JP2018114706A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のインク吐出ノズルと略同数の検出素子を有する検出部を用いた場合であっても、ノズルの目詰まりを適正に把握できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置は、制御部が単一のインク吐出ノズルが吐出したインクから成る用紙搬送方向に延びるラインＬが用紙幅方向に沿って所定数並んだライン組みＬｓを複数、用紙Ｐが搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ用紙幅方向に順にずらして描画した検査チャートＴｃを、用紙幅方向の両端間において形成する。さらに、制御部は検出部５０を用いて、検査チャートＴｃに描画された複数のライン組みＬｓ毎にインクの有無を検出し、検出結果に基づいて欠損画素の有無及び欠損画素の位置を判別する。【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

複写機やプリンタなどといった画像形成装置として、近年インクジェット記録装置が広く普及している。インクジェット記録装置は、記録ヘッドが用紙等の記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型と、に分類することができる。

インクジェット記録装置において高品質な記録を継続するためには、記録ヘッドに設けられたインク吐出ノズルの目詰まりを適宜監視する必要がある。そこで、インクジェット記録装置では所定のパターン画像で構成された検査チャートを用紙に記録し、検査チャートのインクの有無を検出することで、インク吐出ノズルの目詰まりを把握するものがある。そのようなインクジェット記録装置の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された従来のインクジェット記録装置は記録媒体上に所定の不吐出検出パターン（検査チャート）を記録する。不吐出検出パターンは記録ヘッドのノズルの番号を特定するためのドット状のパターンと、各ノズルの不吐出を検出するための略ライン状のパターンとを含む。この不吐出検出パターンを記録媒体に記録することで、記録ヘッドのすべてのノズルの不吐出を検出することができる。

特開２００６−２４０１４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のインクジェット記録装置のように不吐出検出パターンがライン状のものを含むと、例えばノズルと略同数の検出素子を有するセンサーで不吐出を検出する場合に、検出素子の位置と、記録媒体上の不吐出検出パターンのラインの位置とが一致しないことが起こり得ることが課題であった。これにより、ノズルの不吐出を検出することができず、ノズルの目詰まりを適正に把握することができない虞があった。したがって、インクジェット記録装置の画像品質の低下を招くことが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、複数のインク吐出ノズルに対応する複数の検出素子を有する検出部を用いた場合であっても、ノズルの目詰まりを適正に把握することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェット記録装置は搬送部、記録部、検出部及び制御部を備える。搬送部は記録媒体を搬送する。記録部は搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のインク吐出ノズルが並ぶ記録ヘッドを有し、記録媒体にインクを吐出する。検出部は搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに複数のインク吐出ノズルに対応して記録媒体の幅方向に沿って並ぶ複数の検出素子を有し、記録部が記録媒体に吐出したインクの有無を検出する。制御部は搬送部及び記録部の動作を制御する。また、制御部は単一のインク吐出ノズルが吐出したインクから成る記録媒体の搬送方向に延びるラインが記録媒体の幅方向に沿って所定数並んだライン組みを複数、記録媒体が搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ記録媒体の幅方向に順にずらして描画した検査チャートを、記録媒体の幅方向の両端間において形成する。さらに、制御部は検出部を用いて、検査チャートに描画された複数のライン組み毎にインクの有無を検出し、検出結果に基づいて欠損画素の有無及び欠損画素の位置を判別する。

本発明の構成によれば、検査チャートにおいて、複数のインク吐出ノズル各々に対応するラインが記録媒体の幅方向にずらして複数描画されるので、インクの有無に係る検出精度が向上する。したがって、複数のインク吐出ノズルに対応する複数の検出素子を有する検出部を用いた場合であっても、ノズルの目詰まりを適正に把握することが可能になる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の垂直断面正面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部周辺の正面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部周辺の上面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のノズルチェック機能で用いる検査チャートの上面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の検査チャートのセンサー出力を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

最初に、本発明の実施形態のインクジェット記録装置について、その概略構成を図１及び図２を用いて説明する。図１はインクジェット記録装置の概略構成を示す垂直断面正面図の一例である。図２はインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すインクジェット記録装置１はインクジェット記録式の所謂プリンターである。インクジェット記録装置１は記録媒体である用紙Ｐの給紙部として、給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４を備える。

給紙カセット３はインクジェット記録装置１の本体２の内部下方に配置される。手差し給紙トレイ４は本体２の右側面外部に配置される。給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４は複数枚の用紙Ｐを収容し、印刷時に用紙Ｐを１枚ずつ分離して用紙搬送部２０に送り出す。

用紙搬送部２０は給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４の用紙搬送方向の下流側に配置される。用紙搬送部２０はローラー搬送部２１、第１ベルト搬送部２２及び第２ベルト搬送部２３を備える。ローラー搬送部２１は互いを圧して接触するローラー対のニップ部に用紙Ｐを挟んで搬送する。第１ベルト搬送部２２及び第２ベルト搬送部２３は第１搬送ベルト２２ａ、第２搬送ベルト２３ａの用紙搬送面である上面に用紙Ｐを吸着して保持し、搬送する。用紙搬送部２０は給紙カセット３または手差し給紙トレイ４から送り出された用紙Ｐを記録部３０及び乾燥部４０へと搬送し、さらに記録、乾燥後の用紙Ｐを用紙排出トレイ５に排出する。

用紙搬送部２０は用紙排出トレイ５の用紙搬送方向の上流側に切替部６を備える。両面印刷を行う場合、用紙Ｐは切替部６から記録部３０の上方及び乾燥部４０の上方に配置された用紙反転部７に搬送される。用紙反転部７に搬送された用紙Ｐは表裏を反転させるために搬送方向が切り替えられ、本体２の上部を通過して、再度記録部３０の上流側へと搬送される。

用紙搬送部２０は記録部３０の用紙搬送方向の上流側にレジストローラー対８を備える。レジストローラー対８は用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ記録部３０が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１ベルト搬送部２２に向かって用紙Ｐを送り出す。

記録部３０は第１ベルト搬送部２２によって搬送される用紙Ｐに対向して、第１ベルト搬送部２２の上方に配置される。記録部３０はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色各々に対応したライン型インクジェットヘッドである記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃを備える（図３参照）。記録部３０は第１搬送ベルト２２ａに吸着保持されて搬送される用紙Ｐに向かって記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃから順次インクを吐出し、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のインクが重ね合わされたフルカラー画像を記録する。また、インクジェット記録装置１ではモノクロ画像を記録することも可能である。

乾燥部４０は記録部３０の用紙搬送方向の下流側に配置され、第２ベルト搬送部２３が設けられる。記録部３０でインク画像が記録された用紙Ｐは、乾燥部４０において第２搬送ベルト２３ａに吸着保持されて搬送される間にインクが乾燥される。

乾燥部４０の用紙搬送方向の下流側であって本体２の左側面近傍にはデカーラー部９が設けられる。乾燥部４０でインクが乾燥された用紙Ｐはデカーラー部９へと送られ、用紙Ｐに生じたカールが矯正される。

さらに、インクジェット記録装置１は制御部１０を備える。制御部１０はＣＰＵ１１、画像処理部１２、記憶部１３、その他の不図示の電子部品や電子回路を含む。ＣＰＵ１１は記憶部１３に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、インクジェット記録装置１に設けられた用紙搬送部２０、記録部３０等の各構成要素の動作を制御し、用紙Ｐに対する記録処理を行う。画像処理部１２は外部コンピュータから受信した画像データに対して、好適な記録を実現するための画像処理を行う。記憶部１３は例えば不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭのような揮発性の記憶装置との組み合わせから成る。

続いて、記録部３０周辺の詳細な構成について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は記録部３０周辺の正面図及び上面図である。なお、図３及び図４に記した矢印Ｘが指す方向が用紙Ｐの搬送方向であり、矢印Ｙ方向が用紙搬送方向に対して直交する用紙Ｐの幅方向である。

第１ベルト搬送部２２は第１搬送ベルト２２ａに加えて、駆動ローラー２２ｂ、従動ローラー２２ｃ及びテンションローラー２２ｄを備える。第１搬送ベルト２２ａは無端状のベルトであって、駆動ローラー２２ｂ、従動ローラー２２ｃ及びテンションローラー２２ｄに巻き掛けられる。第１搬送ベルト２２ａは駆動ローラー２２ｂにより図３において反時計方向に回転する。レジストローラー対８から送り出された用紙Ｐは第１搬送ベルト２２ａの上面に吸着保持された状態で図３において右方から左方へと搬送され、記録部３０の下方を通過する。

第１搬送ベルト２２ａの内側であって第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面の裏側に対応する箇所には用紙吸引部２４が設けられる。用紙吸引部２４はそのハウジング２４ａの上面に内外に貫通する多数の空気吸引用の孔２４ｂを備え、さらにハウジング２４ａの内部に吸引ファン２４ｃを備える。用紙吸引部２４は吸引ファン２４ｃを駆動することで、ハウジング２４ａの上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第１搬送ベルト２２ａにも表裏に貫通する多数の空気吸引用の孔（図示せず）が設けられる。上記構成により、第１ベルト搬送部２２は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面である上面に用紙Ｐを吸着保持しながら搬送する。

記録部３０は記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに加えて、ヘッドハウジング３１を備える。記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃはヘッドハウジング３１に保持される。記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃは各々、用紙幅方向に沿って延びる形状を有し、４台が用紙搬送方向に沿って一列に並べて配置される。なお、各色の記録ヘッド３２は基本的な構造が同じであるので、この説明において各色を表す識別記号を省略する場合がある。

記録ヘッド３２は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面に対して所定の隙間（例えば１ｍｍ）を隔てて、第１搬送ベルト２２ａの上方で支持される。記録ヘッド３２は用紙幅方向に関して、第１搬送ベルト２２ａによって搬送される用紙Ｐの幅以上の記録領域を有する。

記録ヘッド３２は、図４に示すようにその底部であるインク吐出部に複数のインク吐出ノズル３３を備える。複数のインク吐出ノズル３３は用紙幅方向に沿って並び、記録領域の全域にわたってインクを吐出することができる。各色のインク吐出ノズル３３には、不図示のインクタンクからインクが逐次補給される。

記録ヘッド３２の用紙搬送方向の下流側には検出部５０が設けられる。検出部５０は第１ベルト搬送部２２によって搬送される用紙Ｐに対向して、第１ベルト搬送部２２の上方に配置される。検出部５０は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面に対して所定の隙間を隔てて、第１搬送ベルト２２ａの上方で支持される。検出部５０は用紙幅方向に関して、第１搬送ベルト２２ａによって搬送される用紙Ｐの幅以上の検出領域を有する。

検出部５０は、例えばコンタクトイメージセンサーで構成され、そのハウジング５１に検出素子５２と、不図示の光源及びレンズとを有する。検出素子５２は複数のインク吐出ノズル３３に対応して略同数が用紙幅方向に沿って並ぶ複数の光電変換素子である。検出部５０は用紙Ｐに向けて光源から照射された光の反射光を、レンズを介して検出素子５２で受けることで記録部３０が用紙Ｐに吐出したインクの有無を検出する。コンタクトイメージセンサーを利用すれば、検出部５０の占有空間を小さくすることができ、インクジェット記録装置１の小型化を図ることが可能である。また、検出結果に対する光学的な歪の発生を抑制することができ、検出精度が向上する。

そして、上記構成のインクジェット記録装置１はインク吐出ノズル３３の目詰まりを把握するためのノズルチェック機能を有する。

続いて、インクジェット記録装置１のノズルチェック機能について、図５及び図６を用いて説明する。図５はインクジェット記録装置１のノズルチェック機能で用いる検査チャートの上面図である。図６は検査チャートのセンサー出力を示す説明図である。

インクジェット記録装置１ではノズルチェック機能において、制御部１０が、所定のパターン画像で構成された図５に示す検査チャートＴｃを用紙Ｐに記録する。

検査チャートＴｃは単一のインク吐出ノズル３３が吐出したインクから成る用紙搬送方向に延びる複数のラインＬが、用紙幅方向の両端間において描画されて形成される。検査チャートＴｃはラインＬが用紙幅方向に沿って所定数（例えば３本）並んだライン組みＬｓを複数有する。複数のライン組みＬｓは用紙Ｐが搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ用紙幅方向に順にずらして描画される。

検出部５０は第１搬送ベルト２２ａによって搬送される用紙Ｐの検査チャートＴｃに対して、図５に二点鎖線で記した位置ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６のタイミングで、検査チャートＴｃに描画された複数のライン組みＬｓ毎にインクの有無を検出する。その結果として、図６に検査チャートＴｃのセンサー出力を示した。

ここで、図５に示したインク吐出ノズル３３ｚに目詰まりが発生したことを仮定する。これにより、インク吐出ノズル３３ｚが吐出したインクから成るラインＬｚはインクの吐出量が少なく、欠損画素となる。

図６によれば、インク吐出ノズル３３ｚのラインＬｚを含まないライン組みＬｓに係るセンサー出力は出力値、用紙幅方向の出力長さともに適正であることが検出される。この検出結果に基づいて、制御部１０はラインＬｚを含まないライン組みＬｓに欠陥画素がなく、適正であることを判別する。

一方、インク吐出ノズル３３ｚのラインＬｚを含むライン組みＬｓに係る位置ｔ２、ｔ３、ｔ４のタイミングで検出されたセンサー出力は出力値、用紙幅方向の出力長さの少なくともいずれかが不適正であることが検出される。この検出結果に基づいて、制御部１０はラインＬｚを含むライン組みＬｓに欠陥画素があり、不適正であることを判別する。

そして、位置ｔ２の、図６における左端のライン組みＬｓにおいて、センサー出力は用紙幅方向の右側領域の出力長さが短いことが検出される。また、位置ｔ３の、図６における左端のライン組みＬｓにおいて、センサー出力は用紙幅方向の中央領域の出力値が低いことが検出される。さらに、位置ｔ４の、図６における左端のライン組みＬｓにおいて、センサー出力は用紙幅方向の左側領域の出力長さが短いことが検出される。これらの検出結果に基づいて、制御部１０は欠陥画素があるラインＬｚの位置を判別することが可能である。

上記構成によれば、検出部５０が、複数のインク吐出ノズル３３に対応してインク吐出ノズル３３と略同数の検出素子５２を有する場合において、検出素子５２の位置と、用紙Ｐに記録された検査チャートＴｃのラインＬの位置とが、用紙幅方向において仮に一致しないときでも、欠陥画素があるラインＬｚの位置、すなわちインク吐出ノズル３３ｚの位置を判別することが可能である。したがって、インク吐出ノズル３３ｚの目詰まりを適正に把握することが可能になる。

また、制御部１０は、検査チャートＴｃにおいて、ライン組みＬｓを複数、所定間隔を設けて用紙幅方向に沿って並べて、用紙搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ用紙幅方向に順にずらして描画する。例えば図５に示すように、検査チャートＴｃは３本のラインＬが並ぶライン組みＬｓが複数、ライン３本分、すなわちノズル３個分の間隔が設けられて、用紙幅方向に沿って並べられる。そして、検査チャートＴｃは、それら複数のライン組みＬｓが用紙搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ用紙幅方向に順にずらして描画される。

これにより、用紙搬送方向の比較的狭い領域で、用紙幅方向に並ぶすべてのインク吐出ノズル３３に関してラインＬを描画した検査チャートＴｃを形成することができる。したがって、できるだけ少ない枚数の用紙Ｐによって、インク吐出ノズル３３の目詰まりを把握することが可能になる。

また、制御部１０は、検査チャートＴｃにおいて、ライン組みＬｓに並ぶラインＬの数と同じ数のラインＬを複数のインク吐出ノズル３３各々に関して描画する。例えば図５に示すように、検査チャートＴｃではひとつのライン組みＬｓに３本のラインＬが並び、複数のインク吐出ノズル３３各々がラインＬを３回描画する。すなわち、単一のインク吐出ノズル３３が描画した３本のラインＬは各々、異なる３つのライン組みＬｓに含まれる。且つ、それら３本のラインＬは各々、ライン組みＬｓにおける用紙幅方向の位置が異なり、図５において用紙幅方向の左端、中央、右端に配置される。

これにより、複数のインク吐出ノズル３３各々に関して、最小の描画回数でライン組みＬｓにおける用紙幅方向の位置を特定することが可能になる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態においてインク吐出ノズル３３は、図４に示すように用紙幅方向に直線状に一列に並べて配置したが、この配置に限定されるわけではない。インク吐出ノズル３３を、例えば用紙幅方向に千鳥配列にしても良い。また例えば、用紙搬送方向及び用紙幅方向に対して斜めに所定数を配列したインク吐出ノズル３３の組みを用紙幅方向に複数並べることにしても良い。また、記録ヘッド３２は用紙幅方向に関して複数に分割しても良いし、分割した記録ヘッド３２を用紙幅方向に千鳥配列にしても良い。

また、検出部５０はコンタクトイメージセンサーに代えて、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を利用したセンサーを用いても良い。

本発明はインクジェット記録装置において利用可能である。

１ インクジェット記録装置
１０ 制御部
２０ 用紙搬送部（搬送部）
２２ 第１ベルト搬送部
２２ａ 第１搬送ベルト
３０ 記録部
３２、３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ 記録ヘッド
３３ インク吐出ノズル
５０ 検出部
５２ 検出素子
Ｌ ライン
Ｌｓ ライン組み
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｔｃ 検査チャート

Claims (4)

1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のインク吐出ノズルが並ぶ記録ヘッドを有し、記録媒体にインクを吐出する記録部と、
   前記搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに複数の前記インク吐出ノズルに対応して記録媒体の幅方向に沿って並ぶ複数の検出素子を有し、前記記録部が記録媒体に吐出したインクの有無を検出するための検出部と、
   前記搬送部及び前記記録部の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、単一の前記インク吐出ノズルが吐出したインクから成る記録媒体の搬送方向に延びるラインが記録媒体の幅方向に沿って所定数並んだライン組みを複数、記録媒体が搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ記録媒体の幅方向に順にずらして描画した検査チャートを、記録媒体の幅方向の両端間において形成し、前記検出部を用いて、前記検査チャートに描画された複数の前記ライン組み毎にインクの有無を検出し、検出結果に基づいて欠損画素の有無及び欠損画素の位置を判別することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御部は、前記検査チャートにおいて、前記ライン組みを複数、所定間隔を設けて記録媒体の幅方向に沿って並べて、記録媒体が搬送方向に所定の長さを進む毎に１ラインずつ記録媒体の幅方向に順にずらして描画することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記制御部は、前記検査チャートにおいて、前記ライン組みに並ぶラインの数と同じ数のラインを複数の前記インク吐出ノズル各々に関して描画することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記検出部が、前記検出素子として、記録媒体の幅方向に沿って並ぶ複数の光電変換素子を有するコンタクトイメージセンサーであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。