KR20120027129A - 상이한 해상도의 점 형성 요소 배열체 - Google Patents
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Abstract
인쇄 디바이스는, 제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와, 점 형성 요소의 N 배열체의 군을 포함하고, 상기 N 배열체의 군의 각 배열체의 점 형성 요소는 R1/N인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 상기 기판 상에 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N 배열체 중 적어도 하나는 상기 N 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N은 1보다 크다.
Description
본 발명은 전반적으로 인쇄 디바이스(printing devices) 분야에 관한 것이고, 구체적으로는 복수 개의 상이한 컬러 점(colored dots)을 인쇄하기 위한 인쇄 디바이스에 관한 것이다.
많은 타입의 인쇄 시스템(printing system)은, 원하는 이미지(imgage)를 인쇄하기 위하여 인쇄 매체(print media) 상의 특정한 지점에 특정한 크기, 칼라 또는 밀도의 마크(mark)를 만들도록 제어되는 점 형성 요소(dot forming elements)의 배열체(arrays)를 갖는 하나 이상의 프린트헤드(printheads)를 포함한다. 몇몇 타입의 인쇄 시스템에서, 점 형성 요소의 배열체(들)는 페이지의 폭을 가로질러 연장되고, 이미지는 한번에 한줄씩 인쇄될 수 있다. 그러나, 페이지 폭 배열체의 마킹 요소를 포함하는 프린트헤드의 비용은 몇몇 타입의 인쇄 용례에서는 너무 비싸서, 캐리지 인쇄 구성체(carriage printing architecture)가 사용된다.
캐리지 인쇄 시스템(데스크탑(desktop) 프린터, 큰 영역의 플로터(poltters) 등이든)에서, 프린트헤드 또는 프린트헤드들은, 점 형성 요소가 일 스와쓰(swath)의 도트(dots)를 만들도록 작동되기 때문에, 캐리지 주사(scan) 방향으로 기록 매체를 가로질러 이동되는 캐리지 상에 장착된다. 스와쓰의 끝에서, 캐리지가 정지되고, 인쇄가 일시적으로 중지되며 기록 매체가 전진한다. 이어서, 다른 스와쓰가 인쇄되므로, 이미지는 한 스와쓰씩 형성된다. 캐리지 프린터에서, 점 형성 요소 배열체는 통상적으로 배열체 방향을 따라 배치되는데, 이 배열체 방향은 매체 전진 방향에 실질적으로 평행하고 캐리지 주사 방향에 실질적으로 수직이다. 점 형성 요소 배열체의 길이는 이미지를 인쇄하도록 사용될 수 있는 최대 스와쓰 높이를 결정한다.
많은 캐리지 인쇄 시스템은, 기록 매체의 소정 영역에서의 점들이 복수의 인쇄 패스(passes)로 형성되는 다중 패스(multipass) 인쇄 모드를 포함한다. 다중 패스 인쇄에서, 이미지의 각 래스터(raster) 줄을 인쇄하는 책임은 복수 개의 점 형성 요소 간에 할당된다. 이 방식에서, 점 형성 요소의 불균일한 마킹 거동은 개선된 이미지 품질을 제공하기 위해 숨겨질 수 있다. 잉크젯 프린터의 경우, 다중 패스 인쇄는 하나의 패스 내에 인쇄될 수 있는 점의 패턴을 제어함으로써 잉크 매체 상호 작용의 균일성을 향상시키기 위한 시간을 제공하여 융합(coalescence; 즉, 잉크 액적이 페이지에 스며들기 전에 페이지의 표면에서 잉크 액적이 함께 유동하는 것)을 저감시킨다. 다중 패스 인쇄는 또한 다중 점이 동일한 픽셀 지점에 인쇄되는 멀티톤(multitone) 인쇄를 가능하게 할 수 있다.
칼라 프린터의 경우, 단일 프린트헤드 내에서 단일 인쇄 디바이스에 있는 복수 개의 상이한 칼라를 위한 점 형성 요소의 배열체를 갖는 것이 유리할 수 있다. 반도체 산업에 사용되는 것을 비롯하여 통상적인 제조 기법을 이용하여 제조되는 인쇄 디바이스는 특성들이 매우 균일하고 서로 양호하게 정렬되는 단일 디바이스 상에 점 형성 요소를 갖는다. 이는 결과적인 점이 서로 양호하게 정렬되면 인쇄 품질이 향상되기 때문에 유리하고, 프린터는 (점을 형성하기 위한 전압 및 펄스폭(pulsewidth)을 비롯한) 작동 조건이 모든 점 형성 요소에 대해 최적이거나 거의 최적이 되도록 선택될 수 있다면, 보다 신뢰성 있게 작동할 수 있다.
종래의 다중 칼라 인쇄 디바이스는 복수 개의 상이한 칼라점을 각각 형성하기 위해 복수 개의 점 형성 배열체를 포함하지만, 그러한 종래의 디바이스에서 각 배열체 내의 점 형성 요소의 간격은 각 배열체에 대해 실질적으로 동일하다. 그 결과, 점 형성 요소의 M개의 상이한 배열체를 위해 인쇄 디바이스에 필요한 간격의 양(각 배열체를 위한 전자기기, 배선 및 착색제 공급 경로를 합산함)은 실질적으로 단일 배열체를 위해 필요한 간격의 M배이다. 인쇄 디바이스의 크기는 프린트헤드의 비용에 큰 영향을 준다. 많은 인쇄 디바이스들이 통상적으로 웨이퍼 처리를 이용하여 동시에 제조되기 때문에, 인쇄 디바이스가 보다 클수록 웨이퍼 상에 끼워질 수 있는 것이 적어져서 인쇄 디바이스의 비용이 비싸진다. 또한, 결함은 작은 디바이스보다 큰 디바이스에서 발생하기 더 쉽기 때문에, 수율이 낮아져서 큰 인쇄 디바이스의 비용이 비싸진다. 물론, 점 형성 요소의 배열체의 길이를 단축시킴으로써 종래의 인쇄 디바이스의 크기를 감소시킬 수 있다. 그러나, 이는 이미지를 인쇄하는 데에 보다 많은 인쇄 패스를 필요로 하여, 이미지를 인쇄하는 데에 보다 긴 시간이 요구된다. 종래의 다중 칼라 인쇄 디바이스보다 작은 크기를 갖지만, 인쇄 처리량에서 실질적인 불이익이 없는 다중 칼라 인쇄 디바이스가 요구된다.
본 발명의 한가지 양태에 따르면, 본 발명은, 제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와, 점 형성 요소의 N 배열체의 군을 포함하는 인쇄 디바이스에 관한 것으로서, 상기 N 배열체의 군의 각 배열체의 점 형성 요소는 R1/N인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 상기 기판 상에 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N 배열체 중 적어도 하나는 상기 N 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N은 1보다 크다.
도 1은 잉크젯 프린터 시스템의 개략도이고;
도 2는 2개의 노즐 배열체 및 관련 전자기기를 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이며;
도 3은 프린트헤드 샤시의 일부의 사시도이고;
도 4는 캐리지 프린터의 일부의 사시도이며;
도 5는 캐리지 프린터의 예시적인 종이 경로의 개략적인 측면도이고;
도 6은 프린트헤드 샤시의 일부의 사시도이며;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 3개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이고;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이며;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이고;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 3개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이며;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이고;
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 2개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이다.
도 2는 2개의 노즐 배열체 및 관련 전자기기를 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이며;
도 3은 프린트헤드 샤시의 일부의 사시도이고;
도 4는 캐리지 프린터의 일부의 사시도이며;
도 5는 캐리지 프린터의 예시적인 종이 경로의 개략적인 측면도이고;
도 6은 프린트헤드 샤시의 일부의 사시도이며;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 3개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이고;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이며;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이고;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 3개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이며;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 배열체의 군의 일부와 그 각각의 잉크 공급부와 전기 배선의 확대도이고;
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 노즐 배열체와 2개의 노즐 배열체의 군을 포함하는 프린트헤드 다이의 개략적인 레이아웃이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 유효한 잉크젯 프린터 시스템(inkjet printer system; 10)이 도시되어 있고, 미국 특허 제7,350,902호에 설명되어 있다. 잉크젯 프린터 시스템(10)은, 컨트롤러(14)에 의해 액적을 분출하는 명령어로서 해석되는 데이터 신호를 제공하는 이미지 데이터 공급원(image data source; 12)을 포함한다. 컨트롤러(14)는, 이미지가 인쇄되게 하기 위한 이미지 처리 유닛(image processing unit; 15)을 포함하고, 잉크젯 프린트헤드(inkjet printhead; 100)에 입력되는 전기 에너지 펄스의 신호를 전기 펄스 공급원(16)에 출력하며, 잉크젯 프린트헤드는 적어도 하나의 잉크젯 프린트헤드 다이(inkjet printhead die; 110)를 포함한다.
도 1에 도시된 예에는, 노즐 배열체 방향(254)을 따라 각각 배치되는 2개의 노즐 배열체(120, 130)가 존재한다. 제 1 노즐 배열체(120)의 노즐(121)은 제 2 노즐 배열체(130)의 노즐(131)보다 큰 개방 영역을 갖는다. 이 예에서, 2개의 노즐 배열체 각각은 2개의 지그재그식(staggered) 노즐 열을 갖고, 각 열은 인치당 600의 노즐 밀도를 갖는다. 그러면 각 배열체에서의 유효 노즐 밀도(effective nozzle density)는 인치당 1200(즉, 도 1에서 d = 1/1200 인치)이다. 기록 매체(20) 상의 픽셀(pixels)이 종이 전진 방향을 따라 순차적으로 번호를 부여받으면, 배열체의 한 열로부터의 노즐은 홀수 번호 픽셀을 인쇄하고, 배열체의 다른 열로부터의 노즐은 짝수 번호 픽셀을 인쇄할 것이다.
각 노즐 배열체는 대응하는 잉크 운반 경로와 유체 연통한다. 잉크 운반 경로(122)는 제 1 노즐 배열체(120)와 유체 연통하고, 잉크 운반 경로(132)는 제 2 노즐 배열체(130)와 유체 연통한다. 잉크 운반 경로(122, 132)의 일부가 프린트헤드 다이 기판(111)을 통과하는 개구로서 도 1에 도시되어 있다. 하나 이상의 잉크젯 프린트헤드 다이(110)가 잉크젯 프린트헤드(100)에 포함되지만, 명확도를 크게 하기 위하여 단 하나의 잉크젯 프린트헤드 다이(110)만이 도 1에 도시되어 있다. 프린트헤드 다이는, 도 3과 관련하여 후술되는, 장착 지지 부재 상에 배치된다. 도 1에서, 제 1 유체 공급원(18)은 잉크를 잉크 운반 경로(122)를 통해 제 1 노즐 배열체(120)로 공급하고, 제 2 유체 공급원(19)은 잉크를 잉크 운반 경로(132)를 통해 제 2 노즐 배열체(130)로 공급한다. 별개의 유체 공급원(18, 19)이 도시되어 있지만, 몇몇 용례에서는 잉크를 각각 잉크 운반 경로(122, 132)를 통해 제 1 노즐 배열체(120)와 제 2 노즐 배열체(130) 모두에 대해 공급하는 단일 유체 공급원을 갖는 것이 유리할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서는, 잉크젯 프린트헤드 다이(110)에 2개보다 적거나 2개보다 많은 노즐 배열체가 포함될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 잉크젯 프린트헤드 다이(110) 상의 모든 노즐은, 잉크젯 프린트헤드 다이(110)에 다중 크기의 노즐을 갖기보다는, 동일한 크기를 가질 수 있다.
노즐과 관련된 액적 형성 메카니즘(drop forming mechanism)은 도 1에 도시되어 있지 않다. 액적 형성 메카니즘은 다양한 타입일 수 있고, 그 몇몇은 잉크의 일부를 증발시킴으로써 작은 액적의 분출을 유발하는 가열 요소, 또는 유체 챔버의 용적을 수축시켜 분출을 유발하는 압전 트랜스듀서(piezoelectric transducer), 또는 (예컨대, 이층 요소를 가열함으로써)이동하게 되어 분출을 유발하는 액츄에이터를 포함한다. 어느 경우나, 전기 펄스 공급원(16)으로부터의 전기 펄스는, 원하는 침적 패턴(deposition pattern)에 따른 다양한 액적 이젝터(drop ejector)로 전송된다. 도 1의 예에서는, 제 1 노즐 배열체(120)로부터 분출되는 작은 액적(181)은, 보다 큰 노즐 개방 영역으로 인해, 제 2 노즐 배열체(130)로부터 분출되는 작은 액적(182)보다 크다. 통상적으로, 노즐 배열체(120, 130)와 각각 관련된 액적 형성 메카니즘(도시 생략)의 다른 양태는 또한 상이한 크기의 액적을 위해 액적 분출 프로세스를 최적화하도록 상이한 크기를 갖는다. 작동 중에, 잉크의 작은 액적이 기록 매체(20) 상에 침적된다.
도 2를 참조하면, 인치당 1200개 노즐의 1/2 인치 길이의 배열체를 갖는 잉크젯 프린트헤드 다이(110)는 배열체당 600개의 노즐을 가질 것이다. 100개보다 많은 노즐을 갖는 잉크젯 프린트헤드 다이(110)의 경우, 도 2의 개략적인 프린트헤드 다이 레이아웃에 도시된 바와 같이, 상호 연결 패드(148)의 갯수가 감소될 수 있도록 로직 전자기기(142)와 드라이버 트랜지스터(144)가 통상적으로 잉크젯 프린트헤드 다이(110) 상에 집적된다. 노즐 배열체(120, 130)에서 각 노즐에 대해 상호 연결 패드(148)를 요구하기 보다는, 관련된 액적 형성 메카니즘에 동력을 공급하기 위하여, 대신에 소수의 입력부, 예컨대 시리얼 데이터, 클락, 이젝터 파워, 로직 파워, 접지 및 기타 제어 신호가 상호 연결 패드(148)에 연결된다. 전기 입력 신호, 플러스 파워 및 접지는, 잉크젯 프린트헤드 다이(110)에 패터닝된 배선(도시 생략)에 의해 로직 전자기기 및 드라이버 트랜지스터에 연결된다. 도 2에 도시된 예에는, 노즐 배열체(120, 130)의 각 노즐에 대해 하나의 드라이버 트랜지스터(144)가 존재한다. 그러나, 각 지그재그식 배열체의 양면에 드라이버 트랜지스터(144)가 존재하기 때문에, 드라이버 트랜지스터(144)의 간격은 지그재그식 배열체의 단일 열과 유사하다. 따라서, 지그재그식 노즐 배열체(120 또는 130)의 각 열이 (배열체 방향에서 인치당 1200의 유효한 인쇄 해상도를 위해) 인치당 600이라면, 드라이버 트랜지스터(144)는 인치당 600의 패킹 밀도(packing density)에 대응하는 간격에 있다. 또한, 도 2에는 노즐 배열체(120, 130) 각각을 위한 잉크 운반 경로(122, 132; 도 1 참조)의 일부인 잉크 공급 슬롯(123, 133)이 도시되어 있다. 지그재그식 배열체의 경우, 통상적인 잉크 공급 디자인은, 지그재그식 배열체에서 노즐들의 2개의 열 사이에서 노즐 배열체 방향(254)에 평행하게 연장되는 슬롯이다. 노즐 배열체의 길이를 따라 연장된 연속적인 잉크 공급 슬롯보다는, 기계적 강도를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 슬롯들 사이에 강화용 리브를 갖는 일련의 잉크 공급 슬롯일 수 있다.
도 3은 잉크젯 프린트헤드(100)의 일례인 프린트헤드 샤시(250)의 일부의 사시도를 도시하고 있다. 프린트헤드 샤시(250)는 공동의 장착 지지 부재(255)에 고정되는 (도 1 및 도 2의 잉크젯 프린트헤드 다이(110)와 유사한) 2개의 프린트헤드 다이(251)를 포함한다. 각 프린트헤드 다이(251)는 2개의 노즐 배열체(253)를 수용하여 프린트헤드 샤시(250)는 3개의 노즐 배열체(253)를 함께 수용한다. 이 예에서, 4개의 노즐 배열체(253)는 각각 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 황색 및 흑색 등의 개별 잉크 공급원(도 3에 도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 각 4개의 노즐 배열체(253)는 노즐 배열체 방향(254)을 따라 배치되고, 노즐 배열체 방향(254)을 따른 각 노즐 배열체의 길이는 통상 1인치 또는 이보다 좀 작은 정도이다. 전형적 기록 매체의 길이는 사진 인쇄(4인치 × 6인치)의 경우 6인치이거나 종이(8.5인치 × 11인치)의 겨우 11인치이다. 따라서, 전체 이미지를 인쇄하기 위하여, 기록 매체(20)를 가로질러 프린트헤드 샤시(250)를 이동시키면서 많은 줄이 연속적으로 인쇄된다. 한 줄의 인쇄 후에, 기록 매체(20)는, 노즐 배열체 방향(254)에 실질적으로 평행한 매체 전진 방향을 따라 전진된다.
또한, 도 3에는, 프린트헤드 다이(251)가, 예컨대 와이어 본딩 또는 TAB 본딩에 의해, 상호 연결되는 플렉스 회로(257)가 도시되어 있다. 상호 연결부와 상호 연결 패드(148; 도 2 참조)는 이들을 보호하도록 봉입제(256)에 의해 덮여 있다. 플렉스 회로(257)는 프린트헤드 샤시(250)의 측면 둘레에서 만곡되어 커넥터 보드(258)에 연결된다. 프린트헤드 샤시(250)가 캐리지(200; 도 4 참조)에 장착된 경우에, 커넥터 보드(258)는 캐리지(200) 상의 커넥터(도시 생략)에 전기적으로 접속되어, 전기 신호가 프린트헤드 다이(251)에 전송될 수 있다.
도 4는 데스크탑 캐리지 프린터의 일부를 도시하고 있다. 프린터의 부품들 중 일부는 다른 부품들을 보다 명확하게 볼 수 있도록 도 4에 도시된 도면에서 숨겨져 있다. 프린터 샤시(300)는, 액적이 캐리지(200) 상에 장착된 프린트헤드 샤시(250) 상의 프린트헤드 다이(251)(도 4에 도시되지 않음)로부터 분출되는 동안에, 캐리지(200)가 프린터 샤시(300)의 우측면(306)과 좌측면(307) 사이에서 X축을 따라 캐리지 주사 방향(305)에서 전후로 이동되는, 인쇄 영역(303)을 갖는다. 캐리지 모터(380)는 벨트(384)를 이동시켜 캐리지(200)를 캐리지 안내 레일(382)을 따라 이동시킨다. 캐리지(200) 상에는 인코더 센서(도시 생략)가 장착되어 인코더 펜스(383)에 대한 캐리지 위치를 나타낸다.
프린트헤드 샤시(250)는 캐리지(200) 내에 장착되고, 다중 챔버 잉크 공급부(262)와 단일 챔버 잉크 공급부(264)는 프린트헤드 샤시(250) 내에 장착된다. 프린트헤드 샤시(250)의 장착 배향은 도 3의 도면에 대해 회전되어, 프린트헤드 다이(251)는 프린트헤드 샤시(250)의 바닥면에 배치되고, 잉크의 작은 액적은 도 4의 도면에서 인쇄 영역(303)의 기록 매체 상으로 하측을 향해 분출된다. 다중 챔버 잉크 공급부(262)는, 예컨대 3개의 잉크 공급원, 즉 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 및 황색 잉크를 수용하지만, 단일 챔버 잉크 공급부(264)는 흑색의 잉크 공급원을 수용한다. 종이 또는 다른 기록 매체(본 명세서에서, 때때로 종이 또는 매체라고 함)는 프린터 샤시(308)의 정면을 향해 종이 로드 진입 방향을 따라 로딩된다.
도 5의 측면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 프린터를 통해 매체를 전진시키도록 다양한 롤러가 사용된다. 이 예에서, 픽업 롤러(320)는 종이 또는 다른 기록 매체의 스택(stack; 370)의 상부 한 장 또는 한 개(371)를 화살표 방향, 즉 종이 로드 진입 방향(302)으로 이동시킨다. 턴 롤러(322)는, 종이가 프린터 샤시(또한, 도 4 참조)의 후방(309)으로부터 매체 전진 방향(304)을 따라 계속 전진하도록, (곡선형 후방벽면과 협동하여) 종이를 C형 경로 둘레에서 이동시키도록 작용한다. 이어서, 종이는 인쇄 영역(303)을 가로질러 Y축을 따라 전진하도록 공급 롤러(312)와 아이들러 롤러(들)(323)에 의해 이동되고, 거기에서 방출 롤러(324)와 별모양 휠(들)(325)로 이동되어 인쇄된 종이가 매체 전진 방향(304)을 따라 배출된다. 공급 롤러(312)는 그 축을 따른 공급 롤러 샤프트를 포함하고, 공급 롤러 기어(311)(도 4 참조)는 공급 롤러 샤프트 상에 장착된다. 공급 롤러(312)는 공급 롤러 샤프트 상에 장착된 별개의 롤러를 포함할 수 있거나, 공급 롤러 샤프트 상에 얇은 고마찰 코팅을 포함할 수 있다. 공급 롤러의 각도 회전을 모니터하도록 로터리 인코더(도시 생략)가 공급 롤러 샤프트 상에 동축으로 장착될 수 있다.
종이 전진 롤러에 동력을 공급하는 모터는 도 4에 도시되어 있지 않지만, 프린터 샤시(306)의 우측면에 있는 홀(hole; 310)은, 공급 롤러 기어(311) 뿐만 아니라 방출 롤러(도시 생략)용 기어와 맞물리도록 모터 기어(도시 생략)가 돌출하는 곳이다. 정상적인 종이 픽업 및 공급을 위해, 모든 롤러는 전방 회전 방향(313)으로 회전하는 것이 바람직하다. 도 4의 예에서는, 유지 보수 스테이션(330)이 프린터 샤시(307)의 좌측면을 향해 있다.
이 예에서는, 전자기기 보드(390)가 프린터 샤시(309)의 후방을 향해 배치되는데, 이 보드는, 케이블(도시 생략)을 통해 프린트헤드 캐리지(200)에 그리고 이 캐리지로부터 프린트헤드 샤시(250)에 통신하도록, 케이블 커넥터(392)를 포함한다. 또한, 전자기기 보드에는, 통상적으로 캐리지 모터(380) 및 종이 전진 모터를 위한 모터 컨트롤러들, 프로세서 및/또는 인쇄 프로세스를 제어하기 위한 기타 제어 전자기기(도 1에 컨트롤러(14)와 이미지 처리 유닛(15)으로서 개략적으로 도시됨), 및 호스트 컴퓨터에 대한 케이블을 위한 선택적인 커넥터가 장착된다.
본 발명의 진보적 양태는, 인쇄 생산성에 실질적인 손실이 없으면서, 보다 콤팩트한 다중 칼라 인쇄 디바이스가 제공되도록, 단일 인쇄 디바이스 상에 복수 개의 점 형성 요소 배열체를 포함시키는 것에 관한 것이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 2개의 프린트헤드 다이(251)를 필요로 하기보다는, 예컨대 실질적으로 프린트헤드 다이(251)와 동일한 크기이지만 흑색, 청록색, 자홍색 및 황색용 노즐 배열체를 포함하는 단일 프린트헤드 다이(451)가 제공된다. 그러한 예에서, 프린트헤드 다이 비용이 대략 절반으로 삭감될 뿐만 아니라, 장착 지지 부재(255)와 플렉스 회로(257)와 같은 프린트헤드 샤시(250)의 기타 부분들이 또한 크기가 감소되어 추가적으로 비용을 절감할 수 있다.
도 7은 제 1 배열체(420)와, 노즐 배열체 방향(254)을 따라 배치된 N=3의 노즐 배열체의 군(430)을 포함하는 본 발명의 실시예를 도시하고 있다. 제 1 배열체(420) 뿐만 아니라 관련된 로직 전자기기(442), 드라이버 트랜지스터(444) 및 전기 도선(446)의 구성은 도 2의 제 1 노즐 배열체(120)의 구성과 매우 유사한 것으로 보인다. 노즐의 제 1 배열체(420)는 노즐 배열체 방향(254)을 따라 간격(d)에 있기 때문에, 제 1 배열체(420)의 유효한 인쇄 해상도는 R1=1/d이다. 따라서, d가 1/1200 인치(~21.17 미크론)이면, 제 1 배열체(420)의 유효한 인쇄 해상도(R1)는 인치당 1200개의 점이다. 도 2의 제 2 노즐 배열체(130)와 유사한 제 2 배열체를 갖기보다는, N개의 노즐 배열체(이 예에서, N=3)의 군(430)이 있다. 군(430)의 3개의 배열체들은 제 1 최외측 배열체(432), 내측 배열체(434) 및 제 2 최외측 배열체(436)를 포함하고, 이들 배열체 각각은 Nd=3d의 노즐 간격을 갖거나, 동등하게 인쇄 해상도가 R1/N=R1/3이다. 제 1 최외측 배열체(432), 내측 배열체(434) 및 제 2 최외측 배열체(436)는 서로로부터 노즐 배열체 방향(254)에 수직인 방향으로 이격된다. 이 예에서, 3개의 배열체의 군(430)의 노즐의 전체 갯수는 제 1 배열체(420)의 노즐의 전체 갯수와 동일하다. 각 노즐에 대해 하나의 드라이버 트랜지스터가 존재하기 때문에, 3개의 배열체의 군(430)에서 드라이버 트랜지스터(445a) 더하기 드라이버 트랜지스터(445b)의 전체 갯수는 제 1 배열체(420)에서 드라이버 트랜지스터(444)의 전체 갯수와 동일하다. 드라이버 트랜지스터(445a)는 가장 가까이에 있는 제 1 최외측 배열체(432)의 노즐들 뿐만 아니라 내측 배열체(434)의 노즐들 중 절반에게도 전력 펄스를 제공한다. 유사하게, 드라이버 트랜지스터(445b)는 가장 가까이에 있는 제 2 최외측 배열체(436) 뿐만 아니라 내측 배열체(434)의 노즐들 중 다른 절반에게도 전력 펄스를 제공한다. 내측 배열체(434)의 노즐들에 대응하는 액적 형성 메카니즘은 드라이버 트랜지스터(445a 또는 445b)에 의해 공간적으로 교호적인 방식으로 동력을 공급받는다. 따라서, 이 예에서, 군(430)의 드라이버 트랜지스터(445a, 445b)의 패킹 밀도는 제 1 배열체(4240)의 드라이버 트랜지스터(444)의 패킹 밀도와 동일하다. 드라이버 트랜지스터(445a)로부터 전기 도선(447a)의 패턴은 2개의 연속적인 도선(447a)이 제 1 최외측 배열체(432)의 인접한 노즐들을 향한 다음, 도선(447a)은 내측 배열체(434)의 노즐을 향한다. 유사하게, 드라이버 트랜지스터(445b)로부터 전기 도선(447b)의 패턴은 2개의 연속적인 도선(447b)이 제 2 최외측 배열체(436)의 인접한 노즐들을 향한 다음, 도선(447b)이 내측 배열체(434)의 노즐을 향한다.
명확도를 위해, 잉크 공급부는 도 7에 도시되어 있지않지만, 제 1 배열체(420)의 잉크 공급부의 기하학적 형태는 도 2에서 제 1 노즐 배열체(120)의 잉크 공급 슬롯(123)과 유사할 수 있다. 3개의 배열체의 군(430)의 경우, 군(430)의 배열체들 사이에 배치된 긴 잉크 공급 슬롯은 전기 도선(447a, 447b), 특히 내측 배열체(434)로 연장되는 도선 때문에 문제가 있다는 것을 알 수 있다.
3개의 배열체의 군(430)의 일부가 도 8에 (잉크 공급부와 함께) 더 크게 확대하여 도시되어 있다. 이 예에서, 액적 형성 메카니즘은 열 잉크젯 히터이다. 열 잉크젯 히터 더하기 그 관련 노즐을 또한 잉크젯 액적 이젝터(inkjet drop ejector)라고 하는데, 액적 형성 요소의 한 타입이다. 쇼팅 바(472)에 의해 결합되는 2개의 히터 레그(471a, 471b)를 갖는 히터가 군(430)의 각 노즐(431)과 관련되어 있다(그러나, 다른 히터의 기하학적 형태가 또한 가능하다). 각 히터의 전기 도선(447)은 드라이버 트랜지스터(도시 생략)로부터의 도선과 전류 복귀 도선을 포함한다. 도 8에 도시된 예에서, 제 1 최외측 배열체(432)의 노즐의 쌍들에는 쌍들 사이의 잉크 공급 홀부(461과 462) 등에 의해 잉크가 공급된다. 화살표는 잉크 공급 홀부로부터 노즐을 향한 잉크 유동 방향을 도시하고 있다. 유사하게, 제 2 최외측 배열체(436)의 노즐의 쌍들에는 쌍들 사이의 잉크 공급 홀부(465와 466) 등에 의해 잉크가 공급된다. 또한, 내측 배열체(434)의 노즐의 쌍들에는 쌍들 사이의 잉크 공급 홀부(463과 464) 등에 의해 잉크가 공급된다. 잉크 공급 홀부(461 내지 466)는 40 미크론의 길이를 가질 수 있고, 제 1 배열체(420; 도 7 참조)에서 간격 d=21.17 미크론(인치당 1200 노즐)에 대응하는 Nd=3d=63.5 미크론(인치당 400 노즐)만큼 중앙 대 중앙이 떨어져 있는 노즐의 쌍들 사이에 여전히 끼워질 수 있다. 그러한 작은 잉크 공급 홀부 및 이들의 제조 방법에 관한 추가 상세 내용은 미국 특허 출원 공개 공보 제 2008/0180485호 및 미국 일련 번호 특허 출원(명세서(docket) 95124)에 포함되어 있다. 내측 배열체(434)의 히터들로부터의 도선(447c 및 447d 등)은 각각 제 1 최외측 배열체(432)를 위한 인접한 잉크 공급 홀부(461, 466) 사이 또는 제 2 최외측 배열체(436)를 위한 인접한 잉크 공급 홀부(465, 466) 사이를 통과한다는 것을 유념해야 한다. 군(430)의 보다 큰 부분이 된다면, 내측 배열체(434)의 단부 히터(도 8에 도시된 히터 참조)로부터 연장하는 도선은 또한 제 1 최외측 배열체(432) 또는 제 2 최외측 배열체(435)의 인접한 잉크 공급 홀부들(도 8에 도시되지 않음) 사이를 통과한다는 것을 알 수 있다. 내측 배열체(434)의 점 형성 요소의 절반을 위한 전기 도선은 제 1 최외측 배열체(432)의 잉크 공급 홀부들(때때로 일반적으로 여기서 착색제 공급 홀부라 함) 사이를 통과하고, 다른 절반은 제 2 최외측 배열체(436)의 잉크 공급 홀부들 사이를 통과한다.
도 7 및 도 8에 도시된 실시예의 특정한 예에서, 제 1 배열체(420)는 검정색 잉크를 공급받아, 제 1 배열체(420)가, 예컨대 노즐 배열체 방향(254)을 따라 1200 dpi(dots per inch)로 흑색 점을 형성한다. 군(430)의 N=3 배열체는 청록색 점, 황색 점 및 자홍색 점을 각각 형성하기 위해 청록색, 황색 및 자홍색 잉크를 공급받아, 프린트헤드 다이(451)가 모두 4개의 인쇄 칼라 잉크 CMYK를 인쇄할 수 있다. 예컨대, 제 1 최외측 배열체(432)는, 잉크 공급 홀부(461과 462) 등을 통해 자홍색 잉크를 공급받을 수 있고, 내측 배열체(434)는 잉크 공급 홀부(463과 464) 등을 통해 황색 잉크를 공급받을 수 있으며, 제 2 최외측 배열체(436)는 잉크 공급 홀부(465와 466) 등을 통해 자홍색 잉크를 공급받을 수 있다. 동일한 프린트헤드 다이(451; 즉, 동일한 인쇄 디바이스)에서 모두 4개의 인쇄 칼라를 위한 액적 이젝터의 배열체를 갖는 이점은 서로에 대해 상이한 배열체의 노즐의 정렬이 웨이퍼 제조 중에 포토리소그래피(photolithography)에 의해 생성된다는 것이다. 서로에 대한 배열체들의 정렬은 기계적 정렬(배열체들이 상이한 인쇄 디바이스 상에 있을 때처럼)을 필요로 하지 않고, 정렬은 기계적 정렬에 의해 일상적으로 달성되는 것보다 양호하다. 또한, CMYK를 위한 액적 이젝터의 배열체가 동일한 인쇄 디바이스 상에 제조되기 때문에, 액적 형성 메카니즘은 동일한 웨이퍼 또는 상이한 웨이퍼로부터 상이한 프린트헤드 다이 상에 형성된 것보다 양호한 균일성을 갖는다. 열 잉크젯 인쇄 디바이스의 예의 경우에, CMYK 배열체용 히터는 보다 더 동일한 저항을 갖게 되어, 단일의 작동 전압은 일부 배열체에 대해 너무 높거나 다른 배열체에 대해 너무 낮지 않고, 프린트헤드 다이(451) 상의 모든 액적 이젝터에 대해 보다 균일한 최적의 작동 조건을 제공한다.
선택적으로, 제 1 배열체(420)와 배열체들의 군(430)에 대한 점 형성 요소(히터와 그 관련 노즐)는 상이한 크기의 점을 제공하는 크기를 가질 수 있다. 예컨대, (배열체 방향을 따라 인치당 1200의 인쇄 해상도를 갖는) 제 1 배열체(420)의 액적 이젝터는 대략 6 피코리터(picoliter)와 동일한 흑색 잉크의 액적 용적을 분출할 수 있다. 많은 타입의 기록 매체에서, 그러한 액적 크기는 1200 dpi 격자에서 중첩하는 40 미크론의 직경을 갖는 흑색 점을 생성하여, 흑색과 흰색 문서(예컨대, 텍스트)의 인쇄가 빠른 단일 통과 인쇄 모드로 행해질 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 청록색, 자홍색 및/또는 황색을 위한 군(430)의 액적 이젝터는 흑색 액적 크기와 동일하지 않은 크기를 갖는 칼라 액적을 생성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 낮은 입상성(graininess)과 함께 우수한 이미지 품질을 갖는 칼라 사진 이미지를 인쇄하기 위하여, 6 피코리터보다 작은 청록색, 자홍색 및 황색 액적을 인쇄하는 것이 유리할 수 있다. 많은 타입의 기록 매체에서, 3 피코리터의 액적은 입상성을 감소시키기 위해 양호한 25 미크론의 점 크기를 생성한다. 따라서, 1200 dpi에서 6 피코리터의 흑색 액적을 분출하기 위한 제 1 노즐 배열체(420)와, 400 dpi에서 3 피코리터의 청록색, 자홍색 및 황색 액적을 분출하기 위한 배열체들의 군(430)을 갖는 프린트헤드 다이(451)는 고속으로 텍스트 문서를 인쇄할 수 있고 또한 높은 이미지 품질로 칼라 사진을 인쇄할 수 있다. 예컨대, 청록색, 자홍색, 황색 및 흑색 각각을 위한 인치당 노즐 1200의 배열체를 갖는 프린트헤드 다이(251) 2개를 이용하는, 도 3에 도시된 것과 같은, 프린트헤드를 이용하여 6 패스(passes)로 칼라 사진을 인쇄하도록 사용되는 다중 패스 인쇄와 비교하여, 도 6 내지 도 8에 도시된 것과 같은 단일 프린트헤드 다이(451)는, 6 패스 인쇄에서 유사한 품질을 갖는 칼라 이미지를 유사한 인쇄 처리량으로 인쇄할 수 있다. 프린트헤드 다이(451)를 위한 6 패스 인쇄는 인치당 400 노즐이 노즐 배열체 방향(254)을 따라 인치당 1200 점을 제공할 수 있도록 인터레이스(interlace)하는 3 패스를 포함한다. 각 "인터레이스 패스(interlace pass)"에 대해서, 결함있는 액적 이젝터로부터 발생할 수 있는 이미지 품질 결함을 숨기기 위하셔 어떠한 하나의 1200 dpi 래스터 라인에 점을 인쇄하기 위한 책임이 2개의 상이한 액적 이젝터들 간에 할당되도록, 2개의 "밴딩 패스(banding passes)"가 존재한다. 또한, 2개의 밴딩 통과는 동일한 픽셀 위치에 잉크 액적을 2개까지 침적할 수 있어, 작은 칼라 액적에 의해 제공되는 칼라 범위를 보다 깊은 밀도의 칼라까지 확장시킬 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서, 동일한 잉크 공급 홀부에 의해 잉크가 공급되는 한쌍의 액적 이젝터의 인접한 부재들은 대향 방향으로부터 공급받는다. 예컨대, 잉크 공급 홀부(461)는 (노즐 배열체 방향(254)에 평행한 Y 방향을 따라) 좌에서 우로의 잉크 유동에 의해 제 1 최외측 배열체(432)의 하나의 액적 이젝터에 공급하고, 우에서 좌로의 잉크 유동에 의해 인접한 액적 이젝터에 공급한다. 몇몇의 경우에, 비대칭 잉크 유동은 액적 이젝터가 잉크를 비대칭적으로 분출하게 할 수 있다. 그 결과, 인접한 액적 이젝터로부터의 잉크 점은 그 이상적인 위치에 대해 교대로 함께 너무 가깝거나 너무 멀리 떨어져 있어, 불만인 이미지 결함을 유발할 수 있다. Y 방향(노즐 배열체 방향(254))을 따른 이러한 잘못된 방향과 관련된 문제는, 인쇄 중에 보상하기가 어려울 수 있다는 것이다. 한가지 선택은, 도 8에 도시된 것과 같은 구성을 갖는 프린트헤드 다이(451)의 구성 중에 군(430)의 배열체에서 액적 이젝터의 쌍들의 간격을 조절하여 보상되도록 하는 것이다.
배열체들의 군(430)의 대안적인 구성을 갖는 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 잉크 공급 홀부(461 내지 466)는 배열체 방향을 따라 연장되어, 노즐 배열체 방향(254)에 수직인 X 방향(캐리지 주사 방향)을 따른 잉크 유동에 의해 잉크를 공급할 수 있다. 이 특정한 예에서, 잉크 공급 홀부(461, 462)는 +X 방향으로 제 1 최외측 배열체(432)의 각각의 액적 이젝터로 잉크를 공급하고, 잉크 공급 홀부(465, 466)는 -X 방향으로 제 2 최외측 배열체(436)의 각각의 액적 이젝터로 잉크를 공급한다. 내측 배열체(434)의 액적 이젝터는 직선 라인이기보다는 지그재그식 구성으로 배치되어, 잉크 공급 홀부(463, 464)는 +X 방향으로 그 쌍들 중 하나의 부재를 공급하고 다른 부재를 -X 방향으로 공급한다. 상이한 잉크 유동 방향으로 인해 액적 분출에 비대칭이 있을 수 있지만(그리고, 또한 지그재그식 내측 배열체(434)에서 X 방향을 따라 액적 이젝터의 오프셋이 있지만), 캐리지(200)가 프린트헤드를 인쇄 중에 기록 매체를 가로질러 전후로 이동시킬 때에 액적을 발포하는 시기를 조절함으로써 X 방향(캐리지 주사 방향)을 따라 점의 위치를 보정하도록 똑바르다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예에는, 배열체들의 군(430)의 상이한 배열체들 사이의 X 방향을 따라 간격(S)이 있고, 여기서 도 9의 S는 도 8의 간격(S)보다 약간 크다. 이들 도면이 대략 실척이고 제 1 최외측 배열체(432)의 액적 이젝터들 사이의 거리가 3d=63.5 미크론이면, S는 25 내지 30 미크론이다. X 방향을 따라 배열체(432, 434, 436)를 가깝게 패킹하는 것은 불필요하다. 사실상, 잉크가 진입하는 프린트헤드 다이의 대향면에서 잉크 공급부를 가까운 간격으로 연결하는 것이 어려울 수 있다. 그 결과, 몇몇 실시예에서, 군(430)의 배열체들 간의 거리(S)는 잉크 연결을 용이하게 하도록 연장된다. 그러나, 이로 인해 프린트헤드 다이(451)가 더 커질 수 있어, 2개의 프린트헤드 다이(251; 도 3 참조)의 비용에 비해 비용 이점이 적다.
도 10은 S가 연장되지만 프린트헤드 다이(451) 상의 상당한 영역을 낭비하지 않는 실시예를 도시하고 있다. 드라이버 트랜지스터(445)를 배열체의 군(430) 외측에 위치 결정하는 대신에, 도 10에서 드라이버 트랜지스터(445)는 군(430)의 인접한 배열체들 사이에 위치 결정된다. 드라이버 트랜지스터(445a)는 제 1 최외측 배열체(432)와 내측 배열체(434) 사이에 위치 결정되고, 드라이버 트랜지스터(445b)는 내측 배열체(434)와 제 2 최외측 배열체(436) 사이에 위치 결정된다. 군(430)의 각 배열체에서, 노즐은 원으로서 도시되어 있고 잉크 공급부는 노즐들의 인접한 쌍들 사이의 직사각형으로서 도시되어 있다. 드라이버 트랜지스터(445a, 445b)로부터 각 노즐에 대한 전기 도선은 도시되어 있지만 명확도를 위해 라벨을 붙이지 않았다. 또한, 드라이버 트랜지스터를 로직 전자기기(442)와 연결하는 도선이 있어야 한다. 로직 전자기기(442)와 드라이버 트랜지스터(445b)를 연결하는 3개의 전기 도선(449)의 군이 도시되어 있다. 전기 도선(449)은 최외측 배열체(436)의 인접한 잉크 공급 홀부들 사이를 통과한다.
도 10에 도시된 예시적인 실시예에서, 모든 드라이버 트랜지스터(445a, 445b)는 제 1 최외측 배열체(432)와 제 2 최외측 배열체(436) 사이에 배치된다. 그러나, 다른 실시예(도시 생략)에서, 내측 배열체(434)에 연결된 드라이버 트랜지스터는 2개의 최외측 배열체(432, 436) 사이에 배치되지만, 최외측 배열체에 연결된 드라이버 트랜지스터는 로직 전자기기(442)에 인접하게 배치된다. 이는 몇몇의 경우에 전기 상호 접속을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 오직 내측 배열체를 위한 드라이버 트랜지스터의 패킹 밀도는 인치당 400(내측 배열체(434)의 일측면) 또는 인치당 200(내측 배열체(434)의 양측면)의 패킹 밀도로 배치될 수 있기 때문에, Y 방향을 따라 훨씬 큰 여유를 차지할 필요가 없다. 유사하게, 최외측 배열체 외측의 드라이버 트랜지스터는 인치당 600보다는 인치당 400으로 패킹될 수 있다. 열 잉크젯 인쇄 디바이스의 특별한 예의 경우에, 인치당 600으로 패킹된 드라이버 트랜지스터의 면적은 대략 0.2mm × 0.04mm인 것으로 판명되었다. 그러나, 인치당 200으로 패킹된 드라이버 트랜지스터의 경우에, 드라이버 트랜지스터의 면적은 0.07mm × 1.2mm이다. 따라서, 도 10의 예에서, 배열체들 사이의 거리(S)는 드라이버 트랜지스터를 수용하도록 0.2mm 만큼 커질 필요가 있지만, 내측 배열체(434)의 드라이버 트랜지스터가 내측 배열체(434)의 어느 한 측면에서 인치당 200으로 패킹되면 단지 0.07mm 만큼 커지면 된다. 어느 한 경우에, 군(430)의 상이한 배열체를 위한 잉크 공급부들 사이에 추가의 여유가 마련되기 때문에, 프린트헤드 다이(451) 상에 상당한 추가의 낭비 공간을 필요로 하지 않으면서 프린트헤드 다이(451)의 다른 측면에서 잉크 연결을 용이하게 한다. 프린트헤드 다이(451)는 대응하는 프린트헤드 다이(251)보다 5% 내지 50% 정도 더 넓을 수 있지만, 2개의 프린트헤드 다이(251)가 아니라 단 하나의 프린트헤드 다이(451)가 CMYK 인쇄에 필요하므로, 프린트헤드에서 여전히 비용 절감이 상당하다.
최외측 배열체(432, 436) 사이에 드라이버 트랜지스터의 배치는 프린트헤드 다이의 반대측의 잉크 공급 홀부에 대한 잉크 연결을 용이하게 하도록 배열체들 사이에 충분한 간격을 제공하지 않으면, 몇몇의 경우에, 로직 전자기기(442)는 도 12를 참조하여 후술되는 바와 같이 최외측 배열체(432, 436) 사이에 배치될 수 있다.
전술한 실시예에서, N=3 배열체의 군(430)에서 노즐 배열체 방향(254)을 따른 노즐의 순서는 제 1 최외측 배열체(432), 내측 배열체(434) 및 제 2 최외측 배열체(436) 사이의 순차적인 교호(alternating)이어서, 3개의 배열체 중 어떠한 배열체와 인접한 2개의 노즐 사이의 간격은 Nd=3d이다. 그러한 구성에서, 현미경 스케일이라도, 배열체(432, 434, 436)의 점 형성 해상도는 R1/N=R1/3이다. 도 11은, 도 11에 도시된 실시예에서 노즐 배열체 방향(254)을 따른 노즐의 교호는 제 1 최외측 배열체(432)로부터 노즐들의 쌍, 내측 배열체(434)로부터 노즐들의 쌍, 및 제 2 최외측 배열체(436)로부터 노즐들의 쌍에서 행해진다. 그 결과, 배열체(432, 434, 436)에서 노즐들의 인접한 쌍 사이의 간격은 d와 5d 사이에서 번갈아 일어난다. 군(430)의 3개의 배열체 중 어느 하나 내에서 다음에 가장 가까운 이웃 노즐들 간의 거리는 d + 5d = 6d이고, 이는 도 9에 도시된 실시예에서 다음에 가장 가까운 이웃 노즐들 간의 거리(3d + 3d)와 동일하다. 따라서, 군(430)에서 3개의 배열체 중 어떠한 배열체의 평균(또는 유효한) 점 형성 해상도는 여전히 R1/3이다.
군(430)에서 N=3 배열체의 경우가 감색 인쇄(subtractive printing) 칼라 청록색, 자홍색 및 황색을 위한 점 형성 요소의 배열체를 제공하는 견지에서 흥미있지만, 다른 실시예에서 N은 3이 아니다. 예컨대, 칼라 범위를 확장시키도록, 몇몇 실시예에서, N은 5일 수 있고, 예컨대 여기서 군(430)의 배열체는 제 1 최외측 배열체, 제 2 최외측 배열체 및 이 제 1 최외측 배열체와 제 2 최외측 배열체 사이에 (N-2) = 3의 내측 배열체가 배치된다. 5개의 배열체 각각의 점 형성 해상도(또는 평균 점 형성 해상도)는 R1/N = R1/5이다. 그러한 실시예에서, 제 1 배열체(420)는 여전히 고속으로 흑색 텍스트를 인쇄하기 위한 것일 수 있다. 군(430)에서 5개의 배열체는 청록색, 자홍색, 황색, 밝은 청록색 및 밝은 자홍색을 위한 것일 수 있다. 이와 달리, 군(430)에서 5개의 배열체는 청록색, 자홍색, 황색, 오렌지색 및 녹색, 또는 인쇄 디바이스의 칼라 전반을 연장시키는 기타 그러한 칼라를 위한 것일 수 있다.
도 12는 군(430)이 단지 N = 2 배열체를 포함하는 프린트헤드 다이(452)의 실시예를 도시하고 있다. N = 2의 경우에, 단지 제 1 최외측 배열체(432)와 제 2 최외측 배열체(436)만이 존재한다. 내측 배열체(N-2 = 0)는 존재하지 않는다. 내측 배열체가 없기 때문에, 드라이버 트랜지스터(445a, 445b)로부터 배열체(432, 436)까지의 전기 도선(447)의 경로뿐만 아니라 배열체(432, 436)를 위한잉크 공급부(467, 468)의 배치는 N>2인 실시예보다 덜 복잡하다. 배열체(432, 436)의 노즐들 사이의 간격은, R1/N = R1/2의 점 형성 해상도를 제공하도록 2d이다. 도 12에 도시된 예에서, 로직 전자기기(442) 및 제 2 최외측 배열체(436)에 대응하는 드라이버 트랜지스터(445b)는 제 1 최외측 배열체(432)와 제 2 최외측 배열체(436) 사이에 배치되어, 프린트헤드 다이(452)에 추가 공간을 이용하는 일 없이 잉크 공급부(467, 468) 사이에 추가 공간을 제공한다.
도 12에 도시된 프린트헤드 다이(452)의 경우에, 제 1 배열체(420)에 노즐 배열체 방향(254)을 따라 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 잉크 공급 슬롯(423)으로부터 흑색 잉크가 공급된다면, 군(430)은, 배열체(432, 436)에 이용가능한 잉크 공급 홀부(467, 468)에서 2개의 추가 잉크 타입만이 공급되도록 하므로, 도 12에 도시된 예에 의해 풀 칼라 인쇄 디바이스가 제공되지 않는다. 그러나, 프린트헤드 다이(452)의 이 실시예는 여전히 매우 유용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도 12에 도시된 것과 유사한 타입의 다중 프린트헤드 다이(452)는 동일한 프린트헤드에 포함될 수 있다. 도 3과 유사하게 보이지만 공동의 장착 지지 부재(255)에 고정된 2개의 프린트헤드 다이(251) 대신에, 공동의 장착 지지 부재(255)에 고정된 2개의 프린트헤드 다이(452)가 존재하는 프린트헤드 실시예를 고려하면, 그러한 경우에, (각 노즐 배열체(253)에 대해 점 형성 해상도(R1)를 제공하는 노즐 간격의 노즐 배열체(253) 4개를 갖기보다는), 프린트 헤드 다이(452) 2개를 가지며, 점 형성 해상도(R1)를 제공하는 노즐 간격의 제 1 배열체(420) 2개 및 점 형성 해상도(R1/2)를 제공하는 노즐 간격의 노즐 배열체 4개(N=2의 군(430) 2개)가 구비될 것이다. 제 1 배열체(420) 2개를 위한 잉크는 텍스트 인쇄용 흑색 및 칼라리스(colorless) 보호 잉크일 수 있다. 여기서, 엄격히 말해서 칼라리스 잉크에는 칼라가 없지만, 흑색 잉크와 칼라리스 잉크는 상이한 칼라의 잉크로 생각한다. 군(430)의 노즐 배열체 4개를 위한 잉크는 사진 인쇄용 청록색, 자홍색, 황색 및 흑색 잉크일 수 있다. 그러한 실시예는 4 패스(2개의 인터레이싱 패스 곱하기 2개의 밴딩 패스)에서 고품질의 풀 칼라 인쇄를 제공할 수 있다. 보다 일반적으로, 2개의 프린트헤드 다이는 동일할 필요는 없다. 예컨대, 1개의 제 1 배열체(420)는 점 형성 해상도(R1)를 제공할 수 있고 다른 제 1 배열체(420)는 점 형성 행상도(R2)를 제공할 수 있다. 또한, 2개의 군(430)은 군에 동일한 갯수(N)의 배열체를 가질 필요는 없고, 하나의 군은 N1 배열체를 가질 수 있고 다른 군은 N2 배열체를 가질 수 있다.
물론, 2개의 별개의 프린트헤드 다이(452)를 반드시 이용할 필요는 없다. 다른 실시예에서, 단일의 프린트헤드 다이는 2개의 제 1 배열체(420)와 N=2 배열체의 2개의 군(430)을 모두 동일한 기판 상에 포함한다. 도면에 명시적으로 도시되지는 않았지만, 이는 Y 방향을 따라 서로 배치되는 도 12의 2개의 사본과 같을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 다이의 한쪽 절반부는 다른 쪽 절반부에 대해 거울에 비친 구조일 수 있어, 제 1 배열체(420)들은 프린트헤드 다이의 외측 에지를 향하고, 배열체의 군(430)들은 프린트헤드 다이의 내측 영역에 배치될 수 있다.
본 발명은 특별히 특정한 바람직한 실시예를 참조하여 상세하게 설명하였지만, 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 수행될 수 있다는 것을 알 것이다.
10: 잉크젯 프린터 시스템 12: 이미지 데이터 공급원
14: 컨트롤러 15: 이미지 처리 유닛
16: 전기 펄스 공급원 18: 제 1 유체 공급원
19: 제 2 유체 공급원 20: 기록 매체
100: 잉크젯 프린트헤드 110: 잉크젯 프린트헤드 다이
111: 기판 120: 제 1 노즐 배열체
121: 노즐(들)
122: (제 1 노즐 배열체용) 잉크 운반 경로
123: 잉크 공급 슬롯(들) 130: 제 2 노즐 배열체
131: 노즐(들)
132: (제 2 노즐 배열체용) 잉크 운반 경로
133: 잉크 공급 슬롯(들) 142: 로직 전자기기
144: 드라이버 트랜지스터 146: 전기 도선
148: 상호 연결 패드
181: (제 1 노즐 배열체로부터 분출된) 작은 액적(들)
182: (제 2 노즐 배열체로부터 분출된) 작은 액적(들)
200: 캐리지 250: 프린트헤드 샤시
251: 프린트헤드 다이 253: 노즐 배열체
254: 노즐 배열체 방향 255: 장착 지지 부재
256: 봉입제 257: 플렉스 회로
258: 커넥터 보드 262: 다중 챔버 잉크 공급부
264: 단일 챔버 잉크 공급부 300: 프린터 샤시
302: 종이 로드 진입 방향 303: 인쇄 영역
304: 매체 전진 방향 305: 캐리지 주사 방향
306: 프린터 샤시의 우측면 307: 프린터 샤시의 좌측면
308: 프린터 샤시의 정면 309: 프린터 샤시의 후방
310: (종이 전진 모터 구동 기어용) 홀 311: 공급 롤러 기어
312: 공급 롤러
313: (공급 롤러의) 전방 회전 방향 320: 픽업 롤러
322: 턴 롤러 323: 아이들러 롤러
324: 방출 롤러 325: 별모양 휠(들)
330: 유지 보수 스테이션 370: 매체의 스택
371: 매체의 상부 피스 380: 캐리지 모터
382: 캐리지 안내 레일 383: 인코더 펜스
384: 벨트 390: 프린터 전자기기 보드
392: 케이블 커넥터 420: 제 1 배열체
423: 잉크 공급 슬롯(들) 430: (3개 배열체의) 군
431: 노즐 432: 제 1 최외측 배열체
434: 내측 배열체 436: 제 2 최외측 배열체
442: 로직 전자기기 444: 드라이버 트랜지스터
445: 드라이버 트랜지스터 445a: 드라이버 트랜지스터
445b: 드라이버 트랜지스터 446: 전기 도선
447: 전기 도선 447a: 전기 도선
447b: 전기 도선 447c: 전기 도선
447d: 전기 도선 449: 전기 도선
451: 프린트헤드 다이 452: 프린트헤드 다이
461 내지 468: 잉크 공급 홀부 471a: 히터 레그(들)
471b: 히터 레그(들) 472: 쇼팅 바
14: 컨트롤러 15: 이미지 처리 유닛
16: 전기 펄스 공급원 18: 제 1 유체 공급원
19: 제 2 유체 공급원 20: 기록 매체
100: 잉크젯 프린트헤드 110: 잉크젯 프린트헤드 다이
111: 기판 120: 제 1 노즐 배열체
121: 노즐(들)
122: (제 1 노즐 배열체용) 잉크 운반 경로
123: 잉크 공급 슬롯(들) 130: 제 2 노즐 배열체
131: 노즐(들)
132: (제 2 노즐 배열체용) 잉크 운반 경로
133: 잉크 공급 슬롯(들) 142: 로직 전자기기
144: 드라이버 트랜지스터 146: 전기 도선
148: 상호 연결 패드
181: (제 1 노즐 배열체로부터 분출된) 작은 액적(들)
182: (제 2 노즐 배열체로부터 분출된) 작은 액적(들)
200: 캐리지 250: 프린트헤드 샤시
251: 프린트헤드 다이 253: 노즐 배열체
254: 노즐 배열체 방향 255: 장착 지지 부재
256: 봉입제 257: 플렉스 회로
258: 커넥터 보드 262: 다중 챔버 잉크 공급부
264: 단일 챔버 잉크 공급부 300: 프린터 샤시
302: 종이 로드 진입 방향 303: 인쇄 영역
304: 매체 전진 방향 305: 캐리지 주사 방향
306: 프린터 샤시의 우측면 307: 프린터 샤시의 좌측면
308: 프린터 샤시의 정면 309: 프린터 샤시의 후방
310: (종이 전진 모터 구동 기어용) 홀 311: 공급 롤러 기어
312: 공급 롤러
313: (공급 롤러의) 전방 회전 방향 320: 픽업 롤러
322: 턴 롤러 323: 아이들러 롤러
324: 방출 롤러 325: 별모양 휠(들)
330: 유지 보수 스테이션 370: 매체의 스택
371: 매체의 상부 피스 380: 캐리지 모터
382: 캐리지 안내 레일 383: 인코더 펜스
384: 벨트 390: 프린터 전자기기 보드
392: 케이블 커넥터 420: 제 1 배열체
423: 잉크 공급 슬롯(들) 430: (3개 배열체의) 군
431: 노즐 432: 제 1 최외측 배열체
434: 내측 배열체 436: 제 2 최외측 배열체
442: 로직 전자기기 444: 드라이버 트랜지스터
445: 드라이버 트랜지스터 445a: 드라이버 트랜지스터
445b: 드라이버 트랜지스터 446: 전기 도선
447: 전기 도선 447a: 전기 도선
447b: 전기 도선 447c: 전기 도선
447d: 전기 도선 449: 전기 도선
451: 프린트헤드 다이 452: 프린트헤드 다이
461 내지 468: 잉크 공급 홀부 471a: 히터 레그(들)
471b: 히터 레그(들) 472: 쇼팅 바
Claims (20)
- 인쇄 디바이스로서,
제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와,
점 형성 요소의 N 배열체의 군을 포함하고,
상기 N 배열체의 군의 각 배열체의 점 형성 요소는 R1/N인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 상기 기판 상에 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N 배열체 중 적어도 하나는 상기 N 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N은 1보다 큰
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 배열체는 흑색 점을 형성하는
인쇄 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
N=3이고, 상기 군의 3개의 배열체에 의해 형성되는 점은 각각 청록색 점, 자홍색 점 및 황색 점인
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 점 형성 요소는 잉크젯 액적 이젝터인
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 점 형성 요소의 제 1 배열체에 의해 제공되는 점은 제 1 크기이고, 상기 N 배열체의 군의 일 배열체에 의해 제공되는 점은 상기 제 1 크기와 다른 제 2 크기인
인쇄 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 크기는 상기 제 1 크기보다 작은
인쇄 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 배열체들의 군의 모든 N 배열체에 의해 제공되는 점은 실질적으로 상기 제 2 크기와 동일한
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 점 형성 요소의 군의 N 배열체는 상기 배열체 방향에 수직인 방향으로 서로로부터 이격된
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 점 형성 요소를 위한 전기 도선을 더 포함하고,
상기 N 배열체는 상기 군의 제 1 최외측 배열체, 상기 군의 제 2 최외측 배열체 및 N-2 내측 배열체로서 배치되며, 상기 제 1 최외측 배열체는, 착색제를 그 배열체의 점 형성 요소에 제공하는 복수 개의 착색제 공급 홀부를 구비하고, 상기 내측 배열체에 있는 점 형성 요소용 전기 도선은 상기 군의 제 1 최외측 배열체의 제 1 착색제 공급 홀부 및 상기 제 1 착색제 공급 홀부에 인접한 제 2 착색제 공급 홀부 사이를 통과하는
인쇄 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 군의 제 2 최외측 배열체는, 착색제를 그 배열체의 점 형성 요소에 제공하는 복수 개의 착색제 공급 홀부를 포함하고, 상기 내측 배열체에 있는 점 형성 요소용 전기 도선은 상기 군의 제 2 최외측 배열체의 제 1 착색제 공급 홀부 및 상기 제 2 최외측 배열체의 제 1 착색제 공급 홀부에 인접한 제 2 착색제 공급 홀부 사이를 통과하는
인쇄 디바이스. - 제 10 항에 있어서,
상기 내측 배열체의 점 형성 요소의 반수를 위한 전기 도선은 상기 군의 제 1 최외측 배열체의 착색제 공급 홀부들 사이를 통과하고, 상기 내측 배열체의 점 형성 요소의 나머지 반수를 위한 전기 도선은 상기 군의 제 2 최외측 배열체의 착색제 공급 홀부들 사이를 통과하는
인쇄 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 점 형성 요소를 위한 복수 개의 드라이버 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 N 배열체는 상기 군의 제 1 최외측 배열체, 상기 군의 제 2 최외측 배열체, 및 N-2 내측 배열체로서 배치되며,
상기 군의 제 1 최외측 배열체와 상기 군의 제 2 최외측 배열체 사이에 적어도 하나의 드라이버 트랜지스터가 배치되는
인쇄 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 군의 제 2 최외측 배열체는, 착색제를 그 배열체의 점 형성 요소에 제공하는 복수 개의 착색제 공급 홀부을 포함하고, 상기 제 1 최외측 배열체 및 상기 제 2 최외측 배열체 사이에 위치한 상기 적어도 하나의 드라이버 트랜지스터로부터의 전기 도선은 상기 군의 제 1 최외측 배열체의 제 1 착색제 공급 홀부 및 상기 제 1 착색제 공급 홀부에 인접한 제 2 착색제 공급 홀부 사이를 통과하는
인쇄 디바이스. - 제 1 인쇄 디바이스와 상기 제 1 인쇄 디바이스를 인쇄 중에 이동시키는 캐리지를 포함하는 인쇄 장치로서,
상기 제 1 인쇄 디바이스는,
제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와,
점 형성 요소의 N1 배열체의 군을 포함하고,
상기 N1 배열체의 군의 각 배열체의 점 형성 요소는 R1/N1인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 상기 기판 상에 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N1 배열체 중 적어도 하나는 상기 N1 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N1은 1보다 큰
인쇄 장치. - 제 14 항에 있어서,
인쇄 중에 상기 캐리지에 의해 이동되는 제 2 인쇄 디바이스를 더 포함하고,
상기 제 2 인쇄 디바이스는,
제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R2)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와,
점 형성 요소의 N2 배열체의 군을 포함하고,
상기 N2 배열체의 군의 각 배열체의 점 형성 요소는 R2/N2인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N2 배열체 중 적어도 하나는 상기 N2 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N2은 1보다 큰
인쇄 장치. - 제 15 항에 있어서,
N1 = N2이고 R1 = R2인
인쇄 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 인쇄 디바이스와 상기 제 2 인쇄 디바이스는 공동의 장착 지지 부재에 고정되는
인쇄 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 인쇄 디바이스는, 제 2 칼라의 점을 위한 상기 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 상기 제 1 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 제 2 배열체를 더 포함하는
인쇄 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 인쇄 디바이스는, 제 3 칼라의 점을 위한 제 2 점 형성 해상도(R1/N2)를 제공하도록 상기 제 1 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 기판 상에 배치되는 점 형성 요소의 N2 배열체의 제 2 군을 더 포함하는
인쇄 장치. - 인쇄 디바이스로서,
제 1 칼라의 점을 위한 제 1 점 형성 해상도(R1)를 제공하도록 제 1 배열체 방향 간격으로 배열체 방향을 따라 배치되는 점 형성 요소의 제 1 배열체와,
점 형성 요소의 N 배열체의 군을 포함하고,
상기 N 배열체의 군의 일 배열체의 점 형성 요소는 R1/2인 점 형성 해상도를 제공하도록 제 2 배열체 방향 간격으로 상기 배열체 방향을 따라 배치되며, 상기 군에서 상기 점 형성 요소의 N 배열체 중 적어도 하나는 상기 N 배열체의 다른 배열체 중 적어도 하나와 상이한 칼라의 점을 형성하고, N은 1보다 큰
인쇄 디바이스.
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