(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置などの液滴吐出装置で液滴吐出部の全ノズルの液滴吐出の有無検出を短時間で行う。【解決手段】ヘッド１０１のノズル形成面１０１ａ近傍に発光素子１０２と受光素子１０３が対向して配置され、発光素子からの光で検出エリアＡ２を通過する直接光１１３と共に、エリアＡ２，Ａ１を通過しノズル形成面に反射される反射光１１５が受光素子に入射する。吐出検出時、所定周期Ｔc毎に２個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定時間間隔Ｔiで前後して１個ずつ駆動し、インク液滴を１滴ずつ吐出させる。Ｔiは、吐出された２滴のインク液滴１０９，１１０がエリアＡ２内に同時に存在する期間が生じるように設定される。Ａ１，Ａ２を通過するインク液滴の遮光による受光素子の受光量の変化に応じた検出信号が出力され、それに基づいて周期Ｔc毎に２個ずつノズルの吐出の有無が判定される。【選択図】図１
2006346907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有し、
前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記第１と第２の検出エリアの内で少なくとも第２の検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定されることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定されることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムであって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有し、
前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記第１と第２の検出エリアの内で少なくとも第２の検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定されることを特徴とする液滴吐出システム。
【請求項５】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムであって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする液滴吐出システム。
【請求項６】
前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定されることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出システム。
【請求項７】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させ、その際に、前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記第１と第２の検出エリアの内で少なくとも第２の検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定する駆動制御工程と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定工程を実行することを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項８】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御工程と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定工程を有することを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項９】
前記駆動制御工程において、前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出検出方法。
【請求項１０】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させ、その際に、前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記第１と第２の検出エリアの内で少なくとも第２の検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定する駆動制御工程と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定工程を実行することを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項１１】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御工程と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定工程を実行することを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項１２】
前記駆動制御工程において、前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定することを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出検出方法。
【請求項１３】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置の液滴吐出検出プログラムであって、
請求項７に記載の液滴吐出検出方法により前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出するように、液滴吐出装置の各部を制御する制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【請求項１４】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置の液滴吐出検出プログラムであって、
請求項８または９に記載の液滴吐出検出方法により前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出するように、液滴吐出装置の各部を制御する制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【請求項１５】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムの液滴吐出検出プログラムであって、
請求項１０に記載の液滴吐出検出方法により前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出するように、液滴吐出装置の各部を制御する制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【請求項１６】
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部と、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムの液滴吐出検出プログラムであって、
請求項１１または１２に記載の液滴吐出検出方法により前記液滴吐出部の複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出するように、液滴吐出装置の各部を制御する制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット記録装置など、複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置、この装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システム、並びにこれら液滴吐出装置ないし液滴吐出システムにおいて、液滴吐出装置の液滴吐出部の各ノズルからの液滴の吐出の有無（吐出／不吐出）を検出する液滴吐出検出方法、及び液滴吐出検出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドの複数のノズルから記録媒体に対してインク液滴を吐出して画像の記録を行うインクジェット記録装置が広く普及している。インクジェット記録装置は、ランニングコストが安価である、カラー記録にも適する、記録動作時の音が静かである、装置の小型化が可能である、所望の画像が安定して得られる等の利点がある。その反面、記録ヘッドのノズルからのインク液滴の不吐出や、吐出方向がずれる所謂ヨレ吐出が生じる場合がある。これは、塵などによるノズルの吐出口の詰まりや増粘インクによる固着、熱エネルギー作用をインク吐出に利用する方式の場合は発熱体の断線、インク液滴による吐出口の被覆等が要因となって生じる。不吐出やヨレ吐出により、記録ヘッドの走査方向に沿った白筋やドット抜けによる画質劣化といった問題が発生する。
【０００３】
これに対し、発光素子と受光素子によって構成された光学センサとしての吐出検出センサ（透過型フォトインタラプタ式センサ）によりインク液滴の吐出／不吐出を検出する方法が採用されており、例えば下記の特許文献１などに記載されている。図１２はその吐出検出センサの検出部の構成を示している。
【０００４】
図１２において、１２０１は、記録ヘッドであり、その図中で下面であるノズル形成面１２０１ａには、それぞれインク液滴１２０６を吐出する複数のノズルを一直線上に配列したノズル列１２０５が図１２の紙面に垂直な方向に間隔を置いて複数列配列されている。符号１２０７はノズル列１２０５のノズルから正常に吐出されたインク液滴１２０６の飛翔経路を示している。
【０００５】
１２０２は、検出用の光を照射する発光素子である。１２０３は、発光素子１２０２が照射した光を受光する受光素子である。発光素子１２０２の中心と受光素子１２０３の中心を結ぶ光軸を以下では検出光軸と呼ぶ。１２０４，１２０４′は、発光素子１２０２と受光素子１２０３の互いに対向する前面近傍に設けられたアパーチャ（絞り）である。アパーチャ１２０４，１２０４′の発光素子１２０２と受光素子１２０３に正対する部位のそれぞれには光を通す開口１２０４ａ，１２０４ａ′が形成されている。発光素子１２０２から発せられた光１２０９が開口１２０４ａ，１２０４ａ′を通って受光素子１２０３に直接に入射する。１２１０は入射する光の全体の光束である。この光束１２１０が通る矢印Ａ２′の範囲の領域が検出のなされる検出エリアとなる（以下、符号Ａ２′で示す）。開口１２０４ａ，１２０４ａ′のサイズによって検出エリアＡ２′のサイズ（検出光軸に垂直な断面のサイズ）が制限される。吐出されるインク液滴１２０６が微小であるため、検出エリアＡ２′のサイズを制限することでＳ／Ｎ比を上げ、検出精度を高めることができる。
【０００６】
また、検出光軸すなわち光束１２１０ないし検出エリアＡ２′の中心線が記録ヘッド１２０１のノズル形成面と平行であって、ノズル列１２０５と平行になる配置とされる。そうすることで、１列ごとに各ノズルの吐出検出を行う際に、１列の検出の間は記録ヘッドもしくはセンサユニットの移動が不要となる。
【０００７】
検出時には、１列のノズル列１２０５が検出エリアＡ２′の真上となる位置に記録ヘッド１２０１又はセンサを図１２の紙面に垂直な方向に移動させる。そして、その１列のノズル列１２０５の各ノズルを順次１つずつ駆動してインク液滴１２０６を１滴ずつ吐出させる。吐出されたインク液滴１２０６が例えば飛翔経路１２０７（正常な飛翔経路）を飛翔して光束を通過し遮光することにより、受光素子１２０３の受光量が変化し、出力が変化する。その出力を変換した検出信号に基づいて各ノズルの吐出／不吐出を検出する。こうして１列のノズル列１２０５の全ノズルの検出が終了したら、記録ヘッド１２０１又はセンサを移動させて、次の１列の検出を行う。
【０００８】
図１３に記録ヘッドの吐出周波数を１ＫＨｚにした場合のノズルの駆動信号１３０１と検出信号１３０２の信号波形を示す。駆動信号１３０１の立ち下がりエッジで１つのノズルが駆動されてインク液滴が吐出される。その後飛翔するインク液滴の遮光によって図のような検出信号１３０２の変化が現れる。なお、ここでは回路構成により、遮光によって光量が減ると検出信号１３０２の出力電圧が低下する場合を示してある。図１３中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）点においてインク液滴が検出エリアＡ２′内のどの位置に存在するのかを図１４に模式的に示す。
【０００９】
図１４の（ａ）は検出エリアＡ２′をインク液滴１２０６が横切り始めたタイミングである。その後、検出信号はピークに達するが、そのときのポイント（ｂ）では、検出エリアＡ２′を通る光束内で最も強度が強い中央位置にインク液滴１２０６があるものと思われる。（ｃ）では、光束内からインク液滴１２０６が出て行くところで、検出信号１３０２が元に戻って（信号レベルとしては上がって）いく。このようにインク液滴１２０６が検出エリアＡ２′を通過して検出エリアＡ２′内の光束１２１０を遮光することによる検出信号１３０２の変化に基づいて吐出の有無を検出することができる。なお、駆動信号１３０１はインク液滴の吐出周波数間隔で出力される。吐出周波数は、最大限でも、図１４に示したように、検出エリアＡ２′内にインク液滴１２０６が常時１滴しか存在せず、同時に２滴以上のインク液滴が存在する期間がないように設定される。
【００１０】
また、記録速度を低下させることなく、記録ヘッドの各ノズルからのインク液滴の吐出の有無を検出するために、上記と略同様の構成で、光学センサの検出光軸が記録ヘッドのノズル列の配列方向に対して所定角度で交差する（傾斜する）ように配置した構成が下記の特許文献２などで提案されている。この構成では、記録ヘッドを走査させながら、順次１ノズルずつ、吐出検出センサが設けられた位置で駆動し、インク液滴を吐出させることで検出を行っている。検出光軸がノズル配列方向に対して所定角度で交差していることにより、あるインク液滴の検出信号が次のインク液滴の検出信号と重ならないようにすることができる。
【特許文献１】特開平０８−３３２７３５号（図４、段落[００４４]，［００４５］）
【特許文献２】特許第３３６８１９４号公報（図３、段落［００４６］〜［００４８］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、インクジェット記録装置では、高速化と高画質化を実現するため、記録ヘッドのノズル数を大幅に増やしている。このため、すべてのノズルの吐出の有無を検出する際に要する時間は以前と比較にならないほど増大している。検出時間を短縮するには、単純に吐出周波数を増大（吐出の時間間隔を短縮）させて、１ノズルの検出にかける時間を短くすればよい。しかし、特許文献１のような従来の構成では、吐出周波数をむやみに増大させると、吐出自体は可能な範囲内であっても、検出ができなくなる。これについて図１５及び図１６により説明する。
【００１２】
図１５は、図１２のような従来の光学センサの構成で、吐出周波数を１０ＫＨｚにした場合のノズルの駆動信号１５０１と検出信号１５０２の波形を示している。図１３と比べて吐出周波数は１０倍になっている。波形から明らかなように、吐出周波数に応じた検出信号１５０２の変化が得られていないことが確認できる。なお、このときのインク液滴の飛翔速度は約１０ ｍ／ｓ、検出エリアＡ２′のサイズは２×４ｍｍ（縦×横）である。検出エリアＡ２′を通過するのに要する時間は、理論的には２００ μｓｅｃで、検出エリア内に同時に２滴以上のインク液滴が存在する期間がなく、常時１滴のみ通過する限界の吐出周波数は５ＫＨｚとなる。図１５の例では、その倍の１０ＫＨｚの吐出周波数で駆動しているため、図１６に模式的に示したように、検出エリアＡ２′内に同時に２滴のインク液滴１２０６ａ，１２０６ｂが存在する期間があることとなり、遮光面積が平均化、すなわち検出信号が平均化されて検出が困難になっている。
【００１３】
これに対して、検出エリアのサイズを小さくして、遮光に要する時間を短くする方法もあるが、そうすると受光する光量自体が減ることでＳ／Ｎが落ち、検出精度が低下する。光出力の高いレーザーを使用する方法もあるが、レーザーはＬＥＤと比べるとコスト的にだいぶ高くつく。また、検出時間の短縮を実現する他の手段として、光学センサを複数設けて同時に複数ノズルからのインク液滴の吐出／不吐出を検出する構成も考えられる。しかし、これもコストアップとなり、また、複数の光学センサを設置するスペースの制約も問題となる。
【００１４】
また、特許文献２のような構成では、カラー記録のために、例えば、順にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクを吐出する４列のノズル列が平行に配列されている場合、隣接するノズル列の夫々から得られる光学センサの出力信号が干渉しないようにする必要がある。その為には、各色のノズル列間距離ａ、ノズル列長（有効記録長）ｂ、及び、検出光軸とノズル列との交差角度θとが
ｂ×ｔａｎθ＜ａ
という関係を満たす必要がある。
【００１５】
これに対して、近年では高速記録を実現するために、ノズル列長ｂを長くする方法が採られている。そして、ノズル列長ｂを長くして、上記の式の関係を満足しようとすると、ノズル列間距離ａを広げなくてはならず、ひいては、記録ヘッドの幅を拡大し、記録装置の幅を拡大しなければならない。
【００１６】
なお、ノズル列長ｂを長くしても、ノズル列間距離ａを広げなくても良い方法として、交差角度θを小さくする方法がある。しかし角度θを小さくしていくと、各インク液滴の検出信号が次のインク液滴の検出信号と重なってしまうので、得策ではない。
【００１７】
このような問題は、インクジェット記録装置に限らず、液滴を吐出する複数のノズルが設けられた液滴吐出部と、前記複数のノズルからの液滴の吐出の有無を検出する発光素子と受光素子からなる吐出検出センサを有する液滴吐出装置に共通するものである。本発明の課題は、前記の液滴吐出装置、ないしはこの装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、液滴吐出部の全ノズルの吐出の有無検出にかかる時間を短縮できると共に、検出精度を向上でき、さらに液滴吐出装置のコストダウン及び小型化が図れるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明は、
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置（ないしは、この装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システム）であって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子からの光で受光素子に直接入射する直接光と共に前記一面で反射された反射光が受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する第１の検出エリアと前記反射光と直接光が共に通過する第２の検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有し、
前記時間間隔Ｔiは、該時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ個の液滴が前記第１と第２の検出エリアの内で少なくとも第２の検出エリア内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、
一面に複数のノズルが形成され、該複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置（ないしは、この装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システム）であって、
前記液滴吐出部の前記一面の近傍で対向して配置された発光素子と受光素子を有し、前記発光素子から前記一面に照射され前記一面で反射された反射光のみが受光素子に入射するように構成され、前記ノズルから吐出された液滴が前記反射光のみ通過する検出エリアを通過して遮光することによる受光素子の受光量の変化に応じた検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルのそれぞれからの液滴の吐出の有無を検出する吐出検出時に、Ｎを２以上の整数のいずれかとして、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、液滴を１滴ずつ吐出させる駆動制御手段と、
前記吐出検出時に、前記検出信号に基づいて、前記周期Ｔc毎に前記Ｎ個ずつのノズルのそれぞれの液滴の吐出の有無を判定する判定手段を有することを特徴とする。
【００２０】
さらに本発明では、上記本発明の液滴吐出装置ないし液滴吐出システムの構成に対応する液滴吐出装置ないし液滴吐出システムの液滴吐出検出方法及び液滴吐出検出プログラムの構成を採用した。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、所定周期Ｔc毎にＮ（２以上の整数）個ずつ吐出検出を行い、その検出で上記反射光を利用するため、早いタイミングで液滴の遮光による検出信号の変化が得られるので、周期Ｔcを従来の１個ずつノズルの吐出検出を行う周期と同様の周期にすることができる。したがって、液滴吐出部の全ノズルの吐出検出にかかる時間を従来より大幅に短縮することができる。
【００２２】
また、時間間隔Ｔiの設定により、Ｎ滴の液滴が検出エリア内で同時に遮光する期間が生じるので、従来の１滴のみでの遮光に比べて、検出信号に大きな電圧レベルの変化が得られる。したがって、Ｓ／Ｎ比が向上して検出精度を向上することができる。また、反射光を検出に利用するため、（特に反射光のみ利用する場合）液滴のサテライト滴による検出への影響を避けることができ、その点でも検出精度を向上することができる。
【００２３】
さらに、検出信号に大きな信号レベルが得られるので、発光素子に安価なＬＥＤなどを使用することができ、コストダウンが図れる。また、特許文献２の構成のようにノズル列長の増大にしたがってノズル列間の距離を広げる必要がなく、液滴吐出部の幅を小さくでき、ひいては液滴吐出装置全体を小型化できるなどの優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図を参照して本発明の実施形態を説明する。ここでは、液滴吐出部としての記録ヘッドからインク液滴を吐出して記録媒体に画像の記録を行う液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置における実施例を示す。実施例のインクジェット記録装置は、一例として、バブルジェット（登録商標）方式、すなわち記録ヘッドの各ノズルごとに設けられたヒータの発熱によりノズル内のインク中に発生する泡の圧力でノズルからインク液滴を吐出する方式のものとする。
【実施例１】
【００２５】
図２は、実施例１のインクジェット記録装置（シリアル型のインクジェットプリンタ）の概略構成を示す模式的斜視図である。図２において、記録装置本体２０１内には、ガイドレール２０２が主走査方向に沿って架設されている。このガイドレール２０２上にキャリッジ２０３が摺動可能に設けられている。キャリッジ２０３上には、複数色のインク、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクに対応したカートリッジ形態の記録ヘッド２０９、２１０、２１１および２１２が着脱可能に装着されている。記録ヘッド２０９〜２１２のそれぞれの図中で下面は、ノズル形成面となっており、この面には不図示の所定数（複数）のノズルが副走査方向に沿った１直線上の１列のノズル列として並ぶように形成されている。記録ヘッド２０９〜２１２は、主走査方向に並んで装着されるので、それぞれのノズル列も主走査方向に間隔を置いて並ぶことになる。
【００２６】
記録ヘッド２０９〜２１２としては様々なものを用いることができる。例えば、カートリッジ本体に対して着脱可能なインクタンクと、カートリッジ本体に保持されているインク吐出部を有し、インクタンクとインク吐出部が分離可能な構成でもよいし、分離不能な構成でもよい。インク吐出部のみをカートリッジの形態として、装置の別の部位に設けたインクタンクからチューブ等を介してインク供給を受ける構成でもよい。また、同一のインク色で濃度の異なる複数種のインクに対応したカートリッジを用いることも可能であり、異なる記録密度に対応してそれらを複数個用意することもできる。
【００２７】
キャリッジ２０３が主走査モータ（図３参照）の駆動によってガイドレール２０２上で往復移動することにより、記録ヘッド２０９〜２１２が主走査方向に沿って往復移動する。
【００２８】
また、記録装置本体２０１の背面側に設けられたオートシートフィーダ２０８により、記録媒体（用紙）２０４がその被記録面を平坦に規制するプラテン２０６上に給紙され、フィードローラ２０７によって副走査方向に搬送される。
【００２９】
記録ヘッド２０９〜２１２が主走査方向に沿って往復移動しながら、それぞれの各ノズルが駆動され、インク液滴を吐出することにより、プラテン２０６上の記録媒体２０４に画像が記録される。
【００３０】
また、光学センサ（透過型フォトインタラプタ式センサ）として構成された吐出検出センサ２０５が記録ヘッド２０９〜２１２の移動範囲の図２中左端部で記録領域外の所定位置の下側に設けられている。この吐出検出センサ２０５により、記録ヘッド２０９〜２１２のそれぞれのノズル列の各ノズルからのインク液滴の吐出／不吐出が検出される。吐出検出センサ２０５の詳細は後述する。吐出検出センサ２０５の検出結果に基づいて、記録ヘッド２０９〜２１２の吐出回復制御や、不吐出ノズルを使用せず他のノズルを代わりに使用することで画像記録を行う不吐出補間制御などを行う。これにより常に良好な画像記録を実現できる。
【００３１】
図３は本実施例のインクジェット記録装置の制御系の構成を示している。図３において、記録ヘッド１０１は、図２中の記録ヘッド２０９〜２１２の全部であり、これを１つにまとめて示している。３０２は、記録ヘッド１０１を電気的に制御し、画像データに応じて各ノズルを駆動させてインク液滴を吐出させるための記録ヘッド制御回路である。
【００３２】
３０４は、吐出検出センサ２０５からの検出信号をノズルごとの吐出／不吐出を示す吐出状態信号に変換する吐出検出制御回路である。この回路３０４は後述する図４中の検出判定部４０８に相当する。
【００３３】
３０５は、ＲＯＭ３０６に格納された制御プログラムを実行して、図示されたインクジェット記録装置の各部の動作を全体的に制御するＣＰＵである。ＲＯＭ３０６に格納される制御プログラムには、図８で後述するインク液滴の吐出検出動作を制御する吐出検出プログラムが含まれる。３０７は、ＣＰＵ３０５が制御処理を実行する過程で使用する各種パラメータの一時的な保存や、画像データなどの保存に使用されるＲＡＭである。３０８は、装置電源のオフ時にも吐出検出結果などの情報を保存するためのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである。
【００３４】
３０９は、操作・表示部であり、電源投入や、ホストのＰＣ（パーソナルコンピュータ）３１１とのオンライン／オフラインの設定等、ユーザーが所要の操作を行うための各種スイッチや、装置の状態等情報を表示してユーザーに報知する表示器を有する。
【００３５】
３１０は、ＰＣ３１１と通信して画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等を送受信する通信インタフェース制御部である。ＰＣ３１１は、プリントに係わる画像等のデータの作成、印刷処理等を行い、インクジェット記録装置に対して画像データを供給する。なお、後述する吐出検出動作の制御は、ＰＣ３１上で動作するプリンタドライバなどの制御プログラムによりＰＣ３１１の制御で行われるものとしてもよい。また、ＰＣの代わりに、画像読み取り装置用のリーダ部や、デジタルカメラ等の画像入力装置などから画像データを入力するものとしてもよい。また、単に画像データを保持、格納しているフラッシュメモリやハードディスクドライブおよび光磁気ディスク等の記録媒体から画像データを入力するものとしてもよい。
【００３６】
３１２は、以下で述べる各種モータ３１３〜３１５、アクチュエータ３１６および回復動作センサ３１７を制御し管理する機構制御回路である。３１３は、記録ヘッド１０１を紙送り方向（副走査方向）に対して垂直な主走査方向にスキャンさせるために図２中のキャリッジ２０３を主走査方向に沿って往復移動させる駆動源としての主走査モータである。３１４は、記録媒体２０４を副走査方向に搬送するための駆動源としての副走査モータである。３１５は、不吐出ノズルの吐出を回復させる不図示の回復処理ユニットの回復動作の内で特に記録ヘッド１０１の各ノズルからのインク吸引動作を行うための駆動源としての回復動作モータである。３１６は、回復処理ユニットの他の回復動作（記録ヘッドのノズル形成面を拭うワイピングなど）を行うための駆動源としての回復動作アクチュエータである。３１７は、回復処理ユニットの動作状態を検出するための回復動作センサである。
【００３７】
上記構成において、通信インタフェース制御部３１０がＰＣ３１１から画像データを受信すると、それに応じてＣＰＵ３０５は、図３中の各部を制御して画像データに応じた画像の記録を行なわせるが、その前に、記録ヘッド１０１の各ノズルからのインク液滴の吐出の有無を検出する吐出検出動作を行わせる。
【００３８】
そのとき、まず主走査モータ３１３を駆動して記録ヘッド１０１を吐出検出センサ２０５上に移動させ、そのノズル列の１列（記録ヘッド２０９のノズル列）をセンサ２０５の検出位置の真上に位置させる。そして記録ヘッド制御回路３０２から記録ヘッド１０１に対して駆動信号を送り、前記１列の各ノズルを後述のように駆動してインク液滴を吐出させる。これと共に、吐出検出センサ２０５からの検出信号と記録ヘッド制御回路３０２からのインク吐出タイミング信号とに基づき、吐出検出制御回路３０４において前記検出信号をノズルごとの吐出状態情報（不吐出ノズル情報）を示す吐出状態信号に変換し、その信号の情報をＲＡＭ３０７に一時記憶させる。なお、ここでは、吐出状態信号への変換を吐出検出制御回路３０４で行う構成にしているが、その変換処理の一部もしくはすべての機能をＣＰＵ３０５上で実行されるプログラムによるソフトウェア処理によって実現するようにしてもよい。上記１列の全ノズルの吐出検出が終了したら、記録ヘッド１０１を移動させ、次のノズル列（記録ヘッド２１０のノズル列）を吐出検出センサ２０５の検出位置の真上に移動させる。以後、同様にして順次各ノズル列の吐出検出を行う。
【００３９】
図１は、吐出検出センサ２０５の発光素子と受光素子などからなる検出部の構成と配置などを示す概念図である。図１において、記録ヘッド１０１は、前述のように図２中の記録ヘッド２０９〜２１２の全部を１つにまとめて示すものである。記録ヘッド１０１の図中で下面のノズル形成面１０１ａは、記録ヘッド２０９〜２１２のノズル形成面の全体である。ノズル形成面１０１ａには、それぞれ記録ヘッド２０９〜２１２のノズル列であって、所定数（複数）のノズルが副走査方向（図１中で右ないし左方向）に沿って１列に並んで形成されたノズル列１０５が主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に間隔を置いて４列並んで設けられている。
【００４０】
１０２は、検出のための光を照射する発光素子である。発光素子１０２は、ここではＬＥＤを想定しているが、半導体レーザーなど光源として利用できるものであればその種類は問わない。また、実験によれば光源の波長による検出信号出力およびその振る舞いに差異が認められなかったため、光源の波長についても特に限定するものではなく、可視光をはじめ赤外光、紫外光など取り扱える波長であれば構わない。１０３は、発光素子１０２から照射された光を受光する受光素子である。受光素子１０３は、フォトダイオードなどの光電変換素子を想定している。なお、以下でも発光素子１０２の中心と受光素子１０３の中心を結ぶ光軸を検出光軸と呼ぶ。
【００４１】
発光素子１０２と受光素子１０３は、記録ヘッド１０１が吐出検出センサ２０５上に位置するときのノズル形成面１０１ａの下側近傍の領域（ノズル列１０５の各ノズルから吐出されるインク液滴が通過（飛翔）する領域）を間に挟むようにして、主走査方向の所定位置で互いに対向するように配置されている。発光素子１０２と受光素子１０３が対向する向き、すなわち検出光軸の向きは副走査方向に沿っており、検出光軸がノズル形成面１０１ａと平行であって、各ノズル列１０５の副走査方向に沿った配列方向と平行になっている。これにより、１列のノズル列の吐出検出を行っている間は、記録ヘッド１０１の移動は不要となる。
【００４２】
発光素子１０２と受光素子１０３の互いに相手と対向する前面近傍には、アパーチャ（絞り）１０４，１０４′がそれぞれの素子と対向して設けられている。アパーチャ（絞り）１０４，１０４′には、それぞれ光を通す開口１０４ａ，１０４ａ′がそれぞれの素子１０２、１０３に正対する部位に１つずつだけ形成されている。この種のセンサでは、発光素子から受光素子に入射する光束の断面積に対してインク液滴の遮光面積が小さいので、検出信号のＳ／Ｎ比を向上するために、アパーチャを両素子間に配置して検出エリアのサイズを絞る。
【００４３】
発光素子１０２から発せられた光が開口１０４ａ，１０４ａ′を通って受光素子１０３に入射し受光される。ここで、本実施例では、両素子１０２，１０３とアパーチャ１０４，１０４′の配置により、発光素子１０２から発せられた光の一部が矢印１１３で示すように受光素子１０３に直接に入射すると共に、他の一部が矢印１１５で示すように記録ヘッド１０１のノズル形成面１０１ａに照射され、これに反射されて受光素子１０３に入射するようになっている。なお、以下では、前者の光を直接光と呼んで符号１１３で代表して示し、後者の光を反射光と呼んで符号１１５で代表して示す。
【００４４】
１１４は受光素子１０３に入射する直接光１１３の全体の光束である。この光束１１４が通る矢印Ａ２の範囲の領域を以下では検出エリアＡ２という。なお、直接光１１３の光束１１４と共に反射光１１５も検出エリアＡ２を通過する。すなわち、反射光１１５は、検出エリアＡ２から一度はみ出してノズル形成面１０１ａで反射された後、再び検出エリアＡ２に戻って受光素子１０３に入射する。この反射光１１５の入射を可能とするために、光束１１４の上側縁（検出エリアＡＺの上側縁）とノズル形成面１０１ａとの距離、すなわちノズル形成面１０１ａに垂直なインク液滴吐出方向における開口１０４ａ，１０４ａ′の上側縁とノズル形成面１０１ａとの距離が例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度と小さくなるように、両素子１０２，１０３とアパーチャ１０４，１０４′が配置される。なお、検出エリアＡ２の上側縁とノズル形成面１０１ａの間の領域であって、検出エリアＡ２からはみ出した反射光１１５のみが通る矢印Ａ１の範囲の領域を以下では検出エリアＡ１という。
【００４５】
なお、従来では、図１２に示すように、検出エリアＡ２′の上側縁とノズル形成面１２０１ａとの距離が大きく設定されており、発光素子１２０２から直接光１２０９の光束１２１０のみが検出エリアＡ２′を通って受光素子１２０３に入射し、反射光は入射せず、検出に利用されないようになっていた。
【００４６】
吐出検出時には検出対象のノズル列１０５の各ノズルから吐出され飛翔するインク液滴、例えば飛翔経路１１１，１１２を飛翔するインク液滴１０９，１１０が検出エリアＡ１，Ａ２を通過し、反射光１１５ないし直接光１１３を遮光するように記録ヘッド１０１の主走査方向の位置が制御される。そして、インク液滴が反射光１１５ないし直接光１１３を遮光する間に受光素子１０３の受光量が変化して出力が変化する。その出力を変換して得られる検出信号の変化に基づいて吐出／不吐出が検出される。なお、飛翔経路１１１，１１２は正常な吐出の場合の飛翔経路であって、ノズル形成面１０１ａに対して垂直であり、検出エリアＡ１，Ａ２に対して垂直に通過する経路とする。
【００４７】
図４は、吐出検出センサ２０５の信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【００４８】
４０１は、図１中の発光素子１０２とこれを駆動する回路からなる発光部である。４０２は、発光部４０１の駆動を制御する制御部である。４０３は、図１中の受光素子１０３とこれを駆動する回路からなる受光部である。４０４は、受光部４０３の受光素子１０３から出力される光電変換後の光電流を扱いやすい電圧に変換して検出信号を得るための電流−電圧変換部である。これはオペアンプにより構成できる。
【００４９】
４０５は、電流−電圧変換部４０４から出力される検出信号から外乱のノイズや必要な帯域以外の信号成分を除去するためのアナログフィルタである。これは抵抗とコンデンサによって構成される。本実施例では、それほど広い帯域が必要とされていないため、例えば、高周波側の帯域を制限するローパスフィルタと、信号の絶対値ではなく微小な信号変化に着目するために直流成分とその周辺の低周波成分を制限するハイパスフィルタとを組み合わせたバンドパスフィルタを用いる。なお、ここでフィルタを使用する目的は、検出を容易にし、誤検出の割合を少なくするためである。この目的を別の手段で達成できる場合はフィルタは必須とはならない。
【００５０】
４０６は、フィルタ４０５を通して得られる微小な検出信号を増幅するアンプ回路である。これはオペアンプを想定しているが、ディスクリートな電気部品によって構成してもよい。なお、信号出力を安定させるため、アンプ回路４０６の出力を制御部４０２にフィードバックしている。
【００５１】
４０７は、アンプ回路４０６から出力される検出信号としてのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。
【００５２】
４０８は、Ａ／Ｄ変換部４０７の出力のディジタル信号に基づいてインク液滴の吐出、不吐出を判定する検出判定部である。ここではディジタル信号に変換した後で検出判定を行っているが、アナログ信号の時点でそのレベルを基準のレベルと比較して判定する構成でもよい。なお、検出判定部４０８は、それ専用の機能を果す回路を設けてもよいが、後述する本実施例の検出動作では、ＣＰＵ３０５がその機能を果すものとする。
【００５３】
このような構成により、インク液滴が検出エリアＡ１，Ａ２を通過することによる受光素子１０３の受光量の微小な変化を検出信号に変換し、ノイズと不要な帯域の信号成分を除去した後に増幅し、さらにＡ／Ｄ変換し、その信号に基づいてインク液滴の吐出／不吐出を判定し、検出することができる。
【００５４】
次に、本実施例における吐出検出の原理について図１及び図５〜図７により説明する。
【００５５】
本実施例の吐出検出動作では、図１に示す記録ヘッド１０１のノズル列１０５の各ノズルについて、所定の周期Ｔc毎に２個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで前後して１個ずつ駆動し、インク液滴を１滴ずつ吐出させる。この動作は、図３中のＣＰＵ３０５の指示に従って記録ヘッド制御回路３０２が記録ヘッド１０１を制御して行われる。
【００５６】
図１では１周期Ｔc内に第１と第２のノズルが時間間隔Ｔiで駆動され、それぞれからインク液滴１０９と１１０が前後して吐出され、それぞれが飛翔経路１１１，１１２を飛翔している様子が示されている。ここで示しているように、インク液滴１０９，１１０が検出エリアＡ２内に前後して同時に存在する（検出エリアＡ２内を同時に飛翔している）期間（瞬間）があるように、時間間隔Ｔiが設定される。すなわち前記同時に存在する期間があるようにし得る時間の範囲内に設定する。具体的には、時間間隔Ｔiの時間は、正常に吐出されたインク液滴の１滴が検出エリアＡ２を通過する時間ＴA2内である（Ｔ1＜ＴA2）ようにすればよい。
【００５７】
図５は、１回の吐出状態検出で正常吐出時の検出信号５０２と記録ヘッド１０１の各ノズルの駆動信号５０１を示している。縦軸は両信号の電圧を示し、駆動信号５０１は矢印Ｃｈ１で示すレベルを０Ｖとし、単位となる破線間ごとのレベル差を２Ｖとして示してある。検出信号５０２は矢印Ｃｈ２で示すレベルを０Ｖとし、単位となる破線間ごとのレベル差を５Ｖとして示してある。横軸の時間は単位となる破線間ごとの時間を４０μｓｅｃとして示してある。図６、図７も同様の形式で示してある。図９〜図１１及び図１７〜図２３及び先述した従来例の図１３、図１５はほぼ同様の形式で時間の単位、ないしは検出信号の電圧の単位を異なるものとして示してある。
【００５８】
図５において、駆動信号５０１は、ここでは３．３ＶのＣＭＯＳ負論理信号である。この駆動信号５０１が０Ｖに立ち下がる時にノズル内ヒータでノズル内のインクが加熱されて吐出が開始される。検出信号５０２は、受光素子１０３の受光量に対応する図４中のアンプ回路４０６の出力信号であり、ここでは、受光量が下がると電圧が下がる構成となっている。
【００５９】
駆動信号５０１において０Ｖに電圧が下がる部分５０１ａは、分割駆動期間を表し、この間に１６個の等分割駆動信号が存在する。各分割駆動信号の間隔は約３．１μｓｅｃになっている。本実施例では、第１のノズルの吐出後、約４０μｓｅｃの時間間隔（Ｔi）をおいて、第２のノズルの吐出を行わせる。すなわち、１６個の分割駆動信号のうち、まず第１番目の分割駆動信号により第１のノズルを駆動させ、その後、第１４番目の分割駆動信号により第２のノズルを駆動させている。
【００６０】
検出信号５０２において、５０２ａは、第１のノズルから吐出された図１中のインク液滴１０９が、検出エリアＡ１で反射光１１５を遮光する際に得られる信号電圧の変化（低下）部分のマイナスのピーク（マイナスなので実際は谷底。以下、他のピークも同様）である。５０２ｂは、インク液滴１０９よりも約４０μｓｅｃ遅れて第２のノズルから吐出されたインク液滴１１０が検出エリアＡ１で反射光１１５を遮光する際に得られる変化部分のピークである。５０２ｃは、インク液滴１０９，１１０が、検出エリアＡ２内において、反射光１１５及び直接光１１３を遮光する際に得られる変化部分のピークである。
【００６１】
１滴のインク液滴による反射光１１５の遮光による検出信号５０２の変化部分のピーク５０２ａよりも、２滴のインク液滴による反射光１１５の遮光による検出信号５０２の変化部分のピーク５０２ｂのレベルが大きくなる。さらに、２滴のインク液滴による反射光１１５と直接光１１３の遮光による検出信号の変化部分のピーク５０２ｃのレベルがピーク５０２ｂより大きくなる。このような図５の検出信号５０２の変化に基づいて、検出信号の最大のピークのレベルがピーク５０２ｃのレベルに達していれば、第１と第２のノズルから共にインク液滴が正常に吐出されたと判断できる。
【００６２】
図６、図７は、不吐出が発生した場合の検出信号の波形を示しており、図６は第２のノズルに不吐出が発生した場合を、また、図７は第１のノズルに不吐出が発生した場合を示している。第１と第２のノズルが共に不吐出の場合には検出信号は変化（低下）しない。これに対して図６、図７ともに、検出信号６０２，７０２が変化している。しかし、その変化部分のピークのレベルが図５の検出信号５０２のピーク５０２ｃのピークのレベルに達していない。このことから、第１と第２のノズルの何れかに不吐出が発生したことがわかる。
【００６３】
また、不吐出が発生したノズルが第１と第２のノズルの何れであるかは、駆動信号の立下りから検出信号に最初に変化部分のピークが現れるまでの時間Ｔにより判断できる。すなわち、図５において、駆動信号５０１の立下りから第１のノズルから吐出されたインク液滴による検出信号５０２の変化部分のピーク５０２ａが現れるまでの時間Ｔ１と、第２のノズルから吐出されたインク液滴による変化部分のピーク５０２ｂが現れるまでの時間Ｔ２が予め分かっている。これにより、図６では検出信号６０２の最初の変化部分のピーク６０２ａが現れる時間がＴ１であることから、第２のノズルに不吐出が発生したと判断できる。同様に、図７の場合には、検出信号７０２の最初の変化部分のピーク７０２ｂが現れる時間がＴ２であることから、第１のノズルに不吐出が発生したと判断できる。また、検出信号にノイズ以外の変化、すなわちインク液滴の遮光による変化が全く得られない場合には、第１と第２のノズルに共に不吐出が発生したと判断できる。
【００６４】
以上のようにして、周期Ｔcで２ノズルずつ、両方とも吐出したか、第１のノズルが不吐出か、第２のノズルが不吐出か、あるいは両方とも不吐出かを判定し、検出することができる。
【００６５】
なお、図５におけるピーク５０２ａ，５０２ｂ間の時間（Ｔ2−Ｔ1)は、第１と第２の駆動の時間間隔Ｔiの時間（約４０μｓｅｃ）にほぼ一致する。時間間隔Ｔiをあまり小さくすると、ピーク５０２ａを有する変化部分とピーク５０２ｂを有する変化部分が重なってしまい、ピーク５０２ａ，５０２ｂを分離して識別不能になってしまう。したがって、時間間隔Ｔiは、ほぼそれに一致する時間間隔であらわれるピーク５０２ａ，５０２ｂのそれぞれを分離して識別可能とするために必要最小限の時間以上の時間に設定する。
【００６６】
次に、本実施例におけるインク液滴の吐出検出動作の全体を図８により説明する。図８は、吐出検出動作を制御するＣＰＵ３０５の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートの制御手順に対応したインク液滴吐出検出プログラムがＲＯＭ３０６に格納され、ＣＰＵ３０５により実行される。なお、ＰＣ３１１が本実施例のインクジェット記録装置を制御するためのプリンタドライバなどの制御プログラムに上記インク液滴吐出検出プログラムに対応するプログラムが含まれるものとして、そのプログラムによるＰＣ３１１の制御のもとに以下と同様の吐出検出動作を行うことも可能である。
【００６７】
図８の制御手順で、まずステップＳ８０１では、キャリッジ２０３の駆動により記録ヘッド１０１を主走査方向に吐出検出センサ２０５上の位置まで移動させ、記録ヘッド１０１の４列のノズル列の内で検出対象となる１列のノズル列が検出エリアＡ１，Ａ２の真上に位置するようにヘッド位置を調整する。
【００６８】
ステップＳ８０２では、検出対象のノズル列の内の２つのノズルを前述した所定の時間間隔Ｔiで前後して１ノズルずつ駆動し、インク液滴を１滴ずつ吐出させる。ここで、２つのノズルから共にインク液滴が正常に吐出されれば、時間間隔Ｔiの前述した設定により、飛翔する２滴のインク液滴が検出エリアＡ２においてそれぞれ前後して同時に存在する期間があることになる。
【００６９】
ステップＳ８０３では、吐出検出センサ２０５から出力された検出信号の電圧値（Ａ／Ｄ変換部４０７の出力のデジタル値）を取り込む。
【００７０】
ステップＳ８０４では、取り込んだ検出信号の最大（最低）のピークの電圧レベルが２ノズル共に正常吐出と判断するための規定の電圧レベル（図５中の最大のピーク５０２ｃの電圧レベルに対応する所定の閾値の電圧レベル）に達しているかどうかを判断する。
【００７１】
規定レベルに達している場合はステップＳ８０５に進み、ステップＳ８０２で駆動した２つのノズルに不吐出ないしはこれに近い不充分な吐出などの吐出不良（以下、単に吐出不良という）が発生していない、すなわち正常吐出であると判断する。
【００７２】
規定レベルに達していない場合は、ステップＳ８０６に進み、前記２つのノズルが共に吐出不良か否か（一方のみが吐出不良か）をインク液滴の遮光による検出信号の変化の無し、有りにより判定する。そして、一方のみが吐出不良と判定した場合は、先述した検出信号の最初のピークが現れるまでの時間Ｔにより、２つのノズルの何れが吐出不良かを判定し、吐出不良のノズルを特定する。そして、その吐出不良のノズルの情報（ノズル番号など）をＲＡＭ３０７に記憶する。
【００７３】
ステップＳ８０７では、上記２つのノズルが含まれる１列のノズル列の全ノズルの吐出検出が終了したかどうかを判断し、終了した場合はステップＳ８０８へ進む。また、終了していない場合はステップＳ８０２へ戻り、ステップＳ８０２〜Ｓ８０７の処理を繰り返し、同じノズル列内の他の２つのノズルの吐出検出を行う。ステップＳ８０２〜Ｓ８０７の繰り返しによる２ノズルずつの吐出検出は所定の周期Ｔcで行う。
【００７４】
ステップＳ８０８では、記録ヘッド１０１の全ノズル列の吐出検出が終了したかどうかを判断し、終了している場合はステップＳ８０９へ進む。また、終了していない場合は、ステップＳ８０１へ戻り、記録ヘッド１０１を移動させ、次の検出対象のノズル列を検出エリアＡ１，Ａ２の真上の検出位置に位置づける。その後、ステップＳ８０２〜Ｓ８０７の処理を繰り返し、２ノズルずつの検出を繰り返し行う。
【００７５】
ステップＳ８０９では、ステップＳ８０６でＲＡＭ３０７に格納した吐出不良のノズルの情報の有無により、吐出不良ノズルの有無を確認する。そして、吐出不良ノズルが存在しない場合は処理を終了する。また、吐出不良ノズルが存在する場合はステップＳ８１０へ進み、吐出不良ノズルの吐出状態を正常に回復する回復制御を行う。例えば、不図示のポンプにより記録ヘッド１０１のノズルからインクを吸引する動作、吐出不良ノズルに固着したインクないし粘性インクを除去する予備吐出動作、ないしは記録ヘッドのノズル形成面に付着した跳ね返りインクやミストを拭い取るワイピング等を行う。これらの回復制御の動作の後、吐出検出動作を再度行う。また、回復不可能なノズルを特定し、他のノズルで代替吐出を行う不吐出補間などの制御を行うようにしてもよい。
【００７６】
以上では、記録ヘッドの全ノズル列の全ノズルの吐出検出が終了してから、吐出不良ノズルがあれば、回復制御を行うものとした。これに対して、吐出検出の途中で１つでも吐出不良のノズルが見つかったら、直ちに回復制御の動作を行なうことも考えられる。
【００７７】
以上のような本実施例によれば、周期Ｔcの１回の吐出検出毎に、２つのノズルをごく短い時間間隔Ｔiで駆動して一度に２ノズルずつ検出を行う。そして検出に反射光１１５を利用するので、インク液滴の吐出の直後に検出信号の変化が現れ、この早いタイミングでの信号の変化に基づいて、２ノズルのいずれかの吐出不良を特定することができる。また、２ノズル共に吐出か否かの判定は、検出エリアＡ２での２滴のインク液滴の遮光による検出信号の変化に基づいて、従来の１回に１ノズルずつ検出を行う場合と同様のタイミングで行うことができる。したがって、従来と同様の吐出検出の周期で１回に２ノズルずつの吐出検出を行えるので、記録ヘッドの全ノズルの吐出検出にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００７８】
また、正常吐出時における検出信号の最大のピークのレベルは２滴のインク滴での遮光により、従来の１滴での遮光によるピークに比べてレベルが大きくなる。したがって、Ｓ／Ｎ比が向上して検出精度を向上することができる。また、反射光１１５を検出に利用するため、吐出直後でまだ主滴とサテライト滴が分離されていないインク液滴の遮光による検出信号の変化を得て、それを用いて検出を行うことができる。したがって、検出エリアＡ１でのインク液滴の遮光による検出信号の変化に関しては大体はサテライト滴による影響を避けることができ、この点からも検出精度を向上することができる。
【００７９】
また、２滴のインク液滴の遮光によって大きな信号レベルを得られるので、発光素子に安価なＬＥＤなどを使用することができ、コストダウンが図れる。また、ノズル列１１５の配列方向と検出光軸を平行とするので、特許文献２の構成のようにノズル列長の増大にしたがってノズル列間の距離を広げる必要がなく、記録ヘッド１０１の主走査方向の幅を小さくでき、ひいてはインクジェット記録装置を小型化できる。
【００８０】
なお、以上の実施例によれば、吐出検出を１回に２ノズルずつ行うものとしたが、３個以上の複数ノズルずつ検出を行うものとしてもよい。すなわち、本発明の技術では、Ｎを２以上の整数として、吐出検出時に、記録ヘッドのノズル列の各ノズルについて、所定の周期Ｔc毎にＮ個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで順次１個ずつ駆動し、インク液滴を１滴ずつ吐出させることにより、周期Ｔc毎にＮ個ずつノズルの吐出検出を行うことができる。
【００８１】
時間間隔Ｔiは、この時間間隔Ｔiで駆動されたＮ個のノズルから順次正常に吐出されたＮ滴のインク液滴が検出エリアＡ２内に同時に存在する期間が生じるようにし得る時間間隔に設定する。具体的には、第１のノズルからインク液滴を吐出してから、第Ｎ番目のノズルからインク液滴を吐出するまでの時間（Ｔi×（Ｎ−１））が、正常に吐出されたインク液滴の１滴が検出エリアＡ２を通過する時間ＴA2内であれば良い。すなわち、Ｔi＜ＴA2／（Ｎ−１）と設定する。
【００８２】
なお、検出エリアＡ１の方がＡ２よりも飛翔経路１１１，１１２の方向の幅が小さい。時間間隔Ｔiは、上記Ｎ滴のインク液滴が検出エリアＡ１内でも同時に存在する期間が生じるようにし得るように、より小さい時間間隔に設定してもよい。
【００８３】
また、時間間隔Ｔiは、ほぼそれに一致する時間間隔で、検出エリアＡ１でのインク液滴による反射光１１５の遮光により検出信号に現れる複数の変化部分のピークのそれぞれを分離して識別可能とするために必要最小限の時間以上の時間に設定する。
【実施例２】
【００８４】
次に、図２４及び図９〜図１１を用いて、本発明の実施例２を説明する。本実施例では、発光素子から受光素子へ向かう光束のうち、記録ヘッドのノズル形成面で反射されて受光素子に入射される反射光のみを使用して吐出検出を行う。
【００８５】
図２４は実施例２における吐出検出センサの検出部の構成と配置などを示した模式図である。図２４において実施例１の図１中と共通ないし対応する部分には共通の符号を付してあり、共通部分の説明は省略する。
【００８６】
図２４に示すように、本実施例では、発光素子１０２、受光素子１０３及びアパーチャ１０４，１０４′が検出位置にある記録ヘッド１０１に対して実施例１とほぼ同様の位置関係で配置されている。ただし、両素子１０２，１０３の中心の高さは記録ヘッド１０１のノズル形成面１０１ａに対して実施例１よりも接近している。また、アパーチャ１０４，１０４′の開口１０４ａ，１０４ａ′の上側縁の高さもノズル形成面１０１ａに接近している。
【００８７】
また、遮光部材１１６がアパーチャ１０４と１０４′の中間でノズル形成１０１ａの下側近傍に設けられている。この遮光部材１１６により、発光素子１０２から受光素子１０３側へ照射された光の内で、開口１０４ａを通ってそのまま受光素子１０３に向かう直接光１１３が遮光されるようになっている。そして、発光素子１０２から開口１０４ａを通ってノズル形成面１０１ａに照射され、この面で反射される反射光１１５のみが開口１０４ａ′を通って受光素子１０３に入射し、受光されるように、各部材が配置されている。なお、反射光１１５の光束の上側縁とノズル形成面１０１ａの距離が０mm〜１．５mmになるように各部材が配置される。遮光部材１１６の上端の高さは、開口１０４ａ，１０４ａ′の上側縁とほぼ一致する高さとする。このような構成により、反射光１１５の光量はさほど減少させずに、直接光１１３のみを遮光することが可能になっている。
【００８８】
上記の構成において、受光素子１０３に入射する反射光１１５が通る領域を検出エリアとして吐出検出を行う。吐出検出動作では、実施例１と同様に、記録ヘッド１０１の不図示のノズル列の各ノズルについて所定の周期Ｔc毎に２個ずつのノズルを周期Ｔc内で所定の時間間隔Ｔiで前後して１個ずつ駆動し、インク液滴を１滴ずつ吐出させる。時間間隔Ｔiは、２つのノズルから前後して吐出されて飛翔する２滴のインク液滴が検出エリア内に前後して同時に存在する期間があるようにし得る時間間隔に設定される。また、時間間隔Ｔiにほぼ一致する時間間隔で反射光１１５の遮光により検出信号に現れる複数の変化部分のピークを分離して識別可能とするために必要最小限の時間以上の時間に設定される。
【００８９】
図９は、本実施例の１回の吐出検出時に２つのノズルがインク液滴を正常に吐出した場合のノズルの駆動信号９０１と吐出状態の検出信号９０２の波形を実施例１の図５とほぼ同様の形式で示している。時間を示す横軸の破線間の単位となる時間が５０μｓｅｃである点だけ異なる。
【００９０】
図９において、駆動信号９０１は、実施例１の駆動信号５０１と同様に、３．３ＶのＣＭＯＳ負論理信号とし、これが０Ｖに立ち下がる時にノズル内ヒータでインクが加熱されて吐出が開始される。また同様に、駆動信号９０１において０Ｖに電圧が下がる分割駆動期間９０１ａの間に約３．１μｓｅｃ間隔で１６個存在する等分割駆動信号のうち第１番目の分割駆動信号で第１のノズルを駆動させ、第１４番目の分割駆動信号で第２のノズルを駆動させる。これにより、第１のノズルの駆動後、約４０μｓｅｃの時間間隔（Ｔi)を置いて第２のノズルが駆動される。
【００９１】
検出信号９０２において、９０２ａは、第１のノズルから吐出されたインク液滴が反射光１１５を遮光する際に得られる検出信号の変化（低下）部分のマイナスのピークである。９０２ｂは、第２のノズルから吐出されたインク液滴が反射光１１５を遮光する際に得られる検出信号の変化部分のピークである。ピーク９０２ｂが現れるとき、第１のノズルから吐出されたインク液滴も反射光１１５を遮光しているので、ピーク９０２ｂのレベルはピーク９０２ａより大きくなる。なお、本実施例では、直接光１１３が遮蔽部材１１６により遮光されている為に、実施例１の図５の検出信号５０２で観察されたような第３の変化部分のピーク５０２ｃは現れない。このような検出信号９０２の変化に基づいて、検出信号の最大のピークのレベルがピーク９０２ｂのレベルに達していれば、第１と第２のノズルが共に正常にインク液滴を吐出したと判定できる。
【００９２】
図１０、図１１は、本実施例における１回の吐出検出時に第１と第２のノズルの一方が不吐出であった場合の検出信号１００２，１１０２の波形を図９と同じ形式で示している。図１０は、第２のノズルに不吐出が発生した場合であり、図１１は第１のノズルに不吐出が発生した場合である。図１０、図１１ともに、検出信号１００２，１１０２の変化部分のピーク１００２ａ，１１０２ｂのレベルが図９のピーク９０２ｂのレベルに達していない。これにより、第１と第２のノズルの一方に不吐出が発生したことがわかる。
【００９３】
また、不吐出が発生したノズルが第１と第２のどちらかは、検出信号において駆動信号９０１の最初の立下りから最初にピークが現れるまでの時間Ｔにより、判断できる。すなわち、図９において、第１のノズルから吐出されたインク液滴の遮光により得られるピーク９０２ａが現れるまでの時間Ｔ１、第２のノズルから吐出されたインク液滴の遮光により得られるピーク９０２ｂが現れる時間Ｔ２が予めわかっている。これに基づいて、図１０において最初にピーク１００２ａが現れるまでの時間がＴ１であることにより、この場合、第２のノズルに不吐出が発生したと判定できる。同様に、図１１の場合には、最初にピーク１１０２ｂが現れるまでの時間がＴ２であることにより、第１のノズルに不吐出が発生したと判定できる。また、検出信号に全く変化が得られない場合には、第１と第２の双方のノズルに不吐出が発生したと判定することができる。このようにして、実施例１と同様にノズルの吐出／不吐出の検出を行うことができる。すなわち、実施例１の図８と同様の制御手順で吐出検出動作を同様に行うことができる。
【００９４】
以上のような本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる。その上、反射光１１５のみを利用して吐出検出を行うため、２つのノズルずつ行う１回の吐出検出が実施例１より早いタイミングで終了する。このため、１回の吐出検出を行う周期Ｔcを実施例１より短くすることができ、記録ヘッドの全ノズルの吐出検出にかかる時間を更に短縮することができる。また、実施例１の場合より更にサテライト滴の影響を排除することができ、その点でより検出精度を向上することができる。
【実施例３】
【００９５】
実施例２では、図２４の吐出検出センサの検出部の構成において、１回の吐出検出で２ノズルずつ検出を行うものとしたが、同じ検出部の構成において、３ノズルずつ検出を行うこともできる。そうした例を実施例３として図１７〜図２０を用いて説明する。図１７〜図２０は１回の吐出検出における各ノズルの駆動信号と検出信号を実施例２の図９〜図１１と同様の形式で示している。
【００９６】
図１７は、正常吐出時の検出信号１７０２と駆動信号１７０１を示している。駆動信号１７０１において、電圧が０Ｖに下がる分割駆動期間１７０１ａの間に１６個の等分割駆動信号が存在し、その間隔は実施例２の場合のほぼ２倍の約６．３μｓｅｃとしている。そして、１番目の分割駆動信号で第１のノズルを駆動させ、８番目の分割駆動信号で第２のノズルを駆動させ、１４番目の分割駆動信号で第３のノズルを駆動させている。これにより、第１のノズルの吐出後、約４４μｓｅｃ後に第２のノズルを吐出させ、さらにその約３８μｓｅｃ後に第３のノズルを吐出させている。
【００９７】
また、検出信号１７０２において、１７０２ａは、第１のノズルから吐出されたインク液滴が図２４中の反射光１１５を遮光する際に得られる検出信号の変化部分のピークである。１７０２ｂは、第２のノズルから吐出されたインク液滴が反射光１１５を遮光する際に得られる検出信号の変化部分のピークである。１７０２ｃは、第３のノズルから吐出されたインク液滴が反射光１１５を遮光する際に得られる検出信号の変化部分のピークである。駆動信号１７０１の立下りから各ピーク１７０２ａ，１７０２ｂ，１７０２ｃが現れるまでの時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は事前にわかっている。したがって、図１８〜図２０に示すように、駆動信号の立下りから時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の各時点において検出信号にピークが現れなかった場合、該当ノズルが不吐出であると判定できる。
【００９８】
図１８では、駆動信号１８０２において時間Ｔ１の時点のピーク１８０２ａ以外にピークが現れていないので、第２と第３のノズルが不吐出であると判定できる。図１９では、駆動信号１９０２において時間Ｔ２の時点のピーク１９０２ｂ以外にピークが現れていないので、第１と第３のノズルが不吐出であると判定できる。図２０では、駆動信号２００２において時間Ｔ３の時点のピーク２００２ｃ以外にピークが現れていないので、第１と第２のノズルが不吐出であると判定できる。
【００９９】
なお、本実施例では、検出信号にピークが現れるタイミングのみにより各ノズルの吐出の有無を判断し、実施例１，２のように検出信号の最大のピークの電圧レベルによる２ないし３ノズル全部の吐出の判断を行わない。したがって、３ノズルを駆動する時間間隔Ｔiは、その間隔で駆動された３ノズルから正常に吐出された３滴のインク液滴が検出エリアに同時に存在する期間が生じないような時間間隔としてもよい。その場合、実施例１の図８の制御手順とほぼ同様の制御手順で吐出検出動作を行なうが、ステップＳ８０４，Ｓ８０５，Ｓ８０６の処理を行わず、その代わりに、上記の検出信号にピークが現れるタイミングにより各ノズルの吐出の有無を判定する処理を行うようにする。
【０１００】
なお、時間間隔Ｔiを上記３滴が検出エリア内に同時に存在する期間が生じるような時間間隔として、図８の制御手順と全く同様の制御手順で吐出検出動作を行なうものとしてもよいのは勿論である。
【０１０１】
以上のような本実施例では、１回の吐出検出で３ノズルずつ検出を行うので、２ノズルずつ行う実施例に比べて、図２１及び図２２に示すように、駆動信号の駆動周期（立下りの周期）、すなわち２ないし３ノズルずつの吐出検出の周期Ｔcが同じとすれば、ノズル１個あたりの検出時間は２／３に短縮されることになる。
【０１０２】
図２１及び図２２は、横軸の時間の単位となる点線間の時間を１００μｓｅｃとして、複数回連続した吐出検出における駆動信号の波形を示している。図２１は、実施例２の場合を示し、駆動信号２１０１の駆動周期は２００μｓｅｃである。正常吐出の場合、その駆動周期内で駆動信号２１０１の立下りから時間Ｔ１及びＴ２のそれぞれの時点でピーク２１０２ａ及び２１０２ｂが得られ、２ノズルずつ吐出検出が可能である。したがって、１ノズルあたりの吐出検出時間は１００μｓｅｃとなる。また、図２２は、実施例３の場合を示し、駆動信号２２０１の駆動周期は同じく２００μｓｅｃである。正常吐出の場合、その駆動周期内で、駆動信号２２０１の立下りから時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれの時点でピーク２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃが得られ、３ノズルずつ吐出検出が可能である。したがって、１ノズルあたりの吐出検出時間は６６μｓｅｃとなり、実施例２の２／３に短縮される。
【０１０３】
ただし、実施例２の場合、駆動信号の駆動周期（Ｔc）を短縮できる余地があり、例えば図２３に示すように、駆動周期を１００μＳｅｃにしても、駆動周期内で駆動信号２３０２にピーク２３０２ａ，２３０２ｂが得られ、２ノズルずつ吐出検出が可能である。この場合、１ノズルあたりの吐出検出時間は５０μｓｅｃとなり、実施例３より短縮される。そして、例えば、１列のノズル列のノズル数が５１２個であったとしても、１列のノズル列の吐出検出を０．０２５６ｓｅｃというごく短時間で行うことができることになる。
【０１０４】
以上では、バブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録装置における実施例を説明したが、本発明の技術は、例えば圧電素子を利用した方式など他の方式のインクジェット記録装置にも適用できることは勿論である。また、そのインクジェット記録装置とこれを制御するＰＣなどの制御装置からなる記録システムにも適用できる。さらに、インク液滴に限らず、例えば、反応液、薬液、或いは乾燥すると導電体となる液体など他の液体の液滴を吐出する液滴吐出装置にも適用でき、その液滴吐出装置とその制御装置からなる液滴吐出システムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施例１におけるインク液滴吐出検出センサの検出部の構成と配置などを示す説明図である。
【図２】実施例１のインクジェット記録装置の全体の概略構成を示す模式的斜視図である。
【図３】実施例１のインクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】実施例１における吐出検出センサの信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】実施例１におけるインク液滴の吐出検出で第１と第２のノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図６】第２のノズルの不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図７】第１のノズルの不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図８】実施例１における吐出検出動作の制御手順を示すフローチャート図である。
【図９】実施例２における吐出検出で第１と第２のノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図１０】第２のノズルの不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図１１】第１のノズルの不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図１２】従来のインクジェット記録装置における吐出検出センサの検出部の構成及び配置などを示す説明図である。
【図１３】従来のインクジェット記録装置の吐出検出における検出信号の波形であって、検出可能な吐出周波数での波形を示す信号波形図である。
【図１４】従来のインクジェット記録装置における吐出検出でインク液滴が検出エリアを通過する様子を示した説明図である（検出可能時）。
【図１５】従来のインクジェット記録装置の吐出検出における検出信号の波形であって、検出不能な吐出周波数での波形を示す信号波形図である。
【図１６】従来のインクジェット記録装置における吐出検出で２滴のインク液滴が検出エリアを同時に通過する様子を示す説明図である（検出不能時）。
【図１７】実施例３における吐出検出で３ノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図１８】第２と第３のノズルに不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図１９】第１と第３のノズルに不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図２０】第１と第２のノズルに不吐出発生時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図２１】実施例２における複数回の吐出検出の各回で２ノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図２２】実施例３における複数回の吐出検出の各回で３ノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図２３】実施例２において図２１と異なる検出周期での複数回の吐出検出の各回で２ノズル共に正常吐出時の検出信号の波形を示す信号波形図である。
【図２４】実施例２におけるインク吐出検出センサの検出部の構成と配置などを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０１（２０９〜２１２） 記録ヘッド
１０１ａ  ノズル形成面
１０２  発光素子
１０３  受光素子
１０４，１０４′  アパーチャ
１０５  ノズル列
１０９，１１０  インク液滴
１１１，１１２  インク液滴の飛翔経路
１１３  発光素子から受光素子に直接入射する直接光
１１４  入射する直接光全体の光束
１１５  記録ヘッドのノズル形成面で反射して入射する反射光
１１６  遮光部材
２０５  吐出検出センサ
３０２  記録ヘッド制御回路
３０４  吐出検出制御回路
３０５  ＣＰＵ
３０６  ＲＯＭ
３１１  ＰＣ
４０８  検出判定部
Ａ１    反射光のみ通過する検出エリア
Ａ２    反射光と直接光が共に通過する検出エリア
【図１】
2006346907.tif 000003
【図２】
2006346907.tif 000004
【図３】
2006346907.tif 000005
【図４】
2006346907.tif 000006
【図５】
2006346907.tif 000007
【図６】
2006346907.tif 000008
【図７】
2006346907.tif 000009
【図８】
2006346907.tif 000010
【図９】
2006346907.tif 000011
【図１０】
2006346907.tif 000012
【図１１】
2006346907.tif 000013
【図１２】
2006346907.tif 000014
【図１３】
2006346907.tif 000015
【図１４】
2006346907.tif 000016
【図１５】
2006346907.tif 000017
【図１６】
2006346907.tif 000018
【図１７】
2006346907.tif 000019
【図１８】
2006346907.tif 000020
【図１９】
2006346907.tif 000021
【図２０】
2006346907.tif 000022
【図２１】
2006346907.tif 000023
【図２２】
2006346907.tif 000024
【図２３】
2006346907.tif 000025
【図２４】
2006346907.tif 000026