JP2023018793A - 画像形成装置およびインクジェットヘッド。 - Google Patents

Abstract

【課題】インク吐出不良による画像不良の発生を抑制することが可能な画像形成装置およびインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】画像形成装置は、インクを吐出するノズルが複数の列に沿って配置されたインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを有するヘッドユニットとを備える。インクジェットヘッドは、ノズルに対するインクの吐出状態の検査結果に応じた取り付け方向で、ヘッドユニットに対して取り付けられている。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置およびインクジェットヘッドに関する。

従来、搬送装置により搬送される記録媒体に対し、インクジェットヘッドに複数個配列されたノズルのノズル開口部から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画像形成装置がある。このインクジェット画像形成装置では、ノズルの目詰まりなどにより、ノズル開口部からのインク吐出量が当初の値から減少して更には完全に吐出されなくなったり、または、吐出される方向が変化したりするといったインク吐出不良（ノズル欠とも言う）が生じ得る。

インクジェット画像形成装置では、このようなインク吐出不良が形成画像の質の低下に繋がる。そこで、従来、インクジェット画像形成装置では、定期的にノズル開口部からのインクの吐出状態の検査が行われている。このインクの吐出状態の検査には、記録媒体上に形成されたテスト画像を撮像し、当該撮像データを解析する方法のものがある。この方法では、各ノズル開口部から各々別個にインクを吐出させて当該インクの吐出有無や濃度を調べることで、各ノズル開口部からのインク吐出不良を判定している。

特許文献１には、異常吐出ノズルによる画像劣化を抑制する画像形成装置が記載されている。特許文献１に記載の技術では、液滴吐出ヘッドにより印刷されたチェックパターンを読み取って解析し、液滴吐出ヘッドに設けられる複数のノズルを、液滴の着弾領域及び着弾面積で正常吐出ノズルと異常吐出ノズルとに選別する。そして、異常吐出ノズルを不吐化して液滴の吐出を禁止し、異常吐出ノズルが吐出すべきであった領域を、異常吐出ノズルの周囲の正常ノズルで補完するように、入力された画像のドットデータを補正する。

特開２０１３－１２９１１２号公報

しかしながら、インクジェットヘッドにおいて複数のノズル列にノズルが配列されている場合、インク吐出不良が生じているノズルが配置される列の記録媒体搬送方向における位置によっては、インク吐出不良が生じているノズルの周囲のノズル（インク吐出不良が生じていない正常ノズル）による補完が不十分となり、画像不良が発生してしまう場合があるという問題があった。

本発明の目的は、インク吐出不良による画像不良の発生を抑制することが可能な画像形成装置およびインクジェットヘッドを提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
インクを吐出するノズルが複数のノズル列に配列されたインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを有するヘッドユニットと、
記録媒体に前記インクで画像を形成するように前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、
を備え、
前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに対するインクの吐出状態の検査結果に応じた取り付け方向で、前記ヘッドユニットに対して取り付けられている。

本発明に係るインクジェットヘッドは、
前記ヘッドユニットに対する前記インクジェットヘッドの取り付け方向を規制する第２規制部を備える。
本発明に係るインクジェットヘッドは、
前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、前記インクジェットヘッド、または、前記インクジェットヘッドの付属物に付されている。
本発明に係るインクジェットヘッドは、
前記取り付け方向を示す取り付け方向情報を記憶する第１記憶部を備える。
本発明に係るインクジェットヘッドは、
前記インクジェットヘッドを識別する識別情報が、前記インクジェットヘッド、または、前記インクジェットヘッドの付属物に付されており、
前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置の第２記憶部に前記識別情報と関連付けて記憶されている。
本発明に係るインクジェットヘッドは、
前記インクジェットヘッドを識別する識別情報を記憶する第１記憶部を備える。

本発明によれば、インク吐出不良による画像不良の発生を抑制することができる。

インクジェット画像形成装置の概略構成を示す図である。 ヘッドユニットの構成を示す模式図である。 画像読取部の構成を説明する模式断面図である。 インクジェット画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 不良ノズルの検出に用いられるテストチャートの一例を示す図である。 本実施の形態における不良ノズル検出処理の例を示すフローチャートである。 従来技術の問題を説明する図である。 ヘッドユニットに対するインクジェットヘッドの取り付け態様を説明する図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、インクジェット画像形成装置１の概略構成を示す図である。インクジェット画像形成装置１（本発明の「画像形成装置」として機能）は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０（図４を参照）とを備える。

インクジェット画像形成装置１は、制御部４０による制御下で、給紙部１０に格納された記録媒体Ｐを画像形成部２０に搬送し、画像形成部２０で記録媒体Ｐに画像を形成し、画像が形成された記録媒体Ｐを排紙部３０に搬送する。記録媒体Ｐとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛またはシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。

給紙部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１から画像形成部２０に記録媒体Ｐを搬送して供給する媒体供給部１２とを有する。媒体供給部１２は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを備え、このベルト上に記録媒体Ｐを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Ｐを給紙トレイ１１から画像形成部２０へ搬送する。

画像形成部２０は、搬送部２１と、受け渡しユニット２２と、加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、定着部２５と、画像読取部２６と、デリバリー部２８と、ロータリーエンコーダー２９などを有する。

搬送部２１は、円筒状の搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａ（載置面）の上に載置された記録媒体Ｐを保持し、搬送ドラム２１１がＸ方向に延びた回転軸（円筒軸）を中心に回転して周回移動することで搬送ドラム２１１上の記録媒体Ｐを搬送方向（Ｙ方向）に搬送する搬送動作を行う。搬送ドラム２１１は、その搬送面２１１ａ上で記録媒体Ｐを保持するための図示しない爪部および吸気部を備える。記録媒体Ｐは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面２１１ａに吸い寄せられることで搬送面２１１ａに保持される。搬送部２１は、搬送ドラム２１１を回転させるための搬送ドラムモーター（図示せず）に接続されている。搬送ドラム２１１は、搬送ドラムモーターの回転量に比例した角度だけ回転する。

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２により搬送された記録媒体Ｐを搬送部２１に引き渡す。受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２と搬送部２１との間の位置に設けられ、媒体供給部１２から搬送された記録媒体Ｐの一端をスイングアーム部２２１で保持して取り上げ、受け渡しドラム２２２を介して搬送部２１に引き渡す。

加熱部２３は、受け渡しドラム２２２の配置位置とヘッドユニット２４の配置位置との間に設けられ、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐが所定の温度範囲内の温度となるように記録媒体Ｐを加熱する。加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、制御部４０（図４を参照）から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して当該赤外線ヒーターを発熱させる。

ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐが保持された搬送ドラム２１１の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａに対向するインク吐出面に設けられたノズル開口部から記録媒体Ｐに対してインクを吐出して画像を形成する。ヘッドユニット２４は、インク吐出面と搬送面２１１ａとが所定の距離だけ離隔されるように配置される。本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２４が記録媒体Ｐの搬送方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。

図２は、ヘッドユニット２４の構成を示す模式図である。ここでは、ヘッドユニット２４のうち搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａと対向する面が示されている。

ヘッドユニット２４は、取付部材２４４に取り付けられた４つの記録ヘッド２４２（本発明の「インクジェットヘッド」として機能）を備える。記録ヘッド２４２の各々には、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズル２４３とを各々有する複数の記録素子が設けられている。この記録素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクを吐出する。

記録ヘッド２４２では、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向（本実施の形態では、搬送方向と直交する方向、すなわちＸ方向）に等間隔に配列されたノズル２４３からなる２つのノズル列が形成されている。これら２つのノズル列は、ノズル２４３の配置位置が、各ノズル列におけるノズル２４３の配置間隔の２分の１だけＸ方向について互いにずれるように設けられている。

また、記録ヘッド２４２では、ノズル２４３の形成時の加工ばらつき、圧電素子の特性ばらつき、ノズル２４３の詰まり、またはノズル開口部への異物の付着による閉塞などに起因してインク吐出不良のノズル２４３（不良ノズル）が生じる場合がある。不良ノズルの検出方法については、後述する。

４つの記録ヘッド２４２は、ノズル列のＸ方向についての配置範囲が切れ目なく繋がるように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット２４に含まれるノズル２４３のＸ方向についての配置範囲は、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐのうち画像が形成される領域のＸ方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット２４は、画像の形成時には搬送ドラム２１１の回転軸に対して位置が固定されて用いられる。すなわち、ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐに対するＸ方向についての画像形成可能幅に亘ってインクを吐出可能なラインヘッドを有しており、インクジェット画像形成装置１は、シングルパス形式のインクジェット画像形成装置である。

なお、記録ヘッド２４２が有するノズル列の数は、２つではなく、１つまたは３つ以上であっても良い。また、ヘッドユニット２４が有する記録ヘッド２４２の数は、４つでなく、３つ以下または５つ以上であっても良い。

記録素子のノズルから吐出されるインクとしては、温度によってゲル状またはゾル状に相変化し、紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化するエネルギー線硬化性を有するものが用いられる。また、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクが用いられる。ヘッドユニット２４は、ヘッドユニット２４内に貯留されるインクを加熱するインク加熱部（図示せず）を備える。インク加熱部は、制御部４０による制御下で動作し、ゾル状となる温度にインクを加熱する。

記録ヘッド２４２は、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。このゾル状のインクが記録媒体Ｐに吐出されると、インク滴が記録媒体Ｐに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって記録媒体Ｐ上で凝固する。

定着部２５は、搬送部２１のＸ方向の幅に亘って配置された発光部を有し、搬送部２１に載置された記録媒体Ｐに対して当該発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。定着部２５の発光部は、搬送方向についてヘッドユニット２４の配置位置からデリバリー部２８の受け渡しドラム２８１の配置位置までの間において搬送面２１１ａと対向して配置される。

なお、記録素子のノズルから吐出されるインクとしては、温度によってゲル状またはゾル状に相変化し、電子線（エネルギー線）を照射することにより硬化するエネルギー線硬化性を有するものが用いられても良い。この場合、定着部２５は、搬送部２１に載置された記録媒体Ｐに対して電子線を照射して記録媒体Ｐ上に吐出されたインクを硬化させて定着させる。

画像読取部２６は、搬送方向について定着部２５によるインクの定着位置から受け渡しドラム２８１の配置位置までの間の位置において、搬送面２１１ａ上の記録媒体Ｐの表面を読み取り可能に配置される。本実施の形態では、画像読取部２６は、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐの表面を所定の読取範囲で読み取って撮像データを制御部４０に出力する。

図３は、画像読取部２６の構成を説明する模式断面図である。図３では、Ｘ方向に垂直な断面における画像読取部２６の構成が模式的に示されている。画像読取部２６は、筐体２６１と、筐体２６１の内部に収容された一対の光源２６２、ミラー２６３１，２６３２、光学系２６４およびラインセンサー２６５とを備えている。

筐体２６１は、一の面が搬送面２１１ａに対向するように配置された直方体形状の部材である。筐体２６１のうち搬送面２１１ａに対向する面は、ガラス等の光透過性を有する部材を用いて構成された光透過面２６１ａである。以下では、光透過面２６１ａに対向する位置での記録媒体Ｐの搬送方向をＹ方向とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向とする。

一対の光源２６２の各々は、Ｘ方向についてヘッドユニット２４による画像の形成可能範囲を包含する範囲に配列された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する線光源である。一対の光源２６２は、搬送方向に垂直な所定の基準面Ａに対して対照な位置に配置され、筐体２６１の光透過面２６１ａを通して搬送面２１１ａ上の記録媒体Ｐに光を射出する。また、各光源２６２の角度は、光透過面２６１ａと搬送面２１１ａ上の記録媒体Ｐとの距離が所定の標準距離ｄである場合に当該記録媒体Ｐのうち基準面Ａと交差するライン上に同一の入射角で光が照射されるように調整されている。

ミラー２６３１は、Ｘ方向について光源２６２の配置範囲に対応する長さを有し、光源２６２から射出され記録媒体Ｐにおいて反射した光のうち基準面Ａを進行する光をミラー２６３２の方向に反射させる。ミラー２６３２は、ミラー２６３１よりも光透過面２６１ａに近い位置に設けられ、ミラー２６３１において反射した光を光学系２６４の方向に反射させる。このようにミラー２６３１，２６３２が設けられることにより、筐体２６１内において適切な光路長が確保される。

光学系２６４は、ミラー２６３２からの入射光をラインセンサー２６５の撮像素子の位置に集光する。光学系２６４は、光透過面２６１ａと搬送面２１１ａ上の記録媒体Ｐとの距離が所定の標準距離ｄである場合に記録媒体Ｐの表面がラインセンサー２６５の撮像素子の位置に結像するように、すなわち記録媒体Ｐの表面に焦点が合うように、調整されている。

ラインセンサー２６５は、入射光の強度に応じた信号を出力する複数の撮像素子がＹ方向に配列された構成を有する。具体的には、ラインセンサー２６５では、撮像素子がＹ方向に３列設けられ、各列の撮像素子により、入射光のうちＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の波長成分の強度に応じた信号がそれぞれ出力される。Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ対応する撮像素子は、例えば、光電変換素子としてフォトダイオードを備えるＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサーの受光部に、Ｒ，ＧまたはＢの波長成分の光を透過するカラーフィルターが配置されたものを用いることができる。なお、画像読取部２６では、ラインセンサー２６５に代えてエリアセンサーが用いられても良い。

ラインセンサー２６５から出力された信号は、アナログフロントエンド（図示せず）において電流電圧変換、増幅、雑音除去、アナログデジタル変換等がなされ、読取画像の輝度値を示す撮像データとして制御部４０に出力される。本実施の形態では、撮像データの画素値は、撮像素子による光の検出強度を０から２５５までの２５６階調で示す。

デリバリー部２８は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ２８２と、記録媒体Ｐを搬送部２１からベルトループ２８２に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２８１とを有し、受け渡しドラム２８１により搬送部２１からベルトループ２８２上に受け渡された記録媒体Ｐをベルトループ２８２により搬送して排紙部３０に送出する。

排紙部３０は、デリバリー部２８により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレイ３１を有する。

図４は、インクジェット画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。インクジェット画像形成装置１は、加熱部２３と、記録ヘッド駆動部２４１および記録ヘッド２４２と、定着部２５と、画像読取部２６と、制御部４０と、搬送駆動部５１と、操作表示部５２と、入出力インターフェース５３と、バス５４などを備える。

記録ヘッド駆動部２４１は、記録ヘッド２４２の記録素子に対して適切なタイミングで画像データ（ひいては吐出データ）に応じて圧電素子を変形動作させる駆動信号を供給することにより、記録ヘッド２４２のノズル２４３から画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。

制御部４０は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ４２（Random Access Memory）、ＲＯＭ４３（Read Only Memory）、記憶部４４および画像補正部４５を有する。なお、制御部４０は、本発明の「取り付け方向検知部」、「取得部」、「検査実行部」および「判定部」として機能する。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、ＣＰＵ４１は、インクジェット画像形成装置１の全体動作を統括制御する。

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでいても良い。

ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられても良い。

記憶部４４には、入出力インターフェース５３を介して外部装置２から入力されたプリントジョブ（画像形成命令）および当該プリントジョブに係る画像データや後述する不良ノズル検出処理に用いられるテストチャート（テスト画像）などの画像データ４４ｃ、画像読取部２６による撮像データ４４ａ、吐出不良の不良ノズルを示す不良ノズルデータ４４ｂなどが記憶される。このうちプリントジョブには、形成する画像に係る画像データを指定する情報の他、画像を形成する記録媒体Ｐの種別に係る情報（例えば、記録媒体Ｐの大きさおよび厚さ）が含まれる。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などが併用されても良い。

画像補正部４５は、記憶部４４に記憶された不良ノズルデータ４４ｂに基づいて、記憶部４４に記憶された画像データ４４ｃに補正処理を行う。

搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて搬送ドラム２１１の搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して搬送ドラム２１１を所定の速度およびタイミングで回転させる。

また、搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて媒体供給部１２、受け渡しユニット２２およびデリバリー部２８を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Ｐの搬送部２１への供給および搬送部２１からの排出を行わせる。

操作表示部５２は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイといった表示装置と、操作キーや、表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネルといった入力装置とを備える。操作表示部５２は、表示装置において各種情報を表示させ、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部４０に出力する。なお、操作表示部５２は、本発明の「表示部」および「警告出力部」として機能する。

入出力インターフェース５３は、外部装置２と制御部４０との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース５３は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースの何れかまたはこれらの組み合わせで構成される。

バス５４は、制御部４０と他の構成との間で信号の送受信を行うための経路である。

外部装置２は、例えばパーソナルコンピューターやクラウドサーバーであり、入出力インターフェース５３を介してプリントジョブおよび画像データ等を制御部４０に供給する。

次に、インクジェット画像形成装置１における不良ノズルの検出方法について説明する。

本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置１では、所定のタイミングで、またはユーザーによる操作表示部５２に対する所定の入力操作に基づいて不良ノズルの検出が行われる。不良ノズルの検出は、記録媒体Ｐに所定のテストチャートを記録し、このテストチャートを画像読取部２６で撮像して得られた撮像データを解析することにより行われる。

図５は、不良ノズルの検出に用いられるテストチャートの一例を示す図である。図５に示されるテストチャート６０は、ヘッドユニット２４により記録媒体Ｐに形成された画像であり、搬送方向に延びる複数のライン６１からなるラインパターンを含む。

図５には、テストチャート６０のうち一の記録ヘッド２４２により画像形成された部分が示されている。ヘッドユニット２４の他の記録ヘッド２４２によっても同様のラインパターンが記録される。

テストチャート６０の各ライン６１は、ヘッドユニット２４の単一のノズル２４３から吐出されたインクにより形成されている。また、このテストチャート６０では、Ｘ方向の位置が隣り合うノズル２４３により記録されたライン６１がＹ方向にずらされて記録されているとともに、７つおきのノズル２４３により記録されたライン６１のＹ方向の位置が互いに一致するようになっている。

このテストチャート６０における複数のライン６１の各々は、複数のノズル２４３の何れか一つと対応するため、テストチャート６０の画像読取部２６による撮像データにおいて特定のライン６１に異常が認められる場合に、当該特定のライン６１と対応するノズル２４３を不良ノズルとして特定することができる。例えば、テストチャート６０の撮像データにおいて図５に示されるライン６１ａが欠損している場合には、当該ライン６１ａと対応するノズル２４３がインクを吐出しない不良ノズルとして同定される。

また、テストチャート６０の撮像データにおいて特定のライン６１の濃度が所定の基準範囲の範囲外となっている場合には、当該特定のライン６１と対応するノズル２４３がインクの吐出量に異常がある不良ノズルとして同定される。

また、テストチャート６０の撮像データにおいて特定のライン６１がノズル２４３の位置と対応した所定の範囲内に形成されていない場合には、当該特定のライン６１と対応するノズル２４３がインクの吐出方向に異常がある不良ノズルとして同定される。不良ノズルが同定されると、不良ノズルのヘッドユニット２４における配列番号を示す不良ノズルデータ４４ｂが記憶部４４に記憶される。

不良ノズルが同定された後に、プリントジョブが記憶部４４に記憶され、プリントジョブに係る画像を記録媒体Ｐに形成する画像形成動作が行われる場合には、不良ノズルデータ４４ｂが参照され、不良ノズルのインク吐出不良が補完されるように吐出データが補正される。具体的には、不良ノズルを不吐化してインクの吐出を禁止し、不良ノズルが吐出すべきであった領域を、不良ノズルの周囲の正常ノズルで補完する（より具体的には、正常ノズルのノズル開口部からのインク吐出量を当初の値から増大させる）ように、吐出データが補正される。そして、当該補正された吐出データに基づいて画像の形成が行われる。これにより、不良ノズルがある場合においても適正な画質で画像を形成することができる。

次に、不良ノズルを検出する不良ノズル検出処理、および不良ノズルの検出結果を用いた吐出データ補正処理について説明する。

図６は、不良ノズル検出処理の例を示すフローチャートである。この不良ノズル検出処理は、ユーザーにより操作表示部５２に対して不良ノズル検出の実行を指示する所定の入力操作が行われた場合に実行される。また、不良ノズル検出処理は、例えばインクジェット画像形成装置１の製造時や出荷時、またはインクジェット画像形成装置１により所定枚数の記録媒体Ｐへの画像形成が行なわれたときといった所定のタイミングで実行されても良い。

まず、制御部４０は、ヘッドユニット２４を制御し、記録媒体Ｐに対してテストチャート６０を形成させる（ステップＳ１０１）。すなわち、制御部４０は、搬送駆動部５１から搬送ドラム２１１の搬送ドラムモーターに駆動信号を出力させて、所定の速度で搬送ドラム２１１を回転させる。そして、制御部４０は、記憶部４４に記憶されたテストチャート６０に係るテスト画像データ（吐出データ）を記録ヘッド駆動部２４１から記録ヘッド２４２に供給させることにより、ヘッドユニット２４により記録媒体Ｐに対してインクを吐出させて記録媒体Ｐ上にテストチャート６０を形成させる。

また、制御部４０は、インクが付与された記録媒体Ｐが定着部２５の位置に移動したタイミングで、定着部２５により当該インクに所定のエネルギー線を照射させることでインクを記録媒体Ｐに定着させる。

次に、制御部４０は、テストチャート６０が形成された記録媒体Ｐを画像読取部２６により読み取らせる（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部４０は、搬送ドラム２１１の回転に応じた適切なタイミングで、画像読取部２６により繰り返し記録媒体Ｐ上のテストチャート６０を読み取らせ、撮像データ４４ａを取得して記憶部４４に記憶させる。

最後に、制御部４０は、テストチャート６０の撮像データに基づいて、不良ノズルを検出する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部４０は、テストチャート６０の撮像データから異常が認められるライン６１を特定し、当該ライン６１に対応するノズル２４３を不良ノズルとして同定する。そして、制御部４０は、同定された不良ノズルのヘッドユニット２４における配列番号を示す不良ノズルデータ４４ｂを生成し記憶部４４に記憶させる。ステップＳ１０３の処理が終了すると、制御部４０は、不良ノズル検出処理を終了させる。

その後、画像補正部４５は、外部装置２から送信されて記憶部４４に記憶された画像データ４４ｃに対して、記憶部４４に記憶された不良ノズルデータ４４ｂに基づき補正処理を施す。すなわち、画像補正部４５は、不良ノズルで記録すべき画像データが存在する場合、周囲のノズル（正常ノズル）で記録すべき画像データをより大きな体積のインク滴に対応した画像データに補正する。

ところで、記録ヘッド２４２において複数のノズル列にノズル２４３が配列されている場合、インク吐出不良が生じているノズル（不良ノズル）が配列されるノズル列の搬送方向における位置によっては、不良ノズルの周囲のノズル（正常ノズル）による補完が不十分となり、画像不良が発生してしまう場合があるという問題があった。

図７は、上記問題を説明する図である。図７Ａは、記録ヘッド２４２において複数（図７に示す例では、２つ）のノズル列に配列されているノズル２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉのうち不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置である場合を示している。この場合、上流側位置に位置するノズル列（上流ノズル列）により記録媒体Ｐに対してインク滴を吐出させた後、下流側位置に位置するノズル列（下流ノズル列）により記録媒体Ｐに対して大きな体積のインク滴を吐出させると、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが吐出すべきであった領域は、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄの周囲の正常ノズル２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉ（下流ノズル列）により吐出された大きな体積のインク滴によって補完される。このとき、上流ノズル列により吐出されたインクの影響（例えば、表面張力）を受けて、正常ノズル２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉにより吐出された大きな体積のインク滴が、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが吐出すべきであった領域に向けて移動することによって当該領域を補完するからである。

図７Ｂは、記録ヘッド２４２において複数（図７に示す例では、２つ）のノズル列に配列されているノズル２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉのうち不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置である場合を示している。この場合、上流側位置に位置するノズル列（上流ノズル列）により記録媒体Ｐに対して大きな体積のインク滴を吐出させた後、下流側位置に位置するノズル列（下流ノズル列）により記録媒体Ｐに対してインク滴を吐出させても、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが吐出すべきであった領域は、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄの周囲の正常ノズル２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉ（上流ノズル列）により吐出された大きな体積のインク滴によって補完されない場合がある。これは、正常ノズル２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉにより吐出された大きな体積のインク滴が、下流ノズル列により吐出されたインクの影響（例えば、表面張力）を受けず、不良ノズル２４３ｂ，２４３ｄが吐出すべきであった領域に向けて移動しないため、すなわち当該領域を補完しない場合があるからである。特に、記録媒体Ｐの表面エネルギー小さい、すなわち撥インク性が高い場合にこの傾向が顕著である。

以上のように、図７Ｂを参照して説明したように、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置である場合に、不良ノズルの周囲のノズル（正常ノズル）による補完が不十分となり、画像不良が発生してしまうという問題が発生しやすい。また、ノズルから吐出されるインクが、記録媒体Ｐ上に着弾した後に増粘して硬化しやすい性質（例えば、温度によってゲル状（固体）またはゾル状（液体）に相変化する性質）を有する場合に上記問題は発生しやすい。

そこで本実施の形態では、インク吐出不良による画像不良の発生を抑制する観点から、記録ヘッド２４２は、ノズル２４３に対するインクの吐出状態の検査結果に応じた取り付け方向でヘッドユニット２４に対して取り付けられている。具体的には、記録ヘッド２４２は、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるような取り付け方向でヘッドユニット２４に対して取り付けられている。これにより、不良ノズルの周囲のノズル（搬送方向における下流側に配列されている正常ノズル）による補完が十分に行われ、インク吐出不良による画像不良の発生を抑制することができる。

図８は、ヘッドユニット２４に対する記録ヘッド２４２の取り付け態様を説明する図である。ここでは、ヘッドユニット２４のうち搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａと対向する面が示されている。

図８Ａに示すように、記録ヘッド２４２は、位置決め部材２４６ａ，２４６ｂによってヘッドユニット２４に対する位置決めが行われてヘッドユニット２４に取り付けられる。位置決め部材２４６ａ，２４６ｂは、記録ヘッド２４２の側面（左側面、右側面）に形成されたＶ字状の凹部に係合することにより、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を予め設定された位置に位置決めしている。

記録ヘッド２４２は、ヘッドユニット２４に対する記録ヘッド２４２の取り付け方向を規制する規制部材２４５（本発明の「第２規制部」として機能）を備える。ユーザーは、ノズル２４３に対するインクの吐出状態の検査結果に応じて、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、記録ヘッド２４２の所定位置に規制部材２４５を取り付ける。

ヘッドユニット２４は、記録ヘッド２４２の取り付け方向を規制する規制部材２４６ｃ（本発明の「第１規制部」として機能）を有する。これにより、ユーザーが、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２を取り付けるようにしても、規制部材２４５と規制部材２４６ｃとが干渉するため、誤った取り付け方向（正しい取り付け方向から記録ヘッド２４２を１８０°回転させた取り付け方向）でヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付けることはできない。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、図８Ｂに示すように、記録ヘッド２４２の外装部材（外面）のうち不良ノズルが配列されるノズル列の側に、正しい取り付け方向を示す取り付け方向情報がマーク２４７として付されていても良い。この場合、ユーザーは、記録ヘッド２４２の外装部材に付されたマーク２４７を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

なお、正しい取り付け方向を示す取り付け方向情報は、マーク２４７として、記録ヘッド２４２の付属物２４２ｂ（図４を参照、例えば、記録ヘッド２４２の梱包箱や同梱文書）に付されていても良い。この場合、ユーザーは、記録ヘッド２４２の付属物２４２ｂに付されたマーク２４７を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。また、記録ヘッド２４２にマーク２４７を予め付しておき、ノズル２４３に対するインクの吐出状態の検査結果に応じて、不良ノズルが配列されるノズル列の側にマーク２４７を付しても良い。

また、本実施の形態では、記録ヘッド２４２は、正しい取り付け方向を示す取り付け方向情報を記憶する記憶部２４２ａ（図４を参照、本発明の「第１記憶部」として機能）を備える。そして、操作表示部５２は、記録ヘッド２４２の記憶部２４２ａに記憶されている取り付け方向情報を読み出して表示する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により表示された取り付け方向情報を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、本実施の形態では、制御部４０は、例えばヘッドユニット２４と記録ヘッド２４２との電気的な接続状態を検知することによってヘッドユニット２４に対する記録ヘッド２４２の取り付け方向を検知する。そして、操作表示部５２は、記録ヘッド２４２の記憶部２４２ａに記憶されている取り付け方向情報に示される取り付け方向と、検知された取り付け方向とが一致しない場合、例えば取り付け方向が誤っている旨の警告を出力する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により出力された警告を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、本実施の形態では、記録ヘッド２４２を一意に識別する識別情報（例えば、ヘッドＩＤ）が、記録ヘッド２４２（例えば、記録ヘッド２４２の外面）、または、記録ヘッド２４２の付属物２４２ｂ（図４を参照、例えば、記録ヘッド２４２の梱包箱や同梱文書）に付されている。また、正しい取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置２の記憶部２ａ（本発明の「第２記憶部」として機能）に識別情報と関連付けて記憶されている。制御部４０は、記録ヘッド２４２や付属物２４２ｂに付されている識別情報が操作表示部５２に対するユーザー操作によって入力された場合、当該識別情報と関連付けられている取り付け方向情報を、外部装置２の記憶部２ａから入出力インターフェース５３を介して取得する。そして、操作表示部５２は、制御部４０により取得された取り付け方向情報を表示する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により表示された取り付け方向情報を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、本実施の形態では、制御部４０は、例えばヘッドユニット２４と記録ヘッド２４２との電気的な接続状態を検知することによってヘッドユニット２４に対する記録ヘッド２４２の取り付け方向を検知する。そして、操作表示部５２は、制御部４０により取得された取り付け方向情報に示される取り付け方向と、制御部４０により検知された取り付け方向とが一致しない場合、例えば取り付け方向が誤っている旨の警告を出力する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により出力された警告を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、本実施の形態では、記録ヘッド２４２は、記録ヘッド２４２を一意に識別する識別情報（例えば、シリアル番号）を記憶する記憶部２４２ａを備える。また、正しい取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置２の記憶部２ａに識別情報と関連付けて記憶されている。制御部４０は、記憶部２４２ａに記憶されている識別情報を参照し、当該識別情報と関連付けられている取り付け方向情報を、外部装置２の記憶部２ａから入出力インターフェース５３を介して取得する。そして、操作表示部５２は、制御部４０により取得された取り付け方向情報を表示する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により表示された取り付け方向情報を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

また、本実施の形態では、制御部４０は、ノズル２４３に対するインクの吐出状態の検査結果に基づいてインク吐出不良を生じているノズルが複数のノズル列（例えば、上流ノズル列、下流ノズル列）の何れに配列されているかについて判定する。そして、操作表示部５２は、制御部４０の判定結果に応じて、警告（具体的には、ヘッドユニット２４に対する記録ヘッド２４２の取り付け方向の変更を促す旨の警告）を出力する。この場合、ユーザーは、操作表示部５２により出力された警告を確認し、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となっていることを把握して、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるように、ヘッドユニット２４に対して記録ヘッド２４２を取り付ける。よって、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が下流側位置となるように誤って記録ヘッド２４２がヘッドユニット２４に対して取り付けられることを確実に防止することができる。

以上詳しく説明したように、記録ヘッド２４２は、ノズル２４３に対するインクの吐出状態の検査結果に応じた取り付け方向でヘッドユニット２４に対して取り付けられている。具体的には、記録ヘッド２４２は、不良ノズルが配列されるノズル列の搬送方向における位置が上流側位置となるような取り付け方向でヘッドユニット２４に対して取り付けられている。このように構成した本実施の形態によれば、不良ノズルの周囲のノズル（搬送方向における下流側に配列されている正常ノズル）による補完が十分に行われ、インク吐出不良による画像不良の発生を抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、複数のライン６１を含むテストチャート６０を用いて不良ノズルを検出する例を用いて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、テスト画像として、各ノズル２４３により形成された階調パターンからなるグレーチャートを形成し、当該グレーチャートの読取結果における濃度むらから不良ノズルを検出しても良い。このようなグレーチャートによれば、ノズル２４３のインク吐出方向の異常を検出できるとともに、ノズル２４３のインク吐出量の異常を容易かつ適切に検出することができる。

また、上記実施の形態では、搬送ドラム２１１の回転動作により移動している記録媒体Ｐを画像読取部２６により読み取り、また当該移動する記録媒体Ｐに対してヘッドユニット２４からインクを吐出する例を用いて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、画像読取部２６による記録媒体Ｐの読み取りや、ヘッドユニット２４による記録媒体Ｐに対するインクの吐出は、搬送ドラム２１１の回転動作が一時停止した状態において行われても良い。

また、上記実施の形態では、記録ヘッド２４２のノズル２４３に対するインクの吐出状態を検査するために、インクジェット画像形成装置１が備える画像読取部２６を用いたが、別の検査装置を使ってインクの吐出状態を検査してもよい。すなわち、インクジェット画像形成装置１の外部に備えた画像読取部２６と同様の画像読み取り部により、記録ヘッド２４２で記録した画像を読み取り、インクの吐出状態を検査してもよい。または、記録ヘッド２４２のノズル２４３から吐出されたインク滴をカメラ装置や光電センサー等で直接観測してインクの吐出状態を検査するなど、公知の方法を用いることができる。

また、上記実施の形態では、搬送ドラム２１１により記録媒体Ｐを搬送する例を用いて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、２本のローラーに支持されローラーの回転に応じて移動する搬送ベルトにより記録媒体Ｐを搬送しても良い。また、同一平面上を往復移動する搬送部材により記録媒体Ｐを搬送しても良い。

また、上記実施の形態では、常温でゲル状であり加熱されることによりゾル状となるインクをゾル状に加熱して吐出するインクジェット画像形成装置１を例に説明したが、本発明はこれに限らず、常温でゾル状または液体であるインクを含む種々の公知のインクを用いてもよい。

また、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ インクジェット画像形成装置
２ 外部装置
２ａ 記憶部
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ 媒体供給部
２０ 画像形成部
２１ 搬送部
２１１ 搬送ドラム
２１１ａ 搬送面
２２ 受け渡しユニット
２３ 加熱部
２４ ヘッドユニット
２４１ 記録ヘッド駆動部
２４２ 記録ヘッド
２４２ａ 記憶部
２４２ｂ 付属物
２４３，２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，２４３ｆ，２４３ｇ，２４３ｈ，２４３ｉ ノズル
２４４ 取付部材
２４５，２４６ｃ 規制部材
２４６ａ、２４６ｂ 位置決め部材
２４７ マーク
２５ 定着部
２６ 画像読取部
２６１ 筐体
２６１ａ 光透過面
２６２ 光源
２６３１，２６３２ ミラー
２６４ 光学系
２６５ ラインセンサー
２８ デリバリー部
３０ 排紙部
３１ 排紙トレイ
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
４４ 記憶部
４４ａ 撮像データ
４４ｂ 不良ノズルデータ
４４ｃ 画像データ
４５ 画像補正部
５１ 搬送駆動部
５２ 操作表示部
５３ 入出力インターフェース
５４ バス
６０ テストチャート
６１，６１ａ ライン
Ｐ 記録媒体

Claims (15)

1. インクを吐出するノズルが複数のノズル列に配列されたインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドを有するヘッドユニットと、
   記録媒体に前記インクで画像を形成するように前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、
   を備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記ノズルに対するインクの吐出状態の検査結果に応じた取り付け方向で、前記ヘッドユニットに対して取り付けられている、
   画像形成装置。
2. 前記ヘッドユニットは、前記インクジェットヘッドの取り付け方向を規制する第１規制部を有する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記インクジェットヘッドは、前記取り付け方向を示す取り付け方向情報を記憶する第１記憶部を有し、
   前記第１記憶部に記憶されている前記取り付け方向情報を表示する表示部を備える、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ヘッドユニットに対する前記インクジェットヘッドの取り付け方向を検知する取り付け方向検知部と、
   前記第１記憶部に記憶される前記取り付け方向情報に示される前記取り付け方向と、前記取り付け方向検知部により検知された取り付け方向とが一致しない場合、警告を出力する警告出力部と、
   を備える請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記インクジェットヘッドを識別する識別情報が、前記インクジェットヘッド、または、前記インクジェットヘッドの付属物に付されており、
   前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置の第２記憶部に前記識別情報と関連付けて記憶されており、
   前記第２記憶部に記憶されている前記取り付け方向情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記取り付け方向情報を表示する表示部と、
   を備える請求項１または２に記載の画像形成装置。
6. 前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドを識別する識別情報を記憶する第１記憶部を有し、
   前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置の第２記憶部に前記識別情報と関連付けて記憶されており、
   前記第１記憶部に記憶されている前記識別情報に基づいて、前記第２記憶部に記憶されている前記取り付け方向情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記取り付け方向情報を表示する表示部と、
   を備える請求項１または２に記載の画像形成装置。
7. 前記ヘッドユニットに対する前記インクジェットヘッドの取り付け方向を検知する取り付け方向検知部と、
   前記取得部により取得された前記取り付け方向情報に示される前記取り付け方向と、前記取り付け方向検知部により検知された取り付け方向とが一致しない場合、警告を出力する警告出力部と、
   を備える請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記ノズルに対するインクの吐出状態の検査を実行する検査実行部を備える、
   請求項１～７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記検査の結果に基づいて、インク吐出不良を生じているノズルが前記複数のノズル列の何れに配列されているかについて判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に応じて、警告を出力する警告出力部と、
   を備える請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記警告出力部は、前記ヘッドユニットに対する前記インクジェットヘッドの取り付け方向の変更を促す旨の警告を出力する、
    請求項９に記載の画像形成装置。
11. 請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
    前記ヘッドユニットに対する前記インクジェットヘッドの取り付け方向を規制する第２規制部を備える、
    インクジェットヘッド。
12. 請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
    前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、前記インクジェットヘッド、または、前記インクジェットヘッドの付属物に付されている、
    インクジェットヘッド。
13. 請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
    前記取り付け方向を示す取り付け方向情報を記憶する第１記憶部を備える、
    インクジェットヘッド。
14. 請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
    前記インクジェットヘッドを識別する識別情報が、前記インクジェットヘッド、または、前記インクジェットヘッドの付属物に付されており、
    前記取り付け方向を示す取り付け方向情報が、外部装置の第２記憶部に前記識別情報と関連付けて記憶されている、
    インクジェットヘッド。
15. 請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
    前記インクジェットヘッドを識別する識別情報を記憶する第１記憶部を備える、
    インクジェットヘッド。

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