JP4933073B2 - Droplet discharge device - Google Patents
Droplet discharge device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4933073B2 JP4933073B2 JP2005269399A JP2005269399A JP4933073B2 JP 4933073 B2 JP4933073 B2 JP 4933073B2 JP 2005269399 A JP2005269399 A JP 2005269399A JP 2005269399 A JP2005269399 A JP 2005269399A JP 4933073 B2 JP4933073 B2 JP 4933073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- discharge
- ejection
- light
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Description
本発明は、例えば、記録ヘッドの複数のノズルからインク液滴を記録媒体に対して吐出して画像の記録を行うインクジェット記録装置など、複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置に関するものである。 The present invention includes a droplet discharge unit that discharges droplets from a plurality of nozzles, such as an inkjet recording apparatus that records an image by discharging ink droplets from a plurality of nozzles of a recording head to a recording medium. The present invention relates to a droplet discharge device.
インクジェット記録装置では、塵や増粘インクによる記録ヘッドのノズルの詰まり、バブルジェット(登録商標)方式の場合のノズルのヒータの断線などの原因で、ノズルからインク液滴が吐出されない不吐出が発生する場合がある。 Ink jet recording devices cause non-ejection that does not eject ink droplets from the nozzles due to clogging of the nozzles of the recording head due to dust or thickened ink, or disconnection of the heater of the nozzle in the case of Bubble Jet (registered trademark). There is a case.
また、インクジェット記録装置では、複数のノズルからインク液滴を1秒間に数千から数十万回吐出する事で画像の記録を行っている。このため記録を続けると、ノズル内の撥水状態の悪化、ヒータのこげなどノズル内の劣化現象が起こり、吐出に対するエネルギー効率が悪くなる。その結果、吐出されるインク液滴(主滴と、主滴が分裂してできる微小インク液滴であるサテライト)の吐出速度(飛翔速度)、大きさ、飛翔間隔、サテライトの数、及び吐出方向などの物理的特性が変化する。このため、吐出してもインク液滴が記録媒体に着弾しない実質的な不吐出、着弾位置のずれ、主滴とサテライトを合わせた着弾滴の大きさが変わる(小さくなる)、吐出の一発目からある程度吐出回数を重ねるまでの初期の吐出が不良となる(以下、発一不良という)などの吐出不良が発生する。このような吐出不良や不吐出が発生すると記録画像に乱れが生じ、記録の品質が劣化してしまう。 In an ink jet recording apparatus, an image is recorded by ejecting ink droplets from a plurality of nozzles several thousand to several hundred thousand times per second. For this reason, if recording is continued, deterioration phenomena in the nozzle such as deterioration of the water-repellent state in the nozzle and burning of the heater occur, and energy efficiency for ejection deteriorates. As a result, the ejection speed (flying speed), size, flight interval, number of satellites, and ejection direction of the ejected ink droplets (main droplets and satellites that are minute ink droplets formed by splitting the main droplets) Physical characteristics such as change. For this reason, even when ejected, ink droplets do not land on the recording medium, substantial non-ejection, displacement of the landing position, and the size of the landing droplets that combine the main droplet and the satellite change (decrease). Discharge failure occurs such that initial discharge from the eyes until the number of discharges is repeated to some extent becomes defective (hereinafter referred to as a firing failure). When such ejection failure or non-ejection occurs, the recorded image is disturbed, and the recording quality is deteriorated.
これに対して、例えば下記の特許文献1に記載されているように、フォトインタラプタ方式で、記録ヘッドの各ノズルからのインク液滴の吐出状態を検出する構成が採用されている。フォトインタラプタ方式では、フォトインタラプタを構成する発光素子と受光素子を対向して配置し、記録ヘッドの各ノズルから吐出されたインク液滴が発光素子から受光素子に入射する光束を通過して遮光するようにしている。そして光束の遮光量による受光素子の受光量の変化(低減)に応じた検出信号の変化に基づいて吐出状態を判定している。従来では、吐出されたインク液滴の主滴が光束を遮光する際の遮光量が一定値以上(検出信号の変化が一定値以上)である場合は吐出、一定値以上でない場合は不吐出と判断していた。 On the other hand, for example, as described in Patent Document 1 below, a configuration is adopted in which the discharge state of ink droplets from each nozzle of the recording head is detected by a photo interrupter method. In the photo interrupter method, a light emitting element and a light receiving element that constitute a photo interrupter are arranged to face each other, and an ink droplet ejected from each nozzle of a recording head passes through a light beam incident on the light receiving element from the light emitting element to shield it. I am doing so. Then, the ejection state is determined based on the change in the detection signal corresponding to the change (reduction) in the amount of light received by the light receiving element due to the amount of light shielding. Conventionally, ejection is performed when the amount of light shielding when the main droplet of the ejected ink droplet shields the light beam is greater than or equal to a certain value (a change in the detection signal is greater than or equal to a certain value). I was judging.
画像の記録を行う前に、イニシャル処理を行った後、上記のようにして各ノズルの吐出/不吐出を検出し、不吐出ノズルがなければ画像記録を行うが、不吐出ノズルがあった場合は、記録ヘッドの全ノズルからインクを吸引して不吐出ノズルの修繕すなわち吐出の回復を行う回復制御やエラー処理を行なっていた。
上述したように、従来では吐出されたインク液滴の主滴のみの遮光量に基づいて吐出状態を吐出/不吐出の2つの状態のみに判断し、不吐出ノズルを検出したら全ノズルからのインク吸引やエラー処理を行っていた。 As described above, conventionally, when the discharge state is determined to be only two states of discharge / non-discharge based on the light shielding amount of only the main droplet of the discharged ink droplets, the ink from all the nozzles is detected when the non-discharge nozzle is detected. Suction and error handling were performed.
しかしながら、ノズルの吐出状態には、完全に吐出しない不吐出のほかに、前述したノズル内の劣化現象などによる吐出不良がある。このような吐出不良のノズルの修繕は、そのノズルを複数回駆動してインク液滴を吐出させる予備吐出などでノズル単位で行うことができる。このため、不吐出ノズルを修繕するためのインク吸引に比べて、短時間で行え、インク消費量も少ない。 However, the ejection state of the nozzle includes ejection failure due to the above-described deterioration phenomenon in the nozzle, in addition to non-ejection that does not completely eject. Such a defective ejection nozzle can be repaired on a nozzle-by-nozzle basis, for example, by preliminary ejection in which the nozzle is driven a plurality of times to eject ink droplets. For this reason, compared with the ink suction for repairing the non-ejection nozzle, it can be performed in a short time and the ink consumption is small.
これに対して、従来では、吐出不良を不吐出と分けて正確に判断できないため、吐出不良でも不吐出と判断してインク吸引を行ってしまう場合があり、ノズルの修繕に時間がかかり、修繕に使用するインクの量も多くなってしまうという問題があった。 On the other hand, in the past, since ejection failure cannot be accurately determined separately from non-ejection, it may be judged that ejection failure is non-ejection and ink suction is performed, and it takes time to repair the nozzle, and repair There is a problem that the amount of ink used for the ink increases.
一方、正常に吐出されたインク液滴の主滴とサテライトの大きさ、吐出速度、飛翔間隔、及びサテライトの数などの物理的特性は常に一定であり、吐出不良の場合は、これらの物理的特性が変化する。したがって、吐出状態の検出において、上記の主滴とサテライトの物理的特性を把握できれば、吐出不良を不吐出と分けて正確に判断でき、正常吐出、不吐出、吐出不良を正確に判断して検出できると考えられる。 On the other hand, physical characteristics such as the size of main droplets and satellites, ink ejection speed, flight interval, and number of satellites of ink droplets ejected normally are always constant. The characteristics change. Therefore, if the physical characteristics of the main droplet and satellite can be grasped in the detection of the discharge state, discharge failures can be accurately determined separately from non-discharge, and normal discharge, non-discharge, and discharge failure are accurately determined and detected. It is considered possible.
そこで、本発明の課題は、インクジェット記録装置に限らず、複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置、及びこの装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、前記複数のノズルからの液滴の吐出状態の検出で、各ノズルの吐出状態によって変化する主滴とサテライトの物理的特性に基づいて、各ノズルの正常吐出、不吐出、吐出不良を正確に判断して検出できる構成を提供することにある。 Therefore, the problem of the present invention is not limited to the ink jet recording apparatus, but is a liquid droplet ejection apparatus including a liquid droplet ejection apparatus that ejects liquid droplets from a plurality of nozzles, and a control apparatus that controls the apparatus. In the system, when detecting the discharge state of the droplets from the plurality of nozzles, normal discharge, non-discharge, and discharge failure of each nozzle are determined based on the physical characteristics of the main droplet and satellite that change according to the discharge state of each nozzle. An object of the present invention is to provide a configuration that can be accurately determined and detected.
上記の課題を解決するため、本発明は、液滴を吐出するノズルを複数有する液滴吐出部と、光を発光する発光部と、該発光部から発光された光を受光する受光部と、前記発光部から前記受光部に向けて発光された光を前記ノズルから吐出された液滴が遮光できる位置において、前記ノズルを駆動したときに前記受光部で受光される受光量に基づく検出信号を用いて前記ノズルの吐出状態を判断する判断手段と、前記複数のノズルから液滴を吸引する吸引動作を行う吸引手段と、前記ノズルに予備吐出を行わせる予備吐出手段と、前記吸引手段及び前記予備吐出手段を制御する制御手段と、を備える液滴吐出装置において、前記発光部及び前記受光部は、前記ノズルから吐出された液滴が主滴とサテライトに分離した後に前記発光部が発光した光を遮光するような位置に配置され、前記判断手段は、複数の前記ノズルのそれぞれについて、前記ノズルから正常に液体が吐出される場合に対応する予め定められた正常吐出信号と前記検出信号とが実質的に同じ場合を正常に液滴を吐出する第1の状態、前記検出信号の波形に変化がほぼ一定の場合を液滴を吐出しない第2の状態、前記検出信号の波形に変化があるが、前記正常吐出信号と異なっている場合を液滴を吐出するが吐出不良が発生している第3の状態、であると判断し、前記制御手段は、前記判断手段により前記複数のノズルのうち少なくとも1つのノズルが前記第2の状態であると判断された場合は前記吸引手段に前記複数のノズルの吸引動作を行わせ、前記複数のノズルのうち1つのノズルも前記第2の状態であると判断されない場合は前記予備吐出手段に前記判断手段により前記第3の状態であると判断されたノズルの予備吐出を行わせることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a droplet discharge unit having a plurality of nozzles that discharge droplets, a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit, A detection signal based on the amount of light received by the light receiving unit when the nozzle is driven at a position where a droplet discharged from the nozzle can block light emitted from the light emitting unit toward the light receiving unit. Determination means for determining the discharge state of the nozzles, suction means for performing a suction operation for sucking droplets from the plurality of nozzles, preliminary discharge means for causing the nozzles to perform preliminary discharge, the suction means, and the And a light emitting unit that emits light after the liquid droplets discharged from the nozzle are separated into main droplets and satellites. The determination means includes a predetermined normal ejection signal and a detection signal corresponding to a case where liquid is normally ejected from the nozzle for each of the plurality of nozzles. The first state in which droplets are ejected normally when substantially the same case, the second state in which droplets are not ejected when the waveform of the detection signal is substantially constant, and the waveform of the detection signal vary However, when the difference is different from the normal discharge signal, it is determined as a third state in which droplets are discharged but a discharge failure has occurred. When it is determined that at least one of the nozzles is in the second state, the suction unit performs the suction operation of the plurality of nozzles, and one of the plurality of nozzles is also in the second state. Judge that there is If non wherein the causing preliminary discharge of the nozzle it is determined that the third state by said determining means to the preliminary discharge means.
本発明によれば、液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出状態の検出において、ノズル毎に吐出される液滴の主滴とサテライトの有無と共に、吐出状態により変化する主滴とサテライトの物理的特性(例えば、主滴とサテライトの大きさ、吐出速度、飛翔間隔及びサテライト数など)に基づいて、各ノズルの正常吐出、不吐出、吐出不良を正確に判断して検出することができる。そして、正確な検出結果に基づいて、不吐出ないし吐出不良ノズルの修繕制御を最適に行い、修繕を短時間で行え、修繕に使用する液滴の量を節約することもできるという優れた効果が得られる。 According to the present invention, in the detection of a droplet discharge state from a plurality of nozzles of a droplet discharge unit, main droplets and satellites that change according to the discharge state together with the presence or absence of the main droplets and satellites discharged for each nozzle. Based on the physical characteristics (for example, main droplet and satellite size, discharge speed, flight interval, number of satellites, etc.), it is possible to accurately determine and detect normal discharge, non-discharge, and defective discharge of each nozzle. it can. And, based on the accurate detection result, the repair control of the non-ejection or defective ejection nozzle is optimally performed, the repair can be performed in a short time, and the excellent effect that the amount of liquid droplets used for the repair can also be saved. can get.
以下、添付した図を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、プリンタとして構成されたインクジェット記録装置において記録ヘッドの複数のノズルからのインク液滴の吐出状態を検出する構成の実施例を示す。インクジェット記録装置は、バブルジェット(登録商標)方式のもので、記録ヘッドの各ノズルに設けられたヒータの発熱によりノズル内のインク中に発生する気泡の圧力でノズルからインク液滴を吐出するものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, an embodiment of a configuration for detecting the ejection state of ink droplets from a plurality of nozzles of a recording head in an ink jet recording apparatus configured as a printer will be described. The ink jet recording apparatus is of the bubble jet (registered trademark) type, and ejects ink droplets from the nozzles with the pressure of bubbles generated in the ink in the nozzles due to the heat generated by the heaters provided in the nozzles of the recording head. And
図1(a),(b)は、実施例1におけるインクジェット方式のプリンタ101の構成を示しており、(a)はプリンタの正面、(b)は側面を示している。 FIGS. 1A and 1B show the configuration of the ink jet printer 101 according to the first embodiment, where FIG. 1A shows the front of the printer and FIG. 1B shows the side.
図1(a),(b)において、キャリッジ102は、ガイド軸103に摺動可能に取付けられ、主走査モータ(図10参照)の駆動により、矢印A,A′の両方向に往復移動する。キャリッジ102には、複数のノズルからインク液滴を吐出する液滴吐出部としての記録ヘッド108が下向きに搭載されている。紙送りローラ105が副走査モータ(図10参照)によって回転駆動されることにより、不図示の記録媒体(用紙)がプラテン104上を矢印B方向に送られる。記録ヘッド108の正面(図中で下面)に設けられた複数のノズル(図2及び図3参照)から順次インク液滴が吐出され、記録媒体に着弾することにより、記録媒体に画像が記録される。
1A and 1B, a
キャリッジ102の移動範囲、すなわち記録ヘッド108の移動範囲の図1(a)中で右端部のホームポジションには、ワイパー106を備えた回復ユニット107が設けられている。記録ヘッド108のノズルの吐出不具合に対する予防ないし修繕策として、記録ヘッド108の正面に付着したゴミなどをワイパーで拭き取るワイピング、または、回復ユニット107で記録ヘッド108のノズルからインクを吸引する動作を行う。
A
また、吐出状態検出センサ109が記録ヘッド108の移動範囲の図1(a)中で左端部の非印字領域に設けられている。このセンサ109により、記録ヘッド108の各ノズルからのインク液滴の吐出状態(正常吐出/不吐出/吐出不良)の検出を行う。このセンサ109は、発光素子と受光素子を有するフォトインタラプタとして構成されている。記録ヘッド108の各ノズルから吐出されたインク液滴(主滴およびサテライト)がセンサ109の発光素子から受光素子に入射する光束を通過して遮光する。その際の遮光量による受光素子の受光量に応じた出力から生成される検出信号に基づいて各ノズルの吐出状態を判断し、検出する。以下、その検出方法について説明する。
Further, the ejection
図2は吐出状態検出センサ109を用いた吐出状態検出の概要を示している。図2に示したように、センサ109は、発光素子202、受光素子203、発光素子用のアパーチャ204、受光素子用のアパーチャ205、及びインク吸収体206などから構成されている。発光素子202と受光素子203は、吐出状態の検出位置にある記録ヘッド108の正面の下側近傍の領域を挟むように配置されている。発光素子202から受光素子203に入射する光束209を絞り込んでS/N比を向上させるために、両素子202,203のそれぞれの前側近傍にアパーチャ204、205を設けている。なお、アパーチャ204、205の光を通す開口のサイズは、例えば2mm×2mmとする。発光素子202には、例えば砲弾型の径が5mmのサイズで狭指向性の赤外LEDを用い、5Vの電圧を印加して発光させる。発光素子202から受光素子203に入射する光束209の光量を受光素子203で読取る。ノズルの吐出状態の検出を行う場合のみ発光素子202に電圧を印加する構成とする。また、受光素子203には、例えば赤外領域で最も感度の高い分光感度特性を示すフォトダイオードを用いる。なお、発光素子202に半導体レーザーなど他の素子を用い、受光素子203もフォトトランジスタなどの他の素子を用いてもよいことは勿論である。発光素子202の光量を多くすることで、吐出状態の検出信号を大きくしてS/N比を向上できる。
FIG. 2 shows an outline of discharge state detection using the discharge
記録ヘッド108の各ノズル201の吐出状態検出時には、ホスト装置からの吐出指令に応じて、各ノズル201が順次駆動(ヒータが発熱)され、各ノズル201からインク液滴の主滴207が吐出(発射)される。吐出直後には主滴207がひきちぎれてサテライト208が生成される。主滴207及びサテライト208は、光束209を通過(遮光)し、スポンジ状のインク吸収体206に着弾して吸収される。
When the ejection state of each
ここで、正常吐出時に吐出されたインク液滴が主滴207とサテライト208に分離し始めるのはノズル201の吐出口先端から外側に約50μm〜500μm離れた範囲内である。したがって、記録ヘッド108の正面にあるノズル201の吐出口と光束209を離していないと、まだ分離し終えていない主滴207とサテライト208が一緒に光束209を通過してしまうため、区別ができない。このため本実施例では、ノズル201の吐出口と光束209とを所定距離Lzだけ離し、その距離Lzを、少なくともその間で吐出されたインク液滴が主滴207とサテライト208に分離し終わる距離であって、少なくとも0.1mm以上とし、例えば3mm程度に設定する。こうして主滴207とサテライト208が別々に光束209を通過して遮光するようにした。
Here, the ink droplets ejected during normal ejection begin to separate into the
図3(a),(b)は吐出状態検出時のキャリッジ102を正面から見た正面図と下方向から見た平面図である。図3(b)に示すように記録ヘッド108の複数のノズル201は、4列に配列されており、各列の配列方向は発光素子202と受光素子203が対向する方向であって、副走査方向(記録媒体の搬送方向)に沿っている。また各ノズル列が間隔を置いて並ぶ方向はキャリッジ102の移動方向(主走査方向)に沿っている。
FIGS. 3A and 3B are a front view of the
ここで、例えば上3つのノズル列は染料インク吐出用ノズル列(上からシアン、マゼンタ、イエロー)とし、一番下のノズル列は顔料のブラックインク吐出用ノズル列とする。顔料インク用のノズル列の各ノズルは、テキスト文書の高速記録を目的としているため、染料用のノズル列の各ノズルより吐出口が一回り大きくなっている。 Here, for example, the upper three nozzle arrays are dye ink ejection nozzle arrays (cyan, magenta and yellow from the top), and the lowest nozzle array is a pigment black ink ejection nozzle array. Each nozzle in the nozzle row for pigment ink is intended for high-speed recording of a text document, and therefore the ejection port is one size larger than each nozzle in the nozzle row for dye.
ノズルの吐出状態検出を行って正常吐出であった場合、ノズル201から吐出されたインク液滴の主滴207及びサテライト208は、図2(a)、図3(a)中で破線の矢印のように光束209を通過(遮光)し、吸収体206に着弾、吸収される。この時に受光素子203に入射する光量の変化を受光素子203で読取り、その出力の光電流を電流/電圧変換した信号がノズル201の吐出状態を判断するための吐出状態検出信号となる。
When the ejection state of the nozzle is detected and the ejection is normal, the
図4は、正常吐出時に吐出されたインク液滴が主滴207とサテライト208に分かれるまでの様子を示している。なお、図4は図3(b)に示されている1ノズルの吐出状態を表している。ノズルは、インク流路401、その端部の片側に設けられたヒータ402、反対側に設けられた吐出口403によって形成されている。キャリッジ上の不図示のタンクからインクが各ノズルのインク流路401に供給されて溜められる。吐出の開始時にヒータ402にパルスが印加され、その発熱によりインク流路401内に気泡404が発生し、図4(a)のように気泡404の圧力により流路401内のインクがインク液滴(分離前の主滴)207として吐出口403の外へと押し出される。その後、気泡404はさらに大きくなり、図4(b)のようにインク液滴207は吐出口403外へと吐出される。ここから、ヒータ402の温度が下がってくるため、気泡は縮小していく。そして図4(c)のように、吐出されたインク液滴207の尾部分がちぎれて行き、図4(d)のように主滴207とサテライト208がほぼ同じ大きさに分割される。すなわち、正常吐出時には、サテライト208の数は1個であり、主滴207とサテライト208の大きさはほぼ同じでほぼ一定の大きさになる。また、両者の吐出速度(飛翔速度)と飛翔間隔(時間差)もほぼ一定になる。
FIG. 4 shows how ink droplets ejected during normal ejection are separated into
図5は、ノズルの吐出状態検出で図4のような正常吐出であった場合の吐出状態検出信号の波形を示している。図5中の駆動信号501は、吐出を開始するための信号であり、縦軸の電圧で符号Ch1の矢印で示すレベルを0Vとして、破線の1枡を2V単位として示してある。駆動信号501は、通常は3.3Vに固定されているが、吐出命令があると3.3Vより立ち下がり、これがトリガーとなって吐出が開始される。ここでは、ある1ノズルを吐出周波数f=1KHzで連続的に吐出させた場合の波形を示してある。横軸の時間は破線の1枡を200μs単位として示してある。駆動信号501は1msの周期で立ち下がる。
FIG. 5 shows the waveform of the discharge state detection signal when the discharge state of the nozzle is normal discharge as shown in FIG. A
吐出状態検出信号(以下、単に検出信号という)502は、受光素子203に入射して受光される光量を電気信号で表したもので、符号Ch2の矢印のレベルを0Vとして破線の1枡を5V単位として示してある。ここでは、検出信号502は、受光素子203の受光量が小さく(暗く)なると電圧が下がる構成となっている。
An ejection state detection signal (hereinafter simply referred to as a detection signal) 502 represents the amount of light incident on and received by the
図5においては、検出信号502は、駆動信号501が立ち下がって吐出が開始された300μs程度後から−7V付近まで下降し、その後0V程度まで上昇した後、再び−7V程度まで下降し、その後、吐出前の電圧に戻っている。つまり1回の吐出に対して電圧が谷状に2回変化している。最初の谷状の変化部分が主滴207、次の変化部分がサテライト208による光束209の遮光を表している。ここで検出信号502は遮光量を表しているから、検出信号502の谷状変化部分のそれぞれの振幅は主滴207とサテライト208の大きさを表し、変化時間t1,t3は吐出速度(飛翔速度)を示す事になる。
In FIG. 5, the
図4(d)に示したように、本実施例の装置のノズルで正常吐出時には主滴207とサテライト208がほぼ同じ大きさになる。このため図5における検出信号502の2つの谷状変化部分の振幅がほぼ等しくなる。吐出速度を計算すると、主滴207がアパーチャ長2mmを通過するのにかかる時間t1が約250μs、サテライト208がアパーチャ長2mmを通過するのにかかる時間t3が約400μsであるから、主滴速度が約8m/s、サテライト速度が約5m/sとなる。また、谷状の変化の回数からサテライト数を検出する事ができる。ここでは谷状の変化が2回であるからサテライトは1つであるが、変化が3回であればサテライトは2つという事になる。さらに、主滴207とサテライト208の変化部分の間隔を検出する事で主滴207とサテライト208の飛翔間隔(時間差)を検出する事も可能である。図5の場合では主滴とサテライトの飛翔間隔t2は約10μsである。このように検出信号の振幅、変化時間、変化部分の間隔、変化回数を見る事で、主滴207及びサテライト208の大きさ、吐出速度(飛翔速度)、飛翔間隔、サテライトの数を検出する事ができる。
As shown in FIG. 4D, the
図6(a)〜(e)は、それぞれ異なる吐出状態で吐出から一定時間経過後の状態を示している。図6(a)は正常吐出時を示しており、前述したように正常吐出時は主滴とサテライトは、ほぼ同じ大きさになる。図6(b)は不吐出状態を示している。この場合、ノズルに対するインクの固着やごみの詰まり、或いは気泡発生の不具合、すなわちヒータの故障などが原因となり、インク液滴が吐出されない。 FIGS. 6A to 6E show states after a certain time has elapsed since the discharge in different discharge states. FIG. 6A shows the normal ejection. As described above, the main droplet and the satellite have substantially the same size during the normal ejection. FIG. 6B shows a non-ejection state. In this case, ink droplets are not ejected due to ink sticking to the nozzles, clogging of dust, or the occurrence of bubbles, that is, a failure of the heater.
図6(c)〜(e)は、吐出不良状態を示している。図6(c)では、主滴207及びサテライト208が正常吐出時より小さくなり、大きさも異なっている。これは、ノズルの劣化やインク固着、インクの粘性の変化により、吐出エネルギーの伝わりが悪くなるためで、主滴207が小さくなる事により、サテライト208も小さくなり、主滴207とサテライト208の大きさもばらつく。図6(d)ではサテライト208が2つに分裂している。これは、ノズル劣化やインク固着により発砲効率が不安定なためである。サテライト208の数は、0(発生しない)の場合や2つ以上になる場合もある。
6C to 6E show a discharge failure state. In FIG. 6C, the
図6(e)では、主滴207とサテライト208の大きさは正常吐出とほぼ同じであるが、吐出速度が遅くなっている、また主滴207とサテライト208の飛翔間隔が短くなっている。これは、劣化によるヒータのこげや、インクの粘性が強くなった場合に発生する。なおインクの粘度が変化するのは、外気温や湿度が変化した時、連続吐出によりノズル内のインクの温度が変わった時などである。このように主滴とサテライトの有無と共に、大きさや吐出速度、サテライトの数、飛翔間隔を検出する事で正常吐出/不吐出/吐出不良状態を知る事が可能である。
In FIG. 6E, the size of the
図7は、ある1ノズルについて吐出周波数10kHzで駆動したときの駆動信号501と検出信号502を図5とほぼ同様の形式(時間は1枡100μs単位)で示している。駆動信号501が0V付近まで立ち下がるとノズルのヒータに電圧が印加され、正常なら吐出が開始されるのだが、図7では、駆動電圧501が0V付近まで下がっても検出信号502に変化はない。つまり、検出対象ノズルは、図6(b)のような不吐出状態となっているため、インク液滴が吐出されず、遮光量に変化がないため検出信号502の電圧がほぼ一定になる。このような波形を示した場合は、検出対象ノズルを不吐出と判断する。なお、検出信号502の小さな変化は測定系のノイズである。
FIG. 7 shows a
図8は、ある1ノズルに対して駆動信号501による吐出命令を18回行った時の検出信号502の変化について、図5とほぼ同様の形式(時間は1枡10ms単位)で示している。駆動信号501の立下り(吐出命令)が10回目程度までは、検出信号502の出力電圧(最大変動値)は5V未満で、また主滴よりサテライトの方が振幅、変化時間が長くなっている。つまり、これは吐出されたインク液滴が正常吐出時より小さく、かつ主滴よりサテライトの方が大きく、吐出速度が遅い図6(c)のような吐出不良状態となっている事を示している。
FIG. 8 shows the change of the
また、図8では、吐出の回数が増えるほど検出信号502の出力電圧は大きくなり、駆動信号501の立下りが15回目程度でほぼ一定(安定)となる。このように吐出命令数に応じて検出電圧が大きくなるのは、当初は発一不良で吐出状態が悪く殆ど吐出していないが、駆動回数を増すごとに発一不良が改善され吐出滴が序々に大きくなり15回目程度で正常吐出になった事を示している。図8のような波形を示した場合は、14回目の吐出命令まで吐出不良(発一不良)と判断する。なお、ここでは発一不良の変化状態を長く見るために吐出周波数fを200Hzとしている。
In FIG. 8, the output voltage of the
図9は、ある1ノズルに対して吐出命令を9回行った時の、検出信号502の変化について図5とほぼ同様の形式(時間は1枡5ms単位)で示している。図9を見ると吐出命令の1回目から5回目までは主滴、サテライト共に検出信号502の出力電圧が小さく、主滴に対してサテライトが大きく、サテライトの方が吐出速度が遅い事がわかる。また吐出命令の4回目では、図6(d)のようにサテライトが2つに分裂している状態になっている事がわかる。このような検出信号502の波形を示した場合は、5回目の吐出命令まで吐出不良(吐出不安定)と判断する。
FIG. 9 shows the change of the
上記のように検出信号502から主滴とサテライトの有無と共に、吐出状態によって変化する主滴とサテライトの大きさ、吐出速度、飛翔間隔、サテライト数という物理的特性を読取る事で、検出対象ノズルの正常吐出/不吐出/吐出不良の状態を正確に判断して検出する事が可能となる事がわかる。
As described above, by reading the physical characteristics such as the size of the main drop and satellite, the discharge speed, the flight interval, and the number of satellites, which change depending on the discharge state, from the
図10は、本実施例のインクジェットプリンタ101の制御系の構成を示している。同図において、記録ヘッド制御回路1002は、CPU1005からの指示に従って記録ヘッド108を電気的に制御し、画像データに応じてインク液滴を吐出させる。
FIG. 10 shows the configuration of the control system of the ink jet printer 101 of this embodiment. In the figure, a recording
検出信号生成回路1004は、吐出状態検出センサ109の受光素子203から出力される光電流を電流/電圧変換し増幅するなどして図5及び図7〜図9で示したような検出信号を生成する。そして、さらに検出信号を処理して、ノズル毎の吐出状態情報の信号、具体的には、主滴とサテライトの遮光により変化する前記検出信号の電圧値の時系列データの信号に変換する。
The detection signal generation circuit 1004 generates detection signals as shown in FIGS. 5 and 7 to 9 by, for example, amplifying the photocurrent output from the
主走査モータ1006は、図1中でキャリッジ102を矢印A,A′方向に移動させるための駆動源である。副走査モータ1007は記録媒体を図1中でB方向に搬送するための駆動源である。回復動作モータ1008及び回復動作アクチュエータ1009は、回復ユニット107を作動させ、記録ヘッド108のノズルからのインク吸引動作や、ワイパー106で記録ヘッド108の正面を拭うワイピングなどの回復動作を行わせるための駆動源である。回復動作センサ1010は、回復ユニット107の動作状態を検出するための複数のセンサである。機構制御回路1011は、これらモータ1006〜1008、アクチュエータ1009およびセンサ1010を制御ないし管理する。
The
CPU1005は、ROM1012に格納された制御プログラムに従ってインクジェットプリンタの各部の動作を全体的に制御する。ROM1012に格納される制御プログラムには、後述する図12の処理手順で記録ヘッドの各ノズルからのインク液滴の吐出状態検出を行うためのインク液滴吐出状態検出プログラムが含まれる。RAM1013は、CPU1005が制御プログラムに従って処理を実行する過程で必要な各種パラメータなどのデータを一時保存したり、画像データを一時的に格納したりするために用いられる。EEPROMなどの不揮発性メモリ1014は、装置電源のオフ時にも記録ヘッドの各ノズルの吐出状態の検出結果などの必要なデータを保存しておくために用いられる。
The
操作・表示部1015は、インクジェットプリンタの電源投入や、ホスト装置1017とのオンライン/オフラインの設定等、ユーザが所要の操作を行うための各種スイッチや、装置の状態等を表示してユーザに報知するための表示器などを有する。
The operation /
ホスト装置1017は、インクジェットプリンタに対して画像データを供給するものであり、例えば、プリントに係る画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータとする。この他に、画像読取り用のリーダ部あるいはデジタルカメラ等をホスト装置1017としてもよい。インターフェース1016を介して、ホスト装置1017との間で画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等が送受信される。
The
上記構成において、記録ヘッド108の各ノズル201の吐出状態を検出するときには、まず主走査モータ1006を駆動し、図3(b)のように記録ヘッド108のノズル列の1列が光束209の真上になる位置にキャリッジ102を移動させる。次に、記録ヘッド制御回路1002から記録ヘッド108に信号を送り、上記1列の各ノズルからのインク吐出動作を順次1ノズルずつ行わせる。これと共に、検出信号生成回路1004において、受光素子203の出力の光電流から検出信号が生成され、さらに、検出信号が記録ヘッド制御回路1002からのインク吐出タイミング信号に基づいて、ノズル毎の吐出状態情報(検出信号の電圧値の時系列データ)に変換される。そして、その吐出状態情報がRAM1013に一時記憶される。
In the above configuration, when detecting the ejection state of each
そしてCPU1005が1ノズル毎に上記吐出状態情報により、吐出された主滴とサテライトの有無と共に、大きさ、吐出速度、飛翔間隔及びサテライト数を検出し、その結果に基づいて正常吐出/不吐出/吐出不良を判断する。そして、その判断結果を不揮発性メモリ1014に格納する。なお、その判断方法の詳細は図12で後述する。
The
このように順次1列の各ノズルの吐出状態を検出し、1列の全ノズルの吐出検出処理が終了したら、次の1列のノズル列が光束209の真上になる位置にキャリッジ102を移動させ、そのノズル列の各ノズルの吐出検出処理を行う。
In this way, the discharge state of each nozzle in the row is sequentially detected, and when the discharge detection processing for all the nozzles in the row is completed, the
このようにして、全ノズル列の全ノズルに対する吐出検出処理を行った後、不揮発性メモリ1014に記憶された情報により、不吐出ノズルがあったら、記録ヘッド108の全ノズルからのインク吸引動作を行う。この場合、主走査モータ1006を駆動して回復ユニット107の位置までキャリッジ102を移動させ、回復動作センサ1010の出力を監視しつつ回復動作モータ1008及び回復動作アクチュエータ1009を駆動し、記録ヘッド108の全ノズルからのインク吸引動作を行う。また、吐出不良ノズルがあった場合は、吐出不良ノズルに対してのみ吐出命令を送り、予備吐出を行わせる。これにより、記録ヘッドの各ノズルの一時的な不吐出または吐出不良を修繕する事ができる。
In this way, after performing ejection detection processing for all nozzles in all nozzle rows, if there is a non-ejection nozzle based on information stored in the
また、不揮発性メモリ1014の履歴を参照し、数度の修繕制御を行っても不具合状態が完治しないノズルがあった場合は、ホスト装置1017にエラー表示とヘッド交換を促すメッセージ表示を行わせる。
Further, referring to the history of the
なお、上記では1ノズルずつ検出信号による吐出状態情報を取得し、その情報に基づいて当該ノズルの吐出状態を判断するものとしたが、1ノズルずつ全ノズルについて吐出状態情報を取得してRAM103に格納した後に、各ノズルについて吐出状態情報に基づいて吐出状態を判断するようにしてもよい。
In the above description, the discharge state information based on the detection signal is acquired for each nozzle, and the discharge state of the nozzle is determined based on the information. However, the discharge state information for all the nozzles is acquired for each nozzle and stored in the
図11は、検出信号の生成と処理に関わる構成を示している。同図において、1101は、吐出状態検出センサ109の発光素子202とアパーチャ204を含む発光部であり、1104は受光素子203とアパーチャ205を含む受光部である。I−V変換器1105からA/D変換器1108までは検出信号生成回路1004の構成に含まれる。
FIG. 11 shows a configuration relating to generation and processing of a detection signal. In the figure,
電源1103から制御部1102に必要な電源電力が供給される。制御部1102は、供給された電源電力からノイズを除去し、発光部1101の発光素子に適した電圧及び電流の電力を供給する。それにより発光素子が発光し、その光束が受光部1104の受光素子に受光される。ノズルの吐出状態検出時には、ノズルから吐出されたインク液滴の主滴とサテライトが前記の光束を通過して遮光し、受光素子の受光量が変化し、受光素子の出力する光電流が変化する。その光電流をI−V変換器1105で電圧に変換した後、フィルタ回路1106で検出に必要な帯域の成分のみ取出し、それをAMP回路1107で増幅して吐出状態の検出信号を生成する。さらにA/D変換器1108が検出信号をA/D変換し、検出信号の電圧値(デジタル値。以下、検出値ともいう)の時系列データを出力する。この検出値のデータは、記録ヘッド制御回路1002からのインク吐出タイミング信号に基づいてノズル毎の吐出状態情報のデータとして区切られて出力され、RAM1013に一時記憶される。CPU1005は、記憶されたノズル毎の吐出状態情報としての検出値の変化の有無、変化の大きさ及び変化時間などにより、ノズル毎に吐出される主滴とサテライトの有無と共に、大きさ、吐出速度、飛翔間隔及びサテライト数を検出し、その検出結果により、ノズル毎の正常吐出/不吐出/吐出不良を判断する。
Necessary power supply is supplied from the
図12は、ノズルの吐出状態検出及び修繕動作を行うためのCPU1005の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順に対応した吐出状態検出プログラムがROM1012に格納される。CPU1005がこのプログラムを実行することにより、プログラムに従った制御の下にノズルの吐出状態検出及び修繕動作が行われる。なお、PCなどのホスト装置1017がインクジェットプリンタ101を制御するためのプリンタドライバなどの制御プログラムによる制御の下に吐出状態検出及び修繕動作が行われるものとしてもよい。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control procedure of the
図12の制御手順では、まずノズルの吐出状態検出を開始するに当たって正常吐出を判断するための主滴とサテライトの吐出状態に関わる物理的特性の正常吐出値として、主滴とサテライトの吐出滴の大きさ、吐出速度、飛翔間隔及びサテライトの数を設定する(ステップS1)。これらの正常吐出値は、ばらつきを考慮して幅を持った値に設定する。また、吐出滴の大きさ、吐出速度、飛翔間隔、サテライト数は、ノズル列毎に、吐出するインクの種類(染料/顔料ないし色)及びノズルの口径に応じて変わるため、各ノズル列に対してインクの種類とノズルの口径に応じて別々に設定する。また、これらの値は、予め定めてROM1012に格納しておき、検出対象のノズル列に応じて選択して用いて設定する。 In the control procedure of FIG. 12, first, when starting the detection of the discharge state of the nozzle, the normal discharge values of the physical characteristics related to the discharge state of the main droplet and the satellite for determining the normal discharge are used as the normal discharge values of the main droplet and the satellite discharge droplets. The size, discharge speed, flight interval, and number of satellites are set (step S1). These normal discharge values are set to values having a width in consideration of variations. In addition, the size, ejection speed, flight interval, and number of satellites of the ejected droplets vary depending on the type of ink to be ejected (dye / pigment or color) and the nozzle diameter. Depending on the type of ink and the nozzle diameter, it is set separately. These values are determined in advance and stored in the ROM 1012, and are selected and set according to the nozzle row to be detected.
次に、ノズルの吐出条件、すなわち1ノズル毎の吐出命令の回数と吐出周波数を決定する(ステップS2)。 Next, the nozzle ejection conditions, that is, the number of ejection commands for each nozzle and the ejection frequency are determined (step S2).
次に、キャリッジ102を移動させ、記録ヘッド108の検出対象となる1列のノズル列を吐出状態検出センサ109の光束209の真上に移動させる(ステップS3)。
Next, the
次に、検出対象の1ノズルに対して吐出パルスを印加する(ステップS4)。これにより前記1ノズルが駆動され、そのノズルからの主滴とサテライトの吐出状態に応じた検出信号が生成され、それがそのノズルの吐出状態情報としての検出値の時系列データに変換され、RAM1013に一時記憶される。 Next, an ejection pulse is applied to one detection target nozzle (step S4). As a result, the one nozzle is driven, and a detection signal corresponding to the discharge state of the main droplet and satellite from the nozzle is generated, which is converted into time-series data of detection values as discharge state information of the nozzle. Is temporarily stored.
次に、上記の検出値における主滴の遮光による変化の有無を見て主滴の有無、すなわち主滴の吐出の有無を判断する(ステップS5)。そして、検出値の変化がなければ、主滴の吐出がなく、勿論サテライトの吐出もないと判断し、検出対象のノズルを不吐出ノズルとして不揮発性メモリ1014に記憶し(ステップS11)、その後、ステップS8に進む。 Next, the presence / absence of the main droplet, that is, the presence / absence of the ejection of the main droplet is determined by checking the presence / absence of the change in the detection value due to the light shielding of the main droplet (step S5). If there is no change in the detected value, it is determined that there is no ejection of the main droplet and, of course, no satellite is ejected, and the nozzle to be detected is stored as a non-ejection nozzle in the nonvolatile memory 1014 (step S11). Proceed to step S8.
一方、検出値の変化があれば、少なくとも主滴が吐出されたと判断してステップS6に進む。ステップS6では、検出値の時系列データから吐出された主滴とサテライトのサイズ、吐出速度、飛翔間隔及びサテライト数を検出し、それぞれの値がステップS1で設定した正常値と同じであるか(正常値の幅の範囲内であるか)判断する。そして、それぞれの値が同じであれば対象ノズルを正常吐出ノズルとして不揮発性メモリ1014に記憶し(ステップS7)、その後、ステップS8に進む。 On the other hand, if there is a change in the detected value, it is determined that at least the main droplet has been ejected, and the process proceeds to step S6. In step S6, the size, discharge speed, flight interval, and number of satellites of the main droplets and satellites ejected from the time-series data of the detected values are detected, and whether each value is the same as the normal value set in step S1 ( Judge whether it is within the range of normal value). If each value is the same, the target nozzle is stored as a normal ejection nozzle in the nonvolatile memory 1014 (step S7), and then the process proceeds to step S8.
一方、サイズ、吐出速度、飛翔間隔、及びサテライト数の内で一つの項目でも正常値と異なっていた場合(正常値の幅の範囲外であった場合)は、対象ノズルを吐出不良ノズルとして不揮発性メモリ1014に記憶し(ステップS12)、その後、ステップS8に進む。 On the other hand, if one item is different from the normal value among the size, discharge speed, flight interval, and number of satellites (if it is out of the normal value range), the target nozzle is non-volatile as a defective discharge nozzle. Stored in the memory 1014 (step S12), and then the process proceeds to step S8.
ステップS8では全ノズル列の全ノズルの検出が終了したか調べる。そして、終了していない場合で検出対象の1列のノズル列の全ノズルの検出が終了した場合はステップS3に戻り、次の検出対象のノズル列を光束209の真上に移動する。また、検出対象のノズル列の全ノズルの検出が終了していない場合は、破線の矢印で示すようにステップS4に戻る。そして、それぞれステップS4以下の処理を繰り返して順次1ノズル毎の検出動作を繰り返す。
In step S8, it is checked whether detection of all nozzles in all nozzle rows is completed. If detection of all nozzles in one detection target nozzle row is not completed, the process returns to step S3, and the next detection target nozzle row is moved directly above the
一方、全ノズル列の全ノズルの検出が終了した場合は、不揮発性メモリ1014の記憶データを見て不吐出ノズルがあったか調べ(ステップS9)、あった場合は、記録ヘッドの全ノズルからのインク吸引などの不吐出修繕制御を行う(ステップS13)。 On the other hand, when the detection of all nozzles in all nozzle rows is completed, it is checked whether there is a non-ejection nozzle by looking at the data stored in the nonvolatile memory 1014 (step S9). Non-ejection repair control such as suction is performed (step S13).
また、不吐出ノズルがなかった場合は、吐出不良ノズルがあったか調べ(ステップS10)、あった場合は、そのノズルに対して予備吐出などの吐出不良修繕制御を行う(ステップS14)。 If there is no non-ejecting nozzle, it is checked whether there is a defective ejection nozzle (step S10). If there is, a defective ejection repair control such as preliminary ejection is performed on the nozzle (step S14).
ステップS13ないしS14で不吐出ないし吐出不良の修繕制御を行った後は、ステップS3に戻り、ステップS3以下の処理を繰り返して全ノズルの吐出検出動作を再び行い、また不吐出ないし吐出不良があったら修繕制御を行う。修繕制御を数回行っても全ノズルが正常吐出とならない場合は、記録ヘッドの交換を促すなどのエラー表示を行う。 After performing the non-ejection or ejection defect repair control in steps S13 to S14, the process returns to step S3 to repeat the processes in and after step S3 to perform the ejection detection operation for all nozzles again. Then, repair control is performed. If all nozzles do not discharge normally even after repair control is performed several times, an error display such as prompting replacement of the print head is performed.
一方、不吐出ノズルも吐出不良ノズルもなかった場合は、全ノズル列の全ノズルが正常吐出ノズルであるから、図12の処理を終了して吐出検出動作を終了し、その後、記録を開始する。 On the other hand, if there are no non-ejection nozzles or defective ejection nozzles, all nozzles in all nozzle rows are normal ejection nozzles, so the processing in FIG. 12 is terminated, the ejection detection operation is terminated, and then recording is started. .
なお、ステップS13ないしS14での不吐出ないし吐出不良ノズルの修繕処理は、インク吸引ないし予備吐出に限らず、吐出パルスの電圧を変更して吐出パワーをアップするなどの他の処理を行なってもよい。また修繕処理の代わりに、不吐出ないし吐出不良ノズルの代わりに他の正常吐出ノズルを使用して補う補間制御を行うようにしてもよい。 The non-ejection or defective ejection nozzle repair process in steps S13 to S14 is not limited to ink suction or preliminary ejection, and other processes such as increasing the ejection power by changing the ejection pulse voltage may be performed. Good. Further, instead of the repair process, interpolation control may be performed by using other normal discharge nozzles instead of non-discharge or defective discharge nozzles.
また、上記の吐出状態検出動作は、数分以上の印刷休止を行った場合に行うものとする。これは、数分間の印刷休止でノズルのインクの固着が発生して発一不良が発生する場合があるからである。 In addition, the above-described discharge state detection operation is performed when a printing pause for several minutes or more is performed. This is because the ink sticking to the nozzles may occur due to a printing pause for several minutes, resulting in a defective firing.
なお、上記の吐出状態検出に要する時間は、
検出時間=(全ノズル数/吐出周波数)×1ノズルの吐出回数+キャリッジ移動時間となる。例えば全ノズル数が1000、吐出周波数が10kHz、1ノズルの吐出回数が5回、キャリッジ移動時間が0.5sだとすると、検出にかかる時間は1s程度となる。吐出状態検出センサ109において、発光素子202と受光素子203の組数(光束109の数)を増やすこと、吐出周波数を高くすること、ないしは1ノズルの吐出回数を減らすことにより、検出時間をより短くすることが可能である。このように、ごく短時間でノズルの吐出状態を検出することが可能である。
In addition, the time required for the above discharge state detection is
Detection time = (total number of nozzles / ejection frequency) × number of ejection times of one nozzle + carriage movement time. For example, if the total number of nozzles is 1000, the ejection frequency is 10 kHz, the number of ejection times of the nozzle is 5, and the carriage movement time is 0.5 s, the time required for detection is about 1 s. In the discharge
また、検出に使用する総インク量は、
総インク量 = 全ノズル数×1ノズルの吐出回数×1吐出滴量
となる。例えば、全ノズル数が1000、1ノズルの吐出回数が10、1吐出滴量が5plであった場合で、総インク量は50nl程度となり、極めて少ないインク量で検出が可能である。
The total amount of ink used for detection is
Total ink amount = total number of nozzles × number of ejection times of one nozzle × 1 amount of ejected droplets. For example, when the total number of nozzles is 1000, the number of ejection times of one nozzle is 10, and the amount of ejected droplets is 5 pl, the total ink amount is about 50 nl, and detection is possible with an extremely small ink amount.
以上、説明した本実施例によれば、吐出状態検出センサ109の出力から生成される検出信号に基づいて、各ノズルから吐出される主滴とサテライトの有無と共に、液滴サイズ、吐出速度、飛翔間隔、及びサテライト数を検出し、その検出結果により各ノズル毎の正常吐出/不吐出/吐出不良を判断するので、その判断を正確に行うことができ、吐出状態検出を正確に行うことができる。特に、ノズル列毎に、インクの種類(染料/顔料、インク色)とノズルの口径に応じて正常吐出値を別々に設定し、それに基づいて検出を行うので、ノズル列毎のインクの種類ないしはノズルの口径の相違に拘わらず、検出を正確に行うことができる。そして、正確な検出結果に基づいて、不吐出ないし吐出不良のノズルの修繕制御をそのノズルの吐出インクの種類と口径に応じて最適に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment described above, based on the detection signal generated from the output of the ejection
また、従来の吐出/不吐出しか判断しない方式では、実際は吐出不良でも不吐出と判断して修繕制御で全ノズルのインク吸引を行ってしまうので、修繕制御でのインク使用量が多かった。これに対して、本実施例では、吐出不良を不吐出と分けて正確に判断して、吐出不良ノズルについてのみ予備吐出や吐出パルスの電圧変更などの修繕制御を行うことができる。従って、修繕処理に使用するインク量を節約することができると共に、修繕処理を短時間で行うことができる。 Further, in the conventional method of determining only ejection / non-ejection, even if ejection is defective, it is judged as non-ejection, and ink is sucked in all nozzles by repair control. Therefore, the amount of ink used in repair control is large. On the other hand, in the present embodiment, it is possible to accurately determine the ejection failure separately from the non-ejection, and to perform repair control such as preliminary ejection and voltage change of the ejection pulse only for the ejection failure nozzle. Therefore, the amount of ink used for the repair process can be saved, and the repair process can be performed in a short time.
以上では、バブルジェット(登録商標)方式のインクジェット記録装置(プリンタ)における実施例を説明したが、本発明の技術は、例えば圧電素子を利用した方式など他の方式のインクジェット記録装置にも適用できることは勿論である。また、そのインクジェット記録装置とこれを制御するPCなどの制御装置からなる記録システムにも適用できる。さらに、インク液滴に限らず、例えば、反応液、薬液、或いは乾燥すると導電体となる液体など、他の液体の液滴を吐出する液滴吐出装置にも適用でき、その液滴吐出装置とその制御装置からなる液滴吐出システムにも適用できる。 In the above, the embodiment in the bubble jet (registered trademark) type ink jet recording apparatus (printer) has been described. However, the technique of the present invention can be applied to other types of ink jet recording apparatuses such as a method using a piezoelectric element. Of course. The present invention can also be applied to a recording system including the inkjet recording apparatus and a control device such as a PC that controls the inkjet recording apparatus. Furthermore, the present invention is not limited to ink droplets, and can also be applied to droplet ejection devices that eject droplets of other liquids, such as reaction liquids, chemicals, or liquids that become conductors when dried. The present invention can also be applied to a droplet discharge system including the control device.
また、実施例において、吐出状態検出センサ109は、光センサであるフォトインタラプタとして構成されたものとしたが、その代わりに、例えば機械的な力を電気に変換する圧電素子などの素子から構成されたセンサを用いるものとしてもよい。
In the embodiment, the ejection
101 インクジェットプリンタ
102 キャリッジ
105 紙送りローラ
106 ワイパー
107 回復ユニット
108 記録ヘッド
109 吐出状態検出センサ
201 ノズル
202 発光素子
203 受光素子
207 主滴
208 サテライト
209 光束
502 検出信号
1002 記録ヘッド制御回路
1004 検出信号生成回路
1005 CPU
1012 ROM
1013 RAM
1017 ホスト装置
1101 発光部
1104 受光部
1105 I−V変換器
1106 フィルタ回路
1107 AMP回路
1108 A/D変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101
1012 ROM
1013 RAM
1017
Claims (2)
前記発光部及び前記受光部は、前記ノズルから吐出された液滴が主滴とサテライトに分離した後に前記発光部が発光した光を遮光するような位置に配置され、
前記判断手段は、複数の前記ノズルのそれぞれについて、前記ノズルから正常に液体が吐出される場合に対応する予め定められた正常吐出信号と前記検出信号とが実質的に同じ場合を正常に液滴を吐出する第1の状態、前記検出信号の波形に変化がほぼ一定の場合を液滴を吐出しない第2の状態、前記検出信号の波形に変化があるが、前記正常吐出信号と異なっている場合を液滴を吐出するが吐出不良が発生している第3の状態、であると判断し、
前記制御手段は、前記判断手段により前記複数のノズルのうち少なくとも1つのノズルが前記第2の状態であると判断された場合は前記吸引手段に前記複数のノズルの吸引動作を行わせ、前記複数のノズルのうち1つのノズルも前記第2の状態であると判断されない場合は前記予備吐出手段に前記判断手段により前記第3の状態であると判断されたノズルの予備吐出を行わせることを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge unit having a plurality of nozzles for discharging droplets, a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit, and light emitted from the light emitting unit toward the light receiving unit Determining means for determining the discharge state of the nozzle by using a detection signal based on the amount of light received by the light receiving unit when the nozzle is driven at a position where the liquid droplets discharged from the nozzle can be blocked. A suction unit that performs a suction operation of sucking droplets from the plurality of nozzles, a preliminary discharge unit that causes the nozzle to perform preliminary discharge, and a control unit that controls the suction unit and the preliminary discharge unit. In the droplet discharge device,
The light-emitting unit and the light-receiving unit are arranged at positions that block light emitted from the light-emitting unit after the liquid droplets ejected from the nozzle are separated into main droplets and satellites,
The determination means determines whether the predetermined normal ejection signal corresponding to the case where the liquid is normally ejected from the nozzle and the detection signal are substantially the same for each of the plurality of nozzles. In the first state where the discharge signal is discharged, when the change in the waveform of the detection signal is almost constant, the second state where the droplet is not discharged, the waveform of the detection signal is changed, but is different from the normal discharge signal The case is judged to be a third state in which droplets are ejected but ejection failure has occurred,
The control unit causes the suction unit to perform the suction operation of the plurality of nozzles when the determination unit determines that at least one of the plurality of nozzles is in the second state. When it is not determined that one of the nozzles is in the second state, the preliminary discharge unit causes the determination unit to perform preliminary discharge of the nozzle determined to be in the third state. A droplet discharge device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005269399A JP4933073B2 (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Droplet discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005269399A JP4933073B2 (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Droplet discharge device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007076265A JP2007076265A (en) | 2007-03-29 |
JP4933073B2 true JP4933073B2 (en) | 2012-05-16 |
Family
ID=37937011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005269399A Expired - Fee Related JP4933073B2 (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Droplet discharge device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4933073B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5509509B2 (en) * | 2005-09-30 | 2014-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | Droplet ejection device, droplet velocity adjustment method, droplet velocity detection device, droplet velocity detection method, program, and recording medium |
JP4541321B2 (en) * | 2006-05-09 | 2010-09-08 | シャープ株式会社 | Droplet coating apparatus, droplet coating method, program, and computer-readable recording medium |
JP5145884B2 (en) * | 2007-11-09 | 2013-02-20 | コニカミノルタIj株式会社 | Inkjet printer |
JP5285916B2 (en) * | 2008-01-09 | 2013-09-11 | 東レ株式会社 | Coating nozzle inspection device, inspection method, and coating liquid coating method |
CN103702834B (en) * | 2011-05-27 | 2016-12-21 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | Drop detector |
JP6135139B2 (en) * | 2013-01-17 | 2017-05-31 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejection device |
JP6169409B2 (en) * | 2013-05-02 | 2017-07-26 | 理想科学工業株式会社 | Ink droplet flight state evaluation device |
US10479106B2 (en) | 2016-04-29 | 2019-11-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Drop detector |
CN110254051B (en) * | 2019-06-24 | 2021-03-23 | Tcl华星光电技术有限公司 | Ink-jetting state detection system and detection method of ink-jetting head |
JP2023179187A (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-19 | キヤノン株式会社 | Recording apparatus, control method thereof, and program |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10206624A (en) * | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Asahi Glass Co Ltd | Manufacture of color filter and color filter manufacturing device used therefor |
JP3770479B2 (en) * | 2001-11-09 | 2006-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | Natural period measuring apparatus and measuring method thereof |
JP2003094629A (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Seiko Epson Corp | Liquid ejection device |
JP4227395B2 (en) * | 2002-11-14 | 2009-02-18 | キヤノン株式会社 | Droplet discharge state determination method and apparatus, inkjet printer, program thereof, and storage medium |
JP2004168006A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Canon Inc | Ink jet recording apparatus |
JP2005205615A (en) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet printer |
-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005269399A patent/JP4933073B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007076265A (en) | 2007-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7540580B2 (en) | Liquid ejection head and ejection abnormality determination method | |
JP2007296670A (en) | Droplet ejection apparatus, droplet ejection system, droplet ejection detecting method, and droplet ejection detecting program | |
JP4673051B2 (en) | Ink jet recording apparatus and ejection state detection method | |
JP2000037866A (en) | Ink-jet printer and method for compensating for malfunctioning and inoperative ink nozzle at print head | |
JP4933073B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP2009066806A (en) | Liquid discharging apparatus and its control method | |
JP4652897B2 (en) | Droplet discharge state detection device, droplet discharge device, and ink jet recording apparatus | |
JP2007320288A (en) | Control method of undischarge nozzle of ink-jet printer | |
JP4862547B2 (en) | Nozzle inspection apparatus, inkjet printer, nozzle inspection method, and nozzle inspection program | |
KR101428479B1 (en) | Ink jet image forming apparatus and maintenance control method thereof | |
JP5938889B2 (en) | Recording apparatus and control method | |
JP2003205623A (en) | Inkjet printer | |
JP2011046091A (en) | Liquid ejector | |
JP4964615B2 (en) | Liquid discharge failure detection device and ink jet recording device | |
JP2007015217A (en) | Inkjet recorder, inkjet recording method and preliminary delivery controlling method | |
US9346284B2 (en) | Image forming apparatus configured to give image failure notification | |
JP2007144900A (en) | Liquid droplet jet head, liquid droplet jet system, method for detecting ejection of liquid droplet, and program for detecting ejection of liquid droplet | |
JP4661192B2 (en) | Recording head drive control method, inkjet printer, program, and storage medium | |
JP2012091526A (en) | Nozzle inspection apparatus, nozzle inspection method, and inspection program | |
JP2017013328A (en) | Ink jet recording device, control method for ink jet recording device, and control program for ink jet recording device | |
JP5924000B2 (en) | Recording device | |
JP2006168042A (en) | Recorder with means for detecting ejection state of nozzle | |
JP2006240119A (en) | Inkjet recorder | |
JP4962642B2 (en) | Nozzle inspection device, nozzle inspection method, and inspection program | |
JP2008105335A (en) | Discharge inspection device, discharge inspection method, and inspection program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070209 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080912 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100201 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20100630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110304 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120216 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4933073 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |