JP3180067B2 - インクジェット記録ヘッドの印画方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印画ドットを得る時にイ
ンク滴を噴射するインクジェットプリンタのインクジェ
ット記録ヘッドの印画方法に係り、特にインク流路内の
気泡の検出を行ないながら印画を行なうインクジェット
記録ヘッドの印画方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インク流路の容積を電歪振動子
により変化させ、必要時にのみインク滴を得るオンデマ
ンド型インクジェットプリンタにおいては、インクで満
たされる流路部に気泡が混入した場合、電歪振動子によ
り発生させた流路内容積の変化は気泡の気圧変化にとど
まり、適切なインク滴の噴射を得ることが出来なくなる
と言う欠点がある。

【０００３】このため、インク流路内の気泡の検出手段
として様々な手段、例えば実公昭５９−５５７０号公
報、特開昭６０−２６２６５５号公報、特開昭６３−１
４１７５０号公報等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の手段は、その製造方法において、下記のように使用部
品の特別な選別、あるいは特別な構造の部品、複雑な判
別方法が必要になっていた。

【０００５】前記実公昭５９−５５７０号公報によれ
ば、電歪振動子の一方に抵抗を挿入し、この抵抗の端点
に発生する電圧と、電歪振動子と同様に駆動されたコン
デンサ抵抗の直列接続状態の抵抗の端点の電圧とを比較
している。この方法では複数の噴射ヘッドを用意する場
合、電歪振動子ごとに抵抗を挿入する必要があり、複雑
な製法が必要となる。

【０００６】また、前記特公昭６０−２６２６５５号公
報によれば、電歪振動子の端点に現れる電圧波形をツェ
ナーダイオードと抵抗により分圧し、振動電圧を効率よ
く検出しようとするものであるが、ツェナーダイオード
が一定電圧範囲にあるためには充分な逆方向電流を必要
とする。通常、機械歪みによって発生した電歪振動子の
電圧は、この電流を充分供給する能力がなく、得ようと
する振動電圧は減衰してしまい、電圧比較器へ充分な振
幅の供給ができなくなる。

【０００７】また、前記特開昭６３−１４１７５０号公
報によれば、振動の周期を測定し、気泡の有無を検出す
るものであるが、周期測定のためにカウンタあるいはタ
イマを必要とする。これは、前記実公昭５９−５５７０
号公報の場合と同様に、複数の噴射ヘッドを同時に駆動
する場合、回路が膨大となってしまう欠点がある。

【０００８】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、複数のノズルに対してそれぞれ安価にしかも短
時間に精度よく気泡を検出でき、しかも気泡検出後は印
画を中止したり、印画中断位置を記憶して当該印画中断
位置からの印画再開を可能とすることのできるインクジ
ェット記録ヘッドの印画方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のインクジェット記録ヘッドの印画方法は、
インクジェット記録ヘッドの各ノズルのインク流路のそ
れぞれに設けられた電歪振動子に駆動信号を個別に送出
して、各ノズルのノズル部からインク滴を飛翔させて所
望の印画動作を行ない、この印画動作中に常に各ノズル
のインク流路の気泡の発生の有無を前記電歪振動子に発
生する過剰電圧の有無による判断を、インク滴を得るた
めに前記電歪振動子を駆動するごとに、駆動回路への駆
動信号を基準にして所定の時間ずつ逐次遅延させながら
発生させたパルスを用いて、前記電歪振動子に発生する
最初の過剰電圧の発生時刻および終了時刻の判定を行な
うとともに、前記電歪振動子に発生する最初の過剰電圧
の発生時刻と終了時刻との中間である中位時刻をノズル
ごとに算出し、この中位時刻を各ノズルでの過剰電圧を
検出する時刻として予め設定し、以降この時刻のたびに
前記各ノズルの電歪振動子の過剰電圧の検出を行なうこ
とによって判断し、気泡を検出した場合に駆動信号の送
出を中断して印画動作を中断するとともに、この印画中
断位置を記憶したり、その後にインクジェット記録ヘッ
ドの移動を停止し、当該ノズルのインク流路の気泡を排
出する回復動作を施した後、記憶した前記印画動作中断
位置から印画動作を再開することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１および２に記載の本発明によれば、複
数のノズルに対してそれぞれ安価にしかも短時間に精度
よく気泡を検出でき、しかも気泡検出後は印画を中止し
たり、印画中断位置を記憶して当該印画中断位置からの
印画を再開させることができる。これにより印画の開
始、気泡検出、駆動の停止、気泡の排出、未印画部分の
修復を一連の処理として連続的に実現できるようにな
り、長時間に渡り自動修復を伴った正常印画動作を実現
することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図８につい
て説明する。

【００１２】図１は本発明に用いるインクジェット記録
ヘッドの機械的構造を示し、図２は本発明に用いる気泡
検出回路と駆動回路との基本構成を示し、図３は図２の
回路の各部の波形を示す。

【００１３】インクジェット記録ヘッドは、基板１と振
動板２とを接合して、両者の間にインクの供給側に連結
されたインク流路３と、内部のインクを吐出させる先端
部のノズル部４とを形成し、振動板２の表面に圧電素子
等からなる電歪振動子５を適宜な方法によって固着して
形成されている。

【００１４】図２に示すように、電歪振動子５は駆動回
路６をもって駆動され、気泡検出回路７をもって気泡の
発生を検出されるように形成されている。

【００１５】一方の駆動回路６においては、電歪振動子
５の両端の電圧を減少させるためのトランジスタ８と、
電歪振動子５の両端の電圧を上昇させるためのトランジ
スタ９とが駆動電圧Ｖ0 と接地との間に直列に接続され
ている。すなわち、両トランジスタ８、９は双方のコレ
クタを直列接続された２個の抵抗１０、１１を介して接
続され、一方のトランジスタ９のエミッタが駆動電圧Ｖ
0 に接続され、他方のトランジスタ８のエミッタが接地
されている。電歪振動子５の駆動点５ａは両抵抗１０、
１１の間に接続され、他方の接地点５ｂが接地されてい
る。前記トランジスタ８のベースには、入力端子１２よ
り入力される低電位駆動タイミング信号がバイアス抵抗
１３、１４を経て入力されるように形成されている。ま
た、前記トランジスタ９のベースには、入力端子１５よ
り入力される高電位駆動タイミング信号がトランジスタ
１６を経て入力されるように形成されている。すなわ
ち、トランジスタ１６のベースには、バイアス抵抗１
７、１８を経て高電位駆動タイミング信号が入力される
ようになっており、エミッタは接地され、コレクタは抵
抗１９をもってトランジスタ９のベースと接続されてい
る。また、トランジスタ９のエミッタとベースとの間に
は抵抗２０が接続されている。

【００１６】他方の気泡検出回路７においては、電歪振
動子５の駆動点５ａに一端を接続された抵抗２１の他端
と駆動電圧Ｖ0 との間にダイオード２２が接続されてい
る。このダイオード２２のカソードよりコンデンサ２３
と抵抗２４とが直列接続されて接地されている。コンデ
ンサ２３と抵抗２４との接続点は電圧比較器２５の＋入
力端子に接続されている。この電圧比較器２５の−入力
端子には比較電圧用のバッテリ２６が接続されている。

【００１７】次に、図２に示す両回路６、７の基本構成
による本発明方法の作用を説明する。

【００１８】インクジェット記録ヘッドよりインクを吐
出させる場合には、高電位駆動タイミング信号および低
電気駆動タイミング信号を、図３の（ａ）、（ｂ）に示
すようなタイミングで各入力端子１５、１２へ入力させ
る。これにより、駆動回路６により電歪振動子５の駆動
点５ａおよび接地点５ｂ間に印加される電圧が変化させ
られる。

【００１９】このように電歪振動子５の両端の電圧を変
えると、電歪振動子５は機械的な歪みを生じる。この機
械的歪みにより電歪振動子５の内部には、駆動電圧Ｖ0
を打ち消すような電荷分布が存在し、駆動電圧Ｖ0 と平
衡状態を保とうとする。また、この電歪振動子５の機械
的歪みに伴って振動板２も機械的に歪み、これにより、
インク流路３の容積が変化し、この結果インク流路３内
のインクがノズル部４の表面より外側にせりだす。一旦
移動を開始したインクは、その駆動に従いながら慣性力
により移動を続けようとする。しかし、インクの体積弾
性により元にもどろとする応力が作用し、ノズル部４の
表面よりせりだした後逆方向に戻ろうとする。この過程
でインクの表面張力が作用して、インクが滴として一部
分離する。この分離したインク滴は、慣性力により記録
紙に向けて飛翔し、印字に供される。

【００２０】一方、ノズル部４内に残ったインクは、体
積弾性により元に戻ろうとする。この力は振動板２を経
て電歪振動子５に与えられ、駆動回路６から得た機械歪
みとは逆の方向への応力が与えられる。即ち、電歪振動
子５の内部では電荷分布が元の駆動時とは逆の電荷分布
変化を導く。この電歪振動子５の内部の電荷の変化は駆
動点５ａに駆動電圧Ｖ0 によって与えられた電圧以上の
電圧即ち過剰電圧を発生させる。また、インク流路３内
での電歪振動子５との作用、反作用は、インクジェット
記録ヘッドの機械構造、インク体積弾性等の振動系によ
って周期的に繰り返される。この時の電歪振動子５の駆
動点５ａの電圧は図３の（ｃ）のようになる。

【００２１】ところが、インク流路３内に気泡が混入す
ると、駆動回路６によって生じさせられた電歪振動子５
の機械歪みによるインク流路３内の容積の変化は、気泡
の気圧変化に吸収され、インクの移動を減少させるかま
たは発生させなくなる。この時は適切なインク滴も得る
ことができない。また、インクの移動がないため、電歪
振動子５には駆動回路６により発生されられる歪み以上
の歪みは生じないため、その駆動点５ａには駆動回路６
から得た電圧以上の電圧は発生しない。

【００２２】この場合、気泡検出回路７により、電歪振
動子５の駆動点５ａにおける電圧を監視することによ
り、インク流路３内の気泡の有無を検出するものであ
る。

【００２３】即、気泡がない場合には、適正なインクの
移動が起こり、それに伴って、駆動電圧Ｖ0 以上の電圧
がインクジェット記録ヘッドの構造、インクの物性に従
った時刻に電歪振動子５の駆動点５ａにあらわれ、気泡
が発生した場合には、駆動電圧Ｖ0 以上の過剰電圧は前
記駆動点５ａにはあらわれないことに基づいて、気泡の
有無を検出することにある。

【００２４】気泡検出回路７による気泡検出は、次のよ
うにして行なわれる。

【００２５】電歪振動子５が駆動回路６により低電圧に
電気駆動を受けると、ダイオード２２は順方向にバイア
スされ順方向電流が流れる。このダイオード２２の両端
の電圧がダイオード２２の閾値を超えると順方向電流は
急激に増加し、この結果、電歪振動子５の受ける駆動電
圧の殆どは抵抗２１に分圧され、またこの抵抗値を充分
大きな値とすると駆動回路６への影響を与えない。一
方、機械歪みによって生じる電圧は駆動電圧Ｖ0 より高
い電圧に達するため、ダイオード２２は逆方向にバイア
スされる。この時、ダイオード２２の逆方向電流は順方
向電流に比べ３桁以上少ないため、電歪振動子５の電圧
は殆どダイオード２２に分圧される。従って、図３の
（ｄ）に示すように、ダイオード２２のカソード端子か
ら、殆ど電歪振動子５の機械歪みに起因するカソード端
子電圧がそのまま取出される。このカソード端子電圧の
電圧振幅は、コンデンサ２３により交流結合されて図３
の（ｅ）に示される交流電圧として取出され、抵抗２４
によるバイアス点に印加され、電圧比較器２５の＋入力
端子へ入力される。この入力電圧は電圧比較器２５によ
り、バッテリ２６の電圧値からなる気泡の有無を区別す
る基準電圧値、例えば１Ｖと比較される。

【００２６】インク流路３内に気泡がない場合には、図
３の（ｅ）の交流電圧は、前記基準電圧値を越えて変化
するので、電圧比較器２５の出力端子２７には、気泡の
ない時に機械歪みによって生じた過剰電圧であることを
判別して、図３の（ｆ）に示されるパルスが出力され
て、気泡がないことが検出される。

【００２７】一方、インク流路３内に気泡がある場合に
は、インクジェット記録ヘッドを駆動したにも拘らず、
電圧比較器２５への入力電圧は０ボルトであるために、
出力端子２７にパルスが発生されず、インク流路３内に
気泡があると判断される。

【００２８】図４および図５は本発明方法に用いるイン
クジェット記録ヘッドの気泡検出装置の１例を示す。

【００２９】本例は、図２の基本構成における駆動回路
６への駆動タイミングを基準にして、各インクジェット
記録ヘッドに固有に生じる機械歪み時刻にパルスを生成
し、この時刻で前記電圧比較器２５の出力の状態（パル
ス）のレベルを監視することにより、インクジェット記
録ヘッド内の気泡の有無を確実に判別するようにしたも
のである。

【００３０】即ち、インクジェット記録ヘッドはその製
造時点での作り付けバラツキが生じる。この結果、電歪
振動子５に現れる機械歪みによる電圧ピーク発生時刻は
個々のインクジェット記録ヘッドのノズル毎に異なる。

【００３１】そこで本例においては、印画に先立ってあ
るいは適切な時期に、インクジェット記録ヘッドのノズ
ル毎に前記電圧比較器２５の出力を判定する時刻を決定
するようにしたものである。

【００３２】図４はその検査時刻決定回路を示す。この
検査時刻決定回路は、駆動回路６の出力する駆動パルス
を基準にして、可変な時刻にパルスを発生する遅延パル
ス発生回路２８と、この遅延パルス発生回路２８による
パルスの発生時刻に前記電圧比較器２５の出力をサンプ
リングし、比較結果３０として出力するラッチ回路２９
と、遅延パルス発生回路２８へのパルス発生時刻設定信
号３２を与え、比較結果３０を判断する制御回路３１と
によって形成されている。

【００３３】次に、図４の検査時刻決定回路を用いて行
なわれる本発明方法の作用を説明する。

【００３４】印画に先立って、あるいは適切な時期に、
制御回路３１よりパルス発生時刻設定信号３２を△ｔ時
間ずつ逐次遅延させながら遅延パルス発生回路２８へ出
力する。これにより入力端子１５より高電位駆動タイミ
ング信号を受けた遅延パルス発生回路２８は、図５の
（ｄ）に示すように、１回目のパルスを高電位駆動タイ
ミング信号の立上り時に発生させる。その後、２回目の
パルス以降を△ｔ時間ずつ逐次遅延させながら発生させ
る。この遅延パルス発生回路２８からのパルスを受けた
ラッチ回路２９は、各パルス毎に気泡検出回路７からの
出力、即ち図５の（ｃ）のパルスａ、ｂ、ｃ…として示
される電歪振動子５の過剰電圧の発生の有無を判定し、
その結果を比較結果３０として制御回路３１へ出力す
る。本例においては、図５の（ｃ）のパルスａ、ｂ、ｃ
…が発生している時に、ラッチ回路２９のＱ端子よりパ
ルス有りの比較結果３０を出力する。具体的には、電歪
振動子５の最初の過剰電位の発生を示すパルスａについ
て説明すれば、パルスａの立上りは遅延パルス発生回路
２８のｎ回目のパルスの立上り時刻となり、パルスａの
立下がりは遅延パルス発生回路２８のｍ回目のパルスの
立ち下がり時刻となるので、前記ラッチ回路２９よりｎ
回目からｍ回目までのパルスの間に亘ってパルスａ有り
の比較結果３０が制御回路３１に向けて出力される。こ
の制御回路３１においては、パルスａの発生時刻は高電
位駆動タイミング信号の立上り時よりｎ×△ｔ時間経過
した時であり、パルスａの消失時刻は高電位駆動タイミ
ング信号の立上り時よりｍ×△ｔ時間経過した時である
ことが検出され、更に、その中位の時刻（ｎ＋ｍ）×△
ｔ／２が算出される。

【００３５】従って、その後に連続して印画および気泡
の検出を行なう時には、この中位の時刻を制御回路３１
によってパルス発生時刻設定信号３２をもって遅延パル
ス発生回路２８へ設定して、前記気泡検出回路７の出力
をラッチ回路２９により継続的にサンプリングし気泡の
有無を判断する。

【００３６】これにより、各インクジェット記録ヘッド
に固有の電歪振動子５の最初の過剰電圧の発生に確実に
応答して、気泡の有無を検出することができる。

【００３７】図６は本発明方法に用いるインクジェット
記録ヘッドの気泡検出装置の他の例を示す。

【００３８】本例は、インクジェット記録ヘッドにおい
て、複数のノズルを複数の電歪振動子５、５…で個別に
駆動する場合、一方の電歪振動子５を駆動しながら他方
は駆動しない場合がある。この時、駆動されない電歪振
動子５においては、気泡検出判定を行なわないようにし
たものである。

【００３９】図６はその回路図を示し、図２と同一部分
には同一符号を付してある。

【００４０】本例においては、２個の電歪振動子５-1、
５-2に対して、共通のトランジスタ９をもって高電位駆
動を行ない、別個のトランジスタ８をもって低電位駆動
を行なうようにするとともに、それぞれ別個の気泡検出
回路７-1、７-2を設けている。各低電位駆動部の入力端
には、それぞれアンドゲート３３、３４が接続されてお
り、各アンドゲート３３、３４の一方の入力端にはそれ
ぞれ入力端子３５、３６を通して印画決定信号が入力さ
れるようになっている。また、各アンドゲート３３、３
４の他方の入力端にはそれぞれ入力端子１２を通して低
電位駆動タイミング信号が入力されるようになってい
る。また、各低電位駆動部には、それぞれ印画決定デー
タを低電位駆動タイミングで記憶するラッチ回路３７、
３８が設けられている。各ラッチ回路３７、３８はイン
ク滴が噴射されるノズルであることを検出するノズル判
断手段として機能する。各ラッチ回路３７、３８のＤ端
子には、それぞれ各入力端子３５、３６を通して印画決
定信号が入力され、Ｃ端子には、それぞれ入力端子１２
を通して低電位駆動タイミング信号が入力されるように
なっている。各気泡検出回路７-1、７-2の出力部には、
それぞれ各ラッチ回路３７、３８により記憶された印画
決定データが印画を示す場合、気泡検出を真として出力
する論理ゲート３９、４０が設けられている。各論理ゲ
ート３９、４０の一方の入力端には、各気泡検出回路７
-1、７-2の出力が入力され、他方の入力端には、各ラッ
チ回路３７、３８のＱ端子の出力が入力されるようにな
っている。更に、各論理ゲート３９、４０には、それぞ
れ高電位駆動タイミング信号を基準にして定められた時
刻に各論理ゲート３９、４０の出力をサンプリングし、
気泡の有無を決定、保持する前記実施例のラッチ回路２
９と同様のラッチ回路４１、４２が設けられている。各
ラッチ回路４１、４２のＣ端子には、遅延パルス発生回
路２８からのパルスが入力され、Ｄ端子には、各論理ゲ
ート３９、４０の出力が入力されるようになっている。

【００４１】次に、図６の回路を用いて行なわれる本発
明方法の作用を説明する。

【００４２】先ず、高電位駆動時は入力端子１５を通し
て高電位駆動タイミング信号を入力し、すべてのノズル
の電歪振動子（本例においては２個の電歪振動子５-1、
５-2）に高電位を印加する。次に、印画が必要なノズル
に対しては、そのノズル毎に用意された印画決定信号と
全ノズルに共通な低電位駆動タイミング信号をアンドゲ
ート３３、３４を通して入力して、応答する電歪振動子
５-1、５-2に低電位を印加する。この時、低電位駆動タ
イミング信号で印画決定データを各ノズル毎にラッチ回
路３７、３８で記憶する。各ラッチ回路３７、３８の出
力は、個々の気泡検出回路７-1、７-2の出力と各論理ゲ
ート３９、４０で論理演算される。この各論理ゲート３
９、４０の論理演算出力は、高電位駆動タイミング信号
を基準にして遅延パルス発生回路２８より発生されたパ
ルスにより、ラッチ回路４１、４２にラッチされる。こ
の結果、低電位に駆動されて且つインク滴を噴射するべ
きノズルに対する気泡の有無を判断することができる。

【００４３】図７は本発明方法に用いるインクジェット
記録ヘッドの気泡検出装置の更に他の例を示し、気泡検
出と同時に以後のインク滴駆動を停止させるための回路
図を示す。

【００４４】インクジェット記録ヘッドを印刷方向に移
動しながらインク滴を噴射する場合、移動途中にインク
流路３内に気泡が発生することがある。この過程で発生
する気泡が徐々に大きくなる時、気泡検出以降にインク
滴が徐々に小さくなったり、噴射方向が不適切な方向と
なったりして、印画品質の低下を招くことがある。この
ため、気泡発生とともに以後のインク噴射動作を中止す
ることが望まれる。本例は、このインク噴射を気泡発生
検出と同時に中止させるものである。

【００４５】図７において図６と同一部分には、同一符
号を付してある。

【００４６】本例においては、図６の１個の電歪振動子
５についての回路に対して、論理ゲート３９とラッチ回
路４１との間に、高電位駆動ごとに継続的に検出される
気泡の有無の判断において、気泡の発生が一度検出され
た時、継続的にこれを保持するための論理構成とするた
めの論理ゲート４３が設けられている。即ち、論理ゲー
ト４３の一方の入力端には、ラッチ回路４１のＱバー端
子の反転出力が入力され、他方の入力端には、論理ゲー
ト３９の出力が入力されるようになっている。このラッ
チ回路４１のＱバー端子の反転出力は、駆動回路６の低
電位駆動部のアンドゲート３３にも入力されるようにな
っている。これによりアンドゲート３３は、印画決定デ
ータと低電位駆動タイミング信号と気泡検出判断のラッ
チ回路４１の反転出力とにより、気泡検出がない時には
印画決定データに従って低電位駆動タイミング時には低
電位駆動を行ない、気泡検出がある時には印画決定デー
タの状態に依存せずに低電位駆動を停止させる。ラッチ
回路４１のリセット端子には、入力端子４４を通してリ
セット信号が入力されるように形成されている。

【００４７】次に、図７の回路を用いて行なわれる本発
明方法の作用を説明する。

【００４８】先ず、ラッチ回路４１はインクジェット記
録ヘッドの移動開始前に、入力端子４４より入力された
リセット信号によって論理値０に初期化される。

【００４９】その後、印画を継続して行なっている時
に、インク流路３内に気泡が発生し、それが気泡検出回
路７により検出されて、ラッチ回路４１に気泡検出を示
す論理値１が記憶されると、Ｑバー端子から反転出力が
アンドゲート３３と論理ゲート４３とへ出力される。こ
の反転出力を受けたアンドゲート３３は、印画決定デー
タ信号の状態に拘らず低電位駆動を停止させる。一方、
論理ゲート４３は連続印画中に一度でも気泡発生の検出
を示す反転出力を受けると、ラッチ回路４１を論理値１
に保持させるための演算を行なう。これにより、気泡発
生と同時に以降のインク噴射が中止される。

【００５０】複数のノズルを同時に噴射できる構成の場
合には、各々のノズル毎に図７中に示したラッチ構成を
持ち、その反転出力を各々のノズルの低電位駆動部に設
けられたアンドゲート（図６における３３、３４）に追
加入力することにより、ノズル単位で駆動の停止を行な
うことができる。また、全ラッチの出力の論理和を生成
し、全ノズルの噴射を同時に中止させることも可能であ
る。特に、全ノズルの噴射を同時に中止させる場合、個
々のノズルの低電位駆動を決定するアンドゲート３３、
３４に中止信号を与えるのに代えて、低電位駆動タイミ
ング信号を停止させるようにしてもよい。

【００５１】図８は本発明方法に用いるインクジェット
記録ヘッドの気泡検出装置の更に他の例を示す。

【００５２】本例は、インクジェット記録ヘッドのイン
ク流路３内の気泡が検出された時のインクジェット記録
ヘッドの移動位置を記憶するようにしたものである。

【００５３】インクジェット記録ヘッドを移動させなが
ら印画する場合に、気泡検出動作を行う時、印画品質を
低下させない様に気泡検出と同時に、以降の電歪振動子
５の駆動を停止することは図７の例において説明した。

【００５４】一方、インク滴吐出の駆動停止と同時にイ
ンクジェット記録ヘッドの移動停止を行うことは、イン
クジェット記録ヘッドの慣性力に打ち勝つ機械駆動回路
を必要とし、高速で移動しているインクジェット記録ヘ
ッドを精度よく停止させることが困難である。

【００５５】従って、本例においては、インク流路３内
の気泡を検出しても、インクジェット記録ヘッドの移動
の停止は行わず、インク滴吐出の駆動のみを停止し、こ
のときの印画中断位置を記憶させるものとする。

【００５６】その後、印画のために移動したインクジェ
ット記録ヘッドは、印画予定領域を通過した後緩やかに
停止させた後、気泡検出回路７がインクジェット記録ヘ
ッドを移動しながら印画している間に、気泡を検出した
か否かを判断する。気泡を検出した場合には気泡の排出
動作を始動させ、以降の印画に備えてインクジェット記
録ヘッド内を回復させる。インクジェット記録ヘッド内
の回復の後、印画の再開を行うが、この時インクジェッ
ト記録ヘッドは気泡が検出された位置までインク滴の駆
動を行わずに緩やかに移動する。気泡検出位置に達する
と共に未印画の部分に対して印画を開始する。これによ
り、気泡検出によって停止したインク滴駆動とヘッド内
気泡排出後の再開印画起点が合致し、気泡検出により中
断した印画を滑らかに修復することができる。

【００５７】このような動作を可能とさせる図８の例
は、インクジェット記録ヘッドのインク流路３内の気泡
が検出された時のインクジェット記録ヘッドの移動位置
を記憶するようにしたものであり、図７の回路にカウン
タ回路４５を付加したものである。

【００５８】このカウンタ回路４５は、インクジェット
記録ヘッドの移動開始から、気泡検出位置までの印画単
位位置を計数するものであり、Ｃ端子には高電位駆動タ
イミング信号が入力され、ＥＮ端子にはラッチ回路４１
のＱバー端子からの反転出力が入力されるようになって
いる。そして、カウンタ回路４５は、気泡検出がない場
合、高電位駆動タイミング信号により１だけ増加し、気
泡検出がある場合、高電位駆動タイミング信号の状態に
拘らずその計数値を保持する。

【００５９】次に、図８の回路を用いて行なわれる本発
明方法の作用を説明する。

【００６０】先ず、インクジェット記録ヘッドの移動を
開始する前に、少なくとも１度入力端子４４よりリセッ
ト信号を入力してカウンタ回路４５、ラッチ回路４１を
初期値０に設定する。

【００６１】この後、印画をするためにインクジェット
記録ヘッドの移動を開始させ、高電位駆動タイミング信
号を発生させる。印画する場合には高電位駆動タイミン
グに同調して、必要に応じて低電位駆動タイミング信号
を発生させてインク滴を吐出させる。この時、気泡の有
無を判断する。気泡検出がない場合には、カウンタ４５
は高電位駆動タイミング信号によって１だけ増加する。
気泡が検出されるとラッチ回路４１は真となり、このた
めカウンタ回路４５は高電位駆動タイミングが発生して
もそれまでの値を保持して記憶する。

【００６２】その後の印画の再開時に、記憶しているイ
ンクジェット記録ヘッドの移動中に気泡が検出された位
置をカウンタの値として出力して、印画の中断後の印画
を良好に行なわせることができる。

【００６３】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて変更することができる。

【００６４】

【発明の効果】このように本発明のインクジェット記録
ヘッドの印画方法は構成され作用するものであるから、
電歪振動子に発生する電圧が駆動電圧値以上の過剰電圧
となるか否かの検出だけで気泡の検出が完了するので、
複数のノズルを備えたインクジェット記録ヘッドにおい
ても、簡単な回路構成により確実に気泡の検出が可能と
なる。従って、本発明はオンデマンド型のインクジェッ
トプリンタで複数のノズルに対してそれぞれ安価にしか
も短時間に精度よく気泡を検出でき、しかも気泡検出後
は印画を中止したり、印画中断位置を記憶して当該印画
中断位置からの印画を再開させることができる。これに
より本発明のインクジェット記録ヘッドの気泡検出装置
によれば、印画の開始、気泡検出、駆動の停止、気泡の
排出、未印画部分の修復を一連の処理として連続的に実
現できるようになり、長時間に渡り自動修復を伴った正
常印画動作を実現することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に使用するインクジェット記録ヘッ
ドの構造を示す断面図

【図２】本発明方法に使用する過剰電圧検出する気泡検
出回路図

【図３】図３の各部電圧波形状態を示す線図

【図４】本発明方法に使用する検査時刻決定回路部分の
構成図

【図５】図４における検査時刻決定過程の各部の波形状
態を示す線図

【図６】複数ノズルを駆動する場合の噴射ノズルごとに
気泡検出を行なう回路図

【図７】気泡検出と同時に以後のインク滴駆動を停止さ
せるための回路図

【図８】インクヘッド内の気泡検出位置を記憶するため
の回路図

【符号の説明】

３ インク流路 ５、５-1、５-2 電歪振動子 ６ 駆動回路 ７ 気泡検出回路 ２５ 電圧比較器 ２８ 遅延パルス発生回路 ２９、４１、４２ ラッチ回路 ３１ 制御回路 ４５ カウンタ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ４１Ｊ 2/185 (72)発明者 宮下 明彦 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 佐藤 中俊 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−51159（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−45960（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−246056（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−141750（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−83546（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−30146（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭59−5570（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/125 B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット記録ヘッドの各ノズルの
   インク流路のそれぞれに設けられた電歪振動子に駆動信
   号を個別に送出して、各ノズルのノズル部からインク滴
   を飛翔させて所望の印画動作を行ない、この印画動作中
   に常に各ノズルのインク流路の気泡の発生の有無を前記
   電歪振動子に発生する過剰電圧の有無による判断を、イ
   ンク滴を得るために前記電歪振動子を駆動するごとに、
   駆動回路への駆動信号を基準にして所定の時間ずつ逐次
   遅延させながら発生させたパルスを用いて、前記電歪振
   動子に発生する最初の過剰電圧の発生時刻および終了時
   刻の判定を行なうとともに、前記電歪振動子に発生する
   最初の過剰電圧の発生時刻と終了時刻との中間である中
   位時刻をノズルごとに算出し、この中位時刻を各ノズル
   での過剰電圧を検出する時刻として予め設定し、以降こ
   の時刻のたびに前記各ノズルの電歪振動子の過剰電圧の
   検出を行なうことによって判断し、気泡を検出した場合
   に駆動信号の送出を中断して印画動作を中断するととも
   に、この印画中断位置を記憶することを特徴とするイン
   クジェット記録ヘッドの印画方法。
2. 【請求項２】 インクジェット記録ヘッドの各ノズルの
   インク流路のそれぞれに設けられた電歪振動子に駆動信
   号を個別に送出して、各ノズルのノズル部からインク滴
   を飛翔させて所望の印画動作を行ない、この印画動作中
   に常に各ノズルのインク流路の気泡の発生の有無を前記
   電歪振動子に発生する過剰電圧の有無による判断を、イ
   ンク滴を得るために前記電歪振動子を駆動するごとに、
   駆動回路への駆動信号を基準にして所定の時間ずつ逐次
   遅延させながら発生させたパルスを用いて、前記電歪振
   動子に発生する最初の過剰電圧の発生時刻および終了時
   刻の判定を行なうとともに、前記電歪振動子に発生する
   最初の過剰電圧の発生時刻と終了時刻との中間である中
   位時刻をノズルごとに算出し、この中位時刻を各ノズル
   での過剰電圧を検出する時刻として予め設定し、以降こ
   の時刻のたびに前記各ノズルの電歪振動子の過剰電圧の
   検出を行なうことによって判断し、気泡を検出した場合
   に駆動信号の送出を中断して印画動作を中断するととも
   に、この印画中断位置を記憶し、インクジェット記録ヘ
   ッドの移動を停止し、当該ノズルのインク流路の気泡を
   排出する回復動作を施した後、記憶した前記印画動作中
   断位置から印画動作を再開することを特徴とするインク
   ジェット記録ヘッドの印画方法。