JP2000158670A - Ink-jet recording apparatus - Google Patents
Ink-jet recording apparatusInfo
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
- B41J2/2142—Detection of malfunctioning nozzles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、インクを小滴と
してノズルから吐出させて記録媒体上に記録するインク
ジェット記録技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording technique in which ink is ejected as small droplets from nozzles and is recorded on a recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット記録技術は、高速の印字
が可能であり、印字分解能も高く、カラー化にも容易に
対応できることから、現在最も多く用いられている印字
方式の一つである。2. Description of the Related Art The ink jet recording technique is one of the most frequently used printing methods at present because it can perform high-speed printing, has a high printing resolution, and can easily cope with colorization.
【0003】図4は、このようなインクジェット記録装
置(以下では記録装置と略称する)の一例の構造を示す
部分断面斜視図である。図4に示した構成は一般にシリ
アル印字方式と呼ばれているものである。インクジェッ
ト記録ヘッド(以下では記録ヘッドと略称する)を搭載
しているキャリッジ2が、キャリッジ搬送手段4によっ
て、印字媒体である記録用紙3の搬送方向に対して垂直
方向に送られ、その間に記録ヘッドのノズルから吐出さ
れるインク滴によって一行ずつの印字が実行される。FIG. 4 is a perspective view, partly in section, showing the structure of an example of such an ink jet recording apparatus (hereinafter simply referred to as a recording apparatus). The configuration shown in FIG. 4 is generally called a serial printing system. A carriage 2 on which an ink jet recording head (hereinafter abbreviated as a recording head) is mounted is sent by a carriage transporting unit 4 in a direction perpendicular to a transport direction of a recording sheet 3 as a print medium. Printing is performed line by line by ink droplets ejected from the nozzles.
【0004】図5は、記録ヘッドのノズルの配列例とそ
の印字ドットとの関係を示した図である。この例では、
ノズルは千鳥状に配置されており、隣り合うノズルの縦
方向の間隔は1/150 インチ、横方向の間隔は9/300
インチである。インクは、図4のキャリッジ2の下面に
ある記録ヘッドのノズルから記録用紙3の面に垂直に吐
出されて、印字ドットを形成する。したがって、キャリ
ッジ2がスペーシング軸45に案内されて走査されること
によって1行分が印字され、続いて実施される行送りと
の組み合わせによって文字や画像が印字される。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an example of the arrangement of nozzles of a recording head and its printing dots. In this example,
The nozzles are arranged in a zigzag pattern, with adjacent nozzles spaced 1/150 inch vertically and 9/300 horizontally.
Inches. The ink is ejected perpendicularly to the surface of the recording paper 3 from nozzles of the recording head on the lower surface of the carriage 2 in FIG. 4 to form print dots. Therefore, one line is printed by the carriage 2 being guided and scanned by the spacing shaft 45, and characters and images are printed in combination with the subsequent line feed.
【0005】図6は記録ヘッドの一例の構造を示す断面
図であり、図7は記録ヘッドの動作を説明するための図
で、(a)は待機状態を示す断面図、(b)はパルス印
加時の断面図、(c)はインク吐出時を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a recording head, FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the recording head, FIG. 6A is a cross-sectional view showing a standby state, and FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view when applying an ink, and FIG.
【0006】図6に示した記録ヘッド1は、カイザー型
と呼ばれる印字方式の記録ヘッドであり、基板11に形成
された溝と振動板12とで、インク供給部13とインク加圧
室14とノズル15とからなる複数のインク流路が構成さ
れ、インク加圧室14に対応する振動板12の外側表面に圧
電素子16が接着されている。[0006] The recording head 1 shown in FIG. 6 is a recording head of a printing system called a Kaiser type, in which a groove formed in a substrate 11 and a vibration plate 12 form an ink supply section 13, an ink pressurizing chamber 14, and the like. A plurality of ink flow paths each including a nozzle 15 are formed, and a piezoelectric element 16 is bonded to an outer surface of the vibration plate 12 corresponding to the ink pressurizing chamber.
【0007】基板11は、例えばシリコンウェハを素材と
し、プラズマエッチング法等によって溝部をエッチング
されている。この溝加工された基板11とガラス板からな
る振動板12とが静電接合法等によって接合されてインク
流路が形成される。The substrate 11 is made of, for example, a silicon wafer and has grooves etched by a plasma etching method or the like. The grooved substrate 11 and the vibration plate 12 made of a glass plate are joined by an electrostatic joining method or the like to form an ink flow path.
【0008】圧電素子16が接着される振動板12の表面に
は、予め真空蒸着法やスパッタ法によってITOあるい
は金からなる共通電極が形成されており、接着された圧
電素子16の上部電極には半田付け等の方法によってフレ
キシブルプリント板(以下ではFPCと略称する)が接
続されている(共通電極及びFPCは図6及び図7には
図示されていない)。この共通電極とFPCとの間に電
圧が印加されると、圧電素子16が変形する。圧電素子16
の長さ方向が短縮する極性の電圧を印加すると、振動板
12と圧電素子16とのバイモルフ効果によって、振動板12
がインク加圧室14側へ変形しインク加圧室14の体積を減
少させる。A common electrode made of ITO or gold is previously formed on the surface of the vibration plate 12 to which the piezoelectric element 16 is bonded by a vacuum evaporation method or a sputtering method. A flexible printed board (hereinafter abbreviated as FPC) is connected by a method such as soldering (the common electrode and the FPC are not shown in FIGS. 6 and 7). When a voltage is applied between the common electrode and the FPC, the piezoelectric element 16 is deformed. Piezoelectric element 16
When a voltage of a polarity that shortens the length direction of the
Due to the bimorph effect between the piezoelectric element 12 and the piezoelectric element 16, the diaphragm 12
Deforms toward the ink pressurizing chamber 14 and reduces the volume of the ink pressurizing chamber 14.
【0009】次に、図7を用いてインク滴の吐出の原理
について説明する。図7(a)は記録ヘッド1の待機状
態を示しており、圧電素子16には電圧が印加されてい
る。圧電素子16は逆圧電効果によってd31方向に縮み、
振動板12がインク加圧室14の体積を減少させた状態に変
形している。印字する場合には、印加電圧を零に戻し
て、図7(b)のように振動板12を平坦な状態に戻し、
インク加圧室14内を負圧にする。この時、インク供給部
13からインク加圧室14へインク9が供給される。続い
て、再度、圧電素子16に電圧を印加し、図7(c)の状
態に戻すと、インク加圧室14内には正圧が発生し、イン
ク9がノズル15から吐出されてインク滴91となり、記録
媒体である記録用紙3に向かって飛翔し記録用紙3上に
インクドットとなって付着する。Next, the principle of ink droplet ejection will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows a standby state of the recording head 1, and a voltage is applied to the piezoelectric element 16. The piezoelectric element 16 contracts in the d 31 direction by the reverse piezoelectric effect,
The vibration plate 12 is deformed so that the volume of the ink pressurizing chamber 14 is reduced. When printing, the applied voltage is returned to zero, and the diaphragm 12 is returned to a flat state as shown in FIG.
The inside of the ink pressurizing chamber 14 is set to a negative pressure. At this time, the ink supply unit
The ink 9 is supplied from 13 to the ink pressurizing chamber 14. Subsequently, when a voltage is again applied to the piezoelectric element 16 to return to the state shown in FIG. 7C, a positive pressure is generated in the ink pressurizing chamber 14, and the ink 9 is ejected from the nozzle 15 and the ink droplet is ejected. At 91, it flies toward the recording paper 3 as a recording medium and adheres as ink dots on the recording paper 3.
【0010】図8は圧電素子16の駆動回路の原理を示す
回路図である。圧電素子16に電圧を印加する場合には、
第1のトランジスタ81をON状態にし第2のトランジス
タ82をOFF状態にする電圧信号をそれぞれのベースに
入力する。この状態では、電源電圧が抵抗83を通して圧
電素子16に印加され、圧電素子16は充電状態となる。圧
電素子16への印加電圧を零にする場合には、第1のトラ
ンジスタ81をOFF状態にし、第2のトランジスタ82を
ON状態にする電圧信号をそれぞれのベースに入力す
る。この状態では圧電素子16は放電状態となる。FIG. 8 is a circuit diagram showing the principle of the driving circuit of the piezoelectric element 16. When applying a voltage to the piezoelectric element 16,
A voltage signal for turning on the first transistor 81 and turning off the second transistor 82 is input to each base. In this state, the power supply voltage is applied to the piezoelectric element 16 through the resistor 83, and the piezoelectric element 16 is charged. When the voltage applied to the piezoelectric element 16 is set to zero, a voltage signal for turning off the first transistor 81 and turning on the second transistor 82 is input to each base. In this state, the piezoelectric element 16 is in a discharged state.
【0011】図9は圧電素子16に印加される電圧波形を
示したものである。第1のトランジスタ81がON状態で
第2のトランジスタ82がOFF状態にある初期状態は、
図7(a)に示した待機状態に相当し、電圧が印加され
ている。第1及び第2のトランジスタのON、OFF状
態を逆転させて、電圧が低下した状態が図7(b)に示
した負圧状態で、インク9がインク供給部13から供給さ
れる。再び、最初の電圧印加状態に戻し、電圧を急上昇
させると、再び圧電素子16が縮んでインク加圧室14の内
圧が上昇し、インク滴91が吐出される図7(c)の状態
となる。この状態が安定すると初期状態である図7
(a)になる。FIG. 9 shows a waveform of a voltage applied to the piezoelectric element 16. An initial state in which the first transistor 81 is on and the second transistor 82 is off is
This corresponds to the standby state shown in FIG. 7A, and a voltage is applied. When the ON and OFF states of the first and second transistors are reversed, the state where the voltage is reduced is the negative pressure state shown in FIG. 7B, and the ink 9 is supplied from the ink supply unit 13. When the voltage is returned to the initial voltage application state again and the voltage is rapidly increased, the piezoelectric element 16 contracts again, the internal pressure of the ink pressurizing chamber 14 increases, and the state shown in FIG. . FIG. 7 shows an initial state when this state is stabilized.
(A).
【0012】以上で説明したカンザー型以外のインクジ
ェット記録方式としては、バブルジェット方式と呼ばれ
る方式がある。この方法は、インクを加熱気化させた時
の急激な圧力上昇によってインク滴をノズルから吐出さ
せる方式であり、記録ヘッドを小型化できるという特徴
がある。As an ink jet recording system other than the Kanzer type described above, there is a system called a bubble jet system. This method is a method in which an ink droplet is ejected from a nozzle by a rapid pressure rise when the ink is heated and vaporized, and has a feature that the recording head can be miniaturized.
【0013】以上の2つのインクジェット記録方式にお
いては、インク加圧室内に発生させた圧力を利用してノ
ズルからインク滴を吐出させる。これらの方式の記録装
置における印字不良の主な原因としては、インク流路内
に存在する気泡や塵埃が上げられる。気泡は圧力の変化
を体積変化で吸収するためインク滴を吐出するために必
要な圧力上昇を阻害し、塵埃はインク流路の流体抵抗を
増加させてノズル部に必要な圧力が伝達することを妨げ
たり、インクの供給を阻害したりする。In the above two ink jet recording systems, ink droplets are ejected from nozzles using the pressure generated in the ink pressurizing chamber. The main causes of printing failure in these types of recording apparatuses are bubbles and dust existing in the ink flow path. Bubbles absorb changes in pressure by volume changes, which hinders the rise in pressure required to eject ink droplets, and dust increases the fluid resistance of the ink flow path, preventing the necessary pressure from being transmitted to the nozzle. Or hinder the supply of ink.
【0014】このような印字不良の原因となる気泡や塵
埃を除去するために、一般には、ポンプ63(図4参照)
等の負圧発生機構を用いたインク吸引手段が備えられ、
負圧によって記録ヘッド1のノズル15からインク流路内
のインク9を強制的に吸引し,そのインクの流れによっ
てインク流路内の気泡や塵埃を除去している。Generally, a pump 63 (see FIG. 4) is used to remove air bubbles and dust that cause such printing defects.
Ink suction means using a negative pressure generating mechanism such as
The ink 9 in the ink flow path is forcibly sucked from the nozzles 15 of the recording head 1 by the negative pressure, and bubbles and dust in the ink flow path are removed by the flow of the ink.
【0015】また、記録ヘッド1のノズル面上にインク
が溜まったり異物が付着したりすることによっても、印
字不良が発生することがある。この不良を除去するため
には、ノズル面を清掃するワイパ61(図4参照)が備え
られている。図4においては、前記のポンプ63等の負圧
発生機構を用いたインク吸引手段及びワイパ61を合わせ
て保護装置6として示している。In addition, printing defects may occur due to accumulation of ink or foreign matter adhering on the nozzle surface of the recording head 1. To remove this defect, a wiper 61 (see FIG. 4) for cleaning the nozzle surface is provided. In FIG. 4, the protection device 6 includes the ink suction means using the negative pressure generating mechanism such as the pump 63 and the wiper 61.
【0016】図10を用いて、保護装置6の機能と動作に
ついて更に詳しく説明する。保護装置6は、図4に示し
たワイパ61、キャップ62及びポンプ63に加えてポンプ駆
動部64を備えている。キャップ62は負圧を発生させるた
めの気密空間を構成する機能に加えて、記録ヘッド1の
ノズル15のインクの乾燥を防止する機能も兼ねている。
すなわち、記録装置の電源が切られている時や印字を行
わない時には、記録ヘッド1が、ホームポジションと呼
ばれるキャップ62の直上の位置にあって、キャップ62に
よって覆われ、周囲の雰囲気から遮断され、インクの乾
燥による粘度の上昇や塵埃の付着を防止されている。し
たがって、キャップ62は、ホームポジションにあって、
記録ヘッド1のノズル面に接触したり離れたりできるよ
うに図示していない昇降機構で支持されている。The function and operation of the protection device 6 will be described in more detail with reference to FIG. The protection device 6 includes a pump driving unit 64 in addition to the wiper 61, the cap 62, and the pump 63 shown in FIG. The cap 62 has a function of preventing drying of the ink of the nozzles 15 of the recording head 1 in addition to a function of forming an airtight space for generating a negative pressure.
That is, when the power of the recording apparatus is turned off or when printing is not performed, the recording head 1 is located at a position just above the cap 62 called a home position, is covered by the cap 62, and is isolated from the surrounding atmosphere. In addition, an increase in viscosity and adhesion of dust due to drying of the ink are prevented. Therefore, the cap 62 is in the home position,
The recording head 1 is supported by an elevating mechanism (not shown) so as to be able to contact and separate from the nozzle surface.
【0017】図10(a)は、記録ヘッド1がホームポジ
ションにあってキャップ62で覆われている状態を示して
いる。図10(b)は印字を開始する直前の状態を示し、
キャップ62が下げられ、記録ヘッド1を搭載しているキ
ャリッジ2が左へ移動できる状態を示している。この状
態において、インクのメニスカス位置を安定させる等の
目的で記録ヘッド1はインクの空吐出を行う。この時に
吐出されたインクはキャップ62で受けられる。印字が終
了すると記録ヘッド1は再びホームポジションに戻り、
図10(a)の状態に戻る。FIG. 10A shows a state in which the recording head 1 is at the home position and is covered by the cap 62. FIG. 10B shows a state immediately before printing is started.
The state where the cap 62 is lowered and the carriage 2 on which the recording head 1 is mounted can move to the left is shown. In this state, the recording head 1 performs idle discharge of the ink for the purpose of stabilizing the meniscus position of the ink. The ink ejected at this time is received by the cap 62. When printing is completed, the recording head 1 returns to the home position again,
It returns to the state of FIG.
【0018】通常、印字不良の除去動作は、印字不良が
発生した場合におけるホストコンピュータを経由したユ
ーザーによる保守指令、あるいはプリンタ内部のタイマ
による定期的な保守指令によって実施される。この印字
不良の除去動作を示した図が図10(c)及び(d)であ
る。初期状態は図10(a)の状態であり、その状態でポ
ンプ駆動部64を駆動して、図10(c)のように、ポンプ
63のピストンを下降させ、シリンダ内を減圧し、キャッ
プ62内を負圧にして記録ヘッド1のインク流路内のイン
クをノズルを通してキャップ62内に吸引し、インク流路
内の気泡や塵埃を除去する。吸引したインクはキャップ
62を経てポンプ63により排出される。Normally, the operation of removing a print defect is performed by a maintenance command by a user via a host computer when a print defect occurs, or a periodic maintenance command by a timer inside the printer. FIGS. 10C and 10D show the operation of removing the printing failure. The initial state is the state shown in FIG. 10A. In this state, the pump driving unit 64 is driven, and as shown in FIG.
The piston of 63 is lowered, the pressure in the cylinder is reduced, and the pressure in the cap 62 is reduced to suck the ink in the ink flow path of the recording head 1 through the nozzle into the cap 62 to remove bubbles and dust in the ink flow path. Remove. Ink sucked is cap
It is discharged by a pump 63 via 62.
【0019】ここでは、ポンプ63とポンプ駆動部64とを
用いた負圧発生機構を説明したが、他の方式の負圧発生
機構を使用することもできる。この後、キャップ62は図
10(d)の状態まで下げられる。この状態においては、
キャップ62は記録ヘッド1から離れているが、ワイパ61
は記録ヘッド1のノズル面に接触できる位置にあり、キ
ャリッジ2を移動させることによって記録ヘッド1のノ
ズル面がワイパ61で払拭され、ノズル面に付着している
インクや塵埃が除去される。Here, the negative pressure generating mechanism using the pump 63 and the pump driving section 64 has been described. However, another type of negative pressure generating mechanism may be used. After this, the cap 62
It is lowered to the state of 10 (d). In this state,
The cap 62 is separated from the recording head 1 but the wiper 61
Is located at a position where it can come into contact with the nozzle surface of the recording head 1. By moving the carriage 2, the nozzle surface of the recording head 1 is wiped by the wiper 61, and ink and dust adhering to the nozzle surface are removed.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】以上に説明してきた従
来技術による記録装置において保守指令が発せられるの
は、記録ヘッドにトラブルが発生した場合にユーザが印
字不良を見つけて印字不良の除去動作を実施させる場合
か、あるいは定期的に印字不良の除去動作が実施される
場合かのいずれかである。The maintenance command is issued in the recording apparatus according to the prior art described above because a user finds a printing defect when a trouble occurs in the recording head and performs an operation of removing the printing defect. This is either a case where the printing operation is performed or a case where a printing defect removing operation is periodically performed.
【0021】このため、従来の記録装置においては、異
常に気づかずに印字して印字不良のため印字をやり直す
ことが発生し、記録媒体やインクを無駄にし、余計な印
字時間を費やすという問題や、異常がないにもかかわら
ず定期的に保守指令が出されてインク等を無駄に消費す
るという問題がある。For this reason, in the conventional recording apparatus, printing without recognizing an abnormality and re-printing due to a printing defect may occur, and the recording medium and ink may be wasted, and the extra printing time may be consumed. However, there is a problem that a maintenance command is issued periodically even though there is no abnormality and ink and the like are wasted.
【0022】この発明の課題は、上記の問題点を解決す
るために、印字前にインクの吐出状態の異常を検知して
その異常を解消し、印字時には確実に正常な印字がで
き、記録媒体やインク、時間を浪費させない記録装置を
提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by detecting an abnormality in the ink ejection state before printing and eliminating the abnormality. It is an object of the present invention to provide a recording apparatus which does not waste ink, ink and time.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】この発明においては、少
なくとも、インク加圧手段と、このインク加圧手段によ
って加圧されたインクをインク滴として吐出するノズル
部と、インク加圧手段を制御する制御部と、インク滴を
正常に吐出させるための不良原因除去兼保護手段とを有
し、制御部によって制御されたインク加圧手段の駆動に
よってノズル部よりインク滴を吐出させて、印字媒体上
にインクドットを形成して記録するインクジェット記録
装置において、ノズル部のインク吐出位置に配置するこ
とができる電極板対と、電極板対が形成する静電容量と
共振する共振回路と、共振回路の共振状態の変化を検出
する手段とが備えられ、電極板対の間をインク滴が通過
する際の共振回路の共振状態の変化を検出する検出手段
とが備えられ、電極板対の間をノズルから吐出されたイ
ンク滴が通過する際の共振回路の共振状態の変化が前記
検出手段で検出されることによって、ノズル部からイン
ク滴が吐出されているか否か及び吐出されたインク滴の
大きさが検出される(請求項1の発明)。According to the present invention, at least an ink pressurizing unit, a nozzle unit for discharging ink pressurized by the ink pressurizing unit as ink droplets, and an ink pressurizing unit are controlled. A control unit, and a defective cause removing and protecting unit for discharging the ink droplets normally. The ink droplets are discharged from the nozzle unit by driving the ink pressurizing unit controlled by the control unit. In an ink jet recording apparatus for forming and recording ink dots on a substrate, an electrode plate pair that can be arranged at an ink ejection position of a nozzle portion, a resonance circuit that resonates with a capacitance formed by the electrode plate pair, Means for detecting a change in the resonance state, and detection means for detecting a change in the resonance state of the resonance circuit when the ink droplet passes between the electrode plate pairs. A change in the resonance state of the resonance circuit when the ink droplets ejected from the nozzles pass between the plate pairs is detected by the detection means, so that whether or not the ink droplets are ejected from the nozzle portion and whether the ink droplets are ejected are detected. The size of the dropped ink droplet is detected (the invention of claim 1).
【0024】ノズル部からインク滴が吐出されているか
否か及び吐出されたインク滴の大きさがが検出されるの
で、ノズル部から正常にインク滴が吐出されているか否
かを判定することができ、不良原因除去兼保護手段を動
作させる必要があるか否かを判断することができる。Since whether or not the ink droplet is ejected from the nozzle portion and the size of the ejected ink droplet are detected, it is determined whether or not the ink droplet is normally ejected from the nozzle portion. It is possible to determine whether it is necessary to operate the failure cause elimination and protection means.
【0025】請求項1の発明において、印字媒体上に記
録する前に、ノズル部の全ノズルの吐出インク滴の有無
及び吐出インク滴の大きさが検出される(請求項2の発
明)。印字媒体上に記録する前に、ノズル部の全ノズル
の状態が把握されるので、異常がある場合には、印字媒
体上に記録する前に確実に不良原因除去手段を動作させ
て異常を除去することができる。According to the first aspect of the present invention, before recording on the print medium, the presence or absence of the ejected ink droplets and the size of the ejected ink droplets of all the nozzles in the nozzle portion are detected (the second invention). Before recording on the print medium, the status of all nozzles in the nozzle section is ascertained.If there is any abnormality, make sure to operate the defect cause elimination means before recording on the print medium to remove the abnormality. can do.
【0026】また、少なくとも、インク加圧手段と、こ
のインク加圧手段によって加圧されたインクを吐出する
ノズル部と、インク加圧手段を制御する制御部と、イン
ク滴を正常に吐出させるための不良原因除去兼保護手段
とを有し、制御部によって制御されたインク加圧手段の
駆動によってノズル部よりインク滴を吐出させ、印字媒
体上にインクドットを形成して記録するインクジェット
記録装置において、ノズル部のインク吐出位置に第1の
電極板対と、ノズル部からの吐出インク滴の進行方向の
後側に第2の電極板対と、第1の電極板対及び第2の電
極板対が並列あるいは直列に接続されてなる静電容量と
共振する共振回路と、共振回路の共振状態の変化を検出
する検出手段とが備えられ、第1の電極板対の間を吐出
インク滴が通過する際の共振回路の共振状態の変化が前
記検出手段で検出されることによって、吐出インク滴の
有無及び吐出インク滴の大きさが検出され、第1の電極
板対の間を吐出インク滴が通過する際の共振回路の共振
状態の変化と、第2の電極板対の間を吐出インク滴が通
過する際の共振回路の共振状態の変化との時間差が前記
検出手段で検出されることによって、吐出インク滴の速
度及び偏向状態が検出される(請求項3の発明)。At least an ink pressurizing unit, a nozzle unit for discharging the ink pressurized by the ink pressurizing unit, a control unit for controlling the ink pressurizing unit, and a control unit for normally discharging ink droplets An ink jet recording apparatus which has a defect cause removing and protecting means, ejects ink droplets from a nozzle portion by driving an ink pressurizing means controlled by a control section, and forms ink dots on a print medium to record. A first pair of electrode plates at an ink discharge position of the nozzle portion, a second pair of electrode plates, a first pair of electrode plates, and a second pair of electrode plates at a rear side in a traveling direction of ink droplets discharged from the nozzle portion. A resonance circuit that resonates with an electrostatic capacitance formed by connecting the pairs in parallel or in series; and a detection unit that detects a change in the resonance state of the resonance circuit, and a discharge ink droplet flows between the first electrode plate pair. Pass By detecting the change in the resonance state of the resonance circuit at the time, the presence or absence of the ejected ink droplet and the size of the ejected ink droplet are detected, and the ejected ink droplet passes between the first electrode plate pair. The detection means detects a time difference between a change in the resonance state of the resonance circuit when the detection is performed and a change in the resonance state of the resonance circuit when the discharge ink droplet passes between the second pair of electrode plates. The speed and the deflection state of the ejected ink droplet are detected (the invention of claim 3).
【0027】インク滴の吐出の有無及び吐出されたイン
ク滴の大きさに加えて、インク滴の吐出速度と偏向状態
が検出されるので、ノズル部の全ノズルから正常なイン
ク滴が吐出されているか否かをより正確に判定すること
ができる。In addition to the presence / absence of ink droplet ejection and the size of the ejected ink droplet, the ejection speed and deflection state of the ink droplet are detected, so that a normal ink droplet is ejected from all the nozzles of the nozzle portion. It can be more accurately determined whether or not there is.
【0028】請求項1の発明から請求項3の発明のいず
れかにおいて、前記電極板対の表面に撥インク性膜が形
成されている(請求項4の発明)。電極板対の表面に撥
インク性膜が形成されているので、偏向しているインク
滴が電極板対に接触してもその表面に付着残留すること
が避けられる。In any one of the first to third aspects of the present invention, an ink-repellent film is formed on the surface of the pair of electrode plates (the fourth aspect of the invention). Since the ink-repellent film is formed on the surface of the pair of electrode plates, it is possible to prevent the deflected ink droplet from adhering to and remaining on the surface even if it contacts the pair of electrode plates.
【0029】請求項1の発明から請求項4の発明のいず
れかにおいて、電極板対が、不良原因除去兼保護手段が
配置されている位置とは反対側の記録装置の端部に配置
されている(請求項5の発明)。電極板対が不良原因除
去兼保護手段とは反対側の記録装置の端部に配置されて
いるので、記録装置全体をコンパクトにまとめることが
できる。In any one of the first to fourth aspects of the present invention, the electrode plate pair is disposed at an end of the recording apparatus on the opposite side of the position where the defect cause removing and protecting means is disposed. (The invention of claim 5). Since the electrode plate pair is arranged at the end of the recording device on the side opposite to the defect cause removing and protecting means, the entire recording device can be compactly assembled.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】この発明による記録装置は、ノズ
ルがインク滴を吐出する位置に電極板対を配置し、電極
板対からなるコンデンサを用いて共振回路を構成し、そ
の電極板対の間をインク滴が通過する時に電極板対の静
電容量値が変化するのを共振状態の変化として検出し、
その共振状態の変化によって、インク滴が吐出されてい
るか否か及び吐出されたインク滴の大きさが正常か否か
を判定し、不良原因除去手段(従来技術の項では保護装
置6として説明)を動作させるか否かを判断する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a recording apparatus according to the present invention, a pair of electrode plates is arranged at a position where a nozzle ejects ink droplets, and a resonance circuit is formed using a capacitor composed of the pair of electrode plates. A change in the capacitance value of the electrode plate pair when an ink droplet passes between the electrodes is detected as a change in the resonance state,
Based on the change in the resonance state, it is determined whether or not the ink droplet is ejected and whether or not the size of the ejected ink droplet is normal, and a defect cause removing unit (described as the protection device 6 in the related art). Is determined.
【0031】以下に実施例について説明する。なお、従
来技術と同じ機能の部分には同じ符号を用いた。An embodiment will be described below. It is to be noted that the same reference numerals are used for portions having the same functions as the conventional technology.
【0032】〔第1の実施例〕図1は、この発明による
記録装置の第1の実施例の原理構成を示す部分斜視図で
あり、図2はその全体構成を示す断面図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a partial perspective view showing a principle structure of a first embodiment of a recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the whole structure.
【0033】記録ヘッド1のノズル15からインク滴91が
正常に吐出されているか否かを判定するための電極板対
(図1では単に電極板)101 は、記録ヘッド1のノズル
15のインク吐出方向(図1ではノズル15の下方)に、記
録ヘッド1に隣接して配置されている。この電極板対10
1 にはコイル102 と発振器103 とが直列に接続されて、
共振回路が形成されている。この共振回路は、電極板対
101 の間にインク滴91が存在しない状態において共振状
態になるように、発振器103 の発振周波数が調整されて
いる。この状態において、電極板対101 の間に吐出され
たインク滴91が入ってくると、そのインク滴91の体積に
対応して電極板対101 の静電容量値が変化し、その変化
量に応じて共振回路の共振状態がずれる。このずれを検
出することによって、電極板対101 の静電容量値の変化
量、すなわちインク滴91の電極板対101 間にある部分の
体積が把握できる。共振状態が全く変化しない場合に
は、インク滴91が存在しない、すなわちノズルが不吐出
状態にあるか偏向していて電極板対101 間に到達してい
ないことを示し、正常なインク滴の場合より変化が小さ
い時には、インク滴が小さいか偏向していてインク滴の
一部だけが電極板対101 の間にあることを示している。An electrode plate pair (only electrode plate in FIG. 1) 101 for determining whether or not the ink droplet 91 is normally ejected from the nozzle 15 of the recording head 1 is provided by a nozzle of the recording head 1.
It is arranged adjacent to the recording head 1 in 15 ink ejection directions (below the nozzle 15 in FIG. 1). This electrode plate pair 10
1 has a coil 102 and an oscillator 103 connected in series,
A resonance circuit is formed. This resonance circuit consists of an electrode plate pair
The oscillation frequency of the oscillator 103 is adjusted so that a resonance state occurs when no ink droplet 91 exists during the period 101. In this state, when the ink droplet 91 discharged between the electrode plate pair 101 enters, the capacitance value of the electrode plate pair 101 changes in accordance with the volume of the ink droplet 91, and the change amount becomes Accordingly, the resonance state of the resonance circuit shifts. By detecting this shift, the amount of change in the capacitance value of the electrode plate pair 101, that is, the volume of the portion of the ink droplet 91 between the electrode plate pairs 101 can be grasped. If the resonance state does not change at all, it indicates that the ink droplet 91 does not exist, that is, the nozzle is in a non-ejection state or is deflected and does not reach between the electrode plate pair 101. A smaller change indicates that the ink drop is small or deflected, and only a portion of the ink drop is between the electrode plate pairs 101.
【0034】ここで、電極板対101 の静電容量値をC、
コイル102 のインダクタンス値をL、共振周波数をfと
すると、 f=1/〔2π(LC)1/2 〕 となる。Here, the capacitance value of the electrode plate pair 101 is C,
Assuming that the inductance value of the coil 102 is L and the resonance frequency is f, f = 1 / [2π (LC) 1/2 ].
【0035】電極板対101 の直上のノズル15からインク
滴91が吐出され、そのインク滴91が電極板対101 の間を
通過する時には、インク滴の誘電率εi が空気の誘電率
ε0より大きいため、インク滴の体積に比例する分だ
け、電極板対101 が形成しているコンデンサの静電容量
値が増加する。この増加分をΔCとすると、インク滴が
通過している時の共振周波数fi は、 fi =1/[2π〔L(C+ΔC)〕1/2 ] となり、fに比べて小さくなる。An ink droplet 91 is ejected from the nozzle 15 immediately above the electrode plate pair 101, and when the ink droplet 91 passes between the electrode plate pair 101, the dielectric constant ε i of the ink droplet becomes equal to the dielectric constant ε 0 of air. Therefore, the capacitance value of the capacitor formed by the electrode plate pair 101 increases by an amount proportional to the volume of the ink droplet. When this increment and [Delta] C, the resonance frequency f i when the ink droplets are passing is smaller than the f i = 1 / [2π [L (C + ΔC)] 1/2], and, f.
【0036】この共振周波数のずれは、発振器の周波数
をfに固定していると、コイル102の両端の電圧振幅あ
るいは電極板対101 間の電圧振幅として検出することが
できる。ずれがないとき、すなわち共振状態において
は、この電圧振幅は最大値を示す。しかし、共振状態か
らずれてくると、ずれが大きいほどこの電圧振幅は小さ
くなる。したがって、ずれ、すなわち電極板対101 の間
を通過するインク滴91の大きさと電圧振幅との関係を予
め求めておくことによって、インク滴91の大きさを電圧
振幅として検出することができるのである。The deviation of the resonance frequency can be detected as the voltage amplitude at both ends of the coil 102 or the voltage amplitude between the electrode plate pairs 101 when the frequency of the oscillator is fixed at f. When there is no deviation, that is, in the resonance state, this voltage amplitude shows the maximum value. However, when the voltage shifts from the resonance state, the voltage amplitude decreases as the shift increases. Therefore, the size of the ink droplet 91 can be detected as the voltage amplitude by determining the displacement, that is, the relationship between the voltage amplitude and the size of the ink droplet 91 passing between the electrode plate pairs 101 in advance. .
【0037】具体的な寸法等の一例を示すと、電極板対
101 の電極板はアルミ板からなり、その大きさは5mm角
で、電極板間隔は150 μmであり、この電極板対101 の
静電容量値は約4.5 pFである。また、インク滴の比誘
電率は約20であり、空気の比誘電率の1に比べて十分に
大きい。One example of specific dimensions and the like is as follows.
The electrode plate 101 is made of an aluminum plate, the size is 5 mm square, the interval between the electrode plates is 150 μm, and the capacitance value of the electrode plate pair 101 is about 4.5 pF. The relative permittivity of the ink droplet is about 20, which is sufficiently larger than the relative permittivity of 1 of air.
【0038】更に、電極板対101 の電極板の表面には、
インク滴91がその表面に接触してもそこにインクを付着
残留させないために、弗素化合物を含んだ撥水性の撥イ
ンク性膜が形成されている。なお、この撥インク性膜
は、インクが油性である場合にも有効である。Further, on the surface of the electrode plate of the electrode plate pair 101,
A water-repellent ink-repellent film containing a fluorine compound is formed so that even if the ink droplet 91 contacts the surface, the ink does not adhere and remain there. This ink-repellent film is also effective when the ink is oily.
【0039】このような電極板対101 等からなるインク
滴吐出状態検出手段(図2ではインク滴検知装置)100
による記録ヘッド1の全ノズルの吐出状態のチェック
は、記録媒体上への記録を開始する直前に実行される。
インク滴吐出状態検出手段100がインク滴91の吐出状態
に異常を検出した場合には、不良原因除去手段(図2で
は保護装置)6が稼働し、ノズル15からインクを吸引し
た後、ノズル15の開口面をワイパ61で払拭して、インク
滴91が正常に吐出できるような状態に回復させる。An ink droplet ejection state detecting means (ink droplet detecting device in FIG. 2) comprising such an electrode plate pair 101 and the like 100
The check of the ejection state of all the nozzles of the recording head 1 is executed immediately before the recording on the recording medium is started.
When the ink droplet ejection state detecting means 100 detects an abnormality in the ejection state of the ink droplet 91, the defect cause removing means (protection device in FIG. 2) 6 operates, and after sucking ink from the nozzle 15, the nozzle 15 Is wiped off with the wiper 61 to restore the ink droplet 91 to a state where it can be ejected normally.
【0040】このようなインク滴吐出状態検出手段100
は、図2に示すように、記録装置の不良原因除去手段6
の設置位置とは反対側の記録装置の端部に配置されてい
る。当然、この位置は記録媒体への印字位置以外のとこ
ろでなければならない。また、電極板対101 のインク滴
出口側に、吐出されたインク滴91を回収するためのイン
ク吸収体110 が備えられている。インク吸収体110 は、
インクをよく吸収して溜めるスポンジ等からなる。Such an ink droplet ejection state detecting means 100
Means, as shown in FIG.
Is located at the end of the recording device opposite to the installation position. Of course, this position must be other than the print position on the recording medium. Further, an ink absorber 110 for collecting the ejected ink droplets 91 is provided on the ink droplet outlet side of the electrode plate pair 101. The ink absorber 110 is
It consists of a sponge or the like that absorbs and stores ink well.
【0041】以上の説明から明らかなように、この実施
例によれば、インク滴吐出状態検出手段100 によって、
ノズル15からインク滴91が吐出されているか否か及び吐
出されたインク滴91が所定の大きさを確保しているか否
かが検出され、記録ヘッド1のノズル面を含めたインク
流路のクリーニングを実施するか否かが判断され、不良
原因除去手段6によって、必要なクリーニングが実行さ
れ、正常なインクの吐出状態が回復される。印字媒体上
に記録する直前にインク滴の吐出状態をチェックし、必
要に応じてクリーニングするので、印字した結果を見て
から不良原因除去手段6の動作指令を入力してクリーニ
ングしたり、定期的にクリーニングするのに比べて、記
録用紙やインクの浪費が少なくなり、印字をやり直すた
めの無駄な時間をなくすることができる。As is apparent from the above description, according to this embodiment, the ink droplet ejection state detecting means 100
It is detected whether or not the ink droplet 91 has been ejected from the nozzle 15 and whether or not the ejected ink droplet 91 has a predetermined size, and cleaning of the ink flow path including the nozzle surface of the recording head 1 is performed. Is determined, the necessary cleaning is executed by the defect cause removing means 6, and the normal ink ejection state is restored. The ink droplet ejection state is checked immediately before recording on the print medium, and cleaning is performed if necessary. Therefore, after checking the printed result, an operation command of the defect cause removing means 6 is input to perform cleaning or periodic cleaning. As compared with the case where cleaning is performed at a time, waste of recording paper and ink is reduced, and wasteful time for re-printing can be eliminated.
【0042】〔第2の実施例〕図3は、この発明の第2
の実施例の原理構成を示す部分斜視図である。この実施
例は、第1の実施例に第2の電極板対(図3では単に電
極板)101aを追加し、第1の実施例の電極板対101 と第
2の電極板対101aとを並列にして、コイル102 及び発振
器103 に接続して共振回路を構成している。第2の電極
板対101aの配置位置は、電極板対101 のインク滴の進行
方向側で、所定の距離を隔てた位置である。第2の電極
板対101aの形状は、第1の実施例の電極板対101 と同じ
形状である。[Second Embodiment] FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial perspective view showing the principle configuration of the embodiment. In this embodiment, a second electrode plate pair (simply an electrode plate in FIG. 3) 101a is added to the first embodiment, and the electrode plate pair 101 of the first embodiment and the second electrode plate pair 101a are combined. In parallel, a resonance circuit is formed by connecting to the coil 102 and the oscillator 103. The second electrode plate pair 101a is located at a predetermined distance from the electrode plate pair 101 on the side of the ink droplet traveling direction. The shape of the second electrode plate pair 101a is the same as that of the electrode plate pair 101 of the first embodiment.
【0043】上記のような回路構成で、いずれの電極板
対の間にもインク滴91が存在しない状態において共振状
態になるように、発振器103 の周波数が調整されてい
る。この状態において、電極板対の間にインク滴が入っ
てくると、第1の実施例の場合と同様に、この回路は共
振状態からずれを生じ、コイル102 の両端あるいは電極
板対101 及び101a間の電圧振幅が小さくなる。In the circuit configuration as described above, the frequency of the oscillator 103 is adjusted so as to be in a resonance state when the ink droplet 91 does not exist between any pair of electrode plates. In this state, if an ink droplet enters between the electrode plate pairs, the circuit is shifted from the resonance state as in the case of the first embodiment, and both ends of the coil 102 or the electrode plate pairs 101 and 101a. The voltage amplitude between them becomes smaller.
【0044】ノズル15から吐出されたインク滴91は、ま
ず、第1の電極板対101 の間を通過し、次いで、それほ
ど偏向していなければ、第2の電極板対101aの間を通過
する。したがって、インク滴91が吐出されれば、1回の
インク滴91の吐出に対して、共振状態は通常2回ずれ
る。最初のずれ、すなわち第1の電極板対101 間のイン
ク滴91の通過によって、第1の実施例と同様に、インク
滴吐出の有無とインク滴の大きさが検出され、次のず
れ、すなわち第2の電極板対101a間のインク滴91の通過
によって、インク滴の速度と偏向状態が検出される。イ
ンク滴の速度は両電極板対間の距離と2回のずれの時間
差から算出され、偏向があれば、後のずれが小さくなっ
たり無くなったりする。なお、この実施例においては、
両電極板対間の距離は1mmである。The ink droplet 91 discharged from the nozzle 15 first passes between the first pair of electrode plates 101, and then passes between the second pair of electrode plates 101a if not so deflected. . Therefore, if the ink droplet 91 is ejected, the resonance state is usually shifted twice for one ejection of the ink droplet 91. By the first shift, that is, the passage of the ink droplet 91 between the first electrode plate pair 101, the presence / absence of ink droplet ejection and the size of the ink droplet are detected in the same manner as in the first embodiment. The speed and deflection state of the ink droplet are detected by the passage of the ink droplet 91 between the second pair of electrode plates 101a. The speed of the ink droplet is calculated from the distance between the two electrode plates and the time difference between the two shifts, and if there is a deflection, the subsequent shift is reduced or eliminated. In this example,
The distance between both electrode plate pairs is 1 mm.
【0045】また、発明者の経験によれば、インク滴が
小さい場合には、インク滴の速度が小さくなる。この実
施例によれば、第1の実施例と同様に、インク滴吐出の
有無とインク滴の大きさの検出に加えて、インク滴の速
度と偏向状態を検出することができる。したがって、イ
ンク滴の吐出の異常をより正確に把握することができ、
ノズル面を含めたインク流路のクリーニングを実施する
か否かをより正確に判断することができる。According to the experience of the inventor, when the ink droplet is small, the speed of the ink droplet is reduced. According to this embodiment, similarly to the first embodiment, in addition to the detection of the ejection of the ink droplet and the detection of the size of the ink droplet, the speed and the deflection state of the ink droplet can be detected. Therefore, the abnormality of the ejection of the ink droplet can be grasped more accurately,
It is possible to more accurately determine whether to perform cleaning of the ink flow path including the nozzle surface.
【0046】[0046]
【発明の効果】この発明によれば、少なくとも、インク
加圧手段と、このインク加圧手段によって加圧されたイ
ンクをインク滴として吐出するノズル部と、インク加圧
手段を制御する制御部と、インク滴を正常に吐出させる
ための不良原因除去兼保護手段とを有し、制御部によっ
て制御されたインク加圧手段の駆動によってノズル部よ
りインク滴を吐出させて、印字媒体上にインクドットを
形成して記録するインクジェット記録装置において、ノ
ズル部のインク吐出位置に配置することができる電極板
対と、電極板対が形成する静電容量と共振する共振回路
と、共振回路の共振状態の変化を検出する手段とが備え
られ、電極板対の間をインク滴が通過する際の共振回路
の共振状態の変化を検出する検出手段とが備えられ、電
極板対の間をノズルから吐出されたインク滴が通過する
際の共振回路の共振状態の変化が前記検出手段で検出さ
れることによって、ノズル部からインク滴が吐出されて
いるか否か及び吐出されたインク滴の大きさが検出され
るので、ノズル部から正常にインク滴が吐出されている
か否かを判定することができ、不良原因除去兼保護手段
を動作させる必要があるか否かを判断することができ
る。したがって、確実に正常な印字ができ、記録媒体や
インク、時間を浪費しない記録装置を提供することがで
きる(請求項1の発明)。According to the present invention, at least an ink pressurizing unit, a nozzle unit for discharging the ink pressurized by the ink pressurizing unit as ink droplets, and a control unit for controlling the ink pressurizing unit are provided. And a means for removing and protecting the cause of failure for normal ejection of ink droplets. The ink droplets are ejected from the nozzles by the driving of the ink pressurizing means controlled by the control unit, and the ink dots are printed on the print medium. In an ink-jet recording apparatus for forming and recording ink, a pair of electrode plates that can be arranged at the ink discharge position of the nozzle portion, a resonance circuit that resonates with the capacitance formed by the pair of electrode plates, and a resonance state of the resonance circuit Means for detecting the change, and detecting means for detecting a change in the resonance state of the resonance circuit when the ink droplet passes between the pair of electrode plates. The detection means detects a change in the resonance state of the resonance circuit when the ink droplets ejected from the nozzle pass through, and determines whether or not the ink droplets are ejected from the nozzle portion and the size of the ejected ink droplets. Is detected, it is possible to determine whether or not the ink droplet is normally ejected from the nozzle portion, and it is possible to determine whether or not it is necessary to operate the failure cause elimination and protection means. Therefore, it is possible to provide a recording apparatus that can perform normal printing reliably and does not waste recording media, ink, or time (the invention of claim 1).
【0047】請求項1の発明において、印字媒体上に記
録する前に、ノズル部の全ノズルの吐出インク滴の有無
及び吐出インク滴の大きさが検出されるので、記録時の
印字トラブルを大幅に低減させることができる。したが
って、より確実に正常な印字ができ、記録媒体やイン
ク、時間を浪費しない記録装置を提供することができる
(請求項2の発明)。According to the first aspect of the present invention, the presence or absence of the ejected ink droplets and the size of the ejected ink droplets of all the nozzles of the nozzle portion are detected before recording on the print medium. Can be reduced. Therefore, it is possible to provide a recording device that can perform normal printing more reliably and does not waste recording media, ink, or time (the invention of claim 2).
【0048】また、少なくとも、インク加圧手段と、こ
のインク加圧手段によって加圧されたインクを吐出する
ノズル部と、インク加圧手段を制御する制御部と、イン
ク滴を正常に吐出させるための不良原因除去兼保護手段
とを有し、制御部によって制御されたインク加圧手段の
駆動によってノズル部よりインク滴を吐出させ、印字媒
体上にインクドットを形成して記録するインクジェット
記録装置において、ノズル部のインク吐出位置に第1の
電極板対と、ノズル部からの吐出インク滴の進行方向の
後側に第2の電極板対と、第1の電極板対及び第2の電
極板対が並列あるいは直列に接続されてなる静電容量と
共振する共振回路と、共振回路の共振状態の変化を検出
する検出手段とが備えられ、第1の電極板対の間を吐出
インク滴が通過する際の共振回路の共振状態の変化が前
記検出手段で検出されることによって、吐出インク滴の
有無及び吐出インク滴の大きさが検出され、第1の電極
板対の間を吐出インク滴が通過する際の共振回路の共振
状態の変化と、第2の電極板対の間を吐出インク滴が通
過する際の共振回路の共振状態の変化との時間差が前記
検出手段で検出されることによって、吐出インク滴の速
度及び偏向状態が検出されるので、ノズル部の全ノズル
から正常なインク滴が吐出されているか否かをより正確
に判定することができる。したがって、更により確実に
正常な印字ができ、記録媒体やインク、時間を浪費しな
い記録装置を提供することができる(請求項3の発
明)。Further, at least an ink pressurizing unit, a nozzle unit for discharging the ink pressurized by the ink pressurizing unit, a control unit for controlling the ink pressurizing unit, and a control unit for discharging the ink droplets normally. An ink jet recording apparatus which has a defect cause removing and protecting means, ejects ink droplets from a nozzle portion by driving an ink pressurizing means controlled by a control section, and forms ink dots on a print medium to record. A first electrode plate pair at an ink discharge position of a nozzle portion, a second electrode plate pair at a rear side in a traveling direction of ink droplets discharged from the nozzle portion, and a first electrode plate pair and a second electrode plate. A resonance circuit that resonates with the capacitance formed by connecting the pairs in parallel or in series; and a detection unit that detects a change in the resonance state of the resonance circuit, and a discharge ink droplet flows between the first electrode plate pair. Pass By detecting the change in the resonance state of the resonance circuit at the time, the presence or absence of the ejected ink droplet and the size of the ejected ink droplet are detected, and the ejected ink droplet passes between the first electrode plate pair. The detection means detects a time difference between a change in the resonance state of the resonance circuit at the time of performing the operation and a change in the resonance state of the resonance circuit when the discharge ink droplet passes between the second pair of electrode plates. Since the speed and the deflection state of the ejected ink droplet are detected, it can be more accurately determined whether or not the normal ink droplet is ejected from all the nozzles of the nozzle portion. Therefore, it is possible to provide a recording apparatus that can perform normal printing more reliably and does not waste recording media, ink, or time (the invention of claim 3).
【0049】請求項1の発明から請求項3の発明のいず
れかにおいて、前記電極板対の表面に撥インク性膜が形
成されているので、偏向しているインク滴が電極板対に
接触してもその表面に付着残留することが避けられる。
したがって、電極板にインク滴が付着してインク滴の通
過の検出に支障をきたすことが防止でき、ノズル部の全
ノズルから正常なインク滴が吐出されているか否かを効
率よく正確に判定することができる(請求項4の発
明)。In any one of the first to third aspects of the present invention, since the ink repellent film is formed on the surface of the pair of electrode plates, the deflected ink droplet contacts the pair of electrode plates. Even so, it is possible to avoid adhesion and remaining on the surface.
Therefore, it is possible to prevent ink droplets from adhering to the electrode plate and hinder the detection of the passage of ink droplets, and efficiently and accurately determine whether or not normal ink droplets are ejected from all the nozzles of the nozzle portion. (The invention of claim 4).
【0050】請求項1の発明から請求項4の発明のいず
れかにおいて、電極板対が、不良原因除去兼保護手段が
配置されている位置とは反対側の記録装置の端部に配置
されているので、記録装置全体をコンパクトにまとめる
ことができる。したがって、正常な印字ができ、記録媒
体やインク、時間を浪費しないコンパクトな記録装置を
提供することができる(請求項5の発明)。In any one of the first to fourth aspects of the present invention, the electrode plate pair is disposed at the end of the recording apparatus opposite to the position where the cause of failure removal and protection means is disposed. Therefore, the entire recording apparatus can be made compact. Therefore, it is possible to provide a compact recording apparatus that can perform normal printing and does not waste recording media, ink, or time (the invention of claim 5).
【図1】この発明による記録装置の第1の実施例の原理
構成を示す部分斜視図FIG. 1 is a partial perspective view showing a principle configuration of a first embodiment of a recording apparatus according to the present invention.
【図2】第1の実施例の全体構成を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the first embodiment.
【図3】第2の実施例の原理構成を示す部分斜視図FIG. 3 is a partial perspective view showing a principle configuration of a second embodiment.
【図4】従来技術による記録装置の一例の構成を示す部
分断面斜視図FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of a configuration of a recording apparatus according to a conventional technique.
【図5】記録ヘッドのノズル配置及び記録ドットの一例
を示し、(a)はノズル配置図、(b)は記録ドット配
置図5A and 5B show an example of a nozzle arrangement and recording dots of a recording head, wherein FIG. 5A is a nozzle arrangement diagram and FIG. 5B is a recording dot arrangement diagram.
【図6】記録ヘッドの一例の構成を示す断面図FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a recording head.
【図7】記録ヘッドの動作を説明するための図で、
(a)は待機状態を示す断面図、(b)はパルス印加時
の断面図、(c)はインク吐出時を示す断面図FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the recording head.
(A) is a sectional view showing a standby state, (b) is a sectional view at the time of pulse application, and (c) is a sectional view at the time of ink ejection.
【図8】記録ヘッドの駆動回路図FIG. 8 is a drive circuit diagram of a recording head.
【図9】記録ヘッドの駆動パルスの一例を示す電圧波形
図FIG. 9 is a voltage waveform diagram showing an example of a driving pulse of a recording head.
【図10】記録装置における記録ヘッドと保護装置との
位置関係を示し、(a)は待機状態を示す部分断面図、
(b)は印字動作に移行する直前の状態を示す部分断面
図、(c)はトラブル干渉手段の動作状態を示す部分断
面図、(d)は記録ヘッドのノズル面を清掃する状態を
示す部分断面図10A and 10B show a positional relationship between a recording head and a protection device in the recording apparatus, and FIG. 10A is a partial cross-sectional view showing a standby state;
(B) is a partial sectional view showing a state immediately before shifting to a printing operation, (c) is a partial sectional view showing an operating state of the trouble interfering means, and (d) is a part showing a state in which the nozzle surface of the recording head is cleaned. Sectional view
1 記録ヘッド 11 基板 12 振動板 13 インク供給部 14 インク加圧室 15 ノズル 16 圧電素子 2 キャリッジ 3 記録用紙 4 キャリッジ搬送手段 41 モータ 42, 43 プーリ 44 ベルト 45 スペーシング軸 5 紙送り手段 51 紙送りローラ 52 ピンチローラ 6 保護装置 61 ワイパ 62 キャップ 63 ポンプ 64 ポンプ駆動部 7 フレーム 81, 82 トランジスタ 83 抵抗 9 インク 91 インク滴 101, 101a 電極板 102 コイル 103 発振器 110 インク吸収体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 11 Substrate 12 Vibration plate 13 Ink supply part 14 Ink pressurization room 15 Nozzle 16 Piezoelectric element 2 Carriage 3 Recording paper 4 Carriage conveyance means 41 Motor 42, 43 Pulley 44 Belt 45 Spacing axis 5 Paper feed means 51 Paper feed Roller 52 Pinch roller 6 Protector 61 Wiper 62 Cap 63 Pump 64 Pump driver 7 Frame 81, 82 Transistor 83 Resistance 9 Ink 91 Ink drop 101, 101a Electrode plate 102 Coil 103 Oscillator 110 Ink absorber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA14 EA25 EB03 EB08 EB40 EC03 EC23 EC24 EC57 EC58 FA03 FA04 FA10 JA01 JA13 JB04 JC10 JC20 JC23 KD06 2C057 AF71 AG44 AG46 AL03 AL19 AL40 AM03 AM31 AN01 DB01 DB03 DC08 DD02 DD03 DE10 EC06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2C056 EA14 EA25 EB03 EB08 EB40 EC03 EC23 EC24 EC57 EC58 FA03 FA04 FA10 JA01 JA13 JB04 JC10 JC20 JC23 KD06 2C057 AF71 AG44 AG46 AL03 AL19 AL40 AM03 AM31 AN01 DB01 DB03 DC08 DD02
Claims (5)
ク加圧手段によって加圧されたインクをインク滴として
吐出するノズル部と、インク加圧手段を制御する制御部
と、インク滴を正常に吐出させるための不良原因除去兼
保護手段とを有し、制御部によって制御されたインク加
圧手段の駆動によってノズル部よりインク滴を吐出させ
て、印字媒体上にインクドットを形成して記録するイン
クジェット記録装置において、 ノズル部のインク吐出位置に配置することができる一対
の電極板(以下では電極板対という)と、 電極板対が形成する静電容量と共振する共振回路と、 共振回路の共振状態の変化を検出する検出手段とが備え
られ、 電極板対の間をノズルから吐出されたインク滴が通過す
る際の共振回路の共振状態の変化が前記検出手段で検出
されることによって、ノズル部からインク滴が吐出され
ているか否か及び吐出されたインク滴の大きさが検出さ
れることを特徴とするインクジェット記録装置。At least an ink pressurizing unit, a nozzle unit for ejecting ink pressurized by the ink pressurizing unit as ink droplets, a control unit for controlling the ink pressurizing unit, and a normal operation of the ink droplets A means for removing and protecting a cause of failure for ejection, and ejecting ink droplets from a nozzle unit by driving an ink pressurizing means controlled by a control unit to form and record ink dots on a print medium In an ink jet recording apparatus, a pair of electrode plates (hereinafter, referred to as an electrode plate pair) that can be arranged at an ink discharge position of a nozzle portion, a resonance circuit that resonates with a capacitance formed by the electrode plate pair, Detecting means for detecting a change in the resonance state of the resonance circuit when an ink droplet discharged from the nozzle passes between the electrode plate pairs. An ink jet recording apparatus for detecting whether or not an ink droplet is ejected from the nozzle portion and detecting the size of the ejected ink droplet by detecting the ink droplet from the nozzle portion.
ノズルの吐出インク滴の有無及び吐出インク滴の大きさ
が検出されることを特徴とする請求項1に記載のインク
ジェット記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the presence or absence of ejected ink droplets and the size of the ejected ink droplets of all nozzles of the nozzle portion are detected before recording on the print medium. .
ク加圧手段によって加圧されたインクを吐出するノズル
部と、インク加圧手段を制御する制御部と、インク滴を
正常に吐出させるための不良原因除去兼保護手段とを有
し、制御部によって制御されたインク加圧手段の駆動に
よってノズル部よりインク滴を吐出させ、印字媒体上に
インクドットを形成して記録するインクジェット記録装
置において、 ノズル部のインク吐出位置に第1の電極板対と、 ノズル部からの吐出インク滴の進行方向の後側に第2の
電極板対と、 第1の電極板対及び第2の電極板対が並列あるいは直列
に接続されてなる静電容量と共振する共振回路と、 共振回路の共振状態の変化を検出する検出手段とが備え
られ、 第1の電極板対の間を吐出インク滴が通過する際の共振
回路の共振状態の変化が前記検出手段で検出されること
によって、吐出インク滴の有無及び吐出インク滴の大き
さが検出され、 第1の電極板対の間を吐出インク滴が通過する際の共振
回路の共振状態の変化と、第2の電極板対の間を吐出イ
ンク滴が通過する際の共振回路の共振状態の変化との時
間差が前記検出手段で検出されることによって、吐出イ
ンク滴の速度及び偏向状態が検出されることを特徴とす
るインクジェット記録装置。3. An ink pressurizing unit, a nozzle unit for discharging ink pressurized by the ink pressurizing unit, a control unit for controlling the ink pressurizing unit, and a unit for discharging ink droplets normally. An ink jet recording apparatus which has a defect cause removing and protecting means, ejects ink droplets from a nozzle portion by driving an ink pressurizing means controlled by a control section, and forms ink dots on a print medium to record. A first electrode plate pair at an ink discharge position of the nozzle portion; a second electrode plate pair at a rear side in a traveling direction of ink droplets discharged from the nozzle portion; a first electrode plate pair and a second electrode plate. A resonance circuit that resonates with an electrostatic capacitance formed by connecting the pairs in parallel or in series; and a detection unit that detects a change in the resonance state of the resonance circuit, and a discharge ink droplet flows between the first electrode plate pair. pass The change in the resonance state of the resonance circuit is detected by the detection means, whereby the presence or absence of the ejected ink droplet and the size of the ejected ink droplet are detected, and the ejected ink droplet passes between the first electrode plate pair. The detection means detects a time difference between a change in the resonance state of the resonance circuit at the time of the change and a change in the resonance state of the resonance circuit when the discharge ink droplet passes between the second pair of electrode plates. An ink jet recording apparatus, wherein a speed and a deflection state of an ink droplet are detected.
されていることを特徴とする請求項1から請求項3のい
ずれかに記載のインクジェット記録装置。4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an ink repellent film is formed on the surface of the pair of electrode plates.
置されている位置とは反対側のインクジェット記録装置
の端部に配置されていることを特徴とする請求項1から
請求項4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。5. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the electrode plate pair is arranged at an end of the ink jet recording apparatus opposite to a position where the cause of failure removal / protection means is arranged. The inkjet recording device according to any one of the above.
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