排放头的维护方法、维护装置、排放设备、排放头及程序的制作方法

专利名称：排放头的维护方法、维护装置、排放设备、排放头及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及多个小滴排放部成行排列的排放头的维护技术，尤其涉及适 用于去除排放部和液体流道的杂质并产生气泡的维护技术。本发明还涉及排 放头的维护方法、排放头的维护装置、小滴排放设备以及计算机程序。
背景技术：
现在对于待排放的流体是墨也即小滴排放设备是喷墨打印机的现有技 术作出说明。
图1A和1B是用作排放墨滴的装置的喷墨头中的一个排放部的示意图。
图1A是排放部1的示意侧视图，图1B是在墨滴3的排放方向上观察 (喷嘴板5移除，由此可容易地观察内容物)的排放部1的示意图。墨滴3 通过由设在喷嘴7下方的加热器9的热量产生气泡11而自排放口 (下文还 称作喷嘴)7排放。液体腔13被隔壁15包围。
图2是在墨滴3的排放方向上观察的多个排放部1成行排列的喷墨头 21的结构图。图2中也未示出喷嘴板5。
杂质23和气泡25有时进入喷嘴7和液体腔13中，如图3所示。杂质 23和气泡25对排放墨滴的操作产生不利影响，导致排放弯曲和不排放。

发明内容
在现有技术中，因给流道中的墨加压，杂质23和气泡25随墨滴3 —起 自喷嘴7被推出，或自喷嘴板5的前侧吸出。不过，在当前情况下，当杂质 23的尺寸大于喷嘴7的孔尺寸时，或当杂质23或气泡25截留在液体腔的入 口或壁中时，难于去除杂质23或气泡25。
此外，当频繁进行加压或吸引时，耗费了大量墨。因此，操作成本的增 加已被指明。
因此，本发明人提出了一种维护方法，可消除来自包括多个成行排列的
排放部的排放头的杂质和气泡的影响，不用实施加压或吸引。
换句话说，本发明人提出了一种维护方法，包括的步骤有执行自一个 排放部或多个不相邻的排放部连续排放小滴的操作；对在预定方向上与在前 的一个排放部或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部重复操 作。
通过在预定方向一个接一个地变动(shift)连续排放位置时重复自一个
排放部连续排放小滴的操作，液体腔等中截留的杂质或气泡可回收到与小滴 排放不相关的排放头的端部。


图1A和1B示出了构成喷墨头的排放部的结构； 图2示出了喷墨头结构的实例；
图3示出了杂质和气泡滞留在喷嘴和液体腔中的状态； 图4是打印设备的功能方框图5解释了杂质通过提出的连续排放操作而移动的情况；
图6示出了打印头的一实例；
图7示出了打印头的另一实例；
图8示出了打印头的又一实例；
图9示出了打印头的又一实例；
图IO示出了排放型式的一实例；
图11解释了杂质移动方式的一实例；
图12解释了杂质移动方式的另一实例；
图13示出了打印头驱动方式的另一实例；
图14示出了打印头驱动方式的又一实例；
图15示出了打印头驱动方式的又一实例；
图16示出了打印头驱动方式的又一实例；
图17示出了打印头的另一实例；
图18解释了杂质在图17所示的打印头中移动的原理；
图19A至19C示出了打印头的又一实例。
具体实施方式

下面将参照作为实例的喷墨打印机描述本发明实施例的技术。 本发明技术领域中众所周知或为公众所知的技术应用于没有特别在本 说明书中示出或描述的部分。
下面将描述的实施例只是本发明的示范性实施例，本发明并不局限于此。
A:实施例 A-l:系统实例
图4是一实施例喷墨打印机31的功能方框图。
图4所示的喷墨打印机31主要包括控制总线33、 CPU 35、接口单元 37、显示单元39、 SDRAM 41、闪速存储器43、打印引擎45、打印头驱动 电路47、打印头49以及维护控制单元51。
CPU 35是根据程序控制系统部件操作的控制单元。
接口单元37是与外部设备交换各种数据的电路装置。例如，以太网(登 记商标)接口 、 USB接口 、无线USB接口 、 IrDA接口 、红外遥控接口 、以 及蓝牙接口安装在接口单元37中。
作为替换，自外部存储介质读取数据并将数据写入其中的卡读取装置可 用作接口单元37。通过安装接口单元37，图像数据信号可直接自各种存 储介质读出，比如记忆棒、SM卡、PC卡、CompactFlash (登记商标)卡、 以及SD卡。换句话说，接口单元37容许不经由个人计算机直接进行打印。
显示单元39是安装成在屏幕上显示关于待打印的图像选择和确认、操 作内容确认以及操作状态等信息的显示装置。例如，LCD板用作显示单元 39。作为替换，可采用其它简单的显示装置(例如，多个LED排成矩阵的 显示装置和段显示装置)。
SDRAM41是构成打印后台处理服务系统(spooler)的半导体存储器。 SDRAM 41用于经由接口单元37暂时保持自外部设备和外部存储介质接收 或输入的图像数据信号。
打印后台处理服务系统中的图像数据信号由通过循环緩沖保持的。换句 话说，最近的图像数据信号记录在最早接收或输入的图像数据区域中。这可 免除即便在重新打印相同图像时再次输入相同图像数据信号的麻烦。
闪速存储器43用作存储固件的区域并由非易失性半导体存储器形成。
打印引擎45是与打印头49协作的机械操作装置。根据由CPU 35给出
的控制数据，打印引擎45执行普通纸张或纸巻的馈送、色带的馈送以及其 它机械操作。
打印头驱动电路47基本上根据来自CPU 35的控制数据相应于构成打 印头49的排;改部1驱动加热器9。作为打印对象自SDRAM 41读出的图像 数据信号(DATA)、控制向加热器7供电的时间的选通信号(STROBE )、 用作打印的基本信号的时钟信号(CLOCK)、锁存图像数据信号的锁存信号 (LATCH)等输入到打印头驱动电路47。
打印头49是排放墨滴的排放部1沿着墨流道成行排列的成像装置。在 该实施例中，打印头49是所谓的行式打印头，其中用于图像打印的排放部1 的行宽大于纸幅。作为替换，通过串口驱动方法在纸幅方向上往复驱动的打 印头也可有效地用于打印头49。
在该实施例中，打印头49能进行彩色打印。因此，对于各色即黄色(Y )、 品红(M)、青色(C)以及黑色(K)设有一行或多个行的排放部1。
维护控制单元51是起到本发明人提出的维护功能的电路装置。因此， 维护控制单元51也可实现为一个在CPU 35中^l行的程序。
维护控制单元51的主要功能在于，在打印前并在维护模式中，在预定 方向上一个接一个自 一个排放部1或多个离散的排放部1变动连续排放位置 时，执行连续排放操作。
该连续排放操作有利于以很小的墨消耗除去杂质和气泡的影响，不像现 有技术中执行的加压操作那样。
下面将描述具体的驱动方法。
A-2:连续排放操作的具体实例
A:因一个方向上连续排放位置的变动引起的杂质的运动
参见图5，将对排放部中的杂质等怎样通过在预定方向上一个接一个变 动连续排放墨滴的位置而移动的情况作出说明。
这里，将作为一个实例给出杂质23存在于排放部la中的情况。当几十 至几百的墨滴连续地自设于排放部la右侧的排放部lb排放时，引自排放部 lb两侧和附近的其它排放部的墨流通过墨的消耗形成在排放部lb中。通过 这些墨流，排放部la中的杂质23移动而引入排放部lb中。
接着，当几十到几百的墨滴自设于排放部lb右侧的排放部lc连续排放 时，引自排放部lc两侧和附近的其它排放部的墨流通过墨的消耗形成在排
放部lc中。通过这些墨流，排放部lb中的杂质23移动而引入排放部lc中。 通过这些操作，杂质23自排放部la移动到下一个右侧排放部lc。 随后，通过向右顺序地变动连续排放位置至排放部ld、 le、 lf、 lg、 lh、
li...，重复同样的连续排放。因此，杂质23也可移动到排放部ld、 le、 lf、
lg、 lh、 li…。
b:打印头实例和驱动操作实例
下面将描述适于通过在一个方向变动连续排放位置而移动杂质的打印 头的实例。
(i) 第一具体实例
图6示出了打印头的第一具体实例。在图6所示的打印头61中，用于 打印的区域(打印区域63)的一端(在连续排放位置的位移方向)设有捕获 移动杂质的杂质捕获区域65 。
在具有该结构的打印头61中，存在于打印区域63中的杂质23可通过 朝向杂质捕获区域65 —个接一个变动排放部1而移动到杂质捕获区域65， 所述排放部连续地排放几十到几百的墨滴。当在这一状态下仅利用打印区域 63进行打印时，可获得没有任何杂质影响的印品。
(ii) 第二具体实例
在上述打印头61 (第一具体实例)中，当在靠近杂质捕获区域65的打 印区域63的一部分中频繁重复打印时，相反，杂质23可自杂质捕获区域65 引入打印区域63中。这会对打印效果产生不利影响。
因此，图7示出了打印头的第二具体实例。在图7所示的打印头71中， 打印区域63的一端(在连续排放位置的位移方向上)设有捕获移动杂质的 杂质捕获区域65和阻止杂质返回到用于打印的区域(打印区域63)中的阻 挡区域73。
在具有该结构的打印头71中，存在于打印区域63中的杂质23也可通 过朝向杂质捕获区域65—个接一个变动排放部1而移动到杂质捕获区域65， 所述排放部1连续排放几十到几百的墨滴。
当在该状态下仅利用打印区域进行打印时，可获得不受任何杂质影响的
实例中设于打印区域63的端部与杂质捕获区域65之间。因此，就能减少打 印区域63中的排放对杂质捕获区域65产生影响的可能性。 换句话说，就可防止杂质自杂质捕获区域65引出并返回到打印区域63 中。因此，第二具体实例中获得的图像质量高于第一具体实例中的。
(iii) 第三具体实例 通过在一个方向上变动连续排放位置而只执行一次上述控制杂质移动
的操作，不总是够的。虽然只一次的移动控制^t喿作自然也能让所有的杂质移 动到杂质捕获区域65，但存在所有杂质不会回收到杂质捕获区域65中的可 能。因此，多次重复该操作是有效的。
当打印头中用于打印的喷嘴数多时，存在杂质或气泡的区域就宽。例如， 杂质或气泡会存在于杂质捕获区域65的对置端。
在这种情况下，排放部需要驱动多次，由此将杂质或气泡移动到杂质捕 获区域65，这花费不少时间。因此，杂质捕获区域65可设于打印区域63 的两端，如在图8所示的打印头81中那样，或阻挡区域73可设于打印区域 63的两端，如在图9所示的打印头91中那样。
(iv) 第四具体实例 在一个方向上一个接一个变动连续排放位置由此移动杂质的方法是有
效的，但花费太多时间。
因此，提出这样一种方法，即，同时执行多个不相邻的排放部中的连续 排放和连续排放部在一个方向上一个接一个的变动。
图IO示出了排放型式的实例。该图IO所示的型式出现在墨滴实际排放 到打印纸张上的时候。实际上，墨滴排放到设于打印设备的空排放回收部中。
图11示出了杂质在图10所示的排放型式中移动的状态。在图11中， 杂质的位置表现为排放缺陷。该型式表明，杂质的位置随时间移动。
杂质有时在运动中滞留。图12的箭头示出了杂质在运动中停止的状态。 由于杂质停止，图12箭头所示的位置下方就没有排放缺陷。
实际使用时，存在杂质不会在打印头中平稳运动的可能性。
在这种情况下，如图13所示，连续排放位置在与杂质捕获区域65相反 的方向上变动，随后朝向杂质捕获区域65 —个接一个地变动。作为替换， 如图14所示，墨滴自所有排放部排放，并且，连续排放位置随后朝向杂质 捕获区域65 —个4妻一个变动。
这种与在原始方向的反向变动连续排放位置的操作或自所有排放部排 放的操作的组合能提高杂质的可动性。
(V)第五具体实例
当杂质捕获区域65设在打印头的两端时，连续排放位置可变动，于是 杂质23移向打印头的两端，如图15所示。换句话说，连续排放位置可几乎 自打印头的中心一个接一个朝左右变动。
在这种情况下，连续排放墨滴的操作可同时自多个这样布置的位置开 始，即，其间设有几个排放部，如图15所示。这样控制驱动，以致连续排 放位置在中心右侧区域中自中心一个接一个移向打印头的右端，并且，连续 排放位置在中心左侧区域中自中心一个接一个移向打印头的左端。
在图15所示德驱动方法中，如果杂质23存在于打印头中心附近的排放 部l中，可以想到的是，杂质23不容易移动，因为它通过连续的排放操作 被引至左右两端。
在这种情况下，如图16所示，连续排放位置首先在左右方向的一个上 变动，由此轻微地移动杂质23，随后自中心移向打印头的左右端。
(vi) 第六具体实例
在驱动排放部的上述方法中，杂质23可通过在打印之前重复驱动几次 可靠地捕获在杂质捕获区域65中。因此，就不用担心杂质会对打印产生不 利影响。不过，这在打印之前花了太多时间。
因此，连续排放操作可在打印结果中找到排放缺陷时或通电时仅在清洁 过程中完全执行，并可在正常打印之前仅在空排放过程中执行几次。
在对每次打印执行的连续排放操作中，通过减少排放操作数和重复的循 环数(一个循环对应于自开始位置向打印头端部的驱动)，正待自杂质捕获 区域65返回到打印区域63的杂质23被推回到杂质捕获区域65。这可减少 打印之前的连续排放时间。
(vii) 第七具体实例
图17示出了打印头的第七具体实例。在图17所示的打印头中，液体腔 13 —侧的开口与另 一侧的开口对置，于是在排放部的布置方向上以半个节距 ^皮jt匕^云力。
通过这样成Z字形布置排放部1从而在墨流道上4皮此相对，杂质就可更 平稳地移动。
当几十至几百的墨滴在杂质23存在于排放部lc的状态下自排放部ld 连续地排放时，如图18所示，杂质23可对角线地移动，从而通过再充填墨
流而引至排;改部ld。
在这种情况下，排放部ld对排放部lc的影响较之图5所示的结构更线 性地作用在图18所示的结构中。为此，很容易移动杂质23。
接着，当几十至几百的墨滴连续地自排放部le排放时，墨也将自相邻 的排放部ld引入排放部le中。因此，杂质23自排放部ld移动到排;改部le。 随后，当墨滴的连续排放位置按序变动到lf、 lg、 lh、 li...时，杂质23也 可移动到排放部lf、 lg、 lh、 li...。通过在这种状态下仅利用打印区域63 打印图像，就可实现高质量的打印而不受任何杂质的影响。 (viii)第八具体实例
图19A至19C示出了第八具体实例的打印头结构，其中的一个长打印 头是通过在纵向上组合多个小打印头而形成的。在这种情况下，杂质捕获区 域65和阻挡区域73给每个小打印头作好准备。
图19A示出了杂质捕获区域65和阻挡区域73设置在每个小打印头两 侧的情况。
图19B示出了杂质捕获区域65和阻挡区域73设置在每个小打印头一 侧的情况。
当然，阻挡区域73可省掉。
小打印头的打印区域63可布置成不重叠，如图19A所示，或布置成在 各自对应于几个排放部的区域中重叠，如图19B所示。
小打印头可不用如图19A和19B所示布置成Z字形，而改为以阶梯型 式布置，如图19C所示，或者可重复布置多个各自的三个小打印头以阶梯型 式布置的单元(尽管未示出)。小打印头可以别的不同型式布置。
A-3:优点
通过采用上述连续排放方法，打印头中的杂质或气泡可自构成打印区域 63的排放部1移动并移除。
此外，通常不用于打印的排放部设置在打印头的端部，并且重复连续排 放操作以便连续驱动一个排放部，随后连续驱动下一个排放部。这就容许打 印头中的杂质或气泡移动到通常不用于打印的排放部的区域。
因此，杂质或气泡就可自用于打印的排放部移除。换句话说，就可实现 打印而不会产生因打印头中的杂质和气泡引起的不排放或弯曲排放的现象。
一个或多个不用于打印的排放部(緩沖区域73)设置在杂质捕获区域
65与打印区域63之间。因此，就得以防止杂质捕获区域65中的杂质或气泡 通过打印过程中形成的墨流回引到打印区域65 。
通过在打印之前的空排放过程中重复连续排放操作，在前面的打印操作 中意外进入液体腔附近的杂质或气泡可移动到杂质捕获区域65，并且，将自放。
通过相对于墨流道成Z字形布置排放部并将液体腔的开口布置成彼此 相对，就可容易地移动杂质或气泡。因此，杂质或气泡就可用少量的排放墨 滴移动到杂质捕获区域65。
B:其它实施例
B-l:应用实例
在本发明的上述实施例中，将驱动方法应用于喷墨打印机。
不过，驱动方法也可应用于任何自喷嘴排放小滴的设备。例如，本发明
还可应用于排放由有机材料、无机材料以及金属材料的组合物形成的液体小
滴的设备。
B-2:其它
上述实施例的各种改进可在本发明的范围内做出。此外，可基于本说明 书的说明产生或组合各种改进和应用。
本发明包含于2007年8月26日向日本专利局递交的日本专利申请 JP2007219138的相关主题，在此并入其全部内容作为参考。
权利要求
1.一种排放头的维护方法，该排放头中的多个排放部成行排列，该方法包括如下步骤:执行自一个排放部或多个不相邻的排放部连续排放小滴的操作；对在预定方向上与在前的一个排放部或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部重复操作。
2、 如权利要求1所述的维护方法，其中，所述预定方向是自排放头的 一端向另一端延伸的方向。
3、 如权利要求1所述的维护方法，其中，所述预定方向是排放头右侧 区域的右方向和排放头左侧区域的左方向。
4、 如权利要求1所述的维护方法，还包括的步骤有在所述预定方向 重复操作之前短时间地对在与预定方向相反的方向上与在前的一个排放部 或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部执行操作。
5、 如权利要求1所述的维护方法，其中，所述维护方法是在每次打印 操作之前进行的。
6、 如权利要求1所述的维护方法，其中，所述预定方向是自布置有用 于打印的排放部的排放区域延伸到布置有不用于打印的排放部的捕获区域 的方向。
7、 如权利要求1所述的维护方法，其中，相应于排放头中的排放部的 液体腔的开口成Z字形布置，从而在液体流道上相对。
8、 一种排放头的维护装置，该排放头中的多个排放部成行排列，其中 维护装置在排放头的维护操作中控制一头驱动单元，从而执行自一个排放部 或多个不相邻的排放部连续排放小滴的操作，并且，对在预定方向上与在前 的一个排放部或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部重复操 作。
9、 一种小滴排放设备，包括 排放头，其中的多个排放部成行排列； 头驱动单元，构造成驱动排放头；维护单元，构造成执行自 一个排放部或多个不相邻的排放部连续排放小 滴的操作，并对在预定方向上与在前的一个排放部或在前的多个排放部相邻 的一个排放部或多个排放部重复操作；系统控制单元，构造成根据程序控制整体系统； 操作输入单元，构造成将操作输入到系统控制单元。
10、 一种排放头，包括 多个排放部，成行排列； 排放区域，布置有用于打印的排放部；捕获区域，布置有不用于打印的排放部，该捕获区域设置在排放区域的 一端或两端，构造成这样捕获移动的杂质或气泡，即执行自一个排放部或多 个不相邻的排放部连续排放小滴的操作，并对在预定方向上与在前的一个排 放部或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部重复操作。
11、 如权利要求IO所述的排放头，其中，至少一个排放部设置在排放 区域与捕获区域之间，从而防止杂质或气泡回流到排放区域中。
12、 如权利要求10所述的排放头，其中，相应于排放区域和捕获区域 中的排放部的液体腔的开口成Z字形布置，从而在液体流道上相对。
13、 一种用于使计算机控制多个排放部成行排列的排放头的维护操作的 计算机程序，其中计算机执行如下步骤执行自 一个排放部或多个不相邻的排放部连续排放小滴的操作； 对在预定方向上与在前的一个排放部或在前的多个排放部相邻的一个 排放部或多个排放部重复操作。
全文摘要
本发明提供了一种排放头的维护方法，排放头中的多个排放部成行排列。该维护方法包括的步骤有执行自一个排放部或多个不相邻的排放部连续排放小滴的操作；对在预定方向上与在前的一个排放部或在前的多个排放部相邻的一个排放部或多个排放部重复操作。
文档编号B41J2/17GK101372173SQ200810214460
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月26日 优先权日2007年8月26日
发明者桑原宗市, 竹中一康 申请人:索尼株式会社