液體射出檢測方法和裝置及噴墨列印裝置的製作方法
2023-06-17 10:33:46 3
專利名稱：液體射出檢測方法和裝置及噴墨列印裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於對噴墨頭的液體射出狀態進行檢測的液體射出檢測方法和裝置以及一種噴墨列印裝置。
背景技術：
通常，作為一種用於對噴墨頭的墨水射出/未射出或墨水的射出狀態進行檢測的方法，可採用JP11-170569A所公開的墨滴檢測器。該檢測器具有可確定噴墨頭的墨水射出狀態的功能。在對沒有射出墨水的噴嘴進行檢測時，檢測器向噴墨印表機的使用者發出錯誤警報或類似的提示信號，從而使使用者可避免列印出任何錯誤的圖像。
但是，上述用於對墨水射出/未射出進行檢測的技術存在如下的問題。
(1)使墨水滴帶電，當墨水滴通過時，通過檢測電荷(感應電荷)來檢測墨水是否射出。但是，墨水滴所帶的電荷集中於墨水滴的表面上，因此，根據這種墨水滴進行檢測的檢測能力很低。如果墨水射出的量較小，特別是只有少量的射出量時，就會帶來可靠性的問題。
(2)為解決上述的問題(1)，可通過將大約100V的高電壓施加在噴墨頭和墨水檢測器之間，增大噴墨頭與墨水檢測器之間的電場，從而增大墨水滴的帶電量。但是，這需要付出較大的成本花費，在裝置內產生並作用高電壓會引起安全問題。
(3)另外，由於必須有大量的電荷聚焦在墨水滴上，因此，必須從多個墨水滴上對電荷進行檢測。這需要花費更多的時間，而且由於射出了多個墨水滴，因此增大了墨水的浪費。另外，當通過這種方式對多個墨水滴進行檢測時，將多個墨水滴的平均檢測值作為檢測結果。因此，難於對每個墨水滴的波動或變化進行檢測。
發明內容本發明就是針對上述現有技術，其目的是提供一種可準確地對噴墨頭是否射出液體進行檢測的液體射出檢測方法和裝置以及一種噴墨列印裝置。
本發明的另一個目的是提供一種不採用任何高電壓就可準確地對噴墨頭是否射出液體進行檢測的液體射出檢測方法和裝置以及一種噴墨列印裝置。
本發明的再一個目的是提供一種即使是通過少量的液體也可準確地對噴墨頭是否射出液體進行檢測的液體射出檢測方法和裝置以及一種噴墨列印裝置。
本發明的其它特點和優點可通過結合附圖所進行的詳細描述中清楚地得出，其中，在整個附圖中，相同的標號表示相同或相似的部件。
作為說明書的一部分並示出了本發明實施例的附圖與說明書一起用於對本發明的構思進行說明。
圖1A和1B是用於說明本發明實施例的用於檢測墨水射出/未射出的結構的方案圖；圖2A-2D是用於說明墨水是如何從噴墨頭射出並與電極相接觸的視圖；圖3是在圖2A-2D所示狀態下由電壓檢測器所檢測的電壓的變化圖；圖4A-4D是用於說明與圖2A-2D所示狀態相對應的圖1B的等效電路的狀態的視圖；圖5A-5C是用於說明在噴墨頭與電極之間的距離L發生變化時是如何形成墨水柱的視圖6A和6B是該實施例的電極的形狀圖；圖7是用於說明具有該實施例的噴墨列印裝置的列印系統結構的方框圖；圖8A和8B是用於說明該實施例的噴墨列印裝置的結構的視圖，其中，圖8A是正面示意圖，圖8B是側視示意圖；圖9是該實施例的噴墨列印裝置的結構的方框圖；圖10是在該實施例的噴墨列印裝置中用於檢測墨水射出/未射出的方法的流程圖；圖11是另一個實施例的採用電極來檢測噴墨列印裝置中墨水射出/未射出的方法的流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
〖第一實施例〗圖1A和1B是用於說明本發明第一實施例的檢測墨水射出的視圖。圖1A是檢測的原理圖。圖1B是用於說明檢測墨水時的等效電路的等效電路圖。
墨水吸收裝置2設置在墨盒1中，墨水吸收裝置2通過毛細吸力將墨水吸收並給予保持。墨水從墨水吸收裝置2通過用於過濾灰塵及類似物的過濾器4和用作墨水通道的通道5供應給噴墨頭6。標號3表示形成於墨盒1上的氣孔。噴墨頭6具有噴嘴層7，噴嘴層7由樹脂或類似材料製成並具有一個用於噴射墨水的噴嘴。在每個噴嘴層7中，墨水由設置在與每個噴嘴相對應的元件板上的噴射加熱器(未示出)進行加熱並起泡，並由噴嘴向外噴射。以這種方式射出的墨水開始形成柱狀。然後，由於墨水的表面張力及類似力的作用，墨水變成球形並與噴墨頭分離。圖1A示出的情況是射出的墨水如標號8所示初始為柱狀的形狀。
下面將對墨水射出檢測裝置的主體部分進行描述。
以此方式射出的墨水8與電極9接觸。電極9為針形形狀。過濾器4通過一個用於分壓的分壓電阻10與電極9相連，過濾器4是一個導體，並用作位於墨盒1一側的電極。電極9通過電壓檢測器13與分壓電阻10相連。供電裝置11的負極節點和分壓電阻10與大地12相連。
當墨水8從噴墨頭6的噴嘴層7射出並與電極9相接觸時，墨水呈柱狀且還未與噴墨頭的噴嘴層7相分離，該電路通過墨水(具有導電性)而進入閉合狀態(閉合電路)。因此，電流i在該閉合電路中流動。圖1B示出了表示該狀態的等效電路。
如圖1B所示，標號E表示供電裝置11的供電電壓；標號R表示從過濾器4到電極9的電阻，其中，墨水和墨水柱8位於過濾器4和電極9之間；標號r表示分壓電阻10的電阻值；標號i表示該閉合電路中流動的電流。在該狀態下，對於墨水部分的電阻R，電壓檢測器13的輸出值V由下式給定V＝E×r/(R+r)注意，在該實施例中，從噴墨頭6的噴嘴層7到電極9的距離設定為0.05mm，供電電壓E＝20V，且分壓電阻r＝14MΩ。
下面將結合附圖2A-2D和附圖3對墨水的射出狀態和電壓檢測器13的輸出電壓狀態進行描述。
圖2A-2D示出了墨水8是如何從噴墨頭6射出並與電極9相接觸。圖3示出了在圖2A-2D所示狀態下電壓檢測器13所檢測到的電壓值的變化。
圖2A示出了噴墨頭6啟動並射出墨水8之後時的狀態，其中，墨水8還未與電極9相接觸。在此狀態下，電壓檢測器13所檢測的電壓如圖3中坐標V(圖3中的「30」)所示幾乎為0。
圖2B示出了從噴墨頭6射出的墨水8與電極9相接觸且噴墨頭6與電極9電連接時的狀態。此時，電壓檢測器13所檢測的電壓如圖3中間距31的坐標V所示那樣突然增大，並增大到V＝E×r/(R1+r)。在此情況下，電阻值R1是墨水8的電阻R的最小電阻值。
圖2C示出了從噴墨頭6射出的墨水8與噴墨頭6的噴嘴也就是與過濾器4相分離的狀態。在此情況下，在圖1B所示的電路中，電阻R的部分是開啟的(開路狀態)。
此時，如圖3中間距32所示，電壓檢測器13所檢測的電壓V逐漸減小(其原因，後面將結合圖4進行描述)。
圖2D示出了從噴墨頭6射出的墨水8幾乎完全粘附到電極9上並不發生運動時的狀態。此時，如圖3中間距33所示，輸入到電壓檢測器13的電壓幾乎為0。
下面將結合圖4對該過程進行更詳細的描述。
圖4A-4D是用於說明與圖2A-2D所示相應狀態相對應的圖1B所示等效電路的狀態的視圖。
圖4A對應於圖2A，其示出了在啟動噴墨頭6射出墨水之前時刻的狀態。在該狀態，圖1B所示的等效電路處於開路狀態。
在從噴墨頭6射出的墨水8與電極9相接觸且墨水8為圖2B所示的柱形形狀的狀態下，如圖4B所示，電壓作用在墨水8的兩端之間。從而使負離子和正離子在墨水8內發生遷移，且離子分別被吸引到用作正極的噴墨頭6和用作負極的電極9，從而產生電解現象。因此，電流在墨水8中流動。另外，由於墨水8與電極9之間的接觸面積增大，因此，墨水8的電阻減小。該電阻值減小到最小電阻之R1。此時，墨水8中的電流變得最大，且V＝E×r/(R1+r)，該最大電壓由電壓檢測器13進行檢測。
如圖4C所示，墨水8與噴墨頭6分離，並如圖2C所示的那樣由電極9接納。此時，已發生在墨水中的離子遷移仍在電極9中保持，並在電極9上繼續進行電解還原反應。因此，如圖3中的間距32所示，電流逐漸減小，且電壓值也減小。在適當的時候，電流消失，且電壓檢測器13所檢測的電壓變為0。這種殘餘電流延長了電壓檢測器13所檢測的輸出電壓的檢測時間，從而改善了墨水的可檢測性。
圖4D示出了如圖2D所示的墨水滴8完全被電極9所接納時的狀態。在該狀態，正負離子在被接納的墨水內停止遷移，且墨水呈中性。因此，電壓檢測器13所檢測的電壓幾乎為0。
圖5A-5C是用於說明在噴墨頭6和電極9之間的距離L發生變化時是如何形成柱狀墨水8的視圖。圖5A示出的情況是距離L為L0。圖5B示出了距離為L時的情況。圖5C示出了距離L為L1(L0＜L＜L1)時的情況。
如圖5A-5C所示，A為墨水本身的特定電阻率，L為墨水的長度，S(x)為墨水柱在距噴墨頭6距離為x的地方的橫截面面積，電阻R由下述方程表示。在該方程中，可以發現，當噴墨頭6與電極9之間的距離L減小和柱狀墨水8的橫截面面積S增大時，包括墨水8在內的電阻R減小。
R=Ax=0x=ll(x)/S(x)]]>在該實施例中，距離L設定為200μm或更小，以使柱狀的墨水8與電極9相接觸，且同時與噴墨頭6的噴嘴層相接觸。該距離取決於墨水的性能和所射出的墨水的射出速度。在該實施例中，墨水的粘度η＝2.0CP，表面張力γ＝40dyn/cm，且射出速度v＝10m/s或更大。另外，為了使墨水8呈柱狀並同時與噴墨頭6和電極9相接觸，當距離L＞200μm時，必須改變墨水的物理性能使墨水8伸長而不斷開。在此情況下，還考慮到墨水檢測的穩定性，最好是如下的狀態墨水粘度η＝2.5CP，表面張力γ＝30dyn/cm或更大，且射出速度v＝12m/s或更大。
當距離L小於5μm時，墨水粘附到噴墨頭6和電極9上，且噴墨頭6和電極9可保持相互電連接。雖然這取決於墨水滴的直徑，但由於在墨水為0.1pl的情況下墨水滴的直徑大約為5.7μm，因此，距離L最好設定為5μm＜L≤200μm。
圖6A和6B是用於說明另一個實施例的電極9的視圖。
在該實施例中，電極900為剃刀鋒口的形狀，其長度W幾乎與噴墨頭6的噴嘴列的長度相等。電極900還具有隔離物15，以便於與噴墨頭6不相接觸。標號14表示電極裝置。對電極900的表面進行浸水處理，以使噴墨頭6射出的墨水可很快地被鋒口表面吸收而不發生滯留。另外，如圖6B中的電極900a所示，設有多個液體吸收槽16以避免墨水滯留在電極900上。這可提高墨水射出檢測的可靠性。
上面是有關該實施例的用於對噴墨頭的每一個噴嘴射出的墨水進行檢測的結構。下面將對具有這種功能的噴墨列印裝置進行描述。
圖7是具有該實施例列印裝置的列印系統結構的方框圖。
如圖7所示，主機70和列印裝置71直接或通過區域網(LAN)相連。主機70具有可執行各種應用程式的CPU700和用於控制主機70工作的作業系統(OS)及類似的裝置。主機70還具有用於控制列印裝置71的列印操作的列印驅動裝置702。該列印驅動裝置702從應用程式701接收列印數據，將列印數據轉換為可由列印裝置71進行翻譯的指令或數據格式，並將其輸出到列印裝置71。
列印裝置71具有可對上述噴墨頭的每一個噴嘴射出/未射出墨水進行檢測的功能。其檢測結果由列印裝置71通過列印驅動裝置702傳遞給主機70，以便通知使用者。
圖8A和8B是用於說明該實施例的主機70的結構的視圖。圖8A是裝置的正面示意圖。圖8B是裝置的側視示意圖。圖8B中相同的標號在圖8A中表示相同的部件。
如圖8A和8B所示，墨盒1安裝在墨盒軸20上，墨水射出的方向向下，隨著墨盒馬達(圖9中的標號93)的轉動，墨盒可沿箭頭CR所示的方向往復運動。標號17表示送紙滾17，標號18表示壓印板。墨水從噴墨頭6向著在壓印板18和送紙滾17之間送入的列印介質(列印紙)射出。當墨水粘附到列印介質上時，就可將影像列印在列印介質上。噴墨頭復位裝置(未示出)及類似的裝置設置在噴墨頭6的初始位置上，上述的電極9設置其附近。電極9安裝在上述的電極裝置14上。電極裝置14可沿著噴墨頭6的表面沿箭頭ES所示的方向和垂直於該圖面的方向運動。標號21表示用於移動電極裝置14的移送裝置。電極裝置14移動電極9，使其與噴嘴位置對準，在該位置可驅使噴墨頭6射出墨水。當噴嘴射出的墨水在該位置被檢測到時，就開始對噴墨頭6所有噴嘴射出的墨水的狀態進行檢測。
通過這種方式，可識別噴墨頭6所有噴嘴所射出的墨水的狀態。在此情況下，不能檢測到射出墨水的噴嘴就被確定為未射出墨水的噴嘴。然後，向使用者發出錯誤警報，或者將相應的信息傳送到主機70。這可避免列印出任何錯誤的影像。
圖9是該實施例的列印裝置71的結構方框圖。
如圖9所示，標號90表示控制裝置，其可控制列印裝置71的所有的操作，並包括CPU900例如微處理器、用於存儲可由CPU900執行的程序和各種數據的存儲器(RAM和ROM)901以及類似的裝置；標號91表示輸入裝置，其可控制與主機70的接口，並包括一個USB總線接口、一個i-Link接口和類似的接口；標號93表示運載馬達，其可根據控制裝置90發出的指令在馬達驅動裝置92的驅動下轉動，並沿圖8A中箭頭CR所示的方向來移送與墨盒1形成一體的噴墨頭6；標號95表示送紙馬達(LF馬達)，其可根據控制裝置90發出的指令由馬達驅動裝置94進行驅動，從而使送紙滾17轉動並輸送用作列印介質的列印紙(包括OHP片及類似的物質)；標號96表示噴墨頭驅動裝置，其可根據控制裝置90發出的指令來驅動噴墨頭6；標號97表示電壓比較器，其可用於檢測電壓檢測器13(圖1)的輸出電壓是等於還是大於預定的閾值電壓Vth，當輸出電壓等於或大於閾值電壓時，將信號99設定為高電平，並將其傳遞給控制裝置90。通過這種操作，控制裝置90可檢測墨水是否射出。標號98表示操作面板，其具有可由使用者操作的各種開關和指示故障(卡紙、墨水短缺和類似故障)的LED和蜂鳴器以及類似的裝置。根據控制裝置90發出的指令，移送裝置21移動電極裝置14，使電極9與一個噴嘴(多個噴嘴)對準。
圖10是用於說明在液體射出檢測裝置或該實施例的噴墨列印裝置中對墨水(液體)的射出/未射出進行檢測的方法的流程圖。假定電極裝置14的電極9是針狀電極。
在步驟S1中，移動噴墨頭6使噴墨頭6的預定噴嘴(第一噴嘴)與電極9對準。如上所述，當墨水從噴墨頭6的預定噴嘴中射出且根據信號99確認檢測到墨水射出時，可確定完成了定位。當以此方式實現對準時，進入步驟S2，將「1」作為圖像信號輸出到噴墨頭6的第一噴嘴，例如位於噴墨頭端部的噴嘴。在步驟S3中，啟動噴嘴加熱器來執行墨水射出操作。在步驟S4中，檢查電壓檢測器13的輸出信號是否等於或大於預定的電壓Vth，以及信號99是否在預定的時間階段已達到高電平。如果檢測到高電平信號99，就進入步驟S5確定該噴嘴是正常工作的噴嘴，並將表示「正常」的信息存儲在與噴嘴號相一致的存儲器901的RAM區域中。如果在步驟S4中確定根據電壓檢測器13輸出的信號得到的信號99在預定的時間階段內還沒有達到高電平，就進入步驟S6，確定該噴嘴是一個未射出的噴嘴，並將表示「墨水未射出(不正常)」的信息存儲在與噴嘴號相對應的存儲器901的RAM區域中。
在通過這種方式進行了步驟S5或S6之後，就進入步驟S7，檢查是否對噴墨頭6所有的噴嘴都進行了墨水射出/未射出的檢查。如果在步驟S7中是NO，就進入步驟S8選擇噴墨頭6的下一個噴嘴。在步驟S9中，驅動移送裝置21將電極9定位到下一個電極位置。然後，進入步驟S3驅動所選定的噴嘴進行墨水射出操作。在此情況下，如果電極9的寬度大於一個噴嘴的寬度，可使用一個電極9來檢測從多個噴嘴射出的墨水滴。在此情況下，每次可使由移送裝置21移送的電極9與電極9實現對中，並可對多個噴嘴射出的墨水進行檢測。
當以上述相同的方式對噴墨頭6所有的噴嘴的墨水射出/未射出狀態進行了檢測時，該程序結束。
圖11是用於說明利用圖6A和6B所示的另一個實施例的電極900在液體射出檢測裝置或噴墨列印裝置中對墨水(液體)的射出/未射出進行檢測的方法的流程圖。假定電極裝置14的電極900的寬度W幾乎與噴墨頭6的噴嘴列的寬度相等，如圖6A和6B所示。
在步驟S11中，移動噴墨頭6使噴墨頭6與電極900對準。如上所述，當墨水從噴墨頭6的預定噴嘴射出且根據信號99可確認電極900檢測到墨水射出時，可確定完成了定位。當以此方式使噴墨頭6與電極900對準時，進入步驟S12，將「1」作為圖像信號輸出到噴墨頭6的第一噴嘴，例如位於噴墨頭端部的噴嘴。在步驟S13中，啟動噴嘴加熱器來執行墨水射出操作。在步驟S14中，檢查電壓檢測器13的輸出信號是否等於或大於預定的電壓Vth，以及信號99是否在預定的時間階段已達到高電平。如果檢測到高電平信號99，就進入步驟S15確定該噴嘴是正常工作的噴嘴，並將表示「正常」的信息存儲在與噴嘴號相一致的存儲器901的RAM區域中。如果在步驟S14中確定根據電壓檢測器13輸出的信號得到的信號99在預定的時間階段內還沒有達到高電平，就進入步驟S16，確定該噴嘴是一個未射出的噴嘴，並將表示「墨水未射出(不正常)」的信息存儲在與噴嘴號相對應的存儲器901的RAM區域中。在通過這種方式進行了步驟S15或S16之後，就進入步驟S17，檢查是否對噴墨頭6所有的噴嘴都進行了墨水射出/未射出的檢查。如果在步驟S17中是NO，就進入步驟S18選擇噴墨頭6的下一個噴嘴。然後，進入步驟S3驅動所選定的噴嘴進行墨水射出操作。當以上述相同的方式對噴墨頭6所有的噴嘴進行了墨水射出/未射出檢測時，該程序結束。
注意，如果該噴墨印表機例如是彩色印表機並具有對應於多種顏色的多個噴墨頭時，可通過對對應於各種顏色的各個噴墨頭進行類似的操作，來對所有噴墨頭的所有噴嘴進行墨水射出/未射出檢測。
在本發明的實施例中，將墨水用作檢測目標液體。但是，本發明還可應用於除墨水之外的其它液體，例如反應溶液和化學溶液。另外，噴墨頭也不限於冒泡式噴墨頭，本發明還可應用於壓電式噴墨頭。
如果電極裝置14可移動，就可在固定噴墨頭6的位置和移動電極9的同時，對每一個噴嘴或每個噴墨頭的每一個噴嘴進行墨水射出/未射出檢測。
如圖9所示，可設置一個用於鎖存電壓比較器97輸出的信號99的狀態的鎖存電路，以便於使控制裝置90可根據鎖存電路的輸出來對墨水的射出/未射出進行檢測。這可適應於信號99具有小的脈衝寬度的情況。
本發明的上述實施例是以列印裝置為例進行說明的，該列印裝置包括用於產生熱能作為射出墨水的能量的裝置(例如電熱轉換器、雷射束及類似的裝置)，並在噴墨列印計劃中，通過所產生的熱能使墨水的狀態發生變化。根據該計劃，可獲得高色度、高清晰度的列印操作。
作為噴墨列印系統的典型結構和工作原理，優選利用US4723129和US4740796所公開的基本結構原理而獲得的系統結構。上述系統可應用於所謂的隨選式和連續式中的任何一種。實際上，在隨選式的情況下，系統是有效的，因為通過將至少一個對應於列印信息且使溫度快速升高超過膜沸騰的驅動信號作用於布置得與保持液體(墨水)的板或液體通道相對應的每一個電熱轉換器上，電熱轉換器就會產生熱能，從而在列印頭的熱作用表面上實現膜沸騰，因此，就可與驅動信號一一對應地在液體(墨水)中形成氣泡。通過氣泡的膨脹和收縮將液體(墨水)經射出口射出，從而可形成至少一個液滴。如果象脈衝信號一樣地作用驅動信號，就可立刻且充分地實現氣泡的膨脹和收縮，從而以特別高的響應特性射出液體(墨水)。
作為脈衝驅動信號，US4463359和US4345262中公開的信號是適當的。注意，通過利用涉及熱作用表面的溫度升高率的發明US4313124所描述的狀態，就可獲得更優的列印效果。
作為列印頭的一種結構，除了象上述說明書中所描述的射出噴嘴、液體通道和電熱轉換器(直線液體通道或直角液體通道)組合而成的結構以外，US4558333和US4459600中的結構也包含在本發明中，US4558333和US4459600公開的結構具有布置在彎曲區域上的熱作用部分。另外，本發明可有效地應用於JP59-123670A或JP59-138461A所公開的結構中，在JP59-123670A所公開的結構中，將多個電熱轉換器所共有的一個槽用作電熱轉換器的射出部分，JP59-138461A所公開的結構具有一個與射出部分相對應的用於吸收熱能壓力波的開口。
而且，作為一種長度與印表機可列印的列印介質的最大寬度相一致的完全直線式列印頭，可採用通過將上述說明書中所公開的多個列印頭進行組合來滿足整個直線長度的結構，或者通過將列印頭形成一體而製成一個整體列印頭的結構。
另外，本發明不僅可應用於如上述實施例所述的可更換的片式列印頭，而且還可應用於儲墨箱一體設置在列印頭上的盒式列印頭，片式列印頭可與裝置的主體單元電連接，並且，當片式列印頭安裝在裝置的主體單元上時，其可從裝置的主體單元接收墨水。
最好，加入列印頭復位裝置、初級輔助裝置和類似的作為本發明印表機結構的裝置，因為這可使列印操作更穩定。對於列印頭，這種裝置的例子包括壓力或吸入裝置和採用電熱轉換器的初級加熱裝置，另一個加熱元件或它們的組合。提供可獨立於列印操作進行射出的初級射出模式，對於穩定列印操作來說也是非常有效的。
雖然在本發明的上述實施例中，墨水被描述為一種液體，但也可採用在室溫或更低溫度下處於凝固狀態的墨水或者在室溫下軟化或液化的墨水。另外，在噴墨計劃中，由於進行溫度控制將墨水本身的溫度控制在從30℃或更高到70℃或更低的溫度範圍內，以便使墨水的粘度位於穩定的射出範圍，因此，可使用在提供列印信號時可進行液化的任何墨水。
另外，為了通過有效地利用熱能作為能量使墨水發生從固態到液態的狀態變化以避免熱能引起溫度升高，或者為避免墨水汽化，可使用在非使用狀態是固態而加熱時進行液化的墨水。在任何情況下，本發明可使用在根據列印信號作用熱能時進行液化並在液態射出的墨水和在到達列印介質時開始固化的墨水。在本發明中，對於上述的每一種墨水，上述的膜沸騰系統都是最有效的。
另外，除了作為信息處理設備例如計算機的圖像輸出終端整體或單獨進行安裝的印表機之外，本發明的列印裝置還可用於與讀取裝置組合在一起的複印機及類似的設備中，或者具有傳輸/接收功能的傳真機中。
本發明可應用於由多個設備(例如主機、接口裝置、讀取裝置和印表機)構成的系統或者包含信號裝置(例如複印機、傳真機)的裝置中。
本發明的目的還可通過向系統或裝置提供一個存儲介質(或者記錄介質)，其記錄有可實現上述實施例的功能的軟體程序的程序代碼，並通過系統或裝置的計算機(或CPU或MPU)讀取並運行存儲在存儲介質中的程序代碼來實現。在此情況下，從存儲介質讀取的程序代碼本身可實現上述實施例的功能，且存儲有程序代碼的存儲介質構成本發明。上述實施例的功能不僅可通過計算機運行讀取的程序代碼來實現，而且還可根據程序代碼指令通過在計算機上運行的OS(作業系統)來運行一些或全部的實際處理操作來實現。
另外，上述實施例的功能可在將從存儲介質中讀取的程序代碼寫入到延伸卡或裝置的存儲器中之後，通過由CPU或設置在功能延伸卡或功能延伸裝置上的類似裝置運行的一些或全部的實際處理操作來實現，上述功能延伸卡或功能延伸裝置插入或連接到計算機上。
正如上面所描述的那樣，根據該實施例，可獲得以下的效果。
(1)即使射出的液體量較小，也可可靠地對液體的射出進行檢測。
(2)由於檢測不取決於使液體帶電的電場，因此，可降低作用於液體的電壓，從而提高了安全性。
(3)由於可通過一個射出的液體柱來進行檢測，因此，可在很短的時間內進行檢測，從而減少了液體的浪費。
(4)由於還可對液體的射出波動或變化進行檢測，因此，可提高射出/未射出檢測的可靠性。從而可提高圖像的列印質量。
本發明並不局限於上述的實施例，在本發明的宗旨和範圍內還可做出各種的變化和變型。因此，為了將本發明的範圍告知社會公眾，特撰寫出如下的權利要求書。
權利要求書1、一種用於對液體射出頭射出的液體進行檢測的液體射出檢測裝置，其特徵在於，其包括一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從液體射出頭射出的液體在與所述的頭分離之前，可與所述電極相接觸；用於將預定的電壓施加到包括液體射出頭和所述電極在內的電路上的電壓施加裝置；以及用於根據電路中流動的電流來檢測射出狀態的檢測裝置，其中，電流在液體與液體射出頭分離之前流入液體中。
2、根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭包括一個用於射出液體的孔，在開始射出時，液體以柱狀從液體射出頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與液體射出頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從液體射出頭射出的柱狀液體的遠端部分可與所述電極相接觸，同時液體的近端部分與孔相接觸。
3、根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極具有針形的形狀。
4、根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極為板狀刃形。
5、根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極具有相對於液體射出頭的射出方向傾斜的表面形狀。
6、根據權利要求4所述的裝置，其中，所述電極的寬度大致等於液體射出頭的寬度。
7、根據權利要求1所述的裝置，其中，當液體射出頭和所述電極通過從液體射出頭射出的液體而相互連接時，所述檢測裝置就使電路形成一個閉合電路，並根據流經該閉合電路的電流對液體射出頭的液體射出/未射出進行檢測。
8、根據權利要求7所述的裝置，其中，所述檢測裝置具有用於檢測由流經該閉合電路的電流在電阻的兩個端部之間所產生的電壓的電壓檢測裝置，當電壓不小於預定電壓時，就檢測得出液體從液體射出頭射出。
9、根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭具有多個射出噴嘴，該裝置還包括用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動裝置，用於根據與驅動裝置的驅動同步進行的所述檢測裝置的檢測，而對液體射出頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的裝置。
10、根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭為噴墨頭，且液體為墨水。
11、根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極與液體射出頭之間的間隙為5μm＜L≤200μm。
12、一種在一個裝置中進行的液體射出檢測方法，該裝置具有一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從液體射出頭射出的液體的一端在與所述射出頭分離之前，液體的另一端與所述電極相接觸，並且該裝置用於檢測液體射出頭的射出狀態，該方法包括以下的步驟將預定的電壓施加到包括液體射出頭和電極在內的電路上；驅動液體射出頭射出液體；根據通過液體在電路中流動的電流來檢測液體射出頭的液體射出狀態。
13、根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭包括一個用於射出液體的孔，在開始射出時，液體以柱狀從液體射出頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與液體射出頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從液體射出頭射出的柱狀液體的遠端部分可與所述電極相接觸，同時液體的近端部分與孔相接觸。
14、根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極具有針形的形狀。
15、根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極為板狀刃形。
16、根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極具有相對於液體射出頭的射出方向傾斜的表面形狀。
17、根據權利要求15所述的方法，其中，所述電極的寬度大致等於液體射出頭的寬度。
18、根據權利要求12所述的方法，其中，在檢測射出狀態過程中，當由於液體射出頭射出的液體而使電路成為閉合電路時，流經該閉合電路的電流在電阻的兩端之間產生電壓，如果電壓不小於預定的電壓，就確定液體從液體射出頭射出。
19、根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭具有多個射出噴嘴，該方法還包括一個用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動步驟，和一個用於根據與驅動步驟中進行的驅動同步進行的電流檢測，而對液體射出頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的步驟。
20、根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭為噴墨頭，且液體為墨水。
21、根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極與液體射出頭之間的間隙為5μm＜L≤200μm。
22、一種用於對噴墨頭射出的墨水進行檢測的噴墨列印裝置，包括一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從噴墨頭射出的墨水在與所述噴墨頭分離之前，可與所述電極相接觸；用於將預定的電壓施加到包括噴墨頭和所述電極在內的電路上的電壓施加裝置；用於根據電路中流動的電流來檢測射出狀態的檢測裝置，其中，電流在液體與液體射出頭分離之前流入液體中。
23、根據權利要求22所述的裝置，其中，噴墨頭包括一個用於射出墨水的孔，在開始射出時，墨水以柱狀從噴墨頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與噴墨頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從噴墨頭射出的柱狀墨水的遠端部分與所述電極相接觸，同時墨水的近端部分與孔相接觸。
24、根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極具有針形的形狀。
25、根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極為板狀刃形。
26、根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極具有相對於噴墨頭的射出方向傾斜的表面形狀。
27、根據權利要求25所述的裝置，其中，所述電極的寬度大致等於噴墨頭的寬度。
28、根據權利要求22所述的裝置，其中，當噴墨頭和所述電極通過從噴墨頭射出的墨水而相互連接時，所述檢測裝置就使電路形成一個閉合電路，並根據流經該閉合電路的電流對液體射出頭的液體射出/未射出進行檢測。
29、根據權利要求28所述的裝置，其中，所述檢測裝置具有用於檢測由流經該閉合電路的電流在電阻的兩個端部之間所產生的電壓的電壓檢測裝置，當電壓不小於預定電壓時，就檢測得出液體從噴墨頭射出。
30、根據權利要求22所述的裝置，其中，噴墨頭具有多個射出噴嘴，該裝置還包括用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動裝置，用於根據與驅動裝置的驅動同步進行的所述檢測裝置的檢測，而對噴墨頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的裝置。
權利要求
1.一種用於對液體射出頭射出的液體進行檢測的液體射出檢測裝置，其特徵在於，其包括一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從液體射出頭射出的液體在與所述的頭分離之前，可與所述電極相接觸；用於將預定的電壓施加到包括液體射出頭和所述電極在內的電路上的電壓施加裝置；以及用於根據電路中流動的電流來檢測射出狀態的檢測裝置，其中，電流在液體與液體射出頭分離之前流入液體中。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭包括一個用於射出液體的孔，在開始射出時，液體以柱狀從液體射出頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與液體射出頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從液體射出頭射出的柱狀液體的遠端部分可與所述電極相接觸，同時液體的近端部分與孔相接觸。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極具有針形的形狀。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極為板狀刃形。
5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極具有相對於液體射出頭的射出方向傾斜的表面形狀。
6.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述電極的寬度大致等於液體射出頭的寬度。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中，當液體射出頭和所述電極通過從液體射出頭射出的液體而相互連接時，所述檢測裝置就使電路形成一個閉合電路，並根據流經該閉合電路的電流對液體射出頭的液體射出/未射出進行檢測。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述檢測裝置具有用於檢測由流經該閉合電路的電流在電阻的兩個端部之間所產生的電壓的電壓檢測裝置，當電壓不小於預定電壓時，就檢測得出液體從液體射出頭射出。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭具有多個射出噴嘴，該裝置還包括用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動裝置，用於根據與驅動裝置的驅動同步進行的所述檢測裝置的檢測，而對液體射出頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的裝置。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中，液體射出頭為噴墨頭，且液體為墨水。
11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述電極與液體射出頭之間的間隙為5μm＜L≤200μm。
12.一種在一個裝置中進行的液體射出檢測方法，該裝置具有一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從液體射出頭射出的液體的一端在與所述射出頭分離之前，液體的另一端與所述電極相接觸，並且該裝置用於檢測液體射出頭的射出狀態，該方法包括以下的步驟將預定的電壓施加到包括液體射出頭和電極在內的電路上；驅動液體射出頭射出液體；根據通過液體在電路中流動的電流來檢測液體射出頭的液體射出狀態。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭包括一個用於射出液體的孔，在開始射出時，液體以柱狀從液體射出頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與液體射出頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從液體射出頭射出的柱狀液體的遠端部分可與所述電極相接觸，同時液體的近端部分與孔相接觸。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極具有針形的形狀。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極為板狀刃形。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極具有相對於液體射出頭的射出方向傾斜的表面形狀。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，所述電極的寬度大致等於液體射出頭的寬度。
18.根據權利要求12所述的方法，其中，在檢測射出狀態過程中，當由於液體射出頭射出的液體而使電路成為閉合電路時，流經該閉合電路的電流在電阻的兩端之間產生電壓，如果電壓不小於預定的電壓，就確定液體從液體射出頭射出。
19.根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭具有多個射出噴嘴，該方法還包括一個用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動步驟，和一個用於根據與驅動步驟中進行的驅動同步進行的電流檢測，而對液體射出頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的步驟。
20.根據權利要求12所述的方法，其中，液體射出頭為噴墨頭，且液體為墨水。
21.根據權利要求12所述的方法，其中，所述電極與液體射出頭之間的間隙為5μm＜L≤200μm。
22.一種用於對噴墨頭射出的墨水進行檢測的噴墨列印裝置，包括一個設置在一定位置上的電極，在該位置，從噴墨頭射出的墨水在與所述噴墨頭分離之前，可與所述電極相接觸；用於將預定的電壓施加到包括噴墨頭和所述電極在內的電路上的電壓施加裝置；用於根據電路中流動的電流來檢測射出狀態的檢測裝置，其中，電流在液體與液體射出頭分離之前流入液體中。
23.根據權利要求22所述的裝置，其中，噴墨頭包括一個用於射出墨水的孔，在開始射出時，墨水以柱狀從噴墨頭的孔中射出，且所述電極設置在一個位置上，在該位置，所述電極可與噴墨頭相互對置，並相互間隔一定的距離，以使從噴墨頭射出的柱狀墨水的遠端部分與所述電極相接觸，同時墨水的近端部分與孔相接觸。
24.根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極具有針形的形狀。
25.根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極為板狀刃形。
26.根據權利要求22所述的裝置，其中，所述電極具有相對於噴墨頭的射出方向傾斜的表面形狀。
27.根據權利要求25所述的裝置，其中，所述電極的寬度大致等於噴墨頭的寬度。
28.根據權利要求22所述的裝置，其中，當噴墨頭和所述電極通過從噴墨頭射出的墨水而相互連接時，所述檢測裝置就使電路形成一個閉合電路，並根據流經該閉合電路的電流對液體射出頭的液體射出/未射出進行檢測。
29.根據權利要求28所述的裝置，其中，所述檢測裝置具有用於檢測由流經該閉合電路的電流在電阻的兩個端部之間所產生的電壓的電壓檢測裝置，當電壓不小於預定電壓時，就檢測得出液體從噴墨頭射出。
30.根據權利要求22所述的裝置，其中，噴墨頭具有多個射出噴嘴，該裝置還包括用於選擇和驅動多個射出噴嘴中的每一個噴嘴的驅動裝置，用於根據與驅動裝置的驅動同步進行的所述檢測裝置的檢測，而對噴墨頭的多個射出噴嘴中的每一個的射出狀態進行檢測的裝置。
31.一種程序，其特徵在於，其可執行權利要求12所述的液體射出檢測方法。
32.一種計算機可讀存儲介質，其特徵在於，其存儲有用於執行權利要求12所述的液體射出檢測方法的程序。
全文摘要
本發明公開了一種用於對液體射出頭射出的液體進行檢測的液體射出檢測方法和裝置，其中，電極設置在一定的位置上，在該位置，從液體射出頭射出的液體與電極相接觸，同時可與液體射出頭相接觸。當射出液體時，液體射出頭通過液體與電極相連，電路形成一個閉合電路。流經該閉合電路的電流i在電阻的兩端之間產生電壓。當該電壓等於或大於預定電壓時，可檢測得出液體射出。
文檔編號B41J29/393GK1608006SQ02826210
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月20日 優先權日2001年12月27日
發明者村山裕之, 石永博之, 三隅義範, 松居孝浩 申請人:佳能株式會社