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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023151816
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】液滴吐出装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/01 20060101AFI20231005BHJP
【ＦＩ】
B41J2/01 451
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022061644
(22)【出願日】2022-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 雄哉
(72)【発明者】
【氏名】高山 治久
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 敦
【テーマコード（参考）】
2C056
【Ｆターム（参考）】
2C056EA14
2C056EB08
2C056EB40
2C056KD06
(57)【要約】
【課題】光源の劣化を従来よりも抑制することができる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、被印刷媒体に液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、吐出ヘッドから吐出された液滴が飛翔する飛翔空間へ向けて、第１出力又は第１出力よりも高い出力である第２出力で光を照射する光源と、光源から出射された光が飛翔中の液滴内を通過した後の光に関する受光量を検出する検出素子と、制御装置とを備え、制御装置は、液滴を吐出するよう吐出ヘッドが駆動したタイミングで、光源から第１出力又は第２出力により光を照射し、光源に第１出力で光を照射させる第１検知モードでは、検出素子により検出される受光量に基づきノズルにおける吐出不良の有無を検知し、光源に第２出力で光を照射させる第２検知モードでは、検出素子により検出される受光量に基づき吐出不良の要因となる現象を検知する。
【選択図】図５
【解決手段】液滴吐出装置は、被印刷媒体に液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、吐出ヘッドから吐出された液滴が飛翔する飛翔空間へ向けて、第１出力又は第１出力よりも高い出力である第２出力で光を照射する光源と、光源から出射された光が飛翔中の液滴内を通過した後の光に関する受光量を検出する検出素子と、制御装置とを備え、制御装置は、液滴を吐出するよう吐出ヘッドが駆動したタイミングで、光源から第１出力又は第２出力により光を照射し、光源に第１出力で光を照射させる第１検知モードでは、検出素子により検出される受光量に基づきノズルにおける吐出不良の有無を検知し、光源に第２出力で光を照射させる第２検知モードでは、検出素子により検出される受光量に基づき吐出不良の要因となる現象を検知する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被印刷媒体に液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドから吐出された前記液滴が飛翔する飛翔空間へ向けて、第１出力又は前記第１出力よりも高い出力である第２出力で光を照射する光源と、
前記光源から出射された前記光が飛翔中の前記液滴内を通過した後の光に関する受光量を検出する検出素子と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記液滴を吐出するよう前記吐出ヘッドが駆動したタイミングで、前記光源から前記第１出力又は前記第２出力により前記光を照射し、
前記光源に前記第１出力で前記光を照射させる第１検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記ノズルにおける吐出不良の有無を検知し、
前記光源に前記第２出力で前記光を照射させる第２検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記吐出不良の要因となる現象を検知する、液滴吐出装置。
前記吐出ヘッドから吐出された前記液滴が飛翔する飛翔空間へ向けて、第１出力又は前記第１出力よりも高い出力である第２出力で光を照射する光源と、
前記光源から出射された前記光が飛翔中の前記液滴内を通過した後の光に関する受光量を検出する検出素子と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記液滴を吐出するよう前記吐出ヘッドが駆動したタイミングで、前記光源から前記第１出力又は前記第２出力により前記光を照射し、
前記光源に前記第１出力で前記光を照射させる第１検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記ノズルにおける吐出不良の有無を検知し、
前記光源に前記第２出力で前記光を照射させる第２検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記吐出不良の要因となる現象を検知する、液滴吐出装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記吐出ヘッドに第１画質に係る印字を行わせる場合に前記第１検知モードにおける検知を行い、前記吐出ヘッドに前記第１画質よりも高画質である第２画質に係る印字を行わせる場合に前記第２検知モードにおける検知を行う、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項3】
前記制御装置は、前記第１検知モードにおいて前記ノズルの吐出不良を検知した場合に、吐出不良を検知したのと同じ前記ノズルに対して前記第２検知モードにおける検知を行う、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項4】
前記制御装置は、ユーザが前記第１検知モードおよび前記第２検知モードのうちの何れかを選択した後で且つ印字前に、前記ユーザにより選択された検知モードによる検知を行う、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項5】
前記第２検知モードにおける前記第２出力は、前記第１検知モードにおける前記第１出力の２倍以上である、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項6】
前記制御装置は、前記吐出不良の無いノズルについて前記第２検知モードによる検知を行ったときに前記検出素子により検出される信号を基準信号とした場合に、前記第２検知モードにおいて、
前記検出素子により検出される検出信号の信号強度と基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きい場合に、前記ノズルから吐出される液滴の飛翔方向が正常飛翔方向と異なる現象であるヨレが生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記検出素子により検出される検出信号の信号強度と基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きい場合に、前記ノズルから吐出される液滴の飛翔方向が正常飛翔方向と異なる現象であるヨレが生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項7】
前記制御装置は、前記吐出不良の無いノズルについて前記第２検知モードによる検知を行ったときに前記検出素子により検出される信号を基準信号とした場合に、前記第２検知モードにおいて、
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の波形に複数のピークが存在する場合に、前記ノズルから吐出された１つの液滴が複数の飛沫に分断される現象であるしぶきが生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の波形に複数のピークが存在する場合に、前記ノズルから吐出された１つの液滴が複数の飛沫に分断される現象であるしぶきが生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項8】
前記制御装置は、前記吐出不良の無いノズルについて前記第２検知モードによる検知を行ったときに前記検出素子により検出される信号を基準信号とした場合に、前記第２検知モードにおいて、
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも小さい場合に、前記ノズルから吐出された液滴の体積が正常体積よりも小さくなる又は大きくなる現象である体積変化が生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも大きく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも小さい場合に、前記ノズルから吐出された液滴の体積が正常体積よりも小さくなる又は大きくなる現象である体積変化が生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項9】
前記制御装置は、前記吐出不良の無いノズルについて前記第２検知モードによる検知を行ったときに前記検出素子により検出される信号を基準信号とした場合に、前記第２検知モードにおいて、
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも小さく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きい場合に、前記ノズルから吐出された液滴の飛翔速度が正常速度よりも速くなる又は遅くなる現象である速度変化が生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記検出信号の信号強度と前記基準信号の信号強度との差が閾値よりも小さく、前記検出信号の信号幅と前記基準信号の信号幅との差が閾値よりも大きい場合に、前記ノズルから吐出された液滴の飛翔速度が正常速度よりも速くなる又は遅くなる現象である速度変化が生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項10】
前記制御装置は、前記検出素子により検出信号が検出されない場合に、前記ノズルから液滴が吐出されない現象である抜けが生じていると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項11】
前記制御装置は、前記光源に前記第２出力よりもさらに高い出力である第３出力で光を照射させる第３検知モードにおいて、前記第２検知モードで検知した前記吐出不良の要因となる前記現象の大きさを検知する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項12】
前記第３検知モードにおける前記第３出力は、前記第１検知モードにおける前記第１出力の３倍以上である、請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項13】
前記制御装置は、前記第３検知モードにおいて検知した前記現象の大きさに基づいて前記吐出不良に係る前記ノズルによる液滴の吐出に関する補正値を決定する、請求項１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項14】
前記制御装置は、前記光源から出射された光の集光位置と、検知対象となる前記ノズルから吐出される前記液滴の飛翔位置との距離に応じて前記光源の出力を変える、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項15】
前記集光位置と前記飛翔位置との距離として、第１距離および前記第１距離よりも大きい第２距離を含み、
前記制御装置は、前記距離が前記２距離である場合に前記距離が前記第１距離である場合よりも前記光源の出力を高くする、請求項１４に記載の液滴吐出装置。
前記制御装置は、前記距離が前記２距離である場合に前記距離が前記第１距離である場合よりも前記光源の出力を高くする、請求項１４に記載の液滴吐出装置。
【請求項16】
前記吐出ヘッドは前記ノズルが複数配置された複数のノズル列を備え、
前記制御装置は、前記第１検知モード又は前記第２検知モードにおいて、前記検知を１回行うにあたり、前記複数のノズル列のうちの一部のノズル列であるノズル列群であって前回の前記検知で対象としたのとは異なるノズル列群を前記検知の対象とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記制御装置は、前記第１検知モード又は前記第２検知モードにおいて、前記検知を１回行うにあたり、前記複数のノズル列のうちの一部のノズル列であるノズル列群であって前回の前記検知で対象としたのとは異なるノズル列群を前記検知の対象とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばインクジェットプリンタ等の画像記録装置に用いられる液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、吐出ヘッドから吐出されたインク滴の吐出不良を検知する技術がある。例えば特許文献１には、発光部から出射されてインク滴内を通過した後の光が受光部で受けられ、受光部で受けた光の受光量の低下の有無に基づき吐出不良を検知する技術が開示されている。特許文献１のプリンタにおいては、発光部はレーザ光を出射する半導体レーザであり、当該半導体レーザの最大出力は７ｍＷであるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００１－２９３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、常に高出力で光を出射させていると、発光部が早期に劣化してしまうという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、光源の劣化を従来よりも抑制することができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の液滴吐出装置は、被印刷媒体に液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出された前記液滴が飛翔する飛翔空間へ向けて、第１出力又は前記第１出力よりも高い出力である第２出力で光を照射する光源と、前記光源から出射された前記光が飛翔中の前記液滴内を通過した後の光に関する受光量を検出する検出素子と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記液滴を吐出するよう前記吐出ヘッドが駆動したタイミングで、前記光源から前記第１出力又は前記第２出力により前記光を照射し、前記光源に前記第１出力で前記光を照射させる第１検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記ノズルにおける吐出不良の有無を検知し、前記光源に前記第２出力で前記光を照射させる第２検知モードでは、前記検出素子により検出される前記受光量に基づき前記吐出不良の要因となる現象を検知するものである。
【0007】
本発明に従えば、第１出力で光を液滴に照射させる第１検知モードと第１出力よりも高い第２出力で光を液滴に照射させる第２検知モードとを使い分けることができる。この場合、従来であればノズルの吐出不良の検知の際にも第２出力のような高出力で光を照射させていたが、これを回避することができる。これにより、光源の劣化を従来よりも抑制することができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、光源の劣化を従来よりも抑制することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置が設けられる画像形成装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置を示す平面図である。
【図5】吐出ヘッドから吐出されて飛翔空間を飛翔中のインク滴に対してレーザ光を照射する様子を示す図である。
【図6】（ａ）はノズルによるインク滴の吐出が正常である場合の図であり、（ｂ）は正常吐出時の検出素子による検出信号である基準信号を示す図である。
【図7】（ａ）はインク滴が不吐出になる抜けが生じている場合の図であり、（ｂ）は抜け発生時の検出素子による検出信号を示す図である。
【図8】（ａ）はインク滴のヨレが生じている場合の図であり、（ｂ）はヨレ発生時の検出素子による検出信号を示す図である。
【図9】（ａ）はインク滴のしぶきが生じている場合の図であり、（ｂ）はしぶき発生時の検出素子による検出信号を示す図である。
【図10】（ａ）はインク滴の体積変化が生じている場合の図であり、（ｂ）は体積減少時の検出素子による検出信号を示す図であり、（ｃ）は体積増加時の検出素子による検出信号を示す図である。
【図11】（ａ）はインク滴の速度変化が生じている場合の図であり、（ｂ）は速度増加時の検出素子による検出信号を示す図であり、（ｃ）は速度減少時の検出素子による検出信号を示す図である。
【図12】レーザ光の集光位置におけるインク滴に関する検知信号および当該集光位置から離れた飛翔位置におけるインク滴に関する検知信号を示す図である。
【図13】各検知モードにおける検知処理の処理対象を説明するための図である。
【図14】制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置について図面を参照して説明する。以下に説明する液滴吐出装置は本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。
【0011】
図１は本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置１ａが設けられる画像形成装置１を示す斜視図である。以下では、画像形成位置１として立体物である被印刷媒体Ｗに対する印刷も可能なインクジェットプリンタを用いた例を開示するが、画像形成装置１には用紙のみに印刷が可能なインクジェットプリンタ等も含まれる。図１において、相互に直交する方向を、第１方向Ｄｓ、第２方向Ｄｆおよび第３方向Ｄｚとする。本実施形態では、例えば、第１方向Ｄｓは後述するキャリッジ３の移動方向であり、第２方向Ｄｆは後述する被印刷媒体Ｗの搬送方向であり、第３方向Ｄｚは上下方向である。以下の説明では、Ｄｓを移動方向と呼び、Ｄｆを搬送方向と呼び、Ｄｚを上下方向と呼ぶ。
【0012】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、筐体２と、操作キー４と、表示部５と、被印刷媒体Ｗが配置されるプラテン６と、上部カバー７とを備える。また、画像形成装置１は、吐出ヘッド１０と、制御装置２０（図４）を含むコントローラユニット１９とを有する図２の液滴吐出装置１ａを備える。吐出ヘッド１０は、液滴として例えば紫外線硬化型のインク滴Ｉｄ（図５）を吐出するインクジェットヘッドである。
【0013】
筐体２は箱状に形成されている。筐体２は開口部２ａを有する。筐体２には操作キー４が設けられている。また、操作キー４の近傍には表示部５が設けられている。操作キー４はユーザによる操作入力を受け付ける。表示部５は例えばタッチパネルで構成され、所定情報を表示する。表示部５の一部は操作キーとしても機能する。コントローラユニット１９は、操作キー４からの入力又は図略の通信インタフェースを介する外部入力に基づき印刷機能を実現すると共に表示部５の表示を制御する。
【0014】
プラテン６は被印刷媒体Ｗを載置可能に構成されている。プラテン６は所定の厚みを有し、例えば搬送方向Ｄｆを長手方向とする矩形状の板材により構成される。プラテン６は図略のプラテン支持台により、取り外し可能に支持されている。プラテン支持台は搬送モータ３３（図４）の駆動により被印刷媒体Ｗへの印刷を実行する印刷位置と被印刷媒体Ｗをプラテン６から取り外す着脱位置との間で搬送方向Ｄｆに移動可能に構成される。これにより、プラテン６は被印刷媒体Ｗの被吐出面を吐出ヘッド１０に対して搬送方向Ｄｆに相対移動させる。印刷時にはプラテン６が搬送方向Ｄｆに移動するため、プラテン６上に載置された被印刷媒体Ｗが搬送方向Ｄｆに沿って搬送される。
【0015】
上部カバー７は、その端部を持ち上げると上方へ回動するように構成されている。これにより、筐体２の内部が露出する。
【0016】
図２に示すように、液滴吐出装置１ａは、貯留タンク６２、例えば２つの吐出ヘッド１０（１０Ａ，１０Ｂ）と２つの紫外線照射装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）が搭載されたキャリッジ３、および一対のガイドレール６７を備える。なお、２つの吐出ヘッド１０と２つの紫外線照射装置４０を設けることにしたが、これに限定されるものではなく、１つの吐出ヘッド１０と１つの紫外線照射装置４０を設けてもよい。
【0017】
キャリッジ３は、移動方向Ｄｓに延在する一対のガイドレール６７に支持され、当該ガイドレール６７に沿って移動方向Ｄｓに往復動する。これにより、２つの吐出ヘッド１０（１０Ａ，１０Ｂ）と２つの紫外線照射装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）は移動方向Ｄｓに往復動可能になっている。また、吐出ヘッド１０はチューブ６２ａを介して貯留タンク６２に接続される。
【0018】
本実施形態において、例えば、吐出ヘッド１０Ａは、カラーインクと総称されることがあるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色のインク滴Ｉｄを吐出する。以上の４色のインク滴Ｉｄが被印刷媒体Ｗに吐出されることで当該被印刷媒体Ｗにカラー画像が印刷される。一方、吐出ヘッド１０Ｂは、ホワイト（Ｗ）のインク滴Ｉｄおよびクリア（Ｃｒ）のインク滴Ｉｄを吐出する。被印刷媒体Ｗとして例えば布帛にカラー画像を印刷する際には、当該布帛の色や布帛の材質への影響を低減するために、下地インクとして白インクのインク滴Ｉｄが先に吐出され、当該白インクのインク滴Ｉｄの上にカラーインクのインク滴Ｉｄが吐出される。また、クリアインクのインク滴Ｉｄは光沢を付与する場合や印刷部分の保護を行う場合に吐出される。
【0019】
貯留タンク６２にはインクが貯留されている。貯留タンク６２はインクの種類ごとに設けられている。貯留タンク６２は、例えば６つ設けられ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、ホワイト、およびクリアのインクがそれぞれ貯留される。
【0020】
液滴吐出装置１ａはさらにパージ部５０および受け部５４を備える。受け部５４はキャリッジ３の移動領域に重なるように一対のガイドレール６７のうち移動方向Ｄｓの一方側に配置される。パージ部５０は、キャリッジ３の移動領域に重なるように一対のガイドレール６７のうち移動方向Ｄｓの他方側に配置される。
【0021】
パージ部５０は、キャップ５１、吸引ポンプ５２および吸引位置と待機位置との間でキャップ５１を昇降する図略の昇降機構を有する。吸引ポンプ５２はキャップ５１に接続されている。待機位置では吐出面ＮＭ（図３）はキャップ５１から離間する。一方、吸引位置では吐出面ＮＭがキャップ５１に覆われ、密閉空間が形成される。キャップ５１が吸引位置にあるときに吸引ポンプ５２が駆動されると、上記密閉空間が吸引されてノズル孔１２１ａ（図３）からインクが排出されるパージ処理が行われる。
【0022】
また、受け部５４はフラッシング処理によって吐出ヘッド１０から吐出されたインク滴Ｉｄを受ける。
【0023】
次に吐出ヘッド１０の詳細構造について説明する。図３に示すように、吐出ヘッド１０は貯留タンク６２からのインクを用いてインク滴Ｉｄを吐出する複数のノズル１２１を有する。吐出ヘッド１０は流路形成体と容積変更部の積層体を有する。流路形成体には、その内部にインク流路が形成され、その下面である吐出面ＮＭに複数のノズル孔１２１ａが開口している。また、上記の容積変更部は、駆動されてインク流路の容積を変更する。このとき、ノズル孔１２１ａではメニスカスが振動してインクが吐出される。
【0024】
吐出ヘッド１０の上述の流路形成体は複数のプレートの積層体であり、容積変更部は振動板１５５およびアクチュエータ（圧電素子）１６０を含む。振動板１５５の上には後述の共通電極１６１が接続されている。
【0025】
複数のプレートは、下から順に、ノズルプレート１４６、スペーサプレート１４７、第１流路プレート１４８、第２流路プレート１４９、第３流路プレート１５０、第４流路プレート１５１、第５流路プレート１５２、第６流路プレート１５３、および第７流路プレート１５４を含んで積層されている。
【0026】
各プレートには大小種々の孔および溝が形成されている。各プレートが積層された流路形成体の内部では孔および溝が組み合わされて、複数のノズル１２１、複数の個別流路１６４およびマニホールド１２２がインク流路として形成されている。
【0027】
ノズル１２１はノズルプレート１４６を積層方向に貫通し形成されている。ノズルプレート１４６の吐出面ＮＭには、ノズル１２１の先端である複数のノズル孔１２１ａが搬送方向Ｄｆに複数並んでノズル列を形成している。
【0028】
マニホールド１２２は、吐出圧力が付与される圧力室１２８に対してインクを供給する。マニホールド１２２は、搬送方向Ｄｆに延在しており、複数の個別流路１６４の各一端にそれぞれ接続されている。すなわち、マニホールド１２２はインクの共通流路として機能する。マニホールド１２２は、第１流路プレート１４８～第４流路プレート１５１を積層方向に貫通した貫通孔および第５流路プレート１５２の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成されている。
【0029】
ノズルプレート１４６はスペーサプレート１４７の下方に配置されている。そのスペーサプレート１４７は例えばステンレス鋼材で形成される。スペーサプレート１４７は、例えばハーフエッチングによりノズルプレート１４６側の面からスペーサプレート１４７の厚み方向に凹むことで、ダンパ部１４７ａを成す薄肉部分とダンパ空間１４７ｂとが形成される凹部１４５を有する。これにより、マニホールド１２２とノズルプレート１４６との間に、バッファー空間としてのダンパ空間１４７ｂが形成される。
【0030】
マニホールド１２２には供給ポート１２２ａが連通している。供給ポート１２２ａは例えば筒状に形成され、搬送方向Ｄｆの一端に設けられている。なお、マニホールド１２２と供給ポート１２２ａとは図略の流路により繋がっている。
【0031】
各個別流路１６４はマニホールド１２２にそれぞれ接続されている。個別流路１６４は、その上流端がマニホールド１２２に接続され、その下流端がノズル１２１の基端に接続されている。個別流路１６４は、第１連通孔１２５、個別絞り路である供給絞り路１２６、第２連通孔１２７、圧力室１２８、およびディセンダ１２９で構成されており、これらの構成要素はこの順で配置される。
【0032】
第１連通孔１２５は、その下端がマニホールド１２２の上端に接続し、マニホールド１２２から積層方向の上方に延び、第５流路プレート１５２における上側部分を積層方向に貫通している。
【0033】
供給絞り路１２６の上流端は第１連通孔１２５の上端に接続されている。供給絞り路１２６は、例えばハーフエッチングにより形成され、第６流路プレート１５３の下面から窪んだ溝により構成されている。また、第２連通孔１２７は、その上流端が供給絞り路１２６の下流端に接続され、供給絞り路１２６から積層方向の上方に延び、第６流路プレート１５３を積層方向に貫通して形成されている。
【0034】
圧力室１２８は、その上流端が第２連通孔１２７の下流端に接続されている。圧力室１２８は、第７流路プレート１５４を積層方向に貫通して形成されている。
【0035】
ディセンダ１２９は、スペーサプレート１４７、第１流路プレート１４８、第２流路プレート１４９、第３流路プレート１５０、第４流路プレート１５１、第５流路プレート１５２、および第６流路プレート１５３を積層方向に貫通して形成されている。ディセンダ１２９は、その上流端が圧力室１２８の下流端に接続され、下流端がノズル１２１の基端に接続されている。ノズル１２１は、例えば積層方向においてディセンダ１２９に重なり、幅方向においてディセンダ１２９の中央に配置されている。
【0036】
振動板１５５は、第７流路プレート１５４の上に積層されており、圧力室１２８の上端開口を覆っている。
【0037】
アクチュエータ１６０は、共通電極１６１、圧電層１６２および個別電極１６３を含み、これらはこの順で配置されている。共通電極１６１は振動板１５５の全面を覆っている。圧電層１６２は共通電極１６１の全面を覆っている。個別電極１６３は、圧力室１２８ごとに設けられ、圧電層１６２上に配置されている。１つの個別電極１６３、共通電極１６１および両電極で挟まれた部分の圧電層１６２により１つのアクチュエータ１６０が構成される。
【0038】
個別電極１６３はドライバＩＣに電気的に接続されている。このドライバＩＣは、制御装置２０から制御信号を受けて、駆動信号(電圧信号)を生成し、個別電極１６３に印加する。これに対して、共通電極１６１は常にグランド電位に保持されている。このような構成において、圧電層１６２の活性部は駆動信号に応じて共通電極１６１および個別電極１６３と共に面方向に伸縮する。これに応じて、振動板１５５が協働して変形し、圧力室１２８の容積を増減する方向に変化する。これにより、インク滴Ｉｄをノズル１２１から吐出させる吐出圧力が圧力室１２８に付与される。
【0039】
吐出ヘッド１０において、インクは、供給ポート１２２ａを介してマニホールド１２２に流入すると、当該マニホールド１２２から第１連通孔１２５を介して供給絞り路１２６に流入し、供給絞り路１２６から第２連通孔１２７を介して圧力室１２８に流入する。その後、インクはディセンダ１２９を流れ、ノズル１２１に流入する。ここで、アクチュエータ１６０により圧力室１２８に吐出圧力が付与されると、インク滴Ｉｄがノズル孔１２１ａから吐出される。
【0040】
図４は図１の画像形成装置１の構成要素を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１は、上述の構成要素の他、コントローラユニット１９、読取装置２６、モータドライバＩＣ３０，３１、ヘッドドライバＩＣ３２、搬送モータ３３、キャリッジモータ３４、照射装置ドライバＩＣ３５、パージドライバＩＣ３６、光源ドライバＩＣ３７、および検出ドライバＩＣ３８を備える。また、液滴吐出装置１ａは光源６５および検出素子６７を備える。
【0041】
コントローラユニット１９は、ＣＰＵで構成される制御装置２０、記憶部（ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＥＥＰＲＯＭ２３、ＨＤＤ２４）、およびＡＳＩＣ２５を有する。制御装置２０は、上記の各記憶部に接続されていると共に各ドライバＩＣ３０～３２，３５～３８および表示部５を制御する。
【0042】
制御装置２０は、ＲＯＭ２１に記憶された所定の処理プログラムを実行することにより、種々の機能を実行する。制御装置２０は、コントローラユニット１９に１つのプロセッサとして実装されていてもよいし、互いに協働する複数のプロセッサとして実装されていてもよい。処理プログラムは、コンピュータ読取可能な光磁気ディスク等又はＵＳＢフラッシュメモリ等の記録媒体ＫＢから読取装置２６で読み出されてＲＯＭ２１に記憶される。ＲＡＭ２２には、外部から受信した画像データおよび制御装置２０の演算結果等が記憶される。ＥＥＰＲＯＭ２３にはユーザが入力した各種の初期設定情報が格納されている。ＨＤＤ２４には特定情報などが記憶される。
【0043】
ＡＳＩＣ２５には、モータドライバＩＣ３０，３１と、ヘッドドライバＩＣ３２と、照射装置ドライバＩＣ３５と、パージドライバＩＣ３６と、光源ドライバＩＣ３７と、検出ドライバＩＣ３８とが接続される。制御装置２０は、ユーザから印刷ジョブを受け付けると、処理プログラムに基づいて画像記録指令をＡＳＩＣ２５へ出力する。ＡＳＩＣ２５は、画像記録指令に基づいて各ドライバＩＣ３０～３２，３５～３８を駆動する。制御装置２０は、モータドライバＩＣ３０により搬送モータ３３を駆動することでプラテン６を搬送方向Ｄｆに移動させる。制御装置２０は、モータドライバＩＣ３１によりキャリッジモータ３４を駆動することでキャリッジ３を移動方向Ｄｓに移動させる。
【0044】
制御装置２０は、外部装置等から取得した画像データを被吐出面にインク滴Ｉｄを吐出するための吐出データに変換する。制御装置２０は、変換した吐出データに基づいてヘッドドライバＩＣ３２により吐出ヘッド１０からインク滴Ｉｄを吐出させる。また、制御装置２０は、照射装置ドライバＩＣ３５により紫外線照射装置４０の各発光ダイオードチップから紫外線を照射させる。制御装置２０はパージドライバＩＣ３６によりパージ部５０を駆動する。制御装置２０は光源ドライバＩＣ３７により光源６５を駆動し、検出ドライバＩＣ３８により検出素子６７を駆動する。
【0045】
図５は吐出ヘッド１０から吐出されて飛翔空間Ｓｈを飛翔中のインク滴Ｉｄに対してレーザ光Ｌｚを照射する様子を示す図である。
【0046】
図５に示すように、光源６５は当該光源６５から出射されるレーザ光Ｌｚの光軸方向において吐出ヘッド１０の位置を基準として一方側に配置される。光源６５は、吐出ヘッド１０のノズル１２１から吐出されたインク滴Ｉｄが飛翔する飛翔空間Ｓｈへ向けてレーザ光Ｌｚを照射する。
【0047】
光源６５は、第１出力、当該第１出力よりも高い出力である第２出力、又は第２出力よりも高い出力である第３出力でレーザ光を照射する。
【0048】
光源６５は箱状の光源収納部８２内に配置される。光源収納部８２は光源６５から出射されるレーザ光Ｌｚの出射方向の側にスリット８２ａを有する。光源収納部８２内には、スリット８２ａを当該光源収納部８２の内側から覆うようにレンズ８３が配置されている。このような構成において、光源６５から出射されたレーザ光Ｌｚはレンズ８３を透過した後、吐出ヘッド１０から吐出されて飛翔空間Ｓｈを飛翔中のインク滴Ｉｄに照射される。
【0049】
検出素子６７はレーザ光Ｌｚの光軸方向において吐出ヘッド１０の位置を基準として他方側に配置される。検出素子６７は光源６５に対して飛翔空間Ｓｈを挟んで配置される。検出素子６７は、光源６５から出射されたレーザ光Ｌｚが飛翔中のインク滴Ｉｄ内を通過した後のレーザ光に関する受光量を検出する。
【0050】
ここで、本実施形態の液滴吐出装置１ａには、吐出不良等を検知する３つの検知モード（第１乃至第３検知モード）が設けられている。ユーザは、操作キー４などを用いて第１検知モード、第２検知モードおよび第３検知モードのうちの何れかを選択することができる。ユーザは、例えば標準画質印字（第１画質に相当）を望む場合には第１検知モードを選択することができ、高画質印字を望む場合には第２検知モードを選択することができる。また、ユーザは、第２検知モードで検知された吐出不良に対する補正値を決めるべく第３検知モードを選択することができる。
【0051】
第１検知モードでは、光源６５に第１出力でレーザ光Ｌｚをインク滴Ｉｄに照射させる。第２検知モードでは、光源６５に第２出力でレーザ光Ｌｚをインク滴Ｉｄに照射させる。第３検知モードでは、光源６５に第３出力でレーザ光Ｌｚをインク滴Ｉｄに照射させる。第２検知モードにおける第２出力は、第１検知モードにおける第１出力の例えば２倍以上である。また、第３検知モードにおける第３出力は、第１検知モードにおける第１出力の例えば３倍以上である。なお、第１乃至第３検知モードの各々における検知処理の詳細については後述する。
【0052】
制御装置２０は、ユーザが第１検知モード、第２検知モードおよび第３検知モードのうちの何れかを選択した後で且つ印字前に、ユーザにより選択された検知モードによる検知処理を行う。この場合、制御装置２０はインク滴Ｉｄを吐出するよう吐出ヘッド１０が駆動したタイミングで、光源６５から第１出力、第２出力又は第３出力によりレーザ光Ｌｚを照射させる。
【0053】
ユーザは例えば印刷前のメンテナンス時に第１検知モードを選択することができる。制御装置２０は、光源６５に第１出力でレーザ光Ｌｚを照射させる第１検知モードでは、検出素子６７により検出される受光量に基づきノズル１２１における吐出不良の有無（不吐出および大きなヨレ）を検知する。第１検知モードでは検出素子６７により検出された検出信号におけるピークの有無のみをもって吐出不良の有無が判別される。なお、上記のヨレについては後述する。
【0054】
ユーザは例えば標準画質印刷から高画質印刷に切り替える際に第２検知モードを選択することができる。制御装置２０は、光源６５に第２出力でレーザ光Ｌｚを照射させる第２検知モードでは、検出素子６７により検出される受光量に基づき吐出不良の要因となる現象を検知する。なお、吐出不良の要因となる現象については後で詳述する。第２検知モードにおける光源６５の出力を第１検知モードにおける出力の２倍以上にすることで、検出素子６７による検出信号の信号強度や信号幅をより大きくすることができる。制御装置２０は第１検知モードにおいてノズル１２１の吐出不良を検知した場合に、さらに吐出不良の要因となる現象を推定すべく吐出不良を検知したのと同じノズル１２１に対して第２検知モードにおける検知を行う。
【0055】
ユーザは例えば第２検知モードにおいて吐出不良の要因となる現象が検知されたときに第３検知モードを選択することができる。制御装置２０は、光源６５に第３出力でレーザ光Ｌｚを照射させる第３検知モードでは、第２検知モードで検知した吐出不良の要因となる現象の大きさを検知する。第３検知モードにおける光源６５の出力を第１検知モードにおける出力の３倍以上にすることで、検出素子６７による検出信号の信号強度や信号幅をさらに大きくすることができる。これにより、吐出不良の要因となる現象の大きさを検知し易くなる。そして、制御装置２０は第３検知モードにおいて検知した上記現象の大きさに基づき、吐出不良のノズル１２１によるインク滴Ｉｄの吐出に関する補正値を決定する。この場合、制御装置２０は補正値として例えば吐出不良のノズル１２１から吐出されるインク滴Ｉｄのサイズを変更するための補正値や当該ノズル１２１の吐出周期を変更するための補正値を決定する。
【0056】
以上の各検知モードによる検知処理を行った後に、制御装置２０は吐出ヘッド１０に印刷を実行させることができる。
【0057】
以下、第２検知モードで検知される吐出不良の要因となる現象について詳しく説明する。図６（ａ）はノズル１２１によるインク滴Ｉｄの吐出が正常である場合の図であり、図６（ｂ）は正常吐出時の検出素子６７による検出信号である基準信号Ｓｇ１を示す図である。
【0058】
図６（ａ）に示すように、吐出不良の無いノズル１２１から吐出されたインク滴Ｉｄは正常飛翔方向Ｄｎに沿って飛翔する。このとき、第１および第２検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号を基準信号Ｓｇ１とする。図６（ｂ）に示すように、基準信号Ｓｇ１は信号強度Ｓｓ１を有すると共に信号幅Ｓｗ１を有する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された基準信号Ｓｇ１をＲＡＭ２２に記憶させる。なお、上記信号幅とは、信号の時間幅を意味する。以下の説明では、各検出信号の時間幅を単に信号幅と呼ぶ。
【0059】
図７（ａ）はインク滴Ｉｄが不吐出になる抜けが生じている場合の図であり、図７（ｂ）は抜け発生時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ２を示す図である。図７（ａ）に示すようにノズル１２１からインク滴Ｉｄが吐出されないときは、図７（ｂ）に示すように、第１および第２検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ２にはピークが現れない。制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ２を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象として抜けが生じていると判定する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された検出信号Ｓｇ２をＲＡＭ２２に記憶させる。
【0060】
図８（ａ）はインク滴Ｉｄのヨレが生じている場合の図であり、図８（ｂ）はヨレ発生時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ３を示す図である。図８（ａ）に示すように、ノズル１２１から吐出されたインク滴Ｉｄが正常飛翔方向Ｄｎとは異なる方向に飛翔することがある。インク滴Ｉｄが正常飛翔方向Ｄｎとは異なる方向に飛翔することをヨレと呼ぶ。このヨレが発生したとき、第１乃至第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ３は、図８（ｂ）に示すように信号強度Ｓｓ３を有すると共に信号幅Ｓｗ３を有する。
【0061】
検出信号Ｓｇ３の信号強度Ｓｓ３と上記の基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも大きい。また、検出信号Ｓｇ３の信号幅Ｓｗ３と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも大きい。制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ３を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象としてヨレが生じていると判定する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された検出信号Ｓｇ３をＲＡＭ２２に記憶させる。
【0062】
図９（ａ）はインク滴Ｉｄのしぶきが生じている場合の図であり、図９（ｂ）はしぶき発生時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ４を示す図である。図９（ａ）に示すように、ノズル１２１から吐出された一つのインク滴Ｉｄが複数の飛沫Ｉｄｈに分断されて飛翔することがある。このとき、第２および第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ４には、図９（ｂ）に示すように複数のピークＰｋ１，Ｐｋ２が存在する。なお、図９（ｂ）では２つのピークＰｋ１，Ｐｋ２を例示したが、ピークの数は３つ以上であってもよい。
【0063】
検出信号Ｓｇ４におけるピークＰｋ１の信号強度Ｓｓ４１と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも大きい。また、検出信号Ｓｇ４におけるピークＰｋ２の信号強度Ｓｓ４２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも大きい。さらに、検出信号Ｓｇ４の信号幅Ｓｗ４と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも大きい。制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ４を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象としてしぶきが生じていると判定する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された検出信号Ｓｇ４をＲＡＭ２２に記憶させる。
【0064】
図１０（ａ）はインク滴Ｉｄの体積変化が生じている場合の図であり、（ｂ）は体積減少時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ５１を示す図であり、（ｃ）は体積増加時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ５２を示す図である。
【0065】
図１０（ａ）に示すように、ノズル１２１から吐出されたインク滴Ｉｄがその体積を正常体積から減少（又は増加）させて飛翔することがある。この場合、インク滴Ｉｄの体積が減少するときには、第２および第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ５１は、図１０（ｂ）に示すように信号強度Ｓｓ５１を有すると共に信号幅Ｓｗ５１を有する。また、インク滴Ｉｄの体積が増加するときには、第２および第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ５２は、図１０（ｃ）に示すように信号強度Ｓｓ５２を有すると共に信号幅Ｓｗ５２を有する。
【0066】
検出信号Ｓｇ５１の信号強度Ｓｓ５１と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ５１の信号幅Ｓｗ５１と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも小さい。また、検出信号Ｓｇ５２の信号強度Ｓｓ５２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ５２の信号幅Ｓｗ５２と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも小さい。制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ５１を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象として、インク滴Ｉｄの体積が正常体積から減少する体積変化が生じていると判定する。一方、制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ５２を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象として、インク滴Ｉｄの体積が正常体積から増加する体積変化が生じていると判定する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された検出信号Ｓｇ５１，Ｓｇ５２をＲＡＭ２２に記憶させる。
【0067】
図１１（ａ）はインク滴Ｉｄの速度変化が生じている場合の図であり、（ｂ）は速度増加時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ６１を示す図であり、（ｃ）は速度減少時の検出素子６７による検出信号Ｓｇ６２を示す図である。
【0068】
図１１（ａ）に示すように、ノズル１２１から吐出されたインク滴Ｉｄがその飛翔速度を正常速度から減少（又は増加）させて飛翔することがある。この場合、インク滴Ｉｄの飛翔速度が増加するときには、第２および第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ６１は、図１１（ｂ）に示すように信号強度Ｓｓ６１を有すると共に信号幅Ｓｗ６１を有する。また、インク滴Ｉｄの飛翔速度が減少するときには、第２および第３検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ６２は、図１１（ｃ）に示すように信号強度Ｓｓ６２を有すると共に信号幅Ｓｗ６２を有する。
【0069】
検出信号Ｓｇ６１の信号強度Ｓｓ６１と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも小さく、検出信号Ｓｇ６１の信号幅Ｓｗ６１と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも大きい。また、検出信号Ｓｇ６２の信号強度Ｓｓ６２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差は閾値よりも小さく、検出信号Ｓｇ６２の信号幅Ｓｗ６２と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差は閾値よりも大きい。制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ６１を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象として、インク滴Ｉｄの飛翔速度が正常速度から増加する速度変化が生じていると判定する。一方、制御装置２０は、検出素子６７から検出信号Ｓｇ６２を受け取ったときには、吐出不良の要因となる現象として、インク滴Ｉｄの飛翔速度が正常速度から減少する速度変化が生じていると判定する。制御装置２０は、検出素子６７により検出された検出信号Ｓｇ６１，Ｓｇ６２をＲＡＭ２２に記憶させる。
【0070】
ここで、上述の通り、第１検知モードでは第１出力のレーザ光Ｌｚが照射され、第２検知モードでは第２出力のレーザ光Ｌｚが照射され、第３検知モードでは第３出力のレーザ光Ｌｚが照射されるが、以下のように各検知モード内でレーザ光Ｌｚの出力を変化させてもよい。
【0071】
図５において、レーザ光Ｌｚの集光位置Ｚｆを中心として当該レーザ光Ｌｚの光軸に沿って一方側および他方側に離れるほどレーザ光Ｌｚのエネルギー密度は低くなる。図５では、レーザ光Ｌｚの光軸方向において集光位置Ｚｆからの距離がＺｇａであって当該集光位置Ｚｆから最も離れた、インク滴Ｉｄの飛翔位置Ｚｆａにおけるエネルギー密度が最も低くなる。同様に、レーザ光Ｌｚの光軸方向において集光位置Ｚｆからの距離がＺｇｂであって当該集光位置Ｚｆから最も離れた、インク滴Ｉｄの飛翔位置Ｚｆｂにおけるエネルギー密度が最も低くなる。なお、集光位置とはビーム径が最小となる位置である。
【0072】
そこで、制御装置２０は、光源６５から出射されたレーザ光Ｌｚの集光位置Ｚｆと、検知対象となるノズル１２１から吐出されるインク滴Ｉｄ（吐出不良を検知すべきインク滴Ｉｄ）の飛翔位置との距離に応じて光源６５の出力を変える。この場合、制御装置２０は、集光位置Ｚｆと飛翔位置との距離が第１距離である場合よりも、同距離が第１距離よりも大きい第２距離である場合に光源６５の出力を高くする。すなわち、制御装置２０は集光位置Ｚｆと飛翔位置との距離が大きくなるほど光源６５の出力を高くする。
【0073】
図５においては、制御装置２０は、レーザ光Ｌｚのエネルギー密度が最も低いことに起因して検知が最も不利になる飛翔位置Ｚｆａおよび飛翔位置Ｚｆｂにおけるレーザ光Ｌｚのエネルギー密度が集光位置Ｚｆにおけるエネルギー密度とほぼ同じになるように光源６５の出力を制御する。この場合、制御装置２０は、図１２に示すように飛翔位置Ｚｆａにおけるインク滴Ｉｄ内を通過した後のレーザ光Ｌｚに関する検出素子６７による検出信号Ｓｇａの信号強度が集光位置Ｚｆにおけるインク滴Ｉｄ内を通過した後のレーザ光Ｌｚに関する検出素子６７による検出信号Ｓｇｆの信号強度Ｓｓｔと同じになるように光源６５の出力を制御する。同様に、制御装置２０は、飛翔位置Ｚｆｂにおけるインク滴Ｉｄ内を通過した後のレーザ光Ｌｚに関する検出素子６７による検出信号Ｓｇｂの信号強度が検出信号Ｓｇｆの信号強度Ｓｓｔと同じになるように光源６５の出力を制御する。
【0074】
ここで、レーザ光Ｌｚはその光軸方向への垂直面内の強度分布がガウス分布に近いビームである点に鑑み、集光位置から離れた任意位置でのレーザ光半径を下記数式１で求めることができる。下記数式１において、ω（ｚ）は光軸方向の任意座標ｚにおけるレーザ光半径であり、ω０は集光位置Ｚｆにおけるレーザ光半径であって予めＲＯＭ２１に記憶される。また、λはレーザ光Ｌｚの波長であって予めＲＯＭ２１に記憶される。また、ｚはレーザ光Ｌｚの光軸上の任意座標である。Ｍ２はレーザ光Ｌｚの品質を表す因子である。
【0075】
【数1】
【0076】
数式１より、集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置におけるレーザ光半径は、集光位置Ｚｆにおけるレーザ光半径のｘ倍になっている。ｘは下記数式２で表される。
【0077】
【数2】
【0078】
このとき、集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置におけるレーザ光面積は、集光位置Ｚｆにおけるレーザ光面積のｙ倍になっている。ｙは下記数式３で表される。
【0079】
【数3】
【0080】
そして、集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置におけるレーザ光Ｌｚのエネルギー密度は上記数式３の逆数倍になっている。そのため、制御装置２０は、集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置を飛翔するインク滴Ｉｄに照射するレーザ光Ｌｚの出力値を算出する際に、集光位置Ｚｆを飛翔するインク滴Ｉｄに照射するレーザ光Ｌｚの出力値に上記ｙを乗じる。このようにして、制御装置２０は集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置を飛翔するインク滴Ｉｄに照射するレーザ光Ｌｚの出力値を算出し、光源６５の出力を制御する。これにより、集光位置Ｚｆから距離ｚだけ離れた位置を飛翔するインク滴Ｉｄに関する検知信号の信号強度を、集光位置Ｚｆを飛翔するインク滴Ｉｄに関する検知信号の信号強度と同じにすることができる。これによって、検知が不利になる位置であっても、当該検知を高精度に行うのに必要な信号強度を確保することが可能となる。
【0081】
図１３は各検知モードにおける検知処理の処理対象を説明するための図である。図１３に示すように、本実施形態の吐出ヘッド１０はノズル１２１が複数配置されたノズル列ＮＬを複数有する。各々のノズル列ＮＬは搬送方向Ｄｆと同じ方向に延在し、移動方向Ｄｓと同じ方向に互いに所定間隔をあけて設けられている。
【0082】
制御装置２０は、第１検知モード又は第２検知モードにおいて検知を１回行うにあたり、複数のノズル列ＮＬのうちの一部のノズル列ＮＬであるノズル列群であって前回の検知で対象としたのとは異なるノズル列群を検知の対象とする。具体的には、例えば、制御装置２０は複数のノズル列ＮＬのうちの一列のノズル列ＮＬより成るノズル列群ＧＮ１における各ノズル１２１から吐出されるインク滴Ｉｄを検知対象とすることができる。この場合、制御装置２０は奇数列のノズル列ＮＬに対する検知と偶数列のノズル列ＮＬに対する検知とを交互に実行することができる。或いは、制御装置２０は例えば二列のノズル列ＮＬより成るノズル列群ＧＮ２ごとに検知を実行してもよい。
【0083】
図１４は制御装置２０による処理の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、制御装置２０はまず検知対象が奇数列のノズル列ＮＬであるか否かを判別する（ステップＳ１）。検知対象が奇数列のノズル列ＮＬである場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置２０は奇数列のノズル列ＮＬについて吐出不良の検知処理を実行する（ステップＳ２）。一方、検知対象が奇数列のノズル列ＮＬでない場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御装置２０は偶数列のノズル列ＮＬについて吐出不良の検知処理を実行する（ステップＳ３）。
【0084】
次に、制御装置２０は全ノズル列について吐出不良の検知処理が終了したか否かを判別する（ステップＳ４）。全ノズル列について吐出不良の検知処理が終了していない場合（ステップＳ４でＮＯ）、制御装置２０はステップＳ１に戻り以降の処理を繰り返す。
【0085】
全ノズル列について吐出不良の検知処理が終了した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御装置２０は吐出不良が生じている不良ノズルがあるか否かを判別する（ステップＳ５）。不良ノズルが無い場合（ステップＳ５でＮＯ）、制御装置２０は吐出ヘッド１０に印刷を実行させる（ステップＳ６）。
【0086】
不良ノズルがある場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御装置２０は当該不良ノズルの位置をＲＡＭ２２に記憶させる（ステップＳ７）。次いで、制御装置２０は所定条件を満たすか否かを判別する（ステップＳ８）。所定条件とは、例えば不良ノズルの配置が２個以上連続する場合や、全ノズル数に対する不良ノズルの数の割合が例えば１％以上である場合等である。
【0087】
所定条件を満たさない場合（ステップＳ８でＮＯ）、制御装置２０は吐出ヘッド１０に印刷を実行させる（ステップＳ９）。一方、所定条件を満たす場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御装置２０は所定の補正処理を実行し（ステップＳ１０）、その後吐出ヘッド１０に印刷を実行させる（ステップＳ９）。なお、上記の補正処理は、例えば、不良ノズルから吐出されるインク滴Ｉｄのサイズを変更したり、当該不良ノズルの吐出周期を変更したりする等の処理である。
【0088】
以上説明したように、液滴吐出装置１ａによれば、第１出力でレーザ光Ｌｚをインク滴Ｉｄに照射させる第１検知モードと第１出力よりも高い第２出力でレーザ光Ｌｚをインク滴Ｉｄに照射させる第２検知モードとを使い分けることができる。この場合、従来であればノズルの吐出不良の検知の際にも第２出力のような高出力でレーザ光Ｌｚを照射させていたが、これを回避することができる。これにより、光源６５の劣化を従来よりも抑制することができ、光源６５の長寿命化に繋がる。
【0089】
また、本実施形態では、制御装置２０は、吐出ヘッド２０に標準画質印字を行わせる場合に第１検知モードにおける検知を行い、吐出ヘッド２０に高画質印字を行わせる場合に第２検知モードにおける検知を行う。この場合、高画質印字が要求される場合にのみ、吐出不良の要因となる現象を検知するのに必要とされる高精度な検知を行うことができる。
【0090】
また、本実施形態では、制御装置２０は、第１検知モードにおいてノズル１２１の吐出不良を検知した場合に、吐出不良を検知したのと同じノズル１２１に対して第２検知モードにおける検知を行う。この場合、吐出不良が検知された場合にのみ第２検知モードにおける検知を行うことができる。すなわち、吐出不良が検知されない場合には第２検知モードにおける検知を行う必要がなくなる。これにより、光源６５の劣化の抑制に繋がる。
【0091】
また、本実施形態では、制御装置２０は、ユーザが第１乃至第３検知モードのうちの何れかを選択した後で且つ印字前に、ユーザにより選択された検知モードによる検知を行う。この場合、画像形成装置１を長期間のあいだ使用しなかったとき等、高精度な検知を実行した方がよいと認められるときに、ユーザは自身の意志に基づき高精度な検知モードを選択することができる。
【0092】
また、本実施形態では、第２検知モードにおける第２出力は第１検知モードにおける第１出力の２倍以上である。これにより、吐出不良の要因となる現象を高精度に検知することができる。
【0093】
また、本実施形態では、制御装置２０は、第１および第２検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ３の信号強度Ｓｓ３と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差が閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ３の信号幅Ｓｗ３と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差が閾値よりも大きい場合にヨレが生じていると判定する。これにより、ヨレの現象が生じているか否かについて高精度に判定することができる。
【0094】
また、本実施形態では、制御装置２０は、第２検知モードにおいて検出素子６７により検出される検出信号Ｓｇ４の信号強度Ｓｓ４１，Ｓｓ４２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差がそれぞれ閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ４の信号幅Ｓｗ４１，Ｓｗ４２と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差がそれぞれ閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ４の波形に複数のピークＰｋ１，Ｐｋ２が存在する場合にしぶきが生じていると判定する。これにより、しぶきの現象が生じているか否かについて高精度に判定することができる。
【0095】
また、本実施形態では、制御装置２０は、検出信号Ｓｇ５１の信号強度Ｓｓ５１又は検出信号Ｓｇ５２の信号強度Ｓｓ５２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差がそれぞれ閾値よりも大きく、検出信号Ｓｇ５１の信号幅Ｓｗ５１又は検出信号Ｓｇ５２の信号幅Ｓｗ５２と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差がそれぞれ閾値よりも小さい場合にインク滴Ｉｄの体積変化が生じていると判定する。これにより、インク滴Ｉｄの体積変化の現象が生じているか否かについて高精度に判定することができる。
【0096】
また、本実施形態では、制御装置２０は、検出信号Ｓｇ６１の信号強度Ｓｓ６１又は検出信号Ｓｇ６２の信号強度Ｓｓ６２と基準信号Ｓｇ１の信号強度Ｓｓ１との差がそれぞれ閾値よりも小さく、検出信号Ｓｇ６１の信号幅Ｓｗ６１又は検出信号Ｓｇ６２の信号幅Ｓｗ６２と基準信号Ｓｇ１の信号幅Ｓｗ１との差がそれぞれ閾値よりも大きい場合にインク滴Ｉｄの速度変化が生じていると判定する。これにより、インク滴Ｉｄの速度変化の現象が生じているか否かについて高精度に判定することができる。
【0097】
また、本実施形態では、制御装置２０は、検出素子６７により検出信号が検出されない場合にインク滴Ｉｄの抜けが生じていると判定する。これにより、インク滴Ｉｄの抜けが生じているか否かについて判定することができる。
【0098】
また、本実施形態では、制御装置２０は第３検知モードにおいて第２検知モードで検知した吐出不良の要因となる現象の大きさを検知する。この場合、各々の現象の大きさ（程度）を取得することができ、当該大きさに応じた適切な補正処理を行うことができる。
【0099】
また、本実施形態では、第３検知モードにおける第３出力は第１検知モードにおける第１出力の３倍以上である。この場合、吐出不良の要因となる各現象の大きさを高精度に取得することができる。
【0100】
また、本実施形態では、制御装置２０は、第３検知モードにおいて検知した現象の大きさに基づいて吐出不良に係るノズル１２１によるインク滴Ｉｄの吐出に関する補正値を決定する。この場合、吐出不良に係るノズル１２１により吐出すべきインク滴Ｉｄの体積や吐出波形等を補正するための補正値を高精度に決定することができる。
【0101】
また、本実施形態では、制御装置２０は、光源６５から出射されたレーザ光Ｌｚの集光位置Ｚｆと検知対象となるノズル１２１から吐出されるインク滴Ｉｄの飛翔位置との距離に応じて光源６５の出力を変える。この場合、検出素子６７が検出し得る必要最低限の出力で光源６５からレーザ光Ｌｚを出射させることにより光源６５の延命化に寄与できると共に、検知精度を低下させずに検知を行うことができる。
【0102】
また、集光位置Ｚｆと飛翔位置との距離が大きくなるほど、検出素子６７により検出される受光量が小さくなるが、本実施形態において制御装置２０は前記距離が大きくなるほど光源６５の出力を高くする。これにより、検出素子６７による検出精度が低下することを回避することができる。
【0103】
さらに、本実施形態では、制御装置２０は、第１検知モード又は第２検知モードにおいて、検知を１回行うにあたり、複数のノズル列ＮＬのうちの一部のノズル列ＮＬであるノズル列群ＧＮ１，ＧＮ２であって前回の検知で対象としたのとは異なるノズル列群を検知の対象とする。この場合、１回の検知において例えば奇数列又は偶数列のみを対象とすることで、検知時間の短縮およびレーザ光Ｌｚの出力回数の低減を実現することができる。
【0104】
（変形例）
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。
【0105】
上記実施形態では、吐出不良のノズル１２１を検知した場合に所定の補正処理を行うこととしたが、これに限らず、当該補正処理の代わりに又は補正処理と併せてパージ処理やフラッシング処理等を行ってもよい。
【0106】
また、光源６５の劣化を極力抑えるべく、ユーザは光源６５の出力が最も低い第１検知モードを最初に選択することが望ましいが、第１検知モードを省いて第２検知モード又は第３検知モードを選択することが可能である。
【0107】
また、上記実施形態では、検知モードとして３つの検知モードを設けることとしたが、これに限られるものではなく、当該検知モードとしては第１検知モードおよび第２検知モードのみとしてもよいし、或いは４つ以上の検知モードを設けてもよい。
【0108】
さらに、上記実施形態では、第２検知モードにおける光源６５の出力を第１検知モードにおける出力の２倍以上とし、第３検知モードにおける光源６５の出力を第１検知モードにおける出力の３倍以上としたが、上記の倍数は例示であって上記の倍数に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0109】
１ａ 液滴吐出装置
１０ 吐出ヘッド
２０ 制御装置
６５ 光源
６７ 検出素子
１２１ ノズル
Ｄｆ 搬送方向
Ｄｎ 正常飛翔方向
Ｄｓ 移動方向
ＧＮ１，ＧＮ２ ノズル列群
Ｌｚ レーザ光
ＮＬ ノズル列
Ｓｇ１ 基準信号
Ｓｇ２，Ｓｇ３，Ｓｇ４，Ｓｇ５１，Ｓｇ５２，Ｓｇ６１，Ｓｇ６２ 検出信号
Ｓｈ 飛翔空間
Ｗ 被印刷媒体
Ｚｆ 集光位置
Ｚｇａ，Ｚｇｂ 集光位置と飛翔位置との距離
１０ 吐出ヘッド
２０ 制御装置
６５ 光源
６７ 検出素子
１２１ ノズル
Ｄｆ 搬送方向
Ｄｎ 正常飛翔方向
Ｄｓ 移動方向
ＧＮ１，ＧＮ２ ノズル列群
Ｌｚ レーザ光
ＮＬ ノズル列
Ｓｇ１ 基準信号
Ｓｇ２，Ｓｇ３，Ｓｇ４，Ｓｇ５１，Ｓｇ５２，Ｓｇ６１，Ｓｇ６２ 検出信号
Ｓｈ 飛翔空間
Ｗ 被印刷媒体
Ｚｆ 集光位置
Ｚｇａ，Ｚｇｂ 集光位置と飛翔位置との距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】