JPS58171966A - 液滴噴射装置の目詰り検出装置 - 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】 本発明はインパルス型インクジェット記録装置等の液滴
噴射装置におけるノズルがインク噴射を正常に行うか否
かを検出する目詰如検出装置に関イ／パルス蚕インクジ
ェット記録装置では噴射圧力が小さい丸め、ノズルが目
詰り等によりインク粒子を正常に噴射しなくなることが
ある。そこｆｆｆｉ用ＩＥ＊にノズルがインク粒子を正
常に噴射するか否かを検出し、若しノズルが正常にイン
ク粒子を噴射していないときは機能を回復を図る必要が
める。

従来、インク噴射検出装置としては感圧素子を用い友も
のがあるが高価でしかも感度が非常に小さい欠点があっ
た。またノズルを加圧してインクを連続流としてノズル
からインク受は部材へ到達させ、ノズルとインク受は部
材の電気的定数の相違を検出する方法４あるが、通常の
噴射以外に連続流としてインクを噴射する丸めの加圧装
置が余計に必要であり、％にインパルス型のイノクジエ
ツト記録装置では連続したイ／りの流れは作り難い欠点
があった。

本発明の目的は、上記のような欠点をなくし、安価でし
かも信頼性のある目詰り検出装置を提供することである
。

本発明はノズルヘッドが印字開始前の予め定められた位
置すなわちホームポジションに配置された時に該ノズル
に対向して置かれたインク受は部材に向って予め定めら
れた期間だけノズルからインク粒子を噴射させ、この時
インク受は部材にインク粒子が到達するか否かを検出し
、ノズルヘッドに加えられる駆動電気信号であるインノ
（ルス電圧と該インパルス電圧に対応する検出々力との
比較をと９、検出々力が発生しない時エラー信号を発生
させて、ノズルの目詰）を検出するものでるる、以下実
施例図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す原理ブロック図である
。

例えにエツチング等の手段により共通インク溜め２、圧
力室３及びノズル４を形成した薄板１に被覆板５を貼如
合せて一体化し、更に該薄板１の圧力室３を形成した反
対側１１Ｃ＃ｌＡ示し慶い圧電素子を接着してノズルヘ
ッド６を構成している。７は図示しないインクタンクか
らのインクを共通イ／り溜め２に供給するインクチュー
ブである。前記圧電素子に適切なる駆動電気信号すなわ
ちインパルス電圧を印加すると、該圧電素子に対応した
ノズル４からインク粒子８が噴射される。９ｒｉホーム
ポジシ薗ンに設けられ、前記ノズルヘッド６がホームポ
ジションにある時ノズル４に対向し、電気導体からなる
インク受は部材、ノズルヘッド６は印字開始前の状１［
においてホームポジションに配置される。該ホームポジ
ションにおいてはノズル４は図示１−７ない記録紙と対
向することなく、ノズル４の前方に空間を設けることが
可能である。

インク受は部材９は該空間に設けられたインク受けと電
極の役目を兼ねた部材である。前記ノズルヘッド６円の
インクＫＦｉインクチ為−ブ７が磁気的に導通している
。従って、前記インクチューブ７と前記インク受は部材
９との間に電源１０及びスイッチ１１によ）直流電圧を
印加することにより帯電したインク粒子８がノズル４の
オリフィス先端から噴射させることができる。周知の如
くインパルス型インクジェット記録装置においてｒｉ前
記薄板１と圧電素子とのバイモルフ効果によ如圧電素子
に１１１．気信号入力端子１２からドライバ１５を経て
インパルス−圧を印加するとでれに対応してインク粒子
８を噴射させることができる。このようにして一定の法
則のもとに荷−したインク粒子８は、インク受は部材９
に衝突することによプ骸インク受は部材９に゛電荷を供
給する。こｎらの電荷は増幅回路１４を経て増幅され、
電気信号出力端子１５工り鑞気検出信号として収り出す
ことができる。

＠２図はノズル４の目詰如等の原因により一記圧電嵩子
Ｋｇ圧が印加されても正常にインク粒子８が発生しない
場合の検出装置の一実施例を示すブロック図である。第
２図において２０は信号分配器、２１は前記圧を素子で
ある。２２は遅延回路、２３は比較器、２４は出力端子
である。

第２図の場合は９個のノズル４をもつノズルヘッド６の
場合である。インク受は部材９に電源１０からの電圧を
スイッチ１１を介して供給する。

電気信号入力端子１２には一連の圧電素子１１〜１９を
順次励起するような一連のインパルス電圧列２５が印加
される。インパルス電圧列２５はドライバ１３を経て、
分配器２０に入）、夫々の圧電素子２１に順次インパル
スを印加するように前記インパルス電圧列２５を各々の
圧電素子２１に割当てる。その結果ノズル４の先端から
は、インク粒子８が順次オリフィスから噴射されること
になる。ところで通常インクは接地されているので、前
記インク受は部材９にバイアス電圧を印加すると前記イ
ンク粒子８はノズル４から噴射される際に帯電した状態
で飛出す仁とになる。帯電したインク粒子８がインク受
は部材９に到達するとインク受は部材９には微弱な電流
が流れる。これらのＩＥＩｍ信号は増幅回路１４を経て
、パルス列２６に変換され、比較器２３の一方の入力端
子に入る。

該比較器２３の他の入力端子には、前記電気信号入力端
子１２からのインパルス電圧列２５が遅延回路２′２．
を経て印加されている。

この電流は全ての圧電素子２１が正常圧動作している場
合には、前記インパルス電圧列２５と、一定の時間遅れ
をもったパルス列として把えることができる。

従って、第２図のような回路構成において前記比較器２
５の両入力端子の信号が等しいものであればノズルへラ
ド６の動作は正常と判断することができる。もしも一つ
のオリアイスが前記インパルス電圧に対応したインク粒
子８を噴射しないとすると、前記パルス列２６のうちの
１個のパルスが欠落することになり、これらは容易に前
記比較器２５ＶＣよシ検出され、出力端子２４よ）エラ
ー信号として取り出すことが可能である。

ｌＸ３図は本発明のインク受は部材の他の実施例を示す
もので、上記実施例と同じ部材には同一符号を付してい
る。

３０はインク受は部材であって、２本の゛ｍ極３１．３
２が互に絶縁された状］Ｉ！におかれてお）、前記イン
ク粒子８が通過する位置に配置され、前記インク粒子８
を前記電極５１．５２０間で受は止める構成となってい
る。ノズル４に目詰フ等がなく、正常であれば、前記圧
電素子２１を励起するとノズル４からインク粒子８が飛
出し、前記電慟３１．３２に″よプ受止められ、前記電
極６１．６２閏の抵抗値を着るしく低下させる。

４０は信号比較回路でｔｂａ、圧電索子２１の励起信号
と前記インク受は部材３ｏからの検出信号が比較される
。前記励起信号により圧電素子２１が励起されてインク
粒子８が噴射され、インク受は部材３０から検出信号が
出るまでの時間はシステムによっては覧決まる一定の値
となるから、目的とするノズル４に対して励起信号が発
生してから、一定時間徒に前記インク受は部材６ｏの４
極５１．５２間抵抗が低下することでノズル４が正常に
動作していることを判定できる。

ここで、マルチノズル４からインク粒子８の噴射が正常
に行われているかどうかを確かめるためには、第１のノ
ズル４から噴射されるインク粒子８が５ｉｌｒ記インク
受は部材６ｏに受は止められて両電極３１．３２間を短
絡した後、次のテストされるノズル４から噴射されるイ
ンク粒子８を再び前記インク受は部材３ｏで受は止める
ために鑞極３１．３２間のインクが短絡状態を開放する
必要がある。

第４図はそのだめのインク受は部材３０の改良案が示さ
れている。６６は該電極５１．５２の間に設けられた非
濡性の絶縁物であり、ノズル４偶に向った突起６４を有
している。第４図においてインク粒子８は前記ノズル４
よ如前記非濡性絶縁物６６の突起５４に向って噴射され
る（ａ）。前記インク粒子８が前記絶縁物３６の突起３
４に衝突した瞬１＆［ｌＩＣ於いては（ｂ）のようにイ
ンク液体は一対の電極６１．６２を一時的に短絡するが
、前記絶縁物６６の非濡性のためインクによる電極３１
．６２間の架橋はすぐに破られて（ｃ）のような状態と
な如、前記電極３１．３２間の絶縁性は回復する。

ｆｉｌＩｓ図はインク受は部＃４０の他の実施例が示さ
れている。絶縁基板４３上に一対の電極４１．４２が設
置されているが、前記電極４１．４２間の絶縁基板４３
にはノズル４に対向した複数個の透孔４４が穿孔されて
いる。該透孔４４は排気テエープ４５に結合されてお如
、チェーン４５内は負圧に保たれている。第５図の場合
ＶＣ＆いてもノズル４からインク粒子８が噴射され、イ
ンク受は部材４０にインク粒子８が到達した瞬間は、前
電極４１．４２間を短絡するが、インク粒子８は直ちに
排出されるので、前記電極４１．４２は再び絶縁性を回
復することができる。

第５図におけるノズル４に対向した複数個の透孔４４は
第６図のように細長のスリット４６でもよい。

上記実・施例においては、複数個のノズル４を有するノ
ズルヘッド６について説明してきたが、本発明の主旨に
よれば、複数個のノズル４を有するノズルヘッド６に限
定されるものではなく、１個のノズルを有するノズルヘ
ッドにも適用することは可能である。

以上のように本発明によれば、ホームポジションに設け
たインク受は部材にインク粒子が到達したか否かを検出
してインク噴射が正常であるかどうかの判定をするよう
にしたので、加圧装置のような特殊な装置を必要とせず
、低価格でしかも信頼性の高い検出装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は原理を示す模式図、第２図は検出及び比較部を示
すブロック図、第６図は本発明の他の実施例であって、
原理的構成を示す模式図、菖４図は第３図におけるイン
ク受は部材の他の実施例を示す断面図、第５図及び第６
図ＦｉＭＳ図におけるインク受は部材の他の実施例を示
す斜視図である０図において、３ａ圧カ室、４はノズル
、６はノズルヘッド、８はインク粒子、９，３０゜４（
ｌイン、り受は部材、１４は増幅回路、２３Ｆｉ比較器
、３’ｌ、３２，４１．４２は電極、３５ＩＩ′ｉ非濡
性絶縁物、３４は突起、４３は絶縁基板、４４は透孔、
４５ｉ１ｉ排気チエーブ、４６はスリットである。 特許出願人の名称　　日立工機株式会社才１図 ／２ 千２図 中３０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　少なくとも１個のノズルを有するノズルヘッドに情
   報信号に応じたインパルス電圧を加えて前記ノズルから
   インク粒子を噴射させて記録する液滴噴射装置にお−て
   、 ホームポジションに設けられ、そ□の位置にある前記ノ
   ズルヘッドのノズルに対向するインク受は部材と、前記
   ノズルヘッドがホームポジションに位置している時、所
   定時間ノズルヘッドにインパルス電圧を印加してインク
   粒子を噴射させる印加手段と、前記インク受は部材にイ
   ンク粒子が到達したことを検出して出力を発生する検出
   手段と、前記紬加手殺のインパルス電圧と該インパルス
   電圧に対応する検出手段の出力とを比較し、対応する検
   出手段の出力が発生しない時エラー信号を発生する比較
   手段とを備え九ことを％像とする目詰抄検出装置。 ｌ　前記ノズルヘッドが複数のノズルを有し、前記印加
   手段が、各ノズルが所定順序でインク粒子を噴射するよ
   うにインパルス電圧をノズルヘッドに所定順序で印加す
   ることｆｔ％徴とした特許請求の範囲第１項記載の液滴
   噴射装置の目詰）検出装置。 ′５．前記検出手段を、前記ノズルヘッドとインク受は
   部材との関に一所定の直流電圧を加える手段及びインク
   受は部材の交流の畦位変化を監視する手段とで構成した
   ことを特徴とする特許５ｉ１１本の範囲１ＪＮ１項記載
   の液滴噴射装置の目詰り検出装置。 ４、前記インク受は部材を、電気的に絶縁され、前記イ
   ンク粒子によって短絡される少なくとも２個の電極で構
   成し、前記検出手段を該２個の電極が短絡したことを検
   出する手段で構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の液滴噴射装置の目詰〕検出装置。 ５、前記インク受は部材を、近接して配置された少なく
   とも２個の電極及び該電極の間に設けられ、ノズルヘッ
   ド＠に向り九突起を有する非濡性の絶縁物で構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１１４項記載の液滴噴射
   装置の目詰に検出装置。 直　前記インク受は部材を、中央に透孔を有する絶縁基
   板の骸透孔の両１１１１ｃ設けられた一対の電極及び該
   透孔に接続された排気テ為−ブとで構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の液滴噴射装置の目詰
   り検出装置。 ｌ　前記ノズルヘッドが複数のノズルを有し、前記イン
   ク受は部材を、中央Ｋｇ長のスリットを有する絶縁基板
   の該スリットの画一に設けられた一対の電極及び該スリ
   ブ）Ｋ接続された排気テ為−ブとで構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の液滴噴射装置の目詰
   り検出装置。