JP4633965B2 - インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタ、ファックスなどに適用されるインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェットヘッドにおいて、インク流路内のインクの充填状態を判別可能としたことを特徴とするインクジェットヘッド、及び該インクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。かかるインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向する記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダはキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査される。
【０００３】
このような記録ヘッドの一例の分解概略を図８に、また、要部断面を図９に示す。図８及び図９に示すように、圧電セラミックプレート１０１には、複数の溝１０２が並設され、各溝１０２は、側壁１０３で分離されている。各溝１０２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１０１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１０２内の両側壁１０３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１０５が形成されている。
【０００４】
圧電セラミックプレート１０１の溝１０２の開口側には、カバープレート１０７が接着剤１０９を介して接合されている。カバープレート１０７には、各溝１０２の浅くなった他端部と連通する凹部となるインク室１１１と、このインク室１１１の底部から溝１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１１２とを有する。
【０００５】
また、圧電セラミックプレート１０１とカバープレート１０７との接合体の溝１０２が開口している端面には、ノズルプレート１１５が接合されており、ノズルプレート１１５の各溝１０２に対向する位置にはノズル開口１１７が形成されている。
【０００６】
なお、圧電セラミックプレート１０１のノズルプレート１１５とは反対側でカバープレート１０７とは反対側の面には、配線基板１２０が固着されている。配線基板１２０には、各電極１０５とボンディングワイヤ１２１等で接続された配線１２２が形成され、この配線１２２を介して電極１０５に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０００７】
このように構成される記録ヘッドでは、インク供給口１１２から各溝１０２内にインクを充填し、所定の溝１０２の両側の側壁１０３に電極１０５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０３が変形して所定の溝１０２内の容積が変化し、これにより、溝１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような記録ヘッドは、側壁に生じた振動エネルギーが流路内のインクに伝播することでインクの吐出が実現され、このためには流路内にインクが隙間無く十分に満たされている必要がある。しかしながら、例えば記録ヘッドに初めてインクを充填する際や、インクの交換を行う際などに、一部の流路にインクが充填されなかったり、流路内に気泡が発生する場合がある。
このような充填不良がある流路では、側壁に生じた振動エネルギーがインクへ十分に伝播せず、インクが吐出しないなどの印字不良が発生する。
【０００９】
従来、このような印字不良を回避するため、予め紙等の記録媒体へ実際に印字を行い、全ノズルから正常にインクが吐出されているか否かを目視で判定し、不良であればインクの再充填を行うという処置が行われたが、確認用のインク及び記録媒体を消費する上、手間がかかるという問題があった。
【００１０】
また、このような印字不良を予め自動的に検出する方法として、例えば吐出したインク滴を光学的方法を用いて検出し、インクが正常に充填されたか否かを判別する装置が考案されている。しかし、これもインクを消費することに変わり無く、インク滴の検出手段を別途設けなければならず、装置が複雑になるなどの問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、確認用のインクや記録媒体を消費することなく、印字ヘッドのインク充填状態を容易に判別する判別手段を備えるインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することにより当該インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記インク流路の各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、前記選択手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記選択手段を制御し、前記インク流路の隣接する側壁の一方を駆動し、他方の側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前記第１の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、該選択手段が選択した隣接する側壁の一方に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、パルス発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１５】
本発明の第４の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、正弦波発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１６】
本発明の第５の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１７】
本発明の第６の態様は、圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することにより当該インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するインクジェットヘッドを具備するインクジェット式記録装置において、前記インクジェットヘッドの各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、前記選択手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記選択手段を制御し、前記インク流路の隣接する側壁の一方を駆動し、他方の側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００１８】
本発明の第７の態様は、前記第６の態様のインクジェット式記録装置において、前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、該選択手段が選択した隣接する側壁の一方に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００１９】
本発明の第８の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、パルス発生回路からなるインクジェット式記録装置にある。
【００２０】
本発明の第９の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、正弦波発生回路からなる前記請求項６記載のインクジェット式記録装置にある。
【００２１】
本発明の第１０の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェット式記録装置にある。
【００２２】
かかる本発明では、確認用のインクや記録媒体を消費することなく、且つ印字ヘッドのインク充填状態を容易に判別することができ、印字コストの低減及び印字品質の向上に著しい効果が期待できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図である。図１に示すように、圧電セラミックプレート１１には、複数の溝１２が並設され、各溝１２は、側壁１３で分離されている。各溝１２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１２内の両側壁１３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１５が形成されている。
【００２５】
ここで、圧電セラミックプレート１１に形成される各溝１２は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。また、各溝１２内に形成される電極１５は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着により形成される。
【００２６】
このような圧電セラミックプレート１１の溝１２の開口側には、カバープレート１７が接合されている。カバープレート１７には、各溝１２の浅くなった他端部と連通する凹部となるインク室２１と、このインク室２１の底部から溝１２とは反対方向に貫通するインク供給口２２とを有する。
【００２７】
ここで、本実施形態では、各溝１２は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクに対応したグループに分かれており、インク室２１及びインク供給口２２は、それぞれ４つずつ設けられている。
【００２８】
なお、カバープレート１７は、セラミックプレート、金属プレートなどで形成することができるが、圧電セラミックプレート１１との接合後の変形等を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００２９】
また、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端面には、ノズルプレート２５が接合されており、ノズルプレート２５の各溝１２に対向する位置にはノズル開口２７が形成されている。
【００３０】
本実施形態では、ノズルプレート２５は、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端面の大きさより大きくなっている。また、ノズルプレート２５は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口２７を形成したものである。
【００３１】
なお、本実施形態では、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端部の周囲には、ノズル支持プレート２８が配置されている。このノズル支持プレート２８は、ノズルプレートの接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート２５を安定して保持するためのものである。
勿論、このノズル支持プレート２８は設けなくてもよい。
【００３２】
また、このようなヘッドチップ３０を駆動するための配線等の設け方も特に限定されないが、以下に、その一例を示す。
【００３３】
図２及び図３には、上述したヘッドチップ３０を用いたインクジェットヘッド４０の製造工程の一例を示す。
【００３４】
図２に示すように、圧電セラミックプレート１１のノズル開口側とは反対側の端部には電極１５に接続される図示しない配線パターンが形成されており、この配線パターンには異方性導電膜３１を介してフレキシブルケーブル３２が接合される。また、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体のノズル支持プレート２８の後端側には、圧電セラミックプレート１１側のアルミニウム製のベースプレート３３と、カバープレート１７側のヘッドカバー３４とが組み付けられる。ベースプレート３３とヘッドカバー３４とは、ベースプレート３３の係止孔３３ａにヘッドカバー３４の係止シャフト３４ａを係合することにより固定され、両者で圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体を挟持する。ヘッドカバー３４には、カバープレート１７のインク供給口２２のそれぞれに連通するインク導入路３５が設けられている。
【００３５】
次に、図３（ａ）に示すように、圧電セラミックプレート１１の後端側に突出したベースプレート３３上には配線基板３６が固着され、配線基板３６上の回路が異方性導電膜３８を介してフレキシブルケーブル３２と接続される。これにより、図３（ｂ）のインクジェットヘッド４０が完成する。
【００３６】
また、本実施形態では配線基板３６上にヘッドチップを駆動するための選択手段３７及び周辺回路が搭載され、本発明の特徴であるインクの充填状態を判別する判別手段を構成している。以下、その詳細を図４及び図５に基づき説明する。
【００３７】
図４において、２００はヘッドチップであり、インク流路軸から見た圧電セラミックプレートの断面を斜線部で示している。断面にはインク流路Ａ〜Ｆ、側壁ａｂ〜ｅｆ、流路に沿って設けられた電極ａ１〜ｆ２が構成され、同じ流路内の電極例えばａ１とａ２は圧電セラミックプレートの端部で接続され、配線２００ａ〜２００ｆとして引き出される。
【００３８】
選択手段３００は例えばＣＭＯＳ集積回路などで構成されたアナログスイッチ群である。
各々のスイッチ３０１〜３０６は駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）、基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）、圧電信号（接点Ｓ）３００ｓを適宜選択し、配線２００ａ〜２００ｆを通じてヘッドチップ２００の各電極ａ１〜ｆ２に接続する。
【００３９】
信号処理手段４００は例えばオペアンプ回路等によって構成され、選択手段３００によって選択された圧電信号３００ｓを増幅、整流及び積分し検出信号４００ａとして出力する。
【００４０】
制御手段５００は例えばＡ／Ｄコンバータを備えた一般的なワンチップマイクロコントローラなどで構成され、制御信号５００ａによって選択手段３００を制御するとともに、検出信号４００ａを基にインクの充填状態を判別する。
【００４１】
例えば、流路Ｄのインクの充填状態を判別する際、制御手段５００はスイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）へ、またスイッチ３０５及びスイッチ３０６を検出コモン３００ｓ（接点Ｓ）へ接続固定とした後、スイッチ３０１〜３０３を同期して駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）及び基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に反復接続する。これにより、側壁ｃｄを挟む電極ｃ２−ｄ１間に図５波形ａに示す駆動電圧が印加され、側壁ｃｄが駆動される。側壁ｃｄに生じた振動エネルギーは流路Ｄに満たされたインクを介して側壁ｄｅへ伝播し、側壁ｄｅを挟む電極ｄ２−ｅ１間に図５波形ｂに示す圧電信号が発生する。この圧電信号は配線２００ｅ及びスイッチ３０５及び検出コモン３００ｓを介して信号処理手段４００に接続され、増幅、整流、積分が行われ、図５波形ｃに示す検出信号４００ａとして制御手段５００へ出力される。
【００４２】
ここで、側壁ｄｅに発生する圧電信号には流路Ｄのインクの充填状態によって振幅に差が生じる。例えば流路内に気泡が入り込んでいる場合、側壁ｃｄに発生した振動エネルギーはインク中の気泡によってその伝播が阻害され、対向する側壁ｄｅに発生する圧電信号も例えば図５波形ｄに示すように減衰する。またこれに従って検出信号４００ａも図５波形ｅのごとく低下する。
【００４３】
制御手段５００は、こうして得られる検出信号４００ａの電圧値と、所定の閾値とを比較し、閾値より電圧が大きい場合には流路Ｄ内にインクが正常に充填されていると判別し、閾値より電圧が小さい場合には流路Ｄ内に気泡等の充填不良が存在すると判別することが可能となる。
さらに制御手段５００は接続手段３００を制御し、この判別動作を他の流路に対しても同様に行い、全ての流路が正常と判別されれば、実際の印字動作すなわちインクの吐出を行ってよいと判断する。
【００４４】
インク吐出の動作は詳述しないが、概略を述べると、
例えば流路Ｄのインクを吐出させる場合には、制御手段５００はスイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に固定接続し、他の全てのスイッチを同期して且つ所定のタイミングで駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）及び基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に反復接続する。これにより、電極ｃ２−ｄ１間及び電極ｄ２−ｅ１間すなわち側壁ｃｄ及び側壁ｄｅに駆動電圧Ｖｄｄが印加され、側壁の電歪によって流路Ｄの体積が変化し、図示しないノズルからインクが吐出される。
【００４５】
次に、本発明の他の実施形態を図６に基づき説明する。
（実施形態２）
本実施形態では、前述の実施形態１の構成に加え、診断信号６００ａを発生する診断信号発生手段６００、及び信号切替手段７００を設けている。
前述の実施形態１では、充填状態を判別する際、選択手段３００の切替動作によって対向する側壁の一方を駆動したが、実施形態２においては、この駆動を診断信号発生手段６００から出力される診断信号６００ａによって行うようにした。診断信号発生手段６００は例えばＣＭＯＳインバータ回路等で構成した矩形波発振回路であり、出力される診断信号６００ａは図５波形ａに示すような矩形波信号である。
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００４６】
例えば、流路Ｄのインクの充填状態を判別する際、制御手段５００は接続手段３００を制御し、スイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）へ、スイッチ３０５及びスイッチ３０６を検出コモン３００ｓ（接点Ｓ）へ、スイッチ３０１〜３０３を駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）に接続固定とする。また、制御手段５００は制御信号５００ｂにより信号切替手段７００を接点Ｂへ接続し、診断信号６００ａを選択手段３００へ接続する。これにより、側壁ｃｄを挟む電極ｃ２−ｄ１間に診断信号６００ａが印加され、側壁ｃｄが駆動される。側壁ｃｄに生じた振動エネルギーは流路Ｄに満たされたインクを介して側壁ｄｅへ伝播し、側壁ｄｅを挟む電極ｄ２−ｅ１間に図５波形ｂに示す圧電信号が発生する。この圧電信号は配線２００ｅ及びスイッチ３０５及び検出コモン３００ｓを介して信号処理手段４００に接続され、増幅、整流、積分が行われ、図５波形ｃに示す検出信号４００ａとして制御手段５００へ出力される。
【００４７】
以下、実施形態１と同様に、制御手段５００によって検出信号４００ａの電圧値と所定の閾値とが比較され、流路Ｄ内に充填不良が存在するか否かが判別可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では診断信号発生手段６００を矩形波発振回路、診断信号６００ａを矩形波信号としたが、診断信号として印加可能な波形はこれに限定されるものではなく、例えば単周期のパルス波形、正弦波、矩形波及び正弦波の断続波であってもよい。これらは使用するインクの種類や流路構造によって左右される振動伝播特性を鑑みて、インクの充填状態が発生する圧電信号に顕著に反映される波形を選択すればよい。
【００４９】
また、診断信号発生手段６００を掃引信号発生回路とし、周波数あるいは振幅などが時間的に変化する診断信号を側壁に印加する方法も考えられ、これによってインクの充填状態をより詳細に判別することも可能である。
【００５０】
以上述べたように、本実施形態によれば、特別な検出装置等を必要とせず、一般的な電子回路によってインクの充填状態を判別可能なインクジェットヘッドが提供可能である。
【００５１】
なお、このようなインクジェットヘッドは、例えば、インクカートリッジを着脱自在に保持するタンクホルダに組み付けられ、その後、インクジェット式記録装置のキャリッジに搭載されて使用される。この使用態様の一例の概略を図７に示す。
【００５２】
図７に示すように、キャリッジ６１は、一対のガイドレール６２ａ及び６２ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されており、カイドレール６２の一端側に設けられてキャリッジ駆動モータ６３に連結されたプーリ６４ａと、他端側に設けられたプーリ６４ｂとに掛け渡されたタイミングベルト６５を介して搬送される。キャリッジ６１の搬送方向と直交する方向の両側には、ガイドレール６２ａ及び６２ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ６６及び６７が設けられている。これらの搬送ローラ６６及び６７は、キャリッジ６１の下方に当該キャリッジ６１の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００５３】
このようなインクジェット式記録装置では、被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ６１をその送り方向とは直交方向に走査することにより、インクジェットヘッドによって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像を記録する。
【００５４】
（その他の実施形態）
以上述べた二つの実施形態ではインクの充填状態を判別する判別手段をインクジェットヘッドの内部に搭載するようにしたが、インクジェットヘッドとは別途に形成し、例えばインクジェット式記録装置の制御回路が収納される回路基板上に搭載してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、特別な検出装置等を必要とせず、一般的な電子回路によって流路内のインクの充填状態が正常か否かを確認用のインクや記録媒体を消費することなく予め判別可能であり、印字コストの低減及び印字品質の向上に著しい効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図及び断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るのインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの組立工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの要部を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る各部の電圧波形及び検出波形の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るインクジェットヘッドの要部を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの使用態様を示す斜視図である。
【図８】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す分解斜視図である。
【図９】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図である。
【符号の説明】
２００ ヘッドチップ
３００ 選択手段
４００ 信号処理手段
４００ａ 検出信号
５００ 制御手段
６００ 診断信号発生手段
６００ａ 診断信号
７００ 信号切替手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタ、ファックスなどに適用されるインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェットヘッドにおいて、インク流路内のインクの充填状態を判別可能としたことを特徴とするインクジェットヘッド、及び該インクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。かかるインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向する記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダはキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査される。
【０００３】
このような記録ヘッドの一例の分解概略を図８に、また、要部断面を図９に示す。図８及び図９に示すように、圧電セラミックプレート１０１には、複数の溝１０２が並設され、各溝１０２は、側壁１０３で分離されている。各溝１０２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１０１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１０２内の両側壁１０３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１０５が形成されている。
【０００４】
圧電セラミックプレート１０１の溝１０２の開口側には、カバープレート１０７が接着剤１０９を介して接合されている。カバープレート１０７には、各溝１０２の浅くなった他端部と連通する凹部となるインク室１１１と、このインク室１１１の底部から溝１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１１２とを有する。
【０００５】
また、圧電セラミックプレート１０１とカバープレート１０７との接合体の溝１０２が開口している端面には、ノズルプレート１１５が接合されており、ノズルプレート１１５の各溝１０２に対向する位置にはノズル開口１１７が形成されている。
【０００６】
なお、圧電セラミックプレート１０１のノズルプレート１１５とは反対側でカバープレート１０７とは反対側の面には、配線基板１２０が固着されている。配線基板１２０には、各電極１０５とボンディングワイヤ１２１等で接続された配線１２２が形成され、この配線１２２を介して電極１０５に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０００７】
このように構成される記録ヘッドでは、インク供給口１１２から各溝１０２内にインクを充填し、所定の溝１０２の両側の側壁１０３に電極１０５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０３が変形して所定の溝１０２内の容積が変化し、これにより、溝１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような記録ヘッドは、側壁に生じた振動エネルギーが流路内のインクに伝播することでインクの吐出が実現され、このためには流路内にインクが隙間無く十分に満たされている必要がある。しかしながら、例えば記録ヘッドに初めてインクを充填する際や、インクの交換を行う際などに、一部の流路にインクが充填されなかったり、流路内に気泡が発生する場合がある。
このような充填不良がある流路では、側壁に生じた振動エネルギーがインクへ十分に伝播せず、インクが吐出しないなどの印字不良が発生する。
【０００９】
従来、このような印字不良を回避するため、予め紙等の記録媒体へ実際に印字を行い、全ノズルから正常にインクが吐出されているか否かを目視で判定し、不良であればインクの再充填を行うという処置が行われたが、確認用のインク及び記録媒体を消費する上、手間がかかるという問題があった。
【００１０】
また、このような印字不良を予め自動的に検出する方法として、例えば吐出したインク滴を光学的方法を用いて検出し、インクが正常に充填されたか否かを判別する装置が考案されている。しかし、これもインクを消費することに変わり無く、インク滴の検出手段を別途設けなければならず、装置が複雑になるなどの問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、確認用のインクや記録媒体を消費することなく、印字ヘッドのインク充填状態を容易に判別する判別手段を備えるインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することにより当該インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記インク流路の各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、前記選択手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記選択手段を制御し、前記インク流路の隣接する側壁の一方を駆動し、他方の側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前記第１の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、該選択手段が選択した隣接する側壁の一方に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、パルス発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１５】
本発明の第４の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、正弦波発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１６】
本発明の第５の態様は、前記第２の態様のインクジェットヘッドにおいて、前記駆動手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェットヘッドにある。
【００１７】
本発明の第６の態様は、圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することにより当該インク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するインクジェットヘッドを具備するインクジェット式記録装置において、前記インクジェットヘッドの各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、前記選択手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記選択手段を制御し、前記インク流路の隣接する側壁の一方を駆動し、他方の側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００１８】
本発明の第７の態様は、前記第６の態様のインクジェット式記録装置において、前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、該選択手段が選択した隣接する側壁の一方に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００１９】
本発明の第８の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、パルス発生回路からなるインクジェット式記録装置にある。
【００２０】
本発明の第９の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、正弦波発生回路からなる前記請求項６記載のインクジェット式記録装置にある。
【００２１】
本発明の第１０の態様は、前記第７の態様のインクジェット式記録装置において、前記駆動手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェット式記録装置にある。
【００２２】
かかる本発明では、確認用のインクや記録媒体を消費することなく、且つ印字ヘッドのインク充填状態を容易に判別することができ、印字コストの低減及び印字品質の向上に著しい効果が期待できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図である。図１に示すように、圧電セラミックプレート１１には、複数の溝１２が並設され、各溝１２は、側壁１３で分離されている。各溝１２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１２内の両側壁１３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１５が形成されている。
【００２５】
ここで、圧電セラミックプレート１１に形成される各溝１２は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。また、各溝１２内に形成される電極１５は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着により形成される。
【００２６】
このような圧電セラミックプレート１１の溝１２の開口側には、カバープレート１７が接合されている。カバープレート１７には、各溝１２の浅くなった他端部と連通する凹部となるインク室２１と、このインク室２１の底部から溝１２とは反対方向に貫通するインク供給口２２とを有する。
【００２７】
ここで、本実施形態では、各溝１２は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクに対応したグループに分かれており、インク室２１及びインク供給口２２は、それぞれ４つずつ設けられている。
【００２８】
なお、カバープレート１７は、セラミックプレート、金属プレートなどで形成することができるが、圧電セラミックプレート１１との接合後の変形等を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００２９】
また、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端面には、ノズルプレート２５が接合されており、ノズルプレート２５の各溝１２に対向する位置にはノズル開口２７が形成されている。
【００３０】
本実施形態では、ノズルプレート２５は、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端面の大きさより大きくなっている。また、ノズルプレート２５は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口２７を形成したものである。
【００３１】
なお、本実施形態では、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体の溝１２が開口している端部の周囲には、ノズル支持プレート２８が配置されている。このノズル支持プレート２８は、ノズルプレートの接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート２５を安定して保持するためのものである。
勿論、このノズル支持プレート２８は設けなくてもよい。
【００３２】
また、このようなヘッドチップ３０を駆動するための配線等の設け方も特に限定されないが、以下に、その一例を示す。
【００３３】
図２及び図３には、上述したヘッドチップ３０を用いたインクジェットヘッド４０の製造工程の一例を示す。
【００３４】
図２に示すように、圧電セラミックプレート１１のノズル開口側とは反対側の端部には電極１５に接続される図示しない配線パターンが形成されており、この配線パターンには異方性導電膜３１を介してフレキシブルケーブル３２が接合される。また、圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体のノズル支持プレート２８の後端側には、圧電セラミックプレート１１側のアルミニウム製のベースプレート３３と、カバープレート１７側のヘッドカバー３４とが組み付けられる。ベースプレート３３とヘッドカバー３４とは、ベースプレート３３の係止孔３３ａにヘッドカバー３４の係止シャフト３４ａを係合することにより固定され、両者で圧電セラミックプレート１１とカバープレート１７との接合体を挟持する。ヘッドカバー３４には、カバープレート１７のインク供給口２２のそれぞれに連通するインク導入路３５が設けられている。
【００３５】
次に、図３（ａ）に示すように、圧電セラミックプレート１１の後端側に突出したベースプレート３３上には配線基板３６が固着され、配線基板３６上の回路が異方性導電膜３８を介してフレキシブルケーブル３２と接続される。これにより、図３（ｂ）のインクジェットヘッド４０が完成する。
【００３６】
また、本実施形態では配線基板３６上にヘッドチップを駆動するための選択手段３７及び周辺回路が搭載され、本発明の特徴であるインクの充填状態を判別する判別手段を構成している。以下、その詳細を図４及び図５に基づき説明する。
【００３７】
図４において、２００はヘッドチップであり、インク流路軸から見た圧電セラミックプレートの断面を斜線部で示している。断面にはインク流路Ａ〜Ｆ、側壁ａｂ〜ｅｆ、流路に沿って設けられた電極ａ１〜ｆ２が構成され、同じ流路内の電極例えばａ１とａ２は圧電セラミックプレートの端部で接続され、配線２００ａ〜２００ｆとして引き出される。
【００３８】
選択手段３００は例えばＣＭＯＳ集積回路などで構成されたアナログスイッチ群である。
各々のスイッチ３０１〜３０６は駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）、基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）、圧電信号（接点Ｓ）３００ｓを適宜選択し、配線２００ａ〜２００ｆを通じてヘッドチップ２００の各電極ａ１〜ｆ２に接続する。
【００３９】
信号処理手段４００は例えばオペアンプ回路等によって構成され、選択手段３００によって選択された圧電信号３００ｓを増幅、整流及び積分し検出信号４００ａとして出力する。
【００４０】
制御手段５００は例えばＡ／Ｄコンバータを備えた一般的なワンチップマイクロコントローラなどで構成され、制御信号５００ａによって選択手段３００を制御するとともに、検出信号４００ａを基にインクの充填状態を判別する。
【００４１】
例えば、流路Ｄのインクの充填状態を判別する際、制御手段５００はスイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）へ、またスイッチ３０５及びスイッチ３０６を検出コモン３００ｓ（接点Ｓ）へ接続固定とした後、スイッチ３０１〜３０３を同期して駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）及び基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に反復接続する。これにより、側壁ｃｄを挟む電極ｃ２−ｄ１間に図５波形ａに示す駆動電圧が印加され、側壁ｃｄが駆動される。側壁ｃｄに生じた振動エネルギーは流路Ｄに満たされたインクを介して側壁ｄｅへ伝播し、側壁ｄｅを挟む電極ｄ２−ｅ１間に図５波形ｂに示す圧電信号が発生する。この圧電信号は配線２００ｅ及びスイッチ３０５及び検出コモン３００ｓを介して信号処理手段４００に接続され、増幅、整流、積分が行われ、図５波形ｃに示す検出信号４００ａとして制御手段５００へ出力される。
【００４２】
ここで、側壁ｄｅに発生する圧電信号には流路Ｄのインクの充填状態によって振幅に差が生じる。例えば流路内に気泡が入り込んでいる場合、側壁ｃｄに発生した振動エネルギーはインク中の気泡によってその伝播が阻害され、対向する側壁ｄｅに発生する圧電信号も例えば図５波形ｄに示すように減衰する。またこれに従って検出信号４００ａも図５波形ｅのごとく低下する。
【００４３】
制御手段５００は、こうして得られる検出信号４００ａの電圧値と、所定の閾値とを比較し、閾値より電圧が大きい場合には流路Ｄ内にインクが正常に充填されていると判別し、閾値より電圧が小さい場合には流路Ｄ内に気泡等の充填不良が存在すると判別することが可能となる。
さらに制御手段５００は接続手段３００を制御し、この判別動作を他の流路に対しても同様に行い、全ての流路が正常と判別されれば、実際の印字動作すなわちインクの吐出を行ってよいと判断する。
【００４４】
インク吐出の動作は詳述しないが、概略を述べると、
例えば流路Ｄのインクを吐出させる場合には、制御手段５００はスイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に固定接続し、他の全てのスイッチを同期して且つ所定のタイミングで駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）及び基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）に反復接続する。これにより、電極ｃ２−ｄ１間及び電極ｄ２−ｅ１間すなわち側壁ｃｄ及び側壁ｄｅに駆動電圧Ｖｄｄが印加され、側壁の電歪によって流路Ｄの体積が変化し、図示しないノズルからインクが吐出される。
【００４５】
次に、本発明の他の実施形態を図６に基づき説明する。
（実施形態２）
本実施形態では、前述の実施形態１の構成に加え、診断信号６００ａを発生する診断信号発生手段６００、及び信号切替手段７００を設けている。
前述の実施形態１では、充填状態を判別する際、選択手段３００の切替動作によって対向する側壁の一方を駆動したが、実施形態２においては、この駆動を診断信号発生手段６００から出力される診断信号６００ａによって行うようにした。診断信号発生手段６００は例えばＣＭＯＳインバータ回路等で構成した矩形波発振回路であり、出力される診断信号６００ａは図５波形ａに示すような矩形波信号である。
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００４６】
例えば、流路Ｄのインクの充填状態を判別する際、制御手段５００は接続手段３００を制御し、スイッチ３０４を基準電位ＧＮＤ（接点Ｇ）へ、スイッチ３０５及びスイッチ３０６を検出コモン３００ｓ（接点Ｓ）へ、スイッチ３０１〜３０３を駆動電圧Ｖｄｄ（接点Ｖ）に接続固定とする。また、制御手段５００は制御信号５００ｂにより信号切替手段７００を接点Ｂへ接続し、診断信号６００ａを選択手段３００へ接続する。これにより、側壁ｃｄを挟む電極ｃ２−ｄ１間に診断信号６００ａが印加され、側壁ｃｄが駆動される。側壁ｃｄに生じた振動エネルギーは流路Ｄに満たされたインクを介して側壁ｄｅへ伝播し、側壁ｄｅを挟む電極ｄ２−ｅ１間に図５波形ｂに示す圧電信号が発生する。この圧電信号は配線２００ｅ及びスイッチ３０５及び検出コモン３００ｓを介して信号処理手段４００に接続され、増幅、整流、積分が行われ、図５波形ｃに示す検出信号４００ａとして制御手段５００へ出力される。
【００４７】
以下、実施形態１と同様に、制御手段５００によって検出信号４００ａの電圧値と所定の閾値とが比較され、流路Ｄ内に充填不良が存在するか否かが判別可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では診断信号発生手段６００を矩形波発振回路、診断信号６００ａを矩形波信号としたが、診断信号として印加可能な波形はこれに限定されるものではなく、例えば単周期のパルス波形、正弦波、矩形波及び正弦波の断続波であってもよい。これらは使用するインクの種類や流路構造によって左右される振動伝播特性を鑑みて、インクの充填状態が発生する圧電信号に顕著に反映される波形を選択すればよい。
【００４９】
また、診断信号発生手段６００を掃引信号発生回路とし、周波数あるいは振幅などが時間的に変化する診断信号を側壁に印加する方法も考えられ、これによってインクの充填状態をより詳細に判別することも可能である。
【００５０】
以上述べたように、本実施形態によれば、特別な検出装置等を必要とせず、一般的な電子回路によってインクの充填状態を判別可能なインクジェットヘッドが提供可能である。
【００５１】
なお、このようなインクジェットヘッドは、例えば、インクカートリッジを着脱自在に保持するタンクホルダに組み付けられ、その後、インクジェット式記録装置のキャリッジに搭載されて使用される。この使用態様の一例の概略を図７に示す。
【００５２】
図７に示すように、キャリッジ６１は、一対のガイドレール６２ａ及び６２ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されており、カイドレール６２の一端側に設けられてキャリッジ駆動モータ６３に連結されたプーリ６４ａと、他端側に設けられたプーリ６４ｂとに掛け渡されたタイミングベルト６５を介して搬送される。キャリッジ６１の搬送方向と直交する方向の両側には、ガイドレール６２ａ及び６２ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ６６及び６７が設けられている。これらの搬送ローラ６６及び６７は、キャリッジ６１の下方に当該キャリッジ６１の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００５３】
このようなインクジェット式記録装置では、被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ６１をその送り方向とは直交方向に走査することにより、インクジェットヘッドによって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像を記録する。
【００５４】
（その他の実施形態）
以上述べた二つの実施形態ではインクの充填状態を判別する判別手段をインクジェットヘッドの内部に搭載するようにしたが、インクジェットヘッドとは別途に形成し、例えばインクジェット式記録装置の制御回路が収納される回路基板上に搭載してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、特別な検出装置等を必要とせず、一般的な電子回路によって流路内のインクの充填状態が正常か否かを確認用のインクや記録媒体を消費することなく予め判別可能であり、印字コストの低減及び印字品質の向上に著しい効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図及び断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るのインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの組立工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの要部を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る各部の電圧波形及び検出波形の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るインクジェットヘッドの要部を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの使用態様を示す斜視図である。
【図８】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す分解斜視図である。
【図９】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図である。
【符号の説明】
２００ ヘッドチップ
３００ 選択手段
４００ 信号処理手段
４００ａ 検出信号
５００ 制御手段
６００ 診断信号発生手段
６００ａ 診断信号
７００ 信号切替手段
Claims (10)
- 圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することによりインク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するとともに、前記インク流路を前記圧電セラミックプレートに複数設け、隣り合う前記インク流路が互いに前記側壁を共有するインクジェットヘッドにおいて、
前記インク流路の各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、
前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、
前記選択手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記選択手段を制御信号によって制御し、
複数の前記インク流路のうち１つのインク流路を検査流路とし、前記検査流路の一方の側壁を電圧印加側壁とし、前記検査流路の他方の側壁を信号検出側壁とし、前記検査流路の前記電圧印加側壁と前記信号検出側壁にそれぞれ設けた前記電極を基準電極として前記基準電圧へ接続し、
前記電圧印加側壁において前記基準電極に対し反対側に設けた電極と前記電圧印加側壁よりも一方側に位置するすべての側壁に設けた電極を電圧印加電極として前記駆動電圧及び前記基準電圧へ反復接続し、
前記信号検出側壁において前記基準電極に対し反対側に設けた電極と前記信号検出側壁よりも他方側に位置するすべての側壁に設けた電極を信号検出電極として前記信号処理手段へ接続し、
前記電圧印加側壁を駆動し、前記信号検出側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、
前記駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、
インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、前記電圧印加電極に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項２記載のインクジェットヘッドにおいて、前記診断信号発生手段は、パルス発生回路からなるインクジェットヘッド。
- 請求項２記載のインクジェットヘッドにおいて、前記診断信号発生手段は、正弦波発生回路からなるインクジェットヘッド。
- 請求項２記載のインクジェットヘッドにおいて、前記診断信号発生手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェットヘッド。
- 圧電セラミックプレートに形成されたインク流路の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することによりインク流路内の容積を変化させてその内部に充填されたインクをノズル開口から吐出するとともに、前記インク流路を前記圧電セラミックプレートに複数設け、隣り合う前記インク流路が互いに前記側壁を共有するインクジェットヘッドを具備するインクジェット式記録装置において、
前記インクジェットヘッドの各側壁に設けられた電極に生じる圧電信号を処理する信号処理手段と、
前記インク流路の各側壁に設けられた電極を駆動電圧、基準電圧、前記信号処理手段のいずれかに接続するスイッチ群からなる選択手段と、
前記選択手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記選択手段を制御信号によって制御し、
複数の前記インク流路のうち１つのインク流路を検査流路とし、前記検査流路の一方の側壁を電圧印加側壁とし、前記検査流路の他方の側壁を信号検出側壁とし、前記検査流路の前記電圧印加側壁と前記信号検出側壁にそれぞれ設けた前記電極を基準電極として前記基準電圧へ接続し、
前記電圧印加側壁において前記基準電極に対し反対側に設けた電極と前記電圧印加側壁よりも一方側に位置するすべての側壁に設けた電極を電圧印加電極として前記駆動電圧及び前記基準電圧へ反復接続し、
前記信号検出側壁において前記基準電極に対し反対側に設けた電極と前記信号検出側壁よりも他方側に位置するすべての側壁に設けた電極を信号検出電極として前記信号処理手段へ接続し、
前記電圧印加側壁を駆動し、前記信号検出側壁に生じる圧電信号を検出することによって、前記インク流路内のインクの充填状態を判別する判別手段を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 請求項６記載のインクジェット式記録装置において、
前記インク流路の側壁を駆動する診断信号を発生する診断信号発生手段と、
前記駆動電圧及び前記診断信号のいずれかを選択し、前記選択手段へ接続する信号切替手段とを設け、
インクの充填状態を検出する際、前記信号切替手段は前記診断信号を前記選択手段に接続し、前記電圧印加電極に前記診断信号が印加されるようにしたことを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 請求項７記載のインクジェット式記録装置において、前記診断信号発生手段は、パルス発生回路からなるインクジェット式記録装置。
- 請求項７記載のインクジェット式記録装置において、前記診断信号発生手段は、正弦波発生回路からなるインクジェット式記録装置。
- 請求項７記載のインクジェット式記録装置において、前記診断信号発生手段は、掃引信号発生回路からなるインクジェット式記録装置。
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|---|---|---|---|---|
| JPS63122549A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Hitachi Ltd | インクジエツト記録装置 |
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| IT1182645B (it) * | 1985-10-31 | 1987-10-05 | Olivetti & Co Spa | Testina di stampa a getto d inchiostro con dispostivo per la rilevazione del malfunzionamenti di un elemento di stampa |
| US5500657A (en) * | 1991-11-11 | 1996-03-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Air-bubble detection apparatus of ink jet recording head, and method and apparatus for restoring ink jet recording head |
| EP0585888B1 (en) * | 1992-09-01 | 1999-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection and fixing means for a carriage of a recording apparatus |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63122549A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Hitachi Ltd | インクジエツト記録装置 |
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