JP2010149467A

JP2010149467A - 吐出検査装置、流体吐出装置及びシールドケーブルの加工方法

Info

Publication number: JP2010149467A
Application number: JP2008332605A
Authority: JP
Inventors: Shinya Komatsu; 伸也小松
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-08
Also published as: US20100165035A1

Abstract

【課題】ケーブルが接続され、電圧を印加する吐出検査装置において、流体の吐出検査をより高精度に行う。
【解決手段】ノズル検査装置は、シールドケーブル６０を介し、インクの着弾する検査領域と印刷ヘッドとの間に電位差を設けると共に、吐出されたインクを着弾させ、このインクの吐出に伴い生じる検査領域５２での電気的変化を検出する。シールドケーブル６０は、検査領域と電圧印加回路及び電圧検出回路とに接続されている。このシールドケーブル６０において、外周側導体６６と絶縁層６４との間に導電性樹脂層６５が設けられており、ケーブル内で生じるノイズを低減可能である。更に、ジャケット６１から外部に露出している外周側導体６６の分離部６６ｂよりも導電性樹脂層６５が長く形成されており、外周側導体６６と絶縁層６４とが対向して生じるノイズをも低減可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、吐出検査装置、流体吐出装置及びシールドケーブルの加工方法に関する。

従来、吐出検査装置としては、複数のノズルからインクを吐出する印刷ヘッドに電圧発生回路及び電圧検出回路を接続し、インクを吸収するインク吸収体上に設けられた検出電極とこの印刷ヘッドとの間に電位差を設け、検出電極と印刷ヘッドとの間の電圧の変化を検出することにより、ノズルからインクが吐出されたか否かのノズル検査を実行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された装置は、印刷ヘッドに電圧を印加した状態でインクを吐出すればインクが吐出されたか否かを把握可能であるため、短時間で複数のノズルの吐出検査を実行することができる。
特開２００８−２３８８６号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された吐出検査装置では、例えば、電圧を印加する印刷ヘッドと電圧検出回路（電圧発生回路も含む）とに接続されたケーブルの接続状態によっては、ケーブル内などで静電気放電などが生じてそれがノイズになり、適正なインクの吐出検査を行うことができないことがあった。このため、より高い検査精度でインクの吐出検査を行うことが求められていた。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、流体の吐出検査をより高精度に行うことができる吐出検査装置、流体吐出装置及びシールドケーブルの加工方法を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の吐出検査装置は、
複数のノズルを備え流体を該ノズルからターゲットに吐出する吐出ヘッドの該流体の吐出状態を電圧を印加して検査する吐出検査装置であって、
前記吐出ヘッドからの流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出する検出部と、
第１電圧が印加される金属製の第１導体と、前記第１導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の外面を被覆するよう設けられ導電性を有する導電層と、前記導電層の外面を被覆するよう設けられ前記第１電圧より低い第２電圧となる金属製の第２導体と、前記第２導体の外部を被覆する被覆層と、を備え、前記第２導体が前記被覆層から外部に露出している該第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に前記導電層が長く形成されており、前記検出部及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方に接続されているシールドケーブルと、
を備えたものである。

この吐出検査装置では、第２導体と絶縁層との間に導電層が設けられており、例えば第２導体で生じる静電気を導電層を介して速やかに除去可能であるため、ケーブル内で生じるノイズを低減可能である。更に、被覆層から外部に露出している第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に導電層が長く形成されているため、例えば、外部に露出した第２導体と第１導体を被覆する絶縁層とが対向して生じる静電気放電を、長く形成されている導電層により吸収可能であり、このような静電気放電を抑制可能である。したがって、ノイズの発生を抑制することにより、流体の吐出検査をより高精度に行うことができる。このとき、前記導電層は、金属製の導体よりも絶縁層への密着性に優れる部材により形成されているものとしてもよい。前記導電層は、導電性樹脂により形成されていることが好ましい。また、前記第２導体は、前記第２電圧としてグランドに接続されているものとしてもよい。

本発明の吐出検査装置において、前記シールドケーブルは、前記第１導体を中心軸とし、外周側に向かって前記絶縁層、前記導電層、前記第２導体及び前記被覆層の順に形成されている同軸ケーブルであるものとしてもよい。こうすれば、同軸シールドケーブルでのノイズの発生を抑制することにより、流体の吐出検査をより高精度に行うことができる。

本発明の吐出検査装置において、前記検出部は、前記電気的変化を増幅する増幅回路を備え、前記シールドケーブルは、前記流体の吐出により生じた電気的変化を伝達するものとしてもよい。こうすれば、電気的変化を増幅することにより生じるノイズの増幅を抑制可能であるため、流体の吐出検査を一層高精度に行うことができる。

本発明の吐出検査装置において、前記シールドケーブルは、前記分離部より先の前記第２導体の外部には絶縁体の形成層が更に設けられているものとしてもよい。こうすれば、外部に露出する導電層をより短くすることができ、外部に露出した第２導体により生じうるノイズを抑制可能であるため、流体の吐出検査を一層高精度に行うことができる。あるいは、前記シールドケーブルは、前記第２導体が前記分離部で切断されているものとしてもよい。

本発明の吐出検査装置において、前記検出部は、前記吐出ヘッドから吐出された前記流体を受ける流体受領域、を備え、該流体受領域に前記吐出された流体を着弾させ、前記流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出し、該検出結果により前記吐出状態を検出するものであり、前記シールドケーブルは、前記流体受領域に接続されており、前記第１電圧を前記流体受領域に印加すると共に、前記流体受領域での電気的変化を伝達するものとしてもよい。こうすれば、流体受領域に流体が着弾し流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出するため、容易に吐出検査を行うことができる。あるいは、本発明の吐出検査装置において、前記検出部は、前記吐出ヘッドから吐出された前記流体が通過する位置の近傍に設けられた検出部材、を備え、該検出部材の近傍を前記吐出された流体が通過する際に生じる電気的変化を検出し、該検出結果により前記吐出状態を検出するものであり、前記シールドケーブルは、前記検出部材に接続されており、前記第１電圧を前記検出部材に印加すると共に、前記検出部材の電気的変化を伝達するものとしてもよい。こうすれば、検出部材の近傍を流体が通過する際に生じる電気的変化を検出するため、比較的容易に吐出検査を行うことができる。

本発明の流体吐出装置は、上述したいずれか１つに記載の吐出検査装置と、前記流体を吐出する吐出ヘッドと、を備えたものである。上述したいずれかの本発明の吐出検査装置は、流体の吐出検査をより高精度に行うことができることから、これを搭載した流体吐出装置も同様の効果を生ずる。

本発明のシールドケーブルの加工方法は、
第１電圧が印加される金属製の第１導体と、前記第１導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の外面を被覆するよう設けられ導電性を有する導電層と、前記導電層の外面を被覆するよう設けられ前記第１電圧より低い第２電圧となる金属製の第２導体と、前記第２導体の外部を被覆する被覆層と、を備え、複数のノズルを備え流体を該ノズルからターゲットに吐出する吐出ヘッドの該流体の吐出状態を電圧を印加して流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出して検査する吐出検査装置に接続されるシールドケーブルの加工方法であって、
前記第２導体が前記被覆層から外部に露出している該第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に前記導電層が長く形成されるよう前記導電層と前記被覆層とを前記シールドケーブルの先端から除去する工程、を含むものである。

このシールドケーブルの加工方法では、被覆層から外部に露出している第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に導電層を長く形成する。このため、例えば、外部に露出した第２導体と第１導体を被覆する絶縁層とが対向して生じる静電気放電を、長く形成されている導電層により吸収可能であり、このような静電気放電を抑制可能である。なお、このシールドケーブルは、第２導体と絶縁層との間に導電層が設けられており、例えば第２導体で生じる静電気を導電層を介して速やかに除去可能であるため、ケーブル内で生じるノイズを低減可能である。したがって、ノイズの発生を抑制することにより、流体の吐出検査をより高精度に行うことができる。なお、このシールドケーブルの加工方法において、上述した吐出検査装置の種々の態様を採用してもよい。

次に本発明を具現化した一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態であるプリンター２０の構成の概略の一例を示す構成図であり、図２は、ノズル検査装置５０の構成の斜視図であり、図３は、ノズル検査装置５０の構成の概略を示すブロック図であり、図４，図５は、シールドケーブル６０の先端部分の説明図である。本実施形態のプリンター２０は、図１に示すように、流体としてのインクをターゲットとしての記録紙Ｓに吐出する印刷ヘッド２４を備えた印刷機構２１と、記録紙Ｓを搬送する紙送り機構３０と、印刷ヘッド２４の封止及びクリーニングを実行するキャッピング装置４０と、印刷ヘッド２４からインクが吐出されているか否かのノズル検査を実行するノズル検査装置５０と、プリンター２０全体をコントロールするコントローラー７０とを備えている。

印刷機構２１は、キャリッジベルト３２によりキャリッジ軸２８に沿って左右（主走査方向）に往復動するキャリッジ２２と、各色のインクに圧力をかけノズル２３から流体としてのインク滴を吐出する印刷ヘッド２４と、各色のインクを収容しこの収容したインクを印刷ヘッド２４へ供給するインクカートリッジ２６と、を備えている。キャリッジ２２は、筐体３９の右側に取り付けられたキャリッジモーター３４ａと筐体３９の左側に取り付けられた従動ローラー３４ｂとの間に架設されたキャリッジベルト３２がキャリッジモーター３４ａによって駆動されるのに伴って移動する。キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダ２５が配設されており、このリニア式エンコーダ２５を用いてキャリッジ２２のポジションが管理可能となっている。印刷ヘッド２４は、キャリッジ２２の下部に設けられており、圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式により印刷ヘッド２４の下面に設けられたノズル２３から各色のインクを吐出するものである。インクカートリッジ２６は、キャリッジ２２に装着され、溶媒としての水に着色剤としての顔料や染料を含有したシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）などの印刷用に用いる各色のインクを個別に収容している。

紙送り機構３０は、駆動モーター３３により駆動されプラテン２９上を図中奥から手前へと記録紙Ｓを搬送する紙送りローラー３５や、図示しないトレイに載置された記録紙Ｓをプラテン２９へ給紙する給紙ローラー、プラテン２９でインクを吐出された記録紙Ｓを図示しない排紙トレイへ搬送する排紙ローラーなどを備えている。

キャッピング装置４０は、略直方体で上部が開口した絶縁性の部材で形成されたキャッピング部材４２を筐体としており、キャリッジ２２の初期位置（ホームポジション）に配設されている。このキャッピング装置４０の開口縁にはシリコンゴムなどの絶縁体からなるシーリング部材４１が設けられている。このキャッピング装置４０は、昇降機構４７（図３参照）により上下動可能に支持されており、ノズル２３に詰まったインクを吸い出すクリーニング処理に利用されるほか、印刷休止中などにノズル２３が乾燥するのを防止するためにノズル２３を封止するときにも利用される。このキャッピング装置４０には、吸引チューブ４３を介して吸引ポンプ４５が接続されると共に、吸気チューブ４４を介して開閉バルブ４６が接続され、開閉バルブ４６が閉状態のときに吸引ポンプ４５が作動するとキャッピング装置４０の内部空間に負圧が発生する。キャッピング装置４０がノズル２３を封止しているときにこの負圧を発生させることにより、ノズル２３内のインクを強制的に吸い出すクリーニングを実行可能である。

ノズル検査装置５０は、図２、３に示すように、印刷ヘッド２４のノズル２３から吐出されたインク滴を受けることが可能な検査領域５２と、検査領域５２を所定電位とすることにより印刷ヘッド２４と検査領域５２との間に所定の電位差を発生させる電圧印加回路５３と、検査領域５２での電圧変化を検出する電圧検出回路５４とを備えている。検査領域５２は、印刷ヘッド２４を封止するキャッピング装置４０の内部に配設されている。この検査領域５２は、矩形状の領域として形成され、図３に示すように、インク滴が着弾する上側インク吸収体５５と、この上側インク吸収体５５に着弾したあと下方に透過してきたインク滴を吸収する下側インク吸収体５６と、上側インク吸収体５５と下側インク吸収体５６との間に配置されたメッシュ状の電極部材５７とにより構成されている。上側インク吸収体５５は、電極部材５７と同電位となるように導電性を有するスポンジによって形成され、その表面が検査領域５２となっている。このスポンジは、着弾したインク滴が速やかに下方に移動可能な透過性の高いものであり、ここではエステル系ウレタンスポンジが用いられている。下側インク吸収体５６は、上側インク吸収体５５に比べてインクの保持力が高いものであり、フェルトなどの不織布によって作製されている。電極部材５７は、ステンレス（例えばＳＵＳ）製の金属からなる格子状のメッシュとして形成されている。このため、上側インク吸収体５５に一旦吸収されたインクは格子状の電極部材５７の隙間を通って下側インク吸収体５６に吸収される。ここでは、電極部材５７は、導電性を有する上側インク吸収体５５と接触しているため、上側インク吸収体５５の表面すなわち検査領域５２も電極部材５７と同様の電位となっている。

電圧印加回路５３は、検査領域５２の電極部材５７に接続されており、プリンター２０の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を図示しない昇圧回路を介して数十〜数百ボルトに昇圧し、この昇圧後の直流電圧Ｖｅ（例えば４００Ｖ）を抵抗素子Ｒ１（例えば１ＭΩ）及びスイッチＳＷを介して検査領域５２に印加する回路である。電圧検出回路５４は、検査領域５２の電極部材５７に接続され、印刷ヘッド２４から吐出されたインクを着弾させこのインクの吐出に伴い生じる検査領域５２での電圧変化を検出するものであり、印刷ヘッド２４の電圧信号を積分して出力する積分回路５４ａと、この積分回路５４ａから出力された信号を反転増幅して出力する反転増幅回路５４ｂと、この反転増幅回路５４ｂから出力された信号をＡ／Ｄ変換してコントローラー７０へ出力するＡ／Ｄ変換回路５４ｃとを備えている。積分回路５４ａは、１つのインク滴の飛翔・着弾による電圧変化が微弱なことから、同一のノズル２３から吐出される複数のインク滴の飛翔・着弾による電圧変化を積分することにより大きな電圧変化として出力するものである。反転増幅回路５４ｂは、電圧変化の正負を反転させると共に回路構成によって決まる所定の増幅率で積分回路から出力された信号を増幅して出力するものである。Ａ／Ｄ変換回路５４ｃは、反転増幅回路５４ｂから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換してコントローラー７０に出力するものである。

また、電圧印加回路５３及び電圧検出回路５４は内部にシールドを施した回路ケース５１に格納されている。この電圧印加回路５３及び電圧検出回路５４と、電極部材５７と、は、キャッピング部材４２に形成されている切欠孔４８と回路ケース５１に形成されている切欠孔５８とを介してシールドケーブル６０により電気的に接続されている（図２参照）。シールドケーブル６０は、図４，５に示すように、直流電圧Ｖｅが印加される金属製の中心側導体６２と、中心側導体６２を被覆する絶縁層６４と、絶縁層６４の外面を被覆するよう設けられ導電性を有する導電性樹脂層６５と、導電性樹脂層６５の外面を被覆するよう設けられグランドに接続される金属製の外周側導体６６と、外周側導体６６の外部を被覆する被覆層としてのジャケット６１と、を備えている。このシールドケーブル６０は、中心側導体６２を中心軸とし、外周側に向かって絶縁層６４、導電性樹脂層６５、外周側導体６６及びジャケット６１の順に形成されている同軸ケーブルである。このシールドケーブル６０は、電圧印加回路５３からの直流電圧Ｖｅを電極部材５７へ印加すると共に、検査領域５２での電気的変化を電圧検出回路５４へ伝達するものである。ジャケット６１は、最外部の被覆部材であり、機械的強度及び絶縁性の高い高分子により形成されている。中心側導体６２は、銅などの導電性を有する金属で形成されている。絶縁層６４は、例えばポリエステル、ポリウレタンなどの絶縁性の樹脂で形成されている。外周側導体６６は、導電性樹脂層６５の外周で多数の細い導線が網目状に形成されている導体である。導電性樹脂層６５は、例えばポリアセチレンなどの導電性の樹脂など、絶縁層６４への密着性に優れる部材により形成されており、外周側導体６６を形成する網目状の各導線にも接触しやすいように形成されている。また、シールドケーブル６０では、加工されたことにより中心側導体６２や外周側導体６６が外部に露出した部分には、この露出部分を覆うように絶縁体の被覆部材６８，６９があとから形成されており、外部との電気的接触が防止されている。シールドケーブル６０の端部では、中心側導体６２、絶縁層６４、導電性樹脂層６５、外周側導体６６の順でジャケット６１から外部に露出するよう各部材が除去されている。

このシールドケーブル６０の一端側には、図４に示すように、電極部材５７にビス止めされる取付金具６３が中心側導体６２に接続されている。外周側導体６６は、ジャケット６１から外部に露出している部分（分離部６６ｂと称する）の先で切られて導体端部６６ａが形成されている。また、シールドケーブル６０の一端側では、ジャケット６１の先端であるジャケット端部６１ａから外周側導体６６の先端である導体端部６６ａまでの外周側導体６６の長さＸよりも、ジャケット端部６１ａから導電性樹脂層６５の先端である樹脂端部６５ａまでの導電性樹脂層６５の長さＹの方が長くなるよう形成されている。即ち、ジャケット端部６１ａからの分離部６６ｂの長さよりもケーブルの長さ方向に長くなるよう導電性樹脂層６５が形成されており、網目状の導線である外周側導体６６と絶縁層６４との間には、必ず導電性樹脂層６５が形成されている。このため、例えば分離部６６ｂの近傍で生じた静電気などが導電性樹脂層６５を介して除去されやすい。

一方、このシールドケーブル６０の他端側には、図５に示すように、電圧印加回路５３などが配設された基板に差し込まれるコネクター３８が接続されている。このシールドケーブル６０の他端側では、外周側導体６６は、分離部６６ｂからコネクター３８まで引き出されており、引き出された部分の外部を覆うように絶縁体の形成層６７が形成されている。また、シールドケーブル６０の他端側においても、ジャケット端部６１ａから導体端部６６ａまでの外周側導体６６の長さＸよりも、ジャケット端部６１ａから樹脂端部６５ａまでの導電性樹脂層６５の長さＹの方が長く形成されている。即ち、ジャケット端部６１ａからの分離部６６ｂの長さよりもケーブルの長さ方向に長くなるよう導電性樹脂層６５が形成されており、外部に露出する外周側導体６６と絶縁層６４との間には、必ず導電性樹脂層６５が形成されている。このため、例えば分離部６６ｂの近傍で生じた静電気などが導電性樹脂層６５を介して除去されやすい。

コントローラー７０は、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶しデータを書き換え可能なフラッシュＲＯＭ７３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７４と、
ユーザーパソコン（ＰＣ）１２などの外部機器とデータのやりとりを行うインターフェイス（Ｉ／Ｆ）７９とを備えている。フラッシュＲＯＭ７３には、ノズル検査ルーチンやクリーニング処理ルーチンなどの各処理プログラムが記憶されている。ＲＡＭ７４には、印刷バッファ領域が設けられており、この領域にユーザーパソコン（ＰＣ）１２などの外部機器からＩ／Ｆ７９を介して送られてきた印刷ジョブなどが格納される。このコントローラー７０には、ノズル検査装置５０の電圧検出回路５４から出力された電圧信号などが図示しない入力ポートを介して入力されているほか、外部機器（ユーザーパソコン１２など）から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７９を介して入力される。また、コントローラー７０からは、印刷ヘッド２４への制御信号やノズル検査装置５０への制御信号、キャリッジモーター３４ａへの駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力される。

次に、シールドケーブル６０の端部の加工について説明する。図６は、シールドケーブル６０の端部の加工の説明図である。ここでは、外周側導体６６を切断し導体端部６６ａを形成するよう先端を加工する場合（図４参照）について説明する。まず、シールドケーブル６０（図６の１段目）の先端側から所定の長さのジャケット６１を除去する。すると、ジャケット端部６１ａから先において外周側導体６６が露出する（図６の２段目）。次に、露出した外周側導体６６をジャケット端部６１ａから所定長さＸ（例えば５ｍｍなど）で切断する。すると、ジャケット端部６１ａから所定長さＸの位置に導体端部６６ａが形成されると共に、導体端部６６ａから先において導電性樹脂層６５が外部に露出する（図６の３段目）。次に、露出した導体端部６６ａを、ジャケット端部６１ａから導体端部６６ａまでの長さよりも長くなるように更に所定長さＹ（例えば１０ｍｍなど）で切断する（図６の４段目）。すると、ジャケット端部６１ａから所定長さＹの位置に樹脂端部６５ａが形成されると共に、樹脂端部６５ａから先において絶縁層６４が外部に露出する（図６の４段目）。続いて、絶縁層６４の先端を所定長さＺで切断し、その先において中心側導体６２を外部に露出させる。そして、図４に示すように、中心側導体６２に取付金具６３を配設したり、導体の露出部分に被覆部材６８や被覆部材６９を適宜形成させる。このように、シールドケーブル６０は、外周側導体６６がジャケット６１から外部に露出している分離部６６ｂよりもケーブルの長さ方向に導電性樹脂層６５が長く形成されるよう導電性樹脂層６５とジャケット６１とをシールドケーブル６０の先端から除去する工程、を含んで加工されている。

次に、ノズル検査装置５０の動作について説明する。ノズル検査処理が実行されると、ＣＰＵ７２は、スイッチＳＷをオンし、電圧印加回路５３によりシールドケーブル６０を介して検査領域５２へ直流電圧Ｖｅを印加する。すると、ノズル２３のインクと、検査領域５２との間に所定の電位差が生じる。次に、ＣＰＵ７２は、予め設定されている順にノズル２３からインク滴を検査領域５２へ吐出させる。ここで、ノズル検査の原理について説明する。印刷ヘッド２４をグランド電位とし、印刷ヘッド２４と検査領域５２との間に電位差を生じさせた状態でインク滴をノズル２３から吐出させる実験を実際に行ったところ、検査領域５２での出力信号波形がサインカーブとして表れた。このような出力信号波形が得られる原理は明らかではないが、帯電したインク滴が検査領域５２に接近するのに伴って静電誘導により誘導電流が流れたことに起因すると考えられる。また、電圧検出回路５４から出力された出力信号波形の振幅は、印刷ヘッド２４から検査領域５２までの距離が近いほど大きくなる傾向を示したほか、飛翔するインク滴が大きいほど大きくなる傾向を示した。このため、ノズル２３が詰まってインク滴が飛翔しなかったりインク滴が所定の大きさより小さかったりしたときには、出力信号波形の振幅が通常時に比べて小さくなるか略ゼロになるから、出力信号波形の振幅が所定の閾値Ｖｔｈを下回るか否かに基づいてノズル２３の詰まりの有無を判定することができる（図３参照）。ここで、インク滴が所定の大きさであっても１ショット分のインク滴による出力信号波形の振幅が微弱なことから、多数のインク滴（大ドットを吐出する操作を８回行うなど）を吐出するようにすると共に、反転増幅回路５４ｂにより信号を増幅することとした。このため、出力信号を多数のインク滴の積分値とし、電圧検出回路５４から十分大きな出力信号波形が得られるようになった。なお、インク吐出数は、検査精度を確保可能な吐出数となるよう任意に設定することができる。また、閾値Ｖｔｈは、インク滴の吐出が判定できるよう経験的に設定することができる。そして、ＣＰＵ７２は、得られた出力信号波形が閾値Ｖｔｈを下回ったノズル２３についてノズル詰まりが生じていると判定し、この情報をＲＡＭ７４に記憶させる。ノズル詰まりが生じた際には、キャッピング装置４０を用いてクリーニング処理を実行する。

電圧検出回路５４で検出される出力信号波形はシールドケーブル６０を介して電圧検出回路５４へ入力されるため、できる限りシールドケーブル６０で生じうるノイズは少ない方が検出精度の観点からは望ましい。図７は、導電性樹脂層６５が外周側導体６６以下の長さであるシールドケーブル６０の説明図である。図７に示すように、シールドケーブル６０の先端で、絶縁層６４と外周側導体６６との間に導電性樹脂層６５が存在しない部分が存在すると、静電気の放電ノイズが生じることがあり、このノイズによりノズル検査でインク滴を吐出していないのに吐出したと誤検出をしてしまうことがある。ここでは、導電性樹脂層６５を設けることによりケーブル内部での静電気等のノイズを抑制すると共に、分離部６６ｂよりも導電性樹脂層６５を長くすることによってケーブル端部での静電気放電等のノイズを抑制するのである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２４が本発明の吐出ヘッドに相当し、検査領域５２、電圧印加回路５３及び電圧検出回路５４が本発明の検出部に相当し、検査領域５２が本発明の流体受領域に相当し、反転増幅回路５４ｂが本発明の増幅回路に相当し、インクが本発明の流体に相当し、記録紙Ｓが本発明のターゲットに相当する。また、シールドケーブル６０においてジャケット６１が本発明の被覆層に相当し、中心側導体６２が本発明の第１導体に相当し、外周側導体６６が本発明の第２導体に相当し、絶縁層６４が本発明の絶縁層に相当し、導電性樹脂層６５が本発明の導電層に相当し、絶縁体の形成層６７が本発明の絶縁体の形成層に相当する。

以上詳述した本実施形態のノズル検査装置５０によれば、シールドケーブル６０において、外周側導体６６と絶縁層６４との間に導電性樹脂層６５が設けられており、例えば外周側導体６６で生じる静電気を導電性樹脂層６５を介して速やかに除去可能であるため、ケーブル内で生じるノイズを低減可能である。更に、ジャケット６１から外部に露出している外周側導体６６の分離部６６ｂよりもケーブルの長さ方向に導電性樹脂層６５が長く形成されているため、例えば、外部に露出した外周側導体６６と絶縁層６４とが対向した場合に生じる静電気放電を、長く形成されている導電性樹脂層６５により吸収可能であり、このような静電気放電を抑制可能である。したがって、ノイズの発生を抑制することにより、ノズル検査をより高精度に行うことができる。このとき、導電性樹脂層６５は、金属製の導体よりも絶縁層６４への密着性に優れる部材である導電性樹脂により形成されているため、ノイズの発生を抑制しやすい。また、ノズル検査装置５０は反転増幅回路５４ｂを備えているが、検査領域５２での電気的変化を増幅することにより生じるノイズの増幅を抑制可能であるため、流体の吐出検査を一層高精度に行うことができる。更に、分離部６６ｂより先の外周側導体６６の外部には絶縁体の形成層６７が更に設けられているため、外部に露出する導電性樹脂層６５をより短くすることができ、外部に露出した外周側導体６６により生じうるノイズを抑制可能であり、ノズル検査を一層高精度に行うことができる。更にまた、検査領域５２にインクが着弾する際に生じる電気的変化を検出してノズル検査を実行するため、容易に吐出検査を行うことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、導電性樹脂層６５よりも絶縁層６４が長く形成されているシールドケーブル６０としたが、図８に示すように、導電性樹脂層６５と絶縁層６４との長さが同じものとしてもよい。こうしても、外部に露出した外周側導体６６と絶縁層６４とが対向した場合に生じる静電気放電を抑制して、ノズル検査をより高精度に行うことができる。

上述した実施形態では、検査領域５２にインクが着弾する際の電気的変化を電圧検出回路５４で検出するノズル検査装置５０としたが、図９に示すように、印刷ヘッド２４から吐出されたインクが通過する位置の近傍に設けられた検出部材１５２、を備え、検出部材１５２の近傍を吐出されたインクが通過する際に生じる電気的変化を検出し、その検出結果によりインクの吐出状態を検出するノズル検査装置１５０としてもよい。図９は、ノズル検査装置１５０の構成の概略を示すブロック図である。この場合、シールドケーブル６０は、検出部材１５２に接続されており、直流電圧Ｖｅを検出部材１５２に印加すると共に、検出部材１５２の電気的変化を伝達する。こうすれば、検出部材１５２の近傍をインクが通過する際に生じる電気的変化を検出するため、比較的容易にノズル検査を行うことができる。なお、検出部材１５２は、インクの通過に伴う電気的変化を検出可能なものとすれば、電極板としてもよいし、電気線としてもよい。

上述した実施形態では、ノズル検査装置５０は、検査領域５２に電圧を印加することにより印刷ヘッド２４と検査領域５２との間に電位差を生じさせるものとしたが、検査領域５２をグランドに接続し、印刷ヘッド２４に電圧を印加することにより印刷ヘッド２４と検査領域５２との間に電位差を生じさせるものとしてもよい。こうしても、インク滴が印刷ヘッド２４から吐出される際に電圧検出回路５４で波形を検出することができる。また、上述した実施形態では、電圧検出回路５４を検査領域５２に接続してインク滴の吐出に伴う電気的変化を検出するものとしたが、電圧検出回路５４を印刷ヘッド２４に接続し、キャピング装置４０の電極部材５７をグランドに接続してインク滴の吐出に伴う電気的変化を検出するものとしてもよい。また、この実施形態の場合に、グランドに接続する側の電極の電位はグランドに限らず、電圧印加回路５３の電圧と異なる電位であって、この電圧印加回路５３の電圧との間に所定の電位差を与える電位であればよい。こうしても、インク滴が印刷ヘッド２４から吐出される際に電圧検出回路５４で波形を検出することができる。なお、印刷ヘッド２４において所定の電位を与える電極は、ノズルプレートやヘッド内の電極など、印刷ヘッド２４内のインクと導通してインクに電位を与えることが可能な電極であればよい。なお、図３の実施形態のように、電圧印加回路５３と電圧検出回路５４を共に、検査領域５２に接続するか、上記のように共に印刷ヘッド２４に接続するか、のいずれかの実施形態に限らず、電圧印加回路５３と電圧検出回路５４とを、印刷ヘッド２４と検査領域５２のいずれかに別々にシールドケーブルにより接続するものとしてもよい。これらの４通りのいずれの形態を採用してもインク滴が印刷ヘッド２４から吐出される際に電圧検出回路５４で波形を検出することができ、その際のシールドケーブルでのノイズの発生を抑制することができる。

上述した実施形態では、検査領域５２はキャッピング装置４０の内部に設けられているものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、インクが乾燥して増粘するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させるフラッシング領域に設けるものとしてもよいし、印刷ヘッド２４の移動可能な領域に新たに設けるものとしてもよい。

上述した実施形態では、反転増幅回路５４ｂにより出力信号波形を増幅するものとしたが、特にこれに限定されず、反転増幅回路５４ｂを備えないものとしてもよい。こうしても、ノイズをより低減してノズル検査をより高精度に行うことができる。

上述した実施形態では、シールドケーブル６０は、直流電圧Ｖｅを電極部材５７へ印加すると共に検査領域５２での電気的変化を検出するものとしたが、直流電圧Ｖｅを電極部材５７へ印加するものと検査領域５２での電気的変化を検出するものとを別のケーブルとしてもよい。また、シールドケーブル６０は、同軸ケーブルとしたが、中心側導体６２、絶縁層６４、導電性樹脂層６５、外周側導体６６が積層されたフラットケーブルであるものとしてもよい。

上述した実施形態では、印刷ヘッド２４は、圧電素子に電圧を印加し、この圧電素子を変形させてインクを加圧する方式としたが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。また、インクカートリッジ２６は、往復動するキャリッジ２２に搭載したいわゆるオンキャリッジの構成としたが、筐体３９に装着されチューブにより印刷ヘッド２４へインク等を供給するいわゆるオフキャリッジの構成としてもよい。また、キャリッジ移動方向に移動するキャリッジ２２を備えた印刷機構２１としたが、記録紙Ｓの幅方向に各色のノズル列を設けたいわゆるラインインクジェットヘッドを備えたものとしてもよい。

上述した実施形態では、インクを記録紙Ｓへ吐出するプリンター２０に具体化した例を示したが、印刷ヘッド２４と検査領域５２との間に電位差を設けてノズルから流体が吐出されたか否かを検出可能なものとすれば、特に限定されずに本発明を適用することができる。例えば、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する印刷装置としてもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する印刷装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ及びカラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を吐出する粉体吐出式記録装置としてもよい。

上述した実施形態では、プリンター２０を本発明の流体吐出装置として説明したが、原稿を読み取り可能なスキャナユニットを備えたマルチファンクションプリンタや、ＦＡＸ機能を有するＦＡＸ装置としてもよい。更にまた、プリンター２０の態様で説明したが、ノズル検査装置５０の態様としてもよいし、シールドケーブル６０の加工方法の態様としてもよい。

本実施形態であるプリンター２０の構成の概略の一例を示す構成図。ノズル検査装置５０の構成の斜視図。ノズル検査装置５０の構成の概略を示すブロック図。シールドケーブル６０の先端部分の説明図。シールドケーブル６０の先端部分の説明図。シールドケーブル６０の端部の加工の説明図。導電性樹脂層６５が外周側導体６６以下の長さであるケーブルの説明図。導電性樹脂層６５と絶縁層６４との長さが同じケーブルの説明図。ノズル検査装置１５０の構成の概略を示すブロック図。

符号の説明

１２ユーザーパソコン、２０プリンター、２１印刷機構、２２キャリッジ、２３ノズル、２４印刷ヘッド、２５リニア式エンコーダー、２６インクカートリッジ、２８キャリッジ軸、２９プラテン、３０紙送り機構、３２キャリッジベルト、３３駆動モーター、３４ａキャリッジモーター、３４ｂ従動ローラー、３５紙送りローラー、３８コネクター、３９筐体、４０キャッピング装置、４１シーリング部材、４２キャッピング部材、４３吸引チューブ、４４吸気チューブ、４５吸引ポンプ、４６開閉バルブ、４７昇降機構、４８切欠孔、５０，１５０ノズル検査装置、５１回路ケース、５２検査領域、５３電圧印加回路、５４電圧検出回路、５４ａ積分回路、５４ｂ反転増幅回路、５４ｃＡ／Ｄ変換回路、５５上側インク吸収体、５６下側インク吸収体、５７電極部材、５８切欠孔、６０，１６０シールドケーブル、６１ジャケット、６１ａジャケット端部、６２中心側導体、６３取付金具、６４絶縁層、６５導電性樹脂層、６５ａ樹脂端部、６６外周側導体、６６ａ導体端部、６６ｂ分離部、６７形成層、６８，６９被覆部材、７０コントローラー、７２ＣＰＵ、７３フラッシュＲＯＭ、７４ＲＡＭ、７９インターフェイス（Ｉ／Ｆ）、１５２検出部材、Ｓ記録紙、ＳＷスイッチ。

Claims

複数のノズルを備え流体を該ノズルからターゲットに吐出する吐出ヘッドの該流体の吐出状態を電圧を印加して検査する吐出検査装置であって、
前記吐出ヘッドからの流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出する検出部と、
第１電圧が印加される金属製の第１導体と、前記第１導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の外面を被覆するよう設けられ導電性を有する導電層と、前記導電層の外面を被覆するよう設けられ前記第１電圧より低い第２電圧となる金属製の第２導体と、前記第２導体の外部を被覆する被覆層と、を備え、前記第２導体が前記被覆層から外部に露出している該第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に前記導電層が長く形成されており、前記検出部及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方に接続されているシールドケーブルと、
を備えた吐出検査装置。
前記シールドケーブルは、前記第１導体を中心軸とし、外周側に向かって前記絶縁層、前記導電層、前記第２導体及び前記被覆層の順に形成されている同軸ケーブルである、請求項１に記載の吐出検査装置。
前記検出部は、前記電気的変化を増幅する増幅回路を備え、
前記シールドケーブルは、前記流体の吐出により生じた電気的変化を伝達する、請求項１又は２に記載の吐出検査装置。
前記シールドケーブルは、前記分離部より先の前記第２導体の外部には絶縁体の形成層が更に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吐出検査装置。
前記検出部は、前記吐出ヘッドから吐出された前記流体を受ける流体受領域、を備え、該流体受領域に前記吐出された流体を着弾させ、前記流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出し、該検出結果により前記吐出状態を検出するものであり、
前記シールドケーブルは、前記流体受領域に接続されており、前記第１電圧を前記流体受領域に印加すると共に、前記流体受領域での電気的変化を伝達する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吐出検査装置。
前記検出部は、前記吐出ヘッドから吐出された前記流体が通過する位置の近傍に設けられた検出部材、を備え、該検出部材の近傍を前記吐出された流体が通過する際に生じる電気的変化を検出し、該検出結果により前記吐出状態を検出するものであり、
前記シールドケーブルは、前記検出部材に接続されており、前記第１電圧を前記検出部材に印加すると共に、前記検出部材の電気的変化を伝達する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吐出検査装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の吐出検査装置と、
前記流体を吐出する吐出ヘッドと、
を備えた流体吐出装置。
第１電圧が印加される金属製の第１導体と、前記第１導体を被覆する絶縁層と、前記絶縁層の外面を被覆するよう設けられ導電性を有する導電層と、前記導電層の外面を被覆するよう設けられ前記第１電圧より低い第２電圧となる金属製の第２導体と、前記第２導体の外部を被覆する被覆層と、を備え、複数のノズルを備え流体を該ノズルからターゲットに吐出する吐出ヘッドの該流体の吐出状態を電圧を印加して流体の吐出に伴い生じる電気的変化を検出して検査する吐出検査装置に接続されるシールドケーブルの加工方法であって、
前記第２導体が前記被覆層から外部に露出している該第２導体の分離部よりもケーブルの長さ方向に前記導電層が長く形成されるよう前記導電層と前記被覆層とを前記シールドケーブルの先端から除去する工程、を含むシールドケーブルの加工方法。