(57)【要約】【課題】  微小液滴に対してもゲインを上げずに吐出状態を精度よく判定する。【解決手段】  インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に配列したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行い、記録素子を駆動する駆動手段と、記録素子から吐出されたインクを検出する検出手段と、を備えるインクジェット記録装置において、駆動手段によって隣接する３つの記録素子を順次駆動した際に吐出されるインクを検出手段によって検出した出力信号６０１，６０２，６０３を合成して合成波形６０４を得、該合成波形に基づいて、吐出されたインクの速度を求める。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に配列したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録素子を駆動する駆動手段と、
前記記録素子の駆動によって吐出されるインクを検出する検出手段と、
前記駆動手段によって所定の記録素子と該所定の記録素子に隣接する記録素子を順次駆動したときの前記検出手段の検出結結果に基づいて、前記所定の記録素子の吐出状態を判定する判定手段と、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】
前記判定手段は、前記駆動手段による駆動から前記検出手段によってインクが検出されるまでの時間と、前記記録ヘッドの吐出面と前記検出手段の検出領域との間の距離とに基づいて、前記所定の記録素子の駆動によって吐出されるインクの吐出速度を判定することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記検出手段は、所定波長の光を発光する発光手段と、該発光手段から発光された光を受信する受光手段とを含み、両者の間の光束の方向が、前記記録素子の配列方向と略一致するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に沿って配列したインクジェット記録ヘッドを用い、前記記録素子を駆動する駆動手段によってインクジェット記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録素子から吐出されたインクを検出する検出手段を備えたインクジェット記録装置における吐出状態判定方法であって、
前記駆動手段によって所定の記録素子と該所定の記録素子に隣接する記録素子を順次駆動する駆動工程と、
前記駆動工程によって吐出されたインクを前記検出手段によって検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、各記録素子の吐出状態を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする吐出状態判定方法。
【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及び該装置の吐出状態判定方法に関し、より詳細には、インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に配列したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置における各記録素子の吐出状態の判定に関する。
【０００２】
また本発明は、紙、糸、繊維、布、金属、プラスチック、ゴム、ガラス、木材、セラミックなどの被記録媒体に対して記録を行う、プリンター、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンター部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置に適用することができるものである。
【０００３】
なお、本発明における「記録」とは、文字や図形などのように意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけではく、パターンなどのように意味を持たない画像を付与することも意味するものである。
【背景技術】
【０００４】
近年、記録ヘッドに配列された複数のノズルよりインク液滴を吐出して、記録媒体に対して記録を行うインクジェット記録装置が普及している。インクの吐出方法としては、バブルジェット（登録商標）方式やピエゾ方式などが挙げられる。バブルジェット（登録商標）方式は、記録ヘッドに配列されたノズルそれぞれに対応して設けられた電気熱変換体（以下ヒータと呼ぶ）に電気的信号を印加して発熱させ、このときインク中に発生する気泡の生成圧力によってインク液滴を吐出飛翔させ、これを被記録材（記録媒体）に付着させて記録するように構成されている。
【０００５】
このバブルジェット（登録商標）記録方法を用いる記録装置に用いられる記録ヘッドの構成としては、米国特許第４７２３１２９号明細書に開示されているように、インクを吐出するためのノズルと、このノズルに連通するインク流路と、インク流路内に配された、インクを吐出するためのエネルギー発生手段としてのヒータボードが一般に配されている。
【０００６】
このような記録方法によれば、品位の高い画像を高速、低騒音で記録することができるとともに、記録ヘッドにインクを吐出するためのノズルを高密度に配置することができるため、小型の装置で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得ることができるという多くの優れた利点を有している。このため、バブルジェット（登録商標）記録方法は、近年、プリンター、複写機、ファクシミリなどの多くのオフィス機器に利用されており、さらに捺染装置などの産業用システムにまで利用されている。
【０００７】
このような記録装置では、インク滴を吐出するノズルの集積密度をあげながら、１ドット当たりのインク吐出量を小さくすることで、更なる高解像度での記録を実現できる。また、この高画質化が進むにつれて懸念される記録スピードの低下も、ノズルとヒータからなる記録素子の多数化や駆動周波数の向上、更には、記録ヘッドの往復走査両方で記録を行う双方向記録のような記録技術により良好な結果が得られている。
【０００８】
しかしながら、上記のように多数の記録素子を含む記録ヘッドでは、使用頻度に応じて経時的に正しい記録が行えない不良記録素子（以下、不良チャンネルともいう）が発生する。また、高い集積密度で配列される記録素子数が多くなると、ヘッド製造時に不良記録素子が存在する確率も高くなる。更に、色ずれ防止のためや使い勝手向上のために、記録ヘッドを複数色を一体化した構成とすると、なお一層その確率は高くなる。
【０００９】
ほとんどの記録素子が正常であっても１つの記録素子が不良となっただけで、記録画像の品位が劣化する。例えば、ノズルから吐出される液滴の速度が低下すると、着弾位置がずれてノイズや画像のムラとして視認され得る。更には液滴が吐出されなくなると、画像地位に白スジとして視認される。
【００１０】
この場合の対応方法として、様々な不良記録素子の検出方法や、その結果に応じての回復方法あるいは記録方法などが既に数多く提案されている。不良記録素子を含む場合の記録時の対応方法を開示したものとしては、特開昭６１−１２３５４５号公報（特許文献１）、特開平１１−０００９８８号公報（特許文献２）、特開平１１−０７７９８６号公報（特許文献３）、特開平１０−２５８５２６号公報（特許文献４）、特開２００１−０６３００８号公報（特許文献５）が挙げられる。
【００１１】
また、ヒータを用いてインクを吐出する方式のインクジェット記録ヘッドを長期にわたり使用すると、使用するインクの組成とインクジェット記録ヘッドの駆動条件によって、ヒータ上にインク中の色材（顔料、染料など）が焦げて、それが堆積ないし付着（以下堆積、付着したものをコゲと呼ぶ）することがある。このような場合、気泡の成長が阻害されてしまうのでインクを吐出する圧力が低下してしまい、吐出速度の低下、吐出量の減少、吐出量のノズル間でのばらつきが発生し、その結果、画像の濃度低下や濃度ムラの発生により記録画像の品位が低下してしまう。
【００１２】
また、最近ではこれらの問題を解決する為にインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの吐出速度を管理することが行われている。一般的に、吐出速度を検出する手段としては、光源として使用されるＬＥＤとその光を受け取る受光センサーが１対となって光束を形成し、ヘッドから吐出されたインクがその光束に達するまでの時間や通過するまでの時間から速度を換算し、吐出速度求めることが知られている。
【００１３】
【特許文献１】特開昭６１−１２３５４５号公報
【特許文献２】特開平１１−０００９８８号公報
【特許文献３】特開平１１−０７７９８６号公報
【特許文献４】特開平１０−２５８５２６号公報
【特許文献５】特開２００１−０６３００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、最近のインクジェット記録ヘッドは、高画質化の為に微小液滴を吐出するように構成されており、吐出される微小液滴は外乱要因を受けやすい。更に液滴が微小化すると吐出速度を検出する為の信号強度が弱くなり、速度検出手段から得られる信号の誤差が大きくなってしまう。
【００１５】
これに対して、信号強度を強くする為にアンプ（増幅器）のゲインを上げることが考えられるが、過剰なゲインは信号にノイズが入りやすく、測定精度を悪化させてしまう。
【００１６】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、微小液滴に対してもゲインを上げずに吐出状態を精度よく検出することが可能なインクジェット記録装置及び該記録装置の吐出状態検出方法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】
【００１７】
上記目的を達成する本発明の一態様としてのインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に配列したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録素子を駆動する駆動手段と、
前記記録素子の駆動によって吐出されるインクを検出する検出手段と、
前記駆動手段によって所定の記録素子と該所定の記録素子に隣接する記録素子を順次駆動したときの前記検出手段の検出結結果に基づいて、前記所定の記録素子の吐出状態を判定する判定手段と、を備えている。
【００１８】
上記目的を達成する本発明の別の態様としてのインクジェット記録装置の吐出状態判定方法は、インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に沿って配列したインクジェット記録ヘッドを用い、前記記録素子を駆動する駆動手段によってインクジェット記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録素子から吐出されたインクを検出する検出手段を備えたインクジェット記録装置における吐出状態判定方法であって、
前記駆動手段によって所定の記録素子と該所定の記録素子に隣接する記録素子を順次駆動する駆動工程と、
前記駆動工程によって吐出されたインクを前記検出手段によって検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、各記録素子の吐出状態を判定する判定工程と、を備えている。
【００１９】
すなわち、本発明では、インクを吐出する複数の記録素子を所定方向に沿って配列したインクジェット記録ヘッドによって記録を行い、記録素子を駆動する駆動手段によってインクジェット記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、記録素子から吐出されたインクを検出する検出手段を備えたインクジェット記録装置において、駆動手段によって所定の記録素子と該所定の記録素子に隣接する記録素子を順次駆動し、吐出されたインクを検出手段によって検出し、検出結果に基づいて、各記録素子の吐出状態を判定する。
【００２０】
このようにすると、複数の記録素子から吐出されたインクの検出信号を合成して、振幅が大きく検出し得る時間が長い合成信号を得ることができ、合成信号に基づいて、記録素子の吐出状態（例えば、インクを吐出しているか否か、あるいはインクの吐出速度など）を求めることができる。
【００２１】
従って、１つの記録素子から吐出されたインクから該記録素子の吐出状態を求めるよりも、高い精度で吐出状態を求めることが可能となる。
【００２２】
なお、吐出状態測定手段は、駆動手段によって駆動が指示されてから検出手段によってインクが検出されるまでの時間と、記録ヘッドの吐出面と検出手段の検出領域との間の距離に基づいて、各記録素子からのインクの吐出速度を測定してもよい。
【００２３】
検出手段が、所定波長の光を発光する発光手段と、該発光手段から発光された光を受信する受光手段とを含み、両者の間の光束の方向が、記録素子の配列方向と略一致するように配置されているのが好ましい。
【００２４】
また、上記の目的は、上記のインクジェット記録装置の吐出状態判定方法をコンピュータ装置に実行させるコンピュータプログラム、該コンピュータプログラムを格納した記憶媒体によっても達成される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数の記録素子から吐出されたインクの検出信号を合成して、振幅が大きく検出し得る時間が長い合成信号を得ることができ、合成信号に基づいて、記録素子の吐出状態（例えば、インクを吐出しているか否か、あるいはインクの吐出速度など）を求めることができる。
【００２６】
従って、１つの記録素子から吐出されたインクから該記録素子の吐出状態を求めるよりも、高い精度で吐出状態を求めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２８】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２９】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３０】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００３１】
またさらに、「ノズル」（記録素子という場合もある）とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子（ヒータ）を総括して言うものとする。
【００３２】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
図１は本発明の代表的な実施形態であるカラーインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００３３】
図１において、１０１はＢｌａｃｋ（ブラック）、Ｌｉｇｈｔ  Ｃｙａｎ（淡シアン）、Ｃｙａｎ（シアン）、Ｌｉｇｈｔ  Ｍａｇｅｎｔａ（淡マゼンタ）、Ｍａｇｅｎｔａ（マゼンタ）、Ｙｅｌｌｏｗ（イエロー）の６色（６種類）のインクを対応するノズル列から吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジである。また、このキャリッジ１０１には記録ヘッドに対して駆動のためのパルス信号や記録ヘッド温調用信号を供給するためのフレキシブルケーブル１１７が接続され、該フレキシブルケーブル１１７の他端は、装置全体をコントロールするための電気回路を具備したプリント基板（不図示）に接続されている。また、上記の６色のインクは、それぞれのインクを収容する６色用タンクユニット１０５から各色独立に、インク供給チューブ１０４を介し、コネクション１０２を通じて、インクジェット記録ヘッドに供給される。
【００３４】
記録動作について説明すると、給紙用トレイ１０７にセットされた記録媒体（不図示）は、給紙ローラ（不図示）によりピックアップされ、Ｕターンガイド（不図示）に沿って反転されて、プラテン１１６上の所定位置まで搬送される。この状態でキャリッジ１０１は、エンコーダフィルム１１４によって得られる位置情報に基づいて、ガイドシャフト１０３とキャリッジステイ１１５に沿って移動され、移動の間に記録ヘッドからインク滴を吐出することにより記録ヘッドの記録幅に対応した領域に対する記録走査が行われる。そしてこの記録走査と搬送モータによって駆動される紙送りローラ（不図示）による記録媒体の記録幅に対応した距離の搬送とを交互に繰り返して１枚の記録媒体に対する記録が行われる。記録が終了した記録媒体は排紙ローラ（不図示）により排紙用トレイ１０６に排紙されて記録が完了する。
【００３５】
なお、１０８は、装置の機構を支持するフレーム、１０９は電気回路に電源を供給する電源ユニット、１１０は装置内へあるいは装置から外部への送風を行うファン、１１１は搬送ローラを駆動するギア、１１２はギア１１１を駆動するためのベルト、１１３は搬送モータの回転位置を検出するエンコーダである。
【００３６】
＜記録装置の制御構成＞
図１１は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３７】
図１１に示すように、コントローラ１６００は、ＭＰＵ１６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ１６０２、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド１の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）１６０３、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ１６０４、ＭＰＵ１６０１、ＡＳＩＣ１６０３、ＲＡＭ１６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス１６０５、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ１６０１に供給するＡ／Ｄ変換器１６０６などで構成される。
【００３８】
また、図１１において、１６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置１６１０と記録装置との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）１６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３９】
さらに、１６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ１６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ１６２２、及び記録ヘッド１のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ１６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。１６３０はホームポジションを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ１６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ１６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００４０】
さらに、１６４０はキャリッジ１０１を往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、１６４２は記録媒体を搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。
【００４１】
ＡＳＩＣ１６０３は、記録ヘッド１による記録走査の際に、ＲＡＭ１６０２の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッドに対して記録素子（ヒータ）の駆動データ（ＤＡＴＡ）を転送する。
【００４２】
＜記録ヘッドの構成＞
図２は、記録ヘッド１の詳細な構成を示す断面図であり、支持体（基体）２０の上面に半導体製造プロセスにより形成されたヒータボード１６が設けられている。このヒータボード１６に同一の半導体プロセスで形成された、記録ヘッド１を保温し、温調するための温調用ヒータ（昇温用ヒータ）１７が設けられている。１９は支持体２０の上に配線された配線基板であって、該配線基板１９と温調用ヒータ１７及び吐出用（メイン）ヒータ１８とがワイヤーボンディング等により配線されている（配線は不図示）。また、温調用ヒータ１７は支持体２０等にヒータボード１６とは別のプロセスにより形成されたヒータ部材を貼り付けたものでも良い。
【００４３】
１４は吐出用ヒータ１８によって加熱されて発生したバブル（気泡）である。１５は吐出されたインク液滴を示す。１３は各ノズル１１に連通しており、インクタンクから供給されたインクを収容するための共通液室である。
【００４４】
以上のような構成により、共通液室１３から各ノズル１１にインクが供給された状態で、温調用ヒータ１７によってインクを加熱して所定の温度まで上昇させる。そして配線基板１９を介して記録情報に応じて吐出すべきノズルに対応した吐出用ヒータ１８に電気的信号を印加して発熱させ、インク中に発生するバブル１４の生成圧力によってインク液滴１５を吐出飛翔させ、これを記録媒体Ｐに付着させることによって記録が行われる。
【００４５】
図９は、記録ヘッドの吐出面１１０１を正面から見た部分拡大図である。本実施形態の記録ヘッドは、使用するインクの各色に対して直径ｄが２０μｍのノズル１１００を１２８個有するノズル列を備えており、各ノズルは４００ｄｐｉの解像度での記録が可能なように、間隔Ｄが６３．５μｍで配列されている。
【００４６】
各ノズル列のノズルは、８個ずつ１６のブロックに分割され、第１ブロックから第１６ブロックの順にブロック毎に時分割駆動される。
【００４７】
すなわち、各ノズル列の１２８個のノズルを一方の端部から＃１，＃２，…，＃１２８のように番号をつけたとすると、第１ブロックは＃１，＃２，＃３，…，＃８、の８個のノズル、第２ブロックは＃９，＃１０，＃１１，…，＃１６、の８個のノズル、以下同様にして、第１６ブロックは＃１２１，＃１２２，＃１２３，…，＃１２８の８個のノズルから構成される。そして、これら１６個のブロックを、第１ブロック，第２ブロック，第３ブロック，…，第１６ブロックの順に順次駆動するようにしている。
【００４８】
＜吐出状態検出手段＞
図３は、本実施形態の吐出状態検出手段の構成を記録ヘッドとの位置関係と共に示す図である。
【００４９】
本実施形態の吐出状態検出手段２０８は、発光素子として所定の波長の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）２０５と受光素子として該ＬＥＤからの光を受信して電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）２０６を有し、両者の間を渡る光束２０７をインク液滴が遮ることによって生じる光量の変動に基づいて、インク液滴の吐出の有無を検出する。また、インク吐出を指示（駆動信号を送信）してから光束２０７にインク液滴が達する（光束を遮る）までの時間と、記録ヘッド２０１の吐出面（オリフィスプレート）２０４と光束２０７との間の距離の関係に基づいて、インク液滴の吐出速度を検出することもできる。
【００５０】
図示した構成では、ノズル列の配列方法（副走査方向）と光束２０７の方向とは略一致するようになっており、ＬＥＤ２０５とＰＤ２０６との距離をノズル列の長さ以上とし、各ノズル列を光束２０７の上に移動させることによって該ノズル列の全てのノズルから吐出されるインク液滴を検出することができるように構成されているが、吐出状態検出手段２０８とノズル列の配列方向との位置関係はこれに限定されない。また、吐出状態検出手段２０８は、通常の記録の妨げとならない位置、例えば、記録ヘッドのホームポジション近辺に設けられるのが好ましい。
【００５１】
なお、図中２０２は各ノズル列へのインク供給口を示し、２０３は対応するインク流路を示している。
【００５２】
図４は、１つのノズルから１つのインク液滴を吐出したときの、本実施形態の吐出状態検出手段２０８の出力信号の変化を示すグラフである。縦軸は受光手段であるＰＤ２０６の受光強度（出力電圧）（Ｖ）を示し、横軸は吐出信号（駆動信号）が出力されてからの経過時間（μｓ）を示している。
【００５３】
出力電圧５０４は、光束を遮るものが何もないときには所定の電圧Ｖ１であるが、インク液滴が光束に達すると電圧が低下し始め、出力電圧が閾値電圧Ｔｈ（本実施形態では、５０１で表される電圧、すなわち、Ｖ１−Ｔｈ＝１．７Ｖとした）まで低下したときに液滴の通過が検出される。インク吐出を指示してからインク液滴の通過が検出されるまでの時間は、５０３で表され、本実施形態では遅延時間と呼ぶ。記録ヘッドを長時間使用していると、上述のような理由でインク液滴の吐出速度が低下するが、このような場合には遅延時間５０３が長くなる。また、５０２はインク液滴が検出されている時間である。
【００５４】
以下、以上のような構成の本実施形態における、ノズルの吐出速度検出の具体例について説明する。
【実施例１】
【００５５】
実施例１では、吐出状態を検出すべきノズルとその両側に隣接するノズルの３つのノズルからほぼ同時にインク液滴を吐出させて吐出速度を検出した。なお、本実施例では、検出すべきノズル、すなわち検出対象ノズルから吐出を行なう際に、その対象であるノズルと両側に隣接するノズルとをほぼ同時に駆動して検出を行なった。ヘッドに配列される複数のノズルについて、検出対象のノズルを順次変更して、各ノズルについて検出を行なう場合の時間間隔に対して、検出対象ノズルと隣接ノズルを駆動する間隔は短く、検出対象ノズルとその隣接ノズルとはほぼ同時に駆動されているに等しい状況となる。
【００５６】
図５は、本実施例による吐出状態検出手段の出力信号の変化を図４と同様に表したグラフである。本実施例では３つのノズルからインク液滴を吐出させるタイミングを、それぞれ２．０４５μｓほどずらした。６０１、６０２、６０３は３つのノズルそれぞれからインク液滴を吐出させたときの出力波形の変化を示しており、６０４はこれら３つの出力波形を合成した波形を示している。
【００５７】
図７は、吐出状態検出手段のＬＥＤとＰＤ間における吐出速度の検出可能範囲と、記録ヘッドのノズル列との位置関係を説明するための図である。図中８０１は検出可能範囲のうち感度が高い範囲を表し、８０５は検出可能範囲のうち感度が低い範囲を表している。また、８０２は記録ヘッドがキャリッジに精度良く取り付けられた時のノズル列を表し、８０４は記録ヘッドが若干傾斜してキャリッジに取り付けられた時のノズル列を表している。
【００５８】
吐出速度を検出する際、ＬＥＤの指向性とＰＤの感度特性により検出可能範囲内でも８０１、８０５に示すような感度ばらつきが生じ（ただし光束内の感度は連続的に変わっており、８０１、８０５という範囲の分け方は一定ではない）、記録ヘッドと吐出速度検出手段の相対的取り付け位置により検出精度は影響を受ける。
【００５９】
すなわち、８０２に示すように、精度良くヘッドを取り付けることが出来る場合には問題ないが、８０４に示すように若干曲がって取り付けられてしまった時は、検出対象のノズルが検出感度の高い範囲から出てしまう場合がある。このような場合、検出強度の高いノズルの波形が合成波に反映されてしまい、吐出速度の検出対象のノズルの吐出速度が精度良く検出できない。
【００６０】
更に、速度検出に対象のノズル以外に複数のノズルを使用する場合、離間したノズルを使用するのか隣接したノズルを使用するのかで、検出精度が変わる。
【００６１】
図８は、吐出状態検出手段のＬＥＤとＰＤ間における吐出速度の検出可能範囲と、記録ヘッドのノズル列との位置関係を図７と同様に示した図であるが、図中○で示した検出に使用するノズルが異なっている。図７では離間した３つのノズルを用いるが、図８では対象となるノズルとその両側に隣接したノズルを用いる。図７では３つのノズルのうち１つのノズルだけが感度の低い領域内に位置しているが、図８では３つのノズルはいずれも同じ感度の領域内に位置している。
【００６２】
図７のように検出に使用するノズルのうち感度が異なる領域内に位置するノズルがあると、検出誤差が増大する可能性が高い。
【００６３】
以上の点を考慮して、吐出された液滴の速度を、検出に使用する３つのノズルが離間している場合と、隣接している場合とについて、以下の測定条件に従って検出・測定を行った。
【００６４】
＜測定条件＞
ノズル吐出口から光束に達するまでの距離：４．１ｍｍ
吐出速度検出手段の電気回路の遅延量：ｔe＝３７７μｓ
なお、吐出速度としては、３ノズルそれぞれの吐出速度の平均を用いた
液滴の吐出速度ｖ［ｍ／ｓ］と遅延時間ｔ［ｓ］の関係：
ｖ＝ｖ0＋ａ（ｔ−ｔe）
ここで、ａはインクの組成、空気抵抗、ヘッド設計に関する固有の定数で、ここでは
−０．０１１とした。また、ｖ0は液滴が吐出された直後の速度であり、ここでは１２ｍ／ｓであった。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
表１の上段は検出に用いた３つのノズルが離れている場合の検出結果であり、下段は検出に用いた３つのノズルが隣接している場合の検出結果を示している。いずれの場合も光束に達する直前には、３つのノズルそれぞれからの吐出速度は全て、１１．５±０．１（ｍ／ｓ）であったにもかかわらず、検出ノズルが離れている場合の吐出速度は、８．２（ｍ／ｓ）となり、ノズルが隣接している場合に対して３．３（ｍ／ｓ）という大きな誤差が生じている。
以上のように、本実施例は、ノズルから吐出されるインク滴の状態、例えば吐出速度を判定する構成において、所定のノズルと該所定のノズルに隣接するノズルとを所定の時間差を隔てて順次駆動して所定のノズルに関する吐出の状態を判定するものである。
【００６７】
このように、対象となる所定のノズルとそのノズルに隣接するノズル（実施例においては、両側に隣接するノズルを含めて３ノズル）からインクを吐出させるように記録素子を駆動すると、駆動された記録素子によって吐出されたインク液滴が吐出速度検出手段の検出感度がほぼ同じ領域内となるので、検出精度を向上させることができる。
【実施例２】
【００６８】
実施例２では、吐出速度を検出する際に、不吐ノズルを１つ含む３つのノズルを用いた場合と、不吐ノズルを含まない３つのノズルを用いた場合との比較を行った。
【００６９】
実施例１において図５に関して説明したように、互いに隣接した３つのノズルそれぞれから吐出したインク液滴による出力波形は６０１、６０２、６０３となり、これらを合成した波形は６０４のようになる。
【００７０】
３つのノズルのうち、先頭のノズルが不吐であった場合、図５の６０１で示す波形が検出されず、６０２、６０３の２つの波形だけが検出されることとなる。この状態を示したのが図６であり、３つのノズルを用いたにもかかわらず、検出された出力波形は６０２と６０３の２つであり、これらを合成した波形は７０１のようになる。図示されたように、合成波形７０１を６０４と比較すると、振幅（出力がＴｈ未満となっている時間）と遅延時間（出力がＴｈ未満となるまでの時間）とが大きく異なっていることが分かる。
【００７１】
以上の点を考慮して、吐出された液滴の速度を、検出に使用する３つのノズルが不吐ノズルを１つ含む場合と、含まない場合（全吐出）とについて、実施例１と同様の測定条件に従って検出・測定を行った。
【００７２】
【表２】
2005161616.tif 000004
【００７３】
表２の上段は、検出に用いた３つのノズルのうち１つが不吐ノズルであった場合、下段は３つのノズルがいずれも正常な場合の測定結果である。いずれの場合も光束に達する直前には、各ノズルそれぞれからの吐出速度は全て、１１．６±０．１（ｍ／ｓ）であったにもかかわらず、１つの不吐ノズルを含む場合（すなわち、２つのノズルだけで吐出速度検出を行った場合）には吐出速度は８．２（ｍ／ｓ）となり、３．３（ｍ／ｓ）という大きな誤差が生じている。
このように、吐出速度を検出する場合には、吐出状態検出で不吐と認識されなかったノズルを用いる必要があり、不吐ノズルを含んでいると測定誤差が大きくなる。逆に、測定された吐出速度が他のノズルと比較して大きく低下していた場合には、測定に使用したノズルが不吐ノズルを含んでいると考えられる。
【実施例３】
【００７４】
実施例３では、吐出速度を検出する際に、吐出速度検出に用いる３つのノズルが互いに隣接している場合と、間隔が空いている場合とについて比較を行った。
【００７５】
上述のように、本実施形態のインクジェット記録装置では、記録ヘッドの各ノズル（ヒータ）を順次駆動して記録を行う。各ノズル間の駆動間隔は、２．０４５μｓであるので、１つおいたノズル間の駆動間隔（例えば、＃１と＃３など）は、２．０４５×２＝４．０９０μｓである。
【００７６】
図１０は、ノズル番号＃１、＃２、＃３、＃５の各ノズルから吐出したインク液滴による出力波形１２０１、１２０２、１２０、１２０４と、＃１〜＃３の３つのノズルによる出力波形を合成した波形１２０６、及び＃１、＃３、＃５の３つのノズルによる波形を合成した波形１２０５を示している。
【００７７】
吐出速度を検出する際には、３つのノズルによる出力波形を重ね合わせた合成波を用いる。実施例１と同様の測定条件で、＃１〜＃３を吐出させたとき得られる合成波１２０６と、＃１、＃３、＃５を吐出させたときに得られる合成波１２０５による測定結果と、そこから得られる遅延時間１２０８及び１２０７の測定結果とを以下の表３に示す。
【００７８】
【表３】
2005161616.tif 000005
【００７９】
表３に示されるように、合成する波形間隔の違いによって、測定結果に誤差が生じている。いずれの場合も光束に達する直前には、各ノズルそれぞれからの吐出速度は全て、１１．７±０．１（ｍ／ｓ）であった。互いに隣接した３つのノズルを用いた合成波形からは吐出速度として１１．７（ｍ／ｓ）が求められ、実際の吐出速度に近い値が測定されたのに対し、それぞれの吐出間隔が４．０５０μｓ離れている＃１、＃３、＃５の３つのノズルを用いた合成波形から求められた吐出速度は８．２（ｍ／ｓ）となり、実際の吐出速度とは１１．７−８．２＝３．５（ｍ／ｓ）という大きな誤差が生じてしまう。
このように、吐出速度検出に用いるノズルとして互いに隣接したノズルを用いると、検出の精度が向上する。
【００８０】
また、検出に用いるノズルの組合わせは上記の例に限らず、＃２〜＃４でも＃３〜＃５でも互いに隣接していれば同様の効果が得られる。
【００８１】
また、検出に用いるノズルの数も３つに限定されないが、用いるノズルの数が少ない（例えば２つ）と、合成波の振幅がそれほど大きくならないため、検出精度の向上がそれほど見込めなくなる。一方、用いるノズルの数が増えると、１つのノズルの寄与する割合が減るため、不吐ノズルや正しい吐出ができないノズルを含んでいる場合にも、実施例２のような有意な差が得られない場合が生じやすい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるカラーインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】記録ヘッドの詳細な構成を示す断面図である。
【図３】吐出状態検出手段の構成を記録ヘッドとの位置関係と共に示す図である。
【図４】１つのノズルから１つのインク液滴を吐出したときの、吐出状態検出手段の出力信号の変化を示すグラフである。
【図５】実施例１による吐出状態検出手段の出力信号の変化を図４と同様に表したグラフである。
【図６】図５において、６０１で示されるノズルが不吐出の場合の出力波形を示すグラフである。
【図７】吐出状態検出手段の検出可能範囲と、記録ヘッドのノズル列との位置関係を説明する図である。
【図８】吐出状態検出手段の検出可能範囲と、記録ヘッドのノズル列との位置関係を説明する別の図である。
【図９】記録ヘッドの吐出面を正面から見た部分拡大図である。
【図１０】ノズル番号＃１、＃２、＃３、＃５の各ノズルから吐出したインク液滴による出力波形と、＃１〜＃３の３つのノズルによる出力波形を合成した波形、及び＃１、＃３、＃５の３つのノズルによる波形を合成した波形を示すグラフである。
【図１１】図１の記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  記録ヘッド
１１  ノズル部
１３  共通液室
１４  バブル
１５  インク液滴（インク滴）
１６  ヒータボード
１７  温調用ヒータ
１８  吐出用ヒータ
１９  配線基板
２０  支持体
１０１  キャリッジ
２０１  ６色用記録ヘッド
２０２  インク供給口
２０３  インク流路
２０４  オリフィスプレート（ノズル形成面）
２０５  発光ダイオード
２０６  フォトダイオード
２０７  光束（検出範囲）
２０８  不吐出検出ユニット
【図１】
2005161616.tif 000006
【図２】
2005161616.tif 000007
【図３】
2005161616.tif 000008
【図４】
2005161616.tif 000009
【図５】
2005161616.tif 000010
【図６】
2005161616.tif 000011
【図７】
2005161616.tif 000012
【図８】
2005161616.tif 000013
【図９】
2005161616.tif 000014
【図１０】
2005161616.tif 000015
【図１１】
2005161616.tif 000016