JP2011105009A

JP2011105009A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2011105009A
Application number: JP2011018418A
Authority: JP
Inventors: Hironori Endo; 宏典遠藤; Shinya Komatsu; 伸也小松
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP4998628B2

Abstract

【課題】検査領域と印刷ヘッドとの間に所定の電位差を確実に発生させることができるインクジェットプリンタの提供。
【解決手段】ヘッド検査ルーチンが繰り返し実行されると検査領域５２にインク堆積物９０が溜まり、印刷処理ルーチンが繰り返し実行されるとプラテン４４のうち検査領域５２の周辺にもインク堆積物９２が溜まる。ここで、検査ボックス５１の周囲に外周溝８１が形成され、外周溝８１の両側の壁８２，８３のうち検査ボックス５１側の壁８２は略垂直な壁であり、検査ボックス５１と反対側の壁８３は中段に窪み８４がありその窪み８４より上方には外周溝８１の内部空間内にＵターンするように折り返された折り返し部８５が形成されている。このため、少なくとも折り返し部８５の裏側８５ａにはインクが堆積することはなく、両インク堆積物９０，９２とは少なくとも折り返し部８５の裏側８５ａで電気的に断絶された状態となる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関し、特に印刷記録液を吐出する複数の吐出孔を備えた印刷ヘッドを検査可能なインクジェットプリンタに関する。

従来、インクジェットプリンタとしては、印刷ヘッドのノズルから噴射されるインク滴を帯電させ、該帯電したインク滴をノズルに対向するインク滴を受ける部分（検査領域）に飛翔させ、インク滴の飛翔により生じる誘導電圧を検出することによりノズルからインク滴が噴射されているか否かを検査するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−１２０４６４号公報

この種のインクジェットプリンタでは、ノズルからインク滴が噴射されているか否かの検査を繰り返すと、検査領域にインク堆積物が溜まることになる。一方、通常の印刷実行中にはインク滴と一緒にサテライトと呼ばれるインクミストが舞うため、プラテン上にもインク堆積物が溜まる。ここで、検査領域に溜まったインク堆積物とプラテン上のインク堆積物とが繋がると、以下の不具合が生じる。すなわち、ノズルからインク滴が噴射されているか否かの検査を行う際には検査領域と印刷ヘッドとの間に所定の電位差が生じるようにするが、インク堆積物は一般に導電性を有しているため、検査領域に溜まったインク堆積物とプラテン上のインク堆積物とが同電位になり、検査領域と印刷ヘッドとの間に所定の電位差が生じないことがある。特に、プラテンがメカフレームと繋がっていてグランドに接地されている場合には、この問題が深刻となる。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、検査領域と印刷ヘッドとの間に所定の電位差を確実に発生させることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のインクジェットプリンタは、
印刷記録液を吐出する複数の吐出孔を備えた印刷ヘッドを検査可能なインクジェットプリンタであって、
前記吐出孔から吐出した印刷記録液が到達可能な検査領域と、
前記吐出孔から印刷記録液を吐出させる印刷ヘッド駆動手段と、
前記検査領域の電気的変化を検出する電気的変化手段と、
前記印刷ヘッドの各吐出孔について、前記検査領域と前記印刷ヘッドとの間に所定の電位差を発生させ吐出前の印刷記録液を帯電させた状態で前記印刷ヘッド駆動手段を制御して前記印刷記録液を前記検査領域へ吐出させたときの前記電気的変化検出手段の検出結果に基づいて、印刷記録液を正常に吐出するか否かのヘッド検査を行う検査制御手段と、
前記検査領域に溜まる印刷記録液堆積物と前記検査領域の周辺に溜まる印刷記録液堆積物とが不連続となるように形成された堆積物断絶部と、
を備えたものである。

このインクジェットプリンタでは、印刷ヘッドの各吐出孔について、検査領域と印刷ヘッドとの間に所定の電位差を発生させると共に吐出前の印刷記録液を帯電させた状態で印刷記録液を検査領域へ吐出させたときの検査領域と印刷ヘッドとの電気的変化に基づいて、印刷記録液を正常に吐出するか否かのヘッド検査を行う。また、ヘッド検査を行うことにより検査領域に印刷記録液堆積物が溜まり、印刷媒体への印刷を実行することによりインクミスト等が原因で検査領域の周辺にも印刷記録液堆積物が溜まる。しかし、検査領域に堆積する印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に堆積する印刷記録液堆積物とは堆積物断絶部によって不連続になるため、両者は電気的に絶縁されている。このため、検査領域印刷ヘッドとの間に電圧を印加したときに該電圧が検査領域の周辺からリークすることがない。したがって、検査領域印刷ヘッドとの間に所定の電位差を確実に発生させることができる。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部は、前記検査領域の周囲に形成された外周溝であってもよい。こうすれば、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物は外周溝によって分断されて不連続になる。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部が外周溝の場合、該外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は略垂直に形成されていることが好ましい。つまり、外周溝の両側の壁のうちの少なくとも一方を略垂直とすることが好ましい。こうすれば、略垂直の壁には印刷記録液が溜まりにくいため、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物はこの略垂直な壁によって分断されて不連続になる。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部が外周溝の場合、該外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は他方に向かって略水平に延びだした庇（ひさし）部を有していてもよい。庇部の裏側には印刷記録液が溜まりにくいため、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物はこの庇部によって分断されて不連続になる。特に印刷記録液が顔料インクの場合には、略垂直な壁であっても堆積することがあるため、この構造を採用するのが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部が外周溝の場合、該外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は該外周溝の空間内にＵターンするように折り返された折り返し部を有していてもよい。折り返し部の裏側には印刷記録液が溜まりにくいため、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物はこの折り返し部によって分断されて不連続になる。特に印刷記録液が顔料インクの場合には、略垂直な壁であっても堆積することがあるため、この構造を採用するのが好ましい。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部が外周溝の場合、該外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方の上端面は傾斜面であることが好ましい。傾斜面には印刷記録液が溜まりにくいため、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物はこの傾斜面によって分断されて不連続になる。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記堆積物断絶部が外周溝の場合、該外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は撥水性を有していることが好ましい。一般に印刷記録液には水が含まれているため、撥水性を持つ壁には印刷記録液が溜まりにくく、検査領域に溜まった印刷記録液堆積物と検査領域の周辺に溜まった印刷記録液堆積物はこの撥水性の壁によって分断されて不連続になる。

インクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図である。印刷ヘッド２４の説明図である。紙送り機構３１の説明図である。印刷ヘッド検査装置５０の構成の概略を示す構成図である。メインルーチンのフローチャートである。ヘッド検査ルーチンのフローチャートである。ヘッド検査処理における検査位置の説明図である。静電誘導によって誘導電圧が生じる原理の説明図である。閾値Ｖｔｈｒの一例を示す説明図である。印刷処理ルーチンのフローチャートである。検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。

図１は、本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、印刷ヘッド２４の説明図であり、図３は、紙送り機構３１の説明図であり、図４は、印刷ヘッド検査装置５０の構成の概略を示す構成図である。

本実施形態のインクジェットプリンタ２０は、図１に示すように、印刷ヘッド２４やキャリッジ２２などにより構成されるプリンタ機構２１と、駆動モータ３３により駆動される紙送りローラ３５を含む紙送り機構３１と、プラテン４４の右端近傍に形成されたキャップ装置４０と、プラテン４４上の左端近傍に形成され印刷ヘッド２４からインク滴が正常に吐出するか否かを検査する印刷ヘッド検査装置５０と、インクジェットプリンタ２０全体をコントロールするコントローラ７０とを備えている。

プリンタ機構２１は、キャリッジベルト３２とキャリッジモータ３４とによりガイド２８に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、このキャリッジ２２に搭載されイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ２６と、各インクカートリッジ２６から供給された各インクに圧力をかける印刷ヘッド２４と、この印刷ヘッド２４で加圧されたインク滴を記録紙Ｓに吐出する出射孔としてのノズル２３と、印刷中の記録紙Ｓを支持する支持部材としてのプラテン４４とを備えている。本実施形態では、インクとして顔料インクを使用している。キャリッジ２２の近傍には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダ２５が配置されており、このリニア式エンコーダ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。インクカートリッジ２６は、図示しないが、溶媒としての水に着色剤としての染料又は顔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印刷記録液としてのインクを各々収納する容器として構成されており、キャリッジ２２に着脱可能に装着されている。

ここで、プリンタ機構２１の多くの構成要素（キャリッジ２２など）については周知であるためその詳細な説明を省略し、以下に本発明と関連性の高い印刷ヘッド２４について説明する。印刷ヘッド２４には、図２に示すように、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）及びブラック（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４３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と総称し、すべてのノズル列をノズル列４３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４３Ｃ、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４３Ｍ、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４３Ｙ、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４３Ｋ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を記録紙Ｓの搬送方向に沿って配列してノズル列４３Ｋを構成している。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４８が設けられており、この圧電素子４８に電圧をかけることによりこの圧電素子４８を変形させてインクを加圧しノズル２３Ｋから吐出する。

この印刷ヘッド２４は、各ノズル２３Ｋをそれぞれ駆動する複数の圧電素子４８に対応して設けられた複数のマスク回路４７を備えている。マスク回路４７には、コントローラ７０で生成された原信号ＯＤＲＶや印刷信号ＰＲＴｎが入力される。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。この原信号ＯＤＲＶは、一画素分の区間内（キャリッジ２２が一画素の間隔を横切る時間内）において、図２下部に示すように、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３との３つの駆動波形からなっている。この３つの駆動波形を繰り返し単位とする原信号ＯＤＲＶを、本実施形態では１セグメントと称する。マスク回路４７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４８に向けて出力する。具体的には、マスク回路４７から圧電素子４８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、記録紙Ｓ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４８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、記録紙Ｓ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４８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、記録紙Ｓ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、インクジェットプリンタ２０では、一画素区間において吐出す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４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙについても上記ノズル２３Ｋやノズル列４３Ｋと同様である。また、印刷ヘッド２４は、ここでは圧電素子４８を変形させてインクを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）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。

紙送り機構３１は、図３に示すように、給紙トレイ１４に載置された記録紙Ｓを挿入する記録紙挿入口１８と、給紙トレイ１４に載置された記録紙Ｓを印刷ヘッド２４に供給する給紙ローラ３６と、印刷ヘッド２４へ記録紙Ｓやロール紙を搬送する紙送りローラ３５と、印刷後の記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ３７とを備えている。給紙ローラ３６、紙送りローラ３５及び排紙ローラ３７は、図示しないギヤ機構を介して駆動モータ３３（図１参照）により駆動される。なお、給紙ローラ３６の回転駆動力と図示しない分離パッドの摩擦抵抗とによって、複数の記録紙Ｓが一度に給紙されることを防いでいる。

印刷ヘッド検査装置５０は、本発明の中核をなすものであり、図４に示すように、印刷ヘッド２４のノズル２３から飛翔したインク滴が着弾可能な検査ボックス５１と、検査ボックス５１内に設けられ印刷ヘッド２４からの所定の距離を隔てて設けられた検査領域５２と、この検査領域５２と印刷ヘッド２４との間に電圧を印加する電圧印加回路５３と、検査領域５２の電圧を検出する電圧検出回路５４とを備えている。ここで、電圧印加回路５３は、回路の開閉を行うスイッチＳＷを有しており、このスイッチＳＷは後述するヘッド検査ルーチンの実行時にオンにされるが、その他の場合にはオフにされる。

検査ボックス５１は、プラテン４４の印刷可能領域から左側に外れた位置に設けられ（図１参照）、略直方体で上部が開口した筐体であり、撥水性材料であるシリコンゴム製又はフッ素樹脂製である。この検査ボックス５１の周囲には外周溝８１が形成されている。この外周溝８１の両側の壁８２，８３のうち、検査ボックス５１側の壁８２は略垂直な壁であり、検査ボックス５１と反対側の壁８３は中段に窪み８４がありその窪み８４より上方には外周溝８１の内部空間内にＵターンするように折り返された折り返し部８５が形成されている。この折り返し部８５も撥水性材料であるシリコンゴム製又はフッ素樹脂製である。検査領域５２は、検査ボックス５１の中に設けられ、インク滴が直接着弾する上側インク吸収体５５と、この上側インク吸収体５５に着弾したあと下方に透過してきたインク滴を吸収する下側インク吸収体５６と、上側インク吸収体５５と下側インク吸収体５６との間に配置されたメッシュ状の電極部材５７とにより構成されている。上側インク吸収体５５は、電極部材５７と同電位となるように導電性を有するスポンジによって作製され、その表面が検査領域５２となっている。このスポンジは、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ものであり、ここではエステル系ウレタンスポンジ（商品名：エバーライトＳＫ−Ｅ，ブリジストン（株）製）が用いられている。下側インク吸収体５６は、上側インク吸収体５５に比べてインクの保持力が高いものであり、フェルトなどの不織布によって作製されており、ここでは不織布（商品名：キノクロス，王子キノク
ロス（株）製）が用いられている。電極部材５７は、ステンレス（例えばＳＵＳ）製の金属からなる格子状のメッシュとして形成されている。このため、上側インク吸収体５５に一旦吸収されたインクは格子状の電極部材５７の隙間を通って下側インク吸収体５６に吸収・保持される。電圧印加回路５３は、電極部材５７が正極、印刷ヘッド２４が負極となるように直流電源（例えば４００Ｖ）と抵抗素子（例えば１ＭΩ）とを介して両者を電気的に接続している。ここで、電極部材５７は、導電性を有する上側インク吸収体５５と接触しているため、上側インク吸収体５５の表面すなわち検査領域５２も電極部材５７と同電位となる。

電圧検出回路５４は、検査領域５２の電圧と同視される電極部材５７の電圧を検出するように接続され、電極部材５７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Ａ／Ｄ変換してコントローラへ出力する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・着弾による電圧変化が小さいことから、複数のインク滴の飛翔・着弾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７０に出力するものである。

キャップ装置４０は、図１に示すように、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を封止するときに利用されるものである。このキャップ装置４０は、印刷ヘッド２４がキャリッジ２２と共に右端（ホームポジションという）まで移動したときに該印刷ヘッド２４のノズル形成面を覆うように作動される。また、キャップ装置４０には、図示しない吸引ポンプが接続されている。そして、例えば印刷ヘッド検査装置５０でノズルのインク詰まりが検出されたときなど、必要に応じて、キャップ装置４０で封止された印刷ヘッド２４のノズル形成面に吸引ポンプの負圧を作用させてノズル２３から詰まったインクを吸引排出させる。なお、吸引排出された廃インクは、図示しない廃液タンクに溜められる。

コントローラ７０は、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶した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、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７５と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７９と、図示しない入出力ポートとを備えている。なお、ＲＯＭ７３には、後述するメインルーチンや予備吐出ルーチン、ヘッド検査ルーチン、印刷処理ルーチンの各処理プログラムが記憶されている。また、ＲＡＭ７４には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファにユーザＰＣ１０からＩ／Ｆ７９を介して送られてきた印刷データが記憶される。このコントローラ７０には、印刷ヘッド検査装置５０の電圧検出回路５４から出力された電圧信号や、リニア式エンコーダ２５からのポジション信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、ユーザＰＣ１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７９を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２４（マスク回路４７や圧電素子４８を含む）への制御信号や駆動モータ３３への制御信号、キャリッジモータ３４への駆動信号、キャップ装置４０への動作制御信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、ユーザＰＣへの印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７９を介して出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ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５に基づいて説明する。図５は、コントローラ７０のＣＰＵ７２により実行されるメインルーチンのフローチャートである。このルーチンは、インクジェットプリンタ２０の電源がオンされたあと所定のタイミングごとに（例えば数ｍｓｅｃごとに）ＣＰＵ７２により実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７２は、まず、印刷待ち状態の印刷データが存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここでは、ユーザＰＣ１０から受信した印刷データは、ＲＡＭ７４に形成された印刷バッファ領域に格納されて印刷待ち状態の印刷データとなるため、印刷データを受信したときに印刷中の場合だけでなく直ちに印刷可能な場合であっても印刷待ち状態の印刷データとなる。そして、ステップＳ１００で印刷待ち状態の印刷データが存在しないときには、そのままこのメインルーチンを終了する。一方、ステップＳ１００で、印刷待ち状態の印刷データが存在したときには、ヘッド検査ルーチンを実行する（ステップＳ１１０）。

このヘッド検査ルーチンは、印刷ヘッド２４に配置されたすべてのノズル２３の詰まりの有無を検査する処理である。図６は、このヘッド検査ルーチンのフローチャートである。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７２は、電圧印加回路５３のスイッチＳＷを入れて検査領域５２と印刷ヘッド２４との間に所定の電位差を発生させると共に、今回の検査位置つまりノズル２３からインクを吐出する検査領域５２の位置を取得する（ステップＳ３００）。ここでは、インクの吐出により検査領域５２の表面にインクに含まれる固形物が堆積することがあるため、ヘッド検査を行うごとに検査位置を変更するように設定されている。図７は、印刷ヘッド検査処理における検査位置の説明図である。図７では複数の検査位置ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４が設定され、１回のヘッド検査においては、検査位置の違いによる誘電電圧の検出値のばらつきが生じないように、各ノズル列４３で同じ検査位置にインクを吐出するよう設定されている。例えば、今回のヘッド検査を検査位置ｐ１で行う場合には、最初にノズル列４３Ｙを検査位置ｐ１に対向するように位置決めしてそのノズル列４３Ｙに含まれる各ノズル２３Ｙからインク滴を吐出し、次にノズル列４３Ｍを検査位置ｐ１に対向するように位置決めしてそのノズル列４３Ｍに含まれる各ノズル２３Ｍからインク滴を吐出し、その後ノズル列４３Ｃ，４３Ｋについても同様にして検査位置ｐ１にて各ノズル２３Ｃ，２３Ｋからインク滴を吐出する。また、ある検査位置だけにインクの固形分が堆積し過ぎないように、次回の検査位置は今回の検査位置とは別の位置にインクを吐出するようになっている。例えば、今回のヘッド検査を検査位置ｐ１で行った場合には次回のヘッド検査は検査位置ｐ２で行う、という具合である。さて、図６に戻り、ステップＳ３００で今回の検査位置を取得したあと、ＣＰＵ７２はキャリッジモータ３４を駆動して印刷ヘッド２４のノズル列４３のうち検査対象となるノズル列４３が今回の検査位置に対向するようにキャリッジ２２を移動し（ステップＳ３１０）、検査対象となるノズル列４３のうち１つのノズル２３のマスク回路４７及び圧電素子４８（図２参照）を介してそのノズル２３から帯電したインク滴を吐出させる（ステップＳ３２０）。

ここで、帯電したインク滴が印刷ヘッド２４のノズル２３から飛翔して上側インク吸収体５５からなる検査領域５２に至る場合の電極部材５７における電圧の変化について図８に基づいて説明する。図８は静電誘導によって誘導電圧が生じる原理の説明図である。図８（ａ）に示すように、印刷ヘッド２４でノズル２３から飛翔する前のインク滴は電圧印加回路５３によって負に帯電している。また、印刷ヘッド２４と検査領域５２とは距離を隔てて配置されると共に両者間に所定の電位差が発生していることから、両者間には所定の電界強度（＝電位差／距離）が生じている。このため、図８（ｂ）に示すように、この負に帯電したインク滴がノズル２３から飛翔して上側インク吸収体５５へ近づくにつれ、静電誘導によって上側インク吸収体５５の表面には正電荷が増加する。この結果、印刷ヘッド２４と電極部材５７との間の電圧は、静電誘導によって生じる誘導電圧により当初の電圧値よりも高くなる。その後、図８（ｃ）に示すように、負に帯電したインク滴が上側インク吸収体５５に達すると、インク滴の負電荷により上側インク吸収体５５の正電荷が中和される。この結果、印刷ヘッド２４と電極部材５７との間の電圧は当初の電圧値を下回る。その後、印刷ヘッド２４と電極部材５７との間の電圧は印加されている電圧値に戻る。このときの出力信号の振幅は、印刷ヘッド２４から上側インク吸収体５５（検査領域５２）までの距離に依存するほか、飛翔するインク滴の有無やその大きさにも依存する。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、出力信号の振幅が通常時に比べて小さくなるため、出力信号の振幅に基づいてノズル２３の詰まりの有無を判定することができる。本実施形態では、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の振幅が極めて小さいことから、駆動波形を表す１セグメントの第１〜第３パルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３のすべてを出力する操作を８回行うことにより２４ショット分のインク滴を吐出する。これにより、出力信号は２４ショット分のインク滴による積分値となるため、電圧検出回路５４からは十分大きな出力波形が得られる。なお、電圧検出回路５４から出力される信号は、反転増幅回路５４ｂを経由することから振幅の向きが逆転する。

図６に戻り、このように検査対象となるノズル列４３のうちの１つのノズル２３のマスク回路４７や圧電素子４８を介してそのノズル２３から帯電したインク滴を吐出させたあと、ＣＰＵ７２は電圧検出回路５４から出力された信号の振幅すなわち出力レベルが閾値Ｖｔｈｒ以上か否かを判定する（ステップＳ３３０）。この閾値Ｖｔｈｒは、図９に示すように、２４ショット分のインクが正常に吐出されたときに出力レベルが超えるように、また２４ショット分のインクが正常に吐出されなかったときにはノイズ等によって超えることのないように、経験的に定められた値である。そして、ステップＳ３３０で出力レベルが閾値Ｖｔｈｒ未満だったときには、今回のノズル２３に詰まりなどの異常が生じているとみなし、そのノズル２３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Ｓ３４０）。このステップＳ３４０のあと又はステップＳ３３０で出力レベルが閾値Ｖｔｈｒ以上のとき（つまり今回のノズル２３が正常だったとき）、ＣＰＵ７２は現在検査中のノズル列４３に含まれるすべてのノズル２３について検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ３５０）、現在検査中のノズル列に未検査のノズル２３があるときには、検査対象となるノズル２３を未検査のものに更新し（ステップＳ３６０）、その後再びステップＳ３２０以降の処理を行う。一方、ステップＳ３５０で現在検査中のノズル列４３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４３について検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ３７０）、未検査のノズル列４３が存在するときには、検査対象となるノズル列４３を未検査のノズル列４３に更新し（ステップＳ３８０）、その後再びステップＳ３１０以降の処理を行う。一方、ステップＳ３７０で印刷ヘッド２４に含まれるすべてのノズル列４３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Ｓ３９０）、このヘッド検査ルーチンを終了する。このルーチンを実行することにより、ＲＡＭ７４の所定領域には、印刷ヘッド２４に配列された全ノズル２３のうち異常が発生しているノズル２３がある場合にはそのノズル２３を特定する情報が記憶され、異常が発生しているノズル２３がない場合には何も記憶されない。

さて、図５のメインルーチンに戻り、上述したヘッド検査ルーチン（ステップＳ１１０）を実行したあと、印刷ヘッド２４に配列された全ノズル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Ｓ１２０）、異常が発生しているノズル２３があるときには、詰まりが原因となっていることを考慮して印刷ヘッド２４のクリーニングを行うが、その前にクリーニングを行った回数が所定回数（例えば３回）未満か否かを判定する（ステップＳ１３０）。そして、クリーニングを行った回数が所定回数未満のときには、印刷ヘッド２４のクリーニングを実行する（ステップＳ１４０）。具体的には、キャリッジモータ３４を駆動して印刷ヘッド２４がキャップ装置４０と対向するホームポジションに来るまでキャリッジ２２を移動させ、キャップ装置４０を作動してキャップ装置４０が印刷ヘッド２４のノズル形成面を覆ようにした後、ノズル形成面に図示しない吸引ポンプの負圧を作用させてノズル２３から詰まったインクを吸引排出させる。このクリーニングを実行した後、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Ｓ１１０に戻る。なお、このステップＳ１３０では、異常が発生していたノズル２３のみを再検査してもよいが、何らかの原因でクリーニング時に正常だったノズル２３に詰まりが発生することも考えられることから、印刷ヘッド２４のすべてのノズル２３について再検査を行う。一方、ステップＳ１３０でクリーニングを行った回数が所定回数以上だったときには、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Ｓ１５０）、このメインルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１２０で異常が発生しているノズル２３がなかったときには、印刷処理ルーチンを実行する（ステップＳ１６０）。この印刷処理ルーチンは、図１０に示すように、印刷データを印刷する処理である。ここでは、「双方向印刷」を例に説明する。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７２は、まず、給紙処理を実行する（ステップＳ４００）。給紙処理は、駆動モータ３３の駆動により給紙ローラ３６（図４参照）を回転駆動させ給紙トレイ１４に載置された記録紙Ｓを紙送りローラ３５まで搬送する処理である。次に、ＣＰＵ７２は、キャリッジモータ３４の駆動によりキャリッジ２２をホームポジションなどから図１において左方向に移動させながら印刷ヘッド２４からインクを吐出させ印刷データに基づいて往路印刷を実行する（ステップＳ４１０）。続いて、ＣＰＵ７２は、現在印刷中の記録紙Ｓへ印刷すべき印刷データがあるか否かを判定し（ステップＳ４２０）、現在印刷中の記録紙Ｓへ印刷すべきデータがあるときには、紙送りローラ３５を回転駆動し記録紙Ｓを所定量搬送する搬送処理を実行し（ステップＳ４３０）、キャリッジモータ３４の駆動によりキャリッジ２２を図１において右方向に移動させながら印刷ヘッド２４からインクを吐出させ印刷データに基づいて復路印刷を実行する（ステップＳ４４０）。続いて、ＣＰＵ７２は、現在印刷中の記録紙Ｓへ印刷すべき印刷データがあるか否かを判定し（ステップＳ４５０）、現在印刷中の記録紙Ｓへ印刷すべきデータがあるときには、紙送りローラ３５を回転駆動し記録紙Ｓを所定量搬送する搬送処理を実行し（ステップＳ４６０）、ステップＳ４１０〜Ｓ４５０の処理を実行する。一方、ステップＳ４２０又はステップＳ４５０で現在印刷中の記録紙Ｓへ印刷すべき印刷データがないときには、ＣＰＵ７２は、記録紙Ｓを排紙する排紙処理を実行する（ステップＳ４７０）。排紙処理は、排紙ローラ３７を回転駆動し、記録紙Ｓを排紙トレイに排出する処理である。ステップＳ４７０のあと、ＣＰＵ７２は、印刷すべき次のページがあるか否かを判定し（ステップＳ４８０）、印刷すべき次のページがあるときには、ステップＳ４００〜Ｓ４７０の処理を実行し、印刷すべき次のページがないときには、この印刷処理ルーチンを終了する。また、図５のメインルーチンも、この印刷処理ルーチンが終了したあと終了する。

ここで、メインルーチンを繰り返し実行したあとの検査領域５２及びその周辺の状況について、図１１に基づいて説明する。図１１は検査領域５２及びその周辺の状況の説明図である。メインルーチンが繰り返し実行されると、それに伴ってヘッド検査ルーチンや印刷処理ルーチンも何度も繰り返し実行される。そして、ヘッド検査ルーチンが繰り返しされると、検査領域５２にはインク滴が何度も吐出されるため、当初は上側インク吸収体５５に一旦吸収されたインクは格子状の電極部材５７の隙間を通って下側インク吸収体５６に吸収・保持されていたものが、次第にインクが上側インク吸収体５５の表面で乾いて堆積するようになり、検査領域５２にはインク堆積物９０が溜まっていく。また、印刷処理ルーチンが繰り返し実行されると、インク滴に伴ってサテライトと呼ばれるインクミストが飛散するため、当初はプラテン４４上には何も付着していなかったものが、次第にプラテン４４のうち印刷用紙に覆われていない領域にはインクミストが付着し乾いて堆積するようになるため、プラテン４４のうち検査領域５２の周辺にもインク堆積物９２が溜まっていく。ここで、プラテン４４は、インクジェットプリンタ２０のメカフレーム８０（図１参照）を介してグランドに接地されている。また、両インク堆積物９０，９２はいずれも導電性を有しているため、両インク堆積物９０，９２が繋がってしまうと検査領域５２の電位はグランド電位と一致することになり、ヘッド検査ルーチンにおいて電圧印加回路５３のスイッチＳＷを入れたときに電圧がリークし、検査領域５２と印刷ヘッド２４との間に所定の電位差を発生させることができなくなる。しかし、本実施形態では、検査ボックス５１の周囲に外周溝８１が形成され、外周溝８１の両側の壁８２，８３のうち検査ボックス５１側の壁８２は撥水性の略垂直な壁であり、検査ボックス５１と反対側の壁８３は中段に窪み８４がありその窪み８４より上方には外周溝８１の内部空間内にＵターンするように折り返された撥水性の折り返し部８５が形成されている。このため、染料インクに比べて流動性の悪い顔料インクであっても、少なくとも折り返し部８５の裏側８５ａにはインクが堆積することはない。したがって、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のプラテン４４上のインク堆積物９２とは少なくとも折り返し部８５の裏側８５ａで不連続となり、電気的に絶縁された状態となる。なお、折り返し部８５の奥壁８３ａもインクは堆積しにくいし、インク堆積量が少なければ検査ボックス５１側の垂直な壁８２にもインクは堆積しにくい。このため、これらの部位でも両インク堆積物９０，９２は不連続となり得る。また、外周溝８１の溝幅や折り返し部８５の大きさなどは、インク堆積量や強度などを考慮して適宜決定すればよい。

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。本実施形態の検査領域５２が本発明の検査領域に相当し、マスク回路４７及び圧電素子４８が印刷ヘッド駆動手段に相当し、電圧検出回路５４が電気的変化検出手段に相当し、ＣＰＵ７２が検査制御手段に相当し、外周溝８１（そのうちの特に折り返し部８５）が堆積物断絶部に相当する。また、本実施形態の顔料インクが本発明の印刷記録液に相当し、ノズル２３が吐出孔に相当し、電圧印加回路５３が電位差発生手段に相当する。

以上詳述した本実施形態のインクジェットプリンタ２０によれば、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のプラテン４４上のインク堆積物９２とは少なくとも折り返し部８５の裏側８５ａで不連続となり、電気的に絶縁された状態となるため、電圧印加回路５３のスイッチＳＷを入れたときに電圧がリークすることはなく、検査領域５２と印刷ヘッド２４との間に所定の電位差を確実に発生させることができる。したがって、ヘッド検査ルーチンを長期にわたって安定に実施することができる。

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。

例えば、上述した実施形態の検査ボックス５１の周辺の構造に代えて、図１２の構造を採用してもよい。図１２の構造は、検査ボックス５１側の垂直な壁８２の上端面を傾斜面（外側に向かって下り傾斜となる面）とした以外は上述した実施形態と同様の構造である。このため、同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。この構造によれば、上述した実施形態の作用効果に加えて、更に壁８２の上端面にもインクが堆積しにくいため、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のインク堆積物９２とはこの壁８２の上端面でも不連続となり得る。

あるいは、上述した実施形態の検査ボックス５１の周辺の構造に代えて、図１３の構造を採用してもよい。図１３の構造は、折り返し部８５の代わりに検査ボックス５１とは反対側の壁８３（奥壁８３ａ）から検査ボックス５１に向かって水平に延び出した庇（ひさし）部８６を形成した以外は上述した実施形態と同様の構造である。このため、同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。この構造によれば、少なくとも庇部８６の裏側８６ａにはインクが堆積することはほとんどないため、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のプラテン４４上のインク堆積物９２とは少なくともこの庇部８６の裏側８６ａで不連続となり、電気的に絶縁された状態となる。したがって、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

あるいは、上述した実施形態の検査ボックス５１の周辺の構造に代えて、図１４の構造を採用してもよい。図１４の構造は、検査ボックス５１の周囲に外周溝１８１を形成し、外周溝１８１の両側の壁１８２，１８３のうち検査ボックス５１と反対側の壁１８３は略垂直な壁とし、検査ボックス５１側の壁１８２は上端に外周溝１８１の内部空間内にＵターンするように折り返された折り返し部１８５を形成したものである。このため、上述した実施形態と同様、少なくとも折り返し部１８５の裏側１８５ａにはインクが堆積することはなく、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のプラテン４４上のインク堆積物９２とは少なくとも折り返し部１８５の裏側１８５ａで不連続となり、電気的に絶縁された状態となる。したがって、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

あるいは、上述した実施形態の検査ボックス５１の周辺の構造に代えて、図１５の構造を採用してもよい。図１５の構造は、検査ボックス５１の周囲に外周溝２８１を形成し、外周溝２８１の両側の壁２８２，２８３を共に略垂直に形成したものである。この構造は、顔料インクを使用する場合には略垂直な壁２８２，２８３にも比較的早期にインクが堆積することからあまり適さないが、染料インクを使用する場合には顔料インクに比べて流動性が高いため略垂直な壁２８２，２８３にインクが堆積しにくい。このため、染料インクを使用する場合には、検査領域５２のインク堆積物９０と検査領域５２の周辺のプラテン４４上のインク堆積物９２とは外周溝２８１の壁２８２，２８３で不連続となり電気的に絶縁された状態となる。したがって、電圧印加回路５３のスイッチＳＷを入れたときに電圧がリークすることはなく、検査領域５２と印刷ヘッド２４との間に所定の電位差を確実に発生させることができる。もちろん、染料インクを使用する場合に図１１〜図１４の構造を採用してもよい。

また、上述した実施形態では、検査ボックス５１や折り返し部８５を撥水性材料で作製したが、図１１の構造を採用するのであれば、格別撥水性を有さない材料で作製しても上述した実施形態の効果を得ることはでき。但し、より顕著な効果を得るには上述した実施形態のように撥水性材料を用いることが好ましい。この点は図１１〜図１４の構造においても同様である。

１４給紙トレイ、１８記録紙挿入口、２０インクジェットプリンタ、２１プリンタ機構、２２キャリッジ、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋノズル、２４印刷ヘッド、２５リニア式エンコーダ、２６インクカートリッジ、２８ガイド、３１紙送り機構、３２キャリッジベルト、３３駆動モータ、３４キャリッジモータ、３５紙送りローラ、３６給紙ローラ、３７排紙ローラ、４０キャップ装置、４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋノズル列、４４プラテン、４７マスク回路、４８圧電素子、５０印刷ヘッド検査装置、５１検査ボックス、５２検査領域、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、５４ｃＡ／Ｄ変換回路、５５上側インク吸収体、５６下側インク吸収体、５７電極部材、７０コントローラ、７２ＣＰＵ、７３ＲＯＭ、７４ＲＡＭ、７５フラッシュメモリ、７９インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８０メカフレーム、８１外周溝、８２壁、８３壁、８３ａ奥壁、８４窪み、８５折り返し部、８５ａ折り返し部の裏側、８６庇部、８６ａ庇部の裏側、９０インク堆積物、９２インク堆積物。

Claims

印刷記録液を吐出する複数の吐出孔を備えた印刷ヘッドを検査可能なインクジェットプリンタであって、
前記吐出孔から吐出した印刷記録液が到達可能な検査領域と、
前記吐出孔から印刷記録液を吐出させる印刷ヘッド駆動手段と、
前記検査領域の電気的変化を検出する電気的変化手段と、
前記印刷ヘッドの各吐出孔について、前記検査領域と前記印刷ヘッドとの間に所定の電位差を発生させ吐出前の印刷記録液を帯電させた状態で前記印刷ヘッド駆動手段を制御して前記印刷記録液を前記検査領域へ吐出させたときの前記電気的変化検出手段の検出結果に基づいて、印刷記録液を正常に吐出するか否かのヘッド検査を行う検査制御手段と、
前記検査領域に溜まる印刷記録液堆積物と前記検査領域の周辺に溜まる印刷記録液堆積物とが不連続となるように形成された堆積物断絶部と、
を備えたインクジェットプリンタ。
前記堆積物断絶部は、前記検査領域の周囲に形成された外周溝である、
請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
前記外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は略垂直に形成されている、
請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
前記外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は他方に向かって略水平に延びだした庇部を有する、
請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。
前記外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は該外周溝の空間内にＵターンするように折り返された折り返し部を有する、
請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。
前記印刷記録液は、顔料インクである、
請求項４又は５に記載のインクジェットプリンタ。
前記外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方の上端面は傾斜面である、
請求項２〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
前記外周溝をなす前記検査領域側の壁及び前記検査領域とは反対側の壁の少なくとも一方は撥水性を有する、
請求項２〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。