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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Bereich
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum Untersuchen von
Tintenstrahldüsen
zum Erfassen einer nicht funktionsfähigen Düse.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
einem Tintenstrahldrucker werden Tintentropfen von mehreren Düsen, die
an einem Druckkopf vorgesehen sind, ausgestoßen. Einige der Düsen werden
aufgrund einer Erhöhung
der Tintenviskosität,
der Ausbildung von Gasblasen in einer Tintenpassage und anderen
Faktoren gelegentlich verstopft und sind dadurch nicht in der Lage,
Tintentropfen auszustoßen.
Durch verstopfte Düsen
werden Bilder mit fehlenden Punkten erzeugt und die Bildqualität wird nachteilig
beeinflusst. Eine Düsenuntersuchung
ist daher gewünscht,
um eine nicht funktionsfähige
Düse zu
erfassen. Eine Düsenuntersuchung
wird im Folgenden als "Punktverlustuntersuchung" bezeichnet.
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Es
werden zahlreiche Verfahren verwendet, um die Düsen von Tintenstrahldruckern
zu untersuchen, und eine auf Licht basierende Untersuchung ist ein
derartiges Verfahren. Bei diesem Verfahren wird Licht durch ein
Lichtemissionselement in Richtung eines Lichtempfangselements emittiert,
Tintentropfen werden aufeinander folgend von den Düsen des Druckkopfes
in Richtung dieses Lichts ausgestoßen, und der Betriebszustand
einer jeweiligen Düse
wird auf der Grundlage davon bestimmt, ob das Licht tatsächlich durch
die Tintentropfen, die von den Düsen ausgestoßen werden,
blockiert wird. Bei dieser Art von Untersuchung wird Licht mit einer
Linse fokussiert.
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Da
Licht durch eine Linse fokussiert wird, weist die Dicke des Lichtstrahls
ein Minimum an einem bestimmten Punkt auf dem optischen Pfad auf und
sie erhöht
sich in Richtung von diesem Punkt weg. Aus diesem Grund unterscheiden
sich die Untersuchungsbedingungen für die untersuchten Düsen, die
in der Nachbarschaft des Ortes (Strahltaille) angeordnet sind, an
dem der Lichtstrahl eine minimale Dicke aufweist, und die untersuchten
Düsen,
die weiter weg von der Strahltaille angeordnet sind, aufgrund ihrer
Position auf dem Druckkopf stark voneinander.
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Eine
Technik, die durch zwei parallele Laserstrahlen gekennzeichnet ist,
deren Strahltaillen entlang des optischen Pfades verschoben sind,
ist in der JPA 10-119307 als eine Einrichtung beschrieben, die diesen
Problemen begegnet. Gemäß dieser
Technik wird jeder der beiden Laserstrahlen bei der Düsenuntersuchung
verwendet, und die Düsen,
die untersucht werden, werden zwischen den beiden Strahlen des Laserlichts
aufgeteilt. Als Ergebnis werden die Düsen unter einheitlicheren Bedingungen
als in dem Fall, in dem nur ein einziger Laserlichtstrahl verwendet
wird, untersucht. Diese Technik kann jedoch die oben beschriebenen Änderungen
der Untersuchungsbedingungen entlang der optischen Achse des Laserlichts
nicht angemessen lösen.
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Das
Dokument EP-A-0 925 929 beschreibt eine Druckvorrichtung und ein
Tintenausstoßstatuserfassungsverfahren,
wobei die Vorrichtung einen Testtintenausstoß mit einem Teil der Düsen eines Druckkopfes
durchführt,
während
der Druckkopf scannt, und den Tintenausstoßstatus der Düsen des Druckkopfes
unter Verwendung eines Fotosensors in einem Bereich zwischen der
Heimatposition des Druckkopfes und einer Position außerhalb
eines effektiven Druckbereichs erfasst. Der Fotosensor verwendet
eine Infrarot-LED als eine Lichtemissionsvorrichtung, die eine LED-Licht
emittierende Oberfläche aufweist,
die integral mit einer Linse ausgebildet ist und einen näherungsweise
gebündelten
Lichtstrahl in Richtung einer Fotoempfangsvorrichtung projiziert. Die
Fotoempfangsvorrichtung weist einen Fototransistor auf und besitzt
ein Loch, das durch ein Gussformelement vor einer Fotoempfangsoberfläche auf seiner
optischen Achse ausgebildet ist, um den Erfassungsbereich innerhalb
des gesamten Bereichs zwischen der Fotoempfangsvorrichtung und der
Lichtemissionsvorrichtung in der Höhenrichtung und der Breitenrichtung
zu begrenzen.
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Das
Dokument EP-A-0 622 195 beschreibt eine Tropfenerfassungsschaltung
für einen
thermischen Tintenstrahldrucker. Die optische Tropfenerfassungsschaltung
enthält
einen optischen Sensor zum Bereitstellen eines elektrischen Ausgangs,
der das Vorhandensein eines Tintentropfens anzeigt. Eine LED ist
gegenüber
der Fotodiode angeordnet, wobei die LED einen Lichtausgang erzeugt
und die Fotodiode einen Abschnitt des Lichtausgangs, der von der
LED erzeugt wird, erfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, mittels
der eine nicht funktionsfähige
Düse mit
höherer
Genauigkeit erfasst werden kann.
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Zur
Lösung
zumindest eines Teils der obigen und betreffende Aufgaben der vorliegenden
Erfindung wird ein Drucker gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren gemäß Anspruch
24 bereitgestellt. Der Drucker weist einen Druckkopf mit mehreren
Düsen und
einen Sensor auf, der ein Lichtemissionselement, das ausgelegt ist,
Erfassungslicht zu emittieren, und ein Lichtempfangselement, das
ausgelegt ist, das Erfassungslicht zu empfangen, enthält und ausgelegt
ist, den Betrieb einer Düse
durch Bestimmen, ob das Erfassungslicht durch die Tintentropfen, die
von der Düse
ausgestoßen
werden, blockiert wurde, zu untersuchen. Der Sensor weist außerdem ein erstes
Sammelelement, das ausgelegt ist, das Erfassungslicht zu sammeln,
und ein geöffnetes
Element, das eine Öffnung
für das
Erfassungslicht aufweist, auf. Das Erfassungslicht schneidet einen
Ausstoßpfad
der Tintentropfen an einer Ausgangsseite des geöffneten Elements und des ersten
Sammelelements.
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In
dem erfindungsgemäßen Drucker
werden ein Lichtemissionselement, ein erstes Sammelelement, ein
geöffnetes
Element und ein Lichtempfangselement bereitgestellt. Das Lichtemissionselement ist
ausgelegt, Erfassungslicht zu emittieren. Das erste Sammelelement
ist ausgelegt, das Erfassungslicht zu sammeln. Das geöffnete Element
weist eine Öffnung
für das
Erfassungslicht auf. Das Lichtempfangselement ist ausgelegt, das
Erfassungslicht zu empfangen, nachdem das Erfassungslicht einen
Pfad der Tintentropfen, die von einer Düse ausgestoßen werden, schneidet. Dann
wird das Erfassungslicht von dem Lichtemissionselement emittiert.
Tintentropfen werden von einer Düse
ausgestoßen.
Eine nicht funktionsfähige
Düse wird
durch Bestimmen, ob das Erfassungslicht, das von dem Lichtempfangselement empfangen
wird, durch die Tintentropfen blockiert wurde, erfasst.
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Durch Übernehmen
eines derartigen Aufbaus wird es möglich, den Lichtstrahl zum
Erfassen von Tintentropfen durch die Öffnung zu beschränken. Gleichzeitig
kann der schmalste Abschnitt des Lichtstrahls aufgrund einer Verringerung
des Winkels, mit dem das Licht fokussiert wird, ausgedehnt werden. Mit
anderen Worten kann die Dicke des Lichtstrahls noch einheitlicher
entlang der optischen Achse gemacht werden. Es ist daher möglich, Variationen
in den Untersuchungsbedingungen entlang der optischen Achse des
Lichtstrahls zu verringern und den Ausstoß von Tintentropfen mit höherer Genauigkeit zu
untersuchen.
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Das
geöffnete
Element ist vorzugsweise an einer Ausgangsseite des ersten Sammelelements angeordnet.
Winzige Tintentropfen werden verstreut, wenn ein Tintentropfen bei
der Untersuchung ausgestoßen
wird. Durch Übernehmen
des oben beschriebenen Aufbaus wird es möglich, dass die verstreuten Tintentropfen
durch das geöffnete
Element blockiert werden, und es wird weniger wahrscheinlich, dass das
Sammelelement verschmutzt wird. Das erste Sammelelement kann an
einer Ausgangsseite der Öffnung
des geöffneten
Elements angeordnet sein.
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Der
Sensor weist weiter vorzugsweise ein Winkeleinstellelement auf,
das ausgelegt ist, eine Richtung der Emission des Erfassungslichts
einzustellen. Dieses ermöglicht
die Einstellung der Richtung des Erfassungslichts für einheitlichere
Bedingungen zum Untersuchen des Ausstoßes von Tintentropfen durch
eine jeweilige Düse.
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Der
Sensor weist außerdem
vorzugsweise ein Positionseinstellelement auf, das ausgelegt ist, eine
Position des Lichtemissionselements in einer Richtung, die die Richtung
der Emission des Erfassungslichts schneidet, einzustellen. Ein derartiger Aufbau
ermöglicht
die Einstellung der Position des Lichtempfangselements derart, dass
das Lichtempfangselement Licht genau empfangen kann, wenn die Position
des Lichtemissionselements eine Abweichung aufweist.
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Wenn
die Düsen
in derselben Düsenebene des
Druckkopfes angeordnet sind, ist das Winkeleinstellelement vorzugsweise
ausgelegt, die Richtung der Emission des Erfassungslichts innerhalb
einer Ebene senkrecht zur Düsenebene
einzustellen. Durch Übernehmen
dieses Aufbaus wird die Einstellung der Richtung der Emission des
Erfassungslichts derart möglich,
dass die optische Achse parallel zur Düsenebene verbleibt.
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Das
Winkeleinstellelement stellt vorzugsweise die Richtung der Emission
des Erfassungslichts um eine Achse ein, die einen optischen Pfad
des Erfassungslichts innerhalb der Grenzen der Öffnung schneidet. Durch Übernehmen dieses
Aufbaus wird es möglich,
dass die Mittenposition des Erfassungslichts in der Öffnung konstant
bleibt, wenn die Richtung der Emission des Erfassungslichts eingestellt wird.
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Der
Sensor weist außerdem
vorzugsweise einen ersten Tintennebelschirm auf, der eine erste Öffnung für das Erfassungslicht
aufweist. Der erste Tintennebelschirm ist an einer Ausgangsseite
des ersten Sammelelements und des geöffneten Elements angeordnet
und teilt einen ersten Bereich, der das Lichtemissionselement, das
erste Sammelelement und das geöffnete
Element enthält,
und einen zweiten Bereich, in dem die Tintentropfen in einer Richtung
eines optischen Pfades des Erfassungslichts ausgestoßen werden,
ab.
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Durch Übernehmen
dieses Aufbaus wird es möglich,
dass der erste Tintennebelschirm verhindert, dass sich auf dem Lichtemissionselement
oder dem Sammelelement der Tintennebel abscheidet, der während des
Ausstoßes
der Tintentropfen durch Düsen
erzeugt wird. Das Lichtemissionselement und der erste Tintennebelschirm
neigen daher weniger dazu, schlecht zu funktionieren, und der Ausstoß von Tintentropfen
kann mit durchgehender Genauigkeit untersucht werden, wenn der Sensor
für eine
lange Zeit betrieben wird.
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Der
Drucker weist vorzugsweise mehrere erste Tintennebelschirme auf.
Die ersten Öffnungen der
ersten Tintennebelschirme sollten so schmal wie möglich gestaltet
werden, um eine Verschmutzung durch den Tintennebel zu verringern,
müssen
jedoch einen ausreichenden Radius aufweisen, um in der Lage zu sein,
Licht durchzulassen. Aus diesem Grund können die Öffnungen nicht kleiner als
eine bestimmte Größe ausgebildet
werden. Durch Übernehmen
dieses Aufbaus wird es möglich,
dass die Größe der ersten Öffnungen
ausreichend groß gehalten
werden kann, um sich gradlinig fortpflanzendes Licht durchzulassen,
und es wird gleichzeitig bewirkt, dass sich der Tintennebel, der
von dem Gasfluss befördert
wird, zwischen den ersten Tintennebelschirmen absetzt oder an den
Strukturen zwischen den ersten Tintennebelschirmen ablagert, was
verhindert, dass dieser Nebel das Lichtemissionselement oder das
erste Sammelelement erreicht.
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Der
Sensor weist vorzugsweise außerdem ein
zweites Sammelelement auf, das an einer Ausgangsseite des ersten
Sammelelements und des geöffneten
Elements angeordnet ist. Das zweite Sammelelement weist einen Lichtempfangsbereich
mit einem vorgeschriebenen Oberflächenbereich auf und fo kussiert
das Erfassungslicht, das in dem Lichtempfangsbereich empfangen wird.
Das Erfassungslicht schneidet einen Ausstoßpfad der Tintentropfen an
einer Einfallsseite des zweiten Sammelelements.
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Das
Ergebnis ist, dass sogar dann, wenn Licht von der ursprünglich beabsichtigten
Emissionsrichtung aufgrund einer Fehlausrichtung abweicht, der Lichtstrahl
noch durch das zweite Sammelelement fokussiert, gebrochen und in
Richtung des Lichtempfangselements gerichtet werden kann, so lange
wie die Beleuchtungsposition innerhalb des Lichtempfangsbereichs
des zweiten Sammelelements fällt.
Demzufolge besteht eine geringe Möglichkeit, dass die Fähigkeit
des Lichtempfangselements, Licht zu empfangen, nachteilig beeinflusst wird,
und die Untersuchungsfunktion kann sogar dann nicht einfach beeinträchtigt werden,
wenn emittiertes Licht von der beabsichtigten Richtung abweicht.
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Der
Sensor weist außerdem
vorzugsweise einen zweiten Tintennebelschirm auf, der eine zweite Öffnung für das Erfassungslicht
aufweist. Der zweite Tintennebelschirm ist an einer Ausgangsseite
des ersten Sammelelements und des geöffneten Elements angeordnet
und teilt einen ersten Bereich, der das Lichtempfangselement und
das zweite Sammelelement enthält,
und einen zweiten Bereich, in dem die Tintentropfen in einer Richtung
eines optischen Pfades des Erfassungslichts ausgestoßen werden, ab.
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Durch Übernehmen
dieser Anordnung wird es möglich,
dass der zweite Tintennebenschirm verhindert, dass sich Tintennebel
an dem Lichtempfangselement oder dem zweiten Sammelelement abscheidet.
Das Lichtempfangselement und der zweite Tintennebelschirm neigen
daher weniger dazu, schlecht zu funktionieren, und der Ausstoß der Tintentropfen
kann mit durchgängiger
Genauigkeit während
eines ausgedehnten Betriebs untersucht werden.
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Der
Drucker enthält
vorzugsweise mehrere zweite Tintennebelschirme. Wie in dem Fall,
in dem mehrere erste Tintennebelschirme vorgesehen sind, kann das Übernehmen
dieses Aufbaus effektiv verhindern, dass Tintennebel das Lichtempfangselement
oder das zweite Sammelelement erreicht.
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Das
Lichtemissionselement ist vorzugsweise an einem Basiselement derart
angebracht, dass ein vertikaler Winkel des Erfassungslichts eingestellt werden
kann, und das Lichtempfangselement ist vorzugsweise an dem Basiselement
angebracht, so dass es in der Lage ist, sich horizontal zu bewegen. Das
Lichtemissionselement und das Lichtempfangselement können das
Basiselement teilen, können dieses
aber auch unabhängig
voneinander aufweisen. Der Drucker weist außerdem vorzugsweise ein erstes
Fixierelement, das das Lichtemissionselement an dem Basiselement
mit einem eingestellten Winkel fixiert, und ein zweites Fixierelement
auf, das das Lichtempfangselement an dem Basiselement in einer vorgeschriebenen
horizontalen Bewegungsposition fixiert.
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In
diesem Fall ist das Lichtemissionselement vorzugsweise an dem Basiselement
derart angebracht, dass der vertikale Winkel des Erfassungslichts
um einen Drehschaft eingestellt werden kann, der in einer horizontalen
Richtung ausgebildet ist. Das erste Fixierelement weist vorzugsweise
eine erste Befestigungsschraube auf, um zu verhindern, dass sich
das Lichtemissionselement um den Drehschaft dreht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das Lichtemissionselement vorzugsweise einen hyperbolischen Schlitz
auf, der um den Drehschaft zentriert ist, und der derart ausgelegt
ist, dass die erste Befestigungsschraube durch den hyperbolischen
Schlitz am Basiselement befestigt wird.
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In
diesem Fall ist ein erstes Metallplattenelement vorzugsweise außerdem zwischen
der ersten Befestigungsschraube und dem Lichtemissionselement, das
mit dem hyperbolischen Schlitz versehen ist, angeordnet, so dass
eine Befestigungsspannung, die durch die erste Befestigungsschraube
erzeugt wird, zum Lichtemissionselement über das erste Metallplattenelement übertragen
wird und eine Drehung der ersten Befestigungsschraube daran gehindert wird,
das Lichtemissionselement zu erreichen.
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Gemäß einer
bevorzugten Einrichtung zum Implementieren dieses Konzepts weist
das erste Metallplattenelement vorzugsweise eine erste Klinke auf,
wobei die Klinke ausgelegt ist, an einen Teil des Basiselements
zu haken und zu verhindern, dass es das erste Metallplattenelement
während
der Befestigung der ersten Befestigungsschraube dreht.
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Außerdem ist
der Drehschaft an einer Position ausgebildet, bei der eine Achse
des Drehschafts die Öffnung
des geöffneten
Elements schneidet.
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Ein
Gleitmechanismus ist vorzugsweise zwischen dem Lichtempfangselement
und dem Basiselement ausgebildet, wobei der Gleitmechanismus eine
Nut, die in horizontaler Richtung ausgebildet ist, und eine Vorstehung,
die ausgelegt ist, innerhalb der Nut zu gleiten, aufweist. Das Lichtempfangselement ist
vorzugsweise mittels des Gleitmechanismus angebracht, so dass es
in der Lage ist, sich horizontal in Beziehung auf das Basiselement
zu bewegen. In diesem Fall ist die Vorstehung vorzugsweise an zwei getrennt
voneinander vorgesehenen Orten ausgebildet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das Lichtempfangselement außerdem
vorzugsweise einen gradlinigen Schlitz auf. Eine zweite Befestigungsschraube
als das zweite Fixierelement ist an dem Basiselement mittels des
geradlinigen Schlitzes befestigt.
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Ein
zweites Metallplattenelement ist außerdem vorzugsweise zwischen
der zweiten Befestigungsschraube und dem Lichtempfangselement, das den
gradlinigen Schlitz aufweist, angeordnet, so dass eine Befestigungsspannung,
die von der zweiten Befestigungsschraube erzeugt wird, zum Lichtempfangselement über das
zweite Metallplattenelement übertragen
wird und eine Drehung der zweiten Befestigungsschraube daran gehindert
wird, das Lichtempfangselement zu erreichen.
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Gemäß einer
bevorzugten Einrichtung zum Implementieren dieses Konzepts weist
das zweite Metallplattenelement vorzugsweise eine Klinke auf. Die
Klinke ist ausgelegt, in einen Teil des Basiselements einzuhaken
und das zweite Metallplattenelement daran zu hindern, sich während der
Befestigung der zweiten Befestigungsschraube zu drehen.
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In
dem so aufgebauten Drucker ist ein Sensor, der aus einer optischen
Einheit besteht, entlang des Bewegungspfades des Druckkopfes angeordnet, und
Ausstoßbedingungen
werden für
die Tintentropfen, die von den Düsen
des Druckkopfes ausgestoßen
werden, untersucht. In diesem Sensor sind das Lichtemissionselement,
das ausgelegt ist, das Erfassungslicht zu projizieren, und das Lichtempfangselement,
das ausgelegt ist, das Erfassungslicht von dem Lichtemissionselement
zu empfangen, an gemeinsamen Basiselementen angebracht. Das Lichtemissionselement
ist derart ausgelegt, dass der vertikale Winkel des Erfassungslichts,
das durch das Lichtemissionselement projiziert wird, eingestellt
werden kann. Das Lichtempfangselement ist ausgelegt, eine horizontale
Bewegung zu erlauben.
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Demzufolge
kann die optischen Achse des Erfassungslichts von dem Lichtemissionselement zum
Lichtempfangselement auf einfache Weise durch Einstellen des vertikalen
Winkels an der Seite des Lichtemissionselements und der horizontalen Position
an der Seite des Lichtempfangselements ausgerichtet werden. Das
optisch eingestellte Lichtemissionselement kann an dem entsprechenden
Basiselement durch das erste Fixierelement fixiert werden. Das Lichtempfangselement
kann an dem entsprechenden Basiselement durch das zweite Fixierelement
fixiert werden.
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In
diesem Fall ist eine Befestigungsschraube als das erste Fixierelement
vorgesehen. Das Lichtemissionselement, das in der vertikalen Richtung
auf einen vorgeschriebenen Winkel eingestellt wird, wird an dem
entsprechenden Basiselement durch die Befestigungsschraube fixiert.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform,
die oben beschrieben wurde, ist des Lichtemissionselement mit einem
hyperbolischen Schlitz versehen, der um einen Drehschaft zentriert
ist, der in der horizontalen Richtung ausgebildet ist, und die Befestigungsschraube
wird an dem Basiselement über
den hyperbolischen Schlitz befestigt. Das Lichtemissionselement
kann somit einfach an dem Basiselement in einem Zustand fixiert
werden, in dem ein vorgeschriebener vertikaler Winkel errichtet
ist.
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Ein
Gleitmechanismus ist zwischen dem Lichtempfangselement und dem entsprechenden
Basiselement durch Kombinieren einer Nut, die in horizontaler Richtung
ausgebildet ist, und einer Vorstehung, die ausgelegt ist, innerhalb
dieser Nut zu gleiten, ausgebildet. Diese Anordnung macht es leichter, die
horizontale Position des Lichtempfangselements in Bezug auf das
Basiselement fein einzustellen. In diesem Fall kann das Lichtempfangselement
daran gehindert werden, in der horizontalen Richtung zu schwingen,
und optische Einstellungen können
durch Übernehmen
eines Aufbaus erleichtert werden, bei dem eine Vorstehung, die innerhalb
einer Nut gleitet, an zwei getrennt voneinander vorgesehenen Orten vorgesehen
ist.
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Auf ähnliche
Weise ist eine Befestigungsschraube als das zweite Fixierelement
zum Fixieren des Lichtempfangselements an dem Basiselement vorgesehen,
und das Lichtempfangselement, das einer vorgeschriebenen horizonta len
Position angeordnet ist, wird an dem Basiselement mittels der Befestigungsschraube
befestigt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform,
die oben beschrieben wurde, ist das Lichtempfangselement mit einem
geradlinigen Schlitz versehen, und die Befestigungsschraube wird an
dem Basiselement durch den Schlitz befestigt. Das Lichtempfangselement
kann somit auf einfache Weise an dem Basiselement fixiert werden,
während es
an einer vorgeschriebenen horizontalen Position gehalten wird.
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Es
ist ebenfalls möglich,
eine Ausführungsform
zu übernehmen,
bei der ein erstes Metallplattenelement zwischen dem Lichtemissionselement
und der Befestigungsschraube, die als das erste Fixierelement dient,
angeordnet ist, ein zweites Metallplattenelement zwischen dem Lichtempfangselement und
der Befestigungsschraube, die als das zweite Fixierelement dient,
angeordnet ist, und die beiden Metallplattenelemente mit Klinken
zum Einhaken in Teile des Basiselements und zum Verhindern, dass
eine Drehung während
der Befestigung der Befestigungsschrauben auftritt, versehen sind.
Gemäß dieser Ausführungsform
können
das Lichtemissionselement und das Lichtempfangselement daran gehindert
werden, sich zu verschieben, und sie können sicher an den entsprechenden
Basiselementen fixiert werden, wenn das Lichtemissionselement und
das Lichtempfangselement optisch eingestellt werden und durch die
Befestigungsschrauben fixiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann durch die folgenden Ausführungsformen
ausgebildet werden.
- (1) Drucker oder Drucksteuerung,
- (2) Druckverfahren oder Drucksteuerverfahren,
- (3) Computerprogramm zum Betreiben der zuvor genannten Vorrichtung
oder des zuvor genannten Verfahrens,
- (4) Speichermedium zum Speichern des Computerprogramms zum Betreiben
der zuvor genannten Vorrichtung oder des zuvor genannten Verfahrens,
- (5) Datensignale, die als ein Teil einer Trägerwelle implementiert und
so ausgelegt sind, dass sie ein Computerprogramm zum Betreiben der
zuvor genannten Vorrichtung oder des zuvor genannten Verfahrens
enthalten.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
mit Bezug auf die zugehörigen
Zeichnungen verdeutlicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht, die die Struktur der Hauptkomponenten zeigt,
die einen Farbtintenstrahldrucker 20 als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bilden,
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2 ein
Blockdiagramm, das die elektrische Struktur des Druckers 20 zeigt,
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3 ein
Diagramm, das die Positionsbeziehung zwischen einer Walzenplatte 26,
einem Punktverlustsensor 40, einem Abfalltintenreservoir 46 und einer
Abdeckung 210 zeigt,
-
4 eine
Seitenansicht, die die Hauptstruktur des Punktverlustsensors 40 zeigt,
-
5 ein
Diagramm, das die Struktur des ersten Punktverlustsensors 40 und
das Prinzip des Untersuchungsverfahrens darstellt,
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6 eine
vergrößerte Ansicht,
die das Prinzip des Untersuchungsverfahrens für die Punktverlustuntersuchung
darstellt,
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7 ein
Diagramm, das einen Zustand darstellt, bei dem die Düsen eines
Druckkopfes 36a in Gruppen unterteilt sind,
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8 ein
Diagramm, dass die Weise darstellt, wie sich der Strahldurchmesser
eines Laserlichts ändert,
wenn er nur durch eine Linse fokussiert wird,
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9 ein
Diagramm, das die Weise darstellt, wie sich der Strahldurchmesser
des Laserlichts in der ersten Ausführungsform ändert,
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10 ein
Diagramm, das einen Fall darstellt, bei dem der optische Pfad des
Laserlichts von der ursprünglich
beabsichtigten Emissionsrichtung abweicht,
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11 ein
Diagramm, das die Beziehung zwischen den Düsen und dem Tintentropfenerfassungsraum
des Laserlichts L darstellt,
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12 ein
Diagramm, das einen Punktverlustsensor ohne die Linse 47 an
der Lichtempfangsseite darstellt,
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13 ein
Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer zweiten Ausführungsform
darstellt,
-
14 ein
Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer Modifikation der zweiten
Ausführungsform
darstellt,
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15 ein
Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer dritten Ausführungsform
darstellt,
-
16 ein
Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer vierten Ausführungsform
darstellt,
-
17 ein
Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer Modifikation der vierten
Ausführungsform
darstellt,
-
18 eine
Draufsicht auf den Punktverlustsensor 40 gemäß einer
fünften
Ausführungsform,
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19 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur des
Punktverlustsensors 40 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt,
-
20 eine
seitliche Ansicht, die die Beziehung zwischen der Achse der Rotation
Pa eines Halters 435 und der Fokussierungsöffnung 43a einer Öffnungsplatte 43 zeigt,
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21 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur des
Punktverlustsensors 40 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt, und
-
22 ein
Diagramm, das die Weise zeigt, wie die Öffnungsplatte 43 und
die Linse 41 entsprechend einer modifizierten Ausführungsform
angeordnet sind.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Abfolge beschrieben.
- A. Erste Ausführungsform
- A-1. Gesamtvorrichtungsstruktur
- A-2. Struktur des Punktverlustsensors
- A-3. Punktverlustuntersuchungsverfahren
- A-4. Vorteile der ersten Ausführungsform
- A-5. Modifikation der ersten Ausführungsform
- B. Zweite Ausführungsform
- B-1. Vorrichtungsstruktur
- B-2. Vorteile der zweiten Ausführungsform
- B-3. Modifikation der zweiten Ausführungsform
- C. Dritte Ausführungsform
- C-1. Vorrichtungsstruktur
- C-2. Vorteile der dritten Ausführungsform
- D. Vierte Ausführungsform
- D-1. Vorrichtungsstruktur
- D-2. Vorteile der vierten Ausführungsform
- D-3. Modifikation der vierten Ausführungsform
- E. Fünfte
Ausführungsform
- F. Weitere
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A. Erste Ausführungsform
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A-1. Gesamtvorrichtungsstruktur
-
1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die die Struktur der
Hauptkomponenten zeigt, die einen Farbtintenstrahldrucker 20 als
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bilden. Der Drucker 20 weist
einen Papierstapler 22, eine Papierzufuhrrolle 24,
die durch einen Schrittmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, eine
Walzenplatte 26, einen Schlitten 28, einen Schrittmotor 30,
einen Zugriemen 32, der durch den Schrittmotor 30 angetrieben
wird, und Führungsschienen 34 für den Schlitten 28 auf.
Ein Druckkopf 36, der mit mehreren Düsen versehen ist, ist an dem
Schlitten 28 angebracht.
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Druckpapier
P wird von dem Papierstapler 22 durch die Papierzufuhrrolle 24 geholt
und über
die Oberfläche
der Walzenplatte 26 transportiert. Diese Richtung wird
als die "Unterabtastrichtung" bezeichnet. Der
Schlitten 28 wird von dem Zugriemen 32 gezogen,
der selbst von dem Schrittmotor 30 angetrieben wird, und
entlang der Führungsschienen 34 in der
Richtung senkrecht zur Unterabtastrichtung angetrieben. Die Richtung
senkrecht zur Unterabtastrichtung wird als "Hauptabtastrichtung" bezeichnet. Der Druckkopf 36 druckt
Bilder auf das Druckpapier P auf der Walzenplatte 26 als
Ergebnis der Hauptabtastung. Der Bereich auf der Walzenplatte 26,
auf dem Bilder gedruckt werden, wird als "der Druckbereich" bezeichnet.
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Ein
Punktverlustsensor 40 und ein Reinigungsmechanismus 200 sind
außerhalb
des Druckbereichs (rechts in 1) vorgesehen.
In 1 ist nur die Kopfabdeckung 210 des Reinigungsmechanismus 200 gezeigt,
während
die anderen Teile des Mechanismus weggelassen sind. Der Bereich,
der den Punktverlustsensor 40 und die Kopfabdeckung 210 (dieser
Bereich ist Teil der Route zum Bewegen des Druckkopfes 36 auf
den Führungsschienen 34 in der
Hauptabtastrichtung) enthält,
wird als "ein Standby-Bereich" bezeichnet, um diesen
von dem Druckbereich zu unterscheiden.
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Der
Punktverlustsensor 40 weist ein Abfalltintenreservoir 46 auf,
das gegenüber
den beiden Führungsschienen 34 angeordnet
ist. Das Abfalltintenreservoir 46 ist ausgelegt, die Tintentropfen,
die von dem Druckkopf 36 während der Ausstoßuntersuchung
der Tintentropfen ausgestoßen
werden, aufzunehmen. Der Punktverlustsensor 40 weist ein
Lichtemissionselement 40a und ein Lichtempfangselement 40b auf.
Das Lichtemissionselement 40a und das Lichtempfangselement 40b sind
an gegenüberliegenden
Seiten des Abfalltintenreservoirs 46 angeordnet. Das Lichtemissionselement 40a emittiert
Laserlicht, und das Lichtempfangselement 40b empfängt dieses
Laserlicht. Das Lichtempfangselement 40b ist eine Vorrichtung,
deren Ausgabe sich mit der Beleuchtungsenergie, die empfangen wird, ändert, und
kann z.B. eine Fotodiode sein. Das Laserlicht, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert und
von dem Lichtempfangselement 40b empfangen wird, weist
einen Winkel von etwa 26 Grad zur Unterabtastrichtung auf und quert
den Zwischenraum zwischen dem Abfalltintenreservoir 46 und
den beiden Führungsschienen 34.
Da dieses Laserlicht verwendet wird, um den Ausstoß von Tintentropfen
in dem Bereich oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 zu
untersuchen, wird der Bereich oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 (der
ein Teil des Bereichs ist, durch den sich der Druckkopf 36 auf
den Führungsschienen 34 in
der Hauptabtastrichtung bewegt) als "der Untersuchungsbereich" bezeichnet. Unten
werden ein Punktverlustuntersuchungsverfahren und eine genauere
Struktur des Punktverlustsensors 40 beschrieben. Weitere
Bestandteile des Punktverlustsensors 40 sind in 1 weggelassen.
-
Die
Kopfabdeckung 210 ist eine luftdichte Abdeckung, die den
Druckkopf 36 abdeckt und verhindert, dass Tinte in den
Düsen eintrocknen,
wenn nicht gedruckt wird. Wenn die Düsen verstopft werden, wird
der Druckkopf 36 mit der Kopfabdeckung 210 bedeckt,
um die Düse
zu reinigen. Da das Reinigen der Düse in dem Bereich oberhalb
der Kopfabdeckung 210 (der ein Teil des Bereichs ist, durch
den sich der Druckkopf 36 auf den Führungsschienen 34 in
der Hauptabtastrichtung bewegt) durchgeführt wird, wird der Bereich
oberhalb der Kopfabdeckung 210 als "der Reinigungsbereich" bezeichnet.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das die elektrische Struktur des Druckers 20 zeigt.
Der Drucker 20 weist einen Empfangspufferspeicher 50 zum
Empfangen der Signale, die von einem Hostcomputer 100 präsentiert
werden, einen Bildpuffer 52 zum Speichern von Druckdaten,
eine Systemsteuerung 54 zum Steuern des Betriebs des gesamten
Druckers 20 und einen Hauptspeicher 56 auf. Die
folgenden Ansteuerungen bzw. Treiber sind mit der Systemsteuerung 54 verbunden:
eine Hauptabtastansteuerung 61 zum Ansteuern des Schlittenmotors
(Schrittmotor) 30, eine Unterabtastansteuerung 62 zum
Ansteuern eines Papierzufuhrmotors 31, eine Sensoransteuerung 63 zum
Ansteuern des Punktverlustsensors 40 und die Kopfansteuerung 66 zum
Ansteuern des Druckkopfes 36.
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Die
Druckeransteuerung (Druckertreiber) (nicht gezeigt) des Hostcomputers 100 errichtet
verschiedene parametrische Werte zum Definieren des Druckbetriebs
auf der Grundlage des Druckmodus (Hochgeschwindigkeitsdruckmodus,
Hochqualitätsdruckmodus
oder ähnliches),
der von dem Nutzer spezifiziert wird. Auf der Grundlage dieser parametrischen
Werte erzeugt die Druckeransteuerung Druckdaten zum Durchführen des
Druckens entsprechend dem spezifizierten Druckmodus und gibt diese
Daten an den Drucker 20 weiter. Die somit weitergegebenen
Daten werden zeitweilig in dem Empfangspufferspeicher 50 gespeichert.
In dem Drucker 20 liest die Systemsteuerung 54 die
benötigten
Informationen unter den Druckdaten, die von dem Empfangspufferspeicher 50 präsentiert
werden, aus und sendet ein Steuersignal zu jeder Ansteuerung auf
der Grundlage dieser Informationen.
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Der
Bildpuffer 52 speichert Druckdaten für mehrere Farbkomponenten.
Um diese Daten zu erhalten, werden die Druckdaten, die von dem Empfangspufferspeicher 50 empfangen
werden, in jede Farbkomponente zerlegt. Mit der Kopfansteuerung 66 werden
die Druckdaten für
jede Farbkomponente von dem Bildpuffer 52 entsprechend
dem Steuersignal von der Systemsteuerung 54 gelesen, und
das Düsenarray
einer jeweiligen Farbe, das von dem Druckkopf 36 bereitgestellt
wird, wird entsprechend dem Ergebnis angesteuert.
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A-2. Struktur des Punktverlustsensors
-
(1) Struktur des gesamten
Punktverlustsensors
-
3 ist
eine Draufsicht, die die Druckerstruktur in der Nähe des Untersuchungsbereichs zeigt. 4 ist
eine Seitenansicht, die die Hauptstruktur des Punktverlustsensors 40 zeigt.
-
Wie
oben angemerkt, weist der Punktverlustsensor 40 ein Lichtemissionselement 40a und
ein Lichtempfangselement 40b auf, wobei ein Abfalltintenreservoir 46 zwischen
diesen angeordnet ist. Das Lichtemissionselement 40a emittiert
Laserlicht mit einem Winkel von etwa 26 Grad zur Unterabtastrichtung,
und das Lichtempfangselement 40b empfängt dieses Licht. Es sind aufeinander
folgend eine Linse 41, eine Öffnungsplatte 43,
erste Tintennebelschirme 45a, 45b, 45c und 45d,
ein Abfalltintenreservoir 46, zweite Tintennebelschirme 49a und 49b,
und eine Linse 47 zwischen dem Lichtemissionselement 40a und
dem Lichtempfangselement 40b in der Richtung der Fortpflanzung
des Laserlichts, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird, angeordnet, wie es in 3 gezeigt
ist.
-
Die
Linse 41 (erstes Sammelelement) ist stromab des Lichtemissionselements 40a in
Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts angeordnet. Die Linse 41 fokussiert
das Laserlicht, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird.
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Die Öffnungsplatte 43 ist
stromab der Linse 41 in Richtung der Fortpflanzung des
Laserlichts angeordnet. Die Öffnungsplatte 43 ist
mit einer Fokussierungsöffnung 43a versehen,
die kleiner als der Bereich ist, der von dem Laserlicht auf der Öffnungsplatte 43 beleuchtet
wird, wie es in 4 gezeigt ist. Nur der Abschnitt
des Laserlichts in der Nähe
der optischen Achse gelangt durch die Fokussierungsöffnung 43a.
Als Ergebnis verläuft
Laserlicht als ein schmaler Strahl mit verbesserter Einheitlichkeit
entlang der optischen Achse. Diese Fokussierungsöffnung 43a weist eine
runde Gestalt auf. Der Durchmesser der Fokussierungsöffnung 43a wird
derart ausgewählt,
dass das Laserlicht L, das durch die Fokussieröffnung 43a gelangt,
ein ausreichendes Signal-Rausch(S/N)-Verhältnis für das Lichtempfangselement 40b beim
Erfassen einer nichtfunktionsfähigen
Düse schafft.
Der ausreichende Wert des S/N-Verhältnisses
kann geeignet entsprechend der Größe der Tintentropfen und/oder
des Rauscherzeugungsnebelausbildungszustands des Untersuchungsbereichs
ausgewählt
werden. Die Öffnungsplatte 43 entspricht
dem "geöffneten
Element" in den Ansprüchen.
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Die
ersten Tintennebelschirme 45a, 45b und 45c sind
stromab der Öffnungsplatte 43 in
Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts angeordnet, wie es in 3 gezeigt
ist. Die drei ersten Tintennebelschirme 45a, 45b und 45c sind
als vertikale Wände
in Bezug auf die optische Achse des Laserlichts ausgelegt und in
regelmäßigen Abständen voneinander
angeordnet. Die ersten Tintennebelschirme 45a, 45b und 45c trennen
den Raum zwischen dem Bereich, in dem Tintentropfen durch den Druckkopf 36 über dem Abfalltintenreservoir 46 ausgestoßen werden,
und dem Bereich, der das Lichtemissionselement 40a, die
Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält. Die ersten
Tintennebelschirme 45a, 45b und 45c sind
jeweils mit ersten Öffnungen 45a1, 45b1 und 45c1 für das Laserlicht
versehen. Das Laserlicht wird durch die ersten Öffnungen 45a1, 45b1 und 45c1 in
Richtung des Bereichs oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 gerichtet.
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Das
Abfalltintenreservoir 46 ist zwischen dem ersten Tintennebelschirm 45d und
dem zweiten Tintennebelschirm 49a angeordnet, die beides
Wände parallel
zur Hauptabtastrichtung MS sind. Ähnlich den ersten Tintennebelschirmen 45a, 45b und 45c unterteilt
der erste Tintennebelschirm 45d, der an der Seite des Abfalltintenreservoirs 46 gegenüber dem Lichtemissionselement 40a angeordnet
ist, den Raum in den Bereich, in dem Tintentropfen über dem Ab falltintenreservoir 46 ausgestoßen werden,
und den Bereich, der das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und
die Öffnungsplatte 43 enthält. Ähnlich den
anderen ersten Tintennebelschirmen ist der erste Tintennebelschirm 45d mit
einer ersten Öffnung 45d1 für das Laserlicht
versehen, das oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 durch
die erste Öffnung 45d1 gelangt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden
die Elemente zum Teilen des Raums in den Bereich, in dem Tintentropfen über dem
Abfalltintenreservoir 46 ausgestoßen werden, und den Bereich, der
das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, gemeinsam
als "erste Tintennebelschirme" bezeichnet. Die
ersten Tintennebelschirme 45a, 45b, 45c und 45d sind
in 3 gezeigt und in den anderen Zeichnungen weggelassen.
-
Der
Punktverlustsensor 40 ist durch eine Gehäusewand 40v abgedeckt,
die sich entlang dessen externer Peripherie erstreckt. Der Abschnitt
des Punktverlustsensors 40 stromab des ersten Tintennebelschirms 45d in
Richtung der Unterabtastung SS ist mit einer oberen Platte abgedeckt.
Die ersten Tintennebelschirme 45a, 45b, 45c und 45d decken
das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und
die Öffnungsplatte 43 zusammen
mit der oberen Platte und der Gehäusewand 40v ab, wobei
sie diese gegenüber
dem Tintennebel oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 abschirmen.
Die obere Platte ist in den Zeichnungen nicht gezeigt.
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Der
Boden des Abfalltintenreservoirs 46 ist mit einem Filz
ausgelegt, um das Spritzen von Tintentropfen zu verhindern. Ein
Tintenausstoß wird
in dem Bereich oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 untersucht,
und die so ausgestoßenen
Tintentropfen werden durch den Filz in dem Abfalltintenreservoir 46 absorbiert.
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Der
zweite Tintennebelschirm 49a, der an der Seite des Abfalltintenreservoirs 46 gegenüber dem
Lichtempfangselement 40b angeordnet ist, teilt den Raum
in den Bereich, in dem Tintentropfen über dem Abfalltintenreservoir 46 ausgestoßen werden, und
den Bereich, der die Linse 47 und das Lichtempfangselement 40b enthält. Der
zweite Tintennebelschirm 49a ist mit einer zweiten Öffnung 49a1 für das Laserlicht
versehen, das von dem Lichtempfangselement 40b oberhalb
des Abfalltintenreservoirs 46 und durch die zweite Öffnung 49a1 verläuft.
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Der
zweite Tintennebelschirm 49b, die Linse 47 (zweites
Sammelelement), und das Lichtempfangselement 40b sind in
der Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts in dem Bereich an
der Seite des zweiten Tintennebelschirms 49a gegenüber dem Lichtempfangselement 40b angeordnet.
Der zweite Tintennebelschirm 49b ist eine Wand senkrecht
zur optischen Achse des Laserlichts. Ähnlich dem zweiten Tintennebelschirm 49a teilt
der zweite Tintennebelschirm 49b den Raum in den Bereich,
in dem Tintentropfen über
dem Abfalltintenreservoir 46 ausgestoßen werden, und den Bereich,
der die Linse 47 und das Lichtempfangselement 40b enthält. Der zweite
Tintennebelschirm 49b ist ebenfalls mit einer zweiten Öffnung 49b1 für das Laserlicht
versehen. Das Laserlicht gelangt durch die zweite Öffnung 49b1 und
erreicht die Linse 47. In der vorliegenden Ausführungsform
werden die Elemente zum Teilen des Raumes in den Bereich, in dem
Tintentropfen über
dem Abfalltintenreservoir 46 ausgestoßen werden, und den Bereich,
der die Linse 47 und das Lichtempfangselement 40b enthält, gemeinsam
als "zweite Tintennebelschirme" bezeichnet. Die
zweiten Tintennebelschirme 49a und 49b sind in 3 gezeigt und
in den anderen Zeichnungen weggelassen.
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Der
Abschnitt des Punktverlustsensors 40 stromauf des zweiten
Tintennebelschirms 49a in Richtung der Unterabtastung SS
ist von der oberen Platte bedeckt. Die zweiten Tintennebelschirme 49a und 49b decken
die Linse 47 und das Lichtempfangselement 40b zusammen
mit der oberen Platte und der Gehäusewand 40v ab, wodurch
sie diese von dem Tintennebel oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 abschirmen.
Die obere Platte ist in den Zeichnungen nicht gezeigt.
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Die
Linse 47 weist einen Lichtempfangsbereich eines vorgeschriebenen
Oberflächenbereichs auf.
Die Linse 47 ist stromab des zweiten Tintennebelschirms 49b in
Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts angeordnet und empfängt das
Laserlicht, das durch die zweite Öffnung 49b1 des zweiten
Tintennebelschirms 49b gelangt, und fokussiert dieses Licht.
Das fokussierte Laserlicht wird von dem Lichtempfangselement 40b empfangen,
das stromab der Linse 47 angeordnet ist. Wenn ein Tintenausstoß untersucht
wird, kann der Ausstoß von
Tintentropfen auf der Grundlage der Verringerung der Intensität des Laserlichts,
das von dem Lichtempfangselement 40b empfangen wird, festgestellt
werden.
-
A-3. Punktverlustuntersuchungsverfahren
-
(1) Beziehung zwischen
Düsenreihen
und dem Lichtemissionselement 40a und dem Lichtempfangselement 40b
-
5 ist
eine Ansicht des Druckkopfes 36 von unten, einschließlich Düsenarrays
für die
sechs Farbkomponenten des Druckkopfes 36, und zeigt außerdem das
Lichtemissionselement 40a und das Lichtempfangselement 40b,
die den ersten Punktverlustsensor 40 bilden.
-
Die
untere Oberfläche
des Druckkopfes 36 ist mit einer Tintendüsenreihe
KD zum Ausstoßen schwarzer Tinte, einer
Tintendüsenreihe
CD zum Ausstoßen dunkel zyanfarbener Tinte,
einer Tintendüsenreihe
CL zum Ausstoßen von hell zyanfarbiger Tinte,
einer Tintendüsenreihe
MD zum Ausstoßen von dunkel magentafarbiger
Tinte, einer Tintendüsenreihe
ML zum Ausstoßen von hell magentafarbiger
Tinte und einer Tintendüsenreihe
YD zum Ausstoßen gelber Tinte versehen.
-
Der
erste Großbuchstabe
in dem Symbol, das eine jeweilige Düsenreihe bezeichnet, bezieht sich
auf die Tintenfarbe, der Index "D" bezieht sich auf
eine Tinte von vergleichsweise hoher Dichte, und der Index "L" bezieht sich auf eine Tinte von vergleichsweise
niedriger Dichte. Der Index "D" in dem Ausdruck "Tintendüsenreihe
YD für
gelbe Tinte" meint,
dass gelbe Tinte eine graue Farbe ergibt, wenn diese mit der dunkel
zyanfarbigen Tinte und der dunkel magentafarbigen Tinte in im wesentlichen gleichen
Anteilen gemischt wird. Der Index "D" in dem
Ausdruck "Tintendüsenreihe
KD für
schwarze Tinte" meint,
dass die schwarze Tinte eine schwarze Farbe einer 100%-Dichte ohne
jegliches Grau aufweist.
-
Die
Düsen,
die eine jeweilige Düsenreihe
bilden, sind in der Unterabtastrichtung SS angeordnet. Während des
Druckens werden Tintentropfen von den Düsen ausgestoßen, während sich
der Druckkopf 36 zusammen mit dem Schlitten 28 (1)
in der Hauptabtastrichtung MS bewegt.
-
Das
Lichtemissionselement 40a ist ein Laser zum Emittieren
eines Lichtstrahls L, dessen Außendurchmesser
etwa 1 mm oder weniger am Punkt der Emission beträgt. Laserlicht
L wird in einer Richtung emittiert, die um etwa 26 Grad zur Unterabtastrichtung
SS geneigt ist und wird von dem Lichtempfangselement 40b empfangen,
wie es in 5 gezeigt ist. Mit anderen Worten
wird Laserlicht L in einer Richtung emittiert, die um etwa 26 Grad
zu den Reihen der Düsen,
die in der Unterabtastrichtung SS ausgerichtet sind, geneigt ist.
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(2) Prinzip der Punktverlustuntersuchung
-
6 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die das Prinzip der Punktverlustuntersuchung darstellt. Während einer
derartigen Punktverlustuntersuchung bewegt sich der Druckkopf 36 mit
einer konstanten Geschwindigkeit, wie es durch den Pfeil AR in 5 gezeigt
ist, und die Düsengruppen
nähern
sich graduell dem Laserlicht L, beginnend von der Tintendüsengruppe
YD für
dunkelgelbe Tinte. In dem Prozess gelangt, da der Druckkopf 36 fortschreitet,
das Laserlicht L (relativ gesehen) durch den Raum unterhalb der
Düse Nr.
48, Nr. 47, Nr. 46, ..., beginnend von dem Bodenseitigen Ende der
Tintendüsengruppe
YD für
dunkelgelbe Tinte, wie es in 6 gezeigt
ist. Es wird hier angenommen, dass die Gruppe der Düsen für eine jeweilige
Farbkomponente des Druckkopfes 36 48 Düsen (Nummern 1 bis 48) aufweist.
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Nach
dem Kreuzen des Pfades der Düse
Nr. 1, die an dem oberen Ende der Tintendüsengruppe YD für dunkelgelbe
Tinte angeordnet ist, quert Laserlicht L den Raum unterhalb der
Düse Nr.
48, Nr. 47, Nr. 46, ..., der Tintendüsenreihe ML für hell magentafarbige
Tinte. Der Raum unterhalb einer jeweiligen Düse wird auf dieselbe Weise
den gesamten Weg bis zur Düse
Nr. 1 an dem oberen Ende der Tintendüsenreihe KD für schwarze
Tinte gequert (relativ gesehen), wie es durch die Pfeile a1, a2, a3,
und Weiteren in 5 gezeigt ist.
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Es
sind Befehle für
jede Düse
vorgesehen, um Tintentropfen für
eine vorgeschriebene Zeitdauer auszustoßen, so dass die Tintentropfen
den Pfad des Laserlichts L kreuzen. Insbesondere werden mehrere
Tintentropfen für
ein gegebene Zeit derart ausgestoßen, dass die Tintentropfen
durch eine gemeinsamen Raum gelangen, der durch die Tintentropfentrajektorie
und den Tintentropfenerfassungsraum des Laserlichts L ausgebildet
wird, wenn die beiden Orte einander schneiden. Diese Anordnung erleichtert
es, eine Blockade von Laserlicht L festzustellen.
-
Wie
er hier verwendet wird, bezieht sich der "Tintentropfenerfassungsraum" des Laserlichts
L auf einen Raum auf dem optischen Pfad des Laserlichts L, wo die
Lichtintensität
je Einheitsoberflächenbereich
ausreichend ist, um einen Tintentropfen zu erfassen. Aus Gründen der
Einfachheit wird "der
Tinten tropfenerfassungsraum des Laserlichts L" gelegentlich als "Laserlicht L" abgekürzt. Dieses wird in den Zeichnungen
nur durch "L" angedeutet. Obwohl das
Licht, das in der ersten Ausführungsform
verwendet wird, Laserlicht ist, wird die Verwendung anderen Lichts
als das Laserlicht es erlauben, den "Tintentropfenerfassungsraum" als einen Raum auf
dem optischen Pfad des Lichts zu definieren, das von dem Lichtemissionselement
emittiert wird, wo die Lichtintensität je Einheitsoberflächenbereich
größer als
ein vorgeschriebener Wert ist.
-
Der
Ausdruck "Tintentropfentrajektorie" bezieht sich auf
eine Trajektorie, die durch Tintentropfen einer vorgeschriebenen
Größe beschrieben
wird, die von Düsen
ausgestoßen
werden und sich durch den Raum bewegen. Wenn die Tintentropfen von
den Düsen
normal innerhalb des vorhergesagten Bereichs in einem Zustand ausgestoßen werden,
in dem die Tintentropfentrajektorie und der Tintentropfenerfassungsraum
des Laserlichts L einen gemeinsamen Unterraum ausbilden, werden
die Tintentropfen, die somit ausgestoßen werden, den Tintentropfenerfassungsraum
des Laserlichts L queren.
-
Wenn
Tintentropfen normal abwärts
von den Düsen
ausgestoßen
werden, gelangen die Tintentropfen, die somit ausgestoßen werden,
durch den Tintentropfenerfassungsraum des Laserlichts L während eines
Teils ihres Verlaufs, wobei sie zeitweilig das Licht, das von dem
Lichtempfangselement 40b empfangen wird, blockieren oder
abschwächen,
und die Leuchtenergie, die somit empfangen wird, auf unterhalb eines
vorgeschriebenen Schwellenwerts bringen. In diesem Fall kann geschlossen
werden, dass die Düse
unverstopft bleibt. Wenn jedoch die Leuchtenergie, die von dem Lichtempfangselement 40b empfangen
wird, den vorgeschriebenen Schwellenwert während der Ansteuerzeitdauer
einer Düse überschreitet,
wird geschlossen, dass die Düse
verstopft sein kann.
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Demzufolge
bezieht sich der "Tintentropfenerfassungsraum" des Laserlichts
L auf einen Raum auf dem optischen Pfad des Laserlichts L, wo die Lichtintensität je Einheitsoberflächenbereich
für das Lichtempfangselement 40b ausreicht,
eine Verringerung der Leuchtenergie zu erfassen, wenn ein Tintentropfen,
der erfasst wird, durch diesen Raum gelangt und Licht in einem Betrag
proportional zum Oberflächenbereich
der Tropfenwölbung
blockiert.
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Die
Untersuchung wird für
sämtliche
Düsen auf
die oben beschriebene Weise bis zur Düse Nr. 1 an dem oberen Ende
der Tintendüsenreihe
KD für schwarze
Tinte durchgeführt.
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Die
Untersuchung kann in einer beliebigen Hauptabtastung durchgeführt werden,
die die Richtung betrifft, in der der Druckkopf 36 fortschreitet.
Die Anordnung, die hier übernommen
wird, wird mit Bezug auf einen Fall beschrieben, bei dem ein Druckkopf 36 auf
einem Schlitten 28 (1) durch
einen Zugriemen 32 gezogen wird, der durch einen Schrittmotor 30 angesteuert
wird, und entlang Führungsschienen 34 in
der Hauptabtastrichtung bewegt wird. Es ist jedoch ebenfalls möglich, eine
Kopfabtast- und -ansteuerungsvorrichtung zu verwenden, die insbesondere
für Untersuchungszwecke
ausgelegt ist. Mit anderen Worten kann der Drucker mit einem Fortbewegungsmechanismus
versehen sein, bei dem die Relativpositionen der Düsen und
des Sensors durch Bewegen der Düsen
und/oder des Sensors geändert werden.
Die Vorrichtung kann durch Ausbilden eines einzigen Mechanismus
miniaturisiert werden, der in sich die Vorrichtung zum Bewegen der
Düsen entlang
der Hauptabtastrichtung während
des Druckens und die Vorrichtung zum Durchführen der Abtastung während der
Untersuchung kombiniert. Die Bereitstellung einer getrennten Vorrichtung
zum Durchführen
einer Abtastung während
der Untersuchung erzielt eine Vorrichtung, die eine hohe Positionsgenauigkeit
aufweist und ideal für
eine Untersuchung geeignet ist.
-
(3) Düsengruppierung und Ausstoßuntersuchung
einer jeweiligen Testgruppe
-
In
der ersten Ausführungsform
werden die Düsen,
die in dem Druckkopf 36 vorgesehen sind, in sechs Testgruppen
unterteilt. Jede Testgruppe wird getrennt hinsichtlich des Ausstoßes untersucht.
-
7 stellt
die Düsengruppierung
dar. Aus Gründen
der Einfachheit ist der Druckkopf 36 einfach als ein Druckkopf 36a dargestellt,
der sechs Reihen von Düsen
aufweist, wobei jede Reihe aus 9 Düsen besteht. In 7 weist
jede Düse
eine umkreiste Zahl (1–6)
auf, die die Testgruppe bezeichnet, zu der die Düse gehört. Der Druckkopf 36a ist
derselbe wie der Druckkopf 36 mit Ausnahme der Anzahl der
Düsen.
Wenn der Druckkopf 36a den Pfad des Laserlichts L während eines
Anfangsdurchlaufs der Untersuchung kreuzt, ist die Düse Nr. 9
der Düsenreihe
YD die erste, die sich über das Laserlicht L bewegt,
und die Dü se
Nr. 1 der Düsenreihe
KD ist die letzte, die sich über das
Laserlicht L bewegt. 7 stellt die Düsengruppierung
nur beispielhaft dar, und der Düsenversatz
oder der Abstand zwischen den Düsenreihen reflektiert
nicht die tatsächlichen
Abmessungen.
-
Die
9 × 6
Düsen sind
in sechs Gruppen unterteilt, die jeweils 9 Düsen enthalten. Insbesondere enthält die erste
Testgruppe die Düsen
Nr. 9, 6 und 3 der Düsenreihen
YD, MD und CD; die dritte Testgruppe enthält die Düsen Nr.
8, 5 und 2 der Düsenreihen
YD, MD und CD; und die fünfte Testgruppe enthält die Düsen Nr.
7, 4 und 1 der Düsenreihen
YD, MD und CD. Die obigen Testgruppen enthalten sämtliche
Düsen der
Düsenreihen
YD, MD und CD. Die zweite Testgruppe enthält die Düsen Nr.
1, 4 und 7 der Düsenreihen KD, CL und ML; die vierte Testgruppe enthält die Düsen der
Nr. 2, 5 und 8 der Düsenreihen
KD, CL und ML; und die sechste Testgruppe enthält die Düsen Nr.
3, 6 und 9 der Düsenreihen
KD, CL und ML. Die obigen Testgruppen enthalten sämtliche
Düsen der
Reihen KD, CL und
ML.
-
Der
Druckkopf 36, der 48 Düsen
je Reihe aufweist und zur ersten Ausführungsform gehört, ist ebenfalls
derart ausgelegt, dass jede Testgruppe aus jeder dritten Düse zusammengesetzt
ist, die von abwechselnden Reihen der Düsen (YD,
MD und CD; KD, CL, und ML) auf die oben beschriebene Weise ausgewählt wird.
Die Weise, wie die Tintentropfen ausgestoßen werden, wird für jede Testgruppe
in den Vorwärts-
und Rückwärtsdurchläufen der
Hauptabtastung untersucht.
-
Die
Beziehung zwischen dem Vorwärts-/Rückwärts-Durchlauf
der Hauptabtastung und der Weise, wie der Ausstoß der Tintentropfen für jede Testgruppe
untersucht wird, wird im Folgenden mit Bezug auf 3 beschrieben.
Laserlicht wird durch das Lichtemissionselement 40a in
Richtung des Lichtempfangselements 40b über den Bereich oberhalb des
Abfalltintenreservoirs 46 emittiert. Wenn der Druckkopf 36 über den
Bereich oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 anschließend an
einen Druckbetrieb auf der Grundlage der Anfangshauptabtastung des
Druckbereichs transportiert (Rückwärtsdurchlauf)
wird, werden Düsen,
die zu einer ersten Testgruppe gehören, angewiesen, Tintentropfen über bzw.
durch dieses Laserlicht auszustoßen. Die Weise, wie die Tintentropfen
ausgestoßen
werden, wird auf der Grundlage der Blockade von Laserlicht durch die
Tintentropfen ausgewertet. Insbesondere werden Düsen, die zur ersten Testgruppe
gehören,
untersucht, um zu bestimmen, wie gut diese Tintentropfen ausstoßen. Dem
Druckkopf 36 wird dann ermöglicht, über das Abfalltintenreservoir 46 zu
fahren, in eine andere Richtung umzukehren und wird in die Richtung
des Druckbereichs (Vorwärtsdurchlauf)
transportiert. Wenn der Druckkopf 36 erneut über das
Abfalltintenreservoir 46 gelangt, werden Düsen, die
zu einer zweiten Testgruppe gehören,
nun angewiesen, Tintentropfen über
bzw. durch das Laserlicht auszustoßen, und die Weise, wie die
Tintentropfen ausgestoßen
werden, wird untersucht. Der Druckkopf 36 wird dann zum
Druckbereich transportiert, und es werden Bilder in diesem Bereich
gedruckt. Insbesondere werden die folgenden Operationen durchgeführt, wenn
bewirkt wird, dass der Druckkopf 36 einen Rundlauf in der
Hauptabtastrichtung über
einen Pfad macht, der sich über
den Druckbereich und den Standby-Bereich erstreckt, nachdem das
Drucken gestartet wurde: Drucken während des Rückwärtsdurchlaufs, Untersuchung
des Tintenausstoßes
für die
erste Testgruppe während
des Rückwärtsdurchlaufs,
Untersuchung des Tintenausstoßes
für die zweite
Testgruppe während
des Vorwärtsdurchlaufs und
Drucken während
des Vorwärtsdurchlaufs.
-
Wenn
der Druckkopf 36 darauf folgend ein zweites Mal zum Standby-Bereich transportiert
wird, nachdem Bilder in dem Druckbereich gedruckt wurden, wird ein
Tintenausstoß für die dritte
Testgruppe während
des Rückwärtsdurchlaufs
untersucht, und die Weise, wie Tintentropfen durch die vierte Testgruppe
ausgestoßen
werden, wird während
des Vorwärtsdurchlaufs
untersucht. Ein Ausstoß wird
dann für
die fünfte
und sechste Testgruppe untersucht, wenn das Drucken anschließend in
dem Druckbereich beendet ist und der Druckkopf 36 zum Standby-Bereich
transportiert wird. Das Drucken wird dann in dem Druckbereich beendet,
die Ausstoßuntersuchung
wird erneut für
die erste und zweite Testgruppe untersucht, und diese Ausstoßuntersuchung
wird aufeinander folgend für
jede Testgruppe wiederholt.
-
Insbesondere
wird jede Testgruppe untersucht, um zu bestimmen, wie gut sie Tintentropfen ausstößt, und
zwar jedes Mal, wenn der Druckkopf 36 einen einzigen Rückwärts- oder
Vorwärtsdurchlauf
in der Hauptabtastrichtung durchführt. Ein einziger Rundlauf
des Druckkopfes 36 in der Hauptabtastrichtung ermöglicht es,
zwei Testgruppen hinsichtlich des Ausstoßes zu untersuchen, und drei
Rundläufe
ermöglichen
es, sämtliche
Düsen des
Druckkopfes 36 hinsichtlich des Ausstoßes zu untersuchen. Diese Operationen
werden unter Verwendung der Systemsteuerung 54 (2)
durchgeführt,
um den Schlitten motor 30, den Punktverlustsensor 40 und
den Druckkopf 36 über
die Ansteuerungen zu steuern.
-
A-4. Vorteile der ersten
Ausführungsform
-
(1) Geringere Variationen
der Untersuchungsbedingungen für
jede Düse
und vergrößerter Untersuchungsbereich
-
8 ist
ein Diagramm, das die Weise darstellt, wie der Strahldurchmesser
des Laserlichts L sich ändert,
wenn er allein durch eine Linse fokussiert wird. 9 ist
ein Diagramm, das die Weise darstellt, wie sich der Strahldurchmesser
des Laserlichts in der ersten Ausführungsform ändert. In der ersten Ausführungsform
wird Laserlicht durch die Linse und die Fokussierungsöffnung 43a,
die in der Öffnungsplatte 43 vorgesehen
ist, auf die in 9 gezeigte Weise fokussiert.
Laserlicht wird nach dem Passieren der Fokussierungsöffnung 43a schmaler.
Um gleichzeitig eine Verringerung des Fokussierungswinkels zu erzielen,
wird der Strahldurchmesser an der Strahltaille Lw im Vergleich zu
dem Fall vergrößert, in
dem Laserlicht L allein durch die Linse 41 fokussiert wird (siehe 8).
Als Ergebnis werden Änderungen
der Strahldicke des Laserlichts L entlang des optischen Pfades im
Vergleich zu dem Fall verringert, in dem Laserlicht durch die Linse 41 alleine
fokussiert wird, und das Laserlicht wird entlang des optischen Pfades einheitlicher.
Der Unterschied in den Untersuchungsbedingungen zwischen einer Düse, die
in der Nachbarschaft der Strahltaille Lw untersucht wird, und einer
Düse, die
in einem Abstand von der Strahltaille Lw untersucht wird, ist geringer
als wenn das Licht allein durch eine Linse fokussiert wird. Der
Tintenausstoß kann
daher mit geringeren Änderungen
in der Erfassungsgenauigkeit unter den Düsen untersucht werden, wenn
der Ausgang des Lichtemissionselements 40a und die Erfassungsverstärkung des
Lichtempfangselements 40b gut eingestellt sind.
-
In
der Modifikation der ersten Ausführungsform,
die in 9 gezeigt ist, kann der Bereich As zum Erfassen
von Tintentropfen erweitert werden, solange wie die Änderungen
der Erfassungsgenauigkeit für
jede Düse
im Wesentlichen gleich denjenigen gehalten werden, die erzielt werden,
wenn Licht durch die Linse 41 alleine fokussiert wird.
Die Weise, wie Tintentropfen ausgestoßen werden, kann daher mit
einem einzigen Strahl eines Laserlichts sogar für längere Düsenreihen untersucht werden.
In den 8 und 9 ist Wn der Bereich, innerhalb
dessen Düsen
vorgesehen sind. In der Modifikation der ersten Aus führungsform,
die in 9 gezeigt ist, ist ein erfassbarer Bereich As,
innerhalb dessen Tintentropfen erfasst werden können, breiter als der Bereich
Wn, innerhalb dessen Düsen
vorgesehen sind.
-
Außerdem wird
die Strahltaillenposition durch die Beugung an der Fokussierungsöffnung 43a dichter
zum Lichtemissionselement 40a hin bewegt. Es ist daher
möglich,
den erfassbaren Bereich As zum Erfassen von Tintentropfen dichter
zum Lichtemissionselement 40a hin zu bewegen und den Abstand
zwischen dem Lichtemissionselement 40a und dem Lichtempfangselement 40b zu
verringern. Mit anderen Worten kann die Vorrichtung kleiner ausgelegt
werden.
-
Der
Lichtstrahl, der durch die Linse fokussiert wird, kann Tintentropfen
in dem erfassbaren Bereich As erfassen, so lange wie die Untersuchungsbedingungen
innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs fallen. Der erfassbare
Bereich As weist die Strahltaille in seiner Mitte auf. Ein Grund,
warum ein derartiger Bereich As vorhanden ist, ist der folgende.
Insbesondere weist ein Lichtstrahl eine bestimmte Intensitätsverteilung
auf, wobei das Maximum auf der optischen Achse liegt, wenn sie innerhalb
eines Querschnitts senkrecht zur optischen Achse betrachtet wird.
Ein beliebiger Querschnitt senkrecht zum Lichtstrahl enthält einen
kreisförmigen
Bereich, innerhalb dessen die Lichtintensität größer als ein vorbestimmter Wert p
ist. Der Durchmesser des kreisförmigen
Bereichs oder der Tintentropfenerfassungsraum vergrößert sich,
wenn sich der Querschnitt dichter zur Strahltaille Lw bewegt. Im
Gegensatz dazu wird der Durchmesser des Tintentropfenerfassungsraumes
kleiner, wenn der Querschnitt von der Strahltaille Lw entfernt wird,
und der Lichtstrahl kann keine Tintentropfen erfassen.
-
Demzufolge
enthält
ein Lichtstrahl, der von einer Linse fokussiert wird, den erfassbaren
Bereich As, der die Erfassung von Tintentropfen ermöglicht, so
lange wie die Untersuchungsbedingungen innerhalb eines vorgeschriebenen
Bereichs fallen. In der ersten Ausführungsform zeigt die Intensitätsverteilung
des Lichts über
einen Querschnitt senkrecht zur optischen Achse aufgrund der Verwendung
der Fokussierungsöffnung 43a eine
geringere Variation entlang des optischen Pfades als in dem Vergleichsbeispiel
der 8. Dieses verringert Änderungen des Durchmessers
des Tintentropfenerfassungsraums entlang des optischen Pfades und
erhöht
die Größe des erfassbaren
Bereichs As.
-
(2) Erhöhte Toleranzgrenze
für Laserlichtabweichung von
der Emissionsrichtung
-
10 ist
ein Diagramm, dass einen Fall darstellt, bei dem der optische Pfad
des Laserlichts von dem bezeichneten Pfad abweicht. In der ersten Ausführungsform
wird Laserlicht, anstatt von dem Lichtempfangselement 40b direkt
empfangen zu werden, von dem Lichtempfangselement 40b über eine
Linse 47 empfangen, deren Lichtempfangsbereich einen vorgeschriebenen
Oberflächenbereich aufweist.
Das Ergebnis ist, dass sogar dann, wenn Laserlicht von der korrekten
Richtung aufgrund einer Fehlausrichtung abweicht, das Laserlicht
noch durch die Linse 47 fokussiert, gebrochen und von dem Lichtempfangselement 40b empfangen
werden kann, so lange wie die Beleuchtungsposition innerhalb des
Lichtempfangsbereichs der Linse 47 fällt. Demzufolge kann die Untersuchungsfunktion
sogar dann aufrecht erhalten werden, wenn Laserlicht etwas von der
korrekten Richtung abweicht.
-
(3) Geringere Verschlechterung
des Untersuchungsvermögens
aufgrund von Tintennebel
-
In
der ersten Ausführungsform
sind erste Tintennebelschirme 45a, 45b, 45c und 45d zwischen dem
Bereich, in dem sich der Druckkopf 36 in der Hauptabtastrichtung
bewegt, und dem Raum, der das Lichtemissionselement 40a,
die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, angeordnet.
Der Raum, der das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, ist
von der Gehäusewand 40v überall mit
Ausnahme an der Seite, wo die ersten Tintennebelschirme installiert
sind, bedeckt, und der obere Abschnitt davon ist mit einer oberen Platte
bedeckt. Diese Anordnung verhindert effektiv, dass sich Tintennebel,
der durch den Ausstoß von Tintentropfen
erzeugt wird, an dem Lichtemissionselement 40a, der Linse 41 oder
der Öffnungsplatte 43 abscheidet.
Auf ähnliche
Weise sind die zweiten Tintennebelschirme 49a und 49b zwischen
dem Bereich, in dem sich der Druckkopf 36 in der Hauptabtastrichtung
bewegt, und dem Raum, der die Linse 47 enthält, angeordnet.
Der Raum, der das Lichtempfangselement 40b und die Linse 41 enthält, ist
durch die Gehäusewand 40v und
die obere Platte definiert. Diese Anordnung verhindert, dass sich
Tintennebel, der durch den Ausstoß von Tintentropfen erzeugt wird,
auf der Linse 47 oder dem Lichtempfangselement 40b abscheidet.
Da mehrere Abschirmungen vorgesehen sind, wird es dem sich grade
fortpflanzenden Licht erlaubt, durch die Öffnungen zu gelangen, während der
Tintennebel, der von dem Gasfluss befördert wird, daran gehindert
wird, diese zu durchlaufen. Es ist daher unwahrscheinlich, dass
der optische Mechanismus durch den Tintennebel nachteilig in seiner
Leistungsfähigkeit
beeinflusst wird, wodurch es möglich
wird, den Tintenausstoß für eine lange Zeit
mit durchgängiger
Genauigkeit zu untersuchen.
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(4) Verhinderung der Verwechslung
zwischen Tintentropfen, die von unterschiedlichen Düsen ausgestoßen werden
-
11 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Düsen und dem Tintentropfenerfassungsraum
des Laserlichts L darstellt. In der ersten Ausführungsform, die in 7 gezeigt
ist, besteht jede Testgruppe aus jeder dritten Düse abwechselnder Reihen von
Düsen,
und der Tintenausstoß wird für jede Testgruppe
während
des Vorwärts-
und Rückwärtsdurchlaufs
der Hauptabtastung untersucht. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem
sämtliche Düsen eines
Druckkopfes untersucht werden, erhöht sich der Abstand zwischen
den beiden dichtesten Düsen
in einer Testgruppe um das dreifache in der Reihenrichtung und um
das zweifache zwischen den Reihen. Durch Übernehmen eines derartigen
Aufbaus werden Situationen verhindert, in denen die Tintentropfentrajektorien
von zwei oder mehr Testdüsen den
Tintentropfenerfassungsraum gleichzeitig schneiden (wie es in 11 gezeigt
ist), und macht es weniger wahrscheinlich, dass Tintentropfen, die von
unterschiedlichen Düsen
ausgestoßen
werden, verwechselt werden, wenn der Ausstoß von Tintentropfen untersucht
wird. Dieses verringert die Möglichkeit,
dass eine Testdüse
als eine normal funktionsfähige
Düse als
Ergebnis der Tatsache identifiziert wird, dass Tintentropfen, die
durch andere Düsen
ausgestoßen
werden, erfasst wurden.
-
Es
folgt eine genauere Beschreibung eines Beispiels, bei dem die zuvor
genannten Wirkungen unter Verwendung des Druckkopfes 36a erhalten werden.
In diesem Beispiel wird die Düse
Nr. 3 in der Düsenreihe
YD untersucht, wie es in 7 gezeigt ist.
Demzufolge wird ein Schnittzustand in 7 zwischen
dem Tintentropfenerfassungsraum L des Laserlichts und der Tintentropfentrajektorie
der Düse Nr.
3 in der Düsenreihe
YD, die zur ersten Testgruppe gehört, errichtet.
Es wird keine Überschneidung
mit dem Erfassungsraum L für
die Tintentrajektorie der Düse
Nr. 6 in der Düsenreihe
YD errichtet, die eine Düse ist, die zur selben ersten
Testgruppe gehört
und eine Überschneidung
mit dem Erfassungsraum L einen Schritt vor der Düse Nr. 3 ausbildet. Außerdem besteht
keine Überschneidung
des Erfassungsraums L mit der Tintentrajektorie der Düse Nr. 9
in der Düsenreihe
MD, die eine Düse ist, die eine Überschneidung
mit dem Erfassungsraum L anschließend an die Düse Nr. 3
ausbildet. Es ist daher möglich,
eine Verwechslung zu vermeiden, wenn Tintentropfen, die von den
Düsen Nr.
6 und 3 in der Düsenreihe
YD und der Düse Nr. 9 in der Düsenreihe
MD ausgestoßen werden, aufeinander folgend
als Teil der ersten Testgruppe untersucht werden. In 7 liegen
die Düsen innerhalb
des Laserlichts L, das durch die gestrichelte Linie gezeigt ist,
auf einem Schnitt zwischen der Tintentropfentrajektorie und dem
Tintentropfenerfassungsraum des Laserlichts.
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Wenn
der Erfassungsbereich As (siehe 9) auf eine
Ebene parallel zu den Düsenreihen projiziert
wird, weist er eine Projektionslänge
auf, die sich mit einer Erhöhung
der Neigung des Laserlichts relativ zur Richtung parallel zu den
Düsenreihen
(Unterabtastrichtung in der ersten Ausführungsform) verringert. Demzufolge
erschwert es eine Erhöhung
der Neigung in Bezug auf die Richtung parallel zu den Düsenreihen,
sämtliche
Düsen einer
Düsenreihe
innerhalb des erfassbaren Bereichs As einzupassen, und zwar sogar
dann, wenn es das Laserlicht ermöglicht,
dass sämtliche
Düsen der
Düsenreihe
innerhalb des erfassbaren Bereichs As eingepasst werden können, wenn
das Laserlicht nur leicht in Bezug auf die Richtung parallel zu
den Düsenreihen
geneigt ist. Demzufolge wird die Neigung des Laserlichts in Bezug
auf die Richtung parallel zu den Düsenreihen vorzugsweise ausreichend
gering gehalten, um zu ermöglichen,
dass sämtliche
Düsen einer
Düsenreihe
in den erfassbaren Bereich As passen. Eine weitere Verringerung
der Neigung de Laserlichts in Bezug auf die Richtung parallel zu
den Düsenreihen
erhöht
jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass der Tintentropfenerfassungsraum
des Laserlichts die Tintentropfentrajektorien mehrerer Düsen gleichzeitig schneiden
wird und eine Verwechslung während
der Untersuchung des Tintenausstoßes erzeugen wird, wie es in 11 gezeigt
ist. Demzufolge ist die Übernahme
eines Verfahrens, bei dem die Neigung des Laserlichts verringert
wird, aber der Ausstoß von
Tintentropfen getrennt für
jede Testgruppe entsprechend der ersten Ausführungsform untersucht wird, sehr
wirksam um zu erlauben, dass sämtliche
Düsen einer
Düsenreihe
in den erfassbaren Bereich As passen, während verhindert wird, dass
Tintentropfen in irrtümlicher
Weise für
eine andere gehalten werden, wenn ihr Ausstoß untersucht wird. Es wird
darauf hingewiesen, dass jedoch eine Verringerung der Neigung des
Laserlichts die Anzahl der Testgruppen erhöht, um eine Verwechslung zwischen
den Tintentropfen einer jeweiligen Düse zu verhindern, was den zeitlichen
Abstand zwischen den Untersuchungen einer jeweiligen Düse erhöht. Aus diesem
Grund liegt die Neigung des Laserlichts in Bezug auf die Richtung
parallel zu den Düsenreihen
in einem Bereich von 20 bis 35 Grad, und vorzugsweise in einem Bereich
von 23 bis 30 Grad.
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A-5. Modifikation der
ersten Ausführungsform
-
Obwohl
Laserlicht in der ersten Ausführungsform
als das Licht zum Untersuchen des Tintenausstoßes verwendet wird, kann eine
andere Art von Licht für
die Ausstoßuntersuchung
verwendet werden, beispielsweise fokussiertes Licht, das von einer Lichtemissionsdiode
ausgesendet wird.
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Die
Einrichtung zum Trennen des Raums in den Bereich zum Ausstoßen von
Tintentropfen und den Bereich, der das Lichtemissionselement 40a,
die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, ist
nicht notwendigerweise auf die obere Platte und die flache Wand
beschränkt,
die um das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und
die Öffnungsplatte 43 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
angeordnet ist. Es ist z.B. möglich,
eine kuppelförmige
Wand zum Abdecken der gesamten Peripherie des Lichtemissionselements 40a,
der Linse 41 und der Öffnungsplatte 43 zu
verwenden. Die Einrichtung zum Trennen des Raums in den Bereich
zum Ausstoßen
von Tintentropfen und den Bereich, der das Lichtemissionselement 40a,
die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, kann
eine andere als eine dünne
Wand sein. Insbesondere kann eine Struktur einer beliebigen Dicke
oder Gestalt verwendet werden, so lange wie diese Struktur an einer
Ausgangsseite in Richtung der Fortpflanzung des Lichts angeordnet
ist, das durch die Fokussierungsöffnung 43a der Öffnungsplatte 43 läuft, als
ein Element zum Trennen des Bereichs, in dem Düsen Tintentropfen in die Richtung
eines optischen Pfades ausstoßen,
von dem Bereich, der die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 enthält, ausgelegt ist
und mit einer ersten Öffnung
für das
Erfassungslicht versehen ist, die einer Ausgangsseite des ersten Sammelelements
und des geöffneten
Elements sowie in Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts angeordnet
ist. Dasselbe gilt für
die Einrichtung zum Trennen des Bereichs, der zum Ausstoß von Tintentropfen
ausgelegt ist, und des Raums, der die Linse 47 und das
Lichtempfangselement 40b enthält.
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12 ist
ein Diagramm, das einen modifizierten Sensor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
In dieser modifizierten Ausführungsform
wird auf die Linse 47 auf der Lichtempfangsseite verzichtet.
Der Rest der Struktur ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform.
Diese Struktur ähnelt
der Struktur in der ersten Ausführungsform
darin, dass, da Laserlicht durch die Fokussierungsöffnung 43a fokussiert
wird, Änderungen
des Durchmessers des Tintentropfenerfassungsraums gesteuert und
Unterschiede in den Untersuchungsbedingungen im Vergleich zu einem
Fall verringert werden, in dem Laserlicht allein durch eine Linse
fokussiert wird.
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Die
Düsen,
die die Testgruppen bilden, sind nicht auf jede dritte Düse abwechselnder
Düsenreihen
beschränkt.
Insbesondere kann jede Testgruppe Düsen aufweisen, die auf systematische
Weise mit einer Rate von 1:n Düsen
(wobei n eine ganze Zahl von 2 oder größer ist) in jeder Düsenreihe
ausgewählt
werden, oder Düsen
in den Reihen, die auf systematische Weise mit einer Rate von 1:m
Reihen (wobei m eine ganze Zahl von 2 oder größer ist) ausgewählt werden.
Die Werte von n und m werden auf geeignete ganze Zahlen entsprechend
dem Düsenversatz,
dem Abstand zwischen den Düsenreihen, der
Gestalt des Tintentropfenerfassungsraums und der Richtung der optischen
Achse eingestellt, und jede Ausstoßuntersuchung ist auf die Düsen beschränkt, die
zu einer einzigen Testgruppe gehören, was
es möglich
macht zu verhindern, dass sich der Tintentropfenerfassungsraum des
Laserlichts L und der Pfad der Tintentropfen, die durch mehrere
Düsen ausgestoßen werden,
störend
beeinflussen. Wenn der Düsenversatz
und der Abstand zwischen den Düsenreihen
ausreichend groß sind
und der Tintentropfenerfassungsraum des Laserlichts daran gehindert wird,
gleichzeitig die Tintentropfentrajektorien mehreren Düsen zu schneiden,
ist es möglich,
auf den Aufbau zu verzichten, bei dem die Düsen auf dem Druckkopf in Gruppen
unterteilt sind und jede Düse
wird untersucht, um zu bestimmen, wie gut diese Tintentropfen ausstoßen.
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B. Zweite Ausführungsform
-
B-1. Vorrichtungsstruktur
-
13 ist
ein Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
In der zweiten Ausführungsform
ist ein Prisma 40p1 an der Position vorgesehen, die von
dem Lichtemissionselement 40a, der Linse 41 und
der Öffnungsplatte 43 in
der ersten Ausführungsform
besetzt wird. Das Lichtemissionselement 40a, die Linse 41 und
die Öffnungsplatte 43 sind
an einer vorgeschriebenen Position an der Seite des Prismas 40p1 gegenüber der
Walzenplatte 26 in der Hauptabtastrichtung angeordnet.
Der Rest der Struktur ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform.
In der zweiten Ausführungsform
wird Laserlicht durch das Lichtemissionselement 40a emittiert,
durch die Linse 41 und die Fokussierungsöffnung 43a der Öffnungsplatte 43 durchgelassen,
von dem Prisma 40p1 reflektiert und von dem Lichtempfangselement 40b empfangen.
Der Prozess, durch den Laserlicht zum Lichtempfangselement 40b durchgelassen
wird, nachdem es von dem Prisma 40p1 reflektiert wurde,
ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform.
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B-2. Vorteile der zweiten
Ausführungsform
-
Um
geringere Änderungen
der Intensitätsverteilung
des Lichts entlang eines optischen Pfades des Laserlichts, das von
einer Linse fokussiert wird, zu erzielen, ist ein längerer optischer
Pfad zwischen dem Lichtemissionselement 40a und dem Untersuchungsabschnitt
besser. Dieses kommt daher, dass Änderungen der Intensitätsverteilung
die Einheitslänge
entlang des optischen Pfades durch Erhöhen des Abstands zwischen dem
Lichtemissionselement 40a und der Strahltaille verringert
werden können.
In der zweiten Ausführungsform
wird die Länge
des optischen Pfades bis zum Untersuchungsabschnitt im Vergleich
zur ersten Ausführungsform
durch reflektieren des Laserlichts an dem Prisma 40p1 erhöht. Änderungen
der Intensitätsverteilung
des Lichts werden dadurch im Vergleich zur ersten Ausführungsform
verringert. Gleichzeitig wird jegliche Erhöhung der Größe der Vorrichtung aufgrund
der Verlängerung
des optischen Pfades unter Verwendung des Prismas 40p1 verhindert.
Das Prisma 40p1 kann durch eine beliebige Vorrichtung ersetzt
werden, die in der Lage ist, Laserlicht zu reflektieren, beispielsweise
einem Spiegel, der durch Bedampfen von Aluminium auf einem transparenten
Substrat erhalten wird.
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B-3. Modifikation der
zweiten Ausführungsform
-
14 ist
ein Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform
darstellt. In der modifizierten Ausführungsform sind das Lichtemissionselement 40a, die
Linse 41, die Öffnungsplatte 43 und
das Prisma 40p1 auf dieselbe Weise wie in der zweiten Ausführungsform
angeordnet, aber das Lichtempfangselement 40b und die Linse 47 sind
benachbart zum Lichtemissionselement 40a auf derselben
Seite wie das Lichtemissionselement 40a in Bezug auf den
ersten Tintennebelschirm 45a angeordnet. Ein Prisma 40p2 ist
an der Position angeordnet, die von dem Lichtempfangselement 40b in
der ersten oder zweiten Ausführungsform
besetzt wird. Außerdem
ist das Abfalltintenreservoir 46 mit einer Schutzröhre 46a zum Durchlassen
von Laserlicht entlang der Passage, die das Prisma 40p2 und
das Lichtempfangselement 40b verbindet, versehen. Der Rest
der Struktur ist derselbe wie in der zweiten Ausführungsform.
In der modifizierten Ausführungsform
ist der Prozess, durch den Laserlicht durch das Lichtemissionselement 40a emittiert
wird und zum Bereich oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 durchgelassen
wird, derselbe wie in der zweiten Ausführungsform. Nach Durchlaufen
des Bereichs oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46 wird das
Laserlicht durch das Prisma 40p2 reflektiert, durch die
Schutzröhre 46a durchgelassen
und von der Linse 47 und dem Lichtempfangselement 40b empfangen.
Diese Anordnung ermöglicht
es, dass das Lichtemissionselement 40a und das Lichtempfangselement 40b benachbart
zueinander angeordnet und auf demselben Substrat angebracht werden können.
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C. Dritte Ausführungsform
-
C-1. Vorrichtungsstruktur
-
15 ist
ein Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer dritten Ausführungsform
darstellt. Hier ist das Lichtempfangselement 40b benachbart
zum Lichtemissionselement 40a an derselben Seite des ersten
Tintennebelschirms 45a wie das Lichtemissionselement 40a angeordnet.
Eine optische Faser 40q ist ebenfalls zwischen der Rückseite der
Linse 47 und dem Lichtempfangselement 40b vorgesehen.
Der Rest der Struktur ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform.
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C-2. Vorteile der dritten
Ausführungsform
-
Diese
Anordnung ermöglicht
es, dass das Lichtemissionselement 40a und das Lichtempfangselement 40b benachbart
zueinander angeordnet und auf demselben Substrat angebracht werden
können. Außerdem wird
auf eine Reflexion von Licht durch Prismen oder Spiegel verzichtet,
was es möglich macht
zu verhindern, dass die Lichtempfangsgenauigkeit des Lichtempfangselements 40b durch
die Anbringungsgenauigkeit der Prismen oder Spiegel nachteilig beeinflusst
wird. Mit anderen Worten ermöglicht
es die Verwendung der optischen Faser 40q gemäß der dritten
Ausführungsform,
das Laserlicht in Richtung des Lichtempfangselements 40b,
das benachbart zum Lichtemissionselement 40a in einer Richtung,
die sich von der Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts, das
von dem Lichtemissionselement 40a emittiert wird, unterscheidet,
einfach und genau zu leiten.
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D. Vierte Ausführungsform
-
D-1. Vorrichtungsstruktur
-
16 ist
ein Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
Hier sind ein Strahlteiler 40r und eine Viertelwellen-Platte 40s in
Richtung der Fortpflanzung des Laserlichts zwischen dem Lichtemissionselement 40a in
der gezeigten Reihenfolge angeordnet. Der Strahlteiler 40r weist
einen Film zum Trennen von polarisiertem Licht auf. Der Strahlteiler 40r ist derart
angeordnet, dass der Film zum Trennen polarisierten Lichts einen
Winkel von 45 Grad zum optischen Pfad des Laserlichts aufweist.
Das Lichtempfangselement 40b ist an einer vorgeschriebenen
Position auf derselben Seite des ersten Tintennebelschirms 45a wie
das Lichtemissionselement 40a und der Strahlteiler 40r in
einer Richtung angeordnet, die in 90 Grad in Bezug auf den optischen
Pfad des Laserlichts ausgerichtet ist, das von dem Polarisationslichttrennfilm
der Viertelwellen-Platte 40s ankommt. Außerdem ist
ein Spiegel 40t ist an der Position angeordnet, die von
dem Lichtempfangselement 40b in der ersten Ausführungsform
besetzt wird. Der Rest der Struktur ist derselbe wie in der ersten
Ausführungsform.
-
Der
Betrieb der strukturellen Elemente, die in der vierten Ausführungsform
verwendet werden, wird im Folgenden beschrieben. Laserlicht, das
von dem Lichtemissionselement 40a emittiert wird, gelangt durch
die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 und
erreicht den Strahlteiler 40r. Nur die polarisierte Komponente
des Laserlichts kann den Strahlteiler 40r durchlaufen.
Das Laserlicht durchläuft
die Viertelwellen-Platte 40s und wird in dem Prozess zirkular
polarisiert. Das Laserlicht wird von dem Spiegel 40t reflektiert
und erneut in die Viertelwellen-Platte 40s eingeleitet.
In dem Prozess wird Laserlicht zu linear polarisiertem Licht, dessen
Ebene der Polarisation sich um 90 Grad von dem einfallenden Licht
unterscheidet. Als Ergebnis wird Laserlicht, das anschließend den
Strahlteiler 40r erreicht, durch den Polarisationslichttrennfilm
des Strahlteilers 40r blockiert, von dem Polarisationslichttrennfilm
in Richtung des Lichtempfangselements 40b reflektiert und
von dem Lichtempfangselement 40b empfangen.
-
D-2. Vorteile der vierten
Ausführungsform
-
Die
Anordnung, die in der vierten Ausführungsform übernommen wird, ermöglicht es,
dass das Lichtemissionselement 40a, das Lichtempfangselement 40b,
der Strahlteiler 40r und die Viertelwellen-Platte 40s auf
derselben Seite in Bezug auf den Bereich zum Untersuchen des Tintenausstoßes (Bereich
oberhalb des Abfalltintenreservoirs 46) angebracht werden
können.
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D-3. Modifikation der
vierten Ausführungsform
-
17 ist
ein Diagramm, das den Punktverlustsensor gemäß einer Modifikation der vierten
Ausführungsform
darstellt. Hier sind der Strahlteiler 40r und die Viertelwellen-Platte 40s,
die in der vierten Ausführungsform
verwendet werden, durch ein Hologramm 40u ersetzt, das
an derselben Position angeordnet ist. Das Lichtempfangselement 40b ist
benachbart zum Lichtemissionselement 40a an derselben Seite
des ersten Tintennebelschirms 45a wie das Lichtemissionselement 40a angeordnet.
Der Rest der Struktur ist derselbe wie in der vierten Ausführungsform.
Die modifizierte Ausführungsform ähnelt der
vierten Ausführungsform
darin, dass Laserlicht von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird, durch die ersten Öffnungen 45a1, 45b1 und 45c1 der ersten
Tintennebelschirme 45a, 45b und 45c durchgelassen
wird, von dem Spiegel 40t reflektiert wird und erneut durch
die erste Öffnung 45a1 des
ersten Tintennebelschirms 45a durchgelassen wird. Das Laserlicht
erreicht anschließend
das Hologramm 40u. Das Laserlicht, das von dem Spiegel 40t reflektiert wird,
wird durch das Hologramm 40u durchgelassen, während es
mit einem vorgeschriebenen Winkel, der 90 Grad in Bezug auf seine
Richtung der Fortpflanzung nicht überschreitet, abgelenkt wird.
Als Ergebnis wird das Laserlicht, das von dem Spiegel 40t reflektiert
wird, von dem Lichtempfangselement 40b empfangen, das benachbart
zum Lichtemissionselement 40a angeordnet ist. In der allgemeinen
Praxis werden das Lichtemissionselement 40a, das Lichtempfangselement 40b und
das Hologramm 40u gemeinsam als "Hologramm-Laser" bezeichnet. Aus diesem Grund ermöglicht es
die Verwendung eines Hologramm-Lasers
in der vierten Ausführungsform, dass
die Sensorstruktur vereinfacht und die Anzahl der Komponenten verringert
werden kann.
-
E. Fünfte Ausführungsform
-
18 ist
eine Draufsicht auf den Punktverlustsensor 40 gemäß einer
fünften
Ausführungsform. Während die
ersten bis vierten Ausführungsformen keine
Beschreibung der Einrichtung zum Einstellen der optischen Achse
des Lichtemissionselements 40a und des Lichtempfangselements 40b enthalten, wird
im Folgenden eine spezielle Struktur zum Einstellen der optischen
Achse mit Bezug auf die fünfte Ausführungsform
beschrieben. Der Drucker, der in der fünften Ausführungsform verwendet wird,
weist dieselbe Struktur wie der Drucker 20, der in der
ersten Ausführungsform
verwendet wird, auf, mit Ausnahme des Nichtvorhandenseins des ersten
Tintennebelschirms 45c des Punktverlustsensors 40.
-
19 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur
des Punktverlustsensors 40 zeigt. Das Lichtemissionselement 40a,
die Linse 41 und die Öffnungsplatte 43 sind
an dem Halter 435 angebracht. Ein Schaft (Drehschaft) 436 zum
Drehen des Halters 435 ist an einem der seitlichen fernen
Abschnitte des Halters 435 vorgesehen. Ein Durchgangsloch 437 zum
Einführen
des Schaftes 436 ist in dem Gehäuse 416 des Punktverlustsensors 40 ausgebildet.
Ein Durchgangsloch 438, das die axiale Richtung des Schaftes 436 schneidet, ist
an dem anderen seitlichen fernen Abschnitt des Halters 435 vorgesehen.
Das Gehäuse 416 ist
mit einem Schaft 439 versehen, der in das Durchgangsloch 438 eingeführt wird
und zum Drehen des Halters 435 ausgelegt ist. Der Halter 435,
der mit dem Schaft 436 und dem Durchgangsloch 438 versehen
ist, und das Gehäuse 416,
das mit dem Durchgangsloch 437 und dem Schaft 439 versehen
ist, entsprechen dem Winkeleinstellelement in den Ansprüchen. Gelegentlich
entsprechen das Lichtemissionselement 40a und der Halter 435 dem
Lichtemissionselement in den Ansprüchen.
-
Der
Halter 435 kann in dem Gehäuse 416 auf die in 18 gezeigte
Weise angebracht werden, wenn der Schaft 436 des Halters 435 gegenüber dem Durchgangsloch 437 des
Gehäuses 416 auf
die Weise positioniert wird, wie es durch den Pfeil D in 19 gezeigt
ist, das Durchgangsloch 438 des Halters 435 gegenüber dem
Schaft 439 des Gehäuses 416 auf
die Weise positioniert wird, wie es durch den Pfeil E gezeigt ist,
und der Halter 435 in Richtung der Pfeile gleitet. Der
Schaft 436 und das Durchgangsloch 438 des Halters 435 und
das Durchgangsloch 437 und der Schaft 439 des
Gehäuses 416 werden derart
angeordnet, dass deren Mittelachsen auf derselben geraden Linie
liegen. Diese Mechanismen werden derart in den Drucker eingebaut,
dass deren Mittelachsen parallel zur Düsenebene des Druckkopfes sind.
Die "Düsenebene" meint eine Ebene,
auf der die Düsenöffnungen
ausgebildet sind. Aus diesem Grund kann der Winkel des Lichtemissionselements 40a (d.h.
die optische Achse des Laserlichts L) in der Richtung senkrecht
zur Düsenebene
des Druckkopfes eingestellt werden. Dessen Mittelachse ist ebenfalls
parallel zur Horizontalen, wenn der Drucker in einer horizontalen
Ebene angeordnet ist. Der vertikale Winkel des Lichtemissionselements 40a kann
daher eingestellt werden, wenn der Drucker in einer horizontalen
Ebene angeordnet ist.
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Der
andere seitliche ferne Abschnitt des Halters 435 ist mit
einem hyperbolischen Schlitz 441 versehen, dessen Mitte
mit der Mitte des Durchgangslochs 438 (d.h. der Mitte des
Schaftes 439 für
das Gehäuse 416)
zusammenfällt.
Eine Befestigungsschraube 442 wird als erstes Fixierelement
in den Schlitz 441 über
ein Durchgangsloch 443a, das in einem ersten Metallplattenelement
ausgebildet ist, eingeführt.
Das Gehäuse 416 ist
mit einem Schraubenaufnahmeelement 444 versehen, das aus
einem Metallmaterial besteht. Die Befestigungsspannung, die von
der Befestigungsschraube 442 erzeugt wird, wird über das
erste Metallplattenelement 443 zum Halter 435 übertragen,
und der Halter 435 wird gegen das Gehäuse 416 durch das
Schrauben und Befestigen der Befestigungsschraube 442 in
das Schraubenaufnahmeelement 444 gedrückt, wie es durch den Pfeil F
gezeigt ist. Das Lichtemissionselement 40a wird dann in
dem Gehäuse 416 angebracht.
Das Lichtemissionselement 40a kann nicht um die Schafte 436 und 439 gedreht
werden (der Winkel kann nicht geändert
werden).
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Der
Winkel des Laserlichts L, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird, ist im Voraus eingestellt, wenn der Halter 435 an
dem Gehäuse 416 durch
die Befestigungsschraube 442 fixiert wird. Eine Klinke 443b,
die sich innerhalb der Plattenoberfläche erstreckt, ist an dem ersten
Metallplattenelement 443 vorgesehen. Das Gehäuse 416 ist
ebenfalls mit einer Nut 445 versehen. Die Klinke 443b gleitet
entlang der Nut 445 durch das Befestigen der Befestigungsschraube 442,
und das erste Metallplattenelement 443 wird gegen den Halter 435 gedrückt. Mit
anderen Worten dient die Klinke 443b als Arretierung bzw.
Anschlag. Aus diesem Grund wird der Halter 435 (d.h. das
Lichtemissionselement 40a) keiner direkten Drehung unterzogen,
wenn die Befestigungsschraube 442 befestigt wird, und der voreingestellte
Winkel des Lichtemissionselements 40a verbleibt unverändert.
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20 ist
eine Seitenansicht, die die Beziehung zwischen der Achse der Drehung
Pa des Halters 435 und der Fokussierungsöffnung 43a der Öffnungsplatte 43 zeigt.
Das Lichtemissionselement 40a und die Öffnungsplatte 43 werden
derart angeordnet, dass die optische Achse des Laserlichts L, das
von dem Lichtemissionselement 40a emittiert wird, durch
die Mitte der Fokussierungsöffnung 43a der Öffnungsplatte 43 gelangt.
Die Mitte der Fokussierungsöffnung 43a ist
der Bezugspunkt P0 des einfallenden Laserlichts L. Der Schaft 436 und
das Durchgangsloch 438 des Halters 435 und das
Durchgangsloch 437 und der Schaft 439 des Gehäuses 416 werden
derart angeordnet, dass deren Mittelachse Pa durch die Mitte der
Fokussierungsöffnung 43a der Öffnungsplatte 43 läuft. Demzufolge
fällt der
Bezugspunkt P0 des einfallenden Laserlichts L, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird, mit der Mitte der Drehung Pa zusammen, wenn der Emissionswinkel
des Laserlichts L eingestellt wird. Aus diesem Grund bleibt der
Bezugspunkt P0 des einfallenden Laserlichts unbeweglich um die Mittelachse
Pa, wenn das Lichtemissionselement 40a in verschiedenen
Winkeln ausgerichtet wird (Laserlicht L, das bei verschiedenen Winkeln
emittiert wird). Die Richtung, in der die optische Achse des Laserlichts
L ausgerichtet wird, variiert etwas in Abhängigkeit von der Genauigkeit
des Zusammenbaus des Lichtemissionselements 40a, der Linse 41 und
der Öffnungsplatte 43 in
dem Halter 435. Es ist daher möglich zu verhindern, dass Laserlicht
L durch den ersten Tintennebelschirm 45a, 45b oder 45d blockiert
wird, wenn die Abmessungen der ersten Öffnungen 45a1, 45b1 und 45d1 in
den ersten Tintennebelschirmen 45a, 45b und 45d unter
Berücksichtigung
derartiger Variationen eingestellt werden.
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21 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur
des Punktverlustsensors 40 zeigt. Das Lichtempfangselement 40b ist
an einem Halter 450 angebracht. Eine gradlinige Nut 451 ist
in dem Boden eines Gehäuses 416,
das den Halter 450 unterbringt, ausgebildet. Die Nut 451 liegt
in einer Ebene orthogonal zur optischen Achse des Laserlichts L,
die sich von dem Lichtemissionselement 40a zum Lichtempfangselement 40b erstreckt.
Die Nut 451 verläuft
horizontal, wenn der Drucker in einer horizontalen Ebene angeordnet
ist. Die Bodenfläche
des Halters 450 ist mit zwei Vorstehungen 452 (siehe 18)
versehen. Diese Vorstehungen werden in die Nut 451 eingeführt und
dazu veranlasst, innerhalb der Nut 451 zu gleiten, wenn der
Halter 450 entlang der Nut 451 gleitet.
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Die
beiden Vorstehungen 452 sind mit einem Abstand zueinander
auf der Bodenfläche
des Halters 450 angeordnet. Diese Vorstehungen 452 sind
in die Nut 451 eingepasst, wenn der Halter 450 in
dem Gehäuse 416 eingebracht
wird. Der Halter 450 gleitet derart, dass die beiden Vorstehungen 452 sich
innerhalb der Nut 451 bewegen. Aus diesem Grund kann der
Halter 450 (Lichtempfangselement 40b) entlang der
Nut 451 gleiten, während
er eine konstante Ausrichtung aufrecht erhält, ohne sich relativ zur Nut 451 zu
drehen. Der Halter 450, der mit den beiden Vorstehungen 452 versehen
ist, und das Gehäuse 416,
das mit der Nut 451 versehen ist, entsprechen dem Positionseinstellelement
in den Ansprüchen.
Der Halter 450 ist ebenfalls mit einem gradlinigen Schlitz 453 versehen,
wie es in 21 gezeigt ist. Eine Befestigungsschraube 454 wird
als ein zweites Fixierelement in den Schlitz 453 über ein
Durchgangsloch 455a, das in einem zweiten Metallplattenelement ausgebildet
ist, eingeführt.
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Das
Gehäuse 416 ist
mit einem Schraubenaufnahmeelement 456 versehen, das aus
einem Metallmaterial besteht. Die Befestigungsspannung, die von
der Befestigungsschraube 454 erzeugt wird, wird über das
zweite Metallplattenelement 455 zum Halter 450 übertragen,
und der Halter 450 wird gegen die Bodenfläche des
Gehäuses 416 durch
das Schrauben der Befestigungsschraube 454 in das Schraubenaufnahmeelement 456 gedrückt, wie
es durch den Pfeil G gezeigt ist. Das Lichtempfangselement 40b wird
somit in dem Gehäuse
angebracht. Gemeinsam können
das Lichtempfangselement 40b und der Halter 450 dem
Lichtempfangselement in den Ansprüchen entsprechen.
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Wenn
das Lichtempfangselement 40b an dem Gehäuse 416 durch die
Befestigungsschraube 454 wird, wird das Lichtempfangselement 40b in
eine Position gebracht, in der Laserlicht L, das von dem Lichtemissionselement 40a emittiert
wird, wirksam von dem Lichtempfangselement 40b empfangen werden
kann (18). Eine Klinke 455b,
die sich innerhalb der Plattenoberfläche erstreckt, ist an dem zweiten
Metallplattenelement 455 vorgesehen. Die Befestigungsschraube 454 wird
in einem Zustand befestigt, in dem die Klinke 455 in eine
Konkavität 457 eingepasst
ist, die in der Innenwand des Gehäuses 416 ausgebildet
ist, wie es durch den Pfeil H gezeigt ist.
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Da
die Klinke 455b in die Konkavität 457 eingepasst ist,
wird das zweite Metallplattenelement 455 durch das Befestigen
der Befestigungsschraube 454 nicht in der Befestigungsrichtung
der Befestigungsschraube 454 gedreht. Die Befestigungsspannung, die
von der Befestigungsschraube 454 erzeugt wird, drückt den
Halter 450 gegen die Bodenfläche des Gehäuses 416. Aus diesem
Grund verbleibt das Lichtempfangselement 40b unbeweglich
in Bezug auf das Gehäuse 416,
wenn seine Position eingestellt wurde.
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In
diesem Aufbau kann die optische Achse des Lichts, das sich von einem
Lichtemissionselement zu einem Lichtempfangselement fortpflanzt,
auf leichte Weise durch Einstellen der Position des Lichtempfangselements
und des Winkels, mit dem Laserlicht von dem Lichtemissionselement
emittiert wird, ausgerichtet werden.
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Wenn
zweidimensionale Einstellmechanismen, die zum Einstellen der optischen
Achse benötigt
werden, entweder bei dem Lichtemissionselement oder dem Lichtempfangselement
vorgesehen werden, erhöht
sich die Größe des Elements,
das mit dem Einstellmechanismus versehen ist. Die fünfte Ausführungsform
ermöglicht
es jedoch, dass sowohl das Lichtemissionselement als auch das Lichtempfangselement
miniaturisiert werden können,
da die zweidimensionalen Einstellmechanismen für vertikale und horizontale
Richtungen zwischen den Lichtemissions- und Lichtempfangselementen
aufgeteilt werden. Außerdem
sind Lichtemissions- und Lichtempfangselemente, die periphere Vorrichtungen
aufweisen, schwierig zusammenzubauen, wenn das Lichtemissionselement
und das Lichtempfangselement in zwei Richtungen eingestellt werden
müssen. Im
Gegensatz dazu benötigt
die fünfte
Ausführungsform
nur eine Richtung für
das Lichtemissionselement und das Lichtempfangselement, die eingestellt werden
muss, was das Anbringen erleichtert, wenn Lichtemissions- und Lichtempfangsaufbauten,
die Einstellmechanismen beinhalten, involviert sind.
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In
der fünften
Ausführungsform
kann die optische Achse des Laserlichts parallel zur Düsenebene
eingestellt werden, da der Winkeleinstellmechanismus zum Einstellen
des Winkels der optischen Achse innerhalb der Ebene senkrecht zur
Düsenebene
an der Seite des Lichtemissionselements vorgesehen ist (siehe 4).
Der Winkel der optischen Achse kann daher derart eingestellt werden,
dass der Abstand zwischen einer Düse und der optischen Achse
für sämtliche
Düsen derselbe
ist, wenn die Trajektorien der Tintentropfen, die von einer jeweiligen Düse ausgestoßen werden,
den optischen Pfad schneiden (siehe 4 und 5).
Der Ausstoß von Tintentropfen
von jeder Düse
kann daher unter denselben Bedingungen untersucht werden.
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Obwohl
die fünfte
Ausführungsform
mit Bezug auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem das Lichtemissionselement 40a und
das Lichtempfangselement 40b an Haltern 435 und 450 angebracht sind,
die als getrennte Elemente ausgebildet sind, können das Lichtemissionselement 40a und
der Halter 435 auch miteinander integriert sein, ebenso
wie das Lichtempfangselement 40b und der Halter 450.
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F. Weitere
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Die
obigen Ausführungsformen
wurden mit Bezug auf Fälle
beschrieben, bei denen die vorliegende Erfindung für einen
Farbdrucker ausgelegt ist, aber monochromatische Drucker können ebenfalls unter
Verwendung dieser Erfindung betrieben werden. In den Druckern gemäß den obigen
Ausführungsformen
sind die Punktverlustsensoren nur an einer Seite des Druckbereichs
angebracht, aber die vorliegende Erfindung kann ebenfalls für Drucker ausgelegt
sein, bei denen die Punktverlustsensoren an beiden Seiten des Druckbereichs
vorgesehen sind. Es ist ebenfalls möglich, Drucker zum Drucken von
Bildern auf Medien der Größe A0, B0
sowie anderen Typen von großen
Druckmedien zu verwenden. Da eine beachtliche Zeit zum Drucken von
Bildern auf einem einzigen Blatt eines Druckmediums in einem Drucker
für große Druckmedien
benötigt
wird, kann die Ausfalldauer zum Zurücksetzen des Druckens beachtlich
sein, wenn ein Punktverlust aufgrund der Düsenverstopfung während des
Druckens auftritt. Die Ausfallzeit, die aus dem Zurücksetzen des
Druckens resultiert, kann daher durch Verwenden der vorliegenden
Erfindung zum genauen Untersuchen des Ausdruckens von Tintentropfen
und zum sofortigen Erfassen einer nicht funktionsfähigen Düse beachtlich
verringert werden.
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22 ist
ein Diagramm, das die Weise darstellt, wie die Öffnungsplatte 43 und
die Linse 41 entsprechend einer modifizierten Ausführungsform
angeordnet sind. Obwohl die Linse 41 in den obigen Ausführungsformen
zwischen dem Lichtemissionselement 40a und der Öffnungsplatte 43 angeordnet
ist, ist es ebenfalls möglich,
die Öffnungsplatte 43 zwischen
dem Lichtemissionselement 40a und der Linse 41 anzuordnen,
wie es in 22 gezeigt ist.