JPH08323993A

JPH08323993A - 不吐出検出装置

Info

Publication number: JPH08323993A
Application number: JP13686195A
Authority: JP
Inventors: Shunei Wada; 俊英和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、液滴の吐出によるインクミス
ト等のためにセンサが汚されて、検出精度の低下を来す
ようなことのない不吐出検出装置を提供する。【構成】記録用の液滴を吐出する複数の吐出口２０
と、その吐出エネルギを発生するエネルギ発生素子とを
有する記録ヘッド１１の個々の吐出口２０に対し、エネ
ルギ発生素子の駆動による液滴吐出の有無が検知可能な
不吐出検出装置において、液滴吐出時に液滴と接触する
位置に位置し、接触した液滴の蒸発に伴う抵抗の変化に
基づいて液滴吐出の有無を検知可能な温度検知センサ１
を具備する不吐出検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不吐出検出装置に関
し、詳しくは記録ヘッドのインク吐出機能の良否を検出
する不吐出検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、記録装置の中でもインクを吐出し
て記録を行うインクジェット記録装置は静粛性、記録ス
ピードの点で優れている外、カラー記録に適している等
の理由から急速に伸びてきている。ただしインクジェッ
ト記録装置はインクの吐出する吐出口が目詰まりしやす
いという点が有り、そのために、インクを強制的に吸い
出してインク吐出口まわりを清掃したり、吐出口まわり
が乾かないようにキャップを被せたりする機構が記録装
置に備えられている。それでも不吐出の吐出口が有るか
どうかを精密に検出するには機構が複雑になり、また微
小なインク滴の吐出を個々に検出するためにノイズ等の
影響を受け易く検出が難しい。

【０００３】かかる課題を解決するために特公昭５６−
４６７６７号公報に開示されている技術ではインク付着
部材に向けてインクを吐出の有無を光学センサで検出す
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例ではインクミストによる光学センサの汚れや、インク
付着部材の使用が汚れ等によって限定されるという点が
あった。

【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題に鑑み、
簡単な構成でインクミスト等に影響されることなくイン
ク不吐出を精密に検出することのできる不吐出検出装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、記録液を液滴として吐出する複数の吐
出口と、前記液滴を吐出させるためのエネルギを発生す
るエネルギ発生素子とを有する記録ヘッドの個々の前記
吐出口に対し、前記エネルギ発生素子の駆動による前記
液滴吐出の有無が検知可能な不吐出検出装置において、
前記液滴が吐出された時に該液滴と接触する位置に位置
し、接触した当該液滴の蒸発に伴う抵抗の変化に基づ
き、液滴吐出の有無が検知可能な電気的の温度検知サン
サを具備することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、不吐出検出時には温度検知セ
ンサを吐出口から吐出される液滴と接触する位置に位置
させることで、接触した液滴の蒸発に伴うセンサの抵抗
値の変化に基づいて液滴が吐出されたか否かをその吐出
口に対応するエネルギ発生素子の駆動によって調べるこ
とができる。従って、複数の吐出口について順次エネル
ギ発生素子を駆動させることで、どの吐出口が不吐出で
あるかを検知することができ、また、接触した液滴はそ
のあとキャップ部材の開口部に収容することで、周囲部
を汚したりすることもなく、検出後は上記温度検知セン
サを変位させてキャッピングに支障を来さない位置に退
避させることができる。

【０００８】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【０００９】まず、図３に従って本発明を適用したイン
クジェット記録装置の概要について説明する。

【００１０】ここで、１０１はインクタンクと記録ヘッ
ドとが一体型のヘッドカートリッジ（ＨＣ）、１０２は
ＨＣ１０１を搭載して移動操作するキャリッジ、１０３
はシャレー１０４に両端部が軸支され、キャリッジ１０
２を往復移動させるリードスクリュー、１０５はそのス
クリュー軸、１０６は不図示のギアを介してリードスク
リュー１０３を正逆回転駆動するキャリッジ駆動モータ
であり、駆動モータ１０６によりリードスクリュー１０
３を回転させ、そのスクリュー溝１０５に螺合するキャ
リッジ１０２をガイドレール１０７に沿って往復移動さ
せる。１０８はキャリッジ１０２から突設されたガイド
バーであり、ガイドレール１０７に係合してキャリッジ
１０２の移動を案内する。また、１０９はキャリッジ１
０２上にＨＣ１０１を位置決め固定するためのロックレ
バー、１１０はＨＣ１０１の記録ヘッド部（ここでは不
図示）に記録信号を送給するためのフレキシブルケーブ
ルである。

【００１１】１１１は被記録材（以下で記録シートと言
う）１１２を記録位置に導く搬送ローラ、１１３は搬送
ローラ１１１との間に記録シート１１２を挾持して搬送
に協働するピンチローラであり、ピンチローラ１１３は
不図示のばねにより搬送ローラ１１１に向けて偏倚され
ている。また、１１４は搬送ローラ１１１によって記録
位置に導かれてきた記録シート１１２を保持するための
プラテン、１１５は記録済の記録シート１１２を機外に
排出する排出ローラ、１１６は排出ローラ１１５に圧接
する拍車であり、排出ローラ１１５との間に記録シート
１１２を挾持する形でこれを排出する。１１７はシート
送りモータであり、キャリッジ１０２の走査による記録
ヘッドでの一行分の記録が行われる毎に記録シート１１
２を記録分ずつシート送りすると共に不図示のギアを介
して搬送ローラ１１１および排出ローラ１１５を駆動
し、記録シート１１２の送給、排出動作を行う。１１８
は記録シート１１２の有無を検知するシート有無検知セ
ンサ、１１９はキャリッジ１０２がホームポジション
（ＨＰ）に導かれた時にこれを検知するＨＰ検知センサ
である。

【００１２】続いて記録ヘッドのインク不吐出に具えて
設けられている回復装置および本発明にかかるインク不
吐出検出装置の構成を図１および図２を参照して説明す
る。

【００１３】図２に示すように、ＨＣ１０１は記録ヘッ
ド部１１とインクタンク部１２とが一体に構成されてい
て、ＨＣ１０１の筐体１０１Ａに設けられている装着溝
１３にキャリッジ１０２側の不図示の係合突部を嵌め合
わした上、図３に示すロックレバー１０９を操作するこ
とでＨＣ１０１をキャリッジ１０２上に位置決め固定す
ることができる。また、図２において、１４はＨＣ１０
１の位置決め状態でキャリッジ１０２側の不図示の電極
との間に電気的接続が得られるようにするフレキシブル
ケーブル１５上に設けられた接続端子、１６はその接続
のための位置決め用孔である。一方、ＨＰ側の記録ヘッ
ド部１１の対向位置には図３に示すように回復動作にか
かわるキャップ部材１２０およびワイピングブレード１
２１が設けられていて、キャップ部材１２０を介して吸
引された廃インクはプラテン１１４内に設けた廃インク
タンク（不図示）に導かれる。さらにまた、１は抵抗線
で形成された本発明にかかる不吐出検出センサ、２は不
吐出検出センサ１を変位可能に支持するセンサ支持部材
であり、不吐出検出センサ１およびセンサ支持部材２に
ついては後で詳述する。

【００１４】なお、記録ヘッド（部）１１は図示はしな
いが公知のもので良く、そのキャップ部材１２０と対向
するインク吐出口面に例えばキャリッジ移動方向と直交
する方向の１線上に配列された複数の微細なインク吐出
口と、各インク吐出口からインク滴を吐出するための液
路と、各液路のエネルギ作用部に配設された吐出エネル
ギ発生素子を具備している。また、このようなエネルギ
発生素子としてはピエゾ素子、電気熱変換素子あるいは
レーザなどの電磁波によってインクを発熱させるように
したものなどが用いられる。その中でも熱エネルギによ
ってインクを吐出させるインクジェット記録に用いられ
る記録ヘッドは、記録用のインクを吐出してインク滴を
形成するためのインク吐出口を高密度に配列することが
できるために高解像度の記録をすることが可能である。
特に電気熱変換素子をエネルギ発生手段として用いた記
録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、かつ最近の半
導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩ
Ｃ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、
高密度実装化が良いで、製造コストも安価なことから有
利である。

【００１５】続いて図１により本発明にかかるインク不
吐出検出装置の構成について説明する。センサ支持アー
ム２はインク不吐出検出が行われない限り、図３に示し
たようにキャップ部材１２０およびキャリッジ１０２の
移動動作の妨げとならない待機位置（本例では直立状態
に保たれており、この状態を第２位置と呼ぶ）にあり、
不吐出検出時の直前に図１に示す検出位置（以下で第１
位置と呼ぶ）に不吐出検出センサ１が位置するように不
図示の駆動手段によりセンサ支持アーム２が回動され
る。なお、かかる駆動手段としては、独立のアクチュエ
ータを用いてもよいが、本例では不図示のリンク機構に
よりキャリッジ駆動モータ１０６の駆動力をクラッチ切
換えで利用する。

【００１６】かかる不吐出検出装置の不吐出検出時には
センサ支持アーム２の駆動により不吐出検出センサ１が
図１に示す第１位置に導かれることで、線状をなすセン
サ１がキャップ部材１２０の開口直上に保たれ、しかも
センサ１の線を回復位置に導かれてくる記録ヘッド部１
１の破線で示すインク吐出口２０の配列線に一致させた
状態とすることができる。従って、このような第１位置
に保持される不吐出検出センサ１に対して記録ヘッド部
１１のインク吐出口２０から検知のためのインク吐出が
行われたとしてもインク滴を他に影響させることなくキ
ャップ部材１２０の開口に収容することができ、しかも
そのインク滴を不吐出検出センサ１に接触させてインク
吐出が行われたことを確認することができる。

【００１７】ついで、図４により不吐出検出装置の回路
構成例を示す。不吐出検出センサ１は温度変化によって
抵抗値が変化するサーミスタとして構成されることが望
ましく、また、微小なインク滴に触れて温度変化を検出
するために熱容量ができるだけ小さい必要がある。３は
インクの不吐出であるか否かを検知する検出器、４は抵
抗５と直列に接続されたセンサ１に通電を行うセンサド
ライバであり、検出器３ではセンサ１および抵抗５に加
えられる分圧に基づいて、センサ１の抵抗値を検知し、
これをＡ／Ｄ変換してインタフェース部６を介し、ホス
ト装置７のＣＰＵ８に出力する。なお、ここでセンサ１
は雰囲気温度より高い温度で、しかも吐出インクの有無
検出時にインク滴と接触した際、その主成分である溶
剤、例えば水分の蒸発が可能な温度となるようにセンサ
ドライバ４によってその温度が調整される。

【００１８】ここで、本発明にかかる不吐出検出装置が
適用可能な情報処理装置の構成の概要およびその回路構
成について図５および図６を参照して説明しておく。

【００１９】図５において、２００はその情報処理装
置、２０１は例えば図３に示したような構成になる記録
部、２０２は文字や数字その他のキャラクタを入力する
ためのキーや、各種司令を与えるためのキーなどを備え
たキーボード部、２０３は表示器を備える表示部であ
る。

【００２０】図６は、情報処理装置２００の回路構成を
示す。ここで、７は主制御をなすホスト装置であり、８
は予め設定されている各制御手順を実行する例えばマイ
クロコンピュータ形態のＣＰＵ、２０４はテキストデー
タや画像データを展開したりする領域や作業用の領域な
どを設けたＲＡＭ、２０５は前記手順に対応したプログ
ラムやその他フォントデータなどの固定データを格納し
たＲＯＭ、２０６はＣＰＵ８の実行サイクルの作成や記
録部の記録動作にかかわるタイミング作成に用いられる
タイマであり、６は先にも述べたようにＣＰＵ８からの
信号と周辺装置を結ぶインタフェース部である。

【００２１】また、２０７は記録部のコントローラであ
り、２０８はヘッドカートリッジ１０１の有無、種類や
記録ヘッド１１の温度を検出するセンサ出力値、さらに
はインクタンク１２内のインクの有無を検出するセンサ
の出力等、記録ヘッド１１の情報を検出するヘッド検出
部、２０９はヘッドカートリッジ１０１の記録データを
蓄えるためのラインバッファ、２１０はヘッドカートリ
ッジ１０１の記録ヘッド１１に記録信号や電力などを送
出するヘッドドライバ、２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃ
はキャリッジ駆動モータ１０６、シート送りモータ１１
７、自動送紙モータ２１２等をそれぞれ駆動するのに必
要な信号や電力などを送出するモータドライバであり、
電流検出器２１３を介して各モータに接続される。

【００２２】２１４はホームポジションセンサ１１９、
ペーパーセンサ１１８、送給イニシャルセンサ２２１、
シート切り替えセンサ２２２、記録部の設置されている
雰囲気温度を測定するサーミスタ２２４等のセンサから
の出力を検出するセンサ検出部である。なお、３０４は
例えばＦＤＤ、ＨＤＤ、ＲＡＭカードなどの外部記憶装
置、３０５は例えば他の情報処理装置と通信を行った
り、内部のバスに直接接続して周辺装置を制御したりす
るための外部インタフェースである。図６には含まれて
いないが、上記の他にその電気回路に電力を供給するた
めの電源部があり、これには例えば充電式のバッテリ
や、使い捨ての乾電池、あるいは情報処理装置本体を固
定して使用する場合のＡＣ電源用変換器などがある。

【００２３】続いて、図７に従い、本発明不吐出検出装
置により各インク吐出口（１〜ｎ）ごとにインクの吐出
が行われるか否かを検出する動作について説明する。

【００２４】いま不吐出検出のために、本発明による不
吐出検出装置が図１に示す第１位置にあるものとして、
その線状をなす不吐出検出センサ１の上方に位置する記
録ヘッド（部）１１の個々のインク吐出口２０から
（Ａ）に示すようにして順次インク吐出動作が行われる
ものとする。ここで、まずその１つの吐出口の１からイ
ンク滴の吐出を行わせるべく、その吐出口の１にかかわ
るエネルギ発生素子、例えば電気熱変換素子にパルス信
号が送給されると、正常にインク滴の吐出が行われれ
ば、パルス信号の立上りから飛翔時間ｔ後にセンサ１に
接する。そして、この場合、先にも述べたようにそのイ
ンク滴の水分が蒸発することによりセンサ１から熱を奪
う。しかして、この時のセンサ１における温度変化がそ
の抵抗値の変化として、図４に示すように分圧の形で検
出器３によって検出され、Ａ／Ｄ変換された後、図７の
（Ｂ）に実線で示すような検出信号がインタフェース部
６（図４参照）を介してホスト装置７のＣＰＵ８に出力
される。

【００２５】よって、ＣＰＵ８では吐出口１からは正常
にインク吐出が行われたと判断する。しかし、所定のタ
イミングで同様に順次吐出口の２，３，…，ｎが駆動さ
れるうち、吐出口の２のようにパルス信号が送給された
に拘らず、（Ｂ）に破線で示すようにｔ時間後検出信号
が発生しない場合は吐出口の２がインク不吐出と判断さ
れる。なお、一連の不吐出検出動作が行われた後は、不
吐出検出センサ１をそのセンサ支持アーム２の駆動によ
り図３に示した第２位置に戻し、不吐出検出センサ１を
容易に掃拭することで、再度の不吐出検出動作に具える
ことができる。

【００２６】また、以上に述べた実施例では吐出エネル
ギ発生素子として電気熱変換素子が用いられるインクジ
ェット記録装置への適用例について説明してきたが、本
発明の適用は吐出エネルギ発生素子に電気熱変換素子が
用いられるものに限らず、圧電素子やその他のエネルギ
発生素子により選択的にインクを吐出口からインク滴と
して吐出させ記録を行うインクジェット記録装置であっ
て、その廃インクを受けるキャップ部材を具えたものに
広く適用できることはいうまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、液滴が吐出された時に該液滴と接触する位置に位置
し、接触した当該液滴の蒸発に伴う抵抗の変化に基づ
き、液滴吐出の有無が検知可能な電気的の温度検知サン
サを具備するので、インクミストの発生により光学的セ
ンサを汚して検出精度を低下させたり、吐出インク滴を
付着させるためのインク付着部材を汚れの都度取り替え
たりする必要がなく、容易かつ正確に個々のインク吐出
口についてインクの吐出機能を調べることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による不吐出検出時の状態を示す斜視図
である。

【図２】本発明の適用が可能なインクジェットカートリ
ッジの構成を示す斜視図である。

【図３】本発明不吐出検出装置の適用例をそのインクジ
ェット記録装置と共に示す斜視図である。

【図４】本発明にかかる回路構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の適用が可能な情報処理装置の一例を示
す斜視図である。

【図６】本発明を適用した情報処理装置の制御用回路の
構成を示すブロック図である。

【図７】本発明による検出信号出力（Ｂ）のタイミング
を各吐出口への供給信号（Ａ）と共に示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１不吐出検出センサ２センサ支持アーム３検出器４センサドライバ５抵抗８ＣＰＵ１１記録ヘッド（部）１２インクタンク１０１ヘッドカートリッジ（ＨＣ）１０２キャリッジ１０６キャリッジ駆動モータ１１７シート送りモータ１２０キャップ（部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録液を液滴として吐出する複数の吐出
口と、前記液滴を吐出させるためのエネルギを発生する
エネルギ発生素子とを有する記録ヘッドの個々の前記吐
出口に対し、前記エネルギ発生素子の駆動による前記液
滴吐出の有無が検知可能な不吐出検出装置において、前記液滴が吐出された時に該液滴と接触する位置に位置
し、接触した当該液滴の蒸発に伴う抵抗の変化に基づ
き、液滴吐出の有無が検知可能な電気的の温度検知サン
サを具備することを特徴とする不吐出検出装置。
【請求項２】前記温度検知センサは前記複数の吐出口
と回復動作時に前記複数の吐出口から吐出される液滴の
受入れが可能なキャップ部材の開口部との間に位置可能
であることを特徴とする請求項１に記載の不吐出検出装
置。
【請求項３】前記温度検知センサは前記複数の吐出口
の配列に合わせて線状に形成されることを特徴とする請
求項１または２に記載の不吐出検出装置。
【請求項４】前記温度検知センサは、前記複数の吐出
口と前記キャップ部材の開口部との間の不吐出検出位置
と、前記キャップ部材による前記複数の吐出口へのキャ
ップ動作に支障のない待避位置とに変位可能であること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかの項に記載の
不吐出検出装置。
【請求項５】前記温度検知センサは、発熱素子であ
り、該発熱素子の前記不吐出検出時に保持される温度は
少なくとも雰囲気温度より高いことを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかの項に記載の不吐出検出装置。
【請求項６】前記液滴吐出の有無検知は複数の吐出口
の全てに対し、対応するエネルギ発生素子の個々の順次
駆動によって実施されることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかの項に記載の不吐出検出装置。