(57)【要約】【課題】簡単、安価でスペースを取らない構成により、インクジェット記録装置等の液滴吐出装置の液滴吐出部からの液滴の不吐出のみならずヨレ吐出及び吐出速度を高精度に検出できる装置を提供する。【解決手段】記録ヘッド８から吐出されたインク液滴が通過する領域を挟んで対向するように発光素子１１と受光素子１２が配置され、夫々の前面近傍に、アパーチャ１３ａが形成された絞り板１３と、アパーチャ１４ａ，１４ｂが吐出方向１８に間隔を置いて並ぶように形成された絞り板１４が設けられる。発光素子１１からの光で前記各アパーチャを通して受光素子１２に入射する２本の光束１５ａ，１５ｂが吐出されたインク液滴に遮光されることによる受光素子１１の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて、不吐出、ヨレ吐出及び吐出速度を検出できる。【選択図】図２
2006346906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出装置の液滴吐出部から吐出された液滴が通過する領域を挟んで対向するように発光素子と受光素子が配置され、該発光素子から受光素子に向かって前記領域を横切るように照射された光が前記吐出された液滴に遮光されることによる受光素子の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置であって、
前記受光素子が１つだけ設けられると共に、
該受光素子の発光素子と対向する前面近傍に、複数のアパーチャが前記液滴の吐出方向に間隔を置いて並ぶように形成された１枚の絞り板が設けられ、
該絞り板の複数のアパーチャを通して、前記発光素子からの光でそれぞれ前記吐出された液滴に遮光される複数本の光束が受光素子に入射するようにしたことを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項２】
前記発光素子が１つだけ設けられると共に、
該発光素子の受光素子と対向する前面近傍に、アパーチャが１つだけ形成された１枚の絞り板が設けられ、
該絞り板の１つのアパーチャを通して、発光素子からの光が受光素子側へ照射されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項３】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれ形状が細長い矩形であって、それぞれの矩形の長辺が前記液滴の吐出方向に対して垂直ないし略垂直になるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項４】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれの矩形の長辺の長さが同じであることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項５】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれの矩形の長辺の長さが異なることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項６】
インクジェット記録装置の記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出状態を検出するように構成されたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項７】
液滴を吐出する液滴吐出部と、
該液滴吐出部からの液滴の吐出状態を検出する請求項１から５までのいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置と
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液滴吐出状態検出装置を備えたことを特徴とする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、例えばインクジェット装置のインク液滴を吐出する記録ヘッドなどの液滴吐出装置の液滴吐出部からの液滴の吐出状態を光学的に検出する液滴吐出状態検出装置、及びこの装置を備えたインクジェット記録装置などの液滴吐出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は、記録ヘッドのコンパクト化が容易である、高精細な画像を高速記録できる、普通紙に特別の処理をせずに記録できる、ランニングコストが低い、騒音が少ない、カラー画像の記録が容易であるなど種々の利点がある。
【０００３】
しかし、インクジェット記録装置では、記録ヘッドからのインク液滴の不吐出、或いは吐出方向がずれて不適切な方向になる所謂ヨレ吐出が生じる場合がある。その原因は、塵や増粘インクによる記録ヘッドのノズルの詰まり、熱エネルギーでインク液滴を吐出する方式の場合のヒータの断線、インク液滴によるノズル口の被覆などである。不吐出あるいはヨレ吐出が生じると、記録画像において記録ヘッドの走査方向に沿った筋ムラが発生するなどして、記録画像の品質が劣化してしまう。また、インク液滴の吐出速度（飛翔速度）が低下する場合もあり、これも記録画像の品位の劣化を招く。
【０００４】
これに対して、発光素子と受光素子を用いて不吐出を検出する方法が採用されている。これは、発光素子から受光素子に入射される光束中にインク液滴を打ち込み、そのインク液滴の遮光による受光素子の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて不吐出を検出するもので、光学的不吐出検出法と呼ばれている。これを実施する構成は、例えば特許文献１に記載されており、図８に示すような構成となっている。
【０００５】
図８において、８は記録ヘッドであり、その図中で下面は、後述する実施例の図３に示すように複数のノズル８１のインク吐出口が形成された吐出口形成面８ａとなっている。記録ヘッド８は、これを搭載した不図示のキャリッジの走行により紙面に垂直な方向に移動する。記録ヘッド８がその移動範囲の所定位置にある状態で、記録ヘッド８の吐出口形成面８ａの下側近傍の領域を挟むように、発光素子１１と受光素子１２が対向して設けられている。両素子１１，１２のそれぞれの相手と対向する前面の近傍には絞り板１３′，１４′が設けられている。絞り板１３′，１４′にはそれぞれ１つのアパーチャ（開口）１３ａ′，１４ａ′が形成されている。アパーチャ１４ａ′は、例えば、絞り板１４′を発光素子１１側から見て図９に示すような形状と配置で形成されている。すなわちアパーチャ１４ａ′は、所定の幅Ｗ（例えば４ｍｍ程度）と高さＨ（例えば２ｍｍ程度）を有した矩形に形成される。アパーチャ１３ａ′も同じ形状、寸法に形成される。また、発光素子１１側から見て、アパーチャ１４ａ′の中心と受光素子１２の中心が一致している。アパーチャ１３ａ′と発光素子１１も同様の位置関係になっている。発光素子１１から発せられる光の内でアパーチャ１３ａ′及び１４ａ′を通過する光束（以下、検出光束という）１５が受光素子１２に受光される。この検出光束１５の光路が記録ヘッド８の吐出口形成面８ａに平行になる配置とされている。
【０００６】
このような構成において、吐出状態の検出時には、記録ヘッド８の吐出口形成面８ａのインク吐出口からインク液滴が符号１８で示す矢印の方向、すなわち検出光束１５に直交する方向に吐出され、検出光束１５を瞬間的に遮光する。これにより受光素子１２の受光量が変化し、それに応じて変化する受光素子１２の出力が検出信号としての電気信号に変換される。その検出信号により吐出、不吐出を検出する。
【０００７】
図１０は、上記構成において、吐出周波数１ｋＨｚで記録ヘッド８の各ノズルを駆動したときの駆動信号１６と受光素子１２の出力による検出信号１７を示している。なお、図１０は、後で詳述する実施例１の図５の信号波形図と略同様の形式で駆動信号１６と検出信号１７を示しているが、検出信号１７のレンジが異なり、図５では縦軸の破線間の単位となる電圧レベル差が２Ｖであるのに対して図１０では５Ｖになっている。
【０００８】
図１０において、駆動信号１６は３．３ＶのＣＭＯＳ負論理信号である。この駆動信号１６が０Ｖに立ち下がるときにノズルが駆動されノズルからのインク液滴の吐出が開始される。そして、吐出されたインク液滴が検出光束１５を遮るときに検出信号１７が符号１７ａで示す部分のように変化する（ここでは、約−８Ｖまで低下している）。この変化部分１７ａが吐出されたインク液滴による検出光束１５の遮光を示している。この変化部分１７ａの有無により、インク液滴の吐出／不吐出が検出できる。
【０００９】
しかしながら、上記構成では、インク液滴の吐出、不吐出を検出することはできるが、ヨレ吐出と吐出速度の検出はできなかった。
【００１０】
これに対して、図８のような発光素子、受光素子、及び絞り板からなる吐出状態検出手段をインク液滴の吐出方向に対して並列に複数組（例えば２組）設けることにより、ヨレ吐出と吐出速度も検出できるようにした構成が例えば特許文献２などで提案されている。この構成によれば、ヨレ吐出でインク液滴の吐出方向がずれた場合、インク液滴が１組目の検出手段の検出光束を遮るが、２組目の検出光束を遮らない（避ける）ことにより、ヨレ吐出を検出することができる。また、インク液滴が１組目の検出光束を遮ってから２組目の検出光束を遮るまでの時間を測定することにより吐出速度を検出することができる。
【特許文献１】特開平１１−１９２７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７６１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２のように吐出状態検出手段を複数組設ける構成では、複数組分の部品のコストがかかってしまう。また、複数組の吐出状態検出手段を配置するスペースが必要となり、それだけ記録装置のサイズが大きくなってしまう。さらに、１組目の吐出状態検出手段と２組目以降の吐出状態検出手段の中心間の距離を、発光素子または受光素子の大きさ以上にする必要がある。このため、複数組の吐出状態検出手段の検出光束どうしの間の距離も大きくなってしまうので、ヨレ吐出の検出精度が下がってしまうという問題があった。なお、小型で高輝度の発光素子と小型の受光素子を用いれば、複数組の吐出状態検出手段の間隔は多少縮められる。しかし、小型で高輝度の発光素子は高価であり、小型の受光素子は受光面積が小さくて感度が下がるため、この方法は得策ではない。
【００１２】
そこで本発明の課題は、インクジェット記録装置などの液滴吐出装置の液滴吐出部からの液滴吐出状態を検出する装置であって、簡単、安価でスペースを取らない構成で液滴の不吐出のみならずヨレ吐出および吐出速度の検出も高精度に行なえる液滴吐出状態検出装置を提供することにある。また、その液滴吐出状態検出装置を備えたインクジェット記録装置などの液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の液滴吐出状態検出装置は、
液滴吐出装置の液滴吐出部から吐出された液滴が通過する領域を挟んで対向するように発光素子と受光素子が配置され、該発光素子から受光素子に向かって前記領域を横切るように照射された光が前記吐出された液滴に遮光されることによる受光素子の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置であって、
前記受光素子が１つだけ設けられると共に、
該受光素子の発光素子と対向する前面近傍に、複数のアパーチャが前記液滴の吐出方向に間隔を置いて並ぶように形成された１枚の絞り板が設けられ、
該絞り板の複数のアパーチャを通して、発光素子からの光でそれぞれ前記吐出された液滴に遮光される複数本の光束が受光素子に入射するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明では、上記本発明による液滴吐出状態検出装置を備えたインクジェット記録装置などの液滴吐出装置の構成を採用した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液滴吐出状態検出装置の構成によれば、受光素子に入射する複数の光束は、複数のアパーチャに対応して液滴の（正常な）吐出方向に間隔を置いて並んでおり、（正常な吐出方向に）吐出された液滴により前後して遮光される。このため、前記の遮光による受光素子の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて、液滴の不吐出のみならず、ヨレ吐出及び吐出速度も検出できる。しかも前記複数本の光束どうしの間隔を小さくできるのでヨレ吐出を高精度に検出できる。そして、受光素子は１つだけであって、発光素子も１つでよく、簡単な構成で安価に実現でき、スペースも取らない。そして、これを備えるインクジェット記録装置などの液滴吐出装置の小型化が図れるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、インクジェット記録装置において記録ヘッドからのインク液滴の吐出状態を検出する構成の実施例を示す。インクジェット記録装置は、例えば、バブルジェット（商標名）方式のもので、記録ヘッドの各ノズルに設けられたヒータの発熱によりノズル内のインク中に発生する泡の圧力でノズルからインク液滴を吐出するものとする。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）は、実施例１のインク液滴吐出状態検出装置が設けられたシリアルプリンタとして構成されたインクジェット記録装置（以下、記録装置と略す）１の構成を示している。(ａ)は記録装置の正面、(ｂ)は側面を示している。
【００１８】
図１（ａ），（ｂ）において、２は、キャリッジであり、ガイド軸３に摺動可能に取付けられ、不図示のモータの回転駆動により、符号Ａ，Ａ′で示す矢印の両方向に往復移動する。この移動方向Ａ，Ａ′の一方向または両方向が主走査方向となる。
【００１９】
キャリッジ２には、インク液滴を吐出する液滴吐出部としての記録ヘッド８が下向きに搭載されている。記録ヘッド８の下面は、吐出口形成面８ａとなっており、図３に示すように、それぞれインク液滴２０を吐出する複数のノズル８１のインク吐出口が形成されている。なお厳密にいうと、符号８１でノズルとして図示しているものはノズルのインク吐出口である。ノズル８１は、例えばそれぞれ４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクに対応した所定数ずつの４つのノズル群が符号Ｂで示す矢印の副走査方向に沿った直線状の列として、主走査方向Ａ，Ａ′に間隔をおいて４列配列されている。
【００２０】
また、図１において、キャリッジ２の移動領域の下側にプラテン４が設けられている。このプラテン４上で不図示の記録媒体（記録用紙）が紙送りローラ５の回転により主走査方向と直交する一方向、すなわち副走査方向Ｂに搬送される。この記録媒体に向かって、キャリッジ２と共に移動する記録ヘッド８の各ノズルからインク液滴が順次吐出され、そのインク液滴が記録媒体に着弾することにより、記録媒体に画像が印刷される。
【００２１】
キャリッジ２の移動範囲、すなわち記録ヘッド８の移動範囲の図１（ａ）中で右端部のホームポジションには、ワイパー６を備えた回復ユニット７が設けられている。記録ヘッド８にインク吐出の不具合が生じた場合には、回復ユニット７により吐出回復処理が行われる。吐出回復処理は、記録ヘッド８の吐出口形成面８ａに付着したゴミなどをワイパー６で拭き取るワイピングや、記録ヘッド８のノズルからインクを吸引する動作などである。
【００２２】
また、記録ヘッド８の移動範囲の図１（ａ）中で左端部の非印字領域には、インク液滴吐出状態検出装置としての吐出状態検出ユニット９が設けられている。このユニット９により記録ヘッド８の各ノズルからのインク液滴の吐出状態の検出、すなわち吐出／不吐出、ヨレ吐出、及び吐出速度の検出を行う。
【００２３】
吐出状態検出ユニット９には、図２及び図３に示す発光素子１１，受光素子１２、及び絞り板１３，１４が設けられている。発光素子１１には例えば高指向性の赤外ＬＥＤを用いる。受光素子１２には例えばフォトダイオードを用いる。発光素子１１と受光素子１２は、記録ヘッド８が吐出状態検出ユニット９上に位置する状態で、記録ヘッド８の吐出口形成面８ａの下側近傍の領域（各ノズル８１から吐出されるインク液滴２０が通過（飛翔）する領域）を間に挟むようにして、主走査方向Ａ，Ａ′の所定位置で互いに副走査方向Ｂに沿って対向するように配置されている。さらに、副走査方向Ｂに向かって見た発光素子１１と受光素子１２のそれぞれの中心を結ぶ光路が記録ヘッド８の吐出口形成面８ａと平行であって、４列のノズル列の配列方向と平行になるように配置されている。
【００２４】
絞り板１３，１４は、光量を調整し、検出信号のＳ／Ｎ比を向上させるためのものである。絞り板１３は、発光素子１１の受光素子１２と対向する前面近傍で発光素子１１と対向するように配置されている。絞り板１４は、受光素子１２の発光素子１１と対向する前面近傍で受光素子１２と対向するように配置されている。また、絞り板１３，１４は、発光素子１１と受光素子１２のそれぞれの中心を結ぶ光路に対して垂直になるように配置されている。
【００２５】
発光素子１１側の絞り板１３には、１つのアパーチャ（開口）１３ａが形成されている。アパーチャ１３ａの形状と配置は、図９に示した従来例の受光素子側の絞り板１４′のアパーチャ１４ａ′と同様とする。すなわち形状は、インク液滴の正常な吐出方向１８に対して垂直な方向に長い矩形に形成され、例えば、その幅Ｗ（前記矩形の長辺の長さ）は４ｍｍ程度、高さＨは例えば２ｍｍ程度とする。また、発光素子１１と受光素子１２が対向する副走査方向Ｂに向かって見て、アパーチャ１３ａの中心と発光素子１１の中心が一致する配置となっている。また、絞り板１３において円柱形の発光素子１１と正対する発光素子１１と同径の円の領域部分内にアパーチャ１３ａが収まる配置になっている。
【００２６】
受光素子１２側の絞り板１４には、２つのアパーチャ１４ａ，１４ｂが記録ヘッド８からのインク液滴の正常な吐出方向１８に間隔を置いて並ぶように形成されている。アパーチャ１４ａ，１４ｂの形状と配置は、図４に示すようになっている。すなわち、アパーチャ１４ａ，１４ｂは、互いに同形状で同寸法、つまり合同の細長い矩形に形成されている。寸法は、例えばそれぞれの幅（それぞれの矩形の長辺の長さ）Ｗが４ｍｍ程度、高さＨが０．５ｍｍ程度とする。また、それぞれの矩形の長辺がインク液滴の吐出方向１８に対して垂直になるように配置されている。アパーチャ１４ａ，１４ｂの吐出方向１８におけるピッチＰ（それぞれの中心間の距離）は例えば１．５ｍｍ程度とする。
【００２７】
また、図４の紙面に垂直である副走査方向Ｂに向かって見て、絞り板１４のアパーチャ１４ａと１４ｂを形成した領域の中心と受光素子１２の中心が一致する配置となっている。また、絞り板１４において円柱形の受光素子１２と正対する受光素子１２と同径の円の領域部分内にアパーチャ１４ａ，１４ｂが収まる配置となっている。また、アパーチャ１３ａと１４ａのそれぞれの上側縁の高さが同一であって、さらにその高さが吐出口形成面８ａの高さと同一又は僅かに低い配置とされる。
【００２８】
上記のような絞り板１３，１４の配置により、発光素子１１から発せられる光の内でアパーチャ１３ａを通過し、さらにアパーチャ１４ａと１４ｂを通過する２本の光束（以下、検出光束という）１５ａ，１５ｂが受光素子１２に入射し受光される。なお、検出光束１５ａ，１５ｂは記録ヘッド８の吐出口形成面８ａと平行であって、４列のノズル列の配列方向と平行になる。検出光束１５ａ，１５ｂがアパーチャ１４ａ，１４ｂに対応して吐出方向１８に所定間隔を置いて並んでおり、吐出方向１８に吐出されたインク液滴によって前後して遮光されるので、インク液滴の不吐出のみならず、ヨレ吐出と吐出速度も検出することができる。
【００２９】
次に、記録ヘッド８の各ノズル８１からのインク液滴吐出状態の検出動作について説明する。検出時には、まずキャリッジ２の駆動により記録ヘッド８が主走査方向Ａ，Ａ′に図３に示す位置に移動される。すなわち４列あるノズル列の内でＡ方向に先頭の一列目が検出光束１５ａ，１５ｂの真上となる位置に移動される。そして、一列目の各ノズル８１が順次１ノズルずつ駆動される。すなわち各ノズル８１内の不図示のヒータが順次発熱してノズル内のインクが加熱され、インク内に発生する泡の圧力によりノズルからインク液滴２０が吐出される。インク液滴２０が正常に吐出方向１８に吐出されると、そのインク液滴２０が検出光束１５ａ，１５ｂを順次通過して瞬間的に遮光する。その遮光後、インク液滴２０は、吐出状態検出ユニット９に設けられた不図示のインク吸収体に着弾して吸収される。
【００３０】
インク液滴２０が検出光束１５ａ，１５ｂを遮光することにより、受光素子１２の受光量が変化（減少）し、その出力が変化する。その出力が不図示の信号処理回路で増幅されるなどして検出信号に変換される。その検出信号の波形によりインク液滴の吐出／不吐出、ヨレ吐出、及び吐出速度が検出される。
【００３１】
図５は吐出状態検出時に吐出周波数１ｋＨｚで記録ヘッド８の各ノズル８１を駆動したときの各ノズル８１の駆動信号１６と吐出状態の検出信号１７を示している。検出信号１７は吐出状態が正常である場合の信号を示している。縦軸の電圧レベルは単位となる破線間ごとのレベル差を２Ｖとして示してある。横軸の時間は単位となる破線間ごとの時間を１００μｓとして示してある。ここでは、駆動信号１６は３．３ＶのＣＭＯＳ負論理信号とし、縦軸に符号Ｃｈ１の矢印で示す電圧レベルを０Ｖとして示してある。この駆動信号１６が３．３Ｖから０Ｖにたち下がるときで２Ｖを通過するときにトリガーがかかり、ノズル内のヒータの発熱でインクが加熱されてインク液滴の吐出が開始される。
【００３２】
また、検出信号１７は、符号Ｃｈ２の矢印で示す電圧レベルを０Ｖとして示してある。ここでは検出信号１７は受光素子１２の受光量の低下に応じて電圧が低下するようになっており、吐出開始後、まず符号１７ｂで示す第１の変化部分で約−４Ｖまで低下している。この第１の変化部分１７ｂは、吐出されたインク液滴がアパーチャ１４ａの前方を通過して検出光束１５ａを遮光したことを示している。その後、検出信号１７は−１Ｖ付近まで戻り、さらに符号１７ｃで示す第２の変化部分で再び−３Ｖ以下まで低下する。この第２の変化部分１７ｃは、吐出されたインク液滴がアパーチャ１４ｂの前方を通過して検出光束１５ｂを遮光したことを示している。このような第１と第２の変化部分１７ｂ，１７ｃを有する検出信号１７の電圧の変化により、駆動信号１７の立ち下がりで駆動された１つのノズルからインク液滴が吐出されたことを検出できる。
【００３３】
また、駆動された１つのノズルからインク液滴が吐出されなかった場合は、検出光束１５ａ，１５ｂが共に遮光されないので、駆動信号１７に第１の変化部分１７ｂも第２の変化部分１７ｃも共に現れない。これにより、前記１つのノズルからインク液滴が吐出されなかったことを検出できる。
【００３４】
また前記１つのノズルからのインク液滴の吐出がヨレ吐出であって、その吐出方向が正常な吐出方向１８に対してアパーチャ１４ａ，１４ｂの幅Ｗ（検出光束１５ａ，１５ｂの幅）方向に所定角度θmin以上ずれていると、吐出されたインク液滴が検出光束１５ａは通過して遮光するが検出光束１５ｂは避けて遮光しないことになる。この場合、検出信号１７に第１の変化部分１７ｂは現れるが第２の変化部分１７ｃは現れないことになる。これによってヨレ吐出を検出できる。なお、上記の所定角度θminを以下では最小ヨレ検出角度という。アパーチャ１４ａ，１４ｂの幅ＷとピッチＰの寸法の設定を変更することにより、最小ヨレ検出角度θminを変更してヨレ吐出の検出精度を調整することができる。また、特許文献２のように吐出状態検出手段を複数組設ける従来の構成に比べてピッチＰに対応する２本の検出光束の間隔をかなり小さくできるので、ヨレ吐出の検出を高精度に行うことができる。
【００３５】
また、吐出されたインク液滴の吐出速度は、検出信号１７における第１と第２の変化部分１７ｂ，１７ｃのそれぞれの谷底間の時間Ｔ１に基づいて検出することができる。この時間Ｔ１は、アパーチャ１４ａ，１４ｂのピッチＰ（検出光束１５ａ，１５ｂのピッチ）の間を通過するインク液滴の通過時間である。この通過時間Ｔ１とピッチＰからインク液滴の吐出速度を算出できる。例えば、通過時間Ｔ１を図５における１５０μｓとし、ピッチＰを１．５ｍｍとすると、吐出速度は、
１．５ｍｍ÷１５０μｓ＝１００００ｍｍ／ｓ（＝１０ｍ／ｓ）
と算出できる。このようにして吐出速度を検出することができ、吐出速度の検出値が設計値に対して許容範囲内にあるか否かにより、インク液滴の吐出が正常に行われているか否かを判断できる。
【００３６】
以上のようにして、１列目のノズル列の各ノズルについて順次、吐出／不吐出、ヨレ吐出、及び吐出速度の検出を行い、１列目の全ノズルについて検出が終了したら、記録ヘッド８を図３の位置から主走査方向Ａにノズル列のピッチの分だけ移動させる。すなわち、ノズル列の２列目が検出光束１５ａ，１５ｂの真上になる位置に移動させる。以下、同様にして２列目以降の各ノズル列のノズルについて検出を行う。
【００３７】
以上のような本実施例によれば、１つずつ１組だけの発光素子１１と受光素子１２、及び絞り板１３，１４からなり、絞り板１３には１つのアパーチャ１３ａを、また、絞り板１４には２つのアパーチャ１４ａ，１４ｂを形成しただけの簡単で安価に実現でき、スペースも取らない構成により、記録ヘッド８の各ノズル８１からのインク液滴の吐出／不吐出の検出のみならず、ヨレ吐出と吐出速度の検出も高精度に行なうことができる。また、吐出状態検出ユニット９を小型化することができ、ひいてはインクジェット記録装置を小型化することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例１では、図４に示した絞り板１４のアパーチャ１４ａと１４ｂの幅（長辺の長さ）Ｗは同一とした。これに対して、図６に実施例２として示すように、アパーチャ１４ａの幅Ｗ１とアパーチャ１４ｂの幅Ｗ２を異なるものとし、Ｗ１＞Ｗ２としてもよい。
【００３９】
ここで、アパーチャ１４ａの幅Ｗ１を実施例１での幅Ｗと同じとし、アパーチャ１４ａ，１４ｂの高さ及び配置も実施例１と同じとすれば、実施例１より最小ヨレ検出角度θminが小さくなり、より厳しいヨレ吐出検出が可能になる。
【実施例３】
【００４０】
また、実施例３として図７に示すように、アパーチャ１４ａの幅Ｗ１をアパーチャ１４ｂの幅Ｗ２より小さくしてもよい。ここで、アパーチャ１４ａの幅Ｗ１を実施例１の幅Ｗと同じとし、アパーチャ１４ａ，１４ｂの高さ及び配置も実施例１と同じとすれば、実施例１より最小ヨレ検出角度θminが大きくなり、より寛容なヨレ吐出検出が可能になる。
【実施例４】
【００４１】
実施例１〜３では、絞り板１４に２つのアパーチャ１４ａ，１４ｂをインク液滴の吐出方向１８に間隔を置いて並ぶように形成するものとした。これに対して、絞り板１４に３つ以上のアパーチャを吐出方向１８に間隔を置いて並ぶように形成するものとしてもよい。その場合、前記３つ以上のアパーチャを介して、発光素子１１からの光で３本以上の光束が受光素子１２に入射し、その光束のそれぞれが正常な吐出方向１８に吐出されたインク液滴により遮光されるものとする。そうすれば、基本的に実施例１と同様にして、インク液滴の吐出／不吐出、ヨレ吐出、及び吐出速度の検出を行うことができる。
【００４２】
また、３つ以上のアパーチャにおいて、記録ヘッド８の吐出口形成面８ａに近い順で、第１と第２のアパーチャをインク液滴の吐出速度検出用として使用し、第３以降のアパーチャをヨレ吐出検出用として使用することもできる。その場合、第１と第２のアパーチャの幅、及び第３以降のアパーチャの幅のそれぞれを個別の検出用途に最適な幅に設定することで、吐出速度とヨレ吐出の検出をより精度良く行うことが可能になる。
【００４３】
以上説明した各実施例において、絞り板１４のアパーチャ１４ａ，１４ｂの形状は、矩形としたが、厳密に矩形でなくても、対向する２つの長辺が平行ないし略平行である略矩形の形状でもよい。また、アパーチャ１４ａ，１４ｂの配置でそれぞれの長辺が吐出方向１８に対して厳密に垂直でなくて略垂直であるものとしてもよい。また、絞り板１３のアパーチャ１３ａの形状は矩形でなくてもよく、その数も絞り板１４のアパーチャと同数の複数でもよい。また、発光素子１１を複数設ける構成も可能である。ただし、発光素子も１つだけ設ける方が構成が簡単で安価に実現でき、スペースも取らない。
【００４４】
また、本発明は、実施例で説明したバブルジェット（商標名）方式以外の例えば圧電素子を利用した方式などのインクジェット記録装置におけるインク液滴の吐出状態検出に関わる構成にも適用できることは勿論である。さらに、本発明は、インク液以外の液滴、例えば反応液、薬液、或いは乾燥すると導電体になる液体などの液滴を吐出する液滴吐出装置における液滴吐出部からの液滴吐出状態の検出に関わる構成にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施例１におけるインクジェット記録装置の構成の概略を示す縦断正面図、（ｂ）は同装置の縦断側面図である。
【図２】同装置の記録ヘッドからのインク液滴吐出状態を検出する手段の構成とその配置を示す説明図である。
【図３】図２中の記録ヘッドの下面側に向かって見たインク液滴吐出状態の検出手段の構成とその配置などの説明図である。
【図４】図２，３中の受光素子側の絞り板に形成された２つのアパーチャの形状、寸法、及び配置などを示す発光素子側から見た絞り板の正面図である。
【図５】実施例１における記録ヘッドのノズルの駆動信号とインク液滴吐出状態の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図６】実施例２の受光素子側の絞り板に形成された２つのアパーチャの形状、寸法、及び配置などを示す絞り板の正面図である。
【図７】実施例３の受光素子側の絞り板に形成された２つのアパーチャの形状、寸法、及び配置などを示す絞り板の正面図である。
【図８】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッドからのインク液滴吐出状態を検出する手段の構成とその配置を示す説明図である。
【図９】図８中の受光素子側の絞り板に形成された１つのアパーチャの形状、寸法、及び配置などを示す絞り板の正面図である。
【図１０】従来のインクジェット記録装置における記録ヘッドのノズルの駆動信号とインク液滴吐出状態の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  インクジェット記録装置
２  キャリッジ
３  ガイド軸
４  プラテン
５  紙送りローラ
６  ワイパー
７  回復ユニット
８  記録ヘッド
８ａ  吐出口形成面
８１  ノズル
９  吐出状態検出ユニット
１１  発光素子
１２  受光素子
１３，１４  絞り板
１３ａ，１４ａ，１４ｂ  アパーチャ
１５ａ，１５ｂ  検出光束
１６  駆動信号
１７  インク液滴吐出状態の検出信号
１８  インク液滴の正常な吐出方向
２０  インク液滴
【図１】
2006346906.tif 000003
【図２】
2006346906.tif 000004
【図３】
2006346906.tif 000005
【図４】
2006346906.tif 000006
【図５】
2006346906.tif 000007
【図６】
2006346906.tif 000008
【図７】
2006346906.tif 000009
【図８】
2006346906.tif 000010
【図９】
2006346906.tif 000011
【図１０】
2006346906.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月19日(2006.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出装置の液滴吐出部から吐出された液滴が通過する領域を挟んで対向するように発光素子と受光素子が配置され、該発光素子から受光素子に向かって前記領域を横切るように照射された光が前記吐出された液滴に遮光されることによる受光素子の受光量の変化に応じた出力の変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置であって、
前記受光素子が１つだけ設けられると共に、
該受光素子の発光素子と対向する前面近傍に、複数のアパーチャが前記液滴の吐出方向に間隔を置いて並ぶように形成された１枚の絞り板が設けられ、
該絞り板の複数のアパーチャを通して、前記発光素子からの光でそれぞれ前記吐出された液滴に遮光される複数本の光束が受光素子に入射するようにしたことを特徴とする液滴吐出状態検出装置。
【請求項２】
前記発光素子が１つだけ設けられると共に、
該発光素子の受光素子と対向する前面近傍に、アパーチャが１つだけ形成された１枚の絞り板が設けられ、
該絞り板の１つのアパーチャを通して、発光素子からの光が受光素子側へ照射されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項３】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれ形状が細長い矩形であって、それぞれの矩形の長辺が前記液滴の吐出方向に対して垂直ないし略垂直になるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項４】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれの矩形の長辺の長さが同じであることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項５】
前記受光素子の前面近傍に設けられた絞り板の複数のアパーチャは、それぞれの矩形の長辺の長さが異なることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項６】
インクジェット記録装置の記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出状態を検出するように構成されたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置。
【請求項７】
液滴を吐出する液滴吐出部と、
該液滴吐出部からの液滴の吐出状態を検出する請求項１から５までのいずれか１項に記載の液滴吐出状態検出装置と
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液滴吐出状態検出装置を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
液滴吐出装置の液滴の吐出状態を検出する液滴吐出状態検出装置であって、
１つの発光部と、
複数の受光部を有し、
複数の受光部からの出力により液滴の吐出方向を検出することを特徴とする液滴吐出状態検出装置。