(57)【要約】【課題】印字動作中に吐出不良の検出を可能とするとともに、ノズル数と比較して光源及び受光素子の数を削減し、ヘッド構造の簡易化及び低コスト化を実現することができる液滴吐出装置及び吐出検出方法を提供する。【解決手段】印字ヘッド５０のノズルプレート５２には、ノズル５１と接する導波路５３Ａ、５３Ｂがノズル列毎に設けられている。導波路５３Ａの一端には光源５４とカップリング用のレンズ５５が配置され、導波路５３Ｂの一端にはカップリング用のレンズ５７と受光素子５６が配置される。画像形成時に、複数ノズル同時にメニスカスの引き込み動作を行い、受光素子５６に入る光量を検出することにより、メニスカスの動きを検出し、吐出不良のノズルが存在するか否かを判定する。不良ノズルがある場合は、印字動作を中断して回復動作を行う。回復動作はノズルブロック毎に行うことが好ましい。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列と、
前記ノズル列に対応して設けられ該ノズル列を構成する複数のノズルの壁面の一部を形成する導波路と、
前記導波路内に導入する光を発生させる光源と、
前記導波路を介して伝搬された光を受光してその受光量に応じた信号を出力する受光手段と、
前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変化を与えて該ノズル内のメニスカスを吐出方向に沿って進退させ、前記導波路に対する前記メニスカスの位置を変化させるメニスカス駆動手段と、
前記メニスカス駆動手段による前記メニスカスの動きに伴い前記受光手段から得られる信号に基づいて吐出不良のノズルの有無を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記ノズル列を挟んで第１の導波路と第２の導波路とがノズル列の両側に配置され、前記第１の導波路の一方の端部に前記光源が配置されるとともに他方の端部に前記受光素子が配置され、前記第１の導波路を伝搬する光の一部が前記メニスカスの位置に応じて前記ノズル内の液中を通過して前記第２の導波路に入るように構成されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記ノズル列を挟んで第１の導波路と第２の導波路とがノズル列の両側に配置され、前記第１の導波路の端部に前記光源が配置されるとともに、前記第２の導波路の端部に前記受光素子が配置され、前記第１の導波路を伝搬する光の一部が前記メニスカスの位置に応じて前記ノズル内の液中を通過して前記第２の導波路に入り、該第２の導波路を介して前記受光素子により受光される構造を有していることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記判定手段により吐出不良のノズルが存在すると判定した場合に当該ノズル列について回復処理を行う回復手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項記載の液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置であって、前記複数のノズルが配列されたノズル列と前記導波路とを含んで構成される記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させながら、前記ノズルからインク滴を吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドによる前記記録媒体上への画像記録動作中に前記受光手段からの検出信号に基づいて吐出不良ノズルの有無が判定されることを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル列を構成している複数のノズルの壁面の一部を形成する導波路を埋設するとともに、光源から発せられた光を前記導波路内に導き、該導波路内を伝搬した光を受光手段で受光してその受光量に応じた信号を得る構造とし、
前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変化を与えて該ノズル内のメニスカスを吐出方向に沿って進退させ、前記導波路に対する前記メニスカスの位置を変化させるメニスカス駆動を行い、
前記メニスカス駆動による前記メニスカスの動きに伴い前記受光手段から得られる信号に基づいて吐出不良のノズルの有無を判定することを特徴とする吐出検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴吐出装置及び吐出検出方法に係り、特に複数の液滴吐出孔（ノズル）を有するインクジェットヘッドにおける吐出不良ノズルの検出に好適な液滴吐出装置及びその吐出検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の記録装置は、複数のノズルが配列された記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させつつノズルからインクを吐出することにより、記録媒体上に画像を形成する。この種の装置では、インクの増粘や気泡混入等が原因となってノズルからインクが吐出されなくなったり、インクの吐出量（記録媒体上に打滴されるドットサイズ）若しくは打滴位置が不適切になるなどの吐出不良が発生する場合がある。
【０００３】
このため、従来、記録ヘッドから吐出された液滴にレーザ光等の光を照射し、光の透過率によって不吐出を検出する方法、記録媒体上にテストパターンを印字してそのパターンを読み取ることで不吐出を検出する方法などが知られている。しかし、これらの方法は、印字動作中に検出することが困難であり、スループットが低下する。
【０００４】
かかる課題に対して、特許文献１及び特許文献２では、各ノズルに光学的検知手段（光源と受光素子）を設けて、メニスカス位置（インクと外気との界面の位置）を検出することで不吐出検査を行う方法が提案されている。
【特許文献１】特開昭６３−１９７６５６号公報
【特許文献２】特開平５−３３８１６１号公報
【発明の開示】
【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及び特許文献２で提案されている方法は、ノズル毎に光学的検知手段が必要となるため、ヘッド構成が複雑になり、コストアップに繋がる。特に、高解像度の画像記録に用いられる高密度のノズル配列構造を有する記録ヘッドにおいては、その課題が顕著となる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、印字動作中に吐出不良の検出を可能とするとともに、ノズル数と比較して光源及び受光素子の数を削減し、ヘッド構造の簡易化及び低コスト化を実現することができる液滴吐出装置及び吐出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】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列と、前記ノズル列に対応して設けられ該ノズル列を構成する複数のノズルの壁面の一部を形成する導波路と、前記導波路内に導入する光を発生させる光源と、前記導波路を介して伝搬された光を受光してその受光量に応じた信号を出力する受光手段と、前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変化を与えて該ノズル内のメニスカスを吐出方向に沿って進退させ、前記導波路に対する前記メニスカスの位置を変化させるメニスカス駆動手段と、前記メニスカス駆動手段による前記メニスカスの動きに伴い前記受光手段から得られる信号に基づいて吐出不良のノズルの有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
吐出不良となるノズルは、メニスカスの引き込み動作や元に戻る動作において異常が認められことから、本発明の液滴吐出装置ではメニスカスの動きに応じて導波路内の伝搬光量が変動する光学系を構成し、その光量変動を受光素子によって検出することにより、不良ノズルの有無を判断する。本発明によれば、ノズル列を構成している複数のノズルに対して共用される導波路と、光源及び受光素子を用いているためノズル列単位で不良ノズルの有無を判別することができる。また、ノズル数よりも少ない数の光源及び受光素子によって複数のノズルの吐出検出が可能であり、ヘッド構造の簡略化及び低コスト化を実現できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は請求項１記載の液滴吐出装置に係り、前記ノズル列を挟んで第１の導波路と第２の導波路とがノズル列の両側に配置され、前記第１の導波路の一方の端部に前記光源が配置されるとともに他方の端部に前記受光素子が配置され、前記第１の導波路を伝搬する光の一部が前記メニスカスの位置に応じて前記ノズル内の液中を通過して前記第２の導波路に入るように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の態様によれば、第１の導波路からノズル内に漏れた光は、ノズル内の液中を通過して第２の導波路に逃がされるため、検出感度が向上する。
【００１１】
請求項３記載の発明は請求項１記載の液滴吐出装置に係り、前記ノズル列を挟んで第１の導波路と第２の導波路とがノズル列の両側に配置され、前記第１の導波路の端部に前記光源が配置されるとともに、前記第２の導波路の端部に前記受光素子が配置され、前記第１の導波路を伝搬する光の一部が前記メニスカスの位置に応じて前記ノズル内の液中を通過して前記第２の導波路に入り、該第２の導波路を介して前記受光素子により受光される構造を有していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の態様は、ノズル内の液中を通過して第２の導波路に入った光を受光素子で検出する構成であり、かかる態様においても請求項２記載の態様と同様に検出感度の向上を達成できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の液滴吐出装置に係り、前記判定手段により吐出不良のノズルが存在すると判定した場合に当該ノズル列について回復処理を行う回復手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
不良ノズルを含むノズル列をノズル列単位で回復処理させることにより、インク消費量の削減及び回復動作の効率化を実現できる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置であって、前記複数のノズルが配列されたノズル列と前記導波路とを含んで構成される記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させながら、前記ノズルからインク滴を吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【００１６】
本発明のインクジェット記録装置において記録ヘッドの形態は特に限定されず、記録媒体の送り方向と略直交する方向に記録ヘッドが往復動作しながら印字を行うシャトル方式の記録ヘッドであってもよいし、インクを吐出する複数のノズルが記録媒体の送り方向と略直交する方向に前記記録媒体の全幅に対応する長さにわたって配列されたノズル列を有するフルライン型の記録ヘッドであってもよい。
【００１７】
「フルライン型の記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）」は、通常、記録媒体の相対的な送り方向と直交する方向に沿って配置されるが、送り方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。また、記録ヘッドにおけるノズルの配列形態は、１列のライン状配列に限定されず、複数列からなるマトリックス配列（２次元配列）でもよい。更には、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する短尺記録ヘッドユニットを複数個組み合わせることによって、これらユニット全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する形態もあり得る。
【００１８】
「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェット記録装置によって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。なお、本明細書において「印字」という用語は、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。
【００１９】
記録媒体と記録ヘッドを相対的に移動させる移動手段（搬送手段）は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のインクジェット記録装置に係り、前記記録ヘッドによる前記記録媒体上への画像記録動作中に前記受光手段からの検出信号に基づいて吐出不良ノズルの有無が判定されることを特徴とする。
【００２１】
画像形成中（印字動作中）に検出を行うことにより、スループットの低下がないという利点がある。
【００２２】
請求項７記載の発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項７に係る吐出検出方法は、液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を有する液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル列を構成している複数のノズルの壁面の一部を形成する導波路を埋設するとともに、光源から発せられた光を前記導波路内に導き、該導波路内を伝搬した光を受光手段で受光してその受光量に応じた信号を得る構造とし、前記ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変化を与えて該ノズル内のメニスカスを吐出方向に沿って進退させ、前記導波路に対する前記メニスカスの位置を変化させるメニスカス駆動を行い、前記メニスカス駆動による前記メニスカスの動きに伴い前記受光手段から得られる信号に基づいて吐出不良のノズルの有無を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ノズル列を構成している複数のノズルに対して共用される導波路、光源及び受光素子を用いてメニスカスの動きを光学的に検出する構成にしたので、ノズル数よりも少ない数の光源及び受光素子によって複数のノズルの吐出検出が可能であり、ヘッド構造の簡略化及び低コスト化を実現できる。
【００２４】
また、本発明による液滴吐出装置を用いたインクジェット装置において、画像記録動作中に検出を行うことにより、高スループットを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２６】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００２７】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００２８】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００２９】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００３０】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００３１】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００３２】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００３３】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図６中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。
【００３４】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００３５】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００３６】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００３７】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００３８】
記録紙１６の送り方向（以下、紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されており、記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００３９】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられて成る印字部１２によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４０】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００４１】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンク（インクタンク）を有し、各インクタンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００４２】
印字部１２の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【００４３】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００４４】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００４５】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００４６】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００４７】
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。
【００４８】
図３は印字ヘッド５０を吐出面（ノズル面）側から見たときの平面透視図である。図３において符号５１はノズル、５２はノズルプレート、５３はノズルプレート５２に埋設されている導波路、５４は光源、５５はレンズ、５６は受光素子、５７はレンズである。
【００４９】
図３に示した例では、ヘッド長手方向（図の横方向）に沿って２列のノズル列が形成されているが、実際には更に多数列のノズル配列の構成も可能である。図３において、各ノズル列を構成しているノズル５１は一定のピッチＰで配列され、一方のノズル列に対して他方のノズル列は列方向に１／２ピッチずれた、いわゆる千鳥状のノズル配列となっている。これにより、ヘッド長手方向（記録紙１６の搬送方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）はＰ／２となる。
【００５０】
各ノズル列には、それぞれノズル列を挟んで両側（図３中で上下両側）に導波路５３Ａ，５３Ｂが設けられている。導波路５３Ａ、５３Ｂはノズル５１の外周と接してノズル列と平行に設けられている。片側の導波路５３Ａの端部には光源５４と、カップリング用のレンズ５５とが配置されており、光源５４から照射された光はレンズ５５を介して導波路５３Ａ内に導入される。なお、光源５４には、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザダイオード（ＬＤ）等を用いることができる。
【００５１】
当該導波路５３Ａの他方の端部にはカップリング用のレンズ５７と受光素子５６とが配置されている。導波路５３Ａを介して伝搬された光はレンズ５７を介して受光素子５６に導かれる。受光素子５６は受光量に応じた電気信号を出力するセンサであり、受光素子５６から得られる検出信号に基づいてノズル５１の吐出／不吐出が判定される。その判定方法の詳細については後述する。
【００５２】
図４は１つの吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図である。同図に示したように、この印字ヘッド５０は、複数枚のプレート部材（５２，５０２〜５０７）を積層接合して作製されており、その内部において圧力室５１２、共通流路５１４、個別供給口５１６及びノズル流路５１８等が形成されている。
【００５３】
ノズルプレート５２には、液が吐出する最後の絞り部分となるノズル５１が穿設されており、該ノズル５１の先端部開口側から一定の深さｄの範囲にノズル５１の壁面と接して導波路５３が埋設されている。導波路５３は使用するインクの屈折率と略同等の屈折率ととする。なお、導波路付きノズルプレートの形成方法は、『光集積回路』（西原浩他著、オーム社）などに示されているような公知の手法を用い、ノズルプレートとなるガラス基板、エポキシ等などに導波路を形成する。その後、機械加工やエッチング等によりノズル５１を形成する。
【００５４】
ヘッド内流路を形成する流路プレート５０２〜５０６は、ＳＵＳ板等の薄い板材にエッチングやプレス加工等で穴や溝を形成したものであり、これら流路プレート５０２〜５０６を複数枚接合して所要の流路が構成される。
【００５５】
すなわち、ノズル５１はノズル流路５１８を介して圧力室５１２と連通しており、圧力室５１２は個別供給口５１６を介して共通流路５１４と連通している。共通流路５１４はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図５中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは共通流路５１４を介してヘッド内の各圧力室５１２に分配供給される。
【００５６】
図４に示したように、圧力室５１２の天面を構成している加圧板（振動板）５０７には個別電極５２２を備えたアクチュエータ５２４が接合されており、個別電極５２２に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５２４が変形して圧力室５１２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５２４には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５１４から個別供給口５１６を通って新しいインクが圧力室５１２に供給される。
【００５７】
〔インク供給系の構成〕
図５はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図５のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【００５８】
図５に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【００５９】
なお、図５には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００６０】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。
【００６１】
これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００６２】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆う。
【００６３】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズルプレート５２表面）に摺動可能である。ノズルプレート５２にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズルプレート５２に摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズルプレート５２表面を清浄する。
【００６４】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【００６５】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５１２内）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。
【００６６】
すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５２４が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５２４の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５２４を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズルプレート５２表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００６７】
また、ノズル５１や圧力室５１２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【００６８】
すなわち、ノズル５１や圧力室５１２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ５２４を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、圧力室５１２内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。
【００６９】
ただし、上記の吸引動作は、圧力室５１２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図５で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。
【００７０】
また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
【００７１】
〔制御系の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０の制御系について説明する。
【００７２】
図６はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４、吐出検出制御部８５等を備えている。
【００７３】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００７４】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００７５】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００７６】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００７７】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図６において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００７８】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０の吐出駆動用アクチュエータ５２４を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００７９】
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。
【００８０】
こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータに基づき、印字ヘッド５０が駆動制御され、印字ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期して印字ヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。
【００８１】
吐出検出制御部８５は、印字ヘッド５０内の光源５４の点灯（ＯＮ）／消灯（ＯＦＦ）や点灯時の発光量を制御する光源制御回路と、印字ヘッド５０内の受光素子５６の駆動回路及び受光素子５６からの検出信号を処理する信号処理回路とを含んで構成される。吐出検出制御部８５はプリント制御部８０からの指令に従って光源５４及び受光素子５６の動作を制御し、受光素子５６から得られた検出結果をプリント制御部８０に提供する。
【００８２】
プリント制御部８０は、吐出検出制御部８５を通じて得られた検出情報に基づいてノズル５１の吐出／不吐出を判断し、不吐出ノズルが検出された場合には所定の回復動作を実施する制御を行う。
【００８３】
〔吐出検出の原理〕
ここで、本実施形態における吐出検出の原理について説明する。
【００８４】
図７（ａ）はノズル部分の断面図、図７（ｂ）は吐出面側から見た図である。図７（ａ）に示したように、ノズル５１内部に向かってインク９２のメニスカス９３が引き込まれ、導波路５３Ａ，５３Ｂの厚みｄ（図７（ａ）において導波路５３の高さｄ）よりも深い位置にメニスカス面が位置する状態では、導波路５３Ａ内を伝搬している光は導波路５３Ａ内に閉じ込められたままとなる。つまり、ノズル５１の壁面の一部を構成している導波路５３Ａ、５３Ｂの壁は空気に接しており、導波路５３Ａ内において光は全反射して外部に漏れ出さない。そのため、図７（ｂ）に示したように、光量を大きくロスすることなく導波路５３Ａ内を進む。
【００８５】
その一方、図８（ａ）に示したように、メニスカス面が十分に引き込まれていない状態、すなわち、導波路５３Ａ，５３Ｂとメニスカス９３とが接している状態では、インク９２の屈折率と導波路５３Ａ、５３Ｂの屈折率は略等しいので、導波路５３Ａのノズル５１の接触部で光が全反射せずに光の一部はノズル５１内のインク方向に漏れる。そのため導波路５３Ａ内を進む光は減少する。
【００８６】
メニスカス９３の引き込み及びメニスカス９３を図７のような状態にメニスカス９３を移動させるためには、吐出しない程度の駆動波形を生成して印加するか、又は供給系の内圧を変更することで行うことができる。
【００８７】
したがって、上述の光量の差を受光素子５６で検出することによって、メニスカス面の位置を検出することができる。各吐出素子におけるアクチュエータ５２４の駆動指令に対してメニスカス９３が正常に動作していれば正常に吐出することができ、逆にメニスカス９３の動きが異常を示す吐出素子については正常な吐出ができず、吐出不良となるため、メニスカス９３の動きを検知することで間接的に吐出／不吐出を判定できる。
【００８８】
具体的には（１）メニスカス９３が引き込まれることによる光量変動、（２）メニスカス９３が吐出や静定のために元に戻るための光量変動、のうちの少なくとも一方を検出して、記憶されている正しい変動データ（基準データ）と比較して判断する。
【００８９】
複数ノズルについて同時に引き込み動作を行い、光量変動を検出することで、これら複数ノズル内に吐出不良（ＮＧ）ノズルが存在するか否かを判断する。また、１つの検出系に対して１ノズルの引き込み動作を行い、その光量変動を検出することでＮＧノズルの特定も可能である。
【００９０】
ＮＧノズルが存在する場合には、印字動作を中断して回復動作を行う。ノズルブロック毎に検査を行っている場合には、回復動作もブロック毎に行うことが好ましい。検査がＯＫ（ＮＧノズルなし）の場合には、引き続き印字を行う。
【００９１】
図９に受光素子５６の検出出力波形（不良ノズルなしの場合）の例を示す。共通の導波路５３に接しているノズル列内に不良ノズルが存在していない場合の検出出力波形は図９のようになる。すなわち、アクチュエータ５２４を駆動していない基準状態においてはメニスカス９３がノズル面５０Ａに近い位置にあり（図８（ａ）参照）、インク９２は導波路５３Ａと接しているため、導波路５３Ａ中を伝搬する光の一部がノズル５１内のインク９２を横断する。このため、受光素子５６の受光量は相対的に少なくなり、このときの検出信号は図９のＶ1 で示す値となる。
【００９２】
その後、当該ノズル列内の各ノズル５１に対応したアクチュエータ５２４を一斉に（同時に）減圧側に駆動してメニスカス９３の引き込み動作を行うことによって受光量が増加し、メニスカス９３が導波路５３Ａ、５３Ｂから離れたときに（図７（ａ）の状態）のとき）、最大の受光量となる。このときの検出信号は図９のＶ2 で示した最大値となる。その後、メニスカス９３を元の位置へ戻すと検出信号もＶ1 の値に戻る。
【００９３】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、ノズル列内に不良ノズルが存在している場合の検出出力波形の例である。図１０（ａ）は、メニスカス９３が全く動かない場合の検出波形を示す。図１０（ｂ）は、メニスカス９３の引き込みは行われるが、元に回復しない場合の検出波形を示す。図１０（ｃ）は、元々引き込み状態にあり、回復した場合の検出波形を示す。
【００９４】
図１１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置における動作シーケンスを示すフローチャートである。
【００９５】
プリント指示の指令動作が入ると（ステップＳ１１０）、吐出検出用の光源５４をＯＮし（ステップＳ１１２）、印字動作を開始する（ステップＳ１１４）。吐出クロックに応じて、同時吐出の可能性がある複数ノズルについてメニスカス９３の引き込み動作を行う（ステップＳ１１６）。
【００９６】
メニスカス９３の引き込みを行ったものについて、既述の検出原理に従って光量検出を行い、ＯＫ／ＮＧを判断する（ステップＳ１１８）。つまり、受光素子５６の出力波形と基準データとの比較により、ＯＫ／ＮＧを判断する。ステップＳ１１８において「ＯＫ」であれば、検出動作については吐出クロックに応じてステップＳ１１６に戻り、吐出動作についてはステップＳ１２０へ進む。
【００９７】
ステップＳ１２０において、メニスカス引き込みを実施した各ノズル５１について印字用の吐出を行うか否かを判定する。吐出を行うノズル５１の場合は当該ノズル５１のアクチュエータ５２４に吐出波形を入力して（ステップＳ１２２）、ノズル５１から液滴を吐出させる（ステップＳ１２４）。他方、ステップＳ１２０の判定処理において吐出を行わないノズル５１であると判断したものについては当該ノズル５１のアクチュエータ５２４に静定波形を入力して（ステップＳ１２６）、メニスカス９３を元の基準位置に戻し、非吐出とする（ステップＳ１２８）。ステップＳ１２４又はステップＳ１２８の後は、吐出クロックに応じてステップＳ１１６に戻る。
【００９８】
ステップＳ１１８の光量検査において「ＮＧ」の判定を得た場合には、ステップＳ１３０に進み、ノズル５１の回復動作を行う。回復動作には、例えば、複数回のメニスカス振動、予備吐出、吸引クリーニングなどがある。ＮＧ判定となったノズル列単位で回復動作を行う態様が好ましい。
【００９９】
ステップＳ１３０の回復動作後に、もう一度、同時吐出する可能性がある複数のノズルについてメニスカス９３の引き込み動作を行い（ステップＳ１３２）、光量検査を実施する（ステップＳ１３４）。ステップＳ１３４の光量検査によるＯＫ／ＮＧの判定で「ＯＫ」となった場合には、ペーパー（記録紙１６）停止状態から印字を再開する。または、印字途中でＮＧになったペーパーを破棄して、最初から印字し直す。前者の場合、検出動作は吐出クロックに応じてステップＳ１１６へ戻る。後者の場合、検出動作は、ステップＳ１１４に戻る。なお、ステップＳ１３４における光量検査でＮＧ判定となった場合には、ステップＳ１３０に戻って回復動作が行われる。
【０１００】
〔変形例１〕
図１２は本発明の他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図である。図１２中図３と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０１】
図１２に示した例は、図３の構成における導波路５３Ｂが省略され、１つのノズル列について１つの導波路５３のみが設けられている。
【０１０２】
図３で説明した構成の場合、ノズル５１内のインク９２を横断した光が反対側の導波路５３Ｂに導かれるため、図１２の構成よりも検出精度がよい。これに対して、図１２の構成は、ノズル５１内のインク９２に進入した光を受け入れる導波路５３Ｂを有していないため、図３の構成よりも、ヘッド構造が簡易であるという利点がある。
【０１０３】
〔変形例２〕
図１３は本発明の更に他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図である。図１３中図３と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０４】
図１３に示した構成例は、１つのノズル列を挟んで２本の導波路５３Ａ、５３Ｂが設けられている点で図３の例と共通するが、受光素子５６の配置構造が異なる。
【０１０５】
すなわち、図１３に示した印字ヘッド５０は、片側の導波路５３Ａの端部に光源５４と、カップリング用のレンズ５５とが配置されており、ノズル５１を挟んで反対側の導波路５３Ｂの端部にカップリング用のレンズ５７と受光素子５６とが配置されている。
【０１０６】
図１３に示した構成は、ノズル５１内のインク中を通過して導波路５３Ｂに入った光を受光素子５６で検出するものである。図１３の例における受光素子５６の検出出力波形（不良ノズルなしの場合）の例を図１４に示す。アクチュエータ５２４を駆動していない基準状態においてはメニスカス９３がノズル面５０Ａの近い位置にあり（図８（ａ）参照）、インク９２と導波路５３が接しているため、光の一部がノズル５１内のインク９２中を横断する。このため、受光量は相対的に多く、このときの検出信号は図１４のＶ3 で示す値となる。
【０１０７】
その後、当該ノズル列内の各ノズル５１に対応したアクチュエータ５２４を一斉に減圧側に駆動してメニスカス９３の引き込み動作を行うことによって受光量が減少し、メニスカス９３が導波路５３から離れたときに（図７（ａ）の状態）にとき）、最小の受光量となる。このときの検出信号は図１４のＶ4 に示した最小値となる。その後、メニスカス９３を元の位置へ戻すと検出信号もＶ3 の値に戻る。
【０１０８】
図１５（ａ）〜（ｃ）は、図１３に示した構成において、ノズル列内に不良ノズルが存在している場合の検出出力波形の例である。図１５（ａ）は、メニスカス９３が全く動かない場合の検出波形を示す。図１５（ｂ）は、メニスカス９３の引き込みは行われるが、元に回復しない場合の検出波形を示す。図１５（ｃ）は、元々引き込み状態にあり、回復した場合の検出波形を示す。
【０１０９】
〔変形例３〕
図１６は本発明の更に他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図である。図１６中図３と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１１０】
図１６に示した印字ヘッド５０は、各ノズル列について、それぞれノズル列を構成している全ノズルの中心部を貫くようにノズル列の中心線に沿って導波路５３が形成されている。すなわち、ノズルプレート５２に埋設した導波路５３上にノズル５１を並べて形成したものとなっている。ノズル５１間を繋いで直線的に形成された導波路５３の一方の端部に光源５４が配置され、他方の端部に受光素子５６が配置される。導波路５３の幅はノズル５１の直径よりも小さく、ノズル５１内のインク９２による光吸収を利用してメニスカス９３の動きが検出される。
【０１１１】
図１７及び図１８を用いてその検出原理を説明する。
【０１１２】
図１７（ａ）はノズル部分の断面図、図１７（ｂ）は吐出面側から見た図である。図１７（ａ）に示したように、ノズル５１内部に向かってインク９２のメニスカス９３が引き込まれ、導波路５３の厚みｄよりも深い位置にメニスカス面が位置する状態では、導波路５３内を伝搬する光は、ノズル５１の空気部分を通過して（インク９２によって光が吸収されずにノズル５１を通過して）次の導波路５３へ進む。そのため、図１７（ｂ）に示したように、光量を大きくロスすることなくノズル５１を通過しながら導波路５３内を進む。
【０１１３】
その一方、図１８（ａ）に示したように、メニスカス面が十分に引き込まれていない状態では、インク９２によって光が吸収される。したがって、導波路の端部に配置した受光素子で光量の差を検出することによって、メニスカス面の位置、すなわち吐出／不吐出を検出できる。
【０１１４】
このような光吸収を利用する構成の場合、光源色はインク色に合わせて選定する。例えば、シアンインクについては、シアンの吸収帯色である赤（Ｒ）の光源を用い、マゼンタインクについては、緑（Ｇ）の光源、イエローインクについては青（Ｂ）の光源が用いられる。
【０１１５】
導波路５３が貫いているノズル列内に１つでも不吐出のノズルがあると、光は透過しないため、ＳＮのよい検出が可能である。
【０１１６】
図１９には図１６の構成における受光素子５６の検出出力波形（不良ノズルなしの場合）の例を示す。共通の導波路５３によって貫かれたノズル列内に不良ノズルが存在していない場合の検出出力波形は図１９のようになる。すなわち、アクチュエータ５２４を駆動していない基準状態ではメニスカス９３がノズル面５０Ａの近い位置にあり（図８（ａ）参照）、インク９２と導波路５３が接しているため、光がノズル５１内のインク９２に吸収される。このため、検出信号は図１９のＶ5 で示す値となる。
【０１１７】
その後、当該ノズル列内の各ノズルに対応したアクチュエータ５２４を一斉に減圧側に駆動してメニスカス９３の引き込み動作を行うことによって受光量が増加し、メニスカス９３が導波路５３から離れたときに（図７（ａ）の状態）にとき）、最大の受光量となる。このときの検出信号は図１９のＶ6 で示した最大値となる。その後、メニスカスを元の位置へ戻すと検出信号もＶ5 の値に戻る。
【０１１８】
図２０（ａ），（ｂ）は、ノズル列内に不良ノズルが存在している場合の検出出力波形の例である。図２０（ａ）は、ノズル列内に１つだけメニスカスが全く動かない（引き込みを行わない）不良ノズルが存在している場合の検出波形を示す。図２０（ｂ）は、ノズル列内に複数個の不良ノズルが存在している場合の検出波形を示す。これらの図面に示したように、ノズル列内に１つ以上不良ノズルが存在すれば、そのノズル５１内のインク９２によって光が吸収されるため、検出波形は一定値Ｖ5 を示すことになる。
【０１１９】
図１９や図２０で示した検出波形の違いに基づいてメニスカス９３の動き（すなわち吐出／不吐出）を検出することができる。
【０１２０】
〔その他の変形例〕
上述した実施形態では、導波路が接しているノズル列内の全ノズルについて一斉にメニスカスを引き込む動作を行い、ノズル列単位で不良ノズルの有無を検出する構成を述べたが、本発明の実施に際してはノズル列を構成している複数のノズルのうち選択的にメニスカスを引き込む動作を行い、吐出／不吐出をノズル単位で検出する構成も可能である。
【０１２１】
また、受光素子５６から得られる検出出力信号のレベルに基づいて不良ノズルの個数を判断する態様も可能である。
【０１２２】
上述した実施形態では、ヘッド長手方向に沿って導波路を形成した例を述べたが、本発明の実施に際して導波路の形成形態はこれに限定されない。ノズルの配列形態に応じて、ノズル列の方向に沿って様々な方向（ヘッド短手方向や斜め方向など）に導波路を形成することが可能である。
【０１２３】
更に、本発明の実施に際して、光源から受光素子に至る導波路は、必ずしも１直線の構成である必要はなく、折り返しミラーやプリズムなどの光学部材（折り返し手段）を利用して、複数の導波路を組み合わせた構成であってもよい。更には、光源と受光素子の数は必ずしも一致している必要はなく、１つの光源から照射される光をビームスプリッター等によって分岐させて複数の導波路に導き、各導波路の端部にそれぞれ受光素子を配置する態様も可能である。
【０１２４】
上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。
【０１２５】
また、上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置についても本発明の液滴吐出ヘッドを適用できる。また、本発明の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液滴吐出ヘッドを用いて処理液その他の液体を媒体に塗布する塗布装置など各種の装置について本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置を用いたインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３】印字ヘッドを吐出面（ノズル面）側から見たときの平面透視図
【図４】印字ヘッドにおける１つの吐出素子の立体的構成を示す断面図
【図５】図５はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図
【図６】本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図７】本実施形態における検出原理を説明するための図であり、図７（ａ）はメニスカスを引き込んだ状態におけるノズル部分の断面図、図７（ｂ）は吐出面側から見た図
【図８】本実施形態における検出原理を説明するための図であり、図８（ａ）はメニスカスが引き込まれていない状態におけるノズル部分の断面図、図８（ｂ）は吐出面側から見た図
【図９】不良ノズルが存在しない場合の受光素子の検出出力波形の例を示す図
【図１０】不良ノズルが存在する場合における受光素子の検出出力波形例を示す図
【図１１】本実施形態に係るインクジェット記録装置における動作シーケンスを示すフローチャート
【図１２】本発明の他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図
【図１３】本発明の更に他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図
【図１４】図１３に示した例において不良ノズルが存在しない場合の受光素子の検出出力波形例を示す図
【図１５】図１３に示した例において不良ノズルが存在する場合の受光素子の検出出力波形例を示す図
【図１６】本発明の更に他の実施形態を示す印字ヘッドの平面透視図
【図１７】図１６に示した例における検出原理を説明するための図であり、図１７（ａ）はメニスカスを引き込んだ状態におけるノズル部分の断面図、図１７（ｂ）は吐出面側から見た図
【図１８】図１６に示した例における検出原理を説明するための図であり、図１８（ａ）はメニスカスを引き込んだ状態におけるノズル部分の断面図、図１８（ｂ）は吐出面側から見た図
【図１９】図１６に示した例において不良ノズルが存在しない場合の受光素子の検出出力波形例を示す図
【図２０】図１６に示した例において不良ノズルが存在する場合の受光素子の検出出力波形例を示す図
【符号の説明】
【０１２７】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…印字ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、２２…吸着ベルト搬送部、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…ノズルプレート、５３Ａ，５３Ｂ、５３…導波路、５４…光源、５５…レンズ、５６…受光素子、５７…レンズ、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部、８４…ヘッドドライバ、８５…吐出検出制御部、９２…インク、９３…メニスカス、５１２…圧力室、５１４…共通流路、５２４…アクチュエータ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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