KR20050000387A - 하이볼륨 페이지폭 인쇄 - Google Patents

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KR20050000387A
KR20050000387A KR10-2004-7016317A KR20047016317A KR20050000387A KR 20050000387 A KR20050000387 A KR 20050000387A KR 20047016317 A KR20047016317 A KR 20047016317A KR 20050000387 A KR20050000387 A KR 20050000387A
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실버브룩키아
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실버브룩 리서치 피티와이 리미티드
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Abstract

페이지폭 잉크젯 인쇄를 위한 프린트 어셈블리(14)는 연장된 캐리어를 포함하고, 프린터의 플래튼(platen)(106, 108)과 관련되는 동작 위치에 프린터(10)의 지지구조(12) 상에 장착가능하다. 다수의 프린트헤드 칩들(186)은 캐리어 상에 위치된다. 프린트헤드 칩들은 프린터의 플래튼과 프린트헤드 사이에 있는 인쇄 영역에서 적어도 1초당 10억개의 방울을 분출하도록 구성되는 프린트헤드를 가진다. 또한, 제어회로는 캐리어 상에 위치되고, 프린트헤드 칩들의 동작을 제어하도록 구성된다.

Description

하이볼륨 페이지폭 인쇄{HIGH VOLUME PAGEWIDTH PRINTING}
하이볼륨, 고해상도 인쇄는 와이드 포맷(wide format) 프린터들의 제조자들에 의해 발견된 제품이다. 와이드 포맷 프린터들은 오랫동안 공공기관에서 사용되어 왔다. 일반적인 와이드 포맷 프린터들의 예로는 휴렛 팩커드(HP) 1000/5000, HP 3000/3500, 엡손 7000/10000 등이 있다.
이러한 프린터들은 모두 프린트 매체(medium)에 잉크를 침착시키는 동안 매체를 가로질러 움직이는 프린트헤드를 가지고 있다. 본 출원인은 특히 이러한 프린터 설계를 이용하여 더 빠른 프린트 속도를 내려고 시도할 경우, 이러한 프린터들이 고유의 문제점들을 가지게 된다고 본다.
높은 프린트 속도를 얻는데 가장 중심이 되는 문제는 적절한 비율로 필요한 수 만큼의 잉크 도트들을 생성해 낼 수 있는 프린터헤드를 달성하는 능력이다. 또한, 정확한 프린트가 가능하도록 하기 위해서, 가능한 한 적은 수의 프린트 사이클로, 바람직하게는 1회의 프린트 사이클로, 이미지 열(row) 또는 밴드가 생성되도록 하는 것이 바람직하다. 그러므로 높은 프린트 속도를 얻기위해 매체를 가로질러 움직이는 프린트헤드를 사용하는 것은 바람직하지 않으며, 적절한 수의 잉크젯 노즐들을 내장하고 있는 하나의 프린트헤드가 요구되게 된다.
버블젯 프린트헤드와 압전기(piezoelectric) 프린트헤드라고 일컬어 지기도 하는 열(thermal) 프린트헤드가 얼마동안 사용되었다. 이러한 것들은 과도한 열발생, 에너지 소모라는 문제점이 있고, 그리하여 본 출원인은 페이지폭의 형태의 사용에는 적절하지 않다는 사실을 발견하였다. 이러한 프린트헤드들과 관련된 많은 문제점들에 대해서는 미국 특허출원 제 09/526,504호에 설명되어 있다.
본 출원인은 1600 dpi에 이르는 높은 해상도의 이미지를 구현할 수 있는 프린트헤드 칩을 개발한 바있다. 이 칩들은 집적회로 제조기술을 이용하여 제조된다. 칩에 대한 세부적인 사항들은 상기 언급된 출원과 특허에 설명되어 있다. 본 출원인은 이러한 프린트헤드 칩들은 와이드 포맷 프린터에 사용하는데 매우 적합하다고 본다. 그 이유는 그러한 프린트헤드 칩들은 하나의 칩에 많은 수의 노즐배열이 요구되고 매우 높은 사이클 비율에서 구동될 수 있어 매우 높은 속도들에서 동작하기 때문이다.
본 출원인은 와이드 포맷 프린터에서 그와 같은 프린트헤드 칩을 효율적으로 사용하는데 많은 어려움에 직면해 왔었다. 출원인이 확인한 한 가지 특히 어려웠던 점은 정확한 프린팅을 달성하기 위해 다수의 그러한 프린트헤드 칩들을 효율적으로 제어하는 일이다.
본 발명은 하이볼륨 페이지폭 인쇄에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 페이지폭 인쇄의 방법 및 프린터에 관한 것이다.
도1은 와이드 포맷 프린터 중 본 발명에 따른 프린트 어셈블리의 프린팅 메카니즘 일부의 개략적인 3차원 도면;
도2는 도1의 상기 프린팅 메카니즘의 정면도;
도3은 도1의 상기 프린팅 메카니즘의 후면도;
도4는 상기 프린터의 3차원 외부 도면;
도5는 프린터 동작부분의 개략적인 3차원 도면;
도6은 상기 프린터의 개략적인 분해도;
도7은 상기 프린트 어셈블리를 내장하고 있는 프린터 일부분의 개략적인 측단면도;
도8은 상기 프린팅 메카니즘의 동작부분의 분해도;
도9는 상기프린팅 메카니즘의 동작부분의 단면도;
도10은 상기 프린터의 프린트 엔진 컨트롤러의 상위레벨 블록 다이어그램;
도11은 상기 프린트 엔진 컨트롤러의 페이지 확장 장치의 확대된 블록 다이어그램;
도12는 상기 페이지 확장 유닛을 내장한 상기 프린트 엔진 컨트롤러의 블록 다이어그램;
도13은 상기 프린트 어셈블리의 프린트헤드 칩 일부인 하나의 노즐배열에 대한 개략적인 3차원 도면;
도14는 프린트헤드 칩을 내장하고 있는 프린트헤드 모듈의 개략적인 3차원 도면을 나타내고 있다.
(발명의 요약)
발명의 제1 실시예로서, 와이드 포맷 프린터(wide format printer) 용 프린트 어셈블리에 있어서,
와이드 포맷 프린터의 플래튼에 대해서 동작 위치에서 와이드 포맷 프린터의 지지 구조 상에 설치될 수 있는 캐리어(carrier);
상기 캐리어 상에 위치하고 있고, 적어도 50,000개의 노즐 배열을 포함하고, 상기 플래튼에 있는 프린팅 존 안으로 잉크 방울들을 방출할 수 있도록 위치되어 있는, 다수의 프린트헤드 칩들; 및
상기 캐리어 상에 위치해 있고, 상기 프린트헤드 칩들의 동작을 제어하도록 구성되는 제어회로를 포함하는, 프린트 어셈블리에 대해 기술하고 있다.
발명의 제2 실시예로서, 와이드 포맷 프린터에 있어서,
지지 구조;
상기 지지 구조 상에 위치된 프린트 어셈블리로서,
상기 와이드 포맷 프린터의 플래튼에 대해서 동작 위치로 설치되어 있는 캐리어(carrier);
상기 캐리어 상에 위치되고, 적어도 50,000개의 노즐 배열을 포함하고, 프린트헤드 칩들이 상기 플래튼에 있는 프린팅 존 안으로 잉크 방울들을 방출할 수 있도록 위치되어 있는, 다수의 프린트헤드 칩들; 및
상기 캐리어 상에 위치해 있고, 상기 프린트헤드 칩들의 동작을 제어하도록 구성된 제어회로를 포함하는 프린트 어셈블리; 및
상기 프린트 어셈블리 내로 매체를 공급하기 위해 상기 지지 구조 상에 위치된 매체 공급 메카니즘을 포함하는 와이드 포맷 프린터에 대하여 기술하고 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 실시예로써 설명되고 있는 것이다. 다음의 설명은 상기 요약서의 청구범위를 제한하려는 의도가 아님을 밝혀둔다.
도4에서, 참조번호 10은 일반적으로 본 발명에 따른 프린터를 가리킨다.
프린터(10)는 기판 위에 프린트 어셈블리(14)를 지지하는 지지구조(12)를 가지고 있다. 지지구조(12)는 한 쌍의 일정간격을 둔 발(16)과 각 발(16)로부터 뻗어나온 다리(18)를 포함하고 있다. 프린트 어셈블리(14)는 다리(18)위에 걸치도록 올려져 있다.
매체 저장통(20)은 다리(18) 사이에 위치해 있다. 매체 저장통(20)은 종이(22)같은 적절한 프린트 매체를 저장하도록 구성되어 있다.
종이(22)는 매체공급 메카니즘으로부터 매체롤(166)의 형태로 프린트 어셈블리(14)를 통해 공급되어, 테이크업 스풀(24)에 올려진다. 전자 인클로저(26)가 또한 하기에서 서술될 다양한 전자 컴포넌트들을 둘러싸도록 다리(18) 사이에 놓여진다.
프린트 어셈블리(14)는 리드(28), 핸들(30), 프런트 커버(32)를 포함하고 있다. 리드(28)과 프런트 커버(32)는 한 쌍의 엔드 몰딩(34) 사이에 위치되어 있다.
프린트 어셈블리(14)는 또한 터치스크린 네비게이션을 구비한 컬러 TFT LCD(36)을 포함하고 있다. 또한 사용자가 프린트 어셈블리(14)의 동작을 멈출 수있도록 하기 위해서 스톱버튼(38)이 제공된다.
프린트 어셈블리(14)와 이의 다양한 컴포넌트들에 대하여 나머지 도면에 더욱 자세하게 나타나 있다.
도1 내지 도3에서, 참조번호 40은 일반적으로 프린트 어셈블리(14)의 프린팅 메카니즘을 가리킨다. 도면에서 보여지고 있는 바와 같이, 프린팅 메카니즘(40)은 분할되어 있다. 특히, 프린팅 메카니즘(40)은 아홉 개의 인쇄회로기판(PCB)(42)을 포함하고 있고, 이들은 대응하는 커넥터 블록(44)들로 각각 연결되어 있다.
또한, 프린팅 메카니즘(40)는 72개의 프린트헤드 모듈(46)을 가진 프린트헤드(41)을 더 포함하고 있다. 각각의 PCB(42)는 8개의 프린트헤드 모듈들(46)을 제어하는 특색을 가지고 있다. 따라서 9개의 PCB(42)가 제공된다. 프린트헤드 모듈(46)은 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
각각의 PCB(42)는 프린트 엔진 컨트롤러(PEC)(48)를 포함하고 있다. PEC(48) 또한 아래에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
각각의 PCB(42)는 또한 64Mbit external DRAM 칩 형태의 메모리 칩들을 포함하고 있다. DRAM 칩들(50)은 아래에서 설명될 방식으로 PEC(48)과 상호작용을 한다.
또한, 각각의 PCB(42)는 품질 인가(QA: Quality Authentication) 칩(52)을 포함하고 있다. 적합한 QA 칩의 세부사항들은 상기 언급된 미국 특허출원 제 09/113,053호에 설명되어 있고, 따라서 본 명세서에서는 설명하지 않는다. QA칩(52)은 인가되지 않은 잉크의 리필을 방지하기 위한 것으로, 그 방식은 특허출원제 09/113,053호에 프린터(10)에 사용되는 프린트 매체의 품질확인과 같은 다른 기능들과 더불어 기술되어 있다.
맨 끝의 PCB(42)에는 시리얼 커넥터(54)가 있어서 시리얼 데이터 케이블(56)이 PCB(42)에 연결되도록 한다.
각각의 PCB(42)는 플렉시블(flexible) PCB(58)로 프린트헤드 모듈(46)에 연결된다.
프린팅 메카니즘(40)은 엔드 몰딩(34)에 위치되어 있는 한 쌍의 측면 몰딩(61)사이로 연장되는 금속샤시(60)를 포함하고 있다. PCB(42)들은 그 샤시(60) 상에 장착되어 있다. 샤시(60)는 일반적으로 U자형태의 단면을 가지고 있다. 인바 합금의 채널(62)이 샤시(60) 상에 위치되어 있다.
플라스틱 재료의 샤시 몰딩(64)은 샤시(60)와 채널(62)의 외부상에 위치되어 있다. 각각의 PCB(42)는 샤시 몰딩(64) 상에 장착되어 있다.
샤시 몰딩(64)은 샤시 몰딩(64)의 외측 상의 한 쌍의 리세스(recess)(66)가 있다. 이 리세스(66)들은 샤시 몰딩(64)의 길이를 연장한다. 버스 바(68)는 각각의 리세스(66)에 위치되어 있다. 버스 바(68)들은 PCB(42)들에 전력을 공급하도록 구성된다.
잉크 저장소 어셈블리(70)은 인바 채널(62)에 위치되어 있다. 이 잉크 저장소 어셈블리(70)는 잉크 분배 장치(72)를 포함하고 있다. 각 프린트헤드 모듈(46)이 각각의 잉크 분배 장치(72)상에 위치되어 있다. 특히, 각 프린트헤드 모듈(46)은 필요시마다 탈착과 교체가 용이하도록 하기 위해서 잉크 분배 장치(72) 상에 탈착이 가능하도록 장착된다.
잉크 저장소 어셈블리(70)는 다수의 잉크 저장소 몰딩(76)들을 포함하고 있다. 각 잉크 저장소 몰딩(76)은 연관된 프린트헤드 모듈(46)에 대응된다. 잉크 저장소 몰딩(76)들은 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 연결되도록 차례로 인바 채널(62) 내에 위치하고 있다. 각 잉크 저장소 몰딩(76)은 다수의 길다란 잉크 채널들(74)을 규정하고, 각각에는 다른 컬러의 잉크가 들어있다. 그러므로, 효율적인 길다란 잉크 채널들은 인바 채널(62)의 길이를 연장한다.
엔드 캡 몰딩(78)은 맨 끝의 잉크 저장소 몰딩(76) 상에 위치되어 있다.엔드 캡 몰딩(78)은 그 위에 다수의 커넥터들(80)을 가지고 있으며, 상기 맨 끝의 잉크 저장소 몰딩(76) 상에 위치할 때 각각의 잉크 채널(74)과 일직선으로 위치해 있다. 커넥터(80)들은 잉크 호스 커넥터(82)에 연결될 수 있다. 잉크 호스 커넥터(82)는 순서대로 각각 다수의 잉크 호스들(84)에 연결된다. 그러므로 각 호스(84)는 각각의 잉크 채널(74)과 액체가 통하도록 되어 있다. 각 호스(84)는 잉크 저장소 어셈블리(70)에 특정 컬러의 잉크를 공급한다. 예를 들어, 상기 호스들(84)은 각각 청록색(C: Cyan), 자홍색(M: Magenta), 노랑색(Y: Yellow), 검정색(K: Black) 잉크를 운반할 수 있다. 이 경우에는 4개의 호스(84)가 제공된다. 또한 각각의 저장소 몰딩(76)은 4개의 잉크 채널(76)이 있다. 또 다른 예로, 상기 호스들(84)은 각각 청록색(C: Cyan), 자홍색(M: Magenta), 노랑색(Y: Yellow), 빨강색(R: Red), 초록색(G: Green), 파랑색(B: Blue) 잉크를 운반할 수 있다. 이 경우에는 6개의 호스(84)가 제공된다. 또한 그 때 각 저장소 몰딩(76)은 6개의 잉크 채널(74)이 있다. 6개의 호스(84)는 6가지의 서로 다른 컬러의 잉크 대신에 CMYK와 고속 프린팅 용 적외선(IR: Infrared) 잉크 및 정착액(F: Fixative)를 운반할 수 있는데, 이는 잉크들이 빨리 마르도록 하기 위한 것이다.
호스(84)들은 각각 잉크 컨테이너(86)(도5)에 연결되어, 각 호스(84)들은 잉크 컨테이너(86)와 특정 잉크 채널(74) 사이에 연결되게 된다. 상기 호스(84)들은 도1에 나타난 T형 커넥터들(94)로 각각 컨테이너(86)에 연결된다.
프린트 어셈블리(14)는 각각의 프린트헤드 모듈(46)에 대응되는 다수의 캡핑 디바이스(88)들을 포함하고 있다. 각 캡핑 디바이스(88)는 잉크가 마르지 않도록 각 프린트헤드 모듈(46)을 캡핑하는 역할을 하는 동작 위치와 프린트헤드 모듈(46)로부터 잉크가 배출될 수 있도록 하는 역할을 하는 비동작 위치 사이에서 움직일 수 있다. 캠축(90)은 샤시(60)에 위치하고 있다. 이동부재(translating member)(92)는 캠축(92)과 캡핑 디바이스(88)들을 서로 연결시킴으로써, 캠축(90)의 회전운동 결과 캡핑 디바이스(88)들이 동작 위치와 비동작 위치 사이에서 이에 상응하여 움직이게 된다.
캠축(90)은 적절한 모터에 의해 구동되며, 일반적으로 도5의 96이 이를 가리키고 있다.
프린트 어셈블리(14)에 대한 더 자세한 세부사항은 도7에 나타나 있다. 도7에서 볼 수 있는 것처럼, 프린트 어셈블리(14)의 하우징(100)은 프론트 커버(32), 리드(28), 리어 커버(98)로 되어 있다.
다수의 잉크 카트리지(102)가 리드(28) 밑에 위치되어 있다. 각 잉크 카트리지(102)는 상기 언급된 잉크들 중 한 가지를 저장한다. 각 잉크 카트리지(102)는 필요시 교체될 수 있도록 한 쌍의 클립들(104) 사이에 위치된다. 각 잉크 카트리지(102)가 클립(104)사이에 수신되면, 각 잉크 카트리지(102)와 각 잉크 저장소(86)는 서로 액체가 통하게 된다.
한 쌍의 플래튼(platens)이 상부 플래튼(106)과 하부 플래튼(108)의 형태로 하우징(100) 내에 위치되어 있다. 한 쌍의 이격된 주 롤러가 상부 주 롤러(110)와 하부 주 롤러(112)의 형태로 있어서, 프린트 어셈블리(14)를 통해서 종이(22)를 옮기도록 제공된다. 상부 롤러(110)는 플래튼(106, 108)의 상부 끝쪽에 위치되어 있는 반면에, 하부 롤러(112)는 플래튼들(106, 108)의 사이에 위치되어 있다. 상기 롤러들(110,112)은 하부 플래튼(108)의 안쪽 표면과 상부 플래튼(106)의 바깥쪽 표면 위로 종이(22)를 한 장씩 연속적으로 움직이도록 구성된다. 그러므로, 종이(22)는 상부 롤러(110)의 위로 지나가고, 반면에 하부 롤러(112)는 종이(22)가 위쪽으로 움직이는 부분과 아랫쪽으로 움직이는 부분의 사이에 위치되어 있다.
브러쉬(114)는 하우징(100)에 116에 회전축 적으로(pivotally) 설치되어 있다. 브러쉬(114)는 상부 주 롤러(110)에 대응되어 아치형으로 가로질러 있는 형상을 가지고 있다. 브러쉬(114)는, 종이(22)가 브러쉬(114)와 하우징(100) 사이로 지나갈 수 있도록 하우징(100)에 위치된다.
핀치 롤러(118)는 상부 주 롤러(110)를 견디어 내도록 브러쉬(114)의 아랫부분에 위치하고 있다. 그러므로 종이가 브러쉬(114)와 상부 주 롤러(110) 사이에서 이동될 때, 핀치 롤러(118)는 옆쪽으로 움직이지 않도록 종이(22)를 유지시켜 준다.
상부 플래튼(106)에는 상부 프린팅 존(120)과 하부 컷팅 존(122)이 있다. 상부와 하부 프린팅 존(120, 122)의 사이에는 갭(124)이 있다. 다수의 스파이크가 있는 바퀴들(126)은 종이(22)와 하부 주 롤러(112)가 맞물리도록 하기 위하여 갭(124)을 통하여 부분적으로 수신된다. 크로스바(128)는 스파이크가 있는 바퀴들(126)을 정위치로 유지시키기 위해 스파이크가 있는 바퀴들(126)에 대해 동작위치에 있다. 스파이크가 있는 바퀴들(126)과 핀치롤러(118)는 종이(22)가 상부 플래튼(106)의 프린팅 존(120) 상부를 지나갈 때, 종이(22)에 적절한 장력이 유지되도록 해주는 특징을 갖는다.
샤시(60)와 채널(62)은 상부 플래튼(106)의 프린팅 존(120) 상부에 위치해 있다. 샤시(60)와 채널(62)은 이동 메카니즘(displacement mechanism)(129)에 연결되어, 필요시 프린팅 존(120)으로부터 이동될 수 있다. 특히, 샤시(60)와 채널(62)은 프린트헤드 모듈(46)이 프린팅 존(12)으로부터 프린팅에 적합한 거리에 있는 동작 위치와 종이(22)가 프린팅 존(120)으로부터 방출되는 비동작 위치 사이에서 움직일 수 있다.
샤시(60)와 채널(62)은 적절한 금속세공품(130)을 가진 핀치롤러(118)에 연결된다. 또한, 샤시(60)와 채널(62)은 크로스바(128)에 연결된다. 그러므로 이동 메카니즘(129)이 동작할 때, 핀치롤러(118)와 스파이크가 있는 바퀴들(126)은 상부 플래튼(106)으로부터 샤시(60)와 채널(62)과 함께 이동된다.
상기 이동 메카니즘(129)은 캠축(132)과 푸셔(pusher)(134)를 포함하고 있다. 푸셔(134)는 캠축(60)과 채널(62)에 연결되어 있어서, 캠축(132)이 회전하는 동안 샤시(60)와 채널(62)은 상부 플래튼(106)의 프린팅 존 쪽을 향해서 또한 먼 쪽으로 이동된다.
상부 아이들러 롤러들(upper idler rollers)(136)은 상부 플래튼(106) 위로 회전이 가능하도록 설치되어 있어, 종이(22)가 상부 플래튼(106)과 상부 아이들러 롤러들(136) 사이로 수신된다.
하부 스프렁 아이들러 롤러(lower sprung idler roller)(138)는 하부 플래튼(108)에 있는 갭(140)을 통해 부분적으로 수신되도록 하부 플래튼(108) 상에 설치된다. 스프렁 아이들러 롤러(138)는 하부 주 롤러(112)를 견뎌 내도록 구성되고 위치된다. 그러므로, 종이(22)의 위로 움직이는 부분이 조여지고, 하부 주 롤러(112)와 스프렁 아이들러 롤러(138) 사이로 지나가게 된다.
프린트 어셈블리(14)는 상부 플래튼(106)의 컷팅 존(122) 위에 있는 하우징(100)에 설치된 컷팅 메카니즘(142)을 포함하고 있다. 컷팅 메카니즘은 종이(22)를 절단하기 위해 종이(22)를 가로질러 움직이는 커터(146)를 포함하고 있다. 컷팅 메카니즘은 커터(146)가 컷팅 스트로크 끝에 도달했을 때, 커터(146)가 멈춰지도록 광센서(144)를 포함하고 있다. 컷팅 존(122)에는 종이(22)의 컷팅을 용이하게 하기 위해 커터(146)와 함께 동작하는 컷팅 포메이션(148)을 규정한다.
도6에 나타난 바와 같이, 프린트 어셈블리(14)는 공기 추진기(air impeller)(150)와 공기 추진기(150)를 구동하기 위한 모터(152)를 포함하고 있다. 공기 추진기(150)는 쿨링의 목적으로 하우징(100) 내에서 공기흐름을 만들어 내는역할을 한다. 또한 공기 필터(153)는 하우징(100)을 통해 지나가는 공기를 여과하기 위해서 하우징(100)에 위치하고 있다. 또한 공기 추진기(153)는 프린트헤드 모듈들(46)에 먼지가 쌓이는 것을 충분히 최소화할 수 있을 정도로 공기흐름을 만들어 내는 역할을 한다.
또한 도6에 나타난 바와 같이, 주 롤러들(110, 112)은 브래킷(156) 상에 설치된 기어박스(154)에 연결된다. 기어박스(154)와 브래킷(156)은 다리들(18) 중 하나 상에 위치되어 있고, 엔드 몰딩들(34) 중 하나로 덮여 있다. 그러므로, 주 롤러들(110, 112)은 프린트 어셈블리(14)를 통해서 종이(22)를 움직이도록 하는 역할을 한다.
프린트헤드 브래킷(157)은 하우징(100)에 위치해 있고 다리(18) 사이로 연장된다. 프린트헤드 브래킷(157)은 샤시(60)와 채널(62)을 위한 지지 구조를 제공한다. 프린트헤드 브래킷(157)은 또한 상부 아이들러 롤러들(136)의 지지 구조를 제공한다.
하우징(100)은 프린트 어셈블리(14)의 안과 밖으로 종이가 지나갈 수 있도록 하는 개구부(opening)(158)가 있는 형상을 가지고 있다. 공급 롤러들(162)은 다리(18)들의 사이로 연장된 고정 바(tie bar)(160) 상에 회전가능하도록 설치되어 있다. 공급 롤러들(162)은 종이가 프린트 어셈블리(14) 내로 공급될 때 공급 롤러(162)들의 위로 지나가도록 위치되어 있다. 고정 바(160)는 또한 프린터(10)의 구조적인 강도를 높여주기 위한 구조적 목적의 역할을 한다.
배출 롤러들(discharge rollers)(164)은 상부 플래튼(106)에 회전가능하도록설치되어 있다. 배출 롤러들(164)은 종이(22)가 프린트 어셈블리(14)로부터 공급될 때 배출 롤러들(164) 위로 지나가도록 위치되어 있다.
매체 롤(166)과 테이크업 스풀(take up spool)(24)은 각각 매체 롤 구동 모터(168)와 테이크업 스풀 구동 모터(170)로 구동된다.(도5)
프린터(10)는 전자 인클로저(26)에 위치된 전원 공급 유닛(172)을 포함하고 있다. 전원 공급 유닛(172)은 110V나 220V의 전원에 의해 켜지도록 구성된다. 또한, 전원 공급 유닛(172)은 90Amps까지 공급할 수 있도록 구성된다. 전원 공급 유닛(172)은 파워 케이블(173)에 의해 다양한 구동 모터들과 같은 다양한 프린터(10) 컴포넌트들에게 연결되어 그 컴포넌트들에게 요구되는 작동 에너지를 공급한다.
프린터(10)는 전자 인클로저(26)에 위치해 있는 ATX 마더보드(174)를 포함하고 있다. 프린트헤드 인터페이스 카드(176)는 마더보드(174) 상에 설치되어 있다. 프린트헤드 인터페이스 카드(176)는 적절한 데이터 케이블들(178)로 9개의 PCB들(42)에 연결된다. 그러므로, 마더보드(174)로부터 인터페이스 카드(176)로 공급되는 종래의 프린트 데이터는 다양한 PCB들(42)에 의해 읽기를 위한 적절한 형식으로 변환될 수 있다.
프린터(10)는 하드 드라이브 유닛(180)을 포함하고 있다. 편리하게 하드 드라이브 유닛(180)은 40기가 바이트의 용량을 가질 수 있다. 이것은 프린트될 전체 이미지의 저장을 용이하게 한다. 하드 드라이브 유닛(180)은 종래의 방식으로 마더보드(174)에 연결된다. 하드 드라이브 유닛(180)은 종래의 하드 드라이브 장치이고 따라서 주지되어 있는 JPEG 포맷과 같은 어떠한 포맷으로도 이미지들을 저장할 수있다. 이미지 데이터가 하드 드라이브 유닛(180)으로부터 읽혀지는 방식은 또한 종래의 방식이다. 하기에서 설명되는 바와 같이, 이미지들의 프린팅은 본 발명에서 이용되는 프린트헤드 기술의 결과로써 디지털로 제어된다. 그러므로 하드 드라이브 유닛(180)으로부터 프린트헤드 인터페이스 카드(176)를 경유하여 PCB들(42)로 이미지 데이터를 전송하는 것은 중대한 데이터 변환이 없이도, 특히 디지털 신호를 아날로그 신호로 컨버전하지 않고도 가능할 수 있다.
인터페이스 카드(176)는 또한 다양한 구동 모터들과 TFT LCD의 동작을 제어하기 위하여 하나의 모터와 LCD 컨트롤러 PCB(182)로 연결된다. 그러한 제어에 관한 세부사항들은 상기 언급된 특허출원에 나타나 있고 따라서 본 상세한 설명에서는 기재하지 않기로 한다. 모터와 LCD 컨트롤러 PCB(182)는 컷오프 스위치(184)에 연결되고, 이는 순서대로 프린터(10)의 동작을 멈추게 할 수 있는 스톱 버튼(38)에 연결된다.
도14에 나타난 것과 같이, 프린트헤드 모듈들(46) 각각은 프린트헤드 칩(186)을 포함하고 있다. 프린트헤드 칩(186)은 상기 언급된 출원이나 특허에 기재된 어떤 형식의 프린트헤드 칩들이라도 가능하다. 각 프린트헤드 모듈(46)은 내부에 프린트헤드 칩(186)이 위치해 있는 캐리어(187)를 포함하고 있다. 캐리어(187)에는 프린트헤드 칩(186)과 연관된 플렉서블 PCB(58)에 적합한 연결 존이 있다. 도13은 프린터(10)에서의 사용에 적합한 프린트헤드 칩(186) 일부의 개략적인 다이어그램을 나타내고 있다. 각 프린트헤드 모듈(46)은 칩 기준(fiducials)(258)으로 알려져 있는 것을 포함하고 있다. 온 칩 기준들(258)은 본질적으로 프린트 어셈블리(14)에서 프린트헤드 모듈들(46)의 정확한 정렬을 용이하게 하기 위해서 필수적으로 표지의 형태이다.
프린트헤드 칩(186)은 상기 언급된 미국 특허출원 제09/112,767호에 상세하게 설명되어 있으므로, 본 상세한 설명에서는 그 세부적인 설명은 기술하지 않을 것이며 간략하게만 기술하고자 한다. 칩(186)은 웨이퍼 기판(188)을 포함하고 있다. CMOS 구동 회로 레이어(190)는 웨이퍼 기판(188) 상에 위치해 있고, 플렉서블 PCB(58)에 연결되어 있다.
다수의 노즐 배열들(210)이 CMOS 구동 회로 레이어(190) 상에 위치해 있다. 편의를 위해, 하나의 노즐 배열(210)이 도13에 나타나 있다. 프린트헤드 칩(186)은 웨이퍼 기판(188) 상에 동일한 다수의 노즐 배열(210)의 다수 복제를 포함한다. 상기 언급된 출원과 특허에 나타난 것처럼, 프린트헤드 칩(186)은 집적 회로 제조 기술에 의한 제품이다. 하나의 제품을 얻기 위한 컴포넌트들의 복제는 그러한 제조 기술의 주지된 특징이다. 그러므로 프린트헤드 칩(186)은 칩 제조 분야에 속해 있는 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 것이다.
각 노즐 배열(210)은 CMOS 레이어(190)로부터 작동 신호를 수신하기 위하여 CMOS 레이어(190) 상에 위치된 열 벤드 액추에이터(thermal bend actuator)(192)를 포함하고 있다. 특히, 열 벤드 액추에이터(192)는 CMOS 레이어(190)로부터 연장되기 위해 CMOS 레이어(190) 상에 설치되어 있는 지지 기둥(194)을 포함하고 있다. 열 벤드 액추에이터(192)는 지지 기둥(194)에 고정되어 그로 부터 연장되는 액추에이터 암(actuator arm)(196)을 포함하고 있다. 액추에이터 암(196)은 히팅(heating) 시 열 팽창되는 결과 MEMS 스케일로 유용한 작업을 수행할 수 있는 만큼의 열 팽창 계수를 가지는 재료의 전기 히팅 회로의 형태로 히팅 레이어(heating layer)를 포함하고 있다. 히팅 레이어(198)는 전기 히팅 회로가 있는 히딩 레이어(198)의 열팽창 계수보다 더 낮은 열팽창 계수를 가지는 재료의 레이어(200) 상에 위치되어 있다. 히팅 레이어(198)는 레이어(200)와 기판(188)의 중간에 위치하고 있어, 액추에이터 암(196)은 전류가 히팅 레이어(198)을 통해 지나갈 때 기판(188)으로부터 먼 쪽으로 휘어진다.
노즐 챔버 벽들(202)은 CMOS 레이어(190) 상에 위치하고 있다. 루프 벽(204)은 노즐 챔버 벽들(202) 상에 위치되어 있다. 노즐 챔버 벽(202)와 루프 벽(204)에는 노즐 챔버(206)가 있다. 루프 벽(204)에는 잉크 배출 포트(208)가 있어서, 사용시 이로부터 잉크가 배출된다.
패들부재(paddle member)(212)는 노즐 챔버(206) 내로 연장되기 위해 액추에이터 암(196) 상에 설치된다. 패들부재(212)는 상기 기술된 것과 같이 액추에이터 암(196)의 이동시 잉크가 노즐 챔버(206)로부터 배출되도록 노즐 챔버 내에 구성되고 위치된다.
액추에이터 암(196)은 지지 기둥(194)을 통하여 CMOS 레이어(190)로 연결됨으로써, 히팅 레이어(198)는 CMOS 레이어(190)로부터 전기 신호를 수신할 수 있게 된다.
도3과 도9에 나타난 바와 같이, 프린트헤드 칩들(186)은 각각 프린팅 존(120)의 길이방향의 직선에 대하여 일정 각도를 둔 채로 위치되어 있다. 이는 프린트헤드 칩들(186)의 인접한 끝에서 오버랩의 측정을 용이하게 함으로써 연속적인 프린팅을 보장한다.
상기 언급된 미국 특허출원 및 특허로부터, 상기 기재된 프린트헤드 칩들을 포함한 페이지폭 프린트헤드가 84,000개까지 노즐 배열들을 포함시킬 수 있음은 명백하다. 그러므로 프린트헤드 칩들(186)을 사용함으로써, 프린트헤드 어셈블리(14)가 200,000개 이상의 노즐 배열을 가지는 것은 가능하다. 따라서 프린팅 존(120)에서는 종이(22)에 200,000개 이상의 도트가 프린트될 수 있다. 하나의 특정한 예로써, 72개의 프린트헤드 칩들(186)은 57.6인치의 페이지폭에 552,960개의 노즐 배열들(210)을 제공한다.
각 칩(186)의 노즐 배열들(210)은 엇갈린 형태로 두 줄로 옆으로 나란하게 위치되어 있다. 그러므로 실제 1600 dpi 프린팅이 프린트헤드 칩들(186)로 성취될 수 있다.
따라서, 각 프린트헤드 칩(186)은 7680개의 노즐 배열들(210)을 포함하고 있다. 각 노즐 배열(210)은 요청이 있을 때 1 피코 리터의 잉크방울이 배출되도록 PCB(42)에 의해 독립적으로 제어된다. 이용되는 집적 회로 제조 기술은 VLSI(Veri Large Scale Integration) 기술에 기반을 두고 있으며, 이는 상기 언급된 출원과 특허에 상세히 기재되어 있다. 이용되는 제조 기술들의 결과로, 각 노즐 배열(210)의 폭은 32 마이크론 정도로 작아질 수 있다. 이로써 각 프린트헤드 칩(186)의 표면적은 21 mm2정도로 작아진다.
각 노즐 배열(210)의 특성들로 인해서, 이들은 연관된 PEC(48)에 의해 80 kHz까지의 사이클 비율로 구동될 수 있게 된다. 이것은 1600 dpi로 시간당 3만 5천 제곱 피트를 제공할 수 있는, 초당 216억 방울까지의 프린팅을 가능하게 한다.
각 프린트헤드 칩(186)은 그와 연관된 PCB(42)에 플렉시블(flexible) PCB(58)에 의해 연결된다. 그러므로 각 플렉시블 PCB(58)는 그와 연관된 프린트헤드 칩(186)의 CMOS 레이어에 연결된다.
각 PEC(48)는 프린트헤드 인터페이스(176)로부터 압축된 페이지 이미지들에 관한 입력 데이터를 수신하는 페이지 렌더링 엔진 응용 주문형 집적 회로(ASIC)이다. PEC(48)는 출력으로 6채널의 바이레벨 도트 데이터까지 압축이 풀린 페이지 이미지들을 만들어 낸다. 본 실시예에서, 각 PEC(48)가 8개의 프린트헤드 칩들(186)과 통신하고 있는 것이 인식될 것이다. 그러나, 각 PEC(48)는 그러한 프린트헤드 칩들(186)과 16개까지 통신할 수 있다. 특히, 각 PEC(48)는 15,000 라인/초로 6개까지의 컬러 채널에서 16개까지의 프린트헤드 칩을 어드레싱할 수 있다. 그러므로 각 PEC(48)는 A3, A4 및 레터 페이지의 풀 블리드 프린팅(full bleed printing)을 위해 12.8인치의 프린트헤드 폭을 가능하게 한다.
각 PEC(48)는 컬러 스페이스 애그노스틱(color space agnostic)이다. 이것은 PEC(48)가 프린트 데이터를 어떤 컬러로도 받아들일 수 있음을 의미한다. 각 PEC(48)는 X가 선택적인 제4 채널인 CMYX 혹은 RGBX로써 컨톤 데이터를 받아들일 수 있는 반면에, 이들은 또한 어떤 프린트 컬러 스페이스로도 컨톤 데이터를 받아들일 수 있다. 게다가, 각 PEC(48)는 입력 채널들을 출력 채널들로 임의적으로 매핑하기 위한 메카니즘을 규정하도록 구성된다. PEC(48)는 어떤 수의 다른 채널들에 기초하는 채널들의 생성과 잉크 최적화를 위해 도트들을 결합시키도록 구성되어 있다. 본 실시예에서, 데이터 입력은 전형적으로 컨톤 프린팅을 위한 CMYK, 바이레벨 입력을 위한 K, 고정액 및 선택적으로 추가할 수 있는 잉크 채널들에 기초하고 있다. PEC(48)는 또한 빠른 프린팅 응용을 위해 고정액 채널을 생성하도록 구성되어 있다.
각 PEC(48)는 해상도 애그노스틱이 되도록 구성된다. 이는 각 PEC(48)가 다양한 스케일 팩터들에 의해 단순히 입력 해상도들과 출력 해상도들 사이에서의 매핑을 제공함을 의미한다. 본 실시예에서, 출력 해상도의 기대치는 1600 dpi이다. 그러나, PEC(48)는 이러한 효과를 위해 어떤 데이터도 저장하지 않는다.
각 PEC(48)는 또한 페이지길이 애그노스틱이 되도록 구성된다. 각 PEC(48)는 한번에 한 프린팅 밴드를 동작시키고, 한 페이지의 밴드 수는 어떤 수도 될 수 있다. 그러므로 한 "페이지"는 임의의 상당한 길이를 가질 수 있다.
각 PEC(48)에는 다른 PEC들(48)과 동기화될 수 있도록 인터페이스가 있고, 이는 본 발명의 요구사항이다. 이는 동시에 A3/A4/Letter 듀플렉스 프린팅을 하기 위한 간단한 two-PEC 솔루션이 된다. 이는 또한 각 PEC(48)로 하여금 페이지의 일정 부분만의 프린팅을 담당하도록 허용한다. 동기화 기능과 부분적인 페이지 렌더링의 결합은 동시 듀플렉스 프린팅, 와이드 포맷 프린팅, 광고 프린팅, 전문가 수준의 높은 컨톤 해상도 프린팅, 여섯 개 이상의 잉크 채널들이 요구되는 프린팅 애플리케이션들을 포함한 선택적인 프린팅 요구사항들을 위해 다수의 PEC들이 용이하게 결합되도록 할 수 있음을 알 수 있다.
아래의 표는 각 PEC(48)의 특징들과 그와 관련한 이점들을 나타내고 있다.
표1. PEC의 특징과 이점
도10에서는 PEC(48)의 블록 다이어그램이 나타나 있다. PEC(48)는 고속의 인터페이스(214)를 포함하고 있고, 이를 통해 외부의 마이크로 컨트롤러(216)가 64Mbit DRAM 칩(50)에 쓰기를 할 수 있다. PEC(48)는 또한 저속의 시리얼 인터페이스(220)를 포함하고 있고, 이를 통해 마이크로 컨트롤러(216)는 PEC(48)의 레지스터들과 DRAM 칩(50)에 액세스할 수 있다.
PEC(48)는 또한 압축된 페이지들에 관한 데이터를 수신하고 이를 바이레벨 도트들에 관한 데이터로 바꾸어주는 페이지 확장 유닛(PEU: Page Expansion Unit)(222)를 포함하고 있다. 또한 각 프린트헤드 모듈(46)의 프린트헤드 칩들(186)과 직접 신호를 통신하는 프린트헤드 인터페이스(226)를 위해서 도트들을 소정의 프린트 라인에 맞게 포맷팅하는 라인 로더/포맷터 유닛(line loader/formatter unit)(224)이 제공된다.
PEC(48)는 아래와 같이 세가지 기본 작업들을 수행한다. 즉,
a) 저속의 인터페이스(220)를 통해서(혹은 외부의 DRAM 칩(50)으로부터) 레지스터 및 DRAM 액세스 명령어들을 받아들인다.
b) 고속의 인터페이스(214)를 통해서 DRAM 쓰기 액세스들(전형적으로 압축된 페이지 밴드들과 레지스터 명령어 블록들)을 받아들인다.
c) 외부 DRAM 칩(50)으로부터 프린트헤드 칩들(186)로 페이지 밴드들을 보내어 준다.
이러한 작업들은 독립적이다. 그러나, 그것들은 외부 DRAM 칩(50)을 공유한다. 그러므로 조정이 요구된다. PEC(48)는 페이지 밴드들을 보내기 위해서 요구되는 DRAM 액세스들이 항상 가장 높은 우선순위를 가지도록 구성된다.
PEC(48)는 외부 클라이언트들에게 PEC 레지스터들에 읽고 쓰며, 싱글 32비트 데이터 단위로 DRAM에 읽고 쓰기 위한 수단을 제공하는 PEC 컨트롤러(228)를 포함하고 있다.
DRAM 칩(50)은 SDRAM 컨트롤러(234)에 연결되어 있다. 순차적으로, SDRAM 컨트롤러(234)는 DRAM 인터페이스 유닛(236)에 연결되어 있다.
PEC(48)는 데이터 버스(230)와 저속 시리얼 버스(232)를 포함하고 있다. SDRAM 컨트롤러(234)와 DRAM 인터페이스 유닛(236)은 모두 저속 시리얼 버스(232)에 연결되어 있다. PEC 컨트롤러(228)는 데이터 버스(230)에 연결되어 있다. 또한 PEC 컨트롤러(228)는 저속 인터페이스(220)를 통해서 저속 시리얼 버스(232)에 연결되어 있다. 또한 고속 인터페이스(214), PEU(222), 라인 로더/포맷터 유닛은 데이터 버스(230)에 연결되어 있다.
PEC(48)는 DRAM으로부터 페이지 밴드들을 프린트하기 때문에, 주어진 밴드 B는 프린팅이 시작되기 전에 고속 인터페이스(214)를 통하여 DRAM 내로 로드된다. 그리고 나서, PEC(48)가 PEU를 통하여 밴드 B를 보내주는 동안에, 밴드 B+1이 DRAM에 로드될 수 있다. 밴드 B+1이 확장되고 프린트되고 있는 동안에는, 밴드 B+2가 로드될 수 있는 등이다.
다음 표에서는, 상기 언급된 PEC(48)의 다양한 컴포넌트들이 간략하게 서술되어 있다.
표2. PEC 내의 유닛들(상위 레벨)
PEU(222)의 확장된 블록 다이어그램이 도11에 나타나 있다. 다음 표에서는 PEU(222)의 다양한 컴포넌트들이 간략하게 서술되어 있다.
표3. 페이지 확장 유닛 내의 유닛들(상위 레벨)
페이지 확장에서의 제1 단계는 CDU(238)/CRU(242), LBD(250), TE(254)에 있는 파이프라인을 따라서 일어난다. CDU(238)는 JPEG로 압축된 컨톤(전형적으로 CMYK) 레이어를 확장시킨다. LBD(250)는 압축된 바이레벨 레이어(전형적으로 K)를 확장시키고, TE(254)는 이후의 단계에서 렌더링(rendering) (전형적으로 적외선 잉크로)을 위해 데이터 태그들을 인코딩한다. CLBI(240), SLBI(252), TLBI(256)는 이 단계로부터 출력 데이터를 수신한다.
HCU(248)은 두 번째 단계를 수행한다. HCU(248)은 컨톤 레이어를 디더링(dithering) 하고, 위치 태그들과 바이레벨 스폿0 레이어를 결과로 나타나는 바이레벨로 디더링된 레이어 이상으로 합성한다. HCU(248)에 의해 생성된 데이터 스트림은 오버랩핑된 세그먼트들이나 프린트헤드 칩들(186)을 가로질러 부드럽게 전이가 이루어 지도록 조절된다. HCU(248)에는 합성이 일어나는 방식에 대한 많은 옵션들이 존재하도록 구성된다. 이 단계는 6개 채널의 바이레벨 데이터까지 만들어 낼 수 있다. 주지해야 할 것은 프린트헤드 칩(186) 상에 6개 채널 전부가 존재하는 것은 아닐 수도 있다는 것이다. 예를 들어, 프린트헤드 칩들(186)은 K가 CMY 채널로 밀어넣어지고 IR이 무시된 단지 CMY일 수도 있다. 아니면, IR 잉크가 이용될 수 없거나 테스트 목적이라면, 상기 언급된 위치 태그들이 K로 프린트될 수도 있다.
DNC(244)는 세 번째 단계를 수행한다. 이 단계에서는 DNC(244)는 데드 노즐데이터(dead nozzle data)를 주위의 도트들로 에러 분산시킴으로써 프린트헤드 칩들(186)의 데드 노즐들을 보상해 준다.
상기 단계들에서 생성된 바이레벨 6개 채널 도트데이터(전형적으로 CMYK-IRF)는 버퍼링되고 DWU(246)을 통하여 오프칩 DRAM에 저장된 라인 버퍼들의 세트에 쓰여 진다.
마지막 단계에서는, 도트데이터는 DRAM으로부터 다시 로드되고, 프린트헤드를 위해 포맷팅되어, 도트 FIFO(도면에 나타나지 않음)를 통하여 프린트헤드 인터페이스(226)에 보내어 진다. 도트 FIFO는 pclk 비율로 라인 로더/포맷터 장치(224)로부터 데이터를 받아들이고, 그 동안 프린트헤드 인터페이스(226)는 FIFO로부터 데이터를 제거하여 이를 pclk/4나 pclk/2 혹은 pclk의 비율로 프린트헤드 칩들(186)에 보낸다.
도12는 PEU(222)의 분해도를 포함한 PEC(48)를 단순하게 나타내고 있다.
프린트헤드 칩들(186)과 관련된 프린팅 이점들은 상기 언급된 출원 및 특허들에 상세하게 설명되어 있다. 그러나, 몇 가지 이점들은 와이드 프린팅 포맷들에 적용될 때 특히 중요하다.
특별한 이점은 프린트헤드 칩(186) 당 노즐 배열(210)의 수가 많다는 것이다. 이것은 한 번의 프린트 사이클로 이미지 밴드를 얻어낼 수 있다는 점에서, 매우 빠른 속도의 프린팅을 용이하게 해 준다. 그러므로 스캐닝 프린트헤드에 흔히 있는 일인 "빠뜨린(missing)" 도트들을 채우기 위한 그 이상의 프린트 사이클들을 필요로 하지 않게 된다.
PEC들(48)은 상기 언급된 것과 같이, 프린트헤드 칩들(186)의 필수적인 동기화 제어를 제공한다. 또한, 다수의 상기 언급된 출원 및 특허들(제09/113,053호와 같은)로부터 명확하게, 프린트헤드 칩들(186)은 아날로그 프린팅 프로세스에서 완전한 디지털 프로세스로 전환하도록 하여 준다. 이는 상당한 정도의 유연성과 속도를 제공한다. 프린트헤드 칩들(186)의 디지털 제어는 PEC들(48)에 의해 이루어 진다. PEC들(48)이 디지털로 프린트헤드 칩들(186)을 제어한다는 사실은 초당 216억 방울에 이르는 고속의 프린팅을 가능하게 한다. 특히, 별도의 프린트헤드 칩 드라이버의 필요성이 없어지고, 이는 상기 칩(186)의 고속 프린팅의 핵심이 된다.
CMOS 레이어(190)를 포함시키는 것은 각각의 프린트헤드 칩(186) 상에 CMOS 기술을 MEMS 기술로 집적할 수 있도록 해 준다. 그러므로 각 노즐 배열을 위해 최소 하나의 오프칩 연결도 요구되지 않는다. 그러한 요구사항은 프린트헤드를 신뢰할 수 없게 만들고 제조자에게는 비용부담을 가져오게 될 것이다.
프린터(10)와 관련된 또 다른 중요한 이점은 프린팅 존(120)의 폭이 그 길이에 비교할 때 매우 작다는 것이다. 특별한 예로, 프린팅 존(120)의 두께는 0.5 mm정도로 적을 수 있다. 프린팅 존에서 정확한 프린팅 작업들이 일어나도록 하기 위해서는 프린팅 존(120)을 통하여 매우 안정적으로 종이가 이동하도록 하는 것이 필수적일 것이다. 프린팅 존(120)의 좁은 폭은 종이(22)가 프린팅 존을 통과할 때 종이(22)에 대한 최소한의 제어를 용이하게 해 준다.
실질적으로 더 넓은 프린팅 존이 제공되는 상황에서는, 그러한 프린팅 존을 통한 종이(22)의 이동에 대해 더 많은 제어가 제공될 것이 필요하다. 이는 종이(22)가 프린팅 존을 통해 움직일 때, 축 또는 측면 운동의 어떤 형태로도 종이(22)가 움직이지 않도록 유지시키기 위해 진공 플래튼(vacuum platens)과 같은 디바이스를 필요로 할 것이다. 이는 와이드 포맷 프린터의 비용을 상당히 증가시킬 수 있다.
이것은 열 혹은 버블젯 및 압전기(piezoelectric) 프린트헤드들이 프린터(10)의 프린팅 특성들을 달성하려 할 때 실용적인 선택이 되지 못하는 중요한 이유들이 된다. 상기 언급된 출원 및 특허들에서 설명되는 것 처럼, 그러한 프린트헤드들은 상기 언급된 문제의 프린터헤드들로 이루어지는 고밀도의 노즐 배열들을 제공하는데 적합하지 않다. 그러므로 열 및 압전기 프린트헤드들을 와이드 포맷 프린터에 적용하려고 할 때에는 상대적으로 넓은 프린팅 존을 가지도록 하여 프린트헤드들의 오버랩핑이 필요한 정도에서 일어나도록 할 필요가 있을 것이다. 또한, 특히 열 프린트헤드에서는 프린팅 존의 온도를 적정 수준으로 유지시키기 위해서 적당한 쿨링 시스템이 요구될 것이다. 이 또한 비용을 수용될 수 없이 높은 수준으로 증가시킬 것이다.
해상도 1600 dpi에서 프린트(10)의 속도를 평가하기 위해서, 아래에는 비교표가 나타나 있다. 다음 표의 목적은 단순히 프린팅의 속도를 설명하고자 하는 것이고, 비교 목적으로 사용된 다양한 프린터들을 비방하기 위한 의도가 아님을 밝혀 둔다.
와이드 포맷 프린터
집적 회로의 제조에 관한 지식을 가진 당업자들에게 알려진 대로, 집적 회로 디바이스의 제조를 위한 설비 비용은 높은 반면에, 그러한 디바이스들의 상업적인 제조 비용은 상대적으로 낮다. 그러므로 본 출원인은 본 발명에 따른 와이드 포맷 프린터의 제조 비용은 상기 표에 나열된 와이드 포맷 프린터들의 제조 비용에 비해 손색이 없다는 것을 직시하고 있다.
여기에 기재된 상세한 설명에서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 많은 명백한 수정과 변화들이 가해질 수 있음은 본 발명의 기술분야에서의 당업자들에게 분명한 사실일 것이다.

Claims (16)

  1. 페이지폭 프린팅의 방법에서,
    프린트 매체를 프린팅 존(printing zone)을 통하여 공급하는 단계와;
    상기 프린팅 매체 상에 이미지를 생성하기 위해 프린트 어셈블리로부터 상기 프린팅 존의 상기 인쇄 매체 상으로 적어도 초당 10억 방울들의 비율로 잉크 방울들을 분출하는 단계를 포함하는, 페이지폭 프린팅방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트 어셈블리로부터 상기 프린트 매체 상으로 적어도 초당 100억 방울들로 분출되는 단계를 포함하는, 페이지폭 프린팅방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프린트 어셈블리로부터 상기 프린트 매체 상으로 적어도 초당 200억 방울들로 분출되는 단계를 포함하는, 페이지폭 프린팅방법.
  4. 페이지폭 잉크젯 프린팅를 위한 프린트 어셈블리로서,
    프린터의 플래튼(platen)에 관한 동작 위치에서 상기 프린터의 지지구조 상에 장착가능한 연장된 캐리어;
    상기 캐리어 상에 위치되고, 프린트헤드와 상기 프린터의 상기 플래튼 사이에 있는 프린팅 존으로 적어도 초당 10억 방울들을 분출하도록 구성되는 상기 프린트헤드를 함께 가지는, 다수의 상기 프린트헤드 칩들; 및
    상기 캐리어 상에 또한 위치되고, 상기 프린트헤드 칩들의 동작을 제어하도록 구성되는 제어회로를 포함하는, 프린트 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프린트 칩들은 상기 프린팅 존으로 적어도 초당 100억 방울들을 분출하도록 구성되는 프린트헤드를 함께 가지는, 프린트 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프린트 칩들은 상기 프린팅 존으로 적어도 초당 200억 방울들을 분출하도록 구성되는 프린트헤드를 함께 가지는, 프린트 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 칩들은 적어도 10만개의 노즐 배열들을 함께 포함하는, 프린트 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 칩들은 적어도 20만개의 노즐 배열들을 함께 포함하는, 프린트 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 캐리어 상에 위치된 40개 내지 100개의 프린트헤드 칩들을 포함하는, 프린트 어셈블리.
  10. 제 4 항에 있어서,
    각각의 프린트헤드 칩은 집적회로 제조과정의 생산품인, 프린트 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 프린트헤드 칩은 웨이퍼 기판 및 상기 웨이퍼 기판 상에 배치된 상기 CMOS 구동회로층을 포함하고 상기 노즐 배열들은 상기 웨이퍼 기판과 상기 CMOS 구동회로층 상에 위치되는, 프린트 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각각의 노즐 배열은 상기 CMOS 구동회로층에 전기적으로 연결되는 마이크로 전자기계 시스템의 형태인, 프린트 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    다수의 프린트헤드 모듈을 포함하고, 각각의 프린트헤드 모듈은 프린트헤드 칩을 가지고, 상기 캐리어 상에 장착되는, 프린트 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서,
    플렉시블(flexible) 인쇄회로기판이 각각의 프린트헤드 모듈 상에 장착되고, 각 프린트헤드 칩의 상기 CMOS 구동회로층과 상기 제어회로 사이에서 연결되는, 프린트 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 프린트헤드 모듈들은 상기 프린트헤드 칩들이 상기 프린팅 존의 길이를 연장하는 라인에 대하여 0도보다 크고 및 90도보다 작은 공통각으로 각각 위치되고, 연속적인 프린트헤드 칩들이 그 단부들에서 오버랩하도록(overlap) 구성되는, 프린트 어셈블리.
  16. 지지구조;
    상기 지지구조에 위치되는 플래튼;
    상기 플래튼에 관련되어 동작되도록 위치되는 프린트 어셈블리로서,
    연장된 캐리어;
    상기 캐리어 상에 위치되고, 상기 프린트헤드와 상기 플래튼 사이에 있는 프린팅 존으로 적어도 초당 10억개의 방울들을 분출하도록 구성되는 상기 프린트헤드가 있는, 다수의 프린트헤드 칩들; 및
    상기 캐리어 상에 위치되고, 상기 프린트헤드 칩들의 동작을 제어하도록 구성되는 제어회로를 포함하는, 프린트 어셈블리; 및
    프린트 매체를 상기 프린팅 존을 통해 공급하기 위해 상기 지지구조 상에 위치되는 공급 메커니즘을 포함하는, 잉크젯 프린터.
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