JP2006007445A - Inkjet recorder and detection method of discharge defective nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録ヘッドの各ノズルに亘って安定した検出を行うことのできるインクジェット記録装置及び吐出不良ノズルの検出方法に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus capable of performing stable detection over each nozzle of a recording head and a method for detecting defective ejection nozzles.
記録ヘッドに設けられたノズルからインク滴を記録媒体に吐出することによって画像記録を行うインクジェット記録装置では、常に高画質、高品質の画像記録を維持することができるように、定期的に各ノズルからのインク滴の吐出の有無(目詰まりの有無)や吐出されるインク滴の飛翔速度を検出することによって、インクの吐出状態を検出することが行われる。 In an inkjet recording apparatus that records an image by ejecting ink droplets from a nozzle provided in the recording head to a recording medium, each nozzle is periodically arranged so that high-quality and high-quality image recording can be maintained. The ink discharge state is detected by detecting whether or not the ink droplets are ejected from the nozzle (the presence or absence of clogging) and the flying speed of the ejected ink droplets.
このような検出方法としては、インク滴の飛翔経路に交叉するように検出光を出射する発光素子(LED)とこの検出光を受光する受光素子(フォトダイオード)を設け、その検出光の光路上をインク滴が通過した時の受光素子の光量変化を捉えることにより行う方法が一般的である。インク滴を吐出したタイミングと受光素子が光量変化を検出したタイミングとに基づくことによって、インク滴の通過の有無、すなわち欠ノズルの有無やインク滴の飛翔速度を検出することができる。 As such a detection method, a light emitting element (LED) that emits detection light and a light receiving element (photodiode) that receives the detection light are provided so as to cross the flight path of the ink droplet, and the detection light is on the optical path. Is generally performed by capturing the change in the amount of light of the light receiving element when the ink droplet passes through. Based on the timing at which the ink droplets are ejected and the timing at which the light receiving element detects a change in the amount of light, it is possible to detect the presence / absence of the ink droplets, that is, the presence / absence of the missing nozzle and the flying speed of the ink droplets.
発光素子と受光素子との距離は、記録ヘッドのノズル列中の全ノズルが、その間に形成される検出光の光路上に収まるようにするため、ノズル数が多くなる程長くなり、検出機構の省スペース化を図る観点から、ノズル列が収まる程度に可及的に近接して配置される。一方、発光素子から出射される検出光は発散光であるため、発光素子に近いノズルから吐出されたインク滴の影は光回折の影響を受け易い。 The distance between the light emitting element and the light receiving element becomes longer as the number of nozzles increases, so that all the nozzles in the nozzle array of the recording head are within the optical path of the detection light formed therebetween. From the viewpoint of space saving, they are arranged as close as possible to fit the nozzle row. On the other hand, since the detection light emitted from the light emitting element is divergent light, the shadow of the ink droplet ejected from the nozzle close to the light emitting element is easily affected by light diffraction.
これにより、受光素子からの検出出力は、ノズルの発光素子からの距離と光回折との相関関係から、ノズル位置が発光素子に近い程弱くなる傾向があり、図11の一点鎖線のグラフ(ア)で示すように、ノズル位置が発光素子に近づくにつれて次第に低下する。特に近年、ノズル数の増加からくるノズル列長の増大化により、検出光の光路長が長くなると共に1滴のインク滴量も小さくなってきており、ノズル列中の受光素子側端のノズルから吐出されるインク滴による検出出力と、発光素子側端のノズルから吐出されるインク滴による検出出力とが大きく異なり、全ノズルに亘って均一な安定した検出が行えなくなる問題があった。 As a result, the detection output from the light receiving element tends to become weaker as the nozzle position is closer to the light emitting element due to the correlation between the distance from the light emitting element of the nozzle and the light diffraction. ), The nozzle position gradually decreases as the nozzle position approaches the light emitting element. In particular, due to the increase in the nozzle row length resulting from the increase in the number of nozzles in recent years, the optical path length of the detection light has become longer and the amount of ink droplets has become smaller. The detection output by the ejected ink droplets and the detection output by the ink droplets ejected from the nozzles on the light emitting element side end are greatly different, and there is a problem that uniform and stable detection cannot be performed across all the nozzles.
このような問題に対処するため、特許文献1は、発光素子と受光素子との組を2組設け、互いの出射方向が逆向きとなるように検出光を平行に配置し、検出光毎に1つのノズル列中の発光素子に近い側の半分の各ノズルを休止し、図11に示すように、検出出力が所定の閾値thよりも高い受光素子に近い側の半分の各ノズルについてインク滴を吐出することにより、光回折に影響されない検出を行う方法を開示している。
しかし、特許文献1に記載の方法では、発光素子と受光素子との組を2組設けなくてはならず、検出機構が複雑化することによるコストアップの問題があるのみならず、検出光毎に検出レベルを合わせることが困難であり、特にインク滴の飛翔速度やインク滴量を求めるような場合には調整が必要であった。
However, in the method described in
また、1本の検出光で1つのノズル列中の半分のノズルしか検出できないため、1つのノズル列中の全ノズルの検出を行うには、2本の検出光の間に亘って記録ヘッド自体を移動させなくてはならない。ノズル毎の検出自体は、インク滴の吐出制御という電気的制御のみの極めて短時間で済むのに対し、記録ヘッド自体の移動は、電気的制御に加えて記録ヘッドが搭載されたキャリッジの移動、光軸一致検出動作、停止といった機械的制御を繰り返し行う必要がある。この機械的制御は電気的制御によるノズルの検出時間に比べて遥かに時間が掛かるため、それだけ検出時間が増大化する問題があった。 Further, since only half of the nozzles in one nozzle row can be detected by one detection light, the recording head itself can be detected between the two detection lights to detect all the nozzles in one nozzle row. Must be moved. The detection for each nozzle itself requires only a very short time of electrical control such as ejection control of ink droplets, whereas the movement of the recording head itself is the movement of the carriage on which the recording head is mounted in addition to the electrical control. It is necessary to repeatedly perform mechanical control such as optical axis coincidence detection operation and stop. Since this mechanical control takes much longer than the nozzle detection time by electrical control, there is a problem that the detection time increases accordingly.
そこで、本発明は、光回折の影響を低減し、1つのノズル列中の全ノズルに亘ってヘッドを移動させることなく一度に検出することにより、短時間で安定したノズルの検出を行うことのできるインクジェット記録装置及び吐出不良ノズルの検出方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention reduces the influence of light diffraction and can detect nozzles stably in a short time by detecting at once without moving the head across all nozzles in one nozzle row. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording apparatus and a method for detecting defective ejection nozzles.
本発明の他の課題は以下の記載により明らかとなる。 The other subject of this invention becomes clear by the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドを用い、ノズルからインク滴を記録媒体に向けて吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置において、前記インク滴の飛翔経路に交叉するように検出光を出射する発光手段と、前記検出光を受光することによりその光路中を前記インク滴が通過したか否かを検出する受光手段と、前記記録ヘッドの全てのノズルから前記検出光の光路に向けてインク滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、前記吐出制御手段によるインク滴の吐出のタイミングと前記受光手段によるインク滴の通過検出タイミングとに基づいて前記ノズルからのインク滴の吐出状態を検知することで吐出不良ノズルを特定する吐出不良ノズル特定手段と、前記発光手段から出射された検出光の光路上に配置され、前記受光手段へ向けて検出光を屈曲させる少なくとも1つの光反射手段と、前記記録ヘッドのノズル列が前記受光手段によるインク滴通過の検出範囲となる前記検出光の光路と一致するように該ノズル列と前記検出光との相対的な位置を移動させる移動手段とを備え、前記発光手段から前記光反射手段を介して前記受光手段に至る複数の光路のうち、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除く少なくとも1つの光路を、前記受光手段によるインク滴通過の検出範囲としたことを特徴とするインクジェット記録装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus that performs recording by using a recording head having a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged and ejecting ink droplets from the nozzles toward a recording medium. A light emitting means for emitting detection light so as to cross the flight path; a light receiving means for detecting whether or not the ink droplet has passed through the optical path by receiving the detection light; and all of the recording heads An ejection control unit that sequentially controls ejection of ink droplets from the nozzle toward the optical path of the detection light, a timing of ejection of the ink droplets by the ejection control unit, and a timing of detection of passage of the ink droplets by the light receiving unit. A discharge failure nozzle specifying means for specifying a discharge failure nozzle by detecting a discharge state of ink droplets from the nozzle based on the light emission means, At least one light reflecting means that is arranged on the optical path of the emitted detection light and bends the detection light toward the light receiving means, and the nozzle row of the recording head is a detection range of ink droplet passage by the light receiving means. A plurality of moving means for moving the relative positions of the nozzle row and the detection light so as to coincide with the optical path of the detection light, and a plurality of light reaching from the light emitting means to the light receiving means via the light reflecting means. An ink jet recording apparatus characterized in that at least one of the optical paths excluding the optical path where the detection light emitted from the light emitting means first reaches the light reflecting means is set as a detection range of ink droplet passage by the light receiving means. It is.
請求項2記載の発明は、前記発光手段は光源収束用レンズを備え、前記検出光の光路上における前記発光手段と該発光手段に最も近いノズルとの間の距離は、前記光源収束用レンズの焦点距離の2倍以上であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置である。
According to a second aspect of the present invention, the light emitting unit includes a light source converging lens, and a distance between the light emitting unit and a nozzle closest to the light emitting unit on the optical path of the detection light is determined by the light source converging lens. 2. The ink jet recording apparatus according to
請求項3記載の発明は、前記記録ヘッドは、各ヘッド間のノズル列が互いに平行となるように複数ヘッド設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録装置である。 A third aspect of the invention is the ink jet recording apparatus according to the first or second aspect, wherein the recording head is provided with a plurality of heads such that the nozzle rows between the heads are parallel to each other.
請求項4記載の発明は、前記記録ヘッドは、互いに平行な複数本のノズル列を有していることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェット記録装置である。 A fourth aspect of the present invention is the ink jet recording apparatus according to the first, second, or third aspect, wherein the recording head has a plurality of nozzle rows parallel to each other.
請求項5記載の発明は、前記光反射手段によって屈曲される複数の光路は、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除き、各ノズル列と同間隔で平行に形成される複数の光路を含み、該各ノズル列と同間隔で平行に形成される複数の光路を、各ノズル列に対応した前記受光手段によるインク滴通過の検出範囲としたことを特徴とする請求項3又は4記載のインクジェット記録装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, the plurality of optical paths bent by the light reflecting means are parallel to each nozzle row at the same interval except for the optical path where the detection light emitted from the light emitting means first reaches the light reflecting means. A plurality of optical paths formed in parallel at the same intervals as the nozzle rows are used as a detection range of ink droplet passage by the light receiving means corresponding to the nozzle rows. The inkjet recording apparatus according to
請求項6記載の発明は、前記吐出制御手段は、検出時に各ノズルから吐出するインク滴数を変更可能とすると共に、前記受光手段による出力レベルが前記検出光の光路上の全ノズルに亘って略同一となるように、該インク滴数を前記検出光の光路上における受光手段側のノズルに比べて発光手段側のノズルの方を多く吐出制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。 According to a sixth aspect of the invention, the ejection control means can change the number of ink droplets ejected from each nozzle at the time of detection, and the output level by the light receiving means extends over all nozzles on the optical path of the detection light. 6. The number of ink droplets is controlled to be ejected more at the light emitting means side than at the light receiving means side on the optical path of the detection light so as to be substantially the same. An inkjet recording apparatus according to any one of the above.
請求項7記載の発明は、前記検出光の光路上において、少なくとも前記受光手段の直前に、検出光の通過を制限するアパーチャーを配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical path of the detection light, an aperture for restricting the passage of the detection light is disposed at least immediately before the light receiving means. Inkjet recording apparatus.
請求項8記載の発明は、複数のノズルが配列されたノズル列を有し、前記ノズルから液滴を吐出するヘッドを用い、該液滴の飛翔経路に交叉するように検出光を出射する発光手段及び該検出光を受光することによりその光路中を前記液滴が通過したか否かを検出する受光手段によって液滴の吐出状態を検出することにより、吐出不良ノズルを検出する方法において、前記発光手段から出射された検出光を、少なくとも1つの光反射手段によって前記受光手段に向けて屈曲させることにより複数の光路を形成し、前記複数の光路のうち、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除く少なくとも1つの光路を、前記受光手段による液滴通過の検出範囲とすると共に、前記ヘッドのノズル列が前記受光手段による液滴通過の検出範囲となる前記検出光の光路と一致するように該ノズル列と前記検出光との相対的な位置を移動させ、前記ヘッドの全てのノズルから前記検出光の光路に向けて液滴を順次時系列的に吐出制御することにより、該液滴の吐出のタイミングと前記受光手段による液滴の通過検出タイミングとに基づいて前記ノズルからの液滴の吐出状態を検知することで吐出不良ノズルを特定することを特徴とする吐出不良ノズルの検出方法である。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記発光手段は光源収束用レンズを備え、前記検出光の光路上における前記発光手段と該発光手段に最も近いノズルとの間の距離を、前記光源収束用レンズの焦点距離の2倍以上とすることを特徴とする請求項8記載の吐出不良ノズルの検出方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, the light emitting unit includes a light source converging lens, and the distance between the light emitting unit and the nozzle closest to the light emitting unit on the optical path of the detection light is determined by the light source converging lens. 9. The method for detecting defective ejection nozzles according to
請求項10記載の発明は、前記ヘッドは、各ヘッド間のノズル列が互いに平行となるように複数ヘッド設けられていることを特徴とする請求項8又は9記載の吐出不良ノズルの検出方法である。
The invention according to claim 10 is the ejection failure nozzle detection method according to
請求項11記載の発明は、前記ヘッドは、互いに平行な複数本のノズル列を有していることを特徴とする請求項8、9又は10記載の吐出不良ノズルの検出方法である。
The invention described in
請求項12記載の発明は、前記光反射手段によって屈曲される複数の光路は、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除き、各ノズル列と同間隔で平行に形成される複数の光路を含み、該各ノズル列と同間隔で平行に形成される複数の光路を、各ノズル列に対応した前記受光手段による液滴通過の検出範囲とすることを特徴とする請求項10又は11記載の吐出不良ノズルの検出方法である。
According to a twelfth aspect of the present invention, the plurality of optical paths bent by the light reflecting means are parallel to each nozzle row at the same interval except for the optical path where the detection light emitted from the light emitting means first reaches the light reflecting means. A plurality of optical paths formed in parallel at the same intervals as the nozzle rows are used as a detection range of droplet passage by the light receiving means corresponding to the nozzle rows. The method for detecting a defective ejection nozzle according to
請求項13記載の発明は、各ノズルから吐出する液滴数を変更可能とし、前記受光手段による出力レベルが前記検出光の光路上の全ノズルに亘って略同一となるように、該液滴数を前記検出光の光路上における受光手段側のノズルに比べて発光手段側のノズルの方を多く吐出制御することを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の吐出不良ノズルの検出方法である。
In the invention described in claim 13, the number of droplets ejected from each nozzle can be changed, and the output level by the light receiving means is substantially the same over all nozzles on the optical path of the detection light. 13. The ejection failure nozzle detection according to
請求項14記載の発明は、前記検出光の光路上において、少なくとも前記受光手段の直前に、検出光の通過を制限するアパーチャーを配置することを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載の吐出不良ノズルの検出方法である。 The invention according to claim 14 is characterized in that an aperture for restricting the passage of the detection light is arranged at least immediately before the light receiving means on the optical path of the detection light. This is a method for detecting defective ejection nozzles.
請求項1及び8記載の発明によれば、光反射手段によって検出光の光路を屈曲させることにより、検出機構を格別大型化することなく、1つのノズル列中の最も発光手段側端のノズルと発光手段との間の距離を大きくとることができるため、光回折の影響を低減できると共に、ヘッドの移動の必要もなく、1つのノズル列中の全ノズルに亘って一度に検出することができ、短時間で安定した全ノズルの検出を実現することができる。 According to the first and eighth aspects of the invention, by bending the optical path of the detection light by the light reflecting means, the most light emitting means side end nozzle in one nozzle row can be obtained without particularly increasing the size of the detection mechanism. Since the distance between the light emitting means can be increased, the influence of light diffraction can be reduced, and the head can be detected at once without any need for moving the head. Thus, stable detection of all nozzles can be realized in a short time.
また、光反射手段によって検出光の光路を屈曲させるため、発光手段及び受光手段の配置に制約を受けることがなく、検出装置の設計の自由度が高くなる。 Further, since the optical path of the detection light is bent by the light reflecting means, the arrangement of the light emitting means and the light receiving means is not restricted, and the degree of freedom in designing the detection device is increased.
請求項2及び9記載の発明によれば、光回折の影響の低減効果が高く、検出出力にばらつきがなく、より安定したノズルの検出を行うことができる。 According to the second and ninth aspects of the invention, the effect of reducing the influence of light diffraction is high, the detection output does not vary, and more stable nozzle detection can be performed.
請求項3、4、5、10、11及び12記載の発明によれば、光反射手段によって平行に形成された複数の光路を検出範囲とすることによって、光回折の影響を低減できると共にヘッドを移動させる必要もなく、複数のノズル列の全ノズルに亘って一度に検出を実行することができ、検出時間の大幅な短縮化を図ることができる。 According to the third, fourth, fifth, tenth, eleventh and twelfth aspects, the influence of light diffraction can be reduced and the head can be reduced by setting a plurality of optical paths formed in parallel by the light reflecting means as the detection range. There is no need to move it, and detection can be performed at once for all the nozzles of a plurality of nozzle rows, and the detection time can be greatly shortened.
請求項6及び13記載の発明によれば、光回折の影響をより低減して、受光手段による検出出力を全ノズルに亘ってほぼ均一化することができ、より安定したノズルの検出を行うことができる。 According to the inventions of claims 6 and 13, the influence of light diffraction can be further reduced, the detection output by the light receiving means can be made almost uniform over all nozzles, and more stable nozzle detection is performed. Can do.
請求項7及び14記載の発明によれば、検出光がヘッドのノズル面で反射した際の反射光の受光手段への入射を制限し、誤検出を低減することができる。 According to the seventh and fourteenth aspects of the present invention, it is possible to limit the incident of the reflected light to the light receiving means when the detection light is reflected by the nozzle surface of the head, and to reduce erroneous detection.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、インクジェット記録装置において吐出不良ノズルの検出を行うための主要部の概略構成を示す斜視図、図2は主要部の構成を示すブロック図、図3は検出光の光路を示す平面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main part for detecting an ejection failure nozzle in the ink jet recording apparatus, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part, and FIG. 3 is a plan view showing an optical path of detection light. It is.
図中、1は記録ヘッドであり、ガイドレール及び主走査モータ等からなる移動手段(図示せず)によって主走査方向に沿って往復移動可能に設けられるキャリッジ(図示せず)に搭載されている。記録ヘッド1の下面のノズル面11には、多数のノズル12が主走査方向と直交する方向に沿って配列されており、この多数のノズル12によって1列のノズル列を形成している。この記録ヘッド1は、移動手段によってキャリッジが主走査方向に沿って往復移動する過程で、図2に示すコントローラ(CPU)6によって所定の駆動条件(駆動電圧、駆動周波数)で駆動回路7が制御されることにより、各ノズル12からそれぞれ所定のタイミングで微小液滴状のインク滴aを、図1における下方向に吐出することで、図示しない記録媒体上に所望の画像を記録する。
In the figure,
2はLEDからなる発光素子であり、記録ヘッド1の各ノズル12から吐出されるインク滴aの通過を検出するための検出光Lを出射する。この発光素子2は、詳細については示していないが、図2に示すコントローラ6によって点灯・消灯が制御されるようになっている。
3はフォトダイオードからなる受光素子であり、発光素子2から出射した検出光Lを受光する。
4は発光素子2から出射された検出光Lを、受光素子3へ向けて屈曲させることにより複数の光路を形成する光反射部材である。この光反射部材4としては、検出光Lを屈曲させる機能を有する反射鏡やプリズム等を用いることができる。中でもプリズムは、入射光をロスなく出射することができる点で好ましい。
A
ここでは検出光Lの光路上にそれぞれプリズムからなる2つの光反射部材41、42が配置されており、発光素子2から出射された検出光Lは、まず最初の光反射部材41によって光反射部材42に向けて反射され、次いで光反射部材42によって反射されて受光素子3に到達するようになっている。これにより、検出光Lの光路は、発光素子2から最初の光反射部材41に至る光路L1と、光反射部材41から光反射部材42に至る光路L2と、光反射部材42から受光素子3に至る光路L3とによって構成される。
Here, two
ここでは、検出光Lの3本の光路L1〜L3のうち、少なくとも受光素子3に最も近い光路L3が、記録ヘッド1の主走査方向と直交し且つ記録ヘッド1のノズル12の配列方向と平行であって、インク滴aの吐出方向に沿った高さ位置が記録ヘッド1のノズル面11の位置よりも低い位置に配置されるように形成されている。また、受光素子3と光反射部材42とは、記録ヘッド1の全ノズル12がその光路L3上に全て収まる距離で配置されている。これにより、記録ヘッド1のノズル列が検出光L中の光路L3上に位置したときに、各ノズル12から吐出されるインク滴aの進行経路は、光路L3と交叉する。従って、ここでは、この受光素子3と光反射部材42との間の光路L3を、図3(a)に斜線で示すように、受光素子3によるインク滴通過の検出範囲としている。
Here, of the three optical paths L1 to L3 of the detection light L, at least the optical path L3 closest to the
5はインク受け皿であり、検出光Lの光路L3上に配置された記録ヘッド1のノズル面11に対向するにように設けられており、検出時に記録ヘッド1から吐出されたインク滴aを受け入れるようになっている。
Reference numeral 5 denotes an ink tray that is provided so as to face the
以上の発光素子2、受光素子3、光反射部材4及びインク受け皿5は、記録ヘッド1が記録媒体に対して記録を行わない非記録領域に位置して設けられている。インク滴aの検出は、記録ヘッド1が移動手段によって主走査方向に沿ってこの非記録領域まで移動し、そのノズル列が検出光Lの光路L3上に位置して停止した時に、コントローラ6から出力される吐出開始信号(FIRE-M)によって駆動回路7を制御し、記録ヘッド1の各ノズル11からインク滴aを吐出することにより、そのインク滴aが光路L3を通過した影を受光素子3によって検出することによって行われる。
The
受光素子3は、このようにしてインク滴aが光路L3を通過したときの影を光量変化として検出し、この検出信号を図2に示す検出部8に送る。検出部8は、受光素子3の検出信号を増幅する電流増幅部81と、この電流増幅部81により増幅された検出信号の変動分のみを増幅する交流増幅部82と、この交流増幅部82からの出力信号を、該出力信号を低域フィルタ83を経て生成された基準信号と比較し、基準信号レベルを越える信号をdefect-out信号としてコントローラ6へ出力する比較器84とを有している。
The
次に、かかるインクジェット記録装置における吐出不良ノズルの検出フローについて図4に示すフロー図を用いて説明する。 Next, a detection flow of ejection failure nozzles in the ink jet recording apparatus will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、コントローラ6は、発光素子2を点灯させた後(S1)、図示しない移動手段を駆動させることによりキャリッジを主走査方向に移動させて、記録ヘッド1のノズル列を検出光Lのうちの検出範囲となる光路L3上に合わせる(S2)。
First, after the
次いで、コントローラ6は、駆動回路7に吐出開始信号(FIRE-M)を出力し、正常なインク滴aの吐出対策として、記録ヘッド1の全ノズル12から連続して複数のインク滴aの吐出(予備吐出)を行う(S3)。
Next, the controller 6 outputs a discharge start signal (FIRE-M) to the
この予備吐出後、コントローラ6は、記録ヘッド1の全ノズル12のうち、ノズル検出を行うためのインク滴aを吐出する最初のノズルを特定する(ノズルNo.n=1とする。)(S4)。そして、この最初のノズルNo.1のノズル(以下、これをNo.1ノズルという。)に対して吐出開始信号(FIRE-M)を出力し、検出のためのインク滴aの吐出を行う(S5)。
After this preliminary ejection, the controller 6 specifies the first nozzle that ejects the ink droplet a for nozzle detection among all the
ここで、No.1ノズルから正常にインク滴aが吐出され、そのインク滴aが検出光Lの光路L3を通過すると、受光素子3において入射光が一部遮られることにより光量信号が一時的に減少する。この光量信号の減少が所定レベルを越えると、インク滴aの通過が検出されたものとして、検出部8から図5に示すようなdefect-out信号が出力される。
Here, when the ink droplet a is normally ejected from the No. 1 nozzle and the ink droplet a passes through the optical path L3 of the detection light L, a part of the incident light is blocked by the
コントローラ6は、検出部8からのこのdefect-out信号の入力の有無を判断している。吐出開始信号(FIRE-M)を出力してNo.1ノズルからインク滴aを吐出した後、所定のタイムアウト時間、即ちインク滴aを吐出してからそのインク滴aが検出光Lの光路L3を横切るであろうと十分に推測される時間の経過を検出しており、このタイムアウト時間が経過してもdefect-out信号が検出部8から出力されない場合(図5において点線で示す。)は、No.1ノズルは目詰まり等の原因によりインク滴aが吐出されない欠ノズルと判断され、そのノズル番号を所定の記憶領域に記憶する(S6)。これにより欠ノズルの吐出不良ノズルを特定することができる。
The controller 6 determines whether or not the defect-out signal is input from the
一方、コントローラ6は、No.1ノズルから正常にインク滴aが吐出されたことによって検出部8から所定のタイムアウト時間内にdefect-out信号の入力があると、インク滴aの吐出開始信号(FIRE-M)を出力したタイミングからdefect-out信号を検出したタイミングまでの時間(図5中のTn時間)を検出し、この検出時間と、予め判っている記録ヘッド1のノズル面11と検出光Lの光路L3との間の距離とに基づいてインク滴aの飛翔速度を算出し、それを所定の記憶領域に記憶する(S6)。このとき記憶された飛翔速度は、予め記憶されている飛翔速度の所定値と比較することで、速度異常を検出することができる。これにより飛翔速度異常の吐出不良ノズルを特定することができる。
On the other hand, when the controller 6 receives a defect-out signal within a predetermined time-out period due to the normal ejection of the ink droplet a from the No. 1 nozzle, the ejection start signal ( FIRE-M) is detected from the timing when the defect-out signal is detected (Tn time in FIG. 5), and this detection time and the
その後、コントローラ6は、続いてNo.2ノズル、No.3ノズル・・・という具合に記録ヘッド1の全てのノズル12について順次時系列的に上記同様の処理を繰り返し(S5〜S8)、全てのノズル12について検出が終了したら、コントローラ6は発光素子2を消灯し(S9)、吐出不良の検出動作を終了する。
Thereafter, the controller 6 sequentially repeats the same processing for all the
このように、発光素子2と受光素子3との間で形成される検出光Lを光反射部材4によって屈曲して複数の光路L1〜L3を形成し、そのうちの受光素子3に最も近い光路L3を受光素子3によるノズル12の吐出不良の検出範囲としているので、図3(a)に示すように、発光素子2から検出範囲に至る検出光Lの光路上の距離(発光素子2から発光素子2に最も近いノズル12までの光路上の距離)Dは、発光素子2と受光素子3との間が検出範囲に相当する距離しか離れていない図3(b)に示す従来の検出機構の場合に比べ、光路L1及びL2の分だけ長くなる。
In this manner, the detection light L formed between the light emitting
これにより、記録ヘッド1のノズル列のうち、検出光Lの光路上において発光素子2に近い側のノズル12から吐出されるインク滴aを検出する場合でも、発光素子2からの距離が長くなることによって光回折の影響を受けにくくなり、受光素子3の検出出力を、図11の実線のグラフ(イ)で示すように全体的に増幅し、ノズル位置に対する検出出力のグラフの傾斜を、図11の一点鎖線のグラフ(ア)で示す従来のものに比べて寝かせることができるようになる。従って、光回折の影響を低減できると共に、1つのノズル列中の全ノズル12に亘って記録ヘッド1を移動させることなく一度に検出することができ、短時間で安定した全ノズル12からのインク滴aの検出を実現することができる。
Thereby, even when the ink droplet a ejected from the
光反射部材4の配設数は、図1及び図3(a)に示した2つに何ら限定されず、発光素子2から出射した検出光Lを受光素子3に向けて屈曲させて少なくとも2本の光路を形成することができるように、検出光Lの光路上に少なくとも1つあればよい。そして、このように少なくとも1つの光反射部材4によって形成される複数の光路のうち、発光素子2から出射された検出光Lが最初に光反射部材4に至る光路を除く少なくとも1つの光路を、受光素子3によるインク滴aの通過を検出するための検出範囲とすればよい。従って、例えば図1及び図3(a)に示した3本の光路L1〜L3のうち、光路L1を除く光路L2及びL3を検出範囲とすることができるため、図示した光路L3以外にも、光路L2を検出範囲として利用することもできる。
The number of the
すなわち、複数の光路のうちの検出範囲となる光路がノズル列と平行に形成されれば、他の光路を任意に形成できるので、例えば図1において発光素子2を光反射部材41に対して垂直方向から検出光Lを出射するように配置したり、受光素子3の直前に光反射部材を追加して、受光素子3への光路を垂直方向となるように形成したりすることもできる等、発光素子2及び受光素子3の配置に制約を受けることがなくなり、検出機構の設計の自由度を高くすることができる。もちろん、発光素子2からのノズル12の距離を長くとるために、発光素子2を受光素子3から真っ直ぐ大きく引き離して配置する必要もないため、検出機構が格別大型化することもない。
That is, if an optical path serving as a detection range among a plurality of optical paths is formed in parallel with the nozzle row, other optical paths can be arbitrarily formed. Therefore, for example, the
また、ノズル12からのインク滴aの飛翔速度を検出する場合、例えば図6に示すように、発光素子2と受光素子3との間に複数の光反射部材41〜43を介在させることによって、複数の光路L1〜L4を形成し、そのうちの光路L2とL4を検出範囲として記録ヘッド1のノズル列に沿って互いに平行で、且つ、それら光路L2とL4の双方がノズル12から吐出されたインク滴aの進行経路と交叉するように縦に配置するように設けることで、1つのノズル12から吐出されたインク滴aが、最初の光路L4と交叉する点P1を通過したタイミングとその下の光路L2と交叉する点P2を通過したタイミングとの時間差及びそれら光路L2とL4との距離に基づいて、インク滴aの飛翔速度を求めるようにすることもできる。
Further, when detecting the flying speed of the ink droplet a from the
通常、2本の光路を通過したタイミングの時間差によって飛翔速度を求める場合は、発光素子と受光素子との組を2組使用して2本の光路を平行に形成しなくてはならないが、本発明のように複数の光反射部材4を用いることで、発光素子2と受光素子3との組を1組使用するだけで2本の光路L2、L4を容易に形成することが可能である。この図6に示す例では、発光素子2から出射した検出光Lが最初の光反射部材41に至る光路L1を検出に利用しないので、光回折の影響を低減できると共に、光反射部材41の向きを適宜調整することで発光素子2の配置を自由にとることができる。
Usually, when the flight speed is obtained by the time difference between the timings of passing through the two optical paths, the two optical paths must be formed in parallel by using two pairs of the light emitting element and the light receiving element. By using a plurality of
このように本発明によれば、発光素子2から出射した検出光Lが少なくとも1つの光反射部材4によって受光素子3に向けて屈曲されて複数の光路が形成され、そのうちの発光素子2から出射された検出光Lが最初に光反射部材4に至る光路を除く少なくとも1つの光路を検出範囲とすることで、検出機構を格別大型化することなく、発光素子2から記録ヘッド1のノズル列中の発光素子2に最も近いノズル12aとの間の距離Dを長くとることができ、光回折の影響を低減することができるが、この距離Dは、図7に模式的に示すように、発光素子2が備えている光源収束用レンズ21の焦点距離の2倍以上であることが好ましい。これにより、光回折の影響をより低減することができ、より安定した検出を行うことができるようになる。
As described above, according to the present invention, the detection light L emitted from the
ところで、図3(a)に示すように、発光素子2から受光素子3に至る検出光Lの光路L1〜L3上には、検出光Lの通過を制限するアパーチャー9が介設されている。
By the way, as shown in FIG. 3A, an
アパーチャー9の詳細を図8に示す。アパーチャー9には開口部91が形成されており、検出光Lの通過をこの開口部91に制限している。開口部91は、横長形状を呈しており、詳細には、記録ヘッド1のノズル面11と垂直な方向に沿う径(短径)d1に対してそれと直交する方向に沿う径(長径)d2が長く形成されている。一般に、開口部91は、記録ヘッド1のノズル面11と垂直な方向、即ちインク滴aの吐出方向に沿う幅が狭い方が、インク滴aの通過を検出する場合の検出精度を向上させることができる点で有利である。一方、これと直交する方向の幅を狭くすると、受光素子3により検出される信号の出力が低下すると共に、主走査方向への記録ヘッド1の光軸ずれに対する余裕度の減少から、逆に安定な検出ができず検出誤差が大きくなるおそれがあるため、開口形状を横長形状とし、その短径d1が記録ヘッド1のノズル面11と垂直な方向に沿うように開設することで、インク滴aの検出精度の向上と検出誤差の低減化とを両立できるようにしている。この開口部91の形状の一例を挙げると、d1=1.5mm、d2=3mmである。
Details of the
なお、図8では、横長の略矩形状の開口部91とされているが、開口部91はd1<d2となるように形成された横長楕円形状であってもよい。
In FIG. 8, the horizontally-long substantially
アパーチャー9の位置は、図3(a)では、検出光Lの出射方向に沿う受光素子3の直前と光反射部材41の直前との2箇所に設けているが、少なくとも受光素子3の直前に設けることが好ましい。受光素子3の直前にアパーチャー9を設けることによって、記録ヘッド1のノズル面11等で反射した検出光Lの反射光が受光素子3へ入射することによって誤検出を生じる問題を低減することができる。
In FIG. 3A, the positions of the
図1における記録ヘッド1は、単一の記録ヘッド1に1列のノズル列が設けられた態様を示しているが、インクジェット記録装置に設けられる記録ヘッドは1つとは限らず、例えばYMCK等の複数のインク色毎の専用の記録ヘッドを有する複数ヘッドを備えるものがある。図9(a)は、それぞれ1列のノズル列1a〜1dを有する4つの記録ヘッド1A〜1Dを、各ノズル列1a〜1dが互いに平行となるように図示しないキャリッジに搭載されている状態をノズル面側から見た図である。また、記録ヘッドには、一つの記録ヘッドで複数のノズル列を有するものがある。図9(b)は、それぞれ互いに平行な2列のノズル列10a1、10a2及び10b1、10b2を有する2つの記録ヘッド10A及び10Bを、各ノズル列10a1〜10b2が互いに平行となるように図示しないキャリッジに搭載されている状態をノズル面側から見た図である。
The
これらはいずれも複数のノズル列を有する場合である。このような場合、図3(a)に示した1本の光路L3によって構成される1本の検出範囲を使用して、逐次キャリッジを移動させることによって、ノズル列1a〜1d毎又はノズル列10a1〜10b2毎に順次検出を行うこともできるが、キャリッジを移動させることによる機械的制御のための時間がかかる問題がある。そこで、複数のノズル列の検出を行う場合は、光反射部材4によって検出光Lを屈曲させて複数の光路を平行に形成することで、複数のノズル列を同時に検出可能とすることが好ましい。
These are all cases having a plurality of nozzle rows. In such a case, by sequentially moving the carriage using one detection range constituted by one optical path L3 shown in FIG. 3A, the
図10はこのような検出機構の検出光Lによる光路を示す平面図である。ここでは、発光素子2から受光素子3に至る検出光Lを8つの光反射部材41〜48によって順次屈曲させることで、9本の光路L1〜L9を形成している。
FIG. 10 is a plan view showing an optical path by the detection light L of such a detection mechanism. Here, nine light paths L1 to L9 are formed by sequentially bending the detection light L from the
このうちの光路L3、L5、L7、L9は互いに平行である。また、これらの光路L3、L5、L7、L9は、図9(a)に示す記録ヘッド1A〜1Dの各ノズル列1a〜1d又は図8(b)に示す記録ヘッド10A〜10Bの各ノズル列10a1〜10b2と同数(4本)であり、且つ各ノズル列1a〜1d又は10a1〜10b2の間隔W1、W2、W3と同間隔となるように形成されている。これにより、これら光路L3、L5、L7、L9の全てを検出範囲(1)〜(4)とし、そのうちの検出範囲(1)をノズル列1a又は10a1に対応させ、検出範囲(2)をノズル列1b又は10a2に対応させ、検出範囲(3)をノズル列1c又は10b1に対応させ、検出範囲(4)をノズル列1d又は10b2に対応させている。
Of these, the optical paths L3, L5, L7, and L9 are parallel to each other. These optical paths L3, L5, L7, and L9 correspond to the nozzle rows 1a to 1d of the recording heads 1A to 1D shown in FIG. 9A or the nozzle rows of the recording heads 10A to 10B shown in FIG. 8B. 10a 1 ~10b 2 and a same number (four) are formed and as the spacing W1, W2, W3 of each nozzle array 1a~1d or 10a 1 ~10b 2 becomes the same interval. By this, these optical path L3, L5, L7, L9 all detection range (1) to (4), to correspond the detection range of which the (1) to the
これによれば、図示しない移動手段によってキャリッジを主走査方向に沿って移動させ、記録ヘッド1A〜1Dの各ノズル列1a〜1d又は記録ヘッド10A〜10Bの各ノズル列10a1〜10b2がそれぞれ対応する検出範囲(1)〜(4)の光路と一致した位置で停止させることで、複数のノズル列の全てのノズルに亘って一度に検出を実行することができ、複数ノズル列の検出のための検出時間を大幅に短縮することができる。また、この場合、複数の光路L1〜L9のうち、少なくとも発光素子2から出射された検出光Lが最初に光反射部材41に至る光路L1を検出に使用しないので、光回折の影響を低減できることはもちろんである。
According to this, the carriage is moved in the main scanning direction by a moving means (not shown), and the nozzle rows 1a to 1d of the recording heads 1A to 1D or the
なお、図9(a)に示した態様において、記録ヘッドの数は4つに限らず、2つ以上であれば複数のノズル列を構成することができる。また、図9(b)に示した態様において、記録ヘッドの数は2つ以上に限らず、1つのみであっても複数(2本)のノズル列を備えていることに変わりはない。これらの場合、検出範囲となる光路は、光反射部材4の配設数を適宜調整することで、それぞれノズル列数に対応する数だけ形成するようにすればよい。
In the embodiment shown in FIG. 9A, the number of recording heads is not limited to four, and a plurality of nozzle arrays can be formed as long as the number is two or more. In the mode shown in FIG. 9B, the number of recording heads is not limited to two or more, and even if only one is provided, a plurality of (two) nozzle rows are provided. In these cases, the number of light paths that become the detection range may be formed by the number corresponding to the number of nozzle rows by appropriately adjusting the number of
また、複数のノズル列を有する場合の検出方法としては、以上のように複数のノズル列と同数の光路を形成して複数のノズル列の全てを一度に検出すれば、検出時間を短縮する効果が最も高く好ましいが、必ずしも一度に検出できるようにする必要はなく、少なくとも、発光素子2から出射された検出光Lが最初に光反射部材4に至る光路を除き、各ノズル列と同間隔で平行に形成される複数の光路を含んでいればよい。例えば図9(a)に示す4つの記録ヘッド1A〜1Dによる4本のノズル列1a〜1dの場合、2本の光路L9及びL7による検出範囲(1)及び(2)のみを使用し(すなわち、それ以外の光路は必ずしもノズル列に対応していなくてもよい。)、ノズル列1a及び1bの検出が終了した後、キャリッジを移動させてノズル列1c及び1dの検出を行うようにしてもよい。この場合は、キャリッジを移動させることなく全てのノズル列1a〜1dを一度に検出する上述の場合に比べて、キャリッジの機械的制御のための時間が余計にかかることになるが、図3(a)のように1本の光路のみを検出範囲とする場合に比べれば検出時間を短縮することができる。
Further, as a detection method in the case of having a plurality of nozzle rows, the detection time can be shortened by forming the same number of optical paths as the plurality of nozzle rows and detecting all of the plurality of nozzle rows all at once as described above. However, it is not always necessary to be able to detect at one time, and at least at the same interval as each nozzle row except for the optical path where the detection light L emitted from the
次に、ノズルの吐出不良を検出する場合に好ましいインク滴aの吐出形態について説明する。 Next, a preferred ejection form of the ink droplet a when detecting ejection failure of the nozzle will be described.
既に述べたように、受光素子3から出力される検出出力は、光回折の影響によって発光素子2に近づくにつれて弱くなる。特に、近年のプリントの高画質化に伴ってインク滴1滴の大きさは極めて微小液滴化しているため、吐出不良の検出時には、受光素子3によって微小液滴の影を捉えた微弱な信号を増幅しなくてはならず、検出信号のS/Nも低下する傾向がある。
As already described, the detection output output from the
このため、吐出不良ノズルの検出時には、コントローラ6が駆動回路7に出力する吐出開始信号の印加タイミングを適宜変更することによって、記録ヘッド1の各ノズル12からそれぞれ吐出するインク滴の数を変更制御し、この検出時のインク滴の数を、検出対象となる検出光Lの光路上に位置する全ノズル12に亘って同一ではなく、受光素子3による検出出力のレベルが検出光Lの光路上の全ノズル12に亘って略同一になるように、検出光Lの光路上において受光素子3側に位置するノズルに比べて発光素子2側に位置するノズルの方を多く吐出制御することが好ましい。
For this reason, when a defective ejection nozzle is detected, the controller 6 changes the number of ink droplets ejected from each
この検出時のインク滴は、インク滴数を各ノズル12で変更制御可能とすることにより、1滴のインク滴aもしくは連続して吐出される2滴以上の複数のインク滴aからなる一塊のインク滴群Gの形態で各ノズル12から吐出される。
The ink droplets at the time of detection can be controlled by changing the number of ink droplets with each
図12(a)は、1つのノズル12から連続して吐出される3滴のインク滴aからなる一塊のインク滴群Gの様子を示している。ここでは検出の確実性を期すため、1つのノズル12からインク滴群G1、G2・・・という具合に、一塊のインク滴群Gを一定間隔をおいて連続して吐出している。
FIG. 12A shows a state of a group of ink droplet groups G composed of three ink droplets a ejected continuously from one
一塊のインク滴群Gにおいて、各インク滴a同士の吐出間隔と連続する一塊のインク滴群G同士の吐出間隔との関係は、一塊のインク滴群Gにおいて隣接する各インク滴a同士の吐出間隔をα、先に吐出されたインク滴群G1と次に吐出されたインク滴群G2との吐出間隔(インク滴群G1の最後のインク滴aとインク滴群G2の最初のインク滴aとの間隔)をβとしたとき、α<βである。このとき、一塊のインク滴群Gにおける上記αの和を、受光素子3によって影が捉えられる範囲の垂直方向の距離よりも小さい値とすることがより好ましく、これによって受光素子3では、インク滴aの個々が極めて微小な液滴からなるものであっても、インク滴群Gとすることで1つの大きなまとまった信号として検出することができるようになる。
In the lump ink droplet group G, the relationship between the discharge interval between the ink droplets a and the discharge interval between successive lump ink droplet groups G is the discharge between the adjacent ink droplets a in the lump ink droplet group G. The interval is α, and the ejection interval between the ink droplet group G1 ejected first and the ink droplet group G2 ejected next (the last ink droplet a of the ink droplet group G1 and the first ink droplet a of the ink droplet group G2) Where α <β. At this time, it is more preferable that the sum of α in the group of ink droplets G is set to a value smaller than the distance in the vertical direction within the range in which the shadow is captured by the
また、1つのノズル12からのインク滴群Gの吐出が終了し、隣接するノズル12からの吐出に移行する際は、図12(b)に示すように、先のノズル12から吐出されたインク滴群G1と次のノズル12から吐出されたインク滴群G2との吐出間隔βを、一塊のインク滴群G中の隣接するインク滴a同士の間隔αとの関係で、上記同様にα<βとなるようにすれば、各ノズル12から連続して吐出する場合でもそれぞれのインク滴群Gを一塊とみなすことができる。
In addition, when the ejection of the ink droplet group G from one
インク滴数を変える具体的態様の一例としては、1本の検出光Lによって構成される複数の光路上にある全ノズル12を複数の組に分け、その組毎にインク滴数を変えることが挙げられる。図13は、検出光Lの光路上に位置する全ノズル12を3つの組に分け、受光素子3に近い側の組の複数のノズル12からは3滴のインク滴aからなるインク滴群Gfを吐出するように制御し、中間に位置する組の複数のノズルからは4滴のインク滴aからなるインク滴群Gmを吐出するように制御し、発光素子2に近い側の組の複数のノズルからは5滴のインク滴aからなるインク滴群Gnを吐出するように制御する場合を示している。分けられる組は受光素子3による検出出力のレベルに応じて2以上とすれば任意であり、インク滴数もインク滴aの1滴の大きさと受光素子3による検出出力のレベルとに応じて適宜調整できる。
As an example of a specific mode for changing the number of ink droplets, all
このように検出光Lの光路上に位置するノズル12の発光素子2からの位置に応じてインク滴数を変更制御し、受光素子3側のノズル12に比べて発光素子2側のノズル12の方を多く吐出制御することで、受光素子3による出力レベルは、図11の2点鎖線のグラフ(ウ)に示すように、検出光Lの光路上の全ノズルに亘って略均一にすることができる。
In this way, the number of ink droplets is changed and controlled in accordance with the position of the
図9及び図10に示したように、検出すべきノズル列が複数列存在し、その複数列のノズル列を複数本の光路によって同時に検出する場合は、発光素子2に近い側のノズル列の各ノズル12から吐出するインク滴数を多くし、ノズル列が受光素子3に近づくにつれて、そのノズル列の各ノズル12から吐出するインク滴数を少なくしていくという具合に、ノズル列毎にインク滴数を異ならせるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 9 and 10, when there are a plurality of nozzle rows to be detected and the plurality of nozzle rows are simultaneously detected by a plurality of optical paths, the nozzle row on the side close to the
検出光Lの光路上に位置する各ノズル12の検出時のインク滴数のデータは、ノズル12毎もしくは複数のノズル12の組毎に対応させて予めコントローラ6内の所定の領域に記憶しておき、吐出不良ノズルの検出時には、この記憶されたデータに基づいて、各ノズル12のインク滴数を制御すればよい。
Data on the number of ink droplets at the time of detection of each
以上の説明では、発光素子2をLEDとしたが、これに限らず、本発明は検出光Lを出射する発光手段としてLD(レーザー)を用いる場合にも適用できる。
In the above description, the
また、ここでは、キャリッジに搭載される記録ヘッド1が移動手段によって主走査方向に沿って移動可能とされ、この記録ヘッド1が検出光Lまで移動してくる態様について説明したが、記録ヘッド1と検出光Lとは相対的に移動すればよい。従って、検出光L側を記録ヘッド1に向けて移動可能としてもよく、また、双方が互いに移動するようにしてもよい。
Although the
本発明に係る吐出不良ノズルの検出方法は、インク滴を吐出することによって記録紙やフィルム等の記録媒体上に文字や写真等の各種画像を記録するインクジェット記録装置に適用されるものに限らず、例えば、ノズルから布帛にインク滴を吐出することによって所望の図柄を形成するインクジェット捺染装置、ノズルから液滴状の発光材料を吐出することによって発光層を形成する有機EL素子の製造装置、ノズルからシルク印刷用のインク滴を吐出するシルク印刷装置等のように、多数のノズルが配列されたノズル列を有し、その各ノズルから液滴を吐出するヘッドを有する装置にも適用することで、上記同様に、短時間で安定した吐出不良ノズルの検出が可能である。 The ejection failure nozzle detection method according to the present invention is not limited to an inkjet recording apparatus that records various images such as characters and photographs on a recording medium such as recording paper or film by ejecting ink droplets. For example, an inkjet printing apparatus that forms a desired pattern by ejecting ink droplets onto a fabric from a nozzle, an organic EL element manufacturing apparatus that forms a light emitting layer by ejecting droplet-like luminescent material from the nozzle, and a nozzle By applying to a device having a nozzle row in which a large number of nozzles are arranged and a head for discharging droplets from each nozzle, such as a silk printing device that discharges ink droplets for silk printing from Similarly to the above, it is possible to detect a defective ejection nozzle stably in a short time.
1、1A〜1D、10A〜10B:記録ヘッド
11:ノズル面
12:ノズル
1a〜1d、10a1、10a2、10b1、10b2:ノズル列
2:発光素子
21:光源収束用レンズ
3:受光素子
4:光反射部材
5:インク受け皿
6:コントローラ
7:駆動回路
8:検出部
9:アパーチャー
91:開口部
L:検出光
L1〜L9:光路
g:インク滴群
a:インク滴
1,1A~1D, 10A~10B: recording head 11: the nozzle surface 12: nozzle 1a~1d, 10a 1, 10a 2, 10b 1, 10b 2: nozzle array 2: light emitting element 21: light source converging lens 3: light Element 4: Light reflecting member 5: Ink tray 6: Controller 7: Drive circuit 8: Detection unit 9: Aperture 91: Opening L: Detection light L1 to L9: Optical path g: Ink droplet group a: Ink droplet
Claims (14)
前記インク滴の飛翔経路に交叉するように検出光を出射する発光手段と、
前記検出光を受光することによりその光路中を前記インク滴が通過したか否かを検出する受光手段と、
前記記録ヘッドの全てのノズルから前記検出光の光路に向けてインク滴を順次時系列的に吐出制御する吐出制御手段と、
前記吐出制御手段によるインク滴の吐出のタイミングと前記受光手段によるインク滴の通過検出タイミングとに基づいて前記ノズルからのインク滴の吐出状態を検知することで吐出不良ノズルを特定する吐出不良ノズル特定手段と、
前記発光手段から出射された検出光の光路上に配置され、前記受光手段へ向けて検出光を屈曲させる少なくとも1つの光反射手段と、
前記記録ヘッドのノズル列が前記受光手段によるインク滴通過の検出範囲となる前記検出光の光路と一致するように該ノズル列と前記検出光との相対的な位置を移動させる移動手段とを備え、
前記発光手段から前記光反射手段を介して前記受光手段に至る複数の光路のうち、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除く少なくとも1つの光路を、前記受光手段によるインク滴通過の検出範囲としたことを特徴とするインクジェット記録装置。 In an inkjet recording apparatus that performs recording by using a recording head having a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged, and ejecting ink droplets from the nozzles toward a recording medium,
A light emitting means for emitting detection light so as to cross the flight path of the ink droplets;
A light receiving means for detecting whether the ink droplet has passed through the optical path by receiving the detection light;
An ejection control unit that sequentially ejects ink droplets from all the nozzles of the recording head toward the optical path of the detection light in a time-series manner;
Identification of defective ejection nozzles that identify ejection failure nozzles by detecting the ejection state of ink droplets from the nozzles based on the timing of ejection of ink droplets by the ejection control means and the detection timing of ink droplet passage by the light receiving means Means,
At least one light reflecting means disposed on the optical path of the detection light emitted from the light emitting means and bending the detection light toward the light receiving means;
Moving means for moving the relative positions of the nozzle row and the detection light so that the nozzle row of the recording head coincides with the optical path of the detection light that is a detection range of ink droplet passage by the light receiving means; ,
Among the plurality of optical paths from the light emitting means to the light receiving means via the light reflecting means, at least one optical path excluding the optical path where the detection light emitted from the light emitting means first reaches the light reflecting means An ink jet recording apparatus having a detection range of ink droplet passage by means.
前記発光手段から出射された検出光を、少なくとも1つの光反射手段によって前記受光手段に向けて屈曲させることにより複数の光路を形成し、
前記複数の光路のうち、前記発光手段から出射された検出光が最初に光反射手段に至る光路を除く少なくとも1つの光路を、前記受光手段による液滴通過の検出範囲とすると共に、
前記ヘッドのノズル列が前記受光手段による液滴通過の検出範囲となる前記検出光の光路と一致するように該ノズル列と前記検出光との相対的な位置を移動させ、前記ヘッドの全てのノズルから前記検出光の光路に向けて液滴を順次時系列的に吐出制御することにより、該液滴の吐出のタイミングと前記受光手段による液滴の通過検出タイミングとに基づいて前記ノズルからの液滴の吐出状態を検知することで吐出不良ノズルを特定することを特徴とする吐出不良ノズルの検出方法。 Using a head that has a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged and discharges droplets from the nozzles, a light emitting means for emitting detection light so as to cross the flight path of the droplets, and receiving the detection light In the method for detecting a defective ejection nozzle by detecting the ejection state of the droplet by a light receiving means that detects whether or not the droplet has passed through the optical path,
A plurality of optical paths are formed by bending detection light emitted from the light emitting means toward the light receiving means by at least one light reflecting means,
Among the plurality of optical paths, at least one optical path excluding the optical path where the detection light emitted from the light emitting means first reaches the light reflecting means is set as a detection range of droplet passage by the light receiving means,
The relative positions of the nozzle row and the detection light are moved so that the nozzle row of the head coincides with the optical path of the detection light that is a detection range of droplet passage by the light receiving means, and all the heads By sequentially controlling the discharge of the droplets from the nozzle toward the optical path of the detection light, the droplets from the nozzle are controlled based on the discharge timing of the droplets and the detection timing of the passage of the droplets by the light receiving means. A defective discharge nozzle detection method, wherein a defective discharge nozzle is specified by detecting a discharge state of a droplet.
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