JPH11300944A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録装置において、インク滴
２１１の吐出速度のばらつき、飛翔曲がりのばらつきに
よる画質劣化を防ぐ。 【解決手段】 発光素子１０７と受光素子１０８とを結
ぶ光軸１０９上に、一つのインクジェット記録ヘッド１
０１ａ〜１０１ｄのノズル２１０列がきた際に、記録制
御回路２２１は、順番に標準駆動波形によるインク吐出
を行なわせる。すると、吐出された上記インク滴２１１
は光軸１０９を横切ることになり、記録制御回路２２１
は各ノズルから吐出されたインク滴２１１が光軸１０９
を横切るタイミングを知ることができる。このため、記
録制御回路２２１は、この動作を各ノズル２１０に対し
順番に繰り返すことにより、各ノズル２１０に対する駆
動信号印加時刻から、該駆動信号によって吐出されたイ
ンク滴２１１が上記光軸１０９を横切るまでの時間を測
定して、吐出速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インク滴を吐出
させるインクジェット記録ヘッドを用いて画像を印刷す
るインクジェット記録装置の高画質化に係わるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、原理的に
は、インク室にためられたインクに対し、何らかの方法
で圧力を加え、インク室の一面に配設されたノズルを介
して、インク滴を飛翔させ、該インク滴を上記ノズルに
対抗している記録用紙上に付着させることにより、上記
記録用紙上に画像を形成させるものである。インク室に
圧力を加える方法には、いくつかの方法が従来から技術
開示されている。代表的なものとして、インク室を構成
するインク室壁の一部に圧電素子を配設し、該圧電素子
に電圧を印加することにより、該圧電素子に変位を生起
させ、この変位により上記インク室の容積を変化させ、
インク室の一面に配設されたノズルからインク滴を吐出
させる圧力を得る圧電方式がある。また、圧電方式とは
異なるものとして、上記インク室を構成するインク室壁
の一部に発熱抵抗素子を配設し、該発熱抵抗素子に電圧
を印加することにより、上記発熱抵抗素子を発熱させ、
その熱により上記発熱抵抗素子近傍のインク中に気泡を
生成し、その気泡の生成に伴う圧力により、インク室の
一面に配設されたノズルからインク滴を吐出させる圧力
を得るサーマル方式がある。このような、インクジェッ
ト記録方式の歴史は古く、圧電方式の原理は、例えば特
公昭53-12138号公報などに、サーマル方式の原理は、例
えば特公昭61-59912号公報などにそれぞれ開示されてい
る。

【０００３】図６は、最近のインクジェット記録方式を
用いた記録装置の動作を示す構成図である。図におい
て、１０１は、記録ヘッドユニットであり、ヘッド送り
用駆動モータ１０２によりベルト１０３を介して、ｘ軸
に沿って、往復運動を行う。上記記録ヘッドユニット１
０１は、シャフト１０５、およびガイド板１０６により
記録媒体１０４とのギャップを一定に保ちつつ、紙送り
用駆動モータ（図示せず）によって、ｙ軸方向に移動さ
れる。また、上記記録ヘッドユニット１０１は、通常の
カラー記録の場合、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの
各色に対応するヘッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、
１０１ｄからなるものである。

【０００４】図７は、圧電方式を用いたインクジェット
記録ヘッドの断面図を示している。図において、２０１
は電極２０２および電極２０３に挟まれた圧電素子であ
り、該電極２０２、２０３には、電圧印加端子２０４、
２０５より駆動電圧が印加される。２０６はインク室で
あり、インクタンク（図示せず）よりインク流入口２０
７を経て導かれたインクが該インク室２０６を満たして
いる。２０９はノズルプレートであり、例えば３０ミク
ロンの直径のノズル２１０が空いている。上記圧電素子
２０１に電圧が印加されると上記圧電素子２０１はｘ軸
に沿って収縮し、その結果、破線のように変形し上記イ
ンク室２０６の容積を小さくする。この原理を用いて、
例えば図８に示すような駆動電圧を印加すると、電圧Ｅ
が印加されている時には、上記圧電素子２０１は収縮
し、電圧が印加されていない時には元にもどるため、図
のｔ３の期間に上記インク室２０６の容積は急激に小さ
くなるため、この圧力によって上記ノズル２１０からは
インク滴２１１が吐出することになる。

【０００５】また、上記ヘッド１０１ａ、１０１ｂ、１
０１ｃ、１０１ｄそれぞれには、ｙ軸方向に沿って複数
個の上記ノズル２１０と上記圧電素子２０１の組み合わ
せが存在するため、図６に示されているインクジェット
記録装置では、上記記録ヘッドユニット１０１がｘ方向
に一度走査されることにより複数ラインの画像が上記記
録媒体１０４の表面に記録できることになる。この動作
と、紙送り用駆動モータ（図示せず）による、記録媒体
１０４の移動（副走査）を組み合わせることにより、一
画面の記録が実現できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
記録装置は、以上のように構成されているため、簡単な
構成で、カラー画像の記録が実現できる反面、高精細画
像を高速に記録しようとするといくつかの欠点があっ
た。第一に、インク滴の吐出速度のばらつきがある。上
記ヘッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄはそ
れぞれ複数の上記圧電素子２０１と上記ノズル２１０の
組み合わせをもっているため、上記圧電素子２０１の特
性ばらつき、上記圧電素子２０１と上記電極２０３との
接着ばらつき、上記インク室２０６の形状ばらつき、上
記ノズルの径のばらつきなどの影響で、上記ノズル２１
０から吐出する上記インク滴２１１の吐出速度は一定で
はなく、ばらつく状態が発生する。このばらつきの影響
は、上記記録ヘッドユニット１０１の記録媒体１０４に
対する移動速度が比較的小さい場合には、少ないが、高
速記録を実現しようとしてインク滴吐出周期を短くし、
上記記録ヘッドユニット１０１の上記記録媒体１０４に
対する移動速度を速くした場合には、各々のインク滴２
１１の上記記録媒体１０４上への着弾位置がばらつくこ
とになる。

【０００７】図９は上記記録媒体１０４上への着弾位置
のばらつきを模式的に示すものであり、図の一個の黒丸
は一個のインク滴によって上記記録媒体１０４に形成さ
れた画素を示す。図（ａ）は吐出速度のばらつきが無い
場合を示すものであり、着弾位置のｘ方向のずれはな
い。図（ｂ）は吐出速度のばらつきによる影響を示すも
のであり、各画素がｘ方向にずれるようになり画質劣化
することがわかる。

【０００８】第二の欠点として、上記インク滴の飛翔曲
がりがある。図７のような圧電インクジェット記録ヘッ
ドにおいてノズル板２０９のノズル２１０近傍に何らか
の原因でインクが付着すると、その付着したインクによ
って、ノズル２１０より吐出されたインク滴２１１は上
記ノズル板２０９に対し垂直方向には飛翔しなくなる。
このインク滴２１１の吐出方向が上記ノズル板２０９に
垂直な方向に対しずれることを飛翔曲がりと呼ぶ。

【０００９】このような飛翔曲がりが印字された画像に
対してどのような影響を与えるかを模式的に示す図が、
図９（ｃ）および（ｄ）である。図９（ｃ）は飛翔曲が
りがｙ方向にのみ起きた場合を示し、図９（ｄ）は飛翔
曲がりがｘ方向およびｙ方向に対して起きた場合を示し
ている。このように飛翔曲がりが或るレベルになると著
しい画質劣化を引き起こす。

【００１０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、インク滴の吐出速度ばらつき
や飛翔曲がりが生じるインクジェット記録ヘッドを用い
ても、画質劣化を殆ど起こさないインクジェット記録装
置を提供することを目的としている。なお、本発明の先
行技術調査の結果、特開平６−１４３７２４号公報、特
開平６ー１７３３４２号公報、特開平４ー１９１０５１
号公報にインク滴を光を用いて検出技術、インク滴の吐
出速度を検知して駆動波形にフィードバックする技術が
開示されているが、飛翔曲りを検出する技術、および飛
翔曲りと吐出速度に対応する量を検知して、駆動波形ま
たは駆動タイミングにフィードバックする技術は開示さ
れていない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、インク滴を吐出する複数のノズルを持
つインクジェット記録ヘッドと、上記インクジェット記
録ヘッドにインク滴を吐出させるための駆動信号を与え
るヘッド駆動回路と、発光素子および受光素子からな
り、上記インクジェット記録ヘッドの複数のノズルから
吐出されたインク滴を検出するインク滴検出手段と、上
記インクジェット記録ヘッドと上記インク滴検出手段と
の相対位置を変える移動手段と、上記移動手段により上
記インクジェット記録ヘッドと上記インク滴検出手段と
が所定の相対位置に設定された際、上記ヘッド駆動回路
による駆動信号印加時刻から上記インク滴検出手段によ
るインク滴検出時刻までの差を各ノズル毎に計測し、そ
の差に基づいて上記ヘッド駆動回路への駆動信号をノズ
ル毎に制御する記録制御手段と、を有することを特徴と
するものである。

【００１２】また、次の発明では、記録制御手段は、さ
らに、インクジェット記録ヘッドとインク滴検出手段と
が所定位置に設定された際、インク滴摘出手段がインク
滴を検出できないノズルがある場合、上記移動手段に対
し指令を送り、当該インク適が検出されるように上記イ
ンクジェット記録ヘッドと上記インク滴検出手段との所
定の相対位置をずらし、再度、ヘッド駆動回路による駆
動信号印加時刻から上記インク滴検出手段によるインク
滴検出時刻までの差を計測し、その差に基づいて上記ヘ
ッド駆動回路への駆動信号をノズル毎に制御することを
特徴とするものである。

【００１３】また、次の発明では、インク滴検出手段
は、２対の発光素子および受光素子からなり、インクジ
ェット記録ヘッドの複数のノズルから吐出されたインク
滴を異なる２方向から検出することを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、次の発明では、インク滴検出手段の
二対の発光素子および受光素子のそれぞれの光軸は、イ
ンクジェット記録ヘッド複数のノズルの配列方向に対し
概ね４５度の角度をなし、上記二対の発光素子および受
光素子のそれぞれの光軸は互いに概ね９０度であること
を特徴とするものである。

【００１５】また、次の発明では、記録制御手段は、さ
らに、インクジェット記録ヘッド複数のノズルが吐出す
るインク滴の量を制御することを特徴とするものであ
る。

【００１６】また、次の発明では、インクジェット記録
ヘッド複数のノズルが吐出するインクは、同系色でかつ
濃度の異なる色の組み合わせを少なくとも１組用いるこ
とを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１.以下、この発明の
実施の形態１によるインクジェット記録装置を図に従っ
て説明する。図１は実施の形態１におけるインクジェッ
ト記録装置の一例を示す構成図である。図において、１
０１は、記録ヘッドユニットであり、ヘッド送り用駆動
モータ１０２によりベルト１０３を介して、ｘ軸に沿っ
て、往復運動を行う。記録ヘッドユニット１０１は、シ
ャフト１０５、およびガイド板１０６により記録媒体１
０４とのギャップを一定に保ちつつ、紙送り用駆動モー
タ（図示せず）によって、ｙ軸方向に移動される。ま
た、記録ヘッドユニット１０１は、通常のカラー記録の
場合、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応す
るヘッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄから
なるものである。また、１０７は発光素子、１０８は受
光素子であり、１０９は光軸を表している。また、１１
０はリニアスケールであり、１１１は該リニアスケール
１１０上の濃淡のストライプを読み取るフォトカップラ
であり、リニアスケール１１０とフォトカップラ１１１
を用いることにより精度の高い位置情報を得ることがで
きる。１１２は、フォトカップラユニットであり、図３
に詳細に構成を示す。

【００１８】また、図２は、実施の形態１におけるイン
クジェット記録装置のブロック図である。図において２
２１は記録制御手段としての記録制御回路である。記録
制御回路２２１は、図示しないＣＰＵやその周辺回路等
から構成され、受光素子１０８からの信号を入力する
他、記録ヘッドユニット１０１の搬送用モータ１０２を
制御し、ヘッド駆動回路２２２を介して記録ヘッドユニ
ット１０１への動作を制御するように構成されている。

【００１９】さらに、図３はフォトカップラユニット１
１２の光軸部分でｘ軸に垂直な面での切断面を示す断面
図である。図において１０１は記録ヘッドユニット、２
０１は圧電素子、２０６はインク室、２１０はノズル、
２１１はインク滴、１０７は発光素子、１０８は受光素
子、１０９は図１でも説明した光軸、３０１、３０２は
受光素子１０８の出力電流を電圧信号に変換するための
負荷抵抗と電源をそれぞれ示している。３０３は出力端
子であり、出力端子３０３は、図２に示されている記録
制御回路２２１に接続されている。

【００２０】次に動作について説明する。まず、記録媒
体１０４上への記録に先立ち記録制御回路２２１は、ヘ
ッド送り用駆動モータ１０２を制御し、発光素子１０７
の光軸１０９と、黒インク用のインクジェット記録ヘッ
ド１０１ａのノズル２１０列のｘ座標が等しくなるよう
にする。

【００２１】次に記録制御回路２２１は、黒インク用の
記録ヘッド１０１ａの各ノズル２１０に対し順番に標準
駆動波形によるインク吐出を行なわせる。吐出されたイ
ンク滴２１１は光軸１０９を横切ることになる。

【００２２】すると発光素子１０７からの光は遮られ、
受光素子１０８に光電流が流れなくなるため、出力端子
３０３の電位は高くなる。この信号を監視することによ
り記録制御回路２２１は吐出されたインク滴２１１が光
軸１０９を横切るタイミングを知ることができる。

【００２３】このため、本実施の形態１の記録制御回路
２２１は、この動作を各ノズル２１０に対し順番に繰り
返すことにより、各ノズル２１０に対する駆動信号印加
時刻から、該駆動信号によって吐出されたインク滴２１
１が光軸１０９を横切るまでの時間を測定することがで
き、この時間のばらつきが各ノズル２１０からの吐出速
度のばらつきを反映しているので、吐出されたインク滴
２１１が光軸１０９を横切るまでの時間のばらつきによ
り、各ノズル２１０からの吐出速度のばらつきを検出す
ることができることになる。

【００２４】ここで、各ノズル２１０からの吐出速度
と、各ノズル２１０に対する駆動信号との関係を、簡単
に説明する。従来技術のところで説明した図８の駆動波
形は、図７のような圧電インクジェット記録ヘッドを駆
動するためのものである。図７において、電圧が電極２
０２と電極２０３の間に印加されている場合、圧電素子
２０１は収縮するため、破線のようにインク室２０６が
縮小する方向に変形する。よって、図６において時間ｔ
１の区間では、電極２０２と電極２０３との間の電圧Ｖ
Aが徐々に小さくなる区間であるため、インク室２０６
の容積は徐々に大きくなり、ノズル２１１の部分のイン
クと空気の界面、メニスカスはインク室２０６側に引き
込まれる。

【００２５】その一方、時間ｔ２の区間では、インク室
２０６の容積は大きくなった状態で保持されるため、メ
ニスカスはノズル部分での毛細管現象により、ノズルの
出口側に移動する。

【００２６】そして、ｔ３の区間において、電極２０２
と電極２０３との間の電圧ＶAが急激に大きくなるた
め、インク室２０６は急激に縮小され、この圧力によっ
てノズル開口部近傍のインクがインク滴２１１となって
ノズル２１０より吐出することになる。圧電インクジェ
ット記録ヘッドは、このように駆動されるため、図８の
駆動波形のｔ３の立ち上がり速度を制御することによ
り、吐出速度を制御できることがわかる。

【００２７】このため、本実施の形態１の記録制御回路
２２１では、各ノズル２１０に対する駆動信号印加時刻
から、該駆動信号によって吐出されたインク滴２１１が
光軸１０９を横切るまでの時間が速いノズル２１０の圧
電素子２０１に対しては、図８において区間ｔ３の長
い、すなわち立ち上がり時間の遅い駆動波形を印加し、
逆に駆動信号印加時刻から、該駆動信号によって吐出さ
れたインク滴２１１が光軸１０９を横切るまでの時間が
遅いノズル２１０の圧電素子２０１に対しては、図８に
おいて区間ｔ３の短い、すなわち立ち上がり時間の速い
駆動波形を印加するように制御することにより、各ノズ
ル２１０の吐出速度を補正することができる。

【００２８】また、この吐出速度の補正方法としては、
説明では、区間ｔ３の時の駆動波形の立上り時間を制御
する方法を示したが、各ノズル２１０毎に与える駆動信
号の印加タイミングをずらすことによっても各ノズル２
１０による吐出速度のばらつきを補正することが可能で
ある。つまり、インク滴２１１の吐出速度が速いノズル
に対しては、駆動信号の印加タイミングを遅くする一
方、インク滴２１１の吐出速度が遅いノズルに対して
は、駆動信号波形の印加タイミングを早く制御すること
により、各ノズル２１０に対してインク滴２１１の吐出
速度を一様にすることはできないが結果的に記録媒体１
０４上への着弾位置が一様になるように制御することが
できる。

【００２９】さらに、このような吐出速度による着弾位
置のずれを防ぐ方法として、２つの方法を組み合わせる
ことも可能であり、例えば、大きなばらつきの場合には
ｔ３の区間の立ち上がり時間を制御することにより補正
し、小さなばらつきや、さらに詳細なインク滴２１１の
記録媒体１０４上への着弾位置を補正する場合には駆動
信号の印加タイミングを制御する方法もあり、これによ
って、インク滴２１１の吐出速度差による画質劣化を防
ぐことができる。

【００３０】また、一方では、本実施の形態１のような
構成をとることにより、各ノズル２１０毎の吐出確認が
実施されることになるため、従来は記録装置の電源が投
入されると必ず行っていたポンプでノズル２１０からイ
ンクを吸引することにより全部のノズル２１０から吐出
可能にする動作をせず、各ノズル２１０に対してインク
滴２１１の吐出の有無を確認し、吐出しないノズル２１
０が存在するときにのみ吸引動作をするようにできる。
このようにインクジェット記録装置を制御することによ
り、無駄な吸引動作によるインクの浪費を抑えることが
できる。

【００３１】また、本実施の形態１の構成では、各ノズ
ル２１０毎に与える駆動信号の駆動波形を制御している
ので、インク滴２１１の大きさを制御し階調記録を行う
場合や、同系色で濃淡インクと組み合わせて使用する場
合、さらに有効である。つまり、駆動波形を制御するこ
とにより、インク滴２１１の大きさを制御する場合に
は、階調によってインク滴２１１の吐出速度が異なり、
またインク滴２１１の大きさによってその吐出速度のば
らつきも異なるため、本実施の形態１のような構成で記
録媒体に記録するときの各ノズル２１０毎に与える駆動
信号の駆動波形や、その駆動信号の印加タイミングの一
方、もしくは双方を制御することで、階調記録機能を持
つインクジェット記録装置を高精度化、安定化すること
ができる効果がある。なお、この同系色で濃淡インクと
組み合わせて使用する場合は、下記の実施の形態２，３
の場合にも同様に当てはまるものである。

【００３２】実施の形態２.次に、この発明の実施の形
態２によるインクジェット記録装置について説明する。
本実施の形態２の装置構成は、実施の形態１と同様であ
るので、実施の形態１の図１、図２、図３を用いて実施
の形態２の動作について説明する。

【００３３】まず、本実施の形態２では、記録媒体１０
４上への記録に先立ち、記録制御回路２２１は、ヘッド
送り用駆動モータ１０２を制御して、発光素子１０７の
光軸１０９と、黒インク用のインクジェット記録ヘッド
１０１ａのノズル２１０列のｘ座標が等しくなるように
する。

【００３４】次に記録制御回路２２１は、黒インク用の
インクジェット記録ヘッド１０１ａの各ノズル２１０に
対し順番に標準駆動波形によるインク吐出を行なわせ
る。吐出されたインク滴２１１は光軸１０９を横切るこ
とになる。すると発光素子１０７からの光は遮られ、受
光素子１０８に光電流が流れなくなるため、出力端子３
０３の電位は高くなる。この信号を監視することによ
り、記録制御回路２２１は、吐出されたインク滴２１１
が光軸１０９を横切るタイミングを知ることができる。
尚、この原理は、上述の実施の形態１の場合と同じであ
る。

【００３５】この際、あるノズル２１０に対して、出力
端子３０３の電位の上昇を信号として検知できない場合
がある。この場合、本実施の形態２の記録制御回路２２
１は、ヘッド送り用駆動モータ１０２を制御して、ま
ず、発光素子１０７の光軸１０９に対し、黒インク用の
インクジェット記録ヘッド１０１ａのノズル２１０列の
ｘ座標が１ドット分大きくなるようにする。

【００３６】次に、この状態で記録制御回路２２１は、
黒インク用のインクジェット記録ヘッド１０１ａの各ノ
ズルに対し順番に標準駆動波形によるインク吐出を行な
わせる。すると、このノズル２１０からのインク滴２１
１がｘのマイナス方向に１ドット分飛翔曲がりを起こし
ている場合は、この位置関係で吐出されたインク滴２１
１は光軸１０９を横切ることになる。このため、発光素
子１０７からの光は遮られ、受光素子１０８に光電流が
流れなくなるため、出力端子３０３の電位が高くなり、
信号として検知できるので、このノズル２１０からのイ
ンク滴２１１がｘのマイナス方向に１ドット分飛翔曲が
りを起こしていることを検出できる。

【００３７】また、これでも出力端子３０３の電位の上
昇を信号として検知できない場合には、記録制御回路２
２１は、さらにヘッド送り用駆動モータ１０２を制御し
て、発光素子１０７の光軸１０９に対し、黒インク用の
インクジェット記録ヘッド１０１ａのノズル２１０列の
ｘ座標が１ドット分小さくなるようにする。すると、１
ドット分大きくした場合と同様な制御で、インク滴２１
１がｘのプラス方向に１ドット分飛翔曲がりを起こして
いることが検出できる。

【００３８】記録制御回路２２１は、このような動作を
各ノズル２１０に対し順番に繰り返すことにより、各ノ
ズル２１０に対する駆動信号印加時刻から、該駆動信号
によって吐出されたインク滴２１１が光軸１０９を横切
るまでの時間のばらつきにより、各ノズル２１０からの
吐出速度のばらつきを検出することができると共に、こ
の時間を測定できないノズル２１０に対しては、ノズル
２１０列のｘ座標の増減によりｘ方向の飛翔曲がりを検
出できる。

【００３９】このため、この実施の形態２の記録制御回
路２２１は、各ノズル２１０への駆動信号印加時刻か
ら、該駆動信号によって吐出されたインク滴２１１が光
軸１０９を横切るまでの時間が速いノズル２１０、およ
びインク滴２１１がｘ軸のプラス方向に飛翔曲がりをす
るノズル２１０の圧電素子２０１に対しては、立ち上が
り時間の遅い駆動波形を印加したり、駆動信号の印加タ
イミングを遅くする一方、逆に駆動信号印加時刻から、
該駆動信号によって吐出されたインク滴２１１が光軸１
０９を横切るまでの時間が遅いノズル２１０、およびイ
ンク滴２１１がｘ軸のマイナス方向に飛翔曲がりをする
ノズル２１０の圧電素子２０１に対しては、立ち上がり
時間の速い駆動波形を印加したり、駆動信号波形の印加
タイミングを早く制御することにより、各ノズル２１０
の吐出速度を補正する。

【００４０】従って、この実施の形態２によれば、各ノ
ズル２１０から吐出されたインク滴２１１が光軸１０９
を横切るまでの時間のばらつきにより、各ノズル２１０
からの吐出速度のばらつきを検出して補正するだけでな
く、この時間の測定できないノズル２１０に対してはノ
ズル２１０列のｘ座標の増減によりｘ方向の飛翔曲がり
を検出して、各ノズル２１０毎に与える駆動信号の駆動
波形や、その駆動信号の印加タイミングの一方、もしく
は双方を制御することで、各ノズル２１０毎の吐出速度
のばらつきを押えることができると共に、飛翔曲がりの
検出および補正により、さらに画質劣化を少なくするこ
とができる。

【００４１】実施の形態３.次に、この発明の実施の形
態３によるインクジェット記録装置について説明する。
図４はこの発明にかかる実施の形態３によるインクジェ
ット記録装置の図であり、また、図５はこの発明にかか
る実施の形態３によるインクジェット記録装置のブロッ
ク図である。図において、８０５はフォトカップラユニ
ットであり、第１の発光素子８０１、第１の受光素子８
０２、第２の発光素子８０３、第２の受光素子８０４よ
り構成されている。８０６は第１の発光素子８０１と第
１の受光素子８０２の、８０７は第２の発光素子８０３
と第２の受光素子８０４のそれぞれ光軸を示している。
光軸８０６はｘ軸に対し＋４５度、ｙ軸に対し−４５度
傾いており、光軸８０７はｘ軸に対し−４５度、ｙ軸に
対し＋４５度傾いている。したがって、光軸８０６と光
軸８０７は互いには直交している。他の部分は図１と同
一符号は同一または相当部分を示す。

【００４２】図５において、８０６と８０７とは、それ
ぞれ、第１の発光素子８０１および第２の発光素子８０
２を発光させるための電源であり、電源８１０と電源８
１１、負荷抵抗８０８と負荷抵抗８０９は、第１の受光
素子８０２および第２の受光素子８０３の出力電流を電
圧信号に変換するためのものである。

【００４３】次に動作について説明する。記録媒体１０
４上への記録に先立ち、記録制御回路２２１は、まず、
ヘッド送り用駆動モータ１０２を制御し、黒インク用の
インクジェット記録ヘッド１０１ａの第１のノズル２１
０のｘｙ座標が光軸８０６上になるようにする。

【００４４】次に、記録制御回路２２１は、ノズル２１
０のｘ座標を少しずつ変化させながら、ノズル２１０か
らインク滴２１１が吐出するようにヘッド駆動回路２２
２を制御し、第１の受光素子８０２の出力信号を監視す
る。この一連の動作により、記録制御回路２２１は、黒
インク用のインクジェット記録ヘッド１０１ａの第１の
ノズル２１０から吐出するインク滴２１１の、吐出タイ
ミングから光軸８０６を横切るまでの平均速度である吐
出速度と、光軸８０６に対し垂直方向への着弾位置のず
れ量を知ることができる。

【００４５】また、記録制御回路２２１はヘッド送り用
駆動モータ１０２を制御し、黒インク用のインクジェッ
ト記録ヘッド１０１ａの第１のノズル２１０のｘｙ座標
が光軸８０７上になるようにし、光軸８０６の場合と同
様な動作を行うことにより、インク滴の２１１吐出タイ
ミングから光軸８０６を横切るまでの吐出速度と、光軸
８０７に対し垂直方向への着弾位置のずれ量を知ること
ができる。

【００４６】以上のような動作を、ノズル２１０毎、さ
らに他のインク用のインクジェット記録ヘッド１０１
ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの各ノズルに対しても行うこと
により、全てのノズル２１０に対して吐出されるインク
滴２１１の吐出速度、および吐出インク滴の着弾位置の
ずれを知ることができる。

【００４７】このように、本発明の実施の形態３によれ
ば、２個の発光素子と２個の受光素子を用い、これら２
組の発光素子と受光素子により構成される光軸８０６お
よび光軸８０７は、それぞれ、ｘ軸、ｙ軸に対し４５度
ずつ傾いているため、インクジェット記録装置の全ての
ノズル２１０に対して吐出されたインク滴２１１の吐出
速度のバラツキや、飛翔曲がりによるｘ軸、ｙ軸方向へ
の吐出インク滴の着弾位置のずれを把握できるため、下
記の様々な効果を生むことができる。

【００４８】第１に実施の形態１のようにインクジェッ
ト記録ヘッド１０１ａ〜１０１ｄの駆動波形あるいは、
駆動タイミングを制御することにより、インク滴２１１
の吐出速度のばらつきによるインクの着弾位置のずれを
補正することができる。

【００４９】第２にｘ方向の飛翔曲がりを考慮して上記
のようにインクジェット記録ヘッド１０１ａ〜１０１ｄ
の駆動波形あるいは、駆動タイミングを制御することに
より、インク滴２１１の吐出速度のばらつきによるイン
クの着弾位置のずれをさらに精度よく補正することがで
きる。

【００５０】第３にこの実施の形態３によって得られた
ｙ方向の飛翔曲がりについては、飛翔曲がりの大きさが
ある既定値を越えた場合には、例えば、ノズル板２０９
のクリーニング動作をするようにするように制御するこ
とが可能である。また、飛翔曲がりの大きさがある既定
値を越えない場合にも、全てのノズル２１０に対するｙ
方向の飛翔曲がりの大きさによって、各ノズル２１０か
ら吐出インク滴２１１の大きさを変える、すなわちｙ方
向の飛翔曲がりが大きい場合には、複数のノズル２１０
が吐出するインク滴の量を制御して、例えば、吐出イン
ク滴２１１の大きさを大きくすること等により、図９
（ｃ）に示されているような画質劣化を避けることも可
能である。なお、このインク滴の量の制御は、上記実施
の形態１，２についても同様に行うことが可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドとインク
滴検出手段とが所定の相対位置に設定された際、ヘッド
駆動回路による駆動信号印加時刻からインク滴検出手段
によるインク滴検出時刻までの差を各ノズル毎に計測
し、その差に基づいてヘッド駆動回路への駆動信号をノ
ズル毎に制御するようにしたため、ノズル毎の吐出速度
のばらつきを補正することができ、画質劣化の少ないイ
ンクジェット記録装置を提供することができる。

【００５２】また、次の発明では、さらに、インクジェ
ット記録ヘッドとインク滴検出手段とが所定位置に設定
された際、インク滴摘出手段がインク滴を検出できない
ノズルがある場合、当該インク適が検出されるようにイ
ンクジェット記録ヘッドとインク滴検出手段との所定の
相対位置をずらし、再度、ヘッド駆動回路による駆動信
号印加時刻から上記インク滴検出手段によるインク滴検
出時刻までの差を計測し、その差に基づいて上記ヘッド
駆動回路への駆動信号をノズル毎に制御するようにした
ため、ノズル毎の吐出速度のばらつきを補正することが
できると共に、飛翔曲がりのばらつきがあった場合の補
正もすることができ、さらに画質劣化の少ないインクジ
ェット記録装置を提供することができる。

【００５３】また、次の発明では、２対の発光素子およ
び受光素子により、インクジェット記録ヘッドの複数の
ノズルから吐出されたインク滴を異なる２方向から検出
するようにしたため、例えばｘ軸方向およびｙ軸方向の
２方向の飛翔曲がりも把握でき、ノズル毎の吐出速度の
ばらつきを補正できるだけでなく、２方向の飛翔曲がり
のばらつきがあった場合の補正もすることができ、さら
に画質劣化の少ないインクジェット記録装置を提供する
ことができる。

【００５４】また、次の発明では、さらに、インクジェ
ット記録ヘッド複数のノズルが吐出するインク滴の量を
制御するようにしたため、さらに一層高画質のインクジ
ェット記録装置を提供できる効果がある。特に、濃淡記
録機能は、駆動波形を制御することにより達成されるた
め、インク滴の吐出速度が濃淡信号によっても変化し、
さらに、画質に対する効果はさらに大きくなる。

【００５５】また、次の発明では、インクジェット記録
ヘッド複数のノズルが吐出するインクは、同系色でかつ
濃度の異なる色の組み合わせを少なくとも１組用いるよ
うにしたため、再現できる濃淡レベルがより多くなり、
さらに一層高画質のインクジェット記録装置を提供でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１および実施の形態２
によるインクジェット記録装置の構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１および実施の形態２
によるインクジェット記録装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】 この発明の実施の形態１および実施の形態２
によるインクジェット記録装置の要部を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態３によるインクジェッ
ト記録装置の構成を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態３によるインクジェッ
ト記録装置の構成を示すブロック図である。

【図６】 従来のインクジェット記録装置の構成を示す
図である。

【図７】 圧電インクジェット記録ヘッドの構成を示す
図である。

【図８】 圧電インクジェット記録ヘッドの駆動波形を
示す図である。

【図９】 インク滴の速度ばらつき、あるいは飛翔曲が
りによる印画品質の劣化を示す図である。

【符号の説明】

１０６a、１０６b、１０６c、１０６d インクジェット
記録ヘッド、２２２ ヘッド駆動回路、１０７、８０
１、８０３ 発光素子、１０８、８０２、８０４受光素
子、１０９、８０６、８０７ 光軸、１１２、８０５
フォトカップラユニット、１０２ ヘッド送り用駆動モ
ータ、１０３ベルト、１０４ 記録媒体、２２１ 記録
制御回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出する複数のノズルを持つ
   インクジェット記録ヘッドと、 上記インクジェット記録ヘッドにインク滴を吐出させる
   ための駆動信号を与えるヘッド駆動回路と、 発光素子および受光素子からなり、上記インクジェット
   記録ヘッドの複数のノズルから吐出されたインク滴を検
   出するインク滴検出手段と、 上記インクジェット記録ヘッドと上記インク滴検出手段
   との相対位置を変える移動手段と、 上記移動手段により上記インクジェット記録ヘッドと上
   記インク滴検出手段とが所定の相対位置に設定された
   際、上記ヘッド駆動回路による駆動信号印加時刻から上
   記インク滴検出手段によるインク滴検出時刻までの差を
   各ノズル毎に計測し、その差に基づいて上記ヘッド駆動
   回路への駆動信号をノズル毎に制御する記録制御手段
   と、 を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット記録装置
   において、 記録制御手段は、さらに、インクジェット記録ヘッドと
   インク滴検出手段とが所定位置に設定された際、インク
   滴摘出手段がインク滴を検出できないノズルがある場
   合、上記移動手段に対し指令を送り、当該インク適が検
   出されるように上記インクジェット記録ヘッドと上記イ
   ンク滴検出手段との所定の相対位置をずらし、 再度、ヘッド駆動回路による駆動信号印加時刻から上記
   インク滴検出手段によるインク滴検出時刻までの差を計
   測し、その差に基づいて上記ヘッド駆動回路への駆動信
   号をノズル毎に制御することを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のインクジ
   ェット記録装置において、 インク滴検出手段は、 ２対の発光素子および受光素子からなり、インクジェッ
   ト記録ヘッドの複数のノズルから吐出されたインク滴を
   異なる２方向から検出することを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のインクジェット記録装置
   において、 インク滴検出手段の二対の発光素子および受光素子のそ
   れぞれの光軸は、インクジェット記録ヘッド複数のノズ
   ルの配列方向に対し概ね４５度の角度をなし、上記二対
   の発光素子および受光素子のそれぞれの光軸は互いに概
   ね９０度であることを特徴とするインクジェット記録装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４記載のインクジェッ
   ト記録装置において、 記録制御手段は、さらに、インクジェット記録ヘッド複
   数のノズルが吐出するインク滴の量を制御することを特
   徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のインクジェット記録装置
   において、 インクジェット記録ヘッド複数のノズルが吐出するイン
   クは、同系色でかつ濃度の異なる色の組み合わせを少な
   くとも１組用いることを特徴とするインクジェット記録
   装置。