JP2003165204A - 微小液滴の通過検出装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】検出精度を上げることができる微小液滴の通過
検出装置及びインクジェット記録装置を提供すること。 【解決手段】液滴の通過を検出する液滴検出手段６と、
液滴吐出装置１又は液滴検出手段６を検出光Ｄの光軸と
直交する方向に相対的に移動させる移動手段と、移動中
の液滴吐出装置１又は液滴検出手段６の位置を検出する
位置検出手段８と、液滴吐出装置１又は液滴検出手段６
の移動過程における液滴検出手段６の検出範囲を含む範
囲において液滴吐出装置１のノズルから連続して液滴を
吐出するように制御する吐出制御手段と、液滴吐出装置
１又は液滴検出手段６の移動過程において液滴検出手段
６により液滴の通過が検出された時の液滴吐出装置１又
は液滴検出手段６の位置範囲の中央位置を算出すること
により、液滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位
置を検出する光軸一致検出手段とを有する微小液滴の通
過検出装置及びインクジェット記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、簡単な構成で、複
数のノズルから吐出される液滴の進行経路と該液滴を検
出するための検出光の光軸との一致位置を検出すること
のできる微小液滴の通過検出装置及びインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置におい
て、インクを微小液滴状に吐出する複数のノズルを備え
た記録ヘッドからのインク切れやノズルの目詰まりによ
る不吐出などの吐出状態を検出する方法として、複数の
ノズルから微小な液滴状に吐出されるインク液滴（以
下、単に液滴という。）が発光素子と受光素子の間の検
出範囲を通過し、液滴が発光素子から出射された検出光
を遮り、受光素子への光量を減少させたときの受光素子
の出力の変化を得ることにより検出する方法が知られて
いる。

【０００３】近年のプリント精度の高画質化に伴い、液
滴は更に微小になっていき、今では４pl以下の微小液滴
を検出せざるを得ない状況になってきている。この場
合、十数μｍ程度の極めて微小な影を受光素子で捉え
て、その微弱な信号を増幅しなければならず、Ｓ／Ｎが
悪くなって正確な検出が困難となる問題がある。

【０００４】この対策として、発光素子の光源としてレ
ーザーダイオードを用いることで単位面積当たりの光量
を大きくしたり、光源がＬＥＤの場合はレンズで絞った
りすることで検出面積をできるだけ絞り、受光素子に捉
えられる液滴の影を検出面積に対して相対的に大きくす
ることでＳ／Ｎを上げるようにしているが、その反面、
記録ヘッドは主走査方向に沿って移動しているため、こ
の記録ヘッドを検出光の光軸と一致するように停止させ
る停止位置精度が極めて厳しく要求されることとなる。
停止位置精度を上げることは、位置検出を含めたモータ
駆動サーボの高性能化が要求され、コストアップにつな
がると共に、停止位置ずれによる検出不良から、構造的
なノズルの欠検出精度の悪化にもつながる問題がある。

【０００５】特開平８−３０９９６３号には、フォトセ
ンサと記録ヘッドとの位置合せに関する各構成部品の精
度がそれ程高くなくても、ノズルの欠検出が可能なイン
クジェット記録装置が開示されている。この装置は、発
光素子および受光素子を有した検出手段と、該検出手段
と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させる移
動手段と、該移動手段により、前記検出手段と前記イン
クジェットヘッドとを相対的に移動させ、当該移動の間
に、前記発光素子と前記受光素子との間に形成される光
路を含む所定の第１移動範囲で前記インクジェットヘッ
ドから吐出を行わせる吐出制御手段と、該吐出制御手段
による前記第１移動範囲の前記インクジェットヘッドか
らのインク吐出によって変化する前記検出手段の出力の
分布を求め、該分布から前記第１移動範囲に含まれる所
定の第２移動範囲を定める範囲決定手段と、前記移動手
段により前記インクジェットヘッドと前記検出手段とを
相対的に移動させ、当該移動の間に前記第２移動範囲で
前記インクジェットヘッドから吐出を行わせるととも
に、当該吐出時の前記検出手段の出力に基づいて当該吐
出口の吐出不良を検知する吐出不良検知手段と、を備え
たものである。

【０００６】即ち、この従来技術は、フォトセンサの出
力変化のうち最大の出力となる時点までの位置を求める
構成をとっていた。通常この方法は山登り検出と呼ばれ
る方法を使い、現在の値より次の値が大きい場合は次の
値を最大値に置き換え、さらに新しい値がその値より大
きいとさらに最大値を置き換えして行き、結果的に最大
値より入力してきた値が小さくなる時点がピーク、即ち
最大値であったことを知ることになる。

【０００７】しかし、このように最大の出力を得る場所
を検出する場合、出力が位置に対し安定していれば正確
だが、微小液滴の通過によって得られるフォトセンサの
極めて微弱な信号をかなり増幅するような場合には、最
大値を検出するこのような方法ではミスが多い欠点があ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、液滴検出時の信号レベルの最大値を検出する方法で
なく、ある一定の信号レベルが得られた時の位置情報を
元に、液滴が検出された範囲の位置的な広がりの中央を
ひろうことで、液滴の進行経路と検出光の光軸との一致
位置を検出することができ、検出精度を上げることがで
きる微小液滴の通過検出装置及びインクジェット記録装
置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の課題は、以下の記載によって
明らかになる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、液滴吐出装置の複数のノズルから吐
出される微小液滴の通過を検出する通過検出装置におい
て、前記液滴の進行経路に交差するように該液滴の通過
を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光
を受光する受光素子とを配置してなる液滴検出手段と、
前記液滴吐出装置又は液滴検出手段を前記検出光の光軸
と直交する方向に相対的に移動させる移動手段と、移動
中の前記液滴吐出装置又は液滴検出手段の位置を検出す
る位置検出手段と、前記液滴吐出装置又は液滴検出手段
の移動過程における前記液滴検出手段の検出範囲を含む
範囲において前記液滴吐出装置のノズルから連続して液
滴を吐出するように制御する吐出制御手段と、前記液滴
吐出装置又は液滴検出手段の移動過程において液滴検出
手段により液滴の通過が検出された時の該液滴吐出装置
又は液滴検出手段の位置範囲の中央位置を算出すること
により、液滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位
置を検出する光軸一致検出手段とを有することを特徴と
する微小液滴の通過検出装置である。

【００１１】請求項２記載の発明は、吐出制御手段は、
前記ノズルから複数の連続する液滴により構成される液
滴群を吐出し、且つ該液滴群における隣接する液滴同士
の間隔をα、液滴群の最後の液滴と該液滴群に次いで吐
出された液滴群の最初の液滴との間隔をβとしたとき、
α＜βを満たすように制御することを特徴とする請求項
１記載の微小液滴の通過検出装置である。

【００１２】また、上記課題を解決する請求項３記載の
発明は、記録ヘッドの複数のノズルから記録媒体に微小
液滴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、前記液滴の進行経路に交差するように該液滴の通
過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出
光を受光する受光素子とを配置してなる液滴検出手段
と、前記記録ヘッド又は液滴検出手段を前記検出光の光
軸と直交する方向に相対的に移動させる移動手段と、移
動中の前記記録ヘッド又は液滴検出手段の位置を検出す
る位置検出手段と、前記記録ヘッド又は液滴検出手段の
移動過程における前記液滴検出手段の検出範囲を含む範
囲において前記記録ヘッドのノズルから連続して液滴を
吐出するように制御する吐出制御手段と、前記記録ヘッ
ド又は液滴検出手段の移動過程において液滴検出手段に
より液滴の通過が検出された時の該記録ヘッド又は液滴
検出手段の位置範囲の中央位置を算出することにより、
液滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出
する光軸一致検出手段とを有することを特徴とするイン
クジェット記録装置である。

【００１３】請求項４記載の発明は、吐出制御手段は、
前記ノズルから複数の連続する液滴により構成される液
滴群を吐出し、且つ該液滴群における隣接する液滴同士
の間隔をα、液滴群の最後の液滴と該液滴群に次いで吐
出された液滴群の最初の液滴との間隔をβとしたとき、
α＜βを満たすように制御する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である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明に係る微小液滴の通過検出装
置の概略構成を示す図である。ここではインクジェット
記録装置に用いられる記録ヘッド（液滴吐出装置）のノ
ズルから吐出される微小液滴の通過を検出するものにつ
いて説明する。

【００１６】図中、１は記録ヘッドであり、その下面に
は、図２に示すように多数のノズル１１、１１…が、記
録ヘッド１の主走査方向と直交する方向に沿って一列に
配列されている。記録ヘッド１は、図示しないキャリッ
ジに設けられており、インクジェット記録装置本体内に
設けられた制御部２により主走査モータドライバ３が制
御されることで主走査モータ４が駆動制御され、この主
走査モータ４によってキャリッジが主走査方向に沿って
移動することにより移動する。本発明においては、これ
ら制御部２、主走査モータドライバ３、主走査モータ４
及びキャリッジによって移動手段が構成される。

【００１７】記録ヘッド１は、その移動の過程で、制御
部２によって駆動制御されるヘッドドライバ５によって
各ノズル１１、１１…からそれぞれ所定のタイミングで
インクを微小液滴状に、図１における下方向に吐出制御
することにより、図示しない記録媒体上に所望の画像を
記録形成する。ここで、制御部２及びヘッドドライバ５
により、本発明における吐出制御手段が構成される。

【００１８】なお、インクジェット記録装置では通常複
数色のインク、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）等の各色のインク
により記録を行うため、各色毎の記録ヘッドを有してい
るが、ここでは一つの記録ヘッド１について説明する。

【００１９】液滴検出手段６は、記録ヘッド１の移動経
路上に配設されており、検出光Ｄを出射するＬＥＤ等の
発光素子６１と、該検出光Ｄを受光するフォトセンサ等
からなる受光素子６２とが、その間に記録ヘッド１を配
置可能となる距離をおいて対向状に設けられ、記録ヘッ
ド１に対して、検出光Ｄの光軸が記録ヘッド１の主走査
方向と直交し且つ記録ヘッド１のノズル１１、１１…の
配列方向と平行となるように配置されている。これによ
り検出光Ｄの光軸は、記録ヘッド１がこの発光素子６１
と受光素子６２との間に位置したとき、各ノズル１１、
１１…から吐出される液滴の進行経路と交差する。

【００２０】受光素子６２はシールドケース６３内に収
容されており、発光素子６１から受光素子６２へ向けて
出射された検出光Ｄが照射される位置のシールドケース
６３に、検出穴６４が開設されている。これにより、受
光素子３２の受光面はシールドケース６３により光遮蔽
され、検出穴６４から入射した検出光Ｄのみの光量変化
を捉えることができるようになっている。

【００２１】この液滴検出手段６において、記録ヘッド
１のノズル１１、１１…から吐出された液滴が検出光Ｄ
を横切ると、それが受光素子６２により光量の変化とし
て検出される。本発明では、これにより記録ヘッド１の
各ノズル１１、１１…から吐出される液滴の進行経路と
検出光Ｄの光軸との一致を検出し、この一致の検出によ
り記録ヘッド１と検出光Ｄとの光軸合わせを行う。この
光軸合わせの具体的動作については後述する。

【００２２】検出穴６４は、図３に示すように、記録ヘ
ッド１の移動方向（主走査方向）と平行な方向の長さ
が、それと垂直方向の長さよりも短い形状の楕円形を呈
している。例えば長径２ｍｍ、短径１ｍｍであり、その
長径が記録ヘッド１からのインクの吐出方向に沿うよう
に設けられている。これにより、液滴が受光素子６２上
に影を落とす距離が長くなり、より多くの液滴数を同時
に検出することが可能となる一方、楕円形状であるた
め、受光素子６２の総光量はあまり増加せず、Ｓ／Ｎを
上げることが可能となる。

【００２３】液滴検出動作時の記録ヘッド１は、その移
動過程において、制御部２によってヘッドドライバ５が
駆動制御されることにより、図４において示すように、
液滴検出手段６の検出範囲（受光素子６２によって検出
可能な範囲）を含む範囲Ｗで液滴を連続して吐出する。

【００２４】好ましくは、制御部２は、インクを複数の
連続する液滴により構成される液滴群とし、その液滴群
を所定間隔をおいて連続して吐出するようにヘッドドラ
イバ５を吐出制御することである。更に詳しく説明する
と、図５に示すように、記録ヘッド１の各ノズル１１、
１１…から複数の液滴Ｌａ、Ｌａ…を連続吐出すること
により一塊の液滴群Ｌとし、この液滴群Ｌを複数連続し
て吐出する。各液滴Ｌａ同士の吐出間隔と各液滴群Ｌ同
士の吐出間隔との関係は、一つの液滴群Ｌにおいて隣接
する各液滴Ｌａ同士の吐出間隔をα、先に吐出された液
滴群Ｌ１と次に吐出された液滴群Ｌ２との吐出間隔（液
滴群Ｌ１の最後の液滴と液滴群Ｌ２の最初の液滴の間
隔）をβとすると、α＜βとなるように吐出を制御す
る。但し、αは液滴Ｌａが受光素子６２上に影を落とす
距離以下の値、即ち、検出穴６４の垂直方向の距離以下
の値である。このようにすることで、受光素子６２から
の信号出力は、各液滴群Ｌを一滴のまとまった信号とし
て得られることになる。

【００２５】一つの液滴群Ｌを構成する液滴Ｌａの数
は、一塊の液滴群Ｌとなったときに液滴検出手段６の検
出距離（検出穴６４の縦径）よりも短い距離となるよう
に定められる数であり、液滴Ｌａの大きさと液滴検出手
段６の検出距離に応じて適宜決定することができる。

【００２６】同様に上記βもαとの関係から得られ、β
がαに近づくに従い、受光素子６２の信号出力は得にく
くなり、従って、Ｓ／Ｎは悪化するが、逆に受光素子６
２の検出距離以上となるとＳ／Ｎにあまり変化を与えな
い。

【００２７】受光素子６２により検出された光量変化の
信号は検出部７に出力される。この受光素子６２により
検出される光量信号の変化は、ノズル１１、１１…から
吐出される一滴の微小な液滴によるものではなく、複数
の連続する液滴Ｌａにより構成される液滴群Ｌによるも
のであるため、受光素子６２では大きな液滴群Ｌの塊と
して検出され、記録ヘッド１のノズル１１から微小な液
滴を吐出するにも関わらず、発光素子の光を絞ったり、
検出穴の大きさを微小な液滴の大きさに応じて小さくし
たりする等の必要がなく、受光素子６２でのＳ／Ｎの良
好な検出が可能となる。

【００２８】特に近年、記録される画像の高画質化がま
すます要求されるようになり、それに伴ってノズルから
吐出されるインクの液滴も一段と微小化されるに及び、
受光素子６２側において十分なＳ／Ｎを確保することが
一段と困難となる傾向にあるが、上述のように、ノズル
１１、１１…から複数の連続する液滴Ｌａにより構成さ
れる液滴群Ｌを連続して吐出するようにすれば、一つの
液滴群Ｌを構成する液滴Ｌａの数を増やしてやるだけ
で、今後予想される液滴の更なる微小化にも容易に対応
していくことが可能である。

【００２９】更に微小液滴の通過検出装置の構成につい
て、インクジェット記録装置における記録ヘッド１と検
出光Ｄとの光軸合わせを行う際の動作を図６に示すフロ
ーチャートに基づいて説明しつつ、更に説明する。

【００３０】まず、制御部２は主走査モータドライバ３
を制御することで主走査モータ４を駆動させ、ホームポ
ジションに位置している記録ヘッド１を、その検出ノズ
ル列を検出光Ｄの光軸に合わせるべく主走査方向に沿っ
て移動させる（Ｓ１）。

【００３１】移動中の記録ヘッド１の位置は、図１に示
すエンコーダ（位置検出手段）８により逐次検出され
る。従って、記録ヘッド１が移動することにより発生す
るエンコーダ８のパルス数をカウントすることで、記録
ヘッド１の位置情報を取得することができる。制御部２
は、このエンコーダ８によって取得される記録ヘッド１
の位置情報により、記録ヘッド１が検出光Ｄの光軸に近
づいたかどうか、即ち図４に示す液滴検出手段６の検出
範囲を含む範囲Ｗに差し掛かったかどうかを判断してい
る（Ｓ２）。この結果、記録ヘッド１が上記範囲Ｗに差
し掛かったことを検出した場合、記録ヘッド１の複数の
ノズル１１、１１…から液滴群Ｌを上述したように所定
間隔をおいて連続して吐出する（Ｓ３）。なお、このエ
ンコーダ８からの出力信号を図７においてで示す。各
信号上の数値はエンコーダ位置の位置情報を表してい
る。

【００３２】このとき液滴群Ｌの吐出を行うノズルは、
記録ヘッド１の複数のノズル１１、１１…の全て、又は
任意の位置にある２以上の複数のノズルであることが好
ましい。これは、記録ヘッド１のノズル１１、１１…の
中にはノズル詰まりが生じて液滴が吐出されない欠ノズ
ルが含まれている可能性があるため、この欠ノズルが含
まれる割合を小さくし、記録ヘッド１から確実に液滴群
Ｌが吐出されるようにするためである。

【００３３】ここでは液滴を１０発連続吐出することで
一つの液滴群を形成し、その液滴群を１．２ｋＨｚで繰
り返し、全てのノズル１１、１１…から吐出するように
している。このとき、ヘッドドライバ５により出力され
る吐出開始信号を図７においてで示す。

【００３４】ノズル１１、１１…から吐出された液滴群
Ｌは、記録ヘッド１が主走査方向に移動しているため、
やがて液滴検出手段６の検出範囲を通過する。即ち、記
録ヘッド１の主走査移動により、液滴群は発光素子６１
から出射した検出光Ｄを通過し、この通過時に受光素子
６２において検出光Ｄが一部遮られ、受光される光量信
号が一時的に減少し、更に液滴群が液滴検出手段６の検
出範囲から外れると、受光素子６２において受光される
光量信号が元に戻る。

【００３５】検出部７は、図８に示すように、受光素子
６２により受光された光量信号を電流増幅部７１で増幅
し、次いでその変動分のみを交流増幅部７２において増
幅し、更に中域フィルタ７３で不要なノイズ分を除去す
る。この信号波形を図７においてで示す。

【００３６】次いで、再度、この信号を交流増幅部７４
において、ピークが検出し易いレベルまで増幅し、続く
ピークホールド部７５においてこの信号のピーク値をホ
ールドし、peak-outとして比較器７６に出力する。これ
を図７においてで示す。このときの出力信号は、図７
においてで示されるエンコーダ８の立ち上がりパルス
に同期して出力される（Ｓ４）。

【００３７】比較器７６では、ピークホールド部７５か
ら出力されたpeak-out信号と、ある一定値（Ｖ-ref）と
を比較し、peak-out信号が一定値以上となる信号を
「１」とし、それ未満の信号を「０」として制御部２に
出力する。この信号出力を図７においてで示す。な
お、図７においてに示すエンコーダ８からの出力信号
の下の「１」又は「０」の数値は上記出力信号を表して
いる。

【００３８】制御部２では、図９に示すように、検出部
７から出力された「１」又は「０」の信号を、それに対
応するエンコーダ８からの位置情報（）と共に記憶部
２１に記憶する（Ｓ５）。

【００３９】記録ヘッド１は、液滴群Ｌを吐出しながら
液滴検出手段６の検出範囲を含む範囲Ｗを通過するよう
に移動するため、受光素子６２からの出力信号は非検出
→検出→非検出と推移する。制御部２には、検出部７か
らの出力が０→１→０と推移するに十分な距離が予め入
力設定されており、この距離が終了するまで上記Ｓ３か
らの処理を繰り返す（Ｓ６）。

【００４０】一方、上記の推移により記録ヘッド１から
の液滴が液滴検出手段６の検出範囲を通過したと判断さ
れると、制御部２は、記憶部２１に記憶した検出部７か
らの「１」又は「０」の信号とそれに対応するエンコー
ダ８からの位置情報を演算部２２に送り、演算部２２に
おいて、それら「１」又は「０」の信号と位置情報とに
基づいて、出力信号が「１」となる範囲の位置情報の中
央位置を算出する。

【００４１】この中央位置の算出は、出力信号が「１」
となる範囲のエンコーダ８の位置情報の加重平均を算出
することによって求めることができる。即ち、図７に示
す例では、エンコーダ８から出力される位置情報が
「５、６、８、９、１０〜１５」の範囲において、検出
部７からの出力信号が「１」となっているため、この位
置情報「５、６、８、９、１０〜１５」の加重平均の値
「（５＋６＋８＋９＋１０＋…＋１５）／１０＝１０．
３」を求め、出力信号が「１」となる範囲の中央位置を
算出する。この値から、上記の例では、記録ヘッド１か
ら吐出される液滴と液滴検出手段６の検出光Ｄの光軸と
が一致する位置は、エンコーダ位置において「１０」の
位置であることがわかる。制御部２は、この中央位置情
報「１０」を記憶部２１に記憶しておく（Ｓ７）。この
ように、本発明においては制御部２及び検出部７により
光軸一致検出手段が構成される。

【００４２】図７において位置情報「７」において出力
信号が「０」となっている。これは、記録ヘッド１の移
動中に発生する風等の影響により、液滴が一時的に液滴
検出手段６の検出範囲を外れてしまう場合に発生するこ
とが想定される。上記加重平均の算出時においては、こ
の出力信号が「０」である位置情報は算出対象から除外
する。

【００４３】また、記録ヘッド１が各色毎に複数設けら
れる場合には、上記Ｓ３からの処理をヘッド毎に繰り返
し、それぞれの記録ヘッドから吐出される液滴と液滴検
出手段６の検出光Ｄの光軸とが一致する位置の検出を行
い、その中央位置情報をそれぞれ記憶部２１に記憶す
る。

【００４４】かかる検出動作を行った後、記録ヘッド１
の各ノズル１１、１１…からの液滴の吐出状況を検査す
る際には、ホームポジションに位置している記録ヘッド
１を上記記憶部２１に記憶された中央位置情報に基づい
て移動させることで、記録ヘッド１から吐出される液滴
と液滴検出手段６の検出光Ｄの光軸とを簡単に一致させ
ることができる。

【００４５】また、経年変化等により記録ヘッド１と液
滴検出手段６との相対的な位置ずれが生じた場合でも、
上述の検出動作を実行することにより、液滴と液滴検出
手段６の検出光Ｄの光軸とが一致する位置を容易に検出
することができる。これによりサービスマンが逐一出向
いて再調整する等の面倒な作業は不要となる。

【００４６】以上の説明では、固定状の液滴検出手段６
に対して記録ヘッド１を主走査方向に移動させることに
よって検出動作を行うようにしたが、液滴検出手段６を
記録ヘッド１の主走査方向に沿って移動可能に設け、停
止状態にある記録ヘッド１に対して該液滴検出手段６を
移動させ、その位置情報をエンコーダによって取得する
ことによって検出動作を行うようにしてもよいことはも
ちろんである。

【００４７】次に、かかる微小液滴の通過検出装置を用
いて記録ヘッド１のノズルの欠検出を行う際の動作につ
いて、図１０に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

【００４８】まず、制御部２は、上述にようにして得ら
れた中央位置情報を記憶部２１から読み出し、主走査モ
ータドライバ３を制御して主走査モータ４を駆動させ、
記録ヘッド１を上記中央位置情報が示す位置に移動させ
る。これにより記録ヘッド１のノズル列は液滴検出手段
６の検出光Ｄの光軸と一致する（Ｓ１１）。次いで、制
御部２はヘッドドライバ５を駆動制御し、検出行為に入
る前に良好な安定した吐出が行われるように予備吐出を
行う（Ｓ１２）。ここでの予備吐出は、記録ヘッド１の
全ノズルから安定吐出が得られるまで液滴を複数発吐出
することにより行う。なお、ヘッドドライバ５により与
えられる吐出開始信号を図１１においてで示す。

【００４９】予備吐出の後、制御部２は最初に記録ヘッ
ド１のノズル１１、１１…のうちの第１番目のノズルN
o.1からのインク吐出を行う（Ｓ１３）。ここでは液滴
を１０発連続吐出することで一つの液滴群を形成し、そ
の液滴群を１．２ｋＨｚで繰り返し吐出するようにして
いる。

【００５０】第１番目のノズルNo.1から吐出された液滴
群は、液滴検出手段６の検出光Ｄを通過する。この液滴
群の通過により、受光素子６２において検出光Ｄが一部
遮られ、受光される光量信号が一時的に減少する。

【００５１】ここで検出部７は、かかる欠検出を行う欠
検出手段を兼用しており、図８に示すように、前述同
様、受光素子６２により受光された光量信号を電流増幅
部７１で増幅し、次いでその変動分のみを交流増幅部７
２において増幅し、更に中域フィルタ７３で不要なノイ
ズ分を除去する。これにより基準信号と比較するための
信号を得る。この信号波形を図１１においてで示す。

【００５２】次いで、この信号を比較器７７において、
低域フィルタ７８を経て生成された基準信号と比較す
る。比較器７７では、基準信号よりも大きな信号変化を
検出する。即ち、第１番目のノズルNo.1から液滴群が連
続して吐出され、そのうちのいずれかの液滴群が検出光
Ｄを通過すると、比較器７７において基準信号よりも大
きな信号変化部分の存在を検出し、defect-out（欠吐出
検出）のパルス信号を出力する。このパルス信号を図１
１においてで示す。図１１では、第１番目のノズルN
o.1において３回目に吐出された液滴群の通過が検出部
７により検出された場合を示している。

【００５３】制御部２では、検出部７からのパルス信号
出力の有無を検出する（Ｓ１４）と共に、所定のタイム
アウト時間（ここでは２０ｍｓｅｃに設定されている）
の経過を検出しており（Ｓ１５）、このタイムアウト時
間経過前にパルス信号の検出有りとされた場合（Ｓ１４
においＹｅｓの場合）に、第１番目のノズルNo.1からは
正常にインク吐出がなされていると判断する（Ｓ１
６）。

【００５４】その後、第２番目のノズルNo.2、第３番目
のノズルNo.3…と順次上記Ｓ３以降の検出動作を全ノズ
ルに対して行われるまで繰り返す（Ｓ１７、Ｓ１８）。

【００５５】ここで、例えば図１１に示すように、第３
番目のノズルNo.3において、ヘッドドライバ５から連続
して液滴群が吐出されるように吐出パルスが与えられた
にも関わらず、実際にはノズルから液滴が吐出されない
場合、受光素子６２では液滴群の通過が全く検出されな
いため、制御部２は所定のタイムアウト時間の経過を検
出した後（Ｓ１５においてＹｅｓの場合）、ノズルNo.3
はインクが吐出されないインク欠ノズルであると判断す
る（Ｓ１９）。

【００５６】ここで制御部２は、図示しない警告手段に
信号出力することで、ノズルNo.3の不良を警告する。

【００５７】なお、かかる微小液滴の通過検出装置では
記録ヘッド１の各ノズル１１、１１…から、所定数の液
滴Ｌａからなる液滴群Ｌを連続して吐出するようにして
いるが、例えば記録ヘッド１のノズル数が１２８個で、
インクの液滴の吐出間隔が３０μｓｅｃであり、１０発
を一群とした場合、３００μｓｅｃ吐出、５３３μｓｅ
ｃ非吐出（β）の８３３μｓｅｃ周期であるから、最短
で１２８×８３３μｓｅｃ程度で、全ノズルの検出にか
かる時間はわずか０．２ｓｅｃに満たないため、その間
に消費されるインク量も極く僅かな量で済み、画像記録
に消費されるインク量に比較して何ら問題とはならな
い。

【００５８】以上の説明は、記録ヘッドに備えたノズル
から液滴を記録媒体に吐出することによって記録を行う
インクジェット記録装置の場合についてであるが、本発
明に係る微小液滴の検出装置は、複数のノズルから吐出
される微小液滴の通過を検出する場合に広く適用可能で
ある。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、液滴検出時の信号レベ
ルの最大値を検出する必要なく、簡単な構成で液滴の進
行経路と検出光の光軸との一致位置を検出することがで
き、検出精度を上げることができる微小液滴の通過検出
装置及びインクジェット記録装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】微小液滴の検出装置の概略構成を示す図

【図２】記録ヘッドのノズル構成を示す図

【図３】検出穴の構造を示す図

【図４】液滴の吐出範囲を説明する説明図

【図５】記録ヘッドのノズルから吐出される液滴及び液
滴群を説明する説明図

【図６】光軸一致位置検出のための液滴検出動作を示す
フローチャート

【図７】光軸一致位置検出のための液滴検出動作を示す
タイミングチャート

【図８】検出部の電気的構成を示すブロック図

【図９】制御部における記憶部及び演算部の構成を示す
ブロック図

【図１０】欠検出のための液滴検出動作を示すフローチ
ャート

【図１１】欠検出のための液滴検出動作を示すタイミン
グチャート

【符号の説明】

１：記録ヘッド １１：ノズル ２：制御部 ３：主走査モータドライバ ４：主走査モータ ５：ヘッドドライバ ６：液機検出手段 ６１：発光素子 ６２：受光素子 ６３：ケーシング ６４：検出穴 ７：検出部 ８：エンコーダ ９：メモリ Ｌ：液滴群 Ｌａ：液滴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液滴吐出装置の複数のノズルから吐出され
   る微小液滴の通過を検出する通過検出装置において、前
   記液滴の進行経路に交差するように該液滴の通過を検出
   するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光
   する受光素子とを配置してなる液滴検出手段と、前記液
   滴吐出装置又は液滴検出手段を前記検出光の光軸と直交
   する方向に相対的に移動させる移動手段と、移動中の前
   記液滴吐出装置又は液滴検出手段の位置を検出する位置
   検出手段と、前記液滴吐出装置又は液滴検出手段の移動
   過程における前記液滴検出手段の検出範囲を含む範囲に
   おいて前記液滴吐出装置のノズルから連続して液滴を吐
   出するように制御する吐出制御手段と、前記液滴吐出装
   置又は液滴検出手段の移動過程において液滴検出手段に
   より液滴の通過が検出された時の該液滴吐出装置又は液
   滴検出手段の位置範囲の中央位置を算出することによ
   り、液滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を
   検出する光軸一致検出手段とを有することを特徴とする
   微小液滴の通過検出装置。
2. 【請求項２】吐出制御手段は、前記ノズルから複数の連
   続する液滴により構成される液滴群を吐出し、且つ該液
   滴群における隣接する液滴同士の間隔をα、液滴群の最
   後の液滴と該液滴群に次いで吐出された液滴群の最初の
   液滴との間隔をβとしたとき、α＜βを満たすように制
   御することを特徴とする請求項１記載の微小液滴の通過
   検出装置。
3. 【請求項３】記録ヘッドの複数のノズルから記録媒体に
   微小液滴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、前記液滴の進行経路に交差するように該液滴
   の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該
   検出光を受光する受光素子とを配置してなる液滴検出手
   段と、前記記録ヘッド又は液滴検出手段を前記検出光の
   光軸と直交する方向に相対的に移動させる移動手段と、
   移動中の前記記録ヘッド又は液滴検出手段の位置を検出
   する位置検出手段と、前記記録ヘッド又は液滴検出手段
   の移動過程における前記液滴検出手段の検出範囲を含む
   範囲において前記記録ヘッドのノズルから連続して液滴
   を吐出するように制御する吐出制御手段と、前記記録ヘ
   ッド又は液滴検出手段の移動過程において液滴検出手段
   により液滴の通過が検出された時の該記録ヘッド又は液
   滴検出手段の位置範囲の中央位置を算出することによ
   り、液滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を
   検出する光軸一致検出手段とを有することを特徴とする
   インクジェット記録装置。
4. 【請求項４】吐出制御手段は、前記ノズルから複数の連
   続する液滴により構成される液滴群を吐出し、且つ該液
   滴群における隣接する液滴同士の間隔をα、液滴群の最
   後の液滴と該液滴群に次いで吐出された液滴群の最初の
   液滴との間隔をβとしたとき、α＜βを満たすように制
   御する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。