(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置等の液滴吐出装置で液滴吐出部の全ノズルの吐出の有無検出にかかる時間を短縮する。【解決手段】記録ヘッド１０１の２列のノズル列１０６のノズル１０７が順次１ノズル列１個ずつ合計２個ずつ同時に駆動される。吐出されたインク液滴１０８がセンサの発光素子１０２から受光素子１０４に入射する光束１０９が通る検出エリアＤＡを通過し遮光することでセンサの検出信号の電圧が変化する。検出エリアＤＡは光学フィルタ１０３を介して強度の弱い光束１０９ａと強い光束１０９ｂの夫々が通る２エリアに分割される。同時駆動された２ノズルが共に正常吐出の場合、一方が不吐出の場合、及び共に不吐出の場合の夫々で、インク液滴が２エリアを同時に通過するか、一方のみ通過するか、共に通過しないかにより、検出信号の電圧の変化が異なるので、夫々の場合を判定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部と、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出する吐出検出時に、順次ノズルを２以上の整数のＮ個ずつ選択して同時ないしほぼ同時に駆動して液滴を吐出させるように制御する吐出制御手段と、
前記吐出検出時に、前記吐出検出センサの検出信号の電圧の変化値に基づいて、順次Ｎ個ずつのノズルからの液滴吐出の有無を同時に判定する判定手段を有し、
前記吐出検出センサは、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されており、
前記吐出制御手段の制御によって前記Ｎ個のノズルから同時ないしほぼ同時に吐出された液滴のそれぞれが前記Ｎエリアのそれぞれを同時ないしほぼ同時に通過するように構成されたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
Ｎ分割した部分のそれぞれで互いに光の透過率が異なるＮＤフィルタが前記発光素子と受光素子の間に配置されることにより、前記検出エリアが前記互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
Ｎ分割した部分のそれぞれで互いに光の波長による透過率が異なる光学フィルタが前記発光素子と受光素子の間に配置されることにより、前記検出エリアが前記互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記発光素子として、互いに発光量が異なるＮ個の発光素子が設けられることにより、前記検出エリアが前記互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記発光素子として、互いに発光の波長が異なるＮ個の発光素子が設けられることにより、前記検出エリアが前記互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記液滴吐出部において、前記ノズルの複数が前記光軸の方向に沿って配列されたノズル列が少なくとも１列設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記液滴吐出部は、複数のノズルのそれぞれに設けられた発熱体の発熱によりノズル内の液体中に発生する気泡の圧力でノズルから液滴を吐出するように構成されたことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記液滴吐出部は、前記複数のノズルのそれぞれに設けられた圧電素子の駆動により発生する機械的圧力でノズルから液滴を吐出するように構成されたことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムであって、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出する吐出検出時に、順次ノズルを２以上の整数のＮ個ずつ選択して同時ないしほぼ同時に駆動して液滴を吐出させるように制御する吐出制御手段と、
前記吐出検出時に、前記吐出検出センサの検出信号の電圧の変化値に基づいて、順次Ｎ個ずつのノズルからの液滴吐出の有無を同時に判定する判定手段を有し、
前記吐出検出センサは、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されており、
前記吐出制御手段の制御によって前記Ｎ個のノズルから同時ないしほぼ同時に吐出された液滴のそれぞれが前記Ｎエリアのそれぞれを同時ないしほぼ同時に通過するように構成されたことを特徴とする液滴吐出システム。
【請求項１０】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部と、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力し、更に、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なる２以上の整数のＮエリアに分割されるように構成された吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
検出時に、順次ノズルをＮ個ずつ選択して同時ないしほぼ同時に駆動して液滴を吐出させるように制御する吐出制御工程と、
検出時に、前記吐出検出センサの検出信号の電圧の変化値に基づいて、順次Ｎ個ずつのノズルからの液滴吐出の有無を同時に判定する判定工程を実行し、
前記吐出制御工程での制御によって前記Ｎ個のノズルから同時ないしほぼ同時に吐出された液滴のそれぞれが前記Ｎエリアのそれぞれを同時ないしほぼ同時に通過するようにすることを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項１１】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部と、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力し、更に、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なる２以上の整数のＮエリアに分割されるように構成された吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出するための液滴吐出検出プログラムであって、
請求項１０に記載の液滴吐出検出方法による検出動作を実行して前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出するための制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【請求項１２】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部と、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力し、更に、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なる２以上の整数のＮエリアに分割されるように構成された吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出する液滴吐出検出方法であって、
検出時に、順次ノズルをＮ個ずつ選択して同時ないしほぼ同時に駆動して液滴を吐出させるように制御する吐出制御工程と、
検出時に、前記吐出検出センサの検出信号の電圧の変化値に基づいて、順次Ｎ個ずつのノズルからの液滴吐出の有無を同時に判定する判定工程を実行し、
前記吐出制御工程での制御によって前記Ｎ個のノズルから同時ないしほぼ同時に吐出された液滴のそれぞれが前記Ｎエリアのそれぞれを同時ないしほぼ同時に通過するようにすることを特徴とする液滴吐出検出方法。
【請求項１３】
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部と、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力し、更に、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なる２以上の整数のＮエリアに分割されるように構成された吐出検出センサと、
を有する液滴吐出装置と、該液滴吐出装置を制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出するための液滴吐出検出プログラムであって、
請求項１２に記載の液滴吐出検出方法による検出動作を実行して前記液滴吐出部の複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出するための制御手順を含むことを特徴とする液滴吐出検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット記録装置など、複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置、及びこの装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システムに関するものである。さらに、これら液滴吐出装置、液滴吐出システムにおいて、液滴吐出装置の液滴吐出部の各ノズルからの液滴の吐出の有無（吐出／不吐出）を検出する液滴吐出検出方法、及び液滴吐出検出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドの複数のノズルから記録媒体に対してインク液滴を吐出して画像の記録を行うインクジェット記録装置が広く普及している。インクジェット記録装置は、ランニングコストが安価である、カラー記録にも適する、記録動作時の音が静かである、装置の小型化が可能である、所望の画像が安定して得られる等の利点がある。その反面、記録ヘッドのノズルからのインク液滴の不吐出や、吐出方向がずれる所謂ヨレ吐出が生じる場合がある。これは、塵などによるノズルの吐出口の詰まりや増粘インクによる固着、熱エネルギー作用をインク吐出に利用する方式の場合は発熱体の断線、インク液滴による吐出口の被覆等が要因となって生じる。不吐出やヨレ吐出により、記録ヘッドの走査方向に沿った白筋やドット抜けによる画質劣化といった問題が発生する。
【０００３】
これに対し、発光素子と受光素子によって構成された光学センサとしての吐出検出センサ（透過型フォトインタラプタ式センサ）によりインク液滴の吐出／不吐出を検出する方法が採用されており、例えば下記の特許文献１及び２などに記載されている。図１３はその吐出検出センサの検出部の構成を示している。
【０００４】
図１３において、１３０１は、記録ヘッドであり、その不図示の記録媒体の用紙と対向する正面（図中で下面）１３０１ａには、それぞれインク液滴１３０６を吐出する複数のノズルを一直線上に配列したノズル列１３０５が複数配列されている。符号１３０７はノズル列１３０５のノズルから正常に吐出されたインク液滴１３０６の飛翔経路を示している。
【０００５】
１３０２は、検出用の光を照射する発光素子である。１３０３は、発光素子１３０２が照射した光を受光する受光素子である。１３０４，１３０４′は、発光素子１３０２と受光素子１３０３の前面近傍に設けられたアパーチャ（絞り）であり、それぞれに光を通す開口１３０４ａ，１３０４ａ′が形成されている。発光素子１３０２から発せられた光１３０９が開口１３０４ａ，１３０４ａ′を通って受光素子１３０３に入射する。１３１０は入射する光の全体の光束である。この光束１３１０が通る矢印ＤＡの範囲の領域が吐出検出のなされる検出エリアとなる（以下、符号ＤＡで示す）。開口１３０４ａ，１３０４ａ′のサイズによって検出エリアＤＡの断面のサイズが制限される。吐出されるインク液滴１３０６が微小であるため、検出エリアＤＡのサイズを制限することでＳ／Ｎ比を上げ、検出精度を高めることができる。
【０００６】
また、発光素子１３０２と受光素子１３０３を結ぶ光軸が記録ヘッド１３０１のノズル列１３０５と平行になる配置とされる。こうすることで、１列ごとに各ノズルの吐出検出を行う際に、１列の検出の間は記録ヘッドもしくは吐出検出センサの移動が不要となる。
【０００７】
検出時には、１列のノズル列１３０５が検出エリアＤＡの真上となる位置に記録ヘッド１３０１又はセンサを移動させる。そして、その１列のノズル列１３０５の各ノズルを所定の周期で順次１つずつ駆動してインク液滴１３０６を１滴ずつ吐出させる。吐出されたインク液滴１３０６が例えば正常な飛翔経路１３０７を飛翔して検出エリアＤＡの光束１３１０を通過し遮光することにより、受光素子１３０３の受光量が変化（低減）し、出力が変化する。その出力を変換した検出信号に基づいて各ノズルの吐出／不吐出を検出する。なお、実際にはインク液滴１３０６は吐出直後に前後に主滴とサテライトに分離され、それぞれが前後して光束１３１０を通過する。
【０００８】
図１４に記録ヘッドの吐出周波数（ノズルの駆動周波数）を１ＫＨｚにした場合のノズルの駆動信号と検出信号の信号波形を示す。駆動信号の立ち下がりエッジで１つのノズルが駆動されてインク液滴が吐出される。その後飛翔するインク液滴の遮光によって図のような検出信号の電圧の変化が現れる。なお、ここでは回路構成により、遮光によって光量が減ると検出信号の電圧レベルが低下する場合を示してある。
【０００９】
図１４中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）点においてインク液滴が検出エリアＤＡ内のどの位置に存在するのかを図１５に模式的に示す。図１４の（ａ）は検出エリアＤＡ内をインク液滴の先頭を飛翔する主滴１３０６ａが横切り始めたタイミングである。その後、検出信号はピークに達する。そのときのポイント（ｂ）では、光束１３１０内で最も光強度が強い中央位置に主滴１３０６ａがあるか、もしくは後続するサテライトを含めた遮光量が最も多いときと推測される。その後、検出信号は（ｃ）点を経て元に戻って（信号レベルとしては上がって）いくが、その戻り方は立ち上がり（信号レベルとしては低下）時と比べて緩やかである。これは、（ｃ）に示すサテライト１３０６ｂの影響によるものである。主滴１３０６ａよりサテライト１３０６ｂの方がサイズが小さく飛翔速度も遅いため、このような波形となる。なお、図１４のような検出信号の変化がインク液滴の吐出周波数に対応した周期の間隔で得られる。
【特許文献１】特開平０８−３３２７３５号公報（図４、段落[００４４]，［００４５］）
【特許文献２】特許第３３６８１９４号公報（図２、段落［００３５］〜［００３９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、インクジェット記録装置では、高速化と高画質化を実現するため、記録ヘッドのノズル数を大幅に増やしている。このため、すべてのノズルの吐出の有無を検出する際に要する時間は以前と比較にならないほど増大している。検出時間を短縮するには、単純に吐出周波数を増大（吐出の周期を短縮）させて、１ノズルの検出にかける時間を短くすればよい。しかし、特許文献１及び２のような従来の構成では、吐出周波数をむやみに増大させると、吐出自体は可能な範囲内であっても、検出ができなくなる。これについて図１６及び図１７により説明する。
【００１１】
図１６の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１３のような従来の吐出検出センサの構成で、吐出周波数を５ＫＨｚと１０ＫＨｚにした場合のそれぞれの検出信号の波形を示している。それぞれ図１４の場合と比べて吐出周波数は５倍、１０倍となっている。図１６の（ｂ）の波形から明らかなように、１０ＫＨｚの場合は吐出周波数に応じた検出信号が得られていないことが確認できる。なお、このときのインク液滴の飛翔速度は１０ ｍ／ｓｅｃであり、検出エリアのサイズは２ × ４ ｍｍ（縦×横）としたので、インク液滴が検出エリアを通過するのに要する通過時間は、理論的には２００ μｓｅｃである。したがって、常時検出エリア内にただ一つのインク液滴しか存在しない（飛翔していない）ようにし得る限界の吐出周波数は５ＫＨｚとなり、図１６（ａ）の場合となる。（ｂ）の場合は、その倍の１０ＫＨｚの吐出周波数で駆動しているため、図１７に模式的に示したように、検出エリアＤＡ内に、前後して吐出された複数のインク液滴（２滴の主滴１３０６ａと１滴のサテライト１３０６ｂ）が同時に存在する（飛翔している）こととなる。これにより、遮光面積が平均化され、検出信号も平均化されて検出が困難になっている。
【００１２】
この対策として、検出エリアのサイズを小さくして、インク液滴による遮光時間（検出エリアの通過時間）を短くする方法もある。しかし、この方法では、吐出検出センサの受光素子が受光する光量が減ることでＳ／Ｎが落ち、検出精度が低下する。これに対して、センサの発光素子として光出力の高いレーザーを使用する方法があるが、レーザーはＬＥＤと比べるとコスト的に大分高くつく。
【００１３】
検出時間の短縮を実現する他の手段として、吐出検出センサを複数設けて同時に複数ノズルについてインク液滴の吐出の有無をそれぞれのセンサで検出する構成も考えられる。しかし、これもコストアップの要因となる。また、複数のセンサを設置するスペースの制約も問題となる。
【００１４】
このような問題は、インクジェット記録装置に限らず、液滴を吐出する複数のノズルが設けられた液滴吐出部と、前記複数のノズルからの液滴の吐出の有無を光学的に検出するためのフォトインタラプタ式の吐出検出センサを有する液滴吐出装置に共通するものである。
【００１５】
本発明の課題は、上記の液滴吐出装置ないしはこの装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システムにおいて、液滴吐出部の全ノズルの吐出の有無検出にかかる時間を短縮できると共に、検出精度を向上でき、コストダウンも図れるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は、
複数のノズルから液滴を一方向に吐出する液滴吐出部を有する液滴吐出装置（ないしは、この液滴吐出装置とこれを制御する制御装置からなる液滴吐出システム）であって、
互いの間の光軸が前記一方向と交わるように対向して配置された発光素子と受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光束が通る検出エリアを前記複数のノズルから吐出された液滴が通過して遮光することで電圧が変化する検出信号を出力する吐出検出センサと、
前記複数のノズルからの液滴吐出の有無を検出する吐出検出時に、順次ノズルを２以上の整数のＮ個ずつ選択して同時ないしほぼ同時に駆動して液滴を吐出させるように制御する吐出制御手段と、
前記吐出検出時に、前記吐出検出センサの検出信号の電圧の変化値に基づいて、順次Ｎ個ずつのノズルからの液滴吐出の有無を同時に判定する判定手段を有し、
前記吐出検出センサは、前記検出エリアが前記光軸と直交する方向に互いに検出感度が異なるＮエリアに分割されるように構成されており、
前記吐出制御手段の制御によって前記Ｎ個のノズルから同時ないしほぼ同時に吐出された液滴のそれぞれが前記Ｎエリアのそれぞれを同時ないしほぼ同時に通過するように構成されたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明では、上記本発明の液滴吐出装置ないし液滴吐出システムの構成に対応する液滴吐出検出方法及び液滴吐出検出プログラムの構成を採用した。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ノズルを順次Ｎ（２以上の整数）個ずつ同時ないしほぼ同時に駆動して、ノズルからの液滴吐出の有無の検出をＮ個ずつ行うことができる。したがって、従来のように順次１個ずつ検出するのに比べて、液滴吐出部の全ノズルの吐出の有無検出にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、Ｎ個のノズルを同時ないしほぼ同時に駆動して共に正常吐出であった場合の検出信号の電圧の変化値は、従来のように１個のノズルを単独で駆動して正常吐出であった場合に比べて大きくなる。このため、Ｓ／Ｎ比が向上し、検出精度を向上できると共に、発光素子に安価なＬＥＤなどを用いてコストダウンが図れるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。ここでは、液滴吐出部としての記録ヘッドからインク液滴を吐出して記録媒体に画像の記録を行う液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置における実施例を示す。実施例のインクジェット記録装置は、例えば、バブルジェット（登録商標）方式のものとする。すなわち、記録ヘッドの各ノズルに電力により駆動されて発熱する発熱体が設けられ、その発熱によりノズル内のインク中に発生する気泡の圧力でノズルからインク液滴が吐出される方式のものとする。或いは、圧電方式、すなわち記録ヘッドの各ノズルに圧電素子が設けられ、その駆動により発生する機械的圧力でノズルからインク液滴が吐出される方式のものとする。
【実施例１】
【００２０】
図２は、実施例１のインクジェット記録装置（シリアル型のインクジェットプリンタ）の概略構成を示す模式的斜視図である。図２において、記録装置本体２０１内には、ガイドレール２０２が主走査方向に沿って架設されている。このガイドレール２０２上にキャリッジ２０３が摺動可能に設けられている。キャリッジ２０３上には記録ヘッド１０１が搭載されている。
【００２１】
記録ヘッド１０１は、ここではヘッド本体（インク吐出部）に対して、異なる色のインクを収容した複数のインクタンク、例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクタンクＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙが着脱可能に装着されるようにしたものとする。ヘッド本体の正面（図２中で下面）には、各インク色に対応した複数のノズル列が設けられている（図１参照）。なお、インク吐出部とインクタンクを分離不能とした構成でもよい。また、インク吐出部のみをキャリッジ２０３に搭載し、記録装置本体２０１内の他の部位に設けたインクタンクからチューブなどを介してインクを供給するようにしてもよい。
【００２２】
キャリッジ２０３が主走査モータ（図３参照）の駆動によってガイドレール２０２上で往復移動することにより、記録ヘッド１０１が主走査方向に沿って往復移動する。
【００２３】
また、記録装置本体２０１の背面側に設けられたオートシートフィーダ２０８により、記録媒体（用紙）２０４がその被記録面を平坦に規制するプラテン２０６上に給紙され、フィードローラ２０７によって副走査方向に搬送される。
【００２４】
記録ヘッド１０１が主走査方向に沿って往復移動しながら、その複数のノズル列の各ノズルが駆動され、インク液滴を吐出することにより、記録媒体２０４に画像が記録される。すなわち、記録ヘッド１０１の１回の主走査で１行分の記録を行った後に記録媒体２０４を１行分に対応した所定量だけ副走査方向に搬送する動作を繰り返すことにより、順次、画像が１行分ずつ記録される。
【００２５】
また、光学センサ（透過型フォトインタラプタ式センサ）として構成された吐出検出センサ２０５が記録ヘッド１０１の移動範囲の図２中左端部で記録領域外の所定位置の下側に設けられている。この吐出検出センサ２０５の検出信号により、記録ヘッド１０１の複数のノズル列の各ノズルからのインク液滴の吐出／不吐出が検出される。吐出検出センサ２０５の詳細は後述する。吐出検出センサ２０５の検出信号による検出結果に基づいて、記録ヘッドの吐出回復制御や、不吐出ノズルを使用せず他のノズルを代わりに使用することで画像記録を行う不吐出補間制御などを行う。これにより常に良好な画像記録を実現できる。
【００２６】
図３は本実施例のインクジェット記録装置の制御系の構成を示している。
【００２７】
図３の構成において、記録ヘッド制御回路３０２は、記録ヘッド１０１を電気的に制御し、画像データに応じて各ノズルを駆動させてインク液滴を吐出させる。
【００２８】
吐出検出制御回路３０４は、吐出検出センサ２０５からの検出信号をノズルごとの吐出／不吐出（ないしは正常吐出／吐出不良）を示す吐出状態信号に変換する。
【００２９】
ＣＰＵ３０５は、ＲＯＭ３０６に格納された制御プログラムを実行して、図示されたインクジェット記録装置の各部の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ３０６に格納される制御プログラムには、図９で後述するインク液滴の吐出検出動作を制御するインク液滴吐出検出プログラムが含まれる。
【００３０】
ＲＡＭ３０７は、ＣＰＵ３０５が制御処理を実行する過程で使用する各種パラメータの一時的な保存や、画像データなどの保存に使用される。
【００３１】
ＥＥＰＲＯＭなどからなる不揮発性メモリ３０８は、吐出検出結果などの情報を装置電源のオフ時にも保存するために用いられる。
【００３２】
操作・表示部３０９は、電源投入や、ホストのＰＣ（パーソナルコンピュータ）３１１とのオンライン／オフラインの設定等、ユーザーが所要の操作を行うための各種スイッチや、装置の状態等の情報を表示してユーザーに報知する表示器を有する。
【００３３】
通信インターフェース制御部３１０は、ＰＣ３１１と通信して画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３４】
ＰＣ３１１は、プリントに係わる画像等のデータの作成、印刷処理等を行い、インクジェット記録装置に対して画像データを供給する。なお、後述する吐出検出動作の制御は、ＰＣ３１１上で動作するプリンタドライバなどの制御プログラムによりＰＣ３１１の制御で行われるものとしてもよい。
【００３５】
また、ＰＣ３１１の代わりに、画像読み取り装置用のリーダ部や、デジタルカメラ等の画像入力装置などから画像データを入力するものとしてもよい。また、単に画像データを保持、格納しているフラッシュメモリやハードディスクドライブ或いは光磁気ディスク等の記録媒体から画像データを入力するものとしてもよい。
【００３６】
機構制御回路３１２は、以下で述べる各種モータ３１３〜３１５、回復動作アクチュエータ３１６および回復動作センサ３１７を制御し管理する。
【００３７】
主走査モータ３１３は、記録ヘッド１０１を紙送り方向（副走査方向）に対して垂直な主走査方向にスキャンさせるために図２中のキャリッジ２０３を主走査方向に沿って往復移動させる駆動源である。副走査モータ３１４は、記録媒体２０４を副走査方向に搬送するための駆動源である。回復動作モータ３１５は、記録ヘッド１０１の不吐出ノズルの吐出を回復させる不図示の回復処理ユニットの回復動作の内で特に各ノズルからのインク吸引動作を行うための駆動源である。回復動作アクチュエータ３１６は、回復処理ユニットの他の回復動作（記録ヘッドの正面を拭うワイピングなど）を行うための駆動源である。回復動作センサ３１７は、回復処理ユニットの動作状態を検出する。
【００３８】
上記構成において、通信インターフェース制御部３１０がＰＣ３１１から画像データを受信すると、それに応じてＣＰＵ３０５は、図３中の各部を制御して画像データに応じた画像の記録を行なわせる。ただし、その前に、ＣＰＵ３０５は、記録ヘッド１０１の各ノズルからのインク液滴の吐出の有無を検出する吐出検出動作を行わせる。
【００３９】
そのとき、まず主走査モータ３１３を駆動して記録ヘッド１０１を吐出検出センサ２０５上に移動させ、そのノズル列の内で１回の検出対象となる隣り合う２列がセンサ２０５の検出エリアの真上となる検出位置に停止させる。そして記録ヘッド制御回路３０２から記録ヘッド１０１に対して駆動信号を送り、検出対象のノズル列の各ノズルを後述のように駆動してインク液滴を吐出させる。これと共に、吐出検出センサ２０５からの検出信号と記録ヘッド制御回路３０２からのインク吐出タイミング信号に基づき、吐出検出制御回路３０４において前記検出信号をノズルごとの吐出状態情報（不吐出ノズル情報）を示す信号に変換する。そして、その吐出状態情報をＲＡＭ３０７に一時記憶させる。
【００４０】
なお、ここでは、吐出状態情報の信号への変換を吐出検出制御回路３０４で行う構成にしているが、その変換処理の一部もしくはすべての機能をＣＰＵ３０５上で実行されるプログラムによるソフトウェア処理によって実現するようにしてもよい。
【００４１】
上記２列の全ノズルの吐出検出が終了したら、記録ヘッド１０１を次の検出対象の２列が吐出検出センサ２０５の検出エリアの真上となる検出位置に移動させる。以後、同様にして検出対象のノズル列の吐出検出を行う。
【００４２】
図１は、記録ヘッド１０１のノズル列の配置と、吐出検出センサ２０５の構成部材の配置、及びこれらの吐出検出時の位置関係などを示している。（ａ）は記録ヘッド１０１の側面に向かって見た図である。また、（ｂ）は記録ヘッド１０１のプラテンに対向する正面に向かって見た図であり、記録ヘッド１０１が主走査方向の移動範囲内における第１の検出位置にある状態を示している。
【００４３】
図１において、記録ヘッド１０１の正面１０１ａには、それぞれ所定数のノズル１０７を微小な所定間隔で一直線状に配列してなる複数のノズル列（ここでは６列）１０６が設けられている。なお、以下の説明で各ノズル列１０６を区別する場合は、符号１０６にａ〜ｆを付す。各ノズル列１０６の配列方向は副走査方向（図１中で左または右方向）に沿っている。また、各ノズル列１０６は主走査方向（図１（ｂ）中で上下方向）に所定間隔を置いて並設されている。なお、同じノズル列１０６内の各ノズル１０７から吐出されるインク液滴１０８の大きさは、誤差の範囲はあるものの、全て同じサイズであるものとする。また、主走査方向に沿って順に隣り合う２列のノズル列どうし、すなわち１０６ａと１０６ｂどうし、１０６ｃと１０６ｄどうし、及び１０６ｅと１０６ｆどうしでも、それぞれの各ノズル１０７から吐出されるインク液滴１０８の大きさは全て同じサイズであるものとする。
【００４４】
１０２及び１０４は、吐出検出センサ２０５を構成する発光素子及び受光素子である。両素子１０２，１０４は、記録ヘッド１０１の主走査方向への移動範囲内の所定位置において、記録ヘッド１０１の正面１０１ａの下側近傍の領域を挟むように副走査方向に対向して配置されている。１１１は両素子１０２，１０４を結ぶ光軸であり、副走査方向に沿っている。
【００４５】
発光素子１０２は、吐出検出のための光を照射するもので、ここではＬＥＤを想定しているが、半導体レーザーなど光源として利用できるものであれば、その種類は問わない。また、実験によれば光源の波長による検出信号出力およびその振る舞いに大きな差異が認められなかったため、光源の波長についても規定しない。可視光をはじめ赤外光、紫外光など取り扱える波長であれば構わない。
【００４６】
受光素子１０４は、発光素子１０２から照射された光を受光するもので、フォトダイオードなどの光電変換素子を想定している。
【００４７】
発光素子１０２と受光素子１０４のそれぞれの前面近傍には、それぞれ光を通す開口１０５ａ，１０５ａ′が形成されたアパーチャ（絞り）１０５，１０５′が設けられている。発光素子１０２から開口１０５ａ，１０５ａ′を通って受光素子１０４に入射する光束（以下、検出光束という）１０９の光軸１１１に直交する断面積が開口１０５ａ，１０５ａ′の面積に制限される。これは、インク液滴の遮光面積が非常に小さいので、検出光束１０９の断面積を絞って検出信号のＳ／Ｎ比を向上するためである。開口１０５ａ，１０５ａ′の形状については特に問わない。
【００４８】
なお、アパーチャ１０５、１０５′間で検出光束１０９が通る矢印ＤＡの範囲の領域が吐出検出のなされる領域であるので、その領域を以下でも検出エリアといい、符号ＤＡで示す。記録ヘッド１０１が図１（ｂ）に示す第１の検出位置にあるときに、隣り合うノズル列１０６ａと１０６ｂが検出エリアＤＡの真上で検出エリアＤＡの主走査方向の幅内に収まり、吐出検出の対象となる位置関係となっている。また、第１の検出位置から主走査方向に所定距離だけ離れた第２の検出位置にあるときにノズル列１０６ｃと１０６ｄが、また更に所定距離だけ離れた第３の検出位置にあるときにノズル列１０６ｅと１０６ｆが検出エリアＤＡの幅内に収まるようになっている。これにより２列ずつ検出対象として同時に吐出検出を行なうことができる。
【００４９】
また、光学フィルタ１０３が発光素子１０２とアパーチャ１０５の間でアパーチャ１０５の開口１０５ａに臨むように設けられている。光学フィルタ１０３は、これを２等分した一方の部分１０３ａと他方の部分１０３ｂの光の透過率が異なり、部分１０３ａは透過率が低い（透過光の光量が小さい）低透過率部分、部分１０３ｂは透過率が高い高透過率部分となっている。なお、それぞれの透過率は波長にかかわらず一定とする。すなわち光学フィルタ１０３はＮＤフィルタとする。光学フィルタ１０３の具体的な構成は例えば図５のようなものとする。すなわち、ガラスやプラスチック等の透明な材料からなる光の透過率がほぼ１００％のフィルタ基板５０１上に、互いに透過率が異なるコーティング層５０２，５０３を蒸着などで形成したものとする。コーティング層５０２の透過率が５０３より低いものとして、フィルタ１０３のコーティング層５０２に覆われている部分が低透過率部分１０３ａとなり、コーティング層５０３に覆われている部分が高透過率部分１０３ｂとなっている。フィルタ基板５０１上に透過率が異なる２枚のフィルムを貼り合わせてもよい。光学フィルタ１０３は、部分１０３ａと１０３ｂを分けた方向が主走査方向に沿うように配置されている。
【００５０】
このような光学フィルタ１０３が設けられていることにより、検出エリアＤＡを通る検出光束１０９において光学フィルタ１０３の低透過率部分１０３ａを透過した光束１０９ａと、高透過率部分１０３ｂを透過した光束１０９ｂの強度（光量）が異なるようになる。すなわち光束１０９ａより光束１０９ｂが強くなる。そして、検出エリアＤＡにおいて光束１０９ａと１０９ｂのそれぞれが通るエリアＡとＢ（図７参照）において、光束１０９ａと１０９ｂの光強度の違いにより検出感度が異なることになる。すなわち、検出エリアＤＡが互いに検出感度が異なる２つのエリアＡ（光強度が弱い低感度エリア）とエリアＢ（光強度が強い高感度エリア）とに主走査方向に分割されることになる。
【００５１】
一方、各ノズル列１０６の各ノズル１０７からのインク液滴１０８の正常な吐出方向（飛翔方向）は、全ノズル同一であって、ヘッド正面１０１ａに対して垂直で、光軸１１１に対して直交する方向とする。そして吐出されたインク液滴１０８は、図１（ａ）に符号１１０で示す飛翔経路を飛翔し、検出エリアＤＡを通過して検出光束１０９（１０９ａまたは１０９ｂ）を遮光した後、不図示のインク回収部材に着弾して吸収される。インク液滴１０８による検出光束１０９の遮光面積に応じて受光素子１０４の受光量が変化（低減）し、吐出検出センサ２０５の検出信号の電圧が変化する。
【００５２】
ここで、記録ヘッド１０１が図１（ｂ）の第１の検出位置にある場合、ノズル列１０６ａのノズル１０７（例えば１０７ａ）から吐出されたインク液滴１０８は検出エリアＤＡのエリアＡを通過して検出光束１０９ａを遮光する。また、ノズル列１０６ｂのノズル１０７（例えば１０７ｂ）から吐出されたインク液滴１０８は検出エリアＤＡのエリアＢを通過して検出光束１０９ｂを遮光する。ノズル列１０６ａと１０６ｂでインク液滴１０８のサイズが同じで遮光面積も同じとしても、遮光する検出光束１０９ａと１０９ｂの光強度が異なるので、それぞれの遮光による受光素子１０４の受光量の変化は異なることになる。そして、センサの検出信号の電圧の変化も異なることになる。ノズル列１０６ｃと１０６ｄ、及び１０６ｅと１０６ｆについても、記録ヘッド１０１が第２の検出位置、及び第３の検出位置にある場合のそれぞれにおいて同様である。
【００５３】
本実施例では、このことを利用してノズル列１０６ａと１０６ｂ、１０６ｃと１０６ｄ、ないしは１０６ｅと１０６ｆのそれぞれ１ノズルずつ計２ノズルずつ同時に吐出検出を行なう。なお、実際には、検出光束１０９ａと１０９ｂは拡散し、干渉し合うため、明確に分離されるわけではなく、エリアＡ，Ｂが境界部分において明確に分割されるわけではない。しかし、上記の２列ずつのノズル列１０６のノズル１０７のそれぞれから吐出されたインク液滴１０８のそれぞれが通過する部位のそれぞれにおいて、光束１０９ａと１０９ｂの光強度が十分に異なり、検出感度が異なっていればよい。
【００５４】
また、光学フィルタ１０３の低透過率部分１０３ａと高透過率部分１０３ｂの光の透過率については、特に限定するものではない。ただし、インク液滴の遮光による光量変化を確実に検出するために、インク液滴の遮光面積のバラツキによる光量差以上の光量差がエリアＡとＢでの遮光による光量差としてもたらされるように部分１０３ａと１０３ｂの透過率の差を設定する。また、低透過率部分１０３ａの透過率を低くし過ぎると、吐出検出センサ２０５の出力が低下してしまう。これらのことを考慮して、一例として、透過率は、高透過率部分１０３ｂをほぼ１００％として、低透過率部分１０３ａは６０％程度とする。
【００５５】
図４は、吐出検出センサ２０５の信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【００５６】
４０１は、図１中の発光素子１０２とこれを駆動する回路からなる発光部である。４０２は、発光部４０１の駆動を制御する制御部である。４０３は、図１中の受光素子１０４とこれを駆動する回路からなる受光部である。４０４は、受光部４０３の受光素子１０４から出力される光電変換で得られた光電流を扱いやすい電圧に変換して検出信号を得るための電流−電圧変換部である。これはオペアンプにより構成できる。４０５は、電流−電圧変換部４０４から出力される検出信号から外乱のノイズや必要な帯域以外の信号成分を除去するためのアナログフィルタである。
【００５７】
４０６は、フィルタ４０５を通して得られる微小な検出信号を増幅するアンプ回路である。信号出力を安定させるため、アンプ回路４０６の出力を制御部４０２にフィードバックしている。４０７は、アンプ回路４０６から出力される検出信号としてのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。４０８は、Ａ／Ｄ変換部４０７の出力のディジタル信号に基づいてインク液滴の吐出、不吐出を判定する検出判定部である。ここではディジタル信号に変換した後で検出判定を行っているが、アナログ信号の時点でそのレベルの比較により判定する構成でもよい。検出判定部４０８は図３中の吐出検出制御回路３０４の一部ないし全部に相当する。検出判定部４０８の機能の一部または全部をＣＰＵ３０５のソフトウェアの処理により果すようにしてもよい。
【００５８】
このような構成により、記録ヘッド１０１のノズルから吐出されたインク液滴が検出エリアＤＡを通過して検出光束１０９を遮光することによる受光素子１０４の受光量の微小な変化による光電流の変化を電流−電圧変換部４０４により検出信号に変換する。そしてフィルタ４０５によって検出信号からノイズと不要な帯域の信号成分を除去した後、検出信号をアンプ回路４０６で増幅する。さらに、Ａ／Ｄ変換部４０７で検出信号をＡ／Ｄ変換し、検出判定部４０８でそのディジタル信号に基づいてインク液滴の吐出／不吐出を判定し、検出することができる。
【００５９】
次に、本実施例における吐出検出方法について図６〜図９により説明する。
【００６０】
図６は、発光素子（ＬＥＤ）１０２に流す順方向電流ＩＦと、吐出検出センサ２０５の検出信号の出力電圧（１ノズルの吐出検出時のアンプ回路４０６の出力信号の電圧の変化値（ｐｐ値））の関係をプロットしたグラフである。発光素子１０２の発光の強度は順方向電流ＩＦに比例する。
【００６１】
このグラフに示すように、順方向電流ＩＦに比例した出力電圧が得られていることがわかる。これは、インク液滴のサイズが同じであれば、インク液滴が通過する検出エリアＤＡの部位の光強度に依存した出力電圧が得られることを意味している。本実施例のように、検出エリアＤＡにおける光強度を部位によって異なるものにすれば、その部位における光強度に応じた出力電圧が得られる。これにより、それぞれの部位におけるインク液滴の通過を検出することが可能である。このことに基づいて、本実施例では以下のように吐出検出を行なう。
【００６２】
吐出検出では、記録ヘッド１０１を順次、主走査方向の第１〜第３の検出位置に移動する。そして夫々の検出位置で、検出エリアＤＡの幅内に収まる隣り合う２列の検出対象となるノズル列１０６（例えば１０６ａと１０６ｂ）のノズル１０７を所定周期Ｔcで順次それぞれ１ノズルずつ、合わせて２ノズルずつ同時に駆動する。
【００６３】
ここで、同時に駆動された２ノズル（例えば１０７ａと１０７ｂ）が共に正常にインク液滴を吐出した場合、図７（ａ）に示すように、２ノズルから吐出されたインク液滴の夫々が検出エリアＤＡ内のエリアＡとＢのそれぞれを通過して検出光束１０９ａと１０９ｂの夫々を遮光する。なお、インク液滴１０８の夫々のサイズは同じであり、たとえば３０ｐｌとする。この遮光により、受光素子１０４の受光量が変化し、図８（ａ）に示すように検出信号の電圧が変化する。
【００６４】
図８（ａ）の上側には上記２ノズルを同時に駆動する駆動信号が矢印Ｃｈ１で示す電圧レベルを０Ｖとし１枡の点線間を２Ｖとして示されている。下側には検出信号が矢印Ｃｈ２の電圧レベルを０Ｖとし点線間を５Ｖとして示されている。駆動信号が立ち下がるエッジでトリガーがかかって２ノズルが同時に駆動される。そして、２滴のインク液滴１０８の遮光により、下側に波形を示すように検出信号の電圧が変化する。
【００６５】
この場合、エリアＡとＢで共に遮光がなされ、遮光面積が大きいので、受光素子１０４の受光量の変化が大きく、検出信号の変化値である出力電圧（ｐｐ値）も大きくなり、例えば図８（ａ）では約２５Ｖとなっている。
【００６６】
また、同時に駆動された２ノズルの内でエリアＡ側のノズル列の１ノズルはインク液滴を正常に吐出したが、エリアＢ側のノズル列の１ノズルは不吐出であった場合は次のようになる。この場合、図７（ｂ）に示すように、１ノズルから吐出された１滴のインク液滴のみがエリアＡのみを通過して遮光し、エリアＢでの遮光はなされない。なお、図７（ｂ）中でエリアＢ内の破線の円は、エリアＢ側のノズルがもし正常に吐出していたら存在するインク液滴の場所を示している。
【００６７】
この遮光により、受光素子１０４の受光量が変化し、図８（ｂ）に示すように検出信号の電圧が変化する。この場合、図７（ａ）、図８（ａ）の場合に比べて、遮光面積が半分になり、しかも光強度の弱いエリアＡで遮光がなされるので、受光量の変化が著しく小さくなる。そして検出信号の出力電圧も著しく小さくなり、例えば図８（ｂ）では約８Ｖとなっている。
【００６８】
更に、同時に駆動された２ノズルの内でエリアＡ側のノズル列の１ノズルが不吐出で、エリアＢ側のノズル列の１ノズルが正常吐出であった場合は次のようになる。この場合、１ノズルから吐出された１滴のインク液滴のみがエリアＢのみを通過して遮光し、エリアＡでの遮光はなされない。この遮光により、受光量が変化し、図８（ｃ）に示すように検出信号の電圧が変化する。この場合、図７（ａ）、図８（ａ）の場合に比べて、遮光面積が半分になるので、受光量の変化は小さくなる。ただし、光強度の強いエリアＢで遮光がなされるので、受光量の変化は図７（ｂ）、図８（ｂ）の場合よりは大きくなる。このため、検出信号の出力電圧は、（ａ）の場合と（ｂ）の場合の中間になり、例えば図８（ｃ）では約１７Ｖとなっている。
【００６９】
なお、２ノズル共に不吐出であった場合は、受光量の変化が生じず、検出信号の出力電圧が約０Ｖになることは勿論である。
【００７０】
このように、２ノズルの同時駆動で共に正常吐出の場合、エリアＡ側又はＢ側の１ノズルのみ正常吐出で他方の１ノズルは不吐出の場合の夫々、及び共に不吐出の場合という４つの場合の夫々で、検出信号の出力電圧に明確なレベル差が生じる。従って、検出信号の出力電圧により前記４つの場合のいずれであるかを判定して吐出検出を行なうことができる。
【００７１】
その方法として、例えば、３つの出力電圧のしきい値Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を、それぞれ順に２５Ｖと１７Ｖの中間、１７Ｖと８Ｖの中間、及び８Ｖと０Ｖの中間の適当な値に設定しておく。そして、検出信号の出力電圧（以下、符号Ｖ0を付す）の値をしきい値Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3と比較し、以下のように判定することができる。すなわち、
Ｖ0≧Ｖ1であれば２ノズル共に正常吐出、
Ｖ2≦Ｖ0＜Ｖ1であればエリアＢ側の１ノズルのみ吐出（エリアＡ側は不吐出）、
Ｖ3≦Ｖ0＜Ｖ2であればエリアＡ側の１ノズルのみ吐出（エリアＢ側は不吐出）、
Ｖ0＜Ｖ3であれば２ノズル共に不吐出、
と判定することができる。
【００７２】
このようにして、順次２ノズルずつについて上記４つの場合のいずれであるかを判定して吐出／不吐出の検出を行なうことができる。
【００７３】
次に、本実施例における記録ヘッド１０１の各ノズルからのインク液滴の吐出検出動作を図９により説明する。図９は、吐出検出動作を制御するＣＰＵ３０５の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートの制御手順に対応したインク液滴吐出検出プログラムがＲＯＭ３０６に格納され、ＣＰＵ３０５により実行される。なお、上記のインク液滴吐出検出プログラムに対応するプログラムを、インクジェット記録装置を制御するためのプリンタドライバなどの制御プログラムに含ませることも可能である。その場合、そのプログラムによるＰＣ３１１の制御のもとに以下と同様の吐出検出動作が行われる。
【００７４】
図９の制御手順では、まずステップＳ９０１において、キャリッジ２０３の駆動により記録ヘッド１０１を主走査方向に移動し、吐出検出センサ２０５上に臨む第１から第３の検出位置のいずれかに移動する。例えば、ノズル列１０６ａ，１０６ｂが検出対象として検出エリアＤＡの真上で同エリアの主走査方向の幅内に収まる第１の検出位置に移動する。
【００７５】
ステップＳ９０２では、検出対象の２ノズル列のノズル１０７を１ノズル列につき１個ずつ計２個を選択して同時に駆動し、インク液滴を吐出させる。ここで、２個のノズルがインク液滴を正常に吐出すれば、図７（ａ）のように、２滴のインク液滴の夫々が同時に検出エリアＤＡのエリアＡとＢの夫々を通過（飛翔）し、検出光束１０９ａと１０９ｂを遮光することになる。
【００７６】
ステップＳ９０３〜Ｓ９０６の処理は検出判定部４０８が行うが、ＣＰＵ３０５がソフトウェアにより行うようにしてもよい。
【００７７】
ステップＳ９０３では、吐出検出センサ２０５の検出信号の出力電圧Ｖ0の値を把握する。すなわち、Ａ／Ｄ変換部４０７から出力される検出信号の電圧を示すディジタル値の変化の値（ＰＰ値）を把握する。
【００７８】
ステップＳ９０４では、出力電圧Ｖ0の値が先述したしきい値Ｖ1以上であるか（Ｖ0≧Ｖ1か）否かを判断し、Ｖ1以上であればステップＳ９０５へ、また、そうでなければステップＳ９０６に進む。
【００７９】
ステップＳ９０５では、ステップＳ９０２で駆動した２個のノズル１０７が共にインク液滴を正常に吐出し、不吐出をはじめとして不充分な吐出などを含む吐出不良が発生していないと判定する。なお、前記の「吐出不良」を全て「不吐出」として判断してもよい。
【００８０】
ステップＳ９０６では、駆動した２個のノズル１０７の一方または両方が吐出不良の場合であるので、出力電圧Ｖ0の値をしきい値Ｖ2，Ｖ3と比較して、吐出不良のノズルを特定する。すなわち、まずしきい値Ｖ2と比較し、Ｖ0≧Ｖ2であればエリアＢ側のノズル列の１ノズルのみ正常吐出で、エリアＡ側の１ノズルが吐出不良と判定する。また、Ｖ0≧Ｖ2でなければ、しきい値Ｖ3と比較し、Ｖ0≧Ｖ3であればエリアＡ側の１ノズルのみ正常吐出で、エリアＢ側の１ノズルが吐出不良と判定する。またＶ0＜Ｖ3であれば２ノズルが共に吐出不良と判定する。そして、吐出不良と特定したノズルの情報（ノズル列とノズル番号など）をＲＡＭ３０７に記憶する。
【００８１】
ステップＳ９０５とＳ９０６の後はステップＳ９０７に進む。ステップＳ９０７では、現在検出対象となっている２列のノズル列１０６の全ノズル１０７の吐出検出が終了したかどうかを判断し、終了した場合はステップＳ９０８へ進む。また、終了していない場合はステップＳ９０２へ戻り、ステップＳ９０２〜Ｓ９０７の処理を繰り返し、検出対象の２ノズル列の夫々の１個ずつ計２個のノズルの吐出検出を行う。ステップＳ９０２〜Ｓ９０７の繰り返しによる２個ずつのノズルの吐出検出は所定の周期Ｔcで行う。
【００８２】
ステップＳ９０８では、記録ヘッド１０１の全ノズル列の吐出検出が終了したかどうかを判断し、終了した場合はステップＳ９０９へ進む。また、終了しておらず、まだ検出対象となるノズル列が残っている場合は、ステップＳ９０１へ戻り、記録ヘッド１０１を次の検出対象の２ノズル列の吐出検出を行なう検出位置に移動する。その後、ステップＳ９０２〜Ｓ９０７の処理を繰り返し、２ノズルずつの吐出検出を繰り返し行う。
【００８３】
ステップＳ９０９では、ステップＳ９０６でＲＡＭ３０７に格納した吐出不良のノズルの情報の有無により、吐出不良ノズルの有無を確認する。そして、吐出不良ノズルが存在しない場合は吐出検出処理を終了する。また、吐出不良ノズルが存在する場合はステップＳ９１０へ進み、吐出不良ノズルの吐出状態を正常に回復する回復制御を行う。回復制御には、例えば、インク吸引動作、予備吐出動作、ワイピングがある。インク吸引動作とは、不図示のポンプにより記録ヘッド１０１の全ノズルからインクを吸引する動作である。予備吐出動作とは、ノズルを複数回駆動してノズルに固着したインクないし粘性インクを吐出インクにより除去する動作である。ワイピングとは、記録ヘッドの正面に付着した跳ね返りインクやミストを拭い取るものである。吐出不良の度合いによって回復制御の内容は異なる。これらの回復制御の動作の後、吐出検出動作を再度行う。また、回復不可能なノズルを特定し、他のノズルで代替吐出を行う不吐出補完などの制御を行うようにしてもよい。
【００８４】
以上のような本実施例によれば、記録ヘッドのノズルの吐出検出を所定の周期Ｔcで２ノズルずつ行うことができ、周期Ｔcは従来の１ノズルずつ吐出検出を行う場合の周期と同様の長さにすることができる。このため、記録ヘッドの全ノズルの吐出検出にかかる時間を従来より大幅に短縮することができる。
【００８５】
また、２ノズルの同時駆動で共に正常吐出の場合は、従来の１ノズルの単独駆動で正常吐出の場合よりも検出信号の出力電圧が大きくなるので、Ｓ／Ｎ比が向上して検出精度を向上することができる。また、吐出検出センサ２０５は、発光素子１０２に安価なＬＥＤを使用することができ、コストアップになることがなく、一般的な構成で安価なセンサをそのまま使用することができる。
【００８６】
更に、検出時間が長くかかった場合には検出動作終了後にノズルの吐出口へのインクの固着を防ぐために予備吐出を行なう必要があるが、検出時間の短縮によって、その予備吐出が不要となり、検出に使用するインクの総使用量を抑えることも可能となる。
【００８７】
なお、以上説明した実施例１では、記録ヘッドの全ノズル列の全ノズルの吐出検出が終了してから、吐出不良ノズルがあれば、回復制御を行うものとした。これに対して、吐出不良のノズル数によらずに、回復制御の処理が常に同じ、例えば常にインク吸引を行うものとすれば、全ノズルの検出終了を待たずに、１つでも吐出不良のノズルを検出したら、その時点で回復制御の動作を行なうことも考えられる。
【００８８】
また、以上では２列のノズル列を同時に検出対象として２ノズルずつ同時に吐出検出を行なうものとした。これに対して、検出エリアＤＡを、互いに通る光束の光強度が異なる３つ以上の所定数のエリアに分割し、前記所定数のノズル列を同時に検出対象として、各ノズル列で１ノズルずつ同時に駆動して、所定数ずつ同時に吐出検出を行うようにしてもよい。その場合、光学フィルタ１０３は前記所定数に分割した部分のそれぞれで互いに光の透過率が異なるものとする。また、検出エリアＤＡの主走査方向の幅内に前記所定数のノズル列が収まるようにする。そして、前記所定数のノズル列の１ノズルずつ、合わせて前記所定数のノズルから吐出されたインク液滴のそれぞれが検出エリアＤＡの前記所定数のエリアのそれぞれを同時に通過するようにする。ただし、この場合に吐出検出を可能とするためには、各エリアのインク液滴の通過による検出信号の出力電圧のそれぞれが互いに十分に区別できるレベル差を有することが必要である。
【００８９】
また、以上では、吐出検出時に検出対象の２列のノズル列が検出エリアＤＡの主走査方向の幅内に収まる位置関係になるものとしたが、そのときに検出対象外のノズル列も前記幅内に収まる位置関係としてもよい。
【００９０】
また、以上では、吐出検出で２ノズルずつを同時に駆動するものとしたが、誤差あるいは意図的な制御の結果として、２ノズルがごく僅かにずれたタイミングでほぼ同時に駆動されるものとしてもよい。ただし、その駆動タイミングのずれ量（時間差）は、ほぼ同時に駆動された２ノズルから正常に吐出された２滴のインク液滴が検出エリアＤＡ内でエリアＡとＢに分かれて同時に存在する（飛翔している）期間が生じ得る範囲内のものとする。これはノズルの吐出検出を３以上の所定数ずつ行う構成の場合も同様とする。
【００９１】
また、以上では、ＮＤフィルタとしての光学フィルタ１０３の部分１０３ａと１０３ｂで光の透過率が異なる（但し波長に拘わらず夫々一定である）構成により、検出エリアＡとＢにおいて光強度が異なり検出感度を異なるものとしたが、他の構成でもよい。例えば、発光素子１０２は発光の波長の帯域が広く、例えば白色光を発光するものとする。そして、光学フィルタ１０３の部分１０３ａと１０３ｂで光の波長による透過率の特性が異なり、発光素子１０２からの光の特定の波長の成分を部分１０３ａではカットし、部分１０３ｂでは透過するものとする。そして、受光素子１０４が前記特定の波長に対して高感度であるものとすることにより、エリアＡとＢにおける検出感度を異なるものとして、実質的に同等の作用効果を実現することができる。
【００９２】
また、以上では、検出対象となるノズル列のノズルのそれぞれが同じサイズのインク滴を吐出するものとしたが、検出信号の出力電圧によって十分に吐出状態の判別が行なえる範囲内であれば、サイズが異なっても構わない。特に、差違を明確にしたい場合は、比較的大きなサイズのインク液滴が光強度の強いエリアＢを通過し、小さなサイズのインク液滴が光強度の弱いエリアＡを通過するようにするとよい。ただし、余りその差がついてしまうと、検出したい信号がノイズ成分と分離できなくなるため十分な調整が必要である。
【実施例２】
【００９３】
実施例１では、検出エリアＤＡを互いに光強度が異なる（検出感度が異なる）２つのエリアＡとＢに分割する方向は、主走査方向（すなわち吐出検出センサ２０５の光軸１１１に対し垂直であってヘッド正面１０１ａに対して平行な方向）であるものとした。また、吐出検出時には２列のノズル列についてノズルを１個ずつ合わせて２個ずつ駆動して検出を行なうものとした。これに対して、実施例２では、検出エリアＤＡを光強度が異なる２つのエリアに分割する方向は、記録ヘッドの各ノズルからのインク液滴の吐出方向（すなわち、センサ光軸に対し垂直であってヘッド正面に対しても垂直な方向）とする。また、吐出検出時には同じ１列のノズル列についてノズルを２個ずつ駆動して検出を行なうものとする。その実施例２を図１０により説明する。
【００９４】
図１０は、実施例２のインクジェット記録装置における記録ヘッドのノズル列の配置と、吐出検出センサの構成部材の配置、及びこれらの吐出検出時の位置関係などを示している。図１０中において実施例１の図１中と共通ないし対応する部分には共通の符号を付してあり、共通部分の説明は省略する。これは後述する他の実施例の図１１及び図１２においても同様とする。
【００９５】
図１０に示す実施例２の構成では、光学フィルタ１０３自体は実施例１のものと共通とするが、低透過率部分１０３ａと高透過率部分１０３ｂを分けた方向が各ノズル１０６からのインク液滴１０８の（正常な）吐出方向に沿うように配置されている点が異なる。これにより図１０（ａ）の様に、検出光束１０９の内で低透過率部分１０３ａを通る光強度の弱い光束１０９ａと、高透過率部分１０３ｂを通る光強度の強い光束１０９ｂは吐出方向に分けられる。すなわち、検出エリアＤＡが吐出方向において光強度の弱いエリアＡと強いエリアＢに分割される。
【００９６】
また、図１０（ｂ）の様に、アパーチャ１０５，１０５′の開口１０５ａ，１０５ａ′の主走査方向の幅とそれによる検出エリアＤＡの主走査方向の幅が実施例１より狭くなっている。そして、これにより検出位置において検出エリアＤＡの主走査方向の幅内にノズル列１０６が１列のみ収まるようになっている。これ以外のハードウェアの構成は実施例１と共通とする。
【００９７】
吐出検出時には、記録ヘッド１０１を検出対象の１列のノズル列１０６が検出エリアＤＡの主走査方向の幅内に収まる検出位置、例えば図１０（ｂ）の位置に移動する。そして、所定周期で検出対象のノズル列１０６のノズル１０７を２個ずつ選択してごく僅かな所定の時間差Ｔｄを置いてほぼ同時に駆動する。例えば図１０（ｂ）中のノズル１０７ｂと１０７ａを時間差Ｔｄでほぼ同時に駆動する。ここで、先に駆動されたノズル１０７ｂから正常に吐出されたインク液滴１０８がエリアＡを通過した後にエリアＢを通過する間に、後に駆動されたノズル１０７ａから正常に吐出されたインク液滴１０８がエリアＡを同時に通過するように時間差Ｔｄを設定する。すなわちインク液滴１０８のそれぞれがエリアＢとＡのそれぞれに同時に存在する期間が生じるように設定する。
【００９８】
ノズル１０７ｂと１０７ａが共に正常吐出の場合、ノズル１０７ｂからのインク液滴がエリアＢを通過し、同時にノズル１０７ａからのインク液滴がエリアＡを通過する間に遮光面積が大きくなり、吐出検出センサ２０５の検出信号の出力電圧が大きくなる。これに対してノズル１０７ｂが正常吐出で１０７ａが不吐出の場合、及び逆に１０７ｂが不吐出で１０７ａが正常吐出の場合は、共に正常吐出の場合より遮光面積が小さく検出信号の出力電圧が小さくなる。そして、前者の場合は後者の場合より検出信号の変化のタイミングが時間差Ｔｄだけ早くなる。また、共に不吐出の場合は、検出信号の出力電圧が約０Ｖになることは勿論である。したがって、検出信号の出力電圧と変化のタイミングによって、共に不吐出の場合、何れか一方が正常吐出で他方が不吐出の場合のそれぞれ、及び共に不吐出の場合を判定して、吐出検出を行なうことができる。
【００９９】
このように、本実施例によれば、実施例１と同様に、簡単で安価に実施できる構成により、所定周期で２ノズルずつ吐出検出を行なって、従来より検出時間を大幅に短縮することができる。
【０１００】
なお、検出エリアＤＡを光強度の異なるエリアＡとＢに分割する方向について、実施例１では主走査方向（ヘッド正面１０１ａに平行で光軸１１１に直交する方向）、実施例２ではインク液滴の吐出方向（ヘッド正面１０１ａに垂直で光軸１１１に直交する方向）に沿うものとした。これに対して光軸１１１に直交する他の方向に沿って分割してもよい。また、先述のように、検出エリアＤＡを互いに光強度が異なり検出感度が異なるエリアに分割する数（同時に吐出検出するノズル数）は３以上の整数としてもよい。
【実施例３】
【０１０１】
図１１は、実施例３の装置における記録ヘッドのノズル列の配置と、吐出検出センサの構成部材の配置、及びこれらの吐出検出時の位置関係などを示している。この構成では、光学フィルタ１０３自体は実施例１のものと共通とするが、受光素子１０４の直前で、受光素子１０４とアパーチャ１０５′の間に配置されている点が異なる。これ以外の構成は実施例１と共通とする。なお、光学フィルタ１０３の低透過率部分１０３ａと高透過率部分１０３ｂを分けた方向は実施例１と同様に主走査方向に沿う方向である。
【０１０２】
このような構成によれば、低透過率部分１０３ａを通過する光束１０９ａと、高透過率部分１０３ｂを通過する光束１０９ｂの光強度は、夫々が互いに未分化の状態でアパーチャ１０５、１０５´間の検出エリアＤＡを通る間は同じである。すなわち、検出エリアＤＡにおいて光束１０９ａが通るエリアＡと光束１０９ｂが通るエリアＢとでインク液滴による遮光量は同じである。しかし、受光素子１０３の直前で光学フィルタ１０３によって、光束１０９ａの光強度は光束１０９ｂより弱められる。したがって、エリアＡとＢとでインク液滴の遮光による受光素子１０３の受光量の変化はエリアＡの方が小さくなる。すなわち、結果的には実施例１と同様に、エリアＡにおける検出感度がエリアＢより低くなり、検出エリアＤＡが主走査方向に検出感度の低いエリアＡと高いエリアＢに分割されることになる。
【０１０３】
このような構成で実施例１と全く同様に検出動作を行なって所定周期で２ノズルずつ吐出検出を行うことができ、検出時間を短縮することができる。
【０１０４】
なお、本実施例では検出光束１０９が検出エリアＤＡを通る間は光学フィルタ１０３を通過する前で十分な光強度を持っている。このため、インク液滴の遮光による光量変化も大きく、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【０１０５】
また、本実施例では光学フィルタ１０３と受光素子１０４を別部材としたが、一体に構成してもよい。例えば受光素子１０４の表面に透過率の異なるコーティングを施して光学フィルタ１０３を構成することができる。これにより部品点数を減らすことができる。また、光学フィルタ１０３をアパーチャ１０５′の開口１０５ａ′内に設けてアパーチャ１０５′と一体化する構成も可能である。
【０１０６】
［他の実施例］
上述した各実施例において、吐出検出センサ２０５の要部の構成を図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように変更することにより、検出光束１０９ａと１０９ｂの干渉を抑えることができる。
【０１０７】
図１２（ａ）は実施例１ないし２の変更例の構成を示している。この構成では、発光素子１０２から発せられて光学フィルタ１０３の低透過率部分１０３ａを透過した光束（１０９ａ）と高透過率部分１０３ｂを透過した光束（１０９ｂ）がお互いに干渉しないように、フィルタ１０３に薄板状の仕切り部材１２１を設けている。仕切り部材１２１はフィルタ１０３において発光素子１０２と反対側の面で部分１０３ａと１０３ｂの境界部分に設ける。なお、仕切り部材１２１があっても、フィルタ１０３を透過した光束のそれぞれがある程度の距離を進むと広がって干渉するため、完全にその干渉を抑えることは困難である。しかし、仕切り部材１２１を設けない場合より干渉を抑えて、吐出検出センサの検出信号の出力電圧による吐出状態の判定をより正確に行なうことができる。
【０１０８】
図１２（ｂ）は実施例３の変更例を示している。この構成では、受光素子１０４とアパーチャ１０５′の間に光学フィルタ１０３が配置された構成で、アパーチャ１０５′の開口が２つに分割されている。すなわち、フィルタ１０３の低透過率部分１０３ａに対向する部分に形成された開口１０５ａ′と、高透過率部分１０３ｂに対向する部分に形成された開口１０５ｂ′に分割されている。これにより、検出エリアの図中で上側のエリア（Ａ）を通ってきた光がフィルタ１０３の高透過率部分１０３ｂに、また下側のエリア（Ｂ）を通ってきた光が低透過率部分１０３ａに入って干渉する量を減らし、その影響を抑えることができる。
【０１０９】
図１２（ｃ）は実施例１ないし２の他の変更例を示している。この構成では、検出エリアのエリアＡとＢの検出感度を異ならせるために、光学フィルタ１０３を用いず、その代わりに２つの発光素子１０２ａ，１０２ｂを設けている。この発光素子１０２ａ，１０２ｂは、それぞれ発光する光量ないしは波長などの特性が異なり、それにより、それぞれからの光束の遮光による受光素子における出力電流が異なるものとする。また、発光素子１０２ａ，１０２ｂのそれぞれからの光が互いに干渉しないように、アパーチャ１０５の開口は、素子１０２ａに対向する部分に形成された開口１０５ａと、素子１０２ｂに対向する部分に形成された開口１０５ｂに分割されている。さらに、発光素子１０２ａと１０２ｂの間に遮光用の薄板状の仕切り部材１２２を設けている。
【０１１０】
このような構成によれば、上記のように光の干渉を抑えることで、より精度良く吐出検出を行なえる。また、光学フィルタによらずに、検出エリアを検出感度が異なるエリアＡとＢに分割することができる。
【０１１１】
以上では、インクジェット記録装置における実施例を説明したが、本発明の技術は、インクジェット記録装置とこれを制御するＰＣなどの制御装置からなる記録システムにも適用できる。さらに、インク液滴に限らず、例えば、反応液、薬液、或いは乾燥すると導電体となる液体など他の液体の液滴を吐出する液滴吐出装置にも適用でき、その液滴吐出装置とその制御装置からなる液滴吐出システムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施例１のインクジェット記録装置における吐出検出センサの構成と、吐出検出時の記録ヘッドのノズル列との位置関係などを示す説明図である。
【図２】実施例１の記録装置の機械的構成の概略を示す斜視図である。
【図３】同記録装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】同記録装置の吐出検出センサの信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】同吐出検出センサに用いられる光学フィルタの構成を示す断面図である。
【図６】同吐出検出センサの発光素子（ＬＥＤ）に印加する順方向電流と、センサの出力電圧の関係を示すグラフ図である。
【図７】実施例１の吐出検出で２ノズル同時駆動で共に吐出の場合（ａ）とエリアＡ側ノズルのみ吐出の場合（ｂ）のそれぞれにおける吐出検出センサの検出エリア内でのインク液滴の存在の様子を示す説明図である。
【図８】同吐出検出において２ノズル共に吐出の場合（ａ）、エリアＡ側ノズルのみ吐出の場合（ｂ）、及びエリアＢ側ノズルのみ吐出の場合（ｃ）のそれぞれにおける検出信号波形を示す信号波形図である。
【図９】実施例１の吐出検出動作の制御手順を示すフローチャート図である。
【図１０】実施例２における吐出検出センサの構成と、吐出検出時の記録ヘッドのノズル列との位置関係などを示す説明図である。
【図１１】実施例３における吐出検出センサの構成と、吐出検出時の記録ヘッドのノズル列との位置関係などを示す説明図である。
【図１２】各実施例の吐出検出センサの要部構成の変更例を示す説明図である。
【図１３】従来のインクジェット記録装置における吐出検出センサの構成を示す説明図である。
【図１４】従来の装置における吐出検出で検出可能な吐出周波数での検出信号波形を示す信号波形図である。
【図１５】図１４中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）点のそれぞれでインク液滴が検出エリア内で存在する位置を示す説明図である。
【図１６】従来の装置における吐出検出で検出限界となる吐出周波数と、検出不可となる吐出周波数での検出信号波形のそれぞれを示す信号波形図である。
【図１７】検出不可時において検出エリアを複数のインク液滴が同時に通過する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０１  記録ヘッド
１０２  発光素子
１０３  光学フィルタ
１０３ａ  低透過率部分
１０３ｂ  高透過率部分
１０４  受光素子
１０５，１０５′  アパーチャ
１０６  ノズル列
１０７  ノズル
１０８  インク液滴
１０９  検出光束
１０９ａ  光強度が弱い光束
１０９ｂ  光強度が強い光束
１１０  インク液滴の飛翔経路
１１１  光軸
２０３  キャリッジ
２０４  記録媒体
２０５  吐出検出センサ
３０２  記録ヘッド制御回路
３０４  吐出検出制御回路
３０５  ＣＰＵ
３０６  ＲＯＭ
３１１  ＰＣ
４０８  検出判定部
【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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