特開 2023-151817 液滴吐出装置

(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】P2023151817

(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 2/165 20060101AFI20231005BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B41J2/165 501

B41J2/01 301

B41J2/01 401

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022061645

(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】高山 治久

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 敦

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雄哉

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA14

2C056EA20

2C056EB06

2C056EB08

2C056EB29

2C056EB40

2C056EC06

2C056EC26

2C056EC35

2C056FA04

2C056FA10

(57)【要約】

【課題】検出素子の検出機能を従来よりも長期間保持させつつ液滴の吐出の状態を高精度に検知することが可能な液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、液滴を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドから吐出された液滴の飛翔領域を通るように光を照射する光源と、光源に対して離れて配置され、受光面に照射された光を検出する検出素子と、光源と検出素子との間に配置されて光源から照射された光に作用する光学素子と、制御装置と、を備え、制御装置は、検出素子による検出値を受け取り、検出値に基づき、光源、検出素子又は光学素子のいずれかを動かすことで光源からの光の受光面上の照射位置を変える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液滴を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドから吐出された液滴の飛翔領域を通るように光を照射する光源と、
前記光源に対して離れて配置され、受光面に照射された前記光を検出する検出素子と、
前記光源と前記検出素子との間に配置されて前記光源から照射された光に作用する光学素子と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記検出素子による検出値を受け取り、前記検出値に基づき、前記光源、前記検出素子又は前記光学素子のいずれかを動かすことで前記光源からの光の前記受光面上の照射位置を変える、液滴吐出装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
第１時期に前記吐出ヘッドに前記液滴を吐出させない状態で前記光源に前記検出素子の前記受光面上の所定位置に光を照射させた際の前記検出素子の検出値である第１検出値と、前記第１時期よりも後の第２時期に前記吐出ヘッドに前記液滴を吐出させない状態で前記光源に前記所定位置と同位置に光を照射させた際の前記検出素子の検出値である第２検出値とを比較した比較結果を取得し、
前記比較結果に基づいて前記所定位置の劣化の有無を判定し、
前記所定位置について前記劣化があると判定した場合に前記照射位置を変える、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、
前記検出素子の前記受光面上における複数の所定位置について前記劣化の有無を判定し、
前記照射位置を変える場合には、前記複数の所定位置のうち前記劣化がないと判定した所定位置に前記照射位置を変える、請求項２に記載の液滴吐出装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記複数の所定位置のうち所定数の前記所定位置について前記劣化があると判定した場合に、前記検出素子の交換を促す信号を出力する、請求項３に記載の液滴吐出装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記比較結果により前記第２検出値が前記第１検出値よりも光量に関して所定割合の減少を示す値である場合に前記劣化があると判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項6】

前記検出素子を移動させる検出素子用駆動装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記検出素子用駆動装置により前記検出素子を移動させることで前記照射位置を変える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項7】

前記検出素子用駆動装置はモータを有し、
前記制御装置は前記モータにより前記検出素子を移動させる、請求項６に記載の液滴吐出装置。

【請求項8】

前記光学素子を移動させる光学素子用駆動装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記光学素子用駆動装置により前記光学素子を移動させることで前記照射位置を変える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項9】

前記光学素子用駆動装置はモータを有し、
前記制御装置は前記モータにより前記光学素子を移動させる、請求項８に記載の液滴吐出装置。

【請求項10】

前記光学素子は集光素子である、請求項８に記載の液滴吐出装置。

【請求項11】

前記検出素子には電路部が設けられ、
前記制御装置は、変更前の前記照射位置の前記電路部からの間隔と、変更後の前記照射位置の前記電路部からの間隔とが等しくなるように前記照射位置を変える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項12】

前記制御装置は、前記光源からの光を前記受光面上の同じ位置に継続して照射させた累積時間が所定時間に達したときに前記照射位置を変える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項13】

前記検出素子に振動を付与する振動機構をさらに備える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項14】

前記光源から出射された光が通過する出射口を有し、前記光源を前記飛翔領域から隔てる光源用隔壁と、
前記光源からの光が入射する入射口を有し、前記検出素子を前記飛翔領域から隔てる検出素子用隔壁と、をさらに備える、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項15】

前記制御装置は、前記受光面内に前記光の照射範囲が収まるように前記光源に光を照射させる、請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項16】

前記制御装置は前記照射位置を所定時間の経過ごとに変える、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有無を検出する技術がある。この技術として、例えば特許文献１には、吐出ヘッドから吐出されたインク滴に対して光源からのレーザ光を照射させ、当該インク滴内を通過した光を受光部で受光し、その受光量に基づきインク滴の体積を検知することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１９０８６５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、光源から出射された光が受光部に照射され続けると、光や温度上昇によって受光部の物性が変化して当該受光部が早期に劣化する恐れがある。そのため、液滴の吐出の状態を高精度に検知できないという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、検出素子の検出機能を従来よりも長期間保持させつつ液滴の吐出の状態を高精度に検知することが可能な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、液滴を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出された液滴の飛翔領域を通るように光を照射する光源と、前記光源に対して離れて配置され、受光面に照射された前記光を検出する検出素子と、前記光源と前記検出素子との間に配置されて前記光源から照射された光に作用する光学素子と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記検出素子による検出値を受け取り、前記検出値に基づき、前記光源、前記検出素子又は前記光学素子のいずれかを動かすことで前記光源からの光の前記受光面上の照射位置を変えるものである。

【0007】

本発明に従えば、所定時間に達する前でも検出素子における所定位置が劣化していると判断する場合に、検出素子の受光面上における光の照射位置が変えられる。これにより、受光面上の変更後の照射位置に照射された光に係る受光量を高精度に検出することができる。このことによって、検出素子の検出機能を従来よりも長期間保持させつつ液滴の吐出の状態を高精度に検知することが可能となる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、検出素子の検出機能を従来よりも長期間保持させつつ液滴の吐出の状態を高精度に検知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3】図１の吐出ヘッドの構成を示す断面図である。

【図4】図１の画像形成装置の構成要素を示すブロック図である。

【図5】飛翔領域を飛翔中のインク滴内を通過したレーザ光を検出素子の受光面にて受光する構成を示す図である。

【図6】（ａ）は受光面上の変更前の照射位置を示す図であり、（ｂ）は受光面上の変更後の照射位置を示す図である。

【図7】検出素子を移動させる構成を示す図である。

【図8】集光素子を移動させる構成を示す図である。

【図9】（ａ）は標準位置の集光素子を示す図であり、（ｂ）は傾斜した集光素子を示す図である。

【図10】受光面上の電路部と各照射位置との位置関係を説明するための図である。

【図11】受光面上の電路部と各照射位置との位置関係の別例を説明するための図である。

【図12】検出素子に振動を付与する振動機構を示す模式図である。

【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、および光源ドライバＩＣ３７を備える。また、画像形成装置１は検出ドライバＩＣ３８、検出駆動ドライバＩＣ３９、光学駆動ドライバＩＣ４１、振動駆動ドライバＩＣを備える。液滴吐出装置１ａは、光源６５、検出素子６７、検出素子用駆動装置４３、光学素子用駆動装置４４、集光素子７１、および振動機構７５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、検出駆動ドライバＩＣ３９と、光学駆動ドライバＩＣ４１と、振動駆動ドライバＩＣ４２とが接続される。ＡＳＩＣ２５は、制御装置２０の指令に基づいて各ドライバＩＣ３０～３２，３５～３９，４１，４２を駆動する。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

制御装置２０は光源ドライバＩＣ３７により光源６５にレーザ光を照射させ、検出ドライバＩＣ３８により検出素子６７に上記レーザ光を検出させる。また、制御装置２０は検出駆動ドライバＩＣ３９により検出素子用駆動装置４３を駆動させ、光学駆動ドライバＩＣ４１により光学素子用駆動装置４４を駆動させ、振動駆動ドライバＩＣ４２により振動機構７５を駆動させる。

【0047】

図５は飛翔領域Ｓｈを飛翔中のインク滴Ｉｄ内を通過したレーザ光Ｌｚを検出素子６７の受光面６８にて受光する構成を示す図である。

【0048】

光源６５は例えばレーザーダイオードである。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が飛翔する飛翔領域Ｓｈへ向けてレーザ光Ｌｚを照射する。

【0049】

光源６５は箱状の光源収納部８２内に配置される。これにより、光源６５は飛翔領域Ｓｈから隔てられる。光源収納部８２は所定波長の光を透過させる例えば透明板などで構成される。光源収納部８２が光源用隔壁に相当する。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。スリット８２ａが出射口に相当する。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を透過しスリット８２ａを通過した後、吐出ヘッド１０から吐出されて飛翔領域Ｓｈを飛翔中のインク滴Ｉｄに照射される。

【0050】

検出素子６７は例えばフォトダイオードである。検出素子６７は光源６５から出射されたレーザ光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に対して離れて配置される。検出素子６７は光源６５に対して飛翔領域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Ｌｚに関する受光量を検出する。この場合、検出素子６７はレーザ光Ｌｚが受光面６８に照射される際に当該検出素子６７の電極間を流れる電流値を検出する。

【0051】

検出素子６７は箱状の検出素子収納部７０内に配置される。これにより、検出素子６７は飛翔領域Ｓｈから隔てられる。検出素子収納部７０は所定波長の光を透過させる例えば透明板などで構成される。検出素子収納部７０が検出素子用隔壁に相当する。検出素子収納部７０は光源６５から出射されるレーザ光Ｌｚの入射方向の側にスリット７０ａを有する。スリット７０ａが入射口に相当する。検出素子収納部７０内には、スリット７０ａを当該検出素子収納部７０の内側から覆うように光学素子としての集光素子７１が配置されている。これにより、集光素子７１は光源６５と検出素子６７との間に配置される。集光素子７１は例えばレンズであり、レーザ光Ｌｚに作用して当該レーザ光Ｌｚを集光する。これにより、レーザ光Ｌｚが検出素子６７の受光面６８に受光され易くなる。

【0052】

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はスリット７０ａを介して集光素子７１を透過した後、検出素子６７の受光面６８に照射される。検出素子６７は受光面６８に照射されたレーザ光Ｌｚに関する受光量を検出する。

【0053】

制御装置２０は、検出素子６７により受光された受光量に応じた電流値を受け取り、当該電流値に基づきノズル１２１の吐出の状態（例えば吐出不良の有無等）を判定する。この場合、吐出不良に起因してインク滴Ｉｄの体積が変化する等の現象が生じるため、その際の受光量に応じた電流値を検知することでノズル１２１の吐出不良を判別することができる。

【0054】

ここで、制御装置２０は検出素子６７の受光面６８の部分において劣化が生じている場合に、光源６５から出射されたレーザ光Ｌｚの受光面６８上の照射位置を変える。以下、図面を参照しつつ説明する。図６（ａ）は受光面６８上の変更前の照射位置ＩＰ１を示す図であり、（ｂ）は受光面６８上の変更後の照射位置ＩＰ２を示す図である。

【0055】

まず、制御装置２０は、第１時期に吐出ヘッド１０にインク滴Ｉｄを吐出させない状態で、光源６５に検出素子６７の受光面６８上の所定位置（図６（ａ）の照射位置ＩＰ１）にレーザ光Ｌｚを照射させ、その際における検出素子６７の検出値（第１検出値）を取得する。第１時期とは、後述の第２時期よりも前の時期であればよく、例えば工場出荷時等である。

【0056】

制御装置２０は、第１時期よりも後の第２時期に吐出ヘッド１０にインク滴Ｉｄを吐出させない状態で、光源６５に上記所定位置と同位置にレーザ光Ｌｚを照射させ、その際における検出素子６７の検出値（第２検出値）を取得する。

【0057】

制御装置２０は、取得した第１検出値と第２検出値とを比較し、この比較結果から第２検出値が第１検出値よりも所定割合の減少を示す値である場合に、受光面６８上の上記所定位置に劣化が存在すると判定する。制御装置２０は第２検出値が第１検出値から例えば３割以上低下したものとなる場合に劣化が存在すると判定することができる。

【0058】

或いは、制御装置２０は、第１検出値と第２検出値との比較結果に加えて、照射位置ＩＰ１にレーザ光Ｌｚを照射した累積照射時間が所定時間に達したときに受光面６８上の照射位置ＩＰ１が劣化したと見做してもよい。この場合、第１検出値と第２検出値との比較結果から第２検出値が第１検出値よりも所定割合の減少を示す値でなくても、照射位置ＩＰ１にレーザ光Ｌｚを照射した累積照射時間が所定時間に達している場合には、照射位置ＩＰ１は劣化したと見做される。反対に、照射位置ＩＰ１にレーザ光Ｌｚを照射した累積照射時間が所定時間に達していなくても、第１検出値と第２検出値との比較結果から第２検出値が第１検出値よりも所定割合の減少を示す値である場合には、照射位置ＩＰ１は劣化したと見做される。

【0059】

制御装置２０は、劣化が存在すると判定すると、光源６５からのレーザ光Ｌｚの受光面６８上の照射位置を変える。具体的には、制御装置２０はレーザ光Ｌｚの照射位置を図６（ａ）の照射位置ＩＰ１から、当該照射位置ＩＰ１の下方に位置する図６（ｂ）の照射位置ＩＰ２に変更する。これにより、受光面６８上の劣化した照射位置ＩＰ１にレーザ光Ｌｚが照射されることに起因して、インク滴Ｉｄの吐出の状態を高精度に検知できなくなることを回避することができる。

【0060】

以下、レーザ光Ｌｚの照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２に変えるべく検出素子６７を移動させる検出素子用駆動装置４３の構成について説明する。図７は検出素子６７を移動させる構成を示す図であり、図８は集光素子７１を移動させる構成を示す図である。

【0061】

制御装置２０は、検出素子用駆動装置４３により検出素子６７を上下方向Ｄｚに移動させることでレーザ光Ｌｚの照射位置を変える。

【0062】

以下の構成は一例であり、検出素子用駆動装置４３の構成を限定するものではない。検出素子用駆動装置４３は、図７に示すように、例えば電動モータであるモータ４３ａと、駆動側ギアおよび従動側ギアを含む減速ギア４３ｂと、ボールねじ４３ｃと、可動テーブル４３ｄとを有する。モータ４３ａの回転軸４３ｋは減速ギア４３ｂの駆動側ギアに接続されている。また、ボールねじ４３ｃは上下方向Ｄｚに延在するように配置される。検出素子６７は可動テーブル４３ｄに支持される。

【0063】

制御装置２０によりモータ４３ａが回転駆動されると、その回転力が減速ギア４３ｂを介してボールねじ４３ｃに伝達される。これにより、ボールねじ４３ｃがその軸回りに回転し、これに伴って可動テーブル４３ｄが上下方向Ｄｚに移動する。このため、可動テーブル４３ｄに支持された検出素子６７を上下方向Ｄｚに移動させることが可能となる。これによって、レーザ光Ｌｚの照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２に変えることができる。

【0064】

ここで、検出素子用駆動装置４３の代わりに、又は検出素子用駆動装置４３と併せて光学素子用駆動装置４４を用いてレーザ光Ｌｚの照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２に変えてもよい。光学素子用駆動装置４４の構成は基本的に検出素子用駆動装置４３の構成と同じである。

【0065】

制御装置２０は、光学素子用駆動装置４４により集光素子７１を上下方向Ｄｚに移動させることでレーザ光Ｌｚの照射位置を変えることができる。

【0066】

以下の構成は一例であり、光学素子用駆動装置４４の構成を限定するものではない。光学素子用駆動装置４４は、図８に示すように、例えば電動モータであるモータ４４ａと、駆動側ギアおよび従動側ギアを含む減速ギア４４ｂと、ボールねじ４４ｃと、可動テーブル４４ｄとを有する。モータ４４ａの回転軸４４ｋは減速ギア４４ｂの駆動側ギアに接続されている。また、ボールねじ４４ｃは上下方向Ｄｚに延在するように配置される。可動テーブル４４ｄには支持軸４４ｅが設けられ、当該支持軸４４ｅに集光素子７１が支持される。なお、光学素子用駆動装置４４の各構成要素は集光素子７１を透過するレーザ光Ｌｚの通過領域を避けて配置する。

【0067】

制御装置２０によりモータ４４ａが回転駆動されると、その回転力が減速ギア４４ｂを介してボールねじ４４ｃに伝達される。これにより、ボールねじ４４ｃがその軸回りに回転し、これに伴って可動テーブル４４ｄが上下方向Ｄｚに移動する。このため、支持軸４４ｅを介して可動テーブル４４ｄに支持された集光素子７１を上下方向Ｄｚに移動させることが可能となる。これによって、レーザ光Ｌｚの照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２に変えることができる。

【0068】

図９（ａ）は標準位置の集光素子７１を示す図であり、（ｂ）は傾斜した集光素子７１を示す図である。図９（ａ）に示すように標準位置にある集光素子７１を、図９（ｂ）に示すように傾斜させることによっても、レーザ光Ｌｚの照射位置を変えることができる。この場合、例えば、集光素子７１の上端を回転自在に支持し、集光素子７１の下端にシリンダ内を往復運動するピストンの先端を固定した状態で、当該ピストンを往復移動させることで集光素子７１を傾斜させることができる。

【0069】

図１０は受光面６８上の電路部としてのワイヤ７２の接続部である電路部７３と各照射位置ＩＰ１～ＩＰ４との位置関係を説明するための図である。図１０に示すように、検出素子６７の電極に接続される電路部としてのワイヤ７２が受光面６８上の電路部７３を介して検出素子６７に接続される。電路部７３は正面視で例えば円形状の受光面６８の中心に配置される。

【0070】

制御装置２０は、変更前の照射位置の電路部からの間隔と、変更後の照射位置の電路部からの間隔とが等しくなるように照射位置を変える。この点、図１０では、レーザ光Ｌｚが照射される受光面６８上の所定位置として、例えば４つの照射位置ＩＰ１～ＩＰ４を設けることができる。照射位置ＩＰ１と電路部７３との間隔ｋ１、照射位置ＩＰ２と電路部７３との間隔ｋ２、照射位置ＩＰ３と電路部７３との間隔ｋ３、および照射位置ＩＰ４と電路部７３との間隔ｋ４は、それぞれ等しい。

【0071】

制御装置２０は、受光面上６８における照射位置ＩＰ１～ＩＰ４について劣化の有無を判定する。制御装置２０は、例えば照射位置ＩＰ１に劣化が存在すると判定し、かつ照射位置ＩＰ２～ＩＰ４には劣化が存在しないと判定するとき、照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２～ＩＰ４のうちの何れかの照射位置に変える。この場合、制御装置２０は受光面６８内に光の照射範囲が全て収まるように光源６５にレーザ光Ｌｚを照射させる。或いは、制御装置２０は、例えば照射位置ＩＰ２～ＩＰ４に劣化が存在すると判定し、かつ照射位置ＩＰ１には劣化が存在しないと判定するとき、照射位置を照射位置ＩＰ２～ＩＰ４から照射位置ＩＰ１に変える。

【0072】

そして、制御装置２０は複数の照射位置のうち所定数の照射位置について劣化があると判定した場合に、検出素子６７の交換を促す信号を出力する。例えば、制御装置２０は照射位置ＩＰ１～ＩＰ４のうち全ての照射位置について劣化があると判定するとき、検出素子６７の交換を促す信号を表示部５に出力する。表示部５は検出素子６７の交換が必要である旨をユーザに報知するための表示を行う。なお、照射位置ＩＰ１～ＩＰ４のうち全ての照射位置について劣化が存在する場合でなくとも、照射位置ＩＰ１～ＩＰ４のうち所定数として例えば３つの照射位置に劣化が存在すると判定するとき等にも、検出素子６７の交換をユーザに報知してもよい。

【0073】

このように受光面上６８における照射位置ＩＰ１～ＩＰ４について劣化の有無を判定し、当該劣化の有無に応じて照射位置を変える代わりに、上述した図６と同様に制御装置２０は照射位置を所定時間の経過ごとに変えてもよい。例えば、照射位置ＩＰ１に対してレーザ光Ｌｚを照射した累積時間が所定時間に達したときに、制御装置２０は照射位置を照射位置ＩＰ１から照射位置ＩＰ２～ＩＰ４の何れかの照射位置に変える。このように照射位置についての劣化の有無を判定することなく、レーザ光Ｌｚの照射累積時間に応じて照射位置を変えてもよい。

【0074】

図１１は受光面６８上の電路部としてのワイヤ７２の接続部である電路部７３と各照射位置ＩＰ１～ＩＰ４との位置関係の別例を説明するための図である。図１１の例では、電路部７３は円形状の受光面６８の中心から離れた位置に偏心して配置される。このような態様であっても、制御装置２０は、変更前の照射位置の電路部からの間隔と、変更後の照射位置の電路部からの間隔とが等しくなるように照射位置を変える。この場合、図１１において、制御装置２０は間隔ｋ１と、間隔ｋ２と、間隔ｋ３と、間隔ｋ４とがそれぞれ等しくなるように照射位置ＩＰ１～ＩＰ４を配置する。

【0075】

図１２は検出素子６７に振動を付与する振動機構７５を示す模式図である。図１２に示すように、検出素子６７に振動を付与する振動機構７５が設けられる。振動機構７５は検出素子６７の上端および下端に設けられる。振動機構７５は検出素子６７の端部を支持する支持部７５ａおよび当該支持部７５ａに固定された圧電素子７５ｂを有する。制御装置２０は各圧電素子７５ｂに交流又はパルス電圧を加えることで、当該圧電素子７５ｂに生じる振動を支持部７５ａを介して検出素子６７に伝達することができる。これにより、検出素子６７に振動が付与され、当該検出素子６７に付着した埃等を除去することができる。

【0076】

以上説明したように、液滴吐出装置１ａによれば、検出素子６７における所定位置が劣化していると判断する場合に、制御装置２０により検出素子６７の受光面６８上におけるレーザ光Ｌｚの照射位置が変えられる。これにより、受光面６８上の変更後の照射位置に照射されたレーザ光Ｌｚに係る受光量を高精度に検出することができる。このことによって、検出素子６７の検出機能を従来よりも長期間保持させつつインク滴Ｉｄの吐出の状態を高精度に検知することが可能となる。

【0077】

また、本実施形態では、制御装置２０は、相互に異なる時期に取得した第１検出値と第２検出値とを比較し、当該比較結果から第２検出値が第１検出値よりも所定割合の減少を示す値である場合に、受光面６８上の上記所定位置に劣化が存在すると判定する。この場合、第２検出値とこれよりも過去の第１検出値（例えば工場出荷時の値）とを比較することで、検出素子６７の受光面６８上の劣化を判別し易くなる。

【0078】

また、本実施形態では、制御装置２０はレーザ光Ｌｚの照射位置を変える場合には、複数の所定位置のうち劣化がないと判定した所定位置に照射位置を変える。この場合、同じ検出素子６７を引き続き使用することができ、経済的である。

【0079】

また、本実施形態では、制御装置２０は複数の所定位置のうち所定数（例えば３つ）の所定位置について劣化があると判定した場合に、検出素子６７の交換を促す信号を出力する。この場合、ユーザは検出素子６７の交換時期を認識することができる。

【0080】

また、本実施形態では、制御装置２０は第１検出値と第２検出値との比較結果により第２検出値が第１検出値よりも光量に関して所定割合の減少を示す値である場合に劣化があると判定する。この場合、検出素子６７の劣化の判断基準を設けることができ、ゆえに劣化の判別を信頼性高く行うことができる。

【0081】

また、本実施形態では、制御装置２０は検出素子用駆動装置４３により検出素子６７を移動させることでレーザ光Ｌｚの照射位置を変える。この場合、レーザ光Ｌｚの照射位置を簡単な構成で変えることができる。

【0082】

また、本実施形態では、制御装置３０は光学素子用駆動装置４４により集光素子７１を移動させることでレーザ光Ｌｚの照射位置を変えてもよい。この場合も、レーザ光Ｌｚの照射位置を簡単な構成で変えることができる。

【0083】

また、本実施形態では、光学素子として集光素子７１を用いる。この場合、レーザ光Ｌｚの照射位置を絞ることができ、ゆえに検出素子６７の受光面６８における劣化面積を小さくすることが可能となる。

【0084】

また、本実施形態では、制御装置２０は変更前の照射位置の電路部７３からの間隔と、変更後の照射位置の電路部７３からの間隔とが等しくなるように照射位置を変える。この場合、電路部７３と照射位置との距離によって変わる配線抵抗に起因して受光量の値がばらつくことを抑制することができる。

【0085】

また、本実施形態では、制御装置２０は光源６５からのレーザ光Ｌｚを受光面６８上の同じ位置に継続して照射させた累積時間が所定時間に達したときに照射位置を変える。この場合、照射累積時間が所定時間に達したときを劣化直前とみなして照射位置を変えることができる。これにより、劣化してしまった直後のタイミングで検出することに起因して受光量の検出精度が低下してしまうことを未然に防ぐことができる。

【0086】

また、本実施形態では、検出素子６７に振動を付与する振動機構７５が設けられる。この場合、検出素子６７に付着した埃等を除去することができる。この点、塵等があると、塵等により光が遮られることによる光量低下、および塵等が振動することによって光量が変動することによる光ノイズが発生する。そのため、検出する受光量のＳＮ比の低下に繋がる。これに対して、本実施形態では検出素子６７に付着した埃等を振動機構７５により除去することができるため、当該検出素子６７における受光量の検出を精度良く行うことができる。

【0087】

また、本実施形態では、光源６５は箱状の光源収納部８２内に配置される。これにより、光源６５は飛翔領域Ｓｈから隔てられている。また、検出素子６７は箱状の検出素子収納部７０内に配置される。これにより、検出素子６７は飛翔領域Ｓｈから隔てられている。このことによって、埃等が光源６５および検出素子６７に付着し難くなる。

【0088】

また、本実施形態では、制御装置２０は受光面６８内にレーザ光Ｌｚの照射範囲が収まるように光源６５に光を照射させる。この場合、レーザ光Ｌｚの照射範囲の全部又は一部が受光面６８内に収まらない場合における検出受光量の低下を回避することができる。

【0089】

さらに、本実施形態では、制御装置２０はレーザ光Ｌｚの照射位置を所定時間の経過ごとに変える。この場合、高強度のレーザ光Ｌｚを検出素子６７の受光面６８に照射する場合であっても、検出素子６７の検出機能を出来るだけ長期間保持させることができる。

【0090】

（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。

【0091】

上記実施形態では、光源６５が箱状の光源収納部８２内に配置され、検出素子６７が箱状の検出素子収納部７０内に配置されるようにしたが、光源６５および検出素子６７を飛翔領域Ｓｈから隔てる構成は上記に限定されるものではない。所定波長の光を透過させる平板により光源６５および検出素子６７を飛翔領域Ｓｈから隔ててもよい。

【0092】

また、上記実施形態では、検出素子６７に振動を付与する振動機構７５を設けたが、集光素子７１に振動機構を設けてもよい。この場合、集光素子７１に付着した埃等を除去することができる。

【0093】

また、上記実施形態では、集光素子７１としてレンズを採用したが、これに限定されるものではない。集光素子７１はレーザ光Ｌｚに作用して当該レーザ光Ｌｚを集光することが可能なものであればよく、集光素子７１として例えば凹面鏡又は凸面鏡等を採用してもよい。

【0094】

さらに、電路部７３はセンサの半導体上に形成される電極や半導体中の導電率が高い部分でもよい。また、光検出部の両端や周辺部を囲うように電極がある場合には、電極からの抵抗率が一定となる位置に光を照射してもよい。例えば円輪状の電極であれば、同心円となる円の位置に光を照射してもよい。

【符号の説明】

【0095】

１ａ 液滴吐出装置
１０ 吐出ヘッド
２０ 制御装置
４３ 検出素子用駆動装置
４３ａ モータ
４４ 光学素子用駆動装置
４４ａ モータ
６５ 光源
６７ 検出素子
６８ 受光面
７０ 検出素子収納部
７０ａ スリット
７１ 集光素子
７２ ワイヤ
７３ 電路部
７５ 振動機構
８２ 光源収納部
８２ａ スリット
Ｉｄ インク滴
ＩＰ１～ＩＰ４ 照射位置
ｋ１～ｋ４ 照射位置の電路部からの間隔
Ｌｚ レーザ光
Ｓｈ 飛翔領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】