JP2005186424A - Inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリンタのノズルの吐出不良の検出に関する。 The present invention relates to detection of ejection failure of nozzles of an ink jet printer.
従来インクジェットプリンタは、画像信号に基づく吐出信号をサーマル方式、ピエゾ方式などを用いた複数のノズルから記憶媒体上にインク滴を吐出して画像を記録している。インクジェットプリンタにおいては、長期間使用されずに放置された場合によるインクの乾燥や粘性の増加によってノズル吐出口付近にインクが固着したり、ノズル吐出口に不純物(ゴミ)などが付着したりすることによりノズルの目詰りが起こり、駆動回路部から正常にインク吐出信号が出力されているにも拘らず、ノズル吐出口からインク滴が吐出されないというノズルの吐出不良(以下、ノズル欠と言う。)が生じる。ノズル欠が生じると、印字された文字や画像が白く抜けて白スジの横線となる場合や、インクの色材が不足して記録画像の再現色が異なる等の印字品質の低下を招く。このような、ノズル欠の検出手段として、光学式の検出手段が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventional inkjet printers record images by ejecting ink droplets onto a storage medium from a plurality of nozzles using a thermal method, a piezo method, or the like as ejection signals based on image signals. In an ink jet printer, ink may adhere to the vicinity of the nozzle discharge port due to ink drying or increase in viscosity when left unused for a long period of time, or impurities (dust) may adhere to the nozzle discharge port. The nozzle is clogged by the nozzle, and the nozzle ejection failure (hereinafter referred to as nozzle missing) is that ink droplets are not ejected from the nozzle ejection port even though the ink ejection signal is normally output from the drive circuit unit. Occurs. When the nozzles are missing, the printed characters and images are whitened to form white stripes, or the color quality of the recorded image is different due to insufficient ink coloring material, resulting in a decrease in print quality. As such a missing nozzle detection means, an optical detection means is disclosed (for example, see Patent Document 1).
特許文献1には、ヘッドが紙の搬送方向(副走査方向)に対して垂直に交わる方向(主走査方向)にインクを吐出し画像形成するキャリッジ型のインクジェットプリンタのノズル欠の検知手段として、ヘッド幅に相当する距離で発光素子と受光素子とを組み合わせたフォトセンサにより、検知タイミングを変えることでノズル欠を検知するインク吐出状態検出方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1をラインヘッド型のインクジェットプリンタに適用した場合、1ラインヘッドの長さが長いため発光素子の光量やビーム径を高精度に調整する必要があり、また、ノズル欠の検出手段を高精度な位置決めセンサを用いて移動させなければならず、コスト増加の要因となる。そして、発光素子から受光素子までの距離が長くなり、塵や霧状になったインク滴により誤検知される可能性がある。
更には、検知しなければならない1ラインヘッドのノズル数が多数存在するため、検知時間が増大するという問題が生じる。
However, when
Furthermore, since there are a large number of nozzles of one line head that must be detected, there arises a problem that the detection time increases.
本発明の課題は、ノズルから吐出されたインクの着弾時の衝撃力を利用して正確にノズル欠を検知可能なインクジェットプリンタを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet printer capable of accurately detecting a missing nozzle by using an impact force when ink ejected from a nozzle is landed.
請求項1に記載の発明は、ノズルからインクを吐出させることにより記録媒体上に画像を記録するインクジェットプリンタにおいて、前記ノズルのインク滴吐出方向前方に設けられて前記ノズルの吐出不良を検知するためのフィルム状圧電素子と、前記ノズルとフィルム状圧電素子との間に介在されて前記ノズルから吐出されたインク滴を受けるインク滴受け手段と、を備え、前記インク滴受け手段のインク滴着弾面に互いに平行な複数の条溝が形成され、前記条溝は少なくとも長手方向一端側が開放されており、かつ、前記長手方向一端側の開放部が他端側に対して鉛直方向下方に位置するように傾斜されていること、を特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, in an inkjet printer that records an image on a recording medium by ejecting ink from a nozzle, the nozzle is provided in front of the ink droplet ejection direction to detect ejection failure of the nozzle. An ink droplet landing surface of the ink droplet receiving means, and an ink droplet receiving means that is interposed between the nozzle and the film piezoelectric element and receives ink droplets ejected from the nozzle. A plurality of grooves are formed parallel to each other, at least one end side in the longitudinal direction of the groove is open, and an open portion on one end side in the longitudinal direction is positioned vertically downward with respect to the other end side. It is characterized by being inclined.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記条溝の配列ピッチが前記ノズルの配列ピッチと等しいこと、を特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, the arrangement pitch of the grooves is equal to the arrangement pitch of the nozzles.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記条溝の底部と前記ノズルから飛来するインク滴の着弾位置とが一致するように前記インク滴受け手段が設けられていること、を特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the ink droplet receiving means is provided so that the bottom of the groove matches the landing position of the ink droplet flying from the nozzle. It is characterized by that.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク滴受け手段は吐出インク滴の着弾時における衝撃力を前記フィルム状圧電素子に伝達可能に設けられていること、を特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to third aspects, the ink droplet receiving means can transmit an impact force upon landing of the ejected ink droplets to the film-like piezoelectric element. It is featured in that.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記フィルム状圧電素子は、略半円筒状に湾曲され、その湾曲外周面における最大突出部が前記インク滴の到来方向に指向するように配置されていること、を特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to fourth aspects, the film-like piezoelectric element is curved in a substantially semi-cylindrical shape, and a maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is provided. The ink droplets are arranged so as to be directed in the direction of arrival of the ink droplets.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記フィルム状圧電素子は、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるための位置調整手段に支持されていること、を特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fifth aspect, the film-like piezoelectric element has a position adjusting means for adapting a maximum protrusion on the curved outer peripheral surface to a landing position of the ejected ink droplet. It is characterized by being supported by.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記位置調整手段は、湾曲方向一端側が固定された前記フィルム状圧電素子の他端側を前記一端側に対して接近又は離反移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、を特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the sixth aspect, the position adjusting means approaches the other end side of the film-like piezoelectric element to which one end side in the bending direction is fixed or closer to the one end side. The maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is adapted to be adapted to the landing position of the ejected ink droplet so as to be able to move away.
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記位置調整手段は、前記フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側と他端側との間隔を一定に保ちつつ同一方向に平行移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、を特徴としている。 The invention according to claim 8 is the ink jet printer according to claim 6, wherein the position adjusting means keeps the distance between one end side and the other end side in the bending direction of the film-like piezoelectric element in the same direction. The maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is adapted to be adapted to the landing position of the ejected ink droplet so as to be movable in parallel.
請求項9に記載の発明は、請求項6に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記位置調整手段は、前記フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側及びその他端側を相対的に接近又は離反移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、を特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the sixth aspect, the position adjusting means is capable of relatively moving the one end side and the other end side in the bending direction of the film-like piezoelectric element relatively close to or away from each other. The maximum protruding portion on the curved outer peripheral surface is adapted to match the landing position of the ejected ink droplet.
請求項10に記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク滴受け手段は、前記フィルム状圧電素子の前記湾曲外周面における最大突出部に対向する位置に設けられてインク滴着弾時の衝撃力を前記最大突出部に伝達する突状部を有すること、を特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to ninth aspects, the ink droplet receiving means faces a maximum projecting portion on the curved outer peripheral surface of the film-like piezoelectric element. It has a protruding portion that is provided at a position and transmits an impact force upon landing of an ink droplet to the maximum protruding portion.
請求項11に記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、ノズルからインク滴を吐出させるインク吐出信号を所定時間だけ遅延させたサンプリング信号を生成し、このサンプリング信号に基づいて、インク滴の着弾時に前記フィルム状圧電素子から出力される検出信号を抽出するサンプリング手段と、前記サンプリング手段により抽出されたサンプリング検出信号に基づいて、前記ノズルの吐出不良を判断する判断手段と、を備えること、を特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to tenth aspects, a sampling signal is generated by delaying an ink ejection signal for ejecting an ink droplet from a nozzle by a predetermined time. Based on the sampling signal, sampling means for extracting a detection signal output from the film-like piezoelectric element upon landing of an ink droplet, and determining a discharge failure of the nozzle based on the sampling detection signal extracted by the sampling means It is characterized by providing the judgment means to do.
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記判断手段は、前記サンプリング検出信号の最大電圧値と予め設定された基準電圧値とを比較し、前記サンプリング検出信号の最大電圧値が基準電圧値より低い場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、を特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the eleventh aspect, the determination unit compares the maximum voltage value of the sampling detection signal with a preset reference voltage value, and determines the sampling detection signal. When the maximum voltage value is lower than the reference voltage value, it is determined that there is a nozzle ejection failure.
請求項13に記載の発明は、請求項11又は12に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記判断手段は、インク滴の吐出回数と前記サンプリング検出信号の電圧値が予め設定された基準電圧値以上である回数とを比較し、両回数が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、を特徴としている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the eleventh or twelfth aspect, the determination means is such that the number of ink droplet ejections and the voltage value of the sampling detection signal are equal to or higher than a preset reference voltage value. The number of times is compared, and if both times do not match, it is determined that there is a nozzle ejection failure.
請求項14に記載の発明は、請求項11から13のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記判断手段は、前記サンプリング検出信号の出力周期と前記インク吐出信号の出力周期とを比較し、両周期が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、を特徴としている。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, the judging means compares the output cycle of the sampling detection signal with the output cycle of the ink ejection signal. In the case where the two periods do not coincide, it is determined that there is a nozzle ejection defect.
請求項15に記載の発明は、請求項1から14のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェットプリンタは、ノズルの吐出不良を解消するメンテナンス手段を備えること、を特徴としている。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to fifteenth aspects, the ink jet printer includes a maintenance unit that eliminates nozzle ejection defects.
請求項16に記載の発明は、請求項15に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記メンテナンス手段は、吸引動作又はフラッシング動作でノズルの吐出不良を解消すること、を特徴としている。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fifteenth aspect, the maintenance means eliminates nozzle discharge defects by a suction operation or a flushing operation.
請求項1に記載の発明によれば、インク滴受け手段のインク滴着弾面に互いに平行な複数の条溝が形成され、条溝は少なくとも長手方向一端側が開放されており、かつ、長手方向一端側の開放部が他端側に対して鉛直方向下方に位置するように傾斜されていることにより、インク滴の着弾毎にインク滴が条溝に沿って流れ落ちるため、積極的に着弾面に着弾したインク滴の除去を行わずともインク滴を着弾面から排除することができ、インク滴の着弾による衝撃力を精度良く検出することができることによりノズルの吐出不良の判断精度を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of grooves that are parallel to each other are formed on the ink droplet landing surface of the ink droplet receiving means, and at least one end in the longitudinal direction is opened, and one end in the longitudinal direction is formed. Since the opening portion on the side is inclined so as to be positioned vertically downward with respect to the other end side, the ink droplets flow down along the groove every time the ink droplets land, so that the landing surface is positively landed. The ink droplets can be removed from the landing surface without removing the ink droplets, and the impact force due to the landing of the ink droplets can be detected with high accuracy, so that the accuracy of determining the ejection failure of the nozzle can be improved. .
請求項2に記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を得られるのは勿論のこと、条溝の配列ピッチがノズルの配列ピッチと等しいことにより、ノズル吐出口毎に対応した条溝を形成することができ、効率よくインク滴を排出することができる。 According to the second aspect of the present invention, the effect similar to that of the first aspect can be obtained, and since the groove pitch is equal to the nozzle pitch, the stripe corresponding to each nozzle outlet is provided. A groove can be formed, and ink droplets can be discharged efficiently.
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2と同様の効果を得られるのは勿論のこと、条溝の底部と前記ノズルから飛来するインク滴の着弾位置とが一致するようにインク滴受け手段が設けられていることにより、条溝の上端にインク滴が当たって飛散することを防ぎ効率よくインク滴を排出することができ、インク滴の着弾による衝撃力を効率よく受けることができる。 According to the third aspect of the present invention, the same effect as in the first or second aspect can be obtained, and the bottom of the groove and the landing position of the ink droplets flying from the nozzle can coincide with each other. By providing ink drop receiving means, it is possible to prevent ink droplets from hitting the upper ends of the grooves and splashing them, and to efficiently discharge ink droplets, and to receive impact force due to ink droplet landing efficiently. Can do.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1から3のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、インク滴受け手段は、吐出インク滴の着弾時における衝撃力をフィルム状圧電素子に伝達可能に設けられることにより、インク滴の着弾をフィルム状圧電素子を用いて検出すことができ、ノズル欠を容易な構成で検出することができるため、装置コストの低減を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the ink droplet receiving means can not only obtain the same effect as any one of the first to third aspects but also the impact force when the ejected ink droplets land. By being provided so as to be able to transmit to the film-like piezoelectric element, ink droplet landing can be detected using the film-like piezoelectric element, and the lack of nozzles can be detected with an easy configuration. Can be planned.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1から4のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、ピエゾフィルムが略半円筒形に湾曲されその湾曲外周面における最大突出部がインク滴の到来方向に指向するように配置されることにより、ピエゾフィルムの感度特性及び指向性を高めることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as in any one of the first to fourth aspects can be obtained, and the piezo film is curved in a substantially semi-cylindrical shape, and the maximum in the curved outer peripheral surface thereof. By disposing the protrusions so as to be directed in the direction of ink droplet arrival, the sensitivity characteristics and directivity of the piezo film can be enhanced.
請求項6に記載の発明によれば、請求項5と同様の効果を得られるのは勿論のこと、フィルム状圧電素子の湾曲外周面における最大突出部をインク滴の着弾位置に適合させる位置調整手段を備えることにより、フィルム状圧電素子の形状を調整することができ、フィルム状圧電素子の応答特性を調整可能となる。また、インク滴の吐出前にフィルム状圧電素子の応答特性を調整することによって、何らかの衝撃(機械自身の動作振動やインク滴受け手段の設置位置の調整不良等)によって、フィルム状圧電素子から信号が出力されないように調整を行うことができ、高い応答特性を確保することができるため、微小なインク滴の着弾による検出信号の変化を精度よく検出することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the same effect as in the fifth aspect can be obtained, and the position adjustment for adapting the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface of the film-like piezoelectric element to the landing position of the ink droplets. By providing the means, the shape of the film-like piezoelectric element can be adjusted, and the response characteristics of the film-like piezoelectric element can be adjusted. In addition, by adjusting the response characteristics of the film-shaped piezoelectric element before ink droplet ejection, a signal from the film-shaped piezoelectric element is generated due to some kind of impact (such as operation vibration of the machine itself or improper installation position of the ink droplet receiving means). Can be adjusted so as not to be output, and a high response characteristic can be ensured, so that a change in detection signal due to the landing of a minute ink droplet can be detected with high accuracy.
請求項7に記載の発明によれば、請求項6と同様の効果を得られるのは勿論のこと、湾曲方向一端側が固定されたフィルム状圧電素子の他端側を一端側に対して接近又は離反移動可能として、湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されることにより、最大突出部の位置を上下左右に調整することができ、フィルム状圧電素子の応答特性を調整可能となる。 According to the seventh aspect of the invention, the same effect as in the sixth aspect can be obtained, and the other end side of the film-like piezoelectric element to which the one end side in the bending direction is fixed approaches or closes to the one end side. It is possible to move away from the curved outer peripheral surface, and the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is adapted to the landing position of the ejected ink droplets, so that the position of the maximum protrusion can be adjusted vertically and horizontally. The response characteristics can be adjusted.
請求項8に記載の発明によれば、請求項6と同様の効果を得られるのは勿論のこと、フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側と他端側との間隔を一定に保ちつつ同一方向に平行移動可能として、湾曲外周面における最大突出部を吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていることにより、フィルム状圧電素子の湾曲形状を変化せずに、湾曲外周面における最大突出部の位置を左右に調整することができ、フィルム状圧電素子の応答特性を調整可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, the same effect as in the sixth aspect can be obtained, and the same direction is maintained while keeping the distance between the one end side and the other end side of the film-like piezoelectric element constant. The maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is adapted to match the landing position of the ejected ink droplets without changing the curved shape of the film-like piezoelectric element. The position of the part can be adjusted to the left and right, and the response characteristics of the film-like piezoelectric element can be adjusted.
請求項9に記載の発明によれば、請求項6と同様の効果を得られるのは勿論のこと、フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側及びその他端側を相対的に接近又は離反移動可能として、湾曲外周面における最大突出部を吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていることにより、フィルム状圧電素子の湾曲形状を変化させ、湾曲外周面における最大突出部の位置を上下に調整することができ、フィルム状素子の応答特性を調整可能となる。 According to the ninth aspect of the invention, the same effect as that of the sixth aspect can be obtained, and one end side and the other end side in the bending direction of the film-like piezoelectric element can be moved relatively close to or away from each other. The maximum projecting part on the curved outer peripheral surface is adapted to the landing position of the ejected ink droplets, thereby changing the curved shape of the film-like piezoelectric element and adjusting the position of the maximum projecting part on the curved outer peripheral surface up and down. It is possible to adjust the response characteristics of the film-like element.
請求項10に記載の発明によれば、請求項1から9のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、インク滴受け手段は、フィルム状圧電素子の湾曲外周面における最大突出部に対向する位置に設けられてインク滴着弾時の衝撃力を最大突出部に伝達する突状部を有することにより、湾曲外周面の最大突出部と突状部とが接触する場合、ノズルからのインク滴がインク滴受け部材に着弾すると、インク滴受け部材の着弾面で受けたインク滴の着弾による微小な衝撃力を突状部に集中させることができ、ピエゾフィルムの最大突出部で受けることができるため、インク滴の着弾による衝撃力を効率よく伝達することができ、高い感度特性及び応答特性を得ることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effect as in any one of the first to ninth aspects, and the ink droplet receiving means is the maximum on the curved outer peripheral surface of the film-like piezoelectric element. When the protrusion on the curved outer peripheral surface comes into contact with the protrusion by providing the protrusion that is provided at a position facing the protrusion and transmits the impact force upon landing of the ink droplet to the maximum protrusion, the nozzle When the ink droplets from the ink droplets land on the ink droplet receiving member, a minute impact force due to the landing of the ink droplets received by the landing surface of the ink droplet receiving member can be concentrated on the protruding portion, and the maximum protruding portion of the piezo film can Therefore, the impact force due to the landing of the ink droplet can be transmitted efficiently, and high sensitivity characteristics and response characteristics can be obtained.
請求項11に記載の発明によれば、請求項1から10のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、ノズルからインク滴を吐出させるインク吐出信号を所定時間だけ遅延させたサンプリング信号を生成し、このサンプリング信号に基づいて、インク滴の着弾時にフィルム状圧電素子から出力される検出信号を抽出するサンプリング手段と、サンプリング手段により抽出されたサンプリング検出信号に基づいて、ノズルの吐出不良を判断する判断手段と、を備えることにより、インク滴の着弾をフィルム状圧電素子を用いて検出し、ノズルの吐出不良を容易な構成で検出することができ、装置コストの低減を図ることができる。 According to the eleventh aspect of the invention, the same effect as in any one of the first to tenth aspects can be obtained, and the ink ejection signal for ejecting the ink droplets from the nozzles is delayed by a predetermined time. A sampling means for generating a sampling signal, and extracting a detection signal output from the film-like piezoelectric element upon landing of an ink droplet based on the sampling signal, and a nozzle based on the sampling detection signal extracted by the sampling means And determining means for determining the ejection failure of the ink droplets, the ink droplet landing can be detected using a film-like piezoelectric element, and the ejection failure of the nozzle can be detected with an easy configuration, thereby reducing the apparatus cost. Can be planned.
請求項12に記載の発明によれば、請求項11と同様の効果を得られるのは勿論のこと、判断手段は、サンプリング検出信号の最大電圧値と予め設定された基準電圧値とを比較し、サンプリング検出信号の最大電圧値が基準電圧値より低い場合はノズルの吐出不良有りと判断することができるため、ノズルの吐出不良の検出精度を向上させることができる。 According to the twelfth aspect of the invention, the same effect as in the eleventh aspect can be obtained, and the judging means compares the maximum voltage value of the sampling detection signal with a preset reference voltage value. When the maximum voltage value of the sampling detection signal is lower than the reference voltage value, it can be determined that there is a nozzle ejection failure, so that it is possible to improve the detection accuracy of the nozzle ejection failure.
請求項13に記載の発明によれば、請求項11又は12と同様の効果を得られるのは勿論のこと、判断手段は、インク滴の吐出回数と前記サンプリング検出信号の電圧値が予め設定された基準電圧値以上である回数とを比較し、両回数が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断することができるため、ノズルの吐出不良の検出精度を向上させることができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, the same effect as in the eleventh or twelfth aspect can be obtained, and the judging means is preset with the number of ink droplet ejections and the voltage value of the sampling detection signal. The number of times that is equal to or higher than the reference voltage value is compared, and if the number of times does not match, it can be determined that there is a nozzle ejection failure, so the detection accuracy of the nozzle ejection failure can be improved.
請求項14に記載の発明によれば、請求項11から13のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、判断手段は、サンプリング検出信号の出力周期と前記インク吐出信号の出力周期とを比較し、両周期が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断することができるため、ノズルの吐出不良の検出精度を向上させることができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effect as any one of the eleventh to thirteenth aspects, as well as to determine the output period of the sampling detection signal and the ink ejection signal. Compared with the output cycle, if the two cycles do not match, it can be determined that there is a nozzle ejection failure, so the detection accuracy of the nozzle ejection failure can be improved.
請求項15に記載の発明によれば、請求項1から14のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、ノズルの吐出不良を解消するメンテナンス手段を備えることにより、確実かつ効率的にノズルの吐出不良を解消することができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the same effect as in any one of the first to fourteenth aspects can be obtained, and by providing the maintenance means for eliminating the nozzle discharge defect, It is possible to efficiently eliminate nozzle discharge defects.
請求項16に記載の発明によれば、請求項15と同様の効果を得られるのは勿論のこと、吸引動作又はフラッシング動作でノズルの吐出不良を解消することにより、確実かつ効率的にノズルの吐出不良を解消することができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the same effect as in the fifteenth aspect can be obtained, and the nozzle discharge defect can be eliminated reliably and efficiently by the suction operation or the flushing operation. Discharge failure can be eliminated.
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図1に、本実施の形態におけるラインヘッド型のインクジェットプリンタ1の内部の概略構成図を示す。図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、給紙部10、搬送部20、ヘッドユニット部30、排紙部40、メンテナンス手段としてのメンテナンス部50、ノズル欠検出部60などを備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the inside of a line head type
給紙部10は、インクジェットプリンタ1の内部下方に、複数の記録媒体Pを積層して収容する給紙トレイ11が設けられている。この給紙トレイ11の一端部上側には、画像を記録しようとする記録媒体Pを一枚ずつ給紙トレイ11から取り出す取出装置12が設けられている。
なお、記録媒体Pとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、及び、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなるカットシート状のものであってもよい。
The
The recording medium P may be in the form of a cut sheet made of various papers such as plain paper, recycled paper, and glossy paper, and various fabrics, various non-woven fabrics, resin, metal, glass, and the like.
搬送部20は、給紙部10の上方に配設され記録媒体Pを搬送する。この搬送部20には、搬送ベルト21と、張設ローラ22と、押圧ローラ23と、搬送ローラ24、搬送経路25とを備えている。
The
搬送ベルト21は、記録媒体Pを平面状に支持して水平方向に搬送する環状のベルトであり、複数の張設ローラ22により移動自在に張設されている。また、搬送ベルト21には、後述するノズル欠検出部60が動作可能、かつ、キャッピングモジュールがノズル吐出口を覆るように開口部21aが設けられている。ノズル欠判断時及びメンテナンス時において、開口部21aがノズル吐出口の下部に位置するよう搬送ベルト端部にエンコーダフィルムとエンコーダセンサとが設けられており、エンコーダセンサからの検出信号に基づいて開口部21aの位置が検知されている(図示略)。
The
押圧ローラ23は、搬送ベルト21と記録媒体Pとが接触を開始する位置に、記録媒体Pを平面状に搬送させるために搬送ベルト21に押圧するローラとして回転自在に設けられている。
The
搬送経路25は、給紙トレイ11から供給された記録媒体Pを搬送ベルト21へ搬送し、記録媒体Pが搬送ベルト21の周面に沿って搬送された後、搬送ベルトから排紙部40に排出させる経路である。搬送ローラ24は、この搬送経路25の所定位置に、搬送方向Xに記録媒体Pを搬送するための複数対のローラとして設けられている。
The
ヘッドユニット部30は、搬送ベルト21の上部近傍に、搬送方向Xに沿って順に、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の各色のインクを記録媒体Pに吐出する複数のノズル吐出口(図示略)が設けられたインク色毎のラインヘッド型のヘッドユニット31、32、33、34が、それぞれ搬送ベルト21の全幅にわたって設けられている。各ヘッドユニット31、32、33、34は、吐出面と搬送ベルト21の周面とが対向するように配置されている。
各ヘッドユニット31、32、33、34からのインク滴の吐出によって画像が形成された記録媒体Pは、排紙部40へ順次排出される。
The
The recording medium P on which an image is formed by discharging ink droplets from the
各ヘッドユニット31、32、33、34は、それぞれ記録媒体P搬送方向Xと略直交する方向に延びている。また、各ヘッドユニット31、32、33、34の長手方向に並設された複数のヘッドモジュールを有する。各ヘッドモジュールは、各ヘッドユニット31、32、33、34の長手方向に延び、記録媒体Pの搬送方向Xに所定の間隔をおいて互い違い(千鳥配列)となるように並設されている。
Each
排紙部40は、インクジェットプリンタ1の側部に設けられた排紙トレイ41を備え、画像が形成された記録媒体Pが順次排出される。
The
メンテナンス部50は、ヘッドユニット部30の下部に搬送ベルト21の上面の下部近傍を挟んで対向するように設けられている。メンテナンス部50は、ノズル吐出口を覆う複数のキャップユニット51、52、53、54と、図示しない吸引ポンプと、廃インクタンクなどを備えている。
The
各キャップユニット51、52、53、54は、各ヘッドユニット31、32、33、34のヘッドモジュール毎に対応した複数のキャッピングモジュールが設けられている(図示略)。各キャッピングモジュールは、対応するヘッドモジュールのノズル吐出口を覆うキャップ位置と、ノズル吐出口から離脱した離脱位置とに移動可能となっている。各キャッピングモジュールには、キャップ位置に移動し、ゴム部材などによってノズル吐出口全体を覆い外気と遮断及び密閉した後に形成される空間内部の流体を吸引する吸引ポンプ及び大気連通便等が連結されている。すなわち、吸引ポンプにより空間内部の空気及びインクが吸引されるようになっている。吸引ポンプによって吸引されたインクは、廃インクタンクに排出される。なお、吸引ポンプ、大気連通弁、廃インクタンク等の構成は、従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
Each
本実施の形態では、ノズル欠を解消するための手段として、メンテナンス方法として代表的な吸引動作を採用した例について説明するが、ヘッドに電気的な信号を与え、インク滴を吐出し、ノズル吐出口及びノズル吐出面に付着した異物等を吹き飛ばすフラッシング動作を採用してもよい。
更に、吸引動作又はフラッシング動作の後、ノズル吐出面上に付着した無駄なインク滴を排除するためのワイピング動作を行う機構を備えてもよい。
In the present embodiment, an example in which a typical suction operation is employed as a maintenance method as means for eliminating nozzle shortage will be described. However, an electrical signal is given to the head, ink droplets are ejected, and nozzle ejection is performed. You may employ | adopt the flushing operation | movement which blows away the foreign material adhering to an exit and a nozzle discharge surface.
Furthermore, after the suction operation or the flushing operation, a mechanism for performing a wiping operation for removing useless ink droplets attached on the nozzle ejection surface may be provided.
ノズル欠検出部60は、ヘッドユニット部30の下部に搬送ベルト21の上面の下部近傍を挟んで対向するように設けられており、各ヘッドユニット31、32、33、34に対応する所定位置に移動可能となっている。また、各ヘッドモジュールに対応するように、ヘッドユニットの長手方向に延び記録媒体Pの搬送方向Xに所定の間隔をおいて互い違いに複数並設されている。
The nozzle missing
図2に、ノズル欠検出部60の端面図を示す。
図2(a)は、ヘッドモジュール31aからのインク滴を受けていない状態(初期状態)を示し、(b)は、ヘッドモジュール31aからのインク滴を受けている状態(動作状態)を示す。
図2に示すように、ノズル欠検出部60は、インク滴受け手段としてのインク滴受け部61、フィルム状圧電素子としてのピエゾフィルム62、位置調整手段としての支持部63と調整部64などから構成されている。
FIG. 2 shows an end view of the
FIG. 2A shows a state where no ink droplets are received from the
As shown in FIG. 2, the nozzle missing
インク滴受け部61は、カバー61aと弾性支持部材61bとから形成されており、インク滴の着弾時における衝撃力をピエゾフィルム62に伝達する。
The
カバー61aは、インク滴を受ける着弾面S1と、着弾面S1にインク滴が着弾したときピエゾフィルム62と接触することで衝撃力を伝達する接触面S2とを有している。接触面S2はピエゾフィルム62の湾曲外周面における最大突出部に対向する位置に設けられてインク滴着弾時の衝撃力を最大突出部に伝達する突状部を有している。
The
図3に、カバー61aの着弾面S1を示す。
図3(a)は、カバー61aの着弾面S1の概略端面図を示し、(b)は、着弾面S1に形成された複数の条溝の一例を斜視図を示す。
図3(a)に示すように、着弾面S1は、鉛直方向と同方向であるインク滴の吐出方向Bと直交する方向Dに対して、予め定められた傾斜角度θで一方向に傾斜している。
FIG. 3 shows the landing surface S1 of the
FIG. 3A shows a schematic end view of the landing surface S1 of the
As shown in FIG. 3A, the landing surface S1 is inclined in one direction at a predetermined inclination angle θ with respect to a direction D perpendicular to the ink droplet ejection direction B, which is the same direction as the vertical direction. ing.
図3(b)に示すように、着弾面S1に互いに平行な複数の条溝が形成されている。条溝は、長手方向一端側が開放されており、かつ、長手方向一端側の開放部が他端側に対して鉛直方向(即ち、吐出方向B。)下方に位置するように傾斜されている。条溝の配列ピッチ(以下、条溝ピッチという。)d2は、ノズルの配列ピッチ(以下、ノズルピッチと言う。)d1と等しく形成されている。
このような条溝が形成されたカバー61aは、各条溝の底部と各ノズルの吐出口hから飛来するインク滴の着弾位置とが一致するように設けられている。
As shown in FIG. 3B, a plurality of grooves that are parallel to each other are formed on the landing surface S1. The groove is slanted so that one end side in the longitudinal direction is open and the open part on one end side in the longitudinal direction is positioned below the other end side in the vertical direction (that is, the discharge direction B). The groove pitch (hereinafter referred to as the groove pitch) d2 is formed to be equal to the nozzle pitch (hereinafter referred to as the nozzle pitch) d1.
The
このような条溝を設けることにより、ノズル吐出口hから吐出されたインク滴は、インク滴の着弾毎にインク滴が条溝の傾斜方向Cに沿って流れ落ちるため、積極的に着弾面S1に着弾したインク滴の除去を行わずともインク滴を排出することができ、インク滴の着弾による衝撃力を精度良く検出することができることによりノズルの吐出不良の判断精度を向上させることができる。
また、条溝ピッチd2とノズルピッチd1とが等しいことにより、ノズル吐出口h毎に対応した条溝を形成することができ、効率よくインク滴を排出することができ、条溝の底部とインク滴の着弾位置とが一致されるよう設けられたことにより、条溝の上端にインク滴が当たって飛散することを防止でき効率よくインク滴を排出することができ、またインク滴の着弾による衝撃力を効率よくカバー61aで受けることができる。
本発明の条溝は、油性インクや水性インクのように常温において粘度が比較的低いインクを用いたインクジェットプリンタおいて、効果的である。さらに効果を向上させる方法として、例えば、水性インクを用いたインクジェットプリンタでは、カバー61aのインク滴が着弾する面を撥水処理することにより効果的にインク滴を排除できる。
By providing such a groove, the ink droplet ejected from the nozzle ejection port h flows down along the sloping direction C of the groove every time the ink droplet is landed, so that it is positively applied to the landing surface S1. The ink droplets can be discharged without removing the landed ink droplets, and the impact force due to the landing of the ink droplets can be detected with high accuracy, thereby improving the accuracy of determining the ejection failure of the nozzles.
Further, since the groove pitch d2 and the nozzle pitch d1 are equal, a groove corresponding to each nozzle outlet h can be formed, ink droplets can be discharged efficiently, and the bottom of the groove and the ink can be discharged. By being provided so that the landing positions of the droplets coincide with each other, it is possible to prevent ink droplets from colliding with the upper end of the groove and to scatter the ink droplets. The force can be efficiently received by the
The groove of the present invention is effective in an ink jet printer using an ink having a relatively low viscosity at room temperature, such as oil-based ink or water-based ink. As a method for further improving the effect, for example, in an ink jet printer using water-based ink, ink droplets can be effectively eliminated by performing a water-repellent treatment on the surface of the
なお、本実施の形態に示す条溝の断面形状は、図3に示すように略半円状以外の湾曲された形状であってもよく、インク滴を効率良く排出する形状であり、かつ、成型しやすい形状であればこの限りでなくてもよい。 The cross-sectional shape of the groove shown in the present embodiment may be a curved shape other than a substantially semicircular shape as shown in FIG. 3, is a shape that efficiently discharges ink droplets, and This is not necessarily limited as long as it is easy to mold.
また、カバー61aは、ピエゾフィルム62の応答特性を保護するため、種々のインク滴からピエゾフィルム62を保護するために、ノズルとピエゾフィルム62との間に介在するようヘッドモジュールの長手方向に対応して延在されて設けられている。より、具体的には、使用するインクによっては、インクの物性特性(粘度)を変えてインク吐出するインクジェットプリンタでは、インクを常温よりも加熱し、高い温度のインク滴を検出する場合がある。このようなインクでは、数十滴のインクを受けるうちにピエゾフィルムの温度が上昇し、ピエゾフィルムの応答特性に変化が生じることがある。このため、カバー61aはこのような応答特性の変化を防止する目的を備えている。また、使用するインクが導電性インクの場合、ピエゾフィルムの出力信号端子に触れ、ピエゾフィルムの破損を防止する目的も備えている。
Further, the
なお、カバー61aは、底部に設けられた弾性支持部材61bによって一定状態で静止状態が保たれ、インク滴の着弾時における微小な衝撃力をピエゾフィルム62に伝達するため、プラスチックなどの軽量部材で、自由な形状が製造できる成型加工部材を用いることが好ましい。
The
弾性支持部61bは、着弾面S1にインク滴が着弾していないときは、カバー61aの接触面S2とピエゾフィルム62とが非接触状態を保ち、インク滴が着弾したときは、カバー61aの接触面S2とピエゾフィルム62とが接触状態となるようカバー61aを支持している。
The
本実施の形態では、着弾面S1にインク滴を受けていないときは、接触面S2とピエゾフィルム62とが非接触状態と設定しているが、両者が接触していてもよく、要はピエゾフィルム62と接触面S2とが一定の均衡状態を保った状態で静止していればよく、この限りではない。
In the present embodiment, when no ink droplet is received on the landing surface S1, the contact surface S2 and the
ピエゾフィルム62は、ノズルからのインク滴の吐出方向前方に支持部63により略半円筒状に湾曲され、その湾曲外周面における最大突出部がインク滴の到来方向に指向するように支持されており、ヘッドモジュールの長手方向に対応して延在されて設けられている。
The
本発明は、ピエゾフィルム62の圧電効果を用いて、インク滴の着弾を検知する。そこで、ピエゾフィルム62の感度特性及び指向性を更に高めるため、ピエゾフィルム62を略半円筒状に湾曲させ、その湾曲外周面における最大突出部はインク滴の到来方向からのインク滴が着弾する(即ち、略半円筒状に湾曲されているピエゾフィルム62の最大突出部とカバー61aの接触面Sの突状部とが接触する)構成となっている。
The present invention detects the landing of ink droplets using the piezoelectric effect of the
なお、本発明に用いるピエゾフィルム62は、圧電効果を有し加工性が良く、大面積で薄膜化が容易なフィルム状の圧電素子であり、従来の圧電セラミック等と比較して、優れた柔軟性、耐衝撃性、化学的安定性などを備え、また、衝撃や形状変化に対する出力応答性が良く、広い周波数特性などをもつ圧電素子であればよい。
The
図4に、カバー61aの接触面S2とピエゾフィルム62との接触状態の断面図例を示す。図4(a)は、カバー61aの接触面S2の最大突出部とピエゾフィルム62の最大突出部とが接触している状態を示し、(b)は、カバー61aの接触面S2とピエゾフィルム62とが接触している状態を示す。
FIG. 4 shows an example of a cross-sectional view of the contact state between the contact surface S2 of the
図4(a)に示すように、カバー61aの最大突出部とピエゾフィルム62の湾曲外周面の最大突出部が接触する場合、ノズル吐出口からのインク滴が着弾面S1に着弾すると、着弾面S1で受けたインク滴の着弾による微小な衝撃力を接触面S2の最大突出部に集中させることができ、ピエゾフィルム62の最大突出部で受けることができるため、インク滴の着弾による衝撃力を効率よく伝達することができ、高い感度特性及び応答特性を得ることができる。
As shown in FIG. 4A, when the maximum protrusion of the
図4(b)に示すように、最大突出部以外で接触する場合、着弾面S1で受けたインク滴の着弾による衝撃力が分散されてしまい、さらに分散された衝撃力をピエゾフィルム62の湾曲面で受けるため、力の伝達効率が低くなり、感度特性及び応答特性が低くなる。
As shown in FIG. 4B, when the contact is made at a position other than the maximum protrusion, the impact force due to the landing of the ink droplet received on the landing surface S1 is dispersed, and the dispersed impact force is further curved by the bending of the
そこで、ピエゾフィルム62の湾曲外周面における最大突出部の位置を移動可能とし、インク滴の着弾位置に適合させる支持部63と調整部64とを備える。ピエゾフィルム62の湾曲外周面における最大突出部をインク滴の着弾位置に適合させることにより、ピエゾフィルムの形状を調整することができ、ピエゾフィルム62の応答特性を調整可能となる。
In view of this, the position of the maximum projecting portion on the curved outer peripheral surface of the
支持部63は、ピエゾフィルム62を略半円筒状に湾曲させて支持している。支持部63は、固定支持部63aと可動支持部63bとから形成されている。固定指示部63aと可動支持部63bとの対向する面は、後述するネジ64aの回転軸Aと直交し、互いに並行に設けられている。
固定支持部63aは、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側が固定されており、後述するネジ64aの回転に拘わらず移動されないよう設置されている。
可動支持部63bは、固定支持部63aに固定された湾曲方向一端側に対向する他端側を支持しており、後述するネジ64aの雄ネジ部と螺合する雌ネジ孔が形成されており、ネジ64aの回転方向に応じて固定支持部63aに対して接近又は離反移動可能に設けられている。
The
The one end of the
The
調整部64は、ネジ64aと支持台64bとから形成されている。
ネジ64aは、インク滴の吐出方向Bとネジ64bの回転軸Aとが直交して配され、支持台64bとケーシング69とによって回動自在に支持されている。また、ネジ64aは、可動支持部63bの可動範囲に雄ネジ部が形成されており、可動支持部63aの雌ネジ孔と螺合する。
例えば、図2(a)において、ネジ64aが右ネジの方向に回転された場合、可動支持部63bは右側に移動され、左ネジの方向に回転された場合、左側に移動される。
The
The
For example, in FIG. 2A, when the
従って、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側が固定された対向する他端側を固定された一端側に対して近接又は離反移動可能に支持し、湾曲外周面における最大突出部の位置をインク滴の着弾位置に適合させることにより、湾曲外周面における最大突出部の位置を上下左右に調整することができ、ピエゾフィルム62の応答特性の調整が可能となる。
Accordingly, the opposite opposite end of the
図5及び6に、図2に示すノズル欠検出部60の他の端面図例1及び2を示す。
図5及び6に示すノズル欠検出部60は、図2に示すノズル欠検出部60の支持部63と調整部64とが支持部65、67と調整部66、68に異なる以外は同様な構成であるため、その説明は省略する。
5 and 6 show other end view examples 1 and 2 of the
5 and 6 has the same configuration except that the
図5に示す支持部65は、ピエゾフィルム62を略半円筒状に湾曲させて支持している。支持部65は、第1可動支持部65b1と第2可動支持部65b2とから形成されている。第1可動支持部65b1と第2可動支持部65b2との対向する面は、後述するネジ66aの回転軸Aと直交し、互いに一定間隔を保った状態で並行に設けられている。
第1可動支持部65b1は、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側が固定されており、後述するネジ66aの雄ネジ部と螺合する雌ネジ孔が形成されており、ネジ64aの回転方向に応じて回転軸A方向に往復移動可能に設けられている。
第2可動支持部65b2は、第1可動支持部65b1に固定された湾曲方向一端側に対向する他端側が固定されており、後述するネジ66aの雄ネジ部と螺合する雌ネジ孔が形成されており、ネジ64aの回転方向に応じて回転軸A方向に往復移動可能に設けられている。
The
The first movable support portion 65b1 is fixed at one end in the bending direction of the
The second movable support portion 65b2 is fixed at the other end facing the one end side in the bending direction fixed to the first movable support portion 65b1, and has a female screw hole that is screwed with a male screw portion of a
調整部66は、ネジ66aと支持台64bとから形成されている。
ネジ66aは、インク滴の吐出方向Bとネジ64bの回転軸Aとが直交して配され、支持台64bとケーシング69とによって回動自在に支持されている。また、ネジ66aは、第1可動支持部65b1及び第2可動支持部65b2の可動範囲に雄ネジ部が形成されており、第1可動支持部65b1及び第2可動支持部65b2の雌ネジ孔と螺合する。
第1可動支持部65b1と第2可動支持部65b2とは、互いの間隔を一定に保ちながらネジ66aの回転軸A方向に応じて同一方向に並行移動される。
例えば、図5おいて、ネジ66aが右ネジの方向に回転された場合、第1可動支持部65b1及び第2可動支持部65b2は互いの間隔を一定に保ちながら右側に並行移動され、左ネジの方向に回転された場合、左側に並行移動される。
The
The
The first movable support portion 65b1 and the second movable support portion 65b2 are moved in parallel in the same direction according to the direction of the rotation axis A of the
For example, in FIG. 5, when the
従って、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側と対向する他端側とを一定間隔に保ちつつ同一方向に並行移動可能に支持し、湾曲外周面における最大突出部の位置をインク滴の着弾位置に適合させることにより、ピエゾフィルムの湾曲形状を変化せずに、湾曲外周面における最大突出部の位置を左右に調整することができ、ピエゾフィルム62の応答特性の調整が可能となる。
Therefore, one end side of the
図6に示す支持部67は、ピエゾフィルム62を略半円筒状に湾曲させて支持している。支持部67は、第1可動支持部67b1と第2可動支持部67b2とから形成されている。第1可動支持部67b1と第2可動支持部67b2との対向する面は、後述するネジ68aの回転軸Aと直交し、互いに並行に設けられている。
第1可動支持部67b1は、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側が固定されており、後述するネジ68aの雄ネジ部と螺合する雌ネジ孔が形成されており、ネジ68aの回転方向に応じて回転軸A方向に第2可動支持部67b2と相対的に近接又は離反移動可能に設けられている。
第2可動支持部67b2は、第1可動支持部67b1に固定された湾曲方向一端側に対向する他端側が固定されており、後述するネジ68aの雄ネジ部と螺合する雌ネジ孔が形成されており、ネジ68aの回転方向に応じて回転軸A方向に第1可動支持部67b1と相対的に近接又は離反移動可能に設けられている。
The
The first movable support portion 67b1 is fixed at one end in the bending direction of the
The second movable support portion 67b2 is fixed to the other end side facing the one end side in the bending direction fixed to the first movable support portion 67b1, and has a female screw hole that is screwed with a male screw portion of a
調整部68は、ネジ68aと支持台64bとから形成されている。
ネジ68aは、インク滴の吐出方向Bとネジ68bの回転軸Aとが直交して配され、支持台64bとケーシング69とによって回動自在に支持されている。また、ネジ68aは、第1可動支持部67b1の可動範囲と第2可動支持部67b2の可動範囲とには、雄ネジ部が相対する方向に形成されており、第1可動支持部67b1の雌ネジ孔と第2可動支持部67b2の雌ネジ孔とにそれぞれ螺合する。第1可動支持部67b1と第2可動支持部67b2とは、ネジ68aの回転軸A方向に応じて相対的に近接又は離反移動される。
例えば、図6おいて、ネジ68aが右ネジの方向に回転された場合、第1可動支持部67b1と第2可動支持部67b2との距離が離反する方向に移動され、左ネジの方向に回転された場合、近接する方向に移動される。
The
The
For example, in FIG. 6, when the
従って、ピエゾフィルム62の湾曲方向一端側及び対向する他端側を相対的に近接又は離反移動可能に支持し、湾曲外周面における最大突出部の位置をインク滴の着弾位置に適合させることにより、ピエゾフィルムの湾曲形状を変化させ、湾曲外周面における最大突出部の位置を上下に調整することができ、ピエゾフィルム62の応答特性の調整が可能となる。
Accordingly, by supporting the one end side of the
このように、支持部63と調整部64とを設けることによって、ピエゾフィルムの湾曲する曲率を変化させ、湾曲外周面における最大突出部の位置を調整でき、カバー61aとピエゾフィルム62との距離、及びピエゾフィルム62の初期形状を調整することができる。従って、初期状態において、何らかの衝撃(装置自身の動作振動やインク滴受け部材60の設置位置の調整不良等)によって、ピエゾフィルム62から信号が出力されないように、適切な位置調整を行うことができる。また、インク滴の着弾に適合するように適切な位置調整が行われると、動作状態において、高い応答特性を確保することができるため、微小なインク滴の着弾の変化を精度よく検出することができる。
Thus, by providing the
なお、調整部64によるネジ64a、66a、68aの回動動作は、手動で行なわれても良く、自動でも良い。回動動作を自動で行う場合、例えば、調整部64にネジ64a、66a、68aとしてボールネジ等を用いた送りネジ機構を適用しても良い。すなわち、例えば、ピエゾフィルム62の初期形状を調整する場合においては、ピエゾフィルム62の形状に応じた回動量の値を予めCPU管理下の不揮発メモリ内に記憶しておき、所定の制御装置にて制御可能に構成された駆動源からの駆動力をネジ64a、66a、68aに伝動可能となるように構成することで、不揮発メモリ内の記憶データに基づき駆動源の駆動力を制御可能となり、これによって回動量を自動的に調節して、湾曲外周面における最大突出部の位置を調整でき、ピエゾフィルム62の初期形状を調整することができる。
The turning operation of the
図7に、本実施の形態におけるインクジェットプリンタ1を制御するための制御ブロック図を示す。図7に示すように、制御部100と、ノズル欠検知回路部200とから構成されている。
FIG. 7 shows a control block diagram for controlling the
制御部100は、判断手段としてのCPU(Central Processing Unit)110、ROM(Read Only Memory)120、RAM(Random Access Memory)130と、I/O(Input/Output)140と、各種機械制御部150と、I/F160と、駆動回路部170などがシステムバス180と接続されており、I/F160を介してノズル欠検知回路部200と接続されている。
また、ノズル欠検知回路部200は、形状補正回路部210と、増幅回路部220と、フィルタ回路部230と、サンプリング手段としてのピークホールド部240と、A/D変換回路部250などにより構成されている。
The
The nozzle missing
CPU110は、ROM120内に記憶されているシステムプログラムや各処理プログラム及びデータを読み出して、RAM130内に展開し、展開されたプログラムに従って、インクジェットプリンタ1全体の動作を集中制御する。システム全体のタイミング制御、RAM130を使用したデータの記憶及び蓄積制御、各ヘッドモジュールに対する印字データの出力、図示しない操作部の入出力制御、他のアプリケーションとのインターフェース(I/F)や動作制御を行うものである。
The
本実施の形態を実現させるために、ノズル欠判断動作の判断基準として最大電圧値、カウント数、出力周期を適宜設定してノズル欠を判断する。ノズル欠有りと判断された場合、メンテナンス部50を駆動してノズル欠を解消させるよう制御を行う。
In order to realize the present embodiment, the nozzle shortage is determined by appropriately setting the maximum voltage value, the number of counts, and the output cycle as the determination criteria for the nozzle shortage determination operation. If it is determined that there is a missing nozzle, control is performed to drive the
最大電圧値を判断基準とする場合、RAM130内に記憶されている後述するサンプリング検出信号Sd′の吐出回毎の最大電圧値Vmaxを算出し、最大電圧値Vmaxと基準電圧値V0とを比較することにより、ノズル欠を判断する。
When the maximum voltage value is used as a determination criterion, a maximum voltage value V max for each discharge of a sampling detection signal Sd ′ described later stored in the
カウント数を判断基準とする場合、サンプリング検出信号Sd′が予め設定されている基準電圧値V0以上である回数をカウントし、カウントされたカウント数Nと吐出回数nとを比較することにより、ノズル欠を判断する。 When the number of counts is used as a determination criterion, the number of times that the sampling detection signal Sd ′ is equal to or higher than a preset reference voltage value V 0 is counted, and the counted number N is compared with the number of ejections n. Judge nozzle missing.
出力周期を判断基準とする場合、インク吐出信号Sm1が出力される出力周期としての基準周期T0とサンプリング検出信号Sd′が出力される出力周期としての検出周期T1とを比較することにより、ノズル欠を判断する。 In the case where the output cycle is used as a determination criterion, the reference cycle T0 as the output cycle in which the ink discharge signal S m1 is output is compared with the detection cycle T1 as the output cycle in which the sampling detection signal Sd ′ is output. Judge missing.
ROM120は、インクジェットプリンタ1を駆動させるプログラムやシステムプログラム、当該システムに対応する各種処理プログラム、各種処理プログラムで処理するのに必要なデータなどを記憶している。
本実施の形態を実現させるために、インク滴が着弾面S1に適切に吐出されたときのサンプリング検出信号Sd′の最大電圧値である基準電圧値V0と、予め設定されているインク滴の吐出回数nと、後述するディレイタイムtdとを記憶している。
The
In order to realize the present embodiment, the reference voltage value V 0 that is the maximum voltage value of the sampling detection signal Sd ′ when the ink droplets are appropriately ejected onto the landing surface S1, and the preset ink droplets The number of discharges n and a delay time t d described later are stored.
RAM130は、CPU110により制御実行される各種処理において、ROM120から読み出されたプログラム、入力、若しくは出力データ及びパラメータなどの一時的な格納領域となる。
本実施の形態を実現させるために、A/D変換回路部250からI/Fを介して入力されるサンプリング検出信号Sd′、CPU110において算出された最大電圧値Vmax、カウンタによってサンプリング検出信号Sd′が基準電圧値V0以上である回数がカウントされたカウント数N、タイマなどによって計時されるインク吐出信号Sm1が出力される基準周期T0とサンプリング検出信号Sd′が出力される検出周期T1と、を時系列に一時的に記憶する。
The
In order to realize the present embodiment, the sampling detection signal Sd ′ input from the A / D
I/O140は、制御部100と各部の制御部との間でデータの入力及び出力が行われる。本実施の形態を実現するために、ピエゾフィルム62の形状を制御する形状補正制御部、メンテナンス部50の動作を制御するメンテナンス制御部と接続されており、また、インク供給/廃液制御部、廃インク制御部などの制御部と接続されている。
The I /
各種機械制御部150は、CPU110からの指示に基づいて給紙部10の各種ローラ及び取出装置12を制御する給紙制御部、搬送部20の各種ローラを制御する搬送制御部、また、インクジェットプリンタ1内に設置されている各種センサを駆動させるセンサ制御部などと接続されている。
Various
駆動回路部170は、CPU110からの印字データと吐出駆動信号Sm0に基づいて、各ヘッドユニット31、32、33、34の各ヘッドモジュールのノズルを駆動させノズル吐出口からインク滴を吐出させるインク吐出信号Sm1と、インク吐出信号Sm1をノズル吐出口からインク滴が着弾面S1に着弾するまでの時間(以下、ディレイタイムtdと言う。)だけ遅延させたサンプリング信号Ssとを算出する。
算出されたインク吐出信号Sm1は各ヘッドモジュールのノズルに出力され、サンプリング信号Ssはピークホールド部240に出力される。
The
The calculated ink ejection signal S m1 is output to the nozzles of each head module, and the sampling signal Ss is output to the
ディレイタイムtdは、インク吐出信号Sm1の駆動波形条件に基づいて決定される。
駆動波形条件は、吐出されるインクの種類(例えば、水性インク、油性インク、紫外線硬化型インク、ソリッドインク等)、吐出方法(圧電素子を用いたピエゾ方式、ヒータを用いたサーマル方式等)、ヘッド構成等によって決定される。
Delay time t d is determined based on the drive waveform condition of the ink ejection signal S m1.
The drive waveform conditions are the type of ink to be ejected (for example, water-based ink, oil-based ink, UV curable ink, solid ink, etc.), ejection method (piezo method using a piezoelectric element, thermal method using a heater, etc.) It is determined by the head configuration and the like.
形状補正回路部210は、形状補正制御部からの指示に基づいて、ピエゾフィルム62が初期状態であるとき、出力されるピエゾ振動信号Sdが予め設定されている初期値の範囲内で一定となるようピエゾフィルム62からの出力信号を調整する。
Based on an instruction from the shape correction control unit, the shape
ピエゾフィルム62から出力される検出信号としてのピエゾ振動信号Sdは、増幅回路220によって増幅調整され、フィルタ回路部230においてノイズ除去される。ノイズ除去されたピエゾ振動信号Sdがピークホールド部240に入力される。
The piezo vibration signal Sd as a detection signal output from the
ピークホールド部240は、駆動回路部170から入力されたサンプリング信号Ssに基づいて、フィルタ回路部230から入力されたピエゾ振動信号Sdの抽出を行う。抽出されたピエゾ振動信号Sdはサンプリング検出信号Sd′として、A/D変換回路部250においてA/D変換され、I/F160を介してRAM130に記憶される。
The
図8に、ノズル吐出口からインク滴が吐出する動作のタイムチャート例を示す。
図8に示すように、CPU110から駆動回路部170に出力されるインク吐出動作を指示する信号としての吐出駆動信号Sm0、吐出駆動信号Sm0に基づいて駆動回路部170からヘッドモジュール31aのヘッドへ出力されるインク吐出信号Sm1とピークホールド部240へ出力されるサンプリング信号Ss、インク吐出信号Sm1に基づいてピエゾフィルム62から出力されるピエゾ振動信号Sdがある。
FIG. 8 shows an example of a time chart of the operation of ejecting ink droplets from the nozzle ejection port.
As shown in FIG. 8, the ejection drive signal S m0 as a signal for instructing the ink ejection operation output from the
吐出駆動信号Sm0が出力されると、インク吐出信号Sm1が出力される。インク吐出信号Sm1が出力されディレイタイムtdが経過するとサンプリング信号Ssが出力される。また、ディレイタイムtdが経過すると、インク滴が着弾面S1に着弾するため、ピエゾ振動信号Sdが出力される。サンプリング信号Ssに基づいてピエゾ振動信号Sdが抽出され、ノズル欠判断動作が行われる。
ノズル欠が無い場合、インク吐出信号Sm1が出力される基準周期T0と、ピエゾ振動信号Sdが出力される検出周期T1とは等しくなる。
When the ejection drive signal S m0 is output, the ink ejection signal S m1 is output. When the ink ejection signal S m1 is output and the delay time t d elapses, the sampling signal Ss is output. Further, when the delay time t d has elapsed, since the ink droplets land on the landing surface S1, the piezoelectric vibration signal Sd is outputted. A piezo vibration signal Sd is extracted based on the sampling signal Ss, and a nozzle missing determination operation is performed.
When there is no missing nozzle, the reference period T0 at which the ink ejection signal S m1 is output is equal to the detection period T1 at which the piezo vibration signal Sd is output.
次に、制御部100において行われるノズル欠判動作を説明する。
図9〜10は、本実施の形態におけるノズル欠判断動作のフローチャートを示す。
図9に示すノズル欠判断動作は、判断基準としてサンプリング検出信号Sd′の最大電圧値Vmaxに基づいて判断される場合を示す。
Next, the nozzle missing operation performed in the
9 to 10 are flowcharts of the nozzle missing determination operation in the present embodiment.
The nozzle missing determination operation shown in FIG. 9 shows a case where determination is made based on the maximum voltage value V max of the sampling detection signal Sd ′ as a determination criterion.
ノズル欠の判断を行うヘッドユニットが設定される。ノズル欠の判断を行うヘッドユニットが設定された後、ノズル欠検出部60は、設定されたヘッドユニットの下部の所定位置に移動される(ステップS1)。
A head unit for determining whether a nozzle is missing is set. After the head unit for determining whether or not the nozzle is missing is set, the nozzle missing
ノズル欠検出部60が所定位置に移動された後、ノズル欠検出部60の機械的振動が静止される(ステップS2)。
After the
ノズル欠検出部60が静止された後、ピエゾフィルム62の形状が調整される。また、ピエゾフィルム62から出力されるピエゾ振動信号Sdが予め設定されている初期値の範囲内で一定となるようピエゾフィルム62からの出力信号が調整される。(ステップS3)。
After the
ピエゾフィルム62からの出力信号の初期設定の終了後、ノズル欠を判断するノズルが設定される(ステップS4)。
After the initial setting of the output signal from the
設定されたノズルに対して、インク吐出信号Sm1が出力されインク滴の吐出が行われる。吐出されたインク滴が着弾面S1に着弾するとピエゾフィルム62からピエゾ振動信号Sdが出力され、サンプリング信号Ssに基づき、サンプリング検出信号Sd′がRAM130に記憶される。インク滴の吐出回毎に、サンプリング検出信号Sd′の最大電圧値Vmaxが算出され、RAM130に記憶される(ステップS5)。
An ink discharge signal S m1 is output to the set nozzle, and ink droplets are discharged. When the ejected ink droplets land on the landing surface S1, a piezo vibration signal Sd is output from the
設定されたノズルからのインク吐出動作が吐出回数n回動作された場合、RAM130内に時系列に記憶されている吐出回毎の最大電圧値Vmax全てと、ROM120に設定されている基準電圧値V0とがCPU110へ読み出される(ステップS6)。
When the ink ejection operation from the set nozzle is performed n times, the maximum voltage value V max for each ejection time stored in the
そして、判断手段としての判断ステップ(S7)において、読み出された吐出回毎の最大電圧値Vmax全てが基準電圧値V0以上であるか否かが判断される。 Then, in decision as decision means (S7), all the maximum voltage value V max for each read discharge times is whether or not the reference voltage value greater than or equal to V 0 is determined.
全ての最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0以上である場合(ステップS7;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS8)。 When all the maximum voltage values V max are equal to or higher than the reference voltage value V 0 (step S7; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S8).
全ての最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0以上でない場合(ステップS7;No)、インク滴吐出動作の後半動作回の最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0以上であるか否かが判断される(ステップS9)。 If all the maximum voltage values V max are not equal to or higher than the reference voltage value V 0 (step S7; No), it is determined whether or not the maximum voltage value V max in the second half of the ink droplet ejection operation is equal to or higher than the reference voltage value V 0. Determination is made (step S9).
後半動作回の最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0以上である場合(ステップS9;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS8)。 If the maximum voltage value V max of the second half operation is greater than or equal to the reference voltage value V 0 (step S9; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S8). .
後半動作回の最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0以上でない場合(ステップS9;No)、インク滴の吐出動作が正常に行われなかったと判断され、ノズル欠有りと判断される(ステップS10)。 If the maximum voltage value V max for the second half of the operation is not equal to or higher than the reference voltage value V 0 (step S9; No), it is determined that the ink droplet ejection operation has not been performed normally, and it is determined that there is a nozzle shortage (step S10). ).
ノズル欠有りと判断されると、メンテナンスが必要なノズル吐出口を有するヘッドモジュールに対して、ノズル欠を解消するためのメンテナンス動作(例えば、吸引動作など。)が行われる(ステップS11)。 If it is determined that there is a nozzle shortage, a maintenance operation (for example, a suction operation) for eliminating the nozzle shortage is performed on the head module having a nozzle discharge port that requires maintenance (step S11).
ノズル吐出口からインク滴を予め設定されている回数吐出させ、吐出回毎にインク滴の着弾に基づくサンプリング検出信号Sd′の最大電圧値Vmaxを算出し、全ての吐出回の最大電圧値Vmaxと基準電圧値V0とを比較し、最大電圧値Vmaxが基準電圧値V0より低い場合、設定されたノズル吐出口からインク滴が吐出されていない(即ち、ノズル欠有り)と判断することができる。更に、インクジェットヘッドの構造的な特徴から、インク吐出動作の初期段階ではインク吐出が実行されず、数回の繰返し動作(インク吐出動作)によりインク吐出が回復し、インク滴検知動作の途中あるいは後半動作回にてインク吐出され、最大値電圧値Vmaxが検出される場合があるが、このようなケースにおいてもノズル欠無しと判断することにより、確実にメンテナンスが必要である場合のみメンテナンスを行うことができる。 Ink droplets are ejected from the nozzle ejection port a predetermined number of times, and the maximum voltage value V max of the sampling detection signal Sd ′ based on the landing of the ink droplet is calculated for each ejection time, and the maximum voltage value V for all ejection times When max and the reference voltage value V 0 are compared, and the maximum voltage value V max is lower than the reference voltage value V 0 , it is determined that no ink droplets are ejected from the set nozzle ejection port (ie, there is a nozzle missing). can do. Furthermore, due to the structural characteristics of the ink jet head, ink discharge is not performed at the initial stage of the ink discharge operation, and the ink discharge is recovered by repeated operations (ink discharge operation) several times. Ink may be ejected during the operation, and the maximum voltage value V max may be detected. Even in such a case, it is determined that there is no nozzle missing, and maintenance is performed only when maintenance is necessary. be able to.
図10に示すノズル欠判断動作は、判断基準として、サンプリング検出信号Sd′のカウント数Nに基づいて判断される場合を示す。図10に示すステップS21〜S24は、図9に示すステップS1〜4と動作が同じであるため、説明は省略する。 The nozzle missing determination operation shown in FIG. 10 shows a case where determination is made based on the count number N of the sampling detection signal Sd ′ as a determination criterion. Steps S21 to S24 shown in FIG. 10 are the same as steps S1 to S4 shown in FIG.
設定されたノズルに対して、インク吐出信号Sm1が出力されインク滴の吐出が行われる。吐出されたインク滴が着弾面S1に着弾するとピエゾフィルム62からピエゾ振動信号Sdが出力され、サンプリング信号Ssに基づき、サンプリング検出信号Sd′がRAM130に記憶される。インク滴の吐出回毎にサンプリング検出信号Sd′が基準電圧値V0以上である場合、カウントが行われる(ステップS25)。
An ink discharge signal S m1 is output to the set nozzle, and ink droplets are discharged. When the ejected ink droplets land on the landing surface S1, a piezo vibration signal Sd is output from the
設定されたノズルからのインク吐出動作が吐出回数n回動作された場合、RAM130内に時系列に記憶されているサンプリング検出信号Sd′が基準電圧値V0以上であるカウント数Nと、ROM120に設定されている吐出回数nとがCPU110へ読み出される(ステップS26)。
In the case where the ink ejection operation from the set nozzle is performed n times, the sampling detection signal Sd ′ stored in the
そして、判断手段としての判断ステップ(S27)において読み出されたカウント数Nが吐出回数nと等しいか否かが判断される。 Then, it is determined whether or not the count number N read in the determination step (S27) as determination means is equal to the number of ejections n.
カウント数Nと吐出回数nとが等しい場合(ステップS27;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS28)。 If the count number N is equal to the ejection number n (step S27; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S28).
カウント数Nと吐出回数nとが等しくない場合(ステップS27;No)、インク滴吐出動作の後半動作回にカウントされているか否かが判断される(ステップS29)。 If the count number N and the ejection number n are not equal (step S27; No), it is determined whether or not the count is counted as the second half of the ink droplet ejection operation (step S29).
後半動作回にカウントされている場合(ステップS29;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS28)。 When counted in the second half operation time (step S29; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S28).
後半動作回にカウントされていない場合(ステップS29;No)、インク滴の吐出動作が正常に行われなかったと判断され、ノズル欠有りと判断される(ステップS30)。 If it is not counted in the second half of the operation (step S29; No), it is determined that the ink droplet ejection operation has not been performed normally, and it is determined that there is a nozzle shortage (step S30).
ノズル欠有りと判断されると、メンテナンスが必要なノズル吐出口を有するヘッドモジュールに対して、ノズル欠を解消するためのメンテナンス動作(例えば、吸引動作など。)が行われる(ステップS31)。 If it is determined that there is a nozzle shortage, a maintenance operation (for example, a suction operation) for eliminating the nozzle shortage is performed on the head module having a nozzle discharge port that requires maintenance (step S31).
ノズル吐出口からインク滴を予め設定されている吐出回数n回吐出させ、吐出回毎にインク滴の着弾に基づくサンプリング検出信号Sd′が基準電圧値V0以上である場合をカウントし、カウントされたカウント数Nと吐出回数nとを比較し、カウント数Nと吐出回数nとが等しくない場合、設定されたノズル吐出口からインク滴が吐出されていない(即ち、ノズル欠有り)と判断することができる。更に、インクジェットヘッドの構造的な特徴から、インク吐出動作の初期段階ではインク吐出が実行されず、数回の繰返し動作(インク吐出動作)によりインク吐出が回復し、インク滴検知動作の途中あるいは後半動作回にてインク吐出され、カウントされる場合があるが、このようなケースにおいてもノズル欠無しと判断することにより、確実にメンテナンスが必要である場合のみメンテナンスを行うことができる。 Preset is discharged discharge count n times is the ink droplets from the nozzle discharge port, sampling the detection signal based on the landing of the ink droplet Sd 'counts the case where the reference voltage value greater than or equal to V 0, are counted for each discharge times The count number N and the discharge number n are compared, and if the count number N and the discharge number n are not equal, it is determined that no ink droplet is discharged from the set nozzle discharge port (that is, there is a nozzle shortage). be able to. Furthermore, due to the structural characteristics of the ink jet head, ink discharge is not performed at the initial stage of the ink discharge operation, and the ink discharge is recovered by repeated operations (ink discharge operation) several times. Ink may be ejected and counted during the operation, but even in such a case, it is determined that there is no nozzle shortage, so that maintenance can be performed only when maintenance is necessary.
図11に示すノズル欠判断動作は、判断基準として、サンプリング検出信号Sd′が出力される出力周期(検出周期T1)に基づいて判断される場合を示す。図11に示すステップS41〜S44は、図9に示すステップS1〜4と動作が同じであるため、説明は省略する。 The nozzle missing determination operation shown in FIG. 11 shows a case where determination is made based on an output cycle (detection cycle T1) in which the sampling detection signal Sd ′ is output as a determination criterion. Steps S41 to S44 shown in FIG. 11 are the same as steps S1 to S4 shown in FIG.
設定されたノズルに対して、インク吐出信号Sm1が出力されインク滴の吐出が行われる。吐出されたインク滴が着弾面S1に着弾するとピエゾフィルム62からピエゾ振動信号Sdが出力され、サンプリング信号Ssに基づき、サンプリング検出信号Sd′がRAM130に記憶される。インク滴の吐出回毎に、インク吐出信号Sm1が出力される基準周期T0と、サンプリング検出信号Sd′が出力される検出周期T1とが計時されRAM130に記憶される。予め設定されている吐出回数nまでインク滴が吐出される(ステップS45)。
An ink discharge signal S m1 is output to the set nozzle, and ink droplets are discharged. When the ejected ink droplets land on the landing surface S1, a piezo vibration signal Sd is output from the
設定されたノズルからのインク吐出動作が予め設定された吐出回数n回吐出された場合、RAM130内に時系列に記憶されている検出周期T1と基準周期T0とがCPU110へ読み出される(ステップS46)。
When the ink ejection operation from the set nozzle is ejected n times in advance, the detection period T1 and the reference period T0 stored in time series in the
そして、判断手段としての判断ステップ(S47)において、読み出された全ての吐出回毎の検出周期T1と基準周期T0とが等しいか否かが判断される。 Then, in a determination step (S47) as a determination unit, it is determined whether or not the detection period T1 and the reference period T0 for every read discharge are equal.
全ての検出周期T1と基準周期T0とが等しい場合(ステップS47;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS48)。 When all the detection periods T1 are equal to the reference period T0 (step S47; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S48).
全ての検出周期T1と基準周期T0とが等しくない場合(ステップS47;No)、インク滴吐出動作の後半動作回の検出周期T1と基準周期T0とが等しいか否かが判断される(ステップS49)。 If all the detection cycles T1 are not equal to the reference cycle T0 (step S47; No), it is determined whether the detection cycle T1 of the second half of the ink droplet ejection operation is equal to the reference cycle T0 (step S49). ).
後半動作回の検出周期T1と基準周期T0とが等しい場合(ステップS49;Yes)、インク滴の吐出動作が正常であると判断され、ノズル欠無しと判断される(ステップS48)。 When the detection cycle T1 of the latter half operation times is equal to the reference cycle T0 (step S49; Yes), it is determined that the ink droplet ejection operation is normal, and it is determined that there is no missing nozzle (step S48).
後半動作回の検出周期T1と基準周期T0とが等しくない場合(ステップS49;No)、インク滴の吐出動作が正常に行われなかったと判断され、ノズル欠有りと判断される(ステップS50)。 If the detection cycle T1 of the latter half operation times and the reference cycle T0 are not equal (step S49; No), it is determined that the ink droplet ejection operation has not been performed normally, and it is determined that there is a nozzle shortage (step S50).
ノズル欠有りと判断されると、メンテナンスが必要なノズル吐出口を有するヘッドモジュールに対して、ノズル欠を解消するためのメンテナンス動作(例えば、吸引動作など。)が行われる(ステップS51)。 If it is determined that there is a nozzle shortage, a maintenance operation (for example, a suction operation) for eliminating the nozzle shortage is performed on the head module having a nozzle discharge port that requires maintenance (step S51).
ノズル吐出口からインク滴を予め設定されている吐出回数n回吐出させ、吐出回毎にインク滴の着弾に基づく検出周期T1と基準周期T0とを検出し、全ての吐出回の検出周期T1と基準周期T0とを比較し、全ての検出周期T1と基準周期T0とが等しくない場合、設定されたノズル吐出口からインク滴が吐出されていない(即ち、ノズル欠有り。)と判断することができる。更に、インクジェットヘッドの構造的な特徴から、インク吐出動作の初期段階ではインク吐出が実行されず、数回の繰返し動作(インク吐出動作)によりインク吐出が回復し、インク滴検知動作の途中あるいは後半動作回にてインク吐出され、検出周期T1が検出される場合があるが、このようなケースにおいてもノズル欠無しと判断することにより、確実にメンテナンスが必要である場合のみメンテナンスを行うことができる。 Ink droplets are ejected from the nozzle ejection port n times in advance, and the detection cycle T1 and the reference cycle T0 based on the landing of the ink droplet are detected for each ejection cycle, and the detection cycle T1 of all ejection times Comparing with the reference period T0, if all the detection periods T1 are not equal to the reference period T0, it is determined that no ink droplet is ejected from the set nozzle ejection port (that is, there is a nozzle missing). it can. Furthermore, due to the structural characteristics of the ink jet head, ink discharge is not executed in the initial stage of the ink discharge operation, and ink discharge is recovered by repeated operations (ink discharge operation) several times. Ink may be ejected during the operation, and the detection cycle T1 may be detected. Even in such a case, the maintenance can be performed only when the maintenance is surely necessary by determining that the nozzle is absent. .
なお、設定されるノズルはヘッドモジュール単位、ノズル列又は各ノズル毎のいずれか若しくはその組合せでもよい。 The set nozzle may be a head module unit, a nozzle row, or each nozzle, or a combination thereof.
本実施の形態では、ノズル欠判断動作は制御部100によって図9、10、11に示す判断基準(最大電圧値、カウント数、出力周期)を適宜設定してノズル欠を判断する場合を説明したが、判断基準を組み合わせてノズル欠を判断してもよい。
In the present embodiment, the nozzle missing determination operation has been described with reference to the case where the
このように、ノズルのインク滴吐出方向に設けられたピエゾフィルム62と、ノズルとピエゾフィルム62との間に介在されてノズルから吐出されたインク滴を受けインク滴の着弾時における衝撃力をピエゾフィルム62に伝達するインク滴受け部とを設け、ピエゾフィルム62からの電気量に基づいたピエゾ振動信号Sdを出力するノズル欠検出部60と、インク吐出信号Sm1を遅延させたサンプリング信号Ssに基づいて抽出するピークホールド部240と、ピークホールド部240から抽出されたサンプリング検出信号Sd′に基づいてノズル欠を判断する制御部100と、を備えることにより、インク滴の着弾をピエゾフィルム62を用いて検出するため、ノズル欠を容易な構成で検出することができ、装置コストの低減を図ることができる。
In this way, the
なお、本実地の形態では、ピエゾフィルムの湾曲外周面における最大突出部をインク滴着弾位置に適合させるため位置調整手段としてネジを用いているが、ステッピングモータなどの位置決め精度が高いモータを用いて電気的に支持部63を可動させてもよい。モータなどを用いて電気的に調整する場合は、インク滴を吐出しない状態で、ピエゾフィルムの応答が無い位置、かつ、インク滴を吐出する状態で、ピエゾフィルムの周期的な応答性が高い位置となるよう制御を行う。
In this embodiment, a screw is used as a position adjusting means for adapting the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface of the piezo film to the ink droplet landing position, but a motor with high positioning accuracy such as a stepping motor is used. The
1 インクジェットプリンタ
10 給紙部
11 給紙トレイ
12 取出装置
100 制御部
110 CPU
120 ROM
130 RAM
140 I/O
150 各種機械制御部
160 I/F
170 駆動回路部
180 システムバス
20 搬送部
21 搬送ベルト
21a 開口部
22 張設ローラ
23 押圧ローラ
24 搬送ローラ
25 搬送経路
200 ノズル欠検知回路部
210 形状補正回路部
220 増幅回路部
230 フィルタ回路部
240 ピークホールド部
250 A/D変換回路部
30 ヘッドユニット部
31、32、33、34 ヘッドユニット
31a ヘッドモジュール
40 排紙部
41 排紙トレイ
50 メンテナンス部
51、52、53、54 キャップユニット
60 ノズル欠検出部
61 インク滴受け部
61a カバー
61b 弾性支持部
62 ピエゾフィルム
63、65、67 支持部
63a 固定支持部
63b 可動支持部
64、66、68 調整部
64a、66a、68a ネジ
64b 支持台
65b1、67b1 第1可動支持部
65b2、67b2 第2可動支持部
69 ケーシング
A 回転軸
B 吐出方向
C 傾斜方向
d1 ノズルピッチ
d2 条溝ピッチ
n 吐出回数
N カウント数
Sm0 吐出駆動信号
Sm1 インク吐出信号
Ss サンプリング信号
Sd ピエゾ振動信号
Sd′ サンプリング検出信号
S1 着弾面
S2 接触面
T0 基準周期
T1 検出周期
V0 基準電圧値
Vmax 最大電圧値
X 搬送方向
θ 傾斜角
DESCRIPTION OF
120 ROM
130 RAM
140 I / O
150 Various machine control units 160 I / F
170
Claims (16)
前記ノズルのインク滴吐出方向前方に設けられて前記ノズルの吐出不良を検知するためのフィルム状圧電素子と、
前記ノズルとフィルム状圧電素子との間に介在されて前記ノズルから吐出されたインク滴を受けるインク滴受け手段と、を備え、
前記インク滴受け手段のインク滴着弾面に互いに平行な複数の条溝が形成され、前記条溝は少なくとも長手方向一端側が開放されており、かつ、前記長手方向一端側の開放部が他端側に対して鉛直方向下方に位置するように傾斜されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 In an inkjet printer that records an image on a recording medium by discharging ink from a nozzle,
A film-like piezoelectric element provided in front of the nozzle in the ink droplet ejection direction for detecting ejection failure of the nozzle;
An ink droplet receiving means that is interposed between the nozzle and the film-like piezoelectric element and receives ink droplets ejected from the nozzle;
A plurality of grooves that are parallel to each other are formed on the ink droplet landing surface of the ink droplet receiving means, and at least one end in the longitudinal direction of the grooves is open, and the open portion on one end in the longitudinal direction is the other end Being inclined so as to be positioned vertically downward with respect to
Inkjet printer characterized by.
前記条溝の配列ピッチが前記ノズルの配列ピッチと等しいこと、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 1, wherein
The arrangement pitch of the grooves is equal to the arrangement pitch of the nozzles,
Inkjet printer characterized by.
前記条溝の底部と前記ノズルから飛来するインク滴の着弾位置とが一致するように前記インク滴受け手段が設けられていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 1 or 2,
The ink droplet receiving means is provided so that the bottom of the groove matches the landing position of the ink droplet flying from the nozzle;
Inkjet printer characterized by.
前記インク滴受け手段は吐出インク滴の着弾時における衝撃力を前記フィルム状圧電素子に伝達可能に設けられていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to any one of claims 1 to 3,
The ink droplet receiving means is provided so as to be able to transmit an impact force upon landing of the ejected ink droplet to the film-like piezoelectric element;
Inkjet printer characterized by.
前記フィルム状圧電素子は、略半円筒状に湾曲され、その湾曲外周面における最大突出部が前記インク滴の到来方向に指向するように配置されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 In the ink jet printer according to any one of claims 1 to 4,
The film-like piezoelectric element is curved in a substantially semi-cylindrical shape, and is arranged so that the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface is oriented in the arrival direction of the ink droplets,
Inkjet printer characterized by.
前記フィルム状圧電素子は、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるための位置調整手段に支持されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 5.
The film-like piezoelectric element is supported by a position adjusting means for adapting the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface to the landing position of the ejected ink droplet;
Inkjet printer characterized by.
前記位置調整手段は、湾曲方向一端側が固定された前記フィルム状圧電素子の他端側を前記一端側に対して接近又は離反移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 6.
The position adjusting means allows the other end side of the film-like piezoelectric element, to which one end side in the bending direction is fixed, to move toward or away from the one end side, and the maximum projecting portion on the curved outer peripheral surface is placed on the ejected ink droplet. Configured to fit the landing position,
Inkjet printer characterized by.
前記位置調整手段は、前記フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側と他端側との間隔を一定に保ちつつ同一方向に平行移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 6.
The position adjusting means enables the parallel movement in the same direction while maintaining a constant distance between the one end side and the other end side of the film-shaped piezoelectric element, and the maximum projecting portion on the curved outer peripheral surface of the ejected ink droplets. Configured to fit the landing position,
Inkjet printer characterized by.
前記位置調整手段は、前記フィルム状圧電素子の湾曲方向一端側及びその他端側を相対的に接近又は離反移動可能として、前記湾曲外周面における最大突出部を前記吐出インク滴の着弾位置に適合させるよう構成されていること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 6.
The position adjusting means allows the one end side and the other end side in the bending direction of the film-like piezoelectric element to move relative to or away from each other, and adjusts the maximum protrusion on the curved outer peripheral surface to the landing position of the ejected ink droplet. That is configured as
Inkjet printer characterized by.
前記インク滴受け手段は、前記フィルム状圧電素子の前記湾曲外周面における最大突出部に対向する位置に設けられてインク滴着弾時の衝撃力を前記最大突出部に伝達する突状部を有すること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 In the ink jet printer according to any one of claims 1 to 9,
The ink droplet receiving means has a protruding portion that is provided at a position facing the maximum protruding portion on the curved outer peripheral surface of the film-like piezoelectric element and transmits an impact force upon ink droplet landing to the maximum protruding portion. ,
Inkjet printer characterized by.
ノズルからインク滴を吐出させるインク吐出信号を所定時間だけ遅延させたサンプリング信号を生成し、このサンプリング信号に基づいて、インク滴の着弾時に前記フィルム状圧電素子から出力される検出信号を抽出するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段により抽出されたサンプリング検出信号に基づいて、前記ノズルの吐出不良を判断する判断手段と、を備えること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 In the ink jet printer according to any one of claims 1 to 10,
Sampling that generates a sampling signal obtained by delaying an ink ejection signal for ejecting an ink droplet from a nozzle by a predetermined time, and extracts a detection signal output from the film-like piezoelectric element upon landing of the ink droplet based on the sampling signal Means,
Determination means for determining a discharge failure of the nozzle based on a sampling detection signal extracted by the sampling means,
Inkjet printer characterized by.
前記判断手段は、前記サンプリング検出信号の最大電圧値と予め設定された基準電圧値とを比較し、前記サンプリング検出信号の最大電圧値が基準電圧値より低い場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 11.
The determination means compares the maximum voltage value of the sampling detection signal with a preset reference voltage value, and determines that there is a nozzle ejection failure if the maximum voltage value of the sampling detection signal is lower than the reference voltage value. about,
Inkjet printer characterized by.
前記判断手段は、インク滴の吐出回数と前記サンプリング検出信号の電圧値が予め設定された基準電圧値以上である回数とを比較し、両回数が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 11 or 12,
The determination unit compares the number of ink droplet ejections with the number of times that the voltage value of the sampling detection signal is equal to or greater than a preset reference voltage value, and determines that there is a nozzle ejection failure if the numbers do not match. about,
Inkjet printer characterized by.
前記判断手段は、前記サンプリング検出信号の出力周期と前記インク吐出信号の出力周期とを比較し、両周期が一致しない場合はノズルの吐出不良有りと判断すること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to any one of claims 11 to 13,
The determination means compares the output period of the sampling detection signal and the output period of the ink ejection signal, and determines that there is a nozzle ejection failure if both periods do not match;
Inkjet printer characterized by.
前記インクジェットプリンタは、ノズルの吐出不良を解消するメンテナンス手段を備えること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to any one of claims 1 to 14,
The inkjet printer includes a maintenance unit that eliminates nozzle discharge defects;
Inkjet printer characterized by.
前記メンテナンス手段は、吸引動作又はフラッシング動作でノズルの吐出不良を解消すること、
を特徴とするインクジェットプリンタ。 The inkjet printer according to claim 15, wherein
The maintenance means eliminates nozzle discharge defects by suction operation or flushing operation,
Inkjet printer characterized by.
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