JP5716314B2 - Liquid discharge defect detection device, adjustment method thereof, and ink jet recording apparatus - Google Patents

Liquid discharge defect detection device, adjustment method thereof, and ink jet recording apparatus Download PDF

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Description

本発明は、インク液滴の吐出不良を検出する液吐出不良検出装置、その調整方法、およびその装置を備えたインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejection failure detection device that detects ejection failure of ink droplets, an adjustment method thereof, and an inkjet recording apparatus including the device.

インクジェット記録装置では、微細なノズルから微小な各色インク滴を吐出する各色のインクジェットヘッドを備え、用紙等の記録媒体に対してそのインクジェットヘッドを移動させながらインク滴を吐出することで記録媒体上に画像形成を行う。高解像度の画像形成のためには、ノズルを微細化してインク滴サイズを微小化する必要がある。この場合、ノズルが微細なため、印刷停止時にインクが乾燥するなどによりノズル詰まりが起きてインク滴の吐出不良が発生し、画像にドット抜けなどが生じて画像品質の低下を引き起こしてしまう。   The ink jet recording apparatus includes an ink jet head of each color for ejecting minute ink droplets from minute nozzles, and ejects ink droplets while moving the ink jet head with respect to a recording medium such as paper. Perform image formation. In order to form a high-resolution image, it is necessary to reduce the size of the ink droplets by reducing the size of the nozzles. In this case, since the nozzles are fine, nozzle clogging occurs due to drying of the ink when printing is stopped, ink droplet ejection failure occurs, dot dropout occurs in the image, and the image quality is degraded.

従来より、このノズル詰まりによる画像品質の低下を防ぐために、液吐出不良を検出する液吐出不良検出装置がインクジェット記録装置に備えられていた。このような液吐出不良検出装置は、例えば、ノズルから吐出するインク滴などの液滴に、レーザダイオードなどの発光素子から射出したレーザ光を照射して散乱光を発生させ、その散乱光をフォトダイオードなどの受光素子で受光し、受光素子の出力に基づく出力電圧と基準電圧値とを比較して、インク滴が正常に吐出されたか否かを判定することで液吐出不良を検出する。   Conventionally, an ink jet recording apparatus has been provided with a liquid discharge failure detection device that detects a liquid discharge failure in order to prevent image quality deterioration due to nozzle clogging. Such a liquid ejection failure detection device, for example, irradiates droplets such as ink droplets ejected from a nozzle with laser light emitted from a light emitting element such as a laser diode to generate scattered light, and the scattered light is photogenerated. Light reception by a light receiving element such as a diode is performed, and an output voltage based on the output of the light receiving element is compared with a reference voltage value to determine whether or not an ink droplet has been normally discharged, thereby detecting a liquid discharge failure.

例えば、特許文献1では、記録ヘッドが長い場合においても、光の回折を受けずに確実な不吐出検出を行うために、2本のビームを検出する2つの受光素子を副走査方向の互いに反対の位置に設け、各受光素子に近い位置のノズルを用い、これらノズルからビームに向かってインク滴を順次時系列的に吐出制御しながら、そのインク滴の吐出タイミングと受光素子の検知タイミングとに基づいて吐出不良を特定する方法が提案されている。   For example, in Patent Document 1, in order to perform reliable non-ejection detection without receiving light diffraction even when the recording head is long, two light receiving elements that detect two beams are opposite to each other in the sub-scanning direction. The nozzles located near the light receiving elements are used, and the ink droplets are sequentially ejected from these nozzles toward the beam in a time-series manner, and the ink droplet ejection timing and the light receiving element detection timing are set. A method for identifying a discharge failure based on this has been proposed.

しかしながら、特許文献1では、発光素子と受光素子を2組設ける必要があるので、コストが高くなり、また、制御が複雑になってしまう。   However, in Patent Document 1, since it is necessary to provide two sets of light emitting elements and light receiving elements, the cost becomes high and the control becomes complicated.

また、特許文献2では、不動作ノズルの検出の精度を高めるために、検査対象のノズル位置に応じて、インク滴の軌跡に光束点が位置するように、光束点を光軸に沿った方向に移動させる構成が開示されている。かかる光束点の移動は、発光素子とレンズの距離を変化させる駆動部により調整している。   Further, in Patent Document 2, in order to increase the accuracy of detection of an inactive nozzle, the direction of the light beam point along the optical axis is set so that the light beam point is positioned on the locus of the ink droplet according to the nozzle position to be inspected. A configuration for moving to is disclosed. The movement of the luminous flux point is adjusted by a driving unit that changes the distance between the light emitting element and the lens.

しかしながら、特許文献1では、発光素子とレンズの距離を変化させる駆動部に高い位置精度が要求されるため、コストが高くなり、また、制御が複雑になってしまう。   However, in Patent Document 1, since high positional accuracy is required for the drive unit that changes the distance between the light emitting element and the lens, the cost becomes high and the control becomes complicated.

特許第3501599号公報Japanese Patent No. 3501599 特許第4273627号公報Japanese Patent No. 4273627

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液吐出不良検出装置の出力調整を低コストな構成でかつ容易に行うことが可能な液吐出不良検出装置、その調整方法、およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is possible to easily adjust the output of the liquid discharge failure detection device with a low-cost configuration, a method for adjusting the same, and ink jet recording. An object is to provide an apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発光素子が照射する光ビームに、ヘッドに設けられる各ノズルから吐出される液滴が衝突した後の光を受光する受光素子と、前記受光素子による受光結果に基づいて液滴の吐出不良を検出する判定部と、を備え、前記光ビームは所定の焦点位置を有するように集光され、前記受光素子は、前記光ビームが前記焦点位置を有するように集光することにより生じる、前記光ビームの光軸方向の光強度分布と、前記光ビームの焦点位置を無限遠とした場合に前記受光素子で受光される光の強度の、前記光ビームと衝突する液滴を吐出するノズルの位置に応じた分布を反転した分布とが略同一となる高さに設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a light receiving element that receives light after a liquid droplet ejected from each nozzle provided in a head collides with a light beam emitted from the light emitting element. And a determination unit that detects an ejection failure of a droplet based on a light reception result by the light receiving element, the light beam is condensed so as to have a predetermined focal position, and the light receiving element is the light beam The light intensity distribution in the optical axis direction of the light beam and the light received by the light receiving element when the focal position of the light beam is set to infinity. The intensity is set to a height at which the distribution obtained by inverting the distribution according to the position of the nozzle that ejects the droplet colliding with the light beam is substantially the same.

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発光素子が照射する光ビームに、ヘッドに設けられる各ノズルから吐出される液滴が衝突した後の光を受光する受光素子と、前記受光素子による受光結果に基づいて液滴の吐出不良を検出する判定部と、を備える液吐出不良検出装置の調整方法であって、前記光ビームを所定の焦点位置を有するように集光する工程と、前記受光素子を、前記光ビームが前記焦点位置を有するように集光することにより生じる、前記光ビームの光軸方向の光強度分布と、前記光ビームの焦点位置を無限遠とした場合に前記受光素子で受光される光の強度の、前記光ビームと衝突する液滴を吐出するノズルの位置に応じた分布を反転した分布とが略同一となる高さに調整する工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention receives light after a liquid droplet ejected from each nozzle provided in the head collides with a light beam irradiated by a light emitting element. An adjustment method for a liquid ejection failure detection apparatus comprising: a light receiving element; and a determination unit that detects a droplet ejection failure based on a light reception result of the light receiving element, wherein the light beam has a predetermined focal position. A light intensity distribution in the optical axis direction of the light beam, and a focal position of the light beam generated by condensing the light receiving element so that the light beam has the focal position. Adjust the height of the light received by the light receiving element at infinity to a height that is substantially the same as the distribution obtained by inverting the distribution according to the position of the nozzle that ejects the droplet colliding with the light beam. Including the step of And features.

本発明にかかる液吐出不良検出装置によれば、液吐出不良検出装置の出力調整を低コストな構成でかつ容易に行うことが可能な液吐出不良検出装置、その調整方法、およびインクジェット記録装置を提供することが可能になるという効果を奏する。   According to the liquid discharge failure detection device according to the present invention, a liquid discharge failure detection device capable of easily adjusting the output of the liquid discharge failure detection device with a low-cost configuration, an adjustment method thereof, and an ink jet recording apparatus are provided. There is an effect that it becomes possible to provide.

図1は、実施形態に係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(インクジェット記録装置)の一例の構造を正面から示す図である。FIG. 1 is a front view illustrating a structure of an example of an ink jet printer (ink jet recording apparatus) including a liquid ejection defect detecting device according to an embodiment. 図2は、インクジェットプリンタの一部を斜め上から観察した図である。FIG. 2 is a view of a part of the ink jet printer observed obliquely from above. 図3は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの要部構成の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a main configuration of the ink jet printer according to the present embodiment. 図4−1は、移動部の一構成例を示す図である。FIG. 4A is a diagram of a configuration example of the moving unit. 図4−2は、移動部の他の構成例を示す図である。FIG. 4B is a diagram of another configuration example of the moving unit. 図5は、液吐出不良検出装置の動作原理を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the liquid ejection defect detection device. 図6は、光ビームの強度分布の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an intensity distribution of a light beam. 図7は、光ビームとノズルから吐出されたインク滴との位置関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the positional relationship between the light beam and the ink droplets ejected from the nozzles. 図8は、インク滴が光ビームと交わった時に発生する散乱光を受光素子で受光した場合に得られる電圧値を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating voltage values obtained when the light receiving element receives scattered light generated when the ink droplet intersects with the light beam. 図9は、光ビームを平行(焦点が無限遠)にしている状態で、各ノズルn1〜n5からインク滴を吐出して、それぞれのインク滴に対応する散乱光Sを任意の位置の受光素子PDで計測した場合を示す図である。FIG. 9 shows a state in which ink droplets are ejected from the nozzles n1 to n5 in a state where the light beams are parallel (focal point is infinity), and scattered light S corresponding to each ink droplet is received at a light receiving element at an arbitrary position. It is a figure which shows the case where it measures by PD. 図10は、図9の場合の散乱光出力値の計測結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the scattered light output value in the case of FIG. 図11は、光軸Lからの各角度θにおける散乱光Sの強度分布1−1を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the intensity distribution 1-1 of the scattered light S at each angle θ from the optical axis L. 図12は、各インク滴吐出位置で発生した散乱光Sの受光素子の受光面への入射角度θを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the incident angle θ of the scattered light S generated at each ink droplet ejection position on the light receiving surface of the light receiving element. 図13は、散乱光出力値の強度分布1−1を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the intensity distribution 1-1 of the scattered light output value. 図14は、受光素子の光軸Lからの高さHPDを遠ざけたときにおける、各吐出位置からの散乱光Sの受光素子の受光面への入射角度を示す図である。Figure 14 is definitive when alienated height H PD from the optical axis L of the light receiving element is a diagram showing the incident angle to the light receiving surface of the light receiving elements of the scattered light S from the ejection position. 図15は、受光素子PDの光軸Lからの高さHPDと強度分布の関係を示す図である。Figure 15 is a diagram showing the relationship between the height H PD and intensity distribution of the optical axis L of the light receiving element PD. 図16は、光ビームLBの焦点を受光素子より後方に焦点STを結んだ場合における、インク滴の吐出位置と受光素子までのX方向距離XPDn1〜XPDn5と光ビーム強度の関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the ink droplet ejection position, the X-direction distances XPDn1 to XPDn5 to the light receiving element, and the light beam intensity when the light beam LB is focused behind the light receiving element. It is. 図17は、強度分布1と強度分布2を併せた図である。FIG. 17 is a diagram in which the intensity distribution 1 and the intensity distribution 2 are combined. 図18は、ヘッドの各インク吐出位置で散乱光出力を一定にする調整方法の処理手順を説明するためのフローの一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of a flow for explaining a processing procedure of an adjustment method for making the scattered light output constant at each ink ejection position of the head. 図19は、図4に示す液吐出不良判定装置の発光素子高さ調整処理および発光素子出力調整処理を説明するためのフローの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a flow for explaining a light emitting element height adjustment process and a light emitting element output adjustment process of the liquid ejection failure determination apparatus shown in FIG. 図20は、変形例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a modification.

以下に、この発明にかかる液吐出不良検出装置、その調整方法、およびインクジェット記録装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, embodiments of a liquid discharge failure detection apparatus, an adjustment method thereof, and an ink jet recording apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる液吐出不良検出装置、その調整方法、およびインクジェット記録装置の実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a liquid ejection defect detecting device, an adjusting method thereof, and an ink jet recording apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

[液吐出不良検出装置の構成]
図1は、実施形態に係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(インクジェット記録装置)1の一例の構造を正面から示す。また、図2は、インクジェットプリンタ1の一部を斜め上から観察した図を示す。
[Configuration of liquid discharge failure detection device]
FIG. 1 is a front view showing a structure of an example of an ink jet printer (ink jet recording apparatus) 1 provided with a liquid ejection defect detecting device according to an embodiment. Moreover, FIG. 2 shows the figure which observed a part of the inkjet printer 1 from diagonally upward.

図1に示すように、インクジェットプリンタ1の筐体10の左右の側板11、12には、ガイドシャフト13とガイド板14とが平行に掛け渡して設けられている。ガイドシャフト13およびガイド板14は、キャリッジ15に摺動可能に貫通される。キャリッジ15には、不図示の無端ベルトが取り付けられる。無端ベルトは、筐体10内の左右に設けられる図示しない駆動プーリと従動プーリに掛けまわされる。そして、駆動プーリの回転と共に従動プーリが従動回転されて無端ベルトを走行する。これにより、キャリッジ15が、図1の矢印で示されるよう左右に移動される。   As shown in FIG. 1, a guide shaft 13 and a guide plate 14 are provided in parallel on the left and right side plates 11 and 12 of the housing 10 of the inkjet printer 1. The guide shaft 13 and the guide plate 14 are slidably penetrated through the carriage 15. An endless belt (not shown) is attached to the carriage 15. The endless belt is wound around a driving pulley and a driven pulley (not shown) provided on the left and right sides of the housing 10. Then, the driven pulley is driven to rotate along with the rotation of the driving pulley, and travels on the endless belt. As a result, the carriage 15 is moved to the left and right as indicated by the arrows in FIG.

キャリッジ15には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの4色のインクジェットヘッド16y、16c、16m、16b(以下、ヘッド16で代表させて記述する)が、キャリッジ15の移動方向に並列配置されている。各ヘッド16は、下向きのノズル面に複数のノズルを直線状に並べたノズル列を有する。図示しないが、直線状のノズル列は、キャリッジ15の移動方向と直交する方向に設けられる。   In the carriage 15, inkjet heads 16 y, 16 c, 16 m, 16 b of four colors of yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter referred to as representative of the head 16) are arranged in parallel in the moving direction of the carriage 15. . Each head 16 has a nozzle row in which a plurality of nozzles are linearly arranged on a downward nozzle surface. Although not shown, the linear nozzle row is provided in a direction orthogonal to the moving direction of the carriage 15.

そして、キャリッジ15が図1のように右端のホームポジションに存在するときには、各ヘッド16は、筐体10内の底板17上に設置する単独回復装置18と対向する。単独回復装置18は、液吐出不良検出装置20でインク滴吐出不良を検出したノズルからインクを吸い出し、インクジェットプリンタ1自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。   When the carriage 15 is in the rightmost home position as shown in FIG. 1, each head 16 faces the single recovery device 18 installed on the bottom plate 17 in the housing 10. The single recovery device 18 is a device that sucks out ink from the nozzle that has detected the ink droplet discharge failure by the liquid discharge failure detection device 20 and recovers the liquid discharge failure by the inkjet printer 1 itself.

液吐出不良検出装置20は、筐体10内の底板17上に、単独回復装置18に隣接して配置される。液吐出不良検出装置20の詳細については後述する。   The liquid ejection failure detection device 20 is disposed on the bottom plate 17 in the housing 10 adjacent to the single recovery device 18. Details of the liquid discharge failure detection device 20 will be described later.

液吐出不良検出装置20に隣接する位置には、板状のプラテン22を設置する。プラテン22の背面側には、記録媒体である用紙23をプラテン22上に供給する給紙台24が斜めに立てて設けられる。また、図示を省略するが、給紙台24上の用紙23をプラテン22上に送り出す給紙ローラが備えられる。さらに、プラテン22上の用紙23を矢示方向に搬送して正面側に排出する搬送ローラ25が設けられる。   A plate-like platen 22 is installed at a position adjacent to the liquid discharge failure detection device 20. On the back side of the platen 22, a paper feed base 24 that supplies the paper 23, which is a recording medium, onto the platen 22 is provided to be inclined. Although not shown, a paper feed roller for feeding the paper 23 on the paper feed table 24 onto the platen 22 is provided. Further, a transport roller 25 is provided for transporting the paper 23 on the platen 22 in the direction of the arrow and discharging it to the front side.

筐体10内の底板17上には、さらに左端に駆動装置26が設置される。駆動装置26は、不図示の給紙ローラや搬送ローラ25などを駆動するとともに、上述した駆動プーリを駆動することにより無端ベルトを走行してキャリッジ15を移動する。   On the bottom plate 17 in the housing 10, a driving device 26 is further installed at the left end. The driving device 26 drives a feed roller (not shown), a conveying roller 25, and the like, and drives the above-described driving pulley to travel the endless belt and move the carriage 15.

そして、記録時は、駆動装置26で駆動されることにより用紙23がプラテン22上に移動され、所定位置に位置決めされる。また、キャリッジ15が移動されて用紙23上を走査され、左方向に移動しながら4色のヘッド16y、16c、16m、16bを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙23上に画像が記録される。画像記録後、キャリッジ15が右方向に戻されるとともに、用紙23が図2の矢印の方向に所定量搬送される。   At the time of recording, the paper 23 is moved onto the platen 22 by being driven by the driving device 26 and positioned at a predetermined position. Further, the carriage 15 is moved and scanned on the paper 23, and ink droplets are sequentially ejected from the respective nozzles using the four-color heads 16y, 16c, 16m, and 16b while moving to the left. An image is recorded. After image recording, the carriage 15 is returned to the right and the paper 23 is conveyed by a predetermined amount in the direction of the arrow in FIG.

次いで、再びキャリッジ15が左方向に移動されながら往路で4色のヘッド16y、16c、16m、16bを用いて順にそれぞれのノズルからインク滴が吐出され、用紙23上に画像が記録される。そして、同様に画像記録後、キャリッジ15が右方向に戻されるとともに、用紙23が図2の矢印の方向に所定量搬送される。以下同様の動作が繰り返され、1枚の用紙23上に画像が記録される。   Next, while the carriage 15 is moved leftward again, ink droplets are sequentially ejected from the respective nozzles using the four-color heads 16 y, 16 c, 16 m, and 16 b on the forward path, and an image is recorded on the paper 23. Similarly, after image recording, the carriage 15 is returned to the right and the sheet 23 is conveyed by a predetermined amount in the direction of the arrow in FIG. Thereafter, the same operation is repeated, and an image is recorded on one sheet of paper 23.

次に、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ1の構成について説明する。図3は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ1の要部構成の一例を示すブロック図である。なお、図3では、主に液吐出不良検出装置に関連する構成を示しており、画像の記録に関連する構成は図示を省略している。本実施の形態にかかるインクジェットプリンタ1は、ヘッド16と、発光素子30と、吐出制御部101と、発光制御部120と、受光ユニット103と、良/不良判定部104と、移動制御部105と、移動部106とを主に備えている。   Next, the configuration of the inkjet printer 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a main configuration of the inkjet printer 1 according to the present embodiment. Note that FIG. 3 mainly shows a configuration related to the liquid ejection defect detection device, and a configuration related to image recording is omitted. The ink jet printer 1 according to the present embodiment includes a head 16, a light emitting element 30, a discharge control unit 101, a light emission control unit 120, a light receiving unit 103, a good / bad determination unit 104, and a movement control unit 105. The moving unit 106 is mainly provided.

本実施の形態のインクジェットプリンタ1は、ノズルnx(1≦x≦M、Mはノズルの個数)からインク滴が正常に吐出するか否かを検出する液吐出不良検出処理を行う。液吐出不良検出処理では、インク滴の飛行経路に対して発光素子30から光ビームを出射し、出射した光ビームにノズルnxからインク滴を吐出して、インク滴による散乱光を発生させる。この散乱光を受光素子PDが受光し、受光して得られる出力電圧によって良/不良判定部104が、インク滴が正常に吐出されたか否かを検出する。   The ink jet printer 1 according to the present embodiment performs a liquid ejection failure detection process for detecting whether or not ink droplets are normally ejected from nozzles nx (1 ≦ x ≦ M, where M is the number of nozzles). In the liquid ejection failure detection process, a light beam is emitted from the light emitting element 30 to the flight path of the ink droplet, and the ink droplet is ejected from the nozzle nx to the emitted light beam to generate scattered light from the ink droplet. The light receiving element PD receives the scattered light, and the good / bad determination unit 104 detects whether or not the ink droplet has been normally ejected based on the output voltage obtained by receiving the scattered light.

また、液吐出不良検出装置20は、図3のうち、少なくとも発光素子30と、発光制御部120と、受光ユニット103と、良/不良判定部104と、移動制御部105と、移動部106とを備えている。   Further, the liquid ejection failure detection device 20 includes at least the light emitting element 30, the light emission control unit 120, the light receiving unit 103, the good / bad determination unit 104, the movement control unit 105, and the movement unit 106 in FIG. It has.

吐出制御部101は、ヘッド16の各ノズルからインク滴を吐出する吐出処理を制御する。また、吐出制御部101は、液吐出不良検出処理では、ヘッド16のノズルnxから、発光素子30とノズルnxとの距離、または、受光素子PDとノズルnxとの距離に応じて定められる大きさのインク滴を吐出するように制御する。   The ejection control unit 101 controls ejection processing for ejecting ink droplets from each nozzle of the head 16. In the liquid discharge failure detection process, the discharge control unit 101 has a size that is determined according to the distance between the light emitting element 30 and the nozzle nx or the distance between the light receiving element PD and the nozzle nx from the nozzle nx of the head 16. Control to eject ink droplets.

発光制御部120は、第2の調整手段として機能する。発光制御部120は、発光素子30を発光させる発光処理を制御する。発光制御部120は、液吐出不良検出処理では、一定電圧値の発光制御信号を送出して、発光素子30を連続点灯させる。また、発光制御部120は、散乱光出力値と駆動電流の関係を規定するテーブルを備えており、後述する発光素子出力調整処理において、テーブルを参照して、フィードバックされるTP2(散乱光出力値)に応じて駆動電流を変化させ、光ビームLBの光量を調整する。   The light emission control unit 120 functions as a second adjustment unit. The light emission control unit 120 controls light emission processing for causing the light emitting element 30 to emit light. In the liquid discharge failure detection process, the light emission control unit 120 sends a light emission control signal having a constant voltage value to continuously light up the light emitting element 30. In addition, the light emission control unit 120 includes a table that defines the relationship between the scattered light output value and the drive current. TP2 (scattered light output value) that is fed back with reference to the table in the light emitting element output adjustment process described later. ) To change the drive current to adjust the light quantity of the light beam LB.

発光素子30は、例えば、半導体レーザ等の発光素子であって、発光制御部120から送出される発光制御信号にしたがって点灯し、光ビームLBを発生する。ヘッド16が短尺である場合には、発光素子30としてレーザダイオードを用いてコスト低減を図ることもできる。   The light emitting element 30 is a light emitting element such as a semiconductor laser, for example, and is turned on according to a light emission control signal sent from the light emission control unit 120 to generate a light beam LB. When the head 16 is short, the cost can be reduced by using a laser diode as the light emitting element 30.

受光ユニット103は、受光素子PDと、I/V変換部111と、1段目増幅部112と、ハイパスフィルタ113と、2段目増幅部114と、を主に備えている。   The light receiving unit 103 mainly includes a light receiving element PD, an I / V conversion unit 111, a first stage amplification unit 112, a high-pass filter 113, and a second stage amplification unit 114.

受光素子PDは、例えば、フォトダイオード等の光を受光する素子であって、受光する光の強度に比例して電流を発生させる。受光素子PDは、図5に示すように、発光素子30が発生した光ビームLBの光軸Lから角度θずれ、ノズル直下よりも発光素子30から離れた位置に配置される。受光素子PDは、液吐出不良検出処理では、インク滴36が光ビームLBに照射されて散乱光S1〜S7が発生した場合に、光ビームLBの光軸方向に散乱された前方散乱光S1〜S3を受光し、受光した光の強度に応じた電流を発生させる。受光素子PDは、他の態様として、発生させた電流を電圧に変換する電流電圧変換部を備え、電圧を出力するように構成してもよい。   The light receiving element PD is an element that receives light such as a photodiode, for example, and generates a current in proportion to the intensity of the received light. As shown in FIG. 5, the light receiving element PD is disposed at a position shifted from the optical axis L of the light beam LB generated by the light emitting element 30 by an angle θ and further away from the light emitting element 30 than immediately below the nozzle. In the liquid ejection failure detection process, the light receiving element PD detects the forward scattered light S1 scattered in the optical axis direction of the light beam LB when the ink droplet 36 is irradiated to the light beam LB and the scattered light S1 to S7 is generated. S3 is received, and a current corresponding to the intensity of the received light is generated. As another aspect, the light receiving element PD may include a current-voltage conversion unit that converts the generated current into a voltage, and may be configured to output the voltage.

I/V変換部111は、受光素子PDで発生した電流を電流値の大きさに応じた電圧に変換する。   The I / V conversion unit 111 converts the current generated in the light receiving element PD into a voltage corresponding to the magnitude of the current value.

1段目増幅部112は、I/V変換部111で電流電圧変換された電圧を増幅して、出力信号TP1を出力する。この出力信号TP1によりオフセット電圧を計測することができる。   The first stage amplifying unit 112 amplifies the voltage that has been subjected to current-voltage conversion by the I / V conversion unit 111, and outputs an output signal TP1. The offset voltage can be measured by this output signal TP1.

ハイパスフィルタ113は、出力信号TP1のDC成分(ノイズ成分)を除去・低減する。   The high pass filter 113 removes and reduces the DC component (noise component) of the output signal TP1.

2段目増幅部114は、ハイパスフィルタ113で得られた電圧を増幅する。液吐出不良検出処理では、2段目増幅部114により散乱光に応じた出力電圧(散乱光出力値)を表す出力信号TP2が出力される。   The second stage amplifying unit 114 amplifies the voltage obtained by the high pass filter 113. In the liquid ejection failure detection process, the output signal TP2 representing the output voltage (scattered light output value) corresponding to the scattered light is output by the second stage amplification unit 114.

なお、図3のような受光ユニット103の構成は一例であり、受光した光ビームLBに応じた出力電圧(出力信号TP1、TP2)を出力するものであれば、あらゆる構成を適用できる。   The configuration of the light receiving unit 103 as shown in FIG. 3 is an example, and any configuration can be applied as long as it outputs output voltages (output signals TP1, TP2) corresponding to the received light beam LB.

良/不良判定部104は、受光ユニット103から出力された出力信号TP2から、インク滴の吐出不良を検出する。例えば、良/不良判定部104は、出力信号TP2と、不良吐出を判定するための基準電圧として予め定められた閾値VSHとを比較し、出力信号TP2が閾値VSHより小さい場合に、インク滴に曲がりが発生したことを検出する。検出部104が、閾値VSHより小さい所定の閾値より出力信号TP2が小さい場合に、不吐出の状態であることを検出するように構成してもよい。また、良/不良判定部104が、散乱光のパルス波形と基準電圧(閾値VSH)とを比較するときに、ヒステリシスを掛けることにより、ノイズ成分による出力のばたつきをなくすように構成してもよい。 The good / bad determination unit 104 detects an ink droplet ejection defect from the output signal TP <b> 2 output from the light receiving unit 103. For example, good / bad determination unit 104, an output signal TP2, compares the threshold value V SH predetermined as a reference voltage for determining ejection failure, when the output signal TP2 is smaller than the threshold value V SH, ink Detect that the droplet has bent. Detection unit 104, if the threshold V SH is smaller than a predetermined output signal TP2 than the threshold value is small, may be configured to detect that the state of non-ejection. Further, the good / bad determination unit 104 may be configured to eliminate fluctuations in output due to noise components by applying hysteresis when comparing the pulse waveform of the scattered light with the reference voltage (threshold value V SH ). Good.

移動部106は、移動制御部105の制御に従って、光軸Lに対して受光素子PDを高さ方向(垂直方向)に移動させることが可能となっており、光軸−受光素子間距離HPD
(「光ビームLBの光軸Lに対する受光素子高さHPD」ともいう)を調整可能に構成されており、受光素子PDを光軸Lに対して、近付けたり遠退けたりすることができるようになっている。
The moving unit 106 can move the light receiving element PD in the height direction (vertical direction) with respect to the optical axis L under the control of the movement control unit 105, and the optical axis-light receiving element distance H PD.
(Also referred to as “light receiving element height H PD with respect to the optical axis L of the light beam LB”) is adjustable, so that the light receiving element PD can be moved closer to or away from the optical axis L. It has become.

移動制御部105は、後述する、受光素子高さ調整処理において、受光ユニット103から出力された出力信号TP2に基づいて、受光素子PDの移動方向および移動量を決定し、決定した移動方向および移動量で移動部106を移動させる。移動制御部105および移動部106は、第1の調整手段として機能する。   The movement control unit 105 determines the movement direction and movement amount of the light receiving element PD based on the output signal TP2 output from the light receiving unit 103 in the light receiving element height adjustment process described later, and determines the determined movement direction and movement. The moving unit 106 is moved by the amount. The movement control unit 105 and the movement unit 106 function as a first adjustment unit.

図4−1は、移動部106の一構成例を示す図である。図4−1に示すように、受光素子移動部42は、受光面37を有する受光素子35を保持するホルダ43と、そのホルダ43に上端側が固定されてホルダ43とともに自身の長さ方向にスライド自在に支持されているスライダ杆44と、そのスライダ杆44の下端側のラック45と噛み合うモータギア46を有する駆動モータ47とで構成されている。そして、駆動モータ47を駆動することにより、モータギア46を回転してスライダ杆44を長さ方向にスライドし、ホルダ43を移動して、光ビームLBの光軸Lに対する受光素子高さHPDを可変し、光軸Lに対して受光素子PDを近付けたり遠退けたりすることができるようになっている。   FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration example of the moving unit 106. As shown in FIG. 4A, the light receiving element moving unit 42 includes a holder 43 that holds the light receiving element 35 having the light receiving surface 37, and an upper end side fixed to the holder 43 and slides along the holder 43 in the length direction thereof. The slider rod 44 is freely supported, and a drive motor 47 having a motor gear 46 that meshes with a rack 45 on the lower end side of the slider rod 44. Then, by driving the drive motor 47, the motor gear 46 is rotated, the slider rod 44 is slid in the length direction, the holder 43 is moved, and the light receiving element height HPD with respect to the optical axis L of the light beam LB is variable. In addition, the light receiving element PD can be moved closer to or away from the optical axis L.

図4−2は、移動部106の他の構成例を示す図である。図4−2に示すように、移動部106は、受光面PDmを有する受光素子35を保持するホルダ43と、そのホルダ43に上端側のねじ部48がねじ付けられているねじ軸49と、そのねじ軸49の下端側に設けられる外周ねじ50と噛み合うモータギア46を有する駆動モータ47とで構成されている。そして、駆動モータ47を駆動することにより、モータギア46を回転してねじ軸49をまわし、ホルダ43を移動して、光ビームLBの光軸Lに対するオフセット高さOHを可変し、光軸Lに対して受光素子PDを近付けたり遠退けたりすることができるようになっている。   FIG. 4B is a diagram illustrating another configuration example of the moving unit 106. As illustrated in FIG. 4B, the moving unit 106 includes a holder 43 that holds the light receiving element 35 having the light receiving surface PDm, a screw shaft 49 on which a screw portion 48 on the upper end side is screwed to the holder 43, A drive motor 47 having a motor gear 46 that meshes with an outer peripheral screw 50 provided on the lower end side of the screw shaft 49. Then, by driving the drive motor 47, the motor gear 46 is rotated to rotate the screw shaft 49, the holder 43 is moved, and the offset height OH of the light beam LB with respect to the optical axis L is varied. On the other hand, the light receiving element PD can be moved closer or far away.

[液吐出不良検出装置の動作原理および調整原理]
次に、図5〜図19を用いて、液吐出不良検出装置20の動作原理および調整原理について説明する。図5は、液吐出不良検出装置20の動作原理を説明するための説明図である。図5のノズルn1、n2、…、nx、…、nNは、キャリッジ15に搭載する1個のヘッド16で、1つのノズル列を構成する。ヘッド16において、各ノズルn1、n2、…、nx、…、nNのインク滴吐出口側の面37を、ノズルヘッド面37と呼ぶ。実施形態1の液吐出不良検出装置20が備えられたインクジェットプリンタ1では、このノズル列のうち一度に1つのノズルnxからインク滴36が吐出される。
[Operation Principle and Adjustment Principle of Liquid Discharge Defective Detection Device]
Next, the operation principle and adjustment principle of the liquid ejection failure detection device 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the liquid ejection failure detection device 20. .., NN of the nozzles n1, n2,..., NN in FIG. In the head 16, the surface 37 of each nozzle n1, n2, ..., nx, ..., nN on the ink droplet discharge port side is referred to as a nozzle head surface 37. In the inkjet printer 1 provided with the liquid ejection failure detection device 20 of Embodiment 1, ink droplets 36 are ejected from one nozzle nx at a time in this nozzle row.

発光素子30で発光された拡散光は、コリメートレンズ32で任意の位置に焦点STを結ぶ光ビームLBに変換される。同図に示す例では、焦点STは受光素子PDの後方となっている。発光素子30は、光ビームLBの光軸Lがインク滴36の吐出方向と直交する方向に配置される。   The diffused light emitted from the light emitting element 30 is converted into a light beam LB that connects the focal point ST at an arbitrary position by the collimator lens 32. In the example shown in the figure, the focal point ST is behind the light receiving element PD. The light emitting element 30 is arranged in a direction in which the optical axis L of the light beam LB is orthogonal to the ejection direction of the ink droplets 36.

受光素子PDは、例えばフォトダイオード(PD)からなり、受光面PDmに受光した光量に比例する電流を発生する。受光素子PDで発生された電流は、受光ユニット103内で電圧値に変換される。受光素子PDは、発光素子30から照射された光ビームLBがインク滴36に衝突して生じる散乱光を受光可能なように、インクジェットプリンタ1の筐体10内に配置される。   The light receiving element PD is made of, for example, a photodiode (PD), and generates a current proportional to the amount of light received by the light receiving surface PDm. The current generated in the light receiving element PD is converted into a voltage value in the light receiving unit 103. The light receiving element PD is disposed in the housing 10 of the ink jet printer 1 so as to be able to receive scattered light generated when the light beam LB irradiated from the light emitting element 30 collides with the ink droplet 36.

ここで、受光素子PDは、光ビームLBのビーム径を外れた位置に配置される。具体的には、受光素子PDは、受光面が光ビームLBのビーム径と重ならない位置で、できるだけ光軸Lの中心近くにオフセットして配設される。これにより、効率の良い検知が可能となる。図5では、光ビームLBの下部であって、ノズル直下よりも発光素子30から離れた位置に受光素子PDが配置された例が示されている。   Here, the light receiving element PD is disposed at a position outside the beam diameter of the light beam LB. Specifically, the light receiving element PD is disposed as offset as close to the center of the optical axis L as possible at a position where the light receiving surface does not overlap the beam diameter of the light beam LB. Thereby, efficient detection becomes possible. FIG. 5 shows an example in which the light receiving element PD is arranged at a position below the light beam LB and further from the light emitting element 30 than immediately below the nozzle.

図5に例示される構成で、ヘッド16のノズルnxからインク滴36が吐出され、光ビームLBと交わると、散乱光S1〜S7が発生する。受光素子PDは、この散乱光S1〜S7のうち、特に光強度が強い前方散乱光S1〜S3を受光し、受光した散乱光の光強度を表す電圧値VPDを光出力値として出力する。光ビームLBの光強度が強い場合、散乱光S1〜S7の光強度も高くなる。 In the configuration illustrated in FIG. 5, when the ink droplet 36 is ejected from the nozzle nx of the head 16 and intersects with the light beam LB, scattered light S <b> 1 to S <b> 7 is generated. Light-receiving element PD, of the scattered light S1 to S7, in particular the light intensity received strong forward scattered light S1 to S3, and outputs a voltage value V PD representing the light intensity of the received scattered light as the optical output value. When the light beam LB has a high light intensity, the light intensity of the scattered light S1 to S7 also increases.

図6は、光ビームLBの強度分布の一例を示している。発光素子30として半導体レーザを使用した場合、垂直および水平方向にそれぞれ角度を持って発光する。一般的な半導体レーザの垂直および水平方向の角度は、それぞれ14°および30°となっている。以下では、発光素子30として半導体レーザを使用するものとして説明する。このような光をコリメートレンズ32で平行光にした場合、その進行方向に対し垂直方向の断面は、図5にビーム断面40として例示されるように、縦横比が異なる楕円形状となる。   FIG. 6 shows an example of the intensity distribution of the light beam LB. When a semiconductor laser is used as the light emitting element 30, light is emitted at angles in the vertical and horizontal directions. The vertical and horizontal angles of a general semiconductor laser are 14 ° and 30 °, respectively. In the following description, it is assumed that a semiconductor laser is used as the light emitting element 30. When such light is collimated by the collimator lens 32, the cross section in the direction perpendicular to the traveling direction has an elliptical shape with different aspect ratios as illustrated as the beam cross section 40 in FIG.

ここで、図6において、X方向すなわち水平方向は、インク滴の吐出方向に対して直角の方向を示す。また、Y方向すなわち垂直方向は、インク滴の吐出方向を示す。これにより、光ビームLBの中心(光軸L)で最も光強度が強く、縁に行くに従い光強度は低下しており、ガウシアン分布となっていることがわかる。   Here, in FIG. 6, the X direction, that is, the horizontal direction indicates a direction perpendicular to the ink droplet ejection direction. In addition, the Y direction, that is, the vertical direction indicates the ink droplet ejection direction. Thereby, it can be seen that the light intensity is strongest at the center (optical axis L) of the light beam LB, and the light intensity decreases toward the edge, resulting in a Gaussian distribution.

図7は、光ビームLBとノズルnxから吐出されたインク滴との位置関係を示す図であり、ノズルnxから吐出されたインク滴36を吐出方向すなわち垂直下方向から観察した図である。図7では、光ビームLB内に、図面奥手に配置されたノズルnxから吐出された、正常吐出時のインク滴36aおよび吐出不良時のインク滴36bの一例が示されている。   FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the light beam LB and the ink droplets ejected from the nozzle nx, and is a diagram in which the ink droplet 36 ejected from the nozzle nx is observed from the ejection direction, that is, the vertical downward direction. FIG. 7 shows an example of the ink droplet 36a at the time of normal ejection and the ink droplet 36b at the time of ejection failure ejected from the nozzle nx arranged at the back of the drawing in the light beam LB.

ヘッド16のノズル列が光ビームLBの光軸L上に存在する場合、正常吐出したインク滴36aはそのまま鉛直方向に飛翔する。このため、インク滴36aは光ビームLBの中心を通過する。一方、曲がりが発生したインク滴36bは、光ビームLBの中心から外れた位置を通過する。また、不吐出のときはインク滴36が吐出しないため、光ビームLBを通過しない。   When the nozzle row of the head 16 exists on the optical axis L of the light beam LB, the normally ejected ink droplets 36a fly in the vertical direction as they are. Therefore, the ink droplet 36a passes through the center of the light beam LB. On the other hand, the bent ink droplet 36b passes through a position deviated from the center of the light beam LB. In addition, when the ink is not ejected, the ink droplet 36 is not ejected, and therefore does not pass the light beam LB.

図8は、インク滴36が光ビームLBと交わった時に発生する散乱光を受光素子PDで受光した場合に得られる電圧値VPDTP2を示す図である。正常吐出されたインク滴36aは、光強度が最も高い光ビームLBの中心を通過するため、散乱光強度も高くなる。図8では、実線で表される電圧値の最大値V’が、この場合に出力される散乱光出力値(出力信号TP2)に相当する。 FIG. 8 is a diagram showing a voltage value V PDTP2 obtained when the light receiving element PD receives scattered light generated when the ink droplet 36 intersects with the light beam LB. The normally ejected ink droplet 36a passes through the center of the light beam LB having the highest light intensity, so that the scattered light intensity also increases. In FIG. 8, the maximum value V ′ of the voltage value represented by the solid line corresponds to the scattered light output value (output signal TP2) output in this case.

これに対し、曲がりが発生したインク滴36bは、光ビームLBの中心から外れるため、散乱光強度が低くなる。図8では、破線で表される電圧値の最大値V’’(<V’)が、この場合に出力される散乱光出力値を表している。   On the other hand, since the ink droplet 36b in which the bending has occurred is deviated from the center of the light beam LB, the scattered light intensity is lowered. In FIG. 8, the maximum voltage value V ″ (<V ′) represented by a broken line represents the scattered light output value output in this case.

また、インク滴36が不吐出の場合、インク滴36が光ビームLBを通過しないため散乱光が発生せず、散乱光強度が計測されない。図8では、一点鎖線で表される電圧値が、この場合に出力される散乱光出力値(V0=0)を表している。   Further, when the ink droplet 36 is not ejected, the ink droplet 36 does not pass through the light beam LB, so that scattered light is not generated and the scattered light intensity is not measured. In FIG. 8, the voltage value represented by the alternate long and short dash line represents the scattered light output value (V0 = 0) output in this case.

ここで、不良吐出であるか否かを判定するための閾値をVSHとすると、インク滴36aに対する出力信号TP2=V’は閾値VSHより大きいため、インク滴36aは正常吐出されていると判断できる。一方、インク滴36bに対する出力信号TP2=V’’は閾値VSHより小さいため、例えばインク滴36bは曲がりが発生したと判断できる。上述のように、閾値VSHより低い閾値を用いれば、不吐出の状態を検出することができる。 Here, if the threshold for determining whether or not the ejection is defective is V SH , the output signal TP2 = V ′ for the ink droplet 36a is larger than the threshold V SH, and thus the ink droplet 36a is normally ejected. I can judge. On the other hand, the ink droplets 36b for the output signal TP2 = V '' is smaller than the threshold value V SH, for example an ink droplet 36b can be determined that bending occurs. As described above, by using the threshold lower than the threshold value V SH, it is possible to detect the state of non-ejection.

以下の説明では、説明を簡単にするため、ヘッド16のノズルが5つの場合について説明する。図9は、光ビームLBを平行(焦点が無限遠)にしている状態で、各ノズルn1〜n5からインク滴36を吐出して、それぞれのインク滴36に対応する散乱光Sを任意の位置の受光素子PDで計測した場合を示している。同図において、XPDn1は、ノズルn1のインク滴吐出位置と受光素子PDの距離、XPDn5は、ノズルn5のインク滴吐出位置と受光素子PDの距離、HPDは光ビームLBの光軸Lからの受光素子PDの高さを示している。 In the following description, a case where there are five nozzles of the head 16 will be described for the sake of simplicity. FIG. 9 shows that the ink droplets 36 are ejected from the nozzles n1 to n5 in a state where the light beams LB are parallel (the focal point is infinity), and the scattered light S corresponding to each ink droplet 36 is placed at an arbitrary position. The case where it measured with the light receiving element PD of is shown. In the figure, X PDN1 an ink droplet ejection position and the distance of the light receiving element PD of the nozzle n1, X PDn5 an ink droplet ejection position and the distance of the light receiving element PD of the nozzle n5, H PD is the light beam LB optical axis L The height of the light receiving element PD from is shown.

図10は、図9の場合の散乱光出力値の計測結果を示す図である。図10において、横軸は、受光素子PDとインク滴36間の距離XPD、縦軸は、散乱光出力値VPDTP2を示している。図10に示すように、ヘッド2の各ノズル位置(XPDn1〜XPDn5)で散乱光出力値が異なっている(強度分布1)。これは、(1)散乱光強度に角度依存性があること、(2)インク滴36の吐出位置と受光素子PDまでのX方向距離XPDn1〜XPDn5(光ビーム照射方向)が起因している。 FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the scattered light output value in the case of FIG. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the distance X PD between the light receiving element PD and the ink droplet 36, and the vertical axis indicates the scattered light output value V PDTP2 . As shown in FIG. 10, the scattered light output value is different at each nozzle position ( XPDn1 to XPDn5 ) of the head 2 (intensity distribution 1). This is because (1) the scattered light intensity is angularly dependent, and (2) the ejection position of the ink droplet 36 and the X-direction distances XPDn1 to XPDn5 (light beam irradiation direction) to the light receiving element PD. Yes.

まず、(1)の散乱光強度の角度依存性について説明する。光ビームLBが平行な場合、光ビームLBの光強度は場所に依存せずに一定であるが、散乱光Sは光軸Lからの角度θにより散乱光強度が異なる。図11は、光軸Lからの各角度θにおける散乱光Sの強度分布1−1を示す図である。同図において、横軸は、散乱光Sの光軸からの角度θ、縦軸は散乱光強度を示している。同図に示すように、光軸Lに近いところ(θ=0)では散乱光強度が高く、光軸Lから離れるにしたがい、散乱光強度が低くなる強度分布1−1となっていることがわかる。   First, the angle dependency of the scattered light intensity (1) will be described. When the light beam LB is parallel, the light intensity of the light beam LB is constant regardless of the location, but the scattered light intensity of the scattered light S varies depending on the angle θ from the optical axis L. FIG. 11 is a diagram showing the intensity distribution 1-1 of the scattered light S at each angle θ from the optical axis L. In the figure, the horizontal axis indicates the angle θ of the scattered light S from the optical axis, and the vertical axis indicates the scattered light intensity. As shown in the figure, the intensity distribution 1-1 is such that the scattered light intensity is high near the optical axis L (θ = 0) and the scattered light intensity decreases as the distance from the optical axis L increases. Recognize.

次に、(2)のインク滴の吐出位置−受光素子X方向距離について説明する。図12は、各インク滴吐出位置で発生した散乱光Sの受光素子PDの受光面PDmへの入射角度θを示す図である。同図では、説明の簡単のために、受光素子PDに最も近いノズルn5と、最も遠いノズルn1のそれぞれのインク滴吐出位置のみを示している。同図に示すように、各インク滴吐出位置により、受光素子PDの受光面PDmに入射する角度θが異なっている。ノズルn1のインク滴吐出位置から受光面の上側に入る角度をθ1U、ノズルn1のインク滴吐出位置から受光面の下側に入る角度をθ1D、ノズルn5のインク滴吐出位置から受光面の上側に入る角度をθ5U、ノズルn5のインク滴吐出位置から受光面の下側に入る角度をθ5Dとする。受光素子PDに近いインク吐出位置(n5)では、入射角度(θ5=θ5D−θ5U)が広く、反対に、受光素子PDに遠いインク吐出位置(n1)では、入射角度(θ1=θ1D−θ1U)が狭いことがわかる。   Next, (2) the ink droplet ejection position and the light receiving element X direction distance will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating an incident angle θ of the scattered light S generated at each ink droplet ejection position on the light receiving surface PDm of the light receiving element PD. In the drawing, for the sake of simplicity of explanation, only the ink droplet ejection positions of the nozzle n5 closest to the light receiving element PD and the nozzle n1 farthest are shown. As shown in the figure, the angle θ incident on the light receiving surface PDm of the light receiving element PD differs depending on each ink droplet ejection position. The angle from the ink droplet ejection position of nozzle n1 to the upper side of the light receiving surface is θ1U, the angle from the ink droplet ejection position of nozzle n1 to the lower side of the light receiving surface is θ1D, and the angle from the ink droplet ejection position of nozzle n5 to the upper side of the light receiving surface. The entering angle is θ5U, and the angle entering the lower side of the light receiving surface from the ink droplet ejection position of the nozzle n5 is θ5D. At the ink discharge position (n5) close to the light receiving element PD, the incident angle (θ5 = θ5D−θ5U) is wide. Conversely, at the ink discharge position (n1) far from the light receiving element PD, the incident angle (θ1 = θ1D−θ1U). Is narrow.

上記(1)と(2)の条件が重なった結果、図13のような散乱光出力値の強度分布1−1が発生する。これは、例えば、ノズル位置がXPDn5では、入射角度が広いとそれだけ多くの散乱光Sを取り入れることができるが(θ=θ5)、取り入れている散乱光Sの光強度が弱いため、受光素子PDで計測する散乱光出力値は高くならない(面積S=S5)。これに対して、ノズル位置がXPDn1では、入射角度が狭くても(θ=θ1)、取り入れている散乱光Sの光強度が高いため、散乱光出力値は高くなる(面積S=S1)。 As a result of the above conditions (1) and (2) overlapping, an intensity distribution 1-1 of the scattered light output value as shown in FIG. 13 is generated. For example, when the nozzle position is XPDn5 , the scattered light S can be taken in as much as the incident angle is wide (θ = θ5). The scattered light output value measured by the PD does not increase (area S = S5). On the other hand, when the nozzle position is XPDn1 , even if the incident angle is narrow (θ = θ1), the scattered light output value is high (area S = S1) because the light intensity of the scattered light S taken in is high. .

また、上記(1)と(2)に加え、(3)受光素子PDの光軸Lからの高さHPDにより強度分布は変化する。図14は、受光素子PDの光軸Lからの高さHPDを遠ざけたときにおける、各吐出位置からの散乱光Sの受光素子PDの受光面PDmへの入射角度を示している。図15は、受光素子PDの光軸Lからの高さHPDと強度分布の関係を示す図である。 In addition to the above (1) and (2), the intensity distribution is changed by the height H PD from the optical axis L of (3) a light receiving element PD. Figure 14 shows the angle of incidence on the light receiving surface PDm of the light-receiving element PD of the scattered light S from the definitive, the ejection position when alienated height H PD from the optical axis L of the light receiving element PD. Figure 15 is a diagram showing the relationship between the height H PD and intensity distribution of the optical axis L of the light receiving element PD.

図14に示すように、受光素子PDを光軸Lから遠ざけると(受光素子高さHPD→HPD’)入射角度が狭くなる(θ1>θ1’、θ5>θ5’)とともに、散乱光Sの弱い部分が受光面PDmに入射するため、受光素子PDを光軸Lから遠ざけるほど、図15に示すように、散乱光出力値は小さくなる。図15において、光軸Lからの距離は、HPD1<HPD2(強度分布(傾きα))<HPD3<HPD4の順に大きくなっている。 As shown in FIG. 14, when the light receiving element PD is moved away from the optical axis L (light receiving element height H PD → H PD ′), the incident angle becomes narrower (θ1> θ1 ′, θ5> θ5 ′) and the scattered light S As the light receiving element PD is moved away from the optical axis L, the scattered light output value becomes smaller as shown in FIG. In FIG. 15, the distance from the optical axis L increases in the order of H PD1 <H PD2 (intensity distribution (slope α)) <H PD3 <H PD4 .

上記図5および図16〜図18を参照して、ヘッド16の各インク吐出位置で散乱光出力を一定に調整する方法について説明する。まず、上記図5に示すように、発光素子30から発した光をコリメートレンズ32により受光素子PDより後方に焦点STを結ぶようにする。図16は、光ビームLBの焦点を受光素子PDより後方に焦点STを結んだ場合における、インク滴36の吐出位置と受光素子PDまでのX方向距離XPDn1〜XPDn5と光ビーム強度の関係を示す図である。図16に示すように、受光素子PDより後方に焦点STを結んだ場合、光軸L方向にある傾斜をもった光強度分布2(傾きβ)となる。これは、焦点STの位置に近いところでは、光ビームLBの密度が高くなるため、光強度は高くなるためである。他方、コリメートレンズ32側では密度が低いため、光強度は低くなる。 With reference to FIG. 5 and FIGS. 16 to 18 described above, a method of adjusting the scattered light output to be constant at each ink discharge position of the head 16 will be described. First, as shown in FIG. 5, the light emitted from the light emitting element 30 is focused on the rear side ST of the light receiving element PD by the collimator lens 32. FIG. 16 shows the relationship between the ejection position of the ink droplet 36 and the X-direction distances XPDn1 to XPDn5 to the light receiving element PD and the light beam intensity when the focus of the light beam LB is focused behind the light receiving element PD. FIG. As shown in FIG. 16, when the focal point ST is formed behind the light receiving element PD, a light intensity distribution 2 (inclination β) having an inclination in the direction of the optical axis L is obtained. This is because the light intensity increases because the density of the light beam LB increases near the position of the focal point ST. On the other hand, since the density is low on the collimating lens 32 side, the light intensity is low.

上述したように、散乱光Sの角度依存性とインク吐出位置から受光素子PDまでの距離XPDにより、受光素子PDで受光する散乱光出力値に強度分布1(図10参照)がある。この強度分布1は、光ビームLBを集光したことによる強度分布2とは傾斜が反転している。図17は、強度分布1と強度分布2を併せた図であり、強度分布1は、図15の受光素子高さHPD2の場合を示している。図17において、受光素子PDの光軸Lからの高さHPDを、光ビームLBを集光したことによる強度分布2の傾斜β(点線)と相反する傾斜(−β=α)になるように調整する。これにより、実線で示すような、各インク滴吐出位置によらず、ほぼ均一な散乱光出力値を取得することが可能となる。なお、図5で示した例では、受光素子PDの後方に焦点STを結んだ場合としているが、受光素子PDで受光する散乱光出力値の強度分布1と相反する様な、光ビームLBを集光したことによる強度分布2であれば、焦点位置STは受光素子PDの前方、後方、または受光素子PDの近傍でも構わない。 As described above, the distance X PD from the angle dependence of the ink discharge position of the scattered light S to the light receiving element PD, there is intensity distribution 1 (see FIG. 10) in the scattered light output values received by the light receiving element PD. The intensity distribution 1 has an inclination reversed from that of the intensity distribution 2 obtained by condensing the light beam LB. FIG. 17 is a diagram in which the intensity distribution 1 and the intensity distribution 2 are combined, and the intensity distribution 1 shows the case of the light receiving element height HPD2 in FIG. 17, as the height H PD from the optical axis L of the light receiving element PD, to be inclined beta (dotted line) and opposite slope of the intensity distribution 2 due to the light beam LB focused (-beta = alpha) Adjust to. This makes it possible to acquire a substantially uniform scattered light output value regardless of each ink droplet ejection position, as indicated by a solid line. In the example shown in FIG. 5, the focal point ST is formed behind the light receiving element PD. As long as the intensity distribution 2 is obtained by focusing, the focal position ST may be in front of, behind the light receiving element PD, or in the vicinity of the light receiving element PD.

図18は、ヘッド16の各インク吐出位置で散乱光出力を一定にする調整方法の処理手順を説明するためのフローである。実機や検査機に吐出不良検出装置20を組み込む際には、機械的な制約上、ヘッド16(インク滴吐出位置)と光学系の配置位置はおおよそ決定されてしまう。そこで、まず、インク吐出位置−受光素子距離XPDを決定する(ステップS1)。これにより、図13に示すような受光素子PDの受光面PDmに入射する散乱光の強度分布1の傾斜αを把握することができる。   FIG. 18 is a flowchart for explaining the processing procedure of the adjustment method for making the scattered light output constant at each ink ejection position of the head 16. When the ejection failure detection device 20 is incorporated into an actual machine or an inspection machine, the arrangement position of the head 16 (ink droplet ejection position) and the optical system is roughly determined due to mechanical limitations. Therefore, first, the ink ejection position-light receiving element distance XPD is determined (step S1). Thereby, the inclination α of the intensity distribution 1 of the scattered light incident on the light receiving surface PDm of the light receiving element PD as shown in FIG. 13 can be grasped.

次に、上記強度分布1と相反する傾斜(−α=β)の強度分布2に近くなるような焦点STの位置を決定し、発光素子30とコリメートレンズ32間の距離を固定する(ステップS2)。これにより、機器の継続的な使用や振動による位置ズレを防ぐことができる。発光素子30とコリメートレンズ32間の距離を固定するのは、コリメートレンズ32の数μmのズレにより焦点STの位置が大きくずれてしまい、結果として強度分布が当初のものから崩れてしまうためである。コリメートレンズ32の性能にもよるが、約10μmの位置ズレで、焦点距離は約10mmのズレが発生してしまう。発光素子30とコリメートレンズ32間の距離を固定する以外にも、距離を調整できる機構を設けることにしてもよいが、位置精度が良く、経時変化に強いものが望ましい。   Next, the position of the focal point ST is determined so as to be close to the intensity distribution 2 having an inclination (−α = β) opposite to the intensity distribution 1, and the distance between the light emitting element 30 and the collimating lens 32 is fixed (step S2). ). Thereby, the position shift | offset | difference by continuous use and vibration of an apparatus can be prevented. The reason why the distance between the light emitting element 30 and the collimating lens 32 is fixed is that the position of the focal point ST is greatly displaced due to a deviation of several μm of the collimating lens 32, and as a result, the intensity distribution collapses from the initial one. . Although it depends on the performance of the collimating lens 32, a positional deviation of about 10 μm causes a deviation of the focal length of about 10 mm. In addition to fixing the distance between the light emitting element 30 and the collimating lens 32, a mechanism capable of adjusting the distance may be provided. However, it is desirable that the position accuracy is good and that it is resistant to changes with time.

コリメートレンズ32の固定方法としては、メカ的にネジ締めする方法や接着剤を使用する方法などを使用することができる。コリメートレンズ32を固定する際にはズレが発生してしまう。そこで、最終的には受光素子PDを光軸Lから離す方向に移動させ(受光素子高さHPD調節)、各インク滴吐出位置での散乱光出力値を調整する(ステップS3)。調整する方法としては、例えば、ヘッド16の両端のノズル(図9のn1とn5)からインク滴36を交互に吐出させ、それぞれの出力が同一になるように受光素子PDを移動させる。 As a method of fixing the collimating lens 32, a method of mechanically screwing or a method of using an adhesive can be used. When the collimating lens 32 is fixed, a deviation occurs. Therefore, finally, the light receiving element PD is moved away from the optical axis L (light receiving element height HPD adjustment), and the scattered light output value at each ink droplet ejection position is adjusted (step S3). As an adjustment method, for example, ink droplets 36 are alternately ejected from the nozzles (n1 and n5 in FIG. 9) at both ends of the head 16, and the light receiving element PD is moved so that the respective outputs are the same.

ここまでで、各インク滴吐出位置での散乱光出力値はほぼ均一化できることとなるが、所定の出力を得ることができていない可能性がある。欠損や曲がり判定では、図8に示したように、得られる散乱光出力値の値に対し、任意の閾値VSHとの比較により、欠損や曲がりを検出している。 Up to this point, the scattered light output value at each ink droplet ejection position can be substantially uniform, but there is a possibility that a predetermined output cannot be obtained. In the defect / bent determination, as shown in FIG. 8, the defect / bent is detected by comparing the obtained scattered light output value with an arbitrary threshold value V SH .

そこで、閾値VSHに対し、適切な散乱光出力値が得られるように発光素子30の光出力を調整する(ステップS4)。光ビームLBの光出力を調整する方法としては、散乱光出力値が目標値となるように、発光素子30への駆動電流の値を増加/減少させる方法がある。また、受光素子PDで得られる散乱光出力値の値をフィードバックさせ、駆動電流を自動的に調整するような方法を使用してもよい。 Therefore, the light output of the light emitting element 30 is adjusted so that an appropriate scattered light output value is obtained with respect to the threshold value V SH (step S4). As a method of adjusting the light output of the light beam LB, there is a method of increasing / decreasing the value of the drive current to the light emitting element 30 so that the scattered light output value becomes a target value. Further, a method of feeding back the scattered light output value obtained by the light receiving element PD and automatically adjusting the drive current may be used.

このように、発光素子30の光出力を調整することにより、強度分布の傾斜を変化させずにインク滴吐出位置での光ビームLBの強度分布が変化させることができる。これにより、散乱光Sの光強度を調整することができ、結果として、受光素子PDで得られる散乱光出力値を最適値にすることができ、欠損や曲がり判定を容易に行うことが可能となる。   In this way, by adjusting the light output of the light emitting element 30, the intensity distribution of the light beam LB at the ink droplet ejection position can be changed without changing the slope of the intensity distribution. As a result, the light intensity of the scattered light S can be adjusted, and as a result, the scattered light output value obtained by the light receiving element PD can be set to an optimum value, and it is possible to easily determine a defect or a bend. Become.

一度、光学系を設定すると、各ノズルn1〜n5の吐出毎に光学系の調整をせずに、ほぼ一定の散乱光出力値を得ることができる。ほぼ一定の散乱光出力値とすることにより、良/不良判定部104で用いる閾値を統一することができ、良/不良判定部104のプログラムを簡略化することが可能となる。また、散乱光出力値をデータ処理により均一化する方法では、必要な情報が削られてしまう可能性があるので、本実施の形態のように、光学的およびメカ的構成で散乱光出力値をほぼ均一化する方法の方が優れている。   Once the optical system is set, a substantially constant scattered light output value can be obtained without adjusting the optical system for each ejection of the nozzles n1 to n5. By setting the output value of the scattered light to be almost constant, it is possible to unify the threshold values used in the good / bad determination unit 104, and to simplify the program of the good / bad determination unit 104. Further, in the method of uniforming the scattered light output value by data processing, there is a possibility that necessary information may be deleted. Therefore, as in this embodiment, the scattered light output value is set with an optical and mechanical configuration. The method of making it almost uniform is superior.

図19は、上記図15は、上記図4に示す液吐出不良判定装置の発光素子高さ調整処理および発光素子出力調整処理を説明するためのフローの一例を示す図である。なお、光軸Lとヘッドノズル列は平行に配置されているものとする。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a flow for explaining the light emitting element height adjustment process and the light emitting element output adjustment process of the liquid ejection failure determination apparatus shown in FIG. It is assumed that the optical axis L and the head nozzle row are arranged in parallel.

同図において、まず、発光制御部120は、発光素子30を駆動して、発光素子30からの光ビームの照射を開始させる(ステップS11)。ヘッド制御部16は、ノズルn1からインク滴を吐出させる(ステップS12)。受光ユニット103は、その散乱光出力値VPDn1を測定して、移動制御部105は、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1としてメモリに記録する(ステップS13)。 In the figure, first, the light emission control unit 120 drives the light emitting element 30 to start the irradiation of the light beam from the light emitting element 30 (step S11). The head controller 16 causes ink droplets to be ejected from the nozzle n1 (step S12). The light receiving unit 103 measures the scattered light output value VPDn1 , and the movement control unit 105 records it in the memory as the scattered light output value VPDn1 of the nozzle n1 (step S13).

次に、発光制御部120は、ノズルn5からインク滴を吐出させる(ステップS14)。受光ユニット103は、その散乱光出力値VPDn5を測定して、移動制御部105は、ノズルn1の散乱光出力値VPDn5として記録する(ステップS15)。移動制御部105は、ノズルn1の散乱光出力値Vn1=ノズルn5の散乱光出力値VPDn5であるか否かを判断する(ステップS16)。 Next, the light emission control unit 120 ejects ink droplets from the nozzle n5 (step S14). The light receiving unit 103 measures the scattered light output value VPDn5 , and the movement control unit 105 records it as the scattered light output value VPDn5 of the nozzle n1 (step S15). The movement control unit 105 determines whether or not the scattered light output value Vn1 of the nozzle n1 = the scattered light output value VPDn5 of the nozzle n5 (step S16).

ノズルn1の散乱光出力値VPDn1=ノズルn5の散乱光出力値VPDn5でない場合には(ステップS16の「No」)、VPDn1>VPDn5の場合は、移動制御部105は、移動部106を制御して、所定量、受光素子PDを光軸Lに近づける一方、VPDm1<VPDm5の場合は、移動制御部105は、移動部106を制御して、所定量、受光素子PDを光軸Lから遠ざける(ステップS17)。この後、ステップS12に戻り、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1=ノズルn5の散乱光出力値VPDn5となるまで(ステップS16の「Yes」)、ステップS12〜S17の処理を繰り返し実行する。 When the scattered light output value V PDn1 of the nozzle n1 is not equal to the scattered light output value V PDn5 of the nozzle n5 (“No” in step S16), when V PDn1 > V PDn5 , the movement control unit 105 moves the moving unit 106. Is controlled to move the light receiving element PD closer to the optical axis L by a predetermined amount. When V PDm1 <V PDm5 , the movement control unit 105 controls the moving unit 106 to move the light receiving element PD by a predetermined amount. Move away from the axis L (step S17). Thereafter, the flow returns to step S12, until the scattered light output value V PDn5 of the scattered light output value V PDN1 = nozzle n5 nozzles n1 (in step S16 "Yes"), repeatedly executes the processing of step S12 to S17.

他方、ノズル1の散乱光出力値VPDn1=散乱光出力値VPDn5の場合は(ステップS16の「Yes」)、発光制御部120は、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5が目標値VTARGETであるか否かを判断する(ステップS18)。ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5が目標値VTARGETでない場合には(ステップS18の「No」)、発光制御部120は、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5>目標値VTARGETの場合は、発光素子30の出力を下げ、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5<目標値VTARGETの場合は発光素子30の出力を上げる(ステップS19)。この後、ステップS12に戻り、ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5=目標値VTARGETとなるまで(ステップS18の「Yes」)、ステップS12〜S19の処理を繰り返し実行する。 On the other hand, in the case of the scattered light output value V PDN1 = scattered light output value V PDn5 the nozzle 1 ( "Yes" in step S16), and the light emission control unit 120, the scattering of the scattered light output value V PDN1 or nozzle n5 nozzles n1 It is determined whether or not the optical output value V PDn5 is the target value V TARGET (step S18). If the scattered light output value V PDn5 of the scattered light output value V PDN1 or nozzle n5 nozzles n1 is not the target value V TARGET is ( "No" in step S18), and the light emission control unit 120, the scattered light output value of the nozzle n1 When VPDn1 or the scattered light output value V PDn5 of the nozzle n5> target value V TARGET , the output of the light emitting element 30 is lowered and the scattered light output value VPDn1 of the nozzle n1 or the scattered light output value V PDn5 of the nozzle n5 <target value V In the case of TARGET , the output of the light emitting element 30 is increased (step S19). Thereafter, the flow returns to step S12, until the scattered light output value V PDn5 = target value V TARGET of the scattered light output value V PDN1 or nozzle n5 nozzles n1 (in step S18 "Yes"), the process of step S12~S19 Repeatedly.

ノズルn1の散乱光出力値VPDn1またはノズルn5の散乱光出力値VPDn5=目標値VTARGETとなった場合は(ステップS18の「Yes」)、発光素子30からの光ビームの照射を停止する。 When it becomes a scattered light output value V PDn5 = target value V TARGET of the scattered light output value V PDN1 or nozzle n5 nozzles n1 to stop irradiation of ( "Yes" in step S18), and the light beam from the light emitting element 30 .

以上説明したように、本実施の形態によれば、光ビームLBの光軸Lから受光素子PDまでの高さHPDを調整する第1の調整手段(移動制御部105,移動部106)と、発光素子30から照射される光ビームLBの光量を調整する第2の調整手段(発光制御部120)と、を備えているので、液吐出不良検出装置の出力調整を低コストな構成(調整部を最小限とした構成)でかつ容易に行うことが可能となる。付言すると、各ノズルn1〜n5の吐出毎に光学系の調整をせずに、出力調整を行うことが可能となる。ほぼ一定の散乱光出力値を得ることが可能となる。 As described above, according to this embodiment, the first adjustment means (movement control unit 105, the moving portion 106) to adjust the height H PD to the light receiving element PD from the optical axis L of the light beam LB and And a second adjustment means (light emission control unit 120) for adjusting the light quantity of the light beam LB emitted from the light emitting element 30, so that the output adjustment of the liquid ejection defect detection device can be performed at a low cost (adjustment). (A configuration with a minimum number of sections) and can be easily performed. In addition, output adjustment can be performed without adjusting the optical system for each ejection of the nozzles n1 to n5. An almost constant scattered light output value can be obtained.

また、光軸Lから受光素子PDまでの高さHPDを調整した後に、光ビームLBの光量を調整する順番としたので、調整時間を短縮するが可能となる。 Further, from the optical axis L to the light receiving element PD height H PD after adjusting, since the order of adjusting the light quantity of the light beam LB, is possible but shorten the adjustment time.

また、光軸Lから受光素子PDまでの高さHPDの調整は、予め決定した焦点STの位置による光ビームLBの照射方向の強度分布と相反する傾きとなる受光感度の位置としたので、各ノズルn1〜n5の吐出毎に光学系の調整をせずに、ほぼ一定の散乱光出力値を得ることが可能となる。 The adjustment of the height H PD from the optical axis L to the light receiving element PD, since the position of the light receiving sensitivity intensity distribution of the irradiation direction of the light beam LB by the position of the pre-determined focal ST and the opposite slope, It is possible to obtain a substantially constant scattered light output value without adjusting the optical system for each ejection of the nozzles n1 to n5.

また、本実施の形態の液吐出不良検出装置をインクジェット記録装置に搭載することとしたので、吐出不良検知の判断が可能で、印字性能が安定した低コストなインクジェット記録装置を実現することが可能となる。   In addition, since the liquid discharge defect detection device of the present embodiment is mounted on the ink jet recording apparatus, it is possible to determine discharge defect detection and to realize a low cost ink jet recording apparatus with stable printing performance. It becomes.

[変形例]
ここまでは、一度光学系を決定すれば、各ノズルn1〜n5の吐出毎に光学系の調整をせずに、ほぼ一定の出力が得られる方法を示してきたが、構造は複雑になるが、インク滴Bの吐出位置により、光軸Lから受光素子PDの受光面PDmまでの高さHPDや光ビームLBの出力を自動調整させる方法を使用することにしてもよい。また、位置精度は厳しくなるが、発光素子30とコリメートレンズ32の距離や光ビームLBの出力を自動調整する方法を使用することにしてもよい。
[Modification]
Up to this point, a method has been shown in which once the optical system is determined, an almost constant output can be obtained without adjusting the optical system for each ejection of the nozzles n1 to n5, but the structure is complicated. Depending on the ejection position of the ink droplet B, a method of automatically adjusting the height HPD from the optical axis L to the light receiving surface PDm of the light receiving element PD and the output of the light beam LB may be used. Further, although the positional accuracy becomes severe, a method of automatically adjusting the distance between the light emitting element 30 and the collimating lens 32 and the output of the light beam LB may be used.

図20は、変形例を示す図である。構造が大きくなるが、図20に示すように、光ビームLBを略平行光にし、受光素子PDから離れたところ(受光面PDmへの散乱光Sの入射角度分布の変化が少ないところ)にインク吐出場所(ヘッド16)を配置する構成としてもよい。これにより、ヘッド16内のインク滴吐出位置XPD1‘〜XPD5‘によらずに均一な散乱光出力値を得ることができる。この場合、受光素子PDからインク滴Sまでの距離XPDn5‘が長いと、上記図9で説明したように、散乱光Sの受光面PDmへの入射角度θが小さくなるため、受光素子PDで得られる散乱光出力値も小さくなってしまうが、受光面PDmを光軸Lに近いところにもってくることにより、散乱光Sの強いところを受光面PDmへ入射できるため、散乱光出力値を大きくすることができる。 FIG. 20 is a diagram illustrating a modification. Although the structure is large, as shown in FIG. 20, the light beam LB is made substantially parallel light, and the ink is separated from the light receiving element PD (where the change in the incident angle distribution of the scattered light S on the light receiving surface PDm is small). It is good also as a structure which arrange | positions a discharge location (head 16). This makes it possible to obtain a uniform scattered light output value irrespective of the ink droplet ejection position X PD1 '~X PD5' in the head 16. In this case, if the distance XPDn5 ′ from the light receiving element PD to the ink droplet S is long, the incident angle θ of the scattered light S to the light receiving surface PDm becomes small as described above with reference to FIG. Although the scattered light output value is also reduced, by bringing the light receiving surface PDm close to the optical axis L, a portion where the scattered light S is strong can be incident on the light receiving surface PDm, and thus the scattered light output value is increased. be able to.

1 インクジェットプリンタ
16 ヘッド
30 発光素子
31 光ビーム
101 吐出制御部
103 受光ユニット
104 良/不良判定部
105 移動制御部
106 移動部
111 I/V変換部
112 1段目増幅部
113 ハイパスフィルタ
114 2段目増幅部
120 発光制御部
PD 受光素子
PDm 受光面
LB 光ビーム
L 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer 16 Head 30 Light emitting element 31 Light beam 101 Discharge control part 103 Light receiving unit 104 Good / defective judgment part 105 Movement control part 106 Moving part 111 I / V conversion part 112 First stage amplification part 113 High pass filter 114 Second stage Amplifier 120 Light emission controller PD Light receiving element PDm Light receiving surface LB Light beam L Optical axis

Claims (3)

発光素子が照射する光ビームに、ヘッドに設けられる各ノズルから吐出される液滴が衝突した後の光を受光する受光素子と、
前記受光素子による受光結果に基づいて液滴の吐出不良を検出する判定部と、を備え、
前記光ビームは所定の焦点位置を有するように集光され、
前記受光素子は、
前記光ビームが前記焦点位置を有するように集光することにより生じる、前記光ビームの光軸方向の光強度分布と、前記光ビームの焦点位置を無限遠とした場合に前記受光素子で受光される光の強度の、前記光ビームと衝突する液滴を吐出するノズルの位置に応じた分布を反転した分布とが略同一となる高さに設定されていること
を特徴とする液吐出不良検出装置。
A light receiving element that receives light after a liquid droplet ejected from each nozzle provided in the head collides with a light beam emitted by the light emitting element;
A determination unit that detects an ejection failure of a droplet based on a light reception result by the light receiving element,
The light beam is focused to have a predetermined focal position;
The light receiving element is
The light receiving element receives the light intensity distribution in the optical axis direction of the light beam, which is generated by condensing the light beam so as to have the focal position, and when the focal position of the light beam is set to infinity. The liquid discharge defect detection is characterized in that the distribution of the intensity of the light is approximately the same as the distribution obtained by inverting the distribution according to the position of the nozzle that discharges the droplet colliding with the light beam. apparatus.
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。   An ink jet recording apparatus comprising the liquid discharge defect detecting device according to claim 1. 発光素子が照射する光ビームに、ヘッドに設けられる各ノズルから吐出される液滴が衝突した後の光を受光する受光素子と、前記受光素子による受光結果に基づいて液滴の吐出不良を検出する判定部と、を備える液吐出不良検出装置の調整方法であって、
前記光ビームを所定の焦点位置を有するように集光する工程と、
前記受光素子を、前記光ビームが前記焦点位置を有するように集光することにより生じる、前記光ビームの光軸方向の光強度分布と、前記光ビームの焦点位置を無限遠とした場合に前記受光素子で受光される光の強度の、前記光ビームと衝突する液滴を吐出するノズルの位置に応じた分布を反転した分布とが略同一となる高さに調整する工程と、
を含むことを特徴とする液吐出不良検出装置の調整方法。
A light receiving element that receives light after a liquid droplet ejected from each nozzle provided in the head collides with the light beam emitted from the light emitting element, and detects a liquid droplet ejection failure based on the light reception result of the light receiving element. An adjustment method for a liquid ejection defect detection device comprising:
Condensing the light beam to have a predetermined focal position;
When the light receiving element is focused so that the light beam has the focal position, the light intensity distribution in the optical axis direction of the light beam and the focal position of the light beam are set to infinity. Adjusting the height of the light received by the light receiving element to a height that is substantially the same as the distribution obtained by inverting the distribution according to the position of the nozzle that ejects the droplet colliding with the light beam ;
The adjustment method of the liquid discharge defect detection apparatus characterized by including this.
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