JP2005225193A - 液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、液体吐出装置、インクジェットプリンタ、プログラム、および液体吐出システム - Google Patents

液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、液体吐出装置、インクジェットプリンタ、プログラム、および液体吐出システム Download PDF

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Abstract

【課題】 液体吐出部の吐出検査を簡単に実施する。
【解決手段】 液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、 前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査装置。
【選択図】 図10

Description

本発明は、液体吐出部からの液体の吐出検査を実行する液体吐出検査装置、液体吐出検査方法、液体吐出装置、インクジェットプリンタ、プログラム、および液体吐出システムに関する。
液体吐出装置として、紙や布、フィルムなどの各種媒体に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタは、シアン(C)やマゼンダ(M)、イエロ(Y)、ブラック(K)といった各色のインクを吐出して媒体上にドットを形成してカラー印刷を行う。インクの吐出は、ノズルにより行われている。
しかしながら、このようなインクジェットプリンタにあっては、インクの固着などによってノズルに目詰まりが発生して、インクが正常に吐出されないことがある。このようにノズルから正常にインクが吐出されなくなった場合、媒体上にきちんとドットを形成することができず、このため、画像がきれいに印刷されないといった問題が発生した。このようなことから、定期的にノズルの吐出検査を行って、インクが正常に吐出されているか検査することが必要となる。
そこで、従来より、ノズルからインクが正常に吐出されているか否かを検査する方法が種々提案されている。具体的には、ノズルから吐出されたインクが、レーザー光線を遮るか否かを検知することによりインクの吐出不良を検査する方法(特許文献1参照)などが提案されている。
特開2002−361863号公報
しかしながら、このような検査方法にあっては、レーザー光線を照射するために大掛かりなレーザー照射装置が必要となり、このようなレーザー照射装置を設置するためのスペースをプリンタ内部において確保するのはきわめて難しいとともに、大幅なコストアップを招くという問題も発生した。このようなことから、あまり設置スペースを必要とせず、大幅なコストアップを招かない、もっと構成が簡単でコンパクトな吐出検査装置が切望されていた。
本発明は、このような事情に鑑みたものであって、その目的は、インク等の液体の吐出部において吐出検査を簡単に実行し得るようにすることにある。
前記目的を達成するための主たる発明は、液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、
前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本発明によれば、液体吐出部の吐出検査を簡単に行うことができる。
===開示の概要===
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、
前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査装置。
このような液体吐出検査装置にあっては、液体吐出部の吐出検査を簡単に行うことができる。
かかる液体吐出検査装置にあっては、前記電流経路は、前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体として液体滴が連続的に吐出されることにより形成されても良い。このように液体吐出部から連続的に液体滴を吐出することによって、電流経路を簡単に形成することができ、液体吐出部における液体の吐出の有無を調べることができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記電流経路が形成されたか否かを検出するための検出部を備えても良い。このような検出部を備えれば、電流経路が形成されたか否かを簡単に検出することができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記検出部として、前記電極部における電位を検出する電位検出部を備えても良い。このような電位検出部を備えれば、液体吐出部と電極部との間に電流経路が形成されたか否かを簡単に調べることができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記電位検出部により検出された前記電位と、所定の基準電位とを比較して、前記電流経路が形成されたか否かを判定しても良い。このような判定を行えれば、電流経路が形成されたか否かを簡単に判定することができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記吐出検査を行うときに、前記電極部に電圧が印加されても良い。このように電極部に電圧が印加されれば、液体吐出部と電極部との間に、液体吐出部から吐出された液体により簡単に電流経路を形成することができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記電極部の表面に撥水処理が施されていても良い。このように電極部の表面に撥水処理が施されていれば、電極部に向けて吐出された前記液体の除去を簡単に行えるようにすることができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記電極部から前記液体を除去するためのクリーニング機構を備えていても良い。このようなクリーニング機構を備えれば、電極部から液体を簡単に除去することができる。
また、かかる液体吐出検査装置にあっては、前記液体吐出部から吐出される前記液体がインクであっても良い。このようなインクを吐出する液体吐出部の吐出検査を簡単に実行することができる。
液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、
前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定し、
前記電流経路は、前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体として液体滴が連続的に吐出されることにより形成され、
前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記電流経路が形成されたか否かを検出するための検出部を備え、
前記検出部として、前記電極部の電位を検出する電位検出部を備え、
前記電位検出部により検出された前記電位と、所定の基準電位とを比較して、前記電流経路が形成されたか否かを判定し、
前記吐出検査を行うときに、前記電極部に電圧が印加され、
前記電極部の表面に撥水処理が施され、
前記電極部から前記液体を除去するためのクリーニング機構を備え、
前記液体吐出部から吐出される前記液体がインクであることを特徴とする液体吐出検査装置。
液体吐出部における液体の吐出検査を行う方法であって、
前記液体吐出部から、当該液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、
前記液体吐出部から吐出された前記液体により前記液体吐出部と前記電極部との間に電流経路が形成された場合に吐出有りと判定し、前記電流経路が形成されなかった場合に吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査方法。
媒体に対して液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置において、
前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を有し、
前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定する液体吐出検査部を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
媒体に対して、導電性を有するインクを吐出するインク吐出部を備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記インク吐出部と非接触状態にて設けられた電極部と、
前記インク吐出部から前記電極部に向けて前記インクを吐出して、前記インク吐出部と前記電極部との間に、前記インク吐出部から吐出した前記インクにより電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定するインク吐出検査部とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において実行されるプログラムであって、
前記液体吐出部から、当該液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部に向けて前記液体を吐出するステップと、
前記液体吐出部から吐出された前記液体により前記液体吐出部と前記電極部との間に電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定するステップとを実行することを特徴とするプログラム。
コンピュータ本体と、このコンピュータ本体に接続可能な液体吐出検査装置とを具備した印刷システムにおいて、
前記液体吐出検査装置は、液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置であって、
前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査システム。
===液体吐出装置の概要===
本発明に係る液体吐出装置の実施形態について説明する。ここでは、本発明に係る液体吐出装置として、インクジェットプリンタを例にとり説明する。
<液体吐出装置>
図1〜図4は、そのインクジェットプリンタ1を示したものである。図1は、そのインクジェットプリンタ1の外観を示す。図2は、そのインクジェットプリンタ1の内部構成を示す。図3は、そのインクジェットプリンタ1の搬送部を示す。図4は、そのインクジェットプリンタ1のシステム構成を示すブロック構成図である。
このインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、背面から供給された印刷用紙等の媒体を前面から排出する構造を備えており、その前面部には操作パネル2および排紙部3が設けられ、その背面部には給紙部4が設けられている。操作パネル2には、各種操作ボタン5および表示ランプ6が設けられている。また、排紙部3には、不使用時に排紙口を塞ぐ排紙トレー7が設けられている。給紙部4には、カット紙(図示しない)を保持する給紙トレー8が設けられている。なお、インクジェットプリンタ1は、カット紙など単票状の印刷紙のみならず、ロール紙などの連続した媒体にも印刷できるような給紙構造を備えていても良い。
このインクジェットプリンタ1の内部には、図2に示すように、キャリッジ41が設けられている。このキャリッジ41は、所定の方向(本実施形態では図中走査方向)に沿って相対的に移動可能に設けられたものである。キャリッジ41の周辺には、キャリッジモータ(以下、CRモータともいう)42と、プーリ44と、タイミングベルト45と、ガイドレール46と、が設けられている。キャリッジモータ42は、DCモータなどにより構成され、キャリッジ41を前記所定の方向に沿って相対的に移動させるための駆動源として機能する。また、タイミングベルト45は、プーリ44を介してキャリッジモータ42に接続されるとともに、その一部がキャリッジ41に接続され、キャリッジモータ42の回転駆動によってキャリッジ41を前記所定の方向に沿って相対的に移動させる。ガイドレール46は、キャリッジ41を前記所定の方向に沿って案内する。この他に、キャリッジ41の周辺には、キャリッジ41の位置を検出するリニア式エンコーダ51と、媒体Sをキャリッジ41の移動方向と交差する方向に沿って搬送するための搬送ローラ17Aと、この搬送ローラ17Aを回転駆動させる紙送りモータ15とが設けられている。
一方、キャリッジ41には、各種インクを収容したインクカートリッジ48と、媒体Sに対して印刷を行うヘッド21とが設けられている。インクカートリッジ48は、例えば、イエロ(Y)やマゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)などの各色のインクを収容しており、キャリッジ41に設けられたカートリッジ装着部に着脱可能に装着されている。一方、ヘッド21は、本実施形態では、媒体Sに対してインクを吐出して印刷を施すようになっている。このためにヘッド21には、インクを吐出するための多数のノズルが設けられている。このヘッド21のインクの吐出機構については、後で詳しく説明する。
この他に、このインクジェットプリンタ1の内部には、ヘッド21のノズルの目詰まりを解消するためのクリーニングユニット30が設けられている。クリーニングユニット30は、ポンプ装置31と、キャッピング装置35とを有する。ポンプ装置31は、ヘッド21のノズルの目詰まりを解消するために、ノズルからインクを吸い出す装置であり、ポンプモータ(図示外)により作動する。一方、キャッピング装置35は、ヘッド21のノズルの目詰まりを防止するため、印刷を行わないとき(待機時など)に、ヘッド21のノズルを封止する。
次にこのインクジェットプリンタ1の搬送部の構成について説明する。この搬送部は、図3に示すように、紙挿入口11A及びロール紙挿入口11Bと、給紙モータ(不図示)と、給紙ローラ13と、プラテン14と、紙搬送モータ(以下、PFモータともいう)15と、搬送ローラ17Aと排紙ローラ17Bと、フリーローラ18Aとフリーローラ18Bとを有する。
紙挿入口11Aは、媒体である用紙Sを挿入するところである。給紙モータ(図示外)は、紙挿入口11Aに挿入された紙Sをプリンタ1内に搬送するモータであり、パルスモータ等で構成される。給紙ローラ13は、紙挿入口11Aに挿入された媒体Sを図中矢印A方向(ロール紙の場合は矢印B方向)にプリンタ1の内部に自動的に搬送するローラであり、給紙モータによって駆動される。給紙ローラ13は、略D形の横断面形状を有している。給紙ローラ13の円周部分の周囲長さは、PFモータ15までの搬送距離よりも長く設定されているので、この円周部分を用いて媒体SをPFモータ15まで搬送できる。なお、給紙ローラ13の回転駆動力と分離パッド(図示外)の摩擦抵抗とによって、複数の媒体Sが一度に給紙されることを防いでいる。
プラテン14は、印刷中の用紙Sを支持する支持手段である。PFモータ15は、媒体Sである例えば紙を紙搬送方向に送り出すモータであり、DCモータで構成される。搬送ローラ17Aは、給紙ローラ13によってプリンタ1内に搬送された紙Sを印刷可能な領域まで送り出すローラであり、PFモータ15によって駆動される。フリーローラ18Aは、搬送ローラ17Aと対向する位置に設けられ、紙Sを搬送ローラ17Aとの間に挟むことによって用紙Sを搬送ローラ17Aに向かって押さえる。
排紙ローラ17Bは、印刷が終了した紙Sをプリンタ1の外部に排出するローラである。排紙ローラ17Bは、不図示の歯車により、PFモータ15によって駆動される。フリーローラ18Bは、排紙ローラ17Bと対向する位置に設けられ、紙Sを排紙ローラ17Bとの間に挟むことによって用紙Sを排紙ローラ17Bに向かって押さえる。
<システム構成>
次にこのインクジェットプリンタ1のシステム構成について説明する。このインクジェットプリンタ1は、図4に示すように、バッファメモリ122と、イメージバッファ124と、システムコントローラ126と、メインメモリ127と、EEPROM129とを備えている。バッファメモリ122は、ホストコンピュータ140から送信された印刷データ等の各種データを受信して一時的に記憶する。また、イメージバッファ124は、受信した印刷データをバッファメモリ122より取得して格納する。また、メインメモリ127は、ROMやRAMなどにより構成される。
一方、システムコントローラ126は、メインメモリ127から制御用プログラムを読み出して、当該制御用プログラムに従ってプリンタ1全体の制御を行う。本実施形態のシステムコントローラ126は、キャリッジモータ制御部128と、搬送制御部130と、ヘッド駆動部132と、ロータリ式エンコーダ134と、リニア式エンコーダ51とを備えている。キャリッジモータ制御部128は、キャリッジモータ42の回転方向や回転数、トルクなどを駆動制御する。また、ヘッド駆動部132は、ヘッド21の駆動制御を行う。搬送制御部130は、搬送ローラ17Aを回転駆動する紙搬送モータ15など、搬送系に配置された各種駆動モータを制御する。
ホストコンピュータ140から送られてきた印刷データは、一旦、バッファメモリ122に蓄えられる。ここで蓄えられた印刷データは、その中から必要な情報がシステムコントローラ126により読み出される。システムコントローラ126は、その読み出した情報に基づき、リニア式エンコーダ51やロータリ式エンコーダ134からの出力を参照しながら、制御用プログラムに従って、キャリッジモータ制御部128や搬送制御部130、ヘッド駆動部132を各々制御する。
イメージバッファ124には、バッファメモリ122に受信された複数の色成分の印刷データが格納される。ヘッド駆動部132は、システムコントローラ126からの制御信号に従って、イメージバッファ124から各色成分の印刷データを取得し、この印刷データに基づきヘッド21に設けられた各色のノズルを駆動制御する。
これらの他に、本実施形態にかかるインクジェットプリンタ1にあっては、検出部80と、A/D変換部88とを備えている。これら検出部80およびA/D変換部88については、後で詳しく説明する。
<ヘッド>
図5は、ヘッド21の下面部に設けられたインクのノズルの配列を示した図である。ヘッド21の下面部には、同図に示すように、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ごとにそれぞれ複数のノズル♯1〜♯180からなるノズル列211が設けられている。なお、これらイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のノズル列211は、本発明の液体吐出部に相当する。
各ノズル列211の各ノズル♯1〜♯180は、用紙Sの搬送方向に沿って直線状に配列されている。各ノズル列211は、ヘッド21の移動方向(走査方向)に沿って相互に間隔をあけて平行に配置されている。各ノズル♯1〜♯180には、インク滴を吐出するための駆動素子としてピエゾ素子(図示外)が設けられている。
ピエゾ素子は、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色の各ノズル♯1〜♯180から吐出される。
図6は、各ノズル♯1〜♯180の駆動回路220を示したものである。この駆動回路220は、同図に示すように、原駆動信号発生部221と、複数のマスク回路222とを備えている。原駆動信号発生部221は、各ノズル♯1〜♯180に共通して用いられる原信号ODRVを生成する。この原信号ODRVは、一画素分の主走査期間内(キャリッジ41が一画素の間隔を横切る時間内)において、図中下部に示すように、第1パルスW1と第2パルスW2の2つのパルスを含む信号である。原駆動信号発生部221で生成された原信号ODRVは、各マスク回路222に出力される。
マスク回路222は、ヘッド21のノズル♯1〜♯180をそれぞれ駆動する複数のピエゾ素子に対応して設けられている。各マスク回路222には、原信号発生部221から原信号ODRVが入力されるとともに、印刷信号PRT(i)が入力される。この印刷信号PRT(i)は、画素に対応する画素データであり、一画素に対して2ビットの情報を有する2値信号である。その各ビットは、それぞれ第1パルスW1と第2パルスW2とに対応している。マスク回路222は、印刷信号PRT(i)のレベルに応じて、原信号ODRVを遮断したり通過させたりするためのゲートである。すなわち、印刷信号PRT(i)がレベル『0』のときには、原信号ODRVのパルスを遮断する一方、印刷信号PRT(i)がレベル『1』のときには、原信号ODRVの対応するパルスをそのまま通過させて駆動信号DRVとして、各ノズル♯1〜♯180のピエゾ素子に向けて出力する。各ノズル♯1〜♯180のピエゾ素子は、各マスク回路222からの駆動信号DRVに基づき駆動してインクの吐出を行う。
図7は、原駆動信号発生部221の動作を示す原信号ODRV、印刷信号PRT(i)、駆動信号DRV(i)のタイミングチャートである。同図に示すように、原信号ODRVは、各画素区間T1、T2、T3、T4において、第1パルスW1と第2パルスW2とを順に発生する。なお、画素区間とは、一画素分のキャリッジの移動区間と同じ意味である。
ここで、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ『10』に対応しているとき、第1パルスW1のみが一画素区間の前半で出力される。これにより、ノズルから小さいインク滴が吐出され、媒体には小さいドット(小ドット)が形成される。また、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ『01』に対応しているとき、第2パルスW2のみが一画素区間の後半で出力される。これにより、ノズルから中サイズのインク滴が吐出され、媒体には中サイズのドット(中ドット)が形成される。また、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ『11』に対応しているとき、第1パルスW1と第2パルスW2とが一画素区間で出力される。これにより、ノズルから大きいサイズのインク滴が吐出され、媒体には大きいサイズのドット(大ドット)が形成される。以上説明したとおり、一画素区間における駆動信号DRV(i)は、印刷信号PRT(i)の3つの異なる値に応じて互いに異なる3種類の波形を有するように整形され、これらの信号に基づいてヘッド21は、3種類のサイズのドットを形成し、また画素区間内にて吐出するインク量を調整することが可能である。また、画素区間T4のように、印刷信号PRT(i)が2ビットの画素データ『00』に対応しているときには、ノズルからインク滴が吐出されず、媒体にはドットが形成されないことになる。
本実施形態に係るインクジェットプリンタ1では、このようなノズル♯1〜♯180の駆動回路220が、各ノズル列211ごと、即ち、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ごとに各々個別に設けられ、各ノズル列211の各ノズル♯1〜180ごとに個別にピエゾ素子の駆動が行われるようになっている。
===印刷動作===
次に前述したインクジェットプリンタ1の印刷動作について説明する。ここでは、「双方向印刷」を例にして説明する。図8は、インクジェットプリンタ1の印刷動作の処理手順の一例を示したフローチャートである。以下で説明される各処理は、システムコントローラ126が、メインメモリ127又はEEPROM129に格納されたプログラムを読み出して、当該プログラムに従って、各ユニットを制御することにより実行される。
システムコントローラ126は、ホストコンピュータ140から印刷データを受信すると、その印刷データに基づき印刷を実行すべく、まず、給紙処理を行う(S102)。給紙処理は、印刷しようとする媒体、ここでは用紙をプリンタ1内に供給し、印刷開始位置(頭出し位置とも言う)まで搬送する処理である。システムコントローラ126は、給紙ローラ13を回転させて、印刷しようとする紙を搬送ローラ17Aまで送る。システムコントローラ126は、搬送ローラ17Aを回転させて、給紙ローラ13から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。
次に、システムコントローラ126は、キャリッジ41を媒体に対して相対的に移動させて媒体に対して印刷を施す印刷処理を実行する。ここでは、まず、キャリッジ41をガイドレール46に沿って一の方向に向かって移動させながら、ヘッドからインクを吐出する往路印刷を実行する(S104)。システムコントローラ126は、キャリッジモータ32を駆動してキャリッジ41を移動させるとともに、印刷データに基づきヘッドを駆動してインクを吐出する。ヘッド21から吐出されたインクは、紙に到達してドットとして形成される。
このようにして印刷を行った後、次に、媒体を所定量だけ搬送する搬送処理を実行する(S106)。この搬送処理では、システムコントローラ126は、搬送モータ15を駆動して搬送ローラ17Aを回転させて、紙をヘッド21に対して相対的に搬送方向に所定量だけ搬送する。この搬送処理により、ヘッド21は、先ほどの印刷した領域とは異なる領域に印刷をすることが可能になる。
このようにして搬送処理を行った後、排紙すべきか否か排紙判断を実行する(S108)。ここで、印刷中の紙に印刷すべき他のデータがなければ、排紙処理を実行する(S116)。一方、印刷中の紙に印刷すべき他のデータがあれば、排紙処理は行わずに、復路印刷を実行する(S110)。この復路印刷は、キャリッジ41をガイドレール46に沿って先ほどの往路印刷とは反対の方向に移動させて印刷を行う。ここでも、システムコントローラ126は、キャリッジモータ42を先ほどとは逆に回転駆動させてキャリッジ41を移動させるとともに、印刷データに基づきヘッド21を駆動してインクを吐出し、印刷を施す。
復路印刷を実行した後、搬送処理を実行し(S112)、その後、排紙判断を行う(S114)。ここで、印刷中の紙に印刷すべき他のデータがあれば、排紙処理は行わずに、ステップS104に戻って、再度往路印刷を実行する(S104)。一方、印刷中の紙に印刷すべき他のデータがなければ、排紙処理を実行する(S116)。
排紙処理を行った後、次に、印刷終了か否かを判断する印刷終了判断を実行する(S118)。ここでは、次にホストコンピュータ140から印刷データに基づき、次に印刷すべき紙がないかどうかチェックする。ここで、次に印刷すべき紙がある場合には、ステップS102に戻り、再び給紙処理を実行して、印刷を開始する。一方、次に印刷すべき紙がない場合には、印刷処理を終了する。
===液体吐出検査装置===
本発明に係る液体吐出検査装置の実施形態について説明する。ここでは、本発明に係る液体吐出検査装置が、インクジェットプリンタ(液体吐出装置)に搭載された場合を例にして説明する。
<検査装置の概要>
図9は、本実施形態のインクジェットプリンタ1に搭載された液体吐出検査装置60とその検査方法を概略的に説明したものである。この液体吐出検査装置60は、ヘッド21と対向可能な位置に配設された電極板70と、この電極板70に接続された検出部80とを備えている。電極板70は、本発明の電極部として設けられたもので、例えば金属等の導電性を有する部材により形成され、キャリッジ41が移動したときに、ヘッド21との間に間隔Dを設けて、ヘッド21と非接触状態にて対向するように配置されている。ヘッド21と電極板70との間隔Dは、例えば1mmほどに設定される。電極板70には、例えば100V(ボルト)などの非常に高い電圧を印加するための電源(図示外)が接続され、高電圧が印加されるようになっている。本実施形態では、電源と電極板70との間に保護抵抗R1が直列に接続されている。
一方、検出部80は、電極板70における電位変化を検出するために接続されたものである。本実施形態では、この検出部80は、コンデンサCと、入力抵抗R2と、帰還抵抗R3と、オペアンプAmpとを備えた検出回路により構成されている。コンデンサCは、電極板70に電位の変化が発生したときに、この電位の変化を電気信号として入力抵抗R2を介してオペアンプAmpに入力する役割を果たす。オペアンプAmpは、コンデンサCを通じて入力された電気信号を増幅して出力する増幅回路としての役割を果たす。オペアンプAmpにより増幅された電気信号は、例えば、本実施形態のように、A/D変換回路88(図4参照)によりアナログ/デジタル変換されて、デジタルデータなどとしてシステムコントローラ126等の吐出判定部に伝達される。
また、ヘッド21は、電気的にアースされている。ヘッド21のアース構造については、後で詳しく説明する。
実際に吐出検査を行う場合には、ヘッド21の各ノズル♯1〜♯180からそれぞれ個別に電極板70に向けてインクを吐出する動作を実行する。図10は、ヘッド21のあるノズルから電極板70に向けてインクが吐出される様子を説明したものである。ここでは、インク滴Ipがヘッド21のノズル♯1〜♯180から連続的に吐出される。このため、ノズルから吐出されたインク滴Ipが電極板70に到達する前に、次のインク滴Ipがノズルから吐出されるから、ヘッド21と電極板70との間には、複数個のインク滴Ipが存在することになる。例えば、数個〜数十個ほどのインク滴Ipが、ヘッド21と電極板70との間に存在する。
このとき、電極板70には、電源から高電圧が印加されているから、ヘッド21と電極板70との間に複数個のインク滴Ipが存在した場合、これら複数個のインク滴Ipを通じて、電極板70からヘッド21に向かって電流が流れる現象が生じる。これは、ヘッド21と電極板70との間に存在するインク滴Ipの間隔が非常に短いために生じた現象であり、ヘッド21と電極板70との間に存在するインク滴Ipの相互間に放電現象が生じて、これにより電極板70からヘッド21へと電流が流れる状態が作られたものと考えられる。
このようにヘッド21と電極板70との間に電流経路Irが形成された場合、電極板70の電位は低下する。この電位の低下は、電極板70に接続された検出部80により検出される。したがって、ノズル♯1〜♯180からインクが正常に吐出されているかどうか簡単に検査することができる。
一方、ノズルからインクが正常に吐出されなかった場合には、インクが電極板70に到達しないため、ヘッド21と電極板70との間には、電流経路Irが形成されない。したがって、電極板70には、大きな電位変動が発生せず、検出部80では何も検出されないことから、ノズルからインクが正常に吐出されていないことを簡単に判別することができる。
なお、吐出検査時にノズル♯1〜♯180から吐出するインクについては、なるべく多い方が好ましい。すなわち、ノズル♯1〜♯180から吐出するインク滴のサイズは、なるべく大きい方が好ましい。これは、ヘッド21と電極板70との間に電流経路Irが形成され易くするためである。この場合、ノズル♯1〜♯180から吐出するインク滴のサイズは、本実施形態では、例えば、大ドット(「11」)などに設定されると良い。また、吐出検査時のインク滴のサイズは、通常、印刷時に使用されるインク滴のサイズよりも大きく設定されても良い。
また、ノズル♯1〜♯180から吐出するインク滴の間隔は、なるべく短い方が好ましい。すなわち、ノズル♯1〜♯180からインク滴を吐出するための駆動信号の周期をなるべく短くするのが好ましい。これは、ヘッド21と電極板70との間に、電流経路Irが形成され易くするためである。この場合、吐出検査時の駆動信号の周期を、通常の印刷時の周期よりも短く設定しても良い。
<電極板>
図11A及び図11Bは、本実施形態の電極板70の外観を示したものである。図11Aは、電極板70の平面図であり、図11Bは、電極板70の側面図である。
本実施形態の電極板70は、図11Aに示すように、長方形状に成形された基板72上に同じく長方形状に設けられている。基板72は、プリント配線基板であり、電極板70は、図11Bに示すように、このプリント配線基板72上に薄層状に形成されている。電極板の形成方法としては、直接プリント配線基板72に貼り付けて形成したり、また蒸着等の成膜方法などによって形成される。
本実施形態では、前述した検出部80を構成する保護抵抗R1やコンデンサC、入力抵抗R2、帰還抵抗R3、オペアンプAmpなどを構成する回路素子82、83、84がプリント配線基板72上に一体的に実装されている。これによって、これら電極板70や回路素子82、83、84を有するプリント配線基板72は、ヘッド21のノズル列の吐出検査を行うためのユニットとして構成されている。
<電極板の設置位置>
図12は、本実施形態の電極板70の設置位置を説明したものである。本実施形態の電極板70は、同図に示すように、ノズルからインクが吐出されて印刷が行われる印刷エリアApから外れたエリアAn(以下、非印刷エリアという)に設置される。この非印刷エリアAnには、ノズル♯1〜♯180のクリーニング装置として、ノズルの目詰まりを解消するために、ノズルからインクを吸い出すポンプ装置31が設けられている。また、この非印刷エリアAnには、印刷が行われないときにヘッド21のノズル♯1〜♯180を覆ってキャップするキャッピング装置35が設けられている。これらポンプ装置31とキャッピング装置35とにより、クリーニングユニット30が構成されている。この他に、クリーニングユニット30には、ノズル♯1〜♯180の開口部から余計に付着したインクを拭き取るワイピング装置などが設けられても良い。
本実施形態の電極板70は、非印刷エリアAnの中でも印刷エリアApに近い位置、即ち、同図に示すように、印刷エリアApと、クリーニングユニット30との間に設置されている。これによって、キャリッジ41が印刷エリアApから非印刷エリアAnへと移動してくる際には、必ず電極板70の上方を通過するようになっている。このことから、キャリッジ41が非印刷エリアAnに移動する非印刷時に、いつでもインクの吐出検査が行えるようにすることができる。
<電極板とノズル列との位置関係>
図13は、吐出検査が行われるときの電極板70とノズル列211との位置関係を説明したものである。本実施形態の電極板70は、同図に示すように、縦寸法L×横寸法Mの長方形状に成形され、その縦寸法Lがノズル列211の長さよりも長く設定され、またその横寸法Mがノズル列211、1列分の幅よりも大きく設定されている。これによって、電極板70は、1列分のノズル列211に対向するように形成されている。
吐出検査を行う場合には、電極板70は、同図に示すように、ヘッド21に設けられた複数のノズル列211のうちの1列と対向して、その対向したノズル列211について吐出検査を行うようになっている。1つのノズル列211について吐出検査が終了すると、未だ吐出検査が行われていない次のノズル列211が電極板70に対向すべく、キャリッジ41が移動する。そして、対向したそのノズル列211に対して吐出検査を行う。このようにして、ヘッド21に設けられた複数のノズル列211に対して順次吐出検査を行ってゆく。
<実際の検出波形>
図14は、吐出検査時にインクを吐出するために出力される駆動信号と、検出部80からの出力信号との波形をそれぞれ示したものである。同図中の上の波形は駆動信号の波形を示したものであり、同図中の下の波形は、検出部80の出力信号の波形を示したものである。あるノズルについて吐出検査を行う場合には、そのノズルからインク滴を連続的に吐出する必要があることから、検査対象となるノズルに設けられたピエゾ素子には、同図に示すような、多数のパルスWaを有する駆動信号が出力される。
一方、このような駆動信号によって、検査対象となるノズルからインクが正常に吐出された場合には、そのノズルから吐出されたインクによってヘッド21と電極板70との間に電流経路が形成され、電極板70に電位変動が生じ、この電位変動が検出部80により検出されるが、電流経路は、少なくとも検査対象のノズルから最初に吐出されたインクが電極板70に到達しない限り形成されないから、検出部80の出力波形としては、同図に示すように、駆動信号の出力開始タイミングに比べて、立上りが遅れた山形のパルスWbが得られる。
他方、ノズル♯1〜♯180からインクが正常に吐出されなかった場合には、インクが電極板70にきちんと到達しないため、ヘッド21と電極板70との間には、電流経路が正常に形成されず、このため、検出部80の出力信号には、同図に示すような山形のパルスWbがはっきりとは現れない。
なお、吐出検査は、複数のノズル、例えば、1列分のノズル列211、即ちノズル♯1〜♯180の180個のノズルについてまとめて行われる。このため、駆動信号は、同図に示すように、インク滴Ipを連続して吐出するための多数のパルスWaを1つの単位として、これを所定の周期Tで繰り返して出力する形となる。一方、検出部80の出力信号は、この駆動信号に対応して、各ノズル♯1〜♯180から正常にインクが吐出されれば、同図に示すように、所定の周期Tで山形のパルスWbが形成される形となる。ここで、所定の周期Tとしては、例えば、1kヘルツ[Hz]などに設定される。検出部80の出力波形のチェックは、各周期ごとに個別に行われ、これにより各ノズル♯1〜♯180ごとにそれぞれ個別に吐出検査を行うことができる。
<検査手順>
次に検査手順について説明する。図15Aは、本実施形態にかかるインクジェットプリンタ1における検査手順の一例を説明したフローチャートである。本実施形態では、電極板70のサイズが、1列分のノズル列211にしか対応していないことから、各ノズル列211(K)、211(C)、211(M)、211(Y)ごとにキャリッジ41(ヘッド21)を移動させて、各ノズル列211(K)、211(C)、211(M)、211(Y)ごとに個別に吐出検査を行う。ここでは、ブラック(K)のノズル列211(K)→シアン(C)のノズル列211(C)→マゼンダ(M)のノズル列211(M)→イエロ(Y)のノズル列211(Y)の順に吐出検査を実施する。
まず、クリーニング回数の初期化を行う(S200)。これは、1回の吐出検査中に何回クリーニング処理を実施したか、すなわち何回吐出無しがあったかをカウントするカウンタに「0」をセットするものである。続いて、ブラック(K)のノズル列211(K)について吐出検査を行う(S202)。その吐出検査が終了した後、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S204)。ここで、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、クリーニング回数が規定数に達したかどうかのチェックを行う(S220)。ここで、規定数とはこれ以上クリーニング処理を繰り返しても吐出が回復しないと考えられる数である。例えばこの回数を3回とすると、クリーニング回数が3回未満の場合には、ノズル列のクリーニング処理を行う(S222)。ここで、クリーニング処理は、ポンプ装置31等により実施するものであり、ブラック(K)のノズル列211(K)のみに実施しても良いし、他のノズル列と同時に実施しても良い。クリーニング処理終了後、クリーニング回数を1回分増やし(S224)、再びノズル列の吐出検査を行う。
ステップS220で、クリーニング回数が規定数に達していた場合には、エラー処理を行い(S226)、終了する。ここで、エラー処理とは、例えばユーザーに吐出しないノズルが存在することを通知して、より効果的な吐出の回復手段を取るように促しても良い。また、吐出が無いノズルを含むヘッドの交換を促しても良い。さらに、吐出が無いノズルを記憶し、そのノズルを使わずに別のノズルで補完して印刷を続行しても良い。
一方、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180が全て吐出有りの場合には、次にステップS206へと進み、シアン(C)のノズル列211(C)について吐出検査を実行する(S206)。吐出検査終了後、シアン(C)のノズル列211(C)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S208)。ここで、シアン(C)のノズル列211(C)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、ステップS220のクリーニング回数のチェックに進む。
他方、シアン(C)のノズル列211(C)のノズル♯1〜♯180が全て吐出有りの場合には、次にステップS210へと進み、マゼンダ(M)のノズル列211(M)について吐出検査を実行する(S210)。吐出検査終了後、マゼンダ(M)のノズル列21(M)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S212)。ここで、マゼンダ(M)のノズル列211(M)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、ステップS220のクリーニング回数のチェックに進む。
また、マゼンダ(M)のノズル列211(M)が全て吐出有りの場合には、次にステップS214へと進み、イエロ(Y)のノズル列211(Y)について吐出検査を実行する(S214)。吐出検査終了後、イエロ(Y)のノズル列211(Y)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S216)。ここで、イエロ(Y)のノズル列211(Y)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、ステップS220のクリーニング回数のチェックに進む。
一方、イエロ(Y)のノズル列211(Y)のノズル♯1〜♯180が全て吐出有りの場合には、全ての色のノズル列211(K)、211(C)、211(M)、211(Y)の各のノズル♯1〜♯180について吐出無しがないことから、『全て吐出有り』と判定して(S218)、処理を終了する。
図15Bは、ノズル列ごとにクリーニング処理を行う場合のフローチャートである。まず、クリーニング回数の初期化を行う(S240)。これは、1回の吐出検査中に何回クリーニング処理を実施したか、すなわち何回吐出無しがあったかをノズル列ごとにカウントするカウンタに、全て「0」をセットするものである。続いて、ブラック(K)のノズル列211(K)について吐出検査を行う(S242)。その吐出検査が終了した後、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S244)。ここで、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、ブラック(K)のノズル列211(K)のクリーニング回数が規定数に達したかどうかのチェックを行う(S246)。クリーニング回数が規定数未満の場合には、ブラック(K)のノズル列211(K)のクリーニング処理を行う(S248)。クリーニング処理終了後、ブラック(K)のノズル列211(K)のクリーニング回数を1回分増やし(S250)、再びブラック(K)のノズル列211(K)の吐出検査を行う。
ステップS246で、クリーニング回数が規定数に達していた場合には、エラー処理を行い(S282)、終了する。
一方、ブラック(K)のノズル列211(K)のノズル♯1〜♯180が全て吐出有りの場合には、次にステップS252へと進み、シアン(C)のノズル列211(C)について吐出検査を実行する(S252)。吐出検査終了後、シアン(C)のノズル列211(C)のノズル♯1〜♯180にインクの吐出があるかどうかをチェックする(S254)。ここで、シアン(C)のノズル列211(C)のノズル♯1〜♯180に1つでも吐出が無いノズルがあった場合には、シアン(C)のノズル列211(C)のクリーニング回数が規定数に達したかどうかのチェックを行う(S256)。クリーニング回数が規定数未満の場合には、シアン(C)のノズル列211(C)のクリーニング処理を行う(S258)。クリーニング処理終了後、シアン(C)のノズル列211(C)のクリーニング回数を1回分増やし(S260)、再びシアン(C)のノズル列211(C)の吐出検査を行う。
ステップS256で、クリーニング回数が規定数に達していた場合には、エラー処理を行い(S282)、終了する。
以下、マゼンダ(M)、イエロ(Y)についても、同様に吐出検査を実施し、ノズル#1〜#180に1つでも吐出がないノズルがあった場合には、そのノズル列のクリーニング回数が規定数に達したかどうかのチェックを行い、クリーニング回数が規定数未満の場合には、クリーニング処理を行い、そのノズル列のクリーニング回数を1回分増やして、再び吐出検査を行う。また、クリーニング回数が規定数に達していた場合には、エラー処理を行い(S282)、終了する。
ステップS274で、イエロ(Y)のノズル列211(Y)のノズル♯1〜♯180が全て吐出有りの場合には、全ての色のノズル列211(K)、211(C)、211(M)、211(Y)の各のノズル♯1〜♯180について吐出無しがないことから、『全て吐出有り』と判定して(S284)、処理を終了する。
図16は、各ノズル列211(K)、211(C)、211(M)、211(Y)の吐出検査の手順を説明したフローチャートである。まず、ヘッド21を電極板70に向かって移動させる(S302)。そして、検査対象となるノズル列211と電極板70とが互いに対向するように、両者の位置合わせを行う(S304)。次に、変数「N」に初期値「1」をセットして(S306)、「N」番目のノズル(ノズル♯N)から電極板70に向けてインク滴を連続的に吐出する動作を実行して、吐出検査を行う(S308)。吐出終了後、変数「N」に「N+1」の値をセットし(S310)、変数「N」がノズルの個数である「180」を超えていないかどうかチェックする(S312)。ここで、変数「N」が「180」を超えている場合には、全てのノズルについて吐出検査が終了したとして、処理を終了する。
一方、変数「N」が「180」を超えていない場合には、全てのノズル♯1〜♯180の検査が終了していないとして、ステップS308に戻って、次に「N+1」番目のノズル(ノズル♯N+1)についてインクの吐出動作を実行して、吐出検査を行う(S308)。その後、再度、変数「N」に「N+1」の値をセットして(S310)、変数「N」がノズルの個数である「180」を超えるまで、各ノズル♯1〜♯180について順次個別に吐出検査が実行される。
なお、これらの一連の検査処理は、本実施形態では、メインメモリ127やEEPROM129から読み出されたプログラムに基づきシステムコントローラ126により実行されたり、また、ホストコンピュータ140からの命令に基づき実行されたりする。
<検査タイミング>
吐出検査が行われるタイミングとしては、次のようなものがある。
(1)印刷処理中
印刷処理中に適当なタイミングで吐出検査を実行する。例えば、「双方向印刷」の場合には、移動方向が変更される際に、キャリッジ41が非印刷エリアAnへと移動してノズル♯1〜♯180の吐出検査を実行する。これにより、印刷処理中に途中でノズル♯1〜♯180の目詰まり等が発生して、印刷画像に不具合が生じるのを回避することができる。
(2)電源投入時
電源投入時に吐出検査を実行する。これは、これから印刷を行うために、プリンタ1(印刷装置)の電源投入時に、吐出検査を実行するものであり、プリンタ1のイニシャライズ処理時に処理の1つとしてノズル♯1〜♯180の吐出検査を実行する。このようなタイミンで吐出検査を実行することで、ノズル♯1〜♯180の目詰まり等なく印刷処理をスムーズに実行することができる。
(3)給紙時
媒体を印刷すべく所定の位置に送り込む動作時、即ち給紙時に吐出検査を実行する。これは、これから1つの媒体に印刷処理を施そうとするときに、インクが正常に吐出されるかどうかをチェックするもので、媒体Sを給紙する都度、吐出検査を実行しても良く、また、適宜な間隔で所定の数ごとに吐出検査を実行しても良い。
(4)印刷データを取得時
プリンタが、パーソナルコンピュータなどのホストコンピュータ140から印刷データを受け取ったときに、吐出検査を実行する。すなわち、ホストコンピュータ140から印刷データを受け取り、これから印刷を実行しようとするときに、インクが正常に吐出されるか否かをチェックするものである。このようなタイミングで吐出検査を実行することで、ノズル♯1〜♯180の目詰まり等なく、印刷処理をスムーズに実行することができる。
なお、本発明における吐出検査が実行されるのは、必ずしも前述した(1)〜(4)のタイミングである必要はなく、これら(1)〜(4)以外のタイミングで吐出検査が実行されても良い。
<まとめ>
以上、このような液体吐出検査装置によれば、ヘッド21のノズル♯1〜♯180から吐出されたインクによってヘッド21と電極板70との間に電流経路が形成されるかどうかを調べて、吐出の有無を判定することから、非常に簡単に吐出検査を行うことができる。このため、装置構成が非常にコンパクトであり、あまり大きな設置スペースを必要とせず、大幅なコストアップも招かずに済む。
また、このような液体吐出検査装置が、前述したようなインクジェットプリンタ等の液体吐出装置に搭載されることで、非常に簡便に吐出検査を行うことができ、吐出不良をあまり手間をかけずに簡単に解消することができる。
===ヘッドのアース構造===
前述したヘッド21については、電気的にアース(接地)されていても良い。図17は、ヘッド21のアース構造の一例を説明するためのものであり、ヘッド21の内部構造の一例を示している。ここで示されているヘッド21は、同図に示すように、複数の圧電振動子152からなる圧電振動子群154や、固定板156、フレキシブルケーブル158などをユニット化した振動子ユニット150と、この振動子ユニット150を収納可能なケース160と、ケース160の先端面に接合される流路ユニット170とを備えている。
圧電振動子152は、前述したピエゾ素子であり、圧電振動子152は、圧電体151と、内部電極153とが交互に積層されて構成され、縦方向に沿って細長い櫛歯状をしている。圧電振動子152は、外部からの駆動信号によって、長手方向、即ち縦方向に沿って伸縮する。圧電振動子152の先端部(下端部)は、島部172を介して流路ユニット170に接合されている。
流路ユニット170は、弾性板174と、流路形成基板176と、ノズルプレート178とからなる。ノズルプレート178は、例えばステンレス鋼製等の薄いプレートであり、所定のピッチで形成された多数のノズル開口180を有している。このノズル開口によりノズル♯1〜♯180が形成されている。流路形成基板176には、圧力室182がノズル開口180ごとにそれぞれ形成されている。
圧電振動子152が伸長または収縮すると、弾性板174が上側または下側に弯曲変形して圧力室182が収縮または膨張する。これによって、インク供給室184からインク供給路186を通って圧力室182へとインクが供給される。さらに圧力室182に蓄積されたインクは、ノズル開口180からインク滴としてインクが吐出される。
このようなインク吐出機構を備えたヘッド21をアースする場合には、前述した流路ユニット170のノズルプレート178にアース線190を接続して、このアース線190を適当な金属部材、例えばガイドレース46が金属製であれば、ガイドレール48などに接続する。このようにアース線190を介してノズルプレート178をアースすれば、簡単にヘッド21をアースすることができる。
<電極板のクリーニング機構>
次に、電極板70のクリーニング機構について説明する。吐出検査においては、各ノズルから吐出されたインクは、その性状や材質によって、電極板に到達した後、そのまま電極板に付着してしまう可能性がある。電極板にインクが付着すると、吐出検査に悪影響を及ぼす可能性も生じてくる。
そこで、電極板からインクを除去するためのクリーニング機構を備えるのが好ましい。図18、図19A及び図19Bは、本発明の電極板のクリーニング機構200の一実施形態を説明したものである。図18は、クリーニング機構200の概要を説明した斜視図であり、図19Aは、クリーニング前の様子を説明したものであり、図19Bは、クリーニング後の様子を説明したものである。
このクリーニング機構200は、図18に示すように、ワイピング部材202と、このワイピング部材202を保持する保持部材204とを備えている。ワイピング部材202は、ゴムなどの弾性素材によって形成された部材であり、同図に示すように、その上端部が保持部材204に保持されているとともに、その下端部が電極板70の表面に当接して、電極板70の表面に密着しつつ当該表面からインクを拭き取って除去するようになっている。
一方、保持部材204は、当該保持部材204を電極板70の表面に沿って前後にスライド移動させる駆動機構(図示外)に接続されている。この保持部材204は、その駆動機構の駆動により、同図に示すように、ワイピング部材202を保持したまま、電極板70の表面に沿って前後にスライド移動する。
図19A及び図19Bは、このクリーニング機構200によるクリーニング手順を説明したものである。保持部材204は、吐出検査が行われている間、図19Aに示すように、電極板70が設けられた基板72の基部72b側(同図中左端側)に待機している。そして、吐出検査が行われて、電極板70上にある程度インクが堆積したときに、保持部材204は、待機位置からワイピング部材202とともに、電極板70の表面に沿って図中矢印Fの方向に沿ってスライド移動する。ワイピング部材202は、その先端部(下端部)が電極板70の表面に密着したまま、電極板70の表面に沿ってスライド移動して、図19Bに示すように、電極板70上に堆積したインクGを拭き取って除去する。
電極板70が設けられた基板72の先端部72a側(同図中右端側)の下方には、電極板70から除去されたインクを回収する回収部材206が設けられている。電極板70から除去されたインクGは、電極板70上から落下して回収部材206の回収部207に回収される。
以上このようなクリーニング機構を備えることによって、吐出検査により電極板70上に堆積したインクを除去することができ、電極板70にインクが付着して不具合が発生するのを防止することができる。
なお、電極板70の表面については、インクが除去され易いようにするために撥水処理が施されていると良い。
図20は、クリーニング機構の他の実施形態を示した斜視図である。このクリーニング機構210は、ワイピング部材212と、このワイピング部材212を保持する保持部材214とを備え、保持部材214に接続された外部の駆動機構の駆動力によって、ワイピング部材212が電極板70の表面に密着しながらこれに沿ってスライド移動して、電極板70の表面からインクを拭き取って除去する。
===電極部の他の実施形態===
図21A、図21B及び図21Cは、本発明の電極部の他の実施形態をそれぞれ示したものである。図21Aは、本発明の電極部として、横幅が狭い電極板70が設けられたときの一実施形態を示したものである。図21Bは、本発明の電極部として、横幅が広い電極板70が設けられたときの一実施形態を示したものである。これら図21A及び図21Bの電極板70は、共に基板72上に設けられている。図21Aに示すように、電極板70が幅狭に形成されれば、さらなるコンパクト化を図ることができる。また、図21Bに示すように、電極板70の横幅がより広く形成されれば、複数のノズル列211についてまとめて吐出検査を行うことができる。これにより、検査処理の効率化や検査時間の短縮を図ることができる。
図21Cは、本発明の電極部として、電極線74が設けられたときの一実施形態を示したものである。この電極線74は、電極板と同様に、例えば金属などの導電性材料からなる線材により形成されたものである。本実施形態の電極線74は、同図に示すように、基板72の先端部に形成された開口部76の中央部に基板72の長手方向、即ち縦方向に沿って掛け渡されている。電極線74の両端部は、それぞれ開口部76の内縁部に固定されている。
このように電極部が電極線74により構成され、基板72に形成された開口部76に掛け渡されていることによって、吐出検査時にヘッド21のノズル♯1〜♯210から吐出したインクが電極線74に到達しても、当該電極線74からインクを自然落下させることができ、これにより、前述したクリーニング機構200、210等を使用しなくても、簡単に電極線74からインクの除去を図ることができる。
このほかに、電極板70や電極線74等の電極部については、その表面が撥水処理されていた方が好ましい。これは、ノズルから吐出されたインク滴が電極板70や電極線72等に到達したときに、当該電極板70や電極線74から除去し易いようにするためである。電極板70や電極線72等の表面が撥水処理されることによって、例えば、前述したクリーニング機構200、210によりインクを除去するときでも、簡単に作業を行うことができる。
撥水処理を施す方法としては、電極板70や電極線74等の電極部の表面に撥水処理層などをコーティング等により設ける方法をはじめ、その他、周知の方法を含む。
===液体吐出システム等の構成===
次に、本発明に係る液体吐出システムの一例として、液体吐出装置としてインクジェットプリンタを備えた液体吐出システムを例にして説明する。
図22は、液体吐出システムの外観構成を示した説明図である。液体吐出システム1000は、コンピュータ本体1102と、表示装置1104と、プリンタ1106と、入力装置1108と、読取装置1110とを備えている。コンピュータ本体1102は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置1104は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ1106は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置1108は、本実施形態ではキーボード1108Aとマウス1108Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置1110は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置1110AとCD−ROMドライブ装置1110Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magnet Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
図23は、図22に示した液体吐出システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体1102が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ1202と、ハードディスクドライブユニット1204等の外部メモリがさらに設けられている。
上述したプリンタ1の動作を制御するコンピュータプログラムは、例えばインターネット等の通信回線を経由して、プリンタ1106に接続されたコンピュータ1000等にダウンロードさせることができるほか、コンピュータによる読み取り可能な記録媒体に記録して配布等することもできる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクFD、CD−ROM、DVD−ROM、光磁気ディスクMO、ハードディスク、メモリ等の各種記録媒体を用いることができる。なお、このような記憶媒体に記憶された情報は、各種の読取装置1110によって、読み取り可能である。
なお、以上の説明においては、プリンタ1106が、コンピュータ本体1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110と接続されて液体吐出システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、液体吐出システムが、コンピュータ本体1102とプリンタ1106から構成されても良く、液体吐出システムが表示装置1104、入力装置1108及び読取装置1110のいずれかを備えていなくても良い。また、例えば、プリンタ1106が、コンピュータ本体1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ1106が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
このようにして実現された印刷システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
===その他の実施の形態===
以上、一実施形態に基づき、インクジェットプリンタ等の印刷装置について説明したが、上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更または改良され得るとともに、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に係る液体吐出検査装置や液体吐出装置、液体吐出システムに含まれるものである。
また、本実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部又は全部をソフトウェアによって置き換えてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアによって置き換えてもよい。
また、液体吐出装置(インクジェットプリンタ1)側にて行っていた処理の一部をホストコンピュータ140側にて行ってよく、また液体吐出装置(インクジェットプリンタ1)とホストコンピュータ140の間に専用の処理装置を介設して、この処理装置にて処理の一部を行わせるようにしてもよい。
<液体について>
前述した実施の形態では、液体としてインクが使用された場合を例にして説明したが、本発明に係る液体吐出装置にあっては、インクに限らず、その他の液体、例えば、金属材料、有機材料(例えば高分子材料)、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、各種加工液、遺伝子溶液といった各種液体がインクの代わりに用いられても良い。
<液体吐出部について>
前述した実施の形態では、本発明の液体吐出部として、インクジェットプリンタ1のヘッド21のノズル列211が説明されていたが、本発明の液体吐出部にあっては、このようなノズル列211に限らず、液体を吐出するのではあれば、どのような形態の吐出部であっても構わない。
<電極部について>
前述した実施の形態では、本発明の電極部として、電極板70や電極線74が説明されていたが、本発明の電極部にあっては、このような電極板70や電極線74に限らず、他の形状や他のタイプの電極部が用いられても良い。
また、前述した実施の形態では、本発明の電極部として、基板72上に設けられた電極板70や電極線74が説明されていたが、本発明の電極部にあっては、必ずしもこのような基板72上に設けられる必要はなく、他の形態で設置されても良い。
また、前述した実施の形態では、ヘッド21をアース側として、電極部(電極板70)に高電圧が印加されたが、本発明にあっては、このような場合に限らず、電極部(電極板70)をアース側として、ヘッド21側に高電圧を印加して、液体吐出部(ノズル列)から液体(インク)が吐出されたときに、ヘッド21から電極部へと流れる電流経路を形成するようにしても良い。
<電流経路について>
前述した実施の形態では、ヘッド21と電極板70との間に存在する複数のインク滴によって電流経路が形成されたが、本発明の電流経路にあっては、このような場合に限らず、液体吐出部から吐出された液体により形成されれば、どのような形態の電流経路であっても構わない。
<検出部について>
前述した実施の形態では、本発明の検出部として、電極部(電極板70)の電位変動を検出する検出部80が説明されていたが、本発明の検出部にあっては、このような検出部80に限らず、液体吐出部(ヘッド21のノズル列211)と、電極部(電極板70)との間に電流経路が形成されたか否かを検出することが可能であれば、どのようなタイプの検出部であっても構わない。例えば、電極部を流れる電流を検出して電流経路の形成の有無をチェックするような検出部であっても構わない。
<吐出検査について>
前述した実施の形態では、吐出検査が1つのノズルずつ行われていたが、本発明の吐出検査にあっては、複数のノズルから同時にインクを吐出して、同時に2以上のノズルについて吐出検査を行うようにしても良い。この場合、例えば、2以上のノズルからインクが正常に吐出されたときの電極部の電位変動量と、吐出不良のノズルが含まれていたときの電極部の電位変動量との相違から、各ノズルごとに個別に吐出の有無を調べることができる。
<液体吐出検査装置について>
前述した実施の形態では、液体吐出検査装置として、インクジェットプリンタを例にした液体吐出装置に搭載された液体吐出検査装置について説明したが、本発明に係る液体吐出検査装置にあっては、このような装置に限らず、液体吐出装置からは分離して、液体の吐出検査のみを独立して実行可能な装置であっても良く、また、前述した液体吐出装置以外の他の装置に搭載される液体吐出検査装置であっても良い。
<液体吐出装置について>
前述した実施の形態では、液体吐出検査装置として、インクジェットプリンタを例にして説明したが、本発明に係る液体吐出装置にあっては、このようなインクジェットプリンタに限らず、液体を吐出する装置であれば、どのような装置であっても構わない。
<クリーニング機構について>
前述した実施の形態では、本発明のクリーニング機構として、ワイピング部材202、212と、保持部材204、214とからなるクリーニング機構200、210を説明したが、本発明のクリーニング機構にあっては、このような機構に限らず、電極部から液体を除去するのであれば、他のタイプのクリーニング機構であっても構わない。
<媒体について>
媒体については、前述した用紙として、普通紙やマット紙、カット紙、光沢紙、ロール紙、用紙、写真用紙、ロールタイプ写真用紙等をはじめ、これらの他に、OHPフィルムや光沢フィルム等のフィルム材や布材、金属板材などであっても構わない。すなわち、インクの吐出対象となり得るものであれば、どのような媒体であっても構わない。
インクジェットプリンタの斜視図。 インクジェットプリンタの内部構成図。 インクジェットプリンタの搬送部を示す断面図。 インクジェットプリンタのシステム構成を示すブロック構成図。 ヘッドのノズルを示す平面図。 ノズル駆動回路の一実施形態を示す回路図。 駆動信号発生部の動作を示す原信号ODRV、印刷信号PRT(i)、駆動信号DRV(i)のタイミングチャート。 印刷処理の処理フローの一例を説明するフローチャート。 本実施形態の液体吐出検査装置を説明する説明図。 本実施形態の液体吐出検査装置の検査方法を説明する説明図。 図11Aは電極部の平面図であり、図11Bは電極部の側面図である。 電極部の設置位置を説明する説明図。 吐出検査時の電極部とノズルとの位置関係を説明する説明図。 ノズルの駆動信号と、検出部の出力信号とを説明する説明図。 検査手順の一実施形態を説明するフローチャート。 検査手順の一実施形態を説明するフローチャート。 各ノズル列別の吐出検査手順を説明するフローチャート ヘッドの構造の一実施形態を示した断面図。 電極板のクリーニング機構の一実施形態を説明する斜視図。 図19Aはクリーニング前の様子を説明する説明図であり、図19Bはクリーニング後の様子を説明する説明図である。 電極板のクリーニング機構の他の実施形態を説明する斜視図。 図21A、図21B及び図21は、本発明の電極部の他の実施形態を示す平面図である。 本発明に係る液体吐出システムの一実施形態を説明する斜視図。 図22の液体吐出システムの構成を示すブロック構成図。
符号の説明
1 インクジェットプリンタ、 2 操作パネル、 3 排紙部、 4 給紙部、
5 操作ボタン、 6 表示ランプ、 7 排紙トレー、 8 給紙トレー、
11A 紙挿入口、 11B ロール紙挿入口、 13 給紙ローラ、
14 プラテン、 15 紙搬送モータ(PFモータ)、 17A 搬送ローラ、
17B 排紙ローラ、 18A・18B フリーローラ、 21 ヘッド、
211 ノズル列、 22 ヘッドドライバ、
30 クリーニングユニット、 31 ポンプ装置、 35 キャッピング装置、
41 キャリッジ、 42 キャリッジモータ(CRモータ)、 44 プーリ、
45 タイミングベルト、 46 ガイドレール、
48 インクカートリッジ、 51 リニア式エンコーダ、
60 吐出検査装置、 70 電極板、 72 基板、 74 電極線、
80 検出部、 88 A/D変換部、
122 バッファメモリ、 124 イメージバッファ、
126 システムコントローラ、 127 メインメモリ、
128 キャリッジモータ制御部、 129 EEPROM、
130 搬送制御部、 132 ヘッド駆動部、 134 ロータリ式エンコーダ、
136 リニア式エンコーダ、 140 ホストコンピュータ、
150 振動子ユニット、 151 圧電体、 152 圧電振動子、
153 内部電極、 154 圧電振動子群、
156 固定板、 158 フレキシブルケーブル、 160 ケース、
170 流路ユニット、 172 島部、 174 弾性板、 176 流路形成基板、
178 ノズルプレート、 180 ノズル開口、 182 圧力室、
184 インク供給室、 186 インク供給路、 190 アース線、
200 クリーニング機構、 202 ワイピング部材、 204 保持部材、
206 回収部材、 207 回収部、 210 クリーニング機構、
212 ワイピング部材、 214 保持部材、 211 ノズル列、
220 駆動回路、 221 原駆動信号発生部、 222 マスク回路、
1200 表示装置、 1201 ディスプレイ、
1300 入力装置、 1300A キーボード、 1300B マウス、
1400 記録再生装置、 1400A フレキシブルディスクドライブ装置、
1400B CD−ROMドライブ装置、
1000 液体吐出システム、
Ap 印刷エリア、 An 非印刷エリア、
S 媒体、 Ip インク滴、
R1 保護抵抗、 R2 入力抵抗、 R3 帰還抵抗、
C コンデンサ、 Amp オペアンプ

Claims (15)

  1. 液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、
    前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
    前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
    前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査装置。
  2. 前記電流経路は、前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体として液体滴が連続的に吐出されることにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出検査装置。
  3. 前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記電流経路が形成されたか否かを検出する検出部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出検査装置。
  4. 前記検出部として、前記電極部の電位を検出する電位検出部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出検査装置。
  5. 前記電位検出部により検出された前記電位と、所定の基準電位とを比較して、前記電流経路が形成されたか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出検査装置。
  6. 前記吐出検査を行うときに、前記電極部に電圧が印加されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出検査装置。
  7. 前記電極部の表面に撥水処理が施されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液体吐出検査装置。
  8. 前記電極部から前記液体を除去するためのクリーニング機構を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液体吐出検査装置。
  9. 前記液体吐出部から吐出される前記液体がインクであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の液体吐出検査装置。
  10. 液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において、
    前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部を備え、
    前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
    前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定し、
    前記電流経路は、前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体として液体滴が連続的に吐出されることにより形成され、
    前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記電流経路が形成されたか否かを検出するための検出部を備え、
    前記検出部として、前記電極部の電位を検出する電位検出部を備え、
    前記電位検出部により検出された前記電位と、所定の基準電位とを比較して、前記電流経路が形成されたか否かを判定し、
    前記吐出検査を行うときに、前記電極部に電圧が印加され、
    前記電極部の表面に撥水処理が施され、
    前記電極部から前記液体を除去するためのクリーニング機構を備え、
    前記液体吐出部から吐出される前記液体がインクであることを特徴とする液体吐出検査装置。
  11. 液体吐出部における液体の吐出検査を行う方法であって、
    前記液体吐出部から、当該液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部に向けて前記液体を吐出する動作を実行して、
    前記液体吐出部から吐出された前記液体により前記液体吐出部と前記電極部との間に電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定することを特徴とする液体吐出検査方法。
  12. 媒体に対して液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置において、
    前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部と、
    前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
    前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定する液体吐出検査部とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
  13. 媒体に対して、導電性を有するインクを吐出するインク吐出部を備えたインクジェットプリンタにおいて、
    前記インク吐出部と非接触状態にて設けられた電極部と、
    前記インク吐出部から前記電極部に向けて前記インクを吐出して、前記インク吐出部と前記電極部との間に、前記インク吐出部から吐出した前記インクにより電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
    前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定するインク吐出検査部とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
  14. 液体吐出部における液体の吐出検査を行う液体吐出検査装置において実行されるプログラムであって、
    前記液体吐出部から、当該液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部に向けて前記液体を吐出するステップと、
    前記液体吐出部から吐出された前記液体により前記液体吐出部と前記電極部との間に電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定するステップとを実行することを特徴とするプログラム。
  15. コンピュータ本体と、このコンピュータ本体に接続可能な液体吐出装置とを具備した液体吐出システムにおいて、
    前記液体吐出装置は、媒体に対して液体を吐出する液体吐出部を備えた液体吐出装置であって、
    前記液体吐出部と非接触状態にて設けられた電極部と、
    前記液体吐出部から前記電極部に向けて前記液体を吐出して、前記液体吐出部と前記電極部との間に、前記液体吐出部から吐出した前記液体により電流経路が形成された場合に、吐出有りと判定し、
    前記電流経路が形成されなかった場合に、吐出無しと判定する液体吐出検査部とを備えたことを特徴とする液体吐出システム。
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