JP3813762B2 - Ejected ink detection device - Google Patents

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ink
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久義 藤本
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
    • B41J2/2142—Detection of malfunctioning nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドのノズルからインクが吐出されているか否かを検出するための吐出インク検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばインクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドのノズルが塵埃などに起因して目詰まりを起こし、インクが正常に吐出されない場合がある。このように一部のノズルからインクが吐出されない状態が発生すると、着色すべきドットに着色されない結果となり、印字画像の品質が劣化してしまう。
【０００３】
このため、たとえば電源投入時あるいは所定の稼働時間毎に、インクジェットヘッドのノズルをクリーニングするクリーニング装置を備えたインクジェットプリンタも提案されているが、１回のクリーニングにより必ずノズルの目詰まりが解消されるとは限らないにも拘らず、実際にノズルの目詰まりが解消されたか否かの検出を行なっていなかった。
【０００４】
このように、従来のインクジェットプリンタでは、ノズルからインクが実際に吐出されているか否かを検出する装置が設けられていなかったため、ノズルの目詰まりが発生した場合、インク、記録用紙、および時間を無駄にしていた。すなわち、印字終了後に使用者が印字画像を目視することにより、画質の劣化からノズルの目詰まりを認識し、ノズルをクリーニングするなどの措置を行なって、再度印字を実行していたので、インクおよび記録用紙を無駄に消費してしまうとともに、印字に要する時間も無駄になっていた。
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、インクジェットヘッドのノズルからインクが吐出されているか否かを良好に検出できる吐出インク検出装置を提供することを、その課題とする。
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の側面によれば、インクジェットヘッドのノズルからインクが吐出されているか否かを検出する吐出インク検出装置であって、前記ノズルから吐出されるインクの飛翔経路にレーザビームを照射するレーザビーム照射装置と、前記飛翔経路を通過した前記レーザビーム照射装置からのレーザビームを受光してその受光量に応じた出力信号を出力するレーザビーム受光装置とを備え、前記レーザビーム照射装置の近傍に、前記レーザビームを集光して平行光にする第１凸レンズを有するとともに、前記レーザビーム受光装置の近傍に、前記レーザビームを前記レーザビーム受光装置の受光面に集光する第２凸レンズを有し、かつ、前記第２凸レンズは、前記第１凸レンズと一体に形成されていることを特徴とする、吐出インク検出装置が提供される。
【００１１】
他の好ましい実施の形態によれば、インクジェットヘッドは、１列に並んだ複数のノズルを任意組有しており、レーザビーム照射装置は、ノズルの配列方向に対して所定角度傾いた方向から飛翔経路にレーザビームを照射し、レーザビーム照射装置およびレーザビーム受光装置とインクジェットヘッドとを相対的に移動させることにより、１列の各ノズルからのインクの吐出の有無を順次検出する構成とした。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、レーザビーム照射装置は、レーザビームを出射するレーザ装置と、このレーザ装置から出射されたレーザビームを反射して飛翔経路に向ける第１方向変換装置とを有し、レーザビーム受光装置は、受光したレーザビームの受光量に応じた出力信号を出力する光電変換装置と、インクジェットヘッドに対して第１方向変換装置とは反対側に位置し、かつ飛翔経路を通過したレーザビーム照射装置からのレーザビームを反射して第１方向変換装置の側方に向ける第２方向変換装置と、インクジェットヘッドに対して第１方向変換装置と同一側に位置し、かつ第２方向変換装置により反射されたレーザビームを反射して光電変換装置の受光面に向ける第３方向変換装置とを有する。
【００１３】
他の好ましい実施の形態によれば、第１方向変換装置と第３方向変換装置とは、１個のプリズムにより一体に構成されており、プリズムには、第１凸レンズと第２凸レンズとが一体に形成されている。
【００１４】
他の好ましい実施の形態によれば、レーザ装置は、レーザダイオードであり、光電変換装置は、ホトダイオードであって、レーザダイオードとホトダイオードとは、共通の配線基板に実装されている。
【００１５】
本発明によれば、ノズルから吐出されるインクの飛翔経路にレーザビームを照射し、そのレーザビームの受光量に応じた出力信号を出力するので、出力信号に基づいてインクジェットヘッドのノズルからインクが実際に吐出されているか否かを良好に検出できる。すなわち、ノズルからインクが吐出されている場合、レーザビームがインク滴によって散乱されるので、受光量が減少する。したがって、受光量の減少の有無によりノズルからインクが実際に吐出されているか否かを良好に検出できるのである。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る吐出インク検出装置の概略構成図であって、配線基板１上には、レーザ装置としてのレーザダイオード２と、光電変換装置としてのホトダイオード３と、ドライバとしての駆動ＩＣ４とが実装されている。また、配線基板１には、コネクタ５が取り付けられている。配線基板１の上方には、第１方向変換装置および第３方向変換装置としてのプリズム６が配置されている。プリズム６から所定間隔をあけて、第２方向変換装置としての反射鏡７が設置されており、プリズム６と反射鏡７との間には、インクジェットヘッド８が位置している。インクジェットヘッド８上には、多数のノズル９がマトリクス状に配置されている。なお、吐出インク検出装置をたとえばインクジェットプリンタに装着するに際しては、図１のようにノズル９が上向きになるように装着する必要はなく、ノズル９の向きは任意である。また、プリズム６の近傍に、プリズム６から反射鏡７に向かうレーザビームの直径を絞り込む絞りを設けてもよい。
【００１９】
図２は、プリズム６の下面図であって、プリズム６の下面には、第１凸レンズ１１と第２凸レンズ１２とが一体に突設されている。
【００２０】
配線基板１は、レーザダイオード２、ホトダイオード３、および駆動ＩＣ４を支持するとともに、それらとコネクタ５とを電気的に接続する。
【００２１】
レーザダイオード２は、所定波長のレーザビームを出射する。
【００２２】
ホトダイオード３は、レーザビームを受光して、その受光光量に応じた出力信号を出力する。
【００２３】
駆動ＩＣ４は、レーザダイオード２を駆動する。
【００２４】
コネクタ５は、図外のケーブルを介して、配線基板１とインクジェットプリンタの制御部とを電気的に接続する。
【００２５】
プリズム６は、レーザダイオード２からのレーザビームを反射して反射鏡７の方向に向かわせ、また反射鏡７で反射したレーザビームを反射してホトダイオード３の受光面３ａの方向に向かわせる。
【００２６】
反射鏡７は、プリズム６の傾斜面の一端部で反射したレーザビームを反射してプリズム６の他端部の方向に向かわせる。
【００２７】
インクジェットヘッド８は、図外のキャリッジ上に搭載されて図１の矢印Ａ方向すなわちプリズム６の長手方向に往復移動可能である。
【００２８】
ノズル９は、画像データに応じてインクを吐出する。インクの色は、シアン、マゼンタ、イエロー、黒であり、各色毎に複数本のノズル９が割り当てられている。もちろん、これらの色に加えてさらに別の色のインクを吐出するように構成してもよい。
【００２９】
第１凸レンズ１１は、レーザダイオード２からのレーザビームを集光して平行光にする。
【００３０】
第２凸レンズ１２は、プリズム６からホトダイオード３に向かうレーザビームを集光して受光面３ａの範囲から外れないようにする。
【００３１】
次に動作を説明する。インクジェットヘッド８のノズル９からインクが吐出されているか否かを検出するに際しては、レーザダイオード２からレーザビームを出射させ、インクジェットヘッド８を矢印Ａ方向に移動させつつ、ノズル９からインクを吐出すべき旨の指示信号をインクジェットヘッド８の駆動回路に供給する。さらに具体的に述べると、インクジェットヘッド８をたとえば図１の紙面奥側に所定速度で移動させつつ、矢印Ａ方向と直交する方向に直線状に並んだ４列のノズル９のうち、たとえば図１の最も紙面奥側に位置する１列のノズル９からインクを吐出すべき旨の指示信号をインクジェットヘッド８の駆動回路に供給する。
【００３２】
レーザダイオード２から出射したレーザビームは、第１凸レンズ１１によって集光されて平行光になり、プリズム６の斜面で反射してインクジェットヘッド８の上側を通り、反射鏡７の方向に向かう。このとき、図３に示すように、レーザビームは、１列のノズル９を結んだ直線Ｂに対して角度θをなす状態で、１列のノズル９上を横切る。したがって、インクジェットヘッド８の移動に伴って、各ノズル９から吐出されるインクの飛翔軌跡とレーザビームとが順次交差することになり、ノズル９からインクが吐出されていれば、図４に示すように、レーザビームがインク滴１５によって散乱させられて、反射鏡７に到達するレーザビームの光量が減少する。
【００３３】
１列のノズル９を結んだ直線Ｂとレーザビームとの角度θは、互いに隣接するノズル９からのインク滴１５をレーザビームが同時に通過しないように設定されており、レーザビームの直径とノズル９の配列ピッチとによって決定されるが、本実施形態では４５度である。また、レーザビームの直径Ｒ１はたとえば１００μｍであり、インク滴１５の直径Ｒ２はたとえば２０μｍである。
【００３４】
反射鏡７に到達したレーザビームは、反射鏡７で反射されてプリズム６に入射し、プリズム６の傾斜面によって下方に反射され、第２凸レンズ１２によって集光されてホトダイオード３の受光面３ａに入射する。
【００３５】
第２凸レンズ１２を設けたのは、レーザビームをホトダイオード３の受光面３ａに確実に入射させるためである。すなわち、反射鏡７やレーザダイオード２の設置に際して、反射鏡７の角度やレーザダイオード２の位置が微妙にずれることがある。また、レーザダイオード２のキャンシール内における発光点の位置が製品毎に微妙にばらついていることもある。このようなずれが許容範囲を越えると、第２凸レンズ１２がなければレーザビームがホトダイオード３の受光面３ａから外れることになるが、第２凸レンズ１２を設けてレーザビームを集光するように構成したので、レーザビームを確実にホトダイオード３の受光面３ａに導くことができるのである。
【００３６】
たとえば、図５および図６の（Ｂ）に示すように、レーザダイオード２の発光点の位置ずれや反射鏡７の角度のずれがない場合には、仮に第２凸レンズ１２が存在しないとしても、反射鏡７で反射したレーザビームはホトダイオード３の受光面３ａによって良好に受光される。一方、図６の（Ａ）（Ｃ）に示すように、反射鏡７の角度が微妙にずれた場合、反射鏡７によって反射されたレーザビームの進行方向がずれて、ホトダイオード３の受光面３ａに向かわなくなってしまう。ところが、第２凸レンズ１２を設けているので、レーザビームの進行方向が第２凸レンズ１２によって修正され、ホトダイオード３の受光面３ａに向かうようになる。なお、図５および図６においては、説明を判り易くするために、プリズム６を省略している。
【００３７】
かくしてレーザビームがホトダイオード３の受光面３ａに入射すると、ホトダイオード３は、入射光量に応じた出力信号を出力する。すなわち、ホトダイオード３の受光面３ａへの入射光量は、ノズル９から吐出されるインク滴１５によって散乱されたときに減少するので、たとえば１列の全てのノズル９からインク滴１５が吐出されている場合、ホトダイオード３の出力には周期的に小さい部分が発生する。したがって、ホトダイオード３の出力信号のレベルを観測することにより、１列の全てのノズル９からインク滴１５が吐出されているか否かを判断でき、また、インク滴１５が吐出されていないノズル９が存在する場合、いずれのノズル９からインク滴１５が吐出されていないかということを判断できる。この観測は、ホトダイオード３からの出力信号を配線基板１およびコネクタ５などを介してインクジェットプリンタのメインＣＰＵに供給して、メインＣＰＵにより行なうようにしてもよいし、配線基板１にＣＰＵを搭載してそのＣＰＵにより行なうようにしてもよい。
【００３８】
以上の動作により、１列分のノズル９からインク滴１５が吐出されているか否かの検査が完了するので、次に隣接する１列分のノズル９を検査すべく、インクジェットヘッド８を先程とは逆方向に移動させながら、検査対象となる１列分のノズル９からインクを吐出させるための指示信号をインクジェットヘッド８の駆動回路に供給する。このような動作を繰り返すことにより、インクジェットヘッド８の全てのノズル９について、実際にインク滴１５が吐出されているか否かを調べることができる。このような検査は、たとえばノズル９のクリーニング終了時毎に行なってもよいし、電源投入時毎に行なってもよい。もちろん、その他のタイミングで行なってもよいし、使用者によるキー操作に基づいて行なってもよい。
【００３９】
このように、ノズル９から吐出されるインク滴１５の飛翔経路にレーザビームを照射し、そのレーザビームの受光量に応じた出力信号をホトダイオード３から出力するので、その出力信号に基づいてインクジェットヘッド８のノズル９からインクが実際に吐出されているか否かを良好に検出できる。
【００４０】
また、レーザダイオード２の近傍に第１凸レンズ１１を設けたので、レーザダイオード２からのレーザビームを良好に平行光にできる。
【００４１】
また、ホトダイオード３の近傍に第２凸レンズ１２を設けたので、プリズム６や反射鏡７の取り付け誤差などが生じても、レーザビームをホトダイオード３の受光面３ａに良好に導くことができる。
【００４２】
また、１個のプリズム６をレーザダイオード２からの出射用とホトダイオード３への入射用として共用し、しかも第１凸レンズ１１と第２凸レンズ１２とを、プリズム６と一体に形成したので、製造コストを低減できるとともに、第１凸レンズ１１や第２凸レンズ１２の支持機構が不要となって組み立てコストの低減および設置スペースの狭小化を図ることができる。
【００４３】
また、インクジェットヘッド８を移動させながら１列のノズル９を連続的に検査するので、検査を効率よく行える。
【００４４】
また、プリズム６および反射鏡７によりレーザビームの進行方向を変更させることにより、レーザダイオード２とホトダイオード３とを１個の配線基板１に搭載したので、配線を極めてシンプルにできるとともに、装置全体をコンパクトにできる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、プリズム６や反射鏡７を設けたが、これらは必ずしも設ける必要はなく、たとえばレーザダイオード２とホトダイオード３とをインクジェットヘッド８の上方空間を挟んで対向するように配置してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態においては、第１凸レンズ１１や第２凸レンズ１２をプリズム６と一体に形成したが、第１凸レンズ１１や第２凸レンズ１２をプリズム６とは別途設けてもよい。この場合、第１凸レンズ１１と第２凸レンズ１２とを一体に形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、レーザダイオード２から出射するレーザビームとホトダイオード３へ入射するレーザビームとで１個のプリズム６を共用したが、各々別個のプリズムを設けてもよい。さらには、プリズム６の代わりに反射鏡を用いてもよいし、反射鏡７の代わりにプリズムを用いてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、レーザ装置としてレーザダイオード２を用い、光電変換装置としてホトダイオード３を用いたが、レーザ装置や光電変換装置として他の素子を用いてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、矢印Ａ方向と直交する方向に１列に並ぶノズル９毎に検査を行ったが、矢印Ａ方向に１列に並ぶノズル９毎に検査を行ってもよい。
【００５０】
また、上記実施形態においては、検査に際してノズル９を移動させたが、配線基板１とプリズム６と反射鏡７とを一体に移動させてもよく、あるいは双方を互いに逆方向に移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吐出インク検出装置の概略構成図である。
【図２】図１の吐出インク検出装置に備えられたプリズムの下面図である。
【図３】レーザビームとノズル列との位置関係の説明図である。
【図４】インク滴によるレーザビームの散乱状態の説明図である。
【図５】レーザビームの進路の説明図である。
【図６】レーザビームの進路の説明図である。
【符号の説明】
１ 配線基板
２ レーザダイオード
３ ホトダイオード
３ａ 受光面
４ 駆動ＩＣ
５ コネクタ
６ プリズム
７ 反射鏡
８ インクジェットヘッド
９ ノズル
１１ 第１凸レンズ
１２ 第２凸レンズ
１５ インク滴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ejection ink detection device for detecting whether or not ink is being ejected from a nozzle of an inkjet head.
[0002]
[Prior art]
For example, in an inkjet printer, the nozzles of the inkjet head may become clogged due to dust or the like, and ink may not be ejected normally. When a state where ink is not ejected from some of the nozzles as described above occurs, the dots to be colored are not colored, and the quality of the printed image is deteriorated.
[0003]
For this reason, for example, an inkjet printer provided with a cleaning device that cleans the nozzles of the inkjet head every time the power is turned on or every predetermined operating time has been proposed. However, nozzle clogging is always eliminated by one cleaning. Despite this, it was not detected whether nozzle clogging was actually eliminated.
[0004]
As described above, since the conventional inkjet printer is not provided with a device for detecting whether ink is actually ejected from the nozzles, when nozzle clogging occurs, the ink, the recording paper, and the time are reduced. Was wasted. In other words, the user visually observes the printed image after printing, recognizes nozzle clogging from the deterioration of image quality, takes measures such as cleaning the nozzle, and executes printing again. The recording paper is wasted, and the time required for printing is wasted.
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide an ejected ink detection device that can satisfactorily detect whether or not ink is ejected from the nozzles of an inkjet head. And
[0006]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0007]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge ink detection device for detecting whether or not ink is being discharged from a nozzle of an inkjet head, wherein a laser beam is applied to a flight path of ink discharged from the nozzle. It includes a laser beam irradiation apparatus and a laser beam receiving device which receives the laser beam and outputs an output signal corresponding to the amount of light received from the laser beam irradiation apparatus has passed through the trajectory of the laser beam irradiation device A first convex lens for condensing the laser beam into parallel light and for concentrating the laser beam on a light receiving surface of the laser beam receiving device in the vicinity of the laser beam receiving device. It has a convex lens, and the second convex lens is characterized in that it is formed integrally with the first convex lens, discharged ink detection Location is provided.
[0011]
According to another preferred embodiment, the inkjet head has an arbitrary set of a plurality of nozzles arranged in a row, and the laser beam irradiation device flies from a direction inclined by a predetermined angle with respect to the nozzle arrangement direction. the laser beam is irradiated to the path, by relatively moving the beauty laser-beam receiving device and the ink jet head Oyo laser beam irradiation device, configured to sequentially detect the presence or absence of the ejection of ink from the one row nozzle and did.
[0012]
According to another preferred embodiment, the laser beam irradiation device includes a laser device that emits a laser beam, and a first direction changing device that reflects the laser beam emitted from the laser device and directs it to the flight path. The laser beam receiving device is located on the opposite side of the first direction changing device from the photoelectric conversion device that outputs an output signal corresponding to the received light amount of the received laser beam, and has a flight path. A second direction conversion device that reflects the laser beam from the laser beam irradiation device that has passed therethrough and directs the laser beam to the side of the first direction conversion device; and is located on the same side as the first direction conversion device with respect to the inkjet head, and And a third direction conversion device that reflects the laser beam reflected by the two-direction conversion device and directs the laser beam toward the light receiving surface of the photoelectric conversion device.
[0013]
According to another preferred embodiment, the first direction converting unit and the third direction changing device is configured integrally by a single prism, the prism, the first convex lens and the second convex lens is integrally Is formed.
[0014]
According to another preferred embodiment, the laser device is a laser diode, the photoelectric conversion device is a photodiode, and the laser diode and the photodiode are mounted on a common wiring board.
[0015]
According to the present invention, the laser beam is irradiated onto the flying path of the ink ejected from the nozzle, and an output signal corresponding to the amount of light received by the laser beam is output, so that the ink is ejected from the nozzle of the inkjet head based on the output signal. Whether or not the ink is actually discharged can be detected well. That is, when ink is ejected from the nozzle, the laser beam is scattered by the ink droplets, so that the amount of received light is reduced. Therefore, whether or not ink is actually ejected from the nozzles can be detected satisfactorily based on whether or not the amount of received light is reduced.
[0016]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a discharge ink detection device according to the present invention. On a wiring board 1, a laser diode 2 as a laser device, a photodiode 3 as a photoelectric conversion device, and a drive IC 4 as a driver. And have been implemented. A connector 5 is attached to the wiring board 1. Above the wiring substrate 1, a prism 6 is disposed as a first direction changing device and a third direction changing device. A reflecting mirror 7 is installed as a second direction changing device at a predetermined interval from the prism 6, and the inkjet head 8 is located between the prism 6 and the reflecting mirror 7. A large number of nozzles 9 are arranged in a matrix on the inkjet head 8. When the ejection ink detection device is mounted on, for example, an ink jet printer, it is not necessary to mount the nozzle 9 so that the nozzle 9 faces upward as shown in FIG. 1, and the direction of the nozzle 9 is arbitrary. In addition, a stop for narrowing the diameter of the laser beam from the prism 6 toward the reflecting mirror 7 may be provided in the vicinity of the prism 6.
[0019]
FIG. 2 is a bottom view of the prism 6, and a first convex lens 11 and a second convex lens 12 are integrally projected on the bottom surface of the prism 6.
[0020]
The wiring board 1 supports the laser diode 2, the photodiode 3, and the drive IC 4 and electrically connects them to the connector 5.
[0021]
The laser diode 2 emits a laser beam having a predetermined wavelength.
[0022]
The photodiode 3 receives the laser beam and outputs an output signal corresponding to the received light amount.
[0023]
The drive IC 4 drives the laser diode 2.
[0024]
The connector 5 electrically connects the wiring board 1 and the control unit of the inkjet printer via a cable (not shown).
[0025]
The prism 6 reflects the laser beam from the laser diode 2 toward the reflecting mirror 7 and reflects the laser beam reflected by the reflecting mirror 7 toward the light receiving surface 3 a of the photodiode 3.
[0026]
The reflecting mirror 7 reflects the laser beam reflected at one end of the inclined surface of the prism 6 and directs it toward the other end of the prism 6.
[0027]
The ink-jet head 8 is mounted on a carriage (not shown) and can reciprocate in the direction of arrow A in FIG.
[0028]
The nozzle 9 ejects ink according to the image data. The ink colors are cyan, magenta, yellow, and black, and a plurality of nozzles 9 are assigned to each color. Of course, in addition to these colors, another color ink may be ejected.
[0029]
The first convex lens 11 condenses the laser beam from the laser diode 2 into parallel light.
[0030]
The second convex lens 12 condenses the laser beam from the prism 6 toward the photodiode 3 so as not to deviate from the range of the light receiving surface 3a.
[0031]
Next, the operation will be described. When detecting whether or not ink is being ejected from the nozzle 9 of the ink jet head 8, a laser beam is emitted from the laser diode 2, and the ink is ejected from the nozzle 9 while moving the ink jet head 8 in the direction of arrow A. An instruction signal to the effect is supplied to the drive circuit of the inkjet head 8. More specifically, for example, among the four rows of nozzles 9 arranged in a straight line in the direction orthogonal to the arrow A direction while moving the inkjet head 8 at a predetermined speed, for example, to the back side in FIG. An instruction signal to the effect that ink is to be ejected is supplied to the drive circuit of the inkjet head 8 from a row of nozzles 9 located on the farthest side of the paper.
[0032]
The laser beam emitted from the laser diode 2 is condensed by the first convex lens 11 to become parallel light, is reflected by the inclined surface of the prism 6, passes the upper side of the inkjet head 8, and travels toward the reflecting mirror 7. At this time, as shown in FIG. 3, the laser beam crosses over the nozzles 9 in a row with an angle θ formed with respect to a straight line B connecting the nozzles 9 in a row. Therefore, as the inkjet head 8 moves, the flight trajectory of the ink ejected from each nozzle 9 and the laser beam sequentially cross each other, and if ink is ejected from the nozzle 9, as shown in FIG. In addition, the laser beam is scattered by the ink droplet 15, and the amount of laser beam reaching the reflecting mirror 7 is reduced.
[0033]
The angle θ between the straight line B connecting the nozzles 9 in one row and the laser beam is set so that the laser beam does not simultaneously pass through the ink droplets 15 from the nozzles 9 adjacent to each other. However, in this embodiment, it is 45 degrees. The diameter R1 of the laser beam is, for example, 100 μm, and the diameter R2 of the ink droplet 15 is, for example, 20 μm.
[0034]
The laser beam that has reached the reflecting mirror 7 is reflected by the reflecting mirror 7, enters the prism 6, is reflected downward by the inclined surface of the prism 6, is condensed by the second convex lens 12, and is collected on the light receiving surface 3 a of the photodiode 3. Incident.
[0035]
The second convex lens 12 is provided in order to make the laser beam incident on the light receiving surface 3a of the photodiode 3 with certainty. That is, when the reflecting mirror 7 and the laser diode 2 are installed, the angle of the reflecting mirror 7 and the position of the laser diode 2 may be slightly shifted. Further, the position of the light emitting point in the can seal of the laser diode 2 may vary slightly from product to product. If such a deviation exceeds an allowable range, the laser beam will deviate from the light receiving surface 3a of the photodiode 3 without the second convex lens 12. However, the second convex lens 12 is provided to condense the laser beam. Therefore, the laser beam can be reliably guided to the light receiving surface 3a of the photodiode 3.
[0036]
For example, as shown in FIGS. 5 and 6B, if there is no positional deviation of the light emitting point of the laser diode 2 or angular deviation of the reflecting mirror 7, even if the second convex lens 12 does not exist, The laser beam reflected by the reflecting mirror 7 is favorably received by the light receiving surface 3 a of the photodiode 3. On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6C, when the angle of the reflecting mirror 7 is slightly deviated, the traveling direction of the laser beam reflected by the reflecting mirror 7 is deviated, and the light receiving surface 3 a of the photodiode 3. I will not go to. However, since the second convex lens 12 is provided, the traveling direction of the laser beam is corrected by the second convex lens 12 and is directed toward the light receiving surface 3 a of the photodiode 3. 5 and 6, the prism 6 is omitted for easy understanding.
[0037]
Thus, when the laser beam is incident on the light receiving surface 3a of the photodiode 3, the photodiode 3 outputs an output signal corresponding to the amount of incident light. That is, the amount of light incident on the light receiving surface 3a of the photodiode 3 decreases when it is scattered by the ink droplets 15 ejected from the nozzles 9. For example, the ink droplets 15 are ejected from all the nozzles 9 in one row. In this case, a small portion is periodically generated in the output of the photodiode 3. Therefore, by observing the level of the output signal of the photodiode 3, it can be determined whether or not the ink droplets 15 are ejected from all the nozzles 9 in one row, and the nozzles 9 to which the ink droplets 15 are not ejected can be determined. If present, it can be determined from which nozzle 9 the ink droplet 15 has not been ejected. This observation may be performed by supplying the output signal from the photodiode 3 to the main CPU of the inkjet printer via the wiring board 1 and the connector 5 or the like, or the CPU is mounted on the wiring board 1. It may be performed by the CPU.
[0038]
With the above operation, the inspection as to whether or not the ink droplets 15 are ejected from the nozzles 9 for one row is completed. Therefore, in order to inspect the adjacent nozzles 9 for one row, the ink jet head 8 is moved forward. While moving in the opposite direction, an instruction signal for ejecting ink from the nozzles 9 for one row to be inspected is supplied to the drive circuit of the inkjet head 8. By repeating such an operation, it is possible to check whether or not the ink droplets 15 are actually ejected from all the nozzles 9 of the inkjet head 8. Such an inspection may be performed, for example, every time when the cleaning of the nozzle 9 is completed, or may be performed every time the power is turned on. Of course, it may be performed at other timing or based on a key operation by the user.
[0039]
In this way, the laser beam is irradiated onto the flight path of the ink droplet 15 ejected from the nozzle 9, and the output signal corresponding to the amount of light received by the laser beam is output from the photodiode 3, so that the inkjet head is based on the output signal. Whether ink is actually ejected from the eight nozzles 9 can be detected satisfactorily.
[0040]
Further, since the first convex lens 11 is provided in the vicinity of the laser diode 2, the laser beam from the laser diode 2 can be made into a parallel light.
[0041]
Further, since the second convex lens 12 is provided in the vicinity of the photodiode 3, the laser beam can be guided well to the light receiving surface 3 a of the photodiode 3 even if an attachment error of the prism 6 or the reflecting mirror 7 occurs.
[0042]
Further, since one prism 6 is shared for emission from the laser diode 2 and incident to the photodiode 3, and the first convex lens 11 and the second convex lens 12 are formed integrally with the prism 6, the manufacturing cost is increased. In addition, the support mechanism for the first convex lens 11 and the second convex lens 12 is not required, and the assembly cost can be reduced and the installation space can be reduced.
[0043]
Further, since the nozzles 9 in one row are continuously inspected while moving the inkjet head 8, the inspection can be performed efficiently.
[0044]
Further, since the laser diode 2 and the photodiode 3 are mounted on one wiring board 1 by changing the traveling direction of the laser beam by the prism 6 and the reflecting mirror 7, the wiring can be made extremely simple and the entire apparatus can be made. Can be made compact.
[0045]
In the above embodiment, the prism 6 and the reflecting mirror 7 are provided. However, these are not necessarily provided. For example, the laser diode 2 and the photodiode 3 are disposed so as to face each other with the space above the inkjet head 8 interposed therebetween. May be.
[0046]
In the above embodiment, the first convex lens 11 and the second convex lens 12 are formed integrally with the prism 6, but the first convex lens 11 and the second convex lens 12 may be provided separately from the prism 6. In this case, the first convex lens 11 and the second convex lens 12 may be integrally formed.
[0047]
In the above embodiment, the single prism 6 is shared by the laser beam emitted from the laser diode 2 and the laser beam incident on the photodiode 3, but separate prisms may be provided. Furthermore, a reflecting mirror may be used instead of the prism 6, or a prism may be used instead of the reflecting mirror 7.
[0048]
Moreover, in the said embodiment, although the laser diode 2 was used as a laser apparatus and the photodiode 3 was used as a photoelectric conversion apparatus, you may use another element as a laser apparatus or a photoelectric conversion apparatus.
[0049]
In the above embodiment, the inspection is performed for each nozzle 9 arranged in a line in the direction orthogonal to the arrow A direction. However, the inspection may be performed for each nozzle 9 arranged in a line in the arrow A direction.
[0050]
In the above embodiment, the nozzle 9 is moved during the inspection. However, the wiring board 1, the prism 6, and the reflecting mirror 7 may be moved together, or both may be moved in directions opposite to each other. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ejection ink detection device according to the present invention.
2 is a bottom view of a prism provided in the ejected ink detection device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a positional relationship between a laser beam and a nozzle row.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a laser beam scattering state by ink droplets.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a path of a laser beam.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a course of a laser beam.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring board 2 Laser diode 3 Photo diode 3a Light-receiving surface 4 Drive IC
5 Connector 6 Prism 7 Reflecting Mirror 8 Inkjet Head 9 Nozzle 11 First Convex Lens 12 Second Convex Lens 15 Ink Drop

Claims (5)

インクジェットヘッドのノズルからインクが吐出されているか否かを検出する吐出インク検出装置であって、
前記ノズルから吐出されるインクの飛翔経路にレーザビームを照射するレーザビーム照射装置と、
前記飛翔経路を通過した前記レーザビーム照射装置からのレーザビームを受光してその受光量に応じた出力信号を出力するレーザビーム受光装置とを備え、
前記レーザビーム照射装置の近傍に、前記レーザビームを集光して平行光にする第１凸レンズを有するとともに、前記レーザビーム受光装置の近傍に、前記レーザビームを前記レーザビーム受光装置の受光面に集光する第２凸レンズを有し、かつ、前記第２凸レンズは、前記第１凸レンズと一体に形成されていることを特徴とする、吐出インク検出装置。An ejection ink detection device that detects whether or not ink is being ejected from a nozzle of an inkjet head,
A laser beam irradiation device that irradiates a laser beam to a flight path of ink ejected from the nozzle;
A laser beam receiving device that receives a laser beam from the laser beam irradiation device that has passed through the flight path and outputs an output signal corresponding to the received light amount ;
In the vicinity of the laser beam irradiation device, a first convex lens for condensing the laser beam into parallel light is provided, and the laser beam is provided on the light receiving surface of the laser beam light receiving device in the vicinity of the laser beam light receiving device. An ejected ink detection device having a second convex lens for condensing, wherein the second convex lens is formed integrally with the first convex lens . 前記インクジェットヘッドは、１列に並んだ複数の前記ノズルを任意組有しており、
前記レーザビーム照射装置は、前記ノズルの配列方向に対して所定角度傾いた方向から前記飛翔経路にレーザビームを照射し、
前記レーザビーム照射装置および前記レーザビーム受光装置と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動させることにより、前記１列の各ノズルからのインクの吐出の有無を順次検出する構成とした、請求項１に記載の吐出インク検出装置。The inkjet head has an arbitrary set of a plurality of the nozzles arranged in a row,
The laser beam irradiation device irradiates the flight path with a laser beam from a direction inclined at a predetermined angle with respect to the nozzle arrangement direction,
By relatively moving said ink jet head and the laser beam irradiation apparatus and the laser-beam receiving device, and configured to sequentially detect the presence or absence of the ejection of ink from the nozzles of the one row, claims 2. The ejected ink detection device according to 1. 前記レーザビーム照射装置は、レーザビームを出射するレーザ装置と、このレーザ装置から出射されたレーザビームを反射して前記飛翔経路に向ける第１方向変換装置とを有し、
前記レーザビーム受光装置は、受光したレーザビームの受光量に応じた出力信号を出力する光電変換装置と、前記インクジェットヘッドに対して前記第１方向変換装置とは反対側に位置し、かつ前記飛翔経路を通過した前記レーザビーム照射装置からのレーザビームを反射して前記第１方向変換装置の側方に向ける第２方向変換装置と、前記インクジェットヘッドに対して前記第１方向変換装置と同一側に位置し、かつ前記第２方向変換装置により反射されたレーザビームを反射して前記光電変換装置の受光面に向ける第３方向変換装置とを有する、請求項１または２に記載の吐出インク検出装置。The laser beam irradiation device includes a laser device that emits a laser beam, and a first direction conversion device that reflects the laser beam emitted from the laser device and directs it toward the flight path,
The laser beam receiving device is located on a side opposite to the first direction changing device with respect to the inkjet head, a photoelectric conversion device that outputs an output signal corresponding to a received light amount of the received laser beam, and the flight A second direction changing device that reflects a laser beam from the laser beam irradiation device that has passed through the path and directs the laser beam to a side of the first direction changing device; and the same side as the first direction changing device with respect to the inkjet head located in, and the reflected laser beam reflected by the second redirecting device and a third direction changing device for directing the light receiving surface of the photoelectric conversion device, ejecting ink detection according to claim 1 or 2 apparatus. 前記第１方向変換装置と前記第３方向変換装置とは、１個のプリズムにより一体に構成されており、
前記プリズムには、前記第１凸レンズと前記第２凸レンズとが一体に形成されている、請求項３に記載の吐出インク検出装置。The first direction changing device and the third direction changing device are integrally configured by one prism,
Said prism, said first lens and said second lens are integrally formed, ejecting ink detecting apparatus according to claim 3. 前記レーザ装置は、レーザダイオードであり、
前記光電変換装置は、ホトダイオードであって、
前記レーザダイオードと前記ホトダイオードとは、共通の配線基板に実装されている、請求項３または４に記載の吐出インク検出装置。The laser device is a laser diode;
The photoelectric conversion device is a photodiode,
The ejected ink detection device according to claim 3 or 4 , wherein the laser diode and the photodiode are mounted on a common wiring board.
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