JPH11342624A - インク吐出センサ及びこれを用いたプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットプリンタで確実にインクの吐
出が行われているか否かを検出することができるように
する。 【構成】 インク粒を吐出して画像形成を行うインクジ
ェットプリンタにおけるインクの吐出の有無を検知する
インク吐出センサ１００であって、吐出されたインク粒
を受ける感圧膜１１０を備えており、前記感圧膜１１０
の振動を電気信号として出力するように構成されたこと
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク粒を吐出す
ることで画像形成を行ういわゆるインクジェットプリン
タにおいて、インク粒の吐出の有無を検知するインク吐
出センサと、このインク吐出センサを用いたプリンタと
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、フルカラーの画像形成を容易
に行うことができ、作動音も静かなインクジェットプリ
ンタが普及している。このインクジェットプリンタは、
インク粒を紙上に吐出して画像形成を行うように構成さ
れており、確実な画像形成を行うために、ノズルのイン
クによる目詰まりを防止するためにクリーニング動作を
行うようになっている。

【０００３】前記クリーニング動作は、ゴム等の柔軟性
を有する吸引カップでノズルを覆って吸引することで行
われる。また、ゴム等のある程度の柔軟性を有する材質
からなるクリーニングブレードでノズルを擦るようにす
るクリーニング動作もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ク
リーニング動作は、吸引カップでノズルを覆って吸引し
ても目詰まりが解消されない場合がある。また、クリー
ニングブレードを用いる方法では、クリーニングブレー
ドで単にノズルを擦るだけであり、クリーニングブレー
ドの摩耗やインクの温度等の変化に起因する変質により
目詰まりが解消しない場合がある。

【０００５】いずれの方法にしても、ノズルの目詰は、
画像形成が完了して印刷物を目視することで初めて発見
されることが多い。この場合、プリンタに備えたスイッ
チにより強制的なクリーニングモード指令を与えること
で、ノズルのクリーニングを行った後、再度の画像形成
が必要となる。なお、強制的なクリーニング後でもがそ
うが不鮮明な場合は、インクが少なくなっている可能性
が高いので、インクカートリッジを新たなものに交換す
ることになる。

【０００６】また、この種のインクジェットプリンタは
ファックスにも採用されているが、ノズルの目詰まりが
あれば、通信が終了した後に初めてその事実に気付くこ
となるため、再度の通信が必要となっていた。また、夜
間や無人の場合に、インクがまったく吐出されないよう
な目詰まりが発生したならば、白紙が排出されるだけ
で、通信が行われた事実自体に気付くのが遅れるという
問題がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、インクジェットプリンタで確実にインクの吐出が行
われているか否かを検出することができるインク吐出セ
ンサと、このインク吐出センサを用いたプリンタとを提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインク吐出
センサは、インク粒を吐出して画像形成を行うインクジ
ェットプリンタにおけるインクの吐出の有無を検知する
インク吐出センサであって、吐出されたインク粒を受け
る感圧膜を備えており、前記感圧膜に吐出ささりインク
粒の衝突エネルギーによる振動を電機信号として出力す
るように構成されたことを特徴としている。

【０００９】また、本発明に係るプリンタは、前記イン
ク吐出センサを有していることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
インク吐出センサの概略的断面図、図２は本発明の実施
の形態に係るインク吐出センサの概略的斜視図、図３は
本発明の実施の形態に係るインク吐出センサを用いたシ
リアルプリンタの概略的正面図、図４は本発明の実施の
形態に係るインク吐出センサを用いた他のシリアルプリ
ンタの概略的正面図、図５は本発明の実施の形態に係る
インク吐出センサを用いたラインプリンタの概略的側面
図、図６は本発明の実施の形態に係るインク吐出センサ
を用いたプリンタにおけるノズルとインク吐出センサと
の関係を示す概略的説明図である。

【００１１】本発明の実施の形態に係るインク吐出セン
サ１００は、インク粒を吐出して画像形成を行うインク
ジェットプリンタにおけるインクの吐出の有無を検知す
るインク吐出センサであって、吐出されたインク粒を受
ける感圧膜１１０を備えており、前記感圧膜１１０の振
動を電気信号として出力するように構成されている。

【００１２】このインク吐出センサ１００は、いわゆる
ダイナミック型であり、感圧膜１１０の振動を磁気回路
１４０に伝え、磁気回路１４０から電気信号として出力
するものである。かかるインク吐出センサ１００は、ボ
ディ本体１２０と、このボディ本体１２０に取り付けら
れ、開口１３１が開設された蓋体１３０と、前記ボディ
本体１２０と蓋体１３０との間に介在され、蓋体１３０
の開口１３１から露出する感圧膜１１０と、この感圧膜
１１０の振動を電気信号として出力する磁気回路１４０
と、この磁気回路１４０からの電気信号を増幅するとと
もに、感圧膜１１０がインク粒を受けて発生する電気信
号以外のノイズを除去する回路部１５０とを有してい
る。なお、前記回路部１５０は、外部に取り付けるよう
にしてもよい。

【００１３】前記感圧膜１１０は、インク粒が吐出され
る範囲のみをカバーすれば十分である。この感圧膜１１
０が必要以上に広いと、外部の音や振動（以下、『外部
音』とする）を拾って誤作動するおそれが高くなるため
である。インクジェットプリンタに用いられる一般的な
インクカートリッジでは、１５ｍｍ×３ｍｍ内の範囲に
インク粒を吐出するようになっている。従って、感圧膜
１１０としては、１５ｍｍ×３ｍｍ以上の大きさが必要
となる。また、この感圧膜１１０の厚さは、５０μｍ以
下である。

【００１４】この感圧膜１１０は、外部音に反応するこ
とがなく、吐出されるインク粒にのみ反応するような材
質が選択されるとともに、各部の寸法等が決定されてい
る。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、
材厚９μｍ、寸法２０ｍｍ×８ｍｍである。

【００１５】前記ボディ本体１２０は、前記磁気回路１
４０や回路部１５０等が収納される部分であって、底部
には回路部１５０からの出力が導かれる出力端子１６０
が設けられている。

【００１６】また、前記蓋体１３０は、略コ字形状に形
成されており、感圧膜１１０が露出される開口１３１を
有している。この開口１３１は、１５ｍｍ×３ｍｍの大
きさに設定されている。

【００１７】感圧膜１１０の縁部は、前記ボディ本体１
２０の縁部に接着することで、感圧膜１１０が伸展した
状態で保持するのである。蓋体１３０は、その上に併設
されたものであり、これについては後述する。

【００１８】この感圧膜１１０の裏面には、磁気回路１
４０の一部を構成するコイル部１４１が設けられてい
る。このコイル部１４１の内部には、永久磁石１４２に
取り付けられたヨーク１４３が挿入されている。

【００１９】従って、感圧膜１１０が振動することによ
ってコイル部１４１が動き、その動きに応じてコイル部
１４１から電気信号が出力されるのである。

【００２０】また、このインク吐出センサ１００の回路
部１５０は、磁気回路１４０からの電気信号を増幅する
とともに、感圧膜１１０がインク粒を受けて発生する電
気信号以外のノイズを除去するようになっている。具体
的には、前記電気信号以外のノイズは、５００Ｈｚ以下
及び１０ｋＨｚ以上であるので、この範囲に含まれるノ
イズを除去するフィルタが設けられているのである。

【００２１】次に、このように構成されたインク吐出セ
ンサ１００を用いたインクジェットプリンタについて図
３を参照しつつ説明する。このインクジェットプリンタ
は、インクカートリッジ２００が縦方向に間欠的に移動
するプリント用紙の左右横方向に移動して行単位で画像
形成を行ういわゆるシリアルプリンタである。

【００２２】このシリアルプリンタでは、インクカート
リッジ２００は、プリント用紙から外れた位置、すなわ
ちプラテン３００の横側位置である初期位置からスター
トし、プリント用紙を横切ることで画像形成を行う。す
なわち、換言すると、インクカートリッジ２００は、確
実に初期位置に復帰するのである。

【００２３】従って、前記インク吐出センサ１００は、
前記初期位置に設置するのが望ましい。しかも、このイ
ンク吐出センサ１００は、初期位置にあるインクカート
リッジ２００のノズル２１０に向かい合うようにするの
が望ましい。ただし、このインク吐出センサ１００とク
リーニング動作を行う吸引カップ３１０と並べて、クリ
ーニング動作を行う場合にはノズル２１０が吸引カップ
３１０の真上に、ノズル２１０の目詰まりの有無を検知
する場合にはノズル２１０をインク吐出センサ１００の
真上に位置するようにする。

【００２４】このように構成すると、画像形成動作、す
なわちインクカートリッジ２００が初期位置から移動を
開始する前に、インクカートリッジ２００のノズル２１
０がインク吐出センサ１００の真上に移動させた後、全
ノズルからインク粒を順次吐出し、このインク粒をイン
ク吐出センサ１００の振動膜１１０が受けることによっ
て、全ノズル２１０のうち、いずれのノズル２１０が目
詰まりしているかを検知することが可能となる。

【００２５】すべてのノズル２１０に目詰まりが発生し
ていなければ、画像形成動作を開始し、いずれかのノズ
ル２１０に目詰まりが発生していれば、その旨を警告メ
ッセージとして出力するとともに、画像形成動作を開始
しないようにする。なお、予め設定された数以上のノズ
ル２１０に目詰まりがある場合（例えば、この場合でも
形成された画像は目詰まりがまったくない場合と比較し
ても僅かに劣る程度であるとする。）、必ずクリーニン
グ動作を行うように設定することも可能である。また、
いずれかのノズル２１０に目詰まりがある場合には、そ
のまま画像形成を行うか、クリーニング動作を行うかを
警告メッセージによって選択できるようにしてもよい。

【００２６】なお、ノズル２１０に目詰まりが発生して
いた場合には、プリンタ自らがクリーニング動作を所定
回繰り返した後に、インク吐出センサ１００による再度
の目詰まり確認を行うようにしてもよい。

【００２７】また、図４に示すように、プラテン３００
の一方の側にクリーニング動作のための吸引カップ３１
０を配置し、プラテン３００の他方の側にノズル２１０
の目詰まりの有無を確認するためのインク吐出センサ１
００を配置するようにしてもよい。

【００２８】この場合には、一行の画像形成を行うたび
に、ノズル２１０の目詰まりの有無を確認することがで
きるので、より確実な画像形成が可能となる。

【００２９】上述したシリアルプリンタでは、インク吐
出センサ１００の感圧膜１１０にインク粒を吐出するも
のであるから、感圧膜１１０にインク粒が滞留すると、
感度が低下するおそれがある。

【００３０】かかる問題に対応するために、インク吐出
センサ１００の感圧膜１１０は、図６に示すように、吐
出されるインク粒を斜め方向から受けるようになってい
る（インク粒の吐出は矢印で示している。）。しかも、
略コ字形状の蓋体１３０の開放された側が下側に位置す
るように、インク吐出センサ１００を斜めに設置するの
である。従って、感圧膜１１０に吐出されたインク粒
は、自重により感圧膜１１０の上を流動するので、滞留
することがない。従って、インク粒の滞留による感度の
低下は問題とならない。また、インクの滞留防止をより
積極的に行うため、感圧膜１１０の表面に撥水性のコー
ティングを行ってもよい。

【００３１】一方、このインク吐出センサ１００をいわ
ゆるラインプリンタに採用した場合について図５を参照
しつつ説明する。ラインプリンタは、行一斉の画像形成
を行うタイプのものであるから、インク粒を吐出するノ
ズル２１０は、プラテン３００に平行に横方向に並べら
れている。すなわち、インクカートリッジ２００は、プ
ラテン３００の長さに対応する横長のものであり、プラ
テン３００に対向する面にノズル２１０が一列に形成さ
れているのである。

【００３２】このラインプリンタでは、インク吐出セン
サ１００は、プラテン３００とインクカートリッジ２０
０との間に位置し、横方向に一列に並べられたノズル２
１０に対向して左右横方向に移動するようになってい
る。すなわち、１つのインク吐出センサ１００を左右横
方向に移動させることによって、複数のノズル２１０に
対応しようとするのである。

【００３３】しかも、このインク吐出センサ１００の左
右横方向の移動は、ノズル２１０からの目詰まり確認の
ためのインク粒の吐出動作に追従して行われるようにす
る。すなわち、ノズル２１０のうち一方のノズル２１０
から他方のノズル２１０に向かってインク粒を順次吐出
させるのである。そして、インク吐出センサ１００は、
インク粒の吐出動作に追従して一方から他方へと横方向
移動するのである。

【００３４】このインク吐出センサ１００を移動させる
機構としては、例えば、ボールネジ４１０と、このボー
ルネジ４１０に取り付けられたフレーム４００とから構
成することができる。インク吐出センサ１００は、前記
フレーム４００に取り付けられており、ボールネジ４１
０が図外のモータによって回転駆動されることで、ノズ
ル２１０からのインク粒の吐出動作に追従させるのであ
る。

【００３５】すべてのノズル２１０に目詰まりが発生し
ていなければ、画像形成動作を開始し、いずれかのノズ
ル２１０に目詰まりが発生していれば、その旨を警告メ
ッセージとして出力するとともに、画像形成動作を開始
しないようにする。なお、予め設定された数以上のノズ
ル２１０に目詰まりがある場合（例えば、この場合でも
形成された画像は目詰まりがまったくない場合と比較し
ても僅かに劣る程度であるとする。）、必ずクリーニン
グ動作を行うように設定することも可能である。また、
いずれかのノズル２１０に目詰まりがある場合には、そ
のまま画像形成を行うか、クリーニング動作を行うかを
警告メッセージによって選択できるようにしてもよい。

【００３６】なお、ノズル２１０に目詰まりが発生して
いた場合には、プリンタ自らがクリーニング動作を所定
回繰り返した後に、インク吐出センサ１００による再度
の目詰まり確認を行うようにしてもよい。

【００３７】また、すべてのノズル２１０に対応するよ
うに複数個のインク吐出センサ１００を横一列に並べて
おき、ノズル２１０の目詰まりの有無を検知する際にの
み、インク吐出センサ１００をノズル２１０に向かい合
わせるようにしてもよい。

【００３８】上述したラインプリンタでも、インク吐出
センサ１００の感圧膜１１０にインク粒を吐出するもの
であるから、感圧膜１１０にインク粒が滞留すると、感
度が低下するおそれがあるので、インク吐出センサ１０
０の感圧膜１１０は、図６に示すように、吐出されるイ
ンク粒を斜め方向から受けるようになっている（インク
粒の吐出は矢印で示している。）。しかも、略コ字形状
の蓋体１３０の開放された側が下側に位置するように、
インク吐出センサ１００を斜めに設置するのである。

【００３９】なお、上述した実施の形態におけるインク
吐出センサは、ダイナミック型であるとしたが、静電型
であっても他のタイプであってもよいことは勿論であ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係るインク吐出センサは、イン
ク粒を吐出して画像形成を行うインクジェットプリンタ
におけるインクの吐出の有無を検知するインク吐出セン
サであって、吐出されたインク粒を受ける感圧膜を備え
ており、前記感圧膜の振動を電気信号として出力するよ
うになっている。

【００４１】このため、このインク吐出センサは、イン
クジェットプリンタに用いると、インク粒の吐出の有無
を確実に検知することができるので、従来のように画像
形成が終了してから初めてノズルの目詰まりに気付くと
いうことがなくなる。

【００４２】また、前記インク吐出センサをダイナミッ
ク型として構成すると、構成が簡単でかつ動作の安定し
たものを安価に実現することができる。

【００４３】また、前記感圧膜とコイルのインピーダン
スにより、外部音に反応することがなく、吐出されるイ
ンク粒にのみ反応するものである。

【００４４】従って、インク粒の吐出の有無をより確実
に検知することが可能となる。

【００４５】さらに、前記感圧膜は、インク粒を受ける
ことができる範囲にのみ設けられている。このため、感
圧膜が外部音を拾うおそれが少なくなり、インク粒の吐
出の有無をより確実に検知することに寄与している。

【００４６】また、このインク吐出センサは、電気信号
を増幅するとともに、感圧膜がインク粒を受けて発生す
る電気信号以外のノイズを除去する回路部を有している
ので、外部音等に起因するノイズによる誤作動が少なく
なる。

【００４７】一方、本発明に係るプリンタは、前記イン
ク吐出センサを有しているので、ノズルに目詰まりが発
生したことを確実に検知することができる。このため、
画像形成が終了してから初めてノズルの目詰まりに気付
くということがなくなり、特にファックスに採用した場
合、ファックスの信頼性の向上に寄与することができ
る。

【００４８】また、このプリンタでは、インク吐出セン
サの感圧膜は、吐出されるインク粒を斜め方向から受け
るようになっているので、感圧膜に吐出されたインクが
滞留しないので、インクの滞留による感度の低下は問題
とならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサの
概略的断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサの
概略的斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサを
用いたシリアルプリンタの概略的正面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサを
用いた他のシリアルプリンタの概略的正面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサを
用いたラインプリンタの概略的側面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るインク吐出センサを
用いたプリンタにおけるノズルとインク吐出センサとの
関係を示す概略的説明図である。

【符号の説明】

１００ インク吐出センサ １１０ 感圧膜

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】いずれの方法にしても、ノズルの目詰は、
画像形成が完了して印刷物を目視することで初めて発見
されることが多い。この場合、プリンタに備えたスイッ
チにより強制的なクリーニングモード指令を与えること
で、ノズルのクリーニングを行った後、再度の画像形成
が必要となる。なお、強制的なクリーニング後でも画像
が不鮮明な場合は、インクが少なくなっている可能性が
高いので、インクカートリッジを新たなものに交換する
ことになる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインク吐出
センサは、インク粒を吐出して画像形成を行うインクジ
ェットプリンタにおけるインクの突出の有無を検出する
インク吐出センサであって、吐出されたインク粒を受け
る感圧膜を備えており、前記感圧膜に吐出されたインク
粒の衝突エネルギーによる振動を電気信号として出力す
るように構成されたことを特徴としている。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク粒を吐出して画像形成を行うイン
   クジェットプリンタにおけるインクの吐出の有無を検知
   するインク吐出センサであって、吐出されたインク粒を
   受ける感圧膜を具備しており、前記感圧膜の振動を電気
   信号として出力することを特徴とするインク吐出セン
   サ。
2. 【請求項２】 ダイナミック型であることを特徴とする
   請求項１記載のインク吐出センサ。
3. 【請求項３】 前記感圧膜とコイルのインピーダンスに
   より、外部音に反応することがなく、吐出されるインク
   粒にのみ反応するものであることを特徴とする請求項２
   記載のインク吐出センサ。
4. 【請求項４】 前記感圧膜は、インク粒を受けることが
   できる範囲にのみ設けられていることを特徴とする請求
   項１、２又は３記載のインク吐出センサ。
5. 【請求項５】 前記電気信号を増幅するとともに、感圧
   膜がインク粒を受けて発生する電気信号以外のノイズを
   除去する回路部を具備したことを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載のインク吐出センサ。
6. 【請求項６】 前記請求項１、２、３、４又は５記載の
   インク吐出センサを有していることを特徴とするプリン
   タ。
7. 【請求項７】 前記インク吐出センサの感圧膜は、吐出
   されるインク粒を斜め方向から受けることを特徴とする
   請求項６記載のプリンタ。