JPH11240147A - 記録ヘッド用基板、記録ヘッド、およびインクジェット装置 - Google Patents
記録ヘッド用基板、記録ヘッド、およびインクジェット装置Info
- Publication number
- JPH11240147A JPH11240147A JP35783298A JP35783298A JPH11240147A JP H11240147 A JPH11240147 A JP H11240147A JP 35783298 A JP35783298 A JP 35783298A JP 35783298 A JP35783298 A JP 35783298A JP H11240147 A JPH11240147 A JP H11240147A
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- JP
- Japan
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- light receiving
- recording head
- energy generating
- substrate
- substrate according
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録ドットの位置精度や、ドットサイズを高
精度に安定化させることができる記録ヘッド用基板を提
供する。 【解決手段】 基板1上に複数個のエネルギー発生素子
2が一列に配置されるとともに、同一基板上に各エネル
ギー発生素子2の配置と同一配置で発光素子9及び受光
素子10が設けられている。発光素子9及び受光素子1
0は各エネルギー発生素子2に対してスキャン方向に一
列に並び、この列は各エネルギー発生素子2ごとに平行
をなしている。
精度に安定化させることができる記録ヘッド用基板を提
供する。 【解決手段】 基板1上に複数個のエネルギー発生素子
2が一列に配置されるとともに、同一基板上に各エネル
ギー発生素子2の配置と同一配置で発光素子9及び受光
素子10が設けられている。発光素子9及び受光素子1
0は各エネルギー発生素子2に対してスキャン方向に一
列に並び、この列は各エネルギー発生素子2ごとに平行
をなしている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギー発生素
子による液体吐出や熱転写等によって記録を行う記録ヘ
ッドを搭載した画像記録装置に関する。
子による液体吐出や熱転写等によって記録を行う記録ヘ
ッドを搭載した画像記録装置に関する。
【0002】また、本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮
革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス
等の被記録媒体に対し記録を行う、プリンター、複写
機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を
有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装
置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる
発明である。
革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス
等の被記録媒体に対し記録を行う、プリンター、複写
機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を
有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装
置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる
発明である。
【0003】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。
【0004】
【従来の技術】従来、記録装置は、記録物を光学的に検
知する手段として、ヘッドが搭載されるキャリッジにイ
メージスキャナを有しているものや、記録ヘッドをキャ
リッジから外して、イメージスキャナをヘッドの代わり
にキャリッジに搭載するものがあった。また、装置本体
のキャリッジホームポジション部に光学読み取り手段を
有し、記録ヘッドによる記録画像の記録位置の補正に用
いるものがあった。
知する手段として、ヘッドが搭載されるキャリッジにイ
メージスキャナを有しているものや、記録ヘッドをキャ
リッジから外して、イメージスキャナをヘッドの代わり
にキャリッジに搭載するものがあった。また、装置本体
のキャリッジホームポジション部に光学読み取り手段を
有し、記録ヘッドによる記録画像の記録位置の補正に用
いるものがあった。
【0005】いずれにしても、記録ヘッドと画像読み取
り部は独立して別々に配置されているもののみであっ
た。
り部は独立して別々に配置されているもののみであっ
た。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】近年、記録装置は高
画質化の要求が高まり、高画質記録方法の検討がなされ
ている。高画質記録の代表的なものは、画像密度を高め
た高精細型のものや、記録するドットのサイズを可変し
て濃度階調を表現したものがある。
画質化の要求が高まり、高画質記録方法の検討がなされ
ている。高画質記録の代表的なものは、画像密度を高め
た高精細型のものや、記録するドットのサイズを可変し
て濃度階調を表現したものがある。
【0007】しかしながら、高密度画像にすればするほ
どドット形成の位置精度も極めて高いものが必要になる
し、ドットサイズを可変するステップを細かくすると、
ドットサイズの精度を高める必要が出てくる。
どドット形成の位置精度も極めて高いものが必要になる
し、ドットサイズを可変するステップを細かくすると、
ドットサイズの精度を高める必要が出てくる。
【0008】さらに、記録素子が複数の場合、逆に画質
劣化要因として、ドット形成の位置的な誤差やドットサ
イズの不均一性が挙げられる。
劣化要因として、ドット形成の位置的な誤差やドットサ
イズの不均一性が挙げられる。
【0009】いずれにしても、ドットの位置精度や、ド
ットサイズを高精度に安定化させるという課題を解決し
なければ、高画質化への要求に答えられない、という問
題が明らかになってきている。
ットサイズを高精度に安定化させるという課題を解決し
なければ、高画質化への要求に答えられない、という問
題が明らかになってきている。
【0010】本発明の目的は、上述した課題に鑑み、ド
ットの位置精度や、ドットサイズを高精度に安定化させ
ることができる記録ヘッド、および該記録ヘッドに用い
る基板を提供することにある。
ットの位置精度や、ドットサイズを高精度に安定化させ
ることができる記録ヘッド、および該記録ヘッドに用い
る基板を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、画像を形成する記録ヘッドにおいて画像形
成に寄与するエネルギー発生素子を備えた記録ヘッド用
基板であって、前記記録ヘッド用基板と同一基板内に受
光素子と発光素子の両方または少なくとも受光素子が作
り込まれたことを特徴とする。
に本発明は、画像を形成する記録ヘッドにおいて画像形
成に寄与するエネルギー発生素子を備えた記録ヘッド用
基板であって、前記記録ヘッド用基板と同一基板内に受
光素子と発光素子の両方または少なくとも受光素子が作
り込まれたことを特徴とする。
【0012】前記記録ヘッド用基板には、前記受光素子
に隣接して発光素子が作り込まれていることが好まし
く、この場合、前記発光素子は、前記エネルギー発生素
子と受光素子の間に位置する様に設けられ、また、前記
受光素子と発光素子の組みは、記録ヘッドの走査方向に
関して複数備えている。
に隣接して発光素子が作り込まれていることが好まし
く、この場合、前記発光素子は、前記エネルギー発生素
子と受光素子の間に位置する様に設けられ、また、前記
受光素子と発光素子の組みは、記録ヘッドの走査方向に
関して複数備えている。
【0013】前記受光素子はフォトダイオード又はCC
Dであることが考えられる。
Dであることが考えられる。
【0014】さらに、前記エネルギー発生素子および受
光素子を制御する制御回路が前記記録ヘッド用基板と同
一基板内に作り込まれたことを特徴とする。
光素子を制御する制御回路が前記記録ヘッド用基板と同
一基板内に作り込まれたことを特徴とする。
【0015】この場合、前記受光素子と発光素子の両方
または少なくとも受光素子と、前記制御回路との少なく
とも一部が同一工程で作り込まれていることが好ましく
考えられる。
または少なくとも受光素子と、前記制御回路との少なく
とも一部が同一工程で作り込まれていることが好ましく
考えられる。
【0016】上記の記録ヘッド用基板において、前記受
光素子と発光素子の両方または少なくとも受光素子と、
エネルギー発生素子とが一列に並んで配置されているこ
とを特徴とする。
光素子と発光素子の両方または少なくとも受光素子と、
エネルギー発生素子とが一列に並んで配置されているこ
とを特徴とする。
【0017】さらに、前記受光素子と発光素子の両方ま
たは少なくとも受光素子と、エネルギー発生素子とから
なる列が複数配され、列は平行をなしていることを特徴
とする。
たは少なくとも受光素子と、エネルギー発生素子とから
なる列が複数配され、列は平行をなしていることを特徴
とする。
【0018】この場合、各列の前記受光素子と発光素子
の両方または少なくとも受光素子と、エネルギー発生素
子は少なくとも同数であってもよいが、前記エネルギー
発生素子より前記受光素子のほうが多いことが好まし
い。
の両方または少なくとも受光素子と、エネルギー発生素
子は少なくとも同数であってもよいが、前記エネルギー
発生素子より前記受光素子のほうが多いことが好まし
い。
【0019】また、本発明は、上記の記録ヘッド用基板
と、前記記録ヘッド用基板上に接合され、前記エネルギ
ー発生素子に対応する液流路を構成する天板と、前記天
板の液流路と連通し、前記エネルギー発生素子のエネル
ギー付与によって液体が吐出される吐出口とを有し、前
記記録ヘッド用基板上の受光素子と発光素子の両方また
は少なくとも受光素子が、前記吐出口による記録画像の
形成面に光学的に対向する構成となっていることを特徴
とする記録ヘッドをも提供する。
と、前記記録ヘッド用基板上に接合され、前記エネルギ
ー発生素子に対応する液流路を構成する天板と、前記天
板の液流路と連通し、前記エネルギー発生素子のエネル
ギー付与によって液体が吐出される吐出口とを有し、前
記記録ヘッド用基板上の受光素子と発光素子の両方また
は少なくとも受光素子が、前記吐出口による記録画像の
形成面に光学的に対向する構成となっていることを特徴
とする記録ヘッドをも提供する。
【0020】(作用)上記のとおりの発明では、同一基
板に、エネルギー発生素子と、受光素子と発光素子の両
方または少なくとも受光素子とを作り込んだことによ
り、エネルギー発生素子によって形成された記録ドット
を受光素子で光学的に検出するとき、形成された画像ド
ットの位置、サイズ、濃度等の情報が時間的にも高精度
に得られる。さらに、エネルギー発生素子、発光素子及
び受光素子を別々の基板に分割して配置されるのと比べ
て、各素子の形成に同一プロセスを用いる工程を共通化
することができ、接続なども不要なため、大幅なコスト
ダウンと装置の小型化が実現される。
板に、エネルギー発生素子と、受光素子と発光素子の両
方または少なくとも受光素子とを作り込んだことによ
り、エネルギー発生素子によって形成された記録ドット
を受光素子で光学的に検出するとき、形成された画像ド
ットの位置、サイズ、濃度等の情報が時間的にも高精度
に得られる。さらに、エネルギー発生素子、発光素子及
び受光素子を別々の基板に分割して配置されるのと比べ
て、各素子の形成に同一プロセスを用いる工程を共通化
することができ、接続なども不要なため、大幅なコスト
ダウンと装置の小型化が実現される。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【0022】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態としての、エネルギー発生素子を作り込ん
だ基板からなる記録ヘッドを一部断面で表した斜視図で
ある。図2は図1に示した記録ヘッドの断面図である。
の実施の形態としての、エネルギー発生素子を作り込ん
だ基板からなる記録ヘッドを一部断面で表した斜視図で
ある。図2は図1に示した記録ヘッドの断面図である。
【0023】この実施形態では、基板1には、液体吐出
用の気泡を、液体を加熱することにより発生させるため
のエネルギー発生素子2が基板1の一端に沿って横並び
に複数個作り込まれている。基板1上には、各エネルギ
ー発生素子2と対応する液流路7となる溝を有する天板
4が接合されている。天板4には、液流路7と連通し、
エネルギー発生素子2による液体の加熱発泡によって液
体を吐出する吐出口3が設けられている。液流路7には
液体を供給する液供給管8が配設されている。吐出口3
より吐出された液滴20が画像形成用紙19に着弾する
ことにより、画像が形成される。なお、基板1とは別
に、配線パターン16を有する基板14を設け、基板1
上のパッド13と配線パターン16とをボンディングワ
イヤー15で接続することにより、吐出エネルギー発生
素子2、発光素子9及び受光素子10と、記録装置本体
との信号の授受が行なわれる。
用の気泡を、液体を加熱することにより発生させるため
のエネルギー発生素子2が基板1の一端に沿って横並び
に複数個作り込まれている。基板1上には、各エネルギ
ー発生素子2と対応する液流路7となる溝を有する天板
4が接合されている。天板4には、液流路7と連通し、
エネルギー発生素子2による液体の加熱発泡によって液
体を吐出する吐出口3が設けられている。液流路7には
液体を供給する液供給管8が配設されている。吐出口3
より吐出された液滴20が画像形成用紙19に着弾する
ことにより、画像が形成される。なお、基板1とは別
に、配線パターン16を有する基板14を設け、基板1
上のパッド13と配線パターン16とをボンディングワ
イヤー15で接続することにより、吐出エネルギー発生
素子2、発光素子9及び受光素子10と、記録装置本体
との信号の授受が行なわれる。
【0024】さらに基板1において、発光素子9および
受光素子10がエネルギー発生素子2と同一基板上に基
板の半導体層を利用して作り込まれている。この形態で
は図1のように各吐出口3の配置と、発光素子9および
受光素子10の配置が同一になっているが、同一でなく
ても本発明の目的の一部は達成可能である。
受光素子10がエネルギー発生素子2と同一基板上に基
板の半導体層を利用して作り込まれている。この形態で
は図1のように各吐出口3の配置と、発光素子9および
受光素子10の配置が同一になっているが、同一でなく
ても本発明の目的の一部は達成可能である。
【0025】発光素子9および受光素子10は、光学系
を用いて吐出ノズルによる記録画像の形成面に光学的に
対向する構成となっている。この形態の場合は、光ファ
イバー11、12および光学レンズ5、6により画像形
成面を発光素子9により照射、また、その面の反射光を
受光素子10に伝達する構成である。これらが画像を照
射または受光できるエリアは、図2で示されるように、
記録された画像ドット21が相対的にスキャンする側
(図中矢印Aの用紙走査方向)に隣接していて、画像形
成用紙19に画像ドットが形成された後ヘッド34また
は画像形成用紙19がスキャンするため、相対的に位置
関係がシフトする。その結果、この記録ヘッド34は画
像形成用紙19に形成された画像ドットを、光学レンズ
5、6を介して照射又は受光できる。
を用いて吐出ノズルによる記録画像の形成面に光学的に
対向する構成となっている。この形態の場合は、光ファ
イバー11、12および光学レンズ5、6により画像形
成面を発光素子9により照射、また、その面の反射光を
受光素子10に伝達する構成である。これらが画像を照
射または受光できるエリアは、図2で示されるように、
記録された画像ドット21が相対的にスキャンする側
(図中矢印Aの用紙走査方向)に隣接していて、画像形
成用紙19に画像ドットが形成された後ヘッド34また
は画像形成用紙19がスキャンするため、相対的に位置
関係がシフトする。その結果、この記録ヘッド34は画
像形成用紙19に形成された画像ドットを、光学レンズ
5、6を介して照射又は受光できる。
【0026】照射用光学レンズ5、受光用レンズ6が広
いエリアをカバーできる設計の場合は、各光学レンズ
5、6の各々の焦点を画像形成用紙19に垂直に合わせ
ればよいが、画像ドットの濃度やサイズ、位置の検出精
度をより高めるために焦点を絞り、狭いエリアをカバー
する場合には図2に示したように、お互いに同じ位置の
画像ドットに焦点が合うように角度を持たせればよい。
いエリアをカバーできる設計の場合は、各光学レンズ
5、6の各々の焦点を画像形成用紙19に垂直に合わせ
ればよいが、画像ドットの濃度やサイズ、位置の検出精
度をより高めるために焦点を絞り、狭いエリアをカバー
する場合には図2に示したように、お互いに同じ位置の
画像ドットに焦点が合うように角度を持たせればよい。
【0027】図2で示す光ファイバー11、12は円柱
状で、表面コート(光ファイバーと光の屈折率が異なる
材料)35、36が施されて、光が外に漏れないようフ
ァイバー表面で全反射するものを用いることで、光の減
衰を少なく、受光素子10に伝達することができる。さ
らには、発光素子9に半導体レーザー等のコヒーレンス
の高い光源を用いることで、その効果は非常に高くな
る。
状で、表面コート(光ファイバーと光の屈折率が異なる
材料)35、36が施されて、光が外に漏れないようフ
ァイバー表面で全反射するものを用いることで、光の減
衰を少なく、受光素子10に伝達することができる。さ
らには、発光素子9に半導体レーザー等のコヒーレンス
の高い光源を用いることで、その効果は非常に高くな
る。
【0028】また、光源に発光素子9を用いずに外部に
ハロゲン光等の他の方式の光源を用いても、本発明の効
果の一部を得ることができる。
ハロゲン光等の他の方式の光源を用いても、本発明の効
果の一部を得ることができる。
【0029】また、受光素子10にはフォトダイオード
やCCD等の光電変換を行なえるものが用いられる。
やCCD等の光電変換を行なえるものが用いられる。
【0030】図3に、図1及び図2に示したエネルギー
発生素子2、発光素子9、受光素子10の駆動回路を示
す。この図に示すようにエネルギー発生素子2、発光素
子9、および受光素子10は基本的にはCPU26によ
って駆動される。エネルギー発生素子2や発光素子9は
CPU26からの制御信号が駆動用ドライバー22や2
3に入力されることで駆動される。特に受光素子10は
その出力を増幅回路24により増幅され、A/Dコンバ
ータ25によりデジタル信号に変換され、CPU26に
値が入力される。エネルギー発生素子2、発光素子9、
および受光素子10は同一基板の表面の半導体層を用い
て作り込まれることで、同一プロセスを用いる工程を共
通化してコストを大幅に低減できるほか、配置関係も半
導体製造工程での精度レベル、すなわち1μmから数μ
m以下で合わせることが可能となり、μmオーダーの記
録画像形成を補正する手段として極めて有効に作用す
る。さらに、互いの位置関係が固定的になるため、各素
子の位置ばらつきを予め検出しておけば、高精度に補正
することが可能である。これにより、誤差の少ない制御
も可能となる。補正情報は記録装置本体に保存すること
もできるが、基板1内に不揮発性メモリーを作り込んで
記憶させれば、基板1内での精度が一層向上する。さら
に、各素子の駆動用ドライバー22、23も同一基板1
に半導体層を用いて作り込めば、前述の効果と同様にコ
ストダウンのメリットと精度向上のメリットとの両方が
得られる。さらに、CPU26等の演算回路を同一基板
に半導体層を用いて作り込めば、画像形状と同時に画像
情報が得られるため、補正制御等が同時に行なうことが
可能となり、高画質制御の効果が非常に大きい。
発生素子2、発光素子9、受光素子10の駆動回路を示
す。この図に示すようにエネルギー発生素子2、発光素
子9、および受光素子10は基本的にはCPU26によ
って駆動される。エネルギー発生素子2や発光素子9は
CPU26からの制御信号が駆動用ドライバー22や2
3に入力されることで駆動される。特に受光素子10は
その出力を増幅回路24により増幅され、A/Dコンバ
ータ25によりデジタル信号に変換され、CPU26に
値が入力される。エネルギー発生素子2、発光素子9、
および受光素子10は同一基板の表面の半導体層を用い
て作り込まれることで、同一プロセスを用いる工程を共
通化してコストを大幅に低減できるほか、配置関係も半
導体製造工程での精度レベル、すなわち1μmから数μ
m以下で合わせることが可能となり、μmオーダーの記
録画像形成を補正する手段として極めて有効に作用す
る。さらに、互いの位置関係が固定的になるため、各素
子の位置ばらつきを予め検出しておけば、高精度に補正
することが可能である。これにより、誤差の少ない制御
も可能となる。補正情報は記録装置本体に保存すること
もできるが、基板1内に不揮発性メモリーを作り込んで
記憶させれば、基板1内での精度が一層向上する。さら
に、各素子の駆動用ドライバー22、23も同一基板1
に半導体層を用いて作り込めば、前述の効果と同様にコ
ストダウンのメリットと精度向上のメリットとの両方が
得られる。さらに、CPU26等の演算回路を同一基板
に半導体層を用いて作り込めば、画像形状と同時に画像
情報が得られるため、補正制御等が同時に行なうことが
可能となり、高画質制御の効果が非常に大きい。
【0031】ここで、画像形成用紙19に形成した画像
ドットの精度検出方法を図4を用いて説明する。
ドットの精度検出方法を図4を用いて説明する。
【0032】図3に示したように、吐出口3からの液滴
20によって画像ドット21を形成しながら、発光素子
9と受光素子10でその画像ドット21を連続的にスキ
ャンしながら検出を行なうと、受光素子10の出力は図
4に示すような波形となる。画像ドット21の形成部分
における受光素子10の出力は、画像ドット21のない
場合の紙面で反射される光の量がドットによって吸収さ
れて出力が低下するため、A点のようになる。さらに連
続的に繰り返すことで、B点〜E点の波形が得られる
が、B点での画像ドット21はA点よりも出力低下レベ
ルがΔVだけ大きい。これにより、B点の画像ドット2
1の濃度が大きく、光の吸収度合が大きいことが分か
る。次にC点では、A〜B点の時間間隔より大きい。こ
れにより、画像ドットの着弾ずれの発生とそのずれの大
きさが分かる。次にD点では、出力低下が見られないた
め、ドット形成が何らかの理由でなされなかったことが
分かる。さらに、E点では出力低下の時間T2がA点の
T1より大きいため、ドットサイズが大きいことが分か
る。
20によって画像ドット21を形成しながら、発光素子
9と受光素子10でその画像ドット21を連続的にスキ
ャンしながら検出を行なうと、受光素子10の出力は図
4に示すような波形となる。画像ドット21の形成部分
における受光素子10の出力は、画像ドット21のない
場合の紙面で反射される光の量がドットによって吸収さ
れて出力が低下するため、A点のようになる。さらに連
続的に繰り返すことで、B点〜E点の波形が得られる
が、B点での画像ドット21はA点よりも出力低下レベ
ルがΔVだけ大きい。これにより、B点の画像ドット2
1の濃度が大きく、光の吸収度合が大きいことが分か
る。次にC点では、A〜B点の時間間隔より大きい。こ
れにより、画像ドットの着弾ずれの発生とそのずれの大
きさが分かる。次にD点では、出力低下が見られないた
め、ドット形成が何らかの理由でなされなかったことが
分かる。さらに、E点では出力低下の時間T2がA点の
T1より大きいため、ドットサイズが大きいことが分か
る。
【0033】このように、一対一の発光/受光素子によ
り、形成された記録ドットの様々な情報が高精度に得ら
れるため、これによる記録ヘッドの制御も適切に行なえ
る。また、発光/受光素子により、通常の写真等の画像
をスキャナとして読み込むことも可能となる。
り、形成された記録ドットの様々な情報が高精度に得ら
れるため、これによる記録ヘッドの制御も適切に行なえ
る。また、発光/受光素子により、通常の写真等の画像
をスキャナとして読み込むことも可能となる。
【0034】次に、本装置のシステム全体の構成につい
て図5を用いて説明する。
て図5を用いて説明する。
【0035】図5に示されるように本装置では、同一基
板1上に、画像記録ドット形成用エネルギー発生素子2
とその駆動ドライバー22が複数の配線17で接続され
ている。また同様に、発光素子9と駆動ドライバー2
3、受光素子10と増幅器(不図示)及びA/Dコンバ
ーター24、さらにロジック回路27、28、29を介
してCPU26に接続される。この接続にはバス33が
用いられ、このバス33にはRAM31、ROM30、
EEPROM32が接続される。コンピュータ38から
の画像情報はデータケーブル39とI/Oインターフェ
イス37を介してCPU26に入力され、画像データは
RAM31に一時的に蓄えられ、また、各素子の位置ば
らつき情報などはEEPROM32に記憶されている。
板1上に、画像記録ドット形成用エネルギー発生素子2
とその駆動ドライバー22が複数の配線17で接続され
ている。また同様に、発光素子9と駆動ドライバー2
3、受光素子10と増幅器(不図示)及びA/Dコンバ
ーター24、さらにロジック回路27、28、29を介
してCPU26に接続される。この接続にはバス33が
用いられ、このバス33にはRAM31、ROM30、
EEPROM32が接続される。コンピュータ38から
の画像情報はデータケーブル39とI/Oインターフェ
イス37を介してCPU26に入力され、画像データは
RAM31に一時的に蓄えられ、また、各素子の位置ば
らつき情報などはEEPROM32に記憶されている。
【0036】(第2の実施の形態)ここでは、上述した
ような光ファイバを用いない場合を例に挙げて説明す
る。図6は本発明の第2の実施の形態としての、エネル
ギー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一
部断面で表した斜視図である。図7は図6に示した記録
ヘッドの断面図である。これらの図において、第1の実
施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。
ような光ファイバを用いない場合を例に挙げて説明す
る。図6は本発明の第2の実施の形態としての、エネル
ギー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一
部断面で表した斜視図である。図7は図6に示した記録
ヘッドの断面図である。これらの図において、第1の実
施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。
【0037】この形態の記録ヘッドにおいて、図6に示
すように基板1上に複数個のエネルギー発生素子2が一
列に配置されるとともに、同一基板上に各エネルギー発
生素子2の配置と同一配置で発光素子9及び受光素子1
0が設けられている。これにより、各エネルギー発生素
子2に対して発光素子9及び受光素子10がスキャン方
向(画像形成用紙又は記録ヘッドの走査方向)に一列に
並び、この列は各エネルギー発生素子2ごとに平行をな
している。さらに、エネルギー発生素子2、発光素子
9、受光素子10の駆動を制御する制御回路(図3、図
5参照)なども同一基板に組み込まれている。以上の点
は第1の実施形態と同じである。
すように基板1上に複数個のエネルギー発生素子2が一
列に配置されるとともに、同一基板上に各エネルギー発
生素子2の配置と同一配置で発光素子9及び受光素子1
0が設けられている。これにより、各エネルギー発生素
子2に対して発光素子9及び受光素子10がスキャン方
向(画像形成用紙又は記録ヘッドの走査方向)に一列に
並び、この列は各エネルギー発生素子2ごとに平行をな
している。さらに、エネルギー発生素子2、発光素子
9、受光素子10の駆動を制御する制御回路(図3、図
5参照)なども同一基板に組み込まれている。以上の点
は第1の実施形態と同じである。
【0038】この形態の場合は、基板1上に、受光素子
9及び発光素子10と、エネルギー発生素子2を完全に
分離する分離板17が接合されている。さらに、基板1
上には分離板17を介して、エネルギー発生素子2、発
光素子9及び受光素子10を覆う天板18が接合されて
いる。これにより、エネルギー発生素子2が形成されて
いる側の基板面と天板18の間に液流路7となる空間が
形成され、発光素子9及び受光素子10が形成されてい
る側の基板面と天板18にも空間が形成されている。天
板18の各エネルギー発生素子2と相対する部分には、
画像ドットを形成するために液滴を吐出する吐出口3が
形成されている。さらに、天板18の、各発光素子9お
よび各受光素子10と相対する部分にはそれぞれ、照射
用光学レンズ5および受光用レンズ6が配設されてい
る。
9及び発光素子10と、エネルギー発生素子2を完全に
分離する分離板17が接合されている。さらに、基板1
上には分離板17を介して、エネルギー発生素子2、発
光素子9及び受光素子10を覆う天板18が接合されて
いる。これにより、エネルギー発生素子2が形成されて
いる側の基板面と天板18の間に液流路7となる空間が
形成され、発光素子9及び受光素子10が形成されてい
る側の基板面と天板18にも空間が形成されている。天
板18の各エネルギー発生素子2と相対する部分には、
画像ドットを形成するために液滴を吐出する吐出口3が
形成されている。さらに、天板18の、各発光素子9お
よび各受光素子10と相対する部分にはそれぞれ、照射
用光学レンズ5および受光用レンズ6が配設されてい
る。
【0039】本形態のように光ファイバーを用いない構
造を採れば、第1の実施形態に比べて構成が単純にな
る。その他の作用、効果については第1の実施形態と同
じである。
造を採れば、第1の実施形態に比べて構成が単純にな
る。その他の作用、効果については第1の実施形態と同
じである。
【0040】(第3の実施の形態)さらに、本発明にお
いては、発光素子に対して受光素子を複数設け、1ドッ
トに対して複数の受光素子によってドット位置の検出を
行うように構成することもできる。
いては、発光素子に対して受光素子を複数設け、1ドッ
トに対して複数の受光素子によってドット位置の検出を
行うように構成することもできる。
【0041】以下に、図面を参照して第3の実施の形態
としてその一構成例を説明する。
としてその一構成例を説明する。
【0042】図8は吐出口3、照射用光学レンズ(以
下、発光部として説明する)5、受光用レンズ(以下、
第1受光部6a、第2受光部6bとして説明する)の配
置構成の一例を記録ヘッドの吐出口側からみて、その一
部分を概略的に示したものである。
下、発光部として説明する)5、受光用レンズ(以下、
第1受光部6a、第2受光部6bとして説明する)の配
置構成の一例を記録ヘッドの吐出口側からみて、その一
部分を概略的に示したものである。
【0043】図8に示されるように、複数配列された吐
出口3に対して、記録ヘッドの走査方向に沿って吐出口
から所定の距離離れて発光部5が吐出口と同数配列され
ている。そして、発光部5からさらに所定の距離離れた
位置に2つの第1受光部6a、第2受光部6bが配置さ
れている。第1受光部6a、第2受光部6bは、記録ヘ
ッドの走査方向をX方向、記録ヘッドの走査方向と直交
する方向をY方向としたとき、吐出口3の中心からX方
向及びY方向に関して互いに離れる方向にずれて配置さ
れている。
出口3に対して、記録ヘッドの走査方向に沿って吐出口
から所定の距離離れて発光部5が吐出口と同数配列され
ている。そして、発光部5からさらに所定の距離離れた
位置に2つの第1受光部6a、第2受光部6bが配置さ
れている。第1受光部6a、第2受光部6bは、記録ヘ
ッドの走査方向をX方向、記録ヘッドの走査方向と直交
する方向をY方向としたとき、吐出口3の中心からX方
向及びY方向に関して互いに離れる方向にずれて配置さ
れている。
【0044】このように構成された受光部によるドット
の検出について図9、図10を用いて以下説明する。
の検出について図9、図10を用いて以下説明する。
【0045】図9は説明を容易にするため吐出口1、発
光部5、第1受光部6a、第2受光部6bの配置構成に
ドット21の着弾位置を追加して示す模式図である。
光部5、第1受光部6a、第2受光部6bの配置構成に
ドット21の着弾位置を追加して示す模式図である。
【0046】図9に示すようにインクドット21の着弾
位置がY方向にずれた場合、受光部によって出力される
波形としては、図10(A)に示されるように、第1受
光部6aの出力電圧波形の変化は大きく、第2受光部6
bの出力電圧波形はその変化が小さい。これらの出力電
圧波形をA/D変換することで図10(B)に示される
ようなパルス波形を得る。
位置がY方向にずれた場合、受光部によって出力される
波形としては、図10(A)に示されるように、第1受
光部6aの出力電圧波形の変化は大きく、第2受光部6
bの出力電圧波形はその変化が小さい。これらの出力電
圧波形をA/D変換することで図10(B)に示される
ようなパルス波形を得る。
【0047】得られたパルス波形において、第1受光部
6aで実際検出されたパルス波形の中心(図中a線)と
本来検出されるべき正規の着弾位置のドットによるa線
との差、または第2受光部6bで実際検出されたパルス
波形の中心(図中b線)と本来検出されるべき正規の着
弾位置のドットによるb線との差を算出してドットのX
方向の「ずれ」が検出できる。本来検出されるべきa線
と第1受光部6aでの実際のパルス波形の中心、または
本来検出されるべきb線と第2受光部6bでの実際のパ
ルス波形の中心とを一致させるように吐出タイミングを
補正することでドットのX方向に関する「ずれ」を補正
できる。なお、第1受光部6a、第2受光部6bは、本
実施形態ではあらかじめ所定の間隔を隔てて配置されて
いるので、上記パルス波形の中心の差は、受光部の位置
の因子を加味したものとして算出される。したがって、
受光部のX方向に関する配置位置が等しい場合には、受
光部の位置の因子を加味する必要がない。
6aで実際検出されたパルス波形の中心(図中a線)と
本来検出されるべき正規の着弾位置のドットによるa線
との差、または第2受光部6bで実際検出されたパルス
波形の中心(図中b線)と本来検出されるべき正規の着
弾位置のドットによるb線との差を算出してドットのX
方向の「ずれ」が検出できる。本来検出されるべきa線
と第1受光部6aでの実際のパルス波形の中心、または
本来検出されるべきb線と第2受光部6bでの実際のパ
ルス波形の中心とを一致させるように吐出タイミングを
補正することでドットのX方向に関する「ずれ」を補正
できる。なお、第1受光部6a、第2受光部6bは、本
実施形態ではあらかじめ所定の間隔を隔てて配置されて
いるので、上記パルス波形の中心の差は、受光部の位置
の因子を加味したものとして算出される。したがって、
受光部のX方向に関する配置位置が等しい場合には、受
光部の位置の因子を加味する必要がない。
【0048】また、吐出形成されたドットの形状が円形
であるとした上で、第1受光部6aのパルス幅と第2受
光部6bのパルス幅との差がY方向に関するドットの位
置ずれを示し、さらに、第1受光部6a又は第2受光部
6bのパルス幅と本来検出されるべき正規の大きさのド
ットによるパルス幅との差がドット径の大小の歪みを示
しており、ドットのY方向の「ずれ」とドット径の「大
小の歪み」が検出できる。第1受光部6aと第2受光部
6bとからのパルス幅を一致させるようにすればドット
のY方向のずれを補正できる。また、第1受光部6a又
は第2受光部6bのパルス幅と本来検出されるべき正規
の大きさのドットによるパルス幅とを一致させるように
エネルギー発生素子に対して印加する電圧を調整するこ
とでドット径の大小の歪みを補正できる。
であるとした上で、第1受光部6aのパルス幅と第2受
光部6bのパルス幅との差がY方向に関するドットの位
置ずれを示し、さらに、第1受光部6a又は第2受光部
6bのパルス幅と本来検出されるべき正規の大きさのド
ットによるパルス幅との差がドット径の大小の歪みを示
しており、ドットのY方向の「ずれ」とドット径の「大
小の歪み」が検出できる。第1受光部6aと第2受光部
6bとからのパルス幅を一致させるようにすればドット
のY方向のずれを補正できる。また、第1受光部6a又
は第2受光部6bのパルス幅と本来検出されるべき正規
の大きさのドットによるパルス幅とを一致させるように
エネルギー発生素子に対して印加する電圧を調整するこ
とでドット径の大小の歪みを補正できる。
【0049】なお、上述の構成は一例であり、ドット位
置の検出と補正を行うことができる構成であれば上述の
構成に限られず、上記構成における各受光部に対して対
となるように発光部を設けた構成でもよい。
置の検出と補正を行うことができる構成であれば上述の
構成に限られず、上記構成における各受光部に対して対
となるように発光部を設けた構成でもよい。
【0050】このような構成とすることで、実質的なコ
ストの上昇なしにエネルギー発生素子と、受光素子とが
同数設けられている場合に比較してより正確にX方向、
Y方向に関するドットの「ずれ」及びドット径の「大小
の歪み」を検出し、補正することができ、一層高精細な
記録画像を達成することが可能になる。
ストの上昇なしにエネルギー発生素子と、受光素子とが
同数設けられている場合に比較してより正確にX方向、
Y方向に関するドットの「ずれ」及びドット径の「大小
の歪み」を検出し、補正することができ、一層高精細な
記録画像を達成することが可能になる。
【0051】また、上記の各実施の形態では液体吐出に
よる画像形成を行なうものを示したが、本発明の思想を
熱転写によるサーマルヘッド等の画像形成手段に適用す
ることも可能である。
よる画像形成を行なうものを示したが、本発明の思想を
熱転写によるサーマルヘッド等の画像形成手段に適用す
ることも可能である。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、同一基
板に、記録ドットを形成するためのエネルギー発生素子
と、この形成された記録ドットを光学的に検出するため
の受光素子とを作り込んだことにより、(1)形成され
た画像ドットの位置、サイズ、濃度等の情報が時間的に
も高精度に得られる、(2)エネルギー発生素子、発光
素子及び受光素子を別々の基板に分割して配置されるの
と比べて、各素子の形成に同一プロセスを用いる工程を
共通化することができ、接続なども不要なため、大幅な
コストダウンと装置の小型化が実現される、という効果
を奏する。
板に、記録ドットを形成するためのエネルギー発生素子
と、この形成された記録ドットを光学的に検出するため
の受光素子とを作り込んだことにより、(1)形成され
た画像ドットの位置、サイズ、濃度等の情報が時間的に
も高精度に得られる、(2)エネルギー発生素子、発光
素子及び受光素子を別々の基板に分割して配置されるの
と比べて、各素子の形成に同一プロセスを用いる工程を
共通化することができ、接続なども不要なため、大幅な
コストダウンと装置の小型化が実現される、という効果
を奏する。
【0053】また、受光素子をエネルギー発生素子より
多く有すれば、さらに高精度な画像ドット情報が与えら
れる。
多く有すれば、さらに高精度な画像ドット情報が与えら
れる。
【0054】また、同様な方法により、複数ヘッドを有
した場合のヘッド間補正が高精度に行なえる。
した場合のヘッド間補正が高精度に行なえる。
【0055】さらに、この発光/受光素子により、通常
の写真などの画像をスキャナとして読み込むことも可能
になる。
の写真などの画像をスキャナとして読み込むことも可能
になる。
【図1】本発明の第1の実施の形態としての、エネルギ
ー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一部
断面で表した斜視図である。
ー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一部
断面で表した斜視図である。
【図2】図1に示した記録ヘッドの断面図である。
【図3】図1及び図2に示したエネルギー発生素子、発
光素子、受光素子の駆動回路図である。
光素子、受光素子の駆動回路図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態の記録ヘッドにより
画像ドットの精度を検出する方法を説明するための図で
あって、スキャンした時の受光素子の出力波形図であ
る。
画像ドットの精度を検出する方法を説明するための図で
あって、スキャンした時の受光素子の出力波形図であ
る。
【図5】本発明の記録ヘッドによる記録システム全体の
構成図である。
構成図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態としての、エネルギ
ー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一部
断面で表した斜視図である。
ー発生素子を作り込んだ基板からなる記録ヘッドを一部
断面で表した斜視図である。
【図7】図6に示した記録ヘッドの断面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態として、吐出口、照
射用光学レンズ、受光用レンズの配置構成を記録ヘッド
の吐出口側からその一部分を概略的に示した図である。
射用光学レンズ、受光用レンズの配置構成を記録ヘッド
の吐出口側からその一部分を概略的に示した図である。
【図9】図8に示したヘッド走査方向における一連の吐
出口、照射用光学レンズ、受光用レンズの配置構成にド
ットの着弾位置を追加して示す模式図である。
出口、照射用光学レンズ、受光用レンズの配置構成にド
ットの着弾位置を追加して示す模式図である。
【図10】図9に示した着弾ドットを照光したときに受
光用レンズの第1受光部と第2受光部で検出される出力
電圧波形を示す図である。
光用レンズの第1受光部と第2受光部で検出される出力
電圧波形を示す図である。
1、14 基板 2 エネルギー発生素子 3 吐出口 4 天板 5 照射用光学レンズ 6 受光用レンズ 7 液流路 8 液供給管 9 発光素子 10 受光素子 11、12 光ファイバー 13 パッド 15 ボンディングワイヤー 16 配線パターン 17 配線 19 画像形成用紙 20 液滴 21 記録ドット 22、23 駆動用ドライバー 24 増幅回路 25 A/Dコンバ−タ 26 CPU 27,28,29 ロジック回路 30 ROM 31 RAM 32 EEPROM 33 バス 34 記録ヘッド 35、36 表面コート 37 I/Oインタ−フェイス 38 コンピュ−タ
Claims (22)
- 【請求項1】 画像を形成する記録ヘッドにおいて画像
形成に寄与するエネルギー発生素子を備えた記録ヘッド
用基板であって、 前記記録ヘッド用基板と同一基板内に受光素子が作り込
まれたことを特徴とする記録ヘッド用基板。 - 【請求項2】 前記受光素子はフォトダイオード又はC
CDである請求項1に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項3】 前記エネルギー発生素子を制御する制御
回路が前記記録ヘッド用基板と同一基板内に作り込まれ
たことを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド用基
板。 - 【請求項4】 前記受光素子と前記制御回路との少なく
とも一部は同一工程で作り込まれたこと特徴とする請求
項3に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項5】 エネルギー発生素子と受光素子が一列に
並んで配置された請求項1から4のいずれかに記載の記
録ヘッド用基板。 - 【請求項6】 前記エネルギー発生素子と受光素子の列
が複数配され、列は平行をなしている請求項5に記載の
記録ヘッド用基板。 - 【請求項7】 各列の前記エネルギー発生素子と受光素
子は同数である請求項6に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項8】 各列の前記エネルギー発生素子と受光素
子は、前記エネルギー発生素子より前記受光素子のほう
が多いことを特徴とする請求項6に記載の記録ヘッド用
基板。 - 【請求項9】 前記記録ヘッド用基板には、前記受光素
子に隣接して発光素子が作り込まれていることを特徴と
する請求項1に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項10】 前記発光素子は、前記エネルギー発生
素子と受光素子の間に位置する様に設けられることを特
徴とする請求項9に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項11】 前記受光素子と発光素子の組みは、記
録ヘッドの走査方向に関して複数備えていることを特徴
とする請求項9に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項12】 画像を形成する記録ヘッドにおいて画
像形成に寄与するエネルギー発生素子を備えた記録ヘッ
ド用基板であって、 前記記録ヘッド用基板と同一基板内に受光素子および発
光素子が作り込まれたことを特徴とする記録ヘッド用基
板。 - 【請求項13】 前記受光素子はフォトダイオード又は
CCDである請求項12に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項14】 前記エネルギー発生素子を制御する制
御回路が前記記録ヘッド用基板と同一基板内に作り込ま
れたことを特徴とする請求項12に記載の記録ヘッド用
基板。 - 【請求項15】 前記受光素子、発光素子および制御回
路との少なくとも一部は同一工程で作り込まれたこと特
徴とする請求項14に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項16】 エネルギー発生素子と受光素子と発光
素子が一列に並んで配置された請求項9に記載の記録ヘ
ッド用基板。 - 【請求項17】 前記エネルギー発生素子と受光素子と
発光素子の列が複数配され、列は平行をなしている請求
項16に記載の記録ヘッド用基板。 - 【請求項18】 各列の前記エネルギー発生素子と受光
素子と発光素子は同数である請求項17に記載の記録ヘ
ッド用基板。 - 【請求項19】 各列の前記エネルギー発生素子と受光
素子と発光素子は、前記エネルギー発生素子より前記受
光素子のほうが多いことを特徴とする請求項17に記載
の記録ヘッド用基板。 - 【請求項20】 請求項1から11のいずれかに記載の
記録ヘッド用基板と、 前記記録ヘッド用基板上に接合され、前記エネルギー発
生素子に対応する液流路を構成する天板と、 前記天板の液流路と連通し、前記エネルギー発生素子の
エネルギー付与によって液体が吐出される吐出口とを有
し、 前記記録ヘッド用基板上の受光素子が、前記吐出口によ
る記録画像の形成面に光学的に対向する構成となってい
ることを特徴とする記録ヘッド。 - 【請求項21】 請求項12から19のいずれかに記載
の記録ヘッド用基板と、 前記記録ヘッド用基板上に接合され、前記エネルギー発
生素子に対応する液流路を構成する天板と、 前記天板の液流路と連通し、前記エネルギー発生素子の
エネルギー付与によって液体が吐出される吐出口とを有
し、 前記記録ヘッド用基板上の受光素子および発光素子が、
前記吐出口による記録画像の形成面に光学的に対向する
構成となっていることを特徴とする記録ヘッド。 - 【請求項22】 請求項20または21に記載の記録ヘ
ッドを搭載するキャリッジを備え、記録信号に従い前記
キャリッジを走査し、記録ヘッドからインクを吐出して
記録を行うことを特徴とするインクジェット装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35783298A JPH11240147A (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-16 | 記録ヘッド用基板、記録ヘッド、およびインクジェット装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-358099 | 1997-12-25 | ||
JP35809997 | 1997-12-25 | ||
JP35783298A JPH11240147A (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-16 | 記録ヘッド用基板、記録ヘッド、およびインクジェット装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11240147A true JPH11240147A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=26580677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35783298A Pending JPH11240147A (ja) | 1997-12-25 | 1998-12-16 | 記録ヘッド用基板、記録ヘッド、およびインクジェット装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11240147A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006142546A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Seiko Epson Corp | ドット位置検出装置及びドット位置検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム |
KR20060088373A (ko) * | 2005-02-01 | 2006-08-04 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 노즐 감시 장치를 구비한 잉크젯 인쇄장치 |
JP2009507684A (ja) * | 2005-09-14 | 2009-02-26 | ソシエテ ビック | マルチノズル液滴噴出ヘッド、該ヘッドを有する筆記具、および前記ヘッドから液滴を噴出する方法 |
JP2015003512A (ja) * | 2013-05-24 | 2015-01-08 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 印刷装置及び吐出異常の検知方法 |
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-
1998
- 1998-12-16 JP JP35783298A patent/JPH11240147A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4691965B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2011-06-01 | セイコーエプソン株式会社 | ドット位置検出装置及びドット位置検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム |
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JP2009507684A (ja) * | 2005-09-14 | 2009-02-26 | ソシエテ ビック | マルチノズル液滴噴出ヘッド、該ヘッドを有する筆記具、および前記ヘッドから液滴を噴出する方法 |
JP4772125B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-09-14 | ソシエテ ビック | マルチノズル液滴噴出ヘッド、該ヘッドを有する筆記具、および前記ヘッドから液滴を噴出する方法 |
JP2015003512A (ja) * | 2013-05-24 | 2015-01-08 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 印刷装置及び吐出異常の検知方法 |
JP2015044360A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
JP2015074114A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 印刷装置及び着弾位置判定方法 |
JP2017071182A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社リコー | ドット検知装置、画像形成装置およびドット検知方法 |
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