KR101010195B1 - 화상 형성 장치 및 인쇄물 - Google Patents

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Abstract

액적을 토출하기 위한 복수의 노즐이 나란히 배치되어 있는 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치에 있어서, 구동 파형 생성부는, 1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제1 구동 파형과, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제2 구동 파형을 생성한다. 헤드 제어부는 상기 액체 토출 헤드로 하여금 화상이 형성되는 영역에는 상기 제1 구동 파형에 따라 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하게 하고 화상이 형성되지 않는 영역에는 상기 제2 구동 파형에 따라 상기 최소 토출량보다 작은 토출량을 토출하게 한다.

Description

화상 형성 장치 및 인쇄물{IMAGE FORMING DEVICE AND PRINTED MATTER}
본 발명은 화상 형성 장치 및 인쇄물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치와 그 화상 장치에 의해 화상이 형성되는 인쇄물에 관한 것이다.
프린터, 팩스, 복사기, 플로터(plotter) 또는 (프린트, 팩스, 복사기 및 이와 유사한 기능들을 포함하는) 복수의 화상 형성 기능을 갖는 다기능 주변장치 등과 같이, 액체 토출 장치를 사용하는 화상 형성 장치가 알려져 있다. 액체 토출 장치는 기록액의 액적을 토출하는 액체 토출 헤드가 배치된 기록 헤드를 포함한다. 이러한 기록 헤드로, 매체(기록지)를 반송하면서 기록액(잉크)의 액적을 매체(기록지)에 토출함으로써 (화상 기록과 인쇄를 포함하는) 화상 형성이 이루어진다.
본 명세서에서 화상 형성 장치는, (종이, 방적사(yarn), 섬유, 직물, 피혁, 금속, 플라스틱, 유리, 목재, 세라믹 등을 포함하는) 매체에 액적을 토출함으로써 화상 형성을 수행하는 장치를 말한다. 본 명세서에서 화상 형성은 문자나 도형 등 의미를 갖는 화상의 형성 뿐만 아니라 패턴 등의 의미를 갖지 않는 화상의 형성도 포함한다. 본 명세서에서 액체는 기록액 또는 잉크에 한정되지 않고, 토출시 액체 상태인 임의의 유체를 말한다. 본 명세서에서 액체 토출 장치는 액체 토출 헤드로부터 액적을 토출하는 장치를 말하는 것으로, 화상 형성을 수행하는 장치에 한정되는 것은 아니다.
액체 토출 헤드를 구비하는 화상 형성 장치는 2가지 타입으로 분류되는데, 그 하나는, 캐리지 상에 제공되는 기록 헤드가 용지 이송 방향에 수직인 주 스캐닝 방향으로 이동하는 시리얼형(serial type) 화상 형성장치이고, 다른 하나는, 전체 기록 영역을 커버하도록 액적을 토출하는 복수의 토출구(노즐)가 배열된 풀 라인형 기록 헤드를 사용하는 풀 라인형(full-line type) 화상 형성 장치이다.
화상 형성 장치에 사용되는 액체 토출 헤드는 토출구로부터 액적을 토출하도록 배치되어 기록 또는 인쇄를 행한다. 액체 토출 헤드의 비토출 상태(non-discharge state)가 일정 시간 계속된다면, 토출구 내의 액체의 점도는 용매 등의 증발에 의해 증가된다. 비토출 상태에서 토출 동작이 시작되면, 헤드의 토출 상태는 증가된 점도 때문에 방해받고 액체 토출 헤드는 동작 불능이 되며 인쇄 품질이 열화된다. 이를 방지하기 위해, 화상 형성에 이용되지 않는 액적(폐액: waste fluid)이 노즐로부터 토출되는 공토출 동작(idle discharge operation)이 수행되어 노즐에 남아 있는 증가된 점도의 기록액이 제거된다.
공토출 동작에 관하여, 일본 특허공개공보 평11-105304호는 기록 매체 상에서 잉크젯 헤드의 스캐닝 동안에 기록 매체로부터 이격된 위치에서, 잉크젯 헤드 내의 노즐 막힘을 방지하기 위한 잉크의 예비 토출을 행하는 예비 토출 유닛이 잉크젯 헤드에 제공되는 잉크젯 프린터를 개시하고 있다.
일본 특허공개공보 제2001-026123호는 1 패스분의 인쇄 데이터에 기초하여, 작은 양의 잉크를 토출하는 노즐로부터 플러싱용 도트(flushing dots)를 토출시키기 위한 데이터가 생성되는 잉크젯 레코더를 개시하고 있다. 헤드 구동 유닛은 상기 데이터에 의하여 인쇄 동작을 수행하며, 인쇄용 도트와 함께 인쇄용 도트보다 작은 플러싱용 도트가 캐리지(carriage)의 스캐닝 동안에 기록 매체로 토출된다. 그 결과, 플러싱용 도트는 필요한 1 패스의 기간동안에 작은 양을 분사하는 노출로부터 적절히 도출되고, 비교적 큰 크기의 기록 매체를 사용하는 레코더에 의해서도 정상적인 인쇄 동작을 확실히 수행할 수 있게 된다. 또한, 일본 특허공개공보 제2005-313624호는 정상 인쇄 동작 동안에 예비 토출 동작이 수행되는 액체 토출 헤드를 개시하고 있다.
일본 특허공개공보 제2005-007899호는 기록 영역과는 별도인 위치에서 액적의 공토출을 행하기 위한 공토출 영역이 설정된 풀 라인 잉크젯 기록 장치를 개시하고 있다. 공토출이 수행될 때 액적을 받아들이기 위한 공토출 기록액부는 공토출 영역 내에 배치된다. 풀 라인 잉크젯 헤드를 포함하는 기록 헤드 유닛은 공토출 영역으로 이동되거나 회전하고, 공토출 동작을 수행하도록 한다. 그 후, 기록 헤드 유닛은 헤드 복귀 동작의 실행에 의해 기록 영역으로 복귀된다.
또한, 일본 특허공개공보 제2001-105589호는 액체 토출 헤드를 구동하는 방법을 개시하고 있다. 일본 특허공개공보 제2002-248766호는 하전 입자가 용매 내에 분산되어 있는 잉크를 사용하는 화상 형성 장치를 개시하고 있다.
그러나, 일본 특허공개공보 평11-105304호에 따라, 인쇄 스캐닝 동안에 기록 매체로부터 떨어진 위치에서 공토출(예비 토출) 동작을 수행하는 공토출 방법을, 기록 헤드가 움직이는 풀 라인형 화상 형성 장치에 적용하기는 어렵다. 상술한 공토출 방법의 적용이 가능하다 하더라도, 이 경우 인쇄속도가 극단적으로 떨어지는 문제가 남아있다.
일본 특허공개공보 제2001-026123호 등에 의하여, 1 패스의 인쇄 데이터에 기초하여 공토출(플러싱)용 데이터를 생성하여 1 패스 내에서 공토출을 행하는 공토출 방법은, 작은 잉크 토출을 갖는 데이터의 해석, 화상 데이터에 따른 공토출용 데이터의 생성, 및 정상 인쇄용 구동 파형과 공토출용 구동 파형을 생성하는 구동 회로의 스위칭를 필요로 한다. 따라서, 처리가 복잡하고 비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상술한 문제점이 제거된 개선된 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단순하고 저비용인 기구를 사용하여 액체 토출 헤드의 공토출 동작을 수행하는 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 화상 형성 장치에 의해 화상이 형성되는 인쇄물이 제공된다.
상술한 문제점들 중 하나 이상의 문제점을 해결하거나 경감시키는 본 발명의 실시예에서, 매체 상에 화상을 형성하고 액적을 토출하기 위한 복수의 노즐이 나란히 배치되어 있는 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치에 있어서,
1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제1 구동 파형과, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제2 구동 파형을 생성하는 구동 파형 생성부; 및 상기 액체 토출 헤드로 하여금 화상이 형성되는 영역에는 상기 제1 구동 파형에 따라 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하게 하고 화상이 형성되지 않는 영역에는 상기 제2 구동 파형에 따라 상기 최소 토출량보다 작은 상기 토출량을 토출하게 하는 헤드 제어부;를 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
상기 화상 형성 장치는, 화상이 형성되지 않는 영역이 매체가 반송 방향으로 반송되는 매체의 영역(매체의 반송 방향의 영역)에 해당하도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 화상이 형성되지 않는 영역이 매체가 반송되는 반송 방향에 직교하는 방향에서의 매체의 화상 형성 영역의 단부에 해당하도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호가 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실(liquid chamber)을 수축시킴으로써 액적을 토출시키는 가압 파형 요소(pressing waveform element)를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화가 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화보다 작게 되도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호가 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출시키는 가압 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간이 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간보다 길게 되도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호가 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소(drawing waveform element)를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 전압 변화가 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 전압 변화보다 크게 되도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호가 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간이 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간보다 짧게 되도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는 상기 액체 토출 헤드가 풀 라인형 기록 헤드인 것으로 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는 상기 매체가 롤형(rolled-form)의 매체인 것으로 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 화상 형성에 기여하지 않는 액적을 토출하는 공토출(idle discharge) 동작을 행할 때, 상기 액체 토출 헤드가, 매체의 폭방향으로 매체의 화상 형성 가능 영역 전체에 걸쳐서, 상기 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하도록 구성될 수 있다.
상술한 문제점들 중 하나 이상의 문제점을 해결하거나 경감시키는 본 발명의 실시예에서, 상기 화상 형성 장치에 의해 매체로 액적을 토출함으로써 화상이 형성되어 있는 인쇄물이 제공된다.
상술한 문제점들 중 하나 이상의 문제점을 해결하거나 경감시키는 본 발명의 실시예에서, 매체 상에 화상을 형성하고 액적을 토출하기 위한 복수의 노즐이 나란히 배치되어 있는 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치에 있어서,
1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 제1 구동 신호를 포함하는 제1 구동 파형과, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 구동 신호를 포함하는 제2 구동 파형을 생성하는 구동 파형 생성부; 및 제어 신호에 응답하여 상기 제1 구동 파형의 제1 구동 신호와 상기 제2 구동 파형의 제2 구동 신호 중 적어도 하나를 선택하여 상기 선택된 구동 신호를 상기 액체 토출 헤드에 출력하는 선택부;를 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 구동 파형 생성부가 시계열(time series)로 복수의 상기 제1 구동 신호를 생성하고 상기 제2 구동 신호가 상기 복수의 제1 구동 신호 중 2개 신호 사이에 삽입되도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 화상 형성시 상기 선택부가 상기 제1 구동 신호와 함께 상기 제2 구동 신호를 선택하도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 상기 구동 파형 생성부가 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 일부를 잡아찢는(tear off) 파형 요소를 갖는 제2 구동 파형을 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 화상 형성 장치는, 화상 형성을 위해 사용되는 상기 최소 토출량보다 작은 상기 토출량의 토출 속도가 화상 형성을 위해 사용되는 상기 최소 토출량의 토출 속도보다 작게 되도록 상기 구동 파형 생성부가 구성될 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치의 실시예들에 따르면, 간단하고 저비용인 메카니즘을 사용하여 공토출 동작을 수행하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 화상 형성 장치의 기록 헤드의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2의 기록 헤드의 일부를 구성하는 액체 토출 헤드의 단면도로서, 액체 토출 헤드의 액실의 길이 방향에 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 2의 기록 헤드의 일부를 구성하는 액체 토출 헤드의 단면도로서, 액실의 측방향에 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 도 1의 화상 형성 장치의 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5의 제어 시스템의 헤드 구동 회로와 인쇄 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 도 5의 제어 시스템에 의해 생성되는 구동 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8a는 도 7의 구동 파형의 일부를 구성하는 제1 구동 파형 내에 포함된 구동 신호(P1)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 7의 구동 파형의 일부를 구성하는 제2 구동 파형 내에 포함된 구동 신호(Pk)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9a는 도 7의 구동 파형의 일부를 구성하는 제1 구동 파형 내에 포함된 구 동 신호(P1)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9b는 도 7의 구동 파형의 일부를 구성하는 제2 구동 파형 내에 포함된 구동 신호(Pk)의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 1의 화상 형성 장치에 의해 수행되는 액적 토출 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 롤지(roll sheet)를 사용하여 기록 헤드에 의해 화상 형성이 수행되는 화상 형성 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 화상이 형성되는 영역과 화상이 형성되지 않는 영역의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 화상이 형성되는 영역과 화상이 형성되지 않는 영역의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 화상이 형성되는 영역과 화상이 형성되지 않는 영역의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 제어 시스템에 의해 생성되는 구동 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 실시예에서 액적 제어 신호와 토출액적량 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 제어 시스템에 의해 생성되는 구동 파형의 일례를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17의 실시예에서 액적 제어 신호와 토출액적량 간의 관계를 나타 낸 도면이다.
도 19는 기록 헤드로 하여금 공토출을 수행하게 하는 제2 토출 구동 신호의 일례를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 형성 장치의 기구부(mechanical part)의 구성을 나타낸 개략도이다.
이 실시예의 화상 형성 장치(1)는 노즐열(각 열에 복수의 노즐이 배열됨)을 갖고 기록지(매체)의 기록 영역의 폭보다 큰 길이를 갖는 풀 라인형 액체 토출 헤드로 구성되는 기록 헤드가 구비된 풀 라인형 화상 형성 장치이다.
화상 형성 장치(1)는 화상 형성 장치(1) 내부에 화상 형성부(2)와 기록지(용지)를 반송하는 반송 기구(3)를 포함한다. 여러장의 기록지(5)를 적재하는 급지 트레이(4)가 화상 형성 장치(1)의 일측에 장착되어 있다. 다른 방안으로, 롤지(roll-sheet; 즉, 롤형 매체(rolled form medium))를 화상 형성부(2)에 공급하는 롤지 급지 기구(도시 안함)가 화상 형성 장치(1)의 일측에 장착될 수 있다.
화상 형성 장치(1)에서, 기록지(5) (또는 롤지)는 급지 트레이(4)로부터 반송 기구(3)로 공급되며, 기록지(5) (또는 롤지)가 반송되는 동안 화상 형성부(2)에 의해 기록지(5) 상에 화상이 형성된다. 화상 형성이 완료된 후 기록지(5)는 화상 형성 장치(1)의 타측에 장착된 배지 트레이(6)로 넘겨진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치(1)는 블랙(black: K), 시안(cyan: C), 마젠타(magenta: M) 및 옐로우(yellow: Y) 색상의 액적을 각각 토출하는 기록 헤드(11k, 11c, 11m 및 11y) (통칭하여, 기록 헤드(11)라 함)를 포함한다. 기록 헤드(11k, 11c, 11m 및 11y)는 4개의 풀 라인형 액체 토출 헤드로 구성되고, 각 기록 헤드(11)는, 노즐면(104N) (그 내부에 노즐들(104)이 형성되어 있음)을 아래로 향하게 한 상태에서 헤드 홀더(도시 안함)에 장착되어 있다.
화상 형성 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 각 기록 헤드(11)의 성능을 유지 및 회복하는 유지/ 기구(12k, 12c, 12m 및 12y) (통칭하여, 유지/회복 기구(12)라 함)를 포함한다. 퍼지 처리(purging process) 및 와이핑 처리(wiping process)와 같은 각 기록 헤드의 성능 유지 동작 시에, 기록 헤드(11)와 유지/회복 기구(12)는 서로 상대적으로 이동하며, 유지/회복 기구(12)이 일부를 구성하는 캡핑 부재(capping member)가 기록 헤드(11)의 노즐면(104N)에 대향하여 있다.
이 실시예에서, 블랙, 시안, 마젠타 및 옐로우 기록 헤드(11)는 기록지 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로 배열되어 기록지에 각 색상의 액적을 토출한다. 그러나, 본 발명에 따른 기록 헤드의 배치와 색수가 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
복수의 노즐열이 주어진 간격으로 배열된 하나 또는 복수개의 풀 라인형 기록 헤드가 대신 사용될 수도 있다. 기록 헤드와 그 기록 헤드에 기록 유체를 공급하는 기록 유체 카트리지는 일체로서 또는 분리된 요소로서 형성될 수 있다.
화상 형성 장치(1)는 급지 트레이(4)의 기록지들(5)로부터 1장을 분리하여 그 분리된 기록지를 화상 형성 장치(1)에 한번에 공급하는 급지 롤러(21)와, 기록지를 반송 기구(3)에 넘겨주는 급지 롤러(22)를 포함한다. 화상 형성 장치(1)가 롤지 급지 기구를 구비할 경우, 롤지는 급지 롤러(22)에 의해 반송 기구(3)로 연속적으로 보내어진다.
반송 기구(3)는 다음의 요소들을 포함한다. 무단상(endless type)의 반송 벨트(25)는 구동 모터(도시 안함)에 의해 회전하는 구동 롤러(반송 롤러)(23)와 종동 롤러(24) 사이에 감겨져 있다. 대전 롤러(26)는 반송 벨트(26)를 대전시키기 위해 제공된다. 가이드 부재(플래튼 플레이트: platen plate)(27)는 화상 형성부(2)에 대향하는 부분에서 반송 벨트(25)를 안내하도록 제공된다. 유지 롤러(28)는 구동 롤러(23)에 대향하도록 배치되어, 급지부로부터 받은 기록지(또는 롤지)를 구동 롤러(23)에 대고 유지한다. 다공성 물질로 만들어진 기록 유체 와이핑 부재(또는 클리닝 블레이드)(29)는 반송 벨트(25)에 부착된 기록 유체(잉크)를 제거하도록 제공되는 클리닝 유닛이다. 제전 롤러(30)는 반송 벨트(25)를 제전하도록 제공된다.
또한, 배지 롤러(31)는 반송 기구(3)의 하류측에 제공되어, 화상이 형성된 기록지(5) (또는 롤지)를 배지 트레이(6)로 송출한다.
상술한 풀 라인형 화상 형성 장치에서, 반송 벨트(25)가 하전되고 기록지(5) (또는 롤지)가 반송 벨트(25)로 보내어져, 기록지(5) (또는 롤지)는 반송 벨트(25)의 정전력에 의해 흡착되고 반송 벨트(25)의 주회이동에 의해 반송된다. 화상 형성부(2)의 기록 헤드(11k, 11c, 11m 및 11y)로부터 토출되는 각 색의 액적에 의해 화상이 기록지에 형성된다. 화상이 형성된 기록지는 배지 트레이(6)로 보내어진다.
도 3 및 도 4를 참조하여 기록 헤드(11)의 일부를 구성하는 액체 토출 헤드의 일례를 설명한다.
도 3은 도 2의 라인 A-A'를 따라 액체 토출 헤드의 액실의 길이 방향(이 방향은 노즐열의 방향에 직교함)으로 절취한 액체 토출 헤드의 단면도이다. 도 4는 액실의 측방향(이 방향은 노즐열의 방향과 평행함)을 따라 절취한 액체 토출 헤드의 단면도이다.
액체 토출 헤드는 다음의 요소들을 포함하는 바, 채널판(액실 기판)(101); 상기 채널판(액실 기판)(101)의 하면에 접합된 다이아프램 플레이트(102); 및 채널판(101)의 상면에 접합된 (또는 채널판(101)과 일체로 형성된) 노즐판(103)을 포함한다.
또한, 채널판(101), 다이아프램 플레이트(102) 및 노즐판(103)은, 액적 토출을 위한 노즐(104)과 연통하는 개별 유로로서 제공되는 가압 액실(106); 잉크(기록 유체)를 상기 가압 액실(106)에 공급하는 액체 공급로로서 제공되는 유체 저항부(107); 및 공통 액실(108)에 인접하게 제공되는 댐퍼실(118; damper chamber)을 형성한다.
본 실시예에서, 채널판(101)은 SUS 기판으로부터 기계가공, 펀칭 또는 산성 에칭액을 사용한 에칭을 통해 제조되며, 채널판(101)은 가압 액실(106), 유체 저항부(107) 및 댐퍼실(118) 등의 다양한 개구를 각각 형성한다.
상술한 바와 같이, 채널판(101)과 노즐판(103) 또는 다이아프램 플레이트(102)는 전주(electrocasting)를 통해 함께 형성될 수 있다. 채널판(101)은 수산화칼륨(KOH) 용액 등의, 알카라인 에칭액을 사용하여 (110) 결정면 방향의 단결정 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 형성될 수 있다. 다른 방안으로, 채널판(101)은 감광성 수지를 사용하여 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다이아프램 플레이트(102)는 다이아프램 플레이트(102)는 액실(106)측으로부터 적층된 제1층(102a), 제2층(102b) 및 제3층(102c)를 포함하는 3층 니켈 플레이트로 형성되고, 예를 들어 전주(electrocasting)를 통해 제조된다. 다른 방안으로, 다이아프램 플레이트(102)는 폴리이미드와 같은 수지와 SUS 기판과 같은 금속판으로 만들어진 적층부재로 형성되거나, 예를 들어 수지부재로 형성될 수도 있다.
노즐판(103)은 각각의 가압 액실(106)에 대응하는 여러가지 노즐(104)를 형성하고, 이 노즐판(103)은 접착제에 의해 채널판(101)에 접합된다.
노즐판(103)을 형성하기에 적합한 재료는 스테인레스강 및 니켈 등의 금속물질, 폴리이미드 수지 등의 수지물질, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
노즐(104)의 내부 형상은 뿔형상(horn-like shape) (또는 일반적으로 원통형 또는 원뿔대 형상이 사용될 수 있음)이고, 노즐(104)의 내경(inside diameter)은 잉크 액적 출구측의 직경에 있어서 20-35 마이크로미터의 범위이다. 각 열의 노즐 피치는 150 dpi로 설정된다.
노즐판(103)의 노즐면(104N)(토출방향의 표면) 상에는 발수표면처리(water-repellent surface treatment)를 한 발수처리층(도시 안함)이 제공된다. 이 발수처리층은 PTFE-Ni 공융 도금(eutectic plating) 또는 불소수지의 전착(elecrodeposition), 증발성이 있는 불소수지의 증착, 또는 실리콘계 수지나 불소계 수지의 용제 도포후 베이킹 등을 통해 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 다이아프램 플레이트(102)에서, 각각의 가압 액실(106)에 대응하는 다이아프램부(102A)는 제1층(102a)으로 형성되고, 2층 구조의 돌출부(102B)는 제2층(102b)과 제3층(102c)에 의해 다이아프램부(102A)의 중앙부에 형성된다. 에너지 발생부(액츄에이터부)를 형성하는 각각의 압전 소자(112)는 돌출부(102B)에 각각 접합되어 있다.
각 가압 액실(106)의 격벽(106A)에 대응하여, 지지부(113)가 3층 구조 부분 (두꺼운 부분(102B))에 접합되어 있다.
압전 소자(112)와 지지부(113)는 적층 압전 소자 부재(114)의 하프컷(half-cut) 다이싱에 의한 슬릿 처리(slit processing)을 통해 형성된다. 지지부(113) 또한 압전 소자이나, 지지부(113)에 구동 전압이 인가되지는 않으며 다이아프램 플레이트(102)를 지지하는 역할을 수행한다. 적층 압전 소자 부재(114)는 베이스 부재(115)에 접합되어 있다.
예를 들어, 압전 소자(112) (압전 소자 부재 (114))는 1층당 두께가 10-50 마이크로미터인 납 지르코늄 티탄산화물(lead titanate zirconate: PZT)의 압전층과, 1층당 두께가 수 마이크로미터인 은/팔라듐 (AgPd)의 내부 전극층을 교대로 적층함으로써 만들어진다. 내부 전극은 개별 전극과 공통 전극에 전기적으로 접속되고, 구동 신호가 FPC 케이블(116)을 통해 이들 전극에 공급된다.
기록 헤드는, 액실(106) 내의 기록 유체가 d33 방향으로의 압전 소자(112)의 압전 변위를 이용하여 가압되도록 구성될 수 있다. 다른 방안으로, 기록 헤드는, 액실(106) 내의 기록 유체가 d31 방향으로의 압전 소자(112)의 압전 변위를 이용하여 가압되도록 구성될 수 있다.
본 실시예의 기록 헤드는 d33 방향으로의 압전 소자(112)의 압전 변위를 이용하는 구성을 사용한다.
베이스 부재(115)는 금속 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 베이 스 부재(115)의 재료가 금속일 때, 압전 소자의 자기발열에 의한 열축적을 방지할 수 있다. 압전 소자(112)와 베이스 부재(115)의 접합은 접착제에 의해 행해질 수 있다. 그러나, 풀 라인형 기록 헤드에서와 같이 채널의 수가 증가할 때에는, 압전 소자(112)의 자기발열에 의해 온도가 약 100도씨로 상승하여 접합 강도가 현저히 떨어지게 된다.
자기발열에 의해 기록 헤드 내의 온도의 상승이 발생하고 잉크 온도가 상승하며, 잉크 온도가 상승하면, 잉크 점도가 떨어지고 이는 토출 특성에 중요한 영향을 미친다.
따라서, 압전 소자(112)의 자기발열에 의한 열축적을 방지하기 위해, 베이스 부재(115)는 금속 재료를 사용하여 형성된다. 또한, 이는 이러한 접착 강도의 저하와 기록 유체 점도의 저하로 인한 분사 특성의 열화를 방지하는 것을 가능하게 한다.
또한, 에폭시계 수지 또는 폴리페닐렌 설파이트(polyphenylene sulfite)의 사출성형(injection molding)을 통해 형성되는 프레임 부재(117)가 접착제에 의해 다이아프램 플레이트(102)의 주변에 접합되어 있다.
각 가압 액실(106)에 기록 유체를 공급하는 공통 액실(108)은 프레임 부재(117) 내에 형성되어 있다. 공통 액실(108)로부터 기록 유체는 다이아프램 플레이트(102) 내에 형성된 공급구(feed hole: 109), 유체 저항부(107)의 상류측에 형성된 유로(110) 및 유체 저항부(107)를 통해 가압 액실(106)로 공급된다. 또한 프레임 부재(117)에는 기록 유체를 공통 액실(108)로 외부로부터 공급하기 위한 기록 유체 공급구(119)가 형성되어 있다.
공통 액실(108)의 벽면의 일부는 액실(106)의 벽면을 형성하는 다이아프램 플레이트(102)에 의해 형성된다. 공통 액실(108)의 벽면을 형성하는 부분은 댐퍼부(124)로 형성된다. 댐퍼부(124)는 인접하는 댐퍼실(118)의 벽부를 형성하여 공통 액실(108)에서 발생하는 압력 변동을 흡수한다. 댐퍼실(118)은 미도시의 대기 개방로(air opening)를 통해 대기로 개방되어 있다.
상술한 액체 토출 헤드에서, 압전 소자(112)에 인가되는 전압이 기준 전압(Ve)으로부터 떨어질 때, 압전소자(112)는 수축하게 되고, 다이아프램(2)은 하강하게 되어, 가압 액실(106)의 용적이 확장되고 잉크가 액실(106)로 흐르게 된다. 그 후, 압전 소자(112)에 인가되는 전압이 상승할 경우, 압전 소자(112)는 적층적층 방향으로 팽창하게 된다. 다이아프램 플레이트(102)는 노즐(104) 방향으로 변형되고, 액실(106)의 용적/부피가 감소되어, 액실(106) 내의 기록 유체가 가압되고, 기록 유체의 액적이 노즐(104)로부터 토출(분사)된다.
이후, 압전 소자(112)에 인가되는 전압이 기준 전압으로 돌아올 때, 다이아프램 플레이트(102)는 원 위치로 돌아오고, 액실(106)은 팽창하게 된다. 이 때, 액실(106) 내에 음압(negative pressure)이 발생하고, 액실(106)은 공통 액실(108)로부터 기록 유체로 리필(refilled)된다.
노즐(104)의 메니스커스(meniscus)의 진동이 감쇠하고 노즐 메니스커스가 안정화된 후에, 액체 토출 헤드는 노즐(104)로부터 액적을 토출하기 위해 다음 동작으로 이행하게 된다.
본 실시예에서, 에너지 발생부(액츄에이터부)로서 압전 소자를 사용하는 압전형 액체 토출 헤드를 설명한다. 다른 방안으로, 엑츄에이터부로 발열 저항체를 사용하는 써멀 헤드(thermal head), 정전기력을 발행하는 다이아프램과 전극을 액츄에이터부로 사용하는 정전 헤드 등, 다른 액츄에이터부를 이용한 액체 토출 헤드가 또한 기록 헤드(11)로 사용될 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 본 실시예의 화상 형성 장치의 제어부(제어 시스템)를 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어 시스템은 전체 화상 형성 장치를 제어하는 마이크로컴퓨터로 구성된 주 제어부(main control part: 301)를 포함하고, 본 발명 에 따른 공토출 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 인쇄 제어를 수행하는 마이크로컴퓨터로 구성된 인쇄 제어부(302)를 포함한다.
통신 회로(300)로부터 수신된 인쇄 처리 정보에 기초하여 기록지 상에 화상을 형성하기 위해서, 주 제어부(301)는 구동 롤러(23)의 구동 제어, 용지 이송 모터 구동 회로(304)를 통한 용지 이송 모터(도시 안함)의 구동 제어, 및 화상 데이터와 인쇄 제어 데이터를 인쇄 제어부(302)에 출력하는 인쇄 제어를 포함하는 다양한 제어를 수행한다.
주 제어부(301)는 구동 롤러(23)의 이동량을 검출하는 이송량 검출 회로(306)로부터 검출 신호를 수신한다. 주 제어부(301)는 수신된 검출 신호에 기초하여 구동 롤러(23)의 이동량과 회전 속도를 제어한다.
예를 들어, 이송량 검출 회로(306)는, 구동 롤러(23)의 회전축에 부착된 회전 엔코더 시트의 슬릿 수를, 포토센서를 사용하여, 읽고 그 이동량을 측정함으로써, 구동 롤러(23)의 이동량을 검출한다.
용지 이송 모터 구동 회로(304)는 주제어부(301)로부터 수신된 반송량에 따라 용지 이송 모터를 회전시켜서, 구동 롤러(23)가 회전하고 기록지가 소정 속도로 소정 위치에 반송되도록 한다.
주 제어부(301)는 급지 모터 구동 회로(307)에 급지 모터 구동 명령을 출력함으로써 급지 롤러(21)을 1회전시킨다. 주 제어부(301)는 유지/회복 기구용 구동 회로(308)를 통해 미도시의 헤드 홀더의 구동원과 유지회복 기구(12)를 구동시킴으로써 기록 헤드(11)의 유지 회복 동작을 수행한다.
인쇄 제어부(302)는, 이송량 검출 회로(306)으로부터의 용지 이송량과 주 제어부(301)로부터의 제어 신호에 기초하여, 기록 헤드(11)가 액적을 토출시키기 위한 에너지 발생부(압전 소자)를 구동하기 위한 구동 파형 데이터를 생성하고, 그 구동 파형 데이터를 헤드 구동 회로(310)에 전송한다. 인쇄 제어부(302)는 화상 데이터의 전송과 그 전송의 확정에 필요한 다양한 신호를, 헤드 구동 회로(310)에 출력한다.
인쇄 제어부(302)는 ROM에 저장된 구동 신호 패턴 데이터의 D/A 변환을 위한 D-A 컨버터, 전압 증폭기, 전류 증폭기 등으로 구성되는 구동 파형 발생부와, 헤드 구동 회로(310)에 공급되는 구동 신호를 선택하는 구동 파형 선택부를 포함한다. 인쇄 제어부(302)는 하나 또는 복수의 구동 펄스(구동 신호)를 생성하고, 구동 파형을 헤드 구동 회로(310)에 출력한다.
헤드 구동 회로(310)는 화상 데이터에 따라 인쇄 제어부(302)로부터 수신된 구동 파형으로부터 구동 신호를 선택하고, 그 구동 신호를 기록 헤드(11)의 에너지 발생부(압전 소자)에 공급하여, 기록 헤드(11)의 에너지 발생부(압전 소자)가 액적을 토출하기 위한 에너지를 발생하도록 구동된다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 인쇄 제어부(302)와 헤드 구동 회로(310)를 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 인쇄 제어부(302)는, 1 인쇄주기 내에 복수의 구동 펄스(구동 신호)를 포함하는 구동 파형(공통 구동 파형)을 생성하는 구동 파형 생성부(401); 및 인쇄 화상에 따른 2 비트 화상 데이터(계조신호 0, 1), 클럭 신호, 래치 신호(LAT), 및 액적 제어 신호(M0-M3)를 헤드 구동 회로(310)에 출력하는 데이터 전송부(402)를 포함한다.
액적 제어 신호(M0-M3)는 (헤드 구동 회로(310)의 스위칭 수단인) 아날로그 스위치(415)의 스위칭 온 및 오프를 매 액적마다 요청하기 위해 헤드 구동 회로(310)에 공급된다. 각 액적 제어 신호의 상태는 파형의 임의 부분을 선택하지 않아야 할 경우 공통 구동 파형의 인쇄 주기에 따라 H 레벨(ON)로 시프트되고, 파형의 일부를 선택하여야 할 경우 L 레벨(OFF)로 시프트된다.
헤드 구동 회로(310)는,
데이터 전송부(402)로부터 전송 클럭(시프트 클럭)과 시리얼 화상 데이터(계조 데이터: 채널당 2비트)를 수신하는 시프트 레지스터(411); 데이터 전송부(402)로부터 래치 신호를 이용하여 시프트 레지스터(411)의 각 레지스트 값을 래칭하기 위한 래치 회로(412); 계조 데이터와 액적 제어 신호(M0-M3)를 디코딩하고 그 결과 데이터를 출력하는 디코더(413); 디코더(413)의 로직 레벨(logic-level) 전압 신호를 아날로그 스위치(415)가 동작가능한 레벨로 변환하는 레벨 시프터(414); 및 레벨 시프터(414)를 통해 수신된 디코더(413)의 출력에 따라 스위치 온 및 오프되는 아날로그 스위치(415);를 포함한다.
아날로그 스위치(415)는 각 압전 소자(121)의 선택 전극(개별 전극)(154)에 접속되고, 구동 파형 생성부(401)로부터 공통 구동 파형이 아날로그 스위치(415)로 공급된다.
시리얼로 전송된 화상 데이터(계조 데이터)와 디코더(413)으로부터의 제어 신호(M0-M3)의 디코딩 결과 데이터에 기초하여 아날로그 스위치(415)가 스위치 온될 때, 공통 구동 파형으로부터 선택된 구동 신호는 압전 소자(121)에 공급된다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 구동 파형을 설명한다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 구동 파형 생성부(401)는, 픽셀 밀도와 기록지 반송 속도에 의해 결정되는 1 구동주기(1 인쇄 주기) 내에서, 시계열로 제1 구동 파형(Pd)과 제2 구동 파형(Pk)을 포함하는 구동 파형을 생성한다.
제1 구동 파형(Pd)은 화상 형성에 사용되지 않는 노즐의 메니스커스를 진동시키는(oscillating) 비토출 구동 신호(P0)과, 화상 형성에 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 복수의 제1 토출 구동 신호(구동 펄스)(P1-P3)를 포함한다. 제2 토출 구동 신호(제2 구동 파형)(Pk)는 화상 형성에 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 신호이다.
다른 방안으로, 제2 구동 파형은 제1 구동 파형과 유사한 복수의 제2 토출 구동 신호를 포함하도록 구성될 수 있다.
각각의 구동 신호(P0-P3 및 Pk)는 전압이 기준 전압(Ve)에서 하강한 파형 요소와, 하강한 상태의 낮은 전위에서 전압이 상승한 파형 요소를 포함한다.
구동 신호의 전압(V)이 기준 전압(Ve)에서 하강한 파형 요소는 인입 파형 요소(drawing waveform element)라고 부르며, 이 파형 요소는 압전 소자(121)를 수축시켜 액실(106)의 용적을 팽창시킨다.
하강한 상태의 낮은 전위에서 전압이 상승한 파형 요소는 가압 파형 요 소(pressing waveform element)라고 부르며, 이 파형 요소는 압전 소자(121)를 신장시켜 액실(106)의 용적을 수축시킨다.
제1 구동 파형(Pd)에 포함된 구동 신호(P0)는 액적 토출을 발생시키지 않고노즐의 메니스커스를 진동시키는 구동 파형이다. 제1 및 제2 구동 파형에 포함된 각 구동 신호(P1-P3 및 Pk)는 액체 노즐 헤드의 노즐과 연통하는 액실을 팽창시킨 후 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출하기 위한 구동 파형이다.
도 7(b)에 도시된 액적 제어 신호(M0-M3) 중 하나는 데이터 전송부(402)로부터 헤드 구동 회로(310)로 공급된다. 헤드 구동 회로(310)는 수신된 액적 제어신호에서 제1 구동 파형의 구동 신호와 제2 구동 파형의 구동 신호중 적어도 하나를 선택하는 구동 신호 선택을 수행한다.
예를 들어, 미구동(微驅動, fine drive)을 행할 때, 액적 제어 신호(M0)에 응답하여 구동 신호(P0)가 선택된다(선택은 액적 제어 신호의 L 레벨 상태에 의해 수행됨). 소액적(small drop)을 토출할 때, 액적 제어 신호(M1)에 응답하여 구동 신호(P1)가 선택된다. 대액적(large drop)을 토출할 때, 액적 제어 신호(M2)에 응답하여 구동 신호들(P1-P3)이 선택된다. 공토출(idle discharge)을 행할 때, 액적 제어 신호(M3)에 응하여 구동 신호(Pk)가 선택된다. 선택된 구동 신호는 기록 헤드(11)의 압전 소자(121)에 각각 공급된다.
이 실시예에서, 두가지 액적 사이즈(소액적과 대액적) 중 하나가 선택된다. 다른 방안으로, 3가지 액적 사이즈(소액적, 중액적 및 대액적) 중 하나를 선택하여 선택된 액적을 토출할 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하여, 소액적을 토출하기 위한 제1 토출 구동 신호(P1)와, 공토출을 수행하기 위한 제2 토출 구동 신호(Pk)의 일례를 설명한다.
도 8a는 소액적(화상 형성을 위해 사용되는 최소 액적)을 토출하기 위한 제1 구동 파형(Pd)의 제1 토출 구동 신호(P1)의 일례를 나타낸다.
도 8b는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 구동 파형의 제2 토출 구동 신호(Pk)의 일례를 나타낸다.
구동 신호(P1)는, 전압이 기준 전압(Ve)에서 전압 변화(Vfa)만큼 내려가서, 액실(106)을 팽창시키고 노즐의 메니스커스가 인입되게 하는 인입 파형 요소(a1)를 포함한다.
소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(P1)은, 전압이 전압 변화(Vra)만큼 상승하여, 액실(106)을 수축시키고 노즐로부터 액적을 토출시키는 가압 파형 요소(b1) 를 포함한다. 소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(P1)의 전압은 기준 전압(Ve)으로 상승한다.
구동 신호(Pk)는, 전압이 기준 전압(Ve)에서 전압 변화(Vfb)만큼 하강하여, 액실(106)을 팽창시키고 노즐의 메니스커스가 인입되게 하는 인입 파형 요소(ak)를 포함한다.
소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(Pk)는, 전압이 전압 변화(Vrb)만큼 상승하여, 액실(106)을 수축시키고 노즐로부터 액적을 토출시키는 가압 파형 요소(bk)를 포함한다. 소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(Pk)의 전압은 기준 전압(Ve)로 상승한다.
가압 파형 요소(b1 및 bk)의 상승 에지에 의해 액실(106)을 수축시키는 타이밍은, 인입 파형 요소(al 및 ak)의 하강 에지에 의해 액실(106)을 팽창시킬 때 발생하는 고유 공진 주기의 타이밍과 일치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 구동 신호(P1)의 인입 파형 요소(a1)의 변화 시간(하강 시간)(Tfa)은 구동 신호(Pk)의 인입 파형 요소(ak)의 변화 시간(하강 시간)(Tfb)과 동일하고, 구동 신호(P1)의 가압 파형 요소(b1)의 변화 시간(상승 시간)(Tra)은 구동 신호(Pk)의 가압 파형 요소(bk)의 변화 시간(상승시간)(Trb)과 동일하다.
본 실시예에서, 구동 신호(Pk)의 가압 파형 요소(bk)의 상승 전압(전압 변화)(Vrb)은 구동 신호(P1)의 가압 파형 요소(b1)의 상승 전압(전압 변화)(Vra)보다 작게되도록 설정되어 있다. 이렇게 함으로써, 구동 신호(Pk)에 의해 토출되는 액적의 토출량은 구동 신호(P1)에 의해 토출되는 액적(소액적)의 토출량보다 작게 된다.
또한, 본 실시예에서, 구동 신호(Pk)의 인입 파형 요소(ak)의 하강 전압(전압 변화)(Vfb)는 구동 신호(P1)의 인입 파형 요소(a1)의 하강 전압(전압 변화)(Vfa)보다 크게 되도록 설정되어 있다. 이렇게 함으로써, 구동 신호(Pk)에 의한 액적 속도가 증가되고, 노즐로부터 액적을 확실히 토출할 수 있게 된다.
고주파 구동이 수행되면 구동 신호(Pk)에 의해 토출되는 액적의 분사 굽힘(discharge bending)이 발생할 수 있고, 구동 신호(Pk)는 화상 형성에 사용되는 액적을 토출하기 위한 구동 신호로서 적절히 사용되지 못한다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 구동 파형 각각은 액체 기록 헤드의 노즐과 연통하는 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출하는 가압 파형 요소를 포함한다. 제2 구동 파형에 포함된 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화는 제1 구동 파형에 포함된 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화보다 작게 되도록 설정되며, 이로써, 화상 형성에 사용되는 액적의 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출한다.
또한, 본 실시예에서, 제1 및 제2 구동 파형 각각은 액체 토출 헤드의 노즐과 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소를 포함한다. 제2 구동 파형에 포함된 구동 신호의 인입 파형 요소의 전압 변화는 제1 구동 파형에 포함된 구동신호의 인입 파형 요소의 전압 변화보다 크게 되도록 설정되며, 이로써, 화상 형성에 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 확실히 토출시키고 액적 토출 속도를 증가시킨다.
다음으로, 도 9a와 도 9b를 참조하여, 소액적을 토출시키기 위한 구동 신호(P1)와 공토출을 수행하기 위한 구동 신호(Pk)의 다른 예를 설명한다.
도 9a는 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량(소액적)을 토출하기 위한 제1 구동 파형(Pd) 내에 포함된 구동 신호(P1)의 파형을 나타낸다.
도 9b는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적(미소액적)을 토출하기 위한 제2 구동 파형 내에 포함된 구동 신호(Pk)의 파형을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 구동 신호(P1 및 Pk)는, 전압이 기준 전압(Ve)에서 전압 변화(Vfa)만큼 각각 하강하여, 액실(106)을 팽창시키고 노즐의 메니스커스가 인입되게 하는 인입 파형 요소(a1 및 ak)를 포함한다. 소정의 홀드 시간후에, 구동 신호(P1, Pk)는, 전압이 전압 변화(Vra)만큼 상승하여, 액실(106)을 수축시키고 노즐로부터 액적을 토출시키는 가압 파형 요소(b1, bk)를 포함한다. 소정의 홀드 시간후에, 구동 신호(P1, Pk)의 전압은 기준 전압(Ve)으로 상승한다.
이 예에서, 인입 파형 요소(a1, ak)의 하강 시간(변화 시간)(Tfa 및 Tfb)는 서로 다르게 설정되고, 가압 파형 요소(b1, bk)의 상승 시간(변화 시간)(Tra 및 Trb)도 서로 다르게 설정된다.
특히, 구동 신호(Pk)의 인입 파형 요소(ak)의 하강 시간(Tfb)은 구동 신호(P1)의 인입 파형 요소(a1)의 하강 시간(Tfa)보다 작게 설정된다. 구동 신호(Pk)의 가압 파형 요소(bk)의 상승 시간(Trb)는 구동 신호(P1)의 가압 파형 요소(b1)의 상승 시간(Tra)보다 크게 설정된다.
가압 파형 요소(b1 및 bk)의 상승 에지에 의해 액실(106)을 수축시키는 타이밍은 인입 파형 요소(a1 및 ak)의 하강 에지에 의해 액실(106)을 팽창시킬 때 발생하는 고유 공진 주기의 타이밍과 일치하는 것이 바람직하다.
이 예에서, 구동 신호(Pk)의 가압 파형 요소(bk)의 상승 시간(변화 시간)(Trb)는 구동 신호(P1)의 가압 파형 요소(b1)의 상승 시간(변화 시간)(Tra)보다 크게 설정된다. 이렇게 함으로써, 구동 신호(Pk)에 의해 토출되는 액적의 토출량이 구동 신호(P1)에 의해 토출되는 액적(소액적)의 토출량보다 작게 된다.
또한, 이 예에서, 구동 신호(Pk)의 인입 파형 요소(ak)의 하강 시간(변화 시간)(Tfb)는 구동 신호(P1)의 인입 파형 요소(a1)의 하강 시간(변화 시간)(Tfa)보다 작게 설정된다. 이렇게 함으로써, 구동 신호(Pk)에 의한 액적 토출 속도가 증가하고, 노즐로부터 액적을 확실히 토출할 수 있게 된다.
고주파 구동이 수행되면 구동 신호(Pk)에 의해 토출되는 액적의 토출 굽힘(discharge bending)이 발생할 수 있고, 구동 신호(Pk)는 화상 형성을 위해 사용되는 액적을 토출하기 위한 구동 신호로서 적합하게 사용되지 않는다.
이 예에서, 제1 및 제2 구동 파형 각각은, 액체 토출 헤드의 노즐과 연통하는 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출하는 가압 파형 요소를 포함한다. 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 구동 파형에 포함된 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간은, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 제1 구동 파형에 포함된 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간보다 크고, 화상 형성에 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적이 노즐로부터 토출된다.
또한, 이 실시예에서, 제1 및 제2 구동 파형 각각은 액체 토출 헤드의 노즐과 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소를 포함한다. 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 구동 파형에 포함된 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간은, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 제1 구동 파형에 포함된 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간보다 작다. 따라서, 공토출 동안에 액적 토출 속도가 증가하고, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 확실히 토출시킬 수 있다.
또한, 도 9b의 예에서, 구동 신호(Pk)의 하강 시간(Tfb)는, 도 9b의 점선으로 표시된 바와 같이 인입 파형 요소(ak)의 기울기를 완만하게 변경함으로써 구동 신호(P1)의 하강 시간(Tfa)와 동일하게 설정될 수 있다. 이 경우, 구동 신호(Pk)에 의한 액적 토출 속도와 토출량은 구동 신호(P1)에 의한 액적(화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량의 액적)의 토출 속도 및 토출량보다 작게 된다.
화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적의 토출 속도가 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량의 액적의 토출 속도보다 작으면, 공토출에 의한 액적은 기록지에 도달하지 않을 수 있다. 그러나, 공토출의 목적은 액적 토출에 의한 노즐의 유지 및 회복을 수행하는 것이다. 공토출에 의한 액적은 기록지에 도달될 필요가 없다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 본 실시예의 화상 형성 장치에 의해 수행되는 공토출 제어를 설명한다.
도 10의 공토출 제어의 시작에서, 현재 도트(current dot)(픽셀)가 화상이 형성되는 영역에 위치하는가를 결정한다(S11).
단계 S11에서의 결정 결과가 긍정일 때(화상 형성 영역에 위치할 때), 화상 데이터에 기초하여 필요한 구동 신호(P1-P5)가 제1 구동 파형(Pd)으로부터 선택되어, 기록 헤드로부터 액적(대, 중, 소)을 토출함으로써 매체 상에 화상이 형성된다(S12).
단계 S11에서의 결정이 부정일 때(화상 형성 영역에 위치하지 않을 때), (공토출을 위해) 제어 데이터에 기초하여 구동 파형의 제2 구동 파형(구동 신호)(Pk)가 선택되어, 기록 헤드로부터, 화상 형성에 사용되는 최소 토출량보다 작은, 미소 액적을 토출함으로써 공토출 동작이 수행된다(S13).
단계 S12 또는 S13이 수행된 후에는, 본 실시예의 화상 형성 장치에 의해 다음의 처리를 수행하게 된다.
도 11에 도시된 롤지(35)가 매체로 사용되는 경우에, 화상이 형성되는 기록 영역(36)과 화상이 형성되지 않는 비기록 영역(37)은 도 12에 도시된 바와 같이 기록지 반송 방향(급지 방향)을 따라 교대로 나타난다. 이 경우, 액체 토출 헤드는 기록 영역에 액적(대, 중, 소)를 토출함으로써 기록 영역(36)에 대해 매체 상에 필요한 화상을 형성하고, 액체 토출 헤드는 노즐로부터 미소 액적을 토출시킴으로써 비기록 영역(37)에 대해 공토출을 수행한다. 이러한 방식으로, 본 실시예의 화상 형성 장치에 의해 화상이 형성된 인쇄물을 제조할 수 있다. 이 경우, 화상이 형성되지 않는 비기록 영역(37)은 매체가 반송 방향으로 반송되는 매체의 영역에 해당한다.
또한, 이 경우, 화상이 형성되지 않는 비기록 영역(37)에 대해 공토출 동작이 수행될 때, 기록 헤드(11)는 화상형성 가능영역의 매체 폭방향의 전체 영역에 걸쳐, 기록 헤드(11)의 모든 노즐로부터, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출할 수 있다. 이는 공토출 제어 데이터의 작성을 용이하게 하고, 이 실시예는 화상 품질의 저하 없이 간단하고, 저비용인 메카니즘을 사용하여 공토출 동작을 수행할 수 있다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 매체로서 롤지(35)가 사용되는 경우(시트형의 기록지가 사용되는 경우에도), 화상이 형성되지 않는 비기록 영역(38)은, 매체가 반송되는 반송 방향에 직교하는 매체의 폭방향에서의 기록 영역(36)의 양단부에 나타난다. 이 경우, 액체 토출 헤드는 기록 영역에 액적(대,중,소)을 토출함으로써 기록 영역(36)에 대해 매체 상에 필요한 화상을 형성하고, 노즐로부터 미소 액적을 토출함으로써 비기록 영역(38)에 공토출을 수행한다.
이 경우, 화상이 형성되지 않는 상기 영역은 매체가 반송되는 반송 방향에 수직인(직교하는) 방향에서의 매체의 화상 형성 영역의 단부에 해당한다.
그러나, 풀 라인형 기록 헤드를 사용하는 화상 형성 장치의 경우에, 비기록 영역이 매체의 반송 방향에 직교하는 방향의 기록 영역의 단부에 해당하면, 공토출 동작이 수행될 수 있는 노즐이 제한된다. 이러한 경우, 공토출은, 화상 형성을 위해 사용되는 풀 라인형 기록 헤드의 노즐에 대해 더 이상 수행되지 않는다. 따라서, 이 실시예의 화상 형성 장치는, 기록 헤드가 반송 방향에 직교하는 폭 방향으로 이동하는 시리얼형(serial type) 화상 형성 장치에 적절히 적용된다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 화상 형성 장치의 기록 헤드는, 화상이 형성되는 기록 영역이 화상 데이터에 기초하여 액적을 토출함으로써 실제로 화상이 형성되는 실제 화상 영역(41)으로 설정되고, 실제 화상 영역(41)을 둘러싸는 주변 영역은 화상이 형성되지 않는 비기록 영역(42)으로 설정되는 것으로 구성될 수 있다. 이 경우, 기록 헤드는 비기록 영역에 미소 액적(43)을 토출함으로써 비기록 영역(42)에 대해 공토출 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이 실시예의 화상 형성 장치는 간단하고 저비용인 메카니즘을 사용하여 공토출 동작을 수행할 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예의 구동 파형을 설명한다.
이 실시예에서, 도 15(a)에 도시된 구동 파형은 구동 파형 발생부(401)에 의해 생성되어 출력되고, 도 15(b)에 도시된 액적 제어 신호(MN0-MN3)(전술한 실시예의 제어 신호 M0-M3와 같음)는 데이터 전송부(402)에 의해 출력되어, 액적 제어 신호에 응답하여 헤드 구동 회로(310)에 의해 구동 파형으로부터 필요한 구동 신호가 선택된다.
도 15(a)에 도시된 구동 파형은, 1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 액적을 토출하기 위한 제1 토출 구동 신호(P11)와, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 토출 구동 신호(P12)와, 액적 토출 없이 노즐의 메니스커스를 미세하게 진동시키기 위한 비토출 구동 신호(P13)와, 화상 형성을 위해 사용되는 액적을 토출하기 위한 제1 토출 구동 신호(P14) - 시계열로 구동 신호들이 생성됨 - 를 포함한다. 즉, 복수의 제1 토출 구동 신호(P11 및 P14)가 시계열로 생성되고, 제2 토출 구동 신호(P13)가 제1 토출 구동 신호(P11과 P14) 사이에 삽입된다.
도 15(a)의 구동 파형이 사용될 때, 액적 제어 신호(MN0)에 응답하여 구동 신호(P13)가 선택되고, 액적 제어 신호(MN1)에 응답하여 구동 신호(P11)가 선택되고, 액적 제어 신호(MN2)에 응답하여 구동 신호(P11, P13, P14)가 선택되고, 액적 제어 신호(MN3)에 응답하여 구동 신호(P12)가 선택된다.
도 16은 선택된 구동 신호가 기록 헤드의 에너지 생성부에 인가될 때 액적 제어 신호(MN0-MN3)와 액적 토출량 간의 관계를 보여준다.
도 16에 도시된 바와 같이, 미구동(fine drive)를 수행할 때, 액적 제어 신호(MN0)에 응답하여 구동 신호(P13)이 선택된다. 소액적(소 도트)을 토출할 때, 액적 제어 신호(MN1)에 응답하여 구동 신호(P11)가 선택된다. 대액적을 토출할 때, 액적 제어 신호(MN2)에 응답하여 구동 신호(P11, P13, P14)가 선택된다. 공토출을 수행할 때, 액적 제어 신호(MN3)에 응답하여 구동 신호(P12)가 선택된다. 선택된 구동 신호는 기록 헤드(11)의 압전 소자(121)에 각각 공급된다.
상술한 바와 같이, 복수의 제1 토출 구동 신호들이 시계열로 생성되고, 제2 토출 구동 신호는 복수의 제2 토출 구동 신호중 2개 사이에 삽입된다.
다음으로, 도 17을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예의 구동 파형을 설명한 다.
전술한 실시예에서, 제2 토출 구동 신호(Pk, P12)는 화상 형성 수행시 선택되지 않았다. 그러나, 이 실시예에서는, 제2 토출 구동 신호가 화상 형성 수행시 제1 토출 구동 신호와 함께 선택된다.
도 17(b) 및 도 18에 도시된 바와 같이, 대액적을 토출하기 위한 액적 제어 신호(MN2)는, 제2 토출 구동 신호(P12)가 또한 선택되고, 그 선택된 구동 신호가 기록 헤드(11)의 압전 소자(121)에 공급되도록 구성된다.
이 때, 제2 토출 구동 신호(P12)에 의해 액적이 토출되지만, 제1 토출 구동 신호(P14)에 의해 이후 토출되는 액적의 토출 속도가 제2 토출 구동 신호(P12)에 의해 토출되는 액적의 토출 속도보다 크다. 비행 동안 2개의 도트가 결합되고 그 영향은 크지 않다. 이것은, 액적 제어 신호(MN2)에 응답하여 토출된 대액적의 토출양이 제2 토출 구동 신호(P12)에 의해 토출된 액적의 토출량을 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
이 실시예에 따르면, 액적 제어 신호의 설정이 단순하게 되고, 액적 제어 신호(MN2)의 스위칭 온 및 오프를 반복할 필요가 없게 된다.
다음으로, 도 19를 참조하여, 제2 토출 구동 신호의 다른 예를 설명한다.
도 19에 도시된 바와 같이, 제2 토출 구동 신호(Pk)는, 전압이 기준 전압(Ve)에서 전압 변화(Vfa)만큼 하강하여 액실(106)을 수축시키고 노즐의 메니스커스를 인입하는 인입 파형 요소(ak1)을 포함한다. 소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(Pk)는 전압이 전압 변화(Vrc)만큼 상승하여 액실(106)을 수축시키고 노즐로부터 액적을 토출시키는 가압 파형 요소(bk1)을 포함한다. 구동 신호(Pk1)는, 전압이 다시 하강하여 가압된 액실(106)을 팽창시키고 토출된 액적의 일부를 잡아찢어(tear off) 노즐로 되돌아오게 하는 인입 파형 요소(ak2)를 포함한다. 소정의 홀드 시간 후에, 구동 신호(Pk)는 전압이 상승하여 액실(106)을 원래 상태로 되돌아오게 하는 가압 파형 요소(bk2)를 포함한다. 이 가압 파형 요소(bk2)의 기울기가 완만하게 되어 있어, 더 이상 액적이 노즐로부터 토출되지 않는다.
다음으로, 도 9b를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
이 실시예에서, 구동 파형 생성부(401)는, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량(최소 액적)보다 작은 토출량의 액적의 토출 속도가 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량의 액적의 토출 속도보다 느리게 되도록 구성된다.
도 9b의 구동 파형의 예에 도시된 바와 같이, 구동 파형 생성부(401)는, 제2 토출 구동 신호(Pk)의 하강 시간(Tfb)가 제1 토출 구동 신호(P1)의 하강 시간(Tfa) 과 동일하게 되도록 수정되어 구성된다. 특히, 인입 파형 요소(ak)의 기울기는 도 9b의 점선으로 표시된 바와 같이 완만하게 되어 있다. 이에 의해, 구동 신호(Pk)에 의한 액적 토출 속도는 더 느리게 되는 반면에, 구동 신호(Pk)에 의해 토출되는 액적의 토출량은 구동 신호(P1)에 의해 토출되는 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작게 된다.
화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적의 토출 속도가 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량의 액적의 토출 속도보다 작으면, 공토출에 의한 액적은 기록지에 도달하지 않을 수 있다. 그러나, 공토출의 목적은 액적 토출에 의한 노즐의 유지 및 회복을 수행하는 것이다. 공토출에 의한 액적은 기록지에 도달될 필요는 없다.
이 실시예에 따르면, 기록 헤드는, 공토출 동작을 수행할 때, 느린 토출 속도로, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하게 되고, 기록지의 얼룩이나 더럽혀짐(staining)을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 20을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 보여준다.
이 실시예에서, 전극(500)이 기록 헤드(11) 측면 근방에 배치되고, 전극(500)을 대전시키기 위한 대전 전압을 인가하는 전압 인가부(501)가 배치되어 있다. 이 실시예에서 공토출 동작이 수행될 때, 전극(500)은 전압 인가부(501)에 의해 대전된다. 전극(500)은 기록 헤드(11)의 노즐열의 길이 방향의 길이에 상당하는 길이를 갖는다.
화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적이 토출되어 매체에 도달하지 못할 때, 또는 공토출이 수행될 때, 이전 실시예에서와 같이, 공토출 동작에 의해 발생되는 액적이 부유한다(float). 기록지의 정전기적 인력을 수행하기 위해 대전되는 반송 유닛이 반송 벨트(25)로서 사용되면, 기록 헤드(11)에 의해 출력되는 액적은 반송 벨트(25)에 의해 정전기적으로 대전된다. 이 경우, 액적의 대전 극성과 반대인 극성으로 전극(500)을 대전시키도록 전압 인가부(501)가 대전 전압을 전극(500)에 인가하여, 대전된 전극(500)에 의해 액적에 인력이 가해지고, 이에 따라 액적의 산란(scattering)이 방지될 수 있다.
다음으로, 도 21을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸다.
이 실시예에서, 기록 헤드(11)로 열린 개구를 갖는 흡인로(510)가 기록 헤드(11)의 측면 근방에 배치되어 있고, 흡인 펌프(흡인 수단)(511)가 흡인로(510)를 통해 액적을 흡인 또는 끌어들이도록 배치된다. 공토출 동작이 수행될 때, 흡인 펌프(511)는 공토출 동작에 의해 생긴 액적을 끌어들이도록 동작한다. 공토출이 수행될 때, 공토출 동작에 의해 발생된 액적은 이전 실시예에서와 같이 부유한다(float). 본 실시예는, 흡인 펌프(511)를 구동하여 흡인로(510)를 통해 액적을 흡인함으로써 액적의 산란을 방지할 수 있다. 흡인로(510)의 개구는 기록 헤드(11)의 노즐열의 길이 방향의 길이에 상당한 길이를 갖는다.
상술한 실시예에서, 프린터 구성을 갖는 화상 형성 장치에 본 발명이 적용되는 경우를 설명하였다. 다른 방안으로, 본 발명은 팩스, 복사기, 및 다기능 주변 장치를 포함하는 임의의 화상 형성 장치에 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 인쇄 잉크 이외의 액체를 사용하는 화상 형성 장치에 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변형예와 수정이 가능한다.
본 출원은 2006년 11월 23일에 출원된 일본특허출원 제2006-316381호와 2007년 8월 22일에 출원된 일본특허출원 제2007-216336호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 참조에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 통합된다.

Claims (16)

  1. 매체 상에 화상을 형성하고 액적을 토출하기 위한 복수의 노즐이 나란히 배치되어 있는 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치에 있어서,
    1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제1 구동 파형과, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 구동 신호를 포함하는 제2 구동 파형을 생성하는 구동 파형 생성부; 및
    상기 액체 토출 헤드로 하여금 화상이 형성되는 영역에는 상기 제1 구동 파형에 따라 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하게 하고 화상이 형성되지 않는 영역에는 상기 제2 구동 파형에 따라 상기 최소 토출량보다 작은 토출량을 토출하게 하는 헤드 제어부;
    를 포함하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상이 형성되지 않는 영역은 매체가 반송 방향으로 반송되는 매체의 영역에 해당하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화상이 형성되지 않는 영역은 매체가 반송되는 반송 방향에 직교하는 방향에서의 매체의 상기 화상 형성 영역의 단부에 해당하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호는 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출시키는 가압 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화는 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 전압 변화보다 작은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호는 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 수축시킴으로써 액적을 토출시키는 가압 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간은 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 가압 파형 요소의 변화 시간보다 긴 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호는 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 전압 변화는 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 전압 변화보다 큰 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 파형의 각 구동 신호는 상기 액체 토출 헤드의 복수의 노즐 중 하나와 연통하는 액실을 팽창시키는 인입 파형 요소를 포함하고, 상기 제2 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간은 상기 제1 구동 파형의 상기 구동 신호의 인입 파형 요소의 변화 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드는 풀 라인형 기록 헤드인 것을 특징으로 하는 화상 형 성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 매체는 롤형 매체인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치는, 화상 형성에 기여하지 않는 액적을 토출하는 공토출 동작을 행할 때, 상기 액체 토출 헤드가, 매체의 폭방향으로 매체의 화상 형성 가능 영역 전체에 걸쳐서, 상기 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제1항의 화상 형성 장치에 의해 매체로 액적을 토출함으로써 화상이 형성된 인쇄물.
  12. 매체 상에 화상을 형성하고 액적을 토출하기 위한 복수의 노즐이 나란히 배치되어 있는 액체 토출 헤드를 포함하는 화상 형성 장치에 있어서,
    1 구동 주기 내에서, 화상 형성을 위해 사용되는 토출량의 액적을 토출하기 위한 제1 구동 신호를 포함하는 제1 구동 파형과, 화상 형성을 위해 사용되는 최소 토출량보다 작은 토출량의 액적을 토출하기 위한 제2 구동 신호를 포함하는 제2 구동 파형을 생성하는 구동 파형 생성부; 및
    제어 신호에 응답하여 상기 제1 구동 파형의 제1 구동 신호와 상기 제2 구동 파형의 제2 구동 신호 중 적어도 하나를 선택하여 상기 선택된 구동 신호를 상기 액체 토출 헤드에 출력하는 선택부;
    를 포함하는 화상 형성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동 파형 생성부는 시계열로 복수의 상기 제1 구동 신호를 생성하고 상기 제2 구동 신호가 상기 복수의 제1 구동 신호 중 2개 신호 사이에 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 선택부는 화상 형성시 상기 제1 구동 신호와 함께 상기 제2 구동 신호를 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 구동 파형 생성부는 상기 액체 토출 헤드로부터 토출되는 액적의 일부를 잡아찢는 파형 요소를 갖는 제2 구동 파형을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 구동 파형 생성부는, 화상 형성을 위해 사용되는 상기 최소 토출량보다 작은 상기 토출량의 토출 속도가 화상 형성을 위해 사용되는 상기 최소 토출량의 토출 속도보다 느리게 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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