(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に並んだ複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、各ノズルから吐出されるインク液滴を検知する発光素子及び受光素子を有する光量検知センサからなる吐出検出用光センサと、上記インクジェットヘッドを、上記吐出検出用光センサの発光素子から出射される光の光軸に対して平面的に横切るように、該光軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段とを備えたインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法において、
上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で相対的に回転させる吐出面平行面内回転手段を設ける工程と、
上記吐出面平行面内回転手段のインク吐出面と平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段を設ける工程と、
上記インクジェットヘッドの少なくとも２つのノズルから、互いに異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数で同時にインク液滴の吐出を行いながら、該ノズルから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッドを水平面内における上記光軸に直交する方向に相対的に平行移動させ、移動中の該インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とを逐次記録する平行移動記録工程と、
記録された上記インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とから、吐出した少なくとも２つのノズルのそれぞれの初期位置からインク液滴が光軸を遮る位置までの相対的平行移動距離を算出する平行移動距離算出工程と、
上記少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さから上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出する回転角度算出工程と、
算出された上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれを、上記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する補正工程とを含むことを特徴とするインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法。
【請求項２】
前記平行移動記録工程の後、
前記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にてノズル列と光軸との相対角度を既知の第１設定角度だけ変化させた状態で、上記平行移動記録工程を再度行った後、
前記平行移動距離算出工程を行い、
前記回転角度算出工程では、上記ノズル列と光軸との相対角度を上記既知の第１設定角度だけ変化させたことによるノズルの相対的平行移動距離の変化から、上記少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さ、及び上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させる吐出面垂直面内平行移動手段を設ける工程と、
上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内回転手段を設ける工程と、
上記吐出面垂直面内回転手段の、インク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面垂直面内回転角度制御手段を設ける工程と、
前記光軸とインクジェットヘッドのノズル列との吐出面平行面内での相対的角度ずれの補正工程の後、前記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で既知の第２設定角度だけ回転させる工程と、
上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る平面位置となるように、インクジェットヘッドを、平行移動手段にて光軸に対して相対的に平行移動させる工程と、
上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッドを吐出面垂直面内平行移動手段にてインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッドの移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程と、
記録されたインクジェットヘッドの移動量と受光率とから、インクジェットヘッドの一端と光軸との、インク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離を求める一端距離算出工程と、
同様の動作をインクジェットヘッドの他端に対しても行い、インクジェットヘッドの他端と光軸との、インク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離を求める他端距離算出工程と、
インクジェットヘッドの両端における光軸からのインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離の差と、既知のインクジェットヘッドの外形寸法とから、インク吐出面と垂直な平面内におけるインクジェットヘッドのノズル列と光軸との相対的回転角度を算出する垂直面内回転角度算出工程と、
上記算出された上記ノズル列と光軸とのインク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度に基づいて、該ノズル列と光軸とのインク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度が０度となるように吐出面垂直面内回転手段及び吐出面垂直面内回転角度制御手段にてインクジェットヘッドを相対的に回転させる補正工程とを含むことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法。
【請求項４】
前記吐出面垂直面内回転手段として、吐出検出用光センサの光軸を、インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内光軸回転手段を設ける工程をさらに含み、
前記垂直面内平行移動記録工程、一端距離算出工程、他端距離算出工程及び垂直面内回転角度算出工程において、
上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッドを吐出面垂直面内平行移動手段にてインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッドの移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程を、吐出面垂直面内光軸回転手段及び吐出面垂直面内回転角度制御手段にて吐出検出用光センサをインク吐出面との垂直な平面内におけるインク吐出面と光軸との相対的角度を既知の第３設定角度だけ変化させた状態で２度以上行う工程と、
上記インクジェットヘッドの両端と光軸との相対距離の差の変化から、インク吐出面と垂直な平面内における上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との相対的回転角度を算出する垂直面内回転角度算出工程を行うことを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法によって調整された吐出検出用光センサを備えてい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】
本発明は、インクジェット装置において各ノズルが安定吐出状態にあるか否かの検知，吐出面汚れの有無の検知は重要であり、小液滴を多数のノズルで吐出する高精細インクジェット装置においてはそれら検知センサの調整は高精度に行う必要がある。本発明は、吐出検出センサ及び吐出面汚れ検出センサの位置調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドに形成された多数のノズルから記録媒体に向けて微小なインク滴を吐出することにより所望の画像を記録するインクジェット記録装置においては、ノズルからインク滴が吐出されない不吐出、又は吐出面汚れによりインク滴が正常に吐出されない吐出不良が発生すると、記録される画像品質が著しく低下する。
【０００３】
このため、従来、ノズルから吐出されたインク滴を、液滴検出手段を構成する発光素子と受光素子との間に通過させ、そのときの検出信号に基づいてノズルからのインク滴の吐出状態を検出することにより、不吐出や吐出不良に起因する画像劣化を未然に防止するようにしている。
【０００４】
ところで、このようなインク滴の検出の際には、インク滴が発光素子と受光素子との間に形成される極めて狭小な光路を通過するように、記録ヘッドを光路上の検出位置に位置合わせしなくてはならない。このため、液滴検出手段によるインク滴の吐出状態の検出に先立って、記録ヘッドを液滴検出手段の光路上の検出位置に位置合わせする作業が必要となる。
【０００５】
従来、記録ヘッドを液滴検出手段の光路上の検出位置に位置合わせするようにしたインクジェット記録装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００６】
上記インクジェット記録装置は、発光素子と受光素子とで形成される光路による検出範囲を含む予め設定された移動範囲の全体においてインク滴を吐出させながら記録ヘッドを移動させ、そのときの液滴検出手段の検出信号をサンプリングしてその分布を測定し、その出力分布の最大値に対応した１点の位置を割り出すことによって、その位置を液滴検出手段の検出位置として記憶しておき、インク滴の吐出状態の検出動作時には、上記記憶された検出位置に記録ヘッドを移動させるようにしている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された位置合わせ方法では、実際のインク滴の検出位置は、光路による検出範囲を含む予め設定された移動範囲のうちの１点であるにもかかわらず、その移動範囲の全体において記録ヘッドからインク滴を吐出させながら検出信号の分布を測定しているため、インク滴の消費が多い上に、測定時間もかかってしまうという問題を有している。
【０００８】
そこで、この課題を解決するために、例えば、特許文献２に開示されたインクジェット記録装置１００では、図８に示すように、記録ヘッド１０１を、所定の移動範囲全体の出力分布を測定するのではなく、液滴検出手段１０２が、検出位置として検出信号（Ｖｔ）が閾値レベル（ｈ）を越えた位置の１点に決定し、その１点を検出した時点で記録ヘッド１０１の移動を終了するようにしている。
【０００９】
この結果、従来に比べて短時間で位置合わせを完了することができるとしている。
【００１０】
一方、同様に、液体を無駄に消費することなく、発光素子から受光素子に向かう液吐出不良検出用光軸と、液吐出ヘッドに有するノズル列とを簡易に位置合わせする方法として、特許文献３では、以下の方法を採用している。
【００１１】
すなわち、ノズル列を有する液吐出ヘッドを、そのノズル列と略直交する方向に、前記ノズル列を構成するノズルの１つである第１のノズルから液体を吐出しながら、その吐出する液体が、発光素子から受光素子に向かう液吐出不良検出用光軸を横切るように平行移動し、その第１のノズルから吐出する液体が液吐出不良検出用光軸を横切る前後の前記受光素子の光出力を検出する。そして、その光出力の変化に基づき、液体の吐出を停止した後に上記第１のノズルの液吐出方向位置を液吐出不良検出用光軸に合わせる。
【００１２】
次いで、上記発光素子と受光素子とを一体ユニット化した液吐出不良検出装置を、上記第１のノズルの液吐出方向位置を中心として、前記ノズル列を構成するノズルの別の１つである第２のノズルから液体を吐出しながら、その吐出する液体が前記液吐出不良検出用光軸を横切るように回動し、その第２のノズルから吐出する液体が前記液吐出不良検出用光軸を横切る前後の前記受光素子の光出力を検出し、その光出力の変化に基づき、液体の吐出を停止して後に前記第２のノズルの液吐出方向位置を前記液吐出不良検出用光軸に合わすようにしている。
【００１３】
これにより、位置合わせのために吐出されるのは、第１のノズルと第２のノズルとからだけである。したがって、構造が複雑化したり、液体を無駄に消費したりすることなく、単純化して液吐出不良検出用光軸とノズル列とを簡易に位置合わせする、液吐出不良検出用光軸とノズル列との位置合わせ方法を提供することができるようになっている。
【特許文献１】特開平８−３０９９６３号公報（１９９６．１１．２６公開）
【特許文献２】特開２００５−９６１５１号公報（２００５．４．１４公開）
【特許文献３】特開２００７−１３０７７８号公報（２００７．５．３１公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の特許文献１〜３に記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法では、液体を無駄に消費することなく、かつ短時間で発光素子から受光素子に向かう光軸とノズル列とを位置合わせする方法としては、未だ、不十分であるという問題点を有している。
【００１５】
すなわち、特許文献１では、上述したように、液体を無駄に消費する点で問題があり、また、特許文献２では、ある程度の長さを有するノズル列のいずれかの点でのインク液滴が閾値を越えた位置を光軸とノズル列との合致位置としているので、光軸とノズル列との平行精度に問題がある。
【００１６】
また、特許文献３では、平行精度については改善されているが、調整時間及び調整の簡易さの点では不十分である。特に、近年では、インクジェット記録装置は製品の大型化に伴い装置もインクジェットヘッドも大型化している。大型化されたインクジェットヘッドは多数のノズルを有し、それら全てのノズルの吐出状態を同時に検知するセンサの位置決めには高い位置調整精度が要求される。これら検知センサの位置調整がインクジェット記録装置の大型化により困難になると、インクジェットヘッドの調整に時間を要し、インクジェット記録装置の稼働時間が低下したり、複数の吐出検出センサに分割せざるを得なくなり、煩雑化及びコスト高の原因となったりする等の課題がある。
【００１７】
また、平行精度に関して、ノズル列の長さが短い場合には引用文献３等における従来の技術にて吐出不良検出を行っても、吐出不良検出の正確さにおいて問題は起こらない。
【００１８】
しかしながら、インクジェット記録装置の大型化に伴うインクジェットヘッドの大型化によって、ノズル列の長さが長くなってくると、インク吐出面と光軸との鉛直面内での傾きにより、インク吐出面と光軸との距離がインクジェットヘッドの一端と他端とで大きく異なってくる。例えば、ノズル列の長さが５０ｍｍ程度の場合とノズル列の長さが３００ｍｍ程度とではインク吐出面と光軸との鉛直面内での距離は大きく異なる。
【００１９】
その結果、精度の高い吐出不良の検出ができなくなるという問題を有している。つまり、インクノズル列と光軸とは３次元の平行精度が要求される。
【００２０】
また、このようなインク吐出面と光軸の鉛直面内の傾きずれは、吐出不良検知だけではなく、汚れ付着検知のためにも必要である。すなわち、インクジェットヘッドにおけるノズルの汚れ付着は目詰まりによる吐出不良の原因となるが、インクジェットヘッドの汚れには、ノズル以外におけるインク吐出面にインクが付着するという汚れもある。このような、ノズル以外におけるインク吐出面にインクが付着するという、吐出不良の原因とならない汚れは、製品を汚したり、意図しない部分に液を付着させたりするということがあり、そのような場合が大半である。
【００２１】
このように、インクジェットヘッドが大型化するに伴って、位置調整の要求精度が高まっている。
【００２２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッドのノズル列と発光素子から受光素子に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置、及びその吐出検出用光センサの位置調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のインクジェット記録装置は、上記課題を解決するために、直線状に並んだ複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、各ノズルから吐出されるインク液滴を検知する発光素子及び受光素子を有する光量検知センサからなる吐出検出用光センサと、上記インクジェットヘッドを、上記吐出検出用光センサの発光素子から出射される光の光軸に対して平面的に横切るように、該光軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段とを備えたインクジェット装置において、上記インクジェットヘッドにおける直線状に並んだ複数のノズルのうちの少なくとも２つのノズルにおけるインク吐出速度又はインク吐出周波数を互いに異なるように制御するインク吐出制御手段と、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で相対的に回転させる吐出面平行面内回転手段と、上記吐出面平行面内回転手段の、インク吐出面と平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段とが設けられていることを特徴としている。
【００２４】
本発明のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法は、上記課題を解決するために、直線状に並んだ複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、各ノズルから吐出されるインク液滴を検知する発光素子及び受光素子を有する光量検知センサからなる吐出検出用光センサと、上記インクジェットヘッドを、上記吐出検出用光センサの発光素子から出射される光の光軸に対して平面的に横切るように、該光軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段とを備えたインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法において、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で相対的に回転させる吐出面平行面内回転手段を設ける工程と、上記吐出面平行面内回転手段の、インク吐出面と平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段を設ける工程と、上記インクジェットヘッドの少なくとも２つのノズルから、互いに異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数で同時にインク液滴の吐出を行いながら、該ノズルから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッドを水平面内における上記光軸に直交する方向に相対的に平行移動させ、移動中の該インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とを逐次記録する平行移動記録工程と、記録された上記インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とから、吐出した少なくとも２つのノズルのそれぞれの初期位置からインク液滴が光軸を遮る位置までの相対的平行移動距離を算出する平行移動距離算出工程と、上記少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さから上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出する回転角度算出工程と、算出された上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれを、上記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する補正工程とを含むことを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、インクジェットヘッドのノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出して、上記ノズル列と光軸とが吐出面平行面内で平行となるように吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する。
【００２６】
この場合、本発明では、インク吐出速度制御手段にて、インクジェットヘッドにおける直線状に並んだ複数のノズルのうちの少なくとも２つのノズルにおけるインク吐出速度又はインク吐出周波数を互いに異なるように制御する。
【００２７】
これにより、インク吐出面と平行な平面内における各ノズルと光軸との距離が求まるので、ノズル間の既知の長さから、インク吐出面と平行な平面内におけるノズル列と光軸との相対的回転角度をその方向（＋又は−方向）を含めて算出することができる。
【００２８】
そして、この相対的回転角度の算出に際して、本発明では、このインクジェットヘッドにおける少なくとも２つのノズルからインク液滴を吐出しながら、該ノズルから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッドを水平面内における光軸に直交する方向に相対的に平行移動させるだけである。
【００２９】
したがって、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッドのノズル列と発光素子から受光素子に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置、及びその吐出検出用光センサの位置調整方法を提供することができる。
【００３０】
また、本発明のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法では、前記平行移動記録工程の後、前記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にてノズル列と光軸との相対角度を既知の第１設定角度だけ変化させた状態で、上記平行移動記録工程を再度行った後、前記平行移動距離算出工程を行い、前記回転角度算出工程では、上記ノズル列と光軸との相対角度を上記既知の第１設定角度だけ変化させたことによるノズルの相対的平行移動距離の変化から、上記少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さ、及び上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出することが可能である。
【００３１】
これにより、少なくとも２つのノズルから異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数でインク液滴を吐出させながら、光量検知センサからなる吐出検出用光センサの光軸に対して、インクジェットヘッドを相対的に平行移動させる工程を、ノズル列と光軸との相対角度を既知の第１設定角度だけ変化させて複数回行う。
【００３２】
この結果、ノズル列方向のノズル間の長さが未知であったとしても、少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さ、及び上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさをその方向（＋又は−方向）を含めて算出することができる。
【００３３】
本発明のインクジェット記録装置では、前記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させる吐出面垂直面内平行移動手段と、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内回転手段と、上記吐出面垂直面内回転手段の、インク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面垂直面内回転角度制御手段とが設けられていることが好ましい。
【００３４】
また、本発明のインクジェット記録装置では、前記吐出面垂直面内回転手段は、前記光軸を前記インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で回転させる吐出面垂直面内光軸回転手段を備えていることが好ましい。
【００３５】
また、本発明のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法では、前記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させる吐出面垂直面内平行移動手段を設ける工程と、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内回転手段を設ける工程と、上記吐出面垂直面内回転手段の、インク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面垂直面内回転角度制御手段を設ける工程と、前記光軸とインクジェットヘッドのノズル列との吐出面平行面内での相対的角度ずれの補正工程の後、前記吐出面平行面内回転手段にて、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で既知の第２設定角度だけ回転させる工程と、上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る平面位置となるように、インクジェットヘッドを、平行移動手段にて光軸に対して相対的に平行移動させる工程と、上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッドを吐出面垂直面内平行移動手段にてインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッドの移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程と、記録されたインクジェットヘッドの移動量と受光率とから、インクジェットヘッドの一端と光軸との、インク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離を求める一端距離算出工程と、同様の動作をインクジェットヘッドの他端に対しても行い、インクジェットヘッドの他端と光軸との、インク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離を求める他端距離算出工程と、インクジェットヘッドの両端における光軸からのインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向での相対的距離の差と、既知のインクジェットヘッドの外形寸法とから、インク吐出面と垂直な平面内におけるインクジェットヘッドのノズル列と光軸との相対的回転角度を算出する垂直面内回転角度算出工程と、上記算出された上記ノズル列と光軸とのインク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度に基づいて、該ノズル列と光軸とのインク吐出面と垂直な平面内における相対的回転角度が０度となるように吐出面垂直面内回転手段及び吐出面垂直面内回転角度制御手段にてインクジェットヘッドを相対的に回転させる補正工程とを含むことが好ましい。
【００３６】
上記の発明によれば、インクジェットヘッドの一端のみが光軸を遮る平面位置を含む範囲で、インクジェットヘッドを吐出面垂直面内平行移動手段にてインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させることにより、インクジェットヘッドと光軸との相対的な高さ方向距離を算出する。そして、他端にも同様の操作を行うことによって、ヘッド両端における光軸からの相対的な高さ方向距離の差を求めることができるので、既知のインクジェットヘッドの長さから、ノズル列と光軸との吐出面垂直面内の相対的回転角度のずれを補正することが可能である。
【００３７】
したがって、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッドのノズル列と発光素子から受光素子に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置、及びその吐出検出用光センサの位置調整方法を提供することができる。
【００３８】
また、本発明では、インクジェットヘッドのノズル列が長くなっても、単一の光量検知センサからなる吐出検出用光センサを用いて、吐出有無の検出だけでなく、精度の高い吐出不良まで検出できると共に、さらに、インク吐出面における汚れ検知もできる配置に位置調整できる点で特に有用である。
【００３９】
したがって、吐出有無の検出と精度良い吐出不良の検出とを同時に可能とする位置合わせを行い得るインクジェット記録装置、及びその吐出検出用光センサの位置調整方法を提供することができる。
【００４０】
また、本発明のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法では、前記吐出面垂直面内回転手段として、吐出検出用光センサの光軸を、インクジェットヘッドのインク吐出面と垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内光軸回転手段を設ける工程をさらに含み、前記垂直面内平行移動記録工程、一端距離算出工程、他端距離算出工程及び垂直面内回転角度算出工程において、上記インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッドを吐出面垂直面内平行移動手段にてインク吐出面と垂直な平面内における該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッドの移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程を、吐出面垂直面内光軸回転手段及び吐出面垂直面内回転角度制御手段にて吐出検出用光センサをインク吐出面との垂直な平面内におけるインク吐出面と光軸との相対的角度を既知の第３設定角度だけ変化させた状態で２度以上行う工程と、上記インクジェットヘッドの両端と光軸との相対距離の差の変化から、インク吐出面と垂直な平面内における上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との相対的回転角度を算出する垂直面内回転角度算出工程を行うことが可能である。
【００４１】
これにより、インクジェットヘッドの一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、吐出面垂直面内光軸回転手段及び吐出面垂直面内回転角度制御手段を用いて、インク吐出面との垂直な平面内におけるインク吐出面と光軸との相対的角度を既知の第３設定角度だけ変化させて２度以上同様の操作を行えば、インクジェットヘッドの外形寸法が未知であっても、インクジェットヘッドの両端と光軸との相対距離の差の変化から、インク吐出面と垂直な平面内におけるノズル列と光軸との相対的回転角度を算出することができる。
【００４２】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上記記載のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法によって調整された吐出検出用光センサを備えていることを特徴としている。
【００４３】
これにより、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッドのノズル列と発光素子から受光素子に向かう光軸との位置合わせを行い得る吐出検出用光センサの位置調整方法によって調整された吐出検出用光センサを有するインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明のインクジェット記録装置は、以上のように、インクジェットヘッドにおける直線状に並んだ複数のノズルのうちの少なくとも２つのノズルにおけるインク吐出速度又はインク吐出周波数を互いに異なるように制御するインク吐出制御手段と、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で相対的に回転させる吐出面平行面内回転手段と、上記吐出面平行面内回転手段の、インク吐出面と平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段とが設けられているものである。
【００４５】
本発明のインクジェット記録装置の吐出検出用光センサの位置調整方法は、以上のように、上記インクジェットヘッドを、該インクジェットヘッドのインク吐出面と平行な平面内で相対的に回転させる吐出面平行面内回転手段を設ける工程と、上記吐出面平行面内回転手段の、インク吐出面と平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段を設ける工程と、上記インクジェットヘッドの少なくとも２つのノズルから、互いに異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数で同時にインク液滴の吐出を行いながら、該ノズルから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッドを水平面内における上記光軸に直交する方向に相対的に平行移動させ、移動中の該インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とを逐次記録する平行移動記録工程と、記録された上記インクジェットヘッドの平行移動距離と上記吐出検出用光センサの受光率とから、吐出した少なくとも２つのノズルのそれぞれの初期位置からインク液滴が光軸を遮る位置までの相対的平行移動距離を算出する平行移動距離算出工程と、上記少なくとも２つのノズルにおけるノズル列方向の長さから上記インクジェットヘッドのノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさを算出する回転角度算出工程と、算出された上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれを、上記吐出面平行面内回転手段及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する補正工程とを含む方法である。
【００４６】
それゆえ、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッドのノズル列と発光素子から受光素子に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置、及びその吐出検出用光センサの位置調整方法を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４８】
本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、図１に示すように、インクジェットヘッド１を備えている。このインクジェットヘッド１は、図２に示すように、２５４個のノズル３を１列に並べた個別ヘッド２をノズル列方向に３個直列に並べたものからなっている。したがって、インクジェットヘッド１は、一直線状に並んだ７６２個のノズル３を有している。
【００４９】
本実施の形態では、インクジェットヘッド１における両端のノズル３のノズル列方向の距離、つまりインクジェットヘッド１の始端部に設けられた第１ノズル３ａとインクジェットヘッド１の後端部に設けられた第２ノズル３ｂとの間の長さＬ１は、例えば２６７ｍｍ程となっている。尚、インクジェットヘッド１における個別ヘッド２の個数及びノズル３の個数及びインクジェットヘッド１における両端のノズル３のノズル列方向の距離は、必ずしもこれに限らない。
【００５０】
また、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、発光素子としての発光部２１及び受光素子としての受光部２２を備えた光量検知センサからなる吐出検出用光センサとしての吐出検出センサ２０を有している。この吐出検出センサ２０の発光部２１及び受光部２２は、図１に示すように、図示しない記録紙の搬送路の側方に位置して設けられた基板上に平行移動できるように設けられた移動板１２に載置して設けられている。この吐出検出センサ２０は、発光部２１からレーザビームが出射され、このレーザビームを受光部２２で検出してその出力を検出するようになっている。
【００５１】
本実施の形態では、吐出検出センサ２０は、センサ光軸の角度をインクジェットヘッド１のノズル列角度と一致させ、全てのノズル３が吐出した液滴がセンサ光軸を遮るような位置に調整し、１ノズルずつ吐出させることによって、各ノズル３の吐出の有無を検知する機構となっている。
【００５２】
この吐出検出センサ２０のレーザビームの有効ビーム径は５００μｍ程度であり、この中に２６７ｍｍの範囲に並んだ７６２個のノズル３の位置を調整する必要があるため、高い位置調整精度が必要とされる。
【００５３】
本実施の形態では、このような機構の吐出検出センサ２０は調整が困難である一方、一度調整してしまえば、インクジェットヘッド１の回転や移動を行わずに全ノズル３の吐出検知を行うことができるという利点もある。
【００５４】
ここで、本実施の形態では、駆動系機構として、インクジェットヘッド１を鉛直方向と平行な垂直面内で回転移動させる吐出面垂直面内回転手段としての垂直面内回転機構３１を有している。
【００５５】
また、インクジェットヘッド１をインク吐出面１ａと平行な平面内で回転させる吐出面平行面内回転手段としての吐出面内回転機構３２と、インクジェットヘッド１を、吐出検出センサ２０の光軸を横切るように、相対的に水平方向に平行移動させる平行移動手段としての平行垂直移動機構１１とを有している。この平行垂直移動機構１１は、基板に対して移動板１２を平行移動させる機構となっている。また、この平行垂直移動機構１１は、インクジェットヘッド１を、該インクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと垂直な平面内で該インク吐出面１ａと垂直方向に相対的に平行移動させる吐出面垂直面内平行移動手段としての機能も有している。
【００５６】
また、本実施の形態では、発光部２１を載置する載置台２３は、分割線を有し、上側部分が、発光部２１の鉛直面内で回転できる該発光部２１の吐出面垂直面内回転手段及び吐出面垂直面内光軸回転手段としての光軸角度調整機構２３ａとなっている。したがって、これにより、発光部２１から出射される光の光軸が、鉛直面内で回転できるようになっている。
【００５７】
尚、この発光部２１の光軸角度調整機構２３ａは、受光部２２には設けられていない。この理由は、発光部２１から出射される光は、出射径が小さく（例えば直径０．８ｍｍの円状）、直進性が高い。そのため、出射光とインクジェットヘッド１のノズル面とを平行にするためには、例えば、発光部２１の角度の調整を行う必要がある。一方、受光部２２は受光面の面積が広く（例えば２ｍｍ角）、かつ受光面への光の入射角度に対する許容範囲が広いため、設置において厳密な調整は不要である。そのため、本実施の形態では、発光部２１のみの角度調整を行う形で記載している。ただし、本発明では、必ずしもこれに限らず、受光部２２にも角度調整機構を設けることが可能である。
【００５８】
上記構成のインクジェット記録装置１０における吐出検出用光センサの位置調整方法について説明する。
【００５９】
まず、図２及び図３に示すように、例えば、ノズル列両端の２ノズルに対して一方の第１ノズル３ａから例えば６ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ１でインク液滴を吐出し、他方の第２ノズル３ｂから８ｍ／ｓｅｃの異なるインク吐出速度Ｖ２でインク液滴を吐出させながら、インクジェットヘッド１を光軸に対して水平方向（Ｘ軸方向）に３ｍｍの距離を移動させる。
【００６０】
この結果、水平方向の位置と受光率とを１０μｍ毎にプロットした図４が得られる。図４から分かるように、受光率の小さくなる箇所が２箇所あり、これらが２つの第１ノズル３ａと第２ノズル３ｂとから吐出されたインク液滴が光軸を遮っている位置に相当する。図４において、受光率４７％以下となる受光率の平均値を計算することにより、約−４．７７ｍｍの位置と−３．９５ｍｍの位置とで吐出されたインク液滴が光軸を遮っていることになる。
【００６１】
また、この図４に示す遮光量の差から、−４．７７ｍｍの位置に相当するのが６ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ１で吐出した第１ノズル３ａであり、−３．９５ｍｍの位置に相当するのが８ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ２で吐出した第２ノズル３ｂであることが分かる。すなわち、吐出速度が遅いインク液滴は、光軸の中に存在する時間が長いので、遮光率が高くなる。
【００６２】
上記の結果から、両第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂの光軸とのＸ軸方向の相対距離の差は、
（−３．９５）−（−４．７７）＝０．８２
となって、０．８２ｍｍと算出できる。
【００６３】
また、第１ノズル３ａと第２ノズル３ｂとのノズル列方向の長さＬ１は、前述の通り２６７ｍｍであるので、角度に換算すれば０．１７６度がノズル列と光軸との角度ずれの大きさθとなる。
【００６４】
さらに、−４．７７ｍｍの位置に相当するのが第１ノズル３ａであることから、０．１７６度補正するべき方向は、第１ノズル３ａを光軸に近づける方向であることも分かる。
【００６５】
尚、吐出を行う２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂは、インクジェットヘッド１の両端のノズルに限らないが、２つのノズル間の距離は長い方が、位置合わせの精度は高くなる。
【００６６】
この結果、本実施の形態では、一度の操作によってノズル列と光軸とのＺ軸に平行な面内の角度ずれの大きさとその方向を知ることができる。実際に、インクジェットヘッド１の吐出面内回転機構３２によりインクジェットヘッド１を０．１７６度だけ第２ノズル３ｂが光軸に近づく方向に補正すれば、全てのノズルの吐出を吐出検出センサ２０で同時に検知できることを確認した。
【００６７】
また、上記の説明では、２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂの吐出条件として、インク吐出速度を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば、インク吐出周波数を用いることも可能である。これによっても、同様に、受光率の大小が現れ、どちらのノズルがどの位置にあるのか認識することが可能である。すなわち、
インク吐出速度＝吐出されたインク液滴の物理的な速度（初速）（ｍ／ｓ）
インク吐出周波数＝インク液滴を単位時間当たりに何滴吐出するか（Ｈｚ）
の関係により、インク吐出周波数を用いることができることが理解できる。
【００６８】
このように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、直線状に並んだ複数のノズルを有するインクジェットヘッド１と、各ノズルから吐出されるインク液滴を検知する発光部２１及び受光部２２を有する光量検知センサからなる吐出検出センサ２０と、インクジェットヘッド１を、吐出検出センサ２０の発光部２１から出射される光の光軸に対して平面的に横切るように、該光軸に対して相対的に平行移動させる平行垂直移動機構１１とを備えている。
【００６９】
そして、インクジェットヘッド１における直線状に並んだ複数のノズルのうちの少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂにおけるインク吐出速度又はインク吐出周波数を互いに異なるように制御するインク吐出制御手段としての図示しないＣＰＵと、インクジェットヘッド１を、該インクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと平行な平面内で相対的に回転させる吐出面内回転機構３２と、この吐出面内回転機構３２のインク吐出面１ａと平行な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面平行面内回転角度制御手段としての図示しないＣＰＵとが設けられている。
【００７０】
そして、本実施の形態のインクジェット記録装置１０の吐出検出センサ２０の位置調整方法は、インクジェットヘッド１の少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂから、互いに異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数で同時にインク液滴の吐出を行いながら、該第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッド１を水平面内における光軸に直交する方向に相対的に平行移動させ、移動中の該インクジェットヘッド１の平行移動距離と吐出検出センサ２０の受光率とを逐次記録する平行移動記録工程と、記録されたインクジェットヘッド１の平行移動距離と吐出検出センサ２０の受光率とから、吐出した少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂのそれぞれの初期位置からインク液滴が光軸を遮る位置までの相対的平行移動距離を算出する平行移動距離算出工程と、少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂにおけるノズル列方向の長さからインクジェットヘッド１のノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさθを算出する回転角度算出工程と、算出されたノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれを、吐出面内回転機構３２及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する補正工程とを含む。
【００７１】
すなわち、本実施の形態では、インクジェットヘッド１のノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさθを算出して、ノズル列と光軸とが吐出面平行面内で平行となるように吐出面内回転機構３２及び吐出面平行面内回転角度制御手段にて補正する。
【００７２】
この場合、本実施の形態では、インク吐出速度制御手段にて、インクジェットヘッド１における直線状に並んだ複数のノズルのうちの少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂにおけるインク吐出速度又はインク吐出周波数を互いに異なるように制御する。
【００７３】
これにより、インク吐出面１ａと平行な平面内における各第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂと光軸との距離が求まるので、ノズル間の既知の長さＬ１から、インク吐出面１ａと平行な平面内におけるノズル列と光軸との相対的回転角度をその方向（＋又は−方向）を含めて算出することができる。
【００７４】
そして、この相対的回転角度の算出に際して、本実施の形態では、このインクジェットヘッド１における少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂからインク液滴を吐出しながら、該第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂから吐出したインク液滴が光軸を遮る位置を含む範囲で該インクジェットヘッド１を水平面内における光軸に直交する方向に相対的に平行移動させるだけである。
【００７５】
したがって、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッド１のノズル列と発光部２１から受光部２２に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置１０、及びその吐出検出センサ２０の位置調整方法を提供することができる。
【００７６】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態のインクジェット記録装置１０は、ノズル間隔やノズル列の長さの正確な値が不明であったり、不正確であったりした場合でも、ノズル列の角度を光軸に高い精度で合わせることが可能となっている。
【００７８】
本実施の形態のインクジェット記録装置１０の吐出検出センサ２０の位置調整方法について、以下に説明する。
【００７９】
まず、本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、ノズル列両端の２つのノズルに対して一方の第１ノズル３ａから６ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ１でインク液滴を吐出し、他方の第２ノズル３ｂから８ｍ／ｓｅｃの異なるインク吐出速度Ｖ２でインク液滴を吐出させながら、インクジェットヘッド１を光軸に対して水平方向に３ｍｍの距離をＸ軸方向に平行移動させ、１０μｍ毎の位置と受光率をプロットして、前記図４を得る。
【００８０】
図４に示すように、受光率の小さくなる箇所が２箇所あり、これらが２つの第１ノズル３ａと第２ノズル３ｂとから吐出されたインク液滴が光軸を遮っている位置に相当する。
【００８１】
約−４．７７ｍｍの位置と−３．９５ｍｍの位置とで、吐出されたインク液滴が光軸を遮っていることになる。また、遮光量の差から、−４．７７ｍｍの位置に相当するのが６ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ１で吐出した第１ノズル３ａであり、−３．９５ｍｍの位置に相当するのが８ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ２で吐出した第２ノズル３ｂであることが分かる。
【００８２】
また、上記の結果から、第１ノズル３ａと第２ノズル３ｂとのＸ軸方向の相対距離の差は０．８２ｍｍと算出できる。
【００８３】
次に、図５に示すように、インクジェットヘッド１を吐出面内回転機構３２によって既知である第１設定角度αだけ回転させる。ここでは例えば０．１度回転させた。この状態で、再度、ノズル列両端の第１ノズル３ａと第２ノズル３ｂとに対して、一方の第１ノズル３ａから６ｍ／ｓｅｃのインク吐出速度Ｖ１で液滴を吐出させ、他方の第２ノズル３ｂから８ｍ／ｓｅｃの異なるインク吐出速度Ｖ２でインク液滴を吐出させながら、インクジェットヘッド１を光軸に対して水平方向であるＸ軸方向に３ｍｍの距離を移動させ、１０μｍ毎の位置と受光率をプロットする。
【００８４】
すると同様に、受光率の小さくなる箇所が２箇所存在するが、この位置はインクジェットヘッド１を回転させたために変化している。本実施の形態では、第１ノズル３ａは−５．００ｍｍであり、第２ノズル３ｂは−３．７２ｍｍであった。
【００８５】
当初の第１ノズル３ａの位置をＸＳとし、第２ノズル３ｂの位置をＸＥとし、その状態から第１設定角度αだけ回転させた際の第１ノズル３ａの位置をＸＳ’とし、第２ノズル３ｂの位置をＸＥ’とすると、ノズル列と光軸とのインク吐出面１ａと平行な面内における角度ずれの大きさθは、下記の式で与えられる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／ｔａｎα−（ＸＳ’−ＸＥ’）／（（ＸＳ−ＸＥ）ｓｉｎα））
この式に、α＝０．１ｄｅｇ、ＸＳ’＝−５．００、ＸＥ’＝−３．７２、ＸＳ＝−４．７２、ＸＥ＝−３．９５を代入すると、
θ＝ａｒｃｔａｎ（１／ｔａｎ（０．１ｄｅｇ）−（（−５．００）−（−３．７２））    ／（（（−４．７２）−（−３．９５））ｓｉｎ（０．１ｄｅｇ）））
＝−８９．８２４ｄｅｇ
となる。
【００８６】
したがって、このときのθは−８９．８２４度となり、回転の方向（＋又は−方向）を考慮すれば０．１７６度となるから実施の形態１でノズル間距離から算出した値にほぼ一致する。
【００８７】
本実施の形態によれば、吐出させた第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂのノズル間の長さＬ１が不明な場合でも、インクジェットヘッド１の吐出面内回転機構３２により既知である第１設定角度αだけ回転させて同様の工程を実施することによって、ノズル列と吐出検出センサ２０とのインク吐出面１ａに平行な面内における角度ずれの大きさθを算出できるということが分かる。
【００８８】
本実施の形態では、さらに、この結果からノズル間の長さＬ１も、下記式にて算出できる。
【００８９】
Ｌ１＝｜ＸＳ−ＸＥ｜／ｃｏｓθ
この式に、ＸＳ＝−４．７２、ＸＥ＝−３．９５、θ＝−８９．８２４ｄｅｇを代入すると、
Ｌ１＝｜（−４．７２）−（−３．９５）｜／ｃｏｓ（−８９．８２４ｄｅｇ）
≒２６７
したがって、この式によればノズル間の長さＬ１は２６７ｍｍとなり、実際の値と一致することも確認した。
【００９０】
この結果、本実施の形態では、ノズル間隔やノズル列の長さの正確な値が不明であったり、不正確であったりした場合でも、ノズル列の角度を光量センサ光軸に高い精度で合わせることが可能である。つまり、インクジェットヘッド１の設計値ではなく、実際のノズル位置での位置合わせが簡便に実現できていると言える。
【００９１】
すなわち、これらの方法によって、インクジェットヘッド１のノズル列と平行な方向つまりインクジェットヘッド１の長手方向に平行に光軸を配置する構成として角度調整を行うことによって、単一の光量検知センサを、吐出検出センサとしてはヘッドの移動を伴わずに全ノズルの吐出検知をおこなうことができ、吐出面汚れ検出センサとしては、短い走査距離で汚れ検出ができる位置を実現でき、また、その調整が高い精度で可能になる。
【００９２】
このように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０、及びその吐出検出センサ２０の位置調整方法では、前記実施の形態１における平行移動記録工程の後、吐出面内回転機構３２及び吐出面平行面内回転角度制御手段にてノズル列と光軸との相対角度を既知の第１設定角度αだけ変化させた状態で、上記平行移動記録工程を再度行った後、前記平行移動距離算出工程を行い、前記回転角度算出工程では、ノズル列と光軸との相対角度を上記既知の第１設定角度だけ変化させたことによるノズルの相対的平行移動距離の変化から、少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂにおけるノズル列方向の長さＬ１、及び上記ノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさθを算出する。
【００９３】
これにより、少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂから異なったインク吐出速度又はインク吐出周波数でインク液滴を吐出させながら、光量検知センサからなる吐出検出センサ２０の光軸に対して、インクジェットヘッド１を相対的に平行移動させる工程を、ノズル列と光軸との相対角度を既知の第１設定角度αだけ変化させて複数回行う。
【００９４】
この結果、ノズル列方向のノズル間の長さＬ１が未知であったとしても、少なくとも２つの第１ノズル３ａ及び第２ノズル３ｂにおけるノズル列方向の長さＬ１、及びインクジェットヘッド１のノズル列と光軸との吐出面平行面内での相対的角度ずれの大きさθをその方向（＋又は−方向）を含めて算出することができる。
【００９５】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図６及び図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、光軸をインクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと平行な平面内で長手方向と平行に配置した構成で、インク吐出面１ａとの角度調整が可能になり、短い走査距離でインク吐出面１ａの汚れ検知が可能となる。また、この場合のノズル列と光軸との位置関係は、単一の光量検知センサで吐出検出センサと吐出面汚れ検出センサを兼用できる位置関係であり、光量検知センサ及びインクジェットヘッド１を移動させなくても全ノズルの吐出検知ができる位置関係でもある。
【００９７】
本実施の形態のインクジェット記録装置１０、及びその吐出検出センサ２０の位置調整方法について、以下に説明する。
【００９８】
本実施の形態では、図１に示すように、吐出検出センサ２０の発光部２１の鉛直方向の角度を調整する発光部２１の吐出面垂直面内回転手段及び吐出面垂直面内光軸回転手段としての光軸角度調整機構２３ａを用いる。
【００９９】
また、本実施の形態では、吐出検出センサ２０は、インク吐出面１ａの汚れ検知までできるようになっている。この吐出検出センサ２０は、光量検知センサを用い、その光軸をインクジェットヘッド１に対してインク吐出面１ａの直下を相対的に走査させ、遮光の有無を調べるものである。すなわち、インク吐出面１ａに液や塵等が付着していると、走査させた際に遮光されるために汚れの有無が検知できる。
【０１００】
このときに、インクジェットヘッド１の長手方向、又はそれに直交する方向のうちのいずれに走査させても検知は可能であるが、長手方向に走査させると走査距離が長く、検知に時間がかかる。したがって、インクジェットヘッド１の長手方向に直交する方向に走査する方式を採用すれば、走査距離も短く、ノズル列と光軸とが同じ方向となるために、光量検知センサを吐出検出センサと兼用することができる。
【０１０１】
また、インク吐出面１ａの汚れ検出を高い精度で行うためには、インク吐出面１ａと吐出検出センサ２０の光軸とが平行であることが必要である。ここで要求されるインク吐出面１ａと光軸との角度調整の精度は、インクジェットヘッド１が大型であるほど高く、特に長尺のインクジェットヘッド１で短手方向に走査する場合は極めて高い精度が必要との角度ずれの大きさγは０．０９５５度であると算出できる。
【０１０２】
その結果、吐出検出センサ２０の発光部２１の光軸角度調整機構２３ａにより、発光部２１の角度を鉛直方向に０．０９５５度調整することによって、光軸とインク吐出面１ａとのＺ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさγを角度０に合わせることができた。
【０１０３】
本実施の形態によれば、光軸をインクジェットヘッド１の長手方向と平行に配置した構成で、インク吐出面１ａとの角度調整が可能になり、短い走査距離で吐出面の汚れ検知が可能となる。また、この場合のノズル列と光軸との位置関係は、単一の光量検知センサで吐出検出センサと吐出面汚れ検出センサとを兼用できる位置関係であり、吐出検出センサ２０及びインクジェットヘッド１を移動させずとも全ノズルの吐出を検知できる位置関係でもある。また、Ｚ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさγを角度０に合わせるに際して、インク液滴の吐出も不要である。
される。
【０１０４】
本実施の形態では、インク吐出面１ａと吐出検出センサ２０との角度ずれを算出し、その角度ずれを補正する方法について、図６（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。
【０１０５】
まず、インクジェットヘッド１を吐出面内回転機構３２によりノズル列の方向と光軸との水平方向角度がほぼ合うような角度に回転させる。そして、図６（ａ）に示すように、そこから既知である第２設定角度βとして２．０度回転させる。これにより、インクジェットヘッド１と光軸とは水平方向に２．０度程ずれていることになる。
【０１０６】
次に、図６（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１を水平方向であるＸ軸方向に平行移動させ、インクジェットヘッド１の一端のみが光軸を遮光する位置に移動させる。この位置で、図６（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１を鉛直方向に移動させながら、５００μｍ毎に吐出検出センサ２０の値をプロットする。尚、受光率の変化が大きくなる部分では、１００μｍ毎にプロットした。同様に、再度、インクジェットヘッド１を水平方向に移動させて、他端が光軸を遮光する位置に移動させる。ここでも同様に、インクジェットヘッド１を鉛直方向に移動させながら、５００μｍ毎に吐出検出センサ２０の値をプロットした。尚、受光率の変化が大きくなる部分では、１００μｍ毎にプロットした。
【０１０７】
結果を図７に示す。この結果から、光軸とインクジェットヘッド１の両端との相対的高さの差Ｈは５００μｍ程であることが分かる。
【０１０８】
インクジェットヘッド１の外形寸法Ｌ２が３００ｍｍ程であることから、光軸とインク吐出面１ａ  このように、本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、インクジェットヘッド１を、該インクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと垂直な平面内で該インク吐出面１ａと垂直方向に相対的に平行移動させる吐出面垂直面内平行移動手段としての平行垂直移動機構１１と、インクジェットヘッド１を、該インクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと垂直な平面内で相対的に回転させる吐出面垂直面内回転手段と、上記吐出面垂直面内回転手段の、インク吐出面１ａと垂直な平面内における相対的回転角度を制御する吐出面垂直面内回転角度制御手段としての図示しないＣＰＵとが設けられている。
【０１０９】
また、本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、吐出面垂直面内回転手段は、光軸をインクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと垂直な平面内で回転させる吐出面垂直面内光軸回転手段としての光軸角度調整機構２３ａを備えている。
【０１１０】
そして、本実施の形態のインクジェット記録装置１０の吐出検出センサ２０の位置調整方法は、実施の形態１で説明した光軸とインクジェットヘッド１のノズル列との吐出面平行面内での相対的角度ずれの補正工程の後、吐出面内回転機構３２にて、インクジェットヘッド１を、該インクジェットヘッド１のインク吐出面１ａと平行な平面内で既知の第２設定角度βだけ回転させる工程と、インクジェットヘッド１の一方の端部のみが光軸を遮る平面位置となるように、インクジェットヘッド１を、平行垂直移動機構１１にて光軸に対して相対的に平行移動させる工程と、インクジェットヘッド１の一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッド１を平行垂直移動機構１１にてインク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッド１の移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程と、記録されたインクジェットヘッド１の移動量と受光率とから、インクジェットヘッド１の一端と光軸との、インク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向での相対的距離を求める一端距離算出工程と、同様の動作をインクジェットヘッド１の他端に対しても行い、インクジェットヘッド１の他端と光軸との、インク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向での相対的距離を求める他端距離算出工程と、インクジェットヘッド１の両端における光軸からのインク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向での相対的距離の差と、既知のインクジェットヘッドの外形寸法Ｌ２とから、インク吐出面１ａと垂直な平面内におけるインクジェットヘッド１のノズル列と光軸との相対的回転角度であるＺ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさγを算出する垂直面内回転角度算出工程と、算出されたノズル列と光軸とのインク吐出面１ａと垂直な平面内における相対的回転角度であるＺ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさγに基づいて、該ノズル列と光軸とのインク吐出面１ａと垂直な平面内における相対的回転角度が０度となるように光軸角度調整機構２３ａ又は垂直面内回転機構３１、及び吐出面垂直面内回転角度制御手段としてのＣＰＵにてインクジェットヘッド１を相対的に回転させる補正工程とを含む。
【０１１１】
すなわち。本実施の形態では、インクジェットヘッド１の一端のみが光軸を遮る平面位置を含む範囲で、インクジェットヘッド１を平行垂直移動機構１１にてインク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向に相対的に平行移動させることにより、インクジェットヘッド１と光軸との相対的な高さ方向距離を算出する。そして、他端にも同様の操作を行うことによって、ヘッド両端における光軸からの相対的な高さ方向距離の差を求めることができるので、既知のインクジェットヘッドの長さＬ２から、ノズル列と光軸との吐出面垂直面内の相対的回転角度のずれであるＺ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさγを補正することが可能である。
【０１１２】
したがって、インク液滴を無駄に消費することなく、短時間でかつ精度良く、インクジェットヘッド１のノズル列と発光部２１から受光部２２に向かう光軸との位置合わせを行い得るインクジェット記録装置１０、及びその吐出検出センサ２０の位置調整方法を提供することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、インクジェットヘッド１のノズル列が長くなっても、単一の光量検知センサからなる吐出検出用光センサを用いて、吐出有無の検出だけでなく、精度の高い吐出不良まで検出できると共に、さらに、インク吐出面１ａにおける汚れ検知もできる配置に位置調整できる点で特に有用である。
【０１１４】
したがって、吐出有無の検出と精度良い吐出不良の検出とを同時に可能とする位置合わせを行い得るインクジェット記録装置１０、及びその吐出検出センサ２０の位置調整方法を提供することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態のインクジェット記録装置１０の吐出検出センサ２０の位置調整方法では、前記垂直面内平行移動記録工程、一端距離算出工程、他端距離算出工程及び垂直面内回転角度算出工程において、インクジェットヘッド１の一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、インクジェットヘッド１を垂直面内回転・平行移動機構３１にてインク吐出面１ａと垂直な平面内における該インク吐出面１ａと垂直方向に相対的に平行移動させ、その移動中のインクジェットヘッド１の移動量と受光率とを逐次記録する垂直面内平行移動記録工程を、光軸角度調整機構２３ａ及び吐出面垂直面内回転角度制御手段にて吐出検出センサ２０をインク吐出面１ａとの垂直な平面内におけるインク吐出面１ａと光軸との相対的角度を既知の第３設定角度だけ変化させた状態で２度以上行う工程と、インクジェットヘッド１の両端と光軸との相対距離の差の変化から、インク吐出面１ａと垂直な平面内におけるインクジェットヘッド１のノズル列と光軸との相対的回転角度を算出する垂直面内回転角度算出工程を行うことが可能である。
【０１１６】
これにより、インクジェットヘッド１の一方の端部のみが光軸を遮る位置を含む範囲で、光軸角度調整機構２３ａ及び吐出面垂直面内回転角度制御手段を用いて、インク吐出面１ａとの垂直な平面内におけるインク吐出面１ａと光軸との相対的角度を既知の第３設定角度だけ変化させて２度以上同様の操作を行えば、インクジェットヘッド１の外形寸法が未知であっても、インクジェットヘッド１の両端と光軸との相対距離の差の変化から、インク吐出面１ａと垂直な平面内におけるノズル列と光軸との相対的回転角度を算出することができる。
【０１１７】
尚、この方法は、実施の形態２で用いた方法と同じであるので、具体的な説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、インクジェット方式による液体材料塗布装置におけるインクジェットヘッドの吐出検出センサ及び汚れ検出センサの調整方法に関するものであり、本発明の調整方法によって、大型化、多ノズル化、長尺化されたインクジェットヘッドに対してであっても、単一の光量検知センサを、直線状に並んだノズルの吐出の有無を同時に検出可能な吐出検知センサとしても、吐出面の汚れの有無を検出可能な汚れ検出センサとしても使用可能となり、装置構成機構の簡便化，装置制御方法の簡便化，装置の調整時間の短縮等に繋がり、製品のコスト低減に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明におけるインクジェット記録装置の実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】上記インクジェット記録装置のインクジェットヘッド及び吐出検出用光センサを詳細に示す斜視図である。
【図３】上記吐出検出用光センサの位置調整方法を示す平面である。
【図４】インクジェットヘッドを、吐出検出用光センサの発光素子から出射される光の光軸に対して平面的に横切るように、該光軸に対して相対的に平行移動させたときの水平方向位置と受光率との関係を示す図である。
【図５】本発明におけるインクジェット記録装置の他の実施の形態を示すものであり、上記吐出検出用光センサの位置調整方法を示す平面図である。
【図６】（ａ）は本発明におけるインクジェット記録装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、上記吐出検出用光センサの位置調整方法を示す平面図であり、（ｂ）は、同吐出検出用光センサの位置調整方法を示す正面図である。
【図７】インクジェットヘッドを、インク吐出面と垂直な平面内で該インク吐出面と垂直方向に相対的に平行移動させたときのインクジェットヘッドの一端及び他端の鉛直方向位置と受光率との関係を示す図である。
【図８】従来のインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１    インクジェットヘッド
１ａ  インク吐出面
２    個別ヘッド
３    ノズル
３ａ  第１ノズル
３ｂ  第２ノズル
１０    インクジェット記録装置
１１    平行垂直移動機構（平行移動手段、吐出面垂直面内平行移動手段）
１２    移動板
２０    吐出検出センサ（吐出検出用光センサ）
２１    発光部（発光素子）
２２    受光部（受光素子）
２３    載置台
２３ａ  光軸角度調整機構（吐出面垂直面内回転手段、吐出面垂直面内光軸回転手段）
３２    吐出面内回転機構（吐出面平行面内回転手段）
Ｌ１    第１ノズルと第２ノズルとの間の長さ
Ｌ２    インクジェットヘッドの外形寸法
Ｖ１    第１ノズルのインク吐出速度
Ｖ２    第２ノズルのインク吐出速度
α      第１設定角度
β      第２設定角度
γ      Ｚ軸方向に平行な面内での角度ずれの大きさ
θ      ノズル列と光軸との角度ずれの大きさ
【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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