(57)【要約】【課題】光学部品の部品点数を低減して製造コストを低減することができるインク滴吐出検知装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】インク滴吐出検知装置２４は、光軸Ｌ１、Ｌ２が記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａと平行となるように光を出射する発光素子３１Ａ、３１Ｂを有する発光ユニット２６と、光軸Ｌ１、Ｌ２から平行に離隔した受光基準軸Ｌ３を有し、インク滴が発光素子３１Ａ、３１Ｂから出射されたレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過したときの散乱光を受光する受光素子３６を有する受光ユニット２７と、受光素子３６が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する制御回路３８とを備えている。【選択図】図６
2014014952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルから吐出されたインク滴の吐出状態を検知するインク滴吐出検知装置であって、
光軸が前記ノズル面と平行となるように光を出射する発光部と、前記光軸から平行に離隔した受光基準軸を有し、インク滴が前記発光部から出射された光を通過したときの散乱光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する吐出状態判断部とを備え、
前記発光部は、前記発光部から出射された光の光軸が前記ノズル面と平行な状態を維持するように前記受光部を挟んで上方と下方に設置され、
前記吐出状態判断部は、上方に位置した発光部と下方に位置した発光部から出射された光の散乱光を、前記受光部が受光した回数に基づいてインク滴の吐出状態を判断することを特徴とするインク滴吐出検知装置。
【請求項２】
記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルから吐出されたインク滴の吐出状態を検知するインク滴吐出検知装置であって、
光軸が前記ノズル面と平行となるように光を出射する発光部と、前記光軸から平行に離隔した受光基準軸を有し、インク滴が前記発光部から出射された光を通過したときの散乱光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する吐出状態判断部とを備え、
前記発光部は、前記発光部から出射された光の光軸が前記ノズル面と平行な状態を維持するように前記受光部を挟んで上方と下方に移動自在に設けられ、
前記吐出状態判断部は、上方に移動した前記発光部から出射された光の散乱光と、下方に移動した前記発光部から出射された光の散乱光を受光したときの前記受光部の検知状態に基づいてインク滴の吐出状態を判断することを特徴とするインク滴吐出検知装置。
【請求項３】
前記吐出状態判断部は、前記受光部が上方および下方に移動したときに前記受光部が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の正常吐出と判断し、前記受光部が上方に移動したときだけ前記受光部が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の吐出曲がりと判断し、前記受光部が上方および下方に移動したときに前記受光部が散乱光を検知しないことを条件として、インク滴の吐出不良と判断することを特徴とする請求項２に記載のインク滴吐出検知装置。
【請求項４】
前記発光部から出射された光の光軸が前記ノズル面と平行な状態を維持するように前記発光部を回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインク滴吐出検知装置。
【請求項５】
前記回転機構は、前記発光部が取付けられた回転自在な回転体と、前記回転体を回転させる回転部材と、前記回転体が回転して前記発光部が上方に位置した状態および下方に位置した状態において、前記発光部の停止状態を維持するように前記回転体を保持する保持部材とを有することを特徴とする請求項４に記載のインク滴吐出検知装置。
【請求項６】
上方に移動したときの前記発光部の光軸と下方に移動したときの前記発光部の光軸との離隔距離は、前記発光部の光軸と前記受光部の受光基準軸との離隔距離の２倍に設定されることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載のインク滴吐出検知装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインク滴吐出検知装置を備えた画像形成装置であって、
記録紙にインク滴を吐出するノズルが形成されたノズル面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを主走査方向に往復移動させるキャリッジとを備え、
前記インク滴吐出検知装置が記録領域外に配置され、前記記録ヘッドが主走査方向の一方に移動したときに、前記ノズルから吐出されたインク滴を検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴吐出検知装置および画像形成装置に関し、例えば、発光部から出射された光をインク滴が通過したときの光量の変化に基づいて、インク滴の吐出状態を検知するようにしたインク滴吐出検知装置およびインク滴吐出検知装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からインクジェット等のインク滴噴射装置により画像情報に応じたインク滴を記録紙に噴射して可視画像を形成する画像記録装置においては、記録ヘッドのノズルの目詰まり防止や噴射方向の安定性を図るため、記録ヘッドの維持機構を設け、印字開始前、印字途中等々の適宜な時期に、維持機構において記録ヘッドからのインク滴の噴射やインクの吸引等のクリーニングを行うことが知られている。
【０００３】
ところで、維持機構において自動で定期的に記録ヘッドのクリーニングを行うと、吐出不良が発生していないのにもかかわらず、クリーニングが不要な状態でもクリーニングが実施されることになり、インクの消費量が多くなってしまう。
【０００４】
そこで、インクの消費量を減らすために、インク滴吐出検知装置によってインク滴の吐出の有無を検知して、インク滴の吐出を検知できなかったときだけクリーニングを実行することが行われている。
【０００５】
インク滴吐出検知装置には幾つか方式があり、高電位の検知電極上にインク滴を吐出することで、静電誘導作用による電圧値変化を検知する静電誘導方式、あるいは、インク滴吐出検知装置の本体ケースに発光素子と受光素子を配置し、発光素子から出射された光を通過するインク滴による光量の変化を検知する光学検知方式等が知られている。
【０００６】
また、さらに高い品質の画像出力を高い信頼性で得るためには、インク滴の吐出の有無だけではなく、インク滴の吐出曲がりも検知し、これを補正してメンテナンスを行う必要がある。
【０００７】
従来、インク滴の吐出曲がりを検知する方法として、例えば、特許文献１に記載された吐出状態判断装置を備えた画像形成装置が知られている。
この吐出状態判断装置は、第１の発光素子から出力される第１のビーム光と、第２の発光素子から出力される第２のビーム光が、記録ヘッドの下部に並ぶノズル列の一箇所から吐出されるインク滴の正常吐出経路と交差する位置関係にあるように配置されている。
【０００８】
この吐出状態判断装置は、第１のビーム光と第２のビーム光が、吐出されたインク滴によって遮蔽されることにより、それぞれのビーム光に対応する第１の受光素子と第２の受光素子の受光量が変化し、この変化量（受光量）の状態を検知することによって、インク滴が、正常吐出経路を通過したか否かを検知することができる。
【０００９】
具体的には、一方のビーム光（第２のビーム光）とインク滴が交差していない、すなわち第２の受光素子による受光量が変化しない場合には、吐出曲がりとして判断するようにしている。
【００１０】
また、両方のビーム光（第１のビーム光および第２のビーム光）とインク滴が交差していない、すなわち、第１の受光素子および第２の受光素子による受光量が変化しないことが検知された場合には、吐出不良と判断することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような従来の吐出状態判断装置にあっては、発光素子および受光素子がそれぞれ２つ必要になるため、光学部品の部品点数が増大してしまい、吐出状態判断装置の製造コストが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、光学部品の部品点数を低減して製造コストを低減することができるインク滴吐出検知装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のインク滴吐出検知装置は、上記目的を達成するため、記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルから吐出されたインク滴の吐出状態を検知するインク滴吐出検知装置であって、光軸が前記ノズル面と平行となるように光を出射する発光部と、前記光軸から平行に離隔した受光基準軸を有し、インク滴が前記発光部から出射された光を通過したときの散乱光を受光する受光部と、前記受光部が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する吐出状態判断部とを備え、前記発光部は、前記発光部から出射された光の光軸が前記ノズル面と平行な状態を維持するように前記受光部を挟んで上方と下方に設置され、前記吐出状態判断部は、上方に位置した発光部と下方に位置した発光部から出射された光の散乱光を、前記受光部が受光した回数に基づいてインク滴の吐出状態を判断するものから構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、光学部品の部品点数を低減して製造コストを低減することができるインク滴吐出検知装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、複写機の概略構成図である。
【図２】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、複写機の概略側面図である。
【図３】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、複写機に対するインク滴吐出検知装置の取付け位置を示す図である。
【図４】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、キャリッジおよび記録ヘッドの概略構成図である。
【図５】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、複写機に対するインク滴吐出検知装置と維持回復機構の取付け位置を示す図である。
【図６】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、インク滴吐出検知装置の側面図である。
【図７】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、発光素子の配置を示す図である。
【図８】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、インク滴の検知方法を説明するための模式図である。
【図９】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、正常な吐出状態のインク滴を示す図、（ｂ）は、吐出曲がりが発生したインク滴を示す図である。
【図１０】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、発光素子が上方に移動した状態のインク滴吐出検知装置の側面図である。
【図１１】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、図１０のインク滴吐出検知装置の発光ユニットの背面図、（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視断面図、（ｃ）は、図１０のインク滴吐出検知装置の発光ユニットの正面図である。
【図１２】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、発光素子が下方に移動した状態のインク滴吐出検知装置の側面図である。
【図１３】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は、図１２のインク滴吐出検知装置の発光ユニットの背面図、（ｂ）は、図１３（ａ）のＣ−Ｃ方向矢視断面図、（ｃ）は、図１２のインク滴吐出検知装置の発光ユニットの正面図である。
【図１４】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、他の構成を有する発光素子が上方に移動した状態のインク滴吐出検知装置の側面図である。
【図１５】本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、他の構成の発光部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図９は、本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、画像形成装置としてインクジェット式の複写機に適用した例を示している。なお、画像形成装置としては、ファクシミリ装置、複写機とファクシミリ装置とを組み合わせた複合機等に適用してもよい。
【００１７】
図１、図２において、複写機１は、シリアル型インクジェット記録装置であり、複写機本体２の内部には、画像形成部３、記録紙吸引搬送部４、ロール紙収納部５等が配置されている。
【００１８】
画像形成部３は、複写機本体２の側板（図３、図５に一方の側板を示す）２ａにガイドロッド６およびガイドレール７が掛け渡されており、これらのガイドロッド６およびガイドレール７にキャリッジ８が矢印Ａに示す主走査方向に移動自在に保持されている。
【００１９】
図４に示すように、キャリッジ８には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する複数のノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃを有する記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ（以下、単に記録ヘッド９ともいう）が搭載されており、記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは、ノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃが形成されたノズル面９Ａをそれぞれ有している。
【００２０】
記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃには図示しないが、各記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃにインクを供給するサブタンクが一体的に備えられている。また、ノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃは、副走査方向に配列されている。
【００２１】
そして、キャリッジ８を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ１０と、駆動モータ１０によって回転駆動される駆動プーリ１１と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ１２と、駆動プーリ１１と従動プーリ１２との間に掛け回されたベルト部材１３とを備えている。
【００２２】
なお、従動プーリ１２は、図示しないテンションスプリングによって外方（駆動プーリ１１に対して離れる方向）にテンションが付与されている。ベルト部材１３は、キャリッジ８の背面側に設けたベルト固定部に一部分が固定保持されていることで、主走査方向（矢印Ａ方向）にキャリッジ８を牽引する。
【００２３】
また、キャリッジ８の主走査方向に沿ってキャリッジ８の主走査位置を検知するためのエンコーダシート（図示せず）が配置されており、キャリッジに設けたエンコーダセンサ（図示せず）によってエンコーダシートが読取られる。
【００２４】
このキャリッジ８における主走査領域のうち、記録領域では、記録紙が記録紙吸引搬送部４によってキャリッジ８の主走査方向と直交する方向（副走査方向：矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される。
【００２５】
図５に示すように、主走査領域のうち一方の端部側領域には、記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの維持回復を行う維持回復機構１５が配置されている。
【００２６】
維持回復機構１５は、待機中に記録ヘッド９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのそれぞれのノズル面９Ａをキャッピングして記録ヘッド９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａの乾燥を防ぐ保湿キャップ１５ａと、図示しない吸引ポンプと接続されて記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａからインクを吸引する機能を備えた吸引キャップ１５ｂとを備えている。なお、待機中に記録ヘッド９Ｋは、吸引キャップ１５ｂによってノズル面がキャッピングされてノズル面９Ａの乾燥を防止するようになっている。
【００２７】
さらに、主走査方向のキャリッジ８の移動領域外の主走査方向一方側には、記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのサブタンクに供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ１６が複写機本体２に対して着脱自在に装着される。
【００２８】
また、図１、図２に示すように、ロール紙収納部５は給紙手段であり、ロール紙（記録紙）１４ａ、１４ｂが上下方向に離隔してセットされている。ロール紙１４ａ、１４ｂは、ロール紙１４ａ、１４ｂが巻き付けられた軸部１７ａ、１７ｂの両端部が図示しない軸受等を介して複写機本体２の装着部１８ａ、１８ｂに回転自在に取付けられている。
【００２９】
このため、ロール紙１４ａ、１４ｂは、軸部１７ａ、１７ｂが装着部１８ａ、１８ｂに対して回転することで、記録紙１４が給送される。
【００３０】
この複写機１では、ロール紙収納部５から搬送された記録紙１４は、複写機本体２の後方から前方に向けて、ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ２０およびレジスト加圧ローラ２１により記録領域へ搬送される。
【００３１】
そして、キャリッジ８を主走査方向に移動し、記録紙１４を間欠的に送りながら、記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを画像情報に応じて駆動してインク滴を吐出させることによって、記録紙１４上に所要の画像が形成される。
さらに、画像形成後の記録紙は、所定の長さにカットされ、複写機本体２の正面側に配置された排紙トレイ２３（図３参照）に排出される。
【００３２】
また、図１、図３、図５に示すように、記録領域外であって維持回復機構１５に対して記録領域側にはインク滴吐出検知装置２４が設けられている。
図６に示すように、インク滴吐出検知装置２４は、樹脂性の本体ケース２５と、本体ケース２５に取付けられた発光ユニット２６および受光ユニット２７を備えており、本体ケース２５には廃液収容部２８が設けられている。
【００３３】
キャリッジ８がインク滴吐出検知装置２４の上方で停止してそれぞれの記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃの端から１つずつ順番にインク滴２９が吐出されると、インク滴２９は、インク滴吐出検知装置２４に導入され、廃液収容部２８に収容されるようになっている。
【００３４】
発光ユニット２６は、本体ケース２５に複数のボルト３０ａによって固定された支持台３０と、支持台３０に支持され、例えば、レーザダイオードからなる発光素子３１Ａ、３１Ｂ、コリメートレンズ３２Ａ、３２Ｂおよびアパーチャ３３を備えており、廃液収容部２８を挟んで本体ケース２５の延在方向一端側に取付けられている。なお、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、発光素子３１Ａ、３１Ｂ、コリメートレンズ３２Ａ、３２Ｂ、アパーチャ３３が発光部を構成している。
【００３５】
コリメートレンズ３２Ａ、３２Ｂは、支持台３０に設けられたブラケット４１に固定されており、このコリメートレンズ３２Ａ、３２Ｂは、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３に対して上下方向に離隔して設けられている。なお、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３の光軸に相当するものである。
【００３６】
また、アパーチャ３３は、支持台３０に設けられており、アパーチャ３３は、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３に対して上下方向に離隔して設けられた開口３３Ａ、３３Ｂを有している。
【００３７】
受光ユニット２７は、本体ケース２５にボルト３５ａによって固定された支持台３５と、支持台３５に取付けられ、フォトダイオードからなる受光素子３６を備えており、廃液収容部２８を挟んで本体ケース２５の延在方向他端側に取付けられている。なお、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、受光素子３６が受光部を構成している。
【００３８】
本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、発光素子３１Ａ、３１Ｂから発光されたレーザ光がコリメートレンズ３２Ａ、３２Ｂで収束され、収束されたレーザ光がアパーチャ３３の開口３３Ａ、３３Ｂで一定の径に整形されるようになっている。
【００３９】
また、発光素子３１Ａ、３１Ｂは、発光素子３１Ａ、３１Ｂからそれぞれ出射されたレーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２が記録ヘッド９のノズル面９Ａと平行となるように支持台３０に取付けられている。
【００４０】
また、図７に示すように、発光素子３１Ａ、３１Ｂは、鉛直方向に対して同一方向になるように支持台３０に取付けられており、レーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２は、鉛直方向に対して平行となっている。
【００４１】
受光素子３６は、レーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２から平行に離隔した受光基準軸Ｌ３を有し、インク滴が発光素子３１Ａ、３１Ｂから出射されたレーザ光を通過したときの散乱光を受光するようになっている。
【００４２】
発光素子３１Ａ、３１Ｂは、発光素子３１Ａ、３１Ｂから出射されたレーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２がノズル面９Ａと平行な状態を維持するように受光素子３６を挟んで上方と下方に設置されている。
【００４３】
また、発光素子３１Ａ、３１Ｂおよび受光素子３６は、ハーネス３９Ａ、３９Ｂ、４０を介して制御回路３８に電気的に接続されており、発光素子３１Ａ、３１Ｂおよび受光素子３６は、ハーネス３９Ａ、３９Ｂ、４０を介して制御回路３８からの指令信号に基づいて駆動される。
【００４４】
制御回路３８は、ＣＰＵ（Central processing unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成されており、ＣＰＵによってインク滴の吐出動作の判断を行う。
【００４５】
具体的には、図８に示すように、インク滴吐出検知装置２４は、記録ヘッド９のノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃのいずれから吐出されたインク滴２９がレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過することでレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を遮ったときに散乱する散乱光Ｌ４、Ｌ５を受光素子３６が検知するようになっている。
【００４６】
制御回路３８は、発光素子３１Ａ、３１Ｂに発光信号を出力することにより、発光素子３１Ａ、３１Ｂの発光を行うようになっており、受光素子３６から入力された信号に基づいて光量の変化を検知することにより、インク滴２９を検知するようになっている。
【００４７】
すなわち、インク滴２９がレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過していない初期状態では受光素子３６が検知する光量の出力値は低いが、レーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２をインク滴２９が遮ったときに散乱する散乱光Ｌ４、Ｌ５を受光素子３６に受光すると、受光素子３６が受光する光量が増加するため、受光素子３６の出力値が高くなる。このため、制御回路３８は、この出力値の変化によってインク滴２９を正常に吐出されたかを判断する。
【００４８】
また、受光素子３６は、レーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２から平行に離隔した受光基準軸Ｌ３を有するので、インク滴２９が光軸Ｌ１、Ｌ２を遮ったときに発光素子３１Ａ、３１Ｂが受光する光量のばらつきが大きくなるのを抑制することができ、インク滴２９の検知精度が悪化するのを防止することができる。
【００４９】
また、制御回路３８は、１回の吐出動作毎に上方に位置した発光素子３１Ａと下方に位置した発光素子３１Ｂから出射されたレーザ光の散乱光を、受光素子３６が受光した回数に基づいてインク滴の吐出状態を判断するようになっている。本実施の形態では、制御回路３８が吐出状態判断部を構成している。
【００５０】
次に、作用を説明する。
制御回路３８は、キャリッジ８を駆動して記録領域外に記録ヘッド９を移動させ、まず、記録ヘッド９Ｋをインク滴吐出検知装置２４の上方に位置させる。そして、制御回路３８は、インク吐出信号を記録ヘッド９Ｋに出力し、ノズル９ｋの端部に位置するＮ番目のノズル９ｋからインク滴を吐出する。
【００５１】
また、制御回路３８は、発光信号を発光素子３１Ａ、３１Ｂに出力することで発光素子３１Ａ、３１Ｂから光を射出し、１回の吐出動作おける受光素子３６の散乱光の受光回数をＲＡＭに記憶する。次いで、制御回路３８は、Ｎ＋１番目のノズル９ｋからインク滴を吐出して同様の処理を実行する。
【００５２】
制御回路３８は、記録ヘッド９Ｋの全てのノズル９ｋからインクを吐出して１回の吐出動作毎の受光素子３６の散乱光の受光回数をＲＡＭに記憶した後、記録ヘッド９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの順に同様の処理を実行してインク滴の吐出状態の判断を行う。
【００５３】
制御回路３８は、ＲＡＭに記憶された散乱光の受光回数を参照し、１回の吐出動作で受光素子３６が散乱光を２回受光した場合には、インク滴の吐出動作が正常であるものと判断する（図９（ａ）参照）。すなわち、インク滴２９がレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過したことから、インク滴の吐出動作が正常であるものと判断する。
【００５４】
また、制御回路３８は、１回の吐出動作で受光素子３６が散乱光を１回受光した場合には、上方に位置する発光素子３１Ａから出射された光の散乱光を受光素子３６が受光したものと判断して、インク滴の吐出曲がりが発生したものと判断する（図９（ｂ）参照）。すなわち、インク滴２９がレーザ光Ｂｅ１のみを通過したことから、インク滴の吐出曲がりであるものと判断する。
【００５５】
また、制御回路３８は、１回の吐出動作で受光素子３６が散乱光を１回も受光していない場合には、インク滴の吐出不良と判断する。すなわち、インク滴２９がレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２のいずれも通過していないことから、インク滴の吐出不良と判断する。
【００５６】
このように本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、光軸Ｌ１、Ｌ２が記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａと平行となるように光を出射する発光素子３１Ａ、３１Ｂを有する発光ユニット２６と、光軸Ｌ１、Ｌ２から平行に離隔した受光基準軸Ｌ３を有し、インク滴が発光素子３１Ａ、３１Ｂから出射されたレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過したときの散乱光を受光する受光素子３６を有する受光ユニット２７と、受光素子３６が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する制御回路３８とを備えている。
【００５７】
また、インク滴吐出検知装置２４は、発光素子３１Ａ、３１Ｂが、発光素子３１Ａ、３１Ｂから出射された光の光軸Ｌ１、Ｌ２がノズル面９Ａと平行な状態を維持するように受光素子３６を挟んで上方と下方に設置され、制御回路３８が、上方に位置した発光素子３１Ａと下方に位置した発光素子３１Ｂから出射された光の散乱光を、受光素子３６が受光した回数に基づいてインク滴の吐出状態を判断するように構成される。
【００５８】
このため、インク滴の正常な吐出動作、インク滴の吐出曲がり、インク滴の吐出不良を２つの発光素子３１Ａ、３１Ｂおよび１つの受光素子３６によって判断することができ、光学部品の部品点数が増大するのを防止して、インク滴吐出検知装置２４の製造コストが増大するのを防止することができる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
図１０〜図１３は、本発明に係るインク滴吐出検知装置および画像形成装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００６０】
なお、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、発光ユニット５１が第１の実施の形態と異なるのみで、インク滴吐出検知装置２４のその他の構成は、第１の実施の形態のインク滴吐出検知装置２４と同一である。
【００６１】
図１０〜図１３に示すように、発光ユニット５１は、支持台５２を備えている。この支持台５２は、本体ケース２５にボルト５２ａによって固定されたベース部５２Ａとベース部５２Ａから上方に突出するＬ字形状の突出片５２Ｂとを備えている。
【００６２】
コリメートレンズ５５Ａ、５５Ｂは、ベース部５２Ａ上に設けられたブラケット６０に固定されており、このコリメートレンズ５５Ａ、５５Ｂは、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３に対して上下方向に離隔して設けられている。
また、アパーチャ５６は、ベース部５２Ａ上に設けられており、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３に対して上下方向に離隔して設けられた開口５６Ａ、５６Ｂを有している。
【００６３】
発光素子５４は、円盤状の回転体５３に設けられた筒状部５３ａに嵌め込まれることによって回転体５３に取付けられており、回転体５３が回転して発光素子５４が上方に位置したときに（図１０、図１１参照）、発光素子５４がコリメートレンズ５５Ａおよびアパーチャ５６の開口５６Ａに対向するようになっている。
【００６４】
また、回転体５３が回転して発光素子５４が下方に位置したときに（図１２、図１３参照）、発光素子５４がコリメートレンズ５５Ｂおよびアパーチャ５６の開口５６Ｂに対向するようになっている。
【００６５】
そして、上下方向に位置した発光素子５４からそれぞれ出射されたレーザ光の光軸Ｌ１、Ｌ２が記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａと平行となるように発光素子５４が回転体５３に取付けられているとともに、コリメートレンズ５５Ａ、５５Ｂおよびアパーチャ５６がベース部５２Ａに取付けられている。
【００６６】
この回転体５３は、突出片５２Ｂに回転軸５３ｂを介して回転自在に取付けられており、外周部にギヤ部５３ｃが形成されている。このギヤ部５３ｃは、駆動モータ５７のギヤ部５７ａに噛み合っている。駆動モータ５７は、突出片５２Ｂに取付けられており、駆動モータ５７の出力軸５７ｂの先端にギヤ部５７ａが取付けられている。
【００６７】
また、駆動モータ５７は、ハーネス５８を介して制御回路３８に電気的に接続されており、制御回路３８からの駆動信号に基づいて駆動される。
駆動モータ５７は、制御回路３８から駆動信号が入力すると、回転駆動することにより、ギヤ部５７ａ、５３ｃを介して回転体５３を回転させるようになっている。
【００６８】
また、回転体５３には回転軸５３ｂの内部を通してハーネスとしてのフレキシブルワイヤ５９が取付けられており、このフレキシブルワイヤ５９は、発光素子５４と制御回路３８とを電気的に接続されている。
【００６９】
制御回路３８は、フレキシブルワイヤ５９を介して発光素子５４に発光信号を出力することにより、発光素子５４の発光制御を行うようになっている。また、フレキシブルワイヤ５９は、変形自在に構成されているため、回転体５３の回転によって変形して回転体５３の回転に追従することができる。
【００７０】
また、突出片５２Ｂの側面の上下方向には突き当てねじ６１、６２が挿通されており、この突き当てねじ６１、６２は、突出片５２Ｂの側面に取付けられた固定ナット６４、６５にねじ作用で嵌め合わされている。
【００７１】
発光素子５４の半径方向上方にはストッパー部材６３が取付けられており、このストッパー部材６３は、突き当てねじ６１、６２の先端には突き当てられるようになっている。
【００７２】
具体的には、突き当てねじ６１、６２の先端は、ストッパー部材６３が接触したときに、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２が鉛直方向において受光基準軸Ｌ３と同一軸上に位置するように発光素子５４を上方と下方に位置決めするようになっている。
【００７３】
また、突き当てねじ６１、６２を固定ナット６４、６５に対して回転させ、突出片５２Ｂの側部からの突き当てねじ６１、６２の突出量を可変させることにより、突き当てねじ６１、６２の先端に対するストッパー部材６３の回転方向の接触位置を調整することにより、発光素子５４の上下方向の停止位置を調整することができる。
【００７４】
したがって、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２が鉛直方向において受光基準軸Ｌ３と同一軸上に位置するように発光素子５４を上方と下方に確実、かつ簡単に位置決めすることができる。
【００７５】
また、回転体５３が設けられた突出片５２Ｂの一方の面と反対の面に位置する回転軸５３ｂにはカム部材６６が取付けられており、このカム部材６６は、板ばね６７によって回転方向に押し付けられている。
【００７６】
この板ばね６７は、基端部が支持台５２のベース部５２Ａに固定されており、自由端となる湾曲形状の先端部がカム部材６６に接触してカム部材６６を回転方向に押し付けている。
【００７７】
この板ばね６７は、回転体５３の回転により上方または下方に位置してストッパー部材６３が突き当てねじ６１の先端または突き当てねじ６２の先端に接触したときに、カム部材６６を回転方向に押し付けることにより、ストッパー部材６３を突き当てねじ６１の先端または突き当てねじ６２の先端に強く接触させるようにしている。
【００７８】
このため、ギヤ部５３ｃ、５７ａのバックラッシュ等により回転体５３の回転方向のガタが発生するのを防止することができ、回転体５３が回転して発光素子５４が上方に位置した状態および下方に位置した状態において、発光素子５４の停止状態を維持することができる。
【００７９】
したがって、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２が鉛直方向において受光基準軸Ｌ３と同一軸上に位置するように発光素子５４を上方と下方に位置決めすることができ、発光素子５４が上方に移動した場合と下方に移動した場合とにおいて、受光素子３６が散乱光を検知するときの光学的な検知条件を同一にすることができる。
【００８０】
また、発光素子５４の光軸Ｌ１と回転体５３の回転中心軸の距離Ｄ１と、発光素子５４の光軸Ｌ２と回転体５３の回転中心軸の距離Ｄ２とは、同一距離に設定されており、受光素子３６は、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３が回転体５３の回転中心軸と同軸上になるように支持台３５に取付けられている。
【００８１】
すなわち、発光素子５４の光軸Ｌ１と回転体５３の回転中心軸との距離Ｄ１と、発光素子５４の光軸Ｌ２と回転体５３の回転中心軸との距離Ｄ２と、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３と発光素子５４の光軸Ｌ１との距離Ｄ３と、受光素子３６の受光基準軸Ｌ３と発光素子５４の光軸Ｌ１との距離Ｄ４は、同一距離に設定されている。
【００８２】
したがって、発光素子５４が上方に移動したときの発光素子５４の光軸Ｌ１と、発光素子５４が下方に移動したときの発光素子５４の光軸Ｌ２との離隔距離（Ｄ１＋Ｄ２）は、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２と受光素子３６の受光基準軸Ｌ３との離隔距離Ｄ３、Ｄ４のそれぞれの２倍に設定される。
【００８３】
この結果、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、上方に移動した発光素子５４と下方に移動した発光素子５４から出射された光の散乱光を、受光素子３６が効率よく受光することができる。
なお、本実施の形態では、発光素子５４、コリメートレンズ５５Ａ、５５Ｂおよびアパーチャ５６が発光部を構成している。
【００８４】
また、駆動モータ５７が回転部材を構成し、突き当てねじ６１、６２、ストッパー部材６３、カム部材６６および板ばね６７が保持部材を構成し、回転体５３、駆動モータ５７、突き当てねじ６１、６２、ストッパー部材６３、カム部材６６および板ばね６７が回転機構を構成している。
【００８５】
次に、作用を説明する。
制御回路３８は、図１０、図１１に示すように、駆動モータ５７を駆動して回転体５３を回転させることにより、発光素子５４を上方に移動させる。発光素子５４が上方に移動するように回転体５３が回転すると、ストッパー部材６３が突き当てねじ６１の先端に接触して発光素子５４が上方に位置決めされる。
【００８６】
さらに、板ばね６７がカム部材６６を回転方向に押し付けることにより、ストッパー部材６３が突き当てねじ６１の先端に強く接触されて回転体５３の回転が規制され、発光素子５４が上方に位置決めされる。
【００８７】
次いで、制御回路３８は、キャリッジ８を駆動して記録領域外に記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを移動させ、まず、記録ヘッド９Ｋをインク滴吐出検知装置２４の上方に位置させる。そして、制御回路３８は、インク吐出信号を記録ヘッド９Ｋに出力し、ノズル９ｋの端部に位置するＮ番目のノズル９ｋからインク滴を吐出する。
【００８８】
また、制御回路３８は、発光素子５４に発光信号を出力して発光素子５４から光を射出し、受光素子３６からの散乱光の受光の有無をＲＡＭに記憶し、次いで、Ｎ＋１番目のノズル９ｋからインク滴を吐出して同様の処理を実行する。
【００８９】
制御回路３８は、記録ヘッド９Ｋの全てのノズル９ｋからインクを吐出して１回の吐出動作毎の受光素子３６の散乱光の受光の有無をＲＡＭに記憶した後、記録ヘッド９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの順に同様の処理を実行する。
【００９０】
次いで、制御回路３８は、図１２、図１３に示すように、駆動モータ５７を駆動して回転体５３を回転させることにより、発光素子５４を下方に移動させる。発光素子５４が下方に移動するように回転体５３が回転すると、ストッパー部材６３が突き当てねじ６２の先端に接触して発光素子５４が下方に位置決めされる。
【００９１】
さらに、板ばね６７がカム部材６６を回転方向に押し付けることにより、ストッパー部材６３が突き当てねじ６２の先端に強く接触されて回転体５３の回転が規制され、発光素子５４が下方に位置決めされる。
【００９２】
次いで、制御回路３８は、キャリッジ８を駆動して記録領域外に記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを移動させ、まず、記録ヘッド９Ｋをインク滴吐出検知装置２４の上方に位置させる。そして、制御回路３８は、インク吐出信号を記録ヘッド９Ｋに出力し、ノズル９ｋの端部に位置するＮ番目のノズル９ｋからインク滴を吐出する。
【００９３】
また、制御回路３８は、発光素子５４に発光信号を出力して発光素子５４から光を射出し、受光素子３６からの散乱光の受光の有無をＲＡＭに記憶し、次いで、Ｎ＋１番目のノズル９ｋからインク滴を吐出して同様の処理を実行する。
【００９４】
制御回路３８は、記録ヘッド９Ｋの全てのノズル９ｋからインクを吐出して１回の吐出動作毎の受光素子３６の散乱光の受光の有無をＲＡＭに記憶した後、記録ヘッド９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの順に同様の処理を実行する。
【００９５】
次いで、制御回路３８は、ＲＡＭに記憶された情報を参照し、発光素子５４が上方に移動したときと下方に移動したときの両方で、受光素子３６が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の正常吐出と判断する。
【００９６】
また、制御回路３８は、ＲＡＭに記憶された情報を参照し、発光素子５４が上方に移動したときのみに受光素子３６が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の吐出曲がりと判断する。
【００９７】
また、制御回路３８は、受光素子３６が上方および下方に移動したときに受光素子３６が散乱光を検知しないことを条件として、インク滴の吐出不良と判断する。
【００９８】
このように本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、光軸Ｌ１、Ｌ２が記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル面９Ａと平行となるように光を出射する発光素子５４を有する発光ユニット５１と、光軸Ｌ１、Ｌ２から平行に離隔した受光基準軸Ｌ３を有し、インク滴が発光素子５４から出射されたレーザ光Ｂｅ１、Ｂｅ２を通過したときの散乱光を受光する受光素子３６と、受光素子３６が受光した光量の変化に基づいてインク滴の吐出状態を判断する制御回路３８とを備えている。
【００９９】
また、インク滴吐出検知装置２４は、発光素子５４が、発光素子５４から出射された光の光軸Ｌ１、Ｌ２がノズル面９Ａと平行な状態を維持するように受光素子３６を挟んで上方と下方に移動自在に設けられ、制御回路３８が、上方に移動した発光素子５４から出射された光の散乱光と、下方に移動した発光素子５４から出射された光の散乱光を受光したときの受光素子３６の検知状態に基づいてインク滴の吐出状態を判断するように構成されている。
【０１００】
このため、インク滴の正常な吐出動作、インク滴の吐出曲がり、インク滴の吐出不良を１つの発光素子５４および１つの受光素子３６によって判断することができ、光学部品の部品点数が増大するのを防止して、インク滴吐出検知装置２４の製造コストが増大するのを防止することができる。特に、本実施の形態では、発光素子５４を１つにすることができるため、光学部品の部品点数をより一層少なくすることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４の制御回路３８は、発光素子５４が上方および下方に移動したときに受光素子３６が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の正常吐出と判断し、発光素子５４が上方に移動したときだけ受光素子３６が散乱光を検知したことを条件として、インク滴の吐出曲がりと判断し、発光素子５４が上方および下方に移動したときに受光素子３６が散乱光を検知しないことを条件として、インク滴の吐出不良と判断するようになっている。
このため、光学部品の部品点数を少なくしてインク滴の正常な吐出動作、インク滴の吐出曲がり、インク滴の吐出不良を正確に判断することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、発光素子５４から出射された光の光軸Ｌ１、Ｌ２がノズル面９Ａと平行な状態を維持するように発光素子５４を回転させる回転機構として、発光素子５４が取付けられた回転自在な回転体５３と、回転体５３を回転させる駆動モータ５７と、回転体５３が回転して発光素子５４が上方に位置した状態および下方に位置した状態において、発光素子５４の停止状態を維持するように回転体５３を保持するカム部材６６および板ばね６７とを有する。
【０１０３】
このため、ギヤ部５３ｃ、５７ａのバックラッシュ等により回転体５３の回転方向のガタが発生するのを防止することができ、回転体５３が回転して発光素子５４が上方に位置した状態および下方に位置した状態において、発光素子５４の停止状態を維持することができる。
【０１０４】
したがって、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２が鉛直方向において受光基準軸Ｌ３と同一軸上に位置するように発光素子５４を上方と下方に位置決めすることができ、発光素子５４が上方に移動した場合と下方に移動した場合とおいて、受光素子３６が散乱光を検知するときの光学的な検知条件を同一にすることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態のインク滴吐出検知装置２４は、発光素子５４が上方に移動したときの発光素子５４の光軸Ｌ１と、発光素子５４が下方に移動したときの発光素子５４の光軸Ｌ２との離隔距離（Ｄ１＋Ｄ２）が、発光素子５４の光軸Ｌ１、Ｌ２と受光素子３６の受光基準軸Ｌ３との離隔距離Ｄ３、Ｄ４のそれぞれの２倍に設定される。
【０１０６】
このため、上方に移動した発光素子５４と下方に移動した発光素子５４から出射された光の散乱光を、受光素子３６が効率よく受光することができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、発光素子５４とコリメートレンズ５５Ａ、５５Ｂおよびアパーチャ５６とを別体に設けているが、図１４、図１５に示すように一体化してもよい。
【０１０８】
図１４、図１５において、筒状部５３ａには発光部を構成する発光素子５４、コリメートレンズ７１およびアパーチャ７２が内蔵されている。
【０１０９】
コリメートレンズ７１は、発光素子５４とアパーチャ７２との間に設けられている。アパーチャ７２は、筒状部５３ａの開口端に取付けられており、レーザ光を一定の径に整形する開口７２Ａを有している。
【０１１０】
このインク滴吐出検知装置２４は、発光素子５４から発光されたレーザ光をコリメートレンズ７１によって収束し、収束したレーザ光をアパーチャ７２の開口７２Ａで一定の径に整形することができる。
【０１１１】
そして、発光素子５４、コリメートレンズ７１およびアパーチャ７２を筒状部５３ａに内蔵することで、コリメートレンズ７１を１つにすることができるとともに、アパーチャ７２の開口７２Ａを１つにしてアパーチャ７２を小型化することができ、光学部品の部品点数をより一層削減することができる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、インク滴吐出検知装置２４を複写機１等の画像形成装置に適用しているが、これに限定されるものではない。例えば、記録ヘッド９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃのノズル９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃから吐出されたインク滴２９の吐出状態を検知する単体の検査装置として用いてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１  複写機（画像形成装置）
８  キャリッジ
９Ａ  ノズル面
９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ  記録ヘッド
９ｋ、９ｙ、９ｍ、９ｃ  ノズル
２４  インク滴吐出検知装置
２９  インク滴
３１Ａ、３１Ｂ、５４  発光素子（発光部）
３２Ａ、３２Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ、７１  コリメートレンズ（発光部）
３３、５６、７２  アパーチャ（発光部）
３６  受光素子（受光部）
３８  制御回路（吐出状態判断部）
５３  回転体（回転機構）
５７  駆動モータ（回転部材、回転機構）
６１、６２  突き当てねじ（保持部材、回転機構）
６３  ストッパー部材（保持部材、回転機構）
６６  カム部材（保持部材、回転機構）
６７  板ばね（保持部材、回転機構）
Ｌ１、Ｌ２  光軸
Ｌ３  受光基準軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開２０１１−３７２０１号公報
【図１】
2014014952.tif 000003
【図２】
2014014952.tif 000004
【図３】
2014014952.tif 000005
【図４】
2014014952.tif 000006
【図５】
2014014952.tif 000007
【図６】
2014014952.tif 000008
【図７】
2014014952.tif 000009
【図８】
2014014952.tif 000010
【図９】
2014014952.tif 000011
【図１０】
2014014952.tif 000012
【図１１】
2014014952.tif 000013
【図１２】
2014014952.tif 000014
【図１３】
2014014952.tif 000015
【図１４】
2014014952.tif 000016
【図１５】
2014014952.tif 000017