JPH03500272A - インキ記録ヘツドの中の噴射ノズルの印刷位置検出方法及び装置 - Google Patents

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】 インキ記録ヘッドの中のＤＪ′射ノメノズ印刷位置検出方法及び装置 本発明は、請求項１及び４の上位概念に記載のインキ記録ヘッドの印刷位置検出 方法及び装置に関する。

インキ印ａｌｌ襞直による文字記号又はグラフィックパターンの表示は公知のよ うに、個々の潰を、？ｉｒｌ制御しながらインキ記録ヘッドの９を躬−ノズルか ら９を射することを基健としている。この形式の装置はいわゆるドロップオンチ ーｒ７ド（Ｄｒｏｐ−ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ、　ＤＯＤ　）　装置ｔｔ　トして公 知である。従って、記録担体とインキ記録ヘッドとの間の相対運動によシ又字記 号又はグラフィックパターンが多数の単一点の形状で２スター状に記録担体の上 に形成される０従って！トリクス嵌示又はマトリクス印字方法と称される。この 方法で形成された記録の品質即ち文字品質は冥質的に、文字記号を形成するイン キ酒の１に依存している。これによシ、例えば多数の列で配置されている多くの 鳴射紬口又はノズルを有するインキ記録ヘッドが開発された。これによル、記録 担体の上の個々のインキ流を、これらのインキ渦が１畳し、垂直方向にも水平方 向にも視覚的には連続している碌に見えるように互いに密接させて配置すること が可能である。いわゆるＣＯＤシステムにおいては各噴射ノズルに、例えば電気 的にガ御することのできる圧′＃Ｌ素子の形式の固有の駆動素子が対応して配置 されている。この圧寛累子は、誤シのない作動のためにインキチャネル及びイン キ供給管と共働して、整合された動作を有しなければならない。これらの隼−シ ステムのそれぞれが約４ｋＨｚのインキ抛繰返し周波数で（作し、数年にわたシ インキ印刷装置はほぼ常時作動され、噴鵬ノズルが、１００μｍよシ小さい直径 を有することも考慮すると、完全な（作能力に関する監視の重要性が分かる。例 えば粉塵又は微小な転層又は噴射ノズルの中の乾燥したインキ又はインキチャネ ルの中のカス又は全党の泡等の外部影響は特にｌちに噴射ノズルの故障を発生す るおそれがあ夛、従って文字品質の劣化を招くおそれがある。従って、このよう な障害を適当な時点で検出し適当な時点で対え、することが別の問題は印桐画倫 容認でおる。インキ印刷装置の使用者は逼蟲な時点で、形成された文字画像は障 害を受けているかいないかを検出しなければなら々い。これは特に、高い分解能 の多重ノズル形インキ記録ヘッドにおいて困難である。何故ならばインキ記釘、 ヘッドの１つ又は複数のノズルの故障は始めは印刷画像の僅かな劣化を招くにす ぎないからでおる。

更に、種々の技術（圧電効果形インキ記録ヘッド又はバブルジェット記録ヘッド ）によっても製作することのできるインキ記録ヘッドは、紙レベル年面にスプレ ーされたインキ流の印刷位置に関して、前もって決められている精度を満足する か又は前もって決められている公差を守らなければならない。ｌ＃にインキ記録 ヘッドの製作のｍＫ、インキ記録ヘッドか、前もって決められている公差を下回 ったか上回ったかを検出するために、任意のノズルによシ放射されたインキ流又 はインキ済の印刷位置誤差を測定する必要がある。

一般Ｋ、記録ヘッドの玉算な動作は使用省自身によシ峙別の印刷パターンの目視 検査によシ検量される。

これは簡単ではない、Ｆ１６０μｍのオークにある比較的小さい滴直径のために 非常に困難な観察を特徴とする特に、故障が、互いに比較的間隔をおいて位置す る２つのａｊｔ射ノスルに発生すると、肉眼の能力を越える。

全体として、このような検査は満足のいくものではない。

前記の形態の作動障害をインキ滴センサによシ検出することが公知である（西独 特許出願公−第３３１０３６５号公報）。この場合、インキ潰のための捕捉電極 が設けられてお夛、インキ流は、捕捉を極への運動において￥ｆ！電する。帯電 したインキ流の命中の際に、１１１害のための測定及び通報信号として評価する ことのできる電気信号が発生される。

この公知の方法は、インキ＠を帯電させるために（３００ＶＫまで及ぶことのる る）比較的高い電圧を印加しなければならない特別の帯ｉ！電極を必要とする。

この結果、付刀口的な構造的コストが発生するだけでなく、高’−ｈ’に圧のた めに、電圧が印加されている部分との接触に対する保護手段を設けなければなら ない。

本発明の課題は、ＦｒＪ刷パターンの目視検歪を行う必要なしに、インキ記録ヘ ッドの動作能力と、そのノズルから放射されたインキ滴の印刷位置との双方を検 出することのできる、インキ噴射監視平段を提供すると上記課題は、請求よ１及 び４の特徴部分に記載の唇彷によシ解決される。その他の有利な笑り例はその他 の請求項に記載されている。

次に本発明を笑施伊・に基づき図を用いて説明する。

第１図は本発明を説明するための原理図、第２図はインキ簡センサの平面図、第 ３図はセンサ７ル−トの詳細な部分平面図、第４図は第３図のセンサプレートの 断面図、第５図及び第６図及び第７図はそれぞれ評価回路のか・の回路図、第８ 図はインキ滴七ンサフロックのＦ＆のための笑＆例の斜視囚、第９図は印刷位置 測定の指度の決定装置、第１０図はセンを信号の匍」御及び評価装置のブロック 回路図である。

第１図において、布筒に公知のインキ記録ヘッド１が示されておシ、インキ記録 ヘッド１は本例においては、９つの噴射ノズル３を有するノズルブレート２と、 ９つのインキチャネル５を有するヘッド部４と、これらに対応して配置されてい るｆｆｉ勤素子６と、インキ供給部７とから成る。インキヘッド部４＃′ｉイン キ供給管８を介して、図示されていないインキ貯蔵容器と接続されている。＆動 素子６の個別の制徊によ少、対応す多くの列で配置することもでき、個々の列の ノズルはとの場合に互いにずらして配置することもできる。本発明のインキ潰セ ンサ１１は間隔１０をおいてノズルブレー）２ＪＣ対向して配置さ九ている。イ ンキ滴センサ】１は実質的に、夕）都力・ら接触接続することのできるコンタク ト面を有する、Ｓ状電極として形成されているセンサブレート１２と、これらの 背後又は下に配置されている、９＠において吸込みブロック１７と称されインキ 液の排出のために用いられる層とから反る。

櫛状電極は少なくともインキ滴の命中点の領域の中に、インキ滴の轡゛射領域の 中に平行に走行する多しの導体路１８及び１９を有する。インキ間の命中によシ 供給されるインキ液の排出装置は非環１ｉＬ性の多孔性材料から欣る。この＠首 は１つの層から成ることもろシ、有第１：には多くの部分層で≧ら取ることもめ る。センサブレート１２のコンタクト面はシートケーブル１３を介して評価回路 ２０と接続されておシ、評価回路２０は後述のように、櫛状ｔ［極に対する１つ 又は袂数のインキ滴の命中に依存して、対応する信号ＢＩｊちセンサ信号Ｓ〜１ を送出する〇 本発明の方法及び製型の動作を次に婢２図及び第３図及び第４図を用いて説明す る。第２図はインキ滴センサ１１の多重機能センサブレー）１２の平面図、第３ 図はその詳辷部分平面図、第４図はその断面図である。

センサ７レート１２￥ｉ−状電極１４．１８．１９を有し、櫛状電極１４，１８ ．１９はホトリンクランイ法によシ非環亀性の多孔性材料の表面に設けられる。

これらは詳細には櫛状コンタクト１４でろシ、板状コンタクト１４から櫛の歯状 に多数（不作では３２）の互いに平行の導体路９が出ておシ、従ってこれらイン キ滴のための命中点の領域の中に互いに隣接して位置する。それぞれ２つの隣接 する導体路１９の中間９間の中に別の導体路１８が挿入され、これＫよシ命中点 の領域即ちｖｂウィンドウ２２の中に２つの互いにかみ合う板状電極が形成され ている。すべての導体路１９が板状コンタクト１４と電気的に接続されておシ、 共通にコンタクト面〜ｉｌ、Ｍ２を介して外地から′！＃続可能てろるのに対し て、導体路１８は噴射ウィンドウ２２の外に延在しておｐ、それぞれ導体路１８ に対応配置されている個々のコンタクト面に１ないしに３２につながシ、コンタ クト面に１ないしに３２と導体路１８は外部から例・えばシートケ・−プル１３ を用いて接続することができる。コンタクト面ｆＶ１１．Ｍ２．Ｋｌ・−に３２ はこの場合にセンサブレート１２の表面にインセクションウィンドウ２２の周囲 に分散配置されている。

センサブレート１２を裏作するために、電気絶縁性の担体プレートは金属−腹を 備えている。有利にはこれは、Ｔｉ、Ｃｕから成る下地金属化層を有する厚さ１ ００μｍないし８００μｍ（代衣的には２００μｍ）のガラス７°レートの蒸着 により行われる。

このように加工されたセンサブレート１２の両側にホトランクが被着される。次 いで片側に写真技術的に、後にセンサブレート１２に設ける柾、状電極構造（導 体路１８．１９を有する櫛状コンタクト１４）のパターンが形成され、このパタ ーン￥ｉ電気めっきによシｌＯないし２０μｍの厚さのＮｉ４ｃ！、！＞めっき される。後続の写真技術的な工程で噴射ウィンドウ２２の領域は両側において露 光され、下地金属化層のエツチングによシこの領域のガラスがエツチングによシ 除去され、従って導体路１８．１９は、カラスなしの噴射ウィンドウ２２が形成 されている。竹原的に、この力ラスエツチング工程においてコンタクト面Ｍｌ、 Ｍ２．Ｋｌ・−に３２−７Ｅエツチングによシ形仄される。

センサブレート１２はこの手段によシ非常に有利に製作することができ、簡単な 方法で吸込みブロック１７と接続及び接触接続することができる。

第３図は、を射ウィンドウ２２の領域に１−ける導体路決意の一部を拡大して示 す平面ぶてちる。図示のｍ−■切断線に沿ってｒｇｔＬ先・ウィンドウ２２を切 断して示す断面図が第４図に示されている。第４図においては、第１図に略示さ れている吸込みブロック１７Ｆｉ、厚さＦｌ及びＦ２を有する吸込み能力を有す る材料から成る２つの部分層１５及び１６から成る。最上の部分層１５には、上 側が金でコーティングされているＭ！縁シート２１の形状の絶縁膜が被着されて おシ、ｌｒ：：縁シート２１は次いで極状電極のヒツチに相応して構造化され、 その際に導体路１８及び１９が設けられる。これＫよシ、第３図及び第４図に示 されている構造が形成される。櫛状電極１４と導体路１８及び１９は高さＬを有 する。導体路１８及び１９はそれぞれ＠Ａを有し、互いに間隔日をおいて走行す る。これによりピッチＴ＝Ａ＋Ｂが設定されている。インキ液センサ１１が直径 りの単一のインキ液を既に検出することできるためには、隣接する導体路１８及 び１９０間ひいては櫛状コンタクト１４と対応するコンタクト面Ｋｔ　との間の 電気抵抗値の短絡を形成するためにＴ＜Ｄでなければ々らない。

第４図の物から、インキ決９が、インキ液センサ１１の界面に命中の際にこの条 件を満足する、即ち２つの隣接する導体路１８．１９の間に著しい抵抗値低下が 発生し、この抵抗値低下をシートケーブル１３を介して評価回路２０に供給し、 評価することができることが分かる。インキ液９の命中の後にインキ液は先ず。

上部の多孔性部分Ｎｋ１５によ力受取られ、下７へ搬送され、最終的に第２の部 分Ｎｊｋ１６の中に侵入する。非導電性の多孔性す分／１ｉ１５及び１６に、毛 細’ｉｒＱ象を玉する一糎の吸込みボンフとして作用する。この吸込みホンフの 効率は多孔性（又は細孔直径）及び／又は部分層の１又は厚さＦｌ、Ｆ２の選択 によシ特定の用途に調整することができる。

２つの層１５及び１６の多孔性ＰＩ、Ｐ２は異なる。

個々の層の多孔性が、極状電極の間隔の増那とともに増加する（　Ｆ２＞ＰＩ　 ）と有利でるる。多孔性の高ま少は細孔直径の減少を意味し、ひいては毛細％ｉ 塾象の高まシを意味する。これによル、インキ液の搬送が有第１には上部部分層 １５から下部部分層１６へ行われることが保証される。これは、櫛状電極の近傍 の全開が比較的急速にインキを排除され、従って、短時間の間隔で到来する一連 の単−滴を確笑に検出することができるト点を有する。異なる多孔性を再する個 々の部分層１５′及び１６の材料として亜オリには、上部部分層１５にはテユラ ン（Ｄｕｒａｎ）　７アイバーカラスが、下地部分層１６のためにはミリホアＣ 〜＋１ｌｌｉｌ）Ｏｒｅ）　フィルタベーパーが適して囚る。上部の多孔性部分 Ｊｉｌ＊１５の細孔直径はこの場合に０．０１と０．０２１１１１の間にあり、 下部の多孔性か分層１６の細孔山径は０００５と０．０１藺の藺にある。前述の 壺状構造は有利には、公知の淋裏扱術又は厚膜技術により製作することもできる 。

このような檜、状御造に河する所定の４亀藁を有するインキ液の命中の際に、ｌ ！Ｊ射されたインキ液の場所においてＩｋ麺的に、２つの叛・状部分の閣の導体 路の間の電気的抵抗価が変化する。２つの層の内部へインキ液を毛＃Ｉ管我象に よシ吸込むことによシインチ滴を除去するととＫよシ、電気的に互いに接続され ていない１扛部分、即ち共通の極状コンタク）１４を有する導体路１８との間で 少ｊ定可舵な抵抗は時間の経過とともに揶びｍ７ＪＯＬ、従っテ、部分１５及び １６　Ｏ多孔性Ｐ　１゜Ｆ２とインキの特注とに依存する吸込み時間の経過後に 、例えば記録ヘッドの別のノスルから噴射された新しいインキ液を同和の方法で 検出することができる。

ピッチＴとインキ液のＭ径りとの間にＴ≦Ｄの関係が成立する前述の装置によっ てでも、個々のインキ済の命中を確実に測定することはできる。単一インキ液の 直径りより大きいピッチＴ　（Ｔ＞Ｄ　）とすることは本発明の範囲内にある。

これによシ、記録ヘッドのノズルから噴射される多くの短い間隔で拳法に続く単 −滴を確笑に検出することができる。即ち伽々のインキ液が１つの期間円に櫛状 電極に、前に到来したインキ液によるインキ液が吸込まれる罰に命中すると、新 たに命中するインキ液によシ、２つの隣接する導体路の間のインキ液量に、イン キ液量がこれら２つの導体路の間の電気的接続′５！：形成するまで増加する。

このようにして、例１えＦ！３食目に到来した滴によ少初めて著しい跳鋤的な抵 抗値の変化が発生されることが可能である。この場合に、インキ液の電線を検数 による吸込み作用をする個々の層の多孔性も相え、してｉｉｌ！整することは本 発明の範囲内にちる。実際の上ではこれは、第４図に関連して脱明したように、 ピッチがＴ＞Ｄであシ、吸込みフロックがり数の鳥から成る場合に個々の部分層 の多孔性を上部から下部、へ向かって増加するように選択することを意味する。

櫛状電極の導体路の途中での突然の抵抗値低下を伴うインキ液の命中を評価する ために、１つのインキ液の命中の都度にセンサ信号ＳＭを送出する評価回路が設 けられる。このだめの実施例・が第５図に示されている。第５図に示されている 回路は実質的に、固足姐抗３０と変化する測定抵抗３１とから成る分圧器から成 る。この分圧器は、櫛状電極の導体路１８と１９との間のその都度に実際の抵抗 値を弄す、即ち図示の回路はこの場所でコンタクト面ｈ／１１．Ｍ２と、櫛状電 極のコンタクト面にｉ　と接続されている。分圧器の抵抗３０．３１間のタップ は比較器３２０入力側と接続されている。この接続は、分圧器３０．３１のタッ プ点くおいて調整された電圧値Ｕｍがその都度の瞬時値として抵抗３９を介して １接に比較器３２の一方の入力側に、積分素子３５．３６を介して平均値として 他方の入力側に供給されるように行われる。別の抵＠３４は、比較器３２の動作 に必兼な雑音電圧間隔を形成する、２つの比較器入力側のうちの１つにおけるバ イアス電圧を発生するために用いられる。比較器３２にｖｋｔｓ絖されている双 安定マルチパイプレーク３７は比較器３２の出力信号から、第１０図のフロック 回路図に示されている後続のフリンタ匍Ｊ御装童のためのセンフ信号５ｔＶｌを 形成する。

次に本回路の動作を詳しく説明する◎ プリンタ制御装置によシ記錘ヘッドの中に惹起されるインキ滴の’Ｊ射によりイ ンキ洞が板状電極に命中すると、突然の抵＠値低下が発生する。測定抵抗３１は 従って小さくなシ、従って短時間にわたシ一時価Ｕｍが時間的平均値Ｌｔｍｍよ り小さくなる。第５図の例において、比較器３２の出力側に論理値“１′から論 理値“０°への短時間のレベル変化が発生する。この状態変化は双安定マルチパ イプレーク回路３７に緩衝記憶され、プリンタ制御装置によシ処理される。イン キ検出の後に双安定マルチバイブレータ回ｊ８３７はそのυセット入刃物を介し てリセット信号Ｒによりリセットされ、インキ滴センサ１１は従って、記動ヘッ ドの別のノズルからの次のインキ滴の命中と評価のために作動でれる。

プリンタ制御装置によるインキＩ！Ｊ射のための作動と、センサ信号Ｓ　Ｍの発 生との間の時間を監視することによル、個々のノズルの動作能力を検量すること ができる。俤４えば圧力増加、酒の飛翔時間、インキ約成等の罰もって与えられ ているパラメーターに依存して論發可能な特定の期間の鮭過後に跳廠的な抵抗値 変化が発生しない夢合にはプリンタ＠、制御Ｉｊ：直に、作動されたノズルが動 作しないことを検出する。

ｍ」述の回路装置は直流でに作する、即ち分圧器回路は正の電圧源Ｕとアースの 間に接続されている。これは、ある種のインキ液を使用する場合にインキ液の分 解を招くおそれがあシ、これは特に、インキ液を評価するために、短時間の間隔 で順次に続いて到来する多くのインキ滴が必要である夢合１−生しやすい。測定 可能な后抗値但下を実現するために、インキ液はとのの 場合にはｔ≧１００ｍ５Ｊｌｉ２期間にわたり電流が流されるが、これは！気分 解約な変化を４庄することがおる。

従って例えば着色剤が溶媒から分離し、このようにして固化致象が発生し、これ Ｋよシ毛細管刊、象による吸込みがもはや可能でなくなることもある。

本発明の別の実施例・においては、この問題は、インキ滴センナを交流により作 動することにより解決される。この実施例・が第６図に示てれている。

第６図に示でれている評価回路２０は、固定抵抗３０と、導体路１８．１９の間 の実際の抵抗値を衣す測定抵抗３１とから成る分圧器回路を有する。分圧器回路 ３０．３１はこの場合にはしかし又流電圧Ｆ生器３８に接続されている。更に、 分圧器回路３０．３１の分圧点と、比較器３２との間に、第７図に２いて選択さ れた回路の実施例においていわゆるピーク値整流器として（作する復調器３３が 接続されている。その出力側からは従って、分圧器点における電圧にピーク値に 相応する電圧値がル出される。

この電圧値は比較器３２の一方の入力側に抵抗３９を介して直接に、他方の入力 側に積分素子３５．３６を介して時間的平角値として供給される。

このようにして、比較器３２での比較と、双安定マルチバイブレータ回路３７の 切換制御と、第１０図にブロック回路図の範囲内で示されているフリンタ匍」御 装賃におけるセンサ信号ＳＭの送出とが、第５図に示されているように行われる 。

第６図の評価回路のための笑ｋｇｉｌの例としての詳細な回ｉ＠挺成が第７図に 示されている。

る。吸込ブロック１７の吸込み能力はその体積とその材料とインキ液と鳴側・テ ストの頻度に任存する。吸込み体積を高め、吸込みのための時間を短縮するため に、吸込みブロック１７の中に受容でれているケーシングに、付加的なインキ処 理のだめの開口部が設けられ、この開口部は、吸込みブロック１７の多孔性よシ 高い多孔性の吸込与材料により充填されている。

２つ又はそれよシ多くの導体路１８．１９の間の測定可能な抵抗値質重は、評価 回路２０全用込て論理情報に処理され、この処理の結果は、多重ノズル−インキ 記録ヘッドＩＫおける選択されたノズルＤｉ　が噴射したかどうかそしてｇｆｉ ｈしたとしたら例外へかに関する。以降の観察のため、に、第８図に示されてい るＸ。

Ｙ、Ｚ軸を有する厘夕座標を基礎とすると、先ずｇｉ［射ウィンドウ２２の中の インキ渦９の命中場所はただ１つの方向即ちＹ方向においてのみしか検出するこ とができないことが分かる。導体路１８．１９はこの例・においては行方向に走 行する、即ち２つまたはそれよシ大きいＶの導体路１８．１９が短絡され、その 際に、後続の評価回路２０は、（噴ｔウィンドウ２２の中において）ＸＮの上の いずれの部分に導体路１８．１９の短絡が狗−生したかを検出することができな い。

第８図の装置においては、この装置のノズルＤｉ　が神び”１トする際Ｋ、イン キ流位置はＸ方向におりても検出することができ、従って、次いで２つのセンサ 信号ＳＭを評価することによりインキ瀝９の完全な位重検出をインキ滴センサ１ １を用いて実現することができる。

これは−万では、第８図に示てれているように間隔１０をおいてインキ記録ヘッ ド１のツメルアレート２の前に、互いに９０°回転されている２つのインキ滴セ ンサ１１　、１１’を有するセンサフロック２３を設りることによシ可能となる 。行方向に走行する導体路１８゜１９（第２９を径照）を有するインキ滴センサ によシ、Ｙ７７向におけるインキ済の位置が検出され、列方向に走行する導体路 １８．１９を有するインキ渦センサ１】′にょシＸ方向における位置が検出され る。インキシセンサ１１のＩ！ＪｊＪ＃：：ウインドウ２２に河する、選択され たノズルＤｉ　からのインキ流９の噴射の後にセンサブロックは・インキシセン サ１１′の＊−ｉウィンドウ２２がノズルプレート２に対向して位置するまで並 進追動によシｘ方向においてシフトされる（矢印ＰＦ１の方向）ｏ次いでこのノ ズルＤｉ　から再びインキ＠９が噴射される。他方、完全な位ｉｔ調整は、イン キ涙センサ１１を具備するセンサブロック２３が、選択されたノズルＤｉ　から のインキ流９のＩ！ｊｒ豹後に９０°だけ回転され、次いでノズルＤｉ　が再・ びインキ流９の噴射に作動され、これによシノズルＤｉ　からのインキ流９のＸ 位置及びＹ位ｔＩｔが検出される場合にはただ１つのインキシセンサ１１によっ ても可能である（矢印ＰＦ２の方０と接続することができ、その際に、プリンタ 制御製置によシ作動されその８１５度のインキシセンサ１１．１１′を選択する 切換ヌインチを設けなければならない。

２つのインキシセンサ１１　、１１’のために、２つの別個の評価回路２０を設 けることも可能であることは自明である。

印刷位＆設定の精度又はインキ記録ヘッド１のノズルの傾斜噴射の尺度は、第９ 図に示されている装置によシ固定することが可能である。

この場合、インキ流又はインキ流の飛翔が（ノズルのＩ！Ｊ東１東口１０剖力測 定して）約３０脳まで厳密の回線状に行われるという認識から出発している。従 って・飛翔軌道が湾曲していることによシ発生する位＠調整の際に精度の偲下を 覚悟しなければならないことなしに、インキシセンサ１１を比較的太きい間隔を おいてノズルフレート２の前に配置することができる。この状況を明瞭にするた めに、２方向においてＺＭ−ＺＰ区間だけ間隔をおいている、軸ｘ、ｙ、ｚを有 する２としている。この仮想細面ＰＥの内に、実際の印刷動作の際に記録する記 録担体が位置する。検■動作の間にインキ＠は記←担体にではなく、インキシセ ンサ１１の噴射ウィンドウ２２の表面に９ｊ′船される。測定面２２はこの図に おいて従って鴨航ウィンドウ２２をトす。インキ記録ヘッド１ａ２つの座標系を 基準として、ノズルからのインキ流の９ｔ１方向がｚｒ８に平行に走行するよう に位置決めされている。インキ配録ヘッド１の製作の際に完全には排除すること のできない公差に起因シて、ノ／ＣルＤｉ　から鳴見、されるインキ流は、要求 されるように、仮想細面ＰＥを座葆位ｔＩＬＸｓｏ　Ｉ　ｌ　、Ｙｓｏｌ　ｌに おいて貫通するのではなく座標位＆Ｘ１ｓｔ、Ｙｉｓｔにおいて頁通し、従って 測定面ＭＥを座標位置Ｘ１ｓｔ’。

Ｙｊｓｔ’において命中する。この観察のための前提として、（第３図及び第４ 囚に示されている）センサズレ−との間の間隔２Ｍを増那することによシ、間隔 ＺＭに比伸１して増加する、仮想に一／／：、／”面ＰＥを基準とする位置又は 傾斜スプレーの設定の￥Ｐ度が得られる。目標値位置からのずれはこの場合に式 し△ＸとΔＹ　とは、対応する目標値及び実際値の間の差を示す。

８１０図はインキ滴信号の制御及び評価装置のブロック回路図を示す。

第１図に示されている記録ヘッド１０個々の噴射ノズル３は、インターフェース ＳＳを介してマイクロンロセツサ匍ｊ御中央制御装置ＺＳと接続されている通常 のように構成されている記録ヘッド制御装置ｓＴを介してｍｌされる。中央制御 装置ＺＳからリセット信号Ｒが、第５図ないし男７図を用込て説明した評価回路 ２０に供給され、評価回路２０はセンサ信号ＳＭ１をインターフェースＳＳを介 して中央制御装置ＺｓＫ送出する。センサンレート１２の上の櫛状コンタクト１ ４のコンタクト面Ｍｌ、Ｍ２は直接に評価回路２ｏと接続されているのに対して 、それぞれ個々の導体路１８の；ンタクト面Ｋｉ　と評価回路２ｏとの間のリー ド線の途中に、電気的に制御可能な切換素子Ｓｉ　が挿入接続されている。切換 素子Ｓ１　の圧力＠は並列接続されておシ、評価回路２０と接続されている。中 央ｔ＋ｊ御兵置装Ｓにより節、・御される通常のように構成されているアドレヌ テコーダＡＤＫよシ僅々の切換素子Ｓｊ　は順次に作動することができる。選択 されたノズルＤｉ　がものインキ流のＩ！Ｊｊ＃の後に５中央制ｔ１装＆ＺＳか ら制御され迅速に順次の、アドレステコーダＡＤを介して個々のアドレス指定の 可能な切換素子Ｓ１が制御される。２つの隣接する導体路１８．１９の短絡によ る、評価回路２０にょ９検出された拒抗値食化にょシこのようにして噴射能力の 他に噴射ウィンドウ２２におけるインキ流の命中場所も検出することができる。

ＤＪＪ＝ウィンドウ２２の幾何学的形状はインキ記録ヘッドＩＫお性る対比する ノズル配置に整合されている。

インキシセンサ１１によシ個々のノズルの’Ｊ射能力のみを検査する場合には噴 射ウィンドウ２２の高さは、インキ記録ヘッド１の外９リノスルの垂匣高さに整 合される。噴射ウィンドウ２２の幅はインキ糎記録ヘッド１のノズル’Ｊｊ射仙 域の水平方向の拡がシに整合されているＯクズ／１−配置が１列の場合には狭幅 の噴射ウィンドウ２２で済み、多重列の場合には対応して広幅の噴射ウィンドウ ２２が必要である。場所的に分離されているノズル列を時間的にのみ順次に９ｉ Ｌ射ウインドウ２２に指向することも可能でるる。これは有おでちる、何故なら ば個々のノズルの噴射テストは時間的に順次にのみ即ち同時にではなく行われ、 狭幅の噴射ウィンドウ２２は本装置の幅を狭くひいてはプリンタシャシの幅を狭 くすることを可能にするからである。

インキ記録ヘッド１が例えば製作工程の後に続いてＩ！Ｊ東・能力の他に印刷位 置１度の検量も行う場合には、その側面長が少なくとも、インキ記録ヘッドｌの 外側ノズルの垂Ｍ間隔に整合吉れているインキ滴センサ１１の噴芽・ウィンドウ ２２のために方形形状を選択しなければならない。これによシ、インキ滴センサ 】１を９０°だけ回転した場合又は互いに９０°回転されている２つのインキ籠 センサ１１　、１１’を使用した場合にインキ滴が吠えウィンドウ２２の中で到 過することが保証さｎる。

本発明に従って１！！成されている装置のオリ用及び使用のために、この装置を 央際の却刷佃域の外、例１えば左シ又は右側の行端縁部に設けると有利である。

インキ漬噴射を監視するために又は簡の命中を検出するために及び印刷位置誤り を検出するためにインキ記録ヘッドｌはこの位置に動かされ、この位置でインキ 記録へラド１は前述のインキ渭センサ１１に一定の間隔をおいて対向して位置す る。インキ記録ヘッド１がこの位置をｆｌ−えば靜止状態又り各記録部ち印刷開 始の前にと）、作動開始に監視動作が先行することが可能であ夛、このようにす ると有オ（である。この場合に１つ又は脅鯵の噴射ノズルの故障が検出されると 、独往公知の多くのインキ記録ヘッドにおいて設けられている手動又は０勲で実 施可能な圧力増加によシ逼当な時点で、清掃効果を有する短時間の洗浄を行うこ とができる。

本発明はこれまで、インキ噴身τ、の監視のためと印刷位置調整精度のために印 刷装置の中に設けるために説明された。しかし、本発明の装置を個々のインキ酒 の飛翔速度を測定し調整するために用いることも本発明の範口内におる。吹射ノ ズルとインキ洒センサの表面との間の間隔は既知であるので、これは、Ｉ！Ｊ射 及び命中の時点を検出するだけで行える。この検出は例えばフリンタ年・Ｔｈ装 置の中で、電子的コストをそれほどかりずに可能である。この可能性は伺よシも 、多重の噴射ノズルを有するインキ記処ヘッドの製作の場合に著しい木魚を提供 する、何故ならばこの場合には、個々の１子構成部品及び（例えば圧電素子等の ）セラミック構成部品における完全には回避できない公差に起因して、制御回路 及び駆勲素子及びインキチャネル及びシ委、ノズルから取る各個々のシステムを 補償しなければ々らないからでわる。

前述のインキ決検出装置は、臼刷藪首の中に簡単に取付は及び交換でき更に完全 自動取付けの可能性ｔ−提供するコンパクトで小型の構成形態を特榮とする・本 装置は、多重ノズル形記伽ヘッドで動作するインキジェットプリンタの中に開方 に有２１−＝　Ｋ取付けることができるだけでなく、経済的な品質保証にも適す る、何故ならば本装置は多重ノズル形記鉛ヘッドの製作及び持続的試運転の場合 に有牙′、Ｉに用いることができるからでちる。

参照記号 】−・インキ記録ヘッド、２−ノス／Ｌ−７レート、３−Ｉ５ｊ＃ｌノズル、４ −ヘッド部％５−インキチャネル、６−駆ｗＪ素子、７−インキ供給部、８−イ ンキ供給管、９−インキ滴、１０−・間隔、ｌ　１　、　ｌ　１’−インキ滴セ ンサ、１２　、１２’−センサブレート、１３−シートケーブル、１４−・・櫛 状コンタクト、１５．１６・一部分層、１７・−吸込みブロック、１８．１９・ −導体路、２〇−評価回路、２１−・組法シート、２２−１９ｉＦ射ウインドウ 、２３−センサブロック、３〇−固定抵抗、３１−１１定抵抗、３２−比較器、 ３３−・復′ｖ＠器、３４．３９・・−抵抗、３５　、３６−ｆｉ分素子、３７ −双安定マルチバイブレータ回路、３８・−又流気圧発生器、八−導体路の略、 Ｂ−導体路の間隔、Ｄ−インキ滴の１径、Ｄｉ　−ノズル、し−・櫛状コンタク ト及び導体路の高さ、Ｐｌ。

・−・厚さ、Ｓ　Ｍ−センサ信号、Ｔ−ピッチ、Ｌｌｍ−レ時電圧値、Ｌｌｍｍ 一時間電圧平均値、＋Ｕ−電圧、ＰＦＩ。

ＰＦ２−矢印、蘭ｘ、ｔｖ＋２．に１・−にｉ−Ｋ　３２−コンタクト面、ＳＴ −記録へラード制御装置、ＳＳ−インターフェース、ＡＤ−アドレステコータ、 ＺＭ、ＺＰ−・間隔、ＭＥ・−測定面、ＰＥ−・仮想に面、ｚＳ−中央制御装置 、Ｘ、Ｖ、Ｚ・−座標軸、Ｓｉ・−切要素子。

ＦＩＧ　２ ＦＩＧ５ ＦＩＧ７ ＦＩＧ　１０ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．インキ滴の命中を検出するインキ滴センサ（１１）によるインキ印刷装置の 中のインキ記録ヘッド（１）の個々の噴射ノズル（３）の印刷位置検出方法にお いて、 ａ）所定のピツチ寸法（Ｔ）で配置されている導体路（１８，１９）を有する、 第１の位置に位置決めされているセンサブレート（１２）に対する、噴射ノズル （３）から噴射された少なくとも１つのインキ滴の命中後に印刷装置の中央制御 装置（ＺＳ）が、個々に切換素子（Ｓｉ）を介してアドレス指定可能である、セ ンサフレート（１２）の導体路（１８）に導体路（１８，１９）の間の抵抗値変 化に関して質問し、 ｂ）この抵抗値変化を評価回路（２０）が評価しこれに基づいて、第１の検出方 向（Ｘ）におけるインキ滴の命中位置を表す第１のセンサ信号（ＳＭ）を中央制 御装置（ＺＳ）に送出し、 Ｃ）センサブレート（１２）を、第１の位置に対して回転されている第２の位置 に動かし、再び噴射ノズル（３）をインキ滴の噴射に作動し、命中個所において 短絡された導体路（１８，１９）の抵抗変化を再び、中央制御装置（ＺＳ）から 制御される切換素子（Ｓｉ）を介して評価回路（２０）に供給し、評価回路（２ ０）は、第２の検出方向（Ｙ）における命中個所に対応して第２のセンサ信号（ ＳＭ）を中央制御装置（ＺＳ）に供給し、 ｄ）印刷装置の中央制御装置（ＺＳ）が、このようにして得られた２つのセンサ 信号（ＳＭ）を結合し、従って噴射ノズル（３）から噴射されたインキ滴の命中 個所の完全な位置検出を保証することを特徴とするインキ記録ヘッドの個々の噴 射ノズルの印刷位置検出方法。 ２．センサブレート（１２）の、完全な位置検出に必要であり互いにず九ている 位置に、インキ滴センサ（１１）の相応する回転により達することを特徴とする 請求項１に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置検出方法。 ３．センサブレート（１２）の、完全な位置検出に必要な互いにずれている位置 が互いに別個の２つのセンサフレート（１２，１２′）を得られようにし、セン サブレート（１２，１２′）は双方ともにセンサブロック（２３）の上に装着し 、センサブロック（２３）を、命中個所の検出すべき座横位置（Ｘ，Ｙ）に対応 して並進運動的にインキ滴ヘッド（１）のノズルブレート（２）の前を動かすこ とを特徴とする請求項１に記載のインキ記載ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位 置検出方法。 ４．インキ滴の命中を検出するインキ滴センサ（１１）によるインキ印刷装置の 中のインキ記録ヘッド（１）の個々の噴射ノズル（３）の印刷位置検出方法にお いて、 ａ）インキ記録ヘッド（１）の連動領域の中に間隔（１０）をおいて噴射ノズル （３）の前に少なくとも１つのセンサブレート（１２）を配置し、ｂ）センサブ レート（１２）の、噴射ノズル（３）に対向して位置する表面を櫛状電極として 構造化し、この櫛構造を形成する導体路（１８，１９）が、導体路（１８，１９ ）の幅（Ａ）と間隔（Ｂ）とを決めるピツチ（Ｔ）を有し、 Ｃ）すべての導体路（１８）に、センサブレート（１２）の上のコンタクト面（ Ｋ１−Ｋ３２）を介して外部から接触接続することができ、導体路（１９）を櫛 状コンタクト（１４）と接続し、導体路（１９）に共通のコンタクト面（Ｍ１， Ｍ２）を介して外部から接触接続することができ、 ｄ）導体路（１８，１９）を電気的に評価回路（２０）と接続し、評価回路（２ ０）は、センサブレート（１２）の櫛状電極の表面に少なくとも１つの滴が命中 すると発生する、２つの隣接する導体路（１８，１９）の間の抵抗値変化を評価 してセンサ信号（ＳＭ）を送出し、 ｅ）コンタクト面（Ｋ１−Ｋ３２）と評価回路（２０）との間のリード縁の途中 に電子制御可能な切換素子（Ｓｉ）を挿入接続し、切換素子（Ｓｉ）は印刷装置 の中央制御装置（ＺＳ）によりアドレスデコーダ（ＡＤ）を介して順次に制御す ることができることを特徴とするインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位 置検出装置。 ５．インキ滴センサ（１１）を、９０°回転可能なセンサブロック（２３）の上 に配置することを特徴とする請求項４に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノ ズルの印刷位置検出装置。 ６．互いに９０°だけ回転されている２つのセンサブレート（１２，１２′）を 有する２つの別個のインキ滴センサ（１１，１１′）を、並進的にインキ記録ヘ ッド（１）のノズルブレートの前を運動可能なセンサブロック（２３）の上に配 置することを特徴とする請求項４に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズル の印刷位置検出装置。 ７．個々のインキ滴の命中を監視するために櫛状構造のビソチ（Ｔ）を単一のイ ンキ滴の直径（Ｄ）に等しいかまたは大きくとる（Ｔ≦Ｄ）ことを特徴とする請 求項４ないし６のうちのいずれか１項に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノ ズルの印刷位置検出装置。 ８．その都度の１つの噴射ノズル（３）から噴射された複数の単一滴の順次の命 中を監視するために櫛状構造のピツチ（Ｔ）を単一の滴の直径（Ｄ）よりおおき くとる（Ｔ＞Ｄ）ことを特徴とする請求項４ないし６のうちのいずれか１項に記 載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置検出装置。 ９．吸込みブロック（１７）が、吸込み能力を有する非導電性の材料から成るこ とを特徴とる請求項４に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置 検出方法。 １０．吸込みブロック（１７）が、異なる多孔性を有し同一又は異なる厚さを有 しかつ吸込み能力を有する非導電性の材料の少なくとも２つの部分層（１５，１ ６）から成り、 個々の層の多孔性が、櫛状電極からの間隔の増加とともに増加する（Ｐ２＞Ｐ１ ）ことを特徴とする請求項８に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印 刷位置検出装置。 １１．センザブロツク（２３）を印刷領域の外に、有利には印刷領域の左側又は 右側にプリンタシャシに配置することを特徴とする請求項５又は６に記載のイン キ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置検出装置。 １２．評価回路（２０）が、固定抵抗（３０）と導体路（１８，１９）の端子（ Ｋｉ，Ｍ１，Ｍ２）の間の抵抗（３１）とから成っていて直流電源（＋Ｕ）に接 続されている分圧器回路と、分圧器回路の分圧器点に接続されている比較器（３ ２）と、比較器（３２）の出力側を介して制御することのできる双安定マルチバ イブレータ回路（３７）とを有し、分圧器回路（３０，３１）の分圧器点におい て調整される電圧値（Ｕｍ）が一方では直接に比較器（３２）の一方の入力側に 、他方では積分素子（３５，３６）を介して時間的平均値（Ｕｍｍ）として他方 の入力側に供給され、比較器（３２）の出力側を介して端子（Ｋｉ，Ｍ１，Ｍ２ ）の間の抵抗変化に依存して双安定マルチバイブレータ回路（３７）を切換制御 してセンサ信号（ＳＭ）を送出し、 中央制御装置（ＺＳ）におけるセンサ信号（ＳＭ）の評価後に双安定マルチバイ ブレータ回路（３７）をリセット信号（Ｒ）により再びリセツトすることを特徴 とする請求項１に記載のインキ記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置検出装 置。 １３．評価回路（２０）が、固定抵抗（３０）と導体路（１８，１９）の端子（ Ｋｉ，Ｍ１，Ｍ２）の間の抵抗（３１）とから成っていて、交流電圧発生器（３ ８）に接続されている分圧器回路と、分圧器回路（３０，３１）の分圧器点に接 続されている復調器回路（３３）とを有し、 復調器回路（３３）の出力側を一方では直接に比較器（３２）の一方の入力側に 、他方では積分素子（３５，３６）を介して他方の入力側に接続し、比較器（３ ２）の出力側を介して端子（Ｋｉ，Ｍ１，Ｍ２）の間の抵抗変化に依存して双安 定マルチバイブレータ回路（３７）を切換制御してセンサ信号（ＳＭ）を送出し 、 センサ信号（ＳＭ）の評価後に双安定マルチバイブレータ回路（３７）をリセッ ト信号（Ｒ）により再びリセットすることを特徴とする請求項１に記載のインキ 記録ヘッドの個々の噴射ノズルの印刷位置検出装置。