DE60032285T2

DE60032285T2 - Tintenstrahldruckvorrichtung und Ausstossevaluationsverfahren eines Tintenstrahldruckkopfes

Info

Publication number: DE60032285T2
Application number: DE60032285T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Ohta-ku Hamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: EP1059172B1; ATE348010T1; DE60032285D1; JP2001054954A; EP1059172A2; EP1059172A3; US6547367B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tintenstrahldruckvorrichtung und im Besonderen auf eine Technik zum Erfassen eines Fehlers beim Ausstoß von einem Tintenstrahldruckkopf und Erfassen eines Haftens einer Tinte an einer Oberfläche des Tintenstrahldruckkopfes, auf welcher Ausstoßöffnungen geformt sind.
Tintenstrahldruckvorrichtungen, die auf dem Tintenstrahldruckverfahren basieren, eine der anschlagfreien Druckverfahren, können ein Drucken hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit geräuscharm durch Ausstoßen von Tinten von Ausstoßöffnungen durchführen, um Bilder auf Druckmedien, wie etwa Papier, Stoffen, Plastikblätter, oder OHP-Blättern (nachstehend einfach als "Aufzeichnungspapier" bezeichnet) zu drucken. Das Tintenstrahldruckverfahren ist wirklich ausgezeichnet und besitzt eine einfache Konfiguration, aber besitzt Probleme.
Das heißt, da Tintenstrahldruckvorrichtungen Tinten durch die feinen Ausstoßöffnungen direkt auf das Druckmedium ausstoßen, um Bilder zu formen, kann ein Ausstoß fehlschlagen, wenn eine Druckkopfoberfläche mit den darin geformten Ausstoßöffnungen (nachstehend als eine "Ausstoßoberfläche" bezeichnet) mit den Tinten benetzt ist. Es gibt zwei Hauptgründe für das Benetzen. Erstens können die zum Drucken ausgestoßenen Tinten auf dem Druckmedium auftreffen und teilweise abprallen, ohne daran zu haften, oder bei einem Tintenausstoß, zusätzlich zu den Tinten, die prinzipiell beim Drucken involviert sind, können feine Tintentropfen ausgestoßen werden und in der Atmosphäre schweben. Diese Tinten oder feinen Tintentropfen können an der Ausstoßoberfläche haften.
Ein Ausstoßfehler kann auch während einer Wiederherstellungsoperation zum Verhindern, dass die Ausstoßöffnungen verstopfen, oder zum Entfernen der Verstopfung, auftreten, das heißt wenn eine Kappe auf der Ausstoßoberfläche platziert wird und nach einem Absaugen der Tinte von Düsen entfernt wird. In diesem Fall kann Tinte, die aus dieser Verarbeitung resultiert, auf der Ausstoßoberfläche verbleiben. Das ist so, weil die Absaugoperation bewirkt, dass die Kappe mit der Tinte gefüllt wird, so dass die mit der Ausstoßoberfläche in Kontakt befindliche Tinte dort verbleibt, wenn die Kappe von der Ausstoßoberfläche entfernt wurde. Um dies zu verhindern kann die Ausstoßoberfläche einer Flüssigkeitsabstoßungsbehandlung unterzogen werden, aber dieses Verfahren besitzt noch Schwierigkeiten beim vollständigen Beseitigen der verbleibenden Tinte.
Zusätzlich, um die in der Kappe verbleibende Tinte zu erkennen, wenn die Kappe von der Ausstoßoberfläche nach dem Absaugen durch die Ausstoßöffnungen entfernt wird, ist ein absorbierendes Material in Form einer dünnen Platte, das aus einem porösen Granulat oder einem Fließstoff gemacht ist, in der Kappe angebracht. Ohne das absorbierende Material, wenn die Absaugoperation durchgeführt wird, während die Kappe offen ist, um die Tinte von dieser zu beseitigen, wird nur die Tinte, die unmittelbar nahe einer Abflussöffnung in der Kappe ist, abgesaugt, während die Tinte, die die Öffnung umgibt, verbleibt. Das heißt das absorbierende Material erlaubt, dass ein negativer Druck oder ein Absaugdruck sachte agiert, wodurch es bewirkt, dass die Tinte gleichmäßig von der Kappe abgesaugt wird.
Wenn solch eine unerwünschte Tinte an der Nachbarschaft der Ausstoßöffnungen haftet, kann ein ungeeignetes Ausstoßen auftreten, mit einer "Verzerrung", wobei die Tintenausstoßrichtung von einer Normalen abweicht, oder einem "Ausstoßfehler", wobei die Tinte nicht ausgestoßen werden kann, wobei sich als Ergebnis die Druckqualität verringert. Da bei einer Verwendung der Tintenstrahldruckvorrichtung für industrielle Zwecke wie Textildrucken oder eine Druckmaschine eine besonders strenge Qualitätssteuerung erforderlich ist, ist solch eine Verschlechterung ein kritisches Problem, das mit der Zuverlässigkeit der Vorrichtung verknüpft ist.
Um dieses Problem zu lösen wird oft ein Verfahren eingesetzt, welches die Ausstoßoberfläche unter Verwendung einer Lamelle wischt (was nachstehend auch als "Wischer" bezeichnet werden kann), die aus einem elastischen Element, wie etwa Gummi besteht (dieses Verfahren wird nachstehend als "Wischen" bezeichnet). Um das Wischen zu erreichen, wird der Druckkopf bezüglich der stationären Lamelle bewegt, um die Ausstoßoberfläche zu wischen, oder während der Druckkopf stationär ist, wird die Lamelle translatorisch bewegt oder gedreht, um mit der Ausstoßoberfläche in Kontakt zu kommen.
Bei den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispielen jedoch, wenn das Wischen aus irgendeinem Grund unzureichend ist (nachstehend als "ungeeignetes Wischen" bezeichnet), wird ein Teil der Tinte nicht gewischt, was in einem ungeeigneten Ausstoß resultiert.
Die JP-A-09094948 und die JP-A-10193643 beschreiben Tintenstrahldrucker, für welche eine optische Abtastanordnung verwendet wird, um zu erfassen, ob jeder Ausstoßauslass oder jede Ausstoßöffnung Tinte ausstößt. Die EP-A-0925929 und die EP-A-1059170, die beide nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurden und deshalb gemäß Artikel 54 (3) nur für Belange der Neuheit relevant sind, offenbaren beide auf ähnliche Weise eine Druckvorrichtung, bei welcher der Tintenausstoßzustand von jedem Ausstoßauslass oder jeder Ausstoßöffnung unter Verwendung einer optischen Abtastanordnung erfasst wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Tintenstrahldruckvorrichtung wie in Anspruch 1 dargelegt bereitgestellt.
Die Lichtaussendeeinrichtung und die Lichtempfangseinrichtung können entlang der Bewegungsrichtung des Tintenstrahlkopfs und außerhalb eines Druckbereichs bereitgestellt sein.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Beurteilen eines Tintenausstoßzustandes wie in Anspruch 8 dargelegt bereitgestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst sofort und zuverlässig einen Ausstoßzustand eines Tintenstrahldruckkopfs ohne tatsächliche Druckoperationsabläufe zu beeinträchtigen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfasst ein Haften einer Tinte an einer Ausstoßoberfläche während einer Erfassungsoperation eines ungeeigneten Ausstoßes, wodurch ein ungeeigneter Ausstoß, der durch ungeeignetes Wischen entsteht, effektiv verhindert wird.
Wenn die Beurteilungseinrichtung beurteilt, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, kann die Oberfläche gewischt werden, nachdem die Erfassungseinrichtung oder der Erfassungsschritt eine Serie von Erfassungsabläufen für die Vielzahl von Ausstoßöffnungen vervollständigt hat.
Außerdem kann die Beurteilungseinrichtung oder der Beurteilungsschritt bestimmen, ob die Ausstoßöffnung, für welche während der Erfassungsabläufe, die durch die Erfassungseinrichtung oder den Erfassungsschritt für die Vielzahl von Ausstoßöffnungen durchgeführt werden, kein normaler Ausstoß erfasst wurde, identisch mit und/oder nahe zu der ist, für welche während dem vorhergehenden Erfassungsablauf kein normaler Ausstoß erfasst wurde, und wobei die Beurteilungseinrichtung oder der Beurteilungsschritt beurteilen kann, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist.
Hier kann eine Einrichtung oder ein Schritt zum Speichern von Informationen der Ausstoßöffnung, für welche während jedem der Erfassungsabläufe, die durch die Erfassungseinrichtung oder den Erfassungsschritt für die Vielzahl der Ausstoßöffnungen durchgeführt werden, kein normaler Ausstoß erfasst wurde, umfasst sein, und wobei die Beurteilungseinrichtung oder der Beurteilungsschritt die Bestimmung basierend auf den gespeicherten Informationen vornehmen.
Auf ein Beurteilen hin, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, kann die Beurteilungseinrichtung oder der Beurteilungsschritt erlauben, diese Beurteilung zu speichern.
In dem Vorstehenden kann der Tintenstrahlkopf Heizelemente zum Erzeugen thermischer Energie besitzen, um die Tinte zum Filmkochen zu bringen, als eine zum Ausstoßen der Tinte verwendete Energie.
Übrigens bedeutet der Ausdruck "Drucken" (nachstehend auch als "Aufzeichnen" bezeichnet) nachstehend nicht nur ein Formen signifikanter Informationen, wie etwa Zeichen, einem graphischen Bild oder Ähnlichem, sondern bedeutet im breiten Sinne auch ein Bild, Muster oder Ähnliches auf dem Druckmedium zu formen, ungeachtet dessen, ob es signifikant ist oder nicht und ob das geformte Bild ausgelöst ist, um visuell erkennbar zu sein oder nicht, und umfasst weiter den Fall, in dem das Medium verarbeitet wird.
Zusätzlich bezieht sich der Ausdruck "Druckmedium" auf Papier zur Verwendung in allgemeinen Druckvorrichtungen sowie auf ein Medium wie etwa Stoff, ein Plastikfilm, und eine metallische Platte oder Ähnliches und irgendeine Substanz im breitesten Sinne, die Tinten empfangen kann, die durch den Kopf ausgestoßen werden.
Weiter muss der Ausdruck "Tinte" im breiten Sinn verstanden werden, ähnlich wie die Definition von "Drucken" und sollte jede Flüssigkeit umfassen, die zum Formen von Bildmustern und Ähnlichem oder zum Verarbeiten des Druckmediums zu verwenden ist.
Zusätzlich bezieht sich der Ausdruck "Düse", wie nachstehend verwendet, gemeinsam auf eine Ausstoßöffnung, einen Flüssigkeitsdurchlass, der mit dieser in Kommunikation steht, und ein Element zum Erzeugen von Energie zur Verwendung beim Tintenausstoß, soweit nicht anders spezifiziert.
Zusätzlich bezieht sich der Ausdruck "Ausstoßfehler" auf einen tatsächlichen Fehler beim Ausstoßen der Tinte von der Düse und einen Fehler zum geeigneten Ausstoßen einer vorbestimmten Menge von Tinte in eine vorbestimmte Richtung, das heißt einen ungeeigneten Ausstoß.
Die vorstehenden und weitere Aspekte, Effekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen von dieser in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlicher.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines prinzipiellen Teils einer Tintenstrahldruckvorrichtung zeigt, die einen Mechanismus zum Erfassen eines Ausstoßfehlers oder eines Haftens von Tinte an einer Ausstoßoberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Steuerungssystems für die in 1 gezeigte Tintenstrahldruckvorrichtung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer internen Konfiguration einer Ausstoßsteuerung von 2 zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Korrekturschaltung von 2 zeigt;
5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das zur Beschreibung einer Signalverarbeitung nützlich ist, die durch die in 4 gezeigte Korrekturschaltung durchgeführt wird;
6 ist eine erklärende Zeichnung, die schematisch die relativen Positionen eines Kopfs und eines Laserstrahls für eine Tintentropfenerfassung während Ausstoßfehlererfassungsoperationen in der Vorrichtung von 1 zeigt;
7 ist ein Diagramm, das zur Beschreibung einer Erfassung eines Ausstoßfehlers während einer Vorwärtshauptbewegung innerhalb der Serie von Ausstoßfehlererfassungsoperationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
8 ist ein Diagramm, das zur Beschreibung einer Erfassung eines Ausstoßfehlers während einer Rückwärtshauptbewegung innerhalb der Serie von Ausstoßfehlererfassungsoperationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das zur Beschreibung der Erfassung eines Ausstoßfehlers während der in 7 gezeigten Vorwärtshauptbewegung nützlich ist;
10 ist ein Zeitablaufdiagramm, das zur Beschreibung der Erfassung eines Ausstoßfehlers während der in 8 gezeigten Rückwärtshauptbewegung nützlich ist;
11 ist ein Zeitablaufdiagramm, das zur Beschreibung einer Vorwärtshauptbewegungsoperation, die während eines normalen Druckens durchgeführt wird, nützlich ist; und
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Serien von Ausstoßfehlererfassungsoperationen und eine Steuerungsprozedur zeigt, die entsprechend diesen Operationen ausgeführt werden können, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(Allgemeine Konfiguration)
1 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines prinzipiellen Teils einer Tintenstrahldruckvorrichtung (eines Tintenstrahldruckers), die einen Mechanismus zum Erfassen eines Ausstoßfehlers und/oder eines Haftens von Tinte an einer Ausstoßoberfläche umfasst.
Ein Tintenstrahlkopf oder Druckkopf 113 führt eine Tintenausstoßoperation durch, nachdem seine Oberfläche durch eine Wischeinheit 114 gewischt wurde, und führt eine Druckoperation sowohl beim Bewegen (Hauptbewegung) in die Richtung eines Pfeils 2 (vorwärts), durch eine durchgezogene Linie gezeigt, als auch beim Bewegen in die Richtung eines Pfeils 3 (rückwärts), durch eine gestrichelte Linie gezeigt, durch.
Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Druckmedium, wie etwa Papier oder Stoff, welches periodisch in die Richtung eines Pfeils 5 bewegt (geführt) wird. Ein schraffierter Teil 4a bezeichnet einen bereits gedruckten Teil des Druckmediums, während ein nicht-schraffierter Teil 4b einen zu druckenden Teil bezeichnet. Für eine Hauptbewegung kann die Position des Kopfes durch Lesen einer Skala eines linearen Codierers 7, der am Hauptgehäuse der Vorrichtung fixiert ist, unter Verwendung eines Positionsleseabschnitts oder eines Aufnahmeabschnitts 6, der auf einem Schlitten (bei Bezugszeichen 205 in 6 gezeigt, welcher später beschrieben wird) angebracht ist, auf welchem der Kopf platziert ist, erfasst werden. Der Codierer 7 ist als eine Referenz für Bilddruckoperationen angeordnet, um ein ideales Auftreffen von Tinte auf dem Druckmedium 4 zu ermöglichen, um die Bilddruckqualität zu verbessern.
Eine bei Bezugszeichen 111a gezeigte strichpunktierte Linie bezeichnet einen Lichtstrahl (z.B. einen Laserstrahl), der nach einer Verdünnung von einem Lichtaussendeabschnitt 111 ausgegeben wird. Während einer Hauptvorschubbewegung des Kopfes 113 werden Tintentropfen 113a, 113b, 113c, ... von Ausstoßöffnungen ausgestoßen. Der Lichtstrahl 111a wird durch einen Lichtempfangsabschnitt 112 empfangen, welcher dann die Lichtstärke erfasst. Bezugszeichen 115 bezeichnet ein Element zum Empfangen einer ausgestoßenen Tinte für die Tintentropfenerfassungsverarbeitung, welche auf einer Halterungsplatte 115a angebracht ist. Eine kleine Menge von Waschwasser wird periodisch in dieses Element ausgestoßen und durch eine (nicht gezeigte) Absaugpumpe abgeleitet.
Obwohl in der Figur nur ein Druckkopf zum Ausstoßen einer Tinte für eine Farbe (zum Beispiel schwarz (Bk)) gezeigt ist, kann eine Vielzahl von Druckköpfen bereitgestellt sein, um Farben wie etwa Zyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) zu entsprechen. Anstelle solcher separater Köpfe für verschiedene Farben kann ein einzelner Druckkopf eine Gruppe von Düsen zum Ausstoßen der Bk-Tinte und eine Gruppe von Düsen zum Ausstoßen der Y-, M-, und C-Tinten umfassen, wobei die Gruppen in Nebeneinanderstellung angeordnet sind. Alternativ können ein Druckkopf mit einer Gruppe von Düsen zum Ausstoßen der Bk-Tinte und ein Druckkopf mit einer Gruppe von Düsen zum Ausstoßen der Y-, M- und C-Tinten unabhängig in Nebeneinanderstellung angeordnet sein.
Des Weiteren kann ein Tintentank in dem Druckkopf integriert sein, der eine Tintenversorgungsquelle darstellt, oder kann mit der Tinte über einen Schlauch oder Ähnliches von einem Tintentank versorgt werden, der an einer unterschiedlichen Stelle der Vorrichtung bereitgestellt ist. Zusätzlich, wenn ein Tintentank in dem Druckkopf integriert ist, können der Druckkopf und der Tintentank in einer Kartusche geformt sein, die in dem Hauptgehäuse der Vorrichtung (dem Schlitten) entfernbar installiert werden kann, oder der Druckkopf und der Tintentank können derart getrennt sein, dass zum Beispiel der Tintentank alleine durch einen neuen ersetzt werden kann.
(Konfiguration eines Steuerungssystems für die Vorrichtung)
2 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Steuerungssystems für eine Tintenstrahldruckvorrichtung mit einem Block zum Erfassen eines Ausstoßfehlers oder eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 11 eine Einheit, die mit Funktionen des Erfassens eines Ausstoßzustandes und eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche verknüpft ist. Diese Einheit umfasst den Tintenstrahldruckkopf 113, den Lichtaussendeabschnitt 111 und den Lichtempfangsabschnitt 112. Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Einheit, die mit Kopfsteuerungsfunktionen und anderen Funktionen des Beurteilens eines Ausstoßzustandes und eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche verknüpft ist. Diese Einheit umfasst eine CPU 121 zum elektrischen Steuern des gesamten Tintenstrahldruckers und eine Ausstoßsteuerung 122, eine Korrekturschaltung 123 und eine Speichereinheit 124, die die vorhergehenden Ausstoßzustandsdaten speichert.
Die CPU 121 speichert vorübergehend vorher angefertigte Druckbilder oder Bilder, die von einer externen Host-Einheit (welche eine Quelle zum Zuführen von Bilddaten ist, und welche in der Form eines Computers, der als eine Informationsverarbeitungseinheit dient, einer Bildleseeinheit oder einer anderen Einheit sein kann) übertragen werden, und übermittelt der Reihe nach gewünschte Druckbilder an die Ausstoßsteuerung 122 gemäß einer Druckoperationssteuerung für den Tintenstrahldrucker. In diesem Beispiel übermittelt die CPU 121 ein BVE*-Signal 121d, das einen effektiven Bildbereich in einer Hauptbewegungsrichtung des Tintenstrahldruckkopfes 113 angibt, das ein Drucken basierend auf dem seriellen Bewegungsverfahren wie in 1 beschrieben durchführt, ein VE*-Signal 121e, das einen effektiven Bildbereich in einer Ausstoßöffnungsanordnungsrichtung des Tintenstrahldruckkopfes 113 angibt, ein Bildsignal 121f zum Drucken und einen Übermittlungssynchronisationstakt 121g für das Bildsignal. Diese vier Signale werden basierend auf einem Referenzsignal 6a von dem Codierer 6, 7 erzeugt, welche die Position des Tintenstrahldruckkopfs 113 überwacht, um zu spezifizieren, welche Daten zu drucken sind und wo diese Daten zu drucken sind.
Zusätzlich sind die Ausstoßsteuerung 122, die Korrekturschaltung 123 und die Speichereinheit 124 über einen CPU-Datenbus 121a, einen CPU-Adressbus 121b und einen Steuerungsbus 121c miteinander verbunden. Ein Einheits-Chip-Auswahlsignal, ein Bus-Lese-/Schreib-Signal, ein Busrichtungssignal und Ähnliches werden auf den Steuerungsbus 121c übertragen.
Weiter gibt die CPU 121 ein Lichtaussendesteuerungssignal 121h zum Ein- und Ausschalten einer Lichtquelle in dem Lichtaussendeabschnitt 111 der Einheit 11 zum Erfassen eines Ausstoßzustandes und eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche aus.
Gemäß einer Einstellung durch die CPU 121 über die CPU-Busse 121a bis 121c, produziert die Ausstoßsteuerung 122 ein durch vier Signalleitungen übertragenes Kopfsteuerungssignal 122c, welches erforderlich ist, um die Bildsteuerungssignale 121d bis 121g an den Tintenstrahldruckkopf zu übermitteln. Zusätzlich gibt die Ausstoßsteuerung 122 einen Korrektursynchronisationstakt 122a und ein Ausstoßsynchronisationssignal 122b in Synchronismus mit dem VE*-Signal 121e an die Korrekturschaltung 123 aus.
Die Korrekturschaltung 123 empfängt ein Signal (nachstehend als ein "Tintenausstoß/Tintenhaftungserfassungssignal" bezeichnet) 112a, das durch den Lichtempfangsabschnitt 112 der Einheit 11 ausgegeben wird, und dazu verwendet wird, um die Anwesenheit eines ausgestoßenen Tintentropfens und eines Haftens der Tinte auf der Ausstoßoberfläche zu erfassen, erhöht das S/N-Verhältnis und erfasst genau einen Tintenausstoßzustand und ein Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche in Synchronismus mit dem Korrektursynchronisationstakt 122a und dem Ausstoßsynchronisationssignal 122b von der Ausstoßsteuerung 122. Die Korrekturschaltung 123 liefert dann die erfassten Daten an die CPU-Busse 121a bis 121c gemäß durch die CPU 121 bereitgestellter Zugriffszeiten. Zusätzlich, für das Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche, gibt die Korrekturschaltung ein Zeitablaufunterbrechungssignal 123a und/oder ein Ebenenablaufunterbrechungssignal 123b an die CPU 121 aus.
Nach Empfangen der Unterbrechungssignale 123a, 123b erlaubt die CPU 121, dass die Ausstoßoberfläche gewischt wird, nachdem der Ausstoßfehlererfassungsablauf beendet ist, und nimmt dann den Ausstoßfehlererfassungsablauf erneut auf. Die CPU 121 vergleicht auch die Daten in der Speichereinheit 124, die den vorhergehenden Tintenausstoßzustand speichert, mit Daten, die den momentanen Tintenausstoßzustand und Erwägungen für die Zeitablauf- und Ebenenablaufunterbrechungen umfassen. Wenn die CPU 121 beurteilt, dass ein Ausstoßfehler an der gleichen Ausstoßöffnung oder einer Ausstoßöffnung in der Nachbarschaft von dieser auftritt, bestimmt sie weiter, dass dieser Fehler aus einem Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche resultiert und erlaubt es, dass diese Daten in der Speichereinheit 124 gespeichert werden. Solch ein Steuerungsverfahren wird später beschrieben.
Während der Operation des Erfassens eines Ausstoßzustandes oder eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche, bestrahlt der Lichtaussendeabschnitt 111 den Lichtempfangsabschnitt 112 mit einem Laserstrahl. In diesem Beispiel werden ein Halbleiterlaser und ein (nicht gezeigtes) optisches System mit Linsen verwendet, um parallele Strahlen zu erzeugen, so dass sich ein gleichmäßiger Lichtstrom des Lichtstrahls 111a zu dem Lichtempfangsabschnitt 112 erstreckt.
Die Vielzahl von Düsen (in diesem Beispiel, zur Erklärung, 16 Düsen, die mit 1N bis 16N bezeichnet sind und von einem Ende zu dem anderen Ende des Anordnungsbereichs geformt sind), die in dem Tintenstrahldruckkopf 113 angeordnet sind, stoßen nacheinander die Tinte aus, zum Beispiel in der Form von Tropfen (als 113a bis 113p bezeichnet) um den Lichtstrahl 111a zu blockieren, um die Bestimmung des Tintentropfenausstoßzustandes von jeder Düse zu erlauben. Dann, basierend auf der Zeit, die vergeht, während der Lichtstrahl 111a blockiert wird, oder einem Ausgabewert, wird bestimmt, ob die Tinte an der Ausstoßoberfläche haftet oder nicht.
Der Tintenstrahldruckkopf 113, der hier verwendet wird, basiert auf der Verwendung von thermischer Energie zum Tintenausstoßen und besitzt elektrothermische Wandler (Ausstoßerhitzer), die an den Düsen angebracht sind, so dass, wenn die Erhitzer mit Energie versorgt werden, in der Tinte ein Filmkochen auftritt, welche somit ausgestoßen wird.
(Details der Ausstoßsteuerung)
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer internen Konfiguration der Ausstoßsteuerung 123 zeigt. Ein Hitzepulserzeuger 1223 produziert Steuerungssignale für den Tintenstrahldruckkopf 113 während eines Bilddatendruckens. Eine CPU-Schnittstelle (I/F) 1221 verwendet eine Busverbindung mit der CPU 121, um Verarbeitungen (1) bis (4) durchzuführen, die für eine Ausstoßsteuerung erforderlich sind, was als nächstes beschrieben wird, produziert Bildübermittlungssignale für den Tintenstrahldruckkopf und produziert Steuerungssignale für die Korrekturschaltung 123.
(1) Verarbeitung zum Einstellen eines Hitzepulses für den Hitzepulserzeuger 1223:
Ein Doppelpuls, das heißt ein Hitzepuls, der während einem normalen Drucken bereitgestellt ist, wird durch ein Einstellungssignal (1221e) eingestellt. Die Hitzepulsbreite, die durch dieses Signal eingestellt wird, ist für einen Bereich, der bei einem Ausstoß möglich ist.
(2) Verarbeitung zum Erzeugen von Datenübermittlungssignalen 1221a bis 1221c für den Tintenstrahldruckkopf basierend auf den Bildsteuerungssignalen 121d bis 121g von der CPU 121:
In diesem Fall ist das Datenübermittlungssignal 1221a ein Bildsignal (insgesamt 16 Daten für die 16 Düsen), ist das Datenübermittlungssignal 1221b ein Synchronisationstakt und ist das Datenübermittlungssignal 1221c ein Speichersignal. Bei einer steigenden Flanke des Synchronisationstaktes 1221b, wird das Bildsignal 1221a an ein (nicht gezeigtes) Schieberegister für den Tintenstrahldruckkopf 113 übermittelt. Dann bewirkt das Speichersignal 1221c, dass eine Speicherschaltung in dem Kopf 113 das Bildsignal 1221a speichert, und ein Ausstoß 1222a oder 1223a bewirkt, dass die Tinte ausgestoßen wird. Die Datenübermittlungssignale 1221a bis 1221c werden basierend auf dem Referenzsignal von den Codierern 6, 7 zum Überwachen der Position des Tintenstrahldruckkopfes 113, wie vorstehend beschrieben erzeugt, und diese Signale bestimmen, welche Daten zu drucken sind und wo diese Daten zu drucken sind.
(3) Verarbeitung zum Produzieren des Taktsignals 122a für die Korrekturschaltung 123:
Dieses Taktsignal ist asynchron mit einem Bildübermittlungstakt und besitzt eine vierfach höhere Frequenz als dieser.
(4) Verarbeitung zum Produzieren des VE*-Signals 122b für die Korrekturschaltung 123:
Dieses Synchronisationssignal ist synchron mit dem VE*-Signal 121e und wird gleichzeitig mit einem Ausstoßpulssignal 1224a ausgegeben, das von einem Auswähler 1224 ausgegeben wird.
(Details der Korrekturschaltung)
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer internen Konfiguration der Korrekturschaltung 123 zeigt. Ein Bandpassfilter (BPF) 1231 verbessert das S/N-Verhältnis des Tintenausstoß-/Tintenhaftungserfassungssignals 112a von dem Lichtempfangsabschnitt 112 und extrahiert die Charakteristika von diesem. Ein Verstärker (AMP) 1232 verstärkt ein schwaches Signal 1231a mit den extrahierten Charakteristika, so dass ein A/D-Wandler 1233 ein verstärktes Signal 1232a in ein digitales Signal 1233a umwandeln kann.
Das digitalisierte Tintenausstoß-/Tintenhaftungserfassungssignal 1233a wird in eine Vergleichsschaltung 1237 eingegeben. Die Vergleichsschaltung 1237 sendet ein digitalisiertes Tintenausstoß-/Tintenhaftungserfassungssignal 1237a an eine Synchronisationsschaltung 1234 und sendet ein Zeitablaufunterbrechungssignal 123a oder ein Ebenenablaufunterbrechungssignal 123b, welches das Ausstoßoberflächentintenhaftungserfassungssignal ist, an die CPU 121, wenn das Signal 1233a einen spezifischen Wert überschreitet oder länger dauert, als eine spezifische Zeitdauer.
Das digitalisierte Tintenausstoß-/Tintenhaftungserfassungssignal 1237a, das die Vergleichsschaltung 1237 durchquert hat, wird dann in der Synchronisationsschaltung 1234 durch das Taktsignal 122a von der Ausstoßsteuerung geformt, um unbedeutende Rauschsignale (Spitzenrauschen oder Ähnliches) zu entfernen. Ein geformtes Tintenausstoß-/Tintenhaftungserfassungssignal 1234a wird in einen Speichertaktgeber in einem Register 1236 eingegeben, wohingegen ein Zählsignal 1235a von einem Zeilenzähler 1235 in dem Register 1236 eingestellt wird, wobei der Zeilenzähler 1235 die Reihenfolge von Tintentropfenausstößen zählt. Die in dem Register 1236 eingestellten Daten werden als Reaktion auf ein Ausgabesignal, das von der CPU 121 über den Steuerungsbus 121c übertragen wird, an den Datenbus 121a ausgegeben. Das Register 1236 wird bei jedem Ausstoß durch das Ausstoßzählsignal 122b gelöscht. Somit, wenn ein Tintentropfen ausgestoßen wird, gibt das Register 1236 eine entsprechende Düsennummer aus, wohingegen es eine "0" ausgibt, wenn ein Ausstoßfehler auftritt.
(Zeitablaufdiagramm für die Korrekturschaltung)
5 zeigt, die in der Ausstoßfehlererfassungsbetriebsart die Korrekturschaltung 123, die Unterbrechungssignale verarbeitet, die von der Erfassung des Ausstoßens von Tintentropfen und der Erfassung eines Haftens der Tinte an der Ausstoßoberfläche entstehen. Die Figur zeigt das Ausstoßerfassungssignal 112a von dem Lichtempfangsabschnitt 112, das Signal 1231a, das nach einem Filtern von dem Bandpassfilter 1231 ausgegeben wird, das verstärkte Signal 1232a von dem Verstärker 1232, das digitalisierte Signal 1233a von dem A/D-Wandler 1233, das Ausstoßoberflächentintenhaftungsunterbrechungssignal 123a, das aufgrund eines Zeitablaufs von der Vergleichsschaltung 1237 ausgegeben wird, das Ausstoßoberflächentintenhaftungsunterbrechungssignal 123b, das durch einen Ebenenablauf entsteht, das Tintentropfenerfassungssignal 1237a, das Taktsignal 122a, das an die Synchronisationsschaltung 1234 und die Vergleichsschaltung 1237 ausgegeben wird, das Ausgabesignal 1234a von der Synchronisationsschaltung 1234, das Ausstoßzählsignal 122b, das in den Zeilenzähler 1235 und die Vergleichsschaltung 1237 eingegeben wird, die Zähldaten 1235a in dem Ausstoßzählsignal 123b von dem Zeilenzähler 1235, und die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, die in dem Register 1236 als Reaktion auf das Ausgabesignal 1234a von der Synchronisationsschaltung 1234 gespeichert werden.
Für das Ausstoßerfassungssignal 112a werden Ausstoßerfassungssignale für jede Düse nacheinander ausgegeben, beginnend mit einer ersten Düse. Bezugszeichen 112a-1 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für die erste Düse, Bezugszeichen 112a-2 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für eine zweite Düse, Bezugszeichen 112a-3 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für eine dritte Düse, Bezugszeichen 112a-4 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für eine vierte Düse, Bezugszeichen 112a-5 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für eine fünfte Düse und Bezugszeichen 112a-6 bezeichnet ein Tintentropfenausstoßerfassungssignal für eine sechste Düse. Die Figur zeigt, dass die erste, zweite und sechste Düse die Tinte erfolgreich ausgestoßen haben, dass die dritte Düse keine Tinte ausgestoßen hat, und dass die vierte und fünfte Düse keine Tinte ausgestoßen haben, wegen eines Haftens von Tinte an der Ausstoßoberfläche.
Da das Ausstoßerfassungssignal 112a Rauschanteile enthält, werden diese Anteile durch das Filter 1231 gefiltert, um das gefilterte Signal 1231a zu erzeugen. Das gefilterte Signal 1231a besitzt jedoch eine niedrige Spannungsebene und ist somit für die Verarbeitung in der CPU 121 ungeeignet. Dementsprechend wird dieses Signal durch den Verstärker 1232 verstärkt, um das verstärkte Signal 1232a zu erhalten. Das verstärkte Signal 1232a wird durch den A/D-Wandler 1233 digitalisiert und dann in die Vergleichsschaltung 1237 als das Signal 1233a eingegeben. Die Zeit und Ebene des eingegebenen Signals werden mit spezifischen Werten verglichen, und wenn diese nicht mit diesen Werten übereinstimmen, werden die Unterbrechungssignale 123a und 123b entsprechend für die Zeit und die Ebene an die CPU 121 zurückgesendet. Das Tintentropfenerfassungssignal 1237a, das Erwägungen für die Unterbrechungssignale 123a, 123b umfasst, wird in die Synchronisationsschaltung 1234 eingegeben. Die Synchronisationsschaltung 1234 verwendet den Synchronisationstakt 122a, der durch die Ausstoßsteuerung produziert wird, um das digitalisierte Erfassungssignal 1237a zu formen. Das heißt ungewollte Anteile, wie etwa Spitzenrauschen, werden von dem digitalisierten Erfassungssignal 1237a entfernt, um das Erfassungssignal 1234a zu erhalten, welches genauer ist. Das Erfassungssignal 1234a wird in das Register 1236 eingegeben.
Eine tatsächliche Tintentropfenerfassung wird nachfolgend mit Bezug auf 5 beschrieben.
Zeitpunkt t1: Das Ausstoßzählsignal 122b wird in den Zeilenzähler 1235 eingegeben, um den Zählwert zu erhöhen, um die Zähldaten 1235a auf "1" zu setzen. Zu der gleichen Zeit wird auch das Ausstoßzählsignal 122b eingegeben, um ein Terminal des Registers 1236 zu löschen, um die Ausstoßerfassungsdaten 1236a auf "0" zu löschen.
Zeitpunkt t2: wenn ein Tintentropfen von der ersten Düse bei einer steigenden Flanke des Synchronisationssignals 1234a erfasst wird, wird der Wert "1" der Zähldaten 1235a in dem Register 1236 gespeichert. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten, werden von "0" auf "1" geändert, so dass das Erfassen eines Tintentropfens von der ersten Düse über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
Zeitpunkt t3: Das Ausstoßzählsignal 122b erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 1235, um die Zähldaten 1235a auf "2" zu setzen. Zu der gleichen Zeit werden die Erfassungsdaten 1236a in dem Register 1236 auf "0" gelöscht.
Zeitpunkt t4: Wenn ein Tintentropfen von der zweiten Düse bei einer steigenden Flanke des Synchronisationssignals 1234a erfasst wird, wird der Wert "2" der Zähldaten 1235a in dem Register 1236 gespeichert. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten, werden von "0" auf "2" geändert, so dass die Erfassung eines Tintentropfens von der zweiten Düse über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
Zeitpunkt t5: Das Ausstoßzählsignal 122b erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 1235, um die Zähldaten 1235a auf "3" zu setzen. Zu der gleichen Zeit werden die Ausstoßerfassungsdaten 1236a in dem Register 1236 auf "0" gelöscht.
Zeitpunkt t6: Da das Synchronisationssignal 1234a kein Zustand einer Tintentropfenerfassung ist und keine steigende Flanke besitzt, kann der Wert "3" der Zähldaten 1235a nicht in dem Register 1236 gespeichert werden. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten, werden unverändert bei "0" beibehalten, so dass die Nichterfassung eines Tintentropfens von der dritten Düse, d.h. ein Ausstoßfehler, über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
Zeitpunkt t7: Das Ausstoßzählsignal 122b erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 1235, um die Zähldaten 1235a auf "4" zu setzen. Zu der gleichen Zeit werden die Ausstoßerfassungsdaten 1236a in dem Register 1236 auf "0" gelöscht.
Zeitpunkt t8: Da das Synchronisationssignal 1234a kein Zustand einer Tintentropfenerfassung ist und keine steigende Flanke besitzt, kann der Wert "4" der Zähldaten 1235a nicht in dem Register 1236 gespeichert werden. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten werden unverändert bei "0" beibehalten, so dass die Nichterfassung eines Tintentropfens von der vierten Düse, d.h. ein Ausstoßfehler, über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
Zeitpunkt t9: Das Ausstoßzählsignal 122b erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 1235, um die Zähldaten 1235a auf "5" zu setzen. Zu der gleichen Zeit werden die Ausstoßerfassungsdaten 1236a in dem Register 1236 auf "0" gelöscht.
Zeitpunkt t10: Da das Synchronisationssignal 1234a kein Zustand einer Tintentropfenerfassung ist und keine steigende Flanke besitzt, kann der Wert "5" der Zähldaten 1235a nicht in dem Register 1236 gespeichert werden. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten, werden unverändert bei "0" beibehalten, so dass die Nichterfassung eines Tintentropfens von der fünften Düse, d.h. ein Ausstoßfehler, über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
Zeitpunkt t11: Das Ausstoßzählsignal 122b erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 1235, um die Zähldaten 1235a auf "6" zu setzen. Zu der gleichen Zeit werden die Ausstoßerfassungsdaten 1236a in dem Register 1236 auf "0" gelöscht.
Zeitpunkt t12: Wenn ein Tintentropfen von der sechsten Düse bei einer steigenden Flanke des Synchronisationssignals 1234a erfasst wird, wird der Wert "6" der Zähldaten 1235a in dem Register 1236 gespeichert. Die Ausstoßerfassungsdaten 1236a, das heißt die gespeicherten Daten werden von "0" auf "6" geändert, so dass die Erfassung eines Tintentropfens von der zweiten Düse über den Datenbus 121a an die CPU 121 kommuniziert wird.
(Ausstoßfehlererfassungsoperation basierend auf der relativen Position eines Lichtstroms)
6 stellt schematisch die relativen Positionen des Kopfes während der Ausstoßfehlererfassungsoperation und eines Laserstrahls zur Tintentropfenerfassung dar. In der Figur ist der Tintenstrahldruckkopf 113 von seiner oberen Oberfläche aus dargestellt. Zur Einfachheit sind Düsenfelder 201 bis 204 von einer Vielzahl von Druckköpfen dargestellt. Die Hauptbewegung wird gemäß dem Bereich der Düsenfelder durchgeführt und ein Bild wird geformt. In dieser Figur umfassen die Düsenfelder 202 bis 204 der anderen Tintenstrahldruckköpfe, welche in 1 nicht gezeigt sind, Düsen zum Ausstoßen von Tinten der Primärfarben zum Farbdrucken, das heißt Zyan, Magenta und Gelb. Der Abstand zwischen den benachbarten Düsenfeldern stimmt mit dem Abstand X der Köpfe (das Intervall zwischen den Köpfen auf einem Schlitten) in der Hauptvorschubbewegung überein.
Bezugszeichen 205 bezeichnet einen Schlitten, der die vier Tintenstrahldruckköpfe zum Ausstoßen der entsprechenden Farbtinten umfasst. Der Schlitten 205 wird zum Drucken in die Hauptbewegungsrichtung bewegt. Ein Drucken, das durch Bewegen des Schlittens 205 in die Richtung des Pfeils 2 ausgeführt wird, wird nachstehend als "Vorwärtsdrucken" bezeichnet, während ein Drucken, das durch Bewegen des Schlittens in die Richtung des Pfeils 3 ausgeführt wird, nachstehend als "Rückwärtsdrucken" bezeichnet wird.
Wie in dieser Figur gezeigt durchläuft der Laserstrahl 111a der von dem Lichtaussendeabschnitt 111 ausgegeben wird, den Auftreffbereich 201 in dem Kopf 113 bei einem Winkel θ, und der Lichtempfangsabschnitt 112 erfasst Tintentropfen, die von dem Kopf ausgestoßen werden, während er sich bewegt. Die Tintentropfenerfassungsoperation wird bei den drei nachfolgenden Köpfen ähnlich durchgeführt.
(Erfassung eines Ausstoßfehlers während einer Vorwärtshauptbewegung)
7 zeigt wie ein Ausstoßfehler während einer Vorwärtshauptbewegung erfasst wird. In der Figur bezeichnen 1Na, 4Na, 7Na, 10Na, 13Na und 16Na Auftreffpositionen eines Tintentropfens, der von den Düsen 1N, 4N, 7N, 10N, 13N und 16N ausgestoßen wird. Zuerst stößt der Tintenstrahldruckkopf 113 an einer Position einer Spalte 301 die Tinte durch die Düse 1N aus. Ein Tintentropfen, der die Position 1Na erreicht, wird durch geeignetes Steuern der Ausstoßzeit von diesem derart ausgestoßen, dass er das Zentrum des Laserstrahls 111a durchläuft. Während sich der Kopf in die Vorwärtshauptbewegungsrichtung 2 bewegt, stößt jede der Düsen 4N, 7N, ... sequentiell entsprechende Tintentropfen aus, und jeder von diesen wird ausgestoßen, um durch geeignetes Steuern jeder der Ausstoßzeiten in jedem Fall das Zentrum des Laserstrahls zu durchqueren. Während diesen Operationen bewegt sich der Kopf sequentiell zu den Positionen von Spalten, die bei Bezugszeichen 303, 303, 304, 305, 306 gezeigt sind und ein Ausstoßfehler kann durch Überwachen eines Tintenausstoßzustands von den sechs Düsen in dem Kopf erfasst werden. Nachdem die Verarbeitung für den Tintenstrahldruckkopf 113 vervollständigt wurde, wenn der Kopf (zum Beispiel der Kopf mit dem Düsenfeld 201) eine Position einer Spalte 307 erreicht, schaltet eine ähnliche Erfassungssteuerung zu dem benachbarten Kopf um (zum Beispiel der Kopf mit dem Düsenfeld 202). Während einer Bewegung in die Vorwärtshauptbewegungsrichtung wurde jede Düse von jedem Kopf sequenziell dem Tintentropfenerfassungsprozess unterzogen.
Der Abstand (XP) zwischen den benachbarten Positionen innerhalb der Positionen von Spalten 301 bis 306 entspricht einer Druckauflösung 360 dpi (Punkte/Zoll) und einem Intervall von 70,5 μm. Das Intervall (LP) zwischen den benachbarten Düsen innerhalb der Düsen 1N bis 16N ist ebenfalls 70,5 μm. Der Strahlungswinkel des Laserstrahls, welcher auf das Intervall zum benachbarten Kopf (X) begrenzt ist, ist mit Bezug auf die Köpfe θ. Diese Neigung ermöglicht es, dass die Ausstoßzustände der Vielzahl von Köpfen während einer Bewegung kontinuierlich erfasst werden. In diesem Fall ist θ ungefähr 18,4°.
In diesem Beispiel wird die Tintentropfenerfassungsoperation bei Intervallen von drei Düsen durchgeführt; dies ist eine Einschränkung, die aus der Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 205 in der Vorwärtshauptbewegungsrichtung resultiert. Bei einer Druckoperation auf einem tatsächlichen Druckmedium bewegt sich der Schlitten 305 mit 400 mm/s und der Tintentropfenausstoßzyklus des Druckkopfs ist 176 μs, so dass die vorstehende Intervallbedingung aus den folgenden Bedingungen erhalten wird:
Allgemein, wenn

N:: Gesamtanzahl von Düsen in dem Kopf;
X:: – Intervall zu benachbartem Kopf (Kopfanordnungsabstand);
V:: Hauptvorschubbewegungsgeschwindigkeit;
T:: Hauptbewegungstintentropfenausstoßzyklus;
XP:: Abstand zu benachbarter Spalte;
LP:: Abstand zu benachbarter Düse;
L:: Distanz zwischen der ersten Düse und der letzten Düse in dem Kopf; und
θ:: Winkel zwischen dem Kopf und dem Lichtstrom,

Y = INT{[N/INT(X/(VT))] + 1};

θ = 1/Y ≤ (X – XP)/P;

L = (N – 1)P.

7 zeigt, dass das Ausstoßdüsenintervall Y gleich "3" ist. In diesem Fall können all die 16 Düsen während einer Reihe von Erfassungsabläufen basierend auf drei Hauptbewegungsoperationen erfasst werden, mit einem Ausstoßfehlererfassungsablauf bei einer Rückwärtshauptbewegung, welcher als nächstes beschrieben wird, und einem nachfolgenden Ausstoßfehlererfassungsablauf bei einer Vorwärtshauptbewegung.
(Erfassung eines Ausstoßfehlers während einer Rückwärtshauptbewegung)
8 zeigt, wie ein Ausstoßfehler während einer Rückwärtshauptbewegung erfasst wird. In der Figur bezeichnen 15Na, 12Na, 9Na, 6Na und 3Na Auftreffpositionen von Tintentropfen, die von den Düsen 15N, 12N, 9N, 6N und 3N ausgestoßen werden. Zuerst stößt der Tintenstrahldruckkopf 113 bei einer Position einer Spalte 401 die Tinte durch die Düse 15N aus. Ein Tintentropfen, der die Position 15Na erreicht, wird durch geeignetes Steuern der Ausstoßzeit von diesem derart ausgestoßen, dass er das Zentrum des Laserstrahls 111a durchläuft. Während sich der Kopf in die Rückwärtshauptbewegungsrichtung 3 bewegt, stößt jede der Düsen 12N, 9N, ... sequentiell entsprechende Tintentropfen aus, und jeder von diesen wird durch geeignetes Steuern jeder der Ausstoßzeiten ausgestoßen, um in jedem Fall das Zentrum des Laserstrahls zu durchqueren. Während diesen Operationen bewegt sich der Kopf sequentiell zu den Positionen von Spalten, die durch Bezugszeichen 402, 403, 404, 405 gezeigt sind und ein Ausstoßfehler kann durch Überwachen eines Tintenausstoßzustandes von den sechs Düsen in dem Kopf erfasst werden. Nachdem die Verarbeitung für den Tintenstrahldruckkopf auf 113 vervollständigt wurde, wenn der Kopf (zum Beispiel der Kopf mit dem Düsenfeld 202) eine Position einer Spalte 407 erreicht, schaltet eine ähnliche Erfassungssteuerung zu dem benachbarten Kopf (zum Beispiel der Kopf mit dem Düsenfeld 201) um. Während einer Bewegung in die Vorwärtshauptbewegungsrichtung wurde jede Düse von jedem Kopf sequentiell dem Tintentropfenerfassungsprozess unterzogen.
Der Abstand (XP) zwischen den benachbarten Positionen innerhalb der Positionen von Spalten 401 bis 405 entspricht einer Druckauflösung von 360 dpi und einem Intervall von 70,5 μm. Das Intervall (LP) zwischen den benachbarten Düsen innerhalb der Düsen 1N bis 16N ist ebenfalls 70,5 μm. Der Strahlungswinkel des Laserstrahls, welcher durch den Abstand zum benachbarten Kopf (X) begrenzt ist, ist mit Bezug auf die Köpfe θ. Diese Neigung ermöglicht, dass die Ausstoßzustände der Vielzahl von Köpfen während einer Bewegung kontinuierlich erfasst werden. In diesem Fall ist θ ungefähr 18,4°. Diese sind ähnlich zu dem vorstehenden Erfassungsablauf des Ausstoßfehlers während der Vorwärtshauptbewegung.
Die Tintentropfenerfassungsoperation wird ebenso bei Intervallen von drei Düsen durchgeführt, aber erfasst diese Düsen, die nicht dem Erfassungsablauf in der Vorwärtshauptbewegung unterzogen wurden. Nachfolgend wird weiter der Erfassungsablauf in die zweite Vorwärtshauptbewegung (entsprechend den Düsen 2N, 5N, 8N, 11N, 14N) durchgeführt und der Erfassungsprozess für alle Düsen wird während der drei Erfassungsabläufe basierend auf der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung vervollständigt. Die Rückwärtshauptbewegungserfassung kann ebenso bei der Schlittengeschwindigkeit von tatsächlichen Druckoperationen ausgeführt werden.
(Zeitablaufdiagramm für eine Ausstoßfehlererfassung während einer Vorwärtshauptbewegung)
9 ist ein Zeitablaufdiagramm für die Ausstoßfehlererfassungsoperation in der Vorwärtshauptbewegung. In dieser Figur bezeichnet Bezugszeichen 121d das BVE*-Signal, das einen effektiven Bildbereich in der Hauptbewegungsrichtung des Tintenstrahldruckkopfs 113 angibt, der ein Drucken basierend auf dem seriellen Bewegungsverfahren durchführt, Bezugszeichen 121e bezeichnet das VE*-Signal, das einen effektiven Bildbereich des Tintenstrahldruckkopfes 113 in eine Düsenspaltenrichtung angibt, Bezugszeichen 121f bezeichnet das Bildsignal zum Bewirken, dass die Tinte von dem Tintenstrahldruckkopf ausgestoßen wird, Bezugssignal 121g bezeichnet den Übertragungssynchronisationstakt für das Bildsignal, und Bezugszeichen 6a bezeichnet das Bezugssignal von dem Codierer (6, 7) zur Überwachung der Position des Tintenstrahldruckkopfes 113. Die vier Signale 121d, 121e, 121f, 121g werden basierend auf dem Bezugssignal 6a erzeugt, um zu steuern, welche Daten zu drucken sind und wo diese Daten zu drucken sind. Zusätzlich sind die Spalten 301 bis 304, die Tintenausstoß- oder Auftreffzustände zeigen, die zum Produzieren von Ausstoßfehlererfassungssignalen während einer Vorwärtshauptbewegung in 7 verwendet werden, in diesem Zeitablaufdiagramm schematisch angeordnet, und die Positionen der Düsen, die durch die Steuerungssignale zum Ausstoßen angesteuert werden, sind auf diesen Spalten dargestellt (die schraffierten Teile).
Sobald das Codierersignal 6a für eine vorbestimmte Anzahl (in diesem Fall 34) von Pulsen ausgegeben wurde (der Zeitpunkt t1), wird das Signal 121d aktiv (L-Ebene bei Negativlogikoperationen; dies trifft auch auf die folgende Beschreibung zu), um eine erste Ablaufsteuerung für den Ausstoßfehlererfassungsablauf während der Vorwärtshauptbewegung zu starten. Zu der gleichen Zeit wird das Ausstoßfreigabesignal 121e für die erste Zeile des Tintenstrahldruckkopfes 113 aktiv (L-Ebene), um die Daten 121f für die erste Düse 1N mit dem Bildübertragungssynchronisationstakt 121g zu übermitteln, um die Tinte an der Position 1Na der Spalte 301 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 301 ist nach einer Steuerung der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte.
Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 302 wird zum Zeitpunkt t2 gestartet, wenn der Codiererpuls 6a, der von dem Startpunkt t1 der letzten Spalte startet, "34" erreicht hat. Wie bei der Steuerung für die Spalte 301 wird das Ausstoßfreigabesignal 121e für die Spalte 302 des Tintenstrahldruckkopfes 113 aktiv (L-Ebene), um die Daten 121f für die vierte Düse 4N mit dem Bildübertragungssynchronisationstakt 121g zu übermitteln, um die Tinte an der Position 4Na der Spalte 302 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 302 ist nach einem Steuern der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte.
Auf diese Weise werden die Ausstoßfehlererfassungsdaten sequentiell von der vorbestimmten Düse erhalten, um den ersten Ablauf zu vervollständigen. Wie in der Figur gesehen werden kann, wird diese Ausstoßsteuerung bei Intervallen eines festen Zählwerts für das Codierersynchronisationssignal 6a durchgeführt, um zu verhindern, dass die Tintenauftreffpositionen für jede Spalte aufgrund einer nicht einheitlichen Übermittlung durch einen (nicht gezeigten) Ansteuermotor für den Schlitten 205 abweichen.
(Zeitablaufdiagramm zur Ausstoßfehlererfassung während einer Rückwärtshauptbewegung)
10 ist ein Zeitablaufdiagramm für die Ausstoßfehlererfassungsoperation in der Rückwärtshauptbewegung. Die Spalten 401 bis 404, die Tintenausstoß- oder Auftreffzustände zeigen, die zum Produzieren von Ausstoßfehlererfassungssignalen während einer Rückwärtshauptbewegung in 8 verwendet werden, sind in diesem Zeitablaufdiagramm schematisch angeordnet, und die Positionen der Düsen, die zum Ausstoßen durch die Steuerungssignale angesteuert werden, sind auf diesen Spalten dargestellt (die schraffierten Teile).
Sobald das Codierersignal 6a für eine vorbestimmte Anzahl (in diesem Fall 34) von Pulsen ausgegeben wurde (der Zeitpunkt t8), wird das Signal 121d aktiv (L-Ebene), um eine zweite Ablaufsteuerung für den Ausstoßfehlererfassungsablauf während der Rückwärtshauptbewegung zu starten. Zu der gleichen Zeit wird das Ausstoßfreigabesignal 212e für die erste Zeile des Tintenstrahldruckkopfes 113 aktiv (L-Ebene), um die Daten 121f für die fünfzehnte Düse 15N mit dem Bildübertragungssynchronisationstakt 121g zu übermitteln, um die Tinte an der Position 15Na der Spalte 401 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 401 wird nach einem Steuern der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte.
Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 402 wird zum Zeitpunkt t10 gestartet, wenn der Codiererpuls 6a, der von dem Startpunkt t8 der Spalte 401 startet, "34" erreicht hat. Wie bei der Steuerung für die Spalte 401, wird das Ausstoßfreigabesignal 121e für die Spalte 402 des Tintenstrahldruckkopfes 113 aktiv (L-Ebene) zu dem Zeitpunkt t10, um die Daten 121f für die zwölfte Düse 12N mit dem Bildübermittlungssynchronisationstakt 121g zu übermitteln, um die Tinte an der Position 12Na der Spalte 402 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 402 wird nach einem Steuern der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte. Auf diese Weise werden die Ausstoßfehlererfassungsdaten sequenziell von der vorbestimmten Düse erhalten, um den zweiten Ablauf zu vervollständigen.
Wie in der Figur gesehen werden kann, wird diese Ausstoßsteuerung bei Intervallen eines festen Zählwerts für das Codierersynchronisationssignal 6a durchgeführt, um zu verhindern, dass die Tintenauftreffpositionen für jede Spalte aufgrund einer nicht-einheitlichen Übermittlung durch einen (nicht gezeigt) Ansteuermotor für den Schlitten 205 abweichen.
Der dritte Ablauf für die Düsen 2N, 5N, 8N, 11N, 14N wird wieder als der Vorwärtsausstoßfehlererfassungsablauf durchgeführt. Die vorstehenden drei Abläufe vervollständigen die Ausstoßfehlererfassung für all die 16 Düsen.
(Zeitablaufdiagramm für normales Drucken während der Vorwärtshauptbewegung)
11 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Operation eines normalen Druckens zeigt, das während der Vorwärtshauptbewegung durchgeführt wird, das heißt Vorwärtsdrucken. Spalten 501 bis 504, die Tintenausstoß- oder Auftreffzustände zeigen, die aus dem normalen Drucksignal während der Vorwärtshauptbewegung resultieren, sind auf diesem Zeitablaufdiagramm schematisch angeordnet, und die Positionen der Düsen, die zum Ausstoßen durch die Drucksignale angesteuert werden, sind auf diesen Spalten dargestellt (der schraffierte Teil). Diese Figur zeigt, dass in den Spalten 501, 503, die Düsen ungerader Anzahl zum Ausstoßen angesteuert werden, während in den Spalten 502, 504 die Düsen gerader Anzahl zum Ausstoßen angesteuert werden. Während der Vorwärtshauptbewegung werden mit einem Schachbrett- oder Gittermuster abgedeckte Daten auf dem Druckmedium 4 geformt.
Sobald das Codierersignal 6a für eine vorbestimmte Anzahl (in diesen Fall 34) von Pulsen ausgegeben wurde (der Zeitpunkt t16), wird das Signal 121d aktiv (L-Ebene), um die erste Ablaufsteuerung für das normale Drucken während der Vorwärtshauptbewegung zu starten. Zu der gleichen Zeit wird das Ausstoßfreigabesignal 121e für die Spalte 501 des Tintenstrahldruckkopfs 113 aktiv (L-Ebene), um die Daten 121f für die erste Düse 1N, die dritte Düse 3N, die fünfte Düse 5N, die siebente Düse 7N, ..., die fünfzehnte Düse 15N, mit dem Bildübermittlungs-Synchronisationstakt 121g zu dem Zeitpunkt t17 zu übermitteln, um Tinte an den Positionen 1Na, 3Na, 5Na, 7Na, ..., 15Na der Spalte 501 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 501 ist nach einem Steuern der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte.
Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 502 wird zum Zeitpunkt t18 gestartet, wenn der Codiererpuls 6a, der von dem Startpunkt t16 der letzten Spalte startet, „34" erreicht hat. Wie bei der Steuerung für Spalte 501, wird das Ausstoßfreigabesignal 121e für die Spalte 502 des Tintenstrahldruckkopfs 113 aktiv (L-Ebene) zu dem Zeitpunkt t18, um die Daten 121f für die zweite Düse 2N, die vierte Düse 4N, die sechste Düse 6N, die achte Düse 8N, ..., die sechzehnte Düse 16N, mit dem Bildübermittlungs-Synchronisationstakt 121g zu dem Zeitpunkt t19 zu übermitteln, um die Tinte an den Positionen 2Na, 4Na, 6Na, 8Na, ..., 16Na der Spalte 502 auszustoßen. Die Ausstoßsteuerung für die Spalte 502 wird nach einem Steuern der 16 Düsen vervollständigt. Der Prozess wartet dann auf eine Ausstoßsteuerung für die nächste Spalte.
Auf diese Weise werden normale Ausstoßdaten durch die vorbestimmte Düse sequentiell gedruckt, um den ersten Vorwärtsnormaldruckausstoßablauf zu vervollständigen. Wie in der Figur gesehen werden kann wird diese Ausstoßsteuerung bei Intervallen eines festen Zählwerts für das Codierersynchronisationssignal 6a durchgeführt, um zu verhindern, dass die Tintenauftreffpositionen für jede Spalte aufgrund eines nicht-einheitlichen Übermittelns durch einen (nicht gezeigten) Ansteuermotor für den Schlitten 205 abweichen.
Der dargestellte Vorwärtsnormaldruckausstoßablauf verwendet die gleiche Steuerungen wie der in 9 beschriebene Vorwärtsausstoßfehlererfassungsablauf, mit Ausnahme der Ausstoßdaten. Der Rückwärtsnormaldruckausstoßablauf verwendet ebenso die gleiche Steuerungen wie der in 10 beschriebene Rückwärtsausstoßfehlererfassungsablauf, mit Ausnahme der Ausstoßdaten. Durch diese komplementären Druckoperationen werden Bilder während der Vorwärts- und Rückwärtshauptbewegungen gedruckt.
(Steuerungsprozedur)
12 zeigt ein Beispiel einer Steuerungsprozedur basierend auf den vorstehend beschriebenen Ausstoßfehlererfassungsabläufen. In dieser Figur entspricht Schritt S1 einem der Ausstoßfehlererfassungsabläufe während den zwei Vorwärtsbewegungen oder dem Ausstoßfehlererfassungsablauf während der einzelnen Rückwärtsbewegung, wie vorstehend beschrieben. Unmittelbar nach einer Aktivierung dieser Prozedur wird der Ausstoßfehlererfassungsablauf bei der ersten Vorwärtsbewegung durchgeführt. Während des Ablaufs, wird jede Düse mit ihrem Tintenausstoßzustand basierend auf den Ausstoßerfassungsdaten 1236a verknüpft und die Zeitablauf- und Ebenenablaufunterbrechungssignale 123a und 123b und die Zeitablauf- und/oder Ebenenablaufunterbrechung wird in der Speichereinheit 124 gespeichert.
Beim nächsten Schritt S3 bestimmt der Prozess ob die Zeitablauf- und/oder Ebenenablaufunterbrechung während dem Ausstoßfehlererfassungsablauf aufgetreten ist, und, wenn das Ergebnis positiv ist, vergleicht diese Daten bei Schritt S5 mit Daten, die während des vorhergehenden Ausstoßfehlererfassungsablauf erhalten werden. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Ausstoßöffnung, die mit diesem Unterbrechungssignal verknüpft ist, nahe der Ausstoßöffnung gelegen ist, für welche ein Ausstoßfehler während dem vorhergehenden Ausstoßfehlererfassungsablauf erfasst wurde (dem Ausstoßfehlererfassungsablauf bei der ersten Vorwärtsbewegung vor dem Ausstoßfehlererfassungsablauf bei der Rückwärtsbewegung, oder der Ausstoßfehlererfassungsablauf bei der Rückwärtsbewegung und bei der ersten Vorwärtsbewegung vor dem zweiten Ausstoßfehlererfassungsablauf).
In diesem Beispiel, da die Ausstoßöffnungen zum Erfassen unter den zwei Vorwärtsbewegungen und einer Rückwärtsbewegung umgeschaltet werden, kann bestimmt werden, ob die mit dem Unterbrechungssignal verknüpfte Ausstoßöffnung nahe der voher erfassten Ausstoßöffnung gelegen ist.
Wenn jedoch eine Vielzahl von Ausstoßfehlererfassungsabläufen für jede Ausstoßöffnung durchgeführt wird, kann ebenso bestimmt werden, ob die Ausstoßöffnung, bei welcher der Ausstoßfehler während diesen Abläufen erfasst wurde identisch ist oder nicht. In beiden Fällen, wenn das Ergebnis in Schritt S5 positiv ist, wird dann bei Schritt S7 bestimmt, dass der Ausstoßfehler aus einem Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche resultiert. Entsprechende Daten werden dann in der Speichereinheit 124 gespeichert.
Zusätzlich kann eine Wischprozedur zwischen Schritten S3 und S5 eingefügt werden, so dass die Ausstoßoberfläche gewischt werden kann, wenn nach einem Ausstoßfehlererfassungsablauf ein Haften der Tinte an dieser erfasst wird.
Als nächstes bestimmt der Prozess bei Schritt S9, ob die Serie von Ausstoßfehlererfassungsabläufen (in diesem Beispiel drei solcher Abläufe) vervollständigt ist, und, wenn das Ergebnis negativ ist, kehrt zu Schritt S1 zurück, um einen nächsten Ausstoßfehlererfassungsablauf auszuführen. Andererseits, wenn das Ergebnis positiv ist, setzt sich der Prozess bei Schritt S11 fort.
Bei Schritt S11 bestimmt der Prozess, ob ein Ausstoßfehler während der Serie von Ausstoßfehlererfassungsabläufen erfasst wurde oder nicht, und, wenn das Ergebnis negativ ist, beendet diese Prozedur. Ansonsten bestimmt der Prozess, ob dieser Fehler aus einem Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche entsteht oder nicht (Schritt S13). Diese Bestimmungen können basierend auf Informationen, die den Tintenausstoßzustand jeder Düse betreffen und Informationen, die die in der Speichereinheit 24 gespeicherte Zeitablauf- und/oder Ebenenablaufunterbrechung betreffen, vorgenommen werden.
Wenn der Ausstoßfehler von einem Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche her stammt, wird die Ausstoßoberfläche bei Schritt S15 gewischt. Ansonsten wird angenommen, dass der Fehler in einem Erhöhen der Viskosität der Tinte in dem Flüssigkeitsdurchlass, einem Haften von Schmutz an der Ausstoßöffnung, oder ähnlichen Gründen begründet ist, und dann wird ein Wiederherstellungsprozess ausgeführt. Dieser Wiederherstellungsprozess kann einen so genannten Absaugwiederherstellungsprozess zum Anlehnen eines Kappenelements an die Ausstoßoberfläche, um die Tinte durch die Ausstoßöffnung zu saugen, oder einen Unter-Druck-Stehenden Wiederherstellungsprozess zum Unter-Druck-Setzen des Tintenversorgungssystems für den Druckkopf, um die Tinte von der Ausstoßöffnung hinaus zu drücken, um einen Tintenausstoß zu erzwingen, umfassen. Solch ein Wiederherstellungsprozess kann mit einem Wischen verknüpft werden.
Mit den vorstehenden Prozessen kann ein Haften der Tinte an der Ausstoßoberfläche für ein effektives Wischen genau erfasst werden und ein effizienter Ausstoßwiederherstellungsprozess kann ausgeführt werden, wenn ein Ausstoßfehler, der aus einem anderen Grund resultiert, erfasst wird.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Obwohl in der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsbeispiele der Tintenstrahldruckkopf die 16 Düsen umfasst, ist dies nur darstellend und natürlich ist die Anzahl von Düsen nicht auf dieses begrenzt, sondern kann willkürlich gesetzt werden. Zusätzlich verwendet jedes der vorstehenden Beispiele die drei Ausstoßfehlererfassungsabläufe mit verschiedenen Düsen für die Erfassung, aber natürlich kann die Anzahl solcher Abläufe und das Erfassungsziel in Abhängigkeit der mechanischen Konfiguration der Vorrichtung und der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Steuerungssystems geeignet gesetzt werden.
Die Kopfgröße, die Druckgeschwindigkeit, und der Laserstrahlwinkel können willkürlich gesetzt werden, sofern die gesetzten Werte nicht von den vorstehenden Gleichungen (1) bis (3) abweichen.
(Weitere)
Die vorliegende Erfindung, erreicht bei Tintenstrahldruckverfahren einen deutlichen Effekt, wenn sie auf einen Aufzeichnungskopf oder eine Aufzeichnungsvorrichtung angewendet wird, welche eine Einrichtung zum Erzeugen thermischer Energie besitzt, wie etwa elektrothermische Wandler oder Laserlicht, und welche durch die thermische Energie Änderungen in der Tinte bewirkt, um Tinte auszustoßen. Dies ist so, weil solch ein System eine Aufzeichnung hoher Dichte und hoher Auflösung erreichen kann.
Eine typische Struktur und ein operatives Prinzip von dieser sind in US Patenten Nr. 4,723,129 und 4,740,796 offenbart und es ist vorzuziehen dieses Grundprinzip zu verwenden, um solch ein System zu implementieren. Obwohl dieses System sowohl auf Tintenaufzeichnungssysteme einer Bedarfsart als auch einer kontinuierlichen Art angewendet werden kann, ist es besonders geeignet für die Vorrichtung der Bedarfsart. Das ist so, weil die Vorrichtung der Bedarfsart elektrothermische Wandler besitzt, die alle auf einem Blatt- oder Flüssigkeitsdurchgang, der Flüssigkeit (Tinte) speichert, angeordnet sind, und wie folgt arbeiten: zuerst werden ein oder mehrere Ansteuerungssignale an die elektrothermischen Wandler angelegt, um thermische Energie entsprechend Aufzeichnungsinformationen zu bewirken; zweitens ruft die thermische Energie einen plötzlichen Temperaturanstieg hervor, der das Bläschensieden übersteigt, um zu bewirken, dass der Film auf den Heizteilen des Aufzeichnungskopfes kocht; und drittens entwickeln sich Blasen entsprechend den Ansteuerungssignalen in der Flüssigkeit (Tinte). Unter Verwendung des Entwickelns und des Zusammenbrechens der Blasen, wird Tinte von zumindest einer der Tintenausstoßöffnungen des Kopfs hinausgedrängt, um einen oder mehrere Tintentropfen zu formen. Das Ansteuerungssignal ist vorzugsweise in Form eines Pulses, weil das Entwickeln und Zusammenbrechen der Blasen bei dieser Form des Ansteuerungssignals sofort und geeignet erreicht werden kann. Bezüglich eines Ansteuerungssignals in der Form eines Pulses sind diese vorzuziehen, die in US Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 beschrieben sind. Zusätzlich ist es vorzuziehen, dass die Rate eines Temperaturanstiegs der Heizteile, wie in US Patent 4,313,124 beschrieben angepasst werden, um eine bessere Aufzeichnung zu erhalten.
US Patente Nr. 4,558,333 und 4,459,600 offenbaren den folgende Struktur eines Aufzeichnungskopfs, welcher in der vorliegenden Erfindung enthalten ist: Diese Struktur umfasst zusätzlich zu einer Kombination der Ausstoßöffnungen, Flüssigkeitsdurchgänge und der elektrothermischen Wandler, wie in den vorstehenden Patenten offenbart, Heizteile, die auf gebogenen Teilen angeordnet sind. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf Strukturen angewendet werden die in den offen gelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 123670/1984 und 138461/1984 offenbart sind, um ähnliche Effekte zu erreichen. Die Erstgenannte offenbart einen Aufbau, bei welcher ein Schlitz, der für all die elektrothermischen Wandler gemeinsam ist, als Ausstoßöffnungen der elektrothermischen Wandler verwendet wird, und die Letztgenannte offenbart einen Aufbau, bei welchem Öffnungen zum Absorbieren von Druckwellen, die durch die thermische Energie verursacht werden, entsprechend den Ausstoßöffnungen geformt werden. Somit kann die vorliegende Erfindung unabhängig von der Art des Aufzeichnungskopfes ein positives und effektives Aufzeichnen erreichen.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene serienmäßige Aufzeichnungsköpfe angewendet werden: ein Aufzeichnungskopf, der an dem Hauptaufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung fixiert ist; ein Aufzeichnungskopf einer bequem austauschbaren Chipart, welcher, wenn er in den Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung geladen wird, elektrisch mit dem Hauptaufbau verbunden wird und von diesem mit Tinte versorgt wird; und ein Aufzeichnungskopf einer Kartuschenart, der integriert einen Tintenvorrat umfasst.
Es ist weiter vorzuziehen, ein Wiederherstellungssystem oder ein vorläufiges Hilfssystem für einen Aufzeichnungskopf als ein Bestandteil der Aufzeichnungsvorrichtung hinzuzufügen, weil sie dazu dienen, den Effekt der vorliegenden Erfindung zuverlässiger zu machen. Beispiele des Wiederherstellungssystems sind eine Bedeckungseinrichtung und eine Reinigungseinrichtung für den Aufzeichnungskopf und eine Druck- oder Absaugeinrichtung für den Aufzeichnungskopf. Beispiele des vorläufigen Hilfssystems sind eine vorläufige Heizeinrichtung, die elektrothermische Wandler verwendet, oder eine Kombination von anderen Heizelementen und der elektrothermischen Wandler, und einer Einrichtung zum Durchführen eines vorläufigen Ausstoßens von Tinte, unabhängig von dem Ausstoßen zum Aufzeichnen. Diese Systeme sind effektiv für eine verlässliche Aufzeichnung.
Die Anzahl und Art von Aufzeichnungsköpfen, die an einer Aufzeichnungsvorrichtung befestigt werden, kann ebenso geändert werden. Zum Beispiel kann nur ein Aufzeichnungskopf gemäß einer einzelnen Farbtinte oder eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen gemäß einer Vielzahl von Tinten unterschiedlicher Farbe oder Konzentration verwendet werden. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung effektiv auf eine Vorrichtung angewendet werden, die zumindest eine der Monochrom-, Mehrfarben-, oder Vollfarbenbetriebsart besitzt. Hier führt die Monochrombetriebsart ein Aufzeichnen unter Verwendung nur einer Hauptfarbe durch, wie etwa Schwarz. Die Mehrfarbenbetriebsart führt ein Aufzeichnen unter Verwendung verschiedener Farbtinten durch, und die Vollfarbenbetriebsart führt ein Aufzeichnen durch Farbmischen durch.
Des Weiteren, obwohl die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele flüssige Tinte verwenden, können Tinten verwendet werden, die flüssig sind, wenn das Aufzeichnungssignal angelegt wird: zum Beispiel können Tinten eingesetzt werden, die sich bei einer Temperatur niedriger als die Zimmertemperatur verfestigen, und bei Zimmertemperatur weich oder flüssig werden. Das ist so, weil bei einem Tintenstrahlsystem die Tinte allgemein in einem Bereich von 30° bis 70° temperatureingestellt wird, so dass die Viskosität der Tinte bei solch einem Wert beibehalten wird, dass die Tinte verlässlich ausgestoßen werden kann.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auf solch eine Vorrichtung angewendet werden, bei der die Tinte kurz vor dem Ausstoß durch die thermische Energie wie folgt verflüssigt wird, so dass die Tinte im flüssigen Zustand aus den Öffnungen hinaus gedrängt wird, und beginnt sich nach einem Auftreffen auf das Aufzeichnungsmedium zu verfestigen, wodurch ein Tintenverdampfen verhindert wird: die Tinte wird durch positives Ausnutzen der thermischen Energie von einem festen in einen flüssigen Zustand umgewandelt, was andererseits einen Temperaturanstieg verursachen würde; oder die Tinte, welche an Luft trocken ist, wird als Reaktion auf die thermische Energie des Aufzeichnungssignals verflüssigt. In solchen Fällen kann die Tinte in Vertiefungen oder Durchgangslöchern, die auf einen porösen Blatt geformt werden, als flüssige oder feste Substanzen beibehalten werden, so dass die Tinte den elektrothermischen Wandlern gegenübersteht, wie in den offen gelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 56847/1979 oder 71260/1985 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist am effektivsten, wenn sie das Filmkochphänomen verwendet, um die Tinte hinauszudrängen.
Des Weiteren kann die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht nur als ein Bildausgabeterminal einer Informationsverarbeitungseinheit wie etwa einem Computer eingesetzt werden, sondern auch als eine Ausgabeeinheit einer Kopiermaschine mit einem Leser, und als eine Ausgabeeinheit einer Faxvorrichtung mit einer Übertragungs- und Empfangsfunktion.
Wie vorstehend beschrieben wird der Ausstoß von Tintentropfen optisch überwacht basierend auf der Bedingung, die bestimmt wird durch den Anordnungsabstand der Vielzahl von Tintenstrahldruckköpfen, der Hauptbewegungsgeschwindigkeit der Tintenstrahldruckköpfe, der Gesamtanzahl von Ausstoßdüsen in jedem Tintenstrahldruckkopf, den Abstand benachbarter Ausstoßdüsen für jeden Tintenstrahldruckknopf, den Ausstoßzyklus für die Spalte in der Hauptbewegungsrichtung und den Zwischenspaltenabstand in der Hauptbewegungsrichtung. Folglich können Ausstoßfehler in den Tintenstrahldruckköpfen sofort und verlässlich erfasst werden, ohne die tatsächlichen Druckoperationsabläufe zu beeinflussen. Zusätzlich kann das Haften der Tinte an der Ausstoßöffnung gleichzeitig mit dem Erfassen des Ausstoßfehlers erfasst werden, wodurch effektiv ein Ausstoßfehler, der aus einem ungeeigneten Wischen entsteht, verhindert wird.
Zusätzlich erfordert der Ausstoßfehlererfassungsabschnitt keinen speziell beweglichen Mechanismus für eine Tintenausstoßerfassung, wodurch eine kleine, einfach konfigurierte Vorrichtung bereitgestellt ist, während Kosten reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde detailliert mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, und es ist nun von dem Vorstehenden für den Fachmann ersichtlich, dass Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne sich von der Erfindung wie in den folgenden Ansprüchen beansprucht zu entfernen.

Claims

Tintenstrahldruckvorrichtung zum Durchführen von Drucken durch Bewegen eines Tintenstrahlkopfs (113) in eine Bewegungsrichtung relativ zu einem Druckmedium (4), wobei der Tintenstrahlkopf eine Reihe von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Tinte besitzt, mit: einer Einrichtung (111) zum Aussenden eines Lichtstrahls in eine Richtung, die von der Reihenrichtung verschieden ist und die den Pfad von Tinte, die von den Ausstoßöffnungen ausgestoßen wird, durchquert; einer Einrichtung (112) zum Empfangen von Licht von der Lichtstrahlaussendeeinrichtung; einer Einrichtung (121) zum Steuern der Lichtstrahlaussendeeinrichtung zum Aussenden des Lichtstrahls und zum Steuern des Tintenstrahlkopfs zum Ausstoßen von Tinte von der Vielzahl von Ausstoßöffnungen gemäß vorbestimmten Daten, während der Tintenstrahlkopf relativ in die Bewegungsrichtung zwischen der Lichtstrahlaussendeeinrichtung (111) und der Lichtstrahlempfangseinrichtung (112) bewegt wird; einer Einrichtung (123) zum Erfassen von Tintenausstoßzuständen der Vielzahl von Ausstoßöffnungen basierend auf Lichtstrahlempfangszuständen an der Lichtstrahlempfangseinrichtung; und gekennzeichnet durch eine Einrichtung (123) zum Beurteilen, ob Tinte an der Oberfläche des Tintenstrahlkopfs haftet, an der die Ausstoßöffnungen bereitgestellt sind, wobei die Beurteilungseinrichtung betreibbar ist, um zu beurteilen, dass Tinte an der Oberfläche haftet, wenn ein durch die Erfassungseinrichtung bereitgestelltes Tintenerfassungssignal, das angibt, dass der Lichtstrahl geblockt wird, einen spezifischen Wert übersteigt oder länger als eine spezifische Zeitdauer anhält.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Lichtstrahlaussendeeinrichtung (111) und die Lichtstrahlempfangseinrichtung (112) entlang der Bewegungsrichtung des Tintenstrahlkopfs und außerhalb eines Druckbereichs bereitgestellt sind.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter mit einer Wischeinrichtung zum Wischen der Oberfläche und einer Betriebssteuerungseinrichtung, um, wenn die Beurteilungseinrichtung (123) beurteilt, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, die Wischeinrichtung zu veranlassen die Oberfläche zu wischen, nachdem die Erfassungseinrichtung (123) eine Serie von Erfassungsabläufen für die Vielzahl von Ausstoßöffnungen vervollständigt hat.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beurteilungseinrichtung (123) eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob eine Ausstoßöffnung, für welche während eines Erfassungsablaufs durch die Erfassungseinrichtung kein normaler Ausstoß erfasst wurde, identisch mit und/oder nahe zu einer Ausstoßöffnung ist, für welche während eines vorhergehenden Erfassungsablaufs kein normaler Ausstoß erfasst wurde, und, wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist, zu beurteilen, dass die Tinte an der Oberfläche haftet.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 4, weiter mit einer Speichereinrichtung zum Speichern von Informationen bezüglich der Ausstoßöffnung oder -öffnungen, für welche während jedem der durch die Erfassungseinrichtung (123) durchgeführten Erfassungsabläufe kein normaler Ausstoß erfasst wurde, und wobei die Beurteilungseinrichtung (123) eingerichtet ist, um die Bestimmung basierend auf den in der Speichereinrichtung gespeicherten Informationen vorzunehmen.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei auf ein Beurteilen hin, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, die Beurteilungseinrichtung eingerichtet ist, um zu erlauben, dass die Speichereinrichtung diese Beurteilung speichert.
Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Tintenstrahlkopf Heizelemente zum Erzeugen thermischer Energie besitzt, um die Tinte zum Filmkochen zu bringen, als eine zum Ausstoßen der Tinte verwendete Energie.
Verfahren zum Beurteilen eines Tintenausstoßzustands eines Tintenstrahlkopfs (113) zum Durchführen von Drucken durch Bewegen in eine Bewegungsrichtung relativ zu einem Druckmedium, wobei der Tintenstrahlkopf ein Vielzahl von darin angeordneten Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen einer Tinte besitzt, mit den Schritten: Steuern einer Lichtaussendeeinrichtung (111) zum Aussenden eines Lichtstrahls in eine Richtung, welche von einer Anordnungsrichtung der Vielzahl von Ausstoßöffnungen verschieden ist und welche einen Pfad von Tinte, die von den Ausstoßöffnungen ausgestoßen wird, durchquert, und Steuern des Tintenstrahlkopfs (113) zum Ausstoßen von Tinte durch die Vielzahl von Ausstoßöffnungen gemäß vorbestimmten Daten, während der Tintenstrahlkopf relativ in die Bewegungsrichtung bewegt wird; Erfassen von Tintenausstoßzuständen der Vielzahl von Ausstoßöffnungen basierend auf Blockierzuständen des Lichtstrahls; und gekennzeichnet durch Beurteilen, dass Tinte an einer Oberfläche des Tintenstrahlkopfs haftet, an der die Ausstoßöffnungen bereitgestellt sind, wenn ein Tintenerfassungssignal, das durch die Erfassungsschritte bereitgestellt wird und das angibt, dass der Lichtstrahl geblockt wird, einen spezifischen Wert übersteigt oder länger als eine spezifische Zeitdauer anhält.
Beurteilungsverfahren gemäß Anspruch 8, weiter mit einem Schritt des Wischens der Oberfläche, auf die Beurteilung hin, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, nachdem eine Serie von Erfassungsabläufen für die Vielzahl von Ausstoßöffnungen vervollständigt ist.
Beurteilungsverfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Beurteilungsschritt die Schritte umfasst des Bestimmens, ob eine Ausstoßöffnung, für welche während eines Erfassungsablaufs kein normaler Ausstoß erfasst wurde, identisch mit und/oder nahe zu einer Ausstoßöffnung ist, für welche während eines vorhergehenden Erfassungsablaufs kein normaler Ausstoß erfasst wurde, und des Beurteilens, wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist, dass Tinte an der Oberfläche haftet.
Beurteilungsverfahren gemäß Anspruch 10, weiter mit einem Schritt des Speicherns von Informationen bezüglich der Ausstoßöffnung oder -öffnungen, für welche während jedem einer Vielzahl von Erfassungsabläufen kein normaler Ausstoß erfasst wurde, und wobei die Bestimmung basierend auf den gespeicherten Informationen vorgenommen wird.
Beurteilungsverfahren gemäß Anspruch 11, wobei auf ein Beurteilen hin, dass die Tinte an der Oberfläche haftet, der Beurteilungsschritt diese Beurteilung speichert.
Beurteilungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Tintenstrahlkopf thermische Energie zum Ausstoßen von Tinte verwendet.