JP2003291361A - 液体吐出検出方法 - Google Patents

液体吐出検出方法

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JP2003291361A
JP2003291361A JP2002095032A JP2002095032A JP2003291361A JP 2003291361 A JP2003291361 A JP 2003291361A JP 2002095032 A JP2002095032 A JP 2002095032A JP 2002095032 A JP2002095032 A JP 2002095032A JP 2003291361 A JP2003291361 A JP 2003291361A
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ink
liquid
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discharge
ejection
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Hiroshi Inoue
浩志 井上
Yukio Sugita
由紀夫 杉田
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無駄な液体を使うことなく、短時間で液体吐
出を検出する。 【解決手段】 光学ビーム15を発生させる発光装置1
2と、光学ビーム15を受光する受光装置13とから構
成される検出部14を設ける。検出時には、インク吐出
手段9により吐出口6のインク表面を振動させる。この
振動によるインク表面の凸状メニスカスに光学ビーム1
5を照射する。凸状メニスカスによる光学ビーム15の
遮光状態を受光装置13で測定してインク吐出検出を行
う。検出は、1つ1つのノズルに対して順次行い、各ノ
ズル列同時に行う。

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
出口から液体が吐出されているか否かを検出する方法に
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、吐出口からインクが吐出されているか否かを検出
して、吐出されていない場合には、インク詰まりを解消
する回復処理を行う必要がある。 【0003】インク吐出不良の検出を行う方法として
は、テストインクを記録媒体などに吐出してその着弾痕
跡を検出する方法(特開平08−332736号公報、
特開平11−078051号公報)や、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11−192726号公報、特開平13−05495
4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、前者の
方法では、記録媒体に画像と直接関係のないテストパタ
ーンが印刷される、テストインクが無駄になる、記録媒
体に着弾スペースが必要となるなどの多くの問題点があ
る。また、後者の方法では、前者の場合と同様にテスト
インクが無駄になる。さらに、近年の画像高記録密度化
に伴い、ノズルの個数が多くなってきているため、検出
時間がかかり、特にプリント時に検出を行った場合、生
産性が低下するという欠点があった。 【0005】本発明は、無駄な液体を使うことなく、短
時間で液体吐出の検出をすることで、画像形成装置のラ
ンニングコストを低減することができる液体吐出検出方
法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、本発明の液体吐出検出方法は、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設け、吐出口から液体を吐出さ
せるための液体吐出手段により吐出口の液体表面を振動
させて、この振動により前記液体表面が吐出口から突出
した部分に前記光学ビームを照射し、前記突出した部分
による光学ビームの遮光状態を前記受光装置で測定して
前記吐出口から液体が吐出されているか否かの検出を行
うことを特徴とする。なお、前記検出部は、ノズルの配
列数と同数設け、全配列同時に検出してもよいし、単一
で設けてノズルの配列方向に走査させながら順次検出を
行ってもよい。 【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15(図4参照)を発生させる発光装置12と、光
学ビーム15を受光する受光装置13とから構成される
検出部14が設けられている。これら発光装置12およ
び受光装置13は、例えばレーザーダイオードおよびフ
ォトダイオードからなる。図2に示すように、これら発
光装置12および受光装置13には、ノズルの配列数
(この場合は4列)と同数の発光部12aおよび受光部
13aが一体に設けられている。検出部14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、インク不吐出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、発光部12aおよび受光部13a
は別体で1つずつ設けてもよい。 【0011】インク吐出の検出時には、1つ1つのノズ
ル7に対してインク吐出手段9によりインクが吐出され
ない程度にインク表面を振動させる。これにより詰まり
の発生していないインク表面は、図3に示すように、吐
出口6で凸状(A)あるいは凹状(B)のメニスカス形
状を交互に形成しながら振動する。凸状メニスカスはノ
ズル配列面2aから約10μm突出する。一方、詰まり
が発生しているインク表面は、全く振動しないか、ある
いはごく小さい変位で振動する。 【0012】図4に示すように、発光装置12から照射
された光学ビーム15は、コリメータレンズ16、アパ
ーチャ17を経て凸状メニスカスにより遮光され、この
遮光された光学ビーム15は、受光装置13で受光され
る。検出部14では、受光された光学ビーム15の遮光
状態に基づいて、インクが吐出されているか否かの検出
を行う。例えば各ノズル7のインク表面を所定時間振動
させ、受光装置13における光学ビーム15の光量の測
定値が、全く変化しなければインク詰まりと判断する。
あるいは、凸状メニスカスの遮光による測定値の変化量
が、予め設定された閾値よりも低い場合にインク詰まり
と判断する。この検出は、1つ1つのノズルに対して順
次行われ、各ノズル列同時に行われる。 【0013】検出部14で不吐出と判断されたノズルに
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。回復処理を行っても
不吐出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】なお、受光装置13による測定結果を保存
するメモリを設け、保存されたデータと測定結果とを比
較して、将来インク詰まりが発生する可能性があるノズ
ルを予測することも可能である。この場合、詰まりが予
測されるノズルから優先的に検出を行うようにすれば、
検出時間を短縮することができる。また、詰まりの疑い
のあるノズルのみを選択し、インクを吐出して検出する
ようにすれば、検出精度を上げることができる。 【0015】上記実施形態では、発光装置12および受
光装置13の発光部12aおよび受光部13aをノズル
7の配列数と同数設けているが、これらを1つだけ設
け、インクジェットヘッド2または発光装置12および
受光装置13を主走査方向に移動させることにより検出
を行ってもよい。この場合、発光装置および受光装置の
数を減らすことができるので、装置コストを低減させる
ことができる。但し、上記実施形態よりも検出時間がか
かる。 【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、検出する液体はインクに限定されない。 【0017】 【発明の効果】以上のように、本発明の液体吐出検出方
法によれば、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
を設け、液体吐出手段により吐出口の液体表面を振動さ
せて、この振動による前記液体表面の凸状メニスカスに
前記光学ビームを照射し、凸状メニスカスによる光学ビ
ームの遮光状態を前記受光装置で測定して検出を行うの
で、無駄な液体を使うことがなく、短時間で吐出検出を
行うことができ、画像形成装置のランニングコストを向
上させ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】ノズル配列面におけるノズルの配置を示す平面
図である。 【図3】吐出口のインク表面の形状を説明する図であ
り、(A)は凸状メニスカス形状、(B)は凹状メニス
カス形状をそれぞれ示す。 【図4】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(液体吐出装置) 2a ノズル配列面 6 吐出口 7 ノズル 9 インク吐出手段(液体吐出手段) 12 発光装置 13 受光装置 14 検出部 15 光学ビーム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 液体を吐出するための吐出口を有するノ
    ズルが配列された液体吐出装置と、吐出口から液体を吐
    出させるための液体吐出手段とを備えた画像形成装置
    で、前記吐出口から液体が吐出されているか否かを検出
    する方法において、 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設け、 前記液体吐出手段により吐出口の液体表面を振動させ
    て、この振動により前記液体表面が吐出口から突出した
    部分に前記光学ビームを照射し、前記突出した部分によ
    る光学ビームの遮光状態を前記受光装置で測定して前記
    検出を行うことを特徴とする液体吐出検出方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006305846A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Konica Minolta Holdings Inc インク液滴検出装置
JP2015536852A (ja) * 2012-12-10 2015-12-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. プリントヘッドのノズルに対応する発射経路内の流体小滴の検出

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006305846A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Konica Minolta Holdings Inc インク液滴検出装置
JP2015536852A (ja) * 2012-12-10 2015-12-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. プリントヘッドのノズルに対応する発射経路内の流体小滴の検出

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