(57)【要約】【課題】受光素子の光出力の低下から、曲がり方向に関係なく、ノズルから吐出したインク滴等の液体のすべての方向への曲がりを正確に検出可能として信頼性を向上した液吐出不良検出装置を提供する。【解決手段】レーザダイオード等の発光素子１４から発した光ビーム１５にヘッド面１１のノズルｎＮから吐出するインク滴１３等の液滴を衝突して散乱光Ｓを発生し、その散乱光をフォトダイオード等の受光素子１７で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する液吐出不良検出装置において、発光素子を、液滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて逆向きに光ビームを射出するように設置する。そして、発光素子から発した光ビームにヘッド面のノズルから吐出する液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光を受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から発した光ビームにヘッド面のノズルから吐出する液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光を受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する液吐出不良検出装置において、
前記発光素子を、前記液滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて逆向きに光ビームを射出するように設置してなることを特徴とする液吐出不良検出装置。
【請求項２】
前記ノズルを複数直線状に並べて前記ヘッド面にノズル列を形成し、そのノズル列方向に前記ヘッド面に対して前記光ビームを相対移動可能としてなることを特徴とする、請求項１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項３】
前記受光素子を前記光ビームから外れた位置に設置してなることを特徴とする、請求項１または２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項４】
前記受光素子の受光部を前記液滴の吐出方向に向けて設置してなる、請求項３に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項５】
前記受光素子の受光部を前記ノズル面に向けて設置してなる、請求項３に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項６】
前記受光素子を前記発光素子の近傍に設置してなる、請求項３に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項７】
液吐出不良検出時に、前記液滴として透明な液体を使用してなることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項８】
液吐出不良検出時に、前記液滴として洗浄液を使用してなることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項９】
前記ヘッド面と前記発光素子との間に配置してその発光素子からの光ビームを透過する光透過部材を備えてなることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１０】
前記光透過部材を傾斜して備えてなることを特徴とする、請求項９に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１１】
前記発光素子からの光ビームを反射して前記ヘッド面に向ける光反射部材を備えてなることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１２】
前記光反射部材をクリーニングする反射部材清掃手段を備えてなることを特徴とする、請求項１１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１３】
前記ノズルを複数直線状に並べて前記ヘッド面にノズル列を形成し、そのノズル列方向に前記光反射部材を移動可能としてなることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１４】
前記受光素子の前に配置して散乱光の受光範囲を制限する見切板を備えてなることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１に記載の液吐出不良検出装置を備えることを特徴とする、インクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子から発した光ビームにヘッド面のノズルから吐出するインク滴等の液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光を受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を光学的に検出する液吐出不良検出装置に関する。および、そのような液吐出不良検出装置を用いて液体吐出不良を光学的に検出可能として、インクジェットヘッドから吐出するインク滴で、用紙等の記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置では、微細なノズルから微小なインク滴を吐出するインクジェットヘッドを備え、そのインクジェットヘッドと用紙等の記録媒体とを相対的に移動しながら、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に画像を記録していた。この種のインクジェット記録装置は、高速かつ低騒音であり、記録媒体の種類に制約が少なく、カラー化も容易であるなどの利点があることから、現在広く普及している。
【０００３】
ところが、微細なノズルからインク滴を吐出することから、停止時にインクが乾燥しやすく、またインクでノズル面が濡れてノズル面に紙粉等の粉塵が付着しやすく、さらにノズルから空気が入ることがあるなどの問題があり、これらに起因して不吐出となったり吐出方向が曲がったり液滴サイズが小さくなったりしてインク滴の吐出不良が発生し、画像にドット抜けや白筋などを生じて画像品質が低下する不具合があった。
【０００４】
このような不具合の発生を防止すべく、従来のインクジェット記録装置の中には、例えば特許文献１に記載されるように、インク滴吐出ヘッドが記録媒体上を移動する方向と交差する方向に、発光素子から受光素子に向けてレーザ光を射出し、記録媒体が存在しない状態で、インク滴吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら、レーザ光の光軸に向けてインク滴を吐出して、そのインク滴を光学的に検出することにより仮想的な着弾位置を求め、その着弾位置に基づいて画像記録時のインク滴吐出時期を補正して記録画像を向上させるものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８０４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この方法は、レーザ光の射出方向（ノズル列方向）に対する液吐出方向の主走査方向への曲がりのみを検出して補正を行うものであり、この方法によっては、射出方向に対する液吐出方向のすべての方向への曲がりを検出することはできなかった。一般的にいえば、液吐出方向の主走査方向への曲がりよりノズル列方向への曲がりの方が、記録を行ったときの記録不良が目立つことから、ノズル列方向への曲がりを補正することの方がより大切であった。
【０００７】
そこで、この発明の第１の目的は、受光素子の光出力の低下から、曲がり方向に関係なく、ノズルから吐出したインク滴等の液体のすべての方向への曲がりを正確に検出可能として信頼性を向上した液吐出不良検出装置を提供することにある。
【０００８】
この発明の第２の目的は、各ノズルから吐出する液滴の吐出不良をノズル列に沿って順次連続的に検出可能とした液吐出不良検出装置を提供することにある。
【０００９】
この発明の第３の目的は、光ビームの光出力の影響を受けずに、受光素子により散乱光の光出力を高ＳＮ比で受けることができる液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１０】
この発明の第４の目的は、光ビームに液滴を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光を受光素子で受光する液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１１】
この発明の第５の目的は、発光素子と受光素子との電気系統の集約を図った液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１２】
この発明の第６の目的は、液吐出不良検出時に液滴が飛散することにより生ずる汚れを防止した液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１３】
この発明の第７の目的は、液吐出不良検出を妨げることなく、ノズルから吐出した液滴によって発光素子が汚損することを防止するとともに、経時にわたり光透過部材の働きを有効に保持可能とした液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１４】
この発明の第８の目的は、光透過部材に付着した液滴を自動的に落下するクリーニング効果を持たせた液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１５】
この発明の第９の目的は、ノズルから吐出した液滴によって発光素子が汚損することを防止するとともに、光ビームの光路を曲げることで装置の小型化を図った液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１６】
この発明の第１０の目的は、液滴の付着による光反射部材の反射率低下を防止して経時にわたり光反射部材の働きを有効に保持した液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１７】
この発明の第１１の目的は、光反射部材を備えてそれを移動することにより、各ノズルから吐出する液滴の吐出不良をノズル列に沿って順次連続的に検出可能とした液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１８】
この発明の第１２の目的は、液滴の吐出速度の測定を可能とした液吐出不良検出装置を提供することにある。
【００１９】
この発明の第１３の目的は、受光素子の光出力の低下から、曲がり方向に関係なく、ノズルから吐出したインク滴等の液体のすべての方向への曲がりを正確に検出可能として信頼性を向上した液吐出不良検出装置を備えるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明の第１の態様は、レーザダイオード等の発光素子から発した光ビームにヘッド面のノズルから吐出するインク滴等の液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光をフォトダイオード等の受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する液吐出不良検出装置において、発光素子を、液滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて逆向きに光ビームを射出するように設置してなるものである。そして、発光素子から発した光ビームにヘッド面のノズルから吐出する液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光を受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する。
【００２１】
ノズルを複数直線状に並べてヘッド面にノズル列を形成し、そのノズル列方向にヘッド面に対して光ビームを相対移動可能とするとよい。そして、ノズル列方向においてヘッド面に対して光ビームを相対移動しながら、ノズルごとに順次液吐出不良を検出する。また、受光素子を光ビームから外れた位置に設置するとよい。そして、光ビームに液滴を衝突することにより発生する散乱光を受光素子で受光し、その受光データから液体吐出不良を検出する。
【００２２】
受光素子は、受光部を液滴の吐出方向に向けて設置したり、ノズル面に向けて設置したりするとよい。また、発光素子の近傍に設置するとよい。他方、液吐出不良検出時には、液滴として、透明な液体とか、洗浄液とかを使用するとよい。
【００２３】
ヘッド面と発光素子との間に配置してその発光素子からの光ビームを透過する光透過部材を備え、発光素子からの光ビームは光透過部材を透過する一方、ノズルから吐出した液滴は光透過部材で遮って発光素子に当たらないようにするとよい。このとき、光透過部材は、傾斜して備えるとよい。
【００２４】
発光素子からの光ビームを反射してヘッド面に向ける光反射部材を備えるとよい。このとき、光反射部材をクリーニングする反射部材清掃手段を備えるとよい。また、ノズルを複数直線状に並べてヘッド面にノズル列を形成し、そのノズル列方向に光反射部材を移動可能とするとよい。そして、ノズル列方向に光反射部材を移動しながらノズル列に沿って光ビームを移動して、ノズルごとに順次液吐出不良を検出する。
【００２５】
受光素子の前に配置して散乱光の受光範囲を制限する見切板を備えるとよい。
【００２６】
この発明の第２の態様は、上述した第１の態様である液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置にある。
【発明の効果】
【００２７】
この発明の第１の態様によれば、ヘッド面のノズルから吐出する液滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて発光素子からの光ビームを逆向きに射出し、その光ビームに液滴を衝突して散乱光を発生し、その散乱光を受光素子で受光してその受光データから液体吐出不良を検出するので、受光素子の光出力の低下から、曲がり方向に関係なく、ノズルから吐出した液体のすべての方向への曲がりを正確に検出可能として信頼性を向上した液吐出不良検出装置を提供することができる。
【００２８】
ノズルを複数直線状に並べてヘッド面に形成するノズル列方向に、ヘッド面に対して光ビームを相対移動可能とし、ノズル列方向においてヘッド面に対して光ビームを相対移動しながら、ノズルごとに順次液吐出不良を検出すると、各ノズルから吐出する液滴の吐出不良をノズル列に沿って順次連続的に検出することができる。
【００２９】
受光素子を光ビームから外れた位置に設置し、光ビームに液滴を衝突することにより発生する散乱光を受光素子で受光し、その受光データから液体吐出不良を検出すると、光ビームの光出力の影響を受けずに、受光素子により散乱光の光出力を高ＳＮ比で受けることができる。
【００３０】
受光素子は、受光部を液滴の吐出方向に向けて設置したり、ノズル面に向けて設置したりすると、光ビームに液滴を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光を直接またはノズル面で反射して受光部１８で受光することができる。また、発光素子の近傍に設置すると、電気系統の集約を図ることができる。
【００３１】
液吐出不良検出時に、液滴として透明な液体を使用すると、液滴が飛散することにより生ずる汚れを防止することができる。洗浄液を使用すると、液滴飛散による汚れをより一層防止することができる。
【００３２】
光透過部材を備え、発光素子からの光ビームは光透過部材を透過する一方、ノズルから吐出した液滴は光透過部材で遮って発光素子に当たらないようにすると、液吐出不良検出を妨げることなく、ノズルから吐出した液滴によって発光素子が汚損することを防止することができる。このとき、光透過部材を傾斜して備えると、光透過部材に付着した液滴を重力により傾斜に沿って下方に向けて流し、例えば廃液タンクに自動的に落下してクリーニング効果を持たせることができる。
【００３３】
発光素子からの光ビームを反射してヘッド面に向ける光反射部材を備えると、ノズルから吐出した液滴を光反射部材に当てて発光素子に当たらないようにし、ノズルから吐出した液滴によって発光素子が汚損することを防止するとともに、光ビームの光路を曲げることで装置の小型化を図ることができる。このとき、光反射部材をクリーニングする反射部材清掃手段を備えると、液滴の付着による光反射部材の反射率低下を防止して経時にわたり光反射部材の働きを有効に保持することができる。
【００３４】
ノズル列方向に光反射部材を移動しながらノズル列に沿って光ビームを移動して、ノズルごとに順次液吐出不良を検出すると、各ノズルから吐出する液滴の吐出不良をノズル列に沿って順次連続的に検出することができる。
【００３５】
受光素子の前に配置して散乱光の受光範囲を制限する見切板を備えると、液滴の吐出速度の測定を可能とすることができる。
【００３６】
この発明の第２の態様によれば、受光素子の光出力の低下から、曲がり方向に関係なく、ノズルから吐出した液体のすべての方向への曲がりを正確に検出可能として信頼性を向上した液吐出不良検出装置を備えたインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、インクジェット記録装置に備える液吐出不良検出装置の概略構成を示す。この図中符号１０は、インクジェットヘッドであり、インク面１１を下向きにして備えてなる。インク面１１には、複数のノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸを左右方向に直線状に並べたノズル列を、この例では、紙面と直交する方向に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４本互いに平行に設けている。そして、各ノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸからは、下向きにインク滴を吐出する。
【００３８】
インクジェットヘッド１０のノズル面１１の下方には、レーザダイオード等の発光素子１４と、その発光素子１４から発するレーザ光等を平行光として光ビーム１５を形成するコリメートレンズ１６を設置してなる。そして、光ビーム１５を、インク滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて射出するようにする。すなわち、この例では、上向きに射出している。
【００３９】
光ビーム１５から外れた位置、図示例では光ビーム１５の横には、フォトダイオード等の受光素子１７を、受光面１８をインク滴の吐出方向に向けて、つまり下向きとして設置してなる。受光素子１７は、できるだけ光ビーム１５に近付け、かつノズル面１１に近接して配置することが好ましい。これにより、光強度の強い前方散乱光を受光することができ、ＳＮ比が高くなり、効率のよい検知が可能となる。
【００４０】
そして、発光素子１４から発した光ビーム１５にヘッド面１１のノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸから吐出するインク滴を衝突して散乱光Ｓを発生し、その散乱光Ｓを受光素子１７で受光してその受光データから液体吐出不良を検出する。
【００４１】
図２には、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したときに散乱光Ｓを発生した状態を示す。
図示するように、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したとき、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７の散乱光を発生する。散乱光の光強度は、Ｓ１＞Ｓ２＝Ｓ３＞Ｓ４＝Ｓ５＞Ｓ６＝Ｓ７となり、光ビーム１５の矢示する射出方向にある前方散乱光Ｓ１がもっとも強くなる。
【００４２】
図３には、光ビーム１５の光強度分布を示す。
光ビーム１５の光強度分布は、図示するようにガウシアン分布になっているため、中心の光強度がもっとも強く、円のふちにいくにしたがい低下している。
【００４３】
さて、１つのノズルｎＮからの液吐出不良検出終了後は、ノズル列方向にヘッド面１１に対して光ビーム１５を相対移動して次のノズルｎ（Ｎ＋１）からの液吐出不良検出を行う。図示例では、インクジェットヘッド１０に対して発光素子１４とコリメートレンズ１６を図１中矢印Ｂで示すように移動してノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸの順序で液吐出不良検出を行い、順にインク滴の吐出が正常か異常かの判定を行う。しかし、発光素子１４とコリメートレンズ１６は定位置とし、インクジェットヘッド１０の方を図１中矢印Ａで示すように移動するようにしてもよい。
【００４４】
図４には、インク滴の吐出が正常である否かの判定方法を説明するための図を示す。図において、インク滴１３の吐出が正常である場合がａであり、曲がっている場合がｂである。図５（Ａ）にはインク滴の吐出がａの場合、（Ｂ）にはｂの場合の受光素子１７の光出力値の変化を示す。
【００４５】
いま、位置Ｘ０でインク滴１３を吐出したときの時間をｔ０とする。このとき、外乱光などにより、ある程度の電圧が計測される。この電圧をＶｂとする。次に、受光素子１７より下の位置Ｘ１にインク滴１３がある場合、このときの時間をｔ１とする。すると、この位置Ｘ１では、インク滴１３の前方散乱光を受光素子１７が受光するため、図５（Ａ）に示すように光出力値が上昇する。このときの電圧値をＶ１とする。その後、インク滴１３は、正常な吐出の場合は、図４においてａで示すように、光ビーム１５の中心、つまり光強度が強いところを通過し続けるので、図５（Ａ）に示すように位置Ｘ２、Ｘ３での散乱光の電圧値はＶ１のままである。
【００４６】
これに対し、図４においてｂで示すように、位置Ｘ１からインク滴１３にノズル列方向の曲がりが発生している場合、得られる波形は、図５（Ｂ）のようになる。位置Ｘ１までは正常吐出の場合と同様であるが、位置Ｘ２に行くまでにインク滴１３が光ビーム１５の中心から外れていくため、光出力値は低下する。位置Ｘ３になると、インク滴１３は、光ビーム１５から外れた位置となるから、光出力値はＶｂとなる。
【００４７】
ここでは、ノズル列方向の曲がりを紹介しているが、ノズル列と直角な方向の曲がりやらせん状の曲がりなど、すべての方向に対して同様に受光素子１７の光出力値の低下から吐出不良を検出することができる。つまり、光ビーム１５から外れた位置にインク滴１３がある場合は、光出力として低い値となるか、または光出力がない状態となる。また、光ビーム１５の強度分布を把握していれば、光出力値（電圧値）をもとに中心からのずれ量を計算することができる。
【００４８】
なお、液吐出不良検出時には、インク滴１３に代えて透明な液体を吐出したり、洗浄液を吐出したりすると、液吐出不良検出において液滴が飛散することにより生ずる汚れを防止することができる。
【００４９】
図６には、受光素子１７の他の設置例を示す。
上述した例では、受光素子１７の受光部１８をインク滴１３の吐出方向に向けて受光素子１７を設置した。このようにすると、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光を受光部１８で直接受光し、ＳＮ比を高くして効率のよい検出を可能とすることができる。しかし、図６に示すように、受光素子１７の受光部１８をノズル面１１に向けて受光素子１７を設置するようにし、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光をノズル面１１の光沢部で反射して受光部１８で受光するようにし、高い光出力値を得ることもできる。
【００５０】
図７には、ヘッド面１１と発光素子１４との間に光透過部材を配置した例を示す。
この例では、ヘッド面１１と発光素子１４との間に配置してその発光素子１４からの光ビーム１５を透過する光透過部材２０と、その光透過部材２０をクリーニングする不図示の透過部材清掃手段とを備えてなる。光透過部材２０としては、透明で透過率（波長特性）のよいガラス板等を使用する。
【００５１】
そして、発光素子１４からの光ビーム１５は、光透過部材２０を透過する一方、ノズルｎＮから吐出したインク滴１３は、光透過部材２０で遮って発光素子１４に当たらないようにする。これにより、液吐出不良検出を妨げることなく、ノズルｎＮから吐出したインク滴１３によって発光素子１４が汚損することを防止することができる。
【００５２】
この例では、光透過部材２０を、ワイパなどを作動して清掃を行う透過部材清掃手段で適宜クリーニングすることで、インク滴１３の付着による光透過部材２０の透過率低下を防止して経時にわたり光透過部材２０の働きを有効に保持することができる。このとき、透過部材清掃手段は、必ずしも不可欠なものではなく、透過部材清掃手段を設けることなく、例えば光透過部材２０を傾斜して備えることで、光透過部材２０に付着したインク滴１３を重力により傾斜に沿って下方に向けて流し、廃液タンク等に自動的に落下してこのような構成とすることによってもクリーニング効果を持たせることができる。
【００５３】
図８には、発光素子１４からの光ビーム１５を反射する光反射部材を備えた例を示す。
例えば図示するように、発光素子１４からの光ビーム１５を反射してヘッド面１１に向けるプリズムやミラーなどの光反射部材２２を傾斜して備える。このようにすると、ノズルｎＮから吐出したインク滴１３を光反射部材２２に当てて発光素子１４に当たらないようにし、ノズルｎＮから吐出したインク滴１３によって発光素子１４が汚損することを防止するとともに、光ビーム１５の光路を曲げることで装置の小型化を図ることができる。
【００５４】
そして、光反射部材２２は、図中矢示するようにノズル列方向に移動可能としてなる。これにより、ノズル列方向に光反射部材２２を移動しながらノズル列に沿って光ビーム１５を移動して、ノズルｎＮごとに順次液吐出不良を検出する。すると、各ノズルｎＮから吐出するインク滴１３の吐出不良をノズル列に沿って順次連続的に検出することができる。この場合も、光反射部材２２に代えて、インクジェットヘッド１０の方を移動するようにしてもよい。
【００５５】
図９には、光反射部材２２をクリーニングする反射部材清掃手段を示す。
この例の反射部材清掃手段２３は、光反射部材２２の傾斜方向に移動可能とする可動板２４と、その可動板２４上に立てる第１支持筒２５と、その第１支持筒２５内に出し入れ自在に入り込む第２支持筒２６と、その第２支持筒２６で支持する矩形枠状の保持具２７と、その保持具２７で支持するゴム製のブレード２８などで構成する。
【００５６】
そして、可動板２４を図中矢示方向に動かすことにより、第１支持筒２５に対して第２支持筒２６を上下に出し入れしてブレード２８を光反射部材２２の傾斜方向に移動し、そのブレード２８が光反射部材２２の傾斜反射面２９を摺動して、その傾斜反射面２９に付着したインク滴１３を除去する。これにより、傾斜反射面２９を清掃してインク滴１３の付着による光反射部材２２の反射率低下を防止し、経時にわたり光反射部材２２の働きを有効に保持することができる。
【００５７】
この例では、清掃部材として、ゴム製のブレード２８を使用したが、スポンジのような多孔質材を用いてもよく、それに洗浄液を染み込ませるようにしてもよい。また、反射部材清掃手段２３を移動しているが、光反射部材２２を移動するとき、固定する反射部材清掃手段２３の清掃部材が光反射部材２２の傾斜反射面２９を摺動するようにしてもよい。このようにすると、クリーニング時間を特別に設けることなく、光反射部材２２の清掃を行うことができる。
【００５８】
図１０には、受光素子１７を発光素子１４の近傍に設置した例を示す。
この例では、発光素子１４と受光素子１７とを同一基板３０上に取り付ける。そして、光ビーム１５にインク滴１３を衝突することにより発生した散乱光Ｓを、ヘッド面１１で反射して後、さらに光反射部材２２で反射して受光素子１７の受光部１８で受光するようにする。このようにすると、発光素子１４と受光素子１７との電気系統の集約を図ることができる。
【００５９】
図１１には、受光素子１７の前に配置して散乱光Ｓの受光範囲を制限する見切板を備えた例を示す。
【００６０】
図示するように、受光素子１７の前に配置して散乱光Ｓの受光範囲を制限する見切板３４を備えてなる。これにより、インク滴１３の吐出速度Ｖを計算することができる。すなわち、見切板３４の開口長さｄと、見切板３４から光ビーム１５の光軸までの距離ｙ、受光素子１７までの距離ｈを設定することにより、散乱光Ｓを受光できる長さｘを求めることができる。つまり、比で求めると、（ｙ＋ｈ／２）：（ｈ／２）＝ｘ：ｄとなり、この式から、ｘ＝ｄ（２ｙ＋ｈ）／ｈとなる。
【００６１】
ここで、受光素子１７では、図１２に示す光出力値の波形が計測でき、波形の立上り時間ｔ１は位置Ｘ１、立下り時間ｔ３は位置Ｘ２となる。したがって、インク滴１３の吐出速度Ｖは、Ｖ＝ｘ／（ｔ３−ｔ１）となり、結果、Ｖ＝ｄ（２ｙ＋ｈ）／ｈ（ｔ３−ｔ１）となる。また、見切板３４につばを付けてあげることにより、散乱光Ｓを受光できる長さｘを調整することも可能である。
【００６２】
図１３〜１５には、液吐出不良検出の一連の流れをまとめて示す。
まず、図１３には、全ノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸから順次インク滴１３の吐出を行い、各ノズルｎＮの吐出状況を検出している状態を示す。
【００６３】
上述したように、発光素子１４とコリメートレンズ１６を用いて平行な光ビーム１５を形成し、その光ビーム１５がインクジェットヘッド１０のノズル列と平行になるように射出して光反射部材であるミラー３２に照射する。ミラー３２で照射した光ビーム１５は、ミラー３２で上方のインクジェットヘッド１０のヘッド面１１に向けて反射する。反射した光ビーム１５の横には、２つの受光素子１７Ａ・１７Ｂを配置してなる。
【００６４】
発光素子１４からノズル列と平行になるように射出した光ビーム１５には、各ノズルｎＮからインク滴１３を吐出する。吐出したインク滴１３が光ビーム１５に照射されると、前方散乱光を発生し、ミラー３２で反射して一方の受光素子１７Ａで受光することにより各ノズルｎＮの吐出状況を検出する。
【００６５】
図１４には、各ノズルｎＮの吐出状況を検出して後、速度異常や光出力低下などの不良が発生している場合に、ミラー３２を移動してさらに詳しく問題のノズルのインク滴１３の吐出状況を測定している状態を示す。
【００６６】
図１３に示す方法で検出した不良ノズルｎＮの場所に、光ビーム１５を照射できるように他方の受光素子１７Ｂとともにミラー３２を移動してから、その不良ノズルｎＮからインク滴１３を吐出して吐出状況を測定する。このとき、ミラー３２と受光素子１７Ｂとを一体化しておけば、受光素子１７Ｂの位置を調整する必要がなくなる。また、上述したと同様に、ミラー３２の反射面をクリーニングする機能を付けておけば、汚れた場合にすぐにクリーニングできるので、連続での測定を行うことができる。
【００６７】
図１５には、液吐出不良検出の手順のフローチャートを示す。
液吐出不良検出の開始とともに発光素子１４から光ビーム１５を射出し（ステップＳ１）、ノズルｎ１からｎＸまで順次インク滴１３を吐出すると同時に、受光素子１７により光出力値を測定する（ステップＳ２）。そして、光出力値が任意の値以上か否かを判定し（ステップＳ３）、以上であるときは、インク滴１３の速度が任意の値以上か否かを判定し（ステップＳ４）、以上であるときは、正常ノズルと判断して（ステップＳ５）、１つのノズルの液吐出不良検出を終了する。
【００６８】
光出力値が任意の値に達しないときは、その不良ノズルの番号を記録し（ステップＳ６）、不良検出がｎ回以上か否かを判定し（ステップＳ７）、ｎ回に達しないときは、その不良ノズルに対してクリーニングを行ってステップＳ１に戻る（ステップＳ８）。不良検出がｎ回以上の場合には、そのノズルの液吐出不良検出を終了する。
【００６９】
インク滴１３の速度が任意の値に達しないときは、不良ノズルまでミラー３２を移動して後（ステップＳ９）、不良ノズルからインク滴１３を吐出すると同時に、受光素子１７により光出力値を測定する（ステップＳ１０）。そして、光出力値が任意の値以上か否かを判定し、またインク滴の速度が任意の値以上か否かを判定し（ステップＳ１１）、以上であるときは、正常ノズルと判断して（ステップＳ５）、ノズルの液吐出不良検出を終了する。
【００７０】
反対に、光出力値が任意の値に達していないか、インク滴１３の速度が任意の値に達していないときは、不良ノズルと判断して（ステップＳ１２）、その不良ノズルの番号を記録し（ステップＳ１３）、次いで不良検出がｎ回以上か否かを判定し（ステップＳ７）、ｎ回に達しないときは、その不良ノズルに対してクリーニングを行ってステップＳ１に戻る（ステップＳ８）。不良検出がｎ回以上の場合には、そのノズルの液吐出不良検出を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】インクジェット記録装置に備える液吐出不良検出装置の概略構成図である。
【図２】その光ビームにインク滴を衝突したときの散乱光の発生状態図である。
【図３】その光ビームの光強度分布図である。
【図４】そのインク滴の吐出が正常である否かを判定する判定方法を説明するための図である。
【図５】（Ａ）にはインク滴の吐出が正常である場合、（Ｂ）には曲がっている場合の受光素子の光出力値の変化を示す図である。
【図６】受光素子の他の設置例を示す図である。
【図７】ヘッド面と発光素子との間に光透過部材を配置した例を示す図である。
【図８】発光素子からの光ビームを反射する光反射部材を備えた例を示す図である。
【図９】光反射部材をクリーニングする反射部材清掃手段を示す斜視図である。
【図１０】受光素子を発光素子の近傍に設置した例を示す図である。
【図１１】受光素子の前に配置して散乱光の受光範囲を制限する見切板を備えた例を示す図である。
【図１２】このときの受光素子の光出力値の波形図である。
【図１３】全ノズルから順次インク滴の吐出を行い、各ノズルの吐出状況を検出している状態を示す図である。
【図１４】各ノズルの吐出状況を検出して後、速度異常や光出力低下などの不良が発生している場合に、ミラーを移動してさらに詳しく問題のノズルのインク滴の吐出状況を測定している状態を示す図である。
【図１５】液吐出不良検出の手順のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１０    インクジェットヘッド
１１    ヘッド面
１３    インク滴（液滴）
１４    発光素子
１５    光ビーム
１６    コリメートレンズ
１７    受光素子
１８    受光素子の受光部
２０    光透過部材
２２    光反射部材
２３    反射部材清掃手段
２８    ブレード（清掃部材）
２９    光反射部材の反射面
３０    基板
３２    ミラー（光反射部材）
３４    見切板
ｎ１〜ｎＸ    ノズル列
Ｓ      散乱光
２０    液吐出不良検出装置
３５    吸引キャップ
【図１】
2008194825.tif 000003
【図２】
2008194825.tif 000004
【図３】
2008194825.tif 000005
【図４】
2008194825.tif 000006
【図５】
2008194825.tif 000007
【図６】
2008194825.tif 000008
【図７】
2008194825.tif 000009
【図８】
2008194825.tif 000010
【図９】
2008194825.tif 000011
【図１０】
2008194825.tif 000012
【図１１】
2008194825.tif 000013
【図１２】
2008194825.tif 000014
【図１３】
2008194825.tif 000015
【図１４】
2008194825.tif 000016
【図１５】
2008194825.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月5日(2007.6.5)
【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】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記受光素子の受光部を前記ヘッド面に向けて設置してなる、請求項３に記載の液吐出不良検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ところが、微細なノズルからインク滴を吐出することから、停止時にインクが乾燥しやすく、またインクでヘッド面が濡れてヘッド面に紙粉等の粉塵が付着しやすく、さらにノズルから空気が入ることがあるなどの問題があり、これらに起因して不吐出となったり吐出方向が曲がったり液滴サイズが小さくなったりしてインク滴の吐出不良が発生し、画像にドット抜けや白筋などを生じて画像品質が低下する不具合があった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
受光素子は、受光部を液滴の吐出方向に向けて設置したり、ヘッド面に向けて設置したりするとよい。また、発光素子の近傍に設置するとよい。他方、液吐出不良検出時には、液滴として、透明な液体とか、洗浄液とかを使用するとよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
受光素子は、受光部を液滴の吐出方向に向けて設置したり、ヘッド面に向けて設置したりすると、光ビームに液滴を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光を直接またはヘッド面で反射して受光部１８で受光することができる。また、発光素子の近傍に設置すると、電気系統の集約を図ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、インクジェット記録装置に備える液吐出不良検出装置の概略構成を示す。この図中符号１０は、インクジェットヘッドであり、ヘッド面１１を下向きにして備えてなる。ヘッド面１１には、複数のノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸを左右方向に直線状に並べたノズル列を、この例では、紙面と直交する方向に、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの４本互いに平行に設けている。そして、各ノズルｎ１、ｎ２、ｎ３、………ｎＸからは、下向きにインク滴を吐出する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
インクジェットヘッド１０のヘッド面１１の下方には、レーザダイオード等の発光素子１４と、その発光素子１４から発するレーザ光等を平行光として光ビーム１５を形成するコリメートレンズ１６を設置してなる。そして、光ビーム１５を、インク滴の吐出方向の下流側から上流側に向けて射出するようにする。すなわち、この例では、上向きに射出している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
光ビーム１５から外れた位置、図示例では光ビーム１５の横には、フォトダイオード等の受光素子１７を、受光面１８をインク滴の吐出方向に向けて、つまり下向きとして設置してなる。受光素子１７は、できるだけ光ビーム１５に近付け、かつヘッド面１１に近接して配置することが好ましい。これにより、光強度の強い前方散乱光を受光することができ、ＳＮ比が高くなり、効率のよい検知が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図６には、受光素子１７の他の設置例を示す。
上述した例では、受光素子１７の受光部１８をインク滴１３の吐出方向に向けて受光素子１７を設置した。このようにすると、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光を受光部１８で直接受光し、ＳＮ比を高くして効率のよい検出を可能とすることができる。しかし、図６に示すように、受光素子１７の受光部１８をヘッド面１１に向けて受光素子１７を設置するようにし、光ビーム１５にインク滴１３を衝突したときに発生する光強度の強い前方散乱光をヘッド面１１の光沢部で反射して受光部１８で受光するようにし、高い光出力値を得ることもできる。