(57)【要約】 【課題】  １対の発光素子と受光素子とを使用して、液滴の吐出状態における異常の有無を検出することのできる液滴の吐出状態検出方法を提供する。【解決手段】  発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わる吐出ノズルからインクの液滴を吐出させ、液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で受光検出し（ａ１）、検出した受光量と予め定める第１閾値とを比較し（ａ２）、検出した受光量と予め定める第２閾値とを比較し（ａ４）、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の吐出状態が正常であると判定し（ａ６）、それ以外のときは液滴の吐出状態が異常と判定する（ａ３，ａ５）。【選択図】      図３
2006044000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第１閾値とを比較するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第２閾値とを比較するステップと、
該受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の吐出状態が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法。
【請求項２】
液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップが複数回繰返されることを特徴とする請求項１記載の液滴の吐出状態検出方法。
【請求項３】
第１閾値および第２閾値は、
単位時間あたりに吐出される液滴の数である吐出周波数に応じて可変に定められることを特徴とする請求項１または２記載の液滴の吐出状態検出方法。
【請求項４】
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第１閾値とを比較するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第２閾値とを比較するステップと、
該受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値と等しいとき、液滴の吐出状態が正常であると判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも速いと判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値未満であるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも遅いと判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法。
【請求項５】
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第１光量を受光素子で検出するステップと、
ノズルの位置を液滴の吐出方向に平行な方向に移動させるステップと、
前記光束の中を通過するように移動後のノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第２光量を受光素子で検出するステップと、
検出した第１光量と第２光量とを比較するステップと、
第１光量と第２光量とが等しいとき、吐出された液滴の飛翔経路が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法。
【請求項６】
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第１光量を受光素子で検出するステップと、
発光素子と受光素子とを対向させた状態で、液滴の吐出方向に平行な方向に移動させるステップと、
移動後の発光素子から出射され受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第２光量を受光素子で検出するステップと、
検出した第１光量と第２光量とを比較するステップと、
第１光量と第２光量とが等しいとき、吐出された液滴の飛翔経路が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置などにおける液滴の吐出状態検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置は、インクジェットヘッドに形成された微細なノズルから、たとえば記録紙などの塗布対象に向けて微小な液滴を吐出するものであり、画像記録などに用いられている。インクジェット装置においては、ノズル面への塵埃の付着、ノズル面の乾燥、液の粘度上昇などによって、液滴の不吐出、液滴飛翔速度の変化、液滴飛翔方向の変化などのように、液滴の吐出状態が異常になることがある。液滴の吐出状態が異常なままでインクジェット装置の使用を継続すると、画像を正確に記録できないなどの悪影響が現れる。したがって、インクジェット装置を使用する前には、吐出状態を検出し、正常であることを確認することが望ましく、また異常があるときには対処したうえで使用することが望ましい。
【０００３】
インクジェット装置における液滴の不吐出を検出する従来技術として、たとえば発光素子と受光素子との対を用い、発光素子から出射されて受光素子に到達する光束中を通過するように液滴を吐出させ、受光素子による受光量の低下が検出されない場合、液滴が不吐出であると判断するものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、単にインク吐出の有無を判断するのみであり、インクの吐出状態が正常であるのか否かまでは判断することができないという問題がある。
【０００５】
もう一つの従来技術では、液滴の不吐出だけでなく、液滴の吐出状態における飛翔速度の異常、また飛翔方向の異常をも検出する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２では、光学ビームを発生させる発光装置と、光学ビームを受光する受光装置とを複数対並列して設け、並列して形成される複数の光束中を順次通過するように液滴を吐出させ、各受光装置が受光する受光量の差異から液滴の飛翔方向の異常を検出し、また各受光装置が、受光量の受光量低下を検出する時刻の差である時間差から液滴の飛翔速度を測定する。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示される技術においては、発光素子と受光素子との対を複数使用するので、１対だけを使用する場合に比べて広い設置スペースが必要であるという問題がある。また、狭い設置スペースに複数の発光素子と受光素子との対を設置した場合、各対の受光素子同士の間における受光量低下を検出する時間差は極めて短くなるので、液滴の飛翔速度測定に高い時間分解能が必要になるという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−９４９４６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】
【０００９】
本発明の目的は、１対の発光素子と受光素子とを使用して、液滴の不吐出、飛翔速度の異常、飛翔経路の異常を検出することのできる液滴の吐出状態検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第１閾値とを比較するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第２閾値とを比較するステップと、
該受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の吐出状態が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法である。
【００１１】
また本発明は、液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップが複数回繰返されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、第１閾値および第２閾値は、
単位時間あたりに吐出される液滴の数である吐出周波数に応じて可変に定められることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第１閾値とを比較するステップと、
受光素子で検出した受光量と予め定める第２閾値とを比較するステップと、
該受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値と等しいとき、液滴の吐出状態が正常であると判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも速いと判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値未満であるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも遅いと判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法である。
【００１４】
また本発明は、発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第１光量を受光素子で検出するステップと、
ノズルの位置を液滴の吐出方向に平行な方向に移動させるステップと、
前記光束の中を通過するように移動後のノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第２光量を受光素子で検出するステップと、
検出した第１光量と第２光量とを比較するステップと、
第１光量と第２光量とが等しいとき、吐出された液滴の飛翔経路が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法である。
【００１５】
また本発明は、発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにインクジェット装置に備わるノズルからインクの液滴を吐出させ、受光素子が受光する光量変化に基づいて液滴の吐出状態を検出する方法であって、
発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第１光量を受光素子で検出するステップと、
発光素子と受光素子とを対向させた状態で、液滴の吐出方向に平行な方向に移動させるステップと、
移動後の発光素子から出射され受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させるステップと、
液滴が光束中を通過するときの第２光量を受光素子で検出するステップと、
検出した第１光量と第２光量とを比較するステップと、
第１光量と第２光量とが等しいとき、吐出された液滴の飛翔経路が正常であると判定するステップとを含むことを特徴とする液滴の吐出状態検出方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１対の発光素子と受光素子を使用し、発光素子から出射されて受光素子で受光される光束の中を通過するようにノズルからインクの液滴を吐出させ、液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出し、検出した受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の吐出状態が正常であると判定する。このように、液滴の吐出状態を１対の受発光素子によって判定することができるので、受発光素子の設置に関する取合いの問題を解消することができる。
【００１７】
また本発明によれば、液滴が光束中を通過するときの光量を受光素子で検出するステップを複数回繰返すので、受光量の検出精度を向上することができる。
【００１８】
また本発明によれば、第１閾値および第２閾値は、吐出周波数に応じて可変に定めることができるので、任意の吐出周波数に対して液滴の吐出状態を判定することが可能になる。
【００１９】
また本発明によれば、受光素子による受光量が、第１閾値未満でありかつ第２閾値と等しいとき、液滴の吐出状態が正常であると判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値超えであるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも速いと判定し、第１閾値未満でありかつ第２閾値未満であるとき、液滴の飛翔速度が予め定める基準速度よりも遅いと判定する。このように、１対の受発光素子によって液滴の飛翔速度の正常と異常とを判定することができるので、狭い設置スペースであっても液滴の飛翔速度の状態を正確に検出することができ、また受光量の測定に高い時間分解能を必要としないので、安価な受光素子を使用することが可能になる。
【００２０】
また本発明によれば、ノズルの位置を液滴の吐出方向に平行な方向に移動させる前後において、光束中に液滴を通過させて第１および第２光量を測定し、第１光量と第２光量とが等しいとき、飛翔経路が正常であると判定し、また受発光素子を対向させたまま液滴の吐出方向に平行な方向に移動させる前後において、光束中に液滴を通過させて第１および第２光量を測定し、第１光量と第２光量とが等しいとき、飛翔経路が正常であると判定する。このように、１対の受発光素子によって液滴の飛翔経路の正常と異常とを判定することができるので、狭い設置スペースであっても液滴の飛翔経路の状態を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の液滴の吐出状態検出方法に好適に用いられる吐出状態検出装置１の構成を簡略化して示す系統図である。
【００２２】
吐出状態検出装置１は、インクジェット装置に備わる吐出ヘッド２から吐出されるインクなどの液滴の吐出状態を検出判定するものであり、略平行な光束３を出射する発光素子４と、発光素子４から出射される光束３を受光する受光素子５と、受光素子５によって検出される受光量検出結果に基づいて、演算および吐出状態の判定を行うコンピュータ６とを含む構成である。
【００２３】
インクジェット装置に備わる吐出ヘッド２は、吐出ヘッド２を被塗布物に対して所望の位置へ搬送する搬送手段（不図示）に装着され、そのヘッド内部には、ノズルに連通する液室にピエゾ素子が併設され、ピエゾ素子に対する印加電圧を変化させることによって液室の容積を変化させて液滴の吐出が行われる。なお、吐出ヘッド２に対するインクなどの液の供給は、吐出ヘッド２に接続される不図示のチューブを介し、不図示のインクタンクから行なわれる。
【００２４】
インクジェット装置の吐出ヘッド２は、ピエゾ方式による液滴吐出に限定されることなく、液室にヒーターを併設し、ヒーターで液室内の液体を加熱して気泡を発生させることによって液滴の吐出が行われる方式を使用しても良い。
【００２５】
発光素子４は、たとえばレーザダイオードが用いられる。なお発光素子４には、レーザダイオードの代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ）またはランプなど任意の光源とレンズとを組み合わせ、平行光線を出射するようにしたものを用いても良い。受光素子５は、フォトダイオードが用いられる。なお受光素子５として、フォトダイオードの代わりにフォトトランジスタを用いても良い。また、発光素子４と受光素子５とが一体となったフォトインタラプタを用いても良い。
【００２６】
コンピュータ６は、処理回路である中央処理装置（ＣＰＵ）が搭載される処理回路部６ａと、たとえばキーボード、マウスなどからなる入力部６ｂと、液晶ディスプレイなどの表示部６ｃとを含む構成であり、不図示のメモリに予めストアされる動作制御プログラムに従い、インクジェット装置および吐出状態検出装置１の全体動作を制御する。たとえば、コンピュータ６は、インクジェット装置の搬送手段の動作制御信号を出力し、また吐出ヘッド２からインクの液滴を吐出する際の制御信号を吐出ヘッド２へ送信し、受光量に応じて受光素子５から出力される電気信号を受信して受光量を検出し、検出した受光量をメモリ内に予めストアされる各閾値と比較演算して液滴の吐出状態を判定するなどの動作を行う。
【００２７】
図２は、本発明の液滴の吐出状態検出方法の概要を説明するフローチャートである。ステップｓ０のスタートでは、インクジェット装置および吐出状態検出装置１の電源スイッチがＯＮで動作可能な状態である。ステップｓ１では、コンピュータ６の制御指令に従い、インクジェット装置の搬送手段が、吐出ヘッド２から吐出される液滴が光束３中を通過することのできる位置、すなわち液滴の飛翔経路が光束３と交わることのできるような位置へ吐出ヘッド２を移動させる。ステップｓ２では、コンピュータ６の制御指令に従い、吐出ヘッド２のノズルから液滴の吐出が開始される。
【００２８】
ステップｓ３では、吐出ヘッド２から吐出された液滴が、発光素子４から出射されて受光素子５で受光される光束３を部分的に遮ることによって光量が変化し、該光量が受光素子５で受光される。受光素子５で検出された受光量は、電気信号としてコンピュータ６に送信される。コンピュータ６では、本発明の各実施態様ごとに詳細を後述する受光量に基づく吐出状態の判定を行う。
【００２９】
ステップｓ４では、コンピュータ６の制御指令に従い、吐出ヘッド２が液滴の吐出を停止し、ステップｓ５へ進んで吐出状態の検出動作が終了する。
【００３０】
この図２に示すフローチャートにおけるステップｓ３は、本発明の主旨である吐出状態の判定目的に応じて各種の態様をとることが可能であり、各態様ごとの動作の詳細について以下に説明する。
【００３１】
図３は、本発明の実施の第１態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。図３を参照して実施の第１態様について説明する。
【００３２】
ステップａ１では、先の図２のステップｓ２で光束３を通過するように吐出された液滴が部分的に遮る光束の光量を受光素子で受光検出し、検出された受光量の電気信号がコンピュータ６へ送信され、受光量として測定される。
【００３３】
ステップａ２では、コンピュータ６が、メモリに予めストアされている第１閾値Ｔ１を読出し、検出した受光量と第１閾値Ｔ１とを比較し、受光量が第１閾値未満であるか否かが判断される。ここで、コンピュータ６による受光量と閾値との比較とは、受光量と閾値との差（＝受光量−閾値）を演算し、差が、正値であれば受光量が閾値超えであると判断し、零（０）であれば受光量が閾値に等しいと判断し、負値であれば受光量が閾値未満であると判断することを言う。
【００３４】
また第１閾値Ｔ１は、光束３が液滴によって全く遮られることなく受光素子５に照射された場合の受光量と、液滴の吐出が正常に行なわれ該液滴によって光束３が遮られた場合の受光量との間の値に設定される。したがって、受光量が第１閾値Ｔ１以上である場合、光束３を液滴が遮っていないということであり、コンピュータ６は、吐出ヘッド２のノズルから液滴が吐出されていない（不吐出）と判定する。
【００３５】
受光量が、第１閾値Ｔ１未満であるときステップａ４へ進み、第１閾値Ｔ１以上であるとき、ステップａ３へ進む。ステップａ３では、コンピュータ６は、液滴が不吐出であると判定し、先の図２に示すステップｓ４へ進む。
【００３６】
ステップａ４では、コンピュータ６が、メモリに予めストアされている第２閾値Ｔ２を読出し、検出した受光量と第２閾値Ｔ２とを比較し、受光量が第２閾値超えであるか否かが判断される。第２閾値Ｔ２は、液滴の吐出が正常に行なわれて光束３が遮られた場合の受光量よりも小さい値である。受光量が第２閾値Ｔ２以下である場合、ステップａ５へ進み、コンピュータ６は、光束３を一度に遮る液滴の数が増加したとみなし、液滴の吐出が異常すなわち液滴の飛翔速度が低下していると判定し、さらに先のステップｓ４へ進む。
【００３７】
図４は、液滴の飛翔速度低下を説明する図である。図４を参照し、受光量が第２閾値Ｔ２以下であり、液滴の飛翔速度が低下した状態を説明する。図４は、液滴１１が光束３内を通過する状態を、光束３の光軸に対する垂直断面において見た図である。図４（ａ）は、吐出ヘッド２から吐出される液滴１１が正常な飛翔速度である状態を示し、光束３を遮っている液滴１１の数は２個である。図４（ｂ）は、図４（ａ）と吐出周波数が同一であるけれども、液滴１１の飛翔速度が正常な速度の２分の１となったときの状態を示し、光束３を遮っている液滴１１の数は４個である。ここで、吐出周波数とは、単位時間当たりに吐出する液滴の数のことと定義する。
【００３８】
液滴１１の飛翔速度が遅くなると、連続して吐出された液滴の間隔が狭くなるので、光束３を一度に遮る液滴１１の数が増加し、結果として受光素子５によって検出される受光量が減少する。そこで、吐出周波数が一定に維持されているにも関らず、受光量が第２閾値Ｔ２以下である場合を異常と判断することができる。このように、１対の発光素子４と受光素子５とだけを用いて、液滴の飛翔速度低下の検出が可能になる。
【００３９】
一方、ステップａ４で受光量が第２閾値Ｔ２超えであると判断された場合、液滴の吐出が正常であると判定し、先のステップｓ４へ進む。ステップｓ４以降は、前述の図２における説明どおりにステップｓ５のエンドへ進み、液滴の吐出状態の判定が確定し、吐出状態検出動作が終了する。
【００４０】
また受光量を測定するステップａ１を繰返し連続して実行し、コンピュータ６において得られた受光量を繰返し回数で除算して算術平均したものを検出受光量として用いても良い。こうすることによって、受光量の測定値に含まれるノイズを低減することができる。
【００４１】
吐出状態検出動作が終了し、吐出異常（液滴の不吐出または飛翔速度低下）が検出された場合、インクジェット装置に備えられる異常回復手段を用いて、液の強制押し出し、ノズル面のワイピングなどの吐出異常回復処理を施し、その後再度吐出状態検出を行い、吐出異常が回復されたか否かを確認することが好ましい。
【００４２】
また、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２とは、吐出周波数に応じて変えることができる。図５は、飛翔速度が同一で吐出周波数が異なる液滴１１が光束３を遮る状態を示す図である。図５は、先の図４と同様に光束３の光軸に垂直な断面において見た図である。
【００４３】
図５（ａ）は、吐出周波数（Ｆ）で吐出ヘッド２から吐出される液滴１１が、光束３を遮る状態を示し、光束３を一度に遮る液滴１１の数は２個である。図５（ｂ）は、吐出周波数（Ｆ／２）で吐出ヘッド２から吐出される液滴１１が、光束３を遮る状態を示し、光束３を一度に遮る液滴１１の数は１個である。図５（ｃ）は、吐出周波数（２Ｆ）で吐出ヘッド２から吐出される液滴１１が、光束３を遮る状態を示し、光束３を一度に遮る液滴１１の数は４個である。このように、吐出周波数を変化させると、吐出周波数に応じて光束３を一度に遮る液滴１１の数が変化するので、液滴１１が正常に吐出されているときの受光量は、吐出周波数によって異なる。
【００４４】
したがって、液滴１１が正常に吐出されている範囲を示す指標値である第１および第２閾値Ｔ１，Ｔ２は、液滴１１の吐出に使用する吐出周波数に応じて適正範囲になるように可変に設定しなければならない。すなわち、高い吐出周波数で液滴１１の吐出を行う場合、第１閾値Ｔ１および第２閾値Ｔ２を低く設定し、低い吐出周波数で液滴１１の吐出を行う場合、第１閾値Ｔ１および第２閾値Ｔ２を高く設定して吐出状態検出を行う。このことによって、任意の吐出周波数において、液滴の正常な吐出状態を検出することが可能となる。
【００４５】
図６は、本発明の実施の第２態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。図６を参照して実施の第２態様について説明する。
【００４６】
ステップｂ１は、先の図３におけるステップａ１と同じ状態にあるので説明を省略する。ステップｂ２も先の図３におけるステップａ２と同様の動作であり、コンピュータ６が、メモリに予めストアされている第１閾値Ｔ１を読出し、検出した受光量と第１閾値Ｔ１とを比較し、受光量が第１閾値未満であるか否かが判断される。判断結果が否定で、受光量が第１閾値Ｔ１以上である場合、光束３を液滴が遮っていないということであり、ステップｂ３へ進み、コンピュータ６は、液滴が不吐出と判定する。受光量が、第１閾値Ｔ１未満であるときステップｂ４へ進む。
【００４７】
ステップｂ４では、コンピュータ６が、メモリに予めストアされているもう一つの第２閾値Ｔ４を読出し、検出した受光量ともう一つの第２閾値Ｔ４とを比較し、受光量がもう一つの第２閾値Ｔ４以上であるか否かが判断される。もう一つの第２閾値Ｔ４は、液滴の吐出が正常に行なわれて光束３が遮られた場合の受光量に等しい値である。
【００４８】
なお、もう一つの第２閾値Ｔ４は、範囲を有するように設定されることが好ましい。もう一つの第２閾値Ｔ４が、ポイント値であると、正常と判定される状態が必要以上に制限されるので、実操業に適さないからである。
【００４９】
受光量が、もう一つの第２閾値Ｔ４以上であるときステップｂ５へ進み、もう一つの第２閾値Ｔ４未満であるときステップｂ８へ進む。ステップｂ８では、コンピュータ６は、光束３を一度に遮る液滴の数が増加したとみなし、液滴の吐出が異常すなわち液滴の飛翔速度が低下していると判定し、さらに先のステップｓ４へ進む。
【００５０】
ステップｂ５では、さらに受光量がもう一つの第２閾値Ｔ４と等しいか否かが判断される。受光量がもう一つの第２閾値Ｔ４と等しいとき、ステップｂ６へ進み、コンピュータ６は、液滴の吐出が正常すなわち液滴の飛翔速度が正常と判定し、さらに先のステップｓ４へ進む。受光量がもう一つの第２閾値Ｔ４超えであるときステップｂ７へ進み、コンピュータ６は、光束３を一度に遮る液滴の数が減少したとみなし、液滴の吐出が異常すなわち液滴の飛翔速度が上昇していると判定し、さらに先のステップｓ４へ進む。
【００５１】
ここで、液滴の飛翔速度が正常とは、吐出された液滴の速度が、被塗布物の種類、インクの特性、ノズル径などに応じて、インクジェット方式による塗布を行うのに好適な液滴の吐出速度として予め定められる基準速度と等しい、通常は範囲を有して定められるので基準範囲内にあることである。したがって、液滴の飛翔速度が低下するとは、基準速度よりも遅くなることであり、液滴の飛翔速度が上昇するとは、基準速度よりも速くなることである。
【００５２】
ステップｓ４以降は、前述の図２における説明どおりにステップｓ５のエンドへ進み、液滴の吐出状態の判定が確定し、吐出状態検出動作が終了する。
【００５３】
図７は、同一の吐出周波数で吐出ヘッド２から異なる飛翔速度で吐出された液滴１１が光束を通過する状態を示す図である。図７を参照して液滴１１の飛翔速度の判定について説明する。図７（ａ）は、正常な飛翔速度で液滴１１が吐出されている状態を示す。正常な飛翔速度の場合、光束３を一度に遮る液滴の数は２個である。図７（ｂ）は、吐出された液滴１１の飛翔速度が正常の場合に対して２倍となったときの状態を示す。２倍の飛翔速度の場合、光束３を一度に遮る液滴１１の数は１個に減少する。図７（ｃ）は、吐出された液滴１１の飛翔速度が正常の場合に対して２分の１になったときの状態を示す。２分の１の飛翔速度の場合、光束３を一度に遮る液滴１１の数は４個に増加する。
【００５４】
このように、液滴１１の飛翔速度が変化すると、飛翔速度の増減に応じて光束３を一度に遮る液滴１１の数が変化するので、液滴１１で遮られる光束の光量を測定し、予め定める閾値と比較することによって、液滴１１の飛翔速度が正常であるか否かを判定することができる。
【００５５】
吐出状態検出動作が終了し、吐出異常（液滴の不吐出または飛翔速度の異常）が検出された場合、インクジェット装置に備えられる異常回復手段を用いて、吐出異常回復処理が実行される。たとえば、液滴の不吐出が検出された場合、液の強制押出し、ノズル面のワイピングなどの処理が施される。液滴の飛翔速度異常が検出された場合、飛翔速度が正常になるように吐出ヘッドの制御パラメータ、たとえばピエゾ素子を用いる方式の吐出ヘッドでは、ピエゾ素子に対する印加電圧を変化させてその振幅を変えることによって、飛翔速度を変える処理が施される。液滴の飛翔速度低下が検出された場合、ピエゾ素子の振幅が大きくなるように制御パラメータを変更して飛翔速度を上昇させる。逆に、液滴の飛翔速度上昇が検出された場合、ピエゾ素子の振幅が小さくなるように制御パラメータを変更して飛翔速度を低下させる。
【００５６】
このように吐出異常回復処理を施した後、再度吐出状態検出を行い、吐出異常が回復されたか否かを確認することが好ましい。
【００５７】
図８は、本発明の実施の第３態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。図８を参照して実施の第３態様について説明する。
【００５８】
ステップｃ１は、先の図３におけるステップａ１と同じ状態にあるので説明を省略する。ただし、このステップｃ１において、受光素子５で検出される第１光量を第１受光量Ｉ１と呼ぶ。ステップｃ２では、液滴の吐出方向に平行な方向に吐出ヘッドを予め定める距離だけ移動させる。ここで言う液滴の吐出方向とは、吐出ヘッドにおける設計上の定められた液滴の飛翔経路のことであり、ノズルの指向方向の延長方向に該当する。
【００５９】
ステップｃ３では、吐出ヘッドを移動した後、再度光束中を通過するように液滴を吐出して第２光量を測定する。このとき受光素子５で検出される第２光量を、第２受光量Ｉ２と呼ぶ。ステップｃ４では、コンピュータ６が、第１受光量Ｉ１と第２受光量Ｉ２とを比較し、等しいか否かを判断する。第１受光量Ｉ１と第２受光量Ｉ２とが等しいとき、ステップｃ５へ進み、ステップｃ５では、コンピュータ６が、液滴の飛翔方向を正常と判定する。第１受光量Ｉ１と第２受光量Ｉ２とが等しくないとき、ステップｃ６へ進み、ステップｃ６では、コンピュータ６が、液滴の飛翔方向を異常と判定する。
【００６０】
図９は同一の吐出周波数および同一の飛翔速度の液滴１１が正常な飛翔経路で光束３を遮る状態を示す図であり、図１０は同一の吐出周波数および同一の飛翔速度の液滴１１が異常な飛翔経路で光束３を遮る状態を示す図である。図９および図１０を参照して液滴の飛翔経路の判定について説明する。なお、図９および図１０中に示す仮想線１２は、前述した液滴の正常な飛翔経路を示す軸である。
【００６１】
図９（ａ）は液滴１１が正常な飛翔方向に吐出されている場合であり、光束３を一度に遮る液滴の数は４個である。一方図１０（ａ）は液滴１１が異常な飛翔方向に吐出されている場合であるけれども、光束３を一度に遮る液滴の数は４個であり、液滴が正常な飛翔方向に吐出されている場合と全く変わらない。したがって、図９（ａ）の場合と図１０（ａ）の場合とについて受光量を測定すると、その値が同じであり、いずれの場合も吐出状態は正常と判定される。したがって、本実施態様では、吐出ヘッド２を正常な飛翔経路方向（軸１２の延びる方向）に移動させることによって、吐出状態の検出精度を向上する。
【００６２】
すなわち、図９（ｂ）および図１０（ｂ）は、図９（ａ）および図１０（ａ）の状態から、吐出ヘッド２を軸１２方向に光束３から離れる方向へ移動させた状態を示す図である。液滴１１の飛翔経路が正常である図９（ｂ）では、光束３を一度に遮る液滴の数は４個であり、図９（ａ）の場合と変わらないので、吐出ヘッド２を移動させても測定される受光量が変化しない。しかしながら、液滴１１の飛翔経路が異常である図１０（ｂ）では、光束３を一度に遮る液滴の数は図１０（ａ）の場合に比べて減少して２個になるので、吐出ヘッド２を移動させると測定される受光量が増加する。
【００６３】
このように液滴１１の飛翔方向が正常である場合、吐出ヘッド２の移動前後における測定受光量は変化しないけれども、液滴１１の飛翔方向が異常である場合、吐出ヘッド２の移動前後における測定受光量が変化する。したがって、軸１２方向における複数の位置に吐出ヘッド２を移動し、それぞれの位置で受光量を測定することによって、各測定位置の受光量の変化がなければ正常な飛翔方向に吐出されていると判定し、測定位置に応じて受光量に変化があれば異常な飛翔方向に吐出されていると判定することができる。
【００６４】
なお、上記の方法では、光束３の光軸が延びる方向と同じ方向へ液滴の飛翔方向がずれた場合、異常を検出することができない。このようなとき、軸１２まわりに吐出ヘッド２を９０度角変位させ、再度液滴１１の吐出状態を検出し、飛翔方向における異常発生の有無を確認することによって、判定精度を一層高くすることができる。
【００６５】
また、本実施態様では、吐出ヘッドを移動させるけれども、逆に光束すなわち対を成す発光素子と受光素子とを、対向させたまま移動させたり角変位させたりしても、本実施態様と同一の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の液滴の吐出状態検出方法に好適に用いられる吐出状態検出装置１の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】本発明の液滴の吐出状態検出方法の概要を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の第１態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図４】液滴の飛翔速度低下を説明する図である。
【図５】飛翔速度が同一で吐出周波数が異なる液滴１１が光束３を遮る状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の第２態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】同一の吐出周波数で吐出ヘッド２から異なる飛翔速度で吐出された液滴１１が光束を通過する状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の第３態様である吐出状態検出方法の詳細を説明するフローチャートである。
【図９】同一の吐出周波数および同一の飛翔速度の液滴１１が正常な飛翔経路で光束３を遮る状態を示す図である。
【図１０】同一の吐出周波数および同一の飛翔速度の液滴１１が異常な飛翔経路で光束３を遮る状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  吐出状態検出装置
２  吐出ヘッド
３  光束
４  発光素子
５  受光素子
６  コンピュータ
１１  液滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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