JP4964615B2 - 液吐出不良検出装置、およびインクジェット記録装置 - Google Patents
液吐出不良検出装置、およびインクジェット記録装置 Download PDFInfo
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記録媒体に画像を記録するときは、インクジェットヘッドに駆動信号を通電してノズルから通常の正常液吐出速度で、複数のインク滴を連続的に吐出し、飛翔中に合体して1つのインク滴とする液体吐出装置にあって、
レーザダイオード・LED等の発光素子から発したレーザ光等の光ビームを、ノズルから吐出するインク滴に当ててその散乱光をフォトダイオード等の受光素子で受光することにより、その受光素子の受光データから液体吐出不良を検出する液吐出不良検出装置において、
ノズルから吐出するインク滴の液体吐出不良を検出するときは、インクジェットヘッドに通電する駆動電圧を高くして、インク滴の液吐出速度を前記正常液吐出速度より速くし、飛翔しているインク滴が1滴に合体しないようにすることを特徴とする。
図1(A)にはこの発明による液吐出不良検出装置を備えるインクジェットプリンタを正面から見て示し、(B)にはその一部を斜め上から見て示す。
(A)には、通常使用する駆動電圧V1の駆動波形を実線で示し、それよりも高い駆動電圧V2の駆動波形を破線で示す。(B)には、通常使用する駆動電圧V1の駆動波形を実線で示し、それよりも低い駆動電圧V3の駆動波形を破線で示す。
図中aは、ノズルnxからインク滴36が正常に吐出された場合であり、用紙23に対して直角にぶつかる。bは、ノズル列方向に対して直角に曲がった場合である。cは、ノズル列方向に曲がりを発生した場合である。符号31は、鎖線で示すようなφdの光ビームであり、光軸35を通るノズル面37と平行な部分のみ実線で示してなる。不良ノズルでは、インク滴の曲がりや分裂が発生するために、不良の度合い、つまり異物の存在やノズル不形成の度合いにより、ノズル列方向に曲がりを発生する可能性がある。
インク滴36の軌跡aの場合、つまりノズルnxからインク滴36が正常に吐出された場合は、光強度がもっとも強い光ビーム31の中心を通過することから、受光素子33の出力電圧値はVと高くなる。軌跡bの場合、つまりノズル列方向に対して直角に曲がった場合は、光ビーム31の中心から外れたところを通過することから、受光素子33の出力電圧値は、V′と、軌跡aの場合の出力電圧値Vに比べて低くなる。軌跡cの場合、つまりノズル列方向に曲がりを発生した場合は、曲がりがあっても光ビーム31の中心を通過することから、受光素子33の出力電圧値は、Vと、軌跡aの場合の出力電圧値と同じ値となり、正常と判断される場合がある。
この図6に示すように、ノズルnxからインク滴36が正常に吐出された場合は、(A)に示すように複数のインク滴36a、36b、36cを連続的に吐出し、(B)に示すように飛翔中に合体して1つの合体インク滴36となる。
この図7に示すように、ノズル列方向に曲がりを発生した場合も、同様に飛翔中に合体して1つの合体インク滴36となる。しかし、連続的に吐出したインク滴36a、36b、36cの中の、例えばインク滴36b、36cが、(A)に示すようにノズル付近、ノズル淵、またはノズル内部にある異物やノズルの突起により曲がりを発生する。その曲がりがノズル列方向の場合には、インク滴36b、36cが合体するとき、(B)に示すように最初に吐出したインク滴36aもそれらのインク滴に引き付けられ、結果的に(C)に示すようにノズル列方向の曲がりを発生している。
前述したように、光強度がもっとも強い光ビーム31の中心を通過することから、ノズルnxからインク滴36が正常に吐出された場合は(A)に示すように、またノズル列方向に曲がりを発生した場合は(B)に示すように、ともに受光素子33の出力電圧値は同じVと高くなる。
図中斜線で示すように、ノズルから吐出する液滴の液粘度が高くなると、ノズルから液滴を正常に吐出することができる正常液吐出速度は速い範囲となる。例えばインク滴の場合には、正常液吐出速度は、VaからVbの範囲となり、洗浄液の場合には、インク滴に比べて液粘度が低いので、正常液吐出速度は、遅いVcからVdの範囲となる。よって、ノズルから液滴を吐出する場合には、液滴の液粘度に応じて、ノズルから液滴を正常に吐出することができる正常液吐出速度の範囲が定まり、通常この正常液吐出速度の範囲で使用している。
図7のときと同様に、連続的に吐出したインク滴36a、36b、36cの中に曲がりを発生しているものがある。しかし、図7の場合は、(A)に示すように、インク滴36aがノズル面37からL1離れているが、図10の場合は、(A)に示すように、ノズル面37からL1より大きなL2離れている。これは、駆動波形の駆動電圧を高くしたことにより、インク滴を強く押し出しているからであり、つまりインク滴の速度が速くなっているためである。これにより、図7(C)に示すようには1つに合体せず、図10(B)に示すように2滴36A、36Bに分裂した形で飛翔する。
波形は、2山の波形で、分裂したインク滴36A、36Bの大きさが正常なインク滴36と異なることから、受光素子33の出力電圧値もVからV′に低下し、これにより液吐出不良を検出することができる。図4のインク滴36の軌跡bの場合も、同様に2つに分裂し、2山の波形となって受光素子33の出力電圧値はV′よりもなお低くなる。出力電圧値が低くなるのは、分裂により各インク滴が小さくなり、散乱光の光強度が小さくなったためである。
まず、駆動波形の駆動電圧を図3(A)および(B)中鎖線で示すように変更して(ステップS1)、発光素子30から光ビーム31を照射し(ステップS2)、各ノズルn1〜nNまで順次インク滴36を吐出し、受光素子33により出力電圧値を測定する(ステップS3)。正常な吐出の場合、波形が1つの山であり(ステップS4)、出力電圧値が所定値以上であり(ステップS5)、速度が正常液吐出速度の範囲内であって(ステップS6)、ともに波形形状、出力電圧値、速度のすべての条件を満たしているため、正常なノズルと判断することができ(ステップS7)、発光素子30を消灯して(ステップS8)不良の検出を終了する。
16、16、16y、16c、16m、16b インクジェットヘッド
18 単独回復装置
20 液吐出不良検出装置
23 用紙(記録媒体)
30 発光素子
31 光ビーム
32 コリメートレンズ
33 受光素子
34 受光面
35 光軸
36 インク滴(液滴)
37 ノズル面
n1……nx……nN ノズル
d ビーム径
S1〜S7 散乱光
Claims (3)
- 記録媒体に画像を記録するときは、インクジェットヘッドに駆動信号を通電してノズルから通常の正常液吐出速度で、複数のインク滴を連続的に吐出し、飛翔中に合体して1つのインク滴とする液体吐出装置にあって、
発光素子から発した光ビームを、ノズルから吐出するインク滴に当ててその散乱光を受光素子で受光することにより、その受光素子の受光データから液体吐出不良を検出する液吐出不良検出装置において、
ノズルから吐出するインク滴の液体吐出不良を検出するときは、インクジェットヘッドに通電する駆動電圧を高くして、インク滴の液吐出速度を前記正常液吐出速度より速くし、飛翔しているインク滴が1滴に合体しないようにすることを特徴とする、液吐出不良検出装置。 - 請求項1に記載の液吐出不良検出装置を備えることを特徴とする、インクジェット記録装置。
- 前記液吐出不良検出装置で液体吐出不良を検出したノズルの単独回復装置を備えてなることを特徴とする、請求項2に記載のインクジェット記録装置。
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