JP2009214503A - インクジェット記録装置及びノズル位置特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドのノズル位置を光学的に高精度且つ容易に特定することのできるインクジェット記録装置及びノズル位置特定方法を提供すること。
【解決手段】多数のノズルが配列されたインクジェットヘッドを主走査方向に沿って移動させ、移動に伴って出力されるエンコーダパルスと同期してノズルからインク滴を吐出させ、発光素子からのビーム光Ｄを受光する受光面４１がビーム光Ｄの中心又はその近傍において縦方向の境界４２によって分割され、各受光面４１Ａ、４１Ｂがインクジェットヘッドから吐出されたインク滴１１の通過によって捉えられる陰影に応じた信号を出力する分割受光素子４の境界４２を挟む一方の受光面４１Ａ又は４１Ｂによって得られた信号と他方の受光面４１Ｂ又は４１Ａによって得られた信号とエンコーダパルスとから、インクジェットヘッドのノズルが分割受光素子４の境界４２位置にあることを特定する。
【選択図】 図５

Description

本発明はインクジェット記録装置及びノズル位置特定方法に関し、詳しくは、インクジェットヘッドのノズル位置を高精度且つ容易に特定することのできるインクジェット記録装置及びノズル位置特定方法に関する。

従来、インクジェットヘッドのノズル位置やヘッド位置を検査する方法として、複数のヘッドに位置合わせ用の画像（チェックパターン）を打たせ、目視や画像認識装置によってズレを確認し、ヘッド位置を調整する方法がある（特許文献１）。しかし、この方法では、チェックパターンを印刷して確認するという面倒な作業が必要となる。しかも、目視では正確な判断が難しく、ばらつきが出る問題がある。また、画像認識装置は高価な上にスペースも必要となる。

そこで、一対の投受光素子を用い、その間に形成されるビーム光をインク滴が通過した際の信号を検出することにより、ノズル位置やヘッド位置を光学的に検出する方法が提案されている。

このような方法を利用した技術として、特許文献２には、一対の投受光素子間に形成されるビーム光を含むある検出範囲を、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させながら横切り、その間に検出される信号のピーク位置をヘッドのノズル位置として特定する方法が開示されている。

また、特許文献３には、一対の投受光素子間に形成されるビーム光を含むある検出範囲を、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させながら横切り、そのとき得られた検出信号の範囲の中央位置を求め、その中央位置をヘッドのノズル位置として特定する方法が開示されている。
特開２００７−１８３７５号公報 特開平８−３０９９６３号公報 特開２００３−１６５２０４号公報 特開平５−６０９８６号公報

一般に、インク滴を光学的に検出する場合、微小なインク滴を捉えた微弱な信号をかなり増幅しなくてはならないため、検出信号のピーク位置を求める特許文献２に記載の方法では、検出信号のノイズの問題や、検査光量の均一度や平行度のばらつき等の要因によって、検出信号の真のピーク位置を特定することが困難であったり、ピーク位置そのものが真のノズル位置からずれていたりする場合があり、位置の特定ミスに繋がるおそれが高い問題がある。

特許文献３に記載の方法は、このような特許文献２に記載の方法に見られる問題は改善されるが、中央位置の算出はビーム光の光束の境界線上で検出せざるを得ず、従って、光束が広がったり狭まったりしている場合、光束上の検出位置によって算出の元になる検査範囲が変化してしまう。このため、検査範囲が広がっている場合はそれに応じて中央位置もばらつき、また、検査位置により中央位置算出値が変化してしまうおそれがある。これを回避するには、ビーム光を完全な平行光にすればよいが、ビーム光を完全な平行光にするには光学系を新たに組み込まなくてはならず、コストが掛かる問題がある。

そこで、本発明の課題は、インクジェットヘッドのノズル位置を光学的に高精度且つ容易に特定することのできるインクジェット記録装置及びノズル位置特定方法を提供することにある。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

請求項１記載の発明は、インク滴を吐出する多数のノズルが配列されたインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを主走査方向に沿って移動させる移動手段と、前記インクジェットヘッドの移動に伴って出力されるエンコーダパルスと同期して前記ノズルからインク滴を吐出させる吐出制御手段と、主走査方向と直交し、且つ、前記インクジェットヘッドのノズル列と平行する方向にインク滴検出用のビーム光を照射する１つの発光素子と、前記発光素子からのビーム光を受光する受光面が前記ビーム光の中心又はその近傍において縦方向の境界によって分割され、各受光面が前記インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の通過によって捉えられる陰影に応じた信号を出力する分割受光素子と、主走査方向に移動する前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出されたインク滴が前記ビーム光を通過することにより前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号と他方の受光面によって得られた信号と前記エンコーダパルスとから、前記インクジェットヘッドの前記ノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定するノズル位置特定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。

請求項２記載の発明は、前記ノズル位置特定手段は、前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号と他方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号との差分の絶対値信号を、予め設定された基準電位と比較し、該基準電位以下と検出された範囲の中央位置を前記エンコーダパルスによって算出することにより、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定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である。

請求項３記載の発明は、前記ビーム光を通過させるためのインク滴を前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させる主走査方向の範囲は、前記ビーム光の光束径よりも狭いことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置である。

請求項４記載の発明は、前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させたインク滴が前記ビーム光を通過した際の陰影を、前記分割受光素子における少なくともいずれか一つの前記受光面において捉え、該受光面から出力される信号の有無によって、前記ノズルからのインク滴の吐出の有無を検出する吐出検出手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置である。

請求項５記載の発明は、前記インクジェットヘッドは複数の平行なノズル列を有しており、前記吐出検出手段は、前記分割受光素子の各受光面が、それぞれ異なる前記ノズル列のノズルからのインク滴の有無を検出することを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置である。

請求項６記載の発明は、主走査方向と直交し、且つ、インクジェットヘッドのノズル列と平行する方向にインク滴検出用のビーム光を照射する１つの発光素子と、前記発光素子からのビーム光を受光する受光面が前記ビーム光の中心又はその近傍において縦方向の境界によって複数に分割され、各受光面が前記インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の通過に応じた信号を出力する分割受光素子とを備え、エンコーダパルスと同期して前記インクジェットヘッドを主走査方向に移動させながらインク滴を吐出して前記ビーム光を通過させ、該インク滴が前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号と他方の受光面によって得られた信号と前記エンコーダパルスとから、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定することを特徴とするノズル位置特定方法である。

請求項７記載の発明は、前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号と他方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号との差分の絶対値信号を、予め設定された基準電位と比較し、該基準電位以下と検出された範囲の中央位置を前記エンコーダパルスによって算出することにより、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定することを特徴とする請求項６記載のノズル位置特定方法である。

請求項８記載の発明は、前記ビーム光を通過させるためのインク滴を前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させる主走査方向の範囲は、前記ビーム光の光束径よりも狭いことを特徴とする請求項６又は７記載のノズル位置特定方法である。

本発明によれば、インクジェットヘッドのノズル位置を光学的に高精度且つ容易に特定することのできるインクジェット記録装置及びノズル位置特定方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置に設けられたノズル位置検出装置の概略構成を示している。

インクジェットヘッド１は、図示しない主走査モータによって、図中に示す主走査方向に沿って往復移動可能に設けられている。インクジェットヘッド１の下面には、主走査方向と直交する方向に沿って、インク滴１１を吐出する多数のノズル（図示せず）が配列されてノズル列を構成している。

インクジェットヘッド１の主走査方向に沿う位置は、図示しないエンコーダによって検出される。エンコーダはインクジェットヘッド１の移動に応じてエンコーダパルスを出力する。インクジェットヘッド１は、図示しない吐出制御手段によって、このエンコーダパルスに同期してノズルからインク滴１１を吐出する。

なお、カラー画像の記録を行うインクジェットヘッドは、通常、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ等の各色のインクにより記録を行うため、各色毎のヘッドを有しているが、ここでは説明の便宜のため、一つのインクジェットヘッド１のみを図示している。

ノズル位置検出装置２は、インクジェットヘッド１による画像記録領域外に固定装備されており、互いの位置関係が固定された一対の発光素子３と受光素子４とを有している。発光素子３はインク滴検出用のビーム光Ｄを受光素子４に向けて出射する。発光素子３にはＬＥＤ、好ましくはレーザーを用いることができる。受光素子４は、発光素子３との間にインクジェットヘッド１のノズル列が納まる程度の距離をおいて発光素子３に対向状に設けられており、これら発光素子３及び受光素子４が、インクジェットヘッド１に対して、ビーム光Ｄの光軸がインクジェットヘッド１の主走査方向と直交し且つインクジェットヘッド１のノズル列方向と平行となるように配置されている。これによりビーム光Ｄの光軸は、インクジェットヘッド１が発光素子３と受光素子４との間に位置したとき、各ノズルから吐出されるインク滴の進行経路と交差する。

ビーム光Ｄの下方には、ビーム光Ｄに向けて吐出されたインク滴１１を受け入れるためのインク受け皿５が配置されている。

図２は受光素子４の詳細を示す正面図である。

受光素子４は、発光素子３からのビーム光Ｄを受光する受光面４１がビーム光Ｄの中心又はその近傍において縦方向の境界４２によって複数に分割された分割受光素子からなる。図中の破線は、受光面４１に照射されたビーム光Ｄの光束径を示している。ビーム光Ｄは、その光軸中心が分割受光素子４の境界４２上又はその近傍に位置するように照射される。

なお、分割受光素子４は、ここでは、受光面４１は縦方向の境界４２によって、受光面４１Ａと受光面４１Ｂとの左右に２分割されたものを示しているが、本発明において分割受光素子４の受光面４１は、少なくとも縦方向の１つの境界４２を有して分割されていればよく、２分割のものに限定されず、例えば受光面が上下左右に４分割された分割受光素子等でもよい。

分割受光素子４は、インクジェットヘッド１のノズルから吐出されたインク滴１１がビーム光Ｄを通過した際に、そのインク滴１１の通過位置に応じて受光面４１Ａ又は４１Ｂがインク滴１１の陰影を捉え、その陰影に応じた光量信号を受光面４１Ａ又は４１Ｂがそれぞれ出力するが、各受光面４１Ａ、４１Ｂ間の境界４２の部位では陰影は捉えられず、インク滴１１が受光面４１Ａから受光面４１Ｂに移動する過程で、光量信号が途切れる又は低下する期間が存在する。本発明は、この境界４２の部位で光量信号が途切れる又は低下することを利用して、境界４２の位置を検出し、インク滴１１が吐出されたノズルがこの境界４２上に位置していることを特定する。この境界４２の幅は、ノズル位置特定の検出精度を良くする観点から、インク滴１１の液滴径と同等またはそれ以下であることが好ましい。

分割受光素子４から出力される光量信号はノズル位置を特定するための位置特定検出部６に入力される。

図３は位置特定検出部６の概略構成を示すブロック図である。

分割受光素子４の各受光面４１Ａ、４１Ｂの光量信号は、それぞれ電流増幅回路４３Ａ、４３Ｂ及び交流増幅回路４４Ａ、４４Ｂによって増幅された後、位置特定検出部６に入力される。位置特定検出部６は、２つのピークホールド６１Ａ、６１Ｂ、差動増幅回路６２、絶対値回路６３、２値化回路６４及びヘッド位置特定部６５を有している。

ピークホールド６１Ａ、６１Ｂは、対応する受光面４１Ａ、４１Ｂからの増幅された光量信号を入力する。光量信号は、後述するように主走査方向に沿って移動するインクジェットヘッド１から連続して吐出されるインク滴１１の陰影を捉えるため、主走査方向の移動に伴って、インクジェットヘッド１の位置に応じた複数の光量信号が得られる。これらの光量信号は、インクジェットヘッド１の主走査方向に沿う移動に伴って、インク滴１１が一方の受光面４１Ａから境界４２に至るにつれて次第に弱くなり、境界４２から他方の受光面４１Ｂに至るにつれて次第に強くなる。ピークホールド部６１Ａ、６１Ｂは、この複数の光量信号のピーク位置をホールドし、それぞれ差動増幅回路６２に出力する。

差動増幅回路６２は、ピークホールド６１Ａの出力信号とピークホールド６１Ｂの出力信号との電圧差を求め、絶対値回路６３に出力する。

絶対値回路６３では、差動増幅回路６２で求められた電圧差の信号の絶対値信号を生成し、２値化回路６４に出力する。

２値化回路６４では、絶対値回路６３から出力された絶対値信号を、予め設定されている基準電位（Ｖ-ref）と比較し、この基準電位を下回った場合にＨｉ信号を、上回った場合にＬｏｗ信号をそれぞれヘッド位置特定部６５に出力する。

ヘッド位置特定部６５では、２値化回路６４から出力された２値化信号と、インクジェットヘッド１の主走査方向に沿う移動に伴って出力されるエンコーダパルスに基づいて、ノズルが分割受光素子４の境界４２上の位置にあることをエンコーダパルスによって特定する。

次に、図４に示すフローチャートに基づいて、本発明においてノズル位置を特定する方法を説明する。ノズル位置の特定作業は、インクジェット記録装置内の図示しない制御部によって、予め記憶された所定のプログラムシーケンスに従って、位置特定を行う必要のあるノズル分だけ実行される。

まず、主走査モータを駆動して、例えばホームポジションに位置するインクジェットヘッド１を主走査方向に沿って移動させる。これによりインクジェットヘッド１のノズル面に形成されたノズル列は主走査方向に沿って移動する（Ｓ１）。このインクジェットヘッド１の移動に伴ってエンコーダパルスが発生するため、このエンコーダパルスを積算していく（Ｓ２）。

ホームポジションからノズル位置検出装置２のビーム光Ｄの近傍までの位置は予め決まっており、そのおおよその位置はエンコーダパルスによって知ることができる。ノズル位置を検出するための動作範囲は、ノズルがこのビーム光Ｄを含んでこれを横切る範囲であるため、エンコーダパルスの積算値がこの範囲内となるまで移動させる（Ｓ３）。

本発明においてノズル位置特定のためにインク滴１１を吐出する主走査方向の範囲は、分割受光素子４の境界４２を中心とするその極く近傍の範囲でよく、例えば分割受光素子４の全幅を含む範囲やビーム光Ｄの光束径の全幅を含む範囲である必要はない。すなわち、図２に示すように、この範囲Ｗはビーム光Ｄの光束径をＤ１としたとき、Ｗ＜Ｄ１とすることができる。本発明ではこの範囲Ｗを狭くできるので、それだけノズル位置特定作業に要する時間及びインク消費量を低減させることができる。

その後、インクジェットヘッド１を主走査方向に移動させながら、ノズル列のいずれかのノズル（対象ノズル）から連続してインク滴１１を吐出する。検出用のインク滴１１を連続して吐出することにより、ビーム光Ｄを通過した際の陰影を捉え易くすることができる。連続して吐出されるインク滴１１は、インクジェットヘッド１の主走査方向に沿う移動によってビーム光Ｄを横切り、その間に分割受光素子４からの光量信号を検出する（Ｓ４）。

インク滴１１を吐出させながらインクジェットヘッド１を移動させることにより、連続して吐出されるインク滴１１は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ビーム光Ｄの一方側から他方側に向けて横切っていく。これにより分割受光素子４は、インク滴１１の通過位置に応じて受光面４１Ａ又は４１Ｂから陰影に応じた光量信号を出力する。

すなわち、インク滴１１が図５（ａ）のように分割受光素子４の受光面４１Ａ上のビーム光Ｄを通過している間、位置特定検出部６には、図６に示す信号ａ１のような信号が入力される。この信号ａ１は、インク滴１１が分割受光素子４の境界４２上を経由し（図５（ｂ））、隣の受光面４１Ｂ上に移動するにつれて（図５（ｃ））、次第に小さくなりやがて消失する。

一方、インク滴１１が図５（ｃ）のように分割受光素子４の受光面４１Ｂ上のビーム光Ｄを通過するように移動すると、位置特定検出部６には、図６に示す信号ｂ１のような信号が入力される。この信号ｂ１は、分割受光素子４の境界４２上を経由するころから検出され始め、インク滴１１が受光面４１Ｂ上に移動してくるにつれて次第に大きくなる。

各信号ａ１、ａ２は、位置特定検出部６のピークホールド６１Ａ、６１Ｂによって、それぞれ図６に示す信号ｂ１、ｂ２となる。差動増幅回路６２は、これら信号ｂ１、ｂ２の電圧差（ｂ１−ｂ２）を求め、図６に示す信号ｃを生成する。

この信号ｃは正負の電圧信号となるため、絶対値回路６３は、この信号ｃから図６に示す絶対値信号ｄを生成する。２値化回路６４は、この絶対値信号ｄを基準電位（Ｖ-ref）と比較し、この基準電位を下回った場合にＨｉ信号を、上回った場合にＬｏｗ信号を出力することにより、図６に示す２値化信号ｅを生成する。この２値化信号ｅは、分割受光素子４の各受光面４１Ａ、４１Ｂからの信号が途絶えた又は低下した範囲を示しており、すなわち分割受光素子４の境界４２を中心とする主走査方向の範囲を示している。

そこで、ヘッド位置特定部６５において、２値化回路６４で絶対値信号ｄが基準電位（Ｖ-ref）を下回った場合に出力されるＨｉ信号から、そのＨｉ信号出力時の位置をエンコーダパルスの積算値から取得し、メモリに記憶する（Ｓ６）。次いで、絶対値信号ｄが基準電位（Ｖ-ref）を下回った場合に出力されるＬｏｗ信号から、そのＬｏｗ信号出力時の位置をエンコーダパルスの積算値から取得し、メモリに記憶する（Ｓ８）。

これにより２値化信号ｅの立上がり時と立下り時の位置がエンコーダパルスによって取得される。分割受光素子４の境界４２の位置は、この２値化信号ｅの立上がりと立下りの信号の中間に位置しているため、これらのエンコーダパルスの値からその信号の中央位置を算出する（Ｓ９）。この中央位置が分割受光素子４の境界４２の位置であり、これによりインクジェットヘッド１のノズルが分割受光素子４の境界４２上の位置にあることをエンコーダパルスの積算値から特定する。その後、インク滴１１の吐出を終了する（Ｓ１０）。

これによるノズル位置は、ビーム光Ｄ上のある１点として特定されるのではなく、装置本体に装備された分割受光素子４の境界４２という構成部位によって特定されるため、検査光量の均一度や平行度のばらつき等の要因が位置の特定ミスに繋がるおそれがない。また、ビーム光Ｄの光束の広がりにかかわらずにノズル位置を特定することができるため、インク滴１１の検査位置如何によって検査精度にばらつきが発生するおそれや、ビーム光Ｄを完全な平行光にする必要もない。

しかも、最終的に中央位置を求める２値化信号ｅの範囲は、分割受光素子４の境界４２を中心とするその極く近傍位置で済む。この境界４２の幅は極めて狭小であるため、２値化信号ｅの範囲もこの境界４２を中心とする極めて狭小な範囲となる。従って、ビーム光Ｄの光束の境界線上で検出する必要はなく、ビーム光Ｄと同程度の幅に亘る広範囲の検出範囲から中央位置を求めるのに比べ、より精度の高い中央位置の検出が可能となり、高精度にノズル位置を特定することができる。

なお、本発明において、かかるノズル位置の特定は、インクジェットヘッド１が複数のノズル列を有する場合には、ノズル列毎に行うことができる。また、カラー画像を記録するインクジェット記録装置のように、インクジェットヘッドが複数ヘッドからなる場合は、各ヘッド毎にノズル位置を特定することができる。

かかるノズル位置の特定の際にインク滴を吐出するノズルは、ノズル列中のいずれか１ノズルでよいが、例えば、ノズル列中のいずれか２ノズルの各ノズル位置を特定することにより、図７に示すように、インクジェットヘッドの取付け傾きを検出することができる。図７に示すインクジェットヘッド１０は、２列のノズル列１２ａ、１２ｂを有しているが、そのうちの一方のノズル列１２ａ中のいずれか１つのノズル１２ａ_１のノズル位置Ａ１と、他の１つのノズル１２ａ_２のノズル位置Ａ２との差（エンコーダパルスのパルス数）の有無により、インクジェットヘッド１０の取り付け傾きの有無及び傾きの向きを検出することができ、その差の大きさから傾き角度の大きさを検出することができる。この場合にインク滴を吐出する２つのノズルは、傾きを容易に検出できる点で、ノズル列中の最端部に位置する各ノズルであることが好ましい。

本発明において、分割受光素子４は、もちろん従来同様にノズルからのインク滴の吐出の有無の検出（吐出検出）を行うことも可能である。

図８は、吐出検出を行う様子を示す分割受光素子４の正面図である。

吐出検出を行う場合、分割受光素子４のいずれか１つの受光面４１Ａ又は４１Ｂを使用すればよい。このため、インクジェットヘッド１を主走査方向に移動させ、上述の方法によって特定されたノズル位置の情報とエンコーダパルスの積算値とに基づいて、インク滴１１がいずれかの受光面（ここでは４１Ａ）上においてビーム光Ｄを通過する位置に停止させる。その後、各ノズル１２から順次インク滴１１を吐出し、そのインク滴１１が受光面４１Ａ上に照射されるビーム光Ｄを通過した際の陰影を捉えたか否かによって、当該ノズル１２からのインク滴１１の吐出の有無を検出する。

本発明には、図３に示すように、分割受光素子４の各受光面４１Ａ、４１Ｂから出力される信号に基づいてインク滴１１の吐出の有無を検出するための、各受光面４１Ａ、４１Ｂに対応する吐出検出部７Ａ、７Ｂを備えている。各吐出検出部７Ａ、７Ｂの具体的構成は、受光面４１Ａ、４１Ｂに捉えられたインク滴１１の陰影の光量信号から吐出の有無を検出可能であれば特に問わず、適宜公知の手段を採用することができる。

吐出検出部は少なくとも１つあればよいが、ここでは受光面４１Ａ、４１Ｂにそれぞれ対応する吐出検出部７Ａ、７Ｂを備えているので、図９に示すように、２列のノズル列１２ａ、１２ｂを有するインクジェットヘッド１０の各ノズル列１２ａ、１２ｂをそれぞれ分割受光素子４の受光面４１Ａ、４１Ｂに対応させることにより、各ノズル列１２ａ、１２ｂの吐出検出をインクジェットヘッド１０を移動させることなく行うことができる。従って、複数のノズル列を有するインクジェットヘッドの吐出検出のための作業時間の短縮化を図ることができる。

本発明において、分割受光素子４を用いてインク滴１１の吐出曲がりを検出することができる。

図１０は、吐出曲がりを検出する様子を示しており、インクジェットヘッド１を主走査方向に移動させ、上述の方法によって特定されたノズル位置の情報とエンコーダパルスの積算値とに基づいて、ノズル位置が分割受光素子４の境界４２の近傍位置のいずれかの受光面（ここでは４１Ａ）上にくるように停止させる。その後、ノズルからインク滴１１を吐出し、そのインク滴１１が受光面４１Ａ上に照射されるビーム光Ｄを通過した際の陰影を捉える。

インク滴１１がノズルから真っ直ぐに吐出されている場合、インク滴１１の軌跡は破線のようになり、境界４２を跨いで隣接する受光面４１Ｂ上に陰影を落とすことはない。しかし、インク滴１１に曲がりが発生していると、インク滴１１の軌跡は実線のようになり、境界４２を跨いで隣接する受光面４１Ｂ上に陰影を落とし、この陰影が受光面４１Ｂに対応する吐出検出部７Ｂ（図３）によって検出される。従って、当該ノズルの吐出曲がりの発生を検出することができる。

分割受光素子４の受光面４１が、図１１に示すように十字状に交差する２本の境界４２ａ、４２ｂによって上下左右に４分割された４つの受光面４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを有している場合、インク滴１１がノズルから真っ直ぐに吐出されている場合、インク滴１１の軌跡は破線のように受光面４１Ａ、４１Ｃに陰影を落とすが、インク滴１１に曲がりが発生していると、インク滴１１の軌跡は実線のように境界４２ａ及び４２ｂを跨いで隣接する受光面４１Ｂ及び４１Ｄ又は受光面４１Ｄ上に陰影を落とすことによって、当該ノズルの吐出曲がりの発生を検出することができる。この場合は、受光面４１Ｃ、４１Ｄに対応する吐出検出部が付加されていることはもちろんである。

本発明に係るインクジェット記録装置に設けられたノズル位置検出装置の概略構成を示す図 分割受光素子の一例を示す正面図 位置特定検出部の概略構成を示すブロック図 ノズル位置を特定する方法を説明するフローチャート （ａ）〜（ｃ）は分割受光素子の各受光面とインク滴との位置関係を示す図 位置特定検出部における各検出信号のタイムチャート インクジェットヘッドの取り付け傾きの様子を示す図 吐出検出を行う様子を示す分割受光素子の正面図 ２列のノズル列を有するインクジェットヘッドの吐出検出を行う様子を示す分割受光素子の正面図 インク滴の吐出曲がりを検出する様子を示す分割受光素子の正面図 インク滴の吐出曲がりを検出する様子を示す４分割された受光面を有する分割受光素子の正面図

符号の説明

１、１０：インクジェットヘッド
１１：インク滴
１２、１２ａ_１、１２ａ_２：ノズル
１２ａ、１２ｂ：ノズル列
２：ノズル位置検出装置
３：発光素子
４：分割受光素子
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ：受光面
４２、４２ａ、４２ｂ：境界
４３Ａ、４３Ｂ：電流増幅回路
４４Ａ、４４Ｂ：交流増幅回路
５：インク受け皿
６：位置特定検出部
６１Ａ、６１Ｂ：ピークホールド
６２：差動増幅回路
６３：絶対値回路
６４：２値化回路
６５：ヘッド位置特定部
７Ａ、７Ｂ：吐出検出部
Ｄ：ビーム光

Claims (8)

1. インク滴を吐出する多数のノズルが配列されたインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドを主走査方向に沿って移動させる移動手段と、
   前記インクジェットヘッドの移動に伴って出力されるエンコーダパルスと同期して前記ノズルからインク滴を吐出させる吐出制御手段と、
   主走査方向と直交し、且つ、前記インクジェットヘッドのノズル列と平行する方向にインク滴検出用のビーム光を照射する１つの発光素子と、
   前記発光素子からのビーム光を受光する受光面が前記ビーム光の中心又はその近傍において縦方向の境界によって分割され、各受光面が前記インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の通過によって捉えられる陰影に応じた信号を出力する分割受光素子と、
   主走査方向に移動する前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出されたインク滴が前記ビーム光を通過することにより前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号と他方の受光面によって得られた信号と前記エンコーダパルスとから、前記インクジェットヘッドの前記ノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定するノズル位置特定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。
2. 前記ノズル位置特定手段は、前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号と他方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号との差分の絶対値信号を、予め設定された基準電位と比較し、該基準電位以下と検出された範囲の中央位置を前記エンコーダパルスによって算出することにより、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定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。
3. 前記ビーム光を通過させるためのインク滴を前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させる主走査方向の範囲は、前記ビーム光の光束径よりも狭いことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させたインク滴が前記ビーム光を通過した際の陰影を、前記分割受光素子における少なくともいずれか一つの前記受光面において捉え、該受光面から出力される信号の有無によって、前記ノズルからのインク滴の吐出の有無を検出する吐出検出手段を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インクジェットヘッドは複数の平行なノズル列を有しており、前記吐出検出手段は、前記分割受光素子の各受光面が、それぞれ異なる前記ノズル列のノズルからのインク滴の有無を検出することを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
6. 主走査方向と直交し、且つ、インクジェットヘッドのノズル列と平行する方向にインク滴検出用のビーム光を照射する１つの発光素子と、前記発光素子からのビーム光を受光する受光面が前記ビーム光の中心又はその近傍において縦方向の境界によって複数に分割され、各受光面が前記インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の通過に応じた信号を出力する分割受光素子とを備え、
   エンコーダパルスと同期して前記インクジェットヘッドを主走査方向に移動させながらインク滴を吐出して前記ビーム光を通過させ、該インク滴が前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号と他方の受光面によって得られた信号と前記エンコーダパルスとから、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定することを特徴とするノズル位置特定方法。
7. 前記分割受光素子の前記境界を挟む一方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号と他方の受光面によって得られた信号をピークホールドした信号との差分の絶対値信号を、予め設定された基準電位と比較し、該基準電位以下と検出された範囲の中央位置を前記エンコーダパルスによって算出することにより、前記インクジェットヘッドのノズルが前記分割受光素子の前記境界位置にあることを特定することを特徴とする請求項６記載のノズル位置特定方法。
8. 前記ビーム光を通過させるためのインク滴を前記インクジェットヘッドの前記ノズルから吐出させる主走査方向の範囲は、前記ビーム光の光束径よりも狭いことを特徴とする請求項６又は７記載のノズル位置特定方法。

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