(57)【要約】【課題】未然に周囲への汚染を防止する。【解決手段】上から順にキャノン306、ノズル302、帯電電極308、帯電検出センサ310、偏向電極312、ガター304が配置され、また、ガター304の上方にインク軸変位センサ20が設けられている。インク軸変位センサ20からの信号に基づいてインク軸14の変位を検知し、このインク軸14がガター304の上端開口304a内の外周領域Arに侵入したと判断したときには警告信号を出力する。【選択図】図5
2014198464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電したインク粒を偏向させることによりワークの表面に印字するインクジェット記録装置であって、
吐出したインク液が粒子化するようにインク液を吐出するインク吐出部と、
該インク吐出部から吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
該帯電電極によって帯電させられたインク粒の進行方向を偏向させる偏向電極と、
印字に関与しないインク粒を受け入れて回収するためのガターと、
該ガターによって受け入れられる前記インク粒の移動軌跡であるインク軸の変位を検知するインク軸変位センサとを有し、
該インク軸変位センサは、前記インク粒が前記帯電電極により帯電されるインク粒帯電位置と、前記インク粒が前記ガター内に滴下するインク粒滴下位置との間であって前記インク軸の周りに配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インク軸変位センサが、前記偏向電極よりも前記ガター側に配置されている、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インク軸変位センサが、前記ガターと一体的に構成されている、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク軸変位センサが、前記ガターの上方に配置されている、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記インク軸変位センサが、前記帯電電極と前記偏向電極との間及び/又は前記偏向電極と前記ガターとの間に配置された導体で構成されている、請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
ワークに対する印字を行っていない時の前記インク軸に関して、平面視したときに基準となるインク軸と同心の円周上に等間隔に複数の前記インク軸変位センサが配置されている、請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記複数のインク軸変位センサが、同一の前記円周上に配置されている、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記複数のインク軸変位センサが、高さレベルの異なる前記円周上に配置されている、請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インク軸変位センサが検出した前記インク軸の変位が前記ガターの受け入れ口の外周部分に位置するときにユーザに対して警告を発する手段を更に有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記警告を発する手段がディスプレイ装置である、請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記インク軸変位センサを設けたことに伴って前記偏向電極が生成する電界の歪みを補正するための電界歪み補正導体を更に有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記電界歪み補正導体が、前記偏向電極による偏向方向であるｙ軸を挟んで前記インク軸変位センサと線対称に配置されている、請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記電界歪み補正導体が、前記インク軸変位センサと同じ高さ位置に配置されている、請求項１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記インク軸変位センサと前記電界歪み補正導体とが互いに相補的な円弧状の形状を有する、請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記インク軸変位センサと前記電界歪み補正導体とが、平面視したときに、インク粒がガターの上端開口の滴下すべき基準位置を中心とした互いに相補的な円弧状の形状を有する、請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、さらに詳しくは、ヘッドから射出されたインク粒によってワークに文字や図形を印字するインクジェット記録装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの表面に文字や図形を印字するのにインクジェット記録装置が用いられている（特許文献１、２）。このインクジェット記録装置は、一般的にインクジェットプリンタと呼ばれている。インクジェットプリンタは、製造ライン上に配置されるヘッドと、ヘッドにインクを供給するコントローラ本体とを有し、インク液を帯電させると共に粒子化し、粒子化したインク粒を偏向させることでワーク表面に印字する。
【０００３】
速乾性のインク液によってノズルが目詰まりするのを防止するために、ワークにインク粒を印字しないときもヘッドに対するインク液の供給が継続され、このインク液はインク受けであるガターを介して回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９０７２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９０７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インクジェットプリンタは速乾性のインク液を使用しているため、インク液による周囲の汚染防止がインクジェットプリンタの根源的な課題である。上述したようにワークにインク粒を印字しないときはガターによってインク液が回収されるが、ノズルとガターとの相対位置に経時的なズレが発生した場合、そのズレを修正すべくノズルの設置位置や向きを調整するなど、その対応は事後的に行われていた。ノズルとガターとの相対的な位置ズレが発生する原因は様々である。例えば、ヘッドに対するノズル又はガターの取り付け強度が弱く、外部から強い衝撃が加わって構成部品が物理的に動いてしまった場合、ノズルの穴の内側にゴミ等の障害物が付着して、インク粒がノズルから飛び出す方向が変わった場合、或いは、ヘッドに対して外部から圧力が加わり、その圧力がノズルにも伝わり、その結果、インク粒がノズルから飛び出す方向が変わった場合などである。
【０００６】
しかしながら、上述した事後的な対応では、ガターで受け止められなかったインク液が周囲に飛散した後に対応することになってしまい、周囲に飛散したインク液によって、印字すべき製品（ワーク）や搬送ラインを汚染してしまう虞がある。これに対処する方法つまりノズルとガターとの相対位置の経時的なズレに伴う周囲への汚染防止対策として、例えば、ガターの受け入れ口つまり上端開口を大きくすることが考えられるが、ガターの受け入れ口を拡大するのは好ましくない。ガターの受け入れ口が拡大すると、ガターの吸引力を高める必要があり、その結果、ガターを通じて吸引する雰囲気（大気）の量が増大し、これに伴ってインク液に含まれる溶剤の揮発量が増大してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、未然に周囲への汚染を防止できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の更なる目的は、ノズルとガターとの相対的な位置ズレに伴ってノズルが吐出したインク粒がガターによって受け入れられないで周囲に飛散する可能性が出現したことを検知できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
帯電したインク粒を偏向させることによりワークの表面に印字するインクジェット記録装置であって、
吐出したインク液が粒子化するようにインク液を吐出するインク吐出部と、
該インク吐出部から吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
該帯電電極によって帯電させられたインク粒の進行方向を偏向させる偏向電極と、
印字に関与しないインク粒を受け入れて回収するためのガターと、
該ガターによって受け入れられる前記インク粒の移動軌跡であるインク軸の変位を検知するインク軸変位センサとを有し、
該インク軸変位センサは、前記インク粒が前記帯電電極により帯電されるインク粒帯電位置と、前記インク粒が前記ガター内に滴下するインク粒滴下位置との間であって前記インク軸の周りに配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置を提供することにより達成される。
【００１０】
本発明によれば、滴下するインク粒を受け入れるガターの受け入れ口からインク粒が外れそうになったことをインク軸変位センサによって検知したときに例えば警報を発する又は警告をディスプレイ装置に表示することでユーザに対処を促すことができる。このままインクジェット記録装置を使い続けたときにインク汚れが発生する虞があるとしてユーザは事前に対処することができる。この対処としては典型的にはノズルの向きを調整することを挙げることができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態では、前記インク軸変位センサが、前記偏向電極よりも前記ガター側に配置されている。偏向電極よりもガター側にインク軸変位センサを設けることで、インク軸がずれた場合にそのずれ量が大きくなり、軸ずれを検出し易くなるという利点がある。
【００１２】
また、本発明の好ましい実施形態では、前記インク軸変位センサが、前記ガターと一体的に構成されている。インク軸変位センサの位置決め精度は極めてシビアな精度が要求されるが、ガターと一体的に構成することでインク軸変位センサの位置決めが容易になるという利点がある。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、インク軸変位センサは、帯電電極と偏向電極との間及び/又は偏向電極とガターとの間に配置された導体からなる。滴下するインク粒は帯電しており、このインク粒が接近することによって導体に電荷が誘導され、インク粒の接近に対応して導体の電荷の量が増大する。この電荷の量によって基準となるインク軸からの変位を知ることができる。
【００１４】
印字を停止している時のインク粒の基準となる移動軌跡をインク軸と定義すると、平面視したときに、この基準インク軸と同心の円周上にインク軸変位センサが配置され、好ましくは等間隔に複数のインク軸変位センサが配置される。この複数のインク軸変位センサは、上下方向に同じ高さレベルに配置されてもよいし、異なる高さ位置に配置されてもよい。
【００１５】
インク軸変位センサはインク軸に接近して配置することが、その感度を高める上で好ましい。しかし、インク軸変位センサをインク軸に接近して配置したときに、このインク軸変位センサの存在によって、偏向電極が生成した電界に歪みを生じさせてしまう虞がある。この電界の歪みを補正するための導体をインク軸変位センサに関連して配置するのが良い。
【００１６】
本発明の他の目的及び作用効果は次に説明する本発明の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例のインクジェットプリンタを組み込んだ自動印字システムの概要を説明するための図である。
【図２】実施例のインクジェットプリンタのインク液及び補充液である溶剤の経路を説明するための系統図である。
【図３】インクジェットプリンタのヘッドに含まれる主要な要素を抽出した図である。
【図４】インクジェットプリンタのヘッドを斜め前方から見た斜視図である。
【図５】平面視したときにインク軸と同心の円周上に等間隔に３つのインク軸変位センサを配置した例を説明するための図である。
【図６】図５の配置例の平面図である。
【図７】インク軸変位センサの配置の変形例として、平面視したときにインク軸と同心の円周上の半周に２つのインク軸変位センサを配置した例を説明するための図である。
【図８】インク軸変位センサの配置の更なる変形例として、平面視したときにインク軸と同心の円周上に等間隔に４つのインク軸変位センサを配置した例を説明するための図である。
【図９】インク軸変位センサの配置の別の変形例として、平面視したときにインク軸と同心の円周上に周方向に連続して延びる１つのインク軸変位センサを配置した例を説明するための図である。
【図１０】インク軸変位センサを基板に配置した導体で構成し、この基板を偏向電極とガターとの間に配置した例を説明するための図である。
【図１１】インク軸変位センサを基板に配置した導体で構成し、この基板を帯電電極と偏向電極との間に配置した例を説明するための図である。
【図１２】ガターの受け入れ口の外周部分に警戒領域を設定し、この警戒領域にインク粒が侵入したときに警報などを発してユーザの注意を喚起する制御例を説明するための図である。
【図１３】警戒領域にインク粒が侵入したときにユーザに注意を喚起する警告をディスプレイ装置に表示する制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】平面視したときにインク軸と同心の円周上の半周に２つのインク軸変位センサを配置した場合にインク粒の位置を検出するための計算方法を説明するための図である。
【図１５】平面視したときにインク軸と同心の円周上に３つのインク軸変位センサを等間隔に配置した場合にインク粒の位置を検出するための計算方法を説明するための図である。
【図１６】平面視したときにインク軸と同心の円周上に４つのインク軸変位センサを等間隔に配置した場合にインク粒の位置を検出するための計算方法を説明するための図である。
【図１７】ディスプレイ装置を使ってノズルの向きの調整の具体的なインストラクションを表示する一例を示す図である。
【図１８】ディスプレイ装置を使ってノズルの向きの調整の具体的なインストラクションを表示する他の例を示す図である。
【図１９】ノズルの向きを調整するためのアクチュエータを備えたインクジェットプリンタでの表示例を説明するための図である。
【図２０】インク軸変位センサをインク軸に接近して配置した場合に発生する可能性がある電界の歪みを補正するための電界歪み補正導体の配置例を説明するための図である。
【図２１】電界歪み補正導体の他の配置例を説明するための図であり、図７に対応した平面図である。
【図２２】電界歪み補正導体の別の配置例を説明するための図であり、図５に対応した図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１９】
図１は、実施例のインクジェット記録装置を含む自動印字システムの一例の概略を示す図である。図示の自動印字システム１は、実施例のインクジェット記録装置２、ワーク検出センサ４、搬送速度センサ６及びディスプレイ装置８などで構成され、ディスプレイ装置８は好ましくはタッチパネル付きの薄型ディスプレイを採用するのがよい。
【００２０】
インクジェット記録装置２は一般的に「インクジェットプリンタ」と呼ばれていることから、このインクジェットプリンタという用語を使って説明すると、インクジェットプリンタ２は、ワーク搬送ライン１０に設置されてワーク搬送ライン１０を流れるワークＷに文字や図形を印字するのに用いられる。印字対象物であるワークＷは、例えば電子部品、プラスチック袋などである。ワーク検出センサ４は、ワークＷの有無を検出して印字を開始するトリガを出力し、このトリガ信号を受けてワークＷに対する印字が開始される。
【００２１】
インクジェットプリンタ２は、ワーク搬送ライン１０の近傍に設置されるコントローラ本体２００と、ワーク搬送ライン１０に設置されるヘッド３００とを有し、コントローラ本体２００とヘッド３００とは可撓性ホース１２によって連結されている。コントローラ本体２００とヘッド３００とは、これらの間で速乾性のインク液が循環され、そして、ヘッド３００は、次々と搬送されてくるワークＷに対してドット印字を実行する。図１の矢印はワークＷの搬送方向を示す。
【００２２】
図２は、インクジェットプリンタ２の全体構成を示すブロック図である。図２を参照してインクジェットプリンタ２の全体構成を説明する。コントローラ本体２００は、その内部にメインタンク２０２を有し、このメインタンク２０２にインク液が蓄えられている。メインタンク２０２内の速乾性のインク液は第１ポンプ（インク供給ポンプ）２０４によってヘッド３００のノズル３０２に供給される。ノズル３０２へのインク液の供給は常時継続され、ノズル３０２から吐出されたインク粒のうち、ワークＷの印字に使用されないインク粒はガター３０４によって受け止められる。ガター３０４に滴下したインク粒はガターポンプ２０６によって吸引され、そしてメインタンク２０２に回収される。すなわち印字停止中（ワークにインク粒を印字していない間）はノズル３０２から吐出されたインク液がガター３０４によって回収される。図中、Ｆはフィルタを示す。
【００２３】
すなわち、コントローラ本体２００とヘッド３００とはインク循環系を構成しており、速乾性のインク液はメインタンク２０２からノズル３０２に供給され、ノズル３０２から吐出されたインク液のうち、印字停止中にノズル３０２から吐出されたインク液はガター３０４を介してメインタンク２０２に回収される。
【００２４】
コントローラ本体２００は、サブインクタンク２０８と溶剤タンク２１０とを更に有している。サブインクタンク２０８には、メインタンク２０２に補充するためのインク液が収容されている。溶剤タンク２１０には、インク液の粘度を一定に保持するための溶剤である例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）が収容されている。
【００２５】
インクジェットプリンタ２では、インク循環系の立ち上げ時や立ち下げ時に、ヘッド３００のノズル３０２内を洗浄する洗浄処理が行われる。ノズル３０２の洗浄時には、溶剤タンク２１０内の溶剤が溶剤ポンプ２１２によって直接的にヘッド３００のノズル３０２に供給される。そして、ノズル３０２から吐出された溶剤はガター３０４で受け止められる。ガター３０４が受け取った溶剤はガターポンプ２０６によって吸引され、コンディショニングタンク２１６へ送られる。コンディショニングタンク２１６内の溶剤は補充・循環ポンプ２１８により必要に応じてメインタンク２０２に供給され、これにより回収した溶剤の再利用が行われる。なお、本実施形態ではコンディショニングタンク２１６が設けられたインクジェットプリンタ２を考えたが、場合によってはコンディショニングタンク２１６を省略可能である。この場合、ガター３０４が受け取った溶剤は、メインタンク２０２に送られる。
【００２６】
補充・循環ポンプ２１８は、また、サブインクタンク２０８内の補充用インク液を必要に応じてメインタンク２０２へ送出すると共にメインタンク２０２内のインクを循環させる機能を有している。すなわち、補充・循環ポンプ２１８は循環ポンプの機能を有し、この補充・循環ポンプ２１８によってメインタンク２０２内のインク液は常時循環されている。メインタンク２０２には粘度計２２０が付設され、この粘度計２２０によってメインタンク２０２内のインク液の粘度を検出し、この粘度計２２０によって検出した粘度に応じてコンディショニングタンク２１６から溶剤をメインタンク２０２に供給することでメインタンク２０２内のインク液の粘度が一定に維持される。
【００２７】
コントローラ本体２００とヘッド３００との間のインク液の循環、メインタンク２０２に対する溶媒の補充つまりメインタンク２０２内のインク液の粘度の調整、メインタンク２０２内のインク液の循環などに関して特許文献１（特開２００７−１９０７２４号公報）に詳しく説明されていることから、この特許文献１の記載を本明細書に援用することにより、これ以上の詳しい説明は省略する。
【００２８】
図３はヘッド３００の基本的な構成を説明するための図であり、図４はヘッド３００を斜め前方から見た図である。このヘッド３００は、上から下に向けて順に配置された、キャノン（加圧器）３０６、ノズル３０２、帯電電極３０８、帯電検出センサ３１０、偏向電極３１２、ガター３０４を有している。キャノン３０６は、コントローラ本体２００から供給されたインクを加圧するための機能を有している。ノズル３０２には、その吐出口から鉛直方向下向きに吐出されるインク液に上下振動を与えるためのデバイス（例えばピエゾ素子）が設けられ、この振動によりノズル３０２から吐出されるインク液が粒子化される。
【００２９】
キャノン３０６はＧＮＤに接地され、他方、帯電電極３０８には電位が印加される。この帯電電極３０８は、図４から最も良く分かるようにノズル３０２から吐出されたインク液Ｉnが粒子化するブレークポイントに対応して位置しており、このブレークポイントが帯電電極３０８の所定の位置になるようにインク液Ｉnの粘度が調整される。図４中、参照符号「Ｉp」は粒子化したインク粒を示す。
【００３０】
制御されたパルス電位が帯電電極３０８に印加される。後に説明するインク粒Ｉpの偏向量を大きくするために（偏向量が小さいときに比べて）帯電電極３０８に相対的に高い電位が印加される。すなわち、帯電電極３０８の印加電位（正電位）を高めることでインク粒Ｉpの帯電量（負電位）が大きくなり、後に説明する偏向電極３１２によるインク粒Ｉpの偏向量が大きくなる。帯電検出センサ３１０は、インク粒Ｉpの帯電状態を検出してインク粒Ｉpが適切に帯電しているか否かを監視する。
【００３１】
偏向電極３１２は、インク粒Ｉpを帯電量に応じて偏向させるための一対の対向電極で構成されている。ここでは、数千ボルトの電圧が偏向電極３１２間に印加される。帯電状態のインク粒Ｉpは、偏向電極３１２間を通過する間に、インク粒Ｉpに作用する静電力によって進行方向が変化（偏向）し、そしてインク粒Ｉpの帯電量が高い程インク粒Ｉpの偏向量が大きくなる。ここにノズル３０２が吐出するインク液Ｉnの吐出方向つまりこの実施例では鉛直方向下向きをｘ軸方向と呼び、このｘ軸を横断する横方向をｙ軸方向と呼ぶと、このｙ軸方向がインク軸の偏向方向であり、図３、図４に示すｙ軸のマイナス方向にインク粒Ｉpが偏向される。
【００３２】
ヘッド３００の吐出方向をインク軸１４（図５）と呼ぶと、図４を参照して、ヘッド３００は、ノズル３０２の吐出方向を調整するための第１、第２の２本の調整ネジ３１４、３１６を有している。第１の調整ネジ３１４を操作することによりインク軸１４をＹ軸方向（の正及び負の方向）に調整することができる。第２の調整ネジ３１６を操作することによりインク軸１４をＹ軸と直交するＺ軸方向に調整することができる。したがって、これら第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を調整することによりノズル３０２の向きを調整することができる。
【００３３】
ヘッド３００には、図５を参照して、インク粒Ｉpが帯電電極３０８により帯電されるインク粒帯電位置と、インク粒Ｉpがガター３０４内に滴下するインク粒滴下位置つまりインク粒Ｉpがガター３０４に到達する位置との間にインク軸変位センサ２０が配設されている。具体的には、この実施例では、ガター３０４の上方にインク軸変位センサ２０が配設されている。このインク軸変位センサ２０は、インク軸１４の位置ズレを検知する手段を構成するものである。図５の例では、平面視したときに第１〜第３の３つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)がインク軸１４と略同心の略円周上（略円環状）に等間隔（１２０°間隔）で配置されている。すなわち、インク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)は、インク粒が帯電電極３０８により帯電されるインク粒帯電位置と、インク粒がガター３０４内に着弾するインク粒着弾位置との間であって、且つ、インク軸の周りに配置されている。なお、インク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)は、偏向電極３１２よりもガター３０４側に配置されるのが好ましい。ノズル３０２からより離れた位置に配置されることで、位置ズレしたときのインク軸の変位量が大きくなる結果、インク軸１４の位置ズレを検知しやすくなる。
【００３４】
ここに、インク軸１４とは、インク粒Ｉpを偏向電極３１２によって偏向させないでガター３０４に滴下させるときのインク粒Ｉpの移動軌跡と定義することができる。換言すると、インク粒Ｉpを帯電電極３０８によって帯電させないでガター３０４に滴下させるときのインク粒Ｉpの移動軌跡と定義してもよい。インク粒Ｉpは、帯電電極３０８によって帯電させなければ、偏向電極３１２によって偏向されないからである。
【００３５】
なお、図５の例では、第１乃至第３のインク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)は上下にオフセットして配置されているが、上下にオフセットされず共通の平面にこれら第１乃至第３のセンサ２０(1)〜２０(3)を配置してもよく、また、例えば第１、第２のセンサ２０(1)、２０(2)を共通の第１平面に配置し、この第１平面から上又は下にオフセットして第３のセンサ２０(3)を配置してもよい。また、インク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)をガター３０４と一体的に構成してもよい。例えば、ガター３０４の開口周囲に一体的に配置する、等である。これにより、ガター３０４の位置決めによりインク軸変位センサの位置決めも行われるので、インク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)の位置決めが容易になる。
【００３６】
インク軸１４の位置ズレ検知手段であるインク軸変位センサ２０は導体、具体的にはセンサ電極で構成され、インク粒Ｉpとインク軸変位センサ２０との間の静電誘導によって導体に電荷が発生し（誘導され）、この電荷の量は、インク粒Ｉpとインク軸変位センサ２０との間の直線距離の２乗に反比例する。この実施例では、インク軸変位センサ２０の電位（又は電圧）によってインク粒Ｉpの位置を検出しているが、電流の量によってインク粒Ｉpの位置を検出してもよい。
【００３７】
図６は図５に例示した３つのセンサ２０(1)〜２０(3)の配置例を平面視した図である。インク軸変位センサ２０の配置に関する変形例を図７〜図９に示す。図７は、インク軸１４と同心の円周上においてその半周部分に第１、第２の２つのインク軸変位センサ２０(1)、２０(2)を配置した例を示す。勿論、インク軸１４と同心の円周上においてその半周部分に３つ以上のインク軸変位センサ２０を等間隔に配置してもよい。
【００３８】
図８は、平面視したときにインク軸１４と同心の円周上に第１〜第４の４つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(4)を等間隔（９０°間隔）に配置した例を示す。勿論、インク軸変位センサ２０の個数は５つでもよいし、それ以上であってもよい。
【００３９】
上記図６乃至図８に図示してガター３０４の周囲に複数のインク軸変位センサ２０を配置した例を説明した。平面視したときにインク軸１４と同心の円周上に複数のインク軸変位センサ２０を配置することにより、インク粒Ｉpが滴下すべき所定の設定位置から変位したことを検出することができ、また、平面視したときのその変位の方向を検出することができる。この実施例では、インク粒Ｉpの滴下位置（インク軸１４）として、ガター３０４の上端開口３０４ａつまりインク粒の受け入れ口の略中心が基準位置として設定されているが、これに限定されず任意の位置をインク軸１４の基準位置として設定してもよい。
【００４０】
インク軸１４の基準位置について更に説明すると、インク軸１４の基準位置は、インク軸１４と略直交し且つガター３０４の上端開口３０４ａを含む平面（「変位平面」と呼ぶ）を考えたとき、この変位平面上でインク軸１４が本来あるべき位置（予め定められた任意の位置）と定義することもできる。そして、「インク軸１４の変位」とは、変位平面上でインク軸１４が基準位置からどれだけ変位したか、を意味する。例えば図８に示すように、インク軸の周りに複数のインク軸変位センサを配置した場合には、変位平面上でインク軸１４が基準位置からどの方向にどれだけ変位したか、を認識することができる。
【００４１】
図９は、インク軸１４と同心の円周上に周方向に連続して延びる一つのインク軸変位センサ２０を配置した例を示す。この図９に図示の例によれば、ガター３０４の受け入れ口つまり上端開口３０４ａにおいてインク粒Ｉpが滴下すべき基準位置（基準インク軸位置）としてガター３０４の上端開口３０４ａの中心が設定されている場合に、この中心位置（基準位置）から変位した位置にインク粒Ｉpが滴下したことを検出することができる。
【００４２】
図１０、図１１は、インク軸変位センサ２０を基板２２に実装した例を示す。図中、参照符号２４は基板２２に形成された開口を示す。この開口２４はインク粒Ｉpが通過するための開口であり、ガター３０４の上端開口３０４ａと同じ形状を有するのが好ましい。この実施例では、ガター３０４が円筒形の形状を有していることから、基板２２のインク粒通過用開口２４も円形の形状に形成されている。
【００４３】
図１０、図１１は、また、インク軸変位センサ２０の配置位置に関する例を示す。図１０はガター３０４の上方且つ近傍にインク軸変位センサ２０（基板２２）を配置した例を示す。すなわち、偏向電極３１２とガター３０４との間の高さ位置にインク軸変位センサ２０（基板２２）が配置されている。変形例として、図１１に示すように、帯電電極３０８と偏向電極３１２との間の高さ位置にインク軸変位センサ２０（基板２２）を配置してもよい。図１０の配置例と図１１の配置例とは択一的ではなく、偏向電極３１２とガター３０４との間及び帯電電極３０８と偏向電極３１２との間にインク軸変位センサ２０を配置してもよい。
【００４４】
なお、図１０において、上述した「変位平面」は、ガター３０４の上端開口３０４ａを含む平面である。一方、３つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)を含む平面を「センサ平面」と呼んだ場合、「変位平面」と「センサ平面」の関係は次のとおりである。すなわち、インク粒Ｉpは直進して滴下することから、「変位平面」においてインク軸１４との交点の変位を許容できる許容領域（インク軸１４が変位しても問題が生じない最大範囲）が定まれば、「センサ平面」においてその許容領域に対応する対応領域が定まる。従って、インク軸変位センサ２０は、「センサ平面」において、インク軸１４が、その対応領域の内側に位置するか外側に位置するかを検知することによって、「変位平面」においてインク軸１４が上記許容領域の内側に位置するか外側に位置するかを認識することができる。
【００４５】
図１２、図１３は、インク軸変位センサ２０からの情報を使ってユーザに警告する一例を説明するための図である。インク軸変位センサ２０からの信号は定期的にコントローラ本体２００に供給され、コントローラ本体２００はディスプレイ装置８（図１）や他の警報手段、例えば光の点滅や警報音などを使ってユーザに注意を喚起することができる。
【００４６】
具体的に図１３のフローチャートを参照して説明すると、インク軸変位センサ２０からの信号を定期的に取り込み（Ｓ１１）、このインク軸変位センサ２０からの信号に基づいてインク軸１４の変位を検知し、このインク軸１４がガター３０４の上端開口３０４ａ内の外周領域Ａｒ（図１２）に侵入したと判断したときにはステップＳ１２からステップＳ１３に進んで警告信号を出力する。すなわち、外周領域Ａrを警戒領域と設定して、この領域にインク粒Ｉpが侵入したときの警告信号に基づいてディスプレイ装置８に所定の警告表示が行われることになる。これにより、インク粒Ｉpがガター３０４の開口縁やその外側に落下して周囲を汚染してしまうことを未然に防止することができる。
【００４７】
なお、外周領域Ａｒは、ユーザが半径方向の幅を設定可能な可変領域であってもよい。この場合、インクジェットプリンタ２は、例えばディスプレイ装置８におけるユーザの操作入力に基づいて、インク軸１４に一定量の軸ずれが生じたことをユーザに警告するための警告領域を設定する機能と、設定された警告領域にインク粒Ｉpが侵入したことをユーザに報知する機能とを有する。ユーザに報知する方法は様々あり、上述したように、ディスプレイ装置８に警告表示してもよいし、光の点滅や警報音を使ってもよい。また、外周領域Ａｒを可変領域とせず、インクジェットプリンタ２が出荷される際に予め定められた固定領域としてもよいのは言うまでもない。
【００４８】
図１２に図示の外周領域Ａｒを半径方向に例えば内周側と外周側とに２つに分割し、内周側の領域にインク軸１４が侵入したときには予備警告をディスプレイ装置８に表示し、外周側の領域にインク軸１４が侵入したときには、例えば直ちに対処することを促す本警告をディスプレイ装置８に表示するようにしてもよい。
【００４９】
インク軸変位センサ２０の他の適用例として、例えばディスプレイ装置８に所定の警告を表示した後は、インク軸変位センサ２０からの信号を常時受け付けて、ユーザが第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を操作する過程でのインク軸１４の変位を監視し、ユーザの調整作業によってインク軸１４が外周領域Ａrから外れてその内周側に復帰させることができたときにディスプレイ装置８にその旨の表示を行うようにしてもよい。この適用例に関して、例えば図９に例示した全周リング状の導体でインク軸変位センサ２０を構成した場合に好適に適用することができる。
【００５０】
図７に例示のガター３０４の半周に相当する領域を２つのインク軸変位センサ２０(1)、２０(2)で構成した場合の適用例を図１４を参照して説明すると、インク軸変位センサ２０はその出力が、帯電したインク粒Ｉpまでの距離の２乗に反比例しているため、第１、第２の調整ネジ３１４、３１６に関連して前述したＹ軸、Ｚ軸で説明すると、Ｙ−Ｚ平面において、ガター３０４の中心は（Ｙ0，Ｚ0）座標で表すことができ、実際のインク粒Ｉpの位置を（Ｙ，Ｚ）座標で表現すると、実際のインク粒ＩpのＹ位置、Ｚ位置は次の式で求めることができる。なお、次の式で求めたＹ位置やＺ位置は、インク粒Ｉpの凡その位置を示すものであって、実際には所定の係数を乗じたり所定のオフセット量を加減算したり、インク粒Ｉpの粘度やインクジェットプリンタ２の温度環境など様々な事情を考慮して最適な計算式を用いるのが好ましい。
【００５１】
Ｙ0位置＝α/（Ａ電位）1/2；Ｚ0位置＝β/（Ｂ電位）1/2
【００５２】
Ｙ位置＝α/（Ａ電位）1/2；Ｚ位置＝β/（Ｂ電位）1/2
【００５３】
ここに、Ａ電位はＹ軸方向に配置した第１インク軸変位センサ２０(1)の電位であり、Ｂ電位はＺ軸方向に配置した第２インク軸変位センサ２０(2)の電位である。また、α、βは固定値である。
【００５４】
図６に例示のガター３０４の全周に相当する領域に等間隔（１２０°毎）に配置した３つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)で構成した場合の適用例を図１５を参照して説明すると、インク軸変位センサ２０はその出力が、帯電したインク粒Ｉpまでの距離の２乗に反比例している。よって、上述した図７における計算式と同様に、インク軸変位センサ２０を含む幾何平面上で計算式を考えることができる。
【００５５】
図８に例示のガター３０４の全周に相当する領域に等間隔（９０°毎）に配置した４つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(4)で構成した場合の適用例を図１６を参照して説明すると、インク軸変位センサ２０はその出力が、帯電したインク粒Ｉpまでの距離に反比例しているため、第１、第２の調整ネジ３１４、３１６に関連して前述したＹ軸、Ｚ軸で説明すると、Ｙ−Ｚ平面において、ガター３０４の中心は（Ｙ0，Ｚ0）座標で表すことができ、実際のインク粒Ｉpの位置（インク軸１４の位置）を（Ｙ，Ｚ）座標で表現すると、実際のインク粒ＩpのＹ位置、Ｚ位置は次の式で求めることができる。
【００５６】
Ｙ位置＝α（Ｄ電位／Ｂ電位）1/2＋β；
Ｚ位置＝γ（Ｃ電位／Ａ電位）1/2＋ω；
【００５７】
ここに、Ａ電位は第１インク軸変位センサ２０(1)の電位であり、Ｂ電位は第２インク軸変位センサ２０(2)の電位であり、Ｃ電位は第３インク軸変位センサ２０(3)の電位であり、Ｄ電位は第４インク軸変位センサ２０(4)の電位である。また、α、β、γ、ωは固定値である。
【００５８】
上述したように、インク軸変位センサ２０を複数配置した場合にはインク粒Ｉpの位置を求めることができることから、このインク粒Ｉpをディスプレイ装置８（図１）に表示すると共に、これを基準位置つまりインク軸１４がガター３０４の上端開口３０４ａつまりインク粒の受け入れ口の本来存在すべき設定位置（基準位置）に対して変位の方向と変位の量を求め、これをディスプレイ装置８に表示することでユーザにノズル３０２の向きの調整に関する事実上の指針を提供することができる。変形例として変位方向及び変位量を、ノズル３０２の向きの調整は具体的には第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を調整することであることから、ノズル３０２の向きの調整量を第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整量に換算して、この第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整量をディスプレイ装置８に表示してもよい。
【００５９】
図１７〜図１９はディスプレイ装置８の表示例、つまりグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を例示的に示す図であり、ユーザの調整を誘導する表示、具体的な調整方法の説明や具体的な調整指針の教示を含む表示を例示的に示す図である。図１７の表示例を説明すると、ディスプレイ装置８には、ガター３０４の平面図と、ガター３０４の上端開口３０４ａにおけるインク粒Ｉpの滴下位置（インク軸１４）とが表示され、また、第１、第２の調整ネジ３１４、３１６がヘッド３００の模式図と一緒に表示される。これに加えて、第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整に関する指示が文言及び矢印で表示される。
【００６０】
図１７に図示の表示例では、現在のインク粒Ｉpの滴下位置をユーザが見て、ガター３０４に対してどの方向に調整すれば良いか、具体的には、図中破線で図示した適正な範囲の円３３０に対して図示の例で言えばインク粒Ｉpを左斜め上に移動させれば良いと判断したときには、第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整方法の教示を見て第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を操作することになる。なお、図示の表示例では、適正な範囲を示す円３３０がガター３０４の中心と同心に描かれているが、適正な範囲３３０はガター３０４と同心であることは必須ではない。適正な範囲３３０の中心がガター３０４の中心からオフセットされていてもよい。
【００６１】
好ましくは第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整量を検出するセンサをヘッド３００に設け、ユーザが第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を操作するのに応じて、インク粒Ｉpの滴下位置の表示を更新するリアルタイムの表示を行うのがよい。すなわち、ユーザの調整操作の結果をリアルタイムのディスプレイ装置８の表示に反映することでディスプレイ装置８の表示がユーザにとって貴重なインストラクションとなる。上述したように図１７の表示例では、ディスプレイ装置８にガター３０４の平面図が表示され、そして、望ましい滴下位置が表示（図示例では破線で示す円３３０）される。ユーザはディスプレイ装置８のリアルタイムの表示を見ながら、この望ましい滴下位置にインク粒Ｉp（インク軸１４）が入るように第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を操作することができる。
【００６２】
第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の調整方法に関して、更に積極的に、例えば「第１調整ネジ３１４を右方向にｘｘ°回転させ、第２調整ネジ３１６を左方向にｙｙ°回転させて下さい。」というように具体的に第１、第２の調整ネジ３１４、３１６の少なくとも回転方向を教示又は回転方向と調整角度を教示する表示を行うようにしてもよい。
【００６３】
図１８は、ノズル３０２の向きの調整方法を具体的に説明する表示例である。この図１８の表示例は、上述した図１７の表示を見たユーザが調整方法の詳細を知りたいときにディスプレイ装置８に表示して調整方法のインストラクションを得ることができる。図１８に図示した例を具体的に説明すると、ディスプレイ装置８の右側には、ヘッド３００の正面図及び側面図が表示される。ここに、前述したノズル３０２を含むノズルユニット３２０は第１、第２の２本の固定ネジ３２２、３２４によって機台に固定され、ノズル３０２の向きを調整するときには第１、第２の固定ネジ３２２、３２４を緩めた後に第１、第２の調整ネジ３１４、３１６を操作する必要がある。このことを前提として、ディスプレイ装置８に具体的な操作方法を説明する文章が表示される。
【００６４】
図１９は、ノズル３０２の向きを調整するアクチュエータを備えている場合の表示例を示す図である。ディスプレイ装置８には、ガター３０４の平面図及び現在のインク粒Ｉp（インク軸１４）の位置が表示される。ディスプレイ装置８には、また、上、下、左、右の押しボタン３０が表示され、ノズル３０２の向きの調整を必要としないときには、これら４つの押しボタン３０の表示色が例えば白色で表示され、ノズル３０２の向きの調整が必要なときには、操作を必要とするボタンの表示色が青色や赤色で表示される。
【００６５】
変形例として、４つの押しボタン３０に関して、操作を必要としないボタンに関してユーザによる操作を受け付けなくなるよう無効化してグレー表示するようにしてもよい。なお、図１９の「軸調整  青色の○内に軸移動させてください」の文言に関して「青色の○」とは参照符号３３０で示す破線の円つまり適正な範囲を意味している。なお、図示の表示例では、適正な範囲を示す円３３０がガター３０４の中心と同心に描かれているが、適正な範囲３３０はガター３０４と同心であることは必須ではない。適正な範囲３３０の中心がガター３０４の中心からオフセットされていてもよい。
【００６６】
表示の指示に従って、ユーザは青色や赤色のボタンを押すことでノズル３０２の向きを調整することができる。この表示例においても、ユーザの調整操作の結果をリアルタイムでディスプレイ装置８に反映させることでユーザは、表示されているインク軸１４がガター３０４のどの位置にセットされているかを目で確認しながら調整作業を行うことができる。なお、図１９に表示の「Ｘ：０．２２」「Ｙ：−０．２５」は基準位置からの変位量を意味している。
【００６７】
上述したインク軸変位センサ２０を配置した場合の可能性として問題点として、このインク軸変位センサ２０の存在によって偏向電極３０８が生成した電界に歪みを生じさせてしまう虞がある。そして、偏向電極３０８が生成した電界に歪みが発生した場合、この歪んだ電界によってインク粒Ｉpの偏向に誤差が生じ、インク粒Ｉpが理想的な位置に着弾できないという結果を招いてしまう。
【００６８】
インク軸変位センサ２０の感度を上げるために、インク軸変位センサ２０をインク軸１４に接近させて配置し且つインク軸変位センサ２０がｙ軸を挟んで非対称にインク軸変位センサ２０を配置した場合に、上記の問題が顕在化する。この問題に対して電界の歪みを補正するための導体３０を設置するのがよい。
【００６９】
図１４に例示した第１、第２のインク軸変位センサ２０(1)、２０(2)の配置例を参照して説明すると、ｙ軸を挟んだ対称関係を見てみると、第２のインク軸変位センサ２０(2)が非対称となっている。ｙ軸を挟んだ非対称性に伴う電界の歪みを補正できるように導体３０を配置した例を図２０に示す。インク軸変位センサ２０(1)、２０(2)の周辺が接地されている場合には、導体３０を接地するのがよい。インク軸変位センサ２０(1)、２０(2)の周辺は典型的には接地されているが、インク軸変位センサ２０(1)、２０(2)の周辺が電位を持っている場合には、当該電位と同じ電位に導体３０を維持するのがよい。
【００７０】
導体３０の大きさや配置位置は、偏向電極３０８が生成した電界がインク軸変位センサ２０の存在によって歪む。その歪みを補正できるように導体３０を設定すれば良く、導体３０の大きさや配置位置を実験により最適化するのが良い。
【００７１】
図２１は、接地した導体３０の大きさを第２のインク軸変位センサ２０(2)と同じ大きさにし、且つこの第２のインク軸変位センサ２０(2)と同じ高さ位置の平面上に且つ第２のインク軸変位センサ２０(2)とｙ軸を挟んで線対称に導体３０を接地した例を示す。
【００７２】
図５を参照して、この図５の第１〜第３の３つのインク軸変位センサ２０(1)、２０(2)、２０(3)は次のように配置されている。
(1)第１のインク軸変位センサ２０(1)が最も下に配置され、第３のインク軸変位センサ２０(3)が最も上に配置され、第２のインク軸変位センサ２０(2)が第１、第３のインク軸変位センサ２０(1)、２０(3)の中間の高さ位置に配置されている。
【００７３】
(2)平面視したときに、第１のインク軸変位センサ２０(1)がｙ軸と直交して配置され且つこの第１のインク軸変位センサ２０(1)はy軸によって２等分されるように位置決めされている。
(3)平面視したときに、第２、第３のインク軸変位センサ２０(2)、２０(3)がｙ軸を挟んで線対称に配置されている。
【００７４】
図２２を参照して、この図２２の例では、上記の第１〜第３の３つのインク軸変位センサ２０(1)〜２０(3)のうちｙ軸を挟んで対称に配置に配置された第２、第３のインク軸変位センサ２０(2)、２０(3)に対応して２つの電界歪み補正導体３０(1)、３０(2)を備えている。
【００７５】
引き続き図２２を参照して、中間の高さ位置に配置された第２のインク軸変位センサ３０(2)は、これを平面視したときに上端開口３０４ａにおいてインク粒Ｉpが滴下すべき基準位置（基準インク軸）を中心とした円弧に沿ったアーチ状の形状を有している。最も高い位置に配置された第３のインク軸変位センサ３０(3)も、これを平面視したときに基準インク軸を中心とした円弧に沿ったアーチ状の形状を有している。
【００７６】
中間位置に位置する第２インク軸変位センサ３０(2)に対応する第１の電界歪み補正導体３０(1)は、第２インク軸変位センサ３０(2)と同一の平面上の同一の円周上に配置されている。また、第１の電界歪み補正導体３０(1)は、インク軸１４を中心とした円弧に沿ったアーチ状の形状を有し、また、第２インク軸変位センサ３０(2)と相補的な形状を有している。第１の電界歪み補正導体３０(1)は、また、y軸を挟んで、第２インク軸変位センサ３０(2)とは線対称の位置に位置決めされている。
【００７７】
最上位に位置する第３インク軸変位センサ３０(3)に対応する第２の電界歪み補正導体３０(2)は、第３インク軸変位センサ３０(3)と同一の平面上の同一の円周上に配置されている。また、第２の電界歪み補正導体３０(2)は、基準インク軸を中心とした円弧に沿ったアーチ状の形状を有し、また、第３インク軸変位センサ３０(3)と相補的な形状を有している。第２の電界歪み補正導体３０(2)は、また、y軸を挟んで、第３インク軸変位センサ３０(3)とは線対称の位置に位置決めされている。
【符号の説明】
【００７８】
２  インクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）
８  ディスプレイ装置
１４  インク軸
２０  インク軸変位センサ（インク軸の位置ズレ検知手段）
２２  基板
３０  電界歪み補正導体
２００  コントローラ本体
２０６  ガターポンプ
３００  ヘッド
３０２  ノズル
３０４  ガター
３０４ａ  ガターの上端開口（受け入れ口）
３０８  帯電電極
３１２  偏向電極
３１４  第１調整ネジ
３１６  第２調整ネジ
３２０  ノズルユニット
３３０  適正滴下範囲
Ｉp  インク粒
Ａr  ガターの受け入れ口の外周領域（警告領域）
y  偏向電極によってインク粒を偏向させる偏向方向（ｙ軸）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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