JP2015066890A - Image forming device, diagnosis of nozzle, and discharge recovery method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform appropriate discharge recovery operation depending on the degree of abnormality for each of a plurality of nozzles in an image forming device.SOLUTION: Forming the image of a test pattern on a recording medium, in which an amount of a liquid corresponding to one size among a plurality of kinds of dot sizes is discharged toward a recording medium from a plurality of nozzles, is performed for all of a plurality of kinds of dot sizes, respectively. The image of the test pattern on the recording medium is read by the image sensor, analyzes the image read by the image sensor, and the nozzle discharge state is diagnosed for each of a plurality of nozzles. The discharge recovery operation of a recording head is performed depending on the diagnosis result of the nozzle discharge state. In diagnosing the nozzle discharge state, a first diagnosis is performed to determine the normality and the abnormality for each of the plurality of nozzles, and, based on the first diagnosis results, a second diagnosis is performed for determining the emissions of the liquid emitted from the nozzle in the discharge recovery operation for each of the plurality of nozzles.

Description

本発明は、記録媒体に向けて液体を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを備えた画像形成装置に関し、より詳細には、画像形成装置のノズルのインク吐出状態を診断し、診断結果に応じてノズルの良好な吐出状態を回復させるための吐出回復動作を行う技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including a recording head having a plurality of nozzles that discharge liquid toward a recording medium. More specifically, the present invention diagnoses the ink ejection state of the nozzles of the image forming apparatus and responds to the diagnosis result. The present invention relates to a technique for performing a discharge recovery operation for recovering a good discharge state of a nozzle.

インクジェット式画像形成装置には、記録媒体の搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)にノズルが配列されたライン式記録ヘッドを備えたものがある。ライン式記録ヘッドでは、主走査方向の1ライン分の印字を一度に行うことができる。しかし、インク滴が吐出されないノズルや、インク滴の吐出方向、吐出量がばらつくノズルがあると、そのノズルから打滴されるべきドットが打滴されなかったり、打滴位置がずれてしまったりすることがある。これにより、記録媒体に形成された画像に副走査方向のスジ、ムラが発生し、画像品質が低下することがある。そこで、記録媒体への画像形成を開始する前に、吐出状態が不良のノズルを発見し、ノズルの良好な吐出状態を回復させるための技術が知られている。   Some ink jet image forming apparatuses include a line type recording head in which nozzles are arranged in a direction (main scanning direction) orthogonal to a recording medium conveyance direction (sub scanning direction). The line type recording head can perform printing for one line in the main scanning direction at a time. However, if there are nozzles that do not eject ink droplets or nozzles that vary in the direction and amount of ink droplet ejection, the dots that should be ejected from the nozzles may not be ejected, or the droplet ejection position may shift. Sometimes. As a result, streaks and unevenness in the sub-scanning direction may occur in the image formed on the recording medium, and the image quality may deteriorate. Therefore, a technique for finding a nozzle having a defective ejection state before starting image formation on a recording medium and recovering a good ejection state of the nozzle is known.

例えば、特許文献1では、ライン式記録ヘッドにおいて、各色の記録ヘッド間の搬送方向下流側に、打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含む印字検出部が設けられたものが示されている。特許文献1においては、各記録ヘッドにより記録媒体に色別のテストパターンを印字し、このテストパターンの画像を各記録ヘッドの直後に備えられたイメージセンサで読み取り、このテストパターンの画像を解析することにより各記録ヘッド内の吐出不良ノズルが検出される。吐出不良ノズルが検出されると、記録ヘッドではこのノズルの回復動作が行われる。回復動作では、ノズルにキャップを被せ、ノズル内に詰まったインクをキャップに吐出させるつばはき、ノズル面の拭き取り清掃を行うワイピング、吸引ポンプにより詰まったノズルに詰まったインクを吸い出すインク吸引などが行われる。   For example, Patent Document 1 discloses a line type recording head in which a print detection unit including an image sensor for imaging a droplet ejection result is provided on the downstream side in the transport direction between the recording heads of each color. . In Patent Document 1, a test pattern for each color is printed on a recording medium by each recording head, an image of this test pattern is read by an image sensor provided immediately after each recording head, and the image of this test pattern is analyzed. As a result, an ejection failure nozzle in each recording head is detected. When an ejection failure nozzle is detected, the recovery operation of the nozzle is performed in the recording head. In the recovery operation, the cap is put on the nozzle, the ink clogged in the nozzle is ejected to the cap, the wiping is performed to clean the nozzle surface, the ink is sucked out from the clogged nozzle by the suction pump, etc. Done.

特許文献1に記載のテストパターンは、走査方向に沿って1ラインを形成するように、全ノズルからインク滴を吐出させるような打滴パターンである。なお、上記テストパターンは、最小ドット間隔以下のサイズのドットを印字する態様であるが、最小ドットサイズのよりも大きいサイズのドットを印字し、打滴ノズルを変えながら、複数列に分けてテストパターンを印字する態様もある。   The test pattern described in Patent Document 1 is a droplet ejection pattern in which ink droplets are ejected from all nozzles so as to form one line along the scanning direction. The above test pattern is a mode in which dots having a size equal to or smaller than the minimum dot interval are printed. The test is performed by printing dots having a size larger than the minimum dot size and changing the droplet ejection nozzles into a plurality of rows. There is also an aspect in which a pattern is printed.

特開2006−205742号公報JP 2006-205742 A

上記特許文献1のテストパターンを含めた従来のテストパターンでは、ノズル毎の異常の有無(すなわち、吐出・不吐出)を診断することができるが、ノズル毎の異常の程度(すなわち、どのくらいの量の液体を吐出すればノズルの吐出状態を回復できるのかの度合い)を知ることはできない。したがって、ノズルの回復動作では、ノズル毎の異常の程度に関係なく、一律にパージ動作が行われる。しかしながら、パージ動作を行わずとも、フラッシング動作でノズルの吐出状態を回復できることがある。このような場合は、ノズルから過剰な液体が排出されることとなり、また、パージ動作後のワイピング及びフラッシング動作により、必要以上のメンテナンス時間や液体が消費されることとなる。   In the conventional test patterns including the test pattern of Patent Document 1, it is possible to diagnose the presence or absence (that is, ejection / non-ejection) of each nozzle, but the degree of abnormality for each nozzle (that is, how much amount) It is impossible to know the degree of whether the nozzle discharge state can be recovered by discharging the liquid. Therefore, in the nozzle recovery operation, the purge operation is uniformly performed regardless of the degree of abnormality for each nozzle. However, the nozzle discharge state may be recovered by the flushing operation without performing the purge operation. In such a case, excessive liquid is discharged from the nozzles, and unnecessary maintenance time and liquid are consumed by wiping and flushing operations after the purge operation.

なお、この明細書において「パージ動作」とは、記録ヘッドのノズルが目詰まりした際などに、ノズル内の液体に圧力を作用させてノズルから液体を強制的に排出させる動作を意味する。また、この明細書において「フラッシング動作」とは、主に記録ヘッドのノズルの乾燥を防止するためなどに、ノズルから液体を空吐出する動作を意味する。パージ動作でノズルから排出される液体量は、フラッシング動作でノズルから排出される液体量よりも多い。一般に、パージ動作では、ノズルのキャップと、液体の排出と、ノズルのアンキャップとが順に行われる。さらに、パージ動作の後には、ノズル面を清掃するワイピングと、ノズルの乾燥を防ぐための予備フラッシング動作とが行われる。   In this specification, the “purge operation” means an operation of forcibly discharging the liquid from the nozzle by applying pressure to the liquid in the nozzle when the nozzle of the recording head is clogged. Further, in this specification, the “flushing operation” means an operation in which liquid is idlely ejected from the nozzles mainly to prevent the nozzles of the recording head from drying. The amount of liquid discharged from the nozzle in the purge operation is larger than the amount of liquid discharged from the nozzle in the flushing operation. Generally, in the purge operation, the nozzle cap, the liquid discharge, and the nozzle uncapping are sequentially performed. Further, after the purge operation, wiping for cleaning the nozzle surface and preliminary flushing operation for preventing the nozzle from drying are performed.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、記録媒体に向けて液体を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドを備えた画像形成装置において、複数のノズルの各々について異常の程度に応じた適切な吐出回復動作を行うことを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an abnormality for each of a plurality of nozzles in an image forming apparatus including a recording head having a plurality of nozzles that discharge liquid toward a recording medium. It is an object to perform an appropriate discharge recovery operation according to the degree of.

本発明に係るノズルの診断及び吐出回復方法は、
複数のノズルを有し、これらノズルの各々から複数種のドットサイズに対応する量の液体の吐出ができる記録ヘッドを備えた画像形成装置において、前記複数のノズルの液体吐出状態の診断及び良好な液体吐出状態の回復を行う方法であって、
前記複数種のドットサイズのうち一つのサイズに対応する量の液体を前記複数のノズルから記録媒体へ向けて吐出して、前記記録媒体にテストパターンの画像を形成することを、前記複数種のドットサイズの全てに対してそれぞれ行うことと、
前記記録媒体上の前記テストパターンの画像をイメージセンサで読み取ることと、
前記イメージセンサで読み取られた画像を解析して、前記複数のノズルの各々についてノズル吐出状態を診断することと、
前記ノズル吐出状態の診断結果に応じて前記記録ヘッドの吐出回復動作を行うこととを含み、
前記ノズル吐出状態を診断することが、前記複数のノズルの各々について正常と異常を判別する第1の診断を行うことと、前記第1の診断の結果に基づいて前記複数のノズルの各々について前記吐出回復動作でノズルから排出される液体排出量を決定する第2の診断を行うこととを含むものである。
The nozzle diagnosis and discharge recovery method according to the present invention includes:
In an image forming apparatus having a plurality of nozzles and having a recording head capable of ejecting an amount of liquid corresponding to a plurality of types of dot sizes from each of these nozzles, the liquid ejection state of the plurality of nozzles can be diagnosed and good A method for recovering a liquid ejection state,
Forming a test pattern image on the recording medium by discharging an amount of liquid corresponding to one of the plurality of types of dot sizes from the plurality of nozzles toward the recording medium. To do each for all of the dot sizes,
Reading an image of the test pattern on the recording medium with an image sensor;
Analyzing the image read by the image sensor, diagnosing the nozzle discharge state for each of the plurality of nozzles;
Performing an ejection recovery operation of the recording head according to a diagnosis result of the nozzle ejection state,
Diagnosing the nozzle discharge state includes performing a first diagnosis for determining whether each of the plurality of nozzles is normal or abnormal, and determining each of the plurality of nozzles based on a result of the first diagnosis. And performing a second diagnosis for determining the liquid discharge amount discharged from the nozzle in the discharge recovery operation.

また、本発明に係る画像形成装置は、
複数のノズルを有し、これらノズルの各々から複数種のドットサイズに対応する量の液体の吐出ができる記録ヘッドと、
前記複数種のドットサイズのうち一つのサイズに対応する量の液体を前記複数のノズルから記録媒体に向けて吐出して前記記録媒体にテストパターンの画像を形成することを、前記複数種のドットサイズの全てに対してそれぞれ行うように前記記録ヘッドを動作させる、テストパターン形成手段と、
前記記録媒体上の前記テストパターンの画像を読み取るイメージセンサと、
前記イメージセンサで読み取られた画像を解析して、前記複数のノズルの各々についてノズル吐出状態を診断するノズル診断手段と、
前記ノズル吐出状態の診断結果に応じて前記記録ヘッドが吐出回復動作を行うように前記記録ヘッドを制御する回復動作制御手段とを備え、
前記ノズル診断手段は、前記複数のノズルの各々について正常と異常を判別する第1の診断部と、前記第1の診断部の診断結果に基づいて前記複数のノズルの各々について前記吐出回復動作でノズルから排出される液体排出量を決定する第2の診断部とを有するものである。
An image forming apparatus according to the present invention is
A recording head having a plurality of nozzles and capable of ejecting an amount of liquid corresponding to a plurality of types of dot sizes from each of the nozzles;
Forming a test pattern image on the recording medium by discharging an amount of liquid corresponding to one of the plurality of types of dot sizes from the plurality of nozzles toward the recording medium. Test pattern forming means for operating the recording head to perform for each of all sizes;
An image sensor for reading an image of the test pattern on the recording medium;
A nozzle diagnostic means for analyzing an image read by the image sensor and diagnosing a nozzle discharge state for each of the plurality of nozzles;
A recovery operation control means for controlling the recording head so that the recording head performs an ejection recovery operation according to a diagnosis result of the nozzle discharge state,
The nozzle diagnosing unit performs a discharge recovery operation on each of the plurality of nozzles based on a diagnosis result of the first diagnosis unit that determines normality and abnormality of each of the plurality of nozzles, and a diagnosis result of the first diagnosis unit. A second diagnostic unit that determines the amount of liquid discharged from the nozzle.

上記ノズルの診断及び吐出回復方法、及び、画像形成装置によれば、複数のノズルの各々について、良好な吐出状態を回復させるために必要な液体排出量が決定される。つまり、第2の診断により決定された液体排出量に基づけば、第1の診断で異常と判断されたノズルでも、パージ動作を行わずにフラッシング動作でノズルの吐出状態を回復できるか否かがわかる。よって、複数のノズルの各々について、異常の程度に応じた適切な吐出回復動作(フラッシング動作又はパージ動作)を選択することができる。フラッシング動作のみでノズルの吐出状態を回復することができれば、パージ動作を行う場合と比較して、メンテナンス時間が短縮され、画像形成に使用されずに廃棄される液体(インク)を削減できる。   According to the nozzle diagnosis and discharge recovery method and the image forming apparatus, the liquid discharge amount necessary for recovering a good discharge state is determined for each of the plurality of nozzles. In other words, based on the liquid discharge amount determined by the second diagnosis, whether or not the nozzle determined to be abnormal by the first diagnosis can recover the nozzle discharge state by the flushing operation without performing the purge operation. Recognize. Therefore, it is possible to select an appropriate discharge recovery operation (flushing operation or purge operation) according to the degree of abnormality for each of the plurality of nozzles. If the discharge state of the nozzle can be recovered only by the flushing operation, the maintenance time is shortened compared to the case of performing the purge operation, and the liquid (ink) that is discarded without being used for image formation can be reduced.

本発明によれば、複数のノズルの各々について異常の程度に応じた適切な吐出回復動作を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform an appropriate discharge recovery operation according to the degree of abnormality for each of the plurality of nozzles.

本発明の画像形成装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。1 is a schematic side view showing an internal structure of an ink jet printer according to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 図1のプリンタに含まれるヘッドのヘッド本体を示す平面図である。It is a top view which shows the head main body of the head contained in the printer of FIG. 図2の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2. 図3に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 3. 制御手段の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control means. テストパターンの第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a test pattern. テストパターンの第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a test pattern. 第2の診断の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a 2nd diagnosis. 吐出回復処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a discharge recovery process. 記録媒体に形成されたフラッシング画像の一例を示している。2 shows an example of a flushing image formed on a recording medium.

以下、本発明の好適な実施の形態について、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるインクジェット式プリンタ10に本発明を適用して説明する。図1は本発明の画像形成装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタ10の内部構造を示す概略側面図である。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by applying the present invention to an ink jet printer 10 which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a schematic side view showing an internal structure of an ink jet printer 10 according to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

プリンタ10は、直方体形状の筐体11を有する。筐体11の内部には、筐体11の下部に設けられた給紙部23から、筐体11の天板上部に設けられた排紙部4までの搬送経路5が形成されている。給紙部23は、筐体11に着脱可能に設けられた給紙トレイ24と、給紙トレイ24に収容された記録媒体と接触して記録媒体を搬送経路5へ送り出す給紙ローラ25などで構成されている。   The printer 10 includes a rectangular parallelepiped housing 11. Inside the housing 11, a transport path 5 is formed from a paper feed unit 23 provided at the lower part of the housing 11 to a paper discharge unit 4 provided at the top of the top plate of the housing 11. The paper feed unit 23 includes a paper feed tray 24 detachably provided on the housing 11, a paper feed roller 25 that contacts a recording medium accommodated in the paper feed tray 24 and sends the recording medium to the conveyance path 5. It is configured.

搬送経路5は、画像形成が行われる画像形成領域52と、給紙部23から画像形成領域52へ記録媒体を搬送する供給領域51と、画像形成領域52から排紙部4へ記録媒体を搬送する排出領域53とに分けることができる。供給領域51は、複数のガイド31及び送りローラ対32などで形成されている。排出領域53は、複数のガイド33、送りローラ対34,35などで形成されている。   The conveyance path 5 conveys the recording medium from the image forming area 52 to the paper discharge section 4, and the supply area 51 for conveying the recording medium from the paper feeding section 23 to the image forming area 52. The discharge area 53 can be divided. The supply area 51 is formed by a plurality of guides 31 and a pair of feed rollers 32. The discharge area 53 is formed by a plurality of guides 33, feed roller pairs 34, 35, and the like.

画像形成領域52は、搬送機構40によって形成されている。搬送機構40は、2つのベルトローラ41,42、これらのベルトローラ41,42に巻回された無端状の搬送ベルト43、剥離プレート45、プラテン46、及びニップローラ47などで構成されている。搬送ベルト43の上面が搬送経路5の画像形成領域52である。剥離プレート45は、搬送経路5の画像形成領域52と排出領域53との間に設けられ、搬送ベルト43に弱粘着している記録媒体を搬送ベルト43から剥離する。プラテン46は、2つのベルトローラ41,42の間に設けられ、搬送ベルト43の上側ループを内側から支えている。ニップローラ47は、給紙部23から搬送されてきた記録媒体を搬送ベルト43の外周面に押さえ付けながら回転して、記録媒体を送り出す。   The image forming area 52 is formed by the transport mechanism 40. The transport mechanism 40 includes two belt rollers 41 and 42, an endless transport belt 43 wound around the belt rollers 41 and 42, a peeling plate 45, a platen 46, a nip roller 47, and the like. The upper surface of the conveyance belt 43 is an image forming area 52 of the conveyance path 5. The peeling plate 45 is provided between the image forming area 52 and the discharge area 53 of the conveyance path 5, and peels the recording medium that is weakly adhered to the conveyance belt 43 from the conveyance belt 43. The platen 46 is provided between the two belt rollers 41 and 42 and supports the upper loop of the conveyor belt 43 from the inside. The nip roller 47 rotates while pressing the recording medium conveyed from the paper feeding unit 23 against the outer peripheral surface of the conveying belt 43 to send out the recording medium.

搬送経路5の画像形成領域52の上方であって、プラテン46と上下に対向する位置には、ブラックインクを吐出する記録ヘッド1が設けられている。記録ヘッド1は、ヘッドホルダ15を介して筐体11に支持されている。記録ヘッド1の下面は、複数の吐出口85(図3参照)が配列された吐出面1aである。ヘッドホルダ15は、ヘッド昇降機構39(図5参照)によって昇降され、これにより、記録ヘッド1が画像形成位置と退避位置とに昇降移動する。図1に示すように、画像形成位置の記録ヘッド1は、吐出面1aと搬送ベルト43との間に記録に適した所定の間隙が形成される。退避位置の記録ヘッド1は、搬送ベルト43から画像形成位置以上の間隔で離隔する。退避位置では、記録ヘッド1と搬送ベルト43との間の空間を、後述するワイパ361が移動可能である。   A recording head 1 that discharges black ink is provided above the image forming area 52 in the transport path 5 and at a position facing the platen 46 in the vertical direction. The recording head 1 is supported by the housing 11 via a head holder 15. The lower surface of the recording head 1 is an ejection surface 1a in which a plurality of ejection ports 85 (see FIG. 3) are arranged. The head holder 15 is moved up and down by a head lifting mechanism 39 (see FIG. 5), whereby the recording head 1 is moved up and down between an image forming position and a retracted position. As shown in FIG. 1, in the recording head 1 at the image forming position, a predetermined gap suitable for recording is formed between the ejection surface 1 a and the conveying belt 43. The recording head 1 in the retracted position is separated from the conveying belt 43 at an interval equal to or larger than the image forming position. In the retracted position, a wiper 361 described later can move in the space between the recording head 1 and the conveyance belt 43.

搬送経路5の記録ヘッド1より上流側には、用紙センサ26が設けられている。用紙センサ26は、搬送経路5に沿って搬送される記録媒体の先端を検知する。用紙センサ26の検知信号は、記録ヘッド1の吐出動作と搬送機構40の記録媒体搬送動作との同期に用いられる。   A paper sensor 26 is provided upstream of the recording head 1 in the transport path 5. The paper sensor 26 detects the leading edge of the recording medium that is transported along the transport path 5. The detection signal of the paper sensor 26 is used for synchronization between the ejection operation of the recording head 1 and the recording medium conveyance operation of the conveyance mechanism 40.

搬送経路5の記録ヘッド1より下流側には、イメージセンサ16が設けられている。イメージセンサ16として、例えば、密着イメージセンサ(CIS)を採用することができる。このイメージセンサ16は、後述する吐出回復処理において、記録媒体に形成されたテストパターン画像を読み取り、テストパターン画像のデータを生成する。イメージセンサ16で生成されたテストパターン画像のデータは、制御手段100へ送られて解析される。   An image sensor 16 is provided downstream of the recording head 1 in the transport path 5. As the image sensor 16, for example, a contact image sensor (CIS) can be employed. The image sensor 16 reads a test pattern image formed on a recording medium and generates test pattern image data in an ejection recovery process described later. Data of the test pattern image generated by the image sensor 16 is sent to the control means 100 and analyzed.

ワイパユニット36は、図5に示すように、ワイパ361とワイパ移動機構362とで構成されている。ワイパ361は、吐出面1aの幅より若干長い板状の弾性部材(例えば、ゴム)をフレームに取り付けたものである。ワイパ移動機構362は、ワイパ361を吐出面1aの下で主走査方向に移動させる手段であって、駆動源であるモータ(不図示)を備えている。   As shown in FIG. 5, the wiper unit 36 includes a wiper 361 and a wiper moving mechanism 362. The wiper 361 is obtained by attaching a plate-like elastic member (for example, rubber) slightly longer than the width of the discharge surface 1a to the frame. The wiper moving mechanism 362 is a means for moving the wiper 361 in the main scanning direction below the ejection surface 1a, and includes a motor (not shown) as a drive source.

クリーナユニット37は、洗浄液塗布部材371、ブレード372及び移動機構373(図5参照)で構成されている。移動機構373は、洗浄液塗布部材371及びブレード372を搬送ベルト43の外周面に離接移動させるものである。クリーナユニット37は、搬送ベルト43の外周面に洗浄液を塗布し、汚れ(インク等)を洗浄液ごと掻きとることで、搬送ベルト43をクリーニングする。   The cleaner unit 37 includes a cleaning liquid application member 371, a blade 372, and a moving mechanism 373 (see FIG. 5). The moving mechanism 373 moves the cleaning liquid application member 371 and the blade 372 away from and in contact with the outer peripheral surface of the transport belt 43. The cleaner unit 37 cleans the transport belt 43 by applying a cleaning liquid to the outer peripheral surface of the transport belt 43 and scraping dirt (ink, etc.) together with the cleaning liquid.

筐体11の下部には、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ22が筐体11に着脱可能に装着されている。インクカートリッジ22は、記録ヘッド1にチューブ(図示せず)及びポンプ38(図5参照)を介して接続されている。   An ink cartridge 22 for storing black ink is detachably attached to the casing 11 at the bottom of the casing 11. The ink cartridge 22 is connected to the recording head 1 via a tube (not shown) and a pump 38 (see FIG. 5).

次に、図2〜図4を参照して、記録ヘッド1について詳細に説明する。図3では説明の都合上、アクチュエータユニット81の下方にあって破線で描くべき圧力室83、アパーチャ84及び吐出口85が実線で描かれている。記録ヘッド1は、図2に示されたヘッド本体3に加えて、リザーバ、フレキシブルプリント配線基板(FPC)、制御基板等(いずれも図示せず)が積層された積層体である。リザーバには、チューブ及びポンプ38を介してインクカートリッジ22から供給されたインクが貯溜されている。制御基板で調整された信号は、FPC上のドライバICで駆動信号に変換されてから、ヘッド本体3のアクチュエータユニット81へ出力される。アクチュエータユニット81が駆動されると、リザーバから供給されたインクが吐出口85から吐出される。   Next, the recording head 1 will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 3, for convenience of explanation, the pressure chamber 83, the aperture 84, and the discharge port 85 that are located below the actuator unit 81 and should be drawn with broken lines are drawn with solid lines. The recording head 1 is a laminated body in which a reservoir, a flexible printed circuit board (FPC), a control board, etc. (all not shown) are laminated in addition to the head body 3 shown in FIG. In the reservoir, ink supplied from the ink cartridge 22 through the tube and the pump 38 is stored. The signal adjusted by the control board is converted into a drive signal by a driver IC on the FPC and then output to the actuator unit 81 of the head body 3. When the actuator unit 81 is driven, the ink supplied from the reservoir is ejected from the ejection port 85.

ヘッド本体3は、圧力室83を含むインクの流路が形成された流路ユニット82と、圧力室83に吐出圧を付与するアクチュエータを備えたアクチュエータユニット81とを備えている。図4に示すように、流路ユニット82は、複数の金属プレートの積層体である。流路ユニット82の上面には、図2に示すように、複数のインク供給口86bが開口している。リザーバのインクは、インク供給口86bから流路ユニット82内に供給される。流路ユニット82の内部には、インク供給口86bを一端とするマニホールド流路86、及び、マニホールド流路86から分岐した複数の副マニホールド流路86aが形成されている。さらに、各副マニホールド流路86aの出口からアパーチャ84及び圧力室83を経て吐出口85に至る複数の個別インク流路90が形成されている。流路ユニット82の下面は、吐出面1aであって、多数の吐出口85がマトリクス状に配置されている。これら吐出口85は、主走査方向に所定の距離ずつ離れて並んでいる。   The head body 3 includes a flow path unit 82 in which an ink flow path including a pressure chamber 83 is formed, and an actuator unit 81 including an actuator that applies discharge pressure to the pressure chamber 83. As shown in FIG. 4, the flow path unit 82 is a laminate of a plurality of metal plates. As shown in FIG. 2, a plurality of ink supply ports 86 b are opened on the upper surface of the flow path unit 82. The ink in the reservoir is supplied into the flow path unit 82 from the ink supply port 86b. Inside the flow path unit 82, a manifold flow path 86 having an ink supply port 86b as one end and a plurality of sub-manifold flow paths 86a branched from the manifold flow path 86 are formed. Furthermore, a plurality of individual ink flow paths 90 are formed from the outlets of the sub-manifold flow paths 86a to the discharge ports 85 through the apertures 84 and the pressure chambers 83. The lower surface of the flow path unit 82 is the discharge surface 1a, and a large number of discharge ports 85 are arranged in a matrix. These discharge ports 85 are arranged at a predetermined distance in the main scanning direction.

次に、アクチュエータユニット81について説明する。アクチュエータユニット81は、流路ユニット82の上面に固定されている。図2に示すように、1つのヘッド本体3に4つのアクチュエータユニット81が設けられている。各アクチュエータユニット81は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口86bを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。アクチュエータユニット81は、ピエゾ式アクチュエータであって、圧力室83内のインクに選択的な吐出エネルギーを与える圧力室83ごとのアクチュエータとして機能する。   Next, the actuator unit 81 will be described. The actuator unit 81 is fixed to the upper surface of the flow path unit 82. As shown in FIG. 2, four actuator units 81 are provided in one head body 3. Each actuator unit 81 has a trapezoidal planar shape, and is arranged in a staggered pattern in the main scanning direction so as to avoid the ink supply ports 86b. The actuator unit 81 is a piezo actuator and functions as an actuator for each pressure chamber 83 that gives selective ejection energy to the ink in the pressure chamber 83.

ここで、制御手段100について説明する。制御手段100は、プリンタ10各部の動作を制御してプリンタ10全体の動作を司る。制御手段100は、外部装置(プリンタ10と接続されたPC等)から供給された印刷信号に基づいて、プリンタ10の画像形成動作、即ち、記録媒体の搬送動作、記録媒体の搬送に同期したインク吐出動作などの画像形成に係る動作を制御する。   Here, the control means 100 will be described. The control unit 100 controls the operation of each part of the printer 10 and controls the operation of the entire printer 10. The control means 100 is based on a print signal supplied from an external device (such as a PC connected to the printer 10), and performs an image forming operation of the printer 10, that is, a recording medium conveyance operation, and ink synchronized with the recording medium conveyance. Operations related to image formation such as ejection operations are controlled.

また、制御手段100は、プリンタ10の記録ヘッド1の吐出回復動作を制御する。吐出回復動作には、インク排出動作(液体排出動作)、吐出面1aのワイピング動作、搬送ベルト43のクリーニング動作等が含まれる。インク排出動作には、パージ動作とフラッシング動作がある。パージ動作では、ポンプ38の駆動により、記録ヘッド1へのインク供給系統から記録ヘッド1内のインクに圧力を加え、記録ヘッド1内のインクを吐出口85から強制的に排出する、いわゆる、押しパージが行われる。パージ動作では、アクチュエータユニット81は駆動されない。一方、フラッシング動作では、アクチュエータユニット81が駆動されて、吐出口85からインクが空吐出される。   The control unit 100 controls the ejection recovery operation of the recording head 1 of the printer 10. The discharge recovery operation includes an ink discharge operation (liquid discharge operation), a wiping operation of the discharge surface 1a, a cleaning operation of the transport belt 43, and the like. The ink discharge operation includes a purge operation and a flushing operation. In the purging operation, the pump 38 is driven to apply pressure to the ink in the recording head 1 from the ink supply system to the recording head 1 and forcibly discharge the ink in the recording head 1 from the discharge port 85. Purge is performed. In the purge operation, the actuator unit 81 is not driven. On the other hand, in the flushing operation, the actuator unit 81 is driven and ink is ejected from the ejection port 85 in an idle manner.

ワイピング動作では、記録ヘッド1の吐出面1aがワイパ361によって払拭される。ワイピング動作は、パージ動作後に行われ、吐出面1a上の残留したインクなどの異物が取り除かれる。また、クリーニング動作では、搬送ベルト43がクリーナユニット37によって払拭される。クリーニング動作は、パージ動作及びフラッシング動作後に行われ、搬送ベルト43上のインクなどの異物が除去される。   In the wiping operation, the ejection surface 1 a of the recording head 1 is wiped by the wiper 361. The wiping operation is performed after the purge operation, and foreign matters such as ink remaining on the ejection surface 1a are removed. In the cleaning operation, the conveyor belt 43 is wiped by the cleaner unit 37. The cleaning operation is performed after the purge operation and the flushing operation, and foreign matters such as ink on the transport belt 43 are removed.

制御手段100は、CPU(Central Processing Unit)の他、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit )、I/F(Interface)、I/O(Input/output Port)等を有している(いずれも図示せず)。ROMには、CPUが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。CPUが実行するプログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、メモリカード等の各種記憶媒体に保存されており、これらの記憶媒体からROMにインストールされる。RAMには、プログラム実行時に必要なデータが一時的に記憶される。ASICでは、画像データの書き換え、並び替え等(例えば、信号処理や画像処理)が行われる。I/Fは、外部装置(プリンタ10に接続されたパーソナルコンピュータ等)とのデータ送受信を行う。I/Oは、各種センサの検出信号の入力/出力を行う。制御手段100では、ROMに記憶されたプログラム等のソフトウェアとCPU等のハードウェアとが協働することにより、以下に説明する制御手段100の各機能を実現する処理を行うように構成されている。なお、制御手段100は単一のCPUにより各処理を実行してもよいし、複数のCPU或いはCPUと特定のASICの組み合わせにより各処理を実行してもよい。   The control means 100 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), I / F (Interface), I / O (Input / output). Port) and the like (none of them are shown). The ROM stores programs executed by the CPU, various fixed data, and the like. Programs executed by the CPU are stored in various storage media such as a flexible disk, a CD-ROM, and a memory card, and are installed in the ROM from these storage media. The RAM temporarily stores data necessary for program execution. In the ASIC, image data is rewritten and rearranged (for example, signal processing and image processing). The I / F performs data transmission / reception with an external device (such as a personal computer connected to the printer 10). I / O inputs / outputs detection signals of various sensors. The control unit 100 is configured to perform processing for realizing each function of the control unit 100 described below by cooperation of software such as a program stored in the ROM and hardware such as a CPU. . The control unit 100 may execute each process by a single CPU, or may execute each process by a combination of a plurality of CPUs or CPUs and a specific ASIC.

図5は制御手段の機能ブロック図である。図5に示すように、制御手段100は、搬送制御部71、画像データ記憶部72、データ書込部73、ヘッド制御部74、及びメンテナンス制御部96としての機能を備えている。   FIG. 5 is a functional block diagram of the control means. As shown in FIG. 5, the control unit 100 has functions as a conveyance control unit 71, an image data storage unit 72, a data writing unit 73, a head control unit 74, and a maintenance control unit 96.

搬送制御部71は、外部装置から受信した印刷信号に基づいて、記録媒体が搬送経路5に所定速度で搬送されるように、給紙ローラ25、送りローラ対32,34,35、及び搬送機構40の動作を制御する。   The conveyance control unit 71 includes a paper feed roller 25, a pair of feed rollers 32, 34, and 35, and a conveyance mechanism so that the recording medium is conveyed to the conveyance path 5 at a predetermined speed based on a print signal received from an external device. 40 operations are controlled.

ヘッド制御部74は、記録ヘッド1からインクを吐出するために、アクチュエータユニット81の各アクチュエータの駆動を制御する。ヘッド制御部74は、駆動データ記憶部741と駆動部742とを含む。駆動データ記憶部741は、各アクチュエータの駆動形態を指示する駆動データ(後述の、画像データやフラッシングデータ)を記憶する。駆動部742は、ドライバICを含み、駆動データに基づいて、各アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する。ヘッド制御部74は、用紙センサ26の出力に基づいて、記録媒体の搬送と同期したタイミングで駆動信号を出力する。   The head controller 74 controls driving of each actuator of the actuator unit 81 in order to eject ink from the recording head 1. The head control unit 74 includes a drive data storage unit 741 and a drive unit 742. The drive data storage unit 741 stores drive data (image data and flushing data, which will be described later) instructing the drive mode of each actuator. The drive unit 742 includes a driver IC and outputs a drive signal for driving each actuator based on the drive data. The head controller 74 outputs a drive signal at a timing synchronized with the conveyance of the recording medium based on the output of the paper sensor 26.

画像データ記憶部72は、外部装置からの印刷信号に含まれる画像データを記憶する。画像データは、各吐出口85について、ドットサイズ(極小、小、中、大の5段階のいずれか)やドット形成位置等を複数の印字周期にわたって示すものである。なお、1印字周期は、記録ヘッド1と記録媒体とが、用紙の搬送方向における印刷の解像度に対応した単位距離だけ相対移動するのに要する時間である。また、本実施形態では、ドットサイズの大,中,小,極小は、吐出総量15pl,10pl,5pl,2.5plのインクでそれぞれ形成される。   The image data storage unit 72 stores image data included in a print signal from an external device. The image data indicates the dot size (any one of five levels, minimum, small, medium, and large), the dot formation position, and the like for each ejection port 85 over a plurality of printing cycles. One printing cycle is the time required for the recording head 1 and the recording medium to move relative to each other by a unit distance corresponding to the printing resolution in the paper transport direction. In the present embodiment, the dot sizes of large, medium, small, and extremely small are formed with ink of total ejection amounts of 15 pl, 10 pl, 5 pl, and 2.5 pl, respectively.

データ書込部73は、画像データ記憶部72に記憶された画像データを、ヘッド制御部74の駆動データ記憶部741に書き込む。このように画像データが駆動データとして駆動データ記憶部741に書き込まれると、ヘッド制御部74は、駆動データに基づいて各アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する。この結果、各アクチュエータが動作し、アクチュエータに対応するノズルから液滴が吐出され、記録媒体に画像が形成される。   The data writing unit 73 writes the image data stored in the image data storage unit 72 to the drive data storage unit 741 of the head control unit 74. When the image data is written in the drive data storage unit 741 as drive data in this way, the head control unit 74 outputs a drive signal for driving each actuator based on the drive data. As a result, each actuator operates, droplets are ejected from the nozzle corresponding to the actuator, and an image is formed on the recording medium.

メンテナンス制御部96は、記録ヘッド1のメンテナンス動作を制御する。メンテナンス制御部96は、更に、第1診断部75、第2診断部76、フラッシング動作制御部77、テストパターン記録部78、及び画像読取制御部79、ワイピング動作制御部93、クリーニング動作制御部94、及びパージ動作制御部95としての機能を有している。   The maintenance control unit 96 controls the maintenance operation of the recording head 1. The maintenance control unit 96 further includes a first diagnosis unit 75, a second diagnosis unit 76, a flushing operation control unit 77, a test pattern recording unit 78, an image reading control unit 79, a wiping operation control unit 93, and a cleaning operation control unit 94. , And a function as a purge operation control unit 95.

第1診断部75は、テストパターン画像データに基づいて、記録ヘッド1の複数のノズルの各々について、吐出の正常と異常を判別する第1の診断を行う。   The first diagnosis unit 75 performs a first diagnosis for determining whether ejection is normal or abnormal for each of the plurality of nozzles of the recording head 1 based on the test pattern image data.

第2診断部76は、第1の診断の結果に基づいて、複数のノズルの各々について、吐出回復のための液体排出量を決定する第2の診断を行う。吐出回復のための液体排出量とは、ノズルの吐出性能を回復させるための液体排出動作(パージ動作又はフラッシング動作)において、ノズルを所望の吐出特性まで回復させるために要するインク排出量である。   Based on the result of the first diagnosis, the second diagnosis unit 76 performs a second diagnosis that determines the liquid discharge amount for ejection recovery for each of the plurality of nozzles. The liquid discharge amount for recovering the discharge is an ink discharge amount required for recovering the nozzle to a desired discharge characteristic in the liquid discharge operation (purge operation or flushing operation) for recovering the discharge performance of the nozzle.

フラッシング動作制御部77は、フラッシングデータを生成するデータ生成部771と、フラッシングデータをヘッド制御部74の駆動データ記憶部741へ書き込む書込部772とを有している。フラッシングデータは、ノズルごとのフラッシング動作を指示するデータであり、これにはノズルごと液体排出量が含まれる。なお、フラッシング動作における各ノズルからの液体吐出回数は、ノズルごとに決定された液体排出量に基づいて設定される。本実施形態においては、フラッシング動作の各回の吐出には小ドットサイズの液滴(液滴量5pl)が採用されて、吐出回数を増減することによりノズルから液体排出量のインクが吐出される。   The flushing operation control unit 77 includes a data generation unit 771 that generates flushing data, and a writing unit 772 that writes the flushing data to the drive data storage unit 741 of the head control unit 74. The flushing data is data for instructing the flushing operation for each nozzle, and includes the liquid discharge amount for each nozzle. Note that the number of times of liquid ejection from each nozzle in the flushing operation is set based on the liquid discharge amount determined for each nozzle. In the present embodiment, a small dot size droplet (droplet amount 5 pl) is adopted for each discharge of the flushing operation, and a liquid discharge amount of ink is discharged from the nozzle by increasing or decreasing the number of discharges.

テストパターン記録部78は、所定のテストパターンデータを記憶した記憶部781と、テストパターンデータをヘッド制御部74の駆動データ記憶部741に書き込む書込部782とを含む。テストパターン記録部78は、テストパターン印字の指令を受けると、記憶部781に記憶されたテストパターンデータを、ヘッド制御部74の駆動データ記憶部741に書き込む。これにより、ヘッド制御部74は、テストパターンデータに基づいて、各アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する。この結果、各アクチュエータがテストパターンデータに基づいて動作し、各アクチュエータと対応するノズルからインクが吐出される。   The test pattern recording unit 78 includes a storage unit 781 that stores predetermined test pattern data, and a writing unit 782 that writes the test pattern data to the drive data storage unit 741 of the head control unit 74. When the test pattern recording unit 78 receives a test pattern printing command, the test pattern recording unit 78 writes the test pattern data stored in the storage unit 781 into the drive data storage unit 741 of the head control unit 74. As a result, the head controller 74 outputs a drive signal for driving each actuator based on the test pattern data. As a result, each actuator operates based on the test pattern data, and ink is ejected from the nozzle corresponding to each actuator.

テストパターンデータに基づいて記録ヘッド1からインクが吐出され、そのインクが着弾した記録媒体にテストパターン画像が形成される。画像読取制御部79は、テストパターン画像を読み取り、テストパターン画像データを生成するように、イメージセンサ16を制御する。イメージセンサ16で生成されたテストパターン画像データは、RAM等のメモリに一時的に記憶されて、後述する診断に利用される。   Ink is ejected from the recording head 1 based on the test pattern data, and a test pattern image is formed on the recording medium on which the ink has landed. The image reading control unit 79 controls the image sensor 16 so as to read the test pattern image and generate test pattern image data. The test pattern image data generated by the image sensor 16 is temporarily stored in a memory such as a RAM and used for diagnosis described later.

ワイピング動作制御部93は、ワイパユニット36によるワイピング動作を制御する。クリーニング動作制御部94は、クリーナユニット37によるクリーニング動作を制御する。パージ動作制御部95は、ポンプ38によるパージ動作を制御する。   The wiping operation control unit 93 controls the wiping operation by the wiper unit 36. The cleaning operation control unit 94 controls the cleaning operation by the cleaner unit 37. The purge operation control unit 95 controls the purge operation by the pump 38.

〔テストパターン〕
ここで、所定のテストパターンについて説明する。なお、この明細書において「テストパターンデータ」とは、テストパターン画像を記録媒体に形成させるようなデータである。
[Test pattern]
Here, the predetermined test pattern will be described. In this specification, “test pattern data” is data for forming a test pattern image on a recording medium.

図6には、好ましいテストパターンの第1例が示されており、図7には好ましいテストパターンの第2例が示されている。テストパターンは、複数種のドットサイズの各々について、ドットサイズに対応する量の液体を各ノズルから所定数だけ吐出させるようなデータである。なお、1ドットのドットサイズ(着弾した記録媒体上での液体の大きさ)を、液玉の数を変えて調整するタイプの記録ヘッドと、液玉の体積を変えて調整するタイプの記録ヘッドとが知られている。前者の場合は、記録媒体上で1ドットのドットサイズを形成するために複数の液滴が吐出されるが、この明細書では、この複数の液滴を1滴としてカウントする。そして、実際にノズルから吐出される液滴の数に関わらず、ドットサイズ大の1ドットを形成するために吐出されるインクを「大滴」といい、ドットサイズ中の1ドットを形成するために吐出されるインクを「中滴」といい、ドットサイズ小の1ドットを形成するために吐出されるインクを「小滴」といい、ドットサイズ極小の1ドットを形成するために吐出されるインクを「極小滴」いうこととする。   FIG. 6 shows a first example of a preferred test pattern, and FIG. 7 shows a second example of a preferred test pattern. The test pattern is data that causes a predetermined number of liquids corresponding to the dot size to be ejected from each nozzle for each of a plurality of types of dot sizes. A recording head of a type that adjusts the dot size of one dot (the size of the liquid on the landed recording medium) by changing the number of liquid balls, and a recording head of a type that adjusts by changing the volume of the liquid balls Is known. In the former case, a plurality of droplets are ejected to form a dot size of 1 dot on the recording medium. In this specification, the plurality of droplets are counted as one droplet. Then, regardless of the number of droplets actually ejected from the nozzles, the ink ejected to form one dot of a large dot size is called a “large droplet” and is used to form one dot in the dot size. The ink ejected to the nozzle is called “medium droplet”, the ink ejected to form one dot with a small dot size is called “small droplet”, and ejected to form one dot with the smallest dot size The ink will be referred to as “very small droplet”.

第1例に係るテストパターンデータは、記録ヘッド1の各ノズルから、所定数(例えば20発)の小滴、所定数の中滴、所定数の大滴、及び所定数の極小滴を、それぞれ順に吐出させるような画像データである。第2例に係るテストパターンデータは、記録ヘッド1の各ノズルから、所定数(例えば20発)の大滴、所定数の中滴、所定数の小滴、及び所定数の極小滴を、それぞれ順に吐出させるような画像データである。   The test pattern data according to the first example includes a predetermined number (for example, 20 shots) of small droplets, a predetermined number of medium droplets, a predetermined number of large droplets, and a predetermined number of extremely small droplets from each nozzle of the recording head 1. The image data is ejected in order. The test pattern data according to the second example includes a predetermined number (for example, 20 shots) of large droplets, a predetermined number of medium droplets, a predetermined number of small droplets, and a predetermined number of very small droplets from each nozzle of the recording head 1. The image data is ejected in order.

第1例及び第2例のテストパターンデータでは、全種類のドットサイズのドットを形成できることを保証するために、各ノズルから大滴、中滴、小滴及び極小滴(即ち、全種類のドットサイズに対応する量の液滴)の吐出を行わせる。   In the test pattern data of the first example and the second example, in order to ensure that dots of all kinds of dot sizes can be formed, a large drop, a medium drop, a small drop, and a very small drop (that is, all kinds of dots) from each nozzle. A droplet of an amount corresponding to the size) is discharged.

また、第1例及び第2例のテストパターンデータでは、最も少ない量の液滴(極小滴)の吐出を、最後に行わせる。これによって、それまでの小滴、中滴、及び大滴の吐出をノズルの吐出回復用の液体排出として位置付けることができる。つまり、テストパターン画像形成のためのインクの吐出が、ノズルの吐出回復のためのインク排出も兼ねている。   In the test pattern data of the first example and the second example, the smallest amount of droplets (minimum droplets) is discharged last. Thereby, the discharge of the small droplet, the medium droplet, and the large droplet so far can be positioned as the liquid discharge for recovery of the discharge of the nozzle. That is, ink ejection for test pattern image formation also serves as ink ejection for nozzle ejection recovery.

また、上記第1例及び第2例のテストパターンデータでは、記録媒体に形成されたドットサイズ大、中、小、極小のドットを別々に認識できるように、大滴、中滴、小滴、及び極小滴を別々に吐出させる。例えば、第1例のテストパターンデータによれば、1つのノズルから、小滴を20発吐出し、中滴を20発吐出し、大滴を20発吐出し、最後に極小滴を20発吐出する。この結果、記録媒体上には、ドットサイズ大のドット群、ドットサイズ中のドット群、ドットサイズ小のドット群、ドットサイズ極小のドット群の順に画像が形成される。よって、記録媒体上に形成されたドットに基づいて、ドットサイズごとの記録媒体への液滴の着弾(吐出)の成否を、容易に判別することができる。   In the test pattern data of the first example and the second example, large droplets, medium droplets, small droplets, so that dots of large, medium, small, and extremely small dots formed on the recording medium can be recognized separately. And small droplets are ejected separately. For example, according to the test pattern data of the first example, 20 small droplets are ejected from one nozzle, 20 medium droplets are ejected, 20 large droplets are ejected, and finally 20 very small droplets are ejected. To do. As a result, an image is formed on the recording medium in the order of a dot group having a large dot size, a dot group having a medium dot size, a dot group having a small dot size, and a dot group having a minimum dot size. Therefore, it is possible to easily determine whether or not droplets have landed (discharged) on the recording medium for each dot size based on the dots formed on the recording medium.

〔第1の診断〕
次に、第1診断部75が行う第1の診断について説明する。第1の診断では、記録媒体に形成されたテストパターン画像、即ち、イメージセンサ16が読み取ったテストパターン画像データに基づいて、各ノズルの吐出の正常と異常とを判別する。このために、第1診断部75は、まず、ノズルから吐出された各液滴が記録媒体に着弾しているか否かを判別する。例えば、ノズルの吐出が正常な場合は、ノズルから所定数(例えば、20個)の液滴が吐出されると、記録媒体には所定数のドットが形成されるはずである。しかし、ノズルの吐出が異常な場合は、ノズルから所定数(例えば、20個)の液滴が吐出されても、記録媒体には所定数よりも少ないドットが形成される。そこで、第1診断部75は、記録ヘッド1から吐出された液滴のうち、記録媒体に着弾したものとしなかったものとを判別し、これに基づいて、ドットサイズ別の着弾の成否(即ち、ドット形成の成否)を判別する。このドットサイズ別の着弾の成否を判別は、各ノズルについて行われる。各ノズルのドットサイズ別の着弾の成否の判別結果は、ROM等のメモリに一時的に記憶される。次表1では、或るノズルから吐出された20発の液滴のうち記録媒体に着弾したものを○、着弾しなかったものを×で表し、着弾の成否を判別した例(a-1〜5)が示されている。
[First diagnosis]
Next, the first diagnosis performed by the first diagnosis unit 75 will be described. In the first diagnosis, normality or abnormality of ejection of each nozzle is determined based on a test pattern image formed on the recording medium, that is, test pattern image data read by the image sensor 16. For this purpose, the first diagnosis unit 75 first determines whether or not each droplet ejected from the nozzle has landed on the recording medium. For example, when nozzle ejection is normal, a predetermined number of dots should be formed on the recording medium when a predetermined number (for example, 20) of droplets are ejected from the nozzle. However, when nozzle ejection is abnormal, even if a predetermined number (for example, 20) of droplets are ejected from the nozzle, fewer dots than the predetermined number are formed on the recording medium. Therefore, the first diagnosis unit 75 determines whether or not the droplets ejected from the recording head 1 have landed on the recording medium, and based on this, the success or failure of landing by dot size (that is, The success or failure of dot formation is determined. The determination of the success or failure of landing for each dot size is performed for each nozzle. The determination result of the success or failure of the landing for each nozzle dot size is temporarily stored in a memory such as a ROM. In Table 1 below, among the 20 droplets ejected from a certain nozzle, those that have landed on the recording medium are indicated by ○, and those that have not landed are indicated by ×, and the success or failure of the landing is determined (a-1 to 5) is shown.

Figure 2015066890
Figure 2015066890

本実施形態に係る第1診断部75では、連続して吐出された所定数の液滴のうち、最後に吐出された液滴が記録媒体に着弾し、且つ、最後に吐出された液滴から遡って連続するN発(例えば、N=5)の液滴が記録媒体に着弾したときに、そのドットサイズの着弾を成功と判別し、それ以外では着弾を失敗と判別する。但し、着弾の成功を判別する条件は、上記に限定されない。   In the first diagnosis unit 75 according to the present embodiment, among the predetermined number of droplets ejected continuously, the last ejected droplet landed on the recording medium, and the last ejected droplet When N droplets (for example, N = 5) that continue retroactively land on the recording medium, the landing of that dot size is determined to be successful, and otherwise the landing is determined to be unsuccessful. However, the condition for determining the successful landing is not limited to the above.

上記表1において、例(a-1)では、或るドットサイズについて、前半の連続する12発の液滴が記録媒体に着弾せず、後半の連続する8発の液滴が記録媒体に着弾してドットを形成しているので、そのドットサイズの着弾は成功と判別される。また、例(a-2)では、別のドットサイズについて、前半の連続する18発の液滴が記録媒体に着弾せず、後半の連続する2発の液滴が記録媒体に着弾してドットを形成しているので、別のドットサイズの着弾は失敗と判別される。このようにして、第1診断部75は、各ノズルにおいて、ドットサイズ別の着弾の成否を判別する。   In Table 1 above, in Example (a-1), for a certain dot size, the first 12 consecutive droplets do not land on the recording medium, and the last 8 consecutive droplets land on the recording medium. Since the dot is formed, it is determined that the landing of the dot size is successful. Further, in Example (a-2), for another dot size, the first 18 consecutive droplets do not land on the recording medium, and the second half consecutive droplets land on the recording medium and are dot Therefore, landing of another dot size is determined as failure. In this way, the first diagnosis unit 75 determines the success or failure of landing for each nozzle size at each nozzle.

更に、第1診断部75は、或るノズルにおいて、全てのドットサイズの着弾が成功と判別された場合に、そのノズルの吐出を正常と判別し、それ以外を異常と判別する。このようにして、第1診断部75は、全てのノズルについて、ノズルの吐出の正常と異常とを判別する。   Further, when it is determined that the landing of all the dot sizes is successful in a certain nozzle, the first diagnosis unit 75 determines that the ejection of the nozzle is normal, and determines that the other is abnormal. In this way, the first diagnosis unit 75 determines whether the nozzle discharge is normal or abnormal for all nozzles.

〔第2の診断〕
続いて、第2の診断について説明する。第2診断部76では、各ノズルにおいて、ドットサイズ別の着弾の成否を判別することと、ドットサイズ別の着弾の成否に基づいて吐出の異常の程度を判別すること、吐出の異常の程度に基づいて吐出回復のための液体排出量を決定することとが行われる。
[Second diagnosis]
Subsequently, the second diagnosis will be described. The second diagnosis unit 76 determines whether or not the landing of each nozzle size is successful for each nozzle, determines the degree of ejection abnormality based on the success or failure of landing for each dot size, and determines the degree of ejection abnormality. Based on this, a liquid discharge amount for recovery of discharge is determined.

ドットサイズ別の着弾の成否を判別する際に、上記第1の診断と同じ手法を用いることができる。したがって、上記第1の診断で既に各ノズルについて、ドットサイズ別の着弾の成否が判別されている場合には、着弾の成否の判別を省略することができる。   The same method as the first diagnosis can be used when determining whether or not the landing is successful for each dot size. Therefore, when the success or failure of the landing for each nozzle size has already been determined for each nozzle in the first diagnosis, the determination of the success or failure of the landing can be omitted.

第2診断部76は、吐出の異常の程度を判別するに際し、各ノズルについて、ドットサイズ別の着弾の成否の組み合わせに基づいて、異常の程度を判別する。図8は第2の診断の流れを示すフローチャートである。なお、第2診断部76は、各ノズルにおいて第2の診断を行うが、図8では1つのノズルに対して行われる第2の診断の流れが示されている。   When determining the degree of ejection abnormality, the second diagnosis unit 76 determines the degree of abnormality for each nozzle based on the combination of success or failure of landing for each dot size. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the second diagnosis. The second diagnosis unit 76 performs the second diagnosis for each nozzle. FIG. 8 shows the flow of the second diagnosis performed for one nozzle.

まず、第2診断部76は、記憶されたドットサイズ別の着弾の成否を参照し、全種類のドットサイズについて着弾が成功している場合は(ステップS1でYES)、そのノズルの吐出は正常であるので、吐出回復のための液体排出量をゼロと決定する(ステップS2)。また、第2診断部76は、全種類のドットサイズのうち少なくとも1以上のドットサイズにおいて、着弾が失敗している場合は(ステップS1でNO)、ドットサイズ別の着弾の成否の組み合わせに基づいて異常の程度を判別し、異常の程度に基づいて吐出回復のための液体排出量を決定する。本実施形態では、次表2に示されるように、異常の程度を、最悪レベル、レベルA〜B、異常なしの7段階に分け、異常の程度のそれぞれに対応して吐出回復のための液体排出量が定められている。異常の程度は、最悪レベルが最も大きく、続いてレベルA、レベルB、レベルC、レベルD、レベルEの順に大きい。異常の程度は、ノズルの吐出口の開口面積のうち詰まっている面積の大きさや、固化したインクの固着の程度などに相関している。また、液体排出量は、パージ量>a>b>c>d>予備フラッシング量の関係を有する。a〜dは、例えば、aを大滴の液体量、bを中滴の液体量、cを小滴の液体量、dを極小滴の液体量とすることができる。なお、aを中滴50滴に相当する液体量、bを中滴40滴に相当する液体量、cを中滴30滴に相当する液体量、dを中滴20滴に相当する液体量などとしてもよい。   First, the second diagnosis unit 76 refers to the success or failure of the landing for each dot size stored, and when the landing has succeeded for all types of dot sizes (YES in step S1), the discharge from the nozzle is normal. Therefore, the liquid discharge amount for recovery of ejection is determined to be zero (step S2). Further, when the landing has failed in at least one dot size among all types of dot sizes (NO in step S1), the second diagnosis unit 76 is based on the combination of the success or failure of the landing for each dot size. The degree of abnormality is determined, and the liquid discharge amount for recovery of ejection is determined based on the degree of abnormality. In the present embodiment, as shown in the following Table 2, the degree of abnormality is divided into seven stages of the worst level, levels A to B, and no abnormality, and the liquid for discharge recovery corresponding to each degree of abnormality. Emissions are set. The degree of abnormality is the highest at the worst level, followed by level A, level B, level C, level D, and level E in this order. The degree of abnormality correlates with the size of the clogged area in the opening area of the nozzle outlet, the degree of fixation of the solidified ink, and the like. The liquid discharge amount has a relationship of purge amount> a> b> c> d> preliminary flushing amount. For a to d, for example, a can be a liquid amount of a large droplet, b can be a liquid amount of a medium droplet, c can be a liquid amount of a small droplet, and d can be a liquid amount of a very small droplet. Note that a is the amount of liquid corresponding to 50 medium drops, b is the amount of liquid corresponding to 40 medium drops, c is the amount of liquid corresponding to 30 medium drops, d is the amount of liquid corresponding to 20 medium drops, etc. It is good.

Figure 2015066890
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具体的には、次の流れで異常の程度と液体排出量が決定される。まず、ドットサイズ別の着弾の成否を参照し、全種類のドットサイズにおいて着弾が失敗している場合に(ステップS3でYES)、異常の程度は最悪レベルと判別され、液体排出量は所定のパージ量に決定される(ステップS4)。次に、ドットサイズ極小の着弾の成否を参照し、ドットサイズ極小で着弾が成功している場合に(ステップS5でYES)、異常の程度はレベルEと判別され、液体排出量はレベルEに対応した予備フラッシング量に決定される(ステップS6)。続いて、ドットサイズ大の着弾の成否を参照し、ドットサイズ大で着弾が失敗している場合は(ステップS7でNO)、異常の程度はレベルAと判別され、液体排出量はレベルAに対応した液体量aに決定される(ステップS10)。ドットサイズ大で着弾が成功している場合は(ステップS7でYES)、ドットサイズ中の着弾の成否を参照し(ステップS8)、ドットサイズ中で着弾が失敗している場合に(ステップS8でNO)、異常の程度はレベルBと判別され、液体排出量はレベルBに対応した液体量bに決定される(ステップS10)。ドットサイズ中で着弾が成功している場合は(ステップS8でYES)、ドットサイズ小の着弾の成否を参照し(ステップS9)、ドットサイズ小で着弾が失敗している場合に(ステップS9でNO)、異常の程度はレベルCと判別され、液体排出量はレベルCに対応した液体量cに決定される(ステップS10)。ドットサイズ小で着弾が成功している場合に(ステップS9でYES)、異常の程度はレベルDと判別され、液体排出量はレベルDに対応した液体量dに決定される(ステップS13)。   Specifically, the degree of abnormality and the liquid discharge amount are determined in the next flow. First, referring to the success or failure of landing for each dot size, if landing has failed for all types of dot sizes (YES in step S3), the degree of abnormality is determined to be the worst level, and the liquid discharge amount is a predetermined amount. The purge amount is determined (step S4). Next, referring to the success or failure of the landing of the minimum dot size, if the landing is successful with the minimum dot size (YES in step S5), the degree of abnormality is determined to be level E, and the liquid discharge amount is set to level E. The corresponding preliminary flushing amount is determined (step S6). Subsequently, referring to the success or failure of the landing of the large dot size, if the landing has failed due to the large dot size (NO in step S7), the degree of abnormality is determined as level A, and the liquid discharge amount reaches level A. The corresponding liquid amount a is determined (step S10). If the landing is successful because the dot size is large (YES in step S7), the success or failure of the landing in the dot size is referred (step S8), and if the landing is failed in the dot size (in step S8) NO), the degree of abnormality is determined to be level B, and the liquid discharge amount is determined to be the liquid amount b corresponding to level B (step S10). If the landing is successful within the dot size (YES in step S8), the success or failure of the landing of the small dot size is referred to (step S9), and if the landing has failed due to the small dot size (in step S9) NO), the degree of abnormality is determined to be level C, and the liquid discharge amount is determined to be the liquid amount c corresponding to level C (step S10). If the dot size is small and landing is successful (YES in step S9), the degree of abnormality is determined to be level D, and the liquid discharge amount is determined to be the liquid amount d corresponding to level D (step S13).

以上の通り、複数種のドットサイズのうち着弾が成功した最小のドットサイズ、即ち、複数種の液滴サイズのうち記録媒体への着弾が成功した最小の液滴のサイズに基づいて、異常の程度が判別され、異常の程度に対応して吐出回復のための液体排出量が決定される。   As described above, the minimum dot size that has successfully landed out of the plurality of types of dot sizes, that is, the size of the smallest droplet that has successfully landed on the recording medium out of the plurality of types of droplet sizes, The degree is determined, and the liquid discharge amount for recovery of ejection is determined in accordance with the degree of abnormality.

なお、1つ以上のノズルにおいて、吐出回復のための液体排出量がパージ量に決定された場合、パージ動作ではノズルごとに液体排出量を変化させることはできないので、記録ヘッド1の全てのノズルの液体排出量がパージ量に決定される。したがって、1つ以上のノズルにおいて吐出回復のための液体排出量がパージ量に決定された場合、吐出回復動作においてパージ動作が行われる。   Note that if the liquid discharge amount for recovery of ejection is determined to be the purge amount in one or more nozzles, the liquid discharge amount cannot be changed for each nozzle in the purge operation, so that all the nozzles of the recording head 1 can be changed. The amount of liquid discharged is determined as the purge amount. Accordingly, when the liquid discharge amount for recovery of discharge is determined as the purge amount in one or more nozzles, the purge operation is performed in the discharge recovery operation.

また、吐出回復のための液体排出量が液体量a〜d及び予備フラッシング量のいずれかである場合は、吐出回復動作においてフラッシングが行われ、ノズルごとに決定された液体排出量の液体が排出される。したがって、異常の程度が最悪レベルと判別されたノズルが記録ヘッド1に存在しない場合には、吐出回復動作ではフラッシング動作が行われる。   Further, when the liquid discharge amount for recovery of discharge is one of the liquid amounts a to d and the preliminary flushing amount, flushing is performed in the discharge recovery operation, and the liquid discharge amount determined for each nozzle is discharged. Is done. Therefore, when there is no nozzle in the recording head 1 in which the degree of abnormality is determined to be the worst level, the flushing operation is performed in the ejection recovery operation.

第2診断部76は、上記の流れに沿って異常の程度の判別と吐出回復のための液体排出量を導き出すことができるが、例えば、次表3,4に示すような、ドットサイズ別の着弾の成否の組み合わせと異常の程度との関係を示すルックアップテーブルを記憶部に記憶し、このルックアップテーブルを参照して各ノズルについて異常の程度の判別と吐出回復のための液体排出量を決定することもできる。   The second diagnosis unit 76 can determine the degree of abnormality and derive the liquid discharge amount for recovery of discharge along the above flow. For example, as shown in the following Tables 3 and 4, for each dot size, A lookup table showing the relationship between the combination of success or failure of landing and the degree of abnormality is stored in the storage unit, and with reference to this lookup table, the degree of abnormality for each nozzle and the liquid discharge amount for recovery of discharge are determined. It can also be determined.

次の表3では、第1例に係るテストパターンを用いたときの、ドットサイズ別の着弾の成否の組み合わせと異常の程度との関係が示されている。表3において、左一列目はドットサイズが示され、上一行目はノズル番号が示されている。この表において、○は着弾の成功、×は着弾の失敗がそれぞれ示されている。   Table 3 below shows the relationship between the landing success / failure combination for each dot size and the degree of abnormality when the test pattern according to the first example is used. In Table 3, the dot size is shown in the first left column, and the nozzle number is shown in the first row. In this table, ○ indicates successful landing, and X indicates failure of landing.

Figure 2015066890
Figure 2015066890

吐出の着弾の成否と異常の程度との関係は、テストパターンに応じて定められる。次の表4では、第2例に係るテストパターンを用いたときの、ドットサイズ別の着弾の成否の組み合わせと異常の程度との関係が示されている。表4において、左一列目はドットサイズが示され、上一行目はノズル番号が示されている。この表において、○は着弾の成功、×は着弾の失敗がそれぞれ示されている。   The relationship between the success or failure of ejection landing and the degree of abnormality is determined according to the test pattern. Table 4 below shows the relationship between the landing success / failure combinations for each dot size and the degree of abnormality when the test pattern according to the second example is used. In Table 4, the left first column shows the dot size, and the upper first row shows the nozzle number. In this table, ○ indicates successful landing, and X indicates failure of landing.

Figure 2015066890
Figure 2015066890

〔吐出回復処理〕
ここで、吐出回復処理の流れを、図9を参照しながら説明する。図9は、制御手段100が行う吐出回復処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御手段100は、記録媒体上にテストパターンの画像形成を行うように、記録ヘッド1及び搬送機構40を動作させる(ステップS31)。次に、制御手段100は、イメージセンサ16にてテストパターン画像を読み取り、テストパターン画像データを作成する(ステップS32)。続いて、制御手段100は、テストパターン画像データを用いて、第1の診断を行う(ステップS33)。第1の診断では、記録ヘッド1の複数のノズルの各々について吐出の正常と異常とが判別される。いずれかのノズルにおいて吐出の異常がある場合(ステップS33でNO)、制御手段100は、第2の診断を行う(ステップS34)。第2の診断では、複数のノズルの各々について、第1の診断の結果に基づいて吐出の異常の程度が判別され、吐出の異常の程度に応じて吐出回復のための液体排出量が決定される。
(Discharge recovery process)
Here, the flow of the discharge recovery process will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the discharge recovery process performed by the control means 100. First, the control unit 100 operates the recording head 1 and the transport mechanism 40 so as to form a test pattern image on the recording medium (step S31). Next, the control means 100 reads a test pattern image with the image sensor 16 and creates test pattern image data (step S32). Subsequently, the control unit 100 performs a first diagnosis using the test pattern image data (step S33). In the first diagnosis, whether each of the plurality of nozzles of the recording head 1 is normal or abnormal is determined. If there is a discharge abnormality in any of the nozzles (NO in step S33), the control unit 100 performs a second diagnosis (step S34). In the second diagnosis, the degree of discharge abnormality is determined for each of the plurality of nozzles based on the result of the first diagnosis, and the liquid discharge amount for recovery of discharge is determined according to the degree of discharge abnormality. The

全てのノズルにおいて吐出の異常がない場合(ステップS33でYES)、即ち、吐出回復のための液体排出量がゼロの場合、記録ヘッド1の全てのノズルは良好な状態にあるため、吐出回復動作は行われない。   If there is no discharge abnormality in all the nozzles (YES in step S33), that is, if the liquid discharge amount for discharge recovery is zero, all the nozzles of the recording head 1 are in a good state, so the discharge recovery operation Is not done.

吐出回復動作において、まず、制御手段100は、吐出回復のための液体排出動作が、パージ動作であるかフラッシング動作であるかを決定する。このために、制御手段100は、第2の診断結果の液体排出量を参照し、吐出回復のための液体排出量がパージ量である場合は(ステップS35でYES)、吐出回復のための液体排出動作をパージ動作に決定する。他の場合は(ステップS35でNO)、吐出回復のための液体排出動作をフラッシング動作に決定する。   In the discharge recovery operation, first, the control unit 100 determines whether the liquid discharge operation for recovery of discharge is a purge operation or a flushing operation. Therefore, the control means 100 refers to the liquid discharge amount of the second diagnosis result, and when the liquid discharge amount for recovery of discharge is the purge amount (YES in step S35), the liquid for recovery of discharge The discharging operation is determined as the purge operation. In other cases (NO in step S35), the liquid discharge operation for recovery of ejection is determined as the flushing operation.

吐出回復のための液体排出動作をパージ動作に決定した場合、制御手段100は、パージ動作を行うようにプリンタ10を動作させる(ステップS36)。パージ動作では、各ノズルから液体が排出され、この結果、各ノズルの吐出が回復する。パージ動作のあとで、ワイピング動作が行われるように、制御手段100は、ポンプ38、ヘッド昇降機構39及びワイパユニット36を制御する(ステップS37)。   When the liquid discharge operation for recovering the ejection is determined to be the purge operation, the control unit 100 operates the printer 10 to perform the purge operation (step S36). In the purge operation, the liquid is discharged from each nozzle, and as a result, the discharge from each nozzle is recovered. The control means 100 controls the pump 38, the head lifting mechanism 39, and the wiper unit 36 so that the wiping operation is performed after the purge operation (step S37).

吐出回復のための液体排出動作をフラッシング動作に決定した場合、制御手段100は、第2の診断結果を利用して、フラッシングデータを作成する(ステップS38)。フラッシングデータは、各ノズルが、第2の診断において各ノズルにつき決定された液体排出量の液体の吐出を行うように作成される。作成されたフラッシングデータは、駆動データ記憶部741へ出力され、このフラッシングデータに基づいてフラッシング動作が行われる(ステップS39)。フラッシング動作では、各ノズルが、第2の診断において各ノズルにつき決定された液体排出量の液体の吐出を行い、この結果、各ノズルの吐出が回復する。   When the liquid discharge operation for recovering the discharge is determined to be the flushing operation, the control unit 100 creates flushing data using the second diagnosis result (step S38). The flushing data is created so that each nozzle ejects a liquid discharge amount determined for each nozzle in the second diagnosis. The created flushing data is output to the drive data storage unit 741, and a flushing operation is performed based on the flushing data (step S39). In the flushing operation, each nozzle ejects the liquid discharge amount determined for each nozzle in the second diagnosis, and as a result, the ejection of each nozzle is recovered.

本実施形態において、パージ動作及びフラッシング動作では、搬送ベルト43へ向けてノズルから液体が排出される。そこで、制御手段100は、フラッシング動作、又は、パージ動作及びワイピング動作が行われた後に、搬送ベルト43のクリーニング動作を行う(ステップS40)。クリーニング動作では、洗浄液塗布部材371及びブレード372を搬送ベルト43と当接する位置へ移動させ、搬送ベルト43を時計回りに走行させる。これにより、搬送ベルト43の外周面に洗浄液が均一に塗布され、外周面上のインクなどの異物が、洗浄液と共にブレード372で掻き取られる。以上で、制御手段100による吐出回復処理が終了する。   In the present embodiment, in the purge operation and the flushing operation, the liquid is discharged from the nozzle toward the conveyance belt 43. Therefore, the control unit 100 performs the cleaning operation of the transport belt 43 after the flushing operation or the purge operation and the wiping operation are performed (step S40). In the cleaning operation, the cleaning liquid applying member 371 and the blade 372 are moved to a position where they come into contact with the conveyor belt 43, and the conveyor belt 43 is caused to travel clockwise. As a result, the cleaning liquid is uniformly applied to the outer peripheral surface of the conveyor belt 43, and foreign matters such as ink on the outer peripheral surface are scraped off by the blade 372 together with the cleaning liquid. Thus, the discharge recovery process by the control unit 100 is completed.

以上説明した通り、本実施形態に係るプリンタ10では、ノズルの吐出回復処理において、ノズルの吐出異常の程度に応じて、フラッシング動作及びパージ動作のいずれかが選択的に実行される。この結果、フラッシング動作が選択される場合は、パージ動作が選択される場合と比較して、吐出回復動作に要する時間を低減することができる。また、フラッシング動作では、各ノズルから、吐出異常の程度に対応した吐出回復に必要とされる液体量の液体の吐出が行われるので、吐出回復動作で一律にパージ動作が行われる場合と比較して、画像形成以外の目的で消費されるインク量を削減することができる。また、ノズルの吐出回復処理で、ノズルの吐出異常の程度に応じた液体量の液体が吐出されることによって、ノズルの吐出が確実に回復する結果、吐出性能が安定し、画像品質の低下を抑制することができる。   As described above, in the printer 10 according to the present embodiment, either the flushing operation or the purge operation is selectively executed in the nozzle discharge recovery process according to the degree of nozzle discharge abnormality. As a result, when the flushing operation is selected, the time required for the discharge recovery operation can be reduced as compared with the case where the purge operation is selected. In addition, in the flushing operation, the amount of liquid required for recovery of ejection corresponding to the degree of ejection abnormality is ejected from each nozzle, so compared with the case where the purge operation is performed uniformly in the ejection recovery operation. Thus, the amount of ink consumed for purposes other than image formation can be reduced. In addition, the nozzle discharge recovery process ensures that the discharge of the nozzle is reliably recovered by discharging a liquid amount corresponding to the degree of nozzle discharge abnormality, resulting in stable discharge performance and reduced image quality. Can be suppressed.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の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。   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.

例えば、制御手段100は、第2の診断において、ノズルの吐出の異常の程度を判別することと、吐出回復のための液体排出量を決定することとを行うが、吐出回復のための液体排出量を決定することのみが行われてもよい。   For example, in the second diagnosis, the control unit 100 determines the degree of nozzle discharge abnormality and determines the liquid discharge amount for recovery of discharge. Only determining the amount may be performed.

また、例えば、パージ動作及びフラッシング動作では、搬送ベルト43に向けて液体が排出されるが、記録ヘッド1の下方に吐出面1aを封止するキャップを設けて、キャップ内に液体を排出するようにしてもよい。この場合、パージ動作は、記録ヘッド1の吐出面1aをキャップで封止し、キャップ内を負圧にすることによりノズルからインクを吸引する吸引パージ動作であってもよい。   Further, for example, in the purge operation and the flushing operation, the liquid is discharged toward the transport belt 43, but a cap that seals the ejection surface 1a is provided below the recording head 1 so that the liquid is discharged into the cap. It may be. In this case, the purge operation may be a suction purge operation in which the ejection surface 1a of the recording head 1 is sealed with a cap, and ink is sucked from the nozzle by making the inside of the cap have a negative pressure.

また、例えば、吐出回復動作に係るフラッシング動作では、搬送ベルト43に向けて液体が吐出されるが、搬送機構40により搬送される記録媒体に向けて液体が吐出されてもよい。この場合、更に、吐出回復動作に係るフラッシング動作において、吐出回復の確認を行ってもよい。吐出回復の確認を行う場合には、例えば、次に示すようにフラッシングデータが作成される。   Further, for example, in the flushing operation related to the discharge recovery operation, the liquid is discharged toward the transport belt 43, but the liquid may be discharged toward the recording medium transported by the transport mechanism 40. In this case, the discharge recovery may be confirmed in the flushing operation related to the discharge recovery operation. When confirmation of ejection recovery is performed, for example, flushing data is created as follows.

図10は、フラッシングデータに基づいてフラッシング動作を行い、そのときに記録媒体に形成された画像(フラッシング画像)を示している。フラッシング画像は、各ノズルが、第2の診断において各ノズルにつき決定された液体排出量の液体の吐出を行うことにより形成された吐出回復用画像61と、この吐出回復用画像の下流側において、各ノズルから極小滴の液体の吐出を行うことにより形成された確認用画像62とで構成されている。つまり、フラッシングデータは、各ノズルが、第2の診断において各ノズルにつき決定された液体排出量の液体の吐出を行い、そのあとで、各ノズルの吐出状態を確認するために、各ノズルから極小滴の液体の吐出を行うようなデータとなるように作成される。   FIG. 10 shows an image (flushing image) formed on the recording medium at the time when the flushing operation is performed based on the flushing data. The flushing image includes a discharge recovery image 61 formed by each nozzle discharging a liquid discharge amount determined for each nozzle in the second diagnosis, and a downstream side of the discharge recovery image. It is composed of a confirmation image 62 formed by discharging a very small liquid droplet from each nozzle. In other words, the flushing data is minimized from each nozzle so that each nozzle discharges the liquid discharge amount determined for each nozzle in the second diagnosis and then checks the discharge state of each nozzle. The data is generated so as to perform the ejection of the liquid droplet.

そして、上記フラッシングデータに基づいてフラッシング動作が行われる場合には、搬送機構40により搬送される記録媒体に向けて液体の吐出が行われ、記録媒体に形成された画像のうち確認用画像がイメージセンサ16により読み取られる。そして、制御手段100により、確認用画像データが解析され、例えば、前述の第1の診断と同様の手順でノズルの吐出の正常と異常とが判別され、この判別結果が筐体11に設けられた表示部などに表示出力されるようにすることができる。   When the flushing operation is performed based on the flushing data, the liquid is ejected toward the recording medium conveyed by the conveyance mechanism 40, and the confirmation image is an image formed on the recording medium. It is read by the sensor 16. Then, the confirmation image data is analyzed by the control means 100, and for example, normal or abnormal discharge of the nozzle is determined in the same procedure as the first diagnosis described above, and this determination result is provided in the housing 11. Display on a display unit or the like.

なお、本発明は、ライン式・シリアル式のいずれの記録ヘッド1を備えた画像形成装置にも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、インク以外の液体を吐出させることで記録を行う画像形成装置にも適用可能である。さらに、本発明は、インクの吐出方式にかかわらず適用できる。例えば、本実施の形態では、圧電素子を用いたが、抵抗加熱方式でも、静電容量方式でもよい。   Note that the present invention can be applied to an image forming apparatus provided with either a line type or serial type recording head 1, and is not limited to a printer, and can also be applied to a facsimile, a copier, and the like. Furthermore, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that performs recording by discharging a liquid other than ink. Furthermore, the present invention can be applied regardless of the ink ejection method. For example, although a piezoelectric element is used in this embodiment, a resistance heating method or a capacitance method may be used.

1 記録ヘッド
10 インクジェット式プリンタ(画像形成装置)
12 吐出口
16 イメージセンサ
40 搬送機構
72 画像データ記憶部
73 データ書込部
74 ヘッド制御部
75 第1診断部
76 第2診断部
77 フラッシング動作制御部
78 テストパターン記録部
79 画像読取制御部
95 パージ動作制御部
100 制御手段
1 Recording head 10 Inkjet printer (image forming apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Discharge port 16 Image sensor 40 Conveyance mechanism 72 Image data storage part 73 Data writing part 74 Head control part 75 1st diagnostic part 76 2nd diagnostic part 77 Flushing operation control part 78 Test pattern recording part 79 Image reading control part 95 Purge Operation control unit 100 Control means

Claims (12)

複数のノズルを有し、これらノズルの各々から複数種のドットサイズに対応する量の液体の吐出ができる記録ヘッドを備えた画像形成装置において、前記複数のノズルの液体吐出状態の診断及び良好な液体吐出状態の回復を行う方法であって、
前記複数種のドットサイズのうち一つのサイズに対応する量の液体を前記複数のノズルから記録媒体へ向けて吐出して、前記記録媒体にテストパターンの画像を形成することを、前記複数種のドットサイズの全てに対してそれぞれ行うことと、
前記記録媒体上の前記テストパターンの画像をイメージセンサで読み取ることと、
前記イメージセンサで読み取られた画像を解析して、前記複数のノズルの各々についてノズル吐出状態を診断することと、
前記ノズル吐出状態の診断結果に応じて前記記録ヘッドの吐出回復動作を行うこととを含み、
前記ノズル吐出状態を診断することが、前記複数のノズルの各々について正常と異常を判別する第1の診断を行うことと、前記第1の診断の結果に基づいて前記複数のノズルの各々について前記吐出回復動作でノズルから排出される液体排出量を決定する第2の診断を行うこととを含む、ノズルの診断及び吐出回復方法。
In an image forming apparatus having a plurality of nozzles and having a recording head capable of ejecting an amount of liquid corresponding to a plurality of types of dot sizes from each of these nozzles, the liquid ejection state of the plurality of nozzles can be diagnosed and good A method for recovering a liquid ejection state,
Forming a test pattern image on the recording medium by discharging an amount of liquid corresponding to one of the plurality of types of dot sizes from the plurality of nozzles toward the recording medium. To do each for all of the dot sizes,
Reading an image of the test pattern on the recording medium with an image sensor;
Analyzing the image read by the image sensor, diagnosing the nozzle discharge state for each of the plurality of nozzles;
Performing an ejection recovery operation of the recording head according to a diagnosis result of the nozzle ejection state,
Diagnosing the nozzle discharge state includes performing a first diagnosis for determining whether each of the plurality of nozzles is normal or abnormal, and determining each of the plurality of nozzles based on a result of the first diagnosis. A nozzle diagnosis and a discharge recovery method including performing a second diagnosis for determining a liquid discharge amount discharged from the nozzle in the discharge recovery operation.
前記第2の診断を行うことが、
前記複数種のドットサイズの各々の吐出に関する前記記録媒体への着弾の成否を判別することと、前記着弾の成否に基づいて異常の程度を判別することと、前記異常の程度に基づいて前記液体排出量を決定することとを含む、請求項1に記載のノズルの診断及び吐出回復方法。
Performing the second diagnosis,
Determining the success or failure of landing on the recording medium with respect to the ejection of each of the plurality of dot sizes; determining the degree of abnormality based on the success or failure of the landing; and determining whether the liquid is based on the degree of abnormality The nozzle diagnosis and discharge recovery method according to claim 1, further comprising: determining a discharge amount.
前記第2の診断において、前記複数のノズルのうち1以上のノズルについて、前記複数種のドットサイズのうち全てのサイズの吐出に関する着弾の失敗を判別すると、前記複数のノズルの全ての前記液体排出量を所定のパージ量に決定し、
前記吐出回復動作においてパージ動作を行い、前記複数のノズルの全てから前記所定のパージ量の液体を排出する、請求項2に記載のノズルの診断及び吐出回復方法。
In the second diagnosis, when it is determined that landing failure related to ejection of all sizes of the plurality of types of dot sizes is detected for one or more nozzles of the plurality of nozzles, all of the liquid discharge of the plurality of nozzles is performed. Determine the amount to a predetermined purge amount,
The nozzle diagnosis and discharge recovery method according to claim 2, wherein a purge operation is performed in the discharge recovery operation to discharge the predetermined purge amount of liquid from all of the plurality of nozzles.
前記第2の診断において、前記複数のノズルの全てについて、前記複数種のドットサイズのいずれか1以上のサイズの吐出に関する着弾の成功を判別すると、前記複数のノズルの各々について前記液体排出量を前記異常の程度に応じたフラッシング量に決定し、
前記吐出回復動作においてフラッシング動作を行い、前記複数のノズルの各々から対応する前記フラッシング量の液体を排出する、請求項2又は3に記載のノズルの診断及び吐出回復方法。
In the second diagnosis, when it is determined that all of the plurality of nozzles have successfully landed on ejection of any one or more of the plurality of types of dot sizes, the liquid discharge amount is determined for each of the plurality of nozzles. Determine the flushing amount according to the degree of abnormality,
The nozzle diagnosis and discharge recovery method according to claim 2, wherein a flushing operation is performed in the discharge recovery operation, and the corresponding flushing amount of liquid is discharged from each of the plurality of nozzles.
前記複数種のドットサイズの吐出のうち、着弾が成功した最小の量の吐出のサイズに基づいて、前記異常の程度を判別する、請求項2〜4のいずれか一項に記載のノズルの診断及び吐出回復方法。   The nozzle diagnosis according to any one of claims 2 to 4, wherein the degree of abnormality is determined based on a size of a minimum amount of ejection that has successfully landed among the plurality of types of dot size ejection. And a discharge recovery method. 前記テストパターンのうち最後のテストパターンの画像を、前記複数種のドットサイズの吐出のうち最小の量の吐出より形成する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のノズルの診断及び吐出回復方法。   The nozzle diagnosis and ejection according to any one of claims 1 to 5, wherein an image of the last test pattern among the test patterns is formed by ejection of a minimum amount among ejections of the plurality of types of dot sizes. Recovery method. 複数のノズルを有し、これらノズルの各々から複数種のドットサイズに対応する量の液体の吐出ができる記録ヘッドと、
前記複数種のドットサイズのうち一つのサイズに対応する量の液体を前記複数のノズルから記録媒体に向けて吐出して前記記録媒体にテストパターンの画像を形成することを、前記複数種のドットサイズの全てについてそれぞれ行うように前記記録ヘッドを動作させる、テストパターン記録手段と、
前記記録媒体上の前記テストパターンの画像を読み取るイメージセンサと、
前記イメージセンサで読み取られた画像を解析して、前記複数のノズルの各々についてノズル吐出状態を診断するノズル診断手段と、
前記ノズル吐出状態の診断結果に応じて前記記録ヘッドが吐出回復動作を行うように前記記録ヘッドを制御する回復動作制御手段とを備え、
前記ノズル診断手段は、前記複数のノズルの各々について正常と異常を判別する第1の診断部と、前記第1の診断部の診断結果に基づいて前記複数のノズルの各々について前記吐出回復動作でノズルから排出される液体排出量を決定する第2の診断部とを有する、画像形成装置。
A recording head having a plurality of nozzles and capable of ejecting an amount of liquid corresponding to a plurality of types of dot sizes from each of the nozzles;
Forming a test pattern image on the recording medium by discharging an amount of liquid corresponding to one of the plurality of types of dot sizes from the plurality of nozzles toward the recording medium. Test pattern recording means for operating the recording head to perform each of all sizes;
An image sensor for reading an image of the test pattern on the recording medium;
A nozzle diagnostic means for analyzing an image read by the image sensor and diagnosing a nozzle discharge state for each of the plurality of nozzles;
A recovery operation control means for controlling the recording head so that the recording head performs an ejection recovery operation according to a diagnosis result of the nozzle discharge state,
The nozzle diagnosing unit performs a discharge recovery operation on each of the plurality of nozzles based on a diagnosis result of the first diagnosis unit that determines normality and abnormality of each of the plurality of nozzles, and a diagnosis result of the first diagnosis unit. And a second diagnostic unit that determines a liquid discharge amount discharged from the nozzle.
前記第2の診断部が、前記複数種のドットサイズの各々の吐出に関する前記記録媒体への着弾の成否の判別することと、前記着弾の成否に基づいて異常の程度を判別することと、前記異常の程度に基づいて前記液体排出量を決定することとを行う、請求項7に記載の画像形成装置。   The second diagnosing unit determines whether or not landing on the recording medium is related to ejection of each of the plurality of types of dot sizes, determines the degree of abnormality based on whether or not the landing is successful, and The image forming apparatus according to claim 7, wherein the liquid discharge amount is determined based on a degree of abnormality. 前記第2の診断部が、前記複数のノズルのうち1以上のノズルにおいて、前記複数種のドットサイズの全てのサイズの吐出に関する着弾の失敗を判別すると、前記複数のノズルの全ての前記液体排出量を所定のパージ量に決定し、
前記記録ヘッドが、前記吐出回復動作においてパージ動作を行い、前記複数のノズルの全てから前記所定のパージ量の液体を排出する、請求項8に記載の画像形成装置。
When the second diagnosis unit determines landing failure regarding ejection of all of the plurality of types of dot sizes in one or more of the plurality of nozzles, the liquid discharge of all of the plurality of nozzles is performed. Determine the amount to a predetermined purge amount,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the recording head performs a purge operation in the discharge recovery operation and discharges the predetermined purge amount of liquid from all of the plurality of nozzles.
前記第2の診断部が、前記複数のノズルの全てにおいて、前記複数種のドットサイズのいずれか1以上のサイズの吐出に関する着弾の成功を判別すると、前記複数のノズルの各々について前記液体排出量を前記異常の程度に応じたフラッシング量に決定し、
前記記録ヘッドが、前記吐出回復動作においてフラッシング動作を行い、前記複数のノズルの各々から対応する前記フラッシング量の液体を排出する、請求項8又は9に記載の画像形成装置。
When the second diagnosis unit determines success of landing regarding ejection of any one of the plurality of types of dot sizes in all of the plurality of nozzles, the liquid discharge amount for each of the plurality of nozzles Is determined as a flushing amount according to the degree of abnormality,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the recording head performs a flushing operation in the ejection recovery operation and discharges the corresponding flushing amount of liquid from each of the plurality of nozzles.
前記第2の診断部が、前記複数種のドットサイズの吐出のうち、着弾が成功した最小の量の吐出のサイズに基づいて、前記異常の程度を判別する、請求項8〜10のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The said 2nd diagnostic part discriminate | determines the extent of the said abnormality based on the size of the discharge of the minimum amount of the successful landing among the discharge of the said multiple types of dot size. The image forming apparatus according to one item. 前記テストパターン記録手段が、前記テストパターンのうち最後のテストパターンの画像を、前記複数種のドットサイズの吐出のうち最小の量の吐出により形成するように、前記記録ヘッドを制御する、請求項7〜11のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The test pattern recording unit controls the recording head so that an image of the last test pattern among the test patterns is formed by discharging a minimum amount of the plurality of types of dot sizes. The image forming apparatus according to any one of 7 to 11.
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