專(zhuān)利名稱(chēng)：液滴檢測(cè)裝置和噴墨打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴檢測(cè)裝置和噴墨打印機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，公開(kāi)有如下的噴墨式記錄裝置其以底座部件為基準(zhǔn)進(jìn)行發(fā)光模塊與受光模塊之間的光學(xué)式的位置調(diào)節(jié)(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在該噴墨式記錄裝置中，對(duì)發(fā)光模塊和受光模塊進(jìn)行光軸調(diào)整并固定于作為底座部件的殼體?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利第3509706號(hào)公報(bào)發(fā)明概要發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，在上述所示那樣的現(xiàn)有的噴墨式記錄裝置中，雖然公開(kāi)了對(duì)發(fā)光模塊和受光模塊進(jìn)行光軸調(diào)整并固定于作為底座部件的殼體的方式，但是并未考慮到在調(diào)整后安裝于主體(打印機(jī))時(shí)的光軸調(diào)整的精度維持和穩(wěn)定性等。因此，存在著在將進(jìn)行光軸調(diào)節(jié)并一體化構(gòu)成于模塊底座的液滴檢測(cè)裝置固定于主體(打印機(jī))的狀態(tài)下發(fā)生精度變動(dòng)、 光軸調(diào)節(jié)的功能不穩(wěn)定的問(wèn)題點(diǎn)。本發(fā)明正是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，使以發(fā)光部和受光部作為檢測(cè)模塊進(jìn)行光軸調(diào)節(jié)并一體化構(gòu)成于模塊底座的液滴檢測(cè)裝置在固定于主體(打印機(jī))的狀態(tài)下無(wú)精度變動(dòng)且穩(wěn)定地發(fā)揮功能。用于解決問(wèn)題的手段為了解決上述課題、達(dá)成目的，第一方面涉及的發(fā)明為一種液滴檢測(cè)裝置，其通過(guò)接受照射到從噴墨打印機(jī)的噴嘴噴出的液滴的飛行路徑的光束來(lái)檢測(cè)所述液滴的噴出狀態(tài)，該液滴檢測(cè)裝置的特征在于，該液滴檢測(cè)裝置具備檢測(cè)部，該檢測(cè)部包括發(fā)光部，所述發(fā)光部照射出所述光束；受光部，所述受光部接受照射出的所述光束；以及底座部，所述底座部一體地支承所述發(fā)光部和所述受光部，所述底座部具備至少兩個(gè)定位部，所述定位部與所述噴墨打印機(jī)卡合，從而確定緊固于所述噴墨打印機(jī)的位置；以及第一緊固部，所述第一緊固部緊固于所述噴墨打印機(jī)，在緊固于所述噴墨打印機(jī)的狀態(tài)下，僅所述定位部和所述第一緊固部與所述噴墨打印機(jī)抵接。此外，第二方面涉及的發(fā)明的特征在于，在第一方面中，所述第一緊固部位于所述檢測(cè)部的大致重心處或者比所述重心靠所述受光部處。此外，第三方面涉及的發(fā)明的特征在于，在第一方面或第二方面中，所述底座部還具備第二緊固部，該第二緊固部經(jīng)由彈性部件緊固于所述噴墨打印機(jī)。此外，第四方面涉及的發(fā)明的特征在于，在第一方面、第二方面或第三方面中，所述受光部接受由所述光束與所述液滴相碰而產(chǎn)生的散射光，所述檢測(cè)部基于所述散射光的光強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)所述液滴的噴出狀態(tài)。此外，第五方面涉及的發(fā)明為一種噴墨打印機(jī)，其特征在于，該噴墨打印機(jī)安裝有第一方面 第四方面中的任意一方面所記載的液滴檢測(cè)裝置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，具有如下效果能夠使以發(fā)光部和受光部作為檢測(cè)模塊進(jìn)行光軸調(diào)節(jié)并一體化構(gòu)成于模塊底座的液滴檢測(cè)裝置在固定于主體(打印機(jī))的狀態(tài)下無(wú)精度變動(dòng)且穩(wěn)定地發(fā)揮功能。


圖1是示出本實(shí)施方式涉及的液滴檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2是示出圖1的液滴檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖3是示出發(fā)光部和受光部的結(jié)構(gòu)、并且示出在發(fā)光部側(cè)設(shè)有一處緊固部件的例子的說(shuō)明圖。圖4是示出發(fā)光部和受光部的結(jié)構(gòu)、并且示出在發(fā)光部側(cè)設(shè)有一處緊固部件的例子的說(shuō)明圖。圖5是示出在圖3的結(jié)構(gòu)中設(shè)置了彈性部件的緊固方法的俯視圖。圖6是示出在圖3的結(jié)構(gòu)中設(shè)置了彈性部件的緊固方法的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明涉及的液滴檢測(cè)裝置和噴墨打印機(jī)的最佳的實(shí)施方式。(實(shí)施方式)圖1是示出本實(shí)施方式涉及的液滴檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖2是圖1的側(cè)視圖。在該圖1、圖2中，示出了組裝有作為液滴檢測(cè)裝置的墨水檢測(cè)模塊100的噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。如該圖1、圖2所示，噴墨打印機(jī)具備墨盒101 ；記錄頭102 ；噴嘴列 103 ；墨水檢測(cè)模塊100 ；安裝底座109 ；以及螺釘?shù)鹊木o固部件110。墨水檢測(cè)模塊100使用發(fā)光元件和受光元件進(jìn)行液滴的噴出檢測(cè)。墨水檢測(cè)模塊 100具備具有例如激光二極管等發(fā)光元件的發(fā)光部104 ；具有例如光敏二極管等受光元件的受光部105 ；以及支承發(fā)光部104和受光部105的模塊底座108。在模塊底座108形成有定位銷(xiāo)106和107。定位銷(xiāo)106和107分別是用于確定發(fā)光部104側(cè)和受光部105側(cè)的位置的銷(xiāo)。從發(fā)光部104向受光部105發(fā)出檢測(cè)光束111。安裝底座109是供墨水檢測(cè)模塊100安裝的噴墨打印機(jī)主體側(cè)的底座。安裝底座 109包含安裝面109a，該安裝面109a形成有用于在安裝底座109與墨水檢測(cè)模塊100之間形成預(yù)定的間隙并對(duì)它們進(jìn)行螺紋緊固的凸面。如圖1、圖2所示，對(duì)發(fā)光部104和受光部105以定位銷(xiāo)106、107為基準(zhǔn)進(jìn)行光軸調(diào)節(jié)，并將所述發(fā)光部104和受光部105 —體形成于模塊底座108。并且，將模塊底座108 配置于安裝底座109的與定位銷(xiāo)106、107對(duì)應(yīng)的部分，然后利用緊固部件110在一處將模塊底座108螺紋緊固于安裝面109a。這樣，通過(guò)將發(fā)光部104和受光部105 —體地構(gòu)成于模塊底座108，從而以定位銷(xiāo)106、107為基準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)光束111的光軸調(diào)節(jié)。此時(shí)，在發(fā)光部104收納有發(fā)光元件及其驅(qū)動(dòng)電路。在受光部105收納有受光元件及其檢測(cè)電路。此外，考慮到由組裝等引起的變形、由歪斜產(chǎn)生的光軸的偏移，需要使模塊底座 108具有剛性。特別是在發(fā)光部104的安裝中，有可能產(chǎn)生安裝到模塊底座108時(shí)的歪斜、 光軸調(diào)節(jié)時(shí)的歪斜、乃至安裝到主體時(shí)的歪斜等。為了避免這些情況，為了提高模塊底座 108本身的剛性，還考慮了增厚模塊底座108的板厚的方法、通過(guò)模鑄或樹(shù)脂鑄型來(lái)實(shí)現(xiàn)的方法。然而，若考慮該剛性，則形狀會(huì)增大，因此根據(jù)與成本的折衷選擇，由鈑金件等的切口彎曲(切曲療)實(shí)現(xiàn)的底板結(jié)構(gòu)是有效的。接著，對(duì)使由該安裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光軸的偏移達(dá)到最小限度的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。首先， 對(duì)墨水檢測(cè)模塊100的安裝和定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。發(fā)光部104與受光部105之間的檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)光束111通過(guò)以模塊底座108的定位銷(xiāo)106、107作為基準(zhǔn)進(jìn)行事先的光軸調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行對(duì)位。考慮到由墨水檢測(cè)模塊100的重量失衡引起的模塊底座108的歪斜的產(chǎn)生而引起的光軸偏移，利用設(shè)于墨水檢測(cè)模塊100的大致重心位置的緊固部件110將模塊底座108 緊固于主體的安裝底座109。當(dāng)然，優(yōu)選墨水檢測(cè)模塊100的光軸調(diào)節(jié)利用同樣的固定結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，優(yōu)選對(duì)主體的安裝底座109的安裝面109a的面積和平面度進(jìn)行考慮，以將緊固時(shí)的歪斜的產(chǎn)生抑制到最小。此外，除了緊固部以外的部分需要設(shè)置充分的間隙，以免與墨水檢測(cè)模塊100干涉。在為了在預(yù)料外的外力作用于墨水檢測(cè)模塊100時(shí)保護(hù)墨水檢測(cè)模塊100而另行設(shè)置緊固部的情況下，也需要考慮利用階梯式螺釘?shù)仍O(shè)置間隙以避免干涉。通過(guò)這些緊固，使得檢測(cè)光束111與噴嘴列103平行。此外，使墨盒101移動(dòng)，使噴嘴列103與檢測(cè)光束111對(duì)齊，并使墨水從該噴嘴列103依次與檢測(cè)光束111相碰，由此能夠確認(rèn)墨水噴出狀況。接著，參照?qǐng)D3、圖4說(shuō)明由上述結(jié)構(gòu)中的緊固部件110的配置實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)性能等。 圖3是示出發(fā)光部104和受光部105的結(jié)構(gòu)、并且示出在受光部105側(cè)設(shè)有一處緊固部件 110的例子的說(shuō)明圖。如圖3所示，發(fā)光部104具備LD (Laser Diode 激光二極管)塊201、 激光器202、發(fā)光點(diǎn)203以及準(zhǔn)直透鏡204。受光部105具備PD (Photo Diode 光敏二極管) 塊205、受光面206和反射面207。如圖3所示，以激光器202的發(fā)光點(diǎn)203作為發(fā)光點(diǎn)的漫射光即檢測(cè)光束111通過(guò)準(zhǔn)直透鏡204而大致形成為平行光。在本實(shí)施方式中，進(jìn)行檢測(cè)光束111在檢測(cè)狀態(tài)下的光軸調(diào)節(jié)和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)，以使檢測(cè)光束111的光束收斂部(beam waist)到達(dá)PD塊205的反射面207。接著，將由反射面207反射后的光束引導(dǎo)到PD塊205的內(nèi)部進(jìn)行雜散光處理。 另一方面，受光面206被反射面207的端面遮光，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠檢測(cè)到墨水滴與光束相碰時(shí)的散射光。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在例如反射面207處的光束直徑為0. Imm左右并且其中心與所述端面之間的距離為0. 4mm時(shí)，能夠穩(wěn)定地檢測(cè)所有噴嘴列的散射光輸出。因此，在組裝到主體的狀態(tài)下也要能夠維持該狀態(tài)，不過(guò)存在著上文中所述的、在將模塊底座108形成為鈑金底板結(jié)構(gòu)的情況下如何抑制安裝時(shí)的歪斜的課題，因而其緊固位置變得很重要。在圖3中，在受光部105側(cè)設(shè)有一處緊固部件110。此時(shí)，當(dāng)存在模塊底座在緊固到安裝面109a時(shí)歪斜了 θ的量那樣的異常的情況下，對(duì)受光面206產(chǎn)生的影響為傾斜度 β，不過(guò)由于與緊固部之間的距離fe較短，因此該位置偏移量沒(méi)有達(dá)到影響檢測(cè)性能的程度。此外，關(guān)于歪斜對(duì)發(fā)光部104的影響，由于發(fā)光部與受光部相距距離脅，因此影響較小。圖4是示出發(fā)光部104和受光部105的結(jié)構(gòu)、并且示出在發(fā)光部104側(cè)設(shè)有一處緊固部件110的例子的說(shuō)明圖。在圖4中，當(dāng)存在模塊底座在緊固到安裝面109a時(shí)歪斜了 θ的量那樣的異常的情況下，發(fā)光點(diǎn)203的傾斜度為β，檢測(cè)光束111也傾斜β的量。此外，在檢測(cè)光束111的末端，由于上述距離脅較長(zhǎng)，因此產(chǎn)生了光束傾斜量a。在本示例中，檢測(cè)光束111對(duì)應(yīng)于光束傾斜量α而進(jìn)入到受光面206，形成無(wú)法正常地檢測(cè)到散射光的狀態(tài)。光束傾斜量α的粗略計(jì)算如下所述。如果在緊固部直徑=φ IOmm時(shí)產(chǎn)生的歪斜度θ為0. 05mm，從發(fā)光點(diǎn)203到受光面206的距離脅=200mm，則根據(jù)光束傾斜量α = 歪斜度θ X距離釙/緊固部直徑(=0.05X200/10 = 1)，緊固部的歪斜度0.05mm在受光位置處擴(kuò)大至1mm。因此，可以說(shuō)在比緊固位置更靠近圖3的受光部105的位置進(jìn)行緊固的緊固方法是有效的，其中所述緊固位置是通過(guò)圖1的在重心附近的緊固而使配設(shè)于兩側(cè)的發(fā)光部 104和受光部105不易受到歪斜的影響的位置。另外，考慮到了這樣的情況在圖3的結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)范圍較長(zhǎng)，因墨水檢測(cè)模塊100 的重量平衡等而在緊固保持的穩(wěn)定性上存在問(wèn)題。在圖5和圖6中示出了應(yīng)對(duì)這樣的情況的結(jié)構(gòu)例。在圖5和圖6的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)將緊固部件110經(jīng)由彈性部件210緊固于發(fā)光部 104偵彳，既能夠?qū)⒂删o固引起的歪斜抑制在最小限度，又能夠?qū)崿F(xiàn)保持的穩(wěn)定性。進(jìn)而，也可以使所有的緊固部都經(jīng)由緩沖件進(jìn)行緊固。如上所述，發(fā)光部104和受光部105以定位銷(xiāo)106、107為基準(zhǔn)進(jìn)行光軸調(diào)節(jié)，并且一體形成于模塊底座108。并且，模塊底座108構(gòu)成為在配置到安裝底座109的與定位銷(xiāo) 106、107對(duì)應(yīng)的部分后，通過(guò)緊固部件110在一處螺紋緊固于安裝面109a。因此，能夠?qū)⒕o固時(shí)的模塊底座108的歪斜降低到最小限度。此外，能夠降低下述狀態(tài)下的光軸偏移的產(chǎn)生，所述狀態(tài)是從以檢測(cè)狀態(tài)進(jìn)行了光軸調(diào)節(jié)的狀態(tài)起將模塊底座安裝于主體的狀態(tài)，因此能夠提供組裝性能提高、檢測(cè)性能穩(wěn)定且低成本的底座結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)使上述的緊固位置位于墨水檢測(cè)模塊100的重心附近或者比該墨水檢測(cè)模塊100的重心附近靠近受光部105的位置，能夠減少由緊固產(chǎn)生的歪斜對(duì)發(fā)光部104 的發(fā)光點(diǎn)203產(chǎn)生的影響，能夠降低在從以檢測(cè)狀態(tài)進(jìn)行了光軸調(diào)節(jié)的狀態(tài)起將模塊底座安裝于主體的狀態(tài)下的光軸偏移的產(chǎn)生，能夠提供組裝性能提高、檢測(cè)性能穩(wěn)定且低成本的底座的緊固方法。此外，通過(guò)在墨水檢測(cè)模塊100與安裝底座109之間的緊固部以外的間隙部經(jīng)由至少一處彈性部件210進(jìn)行緊固，即使檢測(cè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，也能夠進(jìn)行檢測(cè)的穩(wěn)定保持，還能夠應(yīng)對(duì)長(zhǎng)條形印刷頭。此外，在液滴的噴出檢測(cè)方式為發(fā)光元件與受光元件的光軸錯(cuò)位的散射光檢測(cè)方式的情況下，光軸的偏移對(duì)檢測(cè)性能影響較大。在該種檢測(cè)方式的情況下，特別地通過(guò)采用能夠?qū)⒕o固時(shí)的模塊底座108的歪斜減小到最小限度的本實(shí)施方式的方法，能夠提供組裝性能提高、檢測(cè)性能穩(wěn)定且低成本的底座結(jié)構(gòu)。此外，通過(guò)將本實(shí)施方式所示的液滴檢測(cè)裝置(例如圖1、圖5的結(jié)構(gòu))安裝于噴墨打印機(jī)，能夠提供印刷性能穩(wěn)定的、低成本的噴墨打印機(jī)。工業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明涉及的液滴檢測(cè)裝置和噴墨打印機(jī)對(duì)于檢測(cè)液滴從噴嘴噴出的液滴檢測(cè)裝置和噴墨打印機(jī)是有用的，特別適用于進(jìn)行發(fā)光元件和受光元件的光軸調(diào)整并一體地安裝于主體的裝置和系統(tǒng)。標(biāo)號(hào)說(shuō)明100 墨水檢測(cè)模塊；101 墨盒；102 記錄頭；103 噴嘴列；104 發(fā)光部；105 受光部；106、107 :定位銷(xiāo)；108 模塊底座；109 安裝底座；109a:安裝面；110 緊固部件； 111 檢測(cè)光束；210 彈性部件。
權(quán)利要求
1.一種液滴檢測(cè)裝置，該液滴檢測(cè)裝置通過(guò)接受照射到從噴墨打印機(jī)的噴嘴噴出的液滴的飛行路徑的光束來(lái)檢測(cè)所述液滴的噴出狀態(tài)，該液滴檢測(cè)裝置的特征在于，該液滴檢測(cè)裝置具備檢測(cè)部，該檢測(cè)部包括 發(fā)光部，所述發(fā)光部照射出所述光束； 受光部，所述受光部接受照射出的所述光束；以及底座部，所述底座部一體地支承所述發(fā)光部和所述受光部， 所述底座部具備至少兩個(gè)定位部，所述定位部與所述噴墨打印機(jī)卡合，從而確定緊固于所述噴墨打印機(jī)的位置；以及第一緊固部，所述第一緊固部緊固于所述噴墨打印機(jī)，在緊固于所述噴墨打印機(jī)的狀態(tài)下，僅所述定位部和所述第一緊固部與所述噴墨打印機(jī)抵接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一緊固部位于所述檢測(cè)部的大致重心處或者比所述重心靠所述受光部處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液滴檢測(cè)裝置，其特征在于，所述底座部還具備第二緊固部，該第二緊固部經(jīng)由彈性部件緊固于所述噴墨打印機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的液滴檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述受光部接受由所述光束與所述液滴相碰而產(chǎn)生的散射光，所述檢測(cè)部基于所述散射光的光強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)所述液滴的噴出狀態(tài)。
5.一種噴墨打印機(jī)，其特征在于，該噴墨打印機(jī)安裝有權(quán)利要求1 權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)所記載的液滴檢測(cè)裝置。
全文摘要
一種液滴檢測(cè)裝置(100)，其通過(guò)接受照射到從噴墨打印機(jī)的噴嘴列(103)噴出的液滴的飛行路徑的光束來(lái)檢測(cè)液滴的噴出狀態(tài)，其包括照射出光束的發(fā)光部(104)、接受照射出的光束的受光部(105)以及一體地支承發(fā)光部(104)和受光部(105)的底座部(108)，底座部(108)具備與噴墨打印機(jī)卡合從而確定緊固于噴墨打印機(jī)的位置的定位銷(xiāo)(106、107)和緊固于噴墨打印機(jī)的緊固部，在緊固于噴墨打印機(jī)的狀態(tài)下，僅定位銷(xiāo)(106、107)和緊固部與噴墨打印機(jī)抵接。
文檔編號(hào)B41J2/175GK102196917SQ201080002989
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者伊藤和正, 林宏尚 申請(qǐng)人:理光越嶺美有限公司