JP5081792B2 - インク滴検知装置の光軸調節方法および組付け方法、ならびに光軸調節装置 - Google Patents
インク滴検知装置の光軸調節方法および組付け方法、ならびに光軸調節装置 Download PDFInfo
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Description
光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光により形成されノズル穴列と平行でインク滴の吐出方向と交差した方向に沿った光ビームがインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で仮位置決めして前記発光素子ホルダと前記受光素子ホルダとが各々取り付けられるベース部材とが設けられ、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記吐出方向に沿った前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に保持される一方、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に保持されている、
インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節方法である。
(1)前記インク滴検知装置が、前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして光軸調節装置に固定され、
(2)電源供給して前記発光素子の発光がオンされるとともに、位置調節用受光素子の検出回路がオンされた後、
(3)前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光により形成された光ビームが、前記吐出不良検出用受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知され、
(4)前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
(5)前記発光素子ホルダが回動されても、前記位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知されないときは、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節された後、再度前記発光素子ホルダが回動され、前記光ビームが前記位置決めターゲットに入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節と前記発光素子ホルダの回動調節が繰り返される、
ことを特徴とする。
請求項1に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定された後、
(6)前記吐出不良検出用受光素子の検出回路がオンされるとともに、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値か判断され、
(7)適正値であるときは、前記受光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
(8)適正値でないときは、再度前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値に入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節が繰り返される、
ことを特徴とする。
請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記吐出不良検出用受光素子を被って、前記発光素子が発した光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを阻止する遮光形状が形成されていることを特徴とする。
請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記発光素子が発した光を透過してその光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを許容する透光形状が形成されていることを特徴とする。
請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
前記位置決めターゲットが、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に反射面を設けて形成され、その反射面で反射された前記発光素子からの光を受光する位置調節用受光素子が、前記吐出不良検出用受光素子とは別に前記光軸調節装置に設けられていることを特徴とする。
インクジェット式記録装置本体の軸穴に各々発光側および受光側のホルダ軸部を挿入して位置決めし、
請求項1ないし5のいずれか1に記載の光軸調節方法により光軸調節後のインク滴検知装置が前記記録装置本体に組付けられる、
ことを特徴とするインク滴検知装置の組付け方法である。
光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発したノズル穴列と平行でインク滴の吐出方向と交差した方向に沿った光がインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で位置決めして前記発光素子と前記吐出不良検出用受光素子とが各々定位置で取り付けられるベース部材とが設けられ、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記吐出方向に沿った前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に取り付けられる一方、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に取り付けられている、
インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節装置である。
前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして前記インク滴検知装置が取り付けられる設置場所と、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節される回転調節治具と、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節される垂直調節治具と、
前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光が、前記受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことを、出力値から検知する位置調節用受光素子と、
が備えられていることを特徴とする。
請求項7に記載のインク滴検知装置の光軸調節装置において、
前記位置調節用受光素子の出力値に基づき、前記回転調節治具もしくは前記垂直調節治具、またはそれらの双方を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする。
図1(A)にはこの発明によ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。
図2には、図1に示すインクジェットプリンタに備えるインク滴検知装置20を、インク滴吐出ヘッド16とともに示す。
インク滴検知装置20には、図示するとおり、細長な板材の両側を折り曲げたU字状縦断面形状をなすベース部材28が備えられ、その長さ方向一端内に、発光モジュール30が発光側モジュールカバー31によって被われて設置され、また長さ方向他端内に、受光モジュール32が受光側モジュールカバー33によって被われて設置されている。
ベース部材28には、発光側に丸孔形状の発光側位置決め孔34が、受光側に発光側に向けて長い小判型形状の受光側位置決め孔35があけられており、それらの位置決め孔34、35間に長さ方向に細長で矩形状の開口36が設けられている。また、受光側位置決め孔35を挟んで幅方向両側には、幅方向の折り曲げ線で折り曲げて切り起こし片37が切り起こされている。切り起こし片37には、外面にガイド面38が形成されるとともに、各々縦方向のガイド溝39が形成されている。
発光モジュール30は、発光素子ホルダ40に、発光素子41、コリメートレンズ42、アパーチャ43、回路基板44などが取り付けられて構成されている。発光素子ホルダ40は、四角い底板部40aと、その真ん中位置から垂直に立ち上がる縦板部40bとで、立体逆T字型形状に形成されている。そして、その底板部40aには、底面中央から下向きに突出して発光側ホルダ軸部40cが設けられる(図4および後述の図9参照)とともに、一コーナーに、対角線方向に溝状の治具係合部40dを有する突部40eが設けられている。一方、縦板部40bには、前述の発光素子41、コリメートレンズ42、アパーチャ43、回路基板44などが取り付けられている。
受光モジュール32は、吐出不良検出用受光素子ホルダ45に、受光素子46(図4参照)、回路基板47などが取り付けられて構成されている。受光素子ホルダ45は、細長板状の底板部45aと、その一方の長手辺縁から垂直に立ち上がる縦板部45bとで、立体L字型形状に形成されている。そして、その底板部45aには、底面から下向きに突出して受光側ホルダ軸部45cが設けられている(図4および後述の図9、10参照)。一方、縦板部45bには、前述の受光素子46、回路基板47などが取り付けられているとともに、外面に受光側ホルダ軸部45cの軸心と平行なスライド面45dが形成されており、そのスライド面45dにはガイド突起45eが形成されている(後述の図9、10参照)。
発光モジュール30は、その発光側ホルダ軸部40cがベース部材28の位置決め位置に形成されている発光側位置決め孔34にはめ付けられて、ベース部材28の受け面28a上に載置され、発光素子ホルダ40がベース部材28に対して回動調節自在に取り付けられている。回動調節後の発光モジュール30は、複数の締結部材48を締結することによりベース部材28上に固定されるようになっている。これにより、受け面28aと平行に、発光素子41と、その光ビームLBの光軸L上のコリメートレンズ42とが所望のビーム径を得るために焦点調節を行い固定され、さらにビームのフレアー光をカットするために、コリメートレンズ42の前方にアパーチャ43が配されている。そして、発光モジュール30は、モジュールカバー31によって被われる。
この図10から判るように、位置決めターゲット54は、受光素子ホルダ45に一体的に取り付けた導光カバー53の下向き傾斜面53aの、吐出不良検出用受光素子46の中心軸を通る垂直面(図13の符号F)上に、0.2mm程度の細幅で突出して形成され、上向きに傾斜する頂面が反射面54aとなっている。
図では、発光側および受光側のモジュールカバー31、33をともに外した状態を示すが、調節は、それらのモジュールカバー31、33を被せた状態でも行うことができるように、例えば発光側では、発光素子ホルダ40がその締結部材貫通孔と治具係合部40dとをモジュールカバー31外に露出するようになっている。そして、発光素子ホルダ40の溝状の治具係合部40dに回転調節治具50の凸部を係合してその回転調節治具50の回転体51を回転することにより、発光側位置決め孔34にはまり込む発光側ホルダ軸部40cを中心として発光素子ホルダ40が回動調節され、発光素子41からの光ビームLBを水平方向に回動することができる。
この図13から判るように、位置決めターゲット54は、導光カバー53の下向き傾斜面53aの、吐出不良検出用受光素子46の中心軸を通る垂直面F上に細幅で突出して形成され、上向きに傾斜する頂面が反射面54aとなっている。垂直面F上には、上述したように、受光側ホルダ軸部45cがある。導光カバー53は、吐出不良検出用受光素子46を保持する受光素子ホルダ45に一体的に取り付けられ、内部に入り込んで見切り形状45fで反射された光を迷光処理して、光が再び受光素子46に入射することがないようにしている。見切り形状45fは、表面が、例えば鏡面仕上げされている。
図から判るとおり、位置調節用受光素子56の出力値がもっとも大きくなったことから、光ビームLBの位置がcとなって光ビームLBが位置決めターゲット54に入り、位置決めターゲット54の反射面54aを照射したことを検知し、発光素子41の光軸調節を行うことができる。
上述したとおり、発光素子ホルダ40が締結部材48にてベース部材28に仮締結されている状態で、まず図11に示すように、インク滴検知装置20が、発光側ホルダ軸部40cおよび受光側ホルダ軸部45cで位置決めして光軸調節装置55に固定される(ステップS1参照)。
インク滴検知装置20が光軸調節装置55に取り付けられると、垂直調節治具52で受光側モジュールカバー33外に突出した受光素子ホルダ45の上部角部45gと下部の受部45hを上下に、受光側ホルダ軸部45cと平行に挟み込み、受光側ホルダ軸部45cと受光側位置決め孔35との嵌合、およびガイド突起45eとガイド溝39との嵌合によって、上下方向にスライド調節されるように保持される。前述したとおり、スライド調節後は、複数の締結部材49を締結することにより、受光モジュール32は、ベース部材28上に固定される。
発光素子41の水平方向の光軸調節を終了して発光素子ホルダ40がベース部材28に本固定された後、吐出不良検出用受光素子46の検出回路がオンされるとともに(ステップS21参照)、垂直調節治具52が上下動されて受光素子ホルダ45の高さ位置がスライド調節され(ステップS22参照)、吐出不良検出用受光素子46の出力値が適正値以上か否か判断される(ステップS23参照)。
図示するように、ベース部材28の切り起こし片37に設けるガイド溝39に、受光素子ホルダ45のスライド面45dに形成したガイド突起45eがはまり込んで、受光素子ホルダ45のスライド面45dがベース部材28の切り起こし片37に形成したガイド面38に接触されて受光素子ホルダ45の移動が案内されるようになっており、上下にスライド調節後の受光モジュール32は、複数の締結部材49を締結することによりベース部材28上に固定される。
位置調節用受光素子56の出力値は、c〜dの位置で最小値を示し、実際の散乱光検知方式においては、この間に光ビームLBが当たるようにすることにより、高効率の散乱光検知が可能となり、そのノイズレベルNLをビーム断面とターゲット形状から実験的に求めておけば、調節は容易に行うことができる。
ベース部材28に発光モジュール30および受光モジュール32を取り付けてモジュールカバー31、33を被せ、角度調節後、インク滴検知装置20は、図示するように、発光側位置決め孔34を貫通した発光側ホルダ軸部40c、および受光側位置決め孔35を貫通した受光側ホルダ軸部45cが各々位置決め軸穴10a、10bにはめ付けられて、インクジェット式記録装置本体の筐体10に取り付けられる。一方の位置決め軸穴10aは、発光側ホルダ軸部40cが丁度はまり込む丸孔形状に、他方の位置決め軸穴10bは、一方の位置決め軸穴10aの方向に長い小判型形状に形成されている。
10a 位置決め軸穴
10b 位置決め軸穴
15 キャリッジ
16 インク滴吐出ヘッド
16a ヘッドノズル面
16y、16c、16m、16b インク滴吐出ヘッド
20 インク滴検知装置
28 ベース部材
30 発光モジュール
31 発光側モジュールカバー
32 受光モジュール
33 受光側モジュールカバー
34 発光側位置決め孔
35 受光側位置決め孔
36 開口
37 切り起こし片
38 ガイド面
39 ガイド溝
40 発光素子ホルダ
40c 発光側ホルダ軸部
40d 治具係合部
40e 突部
41 発光素子
45 受光素子ホルダ
45c 受光側ホルダ軸部
45d スライド面
45e ガイド突起
45f 見切り形状
45g 上部角部
45h 下部の受部
46 吐出不良検出用受光素子
46a 受光面
47 回路基板
48 締結部材
49 締結部材
50 回転調節治具
51 回転体
52 垂直調節治具
53 導光カバー
53a 傾斜面
54 位置決めターゲット
54a 反射面
55 光軸調節装置
56 位置調節用受光素子
57 遮光形状
58 透光形状
F 吐出不良検出用受光素子46の中心軸を通る垂直面
L 光ビームLBの光軸
N1、N2、………Nx、………Nn ノズル穴
P インク滴
LB 光ビーム
NL ノイズレベル
S、S1、S2……… 散乱光
Claims (8)
- 光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光により形成されノズル穴列と平行でインク滴の吐出方向と交差した方向に沿った光ビームがインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で仮位置決めして前記発光素子ホルダと前記受光素子ホルダとが各々取り付けられるベース部材とが設けられ、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記吐出方向に沿った前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に保持される一方、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に保持されている、
インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節方法において、
前記インク滴検知装置が、前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして光軸調節装置に固定され、
電源供給して前記発光素子の発光がオンされるとともに、位置調節用受光素子の検出回路がオンされた後、
前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光により形成された光ビームが、前記吐出不良検出用受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知され、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
前記発光素子ホルダが回動されても、前記位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知されないときは、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節された後、再度前記発光素子ホルダが回動され、前記光ビームが前記位置決めターゲットに入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節と前記発光素子ホルダの回動調節が繰り返される、
ことを特徴とするインク滴検知装置の光軸調節方法。 - 前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定された後、
前記吐出不良検出用受光素子の検出回路がオンされるとともに、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値か判断され、
適正値であるときは、前記受光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
適正値でないときは、再度前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値に入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節が繰り返される、
ことを特徴とする、請求項1に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。 - 前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記吐出不良検出用受光素子を被って、前記発光素子が発した光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを阻止する遮光形状が形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
- 前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記発光素子が発した光を透過してその光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを許容する透光形状が形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
- 前記位置決めターゲットが、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に反射面を設けて形成され、その反射面で反射された前記発光素子からの光を受光する位置調節用受光素子が、前記吐出不良検出用受光素子とは別に前記光軸調節装置に設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
- インクジェット式記録装置本体の軸穴に各々発光側および受光側のホルダ軸部を挿入して位置決めし、
請求項1ないし5のいずれか1に記載の光軸調節方法により光軸調節後のインク滴検知装置が前記記録装置本体に組付けられる、
ことを特徴とするインク滴検知装置の組付け方法。 - 光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発したノズル穴列と平行でインク滴の吐出方向と交差した方向に沿った光がインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で位置決めして前記発光素子と前記吐出不良検出用受光素子とが各々定位置で取り付けられるベース部材とが設けられ、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記吐出方向に沿った前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に取り付けられる一方、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に取り付けられている、
インク滴検知装置の光軸調節を行う光軸調節装置であって、
前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして前記インク滴検知装置が取り付けられる設置場所と、
前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節される回転調節治具と、
前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節される垂直調節治具と、
前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光が、前記受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことを、出力値から検知する位置調節用受光素子と、
が備えられていることを特徴とするインク滴検知装置の光軸調節装置。 - 前記位置調節用受光素子の出力値に基づき、前記回転調節治具もしくは前記垂直調節治具、またはそれらの双方を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする、請求項7に記載のインク滴検知装置の光軸調節装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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