JP2021016969A - インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえば、１枚の印刷媒体の印刷途中で、適正量のインク滴を吐出しなくなる異常ノズルが発生しても、印刷中の印刷媒体の印刷品質の低下を抑制することが可能なインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクジェットプリンタ１は、キャリッジ４に搭載されるインクジェットヘッド３のノズルが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構１１を備えている。インクジェットプリンタ１の制御部１２は、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジ４が移動しながら複数のノズルがインク滴を吐出する前に、複数のノズルの一部または全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、異常ノズルを除いた他のノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタに関する。また、本発明は、かかるインクジェットプリンタの制御方法に関する。

従来、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向へ移動させるキャリッジ駆動機構と、印刷用紙を副走査方向へ送る媒体送り機構とを備えている。インクジェットヘッドには、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されている。たとえば、インクジェットヘッドには、副走査方向に配列される複数のノズルからなるノズル列が２個形成されており、２個のノズル列は、主走査方向で隣接している。

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、キャリッジを主走査方向へ移動させながら、インクジェットヘッドの複数のノズルから印刷用紙に向かってインク滴を吐出させる記録動作と、副走査方向に印刷用紙を所定量送る紙送り動作とを交互に行って、印刷用紙に印刷を行っている。また、特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドの各ノズルの吐出および不吐出を検知する不吐出検知手段を備えている。

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、２個のノズル列のうちの一方のノズル列の中に適正量のインク滴を吐出しないノズル（異常ノズル）が存在することが不吐出検知手段で検知されると、印刷用紙の印刷時に、他方のノズル列の中のノズルであって異常ノズルと主走査方向で隣接するノズルから異常ノズルに代わってインク滴を吐出させている。そのため、このインクジェットプリンタでは、異常ノズルの影響による印刷用紙の印刷品質の低下を抑制することが可能になっている。

特開２００５−６７０４９号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、たとえば、１枚の印刷用紙の印刷開始前に、不吐出検知手段によって各ノズルの吐出および不吐出が検知される。この場合、１枚の印刷用紙の印刷開始前には複数のノズルの中に異常ノズルは存在しないが、１枚の印刷用紙の印刷途中で複数のノズルの中に異常ノズルが発生するといった状況が生じうる。また、１枚の印刷用紙の印刷開始前に不吐出検知手段によって各ノズルの吐出および不吐出が検知される場合には、このような状況が生じても、１枚の印刷用紙の印刷が終了するまで、異常ノズルと主走査方向で隣接するノズルから異常ノズルに代わってインク滴を吐出させることはできないため、印刷途中で異常ノズルが発生したときに印刷されている印刷用紙の印刷品質は低下する。

そこで、本発明の課題は、たとえば、１枚の印刷媒体の印刷途中で、適正量のインク滴を吐出しなくなる異常ノズルが発生しても、印刷中の印刷媒体の印刷品質の低下を抑制することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。また、本発明の課題は、たとえば、１枚の印刷媒体の印刷途中で異常ノズルが発生しても、印刷中の印刷媒体の印刷品質の低下を抑制することが可能となるインクジェットプリンタの制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、ノズルが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構と、インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、ノズル抜け検知において適正量のインク滴を吐出していないことが検知されたノズルを異常ノズルとすると、制御部は、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジが移動しながら複数のノズルがインク滴を吐出する前に、複数のノズルの一部または全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、異常ノズルを除いた他のノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制することを特徴とする。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、ノズルが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構とを備えるインクジェットプリンタの制御方法であって、ノズル抜け検知において適正量のインク滴を吐出していないことが検知されたノズルを異常ノズルとすると、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジが移動しながら複数のノズルがインク滴を吐出する前に、複数のノズルの一部または全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、異常ノズルを除いた他のノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制することを特徴とする。

本発明では、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジが移動しながら複数のノズルがインク滴を吐出する前に、複数のノズルの一部または全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、異常ノズルを除いた他のノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制している。すなわち、本発明では、１スキャン（１パス）の印刷動作を行う前に、複数のノズルの一部または全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、異常ノズルを除いた他のノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制している。そのため、本発明では、たとえば、１枚の印刷媒体の印刷途中で異常ノズルが発生しても、印刷中の印刷媒体の印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

本発明において、たとえば、インクジェットヘッドには、主走査方向に直交する副走査方向に配列される複数のノズルが形成され、制御部は、代替処理として、副走査方向において異常ノズルと隣り合うノズルからのインク滴の吐出量を増やしている。

また、本発明において、インクジェットヘッドには、主走査方向に直交する副走査方向に配列される複数のノズルが形成され、インクジェットプリンタは、マルチパス方式で印刷を行い、異常ノズルが適正量のインク滴を吐出することができると仮定した場合に異常ノズルからインク滴が吐出されるときの印刷パスを第１印刷パスとすると、制御部は、代替処理として、第１印刷パスより後の印刷パスにおいて異常ノズルを除いた他のノズルから異常ノズルの代わりにインク滴を吐出させても良い。

以上のように、本発明では、たとえば、１枚の印刷媒体の印刷途中で、適正量のインク滴を吐出しなくなる異常ノズルが発生しても、印刷中の印刷媒体の印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの概略構成を説明するための概略図である。 図１に示すインクジェットヘッドの概略構成を説明するための図である。 図１に示すノズルチェック機構の概略構成を説明するための概略図である。 図１に示すインクジェットプリンタの制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェットプリンタの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１の概略構成を説明するための概略図である。図２は、図１に示すインクジェットヘッド３の概略構成を説明するための図である。図３は、図１に示すノズルチェック機構１１の概略構成を説明するための概略図である。

本形態のインクジェットプリンタ１（以下、「プリンタ１」とする。）は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、インク滴を吐出して紙等の印刷媒体２に印刷を行う。プリンタ１は、印刷媒体２に向かってインク滴を吐出するインクジェットヘッド３（以下、「ヘッド３」とする。）と、ヘッド３が搭載されるキャリッジ４と、キャリッジ４を主走査方向（図１のＹ方向）に往復移動させるキャリッジ駆動機構５と、キャリッジ４を主走査方向に案内するためのガイドレール６と、印刷時の印刷媒体２が載置されるプラテン７と、プラテン７に載置される印刷媒体２を、上下方向と主走査方向とに直交する副走査方向（図１のＸ方向）に送る媒体送り機構（図示省略）とを備えている。

キャリッジ４には、複数のヘッド３が搭載されている。複数のヘッド３は、たとえば、主走査方向において互いに隣接するようにキャリッジ４に搭載されている。ヘッド３は、プラテン７の上側に配置されており、下側に向かってインク滴を吐出する。ヘッド３には、インク滴を吐出する複数のノズル３ａが形成されている。複数のノズル３ａは、ヘッド３の下面に形成されている。ヘッド３は、複数のノズル列３ａのそれぞれからインク滴を吐出させる圧電素子（図示省略）を備えている。

複数のノズル３ａは、副走査方向に配列されており、副走査方向に配列される複数のノズル３ａによってノズル列３ｂが構成されている。ノズル列３ｂにおいて、複数のノズル３ａは一定の間隔をあけた状態で配列されている。ヘッド３には、主走査方向に配列される複数のノズル列３ｂが形成されているか、あるいは、図２に示すように、１個のノズル列３ｂが形成されている。

また、プリンタ１は、ノズル３ａに目詰まり等の不具合が発生しないようにヘッド３の下面のクリーニングを行うクリーニング機構１０と、ノズル３ａが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構１１と、プリンタ１を制御する制御部１２とを備えている。クリーニング機構１０およびノズルチェック機構１１は、主走査方向において、印刷媒体２の印刷領域から外れた位置であるキャリッジ４の所定の待機位置に配置されている。

クリーニング機構１０は、たとえば、ヘッド３の下面を覆ってノズル３ａからインクを吸引するためのキャッピング機構等を備えている。ノズルチェック機構１１は、たとえば、透過型の光学式センサ１４を備えている。光学式センサ１４は、発光部１５と、発光部１５が射出する光を受光する受光部１６とを備えている。ノズルチェック機構１１の上側に配置されたヘッド３のノズル３ａから適正量のインク滴が吐出されると、吐出されたインク滴によって、発光部１５と受光部１６との間が遮られる。

本形態では、ノズルチェック機構１１の上側までヘッド３が移動した後、複数のノズル３ａのそれぞれが順次、インク滴を吐出する。ノズルチェック機構１１は、ノズル３ａが順次、インク滴を吐出したときの受光部１６の検知結果に基づいて、ノズル３ａが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知する。すなわち、ノズル３ａが順次、インク滴を吐出したときの受光部１６の検知結果に基づいて、ノズル抜け検知が行われる。以下の説明では、ノズル抜け検知において適正量のインク滴を吐出していないことが検知されたノズル３ａを「異常ノズル３ａ１」とする。

（インクジェットプリンタの制御方法）
図４は、図１に示すプリンタ１の制御方法の一例を説明するためのフローチャートである。

プリンタ１において、制御部１２は、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジ４が移動しながら複数のノズル３ａがインク滴を吐出する前に（すなわち、１スキャン（１パス）の印刷動作を行う前に）、ノズルチェック機構１１で、複数のノズル３ａの全部のノズル抜け検知を行う（ステップＳ１）。すなわち、制御部１２は、ステップＳ１において、１スキャンの印刷動作を行う前に、複数のノズル３ａの中に異常ノズル３ａ１があるのか否かを検知する。ステップＳ１では、制御部１２は、ノズルチェック機構１１の上側にキャリッジ４を移動させた後、複数のノズル３ａのそれぞれに対して設けられた圧電素子を順次動作させる。

その後、制御部１２は、ステップＳ１において異常ノズル３ａ１があることが検知されたのか否かを判断する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、異常ノズル３ａ１がある場合には、制御部１２は、異常ノズル３ａ１がどの位置に配置されるノズル３ａであるのかを特定してから（ステップＳ３）、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジ４を移動させながら複数のノズル３ａからインク滴を吐出させる。すなわち、制御部１２は、１スキャンの印刷動作を行う（ステップＳ４）。

ステップＳ３を経た後のステップＳ４において１スキャンの印刷動作を行う際に、制御部１２は、異常ノズル３ａ１の影響による印刷媒体２の印刷品質の低下を抑制するために、異常ノズル３ａ１を除いた他のノズル３ａからインク滴を吐出させる代替処理（ノズルリカバリ）を行う。具体的には、制御部１２は、副走査方向において異常ノズル３ａ１と隣り合うノズル３ａからのインク滴の吐出量を増やす。すなわち、制御部１２は、代替処理として、副走査方向において異常ノズル３ａ１と隣り合うノズル３ａからのインク滴の吐出量を増やす。

たとえば、図２（Ｂ）に示す位置に異常ノズル３ａ１がある場合には、制御部１２は、副走査方向において異常ノズル３ａ１と隣り合うノズル３ａである２個の隣接ノズル３ａ２からのインク滴の吐出量を増やす。なお、ステップＳ３を経た後のステップＳ４において１スキャンの印刷動作を行う際に、制御部１２は、異常ノズル３ａ１に対して設けられた圧電素子を駆動しても良いし、駆動しなくても良い。

このように、制御部１２は、主走査方向の一方側または他方側へキャリッジ４が移動しながら複数のノズル３ａがインク滴を吐出する前に、複数のノズル３ａの全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズル３ａ１が検知されると、その後の印刷動作（本形態では、直後の１スキャンの印刷動作）で、異常ノズル３ａ１を除いた他のノズル３ａからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズル３ａ１の影響による印刷品質の低下を抑制する。

また、ステップＳ２において、異常ノズル３ａ１がない場合には、ステップＳ４に進んで、制御部１２は、通常の１スキャンの印刷動作を行う。なお、ステップＳ４の後、次の１スキャンの印刷動作を行う場合には、ステップＳ１に戻る。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、制御部１２は、１スキャンの印刷動作を行う前に、複数のノズル３ａの全部のノズル抜け検知を行い、ノズル抜け検知で異常ノズル３ａ１が検知されると、直後の１スキャンの印刷動作で、異常ノズル３ａ１を除いた他のノズル３ａからインク滴を吐出させる代替処理を行って、異常ノズル３ａ１の影響による印刷品質の低下を抑制している。そのため、本形態では、たとえば、１枚の印刷媒体２の印刷途中で異常ノズル３ａ１が発生しても、印刷中の印刷媒体２の印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

なお、ノズル抜け検知で異常ノズル３ａ１が検知されたときに、クリーニング機構１０において、ヘッド３のノズル３ａから強制的にインクを吐出させるフラッシングや、ヘッド３の下面をキャップで覆ってノズル３ａからインクを吸引するパージングを行うことで、異常ノズル３ａ１から適正量のインクが吐出されるように異常ノズル３ａ１を正常なノズル３ａに回復させることも可能である。この場合であっても、印刷中の印刷媒体２の印刷品質の低下を抑制することが可能になる。しかしながら、この場合には、フラッシングやパージングを行う際に大量のインクが無駄に消費される。これに対して、本形態では、印刷中の印刷媒体２の印刷品質の低下を抑制することが可能であっても、大量のインクが無駄に消費されることはない。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、プリンタ１がマルチパス方式で印刷媒体２の印刷を行う場合には、異常ノズル３ａ１が適正量のインク滴を吐出することができると仮定した場合に異常ノズル３ａ１からインク滴が吐出されるときの印刷パスを第１印刷パスとすると、制御部１２は、代替処理として、第１印刷パスより後の印刷パスにおいて異常ノズル３ａ１を除いた他のノズル３ａから異常ノズル３ａ１の代わりにインク滴を吐出させても良い。この場合には、制御部１２は、第１印刷パスにおいて、異常ノズル３ａ１に対して設けられた圧電素子を駆動しない。

また、上述した形態において、主走査方向に配列される複数のノズル列３ｂがヘッド３に形成されている場合には、制御部１２は、代替処理として、主走査方向において異常ノズル３ａ１とずれた位置に配置されるとともに副走査方向において異常ノズル３ａ１と同じ位置に配置されるノズル３ａから異常ノズル３ａ１の代わりにインク滴を吐出させても良い。また、上述した形態において、同じインクを吐出する複数のヘッド３がキャリッジ４に搭載されている場合には、制御部１２は、代替処理として、異常ノズル３ａ１が存在するヘッド３を除いたヘッド３のノズル３ａであって、副走査方向において異常ノズル３ａ１と同じ位置に配置されるノズル３ａから異常ノズル３ａ１の代わりにインク滴を吐出させても良い。

上述した形態では、制御部１２は、ステップＳ１において、複数のノズル３ａの全部のノズル抜け検知を行っているが、制御部１２は、ステップＳ１において、複数のノズル３ａの一部のノズル抜け検知を行っても良い。この場合には、次の１スキャンの印刷動作を行う前に、複数のノズル３ａの中の、前の１スキャンの印刷動作を行う前にノズル抜け検知が行われなかったノズル３ａのノズル抜け検知を行う。具体的には、ノズル列３ｂを構成する複数のノズル３ａをいくつかのブロックに分割して、１スキャンの印刷動作を行う前に、ブロックごとに順次、ノズル抜け検知を行う。この場合には、ノズル抜け検知に要する時間を短縮することが可能になる。

上述した形態において、ヘッド３は、圧電素子に代えて、ノズル３ａからインク滴を吐出させるヒータ（発熱素子）を備えていても良い。すなわち、上述した形態では、プリンタ１は、ピエゾ方式によってノズル３ａからインク滴を吐出させているが、プリンタ１は、サーマル方式によってノズル３ａからインク滴を吐出させても良い。また、上述した形態において、プリンタ１は、三次元造形物を造形する３Ｄプリンタであっても良い。

１ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３ ヘッド（インクジェットヘッド）
３ａ ノズル
３ａ１ 異常ノズル
４ キャリッジ
５ キャリッジ駆動機構
１１ ノズルチェック機構
１２ 制御部
Ｘ 副走査方向
Ｙ 主走査方向

Claims (4)

1. インク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、
   インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、前記ノズルが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構と、前記インクジェットプリンタを制御する制御部とを備え、
   前記ノズル抜け検知において適正量のインク滴を吐出していないことが検知された前記ノズルを異常ノズルとすると、
   前記制御部は、主走査方向の一方側または他方側へ前記キャリッジが移動しながら複数の前記ノズルがインク滴を吐出する前に、複数の前記ノズルの一部または全部の前記ノズル抜け検知を行い、前記ノズル抜け検知で前記異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、前記異常ノズルを除いた他の前記ノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、前記異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記インクジェットヘッドには、主走査方向に直交する副走査方向に配列される複数の前記ノズルが形成され、
   前記制御部は、前記代替処理として、副走査方向において前記異常ノズルと隣り合う前記ノズルからのインク滴の吐出量を増やすことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記インクジェットヘッドには、主走査方向に直交する副走査方向に配列される複数の前記ノズルが形成され、
   前記インクジェットプリンタは、マルチパス方式で印刷を行い、
   前記異常ノズルが適正量のインク滴を吐出することができると仮定した場合に前記異常ノズルからインク滴が吐出されるときの印刷パスを第１印刷パスとすると、
   前記制御部は、前記代替処理として、前記第１印刷パスより後の前記印刷パスにおいて前記異常ノズルを除いた他の前記ノズルから前記異常ノズルの代わりにインク滴を吐出させることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
4. インク滴を吐出する複数のノズルが形成されるインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に往復移動させるキャリッジ駆動機構と、前記ノズルが適正量のインク滴を吐出するのか否かを検知するノズル抜け検知を行うためのノズルチェック機構とを備えるインクジェットプリンタの制御方法であって、
   前記ノズル抜け検知において適正量のインク滴を吐出していないことが検知された前記ノズルを異常ノズルとすると、
   主走査方向の一方側または他方側へ前記キャリッジが移動しながら複数の前記ノズルがインク滴を吐出する前に、複数の前記ノズルの一部または全部の前記ノズル抜け検知を行い、前記ノズル抜け検知で前記異常ノズルが検知されると、その後の印刷動作で、前記異常ノズルを除いた他の前記ノズルからインク滴を吐出させる代替処理を行って、前記異常ノズルの影響による印刷品質の低下を抑制することを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。

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