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JP2010064402A - Discharge detecting device and image forming device - Google Patents

Discharge detecting device and image forming device Download PDF

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JP2010064402A
JP2010064402A JP2008234052A JP2008234052A JP2010064402A JP 2010064402 A JP2010064402 A JP 2010064402A JP 2008234052 A JP2008234052 A JP 2008234052A JP 2008234052 A JP2008234052 A JP 2008234052A JP 2010064402 A JP2010064402 A JP 2010064402A
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Japan
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light
recording
light reflecting
reflecting means
nozzle
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Withdrawn
Application number
JP2008234052A
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Japanese (ja)
Inventor
Naota Takahashi
直太 高橋
Hiroyuki Kiguchi
博之 木口
Manabu Izumikawa
学 泉川
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of light emitting elements and the number of light receiving elements, and to highly accurately detect discharging. <P>SOLUTION: Light collimated through a collimator lens 22 from the light emitting element 21 aligns its optical path 25 against second mirrors 41-44 with respect to each turn table so as to correspond to each head and nozzle train by selecting the reflecting angle of a mirror 23 with a turn table 24. The second mirror with the turn table intersects its optical path 25 with the flying passage of ink droplets discharged from each nozzle by aligning the optical path 25 against immediately beneath the nozzle and against the corresponding one among the light receiving elements 31-34, resulting in making the detection of a discharged state and a non-discharged state possible by whether light interrupted by the ink droplets or not. Accordingly, the selection of the second mirrors 41-44 with each turn table or each nozzle train by the optical path 25 becomes possible according to the reflecting angle of the mirror 23, thus enabling to detect each nozzle train by a single LD (light emitting element) 21. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクの吐出異常などを光センサによって検知する吐出検出装置、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an ejection detection apparatus and an image forming apparatus that detect abnormal ejection of ink using an optical sensor.

従来、発光素子と受光素子による光学的な吐出検知機構を持つ画像形成装置では、各記録素子列(例えば、ノズル列)毎に発光素子と受光素子を1対づつ設ける必要があり、光軸をノズル位置に正確に合わせておく必要があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus having an optical discharge detection mechanism using a light emitting element and a light receiving element, it is necessary to provide a pair of light emitting element and light receiving element for each recording element array (for example, nozzle array). It was necessary to accurately match the nozzle position.

そこで、例えば特許文献1には、複数の光反射手段を用いて複数の光路を生成し、その光路に合わせてヘッドを動作させて検知する方法が記載されている。また、特許文献2には、2枚の光反射手段を用いて複数回の反射によって光路面を生成し、その光路面によって検知する方法が記載されている。さらに、特許文献3には、発光、受光素子の対向側に光反射手段を設け、記録素子列(例えば、ノズル列)の長さが可変しても検知する方法が記載されている。   Thus, for example, Patent Document 1 describes a method in which a plurality of light paths are generated using a plurality of light reflecting means, and a head is operated in accordance with the light paths to perform detection. Patent Document 2 describes a method of generating an optical path surface by two or more reflections using two light reflecting means and detecting the optical path surface. Further, Patent Document 3 describes a method of detecting light even when the length of a recording element array (for example, nozzle array) is varied by providing a light reflecting means on the opposite side of the light emitting and light receiving elements.

また、特許文献4には、検知精度を一定に保つ様に発光素子の駆動電流を調整する方法が記載されており、特許文献5には、吐出口やインク滴が小さい場合に受光素子に必要な光を照射することにより、ノズルの不吐出を検知する方法について記載されている。
特開2006−7446号公報 特開2004−291475号公報 特開2007−152782号公報 特開2006−187981号公報 特開2006−159842号公報
Patent Document 4 describes a method for adjusting the drive current of a light emitting element so as to keep detection accuracy constant. Patent Document 5 describes a method required for a light receiving element when an ejection port or an ink droplet is small. Describes a method of detecting nozzle non-ejection by irradiating light.
JP 2006-7446 A JP 2004-291475 A JP 2007-152882 A JP 2006-187981 A JP 2006-159842 A

しかしながら、上記の各方法は、発光素子、受光素子、光反射手段は固定であり、光軸がずれてしまうと、どの方法でも検知不可能となってしまうので、正確に配置する必要があった。   However, in each of the above methods, the light-emitting element, the light-receiving element, and the light reflecting means are fixed, and if the optical axis is deviated, any method cannot be detected. .

また、特許文献4は、検知精度を一定に保つ様に発光素子の駆動電流を調整する方法であるが、発光素子の経年変化、温度変化や光路上のノイズ(例えば、ゴミ等)によって変わる事を防ぐ事しかできない。また、発光素子、受光素子は、記録素子近傍にあるので、印字中に発生するミストから保護する様に遮蔽板を新たに追加する必要があった。   Patent Document 4 is a method of adjusting the drive current of the light emitting element so as to keep the detection accuracy constant. However, it varies depending on aging of the light emitting element, temperature change, and noise on the optical path (for example, dust). Can only prevent. Further, since the light emitting element and the light receiving element are in the vicinity of the recording element, it is necessary to newly add a shielding plate so as to protect against mist generated during printing.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、発光素子及び受光素子の数量を低減でき、吐出検知を高精度で行う事の可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the number of light emitting elements and light receiving elements and capable of performing ejection detection with high accuracy. .

上記課題を解決するため、本発明における吐出検出装置は、インクを吐出しする記録素子を有する複数の記録手段と、光ビームを射出する発光手段と、発光手段から射出された光ビームを平行光化するための集光手段と、回転して入射してくる光ビームの入射角度を変えることにより、複数の記録手段の鉛直下方に長手方向に平行に光ビームを進ませる複数の第1の光反射手段と、回転して入射してくる集光手段に平行光化された光ビームの入射角度を変えることにより、第1の光反射手段のいずれかに光ビームを入射させる第2の光反射手段と、光ビームを受光する1つ以上の受光手段と、備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an ejection detection apparatus according to the present invention includes a plurality of recording units having recording elements that eject ink, a light emitting unit that emits a light beam, and a light beam emitted from the light emitting unit. And a plurality of first light beams that advance the light beam parallel to the longitudinal direction vertically below the plurality of recording means by changing the incident angle of the light beam that is rotated and incident. The second light reflection that causes the light beam to be incident on one of the first light reflecting means by changing the incident angle of the collimated light beam to the reflecting means and the condensing means that is rotated and incident. Means and one or more light receiving means for receiving the light beam.

第1の光反射手段は、吐出検知しないときは記録素子から発生するミストの影響を受けないように光反射面を記録手段に対して逆方向に向けることを特徴とする。   The first light reflecting means is characterized in that the light reflecting surface is directed in the opposite direction with respect to the recording means so as not to be affected by the mist generated from the recording element when ejection is not detected.

複数の第1の光反射手段の複数の記録手段をまたいだ対面位置に備えられ、いずれかの第1の光反射手段に反射され、入射してくる光ビームを回転して入射角度を変えることにより、受光手段に光ビームを入射させる第3の光反射手段を備えることを特徴とする。   A plurality of first light reflecting means is provided at a facing position across a plurality of recording means, and the incident light is reflected by any of the first light reflecting means and rotated to change the incident angle. Thus, a third light reflecting means for making the light beam incident on the light receiving means is provided.

第3の光反射手段は、吐出検知しないときは記録素子から発生するミストの影響を受けないように光反射面を記録手段に対して逆方向に向けることを特徴とする。   The third light reflecting means is characterized in that the light reflecting surface is directed in the opposite direction with respect to the recording means so as not to be affected by the mist generated from the recording element when ejection is not detected.

光反射手段は、記録手段の吐出検知シーケンスの直前に回転動作を実行することを特徴とする。   The light reflecting means performs a rotating operation immediately before the ejection detection sequence of the recording means.

また、本発明における画像形成装置は、上記いずれかに記載の吐出検出装置を備えることを特徴とする。   In addition, an image forming apparatus according to the present invention includes any one of the above-described ejection detection devices.

本発明により、回転制御する光反射手段を備えることによって、発光素子及び受光素子の数量を低減することができると共に、吐出検知を高精度で行う事ができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the quantity of light emitting elements and light receiving elements and to perform discharge detection with high accuracy by providing light reflecting means for rotational control.

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置は、原稿自動搬送装置(ADF)101を有する原稿読取装置102、及び給紙トレイを有する画像形成装置本体103から構成される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus. The image forming apparatus includes a document reading apparatus 102 having an automatic document feeder (ADF) 101 and an image forming apparatus main body 103 having a paper feed tray.

原稿の読取動作は、ADF101の原稿台104、又はスキャナ102の原稿読取ガラス105上にセットされた原稿をランプ106によって光を照射し、その反射信号をCCD(Charge Couppled Device)やCIS(Contact Image Sensor)といったセンサ107で読み取る。   In the document reading operation, a document set on the document table 104 of the ADF 101 or the document reading glass 105 of the scanner 102 is irradiated with light by a lamp 106, and the reflected signal is transmitted to a CCD (Charge Couppled Device) or CIS (Contact Image). Sensor).

読み取られた信号はAFE(Analog Front End)と呼ばれるデバイス等でデジタル信号へと変換され、スキャナもしくはプリンタ側にある図示しないコントローラに送信される。送信されたスキャン信号(画像データ)はコントローラで画像処理によりプリンタ用画像データに変換され、PC(ディスプレイ)やプリンタエンジン(図示せず)等に送信される。プリンタエンジンでは、インクジェットの場合、レンダリング処理(画像データをヘッド転送順にデータを置き換える処理)が行われる。   The read signal is converted into a digital signal by a device called AFE (Analog Front End) and transmitted to a controller (not shown) on the scanner or printer side. The transmitted scan signal (image data) is converted into printer image data by image processing by a controller, and transmitted to a PC (display), a printer engine (not shown), or the like. In the case of inkjet, the printer engine performs rendering processing (processing that replaces image data in the order of head transfer).

用紙への印刷動作は、給紙トレイ112から排出された印刷用紙114が用紙搬送ベルト110へと送られ、用紙端センサ109によって印刷用紙の検知を行い、ヘッドを搭載したキャリッジ108が、印刷開始位置に移動すると、レンダリング処理を行った印字データがヘッドに転送され、印字開始となる。印刷完了後、印刷用紙は排紙トレイ111へと排紙される。   In the printing operation on the paper, the printing paper 114 discharged from the paper feed tray 112 is sent to the paper conveyance belt 110, the printing paper is detected by the paper edge sensor 109, and the carriage 108 equipped with the head starts printing. When moved to the position, the print data subjected to the rendering process is transferred to the head and printing is started. After the printing is completed, the printing paper is discharged to the paper discharge tray 111.

まず、本発明の第1の実施形態による画像形成装置について、図2、及び図3を参照して説明する。なお、図2は同装置の要部模式的立体図であり、図3は吐出検知機構の検知部分を示す要部模式的立体図である。   First, an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIG. 2 is a schematic three-dimensional view of the main part of the apparatus, and FIG. 3 is a schematic three-dimensional view of the main part showing the detection part of the discharge detection mechanism.

本インクジェットプリンタ(画像形成装置)は、ヘッド(記録手段)11〜14を備える。ヘッド(記録手段)11〜14は、全て同様の構成となっており、図3に示すヘッド13のように用紙(被記録媒体)1上にインク(印写色剤)2を吐出する複数の記録素子(ノズル)3を有する。   The ink jet printer (image forming apparatus) includes heads (recording units) 11 to 14. The heads (recording means) 11 to 14 all have the same configuration, and a plurality of inks (printing colorants) 2 that eject ink (printing colorant) 2 onto a sheet (recording medium) 1 like the head 13 shown in FIG. A recording element (nozzle) 3 is provided.

また、記録素子(ノズル)3の吐出状態を検知する吐出検知機構を備える。吐出検知機構は、LD(発光素子)21と、コリメートレンズ22と、鏡(光反射手段)23と、ターンテーブル(回転手段)24と、第二のターンテーブル付き鏡(光反射手段)41〜44と、PD(受光素子)31〜34とを有し、受光素子であるフォトセンサの出力の変化によって吐出不良を検出する。   In addition, a discharge detection mechanism that detects the discharge state of the recording element (nozzle) 3 is provided. The discharge detection mechanism includes an LD (light emitting element) 21, a collimator lens 22, a mirror (light reflecting means) 23, a turntable (rotating means) 24, and a second mirror (light reflecting means) 41 with a turntable. 44 and PDs (light receiving elements) 31 to 34, and discharge failure is detected by a change in the output of a photosensor which is a light receiving element.

以下、本発明の実施形態における吐出検知機構について詳細に説明する。   Hereinafter, the discharge detection mechanism in the embodiment of the present invention will be described in detail.

LD(発光素子)21から発せられた光は、コリメートレンズ22によって平行光化され、鏡(光反射手段)23の反射角度をターンテーブル(回転手段)24によって選択された、各ヘッド、ノズル列に対応した第二のターンテーブル付き鏡(光反射手段)41〜44に光路25を合わせられる。   The light emitted from the LD (light emitting element) 21 is collimated by the collimating lens 22, and the reflection angle of the mirror (light reflecting means) 23 is selected by the turntable (rotating means) 24. The optical path 25 can be aligned with the second mirrors with a turntable (light reflecting means) 41 to 44 corresponding to the above.

第二のターンテーブル付き鏡(光反射手段)41〜44は、ノズル直下、及び対応するPD(受光素子)31〜34に光路25を合わせる事によって、各ノズルから吐出されたインク滴2の飛翔経路4と光路25が交わり、インク滴2によって遮光されるか否かにより、吐出状態と不吐出状態の検出が可能となる。   The second mirrors (light reflecting means) 41 to 44 with the turntable fly the ink droplets 2 ejected from the respective nozzles by aligning the optical path 25 directly below the nozzles and corresponding PDs (light receiving elements) 31 to 34. The ejection state and the non-ejection state can be detected based on whether or not the path 4 and the optical path 25 intersect and is blocked by the ink droplet 2.

上記構成によれば、鏡(光反射手段)23の反射角度に応じて光路25を第二のターンテーブル付き鏡(光反射手段)41〜44、つまり各ノズル列を選択する事が可能で、一つのLD(発光素子)21で各ノズル列を検出する事が可能となる。   According to the said structure, according to the reflection angle of the mirror (light reflection means) 23, it is possible to select the 2nd mirrors (light reflection means) 41-44 with a turntable, ie, each nozzle row, according to the reflection angle, Each nozzle row can be detected by one LD (light emitting element) 21.

更に、図4に示すようにPD(受光素子)31〜34側にも同様にターンテーブル付き鏡を配置することによって、PD(受光素子)35に纏める事が可能となる。なお、図4は、同装置の要部模式的立体図である。   Further, as shown in FIG. 4, by similarly arranging a mirror with a turntable on the PD (light receiving element) 31 to 34 side, the PD (light receiving element) 35 can be combined. FIG. 4 is a schematic three-dimensional view of the main part of the apparatus.

図4において、図2に示すPD(受光素子)31〜34の代わりに第三のターンテーブル付き鏡(光反射手段)51〜54を設け、PD(受光素子)35に集光する事でPD(受光素子)35を一つにする事が可能となる。   In FIG. 4, third mirrors (light reflecting means) 51 to 54 with turntables are provided instead of the PDs (light receiving elements) 31 to 34 shown in FIG. 2, and the light is condensed on the PD (light receiving element) 35. (Light receiving element) 35 can be made one.

このように、LD(発光素子)21とPD(受光素子)35を光路25で結ぶ様に一つ以上の鏡(光反射手段)23等を設ける事により、LD(発光素子)21とPD(受光素子)35の数量を減らす事が可能であり、ヘッド(記録手段)11〜14から離す事が可能となるので、印字中にヘッド(記録手段)11〜14から発生するミストによる汚れを防止する事が可能となる。   In this way, by providing one or more mirrors (light reflecting means) 23 and the like so as to connect the LD (light emitting element) 21 and the PD (light receiving element) 35 with the optical path 25, the LD (light emitting element) 21 and the PD ( It is possible to reduce the number of light receiving elements) 35 and to separate them from the heads (recording means) 11 to 14, and thus prevent contamination due to mist generated from the heads (recording means) 11 to 14 during printing. It becomes possible to do.

しかしながら、LD(発光素子)21、PD(受光素子)35と鏡(光反射手段)23に比べ、鏡(光反射手段)41〜44及び51〜54は、ヘッド(記録手段)11〜14近傍に設置されるので、ミストによる汚れが懸念される。   However, compared with LD (light emitting element) 21, PD (light receiving element) 35 and mirror (light reflecting means) 23, mirrors (light reflecting means) 41 to 44 and 51 to 54 are in the vicinity of heads (recording means) 11 to 14. Contamination due to mist is a concern.

これを防ぐ方法を図5、図6の吐出検知機構の、鏡(光反射手段)41(42、43、44)部分を示す要部模式的平面図を参照して、詳細に説明する。図5は、吐出検知中の鏡(光反射手段)41(42、43、44)要部模式的平面図であり、図6は、印字中(吐出検知以外)の鏡(光反射手段)41(42、43、44)要部模式的平面図を示している。   A method for preventing this will be described in detail with reference to a schematic plan view of an essential part showing a mirror (light reflecting means) 41 (42, 43, 44) portion of the discharge detection mechanism shown in FIGS. FIG. 5 is a schematic plan view of the main part of a mirror (light reflecting means) 41 (42, 43, 44) during ejection detection, and FIG. 6 is a mirror (light reflecting means) 41 during printing (other than ejection detection). (42, 43, 44) The main part schematic plan view is shown.

図5において、鏡(光反射手段)43(41、42、44)は、反射面61と非反射面62の両面構成となっており、吐出検知をする際には、内壁71から開いた形になる事で、光路25はヘッド13(11、12、14)の方向に向かう。   In FIG. 5, a mirror (light reflecting means) 43 (41, 42, 44) has a double-sided configuration of a reflective surface 61 and a non-reflective surface 62, and is open from the inner wall 71 when detecting ejection. Thus, the optical path 25 goes in the direction of the head 13 (11, 12, 14).

図6は、非検知時の状態を示した物で、鏡(光反射手段)43(41、42、44)は、非反射面62をヘッド13(11、12、14)に向ける事によって、反射面61を保護する。同様に鏡(光反射手段)51(52、53、54)部にも摘要する事は可能であり、ターンテーブル付き鏡(光反射手段)41〜44、51〜54に対しても同様の構成が考えられる。   FIG. 6 shows the non-detection state, and the mirror (light reflecting means) 43 (41, 42, 44) directs the non-reflecting surface 62 toward the head 13 (11, 12, 14). The reflective surface 61 is protected. Similarly, the mirror (light reflecting means) 51 (52, 53, 54) can also be selected, and the same configuration is applied to the mirrors (light reflecting means) 41 to 44 and 51 to 54 with turntables. Can be considered.

図7は、吐出検知機構の電気的な回路を含む主要部構成を示すブロック図である。ここで各ブロックの動作について、図7を参照して説明する。   FIG. 7 is a block diagram showing a main part configuration including an electrical circuit of the discharge detection mechanism. Here, the operation of each block will be described with reference to FIG.

各色(例えば、Y、M、C、K)毎に並んでヘッド(記録手段)11〜14が搭載されている。各ヘッド(記録手段)11〜14の下面には、多数の記録素子(ノズル)3が一直線に並ぶ様に配置され、このノズル列が平行となるようにヘッド(記録手段)11〜14が配置されている。これをキャリッジと呼び、キャリッジ、及び用紙(被記録媒体)1をコントローラ(CPU)101によって制御された移動手段(図示せず)によって移動するタイミングで、コントローラ(CPU)101の出力によって駆動回路81〜84が制御され、各ヘッド(記録手段)11〜14の記録素子(ノズル)3からそれぞれ所定のタイミングで微小液滴状態のインク(印写色剤)2を吐出する事で、用紙(被記録媒体)1上に所望の画像を記録する。   Heads (recording means) 11 to 14 are mounted side by side for each color (for example, Y, M, C, K). A large number of recording elements (nozzles) 3 are arranged on the lower surface of each head (recording means) 11 to 14, and the heads (recording means) 11 to 14 are arranged so that the nozzle rows are parallel to each other. Has been. This is called a carriage, and the drive circuit 81 is driven by the output of the controller (CPU) 101 at a timing when the carriage and the paper (recording medium) 1 are moved by a moving means (not shown) controlled by the controller (CPU) 101. ˜84 are controlled, and the ink (printing colorant) 2 in the form of fine droplets is ejected from the recording elements (nozzles) 3 of the heads (recording means) 11 to 14 at predetermined timings, respectively. Recording medium) A desired image is recorded on 1.

LD(発光素子)21は、各記録素子(ノズル)3の吐出状態を検出する手段である光を発する。LD(発光素子)21は、コントローラ(CPU)101によって点灯/消灯が制御されるようになっている。コリメートレンズ22は、LD(発光素子)21から発せられた光を平行光束化した光路25を生成し、鏡(光反射手段)23の方向に向かわせる。   The LD (light emitting element) 21 emits light which is a means for detecting the ejection state of each recording element (nozzle) 3. The LD (light emitting element) 21 is controlled to be turned on / off by a controller (CPU) 101. The collimating lens 22 generates an optical path 25 in which the light emitted from the LD (light emitting element) 21 is converted into a parallel light flux and directs it in the direction of the mirror (light reflecting means) 23.

鏡(光反射手段)23は、ターンテーブル(回転手段)24によって回転し、その回転はコントローラ(CPU)101によって制御され、吐出検知を行うヘッド(記録手段)11〜14に対応した鏡(光反射手段)41A〜44Aを選択し、光路25を向かわせる。なお、鏡(光反射手段)23は、入射光を減衰無く反射する事ができると望ましい。   The mirror (light reflecting means) 23 is rotated by a turntable (rotating means) 24, the rotation of which is controlled by a controller (CPU) 101, and mirrors (lights) corresponding to heads (recording means) 11 to 14 for detecting ejection. (Reflecting means) 41A to 44A are selected and the optical path 25 is directed. The mirror (light reflecting means) 23 is preferably capable of reflecting incident light without attenuation.

鏡(光反射手段)41A〜44Aは、それぞれにコントローラ(CPU)101によって制御可能なターンテーブル(回転手段)41B〜44Bが接続されており、それぞれの回転角を制御する。また、鏡(光反射手段)41A〜44Aのいずれかに鏡(光反射手段)23で選択された光路25があり、対応した吐出検知を行うヘッド(記録手段)11〜14の記録素子(ノズル)3に向かうように回転角をコントローラ(CPU)101によって制御する。同様に鏡(光反射手段)41A〜44Aは、入射光を減衰無く反射する事ができると望ましい。   The mirrors (light reflecting means) 41A to 44A are connected to turntables (rotating means) 41B to 44B that can be controlled by the controller (CPU) 101, respectively, and control their rotation angles. Further, any one of the mirrors (light reflecting means) 41A to 44A has the optical path 25 selected by the mirror (light reflecting means) 23, and the recording elements (nozzles) of the heads (recording means) 11 to 14 that perform corresponding ejection detection. ) The rotation angle is controlled by the controller (CPU) 101 so as to go to 3. Similarly, it is desirable that the mirrors (light reflecting means) 41A to 44A can reflect incident light without attenuation.

鏡(光反射手段)51A〜54Aは、それぞれにコントローラ(CPU)101によって制御可能なターンテーブル(回転手段)51B〜54Bが接続されており、それぞれの回転角を制御する。また、吐出検知を行うヘッド(記録手段)11〜14に対応した鏡(光反射手段)51A〜54Aのいずれかに光路25があり、回転角をコントローラ(CPU)101によって制御し、PD(受光素子)35に光路25を合わせる。同様に鏡(光反射手段)41A〜44Aは、入射光を減衰無く反射する事ができると望ましい。   The mirrors (light reflecting means) 51A to 54A are connected to turntables (rotating means) 51B to 54B that can be controlled by the controller (CPU) 101, respectively, and control their rotation angles. In addition, there is an optical path 25 in any of mirrors (light reflecting means) 51A to 54A corresponding to heads (recording means) 11 to 14 for detecting ejection, and the rotation angle is controlled by a controller (CPU) 101, and PD (light receiving) The optical path 25 is aligned with the (element) 35. Similarly, it is desirable that the mirrors (light reflecting means) 41A to 44A can reflect incident light without attenuation.

PD(受光素子)35は、フォトダイオード(若しくはフォトトランジスタ)からなる受光素子であり、LD(発光素子)21から発光された光路25の光を受光する。PD(受光素子)35の受光量の変化を検出回路91にて検出し、コントローラ(CPU)にフィードバックする。   The PD (light receiving element) 35 is a light receiving element made of a photodiode (or phototransistor), and receives the light in the optical path 25 emitted from the LD (light emitting element) 21. A change in the amount of light received by the PD (light receiving element) 35 is detected by the detection circuit 91 and fed back to the controller (CPU).

ここでは、光路25の光路上にそれぞれ3つの鏡(反射手段)23、41A(42A、43A、44A)、51A(52A、53A、54A)が配置されており、鏡(反射手段)41A(42A、43A、44A)から鏡(反射手段)51A(52A、53A、54A)へ向かう光路25は、ヘッド(記録手段)11(12、13、14)の下面に並ぶ多数の記録素子(ノズル)3のノズル列と平行となるように鏡(反射手段)23、41A(42A、43A、44A)、51A(52A、53A、54A)が制御される。これにより、記録素子(ノズル)3から吐出されたインク滴の飛翔経路4と交わり、吐出の有無により光路25が遮光されるか否かが変化し、それに応じてPD(受光素子)35の受光量が変化する。   Here, three mirrors (reflecting means) 23, 41A (42A, 43A, 44A), 51A (52A, 53A, 54A) are arranged on the optical path of the optical path 25, and the mirror (reflecting means) 41A (42A). , 43A, 44A) to the mirror (reflecting means) 51A (52A, 53A, 54A), a large number of recording elements (nozzles) 3 arranged on the lower surface of the head (recording means) 11 (12, 13, 14). The mirrors (reflecting means) 23, 41A (42A, 43A, 44A), 51A (52A, 53A, 54A) are controlled so as to be parallel to the nozzle rows of the first and second nozzles. Thereby, it intersects with the flight path 4 of the ink droplet ejected from the recording element (nozzle) 3 and changes whether or not the optical path 25 is shielded depending on the presence or absence of ejection, and the light reception of the PD (light receiving element) 35 accordingly. The amount changes.

この変化を検出回路91にて検出が可能となり、コントローラ(CPU)にフィードバックする事によって、制御した駆動回路81〜84と比較する事によって、吐出が正常か異常かを判断する。正常吐出する記録素子(ノズル)3であるか、異常吐出する記録素子(ノズル)3であるかを記憶素子102に記憶し、記録素子(ノズル)3を印刷時やメンテナンス時の制御方法を変更する。   This change can be detected by the detection circuit 91, and is fed back to the controller (CPU) to determine whether the ejection is normal or abnormal by comparing with the controlled drive circuits 81 to 84. Whether the recording element (nozzle) 3 ejects normally or the recording element (nozzle) 3 ejects abnormally is stored in the storage element 102, and the control method for printing or maintenance of the recording element (nozzle) 3 is changed. To do.

次に、鏡(光反射手段)を動作させるタイミングについて、図8の吐出検知のフローを表したフローチャートを参照して説明する。画像形成装置が、吐出検知を行う際、以下のシーケンスに沿って行う事により、精度良く検出が出来る事が可能となる。   Next, the timing for operating the mirror (light reflecting means) will be described with reference to the flowchart showing the discharge detection flow of FIG. When the image forming apparatus performs ejection detection, it can be detected with high accuracy by performing the following sequence.

まず、LD(発光素子)21を駆動させる(ステップS1)。検知するヘッド(記録手段)11(12、13、14)(又はノズル列)の選択をする為、鏡(光反射手段)23を回転させる(ステップS2)。   First, the LD (light emitting element) 21 is driven (step S1). In order to select the head (recording means) 11 (12, 13, 14) (or nozzle row) to be detected, the mirror (light reflecting means) 23 is rotated (step S2).

鏡(光反射手段)23の回転(選択)に対応した鏡(光反射手段)41(42、43、44)の内一つを回転させ検知する記録素子(ノズル)3の方向に光路25を向かわせる(ステップS3)。   The optical path 25 is directed in the direction of the recording element (nozzle) 3 that rotates and detects one of the mirrors (light reflecting means) 41 (42, 43, 44) corresponding to the rotation (selection) of the mirror (light reflecting means) 23. (Step S3).

鏡(光反射手段)23の回転(選択)に対応した鏡(光反射手段)51(52、53、54)の内一つを回転させPD(受光素子)35に光路25を向かわせる(ステップS4)。   One of the mirrors (light reflecting means) 51 (52, 53, 54) corresponding to the rotation (selection) of the mirror (light reflecting means) 23 is rotated to direct the optical path 25 to the PD (light receiving element) 35 (step). S4).

PD(受光素子)35の受光量を確認し、LD(発光素子)21とPD(受光素子)35が光路25で結ばれている事を確認する(ステップS5)。PD(受光素子)35にLD(発光素子)21が発光した光が届いてない場合は、鏡(光反射手段)23、41(42、43、44)、51(52、53、54)を調整回転し、光を届かせる(ステップS2〜ステップS5)。   The amount of light received by the PD (light receiving element) 35 is confirmed, and it is confirmed that the LD (light emitting element) 21 and the PD (light receiving element) 35 are connected by the optical path 25 (step S5). If the light emitted from the LD (light emitting element) 21 does not reach the PD (light receiving element) 35, the mirrors (light reflecting means) 23, 41 (42, 43, 44), 51 (52, 53, 54) are used. Adjust and rotate to allow light to reach (steps S2 to S5).

PD(受光素子)35とLD(発光素子)21が光路25で結ばれている事を確認できたら、対象の記録素子3からインク(印刷色剤)2を吐出する(ステップS6)。PD(受光素子)35の受光量を確認し、インク(印刷色剤)2によって光路25が遮蔽されたか否かを判断する(ステップS7)。   When it is confirmed that the PD (light receiving element) 35 and the LD (light emitting element) 21 are connected by the optical path 25, the ink (printing colorant) 2 is ejected from the target recording element 3 (step S6). The amount of light received by the PD (light receiving element) 35 is confirmed, and it is determined whether or not the optical path 25 is blocked by the ink (printing colorant) 2 (step S7).

遮蔽されなかったと判断した場合、その対象記録素子(ノズル)3は異常吐出(不吐出を含む)をしたと判断し、記憶素子(メモリ)102に記憶し、その対象記録素子(ノズル)3を使用する印刷の際、代替記録素子(ノズル)3を使用する等の処理を行ったり、メンテナンス時にメンテナンスを行う対象とする等の判断に使用する(ステップS8)。   If it is determined that the target recording element (nozzle) 3 is not shielded, it is determined that the target recording element (nozzle) 3 has abnormally discharged (including non-ejection), and is stored in the storage element (memory) 102. At the time of printing to be used, processing such as using an alternative recording element (nozzle) 3 is performed, or it is used for determining whether to perform maintenance during maintenance (step S8).

一方、遮蔽されたと判断した場合、その対象記録素子(ノズル)3は正常吐出をしたと判断し、記憶素子(メモリ)102に記憶し、その対象記録素子(ノズル)3を使用する印刷の際、正常吐出する記録素子(ノズル)3であると判断したり、メンテナンス時にメンテナンスを行う必要がないと判断する事等に使用する(ステップS9)。   On the other hand, when it is determined that the target recording element (nozzle) 3 has been blocked, it is determined that the target recording element (nozzle) 3 has normally ejected, and the target recording element (nozzle) 3 is stored. It is used to determine that the recording element (nozzle) 3 is ejected normally, or to determine that maintenance is not required during maintenance (step S9).

次に、同一ヘッド(記録手段)11(12、13、14)(又はノズル列)の他の記録素子(ノズル)3を検知するか否かを判断する(ステップS11)。同一ヘッド(記録手段)11(12、13、14)(又はノズル列)を検知する場合には、対象の記録素子(ノズル)3を変えて(ステップS6〜S10)を繰り返し実行する。   Next, it is determined whether or not another recording element (nozzle) 3 of the same head (recording means) 11 (12, 13, 14) (or nozzle array) is detected (step S11). When detecting the same head (recording unit) 11 (12, 13, 14) (or nozzle row), the target recording element (nozzle) 3 is changed (steps S6 to S10) and executed repeatedly.

一方、同一ヘッド(記録手段)11(12、13、14)(又はノズル列)に検知対象の記録素子(ノズル)3が存在しない場合には、対象となっていた鏡(光反射手段)41(42、43、44)を保護位置に回転する(ステップS11)。同様に鏡(光反射手段)51(52、53、54)を保護位置に回転する(ステップS12)。   On the other hand, when the recording element (nozzle) 3 to be detected does not exist in the same head (recording means) 11 (12, 13, 14) (or nozzle row), the target mirror (light reflecting means) 41 (42, 43, 44) is rotated to the protection position (step S11). Similarly, the mirror (light reflecting means) 51 (52, 53, 54) is rotated to the protection position (step S12).

続いて、次のヘッド(記録手段)11(12、13、14)(又はノズル列)を検知するか否かを判断する(ステップS13)。次のヘッド(記録手段)12(11、13、14)(又はノズル列)を検知する場合には、鏡(光反射手段)23を回転し、(S2〜S13)を繰り返し実行する。全てのヘッド(記録手段)14(11、12、13)、記録素子(ノズル)3を検知し終えた場合、LD発光素子25の発光を停止する(ステップS14)。   Subsequently, it is determined whether or not the next head (recording unit) 11 (12, 13, 14) (or nozzle row) is detected (step S13). When the next head (recording means) 12 (11, 13, 14) (or nozzle row) is detected, the mirror (light reflecting means) 23 is rotated and (S2 to S13) are repeatedly executed. When all the heads (recording means) 14 (11, 12, 13) and the recording elements (nozzles) 3 have been detected, the light emission of the LD light emitting element 25 is stopped (step S14).

以上による一連のシーケンスによって対象となる記録素子(ノズル)3を検知する事が可能となる。   The target recording element (nozzle) 3 can be detected by the series of sequences described above.

また、印刷とは直接関係のないモード、例えば空吐出(又は予備吐出とも呼ぶ)を行う際に使用するインク滴を共用し、本吐出検知を兼用して行う事も可能であり、インク(印写色剤)の使用量や検知時間を節約する事が可能となる。   It is also possible to share ink droplets used in modes not directly related to printing, such as idle ejection (or pre-ejection), and also to perform main ejection detection. It is possible to save the amount of use and detection time.

以上説明したように、本実施の形態によれば、回転制御する複数の光反射手段を備える記録手段の吐出検知機構を備え、発光素子及び受光素子の数量を低減し、高精度にて吐出検知を行う事ができる。   As described above, according to the present embodiment, the discharge detection mechanism of the recording unit including a plurality of light reflection units for rotation control is provided, the number of light emitting elements and light receiving elements is reduced, and discharge detection is performed with high accuracy. Can be done.

また、光反射手段を回転制御する事によって検出光路の分配選択及び光軸の調整を行う事で、検知精度を向上させる事ができる。   In addition, detection accuracy can be improved by selecting the distribution of the detection optical path and adjusting the optical axis by controlling the rotation of the light reflecting means.

また、光反射手段を回転制御する事によって検出光路を分配する事で、発光素子数を削減する事ができる。   Further, the number of light emitting elements can be reduced by distributing the detection optical path by controlling the rotation of the light reflecting means.

また、光反射手段を回転制御する事によって検出光路を集光する事で、受光素子数を削減する事ができる。   Further, the number of light receiving elements can be reduced by condensing the detection optical path by controlling the rotation of the light reflecting means.

また、検知動作前に光反射手段を回転制御する事で、検知精度を向上させる事ができる。   Also, the detection accuracy can be improved by controlling the rotation of the light reflecting means before the detection operation.

また、光反射手段を発光素子と受光素子の結ぶ位置に配置する事で、光反射手段を高精度な配置を不要とする事ができる。   Further, by disposing the light reflecting means at the position where the light emitting element and the light receiving element are connected, it is possible to eliminate the need for highly accurate arrangement of the light reflecting means.

また、光反射手段を回転制御する事ができるので、記録素子から発生するミスト汚れを防止する事ができる。   In addition, since the light reflecting means can be controlled to rotate, mist contamination generated from the recording element can be prevented.

さらに、発光素子及び受光素子を記録素子から離した位置に配置できるので、記録素子から発生するミスト汚れを防止する事ができる。   Furthermore, since the light emitting element and the light receiving element can be arranged at positions away from the recording element, mist contamination generated from the recording element can be prevented.

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。   The present invention has been described above by the preferred embodiments of the present invention. While the invention has been described with reference to specific embodiments thereof, various modifications and changes can be made to these embodiments without departing from the broader spirit and scope of the invention as defined in the claims. is there.

画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. 本発明の第1の実施の形態による吐出検知機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the discharge detection mechanism by the 1st Embodiment of this invention. 図1の要部斜視図である。It is a principal part perspective view of FIG. 本発明の第2の実施の形態による吐出検知機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the discharge detection mechanism by the 2nd Embodiment of this invention. 吐出検知機構要部の動作を示す構成図である。It is a block diagram which shows operation | movement of the discharge detection mechanism principal part. 吐出検知機構要部の動作を示す構成図である。It is a block diagram which shows operation | movement of the discharge detection mechanism principal part. 吐出検知機構の電気的な回路を含む主要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure containing the electric circuit of a discharge detection mechanism. 吐出検知機構の吐出検知動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discharge detection operation | movement of a discharge detection mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 用紙(被記録媒体)
2 インク(印写色剤)
3 記録素子(ノズル)
4 インク滴の飛翔経路
11〜14 ヘッド1〜4(記録手段)
21 LD(発光素子)
23 鏡(光反射手段)
24 ターンテーブル(回転手段)
25 光路
31〜34 PD5〜8(受光素子)
35 PD(受光素子)
41〜44 ターンテーブル付き鏡1〜4(光反射手段)
41A〜44A 鏡1〜4(光反射手段)
41B〜44B ターンテーブル1〜4(回転手段)
51〜54 ターンテーブル付き鏡5〜8(光反射手段)
51A〜54A 鏡5〜8(光反射手段)
51B〜54B ターンテーブル5〜8(回転手段)
61 反射面
62 非反射面
71 内装壁面
81〜84 駆動回路1〜4(駆動手段)
91 検出回路
101 コントローラ(CPU)
102 記憶素子(メモリ)
1 paper (recording medium)
2 Ink (printing colorant)
3 Recording elements (nozzles)
4 Ink droplet flight path 11-14 Heads 1-4 (recording means)
21 LD (light emitting device)
23 mirror (light reflection means)
24 Turntable (Rotating means)
25 Optical path 31-34 PD5-8 (light receiving element)
35 PD (light receiving element)
41-44 Mirrors 1-4 with turntable (light reflecting means)
41A to 44A Mirrors 1 to 4 (light reflecting means)
41B-44B Turntables 1-4 (Rotating means)
51-54 Mirrors with turntable 5-8 (light reflection means)
51A to 54A Mirrors 5 to 8 (light reflecting means)
51B-54B Turntable 5-8 (Rotating means)
61 reflective surface 62 non-reflective surface 71 interior wall surface 81-84 drive circuits 1-4 (drive means)
91 Detection Circuit 101 Controller (CPU)
102 Memory element (memory)

Claims (6)

インクを吐出しする記録素子を有する複数の記録手段と、
光ビームを射出する発光手段と、
前記発光手段から射出された光ビームを平行光化するための集光手段と、
回転して入射してくる前記光ビームの入射角度を変えることにより、前記複数の記録手段の鉛直下方に長手方向に平行に前記光ビームを進ませる複数の第1の光反射手段と、
回転して入射してくる前記集光手段に平行光化された光ビームの入射角度を変えることにより、前記第1の光反射手段のいずれかに前記光ビームを入射させる第2の光反射手段と、
前記光ビームを受光する1つ以上の受光手段と、備えることを特徴とする吐出検出装置。
A plurality of recording means having recording elements for ejecting ink;
A light emitting means for emitting a light beam;
Condensing means for collimating the light beam emitted from the light emitting means;
A plurality of first light reflecting means for advancing the light beam parallel to the longitudinal direction vertically below the plurality of recording means by changing the incident angle of the light beam that is rotated and incident;
Second light reflecting means for causing the light beam to enter one of the first light reflecting means by changing the incident angle of the collimated light beam to the condensing means that is rotated and incident. When,
One or more light-receiving means which receives the said light beam, The discharge detection apparatus characterized by the above-mentioned.
前記第1の光反射手段は、吐出検知しないときは前記記録素子から発生するミストの影響を受けないように光反射面を前記記録手段に対して逆方向に向けることを特徴とする請求項1記載の吐出検出装置。   2. The light reflecting surface of the first light reflecting means is directed in the opposite direction with respect to the recording means so as not to be affected by mist generated from the recording element when ejection is not detected. The discharge detection device described. 前記複数の第1の光反射手段の前記複数の記録手段をまたいだ対面位置に備えられ、いずれかの前記第1の光反射手段に反射され、入射してくる前記光ビームを回転して入射角度を変えることにより、前記受光手段に前記光ビームを入射させる第3の光反射手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の吐出検出装置。   The plurality of first light reflecting means is provided at a facing position across the plurality of recording means, and is reflected by any one of the first light reflecting means to rotate and enter the incident light beam. The discharge detection apparatus according to claim 1, further comprising a third light reflecting unit that causes the light beam to enter the light receiving unit by changing an angle. 前記第3の光反射手段は、吐出検知しないときは前記記録素子から発生するミストの影響を受けないように光反射面を前記記録手段に対して逆方向に向けることを特徴とする請求項3記載の吐出検出装置。   4. The third light reflecting means has a light reflecting surface directed in the opposite direction with respect to the recording means so as not to be affected by mist generated from the recording element when ejection is not detected. The discharge detection device described. 前記光反射手段は、前記記録手段の吐出検知シーケンスの直前に回転動作を実行することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の吐出検出装置。   5. The discharge detection device according to claim 1, wherein the light reflection unit performs a rotation operation immediately before the discharge detection sequence of the recording unit. 請求項1から5のいずれか1項に記載の吐出検出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the ejection detection device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021030487A (en) * 2019-08-20 2021-03-01 セイコーエプソン株式会社 Printing equipment

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