KR20030038469A - 잉크 젯 기록 장치 및 화상 교정 방법 - Google Patents

Abstract

잉크 토출용의 복수의 노즐 어레이를 갖는 기록 헤드를 이용하여 기록 재료 상에 잉크를 잉크를 토출함으로써 화상을 기록하기 위한 잉크 젯 기록 장치의 화상 교정 방법은, 기록 헤드의 기록 특성을 검출하기 위해 적어도 두 종류의 균일한 패턴을 출력하는 출력 단계와, 상기 출력 단계에 의해 출력된 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 단계와, 각 종류의 패턴에 있어서, 상기 측정 단계의 결과에 기초하여 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대한 교정용 데이타를 계산하는 계산 단계와, 상기 적어도 두 종류의 패턴에 대응하는 데이타를 비교하고, 상기 복수의 노즐의 상태를 분류하며, 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대응하는 화상을 교정하는 화상 교정 단계를 포함하고, 상기 교정 단계는 상기 분류에 따라 서로 다른 교정 처리를 달성한다.

Description

잉크 젯 기록 장치 및 화상 교정 방법{INK JET RECORDING APPARATUS AND CORRECTING METHOD FOR IMAGE}

본 발명은 잉크젯 기록 장치, 즉 기록 매체로의 토출을 통해 기록 매체에 수많은 잉크 도트를 형성함으로써 기록 매체에 화상을 형성하는 화상 형성 장치, 및 잉크젯 기록 장치가 결함있는 화상을 형성하는 것을 방지하는 방법, 특히 잉크젯 기록 장치의 기록 헤드들의 특정한 원치 않는 특성들을 보상해 주는 방법, 좀더 구체적으로는, 잉크를 곧게 토출하지 못하는 기록 헤드 노즐, 잉크를 토출하지 못하게 된 기록 헤드 노즐 등을 보상해 주는 방법에 관한 것이다.

최근 몇 년간, 복사기, 워드프로세서, 컴퓨터 등과 같은 다양한 정보 처리 기기와 통신 기기가 상용화되어 왔다. 그 결과, 하나의 또는 복수의 잉크젯 기록 헤드를 이용하는 디지털 기록 기기가 정보 처리 기기 및 통신 기기용의 화상 형성(기록) 장치들중 하나로서 급속하게 상용화 되었다. 또한 최근에는, 정보 처리 기기 및 통신 기기들이 컬러화되어 왔고 이들은 가시 정보 면에서 비약적으로 향상되었다. 그 결과, 더 좋아진 화상 품질을 갖는 기록 장치 및 기록 장치의 컬러화에 대한 요구가 증가해 왔다.

화소 크기를 줄이고 기록 속도 등을 증가시키기 위해서 새로운 유형의 기록 장치들은 복수의 일체로 배열된 기록 소자를 포함하는 기록 헤드(이후에는 멀티-헤드라 부르기로 한다)를 이용하고 있다. 각각의 기록 소자는 잉크 토출 구멍 및 이 구멍으로 이어지는 유체 경로를 포함하고 있다. 그러므로, 멀티-헤드는 고밀도로 일체로 배열된 복수의 잉크 토출 구멍 및 유체 경로를 포함하고 있다. 일반적으로, 컬러 화상 형성 장치는 다양한 컬러를 구현하기 위한 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙 잉크에 대응하는 앞서 언급한 복수의 멀티-헤드를 포함하고 있다.

이러한 잉크젯 기록 장치의 기술 분야에서 일차적인 관심은 앞서 언급한 구조를 유지하면서 어떻게 기록 속도를 향상시키고, 기록 코스트를 줄이고, 화상 품질을 향상시키느냐에 있다. 기록 속도를 향상시키기 위한 한 수단으로서, 멀티-헤드가 기록 매체를 단지 한번 통과하도록 멀티-헤드의 길이를 기록 매체의 폭과 대략적으로 일치시키는 방법이 실현되었다.

그러나, 이 방법은 다음과 같은 단점을 가지고 있다. 예를들어, 짧은 엣지들이 기록 용지가 프린터를 통해서 운반되는 방향에 대해 평행하게 되도록 배치된 A4 기록 용지를 페이지 프린터가 수용할 수 있도록 하기 위해서는, 해상도가 6000psi라고 가정할 때 7000개 이상의 노즐이 요구되므로 이 페이터 프린터의 멀티-헤드는 길이가 대략 30 cm 이상이 되어야만 한다. 생산 관점에서 보면, 이렇게 많은 노즐을 갖고 있는 흠결없는 많은 수의 멀티-헤드를 생산하는 것은 상당히 어렵다. 더구나, 노즐 수가 많으므로 이들의 성능이 모두 같다고 보증할 수 없다. 더욱이, 몇 몇 노즐들은 사용중에 잉크 토출을 중단할 가능성이 상당히 높다.

목표 착지점에 대한 액체 방울의 편차의 관점 뿐만 아니라 기록 액체가 토출되는 양의 관점에서, 노즐간의 불일치를 보상하기 위한 헤드 쉐이딩(head shading) 기술이 주목을 받아왔다. 더욱이, 모든 노즐이 결함이 없는 멀티-헤드를 이용할 수 있도록 고장 노즐을 보상해 주는 기술이 주목을 받아왔다..

가장 일반적으로 사용되는 헤드 쉐이딩 방법에 따르면, 소정의 패턴(예를들어, 도트들이 지그재그로 배열되어 있고, 듀티비가 50%인 패턴, 이하 이 패턴을 지그재그 패턴이라 칭한다)을 프린트하고 나서 프린트된 패턴의 특정 점과 특정 노즐 간의 위치 관계를 설정하면서 프린트된 패턴의 밀도를 측정한다. 이후, 이 측정치로부터 밀도 면에서 각 노즐의 성능을 계산하고, 각 노즐의 계산된 성능에 따라서 화상 형성 데이타를 수정한다.

예를들어, 소정 노즐로부터 토출되는 기록 액체의 양이 다른 노즐로부터 토출되는 기록 액체의 양에 비해 적어서 이 노즐에 대응하는 화상의 영역이 밀도가 낮다면, 이 노즐에 대응하는 영역에 대한 계조 값이 증가되어 밀도가 균일한 화상이 출력되도록 화상 형성 데이타가 수정된다.

또한, 앞서 언급한 노즐 이외에 액체 토출량이 작거나, 토출 방향 편차가 크거나, 토출을 할 수 없는 비정상 노즐 등을 보상해 주는 기술이 제안되어 왔다. 비정상 노즐은 비록 토출할 수 있을 지라도 토출할 수 없는 노즐로서 취급된다. 그러므로, 이러한 노즐은 "비정상-토출 노즐(non-ejection nozzle)"이라 칭할 수 있다. 이후에는, 비정상-토출 노즐을 보상하면서 화상을 기록하는 기술을 간단히 "비정상-토출 보상 기술"이라 칭하기로 한다.

잉크 경로의 유체 저항은 생산 에러, 이물질의 침전 등에 의해 영향 받는다. 그러므로, 앞서 언급한 대략 7000 개의 노즐을 갖고 있는 긴 헤드와 같은 긴 헤드의 노즐들은 이들이 사용되고 있는 동안 리필 특성이 다르게 된다는 것은 자명하다.

기록 조건과 기록 헤드의 리필 특성 간의 관계가, 단위 시간당 각 노즐로부터 토출되는 액체의 양이 단위 시간당 각 노즐이 리필되는 양 보다 작은 이러한 관계인 한 문제는 없다. 그러나, 몇 몇 노즐들의 리필 특성이 악화되므로, 즉 이들 노즐이 단위 시간 당 리필되는 양이 이들로 부터 단위 시간 당 액체가 토출되는 양 보다 작게 되므로, 이들 노즐로 부터 토출되는 액체의 양이 감소되거나, 보다 나쁜 경우는 이들 노즐로부터 잉크가 토출되지 않는 것이다. 이러한 상태를 "불충분한 리필 비정상-토출"이라 칭하기로 한다. 다음에 언급하는 이유로, 주어진 노즐이 문자그대로 비정상-토출 노즐인지 아닌지 여부를 검사하기 위한 앞서 언급한 노즐 체크 패턴을 기초해서 앞서 언급한 각 노즐의 리필 특성을 판정하는 것이 어렵다. 즉, 이러한 노즐 체크 패턴은 인접해 있는 노즐들 중에서 소정 노즐이 잉크를 토출하는 원인이 되는 노즐인 한, 이 소정 노즐이 잉크를 토출하는 것을 실패하도록 할 수 있을 것 같지는 않다. 다른 말로, 도 7에 도시된 바와 같이 유체 저항이 한 점의 침전물(72)에 의해 증가될 지라도, 잉크는 침전물(72)의 인접점들로 부터 히터(71)의 인접점들들에 공급된다. 그러므로, 앞서 언급한 노즐 체크 패턴이 프린트되는 경우와 같이 소정 노즐은 잉크를 토출하도록 허용되는 한편 그의 인접점들에 있는 노즐들은 잉크를 토출하지 못하도록 되어 있는 경우, 잉크 공급에 있어 지연이 있을 것 같지는 않다. 그러므로, 이 노즐은 정상 노즐과 같이 잉크를 토출하므로 이 노즐이 정상인지 아닌지 여부를 판정하는 것이 어렵다. 다른 말로, 화상 기록 동작 동안에 잉크가 소정 노즐로 부터 연속해서 토출되는 동안 이 소정 노즐이 비정상-토출 노즐로서 인식되어 있을 지라도, 노즐 체크 패턴이 프린트 되는 동안, 즉 잉크가 비교적 낮은 듀티비로 토출되는 있는 동안에는 비정상-토출 노즐로서 인식하는데 종종 실패한다.

이는 다음과 같은 문제점을 야기한다. 즉, 리필 특성이 열악한 노즐들이 존재하는 경우, 헤드 쉐이딩 또는 비정상-토출 보상은 화상의 낮은 듀비 영역들을 프린트하는 동안에는 효과적일지라도 화상의 높은 듀티 영역들을 프린트할 때는 충분히 효과적이지 않다. 이는 다음과 같은 이유의 결과이다: 영역들에 대응하는 노즐에 헤드 쉐이딩 처리를 실행하여 보상이 이루어지므로, 이 영역의 밀도가 불충분한 리필 성능(불충분한 리필 비정상-토출)에 기인해서 감소된다, 즉 이들 영역에 대응하는 기록 도트의 수가 헤드 쉐이딩 처리에 의해 증가되어 밀도가 증가하므로 헤드 쉐이딩 그 자체는 좀더 좋은 리필 성능을 필요로하게 되는데 이는 역효과를 가져온다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 어떠한 이유로 인해 잉크 경로의 유체 저항이 증가된 것을 보상해 주는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 양태에 따르면, 잉크 기록 장치, 즉 잉크 토출용인 복수의 노즐을 포함하고 있는 기록 헤드를 이용하고 있으며 기록 매체에 잉크를 토출하여 기록 매체에 화상을 형성하는 기록 장치의 기록 헤드의 비정상 노즐들을 보상하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 기록 헤드의 기록 특성을 측정하기 위해 계조가 균일한 2개 이상의 화상 패턴을 출력하는 화상 출력 단계; 출력된 화상 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 단계; 각 화상 패턴의 측정 결과를 기초하여 복수의 노즐 각각을 보상하기 위한 데이타를 계산하는 계산 단계; 상기 2개 이상의 화상 패턴에 대응하는 2 세트 이상의 데이타 간에 비교를 하여 상기 복수의 노즐을 특성이 다른 복수의 그룹으로 분류하는 분류 단계; 및 상기 그룹을 특징짖는 특성에 기초하여 각 노즐 그룹에 대한 적절한 보상을 하는 보상 단계를 포함하며, 여기서 화상 출력 단계에서 출력된 두개 이상의 화상 패턴은 기록 헤드가 구동되는 기록 빈도가 다르게 되어 있고, 각 노즐에 대한 보상 단계는 소정 노즐이 분류되어 있는 그룹에 따라 변한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 잉크젯 기록 장치, 즉 잉크를 토출하기 위한 복수의 노즐을 포함하며 잉크를 기록 매체에 토출하여 화상을 기록 매체에 형성하는 기록 장치는 기록 헤드의 기록 특성을 측정하기 위해 계조가 균일한 2개 이상의 화상 패턴을 출력하는 화상 출력 수단; 출력된 화상 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 수단; 각 화상 패턴의 측정 결과를 기초하여 복수의 노즐 각각을 보상하기 위한 데이타를 계산하는 계산 수단; 상기 2개 이상의 화상 패턴에 대응하는 2 세트 이상의 데이타 간에 비교를 하여 상기 복수의 노즐을 특성이 다른 복수의 그룹으로 분류하는 분류 수단; 및 상기 그룹을 특징짖는 특성에 기초하여 각 노즐 그룹에 대한 적절한 보상을 하는 보상 수단를 포함하며, 여기서 화상 출력 수단에 의해 출력된 두개 이상의 화상 패턴은 기록 헤드가 구동되는 기록 빈도가 다르게 되어 있고, 상기 보상 수단은 각 노즐에 대한 보상 처리를 노즐이 분류되어 있는 그룹에 따라서 변경한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 잉크 기록 장치, 즉 잉크 토출용인 복수의 노즐을 포함하고 있는 기록 헤드를 이용하고 있으며 기록 매체에 잉크를 토출하여 기록 매체에 화상을 형성하는 기록 장치의 기록 헤드의 비정상 노즐들을 보상하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 기록 헤드의 기록 특성을 측정하기 위해 계조가 균일한 2개 이상의 화상 패턴을 출력하는 화상 출력 단계; 출력된 2개 이상의 화상 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 단계; 2개 이상의 화상 패턴 각각의 측정 결과를 기초하여 복수의 노즐 각각을 보상하기 위한 데이타를 계산하는 계산 단계; 상기 2개 이상의 화상 패턴에 대응하는 2 세트 이상의 데이타 간에 비교를 하여 상기 복수의 노즐을 특성이 다른 복수의 그룹으로 분류하는 분류 단계; 및 상기 그룹을 특징짖는 특성에 기초하여 각 노즐 그룹에 대한 적절한 보상을 하는 보상 단계를 포함하며, 여기서 화상 출력 단계에서 출력된 두개 이상의 화상 패턴은 기록 듀티가 다르며, 보상 단계는 소정 노즐이 분류되어 있는 그룹에 따라 변한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 잉크젯 기록 장치, 즉 잉크를 토출하기 위한복수의 노즐을 포함하며 잉크를 기록 매체에 토출하여 화상을 기록 매체에 형성하는 기록 장치는 기록 헤드의 기록 특성을 측정하기 위해 계조가 균일한 2개 이상의 화상 패턴을 출력하는 화상 출력 수단; 출력된 화상 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 수단; 각 화상 패턴의 측정 결과를 기초하여 복수의 노즐 각각을 보상하기 위한 데이타를 계산하는 계산 수단; 상기 2개 이상의 화상 패턴에 대응하는 2 세트 이상의 데이타 간에 비교를 하여 상기 복수의 노즐을 특성이 다른 복수의 그룹으로 분류하는 분류 수단; 및 상기 그룹을 특징짖는 특성에 기초하여 각 노즐 그룹에 대한 적절한 보상을 하는 보상 수단를 포함하며, 여기서 화상 출력 수단에 의해 출력된 두개 이상의 화상 패턴은 기록 듀티가 다르게 되어 있고, 상기 보상 수단은 각 노즐에 대한 보상 처리를 노즐이 분류되어 있는 그룹에 따라서 변경한다.

두개 이상의 쉐이딩 패턴 중에서 하나의 기록 듀티는 50% 이하이고 다른 패턴의 기록 듀티는 50% 이상이다. 기록 듀티는 기록 듀티 값과 계조 값 사이의 균형을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다. 더욱이, 기록 듀티가 다른(예로, 25%, 50%, 75% 및 100%) 3개 또는 4개의 기록 쉐이딩 패턴을 이용할 수 있다. 기록 빈도, 기록 듀티, 등이 다른 많은 수의 쉐이딩 패턴을 이용하면, 기록 헤드의 노즐들의 리필 특성에 관한 보다 정확한 데이타를 생성할 수 있다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점들은 첨부 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 양호한 실시예들에 대한 다음의 설명으로 부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에서의 데이타 처리 절차의 블럭도를 도시하는 도면.

도 2는 헤드 쉐이딩을 위해 기록된 패턴중 하나를 도시하는 도면.

도 3a, 3b 및 3c는 헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상의 밀도를 판독한 후 수행되는 처리를 설명하기 위한 그래프를 도시하는 도면.

도 4는 각 노즐의 토출 특성을 판정하기 위한 처리의 플로우챠트를 도시하는 도면.

도 5는 보상 처리의 플로우챠트를 도시하는 도면.

도 6은 흑색 잉크를 토출시키기 위한 기록 헤드의 사용으로, 시안 잉크를 토출시키기 위한 기록 헤드의 토출 편차를 보상하는데 사용되는 테이블을 도시하는 도면.

도 7은 기록 헤드에서의 잉크 경로를 보여주기 위해, 기록 헤드의 잉크 경로의 개략적 단면도를 도시하는 도면.

도 8은 헤드 쉐이딩을 위해 기록된 패턴중 하나를 도시하는 도면.

도 9는 각 노즐의 토출 특성을 판정하기 위한 처리의 플로우챠트를 도시하는도면.

도 10은 보상 처리의 플로우챠트를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 색 변환부

2 : 비토출 보상 처리부

3 : 노즐 정보 저장부

4 : 화상 처리부

5 : 헤드 드라이버

이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 설명된다.

[실시예 1]

이하, 본 발명의 요지에 대해 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 토출 특성이 비정상인 기록 헤드의 노즐에 대한 보상이 다음과 같이 이루어진다. 우선, 이론적으로 균일한 밀도를 가진 쉐이딩용 패턴이 2 이상의 기록 주파수에서 기록된다. 다음, 결과 화상의 밀도가 노즐과 관련하여 측정된다. 다음, 쉐이딩 데이타가 노즐에 대응하는 측정 밀도의 값에 기초하여 작성된다. 다음, 노즐에 이르는 잉크 경로의 유체 저항의 증가에 의해 리필 성능에서 각각의 노즐이 감소된 량이 추정된다. 다음, 각각의 리필 성능 손실에 대해 추정된 양에 기초하여 적절한 보상이 이루어진다. 특히, 노즐들이 불충분한 리필 그룹과 비토출 그룹으로 분류되고, 전자에 대한 보상 방법은 후자에 대한 보상 방법과는 다르게 수행된다.

쉐이딩에 이용되는 패턴은 50%의 기록 듀티를 가진 지그재그 패턴인 것이 바람직한데, 이는 이러한 패턴이 노즐 특성을 추정하는 기록된 패턴의 평균 밀도를 계산하는데 가장 적절하다고 여겨지기 때문이다.

패턴이 기록되는 2개 이상의 주파수 f는, 이들중 하나의 주파주는 fw ≤f ≤2 x fw 를 만족시키고, 다른 주파수는 0 < f ≤fw 를 만족시키며, 여기서 fw는 화상이 실세계에 기록되는 주파수의 값을 의미한다. 기록 주파수 f와 계조값 L과의 관계에 있어서는, 50%의 듀티를 가진 쉐이딩 패턴이 다음의 식을 근사적으로 만족시킨다.

f/(2 x fw) = L/255

여기서, 계조 값 L은 8비트로 표현되어, 0 ~ 255의 범위내에 있고, 여기서 0은 백색을 의미한다.

전술한 식을 만족시키며 기록 주파수와 계조 사이의 균형을 고려하면서, 2개 이상의 기록 주파수가 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 기록 듀티가 다르면 더 많은 수의 헤드 쉐이딩 패턴들을 이용하는 것과 더 많은 수의 주파수(예로서, fw/2, fw, 3fw/4 및 2fw)에서 기록하는 것에 의해, 더욱 정확한 리필 특성 정보를 얻을 수 있다.

헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상은 통상의 스캐너를 이용하여 기록된다. 스캐너의 광학계의 해상도는 기록 헤드의 해상도보다 나쁘지 않은 것이 바람직하다. 스캐너의 광학계의 해상도가 너무 낮으면, 헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상의 기록이 과도하게 불선명(blunt)하게 되어, 피드백에 의한 정확한 교정을 할 수 없게 한다. 광 기록 시스템은 프린터의 일부를 이루면서 헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상이 온라인으로 기록되거나, 별도의 장치로 이루어져 화상이 오프라인으로 기록될 수도 있어, 광 기록 시스템에 대해서는 별다른 요구사항이 없다.

스캐너에 의해 쉐이딩 패넌의 기록 화상의 기록을 통해 얻어진 값은, 쉐이딩 처리 또는 비토출 보상 처리를 수행함으로써, 쉐이딩 데이타로 변환된다. 특히, 우선, 기록 주파수가 다른 2개 이상의 세트의 쉐이딩 데이타 간의 차이가 얻어진다. 고 주파수로 기록된 쉐이딩 패턴의 화상으로부터의 쉐이딩 데이타, 즉, 계조 값이 더 큰 쉐이딩 데이타는, 저 주파수로 기록된 쉐이딩 패턴의 화상으로부터의 쉐이딩데이타(쉐이딩 패턴의 기록 화상의 밀도에 그 부호가 반대인 쉐이딩 데이타)보다 더 큰 경우에, 리필 성능이 불충분함에 기인하여 비토출이 발생될 가능성이 있다. 그래서, 그 차이가 프리세트 값보다 더 크면, 그 차이가 추적가능한 노즐이 리필 성능 불충분한 것으로 판정된다.

주어진 노즐이 완전히 비정상-토출 노즐 인지 여부는 노즐에 대한 쉐이딩 데이타와 프리세트 값을 비교하거나, 비정상-토출 노즐 을 완전한 의미에서의 검사에 전용하는 노즐 체크 패턴의 화상을 출력함으로써 판정될 수 있다.

각각의 멀티 헤드의 노즐은 비정상-토출 노즐 그룹(완전한 의미), 불충분 리필 비정상-토출 노즐 그룹, 및 정상 노즐 그룹의 3개의 노즐 그룹으로 정렬된다. 다음, 각각의 노즐 그룹의 잉크 토출 특성에 따라 적절한 보상이 이루어진다. 정상 노즐 그룹에 있어서는, 화상 형성 데이타에서의 계조 값을 변화시키기 위한 계수가 계산되고, 이 계수에 기초하여 보상이 이루어진다. 비정상-토출 노즐 그룹에 대해서, 토출된 잉크의 색과 그에 대한 계조 값과 연속적 비정상-토출 노즐 의 체인 각각에의 비정상-토출 노즐 의 개수에 따라 개별적으로 준비된 보정 테이블에 기초하여 보상이 이루어진다. 특히, 예로서, 다른 비정상-토출 노즐 로부터 분리되어 있고 계조 값이 낮은(밝은) 비정상-토출 노즐 의 경우에는 그 분리된 비정상-토출 노즐 에 옆에 동일한 잉크에 대한 2개의 노즐만을 이용하여 보상이 이루어지는 반면, 연속적 비정상-토출 노즐 의 체인의 경우에는, 동일한 잉크에 대한 직접 인접한 2개의 노즐을 이용하여 보상이 이루어질뿐만아니라 연속적 비정상-토출 노즐 의 체인이 담당하고 있는 색이 아닌 다른 색에 대해 담당하고 있는 노즐을 이용하여서도 보상이 이루어진다. 불충분 리필 비토출 그룹에 있어서는, 불충분 리필 비토출이 발생하는 계조 값이나 그이상의 계조 값이 결정되고, 그 결정된 계조 값에 따라 보상이 이루어진다. 계조 값이 불충분 리필 비토출이 발생하는 계조 값이나 그이상의 계조 값으로서 그 결정된 값보다 높지 않은 경우에는, 정상 노즐 그룹의 경우와 마찬가지의 방식으로 보상이 이루어지는 반면, 계조 값이 그 결정된 값보다 높은 경우에는, 비정상-토출 노즐 그룹의 경우와 마찬가지의 방식으로 보상(즉, 동일한 색에 대한 직접 인접한 2개의 노즐을 이용할뿐만아니라 연속적 비정상-토출 노즐 의 체인이 담당하고 있는 색이 아닌 다른 색에 대해 담당하고 있는 노즐을 이용하여 이루어지는 보상)이, 비토출 그룹을 보상하기 위해 이용되는 것과 같은 개별적으로 준비된 보상 테이블을 기준으로 하여 이루진다. 전술한 보상의 경우에 있어서, 불충분 리필 비정상-토출 노즐 은 그 계조 레벨이 소정의 값아래로 유지되도록 계조 값이 조정되는 것이 바람직한데, 이는 이러한 배치는 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대응하는 잉크가 그렇지 않은 경우보다 더 많은 양이 이용되게 하게 때문이다.

다음, 본 발명의 제1 실시예를 도면을 참조하며 설명한다.

본 실시예에 있어서, 이하의 설명하는 방법은 비정상-토출 노즐 에 대한 보상 방법 중의 하나이다. 즉, 예로서 시안 잉크에 대한 노즐의 토출이 고장인 경우에, 그 고장난 노즐의 옆의 2개의 노즐이 기동되어, 고장난 노즐에 의해 형성되어야 하는 도트를 보상하기 위해 도트를 형성거나, 화상 형성 데이타가 변경되어, 고장나 시안액체 노즐에 의해 형성되어야 했을 도트가 시안 색 도트와 색이 다른 잉크 도트(예로서, 흑색 도트)에 의해 보상이 이루어진다.

또한, 본 실시예에 있어서, 각각의 노즐에 배치된 히터에 의해 생성되는 열을 이용하여 노즐로부터 잉크를 토출시키는 사이 쇼터 타입의 열적 잉크 젯 기록 헤드가 하프톤 화상을 출력하는데에 이용된다. 본 실시예에서 기록 헤드의 해상도(노즐 밀도)는 600 dpi(dot per inch)이고, 각각의 노즐로부터 토출되는 단위 토출당 잉크량양(토출량)은 약 8 pls이다. 기록 헤드는 6912개의 노즐을 가지고, 약 293 mm의 길이(기록 폭)을 커버한다.

긴 멀티 헤드들 중의 4개, 즉, 시안 C, 마젠타 M, 엘로우 Y, 블랙 K의 각각에 대해 하나씩을 채용하는 프로토타입 화상 형성 장치를 이용하여, 화상이 출력된다. 출력되는 화상의 해상도는 600 x 600 dpi이다. 이러한 프로토타입 화상 형성 장치는 소위 '단일 패스 프린터' 불리고, 이 프린터에서는 기록 메체가 기록 헤드를 단한번만 지나가도록 이동하여, 각각의 화상을 완성한다.

C, M, Y, K 잉크의 특성은 다양한 첨가제를 이용하여 조절되어, 점도가 약 1.8 cpi이고 표면장력이 약 39 dyne/cm이 된다. 헤드를 구동하기 위해 인가되는 파워는 그 주파수가 8 kHz이고, 전압이 10 V이고, 펄스 폭이 0.8 ㎲이다. 이러한 파워가 인가되면, 그 체적이 8 pls인 잉크 방울이 약 15 m/s의 속력으로 토출된다.

도 1은 본 실시예의 데이타 흐름을 나타내는 도이다. 도 1에서, 참조부호 1은 색 변환부를 나타내는데, 이 색 변환부는 8비트 광 데이타 (R, G, B 광)를 8비트 색 화상 형성 데이타(C, M, Y, K 잉크)로 변환하고, 필요에 따라 γ변환 처리, 확대 처리, 축소 처리 등을 수행할 수 있다. 참조부호 2는 보상부를 나타내는데,이 보상부는 본 발명의 특징인 보상 처리를 수행하고, 쉐이딩 데이타에 기초하여 다양한 보상을 한다. 참조부호 3은 노즐 정보 저장부를 나타내는데, 이 노즐 정보 저장부에서는, 보상부가 보상을 하는데에 필요한 쉐이딩 데이타를 저장하고 있다. 참조부호 4는, 이진 변환 처리 등을 수행하는 화상 데이타 처리부를 나타낸다. 이진 화상 형성 데이타, 또는 비트 맵 데이타는, 참조부호 5로 나타낸 헤드 드라이버에 보내지고, 헤드 드라이버는 그 수신된 비트 맵 데이타에 기초하여 헤드를 구동하여 화상을 출력한다.

더 상세히 설명하면, 화상은 다음의 단계를 거쳐 출력된다. 우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 50%의 기록 듀티를 가지 쉐이딩 패턴을 가지며 기록 주파수가 다른 3개의 화상이 출력된다. 이 3개의 기록 주파수는 4 kHz, 8 kHz, 16 kHz이다. 도 2에서의 화상은 이 세개의 기록 주파수중의 하나에서 기록되고 50%의 기록 듀티를 가진 헤드 훼이딩 패턴의 화상이다. 도 2에서의 화상(10 내지 13)은 각각 C, M, Y, K 기록 헤드에 대응한다. 기록 헤드 C, M, Y, K는 헤드 쉐이딩 패턴 화상(10 내 13)이 배열된 순서와 동일한 순서로 배치되고, 기록 헤드(헤드 쉐이딩 패턴 화상)들이 배열되어 있는 방향과 평행한 방향으로 기록 매체가 이동하면서, 기록이 수행된다. 헤드 쉐이딩 패턴은 6912 x 256 화소를 포함하고, 헤드 쉐이딩 패턴과 기록 헤드 간의 정렬을 위해 마커(14 내지 17)를 포함하고 있다. 헤드 쉐이딩 패턴의 화상은 1200 dpi의 광학적 해상도를 가진 스캐너를 이용하여 판독되어, 헤드 쉐이딩 데이타를 형성한다. 다음, 헤드 쉐이딩 데이타를 형성하는데 이용되는 방법을 상세하게 설명한다.

도 2에 있어서, 마커(14, 15, 16, 17)는 노즐의 순번을 지정하기 위해 제공되며, 노즐 배열 방향으로는 256개의 노즐의 간격으로 28개의 마커가 있다. 이러한 마커를 제공함으로써, 헤드 쉐이딩 패턴의 화상을 인쇄하는 경우에 특정의 노즐로부터 잉크를 토출하는 것을 가능케 한다. 스캐너의 이용하여 헤드 쉐이딩 패턴의 화상을 판독하여 얻어진 화상 데이타는 원색(primary color)에 대응하는 데이타 세트로 하나씩 분할되고, 그후, 원색에 대응하는 데이타 세트는 색 농도를 반영하는 그레이 스케일로 변환된다. 다음, 그레이 스케일로부터 마커 위치가 판독되고, 이 데이타에 적절한 처리가 수행된다. 즉, 화상을 회전시키고, 확대시키고, 축소시키고 하는 등의 처리가 수행되어, 원색 데이타 세트를 마커 위치가 노즐 위치에 정렬되어 있는 데이타로 변환되도록 한다. 다음, 각각의 노즐에 대한 밀도 데이타가 다음과 같이 계산된다. 256 화소의 평균 밀도 값을 얻고(도 3a: d[i]), 3개의 화소(즉, 특정 노즐에 대응하는 화소와 2개의 노즐에 대응하는 화소들)의 평균 밀도 값을 얻는다(도 3b: D[i] = {d[i-1] + d[i] + d[i+1]}/3). 다시 말하면, 특정 노즐에 의해 기록된 영역의 평균 밀도 값을 얻을뿐만아니라, 특정 노즐과 그 특정 노즐의 옆의 2개 노즐의 조합에 의해 기록된 영역의 평균 밀도 값도 얻어진다.

다음, 이 평균 값 D[i]과 화상의 전체에 대한 평균 값 Ave 의 차를 평균 값 D[i]로 나누고, 이로써 얻어진 값에 100을 곱한다. 이로써 얻어진 최종 값을 그 특정 노즐에 대한 헤드 쉐이딩 데이타 S[i] = {Ave - D[i]}/Ave x 100로 이용한다(도 3). 전술한 방법을 이용하여, 4 kHz, 8 kHz, 및 16 kHz의 기록 주파수에 대응하는 쉐이딩 데이타 S_1/4, S_1/2', 및 S_1/1이 노즐 정보 저장부(3)에 저장된다. 쉐이딩 데이타에 대한 기준 코드의 아랫 첨자는 기록 주파수에 대응하는 계조 값을 나타낸다.

본 실시예에 있어서, 전술한 처리는 프린터와는 별도로 수행된다. 하지만, 이러한 처리는 스캐닝 기능을 가진 프린터을 이용하면 온 라인으로 수행될 수도 있다.

다음은, 도 2의 보상부를 상세히 설명한다.

보상부의 예비 단계로서, 각각의 노즐로부터 3개의 서로 다른 쉐이딩 데이타가 판독되고, 주어진 노즐이 정상 노즐, 비정상-토출 노즐 , 또는 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 아닌지를 다음의 단계를 이용하여 판정한다(도 4).

우선, 4 kHz의 기록 주파수에서 기록된 헤드 쉐이딩 패턴 화상으로부터 얻어진 쉐이딩 데이타에 기초하여, 주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정한다. 더 자세히 설명하면, 판별식, S_1/4[i] > 20 을 이용하여 판정한다. 이 판별식이 참이면, 그 주어진 노즐은 비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 1)(단계 S42 및 S43). 다음, 8 kHz의 기록 주파수에서 기록된 헤드 쉐이딩 패턴 화상으로부터 얻어진 쉐이딩 데이타를 이용하여, 주어진 노즐이 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정하는데, 판별식, S_1/2[i] - S_1/4[i] > 10 을 이용하여 판정한다. 이 판별식이 참이면, 그 주어진 노즐은 50% 이상의 계조 레벨에서 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 2)(단계S44 및 S45). 마찬가지로, 16 kHz의 기록 주파수에서 기록된 헤드 쉐이딩 패턴 화상으로부터 얻어진 쉐이딩 데이타를 이용하여, 주어진 노즐이 100%의 계조 레벨에서 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정하는데, 판별식, S_1/1[i] - S_1/4[i] > 10 을 이용하여 판정한다. 이 판별식이 참이면, 그 주어진 노즐은 50%의 계조 레벨에서 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 3)(단계 S46 및 S47). 전술한 단계를 모든 노즐에 대해 수행하여, 각각의 노즐이 정상 노즐(노즐 [i] = 0)인지, 50%의 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지, 또는 100%의 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정하고, 그 얻어진 결과를 보상 처리에 이용한다.

50%의 불충분 리필 비정상-토출 노즐 은, 기록 듀티가 낮은 한은 적시에 충분히 리필될 수 있으나 기록 듀티가 증가함에 따라 토출이 되지 않을 가능성이 있는 노즐을 의미한다. 100%의 불충분 리필 비정상-토출 노즐 은, 50%의 불충분 리필 비정상-토출 노즐 보다 리필 지연이 더욱 문제가 될 가능성이 있고, 계조 레벨이 100%인 경우에, 적시에 리필되지 아니하여 토출이 되지 않을 가능성이 있는 노즐을 의미한다.

도 5는 전술한 보상 처리의 단계들 나타내고 있다. 다음은, 시안 잉크에 대응하는 노즐에 대한 보상 처리를 도면을 참조하며 설명한다. 우선, 화상 형성 데이타를 판독하고, 노즐 조건 검사의 결과와 비교한다. 다음, 그 얻어진 결과에 기초하여, 다음의 처리 (1) ~ (4)를 수행한다.

(1) 정상 노즐(노즐 [i] = 0)에 대하여,

도 5의 처리 5a

주어진 노즐이 정상 노즐인 경우에, 통상의 보상 처리를 이용하여 보상을 한다. 본 실시예에 있어서, 쉐이딩 처리는, 계조 값 25%의 계조 값을 갖는 쉐이딩 데이타 S_1/4를 이용하여, 계조 값의 범위 전체에 대해 수행한다. 하지만, 쉐이딩 데이타 S_1/4, S_1/2, 및 S_1/4는 시안 색 성분에 대한 화상 형성 데이타의 계조 값 C[i]를 참조하여 선택적으로 이용될 수도 있다. 이 처리에 이용되는 보상 식은 다음과 같다.

C'[8] = {1 + S1/4[i]/100} x C[i]

(2) 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 1)에 대하여,

도 5의 처리 5b

주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 인 경우에, 그 주어진 노즐의 옆의 2개의 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 여부를 검사한다. 다음, 비정상-토출 노즐 보상 테이블 중의 하나를 연속한 비정상-토출 노즐 1, 2 또는 3의 수, 다시 말하면, 주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 또는 그 주어진 노즐을 포함하여 2개이상의 연속한 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 여부에 기초하여 선택한다. 도 6은 흑색 잉크에 대응하는 노즐을 이용하여 시안 잉크에 대응하는 노즐에 대해 보상을 하는데 이용되는 테이블이다. 흑색 성분에 대한 데이타는 B'[i] = B[i] + (C__KBNC[C[i]])로써 변형되고, 시안색 성분에 대한 데이타는 제거된다(C[i] = 0). 하지만, 시안색 성분에 대한 데이타의 제거가 반드시 의무적인 것은 아닌데, 그 이유는 고장 노즐이 그 데이타와 무관하게는 기록할 수 없기 때문이다.

(3) 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 2)에 대하여,

도 5의 처리 5c

주어진 노즐이 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 일 때, 우선 주어진 비정상-토출 노즐 인 경우에서와 마찬가지의 방식으로, 그 주어진 노즐이 연속하는 비정상-토출 노즐 중 하나인지의 여부를 판정한다. 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용하여 시안 잉크에 대한 노즐을 보상하기 위한 보상 테이블중 하나가 연속하는 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 의 개수에 기초하여 선택되고, 선택 테이블로부터 필수 데이타가 흑색 성분에 대한 데이타에 부가된다. 그러나, 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대한 보상식은 다음에 도시된 바와 같이 용어 C_K_BNC가 계수 K₅₀이라는 점에서 비정상-토출 노즐 에 대한 식과는 다르다.

B'[i] = B[i] + K₅₀×C_K_BNC[C[i]]

K₅₀= 0:C[i]/255 < 5/100 (화상 데이타 값 : 25% 미만)

K₅₀= (C[i]/255 - 0.25) ×0.8/0.25 : 25/100 ≤C[i]/255 < 50/100(화상 데이타 값 : 25% 이상 및 50% 미만)

K₅₀= 0.8: 50/100 ≤C[i]/255 (화상 데이타 값 : 50% 이하)

이는 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용한 보상이 계조값이 25% 미만일 때 수행되는 것이 아니라, 계조 값이 25% 이상일 때 수행되며, 계조 값이 25%이상이라고 가정할 때 잉크는 불충분하게 공급될 것이라는 것을 의미한다. 또한, 시안색 성분에 대한 데이타의 보상은 25%의 쉐이딩 데이타 S₂₅[i]를 이용하여 행해진다. 그러나, 시안색 성분에 대한 화상 형성 데이타는 25%를 초과하는 것을 방지하는 값으로 조정된다. 이 경우에 사용되는 보상식이 다음과 같다.

C'[i] = {1 + S_1/4[i]/100} ×C[i]

C' = 0.25 ×255: C'[i] > 0.25 ×255.

(4) 100% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 3)에 대하여,

도 5의 처리 5d

노즐 [i]의 의 값이 0-2중 임의의 값이 아닐 때, 다시 말해 노즐 [i] =3일 때, 100%일 때 리필이 실패했기 때문에 주어진 노즐이 실패했다는 것이 판정되고 보상은 다음과 같이 행해진다.

100%일 때 리필이 실패하기 때문에 주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 일 때 행해지는 보상은 K₅₀이 K₁₀₀으로 변경되고 또한 시안 잉크용 노즐에 대한 쉐이딩을 조정하기 위한 참조값이 서로 다른 것을 제외하고는 50% 불충분 리필 노즐에 대해 행해지는 보상과는 기본적으로 동일하다.

B'[i] = B[i] + K₁₀₀×C_K_BNC[C[i]]

K₁₀₀= 0:C[i]/255 < 5/100 (화상 데이타 값 : 50% 미만)

K₁₀₀= (C[i]/255 - 0.50) ×0.8/0.5 : 25/100 ≤C[i]/255 < 50/100(화상 데이타 값 : 50% 미만)

K₁₀₀= 0.8 : 50/100 ≤C[i]/255(화상 데이타 값 : 50% 미만)

이는 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용한 보상이 계조값이 50% 미만일 때 수행되는 것이 아니라, 계조 값이 50% 이상일 때 수행되며, 계조 값이 50%이상이라고 가정할 때 불충분한 잉크 공급에 기인하여 비토출 현상이 발생하려고 할 것이며, 따라서 흑색 잉크에 대한 노즐의 사용으로 행해지는 보상의 양은 증가된다는 것을 의미한다. 또한 25%의 쉐이딩 데이타 S₂₅[i]를 이용하여 시안 색 성분에 대한 보상이 수행된다. 그러나, 시안 색 성분에 대한 화상 형성 데이타는 50%를 초과하는 것을 방지하는 값으로 조정된다. 이 경우에 사용되는 보상식이 다음과 같다.

C'[i] = {1 + S_1/4[i]/100} ×C[i]

C' = 0.50 ×255: C'[i] > 0.50 ×255.

상술한 설명은 보상을 행하기 위해 취해진 단계이다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 노즐의 불충분 리필에 기인한 주어진 노즐의 비토출은 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대해 보상하는데 전용되는 테이블을 준비하지 않아도 보상되는데, 이는 비정상-토출 노즐 에 대해 준비된 보상 테이블을 이용하여 보상된다. 전용 보상 테이블을 생성함으로써 보상이 행해지는 것이 바람직한 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 실시예에서, 마젠타 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대한 보상을 행할 때, 흑색 잉크용 노즐을 사용하기 위한 보상 테이블이 시안 잉크용 비정상-토출 노즐 에 대한 보상에 사용되는 것과 유사한 보상 테이블의 사용으로 행해진다. 흑색 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대한 보상을 행할 때, 시안, 마젠타 및 옐로우 잉크에 대한 노즐을 사용하는 보상 테이블이 사용된다. 옐로우 잉크용 비정상-토출 노즐 에 대해 보상할 때, 어떠한 보상 테이블도 사용되지 않는다. 다양한 요소, 예를 들어 기록 매체 타입 각각에 대해 보상 테이블이 준비되는 것이 바람직하다.

토출 특성의 관점에서 비정상 노즐에 대해 보상하기 위해 화상 형성 데이타에 대해 상술한 바와 같이 수정된 후, 수정된 데이타는 에러 분산 방법에 의해 헤드 드라이버로 보내져 화상을 출력하는 이진 데이타, 또는 비트 맵 데이타로 변환된다. 결과적으로, 화상을 출력하는 것이 가능하고, 잉크 경로의 유체 저항의 증가에 의해 영향을 받는 노즐의 불충분 리필에 기인하는 결점은 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 기록 주파수가 서로 다른 둘 이상의 헤드 쉐이딩 패턴의 화상이 측정되고, 그의 불충분 리필에 기인하여 토출에 실패하는 노즐이 측정에 의해 구해진 데이타 간의 차이로부터 식별된다. 다음, 화상 형성 데이타가 식별 결과에 기초하여 수정되어 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대해 보상한다. 그러므로, 종래 기술에 따른 방법에 의해 보상이 될 수 없는 비정상-토출 노즐 의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 헤드 생산 라인의 실제 수율을 개선할 수 있다.

[실시예 2]

다음, 본 발명의 제2 실시예에 대해 이하 설명한다.

상술된 제1 실시예에서, 기록 주파수가 서로 다른, 헤드 쉐이딩 패턴의 둘 이상의 화상이 기록되는 반면, 본 실시예에서는 기록 듀티가 서로 다른 둘 이상의 헤드 쉐이딩 패턴의 화상이 기록되며, 노즐 조건, 즉 주어진 노즐이 토출량이 적거나, 비정상-토출 노즐 인지의 여부가 헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상중 밀도 분포의 차이에 기초하여 결정되며, 그 조건에 따라 각각의 비정상 노즐에 대해 보상이 행해지는 한편, 다른 비정상 노즐에 대해 이들과는 보상 처리를 차별화한다.

헤드 쉐이딩 패턴의 화상은 제1 실시예에서와 같이 통상의 스캐너를 이용하여 판독된다. 스캐너의 성능은 제1 실시예의 것과 유사한 것이 바람직하다.

스캐너에 의한 쉐이딩 패턴의 화상 판독을 통해 얻어지는 값은 쉐이딩 데이타로 변환되는데 이러한 데이타에 기초하여 쉐이딩 처리 또는 비토출 보상 처리가 수행된다. 특히, 기록 듀티가 서로 다른 쉐이딩 데이타의 둘 이상의 세트 간의 차이가 구해진다. 보다 높은 기록 듀티를 갖는 쉐이딩 패턴의 화상으로부터 쉐이딩 데이타 세트가 보다 낮은 기록 듀티를 갖는 쉐이딩 패턴의 화상으로부터의 쉐이딩 데이타 세트보다 클 때(쉐이딩 데이타는 기록된 쉐이딩 패턴 화상의 밀도에 그 부호가 반대임), 불충분한 리필 성능에 기인하여 비토출이 방생될 가능성이 있다. 그래서, 그 차이가 프리셋 값보다 더 크면, 그 차이가 추적가능한 노즐이 리필 성능 불충분한 것으로 판정된다.

주어진 노즐이 실제로 비정상-토출 노즐 인지 여부는 노즐에 대한 쉐이딩 데이타와 프리셋 값을 비교하거나, 비정상-토출 노즐 의 검출 전용의 노즐 체크 패턴의 화상을 출력함으로써 판정될 수 있다.

각각의 멀티 헤드의 노즐은 비정상-토출 노즐 그룹, 불충분 리필 비정상-토출 노즐 그룹, 및 정상 노즐 그룹의 적어도 3개의 노즐 그룹으로 정렬된다. 다음, 각각의 노즐 그룹의 특성에 따라 적절한 보상이 이루어진다. 정상 노즐 그룹에 있어서는, 화상 형성 데이타에서의 계조 값을 변화시키기 위한 계수가 계산되고, 이 계수에 기초하여 보상이 이루어진다. 비정상-토출 노즐 그룹에 대해서, 토출된 잉크의 색과 그에 대한 계조 값과 연속적 비정상-토출 노즐 의 개수에 따라 준비된 테이블에 기초하여 보상이 이루어진다. 특히, 예로서, 다른 비정상-토출 노즐 로부터 분리되어 있고 계조 값이 낮은(밝은) 비정상-토출 노즐 의 경우에는 그 분리된 비정상-토출 노즐 다음에서의 동일한 색에 대한 2개의 노즐만을 이용하여 보상이 이루어지는 반면, 비정상-토출 노즐 의 체인의 경우에는, 바로 인접한 노즐을 이용하여 보상이 이루어질뿐만아니라 비정상-토출 노즐 의 체인이 담당하고 있는 색이 아닌 다른 색의 잉크에 대한 노즐을 이용하여서도 보상이 이루어진다. 불충분 리필 비토출 그룹에 있어서는, 불충분 리필 비토출때문에 토출에 실패하는 노즐이 결정되는 계조 값이나 그 이상의 계조 값이 결정되고, 그 결정된 임계 계조 값에 따라 보상이 변경된다. 계조 레벨이 불충분 리필 비토출이 발생하는 결정 값이나 그 이상의 결정 값보다 높지 않은 경우에는, 정상 노즐 그룹의 경우와 마찬가지의 방식으로 보상이 이루어지는 반면, 계조 레벨이 그 결정된 계조 값보다 높은 경우에는, 비정상-토출 노즐 그룹의 경우와 마찬가지의 방식으로 보상, 즉 바로 인접한 노즐을 이용할뿐만아니라 비정상-토출 노즐 의 체인이 담당하고 있는 색이 아닌 다른 색에 대한 노즐을 이용한 보상이 개별적으로 준비된 보상테이블을 기준으로 하여 이루진다. 전술한 보상의 경우에 있어서, 불충분 리필 비정상-토출 노즐 은 그 계조 레벨이 소정의 값 아래로 유지되도록 계조 값이 조정되는 것이 바람직한데, 이는 이러한 배치는 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대응하는 잉크가 그렇지 않은 경우보다 더 많은 양이 이용되도록 하기 때문이다. 또한, 노즐을 보다 정확하게 정렬하기 위해서, 기록 듀티가 서로 다른 세개 이상의 헤드 쉐이딩 패턴의 기록 화상에 의해 현상이 발생하는 기록 듀티 레벨 또는 그 이상의 레벨을 찾음으로써 헤드 쉐이딩 데이타가 계산될 수 있다.

다음, 본 발명의 제2 실시예를 도면을 참조하며 설명한다.

본 실시예에 있어서, 이하의 설명하는 방법은 비정상-토출 노즐 에 대한 보상 방법 중의 하나로서 제1 실시예에 이용된 방법이 이용된다.

본 실시예는 제1 실시예에 이용된 것과 유사한 잉크 젯 기록 헤드와 호환가능하다. 본 실시예에서 이용하는 프린터, 잉크 구성 등의 구체적인 구조는 제1 실시예에서의 것과 동일하다. 따라서, 그들에 대해 이하에서는 설명하지 않는다.

본 실시예의 데이타 흐름은 도 1을 참조하여 설명된 제1 실시예에서의 데이타 흐름과 동일하다. 따라서, 이하에서는 설명하지 않는다.

실제 화상을 출력을 개시하기에 앞서, 다음 단계가 채택된다. 우선, 도 8에 도시된 기록 듀티가 서로 다른 이들 헤드 쉐이딩 패턴의 화상이 출력된다. 헤드 쉐이딩 패턴의 화상(80-82)의 기록 듀티는 25%, 50%, 및 100%이다. 헤드 쉐이딩 패턴의 해상도는 6912 ×256이다. 다시 말해, 헤드 쉐이딩 패턴의 화상(80-82)은 노즐이 정렬되는 방향에 수직인 방향으로 기록 매체를 운반하면서 기록 헤드의 모든 노즐(6912 노즐)과, 256 화소를 기록하는 각 노즐을 또한 이용하여 출력되는 헤드 쉐이딩 패턴의 화상이다. 헤드 쉐이딩 패턴은 기록 헤드의 특정 노즐과 각 화상의 특정 지점 간의 위치 관계를 정립하기 위한 마커(83)가 제공된다. 헤드 쉐이딩 패턴의 이들 화상은 기록 헤드의 노즐의 선정된 세트로부터 잉크를 토출시킴으로써 기록된다.

쉐이딩 데이타는 1200 dpi의 광학 해상도를 갖는 스캐너의 사용으로 헤드 쉐이딩 패턴의 이들 화상을 판독함으로써 생성된다. 쉐이딩 데이타를 생성하는 구체적인 방법이 이어진다. 마커(83)는 노즐 갯수를 지정하기 위해 제공된다. 256 노즐의 간격을 갖는 28개의 마커(83)가 있다.

스캐너에 의해 판독된 광학 화상은 광학 원색의 화상으로 구분된 다음, 광학 화상의 색 밀도를 반영하는 그레이 스케일로 변환된다. 다음, 마커 위치가 그레이 스케일 데이타로부터 판독되고, 헤드 쉐이딩 패턴의 각 화상의 특정 노즐과 특정 지점 간의 위치 관계를 정립하기 위해, 데이타에 대한 적절한 처리가 수행된다. 그 데이타는 화상이 회전, 확대, 축소 등과 같이 되도록 처리된다. 다음, 각각의 노즐에 대한 밀도 데이타는 다음과 같이 계산된다. 256 화소의 평균 밀도 값을 얻고(도 3a: d[i]), 3개의 화소(즉, 특정 노즐에 대응하는 화소와 특정 노즐 다음의 동일 색의 두개의 노즐에 대응하는 화소들)의 평균 밀도 값을 얻는다(도 3b: D[i] = {d[i-1] + d[i] + d[i+1]}/3). 다음, 이 값 D[i]과 전체 화상에 대한 평균 값(Ave)의 차를 평균 값(Ave)으로 나누고, 이로써 얻어진 값에 100을 곱한다. 이로써 얻어진 최종 값을 특정 노즐에 대한 헤드 쉐이딩 데이타 S[i] = {Ave -D[i]}/Ave x 100 로 이용한다(도 3). 전술한 방법을 이용하여, 25%, 50%, 및 100%의 기록 듀티에 대응하는 쉐이딩 데이타 S₂₅, S_50', 및 S₁₀₀이 도 1에 도시된 노즐 정보 저장부(3)에 저장된다. 본 실시예에서, 전술한 처리는 프린터와는 별도로 수행된다. 하지만, 이러한 처리는 스캐닝 기능을 가진 프린터을 이용하면 온 라인으로 수행될 수도 있다.

다음은, 도 2의 보상부를 상세히 설명한다.

보상 처리의 예비 단계로서, 각각의 노즐에 대해 세개의 서로 다른 쉐이딩 데이타가 판독되고, 주어진 노즐이 정상 노즐, 비정상-토출 노즐 , 또는 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 아닌지를 다음의 단계를 이용하여 판정한다(도 4).

우선, 기록 듀티에 기초한 쉐이딩 데이타 S₂₅, S_50', 및 S₁₀₀의 세가지 세트로부터 i번째 노즐에 대한 쉐이딩 데이타가 판독되고(단계 S91), 기록 듀티 25%를 갖는 헤드 쉐이딩 패턴의 화상으로부터 얻어진 헤드 쉐이딩 패턴에 기초하여, i번째 노즐이 비정상-토출 노즐 인지의 여부를 판정한다. 더 자세히 설명하면, 판별식, S₂₅[i] > 20 을 이용하여 판정한다. 이 판별식이 참이면, i번째 노즐은 비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 1)(단계 S92 및 S93).

다음, 50%의 기록 듀티를 갖는 헤드 쉐이딩 패턴의 화상으로부터 얻어진 쉐이딩 데이타를 이용하여, i번째 노즐이 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정하는데, 판별식, S₅₀[i] - S₂₅[i] > 10 을 이용하여 판정한다(단계 S94 및 S95). 이 판별식이 참이면, i번째 노즐은 기록 듀티가 50% 이상에서 불충분 리필비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 2)(단계 S44 및 S45).

마찬가지로, 100%의 기록 듀티를 갖는 쉐이딩 패턴의 화상으로부터 얻어진 쉐이딩 데이타를 이용하여, i번째 노즐이 100%의 기록 듀티에서 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인지 여부를 판정하는데, 판별식, S₁₀₀[i] - S₂₅[i] > 10 을 이용하여 판정한다(단계 S96 및 S97). 이 판별식이 참이면, i번째 노즐은 기록 듀티가 100%일 때 불충분 리필 비정상-토출 노즐 인 것으로 판정된다(예로서, 노즐 [i] = 3). 이렇게 얻어진 결과가 보상 처리에 이용된다.

다음, 보상 처리가 설명된다.

도 10는 본 실시예의 보상 처리를 나타내고 있다. 시안 잉크에 대한 노즐의 보상을 도면을 참조하며 설명한다. 우선, 화상 형성 데이타를 판독하고, 화상 형성 데이타에 대응하는 노즐 조건이 검사된다. 다음, 검사의 결과에 따라 다음의 처리 (1) ~ (4)를 수행한다.

(1) 정상 노즐(노즐 [i] = 0)에 대하여,

도 10의 처리 100a

주어진 노즐이 정상 노즐인 경우에, 통상의 쉐이딩 보상 처리를 이용하여 보상을 한다. 본 실시예에 있어서, 계조 값의 전체 범위에 있어 쉐이딩 데이타 S₂₅[i]를 이용하여 보상된다. 그러나, 쉐이딩 데이타 세트 S₂₅[i], S₅₀[i], S₁₀₀중 하나는 화상 형성 데이타의 계조값을 참조하여 선택적으로 이용될 수도 있다. 이 처리에 이용되는 보상식은 다음과 같다.

C'[i] = {1 + S₂₅[i]/100} x C[i]

(2) 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 1)에 대하여,

도 10의 처리 100b

주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 인 경우에, 그 주어진 노즐의 옆의 두개의 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 여부를 검사한다. 다음, 비정상-토출 노즐 보상 테이블 중의 하나를 연속한 비정상-토출 노즐 1, 2 또는 3의 수(BNC), 다시 말하면, i번째 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 또는 i번째 노즐을 포함하여 두개 이상의 연속한 노즐이 비정상-토출 노즐 인지 여부에 기초하여 선택한다. 도 6은 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용하여 시안 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대해 보상을 하는데 이용되는 테이블이다. 흑색 잉크에 대한 노즐에 대응하는 데이타는 B'[i] = B[i] + (C_K_BNC[C[i]])로써 변형되고, 시안 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대한 데이타는 제거된다(C[i] = 0). 하지만, 시안색 성분에 대한 데이타의 제거가 반드시 의무적인 것은 아닌데, 그 이유는 고장 노즐이 그 데이타와 무관하게는 기록할 수 없기 때문이다.

(3) 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 2)에 대하여,

도 10의 처리 100c

주어진 노즐이 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 일 때, 우선 주어진 비정상-토출 노즐 인 경우에서와 마찬가지의 방식으로, 그 주어진 노즐이 연속하는 비정상-토출 노즐 중 하나인지의 여부를 판정한다. 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용하여 시안 잉크에 대한 노즐을 보상하기 위한 보상 테이블중 하나가 연속하는 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 의 개수에 기초하여 선택되고, 선택 테이블로부터 필수 데이타가 흑색 잉크에 대한 노즐 데이타에 부가된다. 그러나, 50% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 에 대한 보상식은 다음에 도시된 바와 같이 용어 C_K_BNC가 계수 K₅₀이라는 점에서 비정상-토출 노즐 에 대한 식과는 다르다.

B'[i] = B[i] + K₅₀×C_K_BNC[C[i]]

K₅₀= 0:C[i]/255 < 5/100 (화상 데이타 값 : 25% 미만)

K₅₀= (C[i]/255 - 0.25) ×0.8/0.25 : 25/100 ≤C[i]/255 < 50/100(화상 데이타 값 : 25% 이상 및 50% 미만)

K₅₀= 0.8: 50/100 ≤C[i]/255 (화상 데이타 값 : 50% 이하)

이는 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용한 보상이 계조값이 35% 미만일 때 수행되는 것이 아니라, 계조 값이 25% 이상일 때 수행되며, 계조 값이 25%이상이라고 가정할 때 잉크는 불충분하게 공급된 것이라는 것을 의미한다. 또한, 시안 잉크에 대한 데이타의 보상은 25%의 쉐이딩 데이타 S₂₅[i]를 이용하여 행해진다. 그러나, 시안 잉크에 대한 노즐이 불충분 리필에 기인한 토출에 실패하는 것을 방지하기 위해, 시안 잉크에 대한 노즐의 데이타는 25%를 초과하는 것을 방지하는 값으로 조정된다. 이 경우에 사용되는 보상식이 다음과 같다.

C'[i] = {1 + S₂₅[i]/100} ×C[i]

C' = 0.25 ×255: C'[i] > 0.25 ×255.

(4) 100% 불충분 리필 비정상-토출 노즐 (노즐 [i] = 3)에 대하여,

도 10의 처리 100d

노즐 [i]의 의 값이 0-2중 임의의 값이 아닐 때, 그것은 3이다(노즐 [i] =3). 그러므로, 기록 듀티가 100%일 때 리필이 실패했기 때문에 주어진 노즐이 토출에 실패했다는 것이 판정되고 보상은 다음과 같이 행해진다.

기록 듀티가 100%일 때 리필이 실패하기 때문에 주어진 노즐이 비정상-토출 노즐 일 때 행해지는 보상은 K₅₀이 K₁₀₀으로 변경되고 또한 시안 잉크에 대한 노즐 보상을 조정하는데 서로 다른 참조값이 사용되는 것을 제외하고는 50% 불충분 리필 노즐에 대해 행해지는 보상과는 기본적으로 동일하다.

B'[i] = B[i] + K₁₀₀×C_K_BNC[C[i]]

K₁₀₀= 0:C[i]/255 < 5/100 (화상 데이타 값 : 25% 미만)

K₁₀₀= (C[i]/255 - 0.50) ×0.8/0.5 : 25/100 ≤C[i]/255 < 50/100(화상 데이타 값 : 50% 미만)

이는 흑색 잉크에 대한 노즐을 이용한 보상이 계조값이 50% 미만일 때 수행되는 것이 아니라, 계조 값이 50% 이상일 때 수행되며, 계조 값이 50%이상이라고 가정할 때 불충분한 잉크 공급에 기인하여 비토출 현상이 발생하려고 할 것이며, 따라서 흑색 잉크에 대한 노즐의 사용으로 행해지는 보상의 양은 증가된다는 것을의미한다. 쉐이딩 보상 처리는 또한 25%의 쉐이딩 데이타 S₂₅[i]를 이용하여 시안 잉크에 대한 노즐 데이타에 대해 수행된다. 그러나, 불충분 리필 비토출의 발생을 방지하기 위해, 시안 잉크에 대한 노즐 데이타는 50%를 초과하는 것을 방지하는 값으로 조정된다. 이 경우에 사용되는 보상식이 다음과 같다.

C'[i] = {1 + S₂₅[i]/100} ×C[i]

C' = 0.25 ×255: C'[i] > 0.50 ×255.

상술한 설명은 상기 노즐 테스트의 결과에 따라 취해진 단계이다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 노즐의 불충분 리필에 기인한 주어진 노즐의 비토출은 불충분 리필에 기인한 비토출을 보상하는데 전용인 보상 테이블의 준비없이도 보상된다. 실제적인 의미는 비정상-토출 노즐 에 대해 준비된 보상 테이블을 이용하여 보상된다. 전용 보상 테이블을 생성함으로써 보상이 행해지는 것이 바람직한 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 실시예에서, 마젠타 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대한 보상은 또한 흑색 잉크(흑색 잉크용 노즐)의 사용, 시안 잉크용 비정상-토출 노즐 에 대한 보상에 사용되는 것과 유사한 보상 테이블의 사용으로 행해진다. 흑색 잉크에 대한 비정상-토출 노즐 에 대한 보상을 행할 때, 시안, 마젠타 및 옐로우 잉크에 대한 노즐을 사용하는 보상 테이블이 사용된다. 옐로우 잉크용 비정상-토출 노즐 에 대해 보상할 때, 어떠한 보상 테이블도 사용되지 않는다. 다양한 요소, 예를들어 기록 매체 타입 각각에 대해 보상 테이블이 준비되는 것이 바람직하다.

화상 형성 데이타가 비정상-토출 노즐 에 대해 보상하기 위해 상술한 바와 같이 수정된 후, 수정된 데이타는 에러 분산 방법에 의해 헤드 드라이버로 보내져 화상을 출력하는 이진 데이타, 비트 맵 데이타로 변환된다. 결과적으로, 화상을 출력하는 것이 가능하고, 잉크 경로의 유체 저항의 증가에 의해 영향을 받는 노즐의 불충분 리필에 기인하는 결점이 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 본 실시예에 따르면, 기록 듀티가 서로 다른 둘 이상의 헤드 쉐이딩 패턴의 화상이 측정되고, 그의 불충분 리필에 기인하여 토출에 실패하는 노즐이 측정에 의해 구해진 데이타 간의 차이에 기초하여 식별된다. 다음, 화상 형성 데이타가 식별 결과에 기초하여 수정되어 불충분 리필 비정상-토출 노즐 비정상-토출 노즐 하여, 토출 특성의 관점에서, 종래 기술에 따른 방법에 의해 보상이 될 수 없는 비정상 노즐의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 헤드 생산 라인의 실제 수율을 개선할 수 있다.

본 발명은 본 명세서에 기술된 구성을 참조하여 설명되었지만, 상술한 설명에 한정되는 것은 아니며, 개선의 목적 또는 다음 클레임의 범위 내에 포함되는 한 수정 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (10)

1. 잉크 토출용의 복수의 노즐 어레이를 갖는 기록 헤드를 이용하여 기록 재료 상에 잉크를 잉크를 토출함으로써 화상을 기록하기 위한 잉크 젯 기록 장치의 화상 교정 방법에 있어서,

   기록 헤드의 기록 특성을 검출하기 위해 적어도 두 종류의 균일한 패턴을 출력하는 출력 단계;

   상기 출력 단계에 의해 출력된 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 단계;

   각 종류의 패턴에 있어서, 상기 측정 단계의 결과에 기초하여 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대한 교정용 데이타를 계산하는 계산 단계; 및

   상기 적어도 두 종류의 패턴에 대응하는 데이타를 비교하고, 상기 복수의 노즐의 상태를 분류하며, 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대응하는 화상을 교정하는 화상 교정 단계

   를 포함하고,

   상기 교정 단계는 상기 분류에 따라 서로 다른 교정 처리를 달성하는 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 서로 다른 기록 주파수로 작동하는 상기 기록 헤드에 의해 기록된 패턴인 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 스태거된 도트의 형태로 50% 듀티를 갖는 상기 기록 헤드에 의해 기록된 패턴인 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 출력 단계에 의해 상기 패턴이 출력되는 주파수중 적어도 하나는 화상 기록 주파수의 두배 이하이며, 다른 기록 주파수는 상기 화상 기록 주파수 미만인 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 서로 다른 기록 듀티를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 25%, 50%, 75% 또는 100%의 듀티를 갖는 상기 기록 헤드에 의해 기록되는 패턴인 것을 특징으로 하는 화상 교정 방법.
7. 잉크 토출용의 복수의 노즐 어레이를 갖는 기록 헤드를 이용하여 기록 재료 상에 잉크를 잉크를 토출함으로써 화상을 기록하기 위한 잉크 젯 기록 장치에 있어서,

   기록 헤드의 기록 특성을 검출하기 위해 적어도 두 종류의 균일한 패턴을 출력하는 출력 수단;

   상기 출력 수단에 의해 출력된 패턴의 밀도 분포를 측정하는 측정 수단;

   각 종류의 패턴에 있어서, 상기 측정 수단의 결과에 기초하여 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대한 교정용 데이타를 계산하는 계산 수단; 및

   상기 적어도 두 종류의 패턴에 대응하는 데이타를 비교하고, 상기 복수의 노즐의 상태를 분류하며, 상기 복수의 노즐중 각 노즐에 대응하는 화상을 교정하는 화상 교정 수단

   을 포함하고,

   상기 교정 수단은 상기 분류에 따라 서로 다른 교정 처리를 달성하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 서로 다른 기록 주파수로 작동하는 상기 기록 헤드에 의해 기록된 패턴인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 적어도 두 종류의 패턴은 서로 다른 기록 듀티를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 기록 헤드는 잉크에 열을 인가함으로써 잉크를 토출시키는 잉크 젯 타입 기록 헤드인 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.