CN101234556B - 喷墨打印设备和喷墨打印方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种喷墨打印设备和喷墨打印方法,其可以在最佳定时对打印头进行喷墨性能恢复操作、同时减少由于该恢复操作而废弃的墨的量。前一恢复操作之后30天,在打印介质上形成图像的打印操作之前,对打印头进行基于抽吸的恢复操作。在由于打印头的预喷射而引起的打印头的温度升高不超过预定值的状况下,进行该恢复操作。

Description

喷墨打印设备和喷墨打印方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种使用具有多个喷墨口的打印头在打印介质上形成图像的喷墨打 印设备和喷墨打印方法。
背景技术
[0002] 在通过喷射墨滴在打印介质上形成图像的喷墨打印设备中,使用具有多个细小的 喷墨口和与喷墨口连通的液体通道的打印头(还将每一喷墨口和其相关液体通道的组合 称为“喷嘴”)。当在这种打印头的喷嘴或液体通道中存在气泡时,可能使得打印头的喷墨 性能下降。更具体地,气泡的存在可能引起墨滴未能从打印头喷出或墨滴偏离预期方向喷 出,从而导致着墨位置错误。当外部空气从喷墨口进入填充有墨的液体通道时,或当外部空 气进入填充有墨的管中并进一步进入打印头时,在打印头中可能产生气泡。此外,在利用所 产生的气泡的膨胀力进行喷墨的打印头中,也存在残存的少量空气可能累积从而在喷嘴中 形成气泡的可能性。
[0003] 为了避免这种由于存在于打印头中的空气而引起的喷墨性能下降,进行通过更新 喷嘴中的墨来清除喷嘴和液体通道中的残存空气的恢复操作。
[0004] 一个这类恢复操作使用能够覆盖打印头的喷射口形成面的帽和与帽连接的泵。该 操作包括利用帽覆盖喷射口形成面和将泵所产生的负压导入帽以将墨从打印头的喷嘴强 制抽出到帽中。该恢复操作还被称为“基于抽吸的恢复操作”。其它恢复操作包括预喷射操 作和擦拭操作,其中,预喷射操作从打印头的喷射口喷出不参与图像打印的墨,而擦拭操作 擦拭喷射口形成面。组合执行基于抽吸的恢复操作、预喷射操作和擦拭操作等这些恢复操 作。
[0005] 对于存在于打印头的喷嘴中的空气,从喷射口进入液体通道的空气和进入管中的 空气的量随着时间而增加。通常,以预定时间间隔进行上面的恢复操作,以防止由于滞留的 空气而导致的打印头喷射性能的下降。还将以预定时间间隔执行恢复操作的控制称为“自 动计时器恢复控制”。
[0006] 然而,该自动计时器恢复控制具有以下问题。由于以预定时间间隔进行恢复操作, 因而每次进行恢复操作时都排出一定量的墨。这增加了运行成本,并使得需要增大用于收 集排出的墨的废墨盒。
[0007] 在液体通道和管中滞留的空气量不仅依赖于所过去的时间,而且还依赖于使用打 印设备的环境和条件而发生改变。也就是说,恢复操作之间的时间间隔根据打印设备的使 用环境和条件而不同。然而,在自动计时器恢复控制中,设置为以相对短的时间间隔执行恢 复操作,以确保提前启动恢复操作,从而可靠防止喷射性能下降。因此,比所需更多地进行 了恢复操作,从而增加了恢复操作消耗的墨的量。现在,减少比所需更多地废弃的废墨的量 在运行成本方面是一个重大课题。特别地,对于很少打印图像的用户来说,由于实际用于打 印的墨的量不是很大,因而恢复操作所废弃的墨的量与总的墨消耗量之比变高。对于这类 用户来说,运行成本更高。[0008] 日本特开2003-182052号公报提出了一种能够使得用户在利用自动计时器恢复 控制执行恢复操作与禁止执行之间进行选择的结构。日本特开2005-335238号公报提出了 一种根据打印状态控制恢复操作之间的时间间隔的结构。
[0009] 然而,日本特开2003-182052号公报中所说明的喷墨打印设备仅允许用户在基于自动计时器恢复控制执行恢复操作与禁止执行之间进行选择。因此,一旦用户选择了禁止 执行,那么在复位禁止之前,不执行基于自动计时器恢复控制的恢复操作。在这种情况下, 尽管可以大大减少恢复操作所废弃的墨的量,但是由于没有执行恢复操作,因而打印头的 喷射性能很可能下降。当打印头的喷射性能下降时,也使得打印的图像的质量下降。
[0010] 在日本特开2005-335238号公报中所说明的喷墨打印设备中,根据正打印的图像 的种类和从前一打印操作开始过去的时间等打印状态,利用自动计时器恢复控制对进行恢 复操作的时间间隔进行控制。如果利用该控制将恢复操作的时间间隔设置得长,则执行定 时滞后于利用自动计时器恢复控制正常执行恢复操作的时间。在一般使用条件下假定打印 头的喷射性能在执行定时的延迟期间维持在适当水平。然而,根据用户使用打印设备的条 件,可能使打印头的喷射性能下降。因此,难以根据打印设备的使用环境和打印状态很好地 保证打印头的喷射性能。
发明内容
[0011] 本发明提供一种能够在最佳定时进行恢复操作并同时降低由于打印头的恢复操 作而废弃的废墨的量的喷墨打印设备和喷墨打印方法。
[0012] 在本发明的第一方面,提供一种喷墨打印设备,用于通过使用能够从多个喷射口 喷墨的打印头来在打印介质上打印图像,所述喷墨打印设备包括:恢复单元,其在第一预定 期间过去之后进行恢复操作,以维持所述打印头的喷墨性能;获取单元,其获取当所述打印 头从所述喷射口喷出不参与图像打印的墨时所述打印头的温度升高的信息、以及在前一恢 复操作之后的第二预定期间内打印的打印量的信息;以及控制单元,其当在所述前一恢复 操作之后过去了所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量等于或大于 预定量时,控制所述恢复单元进行所述恢复操作;以及当在所述前一恢复操作之后过去了 所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量小于所述预定量时,基于所 述打印头的所述温度升高的信息来控制所述恢复单元进行所述恢复操作。
[0013] 该喷墨打印设备优选地还包括:第一计时器,用于对所述第一预定期间进行计时, 其中,当启动所述恢复单元时,复位所述第一计时器。
[0014] 该喷墨打印设备优选地还包括:第二计时器,用于对所述第二预定期间进行计时, 其中,当所述第二预定期间过去时,复位所述第二计时器。
[0015] 优选地,所述第一预定期间和所述第二预定期间具有相同长度。
[0016] 优选地,每当在所述第二预定期间内过去了第三预定期间时,所述获取单元获取 所述打印量的信息,其中,所述第二预定期间和所述第三预定期间的长度如下:在所述第二 预定期间内多次获取所述打印量的信息。
[0017] 该喷墨打印设备优选地还包括:第一电源检测单元,其检测在所述喷墨打印设备 出厂之后何时第一次接通所述喷墨打印设备的电源,其中,在从所述第一电源检测单元的 检测直到第四预定期间过去为止的时间段内,无论所述打印量是否等于或大于所述预定量,当所述第一预定期间过去时,所述控制单元控制所述恢复单元进行所述恢复操作。
[0018] 优选地,所述恢复单元具有能够关闭所述喷射口的帽和负压产生泵,其中,将由该 泵产生的负压导入所述帽,以进行将不参与图像打印的墨从所述喷射口抽吸到所述帽中的 基于抽吸的恢复操作。 [0019] 本发明的第二方面,提供一种喷墨打印方法,用于通过使用具有能够从多个喷射 口喷墨的打印头的打印设备在打印介质上打印图像,所述喷墨打印方法包括以下步骤:获 取当所述打印头从所述喷射口喷出不参与图像打印的墨时所述打印头的温度升高的信息、 以及在前一恢复操作之后的第二预定期间内打印的打印量的信息;以及当在所述前一恢复 操作之后过去了第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量等于或大于预定 量时,进行恢复操作以维持所述打印头的喷墨性能;以及当在所述前一恢复操作之后过去 了所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量小于所述预定量时,基于 所述打印头的所述温度升高的信息来进行所述恢复操作。
[0020] 利用本发明,如果关于打印头的喷墨状态的信息满足预定条件,则在过去了预定 期间后,在打印介质上形成图像的打印操作之前,对打印头进行恢复操作。这使得可以在最 佳定时进行恢复操作,同时减少由于打印头的恢复操作而废弃的废墨的量。
[0021] 通过以下(参考附图)对典型实施例的说明,本发明的其它特征显而易见。
[0022] 附图说明
[0023] 图1是根据本发明的实施例的喷墨打印设备的平面图;
[0024] 图2是示出图1的打印设备中的打印头和基于抽吸的恢复机构的示意性立体图;
[0025] 图3是示出图1的打印设备中的控制系统的块结构图;
[0026] 图4是示出根据本发明的自动计时器恢复控制的第一例子中步骤的序列的流程 图;
[0027] 图5是示出在判断是否需要执行图4的恢复操作中的步骤的序列的流程图;
[0028] 图6是示出在图5的判断过程中所使用的阈值的说明图;
[0029] 图7是示出根据本发明的自动计时器恢复控制的第二例子中的步骤的序列的流 程图;
[0030] 图8是示出图7的控制例子中所使用打印模式的初始设置的步骤的序列的流程 图;
[0031] 图9是示出用于在过去了 10天时确定打印模式的步骤的序列、以及用于在过去了 20天时确定打印模式的步骤的序列的流程图,其中,在图7的控制例子中使用这些打印模 式;
[0032] 图10是示出用于在过去了 30天时确定在图7的控制例子中所使用的打印模式的 步骤的序列的流程图;以及
[0033] 图11是示出根据本发明的自动计时器恢复控制的第四例子中的步骤的序列的流 程图。
具体实施方式
[0034] 现参考附图详细说明本发明的实施例。
[0035] 图1是示出可适用本发明的喷墨打印设备的机械结构的平面图。[0036] 在图1中,附图标记1表示具有各种机构的打印设备机体。其中一个机构是在箭头Y的副扫描方向上输送打印纸张等打印介质P的输送单元(未示出)。打印设备机体1 和装配在打印设备机体1中的后面说明的控制系统构成喷墨打印设备。该实施例中的喷墨 打印设备是串行型的,其通过利用输送单元在副扫描方向上间歇性地输送打印介质P,并随 着喷墨打印头3在箭头X的主扫描方向上的移动进行喷墨打印头3的打印扫描,从而在打 印介质P上形成图像。打印头3被可拆卸地装配在滑架2上,并在主扫描方向上与滑架2 一起移动。该例子的打印设备机体1在主扫描方向上较大,以允许进行相对大尺寸的打印 介质(例如、Al大小)的打印。
[0037] 支持滑架2以使得可以沿着在主扫描方向上延伸的导轨轴4移动滑架2。滑架2 还与环形带5连接。在位于图1中的机体的左侧和右侧处的滑轮(未示出)之间并绕过滑 轮在主扫描方向上延伸环形带5。通过滑架电动机(CR电动机)驱动其中一个滑轮,以在主 扫描方向上随着环形带5 —起移动滑架2。
[0038] 如图2所示,打印头3具有多个喷射口 3a,在该例子中,在与主扫描方向交叉的方 向上(即,在与主扫描方向垂直的方向上)排列喷射口。在图2的示意图中,排列了均具有 四个喷射口 3a的六列喷射口。由将墨提供至的公共储液室和多个液体通道形成打印头3, 其中,通过液体通道将墨从公共储液室提供给各个喷射口 3a。每一液体通道都配置有生成 用以从相关喷射口 3a喷墨的喷射能量的能量生成元件。在该例子中,使用电热转换器作为 能量生成元件。电热转换器局部加热墨以导致膜状沸腾,膜状沸腾生成用以从喷射口 3a喷 墨的压力。能量生成元件不局限于电热转换器,而是还可以包括压电元件等电机械转换器。 在以下的说明中,将组合的喷射口 3a和其液体通道称为喷嘴。将形成多个喷射口 3a的打 印头的表面称为喷射口形成面3b。
[0039] 该例子的打印头3具有六个喷嘴组(六列喷射口),每组2560个喷射口 3a。在每 一喷嘴组中,在副扫描方向上以1200dpi (点/英寸)的密度排列2560个喷射口 3a。向各 喷嘴组提供不同着色剂的墨。在该例子中,向各个喷嘴组提供总共5种颜色墨-青色、品红 色、黄色、哑光(matte)黑和照片(photo)黑。为了提高打印速度(打印量),向两个喷嘴组 提供哑光黑墨。因此,从六个喷嘴组喷出五种颜色墨。在图2中,将一个喷嘴组中的喷射口 3a排列在一列上。然而,可以将一个喷嘴组中的喷射口 3a配置成两列。在这种情况下,这 两列可以各具有以600dpi排列的1280个喷射口 3a。这两列还可以使喷射口 3a的位置在 列的方向上交错。这样使得能够在喷嘴排列方向上以1200dpi进行打印。
[0040] 在图1中,附图标记7表示恢复操作装置,恢复操作装置7对打印头3进行恢复操 作,以保持打印头从喷射口 3a喷墨的性能。将恢复操作装置7保持并固定在打印设备机体 1中的预定位置处,并且恢复操作装置7具有基于抽吸的恢复机构7a、7b、擦拭恢复机构9、 用以升高或降低这些机构的升降机构(未示出)、以及预喷墨接收盒8。
[0041] 基于抽吸的恢复机构7a、7b进行一种形式的恢复操作,即,基于抽吸的恢复操作。 基于抽吸的恢复操作包括从在打印头3中所形成的多个喷嘴强制吸出墨,以利用适合喷射 的墨替换喷嘴中的墨。更具体地,基于抽吸的恢复机构7a、7b均设置有能够关闭喷射口 3a 的帽。首先,升高帽以覆盖喷射口形成面3b,从而关闭(或加盖)喷射口 3a。然后,启动与 帽连通的泵,以产生负压,将该负压导入帽中以将喷射口 3a中的墨强制抽出到帽中。基于 抽吸的恢复机构7a、7b的帽中的每一个可以覆盖三个喷嘴组,并对这三个喷嘴组进行基于抽吸的恢复操作。
[0042] 恢复操作的另一形式是预喷射。预喷射包括从喷射口 3a朝向墨接收盒8喷射不 参与图像打印的墨,以保持打印头3的喷嘴中的墨随时适合喷射。例如,当作为墨中的挥发 性成分从喷射口 3a蒸发的结果、喷嘴中的墨的粘度增大时,可以进行预喷射以从喷嘴排出 粘性墨。主要在打印操作的紧前或紧后、或者在基于抽吸的恢复操作结束时进行该预喷射。 还可以在打印操作过程中以预定时间间隔执行预喷射。 [0043] 恢复操作的另一形式是擦拭操作。擦拭操作包括擦去附着在打印头3的喷射口形 成面3b上的墨和污物。在该例子中,由擦拭恢复机构9进行擦拭操作。将擦拭恢复机构9 安装在这样的位置:在该位置处,当将打印头3移动到其移动路径上的预定位置时,擦拭机 构9在垂直方向上对着打印头3。擦拭恢复机构9配置有刮板(blade)(擦拭部件)和用于 在打印头3的喷射口的列的方向(方向Y)上移动刮板的刮板驱动机构。当通过刮板驱动 机构驱动刮板时,刮板擦拭打印头3的喷射口形成面3b。
[0044] 图3是示出图1的喷墨打印设备的机体1中所安装的控制系统(控制单元)的块 结构图。
[0045] 在图3中,主控制单元100具有用于执行计算、控制、判断、设置等的CPUlOl和用 于存储由CPUlOl所执行的控制程序的R0M102。主控制单元100还具有RAM103和输入/输 出端口 104。RAM103用作为用于存储表示喷墨/不喷墨的二值打印数据的缓冲器,并且还 用作为CPUlOl进行处理的工作区。
[0046] 输入/输出端口 104与输送单元中的输送电动机(LF电动机)110的驱动电路105 连接,并与用以驱动滑架2的滑架电动机(CR电动机)109的驱动电路106连接。打印头3 的驱动电路107和恢复操作装置7的驱动电路108也与输入/输出端口 104连接。此外, 输入/输出端口 104与头温度传感器(头温度检测单元)111连接,并与固定于滑架2的编 码器传感器112等各种传感器连接。编码器传感器112对着配置在打印设备机体1中的预 定位置处的编码器膜6 (参见图1)。
[0047] 主控制单元100通过接口电路113与主计算机(主装置)114连接。该实施例的 打印设备基于从主计算机114提供的图像数据打印图像。
[0048] 附图标记115表示后面说明的自动计时器恢复控制所使用的抽吸计时器。抽吸计 时器115从前一基于抽吸的恢复操作对过去的时间进行计时。当过去的时间超过预定时间 长度时,主控制单元100判断出应当根据后面说明的流程图进行基于抽吸的恢复操作,并 通过驱动电路108使恢复操作装置7执行基于抽吸的恢复操作。在基于抽吸的恢复操作正 常结束后,复位抽吸计时器115以从“0”开始重新计时。当在另一定时启动基于抽吸的恢 复操作时,例如,当通过来自用户的指令强制启动基于抽吸的恢复操作(手动基于抽吸的 恢复操作)时,同样复位抽吸计时器115以从“0”开始重新计时。
[0049] 附图标记116表示对预定期间(在该例子中为30天)进行计时的打印页计数计时 器。设置该打印页计数计时器116以在打印设备出厂时就开始计时,并且每当过去预定期 间(在该例子中为30天)时自动清除计时的时间。附图标记117是用以对在打印页计数 计时器116所计时的预定期间(在该例子中为30天)中所打印的打印介质P的页数进行 计数的打印页计数器。当打印页计数计时器116已达到预定期间时,打印页计数器117复 位计数值以从“0”开始重新计数。也就是说,每当清除打印页计数计时器116的计时时间时,清除打印页计数器117的计数值。主控制单元100根据后面说明的流程图检查打印页 计数器117的所计页数是否大于阈值(在该例子中为5),并将判断结果存储在存储器118
中。
[0050] 接着说明上面的喷墨打印设备所执行的打印操作和自动计时器恢复控制。
[0051] 首先给出对于打印操作的概略说明。
[0052] 在RAM103的缓冲器中展开通过接口电路113从主计算机114所接收到的打印数 据。然后,一旦接收到打印操作的指令,打印设备启动输送单元,以将打印介质P输送至打 印介质P对着打印头3的位置。接着,随着打印头3与滑架2 —起在主扫描方向上的移动, 打印头3喷出墨,从而在打印介质P上形成一个条带的图像。然后,输送单元在副扫描方向 上输送打印介质P预定距离(例如,一个条带)。交替进行打印头3的打印扫描和输送单元 的打印介质P输送操作,以在打印介质P上形成与打印数据相对应的图像。
[0053] 主控制单元100通过计数随着滑架2的移动从编码器传感器112输出的脉冲信 号,来检测滑架2的位置。也就是说,以预定间隔的缝隙形成在主扫描方向上延伸的编码器 膜6 (参见图1)。当滑架2上的编码器传感器112检测到编码器膜6的缝隙时,编码器传感 器112产生脉冲信号。主控制单元100计数脉冲信号,以确定滑架2的位置。基于来自编 码器传感器112的信号进行用于将滑架2移动至预定初始位置或其它位置的控制。
[0054] 接着说明利用自动计时器恢复控制执行的基于抽吸的恢复操作。
[0055] 以下面的顺序进行基于抽吸的恢复操作。首先,移动滑架2直到打印头3的喷射 口 3a对着基于抽吸的恢复机构7a、7b为止,如图2所示。接着,升高基于抽吸的恢复机构 7a、7b以利用帽覆盖喷射口 3a(加盖操作)。然后,启动未示出的、与帽连接的泵机构以产 生负压,然后强制将该负压导入帽中。负压将积聚在打印头中的气泡与墨一起从喷射口 3a 强制抽出到帽中。可以相互独力地运行基于抽吸的恢复机构7a、7b,从而在需要时,可以对 所选择的喷嘴组进行基于抽吸的恢复操作。
[0056] 基于抽吸的恢复操作之后可以进行其它形式的恢复操作,例如,用以移除黏附到 喷射口形成面3b上的墨的擦拭操作和用以除去喷嘴中无用的残存墨的预喷射操作。基于 抽吸的恢复操作与其它形式的恢复操作的如此组合可以进一步提高打印头3的喷射性能。
[0057] 在该实施例中,测量由于预喷射而引起的打印头3的温度升高,并且基于该测量, 对于是否需要利用自动计时器恢复控制进行基于抽吸的恢复操作做出判断。还将该判断过 程称为“基于抽吸的恢复操作必要性判断过程”。
[0058] 如下检测由于预喷射而引起的打印头3的温度升高。首先,移动滑架2直到打印 头3的喷射口 3a对着基于抽吸的恢复机构7a、7b为止,如图2所示。然后,通过驱动电路 107启动打印头3,以从喷嘴中将不参与图像打印的墨排出进帽中(预喷射)。通过头温度 传感器111测量由于预喷射而引起的打印头3的温度升高。基于该测量,检查是否必要利 用自动计时器恢复控制进行基于抽吸的恢复操作,如后面所述。
[0059] 接着详细说明自动计时器恢复控制的例子。
[0060] 自动计时器恢复控制的第一例子
[0061] 图4是示出自动计时器恢复控制的第一例子的流程图。
[0062] 一旦从主计算机114接收到打印数据(步骤Si),主控制单元100检查抽吸计时 器115的计时时间,并对于是否是利用自动计时器恢复控制进行恢复操作的时间做出判断(步骤S2)。在该例子中,如果抽吸计时器115的计时时间少于30天,即,如果前一基于抽 吸的恢复操作之后过去的时间少于30天,则积聚在打印头3中的空气量少,并认为不影响 喷墨性能。因此,在这种情况下,不必要进行利用自动计时器恢复控制的恢复操作,并开始 打印操作(步骤S7)。如果从前一基于抽吸的恢复操作已经过去了 30天或多于30天,则积 聚在打印头3中的空气量大,并可能影响喷墨性能。然而,此时,不立即执行自动计时器恢 复控制,并且在接着的步骤S3中,进一步检查是否必要利用自动计时器恢复控制进行恢复 操作。也就是说,启动“基于抽吸的恢复操作必要性判断过程”。更具体地,通过头温度传感 器111来检测由于预喷射而引起的打印头3的温度升高。然后,基于该测量,对于是否必要 利用自动计时器恢复控制进行恢复操作进行判断(步骤S4)。
[0063] 图5是示出“恢复操作必要性判断过程(步骤S3),,的流程图。这里,对于在打印 头3中所形成的六个喷嘴组中,考虑喷射青色墨的那些喷嘴组。假定判断这些喷嘴组的喷 射口 3a是否需要经过恢复操作。同样也适用于其它喷嘴组。
[0064] 首先,利用头温度传感器111检测并获取开始预喷射紧前打印头3的温度TO (步 骤Sll)。然后,如上所述,将不参与图像打印的墨从打印头的喷射口 3a排出到帽(预喷射) (步骤S12)。进行多次预喷射(例如,每一喷射口 1000次)。当从第一次预喷射已过去了 预定长度的时间、并且到了后面说明的温度获取定时时(步骤S13),通过头温度传感器111 检测并获取打印头3的温度Tl (步骤S14)。
[0065] 确定所获取的打印头3的温度TO和Tl之间的温度差,即,由于预喷射而引起的 打印头的温度升高ΔΤ( = Tl-TO),并将该温度差与图6的阈值表中的阈值ATs进行比较 (步骤S15)。阈值ATs根据温度Tl获取定时的不同而不同。从开始第一次预喷射到温度 Tl获取定时过去的时间越长,阈值ATs越大。
[0066] 在该例子中,在一秒钟内进行预定次数的预喷射(例如,10000次预喷射),并且在 开始第一次预喷射之后,每当过去预定持续时间0. 1秒时,检测打印头3的温度Tl。也就是 说,以0. 1秒的时间间隔设置温度Tl获取定时,并且在每一获取定时,确定打印头3的温度 升高ΔΤ。对于每一获取定时设置阈值ATs。可以以从喷射口喷射的墨的每一颜色的最佳 值来设置阈值ATs。
[0067] 然后,将在从开始预喷射过去预定时间时继续检测的温度升高Δ T与对应于温度 获取定时的阈值Δ Ts进行比较(步骤S15)。如果温度升高ΔΤ超过了相应的阈值ATsJlJ 判断出在预喷射过程中积聚在打印头3中的滞留空气导致喷墨失败,使得打印头3的温度 升高ΔΤ增大。也就是说,可以认为:由于喷墨所消耗的能量变得小于对打印头3提供的、 用于喷墨的能量,因而打印头3的温度升高Δ T变大。因此判断出此时需要进行恢复操作。
[0068] 另一方面,如果温度升高Δ T不大于与温度获取定时相对应的阈值ATs,则认为积聚在打印头3中的空气的影响小。也就是说,认为:由于比喷墨失败时,喷墨所消耗的能 量变得更大,因而与处于喷墨失败状态中的打印头3相比,打印头3的温度升高Δ T减小。 因此,判断出:在这种情况下,没有必要进行恢复操作,即使已到了用以进行恢复操作的自 动计时器恢复控制的时间。
[0069] 如果温度升高Δ T超过了与温度获取定时相对应的阈值Δ Ts,则立即强制停止预 喷射(步骤S16)。例如,当开始预喷射之后0.5秒的温度升高Δ T超过了与该温度获取定 时相对应的阈值ΔΤ8(15τ:)时,不进行随后的预喷射。在步骤S16之后判断出需要进行恢复操作(步骤S17)。
[0070] 另一方面,如果温度升高Δ T不大于与温度获取定时相对应的阈值ATs,则继续 预喷射(例如,由1000次喷射构成的预喷射期)(步骤S18)。也就是说,继续进行每一温度 获取定时时的温度升高Δ T的检测和温度升高Δ T与对应于温度获取定时的相关阈值ATs 之间的比较。如果在完成由预定次数的喷射构成的预喷射期后(步骤S18),任一温度获取 定时处的温度升高Δ T均不大于相关阈值Δ Ts,则判断出不必进行恢复操作(步骤S19)。 [0071] 在完成“恢复操作必要性判断过程(步骤S3) ”之后,控制单元进入图4的步骤 S4,在步骤S4中,如果步骤S17判断出需要恢复操作,则控制单元执行基于抽吸的恢复操作 (步骤S5)。在进行基于抽吸的恢复操作之后,在开始打印操作(步骤S7)之前复位抽吸计 时器115以从“0”开始计时(步骤S6)。如果步骤S19判断出不需要恢复操作,则在不进行 基于抽吸的恢复操作的情况下,开始打印操作(步骤S7)。
[0072] 在如上所述的例子中,如果在开始打印操作中,用以进行恢复操作的自动计时器 恢复控制的定时已经过去,则图5的恢复操作必要性判断过程对恢复操作的必要性做出判 断。如果判断出有必要进行恢复操作,则进行恢复操作;而如果没有必要,则在启动打印操 作之前不进行恢复操作。这样使得可以在用户无论什么样的使用条件下都可以维持打印头 的喷射性能。此外,通过利用自动计时器恢复控制进行恢复操作,可以减少由于恢复操作而 废弃的墨的量。
[0073] 尽管该例子说明了在接收到打印数据时所执行的图4的自动计时器恢复控制,但 是可以作为接通打印设备的电源时自动执行的初始操作中的一个操作来进行自动计时器 恢复控制。
[0074] 此外,在具有不同墨排出量的多个恢复操作中,可以选择并执行适当的恢复操作。 例如,在从打印头的喷嘴排出污物和粘度和浓度增大的墨中,在结束打印操作时进行排出 相对少量墨的恢复操作。在更新打印头的喷嘴和公共储液室中的墨时,进行排出比相对小 排墨量恢复操作更大量墨的恢复操作。此外,在打印头中的墨具有高粘度和浓度使得以上 恢复操作不能恢复正常喷射状态时,执行从打印头排出相对大量墨的恢复操作。在排出滞 留在从墨盒到打印头的墨供给通道中的空气时,更适宜执行排出相对大量墨的恢复操作。 在该例子中,当判断出进行自动计时器恢复控制时,仅需要从具有不同排墨量的多个恢复 操作中选择适当的恢复操作。在能够执行具有不同排墨量的多个恢复操作的打印设备中, 如该例子的情况一样,优选在选择并执行用以清除积聚在打印头中的空气的恢复操作时, 在图4的步骤S6复位抽吸计时器。
[0075] 自动计时器恢复控制的第二例子
[0076] 图7是示出自动计时器恢复控制的第二例子。向与图4的第一控制例子的步骤类 似的步骤分配相同的步骤编号。
[0077] 现在考虑用户的打印设备的使用条件。例如,如果在过去一月所打印的打印介质P 的页数少,则利用自动计时器恢复控制进行的恢复操作所废弃的墨的量可能超过打印操作 所消耗的墨的量。在这种情况下,应当改变执行利用自动计时器恢复控制的恢复操作的时 间间隔,以减少由于恢复操作而废弃的墨的量。如果过去一月所打印的打印介质P的页数 大,则应当以适当时间间隔进行利用自动计时器恢复控制的恢复操作,以随时保持理想的 喷射性能。在这种情况下,从提高打印量的观点出发,最好不进行步骤S3的恢复操作必要性判断过程。如上所述,根据过去一月所打印的页数来改变自动计时器恢复控制的模式,这 使得可以进行与用户的打印状态(打印设备的使用条件)最匹配的控制。
[0078] 考虑以上讨论,该例子进行后面说明的、用以根据过去一月所打印的页数来判断 用户的打印状态(还称之为“打印模式”)的打印模式判断过程,并且,基于所做出的判断, 改变自动计时器恢复控制的模式。 [0079] 图8〜图10示出用于判断打印模式的流程图。
[0080] 打印设备不管是否接收到打印数据都通过该判断过程确定打印模式,并将判断结 果写入存储器118。当打印页计数计时器116的计时时间达到10天、20天和30天时,执行 打印模式判断过程。如前所述,该例子的打印页计数计时器116在打印设备出厂时已经开 始了,并且每隔30天清除一次它的计时时间。因此,当从打印页计数计时器116开始计数过 去了 10、20和30天时,执行打印模式判断过程。然后,清除打印页计数计时器116,并且在 随后的10、20和30天时再次执行打印模式判断过程。由于每隔30天清除一次打印页计数 计时器116,因而循环重复从计时器复位过去10天时间时所进行的打印模式判断过程(图 9)、过去20天时间时所进行的打印模式判断过程(图9)、和过去30天时间时所进行的打印 模式判断过程(图10)。
[0081] 该判断过程检查打印模式是打印模式1还是打印模式2,并且将检查结果写入存 储器118。打印模式1是打印相对大的页数的模式,而打印模式2是打印相对小的页数的模式。
[0082] 首先,当启动打印页计数计时器116时,图8的判断过程的初始设置将打印模式1 写入存储器118 (步骤S10)。
[0083] 然后,在过去10天时间时所进行的图9的判断过程中,如果发现在存储器118中 写入了打印模式1,则原样保留在它(步骤S11、S12)。如果发现在存储器118中写入了打 印模式2,则读取此时的打印页计数器117的计数值,即,过去10天期间所打印的打印介质 P的页数(步骤S11、S13)。然后,如果打印的页数为5或更多,则将打印模式1原样保留在 存储器118中(步骤S14、S12)。另一方面,如果打印的页数少于5,则将存储器118中所写 的打印模式改变成打印模式2 (步骤S14、S15)。
[0084] 然后,除在步骤S13所读取的页数是过去20天期间所打印的打印介质P的页数之 夕卜,在过去20天时间时所进行的判断过程与在过去10天时间时所进行的图9的判断过程 类似。
[0085] 然后,在过去30天时间时所进行的图10的判断过程中,读取此时的打印页计数器 117的计数值,S卩,过去30天期间所打印的打印介质P的页数(步骤S16)。然后,如果打印 的页数为5或更多,则将打印模式1写入存储器118 (步骤S18)。另一方面,如果打印的页 数少于5,则将打印模式2写入存储器118 (步骤S19)。在将打印模式1或打印模式2写入 了存储器118后,复位打印页计数器117和打印页计数计时器116 (步骤S20、S21)。复位 后的打印页计数器117从“0页”开始重新计数,并且复位后的打印页计数计时器116从“0 天”开始重新计时。
[0086] 如上所述,当过去10天期间所打印的页数为5或更多时,在过去10天时间时所进 行的图9的判断过程判断出:打印模式是表示相对大的打印页数的打印模式1。另一方面, 如果过去10天期间所打印的页数少于5,则该判断过程判断出:打印模式是表示相对小的打印页数的打印模式2。类似地,当过去20天期间所打印的页数为5或更多时,在过去20 天时间时所进行的图9的判断过程判断出打印模式是打印模式1。另一方面,如果过去20 天期间所打印的页数少于5,则该判断过程判断出打印模式是打印模式2。
[0087] 类似地,当过去30天期间所打印的页数为5或更多时,在过去30天时间时所进行 的图10的判断过程判断出打印模式是打印模式1。另一方面,如果过去30天期间所打印的 页数少于5,则该判断过程判断出打印模式是打印模式2。在过去30天时间时所进行的判 断过程中,复位打印页计数器117和打印页计数计时器116。
[0088] 上述打印模式判断过程与该例子中的图7的自动计时器恢复控制分离。
[0089] 该例子中的图7的自动计时器恢复 控制进行下面的步骤序列。首先,一旦从主计 算机114接收到打印数据(步骤Si),主控制单元参考抽吸计时器115的计时时间,以检查 是否是进行自动计时器恢复操作的时间(步骤S2)。如果抽吸计时器115的计时时间不超 过30天,则认为滞留在打印头3中的空气量小和不影响喷墨性能,并因此认为没有必要进 行基于抽吸的恢复操作。因此,开始打印操作(步骤S7)。如果抽吸计时器115的计时时间 为30天或更多,则存在积聚在打印头3中的大量空气可能影响喷墨性能的可能性。
[0090] 在该例子中,如果抽吸计时器115的计时时间为30天或更多,则读取通过打印模 式判断过程写入存储器118中的打印模式,并且检查打印模式是1还是2 (步骤S2A)。在 步骤S2A中,读取的打印模式是指此时已写入存储器118中的打印模式。也就是说,打印模 式是通过以下的其中一个写入存储器118中的打印模式:初始设置(图8)、在过去10天时 间时所进行的判断过程(图9)、在过去20天时间时所进行的判断过程(图9)、或者在过去 30天时间时所进行的判断过程(图10)。
[0091] 如果已在存储器118中写入了表示小的打印页数的打印模式2,则主控制单元进 入恢复操作必要性判断过程(步骤S3),如在第一控制例子中一样。在这种情况下,如在第 一控制例子中一样,假若恢复操作必要性判断过程(步骤S3)判断出需要恢复操作(步骤
54),则执行基于抽吸的恢复操作(步骤S5)。当打印的页数少时,在与打印操作所消耗的墨 的量相比较时,利用自动计时器恢复控制进行的恢复操作所废弃的墨的量趋于变大。在打 印小量页数的打印模式2的过程中,该例子仅在满足预定条件时才进行恢复操作。这样因 而减少了恢复操作所废弃的墨的量,并最小化运行成本。
[0092] 另一方面,如果写入了打印大量页数的打印模式1,则在无需通过恢复操作必要性 判断过程来检查恢复操作的必要性(步骤S3)的情况下,进行基于抽吸的恢复操作(步骤
55)。在打印大量页数的打印模式1中,期望在预定期间过去后(在该例子中为30天),自 动计时器恢复控制进行恢复操作,以维持喷墨性能。此外,不执行恢复操作必要性判断过程 (步骤S3)有助于提高打印量。
[0093] 在该例子中,每隔10天,即短于自动计时器恢复控制进行恢复操作的时间间隔30 天,执行打印模式判断过程。也就是说,在过去10天、20天和30天时间时执行打印模式判 断过程。各判断过程基于打印的页数与预定阈值(在该例子中为5页)之间的比较结果, 来确定打印模式。因此,根据打印设备的使用状态,可以在过去10天的判断过程、过去20 天的判断过程和过去30天的判断过程中改变打印模式。例如,如果在过去10天的判断过 程中写入打印模式2,并且如果在过去20天的判断过程中,打印的页数超过5,则过去20天 的判断过程将打印模式重新写成打印模式1。因此,以比利用自动计时器恢复控制进行恢复操作时的时间间隔更短的时间间隔,根据打印设备的使用状态检查和改变打印模式。
[0094] 如上所述,该例子使得能够根据用户对于打印设备的使用状态(打印状态),执行 打印模式1控制或者打印模式2控制。也就是说,具有相对大的打印量的用户所使用的打 印设备可以进行打印模式1控制,在该控制中,打印量优先,利用自动计时器恢复控制以预 定时间间隔进行用以维持喷射性能的恢复操作。在具有相对小的打印量的用户所使用的打 印设备中,执行打印模式2控制,该控制减少了废弃的墨的量,并在维持打印头的喷射性能 的同时,优先降低运行成本。 [0095] 自动计时器恢复控制的第三例子
[0096] 当在出厂后第一次接通打印设备的电源时,打印页计数器117的计数值为“0”。打 印页计数计时器116从出厂时开始计数。因此,在出厂后30天仅执行图10的判断过程可 以确定打印模式为打印模式2。也就是说,在安装打印设备之后,立即进行打印模式2控制。 然而,由于在安装打印设备之后,用户很可能立即打印相对大的页数,因而优选打印模式1 中的控制。
[0097] 在该例子中,在出厂后第一次接通打印设备的电源之后的30天中,无论打印页计 数器117的计数值是多少,都将打印模式设置成打印模式1。例如,在上述的第二控制例子 中的图8的初始设置之后,将第一次接通打印设备的电源时的时间作为基准点。在该基准 点之后的10天、20天和30天,进行图9和图10的判断过程。这样允许在从第一次接通打 印设备的电源时开始的30天中执行打印模式1控制。通常,通过使用标志判断打印设备的 电源接通是否是出厂后的第一次。如果发现是出厂后第一次接通打印设备的电源,则进行 打印头填充墨等的特殊操作。因此,通过使用这类标志,可以检测在出厂之后何时第一次接 通打印设备的电源。从该检测时点开始到过去预定期间之前,可以进行打印模式1控制。
[0098] 此外,为了远洋运输,可能要使得打印设备处于运输状态,在运输状态下,用户或 制造商清除打印头的墨。在这种情况下,优选以与出厂后第一次接通打印设备的电源时相 同的方式进行控制。也就是说,从运输后第一次接通打印设备的电源时开始直到过去预定 期间(例如,30天)之前,优选进行打印模式1控制。
[0099] 自动计时器恢复控制的第四例子
[0100] 图11示出自动计时器恢复控制的第四例子的流程图。对与上述第一控制例子和 第二控制例子的步骤相同的步骤给予相同的步骤编号。
[0101] 一旦从主计算机114接收到打印数据(步骤Si),主控制单元检查抽吸计时器115 的计时时间,以确定是否是执行自动计时器恢复操作的时间(步骤S2)。如果抽吸计时器 115的计时时间不超过30天,则积聚在打印头3中的空气量小,并不会影响喷墨性能,这意 味着无需进行基于抽吸的恢复操作。因此,开始打印操作(步骤S7)。然而,如果抽吸计时 器115过去的时间为30天或更多,则滞留在打印头3中的空气量大,并可能影响喷墨性能。
[0102] 除上述的第一控制例子的结构以外,该例子还具有允许用户选择打印模式1的能 力。当他或她希望在执行利用自动计时器恢复控制的恢复操作中,随时给予打印量优先时, 该用户可以选择打印模式1,而不执行恢复操作必要性判断过程(步骤S3)。用户用以选择 打印量优先的打印模式1的方法包括例如使用装配在打印设备机体上的操作面板。选择打 印模式的方法不局限于该方法,可以使用其它方法。例如,可以使用驱动程序或实用软件。 在打印设备与网络连接的情况下,可以使用Web。[0103] 通过步骤S2B判断用户是否选择了给予打印量优先的打印模式1。如果选择了打 印模式1,则利用自动计时器恢复控制进行基于抽吸的恢复操作(步骤S5),并且在开始打 印操作(步骤S7)之前复位抽吸计时器115 (步骤S6)。如果用户没有选择打印模式1,则 进行与第二控制例子类似的处理。
[0104] 如上所述,除第二控制例子的结构以外,该例子还具有允许用户选择打印量优先模式(打印模式1)的能力。因此,除第二控制例子的控制以外,还可以利用该例子进行最 佳控制,以满足希望给予打印量优先的用户的要求。
[0105] 其它实施例
[0106] 本发明不仅可适用于上述的串行型打印设备,而且还适用于所谓的线型打印设 备。在线型打印设备的情况下,使用长打印头,该打印头在整个打印区域上的打印介质的宽 度方向上延伸。该打印头和打印介质随着从该打印头将墨喷射在打印介质上,在一个方向 上相互相对移动,从而形成图像。也就是说,本发明可广泛应用于使用能够从多个喷射口喷 墨从而在打印介质上形成图像的打印头的、各种类型的喷墨打印设备。
[0107] 恢复操作可以包括向打印头中的墨施加压力以从喷射口排出不参与图像形成的 墨的基于压力的恢复操作、以及上述的基于抽吸的恢复操作、预喷射操作和擦拭操作。恢复 操作所要求的就是保持打印头的喷墨处于良好状况。
[0108] 每当作为第一计时器的抽吸计时器中所设置的预定期间(第一预定期间)过去 时,上述自动计时器恢复控制仅需要能够在打印介质上形成图像的打印操作之前启动恢复 单元。利用自动计时器恢复控制所进行的恢复操作不局限于基于抽吸的恢复操作。优选恢 复操作能够以适于打印的墨更换存在于打印头的可能滞留空气的部分中的墨。例如,优选 进行从打印头的喷射口抽出相对大量的墨的基于抽吸的恢复操作(大的恢复操作)。打印 头内可能滞留空气的部分包括打印头中的喷嘴和液体通道、以及管。此外,在打印操作过程 中,可以进行抽出相对少量墨的基于抽吸的恢复操作(小的恢复操作)、预喷射操作和擦拭 操作,作为用以从打印头排出各种墨的恢复操作。
[0109] 在上述恢复操作必要性判断过程中,获取由于预喷射而引起的打印头的温度升 高,作为与打印头的喷墨状态有关的信息。仅如果打印头的温度升高不超过预定值(第一 条件),则启动恢复单元。然而,与打印头的喷墨状态有关的信息不局限于打印头的温度升 高。可以使用其它任何信息,只要在启动恢复单元前可以获取该信息。
[0110] 在上述第二控制例子中,将打印页计数计时器(第二计时器)所使用的预定期间 (第二预定期间)设置为30天,并且检测在该预定期间(30天)打印设备所打印的打印介 质的页数,作为打印量。在检测到的打印量不超过预定页数的条件下(第二条件),进行恢 复操作。此外,每隔短于30天的10天(第三预定期间)检测打印的页数。然后,在判断是 否满足打印的页数不超过预定数量的第二条件中,还考虑每隔10天(第三预定期间)所获 取的检测结果。然而,检测的打印量还包括与打印数据相对应的喷墨量、以及打印介质的打 印页数。此外,第二预定期间和第三预定期间不局限于30天和10天,而是可以使用其它想 要的期间。
[0111] 本发明可适用于使用纸张、布、皮革、无纺布、OHP薄片、甚至金属等各种打印介质 的任何装置。可适用装置的例子包括打印机、复印机和传真机等办公设备和工业用生产机 器。尤其,本发明可有效应用于在较大打印介质上高速打印图像的设备。[0112] 本发明的另一实施例提供一种通过使用能够从多个喷射口(3a)喷墨的打印头 (3)在打印介质(P)上打印图像的喷墨打印设备,该喷墨打印设备包括:
[0113] 恢复单元(7),当过去了第一预定期间时,进行恢复操作以保持打印头(3)的喷墨 性能;
[0114] 检测单元(117),检测在第二预定期间中所打印的打印量; [0115] 获取单元(111),获取关于打印头(3)的喷墨状态的信息;以及
[0116] 控制单元(100),以下方式进行控制:当过去了第一预定期间,并且由检测单元
[117]检测到的打印量大于预定打印量时,控制单元(100)使用恢复单元(7)执行恢复操 作;和过去了第一预定期间,并且由检测单元(117)检测到的打印量小于预定打印量时,如 果基于由获取单元(111)所获取的信息判断出需要对打印头(3)进行恢复操作,则控制单 元(100)使用恢复单元(7)执行恢复操作。
[0117] 尽管已经参考典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解,本发明不限于所公 开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这样的修改、等同结 构和功能。

Claims (8)

  1. 一种喷墨打印设备,用于通过使用能够从多个喷射口喷墨的打印头来在打印介质上打印图像,所述喷墨打印设备包括:恢复单元,其在第一预定期间过去之后进行恢复操作,以维持所述打印头的喷墨性能;获取单元,其获取当所述打印头从所述喷射口喷出不参与图像打印的墨时所述打印头的温度升高的信息、以及在前一恢复操作之后的第二预定期间内打印的打印量的信息;以及控制单元,其当在所述前一恢复操作之后过去了所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量等于或大于预定量时,控制所述恢复单元进行所述恢复操作;以及当在所述前一恢复操作之后过去了所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量小于所述预定量时,基于所述打印头的所述温度升高的信息来控制所述恢复单元进行所述恢复操作。
  2. 2.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,还包括:第一计时器,用于对所述第一预定期间进行计时;其中,当启动所述恢复单元时,复位所述第一计时器。
  3. 3.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,还包括:第二计时器,用于对所述第二预定期间进行计时;其中,当所述第二预定期间过去时,复位所述第二计时器。
  4. 4.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,所述第一预定期间和所述第二 预定期间具有相同长度。
  5. 5.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,每当在所述第二预定期间内过 去了第三预定期间时,所述获取单元获取所述打印量的信息,其中,所述第二预定期间和所 述第三预定期间的长度如下:在所述第二预定期间内多次获取所述打印量的信息。
  6. 6.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,还包括:第一电源检测单元,其检测在所述喷墨打印设备出厂之后何时第一次接通所述喷墨打 印设备的电源;其中,在从所述第一电源检测单元的检测直到第四预定期间过去为止的时间段内,无 论所述打印量是否等于或大于所述预定量,当所述第一预定期间过去时,所述控制单元控 制所述恢复单元进行所述恢复操作。
  7. 7.根据权利要求1所述的喷墨打印设备,其特征在于,所述恢复单元具有能够关闭所 述喷射口的帽和负压产生泵;其中,将由该泵产生的负压导入所述帽,以进行将不参与图像打印的墨从所述喷射口 抽吸到所述帽中的基于抽吸的恢复操作。
  8. 8. —种喷墨打印方法,用于通过使用具有能够从多个喷射口喷墨的打印头的打印设备 在打印介质上打印图像,所述喷墨打印方法包括以下步骤:获取当所述打印头从所述喷射口喷出不参与图像打印的墨时所述打印头的温度升高 的信息、以及在前一恢复操作之后的第二预定期间内打印的打印量的信息;以及当在所述前一恢复操作之后过去了第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的 打印量等于或大于预定量时,进行恢复操作以维持所述打印头的喷墨性能;以及当在所述前一恢复操作之后过去了所述第一预定期间,并且在所述第二预定期间内打印的打印量小 于所述预定量时,基于所述打印头的所述温度升高的信息来进行所述恢复操作。
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