JP2004237628A

JP2004237628A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2004237628A
Application number: JP2003030210A
Authority: JP
Inventors: Susumu Saito; 進斉藤; Eiichi Toyama; 栄一外山
Original assignee: Hitachi Printing Solutions Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】ノズルの吐出不良によるプリントヘッドまたはヘッドモジュールの交換頻度を抑え、また、ノズルの吐出不良による装置のダウンタイムも最小限に抑えることができるライン方式インクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】被記録物を搬送する機構部と、インクを吐出するための複数のノズルで構成されるプリントヘッドが複数個実装されたヘッドユニットと、前記プリントヘッドの各ノズルからのインク吐出が正常か否かを目視または自動で判定するためのノズル検査手段とを有し、前記被記録物への記録中は前記ヘッドユニットが停止した状態で記録を行うライン方式インクジェット記録装置において、前記ノズル検査手段により不良と判定されたノズルが実記録で使用されるか否かを判断する手段を有し、前記不良ノズルが実記録で使用されないと判断された場合には、記録を継続できるように制御する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出して被記録物に記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、その記録方式により、２つに大別される。ひとつは、被記録物を停止させてプリントヘッドを往復動作させ、プリントヘッドの動作に同期してインクを吐出して記録を行うシリアル方式である。もうひとつは、プリントヘッドを停止させて被記録物を搬送して被記録物の動作に同期してインクを吐出して記録を行うライン方式である。
【０００３】
前記シリアル方式とライン方式の記録動作について、図８と図９により説明する。
【０００４】
図９はシリアル方式インクジェット記録装置７１０の構成図であり、主に、インクジェット制御部８１０とインクジェット記録機構部８８０とで構成されている。インクジェット制御部８１０は、ホストコンピュータ８００からデータを受信して受信バッファ８３０へ格納する処理を実行する受信処理８２０と、前記受信バッファ８３０のデータを元にプリントヘッドの構成に合わせて記録データを生成して記録データバッファ８５０へ格納する記録データ生成処理８４０と、ヘッドユニット１００及びインクジェット記録機構部８８０の制御を行う記録制御処理８６０とで構成されている。一方、インクジェット記録機構部８８０は、複数個のプリントヘッド（本例ではｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４の４個）が実装されたヘッドユニット１００と、被記録物１５０を固定するための被記録物固定部材１４０を有する被記録物搬送機構１６０と、前記ヘッドユニット１００を搬送するためのヘッド搬送機構１１０と、記録済みの被記録物１５０の記録結果が正常か否かを検査するための記録結果検査ユニット１８０とで構成されている。
【０００５】
次に、前記シリアル方式インクジェット記録装置の動作の概要について説明する。
【０００６】
まず、受信処理８２０は、ホストコンピュータ８００からデータを受信すると、前記データを受信バッファ８３０へ格納する。記録データ生成処理８４０では、前記受信バッファ８３０のデータを元に、プリントヘッドのノズル構成に合わせたデータの並び替え処理を行なって記録データを生成し、記録データバッファ８５０へ格納する。そして、記録データの生成が完了すると記録制御処理８６０がインクジェット記録機構部８８０の起動を行う。インクジェット記録機構部８８０が起動されると、被記録物固定部材１４０に固定された被記録物１５０が被記録物搬送機構１６０によって所定の位置まで搬送された後、ヘッド搬送機構１１０によりヘッドユニット１００の搬送が開始される。ヘッドユニット１００の搬送が開始されると、ヘッドユニット１００の搬送に同期して、プリントヘッドのノズルからは、前記記録データに応じてインクが吐出され被記録物１５０への記録が実行される。そして、ヘッドユニット１００が所定の量だけ搬送されると、被記録物１５０が被記録物搬送機構部１６０によって所定量だけ搬送される。ここまでの動作により、被記録物１５０には、プリントヘッドのノズル数に応じた幅の記録が行われる。記録済みの被記録物１５０は、記録結果検査ユニット１８０により正常か否かが検査される。さらに記録動作を続ける必要がある場合には、前記で説明の通り、ヘッドユニット１００と被記録物１５０の搬送動作及び記録結果検査ユニット１８０による検査が繰返される。前記説明の通り、シリアル方式の場合は、記録動作時、被記録物１５０は停止状態にあり、ヘッドユニット１００が移動しながら記録が実行される。
【０００７】
前記記録結果検査ユニット１８０の検査結果は記録制御処理８６０が監視しており、万一、記録結果検査ユニット１８０にて不良が検出された場合には、記録制御処理８６０が記録動作を停止させ、オペレータに対してはプリントヘッドまたはヘッドユニット１００の交換を促す。この記録制御処理８６０について、図７により説明する。
【０００８】
記録制御処理８６０は、記録データが生成されたか否かを監視する（Ｓ６００）。記録データの生成が完了した場合は、吐出不良ノズルがあるか否かの判定を行い（Ｓ６１０）、吐出不良ノズルがある場合には異常と判断し処理を終了する。吐出不良ノズルがない場合には、インクジェット記録機構部の被記録物搬送機構に対して被記録物の所定量の移動を実行させる（Ｓ６２０）。そして、ヘッド搬送機構に対しては、ヘッドユニットの搬送開始を指示する（Ｓ６３０）。その後、ヘッドユニットの搬送完了を監視し（Ｓ６４０）、搬送完了を認識した場合には、被記録物搬送機構に対して被記録物の所定量の移動を実行させる（Ｓ６５０）。その後、記録結果検査ユニットに対して検査実行の指示を行う（Ｓ６６０）。そして、引き続き記録データがある場合には（Ｓ６７０）、前記の吐出不良ノズルがあるか否かの判定（Ｓ６１０）処理のところへ戻り前記同様の処理を繰返す。
【０００９】
次に、ライン方式の記録動作について説明する。
【００１０】
図８はライン方式インクジェット記録装置７００の構成図であり、前記シリアル方式インクジェット記録装置の場合とほぼ同じ構成で、ヘッド搬送機構１１０がないことのみ異なる。
【００１１】
ライン方式インクジェット記録装置７００の動作の概要について説明する。
【００１２】
まず、受信処理８２０は、ホストコンピュータ８００からデータを受信すると、前記データを受信バッファ８３０へ格納する。記録データ生成処理８４０では、前記受信バッファ８３０のデータをもとに、プリントヘッドのノズル構成に合わせたデータの並び替え処理を行って記録データを生成し、記録データバッファ８５０へ格納する。そして、記録データの生成が完了すると記録制御処理８６０がインクジェット記録機構部７８０の起動を行う。インクジェット記録機構部７８０が起動されると、被記録物固定部材１４０に固定された被記録物１５０が被記録物搬送機構１６０によって搬送が開始される。この時、ヘッドユニット１００は停止したままである。被記録物１５０の搬送が開始されると、被記録物１５０の搬送に同期して、プリントヘッドのノズルからは、前記記録データに応じてインクが吐出され被記録物１５０への記録が実行される。そして、引き続き記録データがある場合には、被記録物１５０は搬送され続け、前記同様に被記録物１５０の搬送に同期して、プリントヘッドのノズルからは、前記記録データに応じてインクが吐出され連続して被記録物１５０への記録が実行される。前記説明の通り、ライン方式の場合は、記録動作時、ヘッドユニット１００は停止状態にあり、被記録物１５０が移動しながら記録が実行される。このため、プリントヘッドの各ノズルから吐出されるインクが記録される位置は固定である。ライン方式の場合のヘッドユニットとイメージデータとの関係について、図６により説明する。
【００１３】
図６は、４つのノズル（ノズル番号１〜４）を有するプリントヘッドが４つ（ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４）で構成されるヘッドユニット１００の場合の例を示している。一方、記録されるイメージデータは、縦方向１６ラインのデータである場合を示している。記録物の搬送方向は、図６に示す通りである。各ノズルとイメージデータの各ライン（ｙ＝０、１、２、・・・１５）とは１対１に対応しており、例えば、プリントヘッドｍ１のノズル番号３のノズルでは、イメージデータのｙ＝８のラインを記録することになる。
【００１４】
ところで、インクジェット記録装置の場合、プリントヘッドは多数のノズルを有しているが、そのノズルは、紙粉、埃の付着などによってインクの不吐出やインク滴の着地位置異常等の吐出不良が発生する場合がある。一般的に、前記吐出不良は、プリントヘッドのクリーにングで回復されるが、記録中に吐出不良が発生した場合は、記録された被記録物は不良品として扱われる場合がある。そのため、ノズルの吐出不良を検出する方法が多数考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。その検出方法によっては、吐出不良を起こしているノズルを特定することが可能である。
【００１５】
シリアル方式の場合は、前記吐出不良が発生しても、被記録物の搬送位置を変え、吐出不良の起こしたノズルを使用せずに記録をさせることが可能である（例えば、特許文献３参照）。一方、ライン方式の場合は、各ノズルが記録を行う位置はヘッドユニットの取付け位置で決定されているので、あるノズルに吐出不良が発生した場合、前記シリアル方式の場合の例（特許文献３参照）ように、記録データを更新して自動的に他のノズルで記録するような方式を採れない。そのため、一般的にはプリントヘッドを交換することになる。しかし、ノズル１つが不良になったために、プリントヘッドを交換するのでは、保守費用が嵩むだけでなく、インクジェット記録装置のダウンタイムが発生するので、稼動効率が極めて悪い。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００２−１８７２９３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９２７１５号公報
【特許文献３】
特開２００１−１５０６８５号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のライン方式インクジェット記録装置では、プリントヘッドのノズルの吐出不良が発生した場合には、吐出不良を起こしたノズルを有するプリントヘッドまたはそのプリントヘッドを含むヘッドユニットを交換することになる。
【００１８】
一般的にプリントヘッドまたはヘッドモジュールは高価なものであり、１つのノズルが吐出不良を起こしただけで、他の多くのノズルが正常であるにも関わらずプリントヘッドまたはヘッドモジュールを交換しなければならないのは合理的でない。また、プリントヘッドまたはヘッドモジュールを交換するまでの間、装置は使用不可能でありダウンタイムが長く、稼動効率が著しく低下してしまう。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、従来のライン方式インクジェット記録装置の欠点をなくし、ノズルの吐出不良によるプリントヘッドまたはヘッドモジュールの交換頻度を抑え、また、ノズルの吐出不良による装置のダウンタイムも最小限に抑えることができるライン方式インクジェット記録装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、被記録物を搬送する機構部と、インクを吐出するための複数のノズルで構成されるプリントヘッドが複数個実装されたヘッドユニットと、前記プリントヘッドの各ノズルからのインク吐出が正常か否かを目視または自動で判定するためのノズル検査手段とを有し、前記被記録物への記録中は前記ヘッドユニットが停止した状態で記録を行うライン方式インクジェット記録装置において、前記ノズル検査手段により不良と判定されたノズルが実記録で使用されるか否かを判断する手段を有し、前記不良ノズルが実記録で使用されないと判断された場合には、記録を継続できるように制御することによって達成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施例であるインクジェット記録装置の記録制御処理について、図１により説明する。
【００２２】
図１では、従来例の図７で説明した記録制御処理８６０の吐出不良ノズルの有無判定部（Ｓ６１０）を、記録可否判定処理Ｓ１９０にしている点が異なる。
【００２３】
本発明の実施例である記録制御処理８６０では、記録データの生成が完了したか否かを監視し（Ｓ１００）、記録データの生成が完了したら、本実施例で付加された記録可否判定処理１を実行する（Ｓ１９０）。記録可否判定処理１では、吐出不良ノズルの有無をチェックし、不良ノズルがあった場合には、その不良ノズルが実記録で使用されるか否かをチェックし、使用されないと判断された場合には記録可とするように作用する。記録可否判定処理１にて記録可と判断された場合には、それ以後は従来例で説明と同じ処理であり、インクジェット記録機構部の被記録物搬送機構に対して被記録物の所定量の移動を実行させる（Ｓ６２０）。そして、ヘッド搬送機構に対しては、ヘッドユニットの搬送開始を指示する（Ｓ６３０）。その後、ヘッドユニットの搬送完了を監視し（Ｓ６４０）、搬送完了を認識した場合には、被記録物搬送機構に対して被記録物の所定量の移動を実行させる（Ｓ６５０）。その後、記録結果検査ユニットに対して検査実行の指示を行う（Ｓ６６０）。そして、引き続き記録データがある場合には（Ｓ６７０）、前記記録可否判定処理１のところへ戻り前記同様の処理を繰返す。
【００２４】
前記記録可否判定処理１について、図２により説明する。
【００２５】
記録可否判定処理１では、まず、吐出不良ノズルが有るか否かを検査し（Ｓ２００）、不良ノズルが無ければ、記録実行可能フラグＦｅをセットして（Ｓ２４５）処理を終える。不良ノズルが有る場合は、吐出不良ノズル番号Ｎｎをセットする。次に、記録データの元になっているイメージデータを検査し、前記不良ノズルＮｎに対応したデータを記録するか否かを検査する（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。従来例で説明したように、ライン方式の場合、各ノズル番号とイメージデータの各ラインとは対応しているので、前記不良ノズルＮｎに対応したイメージデータのラインに記録すべきデータがあるか否かを検査することで容易に判定することができる。そして、吐出不良ノズルＮｎを使用する記録データであると判定した場合は、記録実行可能フラグＦｅをリセットして（Ｓ２４０）処理を終える。一方、吐出不良ノズルＮｎを使用しないと判定した場合は、記録実行可能フラグＦｅをセットして（Ｓ２４５）処理を終える。これにより、前記で説明の記録制御処理８６０では記録可否判定処理１でセットまたはリセットされた前記記録実行可能フラグＦｅにより記録可能か否かを判断することができる。こうすることで、従来は吐出不良ノズルが発生した場合には記録動作を続行できなかったが、本発明により、吐出不良ノズルが実記録に使用されないノズルと判断された場合には記録動作を実行できるので、装置のダウンタイムを低減することができ、また、プリントヘッドの寿命を延長することができる。
【００２６】
次に、本発明の第二の実施例について、図３により説明する。
【００２７】
図３は、前記第一の実施例で説明の記録可否判定処理１を改良したものである。
【００２８】
まず、前記第一の実施例で説明の記録可否判定処理１の場合と同じように、吐出不良ノズルが有るか否かを検査し（Ｓ２００）、不良ノズルが無ければ、記録実行可能フラグＦｅをセットして（Ｓ２４５）処理を終える。不良ノズルが有る場合は、吐出不良ノズル番号Ｎｎをセットする。次に、記録データの元になっているイメージデータを検査し、前記不良ノズルＮｎに対応したデータを記録するか否かを検査する（Ｓ２２０、Ｓ２３０）。そこで、吐出不良ノズルＮｎを使用する記録データであると判定した場合は、記録データ更新可否判定処理３を実行する（Ｓ３４０、Ｓ３５０）。記録データ更新可否判定処理３では、吐出不良ノズルＮｎを有するプリントヘッドの位置を変更することでその吐出不良ノズルＮｎを実記録で使用しないようにできるか否かを検査する。その結果、吐出不良ノズルＮｎを実記録で使用しないようにできると判断できた場合は、記録データの更新が可能であると判断し、プリントヘッド調整量表示処理４により各プリントヘッドの調整量をセット、表示し（Ｓ３６０）、記録実行可能フラグをセットして処理を終える（Ｓ２４５）。前記記録データ更新可否判定処理３で吐出不良ノズルＮｎを実記録で使用しないようにはできない判断した場合は記録実行可能フラグをリセットして処理を終える（Ｓ２４０）。
【００２９】
前記プリントヘッド調整量表示処理４で表示された情報に基づき、オペレータまたは保守員が各プリントヘッドの位置を調整することで、プリントヘッドの交換を行うこと無く記録動作を続行することができる。また、オペレータまたは保守員が各プリントヘッドの位置を調整するのではなく、プリントヘッドを個々に移動可能にする機構部を付加することにより、自動的に記録動作を続行することが可能になる。
【００３０】
前記本発明の第二の実施例について、具体的な例を図４及び図５により説明する。
【００３１】
図４は、不良記録が発生した場合の例を示しており、この例では、プリントヘッドｍ３のノズル番号２のノズルが吐出不良を起こした場合である。この場合、イメージデータのｙ＝６のラインが記録不良となる。
【００３２】
この例の場合、プリントヘッドｍ３のノズル番号２のノズルを、実記録で使用しないイメージのラインに対応させられれば良いことになる。実記録で使用しないイメージのラインは、この例ではｙ＝０、３、４、１４、１５のいずれかになる。各プリントヘッドが調整できる範囲は、本例の場合は４ラインの範囲であり、プリントヘッドｍ３は上方向に２ラインまたは下方向に１ラインだけ移動させることが可能である。従って、実記録で使用しないイメージのラインｙ＝４に、プリントヘッドｍ３のノズル番号２のノズルを対応させるために、プリントヘッドｍ３を上方向に２ライン分ずらすことにする。こうすると、調整後のプリントヘッドｍ３は、プリントヘッドｍ１と同じ位置になってしまうので、プリントヘッドｍ１は、元のプリントヘッドｍ３と同じ位置になるように２ライン分だけ下方向にずらすことにする。各プリントヘッドを移動させるために、例えばマイクロアクチュエータ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄを使用しており、本アクチュエータにより各プリントヘッドは任意位置に自動的に移動可能になっている。当然のことながら、マイクロアクチュエータを使用せずに手動で移動させる機構を設けても効果は同じである。プリントヘッド位置の調整後の様子を示したのが、図４である。図５に示すように、イメージの各ラインは各ノズルで記録されるが、吐出不良を起こしているプリントヘッドｍ３のノズル番号２のノズルは実記録で使用しないイメージデータのラインｙ＝４に対応しているので、被記録物への記録には影響を及ぼさない。
【００３３】
前記第二の実施例により、吐出不良を起こしているノズルが実記録で使用される場合でも、プリントヘッドの位置を調整することによって吐出不良を起こしているノズルが実記録で使用されないノズルに対応させることができるので、さらに装置のダウンタイムを低減することができ、また、プリントヘッドの寿命を延長することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、吐出不良ノズルがあっても、実記録に使用されないノズルである場合はエラーにせず記録動作を続行できるので、プリントヘッド寿命を延長することができる。また、吐出不良ノズルがあって、実記録に使用されるノズルであった場合は、プリントヘッドの位置を手動または自動で調整する手段を付加することにより、さらにプリントヘッドの長寿命化が期待できる。そのため、保守コストも抑制でき、また、プリントヘッド故障による装置のダウンタイムが低減されるので、装置の稼動効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例における記録制御処理説明図。
【図２】本発明の第一の実施例における記録可否判定処理説明図。
【図３】本発明の第二の実施例における記録可否判定処理説明図。
【図４】本発明の第二の実施例における記録動作例の説明図。
【図５】本発明の第二の実施例における記録動作例の説明図。
【図６】従来の記録動作例の説明図。
【図７】従来の記録制御処理説明図。
【図８】ライン方式インクジェット記録装置の構成説明図。
【図９】シリアル方式インクジェット記録装置の構成説明図。
【符号の説明】
１は記録可否判定処理、２はイメージデータ内使用ノズル検査処理、３は記録データ更新可否判定処理、４はプリントヘッド調整量表示処理である。

Claims

被記録物を搬送する機構部と、インクを吐出するための複数のノズルで構成されるプリントヘッドが複数個実装されたヘッドユニットと、前記プリントヘッドの各ノズルからのインク吐出が正常か否かを目視または自動で判定するためのノズル検査手段とを有し、前記被記録物への記録中は前記ヘッドユニットが停止した状態で記録を行うライン方式インクジェット記録装置において、前記ノズル検査手段により不良と判定されたノズルが実記録で使用されるか否かを判断する手段を有し、前記不良ノズルが実記録で使用されないと判断された場合には、記録を継続できるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
被記録物を搬送する機構部と、インクを吐出するための複数のノズルで構成されるプリントヘッドが複数個実装されたヘッドユニットと、前記プリントヘッドの各ノズルからのインク吐出が正常か否かを目視または自動で判定するためのノズル検査手段と、前記ノズル検査手段による判定結果に基づいて記録データを更新する機能とを有し、前記被記録物への記録中は前記ヘッドユニットが停止した状態で記録を行うライン方式インクジェット記録装置において、前記ノズル検査手段により不良と判定されたノズルが実記録で使用されるか否かを判断する手段と、前記不良ノズルを実記録で使用しないようにするための各プリントヘッドの調整量を算出する手段と、各プリントヘッドの前記調整量を表示する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。
被記録物を搬送する機構部と、インクを吐出するための複数のノズルで構成されるプリントヘッドが複数個実装されたヘッドユニットと、前記プリントヘッドの各ノズルからのインク吐出が正常か否かを目視または自動で判定するためのノズル検査手段と、前記ノズル検査手段による判定結果に基づいて記録データを更新する機能とを有し、前記被記録物への記録中は前記ヘッドユニットが停止した状態で記録を行うライン方式インクジェット記録装置において、前記ノズル検査手段により不良と判定されたノズルが実記録で使用されるか否かを判断する手段と、前記不良ノズルを実記録で使用しないようにするための各プリントヘッドの調整量を算出する手段と、前記算出手段の算出結果に基づいて前記プリントヘッドの実装位置を移動させるプリントヘッド移動手段とを有すること特徴とするインクジェット記録装置。