(57)【要約】【課題】  記録媒体やインクをムダにすることなくインク吐出状態を検出することが可能なインク吐出状態検出方法及び記録装置を提供することである。【解決手段】  複数の記録素子を備えた記録ヘッドに駆動信号を入力しこれを駆動することにより記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録する記録装置を前提とする。その装置において、その記録ヘッドのインク吐出面に対向し、記録媒体を載置するプラテンの背面に設けられたループにより、記録ヘッドから吐出されるインクの吐出状態に伴って変化する電磁場から誘導電流を発生させる。次に、発生した誘導電流より磁界強度を検出し、その検出された磁界強度と所定の閾値とを比較し、その比較工程による比較結果に基づいて、インクの吐出状態を判定する。【選択図】  図５
2007152583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を備えた記録ヘッドに駆動信号を入力し、前記複数の記録素子を駆動することにより前記記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録する記録装置であって、
前記記録媒体を載置するプラテンと、
前記記録ヘッドのインク吐出面に対向し、前記プラテンの背面に備えられ、前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出状態に伴って変化する電磁場の変化により誘導電流を発生するループと、
前記ループにより発生した誘導電流より磁界強度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された磁界強度と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記インクの吐出状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドには数乃至数１０ＫＨｚの周波数で記録信号が入力されることにより、前記複数の記録素子からは超長波の電磁波が発生することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記電磁波の伝播方向は、前記インクの吐出状態に伴って変化することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記ループにより形成される領域を前記電磁波の磁束が横切ることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記インクの吐出状態が正常であるときには前記電磁波の進行方向は前記領域に対して垂直であるのに対し、
前記インクの吐出状態が不安定であるときには前記電磁波の進行方向は前記領域に対して傾くことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記判定手段による判定結果に従って、前記記録ヘッドの回復動作を行うよう制御する回復制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録装置。
【請求項７】
前記複数の記録素子は、電気熱変換体、或いは電気機械変換体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録装置。
【請求項８】
複数の記録素子を備えた記録ヘッドに駆動信号を入力し、前記複数の記録素子を駆動することにより前記記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録する記録装置のインク吐出状態検出方法であって、
前記記録ヘッドに駆動信号を印加してインクを吐出させるインク吐出工程と、
前記記録ヘッドのインク吐出面に対向し、前記記録媒体を載置するプラテンの背面に設けられたループにより、前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出状態に伴って変化する電磁場から誘導電流を発生する電流発生工程と、
前記電流発生工程において発生した誘導電流より磁界強度を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された磁界強度と予め定められた閾値とを比較する比較工程と、
前記比較工程による比較結果に基づいて、前記インクの吐出状態を判定する判定工程とを有することを特徴とするインク吐出状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びインク吐出状態検出方法に関し、特に、例えば、インクジェット方式に従って記録を行なう記録ヘッドを備えた記録装置及びその装置に適用されるインク吐出状態検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（以下、記録装置）には、従来よりインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）からのインク吐出不良やヨレを防止するために種々の対策が講じられている。そのインク吐出不良やヨレには、インク連続吐出時に泡やごみ等を含む内外の要因によって突然発生するものや、また長期未使用状態が続いた後のインク粘度の増加やインクの固着により記録開始時に生じるものがある。これらを防止する具体的な対策として、記録装置にヘッドリフレッシング機構を備え、画像形成用のインク吐出の前後、或いは途中で、様々なパターンを記録することが行なわれている。しかしながら、この機構を作用させる度に画像形成用の貴重なインクが排出される。
【０００３】
また、何らかの理由で記録動作に突然インク吐出不良が生じた場合、その記録媒体はムダになってしまうこともある。
【０００４】
一方、日々高精度化する記録ヘッドの吐出性能を維持、向上させるために、インク吐出安定性を追及した電気設計、機構設計、プロセス設計、ヘッド設計等に要求されるレベルが高くなってきている。その結果として、インクの供給源から共通液室へのインク導入、共通液室から吐出部までのインクの流れは、正常なインク吐出が行われている限り、各吐出ノズルや各吐出ノズルが幾つか集まったブロックで限りなく安定していることがわかっている。
【０００５】
これに対し、内外部からの泡、ごみの混入や、記録素子の損傷により、微妙にノズル内のインクの流れが阻害されることや、前記要因によりその後にインクの流れを阻害するきっかけ（原因）をノズル内に作り出してしまうことがある。このような状態のノズル内は正常なインク吐出状態にあるノズル内に比して、インクの乱流が生じていることが実験や計算機シミュレーション上でも明らかにされている。
【０００６】
さて、インク吐出不良やヨレの発生が実際の記録に影響を及ぼさないようにするため、記録ヘッドからのインク吐出不良を検出する技術が開発され、これまでにも多くの提案がなされている。例えば、特許文献１では、インク吐出の回数に基づいてインク吐出不良を検知する際の吐出ドット数を制御することにより、その検出精度を向上させることを提案している。また、フォトインタラプタセンサを用い、その発光素子から受光素子に光を照射し、その光軸を遮断するようにインクを吐出させ、その光軸を遮断したときはインク有り、光軸を遮断しないときはインク無しと判断する方法等も提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２２７１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来例のインク吐出不良検出技術では、吐出口を出たインクを検知して、その結果を後続の記録制御にフィードバックする構成なので、先に述べたように、依然として貴重なインクの排出を伴うものである。現在のところ、インク吐出を利用せずインク吐出不良検出が可能な手段は乏しく、ましてインク不吐を予知する発明はいまだなされていない。
【０００８】
従って、何らかの理由で記録動作中にインク吐出不安定が生じ、その後のヨレ、吐出不良が発生する前に対策を講じ、記録媒体やインクをムダにすることなくインク吐出を正常状態に復帰させる手段が望まれる。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録媒体やインクをムダにすることなくインク吐出状態を検出することが可能なインク吐出状態検出方法及び記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。
【００１１】
即ち、複数の記録素子を備えた記録ヘッドに駆動信号を入力し、前記複数の記録素子を駆動することにより前記記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録する記録装置であって、前記記録媒体を載置するプラテンと、前記記録ヘッドのインク吐出面に対向し、前記プラテンの背面に備えられ、前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出状態に伴って変化する電磁場の変化により誘導電流を発生するループと、前記ループにより発生した誘導電流より磁界強度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された磁界強度と予め定められた閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記インクの吐出状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記記録ヘッドには数乃至数１０ＫＨｚの周波数で記録信号が入力されることにより、前記複数の記録素子からは超長波の電磁波が発生する。そして、その電磁波の伝播方向は、前記インクの吐出状態に伴って変化する。
【００１３】
この記録装置では、前記ループにより形成される領域を前記電磁波の磁束が横切る。この場合、前記インクの吐出状態が正常であるときには前記電磁波の進行方向は前記領域に対して垂直であるのに対し、前記インクの吐出状態が不安定であるときには前記電磁波の進行方向は前記領域に対して傾く。
【００１４】
さらに、前記判定手段による判定結果に従って、前記記録ヘッドの回復動作を行うよう制御する回復制御手段を有することが望ましい。
【００１５】
また、前記複数の記録素子としては、電気熱変換体でも良いし、或いは電気機械変換体でも良い。
【００１６】
また他の発明によれば、複数の記録素子を備えた記録ヘッドに駆動信号を入力し、前記複数の記録素子を駆動することにより前記記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して記録媒体上に画像を記録する記録装置のインク吐出状態検出方法であって、前記記録ヘッドに駆動信号を印加してインクを吐出させるインク吐出工程と、前記記録ヘッドのインク吐出面に対向し、前記記録媒体を載置するプラテンの背面に設けられたループにより、前記記録ヘッドから吐出されるインクの吐出状態に伴って変化する電磁場から誘導電流を発生する電流発生工程と、前記電流発生工程において発生した誘導電流より磁界強度を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された磁界強度と予め定められた閾値とを比較する比較工程と、前記比較工程による比較結果に基づいて、前記インクの吐出状態を判定する判定工程とを有することを特徴とするインク吐出状態検出方法を備える。
【発明の効果】
【００１７】
従って本発明によれば、インクを無駄に使用することなく、記録ヘッドからのインク吐出状態を検出することができるという効果がある。これにより、インクを本来の画像記録に有効に用いることができる。
【００１８】
また、インク吐出状態が不良になるのを未然に検知して、例えば、記録ヘッドの回復動作などを行なうことにより、良好な記録を維持することができる。これにより、記録不良のために記録媒体を無駄にすることもなくなる。
【００１９】
さらに、廃棄するインク量を、例えば、２０〜３０％程度削減することができるので、これを貯留する廃インクタンクのサイズも小型化することができ、記録装置本体サイズの小型化にも貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００２１】
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を表すものではない。これに加えて、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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ある。即ち、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。
【００２４】
またさらに、「ノズル」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を総括して言うものとする。
【００２５】
＜インクジェット記録装置の説明（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３をキャリッジ２に搭載している。キャリッジ２には、キャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させる。記録時には、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。
【００２７】
また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。
【００２８】
記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００２９】
図１に示した記録装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
【００３０】
さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施例の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、記録ヘッド３には熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備えている。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００３１】
図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられている。この実施例では、スケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ９に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。
【００３２】
また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられている。そして、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００３３】
さらに、図１において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラである。また、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。
【００３４】
またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。
【００３５】
またさらに、記録装置１には、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。
【００３６】
回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えている。そして、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。
【００３７】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。
【００３８】
これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
【００３９】
＜インクジェット記録装置の制御構成（図２）＞
図２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。
【００４０】
図２に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、ＲＯＭ６０２、特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、ＲＡＭ６０４、システムバス６０５、Ａ／Ｄ変換器６０６などで構成される。ここで、ＲＯＭ６０２は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する。ＡＳＩＣ６０３は、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３の制御のための制御信号を生成する。ＲＡＭ６０４は、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として用いられる。システムバス６０５は、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行う。Ａ／Ｄ変換器６０６は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ＭＰＵ６０１に供給する。
【００４１】
また、図２において、６１０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６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１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。
【００４２】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリントスイッチ６２２、回復スイッチ６２３などから構成される。プリントスイッチ６２２はプリント開始を指令するために用いられる。回復スイッチ６２３は、記録ヘッド３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に用いられる。これらのスイッチは操作者による指令入力を受けるために用いられる。
【００４３】
６３０は装置状態を検出するためのセンサ群であり、位置センサ６３１、温度センサ６３２等から構成される。位置センサ６３１はフォトカプラなどのホームポジションｈを検出するためのセンサであり、温度センサ６３２は記録装置の適宜の箇所に設けられ環境温度を検出するために用いられるセンサである。
【００４４】
さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に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、６４２は記録媒体Ｐ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。またさらに、６４４はキャリッジ２に実装されるキャリッジ基板であり、記録ヘッド３を電気的に接続して、記録装置から電力供給を行い画像信号と制御信号とを転送する。
【００４５】
またさらに、６５０は、記録装置の各部に必要な電力を供給する電源ユニットである。
【００４６】
次に、本発明に従うインク吐出状態検知方法を上記構成の記録装置に適用した実施例について説明する。
【実施例１】
【００４７】
まず、この実施例に従うインク吐出状態検知方法の原理について説明する。
【００４８】
図３はインクが正常に記録ヘッドから吐出される様子を示す模式図である。
【００４９】
通常、記録ヘッド３の駆動周波数は数〜数１０ＫＨｚの範囲内であり、この周波数で記録ヘッドのノズル内に設けられた記録素子（ヒータ）にはパルス電流が流れ、この電流に応じてその記録素子から電磁波が発生する。この電磁波は、いわゆる超長波（Very Low Frequency）であり、吐出のための駆動源から発する電磁場はＶＬＦ波が大部分である。
【００５０】
図４はインク吐出に伴って発生する電磁場の様子を示す模式図である。
【００５１】
図３に示すように、記録ヘッド３からインクが正常に吐出している場合、図４（ａ）に示すように、ノズルは電磁波に対して導波管として作用する。即ち、ノズル壁に反射しながら伝播する電磁波により一般的な導波管モードでインク吐出方向と同一方向に伝播する電磁場が存在する。この電磁場は、記録ヘッドの記録素子（ヒータ）に駆動電圧が印加された瞬間に、真空中を伝わる光の速さとほぼ同等の速さで伝播する。図４（ａ）の模式図は、電場と磁場が直交して横波として進行する状態を表している。
【００５２】
さて、この実施例では、小型化を実現するため基板上にエッチングにより導体を構成したループを持つ微小磁界プローブ１００を記録装置のプラテン上にキャリッジの移動方向に一列に並べて配置する。図４（ｂ）は、その配置断面をを記録媒体Ｐとプラテンの断面と共にしており、図４（ｃ）は微小磁界プローブ１００をその断面とは垂直の方向から見た図である。
【００５３】
微小磁界プローブ１００のループの内側部分、即ち、記録ヘッド３からの電磁波による磁束（磁力線の束）が突き抜ける領域は、この実施例では２．５ｍｍ×１５ｍｍの領域である。この寸法は、正常に飛翔してくるインク滴と方向を同じくした電磁場がノズル列方向に全ノズル数分通り抜けられるように余裕を持って決めた寸法である。この電磁場が微小磁界プローブ１００内を通り抜けることで生じる誘導電流Ｉ（図４（ｃ））を検出することにより、この電磁場の磁界強度（プローブ内を通過する磁力線の本数）が分かる。
【００５４】
正常にインク吐出がなされる場合、電磁波はこのループより形成されるループ内側の領域に対して垂直方向にに進行する。
【００５５】
図５〜図６はこの実施例に従うインク吐出状態検出回路の構成を示すブロック図である。図５に示すように、微小磁界プローブ１００によって生じた誘導電流は平均化回路１０１で平均化され、ＯＲ回路１０２において複数の微小磁界プローブから得られた誘導電流の論理和がとられる。その演算結果は磁界強度検出回路１０３に送られ、その検出結果はｍＧ（ミリガンマ）単位の値で表され、不安定吐出判定回路（コンパレータ）１０５に送られる。不安定吐出判定回路（コンパレータ）１０５は、インク正常吐出時の磁界強度と得られた磁界強度との差分を判定する。磁界強度検出回路１０３からの検出信号はコンパレータのａ端子（＋側）に入力される。なお、図６には磁界強度検出回路１０３の詳細な回路構成を示している。
【００５６】
図５〜図６によれば、キャリッジ２の移動とともに記録ヘッド３が駆動されているときに生じた電磁場を、記録媒体Ｐ直下の微小磁界プローブ１００が検出する。微小磁界プローブ１００は、図４に示すように、プラテン上に複数個一列に並べて配置されており、いずれかのプローブが、駆動中の記録ヘッドから発せられる電磁場を検出できるように構成されている。
【００５７】
図７と図８は夫々、記録ヘッド駆動時に突然生じるインク吐出不安定吐出の直前状態とインク吐出不安定状態での電磁場の乱れる状態を模式的に示した図である。
【００５８】
図９は、記録素子の破損等でインク吐出不良になったノズルでの電磁場の乱れる状態を模式的に示した図である。
【００５９】
図７〜図９を比較すると分かるように、インク吐出不安定状態になりかかると、記録素子から発せられる電磁場は正常吐出の場合のそれと比べて、その伝播方向が変化する。図４〜図５に示した正常にインクが吐出される場合と比較すると、電磁波の伝播方向が変化し、微小磁界プロープのループにより形成される領域に対して、その伝播方向は傾く。その結果、微小磁界プローブ１００が受信する電磁場強度が変化する。
【００６０】
この現象は、電磁場が伝播する媒体としてのインクの流れが、正常吐出状態では層流、不安定状態では乱流であり、インク不吐出状態では電磁場の伝播媒体が空気であるという違いから、電磁波の進行方向が微妙に屈折する性質が原因となって生じる。そして、電磁波の進行方向の微妙なずれが、微小磁界プローブを通過する磁力線の本数の差となって、磁界強度を変化させる。
【００６１】
図１０は不安定吐出判定回路１０５への実際の入力値を示す図である。
【００６２】
図１０において、グラフ中の太字と細字の実線部分が、キャリッジ移動中の磁界強度の時間変化を表している。図１０によれば、インク正常吐出時の磁界強度とインク不安定吐出時のそれとの間には明確な差が見られる。従って、適当な時間にわたって平均化された磁界強度の変化を監視することで、インクの吐出状態が正常な状態から不安定な状態に変化し、その傾向からインク吐出不良が発生することを予測することが可能になる。
【００６３】
従って、このインク吐出状態検知方法を用いると以下のような記録制御が可能になる。
【００６４】
図１１はインク吐出状態検知を伴う記録制御を示すフローチャートである。
【００６５】
即ち、ステップＳ１０では記録動作に伴い記録ヘッド３からインク吐出を行なう。これに続き、ステップＳ２０では微小磁界プローブ１００により誘導電流（Ｉ）を検出する。さらに、ステップＳ３０ではその誘導電流を平均化回路１０１においてある時間にわたって平均化し、磁界強度検出回路１０３では複数の平均化回路のいずれかで検出された誘導電流から磁界強度（Ｈ）を検出する。
【００６６】
次に、ステップＳ４０では磁界強度（Ｈ）を表す信号を不安定吐出判定回路（コンパレータ）１０５に入力し、これを所定の閾値（Ｔｈ）と比較する。ここで、Ｈ≧Ｔｈであれば、インク吐出が正常に行なわれていると判断し、処理はステップＳ１０に戻り、記録動作を続行する。これに対して、Ｈ＜Ｔｈであれば、インク吐出が不安定になっていると判断し、処理はステップＳ５０に進み、記録ヘッドの回復動作を実行する。なお、この回復動作は公知であるので、ここでの説明は省略する。
【００６７】
回復動作終了後、処理はステップＳ１０に戻る。
【００６８】
微小磁界プローブ１００には、記録ヘッド３の駆動周波数〜２０ＫＨｚレンジのいわゆるＶＬＦ周波数帯の電磁波で形成される電磁場に感度の良いものを用いており、他のノイズとなる周波数成分は拾わない。また、これより更に高周波で駆動される場合の磁界測定には、周波数とともに感度が向上するループプローブを用いなければならないことは言うまでもない。
【００６９】
従って以上説明した実施例に従えば、磁界強度の変化を監視することで、インクの吐出状態が正常な状態から不安定な状態に変化し、その傾向からインク吐出不良が発生することを予測することが可能になる。
【００７０】
また、この実施例に従うインク吐出状態検知にこの検知のためにインク吐出が伴わず、通常の記録動作に伴うインク吐出により行なうことができるので、貴重なインク資源を実際の記録に有効に用いることができる。さらに、正確にインク吐出状態を把握することができるため、記録ヘッドの回復動作の頻度を減らすことも可能になるので、回復動作に伴うインク消費も削減することができる。
【００７１】
なお、以上の実施例では記録素子としてヒータを用いた例について説明したが、この記録素子に、電気機械変換体（ピエゾ）素子を用いても本発明を適用することができる。実際にピエゾ素子を用いた駆動周波数が〜１０ＫＨｚの記録ヘッドを用いて前述と同様の検証も試みた。この検証結果によれば、インク正常吐出時の磁界強度とインク不安定吐出時の磁界強度との間には、ある時間での平均値で４ｍＧの差が見られた。
【００７２】
従って、不安定吐出判定回路の（−側）に設定する磁界強度の閾値を３．５ｍＧに設定し、この数値を超える差分の磁界強度になった場合に記録ヘッドの回復動作を行なうように制御すると良好な結果を得ることができる。具体的には、記録途中で回復動作に入り、インク吐出不良状態での記録媒体を装置外排出することなくそのページの最後まで吐出不良やヨレのない記録を完了することが可能になる。そして、記録装置において、記録動作時以外のタイミングでの回復動作はさせないように構成したところ、廃インク量が従来に比して３０％削減できた。
【００７３】
また、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００７４】
以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば、電気熱変換体やレーザ光等）を備えている。そして、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させることにより記録の高密度化、高精細化を達成している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】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。
【図３】インクが正常に記録ヘッドから吐出される様子を示す模式図である。
【図４】インク吐出に伴って発生する電磁場の様子を示す模式図である。
【図５】、
【図６】インク吐出状態検出回路の構成を示すブロック図である。
【図７】記録ヘッド駆動時に突然生じるインク吐出不安定吐出の直前状態での電磁場の乱れる状態を模式的に示した図である。
【図８】インク吐出不安定状態での電磁場の乱れる状態を模式的に示した図である。
【図９】記録素子の破損等でインク吐出不良になったノズルでの電磁場の乱れる状態を模式的に示した図である。
【図１０】不安定吐出判定回路１０５への実際の入力値を示す図である。
【図１１】インク吐出状態検知を伴う記録制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
３  記録ヘッド
６０１  ＭＰＵ
６０３  ＡＳＩＣ
６０４  ＲＡＭ
６１０  ホスト装置
【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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