쇄매체의 사행량을 감지하고, 감지된 상기 사행량에 따라 다음 패스시 상기 인쇄매체를 사행시키며 불량 노즐을 보상하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법을 상세히 설명한다. 설명의 빠른 이해를 위해 잉크젯 화상형성장치의 전체적인 구성을 먼저 설명한 후, 불량 노즐 보상 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 3은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 사행발생수단과 사행감지센서부를 도시한 평면도이 다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는, 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 이송시키는 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)와, 인쇄매체(P)의 이송 경로를 전환시켜 주는 경로 전환 가이드부(150), 및 인쇄매체(P)가 배지 후 적재되는 적재부(140)를 구비한다. 한편, 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)에는 인쇄매체(P)를 사행(skew)시키는 사행발생수단이 포함된다. 또한, 잉크젯 화상형성장치에는 각각의 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(130)가 마련된다.

인쇄매체(P)는 급지카세트(120)에 적재된다. 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)는 후술하는 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)에 의해 제1이송경로(142)나 제2이송경로(144), 또는 배지경로(146)로 이송된다. 여기서, 제1이송경로(142)는 인쇄매체(P)가 프린트 헤드(111)로 이송되도록 인쇄매체(P)의 이송을 가이드하는 경로이고, 제2이송경로(144)는 제1이송경로(142)를 거쳐 이송된 인쇄매체(P)가 제1이송경로(142)로 다시 이송되도록 가이드하는 경로이며, 배지경로(146)는 제1이송경로(142)를 거쳐 이송된 인쇄매체(P)를 적재부(140)로 가이드하는 경로이다. 제2이송경로(144)와 배지경로(146)는 제1이송경로(142)와 연결되며, 각 경로가 만나는 지점에는 인쇄매체(P)의 이송경로를 가이드하는 경로 전환 가이드부(150)가 마련된다. 경로 전환 가이드부(150)의 구성 및 작용에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 제1방향은 x 방향으로 인쇄매체(P)가 급지카세트 (120)에서 픽업되어 프린트 헤드(111)로 이송되는 방향을 의미하고, 제2방향은 y 방향으로 인쇄매체(P)의 폭 방향을 의미한다.

인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)는 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)를 소정의 경로를 따라 이송시키는 것으로, 본 실시예에서는 픽업롤러(113)와, 사행발생수단(115)과, 복수의 구동롤러(116), 및 배지롤러(117)를 구비한다. 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)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(113)는 급지카세트(120)의 일측에 설치되며, 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)를 한 장씩 픽업하여 인출한다. 픽업롤러(113)는 인쇄매체(P)의 상면을 가압한 상태에서 회전함으로써 인쇄매체(P)를 급지카세트(120)의 밖으로 이송시킨다.

도 4를 참조하면, 사행발생수단(115)은 프린트 헤드(111)의 입측에 설치되며, 픽업롤러(113)에 의해 인출된 인쇄매체(P)를 프린트 헤드(111)로 이송시키거나, 상기 인쇄매체(P)가 소정 각도로 경사지어 프린트 헤드(111)로 이송되도록 한다. 사행발생수단(115)은 이송되는 인쇄매체(P)의 폭 방향으로의 일측과 타측에 구비되는 제1사행발생부(115A)와, 제2사행발생부(115B)를 구비한다. 상기 제1사행발생부(115A)와 상기 제2사행발생부(115B)는 동일한 축 상에 나란하게 마련되는 것이 바람직하다. 상기 제1, 제2사행발생부(115A)(115B)는 인쇄매체(P)를 이송시키는 이송력을 제공하는 제1, 제2구동롤러(115A1)(115B1)와, 상기 제1, 제2구동롤러 (115A1, 115B1)를 구동시키는 모터(motor)와 같은 제1, 제2구동원(115A2)(115B2)을 구비한다. 여기서, 상기 제1, 제2구동원(115A2, 115B2)은 불량 노즐 발생시 인쇄매체(P)를 사행(skew)시킬 수 있도록 후술하는 제어부(130)에 의해 동작이 제어된다. 일 실시예로서, 제1, 제2구동원(115A2)(115B2)에 의해 상기 제1, 제2구동롤러(115A1, 115B1)에 상대적인 속도 차이가 발생되면, 인쇄매체(P)의 선단부는 소정의 각도로 경사진 상태로 프린트 헤드(111)로 이송되게 된다. 즉, 제1, 제2사행발생부(115A)(115B)는 상대적인 속도 차이에 의해 인쇄매체(P)를 사행시키게 된다. 이때, 인쇄매체(P)를 어느 정도 사행시킬 것인지 여부, 즉 인쇄매체(P)의 사행량은 후술하는 사행감지센서부(118)에 의해 감지된 정보와, 감지부(132)에 의해 감지된 불량 노즐 정보에 따라 정해진다. 한편, 제1, 제2구동롤러(115A1)(115B1)에 탄력적으로 맞물리는 제1, 제2아이들롤러(미도시)가 제1, 제2구동롤러(115A1)(115B1)와 대면되게 설치된다.

사행감지센서부(118)는 제1이송경로(142) 상에 설치되어 이송되는 인쇄매체(P)의 사행(skew)량을 감지한다. 일 실시예로서, 사행감지센서부(118)는 이송되는 인쇄매체(P)에 광을 조사하는 발광 센서와, 인쇄매체(P)로부터 반사된 광을 수광하는 수광 센서를 구비한다. 이때, 사행감지센서부(118)는 수광 센서로 수광되는 광 량을 전기적인 신호로 변환하여 인쇄매체(P)의 사행량을 감지하게 된다. 따라서, 사행감지센서부(118)는 이송되는 인쇄매체(P)의 폭 방향과 나란하게 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 사행감지센서부(118)는 도 4에 도시된 바와 같이 사행발생수단(115)과 프린트 헤드(111)의 사이에 y 방향으로 나란하게 설치된다. 상기 발광 센서와 수광 센서는 일체형으로 구성될 수도 있고, 분리된 형태로 구성될 수도 있다. 광센서 자체의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 상기와 같이 사행감지센서부(118)에 의해 감지된 인쇄매체(P)의 사행량은 메모리(119)에 저장된다. 예를 들어, 인쇄매체(P)가 멀티 패스(multi pass)로 이송시 각 패스(pass)시마다의 사행량이 메모리(119)에 저장된다. 제어부(130)는 상기 메모리(119)에 저장된 인쇄매체(P)의 사행량에 따라 불량 노즐 보상시의 인쇄매체(P)의 사행량을 결정하게 된다. 불량 노즐 보상시의 사행감지센서부(118)와 사행발생수단(115)의 동작은 아래에서 상세히 설명한다.

제1, 제2이송경로(142)(144)를 따라 인쇄매체(P)를 이송시키는 다수의 구동롤러(116)가 제1이송경로(142)와 제2이송경로(144) 상에 마련된다. 구동롤러(116)는 구동원(131)으로부터 동력을 전달받아 인쇄매체(P)를 이송시킨다.

배지롤러(117)는 프린트 헤드(111)의 출측에 설치되며, 인쇄가 완료된 인쇄매체(P)를 화상형성장치의 밖으로 배지시키거나, 제2이송경로(144)로 이송시킨다. 배지경로(146)를 거쳐 화상형성장치에서 배지된 인쇄매체(P)는 적재부(140)에 적재된다. 배지롤러(117)는 인쇄매체(P)의 폭 방향으로 설치되는 스타휠(117A)과, 이에 대면되어 인쇄매체(P)의 배면을 지지하는 지지롤러(117B)를 구비한다. 노즐부(112)를 통과하면서 그 상면에 잉크가 분사된 인쇄매체(P)는 잉크에 의하여 젖어서 웨이브가 생길 수 있다. 웨이브가 심해지면 인쇄매체(P)가 노즐부(112) 또는 몸체(110)의 저면에 접촉되어 아직 건조되지 않은 잉크가 번져서 화상이 오염될 수 있다. 또 한, 웨이브로 인해 인쇄매체(P)와 노즐부(112)와의 간격이 유지되지 않을 가능성이 매우 높다. 스타휠(117A)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.

또한, 연속으로 인쇄작업을 수행하는 경우 인쇄매체(P)가 배지되어 적재부(140)에 적재된 후 상면의 잉크가 마르기 전에 다음 인쇄매체(P)가 배지되어 인쇄매체(P)의 배면이 오염될 수 있다. 이를 방지하기 위해 별도의 건조 장치(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

지지부재(114)는 노즐부(112)와 인쇄매체(P)가 소정의 간격을 유지하도록 프린트 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.

불량 노즐(dead nozzle)이란 잉크를 분사하지 못하는 손상된 노즐(missing nozzle)이나 기능이 약화된 노즐(weak nozzle)과 같이, 잉크를 정상적으로 분사하지 못하는 노즐을 의미한다. 즉, 불량 노즐은 여러 가지 원인으로 인해 노즐에서 잉크가 분사되지 않거나, 설계 사양보다 작은 잉크 액적량이 분사되는 경우를 의미한다. 이와 같은 불량 노즐은 프린트 헤드(111)의 제조 공정이나, 인쇄 작업을 수행하는 중 발생될 수 있다. 제조 공정상에서 발생된 불량 노즐은 프린트 헤드(111)에 구비된 메모리(미도시)에 별도로 기억된다.

감지부(132)는 상기와 같이 제조 공정 상에서 발생된 불량 노즐이나, 인쇄 작업을 수행하는 중 발생되는 불량 노즐을 감지한다. 즉, 감지부(132)는 프린트 헤드(111)에 마련된 노즐부(112)의 불량 노즐 발생 여부를 감지한다. 제조 공정 상에서 발생된 불량 노즐은 제조 공정 상이나, 프린트 헤드(111)를 잉크젯 화상형성장치에 장착시 감지부(132)에 의해 감지된다. 따라서, 이하에서는 인쇄 도중에 발생되는 불량 노즐을 위주로 설명한다.

감지부(132)는 인쇄 작업을 수행하기 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. 제1감지부(132A)는 노즐부(112)에 직접 광을 조사하여 노즐 구멍이 막혔는지 여부를 감지하며, 제2감지부(132B)는 이송되는 인쇄매체(P)에 광을 조사하여 불량 노즐 발생 여부를 감지한다. 이와 달리, 노즐부(112)에 연결된 전기 케이블 등을 이용하여서도 노즐부(112)의 불량 노즐 발생 여부를 감지할 수 있다.

일반적으로, 잉크젯 화상형성장치의 프린트 헤드는 잉크 액적(ink droplet)에 분사력을 제공하는 액츄에이터의 종류에 따라 크게 두 가지 방식으로 분류된다. 그 하나는 히터(heater)를 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 분사시키는 열구동 방식이고, 다른 하나는 압전소자를 사용하여 그 압전소자의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 분사시키는 압전구동 방식이다. 열구동 방식으로 잉크를 분사하는 경우, 잉크를 분사시키는 데 작용하는 히터(heater)가 단선되거나 히터의 구동회로가 고장나는 경우, 또는 FET(Field Emission Transistor)와 같은 전기적인 구성 요소의 손상에 의해 발생되는 노즐의 불량은 쉽게 감지될 수 있다. 마찬가지로, 압전소자의 구동에 의해 잉크를 분사하는 경우, 압전소자 자체의 불량이나 압전소자를 구동하는 구동 회로의 손상에 의해 발생되는 노즐의 불량도 쉽게 감지될 수 있다. 상기와 같은 원인에 의해 발생되는 노즐의 불량은 제1감지부(132A)에 의해 인쇄 작업을 시작하기 전에 감지될 수 있다.

상기와 달리, 이물질 등에 의해 노즐이 막히는 경우와 같이 불량 노즐의 발생 원인을 쉽게 감지할 수 없는 경우도 있다. 불량 노즐이 발생된 원인을 쉽게 감지할 수 없는 경우 시험 인쇄를 실시한다(test page printing). 불량 노즐이 발생되면 불량 노즐에 의해 인쇄되는 부분의 인쇄 농도는 손실 도트(missing dot)로 인해 정상적인 노즐에 의해 인쇄되는 부분의 인쇄 농도보다 낮게 된다. 인쇄 농도가 낮게 인쇄된 부분은 제2감지부(132B)에 의해 감지되므로, 제2감지부(132B)를 이용하여 불량 노즐의 발생 위치를 감지할 수 있다. 즉, 불량 노즐은 시험 인쇄시나 실제 화상 인쇄시 상기와 같은 방법으로 감지될 수 있다.

일 실시예로서, 감지부(132)는 광센서를 구비한다. 상기 광센서는 인쇄매체(P)에 광을 조사하는 발광 센서(예를 들어, 발광 다이오드(light emitting diode))와, 인쇄매체(P)로부터 반사된 광을 수광하는 수광 센서를 포함한다. 상기 수광 센서로부터의 출력신호는 제2감지부(132B)로 입력된다. 제2감지부(132B)는 상기 출력신호에 의해 불량 노즐 발생 여부를 감지하게 되며, 불량 노즐 발생 여부에 대한 정보는 후술하는 제어부(130)로 전달된다. 감지부(132)는 상술한 바와 같은 일련의 프로세스에 의해 불량 노즐 발생 여부를 감지한다. 여기서, 상기 발광 센서와 수광 센서는 일체형으로 구성될 수도 있고, 분리된 형태로 구성될 수도 있다. 광센서 자체의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

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 마련되는 노즐부(112)를 구비한다. 노즐부(112)의 입측에는 피딩롤러(115)가, 출측에는 배지롤러(117)가 회전 가능하게 설치된다. 또한, 노즐부(112)에 구비된 각 노즐들에는 후술하는 제어부(130)에 의한 구동 신호와 잉크 분사를 위한 전력, 인쇄 데이터 등이 전달되는 케이블(미도시)이 연결된다. 케이블로는 FPC(Flexible Printed Circuit)나 FFC(Flexible Flat Cable)와 같은 유연한 케이블이 사용되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 일 실시예를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 프린트 헤드의 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하였다. 여기서, N1, N2, N3...는 노즐을 의미한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 프린트 헤드(111)는 인쇄매체(P)에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 노즐부(112)를 구비하며, 인쇄매체(P)의 이송방향인 제1방향인 x 방향에 대해 제2방향인 y 방향으로 설치된다. 상기 프린트 헤드(111)는 열에너지나 압전소자 등을 잉크 분사 동력원으로 사용하며, 에칭, 증착, 스퍼터링 등의 반도체 제조 공정에 의하여 고해상도를 가지도록 제조된다. 상기 노즐부(112)는 인쇄 매체(P)의 폭에 해당되거나 인쇄매체(P)의 폭보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 도 5 및 도 6에는 하나의 색상을 분사하는 프린트 헤드를 예로 들었으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않으며 두 가지 이상의 색상을 분사하는 컬러 프린트 헤드에도 적용 가능하다. 즉, 노즐부에는 서로 다른 색상의 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 다수의 노즐열이 구비될 수도 있다.

노즐부(112)에 구비되는 다수의 노즐(N1, N2, N3...)은 후술하는 구동 수단(160)에 의해 각각 독립적으로 분할 구동된다. 본 실시예에서는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 서브 헤드(SH)에는 여덟 개의 노즐(N1, N2, N3..., N8)이 마련되고, 각 서브 헤드(SH)는 두 개의 그룹(G1, G2)으로 시분할 구동된다. 또한, 본 실시예의 노즐부(112)에는 다수의 노즐이 일렬로 배치되었으나, 이는 본 발명의 일 실시예로서 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.

도면으로 첨부되지는 않았지만, 도 3의 몸체(110)에는 잉크가 수용되는 저장공간이 마련된다. 상기 몸체(110)에는 카트리지 형태의 잉크 저장 공간이 착탈 가능하게 설치된다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체(110)에는 노즐부(112)의 각 노즐들(N1, N2, N3...)과 연통되고 잉크를 분사하기 위한 압력을 제공하는 구동 수단(160)(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, 매니폴드로부터 각각의 챔버로 잉크를 공급하기 위한 개별 유로인 리스트릭터 등이 더 구비될 수 있다. 챔버, 유로, 매니폴드, 리스트릭터 등은 본 발명 이 속하는 기술분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 프린트 헤드는 몸체 등과 연결된 카트리지 형태로 캐리지에 장착될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 프린트 헤드나 프린트 헤드가 장착된 캐리지를 프린트 헤드라 한다.

구동 수단(160)은 분사력(firing force)을 제공하는 것으로, 다수의 노즐(N1, N2, N3...)을 분할 구동시킨다. 일 실시예로서, 잉크 액적(ink droplet)에 분사력(firing force)을 제공하는 액츄에이터의 종류에 따라 구동 수단(160)은 두 가지 방식으로 분류된다. 그 하나는 히터(heater)를 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시켜 그 버블의 팽창력에 의해 잉크 액적을 분사시키는 열구동 방식이고, 다른 하나는 압전소자를 사용하여 그 압전소자의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 분사시키는 압전소자 방식이다. 여기서, 프린트 헤드(111)에 구비된 노즐부(112)의 분사 동작, 즉 다수의 노즐(N1, N2, N3...)의 분사 동작은 후술하는 제어부(130)에 의해 제어된다.

도 7은 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 경로 전환 가이드부를 도시한 분리 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부의 부분 확대도이다. 또한, 도 10은 본 발명에 따른 경로 전환 가이드부가 화상형성장치에 장착된 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 경로 전환 가이드부(150)는 제1이송경로(142)와 제2이송경로(144)가 만나는 지점에 마련되어, 제1이송경로(142)를 따라 이송되는 인쇄매체(P)가 제2이송경로(144)로 이송되도록 하거나 배지경로(146)를 거쳐 배 지되도록 가이드한다. 경로 전환 가이드부(150)는 한쪽으로 길고, 전체적으로 장방형인 수지(resin) 재질로 이루어진다. 경로 전환 가이드부(150)가 실선으로 도시된 부분에 위치되면, 제1이송경로(142)를 따라 이송되는 인쇄매체(P)는 배지경로(146)를 거쳐 적재부(140)로 배지된다. 경로 전환 가이드부(150)가 점선으로 도시된 부분에 위치되면, 제1이송경로(142)를 따라 이송되는 인쇄매체(P)는 제2이송경로(144)를 따라 다시 제1이송경로(142)로 이송된다. 상기와 같은 경로 전환 가이드부(150)의 동작은 후술하는 제어부(130)에 의해 제어된다. 이하, 경로 전환 가이드부(150) 중 뾰족하게 형성되어 인쇄매체(P)의 이송 경로를 변환시켜주는 부분을 하단부(150D)라 하고, 본체 프레임(미도시)에 지지되어 회전되는 제1샤프트(157) 부분을 상단부(150U)라 한다.

경로 전환 가이드부(150)는 가이드 본체(151)와, 가이드 본체(151)와 일체로 형성되는 제1샤프트(157)와, 가이드 본체(151)에 삽입되는 제2샤프트(152), 및 제2샤프트(152)를 지지하는 지지부(153, 154)를 구비한다. 가이드 본체(151)의 상단부(150U) 양쪽 측면에는 제1샤프트(157)가 돌출되게 형성된다. 여기서, 상기 제1샤프트(157)는 가이드 본체(151)와 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 제1샤프트(157)는 화상형성장치 내부의 본체 프레임(미도시)에 결합되며, 후술하는 제어부(130)에 의해 소정의 방향으로 회전되면서 인쇄매체(P)의 이송경로를 가이드하게 된다.

한편, 가이드 본체(151)의 상단부(150U)에는 길이 방향으로 제2샤프트(152)가 삽입될 수 있도록 빈 공간이 형성된다. 여기서, 상기 빈공간은, 상기 빈공간에 제2샤프트(152)가 삽입되었을 때, 제1샤프트(157)의 샤프트 중심과 제2샤프트(152) 의 샤프트 중심이 일치하도록 형성된다. 이 경우, 제2샤프트(152)가 경로 전환 가이드부(150)의 회전 중심에 위치하게 되므로, 경로 전환 가이드부(150)의 회전시 회전 모멘트에는 아무런 영향을 미치지 않게 된다.

제2샤프트(152)가 가이드 본체(151)에서 이탈되지 않고 고정될 수 있도록 지지부(153, 154)가 가이드 본체(151)의 상단부(150U)로부터 돌출되게 형성된다. 지지부(153, 154) 역시 가이드 본체(151)와 동일한 재료로 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 지지부(153, 154)는 가이드 본체(151)의 상단부(150U) 양쪽 측면에 각각 형성되는 제1지지부(153)와 제2지지부(154)를 구비한다. 제1지지부(153)와 제2지지부(154) 사이의 수직 방향 거리는 제2샤프트(152)의 외경보다 작도록 구성된다. 따라서, 가이드 본체(151)의 상단부에 제2샤프트(152)를 끼울 때에는, 제1, 제2지지부(153)(154) 사이가 벌어지면서 제2샤프트(152)가 통과하게 되지만, 제2샤프트(152)가 완전히 삽입되면 제1, 제2지지부(153)(154)는 탄성에 의해 원래대로 복원되면서 제2샤프트(152)의 외주면을 부분적으로 둘러싸게 된다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1지지부(153)와 제2지지부(154)는 제2샤프트(152)의 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 분할된 형태로 서로 대향되게 형성된다. 그리고, 다수로 분할된 제1, 제2지지부(153)(154)는 서로 지그재그로 교호하도록 배치된다. 따라서, 제2샤프트(152)의 삽입이 보다 용이해지며, 재료비 또한 절감된다.

경로 전환 가이드부(150)의 하단부(150D)에는 인쇄매체(P)가 이송되는 방향으로 다수의 좁은 홈(156)이 형성된다. 홈(156)에는, 경로 전환 가이드부(150)가 화상형성장치 내에 장착되었을 때, 본체 프레임(미도시)의 도랑(158) 부분에 구비된 후술하는 가이드 리브(159, Guide rib : 도 10 참조)가 끼워진다.

도 11은 본 발명에 따른 화상형성시스템을 보여주는 블록도이고, 도 12는 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 프로세스를 보여주는 블록도이다. 여기서, 화상형성시스템은 데이터 입력부(135)와 잉크젯 화상형성장치(125)를 포함한다.

도 11을 참조하면, 데이터 입력부(135)는 PC(Personal Computer), 디지털 카메라 또는 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 호스트(host) 시스템을 의미하며, 인쇄하고자 하는 화상 데이터를 인쇄 페이지 순서대로 입력받는다. 데이터 입력부(135)는 응용 프로그램(210), 그래픽스 디바이스 인터페이스(GDI; graphics device interface)(220), 화상형성장치 드라이버(230), 사용자 인터페이스(240), 및 스풀러(250)를 포함한다. 상기 응용프로그램(210)은 화상형성장치(125)를 이용하여 출력이 가능한 오브젝트(object)를 생성하고 편집하는 기능을 한다. 상기 GDI(220)는 호스트 상의 운영체제에 존재하는 프로그램으로서, 응용프로그램(210)에서 생성된 오브젝트를 받아 화상형성장치 드라이버(230)에 전달하며, 상기 화상형성장치 드라이버(230)가 요청하는 오브젝트에 관한 명령어를 생성한다.

화상형성장치 드라이버(230)는 컴퓨터 상에 존재하는 프로그램으로서 화상형성장치(125)가 해석할 수 있는 명령어를 생성한다. 화상형성장치 드라이버(230)를 위한 사용자 인터페이스(240)는 컴퓨터 상에 존재하는 프로그램으로 화상형성장치 드라이버(230)가 명령어를 생성하는 환경변수를 제공한다.

사용자(user)는 사용자 인터페이스(240)를 통해 인쇄하고자 하는 인쇄 모드, 예를 들어 드래프트 모드, 노멀 모드, 고화질 모드 등과 같은 인쇄모드를 선택한다. 스풀러(Spooler)(250)는 호스트 상의 운영체제에 존재하는 프로그램으로서 화상형성장치 드라이버(230)가 생성한 명령어를 화상형성장치(125)와 연결된 물리적인 입출력장치(미도시)에 전달한다.

화상형성장치(125)는 비디오 컨트롤러(170), 제어부(130), 및 인쇄환경정보부(136)를 포함한다. 또한, 비디오 컨트롤러(170)는 비휘발성 메모리(NVRAM; non-volatile random access memory)(185) 및 실시간 클록(RTC; real time clock)(190)을 포함한다.

상기 비디오 컨트롤러(170)는 화상형성장치 드라이버(230)가 생성한 명령어를 해석하여 비트맵(bitmap)화 한 후, 제어부(130)로 전달한다. 상기 제어부(130)는 비디오 컨트롤러(170)가 생성한 비트맵을 화상형성장치(125)의 각 구성요소로 전달하여 인쇄매체(P)에 화상이 형성되게 한다. 상술한 바와 같은 과정을 통해 화상형성장치(125)에서 인쇄가 수행된다.

도 12를 참조하면, 제어부(130)는 화상형성장치(125)의 마더보드(mother board) 상에 마련되며, 프린트 헤드(111)에 구비된 노즐부(112)의 분사 동작과, 사행발생수단(115)을 포함하는 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)의 동작, 및 경로 전환 가이드부(150)의 동작 등을 제어한다. 즉, 제어부(130)는 소정의 인쇄 환경으로 인쇄시 노즐부(112)에서 분사되는 잉크가 인쇄매체(P)의 원하는 부위에 착탄될 수 있도록 각 구성요소의 동작을 동기화시킨다. 제어부(130)는 데이터 입력부(135)를 통해 입력되는 화상 데이터를 메모리(137)에 저장시키고, 메모리(137)에 인쇄하고자 하는 화상 데이터의 저장이 완료되었는지를 확인한다.

인쇄 환경 정보부(136)에는 응용 프로그램(210)으로부터 입력된 화상 데이터를 소정의 인쇄 환경으로 인쇄시 각 인쇄 환경에 해당되는 복수의 인쇄 환경 정보가 저장된다. 즉, 인쇄 환경 정보부(136)에는 사용자 인터페이스(240)로부터 입력되는 각각의 인쇄 환경에 해당되는 인쇄 환경 정보가 저장되어 있다. 여기서, 인쇄 환경이란 인쇄 모드, 인쇄 밀도, 해상도, 인쇄매체의 크기, 인쇄매체의 종류, 사용 온도, 사용 습도, 연속 인쇄 여부 중 적어도 하나를 포함한다. 제어부(130)는 입력된 인쇄 환경에 대응되는 인쇄 환경 정보부(136)에 저장된 각각의 인쇄 환경에 따라 프린트 헤드(111), 경로 전환 가이드부(150) 및 사행발생수단(115)을 포함하는 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)의 동작을 제어하게 된다.

일 실시예로서, 제어부(130)는 불량 노즐 감지시 인쇄매체(P)를 제2이송경로(144)를 거쳐 제1이송경로(142)로 이송시키며, 재이송된 인쇄매체(P)를 사행시키며 불량 노즐을 보상하도록 사행발생수단(115) 및 프린트 헤드(111)의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(130)는 인쇄매체(P)의 첫 번째 이송시 사행감지센서부(118)에 의해 감지된 사행량에 따라 재이송시 인쇄매체(P)의 사행 정도를 결정하는 제어신호를 생성한다. 또한, 제어부(130)는 재이송된 인쇄매체(P)의 불량 노즐 보상시 인쇄매체(P) 중 불량 노즐에 의해 손실된 손실 도트 영역에만 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상하도록 프린트 헤드(111)에 구비된 노즐부(112)의 분사 동작을 제어한다.

화상 데이터의 저장이 완료되면, 제어부(130)는 입력된 인쇄 환경에 해당되는 제어신호를 발생시켜 구동원(131)을 동작시키며, 인쇄매체(P)는 구동원(131)에 의해 구동되는 인쇄매체 이송부(113, 115, 116, 117)에 의해 이송된다. 제1이송경로(142)를 따라 이송되는 인쇄매체(P)가 노즐부(112)로 진입되는 시점에 맞춰 잉크가 분사되도록 제어부(130)는 구동 수단(160)을 동작시킨다. 제어부(130)는 노즐부(112)를 분할 구동시키기 위한 제어신호들을 생성하여 출력하고, 구동 수단(160)은 상기 제어신호들을 받아 노즐부(112)를 분할 구동시킨다. 이때, 제어부(130)는 상기 인쇄 환경 정보부(136)에 저장된 인쇄 환경 정보에 따라 인쇄를 수행한다. 즉, 제어부(130)는 인쇄 환경 정보부(136)에 저장된 인쇄 환경 정보를 바탕으로 구동 수단(160)을 제어하며, 노즐부(112)의 다수의 노즐(N1, N2, N3...)을 분할 구동시킨다. 이때, 제어부(130)는 감지부(132)에 의한 불량 노즐 정보과, 사용자 인터페이스(240)에 입력되는 인쇄 모드 등을 포함한 인쇄 환경에 따라 인쇄매체(P)가 멀티 패스로 이송되며 인쇄나 보상되도록 경로 전환 가이드부(150)의 동작을 제어한다.

이하, 상기 제어부(130)의 동작을 도 13에 도시된 본 발명에 따른 불량 노즐 보상 방법을 보여주는 흐름도(Flow chart)와 결부시켜 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 13, 도 11 및 도 12를 참조하면, 사용자 인터페이스(240)로부터 인쇄 모드를 입력받는다(S10 단계). 이때, 인쇄모드는 드래프트 모드, 노멀 모드, 고화질 모드(사진 모드) 등으로 나뉠 수 있다. 드래프트 모드와 같은 인쇄모드에서는 불량 노즐이 발생되더라도 불량 노즐을 보상하지 않을 수 있다. 이는 사용자의 선택 사 항으로서 각 인쇄모드에 따라 불량 노즐 발생시 이를 보상할지 여부는 사용자가 선택할 수 있도록 인쇄 모드에 따라 불량 노즐 보상 프로세스를 달리하는 것이 바람직하다.

그리고 나서, 스풀러(250)를 통해 호스트로부터 입력된 화상 데이터가 화상 형성 장치로 전송된다(S20 단계). 또한, 감지부(132)에 의해 감지된 노즐부(112)의 불량 노즐 발생에 대한 정보도 제어부(130)로 전송된다(S30 단계). 제어부(130)는 불량 노즐 발생 여부(S40 단계)나 인쇄 모드(S50 단계)에 따라 화상 형성 프로세스를 달리 한다. 즉, 불량 노즐이 발생되지 않았거나, 드래프트 모드인 경우에는 인쇄매체를 싱글 패스로 이송시키며 인쇄한다(S95 단계).

불량 노즐 발생시 사행감지센서부(118 : 도 4 참조)에 의해 인쇄매체(P)의 처음 이송시의 스큐량을 측정하고 이에 대한 정보는 메모리(119)에 저장된다. 그리고 나서, 노즐부(112)를 구동시켜 인쇄매체(P)에 화상을 인쇄한다(S60 단계). 불량 노즐 발생시의 인쇄패턴이 도 14에 도시되어 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 불량 노즐 발생시 인쇄매체(P)에는 흰 선(White line)과 같은 미싱 라인(missing line)(L1)이 발생된다. 미싱 라인(L1)과 같은 인쇄 불량은 인쇄 밀도가 낮은 화상(image)을 인쇄할 때는 큰 문제가 없으나(예를 들어, 드래프트 모드), 솔리드 패턴(solid pattern)이나 인쇄 밀도가 높은 화상을 인쇄하는 경우(예를 들어, 노멀 모드나 고화질 모드)에는 인쇄매체(P)의 이송방향으로 흰 선이 나타나므로 인쇄 화질에 상당한 영향을 미친다. 따라서, 이를 보상할 필요가 있다.

불량 노즐에 의한 미싱 라인(L1)을 보상하기 위해 인쇄매체(P)를 멀티 패스 로 이송시킨다. 즉, 인쇄매체(P)를 제2이송경로(144)를 거쳐 제1이송경로(142)로 다시 이송시킨다. 이때, 제어부(130)는 재이송된 인쇄매체(P)를 첫 번째 이송시의 스큐량을 고려하여 소정 각도로 사행시키며 불량 노즐을 보상하도록 사행발생수단(115) 및 노즐부(112)의 동작을 제어한다(S80 단계). 즉, 제어부(130)는 인쇄매체(P)의 매 패스(pass) 시마다 사행감지센서부(118)에 의해 인쇄매체(P)의 사행량을 감지하고, 감지된 상기 사행량에 따라 다음 패스시 인쇄매체(P)를 사행시키며 불량 노즐을 보상한다.

도 15는 불량 노즐을 보상하기 직전의 사행된 인쇄매체의 모습를 보여주는 도면이고, 도 16은 도 15의 A 부분을 확대한 도면이며, 도 17은 인쇄매체(P)를 사행시키며 불량 노즐을 보상한 인쇄패턴을 보여주는 도면이다. 도 15에서 θ는 첫 번째 이송시와 두 번째 이송시의 인쇄매체(P)의 사행량을 의미한다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 재이송된 인쇄매체(P)는 소정의 방향으로 경사진 상태로 이송된다. 이때, 불량 노즐에 의해 인쇄되는 부분은 L2 영역이 된다. 따라서, 도 16에 도시된 바와 같이 첫 번째 인쇄시 불량 노즐에 의해 인쇄된 영역인 L1 영역은 불량 노즐에 의해 인쇄되는 영역을 비껴가게 된다. 즉, 미싱 라인(L1)은 불량 노즐이 아닌 정상 노즐이 인쇄하는 영역을 거쳐 이송된다. 따라서, 제어부(130)는 불량 노즐의 발생 태양에 따라 사행량(θ)을 제어하여 미싱 라인(L1)에 해당되는 노즐부(112)를 선택적으로 구동시키면, 불량 노즐을 보상할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 도 17에 도시된 바와 같이 인쇄매체(P) 중 불량 노즐에 의해 손실된 손실 도트 영역(L1)에만 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상하는 것이 바람직하다. 즉, 감지부(132)에 의해 감지된 불량 노즐 정보에 따라 인쇄매체(P)를 멀티 패스로 이송시키며 사행량(θ)을 조절하여 손실 도트에 해당되는 영역(L1)에 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상할 수 있다. 참조번호 CL은 불량 노즐에 해당되는 영역(L1)에 잉크 도트를 분사하여 보상한 인쇄 패턴을 보여준다. 도 17에 도시된 바와 같이, 인쇄매체(P)의 멀티 패스 시에는 손실 도트 영역(L1)에만 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상하는 것이 바람직하다. 여기서, 불량 노즐 보상시에는 불량 노즐에 의해 손실된 손실 도트(L1) 영역뿐 아니라, 손실 도트에 인접된 영역에 잉크를 분사하여 보상할 수도 있다. 이와 같은 노즐부(112)의 분사 동작 제어 방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같은 구성 및 방법에 의하면, 본 발명은 종래 발명과 달리 불량 노즐 발생시 인쇄매체를 멀티 패스로 이송시키고, 불량 노즐에 의한 손실 도트를 보상하기 위해 인쇄매체의 재이송시에는 인쇄매체를 사행시키며 불량 노즐을 보상한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법은 종래 발명과 달리 인쇄매체를 멀티 패스로 사행시키며 인쇄하여 불량 노즐에 의한 손실 도트를 보상할 수 있다. 즉, 본 발명은 종래 발명과 달리 멀티 패스 이송시 재이송된 인쇄매체의 사행량을 조절하여 불량 노즐에 의한 손실 도트 영역에 잉크 도트가 인쇄매체 상에 착탄되도록 함으로써 인쇄 화질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 종래 발명과 달리 인쇄하고자 하는 인쇄 모드에 따라 인쇄매체의 멀티 패스 횟수와, 노즐부를 적절히 분할 구동시킴으로써 보다 안정적인 인쇄 화질을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 불량 노즐 발생시에도 상기와 같이 불량 노즐을 보상함으로써, 프린트 헤드의 교체 주기를 연장시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 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

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

상기 인쇄매체가 상기 프린트 헤드로 이송되도록 가이드하는 제1이송경로;

상기 제1이송경로와 연결되어 화상이 인쇄된 상기 인쇄매체가 상기 제1이송경로로 다시 이송되도록 가이드하는 제2이송경로;

상기 제1이송경로 상에 설치되어 이송되는 상기 인쇄매체를 사행(skew)시키는 사행발생수단;

상기 노즐부의 불량 노즐 발생 여부를 감지하는 감지부; 및

불량 노즐 감지시 상기 인쇄매체를 상기 제2이송경로를 거쳐 상기 제1이송경로로 이송시키며, 재이송된 상기 인쇄매체를 사행시키며 상기 불량 노즐을 보상하도록 상기 사행발생수단 및 상기 프린트 헤드의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부;를 구비하여 인쇄화질이 향상되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 제1이송경로 상에 설치되어 상기 인쇄매체의 사행(skew)량을 감지하는 사행감지센서부;를 더 구비하며,

상기 제어부는, 상기 인쇄매체의 첫 번째 이송시 상기 사행감지센서부에 의해 감지된 사행량에 따라 재이송시 상기 인쇄매체의 사행 정도를 결정하는 제어신 호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 인쇄매체 중 불량 노즐에 의해 손실된 손실 도트 영역에만 잉크를 분사하여 불량 노즐을 보상하도록 상기 프린트 헤드를 동작시키는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제2항에 있어서, 상기 사행감지센서부는,

이송되는 상기 인쇄매체에 광을 조사하는 발광 센서; 및

상기 인쇄매체로부터 반사된 광을 수광하는 수광 센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
제1항에 있어서, 상기 사행발생수단은,

이송되는 상기 인쇄매체의 폭 방향으로의 일측과 타측에 구비되는 제1사행발생부;와 제2사행발생부;를 구비하며, 상기 제1, 제2사행발생부는 상대적인 속도 차이에 의해 상기 인쇄매체를 사행시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
인쇄매체의 폭에 해당되는 길이의 노즐부를 갖는 프린트 헤드를 구비하는 잉크젯 화상형성장치에 있어서,

(a) 인쇄 모드를 입력받는 단계;

(b) 감지부에 의해 감지된 상기 노즐부의 불량 노즐 정보를 메모리로부터 읽어들이는 단계;

(c) 불량 노즐 발생시 상기 인쇄 모드에 따라 상기 인쇄매체를 멀티 패스로 이송시키는 단계;

(d) 멀티 패스(multi pass)로 이송된 상기 인쇄매체를 사행발생수단에 의해 사행시키며 불량 노즐을 보상하는 단계;를 포함하여 인쇄화질이 향상되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법.
제6항에 있어서, 상기 (d) 단계는,

상기 인쇄매체의 매 패스(pass) 시마다 사행감지센서부에 의해 상기 인쇄매체의 사행량을 감지하고, 감지된 상기 사행량에 따라 다음 패스시 상기 인쇄매체를 사행시키며 불량 노즐을 보상하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 불량 노즐 보상 방법.