KR101058636B1 - 여분의 노즐을 이용한 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을조절하는 방법 - Google Patents

여분의 노즐을 이용한 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을조절하는 방법 Download PDF

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키아 실버브룩
시몬 로버트 왈름슬리
브라이언 로버트 브라운
리차드 토마스 플런켓
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실버브룩 리서치 피티와이 리미티드
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Abstract

잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법이 제공된다. 상기 프린트헤드는 같은 컬러잉크가 제공되는 복수의 제1노즐과 복수의 제2노즐을 포함한다. 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트로 구성되고, 각 노즐 세트는 하나의 제1노즐과 하나의 대응하는 제2노즐을 포함한다. 세트의 각 노즐은 실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치에 잉크 도트를 인쇄할 수 있게 구성될 수 있다. 상기 방법은 (a)적어도 하나의 노즐세트로부터 분사노즐을 선택, 그 선택이 최대 소비전력요구량을 조절하는 기초가 된다; 그리고 (b) 상기 분사노즐을 이용하여 상기 인쇄매체에 도트를 인쇄: 하는 단계를 포함한다.
프린트헤드, 프린트헤드모듈, 최대 소비전력요구량, 도트, 분사 노즐

Description

여분의 노즐을 이용한 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법{METHOD OF MODULATING PRINTHEAD PEAK POWER REQUIREMENT USING REDUNDANT NOZZLES}
본 발명은 프린트헤드(printhead)의 최대 소비전력(peak power)요구량을 조절하면서 잉크젯(inkjet) 프린트헤드로부터 프린트를 하는 방법에 관한 것이다. 본 명세서에서 설명된 프린트방법의 다른 이점들이 당해 분야의 통상의 지식을 가진자에게 명백하게 되지만, 이 방법은 근본적으로는 페이지폭(pagewidth) 프린터헤드의 전력공급에 대한 수요를 줄이기 위해 개발되어 왔다.
관련된 출원들에 대한 상호참조
본원발명에 관한 다양한 방법, 시스템 및 장치는 본원발명의 출원인이나 양수인에 의해 다음의 미국특허/특허출원들에 개시되어 있다.
09/517539 6566858 09/112762 6331946 6246970 6442525 09/517384
09/505951 6374354 09/517608 6816968 10/203564 6757832 6334190
6745331 09/517541 10/203559 10/203560 10/636263 10/636283 10/866608
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6622923 6747760 6921144 10/884881 10/943941 10/949294 11/039866
11/123011 11/123010 11/144769 11/148237 11/248435 11/248426 10/922846
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09/575163 6737591 09/575154 09/575129 09/575124 09/575188 09/575189
09/575162 09/575172 09/575170 09/575171 09/575161
각 출원은 각각의 문서번호로 목록정리되었다. 이 문서번호는 출원번호가 알려지면 대체될 것이다. 이러한 출원들과 특허들의 개시내용은 본 명세서에 참조에 의해 통합된다.
잉크젯 프린터는 요즘 가정이나 사무실에서 흔하다. 예를 들면, 디지털 카메라에서 생성된 칼라 이미지를 인쇄하는 잉크젯 사진인화용의 프린터는 전통적인 사진 원판 현상을 크게 대체해 나가고 있다. 잉크젯 프린터 사용의 증가로, 인쇄 품질과 속도관점에서의 프린터에 대한 요구는 계속 증가하고 있다.
모든 시판중인 잉크젯 프린터는 스캐닝 프린트헤드를 사용하는데 이는 고정된 인쇄매체(print medium)를 가로지른다. 프린터 헤드의 각각의 소사(掃射)후에 그 인쇄매체는 다음 라인(line)의 인쇄를 위해 점차 앞으로 나아간다. 이러한 프린터들은 원래 느리며, 잉크젯 프린터의 현실적 요구들을 충족시킬 수 없게 되어간다.
본 출원자는 이전에 많은 다른 형태의 MEMS 기술을 이용하여 제작 되어진 페이지폭 프린트헤드를 설명해 왔다. 페이지폭 프린트에 있어서, 인쇄매체는 지속적 으로 고정된 프린트 헤드에 공급되는데, 예를 들면 1~2초당 한 장 정도의 고속으로 인쇄할 수 있도록 공급된다. 더욱이, 프린터 헤드의 MEMS기술에 의한 제작은 전통적인 스캐닝 프린터헤드보다 더 높은 노즐밀도를 가능하게 하고, 1600dpi의 해상도를 가능하게 한다.
몇몇 출원인의 MEMS 페이지폭 프린트헤드는 상기의 상호참조 영역에 설명된 특허와 특허출원에 기재되고, 그 내용은 본 명세서에서 참조로 구체화된다.
대부분 페이지폭 프린팅은, 각각의 잉크방울을 분사하는데 필요한 전체 에너지를 감소시킴으로써, 그리고/또는 분사된 잉크를 통해 프린트 헤드로부터 열을 효과적으로 제거함으로써 가능하게 되었다. 이러한 방법으로, 프린트헤드의 자기냉각이 가능해지고, 이것으로 인해 높은 노즐밀도를 갖는 페이지폭 프린트헤드가 과열없이 작동가능하게 되었다.
하지만, 인쇄하기 위한 에너지 총량은, 말하자면, 컬러로 가득 찬 사진이 있는 페이지는 어떤 주어진 페이지폭 프린트헤드를 위해 거의 일정할 것이다. 프린트헤드의 전력 필요량은 물론, 변할 수도 있다. 한 페이지를 인쇄하는데 필요한 평균전력요구량은 인쇄시간 동안 인쇄의 동등한 분배를 가정하면 요구되는 총에너지와 그 페이지를 인쇄하는데 걸리는 시간에 의해 결정된다. 게다가, 그 페이지를 인쇄하는 동안 프린트헤드의 전력요구량은 변할 것이다. 프린트헤드 또는 프린터 컨트롤러의 특이한 구성 때문에 인쇄 중 몇 라인은 다른 라인보다 더 많은 전력을 소모할 수도 있다. 따라서, 각각 인쇄되는 라인의 최대 소비전력요구량은 다를 수 있다.
전형적인 페이지폭 프린트헤드에 있어서, 같은 컬러의 잉크를 분사하는 노즐은 프린트헤드의 길이를 따라서 컬러채널(color channel)에서 세로로 정렬되어 있다. 각각의 컬러채널은 하나 혹은 그 이상의 노즐열(nozzle row)로 이루어져 있고, 모두 같은 컬러의 잉크를 분사한다. 간단한 예를 들자면, 청록색의 노즐열 하나, 자홍색의 노즐열 하나 그리고 노란색의 노즐열 하나가 있을 수 있다. 일반적으로, 각 노즐열은 예를 들면, 청록색 다음에 자홍색 다음에 노란색과 같이, 인쇄하는 동안 순차적으로 분사할 것이다.
게다가, 전형적인 페이지폭 프린트헤드는 복수의 프린트헤드모듈(printhead module)을 포함할 수 있는데, 이것은 인쇄되는 페이지폭을 가로질러 뻗는 프린트헤드를 형성하도록 서로 접합되어 합체되어 있다.
각 프린트헤드모듈은 전형적으로 노즐과 노즐분사 구동회로로 이루어진 집적회로 프린트헤드이다. 그 노즐열은 복수의 프린트 헤드 모듈로 뻗어나가고, 각각의 프린트헤드모듈은 각 노즐의 각 세그먼트(segment)를 포함한다.
아래에 기재된 선행 특허출원에서, 본 발명자는 다양한 형태의 프린트헤드, 프린터 컨트롤러(printer controller) 및 인쇄방법을 설명했다. 이러한 특허출원의 내용은 본 명세서에서 참조에 의해 통합된다.
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 10/854522 10/854488 10/854487 10/854503 10/854504 10/854509
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 10/854496 10/854497 10/854495 10/854498 10/854511 10/854512
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 10/854526 10/854516 10/854508 10/854507 10/854515 10/854506
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 10/854493 10/854494 10/854489 10/854490 10/854492 10/854491
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 10/854523 10/854527 10/854524 10/854520 10/854514 10/854519
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본 발명자의 선행 특허출원들, 2004년 5월27일 제출된 USSN 10/854498(문서번호 PLT012US), 2004년 5월 27일 제출된 USSN 10/854516 (문서번호. PLT017US), 그리고 2004년 5월27일 제출된USSN 10/854508 (문서번호. PLT018US)에서, 본 발명자는 한 열 또는 한 세그먼트에서 모든 노즐이 동시에 분사되지 않는 도트(dots)의 라인(line)의 인쇄방법을 설명했다. 오히려 한 라인 인쇄하는 동안의 최대 소비전력요구량을 최소화하기 위해 노즐은 분사그룹(firing group)에서 순차적으로 분사된다. 그 결과, 비록 사람의 눈으로는 구분이 안 될 정도의 불완전이지만, 인쇄된 각 라인은 전형적으로 완벽하게 직선은 아니다(분사 순서(order)를 보정 하는 경우는 직선이 되지만, 만약 노즐의 물리적인 배열이 직접적으로 분사 순서를 보정 하지 않는다면). 프린트헤드모듈의 각 세그먼트(segment)는, 예를 들면, 요구인쇄속도 내에서, 가능한 한 상기 노즐열의 그 세그먼트 분사에 요구되는 최대 소비전력요구량을 최소화하기 위해, 10개의 노즐 분사그룹을 포함할 수 있다.
본 발명자의 선행특허출원들, 2004년 5월27일 제출된USSN 10/854512 (문서번호. PLT014US), 와 2004년 5월27일 제출된USSN 10/854491 (문서번호. PLT028US) 에 서, 본 발명자는 열(row)에 인접한 노즐(노즐 핏치(nozzle pitch))사이의 효율적인 거리를 일정하게 유지하기 위해 인접한 프린트헤드모듈을 합치는 방법을 설명했다. 각 프린트헤드모듈의 한 쪽 끝에는, 교체된(displaced) 노즐열(nozzle row)부분이 있는데, 이것은 대응하는 노즐열과 정렬되지 않는다. 이러한 교체된 노즐의 분사는 그것들이 대응하는 그 열과 같은 라인을 효과적으로 인쇄하기 위해 시간이 정해져 있다. 그러한 것으로, 열, 노즐의 열, 노즐열에 대한 모든 참조사항은 2004년 5월27일 제출된USSN 10/854512(문서번호.PLT014US)와 2004년 5월 27일 제출된USSN 10/854491(문서번호. PLT028US)에 설명한 바와 같이, 본 명세서에서 하나 혹은 그 이상의 교체된 열 부분을 포함하는 노즐열을 포함한다.
본 발명자의 선행 특허출원들, 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에서, 본 발명자는 결함 있는 노즐의 시각적 효과가 무엇에 의해 감소 되는지에 대해 설명하였다. 설명된 프린트헤드는 하나 혹은 그 이상의 여분의 컬러 채널을 포함하고 있고, 노즐의 첫번째 열이 주어진 컬러를 분사하게 하기 위해 같은 컬러를 분사하는 다른 컬러 채널로부터 대응하는 두번째(여분의) 노즐열(row)이 있다. 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에 설명한 바와 같이, 첫번째와 두번째 노즐열이 그 페이지에서 한 라인씩 건너뛰며 인쇄하도록 하기 위해 한 라인은 첫번째 노즐열에 의해 그리고 다음 라인은 두번째 노즐열에 의해 인쇄될 수 있다. 따라서, 만약 주어진 열에 알려지지 않은 결함 있는 노즐이 있다면, 그 페이지에서의 시각적 효과는 반감할 것이다. 왜냐하면 모든 한 라인씩 건너뛴 라인은 그 노즐열을 사용하기 때문이다.
대신으로, 만약 주어진 열에 알려진 사용이 끝난(dead) 노즐이 있다면, 노즐의 상응하는 열은 알려진 사용이 끝난 노즐이 있는 위치에 도트(dot)를 인쇄하는데 사용될 수 있다. 다시 말하면, '여분의' 열에서 작은 수의 노즐만이 인쇄하는데 사용될 것이다.
이미 언급한 바와 같이, 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에 설명한 여분(redundancy)설계(scheme)는 알려져 있든, 알려지지 않았든, 사용이 끝난 노즐의 시각적 영향을 줄이는 이점을 가지고 있다. 더욱이, 여분의 컬러의 주의깊은 선택은 사용이 끝난 노즐의 시각적 영향을 더 줄이는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 노란색은 발광성에 있어 가장 낮은 기여(11%)를 하므로, 사람 눈은 노란색 도트를 놓치는데 가장 적게 민감하고, 그러므로, 노란색은 여분의 컬러로는 나쁜 선택일 것이다. 한편, 검정색은 발광성에 훨씬 높은 기여를 하며 여분의 컬러로는 좋은 선택일 것이다.
하지만, 한편 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에 설명한 여분 설계는 사용이 끝난 노즐을 보충할 수 있고, 몇몇 노즐에 의해 분사되는 도트의 수를 줄일 수(반감할 수) 있는 반면, 그 프린트헤드를 가동시키는 전력공급에 대한 증가된 요구를 한다. 그 이유는 인쇄매체를 한 라인 진행시키는 시 간(one 'line-time')안에 도트 온 도트(dot on dot)인쇄를 이루고, 요구되는 이미지를 제공하기 위해 각 노즐열은 분사할 라인-타임(line-time)의 위치를 분배받아야 하기 때문이다. 각 노즐열은 모든 노즐열이 동시에 분사하는 것이 아니기 때문에 그 라인 타임(line-time)의 위치를 분배받는다.(만약 모든 노즐열이 동시에 분사된다면, 프린트 헤드에 받아들일 수 없는 전류부하가 있을 것이다.)
3열의 노즐을 가지지만 여분의 컬러 채널을 갖지않는 간단한 CMY 페이지폭 프린트헤드에 있어서, 각 노즐열은 라인-타임의 1/3내에 분사하여야 한다. 만약 프린트헤드에 요구되는 평균적인 전력요구량을 x라면, 라인-타임 지속시간 동안의 최대 소비전력요구량은 표1에 나타낸 것과 같다.
라인-타임 컬러채널 최대 소비전력요구량
0 C x
0.33 M x
0.67 Y x
0 새로운 라인 (new line) C x
... 등
여분의 노즐이 없는 이 간단한 CMY 프린트헤드에서, 전력은 최대 소비전력요구량이 일정하고 프린트헤드의 평균전력요구량과 같도록 하기 위해, 라인-타임의 지속동안 균등하게 분배되어야 한다. 전력공급의 관점에서 이 상황은 최적이다. 그러나 한편으로는, 사용이 끝난 노즐의 시각적 효과를 최소화하는 수단이 없다.
여분의 청록색과 자홍색 컬러 채널과 각 컬러채널에서의 한 쌍의 노즐열을 갖는 CMY 프린트헤드에서, 현재 10개의 노즐열이 있으므로, 각 노즐열은 라인-타임의 1/10씩 배당받는다. 현재 만약 프린트헤드의 평균전력요구량이 x라면, 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에 설명된 여분설계와 분사 순서(sequence)에 의해, 두 라인-타임의 지속시간 동안의 최대 소비전력요구량은 표 2에 나타낸 것과 같다.
라인- 타임 컬러채널 최대 소비전력요구량
0 C1 (짝수) 1.67x
0.1 C2 (짝수) 0
0.2 M1 (짝수) 1.67x
0.3 M2 (짝수) 0
0.4 Y (짝수) 1.67x
0.5 C1 (홀수) 1.67x
0.6 C2 (홀수) 0
0.7 M1 (홀수) 1.67x
0.8 M2 (홀수) 0
0.9 Y (홀수) 1.67x
0 새로운 라인(new line) C1 (짝수) 0
0.1 C2 (짝수) 1.67x
0.2 M1 (짝수) 0
0.3 M2 (짝수) 1.67x
0.4 Y (짝수) 1.67x
0.5 C1 (홀수) 0
0.6 C2 (홀수) 1.67x
0.7 M1 (홀수) 0
0.8 M2 (홀수) 1.67x
0.9 Y (홀수) 1.67x
0 새로운 라인(new line) C1 (짝수) 1.67x ..등
전 라인-타임을 거쳐 소비되는 평균전력이 여전히 x일지라도, 위의 표에 의할 때, 프린트헤드의 최대 소비전력요구량은 라인-타임의 주기내에서 1.67x와 0사이에서 심하게 변동되는 것은 명백하다. 실제적인 조건에서 각 라인-타임 안에서 심하게 변동되는 전력량을 공급할 수 있는 전력 공급장치를 제조하는 것은 어렵다. 따라서, 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507 (문서번호. PLT019US) 와 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854523 (문서번호. PLT030US)에 설명된 여분(redundancy)은, 비록 알려진 사용이 끝난 노즐의 시각적인 효과를 줄이는 관점에서 상당한 이점을 제공한다고 하더라도, 실제로 실행하기 어렵다.
물론, 프린트헤드는 각 노즐열의 최고 전력x의 평균으로 귀착되면서 주어진 라인-타임에 여분의 컬러 채널을 분사하지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 배열은 표1에 설명된 것과 사실상 같다. 한편 이 배열은, 각 여분의 컬러 채널 중 단 하나만이 주어진 라인-타임에 분사될 수 있으므로, 그것으로 여분의 중요 이점 중 하나를 잃는 것이지만, 최대 전력과 그릇된 결과를 일으킬지라도 알려진 사용이 끝난 노즐의 문제는 일으키지 않을 것이다.
최대 소비전력요구량의 변동이 최소화되는 인쇄의 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 프린트헤드의 평균전력요구량이 인쇄하는 동안 어떤 주어진 시간에 최대 소비전력요구량과 실질적으로 동등한 인쇄방법을 제공하는 것은 더 바람직하다. 사용이 끝나거나 오작동하는 노즐의 가시적인 영향를 줄이고, 더욱이 변동하는 최대 소비전력요구량을 최소화하는 인쇄방법을 제공하는 것이 더 바람직하다. 잘못 분사된 잉크방울의 시각적 영향을 줄이고, 게다가 최대 소비전력요구량을 최소화하는 인쇄방법을 제공하는 것이 더 바람직하다.
발명의 요약
제1 형태에 있어서, 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법이 제공되며, 상기 프린트헤드는 같은 컬러의 잉크를 공급받는 복수의 제1 노즐과 복수의 제2 노즐을 포함하고, 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트(set)로 배열되어있고, 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 대응하는 제2노즐을 포함하고, 세트의 각 노즐은 실질적으로 인쇄 매체상의 같은 위치에 상기 잉크의 도트를 인쇄하도록 구성하며, 상기 방법은
(a)적어도 하나의 노즐세트로부터 분사노즐을 선택하고, 상기 선택은 상기 최대 소비전력요구량을 조절함에 의거하고,
(b)상기 분사노즐을 사용하여 상기 인쇄매체에 도트를 인쇄하는것
을 포함한다.
제2 형태에 있어서, 잉크젯 프린트헤드로부터 도트 라인(line)을 인쇄하는 방법이 제공되며, 상기 프린트헤드는 같은 색의 잉크로 채워지는 복수의 제1노즐과 복수의 제2노즐을 포함하고, 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트로 구성되어 있고, 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 상응하는 제2노즐을 포함하고, 세트의 각 노즐은 실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치에 상기 잉크의 도트를 인쇄할 수 있게 구성가능하고,
상기 방법은 상기 제1노즐과 상기 제2노즐이 각각 상기 라인(line)에 도트를 찍을 수 있게 하기 위해 상기 인쇄매체를 가로지르는 도트의 라인을 인쇄하는 것을 포함한다.
제3 형태에 있어서, 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법이 제공되며, 상기 프린트헤드는 가로방향으로 정렬된 복수의 컬러채널을 포함하고, 각 컬러 채널은 상기 프린트헤드를 따라 세로방향으로 뻗는 적어도 하나의 노즐열을 포함하고, 컬러채널의 각 노즐은 같은 컬러의 잉크를 분사하고, 상기 프린트 헤드는 복수의 프린트헤드모듈로 구성되어 있으며, 각 프린트헤드모듈은 각 노즐열의 각 세그먼트를 포함한다
상기 방법은 미리 정해진 세그먼트 타임(segment-time)안에 각 세그먼트를 분사하는 상기 각 프린트헤드모듈을 포함하고, 여기에서 적어도 하나의 상기 분사된 세그먼트는 적어도 하나의 또 다른 상기 분사된 세그먼트와 다른 컬러채널에 포함된다.
제4 형태에 있어서, 가로방향으로 정렬된 복수의 컬러채널을 포함하는 잉크젯 프린트헤드가 제공되며, 각 컬러채널은 상기 프린트헤드을 따라 세로방향으로 뻗은 적어도 하나의 노즐열을 포함하고, 열에서의 각 노즐은 같은 컬러의 잉크를 분사하고, 여기서 상기 프린트헤드는 복수의 프린트헤드모듈로 구성되고, 컬러채널의 수는 프린트헤드모듈의 수와 같다.
제5 형태에 있어서, 잉크젯 프린트헤드에 도트 데이타를 제공하기 위한 프린터 컨트롤러가 제공되며, 상기 프린트헤드는 같은 컬러의 잉크로 채워지는 복수의 제1노즐과 복수의 제2노즐을 포함하고, 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트로 구성되고, 여기서 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 상응하는 제2노즐을 포함하고, 세트의 각 노즐은 인쇄매체의 실질적으로 같은 위치에 상기 잉크의 도트를 인쇄하기 위해 프린터 컨트롤러에 의해 구성될 수 있고, 상기 프린트 컨트롤러는 상기 제1노즐과 상기 제2노즐 각각이 인쇄라인에 도트를 제공하도록 하기 위해 도트 데이타를 제공하도록 프로그램 된다.
제6 형태에 있어서, 프린트헤드에 도트 데이터를 제공하는 프린터 컨트롤러(printer controller)가 제공되며, 상기 프린트헤드는 가로로 정렬된 복수의 컬러 채널을 포함하고, 각 컬러 채널은 상기 프린트헤드를 따라 세로로 뻗은 적어도 하나의 노즐열을 포함하고, 컬러채널의 각 노즐은 같은 컬러잉크를 분사하고, 여기서 상기 프린트헤드는 복수의 프린트헤드모듈로 구성되어 있고, 각 프린트헤드모듈은 각 노즐열의 각 세그먼트를 포함하고, 상기 프린터 컨트롤러는 예정된 세그먼트-타임내에 각각의 상기 프린트헤드모듈이 각 세그먼트를 분사할 수 있도록 하기 위해 도트데이타를 제공하도록 프로그램되어 있고, 여기에서 적어도 하나의 상기 분사된 세그먼트는 적어도 하나의 또 다른 상기 분사된 세그먼트와 다른 컬러채널에 포함된다.
본 발명의 제7 형태에 있어서, 상기 프린트헤드에 도트데이타를 제공하기 위한 프린터 컨트롤러와 잉크젯 프린트헤드를 포함하는 프린트헤드 시스템을 제공하고, 상기 프린트헤드는 같은 컬러의 잉크를 공급하는 복수의 제1노즐과 복수의 제2노즐을 포함하고, 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트로 구성되고, 여기서 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 상응하는 제2노즐을 포함하고, 세트의 각 노즐은 인쇄매체의 실질적으로 같은 위치에 상기 잉크의 도트를 인쇄하기 위해 프린터 컨트롤러에 의해 구성될 수 있고, 상기 프린트 컨트롤러는 상기 제1노즐과 상기 제2노즐이 각각 인쇄라인(line)에 도트를 제공하도록 하기 위해 도트 데이타를 제공하도록 프로그램 된다.
본 발명의 제8 형태에 있어서, 상기 프린트헤드에 도트데이타를 제공하기 위한 프린터 컨트롤러와 잉크젯 프린트헤드를 포함하는 프린트헤드 시스템을 제공하고, 상기 프린트헤드는 가로로 정렬된 복수의 컬러 채널을 포함하고, 각 컬러 채널은 상기 프린트헤드를 따라 세로로 뻗은 적어도 하나의 노즐열을 포함하고, 컬러채널의 각 노즐은 같은 컬러잉크를 분사하고, 여기서 상기 프린트헤드는 복수의 프린트헤드모듈로 구성되어 있고, 각 프린트헤드모듈은 각 노즐열의 각 세그먼트를 포함하고, 상기 프린터 컨트롤러는 예정된 세그먼트-타임내에 각각의 상기 프린트헤드모듈이 각 세그먼트를 분사할 수 있도록 하기 위해 도트데이타를 제공하도록 프로그램되어 있고, 여기에서 적어도 하나의 상기 분사된 세그먼트는 적어도 하나의 또 다른 상기 분사된 세그먼트와 다른 컬러채널에 포함된다.
본 발명의 모든 형태는 상기 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 이점을 제공한다. 이러한 결과는 전력공급은 프린트헤드에 전력을 공급하지만, 각 프린트 사이클(cycle)동안 심하게 변하는 전력량을 공급하는 것에 특별히 적합하게 할 필요는 없다.
본 발명에서는, 각 라인-타임에서의 최대 전력 변동의 정도는 실질적으로 감소된다. 따라서, 프린트헤드의 전력공급장치의 디자인과 제조는 단순화될 수 있고, 전력공급장치는 프린트 헤드에 심하게 변동하는 전력량을 전달하지 않는 효력에 의해 좀 더 튼튼하게 된다.
프린트 헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 것에 더하여, 본 발명은 상기 언급한 최대 소비전력요구량의 개선점과 타협하지 않고서, 여분의 노즐열을 사용함으로써 인쇄질을 개선 되게 한다. 인쇄질은, 예를 들면, 프린트헤드의 알려지지 않는 사용이 끝난 노즐의 시각적인 영향을 줄이고, 잘못 분사된 잉크방울의 시각적인 영향을 줄임으로써 개선될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "열(row)", "노즐의 열(rows of nozzles)", "노즐열(nozzle row)" 등의 용어는 하나 혹은 그 이상의 교체된 열부분을 포함하는 노즐열을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "잉크(ink)"라는 용어는, 예를 들면, 표준 CMYK잉크 뿐 아니라, IR잉크와 정착액을 포함하는 어떠한 유형의 분사가능한 액체를 포함한다. 또한, " 같은 컬러의 잉크" 에 관해서는 같은 컬러나 유형의 잉크 예를 들면, 같은 청록색 잉크, 같은 IR잉크 또는 같은 정착액을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 "실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치"라는 용어는 한 방울의 잉크가 인쇄매체에서 같은 위치에 인쇄하기 위해 의도된 궤도를 갖는 것을 의미한다(또 다른 잉크방울처럼). 하지만, 잉크방울을 분사함에 있어서 고유의 오차한계, 임의의 잘못된 지시, 지속적인 잘못된 지시 때문에, 잉크방울이 인쇄 매체상에 의도된 위치에 정확하게 인쇄되지 않을 수 있다. 따라서, "실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치"라는 용어는 교체된 잉크방울을 포함하는데, 그것은 같은 위치에 인쇄하는 것을 의도하는 것이지만, 반드시 그 위치에 인쇄되는 것은 아니다.
본 발명의 몇 가지 형태를 따라서, 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트로 형성되고, 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 대응하는 제2노즐을 포함한다. 더욱이, 세트의 각 노즐은 실질적으로 인쇄 매체상의 같은 위치에 잉크도트를 인쇄하도록 구성될 수 있고, 그 결과 상기 노즐은 교체할 수 있게 사용되어 진다.
선택적으로, 하나의 세트는 하나의 제1노즐과 하나의 제2노즐로 구성된 한 쌍의 노즐이다. 하지만, 이 대신에 하나의 세트는 그 세트 내에서 실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치에 잉크도트를 프린트하도록 구성될 수 있는 각각의 더 많은 노즐(예를 들면, 제3, 제4노즐)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명은 여분의 두개 열의 노즐에 한정되지 않고, 예를 들며, 여분의 세개 혹은 그 이상의 열을 포함할 수 있다.
오히려, 상기 프린트헤드는 고정된 페이지폭 프린트헤드이고, 인쇄매체는 프린트헤드를 가로질러 지나 공급된다. 본 발명은 그러한 페이지폭 프린트헤드에 사용하기 위해 원래 개발되어 왔다.
선택적으로, 상기 프린트헤드는 가로로 정렬된 복수의 컬러 채널과, 상기 프린트헤드를 따라 세로로 뻗은 적어도 하나의 노즐열을 포함하는 각 컬러채널과, 같은 컬러잉크를 분사하는 컬러채널의 각 노즐을 포함한다. 아래에 좀더 구체적으로 설명한 것처럼, 각각의 가로로 정렬된 컬러채널은 분사를 위해 라인-타임의 일부분을 할당받았다. 이러한 방법으로, 도트 온 도트(dot on dot)인쇄는 이루어지는데, 이것은 디더링(dithering)에 가장 적합하다.
프린트헤드의 컬러채널은 같거나 다른 컬러의 잉크를 분사할 수도 있다. 하지만, 같은 컬러채널의 모든 노즐은 전형적으로 같은 컬러의 잉크를 공급받고 분사한다. 같은 컬러를 분사하는 컬러채널은 때때로 '여분의' 컬러 채널로 불려진다. 전형적으로, 상기 프린트헤드는 적어도 하나의 다른 컬러채널처럼 하나의 컬러채널이 같은 컬러의 잉크를 분사하도록 적어도 하나의 여분의 컬러채널을 포함한다.
각각의 컬러채널은 복수의 노즐열을 포함할 수 있다. 선택적으로, 각 컬러채널은 한 쌍의 노즐열을 포함한다. 전형적으로, 같은 컬러채널의 노즐열은 가로로 서로서로 치우친다. 예를 들면, 한 쌍 중의 하나의 노즐열은 한 라인에서 짝수점들을 인쇄하도록 구성될 수 있고, 반면 그 쌍에 있는 다른 노즐열은 같은 라인에 있는 홀수 점들을 인쇄하도록 구성될 수 있다. 한 쌍에 있는 노즐열은 주로 노즐분사의 적절한 시간을 허용하기 위해 가로방향으로 간격을 띄운다. 예를 들어, 하나의 컬러채널에서 짝수와 홀수의 노즐열은 인쇄 두 라인 간격으로 행간이 띄워질 수 있다.
선택적으로, 각 노즐세트는 제1 컬러채널 중의 하나의 제1노즐과, 제2 컬러채널 중의 하나의 제2노즐을 포함한다. 세트의 제1노즐과 제2노즐은 실질적으로 인쇄매체 상의 같은 위치에 각각이 인쇄할 수 있도록 가로로 정렬된다.
선택적으로, 하나의 노즐세트는, 세트의 각 노즐이 컬럼(column)에 도트들을 제공하여, 인쇄 매체상에 같은 컬러의 점으로 된 컬럼을 인쇄한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이," 컬럼"은 프린트헤드에 실제적으로 수직으로 그리고 인쇄매체의 공급방향과 평행하게 인쇄된 도트들의 라인을 말한다. 선택적으로, 상기 세트 중 하나의 제1노즐이 상기 컬럼의 대략 반을 인쇄하고 상기 세트 중 하나의 제2노즐이 상기 컬럼의 대략 반을 인쇄한다. 그리하여 상기 세트의 상기 제1노즐과 제2노즐은 그들 사이에서 상기 컬럼을 동등하게 나누어 인쇄한다.
선택적으로, 잘못 분사된 잉크방울의 시각적인 영향은 감소된다. 같은 컬럼을 인쇄하는데 복수의(예를 들면, 두개)노즐을 사용하는 이점은 잘못 분사된 잉크방울이 이러한 노즐들 사이에서 평균치가 될 수 있다.
선택적으로, 인쇄매체를 가로질러 같은 색의 도트라인을 인쇄할 때, 상기 제1노즐과 제2노즐이 도트들을 라인으로 제공한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "라인(line)"은 프린트헤드에 실질적으로 평행하고, 인쇄매체의 공급방향과 수직하게 인쇄된 도트들의 라인을 말한다. 선택적으로, 상기 제1노즐이 상기 라인의 대략 반을 인쇄하고, 상기 제2노즐이 상기 라인의 대략 반을 인쇄한다. 그리하여 상기 제1노즐과 제2노즐은 그들 사이에서 상기 라인을 동등하게 나누어 인쇄한다.
따라서 상기 라인을 인쇄하기 위한 최대 소비전력요구량은 오직 제1노즐들 만 혹은 제2노즐들 만을 사용하여 상기 라인을 인쇄하는 것에 비해 대략 50% 감소한다. 선택적으로, 제1노즐열에 있는 교호(交互)의 제1노즐들이 상기 라인의 대략 반을 인쇄하는데 사용되고 제2노즐열에 있는 교호의 제2노즐들이 상기 라인의 대략 반을 인쇄하는데 사용된다. 하지만, 제1, 제2 노즐사이에 나누어 인쇄하는 다른 패턴 또한 사용될 수 있다.
선택적으로, 오작동 또는 사용이 끝난 노즐들의 시각적 영향은 감소 된다. 상기 노즐들은 알려진 사용이 끝난 노즐들이거나, 알려지지 않은 사용이 끝난 노즐들일 것이다. 알려지지 않은 사용이 끝난 노즐의 시각적 영향은 상기 노즐이 인쇄를 하기 위해서 대략 상기 시간의 반이 요구된다는 사실로 감소된다. 예를 들면 알려지지 않은 사용이 끝난 자홍색의 노즐로 인해 자홍색 도트들의 컬럼은 여분이 없어 완전히 누락될 수 있음에 반해, 상기 컬럼의 반은 여분을 이용해서 여전히 인쇄될 수 있다. 후자는, 물론, 전자보다 훨씬 더 시각적으로 만족스럽다.
선택적으로, 상기 컬러(상기 제1노즐과 제2노즐에 의해 인쇄되는 같은 컬러)는 자홍색, 청록색 또는 검정색이다. 사람의 눈은 자홍색, 청록색 또는 검정색에 가장 민감하고, 이러한 컬러는 결과적으로 여분을 위해 더 적절한 후보들이다. 프린트헤드는 하나 이상의 여분의 컬러채널을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 프린트헤드는 제1, 제2 자홍색의 노즐들과, 제1, 제2 청록색의 노즐들을 포함할 수 있다.
발명의 몇몇 형태를 따라서, 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하기 위해 위상을 달리하는 인쇄방법이 제공된다. 전형적으로, 상기 프린트헤드는 복수의 가로로 정렬된 컬러채널을 포함하고, 각 컬러 채널은 적어도 하나의 상기 프린트헤드를 따라 세로로 뻗은 노즐열을 포함한다. 하나의 컬러채널의 각 노즐은 같은 컬러의 잉크가 공급되고, 분사된다. 전형적으로, 상기 프린트헤드는 복수의 프린트헤드모율로 구성되어 있고, 각 모듈은 각 노즐열의 관련 세그먼트를 포함한다. 위상을 달리하는 인쇄는 각각의 프린트헤드모듈이 각각의 부분에 미리 정해진 세그먼트-타임내에 분사하는 방법으로 제공되고, 적어도 하나의 분사된 세그먼트는 적어도 하나의 다른 분사된 세그먼트로부터 떨어져 다른 컬러채널에 포함된다.
세그먼트-타임은 예정된 하나의 라인-타임의 일부로 정의될 수 있다. 라인-타임은 인쇄매체가 프린트헤드를 한 줄 진행하는데 걸리는 시간으로 정의될 수 있다. 전형적으로, 노즐열의 모든 부분들은 하나의 라인-타임내에 분사된다. 선택적으로, 세그먼트-타임은 노즐열의 숫자로 나누어진 하나의 라인-타임과 같다. 하지만, 각 라인-타임의 주기는 라인-베이스드 오버헤드(line-based overhead) 에 제공될 수 있고, 이 경우에는 상기 세그먼트-타임은 노즐열의 숫자로 나누어진 하나의 라인-타임보다 적을 것이다. 일반적으로, 모든 세그먼트-타임들은 같다.
선택적으로, 적어도 하나의 노즐열은 다른 노즐열과 다른 최대 소비전력요구량을 가진다. 예를 들면, 여분의 노즐열은 여분이 아닌 노즐열(non-redundant nozzle)에 비해 최대 소비전력요구량이 보통 반이다. 선택적으로, 미리 정해진 분사 순서는 상기 최대 소비전력요구량이 상기 프린트헤드의 평균전력요구량의 약 10% 혹은 선택적으로 5%안이 되도록 하기 위해 각 세그먼트-타임 동안의 최대 소비전력요구량을 조절한다. 본 발명의 몇몇의 구체적 실시형태에 있어서, 프린트헤드의 최대 소비전력요구량은 상기 프린트헤드의 평균전력요구량과 같다.
전형적으로, 모든 프린트헤드의 세그먼트는 한 라인(one-line) 시간내에 분사된다.
본 발명의 몇몇 형태에 있어서, 컬러채널의 갯수는 프린트헤드모율의 갯수와 같다. 이것이 완벽한 위상이 다른 분사를 이루기 위한 최적의 컬러채널과 모듈의 숫자이다. 하지만, 아래에서 더 자세하게 설명되듯이, 위상이 다른 분사는 프린트헤드모율과 컬러채널을 몇 개라도 사용하여 이루어질 수 있다.
선택적으로, 같은 갯수의 모듈과 컬러채널에서 각각의 프린트헤드모듈은 미리정해진 세그먼트-시간 내에 다른 컬러채널로부터 한 세그먼트를 분사한다. 더욱이, 노즐열에 있는 각 부분은 순서대로 분사될 것이다. 하지만, 아래에서 더욱 상세히 설명되듯이, 노즐열의 각 부분은 위상이 다른 분사의 이점을 여전히 누릴 수 있는 동안은 순차적으로 분사될 필요는 없다
이하 본 발명의 특정 형태를 다음의 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 페이지폭 프린트헤드의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 프린트헤드의 일부로서, 프린트헤드모듈의 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 프린트헤드의 각 컬러채널의 일부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a는 짝수 노즐(even nozzle)들이 본 발명에 따른 동시도트(dot-at-a-time) 여분을 사용하여 하나의 라인-타임 내에 분사하는 것을 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4a에서 다음의 라인-타임 내에 홀수의 노즐들이 분사하는 것을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 프린트헤드 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명은 도 1의 CMY 페이지폭 잉크젯 프린트헤드(1)을 참조하여 설명될 것이다. 프린트헤드(1)는 5개의 컬러 채널(2)(3)(4)(5)(6)을 가지고 있고, 이것들은 각각 C1, C2, M1, M2와 Y이다. 바꾸어 말하면, 청록색과 자홍색은 '여분의' 컬러채널을 가지고 있다. C와 M을 여분으로 하는 이유는 발광성에 C는 30%를 기여하고, M 은 59%를 기여하는 반면, Y는 단지 11%만 발광성에 기여하기 때문이다. 사람의 눈은 노란색에 가장 적게 민감하므로, 청록색이나 자홍색의 도트를 누락하는 것보다 노란색의 도트를 누락하는 것이 더 시각적으로 받아들여질 수 있기 때문이다. 이 프린트헤드에서, 검정색(K)인쇄는 프로세스-블랙(process-black)(CMY)을 통해서 이루어질 수 있다.
상기 프린트헤드(1)는 A, B, C, D 및 E처럼 왼쪽에서 오른쪽으로 언급된 5개의 인접한 프린트헤드모듈(7)로 구성되어 있다. 상기 5개의 모듈(7)은 인쇄되는 페이지(도시되지 않음)의 폭을 가로질러 뻗은 상기 프린트헤드를 구성하는데 서로 협력한다. 이 예에 있어서, 각 모듈(7)은 상기 5개의 인접한 모듈이 페이지폭 4"x6"컬러 사진 인쇄에 적합한 a4" 프린트헤드를 형성하도록 하기 위해 길이가 약 20mm이다. 인쇄하는 동안, 종이는 상기 프린트헤드를 지나 가로방향으로 공급된다. 그리고 도 1은 이 종이 방향을 도시하고 있다.
상기 프린트헤드(1)상의 상기 5개의 컬러채널 각각은 한 쌍의 노즐열을 포함한다. 예를 들면, 상기 C1 컬러채널(2)은 노즐열(2a)와(2b)를 포함한다. 상기 노즐열(2a)(2b)는 상기 프린트헤드(1)의 전체 길이를 따라 세로로 뻗어 있다. 인접한 프린트헤드모듈(7)이 연결되는 곳에 노즐열의 교체된(떨어져 나간)삼각형(8)이 있다. 이러한 떨어져 나간 삼각형들(8)은 프린트헤드모듈(7)이 연결되도록 하고, 한편으로는, 각 열을 따라 일정한 노즐 피치를 효과적으로 유지하도록 한다. 타이밍 장치(timing device)(도시되지 않음)는 적절하게 떨어져 나간 삼각형들(8)안의 노즐들이 분사하는 것을 지연시키는 데 사용된다. 떨어져 나간 삼각형(8)의 더 구체 적인 조작설명은 출원인의 특허출원들, 2004년 5월27일 제출된 USSN 10/854512 (Docket No. PLT014US),와 2004년 5월 27일 제출된 USSN 10/854491 (Docket No. PLT028US)에 의해 제공된다.
상기 프린트헤드모듈(7) 각각은 상기 각 노즐열에서 한 세그먼트(segment)를 포함한다. 예를 들면, 프린트헤드모듈(A)은 세그먼트 2aA, 2bA, 3aA, 3bA, 4aA 등을 포함한다. 같은 노즐열에서의 세그먼트들은 완벽한 노즐열을 형성하기 위해 협력한다. 예를 들면, 세그먼트 2aA, 2aB, 2aC, 2aD 및 2aE는 노즐열(2a)을 형성하기 위해 협력한다. 도 2는 상기 각 노즐열에서 각각의 세그먼트가 있는 프린트헤드모듈(A)을 도시한다.
도 3을 참조하면, 상기 5개의 컬러채널 (2),(3),(4),(5), 및 (6) 부분의 상세한 개요도를 도시한 것이다. 도 3에서, 각 컬러채널(예를 들면 2)의 노즐열(예를 들면 2a, 2b)의 쌍은 가로로 서로서로 치우쳐 있다. 컬러채널(2)에서는, 예를 들면, 노즐열(2a)은 라인에서 짝수 도트를 인쇄하는 반면, 노즐열(2b)은 라인에서 간극의 홀수 도트를 인쇄한다.
더욱이, 상기 홀수의 노즐열 2b, 3b, 4b, 5b 및 6b처럼, 상기 짝수의 노즐열2a, 3a, 4a, 5a 및 6a는 가로로 정렬되어 있다. 이 가로로 정렬된 5개의 컬러채널은 도트 온 도트(dot-on-dot)인쇄를 허용하고, 이것은 디더링(dithering)관점에서 최적이다. 하나의 라인-타임 주기안에서, 도트 온 도트 인쇄가 이루어지기 위해 모든 짝수 노즐들과 모든 홀수 노즐들은 분사되어야 한다. 같은 컬러채널(예를 들면 2)에 있는 상기 짝수노즐(even nozzle)과 홀수노즐(odd nozzle)(예를 들면 2a 및 2b)은, 예를 들면, 두 라인으로 분리될 수 있다. 인접한 컬러채널(예를 들면 2 와 3)은 ,예를 들면, 열(ten)개 라인으로 분리될 수 있다. 하지만, 여전히 도트 온 도트 인쇄를 성취하는 동안, 짝수/홀수 노즐열들 사이의 정확한 간격과 인접한 컬러채널들이 변경될 수 있다는 것은 진가를 인정받을 만 하다.
동시도트 ( dot - at -a- time ) 여분
위에서 설명한 상기 프린트헤드(1)에는, 두 개의 청록색(C1,C2)과 두 개의 자홍색(M1,M2)컬러채널이 있다. 출원인의 용어로, 상기 C1/C2 과 M1/M2컬러채널은 "여분의" 컬러채널로 묘사된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 5개의 컬러채널과 각 컬러채널의 한 쌍의 노즐열로, 각 노즐열은 여분의 모든 이점을 달성하고, 여분의 컬러채널을 사용하여 어떠한 알려진 사용이 끝난 노즐을 보충하기 위해서 상기 라인-시간의 1/10 내에 인쇄하여야 한다. 2004년 5월 27일 제출된USSN 10/854507 (Docket No. PLT019US) 와 2004년 5월27일 제출된 USSN 10/854523 (Docket No. PLT030US)에 설명된 여분 설계와 관계되는 원래부터의 전력공급장치의 문제점들 또한 상기에 설명되어 있다.
동시도트(dot-at-a-time) 여분은 단일의 노즐열 안에서 분사하는 모든 두 개 중의 하나의 인접한 노즐보다 결코 더 없게 하기 위해 여분의 노즐열이 사용되는 곳이다. 바꾸어 말하면, 컬러의 짝수 도트들은 두 노즐열(각각 상기 짝수도트의 반을 인쇄)에 의해 생성되고, 그리고 컬러의 홀수도트는 두 노즐열(각각 상기 도트들의 반을 인쇄)에 의해 생성된다. 예를 들면, 노즐열(2a)와(3a)는 둘 다 인쇄라인에 짝수 도트를 부여할 수 있고, 노즐열(2b)와(3b)는 둘 다 인쇄라인에 홀수 도트들을 부여할 수도 있다.
도 4a 와 4b는 동시도트 여분을 이용하여 두 인쇄라인을 위한 분사 순서를 도시한다. 도 4a 와 도4b에 표시된 노즐들은 동시에 분사하는 것은 아니다. 각 노즐열들은 노즐이 분사하도록 라인-타임의 1/10을 할당받으며, 짝수 노즐열들이 순차적으로 분사한 후에, 홀수 노즐열들이 순차적으로 분사한다.
도 4a를 참조하면, 제1라인-타임 내에 교체노즐은 C1, C2, M1 및 M2 컬러 노즐로부터 각 노즐열 안으로 분사된다. C2와 M2로부터 분사된 노즐은 C1과 M1으로 부터 분사된 노즐을 보충한다. 예를 들어, 짝수 교호 노즐은 노즐열(2a)로부터 분사되고 보충된 짝수 교호 노즐은 노즐열(3a)로부터 분사된다. Y채널 내의 노즐열(6a, 6b)은 여분을 구비하지 않으므로 각 노즐열은 라인-타임의 1/10 시간내에 그 노즐열의 모든 노즐을 분사해야 한다.
도 4b를 참조하면, 상기 제1라인-타임내에 분사된 교체 노즐은 제2라인-타임 내에 인버스(inverse)된다.
동시도트(dot-at-a-time) 여분 설계를 사용하여, 인쇄 품질은 잘못된 지시의 인공물을 줄이고(그에 의해 도트 온 도트(dot-on-dot) 배치를 최대화하여) 알려지지 않은 사용이 끝난 노즐의 시각적 효과를 줄이는 것에 의해 개선된다. 예를 들어, 작동중인 노즐로부터 컬럼 안의 도트의 반이 존재하고 사용이 끝난 노즐로부터 반이 존재한다면, 사용이 끝난 노즐의 시각적 효과는 줄어들 것이고 모든 컬럼이 사용이 끝난 노즐로부터 온 것보다 효과적인 인쇄 품질이 향상된다. 다시 말해서, 본 발명은 적어도 2004년 5월 27일에 제출된 USSN 10/854507(문서번호 PLT019US)와 2004년 5월 27일에 제출된USSN 10/854523(문서번호 PLT020US)에 설명된 동시라인(line-at-a-time) 여분만큼의 우수한 인쇄 품질을 달성한다.
게다가, 프린트헤드의 최대 소비전력요구량은 각 라인이 인쇄되는 동안 조절되기 때문에, 최대 소비전력요구량은 표 2에서만큼 심하게 변동되지 않는다. 표 3은 프린트헤드(x의 평균전력요구량을 갖는)의 최대 소비전력요구량은 본 발명에 의한 동시도트 여분을 사용하여 인쇄의 두 라인에 걸쳐 변경된다.
라인-타임 컬러채널 노즐열 최대 전력 요구량
0 2 ( C1 ) 2a (짝수) 0.83 x
0.1 3 (C2) 3a (짝수) 0.83x
0.2 4 (M1) 4a (짝수) 0.83x
0.3 5 (M2) 5a (짝수) 0.83x
0.4 6 (Y) 6a (짝수) 1.67x
0.5 2 (C1) 2b (홀수) 0.83x
0.6 3 (C2) 3b (홀수) 0.83x
0.7 4 (M1) 4b (홀수) 0.83x
0.8 5 (M2) 5b (홀수) 0.83x
0.9 6 (Y) 6b (홀수) 1.67x
0 (새로운 라인) 2 (C1) 2a (짝수) 0.83x
0.1 3 (C2) 3a (짝수) 0.83x
0.2 4 (M1) 4a (짝수) 0.83x
0.3 5 (M2) 5a (짝수) 0.83x
0.4 6 (Y) 6a (짝수) 1.67x
0.5 2 (C1) 2b (홀수) 0.83x
0.6 3 (C2) 3b (홀수) 0.83x
0.7 4 (M1) 4b (홀수) 0.83x
0.8 5 (M2) 5b (홀수) 0.83x
0.9 6 (Y) 6b (홀수) 1.67x
0 (새로운 라인) 2 (C1) 2a (짝수) 0.83x
기타
표 3으로부터, 최대 소비전력요구량에 있어서의 변동이 더 적고, 표 2에 설명된동시라인 여분과 비교할 때 덜 심한 것이 명백하다. 프린트헤드의 전력 공급의 설계에 있어서, 인쇄 품질의 동일한 개선을 유지하는 동안, 본 발명에 의한 동시도트 여분은 동시라인 여분에 걸쳐 중요한 이점을 제공한다.
다른 위상의 분사( Out - of - Phase Firing )
지금까지 설명된 모든 분사 순서에서, 각 컬러채널은 동일 위상(in-phase)으로 분사된다. 즉, 하나의 컬러채널로부터의 모든 짝수 노즐열은 라인-타임의 할당된 부분 내에 분사된다. 동일 위상의 분사는 프린터 컨트롤러 (controller)의 더 간단한, 프린트헤드(1)로 송신되는 도트 데이타를 통해 분사 순서를 조절하는 프로그래밍을 제공한다.
그러나, 본 발명의 다른 형태에 의하면, 분사는 다른 위상이 될 수 있다. 즉, 라인-타임의 동일한 할당된 부분(세그먼트-타임(segement-time)이라고 칭하는) 내에, 노즐의 적어도 한 세그먼트는, 노즐의 적어도 하나의 다른 세그먼트와 다른 컬러채널로부터 분사된다. 세그먼트 분사의 적당한 순서(sequence)에 의해, 모든 노즐열은 한 라인-타임 내에 분사될 수 있다. 그 결과 최종적인 결과는 동일 위상의 분사와 효과적으로 동일하다.
각 노즐열 내에 5개의 컬러채널과 5개의 세그먼트을 갖는 프린트헤드(1)의 경우에, 한 세그먼트 타임(즉, 라인-타임의 1/10)내에 모든 다른 컬러채널로부터 세그먼트를 분사하는 것이 가능하다. 따라서, 동일한 노즐열 내에 포함된 세그먼트는 한 라인-타임 동안에 연속적으로 분사된다.
다른 위상의 분사의 주요 이점은 하나 또는 그 이상의 컬러채널(예를 들어, Y)이 다른 컬러채널과 상이한 최대 소비전력요구량을 갖는다면, 이러한 차이는 각 세그먼트-타임 내에서 다른 컬러채널의 전력 요구량으로 평균 내어진다는 점이다. 따라서, 표 3의 전력(Y 채널에 대응하는) 내의 스파이크(spike)는 나머지 라인-타임으로 효과적으로 합쳐진다. 이러한 결과는 각 세그먼트-타임 동안 최대 소비전력요구량이 프린트헤드를 위한 평균전력요구량과 항상 동일하다는 것이다. 이러한 상황은 프린트헤드에 전력을 공급하는 데에 최선이다.
표 4는 프린트헤드(1)로부터 , 동시도트 여분을 사용하는 한 라인 인쇄를 위한 다른 위상의 분사의 순서를 나타낸다.
라인-타임 모듈 A
(CC,S,P)		 모듈 B
(CC,S,P)		 모듈 C
(CC,S,P)		 모듈 D
(CC,S,P)		 모듈 E
(CC,S,P)		 최대 전력 요구량
0 C1,2aA,
0.83x		 C2,3aB,
0.83x		 M1,4aC,
0.83x		 M2,5aD,
0.83x		 Y,6aE,
1.67x		 x
0.1 C2,3aA,
0.83x		 M1,4aB,
0.83x		 M2,5aC,
0.83x		 Y,6aD,
1.67x		 C1,2aE,
0.83x		 x
0.2 M1,4aA,
0.83x		 M2,5aB,
0.83x		 Y,6aC,
1.67x		 C1,2aD,
0.83x		 C2,3aE,
0.83x		 x
0.3 M2,5aA,
0.83x		 Y,6aB,
1.67x		 C1,2aC,
0.83x		 C2,3aD,
0.83x		 M1,4aE,
0.83x		 x
0.4 Y,6aA,
1.67x		 C1,2aB,
0.83x		 C2,3aC,
0.83x		 M1,4aD,
0.83x		 M2,5aE ,
0.83x		 x
0.5 C1,2bA,
0.83x		 C2,3bB,
0.83x		 M1,4bC,
0.83x		 M2,5bD,
0.83x		 Y,6bE ,
1.67x		 x
0.6 C2,3bA,
0.83x		 M1,4bB ,
0.83x		 M2,5bC,
0.83x		 Y,6bD,
1.67x		 C1,2bE,
0.83x		 x
0.7 M1,4bA,
0.83x		 M2,5bB,
0.83x		 Y,6bC,
1.67x		 C1,2bD,
0.83x		 C2,3bE,
0.83x		 x
0.8 M2,5bA,
0.83x		 Y,6bB,
1.67x		 C1,2bC,
0.83x		 C2,3bD,
0.83x		 M1,4bE,
0.83x		 x
0.9 Y,6bA,
1.67x		 C1,2bB,
0.83x		 C2,3bC,
0.83x		 M1,4bD,
0.83x		 M2,5bE,
0.83x		 x
0(새로운 라인) C1,2aA,
0.83x		 C2,3aB,
0.83x		 M1,4aC,
0.83x		 M2,5aD,
0.83x		 Y,6aE,
1.67x		 x
기타
CC=컬러채널; S=세그먼트, P=최대 전력 요구량
모든 노즐이 아닌 한 세그먼트 내의 짝수 노즐만 동시에 분사한다는 것을 기억해야 한다. 한 세그먼트 내의 노즐은, 할당된 세그먼트-타임의 경과에 걸쳐 연속적으로 분사하는 분사 그룹 내에 배열된다. 그러나, 중요한 점은, 어떠한 주어진 순간에서도, 몇 개의 C1, C2, M1, M2 및 Y 노즐은 연속적으로 분사되고, 그에 의해 노란색 노즐열의 더 높은최대 소비전력요구량 이상으로 평균 내어진다는 점이다.
5개의 프린트헤드모듈과 5개의 컬러채널의 경우에, 다른 위상의 분사가 잘 수행되어 지는 것을 볼 수 있다. 각 컬러채널로부터의 세그먼트는 회전될 수 있고, 그 결과 모든 다른 세그먼트가 한 세그먼트-타임 내에 분사된다.
그러나, 다른 위상의 분사도 몇 개의 프린트헤드모듈 또는 컬러채널로 잘 수행된다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 20mm 프린트헤드모듈(7)을 사용하여, A4크기의 페이지폭 프린트헤드는 11개의 접촉된 모듈(ⅰ 내지 ⅹⅰ)을 포함한다. 5개의 컬러채널과 11개의 프린트헤드모듈에 의해서, 각 프린트헤드모듈이 세그먼트-타임(즉, 라인-타임의 1/10) 내에 다른 컬러채널을 분사하는 것을 보장하는 것은 불가능하다. 그럼에도 불구하고, 다른 위상의 분사는 여전히 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 최적화하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 A4크기의 페이지폭 프린트헤드는 C, M, Y, K1 및 K2 컬러채널을 구비한다. 여분의 K 채널이 있기 때문에, 상기 노즐열은, 동시도트 여분을 사용하는 C, M 및 Y 채널보다 더 낮은 최대 소비전력요구량을 갖게 될 것이다. 동일 위상의 분사를 사용함으로써, 각 라인-타임 동안 상당한 최대 전력 변동이 있게 된다(C=1.25x, M=1.25x, Y=1.25x, K1=0.625x, K2=0.625x).
그러나, 표 5에서 볼 수 있듯이, 다른 위상의 분사는 11개의 프린트헤드모듈을 조절하고, 최대 소비전력요구량이 항상 프린트헤드의 평균전력요구량의 10% 내에 존재하도록 제공한다. 실제로, 이 실시예에서 최대 소비전력요구량은 항상 프린트헤드의 평균전력요구량의 5% 내에 존재한다. 프린트헤드를 위한 전력공급을 제공하기 위해서, 각 라인-타임 동안 최대 소비전력요구량 내의 이러한 작은 변화는 중요하지 않으며, 전력공급의 설계에 영향을 미치지 않을 것이다.
Figure 112008048036418-pct00001
t=라인-타임; P=최대전력 요구량; (e)=노즐의 짝수열; (o)=노즐의 홀수열
상기한 바로부터, 다른 위상의 분사와 동시도트 여분과의 조합은 인쇄되는 동안 우수한 인쇄 품질과 프린트헤드를 위한 조건에 맞는 전력 요구량을 달성하기 위해 최선이라는 것을 알 수 있을 것이다.
그러나, 상기 인쇄 방법은 동등하게 개별적으로, 고유의 이점을 제공하면서, 또는 다른 인쇄방법과 조합되어 사용될 것이다. 예를 들어, 다른 위상의 분사 또는 동시도트 여분은, 2004년 5월 27일에 제출된 본 발명자의 선행 특허출원 USSN 10/854521(문서번호 PLT001US)와 2004년 5월 27일 제출된USSN 10/854515(문서번호 PLT020US)에 설명된 프린트헤드모듈 미스플레이스먼트(misplacement) 수정 그리고/또는 사용이 끝난 노즐의 보수와 조합되어 사용된다.
프린터 콘트롤러( Printer Controller )
또한, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 프린터 콘트롤러(10)는, 상기 설명된 방법에 따라 인쇄하기 위해서 프린트헤드(1)에 도트 데이타를 제공하도록 적절하게 프로그램된다는 것을 당업자는 알 수 있을 것이다. 프린트헤드 시스템(20)은 프린터 콘트롤러(10)와 콘트롤러에 의해 조절되는 프린트헤드(1)를 포함한다. 상기 프린터 콘트롤러(10)는 인쇄를 위해 프린트헤드(1)에 도트 데이타를 전달한다.
그에 따라 프로그램된 프린터 콘트롤러의 적당한 유형은 2004년 5월 27일에 출원된 본 발명자의 선행 특허출원 USSN 10/854521(문서번호 PLT001US)에 설명되었다.
물론, 본 발명은 단지 예시로서 설명되었으며, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 발명의 범위 내에서 세부사항의 수정이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 고정된 페이지폭(pagewidth) 잉크젯(inkjet) 프린트헤드(printhead)의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법에서, 상기 프린트헤드는 같은 컬러(color)의 잉크를 공급받는 복수의 제1노즐과 복수의 제2노즐을 포함하고, 상기 제1노즐과 제2노즐은 복수의 세트(set)로 배열되어 있고, 각 노즐세트는 하나의 제1노즐과 하나의 대응하는(corresponding) 제2노즐을 포함하고, 세트의 각 노즐은 실질적으로 인쇄매체(print medium) 상의 같은 위치에 상기 잉크의 도트(dot)를 인쇄하도록 구성가능하며,
    상기 프린트헤드를 지나서 가로로 인쇄매체(print medium)을 공급하고,
    상기 제1노즐과 상기 제2노즐이 각각 하나의 인쇄라인에 도트들을 부여함으로써 상기 인쇄매체를 가로질러 도트를 인쇄하고, 그럼으로써 상기 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각 세트는 한 쌍(pair)의 노즐이고, 상기 쌍은 하나의 제1노즐과 하나의 상응하는 제2노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프린트헤드는 복수의 가로로 정렬된 컬러채널(color channel)을 포함하고, 각 컬러채널은 상기 프린트헤드를 따라 세로로 뻗은 적어도 하나의 노즐열을 포함하고, 컬러채널안의 각 노즐은 같은 컬러의 잉크를 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    각 컬러채널은 한 쌍의 노즐열을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1노즐은 제1컬러채널에 포함되고,
    상기 제2노즐은 제2채널에 포함되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    각 노즐세트는 제2컬러채널로부터의 하나의 대응하는 제2노즐과 가로로 정렬된 제1컬러채널로부터의 하나의 제1노즐을 포함하고, 그것에 의해 상기 제1 혹은 제2노즐 중 어느 하나가 실질적으로 상기 인쇄매체 상의 같은 위치에 인쇄할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    하나의 노즐세트를 상기 인쇄매체에 같은 컬러 도트들(dots)의 컬럼(column)을 인쇄하고, 상기 세트의 각 노즐은 상기 컬럼에 도트들을 부여하는 것을 특징으로하는 잉크젯 프린트헤드의 최대 소비전력요구량을 조절하는 방법.
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