(57)【要約】【課題】吐出ヘッドの吐出状態を比較的簡易な構成で短時間に且つ簡易な構成で検査することが可能な検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置１において、吐出の方向とは異なる方向に気流を生成し、その気流の中で検査対象のノズル１０１に液滴を吐出させ、吐出された液滴の進行方向が吐出の方向から屈曲する位置を取得する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに従ってインクを滴として吐出する液体吐出ヘッドを用い記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記液体吐出ヘッドの吐出の方向とは異なる方向に気流を生成する気流生成手段と、
前記気流生成手段によって生成された気流の中で、前記液体吐出ヘッドの検査対象のノズルに前記画像データとは無関係の液滴を吐出させる吐出制御手段と、  
前記吐出制御手段によって吐出された液滴の進行方向が前記吐出の方向から屈曲する屈曲位置を取得する取得手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吐出制御手段は、前記検査対象のノズルに複数の液滴を連続して吐出させ、
前記取得手段は、前記複数の液滴が進行する様子を撮影した画像に基づいて前記屈曲位置を取得する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記撮影の際に、前記吐出の方向と対向する方向に前記検査対象のノズルに向けてレーザ光を照射する手段を更に備える請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記撮影の際に、前記検査対象のノズルから吐出された液滴が進行する経路を照明する手段を更に備える請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記吐出の方向と交差する方向に発光経路を形成し当該発光経路が前記検査対象のノズルから吐出された液滴によって遮断されたか否かを検出する検出手段を更に備え、
前記取得手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記屈曲位置を取得する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録媒体を前記ノズルに対向させた状態で支持しつつ前記吐出の方向に移動可能な支持手段を更に備え、
前記吐出制御手段は、前記支持手段が前記記録媒体を前記吐出の方向の所定の位置で支持した状態で、前記記録媒体に向けて前記検査対象のノズルに液滴を吐出させ、
前記取得手段は、前記記録媒体における前記液滴の着弾の状態に基づいて前記屈曲位置を取得する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記検査対象のノズルの吐出性能の良否を判定する判定手段を更に備え、
前記判定手段は、前記液体吐出ヘッドの前記検査対象のノズルが配された位置から前記屈曲位置までの距離が所定の閾値よりも小さい場合に前記検査対象のノズルの吐出性能が不良であると判定する請求項１から６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８】
前記ノズルは前記液体吐出ヘッドに複数配列されており、
前記吐出制御手段は前記複数のノズルの１つずつを順番に前記検査対象のノズルとして液滴を吐出させ、
前記取得手段は、前記複数のノズルのそれぞれについて前記屈曲位置を取得する請求項１から７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９】
前記気流生成手段は外気を吸引する吸引ユニットを有する請求項１から８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１０】
前記気流生成手段は送風機を有する請求項１から９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１１】
前記液体吐出ヘッドは、メンテナンス処理を受けるためのホームポジションに移動可能であり、
前記気流生成手段による気流の生成、前記吐出制御手段による前記検査対象のノズルの吐出動作および前記取得手段による前記屈曲位置の取得は、前記ホームポジションで行われる請求項１から１０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１２】
前記気流生成手段による気流の生成、前記吐出制御手段による前記検査対象のノズルの吐出動作および前記取得手段による前記屈曲位置の取得は、前記液体吐出ヘッドが画像データに従って画像を形成する位置で行われる請求項１から１０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１３】
前記取得手段が取得した前記屈曲位置に基づいて、画像データに従ってインクを吐出する際の前記検査対象のノズルの駆動条件を変更する手段を更に備える請求項１から１２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１４】
前記取得手段が取得した前記屈曲位置に基づいて、前記液体吐出ヘッドに対するメンテナンス処理を行う手段を更に備える請求項１から１３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１５】
画像データに従ってインクを滴として吐出する液体吐出ヘッドを用い記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置のための吐出性能検査方法であって、
前記液体吐出ヘッドの吐出の方向とは異なる方向に気流を生成する気流生成工程と、
前記気流生成工程によって生成された気流の中で、前記液体吐出ヘッドの検査対象のノズルに前記画像データとは無関係の液滴を吐出させる吐出制御工程と、  
前記吐出制御工程によって吐出された液滴の進行方向が前記吐出の方向から屈曲する屈曲位置を取得する取得工程と
を有することを特徴とする吐出性能検査方法。
【請求項１６】
液滴を吐出するノズルが配された液体吐出ヘッドの吐出性能を検査するための吐出性能検査装置であって、
前記液体吐出ヘッドの吐出の方向とは異なる方向に気流を生成する気流生成手段と、
前記気流生成手段によって生成された気流の中で、前記液体吐出ヘッドの検査対象のノズルに液滴を吐出させる吐出制御手段と、  
前記吐出制御手段によって吐出された液滴の進行方向が前記吐出の方向から屈曲する屈曲位置を取得する取得手段と
を備えることを特徴とする吐出性能検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置、吐出性能検査方法、および吐出性能検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドのような吐出ヘッドでは、インクといった液体の吐出状態の検査が求められる場合がある。特許文献１には、吐出方向と垂直な面状光を照射し、この面状光内を通過する液滴を撮像し、撮像された画像に含まれる輝点に基づいて個々のノズルの吐出動作の良否を判定する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、吐出方向と交差する方向に光路が形成されるような発光部と受光部を用意し、光路の断面となる検出範囲を液滴が通過する時間を検出することによって、液滴の速度を求める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７９４５０号公報
【特許文献２】特許第４１８６５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている方法にしても特許文献２に開示されている方法にしても、比較的大掛かりな画像処理や大掛かりな回路構成が必要となる。このため、着荷後の記録装置に搭載されている記録ヘッドの吐出状態を適宜確認するための構成を設けようとすると、処理負荷の増大化や装置のコストアップにつながる。即ち、従来において、出荷前の吐出ヘッドについてその吐出状態を検査することはできても、着荷後の吐出ヘッドについては、その吐出状態を適切なタイミングで短時間に且つ簡易な構成で検査することは困難な状況であった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よってその目的とするところは、吐出ヘッドの吐出状態を、比較的簡易な構成で短時間に且つ簡易な構成で検査することが可能な、インクジェット記録装置およびその吐出性能の検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明は、画像データに従ってインクを滴として吐出する液体吐出ヘッドを用い記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、前記液体吐出ヘッドの吐出の方向とは異なる方向に気流を生成する気流生成手段と、前記気流生成手段によって生成された気流の中で、前記液体吐出ヘッドの検査対象のノズルに前記画像データとは無関係の液滴を吐出させる吐出制御手段と、前記吐出制御手段によって吐出された液滴の進行方向が前記吐出の方向から屈曲する屈曲位置を取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吐出ヘッドの吐出状態を、比較的簡易な構成で短時間に且つ簡易な構成で検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】液体吐出ヘッドにおける液滴の吐出状態を示す図
【図２】吐出動作を３回連続して行った場合の液滴の吐出状態を示す図
【図３】駆動周波数を高くした場合の液滴群を示す図
【図４】吐出性能検査装置の構成を示す図
【図５】ノズルごとの直線配列の距離Ｄのばらつきを示す図
【図６】第１の実施形態で使用するインクジェット記録装置の内部構成図
【図７】インクジェット記録装置の制御構成を説明するためのブロック図
【図８】第１の実施形態における吐出性能検査部の構成を示す図
【図９】吐出性能検査の処理工程を説明するためのフローチャート
【図１０】第１の実施形態における吐出性能検査部の別の構成を示す図
【図１１】第２の実施形態における吐出性能検査部の構成を示す図
【図１２】第３の実施形態における吐出性能検査部の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明で使用可能な液体吐出ヘッド（以下、単に吐出ヘッドと言う）における液滴の吐出状態を示す図である。本発明において、吐出ヘッド１００は、吐出信号に応じてノズル１０１より液体を滴として吐出可能であればよく、その吐出方式は特に限定されない。吐出のためのエネルギ発生素子としては、例えばピエゾ素子や電気熱変換素子（ヒータ）を用いることができる。
【００１１】
図１（ａ）は、ノズル１０１の内部に配されたエネルギ発生素子にエネルギを投入している状態を示している。エネルギを投入された液体がノズル１０１より飛び出し、液柱１０６を形成している。
【００１２】
図１（ａ）の状態でエネルギ発生素子へのエネルギ投入を停止すると、ノズル１０１の内部では液柱を引き戻す力が発生する。但し、液柱の先端は既に吐出方向への慣性力を有しているため、液柱１０６は途中で切断される。このとき、液柱は複数に切断されることもある。切断後、液柱の先端部分はその表面張力によって纏まり主滴１０３を形成する。主滴１０３から分断された後続部分もその表面張力によって纏まり、副滴１０４を形成する。副滴１０４よりも更に小さい複数のミスト１０５も生成される。図１（ｂ）は、このような主滴１０３、副滴１０４、ミスト１０５のそれぞれが形成された状態を示している。
【００１３】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の状態から液滴が吐出方向に進行し、副滴１０４が主滴１０３に結合された状態を示している。個々のノズル１０１においては、このようなエネルギの投入と停止により、図１（ａ）〜（ｃ）に示す吐出動作が１回行われる。
【００１４】
図２は、エネルギの投入と停止を３サイクル繰り返し、図１（ａ）〜（ｃ）に示す吐出動作を３回連続して行った場合の液滴の吐出状態を示している。最初の吐出動作で吐出された液滴は１つの主滴１０３として纏まり、次の吐出動作で吐出された液体は主滴１０３と副滴１０４として進行し、更に次の吐出動作で吐出された液体は液柱１０６を形成している。図では、最初の吐出動作で吐出された主滴１０３（以下、単に液滴と称す）と次の吐出動作で吐出された液滴の間隔をＬとして示している。エネルギ発生素子に対するエネルギ投入のサイクルが短時間であるほど、即ちエネルギ発生素子の駆動周波数を高くするほど、間隔Ｌは小さくなる。
【００１５】
図３は、エネルギ発生素子の駆動周波数を図２の状態よりも更に高くした場合の液滴群を示す図である。図では、吐出直後の液滴が有する吐出方向への初速度をＶ0、先頭の液滴の速度をＶ1として示している。飛翔中の液滴は、空気抵抗を受けるため、進行するほどその速度Ｖが小さくなる。更に、後続する液滴が先行する液滴のスリップストリームに入ると、後続する液滴は先行する液滴に追いつき易くなり、液滴間の距離が縮まる。即ち、液滴の間隔は吐出方向に進むほど小さくなり、先端ほど液滴の密度が高くなるような直線配列が形成される。そして、この直線配列は、エネルギ発生素子に対する駆動周波数を高くするほど液滴の密度が高くなるため、またスリップストリームの影響範囲が大きく直線配列が長くなるため、結果として撮像されやすくなる。
【００１６】
このような直線配列において、空気抵抗の影響を受ける先端の液滴は、吐出方向の速度が小さく運動エネルギが減少するため、周囲の気流の影響を受けやすくなる。よって、吐出方向とは異なる方向の気流を生成すると、吐出方向における先端に位置する液滴ほど気流に流され進行方向が変更されやすい。つまり、直線配列に対し所定の気流を当てた場合、吐出方向のある箇所において直線配列が折れ曲がる現象が確認される。
【００１７】
本発明者らは、上記状況を考慮し、直線配列における直線配列の長さや折れ曲がる箇所に基づいて、個々のノズルの吐出性能を検査することが可能であるという知見に至った。以下、具体的に説明する。
【００１８】
図４は、本発明で採用可能な吐出性能検査装置の構成を示す図である。気流生成ユニット２００は、内部に負圧を生成し外気を吸引することが可能な吸引ユニットである。図では、気流生成ユニット２００を吐出ヘッド１００の脇に配置し、気流生成ユニット２００を駆動した状態を示している。気流生成ユニット２００を駆動することにより、吐出ヘッド１００の近傍には、吐出ヘッド１００のノズル面（ｘｙ平面）とほぼ平行な成分を有し気流生成ユニット２００に向かう気流が生成される。
【００１９】
この様な状態で、吐出ヘッド１００のノズル１０１に、ｚ方向に向けて液体を連続吐出させると、ｚ方向に延びる直線配列と、直線配列の途中で折れ曲り気流生成ユニット２００に向かう配列とを有する飛翔軌跡が形成される。図では、主に主滴で形成される液滴の飛翔軌跡をＴ、ミストのような微細な液滴の飛翔軌跡をＴ´で示している。また、飛翔軌跡Ｔにおける直線配列の距離をＤで示している。
【００２０】
距離Ｄの大きさは、吐出直後の液滴が有する運動エネルギ、即ち液滴の質量ｍと吐出速度（初速度Ｖ０）に依存する。液滴のｚ方向の速度Ｖは空気抵抗を受けるほど小さくなるが、同程度の空気抵抗を受けた場合であっても、初速度Ｖ０や質量ｍが大きければ速度Ｖは小さくなり難く、ｚ方向に直進できる距離は長くなる。即ち、図に示すように、比較的質量が大きく吐出速度が速い主滴の飛翔軌跡Ｔにおける直線配列の距離Ｄは、質量が小さく吐出速度が遅いミストの飛翔軌跡Ｔ´における直線配列の距離よりも大きくなる。図４では、主滴の飛翔軌跡Ｔとミストの飛翔軌跡Ｔ´の違いを説明したが、このような直線配列の距離Ｄの違いは、複数のノズル間にも現れる。
【００２１】
図５は、ノズルごとの直線配列の距離Ｄのばらつきを示す図である。ノズル１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、いずれも吐出ヘッド１００のノズル面１０２に配列するノズルであり、同じ駆動周波数の同じエネルギ投与で駆動される。但し、吐出性能が低いノズルが存在する場合、そのノズルから吐出される液滴は、他に比べて吐出量が小さかったり吐出の初速度Ｖ０が小さかったりする。結果、そのノズルに対応する直線配列の距離Ｄは、標準的な吐出量と吐出速度で液滴が吐出された場合の直線配列距離Ｄ０よりも短くなる。図５では、ノズル１０１ａおよび１０１ｃが標準的な吐出性能を有し、ノズル１０１ｂがこれらに比べての吐出性能が低い場合を示している。本発明においては、このような現象を利用して個々のノズルの吐出性能を判断する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図６は、本発明の吐出性能検査装置として使用可能なインクジェット記録装置１の内部構成図である。吐出ヘッド１００とこれにインクを供給するインクタンク６０２を搭載したキャリッジ６０１は、キャリッジモータ７１１（図７参照）の駆動によって、主走査方向（±ｘ方向）に往復移動が可能である。このようなキャリッジ６０１が移動する最中、吐出ヘッド１００が吐出データに従って吐出動作を行うことにより、記録媒体Ｓには１バンド分の画像が記録される。
【００２３】
吐出ヘッド１００が１バンド分の画像を記録しているとき、搬送ローラ対６０３と排出ローラ対６０４は記録領域の前後で記録媒体Ｓを支持しその平滑性を保っている。上記１バンド分の画像が記録されると、搬送ローラ対６０３と排出ローラ対６０４は記録媒体を挟持した状態で回転し、上記１バンド分に対応する距離だけ記録媒体Ｓをｙ方向に搬送する。以上のような、１バンド分の記録走査と記録媒体の搬送動作を交互に繰り返すことにより、記録媒体Ｓに順次画像が形成されていく。
【００２４】
記録動作を行っていないとき、キャリッジ６０１はホームポジションＨで待機する。ホームポジションＨには、待機状態において吐出ヘッド１００のノズル面１０２を保護するためのキャップのほか、吐出ヘッド１００に対してメンテナンス処理を施すためのポンプやワイパブレードなどが配備されている。本実施形態の特徴的な処理である吐出性能を検査するための各種機構も、ホームポジションＨに備えられている。
【００２５】
図７は、インクジェット記録装置１の制御構成を説明するためのブロック図である。ＣＰＵ７０３は、ＲＯＭ７０５に記憶されているプログラムに従い、ＲＡＭ７０４をワークエリアとして使用しながら各種ユニットを介して装置全体を制御する。
【００２６】
インターフェースＩ／Ｆ  ７０１は、外部接続されたホスト装置との間でデータ通信を行うためのユニットである。Ｉ／Ｆ  ７０１から受信した印刷コマンドや画像データは、ＣＰＵ７０３の指示のもと、一時的にＲＡＭ７０４に保存される。画像処理部７０２は、ＣＰＵ７０３の指示のもと、ＲＡＭ７０４に展開された画像データに対し所定の画像処理を施し、吐出ヘッド１００が吐出可能な吐出データを生成する。
【００２７】
ＣＲ制御部７０６は、ＣＰＵ７０３の指示のもとキャリッジモータ７１１を駆動しキャリッジ６０１の往復移動を制御する。搬送制御部７０７は、ＣＰＵ７０３の指示のもと搬送モータ７１２を駆動し、搬送ローラ対６０３および排出ローラ対６０４による記録媒体Ｓの搬送を制御する。ヘッドドライバ７０８は、ＣＰＵ７０３の指示のもと吐出ヘッド１００を駆動し、個々のノズル１０１の吐出動作を制御する。メンテナンス制御部７０９は、ＣＰＵ７０３の指示のもと、吐出ヘッド１００に対するメンテナンス処理を制御する。
【００２８】
吐出性能検査部７１０は、ＣＰＵ７０３の指示のもと、撮像カメラ３００（以下、単にカメラと言う）、 気流生成ユニット２００、照射部４００を用いて、吐出ヘッド１００に対する吐出性能の検査を行う。以下、本実施形態における吐出性能検査部７１０の構成を詳しく説明する。
【００２９】
図８は、本実施形態で採用する吐出性能検査部の構成を示す図である。本実施形態において、図に示す構成はホームポジションＨ（図１参照）に設けられている。吐出ヘッド１００には、インクを吐出可能なノズル１０１が所定のピッチでｙ方向に複数配列している。
【００３０】
上述した気流生成ユニット２００とカメラ３００は、吐出性能の検査対象となるノズルに対しｙ方向（ノズル配列方向）の両側に配される。照射部４００は検査対象となるノズルに向けてノズル面１０２と垂直な方向にレーザ光を照射することが可能なレーザ照射ユニットである。
【００３１】
このような構成のもと、ＣＰＵ７０３は、 気流生成ユニット２００によって−ｙ方向に向かう気流を発生させた状態で、検査対象となるノズルに連続吐出を行わせながら当該ノズルに向けて照射部４００にレーザ光を照射させる。すると、レーザ照射経路に含まれる液滴、即ち飛翔軌跡Ｔのうち直線配列に含まれる液滴のみが、レーザ光を反射および拡散する。よって、この状態を＋ｙ方向側からカメラ３００で撮影すると、取得された画像には飛翔軌跡Ｔのうち直線配列の部分のみが映し出される。この画像を解析することにより、ＣＰＵ７０３は検査対象ノズルの直線配列長Ｄを取得することができる。
【００３２】
図９は、吐出ヘッド１００の吐出性能検査を行う場合に、ＣＰＵ７０３が実行する処理の工程を説明するためのフローチャートである。本フローチャートは、予めＲＯＭ７０５に記憶されているプログラムをＣＰＵ７０３が読み出し、ＲＡＭ７０４をワークエリアとして使用しながら、各種ユニットを制御することによって実行される。
【００３３】
本処理が開始されると、Ｓ１においてＣＰＵ７０３は、吐出性能検査部７１０を介し、 気流生成ユニット２００を駆動する。これにより、 気流生成ユニット２００の近傍には、ノズル面１０２とほぼ平行な−ｙ方向に向かう気流が発生する。
【００３４】
Ｓ２において、ＣＰＵ７０３は検査対象ノズルを示すパラメータｎの初期化を行う。即ちｎ＝１とし、ｙ方向に配列する複数のノズルのうち１番目のノズルを検査対象ノズルに設定する。
【００３５】
Ｓ３において、ＣＰＵ７０３は、検査対象ノズルのポジショニングを行う。本実施形態において、吐出ヘッド１００は、気流生成ユニット２００、カメラ３００および照射部４００に対し±ｙ方向に移動可能な構成とする。即ち、Ｓ３において、ＣＰＵ７０３は、検査対象ノズルに対向して照射部４００からレーザ光が照射されるように、吐出ヘッド１００のｙ方向の位置を調整する。
【００３６】
但し、ポジショニングは、このような形態に限定されるものではない。吐出ヘッド１００に対し、気流生成ユニット２００、カメラ３００および照射部４００が移動される構成であってもよい。また、照射部４００のみが検査対象ノズルｎの位置に応じて移動し、カメラ３００は移動せずその焦点が検査対象ノズルｎに応じて調整される形態であってもよい。いずれにしても、検査対象ノズルの直線配列が測定可能な状態に撮影できるように、これらユニット間の相対位置が調整されればよい。
【００３７】
Ｓ４において、ＣＰＵ７０３は、ヘッドドライバ７０８を介し検査対象ノズルｎに所定の周波数で画像データとは無関係の連続吐出動作を行わせる。所定の周波数は特に限定されるものではないが、安定した吐出動作を繰り返すためには、前回の吐出動作の残留振動が十分に減衰する期間をおいて次回の吐出動作が行われるように周期（周波数）を設定する必要がある。その一方で、既に説明したように、吐出周波数は大きいほうが撮像した画像において直線配列の視認性は高くなる。いずれにしても、吐出性能検査モードにおける駆動周波数は、吐出ヘッドの吐出方式や吐出量に応じて適切に吐出制御されればよい。
【００３８】
Ｓ５において、ＣＰＵ７０３はカメラ３００を用いて検査対象ノズルの連続吐出の様子、即ち飛翔軌跡を撮影する。更にＳ６において、ＣＰＵ７０３は、得られた画像から直線配列距離Ｄｎを解析しノズル番号ｎに対応づけてＲＡＭ７０４に保存する。
【００３９】
Ｓ７において、ＣＰＵ７０３はｎ＝Ｎであるか否かを判定する。ここでＮは吐出ヘッドに配列するノズルの数である。ｎ＜Ｎである場合、まだ直線配列距離Ｄｎを取得すべきノズルが残っているため、Ｓ８において検査対象ノズルを次のノズルに移し（ｎ＝ｎ＋１）次の検査対象ノズルの処理のためにＳ３に戻る。一方、Ｓ７においてｎ＝Ｎである場合、Ｓ９に進む。
【００４０】
Ｓ９において、ＣＰＵ７０３は、保存した全てノズルの直線配列距離Ｄｎに基づいて、吐出性能の判定処理を行う。判定処理の内容は特に限定されるものではないが、例えば所定の閾値Ｄｔを予め用意し、直線配列距離ＤｎがＤｎ＜Ｄｔを満たすノズル（即ち吐出速度が遅いノズルや吐出量が小さいノズル）は、吐出性能が不良であると判定してもよい。
【００４１】
この際、閾値Ｄｔは、インクの特性や環境温度などに基づいて適宜変更されてもよい。また、全ノズルについての直線配列距離Ｄｎの平均値Ｄａｖｅを算出し、Ｄａｖｅと大きく異なる直線配列距離Ｄｎを有するノズルを吐出不良と判定してもよい。更に、平均値Ｄａｖｅを閾値Ｄｔと比較して、吐出ヘッド全体の吐出性能を判定してもよい。以上で本処理を終了する。
【００４２】
以上説明した本実施形態によれば、複数のノズルの直線配列距離を１つずつ順番に取得し、その性能を判定することができる。
【００４３】
なお、Ｓ９で取得した判定結果は、その後どのように利用してもよい。例えば、吐出不良と判定されたノズルが存在する場合は、メンテナンス制御部７０９を介して、吐出ヘッド１００全体に所定のメンテナンス処理を行ってもよい。また、吐出不良と判定されたノズルの吐出データを吐出不良と判定されていない別のノズルに振り分けてもよい。
【００４４】
更に、吐出不良と判定されたノズルの駆動条件を特別な条件に設定してもよい。例えば、吐出ヘッド１００のエネルギ発生素子がピエゾ素子である場合、対象となるピエゾに印加する電圧を高くしたりパルス形状を調整したりしてもよい。吐出ヘッド１００のエネルギ発生素子が電気熱変換素子である場合は、対象となるヒータに電圧を印加する時間を長くしたり、印加する回数を調整したりすればよい。
【００４５】
加えて、吐出不良と判定されるノズルが所定数以上存在する場合や、全ノズルについての直線配列距離の平均値Ｄａｖｅが閾値よりも十分に小さい場合は、吐出ヘッド１００そのものを不良とみなし、吐出ヘッド１００の交換をユーザに促してもよい。
【００４６】
吐出ヘッドにおいては、出荷時に正常な吐出動作ができたとしても、記録動作を継続するに連れて吐出性能が劣化する場合がある。本実施形態のように、記録装置の着荷後にも吐出ヘッドの吐出性能を検査することが可能なモードを用意し、適切なタイミングでこのモードを実行可能とすれば、検査結果を次回の記録動作に反映させ、画像品位を安定させることができる。
【００４７】
なお、図８では照射部４００としてレーザ照射ユニットを用いたが、撮影のための光源はこれに限定されるものではない。図１０に示すように、照射部４００をレーザ照射ユニットからハロゲンランプに変更し、吐出領域全体を広範囲に照明してもよい。このような構成であっても、カメラ３００で撮影した画像においては、飛翔軌跡Ｔのうち直線配列の部分のみが映し出され直線配列長Ｄを取得することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図１１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態で採用する吐出性能検査部の構成を示す図である。図１１は斜視図、同図（ｂ）は側面図である。本実施形態においても、図に示す構成はホームポジションＨ（図１参照）に設けられている。
【００４９】
本実施形態の気流生成ユニット２００は、吐出ヘッド１００の＋ｘ方向側（短手側）に配され、ノズル面１０２の近傍に＋ｘ方向に向かう気流を生成する。また、本実施形態では、第１の実施形態で示したカメラ３００と照射部４００に変えて、吐出不良検知ユニット５００を用意する。
【００５０】
吐出不良検知ユニット５００は、赤外光を発する発光素子５０１と受光素子５０２を備え、これらは所定の距離をおいてｘ方向に向かい合っている。発光素子５０１が発した光を受光素子５０２が検出したか否かに基づいて、発光経路を遮断する物体の有無を検知する。図では、発光素子５０１と受光素子５０２を露出して示しているが、外乱光の影響を抑えるため、これらは素子と発光経路は何らかの部材で覆われていることが好ましい。本実施形態において、発光経路は吐出ヘッドのノズル面１０２よりも下（＋ｚ方向側）に位置し、吐出ヘッド１００は、検査対象ノズルの吐出領域が発光経路と交差するように、±ｙ方向に移動可能になっている。
【００５１】
本実施形態においても、気流生成ユニット２００を駆動させた状態で検査対象ノズルより連続吐出を行うと、ｚ方向のある箇所において直線配列はｘ方向に折れ曲がる。よって、直線配列が発光経路よりも下側（＋ｚ方向側）まで延びる場合、発光素子５０１が発した光は液滴によって遮断または弱められ、受光素子５０２の検出値は低くなる。一方、直線配列が発光経路よりも上側（−ｚ方向側）で曲がってしまう場合、発光素子５０１が発した光は液滴によって遮断されず、受光素子５０２の検出値は高くなる。
【００５２】
本実施形態では、このような受光素子５０２の検出結果に基づいて、個々のノズルの吐出性能が良好であるか否かを判定する。具体的には、ノズル面１０２から発光経路の距離が吐出不良であるとみなすための直線配列距離の閾値Ｄｔとなるように、吐出不良検知ユニット５００と吐出ヘッド１００のｚ方向の相対位置を予め調整しておく。そして、受光素子５０２の検出値が所定値よりも低いノズルは吐出状態が良好であると判定し、受光素子５０２の検出値が所定値よりも高いノズルは吐出状態が不良であると判定する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態においても、各ノズルの直線配列距離Ｄに基づいて、その吐出性能を検査することができる。よって、着荷後の記録装置であっても、吐出ヘッドの吐出性能を、比較的簡易な構成で且つ適切なタイミングで検査することができ、画像品位を安定させることができる。
【００５４】
なお、上記では、吐出不良検知ユニット５００の高さを固定し、直線配列が発光経路に達するか否かによって吐出性能の良否を判断したが、吐出不良検知ユニット５００の高さは連続吐出動作中に変更してもよい。連続吐出動作に受光素子５０２の検出値を読み取りながら吐出不良検知ユニット５００をｚ方向に移動すれば、直線配列距離Ｄｎをノズルごとに検出することができ、直線配列距離Ｄｎに応じた適切な対応をノズルごとに行うことができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、シリアル型のインクジェット記録装置において、ホームポジションＨで吐出性能検査を行った。これに対し、本実施形態では、フルライン型のインクジェット記録装置を用い、通常のプリントポジションで吐出性能検査を行うものとする。
【００５６】
図１２（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の吐出性能検査を説明するための図である。図１２（ａ）では簡略して示しているが、フルライン型の吐出ヘッド１００には、複数のノズル１０１が記録媒体Ｓの幅に対応する距離だけｙ方向に配列している。そして、吐出データに従って個々のノズルに吐出動作を行わせながら、記録媒体Ｓを載せたステージ７００を所定の速度でｘ方向に移動することにより、記録媒体Ｓに１ページ分の画像が形成される。なお、本実施形態において、ステージ７００は高さ方向（ｚ方向）にも移動可能である。よって、記録媒体の厚みなど印刷時の様々な条件に基づいて、記録媒体Ｓとノズル面１０２の距離を調整することができる。このような本実施形態の記録装置では、普通紙や専用紙だけでなく、円形のディスク板やシリコンウェハなど、硬度の高い平板も記録媒体として用いることができる。  
【００５７】
吐出ヘッド１００の搬送方向下流側（＋ｘ方向側）にはノズルの配列長以上の幅を持つ送風機６００が配され、吐出ヘッド１００のノズル面１０２には、ノズルの配列長相当の幅を持つ吸引口１１０がノズル配列領域よりも上流側（−ｘ方向側）に設けられている。これら送風機６００と吸引口１１０に接続された吸引機を同時に駆動することにより、ノズル面１０２と記録媒体Ｓとの間には、ノズル面１０２に平行な−ｘ方向に向かう気流が生成される。即ち、本実施形態においては、送風機６００と吸引機の協働によって気流生成ユニットが構成される。
【００５８】
吐出性能検査を行う際、本実施形態では、ステージ７００に記録媒体Ｓを搭載し上記気流を生成した状態で、複数のノズルに連続吐出動作を行わせる。個々のノズルにおいては、ｚ方向に直線的に進み、ｚ方向のある位置で−ｘ方向に折れ曲り、更に吸引口１１０に吸い込まれるような飛翔軌跡が形成される。この際、直線的に進む距離、即ち直線配列距離Ｄは、上記実施形態と同様、液滴の初速度Ｖ０や質量ｍに応じて変化する。
【００５９】
このよう様な条件の下、本実施形態では記録媒体Ｓを搭載したステージ７００を、ノズル面１０２から＋ｚ方向に十分に離れた位置から徐々に−ｚ方向に移動させる。この間、直線配列距離Ｄが長いノズルほど早期なタイミングで液滴が記録媒体Ｓに着弾し、対応する位置にドットを形成する。その後、予め定めた位置（高さ）でステージ７００を停止し暫く待機した後、吐出動作を停止し記録媒体Ｓを取り出す。
【００６０】
図１２（ｂ）は、記録媒体Ｓにおけるドット形成状態を示す図である。ここでは左から３つ目のノズルのドットのみが記録媒体Ｓに着弾されていないことが確認できる。これは、当該ノズルの吐出エネルギが他のノズルよりも小さく、その直線配列距離Ｄが他のノズルよりも短いことを示している。即ち、図１２（ｂ）に示すような記録状態に基づいて、左から３番目のノズルを吐出不良とみなすことができる。
【００６１】
なお、図では説明の簡略化のため、８つのノズルの性能を検査する場合について説明したが、実際の吐出ヘッド１００には更に多くのノズルが更に高い密度で配列している。このため、隣接するノズルの性能検査を同時に行ってしまうと記録媒体上ではこれらノズルに対応する複数のドットが重なり合い、吐出状態の良否を高精度に判断できなくなってしまう。よって、連続吐出動作を同時に行うのは所定の間隔おきの一部のノズル群とし、次のノズル群についての連続吐出動作はステージ７００をｘ方向に移動した後に行う。このようにすれば、個々のノズルのドット形成位置を分散させ、吐出状態の良否をより正確に判断することができる。なお、記録媒体Ｓに記録されたドットを確認するのは、ユーザが目視で行ってもよいし、装置に備えられた読み取り手段を利用して自動的に行ってもよい。
【００６２】
なお、上記では、ステージ７００の−ｚ方向への移動を所定の位置で停止し、その位置で得られた図１２（ｂ）のようなドットパターン（即ちドットの有無）に基づいて吐出性能の良否を判定したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、ノズル面１０２とステージ７００の距離を段階的に変更し、それぞれの距離において記録媒体の異なる位置で連続吐出動作を行えば、個々のノズルの吐出性能をより詳細に把握することができる。
【００６３】
また、連続吐出動作を行っている最中、ステージ７００をノズル面に更に近い位置まで移動させてもよい。この場合、他に比べて吐出量が大きかったり吐出速度が速かったりするノズルの位置には、濃度の高い大きなドットが記録される。反対に、他に比べて吐出量が小さかったり吐出速度が遅かったりするノズルの位置には、濃度の低い小さなドットが記録されたり、ドット自体が記録されなかったりする。よって、全ノズルについてのドットを比較することにより、極端に大きさや濃さが異なるドットに対応するノズルを、不良ノズルとみなしてもよい。いずれにしても、個々のノズルの吐出性能の情報を取得することができれば、その情報を次回の記録動作に反映させることができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
なお、以上では気流の方向をノズル面と平行な方向としたが、本発明はこれに限定されない。気流は直線配列を曲げるように生成されればよく、その方向は吐出の方向と一致していなければよい。
【００６５】
また、第１および第２の実施形態では気流生成ユニット２００、第３の実施形態では送風機６００、を用いて所望の気流を生成したが、気流を発生させるための方法はこれに限定されない。直線配列を曲げることが可能な気流が何らかの手段によってノズル面の近傍に生成されれば、本発明の効果を発揮することはできる。例えば、第１および第２の実施形態のように、吐出性能検査をホームポジションＨで行う場合、その近傍には吐出ヘッド１００のメンテナンス処理に用いるキャップや吸引ポンプが配置されている。よって、この吸引ポンプの駆動によって適切な気流を発生させることができる場合には、これらを気流発生ユニットとして併用してもよい。また装置内部のガスを排気するためのファンを利用できる場合は、ファンの吸引力をノズル面近傍に作用させるようにしてもよい。
【００６６】
更に、カメラや吐出不良検知ユニットについても、別の目的のために用意された部品を併用してもよい。例えばノズル面と記録媒体の距離を計測するための距離センサが備わっており、このセンサが直線配列距離Ｄを検出することができれば、これを上述したカメラや吐出不良検知ユニットとして利用してもよい。
【００６７】
また、以上では、検査対象ノズルに連続吐出動作を行わせることを前提に説明してきたが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば第１の実施形態において、高速カメラとパルス光源を用意し、これらを同期して撮影することができれば、単独吐出であっても直線進行が折れ曲がる箇所、即ち屈曲位置を認識することができる。そして、この屈曲位置を所定の閾値や全ノズルの平均値と比較すれば、個々のノズルの吐出性能を判断することができる。このように、本発明においては、必ずしも連続吐出動作を行わなくても、直線進行の屈曲位置を取得することができれば、その効果を奏することができる。
【００６８】
但し、同じノズルから吐出される液滴間においても、吐出量や吐出速度にはある程度のばらつきが含まれ、単独吐出の検査結果にはこのようなばらつきの影響をどうしても受けてしまう。これに対し、上記実施形態のように連続吐出動作で形成される直進配列長Ｄにおいては、複数の液滴の集合体の結果としてその値が得られるので、上記ばらつきの影響を少なく抑えることができる。
【００６９】
また、第１および第２の実施形態はシリアル型のインクジェット記録装置を、第３の実施形態ではフルライン型のインクジェット記録装置を例に説明してきたが、夫々の実施形態の吐出性能検査機構は、それぞれの型の記録装置に限定されるものではない。例えば図８、図１０および図１１で説明した吐出性能検査機構をフルライン型の記録装置に採用してもよいし、図１２で説明した吐出性能検査機構をシリアル型の記録装置に採用してもよい。
【００７０】
更に、以上の実施形態はいずれもインクを吐出し記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置を例に説明して来たが、無論本発明はこのような形態に限定されない。吐出ヘッドが吐出する液体は、例えば電気基板上に所望の配線パターンを形成するための導電性の液体であってもよいし、媒体上に何らかの立体物を形成するための樹脂液であってもよい。いずれにしても、インクジェット方式を採用して個々のノズルから液体を滴として吐出する吐出ヘッドであれば、その吐出性能を検出するための構成として本発明は有効に機能する。
【符号の説明】
【００７１】
１    インクジェット記録装置
１００    吐出ヘッド
２００    気流生成ユニット
３００    撮像カメラ
７０３    ＣＰＵ
７１０    吐出性能検査部
Ｓ    記録媒体
【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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