JP2009119606A - Ink-jet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェットプリンタに関し、詳しくは、パーソナルコンピュータによって制御されるメリットを失うことなく、不吐出ノズルの検出を行うことができるようにしたインクジェットプリンタに関する。 The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly, to an ink jet printer that can detect a non-ejection nozzle without losing the merit controlled by a personal computer.
従来、一般のインクジェットプリンタは、図12のような構成を有している。パーソナルコンピュータ(以下、PCという)2001で作成された印画データは、インクジェットプリンタ1001のプリンタ本体に設けられたメカコン基板1002と共用されている画像処理基板上のメモリに一旦転送(バッファリング)される。この画像処理基板に転送された印画データは、記録ヘッドの主走査駆動に同期して駆動基板1003に転送される。メカコン基板1002は、主走査駆動部1004、副走査駆動部1005の駆動の他、インク供給などの一切の制御を行うようになっている。通常はUSB等、汎用的なインターフェースにこれら制御用コマンドと画像データとが混在している構成が一般的である。
Conventionally, a general inkjet printer has a configuration as shown in FIG. Print data created by a personal computer (hereinafter referred to as a PC) 2001 is temporarily transferred (buffered) to a memory on an image processing board shared with a
このような構成を有する従来一般のインクジェットプリンタ1001の場合、PC2001は印画すべき画像を作成し、プリンタ1001の要求に従って送信、プリンタ本体のメカコン基板1002が主・副走査をコントロールしながら、印画すべきタイミングでタイムリーにバッファリングされた印画データを適宜取り出すようにしている。
In the case of a conventional
この場合、メカコン基板1002に設けられるコントローラは、プリンタの処理に専念しており、高速性に対応することができる。すなわち、記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出する不吐出ノズル検出部1006のような構成を導入する場合、コントローラは駆動基板1003に対して、対象ノズルの吐出を指示し、当該ノズルからインク滴が実際に吐出したか否かを不吐出ノズル検出部1006で検出することになる。この場合、吐出から検出までの時間はμsecのオーダーであり、また、吐出タイミングも同じ高速性が要求される。従来は、これらの制御をメカコン基板1002のコントローラが行っていた。
In this case, the controller provided on the
一方、最近、図13に示すように、直接、PC2010がインクジェットプリンタ1010の駆動基板や主・副走査をコントロールする構成のインクジェットプリンタシステムが現れてきた。この構成の背景には、印画データ展開をPCソフトによって行うことの高速性、更にヘッド数(ノズル数)増大からくる印画データ転送速度増大への要求、及び、制御基板をわざわざプリンタ毎に作成する必要がなく、開発工数が削減できる、などのメリットがある。
On the other hand, recently, as shown in FIG. 13, an ink jet printer system in which the PC 2010 directly controls the drive substrate and main / sub scanning of the
この図13に示すインクジェットプリンタシステムの構成の特徴は、印画データをプリンタ1010の駆動基板1011に送信するインターフェースと、主走査駆動部1012、副走査駆動部1013等の他のメカコントロール系とでインターフェースを分けていることである。この場合、PC2010からプリンタ1010の駆動基板1011への印画データ転送用のインターフェースI/F−1は、光通信やLVDS(low voltage differential signaling)等、高速なシリアル転送系を使用し、駆動系のインターフェースI/F−3、4、5あたりは、RS−232C等の低速で汎用的なインターフェースを使用するのが一般的である。
The configuration of the inkjet printer system shown in FIG. 13 is characterized by an interface between an interface that transmits print data to the
ここで、プリンタ本体に画像バッファがない場合、PC2010側にヘッドデータ展開された印画データのバッファ用メモリ基板2011が必要となる。これらは一般的にはPCIバス等によってPC2010内でマザーボードに接続されることになる。印画開始タイミング(エンコーダやプリント開始タイミング)等の高速な同期を要する信号は、このメモリ基板2011に入ることになる。
ここで、図13に示すインクジェットプリンタシステムにおいて不吐出ノズルの検出をする場合、問題が生ずる。つまり、PC2010側のソフトは、通常OS(オペレーションシステム)が使用されるため、外部からの信号に対してμsecオーダーで反応することが困難となる。駆動基板1011に対して吐出開始信号を送り、非吐出検出器からの検出信号を検出し、不吐出を判断し、次のノズルの吐出を制御する等の高速なシーケンスをプリンタ1010とPC2011とが行うことは事実上不可能である。その場合、プリンタ1010側に駆動基板1011に対して指示を与える不吐出ノズル検出用のコントローラ基板が新たに必要となり、このコントローラ基板との通信をPC2010が行う構成とならざるを得ない。
Here, a problem arises when non-ejection nozzles are detected in the inkjet printer system shown in FIG. In other words, since software on the PC 2010 side normally uses an OS (operation system), it is difficult to react to external signals in the order of μsec. The
また、キャリッジ上で主走査方向に沿って移動する駆動基板1011とPC2010とが通信するためには、上記したように、光通信やLVDS等のシリアル通信系を使用する場合が多く、この場合、データ通信と異質な吐出制御用信号とを挿入することは困難であり、新たに信号線が必要とならざるを得ない。しかし、信号線を新設することは容易なことではない。
In addition, in order to communicate between the
以上のように、最近主流となってきた図13の構成を有するインクジェットプリンタにおいて、不吐出ノズル検出のための構成を導入することは、事実上、図12に示した構成に近いコントローラ基板が必要とされ、折角、図13のような構成に置き換えたメリットが失われてしまう。従って、このようなインクジェットプリンタシステムでは不吐出ノズル検出の導入は行われていないのが実情である。 As described above, in the inkjet printer having the configuration of FIG. 13 which has become the mainstream recently, the introduction of the configuration for detecting the non-ejection nozzles requires a controller board substantially similar to the configuration shown in FIG. Therefore, the merit of replacing the configuration as shown in FIG. 13 is lost. Therefore, in fact, such an inkjet printer system does not introduce non-ejection nozzle detection.
そこで、本発明は、PCからの制御信号に基づいて駆動制御されるインクジェットプリンタのメリットを失うことなく、高速性を有する不吐出ノズル検出の導入を可能とするインクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタシステムを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides an ink jet printer and an ink jet printer system that can introduce non-ejection nozzle detection having high speed without losing the advantages of an ink jet printer that is driven and controlled based on a control signal from a PC. This is the issue.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、パーソナルコンピュータと信号の送受信が可能に接続され、プリンタ本体の主走査方向に沿って往復移動可能なキャリッジ上にノズルからインク滴を吐出する記録ヘッドと前記記録ヘッドを駆動する駆動基板とが搭載され、前記パーソナルコンピュータから送信される制御信号に基づいて前記駆動基板が制御されるインクジェットプリンタであって、前記プリンタ本体に、検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを有し、前記受光素子が前記検出光の光軸上に吐出された検出用インク滴の陰影を捉えた場合に検出信号を出力する検出手段を備え、前記キャリッジ上の前記駆動基板に、前記パーソナルコンピュータからの検出開始の信号を受けて所定のシーケンスに従ってノズル毎に前記検出用インク滴の吐出開始信号を出力する吐出制御手段と、前記吐出開始信号の出力の後、所定時間内に前記検出手段からの検出信号を受信した場合にノズルからのインク滴の吐出有りと判断する判断手段とを備え、前記検出手段からの検出信号を前記駆動基板に設けられた前記判断手段に対して非接触で送信する通信手段を備えることを特徴とするインクジェットプリンタである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a recording head for ejecting ink droplets from nozzles on a carriage which is connected to a personal computer so as to be able to send and receive signals and which can reciprocate along the main scanning direction of the printer body. An ink jet printer that includes a driving substrate to be driven and controls the driving substrate based on a control signal transmitted from the personal computer, and a light emitting element that emits detection light to the printer body and the detection light A detecting means for outputting a detection signal when the light receiving element captures a shadow of a detection ink droplet ejected on the optical axis of the detection light, In response to a detection start signal from the personal computer, the drive board receives the detection input for each nozzle according to a predetermined sequence. A discharge control unit that outputs a droplet discharge start signal, and a determination that determines that ink droplets are discharged from a nozzle when a detection signal is received from the detection unit within a predetermined time after the discharge start signal is output And a communication unit that transmits a detection signal from the detection unit to the determination unit provided on the drive board in a non-contact manner.
請求項2記載の発明は、パーソナルコンピュータと信号の送受信が可能に接続され、プリンタ本体の主走査方向に沿って往復移動可能なキャリッジ上にノズルからインク滴を吐出する記録ヘッドと前記記録ヘッドを駆動する駆動基板とが搭載され、前記パーソナルコンピュータから送信される制御信号に基づいて前記駆動基板が制御されるインクジェットプリンタであって、前記プリンタ本体に、検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを有し、前記受光素子が前記検出光の光軸上に吐出された検出用インク滴の陰影を捉えた場合に検出信号を出力する検出手段と、ノズル毎に検出用インク滴の吐出開始信号を前記駆動基板に対して出力する吐出制御手段と、前記検出用インク滴の吐出の後、所定時間内に前記検出手段からの検出信号を受信した場合にノズルからのインク滴の吐出有りと判断する判断手段とを備え、前記吐出制御手段からの前記吐出開始信号を前記駆動基板に対して非接触で送信する通信手段を備え、前記キャリッジ上の前記駆動基板は、前記パーソナルコンピュータからの検出開始信号を受けた後に、前記通信手段を介して前記吐出制御手段から検出用インク滴の吐出開始信号を受信した場合に所定のシーケンスに従ってノズルからの検出用インク滴の吐出を行うことを特徴とするインクジェットプリンタである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a recording head for ejecting ink droplets from nozzles on a carriage which is connected to a personal computer so as to be able to transmit and receive signals and which can reciprocate along the main scanning direction of the printer body. An ink jet printer that includes a driving substrate to be driven and controls the driving substrate based on a control signal transmitted from the personal computer, and a light emitting element that emits detection light to the printer body and the detection light Detecting means for outputting a detection signal when the light receiving element catches a shadow of the detection ink droplet ejected on the optical axis of the detection light, and for detection for each nozzle. An ejection control means for outputting an ink droplet ejection start signal to the driving substrate; and after the ejection of the detection ink droplet, the detection means within a predetermined time. A communication unit that transmits the discharge start signal from the discharge control unit to the drive substrate in a non-contact manner. The drive substrate on the carriage receives a detection start signal from the personal computer and then receives a detection ink droplet discharge start signal from the discharge control means via the communication means. An ink jet printer that discharges ink droplets for detection from nozzles according to a sequence.
請求項3記載の発明は、前記検出信号は、前記インク滴の陰影から得られる信号を元に作成された信号であることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェットプリンタである。 A third aspect of the invention is the ink jet printer according to the first or second aspect, wherein the detection signal is a signal created based on a signal obtained from the shadow of the ink droplet.
請求項4記載の発明は、前記通信手段は、発光素子と受光素子を用いた光通信であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットプリンタである。 A fourth aspect of the present invention is the ink jet printer according to the first, second or third aspect, wherein the communication means is optical communication using a light emitting element and a light receiving element.
請求項5記載の発明は、前記通信手段の発光素子は赤外光を出射することを特徴とする請求項4記載のインクジェットプリンタである。
The invention according to
請求項6記載の発明は、前記通信手段の発光素子による検出信号の発光パルスのDUTY比が10%以下であることを特徴とする請求項4又は5記載のインクジェットプリンタである。 A sixth aspect of the present invention is the ink jet printer according to the fourth or fifth aspect, wherein a duty ratio of a light emission pulse of a detection signal by the light emitting element of the communication means is 10% or less.
請求項7記載の発明は、前記通信手段の発光素子と受光素子との間隔又は光軸のズレ量に応じて、前記通信手段の前記発光素子の発光量と前記受光素子の増幅率のうちの少なくとも一方を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項4、5又は6記載のインクジェットプリンタである。
According to a seventh aspect of the present invention, of the light emission amount of the light emitting element of the communication means and the amplification factor of the light receiving element, according to the distance between the light emitting element and the light receiving element of the communication means or the shift amount of the optical axis. 7. The ink jet printer according to
請求項8記載の発明は、前記検出手段は、複数のノズル列を同時に検出可能に複数組配置されており、前記複数組の検出手段の出力信号の論理積を取って前記判断手段に併合出力することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェットプリンタである。
According to an eighth aspect of the present invention, a plurality of sets of the detection means are arranged so that a plurality of nozzle arrays can be detected simultaneously, and a logical product of the output signals of the plurality of detection means is obtained and merged output to the determination means. The inkjet printer according to
請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェットプリンタと、前記インクジェットプリンタとの間で信号の送受信が可能に接続されたパーソナルコンピュータとを備えることを特徴とするインクジェットプリンタシステムである。
An invention according to
本発明によれば、PCからの制御信号に基づいて駆動制御されるインクジェットプリンタのメリットを失うことなく、高速性を有する不吐出ノズル検出の導入を可能とするシンクジェットプリンタ及びインクジェットプリンタシステムを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a sink jet printer and an ink jet printer system capable of introducing non-ejection nozzle detection having high speed without losing the merit of an ink jet printer driven and controlled based on a control signal from a PC. can do.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は第1の発明に係るインクジェットプリンタの要部を示す斜視図、図2は図1に示すインクジェットプリンタを有するインクジェットプリンタシステム全体の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the main part of an ink jet printer according to the first invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the entire structure of an ink jet printer system having the ink jet printer shown in FIG.
図中、100はインクジェットプリンタシステム、101はインクジェットプリンタ、110はインクジェットプリンタ101の動作制御を行うためのPC(パーソナルコンピュータ)である。
In the figure, 100 is an ink jet printer system, 101 is an ink jet printer, and 110 is a PC (personal computer) for controlling the operation of the
インクジェットプリンタ101において、1は記録ヘッドである。図1では4個の記録ヘッド1A〜1Dが千鳥状に配置されたものを例示しているが、記録ヘッドの数は特に限定されない。図2では代表して1つの記録ヘッドのみを示している。全記録ヘッド1A〜1Dは共通のキャリッジ2に搭載されている。キャリッジ2は、図1中の主走査方向Xに沿って延びるガイドレール3に沿ってスライド可能に設けられ、図2に示す主走査駆動部10の駆動によって主走査方向Xに沿って往復移動する。
In the
各記録ヘッド1A〜1Dは、キャリッジ2が主走査移動しながら印画データに応じて図示下方向にインク滴を吐出し、主走査駆動部10の駆動によるキャリッジ2の主走査移動と、図2に示す副走査駆動部11の駆動による記録媒体の副走査移動との協働によって、図示しない記録媒体上に所望の画像を記録する。なお、主走査駆動部10と副走査駆動部11は、それぞれPC110から例えばRS−232C等の低速通信用のインターフェース(I/F−L)23、24を介して制御信号が送られ、PC110によって動作制御される。
Each of the recording heads 1A to 1D ejects ink droplets in the downward direction in the figure according to the print data while the
図1に示すように、キャリッジ2にはエンコーダセンサ4が設けられている。エンコーダセンサ4は、主走査方向Xに沿って架設されたリニアエンコーダ5上の目盛りを読み取ることによりパルス信号を発生し、このパルス信号に基づいてキャリッジ2の位置、すなわち各記録ヘッド1A〜1Dの主走査方向Xにおける位置情報を取得可能としている。
As shown in FIG. 1, an
このインクジェットプリンタ101では、図2に示すように、記録ヘッド1を駆動する駆動基板6が、キャリッジ2上に記録ヘッド1毎に搭載されている。この駆動基板6は、吐出のための駆動信号を記録ヘッド1に印加するドライバ61と、不吐出ノズル検出のための制御を行う検出用制御手段であるコントローラ62とを有している。
In the
この駆動基板6は、例えばLVDSや光通信等の高速通信用のインターフェース(I/F−H)21を介して、PC110と信号の送受信が可能に接続されている。図2中の7はインクジェットプリンタ101に設けられたバッファメモリであり、PC110から送られた印画データ等のデータ信号(Data)を一時的に格納する。印画データに基づく画像記録を行う場合、PC110内で画像展開された印画データがこのバッファメモリ7に一時的に格納され、転送用同期信号(Cont)と共に、エンコーダセンサ4から取得された位置情報に応じて駆動基板6のドライバ61に印画用の吐出開始信号(Trig)を送信するようになっている。
The drive substrate 6 is connected to the
また、コントローラ62は駆動基板6内にあるため、同じくインターフェース(I/F−H)21を介してPC110との間で信号の送受信が可能である。コントローラ62は、PC110から不吐出ノズル検出のための開始コマンドの受信並びにPC110に対して不吐出ノズルの検出結果の送信を行うと共に、ドライバ62に対して検出用の吐出開始信号(Def-Trig)を送信するようになっている。
Further, since the
このように第1の発明では、不吐出ノズル検出のためのコントローラ62を駆動基板6内に設けていることにより、PC110との間の信号の送受信は、駆動基板6との間の送受信を行うためのインターフェース(I/F−H)21をそのまま利用することができる。
As described above, in the first aspect of the invention, the
図3はコントローラ62の詳細を示している。621は吐出制御部であり、PC110からの開始コマンドを受けて、予め決められた所定のシーケンスに従ってドライバ61に対して検出用の吐出開始信号(Def-Trig)を送信する。また、622はノズルが不吐出ノズルであるか否かを判断する判断部であり、その判断結果は不吐出ノズルの検出結果として不図示のメモリに記憶するようになっている。
FIG. 3 shows details of the
不吐出ノズル検出装置8は、インクジェットプリンタ101内におけるプリンタ本体に移動不能に配置されている。この不吐出ノズル検出装置8は、キャリッジ2が図示しない記録媒体上から外れた非印画位置まで移動してきた時に、その下方に対向するように位置しており、LEDやレーザ等からなる発光素子81と、フォトダイオード等からなる受光素子82と、検出時に吐出されるインク滴aを受け入れるインク受け皿83と、インク滴aを検出した際の検出信号を出力する検出部84とを有している。また、図示しないが、PC110からの指示を受けて発光素子81をON/OFFする駆動手段を有している。
The non-ejection
発光素子81は、例えばRS−232C等の低速通信用のインターフェース(I/F−L)22を介して、PC110によってON/OFF制御され、点灯することにより記録ヘッド1の各ノズルから吐出されるインク滴aの通過を検出するための検出光Lを出射し、受光素子82は、その検出光Lを受光して検出部84に光量信号を出力する。発光素子81と受光素子82は、記録ヘッド1のノズル列を間に挟むことができる程度の距離をおいて対向しており、検出光Lの光軸が記録ヘッド1のノズル面と平行であって、インク滴aの吐出方向に沿う高さ位置がノズル面の位置よりも低い位置となるように配置されている。これにより、記録ヘッド1のノズルが検出光L上に位置したときに、そのノズルから吐出されるインク滴aの進行経路は検出光Lと交叉する。従って、ドライバ61を駆動させて検出光L上に位置するいずれかのノズルからインク滴aを検出光Lに向けて吐出させると、そのインク滴aは検出光Lを通過してインク受け皿83に着弾する。受光素子82は、このインク滴aが検出光Lを通過したときの陰影を捉え、そのときの光量信号の変化を検出部84に送る。
The
検出部84は、図4に示すように、電流増幅部841、交流増幅部842、中域フィルタ843、低域フィルタ844、比較器845及びフィルターパルス調整部846を備えている。受光素子82からの光量信号は、まず電流増幅部841によって直流増幅され、その後、交流増幅部842によって光量信号の変動分が増幅される。この交流増幅部842からの出力信号は、中域フィルタ843を経由してノイズが除去された後、比較器845に入力される。一方、中域フィルタ843からの出力信号は低域フィルタ844にも入力される。低域フィルタ844は中域フィルタ843からの出力信号から基準信号を生成し、比較器845に入力する。比較器845は、中域フィルタ843を経て入力された出力信号と低域フィルタ844によって生成された基準信号とを比較し、出力信号が基準信号を越えた場合に信号出力する。比較器845から出力された信号は、フィルターパルス調整部846によって、比較器845からの出力信号にフィルターやパルス幅調整を行い、最終的な検出信号(Defect-out)として出力する。
As shown in FIG. 4, the
図5は、不吐出ノズル検出用の吐出信号と、受光素子82の出力信号と、検出信号(Defect-out)との関係を示すタイミングチャートである。ここでは検出用の吐出開始信号(Def-Trig)によって、1つのノズルからインク滴aを3発連続して吐出するように不吐出ノズル検出用の吐出信号がドライバ61に与えられ、検出用インク滴を一まとまりのインク滴群とし、大きなインク滴群の塊として容易に検出できるようにしている。
FIG. 5 is a timing chart showing the relationship among ejection signals for detecting non-ejection nozzles, output signals from the
このような吐出信号がドライバ61に与えられることによってノズルからインク滴群が正常に吐出されると、インク滴群は検出光Lの光軸を通過することによって一時的に光量が低下する。検出部84は、この受光素子82の出力信号の低下が基準信号(Vref)を超えた場合にインク滴群の通過有りの検出信号(Defect-out)を出力する。
When the ink droplet group is normally ejected from the nozzle by giving such an ejection signal to the
この検出信号(Defect-out)は、インク滴aの陰影から得られる信号を元に作成された信号であることが好ましい。インク滴aの陰影から得られる信号を元に作成された信号とは、インク滴aの陰影を捉えたか否かを判別する信号そのもののことである。これにより、その後の制御系は、検出信号をダイレクトに入力することが可能となり、高速処理及び信号の加工処理が行い易い効果がある。 This detection signal (Defect-out) is preferably a signal created based on a signal obtained from the shadow of the ink droplet a. The signal generated based on the signal obtained from the shadow of the ink droplet a is a signal itself for determining whether or not the shadow of the ink droplet a is captured. Thereby, the subsequent control system can directly input the detection signal, and there is an effect that high-speed processing and signal processing can be easily performed.
検出部84から出力される検出信号(Defect-out)は、通信手段9を介して、キャリッジ2上の駆動基板6におけるコントローラ62の判断部622に入力される。判断部622では、吐出制御部621が吐出開始信号(Def‐Trig)を出力した時点から、図示しないカウント手段によって予め定められた所定時間をカウントしており、この所定時間が経過するまでに検出部84からインク滴aの通過を示す検出信号(Defect-out)が入力された場合に、そのノズルからインク滴aの吐出有り、すなわち正常ノズルであることを判断し、所定時間が経過した時点で検出部84から検出信号(Defect-out)が入力されなかった場合に、そのノズルからはインク滴aの吐出がない、すなわち不吐出ノズルであることを判断する。判断結果は判断部622内に記憶され、PC110からの要求に従ってインターフェース(I/F−L)22を介して取り出される。
A detection signal (Defect-out) output from the
検出部84からコントローラ62の判断部622へ検出信号(Defect-out)を送信する通信手段9は、図1及び図2に示すように、LEDやレーザ等からなる発光素子91とフォトダイオード等からなる受光素子92とを有している。発光素子91は不吐出ノズル検出装置8と同様、プリンタ本体に移動不能に設けられ、受光素子92はキャリッジ2に設けられている。すなわち、この通信手段9は、検出部8から検出信号(Defect-out)が出力されると、この検出信号(Defect-out)に従って発光素子92が点灯し、その出射光をキャリッジ2側の受光素子92が受光することによって、検出部84からの検出信号(Defect-out)をキャリッジ2上の駆動基板6におけるコントローラ62に非接触で送信する。
The communication means 9 for transmitting a detection signal (Defect-out) from the
このように通信手段9は、キャリッジ2上のコントローラ62とプリンタ本体側の不吐出ノズル検出装置8との間で非接触の通信を行うので、PC110との間で信号の送受信を行うための信号線に、不吐出ノズル検出のための新たな信号線を付加する必要はない。また、信号線を付加するにしても、不吐出ノズル検出時のキャリッジ2は、検出光L上に検出対象となる記録ヘッド1を位置させることができるだけの移動幅で済むのに対し、印画時のキャリッジ2は、印画領域以上の長尺幅に亘って主走査移動するため、不吐出ノズル検出装置8との間を信号線で繋ぐ場合、不吐出ノズル検出にとっては無駄に長尺な信号線を用いなくてはならなくなる。しかし、このように非接触の通信手段9とすることによって、不必要に長尺な信号線を用いる必要がない。
In this way, the communication means 9 performs non-contact communication between the
この検出信号(Defect-out)によって発光する発光素子91の発光パルスのDUTY比、すなわち図5に示す発光時間t1の非発光時間t2に対する割合は、10%以下とすることが好ましい。これにより、発光素子91への電流を上げることが可能となり、発光量を増加させることにより通信距離の延長が可能となり、また、通信の確実性が増すといった効果が得られる。これは、検出部84において出力される検出信号(Defect-out)が、フィルターパルス調整分846を経てフィルターやパルス幅の変更調整を行うことにより容易に実現することができる。
The DUTY ratio of the light emission pulse of the
また、通信手段9は、赤外光よる赤外通信を行うものであると、外乱光による誤作動の影響を少なくすることができるために好ましい。 Further, it is preferable that the communication means 9 performs infrared communication using infrared light because the influence of malfunction due to disturbance light can be reduced.
ところで、通信手段9における発光素子91はプリンタ本体に固定される一方、受光手段92はキャリッジ2に設けられるため、図1のようにキャリッジ2上に複数の記録ヘッドが搭載される場合、不吐出ノズルの検出対象となる記録ヘッド1の位置に応じてキャリッジ2の主走査方向Xの位置が異なることになる。それに伴い、発光素子91と受光素子92との間隔が異なり、また、光軸がズレたりすることになる。このため、この通信手段9には、発光素子91と受光素子92との間隔又は光軸のズレ量に応じて、発光素子91の発光量又は受光素子92の増幅率のいずれか又は双方を変更する変更手段(図示せず)を有することが好ましい。
By the way, the
すなわち、発光素子91と受光素子92との間隔が大きい又は発光素子91の出射光の光軸上からズレた位置に受光素子92が位置するときは、発光素子91の発光量を大きくしたり、受光素子92によって捉えられる光量信号の増幅率を大きくしたりする。これにより、キャリッジ2の位置にかかわらず、受光素子92によって確実に検出部84からの検出信号(Defect-out)を受信することが可能となる。
That is, when the distance between the light emitting
この発光素子91の発光量の変更や受光素子92の増幅率の変更は、発光素子91と受光素子92との間の距離や角度に応じて、小、大の2段階又は小、中、大の3段階に変更する等、任意に設定して行うことができる。また、発光素子91として発光量の小さい発光素子と発光量の大きい発光素子とを予め設けておいたり、同様に受光素子92の受光回路として増幅率の小さい受光回路と増幅率の大きい受光回路とを予め設けておいたりという具合に、発光量の異なる複数の発光素子や増幅率の異なる複数の受光回路を設けておき、発光素子91と受光素子92との間の距離や角度に応じて、これらを自動的に選択して使用する態様とすることもできる。発光素子91と受光素子92との相対的な位置は、エンコーダセンサ4によって取得されるキャリッジ2の位置情報から得ることができる。
The change in the light emission amount of the
次に、このようなインクジェットプリンタシステム1における不吐出ノズル検出のための動作シーケンスの一例について図6を用いて説明する。
Next, an example of an operation sequence for detecting a non-ejection nozzle in the ink
PC110は、不吐出ノズル検出装置8の検出部84に発光素子81の点灯指示を出すと、検出部84は発光素子81の発光を開始させ、発光素子81と受光素子82との間に検出光Lを形成する(S1)。なお、発光素子81は、PC110によって不吐出ノズル検出の度に点灯制御することなく、常時点灯させておいてもよい。
When the
次いで、PC110は、キャリッジ2を移動させて検出対象となるノズル列を検出光Lの光軸上に一致させた後、駆動基板6のコントローラ62に、不吐出ノズル検出の開始コマンド(Def-Sens-Strt)を送信する(S2)。
Next, the
これを受けて、コントローラ62はPC110にリターン信号(Ret)を返信し(S3)、コントローラ62の吐出制御部621が、自身に予めプログラム設定されている不吐出ノズル検出のための一連の動作を開始する(S4)。
In response to this, the
不吐出ノズル検出動作は、最初に全ノズルから所定発(Ny発)のインク滴を強制的に吐出する予備吐出を行い、全ノズルの状態を均質化する。その後、吐出するノズル番号nをn=1に設定し、ドライバ61に対してNo.1ノズルから一まとまりとなる複数発(Ns発)のインク滴を連続して吐出する吐出開始信号(Def‐Trig)を出力する。
In the non-ejection nozzle detection operation, first, preliminary ejection for forcibly ejecting predetermined (Ny) ink droplets from all nozzles is performed, and the states of all the nozzles are made uniform. Thereafter, the nozzle number n to be discharged is set to n = 1, and the
吐出されたインク滴が不吐出ノズル検出装置8の検出光Lを通過すると、不吐出ノズル検出装置8の検出部84はインク滴の通過有りの検出信号(Defect-out)を出力する。通信手段9の発光素子91は、この検出部84から検出信号(Defect-out)が出力されると発光し、キャリッジ2側の受光素子92がその出射光を受光してコントローラ62の判断部622に入力する。
When the ejected ink droplet passes the detection light L of the non-ejection
判断部622は、吐出制御部621が吐出開始信号(Def‐Trig)を出力してから所定時間内に通信手段9を介して検出信号(Defect-out)の入力があるとNo.1ノズルは正常であると判断し、その結果を記憶する。
When the detection signal (Defect-out) is input via the
同様にして、No.2ノズル、No.3ノズル・・・からの吐出及び判断を順次繰り返し行い、判断部622は各ノズルの判断結果を記憶する。
Similarly, no. 2 nozzles, no. The discharge and determination from the three nozzles are sequentially repeated, and the
その後、駆動基板6のコントローラ62は、全ての記録ヘッドの全てのノズルについて不吐出ノズル検出を行った後、PC110から検出結果の取得を要請するコマンド(Def-Reslt-Recv)を受信したら(S5)、そのコマンド受信の直前に行われた不吐出ノズル検出時の判断結果をPC110に返信する(S6)。
Thereafter, the
このような不吐出ノズルの検出動作は、PC110を介在させることなく駆動基板6のコントローラ62によって制御され、また、その結果は、PC110を介在させることなく不吐出ノズル検出装置8から検出信号(Defect-out)を取得することによって、駆動基板6内のコントローラ62が判断するので、インクジェットプリンタ101とPC110との間は、不吐出ノズル検出の開始や検出結果取得のためのコマンドの送受信だけを行えばよく、高速同期を必要とするような通信線を付加する必要はない。ヘッド電圧や、駆動波形設定等ヘッドパラメータ設定のための駆動基板への通常のシリアル通信線にコマンド仕様として追加可能である。従って、PC110からの制御信号に基づいて駆動制御される駆動基板6と該PC110との間に、不吐出ノズル検出のための新たな信号線を必要とすることなく、不吐出ノズルの検出を行うことができる。
Such a non-ejection nozzle detection operation is controlled by the
また、もともと、記録ヘッドを駆動するための駆動基板は必要であり、プリンタ本体のキャリッジ上に搭載されている。本発明は、この駆動基板内の構成に変更を加えるだけで、本来高速性を必要とする不吐出ノズルの検出に対し、新たな基板を作成して追加設置し、PCと新たに信号接続する必要なく、PCからのコマンド制御だけで実行することが可能となり、利用の幅が広がったといえる。 Originally, a drive substrate for driving the recording head is necessary and is mounted on the carriage of the printer main body. In the present invention, by simply changing the configuration in the drive board, a new board is created and additionally installed for detecting a non-ejection nozzle that originally needs high speed, and a signal is newly connected to the PC. It can be executed only by command control from the PC, and it can be said that the range of use has expanded.
図7は、第2の発明に係るインクジェットプリンタ102を有するインクジェットプリンタシステム200のブロック図である。図2と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、それらについての詳細な説明は省略する。
FIG. 7 is a block diagram of an
この態様に係るインクジェットプリンタ102は、キャリッジ2(図1参照)に搭載されている駆動基板6にコマンド解析部63を備えている。コマンド解析部63は、PC110からインターフェース(I/F−H)21を介して送信される不吐出ノズル検出動作のための検出モード設定コマンド(Def-Mode-Set)を受信すると、ドライバ61に対して予め決められた所定のシーケンスに従ってNo.1ノズルからインク滴aの吐出を行うべく待機させる。また、検出モード解除コマンド(Def-Mode-Ret)を受信すると、不吐出ノズル検出のための動作モードを解除する。
The
また、この態様における不吐出ノズル検出装置8は、判断機能付き検出基板85を有しており、受光素子82の光量信号はこの判断機能付き検出基板85に入力される。判断機能付き検出基板85は、図2に示した検出部84と同様、プリンタ本体に移動不能に配置されている。
Further, the non-ejection
図8は判断機能付き検出基板85の詳細を示している。判断機能付き検出基板85は、検出部851と、図2に示すコントローラ62と同様の機能を有するコントローラである吐出制御部852及び判断部853とを有している。
FIG. 8 shows details of the
検出部851は、受光素子82の光量信号を受けて、インク滴aが検出光Lを通過した場合に検出信号(Defect-out)を出力する。この検出部851の具体的構成は図4と同一であるため説明は省略する。
The
吐出制御部852は、予め設定された所定のタイミングに従って、駆動基板6のドライバ61に対して検出用の吐出開始信号(Def-Trig)を出力する。この態様において、この吐出開始信号(Def-Trig)は、通信手段9の発光素子91を発光させるための点灯信号となる。また、この吐出開始信号(Def-Trig)は、同時に判断部853にも出力される。
The
判断部853は、図3に示した判断部622と同様、検出部851からの検出信号(Defect-out)と吐出制御部852からの吐出開始信号(Def-Trig)とを受けて不吐出ノズルの有無を判断する。判断結果は不吐出ノズルの検出結果としてこの判断部853内に記憶され、PC110からの要求に従って取り出される。
The
この態様において、通信手段9は、この判断機能付き検出部85から出力される検出用の吐出開始信号(Def-Trig)を発光素子91及びキャリッジ2側の受光素子92を介して駆動基板6のドライバ61に送信する。従って、ドライバ61は、判断機能付き検出基板85からの吐出開始信号(Def-Trig)を受けてインク滴aの吐出を行うことになる。
In this embodiment, the communication means 9 sends the detection discharge start signal (Def-Trig) output from the
この態様においても、第1の発明と同様、不吐出ノズルの検出動作は、PC110を介在させることなく行うことができるため、インクジェットプリンタ102とPC110との間は、不吐出ノズル検出の開始や検出結果取得のためのコマンドの送受信だけを行えばよく、新たに高速同期を必要とするような信号線を付加する必要はない。従って、PC110からの制御信号に基づいて駆動制御される駆動基板6と該PC110との間に、不吐出ノズル検出のための新たな信号線を必要とすることなく、不吐出ノズルの検出を行うことができる。
Also in this aspect, similarly to the first invention, the non-ejection nozzle detection operation can be performed without interposing the
ところで、第1及び第2の本発明では1基の不吐出ノズル検出装置で複数の記録ヘッド1の不吐出ノズル検出を行うものにかぎらず、複数基の不吐出ノズル検出装置によって複数の記録ヘッド1の不吐出ノズル検出を同時に処理する構成とすることもできる。 By the way, in the first and second present inventions, not only one non-ejection nozzle detection device that detects non-ejection nozzles of a plurality of recording heads 1, but also a plurality of recording heads by a plurality of non-ejection nozzle detection devices. One non-ejection nozzle detection can be processed simultaneously.
図9は、4つの記録ヘッドの不吐出ノズル検出を同時に処理できるようにした不吐出ノズル検出装置の一例を示す構成図である。 FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of a non-ejection nozzle detection apparatus that can simultaneously process non-ejection nozzle detection of four recording heads.
発光素子81A〜81D、受光素子82A〜82D及び検出部86A〜86Dは、それぞれ異なる記録ヘッドに対応して配置される。なお、各検出部86A〜86Dの具体的な構成は、図4と同一であるため説明は省略する。
The
この不吐出ノズル検出装置800では、各記録ヘッドの同一ノズル番号のノズルから同時に検出用のインク滴の吐出を行い、それぞれ対応する記録ヘッドのノズルからインク滴の陰影を捉えた場合、各検出部86A〜86Dからはそれぞれ検出信号A〜Dが検出回路部87に出力される。検出回路部87は、全ての各検出部86A〜86Dから検出信号A〜Dが入力された場合に、1つの検出信号(Defect-out)を出力するようになっている。
In this non-ejection
図10は検出回路部87の一例を示す構成図である。87A〜87Dは各検出部86A〜86Dに対応して設けられた論理積回路基板であり、それぞれAND回路871A〜871Dを備えている。各論理積回路基板87A〜87Dは、AND回路871B〜871Dの出力が隣接するAND回路871A〜871Cに入力されるように、カスケード接続されている。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of the
カスケード接続することにより、不吐出ノズル検出を複数ヘッドに対して並列同時に行うことが可能となり、検出時間の短縮を図ることができる。 By cascade connection, non-ejection nozzle detection can be performed simultaneously on a plurality of heads, and the detection time can be shortened.
ここでは、検出部86Dからの検出信号Dが論理積回路基板87DのAND回路871Dに入力される。AND回路871Dの一方はプルアップされており、検出信号Dの入力があると隣接する論理積回路基板87CのAND回路871Cに信号出力する。論理積回路基板87Cは、AND回路871Cに検出信号Cの入力及び論理積回路基板87Dからの信号入力があると、隣接する論理積回路基板87BのAND回路871Bに信号出力する。論理積回路基板87Bは、AND回路871Bに検出信号Bの入力及び論理積回路基板87Cからの信号入力があると、隣接する論理積回路基板87AのAND回路871Aに信号出力する。論理積回路基板87Aは、AND回路871Aに検出信号Aの入力及び論理積回路基板87Bからの信号入力があると、検出信号(Defect-out)を出力する。この論理積回路基板87Aから出力される検出信号(Defect-out)は、検出回路部87からの出力信号となり、図2に示す態様では、通信手段9の発光素子91を発光させる信号となり、図7及び図8に示す態様では、判断部853への出力信号となり、不吐出ノズルの有無の判断に利用される。
Here, the detection signal D from the
各論理積回路基板87A〜87Dには、最終的な検出信号(Defect-out)を出力する基板(親基板)であるか、隣接する論理積回路基板に信号出力する基板(子基板)であるかを識別する識別手段であるディップスイッチ872A〜872Dが設けられている。
Each of the AND
図11は、かかる不吐出ノズル検出装置800によって不吐出ノズルの検出を行う場合のタイミングチャートである。各記録ヘッドの同一ノズル番号のノズルn−1及びn+1から全てインク滴の吐出が検出された場合は、論理積回路基板87Aから1つの検出信号(Defect-out)が出力される。しかし、例えばノズルnの検出の場合、論理積回路基板87Cに対応する検出部86Cからのみ検出信号Cが出力されない不吐出ノズルがあると、親基板である論理積回路基板87Aからは検出信号(Defect-out)が出力されない。つまり、ノズルnに不吐出ノズルが発生している記録ヘッドが存在することが検出できる。記録ヘッドの特定は、その後に各記録ヘッドのノズルnだけを個別に吐出して検出すればよい。
FIG. 11 is a timing chart when the non-ejection
1、1A〜1D:記録ヘッド
2:キャリッジ
3:ガイドレール
4:エンコーダセンサ
5:リニアエンコーダ
6:駆動基板
61:ドライバ
62:コントローラ
621:吐出制御部
622:判断部
63:コマンド解析部
7:バッファメモリ
8:不吐出ノズル検出装置
81:発光素子
82:受光素子
83:インク受け皿
84:検出部
85:判断機能付き検出基板
86A〜86D:検出部
87:検出回路部
9:通信手段
91:発光素子
92:受光素子
10:主走査駆動部
11:副走査駆動部
21〜24:インターフェース
100、200:インクジェットプリンタシステム
101、102:インクジェットプリンタ
110:パーソナルコンピュータ(PC)
DESCRIPTION OF
621: Discharge control unit
622: Determination unit 63: Command analysis unit 7: Buffer memory 8: Non-ejecting nozzle detection device 81: Light emitting element 82: Light receiving element 83: Ink tray 84: Detection unit 85: Detection board with
Claims (9)
前記プリンタ本体に、検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを有し、前記受光素子が前記検出光の光軸上に吐出された検出用インク滴の陰影を捉えた場合に検出信号を出力する検出手段を備え、
前記キャリッジ上の前記駆動基板に、前記パーソナルコンピュータからの検出開始の信号を受けて所定のシーケンスに従ってノズル毎に前記検出用インク滴の吐出開始信号を出力する吐出制御手段と、前記吐出開始信号の出力の後、所定時間内に前記検出手段からの検出信号を受信した場合にノズルからのインク滴の吐出有りと判断する判断手段とを備え、
前記検出手段からの検出信号を前記駆動基板に設けられた前記判断手段に対して非接触で送信する通信手段を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。 A recording head for ejecting ink droplets from nozzles and a driving substrate for driving the recording head are mounted on a carriage that is connected to a personal computer so as to be able to transmit and receive signals and can reciprocate in the main scanning direction of the printer body. , An inkjet printer in which the drive substrate is controlled based on a control signal transmitted from the personal computer,
The printer main body has a light emitting element that emits detection light and a light receiving element that receives the detection light, and the light receiving element captures a shadow of a detection ink droplet ejected on the optical axis of the detection light. A detection means for outputting a detection signal in case,
A discharge control means for receiving a detection start signal from the personal computer on the carriage on the carriage and outputting a discharge start signal of the detection ink droplet for each nozzle according to a predetermined sequence; and A determination means for determining that there is ejection of an ink droplet from the nozzle when a detection signal from the detection means is received within a predetermined time after the output;
An ink jet printer, comprising: a communication unit that transmits a detection signal from the detection unit to the determination unit provided on the drive board in a non-contact manner.
前記プリンタ本体に、検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを有し、前記受光素子が前記検出光の光軸上に吐出された検出用インク滴の陰影を捉えた場合に検出信号を出力する検出手段と、ノズル毎に検出用インク滴の吐出開始信号を前記駆動基板に対して出力する吐出制御手段と、前記検出用インク滴の吐出の後、所定時間内に前記検出手段からの検出信号を受信した場合にノズルからのインク滴の吐出有りと判断する判断手段とを備え、
前記吐出制御手段からの前記吐出開始信号を前記駆動基板に対して非接触で送信する通信手段を備え、
前記キャリッジ上の前記駆動基板は、前記パーソナルコンピュータからの検出開始信号を受けた後に、前記通信手段を介して前記吐出制御手段から検出用インク滴の吐出開始信号を受信した場合に所定のシーケンスに従ってノズルからの検出用インク滴の吐出を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。 A recording head for ejecting ink droplets from nozzles and a driving substrate for driving the recording head are mounted on a carriage that is connected to a personal computer so as to be able to transmit and receive signals and can reciprocate in the main scanning direction of the printer body. , An inkjet printer in which the drive substrate is controlled based on a control signal transmitted from the personal computer,
The printer main body has a light emitting element that emits detection light and a light receiving element that receives the detection light, and the light receiving element captures a shadow of a detection ink droplet ejected on the optical axis of the detection light. A detection means for outputting a detection signal in each case, an ejection control means for outputting an ejection start signal for the detection ink droplet for each nozzle to the drive substrate, and within a predetermined time after ejection of the detection ink droplet A determination unit that determines that there is ejection of an ink droplet from a nozzle when receiving a detection signal from the detection unit;
Communication means for transmitting the discharge start signal from the discharge control means to the drive substrate in a non-contact manner;
The drive board on the carriage follows a predetermined sequence when it receives a discharge start signal of a detection ink droplet from the discharge control means via the communication means after receiving a detection start signal from the personal computer. An ink jet printer which discharges ink droplets for detection from a nozzle.
前記インクジェットプリンタとの間で信号の送受信が可能に接続されたパーソナルコンピュータとを備えることを特徴とするインクジェットプリンタシステム。 An ink jet printer according to any one of claims 1 to 8,
An ink jet printer system comprising: a personal computer connected to the ink jet printer so as to be able to transmit and receive signals.
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