JP2016112718A - インクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知方法、吐出不良検知装置及びこれを備えたインクジェット方式の画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク及び用紙の消費を低減することができるライン型のインクジェット画像記録装置を提供する。【解決手段】記録ヘッド４１Ａは、ノズルからインク滴をガラス板５２Ａに吐出する。ラインセンサ５１Ａは、ガラス板５２Ａに着弾したインク滴画像の階調データを、ラインセンサ５１Ａ内のセンサ並び方向に取得する。制御部５４Ａは、取得したインク滴画像の階調データが設定した閾値より高いか否かを判定する。そして、制御部５４Ａは、インク滴画像の階調データが設定した閾値より高いと判定すると正常なノズルであると判定し、インク滴画像の階調データが設定した閾値以下と判定すると異常なノズルであると判定する。制御部５４Ａは、ノズルが異常であると判定した場合、そのノズルを記憶する。以上の処理を、各々のノズルに付した番号をカウントアップすることで、繰り返し実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知方法、吐出不良検知装置及びこれを備えたインクジェット方式の画像形成装置に関する。

画像形成装置には、用紙にインクを吹き付けて印刷を実行するインクジェット方式の画像形成装置、及び、帯電した感光ドラムの表面にレーザ光の照射により電圧変化パターンを発生させてトナーを吸着させ、このトナーを用紙に転写して印刷を実行するレーザ方式の画像形成装置がある。

これらの画像形成装置のうち、インクジェット方式の画像形成装置は、インクを吐出するための多数のノズルを備えた記録ヘッドを有し、この記録ヘッドのノズルから記録媒体にインクを吐出することにより記録媒体上に画像を形成する。

インクジェット方式の画像形成装置として、ライン型のインクジェット画像記録装置とシリアル型のインクジェット画像形成装置がある。
ライン型のインクジェット画像記録装置は、記録ヘッドを、用紙の幅以上の長さに亘って並べたノズル列で構成させ、そのノズル列の下を、ベルトコンベア機構である搬送ベルトに載った用紙を移動することで、印刷を実行する。
シリアル型の画像記録装置は、搬送ベルトにより移動する用紙の上を、その移動方向と直交する方向に、記録ヘッドを往復移動して印刷を実行する。

ここで、ライン型のインクジェット画像記録装置では、シリアル型の画像記録装置と比較して、記録ヘッド一つ当たりの印刷範囲が狭いことから記録ヘッドの駆動周波数が低く、印刷時に記録ヘッドの駆動回路にかかる負荷が小さいため、印刷中の負荷のみを考慮すると、駆動回路をより小型化、低コスト化することができる。
但し、全ノズルを同時にメンテナンスすると、ノズル数が多いため、メンテナンス負担が大きい。

ライン型のインクジェット画像記録装置において、従来より、ノズルのメンテナンスとして、用紙にテストモードで印刷したものを読み取って、ノズルの吐出不良を検知する技術が考案され、知られている。
例えば、特許文献１には、ノズルの吐出不良を検知する目的で、記録ヘッドを駆動させて用紙に記録したライン状のテストパターンを読み取り、読取画像信号を得る方法が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の吐出不良を検知する方法では、確かにノズルの吐出不良を検知できるが、用紙に印字したテストパターンを読み取るため、検知時に使用するインクや用紙を無駄に消費するという問題がある。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ライン型のインクジェット画像記録装置における吐出不良検知を、インク及び用紙の消費を低減して行うことである。

本発明は、記録ヘッドのノズルの吐出不良を検知するインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置であって、前記記録ヘッドのノズル面とラインセンサの間に配置され、前記ノズルから吐出されるインク滴を着弾させる透明平板と、前記透明平板に着弾したインク滴の画像を読み取る前記ラインセンサと、前記ラインセンサにより読み取ったインク滴の画像から、前記ノズルの吐出不良を検知する検知手段と、を備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置に関する。

本発明によれば、ライン型のインクジェット画像記録装置における吐出不良検知を、インク及び用紙の消費を低減して行うことができる。

ライン型のインクジェット画像記録装置の全体構成を示す図である。 ライン型のインクジェット画像記録装置の記録ヘッドの配置を示す図である。 本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置における、ノズルの正常又は異常を判定する方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。 本発明の実施形態２に係る吐出不良検知装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態２に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。 本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。 本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図（処理手順変更）である。 本発明の実施形態４に係る吐出不良検知装置を示す図である。 本発明の実施形態４に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。 本発明の実施形態５に係る吐出不良検知装置を示す図である。 本発明の実施形態５に係る吐出不良検知装置における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。

図１は、ライン型のインクジェット画像記録装置の全体構成を示す図である。
ライン型のインクジェット画像形成装置（以下、ライン型プリンタ１と云う）は、装置本体１０と、装置本体１０に装着した、記録媒体である用紙２２を装填するための給紙部２０と、装置本体１０に装着され、画像を記録（形成）した用紙２２をストックするための排紙部６０と、両面印刷時に用紙２２を反転させて、記録部４０に給紙する両面給紙ユニット７０とを備える。
また、装置本体１０は、給紙部２０から給紙された用紙２２を記録部４０に搬送する搬送部３０と、搬送部３０により搬送された用紙２２に画像を記録（形成）する記録部４０と、記録ヘッド４１のノズルの吐出不良を検知する吐出不良検知部５０から構成される。

ライン型プリンタ１は、さらに、装置本体１０の前面の一端部側に、前面から前方側に突き出し、上面よりも低くなったカートリッジ装填部を有し、このカートリッジ装填部の上面に操作キーや表示器等の操作部を配置している。
給紙部２０は、主に給紙トレイ２１で構成され、給紙トレイ２１以外に、給紙トレイ２１の用紙積載部（圧板）上に積載した用紙２２を給紙するため、用紙積載部から用紙２２を１枚ずつ分離給送する給紙コロ２３（即ち、半月コロ）、及びその給紙コロ２３に対向して配置される、摩擦係数の大きな材質からなる用紙分離パッド２４を備え、この用紙分離パッド２４を給紙コロ２３側に付勢している。

そして、給紙部２０から給紙した用紙２２を記録ヘッド４１の下方側に搬送するための搬送部３０として、用紙を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部２０からガイドを介して送られる用紙を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、鉛直上方に送られる用紙を９０°方向転換させて搬送ベルト上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材で搬送ベルト側に付勢された先端加圧コロ３４とを備えている。

ここで、搬送ベルト３１は無端状ベルトであり、ライン型プリンタ１では、搬送ベルト３１を、搬送ローラ３５とテンションローラ３６との間に掛け渡し、ベルト搬送方向に周回するように構成している。
帯電ローラ３７は、搬送ベルト３１の表層に接触し、搬送ベルトの回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各々２．５Ｎの負荷をかけている。

また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド４１による印写領域（即ち、記録領域）に対応してガイド部材を配置しており、このガイド部材を、上面が搬送ベルトを支持する２つのローラ（搬送ローラ３５とテンションローラ３６）の接線よりも記録ヘッド４１側に突出させている。
これにより、搬送ベルト３１は印写領域においてガイド部材の上面に押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性が担保される。
なお、このガイド部材の搬送ベルト３１の裏面と接触する面側には、主走査方向、即ち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成し、搬送ベルトとの接触面積を少なくしており、搬送ベルト３１がスムーズにガイド部材表面に沿って移動できるようにしている。

記録部４０は、主に記録ヘッド４１と、インク供給管４２より構成される。
記録ヘッド４１は、搬送部３０により搬送された用紙２２にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録方式のヘッドである。
また、ライン型プリンタ１において、記録ヘッド４１は主走査方向に並べて配置されている。
なお、記録ヘッド４１の配置に関しては、図２を用いて後述する。

吐出不良検知部５０は、吐出不良検知時において記録ヘッド４１と搬送ベルト３１の間に位置するようにシフトし、記録ヘッド４１のノズルから吐出されるインク滴の画像より、当該ノズルの正常又は異常を判定する（即ち、吐出不良を検知する）。
吐出不良検知部５０の構成及び機能の詳細は、図３及び図４を用いて後述する。

また、記録ヘッド４１で記録された用紙２２を排紙するための排紙部６０として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ６４を備えている。
ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ６４までの高さは排紙トレイ６４にストックできる量を多くするためにある程度高く設定している。

さらに、装置本体１０の背面部には、両面給紙ユニット７０を着脱自在に装着している。この両面給紙ユニット７０は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット７０の上面には手差し給紙部を設けている。

図２は、ライン型プリンタ１の記録ヘッド４１の配置を示す図である。
ライン型プリンタ１では、図２に示すように、複数個の記録ヘッド４１を主走査方向に並べて配置する。
また、記録ヘッド４１は、図２に示すように、ノズル面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の各々に対応したノズル列を有している。

一般に、シリアル型プリンタでは、一つの記録ヘッドを主走査方向に移動して印刷処理を実行するが、ライン型プリンタでは、複数個の記録ヘッドを主走査方向に並べて配置し、その記録ヘッドを固定した状態でインクをノズルから吐出することにより印刷処理を実行する。

図３は、本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置（吐出不良検知部５０Ａ）を示す図である。
吐出不良検知装置５０Ａは、図３に示すように、記録ヘッド４１Ａ、記録ヘッド４１Ａのノズル面と対向した位置にラインセンサ５１Ａ、記録ヘッド４１Ａのノズル面とラインセンサ５１Ａの間にガラス板５２Ａ、また、インク滴が着弾するガラス板５２Ａを照光可能なように、ガラス板５２Ａの上方に投光器５３Ａを備えている。
図３に示すように、インク滴画像を、ラインセンサ５１Ａによりガラス板５２Ａを介して読み取る構成としているので、ラインセンサ５１Ａにミストが付着しにくくなる。

吐出不良検知部５０Ａの制御部５４Ａは、図３に示すように、ラインセンサ５１Ａに接続される。また、吐出不良検知部５０Ａの制御部５４Ａは、記録ヘッド４１Ａ、投光器５３Ａにも接続される。
なお、ガラス板５２Ａは透明な平板であれば材質は問わない。また、投光器５３Ａも発光可能なものであれば手段は問わない。

図４は、本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置５０Ａの機能ブロック図である。
記録ヘッド４１Ａは、前述のようにノズルを有し、ノズルからインク滴を吐出する。ガラス板５２Ａは、記録ヘッド４１Ａから吐出されたインク滴を着弾させるための部材である。

投光器５３Ａは、投光手段であり、ガラス板５２Ａ上方から投光し、インク滴が着弾する部分（即ち、インク滴着弾部）の照度を安定させる。
ラインセンサ５１Ａは、ガラス板５２Ａに着弾したインク滴の画像を読み取る。
制御部５４Ａは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア（図中、制御部５４Ａの内枠）で構成されており、吐出不良の検知手段として機能する。即ち、制御部５４Ａは、ラインセンサ５１Ａにより読み取った、ガラス板５２Ａに着弾したインク滴の画像の階調データが正常か否かを判断する。

図５は、本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置５０Ａにおける、ノズルの正常又は異常を判定する方法を示す図である。
即ち、図５は、記録ヘッド４１Ａからガラス板５２Ａに着弾したインク滴の画像から、ノズルが正常か否かを判定する方法を示す図である。
図５Ａは、ガラス板５２Ａに付着したインク滴の位置を示す図である。また図５Ｂは、ラインセンサ５１Ａで読み取られた輝度を縦軸に、インク滴のガラス板５２上の位置を横軸にとって、それぞれの判定結果と共に示した図である。
ガラス板５２Ａに着弾したインク滴の画像は、読み飛ばすことがないようにラインセンサ５１Ａにより十分な解像度で読み込まれ、画素位置ごとに例えば８bitの階調として入力される。

ガラス板５２Ａにインク滴が着弾している場合、即ち、ノズルが正常である場合、ラインセンサ５１Ａにより読み取ったインク滴の画像の階調は高くなる（例えば、２５０階調）。
一方、ガラス板５２Ａにインク滴が着弾していない場合、即ち、ノズルが異常である場合、ラインセンサ５１Ａにより読み取ったインク滴の画像の階調は低くなる（例えば、５階調）。

各ノズルに対応する画像位置において、ラインセンサ５１Ａにより読み取られた階調と予め設定された吐出／不吐出の閾値となる階調（例えば、１５０階調）とを比較する。即ち、ラインセンサ５１Ａにより読み取られた階調が、連続してＮ回以上（図５では、例えば３回以上に設定）、閾値より高くなれば、そのノズルは正常であると判定し、そうでなければ異常と判定する。

図５Ｂにおいて、１ノズル目は、画像位置０〜Ｎにおいて、ラインセンサ５１Ａにより読み取られた階調が、５回連続で閾値を超えていることから、吐出不良検知部５０Ａは正常と判定する。
２ノズル目においても、画像位置Ｎ〜Ｎ＋１において、入力された階調が、５回連続で閾値を超えていることから、吐出不良検知部５０Ａは正常と判定する。
３ノズル目は、ノズル詰まり等でインク滴が吐出されず、ガラス板５２Ａにインク滴が着弾しない場合を示しており、画像位置Ｎ＋１〜Ｎ＋２において、入力された階調が閾値を超えていないことから、吐出不良検知部５０Ａは異常と判定する。

また、４ノズル目と、５ノズル目は、吐出曲がりが発生した場合を示している。
４ノズル目は、軽微な吐出曲がりが発生した場合であって、ガラス板５２Ａへのインク滴着弾位置が少しずれた場合を示している。この場合、画像位置Ｎ＋２〜Ｎ＋３において、入力された階調が３回連続で（３回以上）閾値を超えていることから、吐出不良検知部５０Ａは正常と判定する。
５ノズル目は、大きな吐出曲がりが発生した場合であって、ガラス板５２Ａへのインク滴着弾位置が大きくずれた場合を示している。この場合、画像位置Ｎ＋３〜Ｎ＋４において、入力された階調が閾値を１回も超えていないことから、吐出不良検知部５０Ａは異常と判定する。

図６は、本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置（吐出不良検知部５０Ａ）における吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。
なお、吐出不良を検知する処理を実行する前に、記録ヘッド４１Ａのノズルに対して１、２、３・・・、Ｎを付番し、また記録ヘッド４１Ａのノズルの変数としてｎを設定している。

制御部５４Ａは、吐出不良の検知に関する処理を開始すると、先ず、記録ヘッド４１Ａのノズルの変数ｎに対して、初期値として１を代入する（Ｓ１０１）。
次に、インク滴着弾部の照度を安定させるために（即ち、インク滴の読み取り精度を維持するために）、投光器５３Ａを発光する（Ｓ１０２）。
なお、投光器５３Ａの発光は、インク滴画像の階調データをラインセンサ５１Ａにより取得する前であれば、いつ実行してもよい。

記録ヘッド４１Ａは、インク滴着弾部の照度が安定すると、ノズルからインク滴をガラス板５２Ａに吐出する（Ｓ１０３）。
ラインセンサ５１Ａは、ガラス板５２Ａに着弾したインク滴画像の階調データを取得する（Ｓ１０４）。
なお、記録ヘッド４１Ａからのインク滴の吐出は、時間短縮の観点から全てのノズルから同時に吐出させることが望ましい。また、吐出の滴数は、インク消費量を低減する観点から、各ノズルに関して１滴（微量）であることが望ましい。

制御部５４Ａは、ｎ＝１として付番したノズルに関する、インク滴画像の階調データが設定した閾値より高いか否かを判定する（Ｓ１０５）。
そして、制御部５４Ａは、インク滴画像の階調データが設定した閾値より高いと判定すると（Ｓ１０５ Ｙｅｓ）、ｎ＝１のノズルが正常なノズルであると判定する（Ｓ１０６）。
一方、インク滴画像の階調データが設定した閾値以下と判定すると（Ｓ１０５ Ｎｏ）、ｎ＝１のノズルが異常なノズルであると判定する（Ｓ１０７）。
なお、制御部５４Ａは、ノズルが異常であると判定した場合（Ｓ１０７）、そのノズルを記憶する（Ｓ１０８）。

制御部５４Ａは、ノズルの正常又は異常をインク滴画像の階調データから判定すると、検知対象とするノズルの番号をカウントアップする（即ち、ｎにｎ＋１を代入する処理を実行する）（Ｓ１０９）。
制御部５４Ａは、カウントアップしたノズルの番号がノズルの総数であるＮ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。

ノズルの番号がノズルの総数であるＮ以下であると判定すると（Ｓ１１０ Ｙｅｓ）、制御部５４Ａは、ステップＳ１０５から再度、処理を実行する。
一方、制御部５４Ａにより、ノズルの番号がノズルの総数であるＮより大きいと判定されると（Ｓ１１０ Ｎｏ）、投光器５３Ａを消灯する（Ｓ１１１）。
これにより、一連の吐出不良検知に関する処理を終了する。
なお、投光器５３Ａの消灯は、インク滴画像の階調データをラインセンサにより取得した後であれば、いつ実行してもよい。
（実施形態２）

図７は、本発明の実施形態２に係る吐出不良検知装置５０Ｂの機能ブロック図である。
実施形態１では、吐出不良検知に関する処理を実行した後において、ガラス板５２Ａにインク滴が付着したままの状態にあるため、次に吐出不良検知を実行する際に、吐出するインク滴と既に付着しているインク滴とが重なり、正常な吐出不良検知の判定を実行することができない可能性がある。

そこで、実施形態２に係る吐出不良検知装置５０Ｂでは、図７に示すように、ガラス板５２Ｂに付着したインク滴をワイピングするガラス板用ワイパ５５Ｂと、当該ガラス板用ワイパを駆動するモータ５６Ｂを実装している。
なお、ガラス板用ワイパ５５Ｂを駆動するモータ５６Ｂは、制御部５４Ｂにより制御される。また、実施形態２に係る吐出不良検知装置５０Ｂでは、ガラス板５２Ｂの側方又は下方に廃液タンク５７Ｂを設置しており、当該廃液タンク５７Ｂにワイピングして掻き取ったインクを回収することができる。
この吐出不良検知に関する処理は、吐出不良検知装置５０Ｂにより、繰り返し実行される。

図８は、本発明の実施形態２に係る吐出不良検知装置５０Ｂにおける吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。
図８のフロー図において、ステップＳ２０１からステップＳ２１１までの処理は、図６のフロー図のステップＳ１０１からステップＳ１１１までの処理と同様の処理となる。

そして、ステップＳ２１１において投光器５３Ｂを消灯すると、モータ５６Ｂによりガラス板用ワイパ５５Ｂを駆動し、ガラス板５２Ｂをワイピングする（Ｓ２１２）。
なお、図８のフロー図では、投光器５３Ｂの消灯後にガラス板５２Ｂに付着したインク滴をワイピングしているが、ワイピングは、インク滴画像の階調データをラインセンサにより取得した後であれば、いつ実行してもよい。
（実施形態３）

図９は、本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置５０Ｃの機能ブロック図である。
吐出不良検知において、異常と判定される要因の一つとして、ノズルに異物が付着していることが考慮される。
そこで、実施形態３に係る吐出不良検知装置５０Ｃでは、実施形態２において実装したガラス板用ワイパ５５Ｂ（即ち、５５Ｃ）に加えて、図９に示すように、記録ヘッド４１Ｃのノズル面をワイピングするための記録ヘッド用ワイパ５８Ｃと、当該記録ヘッド用ワイパを駆動するモータ５９Ｃを実装している。

図９に示すように、記録ヘッド４１Ｃのノズル面とガラス板５２Ｃの両方をワイピングする構成にすることで、吐出不良検知装置５０Ｃは、吐出不良検知に関する処理を繰り返し実行できる。加えて、吐出不良検知装置５０Ｃは、ノズルに異常が検知された場合に、そのノズルが装着された記録ヘッド４１Ｃをワイピングし、付着している異物を除去することもできる。

図１０は、本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置５０Ｃにおける吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。
図１０のフロー図において、ステップＳ３０１からステップＳ３１２までの処理は、図８のフロー図のステップＳ２０１からステップＳ２１２までの処理と同様の処理となる。

そして、ステップＳ３１２において、ガラス板用ワイパ５５Ｃによりガラス板５２Ｃをワイピングすると、制御部５４Ｃは、異常と判定されたノズルがあったか否かを確認する（Ｓ３１３）。
確認した結果として、異常と判定されたノズルがあった場合（Ｓ３１３ Ｙｅｓ）、そのノズルが装着された記録ヘッド４１Ｃのノズル面をワイピングして（Ｓ３１４）、吐出不良検知に関する処理を終了する。
また、異常と判定されたノズルがなかった場合（Ｓ３１３ Ｎｏ）、記録ヘッド４１Ｃをワイピングすることなく、吐出不良検知に関する処理を終了する。

なお、図１１に示すように、本発明の実施形態３に係る吐出不良検知装置５０Ｃに関して、吐出不良を検知する処理手順を一部、変更することもできる。
即ち、図１０の処理手順では、異常と判定されたノズルが装着された記録ヘッドのノズル面をワイピングする（Ｓ３１４）。これに対し、図１１の処理手順では、ガラス板５２Ｃと異常と判定されたノズルが装着された記録ヘッド４１Ｃを同時にワイピングする（Ｓ４１３）。
また、図１１のステップＳ４１２において、異常と判定されたノズルがなかった場合には（Ｓ４１２ Ｎｏ）、ガラス板５２Ｃのみをワイピングする（Ｓ４１４）。
なお、図１１のフロー図において、ステップＳ４０１からステップＳ４１１までの処理は、図１０のフロー図のステップＳ３０１からステップＳ３１１までの処理と同様の処理となる。
（実施形態４）

図１２は、本発明の実施形態４に係る吐出不良検知装置５０Ｄを示す図である。
図３に示す、本発明の実施形態１に係る吐出不良検知装置５０Ａでは、ラインセンサ５１Ａを使用していることから、混色等のインク滴の異常を検知することができない。
そこで、本発明の実施形態４に係る吐出不良検知装置５０Ｄでは、ラインセンサ５１Ａに代えてカラーラインセンサ（ＲＧＢセンサ）５１Ｄを実装している。
これにより、ガラス板５２Ｄに着弾したインク滴の画像の階調データをＲＧＢ毎に取得できる。したがって、予めＲＧＢ毎に閾値を設定しておくことで、各ノズルから吐出される混色等のインク滴に関して正常又は異常を判定することができる。

図１２に示す、吐出不良検知装置５０Ｄにおいて、ラインセンサ５１Ｄ以外の、記録ヘッド４１Ｄ、ガラス板５２Ｄ、投光器５３Ｄに関しては、本発明の実施形態１に係る吐出不良検知装置５０Ａと同様の機能及び構成となる。
なお、制御部５４Ｄは、前述のように、ラインセンサ５１Ｄにより読み取られたインク滴の画像の階調データに関して、ＲＧＢ毎に正常又は異常を判定する。

図１３は、本発明の実施形態４に係る吐出不良検知装置５０Ｄにおける吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。
図１３のフロー図において、ステップＳ５０１からステップＳ５０３までの処理は、図６に示すフロー図のステップＳ１０１からステップＳ１０３、またステップＳ５０６からステップＳ５１１までの処理はステップＳ１０６からステップＳ１１１までの処理と同様の処理となる。

図１３に示すフロー図は、ガラス板５２Ｄに着弾したインク滴画像の階調データをＲＧＢ毎に取得し（Ｓ５０４）、ノズルから吐出されたインク滴の画像の階調データをＲＧＢ毎に判定する（Ｓ５０５）点で、図６に示すフロー図と異なる。
（実施形態５）

図１４は、本発明の実施形態５に係る吐出不良検知装置５０Ｅを示す図である。
図３に示す、本発明の実施形態１に係る吐出不良検知装置５０Ａでは、ラインセンサ５１Ａを固定して使用している。そのため、ガラス板５２Ａに着弾したインク滴を一次元の画像（即ち、ラインセンサ５１Ａ内のセンサ並び方向）でしか読み取ることができない。
この実施形態１に係る吐出不良検知装置５０Ａでは、ノズルの一部が詰まった状態にあり、そのノズルからインク滴が吐出された場合、異常であるにも拘わらず、正常と判定されてしまう可能性がある。
即ち、実施形態１の図５に示すように、一方向（即ち、ラインセンサ５１Ａ内のセンサ並び方向）のみの走査では、異常を検知することができない場合がある。

そこで、図１４に示す、吐出不良検知装置５０Ｅでは、ガラス板５２Ｅに着弾したインク滴を二次元で読み取る構成としている。
具体的には、図１４に示すように、ラインセンサ５１Ｅを走査し、二方向（ラインセンサ内のセンサ並び方向及びラインセンサ走査方向）に対して輝度比較を実行する。
これにより、ラインセンサ５１Ｅにより読み取ったインク滴のサイズと予め設定したインク滴のサイズとの比較を可能とし、判定制度を向上させることができる。

なお、図１４に示す、吐出不良検知装置５０Ｅでは、ラインセンサ５１Ｅをモータ５５Ｅで駆動しているが、駆動手段は必ずしもこれに限定されない。
また、走査の制御方式として例えば、エンコーダ走査等を適用できるが、走査の制御方式に関してもこれに限定されることはない。

図１５は、本発明の実施形態５に係る吐出不良検知装置５０Ｅにおける吐出不良を検知する処理手順を示すフロー図である。
図１５のフロー図において、ステップＳ６０１からステップＳ６０３及びステップＳ６０６からステップＳ６１１までの処理は、図６に示すフロー図のステップＳ１０１からステップＳ１０３及びステップＳ１０６からステップＳ１１１までの処理と同様の処理となる。

図１５に示すフロー図では、ステップＳ６０４において、ラインセンサ５１Ｅを走査し、ガラス板５２Ｅに着弾した各ノズルのインク滴の画像を読み取り、上述の二方向の階調データを取得している。
また、ステップＳ６０５において、ノズルから吐出されたインク滴の画像の階調データに関して、予め設定された閾値となる二方向の階調データと比較し、各ノズルに関して正常又は異常を判定する。
このように、ノズルの正常又は異常を、当該ノズルから吐出されたインク滴の画像を二次元で読取り、判定する点で図６に示すフロー図と異なる。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る吐出不良検知装置によれば、吐出不良の検知時において、インク滴を吐出するノズルに対して、ガラス板に直接、着弾したインク滴の画像を取得することで、その画像からノズルの状態が正常であるか否かを判定することができる。
これにより、吐出不良の検知において、ガラス板上に画像を形成する際に、各ノズルのインクの吐出は１滴で済むため、従来のように紙にテストパターンを印字する場合に比べ、インク及び用紙の消費を低減することができる。

４１Ａ…記録ヘッド、５０Ａ…吐出不良検知装置（吐出不良検知部）、５１Ａ…ラインセンサ、５２Ａ…ガラス板、５３Ａ…投光器、５４Ａ…制御部。

特許公開２０１２−２０６３２３号公報

Claims (9)

1. 記録ヘッドのノズルの吐出不良を検知するインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置であって、
   前記記録ヘッドのノズル面とラインセンサの間に配置され、前記ノズルから吐出されるインク滴を着弾させる透明平板と、
   前記透明平板に着弾したインク滴の画像を読み取る前記ラインセンサと、
   前記ラインセンサにより読み取ったインク滴の画像から、前記ノズルの吐出不良を検知する検知手段と、
   を備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
2. 請求項１に記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記インク滴を着弾させる前記透明平板に投光可能な位置に投光手段を備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
3. 請求項１又は２に記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記インク滴が着弾した前記透明平板をワイピングする透明平板用ワイパを備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
4. 請求項３に記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記記録ヘッドのノズル面をワイピングする記録ヘッド用ワイパを備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
5. 請求項４に記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記透明平板用ワイパと前記記録ヘッド用ワイパを同時又は個別にワイピングするように制御する制御手段を備えたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記ラインセンサがカラーラインセンサであるインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載されたインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置において、
   前記ラインセンサを、前記ラインセンサのセンサ並び方向と異なる方向に走査させるように駆動する駆動手段を備え、
   前記ラインセンサが、前記ラインセンサのセンサ並び方向及び走査方向に、前記インク滴の画像を読み取るインクジェット方式の画像形成装置における吐出不良検知装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載された吐出不良検知装置を備えたインクジェット方式の画像形成装置。
9. インクジェット方式の画像形成装置の吐出不良検知装置における、記録ヘッドのノズルの吐出不良を検知する吐出不良検知方法であって、
   前記記録ヘッドのノズル面とラインセンサの間に配置される透明平板に、前記ノズルから吐出されるインク滴を着弾させるインク滴着弾工程と、
   前記インク滴着弾工程において着弾させたインク滴の画像を、ラインセンサにより読み取るインク滴読み取り工程と、
   前記インク滴読み取り工程において読み取ったインク滴の画像から、前記ノズルの吐出不良を検知する吐出不良検知工程と、
   を備えたインクジェット方式の画像形成装置の吐出不良検知装置における吐出不良検知方法。
   

Images