JPH03202354A

JPH03202354A - インクジェット・プリンタ

Info

Publication number: JPH03202354A
Application number: JP34017389A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takemoto; 竹本　人司
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-09-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は事務機器などの分野で非接触型の印字装置とし
て利用されるインクジェット・プリンタに関するもので
ある。

［従来の技術］事務機器などの分野で非接触型の印刷装置として利用さ
れるインクジェット・プリンタは、インクの粘度の変化
やヘッド内での気泡の発生などに伴い噴射速度が低下し
て印字の乱れが生じたり、噴射不能状態になったりする
場合がある。

このため、ヘッドからインクを吸収したり、加圧して押
し出されることにより定期的にインクの噴射状態を回復
されるヘッド回復装置を併設することが行われている。

このようなインク回復装置は、−度作動させると大量の
インクを消耗し、インクジェット・プリンタのメリット
の一つであるランニングコストの低廉さが損なわれてし
まう。

従って、このようなインク回復装置を定期的に作動させ
る代わりに、定期的にあるいは不定期的に噴射状態を検
出する装置を更に併設し、異常が検出された場合にだけ
インク回復装置を作動させる構成とすることが望ましい
。

このような噴射状態検出装置としては、インクジェット
・ヘッドを特定の検査位置まで移動させて実際の噴射を
行わせ、ヘッド前方に配置した感圧センサに噴射インク
滴を衝突させてその衝撃力を測定したり、発光素子と受
光素子との間に噴射インク滴を飛翔させて静電容量の変
化を測定したりする方法などが考案されている。

また、別の方法として、第３図に示すような、インクジ
ェット・ヘッドとこのインクジェット・ヘッドのインク
噴射口から噴射されるインクがこのインクシェドヘッド
内のインクから分離してインク滴が形成される箇所の手
前に設置された電極体と、このインクジェット・ヘッド
内のインクとの間のインピーダンスが所定値以下に低下
するまでの時間及び所定時間内に上記インピーダンスの
低ドが生じ′るか否かの少なくとも一方を検出する噴射
状態検出回路を持つ方法もある。

第３図は、−に記従来例に係わるインクジェット・プリ
ンタの構成を断面図と回路図との組合わせによって示す
ものであり、１０はインフジエラ１〜・ヘッド、２０は
電極板、３０は異常検出回路である。

インクジェット・ヘッド１０は、先端に形成された噴射
口１１と、この噴射ロエ１の後方に形成されたインク室
１２と、このインク室１２にインクを供給する供給路１
３と、インク室１２の外壁雨上に貼付されたピエゾ素子
１４と、このピエゾ素子１４に駆動信号を供給する駆動
信号源１５とを備えている。

金属製の電極板２０は、特定の検出位置まで移動せしめ
られたインクジェット・ヘッド１０の噴射口１１の前方
所定の距１ｉＬに、噴射口１１と対向しつつ設置されて
いる。この所定の距ｆｉＬは、このヘッド１０のインク
噴射口１１から噴射されるインクがこのヘッド内のイン
クから分離してインク滴が形成される距離よりもやや短
い値に設定される。

異常検出回路３０は、接地電位に保たれるインクジェッ
ト・ヘッド１０の金属製の外壁而１２ａと電極板２０と
の間に直列接続される直流電源３１及び抵抗器３２と、
比較器３４．３７と、クロック発生器３９とカウンタ４
０と、出力端子０１＝０２等を備えている。

このインクジェット・プリンタは、噴射状層の検査が必
要となるたびに特定の検査位置まで移動せしめられるこ
とにより、第３図に示すように、ヘッド１０の噴射口１
１が電極板２０と距ｍＬおいて対向せしめられる。この
検査の時期としては、印刷動作の開始時、あるいは印刷
の終了時など適宜な時点が選択される。この検査位置に
おいて、駆動信号源１５から出力される駆動信号がピエ
ゾ素子１４に加わり、ピエゾ素子１４をたわよせ一ピエ
ゾ素子１４のたわみに伴ってインク室１２の容積が減少
し、押し退けられたインクが噴射口１１から噴射される
。

第４図の（Ａ）〜（Ｆ）は、上記インクの噴射状態を時
間の経過に従って示す断面図であり、（Ａ）は噴射開始
直前の状態、（Ｆ）は噴射終了直後の状態である。そし
てこの（Ｂ）〜（Ｅ）図に示すように、噴射されるイン
ク滴は、インクの表面張力や粘度などのため球状の先端
部分が尾を引いた状態で飛び出し、ある距Ｍ進むと尾が
ちぎれて球状の先端部分だけがインク滴となって飛翔す
る。また、ちぎれた尾の部分は噴射口側に戻る。

電極板２０は、前述のように上記尾がちぎれる手前の位
置に配置されている。従って第４図（Ｄ）と（Ｅ）とに
示すように、駆動信号の供給から所定時間後に金属製の
インクジェット・ヘッド１０と電極板２０とが噴射中の
インクを介して導通する。この導通に伴い、直流電源３
１から抵抗器３２、電極板２０及び噴射中のインク１２
ｂを通してヘッド１０に電流が流れ、これに伴い電極板
２０の電圧が低下する。この電極板２０の電圧は、抵抗
器３３を介して比較器３４の反転入力端子に供給される
。比較器３４は、この反転入力端子に供給される電圧と
、その非反転入力端子に直流電源３５から供給される所
定の基準電圧とを比較し、前者が小さくなると出力をハ
イに立ち上げる一方、駆動信号源１５から出力される駆
動信号が、抵抗器３６を介して比較器３７の非反転入力
端子に供給されている。比較器３７は、この非反転入力
端子に供給される電圧と、その反転入力端子に直流電源
３８から供給される所定の基準電圧とを比較し、前者が
大きくなると出力をハイに立ち上げる。この比較器３７
の出力ハイへの立ち上がりによってカウンタ４０が駆動
され、クロック信号発生器３９から出力されるクロック
信号のカウント動作が開始される。

このカウンタ４０のカウント動作は、上述した比較器３
４の出力のハイへの立ち上がりによって停止される。従
って、カウンタ４０のカウント値ＣＮＴは、ピエゾ素子
１４に駆動信号が出力されてから噴射中のインクによっ
てヘッド１０と電極板２０の間の導通が生ずるまでの時
間に比較した値となる。従って、このカウント値を出力
端子０１から読み取ることにより、噴射状態や噴射速度
が正常であるか否かを検査することができる。

また、ピエゾ素子１４に駆動信号が供給されてから所定
時間内にインクによるヘッド１０と電極板２０の間の導
通が発生しない場合には、カウンタ４０がオーバーフロ
ーを示す信号が異常信号として出力端子０２に出力され
る。

以上、駆動信号の供給から噴射インクによる導通発生ま
での時間と、導通の発生の有無との双方を検出する構成
を例示した。しかしながら、これらのいずれか一方だけ
を検出する構成としてもよく、導通発生の有無だけを検
出する場合には遅延器と論理ゲートとの組合わせによる
更に簡易な回路構成が可能となる。

また、電極体の電圧の低下から導通の有無を検出する構
成を例示した６しかしながら、一般には、電極体とヘッ
ド内のインクとの間のインピーダンスの低下を測定でき
ればよく、これをインピーダンスブリッジなどで検出す
る構成とすることもできる。

［発明が解決しようとする課題］上記従来のインクジェット・プリンタでは、インク噴射
口が外気に触れることによって、インクの乾燥及び不純
物の付着等の要因で、印字の乱れを生じたり、噴射不能
状態になったりするという課題がある。

［課題を解決するための手段］本発明にかかるインクジェット・プリンタは、インクジ
ェット・ヘッドと、このインクジェット・ヘッドのイン
ク噴射口１こ対向して配置され、前記インク噴射口から
噴射されるインクを受ける噴射インク受け体と、前記イ
ンクジェット・ヘッドのインク噴射口から前記噴射イン
ク受け体に噴射されるインクの噴射状態を検出する噴射
状態検出手段を備えたインクジェット・プリンタにおい
て、前記インクジェット・ヘッドのインク噴射口を保護
する保護手段を前記噴射インク受け体に備えて成るイン
クジェット・プリンタ。またこの噴射状態検出手段は、
インクジェット・ヘッドに駆動信号が供給された後、前
記噴射インク受け体と前記インクジェット・ヘッド内の
インクとの間のインピーダンスが所定値以下に低下する
までの時間を検出することにより行うインクジェット・
プリンタであり、更に保護手段は前記インク噴射口を覆
うように作用し、またこのときインク噴射口前面には閉
塞された空間が形成され、前記噴射インク受け体は前記
インクジェット・ヘッドのホームポジションに対応して
設けられている。

また他の発明では、インクジェット・ヘッドと、このイ
ンクジェット・ヘッドからのインクの噴射状態を検査す
る噴射状態検出手段を備えたインクジェット・プリンタ
において、インク噴射口を保護する保護部材と、前記噴
射状態検出手段の作用によって前記保護部材がインク噴
射口を保護することを特徴とするインクジェット・プリ
ンタ。

また前記保護部材は前記噴射状態検出手段の一部である
ことを特徴としている。

更に他の発明は、インクジェット・ヘッドと、このイン
クジェット・ヘッドからのインクの噴射状態を検査する
噴射状態検出手段を備えたインクジェット・プリンタに
おいて、前記噴射状態検出手段の作用によってインク噴
射口前面に閉塞された空間が形成されることを特徴とす
るインクジェット・プリンタ。また前記閉塞された空間
の内圧とインクジェット・ヘッド内の圧力とが略同一で
あることを特徴としている。

［作用１上記具体的な構成によって本発明では、インク噴射口に
設けられた保護部材あるいは閉塞された空間によって、
インクジェット・ヘッドの噴射口が外気に触れることに
よって起こり得るーインクの乾燥及び不純物の付着等が
避けられ、印字の乱れや噴射不能状態に陥ることが無く
なる。そしてこのように作用を生じさせるために、噴射
状態検出手段の各種部分や作用効果を利用しているので
、装置の有効利用とない、作業効率の良いインクジェッ
ト・プリンタの提供が可能となる。

［実施例１第１図は、本発明の一実施例に係わるインクジェット・
プリンタの構成を断面図によって示すものである。この
図に示すように、インクジェット−ヘッド１０の前面よ
り噴射口１１を、奥行きをもって配置し、ちょうどヘッ
ド１０を凹状に構成している。そこへの電極板２０が蓋
をする形で覆うことにより、インク噴射口１１が外気に
触れることなく保護キャップの役目を果たすことになる
更に、板状の電極を球や曲面など任意の形状の電極で置
き換えることもできる。第７図に本発明の一実施例とし
て、その機構図を示す。この図によると、インクの噴射
状態検出回路を用いてインクの噴射状態を検出する場合
、モータ５２を回転させることにより、モータ軸に圧入
されたウオームギア５１が回転する。その回転を、ラッ
ク５０に連動づることで電極板２０を直進運動させ、イ
ンクジェット・ヘッド１０に蓋をする形で覆うことにな
る。これにより、インクの噴射状態を検出する。

また、印字終了後も同様の動作を行うことで、インクジ
ェット・ヘッドを外気に触れることから防ぐ。更に、イ
ンクジェット・ヘッドがホームポジションにあるときに
もヘッドの保護を行ってよい。

［発明の効果］ −に記具体的な実施例によって、インク噴射口に設けら
れた保護部材あるいは閉塞された空間によって、インク
ジェット・ヘッドの噴射口が外気に触れることによって
起こり得る。インクの乾燥及び不純物の付着等が避けら
れ、印字の乱れや噴射不能状態に陥ることが無くなる。

そしてこのような作用を生じさせるために、噴射状態検
出手段の各種部分や作用効果を利用しているので、装置
の有効利用となり、噴射状態検出装置とは全く別にイン
ク噴射口を保護する手段を取り付けたプリンタに対して
相当のコストダウンとなり、作業効率の良いインクジェ
ット・プリンタとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるインクジェット・ヘ
ッドの保護機構を説明するための断面図である。第２図
は、第１図の動作を説明するための一機構図である。第
３図は従来の一実施例のインクジェット・プリンタの構
成を断面図と回路図との組合せによって示す図、第４図
は第３図の動作を説明するための部分断面図である。１０・−・インクジェット・ヘッド、１１・・・噴射口
、１２・・・インク室、１４・・・ピエゾ素子、１５・
・・駆動信号源、２０・・・電極板、３０・・・異常検
出回路、３４．３８・・・比較器、３９・・・クロック
発生回路、４０・・・カウンタ、５０・・・ラック、５
１・・・ウオームギア、５２・・・モータ。日本電気ホームエレクトロニクス株式会社代表取締役　
　　村　上　隆第１図０第３図０第２図２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インクジェット・ヘッドと、該インクジェット・ヘッドのインク噴射口に対向して配
置され、前記インク噴射口から噴射されるインクを受け
る噴射インク受け体と、前記インクジェット・ヘッドのインク噴射口から前記噴
射インク受け体に噴射されるインクの噴射状態を検出す
る噴射状態検出手段を備えたインクジェット・プリンタ
において、前記インクジェット・ヘッドのインク噴射口
を保護する保護手段と前記噴射インク受け体に備えて成
るインクジェット・プリンタ。
（２）前記噴射状態検出手段は前記インクジェット・ヘ
ッドに駆動信号が供給されたのち前記噴射インク受け体
と、前記インクジェット・ヘッド内のインクとの間のイ
ンピーダンスが所定値以下に低下するまでの時間を検出
することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
・プリンタ。
（３）前記保護手段は前記インク噴射口を覆うことを特
徴をする請求項１に記載のインクジェット・プリンタ。
（４）前記保護手段は前記インク噴射口に対し相対的に
移動可能であり、前記インク噴射口方向に移動されるこ
とにより前記インク噴射口の前方に閉塞された空間を形
成することを特徴とする請求項１又は３に記載のインク
ジェット・プリンタ。
（５）前記噴射インク受け体は前記インクジェット・ヘ
ッドのホームポジションに対応して設けられることを特
徴とする請求項１に記載のインクジェット・プリンタ。
（６）インクジェット・ヘッドと、このインクジェット・ヘッドからのインクの噴射状態を
検出する噴射状態検出手段を備えたインクジェット・プ
リンタにおいて、インク噴出口を保護する保護部材と、前記噴射状態検出手段の作用によって前記保護部材がイ
ンク噴出口を保護することを特徴とするインクジェット
・プリンタ。
（７）請求項６記載のインクジェット・プリンタにおい
て、前記保護部材は前記噴射状態検出手段の一部であること
を特徴とするインクジェット・プリンタ。
（８）インクジェット・ヘッドと、このインクジェット・ヘッドからのインクの噴射状態を
検出する噴射状態検出手段を備えたインクジェット・プ
リンタにおいて、前記噴射状態検出手段の作用によってインク噴射口前面
に開塞された空間が形成されることを特徴とするインク
ジェット・プリンタ。
（９）請求項８記載のインクジェット・プリンタにおい
て、前記開塞された空間の内圧とインクジェット・ヘッド内
の圧力とが略同一であることを特徴とするインクジェッ
ト・プリンタ。