KR100833232B1 - 잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐보상 방법 - Google Patents

Abstract

잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법에 대해서 개시된다. 개시된 발명은: 노즐부의 결함 노즐 발생 및 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계; 결함 노즐 검출시, 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와, 보상 위치의 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보를 분석하는 단계; 및 분석된 화상 정보에 따라 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하여 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래 발명과 달리 화상 데이터를 바꿔 인쇄함으로써 결함 노즐에 의해 발생되는 손실 도트(missing dot)를 보상한다. 즉, 본 발명은 화상 데이터를 바꿔 인쇄함으로써 사용자에 의해 쉽게 인지되는 흰 선(white band)과 같은 화질 열화를 방지할 수 있다.

Description

잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법{Ink jet image forming apparatus, and Method for compensating defective nozzle thereof}

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 프로세스를 보여주는 도면이다.

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

도 4는 본 발명에 따른 프린트 헤드의 구동 메카니즘을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 화상형성시스템을 보여주는 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 7은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법을 보여주는 흐름도(flow chart)이다.

도 8은 보상 위치와 인접된 위치를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 도 4의 헤드 칩의 확대도이다.

도 10은 도 8의 인접된 위치들에 화상 데이터가 실제로 인쇄된 모습을 보여 주는 도면이다.

또한, 첨부된 도면들에 있어서 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 설명의 빠른 이해를 위해 동일한 참조번호로 인용하였다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

105..........프린트 헤드 유니트 106..........캐리지

110..........몸체 111..........프린트 헤드

112..........노즐부 114..........지지부재

122..........메인티넌스부 130..........제어부

132..........결함 노즐 검출부 140..........적재부

160..........구동 수단

본 발명은 잉크젯 화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결함 노즐에 의해 발생되는 화질 열화를 보상할 수 있는 잉크젯 화상형성장치(Ink jet image forming apparatus) 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법에 관한 것이다.

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

근래에는 인쇄매체의 폭 방향으로 왕복 이송되는 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 화상형성장치에는 프린트 헤드가 고정되어 있고, 인쇄매체만이 이송된다. 따라서, 잉크젯 화상형성장치의 구동장치가 단순하고 고속 인쇄의 구현이 가능하다.

도 1은 종래의 잉크젯 화상형성장치에 있어서 결함 노즐이 발생시의 인쇄 패턴을 보여주는 도면이고, 도 2a 내지 도 2d는 종래의 잉크젯 화상형성장치에 있어서 결함 노즐을 보상하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 잉크젯 화상형성장치는 노즐부(80)에 구비된 노즐(82)에서 인쇄매체로 잉크(I)를 분사하여 화상을 인쇄한다. 노즐부(80)의 일부 노즐(84)이 손상된 경우 결함 노즐(84, defective nozzle)에서는 잉크(I)가 정상적으로 분사되지 않으므로, 도시된 바와 같이 미싱 라인(missing line)이 인쇄매체에 나타난다. 즉, 복수의 노즐(82) 중 일부가 손상된 경우, 손상된 노즐(84)에 의해 인쇄되는 인쇄매체의 부분에는 잉크가 분사되지 않으므로 미싱 라인과 같은 흰 선(white band)이 나타난다. 인쇄매체에 인쇄된 인쇄 화상 중의 흰 선은 눈에 쉽게 띄므로 인쇄 화질에 상당한 영향을 미치게 된다. 이와 같이 손상된 노즐에 의한 화질 저하를 보 상하기 위한 방법이 미국특허 US5581284에 개시되어 있다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 도면은 미국특허 도 3 내지 도 6에 도시된 도면을 나타낸다.

미국특허 US5581284에 개시된 발명은 잉크젯 화상형성장치에서 결함 노즐이 발생시 이를 보상하기 위한 방법이 개시되어 있다. 여기서, 결함 노즐(defective nozzle)이란 잉크를 분사하지 못하는 손상된 노즐(missing nozzle)이나 기능이 약화된 노즐(weak nozzle)과 같이 정상적으로 잉크를 분사하지 못하는 노즐을 의미한다. 개시된 발명은 모노, 즉 흑색(black)의 결함 노즐(63, 도 2a)을 검출하여 이 노즐을 사용하여야 하는 경우에 다른 색상, 즉 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow)를 상기 결함 노즐(63)이 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 흑색 이외의 색상을 분사하는 노즐이 손상된 경우에는 사용될 수 없다. 또한, 보상시 사용되는 노즐 3개 중 어느 하나의 노즐이 손상된 경우 프로세스 블랙(process black)과 대비되는 색상인 레드(옐로우 + 마젠타)나, 그린(시안 + 옐로우), 블루(시안 + 마젠타) 등의 다른 색상으로 보상되므로 인쇄 화질에 상당한 영향을 미치게 된다. 따라서, 이를 보상하여 화질을 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 결함 노즐을 보상하여 인쇄 화질을 향상시킬 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 결함 노즐 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 종래 발명에서의 제약 조건(블랙 색상만 보상)을 극복하여 결함 노즐이 화질에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 결함 노즐 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 프린트 헤드의 수명을 연장시킬 수 있는 잉크젯 화상형성장치 및 결함 노즐 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법은: (a) 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계; (b) 결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터(image data)와, 상기 보상 위치의 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보를 분석하는 단계; 및 (c) 분석된 화상 정보에 따라 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하여 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 색(color) 정보를 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 (b) 단계는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 색 정보를 비교한 후, 상기 인접된 위치들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색을 갖는 화상 데이터가 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 적어도 한 가지 색상의 잉크가 분사되어 형성되는 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 한다. 즉, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 보상 위치에는 상기 인접된 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 채도가 비슷한 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는 흑색(black)인 것을 특징으로 한다. 한편, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 흑색(black) 잉크가 분사되는 것이 바람직하다. 또는, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 잉크가 분사되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 노즐부에 구비된 각 노즐들에 전달되는 구동 데이터를 교환하여 전달함으로써 화상 데이터들이 교환되어 인쇄되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 인접된 위치들은 상기 보상 위치의 좌측(left), 좌상측(left upper), 좌하측(left lower) 위치와, 우측(right), 우상측(right upper), 우하측(right lower) 위치인 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐부는 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 결함 노즐 보상 방법은, 결함 노즐 검출시 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 회복시키기 위한 메인티넌스 동작을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 메인티넌스 동작 수행 후 상기 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치는: 잉크를 분사하는 노즐부를 구비하는 프린트 헤드; 상기 노즐부를 구동시켜 인쇄매체에 화상을 형성하는 구동 수단; 상기 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 결함 노즐 검출부; 및 결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 보상 위치의 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터가 교환되어 인쇄되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터가 상 기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로서, 상기 제어부는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터가 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 채도가 비슷한 화상 데이터와 교환되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐부는 상기 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이를 갖는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법을 상세히 설명한다. 설명의 빠른 이해를 위해 잉크젯 화상형성장치의 전체적인 구성을 먼저 설명한 후, 잉크젯 화상형성장치의 결함 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 본 발명에 따른 프린트 헤드의 구동 메카니즘을 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 잉크젯 화상형성장치(125)는 급지카세트(120)와, 프린트 헤드 유니트(105)와, 이와 대면되게 위치되는 지지부재(114)와, 노즐부(112)의 결함 노즐 발생 및 결함 노즐의 위치를 검출하는 결함 노즐 검출부(132)와, 인쇄매체(P)를 제1방향(x 방향)으로 이송시키는 인쇄매체 이송부와, 인쇄매체(P)가 배지 후 적재되는 적재부(140)를 구비한다. 또한, 잉크젯 화상형성장치(125)는 구동 수단(160) 및 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(130)를 구비한다.

인쇄매체(P)는 급지카세트(120)에 적재된다. 급지카세트(120)에 적재된 인쇄매체(P)는 후술하는 인쇄매체 이송부에 의해 프린트 헤드(111)를 지나 적재부(140)로 이송된다. 여기서, 적재부(140)는 배지 트레이(tray)와 같이 인쇄매체(P)가 배지 후 적재되는 부분을 의미한다.

인쇄매체 이송부는 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 이송부는 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 화상형성장치(125)의 밖으로 배지시킨다. 배지롤러(113)는 인쇄매체(P)의 폭방향으로 설치되는 스타휠(113A)과, 이에 대면되어 인쇄매체(P)의 배면을 지지하는 지지롤러(113B)를 구비한다. 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. 화상형성장치(125)에서 배지된 인쇄매체(P)는 적재부(140)에 적재된다.

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.

결함 노즐 검출부(132)는 제조 공정 상에서 발생된 결함 노즐이나 인쇄 작업을 수행하는 중 발생되는 결함 노즐 및 결함 노즐의 위치를 검출한다. 또한, 결함 노즐 검출부(132)는 결함 노즐뿐 아니라, 결함 노즐에 인접된 노즐들의 분사 상태도 점검(check)한다. 즉, 결함 노즐 검출부(132)는 노즐부(112)의 각 노즐들의 분사 상태를 점검한 후, 이에 대한 정보를 후술하는 메모리부(171 : 도 6 참조)로 전달한다. 여기서, 결함 노즐(defective nozzle)이란 잉크를 분사하지 못하는 손상된 노즐(dead nozzle)이나 기능이 약화된 노즐(weak nozzle)과 같이, 잉크를 정상적으 로 분사하지 못하는 노즐을 의미한다. 즉, 결함 노즐은 여러 가지 원인으로 인해 노즐에서 잉크가 분사되지 않거나, 설계 사양보다 적은 양(quantity)의 잉크가 분사되는 경우를 의미한다.

결함 노즐은 프린트 헤드(111)의 제조 공정이나, 인쇄 작업을 수행하는 중 발생될 수 있다. 일반적으로, 제조 공정상에서 발생된 결함 노즐에 대한 정보는 프린트 헤드(111)에 구비된 메모리(미도시)에 별도로 기억되며, 이와 같은 정보는 프린트 헤드(111)를 화상형성장치(125)에 장착시 화상형성장치(125)로 전달된다.

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 압전소자의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 잉크 액적을 분사시키는 압전구동 방식이다. 열구동 방식으로 잉크를 분사하는 경우, 잉크를 분사시키는 데 작용되는 히터(heater)가 단선되거나 히터의 구동회로가 고장나는 경우, 또는 FET(Field Emission Transistor)와 같은 전기적인 구성 요소의 손상에 의해 발생되는 노즐의 결함(defect)은 쉽게 검출될 수 있다. 마찬가지로, 압전소자의 구동에 의해 잉크를 분사하는 경우, 압전소자 자체의 불량이나 압전소자를 구동하는 구동회로의 손상에 의해 발생되는 노즐의 결함도 쉽게 검출될 수 있다.

상기와 달리, 이물질 등에 의해 노즐이 막히는 경우와 같이 결함 노즐의 발생 원인을 쉽게 검출할 수 없는 경우도 있다. 결함 노즐이 발생된 원인을 쉽게 검 출할 수 없는 경우 시험 인쇄를 실시한다(test page printing). 결함 노즐(defective nozzle)이 발생되면 결함 노즐에 의해 인쇄되는 부분의 인쇄 농도는 손실 도트(missing dot)로 인해 정상적인 노즐에 의해 인쇄되는 부분의 인쇄 농도보다 낮게 된다. 따라서, 상기와 같은 농도 차이를 이용하여 결함 노즐의 발생 여부 및 발생 위치를 검출할 수 있다.

일 실시예로서, 결함 노즐 검출부(132)는 제1검출부(132A)와 제2검출부(132B)를 구비한다. 본 실시예에서 제1검출부(132A)는 노즐부(112)에 광을 조사하여 노즐 구멍이 막혔는지 여부를 검출하며, 제2검출부(132B)는 이송되는 인쇄매체(P)에 광을 조사하여 결함 노즐이 발생되었는지 여부를 검출한다. 일 예로서, 결함 노즐 검출부(132)는 광 센서를 구비한다. 상기 광 센서는 노즐부(112)나 인쇄매체(P)에 광을 조사하는 발광 센서(예를 들어, 발광 다이오드(light emitting diode))와, 노즐부(112)나 인쇄매체(P)로부터 반사된 광을 수광하는 수광 센서를 포함한다. 결함 노즐 검출부(132)는 수광 센서로부터의 출력신호에 의해 결함 노즐 발생 여부를 검출하며, 결함 노즐 발생 여부에 대한 정보는 후술하는 제어부(130)로 전달된다. 여기서, 상기 발광 센서와 수광 센서는 일체형으로 구성될 수도 있고, 분리된 형태로 구성될 수도 있다. 광 센서 자체의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도면으로 첨부되지는 않았으나 다른 실시예로서, 결함 노즐 검출부는 프린트 헤드의 각 노즐에 노즐 체크 신호를 전송하고, 전송된 신호의 응답 여부에 따라 결함 노즐의 발생 여부와 결함 노즐의 발생 위치를 검출할 수 있다.

이와 같은 결함 노즐의 검출 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이외에도, 공지된 다양한 장치 및 방법이 결함 노즐의 발생 및 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다.

결함 노즐 검출부(132)는 상술한 바와 같은 일련의 프로세스에 의해 결함 노즐의 발생 여부 및 결함 노즐의 위치를 검출한다. 결함 노즐 검출부(132)에 의해 검출된 결함 노즐에 대한 정보는 메모리(미도시)에 저장되며, 제어부(130)는 상기 메모리(미도시)에 저장된 결함 노즐 정보에 따라 결함 노즐을 보상하도록 각 구성요소의 동작을 제어하게 된다. 여기서, 결함 노즐에 대한 정보에는 결함 노즐의 발생 위치나 결함 노즐에서 분사되는 잉크의 색상 등이 포함된다.

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 장착된다. 노즐부(112)의 입측에는 피딩롤러(115)가, 출측에는 배지롤러(113)가 회전 가능하게 설치된다.

도면에 도시되지는 않았지만, 몸체(110)에는 잉크가 수용되는 잉크 저장 공간이 마련된다. 또한, 몸체(110)에는 노즐부(112)의 각 노즐들과 연통되고 잉크를 분사하기 위한 압력을 제공하는 구동 수단(예를 들면, 압전구동 방식의 압전(piezo)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 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 한편, 잉크가 수용되는 잉크 저장 공간은 프린트 헤드 유니트(105)와 별도로 설치될 수도 있다. 잉크 저장 공간(미도시)에 수용된 잉크는 호스와 같은 이동수단을 통해 프린트 헤드 유니트(105)로 공급된다.

도 4를 참조하면, 구동 수단(160)은 잉크 액적(ink droplet)을 분사시키는 분사력(firing force)을 제공하는 것으로, 소정의 주파수(frequency)로 노즐부(112)를 구동시켜 인쇄매체(P)에 화상을 인쇄한다. 구동 수단(160)은 잉크 액적(ink droplet)에 분사력(firing force)을 제공하는 액츄에이터의 종류에 따라 크게 두 가지 방식으로 분류된다. 전술한 바와 같이, 하나는 히터(heater)를 이용하여 잉크 액적을 분사시키는 열구동 방식이고, 다른 하나는 압전소자를 사용하여 잉크 액적을 분사시키는 압전소자 방식이다. 여기서, 각 노즐들을 구동시키는 구동 수단(160)의 구동 동작은 후술하는 제어부(130)에 의해 제어된다.

일반적으로, 프린트 헤드(111)는 인쇄매체(P)의 이송방향과 직각방향으로 왕복 주행하면서 화상을 인쇄하는 셔틀 방식과, 인쇄매체(P)의 폭에 해당되는 길이를 갖는 라인 프린팅 방식이 있다. 본 발명은 셔틀 방식과 라인 프린팅 방식의 잉크젯 화상형성장치 각각에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 라인 프린팅 방식의 프린트 헤드를 예로 들어 설명한다.

도 4 및 도 3을 참조하면, 프린트 헤드(111)는 제1방향(x 방향)으로 이송되는 인쇄매체(P)에 대해 제2방향(y 방향)으로 설치된다. 프린트 헤드(111)는 열에너지와 압전소자 등을 잉크 분사 동력원으로 사용하며, 에칭, 증착, 스퍼터링 등의 반도체 제조 공정에 의하여 고해상도를 가지도록 제조된다. 프린트 헤드(111)에는 인쇄매체(P)에 잉크를 분사하여 화상을 인쇄하는 노즐부(112)가 구비된다.

노즐부(112)는 인쇄매체(P)의 폭에 해당되는 길이를 갖거나, 인쇄매체(P)의 폭보다 길게 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 프린트 헤드(111)에는 다수 행의 노즐열(112C)(112M)(112Y)(112K)이 형성된 다수의 헤드 칩(head chip)(H)이 장착될 수 있다. 여기서, 참조번호 112C는 시안 노즐열을, 112M은 마젠타 노즐열을, 112Y는 옐로우 노즐열을, 112K는 흑색 노즐열을 의미한다. 한편, 각 헤드 칩(H)은 프린트 헤드(111)의 길이, 즉 인쇄매체(P)의 폭에 해당되는 길이에 상응하는 하나의 칩으로 제조될 수도 있다.

본 실시예에서는 다수의 헤드 칩(H)으로 구성된 노즐부(112)를 갖는 라인 프린팅 방식의 프린트 헤드(111)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 프린트 헤드(111)는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 잉크젯 화상형성장치는 셔틀 방식의 프린트 헤드를 구비할 수도 있다. 즉, 도면에 도시된 프린트 헤드(111) 및 노즐부(112)는 본 발명의 일 실시예일 뿐이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.

또한, 노즐부(112)에 구비된 각 노즐들에는 후술하는 제어부(130 : 도 4 참조)에 의한 구동 신호와 잉크 분사를 위한 전력, 화상 데이터 등이 전달되는 구동 회로(112D)와 케이블(112E)이 연결된다. 케이블(112E)로는 FPC(Flexible Printed Circuit)나, FFC(Flexible Flat Cable)와 같은 유연한 케이블이 사용되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 화상형성시스템을 보여주는 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 여기서, 화상형성시스템은 데이터 입력부(135)와 잉크젯 화상형성장치(125)를 포함한다.

도 5 및 도 6을 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(user interface)(240), 및 스풀러(250)를 포함한다.

응용프로그램(210)은 화상형성장치(125)를 이용하여 출력이 가능한 오브젝트(object)를 생성하고 편집하는 기능을 한다. GDI(220)는 호스트 상의 운영체제에 존재하는 프로그램으로서, 응용프로그램(210)에서 생성된 오브젝트를 받아 화상형성장치 드라이버(230)에 전달하며, 화상형성장치 드라이버(230)가 요청하는 오브젝트에 관한 명령어를 생성한다. 화상형성장치 드라이버(230)는 호스트 상에 존재하는 프로그램으로서 화상형성장치(125)가 해석할 수 있는 명령어를 생성한다. 화상형성장치 드라이버(230)를 위한 사용자 인터페이스(240)는 호스트 상에 존재하는 프로그램으로 화상형성장치 드라이버(230)가 명령어를 생성하는 환경변수를 제공한 다. 사용자(user)는 사용자 인터페이스(240)를 통해 인쇄하고자 하는 드래프트(draft) 모드, 노멀 모드, 고해상도 모드와 같은 인쇄모드나, 일반 용지(plain paper), 포토 용지(photo paper), 투명 필름(transparent film)과 같은 인쇄매체(P)의 종류를 선택하게 된다. 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 인쇄 환경 정보부(136)를 포함한다. 또한, 비디오 컨트롤러(170)는 비휘발성 메모리(NVRAM; non-volatile random access memory)(185), SRAM(미도시), SDRAM(미도시), NOR Flash(미도시), 및 실시간 클럭(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.

메인티넌스부(maintenance unit, 122)는 좋은 인쇄 품질을 구현하기 위하여 노즐부(112)를 인쇄 대기 상태로 유지하기 위한 것으로, 도면으로 첨부되지는 않았지만 노즐부(112)를 캡핑하는 캡핑 장치, 노즐부(112)를 와이핑하는 와이핑 장치, 및 스핏팅(spitting) 동작시 노즐부(112)로부터 소량 분사된 잉크를 수용하여 보관하는 잉크 수용부(미도시) 등을 포함한다. 메인티넌스부(122)는 후술하는 제어부 (130)에 의해 그 동작이 제어된다. 예를 들어, 제어부(130)는 결함 노즐 검출시 메인티넌스 동작부(176)를 제어하여 메인티넌스부(122)를 동작시킨다.

일정 시간 인쇄를 수행하지 않았거나, 또는 인쇄 동작 중에 일정 시간동안 잉크가 분사되지 않는 노즐이 있을 경우, 노즐 표면의 잉크가 건조되므로 잉크의 점도가 올라가서 분사 불량이 발생될 수 있다. 스핏팅(spitting) 장치는 소량의 잉크를 수 회 분출하여 점도가 올라간 잉크를 제거한다. 즉, 잉크를 분사하는 노즐이 건조하여 잉크가 정상적으로 분사되지 않는 것을 방지하기 위해, 스핏팅 장치는 인쇄 전이나 인쇄 중 잉크 분사 노즐을 통해 잉크를 스핏팅한다.

노즐부(112)의 표면에 잔류하는 잉크량이 증가하게 되면, 이로 인해 잉크 액적(ink droplet)의 진로가 휘게 되는 등 인쇄 품질에 심각한 영향을 미친다. 와이핑(wiping) 장치는 노즐부(112)의 표면을 문질러서 고화된 잉크나 노즐 주위에 남아있는 잉크를 제거한다.

한편, 잉크젯 화상형성장치를 장시간 사용하지 않거나 인쇄 대기 중에, 프린트 헤드(111)에 마련된 노즐부(112)의 잉크가 건조되거나 먼지 등으로 인해 오염될 수 있다. 캡핑(capping) 장치는 일정 시간 이상 인쇄를 수행하지 않을 때에 노즐부(112)를 덮어 외기와 차단하여 노즐부(112)의 잉크가 건조되거나 오염되는 것을 방지한다. 또한, 흡인(suction)은 노즐부(112)의 노즐 구멍 내에 남아있는 잉크를 빨아들여 잉크가 분사되는 부분을 클리닝하는 것을 의미한다. 메인티넌스부(maintenance unit)(122) 그 자체의 구성 및 작용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명 및 도면은 생략한다.

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 저장된다. 여기서, 인쇄 환경이란 인쇄 모드, 인쇄매체의 종류, 인쇄 밀도, 해상도, 인쇄매체의 크기, 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 환경 정보에 따라 구동 수단(160)이나 구동원(131)의 동작을 제어하게 된다.

제어부(130)는 잉크젯 화상형성장치(125)의 마더보드(mother board) 상에 마련되며, 결함 노즐 검출부(132)에 의해 검출되는 결함 노즐 발생 여부에 따라 프린트 헤드(111)에 구비된 노즐부(112)의 분사 동작, 메인티넌스부(122)의 동작, 및 인쇄매체 이송부의 동작 등을 제어한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 메모리부(171)와, 데이터 처리부(172)와, 제어신호 생성부(173)와, 프린터 헤드 구동부(174)와, 인쇄속도 결정부(175), 및 메인티넌스 동작부(176)를 포함한다.

제어부(130)는 데이터 입력부(135)를 통해 입력되는 화상 데이터를 메모리부(171)에 저장시키고, 메모리부(171)에 인쇄하고자 하는 화상 데이터의 저장이 완료되었는지를 확인한다. 또한, 메모리부(171)에는 결함 노즐 검출부(132)에 의해 검출된 결함 노즐에 대한 정보(예를 들어, 결함 노즐의 발생 위치)가 저장된다.

데이터 처리부(172)는 상기 메모리부(171)에 저장된 결함 노즐에 대한 정보를 토대로 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터(image data)와 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보(image information)를 분석한다. 여기서, 보상 위치는 결함 노즐에서 잉크가 정상적으로 분사될 경우 결함 노즐에 의해 인쇄매체(P) 상에 인쇄되는 위치를 의미하고, 인접된 위치들은 보상 위치에 인접된 위치들을 의미한다. 또한, 데이터 처리부(172)는 분석된 화상 정보(image information)에 따라 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와, 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터가 교환되어 인쇄되도록 한다. 즉, 데이터 처리부(172)는 결함 노즐 발생시 데이터 입력부(135)를 통해 입력된 화상 데이터 중 결함 노즐에 의해 인쇄되는 화상 데이터가 인접된 위치의 화상 데이터와 교환되어 인쇄되도록 한다.

제어신호 생성부(173)는 메모리부(171) 및 데이터 처리부(172)로부터 전달된 화상 데이터(image data)와 결함 노즐에 대한 정보에 따라 프린터 헤드 구동부(174), 인쇄속도 결정부(175), 및 메인티넌스 동작부(176)의 동작을 제어하는 제어신호들을 생성하여 출력한다.

프린터 헤드 구동부(174)는 제어신호 생성부(173)로부터 제어신호를 전달받으며, 전달된 제어 신호에 따라 구동 수단(160)을 구동시켜 인쇄매체(P)에 화상을 인쇄한다.

인쇄속도 결정부(175)는 제어신호 생성부(173)로부터 제어신호를 전달받아 구동원(131)을 구동시킨다. 구동원(131)으로부터 동력을 전달받은 인쇄매체 이송부는 소정의 경로를 따라 인쇄매체(P)를 이송시킨다.

메인티넌스 동작부(176)는 제어신호 생성부(173)로부터 제어신호를 전달받아 메인티넌스부(maintenance unit)(122)를 동작시켜 노즐부(112)를 인쇄 대기 상태로 유지시킨다.

이하, 상기 제어부의 동작을 도 7에 도시된 본 발명에 따른 결함 노즐 보상 방법을 보여주는 흐름도(flow chart)와 결부시켜 보다 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법을 보여주는 흐름도(flow chart)이고, 도 8은 보상 위치와 인접된 위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 참조번호 PD는 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치를, P1, P2, P3, P4, P5, P6는 보상 위치의 인접된 위치들을 의미한다. 본 실시예에서 인접된 위치들은 보상 위치의 좌측(left)(P2), 좌상측(left upper)(P1), 좌하측(left lower)(P3), 우측(right)(P5), 우상측(right upper)(P4), 우하측(right lower)(P6) 위치인 것을 특징으로 한다. 또한, D는 결함 노즐에서 분사되는 잉크 도트가 인쇄매체 상에 착탄된 모습을 보여주고, U는 임의의 노즐에서 분사되는 잉크 도트가 인쇄매체 상에 착탄된 모습을 보여준다. 또한, 각각의 위치에 인쇄되는 화상 데이터는 하나의 노즐에서 분사되는 잉크에 의해 형성될 수도 있고, 두 가지 이상의 노즐에서 분사되는 잉크에 의해 형성될 수도 있다.

도 7, 도 5 및 도 6을 참조하면, 결함 노즐 검출부(132)는 노즐부(112)의 결함 노즐 발생 및 결함 노즐의 위치를 검출한다(S5 단계). 결함 노즐에 대한 정보는 메모리부(171)에 저장된 후, 데이터 처리부(172) 및 제어신호 생성부(173)로 전달된다. 결함 노즐을 검출하는 방법은 전술한 바와 같으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

결함 노즐이 검출되지 않으면, 제어부(130)는 인쇄매체(P)가 노즐부(112)로 진입되는 시점에 맞춰 노즐부(112)를 구동시켜 화상을 인쇄한다. 이때, 제어신호 생성부(173)는 인쇄매체(P)에 화상이 인쇄되도록 프린터 헤드 구동부(174)를 제어하기 위한 제어신호들을 생성하여 출력하고, 구동 수단(160)은 프린터 헤드 구동부(174)로부터 상기 제어신호들을 받아 노즐부(112)를 구동시킨다(S10 단계).

결함 노즐이 검출되면, 결함 노즐에 대한 정보는 메모리부(171)에 저장된 후, 데이터 처리부(172) 및 제어신호 생성부(173)로 전달된다(S10 단계). 제어신호 생성부(173)는 메인티넌스 동작부(176)를 제어하기 위한 제어신호들을 생성하여 출력한다. 메인티넌스 동작부(176)는 상기 제어신호들을 전달받아 메인티넌스부(122)의 동작을 제어하여 노즐부(112)를 인쇄 대기 상태로 회복시키기 위한 메인티넌스 동작을 수행한다(S15 단계). 즉, 제어부(130)는 결함 노즐을 회복시키기 위해 스핏팅이나 흡인(suction)과 같은 노즐부(112)의 회복(recovery) 동작, 즉 메인티넌스(maintenance) 동작을 실시한다. 메인티넌스 동작 후, 결함 노즐이 회복되었는지를 확인하기 위해 결함 노즐 검출부(132)는 결함 노즐(defective nozzle) 발생 여부를 다시 검출한다(S25 단계). 결함 노즐이 회복되었는지를 판단한 후(S30 단계), 결함 노즐이 검출되었다면 제어부(130)는 이를 보상하기 위한 동작을 실시한다.

도 8 및 도 7을 참조하면, 결함 노즐 검출시 제어부(130)는 결함 노즐(defective nozzle)에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터(image data)와 보상 위치의 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보(image information), 및 각 노즐들의 분사 상태를 분석한다(S35 단계). 예를 들어, 제어부(130)는 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들의 색(color) 정보를 비교한다. 여기서, 제어부(130)는 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들 중 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색이나 비슷한 색을 갖는 화상 데이터가 있는지를 판단한다. 전술한 일련의 과정은 메모리부(171)에서 전달되는 결함 노즐에 대한 정보에 따라 데이터 처리부(172)에서 수행된다.

그리고 나서, 제어부(130)는 결함 노즐을 보상하기 위해 분석된 화상 정보에 따라 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6) 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하여 인쇄한다(S40 단계). 여기서, 인쇄될 화상 데이터는 데이터 입력부를 통해 입력된 화상 데이터인 원래의 화상 데이터(original image data)를 의미하고, 교환된 화상 데이터는 결함 노즐 검출시 서로 위치가 교환되어 원래의 위치와 다른 위치에 인쇄되는 화상 데이터를 의미한다. 예를 들어, 입력된 화상 데이터를 그대로 인쇄시 보상 위치(PD)에는 흑색(black) 잉크가 분사되고, 인접된 위치(P2)에는 시안(cyan) 잉크가 분사된다고 가정한다. 여기서, 인쇄될 화상 데이터는 보상위치(PD)에 인쇄될 흑색(black) 잉크와 인접된 위치(P2)에 인쇄될 시안(cyan) 잉크를 의미하고, 교환된 화상 데이터는 결함 노즐을 보상하기 위해 보상위치(PD)에 인쇄되는 시안(cyan) 잉크와 인접된 위치(P2)에 인쇄되는 흑색(black) 잉크를 의미한다.

보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들 중 적어도 한 가지 색상의 잉크가 분사되어 형성되는 화상 데이터와 교환되는 것이 바람직하다. 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터가 잉크가 분사되지 않는 화상 데이터와 교환된다면, 결함 노즐에 의해 발생되는 흰 선(white band)과 같은 화질 열화가 발생될 수 있기 때문이다.

또한, 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들 중 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되는 것이 바람직하다. 보상 위치(PD)에는 결함 노즐에 해당되는 색(color)의 잉크가 분사되지 않는다. 따라서, 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6) 중 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함된 화상 데이터가 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 교환된다면, 결함 노즐로 인해 원래의 색(original color)을 표현할 수 없게 된다. 예를 들어, 보상 위치(PD)에 인쇄될 원래의 화상 데이터(original image data)가 시안 + 옐로우 색이고, 인접된 위치(P2)에 인쇄될 원래의 화상 데이터가 시안 + 마젠타 색이라고 가정한다. 결함 노즐을 보상하기 위해 각 화상 데이터들이 교환되어 인쇄된다면, 보상 위치(PD)에는 결함 노즐로 인해 시안 + 마젠타 색이 아닌 마젠타 색만이 인쇄된다. 따라서, 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들 중 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되는 것이 바람직하다. 즉, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 보상 위치(PD)에는 인접된 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것이 바람직하다.

또한, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 인접된 위치에는 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것이 바람직하다. 즉, 보 상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 결함 노즐과 같은 색의 잉크를 분사하는 노즐이 결함되지 않은 위치의 화상 데이터와 교환되는 것이 바람직하다.

또한, 보상 효과를 향상시키기 위해 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는, 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 인쇄될 화상 데이터들 중 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 채도가 비슷한 화상 데이터와 교환되는 것이 바람직하다.

시안, 마젠타, 옐로우, 흑색 노즐 중 어느 하나의 노즐에 결함이 발생되면 프린트 헤드를 교체하여야 한다. 일반적으로, 인쇄 작업시 흑색 잉크가 가장 많이 사용되므로, 흑색 노즐에 결함이 발생될 확률이 높다. 따라서, 흑색 노즐에서 발생되는 결함을 보상하면, 프린트 헤드의 전체적인 수명을 연장시킬 수 있다.

일 실시예로서, 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 흑색(black)인 것이 바람직하다. 즉, 교환된 화상 데이터가 인쇄되는 인접된 위치에는 흑색의 화상 데이터가 인쇄되는 것이 바람직하다. 흑색의 화상 데이터는 흑색 노즐에서 분사되는 것이 바람직하다. 만약, 인접된 흑색 노즐이 결함인 경우, 복합 흑색(composite black)을 형성하도록 시안(cyan)+마젠타(magenta)+옐로우(yellow) 노즐에서 인접된 위치에 잉크를 분사하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 결함 노즐을 보상하기 위해 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터와 인접된 위치들(P1, P2, P3, P4, P5, P6) 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하여 인쇄한다. 화상 데이터를 교환하는 방법으로 본 발명은 노즐부(112)에 구비된 각 노즐들에 전달되는 구동 데이터를 교환하여 전달함으로써 화상 데이터들이 교환되어 인쇄되도록 한다. 즉, 데이터 처리부(172)는 각 노즐에서 분사되는 화상 데이터를 교환한 후, 교환된 화상 데이터를 노즐부(112)의 각 노즐들로 전달한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 결함 노즐의 보상 방법을 설명한다.

도 9는 도 4의 헤드 칩의 확대도이고, 도 10은 도 8의 인접된 위치들에 화상 데이터가 실제로 인쇄된 모습을 보여주는 도면이다. 도 9에서 참조번호 C1, C2, C3..., M1, M2, M3..., Y1, Y2, Y3..., K1, K2, K3...는 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로우(yellow), 흑색(black) 잉크를 분사하는 노즐들을 의미한다. 또한, 도 10에서 REAL은 인접된 위치들에 실제로 인쇄되는 화상 데이터를 의미한다. 예를 들어, 도 10의 P1 위치에 시안+마젠타 색의 화상 데이터가 인쇄된다고 할 때, 시안 노즐이 결함이라면 P1 위치에는 마젠타 색의 화상 데이터가 인쇄된다. 여기서, REAL이란 P1 위치에 실제로 인쇄되는 마젠타 색의 화상 데이터를 의미한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, P1, P2, P3 위치는 C1, M1, Y1, K1 노즐에서 분사되는 잉크에 의해 인쇄되고, PD 위치는 C2, M2, Y2, K2 노즐에서 분사되는 잉크에 의해 인쇄되며, P4, P5, P6 위치는 C3, M3, Y3, K3 노즐에서 분사되는 잉크에 의해 인쇄된다. 따라서, PD 위치에는 시안, 마젠타, 옐로우, 흑색, 또는 상기 각 노즐에서 분사되는 잉크들이 혼합된 색의 화상 데이터가 인쇄될 수 있다. 예를 들어, 옐로우 노즐(Y2)이 결함인 경우 보상 위치(PD)에 인쇄될 화상 데이터는 옐로우+시안 색의 화상 데이터이고, 인접된 위치들 중 P5 위치에 인쇄될 화상 데이터는 시안+마젠타 색의 화상 데이터라고 가정한다. 옐로우 노즐(Y2)이 결함이므로, 그대 로 인쇄할 경우 보상 위치(PD)에는 시안 색의 화상 데이터가 인쇄된다. 즉, 원래 인쇄하고자 하는 화상 데이터와 다른 색의 화상 데이터가 보상 위치에 인쇄된다. 보상 위치에 잉크를 분사하는 노즐들 중 시안 노즐(C2)이나 마젠타 노즐(M2)에는 결함이 발생되지 않았다. 따라서, 인접된 위치에 착탄될 시안+마젠타 색의 화상 데이터를 보상 위치(PD)에 인쇄하고, 보상 위치(PD)에 인쇄될 옐로우+시안 색의 화상 데이터를 P5 위치에 인쇄시킨다면, 결함 노즐에 의한 화질 열화를 보상할 수 있게 된다. 즉, 실제로 인쇄매체에 착탄되는 잉크 도트 사이의 간격이 매우 작으므로, 화상 데이터가 교환되어 인쇄되더라도 육안으로는 이를 감지할 수 없다. 따라서, 상술한 바와 같은 방법으로 화상 데이터를 교환하여 인쇄하면 흰 선(white band)과 같은 화질 열화를 보상할 수 있다.

상술한 바와 같은 방법 및 구성에 의하면, 본 발명은 결함 노즐을 보상하기 위해 보상 위치에 인쇄되는 화상 데이터와 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄되는 화상 데이터를 교환하여 인쇄한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 화상형성장치 및 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법은 종래 발명과 달리 화상 데이터를 바꿔 인쇄함으로써 본 발명은 사용자에 의해 쉽게 인지되는 흰 선(white band)과 같은 화질 열화를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 종래 발명과 달리 블랙(Black) 노즐의 결함뿐 아니라 다른 색상의 잉크를 분사하는 노즐의 결함도 보상할 수 있다. 또한, 본 발명은 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 인접된 위치에 인쇄될 화상 데이터와 의 채도 차이 등을 고려하여 결함 노즐을 보상함으로써 보상 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 결함이 발생된 노즐을 보상하여 사용함으로써 프린트 헤드의 수명을 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 (26)

1. (a) 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계;

   (b) 결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터(image data)와, 상기 보상 위치의 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보를 분석하는 단계; 및

   (c) 분석된 화상 정보에 따라 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하여 인쇄하는 단계;를 포함하며,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 색(color) 정보를 비교하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 색 정보를 비교한 후, 상기 인접된 위치들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색을 갖는 화상 데이터가 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 적어도 한 가지 색상의 잉크가 분사되어 형성되는 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 보상 위치에는 상기 인접된 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
7. 제1항에 있어서,

   교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 동일한 색의 화상 데이터가 인쇄되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는, 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 채도가 비슷한 화상 데이터와 교환되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터는 흑색(black)인 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
10. 제9항에 있어서,

    교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 흑색(black) 잉크가 분사되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
11. 제9항에 있어서,

    교환된 화상 데이터가 인쇄되는 상기 인접된 위치에는 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 잉크가 분사되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
12. 제1항에 있어서,

    상기 노즐부에 구비된 각 노즐들에 전달되는 구동 데이터를 교환하여 전달함으로써 화상 데이터들이 교환되어 인쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
13. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 인접된 위치들은 상기 보상 위치의 좌측(left), 좌상측(left upper), 좌하측(left lower) 위치와, 우측(right), 우상측(right upper), 우하측(right lower) 위치인 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
14. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 노즐부는 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
15. 제1항 내지 제4항 또는 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    결함 노즐 검출시 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 회복시키기 위한 메인티넌스 동작을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 메인티넌스 동작 수행 후 상기 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
17. 잉크를 분사하는 노즐부를 구비하는 프린트 헤드;

    상기 노즐부를 구동시켜 인쇄매체에 화상을 형성하는 구동 수단;

    상기 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 결함 노즐 검출부; 및

    결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 보상 위치의 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터가 교환되어 인쇄되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터가 상기 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 결함 노즐과 같은 색의 잉크가 포함되지 않은 화상 데이터와 교환되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
19. 제17항에 있어서,

    상기 제어부는, 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터가 상기 인접된 위치들 에 인쇄될 화상 데이터들 중 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 채도가 비슷한 화상 데이터와 교환되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 노즐부는 상기 인쇄매체의 폭에 해당되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치.
21. 노즐부의 결함 노즐 발생 여부를 검출하는 단계;

    결함 노즐 검출시, 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 회복시키기 위한 메인티넌스 동작을 수행하는 단계;

    상기 결함 노즐의 회복 여부를 판단하는 단계;를 포함하며,

    상기 결함 노즐이 인쇄 대기 상태로 회복되지 않은 경우,

    상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 단계;

    상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터(image data)와 상기 보상 위치의 인접된 위치들에 인쇄될 화상 데이터들의 화상 정보를 분석하는 단계;

    분석된 화상 정보에 따라 상기 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 교환하는 단계; 및

    상기 교환된 화상 데이터를 인쇄하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
22. 노즐부의 결함 노즐 발생 여부를 검출하는 단계;

    상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 대하여 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터를 상기 보상 위치에 인쇄하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법.
23. 인쇄하고자 하는 화상 데이터를 입력받고 잉크젯 화상형성장치가 해석할 수 있는 명령어를 생성하는 데이터 입력부;

    상기 데이터 입력부로부터 전달받은 상기 명령어에 상응하는 화상을 인쇄하는 잉크젯 화상형성장치; 를 포함하며,

    상기 잉크젯 화상형성장치는,

    잉크를 분사하는 노즐부를 구비하는 프린트 헤드;

    상기 노즐부를 구동시켜 인쇄매체에 화상을 형성하는 구동 수단;

    상기 노즐부의 결함 노즐 발생 및 상기 결함 노즐의 위치를 검출하는 결함 노즐 검출부;

    결함 노즐 검출시, 상기 노즐부를 인쇄 대기 상태로 회복시키기 위한 메인티넌스부; 및

    결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 보상 위치의 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터가 교환되어 인쇄되도록 상기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템.
24. 제23항에 있어서,

    상기 결함 노즐 검출부는,

    제1검출부(132A)는 상기 노즐부에 광을 조사하여 노즐 구멍이 막혔는지 여부를 검출하는 제1검출부 및 이송되는 인쇄매체에 광을 조사하여 상기 결함 노즐이 발생되었는지 여부를 검출하는 제2검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템.
25. 잉크를 분사하는 노즐부를 구비하는 프린트 헤드;

    상기 노즐부를 구동시켜 인쇄매체에 화상을 형성하는 구동 수단;

    상기 노즐부의 결함 노즐 발생 여부를 검출하는 결함 노즐 검출부;

    결함 노즐 검출시, 상기 결함 노즐에 의해 인쇄되는 위치인 보상 위치에 인쇄될 화상 데이터와 상기 보상 위치의 인접된 위치들 중 어느 하나의 위치에 인쇄될 화상 데이터가 교환되어 인쇄되도록 상기 구동 수단 및 상기 프린트 헤드의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템.
26. 제25항에 있어서,

    상기 프린트 헤드의 인쇄 속도를 결정하는 인쇄속도 결정부;

    상기 프린트 헤드를 인쇄 대기 상태로 회복시키는 메인티넌스부를 동작시키는 메인티넌스 동작부;

    상기 인쇄매체를 이송하는 인쇄매체 이송부; 를 포함하며,

    상기 제어부는 상기 노즐부의 잉크 분사를 제어하고 상기 구동 수단, 상기 메인티넌스 동작부 및 상기 이송부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 화상형성시스템.

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