JP2011131478A - インク滴の状態検知装置、インクジェットプリンタ - Google Patents

インク滴の状態検知装置、インクジェットプリンタ Download PDF

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Abstract

【課題】印字とインク滴の検出を同時に行うことを可能とし、正確なインク滴の検出を可能とし、インク滴を偏向する偏向手段の、記録材ごとの調整を不要にできるインク滴の状態検知装置を提供すること。
【解決手段】ノズル2bから吐出されたインク滴がシート状の記録材Pに着弾する方向を上下方向とし、第1のインク滴経路15を上下方向真っ直ぐ延びるように形成し、ノズル2bから吐出されたインク滴が検知電極14に向かう方向を左下斜め方向とし、第2のインク滴経路16を左下斜め方向に第1のインク滴経路15から分岐するように形成し、帯電電極12と検知電極14との間に、その帯電電極14で帯電されたインク滴を、インク滴の着弾方向(印字方向)から検知電極14の方向へ偏向させる偏向電極13を設け、第2のインク滴経路16を通過したインク滴を収容する第1のインク滴収容部18を設ける。
【選択図】図3

Description

本発明は、プリンタヘッドより吐出されたインク滴の状態検知装置と、その状態検知装置を備えたインクジェットプリンタに関する。
従来、プリンタヘッドより吐出されたインク滴の状態を検知する装置として、例えば、以下のものが挙げられる。
オリフィス電極兼インク受けを、オリフィス板のノズル孔近くに設け、偏向電界を形成してインク滴の進路を偏向させる用紙背面電極を記録用紙の下に設け、記録用インク滴より軽く、且つ、吐出速度が遅くなるように、ノズル孔から予備吐出用インク滴を吐出し、その吐出した予備吐出用インク滴がオリフィス電極兼インク受けにUターンして着弾するように偏向電界で偏向し、オリフィス電極兼インク受けに着弾した予備吐出用インク滴でインク滴の状態を検知するインク滴吐出状態検知装置がある(例えば特許文献1参照)。
他の装置としては、インク滴の電荷量検知及び不吐検知をひとつの検知手段で兼用し、その検知手段を、インク吐出ノズルの直下で記録用紙の通過位置より下方に設け、インク滴を上述のひとつの検知手段に吐出して、インク滴の状態を検知する画像形成装置がある(例えば特許文献2参照)。
上述したインク滴の状態を検知する装置は、以下の問題点を有している。
前者のインク滴吐出状態検知装置は、偏向電界を形成してインク滴の進路を偏向させる背面電極を記録用紙の下に設けていることから、記録用紙の厚さや種類等に応じて偏向電界が変わり、印字位置、及び、オリフィス電極兼インク受けへの曲がり角度が変わるため、記録用紙ごとに調整が必要であった。
また、被検知体としてのインク滴が曲がりやすいように、記録用インク滴より軽く(小玉)しているから、インク滴の状態を正確に検知することができない。
また、画像形成時にも用いられる偏向電界の形成を、用紙背面電極に頼っている部分が多く、オリフィス板がインク滴に接地している場合、インク滴そのものの帯電量は小さいため(インクを通じてGNDに落ちる、または、浮いている)、用紙背面電極を省くことは難しい。印字の際、広範囲に用紙背面電極の電位を切り替えなければならず、速い印字速度が要求されるプリンタに採用しにくい。
また、用紙背面電極の電圧切り替えで、インク滴検出もしているため、インク滴検出をしている時は、全てのノズルでインク滴検出をすることになり、印字とインク滴の検出を同時にできなかった。
後者の画像形成装置は、インク滴の電荷量検知及び不吐検知を行う検知手段を、インク吐出ノズルの直下で記録用紙の通過位置より下方に設けていることから、印画中(紙に印字中は)にインク滴の電荷量の検知は可能であるものの、インク滴の吐出検知ができない。吐出検知をするには、記録用紙が無い状態、または、故意に紙無し状態を作らなければならなかった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できるインク滴の状態検知装置、インクジェットプリンタを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかるインク滴の状態検知装置、インクジェットプリンタは、下記の技術的手段を講じた。
請求項1にかかる発明は、インク滴を吐出させるプリントヘッドと、該プリントヘッドから吐出された前記インク滴を着弾させるシート状の記録材との間に設けられ、該記録材に着弾させるインク滴と同じ条件のインク滴の状態を検知するインク滴の状態検知装置であって、前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を帯電させる帯電手段と、該帯電手段より前記インク滴の吐出方向下流側に設けられ、前記インク滴の状態を検知させる検知手段と、該検知手段と前記帯電手段との間に設けられ、前記帯電手段で帯電された前記インク滴を、前記インク滴の着弾方向から前記検知手段の方向へ、または、前記検知手段の方向から前記インク滴の着弾方向へ、または、前記インク滴の着弾方向と前記検知手段の方向へ偏向させる偏向手段と、前記検知手段で検知された前記インク滴が収容される収容手段と、前記インク滴の飛翔経路を前記検知手段の方向へ適宜切り替えて、前記検知手段の検知から前記インク滴の状態を判定する制御手段とを備えたインク滴の状態検知装置を特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1において、前記偏向手段が、前記帯電手段で帯電された前記インク滴を、前記インク滴の着弾方向から前記検知手段の方向へ偏向可能に構成された場合において、前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の直線方向であり、前記検知手段の方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1において、前記偏向手段が、前記検知手段の方向から前記インク滴の着弾方向へ偏向可能に構成された場合において、前記検知手段の方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の直線方向であり、前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であることを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項1において、前記偏向手段が、前記インク滴の着弾方向と前記検知手段の方向へ偏向可能に構成された場合において、前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であり、前記検知手段の方向は、前記インク滴の着弾方向寄りで且つその着弾方向の角度より大きい角度の斜め方向であることを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項4において、前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を直線方向に飛翔させて、そのインク滴を受けて収容する第2の収容手段を備えて構成され、または、前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を直線方向に飛翔させて、前記収容手段が、そのインク滴をも収容可能に構成されていることを特徴とする。
請求項6にかかる発明は、前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、前記制御手段は、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第1の制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項7にかかる発明は、前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、前記制御手段は、印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第2の制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項8にかかる発明は、前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、前記制御手段は、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第1の制御手段と、印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第2の制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項9にかかる発明は、前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、前記制御手段は、インク滴の状態検知を実行するタイミングを、あらかじめ設定された規定時間に達する度とし、または、印字枚数毎若しくは印字数毎に達する度とすると共に、そのタイミングのとき印字中である場合に、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させ、そのタイミングのとき印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間である場合に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第3の制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項10にかかる発明は、請求項1乃至9の何れか1項において、前記制御手段は、前記インク滴そのものが吐出されているか否かを判定すると共に、前記検知手段で検出された前記インク滴の飛翔速度を求めて、その飛翔速度から正常な前記インク滴が吐出されているか否かを判定可能に構成されていることを特徴とする。
請求項11にかかる発明は、請求項1乃至10の何れか1項に記載のインク滴の状態検知装置を備えたインクジェットプリンタを特徴とする。
本発明によれば、帯電されたインク滴を偏向させる偏向手段を、プリントヘッドとシート状の記録材との間に設けたことで、記録材が無い状態、または、故意に記録材の無い状態を作る必要がないから、印字とインク滴の検出を同時に行うことが可能となり、また、インク滴の偏向がシート状の記録材に影響されないから、偏向手段の記録材ごとの調整が不要にでき、したがって、速い印字速度が要求されるプリンタに採用できる。しかも、印字に用いられるインク滴と同じ条件のインク滴を検知するから、正確なインク滴の検出ができる。
本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略を示す模式的な縦断側面図である。 (1)印字ポジションに位置したラインヘッドと検知ユニットとの関係を模式的に示した側面図である。(2)ラインヘッドの底面図である。(3)検知ユニットの底面図である。 実施の形態1にかかる検知ユニットの要部の縦断側面図である。 実施の形態1にかかる検知ユニットの要部の模式的な縦断側面図である。 実施の形態1にかかる検知ユニットの要部の分解斜視図である。 実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置の基本的な動作を示したフローチャート図その1である。 実施の形態1にかかる検知ユニットの要部の模式的な縦断側面図で、過偏向されたインク滴の飛翔軌跡を示す。 実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置の一連の動作を示したフローチャート図である。 図8に続くフローチャート図である。 実施の形態2にかかる検知ユニットの要部の模式的な縦断側面図である。 実施の形態3にかかる検知ユニットの要部の縦断側面図である。 実施の形態3にかかる検知ユニットの要部の模式的な縦断側面図である。 実施の形態3にかかるインク滴の状態検知装置の一連の動作を示したフローチャート図である。 図13に続くフローチャート図である。 実施の形態4にかかるインク滴の状態検知装置の一連の動作を示したフローチャート図である。 図15に続くフローチャート図である。 図15に続くフローチャート図である。 図17に続くフローチャート図である。 実施の形態4にかかるインク滴の状態検知装置の一連の動作(待機中のインク滴検知の動作)を示したフローチャート図である。 図19に続くフローチャート図である。 実施の形態5にかかるインク滴の状態検知装置の一連の動作(規定時間毎のインク滴検知の動作)を示したフローチャート図である。 図21に続くフローチャート図である。 実施の形態6にかかる検知手段を備えた検知ユニットの模式的な縦断側面図である。 実施の形態7にかかる検知手段を備えた検知ユニットの模式的な縦断側面図である。 実施の形態7にかかる検知手段を備えた検知ユニットの変形例を示した模式的な縦断側面図である。 実施の形態8にかかる検知手段を備えた検知ユニットの模式的な縦断側面図である。 実施の形態9にかかる検知手段を備えた検知ユニットの模式的な縦断側面図である。 実施の形態10にかかる検知手段を備えた検知ユニットの模式的な縦断側面図である。 実施の形態10にかかる検知手段を備えた検知ユニットの変形例を示した縦断側面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
先ず、本発明の要部であるインク滴の状態検知装置の各実施の形態を詳述する前に、インク滴の状態検知装置を備えたインクジェットプリンタ1の概略を説明する。
本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、プリントヘッド部と、記録材搬送部4と、メンテナンス部と、キャッピング部と、インク滴の状態検知装置とを備える。
プリントヘッド部は、図2(1)、(2)に示すように、ヘッド本体の底面に複数の凸部2aが千鳥配列状に設けられ、その凸部2aそれぞれに、複数のノズル2bからなるノズル列が平行に二列に形成されたオンデマンドのラインヘッド2と、そのラインヘッド2を支持して水平方向に移動させる移動手段(図示せず)とを備える。なお、オンデマンドのプリントヘッドの内部構造(インク滴の吐出構造)は、周知であるため、その詳細な説明は省略する。
また、図1において、ラインヘッド2が右端側に水平移動して停止する位置を印字ポジション(検知ポジションでもある)とし、ラインヘッド2が左端側に水平移動して停止する位置をキャッピングポジションとし、ラインヘッド2が印字ポジションとキャッピングポジションとの中途部に水平移動して停止する位置をメンテナンスポジションとしている。
記録材搬送部4は、印字ポジションに設けられシート状の記録材Pを所定の速度で搬送させるベルトコンベア5を備え、給紙トレイ3内のシート状の記録材Pを一枚ずつ取り出して、その記録材Pをベルトコンベア5の入口側まで搬送させると共に、ベルトコンベア5出口側から当該プリンタの排出口まで搬送させるように構成されている。ベルトコンベア5のベルトには、吸引ファンと連絡された吸引孔(共に図示せず)が複数設けられており、記録材Pの搬送時、記録材Pがベルト面に吸着されるようになっている。
また、記録材搬送部4は、ベルトコンベア5の下方に設けられ記録材Pが積載される給紙トレイ3から、一枚ずつ記録材Pを取り出してベルトコンベア5まで搬送させると共に、ベルトコンベア5で搬送された記録材Pを分離爪(図示せず)でベルトから引き剥がし、メンテナンス部とキャッピング部とを避けるように搬送させて、プリンタ外部へ排出するように構成される。
メンテナンス部は、メンテナンスポジションに移動し停止したラインヘッド2の凸部2aに当接可能に、且つ、水平方向に移動可能に設けられたクリーニングブレード6を備え、クリーニングブレード6を水平方向に移動することで、凸部2aに形成されたノズル2bをクリーニングするようになっている。
キャッピング部は、キャッピングポジションに移動し停止したラインヘッド2の凸部2aに対し進退動可能に設けられたキャップ7を備え、そのキャップ7を凸部2aに向かって前進させて、凸部2aにキャップ7で蓋をすることで、ノズル2b回りの保湿をするようになっている。
インク滴の状態検知装置は、印字ポジションに移動し停止したラインヘッド2とベルトコンベア5との間で、凸部2aに近接するように、当該プリンタの固定部に固定された薄板状の検知ユニット8と、制御部とを備える。このインク滴の状態検知装置は、各ノズル2bからインク滴そのものが吐出されているか否か、インク滴が吐出されていても、そのインク滴は正常なものか否かを検知するようになっており、その詳細な説明は後述する。
次に、以上のように構成されたインクジェットプリンタ1の印字にかかる一連の動作を説明する。
先ず、ラインヘッド2が印字ポジションに移動、停止する。記録材搬送部4が、給紙トレイ3から一枚ずつ記録材Pを取り出してベルトコンベア5まで搬送し、ベルトコンベア5が、記録材Pを吸着した状態でラインヘッド2直下を通過するように所定の速度で搬送する。このとき、外部から送信された画像データに基づいて各ノズル2bからインク滴が吐出する。そのインク滴は、検知ユニット8を通過して記録材Pに着弾して画像を形成する。そして、分離爪が、画像形成済みの記録材Pをベルトコンベア5から引き剥がし、記録材搬送部4が、メンテナンス部とキャッピング部とを避けるようにその記録材Pを搬送、プリンタ外部へ排出して、一連の印字動作が終了する。
また、このインクジェットプリンタ1は、適宜、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動し停止して、クリーニングブレード6で、ノズル2bをクリーニングする。印字作業の終了時、または印字動作の終了から所定時間経過後、ラインヘッド2が、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする。
なお、本実施の形態では、ラインヘッド2が、印字ポジション、メンテナンスポジション、キャッピングポジションの夫々に移動するものを例示したが、ラインヘッド2を固定して、印字ポジション、メンテナンスポジション、キャッピングポジション夫々が移動するように構成しても良い。
次に、本発明の要部であるインク滴の状態検知装置を詳述する。
(実施の形態1)
実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置は、図3、図4に示すように、検知ユニット8と、制御手段としての制御部(図示せず)とを備える。
検知ユニット8は、積層樹脂板9と、その上に設けられたプリント基板10と、そのプリント基板10の上に設けられた通電防止シート11と、その通電防止シート11の上に設けられた帯電手段としての2枚の帯電電極12とで、薄板状に一体成形されると共に、その表裏を貫くように、上下方向真っ直ぐ延びた第1のインク滴経路15が形成され、プリント基板10内を分岐点として第1のインク滴経路15の頂部から左下斜め方向に向かって第2のインク滴経路16が形成され、第2のインク滴経路16の終端と連通するように積層樹脂板9内に収容手段としての空間状の第1のインク滴収容部18が形成されている。第1のインク滴経路15は、図2(3)に示すように、ノズルの形成ピッチと同一の形成ピッチで形成されている
さらに、この検知ユニット8は、第1のインク滴経路15と第2のインク滴経路16との分岐点である略三角状の空間部の形成する周面のうち、第1のインク滴経路15の面には偏向手段としての低偏向電極13bが設けられ、第2のインク滴経路16側の面には、偏向手段としての高偏向電極13aが設けられている。この高偏向電極13aと低偏向電極13bとで偏向電極13が構成される。さらに、その高偏向電極13aより下方には検知手段としての検知電極14が設けられている。
すなわち、帯電手段よりインク滴の吐出方向下流側に検知手段が設けられ、その検知手段と帯電手段との間にインク滴を偏向させる偏向手段が設けられ、これらは、プリントヘッドであるラインヘッド2と、ラインヘッド2から吐出されたインク滴を着弾させるシート状の記録材Pとの間に設けられている。
帯電電極12と、高偏向電極13aと、低偏向電極13bと、検知電極14との各電極は、プリント基板10を介して配線されており、図示しない制御部(詳細は後述する)に電気的に接続されて、夫々の機能が実現されるようになっている。また、第1のインク滴経路15、第2のインク滴経路16、帯電電極12と、高偏向電極13aと、低偏向電極13bと、検知電極14は、ノズル2b毎に対応して設けられている(図3において奥行き方向に複数設けられている)。
帯電電極12は、高電圧をかけた2枚の当該帯電電極12の間に、ノズル2bから吐出されたインク滴が通過することで、そのインク滴を帯電させるようになっている。この2枚の帯電電極12は繋がっており、電位差が生じないようになっている(帯電電極12の形状に起因する軽微な電位差は可)。帯電電極12は、インク滴を帯電させるために高電圧がかかるが、電流が流れないことから、薄いステンレス素材のシートで構成されている。
偏向電極13は、帯電電極12以上の電位差となるように低偏向電極13bより高偏向電極13aに高い電圧をかけることで、クーロンの法則により、帯電電極12で帯電されたインク滴を、検知電極14の方向となる第2のインク滴経路16側に引き寄せて(または押し寄せるように構成しても良い)、飛翔経路を第2のインク滴経路16に切り替えるようになっている。
インク滴を、シート状の記録材Pに着弾させる方向となる第1のインク滴経路15に通過させる場合は、帯電電極12と、偏向電極13とに電圧をかけないようにして、インク滴が第2のインク滴経路16側に寄らないようにする。
高偏向電極13aは、偏向電界を形成させるために高電圧がかかるが、機能上電流を流す必要が無いことから、メッキや、エッチングで作成した部材をプリント基板10に溶着させている。また、低偏向電極13b側は、逆電圧または、グランド電位のどちらでも良い。低偏向電極13b側は十分に高偏向電極13a側との電位差が取れる場合は、同極の低電圧でも良い。
また、帯電電極12、高偏向電極13a、低偏向電極13bは、インク滴の付着等で、通電状態になっても過大な電流を流れないように、電流制限を回路上に設けている。また、プリント基板10上に設けた通電防止シート11で、帯電電極12と高低の偏向電極13の通電を防止させている。
検知電極14は、当該検知電極14を通過する際に、誘導により変動した微電力を検知(静電型の検知手段)することで、インク滴の飛翔(有無)を検知するようになっている。この検知結果から、後述の制御部が、ノズル2bが目詰まりせずにインク滴が吐出されたか否か(インク滴欠損の有無)を判定するようになっている。
積層樹脂板9は、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、フッ素系の樹脂(PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)など)からなる薄膜樹脂を積層して、第1のインク滴収容部18、第1のインク滴経路15、第2のインク滴経路16を形成させている(図5参照)。このPE、PP、フッ素系の樹脂(PTFE、PFAなど)を用いたことで、インクの撥水性が保たれるようになっている。
第1のインク滴収容部18は、図3において、奥行き方向に延びるように形成されており、ノズル2b毎に対応して設けられた複数の第2のインク滴経路16と夫々繋がっている。高偏向電極13a及び低偏向電極13bによって、第2のインク滴経路16に偏向されて、この第1のインク滴収容部18に入り込んだインクは、図示しないポンプでくみ出されるようになっている。
本実施の形態では、第1のインク滴収容部18、第1のインク滴経路15、第2のインク滴経路16を形成するために、図5に示すように、複数の薄膜樹脂を積層して形成する構成をとっているが、亜鉛などの金属で、第1のインク滴収容部18、第1のインク滴経路15、第2のインク滴経路16を成型し、その成型した金属を樹脂にインサート成型して樹脂部を作った後、酸に漬け込んで金属を溶かして形成しても良い。
このように構成された検知ユニット8は、上述したように、印字ポジションに移動し停止したラインヘッド2とベルトコンベア5との間で、凸部2aに近接するように、当該プリンタの固定部に固定されている。
制御部は、インクジェットプリンタ1の一連の動作を制御する制御部と兼ねており、上述したように、帯電電極12、高偏向電極13a、低偏向電極13b、検知電極14と、電気的に接続されて、夫々の機能を実現させると共に、上述したように、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。
また、この制御部は、ノズル2bからインク滴が吐出されてから、検知電極14が検知するまでの時間を計測し、その時間と、ノズル2bから検知電極14までの距離とからインク滴の速度を求め、正常な大きさのインク滴による理論上の速度と、算出した速度との差異から、正常にインク滴が出射されているか否かを判断、すなわち、ノズル2bの目詰まり故障の予兆を判定するようになっている。また、インク滴が軽量の場合もインク滴欠損として判定している。その詳細は後述する。なお、検知した微電力に基づいて、正常なインク滴が出射されているか否かを判断しても良い。なお、インク滴が吐出されたか否か、及び、正常にインク滴が出射されているか否かを一括して、説明の便宜上、以下「インク滴欠損の有無」とする。
さらに、この制御部は、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させるようになっている(第1の制御手段)。図6を参照しながら、実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置の基本的な動作を説明する。
先ず、外部装置(例えばパーソナルコンピュータ)から印字指令を受信すると(S101)、最初の印字画像のデータ列から、インク滴を吐出するノズル2b(印字タイミングのノズル2b)か、インク滴を吐出しないノズル2b(印字タイミングではないノズル2b)かのタイミング情報を取得する(S102)。
そして、各ノズル2bに対し、インク滴を吐出するノズル2bか否かを判断し(S103)、インク滴を吐出するノズル2bの場合(S103Y)、当該ノズル2bからインク滴を吐出し、その吐出したインク滴は、第1のインク滴経路15を通過して、シート状の記録材Pに着弾(印字)する(S104)。そして、次の印字画像のデータ列に対し同じく動作を行う。
インク滴を吐出するノズル2bではない場合(S103N)、当該ノズル2bに対して前回実行されたインク滴の状態検知を起点として現時点の経過時間を取得して、その時間が、予め設定された所定時間を越えたか否かを判断する(S105)。
経過時間が所定時間を超えていない場合(S105N)、当該ノズル2bに対するインク滴の状態検知を実行せずに、次の印字に備える。
経過時間が所定時間を超えた場合(S105Y)、当該ノズル2bに対するインク滴の状態検知を実行する。
先ず、帯電電極12と、高低の偏向電極13のうち少なくとも高偏向電極13aに電圧をかけ、記録材Pに着弾させるインク滴と同じ条件でインク滴を吐出する。インク滴は帯電手段により帯電し、その帯電したインク滴は、偏向手段により第2のインク滴経路16側に引き寄せられて、第2のインク滴経路16を入り込む。
第2のインク滴経路16に入り込んだ(であろう)インク滴に対し、検知手段がインク滴欠損の有無の検出を実施する(S107)。
このとき、ノズル2bの状態によっては、正常な大きさのインク滴より軽いインク滴が吐出される場合がある。
その場合、帯電電極12によって荷電される荷電量が通常のインク滴の荷電量とは異なり軽量でもあることから、インク滴が偏向手段で偏向されるとき、偏向角度が通常のインク滴より過偏向されて、図7に示すように、第2のインク滴経路16の側面または高偏向電極13aに衝突し、検知電極14を通過しなくなってしまう。このことより、異常なインク滴は、ノズル2bからインク滴が吐出されない状態、すなわち、インク滴欠損、ノズル2bの目詰まりと判定できる。
なお、第2のインク滴経路16の側面に衝突したインク滴は、高偏向電極13a及び、その下の、インクの撥水性が保たれた積層樹脂板9を伝わり、第1のインク滴収容部18に流れ込む。この場合検知電極14と離れており、検知することはできず、インク滴なしと判定される。また、インクミストも同様である。インク滴が付着した場合、回収通路側が高電位になると考えられるが、距離が離れており、誤検知することはない。
また、インク滴の検出手段を数種設けインク滴の欠損と小滴を分けてみることも可能である。例えば、本実施の形態の静電型の検知手段でインク滴欠損を判定し、後述する通電板20を第2のインク滴経路16の周側面にドーナツ状に配置し、小滴を検出するなどが挙げられる。
次いで、インク滴欠損の有無を判断する(S108)。インク滴欠損がない場合(S108N)は、ノズル異常が発生していないため、ノズル2bをクリーニングすることなく、次の印字に備える。インク滴欠損がある場合(S108Y)、ノズル異常が発生しているため、印字動作を停止し(S109)、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングする。そして、次の印字指令を待つ。
上述したインク滴の状態検知装置の動作は、インク滴欠損がある場合、即座に印字動作を停止し、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングするものを例示したが、検知手段によるインク滴の状態検知で異常が認められたら、いったん、印字動作を停止して、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、それでもインク滴欠損がある場合、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングするようにしても良い。
さらに、そのノズル2bのクリーニング後に、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、ノインク滴欠損が無くなったら印字を続行する。インク滴欠損がある場合、再度、上述した手順を繰り返すようにしても良い。この一連の動作を図8及び図9に示す。この図8及び図9は、ノズル2bのクリーニング回数を連続2回までとし、それでもインク滴欠損がある場合(図9;S229N、S231N)は、ラインヘッド2を印字ポジション(検知ポジションでもある)から、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする(S234)。そして、当該プリンタの液晶パネル等にエラー表示をして(S235)、当該プリンタを停止する(S236)。
なお、1回目のインク滴欠損が検知されたら、S212において、いったん印字動作を停止して、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施するか、印字を続行するか選択可能になっている。これは、要求される画像品質に応じて使用者が予め設定できるようにしておく(例えば、1回目のノズル2bと異なるノズルで異常が発生するまで)ことで、印字動作を中断させないようになっている。
さらに、S212において、いったん印字動作を停止して、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施する場合、その直前に空吐出(印字に寄与しないインク滴を吐出する)を行っても良い(S215)。この空吐出を行うことで、ノズル異常が改善される場合がある。この場合、帯電電極12と偏向電極13に電圧をかけてインク滴の通過経路を第2のインク滴経路16にしてから空吐出を実行させたり、記録材Pを排出してからベルトコンベア5のベルトに設けた吸引孔に向けて空吐出を実行させたりしても良い。
以上のように実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置は、ノズル2bから吐出されたインク滴がシート状の記録材Pに着弾する方向として上下方向とし、第1のインク滴経路15を上下方向真っ直ぐ延びるように形成し、ノズル2bから吐出されたインク滴が検知電極14に向かう方向として左下斜め方向(または右下斜め方向)とし、第2のインク滴経路16を左下斜め方向に第1のインク滴経路15から分岐するように形成し、帯電電極12と検知電極14との間に、その帯電電極14で帯電されたインク滴を、インク滴の着弾方向(印字方向)から検知電極14の方向へ偏向させる偏向電極13を設け、第2のインク滴経路16を通過したインク滴を収容する第1のインク滴収容部18を設けている。
このように、インク滴を偏向させる偏向手段を、帯電手段と検知手段との間、換言すれば、プリントヘッドとシート状の記録材Pとの間に設けたことで、記録材Pが無い状態、または、故意に記録材Pの無い状態を作る必要がないから、印字とインク滴の検出を同時に行うことが可能となり、また、インク滴の偏向がシート状の記録材Pに影響されないから、偏向手段の記録材Pごとの調整が不要にでき、したがって、速い印字速度が要求されるプリンタに採用できる。しかも、印字に用いられるインク滴と同じ条件のインク滴を検知するから、正確なインク滴の検出ができる。
また、印字中、インク滴を吐出しないノズル2b(印字タイミングではないノズル2b)のうち、前回、インク滴の状態検知から所定時間を過ぎたノズル2bに対して、インク滴の状態を検知するから、印字動作を全く止めずにインク滴の状態検知ができる。また、記録材Pの搬送を安易に止められないタイプのプリンタ(印刷機代替)などに有効である。機械的に搬送を停止しなくて済むことで、搬送ジャムなどの不具合の発生確率を抑えることができる。
(実施の形態2)
実施の形態2にかかるインク滴の状態検知装置は、実施の形態1にかかるインク滴の状態検知装置の配置構成を逆にしたものを例示している。なお、実施の形態1の構成と実質的に同じであるため、実施の形態1と同一符号を付す。
すなわち、実施の形態2にかかるインク滴の状態検知装置は、図10に示すように、上下方向真っ直ぐ延びた第1のインク滴経路15に検知電極14を設けてインク滴の状態検知用とし、左下斜め方向(または右下斜め方向)に延びた第2のインク滴経路16を印字用とし、帯電電極12と検知電極14との間に、帯電電極12で帯電されたインク滴を検知電極14の方向からインク滴の着弾方向(印字方向)へ偏向させる偏向電極13を設けている。このように、記録材Pに対してラインヘッド2の向きを変えることで、インク滴の状態検知の機構を入れるためのスペースを確保しやすくできる。この場合、すべてのインク滴を帯電電極12で帯電させて、インク滴の状態を検知可能な状態にしておく。
(実施の形態3)
実施の形態3にかかるインク滴の状態検知装置は、帯電電極12と検知電極14との間に、インク滴の着弾方向と検知電極14の方向へ偏向させる偏向電極13を設けて検知ユニット8を構成した例である。なお、実施の形態1と実質的に同じ構成体の詳細な説明は省略する。
すなわち、実施の形態3にかかる検知ユニット8は、図11及び図12に示すように、実施の形態1で例示した第1のインク滴経路15に代えて上下方向真っ直ぐ延びた空吐出用(印字に寄与しないインク滴を吐出する)の第3のインク滴経路17を設け、プリント基板10内を分岐点として、その第3のインク滴経路17の頂部から左下斜め方向に向かって第1のインク滴経路15が形成され、さらにその第1のインク滴経路15の角度より大きい角度の左下斜め方向に向かって第2のインク滴経路16が形成され、第2のインク滴経路16の終端と連通するように積層樹脂板9内に収容手段としての空間状の第1のインク滴収容部18と、第3のインク滴経路17の終端と連通するように積層樹脂板9内に第2の収容手段としての空間状の第2のインク滴収容部19とが形成されている。
この第1のインク滴収容部18と、第2のインク滴収容部19は、図11において、奥行き方向に延びるように形成されており、ノズル2b毎に対応して設けられた複数の第2のインク滴経路16と第1のインク滴収容部18夫々繋がっており、同様に、ノズル2b毎に対応して設けられた複数の第3のインク滴経路17と第2のインク滴収容部19夫々繋がっている。なお、この第1のインク滴収容部18と第2のインク滴収容部19は、図11において、奥行き方向の端部で繋がっている。
そして、この検知ユニット8は、第1のインク滴経路15と第2のインク滴経路16と第3のインク滴経路17の分岐点である略三角状の空間部の形成する周面のうち、第3のインク滴経路17の面には偏向手段としての低偏向電極13bが設けられ、第2のインク滴経路16側の面には、偏向手段としての高偏向電極13aが設けられ、その高偏向電極13aより下方には検知手段としての検知電極14が設けられている。
偏向手段は、上述した高偏向電極13aと低偏向電極13bとの電位差の調整によって、帯電電極12で帯電されたインク滴を、シート状の記録材Pに着弾させる方向となる第1のインク滴経路15側に引き寄せたり、検知手段で検知させる方向となる第2のインク滴経路16側に引き寄せたりして、そのインク滴が、第1のインク滴経路15または第2のインク滴経路16を通過させるようになっている。
インク滴を、第3のインク滴経路17に通過させる場合、すなわち、インク滴を真下、直線方向に飛翔させる場合は、帯電電極12と、偏向電極13とに電圧をかけないようにして、インク滴が第1のインク滴経路15側、第2のインク滴経路16側に引き寄せられないようにする。なお、この偏向手段、帯電手段、検知手段は、実施の形態1と実質的に同一である。
そして、上述した高偏向電極13a及び低偏向電極13bによって、第2のインク滴経路16に偏向されて、第1のインク滴収容部18に入り込んだインクと、第3のインク滴経路17を通過して第2のインク滴収容部19に入り込んだインクは、図示しないポンプでくみ出されるようになっている。
次に、図13及び図14を参照しながら、実施の形態3にかかる制御部によるインク滴の状態検知装置の動作を説明する。この実施の形態3にかかる制御部によるインク滴の状態検知装置の動作は、上述した図8及び図9と基本的に同じ(第1の制御手段による制御)であり、検知手段によるインク滴の状態検知でインク滴欠損の発生を確認したら、いったん、印字動作を停止して、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、それでもインク滴欠損がある場合、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングする。
そして、そのノズル2bのクリーニング後に、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、インク滴欠損が無くなったら印字を続行する。インク滴欠損がある場合、再度、上述した手順を繰り返す。ノズル2bのクリーニング回数を連続2回までとし、それでもインク滴欠損がある場合は、ラインヘッド2を印字ポジション(検知ポジションでもある)から、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする(S335)。そして、当該プリンタの液晶パネル等にエラー表示をして(S336)、当該プリンタを停止する(S337)。
図8及び図9で例示した制御と異なる点は、印字の際、インク滴が第1のインク滴経路15を通過するように、帯電電極12と偏向電極13とに電圧をかける点(S303)と、1回目のインク滴欠損の発生を確認し、印字動作を停止させる場合(S313N)、事前に、S312において、帯電電極12と偏向電極13とに電圧をかけるのを中止してから、インク滴の空吐出を実行する。仮に、ノズル異常が解消されてインク滴が吐出しても、そのインク滴は、第3のインク滴経路17を通過して第2のインク滴収容部19に着弾する点が異なっている。
この実施の形態3にかかるインク滴の状態検知装置によれば、上述した実施の形態1及び2の効果に加え、空吐出専用の第3のインク滴経路17を設けたことで、インク滴の空吐出による周囲を汚す虞もなく、また、帯電電極12と偏向電極13に電圧をかけることなく、空吐出を実施することが可能となり、クリーニングブレード6によるノズル2bのクリーニングの前に予備的なクリーニング動作(空吐出によりノズル2b異常が改善される場合がある)を行うことができる。
(実施の形態4)
実施の形態4にかかるインク滴の状態検知装置は、実施の形態1で例示した検知ユニット8を用い、制御部を、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させる第1の制御手段と、印字中で記録材P同士間(紙間)に、すべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させると共に、印字待機中にすべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させる第2の制御手段とを備えた例である。この実施の形態4にかかる制御部による一連の動作を図15〜図20に示す。
印字中で記録材P同士間(紙間)に、すべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させる場合の動作例を図15〜図18を参照しながら説明する。
先ず、当該制御部は、外部装置(例えばパーソナルコンピュータ)から印字指令を受信すると(S401)、先ず、次の印字画像のデータ列から記録材P同士間(紙間)に入るか否かを判断する(S402)。記録材P同士間(紙間)に入らない場合(S402N)は、図8と図9で例示した動作となり、記録材P同士間(紙間)に入る場合(S402Y)は、すべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を開始する(S439)。
インク滴欠損があるか否かを判断し(S444)、インク滴欠損がない場合、通常の印字動作に復帰する(S444Y)。インク滴欠損がある場合(S444N)、再度、該当したノズル2bに対し、インク滴の状態検知を実行し(S450)、インク滴欠損がない場合、通常の印字動作に復帰し(S450Y)、それでもインク滴欠損がある場合、再度、インク滴欠損があるか否かを判断し、それでもインク滴欠損がある場合、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングする(S455、S456)。
そして、再度、該当したノズル2bに対し、インク滴の状態検知を実行し(S462)、インク滴欠損がない場合、通常の印字動作に復帰し(S462Y)、それでもインク滴欠損がある場合(S462N)、再度、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングする(S455、S456)。
このクリーニング回数は連続2回までとし、それでもノズル異常の場合は、ラインヘッド2を印字ポジション(検知ポジションでもある)から、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする。そして、当該プリンタの液晶パネル等にエラー表示をして(S468)、当該プリンタを停止する(S469)。
次に印字待機中にすべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させる場合の制御例を図19、図20を参照しながら説明する。なお、この印字待機中とは、印字ポジションにラインヘッド2が位置して印字指令を待っている状態のことである。
印字待機の開始、または、前回の全てのノズル2bに対して実行したインク滴の状態検知(印字中で記録材P同士間に、すべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行させた場合と、本制御例で実行させた場合の両方を含む)の終了時からタイムカウントを開始し、予め設定された所定時間を経過した場合(S502Y)、すべてのノズル2bに対して、インク滴の状態検知を実行する。
インク滴欠損がない場合(S508Y)は、上述したタイムカウントを開始する。インク滴欠損がある場合(S508N)、再度、インク滴の状態検知を実行する。それでもインク滴欠損がある場合、さらに再度の、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、それでもインク滴欠損がある場、ラインヘッド2がメンテナンスポジションに移動・停止して、クリーニングブレード6によってノズル2bをクリーニングする。
ノズル2bのクリーニング後に、再度、検知手段によるインク滴の状態検知を実施し、インク滴欠損がない場合、すなわちノズル異常が解消したら印字を続行する。インク滴欠損がある場合、すなわちノズル異常が解消しない場合、再度、上述した手順を繰り返す。ノズル2bのクリーニング回数を連続2回までとし、それでもノズル異常が回復しない場合(図20;S525、S527N)は、ラインヘッド2を印字ポジション(検知ポジションでもある)から、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする(S530)。そして、当該プリンタの液晶パネル等にエラー表示をして(S531)、当該プリンタを停止する(S532)。
この実施の形態4にかかるインク滴の状態検知装置によれば、記録材P同士間(紙間)または印字待機中に、全てのノズル2bに対し、インク滴の状態検知を適宜実行することで、ノズル2bを常に良好な状態に維持できると共に、ノズル異常の早期発見が確認できる。また、キャリッジ駆動系のあるインクジェットプリンタ1のインク滴の検出(検出部にインクヘッドを移動して、全てのノズル2bに対してインク滴の検出を行う)と同等の安定した検出をすることができる。
(実施の形態5)
実施の形態5にかかるインク滴の状態検知装置は、実施の形態1で例示した検知ユニット8を用い、第3の制御手段を備えて構成した例であり、図21、図22を参照しながら説明する。
すなわち、第3の制御手段は、インク滴の状態検知を実行するタイミングを、あらかじめ設定された規定時間に達する度とし、先ず、その規定時間に達したか否かを判断する(S602)。規定時間に達していない場合(S602N)は、印字動作または待機動作を続行する(S603)。
規定時間に達した場合(S602Y)、印字中か、待機中か、印字動作中で記録材同士間か、を判断する(S604)。印字中と判断した場合、印字に使用しているノズル(インク滴の吐出中)と使用していないノズルとを分け、使用中のノズルの場合(S605Y)、印字を続行させ(S606)、使用していないノズル(S605N)に対してインク滴の状態検知を実行する(S607〜)。
S604において、待機中または印字動作中で記録材同士間と判断した場合(S604N)、すべてのノズルに対してインク滴の状態検知を実行する(S607〜)。
インク滴の状態検知の動作は、S607〜S636に示したように、上述した実施の形態で例示した動作と実質的に同じであり、インク滴の状態検知を2回実行し、インク滴欠損であると判定した場合に、ノズル2bのクリーニングを実行し、ノズル状態の確認のため、インク滴の状態検知を実行する。それでもインク滴欠損である場合、再度、上述した手順を繰り返す。このノズル2bのクリーニング回数を連続2回までとしている。それでもノズル異常が回復しない場合(図22;S633N)は、ラインヘッド2を印字ポジションから、キャッピングポジションに移動し停止して、凸部2aにキャップ7で蓋をして、ノズル2b回りの保湿をする(S634)。そして、当該プリンタの液晶パネル等にエラー表示をして(S635)、当該プリンタを停止する(S636)。
なお、本実施の形態では、インク滴の状態検知を実行するタイミングを、あらかじめ設定された規定時間に達する度としたが、印字数毎に、または印字枚数毎に、インク滴の状態検知を実行するタイミングとしても良い。
上述した実施の形態1〜5の検知ユニット8で例示した検知手段は、帯電したインク滴が、検知電極14を通過する際に、誘導により変動した微電力を検知する、静電型の検知手段を例示した。以下、検出手段の他の態様(実施形態6〜10)を、図23〜図29を参照しながら説明する。なお、検知ユニット8の検知手段以外の構成は、上下方向真っ直ぐ延びるように形成された第1のインク滴経路15と、プリント基板10内を分岐点として第1のインク滴経路15の頂部から左下斜め方向に向かって形成された第2のインク滴経路16とを備えた実施の形態1で例示したものと同じである。
また、実施の形態1にかかる検知手段と同じく、ノズル2bからインク滴が吐出されてから、検知電極14が検知するまでの時間を計測し、その時間と、ノズル2bから検知電極14までの距離とからインク滴の速度を求め、正常な大きさのインク滴による理論上の速度と、算出した速度との差異から、正常にインク滴が出射されているか否かを判断、すなわち、ノズル2bの目詰まり故障の予兆を判定するようになっている。また、インク滴が軽量の場合もインク滴欠損として判定している。
(実施の形態6)
実施の形態6にかかる検知手段は、第2のインク滴経路16の終端と連通するように設けられた第1のインク滴収容部18内に、図23に示すように、偏向されたインク滴が着弾するように設けられた通電板20を備えて構成されている。この通電板20は、制御部と電気的に接続されており、偏向のために帯電したインク滴を通電板20で受け止めることで、通電板20の微弱な電圧変動を検知し、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。
(実施の形態7)
実施の形態7にかかる検知手段は、図24に示すように、第2のインク滴経路16内に、その経路を挟んで対向するように設けられ、制御部と電気的に接続された一対の透過型フォトセンサ21を備え、第2のインク滴経路16内に飛翔したインク滴がレーザー光を遮ったことを検知して、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。
また、図25に示すように、発光部21aに対し受光部21bをずらして配置し、インク滴がレーザー光を遮る際に発生する散乱光を受光して、インク滴欠損の有無を判定しても良い。
(実施の形態8)
実施の形態8にかかる検知手段は、第2のインク滴経路16の終端と連通するように設けられた第1のインク滴収容部18内に、図26に示すように、偏向されたインク滴が着弾するように設けられた感熱検知板22を備えて構成されている。この感熱検知板22は、制御部と電気的に接続されており、インク滴が感熱検知板22に着弾するときに発生する熱変化を感知し、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。
(実施の形態9)
実施の形態9にかかる検知手段は、第2のインク滴経路16の終端と連通するように設けられた第1のインク滴収容部18内に、図27に示すように、偏向されたインク滴が着弾するように設けられた歪ゲージ部23を備えて構成されている。この歪ゲージ部23は、制御部と電気的に接続されており、インク滴が歪ゲージ部23に着弾するときに発生する歪から検知し、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。インク滴が着弾することで振動する板の振れを検知するように構成しても良い。
(実施の形態10)
実施の形態10にかかる検知手段は、第2のインク滴経路16の終端と連通するように設けられた第1のインク滴収容部18内に、図28に示すように、一対のローラ24に判定用紙25を巻き取り可能に構成された受け部と、その受け部に付着したインクを光学的に読み取るイメージセンサ26とを備えて構成され、そのイメージセンサ26が、判定用紙25に付着したインクを光学的に読み取ることで、インク滴欠損の有無を判定するようになっている。この受け部の紙材は、インク滴の状態検知の度に、僅かに巻き取られて移動しており、先に着弾したインク滴により、新規のインク滴欠損の有無判定を阻害しないようになっている。判定用紙25は、判定するインク滴のインクの色に対応した色の判定用紙25を選ぶことができる。また、この検知手段は、判定用紙25の着弾結果を判定することにより、小滴判断、曲がり判断をプリンタ連続稼働中に、容易に実施することができる利点がある。
また、図29に示すように、判定用紙25に代えて、エンドレスのベルト27とし、専用のクリーニング機構28(汚れ取り機構)を設けて構成しても良い。この場合、判定用紙25の無駄が省け維持コスト低減に繋がる。
以上、本実施の形態にかかるインク滴の状態検知装置を備えたインクジェットプリンタを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
1‥インクジェットプリンタ 2‥ラインヘッド 2a‥凸部 2b‥ノズル 3‥給紙トレイ 4‥記録材搬送部 5‥ベルトコンベア 6‥クリーニングブレード 7‥キャップ 8‥検知ユニット 9‥積層樹脂板 10‥プリント基板 11‥通電防止シート 12‥帯電電極 13‥偏向電極 13a‥高偏向電極 13b‥低偏向電極 14‥検知電極 15‥第1のインク滴経路 16‥第2のインク滴経路 17‥第3のインク滴経路 18‥第1のインク滴収容部 19‥第2のインク滴収容部 20‥通電板 21‥透過型フォトセンサ 21a‥発光部 21b‥受光部 22‥感熱検知板 23‥歪ゲージ部 24‥ローラ 25‥判定用紙 26‥イメージセンサ 27‥ベルト 28‥クリーニング機構 P‥記録材
特開2004−284314号公報 特開2008−93900号公報

Claims (11)

  1. インク滴を吐出させるプリントヘッドと、該プリントヘッドから吐出された前記インク滴を着弾させるシート状の記録材との間に設けられ、該記録材に着弾させるインク滴と同じ条件のインク滴の状態を検知するインク滴の状態検知装置であって、
    前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を帯電させる帯電手段と、
    該帯電手段より前記インク滴の吐出方向下流側に設けられ、前記インク滴の状態を検知させる検知手段と、
    該検知手段と前記帯電手段との間に設けられ、前記帯電手段で帯電された前記インク滴を、前記インク滴の着弾方向から前記検知手段の方向へ、または、前記検知手段の方向から前記インク滴の着弾方向へ、または、前記インク滴の着弾方向と前記検知手段の方向へ偏向させる偏向手段と、
    前記検知手段で検知された前記インク滴が収容される収容手段と、
    前記インク滴の飛翔経路を前記検知手段の方向へ適宜切り替えて、前記検知手段の検知から前記インク滴の状態を判定する制御手段と
    を備えたことを特徴とするインク滴の状態検知装置。
  2. 前記偏向手段が、前記帯電手段で帯電された前記インク滴を、前記インク滴の着弾方向から前記検知手段の方向へ偏向可能に構成された場合において、
    前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の直線方向であり、前記検知手段の方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であることを特徴とする請求項1に記載のインク滴の状態検知装置。
  3. 前記偏向手段が、前記検知手段の方向から前記インク滴の着弾方向へ偏向可能に構成された場合において、
    前記検知手段の方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の直線方向であり、前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であることを特徴とする請求項1に記載のインク滴の状態検知装置。
  4. 前記偏向手段が、前記インク滴の着弾方向と前記検知手段の方向へ偏向可能に構成された場合において、
    前記インク滴の着弾方向は、前記プリントヘッドから吐出されたインク滴の斜め方向であり、前記検知手段の方向は、前記インク滴の着弾方向寄りで且つその着弾方向の角度より大きい角度の斜め方向であることを特徴とする請求項1に記載のインク滴の状態検知装置。
  5. 前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を直線方向に飛翔させて、そのインク滴を受けて収容する第2の収容手段を備えて構成され、または、前記プリントヘッドから吐出された前記インク滴を直線方向に飛翔させて、前記収容手段が、そのインク滴をも収容可能に構成されていることを特徴とする請求項4に記載のインク滴の状態検知装置。
  6. 前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、
    前記制御手段は、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第1の制御手段を備えたことを特徴とするインク滴の状態検知装置。
  7. 前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、
    前記制御手段は、印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第2の制御手段を備えたことを特徴とするインク滴の状態検知装置。
  8. 前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、
    前記制御手段は、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第1の制御手段と、印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第2の制御手段とを備えたことを特徴とするインク滴の状態検知装置。
  9. 前記プリントヘッドがラインヘッドであり、インク滴を吐出させる複数のノズル夫々に対応して、請求項1乃至5の何れかのインク滴の状態検知装置が設けられ、
    前記制御手段は、インク滴の状態検知を実行するタイミングを、あらかじめ設定された規定時間に達する度とし、または、印字枚数毎若しくは印字数毎に達する度とすると共に、そのタイミングのとき印字中である場合に、複数のノズルのうち、通常の印字動作中に印字用のインク滴を吐出していないノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させ、そのタイミングのとき印字待機中、または、印字中で前記記録材同士間である場合に、すべてのノズルに対して、インク滴の状態検知を実行させる第3の制御手段を備えたことを特徴とするインク滴の状態検知装置。
  10. 前記制御手段は、前記インク滴そのものが吐出されているか否かを判定すると共に、前記検知手段で検出された前記インク滴の飛翔速度を求めて、その飛翔速度から正常な前記インク滴が吐出されているか否かを判定可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載のインク滴の状態検知装置。
  11. 請求項1乃至10の何れか1項に記載のインク滴の状態検知装置を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
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