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JP2006123203A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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JP2006123203A
JP2006123203A JP2004311093A JP2004311093A JP2006123203A JP 2006123203 A JP2006123203 A JP 2006123203A JP 2004311093 A JP2004311093 A JP 2004311093A JP 2004311093 A JP2004311093 A JP 2004311093A JP 2006123203 A JP2006123203 A JP 2006123203A
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recording
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unit
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JP2004311093A
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Takeshi Yamazaki
健 山崎
Tetsushi Aoki
哲志 青木
Fujio Miyamoto
不二夫 宮本
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

【課題】ライン型の記録ヘッド等の大型の記録ヘッドを用いて画像記録を行う場合でも高精度な吐出不良検知を行い、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】記録媒体Pの上にインクを吐出する複数のノズルを備えてなる記録ヘッド5と、記録ヘッド5の吐出不良の有無を記録ヘッド5の短辺方向において検知する移動検知部7を備える吐出不良検知機構と、吐出不良検知機構の移動検知部7をノズル列方向に沿って移動させるユニット移動機構10とを備えた。
【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、長尺の記録ヘッドを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
一般に、様々な記録媒体に対して印刷を行うことのできる手段として、インクジェット方式によって画像記録を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタは、例えば、インクタンクからインク供給管を介して記録ヘッドにインクを供給し、供給されたインクをピエゾ素子等の圧電素子に電圧を印加することにより記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体に対して吐出させ、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させることによって、記録媒体上に順次画像を記録するものである。
また、近年は、画像記録の高速化を図ることが求められており、ライン型の大型の記録ヘッドを用いて画像記録を行ったり、記録ヘッドを搬送方向にずらして千鳥状に配置したマルチヘッドを用いた画像記録が行われている(例えば、特許文献1参照)。
インクジェット方式の画像記録装置は、従来のフレキソ印刷等のように製版工程を必要としないため少量の印刷にも簡易かつ迅速に対応することができ、需要に応じた印刷が可能であるという長所がある。
しかし、このようなインクジェットプリンタに用いられる記録ヘッドにおいては、連続して記録作業を行った場合に、ノズルから吐出され霧状になったインクがノズル付近に付着、堆積してインクの吐出曲がりの原因となったり、ノズルの目詰まりを引き起こしノズル欠の原因となる等、画像記録に不具合を生じるおそれがある。
そのため、正常な画像記録を行うためには、適宜記録ヘッドの吐出不良の有無を検知し、吐出不良が生じている場合には記録ヘッドのノズル回復動作を行い吐出可能な状態に回復させることが必要となる。
そこで、従来より、ノズル欠等を検知する手段を備えるとともに、ノズル欠を生じている部分を吸引し、ノズル欠を解消させる手段(例えば、特許文献2参照)等が提案されている。このような検知手段においては、記録ヘッドの長手方向の両端部に光センサ等を設けて吐出不良の有無を検知することが一般的である。
特許3347493号公報 特許2718724号公報
しかしながら、前記のようなライン型の記録ヘッドを用いて画像記録を行う場合、記録ヘッドには画像記録を行う記録媒体と同一幅分のノズルを配置する必要があるため、画像記録を行う記録媒体が大判化するのに伴い記録ヘッドは長尺化する。また、シリアル型の記録ヘッドにおいても、画像記録の高速化に対応する等のため記録ヘッドが長尺化する場合がある。このような場合、記録ヘッドの長手方向の両端部に光センサ等を設けてすべてのノズルについて吐出不良の有無を検知するためには、非常に高精度な光学系を用いる必要があり、また光学的に遠いノズルと近いノズルとが生じるために、光の回折等の影響により光のSN比が大きく異なることから受光回路も複雑化する。このため、装置コストが上昇せざるを得ないという問題がある。
また、マルチヘッドを用いて画像記録を行う場合には、搬送方向にずれて配置されている記録ヘッドについてそれぞれ正確に列をそろえなければ、精度の高い吐出不良検知を行うことができないため、高精度な検知を行うことはライン型の記録ヘッドの場合以上に困難であるという問題がある。
そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、ライン型の記録ヘッド等の大型の記録ヘッドを用いて画像記録を行う場合でも高精度な吐出不良検知を行い、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
このような問題を解決するため、請求項1に記載されている発明は、記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルを備えてなる記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの吐出不良の有無を前記記録ヘッドの短辺方向において検知する移動検知部を備える吐出不良検知機構と、
前記吐出不良検知機構の前記移動検知部を前記ノズル列方向に沿って移動させる移動機構とを備えたことを特徴としている。
このような構成を有する請求項1に記載の発明は、移動機構によって吐出不良検知機構を記録ヘッドのノズル列方向に沿って移動させながら記録ヘッドの短辺方向において記録ヘッドの吐出不良の有無を検知するようになっている。
請求項2に記載されている発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、前記吐出不良検知機構は、光を照射する発光部と前記発光部から照射された光を受光する受光部とを備える光センサであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項2に記載の発明は、吐出不良検知機構は、発光部から照射された光を受光部で受光し、その光量の差異によって吐出不良の有無を検知するようになっている。
請求項3に記載されている発明は、請求項2に記載のインクジェット記録装置において、前記移動検知部は、前記発光部及び前記受光部のうち少なくともいずれか一方で構成されることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
このような構成を有する請求項3に記載の発明は、発光部、受光部の双方又はいずれか一方を移動させながら記録ヘッドの吐出不良の検知を行うようになっている。
請求項4に記載されている発明は、請求項2又は請求項3に記載のインクジェット記録装置において、前記受光部は、前記ノズル列方向に沿って移動するものであり、前記吐出不良検知機構は、前記受光部に向かって光の照射方向を制御する光照射制御手段とを有することを特徴としている。
このような構成を有する請求項4に記載の発明は、吐出不良検知機構は、ノズル列方向に沿って移動する受光部と、受光部に向かって光の照射方向を制御する光照射制御手段とを用いて記録ヘッドの吐出不良の検知を行うようになっている。
請求項5に記載されている発明は、請求項2に記載のインクジェット記録装置において、前記吐出不良検知機構は、前記発光部から照射された光を前記受光部に導くミラーを備え、前記移動検知部は、前記ミラーのうちの少なくとも1つを含んで構成され、前記移動機構は、前記ミラーを前記記録ヘッドの長手方向に移動させるものであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項5に記載の発明は、吐出不良検知機構は、ミラーを記録ヘッドの長手方向に移動させながら記録ヘッドの吐出不良の検知を行うようになっている。
請求項6に記載されている発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、記録ヘッドのノズル回復動作を行うノズル回復機構を備え、前記移動機構は、前記移動検知部と前記ノズル回復機構とをともに移動させるものであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項6に記載の発明は、移動機構によって移動検知部とノズル回復機構とを移動させ、吐出不良の検知と記録ヘッドのノズル回復動作とを行うようになっている。
請求項7に記載されている発明は、請求項6に記載のインクジェット記録装置において、前記ノズル回復機構は、インクを空吐出させる空吐出受け部、インクを吸引する吸引キャップ、インクを除去するインク除去手段のうち、少なくともいずれか1つを含むことを特徴としている。
このような構成を有する請求項7に記載の発明は、空吐出受け部にインクを空吐出させるか、吸引キャップによってインクを吸引するか、インク除去手段によってインクを除去するかのうち少なくともいずれか1つの手段によって記録ヘッドのノズル回復動作を行うようになっている。
請求項8に記載されている発明は、請求項7に記載のインクジェット記録装置において、前記吐出不良検知機構は、前記空吐出受け部に対するインク吐出によって吐出不良の有無を検知するものであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項8に記載の発明は、吐出不良検知機構は、空吐出受け部にインクを吐出する際に吐出不良の有無を検知するようになっている。
請求項9に記載されている発明は、請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記ノズル回復機構は、前記吐出不良検知機構により吐出不良が検知されると、前記記録ヘッドのノズル回復動作を行うものであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項9に記載の発明は、吐出不良検知機構によって吐出不良が検知された場合には、吐出不良が検知された部分についてノズル回復機構によって記録ヘッドのノズル回復動作が行われるようになっている。
請求項10に記載されている発明は、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、記録ヘッドが記録媒体の搬送方向にずれて千鳥状に配置されたマルチヘッドであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項10に記載の発明は、記録媒体の搬送方向にずれて千鳥状に配置されたマルチヘッドによって画像記録を行うようになっている。
請求項11に記載されている発明は、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、前記ノズルが前記記録ヘッドの長手方向に沿って列状に配置されたライン型の記録ヘッドであることを特徴としている。
このような構成を有する請求項11に記載の発明は、ノズルが記録ヘッドの長手方向に沿って列状に配置されたライン型の記録ヘッドによって画像記録を行うようになっている。
請求項1に記載された発明によれば、吐出不良検知機構を記録ヘッドのノズル列方向に沿って移動させることができるので、ライン型の記録ヘッドのように長大な記録ヘッドによって画像記録を行う場合でも、記録ヘッドの吐出不良を検知する吐出不良検知機構は記録ヘッドのノズル列と同じだけの長さを必要としない。このため、画像記録の高速化を図るために長大な記録ヘッドを用いる場合でも吐出不良検知機構は小型のもので足り、装置の小型化を図ることができる。
また、記録ヘッドの短辺方向において吐出不良を検知するので、記録ヘッドの長手方向において検知を行う場合と異なり、大型で高精度の検知機構を設けなくても正確な吐出不良検知を行うことができるため、装置の信用性を維持しながら装置コストを抑えることができるという効果を奏する。
請求項2に記載された発明によれば、発光部から照射された光を受光部で受光し、その光量の差異によって吐出不良の有無を検知するという簡易な構成によって適切に吐出不良を検知することができる。さらに、短辺方向に検知を行うため、長手方向に検知を行う場合と比較して光路長も短くなり、光の回折等による影響を受け難くなる。このため、装置の信用性を維持しながら装置コストを抑えることができるという効果を奏する。
請求項3に記載された発明によれば、発光部及び受光部のうち少なくともいずれか一方をノズル列方向に沿って移動させて記録ヘッドの吐出不良の検知を行うので、簡易かつ確実に吐出不良を検知することができるという効果を奏する。
請求項4に記載された発明によれば、ノズル列方向に沿って移動する受光部と、受光部に向かって光の照射方向を制御する光照射制御手段とを用いて記録ヘッドの吐出不良の検知を行うので、簡易かつ確実に吐出不良を検知することができるという効果を奏する。
請求項5に記載された発明によれば、ミラーを用いて記録ヘッドの吐出不良の検知を行うので、簡易かつ確実に吐出不良を検知することができるという効果を奏する。
請求項6に記載された発明によれば、移動検知部とノズル回復機構とを一体として移動させるので、吐出不良の検知をした後、吐出不良が検知された場合にはすぐにノズル回復動作を行うことができ、作業効率が上がるという効果を奏する。
請求項7に記載された発明によれば、ノズル回復機構して、空吐出受け部、吸引キャップ、インク除去手段のいずれかを備えているので、吐出不良が検知されたときには適切に記録ヘッドのノズル回復動作を行うことができるという効果を奏する。
請求項8に記載された発明によれば、吐出不良の検知を空吐出受け部に対してインクを吐出する際に行うので、別途吐出不良の検知のためにインクを吐出する必要がなく、インク消費を抑えながら適切に吐出不良の検知を行うことができるという効果を奏する。
請求項9に記載された発明によれば、吐出不良が検知された場合にはその部分についてノズル回復動作を行うので、無駄なく確実に記録ヘッドのノズル回復動作を行うことができ、作業効率が上がるとともに、高精細な画像記録が行うことができるという効果を奏する。
請求項10に記載された発明によれば、マルチヘッドを用いて画像記録を行う場合でも、記録ヘッドの吐出不良を検知する吐出不良検知機構は小型のもので足り、装置の小型化を図れるとともに、大型で高精度のセンサや光のゲインの調整機構等を設けずに、適切な吐出不良検知を行うことができるため、装置の信用性を維持しながら装置コストを抑えることができるという効果を奏する。
請求項11に記載された発明によれば、ライン型の記録ヘッドのように長大な記録ヘッドによって画像記録を行う場合でも、記録ヘッドの吐出不良を検知する吐出不良検知機構は小型のもので足り、装置の小型化を図れるとともに、大型で高精度のセンサを設けずに、適切な吐出不良検知を行うことができるため、装置の信用性を維持しながら装置コストを抑えることができるという効果を奏する。
以下、図1及び図2を参照しつつ本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態について説明する。
まず、図1に示すように、本実施の形態において、インクジェット記録装置1には、平板状に形成されたプラテン2が設けられている。プラテン2は、本実施形態におけるインクジェット記録装置1によって画像記録を行う記録媒体Pの最大幅よりも大きい寸法に形成されており、記録媒体Pを非記録面から支持するようになっている。
また、インクジェット記録装置1には、複数の搬送ローラ3等により構成され、記録媒体Pを所定の搬送方向Xに搬送するための記録媒体搬送機構4(図2参照)が設けられている。記録媒体搬送機構4は、搬送ローラ3を回転させることによって、画像記録時において、記録媒体Pを搬送方向の上流側から下流側に順次搬送するようになっている。
プラテン2の配置されている領域は、画像記録を行う画像記録領域Aとされており、プラテン2の上方には、本実施形態におけるインクジェット記録装置1で使用される4色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)。)に対応して4つの記録ヘッド5が、記録媒体Pの幅方向に延在してそれぞれの長手方向が平行となるように配置されている。記録ヘッド5は、本実施形態におけるインクジェット記録装置1によって画像記録を行う記録媒体Pの最大幅よりも大きい長さ寸法に形成されており、記録ヘッド5の記録媒体Pに対向する面は、各色のインクを記録媒体Pに吐出するノズル(図示せず)を形成してなるノズル面(図示せず)となっている。記録ヘッド5は、複数のノズルが記録ヘッド5の長手方向に沿ってノズル面上に列状に配置されたライン型の記録ヘッド5である。なお、インクジェット記録装置1で使用されるインクはこれに限定されず、例えば、ライトイエロー(LY)、ライトマゼンタ(LM)、ライトシアン(LC)等の各色のインクを使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドが設けられる。
また、インクジェット記録装置1は、プラテン2を画像記録時における所定位置から下降させるとともに、もとの所定位置まで復帰させるプラテン昇降機構6(図2参照)を備えている。プラテン昇降機構6は、例えば、シリンダ等からなっており、プラテン2と記録ヘッド5との間の距離は、プラテン昇降機構6によってプラテン2が昇降することにより可変となっている。
画像記録領域Aの外側一端は、退避領域Bとなっており、退避領域Bには、記録ヘッド5のノズル欠等の吐出不良を検知する吐出不良検知機構を構成する移動検知部7と、記録ヘッド5のノズル回復動作を行うノズル回復機構8とが配設されたユニット支持部材9が設けられている。ユニット支持部材9には、移動検知部7とノズル回復機構8とが各記録ヘッド5に対応して4つずつ設けられている。
また、本実施形態において、例えば、一群として設けられた記録ヘッド5よりも記録媒体Pの搬送方向Xの上流側と下流側とには、プラテン昇降機構6によってプラテン2が下降した際にプラテン2と記録ヘッド5との間に位置する高さに、記録ヘッド5のノズル列方向に延在する一対のガイドレール(図示せず)が配設されている。ユニット支持部材9の両側端部は、このガイドレールに保持されており、ユニット支持部材9は、ユニット移動機構10(図2参照)によって、このガイドレールに沿って記録媒体Pの搬送方向Xに直交する記録ヘッド5のノズル列方向である走査方向Yにスライド移動可能となっている。そして、ユニット支持部材9は、前記プラテン昇降機構6によってプラテン2が下降した際、プラテン2と記録ヘッド5との間に生じた間隙に挿入されるようになっている。なお、ユニット支持部材9は、画像記録時等、記録ヘッド5の吐出不良検知及びノズル回復動作を行わないときには、退避領域Bに退避するようになっている。なお、ユニット支持部材9を移動させる構成はここに例示したものに限定されない。
移動検知部7は、例えば、レーザー又はLED等により光を発する発光部11aと発光部11aから発せられた光を感知する受光素子を内蔵する受光部11bとからなり、吐出不良検知機構は、これら発光部11aと受光部11bとからなる移動検知部7を備える光センサである。発光部11aと受光部11bとは、記録ヘッド5の幅寸法よりもわずかに広い間隔を空けて発光部11aの発光面(図示せず)と受光部11bの受光面(図示せず)とが互いに対向するように配置されており、ユニット支持部材9がプラテン2と記録ヘッド5との間に挿入された際、記録ヘッド5から発光部11aと受光部11bの間にインクが吐出されるようになっている。受光部11bは発光部11aから照射された光を受光面で受光するようになっているが、記録ヘッド5からインクが吐出されて発光部11aから照射された光が吐出されたインクによって遮られると、受光部11bは発光部11aから照射された光を受光できない。そこで、受光部11bによって受光される光量によって記録ヘッド5からインクが吐出されたか否かを検知できるようになっている。なお、移動検知部7及びこれを備える吐出不良検知機構の構成はここに例示したものに限定されず、インクの吐出の有無を検知できるものであれば、光センサ以外の各種検知手段を適用することができる。
ノズル回復機構8は、記録ヘッド5から空吐出させたインクを受ける空吐出受け部12と、インクを空吐出させた後に記録ヘッド5のノズル面に付着しているインク等の付着物を除去するインク除去手段としてのブレード13とからなっている。空吐出受け部12は、前記移動検知部7の発光部11aと受光部11bとの間に設けられており、吐出不良を検知するためのインク吐出によって吐出されたインクを受けるインク受け部を兼ねるようになっている。ブレード13は、一端をユニット支持部材9に固定されており、例えばソレノイド等により固定端を軸として回動可能となっている。ブレード13は、例えば、ゴム等の弾性体によって形成されており、記録ヘッド5のノズル面に摺接させることによりノズル面に付着したインク等の付着物を除去するようになっている。なお、ブレード13の材料及び構成はここに例示したものに限定されない。
次に、図2を参照しつつ、本実施形態におけるインクジェット記録装置1の制御構成について説明する。
インクジェット記録装置1は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、各種の処理プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)、各種データ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)等(いずれも図示せず)を備えて装置全体を総括的に制御する制御部14を有している。
また、インクジェット記録装置1は、ユーザが記録ヘッド5の吐出不良の検知を行うタイミングや記録媒体Pの種類、画像記録の開始信号、画像記録条件等を入力する入力部15を有しており、入力部15から入力された情報は、制御部14に送られるようになっている。入力部15は、例えば、操作ボタン、操作パネル、キーボード等であり、ユーザは操作ボタン等を選択することにより各種の設定等を行うことができるようになっている。
また、制御部14は、プラテン昇降機構6を制御することによりプラテン2を所定の画像記録位置から下降させ、またもとの位置まで上昇させるようになっている。
さらに、制御部14は、ユニット移動機構10を制御してユニット支持部材9をガイドレールに保持させながらスライドさせ、ユニット支持部材9の上に配設された移動検知部7とノズル回復機構8を走査方向Yに沿って記録ヘッド5の一端部から他端部まで移動させるようになっている。
また、移動検知部7によって検知された結果が電気信号として制御部14に送られるようになっている。そして、発光部11aから照射された光を受光部11bが受光していない旨の信号が移動検知部7から送られると、制御部14はその移動検知部7が検知を行った記録ヘッド5に吐出不良が生じていると判断し、記録ヘッド5を動作させて空吐出受け部12にインクを空吐出させる。さらに、ブレード13を動作させてノズル面に付着したインクを除去することにより記録ヘッド5のノズル回復動作を行うようになっている。
また、制御部14は、記録媒体搬送機構4を制御して記録媒体Pを所定の搬送方向Xに搬送しながら、所定の画像データ及び入力部15から入力された各種の画像記録に関する情報等に基づいて各記録ヘッド5を動作させる。これにより、各記録ヘッド5から所定量のインクが吐出され、記録媒体P上に所定の画像が記録されるようになっている。
次に、本実施形態における作用について説明する。
入力部15から画像記録を開始する信号、画像記録条件等が入力されると、制御部14は、記録媒体搬送機構4を制御することにより、搬送ローラ3を回転させて、記録媒体Pを搬送方向Xの上流側から下流側に搬送させる。
記録媒体Pの搬送が開始され、記録媒体Pがプラテ2上の所定位置まで搬送されると、制御部20は、所定の画像データ等に基づいて記録ヘッド5を動作させ、インクを記録媒体Pの上に吐出させる。これにより、記録媒体Pに画像が記録される。
画像記録開始時から一定の時間が経過したとき、画像記録量が一定量を超えたとき、またはユーザによって入力部15から吐出不良検知を行うタイミングが入力されているときはそのときに、制御部14は吐出不良の検知を行う時期であると判断し、画像記録動作を中断するとともに、プラテン昇降機構6によりプラテン2を所定の画像記録位置から下降させる。次に、ユニット移動機構10を動作させてユニット支持部材9をガイドレールに沿って走査方向Yに沿って移動させ、プラテン2と記録ヘッド5との間に生じた間隙に挿入する。なお、吐出不良検知を行うタイミングはここに例示したものに限定されず、例えば、室温と湿度等の環境や使用するインクの種類等によって予め設定されていてもよい。
吐出不良検知を行う際には、ユニット支持部材9の上の移動検知部7が通過する際に移動検知部7の上方に位置する記録ヘッド5のノズルを順次動作させてインクを吐出させる。インクが正常に吐出されると、発光部11aから発せられた光が吐出されたインクによって遮られ、吐出不良を生じていると、光が遮られずに受光部11bに受光される。これにより、受光部11bによって受光される光量から吐出不良の有無が移動検知部7によって検知される。
移動検知部7による検知の結果、吐出不良が検知された場合には、吐出不良を生じているノズルの下方に空吐出受け部12が位置するようにユニット支持部材9を移動させ、吐出不良を生じているノズルから空吐出受け部9に対してインクを空吐出させる。さらに、ブレード13を回動させて記録ヘッド5のノズル面に摺接させ、ノズル面に付着しているインク等の付着物を除去して記録ヘッド5を画像記録に適した状態に回復させる。
本実施形態によれば、記録ヘッド5の短辺方向である幅方向において吐出不良を検知するので、長尺な記録ヘッド5を用いる場合でも移動検知部7によって一度に検知する幅が狭い。このため、記録ヘッド5の長手方向において検知する場合と比べて精度の高い検知を行うことができる。
また、移動検知部7が記録ヘッド5のノズル列方向である走査方向Yに沿って移動するので、記録ヘッド5の長さと同じ長さのセンサを設けることなく全てのノズルについて吐出不良の有無を検知することができる。
なお、本実施形態においては、記録ヘッド5は記録媒体Pよりも大きい長さ寸法に形成された長尺なものとしたが、記録ヘッド5の種類及び配置はここに例示したものに限定されない。例えば、図3に示すように、各色のインクを吐出する記録ヘッド16がそれぞれ搬送方向Xに交互にずれて記録媒体Pの幅方向に沿って4つずつ千鳥状に配置されたマルチヘッドを用いてもよい。この場合には、ノズル回復機構18として、各記録ヘッド16の幅とほぼ等しいブレード17を搬送方向に2つ並べて配置し、搬送方向Xに交互にずれて配置された記録ヘッド16のノズル面についてそれぞれ適切にノズル回復動作を行うことができるようにすることが好ましい。なお、記録ヘッド16の数、配置及びノズル回復機構18の構成はここに示したものに限定されない。
また、本実施形態においては、記録ヘッド5の数に対応して4つの移動検知部7及びノズル回復機構8が、1つのユニット支持部材9の上に配置されるものとしたが、各記録ヘッド毎に別個のユニット支持部材を設けて、それぞれのユニット支持部材上に1つずつ移動検知部とノズル回復機構とを配置するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、記録ヘッド5の吐出不良検知を行う際、プラテン2を下降させることによって記録ヘッド5とプラテン2との間にユニット支持部材9を挿入する間隙を確保するようにしたが、記録ヘッドを上昇させる機構を設けて、記録ヘッドを上昇させることにより記録ヘッドとプラテンとの間を離間させるようにしてもよい。
また、本実施形態においてはインク除去手段としてブレード13を備えるものとしたが、インク除去手段は、記録ヘッド5のノズル面に付着しているインク等の付着物を適切に除去することにできるものであればよく、ここに例示したものに限定されない。例えば、インク除去手段として、記録ヘッドのノズル面ワイプするローラワイパー等を設けてもよい。
また、記録媒体Pとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の種々の材質からなる記録媒体Pが適用可能である。また、記録媒体Pの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等の各種形態が適用可能である。
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
次に、図4を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第二の実施形態について説明する。なお、第二の実施形態は、ノズル回復機構の構成を異にするものであるので、以下においては、特に第一の実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態において、インクジェット記録装置には、第一実施形態と同様、画像記録を行う画像記録領域Aに記録媒体Pを非記録面側から支持するプラテン2が設けられており、プラテン2は図示しない昇降機構によって所定の画像記録位置から下降し、またもとの位置まで上昇するようになっている。
プラテン2の上方には、本実施形態におけるインクジェット記録装置で使用される4色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)。)に対応して4つの記録ヘッド5が、記録媒体Pの幅方向に延在してそれぞれの長手方向が平行となるように配置されている。記録ヘッド5は、本実施形態におけるインクジェット記録装置によって画像記録を行う記録媒体Pの最大幅よりも大きい長さ寸法に形成されたライン型の記録ヘッド5であり、記録ヘッド5の記録媒体Pに対向する面はノズルを形成してなるノズル面となっている。
第一の実施形態と同様に、一群として設けられた記録ヘッド5よりも記録媒体Pの搬送方向Xの上流側と下流側とには、一対のガイドレール(図示せず)が配設されている。また、画像記録領域Aの外側一端には、吐出不良検知機構を構成する移動検知部20とノズル回復機構21とがそれぞれ記録媒体Pに対応して配設されているユニット支持部材22が設けられており、ユニット支持部材22は、図示しない移動機構により、このガイドレールに沿って記録媒体Pの搬送方向Xに直交する走査方向Yにスライド移動可能となっている。
本実施形態において、吐出不良検知機構は、第一の実施形態と同様、移動検知部20としての発光部23aと受光部23bとを備える光センサであり、発光部23aと受光部23bとの間には吐出不良検知を行う際にノズルから吐出されたインクを受けるインク受け部24が設けられている。
本実施形態において、ノズル回復機構21には、インクの強制吸引を行う吸引キャップ25が記録ヘッド5の長手方向に延在して設けられている。吸引キャップ25は、例えば樹脂等の材料によって記録ヘッド5のノズル面とほぼ等しい大きさに形成されており、記録ヘッド5のノズル面に密着可能となっている。
吸引キャップ25の底面には、例えば樹脂等の可撓性を有する材料で形成され吸引キャップ25の内部に連通するインク連通管(図示せず)が設けられている。このインク連通管の途中には、吸引装置である吸引ポンプ(図示せず)が設けられており、インク連通管の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンクが設けられている(図示せず)。吸引ポンプは、吸引キャップ25が記録ヘッド5のノズル面に密着した際に記録ヘッド5のノズル面と吸引キャップ25とによって形成された空間内の空気をインク連通管を介して吸引することによって前記空間内の減圧を行うようになっている。これにより、増粘してノズルを塞いでいるインクその他の異物をノズルから強制的に吸引するとともに、ノズルから吐出されたインク等の異物を廃インクタンクに送るようになっている。なお、吸引ポンプは、例えば、小型のチューブポンプ等を用いることができるが、空気及びインク等を吸引するのに十分な吸引力を確保できるものであれば足り、他の機構を適用することも可能である。
また、第一実施形態と同様の制御部(図示せず)を備えており、記録媒体Pの搬送、記録ヘッド5からのインク吐出等、装置各部の動作を総括的に制御するようになっている。
なお、その他の構成は、第一実施形態のものと同様であるので、同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
一定時間又は一定量の画像記録動作を行い、記録ヘッド5の吐出不良検知が必要となると、プラテン2を所定の画像記録位置から下降させる。次に、記録ヘッド5とプラテン2との間に生じた間隙に移動検知部20及びノズル回復機構21を支持するユニット支持部材22を挿入する。
移動検知部20の発光部23aから光を照射し受光部23bでその光を受光しながらユニット支持部材22を記録ヘッド5のノズル列方向に沿って移動させる。そして、記録ヘッド5のノズルからインク受け部24に対して順次インクを吐出させることにより、吐出不良の有無を移動検知部20によって検知する。
吐出不良を生じているノズルがある場合には、ノズル回復機構21を記録ヘッド5に対応する位置まで移動させて吸引キャップ25を記録ヘッド5のノズル面に密着させる。そして、吸引ポンプを動作させることにより、記録ヘッド5のノズル面と吸引キャップ25との間の空間内の空気を吸引し、前記空間内部を減圧する。これにより、ノズルからインク等の異物を強制的に吸引するとともに、ノズルから吐出されたインク等の吸引を行う。吸引されたインク等はインク連通管を介して廃インクタンクに送られる。
以上のように、本実施形態によれば、第一実施形態と同様に、移動検知部20を記録ヘッド5のノズル列方向である走査方向Yに移動させながら吐出不良の有無を検知するので、記録ヘッド5が長尺なものであっても吐出不良検知機構は小型のものを使用することができ、装置を大型化することなく精度よく記録ヘッド5の吐出不良を検知することができる。
また、吸引キャップ25によって記録ヘッド5のノズル回復動作を行うので、ノズルに異物等が詰まっている場合でも強制的にインクの吸引を行うことができ、確実に記録ヘッド5を吐出可能状態に回復することができる。
なお、本実施形態においては、記録ヘッド5は記録媒体Pよりも大きい長さ寸法に形成された長尺なものとしたが、記録ヘッド5の種類及び配置はここに例示したものに限定されない。例えば、図5に示すように、各色のインクを吐出する記録ヘッド26がそれぞれ搬送方向Xに交互にずれて記録媒体Pの幅方向に沿って4つずつ千鳥状に配置されたマルチヘッドを用いてもよい。この場合には、ノズル回復機構27の吸引キャップ28の形状及び配置も記録ヘッド26の形状及び配置に合致するように構成する。なお、この場合、吸引キャップ28は記録ヘッド26と同数設けられている必要はなく、例えば、図6に示すように、各色の記録ヘッド30につき吸引キャップ31を2つずつ設けてもよい。この場合には、ユニット支持部材29を移動させて吐出不良を生じているノズルを有する記録ヘッド30に対応する位置に吸引キャップ31を位置させた上で吸引動作を行うようにする。このような構成とすることにより、吸引キャップ28を全ての記録ヘッド26に対して設ける場合と比較してノズル回復機構32を小型化することができる。なお、記録ヘッドの数及び配置はここに例示したものに限定されず、例えば、記録媒体の幅方向に沿って、4つ以上の記録ヘッドを配置してもよい。
また、本発明が本実施の形態に限られないことは、第一の実施形態と同様である。
次に、図7を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第三の実施形態について説明する。なお、第三の実施形態は、吐出不良検知機構の構成を異にするものであるので、以下においては、特に第一の実施形態及び第二の実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態において、インクジェット記録装置は、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に、記録媒体を支持する図示しないプラテンと、記録媒体の幅方向に延在するライン型の記録ヘッド35とを備えており、また、記録ヘッド35の吐出不良の有無を検知する吐出不良検知機構36を備えている。
本実施形態における吐出不良検知機構36は、レーザー等の光を発する発光部37と、発光部37から照射された光を反射させる移動検知部としての第一反射ミラー38と、第一反射ミラー38によって反射された光を受けてさらに反射させる第二反射ミラー39と、第二反射ミラー39によって反射された光を検知する受光部40とを備えている。
また、例えば、記録ヘッド35のうち、プラテンの上であって記録媒体の搬送方向の最上流に位置する記録ヘッド35の搬送方向の上流側には、記録ヘッド35のノズル列方向である長手方向に延在して第一反射ミラー38を案内する図示しないガイドレールが設けられている。ガイドレールは記録ヘッド35のノズル面の高さよりも低い位置にあり、発光部37から照射された光を反射して記録ヘッド35から吐出されるインクに対して光を照射できるようになっている。
また、第一反射ミラー38は、図示しない角度調整機構により、光を反射させる角度を調整できるようになっており、発光部37から照射された光を常に第二反射ミラー39に向けて反射させることができるようになっている。第一反射ミラー38は、角度調整機構によって光を反射させる角度を調整しながら、図示しない移動機構により前記ガイドレールに沿って記録ヘッド35のノズル列方向に移動可能となっている。
第二反射ミラー39は、第一反射ミラー38の設けられている側とは反対側の端部に位置する記録ヘッド35よりも搬送方向の下流側に配置されており、第一反射ミラー38によって反射された光をさらに受光部40に向けて反射させるようになっている。
また、受光部40は、第一反射ミラー38の設けられている側とは反対側の端部に位置する記録ヘッド35の一端部に設けられており、第二反射ミラー39に向けて反射された光を受光してその光量を検知するようになっている。
なお、その他の構成は、第一実施形態及び第二の実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
一定時間又は一定量の画像記録動作が行われるごとに、発光部37から第一反射ミラー38に対して光を照射するとともに、各記録ヘッド35から順次インクを吐出させる。第一反射ミラー38を角度を調整しながらガイドレールに沿って移動させ、発光部37から照射された光を第二反射ミラー39に向けて反射させる。第二反射ミラー39は、第一反射ミラー38によって反射された光を受光部40に向けて反射させ光を受光した受光部40は、受光した光量から記録ヘッド35の吐出不良の有無を検知する。
以上のように、本実施形態によれば、第一反射ミラー38を記録ヘッド35の長手方向に沿って移動させることにより、記録ヘッド35の短辺方向におけるノズルの吐出不良の有無を検知できるので、長手方向の列毎に吐出不良の検知を行う場合と異なり、高精度の光学系機器を用いなくても正確な検知を行うことができる。また、1つの第一反射ミラー38を記録ヘッド35の長手方向に沿って移動させることにより、全ての記録ヘッド35について吐出不良の有無を検知することができるので、吐出不良検知機構36を複数設ける必要がなく、装置構成の簡易化、小型軽量化を図ることができる。
なお、本実施形態においては、吐出不良検知機構36を構成する第一反射ミラー38を案内するガイドレールをプラテンの上であって記録媒体の搬送方向の最上流に位置する記録ヘッド35の搬送方向の上流側に設けて、第一反射ミラー38が記録ヘッド35よりも搬送方向の上流側を移動するものとしたが、ガイドレールの設置位置はここに例示したものに限定されず、例えば、ガイドレールを記録媒体の搬送方向の最下流に位置する記録ヘッド35の搬送方向の下流側に設けて、第一反射ミラー38がこのガイドレールに沿って移動するものとしてもよい。
また、本実施形態においては、受光部40を最下流に位置する記録ヘッド35の一端部に設けるものとしたが、受光部40を設ける位置はこれに限定されず、他の記録ヘッドの一端部であってもよい。また、記録ヘッド以外の部分に設けてもよい。また、第二反射ミラーを受光部として記録ヘッドの吐出不良を検知するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、発光部37から照射された光を受光部40に導くミラーとして第一反射ミラー38と第二反射ミラー39とを備えることとしたが、ミラーの数はこれに限定されず、さらに複数のミラーを設けて発光部から照射された光を受光部に導くようにしてもよい。
また、吐出不良検知の際に吐出されるインクを受けるインク受け部とインク受け部を移動させる機構を設けて、第一反射ミラーの移動に伴ってインク受け部がプラテンと記録ヘッドとの間を移動するようにしてもよい。また、この場合、プラテンと記録ヘッドとの間を離間させてインク受け部を挿入する間隙を確保するため、第一実施形態及び第二実施形態と同様にプラテンを下降させるか又は記録ヘッドを上昇させる機構を設けてもよい。このようにインク受け部を設けた場合には、吐出不良検知の際に記録媒体にインクを吐出させる必要がないため、記録媒体の消費を抑えることができる。
また、記録ヘッド35のノズル面に付着したインク等を除去するブレード、インクを吸引する吸引キャップ等のノズル回復機構及びこのノズル回復機構を移動させる機構を設けてもよい。この場合、ノズル回復機構が第一反射ミラーの移動に伴い記録ヘッドのノズル列方向に沿って移動し、記録ヘッドのノズル回復動作を行う。なお、前記インク受け部を設ける場合には、インク受け部とノズル回復機構とを同一の支持部材上に配置し、一体として移動するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、記録媒体Pを搬送しながらライン型の記録ヘッド35を用いて記録を行うインクジェット記録装置を例として説明したが、記録媒体を所定の搬送方向に間欠搬送しながら記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に直交する主走査方向に往復移動させ、記録ヘッドからインクを吐出させて画像を記録するシリアル型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置においても適用することが可能である。シリアル型の記録ヘッドの場合でも記録ヘッドが長尺となる場合があり、このような場合においても精度の高い吐出不良検知を行うことができる。
なお、本発明が本実施の形態に限られないことは、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様である。
次に、図8を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第四の実施形態について説明する。なお、第四の実施形態は、吐出不良検知機構の構成を異にするものであるので、以下においては、特に第一の実施形態から第三の実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態において、インクジェット記録装置は、第一の実施形態、第二の実施形態、及び第三の実施形態と同様に、記録媒体を支持するプラテンと、記録媒体の幅方向に延在するライン型の記録ヘッド42とを備えており、また、記録ヘッド42の吐出不良の有無を検知する吐出不良検知機構43を備えている。
本実施形態における吐出不良検知機構43は、レーザー等の光を発する発光部44と、発光部44から照射された光を反射させる光照射制御手段としてのポリゴンミラー45と、ポリゴンミラー45によって反射された光を検知する移動検知部としての受光部46とを備えている。
ポリゴンミラー45は、図示しない回転軸に軸支され、この回転軸を中心として回転する回転多面鏡であり、例えば、記録ヘッド42のうち記録媒体の搬送方向の最上流に位置する記録ヘッド42の搬送方向の上流側であって記録ヘッド42のノズル面の高さよりも低い位置に設けられる。ポリゴンミラー45は、図示しない駆動機構によって回転し、発光部44から照射された光を任意の角度に反射して記録ヘッド42から吐出されるインクに対して順次光を照射できるようになっている。
また、ポリゴンミラー45の光の反射圏内には、発光部44から照射された光を検出してトリガー信号を送信するトリガー検出部(図示せず)が設けられている。トリガー検出部から所定のトリガー信号が送信されることによって吐出不良検知機構43による検知動作の開始、終了等のタイミングが決定されるようになっている。
また、プラテンの上であって記録媒体の搬送方向の最下流に位置する記録ヘッド42の搬送方向の下流側には、記録ヘッド42のノズル列方向に延在して受光部46を案内するガイドレール(図示せず)が設けられている。ガイドレールは記録ヘッド42のノズル面の高さよりも低い位置に設けられている。受光部46は、ガイドレールに沿って記録ヘッド42のノズル列方向に移動しながら、ポリゴンミラー45によって反射され記録ヘッド42から吐出されたインクに対して照射された光を受光してその光量を検知するようになっている。
なお、その他の構成は、第一の実施形態から第三の実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
一定時間又は一定量の画像記録動作が行われるごとに、発光部44からポリゴンミラー45に対して光を照射する。発光部44からポリゴンミラー45に光が照射されると、ポリゴンミラー45によって反射された光がトリガー検出部に照射され、トリガー検出部からトリガー信号が送信される。トリガー検出部からのトリガー信号を受けて、ポリゴンミラー45は回転を開始し、同時に各記録ヘッド42から順次インクが吐出される。ポリゴンミラー45はゆっくりと回転し発光部44から照射された光を角度を変えながら反射する。これにより、記録ヘッド42から吐出されるインクに順次光が照射される。さらに、インクに対して照射された光を受光部46が受光し、受光した光量から記録ヘッド42に吐出不良が生じているか否かを検知する。
以上のように、本実施形態によれば、受光部46を記録ヘッド42のノズル列方向に沿って移動させながらポリゴンミラー45を介してインクに対して照射された光を受光することにより、記録ヘッド42の短辺方向におけるノズルの吐出不良の有無を検知できるので、長手方向の列毎に吐出不良の検知を行う場合と異なり、高精度の光学系機器を用いなくても正確な検知を行うことができる。また、1つの受光部46を記録ヘッド42の長手方向に沿って移動させることにより、全ての記録ヘッド42について吐出不良の有無を検知することができるので、吐出不良検知機構43を複数設ける必要がなく、装置構成の簡易化、小型軽量化を図ることができる。
なお、本実施形態において、発光部44、ポリゴンミラー45、受光部46を設ける位置はここに例示したものに限定されない。発光部及びポリゴンミラーを記録ヘッドの下流側に設け、受光部が記録ヘッドの上流側を移動しながら光を受光するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、ポリゴンミラー45によって角度を変えながら反射される光を受光部46が移動しながら受光するものとしたが、受光部46の構成はここに示したものに限定されない。例えば、記録ヘッドの長手方向に沿って規則正しくアレイ状に配列された受光素子によって受光部を構成し、受光部に照射された光を読み取ることによって吐出不良の有無を検知するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、光照射制御手段としてポリゴンミラー45を用いるものとしたが、光照射制御手段はこれに限定されず、発光部から照射された光を順次角度を変えながら反射することのできるものであれば他の手段を用いてもよい。
また、第三の実施形態の場合と同様に、吐出不良検知の際に吐出されるインクを受けるインク受け部とインク受け部を移動させる機構を設けて、受光部46の移動に伴ってインク受け部がプラテンと記録ヘッドとの間を移動するようにしてもよい。また、この場合、プラテンと記録ヘッドとの間を離間させてインク受け部を挿入する間隙を確保するため、第一実施形態及び第二実施形態と同様にプラテンを下降させるか又は記録ヘッドを上昇させる機構を設けてもよい。このようにインク受け部を設けた場合には、吐出不良検知の際に記録媒体にインクを吐出させる必要がないため、記録媒体の消費を抑えることができる。
また、記録ヘッド35のノズル面に付着したインク等を除去するブレード、インクを吸引する吸引キャップ等のノズル回復機構及びこのノズル回復機構を移動させる機構を設けてもよい。この場合、ノズル回復機構が受光部46の移動に伴い記録ヘッドのノズル列方向に沿って移動し、記録ヘッドのノズル回復動作を行う。なお、第三の実施形態の場合と同様に、前記インク受け部を設ける場合には、インク受け部とノズル回復機構とを同一の支持部材上に配置し、一体として移動するようにしてもよい。
なお、本発明が本実施の形態に限られないことは、第一の実施形態から第三の実施形態と同様である。
本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態の概略構成を模式的に示した上面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態の制御構成の概略を示した要部ブロック図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態の変形例の概略構成を模式的に示した上面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第二の実施形態の概略構成を模式的に示した上面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第二の実施形態の変形例の概略構成を模式的に示した上面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第二の実施形態の変形例の概略構成を模式的に示した上面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第三の実施形態の要部構成を模式的に示した斜視図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第四の実施形態の要部構成を模式的に示した斜視図である。
符号の説明
1 インクジェット記録装置
5 記録ヘッド
6 プラテン昇降機構
7 移動検知部
8 ノズル回復機構
10 ユニット移動機構
11a 発光部
11b 受光部
12 空吐出受け部
13 ブレード
A 画像記録領域
B 退避領域
P 記録媒体
X 搬送方向
Y 走査方向

Claims (11)

  1. 記録媒体上にインクを吐出する複数のノズルを備えてなる記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドの吐出不良の有無を前記記録ヘッドの短辺方向において検知する移動検知部を備える吐出不良検知機構と、
    前記吐出不良検知機構の前記移動検知部を前記ノズル列方向に沿って移動させる移動機構とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記吐出不良検知機構は、光を照射する発光部と前記発光部から照射された光を受光する受光部とを備える光センサであ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。
  3. 前記移動検知部は、前記発光部及び前記受光部のうち少なくともいずれか一方で構成されることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記受光部は、前記ノズル列方向に沿って移動するものであり、前記吐出不良検知機構は、前記受光部に向かって光の照射方向を制御する光照射制御手段とを有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記吐出不良検知機構は、前記発光部から照射された光を前記受光部に導くミラーを備え、前記移動検知部は、前記ミラーのうちの少なくとも1つを含んで構成され、前記移動機構は、前記ミラーを前記記録ヘッドの前記ノズル列方向に移動させるものであることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
  6. 記録ヘッドのノズル回復動作を行うノズル回復機構を備え、前記移動機構は、前記移動検知部と前記ノズル回復機構とをともに移動させるものであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記ノズル回復機構は、インクを空吐出させる空吐出受け部、インクを吸引する吸引キャップ、インクを除去するインク除去手段のうち、少なくともいずれか1つを含むことを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記吐出不良検知機構は、前記空吐出受け部に対するインク吐出によって吐出不良の有無を検知するものであることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。
  9. 前記ノズル回復機構は、前記吐出不良検知機構により吐出不良が検知されると、吐出不良が検知された部分について前記記録ヘッドのノズル回復動作を行うものであることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  10. 前記記録ヘッドは、前記記録ヘッドが記録媒体の搬送方向にずれて千鳥状に配置されたマルチヘッドであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
  11. 前記記録ヘッドは、前記ノズルが前記記録ヘッドの長手方向に沿って列状に配置されたライン型の記録ヘッドであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
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