JP2009154408A - Recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus that records an image on a recording medium by discharging droplets.
記録用紙等の記録媒体にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットプリンタとして、記録媒体にインク滴を吐出する複数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを有するものがある。このようなインクジェットヘッドにおいては、ノズル内に紙粉が侵入したりノズル内のインクが増粘したりすることによって、ノズルが吐出不良を起こすことがある。そこで、吐出不良のノズルを検出するため、記録媒体にテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンの結果に基づいて、吐出不良のノズルを検出する技術がある(特許文献1参照)。この技術によると、各ノズルから吐出されたインク滴によって形成されるインクジェットヘッドの移動方向に延在する複数の直線が、ノズル配列に対応するように等間隔に配列されたテストパターンを印刷する。そして、このテストパターンにおいて、印刷されるべき直線が印刷されていない場合に、当該直線に対応するノズルが吐出不良であることを検出する。 2. Related Art Some inkjet printers that record images by ejecting ink droplets onto a recording medium such as recording paper have an inkjet head in which a plurality of nozzles that eject ink droplets are formed on the recording medium. In such an ink jet head, the nozzle may cause ejection failure when paper dust enters the nozzle or the ink in the nozzle thickens. Therefore, there is a technique for printing a test pattern on a recording medium in order to detect a defective nozzle, and detecting a defective nozzle based on the result of the printed test pattern (see Patent Document 1). According to this technique, a test pattern in which a plurality of straight lines extending in the moving direction of the inkjet head formed by ink droplets ejected from each nozzle are arranged at equal intervals so as to correspond to the nozzle arrangement is printed. In this test pattern, when the straight line to be printed is not printed, it is detected that the nozzle corresponding to the straight line is defective in ejection.
上述したテストパターンでは、等間隔に配列された複数の直線のうち、両端に配置された2つの直線を除く直線が印刷されていない場合には、直線の配列間隔が広くなるため、特定の直線が印刷されていないことを容易に判断することができる。しかしながら、両端に配置された2つの直線のいずれかが印刷されていない場合には、直線の配列間隔に変化がないため、当該直線が印刷されていないことを判断するのが難しい。 In the test pattern described above, when a straight line excluding two straight lines arranged at both ends is not printed out of a plurality of straight lines arranged at equal intervals, the straight line arrangement interval is widened. It can be easily determined that is not printed. However, when one of the two straight lines arranged at both ends is not printed, it is difficult to determine that the straight line is not printed because there is no change in the arrangement interval of the straight lines.
そこで、本発明は、吐出不良のノズルを容易に検出することができる記録装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a recording apparatus that can easily detect defective nozzles.
本発明の記録装置は、複数のノズルが開口する吐出面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構と、前記移動機構によって前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させて、前記移動方向に延在する直線が形成されるように、前記ノズルから液滴を吐出させて前記記録媒体に検査パターンを形成するパターン形成手段とを備えている。前記パターン形成手段は、前記吐出面において前記移動機構による移動方向に直交する直交方向に等間隔に離隔する複数の前記ノズルからなるノズル群毎に、前記直交方向に前記直線が配列する直線群がそれぞれ形成され、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する直線が、他の前記直線の線種及び長さの少なくともいずれかが異なるように、前記ノズルから液滴を吐出させる。 The recording apparatus of the present invention includes a recording head having an ejection surface in which a plurality of nozzles are open, a moving mechanism that relatively moves the recording head and the recording medium, and the recording head and the recording medium are relatively moved by the moving mechanism. Pattern forming means for ejecting liquid droplets from the nozzles and forming an inspection pattern on the recording medium so as to form a straight line extending in the moving direction by being moved; The pattern forming means includes a straight line group in which the straight lines are arranged in the orthogonal direction for each nozzle group including a plurality of the nozzles spaced at equal intervals in the orthogonal direction orthogonal to the moving direction by the moving mechanism on the ejection surface. Droplets are ejected from the nozzles so that at least one of the line types and lengths of the other straight lines is different from each other in the straight line groups formed at both ends in the orthogonal direction.
本発明によると、パターン形成手段によって、各ノズルに対応する移動方向に延在した直線が移動方向に直交する方向に等間隔に配列された検査パターンが形成される。この検査パターンにおいて、移動方向に直交する方向に関する両端に位置する直線の線種及び長さの少なくともいずれかが、隣接する他の直線と異なっているため、当該直線が形成されているか否かを容易に判断することができる。これにより、当該直線に対応するノズルの吐出不良を容易に検出することができる。 According to the present invention, the test pattern in which straight lines extending in the movement direction corresponding to each nozzle are arranged at equal intervals in the direction orthogonal to the movement direction is formed by the pattern forming means. In this inspection pattern, since at least one of the line types and lengths of the straight lines located at both ends in the direction orthogonal to the moving direction is different from other adjacent straight lines, whether or not the straight lines are formed is determined. It can be easily judged. Thereby, it is possible to easily detect the ejection failure of the nozzle corresponding to the straight line.
本発明においては、前記パターン形成手段が、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する前記直線のみが、他の前記直線より太くなっている前記検査パターンが形成されるように、前記ノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させることが好ましい。これによると、ノズル群において移動方向に直交する方向に関する両端に位置するノズルの吐出不良をさらに容易に検出することができる。 In the present invention, the nozzle is formed so that the pattern forming means forms the inspection pattern in which only the straight lines located at both ends in the orthogonal direction are thicker than the other straight lines in the straight line group. It is preferable that droplets are discharged from the recording medium to the recording medium. According to this, it is possible to more easily detect the ejection failure of the nozzles located at both ends of the nozzle group in the direction orthogonal to the moving direction.
また、本発明においては、前記パターン形成手段によって前記記録媒体上に形成された検査パターンを読み取る画像センサと、前記画像センサからの読み取り結果から、吐出不良の前記ノズルを検出する吐出不良検出手段とをさらに備えていることがより好ましい。これによると、各ノズルの吐出不良を自動的に検出することができる。 Further, in the present invention, an image sensor that reads an inspection pattern formed on the recording medium by the pattern forming unit, and a discharge failure detection unit that detects the nozzle having a discharge failure from a reading result from the image sensor, Is more preferable. According to this, it is possible to automatically detect the ejection failure of each nozzle.
さらに、本発明においては、前記吐出不良検出手段が、前記画像センサによって読み取られた前記両端の直線のうち、少なくとも一方の前記直線に基づいて前記吐出不良のノズルを検出し、前記記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該吐出不良のノズルの前記直交方向に関する両側の少なくともいずれかに配置された前記ノズルに係る前記画像データでにおける前記ノズルから吐出される液滴の体積を示すドットデータを、より大きい体積を示すドットデータに修正する画像データ修正手段とをさらに備えていてもよい。これによると、ノズルからインク滴が吐出されない場合であっても、直交方向に隣接する他のノズルから吐出されるインクの体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。 Further, in the present invention, the ejection failure detection means detects the ejection failure nozzle based on at least one of the straight lines read by the image sensor, and records it on the recording medium. When the ejection failure detection unit detects the ejection failure nozzle, the image data storage unit that stores image data related to the image to be disposed is disposed on at least one of both sides in the orthogonal direction of the ejection failure nozzle. The image data relating to the nozzle may further comprise image data correcting means for correcting the dot data indicating the volume of the droplet ejected from the nozzle into dot data indicating a larger volume. According to this, even when ink droplets are not ejected from the nozzles, the volume of ink ejected from other nozzles adjacent to each other in the orthogonal direction is increased, so that it is possible to suppress degradation in image quality.
加えて、本発明においては、前記記録ヘッドが、共通インク室の出口から圧力室を介して前記ノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含み、前記ノズルから液滴を吐出させる複数のアクチュエータと、前記個別電極に、前記アクチュエータを駆動する駆動パルスを出力するトランジスタを含む複数の出力回路と、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該ノズルと関連付けられた前記個別電極に、前記駆動パルスの電位よりも大きい電位を付与する信号を前記出力回路に出力させる分極回復手段とをさらに備えていてもよい。これによると、分極が弱まった圧電層を回復させることができる。 In addition, in the present invention, the recording head is associated with the pressure chamber, and a flow path unit in which a plurality of individual ink flow paths are formed from the outlet of the common ink chamber to the nozzle via the pressure chamber. An individual electrode, a ground electrode to which a reference potential is applied, and a piezoelectric layer disposed between the individual electrode and the ground electrode, and a plurality of actuators for discharging droplets from the nozzle; and When a plurality of output circuits including a transistor for outputting a drive pulse for driving the actuator and the ejection failure detection unit detects the ejection failure nozzle, the potential of the drive pulse is applied to the individual electrode associated with the nozzle. And a polarization recovery means for outputting a signal for applying a higher potential to the output circuit. According to this, the piezoelectric layer whose polarization is weakened can be recovered.
また、本発明においては、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、前記流路ユニットに外部から加える圧力によって、全てのノズルから強制的に液滴を排出させるノズル回復手段をさらに備えていてもよい。これによると、吐出不良のノズルを回復させることができる。 In the present invention, the nozzle recovery means for forcibly discharging droplets from all the nozzles by the pressure applied from the outside to the flow path unit when the discharge failure detection means detects the discharge failure nozzle. Furthermore, you may provide. According to this, it is possible to recover the defective nozzle.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図2は、インクジェットプリンタ101の上面図である。図1及び図2に示すように、インクジェットプリンタ101は、4つのインクジェットヘッド1を有するカラーインクジェットプリンタである。また、インクジェットプリンタ101は、インクジェットプリンタ101を制御する制御装置16を有している。このインクジェットプリンタ101には、図中左方に給紙部11が、図中右方に排紙部12がそれぞれ構成されている。
FIG. 1 is a schematic side view showing an overall configuration of an ink jet printer which is a preferred embodiment according to the present invention. FIG. 2 is a top view of the
インクジェットプリンタ101の内部には、給紙部11から排紙部12に向かって用紙Pが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部11のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ5a、5bが配置されている。一対の送りローラ5a、5bは、用紙Pを給紙部11から図中右方に送り出す。用紙搬送経路の中間部には、搬送機構13が設けられている。この搬送機構13は、2つのベルトローラ6、7と、両ローラ6、7の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト8と、搬送ベルト8によって囲まれた領域内に配置されたプラテン15とを含む。搬送ベルト8の外周面には、図2に示すように、幅方向に延在する矩形状の凹部8cが形成されている。凹部8cは、後述するパージ処理において、インクジェットヘッド1から排出されたインクを受け止めるためのものである。プラテン15は、インクジェットヘッド1と対向する位置において搬送ベルト8が下方に撓まないように搬送ベルト8を支持する。ベルトローラ7と対向する位置には、ニップローラ4が配置されている。ニップローラ4は、給紙部11から送りローラ5a、5bによって送り出された用紙Pを搬送ベルト8の外周面8aに押さえ付ける。
Inside the
搬送モータ19(図8参照)がベルトローラ6を回転させることによって、搬送ベルト8が走行する。これにより、搬送ベルト8が、ニップローラ4によって外周面8aに押さえ付けられた用紙Pを粘着保持しつつ排紙部12に向けて搬送する。なお、搬送ベルト8の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。
The
搬送ベルト8のすぐ下流側には、剥離プレート14が設けられている。剥離プレート14は、搬送ベルト8の外周面8aに粘着されている用紙Pを外周面8aから剥離して、図中左方から右方の排紙部12に向けて導くように構成されている。
A
また、図1及び図2に示すように、インクジェットヘッド1のすぐ下流側には、画像センサ17が配置されている。画像センサ17は、搬送ベルト8の幅方向に配列された複数のレンズ17aと、各レンズ17aからの光を検知する図示しない光センサデバイスとを有するラインセンサである。後述するように、この画像センサ17は、インクジェットヘッド1の吐出検査において、用紙Pに印刷された検査パターンを読み取る。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
搬送ベルト8の図1中下方には、後述するパージ処理の後に、凹部8cの底面をクリーニングするクリーニング機構18が配置されている。クリーニング機構18は、図示しない洗浄液タンクから供給された洗浄液を保持するスポンジ状の洗浄液塗布部18aと、ゴム又は樹脂などの弾性材料からなる矩形状のブレード18bとを有している(図12(b)参照)。洗浄液塗布部18a及びブレード18bが、搬送ベルト8の幅方向に関して互い隣接している。また、クリーニング機構18は、図示しない移動機構によって、上下方向及び搬送ベルト8の幅方向に移動可能となっている。なお、クリーニング機構18の具体的な動作については後述する。
A
4つのインクジェットヘッド1は、4色のインク(マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック)に対応して、用紙Pの搬送方向に沿って配列されている。つまり、このインクジェットプリンタ101は、ライン式プリンタである。4つのインクジェットヘッド1は、その下端にヘッド本体2をそれぞれ有している。ヘッド本体2は、搬送方向に直交した方向である主走査方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体2の底面が搬送ベルト8の外周面8aに対向するインク吐出面2aとなっている。搬送ベルト8によって搬送される用紙Pが4つのヘッド本体2のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Pの上面すなわち印刷面(印刷領域)に向けてインク吐出面2aから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Pの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
The four
次に、図3を参照しつつインクジェットヘッド1について詳細に説明する。図3は、インクジェットヘッド1の短手方向に沿った断面図である。図3に示すように、インクジェットヘッド1は、内部に流路が形成された流路部材、流路部材からインク滴を吐出させる電装部材および電装部材を保護するカバー部材とから構成されている。流路部材は、流路ユニット9とアクチュエータユニット21とを含むヘッド本体2、及び、ヘッド本体2の上面に配置されているリザーバユニット71を含む。リザーバユニット71は、インクを一時的に貯溜してヘッド本体2に供給する。電装部材は、ドライバIC52が実装されたCOF(Chip On Film)50、及び、COF50と電気的に接続された基板54を含む。COF50の一端は、アクチュエータユニット21に接続され、ドライバIC52が生成する駆動信号がアクチュエータユニット21に供給される。カバー部材は、サイドカバー53及びヘッドカバー55で構成されている。カバー部材は、電装部材を収納し、外部からインクやインクミストが侵入するのを防ぐ。
Next, the
COF50は、後述する個別電極135及び共通電極134と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット21の上面に接着されている。さらに、COF50は、アクチュエータユニット21の上面からサイドカバー53とリザーバユニット71との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ54aを介して基板54に接続されている。基板54は、制御装置16からの駆動信号をドライバIC52に中継するものである。
The
リザーバユニット71は、4枚のプレート91〜94が互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、インク流入流路60、インクリザーバ61、及び、10個のインク流出流路62が互いに連通するように形成されている。インク流入流路60は、リザーバユニット71の上面に開口しており、インク供給管90が接続されている。インク供給管90は、ポンプ56を介して図示しないインクタンクに接続されている。そして、インクタンク内のインクが、インク供給管90及びインク流入流路60を介してインクリザーバ61に流れ込む。インクリザーバ61に流れ込んだインクはインク流出流路62を通過し、インク供給口105bを介して流路ユニット9に供給される。ポンプ56は、ノズル108からインクを強制排出するパージ処理を行うときに、インクタンク内のインクを、リザーバユニット71を介して流路ユニット9に強制的に供給させるものである。
The
次に、図4〜図7を参照しつつ、ヘッド本体2について説明する。図4は、ヘッド本体2の平面図である。図5は、図4の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図5では説明の都合上、アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき圧力室110、アパーチャ112及びノズル108を実線で描いている。図6は、図5に示すVI−VI線に沿った部分断面図である。図7(a)はアクチュエータユニット21の拡大断面図であり、図7(b)は、図7(a)においてアクチュエータユニット21の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
Next, the
図4及び図5に示すように、ヘッド本体2は、流路ユニット9と、流路ユニット9の上面9aに固定された4つのアクチュエータユニット21とを含んでいる。アクチュエータユニット21は、流路ユニット9に形成された圧力室110に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室110内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
アクチュエータユニット21は、図5に示すように、略台形の外形を有している。これに対応して、圧力室110とノズル108も略台形の配置領域にそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 5, the
流路ユニット9の上面9aには、リザーバユニット71のインク流出流路62(図3参照)に対応して、計10個のインク供給口105bが開口している。流路ユニット9の内部には、インク供給口105bに連通するマニホールド流路105及びマニホールド流路105から分岐した副マニホールド流路105aが形成されている。流路ユニット9の下面には、図5及び図6に示すように、多数のノズル108がマトリクス状に配置されたインク吐出面2aが形成されている。なお、本実施形態においては、多数のノズル108が、主走査方向に関して600dpiの間隔で配置されているものとする。圧力室110も、流路ユニット9におけるアクチュエータユニット21の固定面において、ノズル108と同様マトリクス状に多数配列されている。
A total of ten
図6に示すように、流路ユニット9は、9枚のステンレス鋼等の金属プレート122〜130から構成されている。これらプレート122〜130を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート122〜130に形成された貫通孔が連結されて、流路ユニット9内に、マニホールド流路105から副マニホールド流路105a、そして副マニホールド流路105aの出口から圧力室110を経てノズル108に至る多数の個別インク流路132が形成される。
As shown in FIG. 6, the
なお、リザーバユニット71のインク流出流路62からインク供給口105bを介して流路ユニット9内に供給されたインクは、マニホールド流路105から、各個別インク流路132に流れ込み、アパーチャ112及び圧力室110を介してノズル108に至る。
The ink supplied from the
アクチュエータユニット21について詳細に説明する。図4に示すように、4つのアクチュエータユニット21は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口105bを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット21の平行対向辺は流路ユニット9の長手方向(主走査方向)に沿っており、隣接するアクチュエータユニット21の斜辺同士は流路ユニット9の幅方向(副走査方向)に関して互いにオーバーラップしている。
The
図7(a)に示すように、アクチュエータユニット21は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる3枚の圧電シート(圧電層)141〜143から構成されている。圧電シート141の上面には、圧力室110に対向する位置に個別電極135が形成されている。最上層の圧電シート141とその下側の圧電シート142との間には、シート全面に形成された共通電極(グランド電極)134が介在している。個別電極135は、図7(b)に示すように、圧力室110と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極135における鋭角部の一方は延出され、その先端には円形で導電性のランド136が設けられている。
As shown in FIG. 7A, the
共通電極134は、グランド電位(基準電位)が付与されている。一方、個別電極135は、各ランド136及びCOF50の内部配線を介して、ドライバIC52と電気的に接続されている。つまり、アクチュエータユニット21において、個別電極135と圧力室110とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。
The
ここで、アクチュエータユニット21の駆動方法について述べる。圧電シート141は、多数の個別電極135と共通電極134とに挟持されており、圧電シート142、143は、共通電極134と流路ユニット9の上面とに挟持されている。ここで、個別電極135と共通電極134とに挟まれた圧電シート141の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室110側の圧電シート142、143と協働して、圧力室110の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極135に対応した部分は圧力室110の内側方向に凸状に変形する(ユニモルフ変形)。これにより、圧力室110内のインクに圧力(吐出エネルギー)が付与され、圧力室110内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室110からノズル108まで伝播することによってノズル108からインク滴が吐出される。
Here, a driving method of the
なお、本実施形態においては、予め個別電極135に駆動電位を付与しておき、圧力室110の容積を縮めておく。その後、吐出要求があるごとに一旦個別電極135にグランド電位を付与し、これに続く所定のタイミングにて再び駆動電位を個別電極135に付与するような駆動信号がドライバIC52から出力される。この場合、個別電極135がグランド電位になるタイミングで、圧力室110内のインクの圧力が降下(圧力室110の容積が拡大)して、副マニホールド流路105aから個別インク流路132へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極135を駆動電位にしたタイミングで、圧力室110内のインクの圧力が上昇(圧力室110の容積が縮小)し、ノズル108からインク滴が吐出される。
In the present embodiment, a driving potential is applied to the
次に、図8を参照しつつ、制御装置16について説明する。図8は、制御装置16の機能ブロック図である。図8に示すように、制御装置16は、画像データ記憶部81と、ヘッド制御部82と、検査パターン形成部83と、吐出不良検出部84と、ノズル回復部85と、分極回復部86と、画像データ修正部87と、搬送モータ制御部88と、クリーニング制御部89とを有している。
Next, the
以下、各機能部について順に説明する。画像データ記憶部81は、用紙Pに印刷されるべき画像に関する画像データを記憶するものである。画像データは、印刷されるべき画像の各ドットに関するドットデータを含んでいる。このドットデータは、ノズル108から用紙Pに吐出されるインク滴の体積を示している。本実施形態においては、ドットデータが、「無し」、「小」、「中」及び「大」の4階調でインクの体積を示している。
Hereinafter, each functional unit will be described in order. The image
ヘッド制御部82は、画像データ記憶部81に記憶された画像データにしたがって、所望のタイミングで各ノズル108からインク滴が吐出されるように、ドライバIC52を介してアクチュエータユニット21の駆動、すなわち、インクジェットヘッド1に係るインク滴の吐出を制御するものである。
The
搬送モータ制御部88は、所定の速度パターンで搬送ベルト8が走行するように搬送モータ19の駆動速度を制御するものである。駆動モータ19の駆動は、アクチュエータユニット21の駆動と同期しており、搬送される用紙Pの所定位置に所定画像が記録可能となっている。
The conveyance
図9を参照しつつ、検査パターン形成部83について説明する。図9は、検査パターン形成部83によって用紙Pに印刷される検査パターンの一例を示している。なお、図9においては、説明の都合上、インクジェットヘッド1に係るノズル108の数が256であり、上述したように、これらのノズル108は、インク吐出面2aにおいて主走査方向に関して600dpiの間隔で配置されているものとする。
The inspection
検査パターン形成部83は、ノズル108の吐出検査のための検査パターンが用紙Pに印刷されるように、搬送モータ制御部88を介して用紙Pを搬送させつつ、ヘッド制御部82を介してノズル108からインク滴が吐出されるようにインクジェットヘッド1を制御するものである。図9に示すように、検査パターン形成部83は、インク吐出面2aにおいて主走査方向に75dpiの間隔で離隔する32個のノズル108からなるノズル群を8個構成する。そして、検査パターン形成部83は、ノズル群単位で、用紙搬送方向に延在しつつ主走査方向に75dpiの間隔で配列された32個の直線L1〜L32が形成されるように、直線L1〜L32に対応する各ノズル108(#1〜#32:図10参照)から用紙Pにインク滴を吐出させる。
The inspection
本実施形態では、ノズル108は、図4及び図5に示すように、流路ユニット9の主走査方向(長手方向)に配列された4つの台形配置領域を作って、それぞれに配置されている。ノズル108同士は、互いに75dpiの間隔で配列して、長手方向に延びる8本のノズル列を形成している。各ノズル列は、32個のノズル108からそれぞれ構成され、4つに分断されつつ4つの台形配置領域を形成している。そのため、この場合の検査パターン形成部83は、上述のノズル群としてノズル列を選択する。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
これにより、図9に示すように、8個の直線群G1〜G8からなる検査パターンが用紙Pに印刷される。各直線群G1〜G8は、それぞれ32個の直線L1〜L32から構成されている。各直線L1〜L32は、用紙搬送方向に延在しており、主走査方向に75dpiの間隔で配列している。このとき、全ての直線L1〜L32が主走査方向に関して600dpiの間隔で配置されていることになる。そして、各直線群G1〜G8において、主走査方向の両端に位置する直線L1、L32のみが、他の直線L2〜L31より太くなっている。この検査パターンにおいては、吐出不良のノズル108が存在している場合、当該ノズル108に対応する直線L1〜L32が形成されなくなる(例えば、図10のL6参照)。なお、検査パターンに係る直線群における直線の間隔、及び、直線群の数は任意のものであってよい。例えば、600dpiの間隔で配列された256個の直線からなる直線群が1個形成された検査パターンであってもよいし、300dpiの間隔で配列された128個の直線からなる直線群が2個形成された検査パターンであってもよい。
As a result, as shown in FIG. 9, an inspection pattern composed of eight straight line groups G1 to G8 is printed on the paper P. Each of the straight line groups G1 to G8 is composed of 32 straight lines L1 to L32. Each of the straight lines L1 to L32 extends in the paper transport direction and is arranged at an interval of 75 dpi in the main scanning direction. At this time, all the straight lines L1 to L32 are arranged at an interval of 600 dpi in the main scanning direction. In each straight line group G1 to G8, only the straight lines L1 and L32 located at both ends in the main scanning direction are thicker than the other straight lines L2 to L31. In this inspection pattern, when there is a defectively ejected
図10を参照しつつ、吐出不良検出部84について説明する。図10は、吐出不良のノズル108が存在しているときの検査パターンと画像センサ17の出力との関係を示した図である。吐出不良検出部84は、吐出不良のノズル108を検出するものである。具体的には、検査パターン形成部83によって検査パターンが印刷された用紙Pが、排紙部12に向かって搬送されることによって画像センサ17の下方を通過する。このとき、吐出不良検出部84は、画像センサ17を介して用紙Pに印刷された検査パターンを読み取る。図10に示すように、画像センサ17は、検査パターンに係る直線L1〜L32の形状に応じた画像信号を連続出力する。また、画像センサ17は、直線L1、L32と直線L2〜L31との太さの違いを判別することが可能な解像度を有しており、吐出不良検出部84は、画像センサ17から出力された画像信号から、直線L1、L32の位置を読み取る。これにより、吐出不良検出部84は、各直線群G1〜G8において、主走査方向の両端に位置する直線L1、L32を検出し、検出した直線L1、L32を基準として、主走査方向に75dpiの間隔で走査することによって、他の直線L2〜L31が形成されているか否かを判断する。そして、吐出不良検出部84は、形成されていない直線L1〜L32があると判断したとき、当該直線L1〜L32に対応するノズル108が吐出不良であることを検出する。
The ejection
例えば、図10に示すように、直線群G1の直線L6が形成されていない場合は、直線L6に対応する#6のノズル108が吐出不良であることを検出する。このとき、主走査方向左端の直線L1が基準であり、吐出不良検出部84が左端の直線に所定の太さを認めた場合、吐出不良検出部84によって、#6のノズル108が左端から数えて6番目のノズル108であって、吐出不良を生じたノズル108と認識されることになる。
For example, as shown in FIG. 10, when the straight line L6 of the straight line group G1 is not formed, it is detected that the # 6
ノズル回復部85は、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、パージ処理を行うことによって、ノズル108の目詰まりを回復させるものである。具体的には、ノズル回復部85は、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、搬送ベルト8の凹部8cが吐出不良のノズル108が開口しているインク吐出面2aと対向するタイミングで、インク供給管90に取り付けられたポンプ56(図3参照)を駆動する。インクタンク内のインクは、ポンプ56によって、リザーバユニット71を介して流路ユニット9に強制的に供給させる。このとき、インクは、マニホールド流路105から、各個別インク流路132に流れ込み、アパーチャ112及び圧力室110を介してノズル108から凹部8cに強制的に排出される(パージ処理)。これにより、ノズル108内の増粘したインクや紙粉などのゴミがインクとともに外部に排出され、ノズル108の目詰まりが回復する。
The
図8に戻って、分極回復部86は、吐出不良検出部84によって吐出不良のノズル108が検出されたとき、当該ノズル108に関するアクチュエータユニット21の活性層である圧電シート141に再分極処理を施すものである。圧電シート141は、時間の経過などにより分極が弱まることがある。圧電シート141の分極が弱まると、アクチュエータユニット21を駆動したときの変位量が低下し、ノズル108からインク滴が吐出されなくなることがある。そこで、分極回復部86は、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、当該ノズル108に対応するアクチュエータユニット21の個別電極135に、駆動電圧より高い電圧を印加することによって、圧電シート141の再分極処理を施す。これにより、圧電シート141の分極が回復させることができる。
Returning to FIG. 8, when the
図11を参照しつつ、画像データ修正部87について説明する。図11は、画像データ修正部87の動作を説明するための図である。画像データ修正部87は、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出した後に、ノズル回復部85によるパージ処理及び分極回復部86による再分極処理を行っても吐出不良が解消されなかった場合に、吐出不良のノズル108に係る画像データに修正を加える。具体的には、画像データ修正部87は、用紙Pに対する通常印刷を行うときに、画像データ記憶部81に記憶された画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不良のノズル108に係る主走査方向に隣接するノズル108に関するドットデータをより大きなインク滴を示すように変更するものである。
The image
例えば、図11(a)に示すように、修正前においては、主走査方向に関して配列された3つのノズル#5〜#7に対応するドットデータの全てが、インク滴の体積「小」を示しているものとする。そして、吐出不良検出部84が、#6のノズル108が吐出不良であることを検出すると、画像データ修正部87は、図11(b)に示すように、#6のノズル108の主走査方向に関する両側に配置された#5、#7のノズル108に対応するドットデータを「小」から「中」、すなわち、より大きい体積を示すドットデータに修正する。なお、この場合、ドットデータを「中」に限る必要はなく、「大」としてもよい。これによると、ノズル108が吐出不能となっても、主走査方向に隣接するノズル108から吐出されるインク滴の体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。
For example, as shown in FIG. 11A, before the correction, all the dot data corresponding to the three
クリーニング制御部89は、ノズル回復部85によってパージ処理が行われた場合に、クリーニング機構18によって凹部8cのクリーニングを行うものである。図12を参照しつつ、クリーニング機構18の動作について詳細に説明する。図12は、クリーニング機構18の動作を示す図である。図12(a)は、搬送ベルト8の下方から見たクリーニング機構18の動作図であり、図12(b)は、図12(a)の上方から見たクリーニング機構18の動作図である。図12に示すように、クリーニング機構18は、待機状態において搬送ベルト8の側方(退避位置)に位置し、ブレード18bの搬送ベルト8側に洗浄液塗布部18aが配置されている。そして、クリーニング制御部89は、ノズル回復部85によってパージ処理が行われた後に、凹部8cをクリーニング位置で停止させ、洗浄液塗布部18a及びブレード18bの各先端と凹部8cの底面とがほぼ同じ高さになるように、クリーニング機構18を上昇させる。そして、搬送ベルト8の幅方向に関して凹部8c内を通過するように、クリーニング機構18を図12中左方向に移動させる。クリーニング機構18が移動するに伴って、洗浄液塗布部18aが凹部8cの底面に洗浄液を塗布しつつ、ブレード18bが塗布された洗浄液を除去する。これにより、凹部8cが確実にクリーニングされる。凹部8cのクリーニングが完了すると、クリーニング制御部89が、クリーニング機構18を降下させた後に、図12中右方に移動させて、再びクリーニング機構18を待機状態に戻す。
The
次に、図13を参照しつつ、ノズル108の吐出検査を行うときの動作について説明する。図13は、ノズル108の吐出検査の手順を示すフローチャートである。ノズル108の吐出検査は、インクジェットプリンタ101の起動時、印刷開始前、印刷完了後、ユーザの指示があったときなどに実行可能となっている。図13に示すように、吐出検査が開始されると、ステップS101(以下、S101と称す、他のステップも同様)に移行し、検査パターン形成部83が、搬送ベルト8を走行させる。そして、S102に移行し、検査パターン形成部83が、用紙Pに検査パターンが印刷されるように、搬送モータ制御部88を介して用紙Pを搬送させつつ、ヘッド制御部82を介してノズル108からインク滴が吐出されるようにインクジェットヘッド1を制御する。
Next, an operation when performing a discharge inspection of the
さらに、S103に移行し、検査パターンが印刷された用紙Pが搬送されて画像センサ17の下方を通過するとき、吐出不良検出部84が、画像センサ17を介して用紙Pに印刷された検査パターンを読み取る。そして、吐出不良検出部84は、読み取った検査パターンの各直線群G1〜G8において、主走査方向の両端に位置する直線L1(L32)を検出し、検出した直線L1(L32)を基準として、主走査方向に75dpiの間隔で走査することによって、他の直線L2〜L31が形成されているか否かを判断する。吐出不良検出部84が、形成されていない直線L1〜L32があると判断したとき、当該直線L1〜L32に対応するノズル108が吐出不良であることを検出する。
Further, the process proceeds to S103, and when the sheet P on which the inspection pattern is printed is conveyed and passes below the
S104に移行し、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出しなかった場合には(S104:NO)、ノズル108の吐出検査が完了し、図11のフローチャートを終了する。一方、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出した場合には(S104:YES)、S105に移行し、ノズル回復部85が、ノズル108からインクを強制排出させるパージ処理を行う。さらに、S106に移行し、分極回復部86が、検出された吐出不良のノズル108に対応するアクチュエータユニット21の個別電極135に、駆動電圧より高い電圧を印加することによって、圧電シート141の再分極処理を施す。
When the process proceeds to S104 and the ejection
その後、S107に移行し、再び、検査パターン形成部83が、用紙Pに検査パターンを印刷させる。そして、S108に移行し、吐出不良検出部84が、画像センサ17を介して用紙Pに形成された検査パターンを読み取り、吐出不良のノズル108の検出を行う。S109に移行し、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出しなかった場合には(S109:NO)、ノズル108の吐出検査が完了し、図11のフローチャートを終了する。一方、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出した場合には(S109:YES)、S110に移行し、画像データ修正部87が、次回の用紙Pに対する印刷が行われるときに、画像データ記憶部81に記憶された画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不良のノズル108に隣接するノズル108に関するドットデータを修正するように、修正条件を記憶する。そして、ノズル108の吐出検査が完了し、図11のフローチャートを終了する。
Thereafter, the process proceeds to S107, and the inspection
以上、説明した本実施形態によると、検査パターン形成部83によって印刷された検査パターンに係る各直線群G1〜G8において、主走査方向の両端に位置する直線L1、L32のみが、他の直線L2〜L31より太くなっているため、直線L1、L32が形成されているか否かを容易に判断することができる。これにより、直線L1(L32)を基準として、対応するノズル108の吐出不良を容易に検出することができる。
As described above, according to the present embodiment described above, in each of the straight line groups G1 to G8 related to the inspection pattern printed by the inspection
また、画像センサ17が用紙Pに形成された検査パターンを読み取り、吐出不良検出部84が画像センサ17の読み取り結果に基づいて、吐出不良のノズル108を検出するため、各ノズルの吐出不良を自動的に検出することができる。
Further, since the
さらに、画像データ修正部87が、ノズル回復部85によるパージ処理及び分極回復部86による再分極処理を行っても吐出不良が解消されなかった場合に、画像データ記憶部81に記憶された通常印刷のための画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不能のノズル108に係る主走査方向に隣接するノズル108に関するドットデータをより大きなインク滴を示すように変更する。これにより、ノズル108からインク滴が吐出されない場合であっても、主走査方向に隣接するノズル108から吐出されるインクの体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。
Further, the normal printing stored in the image
加えて、分極回復部86が、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、当該ノズル108に関するアクチュエータユニット21の活性層である圧電シート141に再分極処理を施すため、分極が弱まった圧電シート141を回復させることができる。
In addition, when the
また、ノズル回復部85が、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、パージ処理を行うため、ノズル108の目詰まりを回復させることができる。
Further, since the
<変形例>
上述した実施形態においては、検査パターンに係る各直線群G1〜G8において、主走査方向の両端に位置する直線L1、L32のみが、他の直線L2〜L31より太くなっている構成であるが、直線L1、L32が、他の直線L2〜L31と区別可能であれば、直線L1、L32と他の直線L2〜L31との線種及び形状の違いは任意のものであってよい。例えば、図14(a)に示すように、直線L1、L32のみが、他の直線L2〜L31より長くなっていてもよいし、図14(b)に示すように、直線L1、L32のみが破線となっており、他の直線L2〜L31が実線となっていてもよい。もちろん、これらの組み合わせでもよい。
<Modification>
In the above-described embodiment, in each of the straight line groups G1 to G8 related to the inspection pattern, only the straight lines L1 and L32 positioned at both ends in the main scanning direction are thicker than the other straight lines L2 to L31. As long as the straight lines L1 and L32 can be distinguished from the other straight lines L2 to L31, the line types and shapes of the straight lines L1 and L32 and the other straight lines L2 to L31 may be arbitrary. For example, as shown in FIG. 14 (a), only the straight lines L1 and L32 may be longer than the other straight lines L2 to L31, or only the straight lines L1 and L32 are shown in FIG. 14 (b). It is a broken line, and the other straight lines L2-L31 may be a solid line. Of course, a combination of these may be used.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、画像センサ17が用紙Pに印刷された検査パターンの読み取り、吐出不良検出部84が画像センサ17の読み取り結果に基づいて、吐出不良のノズル108を自動的に検出する構成であるが、検査パターンが印刷された用紙Pをそのまま排出し、検査パターンを目視検査することによって、吐出不良のノズル108を検出する構成であってもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, in the above-described embodiment, the
さらに、上述した実施形態においては、画像データ修正部87が、画像データ記憶部81に記憶された画像データに含まれるドットデータを修正する構成であるが、このようなドットデータの修正を行わない構成であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the image
また、上述した実施形態では、吐出不良検出部84が、吐出不良に陥っているノズル108を認識したり特定したりするのに、直線L1を基準にしている。直線L1が記録されていない場合、これに対応するノズル108が吐出不良であることは認識できるが、他のノズル108については不明である。これについては、吐出不良検出部84が、左端の直線L1及び右端の直線L32を検出し、一方の基準直線が検出されないときには他方の基準直線を基準として認識処理を行えばよい。
In the above-described embodiment, the discharge
また、上述の実施形態において、ノズル回復部85がパージ処理を行うとき、分極回復部86が再分極処理を行うとき、あるいは、画像データ修正部87が吐出不良のノズル108に関連したドットデータの修正処理を行うとき、各機能部85、86、87が処理内容とその進行状態とをユーザに知らせるようにするとよい。特に、画像データ修正部87が機能するときには、対象となるインクジェットヘッドが交換時期に達した旨を知らせるようにするとよい。
In the above-described embodiment, when the
加えて、上述した実施形態においては、吐出不良検出部84が吐出不良のノズル108を検出したとき、ノズル回復部85がパージ処理を行い、分極回復部86が再分極処理を施す構成であるが、パージ処理及び再分極処理の少なくともいずれかを行わない構成であってもよい。
In addition, in the above-described embodiment, when the ejection
また、ノズル回復部85によるパージ処理において、インクタンクとインクジェットヘッド1との間に配置されたポンプ56を駆動し、インクを上流側から加圧して排出していたが、インク吐出面2aを封止するキャップに吸引ポンプを組み合わせ、吸引ポンプを駆動して吸引し、インクを排出側から強制的に排出するようにしてもよい。
In the purge process by the
また、上述した実施形態においては、固定されたインクジェットヘッド1に対して用紙Pが搬送されるインクジェットプリンタに本発明を適用した例について説明したが、用紙に対してインクジェットヘッドが移動するインクジェットプリンタについても本発明は適用可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the ink jet printer in which the paper P is conveyed to the fixed
1 インクジェットヘッド
2 ヘッド本体
2a インク吐出面
8 搬送ベルト
8c 凹部
13 搬送機構
16 制御装置
17 画像センサ
21 アクチュエータユニット
56 ポンプ
81 画像データ記憶部
82 ヘッド制御部
83 検査パターン形成部
84 吐出不良検出部
85 ノズル回復部
86 分極回復部
87 画像データ修正部
88 搬送モータ制御部
89 クリーニング制御部
101 インクジェットプリンタ
108 ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構と、
前記移動機構によって前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させて、前記移動方向に延在する直線が形成されるように、前記ノズルから液滴を吐出させて前記記録媒体に検査パターンを形成するパターン形成手段とを備えており、
前記パターン形成手段は、
前記吐出面において前記移動機構による移動方向に直交する直交方向に等間隔に離隔する複数の前記ノズルからなるノズル群毎に、前記直交方向に前記直線が配列する直線群がそれぞれ形成され、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する直線が、他の前記直線の線種及び長さの少なくともいずれかが異なるように、前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする記録装置。 A recording head having an ejection surface in which a plurality of nozzles are opened;
A moving mechanism for relatively moving the recording head and the recording medium;
The recording head and the recording medium are moved relative to each other by the moving mechanism, and a test pattern is formed on the recording medium by ejecting liquid droplets from the nozzle so that a straight line extending in the moving direction is formed. Pattern forming means for
The pattern forming means includes
A straight line group in which the straight lines are arranged in the orthogonal direction is formed for each nozzle group composed of a plurality of the nozzles spaced at equal intervals in the orthogonal direction orthogonal to the moving direction by the moving mechanism on the discharge surface, and the straight line The recording apparatus according to claim 1, wherein in the group, droplets are ejected from the nozzles such that at least one of the line types and lengths of the other straight lines is different from the straight lines located at both ends in the orthogonal direction.
前記画像センサからの読み取り結果から、吐出不良の前記ノズルを検出する吐出不良検出手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の記録装置。 An image sensor for reading an inspection pattern formed on the recording medium by the pattern forming unit;
The recording apparatus according to claim 1, further comprising ejection failure detection means for detecting the ejection failure nozzle from a reading result from the image sensor.
前記記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該吐出不良のノズルの前記直交方向に関する両側の少なくともいずれかに配置された前記ノズルに係る前記画像データにおける前記ノズルから吐出される液滴の体積を示すドットデータを、より大きい体積を示すドットデータに修正する画像データ修正手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項3に記載の記録装置。 The ejection failure detection means detects the ejection failure nozzle based on at least one of the straight lines at both ends read by the image sensor,
Image data storage means for storing image data relating to an image to be recorded on the recording medium;
When the ejection failure detection unit detects the ejection failure nozzle, the liquid ejected from the nozzle in the image data relating to the nozzle disposed on at least either side of the ejection failure nozzle in the orthogonal direction The recording apparatus according to claim 3, further comprising image data correcting means for correcting dot data indicating the volume of the droplet into dot data indicating a larger volume.
共通インク室の出口から圧力室を介して前記ノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、
前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含み、前記ノズルから液滴を吐出させる複数のアクチュエータと、
前記個別電極に、前記アクチュエータを駆動する駆動パルスを出力するトランジスタを含む複数の出力回路と、
前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該ノズルと関連付けられた前記個別電極に、前記駆動パルスの電位よりも大きい電位を付与する信号を前記出力回路に出力させる分極回復手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の記録装置。 The recording head is
A flow path unit in which a plurality of individual ink flow paths are formed from the outlet of the common ink chamber to the nozzle via the pressure chamber;
A plurality of actuators, each including an individual electrode associated with the pressure chamber, a ground electrode to which a reference potential is applied, and a piezoelectric layer disposed between the individual electrode and the ground electrode, and discharging droplets from the nozzle; ,
A plurality of output circuits including transistors for outputting drive pulses for driving the actuators to the individual electrodes;
When the ejection failure detection unit detects the ejection failure nozzle, the polarization recovery unit causes the output circuit to output a signal that applies a potential larger than the potential of the drive pulse to the individual electrode associated with the nozzle. The recording apparatus according to claim 3, further comprising:
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