JPH0263745A - インク滴飛翔経路検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続噴射型のインクジェット記録装置に適用
されるインク滴飛翔経路検出装置に係り、詳しくは、イ
ンク滴の飛翔経路を挟んで光源と一対の光電変換素子と
を備え、光源からの光の受光状態にある光電変換素子上
をインク滴が飛翔した際に各光電変換素子での変換出力
の差分にもとづいてインク滴の飛翔経路を検出するよう
にしたインク滴飛翔経路検出装置に関する。

［従来の技術］ 連続噴射型のインクジェット記録装置の基本的構造は、
例えば、第７図に示すようなものである（特開昭５８−
８１１７３号公報参照）。

これは、インク滴発生装置６０の印字ドツトに対応した
各ノズルから吐出されるインク滴がその前方に配置され
た一対の帯電電極６２間及び一対の偏向電極６４間を通
過する際に当該帯電量及び偏向電界に応じた偏向作用を
受けて記録用紙６５に達するようになっている。上記帯
電電極６２はノズルからのインク滴の吐出タイミングに
同期して画像情報に応じた印加電圧制御がなされ、この
制御によって各ドツト対応のインク滴が画像情報に応じ
た偏向作用を受け、その結果、記録用紙６５上にはイン
ク滴による画像情報対応のドツト記録がなされる。

ところで、このような連続噴射型のインクジェット記録
装置では、各ノズルによる記録用紙上での記録担当領域
を正確に設定する必要がある。これは、隣り合うノズル
から吐出したインク滴の記録用紙上でのつなぎ目が連続
的になっていないと、当該つなぎ目での印字抜けや重複
が生じ、再現される画像品質が著しく低下するからであ
る。

そこで、この種のインクジェット記録装置では、隣り合
うノズルの記録用紙上での記録担当領域の境界点（以下
、ステッチ点ＳＰｏという）をインク滴が通過するとき
の当該帯電電圧を求め、これにより各ノズルの記録担当
領域に対応した帯電電圧の制御範囲を正確に設定してい
る。このような帯電電圧制御範囲の設定作業をステッチ
ングという。

例えば、第７図に示すように、インク滴発生装置６０に
対する記録用紙６５の位置と相対的に同様の位置関係に
あって上記ステッチ点ＳＰＯに対応した各位置にインク
滴飛翔経路検出用のセンサ（以下、ドロップセンサとい
う）７０が設置されており、上記ステッチングは、イン
ク滴発生装置６０を各ドロップセンサ７０に対向させた
状態でインク滴を飛翔させ、帯電電圧を調整しながらイ
ンク滴の飛翔経路Ｆをドロップセンサ７０にて検出し、
当該インク滴が真にステッチ点ＳＰｏに対応する位置を
通過する際の帯Ｍ電圧を決定している。

上記のようなステッチングにて使用される従来のインク
滴飛翔経路検出装置は、例えば、次のようなものである
〈特開昭６２−８２０４４号公報参照）。

まず、ドロップセンサ７０の基本構造は、第８図に示す
ように、インク滴の偏向に応じた飛翔経路の検出を目的
とすることから、その偏向方向Ｘ（偏向作用を受ける方
向）に並べて配置した一対の光電変換素子７１ａ、７１
ｂと、各光電変換素子７１ａ、７１ｂと飛翔するインク
Ｉｌｄを挟む位置関係で配置された光源７２とを備えた
ものである。上記各光電変換素子７１ａ、７１ｂは、例
えば、アモルファス・シリコン等から形成されるもので
受光量に応じた量の変換電流出力を行ない、光Ｒ７２は
ＬＥＤ等からなるもので一定の光量にて安定的に各光電
変換素子７１ａ、７１ｂを照射するようなっている。こ
のようなドロップセンサ７０では、インク滴ｉｄが各光
電変換素子７１ａ。

７１ｂ上にあるとき、光源７２により投影されるインク
Ｉｌｄの影７３の母に応じた量の電流出力を行なうこと
から、各光電変換素子７１ａ。

７１ｂからの出力電流を後段にて電圧変換した後にその
電圧レベルの差をみることで、当該ドロップセンサ７０
上での飛翔経路が検出できる。

従って、当該インク滴飛翔経路検出装置の基本構成は、
例えば、第９図に示すように、ドロップセンサ７０の各
光電変換素子７１ａ、７１ｂからの出力電流に基づく信
号レベル差に応じた差分信号を差動アンプ７５にて得る
ようにしたものとなる。なお、この差分信号レベルは光
電変換素子７１ａに係る出力信号レベルから同７１ｂに
係る出力信号レベルを減じた値に対応している。そして
、インク滴を連続的に飛翔させて各光電変換素子７１８
．７１ｂ上に定常的なインク滴の影ができる状態にし、
この状態における差動アンプ７５からの差分信号レベル
を当該インク滴の飛翔経路Ｆに対応させている。即ち、
当該差分信号レベルにてインク滴の飛翔経路Ｆを検出し
ている。この飛翔経路と差分信号レベルとの関係は、例
えば、第１０図に示すように、光電変換素子７１ａと同
７１ｂとの中心点を通る経路Ｆｏにてインク滴が飛翔す
る場合、定常的にできるインク滴の影は光電変換素子７
１ａ、７１ｂ双方で同じ量となることから差分信号レベ
ルは“０″となり、光電変換素子７１ｂ側に寄った経路
Ｆ１にてインク滴が飛翔する場合、同インク滴の影は光
電変換素子’ＺＩｂ側の世が多くなって（同７１ｂに係
る出力レベル低下）当該信号レベル差は正の値（最大値
Ｖｌ）となり、更に、光電変換素子７１ａ側に寄った経
路Ｆ２にてインク滴が飛翔する場合、同インク滴の影は
光電変換素子７１ａ側の量が多くなって（同７１ａから
の出力レベル低下）差分信号レベルは負の値（Ｒ大値Ｖ
２　）となる。このような関係となることから、上記イ
ンクジェット記録装置では、ステッチ点ＳＰｏに対応し
た位置に各光電変換素子７１ａ、７１ｂの間の中心点が
位置するよう各ドロップセンサ７０を配置し、ステッチ
ングに際しては帯電電圧を調整しながら差動アンプ７５
の出力状態を観察し、その出力レベルが“０″となった
ときの帯電電圧に基づいて当該帯電電圧の制御範囲を設
定している。

ところで、上記インク滴飛翔経路検出装置では、インク
滴がドロップセンサ７０上にない場合には各光電変換素
子７１ａ、７１ｂの出力が等しくなることが前提である
。それは各光電変換素子上に投影されるインク滴の影の
聞に応じた当該出力差に基づいて飛翔経路を検出するも
のだからである。しかし、各光電変換素子と光源との相
対的位置関係、各光電変換素子の光電変換特性、あるい
は光電変換素子に係る回路素子定数等の僅かな差により
、通常そのままではドロップセンサ７０上にインク滴が
ない場合であっても各光電変換素子７１ａ、７１ｂの変
換出力に差が生じてしまう。

そこで、この種のインク滴飛翔経路検出装置では、当該
状態での各光電変換素子出力の差が経路検出に係る差分
信号に反映されないよう補正する必要があるが、従来の
装置では例えば、第１１図に示す回路構成にて当該補正
機能を実現している。

第１１図において、１５ａは受光量に応じて光電変換素
子７１ａから発生した光電流を電圧に変換する■−Ｖ変
挽回路であり、このＩ−Ｖ変換回路１５ａは、演算増幅
器１１ａと、当該変換回路の回路定数（増幅率等）を決
定する抵抗群（ＲＲ１〜ＲＲ８）及びコンデンサＣ１と
、抵抗群（ＲＲ１〜ＲＲ８）の各抵抗を任意に切換接続
するスイッチ１２ａ、１３ａとからなっている。また、
他方の光電変換素子７１ｂに対してもＴ−Ｖ変換回路１
５ｂが設けられおり、このＩＶ変換回路１５ｂもまた同
様に演算増幅器１１ｂ、抵抗群（ＲＬ１〜Ｒ１，８）、
コンデンサＣ２、スイッチ１２ｂ。

１３ｂからなっている。１６は切換スイッチ２５ａまた
ｔ、ｔ　２５　ｂを介したＩＶ変換回路１５ａまたは１
５ｂからの変換出力と基準電圧発生装置３６からの基Ｆ
ｐ＝電圧とを比較し、その差に応じたレベルの信号出力
を行なう比較回路であり、この比較回路１６の出力は後
述する制御回路３４に供されている。

一方、１４は演算増幅器１８、抵抗Ｒ１、Ｒ２。

Ｒ３、Ｒ４、及びコンデンサＣ５、Ｃ６で構成された差
動増幅回路であり、この差動増幅回路１４は第９図にお
ける差動アンプ７５に相当するもので、スイッチ２５ａ
、２５ｂを介した上記ＬＶ変換回路１５ａ、１５ｂの両
川力の差を増幅した差分信号を出力する。差動増幅回路
１４の後段には演算増幅器２６、抵抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９
コンデンサＣ７，Ｃ２０にて構成されたフィルタ回路２
７が接続され、更に、このフィルタ回路２７を介した上
記差分信号がオフセット調整回路３１に入力している。

このオフセット調整回路３１は具体的には差動増幅回路
であって演算増幅器３０、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２
，Ｒ１３、コンデンサＣ８，Ｃ９にて構成され、上記差
分信号と共に当該差分信号との差をとるべき基準電圧（
後述する）が入力している。更に、３２は上記オフセッ
ト調整回路３１の出力を所定周期にてサンプリングする
サンプルホールド回路、３３はＡ／Ｄ変換回路、３４は
制御回路であり、サンプルホールド回路３２にてサンプ
リングされるオフセット調整回路３１の出力がＡ／Ｄ変
換回路３３を介して制御回路３４に供されるようになっ
ている。２９は演算増幅器２８、抵抗Ｒ１４，Ｒ１５，
Ｒ１６、コンデンサｃ１ｏ。

Ｃ１１にて構成され、これらの回路定数で決まる所定の
増幅率となる増幅回路であり、制御回路３４からの基準
信号がＤ／Ａ変換回路３５を介して増幅回路２９に入力
し、当該増幅出力が前述したオフセット調整回路３１の
基準電圧となっている。

上記のような回路構成となるインク滴飛翔経路調整装置
では、ステッチングに先立って制御回路３４の指令に基
づいて次のような調整（自己校正）が行なわれる。

まず、光３！７２の光量調整を行なった後に、光源７２
からドロップセンサ７０の各光電変換素子７１ａ、７１
ｂに光を照射した状態で、スイグーチ２５ａが比較回路
１６側に切換えられ、比較回路１６の出力を監視しつつ
Ｉ−■変換回路１５ａの出力レベルが基準電圧レベルＫ
（基準電圧発生装置３６）となるようにＩ−■変換回路
１５ａにおける回路定数を調整すべくスイッチ１２ａ、
１３ａを順次切換える。次いで、スイッチ２５ｂが比較
回路１６（Ｉｌｌに切換えられ、Ｉ−Ｖ変換回路１５ｂ
についても同様に回路定数を調整すべくスイッチ１２ｂ
、１３ｂが順次切換えられる。上記のようにして各光電
変挽回路７１ａ、７Ｉｂ上にインク滴が投影されていな
い状態で、Ｉ−Ｖ変換回路１５ａ、１５ｂの出力レベル
の調整がなされるが、この段階では抵抗値のバラツキ等
から完全に一致しない。例えば、ＩＶ変換回路１５ａの
出力レベルがＫＡ１同１５ｂの出力レベルがＫＢとなる
（ＫＡ　、ＫＢとも上記基準電圧Ｋに近い値）。次に、
各スイッチ２５ａ、２５ｂを差動増幅回路１４側に切換
える。このままの状態では、差動増幅回路１４の出力は
上記各Ｉ−Ｖ変換回路１５ａ。

１５ｂの差（ＫＡ　−に８　＞を増幅してその出力が−
Ｇ　（ＫＡ　−ＫＢ　）となるが、この差分信号が見掛
は上ＩＩ　ＯＩＴなるようオフセット調整回路３１に対
する基準電圧が調整される。即ち、順次サンプリングさ
れるオフセット調整回路３１の出力がＯ＋＋となるよう
にその基準電圧が調整され最終的にＧ　（ＫＡ　−ＫＢ
　）に設定される。この状態にて、差分信号は見掛は上
ｉｉ　Ｏ＋＋になる。

上記のような調整が各ノズルに対応したドロップセンサ
７０毎に行なわれ、その調整が終了する毎に当該ノズル
を対象としたステッチングが行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のインク滴飛翔経路検出装置では、ス
テッチングに先立って行なう各光電変換素子での変換出
力の不均一性に起因した回路調整に多大な時間がかかる
。

それは、もともと調整対象となるドロップセンサの数が
多い（ノズルの数に対応）ことに加え、各ドロップセン
サについて、光源の光量調整、■−Ｖ変換回路の回路定
数調整を行ない、更にオフセット調整をも行なわなけれ
ばならないからである。

特に、インク滴を連続的に飛翔させた状態での当該飛翔
経路を光電変換素子からの変換出力の差分値自体（レベ
ル）に対応させて検出していることから各変換出力のオ
フセットレベルが直接検出精度に影響を与えてしまう。

従って、上記オフセット調整を精度良く行なわなければ
ならない。

そこで、本発明の課題は、各光電変換素子からの変換出
力のオフセットが存在しても特に微細なオフセット調整
を行なわずとも高精度の検出系を実現することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、インク滴ｒｄの飛翔経路Ｆを挟んで光源１と
一対の光電変換素子２ａ、２ｂとを漏え、光源１からの
光の受光状態にある光電変換素子２ａ、２ｂ上をインク
滴Ｔｄが飛翔した際に各光電変換索子２ａ、　２ｂでの
変換出力の差分に基づいてインク滴１ｄの飛翔経路Ｆを
検出するようにしたインク滴飛翔経路検出装置を前提と
しており、当該インク滴飛翔経路検出装置において、上
記課題を解決するための技術的手段は、第１図に示すよ
うに、各光電変換素子２ａ、２ｂから出力される光電流
を対応したレベルの電圧信号に変換する電流電圧変換回
路３ａ、３ｂと、電流電圧変換回路３ａ、３ｂからの各
光電変換素子２ａ、２ｂに対応した電圧信号レベルの差
分信号を作成する差分信号作成回路４と、差分信号作成
回路４からの差分信号波形に基づいてインクＷ４ｉｄの
飛翔経路Ｆに対応した信号を作成する飛翔経路信号作成
回路５とを備え、上記電圧変換回路３ａ、３ｂから飛翔
経路信号作成回路５に至るまでの間の信号経路に直流遮
断用のコンデンサ６を設けたものである。

［作用］ 光源１から−様な光が照射された状態にある一対の光電
変換素子２ａ、２ｂ上を一滴のインク滴Ｉｄが飛翔する
と、その際、投影される影の移動によって各光電変換素
子２ａ、　２ｂの変換出力がその飛翔経路に応じたタイ
ミングにて変化する。

この各光電変換素子２ａ、　２ｂの変化に伴って各電流
電圧変換回路３ａ、３ｂの出力が変化し、更に差分信号
作成回路４からの差分信号も上記各変換出力の変化に基
づいた信号波形となって飛翔経路信号作成回路５に供さ
れる。このとき、電流電圧変換回路３ａ、３ｂから飛翔
経路信号作成回路５に至るまでの間の信号経路に設けら
れたコンデンサ６は上記各信号の変化分は通過させるが
各信号の直流分はカット（Ｍ断）する。そして、この変
化分、即ち、差分信号の信号波形に基づいて飛翔経路信
号作成回路５が当該インク滴１ｄの飛翔経路Ｆに対応し
た信号を出力する。

このような回路構成のインク滴飛翔経路検出装置では、
各光電変換素子２ａ、２ｂの変換出力にオフセットが生
じ、更に電流電圧変換回路３ａ。

３ｂにてそのオフセットが増幅されたとしてもその直流
レベルがコンデンサ６によりカットされるため、飛翔経
路信号作成回路５に供される信号は当該オフセットの影
響を包含していない。従って、特に微細なオフセット調
整を行なわなくとも検出信号にそのオフセットの影響は
波及しない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例、を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明に係るインク滴飛翔経路検出装置の基本
構成例を示す図である。

同図において、インク滴）ｄの偏向方向Ｘ帯びその吐出
方向ｙの夫々の方向に並列する４つの光電変換素子１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配置される共に、各光電
変換素子と飛翔するインク滴７ｄを挟む位置関係で光源
１２が配置され、当該光源１２からの光照射にて各光電
変換素子１０ａ〜１０ｄ上にインク滴１ｄの影１１が投
影されるよう構成されている。そして、この光源及び光
電変換素子群が前述したドロップセンサとなる。上記各
光電変換素子１０ａ〜１０　ｄ　Ｇ、を館述同様アモル
フ？スシリコン等で構成され（シリコンＰＩＮフォトダ
イオード等）、受光面に応じた光電流を発生し、光８ｉ
１２は赤外ＬＥＤ等で構成され、その光軸が各光電変換
素子１０ａ〜１０ｄが集まる点（中心点）に達するよう
に設定されており、各光電変換素子１０ａ〜１０ｄに対
して均一な光照射を行なうようになっている。なお、各
光電変換素子、光源、インク滴の参考的なサイズは光電
変換素子・・・０．２５　ｔｔａ口光源　・・・０．２
５　Ｍφ インク滴・・・３０μｍφ である。

上記のような構成のセンサにおいて、対角線上の光電変
換素子１０ａと同１０Ｃとが、また、光電変換素子１０
ｂと同１０ｄとが夫々一対となり、この対となる各光電
変換素子は偏向方向Ｘ及び吐出方向ｙの両方向について
ずれて配向された関係となる。

また、上記対になる光電変換素子１０ａ。

１０Ｇに係る出力信号の差動増幅を行なう差動アンプ１
４ａと、同様に対になる光電変換素子１０ｂ、１０ｄに
係る出力信号の差動増幅を行なう差動アンプ１４ｂとが
設けられている。そして、差動アンプ１４ａからの当該
差分信号は光電変換素子１０ａ側から光電変換素子１０
ｃ側の信号を差引いたものに対応し、差動アンプ１４ｂ
からの当該差分信号は光電変換素子１０ｂ側から光電変
換素子１０ｄ側の信号を差引いたものに対応している。

このような構造のセンサでは、光電変換素子１０ｃから
同１０ａの方向に飛翔するインク滴の飛翔経路検出には
差動アンプ１４ａの出力が、また、光電変換素子１０ｄ
から同１０ｂの方向に飛翔するインク滴の飛翔経路検出
には差動アンプ１４ｂの出力が夫々利用されることにな
る。

ここで、上記差動アンプ１４ａから出力される差分信号
とインク滴１ｄとの関係は第３図に示すようになる（差
動アンプ１４ｂについても同様）。

同図（ａ）に示すように、単独のインク滴１６が通常ス
テッチ点ＳＰｏに設定される光電変換素子１０ａ、１０
ｃに挟まれた中心点上に位置する飛翔経路Ｆｏを、飛翔
経路Ｆｏより光電変換素子１０ｃ側に寄った飛翔経路Ｆ
１を、また、逆に飛翔経路ＦＯより光電変換素子１０ａ
側に寄った飛翔経路Ｆ２を夫々通る場合を想定する。す
ると、同図（ｂ）に示すように、飛翔経路ＦＯについて
は、インク滴１ｄが当該ドロップセンサ位置を通過する
に際して光電変換素子１０ｃと同１０ａに形成される影
面積が同じになることから、差分信号は特性ＱＯの如く
正の部分（光電変換素子１０ａの出力〉光電変換素子１
０Ｃの出力）と負の部分（光電変換素子１０ａの出力く
光電変換素子１０ｃの出力）とが同じ形状となる。また
、飛Ｆ１４ｕ路Ｆ１については、光電変換素子１０ｃ側
に寄ることに起因して光電変検索子１０ｃ側からの出力
が低下することから差分信号は特性Ｑ１の如く正側の部
分が負側の部分に比して大きくなる一方、飛翔経路Ｆ２
については、光電変換素子１０ａ側に寄ることに起因し
て光電変換素子１０ａ側からの出力が低下することから
差分信号は特性Ｑ２の如（正側の部分が負側の部分にそ
して小さ（なる。

差分信号の信号波形とインク滴（単体）の飛翔経路との
関係が上記のようになることから、その差分信号の信号
波形を定量的にとらえることにより飛翔経路を検出でき
ることになる。

具体的には、次の三通りが考えられる。

■差分信号の正のピーク値Ｐ＋と負のピーク値Ｐ　との
絶対レベルの差に基づいて飛翔経路を検出する。

この場合、正のピーク値Ｐ＋が負のピーク値Ｐ　より大
きくなると飛翔経路は光電変換素子１０Ｃ側に寄り、逆
に正のピーク値Ｐ、が負のピーク＋Ｉ　Ｐ−より小さく
なると飛翔経路は光電変換素子１０ａ側に寄ったものと
なり、この程度は夫々当該絶対レベルの差に応じたもの
となる。なお、この絶対レベルの差が“０″となるとき
が上記飛翔経路ＦＯに相当する。

■差分信号の正側のＲ間積分値と負側の時間積分値との
差に基づいて飛翔経路を検出する。

この場合、正側の時間積分値が負側の時間積分値より大
きくなると飛翔経路は光電変換索子１０ｃ側に寄り、ま
た、逆に正側の時間積分値が負側の積分値より小さくな
ると飛翔経路は光電変換素子１０ａ側に寄ったものとな
り、その程度は各時間積分値の差に応じたものとなる。

なお、各時間積分値が等しくその差が“ＯＩＩとなると
きが上記飛翔経路ＦＯに相当する。

■差分信号の正側部分の時間と負側部分の時間との差に
基づいて飛翔経路を検出する。

この場合、正側部分の時間が負側部分の時間より長くな
ると飛翔経路は光電変換素子１０Ｃ側に寄り、また、逆
に正側部分の時間が負側部分の時間より短くなると飛翔
経路は光電変換素子１０ａ側に寄ったものとなり、その
程度は各時間差に応じたものとなる。なお、各時間が等
しくこの差が１１０１＋となるときが上記飛翔経路Ｆｏ
に相当する。

例えば、上記検出手法■を前提としたインク滴７１１翔
経路検出装置の回路構成は、例えば、第４図に示すよう
になる。

同図において、各光電変換素子１０ａ、１０ｂの後段に
は前記と同様（第１１図参照）？Ｏｉ算増算器幅器１１
ａ、１１ｔ抵抗群ＲＲ１〜Ｒｎ８．　ＲＬＩ　〜ＲＬ８
、コンデンサＣＩ　、　Ｃ２、スイッチ１２ａ。

１３ａ、１２ｂ、１３ｂにＴ構成すｔｔりＩ−Ｖ変Ｊ９
回路１５ａ、１５ｂが接続され、更に、その後段にはス
イッチ２５ａ、２５ｂを介して当該変換出力と基準電圧
（基準電圧発生装＠１７）との比較を行なう比較回路１
６が接続されている。また、スイッチ２５ａ、２５ｂの
他端を介して各１−Ｖ変換回路１５ａ、１５ｂの出力が
差動増幅回路１４の入力端に接続されているが、この各
１Ｖ変換回路１５ａ、１５ｂから差動増幅回路１４に至
る各信号経路に直流遮断用のコンデンサＣ３，Ｃ４が挿
入されている。上記差動増幅回路１４は具体的に前記と
同様演算増幅器１８、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３Ｒ４，コン
デンサＣ５，Ｃ６で構成されるが、この差動増幅器１４
の接設において、１９は差動増幅器１４からの差分信号
の正のピーク値Ｐ＋を保持する正ピーク値検出回路、２
０は同差分信号の負のピーク値Ｐ−を保持する負ピーク
値検出回路、２１は正ピーク値検出回路１９、負ピーク
検出回路２０に保持された各ピーク値を加算する加算器
であり、この加算器２１の出力値は上記差分信号におけ
る正のピーク値Ｐ＋と負のピーク値Ｐ−の絶対レベルの
差になる。なお、この加算器２１の加算出力が飛翔経路
信号に相当する。更に、２２は所定周期にて加算器２１
の演算値をサンプリングするサンプルホールド回路であ
り、このサンプルホールド回路２２にサンプリングされ
る上記差分信号における各ピーク値の絶対レベルの差が
Ａ′／Ｄ変換回路２３を介して制御回路２４に供される
ようになっている。なお、制御回路２４に上記比較回路
１６の出力が入力する一方、この制御回路２４から上記
基準電圧発生装置１７に対して制御指令が出力するよう
になっている。

このような回路構成のインク滴飛翔経路検出装置ではス
テッチングに先立って制御回路２４からの指令に基づい
て例えば、第４図に示すようなフローチャートに従って
自己校正（調整）が行なわれる。

まず、光源１２となるＬＥＤの光量調整が行なわれる。

ＬＥＤ電流を可変範囲の中心にセットする。この状態で
、スイッチ２５ａを比較回路１６側に切換え、Ｉ−Ｖ変
換回路１５ａについて抵抗群ＲＲＩ〜ＲＲ８の接続切換
えによって帰還抵抗値を最小に設定する。そのときＩ−
Ｖ変換回路１５ａの出力は最小値となり、その最小値Ｖ
ｌ１ｍｉｎと基準レベルにとの比較を比較回路１６にて
行なう。また、抵抗群ＲＲ１〜ＲＲ８の接続切換えによ
って帰還抵抗値を最大に設定してその出力を最大値ｙ　
ｎｍａｘにし、当該最大値ＶＲ１ａｘと基準レベルにと
の比較を比較回路１６にて行なう。なお、上記抵抗群は
例えば、ＲＲ１＞　ＲＲ２＞　ＲＲ３＞・・・＞　ＲＲ
８で特にＲＲ４≧ＲＲ５＋　ＲＲ６＋　ＲＲ７＋　ＲＲ
８となり、このような関係となる抵抗群の接続切換えは
スイッチ１２ａ及び１３ｂによブて行なう。一方、スイ
ッチ２５ｂを比較回路１６側に切換えてＩ−Ｖ変換回路
１５ｂについても同様にその最大出力値ｙ　１ｍａｘ、
最小出力値Ｖ１．ｍｉｎと基準レベルにとの比較を行な
い、 Ｖ　Ｒｍａｘ＞　Ｋ　、Ｖ　Ｒｍｉｎ＜　Ｋかつ、 Ｖ　Ｌｍａｙ、＞　Ｋ　、　Ｖ　Ｌｍ＋ｎ＜　Ｋの条件
が成立するまで、光源１２となるＬＥＤの供給電流を増
加または減少調整を行なう。なお、このようなＬＥＤの
光量調整の過程で、調整すべき電流が許容される可変範
囲を越える場合あるいは各Ｉ−Ｖ変換回路１５ａ、１５
ｂの出力条件が上記の条件とならない場合には警報を発
し、オペレータ等に異常を報知する。

上記光量調整が終了すると、各ＩＶ変挽回路１５ａ、１
５ｂの回路定数調整を行なう。これは、光源１２から各
光電変換素子１０ａ、１０ｂに一様に光照射がなされる
際に各１−Ｖ変換回路１５ａ。

１５ｂの出力レベルを揃えると共に、接設にて差分をと
りやすくするためにセンサ出力を増幅するために行なう
ものである。

まず、スイッチ２５ａを比較回路１６側に切換えてＩＶ
変換回路１５ａを対染とし、その接続抵抗を最小値から
順次大きくしてゆく。その過程で、比較回路１６にて変
換出力ＶＲと基準値にとを比較し初めて当該変換出力Ｖ
Ｒが基準値Ｋを超えたときの抵抗値に回路定数を固定す
る。次いで、スイッチ２５ｂを比較回路１６側に切換え
てＩ−Ｖ変換回路１５ついても同様にしてその接続抵抗
値を決定する。

なお、このように各Ｉ−ｖ変換回路１５ａ、１５ｂの出
力レベルは通常抵抗値のバラツキ等により完全に一致し
た状態にはならない。また、上記光量調整と、■−■変
換回路１５ａ、１５ｂの回路定数調整は、基本的に従来
と同様のものである。

上記のようにしてドロップセンサに対する自己校正が終
了した後に対応するノズルを対象としたステッチング（
インク滴飛翔経路検出）が行なわれる。

例えば、第６図（ａ）に示すようにインク滴が各光電変
Ｉ＠素子１０ａ、ＩＯＣに対してｌｄ１→ｌｄ２→ｌｄ
３のように移動する飛翔経路Ｆとなる場合を想定すると
、光電変換素子１０ｃの出力に対応したｉＶＶ換回路１
５ｂの出力は当該インク滴の移動に伴って同図（ｂ）特
性Ｑｃのように変化する。また、光電変換素子１０ａの
出力に対応してたｉＶＶ換回路１５ａの出力は同図（ｂ
）特性Ｑａのように変化する。ここで、各ＬＶ変変目回
路５ａ、１５ｂの定常的な出力に僅かなレベル差δが存
在する。このようにインク滴の移動に伴って変化する各
Ｉ−Ｖ変換回路１５ａ、１５ｂの出力がコンデンサＣ３
，Ｃ４を介して差動増幅回路１４に入力する際には、そ
の直流成分がカットされて同図（Ｃ）の特性Ｑａ’、　
Ｑｃ’のようにその全体的なレベルが揃った状態で変化
分だけが存在するものとなる。従って、各Ｉ−Ｖ変換回
路１５ａ。

１５ｂの定常的なレベル差δはキャンセルされることに
なり、差動増幅回路１４からの差分信号は同図（Ｃ）の
特性Ｑ（−点鎖線）照）のようになる。この特性Ｑは第
３図（ｂ）の信号波形に対応したものである。

上記特性Ｑのような差分信号について正ピーク値検出回
路１９がその正側のピーク値Ｐ＋を保持する一方、負ピ
ーク値検出回路２０がその負側のピーク値Ｐ　を保持し
、加算器２１が各ピーク値Ｐ、Ｐ　　を加算する。この
各ピーク値の加算結果は負のピーク値Ｐ−が負値である
ことから各ピークレベルの絶対値の差（ＩＰ　　１−Ｉ
Ｐ−１＞となり、その加算値がサンプルホールド回路２
２にて所定のタイミングにてサンプリングされるとその
情報がＡ／Ｄ変換回路２３を介して制御回路２４に供さ
れる。すると、制御回路２４は当該各ピークレベルの絶
対値の差に基づいて飛翔経路を検出する（第３図参照）
。実際のステッチングでは当該各ピーク値の絶対値の差
がＯ″となるようインク滴の帯電量を制御すべく帯電電
極に対する電圧印加制御がなされる。

上記のにように本実施例によれば、単独インク滴を対象
としてそのセンサ位置を飛翔する際の各光電変換素子か
らの出力信号の変化状態に基づいて飛翔位置を検出する
ものとし、各ＩＶＶ換回路１５ａ、１５ｂからの変換出
力がコンデンサＣ３Ｃ４を介して差動増幅回路１４に入
力するようにしているため、差動増幅回路１４に入力す
る信号は直流成分が遮断されインク滴の移動に伴う変化
分だけとなる。従って、各ＬＶＶ換回路１５ａ。

１５ｂの出力にオフセットが存在しても差動増幅回路１
４で得られる差分信号にはそのオフセットの影響はでな
い。このことから、当該ステッチングに先立って行なう
自己校正においては、従来行なっていた各■−■変換回
路１５ａ、１５ｂの出力に存在するオフセットをキャン
セルするための細かい調整を行なう必要がなくなり、自
己校正に要する時間の短縮が図れる。

本発明では、インク滴がセンサ位置を飛翔する際のセン
サ出力変動に基づいてその飛翔経路を検出することにな
るが、そのセンサ構造は上記第２図あるいは第３図に示
すようにした場合、第８図に示す従来の構造に比べて各
光電変換素子からの出力の差が大きくなることから対応
する差分（ｇ号のＳＮ比が向上し、精度の良い飛翔経路
検出が可能となる。ただし、第８図に示すセンサ構造で
あっても本発明の適用は可能である。

なお、上記実施例では差分信号の各ピーク値の差に基づ
いて飛翔経路を検出する構成となっていたが、差分信号
の正側の時間積分値と負側の時間積分値との差に基づい
て（上記■の手法）、あるいは差分信号における正側部
分の時間と負側部分の時間との差に基づいて当該飛翔経
路を検出するもの（上記■の手法）であっても同様に直
流遮断用のコンデンサを設けることで同様の効果が得ら
れる。また、この直流遮断用のコンデンサは差動増幅回
路１４の後段（例えば、第４図における正ピーク値検出
回路１９、負ピーク値検出回路２０の前段）に設けるよ
うにしてもよい。この場合は、差分信号における直流成
分がカットされることになる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、各光電変換
素子からの変換出力の変化状態に基づいてインク滴の飛
翔経路を検出するものとし、電流電圧変換回路（ｉＶ変
換回路）から飛翔経路信号作成回路に至る信号経路に設
けたコンデンサにて直流成分が遮断されることとから、
各光電変換素子からの変換出力にオフセットが存在して
も特に微細なオフセット調整を行なわずとも高精度の検
出系が実現される。その結果、このインク滴飛翔経路検
出装置が適用されるマルチノズルタイプのインクジェッ
ト記録装置では、ステッチングに先立って行なう各光電
変換素子での変換出力の不均一性に起因した回路調整が
簡単となり、その調整時間が短縮されて効率的な印字動
作が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明に係る
インク滴飛翔経路検出装置のセンサ部分の基本構成例を
示す図、第３図はインク滴の飛翔に際して対となる光電
変換素子上に形成される影の移動状態とその移動に際し
て各光電変換素子からの出力に基づいた差分信号の状態
を示す図、第４図は本発明に係るインク滴飛翔経路検出
装置の回路構成例を示す図、第５図は自己校正の流れの
一例を示すフローチャート、第６図はインク滴の移動と
各Ｉ−ｖ変換回路出力との状態及び差分信号の状態を示
す図、第７図はインクジェット記録装置の基本構造例を
縞図、第８図は従来のインク滴飛翔経路検出装置のセン
サ部分の基本構成例を示す図、第９図は従来のインク滴
飛翔経路検出装置の基本構成例を示す図、第１０図は従
来の検出装置におけめ飛翔経路と差分信号との関係を示
す図、第１１図は従来のインク滴飛翔経路検出装置の回
路構成例を示す図である。 ［符号の説明］ １．１２・・・光源 ２ａ、２ｂ、１０ａ　〜１０ｄ・・・光電変換素子３ａ
、３ｂ・・・電流電圧変換回路 ４・・・差分信号作成回路 ５・・・飛翔経路信号作成回路 １４・・・差動増幅回路 １５　ａ、　１５　ｂ−Ｔ−ν変換回路１６・・・比較
回路 １９・・・正ピーク値検出回路 ２０・・・負ピーク値検出回路 ２１・・・加ＣＩ器 ２２・・・サンプルホールド回路 ２３・・・Ａ／Ｄ変換回路 ２４・・・制御回路 Ｃ３，Ｃ４・・・コンデンサ（直流遮断用）第２図 差分信号 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
弁理士　　中村　智廣 （外３名） 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インク滴（Ｉｄ）の飛翔経路（Ｆ）を挟んで光源（１）
   と一対の光電変換素子（２ａ）（２ｂ）とを備え、光源
   （１）からの光の受光状態にある光電変換素子（２ａ）
   （２ｂ）上をインク滴（Ｉｄ）が飛翔した際に各光電変
   換素子（２ａ）（２ｂ）での変換出力の差分に基づいて
   インク滴の飛翔経路を検出するようにしたインク滴飛翔
   経路検出装置であつて、 各光電変換素子（２ａ）（２ｂ）から出力される光電流
   を対応したレベルの電圧信号に変換する電流電圧変換回
   路（３ａ）（３ｂ）と、 電流電圧変換回路（３ａ）（３ｂ）からの各光電変換素
   子（２ａ）（２ｂ）に対応した電圧信号レベルの差分信
   号を作成する差分信号作成回路（４）と、 差分信号作成回路（４）からの差分信号波形に基づいて
   インク滴（Ｉｄ）の飛翔経路（Ｆ）に対応した信号を作
   成する飛翔経路信号作成回路（５）とを備え、 上記電流電圧変換回路（３ａ）（３ｂ）から飛翔経路信
   号作成回路（５）に至るまでの間の信号経路に直流遮断
   用のコンデンサ（６）を設けたことを特徴とするインク
   滴飛翔経路検出装置。