液吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置
【課題】発光素子の光ビームの出力を良好に調整することができる液吐出不良検出装置を提供する。
【解決手段】液吐出不良検出装置は、ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する（ステップＳ１）。液吐出不良検出装置は、波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。液吐出不良検出装置は、ピーク値を用いて、発光素子の光ビームの出力を調整する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【解決手段】液吐出不良検出装置は、ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する（ステップＳ１）。液吐出不良検出装置は、波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。液吐出不良検出装置は、ピーク値を用いて、発光素子の光ビームの出力を調整する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【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及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のノズルから吐出される液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームが飛行する前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得し、その波形からノズルの不良判別を行う検査装置が知られている。
【０００３】
液滴の曲がり等を判定する場合、光ビームの出力が温度等の影響により変動すると、受光信号出力も大きく変動し、曲がり判定に大きな影響が現れる。そこで、光ビームの出力を調整する手段として、特許文献１や特許文献２に記載された装置が知られている。
【０００４】
特許文献１には、光ビームの光軸から受光素子をオフセットした位置に置くことにより散乱光による不良検出を行う装置において、液不吐出時での受光素子の光ビームのフレア光による出力電圧値（オフセット電圧）の値を取得し、その値を光ビーム制御装置にフィードバックし、光ビーム出力を調整することで出力を調整し、正常な判別を行えるようにした装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、光ビームの光軸から受光素子をオフセットした位置に置くことにより散乱光による不良検出を行う装置において、液不吐出時での受光素子の出力電圧値（オフセット電圧）の値を取得し、その値に基づき受光素子の位置を再調整することで出力を調整し、正常な判別を行えるようにした装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８０２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−３１５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、液不吐出時の光ビーム周囲に現れるフレア光により生じた受光素子のオフセット電圧値を基に出力調整をするものであるが、オフセット電圧値と液滴を飛ばしたときの出力値は相関性が少なく、外気温等の影響で光ビーム出力が変動を生じると、オフセット電圧値を一定値に調整しても、液滴を飛ばしたときの出力は温度変動前の出力と異なり、正常に判定を行えないという問題が生じる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の装置においても、液滴を吐出させたときの出力と相関性の少ないオフセット電圧値を用いていることから、特許文献１と同様の問題が起こりうる。
【０００９】
さらに、上記各装置は、受光素子を光ビームよりオフセットさせる散乱光検知方式を前提としており、オフセットさせない遮蔽光方式には適用することができない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光素子の光ビームの出力を良好に調整することができる液吐出不良検出装置及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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置は、ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する前記液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する第１の取得手段と、前記波形データのピーク値を取得する第２の取得手段と、前記ピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する調整手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光素子の光ビームの出力を良好に調整することができる液吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる液吐出不良検出装置の主要部周辺の構成例を示す説明図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる受光部及び制御部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる波形データの一例を示すグラフである。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第２の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第３の実施形態にかかる波形データの一例を示すグラフである。
【図７】図７は、第４の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第５の実施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記録装置の一例の構成を正面から示す概念図である。
【図９】図９は、第５の実施形態にかかるインクジェット記録装置の一部を斜め上から観察した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態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について詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まずは、第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる液吐出不良検出装置の主要部周辺の構成例を示す説明図である。液吐出不良検出装置１は、記録ヘッド１００の液吐出不良を検出する装置である。記録ヘッド１００は、複数のノズル１０１を有し、各ノズル１０１からインク滴（液滴）を画像信号に応じて吐き出して用紙等の記録媒体に記録を行なうものである。液吐出不良検出装置１は、インクジェット記録装置に備えられている。
【００１６】
具体的には、液吐出不良検出装置１は、レーザダイオード等の発光素子１０２を備えている。液吐出不良検出装置１は、複数のノズル１０１の中で不良判定を行うノズル１０１より液滴１０７を吐出させ、その液滴１０７の飛行経路にレーザダイオード等の発光素子１０２から平行光に補正するコリメートレンズ１０３を介して光ビーム１０４（レーザ光）を照射する。すなわち、液滴１０７の飛行経路の途上では、光ビーム１０４の光ビーム光軸１０５が略直交するように交わっている。別の言い方をすると、液吐出不良検出装置１は、ノズル１０１の中で特定の１つのノズル１０１より、光ビーム１０４のビーム径内に液滴１０７を吐出する。この時、光ビーム１０４と飛行する液滴１０７とが衝突して散乱光１０８、前方散乱光１０９が生じる。
【００１７】
液吐出不良検出装置１は、受光部１０６を備えている。受光部１０６は、光ビーム光軸１０５のビーム径から外れた位置（オフセットした位置）で、光ビーム１０４が液滴１０７に衝突して角度θで生じる前方散乱光１０９を受光する。
【００１８】
図２は、本実施形態にかかる受光部１０６、制御部１１０の構成例を示す図である。図２に示すように、液吐出不良を検出する際には、ｎ１〜ｎＮの複数のノズル１０１の中で、液吐出不良の検出を行うノズル１０１（ｎＸ）から所定の間隔で液滴１０７（ｄ１〜ｄＫ）を吐出させる。吐出された液滴１０７は、ノズル１０１から距離Ｈ飛行したところで光ビーム１０４と交わる。この光ビーム１０４と液滴１０７との交わりにより、上述した散乱光１０８、前方散乱光１０９が生じる。生じた前方散乱光１０９は、光ビーム１０４の下に配置した受光部１０６により受光される。なお、距離Ｈは、記録ヘッド１００のノズル１０１が設けられた底面から光ビーム光軸１０５までの高さであり、具体的には３ｍｍ〜７ｍｍ程度である。
【００１９】
受光部１０６は、受光素子１０６１、電流電圧変換部１０６２、ハイパスフィルタ部１０６３、増幅部１０６４、Ａ／Ｄ変換部１０６５を有する構成である。受光素子１０６１は、受光した光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードなどである。電流電圧変換部１０６２は、入力された電流を電圧に変換する回路などであり、受光素子１０６１が出力する電流を電圧に変換して出力する。ハイパスフィルタ部１０６３は、電流電圧変換部１０６２より出力される電圧のＤＣ成分（ノイズ成分）を除去・低減する。増幅部１０６４は、ハイパスフィルタ部１０６３より出力された電圧を増幅する。Ａ／Ｄ変換部１０６５は、増幅部１０６４により増幅された電圧（アナログ）をディジタル変換して、液吐出不良検出装置１に設けられた制御部１１０へ出力する。
【００２０】
これにより、制御部１１０は、前方散乱光１０９の光強度の変化に応じた電圧値（波形データ、受光信号出力）を取得する。図では受光部１０６は、光ビーム１０４の下に配置しており、光ビーム径と受光部１０６の受光面が重ならない位置で、できるだけ光ビーム光軸１０５の中心近くに受光素子１０６１を配設することにより、効率の良い検出が可能となる。また、受光部１０６は、この散乱光１０８、特に散乱光１０８の中で光強度が強い前方散乱光１０９を受光することにより、その光強度を電圧値として計測することができ、光ビーム１０４のビーム径内に１滴の液滴１０７が入れば十分にＳ／Ｎ比を持った電圧値を得ることができるため、１滴ごとの液滴１０７の挙動を電圧値の波形として捉えることができる。また、インク色による電圧値の出力差も生じないことから、インク色ごとに吐出条件等を変更する必要もない。
【００２１】
制御部１１０は、複数の液滴１０７を吐出させて液滴１０７ごとの波形データを記憶手段としての記憶部１１１１に記憶する。制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データを用いて液滴１０７が正常に吐出されたか否かを判定するノズル良否判定処理を行う。本実施形態では、一例として、制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データが規定の波形データと略一致していれば液滴１０７が正常に吐出された（良）と判定する。一方、制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データが規定波形データから規定量以上ずれている場合には液滴１０７が正常に吐出されていない（不良）と判定する。なお、この判定では、波形データの全体を判定に使用してもよいし、波形データの一部だけを使用してもよい。
【００２２】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマーなどを有するマイクロコンピュータシステムで構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵが順次実行することで、液吐出不良検出装置１の動作を中央制御する。ここで、本実施形態では、一例として記憶部１１１１は、上記のＲＡＭの一部の領域によって構成されている。制御部１１０には、ノズル駆動部１２０および発光駆動部１３０が接続されている。ノズル駆動部１２０は、制御部１１０の制御を受けて記録ヘッド１００を駆動する。発光駆動部１３０は、制御部１１０の制御を受けて発光素子１０２を駆動する。
【００２３】
本実施形態では、制御部１１０は、ノズル良否判定処理を適正に行うために、ノズル良否判定処理に先だって、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力（光ビーム１０４の強度）を調整する光ビーム出力調整処理を実行する。ここで、本実施形態では、この処理において使用される記録ヘッド１００は、全てのノズル１０１が正常（良好）に液滴１０７を吐出できるものを想定している。この光ビーム出力調整処理において、制御部１１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することで、図２に示すように、第１の取得部１１１２、第２の取得部１１１３、および調整部１１１４として機能する。
【００２４】
第１の取得部１１１２は、第１の取得手段として機能し、ノズル１０１から吐出された液滴１０７の飛行経路に発光素子１０２から光ビーム１０４を照射し、当該光ビーム１０４と飛行する液滴１０７とが衝突して生じる散乱光を受光素子１０６１で受光し、その散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する。この波形データは、記憶部１１１１に記憶される。この際、本実施形態では、一例として、第１の取得部１１１２は、複数のノズル１０１のうちの一つのノズル１０１（ｎＸ）に液滴１０７を吐出させる。一つのノズル１０１（ｎＸ）は、別の言い方をすると、特定のノズル１０１（ｎＸ）である。ここで、図３に波形データの一例を示す。
【００２５】
第２の取得部１１１３は、第２の取得手段として機能し、第１の取得部１１１２が取得した波形データのピーク値（最大電圧値）を、取得する。第２の取得部１１１３は、波形データからピーク値を抽出（算出）することでピーク値を取得する。図３では、ピーク値がＶｐｄで示されている。
【００２６】
調整部１１１４は、調整手段として機能し、第２の取得部１１１３が取得した波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。これにより光ビーム１０４の強度が調整される。本実施形態では、一例として、調整部１１１４は、波形データのピーク値と基準値とを比較する。そして、調整部１１１４は、波形データのピーク値が基準値よりも大きい場合には発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、調整部１１１４は、波形データのピーク値が基準値よりも小さい場合には発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる。ここで、基準値は、一例として予め設定された、０よりも大きい電圧値である。また、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整量、つまりどの程度出力を増大させるか又は減少させるかは、波形データのピーク値に応じた調整量を予め設定したテーブルを用意することで求めることができる。
【００２７】
次に、光ビーム出力調整処理の流れを図４を参照して説明する。図４は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
まずは、第１の取得部１１１２が波形データを取得する（ステップＳ１）。次に、第２の取得部１１１３が波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、調整部１１１４が、ピーク値と基準値とを比較する（ステップＳ３）。波形データのピーク値と基準値とが異なり（ステップＳ３のＮｏ）、波形データのピーク値が基準値よりも大きい場合には（ステップＳ４のＹｅｓ）、調整部１１１４は、出力減少命令を発光駆動部１３０に向けて出力する（ステップＳ６）。出力減少命令が入力された発光駆動部１３０は、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、波形データのピーク値が基準値よりも小さい場合には（ステップＳ４のＮｏ）、調整部１１１４は、出力増大命令を発光駆動部１３０に向けて出力する（ステップＳ５）。出力増大命令が入力された発光駆動部１３０は、発光素子１０２を制御して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる（ステップＳ５）。このように、調整部１１１４は、発光駆動部１３０を介して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。なお、調整部１１１４は、ピーク値と基準値とを比較し、波形データのピーク値と基準値とが同じであれば（ステップＳ３のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３０】
以上、説明したとおり、本実施形態では、調整部１１１４が、波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。したがって、発光素子１０２の光ビームの出力１０４を良好に調整することができる。よって、ノズル良否判定を行うのに適した波形データ（受光信号出力）を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ノズル１０１から吐出させた液滴１０７の散乱光出力を用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行っているので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を高精度に行うことができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。
【００３３】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。本実施形態の液吐出不良検出装置１は、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理を、複数回行う。
【００３４】
以下に、本実施形態の光ビーム出力調整処理の流れを図５を参照して説明する。図５は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
本実施形態では、ステップＳ５で調整部１１１４が発光駆動部１３０に向けて出力する出力増大命令の内容と、ステップＳ６で調整部１１１４が発光駆動部１３０に向けて出力する出力減少命令の内容とが、第１の実施形態と異なる。出力増大命令は、予め設定された微少な一定量だけ発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる命令である。また、出力減少命令は、予め設定された微少な一定量だけ発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる命令である。つまり、本実施形態では、第１の実施形態で説明したテーブルは用いない。
【００３６】
そして、本実施形態では、制御部１１０は、ステップＳ５またはステップＳ６を実行した後に、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達したかを判定する（ステップＳ７）。調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数は、ステップＳ５の実行回数とステップＳ６の実行回数との和である。制御部１１０は、ステップＳ５の実行回数とステップＳ６の実行回数とをそれぞれカウントしており、これをステップＳ７で用いる。また、規定回数は、複数回である。制御部１１０は、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達していない場合には（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ１へ戻り、再びステップＳ１以降の処理を繰り返し行う。この際、ステップＳ３においてピーク値と基準値とが一致しない場合には、ステップＳ４以降の処理が再びなされる。つまり、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理が、複数回行われる。これにより、波形データのピーク値が基準値に近づくまたは一致するようになる。
【００３７】
制御部１１０は、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達した場合には（ステップＳ７のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３８】
以上説明したとおり、本実施形態では、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理を複数回行うことにより、波形データのピーク値を基準値に近づけるまたは一致させることができる。これにより、第１の実施形態で説明した、ピーク値に応じた発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を規定したテーブルを用意する必要がない。また、このように、本実施形態では、一連の処理を連続的に複数回行うことで発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行っているので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整をより高精度に行うことができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。
【００４０】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。なお、本実施形態は、第１の実施形態に限らず他の実施形態に適応してもよい。
【００４１】
本実施形態では、図４で示したステップＳ１において、第１の取得部１１１２が、ノズル駆動部１２０を介して記録ヘッド１００を制御して、一つのノズル１０１に複数の液滴１０７を吐出させて、複数の液滴１０７毎に波形データを取得する。吐出させる液滴１０７の数は、一例として予め決められた数である。ここで、図６に複数の液滴１０７の波形データ示す。図６では、Ｎ個の液滴１０７の波形データの例が示されている。
【００４２】
第２の取得部１１１３は、図４で示したステップＳ２において、複数の液滴１０７の波形データ毎にピーク値を取得する。ここで、図６では、各液滴１０７のピーク値が、Ｖｐｄ１，Ｖｐｄ２，Ｖｐｄ３，・・・ＶｐｄＮで示されている。
【００４３】
調整部１１１４は、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。ここで、図６では、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値が、Ｖｐｄａで示されている。そして、調整部１１１４は、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを比較する。つまり、本実施形態では、図４のステップＳ４において、ピーク値に代えて上記の平均値を用いる。そして、その平均値が基準値よりも大きい場合には、図４のステップＳ６と同じく、出力減少命令を出力して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、調整部１１１４は、上記の平均値が基準値よりも小さい場合には、出力増大命令を出力して、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる。
【００４４】
ここで、ノズル１０１から吐出された液滴１０７は、1滴目は不安定な場合があり、また液滴１０７の大きさも吐出毎にばらつきがあることから、それらの要因により、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整が正常に行えない事態が生じることが考えられる。そこで、本実施形態では、調整部１１１４が、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。これにより、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整をより適切に行うことができる。つまり、より高精度に発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行うことができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態を説明する。
【００４６】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。なお、本実施形態は、第１の実施形態に限らず他の実施形態に適応してもよい。ここで、上記第１ないし第３の実施形態では、記録ヘッド１００が良品であることを前提としていたが、本実施形態では、あるノズル１０１（ｎＸ）が異常（不良）であっても、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できるようにしている。
【００４７】
図７は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。まずは、第１の実施形態と同様に、第１の取得部１１１２が波形データを取得し（ステップＳ１）、第２の取得部１１１３が波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。
【００４８】
次に、第２の取得部１１１３が、取得したピーク値を用いて一つのノズル１０１の液吐出が異常であるかを判定する（ステップＳ１１）。別の言い方をすると、第２の取得部１１１３は、簡易的な吐出異常検査を行う。具体的には、第２の取得部１１１３は、液滴１０７が吐出されている否かを検査する。ステップＳ１で取得されて記憶部１１１１に記憶された波形データのピーク値が規定の電圧値を超えている場合は、吐出は異常ではなく、正常であると判定する（ステップＳ１１のＮｏ）。ここで、規定の電圧値は、所望（目標）のピーク値よりも低い値であり、一例として０．５Ｖである。なお、規定の電圧値は、別例として０Ｖであってもよい。一方、ステップＳ１で取得されて記憶部１１１１に記憶された波形データのピーク値が規定の電圧値以下の場合には、吐出が異常であると判定する（ステップＳ１１のＹｅｓ）。なお、第３の実施形態のように液滴１０７を複数吐出させる場合ならば、複数のピークの標準偏差で簡易的な異常検査を行ってもよい。
【００４９】
そして、第２の取得部１１１３が一つのノズル１０１の液吐出が異常であると判定した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、第１の取得部１１１２が、他のノズル１０１の波形データを取得する（ステップＳ１２）。他のノズル１０１は、既に波形データを取得したノズル１０１とは別のノズル１０１である。そして、ステップＳ２に戻って、第２の取得部１１１３が、上記他のノズル１０１の波形データのピーク値を取得し、当該取得したピーク値を用いて他のノズル１０１の液吐出が異常であるかを判定する（ステップＳ１１）。
【００５０】
一方、第２の取得部１１１３が、ノズル１０１の液吐出は正常であると判定した場合（ステップＳ１１のＮｏ）、調整部１１１４がステップＳ３以降の処理を行う。ステップＳ３以降では、直近に取得したピーク値が用いられる。つまり、本実施形態では、調整部１１１４は、液吐出が正常であると第２の取得部１１１３が判定したノズル１０１の波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。このように、本実施形態では、記憶部１１１１に記憶された波形データから、まずは簡易的な吐出異常検査を行い、もし検査結果が不合格であれば、再度他のノズル１０１から液滴１０７を吐出させ、波形データを再取得する。
【００５１】
以上説明したとおり、本実施形態では、第１の取得部１１１２は、第２の取得部１１１３が一つのノズル１０１の液吐出が異常であると判定した場合、他のノズル１０１の波形データを取得し、第２の取得部１１１３は、他のノズル１０１の波形データのピーク値を取得する。そして、調整部１１１４は、液吐出が正常であると第２の取得部１１１３が判定したノズル１０１の波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。したがって、本実施形態によれば、あるノズル１０１（ｎＸ）が異常（不良）であっても、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できる。つまり良品な記録ヘッド１００を用いなくても発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できる。ここで、上記第１ないし第３の実施形態では、記録ヘッド１００が良品であることを前提としていたために、良品での検査後に記録ヘッド１００を検査用ヘッドにつけかえる必要があるため、その手間が生じてしまう。これに対して、本実施形態では、検査用ヘッドでも発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整することができるので、手間がかからないという利点がある。
【００５２】
（第５の実施形態）
本実施形態は、インクジェット記録装置に、上述した液吐出不良検出装置１を設けた例である。なお、液吐出不良検出装置としては、第１ないし第４の実施形態のいずれの実施形態のものであってもよい。
【００５３】
図８は、本実施形態にかかる液吐出不良検出装置１を備えるインクジェット記録装置２の一例の構成を正面から示す概念図である。図９は、本実施形態にかかるインクジェット記録装置２の一部を斜め上から観察した斜視図である。
【００５４】
図８に示すように、インクジェット記録装置２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共に従動プーリが従動回転されて無端ベルトを走行させる。これにより、キャリッジ１５が、図８の矢印で示されるよう左右に移動される。
【００５５】
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、ヘッド１６で代表させて記述する）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。
【００５６】
そして、キャリッジ１５が図８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１で液吐出不良を検出したノズルからインクを吸い出し、インクジェット記録装置２自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。
【００５７】
液吐出不良検出装置１は、筐体１０内の底板１７上に、単独回復装置１８に隣接して配置される。
【００５８】
液吐出不良検出装置１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を図９の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。
【００５９】
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させてキャリッジ１５を移動する。
【００６０】
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液滴が吐出され、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が図９の矢印の方向に所定量搬送される。
【００６１】
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液滴が吐出され、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が図９の矢印の方向に所定量搬送される。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。
【００６２】
以上説明したとおり、本実施形態のインクジェット記録装置２は、液吐出不良検出装置１を備えるので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…液吐出不良検出装置、２…インクジェット記録装置、１００…記録ヘッド、１０１…ノズル、１０２…発光素子、１０７…液滴、１０８…散乱光、１０６１…受光素子、１１１１…記憶部、１１１２…第１の取得部、１１１３…第２の取得部、１１１４…調整部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のノズルから吐出される液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームが飛行する前記液滴に衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得し、その波形からノズルの不良判別を行う検査装置が知られている。
【０００３】
液滴の曲がり等を判定する場合、光ビームの出力が温度等の影響により変動すると、受光信号出力も大きく変動し、曲がり判定に大きな影響が現れる。そこで、光ビームの出力を調整する手段として、特許文献１や特許文献２に記載された装置が知られている。
【０００４】
特許文献１には、光ビームの光軸から受光素子をオフセットした位置に置くことにより散乱光による不良検出を行う装置において、液不吐出時での受光素子の光ビームのフレア光による出力電圧値（オフセット電圧）の値を取得し、その値を光ビーム制御装置にフィードバックし、光ビーム出力を調整することで出力を調整し、正常な判別を行えるようにした装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、光ビームの光軸から受光素子をオフセットした位置に置くことにより散乱光による不良検出を行う装置において、液不吐出時での受光素子の出力電圧値（オフセット電圧）の値を取得し、その値に基づき受光素子の位置を再調整することで出力を調整し、正常な判別を行えるようにした装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８０２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−３１５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、液不吐出時の光ビーム周囲に現れるフレア光により生じた受光素子のオフセット電圧値を基に出力調整をするものであるが、オフセット電圧値と液滴を飛ばしたときの出力値は相関性が少なく、外気温等の影響で光ビーム出力が変動を生じると、オフセット電圧値を一定値に調整しても、液滴を飛ばしたときの出力は温度変動前の出力と異なり、正常に判定を行えないという問題が生じる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の装置においても、液滴を吐出させたときの出力と相関性の少ないオフセット電圧値を用いていることから、特許文献１と同様の問題が起こりうる。
【０００９】
さらに、上記各装置は、受光素子を光ビームよりオフセットさせる散乱光検知方式を前提としており、オフセットさせない遮蔽光方式には適用することができない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光素子の光ビームの出力を良好に調整することができる液吐出不良検出装置及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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液吐出不良検出装置およびインクジェット記録装置は、ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する前記液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する第１の取得手段と、前記波形データのピーク値を取得する第２の取得手段と、前記ピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する調整手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光素子の光ビームの出力を良好に調整することができる液吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる液吐出不良検出装置の主要部周辺の構成例を示す説明図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかる受光部及び制御部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる波形データの一例を示すグラフである。
【図４】図４は、第１の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第２の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第３の実施形態にかかる波形データの一例を示すグラフである。
【図７】図７は、第４の実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第５の実施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記録装置の一例の構成を正面から示す概念図である。
【図９】図９は、第５の実施形態にかかるインクジェット記録装置の一部を斜め上から観察した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態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について詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
まずは、第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態にかかる液吐出不良検出装置の主要部周辺の構成例を示す説明図である。液吐出不良検出装置１は、記録ヘッド１００の液吐出不良を検出する装置である。記録ヘッド１００は、複数のノズル１０１を有し、各ノズル１０１からインク滴（液滴）を画像信号に応じて吐き出して用紙等の記録媒体に記録を行なうものである。液吐出不良検出装置１は、インクジェット記録装置に備えられている。
【００１６】
具体的には、液吐出不良検出装置１は、レーザダイオード等の発光素子１０２を備えている。液吐出不良検出装置１は、複数のノズル１０１の中で不良判定を行うノズル１０１より液滴１０７を吐出させ、その液滴１０７の飛行経路にレーザダイオード等の発光素子１０２から平行光に補正するコリメートレンズ１０３を介して光ビーム１０４（レーザ光）を照射する。すなわち、液滴１０７の飛行経路の途上では、光ビーム１０４の光ビーム光軸１０５が略直交するように交わっている。別の言い方をすると、液吐出不良検出装置１は、ノズル１０１の中で特定の１つのノズル１０１より、光ビーム１０４のビーム径内に液滴１０７を吐出する。この時、光ビーム１０４と飛行する液滴１０７とが衝突して散乱光１０８、前方散乱光１０９が生じる。
【００１７】
液吐出不良検出装置１は、受光部１０６を備えている。受光部１０６は、光ビーム光軸１０５のビーム径から外れた位置（オフセットした位置）で、光ビーム１０４が液滴１０７に衝突して角度θで生じる前方散乱光１０９を受光する。
【００１８】
図２は、本実施形態にかかる受光部１０６、制御部１１０の構成例を示す図である。図２に示すように、液吐出不良を検出する際には、ｎ１〜ｎＮの複数のノズル１０１の中で、液吐出不良の検出を行うノズル１０１（ｎＸ）から所定の間隔で液滴１０７（ｄ１〜ｄＫ）を吐出させる。吐出された液滴１０７は、ノズル１０１から距離Ｈ飛行したところで光ビーム１０４と交わる。この光ビーム１０４と液滴１０７との交わりにより、上述した散乱光１０８、前方散乱光１０９が生じる。生じた前方散乱光１０９は、光ビーム１０４の下に配置した受光部１０６により受光される。なお、距離Ｈは、記録ヘッド１００のノズル１０１が設けられた底面から光ビーム光軸１０５までの高さであり、具体的には３ｍｍ〜７ｍｍ程度である。
【００１９】
受光部１０６は、受光素子１０６１、電流電圧変換部１０６２、ハイパスフィルタ部１０６３、増幅部１０６４、Ａ／Ｄ変換部１０６５を有する構成である。受光素子１０６１は、受光した光強度に応じた電流を出力するフォトダイオードなどである。電流電圧変換部１０６２は、入力された電流を電圧に変換する回路などであり、受光素子１０６１が出力する電流を電圧に変換して出力する。ハイパスフィルタ部１０６３は、電流電圧変換部１０６２より出力される電圧のＤＣ成分（ノイズ成分）を除去・低減する。増幅部１０６４は、ハイパスフィルタ部１０６３より出力された電圧を増幅する。Ａ／Ｄ変換部１０６５は、増幅部１０６４により増幅された電圧（アナログ）をディジタル変換して、液吐出不良検出装置１に設けられた制御部１１０へ出力する。
【００２０】
これにより、制御部１１０は、前方散乱光１０９の光強度の変化に応じた電圧値（波形データ、受光信号出力）を取得する。図では受光部１０６は、光ビーム１０４の下に配置しており、光ビーム径と受光部１０６の受光面が重ならない位置で、できるだけ光ビーム光軸１０５の中心近くに受光素子１０６１を配設することにより、効率の良い検出が可能となる。また、受光部１０６は、この散乱光１０８、特に散乱光１０８の中で光強度が強い前方散乱光１０９を受光することにより、その光強度を電圧値として計測することができ、光ビーム１０４のビーム径内に１滴の液滴１０７が入れば十分にＳ／Ｎ比を持った電圧値を得ることができるため、１滴ごとの液滴１０７の挙動を電圧値の波形として捉えることができる。また、インク色による電圧値の出力差も生じないことから、インク色ごとに吐出条件等を変更する必要もない。
【００２１】
制御部１１０は、複数の液滴１０７を吐出させて液滴１０７ごとの波形データを記憶手段としての記憶部１１１１に記憶する。制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データを用いて液滴１０７が正常に吐出されたか否かを判定するノズル良否判定処理を行う。本実施形態では、一例として、制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データが規定の波形データと略一致していれば液滴１０７が正常に吐出された（良）と判定する。一方、制御部１１０は、記憶部１１１１に記憶した波形データが規定波形データから規定量以上ずれている場合には液滴１０７が正常に吐出されていない（不良）と判定する。なお、この判定では、波形データの全体を判定に使用してもよいし、波形データの一部だけを使用してもよい。
【００２２】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマーなどを有するマイクロコンピュータシステムで構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵが順次実行することで、液吐出不良検出装置１の動作を中央制御する。ここで、本実施形態では、一例として記憶部１１１１は、上記のＲＡＭの一部の領域によって構成されている。制御部１１０には、ノズル駆動部１２０および発光駆動部１３０が接続されている。ノズル駆動部１２０は、制御部１１０の制御を受けて記録ヘッド１００を駆動する。発光駆動部１３０は、制御部１１０の制御を受けて発光素子１０２を駆動する。
【００２３】
本実施形態では、制御部１１０は、ノズル良否判定処理を適正に行うために、ノズル良否判定処理に先だって、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力（光ビーム１０４の強度）を調整する光ビーム出力調整処理を実行する。ここで、本実施形態では、この処理において使用される記録ヘッド１００は、全てのノズル１０１が正常（良好）に液滴１０７を吐出できるものを想定している。この光ビーム出力調整処理において、制御部１１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することで、図２に示すように、第１の取得部１１１２、第２の取得部１１１３、および調整部１１１４として機能する。
【００２４】
第１の取得部１１１２は、第１の取得手段として機能し、ノズル１０１から吐出された液滴１０７の飛行経路に発光素子１０２から光ビーム１０４を照射し、当該光ビーム１０４と飛行する液滴１０７とが衝突して生じる散乱光を受光素子１０６１で受光し、その散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する。この波形データは、記憶部１１１１に記憶される。この際、本実施形態では、一例として、第１の取得部１１１２は、複数のノズル１０１のうちの一つのノズル１０１（ｎＸ）に液滴１０７を吐出させる。一つのノズル１０１（ｎＸ）は、別の言い方をすると、特定のノズル１０１（ｎＸ）である。ここで、図３に波形データの一例を示す。
【００２５】
第２の取得部１１１３は、第２の取得手段として機能し、第１の取得部１１１２が取得した波形データのピーク値（最大電圧値）を、取得する。第２の取得部１１１３は、波形データからピーク値を抽出（算出）することでピーク値を取得する。図３では、ピーク値がＶｐｄで示されている。
【００２６】
調整部１１１４は、調整手段として機能し、第２の取得部１１１３が取得した波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。これにより光ビーム１０４の強度が調整される。本実施形態では、一例として、調整部１１１４は、波形データのピーク値と基準値とを比較する。そして、調整部１１１４は、波形データのピーク値が基準値よりも大きい場合には発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、調整部１１１４は、波形データのピーク値が基準値よりも小さい場合には発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる。ここで、基準値は、一例として予め設定された、０よりも大きい電圧値である。また、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整量、つまりどの程度出力を増大させるか又は減少させるかは、波形データのピーク値に応じた調整量を予め設定したテーブルを用意することで求めることができる。
【００２７】
次に、光ビーム出力調整処理の流れを図４を参照して説明する。図４は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
まずは、第１の取得部１１１２が波形データを取得する（ステップＳ１）。次に、第２の取得部１１１３が波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、調整部１１１４が、ピーク値と基準値とを比較する（ステップＳ３）。波形データのピーク値と基準値とが異なり（ステップＳ３のＮｏ）、波形データのピーク値が基準値よりも大きい場合には（ステップＳ４のＹｅｓ）、調整部１１１４は、出力減少命令を発光駆動部１３０に向けて出力する（ステップＳ６）。出力減少命令が入力された発光駆動部１３０は、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、波形データのピーク値が基準値よりも小さい場合には（ステップＳ４のＮｏ）、調整部１１１４は、出力増大命令を発光駆動部１３０に向けて出力する（ステップＳ５）。出力増大命令が入力された発光駆動部１３０は、発光素子１０２を制御して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる（ステップＳ５）。このように、調整部１１１４は、発光駆動部１３０を介して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。なお、調整部１１１４は、ピーク値と基準値とを比較し、波形データのピーク値と基準値とが同じであれば（ステップＳ３のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３０】
以上、説明したとおり、本実施形態では、調整部１１１４が、波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。したがって、発光素子１０２の光ビームの出力１０４を良好に調整することができる。よって、ノズル良否判定を行うのに適した波形データ（受光信号出力）を得ることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ノズル１０１から吐出させた液滴１０７の散乱光出力を用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行っているので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を高精度に行うことができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を説明する。
【００３３】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。本実施形態の液吐出不良検出装置１は、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理を、複数回行う。
【００３４】
以下に、本実施形態の光ビーム出力調整処理の流れを図５を参照して説明する。図５は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
本実施形態では、ステップＳ５で調整部１１１４が発光駆動部１３０に向けて出力する出力増大命令の内容と、ステップＳ６で調整部１１１４が発光駆動部１３０に向けて出力する出力減少命令の内容とが、第１の実施形態と異なる。出力増大命令は、予め設定された微少な一定量だけ発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる命令である。また、出力減少命令は、予め設定された微少な一定量だけ発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる命令である。つまり、本実施形態では、第１の実施形態で説明したテーブルは用いない。
【００３６】
そして、本実施形態では、制御部１１０は、ステップＳ５またはステップＳ６を実行した後に、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達したかを判定する（ステップＳ７）。調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数は、ステップＳ５の実行回数とステップＳ６の実行回数との和である。制御部１１０は、ステップＳ５の実行回数とステップＳ６の実行回数とをそれぞれカウントしており、これをステップＳ７で用いる。また、規定回数は、複数回である。制御部１１０は、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達していない場合には（ステップＳ７のＮｏ）、ステップＳ１へ戻り、再びステップＳ１以降の処理を繰り返し行う。この際、ステップＳ３においてピーク値と基準値とが一致しない場合には、ステップＳ４以降の処理が再びなされる。つまり、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理が、複数回行われる。これにより、波形データのピーク値が基準値に近づくまたは一致するようになる。
【００３７】
制御部１１０は、調整部１１１４による発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整回数が規定回数に達した場合には（ステップＳ７のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００３８】
以上説明したとおり、本実施形態では、第１の取得部１１１２が行う波形データの取得、第２の取得部１１１３が行うピーク値の取得、および調整部１１１４が行う発光素子１０２の光ビーム１０４の出力の調整を含む一連の処理を複数回行うことにより、波形データのピーク値を基準値に近づけるまたは一致させることができる。これにより、第１の実施形態で説明した、ピーク値に応じた発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を規定したテーブルを用意する必要がない。また、このように、本実施形態では、一連の処理を連続的に複数回行うことで発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行っているので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整をより高精度に行うことができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。
【００４０】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。なお、本実施形態は、第１の実施形態に限らず他の実施形態に適応してもよい。
【００４１】
本実施形態では、図４で示したステップＳ１において、第１の取得部１１１２が、ノズル駆動部１２０を介して記録ヘッド１００を制御して、一つのノズル１０１に複数の液滴１０７を吐出させて、複数の液滴１０７毎に波形データを取得する。吐出させる液滴１０７の数は、一例として予め決められた数である。ここで、図６に複数の液滴１０７の波形データ示す。図６では、Ｎ個の液滴１０７の波形データの例が示されている。
【００４２】
第２の取得部１１１３は、図４で示したステップＳ２において、複数の液滴１０７の波形データ毎にピーク値を取得する。ここで、図６では、各液滴１０７のピーク値が、Ｖｐｄ１，Ｖｐｄ２，Ｖｐｄ３，・・・ＶｐｄＮで示されている。
【００４３】
調整部１１１４は、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。ここで、図６では、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値が、Ｖｐｄａで示されている。そして、調整部１１１４は、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを比較する。つまり、本実施形態では、図４のステップＳ４において、ピーク値に代えて上記の平均値を用いる。そして、その平均値が基準値よりも大きい場合には、図４のステップＳ６と同じく、出力減少命令を出力して発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を減少させる。一方、調整部１１１４は、上記の平均値が基準値よりも小さい場合には、出力増大命令を出力して、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を増大させる。
【００４４】
ここで、ノズル１０１から吐出された液滴１０７は、1滴目は不安定な場合があり、また液滴１０７の大きさも吐出毎にばらつきがあることから、それらの要因により、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整が正常に行えない事態が生じることが考えられる。そこで、本実施形態では、調整部１１１４が、複数の液滴１０７の波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。これにより、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整をより適切に行うことができる。つまり、より高精度に発光素子１０２の光ビーム１０４の出力調整を行うことができる。
【００４５】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態を説明する。
【００４６】
本実施形態は、光ビーム出力調整処理の一部が第１の実施形態に対して異なる。なお、本実施形態は、第１の実施形態に限らず他の実施形態に適応してもよい。ここで、上記第１ないし第３の実施形態では、記録ヘッド１００が良品であることを前提としていたが、本実施形態では、あるノズル１０１（ｎＸ）が異常（不良）であっても、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できるようにしている。
【００４７】
図７は、本実施形態にかかる光ビーム出力調整処理の一例を示すフローチャートである。まずは、第１の実施形態と同様に、第１の取得部１１１２が波形データを取得し（ステップＳ１）、第２の取得部１１１３が波形データのピーク値を取得する（ステップＳ２）。
【００４８】
次に、第２の取得部１１１３が、取得したピーク値を用いて一つのノズル１０１の液吐出が異常であるかを判定する（ステップＳ１１）。別の言い方をすると、第２の取得部１１１３は、簡易的な吐出異常検査を行う。具体的には、第２の取得部１１１３は、液滴１０７が吐出されている否かを検査する。ステップＳ１で取得されて記憶部１１１１に記憶された波形データのピーク値が規定の電圧値を超えている場合は、吐出は異常ではなく、正常であると判定する（ステップＳ１１のＮｏ）。ここで、規定の電圧値は、所望（目標）のピーク値よりも低い値であり、一例として０．５Ｖである。なお、規定の電圧値は、別例として０Ｖであってもよい。一方、ステップＳ１で取得されて記憶部１１１１に記憶された波形データのピーク値が規定の電圧値以下の場合には、吐出が異常であると判定する（ステップＳ１１のＹｅｓ）。なお、第３の実施形態のように液滴１０７を複数吐出させる場合ならば、複数のピークの標準偏差で簡易的な異常検査を行ってもよい。
【００４９】
そして、第２の取得部１１１３が一つのノズル１０１の液吐出が異常であると判定した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、第１の取得部１１１２が、他のノズル１０１の波形データを取得する（ステップＳ１２）。他のノズル１０１は、既に波形データを取得したノズル１０１とは別のノズル１０１である。そして、ステップＳ２に戻って、第２の取得部１１１３が、上記他のノズル１０１の波形データのピーク値を取得し、当該取得したピーク値を用いて他のノズル１０１の液吐出が異常であるかを判定する（ステップＳ１１）。
【００５０】
一方、第２の取得部１１１３が、ノズル１０１の液吐出は正常であると判定した場合（ステップＳ１１のＮｏ）、調整部１１１４がステップＳ３以降の処理を行う。ステップＳ３以降では、直近に取得したピーク値が用いられる。つまり、本実施形態では、調整部１１１４は、液吐出が正常であると第２の取得部１１１３が判定したノズル１０１の波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。このように、本実施形態では、記憶部１１１１に記憶された波形データから、まずは簡易的な吐出異常検査を行い、もし検査結果が不合格であれば、再度他のノズル１０１から液滴１０７を吐出させ、波形データを再取得する。
【００５１】
以上説明したとおり、本実施形態では、第１の取得部１１１２は、第２の取得部１１１３が一つのノズル１０１の液吐出が異常であると判定した場合、他のノズル１０１の波形データを取得し、第２の取得部１１１３は、他のノズル１０１の波形データのピーク値を取得する。そして、調整部１１１４は、液吐出が正常であると第２の取得部１１１３が判定したノズル１０１の波形データのピーク値を用いて、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整する。したがって、本実施形態によれば、あるノズル１０１（ｎＸ）が異常（不良）であっても、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できる。つまり良品な記録ヘッド１００を用いなくても発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整できる。ここで、上記第１ないし第３の実施形態では、記録ヘッド１００が良品であることを前提としていたために、良品での検査後に記録ヘッド１００を検査用ヘッドにつけかえる必要があるため、その手間が生じてしまう。これに対して、本実施形態では、検査用ヘッドでも発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を調整することができるので、手間がかからないという利点がある。
【００５２】
（第５の実施形態）
本実施形態は、インクジェット記録装置に、上述した液吐出不良検出装置１を設けた例である。なお、液吐出不良検出装置としては、第１ないし第４の実施形態のいずれの実施形態のものであってもよい。
【００５３】
図８は、本実施形態にかかる液吐出不良検出装置１を備えるインクジェット記録装置２の一例の構成を正面から示す概念図である。図９は、本実施形態にかかるインクジェット記録装置２の一部を斜め上から観察した斜視図である。
【００５４】
図８に示すように、インクジェット記録装置２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共に従動プーリが従動回転されて無端ベルトを走行させる。これにより、キャリッジ１５が、図８の矢印で示されるよう左右に移動される。
【００５５】
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、ヘッド１６で代表させて記述する）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。
【００５６】
そして、キャリッジ１５が図８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１で液吐出不良を検出したノズルからインクを吸い出し、インクジェット記録装置２自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。
【００５７】
液吐出不良検出装置１は、筐体１０内の底板１７上に、単独回復装置１８に隣接して配置される。
【００５８】
液吐出不良検出装置１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を図９の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。
【００５９】
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させてキャリッジ１５を移動する。
【００６０】
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液滴が吐出され、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が図９の矢印の方向に所定量搬送される。
【００６１】
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液滴が吐出され、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が図９の矢印の方向に所定量搬送される。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。
【００６２】
以上説明したとおり、本実施形態のインクジェット記録装置２は、液吐出不良検出装置１を備えるので、発光素子１０２の光ビーム１０４の出力を良好に調整することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…液吐出不良検出装置、２…インクジェット記録装置、１００…記録ヘッド、１０１…ノズル、１０２…発光素子、１０７…液滴、１０８…散乱光、１０６１…受光素子、１１１１…記憶部、１１１２…第１の取得部、１１１３…第２の取得部、１１１４…調整部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する前記液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する第１の取得手段と、
前記波形データのピーク値を取得する第２の取得手段と、
前記ピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する調整手段と、
を備える液吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記ノズルは、複数設けられ、
前記第１の取得手段は、前記複数のノズルのうちの一つのノズルに液滴を吐出させる請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記ピーク値と基準値とを比較し、前記ピーク値が前記基準値よりも大きい場合には前記発光素子の光ビームの出力を減少させ、前記ピーク値が前記基準値よりも小さい場合には前記発光素子の光ビームの出力を増大させる請求項１または２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項４】
前記第１の取得手段は、前記一つのノズルに複数の液滴を吐出させて、前記複数の液滴毎に前記波形データを取得し、
前記第２の取得手段は、前記複数の液滴の前記波形データ毎に前記ピーク値を取得し、
前記調整手段は、前記複数の液滴の前記波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて前記発光素子の前記光ビームの出力を調整する請求項１または２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記平均値と基準値とを比較し、前記平均値が前記基準値よりも大きい場合には前記発光素子の光ビームの出力を減少させ、前記平均値が前記基準値よりも小さい場合には前記発光素子の光ビームの出力を増大させる請求項４に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項６】
前記第１の取得手段が行う前記波形データの取得、前記第２の取得手段が行う前記ピーク値の取得、および前記調整手段が行う前記発光素子の光ビームの出力の調整を含む一連の処理を複数回行う請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項７】
前記第２の取得手段は、前記ピーク値を用いて前記一つのノズルの液吐出が異常であるかを判定し、
前記第１の取得手段は、前記第２の取得手段が前記一つのノズルの液吐出が異常であると判定した場合、他の前記ノズルの前記波形データを取得し、
前記調整手段は、液吐出が正常であると前記第２の取得手段が判定した前記ノズルの波形データのピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の液吐出不良検出装置を備えるインクジェット記録装置。
【請求項１】
ノズルから吐出された液滴の飛行経路に発光素子から光ビームを照射し、当該光ビームと飛行する前記液滴とが衝突して生じる散乱光を受光素子で受光し、前記散乱光の光強度の変化に応じた波形データを取得する第１の取得手段と、
前記波形データのピーク値を取得する第２の取得手段と、
前記ピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する調整手段と、
を備える液吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記ノズルは、複数設けられ、
前記第１の取得手段は、前記複数のノズルのうちの一つのノズルに液滴を吐出させる請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記ピーク値と基準値とを比較し、前記ピーク値が前記基準値よりも大きい場合には前記発光素子の光ビームの出力を減少させ、前記ピーク値が前記基準値よりも小さい場合には前記発光素子の光ビームの出力を増大させる請求項１または２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項４】
前記第１の取得手段は、前記一つのノズルに複数の液滴を吐出させて、前記複数の液滴毎に前記波形データを取得し、
前記第２の取得手段は、前記複数の液滴の前記波形データ毎に前記ピーク値を取得し、
前記調整手段は、前記複数の液滴の前記波形データのピーク値の平均値と基準値とを用いて前記発光素子の前記光ビームの出力を調整する請求項１または２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記平均値と基準値とを比較し、前記平均値が前記基準値よりも大きい場合には前記発光素子の光ビームの出力を減少させ、前記平均値が前記基準値よりも小さい場合には前記発光素子の光ビームの出力を増大させる請求項４に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項６】
前記第１の取得手段が行う前記波形データの取得、前記第２の取得手段が行う前記ピーク値の取得、および前記調整手段が行う前記発光素子の光ビームの出力の調整を含む一連の処理を複数回行う請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項７】
前記第２の取得手段は、前記ピーク値を用いて前記一つのノズルの液吐出が異常であるかを判定し、
前記第１の取得手段は、前記第２の取得手段が前記一つのノズルの液吐出が異常であると判定した場合、他の前記ノズルの前記波形データを取得し、
前記調整手段は、液吐出が正常であると前記第２の取得手段が判定した前記ノズルの波形データのピーク値を用いて、前記発光素子の光ビームの出力を調整する請求項２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の液吐出不良検出装置を備え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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７８８７９（Ｐ２０１３−７８８７９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１９５５９（Ｐ２０１１−２１９５５９）
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【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２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３日（２０１１．１０．３）
【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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