JP6519587B2 - 液滴吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

この発明は、液滴吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置に関する。

従来、ノズル開口部から吐出される液滴（インク）を検出して正常に液滴が吐出されているか否かを判別する機構が設けられたインクジェット記録装置がある。多数のノズル開口部が設けられたインクジェット記録装置で速やかに液滴の吐出不良を検出し、補間処理などの対応を行うことで、形成される画像の劣化を抑えることが出来る。

このような液滴の吐出不良検出方法の一つとして、液滴の吐出方向に対して側方から光を照射して、飛翔する液滴を挟んで反対側で当該照射光を検出し、この検出される光量が液滴によって反射、吸収又は散乱されることで低下するか否かを判定する方法がある。この方法では、各ノズル開口部からのインク滴をそれぞれ直接検出するので、確実にインク吐出に係る異常の有無を検査することが出来る。

近年、インクジェット記録装置の高精度化、出力の高速化に伴い、ノズル開口部が複数配列されたインクジェットヘッドを更に複数個並列に設けて、より多くのノズル開口部から一度にインクを吐出可能とする技術が用いられている。このように複数のインクジェットヘッドが配列される場合、記録媒体に対向する面内でその搬送方向に対して垂直な幅方向にノズル開口部の配列の隙間が生じるのを防止するため、２つのインクジェットヘッドにおけるノズル開口部の配列が幅方向に部分的に重なるように配置される。従って、この範囲では、ノズル開口部の配置密度が他の部分の倍になる。

各ノズル開口部からインクを順番に吐出させて当該インクの液滴を検出する場合、当該液滴に対して光を照射する発光部と、当該照射した光を検出する検出部とをインク吐出対象のノズル開口部の位置に合わせて移動させていく。このとき、上述のようなノズル開口部の形成密度が異なる部分が存在すると、この部分だけ発光部及び検出部の移動速度や移動方向を変化させなければならなくなるという問題が生じる。特許文献１には、このような重複部分については、実際に画像形成に用いられているノズル開口部のみに対して選択的に吐出不良検査が行われるように設定することで、当該部分における検査対象のノズル開口部の配置密度を変化させない技術が開示されている。

特開２０１２−６６４１６号公報

しかしながら、ノズル開口部からの液滴の吐出不良が生じた場合に速やかに対応するためには、上述の重複部分についても全てのノズル開口部からの液滴の吐出不良を検査しておくことが望ましい。そして、この場合には、やはり、従来の技術では、当該部分において液滴の検出に係る機構の移動パターンを変化させなければならず、従って、液滴の吐出タイミング制御と検査に係る動作制御とが複雑になるという課題がある。

この発明の目的は、容易な制御で確実且つ効率良く液滴の吐出不良の検査を行うことが出来る液滴吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
液滴をそれぞれ吐出する複数のノズルが設けられた吐出ブロックを複数有し、前記複数のノズルの開口部が、当該複数の開口部から液滴の被吐出媒体に対してそれぞれ吐出される液滴のうち、前記被吐出媒体の搬送方向に垂直な幅方向に隣接する液滴間の距離の前記幅方向成分が一定幅となるように設けられ、前記複数の吐出ブロックが、一の吐出ブロックの前記複数の開口部のうち一部が他の吐出ブロックの前記複数の開口部のうち少なくとも一部と互いに前記幅方向に重複する重複部分を含むように配置された液滴吐出部の液滴吐出不良を検出する液滴吐出不良検出装置であって、
検出対象の開口部から吐出される前記液滴の飛翔経路を横切る向きに光を出射する発光部、及び前記発光部に対して前記飛翔経路を挟んだ位置で前記出射された光を検知する受光部、を有し、当該受光部による検知光量により液滴を検出する検出部と、
前記複数の開口部からの液滴の飛翔経路に各々対応した検出位置に前記検出部を移動させる検出移動部と、
前記検出部による検知光量に基づいて前記液滴吐出不良の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記検出部は、複数設けられて、前記重複部分を成す前記吐出ブロックごとにそれぞれ異なる前記検出部で前記液滴を検出し、
前記検出移動部は、前記複数の検出部に対して共通に設けられ、前記複数の検出部の何れもが液滴の検出を行わない区間では、前記液滴の検出を行う区間よりも移動速度を上昇させる
ことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出不良検出装置において、
前記複数の検出部は、それぞれ異なる前記吐出ブロックに係る前記開口部からの液滴を検出することを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出不良検出装置において、
前記複数の検出部は、前記吐出ブロックをそれぞれ前記幅方向に複数の領域に分割して、当該分割された領域における前記開口部からの液滴を並列に検出することを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の液滴吐出不良検出装置において、
前記吐出ブロックは、異なる吐出ヘッドとして別個に形成されていることを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４の何れか一項に記載の液滴吐出不良検出装置と、
前記液滴吐出部と、
前記液滴吐出不良検出装置及び前記液滴吐出部の動作を制御する制御部と、
前記被吐出媒体を前記搬送方向に搬送する搬送部と、
を備え、
前記液滴は、インクであり、吐出された当該インクにより前記被吐出媒体上に画像を形成する
ことを特徴とするインクジェット記録装置である。

本発明に従うと、容易な制御で確実且つ効率良く液滴の吐出不良の検査を行うことが出来るという効果がある。

本発明の実施形態のインクジェット記録装置を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の内部構成を示すブロック図である。 インク吐出不良の検出手順について説明する図である。 インク吐出不良の検出手順について説明する図である。 インク吐出不良の検出手順について説明する図である。 インク吐出不良の検出手順について説明する図である。 第２実施形態のインクジェット記録装置におけるインク吐出不良の検出手順について説明する図である。 第２実施形態のインクジェット記録装置におけるインク吐出不良の検出手順について説明する図である。 第２実施形態のインクジェット記録装置におけるインク吐出不良の検出手順について説明する図である。 第２実施形態のインクジェット記録装置におけるインク吐出不良の検出手順について説明する図である。 第３実施形態のインクジェット記録装置における吐出ヘッド及び検査部の配置について説明する図である。 第４実施形態のインクジェット記録装置の検査部について説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の液滴吐出不良検出装置である検査部３０を有するインクジェット記録装置１の斜視図である。

このインクジェット記録装置１は、搬送部１０と、画像形成部２０（液滴吐出部）と、検査部３０と、制御部４０（図２参照）などを備える。

搬送部１０は、図示略のモーターなどを有し、搬送面を画像形成部２０に対して所定の方向（搬送方向）に相対的に移動させることで、搬送面上に載置された記録媒体Ｐ（液滴の被吐出媒体）を当該搬送方向に移動させる。

画像形成部２０は、搬送方向に垂直な幅方向に記録媒体Ｐの幅に亘って設けられている。画像形成部２０は、複数のノズルがそれぞれ設けられた複数の吐出ヘッド２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ（吐出ブロック）を有する。これらの吐出ヘッド２１ａ〜２１ｆは、千鳥格子状に配置されて、それぞれ、記録媒体Ｐと対向する面に設けられた複数のノズル開口部（開口部）からインク（液滴）を吐出することで、記録媒体Ｐ上に画像を形成する。ここでは、画像形成部２０は、画像の形成の間、固定されて用いられる。
幅方向の解像度は、ノズル開口部が設けられた間隔（ノズルピッチ）により定められ、ここでは、各吐出ヘッドにおいてノズル開口部は、例えば、幅方向に約８５μｍの一定幅（３００ｄｐｉに相当）で配列されている。一方、搬送方向の解像度は、搬送部１０による搬送速度と各ノズル開口部からのインク吐出周波数との比によって定まる。なお、ノズル開口部は、吐出ヘッドにおいて搬送方向に異なる位置に設けられていても、インクの吐出タイミングを調整すれば良いので、解像度には影響しない。
この画像形成部２０では、一部のノズルが内部で詰まったりノズル開口部が汚れなどで覆われたりすることにより、正常にインクが吐出されなくなってインク吐出不良（液滴吐出不良）が生じる場合がある。

検査部３０は、発光部３１ａ、３１ｂと、受光部３２ａ、３２ｂと、移動ユニット３３と、移動ベルト３４と、ローラー３５ａ、３５ｂと、モーター３６と、リニアエンコーダー３７などを備える。

発光部３１ａ、３１ｂは、それぞれ光軸Ｌ１、Ｌ２方向に光（ここでは、可視光線）を出力する。受光部３２ａ、３２ｂは、発光部３１ａ、３１ｂから出力された光を検出する。即ち、発光部３１ａと受光部３２ａにより一つの検出ユニット３０１（検出部）が形成され、発光部３１ｂと受光部３２ｂとによりもう一つの検出ユニット３０２が形成される。
発光部３１ａ、３１ｂから出力される光は、指向性を有し、間に遮光物、即ち、インク液滴がない状態では、出力された光の大部分がそれぞれ対応する受光部３２ａ、３２ｂで検出され、また、他方の受光部には入射しないことが好ましい。一方、受光部３２ａ、３２ｂは、検出対象のインク液滴が受光面積内に入った場合の減光量が全入射光量に対して検出可能な割合以上となる範囲で狭く、且つ、検査部３０の取り付け精度やモーター３６の回転動作精度に係る位置ずれが生じた場合にインク液滴の位置が受光面積から外れない範囲で広くなるように定められる。具体的には、インク液滴のサイズ（幅）やノズル開口部の間隔ｄ（ノズルピッチ）が上述のように数十〜百μｍ程度であるのに対して、数倍〜百倍程度の範囲で定められる。

移動ユニット３３は、板状部材であり、板面上に発光部３１ａ、３１ｂ及び受光部３２ａ、３２ｂを固定している。移動ユニット３３は、一端が移動ベルト３４に固定されている。

移動ベルト３４は、輪状になっており、内周面に設けられたローラー３５ａ、３５ｂにより回転駆動される。移動ベルト３４は、画像形成部２０に対して固定されており、回転動作に伴って移動ユニット３３を画像形成部２０と搬送面との間で幅方向に移動させる。

モーター３６は、ローラー３５ａを回転動作させる。モーター３６の回転速度は、制御部４０（図２参照）からの制御信号に基づいて適宜変更可能となっている。
これらの移動ユニット３３、移動ベルト３４、ローラー３５ａ、３５ｂ及びモーター３６により検出移動部が構成される。

リニアエンコーダー３７は、移動ユニット３３の移動を示す信号を出力する。リニアエンコーダー３７としては、特には限られないが、例えば、光学式センサーにより目盛を読み取る形式のものが用いられる。また、移動ユニット３３の移動を検出するものとしては、リニアエンコーダー３７に限られず、例えば、モーター３６によるローラー３５ａの回転角度を検出するエンコーダーであっても良い。

図２は、本実施形態のインクジェット記録装置１の内部構成を示すブロック図である。

このインクジェット記録装置１は、制御部４０（判定部）と、搬送駆動部４１と、ヘッド駆動部４２と、通信部４３と、記憶部４４と、操作表示部４５と、検出駆動部４６と、検出部移動駆動部４７と、検出部位置計測部４８と、バス４９などを備える。

制御部４０は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。また、ＣＰＵ４０１は、検出ユニット３０１、３０２により検出されたインク液滴と、ヘッド駆動部によりインクが吐出されたノズル開口部とに基づいて、当該ノズル開口部からのインク吐出不良に係る判定を行う。

制御部４０は、ＣＰＵ４０１（Central Processing Unit）、ＲＯＭ４０２（Read Only
Memory）及びＲＡＭ４０３（Random Access Memory）などを備える。ＣＰＵ４０１は、各種演算処理を行って各種制御に係る処理を実行する。ＲＯＭ４０２には、各種制御に係る制御プログラムが格納されて保存されている。ＲＯＭ４０２としては、マスクＲＯＭや読み書き可能な不揮発性メモリーが用いられる。

ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データや各種設定を記憶する。ＲＡＭ４０３としては、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの各種揮発性メモリーが用いられる。

ヘッド駆動部４２は、画像形成部２０の各吐出ヘッド２１ａ〜２１ｆを駆動するための制御信号を出力し、適切なタイミングで各ノズル開口部からインクを吐出させる。これらの制御信号は、各吐出ヘッド２１ａ〜２１ｆに対して並列に出力される。また、この制御信号は、搬送部１０による記録媒体Ｐの搬送速度（位置）を計測する図示略のエンコーダーに同期して出力される。

通信部４３は、外部のコンピューター端末やプリントサーバーなどから画像形成データやプリントジョブを取得し、また、画像形成に係るステータス信号を出力する。

記憶部４４は、通信部４３を介して取得された画像形成データ及びその処理データなどを記憶する。また、記憶部４４は、画像形成に係る各種実行プログラムを記憶しても良い。この記憶部４４としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＲＡＭなどが併用されても良い。

操作表示部４５は、ユーザーの入力操作受付画面やステータス情報を表示すると共に、ユーザーの入力操作を受け付けて、操作信号を制御部４０に出力する。操作表示部４５としては、例えば、タッチセンサーが設けられた液晶画面及びそのドライバーが用いられる。或いは、表示部としては、有機ＥＬディスプレイなどの他の表示方式に係る表示画面が用いられても良く、また、ステータス表示用のＬＥＤランプなどが併用されても良い。また、操作部としては、タッチパネルに代えて又は加えて押しボタンスイッチや回転スイッチなどが設けられていても良い。

検出駆動部４６は、検査部３０を適切なタイミングで動作させる。検出駆動部４６は、検査対象のノズル開口部からインクが吐出されるタイミングで発光部３１ａ、３１ｂを動作させて発光させると共に、受光部３２ａ、３２ｂを動作させて所定時間内の光量を検出し、当該光量に対応する強度信号を取得する。インクの吐出タイミングと同期させるために、検出駆動部４６は、制御部４０とは別個の検出制御部を有していても良い。また、検出駆動部４６は、受光部３２ａ、３２ｂの強度信号を一時的に保存するＲＡＭをＲＡＭ４０３とは別個に有し、また、このＲＡＭは、受光部３２ａ、３２ｂに対して各々独立に強度信号が入力されるように並列に構成することが出来る。

検出部移動駆動部４７は、モーター３６を動作させて移動ユニット３３を幅方向に移動させる。検出部移動駆動部４７は、ノズル開口部のインク吐出不良を検出する際に、制御部４０によりインクが吐出されるノズル開口部に対応する位置（検出位置）に発光部３１ａ、３１ｂ及び受光部３２ａ、３２ｂが移動するように移動ユニット３３を移動させる。

検出部位置計測部４８は、リニアエンコーダー３７から出力された移動信号に基づいて移動ユニット３３の初期位置（ホームポジション）からの移動距離を計測し、初期位置に対する相対位置を算出する。

バス４９は、制御部４０と他の構成との間で信号の送受信を行うための経路である。

次に、ノズル開口部からのインク吐出不良の検出動作について説明する。
図３Ａ〜図３Ｄは、インク吐出不良の検出手順について説明する図である。
これらの図では、それぞれ、画像形成部２０の吐出ヘッド２１ａ〜２１ｄと検査部３０の検出ユニット３０１及び移動ユニット３３とを搬送部１０の搬送面に相対する側から見た平面図において、吐出ヘッド２１ａ〜２１ｄのノズル開口部の位置を模式的に示している。

ここで、図３Ａに示すように、複数の吐出ヘッド、例えば、吐出ヘッド２１ａ、２１ｂは、一部が互いに幅方向に重複するように配置されている。このように部分的に重複した部分（重複部分）のノズル開口部から吐出されるインクの量を適宜制御、又は、不要な部分を不使用とすることで、異なる吐出ヘッド間相対位置関係が微妙にずれて取り付けられている場合などに画像に隙間が生じたり、濃淡差が生じたりするのを防いでいる。記録媒体Ｐに対して画像形成が行われる場合には、移動ユニット３３が吐出ヘッド２１ａ〜２１ｆと搬送部１０の搬送面（記録媒体Ｐ）との間に入らないように吐出ヘッド２１ａ〜２１ｆから外れた位置に配置される。

次に、各ノズル開口部からのインク吐出不良の検出を開始する場合には、図３Ｂに示すように、リニアエンコーダー３７の計測に係る信号に基づいて移動ユニット３３が吐出ヘッド２１ａと対向する位置に移動される。ここで、発光部３１ａ、３１ｂ及び受光部３２ａ、３２ｂは、発光部３１ａから出力されて受光部３２ａに検出される光の光軸Ｌ１が吐出ヘッド２１ａの先頭（図３Ａ〜図３Ｄでそれぞれ左端）のノズル開口部２１１ａからのインク飛翔経路を横切るように配置されたときに、発光部３１ｂから出力されて受光部３２ａに検出される光の光軸Ｌ２が吐出ヘッド２１ｂの先頭のノズル開口部２１１ｂからのインク飛翔経路を横切るように、移動ユニット３３に対して固定されている。

続いて、吐出ヘッド２１ａ及び吐出ヘッド２１ｂの各ノズル開口部から所定時間ずつ順番にインクを吐出させながら、当該ノズル開口部に対応する位置に移動された検出ユニット３０１、３０２を動作させてインク吐出不良の検査を行う。インクが吐出されるノズル開口部は、図３Ｂに示した吐出ヘッド２１ａ、２１ｂのそれぞれ先頭から幅方向（図３Ｂで右向き）へ順番に１つずつ変更されていき、図３Ｃに示す最後のノズル開口部２１２ａ、２１２ｂまで変化する。このときの変更速度は、一定になるように設定され、当該一定速度に合わせて移動ユニット３３が等速で移動される。
或いは、移動ユニット３３の移動を基準として、リニアエンコーダー３７により計測される移動ユニット３３の位置がノズル間隔ｄ（図３Ａ参照）と等しい距離変化するごとに吐出ヘッド２１ａ及び吐出ヘッド２１ｂにおいてインクを吐出させるノズル開口部を１つずつ変更させていくこととしても良い。

図３Ｃの段階で、既に吐出ヘッド２１ｂのノズル開口部からのインク吐出不良の検査が終了しているので、図３Ｄに示すように、モーター３６を早回しして吐出ヘッド２１ｃ、２１ｄの先頭のノズル開口部２１１ｃ、２１１ｄの位置まで移動ユニット３３を早送りさせることが出来る。そして、再び一定速度で２組の検出ユニット３０１、３０２を用いてインク吐出不良が検出される。即ち、発光部３１ａ及び受光部３２ａにより吐出ヘッド２１ｃの各ノズル開口部からのインク吐出不良が検査され、発光部３１ｂ及び受光部３２ｂにより吐出ヘッド２１ｄの各ノズル開口部からのインク吐出不良が検査される。

このように、発光部３１ａ及び受光部３２ａにより、吐出ヘッド２１ａ、２１ｃ、２１ｅのノズル開口部からのインク吐出不良が検査され、発光部３１ｂ及び受光部３２ｂにより、吐出ヘッド２１ｂ、２１ｄ、２１ｆのノズル開口部のインク吐出不良が検査される。その結果、隣接する吐出ヘッド２１ａと２１ｂ、２１ｃと２１ｄ、２１ｅと２１ｆが、それぞれ異なる検出ユニット３０１、３０２により並列に検査されることになる。

以上のように、吐出不良検出装置の第１実施形態の検査部３０は、インク（液滴）をそれぞれ吐出する複数のノズルが設けられた複数の吐出ヘッド２１ａ〜２１ｇを有するインクジェット記録装置１であって、特に、各吐出ヘッド２１ａ〜２１ｇに設けられた複数のノズルの開口部が、当該複数の開口部から記録媒体Ｐに対してそれぞれ吐出されるインクうち、記録媒体Ｐの搬送方向に垂直な幅方向に隣接するインク液滴間の距離の幅方向成分が一定幅となるように設けられ、また、複数の吐出ヘッド２１ａ〜２１ｇが、一の吐出ヘッドの複数の開口部のうち一部が他の吐出ヘッドの複数の開口部のうち少なくとも一部と互いに幅方向に重複する重複部分を含むように配置された画像形成部２０を有するものに対して用いられる。
検査部３０は、インク液滴の吐出不良に係る検出対象のノズル開口部から吐出される液滴の飛翔経路を横切る向きに光を出射する発光部３１ａ、３１ｂ、及び発光部３１ａ、３１ｂに対して飛翔経路を挟んだ位置で、発光部３１ａ、３１ｂから出射された光をそれぞれ検知する受光部３２ａ、３２ｂ、を有し、受光部３２ａ、３２ｂによる検知光量により液滴を検出する検出ユニット３０１、３０２と、複数の開口部からの液滴の飛翔経路に各々対応した検出位置に検出ユニットを移動させる移動ユニット３３と、を備え、検出ユニット３０１、３０２の受光部３２ａ、３２ｂによる検知光量に基づいて液滴吐出不良の有無を判定する。
そして、検査部３０は、これら２組の検出ユニット３０１、３０２により、複数の吐出ヘッド、例えば、吐出ヘッド２１ａと２１ｂとが幅方向に重複している部分のノズル開口部からのインク液滴を、当該吐出ヘッド２１ａ、２１ｂに対してそれぞれ異なる検出ユニット３０１、３０２で検出する。
従って、一の検査ユニットで当該重複部分のノズル開口部からのインク液滴を移動ユニット３３の移動速度を落として検出したり、反対に、移動速度を落とさないために通常部分でのインク液滴の検出速度を低下させたり、また、更には、一の吐出ヘッドに係るノズル開口部からのインク液滴を検出した後に一度逆方向に移動させて他方の吐出ヘッドに係るノズル開口部からのインク液滴を検出させたりする必要が無い。その結果、移動ユニット３３の動作制御が容易になり、確実且つ効率良く液滴の吐出不良の検査を行うことが出来る。

また、２つの検出ユニット３０１は、吐出ヘッド２１ｂ、２１ｄなどのノズルの開口部からのインク液滴を検出し、検出ユニット３０２は、吐出ヘッド２１ａ、２１ｃなどのノズルの開口部からのインク液滴を検出するというように、検出ユニットごとにそれぞれ異なる吐出ヘッドに係るノズルの開口部からのインク液滴を検出するように構成されている。従って、吐出ヘッド単位で検出データを送受信、処理することが出来るので、検出後の処理も容易に行うことが出来る。また、特に、一般的に用いられる千鳥格子状配置の吐出ヘッドに関し、２つの検出ユニット３０１、３０２により、幅方向に一列に配列された吐出ヘッドのグループごとにインク液滴の検出を行えるので、一の検出ユニットによる検出データ中では、発光部や受光部からの距離が大きく変化しない構成とすることが出来る。従って、発光部の発光量や受光部の受信感度などのキャリブレーションを容易に行うことが出来る。

また、検出ユニット３０１、３０２に対して共通の移動ユニット３３を用いるので、検出ユニット３０１、３０２の動作制御がまとめて容易に行われる。また、特に、検出ユニット３０１、３０２の何れもインク液滴の検出を行わない区間では、移動ユニット３３の移動速度を上昇させることで、検出に要する時間を短縮することが出来る。このとき、速度の上昇及び下降は、インク液滴の検出が行われない区間で行われるので、インク液滴の検出を行う区間では等速移動で安定してインク液滴の検出を行うことが出来る。

また、上述の検査部３０を、インクを吐出させて記録媒体Ｐ上に画像を形成する画像形成部２０と、検査部３０及び画像形成部２０の動作を制御する制御部４０と、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１０とを備えるインクジェット記録装置に用いることで、画像形成の合間に迅速且つ容易にインクの吐出不良の確認を行い、画像劣化の原因になるインク吐出不良を速やかに検出して対応することが出来る。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
第２実施形態のインクジェット記録装置１は、検査部３０の形状及び検査部３０によるインク吐出不良の検出順序が異なる点を除き、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同一であり、同一の構成には同一の符号を用いることとして説明を省略する。

図４Ａ〜図４Ｄは、第２実施形態のインクジェット記録装置１におけるインク吐出不良の検出手順について説明する図である。

本実施形態のインクジェット記録装置１では、図４Ａに示すように、移動ユニット３３上で照射される光の光軸Ｌ１、Ｌ２の間隔が、第１実施形態のインクジェット記録装置１におけるものよりも狭く形成されている。

ノズル開口部から吐出されるインク液滴の検出が開始される前に、図４Ｂに示すように、発光部３１ａから出力される光の光軸Ｌ１が吐出ヘッド２１ａの先頭のノズル開口部２１１ａに係るインク飛翔経路を横切るように移動ユニット３３が移動される。このとき、発光部３１ｂから出力される光の光軸Ｌ２は、同一の吐出ヘッド２１ａの中央のノズル開口部２１３ａに係るインク飛翔経路を横切るように配置されている。従って、図４Ｃに示すように、発光部３１ａから出力される光により吐出ヘッド２１ａの先頭側半分のノズル開口部２１１ａ〜２１４ａに係るインク吐出不良の検出が終了したところで、発光部３１ｂから出力される光により吐出ヘッド２１ａの終端側半分のノズル開口部２１３ａ〜２１２ａに係るインク吐出不良の検出が終了する。

その後、図４Ｄに示すように、発光部３１ａから出力される光の光軸Ｌ１が吐出ヘッド２１ｂの先頭のノズル開口部２１１ｂからのインク飛翔経路を横切るように移動ユニット３３が移動されて、これにより、発光部３１ｂから出力される光の光軸Ｌ２が吐出ヘッド２１ｂの中央のノズル開口部２１３ｂからのインク飛翔経路を横切る状態となる。そして、吐出ヘッド２１ｂの先頭側の半分にあるノズル開口部は、発光部３１ａ及び受光部３２ａによりインクの吐出不良の検査が行われ、これと並行して、吐出ヘッド２１ｂの終端側の半分にあるノズル開口部は、発光部３１ｂ及び受光部３２ｂによりインクの吐出不良の検査が行われる。
吐出ヘッド２１ｃ以降についても、同様に２つの検出ユニット３０１、３０２により平行に半分ずつインク吐出不良に係る検査が行われることになる。

このように、第２実施形態のインクジェット記録装置１に係る検査部３０は、吐出ヘッドをそれぞれ幅方向に検査ユニットの数に対応する２つの領域に分割して、当該分割された領域におけるノズルの開口部からの液滴を２つの検出ユニット３０１、３０２により並列に検出する。従って、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同様に、２つの吐出ヘッドに係るノズル開口部の位置が幅方向に重複する部分について、同一の吐出ヘッドのノズル開口部からのインク液滴が検出される。従って、２つの検出ユニット３０１、３０２のクロスキャリブレーションが容易となり、より容易に正確なインク液滴の検出が可能となる。
また、通常、各吐出ヘッドの重複部分の長さと比較して、吐出ヘッド全体の長さの方が遥かに長いので、当該吐出ヘッドの長さを二等分した間隔で２つの検出ユニット３０１、３０２が設けられることで、第１実施形態のインクジェット記録装置１に係る検査部３０と比較して小型化することが出来る。従って、当該検査部３０の待機場所を広く確保する必要が無い。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態のインクジェット記録装置について説明する。

図５は、本実施形態のインクジェット記録装置１における吐出ヘッド及び検査部３０の配置について説明する図である。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、各吐出ヘッドが搬送方向に平行に配置された２列のヘッド部として形成されている。即ち、１つの吐出ヘッド２１ａが搬送方向に配列されたヘッド部２１ａ１、２１ａ２として設けられている。各ヘッド部２１ａ１、２１ａ２のノズル開口部は、その位置の幅方向成分が各ヘッド部２１ａ１、２１ａ２のノズル間隔の半分ずつずれて、ノズル開口部の位置が互い違いになるように設けられている。同様に吐出ヘッド２１ｂでは、ヘッド部２１ｂ１、２１ｂ２が並列に配置され、吐出ヘッド２１ｃでは、ヘッド部２１ｃ１、２１ｃ２が並列に配置され、また、吐出ヘッド２１ｄでは、ヘッド部２１ｄ１、２１ｄ２が並列に配置されている。

このように複数のヘッド部２１ａ１、２１ａ２のノズル開口部が幅方向に交互に配置されることで、幅方向へのノズル間隔を一つのヘッド部２１ａ１、２１ａ２のみの場合の半分、即ち、倍の解像度とすることが出来る。このような配置では、ヘッド部２１ａ１、２１ａ２のノズル開口部の全体が重複部分となるので、ヘッド部２１ａ１、２１ａ２に係る幅方向へのノズル間隔に不均一な部分は生じない。

従って、本実施形態のインクジェット記録装置１において、上述の吐出ヘッド２１ａに対するインク吐出不良の検査と同様に、一の検出ユニット３０１を用いて２つのヘッド部２１ａ１、２１ａ２の先頭側のノズル開口部２１１ａ１から順番に等速で検査を行い、また、他の検出ユニット３０２を用いて２つのヘッド部２１ｂ１、２１ｂ２の先頭側のノズル開口部２１１ｂ１から順番に等速で検査を行うことが出来る。他の吐出ヘッド２１ｃ〜２１ｇに対しても同様である。このとき、当該吐出ヘッド同士の重複部分、即ち、吐出ヘッド２１ａと吐出ヘッド２１ｂとの重複部分ついては、各吐出ヘッド２１ａ、２１ｂに対して異なる２つの検出ユニット３０１、３０２でそれぞれインク吐出不良の検査が行われる。

以上のように、第３実施形態のインクジェット記録装置１は、吐出ヘッド２１ａ〜２１ｇがそれぞれ２つのヘッド部２１ａ１、２１ａ２などにより構成されており、吐出ヘッドごとにノズル開口部が千鳥格子状の配置、即ち、吐出ヘッドが幅方向全体で搬送方向に並べられた２列のノズル開口部列で形成されている。この場合、同一吐出ヘッド内のヘッド部、例えば、吐出ヘッド２１ａ内のヘッド部２１ａ１、２１ａ２は、互いに一部が重なり合っていることにはならず、ノズル開口部間の幅方向への間隔も全体として一様になることから、当該部分では一の検出ユニットを用いて等速でノズル開口部からのインク吐出不良に係る検査を行うことが出来る。従って、必要以上に多くの検出ユニットを設けて検査部３０の待機場所を広く確保する必要が無い。

なお、ここでは、一の吐出ヘッドが２列のヘッド部により構成されていることとしたが、一の吐出ヘッド（ヘッドチップ）に千鳥格子状のノズル開口部が設けられている場合や、別個の２つの吐出ヘッドが平行に設けられて、当該２つの吐出ヘッドの組み合わせによりノズル開口部が千鳥格子状に配置される場合でも、本実施形態に係るインク吐出不良の検査と同様に検査を行うことが出来る。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
このインクジェット記録装置１は、検査部３０の構成が異なる点を除き、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、検査部３０について説明する図である。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、発光部３１ａ及び受光部３２ａが設けられた移動ユニット３３ａと、発光部３１ｂ及び受光部３２ｂが設けられた移動ユニット３３ｂとが別個に設けられ、それぞれ、移動ベルト３４ａ及び３４ｂに固定されている。移動ベルト３４ａ、３４ｂは、モーター３６により独立に回転駆動されるローラー３５ａ１、３５ａ２により移動される。

発光部３１ａ及び受光部３２ａによる検出ユニット３０１と、発光部３１ｂ及び受光部３２ｂによる検出ユニット３０２とは、同時にインクの吐出不良を検査する範囲が重複しない限りにおいて、それぞれ独立且つ並行にインクの吐出不良の検査を行うことが出来る。従って、第１実施形態及び第２実施形態と同一の手順でインクの吐出不良の検査が行われても良いし、或いは、ローラー３５ａ１、３５ａ２の回転方向を逆にして検出ユニット３０１、３０２による検出方向を反対向きとすることも出来る。

以上のように、第４実施形態のインクジェット記録装置１は、複数の検出ユニット３０１、３０２をそれぞれ独立に移動させることが出来る。従って、複数の吐出ヘッド間の相対位置関係が微妙にずれている場合などに、インク液滴の検出タイミングや検出データの出力タイミングを同一のクロック信号に基づいて同期して容易に行わせることが出来る。

また、両検出ユニットの位置だけ待機位置として用意すれば良く、両検出ユニット間の幅に対応する待機位置が必要ないので、検査部３０に係るサイズを必要以上に大型化させない。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、吐出ヘッドが搬送方向に垂直に設けられていたが、これに限られない。吐出ヘッドにおけるノズルの幅方向への間隔が均一でありさえすれば、搬送方向に対して斜めであっても良い。
また、ノズル開口部の配置は、搬送方向に一列又は千鳥格子状である場合に限られない。一部のノズルが搬送方向に異なる位置に設けられていても良い。

上記実施の形態では、着色インクを吐出するインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、その他の液体やゾル状物質などであっても良く、例えば、回路基板上に回路や電極部材などを形成するための材料や、溶剤などでも良い。また、透明な液体などで、可視光の反射、吸収や散乱が十分ではなく、液滴の検知が難しい場合には、発光部３１ａ、３１ｂの出力する光は、波長の異なるもの、例えば、短波長の紫外光などとされても良い。

また、上記実施の形態では、検出ユニット３０１、３０２の２つを設けることとしたが、例えば、第２実施形態において一の吐出ヘッドを３以上の領域に分割して当該分割数に応じた検出ユニットを設け、一度により多くのノズル開口部からのインク吐出を検知することでインク吐出不良の検出処理を高速化させても良い。

また、吐出ヘッドを検出ユニットの数より多いブロックに分割して、状態に応じて検出ユニット３０１、３０２が同一の吐出ヘッドのノズル開口部からのインク液滴を検出したり、異なる吐出ヘッドのノズル開口部からのインク液滴を検出したり切り替えることも可能である。

また、上記実施の形態では、ラインヘッド方式のインクジェット記録装置１について説明したが、複数の吐出ヘッドのノズル開口部の配置が幅方向への一部分で重複するようになされたものであれば、これに限られず、キャリッジなどの保持部材を用いて当該複数の吐出ヘッドが幅方向に移動されながらインクの吐出を行って画像の形成を行わせるものであっても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成、構造や制御手順などの具体的な手順は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

この発明は、液滴吐出不良検出装置及びインクジェット記録装置に利用することが出来る。

１ インクジェット記録装置
１０ 搬送部
２０ 画像形成部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ 吐出ヘッド
２１ａ１、２１ａ２ ヘッド部
２１ｂ１、２１ｂ２ ヘッド部
２１ｃ１、２１ｃ２ ヘッド部
２１ｄ１、２１ｄ２ ヘッド部
２１１ａ〜２１４ａ ノズル開口部
２１１ａ１〜２１３ａ１ ノズル開口部
２１１ａ２〜２１３ａ２ ノズル開口部
２１１ｂ ノズル開口部
２１１ｂ１ ノズル開口部
２１３ｂ ノズル開口部
２１１ｃ ノズル開口部
２１１ｄ ノズル開口部
３０ 検査部
３１ａ、３１ｂ 発光部
３２ａ、３２ｂ 受光部
３３、３３ａ、３３ｂ 移動ユニット
３４、３４ａ、３４ｂ 移動ベルト
３５ａ、３５ｂ ローラー
３５ａ１、３５ａ２ ローラー
３６ モーター
３７ リニアエンコーダー
３０１、３０２ 検出ユニット
４０ 制御部
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４１ 搬送駆動部
４２ ヘッド駆動部
４３ 通信部
４４ 記憶部
４５ 操作表示部
４６ 検出駆動部
４７ 検出部移動駆動部
４８ 検出部位置計測部
４９ バス
Ｐ 記録媒体
Ｌ１、Ｌ２ 光軸

Claims (5)

1. 液滴をそれぞれ吐出する複数のノズルが設けられた吐出ブロックを複数有し、前記複数のノズルの開口部が、当該複数の開口部から液滴の被吐出媒体に対してそれぞれ吐出される液滴のうち、前記被吐出媒体の搬送方向に垂直な幅方向に隣接する液滴間の距離の前記幅方向成分が一定幅となるように設けられ、前記複数の吐出ブロックが、一の吐出ブロックの前記複数の開口部のうち一部が他の吐出ブロックの前記複数の開口部のうち少なくとも一部と互いに前記幅方向に重複する重複部分を含むように配置された液滴吐出部の液滴吐出不良を検出する液滴吐出不良検出装置であって、
   検出対象の開口部から吐出される前記液滴の飛翔経路を横切る向きに光を出射する発光部、及び前記発光部に対して前記飛翔経路を挟んだ位置で前記出射された光を検知する受光部、を有し、当該受光部による検知光量により液滴を検出する検出部と、
   前記複数の開口部からの液滴の飛翔経路に各々対応した検出位置に前記検出部を移動させる検出移動部と、
   前記検出部による検知光量に基づいて前記液滴吐出不良の有無を判定する判定部と、
   を備え、
   前記検出部は、複数設けられて、前記重複部分を成す前記吐出ブロックごとにそれぞれ異なる前記検出部で前記液滴を検出し、
   前記検出移動部は、前記複数の検出部に対して共通に設けられ、前記複数の検出部の何れもが液滴の検出を行わない区間では、前記液滴の検出を行う区間よりも移動速度を上昇させる
   ことを特徴とする液滴吐出不良検出装置。
2. 前記複数の検出部は、それぞれ異なる前記吐出ブロックに係る前記開口部からの液滴を検出することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出不良検出装置。
3. 前記複数の検出部は、前記吐出ブロックをそれぞれ前記幅方向に複数の領域に分割して、当該分割された領域における前記開口部からの液滴を並列に検出することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出不良検出装置。
4. 前記吐出ブロックは、異なる吐出ヘッドとして別個に形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液滴吐出不良検出装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液滴吐出不良検出装置と、
   前記液滴吐出部と、
   前記液滴吐出不良検出装置及び前記液滴吐出部の動作を制御する制御部と、
   前記被吐出媒体を前記搬送方向に搬送する搬送部と、
   を備え、
   前記液滴は、インクであり、吐出された当該インクにより前記被吐出媒体上に画像を形成する
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。

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