KR101664529B1 - 멀티모드 인쇄 - Google Patents

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휴스턴 더블유 라이스
제이슨 엠 퀸타나
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

멀티모드 인쇄를 위해 구성된 인쇄 시스템으로서, 상기 인쇄 시스템은 복수의 노즐 쌍(600)을 포함하는 인쇄 헤드로서, 각각의 노즐 쌍(600)은 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604)를 포함하는, 상기 인쇄 헤드와; 및 현재의 인쇄 모드에 기초하여 복수의 타임 슬롯(518) 중 하나의 타임 슬롯 이내에서 선택된 쌍(600)의 어느 하나 또는 양쪽 모두의 노즐을 선택적으로 분사화하기 위한 스위칭 회로(606)를 포함한다.

Description

멀티모드 인쇄{MULTI-MODE PRINTING}
잉크젯 프린터는 보통 소규모의 일반 소비자 인쇄뿐만 아니라 배너 및 다른 신호 아이템에서와 같은 대규모의 인쇄에 모두 사용된다. 통상적으로, 잉크젯 프린터는 종이 등의 인쇄 매체 또는 기재에 잉크를 분출하도록 구성된 복수의 노즐을 포함한다. 노즐은 종종 잉크 카트리지와 일체화되는 인쇄 헤드의 일부분이다. 또한, 잉크 카트리지는 잉크가 인쇄 매체 상에의 분출을 위해 노즐에 공급되기 전에 저장되는 메인 잉크 저장소를 포함한다. 잉크 카트리지를 일반적으로 이동 가능한 플랫폼(흔히 캐리지로 지칭됨) 상에 위치시켜, 잉크 카트리지를 이동시킴으로써, 인쇄 매체와 관련해 인쇄 헤드 노즐을 이동시킨다.
나타낸 바와 같이, 잉크젯 프린터는 일반적인 일상의 다양한 문서의 인쇄에 종종 이용된다. 이들 대부분의 문서는 고품질 인쇄를 요하지 않을 수 있다. 그러나, 소비자들은 종종 잉크젯 프린터를 사용하여, 소비자를 완전히 만족시키는데 더 높은 인쇄 품질을 필요로 하는, 사진 및 다른 이미지를 인쇄하기도 한다.
인쇄 품질을 향상시키는 것은 일반적으로 인쇄 헤드에 더 많은 노즐이 필요함을 의미한다. 따라서, 고품질 인쇄 시스템은, 일반적으로 더 많은 노즐 개수뿐만 아니라, 지원 시스템에서 추가 노즐을 어드레싱 및 동작시키는데 요하는 복잡성으로 인해 더 고가이다.
일부 잉크젯 프린터들은, 일부 모드가 저품질의 일상의 인쇄용이고 다른 모드가 고품질 이미지 인쇄용인 복수의 모드로 인쇄하도록 설계된다. 그러나, 일반적으로 이러한 인쇄 시스템은 때때로 선택되는 고품질 인쇄를 달성하기 위한 더 많은 노즐 개수로부터 초래되는 추가 비용을 여전히 발생시킨다.
첨부 도면은 본 발명에서 기술하는 원리의 다양한 실시예들을 도시하며 명세서의 일부이다. 도시된 실시예들은 단지 예시일뿐이며 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크젯 인쇄 원리를 나타내는 도면이다.
도 2(a)는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크 카트리지의 사시도이다.
도 2(b)는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크젯 프린터의 상면도이다.
도 3은 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크 노즐 쌍의 노즐 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크 노즐 쌍 유체 밸런싱을 나타내는 도면이다.
도 5(a(는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 인쇄 매체와 관련하여 인쇄 헤드가 이동함에 따라 인쇄 헤드에 의해 위치되는 예시적인 도트 칼럼을 나타내는 도면이다.
도 5(b)는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 복수의 잉크 노즐 쌍 그룹을 포함하는 예시적인 인쇄 헤드를 나타내는 도면이다.
도 5(c)는 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따라, 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐의 분사가 타임 슬롯에 할당될 수 있는 방식을 나타내는 예시적인 테이블을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 잉크 노즐 쌍의 전환을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 멀티모드 인쇄 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면 전반에 걸쳐, 동일한 참조 부호는 유사한 요소를 지시하지만, 반드시 동일한 요소인 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 일부 잉크젯 프린터들은 멀티모드로 인쇄하도록 설계된다. 이러한 일부 모드는 저품질의 일상의 인쇄를 위한 것이고 다른 모드는 고품질 이미지 인쇄를 위한 것이다. 본 명세서는 고품질 이미지 인쇄 모드에 필요한 지원 구조를 최소화하는 멀티모드 인쇄를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
어떤 예시적인 예들에 따르면, 멀티모드 인쇄 시스템은 복수의 잉크 노즐 쌍을 갖는 인쇄 헤드를 포함할 수 있으며, 각각의 잉크 노즐 쌍은 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 포함한다. 각각의 노즐 쌍은 단일의 어드레싱 라인에 의해 지원된다. 이로 인해, 프린터의 제어 시스템을 잉크 노즐 회로에 접속하는 어드레싱 라인의 수를 적게 할 수 있다. 적은 수의 어드레싱 라인으로 인해, 더 단순하며 더 저가인 시스템을 실현할 수 있다. 각 노즐 쌍과 연관된 추가 스위칭 회로는 인쇄 시스템이 설정되는 모드에 기초하여 선택될 때 쌍 내의 어느 노즐을 분사화시키는지를 결정하는데 사용될 수 있다.
본 발명에서 기술하는 원리의 일례에 따른 예시적인 인쇄 시스템은 적어도 2개의 모드 중 하나로 동작할 수 있다. 제 1 인쇄 모드로 동작할 경우, 잉크 노즐 쌍은 특정 타임 슬롯 동안에 선택되는 노즐 쌍의 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐 양쪽 모두를 분사화하도록 구성될 수 있다. 즉, 프린터로부터의 하나의 신호로 노즐 쌍 내의 2개의 노즐을 분사화할 수 있다. 제 2 인쇄 모드로 동작할 경우, 인쇄 속도와 관련하여 캐리지가 이동하는 속도는 줄어들 수 있다. 이 줄어든 속도로 인해, 인쇄 매체에 이미지를 인쇄할 때 더 많은 타임 슬롯을 사용할 수 있다. 추가적인 타임 슬롯은, 스위칭 회로가 분사용 각각의 노줄 쌍 내의 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 별개로 선택할 더 많은 시간을 허용한다.
단일 어드레싱 라인만을 이용하는 타임 슬롯에 따른 노즐 쌍의 1차 잉크 노즐 또는 2차 잉크 노즐 중 어느 하나의 선택적인 분사를 이하에서 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 노즐 쌍에 대해 단일 어드레싱 라인만이 사용되므로, 필요로 하는 어드레싱 라인의 전체 개수가 상당히 줄어든다. 또한, 더 많은 타임 슬롯을 이용하여 선택된 노즐 쌍 내의 1차 잉크 노즐 또는 2차 잉크 노즐 중 어느 하나를 선택적으로 어드레싱함으로써 높은 인쇄 품질이 유지될 수 있다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 소정 위치에서 선택된 잉크 노즐 쌍의 1차 노즐을 선택적으로 분사화하고, 이어서 다른 노즐 쌍의 2차 잉크 노즐을 분사화하는 능력은 어드레싱 라인을 덜 사용하면서 정교하고 잘 배어든 이미지를 생성하는 것을 가능하게 한다. 감소된 어드레싱 라인 수로 인해 인쇄 시스템의 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 프린터의 제어 시스템으로부터 잉크 노즐로 전달되는데 필요한 데이터를 줄여 전체적으로 더 빠른 인쇄 속도를 가능하게 한다.
이하의 설명에서는, 설명의 목적으로, 본 시스템 및 방법의 완전한 이해를 제공하도록 다수의 구체적인 상세를 제시한다. 그러나, 당업자에게는 이들 구체적인 상세 없이도 본 장치, 시스템 및 방법을 실시할 수 있음은 자명하다. 명세서에서 “실시예”, “예” 또는 유사한 용어의 참조는 실시예 또는 예와 관련하여 기술한 특별한 형태, 구조, 또는 특징이 적어도 하나의 실시예에 포함되지만, 다른 실시예에서도 반드시 그러한 것은 아님을 의미하다. 명세서의 다양한 위치에서 “일 실시예” 또는 유사한 구문의 다양한 사례는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니다.
본 명세서 전반 및 첨부된 특허청구범위에서, 용어 “잉크”는 인쇄 매체에 분출되어 그 인쇄 매체에 이미지의 일부를 형성할 수 있는 임의의 유체로서 광범위하게 해석되어야 한다. 잉크는 염색되거나 특정 컬러의 색소를 함유하여 인쇄 매체에 풀컬러 이미지를 집합적으로 생성할 수 있다.
이하 도면을 참조하면, 도 1은 예시적인 잉크젯 프린터(100)를 나타내는 도면이다. 여기에서 기술한 바와 같이, 이 프린터(100)는 본 발명에서 기술한 원리 및 구조를 구현한다.
본 발명에서 기술하는 원리의 특정 예들에 따르면, 프린터(100)의 인쇄 장치(104)는 제어 시스템(108) 및 복수의 잉크젯 노즐(106)을 갖는 잉크 카트리지(110)를 포함할 수 있다. 인쇄 장치(104)는 잉크가 분출됨에 따라 시트 또는 다른 인쇄 매체(102)를 노즐(106)을 지나게 이동시키도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 택일적으로, 인쇄 장치는 잉크가 분출됨에 따라 인쇄 매체(102)에 대해 잉크 카트리지(110) 및 노즐(106)을 이동시키도록 구성될 수 있다.
제어 시스템(108)은 프로세서 및 메모리와 같은 표준의 물리적 컴퓨팅 시스템의 구성 요소를 포함할 수 있다. 메모리는 이미지의 인쇄와 관련된 특정 작업을 프로세서가 수행하게 하는 명령어의 세트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템(108)은 인쇄 장치(104) 내에서 다양한 기계적 구성 요소를 관리할 수 있다. 또한, 제어 시스템(108)은 호스트 또는 클라이언트 컴퓨팅 시스템으로부터 전달된 이미지 데이터를 인쇄 장치(104)가 사용하는 포맷으로 변환하여 개별 노즐(106)을 선택적으로 분사화할 수 있다.
잉크 카트리지(110)는 복수의 잉크 펜을 지원하도록 설계될 수 있다. 펜은 특정 인쇄 헤드 또는 노즐의 세트 및 지원 시스템을 포함한다. 카트리지의 각각의 펜은, 예를 들면 상이한 컬러의 잉크를 사용할 수 있다.
잉크 카트리지(110)가 인쇄 매체(102)에 대해 이동하고/이동하거나, 인쇄 매체(102)가 잉크 카트리지(110) 아래를 이동함에 따라, 제어 시스템(108)은 잉크 카트리지(110)의 잉크 펜의 적합한 잉크젯 노즐(106)에 신호를 보내 잉크 액적을 분출한다. 잉크 액적은 컬러나 단색으로 인쇄 매체(102)에 의도하는 이미지를 생성하도록 특정 패턴으로 분출된다.
잉크젯 노즐(106)은 다양한 방법을 통해 기재(102)에 잉크를 분출하도록 구성될 수 있다. 열 잉크젯 인쇄로서 알려진 일 방법은 잉크의 액적을 포함하는 소형 잉크 챔버를 가열하는 것을 포함한다. 가열 저항기는, 전류가 인가될 경우, 분사용 챔버라고도 알려진 챔버를 특정 온도로 가열하는데 이용된다. 다양한 물리적 특성으로 인해, 이 가열은 노즐(106)에서 인쇄 매체(102)로 액적을 나아가게 하는 분사 챔버 내의 압력을 높인다. 이어서 분사 챔버 내의 보이드(void)는 메인 잉크 저장소로부터 분사용 챔버 내로 더 잉크를 끌어낸다. 제어 시스템(108)은 적절한 시간에 적절한 가열 저항기를 통해 전류가 흐르게 하는데 이용될 수 있다.
도 2(a)는 예시적인 잉크 카트리지(200)의 사시도를 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 잉크 카트리지는 적어도 하나의 잉크 펜(202), 전기 접촉부(204)의 그룹 및 잉크 저장소(206)를 포함할 수 있다. 잉크 카트리지는 다양한 형태 및 크기로 설계되어 사용되는 특정 프린터와 결합될 수 있다. 몇몇 경우에, 잉크 카트리지(200)는 단지 하나의 잉크 컬러용 잉크 저장소(206)를 포함할 수 있다. 다른 경우에, 잉크 카트리지(200)는 상이한 잉크 컬러를 각각 저장하는 복수의 잉크 저장소를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 잉크 펜(202)은 별개의 인쇄 헤드 또는 인쇄 매체에 잉크를 분출하는데 함께 동작하는 실제 물리 노즐의 그룹을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 각각의 물리 노즐은 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 상술한 바와 같이, 각각의 물리 노즐은 어드레싱 또는 분사 라인에 연결된다. 어드레싱 라인은 충분한 전력의 전기 신호를 운반하여 물리 노즐과 연관된 저항기를 가열하도록 구성된 전선이다. 상술한 바와 같이, 저항기는 노즐과 연관된 분사 챔버로부터 작은 잉크 액적이 나아가게 하기에 충분히 뜨거워지게 구성된다. 분사 챔버로부터 잉크의 분출 시, 챔버 내의 보이드는 메인 잉크 저장소(206)로부터 잉크를 더 끌어낸다.
잉크 카트리지(200)의 어드레싱 라인과 같은 다양한 전선은 잉크 카트리지(204)의 외부의 전기 접촉부(204)의 그룹으로 구성된 인터페이스를 통해 지원 프린터(250)(도 2(b))와 인터페이싱한다. 전기 접촉부(204)는 금속 재료와 같은 전기 도전 재료로 이루어질 수 있다. 전기 접촉부는 프린터와 연관된 카트리지 플랫폼 상의 기하학적으로 유사한 전기 접촉부의 다른 세트와 접촉하도록 설계될 수 있다. 따라서, 전기 신호는 전기 접촉부(204)를 통해서, 프린터로부터 카트리지 플랫폼 상의 전기 인터페이스로, 궁극적으로는 잉크 펜(202)으로 진행할 수 있다.
도 2(b)는 잉크젯 프린터(250)의 상면도를 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 프린터는 전기 접촉부(212)가 배치되는 카트리지 플랫폼(210)을 포함할 수 있다. 또한, 프린터(250)는 인쇄 매체 공급기(214) 및 제어 패널(216)을 포함할 수 있다. 일반적인 프린터(250)는 카트리지 플랫폼(210)을 덮는 덮개를 갖는 섀시를 가질 수 있다. 덮개를 들어올려 잉크 카트리지를 교체하거나 프린터(250)에 대한 다른 유지보수 작업을 수행할 수 있다.
카트리지 플랫폼은 프린터(250)에 의해 이용되는 잉크 카트리지(200)를 견고히 유지하도록 구성될 수 있다. 몇몇 예들에서, 프린터(250)는 블랙 잉크 및 컬러 잉크 양쪽 모두에 대해 잉크 펜을 유지하는 하나의 잉크 카트리지만을 사용할 수 있다. 다른 경우들에서, 프린터(250)는 블랙 잉크 및 컬러 잉크에 대해 별개의 잉크 카트리지를 사용하도록 설계될 수 있다.
카트리지 플랫폼(210)은, 잉크 카트리지(200)의 잉크 펜(들)(202)이 인쇄 매체의 시트에 근접해서 위치될 수 있게 잉크 카트리지(들)를 견고하게 고정하도록 설계될 수 있다. 이 구성에서, 카트리지 플랫폼(210)은 인쇄 매체가 지나가는 경로에 대해 이동 가능하다. 따라서, 카트리지 플랫폼(210)이 인쇄 매체에 대해 이동함에 따라, 잉크 카트리지(들)(200)는 언제 특정 노즐을 분사화하여 의도하는 이미지를 형성할지를 지시하는 신호를 수신할 수 있다.
특정 시간에 어느 노즐을 분사화할지를 지시하는 신호는 카트리지 플랫폼(210)의 전기 인터페이스를 통해 수신된다. 전기 인터페이스는 상술한 바와 같이 잉크 카트리지(200)의 대응하는 전기 접촉부(204)와 마찬가지로 위치되는 전기 접촉부(212)를 포함한다. 전기 인터페이스의 더 상세한 논의는 도 3과 관련한 아래의 텍스트에서 설명하도록 한다.
인쇄 매체 공급기(214)는, 일반적으로 시트 적층체로서 마련되며 인쇄에 이용되는 인쇄 매체를 공급받도록 구성될 수 있다. 프린터(250)는 인쇄될 이미지를 위해 잉크가 적절한 위치에 피착되게 하기 위해서, 원하는 속도로 프린터를 통해 개개의 인쇄 매체의 시트를 인출할 수 있다.
제어 패널(216)은 사용자가 프린터(250)를 설정 또는 제어하게 하는데 사용될 수 있다. 이것은 사용자가 프린터(250)로 이용 가능한 다양한 형태 및 옵션을 이용가능하게 하는 것을 포함한다. 이와 같이, 제어 패널(216)은 버튼 및 디스플레이 디바이스 등의 사용자 입력을 용이하게 하는 다양한 디바이스를 포함할 수 있다.
도 3은 잉크 노즐 쌍들의 노즐 구성을 갖는 예시적인 인쇄 헤드(300)를 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 잉크 노즐 쌍(314)들은 도 3에 나타낸 바와 같이 칼럼들(columns)로 형성될 수 있다. 각 칼럼은 상이한 컬러의 잉크를 피착하기 위한 잉크 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들면, 어떤 칼럼은 옐로 잉크용 잉크 노즐(302)을 포함할 수 있고, 어떤 칼럼은 마젠타 잉크용 잉크 노즐(304)을 포함할 수 있고, 어떤 칼럼은 시안 잉크용 잉크 노즐(306)을 포함할 수 있다.
각 칼럼 내에서, 잉크 노즐은 쌍을 이루어 배치된다. 각각의 잉크 노즐 쌍(314)은 1차 잉크 노즐(308) 및 2차 잉크 노즐(310)을 포함할 수 있다. 양쪽 잉크 노즐(308, 310)은, 잉크 노즐(308, 310)이 잉크 저장소로부터 잉크를 받는 잉크 플로우 라인(312)에 연결될 수 있다.
각각의 잉크 노즐 쌍(314)은 개별적으로 어드레싱될 수 있다. 인쇄 헤드(300)가 인쇄 매체와 관련하여 이동함에 따라, 프린터의 제어 시스템은 잉크 노즐 쌍(314)에 신호를 보낼 수 있다. 특정 시간 간격에서, 특정 노즐 쌍(314)이 인쇄 매체 상의 특정 위치에 있을 경우, 노즐 쌍은 프린터의 제어 시스템으로부터 받은 신호에 기초하여 분사화하도록 구성될 수 있다. 분사 시, 노즐 쌍(314)은 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 인쇄 매체에 하나 또는 두 가지 잉크 액적을 분출할 수 있다.
잉크 플로우 라인(312)은 칼럼에 따른 노즐 쌍(314)에 잉크를 공급하는데 이용될 수 있다. 노즐(308, 310)은 잉크 액적을 분출함에 따라, 각각의 분사용 챔버를 재충전할 필요가 있다. 상술한 바와 같이, 잉크 분사용 챔버는 하나의 잉크 액적을 저장하도록 설계된 소형 챔버이다. 잉크 액적이 분출될 경우, 분사용 챔버는 재충전된다. 분사용 챔버는 여기에서 기술하는 바와 같이 잉크 플로우 라인(312)을 통해 공급된 잉크로 재충전된다.
도 4는 예시적인 잉크 노즐 쌍 유체 밸런싱(400)을 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 1차 잉크 라인(410)은 1차 잉크 노즐(414)을 공유 잉크 플로우 라인(406)에 연결할 수 있다. 또한, 2차 잉크 라인(408)은 2차 잉크 노즐(416)을 공유 잉크 플로우 라인(406)에 연결할 수 있다.
몇몇 예들에서, 1차 잉크 노즐(414)은 2차 잉크 노즐(416)보다 대형일 수 있다. 따라서, 1차 잉크 노즐(414)의 분사용 챔버(404)는 2차 잉크 노즐(416)의 분사용 챔버(402)보다 대형일 수 있다. 따라서, 1차 잉크 노즐(414)은 2차 잉크 노즐(416)로부터 분사된 잉크 액적(412)보다 많은 양의 잉크 액적(412)을 분출하도록 구성된다.
몇몇 예들에서, 2차 잉크 노즐(416)은 1차 잉크 노즐(414)보다 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터 먼 거리에 위치될 수 있다. 이와 같이, 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터 1차 잉크 노즐(414)에 잉크를 공급하는 1차 잉크 라인(410)은 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터 2차 잉크 노즐(416)에 잉크를 공급하는 2차 잉크 라인(408)보다 짧을 수 있다. 따라서, 2차 잉크 노즐(416)의 분사용 챔버(402)가 공유 플로우 라인(406)으로부터 잉크를 받는 속도는 더 가까운 1차 잉크 노즐(414)에 잉크가 공급되는 속도보다 느릴 수 있다. 그러나, 2차 잉크 노즐(416)의 잉크 챔버(402)가 1차 잉크 노즐(414)의 잉크 챔버(404)보다 소형이므로, 2차 잉크 노즐의 잉크 챔버(402)를 재충전하는데 잉크가 덜 든다.
각각의 잉크 노즐(414, 416)의 상대 사이즈 및 각각의 노즐의 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터의 거리는, 양쪽 잉크 노즐(414, 416)의 각각의 분사용 챔버(402, 404)를 재충전하는데 필요한 총 시간이 실질적으로 동일해지게 설계될 수 있다. 따라서, 양쪽 1차 잉크 노즐(414) 및 2차 잉크 노즐(416)이 동시에 분사화되면 거의 동일 시간량으로 재충전되고 재분사가 준비가 될 것이다. 양쪽 잉크 노즐(414, 416)간의 유체 플로우의 밸런싱에 의해, 프린터는 전체적으로 더 고속으로 효과적으로 작동할 수 있다.
도 5(a)는 인쇄 헤드(502)가 인쇄 매체와 관련하여 이동함에 따라 위치되는 예시적인 도트 칼럼(506)를 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 인쇄 헤드는, 인쇄 매체와 관련하여 인쇄 헤드가 이동함에 따라 복수의 평행한 도트 칼럼(506)이 위치하게 구성될 수 있다. 도트 칼럼은 인쇄 헤드가 이동하는 방향(504)에 수직일 수 있다. 원거리에서 보면, 일반적으로 인간의 눈으로는 도트 칼럼(506)의 배치를 검출할 수 없다. 오히려, 도트 칼럼(506)은 하나의 연속되는 이미지로 보인다.
일반적으로, 인쇄 헤드는 선택된 모든 잉크 노즐을 그 전체 길이(508)를 따라 동시에 분사화하도록 설계되지 않는다. 오히려, 인쇄 헤드(502)의 길이(508)를 따라 잉크 노즐은 복수의 잉크 노즐 그룹으로 나뉜다. 각각의 잉크 노즐 그룹에는 타임 슬롯이 할당될 수 있다. 단일 도트 칼럼(506)을 위치시키는데 필요한 타임 슬롯의 수는 인쇄 헤드(502)의 잉크 노즐 그룹의 수와 직접 관련될 수 있다. 각각의 잉크 노즐 그룹에는 적어도 하나의 상이한 타임 슬롯이 할당된다. 그러므로, 특정 타일 슬롯 동안에, 잉크 노즐 그룹 내의 잉크 노즐 쌍의 선택된 하위 세트가 동시에 분사화된다.
도 5(b)는 복수의 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)을 포함하는 예시적인 인쇄 헤드를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 각각의 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)에는 적어도 하나의 타임 슬롯이 할당될 수 있다. 잉크 노즐 그룹에 할당되는 타임 슬롯의 수는 프린터가 현재 설정된 모드에 기초할 수 있다. 예시한 구성에서, 인쇄 헤드는 4개의 잉크 노즐 그룹으로 나뉘다. 따라서, 적어도 4개의 타임 슬롯이 하나의 도트 칼럼(506)을 인쇄하는데 필요하다. 도 5(b)에 나타낸 예는 예시적 목적을 위해 간략화한 예이다. 실제 인쇄 헤드는 더 많은 수의 잉크 노즐 그룹을 포함할 수 있으므로, 도트 칼럼(506)마다 더 많은 타임 슬롯을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 헤드는 14개의 잉크 노즐 그룹을 포함할 수 있으며, 각각의 잉크 노즐 그룹은 12개의 노즐 쌍을 포함할 수 있다. 이러한 인쇄 헤드는 인쇄 헤드의 전체 길이(508)를 따라 168개의 잉크 노즐을 포함할 것이다. 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 인쇄 헤드(502)는 단지 단일 컬러용이다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 잉크 카트리지는 각각 상이한 컬러의 3개의 인쇄 헤드를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 기술하는 원리를 구현하는 프린터는 고품질 인쇄 작업이 필요 없을 수 있는 일상의 표준 문서에 이용되는 제 1 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이 모드에서, 인쇄 헤드(502)는, 잉크 노즐들이 하나의 잉크 노즐인 것처럼 각각의 타임 슬롯 동안에 각각의 노즐 쌍의 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 함께 분사화하도록 구성될 수 있다. 특정 도트 칼럼(506)을 위치시키도록, 인쇄 헤드(502)는 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)마다 하나씩, 4개의 타임 슬롯을 활용할 수 있다. 4개 중 1의 타임 슬롯 동안에 잉크 노즐 그룹 1(510)의 선택된 노즐 쌍이 분사화되고, 4개 중 2의 타임 슬롯 동안에 잉크 노즐 그룹 2(512)의 선택된 노즐 쌍이 분사화되고, 4개 중 3의 타임 슬롯 동안에 잉크 노즐 그룹 3(514)의 선택된 노즐 쌍이 분사화되고, 4개 중 4의 타임 슬롯 동안에 잉크 노즐 그룹 4(516)의 선택된 노즐 쌍이 분사화된다.
몇몇 예들에서, 각각의 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)은 다른 잉크 노즐 그룹으로부터 약간 오프셋(offset)될 수 있다. 이것은 다른 잉크 노즐 그룹 내의 잉크 노즐이 연속해서 분사화됨에 따라 인쇄 헤드가 계속 이동하는 점을 보상한다. 오프셋으로 인해, 인쇄 매체에 더 곧은(straighter) 도트 칼럼(506)이 위치되게 된다.
특정 실시예들에 따르면, 프린터는 2차 인쇄 모드로 동작하도록 구성될 수 있다. 2차 인쇄 모드 동안에, 인쇄 헤드와 관련하여 캐리지가 이동하는 속도는 절반 속도로 줄어들 수 있다. 따라서, 인쇄 매체에 위치되는 각각의 도트 칼럼(506)에 대해 두 배 수의 타임 슬롯을 이용 가능할 수 있다. 예를 들면, 도 5(b)에 나타낸 인쇄 헤드의 경우에, 단일 도트 칼럼(506)을 인쇄하는데 8개의 타임 슬롯이 사용될 수 있으며, 잉크 노즐 그룹마다 2개의 타임 슬롯이 사용될 수 있다. 잉크 노즐 그룹에 할당되는 2개의 타임 슬롯 중 하나의 타임 슬롯은 1차 잉크 노즐을 분사화하는데 이용되고 다른 타임 슬롯은 2차 잉크 노즐을 분사화하는데 이용될 수 있다.
도 5(c)는 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐에 타임 슬롯(518)이 할당될 수 있는 방법을 나타내는 예시적인 테이블을 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 잉크 노즐 쌍마다 스위칭 회로는, 잉크 노즐 쌍이 각각의 타임 슬롯(518) 동안 분사화하도록 선택될 경우 분사화될 쌍의 1차 잉크 노즐 또는 2차 잉크 노즐 중 어느 하나를 설정하도록 구성될 수 있다. 스위칭 회로는 도 6과 관련한 텍스트와 함께 아래에서 상세히 설명한다.
도 5(c)의 테이블은 1차 및 2차 잉크 노즐 쌍이 분사화될 수 있는 순서의 두 가지 예들(520, 522)을 나타낸다. 숫자 및 문자는 특정 타임 슬롯(518) 동안 어느 잉크 노즐이 분사화될지를 지정하는데 이용된다. 숫자는 잉크 노즐 그룹을 나타내고, 'S' 또는 'P' 문자는 각각 2차 잉크 노즐 또는 1차 잉크 노즐을 나타낸다. 예를 들면, '1S'는 잉크 노즐 그룹(1)에서 노즐 쌍의 2차 잉크 노즐을 지시한다.
예 1(520)에서, 잉크 노즐 쌍은 하나의 타임 슬롯 동안 2차 노즐을 분사화하고 후속 타임 슬롯 동안 1차 노즐을 분사화한다. 이어서, 순서는 각각의 타임 슬롯 동안 연속해서 2차 노즐을 분사화하고 후속 타임 슬롯 동안 1차 잉크 노즐을 분사화하는 각각의 잉크 노즐 그룹을 통해 진행된다. 이 예에서, 잉크 노즐 그룹 1(510)로부터 특정 잉크 노즐 쌍이 제 1 타임 슬롯 동안에 선택되고 잉크 노즐 그룹 1(510)으로부터 동일한 잉크 노즐 쌍이 제 2 타임 슬롯 동안 선택될 경우, 잉크 노즐 쌍은 2차 잉크 노즐과 1차 잉크 노즐을 연속해서 분사화한다. 후속하는 타임 슬롯들 사이에서의 정확한 타이밍은 1차 잉크 노즐이 2차 잉크 노즐에 의해 위치되는 도트와 겹치는 도트를 위치시키도록 충분히 작을 수 있다.
예 2(522)에서, 모든 잉크 노즐 그룹으로부터 2차 잉크 노즐이 처음 4개의 타임 슬롯 동안 분사화된다. 나머지 4개의 타임 슬롯 동안, 각각의 그룹으로부터 1차 잉크 노즐이 분사화된다. 이 예에서, 제 1 타임 슬롯 동안 잉크 노즐 그룹 1(510)로부터의 특정 잉크 노즐 쌍은 선택되고 제 5 타임 슬롯 동안 잉크 노즐 그룹 1(510)로부터 동일한 잉크 노즐 쌍이 선택된다면, 잉크 노즐 쌍은 2차 잉크 노즐을 분사화하고 이어서 1차 잉크 노즐을 분사화하기 전에 4개의 타임 슬롯을 대기한다. 후속하는 타임 슬롯들 사이에서의 정확한 타이밍은, 4개의 타임 슬롯이 충분한 시간이어서 1차 잉크 노즐에 의해 위치되는 도트가 2차 잉크 노즐에 의해 위치되는 도트로부터 충분히 멀어지도록 인쇄 헤드가 충분히 멀리 이동해서 겹침이 없게 할 수 있다.
도 5(c)에 나타낸 2개의 예들(520, 522)은 잉크 노즐에 타임 슬롯이 할당될 수 있는 방식의 세트의 전부가 아니다. 1차 및 2차 잉크 노즐에 이용 가능한 타임 슬롯을 할당되는 방식은 인쇄 매체에 도트가 각각의 칼럼을 따라 어떻게 위치되는지에 영향을 끼칠 수 있다.
도 6은 잉크 노즐 쌍(600)의 예시적인 스위칭을 나타내는 도면이다. 특정 예들에 따르면, 각각의 노즐 쌍(616)의 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604) 양쪽은 스위칭 회로(606)에 연결될 수 있다. 스위칭 회로(606)는, 때때로 선택 라인으로도 지칭되는 제어 라인(614) 및 어드레싱 라인(608)과 같은 다양한 데이터 라인을 통해 프린터의 제어 시스템(108)(도 1)에 연결될 수 있다.
스위칭 회로(606)는 어떤 모드 동안에 잉크 노즐 쌍 내의 어떤 잉크 노즐이 분사화되는지를 선택하는데 이용된다. 상술한 바와 같이, 제 1 인쇄 모드 동안에, 잉크 노즐 쌍(600)이 적절한 타임 슬롯 동안에 선택된 잉크 노즐 쌍 내에서 양쪽 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604)을 분사화하도록 구성된다. 특정 잉크 노즐 쌍은, 어드레싱 라인(608)을 통해 프린터의 제어 시스템으로부터 수신된 신호에 기초하여 선택되는지의 여부를 알 수 있다. 예를 들면, 잉크 노즐(600)이 속하는 어느 잉크 노즐 그룹의 타임 슬롯 동안, 어드레싱 라인(608)을 통해 제어 시스템으로부터 적절한 신호가 수신되면, 잉크 노즐 쌍은 잉크 노즐(602, 604) 양쪽을 분사화한다.
제 2 모드 동안에, 스위칭 회로(606)는 특정 타임 슬롯 동안 1차 잉크 노즐(602) 또는 2차 잉크 노즐(604) 중 어느 하나를 선택하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 어느 잉크 노즐 쌍(600)이 속하는 잉크 노즐 그룹의 어느 2차 잉크 노즐을 위한 타임 슬롯 동안에, 스위칭 회로(606)는 어드레싱 라인(608)을 통해 제어 시스템으로부터 적절한 신호가 수신되면, 2차 잉크 노즐(604)을 분사화하도록 구성될 수 있다.
스위칭 회로(606)는 제어 라인(614)을 통해 수신된 신호에 기초하여 프린터가 설정되는 현재의 모드를 결정한다. 따라서, 스위칭 회로(606)는 제어 라인(614)를 통해 프린터의 제어 시스템으로부터 수신된 신호에 기초하여 각각의 인쇄 모드와 관련되는 의도하는 기능을 수행할 수 있다.
도 7은 멀티모드 인쇄를 위한 예시적 방법(700)을 나타내는 흐름도이다. 특정 예들에 따르면, 이 방법은 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 각각 포함하는 복수의 노즐 쌍을 갖는 인쇄 헤드를 포함하는 인쇄 장치에 의해 수행될 수 있다. 방법(700)은 인쇄 장치에서 제 1 인쇄 모드 동안에, 노즐 쌍의 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 동시에 분사화하는 것(단계 702), 및 인쇄 장치에서 제 2 인쇄 모드 동안에, 노즐 쌍의 1차 잉크 노즐 및 2차 잉크 노즐을 개별적 및 교번적으로 분사화하는 것(단계 704)을 포함할 수 있다. 이 방법은 2차 잉크 노즐보다 1차 잉크 노즐로부터 더 많은 양의 잉크를 분출하는 것(단계 706), 제 2 인쇄 모드에서 제 1 인쇄 모드의 절반의 인쇄 속도로 인쇄하는 것(단계 708); 및 하나의 어드레싱가능한 포인트(addressable point)를 이용하여 상기 노즐 쌍 중의 하나를 어드레싱하는 것(단계 710)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술하는 원리를 구현하는 인쇄 시스템을 이용하여, 비용 절감된 멀티모드 프린터를 실현할 수 있다. 물리적 노즐 개수보다 적은 어드레싱 가능한 노즐 개수로부터 비용 절감이 가능해진다. 적은 어드레싱 가능한 노즐 개수로 인해, 잉크 펜과 프린터의 제어 시스템 사이의 전기 인터페이싱을 적게 할 수 있다. 어드레싱 가능한 노즐 개수가 줄어들 경우, 인쇄 시스템은 잉크 노즐 쌍의 잉크 노즐이 제어 시스템에 의해 어드레싱될 경우 분사화되는 방법을 결정하는데 이용되는 추가 회로의 이용을 통해 품질을 유지할 수 있다.
전술한 설명은 설명된 원리의 실시예들 및 예들을 예시하고 및 설명하기 위해서만 제시되었다. 이 설명은 개시된 그 형태로만 되거나 이들 원리를 한정하는 것으로 의도하는 것이 아니다. 다수의 변경 및 변형이 상기 교시의 관점에서 가능하다.

Claims (15)

  1. 멀티모드 인쇄용 인쇄 시스템으로서,
    인쇄 헤드(502)를 포함하되,
    상기 인쇄 헤드(502)는,
    복수의 노즐 쌍(600) -각각의 노즐 쌍(600)은 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604)을 포함하고, 단일의 어드레싱 라인(608)에 의해 지원됨 - 과,
    현재의 인쇄 모드에 기초하여, 복수의 타임 슬롯(518) 중 하나의 타임 슬롯 내에서, 선택된 노즐 쌍의 노즐들(602, 604) 중의 어느 하나 또는 양쪽 모두를 선택적으로 분사화(firing)하는 스위칭 회로(606)를 포함하는
    인쇄 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 잉크 노즐(416)은 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터 상기 1차 잉크 노즐(414)이 위치되는 거리보다 상기 공유 잉크 플로우 라인(406)으로부터 더 먼 거리에 위치되는
    인쇄 시스템.

  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 1차 잉크 노즐(602)은 상기 2차 잉크 노즐(604)보다 많은 양의 잉크를 분출할 수 있는
    인쇄 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 노즐 쌍(600)은 복수의 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)으로 나뉘며,
    각각의 잉크 노즐 그룹(510, 512, 514, 516)은 상기 복수의 타임 슬롯(518) 중 적어도 하나의 타임 슬롯에 대응하는
    인쇄 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    단일의 어드레스 라인(608)이 각각의 노즐 쌍(600)에 대해 상기 스위칭 회로(606)와 통신하는
    인쇄 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로(606)는 제 1 인쇄 모드에서, 상기 복수의 타임 슬롯(518) 중 상기 하나의 타임 슬롯 동안에 상기 노즐 쌍(600)의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 함께 분사화하는
    인쇄 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로(606)는 제 2 인쇄 모드에서, 상기 복수의 타임 슬롯(518) 중 상기 하나의 타임 슬롯 내에서, 선택된 노즐 쌍의 노즐들 중 하나만을 선택적으로 분사화하는
    인쇄 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인쇄 헤드(502)를 유지(holding)하는 캐리지(carriage)가, 상기 제 2 인쇄 모드 동안에 인쇄 매체와 관련하여 상기 제 1 인쇄 모드 동안의 캐리지의 절반의 속도로 이동하고, 상기 절반의 속도는 상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수를 가능하게 하는
    인쇄 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수의 제 1 절반은 상기 1차 잉크 노즐(602)을 분사화하는 데 사용되고, 상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수의 제 2 절반은 상기 2차 잉크 노즐(604)을 분사화하는 데 사용되는
    인쇄 시스템.
  10. 복수의 노즐 쌍(600) -각각의 노즐 쌍은 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604)을 포함하고, 단일의 어드레싱 라인(608)에 의해 지원됨 - 을 포함하는 인쇄 헤드(502)를 구비하는 인쇄 장치에 의해 수행되는 멀티모드 인쇄 방법으로서,
    제 1 인쇄 모드 동안에는 상기 인쇄 장치가 복수의 타임 슬롯(518) 중 하나의 타임 슬롯 동안 노즐 쌍(600)의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 동시에 분사화하는 단계와,
    제 2 인쇄 모드 동안에는 상기 인쇄 장치가 후속하는 타임 슬롯(518)들 사이에서 상기 노즐 쌍(600)의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 번갈아 분사화하는 단계를 포함하는
    멀티모드 인쇄 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    스위칭 회로(606)가, 제 1 인쇄 모드에서, 상기 복수의 타임 슬롯(518) 중 상기 하나의 타임 슬롯 동안에 상기 노즐 쌍의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 함께 분사화하는
    멀티모드 인쇄 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로(606)는, 제 2 인쇄 모드에서, 상기 복수의 타임 슬롯(518) 중 상기 하나의 타임 슬롯 내에서, 선택된 노즐 쌍(600)의 노즐들 중 하나만을 선택적으로 분사화하는
    멀티모드 인쇄 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인쇄 헤드(502)를 유지하는 캐리지는, 상기 제 2 인쇄 모드 동안에 인쇄 매체(102)와 관련하여 상기 제 1 인쇄 모드 동안의 상기 캐리지의 절반의 속도로 이동하고, 상기 절반의 속도는 상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수를 가능하게 하는
    멀티모드 인쇄 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수의 제 1 절반은 상기 1차 잉크 노즐(602)을 분사화하는 데 사용되고, 상기 복수의 타임 슬롯(518)의 두 배 수의 제 2 절반은 상기 2차 잉크 노즐(604)을 분사화하는 데 사용되는
    멀티모드 인쇄 방법.
  15. 프로세서 및 상기 프로세서에 통신가능하게 연결된 메모리를 포함하는 제어 시스템(108)과,
    복수의 노즐 쌍(600)을 포함하는 인쇄 헤드 -각각의 노즐 쌍은 1차 잉크 노즐(602) 및 2차 잉크 노즐(604)을 포함하고, 단일의 어드레싱 라인(608)에 의해 지원됨 -를 포함하되,
    상기 제어 시스템의 상기 프로세서는,
    제 1 인쇄 모드 동안에는 복수의 타임 슬롯 중 하나의 타임 슬롯 동안 노즐 쌍(600)의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 동시에 분사화하고,
    제 2 인쇄 모드 동안에는 후속하는 타임 슬롯(518)들 사이에서 노즐 쌍(600)의 상기 1차 잉크 노즐(602)과 상기 2차 잉크 노즐(604)을 번갈아 분사화하는
    인쇄 장치.
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