【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、複数のノズルを持った複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式ではインクを吐出する記録ヘッドに設けられた微細なノズルから微小なインク滴を吐出させて記録を行う為に、そのノズルに塵が詰まりインクが吐出しなかったり、長い時間記録動作を行わずに記録ヘッドを放置しておくとインクの揮発性分が蒸発してインクの粘性が高くなリノズルにそのインクが詰まって吐出ができなくなったり、インクを吐出させる為に膜沸騰を生じさせる高密度に実装したヒーターの一部が断線して加熱ができずインクの吐出がされなかったり、或いは、インク吐出口から吐出されたインク液滴の一部が吐出口付近に付着して吐出口を覆ってしまいインク吐出が出来なくなったりする等、様々な理由でインクが吐出されず、記録画像にそのインク不吐出による白筋が発生し、記録画像の品位が低下することがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような欠点は、記録速度の向上を図って、記録ヘッドのノズル数を数百、数千に増やした場合、それに比例してインクが吐出されないノズルの数も増加するので、記録画像の品質という観点からは一層大きな問題となった。
【０００４】
例えば、数千のノズルを備えた記録ヘッドを使用するインクの色に対応させて８〜１６の記録ヘッドを搭載してフルカラーでの記録を行う記録装置では、しばしば異常な動作をするノズルが発生し、その度に品質の悪い画像が形成される可能性があるので、そのような記録装置を実用に供することは困難であった。
【０００５】
このような問題点を解決するために従来より様々な改良が試みられている。
【０００６】
例えば、非印字領域で試験的に吐出を行って不良ノズルの検出を行い、不良ノズルがあった場合には回復動作を行うという方法も提案されている。
【０００７】
上記のような方法を適用することによって、良質な記録画像を得ることが出来る。
【０００８】
しかしながら上記従来例では、不良ノズルがあった場合には、正常ノズル及び正常ヘッドを含めた全てのノズル及び全ての記録ヘッドの回復動作を同時に行ってしまうので、インク排出量が増大しランニングコストが増大するという問題がある。
【０００９】
上記問題は、ノズル数及びヘッド数が増えるほど顕著となる。
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたものであり、不良ノズルを検知し、不良ノズルを含む不良ヘッドのみ回復動作を行うことで、ランニングコストを増大させることなく良質な記録画像を得ることが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。
【００１２】
即ち、複数の記録ヘッドを有するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドに対して備えられた、加圧用モーターおよびインク流路を含む加圧回復装置において、前記加圧用モーターを選択的、かつ、独立に駆動することを特徴とするインクジェット記録装置を備える。
【００１３】
また、上記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドを往復走査させる走査手段と、前記記録ヘッドの走査経路の一端に設けられ、前記記録ヘッドの複数の記録要素各々からのインク吐出状態を検出する検出手段と、前記走査手段により前記記録ヘッドの走査中に、印字領域外で予備的にインク吐出を行うように前記記録ヘッドの動作を制御する予備吐出手段と、前記走査手段により前記記録ヘッドの走査中に、前記検出手段が設けられた位置で試験的にインク吐出を行うように前記記録ヘッドの動作を制御する試験吐出手段と、前記試験吐出手段により吐出されるインクを前記検出手段により検出し、前記記録ヘッドの複数の記録要素各々について吐出状態を分析する分析手段と、前記分析手段による分析結果に基づいて、前記記録ヘッドの複数の記録要素の内、動作不良の記録要素を特定する特定手段と、前記分析手段による分析結果に基づいて、記録制御を行う制御手段を有する。
【００１４】
以上の構成により本発明は、記録ヘッドの走査経路の一端に設けられ、記録ヘッドの複数の記録要素各々からのインク吐出状態を検出する検出手段を備え、その記録ヘッドの走査中に印字領域外で予備吐出を行うように記録ヘッドを動作させ、その検出手段が設けられた位置で試験的にインク吐出を行うように記録ヘッドを動作させ、その吐出されるインクを検出手段により検出し、記録ヘッドの複数の記録要素各々について動作状態を分析し、その分析結果に基づいて動作不良の記録要素を特定し、動作不良の記録要素のみ回復動作を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明を適用するシリアル型インクジェット記録装置の好適例として、捺染プリント装置の構成例を示す。両図において、Ａは、捺染プリント装置の対象となる被記録材（記録体）の布地であり、巻出しローラ３に巻回された状態に保持されていて、所定の送り速度で、プリンタ部１の記録装置に伸張された状態で導かれる。プリントを終えた布地Ａは巻取りローラ４に導かれる。
【００１７】
プリンタ部１は、キャリッジ１０に搭載された記録ヘッド１１，１２を備えており、各記録ヘッド１１，１２は、所定方向に多数のインク吐出口を配列した記録ヘッドが、上記所定方向とは異なる方向に複数保持されている。そしてＰ１、Ｐ２の移動走査中に、記録ヘッド１１，１２から各々複数種類の捺染プリント用のインクを記録媒体としての布地Ａに向けて吐出し、捺染プリントが行われる。
【００１８】
１ａ及び１ｂは、キャリッジ１０の移動を案内する一対のガイドレールであり、キャリッジ１０は、駆動モータによってプリントに合わせた所定のタイミングで駆動されるタイミングベルトで、各ガイドレール１ａ，１ｂに沿って、矢印Ｐ１，Ｐ２の両方向に移動する。往復動の際、各列の記録ヘッドにより、連続する記録媒体Ａに対し、（１走査中の印字）＝（所定の記録長Ｌ）×（記録媒体Ａの幅）の範囲で繰り返して印字を行う。
【００１９】
各記録ヘッド１１，１２に供給されるべきインクは、プリンタ部１の枠体とは別に設けられた供給装置１３から供給される。供給装置１３は、１３ａ〜１３ｈのように、使用するインク色毎にインクタンクを有し、各インクを蓄えることができる。各記録ヘッドはこれらのタンクのいずれかのそれぞれに対応している。すなわち各色のインクは、上流側の記録ヘッド１１、それに対応する下流側の記録ヘッド１２との計２つの記録ヘッドに供給されることになる。
【００２０】
インクは、インク色毎の供給ポンプにより、プリンタ部１内を配回されたチューブ１ｃを介して、対応する色の記録ヘッドに供給される。印字時には、記録ヘッドから吐出される分だけが、毛細管作用により、自動的にインクタンクから記録ヘッドに供給される。
【００２１】
また、図２は図１の供給装置１３の一部１３ａをヘッドまでの供給系も含めて詳細に説明した図である。サブタンク１３２０は各ヘッド毎に設けられ、選択的かつ、独立に駆動可能な加圧モーター３００を有する。サブタンク１３２０において加圧モーター３００によって加圧されたインクはチューブ１０３０を介して、対応する記録ヘッド１１００に供給される。記録ヘッド１１００に供給されたインクは一部は機外排出され、一部はインクチューブ１０３０を介してサブタンク１３２０へと循環する。メインタンク１３１０は各インク色毎に設けられ、メインポンプ３４０を駆動する事により、サブタンク１３２０へとインクを供給する。
【００２２】
また、図３のキャリッジ１０のホームポジションにはキャップ２０が設けられインク受けとしても機能する。キャップ２０は必要に応じて上下し、上昇時は記録ヘッド１１，１２に密着しそのノズル部を覆いインクの蒸発やゴミの付着を防止する。
【００２３】
この装置では、記録ヘッド１１とキャップ２０とが相対的に対向した位置となるように位置決めをするために、装置本体に設けられたキャリッジホームセンサ２１とキャリッジ１０に設けられた遮光版１０ａが用いられている。キャリッジホームセンサ２１は透過型のフォトインタラプタが用いられ、キャリッジ１０が移動して待機位置まで移動したときに、キャリッジホームセンサ２１の一部から照射された光が遮光版１０ａによってその透過が遮られることを利用して、記録ヘッド１１とキャップ２０とが相対的に対向した位置にあることを検知する。
【００２４】
フォトセンサ部８は、図３に示すように、キャップ２０と記録媒体の端との間に配置され、記録ヘッドのノズルより吐出されるインク滴を直接光学的に検知する。
【００２５】
図４は図３に示すインク滴を直接光学的に検知する、フォトセンサ部８の詳細な構成を示す拡大斜視図である。
【００２６】
なお、キャリッジ１０に搭載された記録ヘッド１１，１２は同様な構成をしているので、図４ではキャリッジ１０に搭載された記録ヘッドユニット１１付近の詳細のみを示す。
【００２７】
ここで用いているフォトセンサ部８は発光素子８１に半導体レーザーを用い、受光素子８２にはフォトトランジスタが用いられ、受光素子８２の受光面の前面にはスリット８０が設けられ、受光素子８１と発光素子８２との間全域において検出範囲を絞り込んでいる。
【００２８】
なぜなら、インク滴はビ−ム光の光束及びセンサの径に比べて１０分の１以下と小さく、センサにおいて得られる光量の変化量も小さいので、スリット８０により検出領域を絞ることで、インク滴がその領域に存在するときに得られる光量と、インク滴が光束中に存在しないときに得られる光量との比（Ｓ／Ｎ比）を大きくすることができ、検出精度を高めることができるからである。
【００２９】
また、発光素子８１と受光素子８２とを結ぶ光軸８３は記録ヘッド１１のノズル列１１ｃと角度θで交差するように配置され、発光素子８１と受光素子８２との間隔は記録ヘッドや１１のノズル列１１ｃよりも広くなっている。その検出範囲をインク滴が通過することにより、インク滴が発光側からの光を遮り、受光側への光量を減少させ、受光素子８２であるフォトトランジスタの出力の変化が得られる。
【００３０】
なお、上記の検出領域を絞る手段や形状はスリットに限るものでなく、モールド部材のピンホール等を使用しても良い。
【００３１】
図４において、Ｐ１は記録媒体に既に記録がなされた領域を、Ｐ２はこれから記録がなされる領域を、また、Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎは記録ヘッドから吐出されたインク液滴の落下軌跡を、７１は記録ヘッド１１の移動方向に沿って平行に取り付けられたスケールを、７２は記録ヘッド１１に取り付けられたリニアエンコーダーを示す。
【００３２】
そして、記録ヘッド１１の移動中にリニアエンコーダー７２はスケール７１の目盛りを読み取ることによって記録ヘッド１１の位置を検出する。この位置は画像記録における基準になるとともに、後述する不良ノズル検知のための基準情報ともなる。
【００３３】
また、部材８４は、不良ノズル検出のために吐出されたインク滴及び、不良ノズル検出のための吐出に先立って行う予備吐出で吐出されたインク滴を受ける部材で、支持台８５に取り付けられていて、図示されていないが部材８４には間欠的に少量の洗浄水が注がれ、インクがその水とともに排出されるようになっている。
【００３４】
なお、不良ノズル検出に先立って行う上記予備吐出は不良ノズル検出のための試験吐出から０．１ｍｍ以上離れた位置で行う。不良ノズル検出のための試験吐出と上記予備吐出との距離が０．１ｍｍ以内であると、予備吐出によって発生するミストが増大し、ミストが光の中を通過してしまい、試験吐出との判別ができなくなるからである。
【００３５】
なお、記録ヘッドに備えられるノズル数が多くなるほど、インク滴を相対的には長距離にわたって安定的に検出する必要があるので、フォトセンサ部の光源としては指向性が強く光束を絞りやすいもの、例えば上記に示したような半導体レーザーを用いた方が有利である。しかし、ノズル数が少ない場合には、インク滴を相対的には短距離を安定的に検出すれば良いので、上記の半導体レーザーの他に、例えば、赤外線ＬＥＤを用いても良い。また、インク滴は１ノズル単位で順次記録ヘッドから吐出されるがその吐出周期は２００μｓ以下の短い周期であるため、フォトセンサ部８にはＰＩＮシリコンフォトダイオードなどの高速応答性の良いものを用いることが望ましい。更に、光源の出力は、受光素子８２の特性（入射光強度の絶対定格等）に応じて調節しても良く、例えば、ＮＤフィルタ等を用いてその光量を調節しても良い。
【００３６】
図５は記録ヘッド１１のノズル列とフォトセンサの配置関係を示す図である。例えば、図５（ａ）に示すように、カラー記録ヘッドのようにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを吐出するためにノズル列が各々の色に対応して４列平行に並んでいる場合、隣接するノズル列各々から得られるフォトセンサの出力信号が干渉しないようにするためには、ヘッド間距離（ａ）、ヘッド長（有功記録長）（ｂ）、ビーム光軸とノズル列との角度（θ）との間には、図５（ｂ）に示すように、次のような関係式を満たす必要がある。
【００３７】
Ｂｘｔａｎθ＜ａ
さもなければ、一つのノズル列に関する不良ノズル検出が終わる前に、次のノズル列から吐出されたインク滴が光の中を通過してしまい、どのノズル列に対しての不良ノズル検出を行っているのかが判別できなくなるからである。
【００３８】
この実施形態では、ノズル列をフォトセンサの光軸に対して角度θで傾けているので、フォトセンサはノズル１つ１つの吐出状態を検出することができ、また、複数のノズル列を有したカラー記録ヘッドであっても各ノズル間の間隔を角度（θ）を考慮して決定しているので、各ノズル列各ノズルのインク吐出状態を検出できる。
【００３９】
図６は図１に示すプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【００４０】
図６において、２４は装置全体を制御する為の制御部であり、制御部２４はＣＰＵ２５と、ＣＰＵ２５が実行する制御プログラムや各種データを記憶しているＲＯＭ２６と、ＣＰＵ２５が種々の処理を実行するにあたり作業領域として使用したり、各種データを一時的に保存する為のＲＡＭ２７と、記録ヘッド１１、１２の記録動作を制御するヘッドコントローラ４８等を有している。
【００４１】
図６に示すように、記録ヘッド１１、１２はフレキシブルケーブル１９を介して制御部２４に接続し、フレキシブルケーブル１９には制御部２４から記録ヘッド１１，１２に対する制御信号線、画像信号線が含まれている。また、フォトセンサ部８の出力は制御部２４に転送され、ヘッドコントローラー４８を経てＣＰＵ２５で解析可能となっている。キャリッジモータ３０はモータ駆動回路３３によるパルスステップ数によって回転可能なモータである。また制御部２４は、フォトセンサ部８の出力を基に加圧モータ駆動回路３５を介して加圧モータ３２を、モータ駆動回路３４を介しキャリッジモータ３０を、モータ駆動回路３３を介しキャリッジモータ搬送モータ３１を制御し、キャリッジホームセンサ２１からの出力を入力している。
【００４２】
さらにまた、制御部２４は外部コンピュータ５６からの記録命令や記録データを受信するプリンタインタフェース５４を備えている。さらにまた、制御部２４は装置利用者が種々の操作や指示を行う操作パネル５８を接続している。操作パネル５８にはメッセージ表示を行う為のＬＣＤ５９が設けられている。
【００４３】
図７はヘッドコントローラ４８の構成とその動作に関連したフォトセンサ部８の構成を示すブロック図を示す。
【００４４】
図７に示すように、ヘッドコントローラ４８は吐出コントローラ１２２及び補正回路１２３から構成されている。
【００４５】
ＣＰＵ２５は外部コンピュータ５６から転送されＲＡＭ２７に一時保存された画像データやＲＯＭ２６に予め用意された画像データを、プリンタの記録動作制御に従って、順次吐出コントローラ１２２に転送する。その転送信号には、シリアルスキャン方式で記録がなされる記録ヘッド１１の走査方向の有効画像領域を示すＢＶＥ＊信号（１２１ｄ）、記録ヘッド１１のノズル列１１ａ方向の有効画像領域を示すＶＥ＊信号（１２１ｅ）、画像信号（１２１ｆ）、画像信号（１２１ｆ）の転送同期クロック（１２１ｇ）の４つの信号が含まれる。これら４つの信号はまとめて画像制御信号ともいい、記録ヘッド１１の位置を監視するリニアエンコーダ７２からの基準信号をもとに生成され、どの位置でどのデータを記録すべきかを制御している。
【００４６】
また、吐出コントローラ１２２と補正回路１２３とは、ＣＰＵデータバス１２１ａ、ＣＰＵアドレスバス１２１ｂ、ＣＰＵコントロールバス１２１ｃを介してＣＰＵ２５或いは互いに接続されている。ＣＰＵコントロールバス１２１ｃを介して授受されるバスコントロール信号には、デバイススティップセレクト信号、バスリード・ライト信号、バスディレクション信号などが含まれる。なお、ＣＰＵデータバス１２１ａ、ＣＰＵアドレスバス１２１ｂ、ＣＰＵコントロールバス１２１ｃをまとめて総括的にＣＰＵバスともいう。
【００４７】
更に、ＣＰＵ２５はフォトセンサ部８の発行素子８１に対して、その光源をＯＮ／ＯＦＦする発行制御信号１２１ａを出力する。
【００４８】
さて、吐出コントローラ１２２はＣＰＵバスを介してＣＰＵ２５から供給される画像制御信号（１２１ｄ〜ｇ）に従い、記録ヘッド１１を動作させる為に必要な４種類の信号で構成されるヘッド制御信号（１２２ｃ）を生成する。また、吐出コントローラ１２２は補正回路１２３に対して、補正同期クロック（１２２ａ）と、ＶＥ＊信号（１２１ｅ）に同期した吐出同期信号（１２２ｂ）を出力している。
【００４９】
補正回路１２３は、受光素子８２により出力された検知信号１１２ａを受け取り、Ｓ／Ｎ比を高めた後、吐出コントローラ１２２から供給される補正同期クロック１２２ａと吐出同期信号１２２ｂに同期させて、記録ヘッド１１のノズルからのインク吐出状態を精度よく検知し、その検知データをＣＰＵバスを介してＣＰＵ２５からのアクセスタイミングに従ってＣＰＵ２５に転送する。
【００５０】
さて、発光素子８１から受光素子８２に向けて照射されたビーム光は、記録ヘッド１１に備えられたノズル（図７では１Ｎ〜８Ｎ）から順次吐出されるインク滴（１１３ａ〜１１３ｈ）によって遮られる。この遮光は受光素子８２における受光強度の低下によって検知され、その検知によって得られる情報に基づいて、各ノズルのインク滴吐出状態が判断される。
【００５１】
図８は吐出コントローラ１２２の内部構成を示すブロック図である。
【００５２】
図８から分かるように、吐出コントローラ１２２はＣＰＵインターフェース（ｌ／Ｆ）１２２１とヒートパルスジェネレータ１２２３とから構成される。ヒートパルスジェネレータ１２２３は、画像データを用いて記録を行うときに記録ヘッド１１において用いられる制御信号を生成する。一方、ＣＰＵインターフェース１２２１はＣＰＵ２５とのＣＰＵバスを介して接続され、後述の（１）〜（４）の吐出制御に必要な設定と、記録ヘッド１１の画像転送信号の生成、さらには、補正回路１２３に供給する制御信号の生成を行う。
【００５３】
吐出制御に必要な設定及び信号生成とは以下の通りである。
【００５４】
（１）ヒートパルスジェネレータ（１２２３）へのヒートパルス設定。
【００５５】
これにより、通常記録動作実行時のヒートパルスであるダブルパルスが設定信号（１２２１ｅ）により設定される。ここで設定されたヒートパルス幅は、吐出可能領域におけるパルス幅である。
【００５６】
（２）ＣＰＵ２５から供給される画像制御信号（１２１ｄ〜ｇ）に基づいた記録ヘッド１１へのデータ転送信号（１２２１ａ〜ｃ）の生成。
【００５７】
ここで、データ転送信号１２２１ａは全ノズルに対応する（図７の例では８ノズル分）画像信号、データ転送信号１２２１ｂは同期クロック、データ転送信号１２２１ｃはラッチ信号である。具体的には、同期クロック１２２１ｂの立ちあがりエッジで、画像信号１２２１ａを記録ヘッド１１内部に備えられるシフトレジスタ（不図示）に転送した後、ラッチ信号１２２１ｃを記録ヘッド１１に転送し、記録ヘッド１１内部に設けられたラッチ回路（不図示）に画像信号１２２１ａをラッチさせるように信号を生成する。なお、実際のインク吐出はヒートパルスジェネレータ１２２３から供給される吐出パルス信号（１２２３ａもしくは１２２３ｂ）により実行される。
【００５８】
（３）補正回路１２３に供給するクロック信号１１２ａの生成。
【００５９】
このクロック信号は、画像転送クロック１２２１ｂと非同期で、かつ、４倍の周波数の信号である。
【００６０】
（４）補正回路１２３に供給するＶＥ＊信号１２２ｂの生成。
【００６１】
この同期信号は、ＶＥ＊信号（１２１ｅ）に同期した信号で、吐出パルス信号と同タイミングで吐出される。
【００６２】
図９は補正回路１２３の内部構成を示すブロック図である。また、図１０はフォトセンサ部８から得られた検知信号が補正回路１２３で処理される時の各信号のタイムチャートである。以下、図９〜図１０を参照して補正回路１２３の動作について説明する。
【００６３】
図９において、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３１は、受光素子８２の出力から得られる検知信号（１１２ａ）のＳ／Ｎ比を向上させる為のフィルタで、検知信号１１２ａの特徴波形（１２３１ａ：以下、フィルタ信号という）を抽出する。検知信号１１２ａは記録ヘッド１１の第１ノズルから順番にインクが正常に吐出されたかどうかを示す信号である。記録ヘッド１１に設けられたｎ個全てのノズルから正常にインク吐出がなされるならば、一定の周期でピークをもつ信号が出力される。図１０における検知信号１１２ａにおいて、１１２ａ−１は第１ノズルのインク滴吐出に関連した検知信号、１１２ａ−２は第２ノズルのインク滴吐出に関連した検知信号、１１２ａ−３は第３ノズルのインク滴吐出に関連した検知信号であり、以下同様に、第ｎノズルのインク滴吐出に関連した検知信号まで続く。ただし、図１０では、第１〜３ノズルまでの状態が示されている。ここでは、第１、２ノズルが正常にインク吐出がなされた状態（吐出状態）を、第３ノズルがインク吐出がなされなかった状態（不吐出状態）を示している。
【００６４】
さて、図１０にも示されているように、検知信号１１２ａはノイズ成分を含んだ信号であるため、フィルタ１２３１を通してノイズ成分を除去したフィルタ信号（１２３１ａ）を生成する。これによって、例えば、第１ノズルのインク滴吐出に関連した検知信号（１１２ａ−１）は図１０に示される信号（１２３１ａ−１）のように高周波成分のノイズが除去された整形された信号となる。
【００６５】
しかし、抽出された特徴波形（１２３１ａ）は電圧レベルが低い微弱信号であるため、このままではＣＰＵ２５での処理に適さない。従って、増幅器（ＡＭＰ）１２３２はフィルタ信号（１２３１ａ）を増幅して、図１０に示されているように、その増幅信号（１２３２ａ）を出力し、Ａ／Ｄコンバータ１２３３によりデジタル信号（１２３３ａ）に変換する。
【００６６】
このようにしてデジタル化された検知信号（１２３３ａ）は同期回路１２３４に入力され、スパイクノイズなどの信号処理には不要なノイズ信号の除去のため、図１０に示されているように、吐出コントローラ１２２から供給されるクロック信号（１２２ａ）に基づいて整形される。ノイズ成分のない整形された検知信号（１２３４ａ）は、レジスタ１２３６のラッチクロックに入力される。
【００６７】
一方、インク滴吐出順序をカウントしているラインカウンタ１２３５の出力であるカウント信号（１２３５ａ）はレジスタ１２３６に入力され、その値がレジスタ１２３６に設定される。設定されたレジスタのデータは、ＣＰＵ２５からＣＰＵコントロールバス１２１ｃを介して供給される制御信号に従って、ＣＰＵデータバス１２１ａを介してＣＰＵ２５に出力される。レジスタ１２３６に設定されたレジスタ値は吐出カウント信号（１２２ｂ）により毎吐出時にクリアされる。
【００６８】
従って、インク滴が吐出されたときは、レジスタ１２３６からはノズル番号を表し、インク吐出不良が発生した時はレジスタクリアにより“０”となる吐出検知データ（１２３６ａ）が出力される。
【００６９】
次に、実際のインク滴検知を図１０に示すタイムチャートを参照しながら順を追って説明する。
【００７０】
（１）時刻ｔ＝ｔ１
吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３５に入力され、そのカウント値をインクリメントしカウント信号（１２３５ａ）の値を“１”にする。それと同時に、吐出カウント信号（１２２ｂ）はレジスタ１２３６のクリア端子（ＣＬＲ）にも入力され、吐出検知データ（１２３６ａ）を“０”クリアする。
【００７１】
（２）時刻ｔ＝ｔ２
検知信号（１２３４ａ）の立ち上がりは記録ヘッド１１の第１ノズルのインク滴が検知されたことを示すので、カウント信号（１２３５ａ）の値“１”をレジスタ１２３６にラッチする。このタイミングでラッチされた吐出検知データ（１２３６ａ）の値は“０”から“１”に変化し、第１ノズルからのインク滴検知をＣＰＵ２５にＣＰＵデータバス１２１ａを介して通知する。
【００７２】
（３）時刻ｔ＝ｔ３
吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３５のカウント値をインクリメントし、カウント信号１２３５ａの値を“２”にする。それと同時に、レジスタ１２３６の吐出検知データ（１２３６ａ）の値を“０”クリアする。
【００７３】
（４）時刻ｔ＝ｔ４
次の検知信号（１２３４ａ）の立ち上がりは記録ヘッド１１の第２ノズルのインク滴が検知された事を示すので、カウント信号（１２３５ａ）の値“２”をレジスタ１２３６にラッチする。このタイミングでラッチされた吐出検知データ（１２３６ａ）の値は“０”から“２”に変化し、第２ノズルからのインク滴検知をＣＰＵ２５にＣＰＵデータバス１２１ａを介して通知する。
【００７４】
（５）時刻ｔ＝ｔ５
吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３５のカウント値をインクリメントし、カウント信号（１２３５ａ）の値を“３”にする。それと同時に、レジスタ１２３６の吐出検知データ（１２３６ａ）を“０”クリアする。
【００７５】
（６）時刻ｔ＝ｔ６
このタイミングでは検知信号（１２３４ａ）はインク滴の検知状態になく、パルス信号の立ち上がりエッジがないために、カウント信号（１２３５ａ）の値“３”をレジスタ１２３６にラッチする事ができない。従って、ラッチデータである吐出検知データ（１２３６ａ）の値は“０”のまま変化せず、第３ノズルからのインク滴は未検知である。即ち、不吐出状態をＣＰＵ２５にＣＰＵデータバス１２１ａを介して通知する。
【００７６】
以上のような処理によって、この実施形態のプリンタはほぼリアルタイムに各ノズル毎のインク吐出状態をＣＰＵ２５に通知する事ができる。また、フォトセンサ部８は記録ヘッド１１のホームポジションと記録有効領域との間に設けられているので、特別な記録ヘッドの移動制御を行わずとも、通常の記録ヘッド往復走査の中でインクの吐出状態を検出することができる。
【００７７】
さらにこの実施形態では、各ノズルが正常に動作するノズルであるか、或いは、不良ノズルであるかをより高い精度で判断する為に、リニアエンコーダ７２からの出力信号と比較している。
【００７８】
図１１はリニアエンコーダ７２からの出力と受光素子８２からの出力とを比較したタイムチャートである。図１１において、横軸は時間を、縦軸はリニアエンコーダ７２と受光素子８２からの出力（電圧）を示す。なお、受光素子８２からの出力６−ａは補正回路１２３において補正された信号の出力波形を示している。
【００７９】
ここで、ある時刻（ｔ＝ｔ１）において、リニアエンコーダ７２から信号が出力されエンコーダ出力電圧がＶ２（Ｈ）からＶ２（Ｌ）に変化した。即ち、記録ヘッド１１がある位置に達したことを検出したとする。
【００８０】
その時に、その位置において検出対象となるノズルからのインク滴が吐出される。このノズルが正常な場合インク滴が吐出され、インク滴は発光素子８１から照射されるビーム光の光束の中を通過して光を遮断するので、受光素子８２からの出力波形が時刻（ｔ＝ｔ３）において電圧Ｖ１（Ｌ）から電圧Ｖ１（Ｈ）に変化する。この時、その出力電圧が閾値であるＶ１（Ｍ）を超えた場合、インク吐出されたと判断し、その閾値を超えない場合、インク不吐出と判断する。
【００８１】
この場合、例えば、リニアエンコーダ７２からの出力の立ち下がりとなる時刻（ｔ＝ｔ１）からある一定時間（Ｔｓ）の間（即ち、ｔ＝ｔ１〜ｔ４）のみ、受光素子８２からの出力のサンプリングを行うことで、受光時のノイズ信号等による誤検出が防止される。
【００８２】
なお、図１１において、６−ｃはインク吐出がない場合の受光素子８２からの信号を示す。
【００８３】
以上説明した構成によるインク吐出状態の検出処理は、実際の記録動作において適宜実行され、その検出結果に基づいて、所定の回復動作を実行するように制御される。
【００８４】
次に図１２に示すフローチャートを参照してインク吐出状態の検出結果に従う種々の回復動作について説明する。
【００８５】
ノズルからの不吐出を検出した後の回復動作とは、キャップ上での予備吐出又は、キャップ上での加圧回復動作を指し、それぞれ記録ヘッド毎に制御することが可能である。なお、上記回復動作についてはワイピング、キャップ洗浄などが含まれるがこれらの動作は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００８６】
まず、ステップ１では記録ヘッド５を走査して記録動作を実行する。その後、ステップ２において、フォトセンサ部８の位置で試験的にインク吐出を行い各ノズルから正常にインク吐出がなされているかどうかを調べる。
【００８７】
次にステップ３では、その試験吐出の結果、全ノズルから正常にインク吐出がなされたかどうかを調べる。ここで、不吐出状態のノズルがなければ処理はステップ１に戻り、通常の記録動作を行う。これに対して、不吐出状態のノズルがあれば、処理はステップ４に進み、不吐出状態のヘッドのみ、キャップ上での加圧回復を行う。この時、正常吐出と判断されたヘッドに対しては加圧回復を行わない。
【００８８】
続いて、処理はステップ５に進み、記録ヘッド５を走査して記録動作を実行する。その後、ステップ６において、フォトセンサ部８の位置で試験的にインク吐出を行い各ノズルから正常にインク吐出がなされているかどうかを調べる。
【００８９】
次にステップ７では、その試験吐出の結果、全ノズルから正常にインク吐出がなされたかどうかを調べる。ここで、不吐出状態のノズルがなければ処理はステップ１に戻り、通常の記録動作を行う。これに対して、不吐出状態のノズルがあれば、処理はステップ８に進み、不吐出状態のヘッドの加圧回復動作の累積回数（Ｍ）が所定の回数（Ｌ）に達したかどうかを調べる。ここで、Ｍ＜Ｌならば処理はステップ４に進み、不吐出状態のヘッドのみキャップ上での加圧回復を行う。Ｍ＝Ｌであれば、処理はステップ９に進み、記録動作を停止し、ＬＣＤ５９に記録ヘッドの交換を促すメッセージを表示する。このとき、実際の記録画像においてインクが吐出されず記録がなされていない部分が目立たないならそのまま記録を継続しても良いし、あるいは、記録ヘッドを交換しても良い。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フォトセンサから出力された各ノズル毎のインク吐出／不吐出の検出結果に従って、記録ヘッドに対して備えられた、加圧用モーターおよびインク流路を含む加圧回復装置において、前記加圧用モーターを選択的、かつ、独立に駆動するので、インク排出量を減らす事ができ、ランニングコストを増大させることなく良質な記録画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】捺染プリント装置の構成例を示す図。
【図２】図１の供給装置１３の一部１３ａをヘッドまでの供給系も含めて詳細に説明した図。
【図３】キャップ２０が設けられインク受けとしても機能する図。
【図４】フォトセンサ部８の詳細な構成を示す拡大斜視図。
【図５】記録ヘッド１１のノズル列とフォトセンサの配置関係を示す図。
【図６】図１に示すプリンタの制御構成を示すブロック図。
【図７】ヘッドコントローラ４８の構成とその動作に関連したフォトセンサ部８の構成を示すブロック図。
【図８】吐出コントローラ１２２の内部構成を示すブロック図。
【図９】補正回路１２３の内部構成を示すブロック図。
【図１０】フォトセンサ部８から得られた検知信号が補正回路１２３で処理される時の各信号のタイムチャート。
【図１１】リニアエンコーダ７２からの出力と受光素子８２からの出力とを比較したタイムチャート。
【図１２】インク吐出状態の検出結果に従う種々の回復動作についてのフローチャート。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording apparatus, and more particularly, to an inkjet recording apparatus including a plurality of recording heads having a plurality of nozzles.
[0002]
[Prior art]
In the ink-jet method, since fine ink droplets are ejected from the fine nozzles provided on the recording head that ejects ink and recording is performed, the nozzles are clogged with dust and ink is not ejected, or the recording operation is performed for a long time If the recording head is left unattended, the volatile components of the ink will evaporate, and the ink will become clogged in the re-nozzle where the viscosity of the ink is high. Some of the heaters mounted at high density are disconnected and cannot be heated because ink cannot be ejected, or some of the ink droplets ejected from the ink ejection port adhere to the vicinity of the ejection port and block the ejection port. Ink is not ejected for various reasons, such as being covered, making it impossible to eject ink, and white streaks occur due to non-ejection of ink in the recorded image, deteriorating the quality of recorded images There was a Rukoto.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
One of the drawbacks is that if the number of nozzles of the print head is increased to hundreds or thousands in order to improve the printing speed, the number of nozzles from which ink is not ejected increases in proportion to the increase. From this point of view, it became a bigger problem.
[0004]
For example, in a printing apparatus that performs printing in full color by mounting 8 to 16 print heads corresponding to the color of ink using a print head having thousands of nozzles, nozzles that often perform abnormal operations often occur. However, there is a possibility that an image of poor quality is formed each time, and it has been difficult to put such a recording apparatus to practical use.
[0005]
Various improvements have been attempted in the past to solve such problems.
[0006]
For example, a method has been proposed in which a defective nozzle is detected by performing a test ejection in a non-printing area, and a recovery operation is performed when a defective nozzle is found.
[0007]
By applying the above method, a high quality recorded image can be obtained.
[0008]
However, in the above conventional example, when there is a defective nozzle, the recovery operation of all the nozzles including the normal nozzle and the normal head and all the recording heads are performed at the same time, so that the ink discharge amount increases and the running cost is reduced. There is a problem of increasing.
[0009]
The above problem becomes more remarkable as the number of nozzles and the number of heads increase.
[0010]
The present invention has been made in view of the above conventional example. By detecting a defective nozzle and performing a recovery operation only on a defective head including the defective nozzle, a high quality recorded image can be obtained without increasing running costs. An object of the present invention is to provide a possible inkjet recording apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a recording apparatus of the present invention has the following configuration.
[0012]
That is, in an ink jet recording apparatus having a plurality of recording heads, in a pressure recovery device including a pressure motor and an ink channel provided for the recording head, the pressure motor is selectively and independently provided. And an ink jet recording apparatus characterized in that the ink jet recording apparatus is driven.
[0013]
The inkjet recording apparatus may further include a scanning unit configured to reciprocally scan the recording head, and a detection unit provided at one end of a scanning path of the recording head to detect a state of ink ejection from each of a plurality of recording elements of the recording head. A preliminary ejection unit for controlling the operation of the recording head so as to perform preliminary ink ejection outside a print area while the recording head is being scanned by the scanning unit; and A test ejection unit that controls the operation of the recording head so as to perform a test ink ejection at a position where the detection unit is provided, and an ink ejected by the test ejection unit is detected by the detection unit; Analyzing means for analyzing the ejection state of each of the plurality of printing elements of the printing head; and the printing head based on an analysis result by the analyzing means. Of the plurality of recording elements, comprising specifying means for specifying the recording element malfunction, based on the analysis result by the analyzing means, a control means for performing recording control.
[0014]
According to the above-described configuration, the present invention includes a detection unit provided at one end of the scan path of the print head and configured to detect a state of ink ejection from each of the plurality of print elements of the print head. Then, the recording head is operated to perform preliminary ejection, and the recording head is operated so as to perform test ink ejection at a position where the detection unit is provided, and the ejected ink is detected by the detection unit, and recording is performed. The operation state of each of the plurality of recording elements of the head is analyzed, and the malfunctioning recording element is identified based on the analysis result, and only the malfunctioning recording element performs a recovery operation.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a configuration example of a textile printing apparatus as a preferred example of a serial type ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In both figures, A is a cloth of a recording material (recorded body) which is a target of the textile printing apparatus, which is held in a state wound around theunwinding roller 3, and has a predetermined feeding speed and a printer unit. It is guided in an extended state to one recording device. The printed fabric A is guided to the windingroller 4.
[0017]
Theprinter unit 1 includesprint heads 11 and 12 mounted on acarriage 10. Each of theprint heads 11 and 12 is different from the above-described predetermined direction in a print head having a large number of ink ejection ports arranged in a predetermined direction. It is held in multiple directions. Then, during the movement scanning of P1 and P2, a plurality of types of inks for textile printing are discharged from therecording heads 11 and 12 toward the fabric A as a recording medium, and textile printing is performed.
[0018]
Reference numerals 1a and 1b denote a pair of guide rails for guiding the movement of thecarriage 10. Thecarriage 10 is a timing belt that is driven by a drive motor at a predetermined timing in accordance with printing, and is arranged along the guide rails 1a and 1b. , In both directions of arrows P1 and P2. At the time of reciprocation, the printing head of each row repeatedly prints on the continuous printing medium A in a range of (printing during one scan) = (predetermined printing length L) × (width of printing medium A). Do.
[0019]
The ink to be supplied to each of therecording heads 11 and 12 is supplied from asupply device 13 provided separately from the frame of theprinter unit 1. Thesupply device 13 has an ink tank for each ink color to be used, like 13a to 13h, and can store each ink. Each recording head corresponds to each of these tanks. That is, the ink of each color is supplied to a total of two print heads: the upstream print head 11 and the correspondingdownstream print head 12.
[0020]
The ink is supplied to a recording head of a corresponding color by a supply pump for each ink color via a tube 1c arranged in theprinter unit 1. At the time of printing, only the amount discharged from the recording head is automatically supplied from the ink tank to the recording head by the capillary action.
[0021]
FIG. 2 is a diagram illustrating apart 13a of thesupply device 13 of FIG. 1 in detail including a supply system up to a head. The sub-tank 1320 is provided for each head, and has a pressurizingmotor 300 that can be selectively and independently driven. The ink pressurized by the pressurizingmotor 300 in thesub tank 1320 is supplied to thecorresponding print head 1100 via thetube 1030. Part of the ink supplied to therecording head 1100 is discharged outside the apparatus, and part of the ink is circulated to thesub tank 1320 via theink tube 1030. Themain tank 1310 is provided for each ink color, and supplies ink to thesub tank 1320 by driving themain pump 340.
[0022]
Further, acap 20 is provided at the home position of thecarriage 10 in FIG. 3, and functions as an ink receiver. Thecap 20 is moved up and down as needed, and when it rises, it comes into close contact with the recording heads 11 and 12 to cover the nozzles thereof to prevent evaporation of ink and adhesion of dust.
[0023]
In this apparatus, acarriage home sensor 21 provided on the apparatus main body and a light shielding plate 10a provided on thecarriage 10 are used in order to position the recording head 11 and thecap 20 so as to be relatively opposed to each other. Have been. As thecarriage home sensor 21, a transmission type photo interrupter is used, and when thecarriage 10 moves to the standby position, light emitted from a part of thecarriage home sensor 21 is blocked by the light shielding plate 10a. Utilizing this fact, it is detected that the recording head 11 and thecap 20 are at positions relatively opposed to each other.
[0024]
As shown in FIG. 3, thephoto sensor unit 8 is disposed between thecap 20 and the end of the recording medium, and directly optically detects an ink droplet ejected from a nozzle of the recording head.
[0025]
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a detailed configuration of thephotosensor section 8 for directly optically detecting the ink droplet shown in FIG.
[0026]
Since the recording heads 11 and 12 mounted on thecarriage 10 have the same configuration, only details of the vicinity of the recording head unit 11 mounted on thecarriage 10 are shown in FIG.
[0027]
Thephotosensor unit 8 used here uses a semiconductor laser for thelight emitting element 81, uses a phototransistor for thelight receiving element 82, and has aslit 80 on the front surface of the light receiving surface of thelight receiving element 82. The detection range is narrowed in the entire area between the light emittingelement 82 and thelight emitting element 82.
[0028]
This is because the ink droplet is smaller than the beam of the beam light and the diameter of the sensor by one-tenth or less, and the amount of change in the amount of light obtained by the sensor is also small. Since the ratio (S / N ratio) between the amount of light obtained when is present in the region and the amount of light obtained when the ink droplet does not exist in the light beam can be increased, the detection accuracy can be improved. It is.
[0029]
Further, anoptical axis 83 connecting thelight emitting element 81 and thelight receiving element 82 is disposed so as to intersect thenozzle row 11c of the recording head 11 at an angle θ, and the interval between the light emittingelement 81 and thelight receiving element 82 is It is wider than thenozzle row 11c. When the ink droplet passes through the detection range, the ink droplet blocks light from the light emitting side, reduces the amount of light to the light receiving side, and a change in the output of the phototransistor as thelight receiving element 82 is obtained.
[0030]
Note that the means and shape for narrowing the detection area are not limited to slits, and pinholes or the like of a mold member may be used.
[0031]
In FIG. 4, P1 denotes an area where printing has already been performed on the printing medium, P2 denotes an area where printing is to be performed, and S1, S2 and Sn denote falling trajectories of ink droplets ejected from the printing head. Denotes a scale attached in parallel along the moving direction of therecording head 11, and 72 denotes a linear encoder attached to the recording head 11.
[0032]
Thelinear encoder 72 detects the position of the recording head 11 by reading the scale of thescale 71 while the recording head 11 is moving. This position serves as a reference in image recording and also serves as reference information for detecting a defective nozzle described later.
[0033]
Themember 84 is a member that receives ink droplets ejected for detecting defective nozzles and ink droplets ejected in preliminary ejection performed prior to ejection for detecting defective nozzles, and is attached to thesupport base 85. Although not shown, a small amount of cleaning water is intermittently poured into themember 84, and the ink is discharged together with the water.
[0034]
The preliminary ejection performed before detecting the defective nozzle is performed at a position separated by 0.1 mm or more from the test ejection for detecting the defective nozzle. If the distance between the test ejection for detecting the defective nozzle and the preliminary ejection is within 0.1 mm, the mist generated by the preliminary ejection increases, the mist passes through the light, and the discrimination from the test ejection is made. Is no longer possible.
[0035]
In addition, as the number of nozzles provided in the recording head increases, it is necessary to detect ink droplets stably over a relatively long distance. For example, it is more advantageous to use a semiconductor laser as described above. However, when the number of nozzles is small, it is only necessary to stably detect ink droplets at a relatively short distance, and for example, an infrared LED may be used in addition to the semiconductor laser. Ink droplets are sequentially ejected from the recording head in a unit of one nozzle. Since the ejection cycle is a short cycle of 200 μs or less, aphoto sensor unit 8 having a high responsiveness such as a PIN silicon photodiode is used. It is desirable. Furthermore, the output of the light source may be adjusted according to the characteristics of the light receiving element 82 (such as the absolute rating of the intensity of incident light), and the light amount may be adjusted using, for example, an ND filter.
[0036]
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the nozzle array of the recording head 11 and the photo sensor. For example, as shown in FIG. 5A, four nozzle rows are arranged in parallel with each other to discharge four color inks of cyan, magenta, yellow, and black as in a color recording head. In order to prevent interference between the output signals of the photosensors obtained from each of the adjacent nozzle arrays, the distance between the heads (a), the head length (valid recording length) (b), the beam optical axis and the nozzle As shown in FIG. 5B, it is necessary to satisfy the following relational expression with the angle (θ) with the column.
[0037]
Bxtanθ <a
Otherwise, before the defective nozzle detection for one nozzle row is completed, the ink droplet ejected from the next nozzle row passes through the light, and the defective nozzle detection is performed for any nozzle row. This is because it cannot be determined whether the user is present.
[0038]
In this embodiment, since the nozzle row is inclined at an angle θ with respect to the optical axis of the photo sensor, the photo sensor can detect the ejection state of each nozzle and has a plurality of nozzle rows. Even in the case of a color recording head, since the interval between the nozzles is determined in consideration of the angle (θ), the ink ejection state of each nozzle in each nozzle row can be detected.
[0039]
FIG. 6 is a block diagram showing a control configuration of the printer shown in FIG.
[0040]
In FIG. 6,reference numeral 24 denotes a control unit for controlling the entire apparatus. Thecontrol unit 24 includes aCPU 25, aROM 26 storing a control program executed by theCPU 25 and various data, and theCPU 25 executes various processes. TheRAM 27 includes aRAM 27 that is used as a work area and temporarily stores various data, and ahead controller 48 that controls the recording operation of the recording heads 11 and 12.
[0041]
As shown in FIG. 6, the recording heads 11 and 12 are connected to acontrol unit 24 via aflexible cable 19, and theflexible cable 19 includes control signal lines and image signal lines from thecontrol unit 24 to the recording heads 11 and 12. Have been. The output of thephoto sensor unit 8 is transferred to thecontrol unit 24, and can be analyzed by theCPU 25 via thehead controller 48. The carriage motor 30 is a motor that can rotate according to the number of pulse steps by themotor drive circuit 33. Thecontrol unit 24 also controls the pressurizingmotor 32 via the pressurizingmotor drive circuit 35, the carriage motor 30 via themotor drive circuit 34, and the carriage motor transport via themotor drive circuit 33 based on the output of thephotosensor unit 8. Themotor 31 is controlled, and the output from thecarriage home sensor 21 is input.
[0042]
Further, thecontrol unit 24 includes aprinter interface 54 for receiving a print command and print data from anexternal computer 56. Further, thecontrol unit 24 is connected to anoperation panel 58 on which the apparatus user performs various operations and instructions. Theoperation panel 58 is provided with anLCD 59 for displaying a message.
[0043]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of thehead controller 48 and the configuration of thephoto sensor unit 8 related to the operation thereof.
[0044]
As shown in FIG. 7, thehead controller 48 includes anejection controller 122 and acorrection circuit 123.
[0045]
TheCPU 25 sequentially transfers the image data transferred from theexternal computer 56 and temporarily stored in theRAM 27 and the image data prepared in theROM 26 to theejection controller 122 in accordance with the printing operation control of the printer. The transfer signal includes a BVE * signal (121d) indicating an effective image area in the scanning direction of the recording head 11 on which recording is performed by the serial scan method, and a VE * signal indicating an effective image area in the direction of thenozzle row 11a of the recording head 11. (121e), an image signal (121f), and a transfer synchronization clock (121g) of the image signal (121f). These four signals are collectively referred to as an image control signal, and are generated based on a reference signal from thelinear encoder 72 that monitors the position of the recording head 11, and control which data is to be recorded at which position.
[0046]
Theejection controller 122 and thecorrection circuit 123 are connected to theCPU 25 or each other via aCPU data bus 121a, aCPU address bus 121b, and aCPU control bus 121c. The bus control signals transmitted and received via theCPU control bus 121c include a device step select signal, a bus read / write signal, a bus direction signal, and the like. TheCPU data bus 121a, theCPU address bus 121b, and theCPU control bus 121c are collectively referred to as a CPU bus.
[0047]
Further, theCPU 25 outputs, to the issuingelement 81 of thephotosensor unit 8, an issuingcontrol signal 121a for turning on / off the light source.
[0048]
Theejection controller 122 is in accordance with the image control signals (121d to 121g) supplied from theCPU 25 via the CPU bus, and has a head control signal (122c) composed of four kinds of signals necessary for operating the recording head 11. Generate Further, theejection controller 122 outputs a correction synchronization clock (122a) and an ejection synchronization signal (122b) synchronized with the VE * signal (121e) to thecorrection circuit 123.
[0049]
Thecorrection circuit 123 receives thedetection signal 112 a output from thelight receiving element 82, raises the S / N ratio, and synchronizes with thecorrection synchronization clock 122 a and thedischarge synchronization signal 122 b supplied from thedischarge controller 122 to record the print head. The state of ink ejection from the 11 nozzles is accurately detected, and the detection data is transferred to theCPU 25 via the CPU bus according to the access timing from theCPU 25.
[0050]
The light beam emitted from thelight emitting element 81 toward thelight receiving element 82 is blocked by ink droplets (113a to 113h) sequentially discharged from nozzles (1N to 8N in FIG. 7) provided in the recording head 11. . This light blocking is detected by a decrease in the light receiving intensity of thelight receiving element 82, and the ink droplet ejection state of each nozzle is determined based on information obtained by the detection.
[0051]
FIG. 8 is a block diagram showing the internal configuration of theejection controller 122.
[0052]
As can be seen from FIG. 8, theejection controller 122 includes a CPU interface (1 / F) 1221 and aheat pulse generator 1223. Theheat pulse generator 1223 generates a control signal used in the recording head 11 when performing recording using image data. On the other hand, theCPU interface 1221 is connected to theCPU 25 via a CPU bus, and performs settings necessary for ejection control (1) to (4) described later, generation of an image transfer signal of the recording head 11, and a correction circuit. A control signal to be supplied to 123 is generated.
[0053]
The settings and signal generation required for the ejection control are as follows.
[0054]
(1) Heat pulse setting to the heat pulse generator (1223).
[0055]
As a result, a double pulse which is a heat pulse during execution of the normal recording operation is set by the setting signal (1221e). The heat pulse width set here is a pulse width in the dischargeable area.
[0056]
(2) Generation of data transfer signals (1221a-c) to the recording head 11 based on the image control signals (121d-g) supplied from theCPU 25.
[0057]
Here, thedata transfer signal 1221a is an image signal corresponding to all nozzles (eight nozzles in the example of FIG. 7), thedata transfer signal 1221b is a synchronous clock, and thedata transfer signal 1221c is a latch signal. Specifically, at the rising edge of thesynchronous clock 1221b, theimage signal 1221a is transferred to a shift register (not shown) provided inside the recording head 11, and then thelatch signal 1221c is transferred to the recording head 11, and Is generated so that theimage signal 1221a is latched by a latch circuit (not shown) provided in the memory. Note that actual ink ejection is performed by an ejection pulse signal (1223a or 1223b) supplied from theheat pulse generator 1223.
[0058]
(3) Generation of theclock signal 112a to be supplied to thecorrection circuit 123.
[0059]
This clock signal is a signal which is asynchronous with theimage transfer clock 1221b and has a frequency four times as high.
[0060]
(4) Generation of the VE * signal 122b to be supplied to thecorrection circuit 123.
[0061]
This synchronization signal is a signal synchronized with the VE * signal (121e), and is ejected at the same timing as the ejection pulse signal.
[0062]
FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of thecorrection circuit 123. FIG. 10 is a time chart of each signal when the detection signal obtained from thephoto sensor unit 8 is processed by thecorrection circuit 123. Hereinafter, the operation of thecorrection circuit 123 will be described with reference to FIGS.
[0063]
In FIG. 9, a band-pass filter (BPF) 1231 is a filter for improving the S / N ratio of a detection signal (112a) obtained from the output of thelight receiving element 82, and has a characteristic waveform (1231a: hereinafter) of thedetection signal 112a. Filter signal). Thedetection signal 112a is a signal indicating whether ink has been normally ejected from the first nozzle of the recording head 11 in order. If ink is normally ejected from all n nozzles provided in the recording head 11, a signal having a peak at a constant cycle is output. In thedetection signal 112a in FIG. 10, 112a-1 is a detection signal related to ink droplet ejection of the first nozzle, 112a-2 is a detection signal related to ink droplet ejection of the second nozzle, and 112a-3 is a detection signal related to ink droplet ejection of the third nozzle. This is a detection signal related to ink droplet ejection, and similarly continues until a detection signal related to ink droplet ejection from the n-th nozzle. However, FIG. 10 shows a state of the first to third nozzles. Here, a state in which the first and second nozzles normally eject ink (ejection state) indicates a state in which the third nozzle does not eject ink (non-ejection state).
[0064]
Now, as shown in FIG. 10, since thedetection signal 112a is a signal containing a noise component, a filter signal (1231a) from which the noise component has been removed is generated through thefilter 1231. As a result, for example, the detection signal (112a-1) related to the ink droplet ejection of the first nozzle is the same as the signal (1231a-1) shown in FIG. Become.
[0065]
However, since the extracted characteristic waveform (1231a) is a weak signal having a low voltage level, it is not suitable for processing by theCPU 25 as it is. Therefore, the amplifier (AMP) 1232 amplifies the filter signal (1231a), outputs the amplified signal (1232a) as shown in FIG. 10, and converts the amplified signal (1232a) into a digital signal (1233a) by the A /D converter 1233. Convert.
[0066]
The detection signal (1233a) digitized in this manner is input to thesynchronization circuit 1234, and as shown in FIG. 10, the ejection controller removes noise signals unnecessary for signal processing such as spike noise. It is shaped based on the clock signal (122 a) supplied from 122. The shaped detection signal (1234a) having no noise component is input to the latch clock of theregister 1236.
[0067]
On the other hand, a count signal (1235a), which is an output of theline counter 1235 that counts the ink droplet ejection order, is input to theregister 1236, and the value is set in theregister 1236. The set register data is output to theCPU 25 via theCPU data bus 121a in accordance with a control signal supplied from theCPU 25 via theCPU control bus 121c. The register value set in theregister 1236 is cleared at each ejection by the ejection count signal (122b).
[0068]
Therefore, when an ink droplet is ejected, theregister 1236 indicates the nozzle number, and when an ink ejection failure occurs, ejection detection data (1236a) which becomes “0” by register clear is output.
[0069]
Next, actual ink drop detection will be described step by step with reference to the time chart shown in FIG.
[0070]
(1) Time t = t1
The ejection count signal (122b) is input to theline counter 1235, and the count value is incremented to set the value of the count signal (1235a) to "1". At the same time, the ejection count signal (122b) is also input to the clear terminal (CLR) of theregister 1236, and the ejection detection data (1236a) is cleared to "0".
[0071]
(2) Time t = t2
Since the rise of the detection signal (1234a) indicates that the ink droplet of the first nozzle of the recording head 11 has been detected, the value “1” of the count signal (1235a) is latched in theregister 1236. At this timing, the value of the ejection detection data (1236a) latched changes from "0" to "1", and notifies theCPU 25 of the detection of the ink droplet from the first nozzle via theCPU data bus 121a.
[0072]
(3) Time t = t3
The ejection count signal (122b) increments the count value of theline counter 1235, and sets the value of thecount signal 1235a to "2". At the same time, the value of the ejection detection data (1236a) in theregister 1236 is cleared to "0".
[0073]
(4) Time t = t4
Since the rising of the next detection signal (1234a) indicates that the ink droplet of the second nozzle of the recording head 11 has been detected, the value “2” of the count signal (1235a) is latched in theregister 1236. At this timing, the value of the ejection detection data (1236a) latched changes from "0" to "2" and notifies theCPU 25 of the detection of the ink droplet from the second nozzle via theCPU data bus 121a.
[0074]
(5) Time t = t5
The ejection count signal (122b) increments the count value of theline counter 1235, and sets the value of the count signal (1235a) to "3". At the same time, the ejection detection data (1236a) of theregister 1236 is cleared to "0".
[0075]
(6) Time t = t6
At this timing, the detection signal (1234a) is not in the ink droplet detection state, and there is no rising edge of the pulse signal. Therefore, the value “3” of the count signal (1235a) cannot be latched in theregister 1236. Therefore, the value of the ejection detection data (1236a), which is the latch data, remains at "0" and does not change, and the ink droplet from the third nozzle is not detected. That is, the non-ejection state is notified to theCPU 25 via theCPU data bus 121a.
[0076]
Through the processing described above, the printer of this embodiment can notify theCPU 25 of the ink discharge state of each nozzle almost in real time. Further, since thephoto sensor unit 8 is provided between the home position of the print head 11 and the print effective area, the ink can be removed during the normal reciprocating scan of the print head without performing a special print head movement control. The ejection state can be detected.
[0077]
Further, in this embodiment, in order to determine with higher precision whether each nozzle is a normally operating nozzle or a defective nozzle, the output signal from thelinear encoder 72 is compared.
[0078]
FIG. 11 is a time chart comparing the output from thelinear encoder 72 and the output from thelight receiving element 82. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output (voltage) from thelinear encoder 72 and thelight receiving element 82. The output 6-a from thelight receiving element 82 indicates the output waveform of the signal corrected by thecorrection circuit 123.
[0079]
Here, at a certain time (t = t1), a signal was output from thelinear encoder 72, and the encoder output voltage changed from V2 (H) to V2 (L). That is, it is assumed that the recording head 11 detects that it has reached a certain position.
[0080]
At that time, ink droplets are ejected from the nozzle to be detected at that position. When this nozzle is normal, ink droplets are ejected, and the ink droplets pass through the light beam of the light beam emitted from thelight emitting element 81 to block the light, so that the output waveform from thelight receiving element 82 changes at time (t = At t3), the voltage changes from the voltage V1 (L) to the voltage V1 (H). At this time, if the output voltage exceeds a threshold value V1 (M), it is determined that ink has been ejected, and if it does not exceed the threshold value, it is determined that ink has not been ejected.
[0081]
In this case, for example, the sampling of the output from thelight receiving element 82 is performed only during a certain time (Ts) from the time (t = t1) when the output from thelinear encoder 72 falls (t = t1 to t4). By doing so, erroneous detection due to a noise signal or the like at the time of light reception is prevented.
[0082]
In FIG. 11, 6-c indicates a signal from thelight receiving element 82 when there is no ink ejection.
[0083]
The detection process of the ink ejection state according to the configuration described above is appropriately executed in an actual printing operation, and is controlled to execute a predetermined recovery operation based on the detection result.
[0084]
Next, various recovery operations based on the detection result of the ink discharge state will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0085]
The recovery operation after the detection of non-ejection from the nozzle indicates a preliminary ejection on the cap or a pressure recovery operation on the cap, and can be controlled for each recording head. Note that the recovery operation includes wiping, cap cleaning, and the like, but these operations are well-known, and a detailed description thereof will be omitted.
[0086]
First, instep 1, theprint head 5 is scanned to execute a print operation. After that, instep 2, ink is ejected on a trial basis at the position of thephotosensor section 8 to check whether or not the ink is normally ejected from each nozzle.
[0087]
Next, instep 3, it is checked whether or not the ink is normally ejected from all the nozzles as a result of the test ejection. Here, if there is no nozzle in the non-ejection state, the process returns to step 1 to perform a normal printing operation. On the other hand, if there is a nozzle in the non-ejection state, the process proceeds to step 4, and only the head in the non-ejection state performs pressure recovery on the cap. At this time, pressure recovery is not performed on the head determined to be normal ejection.
[0088]
Subsequently, the process proceeds to step 5, where therecording head 5 is scanned to execute a recording operation. Thereafter, instep 6, ink is ejected on a trial basis at the position of thephotosensor section 8 to check whether or not the ink is normally ejected from each nozzle.
[0089]
Next, in step 7, it is checked whether or not the ink has been normally ejected from all the nozzles as a result of the test ejection. Here, if there is no nozzle in the non-ejection state, the process returns to step 1 to perform a normal printing operation. On the other hand, if there is a nozzle in the non-ejection state, the process proceeds to step 8 to determine whether the cumulative number (M) of the pressure recovery operation of the head in the non-ejection state has reached a predetermined number (L). Find out. Here, if M <L, the process proceeds to step 4, and only the head in the non-ejection state performs pressure recovery on the cap. If M = L, the process proceeds to step 9 to stop the printing operation and display a message prompting theLCD 59 to replace the printing head. At this time, if the portion where the ink is not ejected and the recording is not performed is not conspicuous in the actual recorded image, the recording may be continued as it is, or the recording head may be replaced.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, according to the detection result of the ink discharge / non-discharge for each nozzle output from the photo sensor, the print head including the pressurizing motor and the ink flow path provided for the print head. In the pressure recovery device, since the pressurizing motor is selectively and independently driven, it is possible to reduce the amount of ink discharged and obtain a high-quality recorded image without increasing running costs. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a textile printing apparatus.
FIG. 2 is a diagram illustrating apart 13a of thesupply device 13 in FIG.
FIG. 3 is a diagram in which acap 20 is provided and also functions as an ink receiver.
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a detailed configuration of aphoto sensor unit 8;
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement relationship between a nozzle array of a recording head 11 and a photo sensor.
FIG. 6 is a block diagram showing a control configuration of the printer shown in FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of aphotosensor unit 8 related to the configuration of thehead controller 48 and its operation.
FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of adischarge controller 122.
FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of acorrection circuit 123.
FIG. 10 is a time chart of each signal when a detection signal obtained from thephoto sensor unit 8 is processed by thecorrection circuit 123.
FIG. 11 is a time chart comparing the output from thelinear encoder 72 and the output from thelight receiving element 82;
FIG. 12 is a flowchart of various recovery operations according to the detection result of the ink ejection state.
