液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置
【課題】液滴の吐出不良をより簡易に検出可能な液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光素子３０と、複数の光ビームが液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光素子１０３と、散乱光の光強度に基づいて液滴の吐出不良を検出する検出部１０４と、を備える。
【解決手段】光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光素子３０と、複数の光ビームが液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光素子１０３と、散乱光の光強度に基づいて液滴の吐出不良を検出する検出部１０４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、微細なノズルから微小な各色インク滴を吐出する各色のインクジェットヘッドを備え、用紙等の記録媒体に対してそのインクジェットヘッドを移動させながらインク滴を吐出することで記録媒体上に画像形成を行う。高解像度の画像形成のためには、ノズルを微細化してインク滴サイズを微小化する必要がある。この場合、ノズルが微細なため、印刷停止時にインクが乾燥するなどによりノズル詰まりが起きてインク滴の吐出不良が発生し、画像にドット抜けなどが生じて画像品質の低下を引き起こしてしまう。
【０００３】
従来より、このノズル詰まりによる画像品質の低下を防ぐために、液吐出不良を検出する液吐出不良検出装置がインクジェット記録装置に備えられていた。例えば、特許文献１では、光学フィルタで光ビームの強度を変化させ、強度が変化する部分のうち液滴が通過した位置により受光素子の出力が異なることを利用して、その出力から液滴の飛翔経路の曲がりを検出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、光学フィルタおよび２個の受光素子を用いることを前提としているため、構成が複雑になりコストが増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液滴の吐出不良をより簡易に検出可能な液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が前記液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光手段と、複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光手段と、前記散乱光の光強度に基づいて前記液滴の吐出不良を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液滴の吐出不良をより簡易に検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）の正面図を示す。
【図２】図２は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子と複数の受光素子との位置関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。
【図５】図５は、発光素子から発する光ビームの強度分布を示す図である。
【図６】図６は、発光素子から発する光ビームの強度分布を示す図である。
【図７】図７は、図４の位置ａ〜位置ｉの各点をインク滴が通過したときの受光素子の出力例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子と１つの受光素子との位置関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。
【図１１】図１１は、１つの受光素子の出力信号から散乱光に対応する信号を分離する様子を示す図である。
【図１２】図１２は、出力信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、マスクを備えた変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１００の正面図を示す。
【００１２】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００の筐体１０の左右の側板１１、１２には、ガイドシャフト１３とガイド板１４とが平行に掛け渡して設けられている。ガイドシャフト１３およびガイド板１４は、キャリッジ１５に摺動可能に貫通される。キャリッジ１５には、不図示の無端ベルトが取り付けられる。無端ベルトは、筐体１０内の左右に設けられる図示しない駆動プーリと従動プーリに掛けまわされる。そして、駆動プーリの回転とともに従動プーリが従動回転されて無端ベルトを走行する。これにより、キャリッジ１５が、図１の矢印で示されるよう左右に移動される。
【００１３】
キャリッジ１５には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインクジェットヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂ（以下、単にヘッド１６という）が、キャリッジ１５の移動方向に並列配置されている。各ヘッド１６は、下向きのノズル面に複数のノズルを直線状に並べたノズル列を有する。図示しないが、直線状のノズル列は、キャリッジ１５の移動方向と直交する方向に設けられる。
【００１４】
そして、キャリッジ１５が図１のように右端のホームポジションに存在するときには、各ヘッド１６は、筐体１０内の底板１７上に設置する単独回復装置１８と対向する。単独回復装置１８は、液吐出不良検出装置２０でインク滴吐出不良を検出したノズルからインクを吸い出し、インクジェットプリンタ１００自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。
【００１５】
液吐出不良検出装置２０は、筐体１０内の底板１７上に、単独回復装置１８に隣接配置される。液吐出不良検出装置２０の詳細については後述する。
【００１６】
液吐出不良検出装置２０に隣接する位置には、板状のプラテン２２を設置する。プラテン２２の背面側には、記録媒体である用紙２３をプラテン２２上に供給する給紙台２４が斜めに立てて設けられる。また、図示を省略するが、給紙台２４上の用紙２３をプラテン２２上に送り出す給紙ローラが備えられる。さらに、プラテン２２上の用紙２３を矢示方向に搬送して正面側に排出する搬送ローラ２５が設けられる。
【００１７】
筐体１０内の底板１７上には、さらに左端に駆動装置２６が設置される。駆動装置２６は、不図示の給紙ローラや搬送ローラ２５などを駆動するとともに、上述した駆動プーリを駆動することにより無端ベルトを走行してキャリッジ１５を移動する。
【００１８】
そして、記録時は、駆動装置２６で駆動されることにより用紙２３がプラテン２２上に移動され、所定位置に位置決めされる。また、キャリッジ１５が移動されて用紙２３上を走査され、左方向に移動しながら４色のヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙２３上に画像が記録される。画像記録後、キャリッジ１５が右方向に戻されるとともに、用紙２３が所定量搬送される。
【００１９】
次いで、再びキャリッジ１５が左方向に移動されながら往路で４色のヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙２３上に画像が記録される。そして、同様に画像記録後、キャリッジ１５が右方向に戻されるとともに、用紙２３が所定量搬送される。以下同様の動作が繰り返され、１枚の用紙２３上に画像が記録される。
【００２０】
次に、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の機能構成について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の機能構成の一例を示すブロック図である。第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００は、ヘッド１６と、吐出制御部１０１と、発光制御部１０２と、発光素子３０と、受光素子１０３と、検出部１０４と、を主に備えている。
【００２１】
第１の実施の形態のインクジェットプリンタ１００は、ノズルｎｘ（１≦ｘ≦Ｎ、Ｎはノズルの個数）からインク滴が正常に吐出するか否かを検出する液吐出不良検出処理を行う。液吐出不良検出処理では、インク滴の飛行経路に対して発光素子３０から光ビームを出射し、出射した光ビームにノズルｎｘからインク滴を吐出して、インク滴による散乱光を発生させる。この散乱光を受光素子１０３が受光し、受光して得られる出力電圧によって検出部１０４がインク滴が正常に吐出されたか否かを検出する。
【００２２】
なお、図２では、主に液吐出不良検出処理に関連する機能を備えた構成部を記載しており、画像の記録に関連する構成部は図示を省略している。
【００２３】
吐出制御部１０１は、ヘッド１６の各ノズルからインク滴を吐出する吐出処理を制御する。
【００２４】
発光制御部１０２は、発光素子３０を発光させる発光処理を制御する。例えば液吐出不良検出処理では、発光制御部１０２は、一定電圧値の発光制御信号を送出して、発光素子３０を連続点灯させる。
【００２５】
発光素子３０は、例えば、半導体レーザ等の発光素子であって、発光制御部１０２から送出される発光制御信号にしたがって点灯し、光ビームを発生する。発光素子３０は、特にインク滴に触れると前方散乱光を強く発するレーザダイオードが好ましい。光ビームの幅は、通過させるインク滴よりも十分大きくとるものとする。ヘッド１６が短尺である場合には、発光素子３０としてＬＥＤを用いてコスト低減を図ることもできる。
【００２６】
なお、図２では、発光素子３０を１つのみ表示しているが、本実施の形態では、複数の発光素子３０から複数の光ビームを発生する。複数の発光素子３０のそれぞれは、光軸から外側に向けて光強度が減少する光ビームを照射する。そして、発光素子３０のそれぞれは、ノズル側から観察したときに、光ビームの光強度が減少する部分が液滴の飛行経路上で互いに交差するように光ビームを照射する。
【００２７】
受光素子１０３は、発光素子３０から発光された光ビームがインク滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光素子である。
【００２８】
受光素子１０３は、例えば、フォトダイオード等の受光素子により構成できる。受光素子１０３は、受光する光の強度に比例する電流を発生し、発生させた電流を電圧に変換して、受光した光強度を表す電圧値（以下、出力信号ともいう）を出力する。なお、電流を電圧に変換する機能を受光素子の外部に備えるように構成してもよい。
【００２９】
図２では、受光素子１０３を１つのみ表示しているが、本実施の形態では、複数の発光素子３０にそれぞれ対応する複数の受光素子１０３を備える。複数の受光素子１０３は、対応する発光素子３０から照射された光ビームがインク滴に衝突して生じる散乱光をそれぞれ受光する。
【００３０】
検出部１０４は、受光素子１０３から出力された出力信号から、インク滴の吐出不良を検出する。検出部１０４による吐出不良検出処理の詳細については後述する。
【００３１】
次に、複数の発光素子３０と複数の受光素子１０３との位置関係について説明する。図３は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子３０と複数の受光素子１０３との位置関係の一例を示す図である。図３では、２つの発光素子３０ａ、３０ｂから、ほぼ直角に交差する光ビーム３１ａ、３１ｂがそれぞれ照射される例が示されている。
【００３２】
発光素子３０ａ、３０ｂは、例えば、ノズルｎｘからのインク滴の吐出方向と直角に交わる平面上で、インク滴の飛行経路との交点で略直角に交差するように光ビーム３１ａ、３１ｂを照射する。なお、インク滴を吐出するノズルから観察したときにインク滴の飛行経路上で互いに交差していれば、光ビーム３１ａ、３１ｂは異なる平面上に照射されてもよい。また、少なくとも交差する角度が特定できれば、光ビーム３１ａ、３１ｂが交差する角度は直角でなくてもよい。
【００３３】
光ビーム３１ａ、３１ｂがインク滴と衝突して生じる散乱光は、それぞれ２つの受光素子１０３ａ、１０３ｂで受光される。受光素子１０３ａ、１０３は、それぞれ光ビーム３１ａ、３１ｂのビーム径を外れた位置に配置される。例えば、受光素子１０３ａ、１０３ｂは、受光面が光ビーム３１ａ、３１ｂのビーム径と重ならない位置で、できるだけ光軸の中心近くにオフセットして配設される。これにより、効率の良い検知が可能となる。
【００３４】
図４は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。図５および図６は、それぞれ発光素子３０ａ、３０ｂから発する光ビームの強度分布を示す図である。図５および図６に示すように、以下では、光ビーム３１ａ、３１ｂの強度分布は、ガウシアン分布であると仮定する。図５および図６内のａ〜ｉは、それぞれ図４の位置ａ〜位置ｉに対応する。
【００３５】
図４の位置ｅは、正常に吐出されたときにインク滴が通過する位置を表す。図５および図６に示すように、光ビーム３１ａ、３１ｂは、光軸から遠ざかるに従い光強度が減少する強度分布となっている。本実施の形態では、強度分布が減少している予め定められた勾配部分（特定勾配部分）の範囲内にインク滴が着弾するように光ビーム３１ａ、３１ｂを照射する。図４の例では、インク滴は、少なくとも位置ａ〜位置ｉを含む領域４０１内に着弾する。ノズルｎｘの評価時には、ノズルｎｘを位置ｅに対応する位置に合わせる。
【００３６】
図５は、光ビーム３１ａの光軸上、光軸と外周部との略中心、および、外周部にそれぞれ存在する位置ａ、ｄ、ｇ、位置ｂ、ｅ、ｈ、および位置ｃ、ｆ、ｉをインク滴が通過した場合に受光素子１０３ａで出力される電圧値が、それぞれＶ１、Ｖ２、およびＶ３であることを示している。
【００３７】
同様に、図６は、光ビーム３１ｂの光軸上、光軸と外周部との略中心、および、外周部にそれぞれ存在する位置ｉ、ｈ、ｇ、位置ｆ、ｅ、ｄ、および位置ｃ、ｂ、ａをインク滴が通過した場合に受光素子１０３ｂで出力される電圧値が、それぞれＶ１、Ｖ２、およびＶ３であることを示している。
【００３８】
次に、検出部１０４がインク滴の飛行経路の曲がり（ずれ）の方向、および、曲がりの距離を検出する方法について説明する。図７は、図４の位置ａ〜位置ｉの各点をインク滴が通過したときの受光素子１０３ａ、１０３ｂの出力例を示す図である。なお、図７の各グラフの横軸は時間を表す。
【００３９】
図４の位置ｅを通過した場合、受光素子１０３ａ、１０３ｂはそれぞれ図７（ｅ）のような電圧値を出力する。図７（ｅ）に示すように、受光素子１０３ａ、１０３ｂの出力がいずれもＶ２であるため、検出部１０４は、インク滴が正常に吐出されたと判断することができる。インク滴が位置ｅ以外の点を通過した場合、検出部１０４は、例えば受光素子１０３ａ、１０３ｂそれぞれから出力された電圧値を、インク滴が正常に吐出された場合の電圧値の基準値（図７（ｅ）の電圧値）と比較することにより、インク滴が通過した位置が、各光ビームの光軸側または外周部側のいずれの方向にずれているか、および、ずれの量（距離）を特定することができる。各光ビーム３１ａ、３１ｂに対して求められるこれらの方向および距離から、検出部１０４は、位置ｅを基準とするインク滴の飛行経路の曲がりの方向および曲がりの距離を特定することができる。
【００４０】
なお、図４〜図７では、受光素子１０３ａ、１０３ｂが出力する電圧値に対応する位置がａ〜ｉの９個の点に対応する例を示したが、電圧値と座標点との対応をさらに細かく取ることにより、曲がりの方向および曲がりの距離の検出精度を向上させることができる。
【００４１】
このように、第１の実施の形態の液吐出不良検出装置では、複数の発光素子から発する光ビームが交差する領域であって、各光ビームの特定勾配部分が重なった領域に限定して液滴を落とすことにより、受光素子の出力信号を液滴の着弾位置に応じて変えることが可能となる。各光ビームに対する複数の出力信号の組み合わせは液滴の着弾位置と１対１の関係にあるため、液滴の曲がりの方向と距離の特定が可能となる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の液吐出不良検出装置は、２つの発光素子と１つの受光素子とを用いてインク滴の吐出不良を検出する。
【００４３】
図８は、第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ２００の機能構成の一例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ２００は、ヘッド１６と、吐出制御部１０１と、発光制御部１０２と、発光素子２３０と、受光素子２０３と、検出部２０４と、を主に備えている。
【００４４】
第２の実施の形態では、発光素子２３０、受光素子２０３、および検出部２０４の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の構成を表すブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００４５】
発光素子２３０は、第１の実施の形態と同様に複数の発光素子２３０ａ、２３０ｂからなるが、発光素子２３０ａおよび発光素子２３０ｂのそれぞれから照射される光ビームのビーム径が相互に異なる点が第１の実施の形態と異なる。
【００４６】
受光素子２０３は、本実施の形態では１つの素子からなる点が、第１の実施の形態の受光素子１０３と異なる。受光素子２０３は、発光素子２３０ａ、２３０ｂから発光された光ビームがインク滴に衝突して生じる２つの散乱光を共に受光する。
【００４７】
検出部２０４は、受光素子２０３から出力された出力信号から、各発光素子２３０ａ、２３０ｂが照射した光ビームに対応する散乱光の信号を分離し、分離した信号から、インク滴の吐出不良を検出する。検出部２０４による吐出不良検出処理の詳細については後述する。
【００４８】
次に、複数の発光素子２３０と１つの受光素子２０３との位置関係について説明する。図９は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子２３０と１つの受光素子２０３との位置関係の一例を示す図である。
【００４９】
発光素子２３０ａ、２３０ｂの位置関係は、第１の実施の形態での位置関係を表す図３と同様である。本実施の形態では、受光素子２０３を光ビームの交点近傍に設置する。これにより、複数の光ビーム２３１ａ、２３１ｂがインク滴と衝突して生じる散乱光を１つの受光素子２０３で受光できる。
【００５０】
図１０は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。なお、第２の実施の形態の光ビーム２３１ａ、２３１ｂの強度分布は、それぞれ第１の実施の形態の光ビーム３１ａ、３１ｂの強度分布を示す図５および図６と同様であるため省略する。
【００５１】
図１０に示すように、本実施の形態では、発光素子２３０ａ、２３０ｂが、ノズルから観察したときの光ビームの長さ（幅）（ＲＷ１、ＲＷ２）およびインク滴の吐出方向の長さ（高さ）（ＲＨ１、ＲＨ２）が相互に異なる光ビーム２３１ａ、２３１ｂをそれぞれ照射する。なお、少なくとも吐出方向の長さ（径）が異なっていれば光ビームの幅は同一でもよい。
【００５２】
これにより、受光素子２０３が光ビーム２３１ａ、２３１ｂそれぞれに対応する散乱光を単独で受光したときに得られる出力信号の周期（周波数成分）が相互に異なるようにすることができる。図１１は、１つの受光素子２０３の出力信号から光ビーム２３１ａ、２３１ｂそれぞれに対する散乱光に対応する信号を分離する様子を示す図である。
【００５３】
図１１の左上のグラフに示すように、発光素子２３０ｂを消灯した状態で発光素子２３０ａから発する光ビーム２３１ａに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号はＷ１となる。また、図１１の左下のグラフに示すように、発光素子２３０ａを消灯した状態で発光素子２３０ｂから発する光ビーム２３１ｂに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号はＷ２となる。このように、本実施の形態では、複数の発光素子２３０が照射した光ビームに対して、周期（周波数成分）が相互に異なる出力信号が得られる。
【００５４】
発光素子２３０ａおよび発光素子２３０ｂを共に点灯して発光された光ビーム２３１ａ、２３１ｂに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号Ｗ１２は、出力信号Ｗ１と出力信号Ｗ２との和になる（図１１中央のグラフ）。
【００５５】
検出部２０４は、出力信号Ｗ１２をバンドパスフィルタ１（ＢＰＦ１）およびバンドパスフィルタ２（ＢＰＦ２）を用いて２つの信号Ｗ１’およびＷ２’に分離する。ＢＰＦ１およびＢＰＦ２は、それぞれ出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数を通すように構成する。
【００５６】
図１２は、出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数スペクトルの一例を示す図である。本実施の形態では、発光素子２３０は、出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数スペクトルＷＳ１およびＷＳ２が相互に干渉しないようにビーム径を調整した光ビームを照射する。
【００５７】
これにより、ＢＰＦ１およびＢＰＦ２により取り出される出力信号Ｗ１’およびＷ２’は出力信号Ｗ１およびＷ２と同等の信号となる。すなわち、検出部２０４は、分離後の出力信号Ｗ１’およびＷ２’を、それぞれ光ビーム２３１ａ、２３１ｂに対応する散乱光の光強度を表す出力信号として、第１の実施の形態と同様の方法によりインク滴の吐出不良を検出できる。すなわち、検出部２０４は、図１０の位置ａ〜位置ｉの各点と、各点を通過したときのフィルタ分離後の出力信号の振幅値とを対応付けることにより、インク滴が通過した位置が特定できる。
【００５８】
このように、第２の実施の形態の液吐出不良検出装置では、複数の発光素子から発する光ビームのインク滴の吐出方向の径を相互に変更する。これにより、それぞれの光ビームをインク滴が通過したときの受光素子の出力信号の周期（周波数成分）を変えることが可能となる。複数の発光素子から発する光ビームの交点付近に設置した１つの受光素子は、複数の発光素子から発する複数の光ビームをインク滴が通過したときの散乱光の出力信号の和を出力するが、複数の光ビームに対応する出力信号の周波数成分が異なるため、フィルタで分離して取り出すことができる。フィルタで分離後の出力信号の振幅値は第１の実施の形態で得られる信号と同等であるため、第１の実施の形態と同様の方法でインク滴の吐出不良を検知可能となる。また、第２の実施の形態では、光ビームごとに受光素子を備える必要がないため、さらに構成を簡略化し、コストを低減することが可能となる。
【００５９】
（変形例）
上述の各実施の形態では、インク滴が光ビームの特定勾配部分の重なった領域の外に吐出された場合、吐出不良が正常に判別できない場合がある。例えば、図４の光ビーム３１ａの光軸に対して位置ｅと対称となる位置の近傍をインク滴が通過した場合、位置ｅと同等の出力信号が得られ、正常に吐出されたと誤って判定する可能性がある。
【００６０】
そこで、インク滴が所望の領域外を通過しないようにインク滴の飛行経路を光ビームに衝突する手前で遮断するマスク（遮断部材）を備えるように構成してもよい。図１３は、このようなマスク３０１を備えた変形例を示す図である。このようなマスク３０１を設けることにより、光ビームが交差する領域の範囲外に吐出されたインク滴による出力信号が出力されないようにすることが可能となる。
【００６１】
図１３では、さらにインク滴に電荷を持たせ、マスク３０１をグランド３０２に接地し、検出部１０４（検出部２０４）が、マスク３０１に流れる電流を検知するように構成した例が示されている。
【００６２】
単にマスク３０１を設けるだけでは、インク滴が吐出されなかったのか、インク滴が吐出されたがインク滴が大きく曲がって範囲外に出たのかの区別がつかない。電流を検知する構成とすれば、この区別が可能となる。すなわち、検出部１０４（検出部２０４）は、電荷を有するインク滴がマスク３０１に衝突したときに生じる電流が検知されたときに、インク滴が範囲外に曲がって吐出されたことを検出する。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 筐体
１１、１２ 側板
１３ ガイドシャフト
１４ ガイド板
１５ キャリッジ
１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂ インクジェットヘッド
１７ 底板
１８ 単独回復装置
２０ 液吐出不良検出装置
２２ プラテン
２３ 用紙
２４ 給紙台
２５ 搬送ローラ
２６ 駆動装置
３０、２３０ 発光素子
１００、２００ インクジェットプリンタ
１０１ 吐出制御部
１０２ 発光制御部
１０３ 受光素子
１０４ 検出部
２０３ 受光素子
２０４ 検出部
３０１ マスク
３０２ グランド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、微細なノズルから微小な各色インク滴を吐出する各色のインクジェットヘッドを備え、用紙等の記録媒体に対してそのインクジェットヘッドを移動させながらインク滴を吐出することで記録媒体上に画像形成を行う。高解像度の画像形成のためには、ノズルを微細化してインク滴サイズを微小化する必要がある。この場合、ノズルが微細なため、印刷停止時にインクが乾燥するなどによりノズル詰まりが起きてインク滴の吐出不良が発生し、画像にドット抜けなどが生じて画像品質の低下を引き起こしてしまう。
【０００３】
従来より、このノズル詰まりによる画像品質の低下を防ぐために、液吐出不良を検出する液吐出不良検出装置がインクジェット記録装置に備えられていた。例えば、特許文献１では、光学フィルタで光ビームの強度を変化させ、強度が変化する部分のうち液滴が通過した位置により受光素子の出力が異なることを利用して、その出力から液滴の飛翔経路の曲がりを検出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、光学フィルタおよび２個の受光素子を用いることを前提としているため、構成が複雑になりコストが増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液滴の吐出不良をより簡易に検出可能な液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が前記液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光手段と、複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光手段と、前記散乱光の光強度に基づいて前記液滴の吐出不良を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液滴の吐出不良をより簡易に検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）の正面図を示す。
【図２】図２は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子と複数の受光素子との位置関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。
【図５】図５は、発光素子から発する光ビームの強度分布を示す図である。
【図６】図６は、発光素子から発する光ビームの強度分布を示す図である。
【図７】図７は、図４の位置ａ〜位置ｉの各点をインク滴が通過したときの受光素子の出力例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子と１つの受光素子との位置関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。
【図１１】図１１は、１つの受光素子の出力信号から散乱光に対応する信号を分離する様子を示す図である。
【図１２】図１２は、出力信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、マスクを備えた変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１００の正面図を示す。
【００１２】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００の筐体１０の左右の側板１１、１２には、ガイドシャフト１３とガイド板１４とが平行に掛け渡して設けられている。ガイドシャフト１３およびガイド板１４は、キャリッジ１５に摺動可能に貫通される。キャリッジ１５には、不図示の無端ベルトが取り付けられる。無端ベルトは、筐体１０内の左右に設けられる図示しない駆動プーリと従動プーリに掛けまわされる。そして、駆動プーリの回転とともに従動プーリが従動回転されて無端ベルトを走行する。これにより、キャリッジ１５が、図１の矢印で示されるよう左右に移動される。
【００１３】
キャリッジ１５には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインクジェットヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂ（以下、単にヘッド１６という）が、キャリッジ１５の移動方向に並列配置されている。各ヘッド１６は、下向きのノズル面に複数のノズルを直線状に並べたノズル列を有する。図示しないが、直線状のノズル列は、キャリッジ１５の移動方向と直交する方向に設けられる。
【００１４】
そして、キャリッジ１５が図１のように右端のホームポジションに存在するときには、各ヘッド１６は、筐体１０内の底板１７上に設置する単独回復装置１８と対向する。単独回復装置１８は、液吐出不良検出装置２０でインク滴吐出不良を検出したノズルからインクを吸い出し、インクジェットプリンタ１００自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。
【００１５】
液吐出不良検出装置２０は、筐体１０内の底板１７上に、単独回復装置１８に隣接配置される。液吐出不良検出装置２０の詳細については後述する。
【００１６】
液吐出不良検出装置２０に隣接する位置には、板状のプラテン２２を設置する。プラテン２２の背面側には、記録媒体である用紙２３をプラテン２２上に供給する給紙台２４が斜めに立てて設けられる。また、図示を省略するが、給紙台２４上の用紙２３をプラテン２２上に送り出す給紙ローラが備えられる。さらに、プラテン２２上の用紙２３を矢示方向に搬送して正面側に排出する搬送ローラ２５が設けられる。
【００１７】
筐体１０内の底板１７上には、さらに左端に駆動装置２６が設置される。駆動装置２６は、不図示の給紙ローラや搬送ローラ２５などを駆動するとともに、上述した駆動プーリを駆動することにより無端ベルトを走行してキャリッジ１５を移動する。
【００１８】
そして、記録時は、駆動装置２６で駆動されることにより用紙２３がプラテン２２上に移動され、所定位置に位置決めされる。また、キャリッジ１５が移動されて用紙２３上を走査され、左方向に移動しながら４色のヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙２３上に画像が記録される。画像記録後、キャリッジ１５が右方向に戻されるとともに、用紙２３が所定量搬送される。
【００１９】
次いで、再びキャリッジ１５が左方向に移動されながら往路で４色のヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙２３上に画像が記録される。そして、同様に画像記録後、キャリッジ１５が右方向に戻されるとともに、用紙２３が所定量搬送される。以下同様の動作が繰り返され、１枚の用紙２３上に画像が記録される。
【００２０】
次に、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の機能構成について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の機能構成の一例を示すブロック図である。第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００は、ヘッド１６と、吐出制御部１０１と、発光制御部１０２と、発光素子３０と、受光素子１０３と、検出部１０４と、を主に備えている。
【００２１】
第１の実施の形態のインクジェットプリンタ１００は、ノズルｎｘ（１≦ｘ≦Ｎ、Ｎはノズルの個数）からインク滴が正常に吐出するか否かを検出する液吐出不良検出処理を行う。液吐出不良検出処理では、インク滴の飛行経路に対して発光素子３０から光ビームを出射し、出射した光ビームにノズルｎｘからインク滴を吐出して、インク滴による散乱光を発生させる。この散乱光を受光素子１０３が受光し、受光して得られる出力電圧によって検出部１０４がインク滴が正常に吐出されたか否かを検出する。
【００２２】
なお、図２では、主に液吐出不良検出処理に関連する機能を備えた構成部を記載しており、画像の記録に関連する構成部は図示を省略している。
【００２３】
吐出制御部１０１は、ヘッド１６の各ノズルからインク滴を吐出する吐出処理を制御する。
【００２４】
発光制御部１０２は、発光素子３０を発光させる発光処理を制御する。例えば液吐出不良検出処理では、発光制御部１０２は、一定電圧値の発光制御信号を送出して、発光素子３０を連続点灯させる。
【００２５】
発光素子３０は、例えば、半導体レーザ等の発光素子であって、発光制御部１０２から送出される発光制御信号にしたがって点灯し、光ビームを発生する。発光素子３０は、特にインク滴に触れると前方散乱光を強く発するレーザダイオードが好ましい。光ビームの幅は、通過させるインク滴よりも十分大きくとるものとする。ヘッド１６が短尺である場合には、発光素子３０としてＬＥＤを用いてコスト低減を図ることもできる。
【００２６】
なお、図２では、発光素子３０を１つのみ表示しているが、本実施の形態では、複数の発光素子３０から複数の光ビームを発生する。複数の発光素子３０のそれぞれは、光軸から外側に向けて光強度が減少する光ビームを照射する。そして、発光素子３０のそれぞれは、ノズル側から観察したときに、光ビームの光強度が減少する部分が液滴の飛行経路上で互いに交差するように光ビームを照射する。
【００２７】
受光素子１０３は、発光素子３０から発光された光ビームがインク滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光素子である。
【００２８】
受光素子１０３は、例えば、フォトダイオード等の受光素子により構成できる。受光素子１０３は、受光する光の強度に比例する電流を発生し、発生させた電流を電圧に変換して、受光した光強度を表す電圧値（以下、出力信号ともいう）を出力する。なお、電流を電圧に変換する機能を受光素子の外部に備えるように構成してもよい。
【００２９】
図２では、受光素子１０３を１つのみ表示しているが、本実施の形態では、複数の発光素子３０にそれぞれ対応する複数の受光素子１０３を備える。複数の受光素子１０３は、対応する発光素子３０から照射された光ビームがインク滴に衝突して生じる散乱光をそれぞれ受光する。
【００３０】
検出部１０４は、受光素子１０３から出力された出力信号から、インク滴の吐出不良を検出する。検出部１０４による吐出不良検出処理の詳細については後述する。
【００３１】
次に、複数の発光素子３０と複数の受光素子１０３との位置関係について説明する。図３は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子３０と複数の受光素子１０３との位置関係の一例を示す図である。図３では、２つの発光素子３０ａ、３０ｂから、ほぼ直角に交差する光ビーム３１ａ、３１ｂがそれぞれ照射される例が示されている。
【００３２】
発光素子３０ａ、３０ｂは、例えば、ノズルｎｘからのインク滴の吐出方向と直角に交わる平面上で、インク滴の飛行経路との交点で略直角に交差するように光ビーム３１ａ、３１ｂを照射する。なお、インク滴を吐出するノズルから観察したときにインク滴の飛行経路上で互いに交差していれば、光ビーム３１ａ、３１ｂは異なる平面上に照射されてもよい。また、少なくとも交差する角度が特定できれば、光ビーム３１ａ、３１ｂが交差する角度は直角でなくてもよい。
【００３３】
光ビーム３１ａ、３１ｂがインク滴と衝突して生じる散乱光は、それぞれ２つの受光素子１０３ａ、１０３ｂで受光される。受光素子１０３ａ、１０３は、それぞれ光ビーム３１ａ、３１ｂのビーム径を外れた位置に配置される。例えば、受光素子１０３ａ、１０３ｂは、受光面が光ビーム３１ａ、３１ｂのビーム径と重ならない位置で、できるだけ光軸の中心近くにオフセットして配設される。これにより、効率の良い検知が可能となる。
【００３４】
図４は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。図５および図６は、それぞれ発光素子３０ａ、３０ｂから発する光ビームの強度分布を示す図である。図５および図６に示すように、以下では、光ビーム３１ａ、３１ｂの強度分布は、ガウシアン分布であると仮定する。図５および図６内のａ〜ｉは、それぞれ図４の位置ａ〜位置ｉに対応する。
【００３５】
図４の位置ｅは、正常に吐出されたときにインク滴が通過する位置を表す。図５および図６に示すように、光ビーム３１ａ、３１ｂは、光軸から遠ざかるに従い光強度が減少する強度分布となっている。本実施の形態では、強度分布が減少している予め定められた勾配部分（特定勾配部分）の範囲内にインク滴が着弾するように光ビーム３１ａ、３１ｂを照射する。図４の例では、インク滴は、少なくとも位置ａ〜位置ｉを含む領域４０１内に着弾する。ノズルｎｘの評価時には、ノズルｎｘを位置ｅに対応する位置に合わせる。
【００３６】
図５は、光ビーム３１ａの光軸上、光軸と外周部との略中心、および、外周部にそれぞれ存在する位置ａ、ｄ、ｇ、位置ｂ、ｅ、ｈ、および位置ｃ、ｆ、ｉをインク滴が通過した場合に受光素子１０３ａで出力される電圧値が、それぞれＶ１、Ｖ２、およびＶ３であることを示している。
【００３７】
同様に、図６は、光ビーム３１ｂの光軸上、光軸と外周部との略中心、および、外周部にそれぞれ存在する位置ｉ、ｈ、ｇ、位置ｆ、ｅ、ｄ、および位置ｃ、ｂ、ａをインク滴が通過した場合に受光素子１０３ｂで出力される電圧値が、それぞれＶ１、Ｖ２、およびＶ３であることを示している。
【００３８】
次に、検出部１０４がインク滴の飛行経路の曲がり（ずれ）の方向、および、曲がりの距離を検出する方法について説明する。図７は、図４の位置ａ〜位置ｉの各点をインク滴が通過したときの受光素子１０３ａ、１０３ｂの出力例を示す図である。なお、図７の各グラフの横軸は時間を表す。
【００３９】
図４の位置ｅを通過した場合、受光素子１０３ａ、１０３ｂはそれぞれ図７（ｅ）のような電圧値を出力する。図７（ｅ）に示すように、受光素子１０３ａ、１０３ｂの出力がいずれもＶ２であるため、検出部１０４は、インク滴が正常に吐出されたと判断することができる。インク滴が位置ｅ以外の点を通過した場合、検出部１０４は、例えば受光素子１０３ａ、１０３ｂそれぞれから出力された電圧値を、インク滴が正常に吐出された場合の電圧値の基準値（図７（ｅ）の電圧値）と比較することにより、インク滴が通過した位置が、各光ビームの光軸側または外周部側のいずれの方向にずれているか、および、ずれの量（距離）を特定することができる。各光ビーム３１ａ、３１ｂに対して求められるこれらの方向および距離から、検出部１０４は、位置ｅを基準とするインク滴の飛行経路の曲がりの方向および曲がりの距離を特定することができる。
【００４０】
なお、図４〜図７では、受光素子１０３ａ、１０３ｂが出力する電圧値に対応する位置がａ〜ｉの９個の点に対応する例を示したが、電圧値と座標点との対応をさらに細かく取ることにより、曲がりの方向および曲がりの距離の検出精度を向上させることができる。
【００４１】
このように、第１の実施の形態の液吐出不良検出装置では、複数の発光素子から発する光ビームが交差する領域であって、各光ビームの特定勾配部分が重なった領域に限定して液滴を落とすことにより、受光素子の出力信号を液滴の着弾位置に応じて変えることが可能となる。各光ビームに対する複数の出力信号の組み合わせは液滴の着弾位置と１対１の関係にあるため、液滴の曲がりの方向と距離の特定が可能となる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の液吐出不良検出装置は、２つの発光素子と１つの受光素子とを用いてインク滴の吐出不良を検出する。
【００４３】
図８は、第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ２００の機能構成の一例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ２００は、ヘッド１６と、吐出制御部１０１と、発光制御部１０２と、発光素子２３０と、受光素子２０３と、検出部２０４と、を主に備えている。
【００４４】
第２の実施の形態では、発光素子２３０、受光素子２０３、および検出部２０４の機能が第１の実施の形態と異なっている。その他の構成および機能は、第１の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１００の構成を表すブロック図である図２と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００４５】
発光素子２３０は、第１の実施の形態と同様に複数の発光素子２３０ａ、２３０ｂからなるが、発光素子２３０ａおよび発光素子２３０ｂのそれぞれから照射される光ビームのビーム径が相互に異なる点が第１の実施の形態と異なる。
【００４６】
受光素子２０３は、本実施の形態では１つの素子からなる点が、第１の実施の形態の受光素子１０３と異なる。受光素子２０３は、発光素子２３０ａ、２３０ｂから発光された光ビームがインク滴に衝突して生じる２つの散乱光を共に受光する。
【００４７】
検出部２０４は、受光素子２０３から出力された出力信号から、各発光素子２３０ａ、２３０ｂが照射した光ビームに対応する散乱光の信号を分離し、分離した信号から、インク滴の吐出不良を検出する。検出部２０４による吐出不良検出処理の詳細については後述する。
【００４８】
次に、複数の発光素子２３０と１つの受光素子２０３との位置関係について説明する。図９は、ノズルｎｘの吐出方向から観察した複数の発光素子２３０と１つの受光素子２０３との位置関係の一例を示す図である。
【００４９】
発光素子２３０ａ、２３０ｂの位置関係は、第１の実施の形態での位置関係を表す図３と同様である。本実施の形態では、受光素子２０３を光ビームの交点近傍に設置する。これにより、複数の光ビーム２３１ａ、２３１ｂがインク滴と衝突して生じる散乱光を１つの受光素子２０３で受光できる。
【００５０】
図１０は、光ビームの交差点付近を拡大した図を示す。なお、第２の実施の形態の光ビーム２３１ａ、２３１ｂの強度分布は、それぞれ第１の実施の形態の光ビーム３１ａ、３１ｂの強度分布を示す図５および図６と同様であるため省略する。
【００５１】
図１０に示すように、本実施の形態では、発光素子２３０ａ、２３０ｂが、ノズルから観察したときの光ビームの長さ（幅）（ＲＷ１、ＲＷ２）およびインク滴の吐出方向の長さ（高さ）（ＲＨ１、ＲＨ２）が相互に異なる光ビーム２３１ａ、２３１ｂをそれぞれ照射する。なお、少なくとも吐出方向の長さ（径）が異なっていれば光ビームの幅は同一でもよい。
【００５２】
これにより、受光素子２０３が光ビーム２３１ａ、２３１ｂそれぞれに対応する散乱光を単独で受光したときに得られる出力信号の周期（周波数成分）が相互に異なるようにすることができる。図１１は、１つの受光素子２０３の出力信号から光ビーム２３１ａ、２３１ｂそれぞれに対する散乱光に対応する信号を分離する様子を示す図である。
【００５３】
図１１の左上のグラフに示すように、発光素子２３０ｂを消灯した状態で発光素子２３０ａから発する光ビーム２３１ａに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号はＷ１となる。また、図１１の左下のグラフに示すように、発光素子２３０ａを消灯した状態で発光素子２３０ｂから発する光ビーム２３１ｂに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号はＷ２となる。このように、本実施の形態では、複数の発光素子２３０が照射した光ビームに対して、周期（周波数成分）が相互に異なる出力信号が得られる。
【００５４】
発光素子２３０ａおよび発光素子２３０ｂを共に点灯して発光された光ビーム２３１ａ、２３１ｂに対して、インク滴が位置ｅを通過したときに得られる出力信号Ｗ１２は、出力信号Ｗ１と出力信号Ｗ２との和になる（図１１中央のグラフ）。
【００５５】
検出部２０４は、出力信号Ｗ１２をバンドパスフィルタ１（ＢＰＦ１）およびバンドパスフィルタ２（ＢＰＦ２）を用いて２つの信号Ｗ１’およびＷ２’に分離する。ＢＰＦ１およびＢＰＦ２は、それぞれ出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数を通すように構成する。
【００５６】
図１２は、出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数スペクトルの一例を示す図である。本実施の形態では、発光素子２３０は、出力信号Ｗ１およびＷ２の周波数スペクトルＷＳ１およびＷＳ２が相互に干渉しないようにビーム径を調整した光ビームを照射する。
【００５７】
これにより、ＢＰＦ１およびＢＰＦ２により取り出される出力信号Ｗ１’およびＷ２’は出力信号Ｗ１およびＷ２と同等の信号となる。すなわち、検出部２０４は、分離後の出力信号Ｗ１’およびＷ２’を、それぞれ光ビーム２３１ａ、２３１ｂに対応する散乱光の光強度を表す出力信号として、第１の実施の形態と同様の方法によりインク滴の吐出不良を検出できる。すなわち、検出部２０４は、図１０の位置ａ〜位置ｉの各点と、各点を通過したときのフィルタ分離後の出力信号の振幅値とを対応付けることにより、インク滴が通過した位置が特定できる。
【００５８】
このように、第２の実施の形態の液吐出不良検出装置では、複数の発光素子から発する光ビームのインク滴の吐出方向の径を相互に変更する。これにより、それぞれの光ビームをインク滴が通過したときの受光素子の出力信号の周期（周波数成分）を変えることが可能となる。複数の発光素子から発する光ビームの交点付近に設置した１つの受光素子は、複数の発光素子から発する複数の光ビームをインク滴が通過したときの散乱光の出力信号の和を出力するが、複数の光ビームに対応する出力信号の周波数成分が異なるため、フィルタで分離して取り出すことができる。フィルタで分離後の出力信号の振幅値は第１の実施の形態で得られる信号と同等であるため、第１の実施の形態と同様の方法でインク滴の吐出不良を検知可能となる。また、第２の実施の形態では、光ビームごとに受光素子を備える必要がないため、さらに構成を簡略化し、コストを低減することが可能となる。
【００５９】
（変形例）
上述の各実施の形態では、インク滴が光ビームの特定勾配部分の重なった領域の外に吐出された場合、吐出不良が正常に判別できない場合がある。例えば、図４の光ビーム３１ａの光軸に対して位置ｅと対称となる位置の近傍をインク滴が通過した場合、位置ｅと同等の出力信号が得られ、正常に吐出されたと誤って判定する可能性がある。
【００６０】
そこで、インク滴が所望の領域外を通過しないようにインク滴の飛行経路を光ビームに衝突する手前で遮断するマスク（遮断部材）を備えるように構成してもよい。図１３は、このようなマスク３０１を備えた変形例を示す図である。このようなマスク３０１を設けることにより、光ビームが交差する領域の範囲外に吐出されたインク滴による出力信号が出力されないようにすることが可能となる。
【００６１】
図１３では、さらにインク滴に電荷を持たせ、マスク３０１をグランド３０２に接地し、検出部１０４（検出部２０４）が、マスク３０１に流れる電流を検知するように構成した例が示されている。
【００６２】
単にマスク３０１を設けるだけでは、インク滴が吐出されなかったのか、インク滴が吐出されたがインク滴が大きく曲がって範囲外に出たのかの区別がつかない。電流を検知する構成とすれば、この区別が可能となる。すなわち、検出部１０４（検出部２０４）は、電荷を有するインク滴がマスク３０１に衝突したときに生じる電流が検知されたときに、インク滴が範囲外に曲がって吐出されたことを検出する。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 筐体
１１、１２ 側板
１３ ガイドシャフト
１４ ガイド板
１５ キャリッジ
１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂ インクジェットヘッド
１７ 底板
１８ 単独回復装置
２０ 液吐出不良検出装置
２２ プラテン
２３ 用紙
２４ 給紙台
２５ 搬送ローラ
２６ 駆動装置
３０、２３０ 発光素子
１００、２００ インクジェットプリンタ
１０１ 吐出制御部
１０２ 発光制御部
１０３ 受光素子
１０４ 検出部
２０３ 受光素子
２０４ 検出部
３０１ マスク
３０２ グランド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が前記液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光手段と、
複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光手段と、
前記散乱光の光強度に基づいて前記液滴の吐出不良を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする液吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記発光手段は、正常に吐出された場合の前記液滴が前記光ビームの光強度が減少する部分の略中心を通過する前記光ビームを照射し、
前記検出手段は、前記光ビームが前記略中心を通過した場合に受光される前記散乱光の光強度を表す予め定められた基準値と、前記受光手段により受光された前記散乱光の光強度とを比較し、比較結果に基づいて前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項３】
前記発光手段は、前記液滴の吐出方向の長さが互いに異なる複数の前記光ビームを照射し、
前記受光手段は、複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる前記散乱光の光強度に応じた出力信号を出力し、
前記検出手段は、フィルタを用いて前記出力信号を複数の前記光ビームそれぞれの光強度を表す複数の信号に分離し、前記基準値と分離した複数の信号が表す光強度それぞれとを比較し、比較結果に基づいて、前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項４】
前記受光手段は、複数の前記光ビームそれぞれに対応して複数備えられ、
複数の前記受光手段のそれぞれは、対応する前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる前記散乱光を受光し、
前記検出手段は、前記基準値と、複数の前記受光手段によって受光された複数の前記散乱光の光強度それぞれとを比較し、比較結果に基づいて、前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項５】
複数の前記光ビームが交差する領域外に吐出された前記液滴の飛行経路を、前記複数の前記光ビームに衝突する手前で遮断する遮断部材をさらに備えたこと、
を特徴とする請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項６】
前記検出手段は、さらに、電荷を有する前記液滴が前記遮断部材に衝突したときに生じる電流を検知し、前記電流が検知されたときに、前記液滴の吐出不良が生じたことを検出すること、
を特徴とする請求項５に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の液吐出不良検出装置を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
光軸から外側に向けて光強度が減少し、液滴を吐出するノズルから観察したときに光強度が減少する部分が前記液滴の飛行経路上で互いに交差する複数の光ビームを照射する発光手段と、
複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光する受光手段と、
前記散乱光の光強度に基づいて前記液滴の吐出不良を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする液吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記発光手段は、正常に吐出された場合の前記液滴が前記光ビームの光強度が減少する部分の略中心を通過する前記光ビームを照射し、
前記検出手段は、前記光ビームが前記略中心を通過した場合に受光される前記散乱光の光強度を表す予め定められた基準値と、前記受光手段により受光された前記散乱光の光強度とを比較し、比較結果に基づいて前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項３】
前記発光手段は、前記液滴の吐出方向の長さが互いに異なる複数の前記光ビームを照射し、
前記受光手段は、複数の前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる前記散乱光の光強度に応じた出力信号を出力し、
前記検出手段は、フィルタを用いて前記出力信号を複数の前記光ビームそれぞれの光強度を表す複数の信号に分離し、前記基準値と分離した複数の信号が表す光強度それぞれとを比較し、比較結果に基づいて、前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項４】
前記受光手段は、複数の前記光ビームそれぞれに対応して複数備えられ、
複数の前記受光手段のそれぞれは、対応する前記光ビームが前記液滴に衝突して生じる前記散乱光を受光し、
前記検出手段は、前記基準値と、複数の前記受光手段によって受光された複数の前記散乱光の光強度それぞれとを比較し、比較結果に基づいて、前記飛行経路のずれの方向および距離を検出すること、
を特徴とする請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項５】
複数の前記光ビームが交差する領域外に吐出された前記液滴の飛行経路を、前記複数の前記光ビームに衝突する手前で遮断する遮断部材をさらに備えたこと、
を特徴とする請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項６】
前記検出手段は、さらに、電荷を有する前記液滴が前記遮断部材に衝突したときに生じる電流を検知し、前記電流が検知されたときに、前記液滴の吐出不良が生じたことを検出すること、
を特徴とする請求項５に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の液吐出不良検出装置を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１６１６７３（Ｐ２０１１−１６１６７３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２７４（Ｐ２０１０−２４２７４）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
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