KR20070098593A

KR20070098593A - 인쇄 헤드, 인쇄 장치, 시리얼 데이터 발생 장치 및 컴퓨터프로그램

Info

Publication number: KR20070098593A
Application number: KR1020070030229A
Authority: KR
Inventors: 유우이찌로오 이께모또; 가즈야스 다께나까
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-10-05
Also published as: JP2007261218A; CN101045381A; KR101357983B1; CN100577422C; US20100039472A1; US20070285449A1

Abstract

본 발명은 서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 포함하는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드에 관한 것이다.

헤드 칩, 유효 노즐 영역, 중첩 노즐 영역, 인쇄 헤드, 액체 토출 유형, 잉크 액적

Description

인쇄 헤드, 인쇄 장치, 시리얼 데이터 발생 장치 및 컴퓨터 프로그램 {PRINTING HEAD, PRINTING DEVICE, SERIAL DATA GENERATION DEVICE, AND COMPUTER PROGRAM}

도1은 인쇄 헤드의 종래 구조의 일 예를 도시.

도2는 인쇄 헤드를 구성하는 헤드 칩의 변위를 설명하기 위한 도면.

도3a 및 도3b는 헤드 칩의 변위에 대한 종래 보정 방법을 설명하기 위한 도면.

도4는 잉크 액적의 편향 토출 기술을 설명하기 위한 도면.

도5는 잉크 액적의 편향 토출 기술을 사용하는 종래의 도트 형성 기술을 설명하기 위한 도면.

도6은 본 발명자에 의해 제안된 인쇄 헤드의 구조의 일예를 도시.

도7은 유효 노즐 영역과 중첩 노즐 영역간의 위치 설정 관계를 설명하기 위한 도면.

도8은 잉크 액적의 착탄 위치를 설명하기 위한 도면.

도9는 본 발명자에 의해 제안된 인쇄 헤드 내의 도트 형성의 원리를 설명하는 도면.

도10은 잉크 액적의 착탄 위치의 다른 예를 설명하기 위한 도면.

도11은 본 발명자에 의해 고안된 인쇄 헤드 내의 도트 형성의 다른 원리를 설명하기 위한 도면.

도12는 인쇄 장치의 구조의 일 예를 도시.

도13은 출력된 시리얼 데이터의 일예를 설명하기 위한 도면.

도14는 시리얼 데이터의 구조의 일예를 설명하기 위한 도면.

도15는 패턴 테이블의 일 예를 도시.

도16은 헤드 칩에서 변위가 발생했을 때의 보정 동작의 원리를 설명하기 위한 도면.

도17은 인쇄 장치 내의 처리 절차의 일 예를 도시.

도18은 변위가 발생하지 않은 경우에 도트 패턴들 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 도면.

도19a 내지 도19c는 헤드 칩이 우측으로 변위될 때 보정 원리를 설명하기 위한 도면.

도20은 헤드 침의 장착 위치가 우측으로 변위될 때 데이터 보정 후의 도트 패턴들 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 도면.

도21a 내지 도21c는 헤드 칩의 장착 위치가 좌측으로 변위될 때 보정 원리를 설명하기 위한 도면.

도22는 헤드 칩의 장착 위치가 좌측으로 변위될 때 데이터 보정 후 도트 패턴들 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 도면.

도23은 종래 인쇄 방법에 사용될 때 경계부 내에 발생하는 계조의 재현성의 혼란을 설명하는 도면.

도24는 잉크 액적의 착탄 위치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인쇄 헤드

3 : 헤드 칩

11 : 인쇄장치

13 : 디지털 신호 처리 섹션

131 : 다중 레벨 오차 확산 섹션

133 : 다중 레벨 양자화 섹션

135 : 분류 출력 섹션

137 : 제로 값 삽입 섹션

15 : 헤드 제어기

111 : 위치 보정 데이터 메모리

본원에서 제시된 본 발명은 복수의 액적(예컨대, 잉크 액적)에 의해 하나의 도트를 형성할 수 있는 액체 토출형의 인쇄 장치에 관한 것이다.

본 발명자에 의해 제시된 본 발명은 인쇄 헤드, 인쇄 장치, 패턴-테이블 최적화 장치 및 컴퓨터 프로그램의 측면을 갖는다.

현재, 라인 헤드 구조의 사용이 인쇄 속도를 증가시키기 위해 연구된다. 라인 헤드 구조는 인쇄 폭의 방향으로 배열된 다수의 노즐을 갖는 헤드 구조를 포함한다. 라인 헤드 구조에서, 헤드 길이가 인쇄 폭의 총 길이를 초과하는 구조가 특히 라인 헤드로 언급된다.

현재, 라인 헤드 구조는 복수의 헤드 칩을 함께 부착하는 방법에 의해 주로 달성된다.

도1은 통상의 라인 헤드 구조의 일부를 도시한다. 도1은 인접한 두 개의 헤드 칩의 장착부의 확대도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 두 개의 헤드 칩은 그들의 단부 각각이 헤드 칩들 사이의 경계선에 위치하도록 장착된다. 즉, 헤드 칩들은 단부에서 서로 중첩되지 않도록 배치된다.

일본 특허출원 제2005-81621호는 관련 기술로서 예시된다.

복수의 헤드 칩들이 하나의 인쇄 헤드를 생성하도록 함께 부착될 때, 공차를 포함하는 장착 오차(즉, 변위)가 발생할 수 있다.

도2는 간극이 장착 오차에 의해 헤드 칩들 사이에 형성된 예를 도시한다. 도2에서 간극은 설명의 편의를 위해 확대하여 도시었다. 간극이 이러한 방식으로 헤드 칩들 사이에 존재하면, 잉크 액적이 착탄하지 않는 부분은 종종 백색 라인으로 감지된다.

따라서, 헤드 칩들 사이에 간극을 갖는 인쇄 헤드가 사용되면, 의사 방식으로 상기 간극의 양측 부근의 인쇄 농도(계조)를 증가시키기 위한 보정이 통상 사용 된다. 인쇄 농도를 증가시키면, 백색 라인은 뚜렷하지 않게 보정될 수 있다.

도3a는 보정 전 도트 형성의 일 예를 도시하고, 도3b는 보정 후 도트 형성의 일 예를 도시한다. 하지만, 이러한 보정 방법을 사용하여도, 경계부 부근의 화질의 감소는 완전하게 제거될 수 없다.

중첩된 노즐들이 배치되지 않은 헤드 칩의 경우, 경계부 부근의 화질은 도트 형성 타이밍의 이동으로 인해 감소될 수 있다. 형성 타이밍의 이동은 편향 토출 기술이 사용될 때 발생한다.

도4는 편향 토출 기술을 사용한 인쇄 헤드에 의해 잉크 액적의 토출 방향을 도시한다. 도4에 도시된 바와 같은 노즐의 경우, 노즐은 노즐에 대향하는 도트 위치에 부가하여 서로에 대해 인접한 세 개의 도트 위치에 잉크 액적을 개별적으로 적층할 수 있다.

도5는 편향 토출 기술이 사용될 때 경계부 내의 토드 형성 방법을 도시한다. 헤드 칩 내에서 수직 방향으로 배열된 8개의 블록이 하나의 도트의 형성에 대해 사용 가능한 액적의 토출 주기에 대응한다. 8개의 블록 내의 숫자는 각 블록에 대응하는 잉크 액적을 토출하는데 사용되는 노즐의 번호를 가리킨다. 즉, 도5는 하나의 도트가 최대 8개의 잉크 액적의 중첩 적층에 의해 형성될 수 있는 경우의 토출 노즐 및 투출 타이밍 사이의 관계를 도시한다.

도5에 도시된 바와 같이, "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "1", "2" 및 "3"에 대응하는 위치 내의 도트들은 "헤드 칩 1"으로부터 토출된 잉크 액적과 중첩 적층에 의해 형성된다.

"헤드 칩 2"의 노즐 번호 "1"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 6개의 블록이 "헤드 칩 1"으로부터 토출된 잉크 액적과 중첩 적층되어 형성된다. "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "2"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 4개의 블록이 "헤드 칩 1"로부터 토출된 잉크 액적과 중첩 적층되어 형성된다.

"헤드 칩 2"의 노즐 번호 "3"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 2개의 블록이 "헤드 칩 1"로부터 토출된 잉크 액적과 중첩 적층되어 형성된다.

헤드 칩들(몇몇 라인에 대응함) 사이와, 잉크 액적이 헤드 칩 1로부터 착탄되는 시점과 잉크 액적이 헤드 칩 2로부터 착탄되는 시점 사이의 오프셋에 대응하는 시간에 의해 시간 차가 발생한다. 이러한 시간 차는 잉크 액적의 수가 동일한 경우에도 도트 크기의 변화를 유발한다. 또한, 종이 공급 시 일탈이 발생할 때, 도트가 적절한 위치에 형성되지 않는 어려움이 있다.

이러한 방식으로, 일반적인 유형의 인쇄 장치에서는 화질은 헤드 칩 간의 경계부 부근에서 감소되는 경향이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 갖는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 인쇄 헤드 구조를 갖는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드에 제공되는 시리얼 데이터를 발생하는 장치로서, 헤드 칩의 배열 방향으로 분류된 다중 레벨 양자화 값을 시리얼 데이터로 출력하는 분류 출력 섹션을 갖는 장치와, 제로 값(zero value)을 중첩 노즐 영역에 대한 데이터로서 출력된 시리얼 데이터에 삽입하는 제로 값 삽입 섹션이 제공된다.

삽입된 제로 값의 도트 수는 각각의 헤드 칩의 위치 설정 오차 상의 위치 보정 데이터에 따라 증가 또는 감소되도록 적절하게 제어된다.

이러한 구성에 의해, 헤드 칩들 사이의 경계부에 위치된 도트의 형성은 하나의 헤드 칩 내에서 완전하게 달성될 수 있다. 따라서, 도트 크기의 변화 또는 변위가 발견되지 않는 인쇄 결과를 얻을 수 있다.

삽입될 제로 값의 도트 수가 변경되면, 간극이 헤드 칩의 위치 설정 오차에 의해 헤드 칩 사이에 생성되는 경우에도, 도트는 적절한 위치에 형성될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 토출 유형의 인쇄 장치의 실시예들이 개시될 것이다.

본원에 특정하게 도시 또는 개시되지 않은 부분은 본 기술 분야의 공지된 기술로 응용된다.

또한, 이하에 개시된 실시예들은 단지 본 발명의 일 실시예로서 제한적이지 않다.

(A) 인쇄 헤드의 예

도6의 (a) 및 도6의 (b)는 본 실시예에 사용된 인쇄 헤드(1)의 구조의 일 예를 도시한다. 인쇄 헤드(1)는 각각이 유효 노즐 영역의 양측에 형성된 중첩 노즐 영역을 갖는 헤드 칩(3)이 일렬로 배치된 인쇄 헤드 구조를 갖는다. 이 실시예의 경우, 인쇄 헤드(1)는 라인 헤드로 가정된다.

320개의 노즐이 유효 노즐 영역에 형성되고, 4개의 노즐이 중첩 노즐 영역 각각에 형성되거나, 총 8개의 노즐이 형성된다. 유효 노즐 영역의 노즐들과 중첩 노즐 영역의 노즐들 사이에 토출 성능의 차이는 없다고 가정된다.

도7은 유효 노즐 영역과 중첩 노즐 영역 사이의 장착 위치상의 관계를 도시한다. 이 도면에서, 망점부(halftone portion)는 유효 노즐 영역이고, 개방부는 중첩 노즐 영역이다.

도7에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 헤드 칩들에 있어서, 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치는 레벨이 다르게 서로에 대해 정렬하도록 배치된다. 인접한 헤드 칩들 사이의 종이 공급 방향으로의 레벨의 차이는 4 라인(4 도트)에 대응하는 것으로 가정된다.

각 영역에 형성된 노즐은 하나의 도트가 복수의 액적(본 실시예에서 잉크 액적)에 의해 형성되는 도트 형성 기술을 채용하며, 또한 잉크 액적이 노즐의 배열 방향으로 위치된 복수의 도트 위치로 토출될 수 있는 편향 토출 기술을 채용한 구동 기구를 갖는다. 상기 구동 기구는 청구항에서 "액체 토출 섹션"에 대응한다.

도8의 (a) 내지 도8의 (e)는 구동 기구의 구조의 일 예를 도시한다. 본 실시예에서 구동 기구는 도8의 (a) 내지 도8의 (b)에 도시된 바와 같이 잉크 액적들을 4 도트에 대해 개별적으로 적층한다.

도8의 (a)에 도시된 구동 기구는 노즐(5)과 노즐의 바닥부에 배치된 두 개의 히터(7)를 포함한다. 이러한 구동 기구의 경우, 두 개의 수평 히터(7)로 유입될 전류 간의 밸런스는, 잉크 액적(9)의 토출 방향(착탄 위치)이 변경되도록 제어된다. 이 예의 경우, 각각의 노즐(5)은 도8의 (b) 내지 도8의 (e)에 도시된 바와 같이 잉크 액적(9)을 4 도트 위치로 토출할 수 있는 것으로 가정된다.

본 발명자들에 의해 제안된 인쇄 헤드는 편향 토출 기술을 사용하고, 중첩 노즐 영역으로부터 동일한 헤드 칩 내의 유효 노즐 영역 내의 경계부 부근에 위치된 도트로 잉크 액적을 토출하는 방법을 채용한다.

상기 방법을 사용하여, 각 헤드 칩 내의 유효 노즐에 대응하는 모든 도트들은 하나의 헤드 칩 내의 노즐들에 의해 형성될 수 있다.

이러한 방식으로 단지 하나의 헤드 칩에 의해 경계부 부근의 도트의 형성이 완성될 수 있다면, 도트 형성 타이밍의 이동에 의해 유발된 도트 크기의 변화는 통상적인 예와 다르게 제거될 수 있다. 또한, 잉크 액적의 착탄 위치의 이동에 의해 유발된 도트 형성의 이동의 어려움도 해결할 수 있다.

이하에서는, 경계부 부근의 도트의 형성이 단지 하나의 헤드 칩에서 완성될 수 있는 것이 개시된다.

도9는 각각의 도트를 형성하는 잉크 액적을 토출하기 위한 도트 위치와 노즐 간의 대응 관계를 도시한다. 도9의 경우에서, 헤드 칩 내에서 수직 방향으로 배열된 8 개의 블록은 하나의 도트의 형성에 대해 사용 가능한 액적의 토출 주기에 대응한다. 각 블록의 숫자는 각 블록에 대응하는 잉크 액적을 토출하는데 사용된 노즐의 번호를 나타낸다. 즉, 도9는 하나의 도트가 최대 8개의 잉크 액적의 중첩 적 층에 의해 형성될 수 있는 토출 노즐과 토출 타이밍 간의 관계를 도시한다.

예컨대, "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "5"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 6개의 블록이 동일한 "헤드 칩 2"의 중첩 노즐 영역으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성된다. "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "6"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 4개의 블록이 동일한 "헤드 칩 2"의 중첩 노즐 영역으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성된다. "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "7"에 대응하는 도트에서, 총 8개의 블록 중 2개의 블록이 동일한 "헤드 칩 2"의 중첩 노즐 영역으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성된다. 도9에서, 망점 도트부는 "헤드 칩 2"의 중첩 노즐 영역으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성된다.

본 실시예의 경우, "헤드 칩 1"의 후방단 측에 제공된 중첩 노즐 영역의 노즐은 도트의 형성에 기여하지 않는다.

하지만, 잉크 액적의 토출 방향이 도8의 (a) 내지 도8의 (e)에서의 방향과 반대인 경우, 즉 도10a 내지 도10의 (e)에 도시된 4 방향인 경우, 도트 형성에 사용되는 중첩 노즐 영역들 사이의 위치 관계가 역전된다. 즉, 도11에 도시된 바와 같이, "헤드 칩 1"의 후방단 측에 제공된 중첩 노즐 영역 내의 노즐은 도트의 형성에 기여하며, "헤드 칩 2"의 전방단 측에 제공된 중첩 노즐 영역 내의 노즐은 도트의 형성에 기여하지 않는다.

(B) 인쇄 장치의 예

도12는 인쇄 헤드의 이러한 유형을 채용한 인쇄 장치(11)의 구조의 일 예를 도시한다.

인쇄 장치(11)는 디지털 신호 처리 섹션(13), 헤드 제어기(15) 및 인쇄 헤드(1)를 포함한다(도6의 (a) 및 도6의 (b)).

디지털 신호 처리 섹션(13)은 인쇄에 적합한 신호 모드로 입력된 화상 데이터를 전환하는 처리 장치이다. 이 실시예의 경우, 디지털 신호 처리 섹션(13)은 다중 레벨 오차 확산 섹션(131), 다중 레벨 양자화 섹션(133), 분류 출력 섹션(135) 및 제로 값 삽입 섹션(137)을 포함한다.

디지털 신호 처리 섹션(13)은 청구항에서 "시리얼 데이터 발생 장치"에 대응한다.

다중 레벨 오차 확산 섹션(131)은 잉크 색(시안, 마젠타, 황색 및 흑색)에 대응하는 CMYK 신호의 각 색에 대한 다중 레벨 오차 확산 처리를 수행하는 처리 장치이다. 다중 레벨 오차 확산 섹션(131)은 임계치에 대응하는 9 계조 값으로 256 계조의 CMYK 신호를 전환하는 처리를 수행한다.

다중 레벨 양자화 섹션(133)은 각 도트의 계조 값을 나타내는 9 계조 값을 0 내지 8의 다중 레벨 양자화 값으로 전환하는 처리 장치이다. 다중 레벨 양자화 값은 각 도트를 형성하는 잉크 액적의 수에 대응한다.

분류 출력 섹션(135)은 인쇄 헤드(1)를 구성하는 헤드 칩의 배열에 따라 헤드 제어기(15)로 출력되는 다중 레벨 양자화 값을 분류하고, 시리얼 데이터로 분류된 값을 출력한다.

도13은 출력된 시리얼 데이터의 일 예를 도시한다. 시리얼 데이터는 도면의 좌측의 도트 위치로부터 우측으로의 배치 순서로 출력되는 것으로 가정된다. 시리 얼 데이터는 유효 노즐 영역에 대응하는 위치 내의 도트에 대응한다.

제로 값 삽입 섹션(137)은 중첩 노즐 영역에 대응하는 다중 레벨 양자화 값으로 제로 값을 삽입하는 처리 장치이다.

도14는 제로 값을 삽입한 후 데이터 구조의 일 예를 도시한다. 도14에 도시된 바와 같이, 4 도트의 제로 값이 각각의 유효 노즐 영역에 대응하는 데이터 전후에서 각 영역으로 삽입된다.

헤드 제어기(15)는 다중 레벨 양자화 값을 도트 패턴 데이터로 전환하는 처리 장치이다. 헤드 제어기(15)는 도트 패턴 전환 섹션(151), 임의 수(random number) 발생기(153), 라인 버퍼(155), 기록 카운터(157) 및 판독 카운터(159)를 포함한다.

도트 패턴 전환 섹션(151)은 도트 패턴으로 다중 레벨 양자화 데이터를 전환하도록 임의수 발생기(153)에 의해 8 패턴 테이블로부터 선택된 패턴 테이블을 사용하는 처리 장치이다. 도15는 패턴 테이블의 일 예를 도시한다.

여기서, 각 패턴 테이블은 서로 연관된 9 다중 레벨 양자화 값과 도트 패턴을 저장한다. 사전에 준비된 8 패턴 테이블과 같은, 다중 레벨 양자화 값과 도트 패턴 사이에 상이한 대응 관계를 갖는 패턴 테이블이 사용된다.

상기 8 패턴 테이블로부터 임의로 선택된 패턴 테이블을 사용하여, 도트 패턴이 일정한 화질의 열화가 감소된다.

임의 수 발생기(153)는 기록 카운터(157)에 의해 발생된 주소에 따라 하나의 도트 또는 몇몇 도트에 임의 수를 발생한다.

라인 버퍼(155)는 기록 및 판독을 위한 두 개의 저장 영역을 갖는 버퍼 메모리이다. 여기서 각 저장 영역은 각 헤드 칩의 노즐(유효 노즐 영역과 두 개의 중첩 노즐 영역에 형성된 노즐)의 전체 개수의 전체 값에 상응하는 저장 용량을 확보한다. 두 개의 저장 영역 중 하나는 도트 패턴을 기록하는데 사용되고, 나머지 하나는 도트 패턴을 판독하는데 사용된다. 이러한 판독 및 기록을 위한 주소는 기록 카운터(157)와 판독 카운터(159)에 의해 제공된다.

인쇄 헤드(1)는 16 헤드 칩이 각 색에 대해 일렬로 배치되는 헤드 구조를 갖는 장치이다. 각 색에 대응하는 라인 헤드 구조는 도6의 (a) 및 도6의 (b)에 도시되었기 때문에 생략한다.

위치 보정 데이터 메모리(111)가 인쇄 헤드(1) 내에 장착되는 것으로 가정된다. 위치 보정 데이터 메모리(111)는 각 헤드 칩의 위치 설정 오차에 대한 위치 보정을 저장하는 저장 영역이다. 즉, 각 색에 대한 16 헤드 칩의 위치 설정 오차의 정보가 저장된다.

예컨대, 헤드 칩이 원래의 위치에 대해 전방 또는 후방으로 변위한 사실에 대한 정보와 변위 레벨에 대응하는 도트의 수에 대한 정보가 위치 보정 데이터로 저장된다.

위치 보정 데이터는 디지털 신호 처리 섹션(13)의 제로 값 삽입 섹션(137)에 제공되어 삽입되는 제로 값의 수를 증가 또는 감소시키는데 사용된다.

도16의 (a) 내지 도16의 (c)는 제로 값의 수가 증가 또는 감소하는 것을 기초로 도트 위치의 보정 원리를 도시한다. 도16의 (a)는 헤드 칩이 적절하게 위치 되는 경우의 배열 예를 도시한다.

도면에서, 망점 영역은 유효 노즐 영역에 대응하는 데이터의 할당 영역과 중첩 노즐 영역에 대응하는 데이터(제로 값)의 할당 영역을 나타낸다. 도16의 (a) 내지 도16의 (c)의 경우, 제로 값은 전방 또는 후방측 중 어느 한 측에 대한 4 도트에 의해 할당된다.

도16의 (b)는 헤드 칩의 장착 위치가 후방으로 변위된 상태를 도시한다. 도16의 (b)는 제로 값의 삽입 레벨이 전혀 보정되지 않은 경우에 대응한다. 이 경우, 중첩 노즐 영역 내의 도트의 수는 4 도트로 확보된다. 그 결과, 헤드 칩에 의해 형성된 도트의 위치 내에 도트 형성 시작 위치는 변위의 레벨에 의해 이동되어 백색 라인의 형성을 초래한다.

또한, 도16의 (c)는 헤드 칩의 장착 위치가 후방으로 변위된 상태에 대응한다. 하지만, 이 경우 헤드 칩의 전방측으로 삽입되는 제로 값의 도트의 수는 변위 레벨에 의해 감소되고 유효 노즐 영역에 대응하는 모든 데이터는 전방으로 이동된다. 헤드 칩의 후방측으로 삽입되는 제로 값의 도트의 수는 반대로 증가된다.

이러한 보정 처리에 의해, 유효 노즐 영역에 대응하는 데이터의 할당 영역을 나타내는 망점부는 헤드 칩이 적절하게 위치되는 경우와 동일한 위치에 대응될 수 있다.

그 결과, 도트는 헤드 칩의 물리적 위치 설정 오차에 관계없이 두 헤드 칩 사이의 적절한 위치에 원래의 계조를 가지고 안정적으로 형성된다.

이 실시예의 경우, 하나의 노즐에 의해 형성 가능한 도트의 위치는 4 도트에 대응된다. 따라서, 이 실시예의 경우, 위치 설정 오차가 1 도트에 대응되면, 도트는 다른 헤드 칩의 데이터에 영향을 미치지 않으면서 계조를 보정하는 적절한 위치에 형성될 수 있다.

(C) 인쇄 동작

도17은 인쇄 장치(11) 내에서 수행되는 처리 절차의 일 예를 도시한다.

우선, 인쇄를 수행하기 전에, 위치 설정 데이터가 인쇄 헤드(1)로부터 판독된다(S1). 위치 보정 데이터는 디지털 신호 처리 섹션(13)의 제로 값 삽입 섹션(137)에 제공된다.

다음으로, 분류 출력 섹션(135)이 헤드 칩의 배열 순서로 1 라인에 대응하는 다중 값 양자화 값을 판독하기 위해 디지털 신호 처리 섹션(13)의 화상 메모리에 접근한다(S2). 1 라인(도13)에 대응하는 시리얼 데이터는 제로 값 삽입 섹션(137)에 제공된다.

이 단계에서, 제로 값 삽입 섹션(137)은 위치 보정이 필요한지를 위치 보정 데이터의 정보를 기초로 결정한다(S3).

헤드 칩이 적절하게 장착되면(즉, 위치 보정 데이터가 모든 헤드 칩에 대해 제로면), 제로 값 삽입 섹션(137)은 S3의 결정 공정에서 부정적인(negative) 결과를 얻는다.

이 경우, 제로 값 삽입 섹션(137)은 제로 값이 4 도트 각각에 대해 삽입되는 시리얼 데이터(도14) 또는 유효 노즐 영역에 대응하는 320 도트의 전후로 총 8 도트를 헤드 제어기(15)로 전송한다(S4).

시리얼 데이터의 다중 레벨 양자화 값이 도트 패턴 전환 섹션(151)에 의해 도트 패턴으로 전환된 후, 도트 패턴은 라인 버퍼(155)를 통해 인쇄 데이터로 인쇄 헤드(1)에 대해 출력된다(S5).

도18은 헤드 칩이 적절하게 장착되었을 때 출력된 도트 패턴의 일 예를 도시한다. 유효 노즐 영역의 중심부 내의 도트 패턴은 도18에 도시되지 않았지만, 도트 패턴은 유효 노즐 영역의 전후의 중첩 노즐 영역에 대응하는 4 도트 영역의 각각에 존재하지 않는다는 것은 공지된 사실이다. 상술된 바와 같이, 1 도트에 대응하는 수직 방향으로 배열된 8 블록과 검은 원을 갖는 블록은 잉크 액적의 토출 타이밍을 나타낸다. 8 블록의 각각은 잉크 액적의 토출 방향으로 할당된다. 잉크 액적의 토출 방향을 제공하는 정보는 편향 토출 제어 신호로 인쇄 헤드(1)에 출력된다.

그 후, 제로 값 삽입 섹션(137)은 1 사진에 대한 처리가 완전히 종료되었는지를 결정한다(S6).

여기서, 제로 값 삽입 섹션(137)은 S2로부터 S5까지 공정을 반복하고, 부정적인 결과가 얻어진다.

한편, 긍정적인(positive) 결과가 얻어지면, 1 페이지에 대한 결정 동작이 완료된다.

다음으로, 긍정적인 결과가 공정(S3)에서 얻어지는 경우가 개시된다. 이것은 변위가 하나 또는 몇몇 장소에서 헤드 칩에 발생하는 것을 의미한다. 예컨대, 이것은 위치 보정 데이터가 제로가 아니라는 것을 의미한다.

제로 값 삽입 섹션(137)은 헤드 칩(37)의 변위 방향을 확인하는 결정 동작을 수행한다(S7). 이 예에서, 제로 값 삽입 섹션(137)은 헤드 칩의 변위 방향이 우측인지를 결정한다.

결정 동작은 도17에서 설명을 간단하게 하기 위해 1 라인에 대해 단지 한번 수행되는 것으로 나타내어졌지만, 상기 동작은 각 헤드 칩에 대해 실질적으로 수행된다.

헤드 칩의 변위 방향이 우측(후방)으로 결정되면[긍정적인 결과가 공정(S7)에서 얻어지면], 제로 값 삽입 섹션(137)은 대응 헤드 칩의 데이터가 보정 값에 의해 전방으로 이동하는 시리얼 데이터를 발생한다(S8). 특히, 유효 노즐 영역에 대응하는 320 도트에 대한 전에 삽입되는 제로 값의 수가 데이터가 보정 값에 의해 감소되고 상기 데이터 후에 삽입되는 제로 값의 수가 보정 값에 의해 증가되는 처리가 수행된다.

도19a 내지 도19c는 헤드 칩의 장착 위치가 우측으로 변위될 때 출력된 도트 패턴의 일 예를 도시한다. 도19a는 헤드 칩이 적절하게 위치되었을 때, 배열되는 유효 노즐 영역 데이터의 일 예를 도시한다.

도19b는 헤드 칩의 장착 위치가 1 도트만큼 우측으로 변위되었을 때, 유효 노즐 영역 데이터의 이동 처리를 수행하지 않는 배열된 데이터의 일 예를 도시한다. 4 도트에 대한 제로 값은 유효 노즐 영역 데이터 전후 각각에 삽입된다. 그 결과, 도트 형성 시작 위치는 1 도트만큼 우측으로 변위되어, 백색 라인의 형성을 초래한다.

도19c도 헤드 칩의 장착 위치가 1 도트 만큼 우측으로 변위된 경우의 일 예를 도시하고 있지만, 도19c는 유효 노즐 영역 데이터가 이동 처리된 데이터의 배열 예이다. 이 예의 경우, 변위 레벨이 1 도트이기 때문에, 3 도트에 대한 제로 값이 유효 노즐 영역 데이터 전에 삽입되고, 5 도트에 대한 제로 값은 유효 노즐 영역 데이터 후에 삽입된다. 그 결과, 도트 형성 시작 위치는 도19a와 동일하다. 즉, 도트 형성 시작 위치는 헤드 칩의 변위 발생에도 불구하고 변위가 발생하지 않은 경우와 동일하다.

그 후, S4로부터 S6까지의 공정이 차례로 수행되고, 동일한 공정이 1 페이지의 인쇄가 완료될 때까지 반복적으로 수행된다.

도20은 이 경우에 생산된 도트 패턴의 출력 예를 도시한다. 도20에 도시된 바와 같이, 유효 노즐 영역에 대응하는 320 도트에 대한 도트 패턴이 "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "4" 내지 "323"의 영역에 저장된다.

그 결과, 도트 간극이 헤드 칩 사이에 형성되지 않는 인쇄 결과가 확보된다. 또한, 이 예의 경우, 노즐 번호 "4"에 대응하는 도트 패턴의 토출시 포함되는 3 노즐이 "헤드 칩 2"의 전방측에 확보되기 때문에, 도트 형성에 필요한 잉크 액적은 적절한 양으로 토출될 수 있다. 즉, 보정 계조 표현 백색 라인의 형성을 제거에 부가하여 달성될 수 있다.

한편, 헤드 칩의 변위 방향이 좌측(전방)으로 결정되면[부정적인 결과가 공정(S7)에서 얻어지면], 제로 값 삽입 섹션(137)은 대응 헤드 칩의 데이터가 보정 값에 의해 후방으로 이동되는 시리얼 데이터를 발생한다(S9). 특히, 유효 노즐 영 역에 상응하는 320 도트에 대한 데이터 전에 삽입되는 제로 값의 수가 보정 값에 의해 증가되고, 상기 데이터 후에 삽입되는 제로 값의 수가 보정 값에 의해 감소된다.

도21a 내지 도21c는 헤드 칩의 장착 위치가 좌측으로 변위될 때 출력되는 도트 패턴의 일 예를 도시한다. 도21a는 헤드 칩이 적절하게 위치될 때 배열된 유효 노즐 영역 데이터의 일 예를 도시한다.

도21b는 헤드 칩의 장착 위치가 1 도트만큼 좌측으로 변위될 때, 유효 노즐 영역 데이터의 이동 처리를 수행하지 않고 배열된 데이터의 일 예를 도시한다. 4 도트에 대한 제로 값은 유효 노즐 영역 데이터 전후에 각각 삽입된다. 그 결과, "헤드 칩 2"의 도트 형성 시작 위치는 "헤드 칩 1"의 도트 형성 단부 위치와 중첩되어, 흑색 번짐 또는 중첩 화상의 형성을 초래한다.

도21c도 헤드 칩의 장착 위치가 1 도트만큼 좌측으로 변위되는 경우의 일 예를 도시하지만, 이는 유효 노즐 영역 데이터가 이동 처리되는 데이터의 배열 예이다. 이 예의 경우, 변위 레벨이 1 도트이기 때문에, 5 도트에 대한 제로 값은 유효 노즐 영역 데이터 전에 삽입되고, 3 도트에 대한 제로 값은 유효 노즐 영역 데이터 후에 삽입된다. 그 결과, 도트 형성 시작 위치는 도21a와 동일하다. 즉, 도트 형성 시작 위치는 헤드 칩의 변위 발생에도 불구하고 변위가 발생하지 않은 경우와 동일하다.

그 후, S4로부터 S6까지의 공정이 차례로 수행되고 동일한 공정들이 1 페이지의 인쇄가 완료될 때까지 반복적으로 수행된다.

도22는 이 경우에 생성된 도트 패턴의 출력 예를 도시한다. 도22에 도시된 바와 같이, 유효 노즐 영역에 대응하는 320 도트에 대한 도트 패턴은 "헤드 칩 2"의 노즐 번호 "6" 내지 "325"의 영역에 저장된다.

그 결과, 도트 간극이 헤드 칩들 사이에 형성되지 않는 인쇄 결과가 확보된다. 또한, 이 예의 경우, 노즐 번호 "6"에 대응하는 도트 패턴의 토출에 포함되는 3 노즐이 "헤드 칩 2"의 전방측에 확보되기 때문에, 도트 형성에 필요한 잉크 액적이 적절한 양으로 토출될 수 있다. 즉, 흑색 번짐 또는 중첩 화상을 제거하는 것에 부가하여 보정 계조 표현이 달성될 수 있다.

(D) 효과

인쇄 장치(11)를 사용하여, 헤드 칩들 사이의 경계가 화상 내에서 백색 라인 또는 흑색 번짐으로 감지되는 상황의 발생이 확실하게 감소된다. 특히, 중첩 노즐 영역에 대해 확보된 도트의 수와 편향 토출의 편향 레벨이 최적화되고 이러한 최적화된 범위에서 변위되는 인쇄 헤드가 일반적인 헤드로 사용되면, 최상의 화상이 보장된다.

또한, 헤드 칩 구조와 헤드 칩의 변위에 대한 보정을 사용하여, 인쇄 헤드의 파괴 결함이 감소될 수 있다. 그 결과, 제조 비용이 감소될 수 있다.

또한, 헤드 칩 구조의 경우, 헤드 칩 사이의 경계에 위치된 도트를 포함하는 모든 도트는 하나의 헤드 칩으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성될 수 있기 때문에, 도트 패턴 전환 섹션(151)이 "헤드 칩 1"과 "헤드 칩 2" 사이의 상이한 패턴 테이블을 참조하면(패턴 테이블이 최소한 경계부에서 다른 경우), 섹션(151)은 동 일한 도트에 대해 동일한 다중 레벨 양자화 값을 참조하지만 상기 다중 레벨 양자화 값을 상이한 도트 패턴으로 전환하는 상황이 제거될 수 있다.

따라서, 경계부 부근에 위치된 도트가 상이한 헤드 칩으로부터 토출된 잉크 액적에 의해 형성되면, 도트를 구성하는 잉크 액적의 수가 원래 값에 대해 증가 또는 감소되도록 변화되는 가능성이 제거될 수 있다.

즉, 경계부 부근의 화질의 재현성이 종래 기술에 비해 개선될 수 있다.

참고로, 도23의 (a) 내지 도23의 (c)는 통상의 방법의 경우 경계부 부근의 계조의 혼란 발생 원리를 도시한다. 동일한 다중 레벨 양자화 값이 도트 패턴으로 전환된 경우에도 도시되는 패턴 테이블이 상이하면, 잉크 액적의 수가 정확하게 재생되지 않는다.

(E) 다른 실시예

(a) 상기 실시예에서, 인쇄 헤드가 4 색 잉크에 적합한 경우가 도시되었다. 하지만, 인쇄 헤드는 1색을 포함하는 임의의 수의 색의 잉크에 적합할 수 있다.

(b) 상기 실시예에서, 하나의 노즐이 편향 기술을 사용하여 우측 및 좌측 방향 중 어느 한 방향만으로 잉크 액적을 개별적으로 적층하는 경우가 개시되었다.

이는 예시이며, 노즐은 2 또는 3 도트 위치 또는 적어도 5 도트 위치에 잉크 액적을 개별적으로 적층할 수 있다.

또한, 잉크 액적의 토출 방향과 관련하여, 인쇄 헤드는 액적이 도24의 (a) 도24의 (b)에 도시된 바와 같이, 노즐에 대해 우측 및 좌측으로 개별적으로 적층되는 경우에 사용될 수 있다.

(c) 상기 실시예에서, 헤드 칩이 전체 인쇄 폭을 가로지르도록 배치된 인쇄 헤드, 소위 라인 헤드가 개시되었다.

하지만, 복수의 헤드 칩이 일렬로 배치된 구조를 갖는 인쇄 헤드가 헤드 칩의 배열 범위가 인쇄 폭의 일부에 제한되는 인쇄 헤드, 소위 직렬 헤드에 대해 사용될 수 있다.

(d) 상기 실시예는 사업 용도 또는 개인 용도인지 관계없이 인쇄 장치에 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 실시예는 사무실용 프린터, 의료용 프린터, 사진 프린터, 복사기, 팩시밀리, 복합 프린터, 비디오 프린터 등에 적용될 수 있다.

인쇄 장치는 예컨대 디스플레이 장치 또는 스캐너와 같이, 인쇄 기능 이외의 기능을 갖는 장치와 함께 설치될 수 있다.

또한, 인쇄 장치는 화상 데이터를 저장하는 대용량 저장 장치와 함께 설치될 수 있다. 대용량 저장 장치로서, 예컨대 하드 디스크 드라이브 유닛, 반도체 메모리 및 광 저장 매체가 사용된다.

(e) 상기 기술에서, 헤드 칩의 변위 레벨에 따라 유효 노즐 영역에 대응하는 다중 레벨 양자화 값을 이동시키는 기능과 관련하여, 동일한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 달성될 수 있다.

또한, 모든 처리 기능은 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 달성될 수 있으며, 처리 기능의 일부가 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 달성될 수 있다. 즉, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 구성이 사용될 수 있다.

(f) 다양한 변형들이 본 발명의 요지의 범주 내에서 실시예들에 대해 고려될 수 있다. 또한, 본원의 설명을 기초로 만들어진 다양한 변형 및 적용이 고려될 수 있다.

다양한 변형, 조합, 부조합 및 대안이 첨부된 청구항 및 그 균등물의 범주 내에 있는 한, 설계 요구 조건 및 다른 요소에 따라 발생할 수 있다는 것이 본 기술 분야의 숙련자에게 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면, 서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 갖는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드가 제공된다.

Claims

서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 포함하는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드.
제1항에 있어서, 상기 헤드 칩은 노즐의 배열 방향으로 복수의 액체 토출 섹션을 가지며,

유효 노즐 영역과 중첩 노즐 영역을 구성하는 액체 토출 섹션의 각각은 노즐의 배열 방향으로 위치된 복수의 도트 위치에 잉크 액적을 토출할 수 있으며, 복수의 액적에 의해 하나의 도트를 형성할 수 있는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드.
서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 갖는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드와,

유효 노즐 영역에 대응하는 계조 데이터를 다중 레벨 양자화 값으로 전환하는 다중 레벨 양자화 섹션과,

헤드 칩의 배열 방향으로 분류된 다중 레벨 양자화 값을 시리얼 데이터로 출 력하는 분류 출력 섹션과,

제로 값을 중첩 노즐 영역에 대한 데이터로 출력된 시리얼 데이터에 삽입하는 제로 값 삽입 섹션과,

제로 값 삽입 후 시리얼 데이터의 기록과, 인쇄 헤드에 대한 시리얼 데이터의 판독을 동시에 수행하는 라인 버퍼를 포함하는 인쇄 장치.
제3항에 있어서, 제로 값 삽입 섹션은 각각의 헤드 칩의 위치 설정 오차에 대한 위치 보정 데이터에 따라 중첩 노즐 영역 내의 물리적 도트 수에 비례하여 제로 값의 삽입 도트의 수를 증가 또는 감소시키는 인쇄 장치.
시리얼 데이터 발생 장치이며,

액체 토출 유형의 인쇄 헤드가, 서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 가질 때,

상기 시리얼 데이터 발생 장치는,

헤드 칩의 배열 방향으로 분류된 다중 레벨 양자화 값을 시리얼 데이터로 출력하는 분류 출력 섹션과,

제로 값을 중첩 노즐 영역에 대한 데이터로 출력된 시리얼 데이터에 삽입하는 제로 값 삽입 섹션을 포함하는 시리얼 데이터 발생 장치.
제5항에 있어서, 제로 값 삽입 섹션은 각각의 헤드 칩의 위치 설정 오차에 대한 위치 보정 데이터에 따라 중첩 노즐 영역에 대해 삽입되는 제로 값의 도트의 수를 증가 또는 감소시키는 시리얼 데이터 발생 장치.
서로 인접한 헤드 칩에 대해, 하나의 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 전방단 위치와 다른 헤드 칩의 유효 노즐 영역의 후방단 위치가 레벨이 다르게 서로 정렬되도록, 유효 노즐 영역 전후에 형성된 중첩 노즐 영역을 각각 갖는 헤드 칩이 배치되는 인쇄 헤드 구조를 갖는 액체 토출 유형의 인쇄 헤드와 함께 설치되는 인쇄 장치에서 시리얼 데이터의 발생 동작을 제어하는 컴퓨터 프로그램이며,

상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 헤드 칩의 배열 방향으로 시리얼 데이터로 출력된 다중 레벨 양자화 값으로 삽입되는 중첩 노즐 영역에 대한 제로 값의 도트의 수를 증가 또는 감소시키는 제어의 처리를 수행할 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램.