JPS59120464A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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JPS59120464A
JPS59120464A JP22862282A JP22862282A JPS59120464A JP S59120464 A JPS59120464 A JP S59120464A JP 22862282 A JP22862282 A JP 22862282A JP 22862282 A JP22862282 A JP 22862282A JP S59120464 A JPS59120464 A JP S59120464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
voltage
ink droplet
charged
Prior art date
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Pending
Application number
JP22862282A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Kimura
正利 木村
Kazuhiko Sato
一彦 佐藤
Junzo Nakajima
淳三 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS59120464A publication Critical patent/JPS59120464A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/125Sensors, e.g. deflection sensors

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 囚発明の技術分野 本発明はオンデマンド型のインクジェット記録装置に係
り、特ζζノズルよりインク滴が噴射されたか否かを検
出可能なインクジエソト記録装置に関する。
(B)技術の背景 現在、インクジェット記録装置として各種の方式が提案
され、一部は既に実用化がなされている。
このインクジェント記録装置は、例えば、オンデマンド
型のものにあっては、」二立装置からの1青報信号に応
じて圧電素子を駅※hすることによりインクジェットヘ
ノドの先端のノズルよりインク滴を噴射させて記録紙に
記録を行うものである。
このイ〕7クジ丁ノトヘソド先端のノズルは微小な穴で
あり、才だ、インクは非常に乾き易いものであるため、
ノズノレが目i古まりし、インクII1′iを噴射させ
ようとしても噴射しないことがある。
従って、インクジェソト記録装置においては、その信頼
性を向上させるため、ノズル先9JiAからインク滴が
噴射されたか否かを検出する必要がある。
特に、マルチノズルのインクジェソトヘッドの場合には
、ノズルが複数本であるため故障確率が高くなり、1つ
のノズルでもインク滴が噴射できなくなると、印字欠落
となり、印字品位が著しく低下する。この場合はすべて
のノズルに対してインク滴が正常に噴射されたか否かを
検出する必要がある。
(C)従来技術と問題点 従来、ノズルからのインク滴噴射の有無を検出する方法
としては、ノズルから噴射されるインク滴が当る位置に
ストレンゲージや感圧素子を配置し、その出力によりイ
ンク滴の到来を検出する微小圧力検出法、光源と受光器
との間をインク滴が通過する際の光量の変化を検出する
光学的検出法等が提案されている。しかしながら、前者
の微小圧力検出法においては、出力電気信号のS/N(
シグナル・ノイズ比)が極めて低いため、精度を高くす
るためには、高度の信号処理回路が必要であり、コスト
が高くなるという欠点があった。また、後者の光学的検
出法においては、インク滴の飛翔中のインク滴径は約7
0〔μm〕と微小であるため、光源側あるいは受光側に
高精度の光学系を必要とし、また構造も複雑となりコス
トが高くなるという欠点を有していた。
また、荷電量制御型インクジエ・ント記録装置−におい
ては第1図に示すようにインクジェットヘッド6のノズ
ル1からインクを噴射すると同時に、円筒型荷電電極2
により、帯電インク滴3を形成し、この帯電インク滴3
が円筒型銹導電極4を通過する際に、この誘導電流を検
出回路5により測定する方法が用いられていた。
しかし、荷電用と検出用の2種類の電極とを必要とする
ため、第2図に示すようにマルチノズルのインクジエソ
1・ヘソド6に適用する場合は、電極構成が極めて複雑
となり、コスト高となるため実用に適さない。
従って、第3図に示すように、全ノズルを囲むような電
極構成をとらざるを得ない。しかし、このような電極構
成にすると、インク滴が噴射されるノズルの位置によっ
て最終的に検出される誘導電流が大きく変化するという
問題が生じる。まず、荷電電極とインク滴の位置関係に
よりインク滴の帯電電荷量が変化する。すなわち、荷電
電極に近いノズルより噴射されたインク滴ほど大きな帯
電電荷量をもつことになる。さらに、同一な帯電電荷量
をもつインク滴であっても、検出電極とノズルの位置関
係によって検出電極に誘導される電流は変化する。すな
わち、検出電極に近い位置を飛翔して来るインク滴ほど
検出電極に大きな誘導電流を誘起させる。
この2つの現象が相乗的に働くため、荷電電極および検
出電極の近くを通過するインク滴に対しては、大きな誘
導電流が検出されるが、これらの・電極の中心を通過す
るインク滴に対しては、検出される誘導電流が著しく小
さくなる。
第4図は、このインク滴の飛翔位置による誘導電流の変
化を示すものである。同図(a)において、1はインク
ジェットヘッド6のノズル、2は荷電電極、4は検出電
極、5は検出回路である。同図(b)はノズル1と荷電
電極2の距離d,を1(”)’t荷電電極2と検出電極
4の距離d2を1.0〔mm〕、荷電電極2の開口部の
大きさをl,=6(朋),4=aC間〕とした場合にお
けるインク滴の通過位置における誘導電流の大きさを示
す図である。横軸はインク滴の位置(第4図(a)で示
ずXの距IXfl:(朋))、I’l軸は誘導電流(P
A)であり、インク滴の位置により誘導電流が大きく変
化する。
このような理由から、従来法では、ノズルの位置に応じ
て比較する基準電圧を変化させなければならず、検出回
路の構成が複雑になると共に、82楢比が極めて悪くな
るという欠点を有していた。
(自)発明の目的 本発明の目的は、前述した欠点に鑑み、単一ノズル,マ
ルチノズルであってもSA比が高く、高精度にインク滴
噴射の有無を検出可能なインクジエソト記録装置を捉供
することにある。さらに、本発明の他の目的は、単一ノ
ズル,マルチノズルであっても極めて簡単な構成で高精
度にインク滴噴射の有無を検出可能なインクジェット記
録装置を提供することにある。
(5)発明の構成 そして、この目的は、本発明によれば、上位装置からの
情報信号に応じて圧電素子を駆動することによって、ノ
ズル先端からインク滴を噴射させて記録媒体上に記録を
行うインクジェット記録装置において、前記ノズル先端
より噴射されたインク滴を帯電させる帯電手段と、前記
ノズルに対向した位置に設けられ、該帯電手段により帯
電されたインク滴が付着するインク滴伺着休と、前記帯
電したインク滴が該インク滴付着体に向りて飛翔するこ
とにJ:り、該インク滴伺着体に生じる誘動篭流を検出
する検出手段と、を設け、該検出手段により前記ノズル
先端からのインク滴の噴射の有無を検出することを特徴
とするインクジェノト記録装置を提供することにより達
成される。
■発明−の実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第5図は、本発明にかかるインクジエソト記録装置の第
1の実施例を説明するための図である。
図において、インクジエントヘソド12は複数のノズル
1と、ノズル1からインク滴3を噴射させるための圧電
素子14から構成されている。15はインク滴3を帯電
させるための荷電電極である。
16はノズル1に対向し、荷電電イヴ15に近接した位
置に設けられたインク滴付着体であり、金属板でt1q
成されている。l8は検出回路、19は基準電圧である
尚、インク滴付着体16はインクジエノト記録装置の印
字領域外の左端又は右産1にf1+i.置され、インク
滴の検出時にはインクジェソトヘンド6をインク滴付着
体の位置へ移動させて行う。
また、第6図に、第5図に示す検出回路18の41タ成
を示す。
図において、20は抵抗、21はコンデンサ、22べ゛
ッファ は梅仕浜ぢ回路、23は電圧増l1;δ回路、24はコ
ンバレータである。
前述した構成において、ノズル1からのインク滴の噴射
の有無を検出する動作につい”C説明する。
まず、図示しない上位装置より枢圧パルスが圧電素子1
4に加えられ、圧力パルスに変換される。
この圧力がノズルエの先y!+4に伝わり、インクがノ
ズル1より押し出され、インク滴3となって飛翔する。
ここで、ノズル1と荷電電極15との闘に数10〜数1
00[:V)の荷郎電圧Vcを印加ずると、インクが導
電性であるため、インク噴射時において、インクの先端
まで電荷が注入されており、インク柱が切れるとき、帯
電インク滴となって飛翔する。
この帯電インク滴3がインク滴付着休16に近づくにつ
れて、インク滴付着体16には帯′1″:1インク滴3
の電荷とは逆極性の電荷が誘起される。ずなわぢ、イン
ク滴付着体16にこの電荷が1,)1起されることによ
り銹導電流が検出回路内?こある抵抗20を介し7て流
れる。
誘導電流が抵抗20を介して流れるため、抵抗20の両
端に電位差か生じる。
次に、この電圧の変化を第6図に示す検出回路18によ
り検出する動作について訝,明する。
誘導電流が抵抗20を介して流れるため、抵抗20とコ
ンデンザ2工よりなる並列回路に負の電圧が生じ、電圧
が徐々に低下する。次に、この並列回路にじた負の電圧
牛@&q路22 付して・a峯毫Φ3IIk2.31二人戸さ也ろ。
−2一立 次に電圧増幅回路23により、この極性が反転された電
圧を100倍に増幅する。この電圧をコンパレータ24
により基準電圧19と比較し、基準電圧以上となった場
合検出信号を上位装舒に対して出力する。
以上説明した動作を行うことによりノズル1からのイン
ク滴の噴射の有無、すなわち、ノズル1の目詰りを検出
することができる。
本発明の実施例により得られた誘導電流の測定結果を第
7図に示す。荷電電}グの措造は第4図fa)と同一と
した。なお、同図1へ第4図の従来法の結呆を比峻のた
めに、破線で示す。図より明らかなように、本実施例に
おいては、電極の中心を通過する71′ンク滴に対して
も大きな誘導電流が得られている。
帯′関電荷量は、第4図に示す従来法と同様、荷電電極
とインク@さの位置関係により、インク簡の帯電電荷量
が変化する。しかし、本実施例においては、荷電電極を
通過したインク滴と検出電極間との位置関係はどのノズ
ルに対しても全く同一条件となる。このため、同一の帯
電電荷量をもつインク滴であれば、同じ電流が検出電極
に誘尋される。従来法では、前に説明したように帯電電
荷46と誘導される電流とが相乗的に作用する。しかし
、本実施例においては、帯’7ji電荷掃が変化するの
みであるため、高いS/Nが得られる。
第8図は本実施例tこよる出力電圧VQI,J:第3図
に示す従来法の出力電圧Vo2との関係を示す図である
図において、横軸は、インク滴3の飛翔中心から検出電
極まで距離g[””L縦軸は出力電圧比であって、パラ
メータは荷′ニ電極と検出電極との距離d,=l(mx
)の吉きの値である。
ここで、本実施例による出力電圧Vo,は、但し、K2
:比例定数 (l:帯電インク滴の′亀荷敬 R:抵抗20の抵抗値 d3:荷准電極と検出電極間の距離 一方、第3図に示す、従来法による出力電圧Vo訂但し
、KS=比例定数 g:インク滴の飛翔中心と検出電極間の距離 である。
式(1)より明らかなように、距離d3はどのノズルに
対しても一定であり、帯電電荷量が一定であれば出力電
圧V’olは変化しない。一方従来法では各ノズルに対
して距離gが変化するため、出力電圧vo2は式(2)
より明らかなように大きく変化する。
一例として、ノズルの両端にd,二二1〔朋〕離れて検
出電極を設けた従来法(この場合、最大の距離gは1.
6(+++m:]とする)と、荷電電極より距離d3=
1(mg〕離れて検出電極を設けた本実施例とを比較す
ると約10倍以上S/N比が向上する。
さらにSA比を高めるには、荷電電極と検出電極間の距
離を短かくするのみでよい。
(G)発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、単一ノズル、マ
ルチノズルであってもS/N比が高く、高精度にインク
滴噴射の有無を検出可能なインクジェット記録装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は荷電量制御型のインクジエソト記録装置を示す
図、第2図,第3図は従来法を適用したマルチノズルの
インクジェット記録装置を示す図、第4図はインク滴の
飛翔位置と誘#電流の関係を示す図、第5図は本発明の
実施例を示す図、第6図は第5図に示す検出回路の構成
を示す図、第7図はインク簡の飛翔位置と誘導電流との
関係を示す図、第8図は出力電圧比voI/Vo2と距
N’1gの関係を示す図である。 図において、1はノズル、3は帯電インク滴、12はイ
ンクジェットヘンド、14は圧電素子、工5は荷電電極
、16は検出電極、18は検出回路、19は基準電圧で
ある。 −299− f・続補正書(自発) 昭和58:l1*5II 11・許庁長官殿 Aり砕←一一て=ヨ影 恵ナyμ戸厘一−一一Ly 1−ゴー下−(’+!<”1”一−一−昭f1157・
′1オY.:’l:711第228622V,2づC明
(ノ)名{ら インクジェット記録装置 31山11た4・、・古 ・Ifl’lとのl’lllXt1?.71,宇冑(1
人口Iリ(神′,\川県川i1l.’.i山中’::i
l’.l・1・111中1015ifi地(522)i
’計j、1v;・1士通件式会ト1−4代理’sII1
’i1?’l;’,>Il1}’,jll111::I
山中1::1l<1:−1−111中1015ffi地
““′“″”−6局 (6433)氏名11理1、松1山]宏オh話j中’i
F4(044)777−1111・・・・・・・・づ !?lii+l命貨のllfJ 6.llli+l’に,1り増1ノ1■る是明のΣ父な
し7.bllt1の月さ!発明の詳細な説明の欄及び図
面(一へ及び第8図)8浦・日′゛内冫f男゛j紙の通
Cu琵(’4にノl.本願明細書第5頁第17行目の「
検出電権4の距Md2を1とあるを、 ]−検出電極4の距離d3を」と捕止する。 2,同第6頁第2行目の1誘導電流[PA]であり、」
とあるを、 [誘導電流(pA)であり、Jと補正する。 3同第7頁第7行目の[イ1省体に仕しる活動」とある
を、 1−付着体に生しる誘導Jと補正する。 4.同第10頁第1行目乃至第2f−i目の1この極性
が反転された電工を1とあるを、 「ハノファ回路22の出力電圧を−1と補止する。 5.同添付図面第1図及び第8図を別♀1し添例の図面
の如く補止Jる。 −301−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)上位装置からの情報伯号に応じて圧電素子を駆動
    ずることによって、ノズル先端からインク滴を噴射させ
    て記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置にお
    いて、前記ノズル先端より噴射されたインク滴を帯電さ
    せる帯電手段と、前記ノズルに対向した位置に設けられ
    、該帯電手段により@電されたインク滴が旬着するイン
    ク箇付力体と、前イピ帯電したインク滴が該インク滴付
    着体に向けて飛翔することにより、該インク滴付着体に
    生じる篩動電流を検出する検出手段と、を具備したこと
    を特徴とするインクジエノトBr2録装置。
JP22862282A 1982-12-28 1982-12-28 インクジエツト記録装置 Pending JPS59120464A (ja)

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JP22862282A JPS59120464A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 インクジエツト記録装置

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JP22862282A JPS59120464A (ja) 1982-12-28 1982-12-28 インクジエツト記録装置

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ID=16879221

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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