KR20040062430A - 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 - Google Patents

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Abstract

잉크의 액적을 토출하는 잉크 토출 노즐(203)을 갖는 액체 토출 헤드(120)와, 액체 토출 헤드를 제어하고 기록 용지(P)의 표면에 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 헤드를 제어하는 헤드 컨트롤러(162)를 갖는 액체 토출 장치이며, 액체 토출 헤드는 액체 토출 헤드에 대하여 기록 용지가 상대적으로 이동되어 가는 기록 용지의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출 헤드를 복수개 갖는다. 헤드 컨트롤러는 기록 용지의 이동 방향으로의 액적의 토출 타이밍을 기록 용지의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 함으로써 화상의 일부 또는 전부를 1회의 주사로 인화할 때에 발생하기 쉬운 선을 없게 하여 결함이 적은 화상을 얻는다.

Description

액체 토출 장치 및 액체 토출 방법 {LIQUID DISCHARGING DEVICE AND LIQUID DISCHARGING METHOD}
근래, 잉크 토출부로부터 잉크 액적을 토출하여 기록 용지에 기록을 행하는 액체 토출 장치, 예를 들어 잉크젯 프린터가 보급되고 있다. 이 잉크젯 프린터에 있어서는, 용지 이송 방향으로 잉크 토출부를 수 밀리미터 폭으로 늘어놓은 기록 헤드를 용지 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동하면서 잉크 액적을 토출하는 타입의 것이 널리 보급되고 있다. 이하, 이와 같은 기록 헤드를 시리얼 헤드라고 부른다.
이와 같은 시리얼 헤드 타입의 잉크젯 프린터에서는 하나의 화상을 몇회의주사로 인화할 필요가 있으며, 인화를 완료시키려면 시간이 걸린다. 이 프린터는 헤드의 주사 횟수가 많고, 장치에 부담이 들고, 또한 소음의 발생 빈도가 증가되는 등의 문제가 있다.
그래서, 잉크 토출부를 용지 이송 방향에 직교하는 방향으로 복수개 배열한 잉크젯 프린터, 예를 들어 용지 이송 방향에 직교하는 방향의 인화 범위와 동등 혹은 그보다 넓은 범위로 잉크 토출부를 다수 늘어놓고, 1회의 용지 이송에 의해, 즉, 헤드 상대 이동 방향으로의 1회의 주사로 화상을 인화하는 타입의 잉크젯 프린터를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 이하, 잉크 토출부를 용지 이송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 다수 늘어놓고, 또 기록 헤드에 대하여 기록 용지가 상대적으로 한 쪽 방향으로 이동되는 타입의 것을 라인 헤드라 부른다. 라인 헤드에는 기록 헤드가 고정되어 기록 용지가 이동되는 타입과, 기록 용지가 고정되어 기록 헤드가 이동되는 타입이 있다.
그런데, 잉크젯 프린터에 요구되는 화질은 매년 향상되어 고해상도화가 진행되고 있다. 이에 따라, 토출시키는 잉크 액적의 크기도 작아지고 있다.
인화되는 화상의 고해상도화, 잉크 액적의 미소 액적화에 따른 잉크 액적의 착탄 위치, 즉 기록 용지 상의 돗트의 형성 위치도 고정밀도화가 요구된다. 잉크젯 프린터에서는 잉크 토출부의 정밀도나 잉크 토출부를 구성하는 노즐면의 상태 등의 영향에 의해 잉크 액적의 착탄 위치가 본래의 위치로부터 어긋나는 일이 있다. 이 위치 어긋남은 매회 랜덤하게 발생하는 것도 있지만, 잉크 토출부의 정밀도 등에 기인하는 위치 어긋남은 각 잉크 토출부 고유의 것이다.
따라서, 라인 헤드에 의해 1회의 주사로 화상을 인화하면 처음부터 끝까지 각 잉크 토출부 고유의 위치 어긋남의 경향을 유지하기 때문에, 특히 잉크 토출부 및 방향에 착탄 위치가 어긋나면 후술하는 도17에서와 같이 인화 방향에 따라 선이 발생한다.
이 선은 돗트 직경이 해상도에 비해 충분히 작은 경우에는 백지 부분이 많으므로 눈에 띄기 어렵지만, 화소의 피치와 같거나 약간 큰 돗트 직경의 경우에는 흰 선의 부분과 그렇지 않은 부분으로 나누어져 눈에 띄게 된다.
이 경우, 잉크와 종이의 성질에 따라서는 후술하는 도18a 및 도18b에 도시한 바와 같이, 잉크끼리 서로 끌어당겨 착탄 위치의 어긋남을 더욱 크게 하는 경우도 있다.
이 문제는 라인 헤드에 한정하지 않고, 시리얼 헤드에서도 마찬가지로 발생하는데, 시리얼 헤드에서는 이 문제를 인화 방향 동일 라인을 하나의 잉크 토출부만으로 인화하는 것이 아니라 용지 이송량을 제어하고, 복수의 다른 잉크 토출부를 이용하여 인화 방향에 있어서의 동일 라인을 인화하거나, 1회의 주사로 인화한 후, 인화 결과의 간극을 메우는 형상으로 수회 주사하여 인화하거나 함으로써, 이 선을 눈에 띄기 어렵게 하고 있다.
이 방법은 인화에 필요한 헤드의 주사 횟수를 늘리기 때문에, 시간이 걸리고, 장치에 부담이 들고, 소음의 발생 빈도가 더욱 증가되고, 헤드를 구동하는 데이타를 복잡하게 정렬해야만 하는 등의 단점이 있었다.
라인 헤드의 경우에는 1회의 주사로 인화할 수 있다는 최대 장점을 살릴 수없게 되어 버린다.
본 발명은 복수의 액체 토출부를 설치한 액체 토출 장치에 관한 것이며, 화상의 일부 혹은 전부를 1회의 주사(走査)로 인화할 때에 발생하기 쉬운 선을 눈에 띄지 않게 하여 결함이 적은 화질을 얻는 액체 토출 장치 및 토출 방법에 관한 것이다.
본 출원은 일본에서 2001년 11월 26일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2001-359852를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조함으로써 본 출원에 원용한다.
도1은 라인 헤드를 이용한 본 발명을 적용한 잉크젯 프린터를 도시하는 사시도이다.
도2는 잉크젯 프린터의 측면도이다.
도3은 잉크젯 프린터를 구성하는 전기 회로부의 블럭도이다.
도4는 헤드 컨트롤러의 상세한 구성을 도시하는 블럭도이다.
도5는 라인 헤드에 구비되는 헤드 칩 모듈의 분해 사시도이다.
도6은 라인 헤드에 구비되는 헤드 칩 모듈의 요부를 확대하여 도시하는 개략평면도이다.
도7은 라인 헤드에 구비되는 헤드 칩 모듈의 요부를 확대하여 도시하는 분해 사시도이다.
도8은 라인 헤드에 구비되는 헤드 칩 모듈의 요부를 확대하여 도시하는 단면도이다.
도9는 라인 헤드를 도시하는 단면도이다.
도10은 라인 헤드의 다른 구체예를 도시하는 사시도이다.
도11은 라인 헤드의 일 구조예를 도시하는 단면도이다.
도12는 라인 헤드의 일 구조예를 도시하는 단면도이다.
도13은 PNM 변조 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도14는 액적수와 돗트 직경의 관계를 도시하는 특성도이다.
도15는 액적수와 반사 농도의 관계를 도시하는 특성도이다.
도16은 본래 설계상 그대로의 헤드에 의한 PNM1의 돗트로 베타 인화한 결과를 도시하는 도면이다.
도17은 선의 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도18a 및 도18b는 잉크의 표면 장력에 의한 선의 확대를 설명하기 위한 도면이다.
도19는 종래 PNM1에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도20은 종래 PNM2에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도21은 종래 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도22는 종래 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도23은 종래 PNM5에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도24는 종래 PNM6에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도25는 종래 PNM7에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도26은 종래 PNM8에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도27은 잉크 토출부의 정밀도나 노즐면의 상태 등의 영향에 의해 착탄 위치가 본래 위치로부터 어긋났을 때의 PNM3에 있어서의 선의 발생을 도시하는 도면이다.
도28은 잉크 토출부의 정밀도나 노즐면의 상태 등의 영향에 의해 착탄 위치가 본래 위치로부터 어긋났을 때의 PNM4에 있어서의 선의 발생을 도시하는 도면이다.
도29는 본 발명에 관한 잉크젯 프린터의 라인 헤드의 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도30은 본 발명에 관한 잉크젯 프린터의 라인 헤드의 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도31은 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍에 의해 돗트가 연결되는 모습을 도시하는 도면이다.
도32는 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍에 의해 돗트가 연결되는 모습을 도시하는 도면이다.
도33은 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍에 의해 돗트가 연결되어 세로 선을 눈에 띄지 않게 하는 모습을 도시하는 도면이다.
도34는 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍에 의해 돗트가 연결되어 세로 선을 눈에 띄지 않게 하는 모습을 도시하는 도면이다.
도35는 시안과 마젠타 두 종류의 잉크를 사용할 경우, 마젠타의 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도36은 시안과 마젠타 두 종류의 잉크를 사용할 경우, 마젠타의 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도37은 시안과 마젠타 두 종류의 잉크를 사용할 경우, 마젠타, 시안의 PNM3에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도38은 시안과 마젠타 두 종류의 잉크를 사용할 경우, 마젠타, 시안의 PNM4에 있어서의 잉크 액적 토출 타이밍을 도시하는 도면이다.
도39는 잉크젯 프린터의 다른 구체예의 외관 사시도이다.
본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 종래 잉크젯 프린터가 갖는 문제점을 해소할 수 있는 신규 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 액체 토출부를 이용하여 1회의 주사로 화상의 일부 혹은 전부를 인화할 때에 액적의 착탄 위치의 어긋남 등에 기인하는 선이 눈에 띄지 않게 할 수 있는 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 액체 토출 장치는 액적을 토출하는 액체 토출부를 갖는 액체 토출 헤드와 액체 토출 헤드를 제어하고 기록 매체 표면에 대하여 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 헤드 제어 수단을 갖는 액체 토출 장치에 있어서, 액체 토출 헤드는 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 갖고, 액체 토출 헤드 제어 수단은 기록 매체의 이동 방향으로의 액적의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 한다.
본 발명에 관한 다른 액체 토출 장치는 액적을 토출하는 액체 토출부 및 액체 토출부 헤드를 복수색 만큼 갖고, 각 색의 액체 토출 헤드를 제어하고, 기록 매체 표면에 각 색의 액체 토출부로부터 각 색의 액적을 토출함으로써 칼라 화상 형성을 행하는 액체 토출 헤드 제어 수단을 갖는 액체 토출 장치에 있어서, 각 색의 액체 토출 헤드는 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 각 색의 액체 토출부를 복수개 갖고, 각 색의 액체 토출 헤드 제어 수단은 기록 매체의 이동 방향으로의 각 색의 액적의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 각 색에 따라 다르게 한다.
본 발명에 관한 액체 토출 방법은 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치함으로써 기록 매체 표면에 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 복수의 액체 토출 횟수에 의해 1 화소당 액적을 구성하는 공정과, 1 화소당 액체를 구성하는 복수의 액체 토출의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 제어 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 다른 액체 토출 방법은 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치함으로써 기록 매체 표면에 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 방법에 있어서, 1 화소당 액적을 구성하는 공정과 미리 결정된 액적의 액량으로 1 화소당 액적을 구성할 경우에 1 화소당 액적의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 제어 공정을 구비한다.
본 발명에 관한 또 다른 액체 토출 방법은 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치하는 동시에 액체 토출부를 복수색 만큼 가짐으로써 기록 매체 표면에 각 색의 액체 토출부로부터 각 색의 액적을 토출하여 칼라 화상 형성을행하는 액체 토출 방법에 있어서, 각 색의 액적의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 각 색에 따라 다르게 하는 제어 공정을 구비한다.
즉, 본 발명은 1회의 주사로 인화하면 어떤 패턴으로 인화 방향에 따라 선이 눈에 띄기 쉬운 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법에 있어서, 액체 토출 헤드에 대하여 상대적으로 이동해 가는 기록 매체의 이동 방향, 예를 들어 용지 이송 방향이며, 기록 매체의 이동 방향이 인화 방향과 일치하는 방향의 1 화소 걸러서 액적, 예를 들어 잉크 액적의 토출 타이밍이 어긋나도록 액체 토출 헤드, 예를 들어, 잉크젯 프린터의 기록 헤드를 제어한다. 본 발명에 의하면, 액적, 예를 들어 잉크 액적의 착탄 위치를 바꿈으로써 기록 매체, 예를 들어 기록 용지상에서 액적에 의해 형성된 헤드의 위치를 바꿀 수 있고, 이에 의해, 두 개 화소의 헤드를 연결하여 하나의 큰 헤드로 할 수 있다. 그 결과, 선을 눈에 띄기 어렵게 할 수 있다. 또, 어떤 패턴으로 선이 눈에 띄기 쉬운 헤드 크기라도 선이 눈에 띄기 어려운 드문드문한 돗트 패턴을 인화할 때에는 인화 방향으로 연속하여 돗트가 찍히는 일은 드물어서 두 개의 돗트가 연결되는 일은 거의 없다. 즉, 종래 돗트 직경으로 인화할 수 있다. 이에 반하여, 선이 눈에 띄기 쉬운 진한 부분과 같은 헤드 패턴의 경우에는 자동적으로 두 개의 돗트가 달라붙어서 선이 눈에 띄지 않는 큰 돗트가 되므로 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
다른 액량의 토출 혹은 1 화소당 다른 횟수의 토출에 의해 화소 내의 돗트 직경을 바꿀 수 있는 액체 토출 장치에 있어서는 어떤 패턴으로 선이 눈에 띄기 쉬운 돗트 직경으로만 기록 매체의 이동 방향, 즉 인화 방향으로 1 화소 걸러서 토출타이밍을 어긋나도록 액체 토출 헤드를 제어한다. 이에 의해, 두 개 화소의 돗트를 연결하여 하나의 큰 돗트로 함으로써 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 이 경우, 원래 선이 눈에 띄지 않는 돗트 직경의 경우에는 종래와 같이 1 화소에 1 돗트 찍음으로써 해상도의 악화를 방지할 수 있다.
칼라 인화의 경우에는 색에 따라 토출 타이밍을 어긋나게 하는 방식을 바꿀 수도 있다. 이에 의해, 두 개의 돗트가 달라붙어서 큰 하나의 돗트가 되는 위치를 어긋나게 할 수도 있다. 이 방법에 의해, 액체, 예를 들어 잉크가 한 부위에 집중하여 다른 색의 액체, 예를 들어 다른 색의 잉크끼리 번지는 문제의 발생을 저감화시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은 이하에 있어서 도면을 참조하면서 설명되는 실시 형태의 설명에서 한 층 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실시 형태를 도1 및 도2에 도시한다. 도1 및 도2는 액체 토출 헤드인 라인 헤드(120)를 이용한 액체 토출 장치인 잉크젯 프린터(100)이다.
이 잉크젯 프린터(100)는 액체인 잉크의 액적을 토출하는 구동 소자로서 후술하는 발열 소자를 갖는다. 잉크젯 프린터(100)는 용지(P)의 대략 폭 치수의 기록 범위를 갖고, 잉크 액적의 수에서 돗트의 직경 및 농도의 변조를 행하는 혹은 PNM(Pulse Number Modulation) 방식의 변조 기능을 갖는 라인 헤드(120)를 구비하고 있다. 여기서는 설명을 위해 1 돗트에 대하여 주입하는 액적 수는 1 색당 최대 8적으로 한다.
잉크젯 프린터(100)는 하우징(110) 내에 라인 헤드(120), 용지 이송부(130), 급지부(140), 페이퍼 트레이(150), 전기 회로부(160) 등이 배치된 구성을 구비한다.
하우징(110)은 직육면체형으로 형성되어 있으며, 일단부 측면에는 용지(P)의 용지 배출구(111)가 설치되고, 타단부측에는 페이퍼 트레이(150)의 트레이 출입구(112)가 설치되어 있다. 라인 헤드(120)는 CMYK(시안, 마젠타, 옐로, 블랙)의 4색만큼의 헤드부를 구비하고 있으며, 잉크 액적을 토출하는 잉크 토출부가 하방을 향하도록 하우징(110) 내의 용지 배출구(111) 측의 단부 상방에 배치되어 있다. 이 라인 헤드(120)는 후술하는 바와 같이, 각 색 마다 형성된 용지(P)의 폭 방향으로 긴 형태의 잉크 토출 수단이 용지(P)의 이송 방향으로, 이 경우 4개 늘어놓아 구성되어 있다.
용지 이송부(130)는 도2에 도시한 바와 같이, 용지 이송 가이드(131), 용지 이송 롤러(132, 133), 용지 이송 모터(134), 풀리(135, 136), 벨트(137, 138)를 구비하고, 하우징(110) 내의 용지 배출구(111) 측의 단부 하방에 배치되어 있다. 용지 이송 가이드(131)는 평판형으로 형성되어 있으며, 라인 헤드(120)의 하방에 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 각 용지 이송 롤러(132, 133)는 서로 접촉한 한 쌍의 롤러로 구성되고, 용지 이송 가이드(131)의 양 쪽, 즉 트레이 출입구(112) 측과 용지 배출구(111) 측에 배치되어 있다. 용지 이송 모터(134)는 용지이송 가이드(131)의 하방에 배치되어 있으며, 풀리(135, 136)와 벨트(137, 138)를 거쳐 각 용지 이송 롤러(132, 133)에 연결되어 있다.
급지부(140)는 도2에 도시한 바와 같이, 급지 롤러(141), 급지 모터(142), 기어(143)를 구비하고 있으며, 용지 이송부(130)에 대하여 트레이 출입구(112) 측에 배치되어 있다. 급지 롤러(141)는 대략 반원통형상으로 형성되어 있으며, 트레이 출입구(112) 측의 용지 이송 롤러(132)에 근접하여 배치되어 있다. 급지 모터(142)는 급지 롤러(141)의 상방에 배치되어 있으며, 기어(143)를 거쳐 급지 롤러(141)에 연결되어 있다.
페이퍼 트레이(150)는 예를 들어, A4 사이즈의 용지(P)를 복수장 쌓아 올려 수납 가능한 상자형으로 형성되고, 저부면의 일단부면에는 스프링(151)으로 걸림 지지된 용지 지지부(152)가 설치되어 있으며, 급지부(140)의 하방으로부터 트레이 출입구(112)에 걸쳐 배치되어 있다. 전기 회로부(160)는 각부의 구동을 제어하는 부분이며, 페이퍼 트레이(150)의 상방에 배치되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 그 동작예를 설명한다.
사용자는 페이퍼 트레이(150)를 트레이 출입구(112)로부터 인출하고, 페이퍼 트레이(150) 내에 소정 장수의 용지(P)를 수납하여 밀어 넣는다. 그러면, 스프링(151)의 작용에 의해 용지 지지부(152)가 용지(P)의 일단부를 들어 올려 급지 롤러(141)에 밀어 붙인다. 인화 개시 신호가 부여되면, 급지 모터(142)의 구동에 의해 급지 롤러(141)가 회전되고, 한 장의 용지(P)를 페이퍼 트레이(150)로부터 용지 이송 롤러(132)로 송출한다. 계속해서, 용지 이송 모터(134)의 구동에 의해각 용지 이송 롤러(132, 133)가 회전되고, 용지 이송 롤러(132)가 송출되어 온 용지(P)를 용지 이송 가이드(131)로 송출한다. 그러면, 라인 헤드(120)가 인화할 데이타에 따라 소정의 타이밍에 동작하여, 잉크 토출부로부터 잉크의 액적을 토출하여 용지(P)상에 착탄시키고, 돗트로 이루어지는 문자나 화상 등을 기록한다. 용지 이송 롤러(133)는 송출되어 온 용지(P)를 용지 배출구(111)로부터 배출한다.
다음에, 전기 회로부(160)의 내부 구성과, 그 주변부의 블럭화 구성을 도3을 이용하여 설명한다.
전기 회로부(160)는 프린터측 데이타 처리부(161)와, 헤드 컨트롤러(162)와, 헤드 위치·용지 이송 컨트롤러(163)와, 시스템 컨트롤러(164)를 구비한다.
프린터측 데이타 처리부(161)는 예를 들어, 컴퓨터 장치로부터 데이타 전송되어 온 프린터 데이타 DPR을 수취하고, 이 프린터 데이타 DPR로부터 프린터 하는데 필요한 정보를 취출하는 동시에, 압축된 화상 데이타를 전개하여 CMYK 각 데이타로 복귀시킨다. 그리고, CMYK 각 다치(多値) 데이타를 라인 헤드(120)의 구동순으로 바꿔 배치하여 기록 데이타(헤드 구동 데이타 DHD)를 생성한다.
헤드 컨트롤러(162)는 기록 데이타를 수취하고, 라인 헤드(120)의 잉크 액적 토출 동작을 제어한다. 여기서는, 이 잉크 액적 토출 동작을 개략적으로 설명해 둔다. 헤드 컨트롤러(162)는 프린터측 데이타 처리부(161)로부터 기록 데이타의 입력이 있다면 그 기록 데이타와 색(CMYK)의 종류 및 화소의 위치로부터 토출 타이밍 데이타를 원래 각 토출 타이밍에서의 헤드 구동 정보를 생성하고, 각 잉크 토출부를 구동한다. 이 때, 돗트 착탄 위치의 어긋남이 선이 되어 눈에 띄기 쉬운 돗트 직경이 되는 기록 데이타의 토출 타이밍 테이블을 토출 타이밍이 헤드 상대 이동 방향이 되는 인화 방향의 1 화소 걸러서 어긋나도록 설정해 둔다.
이 헤드 컨트롤러(162)는 도4에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서 등으로 구성되어 헤드 컨트롤러(162) 전체를 제어하는 주제어부(181)와, 주제어부(181)가 실행하는 본 발명에 관한 화상 형성 방법을 기초로 한 화상 형성 프로그램이 격납된 ROM(182)과, RAM 등으로 이루어지며, 주제어부(181)에 의한 소정의 연산이나 일시적인 데이타 기억 등에 이용되는 워크 메모리(183)와, 토출 타이밍 테이블(184)과 주제어부(181)가 ROM에 격납된 화상 형성 프로그램을 실행하고, 또 토출 타이밍 테이블(184)을 참조하여 생성한 구동 데이타를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(185)와, D/A 변환기(185)의 아날로그 출력을 증폭하는 앰프(186)를 구비한다.
헤드 위치·용지 이송 컨트롤러(163)는 라인 헤드(120)의 위치와 기록 용지(P)의 용지 이송을 제어한다.
시스템 컨트롤러(164)는 프린터측 데이타 처리부(161), 헤드 컨트롤러(162), 헤드 위치·용지 이송 컨트롤러(163)를 제어한다.
다음에, 라인 헤드(120)의 상세한 설명에 대하여 도5 내지 도9를 이용하여 설명한다.
라인 헤드(120)는 도9에 도시한 구조로 된 헤드 칩 모듈(201a)과 중계 기판(201b)을 구비하는데, 이하에서는 우선, 헤드 칩 모듈(201a)에 대하여 설명한다. 또한, 도5는 헤드 칩 모듈(201a)의 분해 사시도이다.
헤드 칩 모듈(201a)은 도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 잉크 토출면을 구성하는 대략 평판형으로 형성된 노즐 형성 부재(202)를 구비하고 있다. 노즐 형성 부재(202)에는 다수의 잉크 토출 노즐(203)이 형성되어 있다. 이 잉크 토출 노즐(203)은 후술하는 헤드 칩이 배치되는 위치에 각각 수백개가 정렬되어 형성되어 있다. 이 노즐 형성 부재(202)는 예를 들어, 니켈 또는 니켈을 포함하는 물질을 재료로 하여 각종 전기 주조 기술에 의해 두께를 15 ㎛ 내지 20 ㎛ 정도의 시트형으로 형성되어 있다. 각 잉크 토출 노즐(203)의 직경은 예를 들어, 20 ㎛ 정도로 된다. 이와 같이, 잉크 토출 노즐(203)이 형성된 노즐 형성 부재(202)는 헤드 프레임(204)에 부착되어 있다.
헤드 프레임(204)은 직사각형상으로 된 외부 프레임(204a)의 짧은 변 사이에, 예를 들어 3개의 가로대 부재(204b)가 등간격으로 놓여져 이들 외부 프레임(204a)와 가로대 부재(204b)가 일체로 형성되어 있다. 즉, 헤드 프레임(204)은 외부 프레임(204a)이 가로대 부재(204b)에 의해 분리된 직사각형상의 공간(205)이 4개 평행하게 구성되어 있다. 여기서, 헤드 칩 모듈(201a)을 용지(P)에 대하여 용지(P)의 폭 방향으로 1 라인을 동시에 인쇄하는 라인 헤드(120)에 이용하는 경우에는 이 공간(205)의 길이는 동시에 인쇄되는 1 라인의 길이와 대략 동일하게 된다. 예를 들어, A4 사이즈의 용지(P)에 용지(P)의 반송 방향으로 인쇄하는 라인 헤드(120)에 이용하는 경우에 이 공간(205)의 길이는 A4 사이즈의 용지의 가로 폭에 상당하는 길이, 즉 대략 21 ㎝로 된다.
이 헤드 프레임(204)은, 예를 들어 질화규소에 의해 형성하는 것으로 해도 좋고, 알루미나, 멀라이트, 질화알루미늄, 탄화규소 등의 세라믹 재료에 의해 형성된다고 해도 좋다. 또한, 석영(SiO2) 등의 유리 재료나, 인바아강 등의 금속 재료에 의해 형성된다고 해도 좋다. 또한, 인바아강은 1896년에 길라누므(프랑스)에 의해 발명된 합금이다.
헤드 프레임(204)은, 예를 들어 5 ㎜ 정도의 두께를 갖고, 노즐 형성 부재(202)를 지지하기에 충분한 강성을 구비하고 있다. 헤드 프레임(204)과 노즐 형성 부재(202)는, 예를 들어 열경화형의 시트형 접착제에 의해 접합되어 있다.
노즐 형성 부재(202)에는 다수의 헤드 칩(206)이 배치된다. 헤드 칩(206)은 도7에 도시한 바와 같이, 예를 들어 실리콘 등에 의해 형성된 기판(207)의 주요면 상에 복수의 발열 저항체(208)가 각종 박막 형성 기술에 의해 형성되어 있다. 이 발열 저항체(208)는 예를 들어, 1변이 18 ㎛ 정도인 정사각형상으로 되어 있다.
기판(207) 상에는 발열 저항체(208)가 형성된 면에 잉크 가압실(209)의 벽부를 구성하는 배리어층(210)이 적층되어 있다. 배리어층(210)은, 예를 들어 광경화성을 갖는 드라이 필름 레지스트에 의해 형성되어 있으며, 기판(207) 상의 전면에 적층된 후에 포토리소그라피 프로세스에 의해 불필요한 부분이 제거됨으로써 형성되어 있다. 이 배리어층(210)은 12 ㎛ 정도의 두께로 되고, 각 잉크 가압실(209)의 폭은 25 ㎛ 정도로 되어 있다.
여기서 본 예에 관한 헤드 칩 모듈(201a)을 A4 사이즈의 용지를 용지(P)의반송 방향인 세로 방향으로 인쇄하는 해상도 600 dpi의 라인 헤드에 탑재하여 이용할 경우를 상정하면 헤드 프레임(204)의 각 공간(205)의 영역마다 노즐 형성 부재(202)에 형성되는 잉크 토출 노즐(203)의 수는 대략 5000개로 된다. 이 영역에서 노즐 형성 부재(202)에 배치되는 헤드 칩(206)의 수를, 예를 들어 16개로 하면 하나의 헤드 칩(206)에 상당하는 잉크 토출 노즐(203)의 수는 310개 전후가 된다. 또한, 도5 및 도6에 있어서는, 설명의 형편상 각 부의 수나 크기를 과장하거나 생략하여 도시하고 있다.
헤드 칩 모듈(201a)은 헤드 칩(206)이 배치된 노즐 형성 부재(202)에 대하여 헤드 프레임(204)에 형성된 공간(205)의 각각에 유로판(212)이 부착되어 있다.
유로판(212)은 잉크의 각 색에 대응하여 4개 구비되어 있으며, 충분한 강성과 내잉크 특성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있다. 유로판(212)은 헤드 프레임(204)의 공간(205) 내에 끼워 맞춤되는 챔버부(213)와, 이 챔버부(213)의 일단부에 연장되어 형성된 플랜지부(214)가 일체로 형성되어 이루어진다.
도6에 있어서의 A-A'선에 따르는 단면을 도8에 도시한다.
이하, 도6 및 도8을 이용하여, 헤드 칩 모듈(201a)을 다시 설명한다. 플랜지부(214)는 헤드 프레임(204)의 공간(205)의 평면 형상보다도 크게 형성되어 있다. 챔버부(213)는 플랜지부(214)가 형성되어 있는 측과 반대측의 단부면에 개구된 도6에 도시하는 공간(215)을 가지고 있다. 이 공간(215)의 양측을 한정하는 벽부에는 공간(215)과 연통하여 헤드 칩(206)을 위치시키기 위한 도6 및 도8에 도시하는 절결 오목부(216)가 형성되어 있다. 플랜지부(214)에 있어서 챔버부(213)가연장된 면이라함은 반대측의 면에서는 잉크 공급관(217)이 돌출 설치되어 있다. 이 잉크 공급관(217)은 공간(215)과 연통하고 있다.
유로판(212)은 챔버부(213)가 헤드 프레임(204)의 공간(205)에 끼워 맞춤되고, 플랜지부(214)가 헤드 프레임(204)의 가로대 부재(204b)에 접촉한 상태에서 헤드 프레임(204)에 접합된다. 노즐 형성 부재(202)에 배치된 헤드 칩(206)은 유로판(212)의 챔버부(213)에 형성된 절결 오목부(216) 내에 위치하는 동시에 챔버부(213)에 접착된다. 이에 의해, 유로판(212)은 챔버부(213)와 노즐 형성 부재(202)에 의해 둘러싸인 폐쇄 공간이 형성된다. 이 폐쇄 공간은 잉크 공급관(217)과 잉크 토출 노즐(203) 만을 통해서 외부와 연통된다. 이 폐쇄 공간은 인접하는 것끼리 오버랩하면서 서로 어긋나게, 즉 지그재그형으로 배열된 헤드 칩(206)의 열 사이에 잉크 유로(218)가 형성되고, 이 잉크 유로(218)에 의해 도6 내지 도8에 도시한 각 잉크 가압실(209)이 연통된 상태가 된다.
유로판(212)에 설치된 잉크 공급관(217)은 각각 다른 색의 잉크를 수납하고 있는 잉크 탱크(도시하지 않음)에 각각 접속되고, 이에 의해 각 잉크 유로(218) 및 잉크 가압실(209)에는 잉크가 채워진다.
이상에서와 같이 구성된 헤드 칩 모듈(201a)은 용지에 대한 인쇄를 행할 때에 헤드 컨트롤러(162)(도3 참조)로부터의 지령에 의해 선택된 발열 저항체(208)에 대하여, 예를 들어 1 내지 3 마이크로초 정도의 단시간 사이에 전류 펄스가 공급되고, 이 발열 저항체(208)가 급속히 가열된다. 이에 의해, 이 발열 저항체(208)와 접하는 부위에 잉크 기포가 발생된다. 이 잉크 기포의 팽창 수축에 의해 잉크 토출 노즐(203)로부터 잉크 액적이 토출되고 용지에 부착된다. 잉크 액적이 토출된 잉크 가압실(209)에는 잉크 유로(218)을 통하여 잉크가 보충된다. 이상과 같이 하여 용지에 대한 인쇄가 행해진다.
또, 라인 헤드(120)는 잉크 토출부로부터 잉크를 토출시키는 구동 소자로서 가열 소자를 이용했지만, 피에조 소자로 대표되는 압전 소자를 이용하고, 잉크 토출부로부터 잉크를 토출시켜도 좋다.
압전 소자를 이용하는 경우에는 이하에 설명하는 라인 헤드(120')를 이용할 수 있다. 이 예를 도10 내지 도12를 참조하여 설명한다.
도10은 라인 헤드(120')의 사시 단면 구조를 나타내고, 도11은 도10에 있어서의 라인 헤드(120')를 도10 중 화살표 Z 방향으로부터 본 단면 구조를 나타내고, 도12는 도10에 있어서의 라인 헤드(120')를 도10 중 화살표 W 방향으로부터 본 단면 구조를 나타낸다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 라인 헤드(120')는 얇은 노즐 플레이트판(121)과, 노즐 플레이트판(121) 상에 적층된 유로 플레이트(122)와, 유로 플레이트(122) 상에 적층된 진동 플레이트(123)를 구비하여 구성되어 있다. 이들 각 플레이트는 예를 들어, 도면에 도시하지 않은 접착제에 의해 상호 접합되어 있다.
유로 플레이트(122)의 진동 플레이트(123) 측에는 선택적으로 오목부가 형성되어 있으며, 이들 오목부와 진동 플레이트(123)에 의해 복수의 잉크실(124)과 이들 잉크실에 연통하는 공동 유로(125)를 구성하고 있다. 공동 유로(125)와 각 잉크실(124)과의 연통의 연통 부분은 협로로 되어 있으며, 여기에서 각 잉크실(124)의 방향을 향함에 따라 유로폭이 넓어지는 구조로 되어 있다. 각 잉크실(124)의 바로 윗 부분의 진동 플레이트(123) 상에는 각각 예를 들어 피에조 소자 등으로 이루어지는 압전 소자(126)가 고정 장착되어 있다. 각 압전 소자(126) 상에는 도시하지 않는 전극이 각각 적층 배치되어 있으며, 이들 전극에 헤드 컨트롤러(162)로부터의 구동 신호를 인가함으로써 각 압전 소자(116), 더 나아가서는 진동 플레이트(123)를 도12 중 화살표 E 방향으로 휘어, 잉크실(124)의 용적이 증대(팽창)시키거나 감소(수축)된다.
각 잉크실(124)에 있어서의 공동 유로(125)에 연통한 측과 반대측의 부분은 유로폭이 점점 좁아져 가는 구조를 갖고, 그 종단부의 유로 플레이트(122)에는 유로 구멍(127)이 형성되어 있다. 이 유로 구멍(127)은 최하층의 노즐 플레이트판(121)에 형성된 미소한 노즐(128)과 연통하고 있으며, 이 노즐(128)로부터 잉크 액적이 토출된다. 라인 헤드(120)에는 도10에 도시한 바와 같이, 기록 용지(P)의 용지 이송 방향 Y에 직교하는 방향 X에 따라 복수의 노즐(128)이 등간격으로 1열로 형성되어 있다.
공동 유로(125)는 잉크 카트리지(120a)(도3 참조.)에 연통하고 있다. 이 잉크 카트리지(120a)로부터 공동 유로(125)를 지나서 각 잉크실(124)에 잉크가 공급된다. 이 잉크의 공급은, 예를 들어 모세관현상을 이용하여 행할 수 있지만, 그 밖에 잉크 카트리지(120a)에 소정의 가압 기구를 구비하여 가압함으로써 행하게 해도 좋다.
전술한 바와 같은 구성의 잉크젯 프린터(100)에 있어서, 본 발명의 특징을더욱 알기 쉽게 설명한다.
여기서는, 마젠타(M), 옐로우(Y), 블랙(K)의 잉크는 사용하지 않고, 시안(C) 잉크만 사용할 경우에 대하여 설명한다.
시안의 1 돗트는 상술한 바와 같이, PNM 변조 방식에 의해 액적수로서 0으로부터 8적까지 가변이다. 이에 의해, 도13에 도시한 바와 같이, 1 화소에 주입하는 액적의 수로 돗트의 크기와 농도(반사 농도)를 변조할 수 있다. 도14에는 액적수의 변화에 대한 돗트 직경의 변화를 도시한다. 액적수를 1로 하면 돗트 직경은 40 ㎛ 약이된다. 또한 액적수를 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8적으로 증가시키면 돗트 직경도 49, 58, 62, 68, 73, 78, 82 ㎛과 같이 완만하게 증가한다. 또한, 도15에는 액적수에 대한 반사 농도의 변화를 도시한다. 액적수 0일 때의 인화지의 반사 농도는 0.07이다. 액적수를 1로 하면 반사 농도는 0.85 정도가 된다. 또한, 액적수를 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8적으로 증가시키면 반사 농도도 0.95, 1.08, 1.17, 1.20, 1.25, 1.28, 1.30과 같이 완만하게 증가한다.
이와 같은 시안의 돗트를 600 dpi의 밀도로 인화한 경우, 잉크 토출부의 정밀도나 잉크 토출부의 구성부품인 노즐면의 상태가 이상적인 본래의 설계상 그대로 되어 있으면 이와 같은 이상적인 헤드로 PNM에 의해, 예를 들어 액적수 1의 돗트에서 진하게 인화하면 도16과 같이 인화지에 균일하게 찍힐 것이다. 즉, 돗트의 착탄 위치가 어긋나는 일은 없다.
실제로는 잉크 토출부의 정밀도나 잉크 토출부의 구성 부품인 노즐면의 상태 등의 영향에 의해 착탄 위치가 본래의 위치로부터 어긋나는 일이 있다. 이 위치어긋남은 토출마다 랜덤하게 발생하는 것도 있지만, 잉크 토출부의 정밀도 등에 기인하는 위치 어긋남은 각 잉크 토출부 고유의 것이며, 동일한 노즐을 이용하여 인화하면, 처음부터 끝까지 그 위치 어긋남의 경향을 갖기 때문에, 특히 잉크 토출부 배열 방향으로 착탄 위치가 어긋나면, 도17과 같은 세로 방향으로 다른 간격 300s내지 300e보다도 폭(Δ1)이 넓어진 (Δ1≥Δ0) 백지에 의한 간격 301s내지 301e이 선으로서 발생한다.
이 선은 돗트 직경이 해상도에 비해 충분히 작은 경우, 즉 PNM에 의한 액적수가 1과 같은 경우에는 백지 부분이 많으므로 눈에 띄기 어렵지만, 화소의 피치와 같거나 약간 큰 도트 직경일 경우, 즉 PNM에 의한 액적수가 3, 4과 같은 경우에는 흰 선의 부분과 그렇지 않은 부분으로 분리되어 눈에 띄게 된다.
이 경우, 잉크와 종이의 성질에 따라서는 도18a로부터 도18b에 도시한 바와 같이, 잉크끼리 서로 끌어 당겨 착탄 위치의 어긋남을 더욱 크게 하는 경우도 있다. 이것은 잉크의 표면 장력에 의해 일어나는 선의 확대이다.
돗트 직경이 더욱 큰 경우, 즉 PNM에 의한 액적수가 7 내지 8과 같은 경우에는 조금 착탄 위치가 어긋나더라도 돗트가 충분히 겹쳐지기 때문에 선은 눈에 띄기 어려워진다.
그래서, 본 실시 형태의 잉크젯 프린터(100)는 헤드 컨트롤러(162)에 있어서, 기록 데이타와 색(CMYK)의 종류 및 화소의 위치로부터 토출 타이밍 테이블을 바탕으로 발생하는 선을 눈에 띄기 어렵게 하기 위한 헤드 구동 신호를 생성하고있다.
이 헤드 구동 신호는 라인 헤드(120)의 잉크 토출부의 잉크 액적 토출 타이밍을 인화 방향의 1 화소 걸러서 어긋나게 하기 위한 신호이다. 이에 의해, 라인 헤드(120)는 돗트의 착탄 위치를 바꿔 두 개의 화소의 돗트를 연결함으로써 하나의 큰 돗트로 할 수 있다.
전술한 돗트의 착탄 위치를 바꿔 두 개의 화소의 돗트를 연결하고, 하나의 큰 돗트로 한다는 이미지에 대해서 이하에 설명한다.
PNM 구동하는 라인 헤드(120)의 잉크 토출부에 전술한 바와 같은 정밀도나 노즐면의 상태 등의 영향이 없게 돗트의 착탄 위치에 어긋남이 없는 경우에는 도19 내지 도26에 도시한 바와 같이, PNM에 의한 액적수가 1(PNM1)로부터 액적수 8(PNM8)까지 화소마다 토출 타이밍을 동일하게 하여도 전술한 바와 같은 선은 발생하지 않는다.
상술한 바와 같이, 잉크 토출부의 정밀도나 노즐면의 상태 등의 영향에 의해 착탄 위치가 본래의 위치로부터 어긋나면 어떤 돗트 직경일 때, 예를 들어 PNM에 의한 액적수 3, 4일 때에 도27 및 도28에 도시한 바와 같이, 눈에 띄고, 백지 부분이 선이 된다.
그래서, 본 발명이 적용된 잉크젯 프린터(100)는 라인 헤드(120)의 잉크 토출부의 잉크 액적 토출 타이밍을 도29 및 도30과 같이 인화 방향의 1화소 걸러서 어긋나게 한다. 도29는 PNM에 의한 액적수 3(PNM3)일 때 잉크 액적 토출 타이밍이며, 도30은 PNM에 의한 액적수 4(PNM4)일 때의 잉크 액적 토출 타이밍이다. 도29의 PNM3일 경우에는, 예를 들어 홀수번째의 1화소일 때에 토출 타이밍을 후반 3 토출로 하고, 짝수번째의 1 화소일 때에 전반 3 토출로 하고 있다. 따라서, 홀수번째의 화소와 짝수번째의 화소는 돗트가 겹쳐진다. 도30에 도시하는 PNM4의 경우에는 예를 들어, 홀수번째의 1화소일 때에 토출 타이밍을 후반 4 토출로 하고, 짝수번째의 1 화소일 때에 전반 4 토출로 하고 있다. 따라서, 홀수번째의 화소와 짝수번째의 화소의 돗트는 연결되고, PNM3에서는 도31에 도시한 바와 같이, PNM4에서는 도32에 도시한 바와 같이 큰 돗트가 형성된다.
이 결과, 잉크 착탄 위치가 어긋나서 종래의 찍는 방식에서는 선이 발생하는 도27 및 도28과 같은 경우에서도 좌우 돗트와 겹쳐지는 부분이 충분히 있으므로 도33 및 도34와 같이 돗트끼리 떨어지는 일이 없고, 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
다음에, 시안과 마젠타 두 종류의 잉크를 사용할 경우를 설명한다. 이 경우에도 상술한 방법으로 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있지만, 시안도 마젠타도 동일하게 토출 타이밍을 겹치지 않도록 하면 큰 도트가 동일한 위치에 생겨 버린다. 이 결과, 잉크끼리 번지거나, 인화지 상에서 흐르거나 하는 가능성이 높아진다.
그래서, PNM3일 때의 시안의 잉크 액적 토출 타이밍을 도31에 도시한 바와 같이 홀수번째의 1 화소에서 후반 3 토출, 짝수번째의 1 화소일 때에 전반 3 토출로 하고, 마젠타의 잉크 액적 토출 타이밍을 도35에 도시한 바와 같이, 홀수번째의 1 화소에서 전반 3 토출, 짝수번째의 1 화소일 때에 후반 3 토출로 하고, 시안과 마젠타로 잉크 액적 토출 타이밍을 더욱 어긋나게 한다.
PNM4일 때의 시안의 잉크 액적 토출 타이밍을 도32에 도시한 바와 같이, 홀수번째의 1 화소에서 후반 4 토출, 짝수번째의 1 화소일 때에 전반 4 토출로 하고, 마젠타의 잉크 액적 토출 타이밍을 도36에 도시한 바와 같이, 홀수번째의 1 화소에서 전반 4 토출, 짝수번째의 1 화소일 때에 후반 4 토출로 하고, 시안과 마젠타로 잉크 액적 토출 타이밍을 더욱 어긋나게 한다.
그러면, 도37(PNM3), 도38(PNM4)과 같이 큰 돗트가 생기는 위치가 마젠타와 시안으로 교대로 되므로 잉크끼리 번지거나 흐르거나 할 가능성을 낮출 수 있다.
또한, 엘로우 등 선이 보이더라도 인화 결과로서 알기 어려운 것에는 종래와 같이 토출 타이밍에서의 인화 처리를 실시하도록 해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 PNM에 의해 돗트 직경을 변화시키는 타입의 라인 헤드를 들었지만, 다른 잉크 액적의 토출이 가능한 타입의 라인 헤드를 이용하여도 좋다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 잉크젯 프린터(100)에 의하면, 1 패스 인화할 때에, 잉크 액적의 토출 타이밍을 인화 방향의 1 화소 걸러서 어긋남으로써 돗트의 착탄 위치를 바꿔 두 개의 화소의 돗트를 연결하여 하나의 돗트로 함으로써 선이 눈에 띄기 쉬운 돗트 직경으로 하는 선이 눈에 띄기 쉬운 돗트 패턴을, 선이 눈에 띄기 어려운 돗트 직경으로 하는 인화로 변환할 수 있으므로 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
이 때, 선이 눈에 띄기 어려운 드문드문한 돗트 패턴을 인화할 경우에는 인화방향으로 연속해서 돗트가 찍히는 일은 드물기 때문에 두 개의 돗트가 연결되는일은 거의 없고, 본래의 돗트 직경으로 인화할 수 있다.
한 편, 선이 눈에 띄기 쉬운 진한 부분과 같은 돗트 패턴일 경우에는 자동적으로 두 개의 돗트가 달라 붙어 선이 눈에 띄지 않는 큰 돗트가 되므로 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
이 경우, 돗트가 달라 붙어 큰 돗트가 됨으로써 입상감(粒狀感)이 약간 증가되는 것이 우려되지만, 입상감이 특히 거슬리는 드문드문한 돗트 패턴의 경우에는 연속하여 돗트가 찍히는 일은 드물기 때문에, 돗트는 본래의 크기가 되며, 필요 이상으로 입상감을 증가하는 일은 없다.
본 실시 형태의 잉크젯 프린터(100)에 의하면, 복수의 돗트 직경을 갖는 잉크젯 프린터의 경우에는 선이 눈에 띄기 쉬운 돗트 직경일 경우만 잉크 액적의 토출 타이밍을 인화 방향의 1 화소 걸러서 어긋나게 함으로써 돗트의 착탄 위치를 바꿔 두 개의 화소의 돗트를 연결하여 선이 눈에 띄지 않는 크기의 하나의 돗트로 하므로 선을 눈에 띄지 않게 할 수 있는 동시에 선이 눈에 띄기 어려운 충분히 큰 돗트나 충분히 작은 돗트는 본래의 위치에 찍어 넣음으로써 착탄 위치의 어긋남에 의한 해상도의 열화를 최소한으로 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 잉크젯 프린터(100)에 의하면, 칼라 인화시 색에 따라 착탄 위치를 어긋나게 하는 방식을 바꿈으로써 두 개의 돗트가 달라 붙어 큰 하나의 돗트가 되는 위치를 어긋나게 할 수 있으므로 다른 색의 잉크가 일부분으로 집중해서 잉크가 번지거나 흐르거나 하는 문제의 발생을 저감화 할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명이 적용된 잉크젯 프린터에서는 1 패스로 인화하더라도 선이 눈에 띄지 않게 되므로 화상의 일부 혹은 전부를 몇회의 주사로 인화할 필요가 없어지고, 1회의 주사로 인화할 수 있다.
이 결과, 인화 속도를 올릴 수 있고, 장치의 부담도 가볍게 할 수 있고, 소음의 발생을 억제할 수 있는 동시에 헤드를 구동하는 데이타의 소트도 단순해 진다. 또, 라인 헤드에 의한 1회만의 주사로 인화도 가능해진다.
본 실시 형태에서는 라인 헤드에 의한 1회의 주사로 인화하는 라인 헤드에 본 발명을 적용한 구체예를 들어 설명하였지만, 도39에 도시한 바와 같은 주주사 방향으로 왕복 운동하는 프린터 헤드를 이용한 잉크젯 프린터에도 적용할 수 있다.
이 잉크젯 프린터(170)는 도39에 도시한 바와 같이, 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)의 잉크를 각각 토출하는 프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)와 프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)가 부착되어 이들 프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)를 주주사 방향으로 이동하는 캐리지 유닛(173)과,프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)를 구동하기 위한 구동 신호를 공급하는 가요성 인쇄 기판(174)과 캐리지 유닛(173)을 안내하는 가이드 레일(175)과 잉크 공급 파이프(176)를 거쳐 각각의 프린터 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 탱크군(177)를 구비하고 있다.
잉크 탱크군(177)은 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)의 잉크를 잉크 공급 파이프(176)를 거쳐 각각의 프린터에 공급한다.
프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)는, 예를 들어 피에조 소자나 발열 소자를 이용한 잉크젯형의 프린터 헤드이며, 고속 인화를 행하기 위해 잉크 토출부가 상기 라인 헤드(120)과 마찬가지로 복수개 설치되어 있다. 이들 프린터 헤드(171K, 171C, 171M, 171Y)는 가요성 인쇄 기판(174)을 거쳐 헤드 컨트롤러로부터 공급되는 구동 신호를 기초로 하여 복수개의 잉크 토출부에서 부주사 방향으로 연속하여 인화하는 돗트에 대하여 인화 방향을 기초로 한 처리를 행하고 각각 복수의 잉크 토출부로부터 블랙(K), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y)의 잉크를 기록 용지(P)에 선택적으로 토출하여 인화를 행한다.
이상, 본 발명을 몇 개의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들어, 상술한 예에서는 본 발명을 서멀 방식 혹은 압전 소자를 이용한 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법에 적용한 예를 들어 설명을 하였지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 액적의 토출을 위한 에너지를 발생하는 에너지 발생 소자이면 어떠한 것에도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는, 본 발명을 프린터에 적용한 예를 들어서 설명을 하였지만, 물론 FAX, 복사기 등의 화상 형성 장치, 화상 형성 방법에 적용하는 것도 가능하며, 또는, 상술한 바와 같은 화상 형성 장치 등에 한정하는 것은 아니고, 여러 가지의 액체 토출 장치에 적용할 수 있다. 예를 들어, 생체 시료를 검출하기 위한 DNA 함유 용액을 토출하는 장치에 적용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은 도면을 참조하여 설명한 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 첨부하는 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없고, 여러 가지 변경, 치환 또는 그 동등한 것을 행할 수 있는 것은 당 업자에 있어서 분명하다.
본 발명에 관한 액체 토출 장치 및 액체 토출 방법은 1회의 주사로 화상의 일부 혹은 전부를 인화할 때에도 노즐 고유의 선을 눈에 띄지 않도록 할 수 있다.

Claims (17)

  1. 액적을 토출하는 액체 토출부를 갖는 액체 토출 헤드와, 상기 액체 토출 헤드를 제어하고 기록 매체 표면에 상기 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 헤드 제어 수단을 갖는 액체 토출 장치에 있어서,
    상기 액체 토출 헤드는 액체 토출 헤드에 대하여 상기 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 갖고,
    상기 액체 토출 헤드 제어 수단은 기록 매체의 이동 방향으로의 액적의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드 제어 수단은 복수의 액체 토출 횟수에 의해 1 화소당 액적을 구성하도록 제어하고, 또 상기 액체 토출 횟수를 제어함으로써 상기 1 화소당 액적에 의한 돗트 직경을 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드 제어 수단은 복수의 액체 토출 횟수에 의해 1 화소당 액적을 구성하도록 제어하고, 또 상기 액체 토출 횟수를 제어함으로써 상기 1 화소당 액적에 의한 돗트 직경을 제어하는 동시에, 상기 1 화소당 액적을 구성하는 상기 복수의 액체 토출의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드 제어 수단은, 복수의 액체 토출 횟수에 의해 화소당 액적을 구성하도록 제어하고, 또 상기 액체 토출 횟수를 제어함으로써 상기 1 화소당 액적에 의한 돗트 직경을 제어하는 동시에, 미리 결정된 액체 토출 횟수로 상기 1 화소당 액적을 구성할 경우에 상기 1 화소당 액적을 구성하는 상기 복수의 액적 토출의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서, 1 화소 걸러서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  5. 제4항에 있어, 상기 미리 결정된 잉크 토출 횟수는 상기 1 화소당 액적의 착탄 위치의 어긋남이 눈에 띄는 액체 토출 횟수인 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드 제어 수단은 1 화소당 액적의 액량을 제어하고, 또 상기 액적의 액량을 제어함으로써 상기 1 화소당 액적에 의한 돗트 직경을 제어하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드 제어 수단은 1 화소당 액적의 액량을 제어하고, 또 상기 액적의 액량을 제어함으로써 상기 1 화소 당 액적에 의한 돗트직경을 제어하는 동시에, 미리 결정된 액적의 액량으로 상기 1 화소당 액적을 구성할 경우에 상기 액적의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서, 1 화소 걸러서 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 미리 결정된 액적의 액량은 상기 1 화소당 액적의 착탄 위치의 어긋남이 눈에 띄는 액량인 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  9. 액적을 토출하는 액체 토출부를 갖는 액체 토출부 헤드를 복수색 만큼 갖고, 상기 각 색의 액체 토출 헤드를 제어하고 기록 매체 표면에 각 색의 액체 토출부로부터 각 색의 액적을 토출함으로써 칼라 화상 형성을 행하는 액체 토출 헤드 제어 수단을 갖는 액체 토출 장치에 있어서,
    상기 각 색의 액체 토출 헤드는 상기 액체 토출 헤드에 대하여 상기 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 상기 각 색의 액체 토출부를 복수개 갖고,
    상기 각 색의 액체 토출 헤드 제어 수단은 상기 기록 매체의 이동 방향으로의 각 색의 액적의 토출 타이밍을 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 각 색에 따라 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 토출 헤드는 상기 기록 매체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 화상 형성 가능 폭 이상의 폭에걸쳐 상기 복수의 액체 토출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 장치.
  11. 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치함으로써, 상기 기록 매체 표면에 상기 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 방법에 있어서,
    상기 기록 매체의 이동 방향으로의 상기 액적의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  12. 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치함으로써 기록 매체 표면에 상기 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 방법에 있어서,
    복수의 액체 토출 횟수에 의해 1 화소당 액적을 구성하는 공정과,
    미리 결정된 액적 토출 횟수로 상기 1 화소당 액적을 구성할 경우에 상기 1 화소당 액적을 구성하는 상기 복수의 액체 토출의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 미리 결정된 액체 토출 횟수는 상기 1 화소당 액적의 착탄 위치의 어긋남이 눈에 띄는 액체 토출 횟수인 것을 특징으로 하는 액체 토출방법.
  14. 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치함으로써 기록 매체 표면에 상기 액체 토출부로부터 액적을 토출하는 액체 토출 방법에 있어서,
    1 화소당 액적을 구성하는 공정과,
    미리 결정된 액적의 액량으로 상기 1 화소당 액적을 구성할 경우에 상기 1 화소당 액적의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서 1 화소 걸러서 다르게 하는 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 미리 결정된 액적의 액량은 상기 1 화소당 액적의 착탄 위치의 어긋남이 눈에 띄는 액량인 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  16. 액체 토출 헤드에 대하여 기록 매체가 상대적으로 이동되어 가는 기록 매체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 액체 토출부를 복수개 설치하는 동시에 상기 액체 토출부를 복수색 만큼 가짐으로써 상기 기록 매체 표면에 상기 각 색의 액체 토출부로부터 각 색의 액적을 토출하고 칼라 화상 형성을 행하는 액체 토출 방법에 있어서,
    상기 각 색의 액적의 토출 타이밍을 상기 기록 매체의 이동 방향에 있어서, 1 화소 걸러서 각 색에 따라 다르게 하는 제어 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록 매체의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서, 화상 형성 가능 폭 이상의 폭에 걸쳐 상기 복수의 액체 토출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 토출 방법.
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