KR102170962B1 - 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법은, 제어 값과 이산 잉크 양이 매핑되어 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 이용한 것으로, 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 토출 잉크 양을 측정함에 따라 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정하는 단계, 인쇄 해상도(dpi)에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행(row) 및 열(column)로 구성된 복수의 도트들(dots)을 포함하는 윈도우에 대해 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출하는 단계, 및 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 측정된 토출 잉크의 양에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치{METHOD OF INKJET PRINTING AND INKJET PRINTING APPARATUS}

본 발명은 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치에 관한 것이다.

잉크젯 기술을 이용하여 미세한 두께의 층을 형성할 때, 미세한 두께를 균일하게 유지하는 것은 중요한 제조 기술 중 하나이다. 그러나 층을 인쇄하는 노즐들의 성능 편차, 인접한 노즐들 사이의 간섭, 그리고 잉크의 물성 특징 등으로 인하여 원하는 균일도를 달성하면서 미세한 두께의 층을 형성하는 것이 쉽지 않다.

본 발명은 전체 인쇄 영역 중 일부에 대하여 잉크 도트가 영향을 미칠 수 있는 범위에 대한 윈도우를 설정하고, 설정된 윈도우에 대해 복수의 잉크 도트들이 토출되는 경우에도 전체 토출 잉크의 합이 일정한 값을 유지하도록 각 잉크 도트들이 토출되는 노즐에 대한 제어 값을 결정한다. 여기서, 윈도우 내에 토출되는 잉크 양의 합이 일정한 값을 유지하도록 할 때에 이산 분포의 잉크 양을 토출하는 노즐에 대하여 측정된 토출 성능에 기초하기 때문에, 복수의 노즐들 각각의 토출 성능이 상이한 경우에도 제어 값을 조정함에 따라 인쇄의 균일성을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명은 전체 인쇄 영역에 대하여 순차적으로 윈도우를 이동시키면서 제어 값을 설정함에 따라서 각각의 잉크 도트가 영향을 미치는 부분들을 고려하여 전체 인쇄 영역의 인쇄 균일성을 확보할 수 있다. 동시에 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치는 노즐의 토출 성능에 따른 편차를 최소화하기 위해 노즐의 토출 성능에 따라 노즐에 인가되는 제어 값에 대한 제어 신호를 조정하여 토출 성능 또한 보상할 수 있도록 한다.

본 발명에서는 제어 값과 이산 잉크 양이 매핑되어 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 이용한 잉크젯 인쇄 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법은 상기 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 토출 잉크 양을 측정함에 따라 상기 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정하는 단계, 인쇄 해상도(dpi)에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행(row) 및 열(column)로 구성된 복수의 도트들(dots)을 포함하는 윈도우에 대해 상기 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출하는 단계, 및 상기 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 상기 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 상기 토출 성능에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계는, 상기 윈도우에 포함된 하나의 도트를 기준 도트로 지정하고, 상기 기준 도트를 순차적으로 이동하면서 전체 인쇄 영역에 대해 상기 제어 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계는, 상기 전체 인쇄 영역의 가장 외곽의 행 또는 열에 대해서는, 상기 기준 이산 잉크의 양에 매핑된 제어 값으로 결정하는 단계, 및 상기 결정된 가장 외곽의 행 또는 열과 바로 인접한 행 또는 열에 대하여 상기 특정 이산 잉크의 양과 상기 측정된 실제 잉크의 양을 비교하여 제어 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 윈도우에 포함되는 도트의 수는 해상도에 비례할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 측정된 노즐의 토출 성능에 있어서 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양과 실제 토출 잉크의 양이 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우, 상기 노즐에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 기 설정된 값은, 인접한 제어 값 차이에 따른 노즐의 토출 잉크의 양 간격에 상응할 수 있다.

본 발명에 따른 제어 값과 이산 잉크 양이 매핑되어 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 인쇄 장치에 있어서, 상기 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 토출 잉크 양을 측정함에 따라 상기 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정하는 노즐 성능 측정부, 및 인쇄 해상도(dpi)에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행(row) 및 열(column)로 구성된 복수의 도트들(dots)을 포함하는 윈도우에 대해 상기 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출하고, 상기 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 상기 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 측정된 토출 잉크의 양에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 제어부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 윈도우에 포함된 하나의 도트를 기준 도트로 지정하고, 상기 기준 도트를 순차적으로 이동하면서 전체 인쇄 영역에 대해 상기 제어 값을 결정할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전체 인쇄 영역의 가장 외곽의 행 또는 열에 대해서는, 상기 기준 이산 잉크의 양에 매핑된 제어 값으로 결정하고, 상기 결정된 가장 외곽의 행 또는 열과 바로 인접한 행 또는 열에 대하여 상기 특정 이산 잉크의 양과 상기 측정된 실제 잉크의 양을 비교하여 제어 값을 결정할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 측정된 노즐의 토출 성능에 기초하여 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양과 실제 토출 잉크의 양이 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우, 상기 노즐에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정하는 노즐 관리부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 물리적 기록매체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 방법을 실행할 수 있도록 구현된 물리적 기록매체에 기록된 프로그램을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치에 의하면, 전체 인쇄 영역 중 일부에 대하여 잉크 도트가 영향을 미칠 수 있는 범위에 대한 윈도우를 설정하고, 설정된 해당 윈도우에 대해 일정 양의 잉크들이 토출되도록 제어 값을 결정한다. 따라서 노즐들의 토출 성능이 상이한 경우에도 인쇄의 균일성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치에 의하면, 전체 인쇄 영역에 대하여 윈도우를 순차적으로 이동하면서 제어 값을 설정함에 따라서 전체 인쇄 영역의 인쇄 균일성을 확보할 수 있다. 동시에, 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치는 노즐의 토출 성능에 따른 편차를 최소화하기 위하여 노즐의 토출 성능에 따라 제어 값에 대한 제어 신호를 조정하여 토출 성능 또한 보정함에 따라 균일한 인쇄층의 제조를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 사용할 때에 노즐에서 토출되는 잉크를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 설명하기 위해, 전체 인쇄 영역과 도트들, 그리고 윈도우 사이의 관계를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 윈도우를 이동하며 특정 도트에 대한 제어 값을 결정하기 이전에 외곽의 행 또는 열에 대하여 제어 값을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 전체 인쇄 영역의 1 행에 대한 제어 값이 결정된 후, 인쇄 영역의 2 행에 대하여 제어 값을 결정하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3(a)와 같이 윈도우를 위치시켜 제어 값을 결정하는 방법을 설명하기 위해 제어 값과 토출 잉크 양을 나타낸 도면들이고, 도 7은 도 6에 따라 결정된 제어 값과 토출 잉크 양을 나타낸 도면들이다.
도 8은 도 3(b)와 같이 윈도우가 이동한 경우의 제어 값과 토출 잉크 양을 나타낸 도면들이고, 도 9는 도 8의 결정 이후에 도 3(c)와 같이 윈도우가 이동한 경우의 제어 값과 토출 잉크 양을 결정하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 노즐들의 토출 성능을 관찰한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 11은 노즐의 성능에 따라 제어 신호를 조정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12 내지 도 14는 조정된 제어 신호에 따라 전체 인쇄 영역에 대하여 다시 제어 값을 부여하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 제어 신호가 조정된 경우에 토출 잉크 양이 개선된 결과를 확인할 수 있는 그래프이다.
도 16은 다양한 해상도에 따른 윈도우 및 그에 포함되는 도트들의 관계를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 수행하는 잉크젯 인쇄 장치를 나타내는 블록도이다.

이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 사용할 때에 노즐에서 토출되는 잉크를 설명하기 위한 개념도들이다. 도 1의 (a)는 노즐에서 잉크가 토출되어 인쇄표면에 안착하기 이전의 액적(droplet) 형태를 나타내는 도면이고, 도 1의 (b)는 노즐로부터 토출된 액적이 인쇄표면에 안착한 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치에 있어서, 복수의 노즐들을 사용하여 잉크젯 인쇄를 수행할 수 있다. 복수의 노즐들은 이산(separated) 잉크 양이 제어 값에 각각 매핑됨에 따라 특정한 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어될 수 있다. 다시 말하면, 복수의 노즐들은 제어 값의 입력에 따라서 이격된 값을 가지는 잉크 양을 토출할 수 있으며 여기서 제어 값과 그에 매핑된 이산 잉크의 양은 사용자의 설정에 따라서 달라질 수 있다. 제어 값 역시 이격된 값을 가지는 것으로 이해될 수 있다. 다만 이격된 값을 가지는 제어 값을 표현하기 위하여 지속적으로 변화하는 전류나 전압을 이용할 수 있다. 이하에서 설명할 것이나 이러한 제어 값을 인가하기 위하여 제공되는 전류나 전압을 제어 신호라고 일컫는다.

제어 값에 따라 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 종류의 노즐을 그레이스케일(grayscale) 노즐이라 일컬으며, 노즐에 입력되는 제어 값을 그레이스케일 값이라고 일컬을 수도 있다. 그레이스케일 값에 따라 노즐에서는 계단식(stepwise)으로 변화하는 이산 잉크의 양이 토출될 수 있다. 본 명세서에서는 노즐에서 한 번의 분사 동작을 통해 토출되도록 설정되는 잉크의 양을 이산 잉크의 양으로 설명하도록 한다.

각 노즐에 대하여 동일한 이산 잉크의 양이 매핑된 제어 값이 입력되면, 노즐에서 동일한 양의 잉크가 토출될 것을 예상할 수 있다. 그러나 각 노즐의 토출 성능에 따라 상이한 양의 잉크가 토출될 수 있다.

예를 들어, 노즐에 대해 5.00pl의 이산 잉크의 양이 토출되도록 하는 제어 값이 입력되었다고 하더라도 각 노즐은 4.96pl에서 5.05pl 등으로 서로 다른 양의 잉크를 토출할 수 있다. 이러한 실제 토출 잉크 양의 차이에 따라서 복수의 노즐에 의해 인쇄된 인쇄 층의 두께가 불균일해질 수 있다.

이와 같이 노즐의 토출 성능에 따라서 동일한 이산 잉크의 양이 토출되지 않고 상이한 양의 잉크가 토출되기 때문에 노즐의 토출 성능을 측정하기 위해 도 1의 (a) 와 같이 노즐에서 토출된 잉크가 인쇄표면에 안착하기 이전의 액적의 형상을 순간적으로 촬영하고 액적의 반경과 길이 등에 기초하여 촬영된 액적의 부피를 산출할 수 있다. 또한 도 1의 (b)와 같이 노즐로부터 토출된 액적이 인쇄표면에 안착한 이후의 퍼짐을 고려하여 인쇄표면에 안착한 잉크의 반경, 너비, 높이, 등이나 토출된 잉크의 특성에 기초하여 토출된 액적의 부피를 산출할 수도 있다. 실시예에 따라 이러한 두 가지 방법 중 적어도 하나를 사용하여 노즐의 토출 성능을 결정하거나 다른 방법을 사용하여 노즐의 토출 성능을 결정할 수 있음은 당연하다.

이하에서는 노즐에서 토출되는 액적 하나를 잉크 도트(ink dot)라고 하고, 각 노즐들에 토출되기를 기대하는 이산 잉크의 양과 실제 잉크 도트의 양, 즉 토출 잉크의 양을 관리하여 특정 영역에 대해서 균일한 양의 잉크가 인쇄되도록 제어하는 방법을 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크의 양이 매핑된 제어 값을 입력하여 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정한다(단계 S210).

예를 들어, 복수의 노즐들에 대하여 하나의 제어 값을 입력하여 실제 토출 잉크의 양을 측정, 즉 잉크 도트의 양을 측정하여 노즐의 토출 성능을 결정할 수 있다. 또한 다양한 제어 값들을 입력해 가면서 노즐로부터 분사되는 잉크 도트의 부피를 측정하여 노즐들의 토출 성능을 결정할 수도 있다. 또한 실시예에 따라 노즐에 대해서 동일한 제어 값을 입력하면서 복수 회에 걸쳐 토출을 수행하도록 하여 평균을 내어 토출 성능을 측정할 수도 있다.

예를 들어, 아홉 개의 노즐들에 대하여 "-1", "0", "1"의 제어 값을 입력하여 표 1과 같은 토출 잉크의 양을 측정할 수 있다.

제어 값 "0"에 대해서는 이산 잉크의 양 5.00pl가, 제어 값 "-1"에 대해서는 이산 잉크의 양 4.93pl가, 그리고 제어 값 "1"에 대해서는 이산 잉크의 양 5.07pl가 매핑되어 그에 해당하는 잉크의 양이 토출될 것으로 예상된다. 그렇지만 5번 노즐을 제외하고는 노즐로부터 실제 토출되는 잉크의 양은 이산 잉크의 양과는 편차가 있다는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이 노즐의 성능에 따라 토출되는 잉크의 양이 차이가 있는 바, 본 발명에서는 인쇄 해상도(dpi)에 따라서 특정한 잉크 도트가 영향을 주는 주변 잉크 도트들을 고려해 적어도 둘 이상의 행(row)과 열(column)로 구성된 윈도우(window)를 설정한다. 윈도우에 포함되는 행과 열은 잉크 도트들이 분사될 수 있는 영역들로, 행렬의 구성요소들을 도트라고 일컫는다. 해상도가 높아짐에 따라서 하나의 잉크 도트가 영향을 주는 주변 잉크 도트들의 수가 많아질 수 있다. 그에 따라서 윈도우의 실제 크기는 동일하게 유지되는 한편, 인쇄 해상도가 높아짐에 따라 윈도우 내부에 포함되는 도트의 수가 증가할 수 있다. 이에 대해서는 도 16을 참조하여 후술하도록 한다.

윈도우에 포함된 복수의 도트들에 대하여 이상적으로 토출되기를 원하는 기준 이산 잉크의 양이 설정될 수 있다. 다시 말하면, 기준 이산 잉크의 양은 전체 인쇄 영역에 대해서 기준 이산 잉크의 양이 균일하게 인쇄되기를 원하는 잉크의 두께에 상응할 수 있다.

3행 x 3열의 윈도우는 아홉 개의 도트를 포함할 수 있다. 윈도우에 대해 제어 값 "0"에 매핑된 이산 잉크의 양인 5.00pl가 기준 이산 잉크의 양인 경우, 결과적으로 윈도우에는 5.00pl의 잉크 도트가 아홉 번 분사되기 때문에 45.00pl가 목표 인쇄 잉크 양이 될 수 있다. 목표 인쇄 잉크 양은 기준 이산 잉크 양과 윈도우 내의 잉크 도트 수의 곱으로 산출될 수 있다. 본 발명에서 따른 잉크젯 인쇄 방법 및 잉크젯 인쇄 장치에서는 최종적으로 윈도우 내부에 45.00pl인 목표 이산 잉크의 양이 토출되도록 노즐들에 대한 제어 값을 결정할 수 있다.

정리하면, 인쇄 해상도에 기초하여 결정된 윈도우에 대해 복수의 도트들에 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출한다(단계 S220).

그리고 각 노즐에 대해 측정된 실체 토출 잉크의 양에 기초해, 복수의 도트를 포함하는 윈도우 단위에 대하여 해당 윈도우 내에 기 설정된 목표 인쇄 잉크의 양이 유지되도록 각 노즐에 대한 제어 값을 결정할 수 있다.

윈도우 내에 기 설정된 목표 인쇄 잉크의 양이 유지되도록 하는 방법은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 설명하기 위해, 전체 인쇄 영역과 도트들, 그리고 윈도우 사이의 관계를 나타내는 도면들이다.

도 3에서는 x축 방향으로 도트들의 행(row), y축 방향으로는 열(column)이 형성되는 것으로 설명하며 이하 도면에서도 동일한 기준으로 설명한다. 본 명세서에서는 복수의 노즐들(N1, ..., N9)이 y축 방향으로 이동하면서 각각 하나의 열을 따라 인쇄를 수행하는 것을 기준으로 설명하나, 복수의 노즐들(N1, ..., N9)이 움직이는 방향은 상이해질 수 있다.

도 3에서는 예시적으로 100x100dpi의 해상도로 잉크젯 인쇄가 수행되는 경우를 기준으로 설명한다. 100x100dpi의 해상도는 상대적으로 낮은 해상도일 수 있다. 도 3에서는 하나의 잉크 도트가 그 주변을 바로 인접하여 둘러싸는 여덟 개의 잉크 도트들에 대해 영향을 주는 것으로 가정하고, 윈도우(WD)의 크기를 3행x3열로 구성할 수 있다.

이에 따라 윈도우(WD)는 아홉 개의 도트로 구성되며, 각각의 도트에 노즐의 분사가 수행되어 잉크 도트가 형성되는 것으로 이해할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 윈도우(WD)를 구성하는 도트들 중 하나의 도트를 기준 도트(RD)로 지정하고, 기준 도트를 1행 또는 1열씩 이동하면서 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양과 목표 인쇄 잉크 양을 일치시키도록 노즐들에 대한 제어 값을 결정할 수 있다.

도 3에서는 윈도우의 왼쪽 가장 위의 도트를 기준 도트(RD)로 삼고, 기준 도트를 해칭하여 표시하였다. 도 3의 (a)에서는 윈도우(WD)의 기준 도트(RD)가 1행 1열에 위치하고, 윈도우(WD)는 1 내지 3행 및 1 내지 3열의 포괄하는 영역에 위치한다. 해당 윈도우(WD)에 대하여 제1 내지 제3 노즐(N1, N2, N3)로부터 잉크가 분사되어 인쇄가 수행될 것인바, 제1 내지 제3 노즐들(N1, N2, N3)의 토출 성능에 기초하여 아홉 개의 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양(여기서는 45.00pl)이 되도록 제어 값을 결정한다.

도 3의 (b)를 참조하면 기준 도트(RD)가 1행 2열에 위치하며, 이에 따라 윈도우(WD)는 1행 내지 3행 및 2열 내지 4열을 포괄하는 영역에 위치한다. 윈도우(WD)에 잉크 도트를 분사하는 제2 내지 제4 노즐들(N2, N4)의 토출 성능에 기초하여 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양에 이르도록 제어 값을 결정할 수 있다.

도 3의 (c)를 참조하면, 기준 도트(RD)가 x축 방향으로 1열 이동하여 1행 3열에 위치한다. 이에 따라 윈도우(WD)는 1행 내지 3행 및 3열 내지 5열을 포괄하는 영역에 위치하며 제3 내지 제5 노즐들(N3, N4, N5)의 토출 성능에 기초하여 토출 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양에 이르도록 제어 값을 결정할 수 있다.

도 3의 (d)와 같이 1 내지 3행의 모든 열들에 대하여 제어 값이 결정된 후에는 도 3의 (e)와 같이 기준 도트(RD)가 1행 이동하여 2행 1열에 위치하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 윈도우(WD)는 그 이전 윈도우(WD)와 겹쳐지는 영역을 유지하면서 이동한다. 즉, 도 3의 (a)에서와 같이 기준 도트(RD)가 1행 1열에 위치하는 경우에 윈도우(WD)의 기준 도트(RD)를 4행 1열로 이동시켜 이전 윈도우(WD) 위치와 겹쳐지는 부분이 없도록 제어 값을 결정하는 것이 아니라, 이전에 결정된 윈도우(WD)와 겹치는 영역을 포함하면서 순차적으로 윈도우(WD)를 이동시킬 수 있다.

이는 순차적으로 모든 잉크 도트들이 인접한 잉크 도트들에 영향을 줄 수 있기 때문으로, 하나의 잉크 도트의 주변에 해당하는 영역들에 대한 목표 인쇄 잉크 양을 판단하여 인쇄의 균일성을 확보하려는 것이다.

일 실시예에 따라, 윈도우(WD)에 포함된 아홉 개의 도트들의 토출 잉크 양의 합이 최종적으로 45.00pl가 되도록 각 노즐들에 제공되는 제어 값을 무작위로 결정할 수 있다.

표 1과 같이 토출 성능이 측정된 경우, 도 3의 (a)의 윈도우(WD)에 포함된 아홉 개의 도트들에 대하여 제1 내지 제3 노즐이 모두 제어 값 "0"을 입력받는 경우에, 토출 잉크 양의 합은 45.03pl이다. 다만, 토출 잉크 양의 합이 45.00pl에 보다 가까워질 수 있도록 보정을 수행할 수 있거나, 아홉 개의 도트들에 대하여 다른 제어 값을 입력하는 경우에도 토출 잉크 양의 합은 이와 유사한 값을 가질 수도 있다.

예를 들어, 제1 노즐(N1)에 대해 1 내지 3열에 잉크를 분사할 때에 각각 제어 값 "-1", "0", "1"이 입력되도록 하면, 제1 노즐(N1)로부터 분사되는 토출 잉크 양의 합은 4.90pl+4.97pl+5.04pl=14.91pl, 제2 노즐(N2)에 대해 1 내지 3열에 잉크를 분사할 때에 각각 제어 값 "-1", "0", "-1"이 입력되도록 하면 제2 노즐(N2)로부터 분사되는 토출 잉크 양의 합은 4.99pl+5.06pl+4.99pl=15.04pl, 제3 노즐(N3)에 대해서는 1 내지 3열에 잉크를 분사할 때에 각각 제어 값 "0", "1", "1"이 입력되도록 하면 제3 노즐(N3)로부터 분사되는 토출 잉크 양의 합은 4.98pl +5.05pl +5.05pl = 15.08pl이다. 따라서 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합은 14.91pl + 15.03pl + 15.08pl = 45.03pl가 된다.

이와 같이 각 노즐들에 대하여 상이한 제어 값을 입력하는 경우에도 토출 잉크 양의 합은 모두 제어 값 "0"을 입력하는 경우와 동일한 값을 가지게 될 수 있으며, 실시예에 따라 인쇄 균일성이 개선될 여지도 있다. 나아가 실시예에 따라 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합을 일정하게 유지하는 한편으로 한 노즐들에 동일한 제어 값이 지속적으로 입력되는 경우에 발생할 수 있는 패턴 형성을 방지하기 위하여 노즐에 대하여 상이한 제어 값들을 입력하는 과정을 부가할 수도 있을 것이다.

또한, 다른 실시예에 있어서, 도 3의 (b)와 같이 제2 내지 제4 노즐(N2, N3, N4)의 토출 성능에 기초하여 윈도우(WD) 내의 도트들에 대한 제어 값을 결정함에 있어서, 제2 내지 제4열과 제1 내지 제3행에 대하여 모두 제어 값 "0"을 입력하는 경우에 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합은 45.18pl가 된다. 이러한 결과에 따르면 목표 인쇄 잉크 양보다 0.18pl가 초과되는 잉크가 분사되는바, 인쇄 균일성을 해칠 수 있다.

따라서 각 도트들에 해당하는 제어 값을 조정함에 따라 노즐들로부터 토출되는 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양에 근접하도록 할 필요가 있다.

한편, 윈도우(WD)에 포함된 모든 도트들에 대해 무작위로 제어 값을 결정하는 경우, 제어 값을 결정하기 위한 경우의 수가 많아져 연산에 소모되는 시간이 증가할 수 있다. 본 발명에서는 윈도우(WD)의 크기에 기초하여 전체 인쇄 영역의 가장 외곽의 행 또는 열에 대하여 제어 값을 미리 결정하고, 윈도우(WD)를 이동시키면서 제어 값이 결정되지 않은 도트들에 대한 제어 값을 결정하도록 할 수 있다. 제어 값을 미리 결정하는 방식은 실시예에 따라 상이한 방식으로 구현될 수 있다.

예를 들어, 윈도우(WD)의 크기가 3행x3열인 경우, 가장 외곽의 2행 또는 2열에 대하여 제어 값을 미리 결정할 수 있다. 즉 마지막 행 또는 열을 남기고 그 이외의 행 또는 열에 대한 제어 값을 미리 결정한 후에 나머지 도트들에 대하여 제어 값을 결정할 수 있다.

다른 실시예에 있어서 윈도우의 한 도트만을 제외하고 제어 값을 미리 결정하도록 구현될 수 있다.

도 4는, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 윈도우를 이동하며 특정 도트에 대한 제어 값을 결정하기 이전에 외곽의 행 또는 열에 대하여 제어 값을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 내지 도 9에 있어서 전체 인쇄 영역의 행 및 열에 대응되도록 각 표를 구성하였으며, (a)의 표에 나타낸 값들은 제어 값을 나타내고 (b)의 표에 나타낸 값들은 토출 잉크 양을 나타낸다. 예를 들어, 도 4의 4열은 제4 노즐(N4)이 제1 내지 제6행에 대해 잉크 도트를 토출할 때의 (a)는 입력되는 제어 값, (b)는 그에 따라 토출되는 잉크 양을 나타낸다.

도 4의 (a)를 참조하면 전체 인쇄 영역 가장 외곽의 1 행에 대하여 모두 제어 값 "0"을 입력하는 경우를 나타낸다. 도 4의 (b)를 참조하면, 동일한 제어 값 "0"이 입력되는 경우에도 각 노즐들의 토출 성능에 따라서 토출 잉크 양이 상이한 것을 확인할 수 있다.

도 5는 전체 인쇄 영역의 1 행에 대한 제어 값이 결정된 후, 전체 인쇄 영역의 2 행에 대하여 제어 값을 결정하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 5에서는 전체 인쇄 영역 1행에 대해 실제 토출된 잉크 양, 즉 도 4의 (b) 1행에 나타낸 값에 기초하여, 토출 잉크 양이 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양, 즉 5.00pl보다 작은 경우에는 그를 보상하기 위하여 제어 값 "0" 보다 큰 제어 값 "1"을 부여하고 1행의 토출 잉크 양의 값이 기준 이산 잉크 양보다 큰 경우에 역시 보상을 위해 제어 값 "0" 보다 작은 제어 값 "-1"을 부여한 것이다.

이에 따라, 도 5의 (a)를 참조하면, 1행의 토출 잉크 양이 5.00pl보다 작은 1, 3, 및 8열의 2행에는 제어 값 "1"이 부여되고, 1행의 토출 잉크 양이 5.00pl보다 큰 2, 4, 6, 및 9열의 2행에는 제어 값 "-1"을 부여한다. 기준 이산 잉크 양(제어 값 "0"에 매핑된 이산 잉크 양)과 동일한 5.00pl의 토출 잉크 양을 가지는 제 5 노즐(N1)에 대해서는 제어 값 "0"이 부여된다.

도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 따라 부여된 제어 값에 따라 각 노즐에서 분사되는 토출 잉크 양을 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5에서와 같이 외곽의 두 행에 대해 제어 값을 결정한 후에, 윈도우(WD)를 구성하는 복수의 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양과 동일한 값을 가지도록 제어 값을 결정하는 과정이 수행된다. 이하 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

다만 본 명세서에서는 초기 단계에서 행들에 대해 제어 값을 결정하는 방식을 설명하였으나, 열들에 대해 제어 값을 결정하는 것 또한 당연히 가능하다.

도 6의 (a) 및 (b) 각각은 도 3의 (a)와 같이 위치하는 윈도우(WD)에 대하여 제어 값을 결정하는 방법을 설명하기 위해 제어 값과 토출 잉크 양을 나타낸 도면들이다.

전체 인쇄 영역의 2행에 대해서만 제어 값을 결정하였기 때문에, 3행의 1열 내지 3열에 대해 모두 제어 값을 결정할 필요가 있다. 다만, 실시예에 따라 처음 1열 및 2열에 대해서는 단순히 제어 값 "0"을 부여하고, 3행 3열에 대해서만 제어 값을 결정할 수 있다. 물론 3행의 1 및 2 열에 대해 제어 값을 결정하는 방법은 다양하게 변형될 수 있다.

도 6의 (a) 및 (b)와 같이 제어 값을 결정하고 난 후에는 3행 3열에 대한 제어 값 만을 결정하면 된다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법에 따르면, 도 6의 (b)에 나타낸 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합은 45.00pl에 수렴해야 한다. 현재까지 결정된 제어 값에 따르면 윈도우(WD)에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합은 4.97 + 5.06 + 4.98 + 5.04 + 4.99 + 5.05 + 4.97 + 5.06 = 40.12pl이다. 따라서 가장 이상적으로는 3행 3열의 도트에 4.88pl의 토출 잉크가 분사되어야 한다. 제3 노즐(N3)의 토출 성능에 기초할 때 이에 가장 가까운 값은 제어 값 "-1"이 입력될 때의 4.91pl이다. 따라서 3행 3열의 도트에 대해 제어 값이 도 7의 (a)와 같이 결정되고 그에 따라 도 7의 (b)와 같이 토출 잉크 양이 결정된다.

해당 도트에 대한 제어 값이 결정된 후 도 3의 (b)와 같이 윈도우(WD)의 기준 도트(RD)가 이동하며, 이 경우를 도 8에 나타냈다.

도 8의 경우에는 전체 인쇄 영역에서 3행 4열 도트에 대한 제어 값을 결정하는 것이다. 3행 4열을 제외한 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합은 40.02pl이다. 따라서 윈도우(WD)의 목표 인쇄 잉크 양에 부합하게 하기 위해서, 이상적으로는 3행 4열 도트에 4.98pl의 토출 잉크가 분사되어야 하나 본 발명에서 사용하는 노즐이 이산 잉크 양과 매핑되기 때문에 이와 완전히 동일한 양의 잉크를 토출하도록 할 수는 없다. 따라서, 제4 노즐(N4)의 토출 성능에 기초할 때 제어 값 "-1"이 입력되었을 경우 4.95pl가 토출되어 윈도우(WD) 내의 토출 잉크 양의 합이 44.97pl가 되도록 하는 것이 최선의 경우인 것으로 파악된다.

3행 4열 도트에 대한 제어 값이 결정된 후, 기준 도트(RD)의 이동에 따라 윈도우(WD)가 이동하여 도 3의 (c)에 상응하는 경우를 도 9에 나타냈다. 이와 같이 초기 단계에서 제어 값들을 결정해 둔 이후에는 윈도우(WD)가 이동하면서 각각 하나의 도트에 대한 제어 값 만을 결정하면 된다.

도 9에서는 3행 5열 도트에 대한 제어 값을 결정하여야 한다. 3행 5열 도트를 제외한 다른 도트들의 토출 잉크 양의 합이 39.86pl이다. 이에 따라 윈도우(WD)의 목표 인쇄 잉크 양을 맞추기 위해서 3행 5열에 대해서 5.14pl의 잉크 도트가 토출되어야 한다. 그런데 제5 노즐(N5)의 토출 성능으로 보아 제어 값 "1"인 경우에 토출되는 5.07pl보다도 많은 양의 토출 잉크가 요구된다. 즉 제어 값 "2"가 입력될 필요가 있는데, 이와 같은 경우에 다른 잉크 도트들과의 토출 잉크 양의 차이가 크기 때문에 인쇄 균일성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.

따라서 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 전체 인쇄 영역에 대하여 윈도우를 설정하고, 윈도우를 행 또는 열 단위로 순차적으로 이동함에 따라서 윈도우 내에 토출되는 잉크 양의 합이 목표 인쇄 잉크 양에 도달하도록 제어 값을 결정하나, 특정 지점에 대한 토출 잉크 양 또는 제어 값이 다른 지점들과 차이가 커지는 경우, 조정이 필요할 수 있다.

예를 들어, 상술한 바와 같이 특정 도트에 대해 결정되는 제어 값이 기 설정된 범위(예를 들어, -1 내지 1 사이)를 벗어나는 경우, 인접하는 노즐과 동일한 제어 값에 대하여 토출되는 잉크 양의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 기 설정된 시간 간격에 따라, 또는 노즐로부터 토출되는 잉크 양이 그에 매핑된 이산 잉크 양과 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우, 노즐에 대하여 토출 잉크 양을 관찰하여 각 노즐에 대해 이산 잉크 양에 대하여 매핑되는 제어 값을 조정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 노즐들의 토출 성능을 관찰한 결과를 그래프로 나타낸 것이다.

도 10은 5.00pl의 이산 잉크의 양을 토출하도록 각 노즐에 제어 값을 입력한 경우, 그에 따라 토출된 잉크의 양을 관찰한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방법에 사용되는 노즐들은 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어된다. 모든 노즐들에 대해 제어 값과 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 동일한 경우, 실질적으로 동일한 양의 잉크들이 토출되도록 한다면 모든 노즐들에 대해 동일한 제어 값을 입력할 수 있을 것이다.

도 10을 참조하면 각 노즐들로부터 토출된 잉크의 양이 5.00pl를 중심 값으로 하여 다양하게 분포된 것을 확인할 수 있다. 각 노즐들의 토출 성능이 상이하기 때문에 동일한 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어 값을 입력하여도 노즐에서는 상이한 양의 잉크가 토출된 것이다.

노즐로부터 동일한 양의 잉크가 토출되는 것을 기대하였으나 상이한 양의 잉크가 토출되었고, 결과적으로 인쇄 균일성을 해치게 된 경우에 인쇄층의 균일성을 향상시키기 위해 각 노즐들에 대해 입력되는 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정할 수 있다.

도 11은 노즐의 성능에 따라 제어 신호를 조정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11은 도 2의 A 지점에서 수행되는 것으로 나타냈지만, 제어 신호의 조정은 윈도우(WD)를 따라 각 도트에 대한 제어 값을 결정하기 이전에 수행될 수도 있다.

복수의 노즐들로부터 잉크가 토출된 결과에 따라서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 각 노즐들로부터 토출된 잉크를 관찰하고 잉크의 양을 산출할 수 있다. 표 1과 같이 노즐들에 대해 토출된 잉크의 양이 노즐들의 토출 성능인 것으로 이해할 수 있다. 다만, 다양한 방법에 의해 노즐로부터 토출되는 잉크의 양을 측정하거나 토출되는 잉크의 양을 예측할 수 있다.

예를 들어, 노즐에 대하여 공급되는 잉크의 종류 및/또는 특성을 상이하게 하거나 노즐에 대하여 복수 회의 토출 동작을 수행하도록 하여 그로부터 측정된 평균적인 이산 잉크의 양을 산출해 해당 노즐의 토출 성능으로 결정할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 노즐 제어 신호 갱신 조건에 해당하는 지 판단할 수 있다 (단계 S1110). 갱신 조건에 해당하지 않는 경우에는(단계 S1110, 아니오) 위와 같은 윈도우(WD) 이동에 따른 도트 별 제어 값 결정 과정을 그대로 반복하면 된다.

노즐 제어 신호 갱신 조건에 해당하는 것으로 판단된 경우(단계 S1110, 예), 토출 성능에 기초하여 복수의 노즐들을 복수의 노즐 그룹들로 분류할 수 있다 (단계 S1120). 복수의 노즐들을 복수의 노즐 그룹들로 분류하는 방법 역시 다양한 방식에 따라 이루어질 수 있다.

도 10과 같이 복수의 노즐들이 4.50pl에서 5.50pl 내에서 다양한 토출 성능을 가지는 경우에, 측정 결과에 따른 노즐 분포를 복수 개의 구간으로 나누어 노즐들을 그룹지어 분류할 수 있다. 실시예에 따라 복수의 노즐들은 각 노즐들이 제어되는 제어 레벨 수(예를 들어, 그레이스케일 레벨 수)에 따라 분류될 수 있다.

노즐들이 제어되는 제어 레벨 수는, 각 노즐이 그 제어 값을 감지하여 이산 잉크의 양을 토출하도록 제어되는 단계의 수에 상응할 수 있다. 노즐들이 구분할 수 있는 제어 레벨 수에 상응하도록 복수의 노즐들을 노즐 그룹들로 분류함에 따라서 동일한 이산 잉크의 양에 매핑된 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 각 노즐 그룹 별로 상이하게 조정할 수 있다.

구체적으로 복수의 노즐들을 복수의 노즐 그룹들로 분류하는 단계는, 분류할 노즐들의 전체 분류 집단을 선정하는 단계와 선정된 집단에 포함된 노즐들을 분류하는 기준을 정하여 기준에 따라 노즐 그룹들로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.

우선 도 10과 같이 측정된 모든 노즐들의 토출 성능이 일정한 범위 내에 분포되는 경우에는 모든 노즐들을 분류 집단에 포함시킬 수 있으나, 특정 노즐들 중에서 측정된 성능에 있어서 심하게 차이가 나는 노즐이 있는 경우에는 편차가 큰 노즐을 분류 집단에서 제외할 수 있다.

표 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 동일한 제어 값이 입력된 경우에 노즐들의 측정된 잉크 토출 양의 범위를 균등하게 분할하고 토출 성능 지표를 부여한 것이다.

예를 들어, 복수의 노즐들은 초기 공장 단계에서 제어 값 "0"을 입력받으면 정확하게 5.00pl의 이산 잉크 양이 토출되는 것으로 매핑되어 있을 수 있고, 이러한 제어 값 "0"으로 인식되는 제어 신호 역시 동일하게 설정되어 있을 수 있다. 상술한 바와 같이 각 노즐은 제어 신호에 따라 제어 값을 인식한다.

그런데 제어 값 "0"을 입력하도록 제어 신호를 인가하여도 실제로는 복수의 노즐들에서는 (예를 들어, 도 10과 같이) 4.50pl 내지 5.50pl의 잉크가 토출되는 것으로 관찰될 수 있으며, 표 1을 참조하여도 동일한 제어 값 "0"에 대하여 토출되는 잉크 양은 상이할 수 있다. 물론 상술한 바와 같이 초기 공장 단계가 아니라 제어 값에 대하여 인가되는 제어 신호를 조정한 이후, 노즐들에 대하여 동일한 이산 잉크의 양이 토출될 것으로 기대하고 제어 신호를 제공한 경우에도 도 10에 나타낸 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

각 노즐들의 토출 성능 지표를 표 2와 같이 구분할 수 있다. 노즐로부터 토출되기를 원했던 이산 잉크의 양인 5.00pl와, 노즐에서 실제로 토출된 잉크의 양의 차이에 기초하여 토출 성능 지표가 부여될 수 있다. 이산 잉크의 양은 실제 토출된 잉크 양 범위의 중간 값에 상응할 수 있다.

구체적으로 토출 성능 지표 '-7'에 해당하는 제1 노즐 그룹은 제어 값 "0"으로 인식되는 제어 신호를 인가받았을 경우, 4.50pl 이상 4.54pl 미만의 잉크를 토출하는 노즐들을 포함할 수 있다. 물론 실시예에 따라 토출 성능 지표를 부여하는 실제 토출 잉크 양의 경계 값은 상이한 방식으로 결정될 수 있다.

제1 노즐 그룹에 포함된 노즐들은 정상적인 노즐에 비하여 가장 토출 성능이 떨어지므로 5.00pl의 이산 잉크의 양을 얻기 위해서는 본래 제어 값 '+7'에 해당하는 만큼의 큰 제어 신호를 인가받아야 한다. 이러한 결과를 달성하기 위해 제1 노즐 그룹에 대해서는 본래 제어 값 "+7"에 해당하는 경우에 인가되는 만큼의 제어 신호를 인가하는 경우에 대하여 제어 값 "0"을 식별하도록 제어 신호와 제어 값 사이의 매칭 관계를 조정하여야 한다. 즉 제1 노즐 그룹에 대해서는 노즐이 인식할 수 있는 가장 큰 제어 신호를 전달하여야만 5.00pl의 잉크가 토출되는 것으로 기대할 수 있다.

제2 노즐 그룹은 제어 값 "0"으로 인식되는 제어 신호를 인가받았을 경우, 4.55pl 이상 4.61pl 미만의 잉크를 토출하는 노즐들을 포함할 수 있다. 제2 노즐 그룹에 포함된 노즐들은 제1 노즐 그룹보다는 토출 성능이 좋으나 역시 기대한 5.00pl 만큼의 잉크를 토출하지 못하였기 때문에 제2 노즐 그룹들에 대해서는 제어 값 "0"에 해당하는 결과를 얻기 위해서는 본래 제어 값 "+6"에 대하여 인가되는 정도의 제어 신호를 인가하여야 한다.

제3 노즐 그룹은 제어 값 "0"으로 인식되는 제어 신호를 인가받았을 경우, 4.62pl 이상 4.68pl 미만의 잉크를 토출하는 노즐들을 포함할 수 있다. 마찬가지로 제3 노즐 그룹에 대해서는 제어 값 "0"에 해당하는 정도의 잉크 토출을 기대하기 위해서는 본래 제어 값 "+5"에 대하여 제공되는 정도의 제어 신호를 인가하여야 한다. 이러한 방식으로 각 노즐 그룹들에 대해 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 관리하면, 표 3과 같은 결과를 얻을 수 있다.

본 발명에서의 제어 신호는 본 발명의 그레이스케일 노즐이 제어 레벨을 구별할 수 있도록 인가되는 신호들로, 이산 분포를 가지는 신호들인바, 아래와 같이 그 크기에 비례하는 정수로 기재하는 것이나, 이러한 값에 국한되지는 않는다.

실시예에 따라, 표 3과 같이 노즐들로부터 실제 토출된 잉크의 양을 균등하게 분할하여 노즐 그룹들을 구분하지 않고, 실제 토출 잉크 양의 표준편차에 기초하여 복수의 노즐 그룹들로 분류하거나 각 노즐 그룹들에 포함되는 노즐들의 개수를 고려하여 각 노즐 그룹에 동일한 개수의 노즐이 포함되도록 그룹을 형성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 다양한 방식으로 노즐 그룹을 분류할 수 있다.

상술한 바와 같이 분류된 노즐 그룹들에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정한다 (단계 S1130).

다른 말로 하면 이와 같은 제어 신호의 조정은, 해당 노즐에 대한 제어 값을 조정시키는 것과도 동일하다고 볼 수 있다. 예를 들어, 동일한 제어 값을 인식하기 위하여 노즐의 토출 성능에 따라서 상이한 제어 신호가 인가되게 되는바, 제어 신호를 기준으로 볼 때는, 그 노즐에 대한 제어 값이 조정된 것과 같을 수도 있다. 예를 들어, 제9 노즐 그룹에 대하여 제어 값 "0"을 인가하기 위해서는 기존에 인가하였던 것보다 한 단계 낮은 제어 신호를 인가하게 되는데, 이는 결국 조정되기 이전의 제어 값 "-1"에 인가되는 것과 동일한 제어 신호를 인가하는 것이기 때문에 제어 신호가 동일하다면 제어 값이 "0"에서 "-1"로 조정된 것과도 같다. 다만 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서는 노즐들의 토출 성능에 따라 동일한 제어 값에 대하여 인가되는 제어 신호가 조정되는 것이라 설명한다.

실시예에 따라, 각 노즐 그룹에 대해 이산 잉크의 양 5.00pl에 대하여 매핑되는 제어 값에 인가되는 제어 신호는(표 3 참조), 분류된 노즐 그룹에 대해서 결정된 토출 성능 지표에 반비례하는 값일 수 있다(표 2 참조). 따라서 분류된 노즐 그룹들에 대하여 이산 잉크의 양과 그에 매핑되는 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호는, 토출되기를 원하였던 이산 잉크의 양과 실제 노즐에서 토출된 잉크의 양의 차이에 기초하여 결정될 수 있다. 결과적으로 동일한 이산 잉크의 양에 대해서 노즐의 토출 성능 지표가 낮은 경우에는 제어 신호를 크게, 토출 성능 지표가 높은 경우에는 제어 신호를 낮게 조정할 수 있다.

표 1과 표 3에 따르면 상술한 제1, 3 내지 6, 8, 및 9 노즐들(N1, N3, N4, N5, N6, N8, N9)은 제8 노즐 그룹에 해당하는바, 5.00pl의 이산 잉크에 매핑되는 제어 값 "0"에 대한 제어 신호를 조정할 필요가 없다.

그런데 제2 및 제7 노즐들(N2, N7)은 제9 노즐 그룹에 해당하기 때문에 5.00pl의 이산 잉크 양에 매핑되는 제어 값 "0"에 대해서 지나치게 많은 잉크가 토출되기 때문에 제어 값에 대한 제어 신호를 보다 줄여서 제어 값 "-1"에 해당하는 만큼의 제어 신호를 인가한다. 이에 따라서 각 제어 값들에 대해 인가되는 제어 신호는 표 4와 같이 조정된다. 제어 신호의 조정은 하나의 제어 값에 대해 이루어지는 것이 아니라 전체 제어 값에 대하여 함께 이루어진다. 즉 전체 제어 값과 그에 대한 제어 신호의 관계들이 쉬프트(shift)된다.

이러한 조정에 따라 표 1에서와 같은 제어 값에 대하여 제2 노즐과 제7 노즐에 대해서는 조정된 제어 신호가 인가되고, 다음과 같이 토출 잉크 양이 조정된다.

조정된 제어 신호에 따른 토출 관계에 따르면, 도 4의 (a)와 같이 제어 값이 결정되는 경우, 토출 잉크 양은 도 4의 (b)와 달리 도 12와 같이 갱신된다.

도 12를 참조하면, 1행 2열과 1행 7열의 토출 잉크 양이 조정 이전과 비교하여 한 단계 낮아진 것을 확인할 수 있다.

이에 따라서 2행의 제어 값은 도 13의 (a)와 같이 결정될 수 있다. 2열 및 7열의 토출 잉크 양의 값이 줄어듦에 따라서 2행의 2열 및 7열의 제어 값은 "1"로 조정되고, 토출 잉크 양도 도 13의 (b)와 같이 결정된다.

이후 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 바와 동일한 방식으로 각 도트들에 대한 제어 값을 결정하고, 도 3의 (c) 및 도 9와 같은 위치에서의 도트에 대한 제어 값을 결정하는 과정을 도 14에 나타냈다.

도 14의 (a)를 참조하면, 1행 내지 3행 및 3열 내지 5열을 포함하는 윈도우(WD)에서 3행 5열을 제외한 도트들에 대한 토출 잉크 양의 합은 39.93pl이다. 이에 따라서 이상적으로 3행 5열의 도트에는 5.07pl에 해당하는 잉크가 토출되어야 하고, 제5 노즐(N5)의 토출 성능을 고려하였을 때 제어 값 "1"을 부여하면 정확하게 목표 인쇄 잉크 양에 부합하도록 인쇄 균일성을 달성할 수 있다.

실시예에 따라 제어 값에 인가되는 제어 신호는 노즐에 대해 입력되는 기 설정된 값의 전압이 유지되는 시간에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어 신호가 기 설정된 값을 유지하는 시간이 길어지는 경우, 제어 신호의 크기가 커지는 것이라 이해할 수 있다.

상술한 과정을 거쳐 제어 신호가 조정된 경우에 토출 잉크 양이 개선된 결과를 도 15와 같이 확인할 수 있다. 도 10과 비교하였을 때에 노즐로부터 토출된 잉크의 양 편차가 향상된 것을 확인할 수 있다.

본 발명에서는 이와 같이 윈도우(WD)를 설정하고 해당 윈도우(WD) 내에 목표 인쇄 잉크 양이 일정하게 유지되도록 각 도트들에 대한 제어 값을 결정하는 한편, 노즐들의 성능에 따라서 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 해상도에 따라서 윈도우(WD)에 포함되는 행 및 열의 수, 즉 도트들의 수가 상이해질 수 있다.

도 16은 다양한 해상도에 따른 윈도우 및 그에 포함되는 도트들의 관계를 나타낸 도면이다.

도 16의 (a)는 100x200dpi의 해상도로 잉크젯 인쇄를 수행하는 경우에, 윈도우(WD)에 포함되는 도트들의 수를 나타내고, 도 16의 (b)는 100x300dpi의 해상도로 잉크젯 인쇄를 수행하는 경우에 윈도우(WD)에 포함되는 도트들을 나타낸다.

도 16의 (a)와 16의 (b)에 있어서, 해상도에 비례하여 윈도우(WD)에 포함되는 도트들의 수가 증가한다. 도 16의 (a)에서는 윈도우(WD)에 대하여 3행 및 6열에 해당하는 18개의 도트들이 포함되며, 이에 따라 기준 이산 잉크 양이 5.00pl인 경우에 윈도우(WD)에 대한 목표 인쇄 잉크 양은 5.00pl x 18 = 90.00pl일 수 있다. 마찬가지의 방식으로 도 16의 (b)에서는 윈도우(WD)에 대하여 3행 및 9열에 해당하는 27개의 도트들이 포함되며, 기준 인산 잉크 양이 5.00pl인 경우에 윈도우(WD)에 대한 목표 인쇄 잉크 양은 5.00pl x 27 = 135.00pl일 수 있다.

도 16의 (a) 및 도 16의 (b)에 대해서도 가장 외곽의 두 행에 대해서 먼저 제어 값을 결정한 후에 윈도우(WD)의 기준 도트(RD)를 한 행 또는 한 열씩 이동하면서 도트에 해당하는 제어 값을 결정할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법을 수행하는 잉크젯 인쇄 장치를 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 장치는 이산 잉크 양과 제어 값을 매핑하여 특정한 제어 값에 대해 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 포함한다. 또한 본 발명에서는 각 노즐들의 토출 성능에 따라서 제어 값에 대하여 인가되는 제어 신호를 조정할 수 있다. 도 17에는 복수의 노즐들을 도시하지는 않았다.

도 17을 참조하면, 잉크젯 인쇄 장치(100)는 노즐 성능 측정부(110), 제어부(120), 노즐 관리부(130), 및 인쇄 수행부(140)를 포함할 수 있다.

잉크젯 인쇄 장치(100)는 상술한 잉크젯 인쇄 방법을 수행할 수 있으며, 잉크젯 인쇄 방법을 수행하기 위한 명령이 저장된, 컴퓨터로 독출 가능한 물리적인 매체에 구현될 수 있다.

노즐 성능 측정부(110)는 잉크젯 인쇄 장치에 포함된 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정할 수 있다. 노즐 성능 측정부(110)는 잉크젯 인쇄 장치(100)의 내부에 구현되거나, 드랍 왓쳐(drop watcher)와 같은 장치로부터 획득된 데이터를 수신하여 노즐 성능을 측정할 수 있다. 노즐 성능 측정부(810)에서 관찰된 노즐들의 토출 성능은 노즐 관리부(130)에서 관리되어 이후 복수의 토출 동작을 수행하는 윈도우에 대해서 제어 값의 입력에 대한 제어 신호의 조정에 활용될 수 있다.

제어부(120)는 인쇄 해상도에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행 및 열로 구성된 복수의 도트들을 포함하는 윈도우에 있어서, 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출한다. 제어부(120)는 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 산출된 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 측정된 토출 성능에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정할 수 있다.

예를 들어, 제어부(120)는 윈도우를 한 행 또는 한 열씩 순차적으로 이동시켜 가면서 윈도우 내부의 목표 인쇄 잉크 양이 동일하게 유지되도록 각 도트들에 대한 제어 값을 순차적으로 결정할 수 있다. 제어부(120)의 동작에 대해서는 상술하였으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

실시예에 따라, 제어부(120)는 측정된 노즐의 토출 성능에 있어서, 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양과 실제 토출 잉크의 양이 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우를 감지할 수 있다. 또는 다양한 방식으로 노즐들의 성능이 인쇄 균일성에 영향을 미치는지 감지할 수 있다.

이 경우, 제어부(120)는 노즐 관리부(130)에 대하여 노즐에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정하도록 한다. 즉 동일한 제어 값에 대해서도 토출되는 잉크 양이 지나치게 적은 경우는, 제어 신호를 증가시키고 토출되는 잉크의 양이 기 설정된 값 이상 많아지면, 동일한 제어 값에 대해서도 해당 노즐에 대해 인가되는 제어 신호를 감소시킨다. 제어 신호의 증감은 연속적인 값이 아니라, 그레이스케일 레벨을 조정하는 방식과 같이 이산된 값들로서 조정될 수 있다.

인쇄 수행부(140)는 제어 값에 기초하여 잉크젯 인쇄를 수행할 수 있다. 인쇄 수행부(140)는 전체 인쇄 영역에 대해 윈도우 내에 목표 인쇄 잉크 양이 인쇄되도록 결정된 제어 값에 따라 인쇄를 수행한다.

지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (10)

1. 제어 값과 이산 잉크 양이 매핑되어 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 이용한 잉크젯 인쇄 방법에 있어서,
   상기 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 토출 잉크 양을 측정함에 따라 상기 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정하는 단계;
   인쇄 해상도(dpi)에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행(row) 및 열(column)로 구성된 복수의 도트들(dots)을 포함하는 윈도우에 대해 상기 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출하는 단계; 및
   상기 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 상기 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 상기 토출 성능에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계는,
   상기 윈도우에 포함된 하나의 도트를 기준 도트로 지정하고, 상기 기준 도트를 순차적으로 이동하면서 전체 인쇄 영역에 대해 상기 제어 값을 결정하는 단계를 포함하는, 잉크젯 인쇄 방법.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 단계는,
   상기 전체 인쇄 영역의 가장 외곽의 행 또는 열에 대해서는, 상기 기준 이산 잉크의 양에 매핑된 제어 값으로 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 가장 외곽의 행 또는 열과 바로 인접한 행 또는 열에 대하여 상기 특정 이산 잉크의 양과 상기 측정된 실제 잉크의 양을 비교하여 제어 값을 결정하는 단계를 포함하는, 잉크젯 인쇄 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 윈도우에 포함되는 도트의 수는 해상도에 비례하는, 잉크젯 인쇄 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 측정된 노즐의 토출 성능에 있어서 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양과 실제 토출 잉크의 양이 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우, 상기 노즐에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정하는 단계를 더 포함하는, 잉크젯 인쇄 방법.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 기 설정된 값은, 인접한 제어 값 차이에 따른 노즐의 토출 잉크의 양 간격에 상응하는, 잉크젯 인쇄 방법.
7. 제어 값과 이산 잉크 양이 매핑되어 특정 제어 값이 입력되면 그에 매핑된 이산 잉크의 양이 토출되도록 제어되는 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 인쇄 장치에 있어서,
   상기 복수의 노즐들에 대하여 특정 이산 잉크 양에 매핑된 제어 값을 입력하여 토출 잉크 양을 측정함에 따라 상기 복수의 노즐들의 토출 성능을 결정하는 노즐 성능 측정부; 및
   인쇄 해상도(dpi)에 기초하여 결정된 적어도 둘 이상의 행(row) 및 열(column)로 구성된 복수의 도트들(dots)을 포함하는 윈도우에 대해 상기 복수 도트들에 대해 기준 이산 잉크의 양이 토출되는 경우에 해당하는 목표 인쇄 잉크 양을 산출하고, 상기 윈도우 내에 분사되는 잉크 도트들의 토출 잉크 양의 합이 상기 목표 인쇄 잉크 양을 유지하도록, 복수의 노즐들에 대하여 측정된 토출 잉크의 양에 기초하여 복수의 노즐들에 대한 제어 값을 결정하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 윈도우에 포함된 하나의 도트를 기준 도트로 지정하고, 상기 기준 도트를 순차적으로 이동하면서 전체 인쇄 영역에 대해 상기 제어 값을 결정하는, 잉크젯 인쇄 장치.
8. 삭제
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 전체 인쇄 영역의 가장 외곽의 행 또는 열에 대해서는, 상기 기준 이산 잉크의 양에 매핑된 제어 값으로 결정하고, 상기 결정된 가장 외곽의 행 또는 열과 바로 인접한 행 또는 열에 대하여 상기 특정 이산 잉크의 양과 상기 측정된 실제 잉크의 양을 비교하여 제어 값을 결정하는, 잉크젯 인쇄 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 측정된 노즐의 토출 성능에 기초하여 제어 값에 매핑된 이산 잉크 양과 실제 토출 잉크의 양이 기 설정된 값 이상의 차이가 있는 경우, 상기 노즐에 대하여 제어 값에 대해 인가되는 제어 신호를 조정하는 노즐 관리부를 더 포함하는, 잉크젯 인쇄 장치.

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