KR20050051507A - 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 화상형성장치의 각 도트 별 위치 에러를 개별 노즐별로 조정하므로써 인쇄 화질을 개선하기 위한 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법에 관한 것으로서, 개별 노즐 전체를 이용하여 인쇄 용지에 도트 테스트 패턴을 인쇄하는 단계; 테스트 패턴들로부터 도트별로 오프셋값을 측정하는 단계; 측정결과 도트별로 발생한 오프셋 값으로부터 각 도트의 위치에러 보정값을 계산하는 단계; 및 각 도트별 위치 에러 보정값을 해당 노즐의 토출 알고리즘에 적용하는 단계로 이루어져, 기존의 헤드 정렬을 통한 위치 보정과 달리 각 노즐 도트의 위치 에러를 각각 측정하므로써 인쇄 용지상에서 도트의 위치 에러를 최소화하게 되어 인쇄 화질을 개선할 수 있는 장점이 있다.

Description

잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법 {Method for compensating adjusting nozzle-firing of Ink-Jet Printer}

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크젯 화상형성장치의 각 도트 별 위치 에러를 개별 노즐별로 조정하므로써 인쇄 화질을 개선하기 위한 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법에 관한 것이다.

화상형성장치 관련 기술은 사용자의 고품질 고기능 요구에 부응하여 지속적으로 발전하고 있으며, 최근에는 고속 고화질 인쇄의 구현에 박차를 가하고 있다.

고화질 인쇄 여부의 판단기준은 여러 가지 요인에 의해 결정될 수 있는데, 기본적인 원리는 인쇄 용지 상에 정량의 잉크를 정확한 위치에 위치시키는데 있다.

고화질 구현을 위한 가장 일반적인 방법으로는 헤드를 정렬하고, 노즐간의 특성 편차로 인한 화질 저하를 막기 위해 섞어 찍기 방식 등의 여러 가지 방식을 적용한다.

각 프린터 제조사는 인쇄 고화질을 위해 프린터를 출하하기 전에, 헤드 정렬을 위해 헤드와 헤드 또는 노즐 그룹별 또는 헤드 내 짝수/홀수 열 등에 대해서 테스트 패턴을 인쇄한다.

상기 테스트 패턴에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 미국특허 6,554,390에 개시된 잉크젯 프린터의 테스트 패턴을 발췌한 도면이다.

도 1을 참조하면, 헤드 정렬을 위한 테스트 패턴은 다음과 같이 다양한 패턴으로 구성되며 도면 부호와 함께 정렬 패턴을 살펴보면 다음과 같다.

103 , 103', 103", 105 : 노즐 막힘 방지용 패턴

107 : 헤드와 헤드(pen to pen)의 정렬 패턴

109 : 인쇄 용지 이송방향으로의 정렬 패턴

111 : 동일 색상 헤드 내의 홀수/짝수 열의 정렬 패턴

113 : 동일 색상 헤드 내의 노즐 그룹간의 정렬 패턴

115 : 양방향 인쇄에 의한 정렬 패턴

상기와 같은 테스트 패턴을 인쇄한 후, 테스트 패턴에서 프린트 헤드의 각종 정렬값을 포함하도록 만들어진 패턴들로부터 오프셋(offset)값을 광학적으로 측정한다.

측정된 오프셋 값으로부터 헤드의 정렬을 위한 보정값을 계산하여, 계산된 보정값을 노즐의 토출 알고리즘에 제공한다.

그러나 상기의 그룹간의 헤드 정렬은 모든 노즐이 동일한 토출 특성을 갖도록 제작되었을 경우 비교적 우수한 고화질 인쇄 구현은 가능하나, 실제 고난도의 공정으로 인하여 개별 노즐의 특성 편차가 크게 제작되었을 경우에는 인쇄 출력물의 화질 저하가 발생한다는 문제점이 있다.

개별 노즐의 특성 편차는 노즐별 액적 속도 및 액적 질량의 편차를 의미하며, 특성 편차에 따라 도트의 위치 에러 및 도트의 크기가 달라진다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 개별 노즐별로 위치 에러가 측정되는 도트 위치 에러 측정 방식을 도입하여, 각 노즐 별로 위치 에러 보정값을 계산하여 토출 알고리즘에 적용하므로써 고화질 인쇄 출력물을 얻을 수 있도록 하기 위한 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법은, 개별 노즐 전체를 이용하여 인쇄 용지에 도트 테스트 패턴을 인쇄하는 단계; 테스트 패턴들로부터 도트별로 오프셋값을 측정하는 단계; 측정결과 도트별로 발생한 오프셋 값으로부터 각 도트의 위치에러 보정값을 계산하는 단계; 및 각 도트별 위치 에러 보정값을 해당 노즐의 토출 알고리즘에 적용하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 인쇄 주파수별로 도트 테스트 패턴을 인쇄하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

상기 도트별로 오프셋값을 측정하는 단계는, 도트 위치 에러 측정 시스템을 이용하여 광학적으로 측정하며, 측정된 위치 에러를 인쇄속도로 나누면 오프셋값이 산출된다.

상기 도트별로 발생한 오프셋 값으로부터 각 도트의 위치에러 보정값을 계산하는 단계는, 초기 노즐 토출 타이밍에서 오프셋값을 감산하면 최종 노즐 토출 타이밍이 결정된다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도트의 위치 에러는 인쇄 주파수에 따라 인쇄 패턴이 달라지므로 인쇄 주파수별로 각각의 인쇄 패턴을 살펴보기로 한다.

인쇄 주파수가 F일 때, 개별 노즐의 토출 주파수가 F/2, F/3, F/4가 되는 패턴들을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 인쇄 주파수가 F 일 때 토출 주파수를 F/2로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도이고, 도 2b는 토출 주파수를 F/3로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도이고, 도 2c는 토출 주파수를 F/4로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도이다.

여기서 인쇄 주파수는 인쇄 품질에 관련된 항목으로서, 최상의 품질로 인쇄하기를 원하는 경우 인쇄 주파수를 낮게 하고, 초안품질로 인쇄하기를 원하는 경우 인쇄 주파수를 높게 한다.

인쇄 주파수 F를 24Khz로 가정하면, 도 2a의 경우 각 노즐의 토출 주파수는 12Khz가 된다. 도 2b의 경우, 각 노즐의 토출 주파수는 8Khz가 된다. 도 2c의 경우, 각 노즐의 토출 주파수는 6Khz가 된다.

도트 위치 에러 측정 시스템은 여러 가지 시스템이 있는데, 그중 예를 들면 ImageXpert 시스템을 사용할 수 있다.

먼저, 도트의 위치 에러를 측정하기 위해 도 2에 도시된 각 인쇄 주파수별 기본 패턴을 기준으로 테스트 패턴에서 인쇄된 도트의 위치 에러를 광학적으로 측정한다.

측정결과, 수학식 1과 같이, 노즐별 및 주파수별 위치 에러에 대한 변수를 PE로 하고, 카트리지가 장착된 캐리지의 인쇄 속도로 나누면 노즐의 토출 오프셋(보정값)이 산출된다.

dT = PE/인쇄속도

이렇게 산출된 오프셋값(dT)을 노즐의 초기 토출 타이밍(T _i )에 적용하면 수학식 2와 같이 노즐의 토출 타이밍(T _firing )이 결정된다.

T _firing = T _i - dT

즉, 초기 토출 타이밍(T _i )에서 오프셋값(dT)만큼 감산하면 토출 타이밍이 dT 만큼 빨라지므로, 토출이 느린 노즐의 경우 dT 만큼 빨리 토출을 진행시켜 위치 에러가 발생되지 않게 된다.

따라서, 본 발명은 각 인쇄 주파수 별로 도트 위치 에러를 측정하여 측정된 도트의 위치 에러로부터 토출 보정값을 산출하여 토출 알고리즘에 적용하게 되면 최종적으로 출하되는 프린터는 도트 특성 차이에 따른 위치 에러가 발생하지 않게 된다.

상기의 과정을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법에 관한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 어떤 인쇄 주파수로 인쇄할 것인지를 설정하여(S1), 해당 인쇄 주파수로 개별 노즐 전체를 이용해 도트 테스트 패턴을 인쇄한다(S2).

모든 토출 주파수에 대한 패턴으로 인쇄가 완료되었는지를 판단하여(S3), 테스트하고자 하는 인쇄 주파수에 대한 테스트 패턴 인쇄가 완료된 것으로 판단되면, 주파수 별로 개별 노즐의 위치 에러(PE)를 측정한다(S4).

S3에서 테스트하고자하는 패턴에 대한 인쇄가 수행되지 않은 것으로 판단되면, S1내지 S2 과정을 반복한다.

S4에서 개별 노즐별 위치 에러가 측정되면, 위치 에러값으로부터 토출 보정값(오프셋 : dT)을 계산한다(S5).

계산된 토출 보정값(dT)을 노즐의 토출 알고리즘에 제공하므로써(S6) 출하되는 프린터는 개별 노즐별 특성 차이에 따른 보정값(오프셋값)이 적용되어 인쇄가 이루어지게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 도트 위치 에러 편차가 보정되는데 보정전의 인쇄 출력물과 보정후의 인쇄 출력물을 도 4에 제시하였다.

도 4는 개별 노즐별 위치 에러 보정전과 보정후의 화질 상태를 보인 도면이다.

도 4를 참조하면, 도트의 위치 에러를 보정하기 전에는 특성 편차가 있는 도트의 경우 그 위치가 원래 있어야 할 위치에 있지 않고 뒷부분에 도트가 형성되었다. 본 발명과 같은 도트 위치 에러 측정 방식에 따라 개별 노즐별 오프셋값을 산출하여 토출 알고리즘에 적용하면, 원래 있어야 할 위치에 도트가 형성되어 인쇄 출력물의 화질이 개선된 것을 알 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기존의 헤드 정렬을 통한 위치 보정과 달리 각 노즐 도트의 위치 에러를 각각 측정하므로써 인쇄 용지상에서 도트의 위치 에러를 최소화하게 되어 인쇄 화질을 개선할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 잉크젯 프린터 헤드 정렬을 위한 인쇄 테스트 패턴도,

도 2a는 인쇄 주파수가 F 일 때 토출 주파수를 F/2로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도,

도 2b는 토출 주파수를 F/3로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도,

도 2c는 토출 주파수를 F/4로 한 경우의 개별 도트에 관한 테스트 패턴도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법에 관한 흐름도,

도 4는 개별 노즐별 위치 에러 보정전과 보정후의 화질 상태를 보인 도면.

Claims (4)

1. 개별 노즐 전체를 이용하여 인쇄 용지에 도트 테스트 패턴을 인쇄하는 단계;

   테스트 패턴들로부터 도트별로 오프셋값을 측정하는 단계;

   측정결과 도트별로 발생한 오프셋 값으로부터 각 도트의 위치에러 보정값을 계산하는 단계; 및

   각 도트별 위치 에러 보정값을 해당 노즐의 토출 알고리즘에 적용하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 인쇄 주파수별로 도트 테스트 패턴을 인쇄하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 도트별로 오프셋값을 측정하는 단계는,

   도트 위치 에러 측정 시스템을 이용하여 광학적으로 측정하며, 측정된 위치 에러를 인쇄속도로 나누면 오프셋값이 산출되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 도트별로 발생한 오프셋 값으로부터 각 도트의 위치에러 보정값을 계산하는 단계는,

   초기 노즐 토출 타이밍에서 오프셋값을 감산하면 최종 노즐 토출 타이밍이 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터의 도트 위치 에러 보정 방법.