JP2010194795A - Fluid ejecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体吐出装置に関する。 The present invention relates to a fluid ejection device.
従来、印刷ヘッドのノズルから帯電したインク滴をインク受け領域に吐出することにより発生する電圧変化を検出して、ノズルからインクが正常に吐出されるか否かのノズル検査を行うインクジェットプリンターが提案されている。こうしたインクジェットプリンターでは、印刷ヘッドに複数のノズル列が形成され、それら複数のノズル列を順次検査対象ノズル列に設定すると共に、設定された検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定し、設定された検査対象ノズルについてノズル検査を実行する。この種のインクジェットプリンターにおいて、インク受け領域にインク堆積物が溜まってそのインク堆積物を介してインク受け領域と印刷ヘッドとが短絡することのないようにするために、インク受け領域を昇降可能としたり印刷ヘッドを昇降可能としたりすることが提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, inkjet printers that detect voltage changes caused by ejecting charged ink droplets from the nozzles of the print head to the ink receiving area and inspect whether the ink is ejected normally from the nozzles have been proposed Has been. In such an ink jet printer, a plurality of nozzle rows are formed in a print head, and the plurality of nozzle rows are sequentially set as inspection target nozzle rows, and a plurality of nozzles constituting the set inspection target nozzle rows are sequentially set as inspection target nozzles. The nozzle inspection is executed for the set inspection target nozzle. In this type of inkjet printer, in order to prevent ink deposits from accumulating in the ink receiving area and short-circuiting between the ink receiving area and the print head via the ink deposit, the ink receiving area can be raised and lowered. It has been proposed that the print head can be moved up and down (see Patent Document 1).
ところで、印刷ヘッドを昇降可能とする機構は、印刷ヘッドに対向する位置に搬送される用紙を下方から支持するプラテンと印刷ヘッドとのギャップ(プラテンギャップ)を調節するときにも使用される(特許文献2参照)。具体的には、例えばプラテンギャップが常に同じ場合、印刷しようとする用紙が普通紙のときと比べて封筒などの厚紙のときには用紙と印刷ヘッドとの間隔が狭くなり濃度むら等の不具合が発生することから、用紙の厚さに合わせてプラテンギャップを調節するのである。 By the way, the mechanism capable of moving the print head up and down is also used when adjusting the gap (platen gap) between the print head and the platen that supports the paper conveyed from below to the position facing the print head (patent). Reference 2). Specifically, for example, when the platen gap is always the same, when the paper to be printed is thick paper such as an envelope as compared to plain paper, the gap between the paper and the print head is narrowed, causing problems such as uneven density. Therefore, the platen gap is adjusted according to the thickness of the paper.
さて、上述したノズル検査を実行するときには、印刷ヘッドとインク受け領域との間隔を狭くしないと、ノズルからインクが吐出したとしても十分な電圧変化が発生しないため正常であるにもかかわらず異常と判定してしまうことがある。このため、例えばノズル検査を実行する前の印刷で厚紙が使用され、プラテンギャップが広く設定されていた場合には、検査前に印刷ヘッドを下降させて印刷ヘッドとインク受け領域との間隔を狭くする必要があった。 Now, when performing the above-described nozzle inspection, if the interval between the print head and the ink receiving area is not narrowed, even if ink is ejected from the nozzles, a sufficient voltage change will not occur, which is abnormal despite being normal. It may be judged. For this reason, for example, when thick paper is used in printing before the nozzle inspection is performed and the platen gap is set wide, the print head is lowered before the inspection to narrow the interval between the print head and the ink receiving area. There was a need to do.
しかしながら、このようにノズル検査前に印刷ヘッドを下降させると、その分ノズル検査に要するトータル時間が長くなってしまうという問題があった。特に、厚紙への印刷の途中でノズル検査のタイミングが到来した場合には、印刷ヘッドを下降させてインク領域との間隔を狭くしてノズル検査を実行したあと、厚紙への印刷を再開する前に印刷ヘッドを再度上昇させてプラテンギャップを広くしなければならず、印刷に要するトータル時間が長くなってしまうという問題があった。 However, if the print head is lowered before the nozzle inspection in this way, there is a problem that the total time required for the nozzle inspection becomes longer. In particular, when the nozzle inspection timing comes in the middle of printing on thick paper, after the print head is lowered to narrow the gap with the ink area and nozzle inspection is performed, before printing on thick paper is resumed. In addition, the print head must be raised again to widen the platen gap, resulting in an increase in the total time required for printing.
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、ノズル検査に要する時間や画像形成に要する時間が長びくのを防止することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a main object thereof is to prevent the time required for nozzle inspection and the time required for image formation from being prolonged.
本発明の流体吐出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The fluid ejection device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の第1の流体吐出装置は、
複数のノズルを有し、主走査方向に移動しながら該ノズルからプラテン上に搬送されるターゲットに向けて流体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドと対向可能な位置に設けられ、ノズル検査の実行時に前記ヘッドのノズルから吐出された流体を受ける検査領域と、
前記ヘッドの高さを調節するヘッド高さ調節手段と、
前記検査領域の高さを調節する検査領域高さ調節手段と、
流体吐出条件と前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを示すプラテンギャップとを対応づけて記憶する記憶手段と、
流体吐出条件を入力する流体吐出条件入力手段と、
前記流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを前記記憶手段から読み出すプラテンギャップ読出手段と、
前記プラテンから前記ヘッドまでの高さが前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとなるよう前記ヘッド高さ調節手段を制御するヘッド高さ制御手段と、
前記ヘッド高さ調節手段を制御して前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを調節するのと並行して又は前後して、所定のセンサーギャップと前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて前記検査領域の高さの目標値を算出し、前記検査領域の高さが前記目標値となるよう前記検査領域高さ調節手段を制御する検査領域高さ制御手段と、
を備えたものである。
The first fluid ejection device of the present invention comprises:
A head having a plurality of nozzles and discharging fluid toward a target conveyed on the platen from the nozzles while moving in the main scanning direction;
An inspection region that is provided at a position that can face the head, and that receives fluid ejected from the nozzle of the head when performing nozzle inspection;
A head height adjusting means for adjusting the height of the head;
Inspection area height adjusting means for adjusting the height of the inspection area;
Storage means for storing fluid discharge conditions in association with a platen gap indicating a height from the platen to the head;
Fluid discharge condition input means for inputting fluid discharge conditions;
A platen gap reading means for reading a platen gap corresponding to the fluid discharge condition input by the fluid discharge condition input means from the storage means;
Head height control means for controlling the head height adjusting means so that the height from the platen to the head becomes the platen gap read from the storage means;
In parallel with or before and after adjusting the height from the platen to the head by controlling the head height adjusting means, based on the predetermined sensor gap and the platen gap read from the storage means An inspection area height control means for calculating a target value of the height of the inspection area and controlling the inspection area height adjusting means so that the height of the inspection area becomes the target value;
It is equipped with.
この流体吐出装置では、流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを記憶手段から読み出す。そして、プラテンからヘッドまでの高さがその読み出したプラテンギャップとなるようヘッド高さ調節手段を制御する。この制御と並行して又は前後して、所定のセンサーギャップと記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて検査領域の高さの目標値を算出し、検査領域の高さがその目標値となるよう検査領域高さ調節手段を制御する。こうすることにより、その後ノズル検査を実行するタイミングが到来したとしても、すでにヘッドと検査領域との間隔は所定のセンサーギャップとなっているため、直ちにノズル検査を実行することができる。したがって、ノズル検査に要する時間が長びくのを防止することができる。 In this fluid ejection device, the platen gap corresponding to the fluid ejection condition input by the fluid ejection condition input unit is read from the storage unit. Then, the head height adjusting means is controlled so that the height from the platen to the head becomes the read platen gap. In parallel with or before or after this control, a target value for the height of the inspection area is calculated based on a predetermined sensor gap and the platen gap read from the storage means, and the height of the inspection area becomes the target value. The inspection area height adjusting means is controlled. By doing so, even if the timing for performing the nozzle inspection thereafter comes, the interval between the head and the inspection area has already become a predetermined sensor gap, so that the nozzle inspection can be performed immediately. Therefore, it is possible to prevent the time required for the nozzle inspection from being prolonged.
ここで、「流体吐出条件」とは、例えばターゲットの厚さ、画像を形成するときの画像解像度、周囲の温度などの、プラテンギャップと関連のある条件をいう。また、「ノズル検査」とは、検査領域とヘッドとの間隔が精度に影響を与えるノズル検査をいう。 Here, the “fluid ejection condition” refers to a condition related to the platen gap, such as the thickness of the target, the image resolution when forming an image, and the ambient temperature. “Nozzle inspection” refers to nozzle inspection in which the distance between the inspection region and the head affects the accuracy.
本発明の第2の流体吐出装置は、
複数のノズルを有し、主走査方向に移動しながら該ノズルからプラテン上に搬送されるターゲットに向けて流体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドと対向可能な位置に設けられ、ノズル検査の実行時に前記ヘッドのノズルから吐出された流体を受ける検査領域と、
前記ヘッドの高さを調節するヘッド高さ調節手段と、
前記検査領域の高さを調節する検査領域高さ調節手段と、
流体吐出条件と前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを示すプラテンギャップとを対応づけて記憶する記憶手段と、
流体吐出条件を入力する流体吐出条件入力手段と、
画像データを入力する画像データ入力手段と、
前記流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを前記記憶手段から読み出すプラテンギャップ読出手段と、
前記画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像形成処理を実行する前に、前記プラテンから前記ヘッドまでの高さが前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとなるよう前記ヘッド高さ調節手段を制御するヘッド高さ制御手段と、
前記画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像が前記ターゲットに形成されるよう前記ヘッドを制御する画像形成処理手段と、
前記画像形成処理手段による画像形成の実行前又は実行中に前記ノズル検査のタイミングが到来したとき、前記ヘッド高さ調節手段を制御することなく、所定のセンサーギャップと前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて前記検査領域の高さの目標値を算出し、前記検査領域の高さが前記目標値となるよう前記検査領域高さ調節手段を制御する検査領域高さ制御手段と、
を備えたものである。
The second fluid ejection device of the present invention comprises:
A head having a plurality of nozzles and discharging fluid toward a target conveyed on the platen from the nozzles while moving in the main scanning direction;
An inspection region that is provided at a position that can face the head, and that receives fluid ejected from the nozzle of the head when performing nozzle inspection;
A head height adjusting means for adjusting the height of the head;
Inspection area height adjusting means for adjusting the height of the inspection area;
Storage means for storing fluid discharge conditions in association with a platen gap indicating a height from the platen to the head;
Fluid discharge condition input means for inputting fluid discharge conditions;
Image data input means for inputting image data;
A platen gap reading means for reading a platen gap corresponding to the fluid discharge condition input by the fluid discharge condition input means from the storage means;
Before executing the image forming process based on the image data input by the image data input means, the head height adjusting means is set so that the height from the platen to the head becomes the platen gap read from the storage means. A head height control means to control;
Image formation processing means for controlling the head so that an image based on the image data input by the image data input means is formed on the target;
When the timing of the nozzle inspection comes before or during execution of image formation by the image forming processing means, a predetermined sensor gap and a platen gap read from the storage means without controlling the head height adjusting means A target value of the height of the inspection area based on the inspection area height control means for controlling the inspection area height adjustment means so that the height of the inspection area becomes the target value;
It is equipped with.
この流体吐出装置では、流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを記憶手段から読み出す。また、画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像形成処理を実行する前に、プラテンからヘッドまでの高さが記憶手段から読み出したプラテンギャップとなるようヘッド高さ調節手段を制御し、その後、画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像がターゲットに形成されるようヘッドを制御する。そして、画像形成の実行前又は実行中にノズル検査のタイミングが到来したとき、ヘッド高さ調節手段を制御することなく、所定のセンサーギャップと記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて検査領域の高さの目標値を算出し、検査領域の高さが目標値となるよう検査領域高さ調節手段を制御する。こうすることにより、画像形成処理の実行前又は実行中にノズル検査のタイミングが到来したとしても、プラテンギャップを変更することなくノズル検査を実行することができる。したがって、ノズル検査が終わったあと画像形成を開始したり再開したりする前にプラテンギャップを変更する動作が不要となり、画像形成に要する時間が長びくのを防止することができる。 In this fluid ejection device, the platen gap corresponding to the fluid ejection condition input by the fluid ejection condition input unit is read from the storage unit. Further, before executing the image forming process based on the image data input by the image data input means, the head height adjusting means is controlled so that the height from the platen to the head becomes the platen gap read from the storage means, Thereafter, the head is controlled so that an image based on the image data input by the image data input means is formed on the target. Then, when the timing of nozzle inspection comes before or during execution of image formation, it is possible to control the inspection area based on the predetermined sensor gap and the platen gap read from the storage means without controlling the head height adjusting means. A target value of the height is calculated, and the inspection area height adjusting means is controlled so that the height of the inspection area becomes the target value. By doing so, even if the timing of nozzle inspection comes before or during execution of the image forming process, the nozzle inspection can be executed without changing the platen gap. Therefore, it is not necessary to change the platen gap before starting or restarting image formation after the nozzle inspection is completed, and it is possible to prevent the time required for image formation from being prolonged.
本発明の第1及び第2の流体吐出装置において、前記ノズル検査は、前記ヘッドと前記検査領域との間隔を前記センサーギャップとし前記ヘッドと前記検査領域との間に所定の電圧を印加した状態で、前記ヘッドの各ノズルから流体が吐出するよう前記ヘッドを制御したときの前記ヘッドと前記検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの正常・異常を判定する検査としてもよい。この場合、ヘッドと検査領域との間隔が広すぎると感度が低下して誤判定を招くおそれがあり、その間隔を適正な間隔に設定するのが好ましいことから、本発明を適用する意義が高い。なお、ノズル検査としては、そのほかに、検査領域に発光素子と受光素子とを設置し、発光素子から発射され受光素子に入射する光とノズルから吐出される流体とが交差する位置に印刷ヘッドを配置し、該ノズルから流体が吐出されるように作動したあと受光素子の出力信号に基づいて光が流体に遮断されたか否かによってノズルの正常・異常を判定するものを採用してもよい。この場合、ヘッドと検査領域との間隔が広すぎるとノズルから吐出された流体が曲がったり拡散したりして誤判定を招くおそれがあり、その間隔を適正な間隔に設定するのが好ましいことから、本発明を適用する意義が高い。 In the first and second fluid ejection devices of the present invention, the nozzle inspection is a state in which a predetermined voltage is applied between the head and the inspection region with the gap between the head and the inspection region as the sensor gap. Thus, an inspection may be performed to determine whether each nozzle is normal or abnormal based on an electrical change between the head and the inspection region when the head is controlled so that fluid is ejected from each nozzle of the head. In this case, if the distance between the head and the inspection area is too wide, the sensitivity may be lowered and erroneous determination may be caused. It is preferable to set the distance to an appropriate distance, and therefore, the significance of applying the present invention is high. . In addition to the nozzle inspection, a light emitting element and a light receiving element are installed in the inspection area, and the print head is placed at a position where the light emitted from the light emitting element and incident on the light receiving element intersects the fluid discharged from the nozzle. It is also possible to employ an arrangement that determines whether the nozzle is normal or abnormal based on whether or not the light is blocked by the fluid based on the output signal of the light receiving element after operating so that the fluid is discharged from the nozzle. In this case, if the distance between the head and the inspection area is too wide, the fluid discharged from the nozzle may be bent or diffused, resulting in erroneous determination. It is preferable to set the distance to an appropriate distance. The significance of applying the present invention is high.
本発明の第1及び第2の流体吐出装置において、前記ノズル検査は、前記検査領域に発光素子と受光素子とを設置し、前記発光素子から発射され前記受光素子に入射する光と前記ノズルから吐出される流体とが交差する位置に前記印刷ヘッドを配置し、各ノズルから流体が吐出されるように作動したあと前記受光素子の出力信号に基づいて光が流体に遮断されたか否かによって各ノズルの正常・異常を判定する検査としてもよい。この場合、ヘッドと検査領域との間隔が広すぎるとノズルから吐出された流体が曲がったり拡散したりして誤判定を招くおそれがあり、その間隔を適正な間隔に設定するのが好ましいことから、本発明を適用する意義が高い。 In the first and second fluid ejection devices according to the present invention, the nozzle inspection includes a light emitting element and a light receiving element installed in the inspection region, light emitted from the light emitting element and incident on the light receiving element, and the nozzle. Each of the print heads is arranged at a position where the fluid to be ejected intersects, and after each fluid is ejected from each nozzle, each of the print heads depends on whether light is blocked by the fluid based on the output signal of the light receiving element. It is good also as an inspection which judges normality / abnormality of a nozzle. In this case, if the distance between the head and the inspection area is too wide, the fluid discharged from the nozzle may be bent or diffused, resulting in erroneous determination. It is preferable to set the distance to an appropriate distance. The significance of applying the present invention is high.
次に本発明を具現化した一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態であるプリンター20の構成の概略の一例を示す構成図であり、図2は、印刷ヘッド24の電気的接続を示すブロック図であり、図3は、ヘッド高さ調節機構80の説明図であり、図4は、ノズル検査装置50の構成の概略を示すブロック図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a schematic configuration of the
本実施形態のプリンター20は、図1に示すように、流体としてのインクをターゲットとしての印刷媒体Pに吐出する印刷ヘッド24を備えた印刷機構21と、キャリッジ22に搭載されたヘッド駆動用基板62と、プラテン29に対する印刷ヘッド24の高さを調節可能なヘッド高さ調節機構80(図3参照)と、印刷媒体Pを搬送する紙送り機構30と、印刷ヘッド24の封止及びクリーニングを実行するキャッピング装置31と、印刷ヘッド24からインクが吐出されているか否かのノズル検査を実行するノズル検査装置50と、プリンター20全体をコントロールするコントローラー70とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
印刷機構21は、キャリッジベルト32によりキャリッジ軸28に沿って左右(主走査方向)に往復動するキャリッジ22と、各色のインクに圧力をかけノズル23から流体としてのインク滴を吐出する印刷ヘッド24と、各色のインクを収容しこの収容したインクを印刷ヘッド24へ供給するインクカートリッジ26とを備えている。キャリッジ22は、メカフレーム39の右側に取り付けられたキャリッジモーター34aとメカフレーム39の左側に取り付けられた従動ローラー34bとの間に架設されたキャリッジベルト32がキャリッジモーター34aによって駆動されるのに伴って移動する。キャリッジ22の背面には、キャリッジ22の位置を検出するリニア式エンコーダー25が配設されており、このリニア式エンコーダー25を用いてキャリッジ22のポジションが管理可能となっている。また、キャリッジ22は、印刷ヘッド24を駆動するヘッド駆動用基板62を搭載している。印刷ヘッド24は、キャリッジ22の下部に設けられ、インクを加圧する方式により印刷ヘッド24の下面に設けられたノズル23から各色のインクを吐出するものである。この印刷ヘッド24は、グランドに接続されている。印刷ヘッド24の下面には、図2に示すように、シアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)・ブラック(K)の各色のインクを吐出する複数のノズル23を配列したノズル列68が設けられている。なお、ここでは、すべてのノズルをノズル23、すべてのノズル列をノズル列68と総称し、シアンのノズル及びノズル列をノズル23C及びノズル列68C、マゼンタのノズル及びノズル列をノズル23M及びノズル列68M、イエローのノズル及びノズル列をノズル23Y及びノズル列68Y、ブラックのノズル及びノズル列をノズル23K及びノズル列68Kと称する。以下、ノズル23Kを用いて説明する。この印刷ヘッド24では、180個のノズル23Kを印刷媒体Pの搬送方向に沿って配列してノズル列68Kを構成している。各ノズル23Kには、インク滴を吐出するための駆動素子として圧電素子66が設けられており、この圧電素子66に電圧をかけることによりこの圧電素子66を変形させてインクを加圧しノズル23Kから吐出する。インクカートリッジ26は、キャリッジ22に装着され、溶媒としての水に着色剤としての顔料や染料を含有したシアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)・ブラック(K)などの印刷用に用いる各色のインクを個別に収容している。
The
ヘッド駆動用基板62は、図2に示すように、圧電素子66へ電圧を印加するマスク回路64を搭載している。このヘッド駆動用基板62は、図示しないコネクタ部を介してフラットケーブル63(図1参照)に接続されており、このフラットケーブル63を介してコントローラー70と信号のやり取りを行う。マスク回路64は、各ノズル23Kをそれぞれ駆動する圧電素子66に対応して設けられている。このマスク回路64には、図示しない制御基板上のヘッド駆動波形生成回路60で生成された原信号ODRVや印刷信号PRTnが入力される。原信号ODRVは、1画素分の区間内(キャリッジ22が1画素の間隔を横切る時間内)に含まれる、第1パルスP1と第2パルスP2と第3パルスP3とからなっている。この3つのパルスP1〜P3を繰り返し単位とする原信号ODRVを、本実施形態では1画素区間と称する。印刷信号PRTnは、印刷媒体Pに形成されるドットの有無やその大きさに基づいて生成される信号である。なお、印刷信号PRTnの末尾のnはノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態ではノズル列は180個のノズルからなるため、nは1から180のいずれかの整数値となる。マスク回路64は、原信号ODRVや印刷信号PRTnが入力されると、これらの信号に基づいて第1パルスP1と第2パルスP2と第3パルスP3とのうち必要なパルスを駆動信号DRVn(nの意味するところは印刷信号PRTnのnと同じ)としてノズル23Kの圧電素子66に向けて出力する。具体的には、マスク回路64から圧電素子66に第1パルスP1のみが出力されると、ノズル23Kから1ショットのインク滴が吐出され、印刷媒体Pには小さいサイズのドット(小ドット)が形成される。また、第1パルスP1と第2パルスP2とが圧電素子66に出力されると、ノズル23Kから2ショットのインク滴が吐出され、印刷媒体Pには中サイズのドット(中ドット)が形成される。また、第1パルスP1と第2パルスP2と第3パルスP3とが圧電素子66に出力されると、ノズル23Kから3ショットのインク滴が吐出され、印刷媒体Pには大きいサイズのドット(大ドット)が形成される。このように、プリンター20では、1画素区間において吐出されるインク量を調整することにより3種類のサイズのドットを形成することが可能である。なお、他の色のノズル23C,23M,23Yやノズル列68C,68M,68Yについても上記ノズル23Kやノズル列68Kと同様である。
As shown in FIG. 2, the
プラテンギャップ(PG)調節機構80は、図3に示すように、キャリッジ軸28の下方に該キャリッジ軸28と平行に配置された回転自在のシャフト81と、カム面がキャリッジ軸28の下側に当接するようシャフト81の両端に各々取り付けられたPG調節用カム82(片側のみ図示)と、シャフト81の一端に取り付けられた減速ギヤ83と、回転軸84aに減速ギヤ83と噛合するギヤ85が取り付けられたPG調節用モーター84とを備えている。メカフレーム39には、キャリッジ軸28の上下方向の移動のみを許容するよう縦長の貫通孔39aが形成されている。そして、PG調節用モーター84の駆動によりシャフト81の回転に伴ってPG調節用カム82が回転すると、その回転角に応じてキャリッジ軸28に当接するカム面とPG調節用カム82のカム軸(すなわちシャフト81)との距離が変化する。これにより、貫通孔39aに沿ってキャリッジ軸28が上下方向に移動して、印刷ヘッド24とプラテン29との距離すなわちプラテンギャップが調整される。なお、PG調節用カム82の回転角は、減速ギヤ83と一体化された図示しないロータリーエンコーダーによって検出され、コントローラー70へ送信される。また、プラテン29は、インクを吸収可能な長方形状のスポンジが主走査方向と平行に配設され、このスポンジの上に適宜の間隔で樹脂製のリブが立設されたものであり、プラテンギャップは、印刷ヘッド24の下面とプラテン29のリブの頂面との距離を指す。
As shown in FIG. 3, the platen gap (PG) adjusting
紙送り機構30は、図1に示すように、駆動モーター33により駆動されプラテン29上を図中奥から手前へと印刷媒体Pを搬送する紙送りローラー35や、図示しないトレイに載置された印刷媒体Pをプラテン29へ給紙する給紙ローラー、プラテン29でインクを吐出された印刷媒体Pを図示しない排紙トレイへ搬送する排紙ローラーなどを備えている。
As shown in FIG. 1, the
キャッピング装置31は、略直方体で上部が開口した絶縁性の部材で形成された筐体の内部にスポンジが敷設されたものであり、キャリッジ22の初期位置(ホームポジション)に配設されている。このキャッピング装置31には、図示しないが、吸引ポンプと大気開放弁とが取り付けられている。吸引ポンプは、クリーニング時、キャッピング装置31が上昇して印刷ヘッド24に密着した状態で筐体の内部を負圧にしてノズル23から強制的にインクを吸い出すときに用いられる。また、大気開放弁は、クリーニング終了後に筐体の内部を大気圧に戻すために用いられる。このキャッピング装置31は、印刷休止中などにノズル23が乾燥するのを防止するためにノズル23を封止するときにも利用される。
The
ノズル検査装置50は、図4に示すように、印刷ヘッド24のノズル23から吐出されたインク滴を受けることが可能なフラッシングボックス(FB)40と、このフラッシングボックス40のプラテン29に対する高さを調節可能なFB高さ調節機構44(図5参照)と、フラッシングボックス40内の電極部材42を所定電位とすることにより印刷ヘッド24と電極部材42との間に所定の電位差を発生させる電圧印加回路53と、電極部材42の電圧変化を検出する電圧検出回路54とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
フラッシングボックス40は、本来ノズル23の目詰まり防止を目的としてインクを吐出するための領域であるが、本実施形態ではノズル検査を実行する際のインクを受ける領域でもある。このフラッシングボックス40は、プラテン29のホームポジションとは反対側の位置、具体的には、いずれの種類の印刷媒体Pによっても覆われることがなく常に印刷ヘッド24が対向可能な位置に設けられている。また、フラッシングボックス40は、インク吸収部材41と、このインク吸収部材41の上面に配置された電極部材42とを備えている。インク吸収部材41は、着弾したインク滴が速やかに下方に移動可能な透過性の高いスポンジや不織布などで形成されている。電極部材42は、網目状でステンレス(SUS)製の薄板であり、インク吸収部材41がインクを吸収して上方に膨れあがるのを阻止する役割を果たすと共に、ノズル検査を行う際に印刷ヘッド24と対向する対向電極としての役割も果たす。この電極部材42は、網目状に形成されているため、印刷ヘッド24から吐出されたインクをインク吸収部材41へ移行するのを許容している。この電極部材42は、インク吸収部材41の上面に配置する際に網目のクロスポイントに設けられた丸穴へ作動室40bの床面に一体成形された3本の支持棒40aの頭部を挿入し、その頭部を加熱・加圧することによりかしめられている。また、電極部材42は、作動室40bの底面に気密且つ液密な状態で貫通された電極ピン43と電気的に接続されている。
The
FB高さ調節機構44は、図5に示すように、台座45に載置されフラッシングボックス40を上方に付勢するバネ46と、フラッシングボックス40の外周を摺動可能に支持するガイド47と、フラッシングボックス40の下方に設けられた作動室40bの中に回転可能に支持されたFB調節用カム48と、回転軸49aがFB調節用カム48に固定されたFB調節用モーター49とを備えている。台座45やガイド47、FB調節用モーター49は、メカフレーム39(図1参照)に固定されている。FB調節用カム48は、カム面が絶えず作動室40bの床面を押圧している。そして、FB調節用モーター49の駆動により回転軸49aが回転するのに伴ってFB調節用カム48が回転すると、その回転角に応じて作動室40bの床面に当接するカム面と回転軸49aとの距離が変化することにより、ガイド47に沿ってフラッシングボックス40が上下方向に移動して、プラテン29に対するフラッシングボックス40の電極部材42の高さが調節される。なお、FB調節用カム48の回転角は、回転軸49aと一体化された図示しないロータリーエンコーダーによって検出され、コントローラー70へ送信される。
As shown in FIG. 5, the FB
電圧印加回路53は、図3に示すように、フラッシングボックス40内の電極部材42に接続されており、プリンター20の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を図示しない昇圧回路を介して数十〜数百ボルトに昇圧し、この昇圧後の直流電圧Ve(例えば400V)を抵抗素子R1(例えば1MΩ)及びスイッチSWを介して電極部材42に印加する回路である。
As shown in FIG. 3, the
電圧検出回路54は、フラッシングボックス40内の電極部材42に接続され、インクの吐出に伴い生じる電極部材42での電圧変化を検出するものであり、印刷ヘッド24の電圧信号を積分して出力する積分回路54aと、この積分回路54aから出力された信号を入力して反転増幅して出力する反転増幅回路54bと、この反転増幅回路54bから出力された信号を入力してA/D変換してコントローラー70へ出力するA/D変換回路54cとを備えている。積分回路54aは、1つのインク滴の飛翔による電圧変化が微弱なことから、同一のノズル23から吐出される複数のインク滴の飛翔による電圧変化を積分することにより大きな電圧変化として出力するものである。反転増幅回路54bは、電圧変化の正負を反転させると共に回路構成によって決まる所定の増幅率で積分回路54aから出力された信号を増幅して出力するものである。A/D変換回路54cは、反転増幅回路54bから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換してコントローラー70に出力するものである。
The
コントローラー70は、メカフレーム39に取り付けられた図示しない制御基板に搭載され、図1に示すように、CPU72を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムを記憶しデータを書き換え可能なフラッシュROM73と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするRAM74と、ユーザーパソコン(PC)110などの外部機器とデータのやりとりを行うインターフェイス(I/F)75とを備えている。フラッシュROM73には、印刷処理ルーチンやノズル検査ルーチンなどの各処理プログラムのほか、印刷媒体の種類とプラテンギャップとの対応テーブルが記憶されている。表1に対応テーブルの一例を示す。なお、各印刷媒体の厚さは、普通紙<ハガキ<封筒<CDである。RAM74には、印刷バッファー領域が設けられており、この領域にユーザーパソコン(PC)110などの外部機器からI/F75を介して送られてきた印刷ジョブ(画像データや印刷媒体の種類に関する情報を含む)などが格納される。このコントローラー70には、ノズル検査装置50の電圧検出回路54から出力された検出信号などが図示しない入力ポートを介して入力されているほか、外部機器(ユーザーパソコン110など)から出力された印刷ジョブなどがI/F75を介して入力される。また、コントローラー70からは、印刷ヘッド24に搭載されたマスク回路64への制御信号や駆動モーター33への駆動信号のほか、PG調節用モーター84やFB調節用モーター49及び及びキャリッジモーター34aへの駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力される。
The
次に、こうして構成された本実施形態のプリンター20の動作について説明する。ここでは、まず、メインルーチンの動作について図6に基づいて説明する。図6は、メインルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、プリンター20の電源がオンされたあと所定のタイミングごとにCPU72により実行される。
Next, the operation of the
メインルーチンが開始されると、CPU72は、まず、RAM74の印刷バッファー領域に印刷待ち状態の印刷ジョブが存在するか否かを判定する(ステップS100)。ユーザーPC110から受信した印刷ジョブは、RAM74に形成された印刷バッファー領域に一旦格納されて印刷待ち状態の印刷ジョブとなる。ステップS100で印刷待ち状態の印刷ジョブが存在しないときには、このメインルーチンをそのまま終了する。一方、印刷待ち状態の印刷ジョブが存在したときには、印刷待ち状態の印刷ジョブに含まれる画像データ及び流体吐出条件としての印刷媒体の種類を入力し(ステップS110)、入力した印刷媒体の種類に対応するプラテンギャップを対応テーブル(表1参照)から読み出す(ステップS120)。続いて、PG調節ルーチン、FB高さ調節ルーチン及びノズル検査ルーチンをこの順に実行する。
When the main routine is started, the
PG調節ルーチンでは、CPU72は、まず、PG調節用モーター84を駆動し(ステップS130)、減速ギヤ83と一体化された図示しないロータリーエンコーダーから受信した回転角に基づいてプラテンギャップを算出し、そのプラテンギャップが読み出したプラテンギャップと一致するまで待機する(ステップS140)。減速ギヤ83の回転角はPG調節用カム82におけるカム軸(シャフト81)からカム面(キャリッジ軸28)までの距離に対応していることから、CPU72は減速ギヤ83の回転角に基づいてプラテンギャップを算出することができる。そして、プラテンギャップが対応テーブルから読み出したプラテンギャップと一致したならば、PG調節用モーター84を停止する(ステップS150)。
In the PG adjustment routine, the
続くFB高さ調節ルーチンでは、CPU72は、まず、対応テーブルから読み出したプラテンギャップと予め定められたセンサーギャップ(SG)に基づいてプラテン29のリブ頂面から電極部材42の上面までの高さ(FB高さ)の目標値を設定する(ステップS160)。ここで、センサーギャップは、ノズル検査を実行するにあたり、出力信号波形の感度が最適となるように定められた値であり、例えば2mmとか4mmに設定されている。このセンサーギャップは、フラッシュROM73に記憶されている。ステップS160でFB高さの目標値を設定したあと、FB高さ調節用モーター49を駆動し(ステップS170)、回転軸49aと一体化された図示しないロータリーエンコーダーから受信した回転角に基づいてFB高さを算出し、算出したFB高さが目標値と一致するまで待機する(ステップS180)。回転軸49aの回転角はFB調節用カム48のカム軸(回転軸49a)からカム面(作動室40bの床面)までの距離に対応していることから、CPU72は回転軸49aの回転角に基づいてFB高さを算出することができる。そして、FB高さが目標値と一致したならば、FB調節用モーター49を停止する(ステップS190)。ステップS190が終了した時点の印刷ヘッド24とフラッシングボックス40との位置関係の一例を図8に示す。図8(a)は印刷媒体が普通紙のように薄い場合の一例であり、図8(b)は印刷媒体がCDのように厚い場合の一例である。この図8から明らかなように、プラテンギャップ(PG)は印刷媒体の厚い方が薄い方よりも広くなっているが、センサーギャップ(SG)は両者とも同じである。
In the subsequent FB height adjustment routine, the
なお、FB高さの目標値を設定するにあたり、読み出したプラテンギャップに基づいてこれと一致するようにプラテンギャップが調整されたときの印刷ヘッドの高さと、予め定められたセンサーギャップとに基づいてFB高さの目標値を設定してもよい。この場合も、読み出したプラテンギャップと予め定められたセンサギャップとに基づいてFB高さの目標値を設定していることになる。 In setting the target value of the FB height, the print head height when the platen gap is adjusted based on the read platen gap and the sensor gap determined in advance is adjusted based on the read platen gap. A target value for the FB height may be set. Also in this case, the target value of the FB height is set based on the read platen gap and a predetermined sensor gap.
続くノズル検査ルーチン(ステップS200)では、印刷ヘッド24の各ノズルからインク滴が吐出されるか否かの検査を行う。図7は、ノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。このノズル検査ルーチンが開始されると、CPU72は、まず、印刷ヘッド24がフラッシングボックス40と対向する位置に来るまでキャリッジモーター22aを駆動する(ステップS300)。続いて、検査対象ノズル列及び検査対象ノズルを設定する(ステップS310)。検査対象ノズル列の設定順序は、イエロー(Y)のノズル列68Y、マゼンタ(M)のノズル列68M、シアン(C)のノズル列68C、ブラック(K)のノズル列68Kの順とし、検査対象ノズルの設定順序は、1番目のノズル23から順に180番目のノズル23までとする。次に、電圧印加回路53のスイッチSWをオンにする(ステップS320)。これにより、印刷ヘッド24と電極部材42との間には、電圧(400V)が印加された状態となる。続いて、検査対象ノズル列68の検査対象ノズル23からインクが吐出するよう印刷ヘッド24のマスク回路64及び圧電素子66を制御し(ステップS330)、そのときの印刷ヘッド24と電極部材42との間の出力信号波形のレベル(振幅)が閾値Vthr以上か否かを判定する(ステップS340)。
In the subsequent nozzle inspection routine (step S200), it is inspected whether or not ink droplets are ejected from each nozzle of the
ここで、ノズル検査の原理について説明する。印刷ヘッド24を接地してグランド電位とし、印刷ヘッド24と電極部材42との間に電位差を生じさせた状態でインク滴をノズル23から吐出させる実験を実際に行ったところ、電極部材42での出力信号波形がサインカーブとして表れた。このような出力信号波形が得られる原理は、帯電したインク滴を電極部材42に吐出するのに伴って静電誘導により誘導電流が流れたことに起因すると考えられる。また、電圧検出回路54から出力された出力信号波形の振幅は、印刷ヘッド24から電極部材42までの距離が近いほど大きくなる傾向を示したほか、飛翔するインク滴が大きいほど大きくなる傾向を示した。このため、ノズル23が詰まってインク滴が飛翔しなかったりインク滴が所定の大きさより小さかったりしたときには、出力信号波形の振幅が通常時に比べて小さくなるか略ゼロになるから、出力信号波形の振幅が所定の閾値Vthrを下回るか否かに基づいてノズル23の詰まりの有無を判定することができる。ここで、インク滴が所定の大きさであっても1ショット分のインク滴による出力信号波形の振幅が微弱なことから、多数のインク滴(大ドットを吐出する操作を8回行うなど)を吐出するようにすると共に、反転増幅回路54bにより信号を増幅することとした。このため、出力信号を多数のインク滴の積分値とすることができ、電圧検出回路54から十分大きな出力信号波形が得られるようにした。なお、インク吐出数は、検査精度を確保可能な吐出数となるよう任意に設定することができる。また、閾値Vthrは、インク滴の吐出が判定できるよう経験的に設定することができる。
Here, the principle of nozzle inspection will be described. An experiment was conducted in which an ink droplet was ejected from the
さて、ステップS340で出力レベルが閾値Vthr未満だったときには、今回の検査対象ノズルに詰まりなどの異常が生じているとみなし、そのノズルを特定する情報(例えばどのノズル列の何番目のノズルかを示す情報)をRAM74の所定領域に記憶する(ステップS350)。このステップS350のあと又はステップS340で出力レベルが閾値Vthr以上のとき(つまり今回の検査対象ノズルが正常だったとき)、CPU72は現在の検査対象ノズル列に含まれるすべてのノズルについて検査を行ったか否かを判定し(ステップS360)、いまだ検査を行っていないノズルがあるときには、検査対象ノズルを未検査のものに更新し(ステップS370)、その後再びステップS330以降の処理を行う。一方、ステップS360で現在の検査対象ノズル列に含まれるすべてのノズル23について検査を行ったときには、印刷ヘッド24に含まれるすべてのノズル列68について検査を行ったか否かを判定し(ステップS380)、未検査のノズル列68が残っていたならば、検査対象ノズル列を未検査のノズル列68に更新すると共に検査対象ノズルを更新後の検査対象ノズル列の1番目のノズルに設定し(ステップS390)、その後再びステップS330以降の処理を行う。一方、ステップS380で印刷ヘッド24に含まれるすべてのノズル列68について検査を行ったときには、電圧印加回路53のスイッチSWをオフにし(ステップS400)、このノズル検査ルーチンを終了する。
When the output level is less than the threshold value Vthr in step S340, it is considered that an abnormality such as clogging has occurred in the nozzle to be inspected this time, and information for specifying the nozzle (for example, what number nozzle in which nozzle row) Information) is stored in a predetermined area of the RAM 74 (step S350). After step S350 or when the output level is equal to or higher than the threshold value Vthr in step S340 (that is, when the current nozzle to be inspected is normal), the
図6のメインルーチンに戻り、上述したノズル検査ルーチン(ステップS200)を実行したあと、CPU72は、全ノズル23のうち異常が発生しているノズル23があるか否かをRAM74の所定領域の記憶内容に基づいて判定し(ステップS210)、異常が発生しているノズル23があるときには、印刷ヘッド24のクリーニングを行うが、それ以前に異常解消のために行ったクリーニングの回数が上限回数(例えば3回)に至ったか否かを判定する(ステップS220)。そして、クリーニングの回数が上限回数未満ならば、印刷ヘッド24のクリーニング処理を実行する(ステップS230)。このクリーニング処理は、上述したようにキャッピング装置31を使用して実行する。クリーニング処理を実行したあと、ノズル23の異常が解消されたか否かを調べるため再びステップS200のノズル検査ルーチンに戻る。一方、ステップS220でクリーニングの回数が上限回数に達していたならば、クリーニングを行ったとしても異常が発生したノズル23は正常化しないとみなし、図示しない操作パネルにエラーメッセージを表示し(ステップS240)、このメインルーチンを終了する。一方、ステップS210で異常が発生しているノズル23がなかったならば、印刷ジョブに含まれる画像データに基づいて印刷ヘッド24を主走査方向に移動しながらプラテン29上に搬送される印刷媒体Pに向けてインクを吐出することにより印刷媒体Pへの印刷処理を実行し(ステップS250)、このメインルーチンを終了する。印刷処理を実行するにあたっては、PG調節ルーチンで既に今回の印刷媒体Pに適したプラテンギャップに調節済みであるため、プラテンギャップを調節する作業は不要となる。
After returning to the main routine of FIG. 6 and executing the nozzle inspection routine (step S200) described above, the
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のプリンター20が本発明の流体吐出装置に相当し、印刷ヘッド24がヘッドに相当し、フラッシングボックス40が検査領域に相当し、ヘッド高さ調節機構80がヘッド高さ調節手段に相当し、FB高さ調節機構44が検査領域高さ調節手段に相当し、RAM74が記憶手段に相当し、CPU72がプラテンギャップ読出手段、ヘッド高さ制御手段、検査領域高さ制御手段、流体吐出条件入力手段、画像データ入力手段及び画像形成手段に相当する。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. The
以上説明した本実施形態によれば、ヘッド高さ調節機構80によるプラテンギャップの調節とFB高さ調節機構44によるセンサーギャップの調節とを前後して実行するため、その後ノズル検査を実行するタイミングが到来したとしても、すでに印刷ヘッド24と電極部材42との間隔は所定のセンサーギャップとなっており、直ちにノズル検査を実行することができる。したがって、ノズル検査に要する時間が長びくのを防止することができる。また、印刷処理を実行する場合、すでに印刷ヘッド24とプラテン29との間隔は印刷媒体Pに適したプラテンギャップに調節済みであるため、直ちに印刷処理を実行することができる。したがって、印刷処理に要する時間が長引くのを防止することもできる。更に、上述したノズル検査は、印刷ヘッド24と電極部材42との間隔(センサーギャップ)が広すぎると感度が低下して誤判定を招くおそれがあるため、そのセンサーギャップを適正な間隔に設定するのが好ましいことから、本発明を適用する意義が高い。
According to the present embodiment described above, the adjustment of the platen gap by the head
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、プラテンギャップの調節を行ったあとにセンサーギャップの調節を実行したが、プラテンギャップの調節を行う前にセンサーギャップの調節を実行してもよいし、両方を並列に実行してもよい。 For example, in the embodiment described above, the adjustment of the sensor gap is performed after the adjustment of the platen gap. However, the adjustment of the sensor gap may be performed before the adjustment of the platen gap, or both may be performed in parallel. May be executed.
上述した実施形態では、印刷処理を実行する前にプラテンギャップの調節とセンサーギャップの調節を行ったが、プラテンギャップの調節は印刷処理を実行する前に行う必要はあるものの、センサーギャップの調節は必ずしも印刷処理を実行する前に行う必要はなく、ノズル検査を実行する前に行えば足りる。具体的には、図9に示すメインルーチン及び図10に示す検査監視ルーチンを実行してもよい。メインルーチンが開始されると、CPU72は、印刷待ち状態の印刷ジョブが存在するか否かを判定し(ステップS500)、存在しなければそのままこのメインルーチンを終了する。一方、印刷待ち状態の印刷ジョブが存在したならば、印刷ジョブに含まれる画像データ及び印字媒体の種類を入力し(ステップS510)、印字媒体の種類に対応するプラテンギャップを対応テーブルから読み出し(ステップS520)、PG調節ルーチンを実行し(ステップS530)、その後印刷処理を実行し(ステップS540)、このメインルーチンを終了する。なお、ステップS510,520は前述したステップS110,120と同じであり、ステップS530は前述したステップS130〜150と同じであり、ステップS540は前述したステップS250と同じである。検査監視ルーチンは、ステップS530のPG調節ルーチンの終了後にメインルーチンと並列して実行される。検査監視ルーチンが開始されると、図10に示すように、CPU72は、ノズル検査タイミングが到来したか否かを判定し(ステップS700)、到来していなければそのまま終了する。ここで、ノズル検査タイミングは、印刷処理の開始前又は実行中の所定のタイミング、例えば所定ページ数の印刷終了毎とか所定パス毎のタイミングになったときに発生するものとする。ステップS700でノズル検査タイミングが到来したならば、印刷ヘッド24の下面から電極部材42の上面までの距離が所定のセンサーギャップと一致するか否かを判定し(ステップS710)、一致しなければ、FB高さ調節ルーチンを実行する(ステップS720)。そして、FB高さ調節ルーチンの実行後又はステップS710で肯定判定されたならば、ノズル検査ルーチンを実行し(ステップS730)、続いて異常ノズルがあったか否かを判定し(ステップS740)、異常ノズルがあったならば前述のステップS220〜S240と同様のステップS750〜770の処理を実行し、異常ノズルがなかったならば本ルーチンを終了する。異常ノズルがなかった場合には、印刷処理の開始前であれば印刷処理を開始し、印刷処理の開始後終了前であれば印刷処理を再開することになる。このとき、プラテンギャップは印刷媒体Pに合うように調節されたままであるため、プラテンギャップを変更する動作が不要となり、印刷に要する時間が長びくのを防止することができる。
In the above-described embodiment, the platen gap and the sensor gap are adjusted before executing the printing process. However, although the platen gap needs to be adjusted before the printing process is executed, the sensor gap is not adjusted. It is not always necessary to perform the printing process before executing it, and it is sufficient to perform it before executing the nozzle inspection. Specifically, the main routine shown in FIG. 9 and the inspection monitoring routine shown in FIG. 10 may be executed. When the main routine is started, the
上述した実施形態では、インク滴の吐出に伴う印刷ヘッド24と電極部材42との電圧変化を利用してノズル検査を行ったが、レーザー光を利用してノズル検査を行ってもよい。すなわち、フラッシングボックス40内に図11に示すように発光素子102と受光素子104とを設置し、発光素子102から発射され受光素子104に入射するレーザー光と所定のノズル23から吐出されるインクとが交差する位置に印刷ヘッド24を配置し、該ノズル23からインクが吐出されるように作動したあと受光素子104の出力信号に基づいてレーザー光がインクに遮断されたか否かを判定し、遮断されたときには実際にノズル23からインクが吐出されたものとする。その後、次のノズル23から吐出されるインクと光線とが交差する位置に印刷ヘッド24を配置し、先ほどと同様にして実際にインクが吐出されるか否かを検査する。このようにしても、インクを利用したノズルの検査を行うことができる。なお、このような検査方法の詳細については、特開2005−35309に開示されている。
In the above-described embodiment, the nozzle inspection is performed using the voltage change between the
上述した実施形態では、フラッシングボックス40内の電極部材42をインク吸収部材41の上面に配置したが、インク吸収部材41の中段に挟み込むように配置してもよい。この場合、インク吸収部材41は導電性を有していてもよいが、インクが水溶性であり導電性を有するためインク吸収部材41は不導体でもよい。また、図12に示すように、電極部材42の代わりに、ノズル23から吐出されたインクが通過する位置の近傍に電極部材142を設け、その電極部材142の近傍をインクが通過する際に生じる電気的変化を電圧検出回路54で検出し、その検出結果によりインクの吐出状態を検出するものとしてもよい。なお、電極部材142は、インクの通過に伴う電気的変化を検出可能なものとすれば、電極板としてもよいし、電気線としてもよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、印刷ヘッド24をグランドに接続し、電極部材42に電圧を印加することにより印刷ヘッド24と電極部材42との間に電位差を生じさせるものとしたが、電極部材42をグランドに接続し、印刷ヘッド24に電圧を印加することにより印刷ヘッド24と電極部材42との間に電位差を生じさせるものとしてもよい。また、グランドに接続する側の電極の電位はグランドに限らず、電圧印加回路53の電圧と異なる電位であって、この電圧印加回路53の電圧との間に所定の電位差を与える電位であればよい。なお、印刷ヘッド24において所定の電位を与える電極は、ノズルプレートやヘッド内の電極など、印刷ヘッド24内のインクと導通してインクに電位を与えることが可能な電極であればよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、両回路53,54を共に電極部材42に接続したが、両回路53,54を共に印刷ヘッド24に接続したり、両回路53,54の一方を電極部材42及び印刷ヘッド24の一方に接続すると共に両回路53,54の他方を電極部材42及び印刷ヘッド24の他方に接続してもよい。
In the above-described embodiment, both the
上述した実施形態では、検査領域をフラッシングボックス40内に設けたが、特にこれに限定されず、キャッピング装置31内に設けてもよいし、印刷ヘッド24の移動可能な領域に新たに設けるものとしてもよい。
In the above-described embodiment, the inspection area is provided in the
上述した実施形態では、流体吐出条件として印刷媒体の種類を入力することとしたが、流体吐出条件は印刷媒体の種類には限られない。例えば、印刷媒体へ画像データに基づいて流体吐出し画像形成するときの画像の記録解像度を流体吐出情報として入力し、該入力した記録解像度に対応するプラテンギャップを対応テーブルから読み出してもよい。あるいは、プリンターが温度センサーを備えており、流体吐出の際の環境温度を検出し、検出した流体吐出の際の環境温度を流体吐出条件とし、環境温度に対応するプラテンギャップを読み出してもよい。また、印刷ジョブに含まれる流体吐出条件を入力するとしたが、これに限らず、プリンターの操作パネルで設定された流体吐出条件を入力してもよいし、センサーで検出された流体吐出条件を入力してもよい。 In the embodiment described above, the type of the print medium is input as the fluid discharge condition. However, the fluid discharge condition is not limited to the type of the print medium. For example, the recording resolution of an image when fluid is ejected to the print medium based on image data to form an image may be input as fluid ejection information, and the platen gap corresponding to the input recording resolution may be read from the correspondence table. Alternatively, the printer may include a temperature sensor, detect the environmental temperature at the time of fluid ejection, use the detected environmental temperature at the time of fluid ejection as a fluid ejection condition, and read the platen gap corresponding to the environmental temperature. In addition, the fluid ejection conditions included in the print job are input. However, the present invention is not limited to this, and the fluid ejection conditions set on the operation panel of the printer may be input, or the fluid ejection conditions detected by the sensor are input. May be.
上述した実施形態では、印刷ヘッド24は、圧電素子66に電圧を印加し、この圧電素子66を変形させてインクを加圧する方式としたが、発熱抵抗体(例えばヒーターなど)に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。また、インクカートリッジ26は、往復動するキャリッジ22に搭載したいわゆるオンキャリッジの構成としたが、メカフレーム39に装着されチューブにより印刷ヘッド24へインク等を供給するいわゆるオフキャリッジの構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、インクを印刷媒体Pへ吐出するプリンター20に具体化した例を示したが、印刷ヘッド24と電極部材42との間に電位差を設けてノズルから流体が吐出されたか否かを検出可能なものとすれば、特に限定されずに本発明を適用することができる。例えば、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体(分散液)、ジェルのような流状体などを吐出する印刷装置としてもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する印刷装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ及びカラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を吐出する粉体吐出式記録装置としてもよい。
In the embodiment described above, an example in which the
上述した実施形態では、プリンター20を本発明の流体吐出装置として説明したが、原稿を読み取り可能なスキャナーユニットを備えたマルチファンクションプリンタや、FAX機能を有するFAX装置としてもよい。
In the above-described embodiment, the
20 プリンター、21 印刷機構、22 キャリッジ、23,23C,23M,23Y,23K ノズル、24 印刷ヘッド、25 リニア式エンコーダー、26 インクカートリッジ、28 キャリッジ軸、29 プラテン、30 紙送り機構、31 キャッピング装置、32 キャリッジベルト、33 駆動モーター、34a キャリッジモーター、34b 従動ローラー、35 紙送りローラー、39 メカフレーム、39a 貫通孔、40 フラッシングボックス、40a 支持棒、40b 作動室、42,142 電極部材、43 電極ピン、44 FB高さ調節機構、45 台座、46 バネ、47 ガイド、48 FB調節用カム、49 FB調節用モータ、49a 回転軸、50 ノズル検査装置、53 電圧印加回路、54 電圧検出回路、54a 積分回路、54b 反転増幅回路、54c A/D変換回路、60 ヘッド駆動波形生成回路、62 ヘッド駆動用基板、63 フラットケーブル、64 マスク回路、66 圧電素子、68,68C,68M,68Y,68K ノズル列、70 コントローラー、72 CPU、73 フラッシュROM、74 RAM、75 インターフェース、80 ヘッド高さ調節機構、81 シャフト、82 PG調節用カム、83 減速ギヤ、84 PG調節用モーター、84a 回転軸、85 ギヤ、102 発光素子、104 受光素子、110 ユーザーパソコン、P 印刷媒体、R1 抵抗素子、SW スイッチ。 20 printer, 21 printing mechanism, 22 carriage, 23, 23C, 23M, 23Y, 23K nozzle, 24 print head, 25 linear encoder, 26 ink cartridge, 28 carriage shaft, 29 platen, 30 paper feed mechanism, 31 capping device, 32 Carriage belt, 33 Drive motor, 34a Carriage motor, 34b Driven roller, 35 Paper feed roller, 39 Mechanical frame, 39a Through hole, 40 Flushing box, 40a Support rod, 40b Working chamber, 42, 142 Electrode member, 43 Electrode pin 44 FB height adjustment mechanism, 45 base, 46 spring, 47 guide, 48 FB adjustment cam, 49 FB adjustment motor, 49a rotating shaft, 50 nozzle inspection device, 53 voltage application circuit, 54 voltage detection circuit, 5 a integration circuit, 54b inverting amplification circuit, 54c A / D conversion circuit, 60 head drive waveform generation circuit, 62 head drive substrate, 63 flat cable, 64 mask circuit, 66 piezoelectric element, 68, 68C, 68M, 68Y, 68K Nozzle array, 70 controller, 72 CPU, 73 flash ROM, 74 RAM, 75 interface, 80 head height adjusting mechanism, 81 shaft, 82 PG adjusting cam, 83 reduction gear, 84 PG adjusting motor, 84a rotating shaft, 85 Gear, 102 Light emitting element, 104 Light receiving element, 110 User personal computer, P Print medium, R1 Resistance element, SW switch.
Claims (4)
前記ヘッドと対向可能な位置に設けられ、ノズル検査の実行時に前記ヘッドのノズルから吐出された流体を受ける検査領域と、
前記ヘッドの高さを調節するヘッド高さ調節手段と、
前記検査領域の高さを調節する検査領域高さ調節手段と、
流体吐出条件と前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを示すプラテンギャップとを対応づけて記憶する記憶手段と、
流体吐出条件を入力する流体吐出条件入力手段と、
前記流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを前記記憶手段から読み出すプラテンギャップ読出手段と、
前記プラテンから前記ヘッドまでの高さが前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとなるよう前記ヘッド高さ調節手段を制御するヘッド高さ制御手段と、
前記ヘッド高さ調節手段を制御して前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを調節するのと並行して又は前後して、所定のセンサーギャップと前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて前記検査領域の高さの目標値を算出し、前記検査領域の高さが前記目標値となるよう前記検査領域高さ調節手段を制御する検査領域高さ制御手段と、
を備えた流体吐出装置。 A head having a plurality of nozzles and discharging fluid toward a target conveyed on the platen from the nozzles while moving in the main scanning direction;
An inspection region that is provided at a position that can face the head, and that receives fluid ejected from the nozzle of the head when performing nozzle inspection;
A head height adjusting means for adjusting the height of the head;
Inspection area height adjusting means for adjusting the height of the inspection area;
Storage means for storing fluid discharge conditions in association with a platen gap indicating a height from the platen to the head;
Fluid discharge condition input means for inputting fluid discharge conditions;
A platen gap reading means for reading a platen gap corresponding to the fluid discharge condition input by the fluid discharge condition input means from the storage means;
Head height control means for controlling the head height adjusting means so that the height from the platen to the head becomes the platen gap read from the storage means;
In parallel with or before and after adjusting the height from the platen to the head by controlling the head height adjusting means, based on the predetermined sensor gap and the platen gap read from the storage means An inspection area height control means for calculating a target value of the height of the inspection area and controlling the inspection area height adjusting means so that the height of the inspection area becomes the target value;
A fluid ejection device comprising:
前記ヘッドと対向可能な位置に設けられ、ノズル検査の実行時に前記ヘッドのノズルから吐出された流体を受ける検査領域と、
前記ヘッドの高さを調節するヘッド高さ調節手段と、
前記検査領域の高さを調節する検査領域高さ調節手段と、
流体吐出条件と前記プラテンから前記ヘッドまでの高さを示すプラテンギャップとを対応づけて記憶する記憶手段と、
流体吐出条件を入力する流体吐出条件入力手段と、
画像データを入力する画像データ入力手段と、
前記流体吐出条件入力手段によって入力された流体吐出条件に対応するプラテンギャップを前記記憶手段から読み出すプラテンギャップ読出手段と、
前記画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像形成処理を実行する前に、前記プラテンから前記ヘッドまでの高さが前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとなるよう前記ヘッド高さ調節手段を制御するヘッド高さ制御手段と、
前記画像データ入力手段によって入力された画像データに基づく画像が前記ターゲットに形成されるよう前記ヘッドを制御する画像形成処理手段と、
前記画像形成処理手段による画像形成の実行前又は実行中に前記ノズル検査のタイミングが到来したとき、前記ヘッド高さ調節手段を制御することなく、所定のセンサーギャップと前記記憶手段から読み出したプラテンギャップとに基づいて前記検査領域の高さの目標値を算出し、前記検査領域の高さが前記目標値となるよう前記検査領域高さ調節手段を制御する検査領域高さ制御手段と、
を備えた流体吐出装置。 A head having a plurality of nozzles and discharging fluid toward a target conveyed on the platen from the nozzles while moving in the main scanning direction;
An inspection region that is provided at a position that can face the head, and that receives fluid ejected from the nozzle of the head when performing nozzle inspection;
A head height adjusting means for adjusting the height of the head;
Inspection area height adjusting means for adjusting the height of the inspection area;
Storage means for storing fluid discharge conditions in association with a platen gap indicating a height from the platen to the head;
Fluid discharge condition input means for inputting fluid discharge conditions;
Image data input means for inputting image data;
A platen gap reading means for reading a platen gap corresponding to the fluid discharge condition input by the fluid discharge condition input means from the storage means;
Before executing the image forming process based on the image data input by the image data input means, the head height adjusting means is set so that the height from the platen to the head becomes the platen gap read from the storage means. A head height control means to control;
Image formation processing means for controlling the head so that an image based on the image data input by the image data input means is formed on the target;
When the timing of the nozzle inspection comes before or during execution of image formation by the image forming processing means, a predetermined sensor gap and a platen gap read from the storage means without controlling the head height adjusting means A target value of the height of the inspection area based on the inspection area height control means for controlling the inspection area height adjustment means so that the height of the inspection area becomes the target value;
A fluid ejection device comprising:
請求項1又は2に記載の流体吐出装置。 In the nozzle inspection, the gap between the head and the inspection region is the sensor gap, and a predetermined voltage is applied between the head and the inspection region so that fluid is discharged from each nozzle of the head. It is an inspection for determining normality / abnormality of each nozzle based on an electrical change between the head and the inspection area when the head is controlled.
The fluid ejection device according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載の流体吐出装置。 In the nozzle inspection, a light emitting element and a light receiving element are installed in the inspection region, and the print head is placed at a position where light emitted from the light emitting element and incident on the light receiving element intersects with fluid discharged from the nozzle. It is an inspection to determine normality / abnormality of each nozzle based on whether light is blocked by the fluid based on the output signal of the light receiving element after being arranged and operated so that fluid is discharged from each nozzle.
The fluid ejection device according to claim 1 or 2.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009040546A JP2010194795A (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Fluid ejecting apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012101427A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Riso Kagaku Corp | Image recording apparatus and controlling method of image recording apparatus |
JP2017087103A (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 富士機械製造株式会社 | Printer, and manufacturing apparatus of component-mounting substrate |
JP2020097232A (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | ブラザー工業株式会社 | Liquid discharge device |
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2009
- 2009-02-24 JP JP2009040546A patent/JP2010194795A/en active Pending
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