(57)【要約】　　　（修正有）【課題】複数のノズル列を有する記録ヘッドのノズル列毎のインク滴の進行経路と検出光の光軸との一致位置を迅速に検出することのできるインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】それぞれ多数のノズルからなるノズル列を有し、主走査方向に沿って並設された複数のヘッドからなるインクジェット記録装置において、前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を光学的に検出する吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記いずれか一つのヘッドのノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出し、予め求められた各ヘッド間の位置補正情報に基づいて、他のヘッドのノズル列の光軸一致位置を求める演算手段とを有する。【選択図】　　　　図１
2004017331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ多数のノズルからなるノズル列を有し、主走査方向に沿って並設された複数のヘッドからなる記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、
前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、
前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、
移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記いずれか一つのヘッドのノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、
予め求められた各ヘッド間の位置補正情報を記憶する記憶手段と、
前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された位置補正情報とに基づいて、他のヘッドのノズル列の光軸一致位置を求める演算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２】
一つのヘッドに多数のノズルからなるノズル列が主走査方向に沿って複数並設された記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、
前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、
前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、
移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記複数のノズル列のうちのいずれか一つのノズル列のノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、
前記記録ヘッドにおける予め定められた複数のノズル列間の距離情報を記憶する記憶手段と、
前記光軸一致検出手段により検出された一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された複数のノズル列間の距離情報とに基づいて、他のノズル列の光軸一致位置を求める演算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３】
それぞれ多数のノズルからなる複数のノズル列を有し、主走査方向に沿って並設された複数のヘッドからなる記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、
前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、
前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、
移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記いずれか一つのヘッドのいずれか一つのノズル列のノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、
前記ヘッドにおける予め定められた複数のノズル列間の距離情報及び前記複数のヘッド間の予め求められた位置補正情報をそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された当該ヘッドにおけるノズル列間の距離情報とに基づいて、当該ヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を求めると共に、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された位置補正情報とに基づいて、他のヘッドのいずれか一つのノズル列の光軸一致位置を求める演算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４】
前記演算手段は、他のヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を、前記で求めた他のヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と、前記記憶手段に記憶された当該他のヘッドのノズル列間の距離情報とに基づいて求めることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記演算手段は、他のヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と、前記記憶手段に記憶された当該他のヘッドの他のノズル列の位置補正情報とに基づいて求めることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、複数のノズル列を有する記録ヘッドにより記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録ヘッドに形成された複数のノズルから、インクを微小液滴状のインク滴として記録媒体上に吐出させ、画像形成を行うインクジェット記録装置では、常に良好な画像形成が行えるようにするため、記録ヘッドからのインク切れ、ノズルの目詰まり、インク滴の飛翔速度等のインク滴の吐出状態を検出することが行われている。従来、このようなインク滴の吐出状態の検出方法としては、発光素子と受光素子との間の検出光の光軸に沿い、且つインク滴の進行経路が該光軸と交差するように記録ヘッドのノズル列を配置させ、該記録ヘッドのノズルから吐出されるインク滴が発光素子と受光素子とによって構成される検出手段の検出範囲を通過し、インク滴が検出光を遮って受光素子への光量を減少させたときの受光素子の出力変化を得ることにより検出する方法が知られている。
【０００３】
インク滴の吐出状態を正確に検出するためには、記録ヘッドのノズルから吐出されるインク滴の進行方向と検出光の光軸とが完全に一致するように、記録ヘッドと吐出状態を検出するための吐出状態検出手段との相対的な位置が設定されることが必要である。特に、近年の高画質化に伴い、記録ヘッドから吐出されるインク滴はますます微小化しており、このような微小なインク滴の吐出状態を検出する場合には、特に記録ヘッドと吐出状態検出手段との相対的な位置精度が高度に要求される。
【０００４】
このため、インクジェット記録装置では、予め工場出荷時等に、ノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが完全に一致する位置を調整して決定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カラー画像の記録は通常ＹＭＣＫ等の複数色のインクにより行われる。このような記録ヘッドには、図２（ａ）に示すように、各色毎のインク滴を吐出するための多数のノズルからなるノズル列１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａがそれぞれ形成されたヘッド１１、１２、１３、１４を主走査方向に沿って複数並列状に組み合わせることにより記録ヘッド１Ａが構成されるものが一般的である。また、同図（ｂ）に示すように、一つのヘッドに多数のノズルからなるノズル列１ｂ１、１ｂ２…を主走査方向に沿って複数並列状に形成することにより高密度の画像記録を可能にした記録ヘッド１Ｂも知られており、このような記録ヘッドにおいてインク滴の吐出状態を検出する場合には、各ノズル列毎に行うことが必要となる。
【０００６】
即ち、上記のような記録ヘッドの場合、一つのノズル列からのインク滴の吐出状態を検出した後、それに隣接する次のノズル列からのインク滴の吐出状態を検出するため、各ノズル列毎にそのインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出し決定しておかなくてはならない。従って、主走査方向に並列状に配設されるノズル列数が多くなるとその数だけ独立して光軸一致の検出をおこなわなくてはならず、光軸一致の検出時間がかかり、記録ヘッドの交換時や工場出荷時の調整時間の増加につながる問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、複数のノズル列を有する記録ヘッドのノズル列毎のインク滴の進行経路と検出光の光軸との一致位置を迅速に検出することのできるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【０００９】
（１）それぞれ多数のノズルからなるノズル列を有し、主走査方向に沿って並設された複数のヘッドからなる記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記いずれか一つのヘッドのノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、予め求められた各ヘッド間の位置補正情報を記憶する記憶手段と、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された位置補正情報とに基づいて、他のヘッドのノズル列の光軸一致位置を求める演算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。
【００１０】
（２）一つのヘッドに多数のノズルからなるノズル列が主走査方向に沿って複数並設された記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記複数のノズル列のうちのいずれか一つのノズル列のノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、前記記録ヘッドにおける予め定められた複数のノズル列間の距離情報を記憶する記憶手段と、前記光軸一致検出手段により検出された一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された複数のノズル列間の距離情報とに基づいて、他のノズル列の光軸一致位置を求める演算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。
【００１１】
（３）それぞれ多数のノズルからなる複数のノズル列を有し、主走査方向に沿って並設された複数のヘッドからなる記録ヘッドを用いて記録媒体にインクを吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置において、前記ノズルから吐出されるインク滴の進行経路に該インク滴の通過を検出するための検出光を出射する発光素子と該検出光を受光する受光素子とを配置し、前記ノズルから吐出されるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段と、前記吐出状態検出手段と前記記録ヘッドとを主走査方向に沿って相対的に移動させる移動手段と、移動中の前記記録ヘッド又は前記吐出状態検出手段の位置を検出する位置検出手段と、前記移動手段により前記吐出状態検出手段と記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記いずれか一つのヘッドのいずれか一つのノズル列のノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光の光軸とが一致する位置を検出する光軸一致検出手段と、前記ヘッドにおける予め定められた複数のノズル列間の距離情報及び前記複数のヘッド間の予め求められた位置補正情報をそれぞれ記憶する記憶手段と、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された当該ヘッドにおけるノズル列間の距離情報とに基づいて、当該ヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を求めると共に、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と前記記憶手段に記憶された位置補正情報とに基づいて、他のヘッドのいずれか一つのノズル列の光軸一致位置を求める演算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。
【００１２】
（４）前記演算手段は、他のヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を、前記で求めた他のヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と、前記記憶手段に記憶された当該他のヘッドのノズル列間の距離情報とに基づいて求めることを特徴とする（３）記載のインクジェット記録装置。
【００１３】
（５）前記演算手段は、他のヘッドにおける他のノズル列の光軸一致位置を、前記光軸一致検出手段により検出された一つのヘッドの一つのノズル列の光軸一致位置の位置情報と、前記記憶手段に記憶された当該他のヘッドの他のノズル列の位置補正情報とに基づいて求めることを特徴とする（３）記載のインクジェット記録装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。ここでは記録ヘッド１は、図２（ａ）に示すようにＹＭＣＫの各色毎のヘッド１１、１２、１３、１４が主走査方向に沿って並列状に配設されてなる記録ヘッド１Ａを用いた例を示している。なお、ヘッドの数は図示のものに何ら限定されない。
【００１６】
各ヘッド１１、１２、１３、１４の下面には多数のノズルからなるノズル列１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが、記録ヘッド１の主走査方向と直交する方向に沿って配列されている。かかる記録ヘッド１は、図示しないキャリッジに設けられており、制御部２により主走査モータドライバ３が制御されることで主走査モータ４が駆動制御され、この主走査モータ４によってキャリッジが主走査方向に沿って移動することにより移動する。ここでは、これら制御部２、主走査モータドライバ３、主走査モータ４及びキャリッジによって移動手段が構成される。
【００１７】
記録ヘッド１は、その移動の過程で、制御部２により駆動制御されるヘッドドライバ５によって各ノズル列１１ａ、１２ａ…からそれぞれ所定のタイミングでインクを微小液滴状に、図１における下方向に吐出制御することにより、図示しない記録媒体上に所望の画像を記録形成する。
【００１８】
吐出状態検出手段６は、記録ヘッド１の移動経路上に配設されており、検出光Ｄを出射するＬＥＤ等からなる発光素子６１と、該検出光Ｄを受光するフォトセンサ等からなる受光素子６２とが、その間に記録ヘッド１を配置可能となる距離をおいて対向状に設けられ、記録ヘッド１に対して、検出光Ｄの光軸が記録ヘッド１の主走査方向と直交し且つ記録ヘッド１の各ノズル列１１ａ、１２ａ…の配列方向と平行となるように配置されている。これにより検出光Ｄの光軸は、記録ヘッド１がこの発光素子６１と受光素子６２との間に位置したとき、各ノズル列１１ａ、１２ａ…のノズルから吐出される液滴の進行経路と交差する。
【００１９】
受光素子６２はシールドケース６３内に収容されており、発光素子６１から受光素子６２へ向けて出射された検出光Ｄが照射される位置のシールドケース６３に検出穴６４が開設されている。これにより、受光素子３２の受光面はシールドケース６３により光遮蔽され、検出穴６４から入射した検出光Ｄのみの光量変化を捉えることができるようになっている。
【００２０】
この吐出状態検出手段６において、記録ヘッド１のノズルから吐出されたインク滴が検出光Ｄを横切ると、それが受光素子６２により光量の変化として検出される。インクジェット記録装置では、この光量変化の信号を検出することにより、インクの吐出状態、例えばインク切れの有無、インク詰まり等による不吐出ノズルの有無、インクの飛翔速度等の検出を行う。また、本実施形態では、これにより記録ヘッド１のノズルから吐出されるインク滴の進行経路と検出光Ｄの光軸との一致を検出し、この一致の検出により記録ヘッド１と検出光Ｄとの光軸合わせを行うようにしている。なお、本実施形態に示す光軸合わせの具体的動作については後述する。
【００２１】
本実施形態に示す光軸一致位置の検出動作時の記録ヘッド１は、その移動過程において、制御部２によってヘッドドライバ５が駆動制御されることにより、図３に示すように、吐出状態検出手段６の検出範囲（受光素子６２によって検出可能な範囲）を含む範囲Ｗでインク滴を連続して吐出する。
【００２２】
かかるインク滴の吐出に際して、制御部２は、インクを複数の連続するインク滴により構成されるインク滴群とし、そのインク滴群を所定間隔をおいて連続して吐出するようにヘッドドライバ５を吐出制御することが好ましい。更に詳しく説明すると、図４に示すように、記録ヘッド１のノズルから複数のインク滴Ｌａ、Ｌａ…を連続吐出することにより一塊のインク滴群Ｌとし、このインク滴群Ｌを複数連続して吐出する。各インク滴Ｌａ同士の吐出間隔と各インク滴群Ｌ同士の吐出間隔との関係は、一つのインク滴群Ｌにおいて隣接する各インク滴Ｌａ同士の吐出間隔をα、先に吐出されたインク滴群Ｌ１と次に吐出されたインク滴群Ｌ２との吐出間隔（インク滴群Ｌ１の最後のインク滴とインク滴群Ｌ２の最初のインク滴の間隔）をβとすると、α＜βとなるように吐出を制御する。但し、αはインク滴Ｌａが受光素子６２上に影を落とす距離以下の値、即ち、検出穴６４の垂直方向の距離以下の値である。このようにすることで、受光素子６２からの信号出力は、各インク滴群Ｌを一滴のまとまった信号として得られることになる。
【００２３】
一つのインク滴群Ｌを構成するインク滴Ｌａの数は、一塊のインク滴群Ｌとなったときに吐出状態検出手段６の検出距離（検出穴６４の縦径）よりも短い距離となるように定められる数であり、インク滴Ｌａの大きさと吐出状態検出手段６の検出距離に応じて適宜決定することができる。同様に上記βもαとの関係から得られ、βがαに近づくに従い、受光素子６２の信号出力は得にくくなり、従って、Ｓ／Ｎは悪化するが、逆に受光素子６２の検出距離以上となるとＳ／Ｎにあまり変化を与えない。
【００２４】
受光素子６２により検出された光量変化の信号は検出部７に出力される。この受光素子６２により検出される光量信号の変化は、ノズルから吐出される一滴の微小なインク滴によるものではなく、複数の連続するインク滴Ｌａにより構成されるインク滴群Ｌによるものであるため、受光素子６２では大きなインク滴群Ｌの塊として検出され、記録ヘッド１のノズル１１から微小なインク滴を吐出するにも関わらず、発光素子の光を絞ったり、検出穴の大きさを微小なインク滴の大きさに応じて小さくしたりする等の必要がなく、受光素子６２でのＳ／Ｎの良好な検出が可能となる。
【００２５】
特に近年、記録される画像の高画質化がますます要求されるようになり、それに伴ってノズルから吐出されるインク滴も一段と微小化されるに及び、受光素子６２側において十分なＳ／Ｎを確保することが一段と困難となる傾向にあるが、上述のように、ノズルから複数の連続するインク滴Ｌａにより構成されるインク滴群Ｌを連続して吐出するようにすれば、一つのインク滴群Ｌを構成するインク滴Ｌａの数を増やしてやるだけで、今後予想されるインク滴の更なる微小化にも容易に対応していくことが可能である。
【００２６】
次に、記録ヘッド１と検出光Ｄとの光軸合わせを行う際の動作の一例を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
まず、制御部２は吐出状態検出手段６の発光素子６１を点灯させた後（Ｓ１）、主走査モータドライバ３を制御することで主走査モータ４を駆動させ、ホームポジションに位置している記録ヘッド１を主走査方向に沿って移動させる（Ｓ２）。
【００２８】
移動中の記録ヘッド１の位置は、図１に示すエンコーダ（位置検出手段）８により逐次検出される。従って、記録ヘッド１が移動することにより発生するエンコーダ８のパルス数をカウントすることで、記録ヘッド１の位置情報を取得することができる。制御部２は、このエンコーダ８によって取得される記録ヘッド１の位置情報により、記録ヘッド１が吐出状態検出手段６の検出範囲に近づいたかどうか、即ち図３に示す範囲Ｗに差し掛かったかどうかを判断している（Ｓ３）。
【００２９】
この結果、記録ヘッド１が上記範囲Ｗに差し掛かったことを検出した場合、記録ヘッド１のいずれか一つのヘッドのノズル列からインク滴群Ｌを上述したように所定間隔をおいて連続して吐出する（Ｓ４）。ここでは、記録ヘッド１におけるいずれか一つのヘッドとして、図２（ａ）に示す記録ヘッド１Ａの一つのヘッド１１のノズル列１１ａからインク滴群Ｌを吐出する場合について説明するが、インク滴群Ｌを吐出するノズル列は、記録ヘッド１Ａを構成する複数のヘッド１１、１２…のうちのいずれか一つのヘッドであればよく、ヘッド１１に限定されない。なお、このエンコーダ８からの出力信号を図６において▲１▼で示す。各信号上の数値はエンコーダ位置の位置情報を表している。
【００３０】
このときのヘッド１１のノズル列１１ａから行われるインク滴群Ｌの吐出は、そのノズル列１１ａの任意の位置にある２以上の複数のノズルからであることが好ましい。これは、一つのノズル列１１ａを構成する多数のノズルの中にはノズル詰まりが生じてインク滴が吐出されない不吐出ノズルが含まれている可能性があるため、この不吐出ノズルが含まれる割合を小さくし、ノズル列１１ａから確実にインク滴群Ｌが吐出されるようにするためである。
【００３１】
ここではインク滴を１０発連続吐出することで一つのインク滴群を形成し、そのインク滴群を１．２ｋＨｚで繰り返し、その一つのノズル列１１ａにおける全てのノズルから吐出するようにしている。このとき、ヘッドドライバ５により出力される吐出開始信号を図６において▲２▼で示す。
【００３２】
ヘッド１１から吐出されたインク滴群Ｌは、記録ヘッド１が主走査方向に移動しているため、やがて吐出状態検出手段６の検出範囲を通過する。即ち、記録ヘッド１の主走査移動により、インク滴群Ｌは発光素子６１から出射した検出光Ｄを通過し、この通過時に受光素子６２において検出光Ｄが一部遮られ、受光される光量信号が一時的に減少し、更にインク滴群Ｌが吐出状態検出手段６の検出範囲から外れると、受光素子６２において受光される光量信号が元に戻る。
【００３３】
検出部７は、図７に示すように、受光素子６２により受光された光量信号を電流増幅部７１で増幅し、次いでその変動分のみを交流増幅部７２において増幅し、更に中域フィルタ７３で不要なノイズ分を除去する。この信号波形を図６において▲３▼で示す。
【００３４】
次いで、再度、この信号を交流増幅部７４において、ピークが検出し易いレベルまで増幅し、続くピークホールド部７５においてこの信号のピーク値をホールドし、ｐｅａｋ−ｏｕｔとして比較器７６に出力する。これを図６において▲４▼で示す。このときの出力信号は、図６において▲１▼で示されるエンコーダ８の立ち上がりパルスに同期して出力される（Ｓ５）。
【００３５】
比較器７６では、ピークホールド部７５から出力されたｐｅａｋ−ｏｕｔ信号と、ある一定値（Ｖ−ｒｅｆ）とを比較し、ｐｅａｋ−ｏｕｔ信号が一定値以上となる信号を「１」とし、それ未満の信号を「０」として制御部２に出力する。この信号出力を図６において▲５▼で示す。なお、図６において▲１▼に示すエンコーダ８からの出力信号の下の「１」又は「０」の数値は上記出力信号を表している。
【００３６】
制御部２では、図８に示すように、検出部７から出力された「１」又は「０」の信号を、それに対応するエンコーダ８からの位置情報（▲１▼）と共に記憶部２１に記憶する（Ｓ６）。
【００３７】
記録ヘッド１は、インク滴群Ｌを吐出しながら吐出状態検出手段６の検出範囲を含む範囲Ｗを通過するように移動するため、受光素子６２からの出力信号は非検出→検出→非検出と推移する。制御部２には、検出部７からの出力が０→１→０と推移するに十分な距離が予め入力設定されており、この距離が終了するまで上記Ｓ５からの処理を繰り返す（Ｓ７）。
【００３８】
一方、上記の推移によりヘッド１１からのインク滴が吐出状態検出手段６の検出範囲を通過したと判断されると、制御部２は、記憶部２１に記憶した検出部７からの「１」又は「０」の信号とそれに対応するエンコーダ８からの位置情報を算出部２２に送り、算出部２２において、それら「１」又は「０」の信号と位置情報とに基づいて、出力信号が「１」となる範囲の位置情報の中央位置を算出する。
【００３９】
この中央位置の算出は、出力信号が「１」となる範囲のエンコーダ８の位置情報の加重平均を算出することによって求めることができる。即ち、図６に示す例では、エンコーダ８から出力される位置情報が「５、６、８、９、１０〜１５」の範囲において、検出部７からの出力信号が「１」となっているため、この位置情報「５、６、８、９、１０〜１５」の加重平均の値「（５＋６＋８＋９＋１０＋…＋１５）／１０＝１０．３」を求め、出力信号が「１」となる範囲の中央位置を算出する。この値から、上記の例では、一つのヘッド１１から吐出されるインク滴と吐出状態検出手段６の検出光Ｄの光軸とが一致する位置は、エンコーダ位置において「１０」の位置であることがわかる。制御部２は、この中央位置情報「１０」を記憶部２１に記憶しておく（Ｓ８）。なお、このように制御部２及び検出部７により光軸一致検出手段が構成される。
【００４０】
図６において位置情報「７」において出力信号が「０」となっている。これは、記録ヘッド１の移動中に発生する風等の影響により、インク滴が一時的に吐出状態検出手段６の検出範囲を外れてしまう場合に発生することが想定される。上記加重平均の算出時においては、この出力信号が「０」である位置情報は算出対象から除外する。
【００４１】
このようにして、記録ヘッド１のいずれか一つのヘッド（例えばヘッド１１）から吐出されるインク滴の進行経路と吐出状態検出手段６の検出光Ｄの光軸との一致位置が検出される。
【００４２】
記録ヘッド１のうちの一つのヘッド１１の光軸一致位置が検出されると、制御部２は発光素子６１を消灯し（Ｓ９）、次いで、記憶部２１に記憶された上記ヘッド１１の光軸一致位置情報に基づいて、残りの他のヘッド１２、１３、１４の光軸一致位置を演算により求める（Ｓ１０）。
【００４３】
この他のヘッド１２、１３、１４の光軸一致位置は、上記ヘッド１１の光軸一致位置情報と、主走査方向に沿って並設されたそれら複数のヘッド１１、１２、１３、１４間の位置補正情報とに基づいて行われる。このヘッド間の位置補正情報とは、一般に、主走査方向に沿って並設された複数のヘッド１１、１２、１３、１４のそれぞれから吐出されるインク滴が記録媒体上の同一位置に着弾するように、各ヘッド１１、１２、１３、１４の主走査方向に沿う位置ずれに起因するインク滴の着弾位置のずれを補正するための情報であり、これは例えば、実際に各ヘッド１１、１２、１３、１４から順次インク滴を吐出させて記録媒体上に所定のテストチャートを印画させ、各ヘッド１１、１２、１３、１４毎の着弾位置のずれ量をフォトセンサ等の適宜の検査手段を用いて読み取り、その読み取り結果から得ることができる。この位置補正情報は、予め求められ、制御部２の上記記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に記憶される。
【００４４】
この位置補正情報は、各ヘッド１１、１２、１３、１４間、即ち各ノズル列１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ間の位置ずれ情報であるため、記録ヘッド１Ａのいずれか一つのヘッドの光軸一致位置が分かれば、その光軸一致位置から上記位置ずれ量だけずれた位置に他のヘッドのノズル列が位置していることが分かる。
【００４５】
制御部２は演算手段を有しており、この制御部２により、上記で検出された一つのヘッド１１の光軸一致位置情報と、上記予め記憶されている位置補正情報とに基づいて、他のヘッド１２、１３、１４のそれぞれの光軸一致位置を演算することにより求める。求められた他のヘッド１２、１３、１４のそれぞれの光軸一致位置情報は、制御部２の上記記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に記憶される。
【００４６】
かかる検出動作を行った後、記録ヘッド１を構成している各ヘッド１１、１２、１３、１４の各ノズル列１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａからのインク滴の吐出状態を検査する際には、ホームポジション等に位置している記録ヘッド１を上記記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に記憶された各ヘッド１１、１２、１３、１４の各光軸一致位置情報に基づいて移動させることで、ヘッド１１、１２、１３、１４毎に吐出状態検出手段６の検出光Ｄの光軸に簡単に一致させることができる。これにより、各ヘッド１１、１２、１３、１４それぞれに対して個別に光軸一致位置を検出する必要がなくなり、いずれか一つのヘッドの光軸一致位置を検出するだけで全ヘッドの光軸一致位置情報を迅速に取得できるため、工場出荷時等における調整時間の短縮化を図ることができる。
【００４７】
なお、記録ヘッド１が、図２（ｂ）に示す記録ヘッド１Ｂのように、一つのヘッドに複数のノズル列１ｂ１、１ｂ２…が主走査方向に沿って並設されている場合、各ノズル列１ｂ１、１ｂ２…間の距離ｄは設計上予め決定されている。従って、このような記録ヘッド１Ｂの場合、一つのノズル列、例えばノズル列１ｂ１の光軸一致位置が分かれば、他のノズル列１ｂ２…の光軸一致位置は上記距離ｄだけずれた位置にあることが分かる。
【００４８】
よって、このような記録ヘッド１Ｂの場合には、記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に上記距離ｄの情報を予め記憶しておき、制御部２では、一つのノズル列１ｂ１に対して上記同様の光軸一致検出動作を行い、他のノズル列１ｂ２…については、上記ノズル列１ｂ１の光軸一致位置の位置情報と、上記記憶された距離ｄの情報とに基づいて、他のノズル列１ｂ２…の光軸一致位置を演算して求めることにより、全ノズル列について光軸一致位置を検出する必要なく、迅速に全ノズル列１ｂ１、１ｂ２…の光軸一致位置情報を取得することができ、上記同様に工場出荷時等における調整時間の短縮化を図ることができる。
【００４９】
図９は記録ヘッドの更に他の実施形態を示す斜視図である。この記録ヘッド１Ｃは、主走査方向に沿って並設された複数のヘッド１０１、１０２のそれぞれに複数のノズル列１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂが主走査方向に沿って並設されている。なお、ヘッドの数及び各ヘッドのノズル列の数は図示のものに何ら限定されない。
【００５０】
このような記録ヘッド１Ｃにおいて光軸一致位置を検出する場合は、各ヘッド１０１、１０２の各ノズル列１０１ａと１０１ｂ又は１０２ａと１０２ｂとの主走査方向に沿う距離ｄは設計上予め決定されているため、各ヘッド１０１、１０２毎の距離ｄの情報を前記記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に記憶すると共に、各ヘッド１０１と１０２との間の位置補正情報も予め求められ、同様に前記記憶部２１又は別途設けられる記憶部内に記憶しておく。
【００５１】
そして、光軸一致位置を求める際は、制御部２では、いずれか一つのヘッド（例えばヘッド１０１）のいずれか一つのノズル列（例えばノズル列１０１ａ）に対して吐出状態検出手段６を用いて上記同様の光軸一致検出動作を行う。
【００５２】
これにより検出された光軸一致位置の位置情報に対して、同一ヘッド１０１における他のノズル列１０１ｂの光軸一致位置は、上記と同様にして、吐出状態検出手段６を用いて検出されたノズル列１０１ａの光軸一致の位置情報と、上記記憶された当該ヘッド１０１におけるノズル列間の距離ｄの情報とに基づいて、制御部２により演算により求める。
【００５３】
更に、他のヘッド１０２の光軸一致位置については、上記吐出状態検出手段６を用いて検出されたヘッド１０１のノズル列１０１ａの光軸一致位置の位置情報と、他のヘッド１０２のいずれか一つのノズル列（例えばノズル列１０２ａ）についての記憶された位置補正情報とに基づいて、制御部２により演算により求めることができる。
【００５４】
この後、他のヘッド１０２の他のノズル列１０２ｂの光軸一致位置については、上記により他のヘッド１０２の一つのノズル列１０２ａの光軸一致位置の位置情報が演算により求められて分かっているため、制御部２において、このノズル列１０２ａの光軸一致位置の位置情報と、記憶された当該ヘッド１０２のノズル列間の距離ｄの情報とに基づいて演算して求めるようにしてもよいし（図１０（ａ）参照）、あるいは、上記吐出状態検出手段６を用いて検出されたヘッド１０１のノズル列１０１ａの光軸一致位置の位置情報と、他のヘッド１０２の他のノズル列１０２ｂについての記憶された位置補正情報とに基づいて、制御部２により演算により求めるようにしてもよい（図１０（ｂ）参照）。後者の場合、位置補正情報は、予め各ヘッドの各ノズル列毎に求めて記憶しておくことが好ましい。
【００５５】
この記録ヘッド１Ｃの場合も、全ヘッドの全ノズル列について光軸一致位置を逐一検出する必要なく、迅速に全ノズル列の光軸一致位置情報を取得することができるため、上記同様に工場出荷時等における調整時間の短縮化を図ることができる。
【００５６】
なお、以上の説明では、固定された吐出状態検出手段６に対して記録ヘッド１を主走査方向に移動させることによって検出動作を行うようにしたが、吐出状態検出手段６を記録ヘッド１の主走査方向に沿って移動可能に設け、停止状態にある記録ヘッド１に対して該吐出状態検出手段６を移動させ、その位置情報をエンコーダによって取得することによって検出動作を行うようにしてもよいことはもちろんである。
【００５７】
また、記録ヘッドと検出手段との光軸一致位置の具体的な検出動作は、以上説明したものに何ら限定されず、例えば特開平８−３０９９６３号に開示されているように、検出光の光軸を含む所定の範囲でインク吐出を行い、そのとき検出手段により検出される出力分布の最大値の位置を求めることにより光軸一致位置を検出するようにしてもよい。
【００５８】
更に、光軸一致検出手段は、以上説明したように吐出状態検出手段６を兼用して行うようにするものに限らない。即ち、光軸一致位置の検出の際は、記録ヘッドからインクを吐出させることにより行うものに限らず、インク吐出を行わずに検出する方法であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のノズル列を有する記録ヘッドのノズル列毎のインク滴の進行経路と検出光の光軸との一致位置を迅速に検出することのできるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の主要部の概略構成を示す図
【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ記録ヘッドの構成を示す斜視図
【図３】インク滴の吐出範囲を説明する説明図
【図４】ノズルから吐出されるインク滴及びインク滴群を説明する説明図
【図５】光軸一致位置検出のための検出動作を示すフローチャート
【図６】光軸一致位置検出のための検出動作を示すタイミングチャート
【図７】検出部の電気的構成を示すブロック図
【図８】制御部における記憶部及び演算部の構成を示すブロック図
【図９】記録ヘッドの更に他の実施形態を示す斜視図
【図１０】（ａ）（ｂ）は図９に示す記録ヘッドの光軸一致位置の求め方を説明する図
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：記録ヘッド
１１、１２、１３、１４、１０１、１０２：ヘッド
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、：ノズル列
１ｂ１、１ｂ２：ノズル列
１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂ：ノズル列
２：制御部
２１：記憶部
２２：算出部
３：主走査モータドライバ
４：主走査モータ
５：ヘッドドライバ
６：吐出状態検出手段
６１：発光素子
６２：受光素子
６３：ケーシング
６４：検出穴
７：検出部
８：エンコーダ
Ｌ：インク滴群
Ｌａ：インク滴
【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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