WO2010053071A1 - インク滴検知装置の光軸調節方法および組付け方法、ならびに光軸調節装置 - Google Patents

Abstract

　発光素子ホルダが回動されて、発光素子が発した光により形成された光ビームが、吐出不良検出用受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことが、位置調節用受光素子の出力値から検知され、発光素子ホルダがベース部材に本固定される一方、発光素子ホルダが回動されても、位置決めターゲットに入ったことが、位置調節用受光素子の出力値から検知されないときは、受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節された後、再度発光素子ホルダが回動され、光ビームが位置決めターゲットに入るまで、受光素子ホルダの高さ位置調節と発光素子ホルダの回動調節が繰り返される。

Description

インク滴検知装置の光軸調節方法および組付け方法、ならびに光軸調節装置

　この発明は、用紙等の記録材に画像を記録するプリンタ、コピー、ファクシミリなどのインクジェット式記録装置本体に、インク滴吐出ヘッドから吐出されるインク滴の吐出状態を検知するインク滴検知装置を組付けるインク滴検知装置の組付け方法に関する。および、インク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸調節を行うインク滴検知装置の光軸調節方法に関する。ならびに、その光軸調節方法で光軸調節を行うときに用いる光軸調節装置に関する。

　従来、この種のインクジェット式記録装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１には、インク滴検知装置として、ベース部材に発光モジュールと受光モジュールを固定してなり、発光側は上下方向に角度調節可能とされ、受光側は水平移動調節可能とされて、光軸調節を行うことが開示されている。そして、インク滴吐出ヘッドを移動しながら順次そのインク滴吐出ヘッドからインク滴を吐出し、飛翔するインク滴に発光側から発したレーザ光を当てて、そのとき受光側で受光する受光光量変化から、インク滴の不吐出や曲がりなどの吐出状態を検知することが開示されている。

　このような特許文献１に記載されているインクジェット式記録装置では、記録装置本体にインク滴検知装置を組付けた後、そのインク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸調節を行う構成であった。

特許第３５０９７０６号公報

　ところが、インク滴吐出ヘッドの移動に伴い、レーザ光の傾き２６度の光軸にタイミングを合わせてインク滴吐出ヘッドの各ノズル穴からインク滴を吐出し、飛翔するインク滴に発光側から発したレーザ光を当てることは、インク滴検知装置と記録装置本体との間に何らかの平面的な位置決め精度が確保されていないと、なかなか難しいと思われる。さらに、インク滴検知装置の光軸とインク滴吐出ヘッドのノズル穴列との平行度を出す光軸調節においては、発光側は上下方向調節として傾きがばらつかないように配慮されているが、受光側を含めてインク滴吐出ヘッドのノズル穴列との位置関係については何ら配慮されていなかった。

　そして、特許文献１に記載されているようなインクジェット式記録装置では、記録装置本体にインク滴検知装置を組付けた後、そのインク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸調節を行う構成であったから、光軸調節が面倒であるという問題があった。

　そこで、この発明の第１の目的は、インク滴検知装置における光軸調節を容易とすることにある。

　この発明の第２の目的は、インク滴検知装置の光軸とインクジェット式記録装置本体側のインク滴吐出ヘッドに有するノズル穴列との間の平行度を容易に出すことができるようにすることにある。

　請求項１に係る発明は、
　光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光により形成された光ビームがインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で仮位置決めして前記発光素子ホルダと前記受光素子ホルダとが各々取り付けられるベース部材とが設けられ、
　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に保持される一方、
　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に保持されている、
　インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節方法である。

　そして、そのような光軸調節方法において、
（１）前記インク滴検知装置が、前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして光軸調節装置に固定され、
（２）電源供給して前記発光素子の発光がオンされるとともに、位置調節用受光素子の検出回路がオンされた後、
（３）前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光により形成された光ビームが、前記吐出不良検出用受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知され、
（４）前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
（５）前記発光素子ホルダが回動されても、前記位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知されないときは、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節された後、再度前記発光素子ホルダが回動され、前記光ビームが前記位置決めターゲットに入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節と前記発光素子ホルダの回動調節が繰り返される、
　ことを特徴とする。

　請求項２に係る発明は、
　請求項１に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定された後、
（６）前記吐出不良検出用受光素子の検出回路がオンされるとともに、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値か判断され、
（７）適正値であるときは、前記受光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、（８）適正値でないときは、再度前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値に入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節が繰り返される、
　ことを特徴とする。

　請求項３に係る発明は、
　請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
　前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記吐出不良検出用受光素子を被って、前記発光素子が発した光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを阻止する遮光形状が形成されていることを特徴とする。

　請求項４に係る発明は、
　請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
　前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記発光素子が発した光を透過してその光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを許容する透光形状が形成されていることを特徴とする。

　請求項５に係る発明は、
　請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法において、
　前記位置決めターゲットが、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に反射面を設けて形成され、その反射面で反射された前記発光素子からの光を受光する位置調節用受光素子が、前記吐出不良検出用受光素子とは別に前記光軸調節装置に設けられていることを特徴とする。

　請求項６に係る発明は、
　インクジェット式記録装置本体の軸穴に各々発光側および受光側のホルダ軸部を挿入して位置決めし、
　請求項１ないし５のいずれか１に記載の光軸調節方法により光軸調節後のインク滴検知装置が前記記録装置本体に組付けられる、
　ことを特徴とするインク滴検知装置の組付け方法である。

　請求項７に係る発明は、
　光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光がインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で位置決めして前記発光素子と前記吐出不良検出用受光素子とが各々定位置で取り付けられるベース部材とが設けられ、
　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に取り付けられる一方、
　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に取り付けられている、
　インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節装置である。

　そして、そのような光軸調節装置にあって、
　前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして前記インク滴検知装置が取り付けられる設置場所と、
　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節される回転調節治具と、
　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節される垂直調節治具と、
　前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光が、前記受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことを、出力値から検知する位置調節用受光素子と、
　が備えられていることを特徴とする。

　請求項８に係る発明は、
　請求項７に記載のインク滴検知装置の光軸調節装置において、
　前記位置調節用受光素子の出力値に基づき、前記回転調節治具もしくは前記垂直調節治具、またはそれらの双方を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする。

　請求項１～５に係る発明によれば、インクジェット式記録装置本体に組付ける前に、インク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸角度調節を行うことを可能として、インク滴検知装置における光軸調節を容易とすることができる。自動化による作業効率の向上を図ることもできる。

　請求項６に係る発明によれば、インクジェット式記録装置本体の軸穴に各々発光側および受光側のホルダ軸部を挿入して位置決めし、請求項１ないし５のいずれか１に記載の光軸調節方法により光軸調節後のインク滴検知装置が記録装置本体に組付けられる構成とするので、記録装置本体に取り付け時の光軸調節を不要としてインク滴検知装置を精度よく取り付け、光軸角度調節後のインク滴検知装置の光軸と記録装置本体側のインク滴吐出ヘッドのノズル穴列との平行度を出し、組み立て性を向上しながら検知性能のアップを図ることができる。

　請求項７、８に係る発明によれば、光軸調整装置を用いることで、インクジェット式記録装置本体に組付ける前に、インク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸角度調節を行うことを可能として、インク滴検知装置における光軸調節を容易とすることができる。自動化による作業効率の向上を図ることもできる。

図１－１は、インクジェットプリンタの概略正面図である。 図１－２は、インクジェットプリンタの一部を斜め上から見て示す概略部分斜視図である。 図２は、図１に示すインクジェットプリンタに備えるインク滴検知装置をインク滴吐出ヘッドとともに示す図である。 図３は、インク滴検知装置の外観図である。 図４は、インク滴検知装置の長さ方向に沿う縦断面図である。 図５は、インク滴検知装置を構成するベース部材の斜視図である。 図６は、ベース部材に取り付ける発光モジュールの斜視図である。 図７は、ベース部材に取り付ける受光モジュールの斜視図である。 図８は、ベース部材に両モジュールを取り付けた状態の斜視図である。 図９は、各モジュール取付部の拡大縦断面図である。 図１０は、受光モジュールの導光カバーに形成された位置決めターゲットの拡大斜視図である。 図１１は、光軸調節装置に対するインク滴検知装置の固定状態図である。 図１２－１は、発光素子ホルダが回動されて、発光素子が発した光が位置決めターゲットに入っている状態を示す図である。 図１２－２は、発光素子が発した光が位置決めターゲットに入っていない状態を示す図である。 図１３は、受光モジュールを発光モジュール側から見て示す図である。 図１４－１は、発光素子を水平方向に回動すると導光カバーに当たる光ビームＬＢの位置がａ～ｅと変化することを示す図である。 図１４－２は、図１４－１のａ～ｅ位置における位置調節用受光素子の出力値の変化を示す図である。 図１５は、発光素子の水平方向の光軸調節フロー図である。 図１６は、受光側の取付調節状態を光ビームと直交する側から見て示す図である。 図１７は、受光側の取付調節状態を発光側から見て示す図である。 図１８は、吐出不良検出用受光素子の垂直方向の光軸調節フロー図である。 図１９は、ベース部材に対する受光モジュールの取り付け状態を発光モジュール側から見て示す図である。 図２０－１は、位置決めターゲットとして吐出不良検出用受光素子の受光面まわりの見切り形状に受光面側に突出して遮光形状を形成した場合を示す図である。 図２０－２は、図２０－１のａ～ｅ位置における位置調節用受光素子の出力値の変化を示す図である。 図２１－１は、位置決めターゲットとして吐出不良検出用受光素子の受光面まわりの見切り形状に透孔形状を形成した場合を示す図である。 図２１－２は、図２１－１のａ～ｅ位置における位置調節用受光素子の出力値の変化を示す図である。 図２２－１は、図２０－１に示す構成とした場合において吐出不良検出用受光素子を垂直方向に移動して光ビームの位置がａ～ｅと変化することを示す図である。 図２２－２は、図２２－１のａ～ｅ位置における位置調節用受光素子の出力値の変化を示す図である。 図２３は、発光側位置決め位置および受光側位置決め位置で各々位置決めし、インク滴検知装置が、インクジェット式記録装置本体の筐体に取り付けられた状態を示す図である。

　以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。図１－１は、インクジェットプリンタを正面から見た図である。図１－２は、インクジェットプリンタの部を斜め上から見た図である。

　図中符号１０は、筐体である。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。それらガイドシャフト１３とガイド板１４で、キャリッジ１５が支持される。キャリッジ１５には、不図示の無端ベルトが取り付けられている。無端ベルトは、筐体１０内の左右に設け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ともに従動プーリを従動回転して無端ベルトを走行し、キャリッジ１５が図１－１中で矢示するごとく左右に移動自在に備えられている。

　キャリッジ１５には、イエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインク滴吐出ヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂがキャリッジ１５の移動方向に並べて搭載される。各インク滴吐出ヘッド１６は、下向きのノズル面に複数のノズル穴を直線状に並べてノズル穴列を有している。図示しないが、直線状のノズル穴列は、キャリッジ１５の移動方向と直交する方向に例えば２列に設けられている。

　そして、キャリッジ１５が図示する右端のホームポジションにあるときには、各インク滴吐出ヘッド１６が、筐体１０内の底板１７上に設置する単独回復装置１８と対向されるようになっている。単独回復装置１８は、インク滴検知装置２０でインク滴吐出不良を検出したノズル穴からインクを吸い出し、インクジェットプリンタ自身で単独で液体吐出不良を回復する装置である。

　インク滴検知装置２０は、単独回復装置１８の隣りにおいて、筐体１０内の底板１７上に、キャリッジ１５の移動方向と直交する方向に細長に設置されている。このインク滴検知装置２０については、図２以下を用いて詳しく説明する。

　インク滴検知装置２０に隣接する位置には、板状のプラテン２２が設置される。そのプラテン２２の背面側には、プラテン２２上に記録材である用紙２３を供給する給紙台２４が斜めに立てて設けられている。また、図示は省略するが、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ている。さらには、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が設けられている。

　筐体１０内の底板１７上には、さらに左端に駆動装置２６が設置されている。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。

　そして、記録時は、駆動装置２６で駆動して用紙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とともに、キャリッジ１５を移動して用紙２３上を走査し、左方向に移動しながら４色のインク滴吐出ヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズル穴からインク滴を吐出して用紙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１－２中の矢示方向に所定量搬送される。

　次いで、再びキャリッジ１５を左方向に移動しながら往路で４色のインク滴吐出ヘッド１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂを用いて順にそれぞれのノズル穴からインク滴を吐出して用紙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１－２中の矢示方向に所定量搬送される。以下同様に繰り返し、１枚の用紙２３上に画像が記録される。図２は、図１に示すインクジェットプリンタに備えるインク滴検知装置２０を、インク滴吐出ヘッド１６とともに示す図である。

　図２に示すインク滴吐出ヘッド１６には、下向きにヘッドノズル面１６ａが設けられている。ヘッドノズル面１６ａには、複数のノズル穴Ｎ１、Ｎ２、………Ｎｘ、………Ｎｎを直線的に並べてあけてノズル列が形成されている。各ノズル穴からは、選択的に液滴であるインク滴Ｐが吐出される。

　インク滴検知装置２０は、インク滴吐出ヘッド１６の各ノズル穴Ｎ１、Ｎ２、………Ｎｘ、………Ｎｎからのインク滴Ｐの吐出不良を検出する。図示インク滴検知装置２０には、光を発する発光素子４１、その発光素子４１が発した光を平行光として光ビームＬＢを形成するコリメートレンズ４２、発光素子４１が発した光を受光するフォトダイオード等の吐出不良検出用受光素子４６などが備えられている。

　インク滴検知装置２０は、光ビームＬＢが、ヘッドノズル面１６ａから吐出して飛翔するインク滴Ｐに衝突するように液吐出方向と交差する方向に向けて設置され、ヘッドノズル面１６ａから一定距離離れた位置において、光ビームＬＢの光軸Ｌがノズル穴列と平行となるように設けられている。

　一方、受光素子４６は、断面楕円形状の光ビームＬＢのビーム径を外れた位置に受光面４６ａが位置するように、この例では光ビームＬＢの光軸Ｌに対して角度θ開いた下方位置に配置されている。

　そして、ヘッドノズル面１６ａのノズルＮｘからインク滴Ｐを吐出し、そのインク滴Ｐに光ビームＬＢが衝突することにより散乱光Ｓを生じ、その散乱光Ｓのうち、特に前方散乱光Ｓ３が受光素子４６の受光面４６ａで受光されてその受光素子４６の出力を電圧値（光出力値）として計測することにより受光データを得、受光素子４６の出力変化から、インク滴Ｐの吐出の有無、曲がりなどの液吐出不良が検出されるようになっている。

　図３は、インク滴検知装置２０の外観を示す図である。図４には、インク滴検知装置２０の長さ方向に沿う縦断面を示す図である。インク滴検知装置２０には、図示するとおり、細長な板材の両側を折り曲げたＵ字状縦断面形状をなすベース部材２８が備えられ、その長さ方向一端内に、発光モジュール３０が発光側モジュールカバー３１によって被われて設置され、また長さ方向他端内に、受光モジュール３２が受光側モジュールカバー３３によって被われて設置されている。

　図５は、ベース部材２８を示す図である。ベース部材２８には、発光側に丸孔形状の発光側位置決め孔３４が、受光側に発光側に向けて長い小判型形状の受光側位置決め孔３５があけられており、それらの位置決め孔３４、３５間に長さ方向に細長で矩形状の開口３６が設けられている。また、受光側位置決め孔３５を挟んで幅方向両側には、幅方向の折り曲げ線で折り曲げて切り起こし片３７が切り起こされている。切り起こし片３７には、外面にガイド面３８が形成されるとともに、各々縦方向のガイド溝３９が形成されている。

　図６は、発光モジュール３０を示す図である。発光モジュール３０は、発光素子ホルダ４０に、発光素子４１、コリメートレンズ４２、アパーチャ４３、回路基板４４などが取り付けられて構成されている。発光素子ホルダ４０は、四角い底板部４０ａと、その真ん中位置から垂直に立ち上がる縦板部４０ｂとで、立体逆Ｔ字型形状に形成されている。そして、その底板部４０ａには、底面中央から下向きに突出して発光側ホルダ軸部４０ｃが設けられる（図４および後述の図９参照）とともに、一コーナーに、対角線方向に溝状の治具係合部４０ｄを有する突部４０ｅが設けられている。一方、縦板部４０ｂには、前述の発光素子４１、コリメートレンズ４２、アパーチャ４３、回路基板４４などが取り付けられている。

　図７は、受光モジュール３２を示す図である。受光モジュール３２は、吐出不良検出用受光素子ホルダ４５に、受光素子４６（図４参照）、回路基板４７などが取り付けられて構成されている。受光素子ホルダ４５は、細長板状の底板部４５ａと、その一方の長手辺縁から垂直に立ち上がる縦板部４５ｂとで、立体Ｌ字型形状に形成されている。そして、その底板部４５ａには、底面から下向きに突出して受光側ホルダ軸部４５ｃが設けられている（図４および後述の図９参照）。一方、縦板部４５ｂには、前述の受光素子４６、回路基板４７などが取り付けられているとともに、外面に受光側ホルダ軸部４５ｃの軸心と平行なスライド面４５ｄが形成されており、そのスライド面４５ｄにはガイド突起４５ｅが形成されている（後述の図９参照）。

　図８は、ベース部材２８に発光モジュール３０と受光モジュール３２を取り付けた状態を示す図である。図９は、各モジュール取付部の拡大縦断面を示す図である。発光モジュール３０は、その発光側ホルダ軸部４０ｃがベース部材２８の位置決め位置に形成されている発光側位置決め孔３４にはめ付けられて、ベース部材２８の受け面２８ａ上に載置され、発光素子ホルダ４０がベース部材２８に対して回動調節自在に取り付けられている。回動調節後の発光モジュール３０は、複数の締結部材４８を締結することによりベース部材２８上に固定されるようになっている。これにより、受け面２８ａと平行に、発光素子４１と、その光ビームＬＢの光軸Ｌ上のコリメートレンズ４２とが所望のビーム径を得るために焦点調節を行い固定され、さらにビームのフレアー光をカットするために、コリメートレンズ４２の前方にアパーチャ４３が配されている。そして、発光モジュール３０は、モジュールカバー３１によって被われる。

　一方、受光モジュール３２は、その受光側ホルダ軸部４５ｃがベース部材２８の位置決め位置に形成されている受光側位置決め孔３５にはめ付けられて、受光素子ホルダ４５がベース部材２８に対して上下にスライド調節自在に取り付けられている。受光素子ホルダ４５には、吐出不良検出用受光素子４６の受光面４６ａのまわりに見切り形状４５ｆが形成されている。ここで、受光素子ホルダ４５には、導光カバー５３が一体的に取り付けられる。導光カバー５３には、例えば図１０に示すように、位置決めターゲット５４が形成されている。そして、受光モジュール３２は、受光側モジュールカバー３３によって被われる。

　図１０は、導光カバー５３に形成された位置決めターゲット５４を拡大して示す図である。この図１０から判るように、位置決めターゲット５４は、受光素子ホルダ４５に一体的に取り付けた導光カバー５３の下向き傾斜面５３ａの、吐出不良検出用受光素子４６の中心軸を通る垂直面（図１３の符号Ｆ）上に、０．２ｍｍ程度の細幅で突出して形成され、上向きに傾斜する頂面が反射面５４ａとなっている。

　なお、図９から判るように、このとき発光側ホルダ軸部４０ｃの軸心上に発光素子４１の発光点４１ａが設けられている。これにより、光軸Ｌの発光点４１ａを中心として回転でき、発光点４１ａの位置ズレを最小限にとどめて、位置合わせ精度を考慮した光軸角度調節を行うことができる。一方、受光側ホルダ軸部４５ｃの軸心が受光素子４６の受光面４６ａと平行に設けられている。これにより、上下移動可能な構成とし、光軸Ｌを受光素子４６の中心に合わせてベース部材２８に締結を可能としている。なお、受光側ホルダ軸部４５ｃは、後述する垂直面Ｆ上にある。

　回動調節前、インク滴検知装置２０では、発光モジュール３０の発光素子ホルダ４０が、締結部材４８にてベース部材２８に、回動可能な締結力で仮締結されている。この状態で、まず図１１に示すように、インク滴検知装置２０が、発光側ホルダ軸部４０ｃおよび受光側ホルダ軸部４５ｃで位置決めして光軸調節装置５５に固定される（後述の図１５のステップＳ１参照）。

　図１１は、インク滴検知装置２０が光軸調節装置５５に固定された状態を示す図である。図では、発光側および受光側のモジュールカバー３１、３３をともに外した状態を示すが、調節は、それらのモジュールカバー３１、３３を被せた状態でも行うことができるように、例えば発光側では、発光素子ホルダ４０がその締結部材貫通孔と治具係合部４０ｄとをモジュールカバー３１外に露出するようになっている。そして、発光素子ホルダ４０の溝状の治具係合部４０ｄに回転調節治具５０の凸部を係合してその回転調節治具５０の回転体５１を回転することにより、発光側位置決め孔３４にはまり込む発光側ホルダ軸部４０ｃを中心として発光素子ホルダ４０が回動調節され、発光素子４１からの光ビームＬＢを水平方向に回動することができる。

　光軸調節装置５５には、発光側ホルダ軸部４０ｃおよび受光側ホルダ軸部４５ｃで位置決めしてインク滴検知装置２０が取り付けられる設置場所と、発光素子ホルダ４０がベース部材２８に対し、発光側ホルダ軸部４０ｃを中心として回動調節される回転調節治具５０と、受光素子ホルダ４５がベース部材２８に対し、発光素子ホルダ４０の回動調節方向と直交する受光側ホルダ軸部４５ｃの軸方向にスライド調節される垂直調節治具５２と、発光素子ホルダ４０が回動されて、発光素子４１が発した光が、吐出不良検出用受光素子４６側に設けられている位置決めターゲット５４に入ったことを、出力値から検知する位置調節用受光素子（図１２－１、１２－２の符号５６）とが備えられている。

　図１２－１は、発光素子ホルダ４０が回動されて、発光素子４１が発した光が、吐出不良検出用受光素子４６側に設けられている位置決めターゲット５４に入ったことを位置調節用受光素子５６により検知している状態を示す図である。図１２－２は、発光素子４１が発した光が位置決めターゲット５４に入っていない状態を示す図である。

　図１３は、受光モジュール３２を発光モジュール３０側から見て示す図である。この図１３から判るように、位置決めターゲット５４は、導光カバー５３の下向き傾斜面５３ａの、吐出不良検出用受光素子４６の中心軸を通る垂直面Ｆ上に細幅で突出して形成され、上向きに傾斜する頂面が反射面５４ａとなっている。垂直面Ｆ上には、上述したように、受光側ホルダ軸部４５ｃがある。導光カバー５３は、吐出不良検出用受光素子４６を保持する受光素子ホルダ４５に一体的に取り付けられ、内部に入り込んで見切り形状４５ｆで反射された光を迷光処理して、光が再び受光素子４６に入射することがないようにしている。見切り形状４５ｆは、表面が、例えば鏡面仕上げされている。

　図１４－１は、発光素子４１を水平方向に回動すると、導光カバー５３に当たる光ビームＬＢの位置が、ａ～ｅと変化することを示す図である。図１４－２は、そのａ～ｅ位置における位置調節用受光素子５６の出力値の変化を示す図である。図から判るとおり、位置調節用受光素子５６の出力値がもっとも大きくなったことから、光ビームＬＢの位置がｃとなって光ビームＬＢが位置決めターゲット５４に入り、位置決めターゲット５４の反射面５４ａを照射したことを検知し、発光素子４１の光軸調節を行うことができる。

　図１５は、発光素子４１の水平方向の光軸調節フローを示す図である。上述したとおり、発光素子ホルダ４０が締結部材４８にてベース部材２８に仮締結されている状態で、まず図１１に示すように、インク滴検知装置２０が、発光側ホルダ軸部４０ｃおよび受光側ホルダ軸部４５ｃで位置決めして光軸調節装置５５に固定される（ステップＳ１参照）。

　図１６は、受光側の取付調節状態を光ビームＬＢと直交する側から見た図である。図１７は、受光側の取付調節状態を発光側から見た図である。インク滴検知装置２０が光軸調節装置５５に取り付けられると、垂直調節治具５２で受光側モジュールカバー３３外に突出した受光素子ホルダ４５の上部角部４５ｇと下部の受部４５ｈを上下に、受光側ホルダ軸部４５ｃと平行に挟み込み、受光側ホルダ軸部４５ｃと受光側位置決め孔３５との嵌合、およびガイド突起４５ｅとガイド溝３９との嵌合によって、上下方向にスライド調節されるように保持される。前述したとおり、スライド調節後は、複数の締結部材４９を締結することにより、受光モジュール３２は、ベース部材２８上に固定される。

　次いで、図１５に示すように、光軸調節装置５５に搭載したり光軸調節装置５５の外に設置したりする不図示の電源から、電源供給して発光素子４１の発光がオンされるとともに（ステップＳ２参照）、後述する位置調節用受光素子５６の検出回路がオンされる（ステップＳ３参照）。その後、回転調節治具５０が回転されて発光素子ホルダ４０が回動され（ステップＳ４参照）、位置調節用受光素子５６の出力値が適正値以上か判断される（ステップＳ５参照）。

　適正値以上のときは、出力値が最大値になるのを待って、発光素子４１が発した光により形成された光ビームＬＢが、吐出不良検出用受光素子４６側に設けられている位置決めターゲット５４に入ったことが、位置調節用受光素子５６の出力値から検知される（ステップＳ６参照）。そして、調節後は、締結部材４８を締め付けることによって発光素子ホルダ４０がベース部材２８に本固定され（ステップＳ７参照）、位置調節用受光素子５６の検出回路がＯＦＦされ（ステップＳ８参照）、続いて図１８に示すノズルレベル調節へと移る。

　位置調節用受光素子５６の出力値が適正値以下のときには、すべての回動調節範囲を見たか否かを確認し（ステップＳ９参照）、見ていないときには、ステップＳ４へと戻って回転調節治具５０が所定角度回転されて発光素子ホルダ４０が回動される。他方、すべての回動調節範囲を見たときには、次にすべての上下調節範囲を見たか否かを確認し（ステップＳ１０参照）、見ていないときには、垂直調節治具５２を所定長さ上下動して後（ステップＳ１１参照）、ステップＳ４へと戻り、同様に回転調節治具５０が回転されて発光素子ホルダ４０が回動される。他方、すべての回動調節範囲を見たときには、エラー表示をして（ステップＳ１２参照）終了される。すなわち、発光素子ホルダ４０が回動されても、位置決めターゲット５４に入ったことが、位置調節用受光素子５６の出力値から検知されないときは、受光素子ホルダ４５の高さ位置がスライド調節された後、再度発光素子ホルダ４０が回動され、光ビームＬＢが位置決めターゲット５４に入るまで、受光素子ホルダ４５の高さ位置調節と発光素子ホルダ４０の回動調節が繰り返される。

　図１８は、吐出不良検出用受光素子４６の垂直方向の光軸調節フロー、すなわちノズルレベル調節フローを示す図である。発光素子４１の水平方向の光軸調節を終了して発光素子ホルダ４０がベース部材２８に本固定された後、吐出不良検出用受光素子４６の検出回路がオンされるとともに（ステップＳ２１参照）、垂直調節治具５２が上下動されて受光素子ホルダ４５の高さ位置がスライド調節され（ステップＳ２２参照）、吐出不良検出用受光素子４６の出力値が適正値以上か否か判断される（ステップＳ２３参照）。

　適正値であるときは、締結部材４９を締め付けることによって受光素子ホルダ４５がベース部材２８に本固定され（ステップＳ２４参照）、発光素子４１の発光がオフされるとともに、吐出不良検出用受光素子４６の検出回路がＯＦＦされ（ステップＳ２５参照）、終了される。

　吐出不良検出用受光素子４６の出力値が適正値でないときは、すべての上下調節範囲を見たか否かを確認し（ステップＳ２６参照）、見ていないときには、ステップＳ２２へと戻り、同様に垂直調節治具５２が所定長さ上下動されて受光素子ホルダ４５の高さ位置がスライド調節されて、吐出不良検出用受光素子４６の出力値が適正値に入るまで、受光素子ホルダ４５の高さ位置調節が繰り返される、他方、すべての上下調節範囲を見たときには、エラー表示をして（ステップＳ２７参照）、発光素子４１の発光がオフされるとともに、吐出不良検出用受光素子４６の検出回路がＯＦＦされ（ステップＳ２５参照）、終了される。

　図１９は、ベース部材２８に対する受光モジュール３２の取り付け状態を発光モジュール３０側から見て示す図である。図示するように、ベース部材２８の切り起こし片３７に設けるガイド溝３９に、受光素子ホルダ４５のスライド面４５ｄに形成したガイド突起４５ｅがはまり込んで、受光素子ホルダ４５のスライド面４５ｄがベース部材２８の切り起こし片３７に形成したガイド面３８に接触されて受光素子ホルダ４５の移動が案内されるようになっており、上下にスライド調節後の受光モジュール３２は、複数の締結部材４９を締結することによりベース部材２８上に固定される。

　なお、光軸調節装置５５には、位置調節用受光素子５６の出力値に基づき、回転調節治具５０もしくは垂直調節治具５２、またはそれらの双方を制御する制御手段が備えられているようにし、位置調節用受光素子５６の検知出力を元に両治具５０、５２を制御するなどしてインク滴検知装置２０の光軸調節を自動化して、作業効率の向上と検知性能の安定化を図ることも可能である。

　ところで、上述して例では、反射面５４ａで反射された発光素子４１からの光を受光する位置調節用受光素子５６が、吐出不良検出用受光素子４６とは別に光軸調節装置５５に設けられている場合について説明した。しかし、吐出不良検出用受光素子４６を位置調節用受光素子５６としても利用することもできる。

　図２０－１、図２０－２、図２１－１、図２１－２には、吐出不良検出用受光素子４６を位置調節用受光素子５６としても利用する場合の例である。図２０－１は、位置決めターゲット５４として、吐出不良検出用受光素子４６の受光面４６ａまわりの見切り形状４５ｆに、受光面４６ａ側に突出して遮光形状５７を形成した場合を示す図である。図２１－１は、貫通穴などをあけて透孔形状５８を形成した場合を示す図である。

　遮光形状５７は、受光素子ホルダ４５の、吐出不良検出用受光素子４６の中心軸を通り、かつ上述したように受光側ホルダ軸部４５ｃを通る垂直面Ｆ上に、吐出不良検出用受光素子４６を被って、発光素子４１が発した光が直に吐出不良検出用受光素子４６に入ることを阻止するように形成されている。他方、透孔形状５８は、受光素子ホルダ４５の、吐出不良検出用受光素子４６の中心軸を通る垂直面Ｆ上に、発光素子４１が発した光を透過してその光が直に吐出不良検出用受光素子４６に入ることを許容するように形成されている。

　そして、発光素子４１を水平方向に回動すると、光ビームＬＢの位置が、ａ～ｅと変化することを示し、図２０－２、図２１－２は、そのａ～ｅ位置における位置調節用受光素子５６の出力値の変化を示す図である。図２０－２の場合は、発光素子４１を水平方向に回動して光ビームＬＢの位置がｃとなったとき、光ビームＬＢが遮光形状５７に当たって、吐出不良検出用受光素子４６で受光されることを阻止し、位置調節用受光素子５６の出力値がもっとも小さくなったことから、光ビームＬＢが位置決めターゲット５４に入ったことを検知することができるようにする。他方、図２１－２の場合は、発光素子４１を水平方向に回動して光ビームＬＢの位置がｃとなったとき、光ビームＬＢが透孔形状５８に入って、吐出不良検出用受光素子４６で受光されることで、逆に位置調節用受光素子５６の出力値がもっとも大きくなったことから、光ビームＬＢが位置決めターゲット５４に入ったことを検知することができるようにする。

　図２２－１は、図２０－１に示す構成とした場合において、吐出不良検出用受光素子４６を垂直方向に移動して、光ビームＬＢの位置が、ａ～ｅと変化することを示す図である。図２２－２は、そのａ～ｅ位置における位置調節用受光素子５６の出力値の変化を示す図である。位置調節用受光素子５６の出力値は、ｃ～ｄの位置で最小値を示し、実際の散乱光検知方式においては、この間に光ビームＬＢが当たるようにすることにより、高効率の散乱光検知が可能となり、そのノイズレベルＮＬをビーム断面とターゲット形状から実験的に求めておけば、調節は容易に行うことができる。

　図２３は、発光側位置決め位置および受光側位置決め位置で各々位置決めし、インク滴検知装置２０が、インクジェット式記録装置本体の筐体１０に取り付けられた状態を示す。ベース部材２８に発光モジュール３０および受光モジュール３２を取り付けてモジュールカバー３１、３３を被せ、角度調節後、インク滴検知装置２０は、図示するように、発光側位置決め孔３４を貫通した発光側ホルダ軸部４０ｃ、および受光側位置決め孔３５を貫通した受光側ホルダ軸部４５ｃが各々位置決め軸穴１０ａ、１０ｂにはめ付けられて、インクジェット式記録装置本体の筐体１０に取り付けられる。一方の位置決め軸穴１０ａは、発光側ホルダ軸部４０ｃが丁度はまり込む丸孔形状に、他方の位置決め軸穴１０ｂは、一方の位置決め軸穴１０ａの方向に長い小判型形状に形成されている。

　以上のように、本発明にかかるインク滴検知装置の光軸調節方法、インク滴検知装置の組付け方法、および光軸調節装置は、プリンタ、コピー、ファクシミリなどのインクジェット式記録装置本体に有用であり、特に、インク滴検知装置における発光素子と受光素子間の光軸調節に適している。

　１０　　筐体
　１０ａ　位置決め軸穴
　１０ｂ　位置決め軸穴
　１５　　キャリッジ
　１６　　インク滴吐出ヘッド
　１６ａ　ヘッドノズル面
　１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂ　　インク滴吐出ヘッド
　２０　　インク滴検知装置
　２８　　ベース部材
　３０　　発光モジュール
　３１　　発光側モジュールカバー
　３２　　受光モジュール
　３３　　受光側モジュールカバー
　３４　　発光側位置決め孔
　３５　　受光側位置決め孔
　３６　　開口
　３７　　切り起こし片
　３８　　ガイド面
　３９　　ガイド溝
　４０　　発光素子ホルダ
　４０ｃ　発光側ホルダ軸部
　４０ｄ　治具係合部
　４０ｅ　突部
　４１　　発光素子
　４５　　受光素子ホルダ
　４５ｃ　受光側ホルダ軸部
　４５ｄ　スライド面
　４５ｅ　ガイド突起
　４５ｆ　見切り形状
　４５ｇ　上部角部
　４５ｈ　下部の受部
　４６　　吐出不良検出用受光素子
　４６ａ　受光面
　４７　　回路基板
　４８　　締結部材
　４９　　締結部材
　５０　　回転調節治具
　５１　　回転体
　５２　　垂直調節治具
　５３　　導光カバー
　５３ａ　傾斜面
　５４　　位置決めターゲット
　５４ａ　反射面
　５５　　光軸調節装置
　５６　　位置調節用受光素子
　５７　　遮光形状
　５８　　透光形状
　Ｆ　　　吐出不良検出用受光素子４６の中心軸を通る垂直面
　Ｌ　　　光ビームＬＢの光軸
　Ｎ１、Ｎ２、………Ｎｘ、………Ｎｎ　　ノズル穴
　Ｐ　　　インク滴
　ＬＢ　　光ビーム
　ＮＬ　　ノイズレベル
　Ｓ、Ｓ１、Ｓ２………　　散乱光

Claims (8)

1. 　光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光により形成された光ビームがインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で仮位置決めして前記発光素子ホルダと前記受光素子ホルダとが各々取り付けられるベース部材とが設けられ、
   　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に保持される一方、
   　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に保持されている、
   　インク滴検知装置にあって、その光軸調節を行う光軸調節方法において、
   　前記インク滴検知装置が、前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして光軸調節装置に固定され、
   　電源供給して前記発光素子の発光がオンされるとともに、位置調節用受光素子の検出回路がオンされた後、
   　前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光により形成された光ビームが、前記吐出不良検出用受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知され、
   　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
   　前記発光素子ホルダが回動されても、前記位置決めターゲットに入ったことが、前記位置調節用受光素子の出力値から検知されないときは、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節された後、再度前記発光素子ホルダが回動され、前記光ビームが前記位置決めターゲットに入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節と前記発光素子ホルダの回動調節が繰り返される、
   　ことを特徴とするインク滴検知装置の光軸調節方法。
2. 　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に本固定された後、
   　前記吐出不良検出用受光素子の検出回路がオンされるとともに、前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値か判断され、
   　適正値であるときは、前記受光素子ホルダが前記ベース部材に本固定される一方、
   　適正値でないときは、再度前記受光素子ホルダの高さ位置がスライド調節されて、前記吐出不良検出用受光素子の出力値が適正値に入るまで、前記受光素子ホルダの高さ位置調節が繰り返される、
   　ことを特徴とする、請求項１に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
3. 　前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記吐出不良検出用受光素子を被って、前記発光素子が発した光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを阻止する遮光形状が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
4. 　前記位置調節用受光素子として、前記吐出不良検出用受光素子が使用され、前記位置決めターゲットとして、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に、前記発光素子が発した光を透過してその光が直に前記吐出不良検出用受光素子に入ることを許容する透光形状が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
5. 　前記位置決めターゲットが、前記受光素子ホルダの、前記吐出不良検出用受光素子の中心軸を通る垂直面上に反射面を設けて形成され、その反射面で反射された前記発光素子からの光を受光する位置調節用受光素子が、前記吐出不良検出用受光素子とは別に前記光軸調節装置に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のインク滴検知装置の光軸調節方法。
6. 　インクジェット式記録装置本体の軸穴に各々発光側および受光側のホルダ軸部を挿入して位置決めし、
   　請求項１ないし５のいずれか１に記載の光軸調節方法により光軸調節後のインク滴検知装置が前記記録装置本体に組付けられる、
   　ことを特徴とするインク滴検知装置の組付け方法。
7. 　光を発する発光素子と、その発光素子を保持する発光素子ホルダと、前記発光素子が発した光がインク滴に衝突した後の散乱光を受光するインク滴の吐出不良検出用受光素子と、その吐出不良検出用受光素子を保持する受光素子ホルダと、その受光素子ホルダの受光側ホルダ軸部と前記発光素子ホルダの発光側ホルダ軸部で位置決めして前記発光素子と前記吐出不良検出用受光素子とが各々定位置で取り付けられるベース部材とが設けられ、
   　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節自在に取り付けられる一方、
   　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節自在に取り付けられている、
   　インク滴検知装置の光軸調節を行う光軸調節装置であって、
   　前記発光側ホルダ軸部および前記受光側ホルダ軸部で位置決めして前記インク滴検知装置が取り付けられる設置場所と、
   　前記発光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光側ホルダ軸部を中心として回動調節される回転調節治具と、
   　前記受光素子ホルダが前記ベース部材に対し、前記発光素子ホルダの回動調節方向と直交する前記受光側ホルダ軸部の軸方向にスライド調節される垂直調節治具と、
   　前記発光素子ホルダが回動されて、前記発光素子が発した光が、前記受光素子側に設けられている位置決めターゲットに入ったことを、出力値から検知する位置調節用受光素子と、
   　が備えられていることを特徴とするインク滴検知装置の光軸調節装置。
8. 　前記位置調節用受光素子の出力値に基づき、前記回転調節治具もしくは前記垂直調節治具、またはそれらの双方を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする、請求項７に記載のインク滴検知装置の光軸調節装置。

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