(57)【要約】【課題】  簡単な構成でフェイス面に付着した液体の有無、位置又は種類を検出し、異なる溶液をもつノズル同士の混液の有無を直接かつ確実に検知でき、その情報をもとに回復動作やワイプ動作、ノズル代替動作、その他の混液対応を適宜行える液体吐出装置および液体吐出方法の提供。【解決手段】  複数種類の液体毎に各々異なる混液判別物質を保持する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを回復する為の回復手段と、前記記録ヘッドをフェイス面側から観察するための観察手段と、観察された画像を処理することによってフェイス面の液体の状態を検出し、記録ヘッド内の各ノズルの液体が混液したか否かを判定するための混液判別手段とを有することを特徴とする液体吐出装置および液体吐出方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の液体を吐出して記録媒体上に記録を行う液体吐出装置において、複数種類の液体毎に各々異なる混液判別物質を保持する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを回復する為の回復手段と、前記記録ヘッドをフェイス面側から観察するための観察手段と、観察された画像を処理することによってフェイス面の液体の状態を検出し、記録ヘッド内の各ノズルの液体が混液したか否かを判定するための混液判別手段と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記混液判別手段からの情報をもとに、記録ヘッド内の各ノズルそれぞれについて吐出するか否かを決定する吐出ノズル制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記混液判別手段からの情報をもとに、前記回復手段を作動させるか否かを決定する回復制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
記録ヘッドをワイプするためのワイプ手段を有し、前記混液判別手段からの情報をもとに、前記ワイプ手段を作動させるか否かを決定するワイプ制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記フェイス面の液体の状態とは、フェイス面に付着した液体の有無、液体の位置及び液体の種類の少なくとも１項目の状態であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記混液判別物質とは、色素であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記混液判別物質とは、蛍光色素であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記観察手段とは、ＣＣＤセンサから構成され、前記フェイス面に付着した液体を光学的に検出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記観察手段とは、レーザー光源と受光センサとから構成され、前記フェイス面に付着した液体を透過するレーザー光線の受光強度の変化から、前記フェイス面に付着した液体を検出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記混液判別手段とは、前記観察手段からの情報をもとに、色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別することを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記混液判別手段とは、前記観察手段からの情報をもとに、蛍光色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記記録ヘッド内のノズルを代替使用するためのノズル代替手段を有し、前記混液判別手段からの情報をもとに、ノズル代替手段を作動させるか否かを決定する、ノズル代替制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルからの吐出を禁止する吐出ノズル制御手段を有することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、吸引または加圧回復を行う回復制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、ワイプ動作を行うワイプ制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記混液判別手段からの情報により混液を判別し、前記回復制御手段による回復動作によっても、混液が回避不可能であった場合には、前記記録ヘッド内の他のノズルを代替するか否かを決定する、ノズル代替制御手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記記録ヘッドの前記回復手段の後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１８】
前記記録ヘッドの前記ワイプ手段後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１９】
前記記録ヘッドの吐出動作前に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項２０】
前記記録ヘッドの吐出動作後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項２１】
前記記録ヘッドの液体供給前に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項２２】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを発生して膜沸騰を生じせしめる電気熱変換体を備えたバブルジェット(登録商標)方式のヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項２３】
前記記録ヘッドは、ノズル内の液体室にピエゾ素子で圧力を加え、液体滴を噴射して記録する方式のヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項２４】
複数種類の液体を吐出して記録媒体上に記録を行う液体吐出方法において、複数種類の液体毎に各々異なる混液判別物質を保持する記録ヘッドを観察する工程と、観察された画像を処理することによってフェイス面の液体の状態を検出し、記録ヘッド内の各ノズルの液体が混液したか否かを判定する工程と、を含むことを特徴とする液体吐出方法。
【請求項２５】
前記混液判別工程からの情報をもとに、記録ヘッド内の各ノズルそれぞれについて吐出するか否かを決定する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項２６】
前記混液判別工程からの情報をもとに、前記回復工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項２７】
前記混液判別工程からの情報をもとに、前記ワイプ工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項２８】
前記フェイス面の液体の状態とは、フェイス面に付着した液体の有無、液体の位置及び液体の種類の少なくとも１項目の状態であることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項２９】
前記混液判別物質とは、色素であることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３０】
前記混液判別物質とは、蛍光色素であることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３１】
前記観察工程とは、ＣＣＤセンサから構成され、前記フェイス面に付着した液体を光学的に検出する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３２】
前記観察工程とは、レーザー光源と受光センサとから構成され、前記フェイス面に付着した液体を透過するレーザー光線の受光強度の変化から、前記フェイス面に付着した液体を検出する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３３】
前記混液判別工程とは、前記観察工程からの情報をもとに、色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３４】
前記混液判別工程とは、前記観察工程からの情報をもとに、蛍光色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３５】
前記混液判別工程からの情報をもとに、ノズル代替工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項３６】
前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルからの吐出を禁止する工程を含むことを特徴とする請求項２５に記載の液体吐出方法。
【請求項３７】
前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、吸引または加圧回復を行う工程を含むことを特徴とする請求項２６に記載の液体吐出方法。
【請求項３８】
前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、ワイプ動作を行う工程を含むことを特徴とする請求項２７に記載の液体吐出方法。
【請求項３９】
前記混液判別工程からの情報により混液を判別し、前記回復制御工程による回復動作によっても、混液が回避不可能であった場合には、前記記録ヘッド内の他のノズルを代替するか否かを決定する工程を含むことを特徴とする請求項３５に記載の液体吐出方法。
【請求項４０】
前記記録ヘッドの前記回復工程の後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４１】
前記記録ヘッドの前記ワイプ工程の後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４２】
前記記録ヘッドの吐出動作前に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４３】
前記記録ヘッドの吐出動作後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４４】
前記記録ヘッドの液体供給前に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４５】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを発生して膜沸騰を生じせしめる電気熱変換体を備えたバブルジェット(登録商標)方式のヘッドであることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【請求項４６】
前記記録ヘッドは、ノズル内の液体室にピエゾ素子で圧力を加え、液体滴を噴射して記録する方式のヘッドであることを特徴とする請求項２４に記載の液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録手段から被記録財へ液体を吐出して記録を行う液体吐出装置および液体吐出方法に関する。
【０００２】
更に、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの吐出状態検出方法に関し、特に液体吐出ヘッドの吐出不良の検出、および液体吐出ヘッドの吐出ノズルが形成された面に付着する液体の検知の技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の被記録材（記録媒体）に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００４】
被記録材の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した被記録材に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。
【０００５】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの記録手段を使用するライン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。
【０００６】
インクジェット記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いるもの、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、この発熱作用によってインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体によって液体を加熱するものなどがある。その中でも、熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。
【０００７】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。また、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用することにより、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易であり、記録手段のフルマルチ化及び高密度実装化も容易である。
【０００８】
また、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の被記録材である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を被記録材として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００９】
シリアルタイプのインクジェット記録装置は、一般に、記録を行う記録手段（記録ヘッド）と、該記録手段を搭載して移動（主走査）するキャリッジ及びその駆動系と、被記録材を保持搬送するためのプラテン及び搬送（紙送り）系と、記録手段のインク吐出性能を維持回復するための吐出回復処理系と、を備えている。
【特許文献１】特開２０００−０８５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
吐出ノズルから液体を吐出させて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シートなどのプリント媒体（以下、単に［記録紙］とも言う）上にプリントを行うインクジェットプリント方式のプリント装置はノンインパクト型のプリント方式によるプリント装置の一つであり、高密度かつ高速なプリント動作を低騒音に行うことが可能である。インクジェットプリント方式は簡単な構成からなる極めて優れたプリント方式であるが、一方解決すべき問題も存在する。
【００１１】
すなわち、インクジェットプリント装置は、微細な吐出ノズルからプリント媒体に液体を直接吐出し画像を形成するものであるため、プリントヘッドの吐出ノズルが設けられた面（以下吐出ノズル面またはフェイス面という）が液体で濡れていると吐出不良が発生しうる。当該濡れの原因としては主に２つほどある。１つは、プリントを行うために吐出した液体はプリント媒体に当たり、その一部がプリント媒体に付着せずに跳ね返ったり、液体を吐出する際にプリントに関与する主な液体の他に微小な液体滴が吐出されて雰囲気中に漂ったりすることがあるが、これらの液体が吐出ノズル面に付着することで発生する。
【００１２】
もう１つは、吐出ノズルの目詰まりを防ぐためや、目詰まりを解消するための回復動作として吐出ノズル面にキャップを被せてノズル内の液体を吸引した後にキャップを離す処理に関連して発生するものであるが、当該処理に伴って吐出ノズル面に液体滴が残留することである。これは、吸引動作を行うことでキャップ内に液体が充填された状態となり、その状態でキャップを吐出ノズル面からキャップを離すと吐出ノズル面に接触していた液体が吐出ノズル面に残ってしまうからである。これを防ぐためには吐出ノズル面に撥液処理を施せばよいが、それでも液体残留を完全に無くすことは難しい。
【００１３】
また、吐出ノズルからの吸引動作後にキャップを吐出ノズル面から離した際にキャップ内に残留している液体を抜き取るために、多孔質の樹脂や不織布でできた薄板状の吸収体をキャップ内に装着するという工夫がなされている。吸収体がないと、キャップ内液体を排除するためにキャップを開けた状態で吸引動作を行った場合、キャップ内の排出ノズルの直近の液体のみが吸引されて回りの液体が残るからである。すなわち、吸収体を設けておけば負圧が緩やかに作用するためにキャップ内の液体が均等に吸い出されていくからである。
【００１４】
さて、吐出ノズル近傍に不要な液体滴が付着すると、液体吐出方向が正規の方向からずれる所謂「ヨレ」や、吐出できなくなる「不吐出」などの吐出不良が生じ、プリント品位を劣化させる原因ともなる。これは、捺染装置や印刷装置などインクジェットプリント装置を産業目的で使用する場合には、特に厳しい品質管理が要求されるので、そのようなプリント品位の低下は装置の信頼性に関わる重要な問題となる。
【００１５】
かかる問題の解決手段として、吐出ノズル面をゴム等の弾性部材で構成された払拭部材としてのブレード（もしくはワイパーともいう）で拭う方式（以下、ワイピングまたはワイプともいう）が採用されることが多い。ワイピングの手法としては、静止させたブレードに対してプリントヘッドを走査することにより吐出ノズル面を払拭させるものや、プリントヘッドを静止させた状態でブレードに並進もしくは回動を行わせて吐出ノズル面に接触させるものなどがある。
【００１６】
また、液体にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）といった複数の液体色を用いてカラー化を行った場合、回復動作によって各液体の吐出を担う前記吐出ノズルに他の液体色が混入する場合がある。前記混入が発生すると混色現象が発生し、正常な色の画像を形成できなくなってしまう。
【００１７】
上記の様な混液の検出は、従来、液体を紙などの被印刷物に印刷した後に、被印刷物の状態を観察する事で、混液の有無を検出しており、液体や被印刷物を検査の為に無駄にしていた。また、被印刷物に印刷せずに混液を検出する方法として、発光素子と受光素子を各ノズルの流路を横切るように設置して検出する方法（例えば、特許文献１参照）が挙げられるが、この場合、検出系を組み込んだ吐出ヘッドは、非常に複雑であり、製造上クリアすべき問題が多い。更に、また、特願２００３−３４８１２７にあるＤＮＡチップ製造装置のようにインクジェット方式を用いてＤＮＡプローブを基板上に吐出するような形態においては１ドットずつが検体の判定に非常に重要な意味を持つため、混液現象は致命的な問題となってしまう恐れがある。そのためにも確実に混液現象を排除することが要求される。
【００１８】
更に、混液の検出において不要な液体の消費が多いと、液体供給容器内の液体が無駄に消費されてしまう。するとインクジェット記録装置の本来の目的である画像を形成することに使用されるべき液体が無駄に消費されてしまうことになってしまう。
【００１９】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされた物であり、本発明の目的は、簡単な構成でフェイス面に付着した液体の有無、位置又は種類を検出し、異なる溶液をもつノズル同士の混液の有無を直接かつ確実に検知でき、その情報をもとに回復動作やワイプ動作、ノズル代替動作、その他の混液対応を適宜行えるインクジェット記録装置に係る液体吐出装置および液体吐出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成する為に、本発明は以下の様な液体吐出装置及び液体吐出方法を提供するものである。
【００２１】
（１）複数種類の液体を吐出して記録媒体上に記録を行う液体吐出装置において、複数種類の液体毎に各々異なる混液判別物質を保持する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを回復する為の回復手段と、前記記録ヘッドをフェイス面側から観察するための観察手段と、観察された画像を処理することによってフェイス面の液体の状態を検出し、記録ヘッド内の各ノズルの液体が混液したか否かを判定するための混液判別手段と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
【００２２】
（２）前記混液判別手段からの情報をもとに、記録ヘッド内の各ノズルそれぞれについて吐出するか否かを決定する吐出ノズル制御手段を有することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２３】
（３）前記混液判別手段からの情報をもとに、前記回復手段を作動させるか否かを決定する回復制御手段を有することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２４】
（４）記録ヘッドをワイプするためのワイプ手段を有し、前記混液判別手段からの情報をもとに、前記ワイプ手段を作動させるか否かを決定するワイプ制御手段を有することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２５】
（５）前記フェイス面の液体の状態とは、フェイス面に付着した液体の有無、液体の位置及び液体の種類の少なくとも１項目の状態であることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２６】
（６）前記混液判別物質とは、色素であることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２７】
（７）前記混液判別物質とは、蛍光色素であることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２８】
（８）前記観察手段とは、ＣＣＤセンサから構成され、前記フェイス面に付着した液体を光学的に検出することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００２９】
（９）前記観察手段とは、レーザー光源と受光センサとから構成され、前記フェイス面に付着した液体を透過するレーザー光線の受光強度の変化から、前記フェイス面に付着した液体を検出することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００３０】
（１０）前記混液判別手段とは、前記観察手段からの情報をもとに、色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別することを特徴とする前記（６）記載の液体吐出装置。
【００３１】
（１１）前記混液判別手段とは、前記観察手段からの情報をもとに、蛍光色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別することを特徴とする前記（７）記載の液体吐出装置。
【００３２】
（１２）前記記録ヘッド内のノズルを代替使用するためのノズル代替手段を有し、前記混液判別手段からの情報をもとに、ノズル代替手段を作動させるか否かを決定する、ノズル代替制御手段を有することを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００３３】
（１３）前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルからの吐出を禁止する吐出ノズル制御手段を有することを特徴とする前記（２）記載の液体吐出装置。
【００３４】
（１４）前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、吸引または加圧回復を行う回復制御手段を有することを特徴とする前記（３）記載の液体吐出装置。
【００３５】
（１５）前記混液判別手段からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、ワイプ動作を行うワイプ制御手段を有することを特徴とする前記（４）記載の液体吐出装置。
【００３６】
（１６）前記混液判別手段からの情報により混液を判別し、前記回復制御手段による回復動作によっても、混液が回避不可能であった場合には、前記記録ヘッド内の他のノズルを代替するか否かを決定する、ノズル代替制御手段を有することを特徴とする前記（１２）記載の液体吐出装置。
【００３７】
（１７）前記記録ヘッドの前記回復手段の後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００３８】
（１８）前記記録ヘッドの前記ワイプ手段後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００３９】
（１９）前記記録ヘッドの吐出動作前に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００４０】
（２０）前記記録ヘッドの吐出動作後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００４１】
（２１）前記記録ヘッドの液体供給後に、前記混液判別手段によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００４２】
（２２）前記記録ヘッドは、熱エネルギーを発生して膜沸騰を生じせしめる電気熱変換体を備えたバブルジェット(登録商標)方式のヘッドであることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００４３】
（２３）前記記録ヘッドは、ノズル内の液体室にピエゾ素子で圧力を加え、液体滴を噴射して記録する方式のヘッドであることを特徴とする前記（１）記載の液体吐出装置。
【００４４】
（２４）複数種類の液体を吐出して記録媒体上に記録を行う液体吐出方法において、複数種類の液体毎に各々異なる混液判別物質を保持する記録ヘッドを観察する工程と、観察された画像を処理することによってフェイス面の液体の状態を検出し、記録ヘッド内の各ノズルの液体が混液したか否かを判定する工程と、を含むことを特徴とする液体吐出方法。
【００４５】
（２５）前記混液判別工程からの情報をもとに、記録ヘッド内の各ノズルそれぞれについて吐出するか否かを決定する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００４６】
（２６）前記混液判別工程からの情報をもとに、前記回復工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００４７】
（２７）前記混液判別工程からの情報をもとに、前記ワイプ工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００４８】
（２８）前記フェイス面の液体の状態とは、フェイス面に付着した液体の有無、液体の位置及び液体の種類の少なくとも１項目の状態であることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００４９】
（２９）前記混液判別物質とは、色素であることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５０】
（３０）前記混液判別物質とは、蛍光色素であることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５１】
（３１）前記観察工程とは、ＣＣＤセンサから構成され、前記フェイス面に付着した液体を光学的に検出する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５２】
（３２）前記観察工程とは、レーザー光源と受光センサとから構成され、前記フェイス面に付着した液体を透過するレーザー光線の受光強度の変化から、前記フェイス面に付着した液体を検出する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５３】
（３３）前記混液判別工程とは、前記観察工程からの情報をもとに、色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５４】
（３４）前記混液判別工程とは、前記観察工程からの情報をもとに、蛍光色素の違いを画像処理によって判定して混液を判別する工程を含む事を特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５５】
（３５）前記混液判別工程からの情報をもとに、ノズル代替工程を作動させるか否かを決定する工程を含むことを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００５６】
（３６）前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルからの吐出を禁止する工程を含むことを特徴とする前記（２５）記載の液体吐出方法。
【００５７】
（３７）前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、吸引または加圧回復を行う工程を含むことを特徴とする前記（２６）記載の液体吐出方法。
【００５８】
（３８）前記混液判別工程からの情報が、吐出を予定していたノズルについて、混液が生じていたものという判別結果であった場合には、当該ノズルに対して、ワイプ動作を行う工程を含むことを特徴とする前記（２７）記載の液体吐出方法。
【００５９】
（３９）前記混液判別工程からの情報により混液を判別し、前記回復制御工程による回復動作によっても、混液が回避不可能であった場合には、前記記録ヘッド内の他のノズルを代替するか否かを決定する工程を含むことを特徴とする前記（３５）記載の液体吐出方法。
【００６０】
（４０）前記記録ヘッドの前記回復工程の後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６１】
（４１）前記記録ヘッドの前記ワイプ工程の後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６２】
（４２）前記記録ヘッドの吐出動作前に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６３】
（４３）前記記録ヘッドの吐出動作後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６４】
（４４）前記記録ヘッドの液体供給後に、前記混液判別工程によって混液の判別を行わせることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６５】
（４５）前記記録ヘッドは、熱エネルギーを発生して膜沸騰を生じせしめる電気熱変換体を備えたバブルジェット(登録商標)方式のヘッドであることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【００６６】
（４６）前記記録ヘッドは、ノズル内の液体室にピエゾ素子で圧力を加え、液体滴を噴射して記録する方式のヘッドであることを特徴とする前記（２４）記載の液体吐出方法。
【発明の効果】
【００６７】
本発明によれば、簡単な構成で、しかも被記録財や吐出液を浪費することなく、混液ノズルからの吐出を未然に確実に防止し、回復動作や吐出動作、その他の混液対応を適宜行えるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明は、これら実施形態により限定されるものではない。
【実施例】
【００６９】
図１に本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体斜視図を示す。
【００７０】
定盤５９上にはＹ軸ステージ５３およびガイドレール５７、５８が平行に固定されている。Ｙ軸ステージ５３およびガイドレール５７、５８の可動部分にはＸ軸ステージ５４が取り付けられおり、Ｘ軸ステージ５４はＹ方向に移動可能となっている。Ｘ軸ステージ５４の可動部分にはチャックθステージ５５が固定されており、さらにチャックθステージ５５上面にはチャック５６が固定されている。チャック５６は図示しないポンプにチューブによってつながれており、ポンプが空気を吸引することで、被記録部材６８はチャック５６に吸着される。このチャック５６には観察手段１４が取り付けられており記録ヘッド０のフェイス面全域を撮像できるようになっている。
【００７１】
また、定盤５９上に支柱６５、６６が固定されており、支柱６５、６６にはそれぞれブリッジ６３、６４が固定されている。ブリッジ６３と６４はステー６２で固定されており、支柱６５・６６とブリッジ６３・６４の構造物の強度を保っている。さらに、ブリッジ６３と６４の間にはヘッドθステージ６１が固定されており、ヘッドθステージ６１にはヘッド０が固定されている。また、記録ヘッド０の清掃を行うための回復ユニット（不図示）及びワイプユニット（不図示）も設けられている。
【００７２】
図２は記録ヘッド０をフェイス面側から見たものであり、マトリクス状にノズル１が配置されている。これらのノズルはそれぞれ独立した流路を持っており、紙面の裏面方向から吐出液をピペッターや分注装置によって供給できるように開口部を持った構成となっている。
【００７３】
図３はノズル１近傍の詳細図であり、（ａ）はフェイス面側から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。２はノズル口、３はヒーターボード、４はオリフィスプレートである。吐出液はインク供給穴５からノズル１内に供給される。
【００７４】
図４はオリフィス面に付着している液体の状態を表したものである。（ａ）は、図２で示した記録ヘッド０をフェイス面側から見たものの収縮図であり、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡大したフェイス面の様子を示したものである。（ｂ）の６はノズル口を示しており、７はフェイス面に付着した液体を示している。液体の大きさは大小様々な大きさがあることを示している。本発明は混液判別手段において、画像処理を行うことによって、混液現象の原因となるこれらの液体の有無と位置または種類を検出可能としている。
【００７５】
図５は、本実施例におけるインクジェット記録装置の制御ブロック図である。
【００７６】
装置全体は制御手段であるところのＣＰＵ１０がメモリ１１に格納されたプログラムを実行することによって制御される。ＣＰＵ１０は、フェイス面に付着した液体の検出、吐出コントローラ１２を介しての記録ヘッド０の制御、回復コントローラ１５を介しての回復ユニット１６の制御、ワイプコントローラ１８を介してのワイプユニット１９の制御を行う。図示していないが、記録ヘッド０と被記録部材６８の相対運動の制御も行う。
【００７７】
観察部１４からの出力画像は、混液判別処理部１３に入力されて、内部の画像処理システムによって、所定の画像処理プログラムにより画像処理される。ここでは、フェイス面に付着している液体の画像を取得し、画像処理によってフェイス面に付着している液体の位置情報と種類を特定する。画像処理によって得た情報と、あらかじめ各ノズル内に充填した混液判別物質の情報とを画像処理プログラムによって比較し、その結果をＣＰＵ１０へ出力することによって、各ノズルの異なる液体同士が互いに混液したか否かの検出が行なわれる。操作部１７は、オペレータに通知する情報を表示したり、オペレータからの指示を入力するために用いられる。
【００７８】
図６は本実施例におけるインクジェット記録装置の動作フローチャートである。なお、ここでは同じ吐出液が複数のノズルに供給されており、そのような吐出液が複数あることを前提としている。
【００７９】
Ｓ１においてスタート後、記録ヘッド０（Ｓ２）へ溶液及びそれらの溶液毎に異なる混液判別物質を充填する（Ｓ３）。充填後の記録ヘッドの回復（吸引）を行い（Ｓ４）、まずフェイス面表面に焦点を合わせてフェイス面表面に付着した液体を撮像する（Ｓ５）。Ｓ４は前回に吐出してから所定の時間を経過せずに印字開始した場合には必ずしも行う必要はない。Ｓ５において観察部１４の解像度がフェイス面全体を検出するに足るものでない場合には撮像エリアを複数に分割する（例えば図２中の点線で示したエリアのように分割撮像する）。また、記録ヘッド０のフェイス面をもれなく撮像する場合には、観察部１４の被写界深度が浅い場合にはピントを振って撮像する。
【００８０】
次に、Ｓ５において撮像したフェイス面表面に付着した液体の画像を画像処理し、夫々のフェイス面表面に付着した液体の位置と種類を特定し、あらかじめ各ノズル内に充填した混液判別物質の情報とを比較するという混液判別処理（Ｓ６）によって、吐出液が充填されている全てのノズルについて混液が生じたかどうかを判定、すなわち混液ノズルであるかどうかを判定する（Ｓ７）。その結果をもとに、同一液体が入ったノズルのうち吐出を行うノズルを選択する（Ｓ８）。同一液体について２つ以上吐出可能であると判定されたノズルがあった場合にはどちらを選択しても構わない。Ｓ８において吐出ノズルが決定した後は、ワイプ（Ｓ９）、予備吐（Ｓ１０）、描画（Ｓ１１）を行い、印字終了（Ｓ１２）となる。一方、同一液体が入ったノズルの全てが混液ノズルであった場合には、エラーメッセージと混液ノズルのアドレスあるいは／および液種を操作部１７に表示させる（Ｓ１３）。その時点で装置の動作は途中停止する。
【００８１】
次にＳ１４において、再回復が可能な液量がノズル内にあるかどうかを判別する。再回復が可能な液量がある場合にはＳ４に戻り、混液が生じたノズルのみを回復し、Ｓ５以下のステップへ進む。Ｓ１４において、再回復を行うには液量が不足する場合には、Ｓ１５へ進み、そのノズル内の液体と同じ液体を予備ノズルにピペッター等によって供給し、Ｓ４へ進んで再回復動作を行う。その後Ｓ５以下の工程へ進む。その際、操作部１７より液体を供給したノズルのアドレスと液種を入力する。ここで入力したノズルのアドレスと液種はＳ８において選択される吐出ノズルに追加され、同液体は被記録材６８上に本来吐出されるべき位置に吐出される。
【００８２】
［第１の実施例］
第１の実施例として、図７のような１６個のノズル（２０〜３５）を持ち、かつ各々のノズルが別々の流路及びリザーバーをもつ記録ヘッドを用いて、混液判別物質として色素を用い、観察手段としてＣＣＤセンサを用いた場合の混液の検査方法を以下に述べる。
【００８３】
Ｓ１においてスタート後、図７の記録ヘッドの１６個のノズルの中へ、各々異なる試料溶液を分注した。さらに、混液判別物質として色素を１６種類用意し、試料１種類に対して色素を１種類ずつ分注した（Ｓ３）。その際、試料と色素の対応の情報（どの試料とどの色素がどの場所に分注されているのか）を操作部１７から入力し、メモリ１１に格納しておいた。
【００８４】
記録ヘッドに試料溶液と混液判別物質である色素を充填後、記録ヘッドの回復を行い（Ｓ４）、フェイス面をＣＣＤカメラにて観察した所（Ｓ５）、図７（ｄ）のような画像が得られた。
【００８５】
Ｓ６において、ＣＣＤカメラから得た画像を、画像処理ソフトを用いて色抽出により解析した所、フェイス面に付着した液体は図７（ｄ）の３６〜４１の合計６液滴観察された。また、画像処理ソフトの色抽出からの解析結果と、メモリ１１に格納されていた試料と色素の対応の情報とをＣＰＵ１０で比較する事によって、混液の判別処理がされ、表１のような混液判別結果が得られ、エラーメッセージが表示された（Ｓ１３）。
【００８６】
【表１】
2006297772.tif 000003
【００８７】
表１において、ノズル番号２２とノズル番号３３で混液が生じていた。図７（ｄ）を見ると、ノズル番号３２も混液が発生しているように見えるが、色抽出結果から、ノズル番号３２に付着している液滴３９は、ノズル番号３２と同一の試料溶液Ｍであると判別され、混液では無い事が分かった。
【００８８】
次にＳ７で、同一液体が入ったノズルが全て混液ノズルかどうかの判断をするが、今回の場合、全ノズルに全て異なる試料溶液を充填していたので、Ｓ１３のステップへ進んだ。
【００８９】
Ｓ１３でノズル番号２２とノズル番号３３に混液が生じたというエラーメッセージが、操作部１７に表示されたので、次に混液対応処理を行った。
【００９０】
Ｓ１４で、混液が生じたノズル番号２２とノズル番号３３の中の試料溶液が、再度回復作業を行うのに十分な溶液量があると分かった為（Ｓ３にて記録ヘッドへ供給した溶液量とＳ４での回復をした溶液量の差分を取る事で分かる）、Ｓ４へ進み、両ノズルとも再回復を行った。再回復後、Ｓ５以下のステップへ進んだ結果、今度は混液が生じなかったので、Ｓ８へ進み、ワイプを行い（Ｓ９）、予備吐（Ｓ１０）後に描画を行い（Ｓ１１）、印字を終了した（Ｓ１２）。
【００９１】
［第２の実施例］
第２の実施例として、図７のような１６個のノズル（２０〜３５）を持ち、かつ各々のノズルが別々の流路及びリザーバーをもつ記録ヘッドを用いて、混液判別物質として蛍光色素を用い、観察手段としてレーザー光源と受光センサを用いた場合の混液の検査方法を以下に述べる。
【００９２】
Ｓ１においてスタート後、図７の記録ヘッドの１３個のノズル（ノズル番号２０〜３２）のうちノズル番号２０〜３１の中へ、１２種類の各々異なる試料溶液を分注した。ノズル番号３２には、ノズル番号２８と同じ試料を分注した。さらに、混液判別物質として異なる波長で励起されて蛍光を発する蛍光色素を１２種類用意し、試料１種類に対して蛍光色素を１種類ずつ分注した（Ｓ３）。ノズル番号３２には、ノズル番号２８と同じ混液判別物質を分注した。その際、試料と蛍光色素の対応の情報（どの試料とどの蛍光色素がどの場所に分注されているのか、各蛍光色素がどの波長で励起されて蛍光を発するのか）を操作部１７から入力し、メモリ１１に格納しておいた。
【００９３】
記録ヘッドに試料溶液と混液判別物質である蛍光色素を充填後、記録ヘッドの回復を行い（Ｓ４）、フェイス面に、レーザー光源の励起波長を変化させながらレーザー光を照射し、受光センサから各波長に対する光量を測定した（Ｓ５）。
【００９４】
Ｓ６において、各波長で得られた光量を画像化し、画像処理ソフトにて全ての画像を重ね合わせた所、図８のような画像が得られ、フェイス面に付着している液体は４２〜４８の合計７つあることが分かった。さらに画像処理ソフトを用いて、各液体の位置座標と各波長で得られた光量の情報と、メモリ１１に格納されていた試料と蛍光色素の対応の情報とをＣＰＵ１０で比較する事によって、混液の判別処理がされ、表２のような混液判別結果が得られ、エラーメッセージが表示された（Ｓ１３）。
【００９５】
【表２】
2006297772.tif 000004
【００９６】
表２において、ノズル番号２８とノズル番号３０で混液が生じていた。
【００９７】
次にＳ７で、同一液体が入ったノズルが全て混液ノズルかどうかの判断をするが、今回の場合、混液が生じたノズル番号２８と同一試料がノズル番号３２に充填されていて、かつノズル番号３２では混液が生じていない事から、Ｓ８の吐出ノズルの選択で、ノズル番号２８ではなく、ノズル番号３２で吐出を行うことにした。一方、混液が生じたノズル番号３０は、同一液体を他のノズルに充填していなかったため、Ｓ１３のステップへ進んだ。
【００９８】
Ｓ１３でノズル番号３０に混液が生じたというエラーメッセージが、操作部１７に表示されたので、次に混液対応処理を行った。
【００９９】
Ｓ１４で、混液が生じたノズル番号３０の中の試料溶液が、再度回復作業を行うのに十分な溶液量があると分かった為（Ｓ３にて記録ヘッドへ供給した溶液量とＳ４での回復をした溶液量の差分を取る事で分かる）、Ｓ４へ進み、再回復を行った。再回復後、Ｓ５以下のステップへ進んだ結果、ノズル番号３０に対して再度混液発生のエラーメッセージが表示された為、再度混液対応処理を行った。
【０１００】
Ｓ１４にて、混液が生じたノズル番号３０の中の試料溶液が、再度回復作業を行うのに十分な溶液量が無いと分かった為、予備ノズルである、ノズル番号３３番へ試料溶液Ｋとノズル番号３０に分注していたものと同じ混液判別物質を再度分注しなおした。その後、Ｓ４へ進んで回復を行い、Ｓ５以下のステップへ進んだ結果、全ノズルに混液が生じていない事が分かった。
【０１０１】
その後、Ｓ８へ進み、ワイプを行い（Ｓ９）、予備吐（Ｓ１０）後に描画を行い（Ｓ１１）、印字を終了した（Ｓ１２）。
【０１０２】
なお、本実施例においては、Ｓ４の回復後にフェイス面を観察し、混液判別処理を行っていたが、混液判別処理を行うタイミングは、必ずしもＳ４の後だけを想定しているわけではない。例えば、Ｓ９のワイプ後に再度フェイス面を観察して混液判別処理を行うことで、ワイプによる混液を知り、混液対応処理を行い、混液を回避することができる。さらに、始めの吐出動作後と次回吐出動作時の間に、フェイス面の観察を行って、混液判別処理を行うことにより、描画中に発生するミストなどがフェイス面へ付着する事による混液を判別し、混液対応処理を行うことによって、混液を回避する事もできる。更には、Ｓ３の記録ヘッドへの溶液充填前にフェイス面に付着している物を観察して、混液の原因が無いかどうかを前もって確認してもよい。
【０１０３】
また、本実施例においては、使用する記録ヘッドの各ノズル毎に異なる判別物質を充填して、それらの違いを見分ける事で混液を判別しているが、必ずしも全て異なる判別物質を用いなければならないわけではない。例えば、混液が生じ得ないだろう距離が離れているノズル同士には同一の判別物質を用いて、混液判別を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】インクジェット記録装置の全体斜視図
【図２】記録ヘッド０のフェイス面を表した図
【図３】ノズル１の詳細図
【図４】液体が付着しているフェイス面をフェイス面側から見た図
【図５】インクジェット記録装置の制御ブロック図
【図６】実施例の動作フローチャート
【図７】実施例１のフェイス面観察時のフェイス面の様子を示す図
【図８】実施例２のフェイス面観察時のフェイス面の様子を示す図
【符号の説明】
【０１０５】
０      記録ヘッド
１      ノズル
２      ノズル口
３      ヒーターボード
４      オリフィスプレート
５      供給穴
６      ノズル口
７      液滴
１０    ＣＰＵ
１１    メモリ
１２    吐出コントローラ
１３    混液判別処理部
１４    観察手段
１５    回復コントローラ
１６    回復ユニット
１７    操作部
１８    ワイプコントローラ
１９    ワイプユニット
２０〜３５  ノズル口
３６〜４１  試料と色素を含有した液滴
４２〜４８  試料と蛍光色素を含んだ液滴
５３    Ｙ軸ステージ
５４    Ｘ軸ステージ
５５    チャックθステージ
５６    チャック
５７、５８  ガイドレール
５９    定盤
６１    ヘッドθステージ
６３、６４  ブリッジ
６５、６６  支柱
６８    被記録部材
【図１】
2006297772.tif 000005
【図２】
2006297772.tif 000006
【図４】
2006297772.tif 000007
【図５】
2006297772.tif 000008
【図６】
2006297772.tif 000009
【図７】
2006297772.tif 000010
【図８】
2006297772.tif 000011
【図３】
2006297772.tif 000012