JP2000085149A

JP2000085149A - マイクロホン、振動検知装置およびノズル詰まり検知装置

Info

Publication number: JP2000085149A
Application number: JP30242298A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshida; 孝治吉田; Toru Imai; 徹今井; Takashi Miyakura; 隆志宮倉
Original assignee: Omron Corp; Hosiden Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp; Hosiden Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】吐出物の無駄な消費を抑制し、しかも、吐出
必要時のノズル詰まりを解消できるとともに、超小型の
多連のノズルであっても、比較的低いコストで各ノズル
毎の詰まりを検知できるようにすることを目的とする。【解決手段】通常の印画時と同様の圧力で、ノズルか
らマイクロホン９の振動板１０にインクを順次吐出さ
せ、各ノズルの吐出のタイミングに応じて、マイクロホ
ン９でインクの衝突による振動が検出されるか否かに基
づいて、ノズルの詰まりを検知するようにし、さらに、
マイクロホン９のケース２３に開口部２８を形成して振
動板１０の背面側を開放し、これによって、インクの衝
突以外の外部音声の検出感度を抑制している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインク、
油、水あるいは各種粒体等の吐出物を吐出するノズルの
詰まりを検知する装置、該装置に好適なマイクロホンお
よび振動検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のノズルを備えるノズル噴射装
置、例えばインクジェットプリンタにおいては、ノズル
の詰まりが生じると、印画した際に、インクが吐出され
ず、その部分の画像に、白い線が入るなどして印画不良
が生じることになる。

【０００３】従来、このようなノズルの詰まりによる印
画不良の対策として、例えば次のような方法がある。

【０００４】すなわち、図２５の概略構成図に示される
ように、加圧ポンプ３１によって定期的に通常の印画時
よりも高い圧力に加圧し、インクタンク３２からのイン
ク３３を多数のノズル３４から強制的に吐出させて詰ま
りを取り除いたり、あるいは、加圧することなく、定期
的に通常の印画時と同様にインクを吐出させるととも
に、ノズル３４表面をワイパ等によってなぞって詰まり
を取り除く、いわゆるクリーニングを行う方法である。

【０００５】また、図２６に示されるように、ノズル３
５内の圧力を検出する圧力センサ３６を内蔵し、この圧
力センサ３６で検出したノズル３５内の圧力の増大によ
ってノズルの詰まりを検知する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定期的
にクリーニングする従来例では、ノズル内を通常の印画
時よりも高圧に加圧する際に、多量のインクが強制的に
吐出されて無駄に消費されてランニングコストがかさ
み、また、加圧することなく、通常の印画時と同様にイ
ンクを吐出させてクリーニングを行う方法では、一回の
クリーニング時間（インク排出時間）およびクリーニン
グ周期（インク排出周期）などを、実験結果、経験則な
どから最悪条件に設定せざるを得ないために、インクの
消費が多くなってランニングコストがかさみ、さらに、
いずれの方法も定期的なクリーニングであるために、必
要な印画時にノズルが詰まっている可能性があり、万が
一ノズルが詰まっていたら、印画に重大な欠陥をもたら
すことなる。

【０００７】一方、ノズル内の圧力を、圧力センサで検
知する従来例では、超小型のノズルの場合には、ノズル
の内部の圧力を検知する極めて小型の圧力センサが必要
となって技術的に難しく、また、多連に連結された超小
型のノズルでは、ノズルの一本ずつに圧力センサを設置
するとコストがかさみ、一個の圧力センサで連結された
多数のノズルのすべてを検知すると、詰まりを生じたノ
ズルを特定できないという難点がある。

【０００８】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、吐出物の無駄な消費を抑制し、しかも、吐出
必要時のノズル詰まりを解消できるとともに、超小型の
多連のノズルであっても、比較的低いコストで各ノズル
毎の詰まりを検知でき、さらに、検出感度の高いノズル
詰まり検知装置およびそれに好適なマイクロホン並びに
振動検知装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【００１０】すなわち、請求項１に係る本発明のマイク
ロホンは、振動板の背面側を開放している。

【００１１】請求項２に係る本発明のマイクロホンは、
請求項１記載の構成において、前記振動板は、ケースの
前面側に備えられ、該ケースの背面側に形成された開口
部を介して振動板の背面側を開放するものである。

【００１２】請求項３に係る本発明のマイクロホンは、
請求項１または２記載の構成において、前記振動板は、
ケースの前面側に備えられ、該ケースの前面側に形成さ
れた開口部を介して振動板の背面側を開放するものであ
る。

【００１３】請求項４に係る本発明のマイクロホンは、
請求項１ないし３のいずれかに記載の構成において、バ
スレフ型のキャビネットに装備されるものである。

【００１４】請求項５に係る本発明の振動検知装置は、
振動を検出する検出面を有する振動検出手段を備え、該
振動検出手段の前記検出面とは反対側の面を開放してい
る。

【００１５】ここで、振動検知装置とは、音による振動
を検知するに止まらず、音とは異なる周波数をもつ振動
であっても検知する装置をいう。

【００１６】請求項６に係る本発明の振動検知装置は、
請求項５記載の構成において、前記検出面は、ケースの
前面からケース外に臨み、該ケースの背面側に形成され
た開口部を介して前記検出面とは反対側の面を開放する
ものである。

【００１７】請求項７に係る本発明の振動検知装置は、
請求項５または６記載の構成において、前記検出面は、
ケースの前面からケース外に臨み、該ケースの前面側に
形成された開口部を介して前記検出面とは反対側の面を
開放するものである。

【００１８】請求項８に係る本発明のノズル詰まり検知
装置は、吐出物を吐出するノズルの詰まりを検知する装
置であって、前記ノズルから吐出される吐出物の衝突を
検出する検出手段を備え、該検出手段の検出出力に基づ
いて、前記ノズルの詰まりを検知するとともに、前記検
出手段は、前記請求項１ないし７のいずれかに記載のマ
イクロホンまたは振動検知装置を備えるものである。

【００１９】請求項９に係る本発明のノズル詰まり検知
装置は、請求項８記載の構成において、前記ノズルから
の吐出物が、前記マイクロホンの振動板または前記振動
検知装置の検出面に向けて吐出されるものである。

【００２０】請求項１０に係る本発明のノズル詰まり検
知装置は、請求項８または９記載の構成において、前記
マイクロホンの振動板または前記振動検知装置の検出面
に、振動を与える振動付与手段を備えている。

【００２１】（作用）請求項１の本発明のマイクロホン
によれば、振動板の背面側を開放しているので、背面側
から音を入射させることができ、振動板の前面側と背面
側との音圧差を小さくして音圧による振動板の振動を抑
制することができ、後述のように、本発明のノズル詰ま
り検知装置に好適に実施でき、その検知感度を高めるこ
とができる。

【００２２】請求項２の本発明によれば、ケースの背面
側に形成された開口部から入射される音によって、振動
板の前面側と背面側との音圧差を小さくして音圧による
振動板の振動を抑制することができ、本発明のノズル詰
まり検知装置に好適に実施でき、その検知感度を高める
ことができる。

【００２３】請求項３の本発明によれば、ケースの前面
側に形成された開口部から入射される音によって、振動
板の前面側と背面側との音圧差を小さくして音圧による
振動板の振動を抑制することができ、本発明のノズル詰
まり検知装置に好適に実施でき、その検知感度を高める
ことができる。

【００２４】請求項４の本発明によれば、バスレフ型の
キャビネットに装備されるので、請求項１ないし３の発
明の作用に加えて、キャビネットに形成されたポート
（孔）から導入された音が請求項１ないし３のマイクロ
ホンに導かれることになる。

【００２５】請求項５の本発明の振動検知装置によれ
ば、検出面とは反対側の面を開放しているので、検出面
側と反対の面側との圧力差を小さくして振動による振動
板の振動を抑制することができ、後述のように、本発明
のノズル詰まり検知装置に好適に実施でき、その検知感
度を高めることができる。

【００２６】請求項６の本発明によれば、ケースの背面
側に形成された開口部によって、ケース外に臨む検出面
とその反対側の面との圧力差を小さくして振動を抑制す
ることができ、本発明のノズル詰まり検知装置に好適に
実施でき、その検知感度を高めることができる。

【００２７】請求項７の本発明によれば、ケースの前面
側に形成された開口部によって、ケース外に臨む検出面
とその反対側の面との圧力差を小さくして振動を抑制す
ることができ、本発明のノズル詰まり検知装置に好適に
実施でき、その検知感度を高めることができる。

【００２８】請求項８の本発明のノズル詰まり検知装置
によれば、ノズルから吐出される吐出物の衝突を検出す
る検出手段を備え、この検出手段の検出出力に基づい
て、ノズルの詰まりを検知するので、従来のように、ノ
ズル内の圧力を通常の吐出時よりも高圧にして強制的に
吐出させて定期的なクリーニングを行う必要がなく、ま
た、クリーニング時間およびクリーニング周期などを最
悪の条件に設定する必要がなく、吐出物の無駄な消費を
抑制できるとともに、必要な吐出に先立ってノズルの詰
まりを検知することによって、吐出不良を事前に回避で
きる。さらに、ノズル外の吐出物の衝突に基づいてノズ
ルの詰まりを検知するので、ノズル内の圧力を圧力セン
サで検知する従来例のように、ノズル毎に圧力センサを
設けることなく、ノズルの詰まりを検知することができ
る。

【００２９】しかも、検出手段は、請求項１ないし７の
いずれかに記載の本発明のマイクロホンまたは振動検知
装置を備えているので、吐出物の衝突によってマイクロ
ホンの振動板または振動検出手段の検出面を振動させて
高感度に検出する一方、衝突以外の外部音声や外部振動
に対して、マイクロホンの前面側の音圧と、開放された
背面側からの音圧とによってその音圧差が小さくなっ
て、または、振動検知装置の検出面側と反対面側の圧力
差が小さくなって、感度を低く抑えることができる。

【００３０】請求項９の本発明によれば、ノズルからの
吐出物をマイクロホンの振動板または振動検知装置の検
出面に向けて吐出させるので、吐出物の衝突によって振
動板または検出面を直接振動させることができ、高感度
でノズルの詰まりを検知することができる。

【００３１】請求項１０の本発明によれば、マイクロホ
ンの振動板または振動検知装置の検出面に、振動を与え
る振動付与手段を備えているので、振動板または検出面
に向けて吐出された吐出物が、振動板または検出面に付
着しても、振動板または検出面を振動させることによっ
て、付着した吐出物を飛散あるいは振動させながら下方
に流して除去することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００３３】図１は、本発明のノズル詰まり検知装置が
内蔵されたプリンタ１の斜視図であり、このプリンタ１
は、背面側のペーパートレー２から供給されて水平方向
に搬送される用紙３に印刷を行って排出口４から排出す
るものであって、本体上面には、各種の操作キー５が配
設されている。このプリンタ１は、液体のインクをドッ
トに対応するノズルから吐出して用紙に付着させる、い
わゆる、インクジェット方式であって、インクの吐出方
法としては、例えば、圧電体に通電することによって圧
電体を変形させてインク室の壁を押圧してインク室内の
インクをノズルから吐出させるものや熱によりインク経
路上に泡を生じさせ、その泡の膨張圧力でインクを吐出
させるものなどがある。

【００３４】このプリンタ１は、インクを吐出する多数
のノズルを内蔵しており、かかるノズルの詰まりを検知
して印画不良をなくすために、以下に詳述する本発明の
ノズル詰まり検知装置を内蔵している。

【００３５】（実施の形態１）図２は、本発明の一つの
実施の形態に係るノズル詰まり検知装置の要部の概略構
成を示す図である。

【００３６】同図において、６はプリンタ１のノズルユ
ニット（インクヘッド）であり、このノズルユニット６
には、インクを吐出する複数のノズル７が設けられてお
り、このノズル７の詰まりを検知するために、この実施
の形態のノズル詰まり検知装置は、ノズル７から吐出さ
れるインク８の衝突を検出する検出手段としての小型の
マイクロホン９を備えており、このマイクロホン９の振
動板１０に、ノズルユニット６のノズル７からインクを
直接衝突させて検出するように構成している。

【００３７】この実施の形態のマイクロホン９は、音波
で振動板に係止された磁界中のコイルを振動させて発電
するダイナミック形のマイクロホンであり、このマイク
ロホン９の出力は、図３に示されるように、増幅器１１
で増幅された後、ゲート回路１２でインクの吐出のタイ
ミングに応じた検出信号が取り出され、さらに、バンド
パスフィルタ１３によって有効な帯域の検出信号が取り
出されてコントローラとしてのマイクロコンピュータに
与えられる。なお、増幅器１１は、ゲート回路１２の後
段側に配置してもよい。また、ゲート回路１２はなくて
もよい。

【００３８】この実施の形態では、先ず、印画に先立っ
てノズルユニット６を移動させて各ノズル７を、例えば
プリンタ１の幅方向の隅部などに配置されたマイクロホ
ン９の振動板１０に順次臨ませてインクを振動板１０に
向けて通常の印画時と同様の圧力で吐出し、マイクロホ
ン９によってインクの衝突による振動板１０の振動を検
出し、各ノズル７の吐出のタイミングに応じて、予め定
めた閾値以上の振動が検出されたときには、インクが吐
出されたものであって、対応するノズル７の詰まりは生
じておらず、前記閾値以上の振動が検出されないときに
は、インクが吐出されておらず、あるいは、吐出が不十
分であって対応するノズル７の詰まりが生じていると判
定するものである。

【００３９】なお、ノズル７の詰まりの有無の判定およ
び吐出並びに移動の制御は、上述のコントローラとして
のマイクロコンピュータによって行われるものであり、
ノズル７の詰まりが生じていると判定された場合には、
そのノズル７についてのみ通常の印画時よりも加圧して
強制的にインクを吐出させたり、ノズル表面をワイパで
なぞることなどにより、クリーニングを行うものであ
る。

【００４０】このように、マイクロホン９では、インク
の衝突による振動板１０の振動を検出するのであるが、
インクの衝突以外の外部音声によっても振動板１０が振
動するので、インクの吐出の検出感度を高める上では、
外部音声の検出感度をできるだけ抑えることが好まし
い。

【００４１】そこで、この実施の形態では、ダイナミッ
ク形のマイクロホン９を、次のように構成している。す
なわち、図４は、マイクロホン９の断面図であり、図５
は図４の背面（下方）から見た図である。

【００４２】これらの図において、２３はケース、１０
は該ケース２３の前面側に設けられた振動板、２４は振
動板１０と一体のコイル、２５はポール、２６はヨー
ク、２７は永久磁石である。

【００４３】従来のダイナミック形のマイクロホンで
は、基本的にはケースの背面側は開放されていないけれ
ども、この実施の形態では、ケース２３の背面側には、
周方向に沿って複数の円形の開口部２８が形成されてお
り、これらの開口部２８によって振動板１０の背面側を
開放している。

【００４４】従来のダイナミック形のマイクロホンは、
振動板の背面側は、基本的には密閉された構造となって
おり、振動板の前面にかかる音圧によって振動板が振動
して電気信号が発生する。これは、音圧による圧力と内
部の気圧とが均衡を保とうとし、振動板が振動すること
で、磁気回路から電気信号を出力するものである。

【００４５】これに対して、この実施の形態では、上述
のように、振動板１０の背面側を開口部２８を介して開
放して前面側との音圧差を極小化することで、音圧によ
る振動板１０の振動を抑制し、インクの衝突以外の外部
音声の感度を抑えるようにしている。

【００４６】その一方、インクに対しては、振動板１０
に衝突するインクの衝突エネルギーによって直接振動板
１０を振動させるので、衝突エネルギーに応じたそのま
まの電気信号を得ることができ、高感度で検出できるこ
とになる。

【００４７】このようにインクなどの吐出物の衝突は、
高感度で検出できる一方、外部音声の検出感度を低く抑
えることができる。

【００４８】なお、開口部の形状、数あるいは形成箇所
などは、この実施の形態に限らず、適宜変更してもよい
のは勿論である。

【００４９】振動板１０の厚みは、基本的には、振動板
１０に吐出されたインクなどの吐出物が滞留しなけれ
ば、より薄い方が振動し易く感度はよいけれども、吐出
されるインク粒が極々微量な場合、振動板１０を傾斜さ
せてもインク滴が下方へ流れ出すまでの一時的な滞留の
可能性も考えられ、この場合、その重量に対して振動板
１０がくぼみ易いような厚みであれば、インク粒の吐出
に対して振動板１０が振動しなくなるため、すぐに検知
能力を失ってしまうことになる。

【００５０】そこで、インクなどの吐出物の一時的な滞
留によるその重量に対し、振動板１０の形状を維持でき
る適度な振動板１０の厚みを選定する必要があり、選定
する厚みの範囲は、振動板１０の外径をＤ、振動板１０
の厚みをｔとしたときに、Ｄ／ｔ＝１００〜１００００
の範囲とするのが好ましい。

【００５１】この実施の形態の振動板１０は、図６
（ａ）の平面図およびその矢視Ａ−Ａ断面図である図６
（ｂ）に示されるように、従来例と同様な複雑なコルゲ
ーション（ひだ）を有している。

【００５２】なお、振動板１０は、図７（ａ），（ｂ）
の平面図およびその矢視Ａ−Ａ断面図に示されるよう
に、インクが吐出される中央部１０ａを平坦にし、複雑
なコルゲーションをもたない構成にしてもよい。すなわ
ち、複雑なコルゲーションがあると、吐出されたインク
が、凹部などに滞留して検出性能を低下させることにな
り、このため、中央部１０ａを平坦に構成して、マイク
ロホン９を傾斜させて配置したときに、インクが振動板
１０から下方へ円滑に流れるようにするものである。

【００５３】また、マイクロホン９の振動板１０として
は、図８（ａ）に示される平面図、図８（ｂ）に示され
るその矢視Ａ−Ａ断面図、図８（ｃ）に示される矢視Ｂ
−Ｂ断面図、図８（ｄ）に示される矢視Ｃ−Ｃ断面図お
よび図９の斜視図に示されるように、中央部１０ａを平
坦に構成するとともに、傾斜部分１０ｂにコルゲーショ
ンを形成してもよい。これにより、膜の補強を図り、ま
た、マイクロホン９上に落ちたインクの排出溝として機
能させている。

【００５４】さらに、振動板１０は、図１０（ａ）の平
面図および図１０（ｂ）の断面図に示されるように、振
動板１０の中央部１０ａを、上方に凸のドーム状に形成
し、これによって、ノズル７から検出面１０ａに向けて
吐出されたインク滴が、周縁部に円滑に流れて検出面と
なる中央部１０ａに滞留しないように構成してもよい。
また、図７ないし図９の振動板１０では、中央部１０ａ
が平坦であるので、マイクロホン９を傾斜して配置する
ことによって振動板１０を傾斜させて吐出されたインク
が振動板１０に滞留することなく、下方に円滑に流れる
ようにする必要があるが、この図１０の構成では、振動
板１０がドーム状であるので、必ずしも傾斜して配置し
なくてもよい。

【００５５】また、本発明の他の実施の形態として、振
動のレベルを細かく検出し、詰まり具合に応じて、その
詰まりを解消するためのクリーニングの際の吐出圧力、
吐出時間あるいは吐出回数などを適宜選択するようにし
てもよく、クリーニングの際のインクの消費をさらに抑
制するようにしてもよい。

【００５６】この実施の形態によれば、印画の開始前
に、すべてのノズル７について詰まりが生じているか否
かを検知し、詰まりが生じているときには、そのノズル
７のみから強制的にインクを吐出させてクリーニングを
行うので、印画不良が生じることがなく、しかも、ノズ
ル７の詰まりを検知するためのノズル７からの吐出は、
通常の印画時と同様の圧力であるので、高い圧力に加圧
して強制的にすべてのノズルについてクリーニングを行
う従来例あるいはクリーニング時間やクリーニング周期
などを最悪の条件に設定してクリーニングを行う従来例
に比べて、消費されるインクの量は大幅に削減されるこ
とになり、ランニングコストを大幅に低減できる。

【００５７】また、ノズルが詰まっているかどうかを検
知できるので、必要最小限のクリーニング回数でよく、
ランニングコストの低減およびプリンタの印字可能とな
るまでの時間を短縮できる。

【００５８】さらに、ノズル７の外におけるインクの衝
突に基づいてノズル７の詰まりを検知するので、ノズル
内の圧力を、圧力センサで検知する従来例のように、超
小型のノズルの場合には、極めて小型の圧力センサが必
要となって技術的に難しいといったこともなく、また、
ノズルの一本ずつに圧力センサを設置することなく比較
的低いコストで詰まりを生じたノズルを特定できること
になる。

【００５９】特に、この実施の形態では、マイクロホン
９の振動板１０に向けて吐出されるインクの衝突による
振動を検出するので、微小な振動でも高感度で検出で
き、しかも、インクの衝突以外の外部音声に対しては検
出感度を低く抑えることができる。

【００６０】また、吐出されるインクの衝突による微小
な振動をリニアに検出することにより、ノズルの詰まり
の検知に止まらず、例えば、温度やインクの粘度の変化
等によらず、吐出量を一定にするといった最適制御を行
うことも可能となり、さらに、ドットに対応するノズル
からの吐出量を制御してノズルでの階調表現も可能とな
る。さらには、各ノズルの吐出量のバラツキを検知し、
それを補正して各ノズルの吐出量を揃えることにより、
精細な印画が可能となる。

【００６１】また、インクの吐出周期は、任意に変更で
きるので、機器（プリンタ）が動作することによる振動
や音、例えば、ノズルユニットの移動や紙送りといった
動作による振動や音の影響を除くために、図１１（ａ）
の出力波形に示される吐出周期Ｔおよび対応する検出の
タイミングを、機器が動作することによる振動や音と異
なる周期に予め設定したり、あるいは、インクの衝突に
よる検出信号であるかノイズであるか不明な場合には、
ノイズの影響を受けないように、吐出の周期を変えると
ともに、検出のタイミングもそれに応じて変更して再度
吐出させて検出を行ったり、さらには、複数回繰り返し
て検出出力が確認されたときに、吐出有りと判定するよ
うにして検出精度を高めるようにしてもよい。

【００６２】また、インクの吐出圧力を変更することも
可能であることから、検知時には、図１１（ｂ）の出力
波形に示されるように、通常印字以上に高い圧力で衝突
させることにより、Ｓ／Ｎの向上を図ることも可能であ
る。

【００６３】（実施の形態２）図１２は、本発明の他の
実施の形態のダイナミック形のマイクロホンの断面図で
あり、図１３は、その背面（下方）から見た図であり、
図１４は図１３の矢視Ａ−Ａ断面図であり、図４に対応
する部分には同一の参照符号を付す。

【００６４】この実施の形態では、振動板１０の背面側
のケース２３’はほぼ完全に開放されており、４本の支
持アーム部２３’ａがケース２３’の前面側から屈曲延
出されて背面側の中央部で連結されてヨーク等の支持部
２３’ｂが形成されている。

【００６５】このように、振動板２３’の背面側をほぼ
完全に開放することにより、インクの衝突以外の外部音
声に対する検出感度を一層抑えることができ、これによ
って、インクの衝突を高感度で検出できる。

【００６６】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【００６７】なお、この実施の形態２の変形例として、
図１５およびそのＡ−Ａ断面図である図１６に示される
ように、マグネット２７をリング状とし、例えばそのリ
ング内径に準じてポール２５、ヨーク２６、ケース２
３’も中空構造としてもよい。

【００６８】（実施の形態３）図１７は、本発明のさら
に他の実施の形態のダイナミック形のマイクロホンの平
面図であり、図１８（ａ），（ｂ）は、図１７の矢視Ａ
−Ａ，Ｂ−Ｂ断面図であり、上述の実施の形態１に対応
する部分には、同一の参照符号を付す。

【００６９】上述の実施の形態１では、ケース２３の背
面側に開口部２８を形成して、振動板１０の背面側を開
放したけれども、この実施の形態のマイクロホン９₁で
は、ケース２３₁は、背面側に開口部２８₁を有するとと
もに、その前面側にも長手方向の両側に矩形の開口部４
５を有しており、この前面側および背面側の開口部４
５，２８₁を介して振動板１０の背面側が開放されてい
る。

【００７０】このように前面側に開口部４５を形成する
ために、この実施の形態では、振動板１０は、矩形に形
成されており、ケース２３₁の長手方向（図１７の左右
方向）に沿う二辺が、ケース２３₁の前面側の縁部に取
付け支持されている。また、ケース２３₁の背面側に開
口部２８₁を形成するために、マグネット２７、ポール
２５およびヨーク２６も開口部２８₁に対応した中空構
造としている。

【００７１】このように、ケース２３₁の背面のみなら
ず、ケース２３₁の前面側に開口部４５を形成し、これ
ら開口部２８₁，４５を介して振動板１０の背面側を開
放しているので、振動板１０の背面側と前面側との音圧
差を一層小さくして音圧による振動板１０の振動を抑制
し、インクの衝突以外の外部音声の感度を抑えることが
できる。

【００７２】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【００７３】この実施の形態では、振動板１０に吐出さ
れたインク８が、図１７の矢符で示されるようにケース
２３₁外の下方に流れるように、ケース２３₁の幅方向が
上下方向に沿うように配置されるのであるが、この実施
の形態の変形例として、図１９に示されるように、振動
板１０のケース２３₁の幅方向に沿う両端を鈍角に屈曲
形成して吐出されたインクが円滑に下方へ流れるように
してもよい。

【００７４】さらに、この実施の形態の変形例として、
図２０の平面図および図２１の断面図に示されるよう
に、ケース２３₁の長手方向を上下方向に沿うように配
置し、吐出されたインク８が図２０の矢符で示されるよ
うに、前面の開口部４５からケース２３₁内に落下する
ように構成し、このインク８を、ケース２３₁内の開口
部４５に対応する位置に配置したスポンジなどの吸収材
４６に吸収させるとともに、この吸収材４６を、ケース
２３₁外のスポンジなどの排インク吸収材に接続しても
よい。このようにケース２３₁外の排インク吸収材に接
続することによって、ケース２３₁内の吸収材４６が小
さくても十分な吸収性能を得ることができる。

【００７５】また、振動板１０に向けて吐出されたイン
クをそのままケース外に流してしまう構成では、そのイ
ンクを回収するために、設置箇所が制限されるけれど
も、この実施の形態では、振動板１０に向けて吐出され
たインクを、ケース２３₁内の吸収材４６で吸収するの
で、設置の自由度が高まることになる。

【００７６】なお、振動板は、矩形に限らず、例えば、
図９に示されるように、振動板１０を円形とし、ケース
２３の前面に開口部を形成してもよい。

【００７７】（実施の形態４）図２２は、本発明の他の
実施の形態の検出手段を示す図であり、上述の実施の形
態１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

【００７８】この実施の形態のマイクロホン９は、バス
レフ型のキャビネット２９に装着されており、このバス
レフ型のキャビネット２９には、その前面に、マイクロ
ホン９を組み込むための取付孔が形成されるとともに、
前面からの音を、マイクロホン９の背面に導くためのポ
ート（孔）３０が形成されている。

【００７９】このキャビネット２９に装着されたマイク
ロホン９の振動板１０に、上述の実施の形態１と同様
に、ノズルからインクを吐出させるものであり、この実
施の形態では、ポート３０には、スポンジ等の音を妨げ
にくい材料からなる蓋体３８を設けており、これによっ
て、飛散したインクがスポンジ等の蓋体３８に吸収され
てキャビネット２９内の矢符で示される音の経路にイン
クが侵入するのを防止することができる。なお、この蓋
体３８は省略してもよい。

【００８０】この実施の形態においては、前面のポート
３０から侵入した音は、キャビネット２９内の音の経路
を通ってマイクロホン９の背面に導かれ、この結果、マ
イクロホン９の振動板１０の前面側にかかった音と打ち
消し合い、外部音声による振動を抑制して感度を低く抑
えることができる。その一方、ノズル７からのインク
は、マイクロホン９の振動板１０に向けて吐出されるの
で、マイクロホン９の振動板１０へのインクの衝突によ
る振動は、高感度に検出できる。

【００８１】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【００８２】なお、バスレフ型のキャビネット２９に、
上述の実施の形態２，３のマイクロホン９’，９₁を組
み込んでもよい。また、キャビネットに形成されるポー
トの位置や音の経路はこの実施の形態に限らず、適宜変
更してもよく、また、ポートにダクトを配備してもよ
い。

【００８３】（実施の形態５）図２３は、本発明のさら
に他の実施の形態のノズル詰まり検知装置の要部の概略
構成を示す図であり、図２に対応する部分には、同一の
参照符号を付す。

【００８４】この実施の形態のノズル詰まり検知装置
は、ノズルユニット６のノズル７から吐出されるインク
８の衝突による音を検出する検出手段として、ノズル７
から吐出されるインク８の衝突によって振動する振動膜
１９と、この振動膜１９の振動によって生じる空気の振
動波である音を検出するマイクロホン２１とを備えてお
り、振動膜１９とマイクロホン２１とは、保持具２０に
よって一体的に保持されている。

【００８５】このマイクロホン２１は、上述の実施の形
態１〜３のマイクロホン９，９’，９₁と同様の構成、
すなわち、振動板の背面側が開放されている。振動膜１
９は、例えば、金属薄膜、プラスチックフィルムあるい
は高分子フィルムなどによって構成され、インク８の衝
突によって振動するように構成されている。

【００８６】この振動膜１９の材質を変えることで、音
が大きくなるようにすることもできる。

【００８７】この実施の形態によれば、吐出されたイン
ク８がマイクロホン２１に直接付着しないので、マイク
ロホン２１の耐久性が向上し、また、振動膜１９のクリ
ーニングも容易となる。

【００８８】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【００８９】なお、インク８の衝突によって振動する振
動膜１９の材質、大きさ、厚さ等を変更することによ
り、該振動膜１９が振動することによって発生する空気
の振動波（音）の周波数を変更するといったことも考え
られる。

【００９０】（実施の形態６）図２４は、本発明のさら
に他の実施の形態の図３に対応するブロック図であり、
図３の実施の形態１に対応する部分には、同一の参照符
号を付す。

【００９１】上述のように、実施の形態１では、ノズル
ユニット６のノズル７からマイクロホン９の振動板１０
に向けてインクを吐出するのであるが、吐出されたイン
クが、マイクロホン９の振動板１０に付着して除去され
ないと、インクの重量が、振動板１０の荷重に付加され
て振動板１０の慣性質量を増やす結果、振動しにくくな
るとともに、付着したインク滴の粘性によって振動板１
０の振動が抑制されて検知性能が低下する。また、付着
したインクの成分による腐食や化学変化によって振動板
１０が劣化するという難点もある。

【００９２】そこで、この実施の形態６では、マイクロ
ホン９の振動板１０に吐出されたインクを、一層確実に
除去するために、次のように構成している。

【００９３】すなわち、この実施の形態では、マイクロ
ホン９の振動板１０に、振動を与える振動付与手段４０
を備えており、この振動付与手段４０によってマイクロ
ホン９の振動板１０を強制的に振動させ、振動板１０に
付着したインクを飛散あるいは振動させながら下方へ流
して除去するようにしている。

【００９４】この実施の形態の振動付与手段４０は、マ
イクロホン９の接続を切り換える切換回路４１と、振動
板１０の共振周波数で発振する発振回路４２とを備えて
おり、上述のマイクロコンピュータからの制御信号によ
って切換回路４１および発振回路４２が制御されるよう
になっている。

【００９５】切換回路４１は、通常、マイクロホン９を
増幅器１１に接続してマイクロホン９の出力を増幅器１
１に与え、マイクロホン９の振動板１０を振動させると
きには、発振回路４２の発振信号をマイクロホン９に印
加するように切換制御される。

【００９６】この振動付与手段４０は、マイクロホン９
のコイルに、切換回路４１を介して振動板１０の共振周
波数に等しい周波数の発振信号を印加し、これによっ
て、振動板１０を振動させて該振動板１０の検出面に付
着したインクを除去するものである。

【００９７】振動付与手段４０による振動の付与は、例
えば、ノズル７からマイクロホン９の振動板１０にイン
クが吐出されてノズル詰まりの有無の検知動作が終了し
た直後あるいはインクが検出面から自然に下方に流れて
除去されるに必要な所定時間経過後などの適宜の時期に
行うようにすればよい。

【００９８】このように、マイクロホン９の振動板１０
を振動させて付着したインクを除去するようにしている
ので、ワイパやスポンジ等の吸収材で振動板の表面をな
ぞって付着したインクを除去する構成に比べて、ワイパ
や吸収材などの可動部材を追加する必要がなく、構造が
簡単となってコストの低減を図ることができる。

【００９９】なお、発振回路４２の発振周波数は、振動
板１０を強く振動させるためには、共振周波数であるの
が好ましいが、共振周波数でなくてもよいのは勿論であ
る。

【０１００】また、発振回路４２を用いてマイクロホン
９のコイルを振動させると、音を発生させることができ
る。この性質を利用し、この実施の形態におけるマイク
ロホンを、ブザー等の音発生装置として使用することも
考えられる。

【０１０１】この実施の形態では、マイクロホン９に発
振信号を印加して振動板１０を振動させたけれども、本
発明の他の実施の形態として、超音波振動子や圧電振動
子などの振動源を、マイクロホン９に密着配置し、該振
動源を駆動してその振動によってマイクロホン９、した
がって、振動板１０を振動させてインクを除去するよう
に構成してもよく、さらに、振動源を必要なときに、マ
イクロホン９に密着させて振動させるように構成しても
よい。

【０１０２】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態１と同様である。

【０１０３】なお、この振動板に対する振動の付与は、
上述の実施の形態１に限らず、他の実施の形態にも同様
に適用してもよいのは勿論である。

【０１０４】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
では、マイクロホンとして、ダイナミック形のマイクロ
ホンを用いたけれども、本発明の他の実施の形態とし
て、汎用されている比較的安価なエレクトレット形のマ
イクロホンやその他のマイクロホンに適用してもよい。
接話形のマイクロホンは、従来のものもケースの背面側
に開口部が形成されているけれども、その開口率は、５
〜１５％程度であるのに対して、本発明のマイクロホン
では、外部音声の感度を低くするために、その開口率
を、３０％以上とすることが好ましい。

【０１０５】本発明の他の実施の形態として、マイクロ
ホンの振動板を、撥水性の高い材料、例えばテトラフル
オロエチレンでコーティング処理し、あるいは、撥水性
の高い材料で構成し、吐出されたインク滴が一層円滑に
流れて滞留しないように構成してもよい。

【０１０６】上述の各実施の形態では、インクの衝突を
検出する検出手段としてマイクロホンを用いたけれど
も、マイクロホンに代えて、二枚の電極間に、例えば、
ＰＺＴ（ジルコン・チタン酸鉛）などのセラミックスや
ＰＶＤＦなどの高分子膜からなる圧電膜が挟み込まれて
構成される圧電形の振動センサを用い、該振動センサを
ケースの前面側に設けて該振動センサにインクなどの吐
出物を吐出させ、ケース背面側に、本発明のマイクロホ
ンと同様に開口部を形成してもよい。また、この圧電形
の振動センサにおいても、上述のマイクロホンの場合と
同様に、振動付与手段によって振動させて吐出物を除去
するようにしてもよい。

【０１０７】上述の実施の形態では、ノズルの一本ずつ
からインクを吐出させて詰まりを検知したけれども、本
発明の他の実施の形態として、複数（例えば１０本）の
ノズルから一斉に吐出させ、検出された振動ないし音が
閾値に達しなかったときには、いずれかのノズルが詰ま
っているとして、各ノズルから順次吐出させて詰まって
いるノズルを特定し、また、検出された振動ないし音が
閾値に達したときには、前記複数のノズルには詰まりが
生じていないとして、次の複数のノズルの検知に移行す
るようにしてもよく、このように複数のノズル毎に検知
することにより、効率的にノズルの詰まりを検知するこ
とができる。

【０１０８】上述の実施の形態では、詰まりを検知する
ためのインクの吐出は、通常の印画時と同様の圧力であ
ったけれども、印画時の圧力よりも低くてもよく、ある
いは、高くてもよい。また、吐出圧力でなく、クリーニ
ングの際のインク吐出時間、吐出回数を適宜変更しても
よい。要は、検出手段がインクを検出でき、かつ、無駄
なインクの消費を低減できればよい。

【０１０９】上述の実施の形態では、ノズル側のみを移
動させたけれども、本発明の他の実施の形態として、検
出手段側を移動させてノズルに臨ませてもよい。

【０１１０】上述の実施の形態では、ノズルの詰まりの
検知を、印画の前に行うようにしたけれども、本発明の
他の実施の形態として、定期的あるいは適宜に行うよう
にしてもよい。

【０１１１】上述の実施の形態では、プリンタに適用し
て説明したけれども、本発明は、プリンタに限らず、ノ
ズルから吐出物を吐出する他のノズル噴射装置、例えば
ノズルが一本だけの噴射装置に適用してもよいのは勿論
である。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な効果が奏される。

【０１１３】すなわち、本発明のマイクロホンによれ
ば、振動板の背面側から音を入射させるために前記背面
側を開放しているので、振動板の前面側と背面側との音
圧差を小さくして音圧による振動板の振動を抑制するこ
とができ、本発明のノズル詰まり検知装置に適用した場
合に、その検知感度を高めることができる。

【０１１４】本発明のノズル詰まり検知装置によれば、
ノズルから吐出される吐出物の衝突を検出する検出手段
を備え、この検出手段の検出出力に基づいて、ノズルの
詰まりを検知するので、従来のように、ノズル内の圧力
を通常の吐出時よりも高圧にして強制的に吐出させて定
期的なクリーニングを行う必要がなく、また、クリーニ
ング時間およびクリーニング周期などを最悪の条件に設
定する必要がなく、吐出物の無駄な消費を抑制できると
ともに、必要な吐出に先立ってノズルの詰まりを検知す
ることによって、吐出不良を事前に回避できる。さら
に、ノズル外の吐出物の衝突に基づいてノズルの詰まり
を検知するので、ノズル内の圧力を圧力センサで検知す
る従来例のように、ノズル毎に圧力センサを設けること
なく、ノズルの詰まりを検知することができる。

【０１１５】しかも、検出手段は、本発明のマイクロホ
ンまたは振動検知装置を備えているので、吐出物の衝突
によってマイクロホンの振動板または振動検知装置の検
出面を振動させて高感度に検出する一方、衝突以外の外
部音声や外部振動に対して、マイクロホンの前面側の音
と、開放された背面側からの音とによってその音圧差が
小さくなって、または、振動検知装置の検出面側と反対
の面側との圧力差が小さくなって、感度を低く抑えるこ
とができ、吐出物の衝突以外の外部音声や外部振動の影
響を低減できることになり、ノズル詰まり検知装置の検
知感度を高めることができる。

【０１１６】また、ノズルからの吐出物をマイクロホン
の振動板または振動検知装置の検出面に向けて吐出させ
るので、吐出物の衝突によって振動板または検出面を直
接振動させることができ、高感度でノズルの詰まりを検
知することができる。

【０１１７】さらに、マイクロホンの振動板または振動
検知装置の検出面に振動を与える振動付与手段を備えて
いるので、振動板または検出面に向けて吐出された吐出
物が、振動板または検出面に付着しても、振動板または
検出面を振動させることによって、付着した吐出物を飛
散あるいは振動させながら下方に流して除去することが
でき、これによって、吐出物の付着による検知性能の低
下を有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるプリンタの斜視図である。

【図２】本発明の一つの実施の形態に係るノズル詰まり
検知装置の要部の概略構成図である。

【図３】図２の実施の形態の信号処理のブロック図であ
る。

【図４】図２の実施の形態のマイクロホンの断面図であ
る。

【図５】図４のマイクロホンの背面図である。

【図６】図４のマイクロホンの振動板を示す図である。

【図７】振動板の他の例を示す図である。

【図８】振動板のさらに他の例を示す図である。

【図９】図８の斜視図である。

【図１０】振動板の他の例を示す図である。

【図１１】検出出力の波形図である。

【図１２】本発明の他の実施の形態のマイクロホンの断
面図である。

【図１３】図１２のマイクロホンの背面図である。

【図１４】図１３のマイクロホンの断面図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態のマイクロホンの背
面図である。

【図１６】図１５のマイクロホンの断面図である。

【図１７】本発明の他の実施の形態の平面図である。

【図１８】図１７の断面図である。

【図１９】図１７の変形例の断面図である。

【図２０】図１７の変形例の平面図である。

【図２１】図２０の断面図である。

【図２２】本発明の他の実施の形態の断面図である。

【図２３】本発明の他の実施の形態のノズル詰まり検知
装置の要部の概略構成図である。

【図２４】本発明の他の実施の形態のブロック図であ
る。

【図２５】従来例の概略構成図である。

【図２６】他の従来例の概略構成図である。

【符号の説明】

１プリンタ７ノズル８インク９，９’，２１マイクロホン１０振動板２３，２３’，２３₁ ケース２８，２８₁，４５開口部２９キャビネット４０振動付与手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井徹大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号ホシデン株式会社内 (72)発明者宮倉隆志大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号ホシデン株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA24 EB40 KD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動板の背面側を開放したことを特徴と
するマイクロホン。
【請求項２】前記振動板は、ケースの前面側に備えら
れ、該ケースの背面側に形成された開口部を介して振動
板の背面側を開放する請求項１記載のマイクロホン。
【請求項３】前記振動板は、ケースの前面側に備えら
れ、該ケースの前面側に形成された開口部を介して振動
板の背面側を開放する請求項１または２記載のマイクロ
ホン。
【請求項４】バスレフ型のキャビネットに装備される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
マイクロホン。
【請求項５】振動を検出する検出面を有する振動検出
手段を備え、該振動検出手段の前記検出面とは反対側の
面を開放したことを特徴とする振動検知装置。
【請求項６】前記検出面は、ケースの前面からケース
外に臨み、該ケースの背面側に形成された開口部を介し
て前記検出面とは反対側の面を開放する請求項５記載の
振動検知装置。
【請求項７】前記検出面は、ケースの前面からケース
外に臨み、該ケースの前面側に形成された開口部を介し
て前記検出面とは反対側の面を開放する請求項５または
６記載の振動検知装置。
【請求項８】吐出物を吐出するノズルの詰まりを検知
する装置であって、前記ノズルから吐出される吐出物の衝突を検出する検出
手段を備え、該検出手段の検出出力に基づいて、前記ノ
ズルの詰まりを検知するとともに、前記検出手段は、前
記請求項１ないし７のいずれかに記載のマイクロホンま
たは振動検知装置を備えることを特徴とするノズル詰ま
り検知装置。
【請求項９】前記ノズルからの吐出物が、前記マイク
ロホンの振動板または前記振動検知装置の前記検出面に
向けて吐出される請求項８記載のノズル詰まり検知装
置。
【請求項１０】前記マイクロホンの振動板または前記
振動検知装置の検出面に、振動を与える振動付与手段を
備える請求項８または９記載のノズル詰まり検知装置。