JP3991279B2 - 画像形成装置及び吐出検出方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成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画像形成装置及びその吐出検出方法に関する。

インクジェット方式の画像形成装置は、複数のノズルが配列された印字ヘッド（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滴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、ヘッド内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。

このため、従来、印字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が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１は、吐出検出用の光源と受光部とを備えるインクジェットプリンタにおいて、検出対象とするノズルグループのインクの吐出タイミングを吐出周期よりも短い時間だけ他のノズルグループに対してずらす方法が提案されている。
特開２００３−１９１４５３号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている方法は、検出の高速化を目的とするものであり、ノズルグループ単位で吐出制御を行う構成であることから、個々のノズルに対して制御を行うことができない。また、特許文献１に開示された方法では、検査を行うノズルの順序や数が限定されてしまうため、任意の順序で検査することができない。仮に、検査するノズル数を少数に限定した場合でも、全ノズルの検出に要する時間と同等の検査時間を要する。

更に、特許文献１に示された実施形態においては、ノズル列の端から順に検査を行っており、検出時の吐出順序が予め決まっているため、若しくは吐出順序に自由度が少ないため、印字動作中に検出を行うことができない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、印字動作中に飛翔中の液滴を検出して吐出／不吐出の不良の検出を可能とするとともに、ノズル単位で吐出検出が可能な画像形成装置及び吐出検出方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、インク滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出させる吐出駆動を行う吐出駆動手段と、前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生する発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光し、該受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、画像データに基づき前記吐出駆動手段を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う駆動制御手段と、前記駆動制御手段で制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する吐出状態判定手段と、を備え、前記駆動制御手段は、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期の範囲内で前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対して早く又は遅くすることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、プリントすべき画像のデータに基づいて吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出しつつ、該吐出ヘッドと記録媒体を相対移動させることにより記録媒体上に画像を形成する。この実画像の記録動作中に、特定のノズル（吐出検出の対象として選択されたノズル）の吐出タイミングを他のノズル（吐出検出の対象となっていないノズル）の吐出タイミングに対してずらす制御を行うことにより、検出光を通過するインク滴の通過タイミングに時間差が与えられる。吐出検出対象ノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで受光手段から得られる検出信号の変化に着目することで、当該吐出検出対象ノズルから正常にインク滴が吐出されたか否かを判断することができる。また、複数のノズルの中から吐出検出対象ノズルを任意に選択することが可能であり、吐出検出の対象とするノズルを適宜変更することにより、ノズル単位で吐出／不吐出の検査が可能である。

このように、本発明によれば、実際にプリント出力が要求されている実画像の記録動作中にノズル単位で吐出検出が可能であり、プリント生産性の向上を図ることができる。更に、テスト印字などの吐出検出のための特別な（検出専用の）吐出動作が不要であるため、無駄なインク消費や媒体消費を抑制することができる。なお、記録時に吐出検出対象ノズルの吐出タイミングを正規の（通常の）タイミングからずらすことによって、当該吐出検出対象ノズルからのインク着弾位置が本来の着弾目標位置から僅かにずれることになるが、写真画質の高密度印字における数滴程度の打滴ずれは画像品質にほとんど影響を及ぼさない（画像不良とはならない）。

本発明に係る画像形成装置において、検出光の光軸は、吐出ヘッドのノズル列方向に平行若しくは略平行とし、当該検出ビームが同一ノズル列内の全ノズルのインク飛翔経路と交差するように検出光学系を構成し、当該ノズル列内で選択された吐出検出対象ノズルの吐出タイミングを他のノズル群の吐出タイミングに対してずらす態様が好ましい。

本発明の画像形成装置において吐出ヘッドの形態は特に限定されず、例えば、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とすることができる。また、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についても本発明を適用可能である。

「フルライン型の記録ヘッド（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。

「記録媒体」は、吐出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。

記録媒体と吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）吐出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吐出ヘッドを移動させる態様、或いは、吐出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。

本発明において、吐出検出対象ノズルの吐出タイミングをずらす時間量を非検出時の吐出周期の範囲内とすることにより、プリント速度を落とすことなく検出が可能となり、かつ着弾位置のずれ量も１画素間隔以内となる。

本発明による他の画像形成装置は、インク滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出させる吐出駆動を行う吐出駆動手段と、前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生する発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光し、該受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、画像データに基づき前記吐出駆動手段を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う駆動制御手段と、前記駆動制御手段で制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する吐出状態判定手段と、を備え、前記駆動制御手段は、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期Ｔに対して、吐出検出時には前記他のノズルの記録用吐出周期をｎ倍とし（ただし、ｎは正数）、該記録用吐出周期に同期して前記搬送手段による搬送速度を１／ｎとするとともに、該記録用吐出周期による前記他のノズルの吐出タイミングの間に前記吐出検出対象のノズルの吐出駆動を実施することを特徴とする。

かかる態様によれば、吐出検出を行わない通常の記録動作時には吐出周期Ｔで吐出駆動を行い、吐出検出時には記録用吐出周期をｎ×Ｔとし、これに合わせて搬送速度を１／ｎに変更するとともに、この記録用吐出周期で駆動される他のノズルの吐出動作の間に吐出検出対象ノズルの吐出駆動が行われる。ｎを２以上の整数とすれば、他のノズルの吐出動作の間で吐出検出をｎ−１回実施することができる。

本発明の他の態様に係る画像形成装置は、前記吐出検出の履歴及び吐出の履歴のうち少なくとも一方を含む履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段と、前記履歴情報に基づいて吐出検出の対象とするノズルを選定するノズル選定手段と、を備えたことを特徴とする。

過去に行われた吐出検出によって吐出不良と判断されたノズルや所定時間以上の間吐出動作が行われていないノズルなどについて吐出検出の対象とする態様がある。このように、履歴情報を利用して吐出不良の可能性の高いノズルを推定（予測）し、これらノズルを優先的に検査することにより、不必要な検出動作を回避でき、検出効率を高めることができる。

また、本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、本発明に係る吐出検出方法は、インク滴を吐出する複数のノズルが形成された吐出ヘッドと記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させながら前記吐出ヘッドの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形成する画像形成装置の吐出検出方法であって、前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生させる発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光して該受光量に応じた検出信号を得る受光手段とを配置し、画像データに基づき前記ノズルの吐出駆動を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う工程と、前記制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する工程と、を備え、前記吐出駆動を制御する工程では、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期の範囲内で前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対して早く又は遅くすることを特徴とする。
本発明による他の吐出検出方法は、インク滴を吐出する複数のノズルが形成された吐出ヘッドと記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させながら前記吐出ヘッドの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形成する画像形成装置の吐出検出方法であって、前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生させる発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光して該受光量に応じた検出信号を得る受光手段とを配置し、画像データに基づき前記ノズルの吐出駆動を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う工程と、前記制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する工程と、を備え、前記吐出駆動を制御する工程では、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期Ｔに対して、吐出検出時には前記他のノズルの記録用吐出周期をｎ倍とし（ただし、ｎは正数）、該記録用吐出周期に同期して前記搬送手段による搬送速度を１／ｎとするとともに、該記録用吐出周期による前記他のノズルの吐出タイミングの間に前記吐出検出対象のノズルの吐出駆動を実施することを特徴とする。

本発明によれば、吐出ヘッドのノズルから吐出される液滴を光学的に検出する発光手段及び受光手段を配置して、画像データに基づく実画像の記録動作中に飛翔中の液滴を検出する構成とし、吐出検出の対象たる特定のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらして吐出を行い、吐出検出を実施するようにしたので、生産性の向上を実現できるとともに、ノズル単位で吐出／不吐出の判断が可能である。また、テスト印字など検出専用の吐出が不要なため、無駄なインク消費や媒体消費を抑制できる。

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。

〔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（記録媒体に相当）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。また、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙには、それぞれノズルから吐出された飛翔中の液滴を光学的に検知するための吐出検査装置２７が配置されている。

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。

図１において、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。

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。

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。

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２８
Ａ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。

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（搬送手段に相当）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。

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。

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８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。

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。

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。

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。

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）が複数配列されたフルライン型ヘッドで構成されている。

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。

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。

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、特別色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。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの長手方向の両端部には、飛翔液滴を検出するための吐出検査装置２７を構成する光源部４１と受光部４２とが対向して配置されている（図２参照）。

光源部４１には、例えばレーザダイオード（ＬＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子が好適に用いられる。各光源部４１から照射された光は、印字部１２の液滴飛翔空間を横断し、対応する受光部４２に入射する。受光部４２は受光量に応じた電気信号を出力するフォトセンサを含んで構成されており、液滴の有無によって受光量が変化し、その出力信号（検出信号）が変化する。該受光部４２から得られる検出信号に基づいて飛翔液滴の有無、すなわちノズルの吐出／不吐出が判定される。この吐出検出方法の詳細については後述する。

図１に示したように、印字部１２の後段には、後乾燥部４３が設けられている。後乾燥部４３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。

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。

後乾燥部４３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。

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。

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。

〔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。

図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４は１つの液滴吐出素子（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（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。

記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

すなわち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、複数のノズル５１が記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドとなっている。

また、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドユニット５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するフルラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図７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図４に示した共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部（図４において天面）を構成している加圧板（振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２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５８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５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり２４００個（２４００npi;ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

図６に示したように、印字ヘッド５０の長手方向の一端に配置された光源部４１は、ヘッド長手方向に沿って並んだノズル５１の列に対応してノズル列ごとに発光素子４１Ａとレンズ４１Ｂとが設けられており、これら複数の発光素子４１Ａがヘッド短手方向に並んで配置されている。

同様に、印字ヘッド５０の長手方向の他端に配置された受光部４２は、ノズル列ごとにフォトセンサ４２Ａとレンズ４２Ｂとが設けられ、これら複数のフォトセンサ４２Ａがヘッド短手方向に並んで配置されている。

発光素子４１Ａから発せられた光はレンズ４１Ｂを介して所定のビーム径に成形され、ノズル列内の全ノズルのインク飛翔経路と交差するように、当該ノズル列と平行（又は略平行）に照射される。この検出ビームは受光部４２のレンズ４２Ｂを介してフォトセンサ４２Ａに導かれる。

例えば、２４００dpi を実現する高密度ノズルの場合、圧力室５２の一辺の寸法は５００μｍ程度となり、ヘッド短手方向（副走査方向）のノズル５１の配列間隔（ノズル列の間隔）は５００〜１０００μｍ程度である。このような配置構造に対して、ビーム径を２００〜３００μｍ程度とする検出光学系を設計する場合、ヘッド短手方向に干渉なく複数の発光素子４１Ａ及びフォトセンサ４２Ａを配置することが可能である。

なお、本発明の実施に際してノズル配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図７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７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。

図７に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０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、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。

なお、図７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。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１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。

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。

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をキャップ６４で覆う。

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（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板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をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。

印字中又は待機中において、特定のノズル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。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室内）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。

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５８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５８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板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。

また、ノズル５１や圧力室５２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。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２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５８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のノズル面に、圧力室５２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。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２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。

〔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。

図８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、ＲＯＭ７５、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、履歴情報記憶部８３、ヘッドドライバ８４、吐出検出制御部８５等を備えている。

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（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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。

システムコントローラ７２は、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、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、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４及びＲＯＭ７５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。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

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４３その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。

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（ドットデータ）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、該印字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。

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８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。

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（吐出駆動手段に相当）５８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。

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。

こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータ（印字データ）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。

吐出検出制御部８５は、光源部４１に設けられた発光素子４１Ａ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、受光部４２に設けられたフォトセンサ４２Ａの駆動回路及びフォトセンサ４２Ａからの検出信号を処理する信号処理回路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発光素子４１Ａ及びフォトセンサ４２Ａの動作を制御し、フォトセンサ４２Ａから得られた検出結果をプリント制御部８０に提供する。

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や打滴補正等を実施する制御を行う。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２とともに「駆動制御手段」、「ノズル選定手段」及び「吐出状態判定手段」として機能する。

履歴情報記憶部８３は、印字ヘッド５０のノズル５１ごとに検査の履歴や吐出の履歴に関する情報（以下、履歴情報という。）を記憶する記憶手段である。履歴情報は検出動作や吐出動作が実施される都度、随時更新される。この履歴情報に基づいて、検査対象となるノズル５１が決定される。

次に、上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０における吐出検出の方法について説明する。

〔第１の検出方法〕
検出する特定の単一ノズルの吐出タイミングを、他のノズル群に対して吐出周期の範囲で早く又は遅く吐出動作し、吐出検出を実施する。

図９は、印字ヘッド５０から液滴を吐出した様子を描いた模式図である。図９中の黒丸は印字ヘッド５０のノズル５１から吐出された液滴を示している。検出用ビーム９０の下方に並んで描かれた液滴９１は、ある時刻ｔ1 で同時にノズル５１から吐出された液滴を表している。また、検出用ビーム９０の上方に並んで描かれた液滴９２は、通常の吐出周期Ｔ後の時刻ｔ2 ＝ｔ1 ＋Ｔで同時に吐出された液滴を表している。

図９の白丸で示した位置に対応するノズルは検出対象ノズルであり、当該検出対象ノズルについてのみ、検出時の吐出タイミングが変更される。すなわち、当該検出対象ノズルから吐出された液滴９３のみが検出用ビーム９０内に入るように、通常の吐出周期Ｔよりも早いタイミングで吐出駆動が行われている。検出用ビーム９０内における液滴の有無によってフォトセンサ４２Ａからの出力信号（検出信号）が変化するため、センサ出力に基づいて検出対象ノズルの吐出／不吐出を判断することができる。

図１０は、吐出タイミングを示したタイミングチャートである。図１０（ａ）は通常の印字動作における吐出信号を示し、図１０（ｂ）は検出対象ノズルについて検出を行うときの吐出信号のタイミングを示してある。

図１０（ａ）に示したように、吐出検出を行わない通常の印字動作時には、一定の吐出周期Ｔ（通常吐出周期）で吐出駆動が行われる。なお、図９で説明したとおり、先行して吐出された液滴９１が検出用ビーム９０を完全に通過した後に次の吐出に係る液滴９２が検出用ビーム９０内に進入するように時間差を与える吐出周期Ｔが設定されている。

検出対象ノズルについて吐出検出を行う場合には、図１０（ｂ）に示したように、吐出周期Ｔの範囲で検出対象ノズルの吐出タイミングを早めて、当該検出対象ノズルに吐出信号を与える。

なお、図１１に示したように、検出対象ノズルの吐出タイミングを他のノズル群よりも遅らせて吐出させることにより、当該検出対象ノズルの飛翔液滴のみを検出する態様も可能である。

また、打滴速度と検出光の幅から吐出タイミングをずらす「時間量」が算出される。例えば、通常吐出時に１０kHz で吐出し（吐出周期Ｔ＝０．１msec) 、吐出速度５ m/sec、ビーム幅（高さ) ＝０．２mmの場合、０．２[mm]／５[m/sec] ＝０．０４[msec]となるため、ずらす時間量を０．０４〜０．１msecとする。

検出対象ノズルを選択的に変更することにより、ノズル列内のノズルを個別に（ノズル単位で）検査することができる。

〔第２の検出方法〕
上記した第１の検出方法に代えて、以下に述べる第２の検出方法を適用することも可能である。すなわち、第２の検出方法では、検出動作時に、吐出周期をｎ倍（吐出周波数を１／ｎ）に変速して検出用吐出及び検出を行う（ただし、ｎは正数）。また、これと同期して、記録媒体の搬送速度を１／ｎに変速する。

図１２は吐出周期を変えて吐出検出を実施する場合の模式図、図１３はそのタイミングチャートである。

図１２は、吐出タイミングをずらして２つのノズルについてそれぞれ吐出検出を行った様子が示されている。図１２の[1] で示した位置のノズルを検出対象ノズル[1] 、図１２の[2] で示した位置のノズルを検出対象ノズル[2] とよぶ。

図１３(a) は、吐出検出を行わない通常の印字動作時における吐出信号を示す。非検出時にはこの基本クロックに従い一定の吐出周期Ｔ（通常吐出周期）で吐出駆動が行われる。図１３(b) は、検出時の吐出信号のうち、検出対象でないノズルの駆動タイミングを示す信号である。この吐出信号は、図１３(a) の基本クロックの周期Ｔと比較して４倍の周期に変更されている。図１３(b) の時刻ｔ1 のタイミングで図１２中の符号９１に示す液滴が吐出され、図１３(b) の時刻ｔ2 ＝ｔ1 ＋4 ×Ｔのタイミングで図１２中の符号９２に示す液滴が吐出される。

図１３(c) は、検出時の吐出信号のうち、検出対象となっている第１のノズル（図１２で説明した検出対象ノズル[1] ）の駆動タイミングを示すものである。図１３(c) の時刻ｔ3 のタイミングで図１２中符号９３に示す液滴が吐出される。

図１３(d) は、検出時の吐出信号のうち、検出対象となっている第２のノズル（図１２で説明した検出対象ノズル[2] ）の駆動タイミングを示すものである。図１３(d) の時刻ｔ4 のタイミングで図１２中符号９４に示す液滴が吐出される。

図１３(e) は、検出対象ノズル[1],[2] の検出判定信号を示すものであり、図１３(c),(d) に示した検出対象ノズルの吐出タイミングに同期してフォトセンサの出力信号が読み込まれる。

なお、検出時においても正常な画像形成（非検出時と同等同質の画像形成）を実現すべく、図１３（b)〜(d) の吐出周期の変更に伴い、記録紙１６の搬送速度も変更される。

検出動作時の吐出周期を決定するパラメータ「ｎ」の設定方法としては、例えば、検出するノズル総数から適正値を自動的に算出する態様、検出の頻度が適正となる値をユーザに選択させる態様、生産性（高速／中速／低速など）を切り替えるための選択に応じて適正値を算出する態様などがある。

〔吐出周期の変更パラメータ「ｎ」と検出頻度の関係〕
次に、吐出周期の変更パラメータ「ｎ」と検出頻度の関係について説明する。ここでは印字ヘッド５０の全ノズルを検査対象とする場合について述べる。

ｎ＝１のとき、副走査搬送速度Ｖは、Ｖのままとし、検出動作は行わない。若しくは〔第１の検出方法〕で説明した検出動作を実施する。

ｎ＝２のとき、副走査搬送速度はＶ／２となる。描画ドット数の縦横比１：１の描画範囲に吐出する該当ノズルにて、１度（１枚）の描画動作に対し、各ノズルにつき１度の頻度（平均頻度）で検出ができる。縦横ドット密度が同じで正方形用紙の場合は、１ページあたり各ノズル１回ずつの検出頻度となる。

ｎ＝３のとき、副走査搬送速度はＶ／３となる。描画ドット数の縦横比１：１の描画範囲に吐出する該当ノズルにて、１度（１枚）の描画動作に対し、各ノズルにつき２度の頻度（平均頻度）で検出ができる。縦横ドット密度が同じで正方形用紙の場合は、１ページあたり各ノズル２回ずつの検出頻度となる。

すなわち、ｎ＝ｋのとき、副走査搬送速度はＶ／ｋとなり、正方形用紙、１ページあたり（ｋ−１）回の頻度で検出することができる。ただし、検出実行時にはプリント速度が通常プリント時（非検出時）の１／（ｋ−１）となる。

〔検出頻度を固定する場合のｎの設定例（検出するノズルを選択する場合）〕
次に、検出頻度を固定して検出対象のノズルを選択する場合について考察する。例えば、１０００副走査ラインに一度の検出頻度とする場合、検出しない期間が９９９ラインある。これは、２４００npi の高密度ノズルの印字ヘッドを用いるときに記録媒体上で約１０mmの範囲である。

２４００npi で１２インチ幅の印字ヘッドの場合、総ノズル数は２８８０００個となるが、このうち検出したいノズルが１０００個であるときは、次式（１）、
〔数１〕 ｎ＝１０００ [ノズル] ／１０００ [ライン] ＋１＝２ …（１）
の計算に従い、副走査搬送速度をＶ／２とする。

また、検出したいノズルが５０００個あるときは、次式（２）、
〔数２〕 ｎ＝５０００ [ノズル] ／１０００ [ライン] ＋１＝６ …（２）
の計算に従い、副走査搬送速度をＶ／６とする。

〔検出対象ノズルの選択〕
ノズル５１ごとの履歴情報を記憶する記憶手段（履歴情報記憶部８３）を有する構成において、検査を実施する特定のノズルは、例えば、以下のように決定される。

過去の検査において吐出不良が検出されたノズル、予め定めた所定時間以上の間、吐出動作をしていないノズル、別の検出システム（例えば、印字結果をＣＣＤ等の画像読取センサで読み込んで、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などを行う不図示の吐出検出手段）による検出結果から、吐出異常の可能性があると推測されるノズルについては、検査を実施するノズルの候補となる。

図１４は、検出対象となるノズル（検査ノズル）を選定するための制御例を示すフローチャートである。

図１４に示したように、検査ノズル選定処理がスタートすると（ステップＳ１００）、まず、印字データに基づき、印字に使用するノズルの抽出を行う（ステップＳ１１０）。次に、ノズルごとの履歴データから必要なデータを読み込んでメモリに収納する（ステップＳ１１２）。このとき読み込まれるデータとしては、例えば、前回吐出からの時間（ｔ5) 、前回の吐出検出実施からの時間（ｔ6) 、不吐出又は吐出異常が発生した回数（Ｎ）などの情報がある。各ノズルについてこれらの情報を取得して、判定用のしきい値（Ｔ5 ，Ｔ6 ，ＮN ）と比較する（ステップＳ１１４〜Ｓ１１８）
すなわち、ステップＳ１１４では、ｊ番目のノズルnjについて、前回吐出からの時間t5が所定のしきい値Ｔ5 を超えているか否かを判定する。この判定において、ＹＥＳ（ｔ5 ＞Ｔ5 を満たす) ならば、ステップＳ１２０に進み、当該ノズルnjを検査ノズルに設定する。

その一方、ステップＳ１１４においてＮＯならば、ステップＳ１１６に進み、前回の検出実施からの時間t6が所定のしきい値Ｔ6 を超えているか否かを判定する。このステップＳ１１６の判定において、ＹＥＳ（ｔ6 ＞Ｔ6 を満たす) ならば、ステップＳ１２０に進み、当該ノズルnjを検査ノズルに設定する。

また、ステップＳ１１６においてＮＯならば、ステップＳ１１８に進み、不吐出／吐出異常発生回数Ｎが所定のしきい値ＮN を超えているか否かを判定する。このステップＳ１１８の判定において、ＹＥＳ（Ｎ＞ＮN を満たす) ならば、ステップＳ１２０に進み、当該ノズルnjを検査ノズルに設定する。

ステップＳ１１８の判定においてＮＯならば、当該ノズルnjを非検査ノズルに設定する（ステップＳ１２２）。

ステップＳ１２０又はＳ１２２の後は、ステップＳ１２４に進み、全てのノズルについて、それぞれの対応（検査ノズルであるか、非検査ノズルであるか）が設定されたか否かを判定する。このステップＳ１２４の判定においてＮＯならば（対応が設定されていないノズルが残っている場合は）、ステップＳ１１４に戻って、未設定のノズルについて上記の処理（ステップＳ１１４〜Ｓ１２２）を繰り返す。

ステップＳ１２４の判定において、全てのノズルの対応が設定されたことが確認されたら、ＹＥＳ判定となり、検査ノズルの選定処理を終了する（ステップＳ１２６）。

〔他の吐出制御例〕
上述した第１の吐出検出方法及び第２の吐出検出方法では、検出対象ノズル[1],[2] について、通常の吐出タイミングでの吐出に代えて、吐出タイミングをずらした吐出動作を行ったが、図１５及び図１６にしたように、検出対象ノズル[1],[2] について、通常の印字吐出に加えて、吐出タイミングをずらした検出用の吐出動作を行う態様も可能である。なお、図１５及び図１６において、図１２及び図１３と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

〔変形例〕
図６では、印字ヘッド５０の延在方向（長手方向）に沿ったノズル列に対応してノズル列ごとに複数の発光素子４１Ａとフォトセンサ４２Ａを設けたが、かかる構成に代えて、図１７に示したように、一対の発光素子４１Ａ及びフォトセンサ４２Ａを不図示の移動機構によってヘッド短手方向に移動自在な構成とし、ノズル列の吐出タイミングに合わせて発光素子４１Ａ及びフォトセンサ４２Ｂをスキャン移動させながら、各ノズル列の検査を行う構成も可能である。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 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 印字ヘッドの構成を示す平面透視図 図３(a) の要部拡大図 印字ヘッドの他の構成例を示す平面透視図 図３(a),(b) 中の４−４線に沿う断面図 図３(a) に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 本例のインクジェット記録装置における吐出検出光学系の構成を示した概要図 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図 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 第１の吐出検出方法による吐出検出時の様子を描いた模式図 図９に示した吐出検出動作時のタイミングチャート 第１の吐出検出方法による他の吐出検出時の様子を描いた模式図 第２の吐出検出方法による吐出検出時の様子を描いた模式図 図１２に示した吐出検出動作時のタイミングチャート 検査ノズル選定処理の制御例を示すフローチャート 通常の印字吐出に加えて、吐出タイミングをずらした検出用の吐出動作を行う場合の吐出検出時の様子を描いた模式図 図１５に示した吐出検出動作時のタイミングチャート 吐出検出光学系の他の構成を示した概要図

符号の説明

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、２７…吐出検査装置、４１…光源部、４１Ａ…発光素子、４２…受光部、４２Ａ…フォトセンサ、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部、８３…履歴情報記憶部、８４…ヘッドドライバ、８５…吐出検出制御部

Claims (10)

1. インク滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出させる吐出駆動を行う吐出駆動手段と、
   前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
   前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生する発光手段と、
   前記飛翔経路を通過した検出光を受光し、該受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
   画像データに基づき前記吐出駆動手段を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う駆動制御手段と、
   前記駆動制御手段で制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する吐出状態判定手段と、
   を備え、
   前記駆動制御手段は、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期の範囲内で前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対して早く又は遅くすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記吐出検出対象のノズルについて、前記画像データに基づき前記他のノズルと同時に通常の記録吐出を行うとともに、当該通常の記録吐出の吐出タイミングに対して、吐出タイミングをずらした検出用の吐出動作を実施する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. インク滴を吐出する複数のノズルを有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出させる吐出駆動を行う吐出駆動手段と、
   前記吐出ヘッド及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
   前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生する発光手段と、
   前記飛翔経路を通過した検出光を受光し、該受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
   画像データに基づき前記吐出駆動手段を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う駆動制御手段と、
   前記駆動制御手段で制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する吐出状態判定手段と、
   を備え、
   前記駆動制御手段は、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期Ｔに対して、吐出検出時には前記他のノズルの記録用吐出周期をｎ倍とし（ただし、ｎは正数）、該記録用吐出周期に同期して前記搬送手段による搬送速度を１／ｎとするとともに、該記録用吐出周期による前記他のノズルの吐出タイミングの間に前記吐出検出対象のノズルの吐出駆動を実施することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記吐出検出の履歴及び吐出の履歴のうち少なくとも一方を含む履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段と、
   前記履歴情報に基づいて吐出検出の対象とするノズルを選定するノズル選定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
5. 各ノズルについて、過去に行われた前記吐出検出で吐出不良と判定された回数を含む履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段と、
   前記履歴情報に基づいて吐出検出の対象とするノズルを選定するノズル選定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
6. インク滴を吐出する複数のノズルが形成された吐出ヘッドと記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させながら前記吐出ヘッドの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形成する画像形成装置の吐出検出方法であって、
   前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生させる発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光して該受光量に応じた検出信号を得る受光手段とを配置し、
   画像データに基づき前記ノズルの吐出駆動を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う工程と、
   前記制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する工程と、を備え、
   前記吐出駆動を制御する工程では、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期の範囲内で前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対して早く又は遅くすることを特徴とする吐出検出方法。
7. 前記吐出駆動を制御する工程は、前記吐出検出対象のノズルについて、前記画像データに基づき前記他のノズルと同時に通常の記録吐出を行うとともに、当該通常の記録吐出の吐出タイミングに対して、吐出タイミングをずらした検出用の吐出動作を実施する制御を行うことを特徴とする請求項６記載の吐出検出方法。
8. インク滴を吐出する複数のノズルが形成された吐出ヘッドと記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記吐出ヘッドと前記記録媒体を相対移動させながら前記吐出ヘッドの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形成する画像形成装置の吐出検出方法であって、
   前記ノズルから吐出されるインク滴の飛翔経路と交差する検出光を発生させる発光手段と、前記飛翔経路を通過した検出光を受光して該受光量に応じた検出信号を得る受光手段とを配置し、
   画像データに基づき前記ノズルの吐出駆動を制御して前記記録媒体上に画像を形成する記録吐出動作中に、吐出検出対象のノズルの吐出タイミングを他のノズルの吐出タイミングに対してずらす制御を行う工程と、
   前記制御された前記吐出検出対象のノズルの吐出タイミングに応じた検出タイミングで前記受光手段から得られる検出信号に基づき、当該吐出検出対象ノズルからのインク滴の吐出状態を判定する工程と、を備え、
   前記吐出駆動を制御する工程では、吐出検出を行わない通常の記録吐出動作時における吐出周期Ｔに対して、吐出検出時には前記他のノズルの記録用吐出周期をｎ倍とし（ただし、ｎは正数）、該記録用吐出周期に同期して前記搬送手段による搬送速度を１／ｎとするとともに、該記録用吐出周期による前記他のノズルの吐出タイミングの間に前記吐出検出対象のノズルの吐出駆動を実施することを特徴とする吐出検出方法。
9. 前記吐出検出の履歴及び吐出の履歴のうち少なくとも一方を含む履歴情報を記憶する工程と、
   前記履歴情報に基づいて吐出検出の対象とするノズルを選定する工程と、
   を備えたことを特徴とする請求項６、７又は８記載の吐出検出方法。
10. 各ノズルについて、過去に行われた前記吐出検出で吐出不良と判定された回数を含む履歴情報を記憶する工程と、
    前記履歴情報に基づいて吐出検出の対象とするノズルを選定する工程と、
    を備えたことを特徴とする請求項６、７又は８記載の吐出検出方法。

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