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JP3382526B2 - 記録装置及びインク吐出状態検出方法 - Google Patents

記録装置及びインク吐出状態検出方法

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JP3382526B2
JP3382526B2 JP35840097A JP35840097A JP3382526B2 JP 3382526 B2 JP3382526 B2 JP 3382526B2 JP 35840097 A JP35840097 A JP 35840097A JP 35840097 A JP35840097 A JP 35840097A JP 3382526 B2 JP3382526 B2 JP 3382526B2
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recording head
ink
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nozzles
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繁 渡辺
昌志 清水
親信 池田
康 三浦
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Canon Inc
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、インクジェット方式に
従って記録を行う複数のノズルを持った記録ヘッドを備
えた記録装置及びその記録装置において用いられるイン
ク吐出状態検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット方式に従って記録を行う
プリンタは、高密度に実装された微細な複数のノズルか
ら記録媒体にインクを直接吐出し、そのインクドットに
よって画像を形成している。そのため、そのノズルに不
純物（ゴミ）が混入したり、インク吐出口付近にインク
が固着したりするとノズルが詰まってしまったり、ま
た、インクを加熱し膜沸騰を生起させてノズル内に生じ
る泡の圧力によってインクを吐出させる方式（所謂バブ
ルジェット方式）ではその加熱を行うヒータの断線など
によって、インクの吐出不良が発生する。
【０００３】この吐出不良は、記録画像の品位を著しく
低下させる原因となり、特に、その画像品質に非常に高
い基準が要求される捺染を行うために用いられる装置な
どの生産財製造装置では、装置の信頼性に関わる重要な
問題である。
【０００４】さて、この吐出不良を検知する方法とし
て、従来からも以下に示すいくつかの方法が提案されて
いる。
【０００５】（１）記録ヘッドによる有効記録領域外に
インクの吐出状況を検知するための記録媒体を設け、そ
の記録媒体にどれが吐出不良を起こしているノズルであ
るのかが判別可能なパターンを記録し、次に、そのパタ
ーンをＣＣＤカメラなどの光学的読取装置を用いて光学
的に読みとり、吐出不良のノズルを判定する。この場
合、その光学的読取装置を記録媒体の位置まで移動でき
る構成や、円盤或いはローラ状の記録媒体を用い、この
記録媒体を回転させることで光学的読取装置の位置まで
移動できる構成が採用されている。
【０００６】（２）光ビームが有効記録領域外を通過す
るようにその光ビームをする発光素子を設けておき、記
録ヘッドをその光ビームの光軸付近に停止させてその光
ビームを遮るようにインクを吐出させ、発光素子と対向
するように設けられた受光素子でその光ビームを受光
し、その受光素子から出力に基づいて、吐出不良が発生
したかどうかを検知する。この方法では、カラー記録ヘ
ッドのように複数のインクに対応して複数のノズル列を
有するような記録ヘッドを用いる場合には、そのノズル
列の数（インク色数）分の検知を行う必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、吐出不良の検知のために検知用記録媒体や光学
的読取装置などを移動したり、或は、その検知動作のた
めに記録ヘッドを通常の記録動作とは異なり、複雑な移
動を行なわせなければならいので、装置に複雑な機構を
備える必要が生じたり、装置のトータルとしての記録速
度を低下させてしまうという問題があった。
【０００８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で、かつ、記録速度を低下させることな
く、吐出不良を検出して適切な記録制御を行うことがで
きる記録装置及びインク吐出状態検出方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。
【００１０】即ち、複数のノズルを所定方向に沿って配
列したノズル列を備えたインクジェット方式に従う記録
ヘッドを用い、インクを記録媒体に吐出して記録を行う
記録装置であって、前記記録ヘッドを往復走査させる走
査手段と、前記記録ヘッドを用いて記録動作を実行させ
る記録手段と、前記走査手段による前記記録ヘッドの走
査経路の一端である前記記録ヘッドのホームポジション
と、前記記録ヘッドにより記録がなされる有効記録領域
の外側との間に設けられ、光を照射する発光素子と該発
光素子から照射された光を受光する受光素子とを備える
とともに、前記発光素子と前記受光素子との間の光軸が
前記複数のノズルの配列方向に対して所定の角度をもっ
て交差するように配置され、前記光軸の遮断状況に応じ
た信号を出力するフォトセンサと、前記走査手段により
前記記録ヘッドを走査させながら、前記フォトセンサが
設けられた位置において、前記記録ヘッドの前記複数の
ノズルの一部のノズルを選択して、試験的にインク吐出
を行うように前記記録ヘッドの動作を制御する試験吐出
手段と、前記試験吐出手段により前記記録ヘッドからの
インク吐出を行っているときの前記走査手段による走査
方向に関する前記記録ヘッドの複数の位置夫々における
前記フォトセンサからの出力信号に基づいて、前記試験
吐出手段によりインク吐出を行ったノズル毎のインク吐
出状態を検出するよう制御する制御手段とを有し、前記
試験吐出手段は、前記記録ヘッドの複数回の走査におけ
る先の走査と後の走査とで、試験的にインク吐出を行う
ノズルを異ならせることを特徴とする記録装置を備え
る。
【００１１】さらに前記制御手段によるノズル毎のイン
ク吐出状態の検出結果に基づいて、記録手段による記録
動作を制御する記録制御手段を備えることが望ましい。
【００１２】ここで、上記発光素子はレーザ光を照射す
ると良い。
【００１３】前記制御手段は、前記走査手段による走査
と前記試験吐出手段による試験的なインク吐出を複数回
行なうことにより、前記記録ヘッドの複数のノズル全て
に関するインク吐出状態の検出を行うようにもできる。
【００１４】さらに、上記試験吐出手段は夫々、記録手
段によって用いられる制御信号と同じ制御信号を用い、
インク吐出を行なわせる画像データとタイミングとを変
化させるだけによってインク吐出を行なわせるようにで
きる。そして、上記試験吐出手段が動作中の記録ヘッド
の移動速度と、記録手段によって記録動作が実行中の記
録ヘッドの移動速度とが同じであることが好ましい。
【００１５】さらにまた、上記記録ヘッドは複数の色の
インクを吐出するカラー記録ヘッドであって、これら複
数の色の数に対応して、夫々が複数のノズルから構成さ
れる複数のノズル列を備えていても良い。この場合、上
記試験吐出手段によって選択される複数のノズルは、複
数のノズル列間の距離と、記録ヘッドの移動速度と、複
数のノズル列を構成するノズルの数と、複数のノズル列
各々によってなされる記録の長さと、記録ヘッドの走査
方向の記録解像度と、記録ヘッドの走査方向のインク吐
出周期と、ノズル列のノズル間の距離とから決定され
る。
【００１６】さて、上記記録ヘッドは、熱エネルギーを
利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インク
に与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変
換体を備えていることが好ましい。
【００１７】また他の発明によれば、複数のノズルを所
定方向に沿って配列したノズル列を備えたインクジェッ
ト方式に従う記録ヘッドを往復走査しながらインクを記
録媒体に吐出して記録を行う際に、前記記録ヘッドの走
査経路の一端である前記記録ヘッドのホームポジション
と、前記記録ヘッドにより記録がなされる有効記録領域
の外側との間に設けられ、光を照射する発光素子と該発
行素子から照射された光を受光する受光素子とを備える
とともに、前記発光素子と前記受光素子との間の光軸が
前記複数のノズルの配列方向に対して所定の角度をもっ
て交差するように配置され、前記光軸の遮断状況に応じ
た信号を出力するフォトセンサを用いたインク吐出状態
検出方法であって、前記記録ヘッドを走査させながら、
前記フォトセンサが設けられた位置において、前記記録
ヘッドの前記複数のノズルの一部のノズルを選択して、
試験的にインク吐出を行うように前記記録ヘッドの動作
を制御する試験吐出工程と、前記試験吐出工程において
前記記録ヘッドからのインク吐出を行っているときの前
記記録ヘッドによる走査方向に関する前記記録ヘッドの
複数の位置夫々における前記フォトセンサからの出力信
号に基づいて、前記試験吐出工程においてインク吐出を
行ったノズル毎のインク吐出状態を検出するよう制御す
る制御工程とを有し、前記試験吐出工程では、前記記録
ヘッドの複数回の走査における先の走査と後の走査と
で、試験的にインク吐出を行うノズルを異ならせること
を特徴とするインク吐出状態検出方法を備える。
【００１８】以上の構成により本発明は、複数のノズル
を備えたインクジェット方式に従う記録ヘッドを往復走
査しながらインクを記録媒体に吐出して記録を行う際
に、その記録ヘッドの走査経路の一端である記録ヘッド
のホームポジションとその記録ヘッドにより記録がなさ
れる有効記録領域の外側との間に設けられ、光を照射す
る発光素子とその発光素子から照射された光を受光する
受光素子とを備えるとともに、その発光素子と受光素子
との間の光軸が複数のノズルの配列方向に対して所定の
角度をもって交差するように配置され、その光軸の遮断
状況に応じた信号を出力するフォトセンサを用いたイン
ク吐出状態検出において、その記録ヘッドを走査させな
がら、フォトセンサが設けられた位置において、その記
録ヘッドの複数のノズルの一部のノズルを選択して、試
験的にインク吐出を行うように記録ヘッドの動作を制御
し、記録ヘッドから試験的にインク吐出を行っていると
きの記録ヘッドによる走査方向に関する記録ヘッドの複
数の位置夫々におけるフォトセンサからの出力信号に基
づいて、試験的にインク吐出を行ったノズル毎のインク
吐出状態を検出するよう制御するとともに、試験的イン
ク吐出では、記録ヘッドの複数回の走査における先の走
査と後の走査とで、試験的にインク吐出を行うノズルを
異ならせるようにする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明の代表的な実施形態であるイ
ンクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッドを備え
たプリンタの詳細な構成を示す立体斜視図である。
【００２１】図１に示すように、記録ヘッド５は、イン
クタンクを内蔵し、インクが無くなったときに記録ヘッ
ドごと新品と交換し得るカートリッジ式の記録ヘッドで
ある。
【００２２】図１において、キャリッジ１５は記録ヘッ
ド５を精度良く保持しながら、記録紙Ｐの搬送方向（副
走査方向、矢印Ｇ方向）とは直交する方向（主走査方
向、矢印Ｈ方向）に往復移動させる。また、キャリッジ
１５は、ガイド棒１６と突き当て部１５ａにより摺動自
在に保持されている。キャリッジ１５の往復移動は、キ
ャリッジモータ（不図示）によって駆動されるプーリ１
７およびタイミングベルト１８によって行われ、この時
に記録ヘッド５に与えられる記録信号や電力は、フレキ
シブルケーブル１９によって装置本体の電気回路より供
給されている。記録ヘッド５とフレキシブルケーブル１
９とは互いの接点を圧接して接続している。
【００２３】また、キャリッジ１５のホームポジション
にはキャップ２０が設けられインク受けとしても機能す
る。キャップ２０は必要に応じて上下し、上昇時は記録
ヘッド５に密着しそのノズル部を覆いインクの蒸発やゴ
ミの付着を防止する。
【００２４】さて、この装置では、記録ヘッド５とキャ
ップ２０とが相対的に対向した位置となるように位置決
めするために、装置本体に設けられたキャリッジホーム
センサ２１とキャリッジ１５に設けられた遮光板１５ｂ
が用いられている。キャリッジホームセンサ２１は透過
型のフォトインタラプタが用いられ、キャリッジ１５が
移動して待機位置まで移動した時に、キャリッジホーム
センサ２１の一部から照射された光が遮光板１５ｂによ
ってその透過が遮られることを利用して、記録ヘッド５
とキャップ２０とが相対的に対向した位置にあることを
検知する。
【００２５】記録紙Ｐは図中下側より上方へ給紙され、
給送ローラ２および紙ガイド２２によって水平方向に曲
げられて、矢印Ｇ方向（副走査方向）に搬送される。給
送ローラ２および排紙ローラ６は夫々、記録モータ（不
図示）によって駆動され、必要に応じてキャリッジ１５
の往復移動と連動して高精度に記録紙Ｐを副走査方向に
搬送する。また、副走査方向には撥水性の高い材料でつ
くられ、その刃状の円周部のみで記録紙Ｐに接触する拍
車２３が設けられる。拍車２３は排紙ローラ６に対向す
る位置で、軸受部材２３ａにより主走査方向に所定長離
間して複数箇所に配設されており、記録直後の記録紙上
の未定着画像に接触しても画像に影響を与えずに記録紙
Ｐをガイドし搬送するようになっている。
【００２６】フォトセンサ８は、図２に示すように、キ
ャップ２０と記録紙Ｐの紙端との間に記録ヘッド５のノ
ズル列５ａに対向した位置に配置され、記録ヘッド５の
ノズルより吐出されるインク滴を直接光学的に検知する
透過型フォトインタラプタである。
【００２７】図２は図１に示すプリンタのフォトセンサ
付近の詳細な構成を示す拡大斜視図である。
【００２８】ここで用いているフォトセンサ８は発光素
子８１に赤外線ＬＥＤを用い、ＬＥＤ発光面にはレンズ
を一体成形し、受光素子８２に向けておおよそ平行にビ
ーム光を投射できる。受光素子８２にはフォトトランジ
スタが用いられ、受光素子８２の受光面の前面にはモー
ルド部材８０により例えば０．７ｍｍ×０．７ｍｍ程度
の穴が光軸上に形成され、受光素子８１と発光素子８２
との間全域において検出範囲を高さ方向には０．７ｍ
ｍ、幅方向には０．７ｍｍに絞り込んでいる。
【００２９】なぜなら、インク滴はビーム光の光束及び
センサの径に比べて１０分の１以下と小さく、センサに
おいて得られる光量の変化量も小さいので、モールド部
材８０に設けられたピンホールにより検出領域を絞るこ
とで、インク滴がその領域に存在するときに得られる光
量と、インク滴が光束中に存在しないときに得られる光
量との比（Ｓ／Ｎ比）を大きくすることができ、検出精
度を高めることができるからである。
【００３０】また、発光素子８１と受光素子８２とを結
ぶ光軸８３は記録ヘッド５のノズル列５ｃと角度θで交
差するように配置され、発光素子８１と受光素子８２と
の間隔は記録ヘッド５のノズル列５ｃよりも広くなって
いる。その検出範囲をインク滴が通過することにより、
インク滴が発光側からの光を遮り、受光側への光量を減
少させ、受光素子８２であるフォトトランジスタの出力
の変化が得られる。
【００３１】なお、上記の検出領域を絞る手段や形状は
モールド部材のピンホールに限るものでなく、スリット
等を使用しても良い。
【００３２】このプリンタは記録ヘッドの往復走査にお
いて、記録ヘッドが矢印ＨFで示される往路方向に移動
（往路走査）するときに通常の記録を行い、矢印ＨBで
示される復路方向に移動する（復路走査）ときに不良ノ
ズルによる画像欠陥を補完するための補完記録を行う。
【００３３】図２において、Ｐ１は記録紙Ｐに既に記録
がなされた領域を、Ｐ２はこれから記録がなされる領域
を、また、Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎは記録ヘッドから吐出され
たインク液滴の落下軌跡を、７１は記録ヘッド５の移動
方向に沿って平行に取り付けられたスケールを、７２は
記録ヘッド５に取り付けられたリニアエンコーダを示
す。
【００３４】そして、記録ヘッド５の移動中にリニアエ
ンコーダ７２はスケール７１の目盛りを読み取ることに
よって記録ヘッド５の位置を検出する。この位置は画像
記録における基準になるとともに記録用紙Ｐへのインク
液滴の理想的な吐出を実現し、画像品位の向上に貢献
し、さらには後述する不良ノズル検知のための基準情報
ともなる。
【００３５】また、部材８４は、不良ノズル検出のため
に吐出されたインク滴を受ける部材で、支持台８５に取
り付けられていて、図示されていないが部材８４には間
欠的に少量の洗浄水が注がれ、吸引ポンプ（不図示）に
よってインクがその水とともに排出されるようになって
いる。
【００３６】なお、記録ヘッドに備えられるノズル数が
多くなるほど、インク滴を相対的には長距離にわたって
安定的に検出する必要があるので、フォトセンサの光源
としては指向性が強く光束を絞りやすいものを用いた方
が有利である。従って、上記のＬＥＤからの赤外光の他
に、例えば、半導体レーザやその他のレーザ光源等を用
いても良い。また、インク滴は１ノズル単位で順次記録
ヘッドから吐出されるが、その吐出周期は２００μｓ以
下の短い周期であるため、フォトセンサ８にはＰＩＮシ
リコンフォトダイオードなどの高速応答性の良いものを
用いることが望ましい。更に、光源の出力は、フォトセ
ンサ８の特性（入射光強度の絶対定格等）に応じ調節し
ても良く、例えば、ＮＤフィルタ等を用いてその光量を
調節しても良い。
【００３７】図３は記録ヘッド５のノズル列とフォトセ
ンサの配置関係を示す図である。特に、この図は、イン
ク吐出状態を検出する時の記録ヘッドの位置と、その検
出のためのビーム光の光軸との相対位置を模式的に記録
ヘッド５の上面から透視した図として表している。この
図から明らかなように、ビーム光は、記録ヘッド５のノ
ズル列（図３の例ではノズル列５ａ）の配列方向を角度
（θ）で横切る。
【００３８】さて、図３に示すようなカラー記録ヘッド
の場合、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロの４色の
インクを吐出するためにノズル列５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄが夫々の色に対応して４列平行に配列されている。こ
のような構成では、隣接するノズル列夫々から得られる
フォトセンサの出力信号が干渉しないようにする為に
は、ヘッド間距離（Ｘ）、ヘッド長（有効記録長）
（Ｌ）、ビーム光軸とノズル列との角度（θ）との間に
は、次のような関係を満たす必要がある。
【００３９】Ｌ×ｔａｎθ＜Ｘ さもなければ、一つのノズル列に関する不良ノズル検出
が終わる前に、次のノズル列から吐出されたインク滴が
光の中を通過してしまい、どのノズル列に対しての不良
ノズル検出を行っているのかが判別できなくなるからで
ある。
【００４０】この実施形態では、ノズル列をフォトセン
サの光軸に対して角度θで傾けているので、フォトセン
サはノズル１つ１つの吐出状態を検出することができ、
また、複数のノズル列を有したカラー記録ヘッドであっ
ても各ノズル間の間隔を角度（θ）を考慮して決定して
いるので、各ノズル列各ノズルのインク吐出状態を検出
できる。
【００４１】このような条件で、記録ヘッド５が例えば
矢印ＨFの方向に移動しながら第１ノズル、第２ノズ
ル、第３ノズル、……と順次インク滴を吐出するとき、
受光素子８２はそのインク液滴によって遮られたビーム
光を受光して行く。後続の３つのノズル列５ｂ、５ｃ、
５ｄについても同様にインク滴の検出動作を実行する。
【００４２】図４は図１に示すプリンタの制御構成を示
すブロック図である。
【００４３】図４において、２４は装置全体を制御する
ための制御部であり、制御部２４はＣＰＵ２５と、ＣＰ
Ｕ２５が実行する制御プログラムや各種データを記憶し
ているＲＯＭ２６と、ＣＰＵ２５が種々の処理を実行す
るにあたり作業領域として使用したり、各種データを一
時的に保存するためのＲＡＭ２７と、記録ヘッド５の記
録動作を制御するヘッドコントローラ４８等を有してい
る。
【００４４】図４に示すように、記録ヘッド５はフレキ
シブルケーブル１９を介して制御部２４に接続し、フレ
キシブルケーブル１９には制御部２４から記録ヘッド５
に対する制御信号線、画像信号線が含まれている。ま
た、フォトセンサ８の出力は制御部２４に転送され、ヘ
ッドコントローラ４８を経てＣＰＵ２５で解析可能とな
っている。キャリッジモータ３０はモータ駆動回路３２
によるパルスステップ数によって回転可能なモータであ
る。さらに、制御部２４は、モータ駆動回路３３を介し
キャリッジモータ３０を、モータ駆動回路３２を介し搬
送モータ３１を制御し、キャリッジホームセンサ２１か
らの出力を入力している。
【００４５】さらにまた、制御部２４は、外部コンピュ
ータ５６からの記録命令や記録データを受信するプリン
タインタフェース５４を備えている。さらにまた、制御
部２４は装置利用者が種々の操作や指示を行なう操作パ
ネル５８を接続している。操作パネル５８にはメッセー
ジ表示を行なうためのＬＣＤ５９が設けられている。
【００４６】図５はヘッドコントローラ４８の構成とそ
の動作に関連したフォトセンサ８の構成を示すブロック
図を示す。
【００４７】図５に示すように、ヘッドコントローラ４
８は吐出コントローラ１２２及び補正回路１２３から構
成されている。
【００４８】ＣＰＵ２５は外部コンピュータ５６から転
送されＲＡＭ２７に一時保存された画像データやＲＯＭ
２６に予め用意された画像データを、プリンタの記録動
作制御に従って、順次吐出コントローラ１２２に転送す
る。その転送信号には、シリアルスキャン方式で記録が
なされる記録ヘッド５の走査方向の有効画像領域を示す
ＢＶＥ＊信号（１２１ｄ）、記録ヘッド５のノズル列５
ａ方向の有効画像領域を示すＶＥ＊信号（１２１ｅ）、
画像信号（１２１ｆ）、画像信号（１２１ｆ）の転送同
期クロック（１２１ｇ）の４つの信号が含まれる。これ
ら４つの信号はまとめて画像制御信号ともいい、記録ヘ
ッド５の位置を監視するリニアエンコーダ７２からの基
準信号をもとに生成され、どの位置でどのデータを記録
すべきかを制御している。
【００４９】また、吐出コントローラ１２２と補正回路
１２３とは、ＣＰＵデータバス１２１ａ、ＣＰＵアドレ
スバス１２１ｂ、ＣＰＵコントロールバス１２１ｃを介
してＣＰＵ２５或は互いに接続されている。 ＣＰＵコ
ントロールバス１２１ｃを介して授受されるバスコント
ロール信号には、デバイスティップセレクト信号、バス
リード・ライト信号、バスディレクション信号などが含
まれる。なお、 ＣＰＵデータバス１２１ａ、ＣＰＵア
ドレスバス１２１ｂ、ＣＰＵコントロールバス１２１ｃ
をまとめて総括的にＣＰＵバスともいう。
【００５０】更に、ＣＰＵ２５はフォトセンサ８の発光
素子８１に対して、その光源をＯＮ／ＯＦＦする発光制
御信号１２１ａを出力する。
【００５１】さて、吐出コントローラ１２２はＣＰＵバ
スを介してＣＰＵ２５から供給される画像制御信号（１
２１ｄ〜ｇ）に従い、記録ヘッド５を動作させるために
必要な４種類の信号で構成されるヘッド制御信号（１２
２ｃ）を生成する。また、吐出コントローラ１２２は補
正回路１２３に対して、補正同期クロック（１２２ａ）
と、ＶＥ＊信号（１２１ｅ）に同期した吐出同期信号
（１２２ｂ）を出力している。
【００５２】補正回路１２３は、受光素子８２より出力
された検知信号１１２ａを受け取り、Ｓ／Ｎ比を高めた
後、吐出コントローラ１２２から供給される補正同期ク
ロック１２２ａと吐出同期信号１２２ｂに同期させて、
記録ヘッド５のノズルからのインク吐出状態を精度良く
検知し、その検知データをＣＰＵバスを介してＣＰＵ２
５からのアクセスタイミングに従ってＣＰＵ２５に転送
する。
【００５３】さて、発光素子８１から受光素子８２に向
けて照射されたビーム光１１１ａは、記録ヘッド５に備
えられたノズル（図５では１Ｎ〜１６Ｎ）から順次吐出
されるインク滴（１１３ａ〜１１３ｐ）によって遮られ
る。この遮光は受光素子８２における受光強度の低下に
よって検知され、その検知によって得られる情報に基づ
いて、各ノズルのインク滴吐出状態が判断される。
【００５４】図６は吐出コントローラ１２２の内部構成
を示すブロック図である。
【００５５】図６から分かるように、吐出コントローラ
１２２はＣＰＵインタフェース（Ｉ／Ｆ）１２２１とヒ
ートパルスジェネレータ１２２３とから構成される。ヒ
ートパルスジェネレータ１２２３は、画像データを用い
て記録を行う時に記録ヘッド５において用いられる制御
信号を生成する。一方、ＣＰＵインタフェース１２２１
はＣＰＵ２５とのＣＰＵバスを介して接続され、後述の
（１）〜（４）の吐出制御に必要な設定と、記録ヘッド
５への画像転送信号の生成、さらには、補正回路１２３
に供給する制御信号の生成を行う。
【００５６】吐出制御に必要な設定及び信号生成とは以
下の通りである。
【００５７】（１）ヒートパルスジェネレータ（１２２
３）へのヒートパルス設定。
【００５８】これにより、通常記録動作実行時のヒート
パルスであるダブルパルスが設定信号（１２２１ｅ）に
より設定される。ここで設定されたヒートパルス幅は、
吐出可能領域におけるパルス幅である。
【００５９】（２）ＣＰＵ２５から供給される画像制御
信号（１２１ｄ〜ｇ）に基づいた記録ヘッド５へのデー
タ転送信号（１２２１ａ〜ｃ）の生成。
【００６０】ここで、データ転送信号（１２２１ａ〜
ｃ）は、前述のように記録ヘッド５の位置を検出するリ
ニアエンコーダ７２からの基準信号をもとに生成され、
どの位置でどのデータを記録すべきかを制御するために
用いられる。
【００６１】さらに詳しく言えば、データ転送信号１２
２１ａは全ノズルに対応する（図５の例では１６ノズル
分）画像信号、データ転送信号１２２１ｂは同期クロッ
ク、データ転送信号１２２１ｃはラッチ信号である。具
体的には、同期クロック１２２１ｂの立ち上がりエッジ
で、画像信号１２２１ａを記録ヘッド５内部に備えられ
るシフトレジスタ（不図示）に転送した後、ラッチ信号
１２２１ｃを記録ヘッド５に転送し、記録ヘッド５内部
に設けられたラッチ回路（不図示）に画像信号１２２１
ａをラッチさせるように信号を生成する。なお、実際の
インク吐出はヒートパルスジェネレータ１２２３から供
給される吐出パルス信号（１２２３ａもしくは１２２３
ｂ）により実行される。
【００６２】（３）補正回路１２３に供給するクロック
信号１１２ａの生成このクロック信号は、画像転送クロ
ック１２２１ｂと非同期で、かつ、４倍の周波数の信号
である。
【００６３】（４）補正回路１２３に供給するＶＥ＊信
号１２２ｂの生成。
【００６４】この同期信号は、ＶＥ＊信号（１２１ｅ）
に同期した信号で、吐出パルス信号と同タイミングで出
力される。
【００６５】図７は補正回路１２３の内部構成を示すブ
ロック図である。また、図８はフォトセンサ８から得ら
れた検知信号が補正回路１２３で処理される時の各信号
のタイムチャートである。以下、図７〜図８を参照して
補正回路１２３の動作について説明する。
【００６６】図７において、バンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）１２３１は、受光素子８２の出力から得られる検知
信号（１１２ａ）のＳ／Ｎ比を向上させるためのフィル
タで、検知信号１１２ａの特徴波形（１２３１ａ：以
下、フィルタ信号という）を抽出する。検知信号１１２
ａは記録ヘッド５の第１ノズルから順番にインクが正常
に吐出されたかどうかを示す信号である。記録ヘッド５
に設けられたｎ個全てのノズルから正常にインク吐出が
なされるならば、一定の周期でピークをもつ信号が出力
される。図８における検知信号１１２ａにおいて、１１
２ａ−１は第１ノズルのインク滴吐出に関連した検知信
号、１１２ａ−２は第２ノズルのインク滴吐出に関連し
た検知信号、１１２ａ−３は第３ノズルのインク滴吐出
に関連した検知信号であり、以下同様に、第ｎノズルの
インク滴吐出に関連した検知信号まで続く。ただし、図
８では、第１〜第３ノズルまでの状態が示されている。
ここでは、第１、２ノズルが正常にインク吐出がなされ
た状態（吐出状態）を、第３ノズルがインク吐出がなさ
れなかった状態（不吐出状態）を示している。
【００６７】さて、図８にも示されているように、検知
信号１１２ａはノイズ成分を含んだ信号であるため、フ
ィルタ１２３１を通してノイズ成分を除去したフィルタ
信号（１２３１ａ）を生成する。これによって、例え
ば、第１ノズルのインク滴吐出に関連した検知信号（１
１２ａ−１）は図８に示される信号（１２３１ａ−１）
のように高周波成分のノイズが除去された整形された信
号となる。
【００６８】しかし、抽出された特徴波形（１２３１
ａ）は電圧レベルが低い微弱信号であるため、このまま
ではＣＰＵ２５での処理に適さない。従って、増幅器
（ＡＭＰ）１２３２はフィルタ信号（１２３１ａ）を増
幅して、図８に示されているように、その増幅信号（１
２３２ａ）を出力し、Ａ／Ｄコンバータ１２３３により
デジタル信号（１２３３ａ）に変換する。
【００６９】このようにしてデジタル化された検知信号
（１２３３ａ）は同期回路１２３４に入力され、スパイ
クノイズなどの信号処理には不要なノイズ信号の除去の
ため、図８に示されているように、吐出コントローラ１
２２から供給されるクロック信号（１２２ａ）に基づい
て整形される。ノイズ成分のない整形された検知信号
（１２３４ａ）は、レジスタ１２３６のラッチクロック
に入力される。
【００７０】一方、インク滴吐出順序をカウントしてい
るラインカウンタ１２３５の出力であるカウント信号
（１２３５ａ）はレジスタ１２３６に入力され、その値
がレジスタ１２３６に設定される。設定されたレジスタ
のデータは、ＣＰＵ２５からＣＰＵコントロールバス１
２１ｃを介して供給される制御信号に従って、ＣＰＵデ
ータバス１２１ａを介してＣＰＵ２５に出力される。レ
ジスタ１２３６に設定されたレジスタ値は吐出カウント
信号（１２２ｂ）により毎吐出時にクリアされる。
【００７１】従って、インク滴が吐出されたときは、レ
ジスタ１２３６からはノズル番号を表わし、インク吐出
不良が発生したときはレジスタクリアにより“０”とな
る吐出検知データ（１２３６ａ）が出力される。
【００７２】次に、実際のインク滴検知を図８に示すタ
イムチャートを参照しながら順を追って説明する。
【００７３】（１）時刻ｔ＝ｔ１ 吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３
５に入力され、そのカウント値をインクリメントしカウ
ント信号（１２３５ａ）の値を“１”にする。それと同
時に、吐出カウント信号（１２２ｂ）は、レジスタ１２
３６のクリア端子（ＣＬＲ）にも入力され、吐出検知デ
ータ（１２３６ａ）を“０”クリアする。
【００７４】（２）時刻ｔ＝ｔ２ 検知信号（１２３４ａ）の立ち上がりは記録ヘッド５の
第１ノズルのインク滴が検知されたことを示すので、カ
ウント信号（１２３５ａ）の値“１”をレジスタ１２３
６にラッチする。このタイミングでラッチされた吐出検
知データ（１２３６ａ）の値は“０”から“１”に変化
し、第１ノズルからのインク滴検知をＣＰＵ２５にＣＰ
Ｕデータバス１２１ａを介して通知する。
【００７５】（３）時刻ｔ＝ｔ３ 吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３
５のカウント値をインクリメントし、カウント信号１２
３５ａの値を“２”にする。それと同時に、レジスタ１
２３６の吐出検知データ（１２３６ａ）の値を“０”ク
リアする。
【００７６】（４）時刻ｔ＝ｔ４ 次の検知信号（１２３４ａ）の立ち上がりは記録ヘッド
５の第２ノズルのインク滴が検知されたことを示すの
で、カウント信号（１２３５ａ）の値“２”をレジスタ
１２３６にラッチする。このタイミングでラッチされた
吐出検知データ（１２３６ａ）の値は“０”から“２”
に変化し、第２ノズルからのインク滴検知をＣＰＵ２５
にＣＰＵデータバス１２１ａを介して通知する。
【００７７】（５）時刻ｔ＝ｔ５ 吐出カウント信号（１２２ｂ）がラインカウンタ１２３
５のカウント値をインクリメントし、カウント信号（１
２３５ａ）の値を“３”にする。それと同時に、レジス
タ１２３６の吐出検知データ（１２３６ａ）を“０”ク
リアする。
【００７８】（６）時刻ｔ＝ｔ６ このタイミングでは検知信号（１２３４ａ）はインク滴
の検知状態になく、パルス信号の立ち上がりエッジがな
いために、カウント信号（１２３５ａ）の値“３”をレ
ジスタ１２３６にラッチすることができない。従って、
ラッチデータである吐出検知データ（１２３６ａ）の値
は“０”のまま変化せず、第３ノズルからのインク滴は
未検知である、即ち、不吐出状態をＣＰＵ２５にＣＰＵ
データバス１２１ａを介して通知する。
【００７９】以上のような処理によって、この実施形態
のプリンタはほぼリアルタイムに各ノズル毎のインク吐
出状態をＣＰＵ２５に通知することができる。また、フ
ォトセンサ８は記録ヘッド５のホームポジションと記録
有効領域との間に設けられているので、特別な記録ヘッ
ドの移動制御を行なわずとも、通常の記録ヘッドの往復
走査の中でインクの吐出状態を検出することができる。
【００８０】次に以上のような構成のプリンタにおける
インク吐出状態の検出動作について説明する。なお、以
下の説明では説明を簡単にするために記録ヘッド５には
１６個のノズルを有した１列のノズル列が設けられてい
るとする。この実施形態では、記録ヘッドの往路走査時
にも或は復路走査時にもインク吐出状態を検出すること
ができる。
【００８１】（１）往路走査時のインク吐出状態検出 図９はキャリッジ１５を矢印ＨFの方向に移動する往路
走査時のインク吐出状態の検出動作を模式的に示した図
である。
【００８２】図９において、ドットが付された小さな四
角は夫々、第１ノズル、第４ノズル、第７ノズル、第１
０ノズル、第１３ノズル、第１６ノズルから吐出される
インク液滴、或は、その液滴の部材８４上における吐出
位置である。また、Ｌはヘッド長（有効記録長：実際に
は記録ヘッドの第１ノズルから最終ノズルまでの距
離）、Ｘは隣接すするノズル列とのヘッド間距離、ＬＰ
は隣接ノズル間ピッチ、ＸＰはキャリッジ移動方向の隣
接記録ドットピッチである。
【００８３】この実施形態において隣接記録ドットピッ
チ（ＸＰ）は、プリンタの記録解像度である３６０ｄｐ
ｉに一致しており、その値はそれぞれ等間隔の７０．５
μｍである。同様に、記録ヘッドの第１ノズルから第１
６ノズルまでの各隣接ノズル間ピッチ（ＬＰ）も７０．
５μｍである。さて、隣接ヘッド間隔（Ｘ）よって制限
されるビーム光のノズル列に対する角度（θ）は、約１
８．４°である。
【００８４】さて、以上のような条件で、記録ヘッド５
は矢印ＨFの方向に移動するとき、まず、第１ノズルか
ら位置３０１でインクを吐出する。そのとき、第１ノズ
ル（１Ｎ）から吐出されるインク液滴の吐出位置は、ビ
ーム光の光軸８３を横切るように制御される。さらに、
記録ヘッド５が矢印ＨFの方向に移動し、次に、第４ノ
ズル（４Ｎ）から位置３０２でインクを吐出する。その
とき、第４ノズルから吐出されるインク液滴の吐出位置
は、ビーム光の光軸８３を横切るように制御される。以
下、同様に、記録ヘッド５が矢印ＨF方向に移動してい
くときに、位置３０３、３０４、３０５、３０６で夫
々、第７、第１０、第１３、第１６ノズルから順番にイ
ンクが吐出される。
【００８５】このように記録ヘッド５の移動に合わせて
６個のノズルからのインク吐出を行なわせ、夫々の吐出
状態に関する情報を受光素子８２の出力から得る。記録
ヘッド５がさらに矢印ＨFの方向に移動し、その位置が
位置３０７に達したとき、隣接するノズル列について同
様のインク吐出動作を実行させる。このようにして記録
ヘッド５を矢印ＨF方向に移動させながらノズルからの
インク吐出状態を検出する。
【００８６】ここで、インク吐出状態の検出における吐
出ノズル間隔（Ｙ）を３ノズルとするのは、キャリッジ
１５の移動速度に制約されるためである。この実施形態
では、実際の記録紙Ｐへの記録を行う時に、キャリッジ
１５の移動速度（Ｖ）が４００ｍｍ／ｓであり、また、
記録ヘッド５からのインク滴吐出周期（Ｔ）が１７６μ
ｓｅｃである条件を変えないようにして、インク吐出状
態の検出を行うので、上記のノズル間隔の条件が必要と
なる。
【００８７】記録ヘッドのノズル列のノズル総数をＮと
すると、吐出ノズル間隔（Ｙ）、ノズル列とビーム光の
なす角度（θ）、有効記録長（Ｌ）は、一般に、以下の
式（１）、（２）、（３）によって表わされる。 Ｙ ＝ ＩＮＴ｛［Ｎ÷ＩＮＴ（Ｘ÷（Ｖ×Ｔ））］＋１｝ ……（１） θ ＝ １／Ｙ≦（Ｘ−ＸＰ）／Ｌ ……（２） Ｌ ＝ （Ｎ−１）Ｐ ……（３） 図９に示す例は吐出ノズル間隔（Ｙ）がＹ＝３の場合で
ある。この時は、光軸８３上を３回の記録ヘッド５が横
切るときに、インク吐出動作を実行させることで、１６
ノズル全てについてのインク吐出状態を検出することが
できる。
【００８８】図１０は、図９に対応した往路走査におい
てインク吐出状態を検出する場合の種々の制御信号を示
したタイムチャートである。
【００８９】図１０において、１２１ｄ、１２１ｅ、１
２１ｆ、１２１ｇは、図５〜図６で言及したＣＰＵ２５
から吐出コントローラ１２２に出力される画像制御信
号、６ａはこれらの信号を生成する基になるリニアエン
コーダ７２からの基準信号である。また、Ｐ３０１〜Ｐ
３０４は、図９において示した位置３０１〜３０４夫々
に対応したインク吐出タイミングをタイムチャート上に
配置したもので、そのタイムチャート上の制御信号で吐
出されるべきノズルの位置をも模式的に表している。１
Ｎａは第１ノズルを、４Ｎａは第４ノズルを、７Ｎａは
第７ノズルを、１０Ｎａは第１０ノズルを表わしてい
る。
【００９０】さて、図１０に従えば、リニアエンコーダ
７２からの基準信号（６ａ）が所定パルス数（例えば、
３４パルス）出力されると、時刻ｔ＝ｔ１において、
ＢＶＥ＊信号（１２１ｄ）がアクティブ（ローレベル）
になり、位置３０１におけるインク吐出状態の検出動作
が開始される。同時に、記録ヘッド５のノズル列５ａの
ＶＥ＊信号（１２１ｅ）がアクティブ（ローレベル）に
なり、画像転送同期クロック（１２１ｇ）とともに第１
ノズルに対応した画像信号（１２１ｆ）が転送され、位
置３０１において第１ノズル（１Ｎａ）からインクが吐
出される。次に、時刻ｔ＝ｔ１からの基準信号（６ａ）
のパルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ２から、位置３
０２におけるインク吐出状態の検出動作を開始する。
【００９１】ここでは、位置３０１におけるのと同様
に、記録ヘッド５のノズル列５ａのＶＥ＊信号（１２１
ｅ）がアクティブ（ローレベル）になり、画像転送同期
クロック（１２１ｇ）とともに第４ノズルに対応した画
像信号（１２１ｆ）が転送され、位置３０２において第
４ノズル（４Ｎａ）からインクが時刻ｔ＝ｔ３において
吐出される。
【００９２】以下同様に、時刻ｔ＝ｔ２からの基準信号
（６ａ）のパルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ３を待
ち、その時点から位置３０３におけるインク吐出状態の
検出動作を開始する。位置３０３では第７インク（７Ｎ
ａ）からインクが時刻ｔ＝ｔ５において吐出される。さ
らに、時刻ｔ＝ｔ４からの基準信号（６ａ）のパルス数
が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ６を待ち、その時点から位
置３０４におけるインク吐出状態の検出動作を開始し、
位置３０４では第１０インク（１０Ｎａ）からインクが
時刻ｔ＝ｔ７において吐出される。
【００９３】このように図１０からも明らかなように、
リニアエンコーダ７２からの基準信号（６ａ）を一定数
カウントするごとにインク吐出動作を行わせている。こ
れによって、キャリッジ１５がキャリッジモータ３０の
回転ムラなどによってインク吐出位置が乱れることが防
止される。
【００９４】図１１は、往路走査時の通常の記録動作を
実行するための種々の制御信号を示したタイムチャート
である。
【００９５】図１１において、Ｐ５０１〜Ｐ５０４は記
録ヘッド５の往路走査路上の有効記録領域内の４つの場
所夫々に対応したインク吐出タイミングをタイムチャー
ト上に配置したもので、そのタイムチャート上の制御信
号で吐出されるべきノズルの位置をも模式的に表してい
る。１Ｎａ、２Ｎａ、３Ｎａ、……、１６Ｎａは第１、
２、３、……、１６ノズルを表わしている。なお、Ｐ５
０１とＰ５０２、Ｐ５０２とＰ５０３、及び、Ｐ５０３
とＰ５０４とは各々、隣接ヘッド間隔（Ｘ）だけ離れて
いる。
【００９６】図１１から分かるように、通常の記録動作
では、例えば、位置Ｐ５０１とＰ５０３では奇数ノズル
による、また、位置Ｐ５０２とＰ５０４では偶数ノズル
によるインク吐出が行われ、１ノズル置きの市松模様の
ドットが記録紙Ｐ上に形成する。
【００９７】さて、図１１に示すタイムチャートによれ
ば、リニアエンコーダ７２からの基準信号（６ａ）が所
定パルス数（３４パルス）出力されると、時刻ｔ＝ｔ１
６において、ＢＶＥ＊信号（１２１ｄ）がアクティブ
（ローレベル）になり、位置Ｐ５０１におけるインク吐
出動作が開始される。同時に、記録ヘッド５のノズル列
５ａのＶＥ＊信号（１２１ｅ）がアクティブ（ローレベ
ル）になり、画像転送同期クロック（１２１ｇ）に従っ
て第１、第３、第５、第７、第９、第１１、第１３、第
１５ノズルに対応した画像信号（１２１ｆ）が時刻ｔ＝
ｔ１６〜ｔ１７において転送され、位置Ｐ５０１におい
て上記夫々のノズルから画像信号（１２１ｆ）に従って
インクが吐出される。次に、時刻ｔ＝ｔ１６からの基準
信号（６ａ）のパルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ１
８から、位置Ｐ５０２におけるインク吐出動作を開始す
る。
【００９８】ここでは、位置Ｐ５０１におけるのと同様
に、記録ヘッド５のノズル列５ａのＶＥ＊信号（１２１
ｅ）がアクティブ（ローレベル）になり、画像転送同期
クロック（１２１ｇ）に従って第２、第４、第６、第
８、第１０、第１２、第１４、第１６ノズルに対応した
画像信号（１２１ｆ）が時刻ｔ＝ｔ１８〜ｔ１９におい
て転送され、位置Ｐ５０２において上記夫々のノズルか
ら画像信号（１２１ｆ）に従ってインクが吐出される。
【００９９】以下同様に、時刻ｔ＝ｔ１８からの基準信
号（６ａ）のパルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ２０
を待ち、その時点から位置Ｐ５０３におけるインク吐出
動作を開始する。位置Ｐ５０３では奇数番号のノズルか
ら画像信号（１２１ｆ）に従ったインクが時刻ｔ＝ｔ２
０〜ｔ２１において吐出される。さらに、時刻ｔ＝ｔ２
０からの基準信号（６ａ）のパルス数が“３４”になる
時刻ｔ＝ｔ２２を待ち、その時点から位置Ｐ５０４にお
けるインク吐出動作を開始し、位置Ｐ５０４では偶数番
号のノズルから画像信号（１２１ｆ）に従ったインクが
時刻ｔ＝ｔ２２〜ｔ２３において吐出される。
【０１００】このように図１１からも明らかなように、
リニアエンコーダ７２からの基準信号（６ａ）を一定数
カウントするごとにインク吐出動作を行わせている。こ
れによって、キャリッジ１５がキャリッジモータ３０の
回転ムラなどによってインク吐出位置が乱れることが防
止される。
【０１０１】以上説明した図１０と図１１に示す吐出動
作シーケンスを比較してみると、両者は画像信号（１２
１ｆ）が異なるだけで、その他の制御は全て同じである
ことがわかる。
【０１０２】このようにこの実施形態では、記録制御の
動作シーケンスを通常の記録動作と共通化してインク吐
出状態の検出を行うことができる。
【０１０３】（２）復路走査時のインク吐出状態検出 図１２はキャリッジ１５を矢印ＨBの方向に移動する復
路走査時のインク吐出状態の検出動作を模式的に示した
図である。
【０１０４】図１２に示すように、復路走査時には記録
ヘッド５は矢印ＨBの方向に移動しながら、位置４０
１、４０２、４０３、４０４、４０５においてインク吐
出動作を行う。このとき、夫々の位置において、ビーム
光の光軸８３を遮るように、第１５ノズル、第１２ノズ
ル、第９ノズル、第６ノズル、第３ノズルからインクが
吐出される。
【０１０５】このように記録ヘッド５の移動に合わせて
５個のノズルからのインク吐出を行なわせ、夫々の吐出
状態に関する情報を受光素子８２の出力から得る。記録
ヘッド５がさらに矢印ＨBの方向に移動し、その位置が
位置４０７に達したとき、隣接するノズル列について同
様のインク吐出動作を実行させる。このようにして記録
ヘッド５を矢印ＨB方向に移動させながらノズルからの
インク吐出状態を検出する。
【０１０６】なお、図１２に示されている、Ｌ、ＬＰ、
Ｘ、ＸＰについての意味や値は、図９で説明したものと
共通であるので、その説明は省略する。
【０１０７】図１２に示す例は吐出ノズル間隔（Ｙ）が
Ｙ＝３の場合である。この時は、光軸８３上を３回の記
録ヘッド５が横切るときに、インク吐出動作を実行させ
ることで、１６ノズル全てについてのインク吐出状態を
検出することができる。また、復路走査においても、実
際に記録動作を行うのと同じキャリッジ移動速度でイン
ク吐出状態が検出できる。
【０１０８】図１３は、図１２に対応した復路走査にお
いてインク吐出状態を検出する場合の種々の制御信号を
示したタイムチャートである。
【０１０９】図１３において、Ｐ４０１〜Ｐ４０４は、
図１２において示した位置４０１〜４０４夫々に対応し
たインク吐出タイミングをタイムチャート上に配置した
もので、そのタイムチャート上の制御信号で吐出される
べきノズルの位置をも模式的に表している。１５Ｎａは
第１５ノズルを、１２Ｎａは第１２ノズルを、９Ｎａは
第９ノズルを、６Ｎａは第６ノズルを表わしている。
【０１１０】さて、図１０に従えば、リニアエンコーダ
７２からの基準信号（６ａ）が所定パルス数（例えば、
３４パルス）出力されると、時刻ｔ＝ｔ８において、
ＢＶＥ＊信号（１２１ｄ）がアクティブ（ローレベル）
になり、位置４０１におけるインク吐出状態の検出動作
が開始される。同時に、記録ヘッド５のノズル列５ａの
ＶＥ＊信号（１２１ｅ）がアクティブ（ローレベル）に
なり、画像転送同期クロック（１２１ｇ）とともに第１
５ノズルに対応した画像信号（１２１ｆ）が転送され、
位置４０１において第１５ノズル（１５Ｎａ）からイン
クが時刻ｔ＝ｔ９において吐出される。次に、時刻ｔ＝
ｔ８からの基準信号（６ａ）のパルス数が“３４”にな
る時刻ｔ＝ｔ１０から、位置４０２におけるインク吐出
状態の検出動作を開始する。
【０１１１】ここでは、位置４０１におけるのと同様
に、記録ヘッド５のノズル列５ａのＶＥ＊信号（１２１
ｅ）がアクティブ（ローレベル）になり、画像転送同期
クロック（１２１ｇ）とともに第１２ノズルに対応した
画像信号（１２１ｆ）が転送され、位置４０２において
第１２ノズル（１２Ｎａ）からインクが時刻ｔ＝ｔ１１
において吐出される。
【０１１２】以下同様に、時刻ｔ＝ｔ０からの基準信号
（６ａ）のパルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ１２を
待ち、その時点から位置４０３におけるインク吐出状態
の検出動作を開始する。位置４０３では第９インク（９
Ｎａ）からインクが時刻ｔ＝ｔ１３において吐出され
る。さらに、時刻ｔ＝ｔ１２からの基準信号（６ａ）の
パルス数が“３４”になる時刻ｔ＝ｔ１４を待ち、その
時点から位置４０４におけるインク吐出状態の検出動作
を開始し、位置４０４では第６インク（６Ｎａ）からイ
ンクが時刻ｔ＝ｔ１５において吐出される。
【０１１３】このように図１３からも明らかなように、
リニアエンコーダ７２からの基準信号（６ａ）を一定数
カウントするごとにインク吐出動作を行わせている。こ
れによって、キャリッジ１５がキャリッジモータ３０の
回転ムラなどによってインク吐出位置が乱れることが防
止される。
【０１１４】以上説明した往路走査時のインク吐出状態
検出と復路走査時のインク吐出状態検出とを実行すれ
ば、記録ヘッド１回の往復走査によって、１１個のノズ
ルについてのインク吐出状態を検出することができる。
従って、その次の記録ヘッドの走査の往路走査時に残り
の第２、第５、第８、第１１、第１４ノズルからインク
吐出を実行させれば、全てのノズルについてのインク吐
出状態検出を完了させることができる。
【０１１５】以上説明した実施形態によれば、通常の記
録動作において実行される記録制御と同じ制御を行いな
がら、インク吐出位置と画像信号とを変化させるだけ
で、記録ヘッドのノズルからのインク吐出状態を検出す
ることができる。これにより、インク吐出状態を検出す
るために特別な記録制御シーケンスを実行することがな
くなるので、制御が簡単になるとともに、その特別な記
録制御シーケンス実行のために余計な機構を備えなくと
もよく、装置自体の機構も簡略化することができる。ま
た、上述した実施形態においては、記録ヘッドの往路方
向の走査中と復路方向の走査中のそれぞれにおいて、記
録ヘッドの記録要素を一部ずつ選択して吐出状態の検出
を行う構成を説明したが、本発明はこれによって限定さ
れるものではない。本発明は記録ヘッドを複数回走査す
る間に、各走査で記録ヘッドの記録要素を所定数ずつ選
択して、複数回の記録走査の間に全部の記録要素につい
て吐出状態を検出できる構成であれば良く、例えば、往
路方向の走査中のみ、または復路方向の走査中のみに吐
出状態の検出を行う構成であっても良い。また、記録動
作を行っている間の全ての走査において、所定数ずつ記
録要素を選択して、吐出状態を検出する構成を用いれ
ば、記録動作中に不吐出が発生したことを比較的早く検
出することができる。
【０１１６】さらに、上記実施形態におけるインク吐出
状態検出動作は記録ヘッドを停止させることなく、通常
の記録動作における記録ヘッド往復走査の運動の中に組
み込むことができるので、インク吐出状態検出のために
記録速度が低下することがないという利点がある。
【０１１７】なお、以上説明した実施形態では、記録ヘ
ッド５のノズル列一列には１６個のノズルが設けられて
いる場合を例にして説明したが、本発明はこれによって
限定されるものではなく、例えば、そのノズル数を３
２、４８、６４など自由に設定できることは言うまでも
ない。また、式（１）〜（３）に当てはまる条件であれ
ば、記録ヘッドの大きさ、記録速度、ビーム光のノズル
列に対する角度は任意に設定可能なことも言うまでもな
い。
【０１１８】以上の実施形態は、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、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１１９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１２０】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【０１２１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。
【０１２２】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
【０１２３】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。
【０１２４】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１２５】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。
【０１２６】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
【０１２７】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
【０１２８】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。
【０１２９】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【０１３０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
【０１３１】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【０１３２】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。
【０１３３】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１３４】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【０１３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンク吐出状態の検出を記録ヘッドに特別な動作を行なわ
せることなく、通常の記録動作の過程の中に組み込んで
行うことができるという効果がある。
【０１３６】これによって、特別な記録制御や機構を用
いることなく簡単な構成で効率的にまた記録速度を低下
させることなくインク吐出状態の検出を行うことが可能
になる。さらに、従来の技術では必要とされたインク吐
出状態の検出に係る種々の機構の省略化が達成され、装
置の小型化や生産コストの削減にも貢献する。
【０１３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
ト方式に従って記録を行う記録ヘッドを備えたプリンタ
の詳細な構成を示す立体斜視図である。
【図２】図１に示すプリンタのフォトセンサ付近の詳細
な構成を示す拡大斜視図である。
【図３】記録ヘッド５のノズル列とフォトセンサの配置
関係を示す図である。
【図４】図１に示すプリンタの制御構成を示すブロック
図である。
【図５】ヘッドコントローラ４８の構成とその動作に関
連したフォトセンサ８の構成を示すブロック図を示す。
【図６】吐出コントローラ１２２の内部構成を示すブロ
ック図である。
【図７】補正回路１２３の内部構成を示すブロック図で
ある。
【図８】フォトセンサ８から得られた検知信号が補正回
路１２３で処理される時の各信号のタイムチャートであ
る。
【図９】キャリッジ１５を矢印ＨFの方向に移動する往
路走査時のインク吐出状態の検出動作を模式的に示した
図である。
【図１０】図９に対応した往路走査においてインク吐出
状態を検出する場合の種々の制御信号を示したタイムチ
ャートである。
【図１１】往路走査時の通常の記録動作を実行するため
の種々の制御信号を示したタイムチャートである。
【図１２】キャリッジ１５を矢印ＨBの方向に移動する
復路走査時のインク吐出状態の検出動作を模式的に示し
た図である。
【図１３】図１２に対応した復路走査においてインク吐
出状態を検出する場合の種々の制御信号を示したタイム
チャートである。
【符号の説明】
５ 記録ヘッド ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ ノズル列 ８ フォトセンサ １５ キャリッジ １９ フレキシブルケーブル ２１ キャリッジホームセンサ ２４ 制御部 ２５ ＣＰＵ ２６ ＲＯＭ ２７ ＲＡＭ ３０ キャリッジモータ ３２、３３モータ駆動回路 ４８ ヘッドコントローラ ５４ プリンタインタフェース ５６ 外部コンピュータ ５８ 操作パネル ５９ ＬＣＤ ７１ スケール ７２ リニアエンコーダ ８０ モールド部材 ８１ 発光素子 ８２ 受光素子 １２１ａ ＣＰＵデータバス １２１ｂ ＣＰＵアドレスバス １２１ｃ ＣＰＵコントロールバス １２２ 吐出コントローラ １２３ 補正回路 １２２１ ＣＰＵインタフェース（Ｉ／Ｆ） １２２３ ヒートパルスジェネレータ １２３１ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） １２３２ 増幅器（ＡＭＰ） １２３３ Ａ／Ｄコンバータ １２３４ 同期回路 １２３５ ラインカウンタ １２３６ レジスタ Ｐ 記録紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 親信 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 三浦 康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−269549（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−332735（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−94948（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/01

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のノズルを所定方向に沿って配列し
    たノズル列を備えたインクジェット方式に従う記録ヘッ
    ドを用い、インクを記録媒体に吐出して記録を行う記録
    装置であって、 前記記録ヘッドを往復走査させる走査手段と、 前記記録ヘッドを用いて記録動作を実行させる記録手段
    と、前記走査手段による 前記記録ヘッドの走査経路の一端で
    ある前記記録ヘッドのホームポジションと、前記記録ヘ
    ッドにより記録がなされる有効記録領域の外側との間に
    設けられ、光を照射する発光素子と該発光素子から照射
    された光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記
    発光素子と前記受光素子との間の光軸が前記複数のノズ
    ルの配列方向に対して所定の角度をもって交差するよう
    に配置され、前記光軸の遮断状況に応じた信号を出力す
    るフォトセンサと、 前記走査手段により前記記録ヘッドを走査させながら、
    前記フォトセンサが設けられた位置において、前記記録
    ヘッドの前記複数のノズルの一部のノズルを選択して、
    試験的にインク吐出を行うように前記記録ヘッドの動作
    を制御する試験吐出手段と、前記試験吐出手段により前記記録ヘッドからのインク吐
    出を行っているときの前記走査手段による走査方向に関
    する前記記録ヘッドの複数の位置夫々における前記フォ
    トセンサからの出力信号に基づいて、前記試験吐出手段
    によりインク吐出を行ったノズル毎の インク吐出状態を
    検出するよう制御する制御手段とを有し、 前記試験吐出手段は、前記記録ヘッドの複数回の走査に
    おける先の走査と後の走査とで、試験的にインク吐出を
    行うノズルを異ならせる ことを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段による前記ノズル毎のイン
    ク吐出状態の検出結果に基づいて、前記記録手段による
    記録動作を制御する記録制御手段とをさらに有すること
    を特徴とする請求項１に記載の記録装置。
  3. 【請求項３】 前記記録ヘッドの複数のノズルは一列に
    配列されることを特徴とする請求項１又は２に記載の記
    録装置。
  4. 【請求項４】 前記発光素子はレーザ光を照射すること
    を特徴とする請求項１乃至３のいずれかにに記載の記録
    装置。
  5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記走査手段による走
    査と前記試験吐出手段による試験的なインク吐出を複数
    回行なうことにより、前記記録ヘッドの複数のノズル全
    てに関するインク吐出状態の検出を行うことを特徴とす
    る請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置。
  6. 【請求項６】 前記試験吐出手段は、前記記録手段によ
    って用いられる制御信号と同じ制御信号を用い、インク
    吐出を行なわせる画像データとタイミングとを変化させ
    ることによって前記インク吐出を行なわせることを特徴
    とする講求項１乃至５のいずれかに記載の記録装置。
  7. 【請求項７】 前記試験吐出手段が動作中の前記記録ヘ
    ッドの移動速度と、前記記録手段によって記録動作が実
    行中の前記記録ヘッドの移動速度とは同じであることを
    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。
  8. 【請求項８】 前記記録ヘッドは複数の色のインクを吐
    出するカラー記録ヘッドであって、前記複数の色の数に
    対応して、夫々が前記複数のノズルから構成される複数
    のノズル列を備えることを特徴とする請求項１乃至７の
    いずれかに記載の記録装置。
  9. 【請求項９】 前記試験吐出手段によって選択される前
    記複数のノズルは、前記複数のノズル列間の距離と、前
    記記録ヘッドの移動速度と、前記複数のノズル列を構成
    する記録要素の数と、前記複数のノズル列各々によって
    なされる記録の長さと、前記記録ヘッドの走査方向の記
    録解像度と、前記記録ヘッドの走査方向のインク吐出周
    期と、前記ノズル列のノズル間の距離とから決定される
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記
    録装置。
  10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
    与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
    体を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいず
    れかに記載の記録装置。
  11. 【請求項１１】 複数のノズルを所定方向に沿って配列
    したノズル列を備えたインクジェット方式に従う記録ヘ
    ッドを往復走査しながらインクを記録媒体に吐出して記
    録を行う際に、前記記録ヘッドの走査経路の一端である
    前記記録ヘッドのホームポジションと、前記記録ヘッド
    により記録がなされる有効記録領域の外側との間に設け
    られ、光を照射する発光素子と該発行素子から照射され
    た光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記発光
    素子と前記受光素子との間の光軸が前記複数のノズルの
    配列方向に対して所定の角度をもって交差するように配
    置され、前記光軸の遮断状況に応じた信号を出力するフ
    ォトセンサを用いたインク吐出状態検出方法であって、 前記記録ヘッドを走査させながら、前記フォトセンサが
    設けられた位置において、前記記録ヘッドの前記複数の
    ノズルの一部のノズルを選択して、試験的にインク吐出
    を行うように前記記録ヘッドの動作を制御する試験吐出
    工程と、前記試験吐出工程において前記記録ヘッドからのインク
    吐出を行っているときの前記記録ヘッドの走査方向に関
    する前記記録ヘッドの複数の位置夫々における前記フォ
    トセンサからの出力信号に基づいて、前記試験吐出工程
    においてインク吐出を行ったノズル毎の インク吐出状態
    を検出するよう制御する制御工程とを有し、 前記試験吐出工程では、前記記録ヘッドの複数回の走査
    における先の走査と後の走査とで、試験的にインク吐出
    を行うノズルを異ならせる ことを特徴とするインク吐出
    状態検出方法。
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