JP2003276171A - 液滴吐出検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不吐出の検出だけでなく、不適切な吐出をも
検出する。 【解決手段】 光学ビーム１５ａ、１５ｂを発生させる
発光装置１２ａ、１２ｂと、光学ビーム１５ａ、１５ｂ
を受光する受光装置１３ａ、１３ｂとから構成される検
出部１４ａ、１４ｂを、吐出口６から吐出されるインク
の通過によって光学ビーム１５ａ、１５ｂが遮光される
位置に設けるとともに、インクの吐出方向に対して並列
に複数配置する。インク吐出の検出時には、各発光装置
１２ａ、１２ｂから光学ビーム１５ａ、１５ｂを吐出口
６から吐出されたインク液滴に照射し、その遮光状態を
各受光装置１３ａ、１３ｂで検出する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置で吐
出口の液滴吐出状態を検出する装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】画像形成装置、例えばインクジェットプ
リンタでは、インクジェットヘッドに配列された吐出口
を有するノズルからインクを記録媒体へ吐出することで
画像を記録している。このようにノズルからインクを吐
出するものでは、インクが乾燥によってノズル内で固着
凝集したり、記録媒体に浸透せずに跳ね返ったインクが
ヘッド表面に付着するなどしてインク詰まりが発生する
ことがある。これにより、インク吐出量が低下したり、
インクが吐出されなくなるなどの吐出不良が起こり、記
録画像にスジ状の色むらや濃度むらが発生して画質を著
しく低下させる。したがって、インクジェットプリンタ
では、インクの吐出状態を検出して、吐出不良がある場
合にはインクジェットヘッドに対して吐出不良を解消す
る回復処理を行う必要がある。 【０００３】インク吐出状態の検出を行う方法として
は、吐出されたインク液滴にレーザーなどの光学ビーム
を照射して、インク液滴による光学ビームの遮光状態を
検出する方法（特開平１０−１９３６４３号公報、特開
平１１−７８０５１号公報、特開平１１−１９２７２６
号公報、特開平１３−０５４９５４号公報、特開平１３
−０６３０８３号公報）がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、インクの不吐出は検出できるが、吐出方向や吐
出速度が不適切な場合（以下、不適切吐出と表記す
る。）までは検出できないので、高画質印刷時の打滴位
置の乱れを抑制することができないという欠点があっ
た。 【０００５】本発明は、不吐出の検出だけでなく、不適
切吐出をも検出することができる液滴吐出検出装置を提
供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液滴吐出検出装置は、光学ビームを発生さ
せる発光装置と、前記光学ビームを受光する受光装置と
から構成される検出部を、吐出口から吐出される液滴の
通過によって前記光学ビームが遮光される位置に設ける
とともに、前記液滴の吐出方向に対して並列に複数配置
したことを特徴とする。 【０００７】 【発明の実施の形態】インクジェットヘッド周辺の概略
を示す図１において、インクジェットヘッド２は、主走
査方向Ｍに伸びたガイド軸３に挿通されたキャリッジ４
に保持され、このキャリッジ４により矢印方向に往復移
動して、図示しない搬送ローラにより副走査方向Ｓ（図
２参照）に間欠搬送される画像記録媒体５への画像記録
を行う。インクジェットヘッド２の画像記録媒体５と対
向する面（以下、ノズル配列面と表記する。）２ａに
は、吐出口６を有するノズル７が配列されている。ノズ
ル７には、インク貯蔵室８から図示しないインク供給路
を介してインクが供給される。このノズル７には、イン
ク吐出手段９が接続され、このインク吐出手段９により
吐出口６からインクが画像記録媒体５に向けて吐出さ
れ、画像が記録される。ここで、画像記録媒体とは、市
販のプリント用紙やＯＨＰ用シートなどの樹脂フィル
ム、あるいは布や金属表面などを含むものである。ま
た、インク吐出手段９は、例えばピエゾ型プリンタであ
れば、ノズル７に圧力を加えるピエゾ素子であり、バブ
ルジェット（Ｒ）型プリンタであれば、ノズル７内のイ
ンクを加熱して気泡を発生させるヒータである。 【０００８】インクジェットヘッド２のノズル配列面２
ａには、例えば図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色
のライン記録用のノズル７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが副走
査方向Ｓに並べて設けられている。なお、この他にもダ
ークイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアンなどを加
えてもよい。 【０００９】プリント時には、プリントする画像データ
に応じた駆動信号が各インク吐出手段９に与えられる。
これにより、画像データに応じたサイズおよび数量のイ
ンク液滴が画像記録媒体５に向けて吐出され、このイン
ク液滴が画像記録媒体５に付着することでフルカラー画
像が得られる。 【００１０】図１において、インクジェットヘッド２の
移動範囲は、画像記録媒体５に画像記録を施すプリント
領域１０と、画像記録を行わない待機領域１１とに分け
られる。この待機領域１１には、レーザーなどの光学ビ
ーム１５ａ、１５ｂ（図３参照）を発生させる発光装置
１２ａ、１２ｂと、光学ビーム１５ａ、１５ｂを受光す
る受光装置１３ａ、１３ｂとから構成される二組の検出
部１４ａ、１４ｂが、インク吐出検出装置１６として設
けられている。検出部１４ａ、１４ｂは、インクの吐出
方向に対して並列に配置されている（図３も参照）。イ
ンク吐出検出装置１６は、主走査方向Ｍに移動するイン
クジェットヘッド２の各ノズル７のインク吐出状態を検
出する。インク吐出検出装置１６は、待機領域１１に設
けられているため、プリント時、非プリント時に関わら
ず、任意のタイミングで検出を行うことができる。した
がって、インク吐出不良を検出した時点でプリント動作
を停止することができるので、画像記録容量の大きいプ
リントを行う場合、無駄なインクを使用することが無く
なる。なお、各発光装置１２ａ、１２ｂ、受光装置１３
ａ、１３ｂは、一体で設けてもよい。また、インクジェ
ットヘッド２を待機領域１１に静止させた状態で、イン
ク吐出検出装置１６を主走査方向Ｍに微小移動させなが
らインク吐出状態を検出してもよい。 【００１１】図２に示すように、検出部１４ａ、１４ｂ
は、光学ビーム１５ａ、１５ｂの光軸がノズル７の配列
方向に対して所定の傾きθをもつように配置されてい
る。このようにすると、インクジェットヘッド２を主走
査方向Ｍに移動させながら吐出検出を行う際に、各ノズ
ル７から吐出されたインク液滴が各々のタイミングで受
光装置１３ａ、１３ｂの感度領域１７を横切ることにな
るため、連続的に全てのノズル７の吐出検出を行うこと
ができる。 【００１２】図３に示すように、インク吐出状態の検出
時には、各発光装置１２ａ、１２ｂから光学ビーム１５
ａ、１５ｂが、インク吐出手段９により吐出口６から吐
出されたインク液滴に照射され、その遮光状態が各受光
装置１３ａ、１３ｂで受光される。インク吐出検出装置
１６では、この受光量の変化を電気的信号として検出す
ることでインク吐出状態を検出する。すなわち、光学ビ
ーム１５ａ、１５ｂの両方がインク液滴により遮光され
た場合（Ａ）、インク吐出は正常と判断する。一方、光
学ビーム１５ａ、１５ｂの両方がインク液滴により遮光
されなかった場合（Ｂ）、インク不吐出と判断する。そ
して、光学ビーム１５ａが遮光され、光学ビーム１５ｂ
が遮光されなかった場合（Ｃ）、インク吐出方向が不適
切と判断する。また、インク吐出検出装置１６は、光学
ビーム１５ａが遮光された瞬間から光学ビーム１５ｂが
遮光されるまでの時間と、検出部１４ａおよび１４ｂの
インク吐出方向の距離とからインクの吐出速度が分かる
ので、吐出速度の不適切についても検出することができ
る。 【００１３】インク吐出検出装置１６で吐出不良と検出
されたノズルには、インク詰まりの回復処理（インク吸
引、強制吐出、吐出口周辺加熱など）が施される。この
回復処理は、吐出状態の検出を終了した後に行ってもよ
いし、吐出不良と検出されたノズルにその都度行っても
よい。なお、回復処理を行っても吐出不良が検出される
場合には、警告アラームを発して使用者に知らせてもよ
い。このときにプリント動作中であれば直ちにプリント
を停止させるようにして、無駄なインクを使用しないよ
うにすることが好ましい。あるいは、インク詰まりの発
生したノズルを使用せずに正常なノズルで代用してプリ
ント動作を行い、プリントが終了してから回復処理を行
ってもよい。 【００１４】上記実施形態では、検出部を二組設けてい
るが、設置スペースがあれば二組以上設けてもよい。ま
た、光学ビーム１５ａ、１５ｂのビーム径を調整してイ
ンク吐出検出装置１６の検出精度を変化させてもよい。
例えば光学ビーム１５ａのビーム径を、光学ビーム１５
ｂのビーム径よりも小さく設定する。この場合、多少吐
出方向が不適切であっても正常と検出されるので、不適
切吐出の検出精度を甘く設定することができる。ビーム
径の大小が逆の場合には、不適切吐出の検出精度が厳し
い設定となる。 【００１５】インク吐出状態の正否を判断する基準とし
ては、光学ビーム１５ａ、１５ｂの両方がインク液滴で
遮光された場合（図３のＡ）のみ正常と判断する他に、
光学ビーム１５ａ、１５ｂどちらか一方が遮光されれば
正常と判断するようにしてもよい。このようにすると、
低画質印刷など不適切吐出が問題にならず、不吐出のみ
を検出すればよい場合に、ビーム径などの各種設定変更
を行うことなく検出精度の設定を変更することが可能で
ある。 【００１６】上記実施形態では、いわゆるシリアルプリ
ンタを挙げて説明したが、他のプリンタ、例えばライン
プリンタなどにも本発明を適用することができる。ま
た、検出する液滴はインクに限定されない。 【００１７】 【発明の効果】以上のように、本発明の液滴吐出検出装
置によれば、光学ビームを発生させる発光装置と、前記
光学ビームを受光する受光装置とから構成される検出部
を、吐出口から吐出される液滴の通過によって前記光学
ビームが遮光される位置に設けるとともに、液滴の吐出
方向に対して並列に複数配置したので、不吐出の検出だ
けでなく、不適切な吐出をも検出することができる。し
たがって、高画質印刷時の打滴位置の乱れを抑制するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】 【図１】インクジェットヘッド周辺の概略図である。 【図２】ノズル配列面およびインク吐出検出装置の配置
を示す平面図である。 【図３】インク吐出検出時の状態を示す図である。 【符号の説明】 ２ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド） ６ 吐出口 ７ ノズル １２ａ、１２ｂ 発光装置 １３ａ、１３ｂ 受光装置 １４ａ、１４ｂ 検出部 １５ａ、１５ｂ 光学ビーム １６ インク吐出検出装置（液滴吐出検出装置）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 液滴を吐出するための吐出口を有するノ
   ズルと、前記ノズルが複数配列された液滴吐出ヘッドと
   を備えた画像形成装置で、前記吐出口の液滴吐出状態を
   検出する装置において、 光学ビームを発生させる発光装置と、前記光学ビームを
   受光する受光装置とから構成される検出部を、前記吐出
   口から吐出される液滴の通過によって前記光学ビームが
   遮光される位置に設けるとともに、前記液滴の吐出方向
   に対して並列に複数配置したことを特徴とする液滴吐出
   検出装置。