JP2012091518A - Device and method for detecting liquid droplet, and inkjet recording device - Google Patents
Device and method for detecting liquid droplet, and inkjet recording device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012091518A JP2012091518A JP2011276506A JP2011276506A JP2012091518A JP 2012091518 A JP2012091518 A JP 2012091518A JP 2011276506 A JP2011276506 A JP 2011276506A JP 2011276506 A JP2011276506 A JP 2011276506A JP 2012091518 A JP2012091518 A JP 2012091518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- unit
- light
- output
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
本発明は微小液滴の検出装置、微小液滴の検出方法及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、液滴の大きさ、飛翔状態、回路の温度特性、発光部からの距離等の諸条件に関わらず、安定して検出することができる微小液滴の検出装置、微小液滴の検出方法及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to a microdroplet detection apparatus, a microdroplet detection method, and an ink jet recording apparatus, and more particularly to various conditions such as droplet size, flight state, circuit temperature characteristics, and distance from a light emitting unit. The present invention relates to a microdroplet detection apparatus, a microdroplet detection method, and an ink jet recording apparatus that can detect stably.
例えば、記録ヘッドに設けられたノズルから微小液滴からなるインク滴を記録媒体に吐出することによって画像記録を行うインクジェット記録装置では、常に高画質、高品質の画像記録を維持することができるように、定期的に各ノズルからのインク滴の吐出の有無(目詰まりの有無)や吐出されるインク滴の飛翔速度を検出することによって、インクの吐出状態を検出することが行われる。 For example, an inkjet recording apparatus that performs image recording by ejecting ink droplets composed of minute droplets from nozzles provided in a recording head onto a recording medium can always maintain high-quality and high-quality image recording. In addition, the ink ejection state is detected by periodically detecting the presence or absence of ejection of ink droplets from each nozzle (the presence or absence of clogging) and the flying speed of the ejected ink droplets.
このような検出方法としては、インク滴の飛翔軌跡に交叉するように検出光を出射する発光ダイオードやレーザー等からなる発光素子とこの検出光を受光するフォトダイオード、フォトトランジスター等からなる受光素子を用い、その検出光の光軸上をインク滴が通過した時の陰影を受光素子で捉え、その受光素子の検出出力を増幅し、ある基準電位と比較し、受光素子からの検出出力が基準電位を超えていればインク滴有り、超えていなければインク滴無しと判断することにより行う方法が一般的である。インク滴を吐出したタイミングと受光素子が陰影を捉えたタイミングとに基づくことによって、インク滴の吐出の有無(欠ノズルの有無)の他、インク滴の飛翔速度を検出することができる。 As such a detection method, a light-emitting element such as a light-emitting diode or a laser that emits detection light so as to cross the flight trajectory of the ink droplet and a light-receiving element that includes a photodiode or phototransistor that receives the detection light are used. The light receiving element captures the shadow when the ink droplet passes on the optical axis of the detection light, amplifies the detection output of the light receiving element, compares it with a reference potential, and the detection output from the light receiving element is the reference potential. Generally, the method is carried out by determining that there is an ink drop if it exceeds the limit, and that there is no ink drop if it does not exceed the limit. Based on the timing at which the ink droplets are ejected and the timing at which the light receiving element captures the shadow, it is possible to detect the ejection speed of the ink droplets as well as the presence / absence of ejection of the ink droplets (presence / absence of missing nozzles).
しかし、ここで問題となるのは、受光素子による検出出力がインク滴の大きさ、飛翔状態(曲がり)、回路の温度特性等の環境条件の影響を受け易く、検出出力が一定しないことにより正確な検出が困難となる問題があることである。また、光源が発散光である場合、受光素子上でのインク滴の陰影の大きさが、インク滴と受光素子との距離により変化するため、検出出力の変動の問題がある。更に、受光距離の光回折との相関関係に伴う光量検知出力低下の問題から受光素子から遠い程検出出力が低くなる問題もある。発光素子と受光素子との距離は、ノズル列中の全ノズルが、その間に形成される検出光の光路上に収まるようにするため、ノズル数が多くなる程長くなり、検出機構の省スペース化を図る観点から、ノズル列が収まる程度に可及的に近接して配置される一方で、発光素子に近いノズルから吐出されたインク滴の陰影は光回折の影響を受け易いため、インク滴の陰影を正確に捉え難くなる。特にLEDは発散光を出射するため、この後者の問題は、発光素子としてLEDを使用する場合に顕著である。 However, the problem here is that the detection output from the light receiving element is easily affected by environmental conditions such as ink droplet size, flight state (bending), and circuit temperature characteristics, and the detection output is not accurate. The problem is that it is difficult to detect correctly. Further, when the light source is diverging light, the magnitude of the shadow of the ink droplet on the light receiving element varies depending on the distance between the ink droplet and the light receiving element, which causes a problem of fluctuation in detection output. Furthermore, there is also a problem that the detection output decreases as the distance from the light receiving element increases due to the problem of a decrease in the light amount detection output associated with the correlation between the light reception distance and the light diffraction. The distance between the light emitting element and the light receiving element becomes longer as the number of nozzles increases so that all the nozzles in the nozzle array can be accommodated on the optical path of the detection light formed between them, and the space for the detection mechanism is reduced. From the viewpoint of achieving the above, the shadow of the ink droplets ejected from the nozzles close to the light emitting element is easily affected by light diffraction while being arranged as close as possible to fit the nozzle row. It becomes difficult to accurately capture shadows. In particular, since the LED emits divergent light, the latter problem is remarkable when the LED is used as a light emitting element.
このような場合、検出出力と比較される基準電位を、想定される検出出力の最低レベルに合わせて設定しておくと、ノイズの影響を受け易くなり、正確な検出が困難となる。一方、ノイズの問題を回避するために基準電位を大きく設定すると、検出出力の変動に対応できず、誤検出が多くなる問題がある。 In such a case, if the reference potential to be compared with the detection output is set according to the assumed minimum level of the detection output, it is likely to be affected by noise, and accurate detection becomes difficult. On the other hand, if the reference potential is set large in order to avoid the problem of noise, there is a problem that detection errors cannot be dealt with and detection errors increase.
このように、環境条件や必然的要因により、受光素子からの検出出力は全てのノズルで一定ではなく常に変動するため、全てのノズルにおいてインク滴を正確に検出することは困難であった。 As described above, the detection output from the light receiving element is not constant for all nozzles and always fluctuates due to environmental conditions and necessary factors, so that it is difficult to accurately detect ink droplets at all nozzles.
従来、このような問題に対処するため、特許文献1に、発光素子と受光素子との組を2組設け、互いの出射方向が逆向きとなるように検出光を平行に配置し、検出光毎に1つのノズル列中の発光素子に近い側の半分の各ノズルを休止し、検出出力が所定の閾値よりも高い受光素子に近い側の半分の各ノズルについてインク滴を吐出することにより、光回折に影響されない検出を行うようにした技術が開示されている。
Conventionally, in order to cope with such a problem, in
また、特許文献2に、インク滴の検出を行う前に、受光素子のゲイン調整端子に供給する可変電圧信号の電圧を変更しながら受光素子の出力信号端子から出力される出力信号を検出し、可変電圧信号の電圧と出力信号との関係に従って、可変電圧信号の電圧をインク滴の検出に適した適正レベルに設定することにより、環境変化が生じてもインク滴が確実に検出できるようにした技術が開示されている。
特許文献1に記載の技術では、環境因子への対応がなされていないため、環境変動に対応することができず、常に正確な検出を行うことが困難である。しかも、発光素子と受光素子との組を2組設けなくてはならず、検出機構が複雑化することによる大型化及びコストアップの問題がある。
The technique described in
一方、特許文献2に記載の技術では、インク滴の検出前に非吐出状態で受光素子のゲインを適正レベルに調整するだけであるため、実際に吐出している最中の環境変動の問題や、インク滴の発光部又は受光部からの距離に起因する変動分には全く対応できない。
On the other hand, in the technique described in
そこで、本発明は、液滴検出時に環境変動等の変動要因によって出力変動が生じるような場合でも、光を用いた液滴の検出を適切に行うことのできる微小液滴の検出装置、微小液滴の検出方法及びインクジェット記録装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a microdroplet detection apparatus, microfluidic, which can appropriately detect droplets using light even when output fluctuations occur due to fluctuation factors such as environmental fluctuations during droplet detection. It is an object of the present invention to provide a droplet detection method and an ink jet recording apparatus.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される微小液滴の軌跡と交叉するように検出光を出射する発光部と、
前記検出光を受光する受光部と、
前記全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、
前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出部とを備えてなる微小液滴の検出装置であって、
前記検出部は、前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定する振幅測定部を有し、該振幅測定部における測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を前記検出出力と比較することを特徴とする微小液滴の検出装置である。
The invention according to
A light receiving portion for receiving the detection light;
Discharge control means for sequentially discharging minute droplets from all the nozzles toward the detection light in time series;
A detection device for detecting a microdroplet comprising a detection unit that compares a detection output output from the light receiving unit with a comparison reference potential and detects whether or not the microdroplet has detected light passing through the comparison result. And
The detection unit includes an amplitude measurement unit that measures the amplitude of the detection output output from the light receiving unit, and adds or subtracts the measurement result in the amplitude measurement unit to the comparison reference potential, and the addition or subtraction A microdroplet detection apparatus, wherein a comparison reference potential is compared with the detection output.
請求項2記載の発明は、前記吐出制御手段は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、ダミーの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項1記載の微小液滴の検出装置である。 According to a second aspect of the present invention, the discharge control means discharges a dummy liquid droplet prior to the discharge of the detection liquid droplet from the first nozzle. This is a detection device.
請求項3記載の発明は、前記検出部は、前記比較基準電位に加算又は減算する前記振幅測定部の測定結果を一定のレベル内に制限する振幅制限部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の微小液滴の検出装置である。 The invention according to claim 3 is characterized in that the detection unit includes an amplitude limiting unit that limits a measurement result of the amplitude measuring unit to be added to or subtracted from the comparison reference potential within a certain level. Or it is a microdroplet detection apparatus of 2 description.
請求項4記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される微小液滴の軌跡と交叉するように検出光を出射する発光部と、前記検出光を受光する受光部と、前記全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出部とを備えてなる微小液滴の検出装置であって、前記検出部は、前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定する振幅測定部を有し、前記検出出力の振幅が一定レベルになるように、前記振幅測定部における測定結果から前記検出出力の増幅度に帰還をかけることを特徴とする微小液滴の検出装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light emitting unit that emits detection light so as to intersect with a trajectory of a minute droplet ejected from each nozzle of a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged, and a light receiving unit that receives the detection light. Comparing the detection output output from the light receiving unit with the comparison reference potential, and the discharge control means for sequentially controlling the liquid droplets in time series from all the nozzles toward the detection light. From the result, a detection device for detecting a microdroplet comprising a detection unit for detecting whether or not the microdroplet has passed through the detection light, wherein the detection unit determines the amplitude of the detection output output from the light receiving unit. Detecting a microdroplet having an amplitude measurement unit for measuring, and feeding back the amplification degree of the detection output from the measurement result in the amplitude measurement unit so that the amplitude of the detection output becomes a constant level Device.
請求項5記載の発明は、前記吐出制御手段は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、前記帰還に要する遅延時間に相当するダミーの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項4記載の微小液滴の検出装置である。
The invention according to claim 5 is characterized in that the discharge control means discharges a dummy droplet corresponding to the delay time required for the feedback prior to the discharge of the detection droplet from the first nozzle. The microdroplet detection device according to
請求項6記載の発明は、前記検出部は、前記増幅部に帰還する前記振幅測定部の測定結果を一定のレベル内に制限する振幅制限部を有することを特徴とする請求項4又は5記載の微小液滴の検出装置である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the detection unit includes an amplitude limiting unit that limits a measurement result of the amplitude measuring unit fed back to the amplification unit within a certain level. This is a detection device for micro droplets.
請求項7記載の発明は、前記吐出制御手段は、液滴の検出時、前記発光部に近い側のノズルから順次液滴を吐出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の微小液滴の検出装置である。 The invention according to claim 7 is characterized in that the discharge control means sequentially discharges the liquid droplets from a nozzle closer to the light emitting portion when detecting the liquid droplets. This is a detection device for micro droplets.
請求項8記載の発明は、前記検出部は、液滴の検出に先立ち、前記振幅測定部における測定結果の出力を一定電位に切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の微小液滴の検出装置である。
The invention according to claim 8 is characterized in that the detection unit has switching means for switching the output of the measurement result in the amplitude measurement unit to a constant potential prior to the detection of the droplet. A device for detecting microdroplets according to
請求項9記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される微小液滴の軌跡と交叉するように発光部と受光部との間で検出光を形成し、
全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御すると共に、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、
その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出方法であって、
前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定し、該振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を前記検出出力と比較することを特徴とする微小液滴の検出方法である。
The invention according to claim 9 forms detection light between the light emitting unit and the light receiving unit so as to intersect with the trajectory of the micro droplets discharged from each nozzle of the nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged,
While controlling the ejection of minute droplets sequentially from all the nozzles toward the detection light in a time series, the detection output output from the light receiving unit is compared with a comparison reference potential,
From the comparison result, a detection method for detecting the presence or absence of detection light passing through the microdroplet,
The amplitude of the detection output output from the light receiving unit is measured, the measurement result of the amplitude is added to or subtracted from the comparison reference potential, and the added or subtracted comparison reference potential is compared with the detection output. It is the detection method of the micro droplet.
請求項10記載の発明は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、ダミーの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項9記載の微小液滴の検出方法である。 The invention described in claim 10 is the method of detecting a micro droplet according to claim 9, wherein the dummy droplet is discharged prior to the discharge of the detection droplet from the first nozzle.
請求項11記載の発明は、前記振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算する際、該加算又は減算する測定結果を一定のレベル内に制限することを特徴とする請求項9又は10記載の微小液滴の検出方法である。
The invention according to
請求項12記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される微小液滴の軌跡と交叉するように発光部と受光部との間で検出光を形成し、全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御すると共に、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出方法であって、前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定し、前記検出出力の振幅が一定レベルになるように、前記振幅測定の測定結果から前記検出出力の増幅度に帰還をかけることを特徴とする微小液滴の検出方法である。
The invention according to
請求項13記載の発明は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、前記帰還に要する遅延時間に相当するダミーの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項12記載の微小液滴の検出方法である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, prior to the discharge of the detection droplet from the first nozzle, a dummy droplet corresponding to the delay time required for the return is discharged. This is a method for detecting microdroplets.
請求項14記載の発明は、前記振幅測定の測定結果を前記増幅部に帰還する際、該測定結果を一定のレベル内に制限することを特徴とする請求項12又は13記載の微小液滴の検出方法である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, when the measurement result of the amplitude measurement is fed back to the amplifying unit, the measurement result is limited within a certain level. It is a detection method.
請求項15記載の発明は、液滴の検出時、前記発光部に近い側のノズルから順次液滴を吐出することを特徴とする請求項9〜14のいずれかに記載の微小液滴の検出方法である。 According to a fifteenth aspect of the present invention, at the time of detecting a liquid droplet, the liquid droplets are sequentially ejected from a nozzle closer to the light emitting unit. Is the method.
請求項16記載の発明は、液滴の検出に先立ち、前記振幅測定の測定結果の出力を一定電位に切り替えることを特徴とする請求項9〜15のいずれかに記載の微小液滴の検出方法である。 The invention according to claim 16 is characterized in that the output of the measurement result of the amplitude measurement is switched to a constant potential prior to the detection of the droplet, and the method of detecting a micro droplet according to any one of claims 9 to 15 It is.
請求項17記載の発明は、それぞれインク滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、請求項1〜8のいずれかに記載の微小液滴の検出装置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。
The invention described in claim 17 includes the recording head having a nozzle row in which a plurality of nozzles each discharging ink droplets are arranged, and the micro droplet detection device according to any one of
本発明によれば、液滴検出時に環境変動等の変動要因によって出力変動が生じるような場合でも、光を用いた液滴の検出を適切に行うことのできる微小液滴の検出装置、微小液滴の検出方法及びインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, even when an output fluctuation occurs due to a variation factor such as an environmental fluctuation at the time of detecting a liquid droplet, a micro liquid droplet detection apparatus and a micro liquid that can appropriately detect a liquid droplet using light. A droplet detection method and an ink jet recording apparatus can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はインクジェット記録装置を示す要部斜視図、図2はインク滴検出装置によるインク滴の検出動作を説明する図である。 FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an ink jet recording apparatus, and FIG. 2 is a diagram for explaining an ink drop detection operation by an ink drop detection apparatus.
図1において、1記録ヘッドであり、ここではそれぞれ異なる色のインク、例えばYMCKの4色のインクを吐出する4個のヘッド1a〜1dによって構成されており、共通のキャリッジ2に搭載されている。キャリッジ2は、図中Aで示す主走査方向に沿って延びる平行な2本のガイドレール3に沿ってスライド可能に設けられており、図示しない主走査モータの駆動によってガイドレール3に沿ってスライドし、主走査方向Aに沿って所定速度で往復移動する。
In FIG. 1, there is one recording head, which is composed of four
キャリッジ2の下方には搬送ベルト4が配設されている。搬送ベルト4は、図中Bで示す副走査方向に所定間隔をおいて配置された2本の搬送ローラ4a、4bの間に掛け渡されている。一方の搬送ローラ4bには図示しない副走査モータが駆動力を伝達可能に接続されており、この副走査モータが回転駆動することで、搬送ベルト4が回転し、搬送ベルト4上に載置される紙、プラスチックフィルム、布等の記録媒体Pを副走査方向Bに沿って所定速度で搬送する。
A
図1において、5はインク滴検出装置であり、発光素子(LED)を用いた発光部51、受光素子(フォトダイオード)を用いた受光部52、発光部51と受光部52との間で速度検出時に吐出されるインク滴を受け入れるためのインク受け皿53を有しており、これらがキャリッジ2が記録媒体P上から外れた非印画位置に対応して配置されている。ここでは、インク滴検出装置5は、4個のヘッド1a〜1dに対して1組の発光部51と受光部52とを有しており、ヘッド1a〜1d毎に検出を行うようになっているが、発光部51と受光部52との組はヘッド1a〜1dの配設数と同数設けるようにしてもよい。
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes an ink droplet detection device, which is a
インク滴検出装置5において、発光部51は、図2に示すように記録ヘッド1の各ノズル11から吐出されるインク滴Iの通過を検出するための検出光Lを出射する。また、受光部52は、発光部51から出射された検出光Lを受光する。検出光Lの光軸は、記録ヘッド1の主走査方向Aと直交し且つ各ヘッド1a〜1dのそれぞれのノズル11の配列方向と平行であって、インク滴Iの吐出方向に沿う高さ位置が各ヘッド1a〜1dのそれぞれのノズル面12の位置よりも低い位置となるように出射される。これにより、ヘッド1a〜1dのいずれかのノズル列が検出光Lの光軸上に位置したときに、そのノズル11から吐出されるインク滴Iの飛翔軌跡は、検出光Lと交叉する。従って、各ノズル11に対して吐出信号を出力することにより検出光Lに向けてインク滴Iを吐出させると、吐出されたインク滴Iは検出光Lを通過し、そのときの陰影が受光部52によって捉えられる。
In the ink droplet detection device 5, the
図3は、インクジェット記録装置の主要部の内部構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of a main part of the ink jet recording apparatus.
インクジェット記録装置は、コントローラCPU100が図示しない主走査モータを駆動することによりキャリッジ2を主走査方向Aに沿って移動させ、この移動の過程で、該コントローラCPU100が記録ヘッド1を駆動する駆動回路101を、図示しない画像メモリから送られた画像データに応じて、所定のタイミング、所定の駆動条件で駆動させることにより、記録ヘッド1から搬送ベルト4上に停止している記録媒体Pに向けてインク滴Iを吐出する。なお、駆動回路101は、記録ヘッド1のヘッド1a〜1d毎に設けられている。
In the ink jet recording apparatus, the
キャリッジ2の1主走査が終了すると、コントローラCPU100は図示しない副走査モータを駆動することにより搬送ローラ4bを回転させ、搬送ベルト4を間欠的に回転させて記録媒体Pを所定量だけ搬送し、上記と同様に次の主走査を行う動作を繰り返していくことで、記録媒体P上に画像データに応じた画像を記録する。
When one main scan of the
コントローラCPU100は、印画時には、図示しない主走査モータ及び副走査モータを駆動してキャリッジ2及び記録媒体Pを移動制御すると共に、駆動回路101に吐出信号Fireを出力して記録ヘッド1を駆動制御する。記録ヘッド1の制御は、画像データに応じてインク滴Iを吐出制御する他、インク滴検出装置5による検出動作のため、ノズル列を構成する全てのノズルからインク滴Iを順次時系列的に吐出する、あるいは全てのノズルからインク滴Iを同時に吐出(予備吐出)するように制御する。
At the time of printing, the
また、コントローラCPU100は、インク滴検出装置5を用いてインク滴Iを検出するべく発光部51を点灯制御する。発光部51は、コントローラCPU100によって制御されるLED駆動部102の駆動により検出光Lを出射し、出射された検出光Lは受光部52によって受光され、そのときの検出信号が電流増幅部103によって増幅される。LED駆動部102は電流増幅部103からの出力信号を帰還することで、発光部51の駆動を制御している。
Further, the
吐出信号Fireの印加により記録ヘッド1から吐出されたインク滴Iが検出光Lを通過すると、受光部52によって受光された検出信号は増幅部104によって更に増幅され、インク滴の有無を検出する検出部に送られる。検出部は、増幅部104によって増幅された受光信号を比較基準電位refと比較し、受光信号が比較基準電位refを超える場合に受光信号有りとするdefect-out信号を出力する比較部105と、増幅部104によって増幅された信号の振幅を測定してその包絡線を検出する振幅測定部106と、振幅測定部106からの出力信号を基準電位供給部108から供給される一定の比較基準電位に対して加算又は減算する加減算部107とを有して構成されている。比較部105では、この加減算部107から出力された後の比較基準電位refを、増幅部104から出力される検出信号と比較することで、比較基準電位refを超える振幅を有する信号を検出した場合に、インク滴Iの検出有りとして、コントローラCPU100にdefect-out信号を出力する。
When the ink droplet I ejected from the
ここで、基準電位供給部108から供給される一定の比較基準電位は、例えば、0.2V程度に設定することができる。
Here, the constant comparison reference potential supplied from the reference
コントローラCPU100は、吐出信号Fireの印加とdefect-out信号とによって、インク滴Iの吐出状態を検出する。例えば、ノズルに対する吐出信号Fireの印加後のdefect-out信号の有無によって、当該ノズルからのインク滴Iの吐出の有無を検出することができる。また、例えば、ノズルに対する吐出信号Fireの印加タイミングとdefect-out信号の検出タイミングとによって、当該ノズルからのインク滴Iの吐出速度を検出することができる。
The
次に、このインクジェット記録装置におけるインク滴検出装置5によるインク滴Iの検出動作について説明する。図4は、検出動作時の各信号のタイミングチャートを示している。 Next, the operation of detecting the ink droplet I by the ink droplet detection device 5 in this ink jet recording apparatus will be described. FIG. 4 shows a timing chart of each signal during the detection operation.
まず、コントローラCPU100はLED駆動部102を制御して発光部51を点灯させ、受光部52との間に検出光Lを形成し、更に、図示しない主走査モータを駆動してキャリッジ2を移動させることにより、記録ヘッド1を主走査方向Aに沿って非印画領域まで移動させ、そのうちの1つの検出対象となるノズル列を検出光L上に位置させて停止させる。この状態で、コントローラCPU100は、検出対象となるノズル列に対して吐出信号Fireを出力し、対応する駆動回路101を所定の電圧設定で制御し、ノズルからインク滴Iを吐出させる。
First, the
ここでは、インク滴Iの検出を、1つのノズル列中の発光部51に最も近い側のノズルNo.1から順次時系列的に行うようにしている。また、インク滴Iの吐出は、1つのノズルについて複数滴のインク滴Iを連続的に吐出するように吐出信号Fireを制御している。このようにすることで、連続吐出されたインク滴Iが検出光Lを通過する際に、受光部52によって一塊の大きな液滴の陰影として捉えられるようになり、1滴1滴が極めて微小であっても受光部52によってインク滴Iの通過を確実に検出することが可能となる。
Here, the detection of the ink droplet I is sequentially performed in time series from the nozzle No. 1 closest to the
ノズル列中のノズルNo.1から順次時系列的にインク滴Iが吐出されると、インク滴Iは検出光Lを通過し、そのときの陰影が受光部52によって捉えられ、受光信号が増幅部104によって増幅される。ここでは、増幅部104から出力される受光信号aは、光回折や光発散の影響により、図4に示すように、発光部51に最も近いノズルNo.1から吐出されたインク滴Iの受光信号の振幅が小さく、ノズルが発光部51から遠ざかるにつれて徐々に大きくなるような信号である。なお、ノズルNo.7については、吐出信号が印加されたにも関わらず、欠ノズルや吐出曲がり等によって正常な受光信号が得られていない状態となっている。
When the ink droplets I are sequentially ejected from nozzle No. 1 in the nozzle row in time series, the ink droplets I pass through the detection light L, the shadow at that time is captured by the
増幅部104から出力された受光信号aは振幅測定部106に送られる。振幅測定部106では、包絡線検出部106aにおいて受光信号aの振幅が測定され、その測定結果である包絡線が検出され、図4に示す包絡線の検出信号bが出力される。振幅測定部106から出力された包絡線の検出信号bは、加減算部107に送られ、ここで基準電位供給部108から供給される比較基準電位cと加算又は減算される。ここでは、受光信号aの振幅が高いと電位が下がる回路構成であるため、包絡線の検出信号bから比較基準電位cを減算する場合を示している。
The light reception signal a output from the amplifying
加減算部107において包絡線の検出信号bから比較基準電位cを減算した結果、図4に示す比較基準電位refが生成される。このようにして加減算部107において生成された比較基準電位refは比較部105に送られ、該比較部105において、増幅部104から出力された受光信号aを、この加減算部107から送られた比較基準電位refと比較する。
As a result of subtracting the comparison reference potential c from the envelope detection signal b in the addition /
すなわち、比較部105は、受光信号aを比較基準電位refと比較した結果、受光信号aが比較基準電位refのレベルを超える信号の有無を検出する。比較部105において、受光信号aが比較基準電位refのレベルを超える信号を検出すると、インク滴Iの検出有りとして、図4に示すdefect-out信号をコントローラCPU100に出力する。ここで、受光信号aと比較される比較基準電位refは、増幅部104において増幅された受光信号aの振幅が反映された電位となっているため、光回折等の変動要因によって受光信号aに出力変動が生じていても、この比較基準電位refと比較することで出力変動に影響されない正確な検出が可能となる。
That is, as a result of comparing the light reception signal a with the comparison reference potential ref, the
なお、図4に示すように、インク滴Iの検出を行う際の最初のノズルであるノズルNo.1については、他のノズルに比べ、インク滴Iの吐出(連続する複数滴を一塊とする吐出)を所定間隔をおいて2回実行している。この場合、最初の吐出はダミーのインク滴の吐出であり、2回目の吐出は検出用の吐出である。これは、受光信号aを、振幅測定部106を経て該受光信号aそのものの振幅を反映させて生成した比較基準電位refと比較しているため、受光信号aに比べて比較基準電位refの生成に若干の遅延が生じ、最初のノズルNo.1よる受光信号aを比較基準電位refと比較することができず、正確な検出が困難となるためである。このように、検出に先立ってダミーのインク滴の吐出を行うことで、最初のノズルNo.1の検出時(ノズルNo.1からの2回目の吐出時)には比較基準電位refと比較することが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 4, with respect to nozzle No. 1 which is the first nozzle when ink droplet I is detected, ejection of ink droplet I is compared to other nozzles (a plurality of continuous droplets are grouped together). Discharge) is performed twice at a predetermined interval. In this case, the first ejection is ejection of dummy ink droplets, and the second ejection is ejection for detection. This is because the light reception signal a is compared with the comparison reference potential ref generated by reflecting the amplitude of the light reception signal a itself through the
図5は、インクジェット記録装置の主要部の内部構成の他の例を示すブロック図であり、図6は、その検出動作時の各信号のタイミングチャートを示している。図5のブロック図において、図3と同一符号は同一構成を示しているので、それらの詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a block diagram showing another example of the internal configuration of the main part of the ink jet recording apparatus, and FIG. 6 shows a timing chart of each signal during the detection operation. In the block diagram of FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same configurations, and detailed descriptions thereof are omitted.
このインクジェット記録装置では、加減算部107において包絡線の検出信号bから減算する図6に示すような比較基準電位cを、増幅部104から出力された受光信号aに対して低域フィルタ109をかけて生成している。この場合も、比較部105において受光信号aと比較される比較基準電位refは、増幅部104において増幅された受光信号aの振幅が反映された電位となっているため、光回折等の変動要因によって受光信号aに出力変動が生じていても、この比較基準電位refと比較することで出力変動に影響されない正確な検出が可能となる。
In this ink jet recording apparatus, a comparison reference potential c as shown in FIG. 6 that is subtracted from the envelope detection signal b in the adder /
また、この場合は、図3に示す態様に比べて、増幅部104からの検出出力の平均電位が低域フィルタ109の出力となるので、比較基準電位cの元となる図3に示す基準電位供給部108を調整する必要がないという効果がある。
In this case, since the average potential of the detection output from the amplifying
なお、受光部52からの受光信号は、外乱光や反射光等のノイズの影響を受けること等の要因により極端な変動が生じる場合があり、これにより、振幅測定部106の測定結果である包絡線の検出信号bが一定のレベルより小さくなる又は大きくなる場合がある。図3及び図5に示す構成を備えたインクジェット記録装置においては、比較部105において受光信号aと比較するための比較基準電位refは、該受光信号aよりも遅延して比較部105に入力されるため、このような場合に加減算部107において包絡線の検出信号bをそのまま比較基準信号cと加算又は減算してしまうと、受光信号aを比較部105において比較基準信号refと比較する際、正常な受光信号が出力されているのにdefect-out信号が出力されない、又は、正常でない受光信号が出力されているのにdefect-out信号が出力されてしまう等の誤検出の問題が発生するおそれがある。
Note that the light reception signal from the
このため、図3及び図5に示す構成を備えたインクジェット記録装置においては、振幅測定部106の測定結果である包絡線の検出信号bが、一定のレベルより小さい又は大きい場合、その一定のレベルを超えて小さい又は大きい部分については、加減算部107において加算又は減算しないことが好ましい。
For this reason, in the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIGS. 3 and 5, when the envelope detection signal b, which is the measurement result of the
このための検出部の主要部の構成の一例を図7に示す。ここでは、振幅測定部106の後段に、該振幅測定部106から出力された検出信号に対して一定範囲内の電位となるように制限をかける振幅制限部110を備えている点で、図3及び図5に示すものと異なっている。すなわち、振幅測定部106において増幅部104(図3、図5参照)から出力された受光信号aの包絡線を検出した後、振幅制限部110において、その検出信号b’に対して一定の電位を超えて小さい又は大きい部分を制限し、加減算部107に出力される包絡線の検出信号bが一定のレベル内となるようにしている。
An example of the configuration of the main part of the detection unit for this purpose is shown in FIG. Here, an
図8は、増幅部104から出力される受光信号aと振幅制限部110から出力される包絡線の検出信号bとの関係を示すタイミングチャートである。ここでは、ノズルNo.nにおける受光信号aの振幅がノイズ等の影響により一定電位を超えて極端に大きくなっている場合を示している。このとき、振幅測定部106から出力される包絡線の検出信号b’は、点線で示すように一定電位を大きく超えてしまうが、次段の振幅制限部110において、包絡線の検出信号b’に対して一定電位内となるように制限をかけることにより、加減算部107には、実線で示すような包絡線の検出信号bが出力され、受光信号aにおける極端に大きな振幅部分については加算又は減算されない。従って、ノイズ等の影響によって誤検出してしまうような問題を回避することができる。
FIG. 8 is a timing chart showing the relationship between the light reception signal a output from the
この振幅制限部110において包絡線の検出信号b’に対して制限する場合の一定電位は、例えば、低い方は0.2V、高い方は1.0Vに設定することができる。
The constant potential when the
図9は、インクジェット記録装置の主要部の内部構成の更に他の例を示すブロック図であり、図10は、その検出動作時の各信号のタイミングチャートを示している。図9のブロック図において、図3及び図5と同一符号は同一構成を示しているので、それらの詳細な説明は省略する。 FIG. 9 is a block diagram showing still another example of the internal configuration of the main part of the ink jet recording apparatus, and FIG. 10 shows a timing chart of each signal during the detection operation. In the block diagram of FIG. 9, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 5 indicate the same configuration, and detailed description thereof will be omitted.
このインクジェット記録装置では、受光部52によって受光されて増幅部111によって増幅された受光信号aが、比較部105に送られ、低域フィルタ109を経て生成された比較基準電位refと比較されるようになっている。その一方で、振幅測定部106は、増幅部111から出力された受光信号aから包絡線の検出信号bを生成し、その包絡線の検出信号bを再び増幅部111に帰還させている。
In this ink jet recording apparatus, the light reception signal a received by the
この包絡線の検出信号bの増幅部111への帰還は、該増幅部111から出力される受光信号aの振幅が一定となるようにするための帰還であり、包絡線の検出信号bが帰還された増幅部111では、小さい振幅は増幅度を大きくし、大きな振幅は増幅度を小さくすることにより、受光部52によって受光された受光信号の振幅に応じて増幅をかけ、出力される受光信号aの振幅が、図10中の点線で示すように一定となるようにしている。
The feedback of the envelope detection signal b to the
従って、比較部105では、増幅部111によって振幅が一定となるように増幅された受光信号aと、この受光信号aに基づいて低域フィルタ109を経て生成された比較基準電位refとを比較するので、受光信号aに出力変動が生じていても、受光信号aの振幅は一定とされ、出力変動に影響されない正確な検出が可能となる。
Therefore, the
ここで、図10に示すように、発光部51に近い側の検出初期のノズルについては、光回折や光発散の影響により受光信号の振幅は小さくなっているため、振幅測定部106からの包絡線の検出信号bの帰還に要する遅延時間によって、検出初期のノズルについての受光信号が一定となるまでに時間を要する。このため、所定の時間、最初のノズルNo.1についてダミーの吐出を繰り返し(図10に示す例では3回)実行している。所定の時間とは、増幅部110から出力される受光信号aが増幅部111に帰還されて、その振幅が一定となるのに要する遅延時間(引き込み時間)に匹敵する時間である。
Here, as shown in FIG. 10, since the amplitude of the received light signal is small due to the effects of light diffraction and light divergence, the envelope from the
この所定の時間繰り返されるノズルNo.1からのダミーの吐出により、受光部52において受光された受光信号が増幅部111において増幅され、更に振幅測定部106において生成された包絡線の検出信号bが増幅部111に帰還されることで、増幅部111から出力されるノズルNo.1からの受光信号aの振幅はやがて一定とされる。従って、光回折等の影響により受光信号の振幅が小さいノズルNo.1からの検出でも、安定した検出が可能となる。
By the dummy ejection from nozzle No. 1 repeated for a predetermined time, the light reception signal received by the
なお、この図9に示す構成を有するインクジェット記録装置においても、受光部52からの受光信号は、外乱光や反射光等のノイズの影響を受けること等の要因により極端な変動が生じる場合があり、これにより、振幅測定部106の測定結果である包絡線の検出信号bが一定のレベルより小さくなる又は大きくなる場合が起こり得る。この図9に示す構成を備えたインクジェット記録装置においても、比較部105において受光信号aと比較するための比較基準電位refは、該受光信号aよりも遅延して比較部105に入力されるため、このような場合に増幅部111において包絡線の検出信号bにそのまま基づいて増幅をかけてしてしまうと、受光信号aを比較部105において比較基準信号refと比較する際、正常な受光信号が出力されているのにdefect-out信号が出力されない、又は、正常でない受光信号が出力されているのにdefect-out信号が出力されてしまう等の誤検出の問題が発生するおそれが想定される。
Even in the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 9, the light reception signal from the
このため、図9に示す構成を備えたインクジェット記録装置においても、振幅測定部106の測定結果である包絡線の検出信号bが、一定のレベルより小さい又は大きい場合、その一定のレベルを超えて小さい又は大きい部分については、増幅部111に帰還しないことが好ましい。
Therefore, even in the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 9, when the detection signal b of the envelope, which is the measurement result of the
このための検出部の主要部の構成の一例を図11に示す。ここでは、振幅測定部106の後段に、該振幅測定部106から出力された検出信号に対して一定範囲内の電位となるように制限をかける振幅制限部110を備えている点で、図9に示すものと異なっている。すなわち、振幅測定部106において増幅部111から出力された受光信号aの包絡線を検出した後、振幅制限部112において、その検出信号b’に対して一定の電位を超えて小さい又は大きい部分を制限し、増幅部111に帰還される包絡線の検出信号bが一定のレベル内となるようにしている。
An example of the configuration of the main part of the detection unit for this purpose is shown in FIG. Here, an
この場合、振幅制限部112からは、図8に示すものと同様に、振幅測定部106から出力される包絡線の検出信号b’が点線で示すように一定電位を大きく超えてしまう場合でも、次段の振幅制限部112において、包絡線の検出信号b’に対して一定電位内となるように制限をかけることにより、増幅部111には実線で示すような包絡線の検出信号bが出力され、受光信号aにおける極端に大きな振幅部分については増幅部111に帰還されない。従って、ノイズ等の影響によって誤検出してしまうような問題を回避することができる。
In this case, from the
この振幅制限部112において包絡線の検出信号b’に対して制限する場合の一定電位は、例えば、低い方は0.2V、高い方は1.0Vに設定することができる。
The constant potential when the
図12は、インクジェット記録装置の主要部の内部構成の更に他の例を示すブロック図であり、図13は、その検出動作時の各信号のタイミングチャートを示している。図12のブロック図において、図3及び図5と同一符号は同一構成を示しているので、それらの詳細な説明は省略する。 FIG. 12 is a block diagram showing still another example of the internal configuration of the main part of the ink jet recording apparatus, and FIG. 13 shows a timing chart of each signal during the detection operation. In the block diagram of FIG. 12, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 5 indicate the same configuration, and detailed description thereof will be omitted.
このインクジェット記録装置は、図5に示す構成のインクジェット記録装置において、加減算部107に入力される振幅測定部106からの包絡線の検出信号bの出力を一定電位(V-level)に切り替えるための切り替えスイッチ113を有している。ここでいう一定電位とは、発光部51は点灯しているが受光部52にインク滴Iの陰影が捉えられていない状態のレベルの電位である。なお、切り替えスイッチ113は、ここでは、振幅測定部106からの出力を一定電位に切り替える切り替えスイッチ113aと、低域フィルタ109からの出力を一定電位に切り替える切り替えスイッチ113bとを有しており、それぞれコントローラCPU100からのリセット信号RSTによってオン/オフ制御可能とされている。
This inkjet recording apparatus is an inkjet recording apparatus configured as shown in FIG. 5 for switching the output of the envelope detection signal b from the
この切り替えスイッチ113は、次の場合に有効である。例えば、発光部51を点灯させた後、図13に示すように、インク滴Iの検出動作に先立って全ノズルから所定数のインク滴を吐出させて全ノズルを均質化する予備吐出を行った場合、受光部52によってその予備吐出によるインク滴Iの陰影が捉えられることにより、増幅部104から予備吐出に係る受光信号aが出力され、後段の振幅測定部106及び加減算部107において、この予備吐出に係る受光信号aに基づく処理も実行されてしまう。その結果、加減算部107から比較部105に出力される比較基準電位refは、予備吐出に係る受光信号aの振幅が反映されてしまい、この予備吐出後に実行されるノズルNo.1からの検出時に誤検出を生じるおそれがある。同様な検出前の受光部52の出力変動の問題は、予備吐出を行う場合に限らず、受光部52が発光部51の点灯動作時の信号を受光した場合や、検出前に外乱光等を受光した場合等にも生じる。
This
コントローラCPU100は、検出を行う最初のノズルであるノズルNo.1からインク滴Iを吐出させるに先立ち、この切り替えスイッチ113に対してリセット信号RSTを出力して切り替えスイッチ113をオン制御し、加減算部107に入力される振幅測定部106からの包絡線の検出信号bの出力を一定電位(V-level)にする。これにより、図13に示すように、リセット信号RSTの立ち上がりによって、加減算部107に入力される振幅測定部106からの包絡線の検出信号bの出力は一定電位(V-level)とされ、受光信号aは予備吐出による影響が解消され、同様に、検出前の振幅測定部106からの出力も一定電位(V-level)に維持される。
The
この後、切り替えスイッチ113は、リセット信号RSTの立下りによって復帰され、振幅測定部106からの包絡線の検出信号bの出力のみを加減算部107に入力可能とする。
Thereafter, the
従って、検出前の受光部52の出力変動の影響をなくすことができ、検出時の最初のノズルであるノズルNo.1からの検出を安定して行うことができるようになる。
Therefore, the influence of the output fluctuation of the
なお、かかる切り替えスイッチ113は、図3、図7にそれぞれ示す構成を有する各インクジェット記録装置の場合にも、加減算部107の前段に全く同様に適用することができる。
The
また、図9に示す構成を有するインクジェット記録装置の場合は図14(a)に示すように、また、図11に示す構成を有するインクジェット記録装置の場合は図14(b)に示すように、振幅測定部106を経て出力された包絡線の検出信号bが増幅部111に入力される前段に、それぞれ切り替えスイッチ114を設けるようにすればよい。この切り替えスイッチ114は、コントローラCPU100からのリセット信号RSTにより、増幅部111に入力される信号を振幅測定部106を経て出力された包絡線の検出信号bとするか一定電位(V-level)とするか切り替え制御される。
In the case of the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 9, as shown in FIG. 14A, and in the case of the ink jet recording apparatus having the configuration shown in FIG. 11, as shown in FIG. A
なお、図14(b)の場合、切り替えスイッチ114は、振幅測定部106と振幅制限部112の間に設けるようにしてもよい。
In the case of FIG. 14B, the
以上の説明では、インク滴Iの検出を、発光部51に最も近い側のノズルから実行するようにしたが、反対に受光部52に最も近い側のノズルから順次発光部51に近い側のノズルに向けて実行するようにしてもよい。特に、以上説明したように、発光部51に最も近い側のノズルから実行する場合は、光回折や光発散の影響により、ノズルが発光部51から遠ざかるにつれて、次第に受光信号が大きく安定してくるように変動するため、後段の振幅測定部106において安定して包絡線を検出することが可能となるために好ましい。
In the above description, the detection of the ink droplet I is performed from the nozzle closest to the
本発明に係る微小液滴の検出装置及び微小液滴の検出方法は、以上説明したインクジェット記録装置に適用されるものに限らず、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される微小液滴の吐出状態を、発光部と受光部との間に形成される検出光を用いて検出する場合に広く適用することができる。 The microdroplet detection apparatus and microdroplet detection method according to the present invention are not limited to those applied to the ink jet recording apparatus described above, and are ejected from each nozzle of a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged. The present invention can be widely applied to the case where the discharge state of micro droplets is detected using detection light formed between a light emitting unit and a light receiving unit.
1:記録ヘッド
1a〜1d:ヘッド
11:ノズル
12:ノズル面
2:キャリッジ
3:ガイドレール
4:搬送ベルト
4a、4b:搬送ローラ
5:インク滴検出装置
51:発光部
52:受光部
53:インク受け皿
100:コントローラCPU
101:駆動回路
102:LED駆動部
103:電流増幅部
104:増幅部
105:比較部
106:振幅測定部
107:加減算部
108:基準電位供給部
109:低域フィルタ
110:振幅制限部
111:増幅部
112:振幅制限部
113、114:切り替えスイッチ
1:
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Drive circuit 102: LED drive part 103: Current amplification part 104: Amplification part 105: Comparison part 106: Amplitude measurement part 107: Addition / subtraction part 108: Reference potential supply part 109: Low-pass filter 110: Amplitude restriction part 111: Amplification Part 112:
本発明は液滴の検出装置、液滴の検出方法及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、液滴の大きさ、飛翔状態、回路の温度特性、発光部からの距離等の諸条件に関わらず、安定して検出することができる液滴の検出装置、液滴の検出方法及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to a droplet detection device, a droplet detection method, and an ink jet recording apparatus, and more specifically, regardless of various conditions such as droplet size, flight state, circuit temperature characteristics, distance from a light emitting unit, and the like. detection device of droplets can be stably detected, for the detection method and an ink jet recording apparatus of the droplet.
そこで、本発明は、液滴検出時に環境変動等の変動要因によって出力変動が生じるような場合でも、光を用いた液滴の検出を適切に行うことのできる液滴の検出装置、液滴の検出方法及びインクジェット記録装置を提供することを課題とする。 The present invention, even when the output fluctuation by the fluctuation factors environmental fluctuation during drop detection occurs, the detection device of droplets which can appropriately perform detection of droplets using light, the droplet It is an object to provide a detection method and an ink jet recording apparatus.
請求項1記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される液滴の軌跡と交叉すると共に光回折又は光発散の影響を受ける検出光を出射する発光部と、
前記検出光を受光する受光部と、
前記発光部との距離が異なる複数のノズルを含む前記全てのノズルから前記検出光に向けて液滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、
前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記液滴の検出光通過の有無を検出する検出部とを備えてなる液滴の検出装置であって、
前記検出部は、前記液滴の検出光通過の有無の検出によって前記受光部から出力される発光部に近いノズルでは相対的に小さく、遠いノズルでは相対的に大きい検出出力の振幅を測定する振幅測定部を有し、該振幅測定部における測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算によって前記受光部から出力される前記検出出力そのものの振幅を反映した加算又は減算された比較基準電位を、前記検出出力と比較することを特徴とする液滴の検出装置である。
The invention according to
A light receiving portion for receiving the detection light;
A discharge control unit that sequentially discharges droplets in time-series from all the nozzles including a plurality of nozzles having different distances from the light emitting unit toward the detection light;
Compared comparison reference potential detection output outputted from the light receiving portion, from the comparison result, a detection device of a droplet comprising a detector for detecting the presence or absence of the detection light passing the droplets,
The detection unit is an amplitude that measures a relatively small detection output amplitude at a nozzle close to the light emitting unit output from the light receiving unit and a relatively large detection output at a distant nozzle by detecting whether or not the detection light passes through the droplet. A measurement unit is included, and the measurement result in the amplitude measurement unit is added to or subtracted from the comparison reference potential, and the addition or subtraction reflecting the amplitude of the detection output itself output from the light receiving unit by the addition or subtraction. The liquid droplet detection apparatus is characterized in that a comparison reference potential is compared with the detection output.
請求項2記載の発明は、前記吐出制御手段は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、ダミーの液滴の吐出を行い、
前記検出部は、前記ダミーの液滴が前記検出光を通過した際の前記検出出力の振幅の前記振幅測定部における測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を、前記最初のノズルから吐出される液滴が前記検出光を通過した際の前記検出出力と比較することを特徴とする請求項1記載の液滴の検出装置である。
According to a second aspect of the invention, the discharge control means, prior to the discharge of the detection of droplets from the first nozzle, have rows ejection of dummy droplet,
The detection unit adds or subtracts the measurement result in the amplitude measurement unit of the amplitude of the detection output when the dummy droplet passes through the detection light to the comparison reference potential, and compares the addition or
請求項3記載の発明は、前記検出部は、前記比較基準電位に加算又は減算する前記振幅測定部の測定結果を一定のレベル内に制限する振幅制限部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の液滴の検出装置である。 The invention according to claim 3 is characterized in that the detection unit includes an amplitude limiting unit that limits a measurement result of the amplitude measuring unit to be added to or subtracted from the comparison reference potential within a certain level. Or it is a droplet detection apparatus of 2 description.
請求項4記載の発明は、前記吐出制御手段は、液滴の検出時、前記発光部に近い側のノズルから順次液滴を吐出することを特徴とする請求項1、2又は3記載の液滴の検出装置である。
Invention of
請求項5記載の発明は、前記検出部は、液滴の検出に先立ち、前記振幅測定部における測定結果の出力を一定電位に切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液滴の検出装置である。
According to a fifth aspect of the invention, the detector is either prior to the detection of droplets, according to claim 1-4, characterized in that it comprises a switching means for switching the output of the measurement results in the amplitude measurement section at a constant potential A droplet detection apparatus according to
請求項6記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される液滴の軌跡と交叉するように発光部と受光部との間で光回折又は光発散の影響を受ける検出光を形成し、
前記発光部との距離が異なる複数のノズルを含む全てのノズルから前記検出光に向けて液滴を順次時系列的に吐出制御すると共に、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、
その比較結果から、前記液滴の検出光通過の有無を検出する検出方法であって、
前記液滴の検出光通過の有無の検出によって前記受光部から出力される発光部に近いノズルでは相対的に小さく、遠いノズルでは相対的に大きい検出出力の振幅を測定し、該振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算によって前記受光部から出力される前記検出出力そのものの振幅を反映した加算又は減算された比較基準電位を、前記検出出力と比較することを特徴とする液滴の検出方法である。
According to the sixth aspect of the present invention, there is an effect of light diffraction or light divergence between the light emitting unit and the light receiving unit so as to intersect with the trajectory of droplets ejected from each nozzle of a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged. the detection light to receive forms,
The droplets are sequentially ejected from all the nozzles including a plurality of nozzles having different distances from the light emitting unit toward the detection light in a time-series manner, and the detection output output from the light receiving unit is used as a comparison reference potential. Compare and
From the comparison result, a detection method for detecting the presence or absence of detection light passing through the droplet ,
A detection result of the amplitude is measured by measuring the amplitude of the detection output that is relatively small at the nozzle close to the light emitting unit output from the light receiving unit by detecting whether the detection light passes through the droplet, and relatively large at the far nozzle. Is added to or subtracted from the comparison reference potential, and the added or subtracted comparison reference potential reflecting the amplitude of the detection output itself output from the light receiving unit by the addition or subtraction is compared with the detection output. This is a characteristic droplet detection method.
請求項7記載の発明は、最初のノズルからの検出用の液滴の吐出に先立ち、ダミーの液滴の吐出を行い、前記ダミーの液滴が前記検出光を通過した際の前記検出出力の振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を、前記最初のノズルから吐出される液滴が前記検出光を通過した際の前記検出出力と比較することを特徴とする請求項6記載の液滴の検出方法である。 According to the seventh aspect of the invention, prior to the discharge of the detection droplet from the first nozzle, a dummy droplet is discharged, and the detection output when the dummy droplet passes the detection light is detected. The amplitude measurement result is added to or subtracted from the comparison reference potential, and the added or subtracted comparison reference potential is compared with the detection output when the droplet ejected from the first nozzle passes the detection light. The method of detecting a droplet according to claim 6 .
請求項8記載の発明は、前記振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算する際、該加算又は減算する測定結果を一定のレベル内に制限することを特徴とする請求項6又は7記載の液滴の検出方法である。 The invention of claim 8, wherein, at the time of adding or subtracting a measurement result of said amplitude to said comparison reference potential, according to claim 6 or 7, characterized in that to limit the measurement result to the addition or subtraction in a constant level It is the detection method of the described droplet .
請求項9記載の発明は、液滴の検出時、前記発光部に近い側のノズルから順次液滴を吐出することを特徴とする請求項6、又は8記載の液滴の検出方法である。 The invention according to claim 9 is the droplet detection method according to claim 6 or 8 , wherein the droplets are sequentially ejected from a nozzle closer to the light emitting portion when the droplet is detected.
請求項10記載の発明は、液滴の検出に先立ち、前記振幅測定の測定結果の出力を一定電位に切り替えることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の液滴の検出方法である。 The invention of claim 10 wherein, prior to the detection of a droplet, in the method for detecting droplets of any of claims 6-9 which the output of the measurement results of amplitude measurement and switches to a constant potential is there.
請求項11記載の発明は、それぞれインク滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドと、
請求項1〜5のいずれかに記載の液滴の検出装置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。
The invention according to
An ink jet recording apparatus characterized by comprising a detection device of the droplet according to any one of claims 1-5.
本発明によれば、液滴検出時に環境変動等の変動要因によって出力変動が生じるような場合でも、光を用いた液滴の検出を適切に行うことのできる液滴の検出装置、液滴の検出方法及びインクジェット記録装置を提供することができる。 According to the present invention, even when the output fluctuation by the fluctuation factors environmental fluctuation during drop detection occurs, the detection device of droplets which can appropriately perform detection of droplets using light, the droplet A detection method and an ink jet recording apparatus can be provided.
本発明に係る液滴の検出装置及び液滴の検出方法は、以上説明したインクジェット記録装置に適用されるものに限らず、複数のノズルが配列されたノズル列の各ノズルから吐出される液滴の吐出状態を、発光部と受光部との間に形成される検出光を用いて検出する場合に広く適用することができる。 The droplet detection apparatus and the droplet detection method according to the present invention are not limited to those applied to the ink jet recording apparatus described above, but are droplets ejected from each nozzle in a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged. Can be widely applied to the case where the discharge state is detected using detection light formed between the light emitting portion and the light receiving portion.
Claims (17)
前記検出光を受光する受光部と、
前記全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、
前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出部とを備えてなる微小液滴の検出装置であって、
前記検出部は、前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定する振幅測定部を有し、該振幅測定部における測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を前記検出出力と比較することを特徴とする微小液滴の検出装置。 A light emitting unit that emits detection light so as to intersect with the trajectory of a micro droplet discharged from each nozzle of a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged;
A light receiving portion for receiving the detection light;
Discharge control means for sequentially discharging minute droplets from all the nozzles toward the detection light in time series;
A detection device for detecting a microdroplet comprising a detection unit that compares a detection output output from the light receiving unit with a comparison reference potential and detects whether or not the microdroplet has detected light passing through the comparison result. And
The detection unit includes an amplitude measurement unit that measures the amplitude of the detection output output from the light receiving unit, and adds or subtracts the measurement result in the amplitude measurement unit to the comparison reference potential, and the addition or subtraction A device for detecting a microdroplet, wherein a comparison reference potential is compared with the detection output.
前記検出光を受光する受光部と、
前記全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、
前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出部とを備えてなる微小液滴の検出装置であっ
て、
前記検出部は、前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定する振幅測定部を有し、前記検出出力の振幅が一定レベルになるように、前記振幅測定部における測定結果から前記検出出力の増幅度に帰還をかけることを特徴とする微小液滴の検出装置。 A light emitting unit that emits detection light so as to intersect with the trajectory of a micro droplet discharged from each nozzle of a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged;
A light receiving portion for receiving the detection light;
Discharge control means for sequentially discharging minute droplets from all the nozzles toward the detection light in time series;
A detection device for detecting a microdroplet comprising a detection unit that compares a detection output output from the light receiving unit with a comparison reference potential and detects whether or not the microdroplet has detected light passing through the comparison result. And
The detection unit includes an amplitude measurement unit that measures the amplitude of the detection output output from the light receiving unit, and the detection output is obtained from the measurement result of the amplitude measurement unit so that the amplitude of the detection output is at a constant level. A device for detecting microdroplets, wherein feedback is applied to the degree of amplification.
全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御すると共に、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、
その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出方法であって、
前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定し、該振幅の測定結果を前記比較基準電位に加算又は減算し、該加算又は減算された比較基準電位を前記検出出力と比較することを特徴とする微小液滴の検出方法。 A detection light is formed between the light emitting unit and the light receiving unit so as to intersect with the trajectory of the micro droplet ejected from each nozzle of the nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged,
While controlling the ejection of minute droplets sequentially from all the nozzles toward the detection light in a time series, the detection output output from the light receiving unit is compared with a comparison reference potential,
From the comparison result, a detection method for detecting the presence or absence of detection light passing through the microdroplet,
The amplitude of the detection output output from the light receiving unit is measured, the measurement result of the amplitude is added to or subtracted from the comparison reference potential, and the added or subtracted comparison reference potential is compared with the detection output. A method for detecting microdroplets.
全てのノズルから前記検出光に向けて微小液滴を順次時系列的に吐出制御すると共に、前記受光部から出力される検出出力を比較基準電位と比較し、
その比較結果から、前記微小液滴の検出光通過の有無を検出する検出方法であって、
前記受光部から出力される検出出力の振幅を測定し、前記検出出力の振幅が一定レベルになるように、前記振幅測定の測定結果から前記検出出力の増幅度に帰還をかけることを特徴とする微小液滴の検出方法。 A detection light is formed between the light emitting unit and the light receiving unit so as to intersect with the trajectory of the micro droplet ejected from each nozzle of the nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged,
While controlling the ejection of minute droplets sequentially from all the nozzles toward the detection light in a time series, the detection output output from the light receiving unit is compared with a comparison reference potential,
From the comparison result, a detection method for detecting the presence or absence of detection light passing through the microdroplet,
The amplitude of the detection output output from the light receiving unit is measured, and feedback is applied to the amplification degree of the detection output from the measurement result of the amplitude measurement so that the amplitude of the detection output becomes a constant level. Detection method of micro droplets.
請求項1〜8のいずれかに記載の微小液滴の検出装置を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 A recording head having a nozzle row in which a plurality of nozzles each ejecting ink droplets are arranged;
An ink jet recording apparatus comprising the microdroplet detection device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011276506A JP5201258B2 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Droplet detection apparatus, droplet detection method, and inkjet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011276506A JP5201258B2 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Droplet detection apparatus, droplet detection method, and inkjet recording apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004368910A Division JP4967234B2 (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Microdroplet detection apparatus, microdroplet detection method, and inkjet recording apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012091518A true JP2012091518A (en) | 2012-05-17 |
JP5201258B2 JP5201258B2 (en) | 2013-06-05 |
Family
ID=46385413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011276506A Expired - Fee Related JP5201258B2 (en) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Droplet detection apparatus, droplet detection method, and inkjet recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5201258B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0792086A (en) * | 1993-04-30 | 1995-04-07 | Hewlett Packard Co <Hp> | Optical-droplet detecting circuit |
JPH0994959A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Canon Inc | Ink jet recorder and ink detecting method for the recorder |
JPH09318349A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Optical displacement measuring device |
JPH1131193A (en) * | 1997-07-11 | 1999-02-02 | Keyence Corp | Bar code reader |
JP2000233520A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Hewlett Packard Co <Hp> | Method for detecting ink drop in printer |
JP2003326729A (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recorder |
JP2003344551A (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Honda Elesys Co Ltd | Method and apparatus for detection of specimen |
JP2004160889A (en) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Canon Inc | Method for determining state of ejecting droplet |
-
2011
- 2011-12-16 JP JP2011276506A patent/JP5201258B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0792086A (en) * | 1993-04-30 | 1995-04-07 | Hewlett Packard Co <Hp> | Optical-droplet detecting circuit |
JPH0994959A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Canon Inc | Ink jet recorder and ink detecting method for the recorder |
JPH09318349A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Optical displacement measuring device |
JPH1131193A (en) * | 1997-07-11 | 1999-02-02 | Keyence Corp | Bar code reader |
JP2000233520A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-29 | Hewlett Packard Co <Hp> | Method for detecting ink drop in printer |
JP2003326729A (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recorder |
JP2003344551A (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Honda Elesys Co Ltd | Method and apparatus for detection of specimen |
JP2004160889A (en) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Canon Inc | Method for determining state of ejecting droplet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5201258B2 (en) | 2013-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10124578B2 (en) | Nozzle-clogging determining device | |
JP5652264B2 (en) | Image forming apparatus and droplet discharge detection method in the image forming apparatus | |
JP6201860B2 (en) | Liquid ejection device | |
US8469482B2 (en) | Method for determining variance of inkjet sensor | |
JP2012183653A (en) | Image forming apparatus and droplet discharge detection method in image forming apparatus | |
JP2009107310A (en) | Image forming device | |
JP5986122B2 (en) | Discharge detection apparatus, discharge detection method, and printing apparatus | |
JP5521383B2 (en) | Liquid discharge failure detection device and ink jet recording device | |
JP4967234B2 (en) | Microdroplet detection apparatus, microdroplet detection method, and inkjet recording apparatus | |
JP5201258B2 (en) | Droplet detection apparatus, droplet detection method, and inkjet recording apparatus | |
JP2010162909A (en) | Optical sensor for determining print operation state, printer, and method for determining print operation state | |
JP5239795B2 (en) | Ink drop detection device | |
JP4964615B2 (en) | Liquid discharge failure detection device and ink jet recording device | |
JP2006007446A (en) | Inkjet recorder and detection method of discharge defective nozzle | |
US20230391072A1 (en) | Printing apparatus, method of controlling printing apparatus, and storage medium | |
EP2159058B1 (en) | Liquid-Discharge-Failure Detecting Apparatus, Inkjet Recording Apparatus, and Method of Detecting Liquid Discharge Failure | |
JP2012179795A (en) | Liquid ejection device, and method of detecting ejection | |
JP5365465B2 (en) | Liquid ejection failure detection apparatus and ink jet recording apparatus | |
US20230391076A1 (en) | Printing apparatus, control method thereof, and recording medium | |
US20120306955A1 (en) | Inkjet printer having automated calibration | |
CN113682053B (en) | Injection device and injection speed calculation method | |
JP2005088338A (en) | Inkjet recording apparatus | |
JP2011031532A (en) | Device for detecting ejection failure of liquid and inkjet recorder | |
US11390073B2 (en) | Liquid discharge apparatus | |
JP5577971B2 (en) | Recording apparatus, control method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |