JP2020146947A - Liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device.
従来、ラインヘッド方式の液体吐出装置において、液体の不吐出・吐出曲がりによる画像品質の低下を防ぐために、不良ノズルを検出する技術が知られている。 Conventionally, in a line head type liquid discharge device, a technique for detecting a defective nozzle is known in order to prevent deterioration of image quality due to non-discharge / discharge bending of the liquid.
特許文献1には、スキャナで読み取った検出用チャートの読取りデータと理想データ全体を補間処理により高い解像度変換し、読取りデータと理想データを二値化することにより得られた複数ノズルに対応する各ラインの間隔を比較することにより、不良ノズルを判定する技術が開示されている。これにより、特許文献1に開示の技術によれば、印刷の解像度よりも低解像度のスキャナでも精度良く吐出曲がりを検出することが可能となっている。
In
しかしながら、特許文献1に開示の技術によれば、スキャナで読み取った検出用チャートの読取りデータと理想データ全体を補間処理により高い解像度にするため、多くのメモリと検出に要する処理時間が必要になってしまう問題があった。
However, according to the technique disclosed in
また、理想データとの比較により不良ノズルを判定するため、読取りデータの倍率やスキューや振動などの外乱がある場合に精度良く検出できないという問題があった。 Further, since the defective nozzle is determined by comparing with the ideal data, there is a problem that it cannot be detected accurately when there is a disturbance such as a magnification or skew or vibration of the read data.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少ない処理時間とメモリ領域で精度良く不良ノズルを検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to detect defective nozzles with high accuracy in a short processing time and a memory area.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液体吐出装置は、記録媒体を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される記録媒体に対して液体を吐出するノズルをライン状に備えた液体吐出ヘッドと、主走査方向を前記液体吐出ヘッドのノズル列方向に合わせて設置されたスキャナと、前記液体吐出ヘッドの各ノズルに対応した副走査方向のラインを配置した不良ノズル検出用チャートを生成するチャート生成部と、前記スキャナで読み取った前記不良ノズル検出用チャートの読取りデータの画素値から検出したライン位置の周囲複数画素の画素値に対して補間処理を行うとともに、前記補間処理により導出した補間関数を微分して0になる位置をライン位置として検出する位置検出部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the liquid discharge device of the present invention has a line of a conveying unit for conveying a recording medium and a nozzle for discharging liquid to the recording medium conveyed by the conveying unit. A defective nozzle in which a liquid discharge head provided in a shape, a scanner installed so that the main scanning direction is aligned with the nozzle row direction of the liquid discharge head, and a line in the sub-scanning direction corresponding to each nozzle of the liquid discharge head are arranged. The chart generation unit that generates the detection chart and the pixel values of a plurality of pixels around the line position detected from the pixel values of the read data of the defective nozzle detection chart read by the scanner are subjected to interpolation processing, and the above-mentioned It is characterized by including a position detection unit that differentiates the interpolation function derived by the interpolation process and detects a position where the position becomes 0 as a line position.
本発明によれば、データに対して補間処理を行う範囲を限定することで、少ない処理時間とメモリ領域で精度良く不良ノズルを検出することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, by limiting the range in which the interpolation processing is performed on the data, it is possible to accurately detect the defective nozzle with a small processing time and a memory area.
以下に添付図面を参照して、液体吐出装置の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、液体吐出装置としてインクジェット方式のインクジェット記録装置を適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the liquid discharge device will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an inkjet recording device of an inkjet method is applied as a liquid ejection device.
図1は、実施の形態にかかるインクジェット記録装置1の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、インクジェット記録装置1は、主に、給紙部100、画像形成部200、乾燥部300、排紙部400を備えている。インクジェット記録装置1は、給紙部100から給紙されるシート材としての記録媒体である用紙Pに対し、画像形成部200で画像形成用の液体であるインクにより画像を形成する。そして、インクジェット記録装置1は、用紙P上に付着したインクを乾燥部300において乾燥させた後、用紙Pを排紙部400から排紙する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an
まず、給紙部100について説明する。
First, the
給紙部100は、主に、複数の用紙Pが積載される給紙トレイ110と、給紙トレイ110から用紙Pを1枚ずつ分離して送り出す給送装置120と、用紙Pを画像形成部200へ送り込むレジストローラ対130と、を備えている。
The
給送装置120には、ローラやコロを用いた装置や、エア吸引を利用した装置など、あらゆる給送装置を用いることが可能である。
As the
給紙部100は、給送装置120により給紙トレイ110から送り出された用紙Pの先端がレジストローラ対130に到達した後、レジストローラ対130を所定のタイミングで駆動させる。これにより、用紙Pは、画像形成部200へ給紙される。
The
なお、本実施形態において、給紙部100は、画像形成部200へ用紙Pを送り出すものであれば、その構成に制限はない。
In the present embodiment, the
次に、画像形成部200について説明する。
Next, the
画像形成部200は、主に、受け取り胴201と、用紙担持ドラム210と、インク吐出部220と、受け渡し胴202と、を備えている。受け取り胴201は、給紙された用紙Pを受け取る。搬送部として機能する用紙担持ドラム210は、受け取り胴201によって搬送された用紙Pを外周面に担持して搬送する。インク吐出部220は、用紙担持ドラム210に担持された用紙Pに向けてインクを吐出する。受け渡し胴202は、用紙担持ドラム210によって搬送された用紙Pを乾燥部300へ受け渡す。
The
給紙部100から画像形成部200へ搬送されてきた用紙Pは、受け取り胴201の表面に設けられた用紙グリッパによって先端が把持され、受け取り胴201の表面移動に伴って搬送される。受け取り胴201により搬送された用紙Pは、用紙担持ドラム210との対向位置で用紙担持ドラム210へ受け渡される。
The tip of the paper P transported from the
用紙担持ドラム210の表面にも用紙グリッパが設けられており、用紙Pの先端が用紙グリッパによって把持される。また、用紙担持ドラム210の表面には、複数の吸引孔が分散して形成されており、各吸引孔には吸引装置211によって用紙担持ドラム210の内側へ向かう吸い込み気流が発生する。
A paper gripper is also provided on the surface of the paper-carrying
受け取り胴201から用紙担持ドラム210へ受け渡された用紙Pは、用紙グリッパによって先端が把持されるとともに、吸い込み気流によって用紙担持ドラム210の表面に吸着して、用紙担持ドラム210の表面移動に伴って搬送される。
The tip of the paper P delivered from the
本実施形態のインク吐出部220は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色のインクを吐出して画像を形成するラインヘッドであり、インクごとに個別の液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kを備えている。
The
なお、液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kは、液体を吐出するものであれば、その構成に制限はなく、あらゆる構成のものを採用することができる。必要に応じて、白色、金色、銀色などの特殊なインクを吐出する液体吐出ヘッドを設けたり、表面コート液などの画像を構成しない液体を吐出する液体吐出ヘッドを設けたりしてもよい。
The
インク吐出部220の液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kは、画像情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。用紙担持ドラム210に担持された用紙Pがインク吐出部220との対向領域を通過する際に、液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kから各色インクが吐出され、当該画像情報に応じた画像が形成される。
The
なお、本実施形態において、画像形成部200は、用紙P上に液体を付着させて画像を形成するであれば、その構成に制限はない。
In the present embodiment, the
加えて、図1に示すように、画像形成部200は、ラインスキャナである2台のスキャナ231,232を、インク吐出部220に対して用紙Pの搬送方向下流側に備えている。2台のスキャナ231,232は、不良ノズル検出用チャートC(図5参照)を読み取るものである。なお、2台のスキャナ231,232の解像度は、画像形成部200における印刷解像度よりも低解像度である。
In addition, as shown in FIG. 1, the
画像形成部200は、用紙担持ドラム210の表面に用紙Pの先端が用紙グリッパで把持されつつ吸引吸着搬送されている状態でインク吐出部220により不良ノズル検出用チャートCを印刷し、その直後に2台のスキャナ231,232によって不良ノズル検出用チャートCの読取りを行う。
Immediately after the
ここで、図2は2台のスキャナ231,232の配置例を示す図である。図2に示すように、2台のスキャナ(Front)231,スキャナ(Rear)232は、用紙Pの全面を読み取るために千鳥状に配置される。より詳細には、2台のスキャナ231,232は、主走査方向において読取り範囲がオーバーラップ(重複)する領域(オーバラップ領域)を有している。また、2台のスキャナ231,232は、副走査方向においてずらして配置される。 Here, FIG. 2 is a diagram showing an arrangement example of two scanners 231,232. As shown in FIG. 2, the two scanners (Front) 231 and the scanner (Rear) 232 are arranged in a staggered pattern to read the entire surface of the paper P. More specifically, the two scanners 231,232 have an area (overlap area) in which the reading ranges overlap (overlap) in the main scanning direction. Further, the two scanners 231,232 are arranged so as to be offset in the sub-scanning direction.
なお、本実施の形態においては、2台のスキャナ231,232を配置するようにしたが、これに限るものではなく、主走査方向における読取り範囲を確保できるものであれば、1台のスキャナでもよいし、3台以上のスキャナを組み合わせたものであってもよい。
In the present embodiment, two
次に、乾燥部300について説明する。
Next, the drying
乾燥部300は、主に、画像形成部200で用紙P上に付着したインクを乾燥させるための乾燥機構301と、画像形成部200から搬送されてくる用紙Pを搬送する搬送機構302と、を備えている。
The drying
乾燥部300は、画像形成部200から搬送されてきた用紙Pを、搬送機構302にて受け取った後、乾燥機構301を通過するように搬送し、排紙部400へ受け渡す。乾燥部300は、用紙Pが乾燥機構301を通過する際、用紙P上のインクに乾燥処理を施す。これにより、インク中の水分等の液分が蒸発し、用紙P上にインクが固着するとともに、用紙Pのカールが抑制される。
The drying
次に、排紙部400について説明する。
Next, the
排紙部400は、主に、複数の用紙Pが積載される排紙トレイ410を備えている。排紙部400は、乾燥部300から搬送されてくる用紙Pを、排紙トレイ410上に順次積み重ねて保持する。
The
なお、本実施形態において、排紙部400は、用紙Pを排紙するものであれば、その構成に制限はない。
In the present embodiment, the
次に、その他の機能部について説明する。 Next, other functional parts will be described.
本実施形態のインクジェット記録装置1は、給紙部100、画像形成部200、乾燥部300、排紙部400を備えているが、他の機能部を適宜追加してもよい。例えば、給紙部100と画像形成部200との間に画像形成の前処理を行う前処理部を追加したり、乾燥部300と排紙部400との間に画像形成の後処理を行う後処理部を追加したりすることができる。
The
前処理部としては、例えば、インクと反応して滲みを抑制するための処理液を用紙Pに塗布する処理液塗布処理を行うものなどが挙げられるが、前処理の内容については特に制限はない。また、後処理部としては、例えば、画像形成部200で画像が形成された用紙Pを反転させて再び画像形成部200へ送って用紙Pの両面に画像を形成するための用紙反転搬送処理や、画像が形成された複数枚の用紙Pを綴じる処理、または、用紙Pの変形を矯正させる矯正機構や用紙Pを冷却させる冷却機構などが挙げられるが、後処理の内容についても特に制限はない。
Examples of the pretreatment unit include a treatment liquid coating process for applying a treatment liquid to the paper P to react with the ink to suppress bleeding, but the content of the pretreatment is not particularly limited. .. Further, as the post-processing unit, for example, a paper reversal transfer process for inverting the paper P on which the image is formed by the
続いて、インクジェット記録装置1の制御構成について説明する。
Subsequently, the control configuration of the
ここで、図3はインクジェット記録装置1の制御構成を示すブロック図である。図3に示すように、インクジェット記録装置1は、この装置全体の制御を司る制御部10を備えている。制御部10は、制御主体となるCPU(Central Processing Unit)11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、メモリ14と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)15とを備えている。ROM12は、CPU11が実行するコンピュータプログラムやその他の固定データを格納する。RAM13は、画像データ等を一時格納する。メモリ14は、インクジェット記録装置1の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリである。ASIC15は、画像データに対する各種信号処理や並び替え等を行なう画像処理や、その他装置全体を制御するための入出力信号処理を実行する。
Here, FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of the
また、図3に示すように、制御部10は、ホストインタフェース(I/F)16と、ヘッド駆動制御部17と、モータ制御部18と、I/O19と、スキャナ制御部8と、を備えている。
Further, as shown in FIG. 3, the
ホストI/F16は、ホスト側との間で画像データ(印刷データ)や制御信号の送受信をケーブル或いはネットワークを介して行う。インクジェット記録装置1に接続されるホストとしては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などが挙げられる。
The host I /
I/O19は、湿度センサ、温度センサ及びその他のセンサなどの各種センサ25を接続する。I/O19は、各種センサ25からの検知信号を入力する。
The I /
ヘッド駆動制御部17は、インク吐出部220を駆動制御するものであり、データ転送手段を含む。より詳細には、ヘッド駆動制御部17は、画像データをシリアルデータで転送する。また、ヘッド駆動制御部17は、画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、インク吐出部220から液滴を吐出する際に使用する駆動波形を生成する。そして、ヘッド駆動制御部17は、生成した駆動波形等をインク吐出部220の内部の駆動回路へ入力する。
The head drive control unit 17 drives and controls the
モータ制御部18は、受け取り胴201、用紙担持ドラム210、受け渡し胴202などを回転させるモータMを駆動するものである。
The
スキャナ制御部8は、2台のスキャナ231,232を制御する。
The
加えて、制御部10は、インクジェット記録装置1に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル60を接続する。
In addition, the
制御部10は、CPU11がROM12(またはメモリ14)から読み出したコンピュータプログラムをRAM13に展開して実行することにより、各部を統括的に制御する。より詳細には、CPU11は、操作パネル60から設定された印字モードに基づき、当該印字モード毎に設定された制御内容をROM12(またはメモリ14)から読み出す。そして、CPU11は、ROM12(またはメモリ14)から読み出した制御内容に基づいて各部を制御することで、後述する制御を実行する。
The
なお、本実施形態のインクジェット記録装置1で実行されるコンピュータプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
The computer program executed by the
また、本実施形態のインクジェット記録装置1で実行されるコンピュータプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のインクジェット記録装置1で実行されるコンピュータプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
Further, the computer program executed by the
また、本実施形態のインクジェット記録装置1で実行されるコンピュータプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
Further, the computer program executed by the
次に、インクジェット記録装置1の制御部10が実行する不良ノズル検出処理にかかる機能について説明する。
Next, the function related to the defective nozzle detection process executed by the
ここで、図4は不良ノズル検出処理にかかる機能を示す機能ブロック図である。図4に示すように、制御部10は、チャート生成部101および不良ノズル検出部102として機能する。
Here, FIG. 4 is a functional block diagram showing a function related to the defective nozzle detection process. As shown in FIG. 4, the
チャート生成部101は、液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kの各ノズルに対応した副走査方向のラインを階段状に配置した不良ノズル検出用チャートC(図5参照)を生成する。 The chart generation unit 101 generates a defective nozzle detection chart C (see FIG. 5) in which lines in the sub-scanning direction corresponding to the nozzles of the liquid discharge heads 220C, 220M, 220Y, and 220K are arranged in a stepped manner.
ここで、図5は不良ノズル検出用チャートCの一例を示す図である。図5に示すように、不良ノズル検出用チャートCは、液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kの各ノズルに対応した不良ノズル検知のためのノズルチェックラインLを、階段状に配置する。なお、ノズルチェックラインLの段数・長さは、可変である。 Here, FIG. 5 is a diagram showing an example of a defective nozzle detection chart C. As shown in FIG. 5, in the defective nozzle detection chart C, nozzle check lines L for detecting defective nozzles corresponding to the nozzles of the liquid discharge heads 220C, 220M, 220Y, and 220K are arranged in a stepped manner. The number and length of the nozzle check line L are variable.
加えて、図5に示すように、不良ノズル検出用チャートCは、不良ノズル検出を開始する位置を特定するためのスタートマークM1と、不良ノズル検出を終了する位置を特定するためのエンドマークM2と、を有している。 In addition, as shown in FIG. 5, the defective nozzle detection chart C has a start mark M1 for specifying a position to start defective nozzle detection and an end mark M2 for specifying a position to end defective nozzle detection. And have.
図5に示すように、不良ノズル検出用チャートCは、各ノズルに対応した副走査(用紙搬送)方向のライン長さを長くとり、副走査方向にデータを平均し、もしくは主走査方向の読取り解像度よりも副走査方向解像度を低くして読取りのサンプリング周期を長くする。これにより、振動やスキューがある場合でも精度良くライン位置を検出可能とし、隣接ラインとのピッチの差から不良ノズルを判定することにより、読取り倍率誤差がある場合でもノズル曲がりを検出可能とする。 As shown in FIG. 5, in the defective nozzle detection chart C, the line length in the sub-scanning (paper transport) direction corresponding to each nozzle is lengthened, the data is averaged in the sub-scanning direction, or the data in the main scanning direction is read. The sub-scanning direction resolution is lower than the resolution to lengthen the reading sampling period. As a result, the line position can be detected with high accuracy even when there is vibration or skew, and by determining a defective nozzle from the difference in pitch with the adjacent line, nozzle bending can be detected even when there is a reading magnification error.
より詳細には、不良ノズル検出用チャートCのライン長さは、液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kもしくは2台のスキャナ231,232と、搬送部として機能する用紙担持ドラム210との相対振動の内、長い方の周波数の2周期以上の長さとする。これにより、用紙Pとスキャナ231,232間の相対振動の影響を低減できるという効果がある。
More specifically, the line length of the defective nozzle detection chart C is the relative vibration between the liquid discharge heads 220C, 220M, 220Y, 220K or two scanners 231,232 and the paper-supporting
図4に戻り、不良ノズル検出部102は、2台のスキャナ231,232で読み取った不良ノズル検出用チャートCの読取りデータの画素値から検出したライン位置の周囲複数画素の画素値に対して補間処理を行うとともに、補間処理により導出した補間関数を微分して0になる位置をライン位置として検出する位置検出部として機能するとともに、隣接ラインとのピッチの差から不良ノズルを判定する。
Returning to FIG. 4, the defective
ここで、図6は不良ノズル検出用処理について説明する図である。図6に示すように、不良ノズル検出部102は、まず、不良ノズル検出を開始するスタートマークM1と不良ノズル検出を終了する位置を特定するためのエンドマークM2の主走査位置を画像から検出し、不良ノズル検出範囲Xを決定する。なお、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLの検出処理には、副走査方向にNmピクセル(液体吐出ヘッド220C,220M,220Y,220Kもしくはスキャナ231,232と、用紙担持ドラム210との相対振動の内、長い方の周波数の2周期以上の長さの画素)を平均した値を使用する。これにより、用紙Pとスキャナ231,232と間の相対振動の影響を低減できるという効果がある。
Here, FIG. 6 is a diagram illustrating a process for detecting a defective nozzle. As shown in FIG. 6, the defective
図6に示すように、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLの1段目の開始位置(スタートマークM1)から、エンドマークM2の位置もしくは画像端まで、検出方向に向かってノズルチェックラインLの座標の検出処理を行う。
As shown in FIG. 6, the defective
不良ノズル検出部102は、1ピクセルずつ画素値をノズル検出閾値Tと比較し、ノズル検出閾値Tより大きな値だった場合に、ノズルチェックラインLの位置と判断する。
The defective
次に、不良ノズル検出部102は、補間処理を実行する。図7は、補間処理について説明する図である。
Next, the defective
図7に示すように、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLと判断した座標の主走査方向の前後S個のピクセルの画素値に対して3次スプライン補間を行い、スプライン関数を求める。これにより、低解像度のスキャナでも精度良く検出できる。
As shown in FIG. 7, the defective
不良ノズル検出部102は、スプライン関数を微分して値が0になるX座標を求め、そのX座標の主走査読取り解像度を元にmm単位へ変換しノズル位置としてそれを保持する。
The defective
不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLの1段分のライン全てに対してノズル座標を計算後、各隣接ライン間のピッチの差を計算し、ノズルチェックラインLの1段分のピッチの差の中央値を算出する。不良ノズル検出部102は、算出した中央値をノズルの抜けと曲がりの判断に使用する。これにより、読取り倍率の変動があった場合にも精度良く検出できる効果がある。
The defective
なお、中央値は、ノズルチェックラインLの1段分の全てのラインの中央値でなくてもよく、着目するラインの周囲の数ラインの内の中央値としても良い。これにより、読取り倍率の偏差(収差)があった場合にも精度良く検出できる効果がある。 The median value does not have to be the median value of all the lines for one stage of the nozzle check line L, and may be the median value among several lines around the line of interest. This has the effect of accurately detecting even if there is a deviation (aberration) in the reading magnification.
次に、不良ノズル検出部102は、抜け・曲がりの判断を行う。図8は、抜け・曲がり判定処理について説明する図である。図8(a)は抜けの判定処理について示し、図8(b)は曲がりの判定処理について示すものである。
Next, the defective
図8(a)に示すように、不良ノズル検出部102は、各隣接ライン間のピッチの差と、ノズルチェックラインLの1段分のピッチの差の中央値と、のピッチの差の絶対値が、中央値の半分以上あるノズルチェックラインLの直前にノズル抜けが数個あると判断する。すなわち、隣接ライン間をDn、Dn+1、Dn+2・・・と表すとしたとき、下記に示す条件を満たした場合、ノズル抜けがあると判断する。
|Dn−Dn+1|≧中央値/2
As shown in FIG. 8A, the defective
| D n − D n + 1 | ≧ Median / 2
加えて、図8(b)に示すように、不良ノズル検出部102は、ノズル抜けが直前にあると判断したノズルを除外して、全ての隣接ライン間のピッチの差の平均値を求める。
In addition, as shown in FIG. 8B, the defective
そして、不良ノズル検出部102は、抜けの個数をノズルチェックラインLのライン間の距離÷平均値の小数点以下四捨五入で求め、その不良ノズル番号を保持する。
Then, the defective
不良ノズル検出部102は、隣接ノズルの差と平均値との差の絶対値が曲がり判断の閾値Tm以上の場合は、曲がりノズルと判断し不良ノズル番号として保持する。すなわち、下記に示す条件を満たした場合、曲がりノズルであると判断する。
|Dn−Mean|≧Tm
When the absolute value of the difference between the difference between the adjacent nozzles and the average value is equal to or greater than the bending determination threshold value Tm, the defective
| D n − Mean | ≧ Tm
続いて、不良ノズル検出処理の流れについて説明する。 Subsequently, the flow of the defective nozzle detection process will be described.
ここで、図9は不良ノズル検出処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図9に示すように、不良ノズル検出部102は、不良ノズル検出用チャートCのノズルチェックラインLの1段目から順に段数分の不良ノズル検出処理を繰り返し、全段分の不良ノズルの検出を行う。以下において、詳述する。
Here, FIG. 9 is a flowchart schematically showing the flow of the defective nozzle detection process. As shown in FIG. 9, the defective
不良ノズル検出部102は、まず、不良ノズル検出を開始する位置を特定するために、不良ノズル検出用チャートCのスタートマークM1の位置を検出する(ステップS1)。
The defective
次いで、不良ノズル検出部102は、不良ノズル検出を終了する位置を特定するために、不良ノズル検出用チャートCのエンドマークM2の位置を検出する(ステップS2)。
Next, the defective
続いて、不良ノズル検出部102は、スタートマークM1とエンドマークM2との間のノズルチェックラインLの各段の開始ノズル位置を検出する(ステップS3)。
Subsequently, the defective
そして、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLの段数分のノズルの抜け・曲がりを検知する処理を実行する(ステップS4)。
Then, the defective
ここで、図10はステップS4における1段分の抜け・曲がりの検知処理の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLの段全幅を、副走査方向にNmピクセルを平均した値とする(ステップS11)。
Here, FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the omission / bending detection process for one step in step S4. As shown in FIG. 10, the defective
次いで、不良ノズル検出部102は、全ての段について、ノズルチェックラインLの開始位置(スタートマークM1)から、エンドマークM2の位置もしくは画像端まで、検出方向に向かってノズルチェックラインLの座標の検出処理を行う(ステップS12)。
Next, the defective
ここで、図11はステップS12におけるライン座標検出処理の流れを示すフローチャートである。図11に示すように、まず、不良ノズル検出部102は、次の画素を取得し(ステップS21)、取得した画素がエンドマークM2の位置もしくは画像端であるかを判断する(ステップS22)。
Here, FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the line coordinate detection process in step S12. As shown in FIG. 11, first, the defective
不良ノズル検出部102は、取得した画素がエンドマークM2の位置もしくは画像端であると判断した場合(ステップS22のYes)、処理を終了する。
When the defective
一方、不良ノズル検出部102は、取得した画素がエンドマークM2の位置もしくは画像端でないと判断した場合(ステップS22のNo)、取得した画素値がノズル検出閾値T以上であるかを判断する(ステップS23)。
On the other hand, when the defective
不良ノズル検出部102は、取得した画素値がノズル検出閾値T以上でないと判断した場合(ステップS23のNo)、ライン検出中フラグをOFFにして(ステップS24)、処理を終了する。
When the defective
一方、不良ノズル検出部102は、取得した画素値がノズル検出閾値T以上であると判断した場合(ステップS23のYes)、ノズルチェックラインLの位置と判断して、ライン検出中フラグがONであるかを判断する(ステップS25)。
On the other hand, when the defective
不良ノズル検出部102は、ライン検出中フラグがONであると判断した場合(ステップS25のYes)、処理を終了する。
When the defective
一方、不良ノズル検出部102は、ライン検出中フラグがONでないと判断した場合(ステップS25のNo)、ライン検出中フラグをONにして(ステップS26)、ノズルチェックラインLと判断した座標の主走査方向の前後S個のピクセルの画素値に対して3次スプライン補間を行い、スプライン関数を求める(ステップS27)。
On the other hand, when the defective
次いで、不良ノズル検出部102は、スプライン関数を微分して(ステップS28)、値が0になるX座標を算出し(ステップS29)、そのX座標の主走査読取り解像度を元にmm単位へ変換しノズル位置としてそれを保持し(ステップS30)、処理を終了する。
Next, the defective
不良ノズル検出部102は、以上のステップS12の処理をスタートマークM1から、エンドマークM2の位置もしくは画像端まで繰り返すことにより、ノズルチェックラインLの1段分のライン全てに対してノズル座標を計算する。
The defective
図10に戻り、上記のライン座標検知処理が終了すると、不良ノズル検出部102は、ステップS13に進み、中央値・平均値算出処理を実行する。
Returning to FIG. 10, when the line coordinate detection process is completed, the defective
ここで、図12はステップS13における中央値・平均値算出処理の流れを示すフローチャートである。図12に示すように、まず、不良ノズル検出部102は、各隣接ライン間のピッチの差を計算し(ステップS41)、ノズルチェックラインLの1段分のピッチの差の平均値を算出するとともに(ステップS42)、ノズルチェックラインLの1段分のピッチの差の中央値を算出する(ステップS43)。
Here, FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the median / average value calculation process in step S13. As shown in FIG. 12, first, the defective
次に、不良ノズル検出部102は、各隣接ライン間のピッチの差と、ノズルチェックラインLの1段分のピッチの差の中央値と、のピッチの差の絶対値が、中央値の半分以上ある場合(ステップS44のYes)、ノズルチェックラインLの直前にノズル抜けが数個あると判断し、抜け有り座標として保持する(ステップS45)。不良ノズル検出部102は、ステップS44およびステップS45の処理を、ライン数分繰り返す。
Next, in the defective
続いて、不良ノズル検出部102は、抜け有り座標として保持されたノズルを除外して、全ての隣接ライン間のピッチの差の平均値を求めるとともに(ステップS46)、全ての隣接ライン間のピッチの差の中央値を求める(ステップS47)。
Subsequently, the defective
不良ノズル検出部102は、ステップS13における中央値・平均値算出処理を終了する。
The defective
図10に戻り、上記の中央値・平均値算出処理が終了すると、不良ノズル検出部102は、ステップS14に進み、
各段の開始ノズル番号=スタートマークノズル番号+段数−1
とする。
Returning to FIG. 10, when the above median / average value calculation process is completed, the defective
Start nozzle number of each stage = Start mark Nozzle number + Number of stages -1
And.
次に、不良ノズル検出部102は、抜け・曲がり検知処理を実行する(ステップS15)。
Next, the defective
ここで、図13はステップS15における抜け・曲がり検知処理の流れを示すフローチャートである。図13に示すように、まず、不良ノズル検出部102は、抜け有り座標として保持されたノズルがある場合(ステップS51のYes)、抜けの個数をノズルチェックラインLのライン間の距離÷平均値の小数点以下四捨五入で求める(ステップS52)。なお、不良ノズル検出部102は、抜け有り座標として保持されたノズルがない場合(ステップS51のNo)、ステップS56に進む。
Here, FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the omission / bending detection process in step S15. As shown in FIG. 13, first, when there is a nozzle held as the missing coordinates (Yes in step S51), the defective
次いで、不良ノズル検出部102は、不良ノズル番号を保持し(ステップS53)、ノズル番号をインクリメントする処理(ステップS54)について、抜け数分繰り返す。
Next, the defective
その後、不良ノズル検出部102は、ノズルチェックラインLのライン間距離値から(抜けノズル数×平均値)を減算する(ステップS55)。
After that, the defective
次に、不良ノズル検出部102は、隣接ノズルの差と平均値との差の絶対値が曲がり判断の閾値Tm以上の場合(ステップS56のYes)、曲がりノズルと判断し、不良ノズル番号として保持し(ステップS57)、ノズル番号をインクリメントする(ステップS58)。
Next, when the absolute value of the difference between the difference between the adjacent nozzles and the average value is equal to or greater than the bending determination threshold value Tm (Yes in step S56), the defective
不良ノズル検出部102は、以上のステップS15の処理をライン数分繰り返すことにより、ノズルの抜け・曲がりを検出する。
The defective
以上により、図9に示したステップS4におけるノズルチェックラインLの段数分の抜け・曲がりを検知する処理が終了する。 As a result, the process of detecting the omission / bending of the number of steps of the nozzle check line L in step S4 shown in FIG. 9 is completed.
不良ノズル検出部102は、ステップS4におけるノズルの抜け・曲がりを検知する処理を段数分実行し、処理を終了する。
The defective
このように本実施の形態によれば、印刷の解像度よりも低解像度の2台のスキャナ231,232で読み取った不良ノズル検出用チャートCの読取りデータの画素値から検出したライン位置の周囲複数画素の画素値に対して補間処理を行い、2値化により得られたライン位置ではなく、補間処理により導出した補間関数を微分して0になる位置をライン位置として、隣接ラインとのピッチの差から不良ノズルを判定する。したがって、印刷の解像度よりも低解像度の2台のスキャナ231,232で読み取った不良ノズル検出用チャートCの読取りデータの画素値から検出したライン位置の周囲数画素の画素値に対して補間処理を行うため、少ない処理時間とメモリ領域で精度良く不良ノズルを検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of pixels around the line position detected from the pixel values of the read data of the defective nozzle detection chart C read by the two
また、不良ノズル検出用チャートCは、各ノズルに対応した副走査(用紙搬送)方向のライン長さを長くとり、副走査方向にデータを平均、もしくは読取りのサンプリング周期を長くする。これにより、振動やスキューがある場合でも精度良くライン位置を検出可能とし、隣接ラインとのピッチの差から不良ノズルを判定することにより、読取り倍率誤差がある場合でもノズル曲がりを検出することができる。 Further, in the defective nozzle detection chart C, the line length in the sub-scanning (paper transport) direction corresponding to each nozzle is lengthened, and the sampling period for averaging or reading data in the sub-scanning direction is lengthened. This makes it possible to accurately detect the line position even when there is vibration or skew, and by determining a defective nozzle from the difference in pitch with the adjacent line, it is possible to detect nozzle bending even when there is a reading magnification error. ..
なお、本実施形態では、液体吐出装置としてインクジェット記録装置1への適用例で説明しているが、「液体吐出装置」は、記録媒体の被乾燥面に向けて液体を吐出する液体吐出ヘッドを備え、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではなく、例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するものも含まれる。
In this embodiment, an example of application to the
また、記録媒体は、材質を限定されるものではなく、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど、液体が一時的でも付着可能なものであればよく、例えば、フィルム製品、衣料用等の布製品、壁紙や床材等の建材、皮革製品などに使用されるものであってもよい。 The recording medium is not limited to any material, and may be any material such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., to which a liquid can adhere even temporarily. For example, it may be used for film products, cloth products for clothing, building materials such as wallpaper and flooring, and leather products.
また、「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 Further, the "liquid discharge device" can also include means related to feeding, transporting, and discharging paper to which a liquid can be attached, a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.
また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液等の用途で用いることができる。 The "liquid" may have a viscosity and surface tension that can be discharged from the head, and is not particularly limited, but has a viscosity of 30 mPa · s or less at room temperature, under normal pressure, or by heating or cooling. It is preferable to have. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, polymerizable compounds, resins, functionalizing materials such as surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids and proteins, and calcium. , Solvents, suspensions, emulsions and the like containing edible materials such as natural pigments, and the like, and these can be used in applications such as inks for inkjets and surface treatment liquids.
また、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドと記録媒体とが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the "liquid discharge device" includes a device in which the liquid discharge head and the recording medium move relative to each other, but the present invention is not limited to this. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device that does not move the liquid discharge head, and the like.
また、「液体吐出ヘッド」とは、吐出孔(ノズル)から液体を吐出・噴射する機能部品である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどの吐出エネルギー発生手段を使用することができるが、使用する吐出エネルギー発生手段が限定されるものではない。 The "liquid discharge head" is a functional component that discharges and ejects liquid from a discharge hole (nozzle). As an energy generation source for discharging liquid, a piezoelectric actuator (laminated piezoelectric element and thin-film piezoelectric element), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heat generating resistor, and an electrostatic actuator composed of a vibrating plate and a counter electrode are discharged. Although energy generating means can be used, the discharge energy generating means to be used is not limited.
なお、本実施の形態においては、液体吐出装置としてインクジェット記録装置1への適用例で説明しているが、これに限るものではなく、いわゆる連帳機への適用も可能である。
In the present embodiment, the liquid ejection device is described as an example of application to the
ここで、図14は他のインクジェット記録装置1aの概略構成を示す模式図である。図14に示すように、インクジェット記録装置1aは、長尺用紙である記録媒体Paが巻き付けられているロールを有する給紙部100a、画像形成部200a、記録媒体Paを乾燥させる乾燥部300a、および画像形成された記録媒体Paが巻き取られる排紙部400aで構成されている。そして画像形成部200aの後段に、画像形成工程後の記録媒体Paをスキャンするスキャナ500が配置されている。
Here, FIG. 14 is a schematic view showing a schematic configuration of another
記録媒体Paは、ロール状に巻かれた連続紙(ロール紙)であり、記録媒体Paは搬送ローラによって給紙部100aから巻き出され、画像形成部200aのプラテン600上を搬送されて排紙部400aによって巻き取られる。
The recording medium Pa is continuous paper (roll paper) wound in a roll shape, and the recording medium Pa is unwound from the
このほか、インクジェット記録装置1aは、記録媒体Paに前処理液を塗布する前処理工程部、前処理液が塗布された記録媒体Paを乾燥させる前処理乾燥部を有していてもよい。
In addition, the
このような長尺用紙である記録媒体Paを搬送する場合、搬送方向と直交する方向(主走査方向)に用紙張力ばらつきが生じたり、また搬送ローラの平行度などにより用紙の片寄りが発生したりする。これらは、蛇行の原因となる。この蛇行を補正するための制御は、搬送路内に用紙エッジを検出するセンサを設けて用紙の片寄り量を検出し、その検出量に応じて搬送ローラを傾けることにより行う。この補正により用紙が蛇行する場合がある。この蛇行は低周波数(数ヘルツ)の振動として検出される。 When the recording medium Pa, which is such a long paper, is conveyed, the paper tension varies in the direction orthogonal to the conveying direction (main scanning direction), and the paper is biased due to the parallelism of the conveying rollers. Orthogonal. These cause meandering. The control for correcting this meandering is performed by providing a sensor for detecting the paper edge in the transport path, detecting the amount of offset of the paper, and tilting the transport roller according to the detected amount. This correction may cause the paper to meander. This meandering is detected as low frequency (several hertz) vibrations.
1、1a 液体吐出装置
101 チャート生成部
102 位置検出部
210 搬送部
220C,220M,220Y,220K 液体吐出ヘッド
231,232,500 スキャナ
C 不良ノズル検出用チャート
1, 1a Liquid discharge device 101
Claims (8)
前記搬送部により搬送される記録媒体に対して液体を吐出するノズルをライン状に備えた液体吐出ヘッドと、
主走査方向を前記液体吐出ヘッドのノズル列方向に合わせて設置されたスキャナと、
前記液体吐出ヘッドの各ノズルに対応した副走査方向のラインを配置した不良ノズル検出用チャートを生成するチャート生成部と、
前記スキャナで読み取った前記不良ノズル検出用チャートの読取りデータの画素値から検出したライン位置の周囲複数画素の画素値に対して補間処理を行うとともに、前記補間処理により導出した補間関数を微分して0になる位置をライン位置として検出する位置検出部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A transport unit that transports recording media and
A liquid discharge head provided with a line of nozzles for discharging liquid to a recording medium conveyed by the transfer unit, and
A scanner installed with the main scanning direction aligned with the nozzle row direction of the liquid discharge head,
A chart generation unit that generates a chart for detecting defective nozzles in which lines in the sub-scanning direction corresponding to each nozzle of the liquid discharge head are arranged.
Interpolation processing is performed on the pixel values of a plurality of pixels around the line position detected from the pixel values of the reading data of the defective nozzle detection chart read by the scanner, and the interpolation function derived by the interpolation processing is differentiated. A position detection unit that detects the position where it becomes 0 as a line position,
A liquid discharge device characterized by comprising.
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 The chart generation unit arranges lines in the sub-scanning direction in a stepped manner.
The liquid discharge device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。 The line length of the defective nozzle detection chart shall be a length of two cycles or more of the longer frequency of the relative vibrations of the liquid discharge head or the scanner and the transport unit.
The liquid discharge device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 The position detection unit uses a value obtained by averaging pixels whose sub-scanning directions correspond to a length of two or more cycles of the frequency in the line detection process of the defective nozzle detection chart.
The liquid discharge device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。 The scanner has a lower resolution in the sub-scanning direction than a reading resolution in the main scanning direction by lengthening the sampling period.
The liquid discharge device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。 The position detection unit performs spline interpolation as the interpolation processing.
The liquid discharge device according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の液体吐出装置。 The position detection unit is defective when the difference between the average value or the median value of the pitch calculated based on the pitch of one step of the line and the pitch difference between the line of interest and the adjacent line is equal to or more than a predetermined value. Judge as a nozzle,
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein the liquid discharge device is characterized.
ことを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の液体吐出装置。 When the difference between the average value or the median of the pitches calculated based on the pitches of several lines around the line of interest and the pitches of the line of interest and its adjacent lines is greater than or equal to a predetermined value in the position detection unit. Judge as a defective nozzle,
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein the liquid discharge device is characterized.
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