(57)【要約】【課題】  液滴のセンサへの付着による影響や環境の影響を受けることなく液滴の吐出を確実に検出すると共に、液滴の吐出方向を含む吐出状態を検出することを目的とする。【解決手段】  ヘッド１０から吐出されたインク滴移動方向と直交する面に、インク滴が中心となる同心円上に複数のホールセンサ２６を配置する。また、ヘッド１０とホールセンサ２６が配置された面との間、或いはヘッド１０内に、インク極性調整機構１６を配置して、ヘッド１０より吐出されるインク滴に含まれる磁性体の極性をインク極性調整機構１６によって揃える。そして、ヘッド１０から吐出される液滴の通過を複数のホールセンサ２６で検出し、複数のホールセンサ２６の検出結果に基づいて、液滴の吐出を検出すると共に、液滴の吐出方向及び液滴の大きさを検出する。【選択図】        図２
2006076082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体を含む液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の移動による磁気変化を検出する複数の磁気検出素子と、
前記複数の磁気検出素子の検出結果に基づいて、前記液滴の吐出状態を検出する検出手段と、
を備えた液滴吐出検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記吐出状態として、前記液滴の吐出を検出すると共に、少なくとも前記液滴の吐出方向及び前記液滴の大きさを検出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出検出装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は、少なくとも３つ以上備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出検出装置。
【請求項４】
少なくとも３つ以上の前記磁気検出素子は、液滴の吐出方向と直交する面上の液滴を中心とした同心円上に設けることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出検出装置。
【請求項５】
前記磁気検出素子は、ホール素子または磁気抵抗器からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出検出装置。
【請求項６】
前記液滴に含まれる磁性体を磁化させる磁化手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出検出装置にかかり、特に、インクジェット記録装置やその他の液滴を吐出する液滴吐出装置の液滴吐出を検出する液滴吐出検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する装置の代表としては、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置などがある。インクジェット記録装置では、複数のノズルから記録紙にインク滴を吐出することで画像を形成する。このようなインクジェット記録装置では、インク滴を吐出するためのアクチュエータとして、圧電素子や発熱素子といった種々の素子が用いられており、アクチュエータによってノズルからインク滴を吐出するようになっている。
【０００３】
近年、インクジェット記録装置などの液滴吐出装置は、高解像度化や記録速度の向上に伴ってノズルの高密度化が求められているが、ノズルの高密度化に伴ってノズルからの液滴不吐出や、吐出方向の不良が大きな問題となっている。
【０００４】
そこで、これらを解決するために、吐出インク滴を光学センサによって検出する方法や、吐出滴の温度を温度センサで検出する方法などが、数多く提案されている。また、この他に、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術などが提案されている。
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、インク吐出口にコイルを設けて、帯電させたインクを吐出してコイルに電磁誘導を発生させて、コイルを流れる電流を検出することで、インク滴の吐出を検出することが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術では、印字ヘッドのノズルの配列形成された面に対向して配置される検出部本体を備えて、この検出本体に、印字ヘッドの各ノズルに対応して形成され、印字ヘッドの各ノズルから吐出されたインクを受け入れるインク検出通路と、このインク検出通路内のインクの有無を検出するインク検出手段を設けて、インク検出手段によってインクが吐出されているか否かを検出することが提案されている。また、インク検出手段としては、一対の電極間のインクによる抵抗変動を検出する検出手段が提案されている他に、光電素子を検出手段に適用すること、或いは磁気インクを適用してピックアップコイルやホール素子等の磁気センサでインクの吐出を検出することが提案されている。
【特許文献１】特開平６−２４６９２８号公報
【特許文献２】特開平９−２４６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、液滴吐出の検出するために光学センサを適用した場合には、吐出インクの吐出方向不良や、跳ね返り（ミスト）等により検出センサが汚れてしまい、検出できなくてしまう、という問題があり、赤外線センサなどの温度センサを適用した場合には、環境により装置内部の温度が上昇して液滴温度に近づくと、検出性能（Ｓ／Ｎ比）が低下するなどの問題が発生する。
【０００８】
また、特許文献１に記載の技術では、インクを帯電させて、インク滴の吐出口にコイルを設けて電磁誘導を発生させて、インク滴の吐出を検出するが、インク滴の吐出方向を含む吐出状態までを検出することができない、
さらに、特許文献２に記載の技術でも、インクの吐出を検出することができるが、吐出方向を含む吐出状態までは検出することができない、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、液滴のセンサへの付着による影響や環境の影響を受けることなく液滴の吐出を確実に検出すると共に、液滴の吐出方向を含む吐出状態を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、磁性体を含む液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の移動による磁気変化を検出する複数の磁気検出素子と、前記複数の磁気検出素子の検出結果に基づいて、前記液滴の吐出状態を検出する検出手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、吐出ヘッドからは、磁性体を含む液滴が吐出され、複数の磁気検出素子では、磁性体を含む液滴の移動による磁気変化が検出される。
【００１２】
そして、検出手段では、複数の磁気検出素子の検出結果に基づいて、液滴の吐出状態が検出が検出される。すなわち、液滴が複数の磁気検出素子を通過することで磁気変化が発生し、磁気検出素子がこれを検出することで、液滴の吐出または不吐出を少なくとも検出することができる。
【００１３】
また、複数の磁気検出素子がインク通過による磁気変化を検出するので、予め定められた液滴の予定吐出コースからのずれ等に応じてそれぞれの磁気検出素子の検出結果が異なるので、吐出状態として吐出方向も検出することができる。
【００１４】
さらには、予め液滴の大きさ毎に磁気検出素子の検出結果を記憶しておけば、磁気検出素子の検出結果から、吐出状態として液滴の大きさも検出することが可能となる。
【００１５】
すなわち、検出手段は、請求項２に記載のように、吐出状態として、液滴の吐出を検出すると共に、少なくとも液滴の吐出方向及び液邸の大きさを検出するようにしてもよい。
【００１６】
なお、複数の磁気検出素子は、請求項３に記載の発明のように、少なくとも３つ以上備えることで、それぞれの磁気検出素子の検出結果の差などを求めることにより吐出方向を検出することが可能となる。
【００１７】
この時、少なくとも３つ以上の磁気検出素子は、請求項４に記載の発明のように、液滴の吐出方向と直交する面上の液滴の液滴を中心とした同心円上に設けることで、正常吐出時には、それぞれの磁気検出素子の検出結果が等しくなくので、容易に吐出を検出することが可能となると共に、吐出方向がずれていることも容易に検出可能となる。
【００１８】
なお、磁気検出素子は、請求項５に記載の発明のように、ホール素子または磁気抵抗器を適用することが可能である。
【００１９】
また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、液滴に含まれる磁性体を磁化させる磁化手段を更に備えるようにしてもよいし、予め磁化した液滴を用いるようにしてもよい。磁化手段を備えることで、磁化されていない液滴を磁化させることが可能となり、磁気検出素子によって液滴の吐出を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、吐出ヘッドから吐出された磁性体を含む液滴の移動による磁気変化を複数の磁気検出素子によって検出し、複数の磁気検出素子の検出結果に基づいて、液滴の吐出状態を検出することで、液滴の吐出を確実に検出することができると共に、液滴の吐出方向を含む吐出状態を検出することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［基本原理］
はじめに本発明の実施の形態の一例を説明する前に、液滴吐出検出の基本原理について説明する。
【００２２】
図１は、基本原理の液滴吐出検出装置の概略構成を示す図である。なお、基本原理構成では、液滴吐出装置としてインクジェット記録装置を適用し、該インクジェット記録装置から吐出されるインク滴を検出する液滴吐出検出装置を例に説明する。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、ヘッド１０は、インク供給機構１２から磁性体を含むインクが供給され、図示しないノズルからインクを吐出するようになっている。ヘッド１０は、本基本原理では、ピエゾ素子を用いてピエゾ素子の振動によってインクを吐出するヘッドを適用するが、これに限定されるものではない。また、ヘッド１０からのインクの吐出は、ヘッド駆動回路１４によってヘッド１０が駆動されることで行われる。ヘッド駆動回路１４としては、例えば、特開２００２−２１０９５８号公報に記載の技術等を適用することが可能である。
【００２４】
ヘッド１０には、インク極性調整機構１６が設けられており、該インク極性調整機構１６によってヘッド１０から吐出されるインクに含まれる磁性体の極性が揃えられる。すなわち、インク極性調整機構１６によってインクが磁化される。なお、インク極性調整機構１６は、永久磁石や電磁石等を適用することが可能である。
【００２５】
ヘッド１０から吐出されるインクの吐出軌跡中にはコイル１８が設けられ、磁化されたインク滴がコイル１８中を通り抜けるようにコイル１８が配置されている。すなわち、磁化されたインク滴がコイル１８中を通り抜けることによって、電磁誘導によってコイル１８に誘導電流が発生する。
【００２６】
コイル１８は、電流電圧変換回路２０に接続されており、コイル１８に発生した誘導電流が電流電圧変換回路２０によって検出電圧に変換され、電圧コンパレータ２２に出力される。
【００２７】
電圧コンパレータ２２では、電流電圧変換回路２０によって変換された検出電圧がパルス化され、検出パルスとして出力される。
【００２８】
電流電圧変換回路２０は、図１（Ｂ）に示すように、オペアンプ２４を用いた、簡単な回路で実現することができる。図１（Ｂ）では、コイル１８の両端がオペアンプ２４のプラス端子及びマイナス端子にそれぞれ接続されている。また、オペアンプ２４のプラス端子はさらに接地されており、マイナス端子は、抵抗Ｒを介してオペアンプ２４の出力端子に接続されて構成され、オペアンプ２４の出力Ｅは、Ｅ＝Ｉ×Ｒで表せる（Ｉは誘導電流）。
【００２９】
なお、ヘッド１０は、複数のノズルを有するが、各ノズルはヘッド駆動回路１４によって制御されることによりノズルからのインク滴の吐出／不吐出が行われるようになっている。
【００３０】
続いて、上述のように構成された基本原理の作用について説明する。
【００３１】
インク供給機構１２からヘッド１０に供給される磁性体を含むインクは、インク極性調整機構１６によって磁化されて、ヘッド１０のノズルから吐出される。
【００３２】
ヘッド１０のノズルから吐出されたインクは、コイル１８を通過する。この時、インク滴に磁化された磁性体が含まれるので、コイル１８内に磁界の変化が発生することにより、電磁誘導が発生する。これによって、コイル１８に誘導電流が発生する。
【００３３】
コイル１８に誘導電流が発生すると、電流電圧変換回路２０によって誘導電流が検出電圧に変換されて、電圧コンパレータ２２に出力され、電圧コンパレータ２２によって検出電圧がパルス化される。すなわち、検出パルスが発生した場合には、コイル１８中をインク滴が通過したことになるので、インク滴が吐出されたと判断することができる。
【００３４】
一方、検出パルスが発生しない場合には、コイル１８中をインク滴が通過していないことになるので、不吐出であると判断することができる。
【００３５】
このように、基本原理構成では、吐出するインク滴に磁性体を混ぜて、インクを磁化し、吐出方向に配置したコイルとの電磁誘導によって発生する誘導電流を検出することにより、センサの汚れによる影響や環境による影響を受けずに確実にインク滴の吐出検出を行うことができる。
［実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は本発明をインクジェット記録装置のインク滴吐出を検出する液滴吐出検出装置に適用したものである。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態に係わる液滴吐出検出装置の概略構成を示す斜視図である。なお、上述の基本原理構成と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００３７】
ヘッド１０は、上述の基本原理で説明したように図示しない複数のノズルを備えており、ノズルからインク滴を吐出する。ヘッド１０は、上述の基本原理と同様に、ピエゾ素子を用いてピエゾ素子の振動によってインクを吐出するが、これに限定されるものではない。
【００３８】
ヘッド１０から吐出されたインク滴移動方向と直交する面には、インク滴が中心となる同心円上に複数のホールセンサ２６が配置されている。本実施の形態では、３つのホールセンサ２６が配置されている。
【００３９】
また、ヘッド１０とホールセンサ２６が配置された面との間、或いはヘッド１０内には、インク極性調整機構１６が配置されており、ヘッド１０より吐出されるインク滴に含まれる磁性体の極性がインク極性調整機構１６によって揃えられる。すなわち、インク滴が磁化される。
【００４０】
図３は、本実施の形態に係わる液滴吐出検出装置の構成を示すブロック図である。なお、上述の基本原理構成と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００４１】
ヘッド１０は、インク供給機構１２から磁性体を含むインクが供給され、図示しないノズルからインクを吐出する。ヘッド１０からのインクの吐出は、上述の基本原理構成と同様に、ヘッド駆動回路１４によってヘッド１０が駆動されることで行われる。
【００４２】
ヘッド１０内或いは、ヘッド１０とホールセンサ２６が配置された面との間に設けられたインク極性調整機構１６は、上述したように、永久磁石や電磁石等を適用することが可能である。
【００４３】
また、ヘッド１０は、ヘッド移動機構２８によって移動されるようになっており、ヘッド移動機構２８は、ヘッド移動コントローラ３０の指示に応じて移動される。なお、ヘッド移動機構２８及びヘッド移動コントローラ３０は、ヘッド１０及びインク極性調整機構１６が保持でき、２次元方向に移動制御できればよく、例えば、ボールスクリューを利用した、ＸＹステージとステッピングモータ等を用いて実現することが可能である。
【００４４】
ヘッド移動コントローラ３０は、ヘッド１０の吐出ノズル位置に応じて、ホールセンサ２６の中心（予定吐出コース）に制御するようになっている。
【００４５】
なお、本実施の形態では、ヘッド１０側を各ノズルに応じて３つのホールセンサ２６の中心位置に来るように移動するが、ヘッド１０側を固定して、３つのホールセンサ２６側を移動する構成としてもよい。この場合には、図７に示すように、ヘッド移動機構２８及びヘッド移動コントローラ３０の代わりにセンサ移動機構５０及びセンサ移動コントローラ５２を設けて、センサ移動コントローラ５２の制御によってセンサ移動機構５０を制御することで３つのホールセンサ２６をノズル位置に応じて移動する。
【００４６】
複数のホールセンサのうちホールセンサＡ２６ａは、電流電圧変換回路Ａ２０ａに接続され、ホールセンサＢ２６ｂは、電流電圧変換回路Ｂ２０ｂに接続され、ホールセンサＣ２６ｃは、電流電圧変換回路Ｃ２０ｃに接続されており、各ホールセンサ２６は磁化されたインク滴の通過によって検出電流を各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃに出力する。
【００４７】
各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、上述の基本原理で説明した電流電圧変換回路２０と同一の構成とされており、各ホールセンサ２６で発生した電流を検出電圧に変換する。
【００４８】
各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ吐出検出用データ生成部３２及び状態検出用データ生成部３４に接続されている。
【００４９】
吐出検出用データ生成部３２では、ヘッド１０からインク滴が吐出されたか否かを検出するためのデータを生成し、状態検出用データ生成部３４では、ヘッド１０から吐出されるインク滴の大きさや中心（予定吐出コース）からの飛行ずれ等を算出するためのデータを生成する。
【００５０】
吐出検出用データ生成部３２及び状態検出用データ生成部３４はそれぞれＰＣ（Personal Computer）３６等の演算機器に接続されている。
【００５１】
ＰＣ３６は、吐出検出用データ生成部３２及び状態検出用データ生成部３４で生成されたデータに基づいて、ヘッド１０からのインク滴の吐出を検出すると共に、吐出されるインク滴の大きさや吐出方向等を算出するようになっている。
【００５２】
ここで、吐出検出用データ生成部３２の詳細な構成について説明する。図４は、吐出検出用データ生成部３２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００５３】
吐出検出用データ生成部３２は、比較器Ａ３８ａ、比較器Ｂ３８ｂ、比較器Ｃ３８ｃ、加算器４０、微分回路４２、コンパレータＡ２２ａ、コンパレータＢ２２ｂ、コンパレータＣ２２ｃ、コンパレータＤ２２ｄ、コンパレータＥ２２ｅ、及びラッチ回路４４で構成されている。
【００５４】
電流電圧変換回路Ａ２０ａは、比較器Ａ３８ａのプラス端子、比較器Ｃ３８ｃのマイナス端子、及び加算器４０に接続され、電流電圧変換回路Ｂ２０ｂは、比較器Ｂ３８ｂのプラス端子、比較器Ａ３８ａのマイナス端子、及び加算器４０に接続され、電流電圧変換回路Ｃ２０ｃは、比較器Ｃ３８ｃのプラス端子、比較器Ｂ３８ｂのマイナス端子、及び加算器４０に接続されている。
【００５５】
比較器Ａ３８ａの出力端子はコンパレータＡ２２ａに接続され、比較器Ｂ３８ｂの出力端子はコンパレータＢ２２ｂに接続され、比較器Ｃ３８ｃの出力端子はコンパレータＣ２２ｃに接続されている。
【００５６】
また、加算器４０は、コンパレータＤ２２ｄに接続されていると共に、微分回路４２に接続され、微分回路４２は、コンパレータＥ２２ｅに接続されている。
【００５７】
そして、各コンパレータＡ２２ａ、コンパレータＢ２２ｂ、コンパレータＣ２２ｃ、コンパレータＤ２２ｄは、それぞれラッチ回路４４に接続されており、コンパレータＥ２２ｅの出力は反転してラッチ回路４４に接続されている。また、ラッチ回路４４は、ＰＣ３６等の演算機器に接続されており、ラッチ回路４４のラッチ結果がＰＣ３６に出力される。
【００５８】
各比較器３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、隣接するホールセンサ２６間の信号を比較する。すなわち、吐出滴が予定吐出コースを飛行した場合、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出力される検出電圧は同じ波形となり、比較器の出力は０となる。
【００５９】
各コンパレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、上述の電圧コンパレータ２２と同一構成とされ、検出電圧をパルス化し、検出パルスを出力する。
【００６０】
加算器４０は、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃからの検出電流を加算することによって、吐出・不吐出を判断する。吐出時にはコンパレータＤ２２ｄを介して検出パルスを出力する。
【００６１】
微分回路４２は、加算器４０から出力される和信号を微分してコンパレータＥ２２ｅに出力し、コンパレータＥ２２ｅによってパルス化して、ラッチ回路４４に対するデータ取り込み信号として使用する。
【００６２】
なお、各比較器３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、コンパレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、及び微分回路４２は、オペアンプ等を用いて容易に構成することが可能である。
【００６３】
ラッチ回路４４は、コンパレータＥ２２ｅから出力される検出パルスをデータ取り込み信号として使用して、各コンパレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから出力される検出パルスをラッチしてラッチ結果Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４をＰＣ３６に出力する。
【００６４】
ＰＣ３６には、図４（Ｂ）に示すようなテーブルが記憶され、当該テーブルに基づいて正常吐出や異常吐出を判断するようになっている。
【００６５】
次に、状態検出用データ生成部の詳細な構成について説明する。図５は、状態検出用データ生成部３４の詳細な構成を示すブロック図である。
【００６６】
状態検出用データ生成部３４は、Ａ／Ｄ変換器Ａ４６ａ、Ａ／Ｄ変換器Ｂ４６ｂ、Ａ／Ｄ変換器Ｃ４６ｃ、Ａ／Ｄ変換器Ｄ４６ｄ、加算器４０、微分回路４２、及びコンパレータＥ２２ｅで構成されている。
【００６７】
電流電圧変換回路Ａ２０ａは、Ａ／Ｄ変換器Ａ４６ａに接続されていると共に加算器４０に接続され、電流電圧変換回路Ｂ２０ｂは、Ａ／Ｄ変換器Ｂ４６ｂに接続されていると共に加算器４０に接続され、電流電圧変換回路Ｃ２０ｃは、Ａ／Ｄ変換器Ｃ４６ｃに接続されていると共に加算器４０に接続されている。
【００６８】
加算器４０は、Ａ／Ｄ変換器Ｄ４６ｄに接続されていると共に、微分回路４２に接続されており、微分回路４２は、コンパレータＥ２２ｅに接続されている。
【００６９】
そして、各Ａ／Ｄ変換器４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ及びコンパレータＥ２２ｅは、ＰＣ３６等の演算機器に接続されている。
【００７０】
各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出力される検出電圧は、各Ａ／Ｄ変換器４６ａ、４６ｂ、４６ｃによってデジタル信号に変換されてＰＣ３６に出力される。
【００７１】
加算器４０は、各検出電圧を加算して吐出滴の磁界の和に相当する加算波形を生成し、コンパレータＥ２２ｅでパルス化することによって加算波形のページタイミングを生成してＰＣ３６に出力する。
【００７２】
ＰＣ３６は、予め定めた滴量に対する磁界及び、磁界に対する検出電圧の校正等を行うことによって吐出滴の大きさを算出する。
【００７３】
また、ＰＣ３６は、各Ａ／Ｄ変換器４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄから取り込んだ、検出電圧（検出パルス）から予定吐出コースに対する飛行ずれを算出する。
【００７４】
続いて、上述のように構成された液滴吐出検出装置の作用について説明する。
【００７５】
ヘッド１０にインク極性調整機構１６が設けられている場合には、インク供給機構１２からヘッド１０に供給される磁性体を含むインクは、インク極性調整機構１６によって磁化された後にヘッド１０のノズルから吐出される。また、ヘッド１０とホールセンサ２６間にインク極性調整機構１６が設けられている場合には、ヘッド１０のノズルからインクが吐出された後に磁化される。
【００７６】
ヘッド１０のノズルから吐出されたインクは、複数のホールセンサ２６間を通過する。この時、インク滴に磁化された磁性体が含まれるので、各ホールセンサ２６は、インク滴に含まれる磁性体に応じて検出電流を出力する。
【００７７】
各ホールセンサ２６から出力された検出電流は、それぞれ電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃによって検出電圧に変換されて吐出検出用データ生成部３２及び状態検出用データ生成部３４に出力される。例えば、図６（Ａ）に示すように、各ホールセンサ２６は、インク滴の通過に伴って電流電圧出力が変換し、図６（Ａ）に示すように、各ホールセンサ２６とインク滴の最接近点で最も大きな電流電圧変換出力を得る。
【００７８】
吐出検出用データ生成部３２では、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃで変換された検出電圧が比較器３８ａ、３８ｂ、３８ｃに出力され、隣接するホールセンサ２６間の検出電圧が比較される。ここで、上述したように、吐出滴が予定吐出コースを飛行した場合には、検出電流は同じ波形となり、各比較器３８ａ、３８ｂ、３８ｃの出力は０となる。
【００７９】
また、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃで変換された検出電圧は、加算器４０で加算される。
【００８０】
各比較器３８ａ、３８ｂ、３８ｃの出力信号は、各コンパレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃによってパルス化されてラッチ回路４４に出力されると共に、加算器４０の出力信号も、コンパレータＤ２２ｄによってパルス化されてラッチ回路４４に出力される。
【００８１】
一方、加算器４０の出力は、微分回路４２によって微分されてラッチ回路４４に対するデータ取り込み信号としてコンパレータＥ２２ｅを介してラッチ回路４４に出力される。
【００８２】
ラッチ回路４４では、コンパレータＥ２２ｅから出力される検出パルスをクロックとして、コンパレータ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから出力される検出パルスがラッチされ、ラッチ結果Ｑ１〜Ｑ４がＰＣ３６に出力される。
【００８３】
ＰＣ３６では、図４（Ｂ）に示すテーブルに従って、ヘッド１０からの吐出検出が行われる。例えば、ラッチ出力Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が全てＬで、ラッチ出力Ｑ４がＨの場合には正常吐出として判断することができる。また、ラッチ出力Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の何れか１つがＨでラッチ出力Ｑ４がＨの場合には、異常吐出として判断することができる。さらに、ラッチ出力Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の全てがＬの場合には、各ホールセンサ２６間をインク滴が通過していないので不吐出と判断することができる。従って、ヘッド１０からのインク滴の吐出を検出することができる。
【００８４】
一方、状態検出データ生成部３４では、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃで変換された検出電圧が加算器４０に出力され、加算器４０によって吐出滴の磁界の和に相当する加算波形が生成される。
【００８５】
次に、加算波形が微分回路４２によって微分され、コンパレータＥ２２ｅでパルス化されて加算波形のピークタイミングが生成される（検出電圧のピークに相当する）。
【００８６】
そして、生成されたピークタイミングを用いて、各電流電圧変換回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出力される検出電圧及び加算器４０の出力が各Ａ／Ｄ変換器４６ａ〜４６ｄでデジタル化されてＰＣ３６に出力される。
【００８７】
これによって、ＰＣ３６では、滴量に対する磁界及び、磁界に対する検出電圧の校正が行われることで吐出滴の大きさが算出される。例えば、液滴の大きさ（滴量）毎に対応する検出電圧をテーブルとしてＰＣ３６に記憶しておくことで、検出電圧からヘッド１０から吐出される液滴の大きさを検出することができる。
【００８８】
また、各Ａ／Ｄ変換器４６ａ〜４６ｄから取り込んだ検出電圧データから予め定めた予定吐出コースからの飛行ずれの方向を含むずれを算出することができる。例えば、各ホールセンサ２６から得られる検出電圧の差から、ヘッド１０から吐出される液滴の吐出方向及び吐出ずれ量を算出することができる。
【００８９】
なお、状態検出用データ生成部３４での処理は、吐出検出用データ生成部３２において図４（Ｂ）に示す正常吐出または不吐出の場合には行わず、異常吐出が検出された場合に行うことで、処理を簡略化することが可能となる。
【００９０】
このように、本発明の実施の形態に係わる液滴吐出検出装置では、ホールセンサ２６を複数配置して磁性体を含んだ液滴を検出することで、液滴のセンサへの付着による影響や環境の影響を受けることなく、ヘッド１０からの液滴の吐出／不吐出を確実に検出できるだけではなく、ヘッド１０から吐出される液滴の吐出方向や液滴の大きさを含む吐出状態まで検出することができる。
【００９１】
なお、上記の実施の形態では、磁気検出素子として３つのホールセンサ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを適用したが、これに限るものではなく、例えば、磁気抵抗素子を適用するようにしてもよい。この場合には、磁界の向きに関係なく、磁力の大きさで抵抗値が変化するため、図６（Ｂ）に示すように磁化された液滴のＮ極とＳ極に対応して二箇所のピーク値を検出する。
【００９２】
また、上記の実施の形態では、ホールセンサ２６を３つ用いた例を説明したが、１つのホールセンサ２６だけでも吐出検出だけは可能となる。また、２つのホールセンサを適用した場合には、吐出検出ができると共に、予定吐出コースからずれているか否かを検出することが可能となる。さらに、４つ以上のホールセンサを適用した場合には、本実施の形態と同様に、吐出検出、吐出方向、及び吐出される液滴の大きさ等を検出することが可能である。
【００９３】
また、上記の実施の形態では、複数のホールセンサ２６の中心（予定吐出コース）を正常時の液滴が通過するようにしたが、複数のホールセンサ２６間と液滴との予定吐出コースのずれを予め記憶しておくことによって、複数のホールセンサ２６間の中心位置を予定吐出コースとしなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】基本原理の液滴吐出検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる液滴吐出検出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる液滴吐出検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】吐出検出用データ生成部の構成を示すブロック図である。
【図５】状態検出用データ生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】各ホールセンサの電流電圧変換出力の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係わる液滴吐出検出装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０    ヘッド
１６    インク極性調整機構
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ    電流電圧変換回路
２２    電圧コンパレータ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ    コンパレータ
２４    オペアンプ
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ    ホールセンサ
３２    吐出検出用データ生成部
３４    状態検出用データ生成部
３６    ＰＣ
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ    比較器
４０    加算器
４２    微分回路
４４    ラッチ回路
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ    Ａ／Ｄ変換器
【図１】
2006076082.tif 000003
【図２】
2006076082.tif 000004
【図３】
2006076082.tif 000005
【図４】
2006076082.tif 000006
【図５】
2006076082.tif 000007
【図６】
2006076082.tif 000008
【図７】
2006076082.tif 000009