JP2012011606A - 滴吐出状態検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー光を用いた滴吐出状態検出を行うときに光学部品にミストが付着して検知精度が低下する。
【解決手段】ＬＤユニット２０２は、カバー２２２、２２３内に収納したＬＤ２０１、コリメートレンズ２１１を有し、レーザー光を射出する部分には開口２１２ａを有するアパーチャ２１２が設けられ、空気流導入口部２２４から導入された空気流２２５がレーザー光を射出する開口２１２ａから噴出されることで、ミストがＬＤユニット２０２内に親友することを防止する。
【選択図】図１１

Description

本発明は滴吐出状態検出装置及び画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、樹脂、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。

このような画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）においては、記録ヘッドは、インクをノズルから用紙に吐出させて記録を行なう関係上、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などにより吐出不良が発生すると、画像品質が低下することになる。

そこで、ヘッドからの滴吐出状態を検出する滴吐出状態検出装置として、従来から、ヘッドのノズル列の一方側からノズル列に沿ってレーザー光を射出し、他方側にレーザー光を直接受ける受光手段を配置して滴吐出の有無を検出する直接光方式のもの（特許文献１）と、ヘッドのノズル列の一方側からノズル列に沿ってレーザー光を射出し、他方側にレーザー光の光軸からずれた位置に液滴で反射される散乱光を受光する受光手段を配置して滴吐出の有無を検出する前方散乱光方式のもの（特許文献２、３）が知られている。

特開２００７−１１８２６４号公報 特開２００９−１３２０２５号公報 特開２００９−１１３２２５号公報

ところで、上述したようにレーザー光を用いて滴吐出状態を検出する装置においては、例えば発光手段側は、レーザー光を発生するレーザーダイオードやＬＥＤなどのレーザー光源と、レーザー光を収束させるレンズ等の光学系と、収束された光から余分な光を取り除くアパーチャとをユニット化して構成され、受光手段側は、レーザー光や散乱光を受光するフォトダイオードで構成される。

この場合、滴吐出方式の画像形成装置においては、滴吐出に伴うミストの発生が避けられないことから、発光手段を構成するレーザー光源や光学系は密閉ハウジング（ケースともいう。）内に収納され、同様に受光手段を構成するフォトダイオードも密閉ハウジング内に収納される。

しかしながら、このように密閉ハウジング内に光学部品を収納しても、発光手段側にはレーザー光を射出するために開口が必要であり、受光手段側にもレーザー光を入射するために開口が必要であることから、ミストが開口からハウジング内部に侵入して、内部の光学部品に付着し、滴検知精度が低下するという課題ある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ミストによる滴吐出状態の検知精度の低下を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る滴吐出状態検出装置は、
液滴を吐出するヘッドから滴吐出状態を検出する滴吐出状態検出装置であって、
ノズル配列方向にレーザー光を射出する発光手段と、
前記液滴によって生じる前記レーザー光の散乱光を受光する受光手段と、
前記発光手段のレーザー光を射出する開口から空気を噴出させる手段と、を備えている
構成とした。

本発明に係る滴吐出状態検出装置は、
液滴を吐出するヘッドから滴吐出状態を検出する滴吐出状態検出装置であって、
ノズル配列方向にレーザー光を射出する発光手段と、
前記液滴によって生じる前記レーザー光の散乱光を受光する受光手段と、
前記受光手段のレーザー光が入射する開口から空気を噴出させる手段と、を備えている
構成とした。

ここで、前記発光手段及び前記受光手段は、複数のレーザー光を射出する開口及び前記複数のレーザー光が入射する開口を有している構成とできる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る滴吐出状態検出装置を備えているものである。

本発明に係る滴吐出状態検出装置によれば、発光手段のレーザー光を射出する開口から空気を噴出させる手段或いは受光手段のレーザー光が入射する開口から空気を噴出させる手段を備えているので、開口から内部にミストが侵入して光学部品が汚れることを防止でき、ミストによる滴検知精度の低下を低減できる。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る滴吐出状態検出装置を備えているので、安定して高画質画像を形成することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する概略構成図である。 同装置の模式的平面説明図である。 ヘッドアレイユニットの一例を示す平面説明図である。 メンテナンス装置の概要を示す正面説明図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態における滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの正面説明図、（ｂ）は同じく平面説明図、（ｃ）は側面説明図である。 拡散光方式の滴吐出状態の検出について説明する説明図である。 比較例としての直接光方式の滴吐出状態検出装置をヘッドアレイユニットに適用した例を説明する平面説明図である。 比較例における拡散光方式の滴吐出状態検出装置をヘッドアレイユニットに適用した例を説明する平面説明図である。 電源ＯＮ時の滴吐出状態検出処理に関する説明に供するフロー図である。 印字終了時の滴吐出状態検出処理に関する説明に供するフロー図である。 ＬＤユニットの一例の説明に供する外観斜視説明図である。 同じく断面説明図である。 ＰＤユニットの一例の説明に供する外観斜視説明図である。 同じく断面説明図である。 空気流発生手段の説明に供する正面説明図である。 同じく平面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図、図２は同装置の模式的平面説明図である。

この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送部４と、搬送部４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッド部５と、印刷終了後又は所要のタイミング--でヘッド部５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドメンテナンス装置６と、ヘッドメンテナンス装置６のキャップ部材、ワイパ部材（ブレード手段）を清掃（クリーニング）するクリーナ装置７を備えている。

装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送部４に給紙される。

搬送部４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない吸引穴が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。

搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。

搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出するヘッドアレイユニットで構成されるヘッド部５が移動可能（ここでは昇降可能）に配置されている。このヘッド部５は、維持回復動作時（メンテナンス時）にはメンテナンス装置６がヘッド部５の下方まで進入してくるスペースを確保する位置まで上昇する。

ヘッド部５は、図３にも示すように、ベース部材５２に一列に配列した複数（この例では５個）のヘッド１０１で構成される６つのヘッド列５１Ａ〜５１Ｆを有するヘッドアレイユニット（記録ヘッド）５０を備えている。ヘッド１０１は、液滴を吐出する複数のノズル１０２がノズル面１０４に２列配列されている。そして、ヘッド列５１Ａ、５１Ｂの各ヘッド１０１の２つのノズル列でブラック（Ｋ）の液滴を吐出し、ヘッド列５１Ｃ、５１Ｄの各一方のノズル列でマゼンタ（Ｍ）の液滴を、各他方のノズル列でシアン（Ｃ）の液滴を吐出し、また、ヘッド列５１Ｅ、５１Ｆの２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を吐出する。つまり、ヘッド部５は、ブラック（Ｋ）については４ノズル列で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成され、かつ他の色（カラー）よりも解像度を２倍にとし、カラーについては同じ色の液滴を吐出する２つのヘッド列５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッド列５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。

なお、各色のライン構成は、上記に限るものではなく、各色の配置は特に限定はない。また、ヘッド部の構成も、この例に限るものではない。

また、ヘッド部５には、ヘッドアレイユニット５０の各ヘッド１０１にインクをそれぞれ供給する図示しない分岐部材が各色ごとに配列され、分岐部材上流側にはサブタンクが配置され、サブタンクとヘッドとの水頭差によって、ヘッド１０１のノズル１０２のメニスカスを保持するのに適切な負圧が形成される。さらに、サブタンク上流側にはインクを貯蔵する交換可能なメインタンクが配置されている。

搬送部４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部４５が配置されている。搬送ガイド４５にて搬送された用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。

搬送部４の上方でヘッド部５の側方には、ヘッド１０１のノズル面１０４をメンテナンスするメンテナンス装置６が配置されている。メンテナンス装置６は、図４にも示すように、ヘッド列５１Ａ〜５１Ｆの各ヘッド１０１に対応してノズル面１０４をキャッピングするキャップ６１と、各ヘッド１０１に対応してノズル面１０４をワイピングするブレード状のワイパ部材（ワイパブレード）６２と、１列分のキャップ６１内を吸引する吸引手段６３などを有している（なお、図４では１つのヘッド（ヘッド列）に対応する部分のみ示している。）。このメンテナンス装置６は、キャップ６１にてヘッド１０１のノズル面１０４を密閉した状態で吸引手段６３によって吸引することでノズル１０２から増粘したインクを排出させてヘッド１０１の吐出性能を回復させる。ワイパブレード６２はブレードホルダ６５に保持されている。

なお、メンテナンス装置６の吸引手段６３やキャップ６１と吸引手段６３をつなぐ流路、その他圧力室等は、装置本体１の後側板の外側に配置し、チューブ等の経路を使用して接続することもできる。また、維持回復時に吸引に代えて、あるいは吸引とともにヘッド１０１の上流側から加圧手段によってヘッド１０１内を加圧する構成とすることもできる。

このメンテナンス装置６は、搬送部４の上方で用紙搬送方向に沿ってスライド移動可能に配置され、ヘッドメンテナンス時にはヘッド部５が上昇した後ヘッド部５の下部に移動し、印字中は図１の位置に退避する。

メンテナンス装置６の上部にはキャップ６１及びワイパブレード６２に付着した液滴（廃液）を清掃するクリーナ装置７が配置されている。このクリーナ装置７は、図示しないクリーナ移動手段によって用紙搬送面に対して鉛直方向に上下移動可能に配置されている。ヘッド１０１のメンテナンスが終了したメンテナンス装置６がヘッド部５の側方に退避した状態において、クリーナ装置７が下降移動し、キャップ６１及びワイパブレード６２を清掃する。

次に、この画像形成装置における滴吐出状態検出装置を含むヘッドアレイユニットの第１実施形態について図５を参照して説明する。なお、図５（ａ）は同実施形態の正面説明図、（ｂ）は同じく平面説明図、（ｃ）は側面説明図である。また、以下では図示を簡略化するため１つのヘッド列は３個のヘッドで構成されている例で説明する。

ヘッドアレイユニット５０は、前述したように、ベース部材５２に６個のヘッド列５１Ａ〜５１Ｆを配置し、互いに隣り合うヘッド列をノズル配列方向に位置をずらして千鳥状に配置している。

そして、各ヘッド列５１毎に、ノズル配列方向に沿ってレーザー光２００を射出するレーザーダイオード（以下「ＬＤ」という。）２０１を含む発光手段であるＬＤユニット２０２と、液滴によって生じるレーザー光２００の散乱光を受光するフォトダイオード（以下「ＰＤ」という。）２０３を含む受光手段であるＰＤユニット２０４をベース部材５２に取り付けて配置している。なお、ＬＤユニット２０２、ＰＤユニット２０４には、それぞれ１つのヘッド列の２つのノズル列に対応して２つのＬＤ２０１、ＰＤ２０３を備えている。

ここで、隣り合うヘッド列５１間においてはＬＤユニット２０２とＰＤユニット２０４が反対側に配置されている。具体的には、例えばヘッド列５１Ａについては、一端部側にＬＤユニット２０２を、他端部側にＰＤユニット２０４を配置し、ヘッド列５１Ａとノズル配列方向に位置をずらして配置した隣り合うヘッド列５１Ｂについては、一端部側にＰＤユニット２０４を、他端部側にＬＤユニット２０２を配置している。その他のヘッド列相互間も同様の関係で配置している。

つまり、例えばヘッド列５１Ａを第１ヘッド列、ヘッド列５１とノズル配列方向に位置をずらして配置されたヘッド列５１Ｂを第２ヘッド列とするとき、第１ヘッド列と第２ヘッド列との間においてＬＤユニット２０２とＰＤユニット２０４を反対側に（反対の位置関係で）配置している。

そして、本実施形態では、ベース部材５２として平面形状（上から見た形状）が矩形状のものを用いているので、ヘッド列のノズル配列方向端部とベース部材との距離が短い側にＬＤユニット２０２を、ヘッド列のノズル配列方向端部とベース部材との距離が長い側にＰＤユニット２０３を配置している。

このように構成することによって、ＬＤユニット２０２、ＰＤユニット２０４を各ヘッド列で同じ側に配置した構成に比べて、ヘッドアレイユニット５０のノズル配列方向の長さを短くすることができる。

この点について具体的に説明する。
まず、滴吐出状態検出を散乱光方式で行なう場合、図６に示すように、一方側に配置されたＬＤユニット２０２から、ＬＤ２０１の射出光をレンズ２１１及びアパーチャ２１２を介してレーザー光２００として、ヘッド１０１から吐出される液滴３００に向けて出射し、他方側のレーザー光２００の光軸から離間した位置に配置されたＰＤユニット２０４のＰＤ２０３によって、レーザー光２００が液滴３００に当たることで生じる散乱光を受光することで、液滴３００が吐出されているか否かなどを検出する。

この散乱光方式では、ＰＤ２０３はレーザー光２００の光軸に対して距離αだけ離間させて配置しなければ、レーザー光２００を直接受光し、あるいは、その影響を受けることになる。この距離αを確保するためには、ヘッド１０１のノズル（滴吐出位置）に対して距離βだけＰＤ２０３のノズル配列方向の位置を離す必要がある。

この点、直接光方式では、ＬＤからのレーザー光をＰＤで直接受光するため、ミストなどの影響を無視すれば、ヘッド１０１のノズル（滴吐出位置）に対してＰＤを所定距離離間させる必要がなく、例えば、図７に示すように、各ヘッド列５１Ａ〜５１Ｆについて、すべて、一端部側にＬＤユニット２０２を、他端部側にＰＤユニット２０４を配置することができる。

そこで、この直接光方式と同様に、散乱光方式でも、図８に示すように、各ヘッド列５１Ａ〜５１Ｆについて、すべて、一端部側にＬＤユニット２０２を、他端部側にＰＤユニット２０４を配置した場合、すべてのヘッド列のノズル列端部から距離β（正確には最端のノズルの吐出位置からの距離βであるが、簡略化のためヘッド端部からの距離で図示している。）だけＰＤユニット２０４を離間させる構成になり、ヘッドアレイユニット５１のノズル配列方向の幅は幅Ｌｂとなる。

これに対し、上記実施形態においては、ノズル配列方向に位置をずらしたヘッド列間においてＬＤユニット２０２とＰＤユニット２０４を逆の位置関係で配置しているので、図５に示すように、いずれのヘッド列についてもＬＤユニット２０２とＰＤユニット２０４との間の距離を同じにしても距離βを確保することができ、ヘッドアレイユニット５１のノズル配列方向の幅は幅Ｌａとなって、前記図８の幅Ｌｂに比べて短くなる（Ｌａ＜Ｌｂ）。

すなわち、ヘッドアレイユニットのノズル配列方向の幅を大きくすることなく、滴吐出検出を行なうことができるので、滴吐出検出装置を具備するヘッドアレイユニットの幅を特殊な検出回路なしに例えば５０ｍｍ（距離β相当）以上小型化することができる。特にライン型画像形成装置にあっては、ヘッドアレイユニットはメンテナンス及び保持のために動作するときに動作範囲が大きいことから、ヘッドアレイユニットの幅を小さくしないと画像形成装置全体の幅が拡大することになる。また、特殊な検出回路や光学部品を付加し小型化する場合はヘッド列ごとに部品がかさみ、コスト高となる。本発明を採用することで、低コストで、簡易な回路のまま小型化を達成できる。

このように、第１ヘッド列と第２ヘッド列との間において発光手段と受光手段が反対側の位置に配置されている構成とすることで、ヘッド列のノズル列端と受光手段との距離を確保しつつ、全体的な発光手段から受光手段までの距離を短くすることができて、装置やユニットの大型化を招くことなく、散乱光方式で滴吐出状態を検出できる。

次に、上述した画像形成装置における電源投入時又はメンテナンス後の滴吐出状態検出に関する処理について図９のフロー図を参照して説明する。
まず、電源ＯＮによって、ヘッドアレイユニット５０を含むヘッド部５をメンテナンス装置６によるキャッピング位置から印字位置へ移動し、搬送ベルト４３を駆動する。

その後、インク滴吐出状態の検出動作を行なってインク滴を検知した（正常吐出）か否かを判別し、インク滴を検知したときには印字動作に移行し、インク滴を検知しないとき（吐出不良を検知したとき）には、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行なう。この空吐出動作では、搬送ベルト４３の吸引孔に向けて滴を吐出させる。

この空吐出動作後に再度インク滴吐出状態の検出動作を行なってインク滴を検知したか否かを判別し、インク滴を検知したときには印字動作に移行する。

これに対し、再度インク滴を検知しないときには、搬送ベルト４３を停止し、ヘッドアレイユニット５０を含むヘッド部５をメンテナンス装置６によるメンテナンス位置に移動させる。そして、メンテナンス装置６による維持回復動作を行ない、所定回数維持回復動作を行なうまでは維持回復動作後上述した処理を繰り返し、所定回数維持回復動作を行なってもインク滴を検知できないときには動作を停止してエラーを表示し、ヘッド１０１をキャッピングして待機する。

次に、印字終了後の滴吐出状態検出に関する処理について図１０のフロー図を参照して説明する。
まず、印字終了によって、インク滴吐出状態の検出動作を行なってインク滴を検知した（正常吐出）か否かを判別し、インク滴を検知したときにはヘッド部５をメンテナンス装置６によるキャッピング位置に移動して待機状態に入り、インク滴を検知しないとき（吐出不良を検知したとき）には、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行なう。

この空吐出動作後に再度インク滴吐出状態の検出動作を行なってインク滴を検知したか否かを判別し、インク滴を検知したときにはヘッド部５をメンテナンス装置６によるキャッピング位置に移動して待機状態に入る。

これに対し、再度インク滴を検知しないときには、ヘッド部５をメンテナンス装置６によるメンテナンス位置に移動させる。そして、メンテナンス装置６による維持回復動作を行ない、所定回数維持回復動作を行なうまでは維持回復動作後上述した処理を繰り返し、所定回数維持回復動作を行なってもインク滴を検知できないときには動作を停止してエラーを表示して、ヘッド１０１をキャッピングして待機状態に入る。

次に、上述したＬＤユニットについて図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同ＬＤユニットの外観斜視説明図、図１２は同じく断面説明図である。
ＬＤユニット２０２は、複数（ここでは２つ）の半導体レーザー（ＬＤ）２０１を半田付けで配設した基板２２１を有し、各ＬＤ２０１に対し、ある一定の距離を置き、レーザー光を収束するコリメートレンズ２１１をそれぞれ配置している。この位置関係は治工具で組みつけられ、レーザーの個体差に対し調整される。コリメートレンズ２１１のＬＤ２０１の逆側にはアパーチャ２１２が配置される。このアパーチャ２１２は、１ｍｍ程度の薄板で作られており、レーザー光の余分な部分のみをカットし、レーザー光を射出するための各ＬＤ２０１に対応する孔（開口）２１２ａが空けられており、コリメートレンズ２１１とはある一定の間隔を持たせて固定されている。このアパーチャにより乱反射光を取り除くことができる。

また、ＬＤ２０１を配置した基板２２１はアパーチャ２１２の露出部を除き、ヘッド１０１よりインクを吐出するときに発生する余分なミストが入りそれぞれの部品の機能を損なわないように、また、ノイズの影響を除去するため、前後が金属製のカバー２２２、２２３で覆われている。これらのカバー２２２、２２３でハウジングが構成されている。

そして、カバー２２２の上部（この箇所に限定されるものではない。）には、後述するファンからの空気流を導入する導入口部（継手部）２２４が設けられている。

このＬＤユニット２０２においては、外部から導入口部２２４を通じて内部に空気流を導入することで、導入された（流入した）空気流２２５は、カバー２２２と基板２２１との間の空間を通り、ＬＤ２０１とＬＤ２０１を保持する部分に設けられた図示しない隙間（流路）を通じてＬＤ２０１とコリメートレンズ２２１の間に至り、更にコリメートレンズ２２１とコリメートレンズ２２１を保持する部分に設けられた隙間（流路）を通じて、アパーチャ２１２の開口２１２ａから外部に流れ出す（噴出する）。

このように、レーザー光を射出するアパーチャ２１２の開口２１２ａから空気流２２５が噴出されていることで、装置内に漂っているミストがアパーチャ２１２の開口２１２ａに近寄らず、あるいは、開口２１２ａを通じてＬＤユニット２０２内部に侵入することが防止されるので、内部のコリメートレンズ２１１やＬＤ２０１などの光学部品にミストが付着して射出されるレーザー光の強度が低下などすることが防止され、ミストによる光学部品の汚れに起因する滴吐出状態の検知精度の低下を低減することができる。

次に、上述したＰＤユニットについて図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同ＰＤユニットの外観斜視説明図、図１４は同じく断面説明図である、
ＰＤユニット２０４は、複数（ここでは２つ）のＰＤ２０３を増幅回路を実装した基板２３１に対し直接半田付けして構成している。配置した基板２３１は、ＰＤ２０３の露出部を除き、ヘッドよりインクを吐出するときに発生する余分なミストが入りそれぞれの部品の機能を損なわないように、また、ノイズの影響を除去するため、前後が金属製のカバー２３２、２３３で覆われ、カバー２３２にはレーザー光を入射する開口２３２ａが設けられている。これらのカバー２３２、２３３でハウジングが構成されている。

つまり、ＰＤで検出した電位を数百倍〜数千倍に増幅して閾値を設けて滴の有無を判別するため、ノイズの影響を非常に受けやすい。そこで、ノイズよりの影響を受けないようにするため、ＰＤの基板の構成はノイズ対策がされており、基板のグランドは装置筐体に接続されているが、金属製のケースの中に収めることでより高いノイズ対策ができる。また、金属製のケースは筐体に繋がっておりグランド電位となるように処理されていることが好ましい。

また、前方散乱光方式の場合、ヘッドが数ミリ程度の近接した複数のノズル列を有する場合、２つのノズル列間の中央にレーザー光を発光することで、発光手段を１つとすることができるが、レーザー光の光路はレーザー光の直接光が存在し、散乱光を測定できないため、左右に受光手段を振り分けなければならない。したがって、受光手段は各ノズル列毎に設ける。このような構成にすることで、構成の簡略化しつつ散乱光方式で検出を行なうことができる。

そして、カバー２３２の上部（この箇所に限定されるものではない。）には、後述するファンからの空気流を導入する導入口部（継手部）２３４が設けられている。

このＰＤユニット２０４においては、外部から導入口部２３４を通じて内部に空気流を導入することで、導入された（流入した）空気流２３５は、カバー２３２と基板２３１との間の空間を通り、カバー２３２の開口２３２ａから外部に流れ出す（噴出する）。

このように、レーザー光が入射する開口２３２ａから空気流２３５が噴出されていることで、装置内に漂っているミストが開口２３２ａに近寄らず、あるいは、開口２３２ａを通じてＰＤユニット２０４内部に侵入することが防止されるので、内部のＰＤ２０３などの光学部品にミストが付着して入射光量が低下などすることが防止され、ミストによる光学部品の汚れに起因する滴吐出状態の検知精度の低下を低減することができる。

次に、ＬＤユニット２０２及びＰＤユニット２０４に対して空気流を供給する空気流供給手段の構成について図１５を参照して説明する。なお、図１５は同手段の説明に供する説明図である。
ヘッドアレイユニット５０の上方に空気流発生手段としてのファンユニット２５０を配置し、ファンユニット２５０と複数のＬＤユニット２０２及びＰＤユニット２０４の導入口部２２４、２３４とを配管２５１で接続して、ファンユニット２５０を駆動することで前述したように各ＬＤユニット２０２及びＰＤユニット２０４内部に空気流を送り込む構成としている。

ファンユニット２５０は、加圧ボックス２６１内にファン２６２を配設し、ファン２６２と配管２５１との間にフィルタ２６３を配設して、空気中のミストをフィルタ２６３で除去してＬＤユニット２０２及びＰＤユニット２０４に供給するようにしている。

このように、この画像形成装置によれば、本発明に係る滴吐出状態検出装置を備えているので、装置の大型化を招くことなく、散乱光方式で滴吐出状態を検出でき、安定7して高画質画像を形成することができる。

なお、上記実施形態においては、ヘッドアレイユニットのベース部材が矩形状である例で説明しているが、平面形状でヘッド列に応じた幅を有する形状とすることもできる。

また、上記実施形態においては、隣り合うヘッド列が千鳥状にヘッド列の並び方向に交互に配置される構成で説明しているが、２以上のまとまりで千鳥状に配置される部分を含む構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、ヘッドアレイユニットがヘッドをベース部材にそれぞれ配置した例で説明しているが、例えばヘッド列を１つのベース部材に配置し、このベース部材を複数のヘッド列に共通のベース部材に配置する構成とすることもできる。

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ 搬送部
５ ヘッド部
６ メンテナンス装置
７ クリーナ装置
５０ ヘッドアレイユニット
５１、５１Ａ〜５１Ｆ ヘッド列
５２ ベース部材
６１ キャップ
６２ ワイパブレード
１０１ ヘッド
１０２ ノズル
１０４ ノズル面
２００ レーザー光
２０１ ＬＤ
２０２ ＬＤユニット
２０３ ＰＤ
２０４ ＰＤユニット

Claims (4)

1. 液滴を吐出するヘッドから滴吐出状態を検出する滴吐出状態検出装置であって、
   ノズル配列方向にレーザー光を射出する発光手段と、
   前記液滴によって生じる前記レーザー光の散乱光を受光する受光手段と、
   前記発光手段のレーザー光を射出する開口から空気を噴出させる手段と、を備えている
   ことを特徴とする滴吐出状態検出装置。
2. 液滴を吐出するヘッドから滴吐出状態を検出する滴吐出状態検出装置であって、
   ノズル配列方向にレーザー光を射出する発光手段と、
   前記液滴によって生じる前記レーザー光の散乱光を受光する受光手段と、
   前記受光手段のレーザー光が入射する開口から空気を噴出させる手段と、を備えている
   ことを特徴とする滴吐出状態検出装置。
3. 前記発光手段及び前記受光手段は、複数のレーザー光を射出する開口及び前記複数のレーザー光が入射する開口を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の滴吐出状態検出装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の滴吐出状態検出装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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