インクジェット記録装置
【課題】インクジェットヘッドへ供給するインク中に発生するキャビテーションを未然に防止すること。
【解決手段】
インクジェットヘッドと、インク検査室と、インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、インク検査室にインクを導入するインク入口と、インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段とを備えたインクジェット記録装置。インク検査手段でキャビテーション核を検出し、インクジェットヘッドに供給するインクからキャビテーション核を含むインクを除くことで、吐出不良を未然に防止する。
【解決手段】
インクジェットヘッドと、インク検査室と、インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、インク検査室にインクを導入するインク入口と、インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段とを備えたインクジェット記録装置。インク検査手段でキャビテーション核を検出し、インクジェットヘッドに供給するインクからキャビテーション核を含むインクを除くことで、吐出不良を未然に防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出不良を予防するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置では、インク滴を正常に吐出できない吐出不良を起こす課題が知られている。インクジェット記録装置を電子デバイスの製造に用いた場合、吐出不良は製造不良に直結するため、その損失は甚大である。吐出不良を予測し、未然に防止することができれば、このような損失の発生を回避できる。
【０００３】
このような課題に対して、特許文献１には、インクを吐出するための圧力を発生する圧力室（特許文献１ではキャビティ）内のインクの圧力振動を、振動板を介して検知し、圧力振動のパターンからインク粘度の増加やキャビティ内への気泡の混入などによる吐出不良を予測することにより吐出不良を未然に防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３１４４５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吐出不良を起こす原因の一つとして、インク滴を吐出させるためにインクジェットヘッドの圧力室に圧力振動を発生させた時に、インクの圧力が低下することにより発生するキャビテーションが挙げられる。このキャビテーションは、インク中にキャビテーションの原因となる核が存在し、なおかつインクの圧力が大きく低下した時に発生する。
【０００５】
特許文献１に開示されている技術では、以下に述べる理由により、このキャビテーションによる吐出不良を防止できないという課題がある。インク中にキャビテーションの核が存在しても、検知する圧力振動の振幅が小さい場合、その圧力振動はインク中に核が存在しない場合と実質的に変わらないため、核の存在は検知できない。また、検知する圧力振動の振幅が大きい場合、検知する対象のインクがノズルから吐出してしまうため、インクを吐出させる前にキャビテーションの発生を予測することができない。
【０００６】
本発明は、インク中に発生するキャビテーションによる吐出不良を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置は、
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室にインクを供給するインク供給手段と、前記圧力室の容積を可変させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、
インク検査室と、前記インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、前記圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、前記インク検査室にインクを導入するインク入口と、前記インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段と、
前記インク供給手段と前記インク出口を流体的に接続する接続手段とをしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インク中のキャビテーションの核をインク吐出前に検知できるので、インク吐出不良による印刷不良を起こしにくいインクジェット記録装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明でいうインクとは、単に文字や画像を形成する色材材料だけでなく、例えば電気回路の配線パターン形成に用いられる導電性材料などを含む、インクジェット記録装置が印刷媒体に対して吐出する液体のことをいう。また、本発明でいう印刷媒体とは、単にその表面に文字や画像などの情報を保持する紙などの記録媒体だけでなく、電気回路の基板などを含む、インクジェット記録装置が吐出した液体を付着させる部材のことをいう。
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置の構成について説明する。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、インクジェット記録装置１は、インクを吐出するインクジェットヘッド２が集積されたインクジェットユニット４８と、印刷媒体１５を搬送する搬送手段と、インクジェットユニット４８へ供給するインクを検査するインク検査手段３ａ、３ｂと、不要なインクを排出するインク排出手段と、インクジェットユニット４８のノズルからインクを回収するノズルキャップ１４と、インクジェットユニット４８とノズルキャップ１４を可動する可動手段と、インクジェットユニット４８及びノズルキャップ１４に接続されたインク供給系と、これらの構成要素を駆動制御する電気回路から構成されている。
【００１２】
図１に示すように、搬送手段は、搬送ベルト１６と、搬送ローラ１７と、搬送ローラを駆動する搬送モータ５６とから構成されている。搬送ベルト１６の近傍に帯電器６５を備え、印刷媒体１５を搬送ベルト１６に静電気力で吸着させて搬送している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、インクジェット記録装置１が印刷状態にある時は、インクジェットユニット４８は搬送ベルト１６に近接する位置に保持される。そのとき、ノズルキャップ１４は印刷動作を阻害しない位置に退避している。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、インクジェット記録装置１がメンテナンス状態になると、可動手段６０、６１によりインクジェットユニット４８は搬送ベルト１６から離されるとともに、ノズルキャップ１４がインクジェットユニット４８のノズル３４を覆う位置に移動する。この状態でノズルキャップ１４はノズル３４から排出されるインクを回収することができる。
【００１５】
図２に示すように、インク供給系は、インクを貯蔵するインクタンク１２と、インクを検査する２つのインク検査手段３ａ、３ｂと、インクの流れを切り替える電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、不要なインクを排出するインク排出ポンプ１０と、排出されたインクを貯蔵する廃インク貯蔵タンク１３と、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力を調整する圧力調整ポンプ１１とから構成されている。インク検査手段３ａ、３ｂは並列に設けられ、電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを介して不要インクの排出とインクジェットユニット４８へのインク供給を切り替えるようになっている。図中の矢印は、インクあるいは空気が流れる方向を示している。
【００１６】
電磁バルブ５ａ、５ｂは一組でインク排出手段を構成している。また電磁バルブ５ｃ、５ｄ一組で別のインク排出手段を構成している。
【００１７】
圧力調整ポンプ１１は、インクジェットユニット４８に設けられた圧力センサ２５が検知した静的圧力の値に基づいてインクタンク１２内の圧力を調整する。これにより、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力は、ノズル３４からインクが流出せず、なおかつノズルから空気を吸い込まない値に制御される。
【００１８】
図３に示すように、インクジェットユニット４８は、複数のインクジェットヘッド２と、インクジェットヘッド２を保持するフレーム４９と、インクジェットユニットの外部から供給されたインクを各々のインクジェットヘッド２に分岐するインク分岐手段６２と、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力を検知する圧力センサ２５で構成されている。
【００１９】
インクジェットヘッド２はフレーム４９により印字走査方向に対して所定の角度で保持されている。これにより、インクジェットヘッド２のノズル３４の配列間隔の制約を受けることなく、高い解像度の印字を１回の走査で行うことができる。
【００２０】
インクジェット記録装置１を制御する電気回路は、図４に示すように、インクジェットヘッドを制御する回路、インク検査手段を制御する回路、インク供給を制御する回路、印刷媒体１５を搬送する搬送モータ５６を駆動する搬送モータ駆動回路５７とこれらの回路を統括制御する記録装置制御回路２６で構成されている。インクジェットヘッド制御回路は、インクジェットヘッド２の駆動信号を発生するヘッド駆動回路１８と、印字パターンに応じてヘッド駆動回路１８を制御する印字制御回路５１で構成されている。インク検査手段の制御回路は、インク検査手段３ａ、３ｂに具備された圧力振動発生手段５４を駆動するインク検査手段駆動回路１９ａ、１９ｂと、インク検査手段３に具備された圧力振動検出手段５５が発生した電気信号を評価し、インクの検査結果を判定する圧力振動評価回路２１ａ、２１ｂで構成されている。インク供給制御回路は、電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅを各々開閉するバルブ駆動回路２３と、インク排出ポンプ１０および圧力調整ポンプ１１を各々駆動するポンプ駆動回路２４で構成されている。
【００２１】
図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド２は、インクを吐出する複数のノズル３４と、各々のノズルに連通する複数の圧力室３５と、各々の圧力室３５の内面に形成された複数の電極３９と、圧力室３５の間に設けられた複数のアクチュエータ３８ａ、３８ｂと、各々の圧力室３５に連通してインクを補給する共通圧力室３１と、インクを共通圧力室３１に送るインク供給口３０とから構成される。アクチュエータ３８ａ、３８ｂは、下部圧電部材３６と上部圧電部材３７とから構成される。下部圧電部材３６は、アクチュエータの直立方向に平行に分極されている。上部圧電部材３７は下部圧電部材３６とは反対方向に分極されている。電極３９は電気的に各々独立してヘッド駆動回路１８に接続されている。インク供給口３０と共通圧力室３１は圧力室３５にインクを供給するインク供給手段を構成している。
【００２２】
インクが圧力室３５とノズル３４の内部に充填された状態で、例えば電極３９ｂにヘッド駆動回路１８からの駆動信号が印加されると、電界の作用によりアクチュエータがせん断変形し、圧力室３５の容積が可変する。これにより圧力室３５の内部に充填されたインクは加圧され、圧力室内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、ノズル３４からインク滴が吐出する。
【００２３】
インクジェットヘッド２は、ヘッド駆動回路１８から連続的に複数の駆動信号が印加されると、その数のインク滴を連続的に吐出する。連続的に吐出した複数のインク滴は、印刷媒体１５に付着すると、合体してインク滴の数に応じた大きさの１つのドットを形成する。従って、ヘッド駆動回路１８が出力する駆動信号の数を制御することにより、いわゆる階調制御が可能である。
【００２４】
ノズル３４からインク滴が吐出すると、ノズル３４に自然に発生するインクのリフィル作用によりインクタンク１２からインク検査手段３を経てインクジェットヘッド２にインクが補給される。
【００２５】
インク検査手段３の構成を図７および図８を参照して説明する。図７は正面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図を示している。インク検査手段３は、内部にインク検査室５２が形成されたフレーム４９と、フレーム４９の一方の面に固定された振動板４３aと、フレーム４９の他面に固定された振動板４３ｂと、振動板４３ａに固定された圧電部材４５ａと、振動板４３ｂに固定された圧電部材４５ｂと、振動板４３ａに形成されたインク入口４１とインク出口４２とから構成されている。
【００２６】
インク入口４１とインク出口４２はチューブ２７に接続されている。このチューブ２７は柔軟性を有する材料で形成されている。この柔軟性によりインク検査室５２で発生する圧力振動がチューブ２７を介してインクジェットヘッド２に伝わるのが防止される。
【００２７】
フレーム４９と振動板４３a、４３ｂは導電性部材であり、これらは互いに導電性が維持された状態で接合され、インクジェット記録装置１の電気回路の基準電位に接地されている。
【００２８】
圧電部材４５ａ、４５ｂはＺ軸方向に分極された圧電部材である。この圧電部材４５ａの振動板４３ａと反対の面には電極が形成されている。同様に、圧電部材４５ｂの振動板４３ｂと反対の面には電極が形成されている。圧電部材４５ａに形成された電極はインク検査手段駆動回路１９に、圧電部材４５ｂに形成された電極は圧力振動評価回路２１に電気的に接続している。
【００２９】
振動板４３ａと圧電部材４５ａはインク検査室内部に充填されたインクに圧力振動を発生させる圧力振動発生手段５４を構成している。インク検査手段駆動回路１９からの駆動信号により、圧電部材４５ａはＺ方向に伸縮するとともにＹ方向にも伸縮する。このＹ方向の伸縮により振動板４３ａはＺ方向に湾曲する。この湾曲によりインク検査室５２内部のインクが加圧されて圧力振動が発生する。
【００３０】
振動板４３ｂと圧電部材４５ｂはインク検査室５２の内部に充填されたインクの圧力振動を検知する圧力振動検知手段５５を構成している。圧電部材４５ａの伸縮によりインク検査室５２内に発生するインクの圧力は、振動板４３ｂを湾曲させる。この湾曲により、圧電部材４５ｂがＹ方向に伸縮するとともに、Ｚ方向にも伸縮する。このＺ方向の伸縮により、圧電部材４５ｂは、インク検査室５２内の圧力振動に応じ、図９に示すような電圧振動を発生する。
【００３１】
圧力振動評価回路２１は、この電圧振動の振幅を検知してインクの検査を行う。圧力振動評価回路２１は、電圧振動の振幅があらかじめ設定された閾値より大きいか小さいかを評価し、大きければキャビテーションによる吐出不良を起こさない正常インクであると判断し、小さければキャビテーションによる吐出不良を起こす異常インクであると判断する。
【００３２】
例えば、インク検査室５２内部のインクにキャビテーションの核が存在しない場合、圧力振動発生手段５４が発生する圧力振動によりインク検査室５２内で負圧が生じても、キャビテーションが発生しない。キャビテーションが発生しないため、インク検査室５２内の圧力振動の振幅は大きい。この場合、圧力振動検出手段５５が発生する電圧振動の振幅が閾値より大きいため、圧力振動評価回路２１はインク検査室５２の内部にあるインクを正常インクと判定する。
【００３３】
一方、インク検査室５２内部のインクにキャビテーションの核が存在する場合、圧力振動発生手段５４が発生する圧力振動の負圧によりインク検査室５２内でキャビテーションが発生する。キャビテーションが発生すると、キャビテーションにより発生した気泡がインク検査室３内の圧力振動を吸収するため、圧力振動の振幅が小さくなる。この場合、圧力振動検出手段５５が発生する電圧振動の振幅が閾値より小さくなるため、圧力振動評価回路２１はインク検査室５２の内部にあるインクを異常インクと判定する。
【００３４】
上記インク検査手段は、圧電振動発生手段５４と圧電振動検知手段５５をそれぞれ別に備えた構成となっている。この構成に代えて、図１０に示すように、インク検査手段３の圧力振動発生手段５４は、圧力振動検知手段５５と兼用させることも可能である。この場合、回路切替手段５８を設け、まずインク検査手段３をインク検査手段駆動回路１９に接続してインク検査室５２内に圧力振動を発生させ、続いてインク検査手段３を圧力振動評価回路２１に接続してインク検査室５２内の残留圧力振動の振幅を評価すれば良い。
【００３５】
本実施例では圧力振動発生手段５４及び圧力振動検知手段５５に圧電部材４５を用いている。圧電部材に代えて、例えば静電気力を用いてこれらの発生手段あるいは検知手段を構成することも可能である。
【００３６】
次に、本発明のインクジェット記録装置１の動作について説明する。なお、インク検査手段３とインクジェットユニット４８にはすでにインクが充填されているとする。
【００３７】
インクジェット記録装置１が印字動作を行う時、インクジェットユニット４８とノズルキャップ１４は印刷状態に配置される。電磁バルブ５ｂ、５ｃは開かれ、電磁バルブ５ａ、５ｄは閉じられている。
【００３８】
記録装置制御回路２６に印刷パターンのデータが送られると、記録装置制御回路２６は印字制御回路５１にデータを転送するとともに搬送モータ５３を駆動して印刷媒体１５を搬送する。また、インク検査手段３の圧力振動発生手段５４を駆動する。
【００３９】
印刷媒体１５がインクジェットユニット４８の下を通過する時に、印字制御回路５１はヘッド駆動回路１８に印刷パターンの階調値に応じた制御信号を送り、ヘッド駆動回路１８はインクジェットヘッド２に対して階調値に応じた数の駆動信号を送る。
【００４０】
駆動信号が送られると、インクジェットヘッド２はノズル３４から階調値に応じた数のインク滴を連続的に吐出して印刷を行う。自然のリフィル作用により、吐出した分のインクがインクタンク１２からインク検査手段３を通ってノズル３４に供給される。
【００４１】
インクがノズル３４に供給される時、インク検査手段３のインク入口４１からインクがインク検査室５２に流入し、検査済みのインクがインク検査室５２からインク出口４２に流出する。
【００４２】
圧力振動検知手段５５は、圧力振動発生手段５４が発生した圧力振動を検知することにより、インク検査室５２を通過するインクを検査して、そのインクがキャビテーションの核を含む異常インクか、そうではない正常インクかを判断する。
【００４３】
例えば、インク検査手段３ａでは異常インクが検出されないが、インク検査手段３ｂで異常インクが検出された場合、電磁バルブ５ｄを開き、電磁バルブ５ｃを閉じることにより、インク検査手段３ｂをインク排出ポンプ１０に接続する。インク検査手段３ａでは異常インクが検出されないので、電磁バルブ５ａは閉じられたままであり、電磁バルブ５ｂは開かれたままである。さらに、電磁バルブ５ｅが閉じられるとともに、インク排出ポンプ１０が作動する。この結果、インク検査手段３ｂで検出された異常インクは、電磁バルブ５ｄからインク排出ポンプ１０を経て廃インク貯蔵タンク１３に廃棄される。このインク廃棄動作中もインク検査手段３ｂは異常インクの検知を続けて、異常インクが検知されなくなった後にインク排出ポンプを停止して電磁バルブ５ｃを開き電磁バルブ５ｄを閉じる。
【００４４】
この一連の動作により、インク検査手段３ｂで検出された異常インクはインクジェットユニット４８に流入することなく廃インク貯蔵タンク１３に排出される。また、この一連の動作の間、インク検査手段３ａで正常と判断されたインクは電磁バルブ５ｂを経由してインクジェットユニット４８に供給され続ける。したがって、インクジェット記録装置１は印刷を中断することなく異常インクを廃棄することができる。
【００４５】
また、例えば、インク検査手段３ａとインク検査手段３ｂで同時に異常インクが検出された場合、電磁バルブ５ａ、５ｄが開かれ、電磁バルブ５ｂ、５ｃが閉じられる。さらに、電磁バルブ５ｅが閉じられるとともに、インク排出ポンプ１０が作動する。この結果、インク検査手段３ａ、３ｂで検出された異常インクは、各々バルブ５ａ、５ｄからインク排出ポンプ１０を経て廃インク貯蔵タンク１３に廃棄される。このインク廃棄動作中もインク検査手段３ａ、３ｂは異常インクの検知を続けて、異常インクが検知されなくなった後にインク排出ポンプを停止して電磁バルブ５ｂ、５ｃを開き電磁バルブ５ａ、５ｄを閉じる。
【００４６】
この一連の動作により、インク検査手段３ａ、３ｂで検出された異常インクはインクジェットユニット４８に流入することなく廃インク貯蔵タンク１３に排出される。インク検査手段３ａ、３ｂ両方で異常インクが検出されたときには、インクジェットユニット４８へのインク供給が断たれるため、インクジェット記録装置１は印刷を中断しなければならない。しかし、２つのインク検査手段３ａ、３ｂで同時に異常インクを検出する確率はきわめて低いため、インクジェット記録装置１が印刷を中断することはほとんどない。また、本実施例ではインク検査手段３の数が２つであるが、この数を増やすことにより、さらに印刷が中断される確率を減らすことも可能である。
【００４７】
インクが異常であるか否かを判断するために、インク検査室５２で発生する圧力振動の下限値は、図９に示すように、インクジェットヘッド２の圧力室３５で発生する圧力振動の下限値Ｐｍｉｎ（図１１）より低くなるようにインク検査手段駆動回路１９の駆動信号が設定される。キャビテーションは、圧力が低い程発生しやすいため、インク検査室５２で発生する圧力振動の下限値を圧力室３５で発生する圧力振動の下限値より低くすることにより、より確実に圧力室３５で発生するキャビテーションによるインク吐出不良を防止できる。
【００４８】
本発明の効果について説明する。
【００４９】
第１に、本発明のインクジェット記録装置では、インクを吐出するための圧力振動を発生させる圧力室３５と、インクを検査するための圧力振動を発生させるインク検査室５２とを分離させたため、インクを検査するための圧力振動が、ノズル３４からインクを吐出させることはない。したがって、インクを検査するために発生させる圧力振動の振幅を大きくすることが可能である。これにより、十分に圧力が低下しないと発生しないようなキャビテーションを起こすインクを、インク吐出動作を行う前に検知することが可能となり、キャビテーションによる吐出不良を未然に防止できる。
【００５０】
さらに、インクを検査するために発生させる圧力振動の圧力の下限値を、インクを吐出するために発生させる圧力振動の下限値より低くすることにより、より確実にキャビテーションによる吐出不良を防止できる。
【００５１】
第２に、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するインクジェットヘッド２と、インクを検査するインク検査手段３ａ、３ｂとの間に、インク検査手段３ａ、３ｂの検査結果に基づいてインクを排出するインク排出手段を設けたので、インク検査手段３ａ、３ｂで吐出不良を引き起こすと判断されたインクを、インクジェットヘッド２を経由することなく排出できる。インクジェットヘッド２は微細で複雑な構造を有するため、一度吐出不良を起こすインクがインクジェットヘッド２の内部に入り込むと、このインクを完全に除去するのは困難になる。吐出不良を起こすインクを予めインクジェットヘッド２の内部に入る前に排出することにより、吐出不良を未然に防止することが可能になる。また、インクジェットヘッド２の内部にあるインクを排出する必要がないので、排出するインクの量を減らすことができ、インクを無駄に消費しないインクジェット記録装置を提供できる。
【００５２】
さらに、インク検査手段３ａ、３ｂと、インク排出手段を並列に設けることにより、インクジェットヘッド２による印刷を継続したまま吐出不良を引き起こすインクを排出することができる。
【００５３】
なお、本発明の第２の効果に関しては、インク検査手段３は本実施例のように圧力振動を発生させるものに限らず、例えば光学的に粒子を検知するパーティクルカウンタや溶存酸素計など、他の方式の検知手段であっても同様の効果が得られる。
【００５４】
上記実施例では、インク排出手段により排出されたインクを貯留する廃インク貯蔵タンクを備えたインクジェット記録装置を説明した。この他に、図１２に示すようにインク排出手段により排出されたインクをインク再生手段を用いて再生させ、再びインク供給系に戻しても良い。この構成では、インク再生手段として真空脱気装置６６を備え、再生されたインクを電磁バルブ５ｆを通してインクタンク１２に戻している。インク再生手段として他に、超音波発生装置、フィルタを用いたろ過装置などを用いることも可能である。インク排出手段３により排出されたインクのみを再生させることにより、インク再生手段が処理するインクの量を減らすことができる。そのため、インク再生手段を小型化できる効果や、インク再生手段が消費するエネルギーを節約できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施例のインクジェット記録装置の概略図。
【図２】本実施例のインク供給系の概略図。
【図３】本実施例のインクジェットユニットの概略図。
【図４】本実施例の駆動回路のブロック図。
【図５】本実施例のインクジェットヘッドの縦断面図。
【図６】本実施例のインクジェットヘッドの横断面図。
【図７】本実施例のインク検査装置の外観図。
【図８】本実施例のインク検査装置の断面図。
【図９】本実施例のインク検査装置に生じる圧力振動と電圧振動を示した図。
【図１０】本発明のインク検査装置の変形例を示した図。
【図１１】本実施例のインクジェットヘッドの圧力室に生じる圧力振動を示した図。
【図１２】本発明のインクジェット記録装置の変形例を示した図。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録装置
２ インクジェットヘッド
３ インク検査手段
５ 電磁バルブ
１０ インク排出ポンプ
１１ 気圧調整ポンプ
１２ インクタンク
１３ 廃インク貯蔵タンク
１４ ノズルキャップ
１５ 印刷媒体
１６ 搬送ベルト
１７ 搬送ローラ
１８ ヘッド駆動回路
１９ インク検査手段駆動回路
２１ 圧力振動評価回路
２３ バルブ駆動回路
２４ ポンプ駆動回路
２５ 圧力センサ
２６ インクジェット記録装置制御回路
２７ チューブ
２８ 天板蓋
２９ インク
３０ インク供給口
３１ 共通圧力室
３２ 天板枠
３３ ノズルプレート
３４ ノズル
３５ 圧力室
３６ 下部圧電部材
３７ 上部圧電部材
３８ アクチュエータ
３９ 電極
４０ 基板
４１ インク入口
４２ インク出口
４３ 振動板
４５ 圧電部材
４８ インクジェットユニット
４９ フレーム
５０ ノズル面
５１ 印字制御回路
５２ インク検査室
５３ インクジェットユニット可動手段
５４ 圧力振動発生手段
５５ 圧力振動検出手段
５６ 搬送モータ
５７ 搬送モータ駆動回路
５８ 回路切替手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出不良を予防するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置では、インク滴を正常に吐出できない吐出不良を起こす課題が知られている。インクジェット記録装置を電子デバイスの製造に用いた場合、吐出不良は製造不良に直結するため、その損失は甚大である。吐出不良を予測し、未然に防止することができれば、このような損失の発生を回避できる。
【０００３】
このような課題に対して、特許文献１には、インクを吐出するための圧力を発生する圧力室（特許文献１ではキャビティ）内のインクの圧力振動を、振動板を介して検知し、圧力振動のパターンからインク粘度の増加やキャビティ内への気泡の混入などによる吐出不良を予測することにより吐出不良を未然に防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３１４４５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吐出不良を起こす原因の一つとして、インク滴を吐出させるためにインクジェットヘッドの圧力室に圧力振動を発生させた時に、インクの圧力が低下することにより発生するキャビテーションが挙げられる。このキャビテーションは、インク中にキャビテーションの原因となる核が存在し、なおかつインクの圧力が大きく低下した時に発生する。
【０００５】
特許文献１に開示されている技術では、以下に述べる理由により、このキャビテーションによる吐出不良を防止できないという課題がある。インク中にキャビテーションの核が存在しても、検知する圧力振動の振幅が小さい場合、その圧力振動はインク中に核が存在しない場合と実質的に変わらないため、核の存在は検知できない。また、検知する圧力振動の振幅が大きい場合、検知する対象のインクがノズルから吐出してしまうため、インクを吐出させる前にキャビテーションの発生を予測することができない。
【０００６】
本発明は、インク中に発生するキャビテーションによる吐出不良を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置は、
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室にインクを供給するインク供給手段と、前記圧力室の容積を可変させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、
インク検査室と、前記インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、前記圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、前記インク検査室にインクを導入するインク入口と、前記インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段と、
前記インク供給手段と前記インク出口を流体的に接続する接続手段とをしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インク中のキャビテーションの核をインク吐出前に検知できるので、インク吐出不良による印刷不良を起こしにくいインクジェット記録装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明でいうインクとは、単に文字や画像を形成する色材材料だけでなく、例えば電気回路の配線パターン形成に用いられる導電性材料などを含む、インクジェット記録装置が印刷媒体に対して吐出する液体のことをいう。また、本発明でいう印刷媒体とは、単にその表面に文字や画像などの情報を保持する紙などの記録媒体だけでなく、電気回路の基板などを含む、インクジェット記録装置が吐出した液体を付着させる部材のことをいう。
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置の構成について説明する。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、インクジェット記録装置１は、インクを吐出するインクジェットヘッド２が集積されたインクジェットユニット４８と、印刷媒体１５を搬送する搬送手段と、インクジェットユニット４８へ供給するインクを検査するインク検査手段３ａ、３ｂと、不要なインクを排出するインク排出手段と、インクジェットユニット４８のノズルからインクを回収するノズルキャップ１４と、インクジェットユニット４８とノズルキャップ１４を可動する可動手段と、インクジェットユニット４８及びノズルキャップ１４に接続されたインク供給系と、これらの構成要素を駆動制御する電気回路から構成されている。
【００１２】
図１に示すように、搬送手段は、搬送ベルト１６と、搬送ローラ１７と、搬送ローラを駆動する搬送モータ５６とから構成されている。搬送ベルト１６の近傍に帯電器６５を備え、印刷媒体１５を搬送ベルト１６に静電気力で吸着させて搬送している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、インクジェット記録装置１が印刷状態にある時は、インクジェットユニット４８は搬送ベルト１６に近接する位置に保持される。そのとき、ノズルキャップ１４は印刷動作を阻害しない位置に退避している。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、インクジェット記録装置１がメンテナンス状態になると、可動手段６０、６１によりインクジェットユニット４８は搬送ベルト１６から離されるとともに、ノズルキャップ１４がインクジェットユニット４８のノズル３４を覆う位置に移動する。この状態でノズルキャップ１４はノズル３４から排出されるインクを回収することができる。
【００１５】
図２に示すように、インク供給系は、インクを貯蔵するインクタンク１２と、インクを検査する２つのインク検査手段３ａ、３ｂと、インクの流れを切り替える電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、不要なインクを排出するインク排出ポンプ１０と、排出されたインクを貯蔵する廃インク貯蔵タンク１３と、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力を調整する圧力調整ポンプ１１とから構成されている。インク検査手段３ａ、３ｂは並列に設けられ、電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを介して不要インクの排出とインクジェットユニット４８へのインク供給を切り替えるようになっている。図中の矢印は、インクあるいは空気が流れる方向を示している。
【００１６】
電磁バルブ５ａ、５ｂは一組でインク排出手段を構成している。また電磁バルブ５ｃ、５ｄ一組で別のインク排出手段を構成している。
【００１７】
圧力調整ポンプ１１は、インクジェットユニット４８に設けられた圧力センサ２５が検知した静的圧力の値に基づいてインクタンク１２内の圧力を調整する。これにより、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力は、ノズル３４からインクが流出せず、なおかつノズルから空気を吸い込まない値に制御される。
【００１８】
図３に示すように、インクジェットユニット４８は、複数のインクジェットヘッド２と、インクジェットヘッド２を保持するフレーム４９と、インクジェットユニットの外部から供給されたインクを各々のインクジェットヘッド２に分岐するインク分岐手段６２と、インクジェットユニット４８に供給されるインクの静的圧力を検知する圧力センサ２５で構成されている。
【００１９】
インクジェットヘッド２はフレーム４９により印字走査方向に対して所定の角度で保持されている。これにより、インクジェットヘッド２のノズル３４の配列間隔の制約を受けることなく、高い解像度の印字を１回の走査で行うことができる。
【００２０】
インクジェット記録装置１を制御する電気回路は、図４に示すように、インクジェットヘッドを制御する回路、インク検査手段を制御する回路、インク供給を制御する回路、印刷媒体１５を搬送する搬送モータ５６を駆動する搬送モータ駆動回路５７とこれらの回路を統括制御する記録装置制御回路２６で構成されている。インクジェットヘッド制御回路は、インクジェットヘッド２の駆動信号を発生するヘッド駆動回路１８と、印字パターンに応じてヘッド駆動回路１８を制御する印字制御回路５１で構成されている。インク検査手段の制御回路は、インク検査手段３ａ、３ｂに具備された圧力振動発生手段５４を駆動するインク検査手段駆動回路１９ａ、１９ｂと、インク検査手段３に具備された圧力振動検出手段５５が発生した電気信号を評価し、インクの検査結果を判定する圧力振動評価回路２１ａ、２１ｂで構成されている。インク供給制御回路は、電磁バルブ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅを各々開閉するバルブ駆動回路２３と、インク排出ポンプ１０および圧力調整ポンプ１１を各々駆動するポンプ駆動回路２４で構成されている。
【００２１】
図５及び図６に示すように、インクジェットヘッド２は、インクを吐出する複数のノズル３４と、各々のノズルに連通する複数の圧力室３５と、各々の圧力室３５の内面に形成された複数の電極３９と、圧力室３５の間に設けられた複数のアクチュエータ３８ａ、３８ｂと、各々の圧力室３５に連通してインクを補給する共通圧力室３１と、インクを共通圧力室３１に送るインク供給口３０とから構成される。アクチュエータ３８ａ、３８ｂは、下部圧電部材３６と上部圧電部材３７とから構成される。下部圧電部材３６は、アクチュエータの直立方向に平行に分極されている。上部圧電部材３７は下部圧電部材３６とは反対方向に分極されている。電極３９は電気的に各々独立してヘッド駆動回路１８に接続されている。インク供給口３０と共通圧力室３１は圧力室３５にインクを供給するインク供給手段を構成している。
【００２２】
インクが圧力室３５とノズル３４の内部に充填された状態で、例えば電極３９ｂにヘッド駆動回路１８からの駆動信号が印加されると、電界の作用によりアクチュエータがせん断変形し、圧力室３５の容積が可変する。これにより圧力室３５の内部に充填されたインクは加圧され、圧力室内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、ノズル３４からインク滴が吐出する。
【００２３】
インクジェットヘッド２は、ヘッド駆動回路１８から連続的に複数の駆動信号が印加されると、その数のインク滴を連続的に吐出する。連続的に吐出した複数のインク滴は、印刷媒体１５に付着すると、合体してインク滴の数に応じた大きさの１つのドットを形成する。従って、ヘッド駆動回路１８が出力する駆動信号の数を制御することにより、いわゆる階調制御が可能である。
【００２４】
ノズル３４からインク滴が吐出すると、ノズル３４に自然に発生するインクのリフィル作用によりインクタンク１２からインク検査手段３を経てインクジェットヘッド２にインクが補給される。
【００２５】
インク検査手段３の構成を図７および図８を参照して説明する。図７は正面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図を示している。インク検査手段３は、内部にインク検査室５２が形成されたフレーム４９と、フレーム４９の一方の面に固定された振動板４３aと、フレーム４９の他面に固定された振動板４３ｂと、振動板４３ａに固定された圧電部材４５ａと、振動板４３ｂに固定された圧電部材４５ｂと、振動板４３ａに形成されたインク入口４１とインク出口４２とから構成されている。
【００２６】
インク入口４１とインク出口４２はチューブ２７に接続されている。このチューブ２７は柔軟性を有する材料で形成されている。この柔軟性によりインク検査室５２で発生する圧力振動がチューブ２７を介してインクジェットヘッド２に伝わるのが防止される。
【００２７】
フレーム４９と振動板４３a、４３ｂは導電性部材であり、これらは互いに導電性が維持された状態で接合され、インクジェット記録装置１の電気回路の基準電位に接地されている。
【００２８】
圧電部材４５ａ、４５ｂはＺ軸方向に分極された圧電部材である。この圧電部材４５ａの振動板４３ａと反対の面には電極が形成されている。同様に、圧電部材４５ｂの振動板４３ｂと反対の面には電極が形成されている。圧電部材４５ａに形成された電極はインク検査手段駆動回路１９に、圧電部材４５ｂに形成された電極は圧力振動評価回路２１に電気的に接続している。
【００２９】
振動板４３ａと圧電部材４５ａはインク検査室内部に充填されたインクに圧力振動を発生させる圧力振動発生手段５４を構成している。インク検査手段駆動回路１９からの駆動信号により、圧電部材４５ａはＺ方向に伸縮するとともにＹ方向にも伸縮する。このＹ方向の伸縮により振動板４３ａはＺ方向に湾曲する。この湾曲によりインク検査室５２内部のインクが加圧されて圧力振動が発生する。
【００３０】
振動板４３ｂと圧電部材４５ｂはインク検査室５２の内部に充填されたインクの圧力振動を検知する圧力振動検知手段５５を構成している。圧電部材４５ａの伸縮によりインク検査室５２内に発生するインクの圧力は、振動板４３ｂを湾曲させる。この湾曲により、圧電部材４５ｂがＹ方向に伸縮するとともに、Ｚ方向にも伸縮する。このＺ方向の伸縮により、圧電部材４５ｂは、インク検査室５２内の圧力振動に応じ、図９に示すような電圧振動を発生する。
【００３１】
圧力振動評価回路２１は、この電圧振動の振幅を検知してインクの検査を行う。圧力振動評価回路２１は、電圧振動の振幅があらかじめ設定された閾値より大きいか小さいかを評価し、大きければキャビテーションによる吐出不良を起こさない正常インクであると判断し、小さければキャビテーションによる吐出不良を起こす異常インクであると判断する。
【００３２】
例えば、インク検査室５２内部のインクにキャビテーションの核が存在しない場合、圧力振動発生手段５４が発生する圧力振動によりインク検査室５２内で負圧が生じても、キャビテーションが発生しない。キャビテーションが発生しないため、インク検査室５２内の圧力振動の振幅は大きい。この場合、圧力振動検出手段５５が発生する電圧振動の振幅が閾値より大きいため、圧力振動評価回路２１はインク検査室５２の内部にあるインクを正常インクと判定する。
【００３３】
一方、インク検査室５２内部のインクにキャビテーションの核が存在する場合、圧力振動発生手段５４が発生する圧力振動の負圧によりインク検査室５２内でキャビテーションが発生する。キャビテーションが発生すると、キャビテーションにより発生した気泡がインク検査室３内の圧力振動を吸収するため、圧力振動の振幅が小さくなる。この場合、圧力振動検出手段５５が発生する電圧振動の振幅が閾値より小さくなるため、圧力振動評価回路２１はインク検査室５２の内部にあるインクを異常インクと判定する。
【００３４】
上記インク検査手段は、圧電振動発生手段５４と圧電振動検知手段５５をそれぞれ別に備えた構成となっている。この構成に代えて、図１０に示すように、インク検査手段３の圧力振動発生手段５４は、圧力振動検知手段５５と兼用させることも可能である。この場合、回路切替手段５８を設け、まずインク検査手段３をインク検査手段駆動回路１９に接続してインク検査室５２内に圧力振動を発生させ、続いてインク検査手段３を圧力振動評価回路２１に接続してインク検査室５２内の残留圧力振動の振幅を評価すれば良い。
【００３５】
本実施例では圧力振動発生手段５４及び圧力振動検知手段５５に圧電部材４５を用いている。圧電部材に代えて、例えば静電気力を用いてこれらの発生手段あるいは検知手段を構成することも可能である。
【００３６】
次に、本発明のインクジェット記録装置１の動作について説明する。なお、インク検査手段３とインクジェットユニット４８にはすでにインクが充填されているとする。
【００３７】
インクジェット記録装置１が印字動作を行う時、インクジェットユニット４８とノズルキャップ１４は印刷状態に配置される。電磁バルブ５ｂ、５ｃは開かれ、電磁バルブ５ａ、５ｄは閉じられている。
【００３８】
記録装置制御回路２６に印刷パターンのデータが送られると、記録装置制御回路２６は印字制御回路５１にデータを転送するとともに搬送モータ５３を駆動して印刷媒体１５を搬送する。また、インク検査手段３の圧力振動発生手段５４を駆動する。
【００３９】
印刷媒体１５がインクジェットユニット４８の下を通過する時に、印字制御回路５１はヘッド駆動回路１８に印刷パターンの階調値に応じた制御信号を送り、ヘッド駆動回路１８はインクジェットヘッド２に対して階調値に応じた数の駆動信号を送る。
【００４０】
駆動信号が送られると、インクジェットヘッド２はノズル３４から階調値に応じた数のインク滴を連続的に吐出して印刷を行う。自然のリフィル作用により、吐出した分のインクがインクタンク１２からインク検査手段３を通ってノズル３４に供給される。
【００４１】
インクがノズル３４に供給される時、インク検査手段３のインク入口４１からインクがインク検査室５２に流入し、検査済みのインクがインク検査室５２からインク出口４２に流出する。
【００４２】
圧力振動検知手段５５は、圧力振動発生手段５４が発生した圧力振動を検知することにより、インク検査室５２を通過するインクを検査して、そのインクがキャビテーションの核を含む異常インクか、そうではない正常インクかを判断する。
【００４３】
例えば、インク検査手段３ａでは異常インクが検出されないが、インク検査手段３ｂで異常インクが検出された場合、電磁バルブ５ｄを開き、電磁バルブ５ｃを閉じることにより、インク検査手段３ｂをインク排出ポンプ１０に接続する。インク検査手段３ａでは異常インクが検出されないので、電磁バルブ５ａは閉じられたままであり、電磁バルブ５ｂは開かれたままである。さらに、電磁バルブ５ｅが閉じられるとともに、インク排出ポンプ１０が作動する。この結果、インク検査手段３ｂで検出された異常インクは、電磁バルブ５ｄからインク排出ポンプ１０を経て廃インク貯蔵タンク１３に廃棄される。このインク廃棄動作中もインク検査手段３ｂは異常インクの検知を続けて、異常インクが検知されなくなった後にインク排出ポンプを停止して電磁バルブ５ｃを開き電磁バルブ５ｄを閉じる。
【００４４】
この一連の動作により、インク検査手段３ｂで検出された異常インクはインクジェットユニット４８に流入することなく廃インク貯蔵タンク１３に排出される。また、この一連の動作の間、インク検査手段３ａで正常と判断されたインクは電磁バルブ５ｂを経由してインクジェットユニット４８に供給され続ける。したがって、インクジェット記録装置１は印刷を中断することなく異常インクを廃棄することができる。
【００４５】
また、例えば、インク検査手段３ａとインク検査手段３ｂで同時に異常インクが検出された場合、電磁バルブ５ａ、５ｄが開かれ、電磁バルブ５ｂ、５ｃが閉じられる。さらに、電磁バルブ５ｅが閉じられるとともに、インク排出ポンプ１０が作動する。この結果、インク検査手段３ａ、３ｂで検出された異常インクは、各々バルブ５ａ、５ｄからインク排出ポンプ１０を経て廃インク貯蔵タンク１３に廃棄される。このインク廃棄動作中もインク検査手段３ａ、３ｂは異常インクの検知を続けて、異常インクが検知されなくなった後にインク排出ポンプを停止して電磁バルブ５ｂ、５ｃを開き電磁バルブ５ａ、５ｄを閉じる。
【００４６】
この一連の動作により、インク検査手段３ａ、３ｂで検出された異常インクはインクジェットユニット４８に流入することなく廃インク貯蔵タンク１３に排出される。インク検査手段３ａ、３ｂ両方で異常インクが検出されたときには、インクジェットユニット４８へのインク供給が断たれるため、インクジェット記録装置１は印刷を中断しなければならない。しかし、２つのインク検査手段３ａ、３ｂで同時に異常インクを検出する確率はきわめて低いため、インクジェット記録装置１が印刷を中断することはほとんどない。また、本実施例ではインク検査手段３の数が２つであるが、この数を増やすことにより、さらに印刷が中断される確率を減らすことも可能である。
【００４７】
インクが異常であるか否かを判断するために、インク検査室５２で発生する圧力振動の下限値は、図９に示すように、インクジェットヘッド２の圧力室３５で発生する圧力振動の下限値Ｐｍｉｎ（図１１）より低くなるようにインク検査手段駆動回路１９の駆動信号が設定される。キャビテーションは、圧力が低い程発生しやすいため、インク検査室５２で発生する圧力振動の下限値を圧力室３５で発生する圧力振動の下限値より低くすることにより、より確実に圧力室３５で発生するキャビテーションによるインク吐出不良を防止できる。
【００４８】
本発明の効果について説明する。
【００４９】
第１に、本発明のインクジェット記録装置では、インクを吐出するための圧力振動を発生させる圧力室３５と、インクを検査するための圧力振動を発生させるインク検査室５２とを分離させたため、インクを検査するための圧力振動が、ノズル３４からインクを吐出させることはない。したがって、インクを検査するために発生させる圧力振動の振幅を大きくすることが可能である。これにより、十分に圧力が低下しないと発生しないようなキャビテーションを起こすインクを、インク吐出動作を行う前に検知することが可能となり、キャビテーションによる吐出不良を未然に防止できる。
【００５０】
さらに、インクを検査するために発生させる圧力振動の圧力の下限値を、インクを吐出するために発生させる圧力振動の下限値より低くすることにより、より確実にキャビテーションによる吐出不良を防止できる。
【００５１】
第２に、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するインクジェットヘッド２と、インクを検査するインク検査手段３ａ、３ｂとの間に、インク検査手段３ａ、３ｂの検査結果に基づいてインクを排出するインク排出手段を設けたので、インク検査手段３ａ、３ｂで吐出不良を引き起こすと判断されたインクを、インクジェットヘッド２を経由することなく排出できる。インクジェットヘッド２は微細で複雑な構造を有するため、一度吐出不良を起こすインクがインクジェットヘッド２の内部に入り込むと、このインクを完全に除去するのは困難になる。吐出不良を起こすインクを予めインクジェットヘッド２の内部に入る前に排出することにより、吐出不良を未然に防止することが可能になる。また、インクジェットヘッド２の内部にあるインクを排出する必要がないので、排出するインクの量を減らすことができ、インクを無駄に消費しないインクジェット記録装置を提供できる。
【００５２】
さらに、インク検査手段３ａ、３ｂと、インク排出手段を並列に設けることにより、インクジェットヘッド２による印刷を継続したまま吐出不良を引き起こすインクを排出することができる。
【００５３】
なお、本発明の第２の効果に関しては、インク検査手段３は本実施例のように圧力振動を発生させるものに限らず、例えば光学的に粒子を検知するパーティクルカウンタや溶存酸素計など、他の方式の検知手段であっても同様の効果が得られる。
【００５４】
上記実施例では、インク排出手段により排出されたインクを貯留する廃インク貯蔵タンクを備えたインクジェット記録装置を説明した。この他に、図１２に示すようにインク排出手段により排出されたインクをインク再生手段を用いて再生させ、再びインク供給系に戻しても良い。この構成では、インク再生手段として真空脱気装置６６を備え、再生されたインクを電磁バルブ５ｆを通してインクタンク１２に戻している。インク再生手段として他に、超音波発生装置、フィルタを用いたろ過装置などを用いることも可能である。インク排出手段３により排出されたインクのみを再生させることにより、インク再生手段が処理するインクの量を減らすことができる。そのため、インク再生手段を小型化できる効果や、インク再生手段が消費するエネルギーを節約できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施例のインクジェット記録装置の概略図。
【図２】本実施例のインク供給系の概略図。
【図３】本実施例のインクジェットユニットの概略図。
【図４】本実施例の駆動回路のブロック図。
【図５】本実施例のインクジェットヘッドの縦断面図。
【図６】本実施例のインクジェットヘッドの横断面図。
【図７】本実施例のインク検査装置の外観図。
【図８】本実施例のインク検査装置の断面図。
【図９】本実施例のインク検査装置に生じる圧力振動と電圧振動を示した図。
【図１０】本発明のインク検査装置の変形例を示した図。
【図１１】本実施例のインクジェットヘッドの圧力室に生じる圧力振動を示した図。
【図１２】本発明のインクジェット記録装置の変形例を示した図。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録装置
２ インクジェットヘッド
３ インク検査手段
５ 電磁バルブ
１０ インク排出ポンプ
１１ 気圧調整ポンプ
１２ インクタンク
１３ 廃インク貯蔵タンク
１４ ノズルキャップ
１５ 印刷媒体
１６ 搬送ベルト
１７ 搬送ローラ
１８ ヘッド駆動回路
１９ インク検査手段駆動回路
２１ 圧力振動評価回路
２３ バルブ駆動回路
２４ ポンプ駆動回路
２５ 圧力センサ
２６ インクジェット記録装置制御回路
２７ チューブ
２８ 天板蓋
２９ インク
３０ インク供給口
３１ 共通圧力室
３２ 天板枠
３３ ノズルプレート
３４ ノズル
３５ 圧力室
３６ 下部圧電部材
３７ 上部圧電部材
３８ アクチュエータ
３９ 電極
４０ 基板
４１ インク入口
４２ インク出口
４３ 振動板
４５ 圧電部材
４８ インクジェットユニット
４９ フレーム
５０ ノズル面
５１ 印字制御回路
５２ インク検査室
５３ インクジェットユニット可動手段
５４ 圧力振動発生手段
５５ 圧力振動検出手段
５６ 搬送モータ
５７ 搬送モータ駆動回路
５８ 回路切替手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室にインクを供給するインク供給手段と、前記圧力室の容積を可変させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、
インク検査室と、前記インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、前記圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、前記インク検査室にインクを導入するインク入口と、前記インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段と、
前記インク供給手段と前記インク出口を流体的に接続する接続手段と
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク検査室に発生する圧力振動の圧力の下限値を前記圧力室に発生する圧力振動の圧力の下限値より低く設定したことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するインクを検査するインク検査手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク検査手段との間に流体的に接続し、前記インク検査手段の検査結果に基づき前記インクを排出する排出手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク検査手段と前記排出手段を複数個並列に設けたことを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記排出手段から排出されたインクを再生するインク再生手段を有し、前記インク再生手段で再生されたインクを前記インクジェットヘッドに供給することを特徴とする請求項３または４記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室にインクを供給するインク供給手段と、前記圧力室の容積を可変させるアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、
インク検査室と、前記インク検査室に圧力振動を発生させる圧力振動発生手段と、前記圧力振動を検知する圧力振動検知手段と、前記インク検査室にインクを導入するインク入口と、前記インク検査室からインクを排出するインク出口とを有するインク検査手段と、
前記インク供給手段と前記インク出口を流体的に接続する接続手段と
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク検査室に発生する圧力振動の圧力の下限値を前記圧力室に発生する圧力振動の圧力の下限値より低く設定したことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給するインクを検査するインク検査手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク検査手段との間に流体的に接続し、前記インク検査手段の検査結果に基づき前記インクを排出する排出手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク検査手段と前記排出手段を複数個並列に設けたことを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記排出手段から排出されたインクを再生するインク再生手段を有し、前記インク再生手段で再生されたインクを前記インクジェットヘッドに供給することを特徴とする請求項３または４記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−３２６２７１（Ｐ２００７−３２６２７１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５８４３４（Ｐ２００６−１５８４３４）
【出願日】平成１８年６月７日（２００６．６．７）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月７日（２００６．６．７）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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