JP2006168194A - Inkjet recording device - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a defective printing action from occurring by determining a droplet discharge failure at an early time. <P>SOLUTION: In detecting the droplet discharge failure by dot counting, the detection of the discharge failure is tried after a recovery operation of the failing nozzle is performed right after finding the presence of the nozzle judged as failing to discharge the droplet. As a result, the discharge failure of the failing nozzle is established from the judgement of the discharge failure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI


本発明は、インクを吐出して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by discharging ink.

インクジェット記録装置の不吐出検出には光学式、静電式、音響方式(振動検知方式)、スキャナー方式等の構成が提案され実用化されている。また、インクを吐出して、記録を行うインクジェット記録装置にて行われる不吐出検知方法として、インクを吐出するための記録ヘッドに、記録に用いられない空吐出を行わせ、そのときの記録ヘッドの温度変化に基づいて不吐出を判断する構成も知られている(例えば、特許文献1)。   For the non-ejection detection of an ink jet recording apparatus, configurations such as an optical type, an electrostatic type, an acoustic method (vibration detection method), and a scanner method have been proposed and put into practical use. In addition, as a non-ejection detection method performed in an ink jet recording apparatus that ejects ink and performs recording, the recording head for ejecting ink performs empty ejection that is not used for recording, and the recording head at that time A configuration for determining non-ejection based on the temperature change is also known (for example, Patent Document 1).

On the other hand, with regard to the timing of undischarge detection, a method performed at power-on, a method performed every dot count, a method performed at the start of printing, a method performed every fixed time, a method selectively performed by the user, and these A combination of these has been proposed. When the purpose of non-ejection detection is to detect non-ejection due to disconnection of the inkjet head and to complement it, a method is used to detect that each head has performed a certain amount of printing by dot count. Is often used. Although a method of performing dot count for each heater (nozzle) and detecting discharge failure by the dot count value can be considered, if this method is used with a long head with a large number of nozzles, a considerable amount of memory is allocated to the main body. Because it is necessary, it is not very common. If supplementation is performed for non-ejection nozzles, the nozzles used for complementation will be used more frequently and cause problems in the service life, so it goes without saying that it is better not to supplement for uncertain non-ejections as much as possible. No. Therefore, it is necessary to perform non-discharge detection and determine whether or not the nozzle detected as non-discharge is temporarily non-discharge. In order to solve such a problem, a sequence in which the detection results of a plurality of past times are stored, and the nozzle is determined to be non-ejection only when the results are continuously matched and determined to be non-ejection. Can be considered.
JP 05-293968 A

不吐検出実施のトリガーとしてドットカウントを使用する場合、ドットカウントを少量に設定し頻繁に検知を行うと印字の際にたびたび停止することになり印字速度を著しく阻害する。また、印字によって生ずるヒーター・配線の断線は一定のドット数を印字した後に発生する物であり頻繁に不吐検出を行う必要は無い。しかし、上記のように不吐出が発生した場合にはその確定を実施する必要があるため、ドットカウントの間隔が長い場合には確定されるまでの間は補完が行われない。このため、結果的に画質の劣化が防止できない期間が長くなる。また不吐出が検知された場合にクリーニング等のリカバーを行い、その後再度不吐検出を行う構成も考えられるが、このような構成をとった場合リカバーの際に無駄なインクが消費される、時間がかかる等の問題がある。   When dot count is used as a trigger for undischarge detection, if the dot count is set to a small amount and frequently detected, the printing speed is remarkably hindered because printing is stopped frequently. Also, the disconnection of the heater / wiring caused by printing occurs after printing a certain number of dots, and it is not necessary to frequently detect undischarge. However, since it is necessary to determine when non-ejection occurs as described above, when the dot count interval is long, complementation is not performed until it is determined. As a result, the period during which deterioration of image quality cannot be prevented becomes longer. In addition, it is possible to perform recovery such as cleaning when non-ejection is detected, and then perform non-ejection detection again. However, when such a configuration is used, wasteful ink is consumed during recovery. There are problems such as taking.

上記のような問題点を解決する為、不吐出が発生した直後のクリーニング時にクリーニング後の不吐出検知を行うよう構成した。これによって不吐出が長期にわたって補完されない事態を回避できる。また、ドットカウントの不吐検出に加えて、クリーニング時に毎回不吐検出を行う用構成した場合に比較してクリーニングの際の無駄に検出を行うことなくまたクリーニング時間も短縮できる。   In order to solve the above-described problems, the non-ejection detection after cleaning is performed at the time of cleaning immediately after the occurrence of non-ejection. As a result, it is possible to avoid a situation where non-ejection is not supplemented over a long period of time. Further, in addition to the detection of non-discharge of the dot count, the cleaning time can be shortened without performing unnecessary detection at the time of cleaning as compared with the case where the non-discharge detection is performed every time during cleaning.

本発明の構成によれば、従来と比較してインクを無駄に使用することなく不吐情報が確定でき、長期間にわたって不吐出のまま印字が行われることを防止できる。また一時的な不吐出が発生した場合にも、クリーニング等によってインクを無駄に消費することが無い。   According to the configuration of the present invention, non-discharge information can be determined without wastefully using ink as compared with the conventional case, and printing can be prevented from being performed without discharge over a long period of time. Further, even when temporary non-ejection occurs, there is no wasteful consumption of ink due to cleaning or the like.

Example 1
FIG. 10 shows the appearance of the printer used in the present invention. The recording apparatus used here is a so-called serial scan type recording apparatus, and forms an operation image by scanning the recording head in a direction (main operation direction) perpendicular to the feeding direction of the recording medium. First, an outline of the operation during printing will be described. First, a recording medium is conveyed by a paper feed roller 6 driven by a paper feed motor 5 through a gear. The carriage motor 3 is scanned in the direction orthogonal to the paper feed by the carriage motor 3 to print a fixed bandwidth, feed the paper, and print according to the next bandwidth. However, in the case of such serial scan printing, paper feed in one scan may not be performed if necessary, and paper feed may be performed after performing a plurality of scan prints. There has also been realized a method of printing the drawn data, feeding the paper around 1 / n band, and printing again to complete an image by a plurality of printing scans and paper feeding. In this embodiment, the carriage belt 4 is used to transmit the driving force from the carriage motor 3 to the carriage unit 2, but other driving methods such as a lead screw may be used instead of the carriage belt. The fed recording medium is guided between the paper feeding roller 6 and the pressure roller to the printing portion. At the time of printing, since the cap is applied to the recording head in the normal resting state, the cap is first opened and the carriage is set in a scan-movable state so that in the case of a serial printer, scanning in the main operation direction can be performed. Thereafter, when data for one scan is accumulated in the buffer, the carriage unit 2 is scanned by the carriage motor 3 to perform printing.

本発明のインクに用いられる水溶性有機溶剤としては、従来公知のインクに使用されているものであれば、概ね使用することが出来る。具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の炭素数1〜5のアルキルアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体;エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;チオジグリコール;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;トリエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル、テトラエチレングリコールジメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類;スルホラン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記の様な水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重量に対して重量%で1〜49%、好ましくは2〜30%の範囲である。又、上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも混合物としても使用出来るが、媒体を併有する場合の最も好ましい液媒体組成は、少なくとも1種の水溶性高沸点有機溶剤、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有するものである。また必 要に応じて、印字品位向上のため、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸バリウム等、金属塩を使用する場合もある。   As the water-soluble organic solvent used in the ink of the present invention, any water-soluble organic solvent that has been used in conventionally known inks can be used. Specifically, alkyl having 1 to 5 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol. Alcohols; Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, and tripropylene Oxyethylene or oxypropylene addition polymers such as glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol; ethylene glycol, propylene group Alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as coal, trimethylene glycol, butylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, hexylene glycol; thiodiglycol; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, tetraethylene glycol dimethyl (or ethyl) Lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as ether; sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. The content of the water-soluble organic solvent as described above is generally in the range of 1 to 49%, preferably 2 to 30% by weight with respect to the total weight of the ink. The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture, but the most preferable liquid-medium composition in the case of having a medium is at least one water-soluble high-boiling organic solvent such as diethylene glycol, triethylene. It contains a polyhydric alcohol such as glycol or glycerin. If necessary, metal salts such as magnesium nitrate, calcium nitrate, and barium nitrate may be used to improve printing quality.

本実施例で用いたプリンターのデーターの流れを図11にしめす。図11において、101はプログラマブル・ベリフェラルインターフェイス(以下PPIとする)であり、図示しないホストコンピュータから送られてくる指令信号(コマンド)や記録情報信号を受信してMPU102に転送するとともに、コンソール106の制御、及びキャリッジがホーム位置にあることを検出するホーム位置センサー107よりの信号を入力している。MPU(マイクロプロセッシングユニット)102は、制御用ROM105に記憶された制御プログラムに従って、このインクジェットプリンター装置内の各部を制御する。103は受信した信号を貯え、或いはMPU102のワークエリアとして使用され、各種データーを一時的に記憶するためのRAMである。104はフォント発生用ROMで、コード情報に対応して文字や記録等のパターン情報を記憶しており、入力したコード情報に対応して各種パターン情報を出力する。又、130または121はROM104等により展開されたデーターを記憶するためのプリントバッファーであって、m行分の容量を持つ。105はMPU2が実行する処理手順が格納されている制御用ROMである。これらの各部は、アドレスバス117およびデーターバス118を介して、MPU102によりそれぞれ制御される。   FIG. 11 shows the data flow of the printer used in this embodiment. In FIG. 11, reference numeral 101 denotes a programmable peripheral interface (hereinafter referred to as PPI), which receives a command signal (command) and a recording information signal sent from a host computer (not shown) and transfers them to the MPU 102, as well as the console 106. And a signal from the home position sensor 107 for detecting that the carriage is at the home position. An MPU (microprocessing unit) 102 controls each part in the ink jet printer apparatus according to a control program stored in the control ROM 105. Reference numeral 103 denotes a RAM that stores received signals or is used as a work area for the MPU 102 and temporarily stores various data. A font generation ROM 104 stores pattern information such as characters and records corresponding to the code information, and outputs various pattern information corresponding to the input code information. Reference numeral 130 or 121 denotes a print buffer for storing data expanded by the ROM 104 or the like, and has a capacity of m rows. Reference numeral 105 denotes a control ROM in which processing procedures executed by the MPU 2 are stored. Each of these units is controlled by the MPU 102 via an address bus 117 and a data bus 118, respectively.

108はキャリッジモーターで、記録ヘッド112を搭載したキャリッジを移動させて往復走査している。110は、紙等の被記録材をキャリッジの移動方向に対して垂直方向に搬送するための紙送りモーター、113はキャップ部材を駆動して、後述の記録ヘッド112のインク吐出口(図示せず)に当接し、インク吐出口を外気より遮断して、ノズルの乾燥を防止するため、またワイパーを動作させヘッドフェイス面のインクをふき取る党の動作を行うパージモーターをそれぞれ示す。115はキャリッジモーター108を駆動するためのモータードライバー、116は紙送りモーター110を駆動するためのモータードライバー、114はキャッピングモーター113を駆動するためのモータードライバーである。尚、コンソール116には、キーボードスイッチ及び表示ランプなどが設けられている。また、ホーム位置センサー107は、キャリッジのホーム位置近傍に設けられ、記録ヘッド112を搭載したキャリッジがホーム位置に到達したことを検知するものである。   Reference numeral 108 denotes a carriage motor that reciprocally scans the carriage on which the recording head 112 is mounted. Reference numeral 110 denotes a paper feed motor for transporting a recording material such as paper in a direction perpendicular to the moving direction of the carriage, and 113 denotes an ink discharge port (not shown) of a recording head 112 described later by driving a cap member. ), And a purge motor for operating the wiper to wipe off the ink on the head face by operating the wiper to block the ink discharge port from the outside air and prevent the nozzle from drying. 115 is a motor driver for driving the carriage motor 108, 116 is a motor driver for driving the paper feed motor 110, and 114 is a motor driver for driving the capping motor 113. The console 116 is provided with a keyboard switch and a display lamp. The home position sensor 107 is provided in the vicinity of the home position of the carriage, and detects that the carriage on which the recording head 112 is mounted has reached the home position.

109はシートセンサーで、記録用紙等の被記録材の有無、即ち、記録部に供給されたか否かを検知している。112は熱エネルギーを用いてインクに膜沸騰による状態変化を生起させてインク滴を吐出する方式のインクジェット記録ヘッドであり、この記録ヘッド112にはm個(例えば64)の吐出口(図示せず)、各吐出口に対応したm個の吐出用ヒーター(図示せず)などが設けられている。111は記録情報信号に応じて記録ヘッド112の吐出用ヒーターを駆動するためのドライバーを示している。124は上記各部へ電源を供給する電源部であり、駆動電源装置としてACアダプタと電池を有している。   A sheet sensor 109 detects the presence or absence of a recording material such as recording paper, that is, whether or not the recording material is supplied to the recording unit. Reference numeral 112 denotes an ink jet recording head that discharges ink droplets by causing a change in state due to film boiling in ink using thermal energy. The recording head 112 has m (for example, 64) discharge ports (not shown). ), M discharge heaters (not shown) corresponding to each discharge port are provided. Reference numeral 111 denotes a driver for driving the discharge heater of the recording head 112 in accordance with the recording information signal. A power supply unit 124 supplies power to each of the above units, and includes an AC adapter and a battery as a drive power supply device.

以上の構成において、MPU2は上記PPI101を介してコンピュータなどのホスト装置に接続されており、このホスト装置から送られてくるコマンドおよび記録情報信号と、制御用ROM106に格納されているプログラムの処理手順およびRAM106内に蓄えた記録情報とに基づいて、記録動作を制御する。   In the above configuration, the MPU 2 is connected to a host device such as a computer via the PPI 101, and processing procedures for commands and recording information signals sent from the host device and programs stored in the control ROM 106. The recording operation is controlled based on the recording information stored in the RAM 106.

本発明が使用される分野で従来用いられている通常の記録装置においては、記録データーを送信するホスト100よりパラレルポート・赤外ポートやネットワーク等を介して印字データー送信する際、通常データー中の先頭部分に記録の行われるメディアの種類(普通紙・OHP・光沢紙等のメディア、および転写フィルム・厚紙・バナー紙等の特殊なメディアの種別)、メディアサイズ(A4・A4レター・A3・B4・B5・または封筒・はがき)、印字品位(ドラフト・高品位・中品位・特定色の強調・モノクロ/カラーの種別等)、給紙カセット(ASF・手差し・ビン1・ビン2等)、オブジェクトの自動判別の有り無しを記載したコマンドを送信し、本体ではそのコマンドを受け付けることによって通常ROMと呼ばれるメモリー領域(メモリー1 122)に収納された各種のデーターに基づいてマルチパス記録の際の印字パス数・単位面積あたりのインクの打ち込み量・印字方向等を決定し記録を行う。また場合によっては処理液を塗布する・しない、等の情報をコマンドとして送信することもある。これらの情報にしたがって、記録装置側では前述したROMから記録に必要なデーターを読み込みそれらのデーターにしたがって記録を行うが、これらのROMから読み出すデーターには上記以外に、各パスを記録する際の記録に使用するマスク種類、記録ヘッドの駆動条件(たとえば印可するパルス形状・印可時間)やドロップレットのサイズ、紙送りの条件、キャリッジ速度等がある。   In a normal recording apparatus conventionally used in the field where the present invention is used, when print data is transmitted from a host 100 that transmits recording data via a parallel port, an infrared port, a network, or the like, Type of media to be recorded at the beginning (special media such as plain paper, OHP, glossy paper, and special media such as transfer film, cardboard, banner paper, etc.), media size (A4, A4 letter, A3, B4)・ B5 or envelopes and postcards), print quality (draft, high quality, medium quality, specific color emphasis, monochrome / color type, etc.), paper feed cassette (ASF, manual feed, bin 1, bin 2, etc.), object A memory that is usually called ROM is sent by sending a command describing whether or not there is automatic discrimination and accepting the command in the main unit Determine the area (memory 1 122) implantation amount, the printing direction of the ink per print pass number and unit area at the time of multi-pass printing based on the data of the store of various in such perform recording. In some cases, information such as whether or not to apply the treatment liquid is transmitted as a command. According to these pieces of information, the recording device reads the data necessary for recording from the ROM described above, and performs recording according to those data. In addition to the above, the data read from these ROMs is used for recording each pass. There are mask types used for recording, recording head drive conditions (for example, applied pulse shape and application time), droplet size, paper feed conditions, carriage speed, and the like.

図12にはインク供給の構成を示した。インクはインクタンク39より供給されチューブ45を経由し、ジョイントを介してヘッド9に送られるインクバッファ41は前記した供給経路中の主にタンク内の空気が膨張することによってタンク内からあふれ出るインクを一時的に保持する機能を有する。   FIG. 12 shows the configuration of ink supply. The ink is supplied from the ink tank 39 and passes through the tube 45, and is sent to the head 9 via the joint. The ink buffer 41 is an ink that overflows from the inside of the tank as the air in the tank mainly expands in the supply path. Has a function of temporarily holding

インクタンクはPP、PE等の樹脂によりインジェクション・ブロー等により成型され、超音波溶着・熱溶着・接着・勘合などの技術を用いて組み立てが行われる。タンク内部は外装がそのままインクチャンバーといて機能する形式のものや内部にインクを充填した袋を持つもの、また内部に多孔質体挿入してインク保持をさせ同時に負圧を発生させるもの等がある。また負圧機構をタンクに持たせる場合は、タンク内部の袋部分を袋内部または外部に設けられたばね機構等によって拡大方向に支持することによって負圧を発生させる場合もある。   The ink tank is molded by injection, blow, or the like using a resin such as PP or PE, and is assembled using techniques such as ultrasonic welding, thermal welding, adhesion, and fitting. Inside the tank, there is a type in which the exterior functions as an ink chamber as it is, a type having a bag filled with ink inside, a type in which a porous material is inserted inside to hold ink and simultaneously generate negative pressure, etc. . Further, when the tank is provided with a negative pressure mechanism, negative pressure may be generated by supporting the bag portion inside the tank in the expansion direction by a spring mechanism or the like provided inside or outside the bag.

印字に際しては、通常休止状態では記録ヘッドにはキャップが行われているため最初にキャップを開放しキャリッジをスキャン可動状態にしシリアルプリンターの場合、主操作方向へのスキャンができるようにする。その後1スキャン分のデーターがバッファに蓄積されたらキャッリッジモーター3によりキャリッジユニット2をスキャンさせ印字を行う。   At the time of printing, since the cap is applied to the recording head in the normal resting state, the cap is first opened and the carriage is set in a scan movable state so that scanning can be performed in the main operation direction in the case of a serial printer. Thereafter, when data for one scan is accumulated in the buffer, the carriage motor 2 is scanned by the carriage motor 3 to perform printing.

キャップを開放し、印字を開始するまでの間にいわゆる印字前の予備吐出が行われる。通常この予備吐出は一律の発数が行われるか、もしくは放置時間によって決定される発数が行われる。また色別に発数が設定されることもある。   So-called pre-printing before printing is performed before the cap is opened and printing is started. Usually, this preliminary discharge is performed with a uniform number of shots or with a number of shots determined by the standing time. The number of shots may be set for each color.

これらの印字中の予備吐出については使用していないノズルのみを行ってもよいし、使用したノズルを含めすべてのノズルに対して行ってもよい。また、使用ノズルに対しては使用した頻度に基づいて予備吐出を減らすような機構を設けることもできる。これらの予備吐出は印字動作を中断し予備吐出を行えるポジションに移動し全ヘッドを一括、またはヘッドごとに行う場合もあるが、印字速度を向上させるために、印字動作を行いながら同時に予備吐出が行われる場合もある。このような印字に伴うシーケンスの一例を図7、図8、図9に示した。   The preliminary ejection during printing may be performed for only the nozzles that are not used or may be performed for all the nozzles including the used nozzles. In addition, a mechanism that reduces preliminary discharge based on the frequency of use can be provided for the nozzles in use. In some cases, the preliminary discharge is interrupted and moved to a position where the preliminary discharge can be performed, and all the heads are collectively or for each head.However, in order to improve the printing speed, the preliminary discharge is simultaneously performed while performing the printing operation. Sometimes it is done. Examples of sequences accompanying such printing are shown in FIGS. 7, 8, and 9. FIG.

図3に本実施例で使用したワイパーの外観図を、図4には本実施例で使用したヘッドの外観図を、図5に本実施例で使用したヘッドの断面図を示した。図5の断面図は図4に示したヘッドのA−A’、B−B’面での断面図である。図3に示したBk.のノズルワイパー20の幅は図4のチップの幅Kよりもわずかに狭く作成されている。これは印字メディアとの接触を回避するために、各色のチップが図5に見られるようにTAB面よりも若干凹んでおり、この凹んだ面にワイパーが入り込み払拭するためである。同様の理由から3色一体であるcolorチップ用のノズルワイパーはカラー3チップ分の幅以下とした。図3のワイパーは、図示しないワイパーホルダー27に、同じく図示しないワイパー固定金具を用いて取り付けられており、ワイパーの位置あわせはワイパー20,21,22に開けられた孔、およびワイパーホルダーに設けられたピンとの勘合によって行われる。ワイパー20,21,22は、図3および図4中に示したG方向に向け、パージモーター113によって駆動され、オリフィスおよびTAB面を払拭する。ワイピング動作が終了するとキャリッジをワイピング領域の外に退避し、ワイパーを逆方向に駆動しワイピングを開始するポジションに戻す。   FIG. 3 shows an external view of the wiper used in this example, FIG. 4 shows an external view of the head used in this example, and FIG. 5 shows a cross-sectional view of the head used in this example. The cross-sectional view of FIG. 5 is a cross-sectional view of the head shown in FIG. 4 along the A-A ′ and B-B ′ planes. The width of the nozzle wiper 20 of Bk. Shown in FIG. 3 is made slightly narrower than the width K of the chip of FIG. This is because, in order to avoid contact with the print medium, each color chip is slightly recessed from the TAB surface as shown in FIG. 5, and the wiper enters and wipes the recessed surface. For the same reason, the nozzle wiper for the color chip, which is a single unit of the three colors, is set to be equal to or smaller than the width of the three color chips. The wiper shown in FIG. 3 is attached to a wiper holder 27 (not shown) using a wiper fixing bracket (not shown). This is done by fitting with the pin. The wipers 20, 21, and 22 are driven by the purge motor 113 in the G direction shown in FIGS. 3 and 4 to wipe the orifice and the TAB surface. When the wiping operation is completed, the carriage is retracted outside the wiping area, and the wiper is driven in the reverse direction to return to the position where wiping is started.

図4に見られるようにBk.では1cmあたり約245nozzleの密度で640ノズルが配列されており、colorヘッドでは各色とも1cmあたり約490nozzleの密度で1280ノズルが配列されている。図5においてインクは供給口23からHの方向に進行・供給され、ヘッド内のフィルター上のインク液室24に導かれる。その後図中の矢印Jの方向に進み、フィルター25によって混入したゴミ等をろ過したうえで、フィルター下のインク液室26に導かれ、オリフィスプレート下面に形成されたインクを吐出するノズルへと導かれる。図6には本発明に用いられた図4に示したヘッドのノズル部分の拡大図を示した。インク液室はオリフィスプレート31と液室形成部材34とヒーターを搭載したヒーターボードにより形成されている。この部分に貯留されたインクはヒーター33の加熱により気泡を生成し気泡の膨張に伴ってオリフィスプレートから押し出され、空気との界面張力によって球状の液滴となり被記録部材に向かって飛翔する。   As shown in FIG. 4, 640 nozzles are arranged at a density of about 245 nozzle per cm in Bk., And 1280 nozzles are arranged at a density of about 490 nozzle per cm for each color in the color head. In FIG. 5, ink advances and is supplied in the direction of H from the supply port 23 and is guided to the ink liquid chamber 24 on the filter in the head. Thereafter, the process proceeds in the direction of arrow J in the figure, and after dust and the like mixed by the filter 25 is filtered, it is guided to the ink liquid chamber 26 under the filter and guided to the nozzle for discharging the ink formed on the lower surface of the orifice plate. It is burned. FIG. 6 shows an enlarged view of the nozzle portion of the head shown in FIG. 4 used in the present invention. The ink liquid chamber is formed by a heater board on which an orifice plate 31, a liquid chamber forming member 34, and a heater are mounted. The ink stored in this portion generates bubbles by the heating of the heater 33 and is pushed out of the orifice plate as the bubbles expand, and becomes spherical droplets by the interfacial tension with the air and flies toward the recording member.

本発明の記録装置はいわゆるA4サイズの被記録材を想定して構成されており、印字時の総ドット数がA4被記録媒体に対してフルにデーターを印字した場合にはcolorでは1.26×108dotの印字ドット数が最大値となる。同様にBk.ヘッドは3.17×107 dotの印字ドット数最大印字可能なドット数である。ワイピング時のドットカウントについては記録装置内のドットカウンターによってカウントされたドット数を本体(メモリー122等)に保存し、印字終了後あらかじめ定められた値に達したかどうかを判断するように構成されている。本実施例ではワイピングをする/しないの判断は各ページ終了時に行うよう構成したが、印字領域が大きいプロッター、大判プリンターの場合には各印字スキャン後にワイピングする/しないの判断を行うよう構成する事も可能である。またドットカウントのみでなくフェイス面に付着するインクミストは印字デューティーによっても変動する場合があるため、ドット数にデューティーを元に算出した係数を加味してドット数の増減を行う構成とすることも可能である。   The recording apparatus of the present invention is configured assuming a so-called A4 size recording material. When the total number of dots printed is full on an A4 recording medium, the color is 1.26 × 108 dots. The maximum number of dots is printed. Similarly, the Bk head has a maximum number of printable dots of 3.17 × 107 dots. Regarding the dot count at the time of wiping, the number of dots counted by the dot counter in the recording device is stored in the main body (memory 122, etc.), and it is determined whether or not a predetermined value has been reached after printing is completed. ing. In this embodiment, the determination of whether or not wiping is performed is configured to be performed at the end of each page. However, in the case of a plotter or large format printer having a large print area, it is configured to determine whether or not to perform wiping after each print scan. Is also possible. In addition, the ink mist adhering to the face surface as well as the dot count may vary depending on the print duty.Therefore, the number of dots may be increased or decreased by adding a coefficient calculated based on the duty to the number of dots. Is possible.

図1を用いて本発明の制御を説明する。タイマー、ドットカウント等のトリガーによって回復シーケンスS11が行われた後、S44によってドットカウント不吐判定シーケンスS48が行われた直後の回復シーケンスかどうかを判定する。不吐検知を実施した直後の回復でなければ不吐検出シーケンスS46を実施せず終了するが、不吐検出直後の検知であれば直前の不吐検出シーケンスで不吐出があったかどうかをS45によって判定する。不吐ノズルがある場合にはさらに回復後の不吐判定シーケンスS46によって不吐判定が行われる。ドットカウントによる不吐出検知S48で不吐出と判定されたノズルが、回復後の不吐出判定シーケンスS46によって再度不吐出であると判定された場合には、S47不吐ノズル確定シーケンスによって不吐であることが確定される。また確定の際に過去複数回の不吐情報を参照し、それらの情報を参考に不吐ノズルを確定することも出来る。不不吐ノズルが確定した場合には、本体、ドライバー等でこの不吐情報を元に不吐とされたノズルの補完を実施ことが可能となる。補完方法には隣接するノズルで補完する方法、マルチパス印字時に不吐出ノズルと同じラスターを印字するノズルによって補完する方法等があるがいずれの方式を用いてもよい。   The control of the present invention will be described with reference to FIG. After the recovery sequence S11 is performed by a trigger such as a timer or dot count, it is determined whether or not the recovery sequence is immediately after the dot count discharge failure determination sequence S48 is performed by S44. If the recovery is not performed immediately after the non-discharge detection, the process is terminated without performing the non-discharge detection sequence S46, but if the detection is performed immediately after the non-discharge detection, it is determined whether or not there is a non-discharge in the previous non-discharge detection sequence. To do. When there is a discharge failure nozzle, discharge failure determination is further performed by the discharge failure determination sequence S46 after recovery. If the nozzle determined to be non-discharged in the non-discharge detection S48 based on dot count is determined to be non-discharge again in the non-discharge determination sequence S46 after recovery, the nozzle is determined to be non-discharged in the S47 non-discharge nozzle determination sequence Is confirmed. In addition, it is possible to determine undischarge nozzles by referring to the past non-discharge information at the time of determination and referring to the information. When the non-discharge nozzle is determined, it is possible to complement the nozzle set to be non-discharge based on the non-discharge information by the main body, the driver, or the like. As a complementing method, there are a method of complementing with adjacent nozzles, a method of complementing with a nozzle that prints the same raster as the non-ejection nozzle during multi-pass printing, and any method may be used.

比較として不吐出を検知した場合に、リカバーのためのクリーニングを実施するシーケンスを図17に例示した。不吐判定シーケンスS48で不吐出が検知されると回復シーケンスS11が行われる。回復動作が終了した後再度回復後の不吐判定シーケンスS46が実施される。ここで不吐判定シーケンスS48と同じノズルが不吐出であると判定されるとS47の不吐ノズル確定シーケンスが行われ実施例の場合と同様に不吐出ノズルの確定が行われる。このような構成を用いた場合には、フェイスぬれ、ごみ等の不定要素による不吐出が発生した場合にインクを多量に消費してしまうといういう弊害がある。本実施例の構成によればこのような弊害が無く、比較的レンジの長いドットカウントのみに頼った場合に比較して早く不吐ノズルを確定できるというメリットがある。   As a comparison, FIG. 17 illustrates a sequence for performing cleaning for recovery when non-ejection is detected. When non-discharge is detected in the non-discharge determination sequence S48, a recovery sequence S11 is performed. After the recovery operation is completed, the undischarge determination sequence S46 after recovery is performed again. Here, when it is determined that the same nozzle as the non-discharge determination sequence S48 is non-discharge, the non-discharge nozzle determination sequence of S47 is performed, and the non-discharge nozzle is determined as in the case of the embodiment. When such a configuration is used, there is an adverse effect that a large amount of ink is consumed when non-ejection occurs due to indefinite elements such as face wetting and dust. According to the configuration of the present embodiment, there is no such problem, and there is an advantage that an undischarge nozzle can be determined earlier than when relying only on a relatively long dot count.

本記録装置に用られる判定シーケンスを図14に検出シーケンスを図15に示した。図14の判定シーケンスにおいてはS31,S32,S33,S36のステップに従ってヘッドK,C,M,Yの順で検知を行うかどうかの判定が行われる。判定を行うヘッド(たとえばK)が選択されたら、該当ヘッドがドットカウントがUPしたかどうかの判定を実施しドットカウントがアップしていればS35の検知シーケンスが実行される。図15には検知シーケンスの概要を示した。S39,40,41においてN番目のノズルを選択し吐出パルスを印加し吐出を行う。吐出後にヘッドからセンサーまでの距離を液滴が移動する間のディレイS43を行い。検出装置にて出力を測定する。これで1ノズル分の測定が終了するが、後は順次規定された最大ノズル数Aに達するまで測定を行う。   FIG. 14 shows a determination sequence used in the recording apparatus, and FIG. 15 shows a detection sequence. In the determination sequence of FIG. 14, it is determined whether or not the detection is performed in the order of the heads K, C, M, and Y according to the steps of S31, S32, S33, and S36. When the head to be determined (for example, K) is selected, it is determined whether or not the corresponding head has increased the dot count. If the dot count is increased, the detection sequence of S35 is executed. FIG. 15 shows an outline of the detection sequence. In S39, 40, 41, the Nth nozzle is selected, and a discharge pulse is applied to perform discharge. A delay S43 is performed while the droplet travels the distance from the head to the sensor after ejection. Measure the output with the detector. This completes the measurement for one nozzle. After that, the measurement is performed until the maximum number of nozzles A is sequentially defined.

図2には発明のハード構成の一例を示した。図2-a中の発光素子58より放射された光は発光素子に正対して置かれた受光素子59に入射する。各素子はヘッド状に配置されたチップを挟むように配置され、本実施例では光軸とノズル列の並びは平行に配置されている。このような構成のほかにノズル列に対して光軸を斜めに配置しヘッドを移動させながら検出を行う構成でも本実施例の趣旨には反しない。図2-aのように光軸60上にインク滴61が存在しない場合は発光素子から発せられた光は受光素子へ到達する。検出時の模式図を図2-bに示した。ヘッド9から吐出されたインク61は発光素子−受光素子間の光軸をさえぎり図13の出力曲線のように受光素子からの信号レベルの低下が起こる。通常の出力が得られた場合の例を図13に示した。横軸に時間を縦軸にはアナログでの出力をプロットした。出力曲線67は光軸上に障害物が無い状態では出力は一定のレベルを保持している。ヘッドから吐出が行われ光軸付近にインク滴が到達る場合、吐出された後に光軸上にインク滴が現れるとともに受光レベルが低下し、アナログの出力も低下する。インク滴が光軸を通過すると出力が復帰し、完全にインク滴が通過すると元のレベルに戻る。   FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the invention. The light emitted from the light emitting element 58 in FIG. 2A is incident on the light receiving element 59 placed facing the light emitting element. Each element is arranged so as to sandwich a chip arranged in a head shape, and in this embodiment, the optical axis and the nozzle row are arranged in parallel. In addition to such a configuration, a configuration in which detection is performed while the head is moved by placing the optical axis obliquely with respect to the nozzle row does not contradict the spirit of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, when the ink droplet 61 does not exist on the optical axis 60, the light emitted from the light emitting element reaches the light receiving element. A schematic diagram at the time of detection is shown in FIG. The ink 61 ejected from the head 9 blocks the optical axis between the light emitting element and the light receiving element, and the signal level from the light receiving element decreases as shown in the output curve of FIG. An example in which a normal output is obtained is shown in FIG. The time is plotted on the horizontal axis and the analog output is plotted on the vertical axis. In the output curve 67, the output keeps a constant level when there is no obstacle on the optical axis. When ejection is performed from the head and ink droplets reach the vicinity of the optical axis, ink droplets appear on the optical axis after ejection and the received light level is lowered, and the analog output is also lowered. When the ink droplet passes through the optical axis, the output is restored, and when the ink droplet completely passes, the output returns to the original level.

インクジェット記録装置においては、非使用時に吐出口部分のインクの乾燥・増粘一般にインクジェット記録装置では、乾燥などにより吐出不良と呼ばれる粘度上昇による、インクドットサイズ低下・吐出方向の変化・インク濃度の変化による濃度ムラなどを引き起こす場合がある。そこで記録ヘッドに非使用時間が存在する場合、またヘッド内の不特定・特定のノズルに対して非使用時間が存在する場合には、印字前に予備吐出と言う記録に関与しない吐出を行い、吐出不良を防止する技術が導入されている。これら吐出不良は本実施例のような不吐検出時に発生する場合は検出精度の低下をもたらす。図2-aは吐出不良の無い場合の正常な出力であるが、図2-bには吐出不良の発生した場合の出力曲線である。実線で示した出力曲線68は不良が軽度な場合、破線で示した出力曲線69は吐出不良が顕著な場合である。一定の出力レベルでスレッシュを設けその出力レベル以上の出力が保持される時間を測定すると、不良が軽微な場合t1となるがより出力レベルが低下した場合にはt2となりレベルの差が大きくなる。このような場合、真の吐出不良であるか初期の吐出の不良によりレベルが低下しているのかを判別することが困難となる。そこで本実施例では吐出のためのパルスが印加されてから液滴が検知されるまでの時間t3に加えて初期の吐出不良が懸念される時間t4分のディレイを加えてt5の時間間隔で検出信号の判定を行う。たとえば図2-cに示したようにやや吐出不良の発生しかけたため出力が低下したヘッドの場合には、通常の測定では正常なヘッドの出力レベルがt1,t2のようにバラツキがあるためt6の出力時間であるこのノズルが吐出不良であるかどうかを検知できない。ここで本実施例の検知方法を用いると図4に示されたノズルは出力時間がt7となり明らかに出力レベルが低下していることが判断できる。このような場合の光軸断面の模式図を図16に示した。この図面でRは光軸の直径、rは液滴の直径、pは各液滴の周期を示す。インク滴61は所定の吐出周期で連続的に吐出され模式図のように光軸断面を横断する。図2で検知のために吐出されたインク61は廃インク65としてインク受けA62、インク受けB63に到達しインク排出口64から排出され図示しない廃インク吸収体 66上に導かれ吸収される。構造的に廃インク吸収対等の吸収手段に吐出されたインクを吸収させることが困難な場合には適当な容積を持つインク溜め・容器等に回収してもよい。   In an inkjet recording device, drying / thickening of ink at the ejection opening when not in use Generally, in an inkjet recording device, ink dot size reduction, change in ejection direction, change in ink density due to increased viscosity, which is called ejection failure due to drying, etc. This may cause density unevenness due to. Therefore, when there is non-use time in the recording head, and when there is non-use time for unspecified / specific nozzles in the head, discharge that is not related to recording called pre-discharge before printing is performed, A technique for preventing discharge failure has been introduced. If these discharge failures occur when undischarge is detected as in this embodiment, the detection accuracy is reduced. FIG. 2A shows a normal output when there is no ejection failure, while FIG. 2-B shows an output curve when an ejection failure occurs. The output curve 68 indicated by the solid line is when the defect is mild, and the output curve 69 indicated by the broken line is when the discharge defect is remarkable. When a threshold is set at a certain output level and the time during which the output exceeding the output level is held is measured, t1 is obtained when the defect is minor, but t2 is obtained when the output level is further lowered, and the difference in level is increased. In such a case, it is difficult to determine whether the level is lowered due to a true ejection failure or an initial ejection failure. Therefore, in this embodiment, in addition to the time t3 from when the pulse for ejection is applied until the droplet is detected, a delay of time t4 at which initial ejection failure is a concern is added and detected at a time interval of t5. Determine the signal. For example, as shown in FIG. 2C, in the case of a head whose output has decreased due to the occurrence of a slight ejection failure, the normal head output level varies as t1 and t2 in normal measurement, so t6 It cannot be detected whether this nozzle, which is the output time, is defective in ejection. Here, when the detection method of the present embodiment is used, it can be determined that the output level of the nozzle shown in FIG. A schematic diagram of the cross section of the optical axis in such a case is shown in FIG. In this drawing, R is the diameter of the optical axis, r is the diameter of the droplet, and p is the period of each droplet. The ink droplet 61 is continuously ejected at a predetermined ejection cycle and traverses the optical axis cross section as shown in the schematic diagram. The ink 61 ejected for detection in FIG. 2 reaches the ink receiver A62 and the ink receiver B63 as waste ink 65, is discharged from the ink discharge port 64, and is guided and absorbed on a waste ink absorber 66 (not shown). If it is difficult to absorb the ink discharged to the absorbing means such as a waste ink absorbing pair structurally, the ink may be collected in an ink reservoir / container having an appropriate volume.

(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

実施例1の構成において、不吐出を検知した場合に、クリーニングまでの残り時間が所定比率を下回っている場合(たとえばクリーニングの間隔が5日の場合は4日以上経過)にはドットカウントによる不吐を検知した場合クリーニングを実施するよう構成することも可能である。   In the configuration of the first embodiment, when non-ejection is detected, if the remaining time until cleaning is less than a predetermined ratio (for example, if the cleaning interval is 5 days, 4 days or more have passed) It is also possible to configure such that cleaning is performed when spitting is detected.

本発明に用いたシーケンス。Sequence used in the present invention. 本発明の検知部分の構成例。The structural example of the detection part of this invention. 実施例で用いたワイパーの構成例。The structural example of the wiper used in the Example. 実施例で用いたヘッドの外観図。FIG. 2 is an external view of a head used in an example. 実施例で用いたヘッドの断面図。Sectional drawing of the head used in the Example. ノズル部・オリフィス部拡大図。The enlarged view of a nozzle part and an orifice part. 印字前回復シーケンス。Recovery sequence before printing. 印字シーケンス。Print sequence. 印字後回復シーケンス。Recovery sequence after printing. 実施例1で用いた記録装置の外観図。1 is an external view of a recording apparatus used in Example 1. FIG. 実施例1で用いた記録装置のデーターフロー図。2 is a data flow diagram of the recording apparatus used in Example 1. FIG. 本実施例のインク供給経路の概要。1 is an overview of an ink supply path of the present embodiment. 本発明の出力信号例。The output signal example of this invention. 実施例で用いた不吐判定シーケンスの例。The example of the undischarge determination sequence used in the Example. 実施例で用いた不吐検知シーケンスの例。The example of the undischarge detection sequence used in the Example. 実施例で用いた検知部でインク/光軸の模式図。The schematic diagram of an ink / optical axis in the detection part used in the Example. 従来例のシーケンス。Conventional sequence.

符号の説明Explanation of symbols

1 パージユニット
2 キャリッジユニット
3 キャリッジモーター
4 キャリッジベルト
5 給紙モーター
6 給紙ローラー
7 圧力ローラー
8 イジェクトローラー
9 記録ヘッド
10 シャフト
20 Black用のノズルワイパー
21 Color用のノズルワイパー
22 全面ワイパー
27 ワイパーホルダー
28 ワイパー固定金具
32 ノズル
33 ヒーター
35 Blackヘッド
36 Cyanヘッド
37 Magentaヘッド
38 Yellowヘッド
49 Blackタンク
50 Cyanタンク
51 Magentaタンク
52 Yellowタンク
57 紙
58 発光素子
59 受光素子
60 光軸
100 ホスト
102 CPU
103 RAM
104 印字データー用ROM
108 キャリッジモーター
110 搬送モーター
111 ヘッドドライバー
112 記録ヘッド
121 プリントバッファ
1 Purge unit
2 Carriage unit
3 Carriage motor
4 Carriage belt
5 Feed motor
6 Paper feed roller
7 Pressure roller
8 Eject roller
9 Recording head
10 shaft
Nozzle wiper for 20 Black
Nozzle wiper for 21 Color
22 Full wiper
27 Wiper holder
28 Wiper fixing bracket
32 nozzles
33 Heater
35 Black head
36 Cyan head
37 Magenta head
38 Yellow head
49 Black tank
50 Cyan tank
51 Magenta tank
52 Yellow tank
57 paper
58 Light emitting element
59 Photo detector
60 optical axis
100 hosts
102 CPU
103 RAM
104 ROM for print data
108 Carriage motor
110 Conveyor motor
111 Head driver
112 Recording head
121 Print buffer

Claims (3)

インクを吐出するヘッドとインクを保持するインクタンクとヘッドにタンクからインクを供給する供給手段を備え、ヘッドから吐出されるインクによって、吐出の良否を判定する吐出検出装置を備え、前記吐出検出装置によってあるノズルが不吐出であると検出された際に、次回のクリーニング時に不吐出の判定を行い、再度不吐出と判定された場合にのみ当該ノズルを不吐出と判定することを特徴とする、不吐出判定機構および前記判定機構を用いる記録装置。   An ejection tank that includes a head that ejects ink, an ink tank that retains the ink, and a supply unit that supplies ink to the head from the tank. When it is detected that a certain nozzle is non-ejection, non-ejection is determined at the next cleaning, and only when the non-ejection is determined again, the nozzle is judged as non-ejection. Non-ejection determination mechanism and recording apparatus using the determination mechanism. 各ヘッドごとに吐出したドットをカウントするカウント手段を持ち、前記カウント手段が一定ドットに達したタイミングで吐出の良否の判定を行うことを特徴とする、請求項1に記載の不吐出判定機構および前記判定機構を用いる記録装置。   The non-ejection determining mechanism according to claim 1, further comprising: a counting unit that counts the ejected dots for each head, and determining whether the ejection is good or not when the counting unit reaches a certain dot. A recording apparatus using the determination mechanism. 次回行われるクリーニングがタイマーによるものであることを特徴とする請求項2に記載の不吐出判定機構および前記判定機構を用いる記録装置。   The non-ejection determination mechanism according to claim 2 and a recording apparatus using the determination mechanism according to claim 2, wherein the next cleaning is performed by a timer.
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