记录装置以及控制方法

专利名称：记录装置以及控制方法
技术领域：
本发明涉及喷墨式打印机等记录装置。
背景技术：
喷墨式记录装置利用搭载记录头的滑架在主扫描方向上来回移动时，用记录头喷射墨滴，将图像(点)记录到记录媒体上。在形成图像时，输送辊等沿着副扫描方向输送记录媒体，与此同时，反复进行主扫描方向上的记录，从而在记录媒体上形成图像。如果记录头未能被正确地搭载到滑架上，发生记录头安装误差时，从记录头喷射的墨滴将会偏离正常位置。针对上述问题，专利文献I (JP特许第4186548号公报)公开了一种记录装置，该 记录装置具备速度检测装置以及驱动控制装置，该速度检测装置根据记录头的喷嘴喷射墨滴的检测时间来检测墨滴速度，该驱动控制装置在记录头和速度检测装置沿主扫描方向相对移动的过程中，控制多个喷嘴多次同时喷射墨滴，并计算速度检测装置检测到的检测值的平均值，进而将该平均值与预定的目标值相比较，并基于比较结果改变记录头的驱动条件，使得该平均值与目标值一致，而且不必使记录头逐一停止在检测位置，而是在记录头的移动过程中检测喷嘴喷射的墨滴的速度，高速测定墨滴的飞行速度，而后，根据该测定结果来补偿环境变化以及打印时记录头温度上升造成的墨滴速度变动。专利文献I的目的在于利用包括一对发光兀件和受光兀件且光轴平行于副扫描方向的速度检测装置来解决主扫描方向上的墨滴偏离问题。但是专利文献I的发明没有考虑副扫描方向的墨滴位置偏离。而且，该发明无法检测副扫描方向上的墨滴位置。

发明内容
鉴于上述情况，本发明提供一种记录装置以及控制方法，其目的在于用良好的精度来检测记录头喷射的墨滴位置。为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案。<记录装置>一种记录装置，其特征在于，包括第一发光元件阵列，其中具备多个发光元件，各发光兀件的光轴平行于主扫描方向；第一受光兀件阵列，其中具备与所述第一发光兀件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件；第二发光元件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于副扫描方向；第二受光元件阵列，其中具备与所述第二发光元件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件；喷射装置，用记录头喷射规定的墨滴；以及，位置信息检测装置，用于检测所述墨滴在副扫描方向的位置信息以及主扫描方向的位置信息，该副扫描方向的位置信息对应于所述墨滴在通过一部分所述第一发光元件阵列的光轴时所述第一受光兀件阵列取得的第一输出信号，该主扫描方向的位置信息对应于所述墨滴在通过一部分所述第二发光元件阵列的光轴时所述第二受光元件阵列取得的第二输出信号。〈控制方法〉
一种用于记录装置的控制方法，该记录装置包括第一发光元件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于主扫描方向；第一受光元件阵列，其中具备与所述第一发光兀件阵列中的发光兀件相对应的多个受光兀件；第二发光兀件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于副扫描方向；第二受光元件阵列，其中具备与所述第二发光元件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件；以及，喷射装置，用记录头喷射规定的墨滴，所述控制方法的特征在于包括喷射步骤，用记录头喷射规定的墨滴；以及，位置信息检测步骤，基于所述墨滴在通过一部分所述第一发光元件阵列的光轴时所述第一受光元件阵列取得的第一输出信号以及所述墨滴在通过一部分所述第二发光元件阵列的光轴时所述第二受光元件阵列取得的第二输出信号，检测对应于该第一输出信号和该第二输出信号的所述墨滴的位置信息。本发明的效果在于能够以良好的精度检测从记录头喷射的墨滴的滴落位置。


图I是一例本实施方式的记录装置整体结构的示意图。 图2是本实施方式的记录装置的一例控制机构构成的示意图。图3是墨滴检测装置中部分构成的示意图。图4是墨滴检测装置设置位置的示意图。图5A和图5B是一例发散光检测方式构成的不意图。图6A和图6B是一例透射光检测方式构成的示意图。图7是用于说明透射光检测方式的示意图。图8是墨滴检测装置的俯视图。图9A和图9B是用于说明在没有发生记录头安装误差的理想状态下的墨滴位置的图，其中，图9A是俯视图，图9B是侧视图。图IOA和图IOB是用于说明受光元件阵列取得的输出信号的处理的图。图11是在没有发生记录头安装误差的理想状态下获得的墨滴的位置信息和时间信息的示意图。图12A和图12B是在发生记录头安装误差的状态下检测墨滴的图，其中图12A是俯视图，图12B是侧视图。图13是一例实际检测到的墨滴303的位置信息和时间信息的图。图14是一例第一实施方式中位置偏离检测动作的流程图。图15是显示墨滴检测装置与记录头之间位置关系的示意图。图16是一例第二实施方式中位置偏离检测动作的流程图。图17A和图17B是用于说明墨滴的位置信息的图，其中图17A是俯视图，图17B是侧视图。图18是一例第三实施方式中位置偏离检测动作的流程图。图19是用于说明记录头处于倾斜状态的图。标记的说明5滑架，21 25记录头，40墨滴检测装置，300发光元件阵列，42LD驱动器，301受光元件阵列，44ro输出电路，100控制部，101存储部。
具体实施例方式《本实施方式的记录装置概要》首先参考图8说明本实施方式的记录装置概要。如图8所示，本实施方式的记录装置具有以下部件，第一发光元件阵列300Y，其中排列多个发光元件(LEDY1 LEDYN)，各个发光元件的光轴304Y平行于主扫描方向；第一受光元件阵列301Y，其中排列多个受光元件O3DYl I3DYN)，各个受光元件O3DYl TOYN)分别对应上述第一发光元件阵列300Y中的各个发光元件(LEDY1 LEDYN);第二发光元件阵列300X，其中排列多个发光元件(LEDX1 LEDXN)，各个发光元件的光轴304X平行于副 扫描方向；第二受光兀件阵列301X,其中排列多个受光兀件(F1DXl F1DXN),各个受光兀件(PDYI roYN)分别对应上述第二发光元件阵列300X中的各个发光元件(roxi roxN)；以及多个用于喷射墨滴303的记录头21 25。本实施方式的记录装置用记录头21 25喷射墨滴303。该墨滴303通过第一发光元件阵列300Y的部分光轴304Y以及第二发光元件阵列300X的部分光轴304X时，可分别从第一受光兀件阵列301Y和第二受光兀件阵列301X得到第一输出信号和第二输出信号，基于该第一输出信号和第二输出信号，可检测到墨滴303在副扫描方向位置信息和主扫描方向位置信息。如此，本发明的记录装置能够检测到记录头21 25喷出的墨滴303在主扫描方向位置信息以及副扫描方向位置信息，为此，能够以良好的精度检测记录头21 25喷射的墨滴303。以下参考附图详细说明本实施方式的记录装置。《第一实施方式》<记录装置整体结构>首先，参考图I说明本实施形态的记录装置的整体结构。图I是本实施方式的记录装置整体结构的示意图。本实施方式的记录装置中，导杆I和副导件2架设于左侧板3和右侧板之间，通过未图示的轴承和副导件承受部11，将滑架5保持在导杆I和副导件2上，使得滑架5能够在主扫描方向上滑动。该滑架5中搭载喷射黑色(K)墨滴的记录头21、22以及喷射黄色(Y)、红色(M)以及青色(C)墨滴的记录头23、24、25。用于使得滑架5在主扫描方向上移动扫描的主扫描机构包括位于主扫描方向一端的主扫描电机8、受主扫描电机8驱动而转动的驱动滑轮7、位于主扫描方向另一端的从动滑轮15、以及用驱动滑轮7和从动滑轮15架设并进行转动的同步带9。从动滑轮15受到未图示的张力弹簧对其施加向着离开驱动滑轮7的方向的张力。同步带9中的一部分被保持在位于滑架5背面的带保持部10中，用于在主扫描方向上牵引滑架5。另外沿着滑架5的主扫描方向还设有编码片30，并用滑架5上设置的编码传感器31来读取编码片30，检测滑架5在主扫描方向上的位置。在滑架5主扫描区域的成像区域中，用未图示的记录媒体输送机构沿着副扫描方向间隙性地输送记录媒体。墨滴检测装置40被设置在保养机构14和未图示的压印板之间，其中包括用于检测记录头21 25喷嘴阻塞的喷嘴阻塞检测机构和用于检测记录头21 25的安装误差引起的墨滴位置偏离的位置偏离检测机构。
保养机构14中，用保持体保持覆盖记录头21 25喷射面的覆盖装置，并用环部件保持该保持体能够摇动。当滑架5沿着主扫描方向移动并碰到保持体上的结合部时,保持体被抬起，将覆盖装置覆盖到记录头21 25喷射面上。而当滑架5移动到成像区域一侧时，保持体下降，覆盖装置离开记录头21 25的喷射面。在本实施方式的记录装置中，沿着主扫描方向移动滑架5，沿着副扫描方向间隙性地输送记录媒体，与此同时，基于图像信息驱动记录头21 25，从记录头21 25喷射墨滴，从而在记录媒体上形成所要的图像。<记录装置的控制机构例>下面参考图2说明本实施方式的记录装置的一例控制机构的构成。图2是本实施方式的记录装置的一例控制机构的示意图。本实施方式的记录装置的控制机构包括控制部100、存储部101、主扫描驱动器102、记录头驱动器103、以及LD驱动器42等。控制部100向存储部101以及各驱动器提供记录数据以及驱动控制信号(脉冲信号)，在整体上控制记录装置。控制部100经由主扫描驱动器102控制滑架5沿主扫描方向的驱动，并经由记录头驱动器103控制记录头21 25的墨水喷射时刻，进而还经由LD驱动器42控制构成发光兀件阵列300中的各发光兀件的发光时刻。存储部101保存需要的信息。例如保存控制部100实行的处理步骤等程序。在开始记录头21 25喷射墨滴的检测动作时，本实施方式中的控制部100控制主扫描驱动器102、滑架5、记录头驱动器103、记录头21 25、LD驱动器42、发光元件阵列300等，在滑架5停止移动的状态下，用记录头21 25的喷嘴列喷射墨滴，墨滴检测装置40的H)输出电路44取得该墨滴在通过发光元件阵列300中的发光元件发射的光时发生输出信号。控制部100根据墨滴检测装置40的H)输出电路44取得的输出信号来检测记录头21 25喷射的墨滴位置。<墨滴检测装置40的构成例以及设置位置>下面参考图2 图4说明本墨滴检测装置40的构成例以及设置位置。如图3所示，本实施方式的墨滴检测装置40构成为用光轴304连接发光部一方的发光元件300和受光部一方的受光元件301。图3所示的结构仅是墨滴检测装置40的一部分，本实施方式的墨滴检测装置40如图8所示，在主扫描方向和副扫描方向上设置多对图3所示的发光元件300和受光元件301。如图3所示，在本实施方式的墨滴检测装置40的设置面上设有废液箱50，该废液箱50用于回收记录头21 25的喷嘴列喷射的墨水。如图4所示，由于墨滴检测装置40被设置在成像区域16和覆盖装置(22)之间，为此，即便是记录头21 25的喷嘴列在成像区域16和覆盖装置22之间喷射的墨滴，也能够用废液箱50回收废墨水。
在本实施方式的记录装置中，预先固定成像区域16的位置以及墨滴检测装置40和覆盖装置22的设置位置。为此，如图4所示，墨滴检测装置40的光轴中心与基地位置之间的距离LI以及墨滴检测装置40的光轴中心与成像区域端部之间的距离L2也成为固定值。这样便能够将记录头21 25的喷嘴列移动到墨滴检测装置40的光轴中心。在此，墨滴检测装置40的光轴中心是指发光元件300发射的光束的光轴304的中心位置，记录头中心是指记录头21 25位于基地位置时的记录头21 25的中心位置。
本实施方式的墨滴检测装置40可以采用图5所示的发散光检测方式或图6所示的透射光检测方式构成。图5A和图5B分别是发散光检测方式的墨滴检测装置40的侧视图和俯视图。图6A和图6B分别是透射光检测方式的墨滴检测装置40的侧视图和俯视图。图5所不的发散光检测方式中，发光部一方设有LD驱动器42 (图2)、LD300、准直镜203以及光圈204。如图5B所示，LD300发射的发散LD光通过准直镜203后成为平行光，而后通过光圈204在主扫描方向上成为宽度一定的LD光。另一方面,在受光部一方设有PD301和H)输出电路44(图2)。如图5所示，PD301并不位于LD光直接入射位置，而是被设置在记录头21 25的喷嘴列喷射的墨滴与LD光相交错时发生的发散光的入射位置上。这样，在墨滴与LD光相交错而发生发散光时，该发散光入射Η)301，使Η)301中产生电流。该ro301的设置位置为通过实验等确定的发散光的入射位置。由此，图5所示的发散光检测方式墨滴检测装置40在受光元件301的受光量增加时，便输出表示检测到墨滴的输出信号High，以此输出表示检测到墨滴的输出信号。而在图6所示的透射光检测方式中，发光部一方设有LD驱动器42(图2)、LD300、 准直镜203以及光圈204。如图6B所示，LD300发射的发散LD光通过准直镜203后成为平行光，而后通过光圈204在主扫描方向上成为宽度一定的LD光。另一方面,在受光部一方设有PD301和H)输出电路44(图2)。如图6所示，PD301被设置在LD光直接入射位置上。该透射光检测方式的墨滴检测装置40是利用图7所示的、在墨滴与LD光发生交错后Η)301的受光量发生衰减的现象。在图7中，墨滴a、e未与LD光交错，为此Η)301的受光量不发生衰减。对此，墨滴b、c、d与LD光发生交错，因此Η)301的受光量发生衰减。而且如图7所示，墨滴与LD光的光轴中心交错得越多，PD301的受光量衰减得越多。采用透射光检测方式的墨滴检测装置40中，ro输出电路44基于ro30i的受光量(Vt)判断，当ro30i的受光量(Vt)达到规定值(h)以下时，输出表示检测到墨滴的输出信号Low。这样，图6所示的透射光检测方式墨滴检测装置40在受光元件301的受光量发生衰减时，便输出表示检测到墨滴的输出信号Low，以此输出表示检测到墨滴的输出信号。<墨滴检测装置40的详细构成例>以下参考图8说明本实施方式的墨滴检测装置40的详细构成例。图8是本实施方式的墨滴检测装置40的俯视图。在以下的说明中以透射光检测方式为例进行说明。本实施方式的墨滴检测装置40构成为包括发光元件阵列300，其中具备多个发光兀件，该发光兀件发射的光平行于记录头21 25的喷嘴面上的主扫描方向(X轴方向)或副扫描方向(Y轴方向)；未图不的准直镜，用于将发光兀件阵列300发射的光形成为平行光；会聚镜，用于会聚发光元件阵列300发射的光，使该光在受光元件阵列301上成像；以及受光元件阵列301，其中具备多个受光元件，该受光元件用于接受发光元件阵列300发射的光并转换成电信号输出。发光兀件阵列300和受光兀件阵列301分别成对设置在主扫描方向(X轴方向)和副扫描方向(Y轴方向)，X轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列30IY的对与Y轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列301Y的对在铅直方向(Z轴方向)以任意间隔设置。本实施方式中，将X轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列301Y的对设置在记录头21 25附近，而将Y轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列301Y的对设置在远离记录头21 25。为此，记录头21 25的喷嘴面与X轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列301Y的对之间的距离小于记录头21 25的喷嘴面与Y轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列30IY的对之间的距离。
构成发光兀件阵列300的各发光兀件与构成受光兀件阵列301的各受光兀件成对，以光轴304连接,从上方俯视时,X轴方向的光轴和Y轴方向的光轴形成阵列形状，根据受光元件阵列301的输出信号，来检测记录头21 25喷射的墨滴303穿过光轴时的输出光的变化，从而检测墨滴303的位置。在本实施方式中，作为一例，设置N个构成X轴方向的发光元件阵列300X的发光元件LEDXl LEDXruN个构成X轴方向的受光元件阵列301X的发光元件I3DXl Η)Χη、Ν个构成Y轴方向的发光元件阵列300Y的发光元件LEDYl LEDYn以及N个构成Y轴方向的受光元件阵列301Y的受光元件I3DYl TOYn。<记录头21 25没有组装误差的理想状态>以下参考图9说明记录头21 25没有组装误差的理想状态。图9A是记录头21 25没有组装误差的理想状态下检测墨滴303时的俯视图，图9B是侧视图。如图9A所示，构成发光元件阵列300的发光元件和构成受光元件阵列301的受光元件组成的发受光元件对分别以光轴304连接，而且被设置成阵列形，当墨滴303穿过X轴方向的光轴304的光束时,可以取得墨滴303在X轴上的位置信息和时间信息。关于墨滴303在X轴上的位置信息，如图9A所示，构成受光元件阵列30IX的受光元件检测到墨滴303穿过被设有坐标的X轴方向的光轴304上的光束，根据该检测到墨滴的元件编号来判断墨滴303在X轴上的位置信息。例如，如图9A和9B所示，墨滴303穿过LEDX3-PDX3以及LEDX4-PDX4发受光元件对各自的光轴304上的光束时，判断墨滴303在X轴上的位置信息为X3和X4，并保存到存储部101。图10显示受光元件阵列301得到的输出信号的处理。如图IOA所示，从受光元件阵列得到的模拟输出信号通过放大器放大，当经过放大后的模拟输出信号超过规定阀值时，如图IOB所示，作为数字输出信号。关于墨滴303在X轴上的时间信息，可根据表示记录头21 25开始喷射墨滴303的喷射信号，以记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，将受光元件阵列301X检测到该墨滴303穿过X轴方向的光轴304上的光束的时间(tx)作为时间信息保存到存储部101中。而后，用与上述X轴方向相同方法，来取得墨滴303穿过Y轴方向的光轴304上的光束时该墨滴303在Y轴方向上的位置信息和时间信息。如图9A所示，当墨滴303穿过设有坐标的Y轴方向的光轴304上的光束时，构成受光元件阵列301Y检测到该墨滴303，通过判断该检测到墨滴的受光元件的元件编号来获得墨滴在Y轴上的位置信息。例如，如图9A和图9B所示，墨滴303在穿过LEDY2-PDY2发受光元件对以及LEDY3-PDY3发受光元件对的光轴304上的光束时，判断此时墨滴303的Y轴坐标为Y2和Y3，并将该值作为墨滴在Y轴上的位置信息保存到存储部101。关于墨滴303在Y轴上的时间信息，以记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，将受光元件阵列301Y检测到该墨滴303穿过Y轴方向的光轴304上的光束的时间(ty)作为时间信息保存到存储部101中。如上所述，本实施方式的墨滴检测装置40中，发光元件阵列300的发光元件和受光兀件阵列301的受光兀件构成发受光兀件对,该发受光兀件对的光轴304被设置为主扫描方向(X轴方向)和副扫描方向(Y轴方向)的方阵，用于取得墨滴303在X轴方向和Y轴方向的位置信息以及X轴方向和Y轴方向的时间信息。图11是一例在没有发生记录头21 25安装误差的理想状态下获得的墨滴303的位置信息和时间信息。图11显示基于X轴上的受光元件阵列301X取得的输出信息得到的墨滴303在X轴上的位置信息(x3，x4)和时间信息(tx)，以及基于Y轴上的受光元件阵列301Y取得的输出信息得到的墨滴303在Y轴上的位置信息(y2，y3)和时间信息(ty)。该墨滴303的位置信息和时间信息被保存在存储部101中。〈发生记录头21 25安装误差的状态〉以下参考图12针对发生记录头21 25安装误差时的状态进行说明。图12A是 在发生记录头21 25安装误差的状态下检测到墨滴303时的俯视图，图12B为此时的侧视图。与图9A相同，当墨滴303穿过X轴方向的光轴304上的光束时，取得墨滴303在X轴上的位置信息和时间信息。如图12A所示，当墨滴303穿过设有坐标的X轴方向的光轴304上的光束时，构成受光元件阵列301X检测到该墨滴303，通过判断该检测到墨滴的受光元件的元件编号来获得墨滴在X轴上的位置信息。例如，如图12A和图12B所示，由于发生了记录头21 25安装误差，墨滴303在穿过LEDX2-PDX2发受光元件对以及LEDX3-PDX3发受光元件对的光轴304上的光束时，判断此时墨滴303的X轴坐标为X2和X3，并将该值作为墨滴在X轴上的位置信息保存到存储部 101。关于墨滴303在X轴上的时间信息，可以记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，将受光元件阵列301X检测到该墨滴303穿过X轴方向的光轴304上的光束的时间(txl’ )作为时间信息保存到存储部101中。而后，用与上述X轴方向相同方法，来取得墨滴303穿过Y轴方向的光轴304上的光束时该墨滴303在Y轴方向上的位置信息和时间信息。如图12A所示，当墨滴303穿过设有坐标的Y轴方向的光轴304上的光束时，构成受光元件阵列301Y检测到该墨滴303，通过判断该检测到墨滴的受光元件的元件编号来获得墨滴在Y轴上的位置信息。例如，如图12A和图12B所示，墨滴303在穿过LEDY1-PDY1发受光元件对以及LEDY2-PDY2发受光元件对的光轴304上的光束时，判断此时墨滴303的Y轴坐标为Yl和Y2，并将该值作为墨滴在Y轴上的位置信息保存到存储部101。关于墨滴303在Y轴上的时间信息，以记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，将受光元件阵列301Y检测到该墨滴303穿过Y轴方向的光轴304上的光束的时间(tyl’ )作为时间信息保存到存储部101中。如上所述，本实施方式的墨滴检测装置40中，发光元件阵列300的发光元件和受光兀件阵列301的受光兀件构成发受光兀件对,该发受光兀件对的光轴304被设置为主扫描方向(X轴方向)和副扫描方向(Y轴方向)的方阵，用于取得墨滴303在X轴方向和Y轴方向的位置信息以及X轴方向和Y轴方向的时间信息。
图13是一例在发生记录头21 25安装误差的状态下获得的墨滴303的位置信息和时间信息。图13显示基于X轴上的受光元件阵列301X取得的输出信息得到的墨滴303在X轴上的位置信息(x2，x3)和时间信息(txl’)，以及基于Y轴上的受光元件阵列301Y取得的输出信息得到的墨滴303在Y轴上的位置信息(yl，y2)和时间信息(tyl’)。该墨滴303的位置信息和时间信息被保存在存储部101中。<记录装置的处理动作例>以下参考图14说明一例本实施方式的记录装置的处理动作。在开始处理之前，先将没有安装误差的理想状态下的记录头21 25喷射墨滴303时取得的理想状态下的墨滴303的位置信息(例如图11所示的位置信息)保存在存储部101中。 在决定理想状态下的墨滴303在X轴上的位置信息时，需要规定X轴方向的发光元件阵列300X的位置。可用编码传感器31的计数值来规定X轴方向的发光元件阵列300X的位置。例如，在图15中，用编码器计数值En来规定LEDXl的位置。另外，在决定理想状态下的墨滴303在Y轴上的位置信息时，需要规定Y轴方向的发光元件阵列300Y的位置。记录装置在产品出货时，发光元件阵列300Y被安装到记录装置中时根据改法光与案件阵列300Y的位置来规定Y轴方向的发光元件阵列300Y的位置。按照上述方法预先规定理想状态下墨滴303的位置信息，并保存到存储部101中。关于墨滴303的位置偏离检测，首先，将记录头21移动到墨滴检测装置40的光轴中心位置(SI)。此时，例如如图15所示，移动记录头21，使记录头21中一侧的喷嘴列401a位于发受光元件对中连接构成发光元件阵列300的发光元件和构成受光元件阵列301的受光兀件的多根光轴上的光束中心(η根光束时为η/2)。其次，位于记录头21第一列(Μ = I)的喷嘴列401a中的第一喷嘴(N = I)喷射墨滴 303 (S2)。接着，基于位于X轴方向的受光元件阵列301X输出的输出信号取得墨滴303在X轴上的位置信息，并将该位置信息保存到存储部101中(S3)。而后，基于位于Y轴方向的受光兀件阵列301Y输出的输出信号取得墨滴303在Y轴上的位置信息，并将该位置信息保存到存储部101中(S4)。通过S3和S4的处理，取得记录头21实际喷射的墨滴303的位置信息(例如图13所示的位置信息)并保存到储存部101 中。接着，判断位于记录头21第一列的喷嘴列401a中的所有喷嘴是否都喷射了墨滴303 (S5)，如果还存在没有结束墨滴303喷射的喷嘴(S5的否)，则实行下一个喷嘴(N =N+1)喷射墨滴303 (从S6回到S2)，取得该墨滴303的X轴和Y轴的位置信息，并将该位置信息保存到存储部101中(S3、S4)。如果记录头21第一列的喷嘴列401a中的所有喷嘴均已喷射了墨滴303 (S5的是)，则判断是否记录头21中所有的喷嘴列均已喷射了墨滴303 (S7)，如果还存在未喷射的喷嘴列(S7的否)，则移动到下一列喷嘴列401b (Μ = M+l) (S8)，实行上述步骤S2 S5的处理。在具有图15的结构的情况下，记录头21中设有两列喷嘴列401a和401b，为此，对两列喷嘴列401a和401b实行步骤S2 S5的处理。在图15的情况下，记录头21上所有的喷嘴列401a和401b均处在呈点阵形的光轴304上，为此不必移动记录头21，便能够对所有喷嘴列401a和401b实行步骤S2 S5的处理，取得墨滴303的位置信息。
当记录头21的所有喷嘴列均已喷射了墨滴303 (S7的是)，则对比墨滴303在步骤S3和S4中取得的实际位置信息和理想状态下的位置信息(S9)，判断墨滴303是否发生位置偏尚(SlO) ο如果实际取得的位置信息和理想状态下的位置信息一致，判断未发生位置偏离(S10的否)，则结束处理。如果实际取得的位置信息和理想状态下的位置信息不一致，则判断发生位置偏离(Sio的是)，则计算实际取得的位置信息和理想状态下的位置信息之差，并根据该差值进行墨滴位置偏离补偿，使得实际的墨滴303的位置信息与理想状态下的位置信息一致(Sll)。例如，第一个喷嘴的墨滴303的X轴上的位置信息，在理想状态下为(x3，x4)，而实际则为(x2，x3)。此时，由于双方的位置信息不一致，因此判断在主扫描方向上发生位置 偏离。同样，通过比较Y轴上的位置信息，也能够判断副扫描方向上墨滴303是否发生位置偏离。计算墨滴303在理想状态下的位置信息和实际的位置信息之间的差值，根据该差值，来补偿墨滴303的喷射时刻或副扫描方向上记录媒体的输送量，从而补偿墨滴303的位置偏离，使得记录头21喷射的墨滴位置与理想状态下的墨滴303位置一致。关于墨滴位置偏尚补偿，例如可利用特开2000-233495号公报公开的公知方法。以上针对记录头21说明上述处理动作，在其他的记录头22 25中实行相同的处理。由此，便能够对各个记录头21 25进行补偿，使得墨滴303的实际位置与理想状态下的位置保持一致。另外，上述处理动作是在构成一个喷嘴列的所有喷嘴均喷射墨滴303的情况下进行的，但是该处理动作还可用于不需要所有喷嘴喷射墨滴，而只要求两个以上的喷嘴喷射墨滴的情况。此时优选第一个喷嘴和最后一个喷嘴(例如第192个喷嘴)的至少两个喷嘴喷射墨滴303。〈本实施方式的记录装置的作用和效果〉如上所述，本实施方式的记录装置在记录头21 25喷射的墨滴303穿过一部分位于主扫描方向的发光兀件阵列300X的光轴304时,基于位于主扫描方向上的受光兀件阵列301X输出的信号，来检测墨滴303在主扫描方向上的位置信息，并在墨滴303穿过一部分位于副扫描方向的发光兀件阵列300Y的光轴304时,基于位于副扫描方向上的受光兀件阵列301Y输出的信号，来检测墨滴303在副扫描方向上的位置信息。而后对比墨滴303在主扫描方向和副扫描方向上的实际位置信息和既定的理想状态下的位置信息，来判断墨滴303有没有发生位置偏离，并在判断发生了墨滴位置偏离的情况下，计算墨滴303在主扫描方向和副扫描方向上实际位置信息与理想状态下的位置信息之间的差值，并根据该差值来补偿墨滴303的位置偏离，将记录头21 25实际喷射的墨滴303的位置调整到理想状态下的位置，用以补偿墨滴303的位置偏离。《第二实施方式》以下说明第二实施方式。在第一实施方式的记录装置中，成对的X轴方向的发光元件阵列300X和受光元件阵列301X以及Y轴方向的发光元件阵列300H和受光元件阵列301Y在铅直方向(z轴方向)上以任意间隔设置，为此，双方的发光元件阵列300在发光状态下，如图14所示，记录头21 25喷射墨滴303 (S2)，墨滴303在X轴以及Y轴上的位置信息(S3和S4)。对此，在第二实施方式中，成对的X轴方向的发光元件阵列300X和受光元件阵列30IX以及Y轴方向的发光元件阵列300H和受光元件阵列30IY在铅直方向(z轴方向)上设置在相同位置。此时，双方的发光元件阵列300发光时将发生干涉。为此，本实施方式中控制墨滴303的位置信息的检测仅在单方发光元件阵列300发光状态下进行。具体为，如图16所示，在将记录头21移动到墨滴检测装置40的光轴中心位置后(SI)，首先设于X轴方向上的发光兀件阵列30X开始发光,此时只有构成发光兀件阵列300X的各个发光兀件发光(S20’)。接着，位于记录头21第一列(M = I)的喷嘴列401a中的第一喷嘴(N = I)喷射墨滴303(S21’ ),而后,基于位于X轴方向的受光兀件阵列301X输出的输出信号取得墨滴303在X轴上的位置信息，并将该位置信息保存到存储部101中(S22’ )。而后，停止X轴方向上的发光元件阵列300X的发光，使Y轴方向上的发光元件阵列300Y开始发光，此时只有构成发光元件阵列300X的各个发光元件发光(S30’)。接着，位于记录头21第一列(M = I)的喷嘴列401a中的第一喷嘴(N = I)喷射墨滴303 (S31’ )， 而后，基于位于Y轴方向的受光元件阵列30IY输出的输出信号取得墨滴303在Y轴上的位置信息，并将该位置信息保存到存储部101中(S32’)。此后的处理与第一实施方式相同。〈本实施方式的记录装置的作用和效果〉如上所述，X轴方向的发光元件阵列300X和受光元件阵列301X构成的发受光元件对与Y轴方向的发光兀件阵列300Y和受光兀件阵列301Y构成的发受光兀件对在招直方向(Z轴方向)位于相同位置时，控制在其中之一的发光兀件阵列300发光的状态下检测墨滴303的位置信息。这样便能够取得墨滴300的X轴和Y轴上的位置信息。《第三实施方式》以下说明第三实施方式。在以上的实施方式中根据位于主扫描方向的受光兀件阵列301X得到的输出信号对应的墨滴303在X轴上的位置信号以及副扫描方向的受光元件阵列301Y得到的输出信号对应的墨滴303在Y轴上的位置信号，来补偿记录头21 25实际喷射的墨滴303的位
置偏差。对此，在第三实施方式中，取得从记录头21 25开始喷射墨滴303之后、到分别收到主扫描方向上的受光元件阵列301X以及收到副扫描方向上的受光元件阵列301Y输出的输出信息为止的时间信息中至少一个时间信息，并根据该取得的时间信息，补偿记录头21 25实际喷射的墨滴303的位置偏离，以提高墨滴303位置偏离的补偿精度。以下参考图17 图19来说明一例第三实施方式的处理动作。本实施方式的记录装置中，预先将没有安装误差的理想状态下的记录头21 25喷射墨滴303时取得的理想状态下的墨滴303的位置信息(例如图11所示的位置信息)保存在存储部101中。理想状态下的墨滴303在X轴上的时间信息Tx是以没有安装误差的理想状态的记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，当受光元件阵列301X检测到该墨滴303穿过X轴上的光轴304X上的光束时的时间，可用以下计算式来计算。Tx = L/V在此，L如图17所示，为记录头21 25的喷嘴面与X轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列30IX之间的光轴304X之间的距离，V为墨滴速度。」理想状态下的墨滴303在Y轴上的时间信息Ty是以没有安装误差的理想状态的记录头21 25开始喷射墨滴303的时刻(t0)为基准，当受光元件阵列301Y检测到该墨滴303穿过Y轴上的光轴304Y上的光束时的时间，可用以下计算式来计算。Ty = (L+I)/V在此，L+I如图17所示，为记录头21 25的喷嘴面与Y轴方向上的发光元件阵列300Y和受光元件阵列30IY之间的光轴304Y之间的距离，V为墨滴速度。I是X轴方向上的发光元件阵列300X和受光元件阵列301X之间的光轴304X与Y轴方向上的发光元件阵列300Y和受光元件阵列301Y之间的光轴304Y之间的距离。关于本实施方式中的墨滴303的位置偏离检测如图18所示，首先，将记录头21移动到墨滴检测装置40的光轴中心位置(Al)。其次，位于记录头21第一列(M = I)的喷嘴列401a中的第一喷嘴(N = I)喷射墨滴 303 (A2)。接着，基于位于X轴方向的受光元件阵列301X输出的输出信号取得墨滴303在X轴上的位置信息和时间信息，并将该位置信息和时间信息保存到存储部101中(A3)。而后，基于位于Y轴方向的受光兀件阵列301Y输出的输出信号取得墨滴303在Y轴上的位置信息和时间信息，并将该位置信息和时间信息保存到存储部101中(A4)。通过A3和A4的处理，取得记录头21实际喷射的墨滴303的位置信息(例如图13所示的位置信息)以及时间信息(例如图13所示的时间信息)并保存到储存部101中。接着，判断位于记录头21第一列的喷嘴列401a中的所有喷嘴是否都喷射了墨滴303 (A5)，如果还存在没有结束墨滴303喷射的喷嘴(A5的否)，则实行下一个喷嘴(N =N+1)喷射墨滴303 (从S6回到S2)，取得该墨滴303的X轴和Y轴的位置信息和时间信息，并将该位置信息和时间信息保存到存储部101中(A3、A4)。如果记录头21第一列的喷嘴列401a中的所有喷嘴均已喷射了墨滴303 (A5的是)，则判断是否记录头21中所有的喷嘴列均已喷射了墨滴303 (A7)，如果还存在未喷射的喷嘴列(S7的否)，则移动到下一列喷嘴列401b (Μ = M+l) (AS)，实行上述步骤A2 A5的处理。在具有图17的结构的情况下，记录头21中设有两列喷嘴列401a和401b，为此，对两列喷嘴列401a和401b实行步骤S2 S5的处理。在图17的情况下，记录头21上所有的喷嘴列401a和401b均处在呈点阵形的光轴304上，为此不必移动记录头21，便能够对所有喷嘴列401a和401b实行步骤S2 S5的处理，取得墨滴303的位置信息和时间信息。当记录头21的所有喷嘴列均已喷射了墨滴303 (A7的是)，则对比墨滴303在步骤A3和A4中取得的实际位置信息和理想状态下的位置信息、以及实际的时间信息和理想状态下的时间信息(A9)，判断墨滴303是否发生位置偏离(AlO)。如果实际取得的位置信息和时间信息与理想状态下的位置信 息和时间信息一致，判断未发生位置偏离(A10的否)，则结束处理。如果实际取得的位置信息和理想状态下的位置信息或者实际取得的时间信息和理想状态下的时间信息不一致，则判断发生位置偏离(A10的是)，则计算实际取得的位置信息和理想状态下的位置信息之差、以及记录头21的倾斜量，并根据求出的差值以及倾斜量来进行墨滴位置偏离补偿，使得实际的墨滴303的位置信息与理想状态下的位置信息一致(All)。例如，比较理想状态下墨滴在X轴上的时间信息(Tx)和实际取得的墨滴在X轴上的时间信息(Txl’)。如果Tx Txl’，则如图19所示，判断记录头21在XY平面、XZ平面以及YZ平面上发生安装误差。除了比较X轴上的时间信息以外，还可以比较Y轴上的时间信息。例如，比较理想状态下墨滴在Y轴上的时间信息(Ty)和实际取得的墨滴在Y轴上的时间信息(Tyl’)。如果Ty古Tyl’，则如图19所示，同样能够判断记录头21在XY平面、XZ平面以及YZ平面上发生安装误差。图19所示的记录头21中设XY平面上的倾斜角度为Φ，YZ平面上的倾斜角度为Θ ,ZX平面上的倾斜角度为η。图19所示的记录头21没有ZX平面上的记录头倾斜,但在ZY平面上发生倾斜角度为Θ的倾斜。设处于理想状态的两个墨滴之间的距离为a，两个墨滴之间的实际距离为a’，则ZY平面上的记录头21的倾斜量Θ可用下式计算。 Θ = cos-1 (a，/a)在此，理想状态下的两个墨滴之间的距离a例如可根据理想状态下的第一个喷嘴喷射的墨滴的位置信息与第192个喷嘴喷射的墨滴的位置信息之间的距离来求出。两个墨滴之间的实际距离a ‘可根据第一个喷嘴喷射的墨滴的实际位置信息与第192个喷嘴喷射的墨滴的实际位置信息之间的距离来求出。第一个喷嘴的墨滴在X轴方向上的位置偏离量为第一个喷嘴的墨滴在X轴上的理想状态位置信息和实际位置信息之间的差值。Y轴方向上的位置偏离量为，第一个喷嘴的墨滴在Y轴上的理想状态位置信息和实际位置信息之间的差值与V· sine .tyr的合计。在此，V为墨滴速度，Θ为记录头21的倾斜量，tyl’为第一个喷嘴喷射墨滴303时取得的时间信息。第192个喷嘴的墨滴在X轴方向的位置偏离量为该第192个喷嘴在理想状态下喷射的墨滴的X轴上的位置信息与实际喷射的墨滴的X轴上的位置信息之间的差值。Y轴方向的位置偏离量为该第192个喷嘴在理想状态下喷射的墨滴的Y轴上的位置信息与实际喷射的墨滴的X轴上的位置信息之间的差值与V· sin0 * tyl92/之和。在此，tyl92'为第192个喷嘴喷射的墨滴303时取得的时间信息。本实施方式的位置偏离补偿可用于以第一个墨滴的位置信息和第192个墨滴的位置信息进行线性补偿的XY平面上发生的偏离量。关于墨滴303的位置偏离补偿例如可以利用JP特开2010-30161号公报中公开的公知方法。〈本实施方式的记录装置的作用和效果〉如上所述，本实施方式的记录装置至少取得从记录头21 25喷射墨滴303开始到获得主扫描方向上的受光元件阵列301X输出的信号位置的时间信息、以及从记录头21 25喷射墨滴303开始到获得副扫描方向上的受光元件阵列301Y输出的信号位置的时间信息的其中之一，利用该取得的墨滴的时间信息以及墨滴的位置信息，来补偿记录头21 25世纪喷射的墨滴303的位置偏离。该补偿能够进一步提高墨滴303的位置偏离补偿精度。在此说明的图18所示的处理动作例是第一实施方式的图14所示的处理动作例的改良，此外，本实施方式的处理动作也可以用第二实施方式的图16所示的动作例来进行。上述实施方式是本发明的优选实施方式，但是本发明并不局限于上述实施方式，而是可以在不脱离本发明宗旨的范围内实行各种改良实施方式。
例如，在上述实施方式中，控制部100实行图14、16、18所示的一系列处理动作。但是图14、16、18所示的一系列处理动作不必仅用一个控制部100来控制，也可以用多个控制部控制。构成上述本实施方式的记录装置各部的控制动作可以用硬件、软件或两者的复合来实行。用软件实行处理时，可将记录了处理时序的程序安装到内藏专用硬件的计算机内的存储器中并实行该程序。或者还可以将程序安装到能够实行各种处理的普通计算机中并实行该程序。
例如，将程序预先保存到作为记录媒体的硬磁盘或ROM(只读存储器)中。或者暂时或永久保存在移动记录媒体中。这种移动记录媒体也就是以所谓套装软件来提供。移动记录体例如有软磁盘、⑶-ROM、MO盘、DVD、磁盘、半导体存储器等等。程序通过上述移动记录媒体安装到计算机中。另外还可以从下载网站无线传送到计算机中。进而还可以通过英特网油线传送到计算机中。本实施方式的记录装置不仅可以按照上述实施方式说明的处理动作来作时序性处理，而且还可以构成为根据实行处理的装置的处理能力或根据需要来并行实行或单独实行。本发明工业上可用于喷墨方式记录装置。
权利要求
1.一种记录装置，其特征在于，包括 第一发光兀件阵列，其中具备多个发光兀件，各发光兀件的光轴平行于主扫描方向； 第一受光元件阵列，其中具备与所述第一发光元件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件； 第二发光元件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于副扫描方向； 第二受光元件阵列，其中具备与所述第二发光元件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件； 喷射装置，用记录头喷射规定的墨滴；以及， 位置信息检测装置，用于检测所述墨滴在副扫描方向的位置信息以及主扫描方向的位置信息，该副扫描方向的位置信息对应于所述墨滴在通过一部分所述第一发光元件阵列的光轴时所述第一受光元件阵列取得的第一输出信号，该主扫描方向的位置信息对应于所述墨滴在通过一部分所述第二发光元件阵列的光轴时所述第二受光元件阵列取得的第二输出信号。
2.根据权利要求I所述的记录装置，其特征在于，还具备 位置信息存储装置，用于保存在没有发生记录头安装误差的理想状态下所述墨滴的副扫描方向和主扫描方向的位置信息；以及， 位置偏离检测装置，用于将所述位置信息检测装置实际检测到的所述墨滴在副扫描方向以及主扫描方向上的位置信息与所述位置信息存储装置中保存的理想状态下的墨滴在副扫描方向以及主扫描方向的位置信息进行比较，如果双方的位置信息一致，则判断所述记录头实际喷射的墨滴没有发生位置偏离，而如果双方的位置信息不一致，则判断该墨滴发生位置偏离。
3.根据权利要求2所述的记录装置，其特征在于，还具备 时间信息检测装置，用于检测从所述记录头开始喷射所述墨滴到取得所述第一输出信号为止的第一时间信息、以及从所述记录头开始喷射所述墨滴到取得所述第二输出信号为止的第二时间信息中至少一个时间信息；以及， 时间信息存储装置，用于保存在未发生所述记录头安装误差的理想状态下用所述时间信息检测装置检测到的理想状态下的时间信息，在所述时间信息检测装置实际检测到的时间信息与所述时间信息存储装置中保存的理想状态下的时间信息不一致的情况下，即使双方的所述位置信息一致，所述位置偏离检测装置也判断所述墨滴发生位置偏离。
4.根据权利要求I 3所述的记录装置，其特征在于，所述第一发光元件阵列和所述第一受光元件阵列的设置位置与所述第二发光元件阵列和所述第二受光元件阵列的设置位置在所述记录头的高度方向上的高度不同时，在所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列的双方同时发光状态下，所述记录头喷射规定的墨滴。
5.根据权利要求I 3所述的记录装置，其特征在于，所述第一发光元件阵列和所述第一受光元件阵列的设置位置与所述第二发光元件阵列和所述第二受光元件阵列的设置位置在所述记录头的高度方向上的高度相同时，首先在所述第一发光元件阵列和所述第二发光元件阵列中一方发光的状态下，所述记录头喷射规定的墨滴，而后，在另一方发光的状态下，所述记录头喷射规定的墨滴。
6.一种用于记录装置的控制方法，该记录装置包括第一发光元件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于主扫描方向；第一受光元件阵列，其中具备与所述第一发光兀件阵列中的发光兀件相对应的多个受光兀件；第二发光兀件阵列，其中具备多个发光元件，各发光元件的光轴平行于副扫描方向；第二受光元件阵列，其中具备与所述第二发光元件阵列中的发光元件相对应的多个受光元件；以及，喷射装置，用记录头喷射规定的墨滴，所述控制方法的特征在于，包括 喷射步骤，用记录头喷射规定的墨滴；以及， 位置信息检测步骤，基于所述墨滴在通过一部分所述第一发光元件阵列的光轴时所述第一受光元件阵列取得的第一输出信号以及所述墨滴在通过一部分所述第二发光元件阵列的光轴时所述第二受光元件阵列取得的第二输出信号，检测对应于该第一输出信号和该第二输出信号的所述墨滴的位置信息。
全文摘要
本发明涉及以良好的精度来检测记录头喷射的墨滴的位置的记录装置以及该记录装置的控制方法。本发明的记录装置用记录头(21)～(25)喷射墨滴(303)，并检测该墨滴(303)在副扫描方向的位置信息以及主扫描方向的位置信息，该副扫描方向的位置信息对应于墨滴(303)在通过一部分第一发光元件阵列(300Y)中的光轴(304Y)时第一受光元件阵列(301Y)取得的第一输出信号，该主扫描方向的位置信息对应于墨滴(303)在通过一部分第二发光元件阵列(300X)中的光轴(304X)时第二受光元件阵列(301X)取得的第二输出信号。
文档编号B41J29/393GK102632707SQ20121002279
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月2日 优先权日2011年2月9日
发明者铃木新 申请人:株式会社理光