KR20060117351A - Ｌ형상의 복합 프린터 및 이미지 판독기 - Google Patents

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실버브룩 리서치 피티와이 리미티드
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Abstract

인쇄를 위한 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체, 인쇄된 매체를 수집하기 위한 매체출력조립체, 및 매체 상에 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 엔진을 포함하는 잉크젯 프린터(2)가 제공되어 있다. 이 장치는 매체출력조립체가 이미지판독유닛이고 인쇄매체가 이미지판독유닛의 표면 상에 수집되도록 구성되어 있다.
잉크젯 프린터, 매체입력조립체, 매체출력조립체, 이미지 판독기, 인쇄매체, 다기능, 다목적, 복합 프린터, 스캐너

Description

Ｌ형상의 복합 프린터 및 이미지 판독기{Combination Printer and Image Reader in L-Shaped Configuration}
본 발명은 프린터 유닛(Printer Unit)에 관한 것으로, 더 상세하게는 다기능 이미지(Multi-Functional Image) 처리유닛으로서 기능하기 위한 이미지판독유닛(Image Reading Unit)과 결합하여 설치된 잉크젯 프린터(Inkjet Printer)에 관한 것이다.
함께 계류중의 출원
다음의 출원들은 본원과 동시에 출원인에 의해 출원된 것이다.
SHA VPA RRB WPA PNA PRC
이들 계류중의 출원서에 개시된 내용은 참조에 의해 본 발명에 통합된다. 상기 출원들은 출원서류번호(Filing Docket Number)에 의해 식별되는데, 일단 양도되면, 대응하는 출원번호로 교체될 것이다.
관련된 특허출원에 대한 상호 참조
본 발명의 출원인 또는 양수인에 의해 출원된 다음의 특허들 또는 특허출원들은 상호 참조에 의해 본 발명에 통합된다.
Figure 112006057820709-PCT00001
Figure 112006057820709-PCT00002
Figure 112006057820709-PCT00003
일부 출원들은 서류번호에 의해 열거되어 있다. 이들은 출원번호가 알려졌을 때 대체될 것이다.
프린터 유닛은 하나 또는 그 이상의 결합된 컴퓨터와 간섭하여 그 결합된 컴퓨터로부터 전송된 제어 데이터(Control Data)에 근거하여 이미지를 생성하기 위해 사용된다. 이미지 품질과 이미지 생성의 속도는 프린터 유닛으로부터 프린터 유닛으로 상당할 정도로 변화할 수 있고 사용된 프린터 유닛의 타입(Type)에 크게 의존한다. 일반적으로 말하면, 풀 컬러(Full Colour)로 고해상 이미지를 생성하는 고속 프린터 유닛은 저속에서 단일 색상의 흑백 이미지를 생성하는 프린터 유닛보다 더 고가이다. 이 점에서, 특별한 상황에서 사용된 프린터 유닛의 타입은 일반적으로 프린터에 의해 착수되는 프린트 이미지의 타입은 물론 특정 프린터 유닛의 비용도 고려하여 선택된다.
최근에는, 전통적인 프린터 유닛의 역할이 특히 사무 환경에서의 부가적인 기능을 제공하는데 까지 확장되어 왔다. 예컨대, 많은 사무용 프린터 유닛은 종래 의 인쇄기능은 물론 정상적으로 복사기와 결합된 기능도 제공하기 위해 개발되어 왔다. 이 점에서, 문서 스캐너(Document Scanner)와 같은 이미지판독유닛은 프린터 유닛에 대표적인 복사기능을 제공하기 위해 프린터 유닛과 결합되어 있다. 이러한 다기능 유닛은 둘 또는 그 이상의 개별적인 유닛에 의해 사전에 실행되는 과제를 달성할 수 있다는 사실 때문에 인기를 얻고 있고, 이에 의해 둘 또는 그 이상의 개별적인 유닛을 유지하는데 관련되는 비용을 절감하고 이러한 유닛을 수용하는데 필요한 공간 크기를 축소할 수 있다.
불행하게도, 이러한 다기능 유닛은 전형적으로는 오히려 전용 유닛(Dedicated Unit)이며 일반적으로 사무용으로 겨냥한 것이고, 그러므로 오히려 제한되는 모듈성(Modularity)과 크기를 갖는다. 이러한 유닛은 또한 종래의 프린터 유닛에서 보면 전형적으로 고가이며, 그것 나름으로 프린터 시장에서 경쟁하기 위해서는, 사용되는 프린팅 유닛 및/또는 이미지판독유닛은 일반적으로 가격면에서 경쟁력을 갖는 단일 유닛보다 못한 규격을 갖는다. 이러한 이율배반성(Trade-Off) 때문에 다기능 유닛이 열악한 인쇄속도와 인쇄품질로 작동하는 결과를 초래할 수 있다. 이에 부언하자면, 대표적인 다기능 유닛은 다기능 유닛의 개별적인 부품이 그에 분리되거나 추가될 수 있도록 시스템의 여러 가지의 부품이 서로 장착될 수 있는 수단을 바로 제공하지 못하고 있다. 이 점에서, 이러한 다기능 유닛의 설계에서의 모듈성 결여로 인하여, 프린터 유닛을 이미지판독유닛에 장착할 때 그 프린팅 유닛이 다기능 유닛으로 바로 변환될 수 있을 정도로, 프린터 유닛과 이미지판독유닛을 개별적으로 구입하는 것이 불가능하다.
발명의 요약
제1 양상에 있어서 본 발명은,
인쇄를 위한 매체(Media)를 지지하기 위한 매체입력조립체(Assembly);
상기 매체 상에 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 엔진; 및
인쇄된 매체를 수집하기 위한 것으로, 인쇄된 매체를 수집하기 위한 표면을 구비하는 이미지판독유닛을 갖는 매체출력조립체; 를 포함하며,
상기 프린트 엔진은 사용시 매체출력조립체가 지지면 상에 평탄하게 놓이며 그 매체입력조립체가 프린트 엔진으로부터 위쪽으로 뻗도록 매체입력조립체와 매체출력조립체 사이에 있는 잉크젯 프린터를 제공한다.
선택적으로, 상기 매체입력조립체와 프린트 엔진은 상기 이미지 판독기 상에 장착되며 상기 이미지 판독기는 작업면 상에 프린터 유닛을 지지하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기는 상기 프린트 엔진으로부터 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 인쇄된 매체는 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 수집된다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 인쇄에 이어서 상기 프린트 엔진으로부터 상기 인쇄된 매체를 배출하기 위한 매체출구기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 상기 배출된 인쇄된 매체를 포획하여 수집을 위한 인쇄된 매체를 나타내도록 형성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 수집을 위한 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 상기 배출된 매체를 포획하기 위해 상기 배출된 매체의 선단부(Leading Edge)와 접촉하는 정지부재(Stop Member)를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 매체가 프린트헤드를 지나서 운송될 때 매체의 표면에 잉크를 분사하기 위한 다수의 잉크분사노즐이 배치된 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능하다.
선택적으로, 상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 크래들(Cradle)을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 크래들은 상기 매체 상에 이미지의 인쇄를 용이하게 하기 위하여 상기 프린트헤드와 상기 운송기구의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함한다.
선택적으로, 상기 제어시스템은 또한 상기 이미지판독유닛의 작동을 제어한다.
제2 양상에 있어서, 본 발명은 인쇄를 위한 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체;
상기 매체 상에 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 엔진; 및
인쇄된 매체를 수집하기 위한 것으로, 인쇄된 매체를 수집하기 위한 표면을 구비하는 이미지판독유닛을 갖는 매체출력조립체; 를 포함하며,
상기 프린트 엔진은 페이지폭 프린트헤드인 잉크젯 프린터를 제공한다.
선택적으로, 상기 매체입력조립체와 프린트 엔진은 상기 이미지 판독기 상에 장착되며 상기 이미지 판독기는 작업면 상에 프린터 유닛을 지지하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기는 상기 프린트 엔진으로부터 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 인쇄된 매체는 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 수집된다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 인쇄에 이어서 상기 프린트 엔진으로부터 상기 인쇄된 매체를 배출하기 위한 매체출구기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 상기 배출된 인쇄된 매체를 포획하여 수집을 위한 인쇄된 매체를 나타내도록 형성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 수집을 위한 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 상기 배출된 매체를 포획하기 위해 상기 배출된 매체의 선단부와 접촉하는 정지부재를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 매체가 프린트헤드를 지나서 운송될 때 매체의 표면에 잉크를 분사하기 위한 다수의 잉크분사노즐이 배치된 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능하다.
선택적으로, 상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 크래들을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 크래들은 상기 매체 상에 이미지의 인쇄를 용이하게 하기 위하여 상기 프린트헤드와 상기 운송기구의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함한다.
선택적으로, 상기 제어시스템은 또한 상기 이미지판독유닛의 작동을 제어한다.
제3 양상에 있어서, 본 발명은 인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체와 이미지 판독기 상의 상호 보완적(Complementary)인 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위한 고착수단을 갖는 본체; 및
페이지폭 프린트헤드와 상기 프린트헤드의 작동을 제어하는 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
상기 본체는 상기 고착수단을 상기 상호 보완적인 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위해 위치시키도록 상기 이미지판독유닛과 포개지기 위한 형상으로 이루어져 있는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터를 제공한다.
선택적으로, 상기 본체는 상기 이미지판독유닛에 마련된 시트(Seat) 내에 수용되는 형상으로 이루어져 있는 베이스(Base)를 갖는다.
선택적으로, 상기 본체의 베이스는 본체를 상기 이미지판독유닛에 제거가능하게 고착하기 위해 상기 이미지판독유닛의 시트상에 마련된 다수의 위치지정부재를 수용하도록 구성된 다수의 오목부(Recess Portion)를 포함한다.
선택적으로, 상기 본체의 베이스는 본체가 상기 이미지판독유닛에 고착될 때, 본체와 이미지판독유닛 사이에 전기통로(Electric Path)를 형성하여 그 사이로 데이터와 전력을 전달할 수 있도록 상기 이미지판독유닛의 시트상에 설치된 전기 컨넥터(Connector)를 수용하기 위한 전기 입구(Electric Inlet)를 포함한다.
선택적으로, 상기 매체입력조립체와 프린트 엔진은 상기 이미지 판독기 상에 장착되며 상기 이미지 판독기는 작업면 상에 프린터 유닛을 지지하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기는 상기 프린트 엔진으로부터 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 인쇄된 매체는 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 수집된다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 인쇄에 이어서 상기 프린트 엔진으로부터 상기 인쇄된 매체를 배출하기 위한 매체출구기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 상기 배출된 인쇄된 매체를 포획하여 수집을 위한 인쇄된 매체를 나타내도록 형성되어 있다.
선택적으로, 상기 이미지 판독기의 상부면은 수집을 위한 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 상기 배출된 매체를 포획하기 위해 상기 배출된 매체의 선단부와 접촉하는 정지부재를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 매체가 프린트헤드를 지나서 운송될 때 매체의 표면에 잉크를 분사하기 위한 다수의 잉크분사노즐이 배치된 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능하다.
선택적으로, 상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 크래들을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함한다.
선택적으로, 상기 크래들은 상기 매체 상에 이미지의 인쇄를 용이하게 하기 위하여 상기 프린트헤드와 상기 운송기구의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함한다.
선택적으로, 상기 제어시스템은 또한 상기 이미지판독유닛의 작동을 제어한다.
선택적으로, 상기 본체는 작동전압을 상기 전기통로를 거쳐 이미지판독유닛에 공급하는 전원을 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 이 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능하다.
선택적으로, 상기 카트리지는 상기 프린트헤드에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함한다.
선택적으로, 상기 프린트 엔진은 크래들을 포함하며 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있다.
선택적으로, 상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나 운송하기 위한 매체운송기구를 포함한다.
또 다른 양상에 있어서, 프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 상기 인쇄된 매체를 제공하여 판독을 하기 위한 매체판독면; 및
상기 프린터 유닛상에 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위한 상호 보완적인 고착수단; 을 포함하며,
상기 이미지 판독기는 상호 보완적인 고착수단을 상기 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위해 위치되도록 상기 프린터 유닛과 포개지기 위한 형상으로 이루어져 있는 잉크젯 프린터 유닛용 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하기 위한 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 및
프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 을 포함하며,
상기 잉크젯 프린터가 상기 이미지판독유닛과 포개지게 결합하고 그 이미지판독유닛에 해제가능하게 고착되는 이미지 처리장치가 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하기 위한 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 및
프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 을 포함하며,
상기 잉크젯 프린터가 상기 이미지판독유닛과 포개지게 결합하고 그 이미지판독유닛에 해제가능하게 고착되는 이미지 처리장치가 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
이미지 판독기와 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 이미지 판독기가 이미지 정보를 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 및
페이지폭 프린트헤드와 인쇄될 매체 상에 개별적인 잉크방울을 분하기 위한 복수의 잉크분사노즐을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
상기 제어시스템은 각각의 노즐이 잉크방울을 초당 적어도 5000만번의 비율로 분사하는지를 결정하는 이미지 처리장치가 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 본체가 시트부를 포함하고 이 시트부가 그 안에 잉크젯 프린터 유닛을 수용하기 위해 형성되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 고착수단이 시트부상에 설치되어 있고 시트부로부터 뻗어있고 잉크젯 프린터 유닛상에 설치된 대응하는 수용부재와 결합하도록 형성된 적어도 한 개의 위치지정부재를 포함하는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 수용부재가 오목부(Recess)이고 위치지정부재가 상기 오목부 내에 수용되도록 형성되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 잉크젯 프린터 유닛이 시트부 내에 수용될 때, 전기통로가 잉크젯 프린터 유닛과 이미지 판독기 사이에 형성되어 데이터와 전력을 그 사이로 전달되도록 전기 커넥터가 잉크젯 프린터상에 설치된 대응하는 전기 커넥터와 접촉하기 위해 시트부상에 설치되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 이미지 판독기가 헤드부(Head Portion)를 포함하고 그 헤드부가 매체의 표면을 따라 이동하여 매체의 표면 상에 형성된 이미지와 관련된 이미지 정보를 수집하도록 배열되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 이미지 판독기에 의해 수집된 이미지 정보가 이미지 판독기와 함께 설치된 제어기 내에 저장되는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 수집기 내에 저장된 이미지 정보가 잉크젯 프린터 유닛에 전송되어 전기통로를 거쳐 처리되는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 제어기가 상기 잉크젯 프린터 유닛으로부터 수신된 제어명령에 이어서 이미지판독유닛의 작동을 조정하는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
이미지 판독기와 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 이미지 판독기가 이미지 정보를 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 및
페이지폭 프린트헤드와 인쇄될 매체 상에 개별적인 잉크방울을 분하기 위한 복수의 잉크분사노즐을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
상기 제어시스템은 각각의 노즐이 잉크방울을 초당 적어도 5000만번의 비율로 분사하는지를 결정하는 이미지 처리장치가 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하기 위한 이미지 처리장치로서,
인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
이미지 판독기와 인쇄된 매체를 수신하여 인쇄된 매체를 표시하여 이미지 판독기가 이미지 정보를 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 및
페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하기 위한 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
상기 프린트헤드가 매체 상에 개별적인 잉크방울을 분사하기 위한 적어도 5000개의 잉크분사노즐을 갖는 이미지 처리장치가 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 본체가 시트부를 포함하고 이 시트부가 그 안에 잉크젯 프린터 유닛을 수용하도록 형상화되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
제50항에 따른 이미지판독유닛에 있어서, 고착수단은 시트부상에 설치되고 상기 시트부로부터 뻗어 있고 잉크젯 프린터 유닛상에 설치된 대응하는 수용부재와 결합하도록 형성되어 있는 적어도 한 개의 위치지정부재를 포함한다.
또 다른 양상에 있어서, 수용부재가 오목부이고 위치지정부재가 오목부 내에 수용되도록 형상화되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 잉크젯 프린터 유닛이 시트부 내에 수용될 때, 전기통로가 잉크젯 프린터 유닛과 이미지 판독기 사이에 형성되어 데이터와 전력을 그 사이로 전달되도록 전기 커넥터가 잉크젯 프린터상에 설치된 대응하는 전기 커넥터와 접촉하기 위해 시트부상에 설치되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 이미지 판독기가 헤드부를 포함하고 그 헤드부가 매체의 표면을 따라 이동하여 매체의 표면 상에 형성된 이미지와 관련된 이미지 정보를 수집하도록 배열되어 있는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 이미지 판독기에 의해 수집된 이미지 정보가 이미지 판독기와 함께 설치된 제어기 내에 저장되는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 수집기 내에 저장된 이미지 정보가 잉크젯 프린터 유닛에 전송되어 전기통로를 거쳐 처리되는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
또 다른 양상에 있어서, 제어기가 상기 잉크젯 프린터 유닛으로부터 수신된 제어명령에 이어서 이미지판독유닛의 작동을 조정하는 이미지판독유닛이 제공되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따라 다목적(Multi-Purpose) 처리장치의 정면 사시도.
도 2는 본 발명의 프린터 유닛을 통합하는 인쇄시스템에서의 문서데이터 흐름의 개략도.
도 3은 본 발명의 프린터 유닛의 제어시스템에 사용된 아키텍쳐(Aarchitecture)의 실시형태를 나타내는 상세 개략도.
도 4는 본 발명의 프린터 유닛에 사용된 제어시스템의 실시형태를 나타내는 블럭도.
도 5는 본 발명의 프린터 유닛의 정면 사시도.
도 6은 도 5의 프린터 유닛의 분해 정면 사시도.
도 7은 도 5의 프린터 유닛의 후면 사시도.
도 8은 도 5의 프린터 유닛의 정면도.
도 9는 도 5의 프린터 유닛의 우측면도.
도 10은 도 5의 프린터 유닛의 좌측면도.
도 11은 도 5의 프린터 유닛의 저면도.
도 12는 연장된 매체출력조립체와 매체입력조립체에 로딩(loading)된 매체를 갖는 도 5의 프린터 유닛의 정면 사시도.
도 13은 프린트 엔진을 개방 노출하는 프린터 유닛의 커버를 갖는 도 5의 프린터 유닛의 정면 사시도.
도 14는 도 5의 프린터 유닛의 측단면도.
도 15a와 도 15b는 각각 시각적 표시유닛(Visual Indicator Unit)의 광원고 튜브(Tube)의 정면 사시도.
도 16은 본 발명에 사용하기 위해 잉크분사를 위한 단일 노즐을 정지상태에서 나타낸 종단면도.
도 17은 초기 작동단계 중에 도 16의 노즐의 종단면도.
도 18은 작동단계 후에 도 17의 노즐의 종단면도.
도 19는 도 18에 도시된 작동상태에서 도 16의 노즐의 부분 사시 종단면도.
도 20은 잉크를 생략한 상태에서의 도 16의 노즐의 사시 종단면도.
도 21은 도 20의 노즐의 종단면도.
도 22는 도 17에 도시된 작동상태에 도 16의 노즐의 부분 사시 종단면도.
도 23은 도 16의 노즐의 평면도.
도 24는 명확성을 위해 레버아암(Lever Arm)과 가동노즐을 제거한 상태의 도 16의 노즐의 평면도.
도 25는 도 16에 도시된 타입(Type)의 복수의 노즐장치를 통합한 프린트 칩 일부의 사시 종단면도.
도 26은 본 발명의 프린터 유닛과 사용하기 위한 CMOS 구동 및 제어 블럭을 나타낸 개략도.
도 27은 도 26의 CMOS 블럭 내의 노즐 컬럼(Nozzle Column) 과 도트 쉬프트 레지스터(Dot Shift Resistor) 사이의 관계를 나타낸 개략도.
도 28은 도 27의 노즐 컬럼과 도트 쉬프트 레지스터에 대한 그 관계와 유닛 셀(Unit Cell)을 나타낸 상세 개략도.
도 29는 본 발명의 프린터 유닛과 사용하기 위해 적합한 단일 프린터 노즐용 로직(Logic)을 나타낸 회로도.
도 30은 본 발명의 이미지판독유닛의 분해 정면 사시도.
도 31은 도 1의 다목적 이미지 처리장치의 저면도.
도 32는 도 1의 다목적 이미지 처리장치의 좌측면도.
도 33은 도 1의 다목적 이미지 처리장치의 측단면도.
도 34는 도 1의 다목적 이미지 처리장치의 도 1의 다목적 처리장치의 확대 측단면도.
도 35는 매체출력조립체로서 작용하는 이미지판독유닛의 뚜껑을 갖는 도 1의 다목적 처리장치의 정면 사시도.
도 36은 이미지판독유닛의 판독면을 노출하는 개방위치에서 이미지판독유닛의 뚜껑을 갖는 도 1의 다목적 처리장치의 정면 사시도.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 이미지판독유닛(701)을 경유하여 이미지를 판독하고 잉크젯 프린터 유닛(2)을 경유하여 이미지를 인쇄할 수 있는 다목적 이미지 처리장치(1)로 구현된다. 상기 이미지판독유닛(701)은 전통적인 평판 스캐너 유닛의 형태로 될 수 있고, 상기 장치(1)는 이미지판독유닛(701)과 잉크젯 프린터 유닛(2)이 결합과 분리의 개별적인 작업을 실행할 수 있도록 구성되어 있다. 이 점에서, 상기 장치(1)는 이미지 판독 유닛, 잉크젯 프린터 유닛 또는 복사기 유닛으로서 기능하고 그것에 의해 상기 이미지판독유닛과 잉크젯 프린터 기능이 이미지판독유닛에 의해 판독된 이미지를 인쇄하기 위해 겸한다. 상기 장치가 이러한 다기능 작동 시스템을 제공하도록 구성되어 있는 방식은 아래에 더 상세히 설명할 것이다.
본 발명의 이미지 처리장치(1)가 잉크젯 프린터 유닛(2)과 이미지판독유닛(701)으로 구성되어 있으므로, 먼저 이들 각 유닛은 분리하여 설명한다.
잉크젯 프린터 유닛
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 프린터 유닛(2)는 용지와 같은 인쇄된 매체 상에 스캐닝 유닛(95) 또는 컴퓨터 시스템(102) 등의 외부원(External Source)으로부터 받은 문서를 인쇄하도록 배열되어 있다. 이 점에서, 상기 프린터 유닛(2)은 이후에 방식에 대하여 설명할, 상기 유닛(2)과 컴퓨터 시스템(102) 사이의 전기연결에 의해 컴퓨터 시스템(102)에 의해 미리 처리된 데이터를 수신할 수 있는 수단을 포함한다. 하나의 형태에 있어서, 상기 외부 컴퓨터 시스템(102)은 문서를 수신하고(단계 103), 그 문서를 버퍼링(Buffering)하여(단계 104) 래스터(Raster)화하고(단계 106) 나서, 그 문서를 압축하는(단계 108)하여 프린터 유닛(2)에 전송하는, 문서 인쇄시에 수반되는 여러 가지의 단계들을 실행하기 위해 프로그램화되어 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 의하면, 상기 프린터 유닛(2)은 압축된 다층(Multi-layer) 페이지 이미지의 형태로 외부 컴퓨터 시스템(102)으로부터 문서를 수신할 수 있고, 거기에서 상기 프린터 유닛(2) 내에 설치된 제어전자기기(72)가 이미지를 버퍼링하고(단계 110) 나서, 이미지를 확장하여(단계 112) 그 이상의 처리를 한다. 확장된 제어층(Control Layer)은 디더링(Dithering)되고(단계 114) 나서 확장단계로부터의 블랙층(Black Layer)은 상기 디더링된 제어층에 컴포지트(Composite)된다(단계 116). 코드화된 데이터(Coded Data)는 추가 층을 형성하여 사람의 눈에 실질적으로 안 보이는 적외선 잉크를 사용하여 인쇄(필요하면)되도록 렌더링(Rendering)된다(단계 118). 흑색의 디더링된 콘톤(Contone) 및 적외선 층들은 결합되어(단계 120) 프린트헤드에 공급되는 페이지를 형성하여 인쇄한다(단계 122).
이러한 특정 구조에 있어서, 인쇄될 문서와 관련된 데이터는 텍스트(Text)와 라인아트(Line Art)를 위한 고해상 바이레벨(Bi-Level) 마스크 층과 이미지 또는 배경 색상을 위한 중간 해상 콘톤 컬러(Color)로 분할된다. 선택적으로, 색이 있는 텍스트는 컬러 데이터가 이미지 또는 플랫 컬러(Flat Color)로부터 취해지는 상태로 텍스트와 라인아트의 질감을 위한 중간-고해상 콘톤 질감층(Texture Layer)을 추가함으로써 유지될 수 있다. 인쇄 아키텍처(Architecture)는 이미지 데이나 플랫 컬러 데이터 중 어느 하나를 참조할 수 있는 추상적인 "이미지" 및 "질감" 에 상기 콘톤 층을 표시함으로써 콘톤 층을 일반화한 것이다. 데이터를 콘텐 트(Content)에 기초한 층들로의 분할은 해당분야의 숙련자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 기본 모드(Mode)인 혼합된 래스터 콘텐트(Mixed Raster Content; MRC) 모드를 따른다. MRC 기본 모드처럼, 인쇄 아키텍처는 인쇄될 데이터가 오버랩(Overlap)될 때 몇몇 경우에는 타협을 하게 해준다. 특히, 하나의 형태에서 모든 오버랩은 그러한 타협을 명백하게 구현하는 처리(충돌 해상(Collision Resolution))로 3층 표시로 감소된다.
앞서 설명한 바와 같이, 데이터는 주로 소프트웨어에 기초한 컴퓨터 시스템(102)에 의해 수행된 이미지를 전처리(Pre-processing)하여 압축된 다층 페이지 이미지의 형태로 프린터 유닛(2)에 전달된다. 차례로, 상기 프린터 유닛(2)은 도 3에 더 상세히 도시된 바와 같이 주로 하드웨어에 기초한 시스템을 사용하여 이 데이터를 처리한다.
데이터를 수신할 때, 분배기(Distributor, 230)는 소유자 표시로부터의 데이터를 하드웨어-특정 표시로 변환하고, 그 데이터가 이러한 장치들로의 데이터 전송에 대한 어떤 제한들이나 요구들을 관찰하는 동안 올바른 하드웨어 장치로 전송되는 것을 확실하게 한다. 분배기(230)는 변환된 데이터를 복수의 파이프라인(Pipeline, 232)들 중 적합한 것으로 분배한다. 파이프라인들은 서로 일치하고, 본질적으로 데이터 복원(Decompression), 스케일링(Scaling) 및 인쇄할 수 있는 도트(Dot) 출력들의 집합을 생성하기 위한 도트 합성 함수들을 제공한다.
각 파이프라인(232)는 데이터를 수신하기 위한 버퍼(Buffer, 234)를 포함한다. 콘톤 디컴프레서(Decompressor, 236)는 컬러 콘톤 면들을 복원하고, 마스 크(Mask) 디컴프레서(238)는 모노톤(Monotone)(텍스트) 층을 복원한다. 콘톤 및 마스크 스케일러(Mask Scaler, 240, 242)는 페이지가 인쇄되는 매체의 크기를 고려하여, 복원된 콘톤 및 마스크 면들을 각각 스케일링한다.
그 다음에 스케일링된 콘톤 면들은 디더러(Ditherer, 244)에 의해 디더링된다. 하나의 형태로, 확률적 분산-도트 디더(Stochastic Dispersed-Dot Dither)가 사용된다. 클러스터-도트(Clustered-Dot)(또는 진폭-변조된) 디더와 달리, 분산-도트(또는 주파수-변조된) 디더는 거의 도트 해상도의 한계까지 높은 공간 주파수들(즉, 이미지 디테일)을 재생하고, 그 반면에 육안에 의해 공간적으로 통합될 때는, 풀 컬러(Full Dolor) 깊이까지 더 낮은 공간 주파수들을 동시에 재생한다. 확률적 디더 매트릭스(Matrix)는 이미지를 가로질러 타일(Tile)형태로 할 때에 거부될만한 저-주파수 패턴들이 상대적으로 없도록 조심스럽게 설계된다. 그러므로, 그 크기는 전형적으로 특정 수의 강도 레벨(예컨대, 257 강도 레벨에 대해 16×16×8 비트)을 지원하기 위해 요구되는 최소 크기를 초과한다.
그 다음에, 디더링된 면들은 인쇄를 하는 데에 적합한 도트 데이터를 제공하기 위해서 도트-바이-도트(Dot-By-Dot) 기반 상에서 도트 합성기(246)에서 합성된다. 이 데이터는 데이터 분배 및 구동 전자기기(248)로 전송되고, 이는 차례대로 상기 데이터를 올바른 노즐 액츄에이터(Actuators, 250)로 분배하고, 이는 차례대로 잉크가 이후에 상세히 설명하는 방식으로 올바른 시간에 올바른 노즐(252)로부터 방출되도록 한다.
올바르게 이해될 수 있는 바와 같이, 인쇄하기 위한 이미지를 처리하기 위해 프린터 유닛(2) 내에 사용된 컴포넌트(Component)들은 데이터를 제공하는 방식에 크게 의존한다. 이 점에서, 프린터 유닛(2)이 추가의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 컴포넌트들을 사용하여 상기 프린터 유닛(2) 내에서 더 많은 처리를 행하는 것이 가능하고, 그로써 컴퓨터 시스템(102)에 대한 의존성을 줄일 수 있다. 대안적으로, 상기 프린터 유닛(2)은 보다 적은 처리를 행하여 컴퓨터 시스템(102)에 의존하여서 데이터를 프린터 유닛(2)에 전송하기 전에 이미지를 고급으로 처리하기 위하여 소수의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 컴포넌트를 사용할 수도 있다.
모든 상황에서, 상술한 작업을 수행하는 데에 필요한 컴포넌트들은 프린터 유닛(2)의 제어전자기기(72) 내에 마련되며, 도 4는 이러한 전자기기들의 실시형태의 블럭도를 제공한다.
이러한 구조에 있어서, 하드웨어 파이프라인(232)들은 스몰 오피스 홈 오피스 프린터 엔진 컨트롤러(Small Office Home Office Print Engine Controller, SoPEC)로 구현된다. 도시된 바와 같이, SoPEC 장치는 세 개의 별개 서브시스템(Subsystem)으로 구성된다: 중앙처리장치(CPU) 서브시스템(301), 다이내믹 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory, DRAM) 서브시스템(302) 및 프린트 엔진 파이프라인(Print Engine Pipeline, PEP) 서브시스템(303).
CPU 서브시스템(301)은 다른 서브시스템의 모든 양상들을 제어하고 구성하는 CPU(30)를 포함한다. 그것은 이후에 설명하는 바와 같이, 프린터 유닛(2)의 모든 구성요소들을 인터페이싱하고 동기화하기 위한 일반적인 지원을 제공한다. 그것은 또한 QA 칩(Chip)들(아래에 설명됨)에 저속 통신을 제어한다. CPU 서브시스 템(301)은 또한 범용 입출력(General Purpose Input Output, GPIO)(모터 제어를 포함함), 인터럽트 컨트롤러 장치(Interrupt Controller Unit, ICU), 엘에스에스 마스터(LSS Master) 및 일반적인 타이머들과 같이, CPU를 보조하기 위한 다양한 주변장치들을 포함한다. CUP 서브시스템의 직렬통신블럭(Serial Communication Block, SCB)은 다른 SoPEC 장치들(도시하지 않음)에 인터(Inter) SoPEC 인터페이스(ISI) 뿐만 아니라 호스트(Host)에 풀 스피드(Full Speed) USB1.1 인터페이스를 제공한다.
DRAM 서브시스템(302)은 CPU, 직렬통신블럭(SCB) 및 PEP 서브시스템 내의 블럭들로부터의 요청을 받아들인다. DRAM 서브시스템(302) 및 특히 DRAM 인터페이스 장치(DIU)는 다양한 요청들을 조정하고, 어떤 요청이 DRAM에 액세스를 획득하여야 할지를 결정한다. DIU는 모든 요청자들에 대해 DRAM에 충분한 액세스를 허용하도록 구성된 매개변수(Parameter)들에 기초하여 조정한다. DIU는 또한 페이지 크기, 뱅크(Bank)들의 수 및 리프레쉬율(Refresh Rate)과 같은 DRAM의 실행 사양을 숨긴다.
프린트 엔진 파이프라인(PEP) 서브시스템(303)은 DRAM으로부터 압축된 페이지들을 받아들이고, 그것들을 프린트헤드와 직접 통신하는 프린트헤드 인터페이스에 예정된 소규정 인쇄 라인을 위한 바이-레벨(Bi-Level) 도트들에 렌더(Render)한다. 페이지 확장 파이프라인의 제1 단(Stage)은 콘톤 디코더 유닛(Contone Decoder Unit, CDU), 로스레스 바이레벨 디코더(Lossless Bi-level Decoder, LBD) 및 요구되는 경우 태그 엔코더(Tag Encoder, TE)이다. 프린터 유닛(2)이 넷페이지 용량(Netpage Capability)을 갖는 경우에, CDU는 JPEG-압축된 콘톤(전형적으로 CMYK) 층들 확장시키고, LBD는 압축된 바리-레벨 층(전형적으로 K)를 확장시키고, TE는 이후의 렌더링을 위해 Netpage 태그들을 인코드한다(전형적으로 IR 혹은 K잉크에서). 제1 단으로부터의 출력은 버퍼들의 집합이다: 콘톤 FIFO 유닛(Conton FiFo Unit, CFU), 스포트 FIFO 유닛(Spot FIFO Unit, SFU), 및 태그 FIFO 유닛(Tag FIFO Unit(TFU). CFU 및 SFU 버퍼들은 DRAM에서 실현된다.
제2 단은 핼프톤 컴포지터 유닛(Halftone Compositor Unit, HCU)이고, 이는 콘톤 층을 디더링하고 위치 태그들과 얻어진 바이-레벨 디더링된 층에 대한 바이-레벨 스폿 층(Spot Layer)을 합성한다.
다양한 복합옵션(Compositing Option)들이 SoPEC 장치가 사용되는 프린트헤드에 의존하여 실행될 수 있다. 모든 채널(Channel)들이 프린트헤드 상에 존재할 수는 없다고 하더라도, 바이-레벨 데이터의 6 채널들까지는 이 단으로부터 생산된다. 예컨대, 프린트헤드는 K가 CMY 채널들로 푸시(Push)되고 IR이 무시된 상태에서, 단지 CMY일 수도 있다. 대안적으로, 인코드된 태그들은 IR 잉크가 이용될 수 없다면(혹은 테스트 목적을 위한 경우) K로 인쇄될 수도 있다.
제3 단으로, 데드 노즐 보상기(Dead Nozzle Compensator, DNC)는 프린트헤드에 있는 데드 노즐들을 컬러 과잉 및 주변 도트들 안으로의 데드노즐 데이터의 에러 확산에 의해 보상한다.
그 결과로서 생기는 바이-레벨 6 채널 도트-데이터(전형적으로 CMYK, 적외선, 염료(Fixative))는 버퍼링되고 도트라인 라이터 유닛(Dotline Writer Unit, DWU)을 거쳐서 DRAM에 저장된 라인 버퍼들의 집합으로 써진다.
마지막으로, 도트-데이터는 DRAM으로부터 반대로 로딩되고, 도트 FIFO를 거쳐서 프린트헤드 인터페이스로 보내진다. 도트 FIFO는 시스템 클럭율(Clock Rate)(pclk)에서 라인 로더 유닛(Line Loader Unit, LLU)으로부터 데이터를 받아들이고, 그 반면에 프린트헤드 인터페이스(PrintHead Interface, PHI)는 FIFO로부터 데이터를 제거하고, 그것을 시스템 클럭율의 2/3배의 비율로 프린트헤드로 전송한다.
바람직한 형태에 있어서, DRAM은 크기가 2.5Mbytes이고, 그 중 약 2Mbytes가 압축된 페이지 저장 데이터에 이용될 수 있다. 압축된 페이지는 다수의 밴드(Band)들이 메모리에 저장된 상태에서, 둘 또는 그 이상의 밴드로 수신된다. 상기 페이지의 밴드가 인쇄를 위해 PEP 서브시스템(303)에 의해 소비될 때, 새로운 밴드가 다운로드(Download)될 수 있다. 그 새로운 밴드는 현재 페이지 또는 다음 페이지를 위한 것일 수 있다.
밴딩(Banding)을 사용하면, 완전히 압축된 페이지가 다운로드되기 전에 한 페이지의 인쇄를 시작하는 것이 가능하지만, 데이터가 항상 인쇄를 위해 이용가능한지를 확인하는데 주의를 기울여야 하고, 그렇지 않으면 버퍼 언더-런(Under-Run)이 일어날 수 있다.
내장된 USB1.1 장치는 호스트 PC로부터 압축된 페이지 데이터 및 제어 명령들을 받아들이고, DRAM(또는 멀티 SoPEC 시스템에서는 이하에서 설명되는 바와 같이 또 다른 SoPEC)으로 데이터 전송을 용이하게 한다.
다수의 SoPEC 장치는 선택적인 실시형태에 사용될 수 있고, 특별한 실행에 따른 상이한 기능들을 수행할 수 있다. 예컨대, 몇몇 경우에, SoPEC 장치는 단순히 온보드(Onboard) DRAM용으로 사용될 수 있고, 그 반면에 또 다른 SoPEC 장치는 상기 설명된 다양한 데이터 복원 및 포맷팅(Formatting) 기능을 수행한다. 이는 그 페이지의 모든 데이터를 수신하기 전에 프린터가 인쇄를 시작하고, 그 데이터의 나머지가 제때에 수신되지 않은 경우에서 발생할 수 있는 버퍼 언더-런의 가능성을 줄일 수 있다. 메모리 버퍼링 능력을 위해 여분의 SoPEC 장치를 부가하는 것은 부가되는 칩의 다른 능력들 중 어느 것도 이용되지 않더라도, 버퍼링될 수 있는 데이터의 양을 2배로 한다.
각 SoPEC 시스템은 프린터 기구들의 품질, 인쇄 도중 프린트헤드 노즐들이 손상되지 않을 정도의 잉크 제공의 품질 및 프린트헤드와 기구들이 손상되지 않도록 확실하게 하기 위한 소프트웨어의 품질을 확실하게 하기 위해 서로 협력하도록 설계된 몇 가지 품질 보증(QA: Quality Sssurance)을 가질 수 있다.
보통, 각 인쇄 SoPEC는 관련된 프린터 QA를 가질 것이고, 그것은 최대 인쇄속도와 같은 프린터 속성들의 정보를 저장한다. 시스템과 함께 사용하기 위한 잉크 카트리지는 또한 잉크 QA 칩을 포함할 것이고, 그것은 남아있는 잉크의 양과 같은 카트리지 정보를 저장한다. 프린트헤드는 또한 데드노즐 매핑(Mapping) 및 프린트헤드 특성들과 같은 프린트헤드-특정 정보를 저장하는 ROM(효율적으로는 EEPROM)으로써 동작하도록 구성되는 QA 칩을 가지고 있다. SoPEC 장치에서 CPU는선택적으로 직렬 EEPROM으로써 효율적으로 동작하는 QA 칩으로부터의 프로그램 코 드를 로딩하여 실행할 수 있다. 마지막으로, SoPEC 장치에서 CPU는 논리 QA 칩(즉, 소프트웨어 QA 칩)을 실행한다.
대체로, 시스템에서의 모든 QA 칩들은 플래시 메모리(Flash Memory)의 콘텐츠(Contents)들만이 서로를 구별하는 상태로, 물리적으로는 동일하다.
각 SoPEC 장치는 두 개의 LSS 시스템 버스(Bus)들을 가지고 있고, 그것이 시스템 인증 및 잉크 사용 산정을 위해서 QA 장치들과 통신할 수 있다. 많은 수의 QA 장치들은 버스마다 사용될 수 있고, 시스템에서의 그들의 위치는 프린터 QA 및 잉크 QA 장치들이 분리된 LSS 버스들 상에 있어야만 한다는 것을 제외하고는 제한되지 않는다.
사용시에, 논리 QA는 남아있는 잉크를 결정하기 위해 잉크 QA와 통신한다. 잉크 QA로부터의 응답은 프린터 QA를 참조하여 인증된다. 프린터 QA로부터의 확인은 논리 QA에 의해 인증되고, 그에 의해 간접적으로 잉크 QA로부터의 응답에 부가적인 인증 레벨을 부가한다.
프린트헤드 QA 이외에 QA 칩들 사이에 지나간 데이터는 디지털 서명의 방식으로 인증된다. 바람직한 실시형태에 있어서, 다른 설계들이 대신 사용될 수 있더라도, HMAC-SHA1 인증은 데이터용으로 사용되고, RSA는 프로그램 코드용으로 사용된다.
이해될 수 있는 바와 같이, SoPEC 장치는 프린터 유닛(2)의 전체 작동을 제어하고 본질적인 데이터 처리작업을 수행하는 것은 물론 프린터 유닛(2)의 개개의 컴포넌트의 작동을 동기화하고 제어하기도 하여 인쇄된 매체의 조정을 용이하게 한 다. 본 명세서의 나머지 설명에 있어서, 제어전자기기(71) 용어는 그 작동을 제어하기 위해 프린터 유닛(2) 내에 사용되는 어떤 다른 전자기기와 SoPEC 장치를 설명하는데 사용될 것이다.
프린터 유닛(2)이 본 발명의 이미지 처리장치(1)를 형성하기 위해 스캐너 유닛(95)과 통합하는데 사용되지만, 명확성의 이유로 프린터 유닛(2)의 구조와 작동은 독립형 장치(Stand-along Unit)로서 그 작동성에 관하여 설명될 것이다.
도 5-도 15는 일반적으로 메인 본체(3), 인쇄를 위한 인쇄 매체를 보유하고 지지하기 위한 매체입력조립체 및 인쇄에 이어서 인쇄된 매체를 수집하기 위한 매체출력조립체를 포함하는 잉크젯 프린터 유닛(2)를 도시한 것이다.
도 6에 더 명확히 도시된 바와 같이, 메인 본체(8)의 구조는 하부 프레임(Frame) 유닛(6)상에 수용되도록 형상화되는 상부 프레임 유닛(7)에 의해 형성되어 있다. 상부 및 하부 프레임 유닛(6, 7)은 커버(11)를 수용하는 베이스(8), 후면(9) 및 개구(10)를 함께 형성한다. 개구(10)는 프린트 엔진(70)과 관련된 컴포넌트를 포함하는 내부 캐버티(Cavity, 12)에 대한 입구를 제공한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 베이스(8)는 하부 프레임 유닛(6)의 하류측상에 형성되고 프린터 유닛이 독립형 장치로서 사용되며 가정 또는 사무 환경에서의 데스크(Desak) 표면과 같이 실질적으로 수평한 표면 상에 위치될 때 프린터 유닛(2)를 지지하는 하부면(13)을 갖는다. 이 구조에 있어서, 하나 또는 그 이상의 푸트 지지부(Foot Support, 14)는 프린터 유닛에 부가적인 안정성을 제공하기 위해 하부면(13)으로부터 뻗어있다. 상기 푸트 지지부(14)는 프린터 유닛과 지지면 사이에 마찰 접촉을 증대시키기 위해 고무 등의 마찰유도재(Friction Inducing Material)로 형성된다. 베이스(8)가 이미지판독유닛(701)을 수용하도록 구성되는 방식을 본 명세서의 설명 이후에 상세히 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 메인 본체(3)의 후면(9)은 하부 프레임 유닛(6)과 상부 프레임 유닛(7)의 후면에 의해 규정된다. 전원공급유닛(15)은 메인 본체(3)의 후면(9)에 인접하여 위치되기 위해, 상기 하부 프레임 유닛(6)의 형상을 갖는 오목부 내에 끼워 맞추어지게 배열되어 있다. 하나의 형태로, 상기 전원공급유닛(15)은 외부 전원공급부로부터 전원 커넥터 소켓(Power Connector Socket, 16)을 경유하여 전원을 받아 그 유닛의 여러 가지의 구성부품들에 공급할 수 있는 고정유닛(Fixed unit)이다.
다른 형태로, 상기 전원공급유닛(15)은 프린터 유닛(2)에 공급하기 위한 전원을 저장할 수 있는 재충전가능한 타입으로 이루어질 수도 있고, 그러므로 상기 유닛(15)은 필요한 경우에 교체하기 위한 프레임 유닛(6)으로부터 제거가능하게 될 수 있다. 또한 데이터 커넥터 소켓(17)은 하부 프레임 유닛(6) 내에 형성되고 컴퓨터 시스템(102)과 같이 외부원에 프린터 유닛(2)을 접속하기 위한 수단을 제공하여 앞서 설명한 바와 같은 방식으로 프린터 유닛(2)에 데이터와 명령을 제공한다. 상기 데이터 커넥터 소켓(17)은 프린터 유닛(2)을 컴퓨터 단자(102) 또는 컴퓨터 단자들의 네트워크에 접속하여 그로부터 데이터와 명령을 받을 수 있게 하는 표준형 이더넷(Standard Ethernet)과 USB 장치 소켓의 형태로 있다. 이러한 정보는 상부 프레임 유닛(7)의 후면 상의 커버 플레이트(Cover Plate, 20) 아래에 마련된 WIFI 카드(18) 및/또는 Bluetooth(등록상표) 카드(19)를 사용함으로써 무선방식으로 프린터 유닛(2)에 의해 수신될 수도 있다. 이 구조들의 각각에 있어서, 수신된 모든 데이터는 프로세싱 및 인쇄를 위해 소켓(17)과 카드(18, 19)로부터 프린터 유닛(2)의 제어시스템으로 전달된다.
도 5, 6, 8-10에 도시된 바와 같이, 메인 본체(3)의 커버(11)는 상부 프레임 유닛(7)에 힌지(Hinge)식으로 연결된 뚜껑(Lid, 21)을 포함한다. 이 뚜껑(21)은 상부 프레임 유닛(7)의 상부 모서리와 결합하도록 형상화되는 굴곡진 상면(22)과 각진 정면(23)과 두 개의 단면(24)을 갖는다. 뚜껑(21)은 상부 프레임 유닛(7)에 대해 상면(22)의 후면 모서리를 따라 선회가능하게 연결되어 있다. 이러한 선회식 연결은 메인 본체(3)의 내부 캐버티(12)에 대한 접근을 제공하기 위해 뚜껑(21)을 후방으로 선회할 수 있게 한다.
각진 정면(23)은 그 안에 오목부(25)가 형성되어 있다. 이 오목부(25)는 사용자와 프린터 유닛(2) 사이에 통신을 가능하게 하는 유저 인터페이스 유닛(User Interface Unit, 26)을 수용한다. 상기 유저 인터페이스 유닛(26)은 사용자에게 정보를 전달하는 LCD 터치 스크린(Touch Screen)이고 사용자로 하여금 디스플레이 스크린상에 옵션(Option) 선택을 통해 프린터 유닛(2)에 정보를 직접 입력할 수 있게 한다. 유저 인터페이스 유닛(26)가 사용자에게 표시하고 사용자가 프린터 유닛에 입력할 수 있는 정보의 종류는 바뀔 수 있지만, 전형적으로 이것은 프린터 유닛(2)에 저장된 잉크의 상태, 어떠한 용지 걸림 등은 물론 잉크 재충전 절차에 대한 정보를 수정하기 위한 필요성에 관련될 수 있다. 디스플레이가 특정 언어로 프 로그램됨으로써, 그 프린터 유닛을 사용하여야 하는 국가에 특정될 수 있는 프린터 유닛에 별개의 마킹(Marking)이나 텍스트를 제공하는 필요성을 극복할 수 있으므로, 터치 스크린 LCD의 사용은 특히 유저 인터페이스로서 이점이 있다. 그러나, 유저 인터페이스 유닛(26)이 사용자에게 프린터 유닛(2)과 상호작용할 수 있게 하는 통상의 버튼과 그와 유사한 것 등의 다수의 다른 형태로 될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
뚜껑(21)의 각진 정면(23)에는 또한 사용자에게 프린터의 상태의 시각적인 표시를 제공하는 시각적 인디케이터 유닛(Visual Indicator Unit, 27)이 설치되어 있다. 상기 시각적 인디케이터 유닛(27)은 뚜껑(21)의 표면을 따라 뻗어 있고 광원(29)으로부터 광을 방출하는 길다란 튜브 또는 패널(Panel, 28)의 형태로 있다. 시각적 인디케이터 유닛(27)으로부터 방출된 광의 색상 및/또는 강도는 유저 인터페이스 유닛(26)을 참고할 필요성 없이 프린터 유닛(2)의 상태의 순간 표시를 사용자에게 제공하는 방식으로 제어될 수 있다.
시각적 인디케이터 유닛(27)의 구성은 도 15a 및 도 15b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 유닛(27)은 광원(29)과 길다란 패널(28)로 이루어져 있다. 광원(29)은 인쇄회로판(PCB, 31)의 표면 상에 배열된 세 개의 발광다이오드(LED, 30)의 형태로 있다. LED(30)는 폭넓은 광 스펙트럼이 그 패널(28)로부터 방출될 수 있게 하는 적색, 녹색 및 청색 LED이다. 그러나, 그와 유사한 작용을 수행하기 위해 단일의 LED 또는 다른 색상을 갖는 LED도 사용될 수 있다. PCB(31)는 프린터 유닛(2)에 대해 제어 전자기기(72)를 포함하는 같은 PCB일 수 있고, 또는 그 제어 전자기기(72)의 제어하에 LED(30)를 작동시키기 위해 적당한 전자기기를 포함하는 별도의 PCB일 수도 있다. 길다란 패널(28)은 LED(30)로부터의 광이 그 길이를 따라 이동하여 그 패널의 표면으로부터 전달될 수 있게 하는 재료로 형성되어 있다. 상기 패널(28)은 LED(30)로부터 방출된 광을 수집하기 위해 LED(30) 상에 놓여지는 중공 튜브(Hollow Tube) 또는 파이프의 형태로 될 수 있다. 튜브 또는 파이프의 내부면은 광의 일부가 패널(28)의 길이를 따라 반사되고 패널(28)로부터 통과하여 패널(28)의 표면을 따라 사용자에 의해 바로 보여질 수 있게 패널(28)을 조명할 수 있도록 하는 필름(Film)으로 코팅될 수 있다.
사용시에, LED(30) 각각은 프린터 유닛(2)의 상태를 나타내는 패널(28)로부터 광을 방출하기 위해 제어될 수 있다. 예컨대, 프린터 유닛이 대기모드(Standby Mode)에 있다는 것을 사용자에게 보여주기 위해 패널(28)이 청색 광을 방출하도록 청색 LED가 활성화될 수 있다. 인쇄 도중, 녹색 LED는 패널(28)로부터 녹색 광을 방출하기 위해 활성화되고 용지 걸림이나 프린터 오류 등의 문제가 있는 경우에는, 패널(28)로부터 적색 광을 방출하도록 적색 LED가 활성화될 수 있다. 부가적으로, 장식효과를 일으키기 위하여, 각각의 LED는 폭넓은 스펙트럼을 가로질러 다양한 색상을 갖는 광을 방출하도록 여러 가지의 조합으로 작동될 수도 있다. 광이 프린터 유닛상에 설치된 단일의 LED의 경우에서와 같이 점원(Point Source)이라기 보다는 대면적에 걸쳐 방출되기 때문에, 사용자는 프린터의 상태를 시각적으로 검출하여 필요한 경우에 프린터를 관리할 가능성이 크다. 이러한 시스템은 능률적인 작업장을 확보하는 데 있어 중요한 기능을 실행하며, 또한 심미적으로 즐거운 프린터 유 닛을 제공한다.
인쇄를 위한 프린터 유닛(2)에 인쇄된 매체를 제공하기 위하여, 매체입력조립체(4)는 프린터 유닛(2)의 후면(9)으로부터 뻗어 있다. 매체입력조립체(4)는 프린터 유닛(2)에 의해 인쇄를 위해 한 장 또는 그 이상의 인쇄된 매체(34)를 수용하기 위한 표면을 함께 형성하는 트레이부(Tray Portion, 32)와 매체 지지플랩(Support Flap, 33)으로 이루어져 있다. 매체입력조립체(4)는 메인 본체(3)로부터 수직방향으로 뻗어 있고 사용시에, 여러 장의 인쇄된 매체(34)가 도 14에 도시되어 있고 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 수직방향으로 매체입력조립체(4)에 의해 지지되고 하향통로(Downward Pass)를 거쳐 프린터로 끌어 당겨진다.
도 6에 더 명확히 도시된 바와 같이, 매체입력조립체(4)의 트레이부(32)는 상부 프레임 유닛(7)과 일체로 형성되어 있고, 그러므로 트레이부(32)의 후면은 메인 본체(3)의 후면(9)의 일부를 형성한다. 트레이부(32)는 일반적으로 인쇄된 매체(34)를 수용하기 위한 수용부(Receptacle)를 형성하고 매체(34)가 놓여지는 작업면(35)과 그 일단부에, 매체(34)를 수직위치로 유지하기 위해 매체(34)의 가장자리를 수용하도록 구성된 매체지지면(36)을 포함한다. 또한 트레이부(32)는 프린터 유닛(2)에 의해 수용될 수 있는 인쇄된 매체의 최대 폭을 규정하는, 한 쌍의 평행하게 뻗어 있는 측벽(37, 38)을 포함한다.
도 14에 더 명확히 도시된 바와 같이, 매체지지면(36)은 인쇄를 위해 한 장의 인쇄된 매체(34)를 트레이부(32)에서부터 프린트 엔진(70)으로 전달하는 것을 돕기 위해, 트레이부(32)의 작업면(35)에 둔각(Obtuse Angle)으로 배치되어 있다. 작업면(35)은 인쇄를 위해 픽커기구(Picker Mechanism, 60)와 작용하여 한 장의 인쇄된 매체(34)를 작업면(35)에서부터 프린트 엔진(70)으로 전달하는 것을 용이하게 하기 위해 그 안에 통합된 아이들러 롤러(Idler Roller, 39)를 갖고 있다. 매체지지면(36)을 따라 간격을 두고 배치된 것은 매체지지면(36)으로부터 뻗어 있고 매체지지면(36) 위에 매체(34)의 선단부를 지지하는 다수의 돌출된 스트립(Strip, 40)이다. 이 스트립(40)은 매체(34)의 선단부가 픽커기구(60)의 작용하에 스트립(40)의 표면을 따라 미끄러져 트레이부(32)로부터의 매체(34)의 전달을 용이하게 할 수 있도록 작용한다. 마찰면을 제공하기 위해 픽커기구(60)에 인접한 스트립(40)의 표면 상에는 패드(41)가 설치되어 있어 여러 장이 트레이부(32)의 작업면(35) 위에 지지될 때 가장 윗 장의 매체(10)의 분리를 용이하게 한다. 상기 패드(41)는 고무, 펠트(Felt) 또는 코르크(Cork) 타입의 재료의 형태로 될 수 있다.
여백 슬라이더(Margin Slider, 42)는 일체형 후크부재(Hook Element, 43)에 의해 트레이부(32)의 작업면(35)상에 끼워지도록 구성된다. 상기 슬라이더(42)의 위치지정 돌기(Locating Lug, 도시하지 않음)를 수용하여 상기 슬라이더(42)를 작업면(35)과 결합하는 상태로 유지하기 위해 작업면(35)에 홈이 형성된 오목부(도시하지 않음)를 마련할 수도 있다. 이러한 구조는 폭을 변화시키는 인쇄매체(34)를 수용하기 위해 슬라이더(42)가 작업면(35)을 가로질러 제어되는 방식으로 이동되게 할 수 있다. 여백 슬라이더(42)는 트레이부(32)의 높이만큼 뻗어 있고, 인쇄매체(34)의 측면 가장자리(Side Edge)에 접하기 위해 트레이부(34)의 작업면(35)으로부터 바깥쪽으로 뻗어있는 벽부(Wall Portion, 45)를 구비하고 있다. 이 구조는 여러 장의 매체를 프린트 엔진(70)에 제어되는 상태로 전달하는 것을 확실하게 하기 위해 인쇄매체(34)가 트레이부(32) 내에 적당하게 정렬되는 것을 확실하게 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 트레이부(32)의 측벽(37, 38)에는, 매체 지지 플랩(Media Support Flap, 33)이 트레이부(32)에 연결될 수 있도록 그 내면에 위치지정 돌기(46)가 구비되어 있다. 이 점에서, 상기 매체 지지 플랩(33)은 상기 돌기(46)를 수용하는 그 단부로부터 뻗어있는 한 쌍의 오목진 탭(Recessed Tab, 47)을 포함하고, 이에 의해 매체 지지 플랩(33)을 트레이부(32)의 상단부에 고착할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 매체 지지 플랩(33)은 매체입력조립체(4, 도 5에 도시된 바와 같음)에 적재되는 인쇄매체(34)를 지지하는 연장된 위치, 또는 포장 또는 출하를 위한 수축된 위치로 이동될 수 있을 정도로 트레이부(32)의 말단부(Distal End)를 중심으로 선회할 수 있고, 여기서 상기 매체 지지 플랩(33)은 트레이부(32)의 상단부(도시하지 않음)에 수용된다.
상기 매체 지지 플랩(33)은 트레이부(32)의 길이보다 긴 길이를 갖는 인쇄매체(34)를 지지하기 위해 트레이부(32)의 말단부를 지나 뻗어있다. 이 구조는 인쇄매체(34)가 도 12에 도시된 바와 같이 거의 직립위치로 유지되는 것을 확실하게 한다. 이 점에서, 매체 지지 플랩(33)의 표면은 그 플랩(33)의 표면을 따라 종방향으로 뻗어있는 다수의 등간격의 핀부재(48)를 구비하고 있다. 상기 핀부재(48)의 각각은 인쇄 지지 플랩(33)의 표면으로부터 동량(同量)만큼 뻗어있어 트레이부(32)의 작업면(35)과 연속하는 인쇄매체(34)에 평탄면을 제공한다. 상기 매체 지지 플 랩(32)이 프린터 유닛(2)의 포장 또는 운송을 위해 접혀질 때, 상기 매체 지지 플랩(33)의 내면이 트레이부(32)의 측벽(37, 38)을 수용하기 위해 그 가장자리 영역에 형성된 적당한 슬롯(Slot)을 갖는 연속적인 성형면(Moulded Surface)일 수도 있다는 것을 직시할 수 있다.
독립형 장치로서, 프린터 유닛(2)은 도 12에 도시된 바와 같이 매체출력조립체(5)를 통하여 인쇄매체를 수집하기 위해 구성되어 있다. 이러한 구조에서, 매체출력조립체(5)는 프린터 유닛(2)의 정면에서 메인 본체(Main Body, 3)의 베이스(8)에 위치되어 있다. 매체출력조립체(5)는 트레이 하우징(50) 및 두 개의 연장가능한 출력 트레이인 상부 출력 트레이(51)와 하부 출력 트레이(52)로 이루어져 있는데, 이들 출력 트레이는 연장된 위치에 있지 않을 때 트레이 하우징(50) 내에 유지된다.
도 6 및 도 11에 도시된 바와 같이, 트레이 하우징(50)은 하부 프레임 유닛(6)의 오목부 내에 제거가능하게 수용되며, 프린터 유닛(2)의 후면에서부터 그 정면을 지나 가장자리로 까지 뻗어있다. 상면(53)의 전단부(Front Edge)는 개방되어 있고 트레이 하우징(50) 내에 유지된 상부 및 하부 출력 트레이(51)(52)에 대한 접근을 가능하게 하기 위해 그 안에 오목부(56)가 형성되어 있다.
상부 출력 트레이(51)는 두 개의 측벽(54, 55)에 의해 트레이 하우징(50) 내에 수용되어 유지되도록 형상화되어 있다. 두 개의 측벽(54, 55)은 그 안에 트레이 하우징(50)의 길이를 연장하는 홈들(도시하지 않음)을 마련하고 있다. 상부 출력 트레이(51)는 그 종단부(Longitudinal Edges)가 상기 홈들내로 이동하여 트레이 하우징(50)에 대하여 트레이(51)를 이동시킬 수 있도록 상기 홈들내에 수용되기 위한 크기로 되어 있다. 상부 출력 트레이(51)의 종단부와 홈들은 트레이(51)가 트레이 하우징(50)으로부터 연장가능하지만 트레이 하우징(50)으로부터 제거가능하지 않도록 배열되어 있다. 이러한 구조에서 상기 트레이(51)는 그 수축된 위치에 있을 때 트레이 하우징(50) 내에 완전히 끼워진다.
하부 출력 트레이(52)는 상부 출력 트레이(51)와 유사한 방식으로 구성되어 있다. 그러나, 이러한 구조에서, 하부 출력 트레이(52)는 상부 출력 트레이(51)의 종단부에 마련된 두 개의 홈내에 수용되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 하부 출력 트레이(52)는 하부 트레이(52)가 상부 트레이내로 이동할 수 있도록 상부 출력 트레이(51)보다 줄어든 폭과 두께를 갖는다. 하부 출력 트레이(52)는 수축된 상태에 상부 출력 트레이(51) 내에 완전히 끼워지도록 배열되어 있고 상부 출력 트레이(51) 또한 하부 출력 트레이(52)의 전단부에 설치된 정지부재(58)에 대한 접근을 가능하게 하기 위해 그 전단부를 따라 오목부(57) 내에 설치되어 있다. 하부 출력 트레이(52)와 상부 출력 트레이(51)는 상술한 바와 같이 유사한 방식으로 하부 트레이(52)가 상부 트레이(51)로부터 연장되게 할 수 있지만 상부 트레이로부터 제거되는 것을 방지되게 할 수 있는 방식으로 구성되어 있다. 수축과 연장을 허용하는 트레이들의 그 밖의 구조 또한 가능하며 본 발명의 범위 내에 포함된다고 생각된다.
사용하기 전에, 매체출력조립체(5)는 도 5에 도시된 바와 같이 수축된 상태에 있는다. 매체출력조립체(5)는, 사용자가 정지부재(58)를 잡아서 하부 출력 트 레이(52)를 연장할 때, 도 12에 도시된 바와 같이 작동위치로 가져오게 된다. 이러한 작용은 전체의 매체출력조립체(5)를 트레이 하우징(50)으로부터 연장시켜 프린터 유닛(2)으로부터 배출된 인쇄매체를 포착하게 하여 준다. 인쇄매체의 선단부(Leading Edge)는 하부 출력 트레이(52)의 정지부재(58)에 접촉시 포착되고 나서 메인 본체(3)를 빠져나간다. 매체출력조립체(5)가 확장되는 정도는 인쇄되는 매체의 크기에 의존한다. 예컨대, 인쇄매체가 A4 크기의 매체와 같이 도 12에 도시된 것과 같은 길이를 가지면, 인쇄매체조립체(5)는 인쇄매체를 포착하여 유지하기 위하여 완전히 연장될 필요성이 있을 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 매체출력조립체(5)는 프린터 유닛(2)으로부터 제거가능하며 프린터 유닛(2)이 이미지처리장치의 일부로서가 아니고 잉크젯 프린터로서만 사용될 때만 이용된다. 이미지처리장치를 구성하는 방식에 대하여는 이하에 더 상세히 설명하겠다.
도 13에 도시된 바와 같이, 앞서 설명하였던 바와 같이 메인 본체(3)의 내부 캐버티(Internal Cavity, 12)에 대한 접근은 커버(11)의 뚜껑(21)을 후방으로 선회함으로써 가능하다. 내부 캐버티(12)는 프린트 엔진(70)뿐만 아니라 픽커기구(60)의 형태의 용지조정기구를 수용한다.
앞서 설명하였던 바와 같이, 픽커기구(60)의 목적은 프린트 엔진(70)으로 전달하여 인쇄를 하기 위해 매체입력조립체(4)로부터 한 장의 인쇄매체를 분리하여 운송하기 위한 것이다. 프린터 유닛(2)이 60ppm까지 그리고 그를 초과하여 상승되는 속도로 작동할 수 있으므로, 픽커유닛은 이들 인쇄속도를 달성하기 위해 적합한 속도로 여러 장의 인쇄매체를 분리하여 프린트 엔진(70)에 운송하도록 구성되어 있다. 그러므로, 픽커기구(60)는 픽커본체(63)로부터 연장되는 아암(Arm, 62)의 단부에 배치되는 픽커롤러(Picker Roller, 61)로 이루어져 있다. 픽커본체(63)는 프린터 유닛(2)의 제어전자기기(72)에 의해 제어되는 모터(64)를 포함한다. 픽커본체(63)는 하부 프레임 유닛(6)에 선회가능하게 장착되어 픽커롤러(61)가 트레이부(32)의 작업면(35)쪽으로 밀어붙이도록 하중을 가하는 스프링이다.
트레이부(32) 내에 인쇄매체(34)가 없을 때, 픽커롤러(61)는 트레이부(32)의 작업면(35)상에 설치된 아이들러 롤러(Idler Roller, 39)와 접촉하는 상태로 밀어 붙어진다. 인쇄매체를 트레이부(32)로 하중을 가하기 위하여, 매체(34)는 트레이부(32) 내로 삽입되어 픽커롤러(61)상에 설치된 안내부재(66)와 접촉한다. 이러한 접촉은 픽커기구(60)를 트레이부(32)의 작업면(35)으로부터 떨어져 선회시켜, 인쇄매체(34)의 전단부가 매체지지면(36)상에 지지되는 상태로 픽커롤러(61)와 아이들러 롤러(39) 사이에 인쇄매체를 수용하도록 하게 할 수 있다.
픽커롤러(61)의 표면에는, 롤러가 한 장의 인쇄매체(34)를 파지하는 것을 용이하게 하는 고무 코팅 또는 다른 유사한 형태의 코팅이나 표면처리의 형태로 될 수 있는 파지수단(Gripping Means)이 구비되어 있다. 모터(64)의 작용하에, 픽커롤러(61)가 회전함에 따라, 그 한 장의 인쇄매체는 픽커롤러(61)와 접촉하여 돌출된 스트립(Raised Strip, 40)을 따라 미끄러져 프린트 엔진(70)으로 전달되게 된다. 가장 바깥쪽의 용지는 픽커기구(60)에 인접한 스트립(40)의 표면 상에 설치된패드(Pad, 41)로 인하여 트레이부(32)에 있는 다른 용지들과 분리되어 있다. 이 점에서, 가장 바깥쪽의 용지와 함께 이동하는 몇 장의 매체는 패드(41)상으로 미끄러질 때 마찰력을 받게 되는데, 이 마찰력은 운동을 일으키는 마찰력보다 크고, 그러므로 가장 바깥쪽의 용지만 프린트 엔진(70)으로 전달될 수 있다.
이 픽커기구(60)가 비교적 고속으로 인쇄매체를 분리하여 각 장의 인쇄매체를 인쇄를 위한 프린트 엔진(70)으로 운송하는데 이용되며 그러므로 이러한 작용을 실행하는 데 사용된 픽커기구(60)의 타입(Type)이 변경가능하고 본 밞명의 범위내에 여전히 포함된다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명에 사용된 프린트 엔진 조립체(70)는 일반적으로 크래들 유닛(Cradle Unit, 71)과 카트리지 유닛(Cartridge Unit, 80)인 두 개의 부품으로 구성되어 있다. 이 구조에서, 카트리지 유닛(80)은 크래들 유닛(71) 내에 수용되도록 배열되어 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 카트리지 유닛(80)은 한 장의 인쇄매체(34)가 통과함에 따라 그 인쇄매체 상에 인쇄하기 위해 프린트헤드 집적회로(81)를 수용하는 본체를 갖는다. 카트리지 유닛(80)의 본체는 또한 잉크를 저장하여 프린트헤드 집적회로(81)에 전달하기 위한 잉크조정저장소(82)를 수용한다. 프린트헤드 집적회로(81)는 인쇄되는 매체(34)의 폭을 확장하기 위해 잉크조정저장소(82) 아래의 영역에 카트리지의 본체의 외측을 따라 배치되어 있는 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드 집적회로이다. 종래의 프린터 유닛과 대립하는 것으로, 본 발명의 프린트헤드 집적회로(81)는 작동중에 제 위치에 고정되어 인쇄매체를 스캐닝하거나 가로지르지않는다.
그러므로, 본 발명의 프린트 엔진은 현재 종래의 프린터 시스템으로 가능한 것보다 훨씬 높은 인쇄속도를 달성할 수 있다. 프린트헤드 집적회로(81)가 구성되고 제어되는 방식에 대하여는 본 명세서의 설명 이후에 상세히 설명하겠다.
전원 및 데이터 신호는 프린트헤드 집적회로(81)의 동작을 제어하기 위해 크래들 유닛(71)에 위치되는 제어전자기기(72)로부터 제공된다. 이 제어전자기기(72)는 앞서 설명한 SoPEC 장치를 포함하고 제어전자기기(72)로부터 카트리지 유닛(80)의 본체 주변에 설치된 데이터 및 전원 커넥터들(도시하지 않음)을 거쳐 카트리지 유닛(80)에 신호를 전달한다. 크래들 유닛(71) 내로 카트리지 유닛(80)을 삽입할 때, 상기 데이터 및 전원 커넥터들은 크래들 유닛(71)상에 설치된 대응하는 데이터 및 전원 커넥터들과 결합되고, 이에 의해 상기 유닛들(71)(80) 사이에 전원 및 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다.
잉크조정저장소(82)는 인쇄를 위한 다른 형태의 잉크와 인쇄 유체를 개별적으로 저장하는 다수의 폴리에틸렌 멤브레인 포켓(Membrane Pocket)의 형태로 있다. 예컨대, 카트리지 유닛(80)은 풀 컬러(Full Colour) 인쇄를 위한 청녹색(Cyan), 자홍색(Magenta), 노랑색(Yellow) 및 흑색(Black) 잉크뿐만 아니라 특정 인쇄용도를 위한 적외선 잉크 및 잉크의 응고(Setting)를 돕기 위한 잉크 고정액(Fixative)을 저장하기 위한 여섯 개의 개별적인 폴리에틸렌 멤브레인 저장소를 구비할 수도 있다. 각각 또는 여러 개 저장소(82)는 카트리지 유닛(80)의 본체 주변에 형성된 리필 포트(Refill Port, 도시하지 않음)에 설치된 대응하는 입구와 유체적으로 연통될 수 있다. 그러므로, 상기 저장소(82)는 잉크 리필 분배기(Dispenser)를 리필 포트와 접촉하게 하여 그 저장소(82) 내에 압력을 받고 있는 상태에서 잉크를 전달함으로써 개별적으로 보충될 수 있다. 앞서 설명하였던 바와 같이, 잉크 리필 분배기는 카트리지 유닛(80)의 본체에 설치된 대응하는 판독기(Reader)에 의해 판독되는 QA칩을 장착할 수 있다. 그리고 나서 보충된 유체의 보존과 품질을 확보하기 위해 크래들 유닛(71)의 제어전자기기(72)에 설치된 SoPEC 장치에 관련된 데이터를 전송한다. 리필을 용이하게 하기 위해, 폴리에틸렌 멤브레인 저장소(82)는 잉크가 채워짐에 따라 유체를 수용하기 위해 확장되고 잉크/유체가 인쇄과정중에 소비됨에 따라 저장소가 붕괴되도록 구성되어 있다.
상기 저장소(82) 내에 저장된 잉크와 인쇄 유체는 특정 컬러 잉크 또는 고정액 등의 특정 유체를 운반하여 프린트헤드 집적회로(81)의 길이를 따라 설치된 정확한 잉크전달노즐로 분포되게 할 수 있도록 배열된 일련의 도관(79)을 거쳐 프린트헤드 집적회로(81)에 전달된다. 이것이 달성되는 방식과 카트리지 유닛(80)의 일반적인 구성은 본 출원인의 미국특허출원 문서번호 RRA01US∼RRA33US에 설명되어 있고, 여기에 개시된 내용은 참고로 본 명세서에 모두 통합된다. 상기 출원들은 그 출원문서번호에 의해 식별되었으나, 일단 양도되면 대응하는 출원번호로 교체될 것이다.
상술한 바와 같이, 카트리지 유닛(80)의 프린트헤드 집적회로(81)는 표준 A4 또는 US 레터 (Letter) 양식의 폭을 갖는 매체와 같은 약 21.6cm까지 변화가능한 폭의 인쇄매체를 수용하기 위해 약 22.4cm(8.8인치)의 폭을 확장시키도록 구성되는 페이지폭 프린트헤드 집적회로이다. 그러나, 페이지폭 프린트헤드 집적회로(81)가 프린터 유닛(2)의 용도 및 사용된 인쇄매체의 타입에 크게 의존하는, 더 큰 폭 또는 작은 폭을 갖도록 제조될 수 있다는 것을 직시할 수 있다. 원하는 폭을 달성하기 위해서, 프린트헤드 집적회로(81)는 각각의 집적회로가 다수의 잉크전달노즐을 구비하는 상태로 하나 또는 그 이상의 인접하여 설치된 집적회로로 구성될 수 있다.
이하, 노즐과 대응하는 액츄에이터를 포함하는, 본 발명에 적합한 프린트헤드 노즐장치(Nozzle Arrangement)의 타입의 예를 도 16 내지 도 25를 참조하여 설명한다. 도 25는 실리콘 기판(8015) 상에 형성된 노즐장치(801)들의 배열(Array)을 나타낸다. 노즐장치들 각각은 동일하지만, 노즐장치(801)들의 그룹(Group)은 상이한 색상을 갖는 잉크 및 고정액으로 공급되도록 배열된다. 이 점에서, 노즐장치(801)들은 행(Row)들로 배열되고 서로에 대하여 엇갈려서, 하나의 노즐들의 행으로 가능한 것보다 인쇄 도중에 잉크 도트들의 더 가까운 간격을 허용한다. 이러한 구조는 상술한 바와 같이 노즐의 밀도를 제공하는 것을 가능하게 한다. 다수의 행들은 또한 여분(Redundancy)을 고려한 것이고(원한다면), 이에 따라 노즐 당 미리 결정된 실패 비율을 고려할 수 있다.
각 노즐장치(801)는 집적회로 제조기술의 산물이다. 특히, 노즐장치(801)는 초소형 전자기계 시스템(Micro-Electromechanical System; MEMS)을 형성한다.
명확하고 간결한 설명을 위해서, 하나의 노즐장치(801)의 구성과 동작을 도16 내지 24를 참조하여 설명한다.
잉크젯 프린트헤드 칩(81)은 표면에 0.35 Micron 1P4M 12 볼트 CMOS 마이크 로프로세싱 전자기기들이 배치되어 있는 실리콘 웨이퍼 기판(8015)을 포함한다.
실리콘 이산화물(혹은 선택적으로 유리(Glass))층(8017)은 기판(8015) 상에 위치된다. 실리콘 이산화물층(8017)은 CMOS 유전체층들을 형성한다. CMOS 톱-레벨 (Top-Level)금속은 실리콘 이산화물층(8017) 상에 위치된 한 쌍의 정렬된 알루미늄 전극 접촉층(Aluminium Electrode Contact Layers)(8030)을 형성한다. 실리콘 웨이퍼기판(8015) 및 실리콘 이산화물층(8017) 모두는 일반적으로 원형의 단면(평면에서)을 가지고 있는 잉크입구채널(Ink Inlet Channel, 8014)을 규정하기 위해 에칭된다. CMOS 금속 1, CMOS 금속 2/3 및 CMOS 톱 레벨 금속의 알루미늄 확산장벽(8028)은 잉크입구채널(8014)에 대하여 실리콘 이산화물층(8017) 내에 위치된다. 확산장벽(8028)은 구동전자기기층(8017)의 CMOS 산화물층들을 통해 수산기 이온들의 확산을 막아 준다.
실리콘 질화물(8031)의 층의 형태로 패시베이션층(Passivation Layer)은 알루미늄 접촉층(8030)들 및 실리콘 이산화물층(8017) 상에 위치된다. 접촉층(8030)들 상에 위치된 패시베이션층(8031)의 각 부분은 접촉층(8030)들에 액세스(Access)를 제공하기 위해서 그 안에 형성된 개구(Opening, 8032)을 가지고 있다.
노즐장치(801)는 고리모양의 노즐벽(8033)에 의해 형성되는 노즐챔버(8029)를 포함하고, 이는 평면으로 원형인 노즐림(804)에서 끝난다. 잉크입구채널(8014)은 노즐챔버(8029)와 유체적으로 연통되어 있다. 노즐벽의 하단부에는, 가동 씰 립(Seal Lip, 8040)을 포함한 가동 림(Moving Rim, 8010)이 배치되어 있다. 에워싸는 벽(8038)은 가동노즐을 둘러싸고, 노즐이 도 18에 도시된 바와 같이 정지해 있을 때, 가동 림(8010)에 인접하는 고정 씰 립(Stationary Seal, 8039)을 포함한다. 유체 씰(Fluidic Seal, 8011)은 고정 씰 립(8039)과 가동 씰 립(8040) 사이에 포획된 잉크의 표면장력으로 인해 형성된다. 이는 에워싸는 벽(8038)과 노즐 벽(8033) 사이에 낮은 저항 커플링(Coupling)을 제공하는 동안 챔버로부터의 잉크의 누출을 방지한다.
도 23에 최상으로 도시된 바와 같이, 복수의 방사상으로 뻗은 오목부(8035)들은 노즐 림(804)에 대한 루프(Roof, 8034)로 규정된다. 오목부(8035)들은 노즐 림(804)을 지나 새어나가는 잉크의 결과로써 방사상의 잉크 흐름을 포함하도록 작용한다.
노즐 벽(8033)은 실리콘 질화물층(8031)에 부착된 베이스(8037)를 가진 일반적으로 U자형의 윤곽(Profile)을 가지는 캐리어(Carrier, 8036)에 장착되는 레버장치(Lever Arrangement)의 부분을 형성한다.
레버장치는 또한 노즐 벽들로부터 뻗는 레버 아암(8018)을 포함하고, 측면 경화 빔(Lateral Stiffening Beam, 8022)을 통합한다. 레버 아암(8018)은 도 19 및 도 24에 최상으로 도시된 바와 같이, 티타늄 질화물(TiN)로 형성되고 노즐장치의 어느 한쪽 측면 상에 위치된 한 쌍의 패시브 빔(Passive Beam, 806)에 부착된다. 패시브 빔(806)의 타단부는 캐리어(8036)에 부착된다.
레버 아암(8018)은 또한 TiN으로 형성되는 액츄에이터 빔(807)에 부착된다. 주목할 점은 이러한 액츄에이터 빔의 부착이 어떤 점에서 소형이지만 패시브 빔(806)의 부착보다 더 높은 임의의 거리로 만들어진다는 것이다.
도 16 및 도 22에 최상으로 도시된 바와 같이, 액츄에이터 빔(807)은 평면으로 거의 U자형이고, 전극(809)과 대향 전극(8041)과의 사이의 전류 경로를 형성한다. 전극(809,8041) 각각은 접촉층(8030)에서 각각의 점들에 전기적으로 접속된다. 그 접점(809)들을 거쳐서 전기적으로 연결되어 있는 것뿐만 아니라, 액츄에이터 빔은 또한 기계적으로 앵커(Anchor, 808)에 고정된다. 앵커(808)는 노즐장치가 동작 중에 있을 때 도 16 내지 도 18의 왼쪽으로의 액츄에이터 빔(807)의 운동을 구속하도록 구성된다.
액츄에이터 빔(807)에서 TiN은 전도성이 있지만, 전극(809,8041)들 사이에 전류가 지나갈 때 자체 가열(Self-Heating)을 받을 정도로 높은 충분한 전기 저항을 가진다. 패시브 빔(806)들을 통해서는 어떤 전류도 흐르지 않고, 따라서, 그것들은 확장하지 않는다.
사용시, 정지중인 장치는 표면장력의 영향하에 메니스커스(Meniscus, 803)를 규정하는 잉크(8013, 도 46)로 채워진다. 잉크는 메니스커스에 의해 챔버(8029)에 유지되고, 일반적으로 몇몇 다른 물리적인 영향이 없을 때 새어나오지 않을 것이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 노즐로부터 잉크를 분사하기 위해서, 전류가 액츄에이터 빔(807)을 통해 지나, 접점(809, 8041)들 사이로 지나간다. 저항으로 인한 빔(807)의 자체 가열은 빔의 확장을 야기한다. 액츄에이터 빔(807)의 치수와 디자인은 도 16 내지 도 18에 대하여 수평방향으로 확장의 대다수를 의미한다. 확장은 앵커(808)에 의해 왼쪽으로 구속되고, 따라서 레버 아암(8018)에 인접한 액츄 에이터 빔(807)의 단부는 오른쪽으로 나아가게 된다.
패시브 빔(806)들의 상대적인 수평적 불요성(Inflexibility)은 그것들이 레버 아암(8018)의 훨씬 많은 수평적 움직임을 허용하는 것을 막아준다. 그러나, 레버 아암 각각에 대한 패시브 빔들 및 액츄에이터 빔의 부착점들의 상대적인 변위는 레버 아암(8018)이 일반적으로 아랫쪽으로 움직이도록 야기하는 비틀림 움직임을 야기한다. 그 움직임은 효율적으로는 선회 혹은 힌지(Hinge) 운동이다. 그러나, 진실한 선회점들이 없다는 것은 회전이 패시브 빔(806)들의 굽힘에 의해 규정된 선회영역을 중심으로 한다는 것을 의미한다.
레버 아암(8018)의 아래쪽 움직임(및 가벼운 회전)은 패시브 빔(806)으로부터 노즐 벽(8033)의 거리에 의해 증폭된다. 노즐벽 및 루프의 아래쪽 움직임은 챔버(8029) 내의 압력 증가를 야기하고, 이는 메니스커스가 도 17에 도시된 바와 같이 불룩해지도록 야기한다. 주목할 점은, 잉크의 표면장력은 유체 씰(8011)이 잉크의 누출을 허용함이 없이 이러한 운동에 의해 늘려진다는 것을 의미한다는 것이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 적절한 시간에, 구동 전류는 정지되고, 액츄에이터 빔(807)은 빠르게 냉각되고 수축한다. 상기 수축은 레버 암이 정지 위치로 귀환을 시작하도록 야기하고, 순차적으로 챔버(8029)에서 압력의 감소를 야기한다. 불룩해지는 잉크와 고유한 표면 장력의 모멘텀의 상호작용, 및 노즐 챔버(8029)의 위쪽 움직임에 의해 야기되는 음의 압력은 불룩해지는 메니스커스를 얇게하고, 결국에는 부러짐을 야기하여, 그것이 인쇄된 매체와 인접하여 접촉할 때까지 위쪽으로 계속되는 잉크방울(802)을 형성한다.
잉크방울(802)이 떨어진 후 즉시, 메니스커스는 도 18에 도시된 오목한 모양을 형성한다. 표면장력은 챔버(8029)에서의 압력이 잉크가 인렛(8014)를 통해 위쪽으로 흡입되었을 때까지 상대적으로 낮은 상태로 남도록 야기하고, 그것은 노즐 배열 및 잉크를 도 16에 도시된 정지상황으로 복귀시킨다.
프린트헤드 집적회로(81)는 프린트헤드 집적회로(81)의 길이 및 요구되는 원하는 인쇄 특성에 따라, 그 표면을 따라 배열된 상술한 노즐들 중 5000∼100,000개 사이에 갖도록 배열될 수 있다. 예컨대, 폭좁은 매체에 대하여는 원하는 인쇄결과를 달성하기 위해 프린트헤드의 표면을 따라 배열된 5000개 노즐만을 필요로 하게 할 수 있는 반면에, 폭넓은 매체에 대하여는 원하는 인쇄결과를 달성하기 위해 프린트헤드의 길이를 따라 최소 10,000, 20,000 또는 50,000개 노즐을 설치할 필요성이 있다. 1600dpi 또는 그 근방에서 A4 또는 US 레터 크기의 매체 상에 풀 컬러 포토 품질의 이미지를 위해서는, 프린트헤드 집적회로(81)는 13824개 노즐을 가질 수 있다. 그러므로, 프린트헤드 집적회로(81)가 네 개의 컬러(C, M, Y, K)로 인쇄할 수 있는 경우에는, 프린트헤드 집적회로(81)는 그 표면을 따라 배치된 약 53396개 노즐을 가질 수 있다. 또한, 프린트헤드 집적회로(81)가 여섯 개 인쇄 유체(C, M, Y, K, IR 및 고정액)를 인쇄할 있는 경우에는, 프린트헤드 집적회로(81)의 표면 상에 82944개 노즐이 설치될 수 있다. 이러한 모든 배열에서, 각각의 노즐을 지지하는 전자기기는 동일하다.
이하, 개개의 노즐장치(101)가 프린트헤드 집적회로(81) 내에서 제어되는 방 식을 도 26-도 29를 참조하여 설명한다.
도 26은 프린트헤드 집적회로(81) 및 프린터 유닛(2)의 제어전자기기(72) 내에 설치된 SoPEC 장치에 대한 그 연결관계에 대한 개요를 도시한 것이다. 상술한 바와 같이, 프린트헤드 집적회로(81)는 각 노즐을 분사하기 위한 반복되는 로직(Logic)을 포함하는 노즐 코어 어레이(Nozzle Core Array, 401)와 그 노즐들을 분사하기 위한 타이밍 신호들을 생성하기 위한 노즐 제어 로직(402)을 포함한다. 노즐 제어 로직(402)은 고속의 링크(Link)를 거쳐서 SoPEC 장치로부터의 데이터를 수신한다.
노즐 제어 로직(402)은 전기 커넥터의 형태로 될 수 있는 링크(407)를 거쳐서 인쇄를 위한 노즐 어레이 코어에 직렬 데이터(Serial Data)를 전송하도록 구성된다. 노즐 어레이 코어(401)에 대한 상태 및 기타 동작 정보는 또한 전기 커넥터(428) 상에 설치되는 또 다른 링크(408)를 거쳐서 노즐 제어 로직(402)으로 거슬러 통신된다.
노즐 어레이 코어(401)는 도 27 및 도 28에 더 상세히 도시되어 있다. 노즐 어레이 코어(401)는 노즐 열들의 어레이(501)를 포함함을 알 수 있을 것이다. 어레이는 분사/셀렉트(Fire/Select) 시프트 레지스터(502) 및 여섯 개까지의 컬러 채널들을 포함하고, 그들 각각은 대응하는 도트 시프트 레지스터(503)에 의해 표시된다.
도 28에 도시된 바와 같이, 분사/셀렉트 시프트 레지스터(502)는 전방 경로 분사 시프트 레지스터(Forward Path Fire Shift Register, 600), 리버스(Reverse) 경로 분사 시프트 레지스터(601) 및 셀렉트 시프트 레지스터(602)를 포함한다. 각 도트 시프트 레지스터(503)는 홀수 도트 시프트 레지스터(603) 및 짝수 도트 시프트 레지스터(604)를 포함한다. 홀수 및 짝수 도트 시프트 레지스터들(603, 604)는 일단에 연결되어, 데이터가 한 방향으로 홀수 시프트 레지스터(603)을 통하고, 그후에 반대 방향으로 짝수 시프트 레지스터(604)를 통하여 클럭(Clock)된다. 최종의 짝수 도트 시프트 레지스터를 제외한 모두의 출력은 멀티플렉서(Multiplexer, 605)의 하나의 입력으로 공급된다. 이러한 멀티플렉서의 입력은 후 제작(Post-Production) 시험 도중에 신호(코어스캔(Corescan))에 의해 선택된다. 통상의 동작시에, 코어스캔 신호는 멀티플렉서(605)의 다른 입력으로 제공된 도트 데이터 입력 Dot[x]를 선택한다. 이것은 각 컬러에 대한 Dot[x]가 각각의 도트 시프트 레지스터들(503)에 제공되도록 야기한다.
이제, 하나의 열 N을 도 28을 참조하여 설명한다. 도시된 실시예에서, 열 N은 각 여섯 개의 도트 시프트 레지스터들에 대하여 홀수 데이터 값(606)과 짝수 데이터 값(607)을 포함하는 열두 개의 데이터 값들을 포함한다. 열 N은 또한 전방 분사 시프트 레지스터(600)로부터 홀수 분사 값(608) 및 리버스 분사 시프트 레지스터(601)로부터 짝수 분사 값(609)을 포함하고, 이는 입력들로써 멀티플렉서(610)에 제공된다. 멀티플렉서(610)의 출력은 셀렉트 시프트 레지스터(602)에서 셀렉트값(611)에 의해 제어된다. 셀렉트 값이 0일 때, 홀수 분사 값이 출력이고, 셀렉트 값이 1일 때, 짝수 분사 값이 출력이다.
각각의 홀수 및 짝수 데이터 값들(606,607)은 각각 대응하는 홀수 및 짝수 도트 래치들(612,613)에 입력으로서 제공된다.
각 도트 래치(Dot Latch) 및 그 관련된 데이터 값은 유닛 셀(Unit Cell, 614)과 같은, 유닛 셀을 형성한다. 유닛 셀은 도 29에 더 상세히 도시되어 있다. 도트 래치(612)는 데이터 값(606)의 출력을 받아들이는 D-타입 플립플롭(Flip-Flop)이고, 그것은 홀수 도트 시프트 레지스터(603)의 구성요소를 형성하는 D-타입 플립플롭(614)에 의해 유지된다. 플립플롭(614)으로의 데이터 입력은 홀수 도트 시프트 레지스터에서 이전의 구성요소의 출력으로부터 제공된다.(고려중의 구성요소가 입력이 Dot[x] 값인 시프트 레지스터에서 제1구성요소가 아니라면) 데이터는 LsyncL에 제공되는 음의 펄스의 수신에 대한 플립플롭(614)의 출력으로부터 래치(612)로 클럭된다.
래치(612)의 출력은 세 개의 입력 AND 게이트(615)로의 입력 중 하나로서 제공된다. AND 게이트(615)로의 다른 입력들은 Fr신호(멀티플렉서(610)의 출력으로부터)와 펄스 프로파일 신호 Pr이다. 노즐의 분사시간은 펄스 프로파일 신호 Pr에 의해 제어되고, 예컨대 낮은 전원공급(제거가능한 전원공급 실시형태에서)으로 인하여 일어나는 저 전압 상태를 참작하도록 늘려질 수 있다. 이것은 분사될 때 상대적으로 일정한 양의 잉크가 효율적으로 각 노즐로부터 분출되도록 확실하게 하는 것이다. 설명된 실시형태에서, 프로파일 신호 Pr은 복잡성, 비용 및 성능 사이에 밸런스를 제공하는 각 도트 시프트 레지스터에 대해 동일하다. 그러나, 다른 실시예에서, Pr 신호는 전체적으로 인가될 수 있거나(즉, 모든 노즐들에 대해 동일하다), 또는 각 유닛 셀로 또는 각 노즐로도 개별적으로 맞추어질 수 있다.
일단 데이터가 래치(612) 안으로 로딩되면, 분사 인에이블(Enable) Fr 및 펄스 프로파일 Pr 신호들이 AND 게이트(615)로 인가되고, 이는 노즐에게 로직1을 포함하는 각 래치(612)에 대하여 한 도트의 잉크를 분출하도록 유발하는 것과 연결된다.
각 노즐 채널에 대한 신호들은 다음의 표로 요약된다.
이름 방향 설명
D Q SrClk LsyncL Pr Input Output Input Input Input 시프트 레지스터 비트로 입력 도트 패턴 시프트 레지스터 비트로부터 출력 도트 패턴 -d에서 시프트 레지스터 클럭은 이 클럭의 상승단(Rising Edge)에서 캡쳐된다. 분사 인에이블 - 노즐이 분사하도록 단언될 필요 가 있다. 프로파일 - 노즐이 분사하도록 단언될 필요가 있 다.
도 29에 도시된 바와 같이, 분사 신호 Fr은 대각선으로 루트(Route)가 정해져 현재의 열에서 하나의 컬러, 다음 열에서 이어지는 컬러 등등의 분사를 가능하게 한다. 이는 시간-지연의 형태로 여섯 개 열에 대해 그것을 퍼뜨림으로써 현재 요구를 평균한다.
도트 래치들 및 다양한 시프트 레지스터들을 형성하는 래치들은 이러한 실시형태에서 완전히 정적(static)이고, CMOS계이다. 래치들의 설계 및 구조는 집적회로 공학 및 설계의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 잘 알려져 있는 것이고, 따라서 본 명세서에서 상세히 설명되지는 않을 것이다.
노즐 속도는 약 60ppm으로, 고속의 경우 그 이상으로 인쇄할 수 있는 프린터 유닛(2)에 대해 20kHz와 같을 수 있다.
풀 프로세스 컬러 이미지(스폿 컬러(Spot Colour)가 아님)로 인쇄되고 적어도 80%의 이미지 적용범위(Coverage)를 요하는 페이지에 대해 인쇄속도와 ppm 모두를 참조한다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로 60ppm의 인쇄속도는 분(Minute)당 매체의 60 페이지의 인쇄에 관련되고, 이에 의해 페이지들이 각 페이지의 적어도 80%에 걸치는 풀 프로세스 컬러 이미지로 인쇄된다. 그러므로, 현존하는 프린터 유닛과의 모든 비교는 이러한 인쇄 요구에 기초된다. 이러한 노즐 속도의 범위에서, 전체의 프린트헤드(81)에 의해 배출될 수 있는 잉크의 양은 초(Second)당 적어도 5000만개 방울이다. 그러나, 고속 및 고품질 인쇄를 제공하기 위해 노즐의 수가 증가되기 때문에, 초당 적어도 1억개 방울, 바람직하게는 초당 적어도 3억개 방울, 더 바람직하게는 초당 적어도 10억개 방울이 전달될 수 있다. 결과적으로, 인쇄를 이러한 속도들로 조정하기 위해서, 제어전자기기(72)는 노즐이 같은 비율로 잉크방울을 분사할 것인지를 결정할 수 있어야 한다. 이 점에서, 몇 가지 경우에서는, 제어전자기기는 노즐이 초당 적어도 5000만번의 비율로 잉크방울을 분사하는지를 결정할 수 있어야 한다. 이는 초당 적어도 1억번 또는 초당 적어도 3억번까지, 그리고 많은 경우에는 고속, 고품질 인쇄 분야를 위해 초당 10억번까지 증가될 수 있다.
본 발명의 프린터 유닛(2)에 대해, 노즐 분사속도와 인쇄속도와 함께 프린트 헤드 칩(81)상에 설치된 상술한 노즐 수의 범위는 초당 적어도 50cm2 ,의 면적 인쇄속도와 인쇄속도에 따라 초당 적어도 100cm2, 바람직하게는 초당 적어도 200cm2, 더 바람직하게는 초당 적어도 500cm2의 인쇄속도를 유발한다. 이러한 구조는 종래의 프린터 유닛으로는 이전에 달성할 수 없는 속도로 매체의 면적을 인쇄할 수 있는 프린터 유닛(100)을 제공한다.
앞서 설명하였던 바와 같이, 상술한 노즐장치는 프린트 엔진(70)의 일부분을 형성하는 카트리지 유닛(80)의 프린트헤드 집적회로(81)에 형성된다. 이 카트리지 유닛(80)은 작용하기 위해 크래들 유닛(71)의 제어전자기기(72)로부터 전달되는 에이터와 전원에 의존하며, 인쇄를 위해 인쇄위치에 프린트헤드 집적회로(81)를 지지하여 그 프린트헤드 집적회로(81)를 지나 인쇄매체를 전달하기 위한 크래들 유닛(71)에도 의존한다.
이 점에서, 크래들 유닛(71)은 프린트 엔진(70)의 두 번째 부분을 형성하며 상부 및 하부 프레임 유닛(7, 6)상에 설치된 장착대(Mountings, 도시하지 않음)를 통하여 메인 본체(3)의 내부 캐버티(12) 내에 유지된다. 이 위치에서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 크래들 유닛(71)은 메인 본체(3)의 후면(9)상에 설치된 데이터 커넥터 소켓(17)과 전기적 통신을 하는 커넥터 부재(73)를 통하여 외부 데이터원(External Data Source)을 수신할 수 있다. 상기 커넥터 부재(73)는 바람직하게는, 크래들 유닛(71)상에 설치된 대응하는 커넥터와 정렬되는 위치에 있는 플렉시블 인쇄회로판(PCB)이다. 마찬가지로, 내부 캐버티(12) 내로 뻗는 전원 접점 (도시하지 않음)에 의해 전원공급유닛(15)으로부터 크래들 유닛(71)으로 전원이 공급된다. 크래들 유닛(71)은 전원 접점(74)과 접속되는 적합한 커넥터 부재(도시하지 않음)를 구비하여 그 크래들 유닛(71)에 전원을 전달한다.
도 14에 더 명확히 도시된 바와 같이, 크래들 유닛(71)은 카트리지 유닛(80)을 수용하도록 형상화되어 양 유닛(71, 80)을 함께 결합하였을 때 프린트 엔진 조립체(70)를 형성한다. 이러한 구조에서, 앞서 설명하였던 바와 같이, 양 유닛(71, 80) 사이에 데이터와 전원을 전달할 수 있고, 이에 따라 프린트헤드 집적회로(81)의 노즐을 앞서 설명한 방식으로 제어할 수 있게 된다.
크래들 유닛(71)의 본체는 프린트 엔진(70)을 통하여 용지를 운송하기 위한 구동모터(75), 구동롤러(76) 및 핀치롤러(Pinch Roller, 77), 프린트헤드 집적회로(81)에 대한 유지보수의 캡핑(Capping)과 다른 형태를 제공하기 위한 프린트헤드 메인티넌스 유닛(Maintenance Unit, 78), 및 프린터 유닛(2)의 전체 작동을 제어하기 위한 SoPEC 장치를 포함하는 제어전자기기(72)를 포함한다. 크래들 유닛의 본체 또한 수집을 위해 프린트 엔진(70)으로부터 인쇄매체를 전달하는 데 도움을 주도록 출구롤러(Exit Roller, 86)와 아이들러 휠(Idler Wheel, 87)의 형태로 매체출구기구를 수용한다.
구동모터(75)는 양방향 성능을 갖는 표준 브러시리스(Brushless) DC모터이다. 구동모터(75)는 구동롤러(76)에 구동운동을 제공하여 프린트헤드 집적회로(81)를 지나 인쇄매체의 전달을 제어하기 위해 구동롤러(76)와 기어방식으로 맞물리게 된다. 구동롤러(76)가 모터(75)에 의해 구동되는 속도는 제어전자기기(72) 에 의해 제어되어 용지가 프린트헤드(81)를 지나 전형적으로 60ppm까지와 그 이상을 초과하는 원하는 속도로 전달되는 것을 확실하게 한다. 구동롤러(76)는 핀치롤러(77)와 맞물리고, 이들 롤러(76, 77)는 픽커기구(60)에 의해 공급된 인쇄매체를 포획하여 프린트헤드 집적회로(81)를 지나 인쇄매체를 전진시키기 위해 함께 상호작용한다.
크래들 유닛(71)은 또한 구동모터(75)에 기어방식으로 맞물리는 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)을 구비한다. 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)은 카트리지 유닛(80)의 프린트헤드 집적회로(81)를 캡핑하기 위한 위치로 이동되도록 구성되는 캡핑부재를 포함한다. 이러한 경우에서, 프린터 유닛(2)의 아이들 상태(Idle State)의 판정시에, 제어전자기기(72)는 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)과 구동모터(75)와의 결합을 시작하여 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)을 프린트헤드 집적회로(80)와 캡핑 결합시키는 상태로 이동시킨다. 캡핑 결합은 프린트헤드 집적회로(81)의 잉크전달노즐들 둘레에 주변 씰(Perimeter Seal)을 형성하고, 이에 따라 잉크전달노즐들에 존재하는 잉크의 수분 증발을 줄여 잉크가 건조하여 노즐을 막는 것을 방지한다. 마찬가지로, 인쇄의 개시 판정시에, 제어전자기기(72)는 프린트헤드 집적회로(81)의 언캡핑(Uncapping)을 시작하고, 이에 따라 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)이 도 16에 도시된 것과 같은 언캡핑 위치로 복귀시킨다. 프린트헤드 메인티넌스 유닛(78)은 또한 필요에 따라 프린트헤드(81)의 와이핑(Wiping) 또는 블로팅(Blotting)과 같은 다른 특징을 실행할 수 있다.
용지출구기구(85)는 프린트헤드 집적회로(81)의 하류측에 있는 크래들 유 닛(70)의 내측에 위치되며, 출구롤러(86)와 복수의 아이들러 휠(87)로 이루어진다. 출구롤러(86)는 크래들 유닛을 가로질러 뻗는 길다란 축에 의해 설치되어 있다. 출구롤러(86)는 매체출력조립체(5)에 전달하기 위한 매체를 포획하는 데 도움을 주기 위해 축의 길이를 따라 등간격을 두고 복수의 파지부재(Gripping Element)를 구비할 수 있다. 출구롤러(86)는 적절하게 배열된 구동기어를 통하여 크래들 유닛(71)의 구동모터(75)에 의해 구동되며, 크래들 유닛(71)의 제어전자기기(72)는 또한 적당한 시간과 속도로 시작되는 것을 확실하게 하여 크래들 유닛(71)의 구동롤러(76)의 속도와 타이밍과 대응하도록 하기 위해 용지출구기구(85)의 작동을 제어할 수 있다.
용지출구기구(85)의 아이들러 휠(87)은 인쇄매체를 포획하여 매체출력조립체(5)에 전달하기 위해 출구롤러(86)와 상호작용하는 상태로 작용한다. 아이들러 휠(87)은 크래들 유닛(71)의 내측면에 신축가능하게 연결되어 출구롤러(86)와 회전 접촉되도록 배열된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 아이들러 휠(87)은 출구롤러(86)의 표면 상에 회전하여 그 사이에 매체를 포획하는 스타 휠(Star Wheel, 91)의 형태로 있으므로, 출구롤러(86)의 작용하에 인쇄매체를 매체출력조립체(5)에 전달할 수 있다. 이 구조는 프린트 엔진(70)으로부터 인쇄매체의 제거를 제어하고나서 인쇄를 하는데 도움을 준다.
용지출구기구(85)가 크래들 유닛(71) 내에 포함되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 용지출구기구는 또한 크래들 유닛으로부터 멀리 떨어져 설치되고, 프린터 유닛의 메인 본체(3)에 부착될 수 있다. 또한, 용지출구기구(85)가 스타 휠(91)을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 해당 분야의 숙련자에게 분명하고 본 발명의 범위내에 여전히 포함될 수 있는 바와 같이 다른 타입의 아이들러 롤러도 사용할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 크래들 유닛(71)의 본체는 픽커기구(60)에 인접하여 프린터헤드 집적회로(81)의 하류측에 설치된 입구(67)를 갖는다. 이 입구(67)는 픽커기구(60)에 의해 전달된 인쇄매체의 선단부를 수용하고 구동 및 핀치롤러(76, 77)쪽으로 인쇄매체의 선단부를 향하는데 도움을 주는 안내부재(69)를 포함한다.
인쇄매체가 프린트 엔진(70)으로 나가는 경로를 제공하는 용지출구기구의 프린트헤드 집적회로의 하류측에 있는 크래들 유닛(71)의 본체에는 출구(68)가 설치되어 있다. 프린트헤드 집적회로(81)에 의한 인쇄에 이어서, 인쇄매체의 선단부는 용지출구기구(85)의 작용하에 출구(68)를 거쳐 프린트 엔진(70)을 빠져나간다.
설명된 구조에 있어서, 프린트 엔진(70)은 매체입력조립체(4)에서부터 프린트 엔진(70)을 통하여 매체출력조립체(5)로의 간단한 인쇄매체 운송경로를 고려하기 위해 메인 본체(3)의 내부 캐버티(12) 내에 위치되어 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 인쇄매체가 프린터 유닛(2)을 통하여 진행함에 따라 그 인쇄매체의 경로를 간소화하기 위해, 프린트 엔진(70)은 메인 본체(3)의 내부 캐버티(12) 내에 각지게 배치된다. 프린트 엔진(70)의 각진 배치에 의해 프린트헤드 집적회로(81)가 각지게 배치되고, 그에 따라 각지게 배치된 인쇄영역을 제공하며, 이는 인쇄매체가 매체입력조립체(4)로부터 인쇄영역을 통하여 매체출력 조립체(5)로 통과함에 따라 인쇄매체의 얕은 경로를 제공하는 데 도움을 준다. 이러한 간소화되고 얕은 인쇄매체 경로는 전형적으로 종래의 데스크탑 프린터에서 결함이 있는 매체조정성능의 변화성을 제공하도록 두께와 타입을 변화시키는 매체, 즉 약 300gsm까지의 용지를 프린터 유닛(2)에 의해 인쇄할 수 있게 한다. 인쇄매체가 프린트헤드 집적회로(81)에 접촉된다면, 이 구조는 인쇄매체가 그 경로를 따라 걸리게 될 수 있고 일정한 감시와 조정을 요구할 필요 있고 어떤 경우에서는 수리 또는 교체를 할 필요 있는 가능성을 줄일 수 있다.
프린트 엔진(70)의 배치각도와 이에 따른 프린트헤드 집적회로(81)의 경사각도는 인쇄매체(10)가 프린터 유닛(2)에 공급되는 각도, 특히 매체입력조립체(4)의 경사각도에 크게 의존한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 인쇄매체입력조립체(4)는 약 120°의 경사각도를 가지며, 이 경사각도는 수평면이 0°의 경사각도를 갖는 상태에서 + x축으로부터 반시계방향으로 측정된 것이다. 인쇄매체입력조립체의 경사각도는 90°- 160°사이에서 변화할 수 있다. 도 16에 도시된 구조에서는, 프린트 엔진(70)과 이에 따른 프린트헤드 집적회로(81)는 인쇄매체입력조립체(4)의 경사각도보다 큰 약 145°의 경사각도를 갖는다. 그러므로, 중량과 두께를 변화시키는 인쇄매체를 조정할 수 있는 얕은 인쇄매체 경로를 제공하기 위해서, 프린트헤드 집적회로(81)는 인쇄매체입력조립체의 경사각도보다 큰 경사각도를 갖도록 배열된다.
이미지처리장치(1)의 이미지판독유닛(701)은 도 30에 분해도로 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이미지판독유닛(701)은 소스(Source)로부터 이미지를 스캐닝하기 위하여 전통적인 왕복 페이지폭 이미지판독기(702)를 이용하는 전통적 인 플랫 베드(Flat Bed) 스캐너 유닛과 닮았다. 이미지판독기(702)는 해당 분야의 숙련자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 스캐너 헤드조립체의 형태로 있다.
이미지판독유닛(701)은 일반적으로 베이스(703), 프레임(Frame, 710) 및 뚜껑(720)으로 이루어진다. 상기 베이스(703)는 이미지판독유닛(701)의 여러 가지의 작동부재를 포함한다. 이미지판독기(702)는 베이스(703)의 일단부 내에 위치되고 이미지를 판독함에 따라 이동하는 중앙축(704) 상에 지지되어 있다. 베이스(703)에는 중앙축(704)과 평행관계로 배열되는 벨트(Belt)조립체(705)를 구동하기 위한 모터(707)가 장착되어 있다. 벨트조립체(705)는 이미지판독기(702)에 연결되어 그 이미지판독기(702)가 모터(707)의 작용하에 중앙축(704)을 따라 이동되게 하고, 이에 따라 이미지판독기(702)가 베이스(703)를 가로질러 이미지를 스캐닝할 수 있다. 스캐너 유닛(701)의 길이를 따라 이미지판독기(702)의 일관된 이동을 제공하기 위해 모터(707)로부터 멀리 떨어진 벨트조립체(705)의 단부에는 벨트가 충분한 장력을 갖는 것을 확실하게 하기 위한 벨트장력조정시스템(Belt Tensioning System, 706)이 채용된다.
이미지판독기(702)와 모터(707)는 PCB조립체(부분적으로 보이지 않음) 상에 설치된 제어기(708)에 의해 제어된다. 이미지판독기(702)가 이미지판독유닛(701)의 길이를 횡단하므로, 그 이미지판독기(702)는 접어진 구조로 도시되어 있는 연성(Flex) PCB(709)를 통하여 제어기(708)에 연결되어 있다. 이 점에서, 이미지판독기(702)는 베이스(703)의 길이를 따라 이동함에 따라, 연성 PCB(709)는 접어진 구조로부터 늘어나서 이미지판독기(702)가 제어기(708)와 일정한 통신상태로 있는 것을 확실하게 하여 그 두 개의 부재들 사이에서 데이터와 전원을 전달할 수 있다. 이러한 구조에 있어서, 판독되는 이미지와 관련된 이미지 정보는 이미지판독기(702)에 의해 수집되어 이후의 처리를 위해 제어기(708) 내에 기록되거나 저장된다.
프레임(710)은 베이스(703) 위에 끼워지도록 배치되고 베이스(703) 상에 마련된 대응하는 오목부(712)와 결합되는, 프레임(710) 상에 마련된 돌기부(Lug, 711)에 의해 그 결합상태가 유지된다. 베이스(703)와 프레임(710) 사이에는 평탄한 유리판(Glass Panel, 713)이 개재되어 있다. 이 유리판(713)은 한 장의 인쇄매체를 지지하여 상술한 바와 같은 방식으로 이미지판독기(702)에 의해 판독하기 위한 매체를 나타내는 데 사용되는 것이다.
프레임(710)의 후면에는 시트부(Seat Portion, 714)가 설치되어 있다. 시트부(714)는 바닥부(715)와 이 바닥부(715)로부터 위쪽으로 뻗는 두 개 세트의 위치지정부재(716)을 갖는 개방형 저장소(Open Receptacle)를 형성한다. 위치지정부재(716) 각각은 네 개의 돌출된 위치지정 탭(Tab, 718)에 의해 둘러싸인 중앙원통부재(Central Cylindrical Element, 717)로 이루어진다. 또한 간격조절부재(719)는 시트부의 바닥부(715)로부터 뻗어있다. 위치지정부재(716)와 간격조절부재(719)의 목적은 이후에 더 상세히 설명되는 방식으로 프린터 유닛(2)을 수용하기 위한 것이다.
뚜껑(720)은 유리판(713)을 덮도록 배치되며 뚜껑이 유리판(713)을 덮는 닫힌 위치와 뚜껑(720)이 유리판(713)으로부터 떨어져 이동되는 열린 위치 사이에서 선회하기 위해 프레임(710)에 선회가능하게 연결되어 있다. 유리판(713) 상의 제 위치에서 판독되는 아이템(Item)을 유지하는 데 도움을 주기 위해 뚜껑(720)의 내면에는 패드(Pad, 721)가 설치되어 있다. 이 점에서, 뚜껑(720)이 닫힌 위치에 있고, 판독되는 아이템이 유리판(713) 상에 놓여질 때, 패드(721)는 유리판(713)의 표면 상의 제 위치에서 아이템을 접촉하여 유지한다.
뚜껑(720)의 외면은 그 길이를 따라 뻗는 다수의 돌출부(Ridge, 722)를 구비하며 이후에 더 상세히 설명되는 방식으로 프린터 유닛(2)으로부터 인쇄매체를 수집하는 데 사용되는 거의 평탄면을 규정한다. 프린터 유닛(2)으로부터 인쇄매체를수집하는 데 도움을 주기 위해 뚜껑(720)의 외면에는 정지대(End Stop, 723)가 설치되어 있다.
뚜껑(720)은 뚜껑(720)의 두 개의 안쪽 모퉁이에 설치된 한 쌍의 핀(도시하지 않음)에 의해 프레임(710)에 부착된다. 이 핀들은 프레임(710)의 외면에 설치된 두 개의 형상화된 오목부(724) 내에 수용되며 이 구조는 뚜껑(720)이 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 핀을 중심으로 선회할 수 있도록 한다. 뚜껑(720)이 부착되는 단부에 바로 인접한 프레임(710)의 영역은 뚜껑(720)이 프레임(710)을 중심으로 선회하는 데 도움을 주는 홈형상의 영역(Grooved Region, 725)을 구비한다.
위에 설명한 바 있는, 그리고 도 30에 도시된 이미지판독유닛(710)은 왕복 페이지폭 헤드조립체를 채용하는 플랫 베드 스캐너이지만, 그 스캐너가 상업적으로 유용한 어떠한 형태의 스캐너일 수도 있고 그러므로 본 발명이 그 이용된 형태의 스캐너에 한정되지 않는다.
다목적 이미지처리장치
도 1에 도시된 바와 같이 다목적 이미지처리장치(1)를 형성하기 위해, 프린터 유닛(2)과 이미지판독유닛(701) 양쪽은 함께 간단한 조립을 할 수 있는 방식으로 구성된다.
앞서 설명하였던 바와 같이, 이미지판독유닛(701)의 시트부(714)는 프린터 유닛(2)의 베이스(8)를 수용하도록 구성되며 위치지정부재(716)는 프린터 유닛(2)를 제 위치에서 고착하도록 작용한다.
도 11과 관련하여, 프린터 유닛(2)과 이미지판독유닛(701)을 함께 조립하여 다목적 이미지처리장치(1)를 형성하기 위하여, 매체출력조립체(5)는 먼저 프린터 유닛(2)의 베이스(8)로부터 제거된다. 매체출력조립체(5)가 프린터 유닛(2)의 베이스(8)에 형성된 오목부 내에 미끄러지게 수용되므로, 그 매채출력조립체(5)는 이미지판독유닛(701)에 조립하기 전에 베이스로부터 간단히 제거될 수 있다. 두 곳의 수용영역(59)이 베이스(8)의 표면 상에 형성되며 네 개의 거의 사각형 오목부가 중앙 원형 오목부를 중심으로 배치되는 상태로 중앙 원형 오목부의 형태로 있다.
다음에 프린터 유닛(2)을 이미지판독유닛(701)의 시트부(714) 내에 배치할 수 있는데, 이때 시트부(714)는 프린터 유닛(2)의 베이스(8)의 일반적인 형상과 정합하도록 형상화된다. 시트부(714) 내에 프린터 유닛(2)을 수용할 때, 프린터 유닛(2)의 베이스(8) 상에 형성된 수용영역(59)은 시트부(714) 상에 설치된 위치지정부재(716)를 수용한다. 이 점에서, 돌출된 탭(718)은 수용영역(59)의 대응하는 거의 사각형 오목부 내에 수용되며 원통부재(717)는 그 수용영역의 대응하는 사각형 오목부 내에 수용되고, 이에 따라 프린터 유닛(2)이 안착되는 구조로 이미지판독유닛(701)에 고정된다. 시트부(714)의 간격조절부재(719)는 시트부(714) 내의 프린터 유닛(2)을 더 지지하기 위해 프린터 유닛(2)의 베이스(8)에 대항하여 작용한다. 조립된 구조의 하부측은 도 31에 도시되어 있다.
이 구조에서, 이미지판독유닛(701)의 제어기(708)는 적당한 전기 연결(도시하지 않음)에 의해 프린터 유닛(2)의 제어시스템(72)에 직접 연결될 수 있다. 이러한 전기 연결은 프린터 유닛(2)의 내부 캐버티(12) 쪽으로 뻗어 이미지판독유닛(701)의 제어기(708)와 프린터 유닛(2)의 제어시스템(72) 사이에 데이터 전달을 가능하게 하기 위해 원통형 부재(717) 내에 설치될 수 있다. 또한, 유사한 방식으로 이미지판독유닛(701)에 작동 전압을 제공하기 위해 전원공급유닛(15)으로부터 전원연결을 설치할 수 있다. 이 점에서, 이미지판독유닛(701)을 작동시켜 인쇄된 문서로부터 이미지를 판독하여 그 이미지를 프린터 유닛(2)에 전송하고 나서 바로 인쇄할 수 있다. 또한, 제어시스템(72)은 수집된 이미지 데이터를 프린터 유닛(2) 상에 설치된 WIFI 카드(Card)나 데이터 연결소켓에 의해 원격 컴퓨터시스템 등에 전송할 수 있다. 이미지판독유닛(701)은 프린터 유닛(2) 상에 장착된 사용자 디스플레이 유닛(26)에 의해 작동되므로, 사용자는 사용자 디스플레이 유닛(26)에 의해 명령을 입력하여 이미지판독유닛(701)의 작동을 제어할 수 있다.
이렇게 조립된 구조에서, 도 32-도 35에 도시된 바와 같이, 이미지판독유닛(701)의 뚜껑(720)은 매체출력조립체(5)가 없을 때 그 프린터 유닛(2)으로부터 배출된 인쇄매체를 수집하기 위해 프린터 유닛(2)으로부터 뻗어 있다. 이 점에서, 인쇄매체(34)는 이미지판독유닛(701)의 뚜껑(720) 위로 매체출구기구(85)의 작용하에 프린터 유닛(2)을 빠져나간다. 정지대(723)는 인쇄매체(34)의 선단부를 수집하고, 이에 의해 수집을 위해 인쇄매체를 유지시킨다.
이미지판독유닛(701)을 사용하여 문서로부터의 이미지의 판독 및 기록을 용이하게 하기 위하여, 뚜껑(720)은 문서를 유리판(713)의 표면 상에 놓을 수 있도록 들어 올려진다. 이 구조는 도 13에 도시되어 있다. 이 점에서, 이미지판독유닛(701)은 프린터 유닛(2)과 관계없이 종래의 방식으로 바로 작동될 수 있도록 구성된다.
본 발명은 대표적인 실시형태를 참조하여 예시하고 설명하였지만, 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않고 해당 분야의 숙련자에 의해 각종의 변경이 명백하고 바로 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위의 범위가 여기에 설명된 바와 같은 설명에 한정된다는 것에 의도되는 것이 아니라 광범위하게 구성된 것이다.

Claims (58)

  1. 인쇄를 위한 매체(Media)를 지지하기 위한 매체입력조립체;
    상기 매체 상에 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 엔진; 및
    인쇄된 매체를 수집하기 위한 것으로, 인쇄된 매체를 수집하기 위한 표면을 구비하는 이미지판독유닛을 갖는 매체출력조립체; 를 포함하며,
    상기 프린트 엔진은 사용시 매체출력조립체가 지지면 상에 평탄하게 놓이며 그 매체입력조립체가 프린트 엔진으로부터 위쪽으로 뻗도록 매체입력조립체와 매체출력조립체 사이에 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매체입력조립체와 프린트 엔진은 상기 이미지 판독기 상에 장착되며 상기 이미지 판독기는 작업면 상에 프린터 유닛을 지지하도록 구성되어 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이미지 판독기는 상기 프린트 엔진으로부터 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 인쇄된 매체는 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 수집되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 인쇄에 이어서 상기 프린트 엔진으로부터 상기 인쇄된 매체를 배출하기 위한 매체출구기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 판독기의 상부면은 상기 배출된 인쇄된 매체를 포획하여 수집을 위한 인쇄된 매체를 나타내도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이미지 판독기의 상부면은 수집을 위한 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 상기 배출된 매체를 포획하기 위해 상기 배출된 매체의 선단부(Leading Edge)와 접촉하는 정지부재(Stop Member)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 그 매체가 프린트헤드를 지나서 운송될 때 매체의 표면에 잉크를 분사하기 위한 다수의 잉크분사노즐이 배치된 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 크래들(Cradle)을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 크래들은 상기 매체 상에 이미지의 인쇄를 용이하게 하기 위하여 상기 프린트헤드와 상기 운송기구의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어시스템은 또한 상기 이미지판독유닛의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  14. 인쇄를 위한 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체;
    상기 매체 상에 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 엔진; 및
    인쇄된 매체를 수집하기 위한 것으로, 인쇄된 매체를 수집하기 위한 표면을 구비하는 이미지판독유닛을 갖는 매체출력조립체; 를 포함하며,
    상기 프린트 엔진은 페이지폭 프린트헤드인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 매체입력조립체와 프린트 엔진은 상기 이미지 판독기 상에 장착되며 상기 이미지 판독기는 작업면 상에 프린터 유닛을 지지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이미지 판독기는 상기 프린트 엔진으로부터 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 인쇄된 매체는 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 수집되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 인쇄에 이어서 상기 프린트 엔진으로부터 상기 인쇄된 매체를 배출하기 위한 매체출구기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이미지 판독기의 상부면은 상기 배출된 인쇄된 매체를 포획하여 수집을 위한 인쇄된 매체를 나타내도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이미지 판독기의 수집을 위한 상기 이미지 판독기의 상부면 상에 상기 배출된 매체를 포획하기 위해 상기 배출된 매체의 선단부와 접촉하는 정지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 매체가 프린트헤드를 지나서 운송될 때 매체의 표면에 잉크를 분사하기 위한 다수의 잉크분사노즐이 배치된 페이지폭(Pagewidth) 프린트헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 크래들을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프 린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 크래들은 상기 매체 상에 이미지의 인쇄를 용이하게 하기 위하여 상기 프린트헤드와 상기 운송기구의 작동을 제어하는 제어시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제어시스템은 또한 상기 이미지판독유닛의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛.
  27. 인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체와 이미지 판독기 상의 상호 보완적(Complementary)인 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위한 고착수단을 갖는 본체; 및
    페이지폭 프린트헤드와 상기 프린트헤드의 작동을 제어하는 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
    상기 본체는 상기 고착수단을 상기 상호 보완적인 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위해 위치시키도록 상기 이미지판독유닛과 포개지기 위한 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 본체는 상기 이미지판독유닛에 마련된 시트(Seat) 내에 수용되는 형상으로 이루어져 있는 베이스(Base)를 갖는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 본체의 베이스는 본체를 상기 이미지판독유닛에 제거가능하게 고착하기 위해 상기 이미지판독유닛의 시트상에 마련된 다수의 위치지정부재를 수용하도록 구성된 다수의 오목부(Recess Portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 본체의 베이스는 본체가 상기 이미지판독유닛에 고착될 때, 본체와 이미지판독유닛 사이에 전기통로(Electric Path)를 형성하여 그 사이로 데이터와 전력을 전달할 수 있도록 상기 이미지판독유닛의 시트상에 설치된 전기 컨넥터(Connector)를 수용하기 위한 전기 입구(Electric Inlet)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 본체의 베이스는 본체가 상기 이미지판독유닛에 고착될 때, 본체와 이미지판독유닛 사이에 전기통로(Electric Path)를 형성하여 그 사이로 데이터와 전력을 전달할 수 있도록 상기 이미지판독유닛의 시트상에 설치된 전기 컨넥터(Connector)를 수용하기 위한 전기 입구(Electric Inlet)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 프린트 엔진의 제어시스템은 이미지판독유닛의 작동을 제어하고 전기통로를 통하여 제어시스템과 이미지판독유닛 사이에 데이터가 전달되는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 본체는 전기통로를 통하여 이미지판독유닛에 작동 전압을 공급하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 프린트헤드는 카트리지 상에 설치되며 그 카트리지는 상기 프린트 엔진으로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 프린트 엔진에 의해 인쇄하기 위해 잉크를 저장하기 위한 적어도 한 개의 잉크저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 프린트 엔진은 크래들을 포함하고 이 크래들은 상기 카트리지를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 크래들은 인쇄를 위한 상기 매체를 상기 매체입력조립체로부터 상기 프린트헤드를 지나서 운송하기 위한 매체운송기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 판독기용 잉크젯 프린터 유닛.
  38. 프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 상기 인쇄된 매체를 제공하여 판독을 하기 위한 매체판독면; 및
    상기 프린터 유닛상에 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위한 상호 보완적인 고착수단; 을 포함하며,
    상기 이미지 판독기는 상호 보완적인 고착수단을 상기 고착수단과 해제가능하게 결합하기 위해 위치되도록 상기 프린터 유닛과 포개지기 위한 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터 유닛용 이미지판독유닛.
  39. 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
    인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
    페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하기 위한 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 및
    프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 을 포함하며,
    상기 잉크젯 프린터가 상기 이미지판독유닛과 포개지게 결합하고 그 이미지판독유닛에 해제가능하게 고착되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  40. 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하여 기록하기 위한 이미지 처리장치로서,
    인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
    페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하기 위한 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 및
    프린터 유닛으로부터 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 을 포함하며,
    상기 잉크젯 프린터가 상기 이미지판독유닛과 포개지게 결합하고 그 이미지판독유닛에 해제가능하게 고착되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  41. 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하기 위한 이미지 처리장치로서,
    인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
    이미지 판독기와 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 이미지 판독기가 이미지 정보를 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 및
    페이지폭 프린트헤드와 인쇄될 매체 상에 개별적인 잉크방울을 분하기 위한 복수의 잉크분사노즐을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
    상기 제어시스템은 각각의 노즐이 잉크방울을 초당 적어도 5000만번의 비율로 분사하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리장치.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 본체가 시트부를 포함하고 이 시트부가 그 안에 잉크젯 프린터 유닛을 수용하기 위해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 고착수단이 시트부상에 설치되어 있고 시트부로부터 뻗어있고 잉크젯 프린터 유닛상에 설치된 대응하는 수용부재와 결합하도록 형성된 적어도 한 개의 위치지정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 수용부재가 오목부(Recess)이고 위치지정부재가 상기 오목부 내에 수용되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  45. 제41항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린터 유닛이 시트부 내에 수용될 때, 전기통로가 잉크젯 프린터 유닛과 이미지 판독기 사이에 형성되어 데이터와 전력을 그 사이로 전달되도록 전기 커넥터가 잉크젯 프린터상에 설치된 대응하는 전기 커넥터와 접촉하기 위해 시트부상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 이미지 판독기가 헤드부(Head Portion)를 포함하고 그 헤드부가 매체의 표면을 따라 이동하여 매체의 표면 상에 형성된 이미지와 관련된 이미지 정보를 수집하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 이미지 판독기에 의해 수집된 이미지 정보가 이미지 판독기와 함께 설치된 제어기 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  48. 제46항에 있어서,
    상기 수집기 내에 저장된 이미지 정보가 잉크젯 프린터 유닛에 전송되어 전기통로를 거쳐 처리되는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  49. 제46항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 잉크젯 프린터 유닛으로부터 수신된 제어명령에 이어서 이미지판독유닛의 작동을 조정하는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  50. 매체면 상에 이미지를 인쇄하고 매체면 상의 이미지와 관련된 이미지 정보를 판독하기 위한 이미지 처리장치로서,
    인쇄될 매체를 지지하기 위한 매체입력조립체를 갖는 잉크젯 프린터;
    이미지 판독기와 인쇄된 매체를 수용하여 인쇄된 매체를 제공하여 이미지 판독기가 이미지 정보를 판독하기 위한 매체판독면을 갖는 이미지판독유닛; 및
    페이지폭 프린트헤드와 프린트헤드의 작동을 제어하는 제어시스템을 갖는 프린트 엔진; 을 포함하며,
    상기 프린트헤드가 그 매체 상에 개별적인 잉크방울을 분사하기 위한 적어도 5000개의 잉크분사노즐을 갖는 것을 특징으로 하는 이미지처리장치.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 본체는 시트부를 포함하고 이 시트부가 그 안에 잉크젯 프린터 유닛을 수용하도록 형상화되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  52. 제50항에 있어서,
    상기 고착수단은 시트부상에 설치되고 상기 시트부로부터 뻗어 있고 잉크젯 프린터 유닛상에 설치된 대응하는 수용부재와 결합하도록 형성되어 있는 적어도 한 개의 위치지정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  53. 제51항에 있어서,
    상기 수용부재가 오목부이고 위치지정부재가 오목부 내에 수용되도록 형상화되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  54. 제50항에 있어서,
    상기 잉크젯 프린터 유닛이 시트부 내에 수용될 때, 전기통로가 잉크젯 프린터 유닛과 이미지 판독기 사이에 형성되어 데이터와 전력을 그 사이로 전달되도록 전기 커넥터가 잉크젯 프린터상에 설치된 대응하는 전기 커넥터와 접촉하기 위해 시트부상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 이미지 판독기가 헤드부를 포함하고 그 헤드부가 매체의 표면을 따라 이동하여 매체의 표면 상에 형성된 이미지와 관련된 이미지 정보를 수집하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  56. 제54항에 있어서,
    상기 이미지 판독기에 의해 수집된 이미지 정보가 이미지 판독기와 함께 설치된 제어기 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  57. 제55항에 있어서,
    상기 수집기 내에 저장된 이미지 정보가 잉크젯 프린터 유닛에 전송되어 전기통로를 거쳐 처리되는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
  58. 제55항에 있어서,
    상기 제어기가 상기 잉크젯 프린터 유닛으로부터 수신된 제어명령에 이어서 이미지판독유닛의 작동을 조정하는 것을 특징으로 하는 이미지판독유닛.
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