(57)【要約】【課題】  ヘッドの各ノズルからの液体の吐出・不吐出を検出した結果をヘッド自体に記憶する。【解決手段】  ヘッド６から吐出された液体がヘッド６から離れる前に接触する位置に配せられた電極９と、ヘッド６と電極９とを含む回路に所定電圧を印加する電源１１と、ヘッド６から吐出された液体がヘッド６から離れる前に通電し、この回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する電圧検知器１３と、電圧検知器１３によって検出された電圧値が所定電圧Ｖthであるときに電圧比較器９７の出力がハイレベルになり、この信号９９をヘッドに搭載されているメモリ６０に記憶する。【選択図】  図１
2006159694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出装置であって、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と、
前記液体吐出用ヘッドと前記電極とを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記液体吐出用ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とする液体吐出検出装置。
【請求項２】
前記電極は針状形状であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出検出装置。
【請求項３】
前記電極は板刃形状であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出検出装置。
【請求項４】
前記電極は、前記液体吐出用ヘッドの吐出方向に対して斜めに配置された面形状を有することを特徴とする請求項１又は３に記載の液体吐出検出装置。
【請求項５】
前記電極の幅は、前記液体吐出用ヘッドの幅に略等しいことを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出検出装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体を介して前記液体吐出用ヘッドと前記電極とが接続されることにより前記回路を閉回路に構成し、当該閉回路を流れる電流に基づいて前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出し、
前記記憶手段は、前記吐出／不吐出またはどちらか一方の状態を示すデータを前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出検出装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記閉回路を流れる電流により抵抗の両端に発生する電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記電圧が所定電圧以上の場合に前記液体吐出用ヘッドから液体が吐出されたとして検出することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出検出装置。
【請求項８】
前記液体吐出用ヘッドは複数の吐出用ノズルを有し、更に
前記複数の吐出用ノズルの各ノズルを選択して駆動する駆動手段を有し、
前記記憶手段は、前記駆動手段による駆動に同期した前記検出手段による検出に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出ノズルのそれぞれの吐出状態を前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出検出装置。
【請求項９】
前記電極と前記液体吐出用ヘッドとの間隔は、５μｍ＜Ｌ≦２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出検出装置。
【請求項１０】
液体吐出ヘッドから吐出されるインクにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクが前記液体吐出ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と、
前記液体吐出ヘッドと前記電極とを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクが前記液体吐出ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記電極は針状形状であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記電極は板刃形状であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記電極は、前記液体吐出ヘッドの吐出方向に対して斜めに配置された面形状を有することを特徴とする請求項１０又は１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記電極の幅は、前記液体吐出ヘッドの幅に略等しいことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記検出手段は前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクを介して前記液体吐出ヘッドと前記電極とが接続されることにより前記回路を閉回路に構成して当該閉回路を流れる電流に基づいて前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１つに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
前記検出手段は、前記閉回路を流れる電流により抵抗の両端に発生する電圧を検出する電圧検出手段を有し、前記電圧が所定電圧以上の場合に前記液体吐出ヘッドから液体が吐出されたとして検出することを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】
前記液体吐出ヘッドは複数のノズルを有し、更に前記複数のノズルの各ノズルを選択して駆動する駆動手段を有し、
前記記憶手段は、前記駆動手段による駆動に同期した前記検出手段による検出に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出ノズルのそれぞれの吐出状態を前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出方法であって、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と前記液体吐出用ヘッドとを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加工程と、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記液体吐出用ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶工程と、
を有することを特徴とする液体吐出検出方法。
【請求項１９】
前記検出工程では、前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体を介して前記液体吐出用ヘッドと前記電極とが接続されることにより前記回路を閉回路に構成し、当該閉回路を流れる電流に基づいて前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出／不吐出を検出し、
前記記憶工程では、前記吐出／不吐出またはどちらか一方の状態を示すデータを前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１８に記載の液体吐出検出方法。
【請求項２０】
前記液体吐出用ヘッドは複数の吐出用ノズルを有し、更に
前記複数の吐出用ノズルの各ノズルを選択して駆動する駆動工程を有し、
前記記憶工程では、前記駆動工程での駆動に同期した前記検出工程での検出に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出ノズルのそれぞれの吐出状態を前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の液体吐出検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドからの液体の吐出状態を検出する液体吐出検出方法及びその装置とインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体吐出ヘッドからのインク吐出の有無やインク吐出状態を検出する方法として、特許文献１に記載されたインク滴検出器がある。これは、液体吐出ヘッドからのインク吐出状態を判定する機能を有し、不吐出のノズルを検出した場合、エラー警告等を、そのインクジェットプリンタを使用するユーザに通知するなどして、記録される画像の不良を未然に防ぐことなどを可能としたものである。
【０００３】
また特許文献２には、液体吐出用ヘッドから吐出された液体がヘッドと接触する状態で接触する位置に電極を配設し、その液体を通して電極に流れる電流により液体の吐出・不吐出を検出する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１７０５６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記文献のいずれにも、そのヘッドの各ノズルからの液体の吐出・不吐出を検出した結果の処理方法に関する具体的な記載がない。
【０００５】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ヘッドから液体が吐出されるかどうかを精度良く検出し、その検出結果をヘッドに設けられたメモリに記憶できる液体吐出検出方法及びその装置とインクジェット記録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】
本発明の一態様に係る液体吐出検出装置は以下のような構成を備える。即ち、
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出装置であって、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と、
前記液体吐出用ヘッドと前記電極とを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記液体吐出用ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様に係る液体吐出検出方法は以下のような工程を備える。即ち、
液体吐出用ヘッドから吐出される液体を検出する液体吐出検出方法であって、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と前記液体吐出用ヘッドとを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加工程と、
前記液体吐出用ヘッドから吐出された液体が前記液体吐出用ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
また本発明の一態様に係るインクジェット記録装置は以下のような構成を備える。即ち、
液体吐出ヘッドから吐出されるインクにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクが前記液体吐出ヘッドから離れる前に接触する位置に配せられた電極と、
前記液体吐出ヘッドと前記電極とを含む回路に所定電圧を印加する電圧印加手段と、
前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクが前記液体吐出ヘッドから離れる前に通電し、前記回路を流れる電流に基づいて吐出状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された吐出状態を前記液体吐出ヘッドに搭載されているメモリに記憶する記憶手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘッドから液体が吐出されるかどうかを精度良く検出してヘッドのメモリに記憶できる。
【００１０】
また本発明によれば、ヘッドの各ノズルに対応して、そのノズルの吐出／不吐出の状態をヘッドに設けられたメモリに自動的に記憶できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係るインク吐出の検出方法を説明する図で、図１（ａ）はその原理を説明する図、図１（ｂ）はインク検出時の等価回路を説明する等価回路図である。
【００１３】
インクカートリッジ１にはインク吸収体２が収納されており、その毛細管力によってインクが吸収されて保持されている。そして、この吸収体２からゴミ等を濾過するためのフィルタ４、インク流路としての供給路５を介して、液体吐出ヘッド６にインクが供給される。３はインクカートリッジ１に設けられた空気穴である。液体吐出ヘッド６には、インクを吐出するためのノズルを有した樹脂等で形成されたノズル層７が設けられている。各ノズル層７では、各ノズルに対応して素子基板に設けられた吐出用ヒータ（図示せず）によって、インクを加熱発泡してノズルから外部にインクを吐出する。こうして吐出されたインクは、初期柱状を形成し、その後、インクの表面張力等で球状になってヘッドから分離していく。図１（ａ）は、この吐出されたインクが、初期のインク柱８の状態にある場合を示したものである。
【００１４】
次に、インク吐出を検出する検出装置の主要部分を説明する。
【００１５】
このようにして吐出されたインクは、この柱状のまま電極９に接触する。この電極９は針状である。ここで、導電体でありインクカートリッジ１側の電極として機能しているフィルタ４と電極９との間は、電源１１と、電圧を分圧するための分圧抵抗１０を介して接続されている。そして、この電極９と分圧抵抗１０の間は、電圧検知器１３に接続されている。また、電源１１のマイナス電極と分圧抵抗１０の間はグランド１２に接続されている。
【００１６】
いま、液体吐出ヘッド６のノズル層７からインクが吐出され、そのインクが柱状でヘッドのノズル層７から離脱していない状態のままで電極９に接触すると、この回路はインク（導電性を有している）を介して閉じた状態（閉回路）となり、この閉回路に電流ｉが流れる。この状態を等価回路で表わしたのが図１（ｂ）である。
【００１７】
図１（ｂ）において、電源１１の電源電圧をＥ、フィルタ４からインク及びインク柱８を介して電極９までの電気抵抗をＲ、分圧抵抗１０の抵抗値をｒ、この閉回路内を流れる電流をｉとしている。この状態で、インク部分での電気抵抗Ｒに対する電圧検知器１３の出力Ｖは、
Ｖ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ＋ｒ）
となる。
【００１８】
図１（ａ）において、電圧比較器９７は、この電圧検出器１３の出力電圧と所定の閾値電圧（Ｖth）とを比較しており、電圧検出器１３の出力電圧が閾値電圧以上になると、即ち、ヘッド６からのインクの吐出が確認されると信号９９をハイレベルにしてメモリ６０供給している。これによりメモリ６０には「１」（吐出正常を示す）が記憶される。尚、このメモリ６０への書き込み処理については詳しく後述する。
【００１９】
尚、本実施の形態では、液体吐出ヘッド６のノズル層７から電極９までの距離を０．０５［ｍｍ］，Ｅ＝２０［Ｖ］，ｒ＝１４［ＭΩ］としている。
【００２０】
次に、図２（ａ）〜（ｄ）及び図３を参照して、インクの吐出状態と電圧検知器１３での電圧出力の様子を説明する。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｄ）は、液体吐出ヘッド６からインクが吐出されて電極９と接触する状態を説明する図、図３は、図２（ａ）〜（ｄ）に示す状態において、電圧検知器１３により検知される電圧値の変化を示すグラフ図である。
【００２２】
図２（ａ）は、液体吐出ヘッド６が吐出駆動されてインクが吐出された直後の状態を示し、インク柱８がまだ電極９に接触していない状態を示している。この状態で電圧検知器１３により検出される電圧は、図３の縦軸Ｖで示すと、ほとんど０［Ｖ］である（図３の３０）。
【００２３】
次に図２（ｂ）は、液体吐出ヘッド６から吐出されたインク柱８が電極９に接触し、ヘッド６と電極９との間が導通状態になった状態を示している。このときの電圧検知器１３により検知される電圧は、図３の区間３１の縦軸Ｖで示すように急速に増加し、Ｖ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ１＋ｒ）まで増加する。ここで抵抗値Ｒ１は、インクの電気抵抗Ｒの最小抵抗値である。
【００２４】
図２（ｃ）は、液体吐出ヘッド６から吐出されたインク柱８が、ヘッド６のノズルから離脱して、即ち、フィルタ４から分離して液滴２００となって電極９に付着した状態を示している。この場合には、図１（ｂ）に示す回路において、抵抗Ｒの部分がオープンになった状態に該当している。
【００２５】
この時は、図３の区間３２で示すように、電圧検知器１３により検知される電圧Ｖは徐々に減少していく（この理由は図４を参照して後述する）。
【００２６】
図２（ｄ）は、液体吐出ヘッド６から吐出されたインクがほとんど完全に電極９に付着してしまって、インクの動きがなくなった状態を示している。このときの電圧検知器１３に入力される電圧は、図３の区間３３で示すように、ほとんど０［Ｖ］となる。
【００２７】
これを、図４により更に詳細に説明する。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）〜（ｄ）の各状態に対応する図１（ｂ）の等価回路の状況を説明する図である。
【００２９】
図４（ａ）は、図２（ａ）に対応しており、液体吐出ヘッド６が吐出駆動されてインクが吐出される寸前の状態を示し、この状態では図１（ｂ）に示す等価回路はオープンの状態である。
【００３０】
次に図２（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド６から吐出されたインク柱８が電極９に接触した状態では、図４（ｂ）に示すように、インク柱８の両端に電圧が印加される。これにより、インク柱８内の陰イオンと陽イオンとが対流し、それぞれ正極である液体吐出ヘッド６と負極である電極９側に引き寄せられて電解現象が起こり、これによってインク柱８に電流が流れる。また、インク柱８と電極９との接触面積が増大してゆくとともにインク柱８の電気抵抗が減少し、その抵抗値は最小抵抗値Ｒ１となる。このときインク柱８を流れる電流は最大となり、電圧検知器１３により、最大電圧のＶ＝Ｅ×ｒ／（Ｒ１＋ｒ）が検知される。
【００３１】
次に図４（ｃ）では、図２（ｃ）のように、インク柱８がヘッド６から離脱して液滴２００となって電極９に取り込まれている。この状態で電極９ではインク柱８内に発生したイオン対流が残存しており、電極９で電解還元反応が続く。これにより、前述の図３の区間３２で示すように。わずかずつ電流が減少して電圧値が低下していき、やがて電流が消滅して電圧が０Ｖとなる。この残留電流により、電圧検知器１３により検知される出力電圧の出現時間を増大させ、よりインクの検知能力を高めることができる。
【００３２】
図４（ｄ）は、図２（ｄ）に示すように、電極９にインク液滴が完全に取り込まれた状態を示している。この状態では取り込まれたインク液内で陽イオンと陰イオンが再び対流を無くして中和状態になり、電圧検知器１３により検知される電圧はほぼ０Ｖとなる。
【００３３】
図５（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、液体吐出ヘッド６と電極９との距離Ｌがそれぞれ異なる場合におけるインク柱８の形成状態を説明する図である。図５（ａ）は、距離ＬがＬ0の場合を示し、図５（ｂ）は、距離Ｌの場合を示し、そして図５（ｃ）は、距離ＬがＬ1（Ｌ0＜Ｌ＜Ｌ1）の場合をそれぞれ示している。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｃ）において、インク液柱８を含む電気抵抗Ｒは、インク自身の比抵抗係数をＡ、その長さをＬ、ヘッド６から距離ｘの部分でのインク液柱の断面積Ｓ（ｘ）、その位置での微小インク液柱長さをｌ（ｘ）とすると、
Ｒ＝Ａ×Σｌ（ｘ）／Ｓ（ｘ）で表される。
【００３５】
ここで、Σは、ｘ＝０〜Ｌまでの総和を示す。
【００３６】
これにより、液体吐出ヘッド６と電極９との間の距離Ｌを短くし、インク柱８の断面積Ｓを大きくすることにより電気抵抗Ｒが小さくなることが分かる。
【００３７】
本実施の形態においては、インクが液柱状態でノズル層に接触した状態で電極９と接触するためには、距離Ｌは２００［μｍ］以下とした。これは、インクの性質と吐出液の吐出速度により決定されたもので、本実施の形態では、インク粘度η＝２．０［ＣＰ］、表面張力γ＝４０［ｄｙｎ／ｃｍ］、吐出速度ｖ＝１０［ｍ／ｓ］以上であった。更に、インク液柱８がヘッド６と電極９とに同時に接触するための条件としては、距離Ｌ＞２００［μｍ］の場合、インク液柱８が分断されずに長く伸びるためにインクの物性を変える必要がある。この場合は、インク粘度η＝２.５［ＣＰ］、表面張力γ＝３０［ｄｙｎ／ｃｍ］以上、吐出速度ｖ＝１２［ｍ／ｓ］以上とするのが、インク検出の安定性からも好ましい。
【００３８】
また、距離Ｌが５［μｍ］よりも短くなると、ヘッド６と電極９との間でインクが付着したままの状態となり、ヘッド６と電極９とが電気的に接触したままになってしまう可能性がある。これは、インク滴の直径にもよるが、０.1［ｐｌ］のインク液の場合でも、そのインク滴の直径は約５.７［μｍ］となるためである。従って、この距離Ｌは、５［μｍ］＜Ｌ≦２００［μｍ］であるのが好ましい。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）は、本願発明の他の実施の形態に係る電極９００の形状を説明する図である。
【００４０】
図６（ａ）に示す実施の形態では、電極９００の形状はかみそり刃状であり、液体吐出ヘッド６のノズル列の長さに略等しい長さｗを有しており、更に液体吐出ヘッド６と接触しないように、両端部にスペーサ１５を設けている。１４は電極ユニットである。また、液体吐出ヘッド６から吐出されたインクが、刃の先端で滞留せずに速やかに刃表面に吸収されるように、電極９００の表面を浸水処理したり、また或は、図６（ｂ）の電極９００ａで示すように、複数の液吸収溝１６を設けることで、電極９００上におけるインクの滞留を防止してインク吐出検知の信頼性を高めることができる。
【００４１】
以上、本実施の形態における液体吐出ヘッドの各ノズルからのインク吐出を検知する構成について説明した。以下では、この様な機能をインクジェットプリンタ装置に設けた場合で説明する。
【００４２】
図７は、本実施の形態に係るプリンタ装置を有するプリントシステムの構成を示すブロック図である。
【００４３】
図において、ホストコンピュータ７０とプリンタ装置７１とが、直接或はＬＡＮ等を介して接続されている。ホストコンピュータ７０は、各種アプリケーションプログラムやＯＳなどを実行して、このホストコンピュータ７０の動作を制御するＣＰＵ７００を備えている。更に、ホストコンピュータ７０は、このプリンタ装置７１によるプリント動作を制御するためのプリンタドライバ７０２を有しており、このプリンタドライバ７０２は、アプリケーションプログラム７０１からプリントデータを受け取り、それをプリンタ装置７１が解釈できるコマンドやデータフォーマットに変換してプリンタ装置７１に出力している。
【００４４】
このプリンタ装置７１は、前述した液体吐出ヘッドの各ノズルのインクの吐出／不吐出を検出してヘッドのメモリ６０に記憶する機能を有しており、この検出した結果は、プリンタ装置７１からホストコンピュータ７０に送られ、プリンタドライバ７０２によりユーザに対して報知されるようにしても良い。
【００４５】
図８は、本実施の形態に係るプリンタ装置７０の構成を説明する図で、図８（ａ）は、その正面から見た概略図、図８（ｂ）は、その側面から見た概略図で、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示している。
【００４６】
図において、インクカートリッジ１は、インクの吐出方向を下に向けてキャリッジ軸２０に取付けられており、キャリッジモータ（図９の９３）の回転に応じて、図の矢印ＣＲで示す方向に往復移動される。１７は紙送りローラ、１８はプラテンで、これらプラテン１８と紙送りローラ１７の間を送出される被記録材（記録紙）に向かって液体吐出ヘッド６からインクが吐出され、そのインクが被記録材に付着することにより、その被記録材に画像が印刷される。ヘッド６のホームポジションには、ヘッドの回復系ユニット（図示せず）等があり、この近傍に上述した電極９が設けられている。この電極９は、電極ユニット１４に設けられており、この電極ユニット１４は、ヘッド６のフェイスに沿って矢印で示す方向及びこの図面に垂直な方向に移動可能である。２１は、この電極ユニット１４を移動させるための搬送ユニットである。こうして電極９が電極ユニット１４により移動され、ヘッド６の吐出駆動されるノズル位置に合わされる。そしてその位置で、そのノズルからのインク吐出が検知されると、そのヘッド６の全てのノズルからのインク吐出状態を検出し始める。
【００４７】
このようにして、液体吐出ヘッド６の全てのノズルからのインク吐出状態を判別してメモリ６０に書き込むことができる。そして、ここでインクの吐出が検知できないノズルは不吐出ノズルであると判定され、ユーザにエラー警告を行ったり、ホストコンピュータ７０に伝えるなどして画像の不良を未然に防ぐことができる。
【００４８】
図９は、本実施の形態に係るプリンタ装置７１の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図において、９０は、このプリンタ装置７１全体の動作を制御する制御部で、マイクロプロセッサ等のＣＰＵ９１０、ＣＰＵ９１０により実行されるプログラムや各種データを記憶するためのメモリ（ＲＡＭ及びＲＯＭ）９１１などを備えている。９１は入力部で、ホストコンピュータ７０との間のインターフェースを制御しており、例えばＵＳＢバスインターフェース、ｉ−Ｌｉｎｋインターフェース等を含んでいる。９３はキャリッジモータで、制御部９０からの指示によりモータドライバ９２により回転駆動され、インクカートリッジ１と結合した液体吐出ヘッド６を図８の矢印ＣＲ方向に搬送駆動している。９５は紙送り用モータ（ＬＦモータ）で、制御部９０からの指示によりモータドライバ９４により回転駆動されて紙送り用ローラ１７を回転させ、被記録材である記録紙（ＯＨＰシート等も含む）を搬送する。９６はヘッドドライバで、制御部９０からの指示に応じて液体吐出ヘッド６を駆動している。電圧比較器９７は、電圧検出器１３の出力電圧が所定の閾値電圧Ｖth以上になったかどうかを検出しており、その結果（吐出／不吐出）を信号９９によってメモリ６０に記憶させる。
【００５０】
カウンタ１００は、制御部９０からの信号によりリセットされ、インクジェットヘッド６の各ノズルが吐出駆動される毎に＋１される。このカウンタ１００の出力はメモリ６０のアドレス信号として供給されており、インクジェットヘッド６の一番目のノズルから順次、インクの吐出／不吐出をチェックすることにより、各ノズルごとの検出結果（１（正常）／０（不吐出））がメモリ６０のアドレス０から順次記憶される。従って、例えばインクジェットヘッド６が２０４８ノズルを備えている場合、このメモリ６０のアドレス０〜２０４７の内容をチェックし、データ「１」が記憶されているアドレスに対応するノズルが正常、データ「０」が記憶されているアドレスに対応するノズルが異常（不吐出）であると判定できる。読み出し回路１０１は、このメモリ６０の内容を読み出すための回路である。
【００５１】
９８は操作パネルで、ユーザにより操作される各種スイッチや、エラー（紙詰まりやインクなし等）を報知するためのＬＥＤやブザー等を備えている。また搬送ユニット２１は、制御部９０の指示により電極ユニット１４を移動して、電極９とノズルとの位置合わせを実現している。
【００５２】
図１０は、本実施の形態に係る液体吐出検出装置或はインクジェットプリンタ装置におけるインク（液体）の吐出／不吐出を検知する処理を説明するフローチャートである。尚、この例では、電極ユニット１４の電極９が、針状の電極である場合で説明する。
【００５３】
まずステップＳ１で、液体吐出ヘッド６を移動して、液体吐出ヘッド６の所定ノズル（一番目のノズル）を電極９に対応するように位置付ける。この位置合わせは、ノズルより吐出したインクによる図１（ｂ）に示すような回路が形成され、電流が流れたことを検知することにより実施されても良い。こうして位置合わせが完了するとステップＳ２に進み、メモリ６０のアドレス信号を出力するカウンタ１００を「０」にリセットする。次にステップＳ３で、その液体吐出ヘッド６の１番目のノズル、例えば最も端に位置しているノズルに画像信号として「１」を出力し、ステップＳ４で、そのノズルのヒータに通電してインクを吐出駆動する。この結果、自動的にメモリ６０に、このノズルに対応するインク吐出／不吐出の検知結果（「１」／「０」）が記憶される。
【００５４】
次にステップＳ５に進み、その液体吐出ヘッド６の全てのノズルに対する、インクの吐出／不吐出のチェックが終了したかをみる。終了していないときはステップＳ６に進み、その液体吐出ヘッド６の次のノズルを選択してカウンタ１００を＋１する。そしてステップＳ７で、搬送ユニット２１を駆動して電極９を次の電極位置に位置付けてステップＳ４に進み、その選択したノズルを駆動してインク吐出を行う。これによりメモリ６０の次のアドレスに検査結果を示すデータが記憶される。尚、ここで電極９の幅が、１つのノズルの幅よりも太い場合には、１つの電極９で複数のノズルからのインク滴を検出するようにしても良い。従って、この場合には、搬送ユニット２１を搬送駆動した電極９とノズルとの位置合わせは、複数ノズルからのインク吐出を検出する毎に実行されることになる。
【００５５】
以下同様にして、液体吐出ヘッド６の全ノズルのインク吐出／不吐出を検出した結果がメモリ６０に記憶されると、この処理を終了する。
【００５６】
図１１は、他の実施の形態に係る図６に示す電極９００を使用した場合の液体吐出検出装置或はインクジェットプリンタ装置におけるインク（液体）の吐出／不吐出を検知するための方法を説明するフローチャートである。この例では、電極ユニット１４の電極９００が図６に示すように、液体吐出ヘッド６のノズル列の幅にほぼ等しい幅ｗを有している場合で説明する。
【００５７】
まずステップＳ１１で、液体吐出ヘッド６を移動して、液体吐出ヘッド６を電極９００に対応するように位置付ける。こうして位置合わせが完了するとステップＳ１２に進み、カウンタ１００をリセットする。次にステップＳ１３で、その液体吐出ヘッド６の１番目のノズル、例えば最も端に位置しているノズルに画像信号として「１」を出力し、ステップＳ１４で、そのノズルのヒータに通電してインクを吐出駆動する。これにより前述した場合と同様に、メモリ６０に、そのノズルからのインク吐出／不吐出を示すデータが記憶される。次にステップＳ１５に進み、その液体吐出ヘッド６の全てのノズルに対する、インクの吐出／不吐出のチェックが終了したかをみる。終了していないときはステップＳ１６に進み、その液体吐出ヘッド６の次のノズルを選択してカウンタ１００を＋１する。そしてステップＳ１４に進み、その選択したノズルを駆動してインク吐出を行う。以下同様にして、液体吐出ヘッド６の全ノズルのインク吐出／不吐出を検出した結果がメモリ６０に記憶されると、この処理を終了する。
【００５８】
なお、このインクジェットプリンタが、例えばカラー記録用で、複数色に対応する複数の液体吐出ヘッドを備えている場合には、各色用の各液体吐出ヘッドに対して同様の処理を実行することにより、全てのヘッドの全てのノズルからのインク吐出／不吐出を検知することができる。
【００５９】
図１２は、本実施の形態に係るインクジェット記録装置の制御部９０における処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはメモリ９１１に記憶されており、ＣＰＵ９１０に制御の下に実行される。
【００６０】
この処理はインクジェットヘッド６が交換されるか、或はインクジェットヘッドのクリーニングが実行される度に記録処理の前に実行され、まずステップＳ２１で、読み出し回路１０１により、装着されているインクジェットヘッド６のメモリ６０の内容を読み出す。次にステップＳ２２に進み、そのインクジェットヘッド６の全ノズルに対応しているメモリ６０のアドレスの内容が全て「１」、即ち、全ノズルが正常であるかどうかを判定する。全ノズルが正常であれば、特別な処理を要しないのでそのままステップＳ２７の通常の記録処理に移行する。
【００６１】
全ノズルが正常でないときはステップＳ２３に進み、不吐出ノズルの番号を制御部９０のメモリ９１１に記憶する。次にステップＳ２４で、記録処理に使用される記録データが、その不良ノズルを使用するデータであるかどうかを判定する。その吐出不良ノズルを使用しないときはそのままステップＳ２７の記録処理に進むが、吐出不良ノズルを使用した記録処理が必要であればステップＳ２５に進み、インクの吐出が不良であるノズルを他のノズルで代替して記録するように、ヘッド６の各走査毎に所定量記録シートを搬送して記録を行うマルチスキャンモードに設定する。次にステップＳ２６で、その吐出不良ノズルを代替できるノズルを決定し、マルチスキャン用の各走査で記録に使用される記録データを作成する。そしてステップＳ２７の記録処理に進み、マルチスキャンにより画像を記録する。
【００６２】
これによりインクジェットヘッド６に設けられたメモリ６０に、そのヘッド６の各ノズルのインク吐出／不吐出状態が記憶されているので、このヘッド６を装着したプリンタの制御部は、その吐出不良ノズルを使用しないようにして画像を記録することができる。これにより、インク吐出不良ノズルによる記録画像の劣化を防止できる。
【００６３】
尚、本発明の実施の形態では、検出対象の液体としてインクを用いたが、他に反応液や薬品などインク以外の液体の場合にも適用することができる。また、液体吐出ヘッドもバブルジェット（登録商標）方式のインクジェットに限らず、ピエゾ方式などの液体吐出ヘッドにも適応可能である。
【００６４】
また、電極ユニット１４を移動できる場合には、液体吐出ヘッド６の位置を固定したままで、電極９を移動しながら各ノズルや、各ヘッドの各ノズルのインク吐出／不吐出を検出することができる。
【００６５】
本発明の実施の形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、その発生した熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させてインクを吐出させる方式のプリンタ装置の場合で説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６６】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００６７】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６８】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００６９】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００７０】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。  以上説明したように本実施の形態によれば、以下に示すような効果がある。
（１）液体の吐出量が少ない場合でも、確実に液体の吐出を検出できた。
（２）液体に帯電させた電界に基づく検知を行わないため、液体に印加する電圧を低電圧にでき安全性が高くなる。
（３）１つの吐出した液柱による検出が可能なため短時間で検出でき、廃液の量も少なくできる。
（４）液体吐出ヘッド自体に吐出（正常）／不吐出（異常）の情報がメモリされているので、このヘッドを他のプリンタ装置に装着して使用する場合でも、再度、そのヘッドの吐出検出を行う必要がない。
（５）また、そのヘッドのメモリの内容を読み出して制御部が吐出不良ノズルを確認できることにより、その吐出不良ノズルを使用しない、或は他のノズルを使用して記録する、或は同一ラインを異なるノズルを使用してマルチスキャンで記録するなどの処理を行うことにより、吐出不良ノズルによる画像の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクの吐出／不吐出を検知する構成を説明する概念図である。
【図２】液体吐出ヘッドからインクが吐出されて電極と接触する状態を説明する図である。
【図３】図２（ａ）〜（ｄ）に示す状態において電圧検知器により検知される電圧値の変化を示すグラフ図である。
【図４】図２（ａ）〜（ｄ）の各状態に対応する図１（ｂ）の等価回路の状況を説明する図である。
【図５】液体吐出ヘッドと電極との距離Ｌがそれぞれ異なる場合におけるインク柱の形成状態を説明する図である。
【図６】本実施の形態に係る電極の形状を説明する図である。
【図７】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置を有するプリントシステムの構成を示すブロック図である。
【図８】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置の構成を説明する図で、図８（ａ）は、その正面から見た概略図、図８（ｂ）は、その側面から見た概略図である。
【図９】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施の形態に係るインクジェットプリンタ装置におけるインクの吐出／不吐出を検知するための方法を説明するフローチャートである。
【図１１】他の実施の形態に係る電極を用いたインクジェットプリンタ装置におけるインクの吐出／不吐出を検知するための方法を説明するフローチャートである。
【図１２】本実施の形態に係るインクジェット記録装置の制御部の処理を説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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