(57)【要約】【課題】インクの吐出量を極力抑えながら検知装置の光路を検出し高感度にノズル欠検知を行うことが可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】複数のインク吐出口を有するインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、インクジェットヘッドを往復走査させる移動装置と、発光素子及び受光素子を有し、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されるインクの有無を発光素子と受光素子とにより形成される光路上で検知するための検知装置と、を備え、検知装置とインクジェットヘッドとを相対的に移動させて、発光素子と受光素子との間に形成される光路を検出するための吐出を行うに際し、インクジェットヘッドの第１の走査において光路の一方のエッジを検出し、反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出し、両エッジの範囲内において、インクの有無を検知するための吐出を行う。【選択図】図６
2005212267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク吐出口を有するインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドを往復走査させる移動装置と、
発光素子及び受光素子を有し、前記インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されるインクの有無を前記発光素子と前記受光素子とにより形成される光路上で検知するための検知装置と、
を備え、
前記検知装置と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させて、前記発光素子と前記受光素子との間に形成される光路を検出するための吐出を行うに際し、前記インクジェットヘッドの第１の走査において光路の一方のエッジを検出し、反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出し、両エッジの範囲内において、インクの有無を検知するための吐出を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インクの有無を検知するための吐出は、前記光路の両エッジの中央で行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されるインクの有無を検知するための検知装置を構成する発光素子と受光素子とにより形成される光路を検出するための光路検出方法であって、
前記検知装置と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させて、前記発光素子と前記受光素子との間に形成される光路を検出するための吐出を行うに際し、前記インクジェットヘッドの第１の走査において光路の一方のエッジを検出した後、反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出することを特徴とする光路検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及び光路検出方法に係り、特に、発光素子及び受光素子を有するノズル欠を検知するための検知装置を備えるシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置、及び発光素子及び受光素子により形成される光路を検出するための光路検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙や布帛、樹脂フィルム等の種々の記録媒体に対して高精細な画像記録を行うことができ、ランニングコストが安価で、画像記録の動作が静かである等の理由から、インクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）に設けられた複数のインク吐出口から記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置が広く普及している。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置では、ヘッドのインク吐出口がインク等で詰まってインクの吐出機能が低下する、いわゆるノズル欠の状態になると、高精細な画像の記録性能が著しく損われるため、比較的頻繁にヘッド面のクリーニングが行われる。
【０００４】
図９は、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置におけるノズル欠検知を示す概略図である。インクジェット記録装置１００には、発光素子１０２、受光素子１０３及びインク受け皿１０４等よりなる検知装置１０１が設けられており、発光素子１０２と受光素子１０３との間に光路１０５が形成されている。ノズル欠検知においては、複数のインク吐出口１０６が設けられたヘッド１０７を主走査方向Ｘに移動させてこの検知装置１０１の上方に位置させる。そして、各インク吐出口１０６に吐出開始信号を順次送り、インク受け皿１０４に向けて各インク吐出口１０６からインクＩを順次吐出させる。
【０００５】
その際、吐出開始信号を送ってインク吐出口１０６からインクＩが正常に吐出されれば、吐出されたインク滴１０８が光路１０５を遮り、受光素子１０３からの出力が大きく変化する。しかし、インク吐出口１０６がノズル欠を起こしていると、インクＩが不十分にしか吐出されず、受光素子１０３からの出力変化が小さくなる。吐出開始信号を送ってもインク吐出口１０６からインクＩがまったく吐出されなければ、光路１０５は遮られないから、受光素子１０３からは何ら出力が変化しない。従って、受光素子１０３から出力される信号をモニターすることで、インク吐出口がノズル欠を起こしているかどうかが分かる。
【０００６】
ヘッド１０７が複数ある場合にも、図１０に示すように、ヘッド１０７を主走査方向Ｘに順次移動させながら、図９に示したノズル欠検知を行うことで、各インク吐出口のノズル欠を検知することができる。
【０００７】
このようなノズル欠検知が成立するためには、ヘッドと検知装置との相対的な位置関係を、ヘッドのインク吐出口から吐出されたインク滴が検知装置の光路を的確に遮るような位置関係にする必要がある。しかし、装置を構成するうえで、ヘッド等のインクジェット記録装置を構成する各装置自体の寸法公差や各構成装置の固体差等による位置ずれ等が生じるのは避けられないから、結局は、インクジェット記録装置ごとに、ヘッドと検知装置との最適な相対位置を割り出さざるを得ない。
【０００８】
ヘッドと検知装置との最適な相対位置を割り出す方法としては、例えば、ヘッドが複数ある場合に、１つのヘッドで記録したテストパターンを基準にして残りのヘッドごとにテストパターンを記録して基準のテストパターンと比較して吐出タイミングを補正しておき（特許文献１参照）、検知装置の光路に前記基準となるヘッドを位置合わせして、すべてのヘッドについてノズル欠検知を行う方法が知られている。このような各ヘッド間の吐出タイミングの補正は、複数のヘッドを有するインクジェット記録装置では必須の調整作業であるが、ノズル欠検知のために毎回行うのでは作業が煩雑になり過ぎる。
【０００９】
そのため、より簡便な方法や装置として、インク吐出口からインクを吐出させながらヘッドを光路を含む所定の移動範囲で移動させて検知装置の受光素子からの出力分布を求め、出力分布が最大となる位置でノズル欠検知を行うインクジェット記録装置（特許文献２参照）や、検知装置近傍の複数の位置でインクの吐出と検知を行い、検知位置を補正していく記録装置（特許文献３）が提案されている。
【特許文献１】特開昭６３−１５３１５１号公報
【特許文献２】特許第３１４５８９８号公報
【特許文献３】特許第３１６２９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記特許文献２や特許文献３に記載された装置や方法は、ヘッドと検知装置との相対位置を変えながらインクを吐出して、検知装置の光路を発見（検出）していくという発想に基づくものであり、光路検出方法と言うべきものである。
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載された装置のように、検知装置の受光素子からの正規分布的な出力分布から最大値を判別するには、通常、山登り制御と呼ばれるような構成、即ち、過去のデータと現在のデータを比較しながら、ピークを通過した時点で最大値が分かるという構成をとる。従って、Ａ／Ｄ変換器やメモリが必要で複雑で高価な回路構成となる。さらに、インクジェット記録装置のような微小な液滴を検出する場合等には、微弱な信号を直流増幅することになり、Ｓ／Ｎが必ずしも良いものとはならない。
【００１２】
また、信号の変化分のみを検出して交流増幅する場合には、増幅度を高くとることができ、その振幅の最大を検出するような構成をとるため、Ｓ／Ｎは改善するが、やはり回路構成が複雑となり、さらに、その最大振幅の取得回路において遅延時間が生ずるため、正確な最大値を示す位置がずれてしまうという問題がある。
【００１３】
さらに、このような光路検出方法では、インクを大量に消費しなければならない場合が多く、ランニングコストが増大してしまうという問題もある。
【００１４】
また、特許文献３に記載された装置では、光路近傍と思われる数カ所の位置の中から最適な位置を選ぶだけなので、選ばれた位置が必ずしも高感度にノズル欠を検知可能な位置とは限らない。さらに、通常、このような検知装置の回路構成では、コンデンサ等を用いたフィルタが使用されるが、電圧の増大、減少等に時間遅延を生じてしまう。近年、ヘッドから吐出されるインク滴の微小化が進んでおり、感度よくインク滴を検知できるインクジェット記録装置の開発が求められている。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、簡単な回路構成で、かつ、インクの吐出量を極力抑えながら検知装置の光路を検出し高感度にノズル欠検知を行うことが可能なインクジェット記録装置を提供することであり、その検知装置の光路を検出するための簡単で確実な光路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】
【００１６】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載のインクジェット記録装置は、
複数のインク吐出口を有するインクジェットヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドを往復走査させる移動装置と、
発光素子及び受光素子を有し、前記インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されるインクの有無を前記発光素子と前記受光素子とにより形成される光路上で検知するための検知装置と、
を備え、
前記検知装置と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させて、前記発光素子と前記受光素子との間に形成される光路を検出するための吐出を行うに際し、前記インクジェットヘッドの第１の走査において光路の一方のエッジを検出し、反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出し、両エッジの範囲内において、インクの有無を検知するための吐出を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、インクジェットヘッドを主走査方向の第１の走査方向に移動させながらインク吐出口から断続的にインクを吐出させて光路のエッジを検出する。また、同様に反対方向にヘッドを移動させながら、光路の反対側のエッジを検出することで、検知装置の発光素子と受光素子との間に形成される光路を検出することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記インクの有無を検知するための吐出は、前記光路の両エッジの中央で行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、光路の両エッジの中央、即ち、発光素子から受光素子に向けて照射する光の光軸に向けてインクを吐出させてインクの有無を検知することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、光路検出方法において、
インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドのインク吐出口から吐出されるインクの有無を検知するための検知装置を構成する発光素子と受光素子とにより形成される光路を検出するための光路検出方法であって、
前記検知装置と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させて、前記発光素子と前記受光素子との間に形成される光路を検出するための吐出を行うに際し、前記インクジェットヘッドの第１の走査において光路の一方のエッジを検出した後、反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出することを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、ヘッドを往復移動させながらインクを吐出させ、受光素子からの出力電圧を監視することで、光路の両エッジを検出でき、光路を検出することができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、インクジェットヘッドの第１の走査で光路の一方のエッジを検出し、それと反対方向の第２の走査で光路の他方のエッジを検出するため、光路のエッジの位置を正確に検出することができる。しかも、検出装置は、ピークホールド手段や低域フィルタ手段等を用いるだけの簡単な回路構成で光路のエッジを検出することができる。インク吐出口から断続的にインクを吐出させることで、検知装置の発光素子と受光素子との間に形成される光路を検出することができる。その際、光路の両エッジが検出されればそれで足りるから、光路のエッジが検出されたらすぐにインクの吐出を停止させることができるため、少ないインクの吐出量でインクの吐出を高感度に検知し得る検知装置の光路の範囲を特定することが可能となる。また、本発明では、前記のように確実に光路を検出できるため、その光路の両エッジの範囲内では、高感度にノズル欠検知を行うことができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、光路の両エッジの中央、即ち、発光素子から受光素子に向けて照射する光の光軸に向けてインクを吐出させてインクの有無を検知することができるため、前記効果に加えて、さらに高感度にノズル欠検知を行うことが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、ヘッドを往復移動させながらインクを吐出させ、受光素子からの出力電圧を監視することで、光路の両エッジを検出できるので、光路を簡単に検出することができる。しかも、従来のように、光路近傍と思われる数カ所の位置の中から最適な位置を選ぶのに対し、本発明では光路の両エッジを的確に検出するため、光路を確実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】
【００２５】
以下、本発明のインクジェット記録装置に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。インクジェット記録装置１は、図１に示すように、棒状のガイドレール２を有しており、ガイドレール２には、キャリッジ３が支持されており、キャリッジ３は、図示しない主走査モータ等よりなるキャリッジ駆動機構によりガイドレール２に沿った矢印Ｘの方向（以下、主走査方向Ｘという。）に往復移動可能とされている。
【００２７】
キャリッジ３には、記録媒体Ｐに対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のインクを吐出して記録を行う図示しないインク吐出口が設けられたインクジェットヘッド４（以下、ヘッド４という。）が搭載されている。即ち、本実施形態では、前記主走査モータ等よりなるキャリッジ駆動機構がヘッド４を往復走査させる移動装置に該当する。
【００２８】
また、キャリッジ３には、ヘッド４に供給する各色のインクを貯留するためのサブインクタンクが搭載されており、それぞれのサブインクタンクには、各色のインクを貯蔵するインクタンクに接続されたインク供給管がそれぞれ連結されている。サブインクタンクには、インク供給管を介してインクタンクから適宜インクが供給されるようになっている。
【００２９】
ヘッド４は、ガイドレール２に沿ったキャリッジ３の往復移動にあわせて主走査方向Ｘに走査しながら、インク吐出口から各色のインクを記録媒体Ｐに対して吐出して記録媒体Ｐ上に記録を行うように構成されている。本実施形態では、その際、ヘッド４がその往路方向への走査及び復路方向への走査の両方でそれぞれインクを吐出し、インクジェット記録を行うように設定されている。
【００３０】
キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Ｐに記録を行う記録領域とされており、この記録領域には、記録媒体Ｐを主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに搬送する搬送装置５が配設されている。この搬送装置５には、搬送ベルト６を周回動作させる駆動ローラ７と、搬送ベルト６の動作に従動して回転するとともに搬送ベルト６にテンションを付与するテンションローラ８、８が互いに平行に設けられており、駆動ローラ７及びテンションローラ８、８には、記録媒体Ｐを平面状に支持して前記ヘッド４のインク吐出口と対向する位置に搬送するための搬送部材としての無端状の搬送ベルト６が張設されている。搬送ベルト６を介して前記ヘッド４のインク吐出口に対向する位置には、搬送ベルト６を帯電させて記録媒体Ｐを搬送ベルト６に静電吸着させるための平板状の静電吸着装置９が設けられている。
【００３１】
搬送装置５は、記録時において、キャリッジ３の往復動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返して記録媒体Ｐを間欠的に搬送するようになっている。
【００３２】
本実施形態では、キャリッジ３の移動方向の記録領域外に、キャリッジ３の図示しないホームポジションが設けられている。キャリッジ３は、稼動停止時等にホームポジションに移動して、ヘッド４のインク吐出口がホームポジションに設けられた図示しないキャップで覆われて、インク吐出口の乾燥を防止するようになっている。
【００３３】
キャリッジ３の移動方向（即ち、主走査方向Ｘ）のホームポジションとは反対側の記録領域外には、ノズル欠の検知装置が設けられている。図２は、本実施形態のインクジェット記録装置の検知装置を示す概略図である。検知装置１０には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる発光素子１１が図示しないガイドレール下方で副走査方向Ｙに光を照射する状態に配設されており、発光素子１１から一定距離離間した位置には、フォトダイオードからなる平面状の受光素子１２が発光素子１１から照射される光の光軸１３が垂直に入射する状態に配置されている。
【００３４】
受光素子１２の周囲には、外光を遮断する筐状のシールドケース１４が配置されており、シールドケース１４の発光素子１１に対向する面には、発光素子１１から照射される光を通過させる検知穴１５が光軸１３を中心とする円形状に穿設されている。図２では、発光素子１１から照射される光の広がりや検知穴１５が強調されて表現されているが、実際に、発光素子１１からは進行するに従って広がる光が照射され、直径約３ｍｍ程度の検知穴１５を通過した光が受光素子１２に到達し、受光素子１２により感知されるように構成されている。
【００３５】
前記のように発光素子１１と受光素子１２とにより形成される光路１６の鉛直下方には、有底の矩形状のインク受け皿１７が長辺を光軸に平行に向けた状態、即ち、長辺を副走査方向Ｙに向けた状態で配設されており、キャリッジ３の主走査方向Ｘへの移動によりヘッド４が発光素子１１と受光素子１２とにより形成される光路の鉛直上方に運ばれてくると、ヘッド４のノズル面１８にインク吐出口１９の列と、発光素子１１から照射される光の光軸１３と、インク受け皿１７の中心線２０とが同一平面上に平行に並ぶように配置されている。そのため、ヘッド４のインク吐出口１９からインクＩが吐出されると、インクＩは、下方の光路１６を遮るようにして通過した後、さらに下方のインク受け皿１７に落下するようになっている。
【００３６】
図３は、検知装置の回路構成を示すブロック図である。検知装置１０では、受光素子１１の出力値が電流増幅手段２１で増幅され、さらに交流増幅手段２２により交流増幅されるように構成されている。電流増幅手段２１で増幅された出力電流は振幅帰還手段２３を介して発光素子１２に送られるようになっている。交流増幅手段２２により交流増幅された出力電圧ａは、ピークホールド手段２４に入力され、その出力電圧ｂが基準電圧Ｖｒｅｆと第１比較手段２５により比較されて、出力電圧ｂが基準電圧Ｖｒｅｆより高ければ高電圧を出力し、出力電圧ｂが基準電圧Ｖｒｅｆより低ければ０Ｖを出力する検出電圧ｃがインクジェット記録装置の中央処理装置２６（以下、ＣＰＵ２６という。）に出力されるようになっている。また、交流増幅手段２２により交流増幅された出力電圧ａは、低域フィルタ手段２７に入力され、その出力電圧ｄが出力電圧ａと第２比較手段２８により比較されてＯＮ／ＯＦＦ信号化され、そのＯＮ／ＯＦＦ信号化された検知電圧ｅが前記ＣＰＵ２６に出力されるようになっている。
【００３７】
尚、ＣＰＵ２６からは、発光素子１１を点灯させ又は消灯させる信号が前記振幅帰還手段２３を介して発光素子１１に送られるようになっている。また、ＣＰＵ２６には、キャリッジ３に取り付けられたエンコーダセンサからの位置信号Ｅａ、Ｅｂ（位置信号Ｅａ、ＥｂはそれぞれエンコーダセンサのＡ相及びＢ相に対応する。）が入力されるように構成されている。
【００３８】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置１の作用及び本実施形態における光路検出方法について説明する。
【００３９】
記録時には、インクジェット記録装置１（図１参照）のガイドレール２に沿ってキャリッジ３が主走査方向Ｘに往復移動する。また、キャリッジ３の往復移動にあわせてキャリッジ３に搭載されたヘッド４が記録媒体Ｐの上方を主走査方向Ｘに走査しながら、インク吐出口から各色のインクを記録媒体Ｐに対して吐出して記録を行う。
【００４０】
前述したように、本実施形態では、ヘッド４は、その往路方向への走査及び復路方向への走査の両方でインクジェット記録を行うよう設定されている。具体的に言えば、搬送ベルト６が移動を停止して記録媒体Ｐを静止させた状態で、ヘッド４が主走査方向Ｘの往路方向に走査しながら記録媒体Ｐに対してインクを吐出し、ヘッド幅の記録を行う。ヘッド４の往路方向の走査が完了すると、搬送ベルト６が移動して副走査方向Ｙに記録媒体Ｐを前記ヘッド幅分だけ搬送して静止させる。そして、ヘッド４が復路方向に走査しながら同様にインクを吐出してヘッド幅の記録を行う。ヘッド４の復路方向への走査が完了すると、搬送ベルト６が再度移動して副走査方向Ｙに記録媒体Ｐをヘッド幅分だけ搬送して静止させる。これを繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に面状に画像が記録される。
【００４１】
キャリッジ４に搭載されたヘッド４は、ノズル欠検知を受けるため、主走査方向Ｘに移動して検知装置１０の上方に運ばれる。
【００４２】
ここで、前記検知装置１０の構造（図２参照）及び回路構成（図３参照）に基づいて検知装置１０の発光素子１１及び受光素子１２により形成される光路１６の検出方法について説明する。
【００４３】
まず、検知装置１０においてヘッド４のインク吐出口１９からインクＩを吐出した場合に、検知装置１０の回路構成からどのような波形の出力が得られるかについて、図４及び図５等を参照しながら説明する。尚、簡単のために、ここではヘッド４が１つの場合について述べる。また、ヘッド４の位置は、ヘッド４を搭載したキャリッジ３に取り付けられたエンコーダセンサからインクジェット記録装置１のＣＰＵ２６に入力されるリニアエンコーダの位置信号Ｅａ、Ｅｂ（図５参照）により特定される。図５の横軸は時間軸である。
【００４４】
ヘッド４を主走査方向Ｘに一定速度で移動させ、インク受け皿１７がインクを収容し得る位置Ａの鉛直上方にヘッド４のインク吐出口１９がさしかかった時点で、ＣＰＵ２６からヘッド４に断続的に吐出開始信号ｓ（図５参照）を送る。吐出開始信号ｓは、例えば、ヘッド４の複数のインク吐出口１９のうちから任意（例えば１０個に１個）の割合でインク吐出口１９を選択し、その選択された複数のインク吐出口１９からインクＩを吐出するようにする。
【００４５】
しかし、インク吐出口１９がまだ位置Ａの上方にある段階では、吐出開始信号ｓに応じてインク吐出口１９から吐出されたインクＩは、検知装置１０の発光素子１１及び受光素子１２により形成される光路１６上を通過しないから、受光素子からの出力電流が電流増幅手段２１及び交流増幅手段２２で増幅されて得られた出力電圧ａの波形には変化が現れない。
【００４６】
ヘッド４が主走査方向Ｘにさらに進み、ヘッド４のインク吐出口１９から吐出されたインクＩが光路１６を通過し遮り始める位置Ｂに達すると、光量の変化を検出し、交流増幅手段２２の出力電圧ａに正弦波状の信号変化が生じる。その際、出力電圧ａが入力されたピークホールド手段２４からは、出力電圧ａのピーク値が維持された出力電圧ｂが出力される。その出力電圧ｂと基準電圧Ｖｒｅｆとが第１比較手段２５により比較され、出力電圧ｂが基準電圧Ｖｒｅｆを超えると第１比較手段２５から出力される検出電圧ｃが０から高電圧の状態に変わる。
【００４７】
正確に言えば、検出信号ｃが０から高電圧の状態に変わる位置Ｂよりも位置Ａ寄りの位置で、交流増幅手段２２からの出力電圧ａの波形に弱く交流波形が現れ始める。しかし、このような弱い波形では、インクＩの有無が明確に検知できないから、本実施形態では、波形のピークが基準電圧Ｖｒｅｆを超えない場合は、インクＩが光路１６を通過したとはみなさないこととしている。
【００４８】
また、出力電圧ａは、低域フィルタ手段２７に入力され、低域フィルタ手段２７からは、図５に示すような出力電圧ｄが出力される。この出力電圧ｄが第２比較手段２８により元の出力電圧ａと比較され、出力電圧ａの交流波形のピーク値の部分に対応するように第２比較手段２８から出力される検知電圧ｅが０から高電圧の状態に変わり、櫛歯状の波形が得られる。
【００４９】
ヘッド４が主走査方向Ｘにさらに進んでいくと、交流増幅手段２２からの出力電圧ａのピーク値が増加していき位置Ｃを超えるとピーク値は減少していく。その間、検出電圧ｃは高電圧の状態のままであり、検知電圧ｅは櫛歯状の波形を繰り返す。
【００５０】
ヘッド４が主走査方向Ｘにさらに進んで、ヘッド４のインク吐出口１９から吐出されたインクＩが光路１６を通過しなくなる位置Ｄに達すると、検知電圧ｅの櫛歯状の波形の繰り返しはなくなるが、検出電圧ｃは高電圧の状態をしばらく持続する。これは、ピークホールド手段２４が出力電圧ａのピーク値が維持する機能を持ち、その出力電圧ｂは非常に緩慢にしか減衰しないため、交流増幅手段２２からの出力電圧ａの交流波形が消えても、ピークホールド手段２４からの出力電圧ｂが基準電圧Ｖｒｅｆより高ければ高電圧の状態が続くためである。
【００５１】
次に、この検知装置１０を用いた発光素子１１及び受光素子１２により形成される光路１６の検出方法について説明する。
【００５２】
本発明では、光路検出方法として、第１比較手段２５から出力される検出電圧ｃを用い、ヘッド４の一方向への走査（以下、第１の走査という。）において光路１６の一方のエッジ（例えば、前記説明における位置Ｂ）を検出し、反対方向への走査（以下、第２の走査という。）で光路１６の他方のエッジ（例えば、前記説明における位置Ｄ）を検出して、光路１６を検出する方法を採用する。
【００５３】
この本発明の光路検出方法について、図６のフローチャートを用いて、より具体的に説明する。
【００５４】
インクジェット記録装置１のＣＰＵ２６は、ヘッド４を検出装置１０上に移動させる主走査モータを駆動して（ステップＳ１）、ヘッド４の前記第１の走査を開始させる。そして、検出装置１０の振幅帰還手段２３を介して発光素子１１に点灯信号を送り、発光素子１１を点灯させる（ステップＳ２）。ヘッド４を搭載したキャリッジ３に取り付けられたエンコーダセンサから入力されるリニアエンコーダの位置信号Ｅａ、Ｅｂを確認しながらヘッド４が光路１６の近傍にあるか否かを判断する（ステップＳ３）。例えば、図４の位置Ａを予め決定して位置Ａに対応するリニアエンコーダ位置を記憶しておき、ヘッド４がそのリニアエンコーダ位置に移動してきたときに、ヘッド４が光路１６の近傍にあると判断する。
【００５５】
ヘッド４が光路１６の近傍にあると判断されると、ヘッド４の複数のインク吐出口１９の中から選択された複数のインク吐出口１９からインクＩを吐出させる（ステップＳ４）。その際、図５において示したように、前記選択された複数のインク吐出口１９から３、４滴ずつ２ミリ秒程度の間隔をおいて断続的に吐出させる。
【００５６】
ＣＰＵ２６は、インク吐出口１９からインクＩの吐出を開始させると同時に、エンコーダセンサからの位置信号Ｅａ、Ｅｂの立ち上がりに同期して、検知装置１０の第１比較手段２５から出力される検出電圧ｃを入力する（ステップＳ５）。位置信号Ｅａ、Ｅｂの両方の立ち上がりに同期して検出電圧ｃを監視するのは、位置感度を２倍に上げるためである。そして、検出電圧ｃが高電圧（アクティブ）の状態にあるか否かを判断する（ステップＳ６）。検出電圧ｃがアクティブの状態でなければ検出電圧ｃの監視を続ける。
【００５７】
ＣＰＵ２６は、検出電圧ｃがアクティブの状態であると判断すると、そのリニアエンコーダ位置を記憶し（ステップＳ７）、ヘッド４のインク吐出口１９からのインクＩの吐出を停止させる（ステップＳ８）。このようにして、まず、ヘッド４の第１の走査により光路１６の一方のエッジ（正確には、光路１６の一方のエッジに対応するリニアエンコーダ位置）を検出する。
【００５８】
ＣＰＵ２６は、インクＩの吐出を停止したヘッド４を第１の走査方向に所定距離だけ移動させた後（ステップＳ９）、主走査モータを反転駆動させて（ステップＳ１０）、ヘッド４の前記第２の走査を開始させる。以下、第１の走査の場合と同様にして、ヘッド４が光路１６の近傍、例えば、図４の位置Ｄにあるか否かを判断し（ステップＳ１１）、ヘッド４が光路１６の近傍にあると判断されると、ヘッド４の選択された複数のインク吐出口１９からインクＩを吐出させる（ステップＳ１２）。それと同時に、エンコーダセンサからの位置信号Ｅａ、Ｅｂの立ち上がりに同期して検出電圧ｃを入力し（ステップＳ１３）、検出電圧ｃが高電圧（アクティブ）の状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００５９】
ＣＰＵ２６は、検出電圧ｃがアクティブの状態であると判断すると、そのリニアエンコーダ位置を記憶し（ステップＳ１５）、ヘッド４のインク吐出口１９からのインクＩの吐出を停止させる（ステップＳ１６）。このようにして、ヘッド４の第２の走査により光路１６の他方のエッジ（正確には、光路１６の他方のエッジに対応するリニアエンコーダ位置）を検出する。
【００６０】
本発明のインクジェット記録装置１では、このようにして検出された光路１６の両エッジの範囲内にヘッド４を位置させ、インク吐出口１９からインクＩの有無を検知するための吐出を行わせてノズル欠検知を行う。その際、ヘッド４を、光路１６の両エッジの中央に位置させてノズル欠検知を行えば、高感度にノズル欠検知を行うことができ、好ましい。
【００６１】
そのため、本実施形態では、前記光路検出方法でヘッド４の第２の走査により光路１６の他方のエッジを検出してヘッド４のインク吐出口１９からのインクＩの吐出を停止させた後（前記ステップＳ１６参照）、光路１６の２つのエッジに対応する各リニアエンコーダ位置から中央位置を光路１６の中心として算出して記憶する（ステップＳ１７）。その後、検出装置１０の振幅帰還手段２３を介して発光素子１１に消灯信号を送り、発光素子１１を消灯させて（ステップＳ１８）、光路１６の検出を終了する。
【００６２】
本発明の光路検出方法では、以上のようにして光路１６を検出する。尚、ヘッド４が複数ある場合には、各ヘッド４について前記の作業を行ってもよく、また、１つのヘッド４に対して前記フローチャートに従って光路検出を行い、他の各ヘッド４については、各ヘッド４間の物理的距離だけ移動させるようにしてもよい。
【００６３】
次に、インクジェット記録装置１におけるノズル欠検知について、図７のフローチャート及び図８の検知装置１０の回路構成からの出力電圧の時間経過を用いて、具体的に説明する。ノズル欠検知は、主に、検知装置１０の第２比較手段２８から出力される検知電圧ｅの櫛歯状の波形を監視することにより行う。
【００６４】
まず、インクジェット記録装置１のＣＰＵ２６は、主走査モータを駆動させて、前記光路検出方法により検出された光路１６の両エッジの範囲内の所定の位置又は両エッジの中央にノズル欠検知を行うヘッド４を移動させ、インク吐出口１９の列を光路１６に合わせる（ステップＳ１９）。そして、発光素子１１を点灯させる（ステップＳ２０）。
【００６５】
ＣＰＵ２６は、発光素子１１の点灯後、一定時間内に検知電圧ｅの出力があったか否かを判断し（ステップＳ２１）、検知電圧ｅの出力が確認されない場合には、発光素子１１や受光素子１２等が不良であると判断してノズル欠検知を終了する。一定時間内に検知電圧ｅの出力が確認された場合には、対象となるヘッド４の全インク吐出口１９から予備吐出を行う（ステップＳ２２）。
【００６６】
そして、ヘッド４の複数のインク吐出口１９の中から選択された複数のインク吐出口１９からインクＩを吐出させて、インクＩの吐出が的確に検知されるかどうかの確認を行うための光路確認吐出を行う（ステップＳ２３）。一定時間後、検知電圧ｅの出力があったか否かを判断し（ステップＳ２４）、検知電圧ｅの出力が確認されない場合には、ヘッド４と光路１６の位置がずれていると判断してノズル欠検知を終了する。
【００６７】
尚、前記の発光素子１１の点灯確認（ステップＳ２１）及びエッジ４の位置ずれ判断（ステップＳ２３）は、検知装置１０の第１比較手段２５から出力される検出電圧ｃを監視することにより行ってもよい。
【００６８】
ＣＰＵ２６は、検知電圧ｅの出力が確認されると、まず、ｍに１を代入して（ステップＳ２５）、ｍ番目のインク吐出口１９に対して吐出開始信号を送る（ステップＳ２６）。一定時間後に出力されるｍ番目のインク吐出口１９からのインクＩの吐出に対応する検知電圧ｅを記憶する（ステップＳ２７）。そして、ｍ番目のインク吐出口１９からのインクＩの吐出（ステップＳ２６）と検知電圧ｅの記憶（ステップＳ２７）を、対象となるヘッド４の全インク吐出口１９に対して行う（ステップＳ２８、Ｓ２９）。全インク吐出口１９に対してノズル欠検知が終了したら、発光素子１１を消灯させて（ステップＳ３０）、ノズル欠検知を終了する。
【００６９】
ノズル欠検知において、図８に示すように、例えば、３番目のインク吐出口１９からのインクＩの吐出に対応すべき検知電圧ｅが０の状態である場合に、その３番目のインク吐出口１０がノズル欠を起こしていることが分かる。ノズル欠を起こしているインク吐出口１９は、適宜回復の処置が施される。
【００７０】
以上のように、本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェットヘッドを主走査方向の一方向に移動させながらインク吐出口から断続的にインクを吐出させ、受光素子からの出力を交流増幅した出力電圧が所定の電圧値以上になるリニアエンコーダ位置を光路のエッジとして検出する。そして、エッジを検出した後は、すぐにインクの吐出を停止する。また、同様に反対方向にヘッドを移動させながら、光路の反対側のエッジを検出してインクの吐出を停止する。
【００７１】
そのため、従来例のように受光素子からの出力電圧が正規分布的になるようにしなくても、図３に示すような簡単な回路構成で、かつ、少ないインクの吐出量で、インクの吐出を高感度に検知し得る検知装置の光路の範囲を特定することが可能となる。
【００７２】
また、本発明の光路検出方法によれば、前記のようにヘッドを移動させながらインクを吐出させて受光素子からの出力電圧を監視するだけなので、光路の検出を簡単で確実に行うことができる。
【００７３】
尚、本実施形態では、ＣＰＵ２６は、エンコーダセンサからの位置信号Ｅａ、Ｅｂの立ち上がりに同期して、ピークホールド手段２４を介した第１比較手段２５から出力されるピークホールド波形となる検出電圧ｃがアクティブであるか否かを判断する場合（図６のステップＳ６参照）を示したが、低域フィルタ手段２７を介した第２比較手段２８から出力される櫛歯状の検知電圧ｅがアクティブか否かを判断するように構成してもよい。低域フィルタ手段２７経由の検知電圧ｅを用いた場合、前述したように、その出力は時間遅延を伴うが、本発明では、同一の走査手順により、ヘッド４の第１の走査で光路１６の一方のエッジを検出し、それと反対方向の第２の走査で光路１６の他方のエッジを検出する。そのため、低域フィルタ手段２７経由の検知電圧ｅを用いた場合、ピークホールド手段２４経由の検出電圧ｃを用いた場合と比較すれば、範囲は狭くなるが、その中央位置はピークホールド手段２４経由の検出電圧ｃを用いた場合の中央位置とほぼ同じ位置になるからである。
【００７４】
また、本実施形態では、インクジェット記録装置１に固定された検知装置１０に対してインクジェットヘッド４を移動させて光路検出を行う場合を示したが、例えば、静止したインクジェットヘッド４に対して検知装置１０を移動させたり、或いは両者をともに移動させるような構成としても、本発明の本質的特徴が損われることはない。
【００７５】
さらに、インクジェット記録装置１として、搬送ベルト６を有するものを示したが、搬送ベルト６を備えないインクジェット記録装置にも適用可能である。
【００７６】
また、本実施形態では、記録媒体Ｐがロール状に巻かれた紙や布帛、フィルム等である場合を示したが、例えば、紙等の記録媒体Ｐをカセットから取り出して記録を行う形式の装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態のインクジェット記録装置を示す概略図である。
【図２】本実施形態のインクジェット記録装置の検知装置を示す概略図である。
【図３】検知装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】インクジェットヘッドと光路との位置関係を示す概略図である。
【図５】検知装置の回路構成から出力される出力電圧の波形を示す図である。
【図６】本発明の光路検出方法のフローチャートを示す図である。
【図７】ノズル欠検知のフローチャートを示す図である。
【図８】ノズル欠検知の際に検知装置の回路構成から出力される出力電圧の波形を示す図である。
【図９】シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置におけるノズル欠検知を示す概略図である。
【図１０】ヘッドが複数ある場合のシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置におけるノズル欠検知を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    インクジェット記録装置
４    インクジェットヘッド
１０  検知装置
１１  発光素子
１２  受光素子
１６  光路
１９  インク吐出口
Ｉ    インク
Ｐ    記録媒体
【図１】
2005212267.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005212267.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005212267.tif 000009
【図８】
2005212267.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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