JP4273627B2

JP4273627B2 - Ink drop ejection inspection with moving focus

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Publication number: JP4273627B2
Application number: JP2000108863A
Authority: JP
Inventors: 実小山; 宏典遠藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: JP2001293849A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のノズルからインク滴をそれぞれ吐出して印刷媒体の表面にドットを記録する印刷装置のノズルの検査技術に関し、特に、各ノズルからのインク滴の吐出の有無を検査し、不動作ノズルを検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、複数のノズルからインク滴を吐出して画像の印刷を行う。インクジェットプリンタの印刷ヘッドには、多数のノズルが設けられているが、インクの粘度の増加や気泡の混入等の原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。ノズルが目詰まりすると画像内にドットの抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。なお、本明細書においては、ノズルの検査を「ドット抜け検査」とも呼ぶ。
【０００３】
インクジェットプリンタのノズルの検査方法については複数種類のものが存在するが、その中のひとつに光を用いた検査法がある。この方法は、発光素子から受光素子に向けて光を射出し、印刷ヘッドの各ノズルから順にその光に向けてインク滴を吐出させて、各ノズルのインク滴が実際に光を遮るか否かで、ノズルが動作しているか否かを判定するものである。この検査においては、光をレンズで収束させて用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
インク滴の吐出検査においては、印刷ヘッド上に設けられたノズル列に含まれる各ノズルについて検査をする必要がある。したがって検査対象であるノズルは、印刷ヘッド上において少しずつ異なる位置に設けられている。一方、光はレンズによって収束されているため、光束の太さは光路上の一点において極小となり、そこから離れるにつれて太くなる。このため、最も光束の太さが細くなっている場所（ビームウェスト）の近傍で検査されるノズルと、印刷ヘッド上の位置の都合でビームウェストから遠い場所で検査されるノズルとでは、検査条件が大きく異なっていた。
【０００５】
なお、この問題を解決する手段として、特開平１０−１１９３０７号公報において、光路上のビームウェストの位置をずらした２本の平行なレーザ光を用いる技術が開示されている。これは、それぞれのレーザ光には、一定の検査条件を満たしてインク滴の吐出検査を実行できる範囲についてのみ、ノズルの検査を担当させることとして、検査対象の複数のノズルを二つのレーザ光で分担させて検査を実行する、というものである。その結果、一つのレーザ光で検査する場合に比べて、各ノズルの検査条件を均一に近づけることができる。しかし、この技術は、上述したレーザ光の光軸方向についての検査条件の変化の問題を、本質的に解決するものではない。
【０００６】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、不動作ノズルの検出の精度を高める技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、以下のような印刷装置を対象として後述する不動作ノズルの検出を行う。すなわち、対象とするのは、一定の方向に配列された複数のノズル列を備えた印刷ヘッドと、ノズル列の並び方向に対して斜めの角度である所定の角度を有する光を射出する発光部と、光を収束させる集光部と、光を受ける受光部と、を備え、ノズルからインク滴を吐出することによって印刷を行う印刷装置である。そのような印刷装置において、印刷ヘッドを、発光部と集光部と受光部を使用して吐出検査を行う検査部に対して相対的に送りつつ、検査対象となるノズルからインク滴を吐出させる。そして、検査対象ノズルが吐出したインク滴による受光部の受光量の低下の有無に基づいて検査部に不動作ノズルを検出する吐出検査を実行させる。また、印刷ヘッドと検査部との相対的な送りに応じたノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、検査部において集光部を操作することによって、光の収束点を、光の光軸に沿った二つの方向のうちで、検査対象ノズルの移動方向に相当する方向に移動させる。そして、収束点の移動においては、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、検査対象ノズルのインク滴の軌跡に収束点が位置するように、収束点の位置を移動させる。また、印刷ヘッドの１回の相対的な送りにおいて、複数のノズル列のうちの２以上のノズル列のノズルについて、吐出検査を実行する。
また、上述の課題の少なくとも一部を解決するため、以下のような印刷装置を対象として後述する不動作ノズルの検出を行うこともできる。すなわち、対象とするのは、一定の方向に配列された少なくとも一つのノズル列を備えた印刷ヘッドと、ノズル列の並び方向に対して所定の角度を有する光を射出する発光部と、光を収束させる集光部と、光を受ける受光部と、を備え、ノズルからインク滴を吐出することによって印刷を行う印刷装置である。そのような印刷装置において、印刷ヘッドを検査部に対して相対的に送りつつ、検査対象となるノズルからインク滴を吐出させる。そして、検査対象ノズルが吐出したインク滴による受光部の受光量の低下の有無に基づいて不動作ノズルを検出する吐出検査を実行させる。また、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、光の収束点を、光の光軸に沿った二つの方向のうちで、検査対象ノズルの移動方向に相当する方向に移動させる。
【０００８】
このような態様とすれば、検査対象ノズルの位置の移動に応じて、光の収束点を移動させるので、光の光路のうち収束点近傍の所定の範囲内の部分でインク滴の吐出検査を行うことができる。すなわち、単位断面積当たりの光の強度が強い部分でインク滴の吐出検査を行うことができ、インク滴の誤検出をする可能性が少ない。また、上記のような態様においては、検査対象ノズルがかわるたびに移動と停止を繰り返すことがなく、印刷ヘッドと検査部を連続的に送って、各ノズルのインク滴の吐出検査を行うことができる。このため、送りの位置の誤差を少なくすることができる。
【０００９】
また、発光部を、ノズル列の並び方向に対して平行な向きの光を射出する態様とした場合には、次のようにすることもできる。すなわち、複数のノズル列のうちの一のノズル列に含まれる各ノズルのインク滴の軌跡が発光部の光軸と交わるように印刷ヘッドと検査部とを位置決めし、一のノズル列に含まれるノズルについて、順次、検査対象ノズルとしてインク滴を吐出させる。そして、検査対象ノズルが吐出したインク滴による受光部の受光量の低下の有無に基づいて不動作ノズルを検出する吐出検査を実行する。また、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、光の収束点を、光の光軸に沿った二つの方向のうちで、検査対象ノズルの移動方向に相当する方向に移動させる。
【００１０】
このような態様としても、光の光路のうち収束点近傍の所定の範囲内の部分でインク滴の吐出検査を行うことができる。よって、単位断面積当たりの光の強度が強い部分でインク滴の吐出検査を行うことができ、インク滴の誤検出をする可能性が少ない。
【００１１】
なお、収束点を移動させる際には、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、検査対象ノズルのインク滴の軌跡の近傍に収束点が位置するように、収束点の位置を移動させることが好ましい。このような態様とすれば、光の光路のうち単位断面積当たりの光の強度が最も強い部分でインク滴の吐出検査を行うことができる。
【００１２】
また、収束点を移動させる際には、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、複数のノズルの吐出検査がすむごとに、光軸上の収束点の位置を変えることとすることもできる。このような態様とすれば、収束点近傍でのインク滴の吐出検査を簡易な制御で行うことができる。
【００１３】
さらに、集光部にレンズを備え、収束点の移動は、レンズと発光部との距離を変化させることによって行うこととすることができる。このような態様とすれば、連続的に収束点を移動させるのに好適である。また、レンズと発光部との距離を一定に保ち、必要に応じて変化させることで、収束点の位置を離散的に変化させることもできる。
【００１４】
また、互いに焦点距離が異なり、いずれか一つが選択されて発光部の光軸上に配されることができる複数のレンズを集光部に備え、発光部の光軸上に配するレンズを切り換えることによって、収束点の移動を行うこととすることができる。このような態様とすれば、収束点の位置を光軸上の一端側から他端側へ移動させる際にも、レンズの切換によって短時間に移動させることができる。
【００１５】
なお、本発明は、以下に示すような種々の態様で実現することが可能である。
（１）印刷装置または印刷制御装置。
（２）印刷方法または印刷制御方法。
（３）上記の装置や方法を実現するためのコンピュータプログラム。
（４）上記の装置や方法を実現するためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体。
（５）上記の装置や方法を実現するためのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を次のように分けて順次説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．装置全体の構成：
Ａ−２．ドット抜け検査部の構成：
Ａ−３．ドット抜け検査の方法：
Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．装置の構成：
Ｂ−２．第２実施例の効果：
【００１７】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．装置全体の構成：
図１は、本発明の一実施例としてのカラーインクジェットプリンタ２０の主要な構成を示す概略斜視図である。このプリンタ２０は、用紙スタッカ２２と、図示しないステップモータで駆動される紙送りローラ２４と、プラテン板２６と、キャリッジ２８と、ステップモータ３０と、ステップモータ３０によって駆動される牽引ベルト３２と、キャリッジ２８のためのガイドレール３４とを備えている。キャリッジ２８には、多数のノズルを備えた印刷ヘッド３６が搭載されている。
【００１８】
印刷用紙Ｐは、用紙スタッカ２２から紙送りローラ２４によって巻き取られて、プラテン板２６の表面上を一方向に搬送される。この方向を「副走査方向」と呼ぶ。キャリッジ２８は、ステップモータ３０により駆動される牽引ベルト３２に牽引されて、ガイドレール３４に沿って副走査方向に垂直な方向に移動する。この副走査方向に垂直な方向を「主走査方向」と呼ぶ。なお、印刷ヘッド３６による印刷は、この主走査においてプラテン板２６上の印刷用紙Ｐに対して行われる。この印刷が行われるプラテン板２６上の領域を「印刷領域」と呼ぶ。
【００１９】
印刷領域の外側（図１において右側）には、ドット抜け検査部４０とクリーニング機構２００が設けられている。なお、図１においては、クリーニング機構２００はヘッドキャップ２１０のみ示し、他の構成は省略している。印刷ヘッド３６がガイドレール３４に沿って主走査方向に移動する行路のうち、このドット抜け検査部４０とヘッドキャップ２１０が設けられている領域を、上記「印刷領域」に対して「調整領域」とよぶ。
【００２０】
ドット抜け検査部４０は、２本のガイドレール３４と向かい合うように設けられた廃インク受け４６を有する。この廃インク受け４６は、インク滴の吐出検査の際に印刷ヘッド３６から吐出されるインク滴を受けるものである。また、ドット抜け検査部４０は、発光部４０ａと受光部４０ｂを有する。この発光部４０ａと受光部４０ｂは、廃インク受け４６を挟んで向かい合うように設けられている。
【００２１】
発光部４０ａはレーザ光を射出し、受光部４０ｂは、そのレーザ光を受光する。発光部４０ａは、光を射出することができるものであればよく、例えば、Ｍａｘ出力７ｍＷで、赤色６５０ｎｍの光を射出する半導体レーザとすることができる。そのような半導体レーザとして、例えば、ＳＨＡＲＰ製のＧＨ０６５０７Ａ２Ｂを、ＳＨＡＲＰ製のＡＰＣ内蔵ドライバＩＣ、ＩＲ３Ｃ０７Ｎで駆動して使用することができる。受光部４０ｂは、受光する光量に応じてその出力を変える装置であればよく、例えば、フォトダイオードとすることができる。例えば、ＳＨＡＲＰ製のＩＳ４５６を使用することができる。
【００２２】
この発光部４０ａが射出し受光部４０ｂが受光するレーザ光は、副走査方向に対して約２６度の角度をなして、２本のガイドレール３４と廃インク受け４６の間の空間を横切る。ガイドレール３４上のレーザ光の上方の位置に印刷ヘッド３６がある場合には、レーザ光は、印刷ヘッド３６の下面から１ｍｍ下方を横切ることとなる。印刷ヘッド３６の各ノズル列は副走査方向に沿って配されているので、レーザ光は、ノズル列の並び方向に対して約２６度の角度をなすこととなる。このレーザ光を使って廃インク受け４６上の領域でインク滴の吐出検査を行うことから、ガイドレール３４に沿った印刷ヘッド３６の主走査方向の移動範囲のうち、この廃インク受け４６上の領域を「検査領域」とよぶ。なお、ドット抜け検査部４０の詳細な構成およびドット抜け検査の方法については、後述する。また、図１においては、ドット抜け検査部４０の他の構成要素については、図示が省略されている。
【００２３】
ヘッドキャップ２１０は、機密性のあるキャップであり、印刷をしないときに印刷ヘッド３６に被せてノズル内のインクの乾燥を防止するものである。また、ノズルが詰まった場合にも印刷ヘッド３６にヘッドキャップ２１０を被せて、クリーニングを実行する。なお、このヘッドキャップ２１０上の領域でノズルクリーニングを行うことから、ガイドレール３４に沿った印刷ヘッド３６の主走査方向の移動範囲のうち、このヘッドキャップ２１０上の領域を「クリーニング領域」とよぶ。
【００２４】
図２は、プリンタ２０の電気的な構成を示すブロック図である。プリンタ２０は、ホストコンピュータ１００から供給された信号を受信する受信バッファメモリ５０と、印刷データを格納するイメージバッファ５２と、プリンタ２０全体の動作を制御するシステムコントローラ５４と、メインメモリ５６と、を備えている。
【００２５】
図３は、システムコントローラ５４と各ドライバの関係を示すブロック図である。図２および図３に示すように、システムコントローラ５４には、キャリッジモータ３０を駆動する主走査駆動ドライバ６１と、紙送りモータ３１を駆動する副走査駆動ドライバ６２と、ドット抜け検査部４０を駆動する検査部ドライバ６３と、印刷ヘッド３６を駆動するヘッド駆動ドライバ６６とが接続されている。そして、システムコントローラ５４は、機能部として、第一の吐出制御部５４ａ、吐出検査実行部５４ｂ、収束点変移制御部５４ｃを備えている。これらの機能部は、主走査駆動ドライバ６１、副走査駆動ドライバ６２、検査部ドライバ６３およびヘッド駆動ドライバ６６を制御して所定の動作を行わせる。これらの機能部が実現する動作については、後述する。
【００２６】
ホストコンピュータ１００のプリンタドライバ（図示せず）は、ユーザの指定した印刷モード（高速印刷モード、高画質印刷モード等）に基づいて、印刷動作を規定する各種のパラメータ値を決定する。このプリンタドライバは、さらに、これらのパラメータ値に基づいて、その印刷モードで印刷を行うための印刷データを生成して、プリンタ２０に転送する。転送された印刷データは、一旦、受信バッファメモリ５０に蓄えられる。プリンタ２０内では、システムコントローラ５４が、受信バッファメモリ５０から印刷データの中から必要な情報を読取り、これに基づいて、各ドライバに対して制御信号を送る。
【００２７】
イメージバッファ５２には、受信バッファメモリ５０で受信された印刷データを色成分毎に分解して得られた複数の色成分の印刷データが格納される。ヘッド駆動ドライバ６６は、システムコントローラ５４からの制御信号に従って、イメージバッファ５２から各色成分の印刷データを読出し、これに応じて印刷ヘッド３６に設けられた各色のノズルアレイを駆動する。
【００２８】
Ａ−２．ドット抜け検査部の構成：
図４は、検査領域の近傍におけるプリンタの構成を示す平面図である。以下では、この図４にしたがってドット抜け検査部４０の構成について詳細に説明する。
【００２９】
ドット抜け検査部４０においては、前述の通り、廃インク受け４６を挟んで発光部４０ａと受光部４０ｂが設けられている。そして、発光部４０ａが、副走査方向（ノズル列の並びの方向）に対して約２６度の角度をなすレーザ光を射出し、受光部４０ｂがそれを受光する。図４に示すように、この発光部４０ａと受光部４０ｂの間には、発光部４０ａが射出するレーザ光の進行方向に沿った順番で、レンズ４１、遮光板４３、第１のインクミスト遮蔽板４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ、廃インク受け４６、第２のインクミスト遮蔽板４９ａ，４９ｂ、レンズ４７が、配されている。
【００３０】
レンズ４１は、発光部４０ａに対してレーザ光の進行方向の下流の位置に設けられている。このレンズ４１は、発光部４０ａが射出するレーザ光を収束するものであればよく、例えば、φ６．４ｍｍ、ｆ＝８．００ｍｍ、ＮＡ＝０．２５の非球面ガラスレンズとすることができる。そのようなレンズとしては、例えば、松下のＥＯＬＧＬ６４Ｆ０１７を使用することができる。
【００３１】
遮光板４３は、レンズ４１に対してレーザ光の進行方向の下流の位置に設けられている。この遮光板４３には、この遮光板４３におけるレーザ光の照射範囲よりも小さい収束用開口４３ａが設けられている。例えば、この第１実施例では、遮光板４３には、黒アルマイト処理がなされており、φ０．５ｍｍの収束用開口４３ａが設けられている。そして、レーザ光のうち、光軸付近の一部のみがこの収束用開口４３ａを通過する。その結果、レーザ光の太さは細くなり、光軸方向についてより均一に近いものとなる。
【００３２】
図５は、発光部４０ａに対するレンズ４１の動きを示す説明図である。レンズ４１はフレーム４２に取り付けられており、フレーム４２はステップモータ（駆動部）４８に接続されている。図５において破線および一点鎖線で示すように、レンズ４１は、このステップモータ４８によって、発光部４０ａに対して光軸方向に前後に動かされる。レンズ４１と発光部４０ａの距離が変化することにより、レーザ光Ｌのビームウェスト（収束点）Ｌｗの位置が、光軸方向に変化する。このレンズ４１とフレーム４２が特許請求の範囲における集光部であり、ステップモータ４８が収束点変移部（駆動部）である。
【００３３】
図６は、システムコントローラ５４と検査部ドライバ６３とドット抜け検査部４０の関係を示す説明図である。ドット抜け検査部４０のステップモータ４８は、リニアモータであり、検査部ドライバ６３から信号を供給されてロッドを出し入れする。そして、検査部ドライバ６３は、システムコントローラ５４の機能部である収束点変移制御部５４ｃによって制御される。収束点変移制御部５４ｃは、検査部ドライバ６３を制御してステップモータ４８のロッドを動かし、レンズ４１と発光部４０ａの距離を変化させる。そして、発光部４０ａが射出するレーザ光ＬのビームウェストＬｗの位置を光軸方向に移動させる。
【００３４】
図７は、ステップモータ４８と検査部ドライバ６３の電気的構成を示すブロック図である。なお、図７においては、ステップモータ４８に信号を供給するパルス発生部６３ａ、正逆選択部６３ｂ以外の検査部ドライバ６３の構成は省略されている。ステップモータ４８は、具体的には、ステップモータ駆動部４８ａによって駆動される。ステップモータ駆動部４８ａは検査部ドライバ６３内のパルス発生部６３ａに接続されており、パルス発生部６３ａから与えられるパルスに応じて所定量だけロッドを変移させる。その結果、フレーム４２及びレンズ４１の位置が変化し、発光部４０ａが射出するレーザ光ＬのビームウェストＬｗの位置が変化する。パルス発生部６３ａは、プリンタ２０の各部の駆動タイミングのもととなるクロックを発生するクロック発生部（図示せず）と接続されている。パルス発生部６３ａは、クロック発生部が常に生成しているクロックパルスのなかの、所定のパルスのタイミングに合わせてパルスを生成し、ステップモータ４８に供給する。なお、パルス発生部６３ａがパルスを生成するタイミングを指定するデータは、収束点変移制御部５４ｃから与えられる。
【００３５】
また、ステップモータ駆動部４８ａは、検査部ドライバ６３の正逆選択部６３ｂにも接続されている。正逆選択部６３ｂは、システムコントローラ５４から与えられる信号に応じて、ステップモータ駆動部４８ａにロッドを動かす方向（ロッドを出す／入れる）の信号を送る。ステップモータ駆動部４８ａは、正逆選択部６３ｂから与えられる信号に応じてロッドを所定の向きに変移させる。
【００３６】
図４に示す第１のインクミスト遮蔽板４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、廃インク受け４６上の印刷ヘッド３６からインク滴が吐出される領域と、発光部４０ａ、レンズ４１および遮光板４３との間を仕切っている。そして、これら第１のインクミスト遮蔽板４５ａ，４５ｂ，４５ｃには、レーザ光の照射位置に第１の開口４５ａ１，４５ｂ１，４５ｃ１がそれぞれ設けられている。レーザ光は、この第１の開口４５ａ１，４５ｂ１，４５ｃ１を通って廃インク受け４６上の領域に向かう。
【００３７】
廃インク受け４６は、いずれも主走査方向ＭＳに平行な壁である第１のインクミスト遮蔽板４５ｄと第２のインクミスト遮蔽板４９ａに挟まれている。廃インク受け４６に対して発光部４０ａ側に設けられている第１のインクミスト遮蔽板４５ｄは、第１のインクミスト遮蔽板４５ａ，４５ｂ，４５ｃと同様、廃インク受け４６上のインク滴が吐出される領域と、発光部４０ａ、レンズ４１および遮光板４３との間を仕切っている。そして、第１のインクミスト遮蔽板４５ｄも、他の第１のインクミスト遮蔽板と同様に、レーザ光の照射位置に第１の開口４５ｄ１を有しており、レーザ光は、この第１の開口４５ｄ１を通って廃インク受け４６上の領域に入射する。なお、本実施例においては、廃インク受け４６上のインク滴が吐出される領域と、発光部４０ａ、レンズ４１および遮光板４３との間を仕切っている部材を、統一して「第１のインクミスト遮蔽板」と呼ぶ。これらの第１のインクミスト遮蔽板４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、図４以外の図面においては図示を省略している。
【００３８】
廃インク受け４６の底部には、インク滴のはね防止のためのフェルトが敷かれている。この廃インク受け４６上の領域においてインク滴の吐出検査が行われ、その際に吐出されるインク滴を、廃インク受け４６が当該フェルトで受ける。
【００３９】
廃インク受け４６に対して受光部４０ｂ側に設けられている第２のインクミスト遮蔽板４９ａは、廃インク受け４６上のインク滴が吐出される領域と、レンズ４７および受光部４０ｂとの間を仕切っている。そして、この第２のインクミスト遮蔽板４９ａには、レーザ光の照射位置に第２の開口４９ａ１が設けられており、レーザ光は、この第２の開口４９ａ１を通って廃インク受け４６上の領域から受光部４０ｂ側の領域に入射する。
【００４０】
第２のインクミスト遮蔽板４９ａに対して受光部４０ｂ側の領域には、レーザ光の進行方向に沿って、第２のインクミスト遮蔽板４９ｂ、レンズ４７、受光部４０ｂが配されている。第２のインクミスト遮蔽板４９ｂは、レーザ光の光軸に垂直な壁である。この第２のインクミスト遮蔽板４９ｂも、第２のインクミスト遮蔽板４９ａと同様に、廃インク受け４６上のインク滴が吐出される領域と、レンズ４７および受光部４０ｂとの間を仕切っている。そして、第２のインクミスト遮蔽板４９ｂも、レーザ光の照射位置には第２の開口４９ｂ１を有している。レーザ光は、この第２の開口４９ｂ１を通過してレンズ４７に到達する。なお、本実施例においては、廃インク受け４６上のインク滴が吐出される領域と、レンズ４７および受光部４０ｂとの間を仕切っている部材を、統一して「第２のインクミスト遮蔽板」と呼ぶ。また、これらの第２のインクミスト遮蔽板４９ａ，４９ｂは、図４以外の図面においては図示を省略している。
【００４１】
レーザ光の進行方向の最下流には、受光部４０ｂが設けられている。すなわち、インク滴の吐出検査においては、発光部４０ａから射出されたレーザ光は、最終的に受光部４０ｂで受光される。受光部４０ｂで受光されるレーザ光の光量が低下したか否かによって、インク滴の吐出の有無が確認される。なお、インク滴の吐出検査の方法については、以下で詳述する。
【００４２】
Ａ−３．ドット抜け検査の方法：
（１）発光部４０ａおよび受光部４０ｂとノズル列の関係：
図８は、ドット抜け検査部４０の構成と、その検査方法の原理を示す説明図である。図８は、印刷ヘッド３６を下面側から見た図であり、印刷ヘッド３６の６色分のノズルアレイと、第１のドット抜け検査部４０を構成する発光部４０ａおよび受光部４０ｂが模式的に描かれている。
【００４３】
印刷ヘッド３６の下面には、ブラックインクを吐出するためのブラックインクノズル群Ｋ_Ｄと、濃シアンインクを吐出するための濃シアンインクノズル群Ｃ_Ｄと、淡シアンインクを吐出するための淡シアンインクノズル群Ｃ_Ｌと、濃マゼンタインクを吐出するための濃マゼンタインクノズル群Ｍ_Ｄと、淡マゼンタインクを吐出するための淡マゼンタインクノズル群Ｍ_Ｌと、イエローインクを吐出するためのイエローインクノズル群Ｙ_Ｄとが形成されている。
【００４４】
なお、各ノズル群を示す符号における最初のアルファベットの大文字はインク色を意味しており、また、添え字の「_Ｄ」は濃度が比較的高いインクであることを、添え字の「_Ｌ」は濃度が比較的低いインクであることを、それぞれ意味している。なお、イエローインクノズル群Ｙ_Ｄの添え字「_Ｄ」は、このノズル群から吐出されるイエローインクが、濃シアンインクおよび濃マゼンタインクとほぼ等量ずつ混合されたときにグレー色となることを意味している。また、ブラックインクノズル群Ｋ_Ｄの添え字「_Ｄ」は、これらから吐出されるブラックインクがグレー色では無く、濃度１００％の黒色であることを意味している。
【００４５】
各ノズル群の複数のノズルは副走査方向ＳＳに沿ってそれぞれ１列のノズル列として配列されている。印刷時には、キャリッジ２８（図１）とともに印刷ヘッド３６が主走査方向ＭＳに移動しつつ、各ノズルからインク滴が吐出される。
【００４６】
発光部４０ａは、射出位置における外径が約１ｍｍ以下の光束Ｌを射出するレーザである。このレーザ光Ｌは、図８に示すように、副走査方向ＳＳに対して約２６度傾いた方向に射出され、受光部４０ｂで受光される。すなわち、レーザ光Ｌは、副走査方向ＳＳに沿って配列されている各ノズル列に対して約２６度傾いた方向に射出される。
【００４７】
（２）連続的なドット抜け検査とビームウェストの送り：
図９は、ドット抜け検査の検査方法の原理を示す拡大図である。ドット抜け検査の際には、まず、図８の矢印ＡＲで示されているように印刷ヘッド３６を一定速度で移動させて、濃イエローＹ_Ｄのノズル群から順にレーザ光Ｌに近づけていく。このとき、レーザ光Ｌは、図９のように、印刷ヘッド３６が送られるにつれて、濃イエローＹ_Ｄのノズル群の後端からノズル＃４８，＃４７，＃４６，，，の順に各ノズルの下方を（相対的に）横切ることとなる。なおここでは、印刷ヘッド３６の１色分のノズル群がそれぞれ４８個のノズル＃１〜＃４８を有しているものと仮定している。
【００４８】
そして、レーザ光Ｌは、濃イエローＹ_Ｄのノズル群の前端に位置するノズル＃１を横切ると、次には、淡マゼンタインクノズル群Ｍ_Ｌのノズル群の後端からノズル＃４８，＃４７，＃４６，，，の順に各ノズルの下方を横切る。同様にして、図８において矢印ａ_１，ａ_２，ａ_３などに示すように、ブラックインクノズル群Ｋ_Ｄの前端のノズル＃１にいたるまで、各ノズルの下方をひとつずつ（相対的に）横切ることとなる。
【００４９】
このような制御は、システムコントローラ５４の機能部である第一の吐出制御部５４ａ（図３参照）が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して行う。すなわち、システムコントローラ５４が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して、印刷ヘッド３６を検査部４０に対して相対的に送りつつ、検査対象となるノズルからインク滴を吐出させる。
【００５０】
第１実施例では、このように、印刷ヘッド３６を検査部４０に対して連続的に送って、インク滴の吐出検査を行う。このため、各ノズル列のノズルのインク滴吐出検査を行うために、印刷ヘッドの移動と停止を繰り返す場合に比べて、発光部４０ａが射出するレーザ光Ｌとノズルのインク滴の軌跡とを交わらせる際の、位置の誤差が少ない。
【００５１】
各ノズルには、レーザ光Ｌがインク滴の軌跡を横切る時にインク滴がレーザ光Ｌを横切るようなタイミングを含む前後一定の時間、インク滴の吐出指示が出される。すなわち、インク滴軌跡空間とレーザ光Ｌのインク滴検知空間とが交差するときに、インク滴が両者の共有空間を通過するように、一定の時間、複数滴のインク滴が吐出される。これにより、レーザ光Ｌが遮断されたか否かを十分確実に検出できる。なお、インク滴の吐出は、クロック発生部が生成するクロックを基準のタイミングとして行われる。
【００５２】
このような制御は、システムコントローラ５４の機能部である吐出検査実行部５４ｂ（図３参照）が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して行う。すなわち、システムコントローラ５４が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して、検査対象ノズルが吐出したインク滴による受光部の受光量の低下の有無に基づいて不動作ノズルを検出する吐出検査を実行させる。
【００５３】
ここで、レーザ光Ｌの「インク滴検知空間」とは、レーザ光Ｌの光路のうちインク滴を検出できる程度の単位面積あたりの光の強度を有する空間である。なお、本明細書では、簡単のために、「レーザ光Ｌのインク滴検知空間」を単に「レーザ光Ｌ」と書くことがある。また、図においても単に「Ｌ」と表記する。なお、第１実施例では光にレーザ光を用いているが、レーザ光以外の光を用いる場合においても、「インク滴検知空間」は、発光部が発する光の光路のうち単位面積あたりの光の強度が所定値以上である空間、と定めることができる。
【００５４】
また、「インク滴軌跡空間」とは、「所定の大きさを有するインク滴がノズルから吐出されて、空間を通過すると想定される軌跡」を意味している。この「インク滴軌跡空間」とレーザ光Ｌの「インク滴検知空間」とが共有空間を有する状態において、ノズルから正常にかつ想定した範囲内にインク滴が吐出されれば、吐出されたインク滴は、レーザ光Ｌのインク滴検知空間を横切る。
【００５５】
ノズルから正常にかつ下方の想定した範囲内にインク滴が吐出されると、吐出されたインク滴は、途中でレーザ光Ｌのインク滴検知空間を横切るので、受光部４０ｂにおける受光が一時的に中断されるか、または弱くなり、受光される光量が所定の閾値未満となる。この場合には、そのノズルに目詰まりが無いと判断することができる。一方、あるノズルの駆動期間内に受光部４０ｂで受光される光量が所定の閾値以上のときには、そのノズルは目詰まりしている可能性があると判断される。
【００５６】
従って、レーザ光Ｌの「インク滴検知空間」とは、レーザ光Ｌの光路のうち、検知対象であるインク滴がその空間にあって自己の投影面積分の光を遮ったとき、それによる光量の低下を受光部４０ｂで検知できるだけの、単位断面積あたりの光の強さをもった空間、ということである。
【００５７】
レーザ光Ｌは、レンズ４１によって収束されるため、光軸上の所定の位置にビームウェスト（収束部）を有する。レーザ光Ｌは、ビームウェストＬｗにおいて最も径が細くなり、単位断面積あたりの光の強さが強くなる。したがって、インク滴の検出は、レーザ光Ｌの光路のうちビームウェストＬｗに近い所定の範囲内で行うことが好ましく、ビームウェストＬｗにおいて行うことがより好ましい。この実施例では、各ノズルのインク滴の吐出検査は、ビームウェストＬｗ近傍において行う。すなわち、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、検査対象ノズルのインク滴の軌跡上、またはその近傍にビームウェストＬｗが位置するように、ビームウェストＬｗの位置を連続的に移動させてインク滴の吐出検査を行う。このような制御は、システムコントローラ５４の機能部である収束点変移制御部５４ｃが行う。
【００５８】
図１０は、ノズル＃２３を検査する際のレーザ光Ｌのビームウェストの位置を示す説明図である。そして、図１１は、ノズル＃２２を検査する際のレーザ光ＬのビームウェストＬｗの位置を示す説明図である。ビームウェストＬｗの位置は、レーザ呼応Ｌが各ノズル列のノズル＃４８，＃４７，＃４６，，，の順に各ノズルの下方を横切るのに応じて、ノズル＃４８から＃１までの各ノズルのインク滴の軌跡上を連続的に移動する。例えば、図１０に示すように、ノズル＃２３の吐出検査をするときには、レーザ光ＬのビームウェストＬｗは、ノズル＃２３が吐出するインク滴の軌跡（図１０において破線で示す。）上に位置する。そして、ビームウェストＬｗは連続的に移動しつづけ、図１１に示すように、ノズル＃２２の吐出検査をするときには、ノズル＃２２が吐出するインク滴の軌跡上に位置する。このように、ビームウェストＬｗは、検査対象ノズルの移り変わりに応じて検査対象ノズルのインク滴の軌跡上に位置するように、連続的に移動される。
【００５９】
また、ビームウェストＬｗは、ノズル列のノズル＃１のインク滴の軌跡上まで移動しノズル＃１の吐出検査が行われた後には、高速で発光部４０ａ側（ノズル＃４８側）に戻される。そして、次のノズル列のノズル＃４８のインク滴の軌跡とレーザ光Ｌが交わるときには、その交点にビームウェストＬｗが位置するように制御される。
【００６０】
これらの制御は、システムコントローラ５４の機能部である収束点変移制御部５４ｃ（図３参照）が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して行う。すなわち、システムコントローラ５４が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、ビームウェスト（光の収束点）を、光の光軸に沿った二つの方向のうちで、検査対象ノズルの移動方向に相当する方向に移動させる。
【００６１】
上記のように、第１実施例では、検査対象ノズルの位置の移動に応じて検査対象ノズルのインク滴の軌跡上、またはその近傍にビームウェストＬｗが位置するように、ビームウェストＬｗを連続的に移動させる。このため、常に、レーザ光Ｌの光路のうちもっとも単位断面積あたりの光の強さの強い部分を使用して、インク滴の吐出検査を行うことができる。また、各ノズルについて、レーザ光の単位断面積あたりの光の強さがほぼ等しい状態でインク滴の吐出検査を行うことができる。よって、各ノズルについて検査条件をほぼ等しくすることができ、インク滴吐出検査の信頼性を高めることができる。
【００６２】
以上に説明したようにして、イエロノズル群Ｙ_Ｄの後端のノズル＃４８がレーザ光Ｌの上方を通過してから、ブラックインクノズル群Ｋ_Ｄの前端のノズル＃１がレーザ光Ｌの上方を通過するまでに、検査対象である各ノズルについてインク滴の吐出検査がなされる（図８参照）。
【００６３】
なお、印刷ヘッド３６の送りの方向については、主走査方向のいずれの向きに送ることとしても、同様の検査を実現することができる。そして、ここでは印刷ヘッド３６は、キャリッジ２８（図１）上で、ステップモータ３０により駆動される牽引ベルト３２に牽引されて、ガイドレール３４に沿って主走査方向に送られるものとするが、独立に検査用のヘッド走査駆動装置を備えるものとしてもよい。すなわち、印刷装置は、ノズルと検査部の少なくとも一方を移動させることによって、両者の相対位置を変えさせる送り機構を備えていればよい。印刷においてヘッドの主走査を行う装置と検査において走査を行う装置とを同一の機構で兼用すれば、装置を小型化できる。一方、検査において走査を行う装置を独立に有するものとすれば、位置の精度が高いなどの検査の目的にそった最適な装置を備えることができる。
【００６４】
（３）ノズルのグループ分けと検査グループごとの吐出検査：
第１実施例では、印刷ヘッド３６に設けられたノズルを６個の検査グループに分けている。そして、全ノズルについて順にインク滴の吐出検査を行っていくのではなく、それぞれ検査グループごとに吐出検査を行う。
【００６５】
図１２は、印刷ヘッド３６ａ上のノズルのグループ分けの状態を示す説明図である。ここでは説明を簡単にするため、１列４８個のノズル列を６列有する印刷ヘッド３６に代えて、１列９個のノズル列を同じく６列有する印刷ヘッド３６ａを使って説明する。そして、図１２においては、各ノズルは、○に自己が所属する検査グループの番号１〜６を書いたもので表されている。この印刷ヘッド３６ａは、上述の印刷ヘッド３６の１列のノズルの数を４８個から９個に変えたものであり、ノズル数以外の構成は印刷ヘッド３６と同様である。そして、最初の送りで印刷ヘッド３６ａがレーザ光Ｌを横切る際には、上述の場合と同様に、ノズル列Ｙ_D のノズル＃９が最初にレーザ光Ｌを横切り、ノズル列Ｋ_D のノズル＃１が最後にレーザ光Ｌを横切ることとなる。なお、図１２は、ノズルのグループ分けの状態を示す説明図であり、ノズルピッチやノズル列の間隔は実際の寸法を反映するものではない。
【００６６】
これら９個×６列のノズルは、９個ずつの六つのグループに分けられる。すなわち、第１の検査グループはノズル列Ｙ_D 、Ｍ_D 、Ｃ_D のノズル＃９，＃６，＃３であり、第３の検査グループはノズル列Ｙ_D 、Ｍ_D 、Ｃ_D のノズル＃８，＃５，＃２であり、第５の検査グループはノズル列Ｙ_D 、Ｍ_D 、Ｃ_D のノズル＃７，＃４，＃１である。以上の検査グループでノズル列Ｙ_D 、Ｍ_D 、Ｃ_D のすべてのノズルが網羅される。また、第２の検査グループはノズル列Ｋ_D 、Ｃ_Ｌ、Ｍ_Ｌのノズル＃１，＃４，＃７であり、第４の検査グループはノズル列Ｋ_D 、Ｃ_Ｌ、Ｍ_Ｌのノズル＃２，＃５，＃８であり、第６の検査グループはノズル列Ｋ_D 、Ｃ_Ｌ、Ｍ_Ｌのノズル＃３，＃６，＃９である。以上の検査グループでノズル列Ｋ_D 、Ｃ_Ｌ、Ｍ_Ｌのすべてのノズルが網羅される。
【００６７】
ノズルを各列４８個備える第１実施例の印刷ヘッド３６の場合も、上記の説明のように、Ｙ_D 、Ｍ_D 、Ｃ_D とＫ_D 、Ｃ_Ｌ、Ｍ_Ｌという１列おきのノズル列内の、２個おきのノズルで各検査グループを構成する。そして、主走査の往路と復路において、各検査グループごとのインク滴の吐出検査を行う。
【００６８】
図４により、主走査の往路、復路と検査グループのインク滴の吐出検査の関係を説明する。廃インク受け４６上の領域において、あらかじめ発光部４０ａから受光部４０ｂに向かってレーザ光が射出されている。そして、印刷領域における最初の主走査による印刷の後、印刷ヘッド３６が廃インク受け４６上の領域に搬送されてきたときには（復路）、まず、第１の検査グループのノズルに対して、上記レーザ光を横切るようにインク滴を吐出する指示が出される。そして、レーザ光がインク滴によって遮られたか否かによって、インク滴の吐出の有無が判断される。すなわち、第１の検査グループのノズルについてインク滴の吐出検査が行われる。その後、印刷ヘッド３６は、廃インク受け４６上をいったん通過して、次に向きを変えて印刷領域に向かって搬送される（往路）。印刷ヘッド３６が再び廃インク受け４６上を通過する際には、今度は第２の検査グループのノズルに対して上記レーザ光を横切るようにインク滴を吐出する指示が出され、インク滴の吐出検査が行われる。その後、印刷ヘッド３６が印刷領域に搬送されて、印刷領域で印刷が行われる。すなわち、印刷開始後、印刷領域と調整領域をまたぐ印刷ヘッド３６の一往復の主走査の間に、復路における印刷と、復路における第１の検査グループのインク滴吐出検査と、往路における第２の検査グループのインク滴吐出検査と、往路における印刷と、が行われる。
【００６９】
その後、印刷領域での印刷の後に、再び印刷ヘッド３６が調整領域に搬送されてきたときには、復路において第３の検査グループについてインク滴の吐出検査が実行され、往路においては第４の検査グループについてインク滴の吐出検査が実行される。その後さらに、印刷領域における印刷を経て印刷ヘッド３６が調整領域に搬送されてきたときには、第５および第６の検査グループについて吐出検査が行われる。その後は、印刷領域における印刷を経て、再び第１および第２の検査グループについての吐出検査が実行され、順に各検査グループについて吐出検査がくり返し実行される。
【００７０】
すなわち、印刷ヘッド３６が主走査方向に沿って復路又は往路を１回搬送されるごとに、検査グループの一つについてインク滴の吐出検査が実行される。そして、印刷ヘッド３６が主走査において一往復、搬送されると、二つの検査グループについて吐出検査が実行されることとなり、三往復、搬送されると、印刷ヘッド３６上のすべてのノズルについて吐出検査が行われることとなる。なお、これらの作業は、具体的には、システムコントローラ５４（図２）が各ドライバを通じてキャリッジモータ３０、ドット抜け検査部４０、印刷ヘッド３６を制御して実現する。
【００７１】
図１３は、レーザ光Ｌのインク滴軌跡空間と、ノズルの関係を示す説明図である。第１実施例では、１列おきのノズル列内の、２個おきのノズルで各検査グループを構成し、主走査の往路または復路において、検査グループ単位でインク滴の吐出検査を行っている。よって、印刷ヘッド上のノズルをすべて対象とした場合に比べて、一の検査グループを構成するノズルで互いに最も近いノズルの間では、列方向で３倍、列間で２倍の距離が開いている。このため、図１３のように二つ以上の検査対象ノズルのインク滴軌跡空間がインク滴検知空間と同時に交差することがなく、インク滴の吐出検査において、各ノズルから吐出されるインク滴を混同する可能性が少ない。よって、他のノズルが吐出したインク滴によって検査対象のノズルを「正常動作している」と誤判定するおそれが少ない。
【００７２】
上記の効果を印刷ヘッド３６ａの例を使って具体的に説明すると、例えば、図１２に示す状態は、ノズル列Ｙ_D の＃３のノズルを検査する状態である。よって、図１２では、第１の検査グループに属しているノズル列Ｙ_D の＃３のノズルのインク滴軌跡空間と、レーザ光のインク滴検知空間Ｌとが交差している。そして、同じく第１の検査グループに属しており、この＃３のノズルの一つ前にインク滴検知空間Ｌと交差するノズル列Ｙ_D の＃６のノズルのインク滴軌跡空間は、インク滴検知空間Ｌと交差していない。また、＃３のノズルの次にインク滴検知空間Ｌと交差するノズル列Ｍ_D の＃９のノズルのインク滴軌跡空間も、インク滴検知空間Ｌと交差していない。よって、第１の検査グループにおいて連続して吐出検査が行われるノズル列Ｙ_D の＃６のノズル、＃３のノズル、ノズル列Ｍ_D の＃９のノズルのインク滴が、吐出検査において混同されることはない。なお、図１２では、一点鎖線で示すレーザ光Ｌ内に含まれるノズルが、レーザ光のインク滴検知空間とインク滴軌跡空間が交差するノズルであるものとする。
【００７３】
Ａ−５．第１実施例の変形例：
なお、第１実施例においては、インク滴の吐出検査に使用する光はレーザ光を用いたが、吐出検査に使用できる光はこれに限られるものではなく、例えば、発光ダイオードの光を収束させて用いることとしてもよい。すなわち、光を射出する発光部とその光を受ける受光部とを有し光がノズルから吐出されるインク滴によって遮られるか否かに応じて当該ノズルの動作を確認する検査部を備えるものとすれば、どのような態様であってもよい。
【００７４】
また、各検査グループを構成するノズルは、１列おきのノズル列内の、２個おきのノズルに限られるものではない。すなわち、各検査グループは、ノズルの列内においてｎ個（ｎは２以上の整数）に１個の割合で周期的に選択されたノズルで構成することができ、さらに、ノズルの列のうちｍ列（ｍは２以上の整数）に１列の割合で周期的に選択された列に含まれるノズルで構成することもできる。そして、ノズルピッチやノズル列間隔、インク滴検知空間の形状及び光軸の向きなどに応じて、上記ｎとｍを適宜の値に定めて、一度の吐出検査において一の検査グループのノズルのみを対象とすれば、レーザ光Ｌのインク滴検知空間が複数のノズルからのインク滴の行路と干渉しないようにすることができる。なお、ノズルピッチおよびノズル列間隔が十分に大きく、レーザ光のインク滴検知空間が複数のノズルのインク滴軌跡空間と同時に交差しない場合は、印刷ヘッド上のノズルをノズルグループに分けて、ノズルグループごとにインク滴の吐出検査を行わなくともよい。
【００７５】
図１４は、第１実施例の変形例のドット抜け検査部４０の構成と、その検査方法の原理を示す説明図である。第１実施例においては、発光部４０ａから射出されるレーザ光Ｌが副走査方向ＳＳ（ノズル列の並びの方向）に対して約２６度傾いた方向に射出されるように、発光部４０ａと受光部４０ｂとが配されていた。しかし、図１４に示すように、レーザ光Ｌが副走査方向ＳＳ、すなわちノズル列のノズルの並びの方向に平行に射出されるように、発光部４０ｃと受光部４０ｄを配してもよい。このような場合には、インク滴の吐出検査の際には、印刷ヘッド３６は、ノズル列に含まれる各ノズルのインク滴の軌跡が発光部４０ｃの光軸と交わるように検査部４０に対して位置決めされる。そして、印刷ヘッド３６が検査部４０に対して静止した状態で、検査対象の各ノズルについて順次、インク滴の吐出検査が実施される。その際、図１０および図１１に示したように、ビームウェストＬｗを検査対象ノズルの位置の移動に応じて移動させるのは、第１実施例と同様である。そして、一つのノズル列のノズルの検査が終了すると、印刷ヘッド３６は検査部４０に対して主走査方向に送られ、次のノズル列に含まれる各ノズルのインク滴の軌跡が発光部４０ｃの光軸と交わるように検査部４０に対して位置決めされる。その間に、ビームウェストＬｗは、受光部４０ｄ側に戻される。以下同様にして、印刷ヘッド３６の静止と送りが繰り返され、インク滴の吐出検査が行われる。
【００７６】
図１５は、第１実施例の変形例におけるシステムコントローラ５４と各ドライバの関係を示すブロック図である。上記のような制御は、第１実施例と同様、システムコントローラ５４の機能部である第二の吐出制御部５４ｄが、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して行う。すなわち、システムコントローラ５４が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して、複数のノズル列のうちの一のノズル列に含まれる各ノズルのインク滴の軌跡が発光部４０ｃの光軸と交わるように印刷ヘッド３６と検査部４０とを位置決めし、一のノズル列に含まれるノズルについて、順次、検査対象ノズルとしてインク滴を吐出させる。
【００７７】
Ｂ．第２実施例：
Ｂ−１．装置の構成：
第２実施例の印刷装置は、第１実施例の印刷装置とは、集光部を構成するレンズおよびフレーム、収束点変移部を構成するステップモータ、ならびにステップモ−タを駆動する検査部ドライバ６３のパルス発生部が異なる。また、インク滴吐出検査におけるビームウェストの移動のさせ方が異なる。それ以外の点は第１実施例の印刷装置と同様である。
【００７８】
図１６は、第２実施例のレンズ４１ａ〜ｄおよびフレーム４２ａを示す正面図である。図１６に示すように、第２実施例の印刷装置は、フレーム４２ａに４枚のレンズ４１ａ〜ｄを備える。これらのレンズ４１ａ〜ｄは、互いに焦点距離が異なる。これらのレンズ４１ａ〜ｄは、フレーム４２ａが回転され所定の位置に停止されることにより、いずれか一つが選択されて発光部４０ａの光軸上に配されることができる。
【００７９】
図１７は、第２実施例のフレーム４２ａ、ステップモ−タ４４および発光部４０ａを示す側面図である。フレーム４２ａは、ステップモータ４４に接続されており、ステップモータ４４によって回転される。第１実施例におけるステップモータ４８はリニアモータであったが、第２実施例におけるステップモータ４４は回転式モータである。また、ステップモータ４４の下部には発光部４０ａが設けられている。図１７においては発光部４０ａの光軸上にレンズ４１ａが位置している。
【００８０】
図１８は、第２実施例におけるシステムコントローラ５４と検査部ドライバ６３とドット抜け検査部４０の関係を示す説明図である。ドット抜け検査部４０のステップモータ４４は、第１実施例と同様、検査部ドライバ６３を介してシステムコントローラ５４の機能部である収束点変移制御部５４ｄによって制御される。収束点変移制御部５４ｄは、ステップモータ４４を制御して所定の角度だけ軸を回転させ、フレーム４２ａを回転させて、発光部４０ａの光軸上に配するレンズを切り換える。そして、発光部４０ａが射出するレーザ光のビームウェストの位置を光軸方向に段階的に変化させる。
【００８１】
図１９は、ステップモータ４４と検査部ドライバ６３の電気的構成を示すブロック図である。ステップモータ４４は、具体的には、ステップモータ駆動部４４ａによって駆動される。ステップモータ駆動部４４ａは検査部ドライバ６３のパルス発生部６３ｃに接続されており、パルス発生部６３ｃから与えられるパルスに応じて所定量だけ軸を回転させる。その結果、フレーム４２ａが回転され、発光部４０ａの光軸上に位置するレンズが切り替わって、発光部４０ａが射出するレーザ光のビームウェストの位置が変化する。パルス発生部６３ｃは、回転式のステップモータであるステップモータ４４に、回転量についてのパルスを与えるという点が異なる以外は、第１実施例のパルス発生部６３ａと同様の構成、機能である。なお、レンズ４１ａ〜ｃは、フレーム４２ａの回転運動によって切り換えられるため、レーザ光のビームウェストの位置を戻すために逆向きの回転運動をする必要がない。このため、第２実施例の検査部ドライバには、ステップモータ４４の軸の運動の向きを変えるための正逆選択部は設けられていない。
【００８２】
Ｂ−２．ドット抜け検査の方法：
第２実施例においても、第１実施例と同様に各ノズルについてインク滴の吐出検査を行う。ただし、各ノズル列に含まれるノズルについて順次、吐出検査を行う際の、ビームウェストの移動のさせ方が異なる。他の点は、第１実施例と同様である。
【００８３】
図２０は、第２実施例において、ノズル＃４８〜＃３７の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図である。第２実施例においても、第１実施例と同様に、各ノズル列についてノズル＃４８側から順にインク滴の吐出検査を行う。その際、ビームウェストの位置は、４段階に切り換えられる。すなわち、図２０に示すように、ノズル＃４８〜＃３７の区間内にあるノズル吐出検査を行う際には、フレーム４２ａに取り付けられた４枚のレンズのうち、レンズ４１ａが発光部４０ａの光軸上に配される。そして、レーザ光Ｌはレンズ４１ａによって収束され、そのビームウェストＬｗは光軸上、ノズル＃４８〜＃３７の中間の位置となる。その後、ノズル＃３６のインク滴吐出検査を行う前に、フレーム４２ａが回転され、レンズ４１ｂが発光部の光軸上に配される。
【００８４】
図２１は、第２実施例において、ノズル＃３６〜＃２５の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図である。図２２は、第２実施例において、ノズル＃２４〜＃１３の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図である。図２３は、第２実施例において、ノズル＃１２〜＃１の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図である。ノズル＃３６〜＃２５の区間内にあるノズル吐出検査を行う際には、レーザ光Ｌはレンズ４１ｂによって収束され、そのビームウェストＬｗは光軸上、ノズル＃３６〜＃２５の中間の位置となる。以下同様に、検査対象ノズルの移り変わりに応じてフレーム４２ａが回転される。すなわち、ノズル＃２４〜＃１３の区間内にあるノズル吐出検査を行う際には、レンズ４１ｃが発光部の光軸上に配され、レーザ光Ｌはレンズ４１ｃによって収束される。その結果、図２２に示すように、そのビームウェストＬｗは光軸上、ノズル＃２４〜＃１３の中間の位置となる。ノズル＃１２〜＃１の区間内にあるノズル吐出検査を行う際には、レーザ光Ｌはレンズ４１ｄによって収束され、図２３に示すように、そのビームウェストＬｗは光軸上、ノズル＃１２〜＃１の中間の位置となる。
【００８５】
上記のようにして一列分のノズルの吐出検査が終了した状態では、発光部４０ａの光軸上には、ノズル４１ｄが配されている。その後、次のノズル列のノズルのインク滴の吐出検査を行う際には、フレーム４２ａが回転され、レンズ４１ａが発光部の光軸上に配される。レンズ４１ａはレンズ４１ｄの隣に位置するため、ビームウェストＬｗを光軸上のノズル＃１２〜＃１の中間の位置からノズル＃４８〜＃３７の中間の位置間で戻す際にも、時間を要しない。よって、検査対象ノズルがあるノズル列から次のノズル列に移行する際にも、時間を要することがない。
【００８６】
このような制御は、システムコントローラ５４の機能部である収束点変移制御部５４（図１８参照）が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して行う。すなわち、システムコントローラ５４が、主走査駆動ドライバ６１、検査部ドライバ６３、ヘッド駆動ドライバ６６を制御して、ノズル列内における検査対象ノズルの位置の移動に応じて、複数のノズルの吐出検査がすむごとに、光軸上の前記収束点の位置を変えさせる。
【００８７】
以上、本発明の実施例およびその変形例について説明したが、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施することができる。例えば、上記各実施例においては、カラープリンタを本発明の適用対象としたが、単色プリンタを適用対象とすることもできる。そして、上記各実施例の印刷装置においては、ドット抜け検査部は、印刷領域に対して一方にのみ設けられていたが、印刷領域に対して両側にドット抜け検査部が設けられている印刷装置にも、本発明は適用可能である。さらに、Ａ０サイズやＢ０サイズなどの大型の印刷媒体に印刷することができる印刷装置に適用することもできる。大型の印刷媒体に印刷する印刷装置においては、一枚の印刷媒体の印刷に多大な時間を要するため、印刷の途中で不動作ノズルによるドット抜けが発生した場合には、印刷のやり直しによって無駄になる時間が大きい。よって、本発明を適用することによりインク滴の吐出検査を正確に行い、不動作ノズルを正確に検出することができれば、印刷のやり直しによって無駄になる時間を大幅に節約することができる。
【００８８】
さらに、上記実施例では、インクジェットプリンタについて説明したが、本発明はインクジェットプリンタに限らず、一般に、印刷ヘッドを用いて印刷を行う種々の印刷装置に適用可能である。
【００８９】
また、上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのカラーインクジェットプリンタ２０の主要な構成を示す概略斜視図。
【図２】プリンタ２０の電気的な構成を示すブロック図。
【図３】システムコントローラ５４と各ドライバの関係を示すブロック図。
【図４】プラテン板２６と、ドット抜け検査部４０と、廃インク受け４６と、ヘッドキャップ２１０の位置関係を示す説明図。
【図５】発光部４０ａに対するレンズ４１の動きを示す説明図。
【図６】システムコントローラ５４と検査部ドライバ６３とドット抜け検査部４０の関係を示す説明図。
【図７】ステップモータ４８と検査部ドライバ６３の電気的構成を示すブロック図。
【図８】第１のドット抜け検査部４０の構成と、その検査方法の原理を示す説明図。
【図９】ドット抜け検査の検査方法の原理を示す拡大図。
【図１０】ノズル＃２３を検査する際のレーザ光Ｌのビームウェストの位置を示す説明図。
【図１１】ノズル＃２２を検査する際のレーザ光Ｌのビームウェストの位置を示す説明図。
【図１２】印刷ヘッド３６ａ上のノズルのグループ分けの状態を示す説明図。
【図１３】レーザ光Ｌのインク滴軌跡空間と、ノズルの関係を示す説明図。
【図１４】第１実施例の変形例のドット抜け検査部４０の構成と、その検査方法の原理を示す説明図。
【図１５】第１実施例の変形例におけるシステムコントローラ５４と各ドライバの関係を示すブロック図。
【図１６】第２実施例のレンズ４１ａ〜ｄおよびフレーム４２ａを示す正面図。
【図１７】第２実施例のフレーム４２ａ、ステップモ−タ４４および発光部４０ａを示す側面図。
【図１８】第２実施例におけるシステムコントローラ５４と検査部ドライバ６３とドット抜け検査部４０の関係を示す説明図。
【図１９】ステップモータ４４と検査部ドライバ６３の電気的構成を示すブロック図。
【図２０】第２実施例において、ノズル＃４８〜＃３７の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図。
【図２１】第２実施例において、ノズル＃３６〜＃２５の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図。
【図２２】第２実施例において、ノズル＃２４〜＃１３の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図。
【図２３】第２実施例において、ノズル＃１２〜＃１の区間内にあるノズルの吐出検査を行う状態を示す説明図。
【符号の説明】
２０…カラーインクジェットプリンタ
２２…用紙スタッカ
２４…紙送りローラ
２６…プラテン板
２８…キャリッジ
３０…キャリッジモータ
３１…紙送りモータ
３２…牽引ベルト
３４…ガイドレール
３６…印刷ヘッド
４０…ドット抜け検査部
４０ａ…発光部
４０ｂ…受光部
４０ｐ１，４０ｐ２…プリズム
４０ｑ…光ファイバ
４０ｒ…ビームスプリッタ
４０ｓ…１／４波長板
４０ｔ…ミラー
４０ｕ…ホログラム
４０ｖ…外周壁
４１…レンズ
４１ａ〜ｃ…レンズ
４２…フレーム
４２ａ…フレーム
４３…遮光板
４３ａ…収束用開口
４４…ステップモータ
４４ａ…ステップモータ駆動部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ,４５ｄ…第１のインクミスト遮蔽板
４５ａ１，４５ｂ１，４５ｃ１，４５ｄ１…第１の開口
４６…廃インク受け
４６ａ…保護管
４７…レンズ
４８…ステップモータ
４８ａ…ステップモータ駆動部
４９ａ，４９ｂ…第２のインクミスト遮蔽板
４９ａ１，４９ｂ１…第２の開口
５０…受信バッファメモリ
５２…イメージバッファ
５４…システムコントローラ
５４ａ…第一の吐出制御部
５４ｂ…吐出検査実行部
５４ｃ…収束点変移制御部
５４ｄ…第二の吐出制御部
５６…メインメモリ
５８…タイマ
６１…主走査駆動ドライバ
６２…副走査駆動ドライバ
６３…検査部ドライバ
６３ａ…パルス発生部
６３ｂ…正逆選択部
６６…ヘッド駆動ドライバ
６７…収束点変移制御部
６７ａ…パルス発生部
８０…インク通路
１００…ホストコンピュータ
２１０…ヘッドキャップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle inspection technique for a printing apparatus in which ink droplets are ejected from a plurality of nozzles to record dots on the surface of a print medium, and in particular, the presence or absence of ejection of ink droplets from each nozzle is inspected. The present invention relates to a technique for detecting an operating nozzle.
[0002]
[Prior art]
An ink jet printer prints an image by ejecting ink droplets from a plurality of nozzles. A print head of an inkjet printer is provided with a large number of nozzles. However, there are cases where some nozzles are clogged and ink droplets cannot be ejected due to an increase in the viscosity of ink or mixing of bubbles. When the nozzles are clogged, dots are lost in the image, causing deterioration in image quality. In the present specification, the nozzle inspection is also referred to as “dot missing inspection”.
[0003]
There are a plurality of types of ink jet printer nozzle inspection methods, and one of them is an inspection method using light. In this method, light is emitted from the light emitting element toward the light receiving element, and ink droplets are ejected from each nozzle of the print head toward the light in order, so that the ink droplets at each nozzle actually block the light. Thus, it is determined whether or not the nozzle is operating. In this inspection, light is converged by a lens and used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the ink droplet ejection inspection, it is necessary to inspect each nozzle included in the nozzle row provided on the print head. Accordingly, the nozzles to be inspected are provided at slightly different positions on the print head. On the other hand, since the light is converged by the lens, the thickness of the light flux is minimized at one point on the optical path, and becomes thicker as the distance from the light beam increases. For this reason, the inspection conditions for the nozzle to be inspected in the vicinity of the thinnest beam (beam waist) and the nozzle to be inspected in the place far from the beam waist due to the position on the print head Was very different.
[0005]
As means for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-119307 discloses a technique using two parallel laser beams in which the position of the beam waist on the optical path is shifted. This is because each laser beam is in charge of nozzle inspection only in a range where ink droplet ejection inspection can be performed while satisfying certain inspection conditions. The inspection is performed by sharing. As a result, the inspection conditions for each nozzle can be made closer to uniform than in the case of inspecting with one laser beam. However, this technique does not essentially solve the problem of the change in the inspection condition in the optical axis direction of the laser beam described above.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the accuracy of detecting a non-operating nozzle.
[0007]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve at least a part of the above-described problems, the present invention detects a non-operating nozzle, which will be described later, for the following printing apparatus. That is, the target is arranged in a certain directionpluralFor print heads with nozzle rows and the direction in which the nozzle rows are arrangedAt an oblique angleA printing apparatus that includes a light emitting unit that emits light having a predetermined angle, a light collecting unit that converges light, and a light receiving unit that receives light, and performs printing by ejecting ink droplets from nozzles. In such a printing device, the print head is, Discharge inspection using light emitting part, light collecting part and light receiving partInk droplets are ejected from the nozzle to be inspected while being sent relatively to the inspection unit. And based on the presence or absence of a decrease in the amount of light received by the light receiving unit due to the ink droplets ejected by the nozzle to be inspectedIn the inspection departmentA discharge inspection for detecting a non-operating nozzle is executed. Further, by operating the light collecting unit in the inspection unit according to the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row according to the relative feed between the print head and the inspection unit, Among the two directions along the optical axis, the nozzle is moved in a direction corresponding to the moving direction of the inspection target nozzle.In the movement of the convergence point, the position of the convergence point is moved so that the convergence point is located on the trajectory of the ink droplet of the inspection target nozzle in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row. In addition, in one relative feed of the print head, the ejection inspection is performed on the nozzles of two or more nozzle rows of the plurality of nozzle rows.
In order to solve at least a part of the above-described problems, it is possible to detect a non-operating nozzle, which will be described later, for the following printing apparatus. That is, the target is a print head including at least one nozzle array arranged in a certain direction, a light emitting unit that emits light having a predetermined angle with respect to the direction in which the nozzle arrays are arranged, and light. A printing apparatus that includes a condensing unit that converges and a light receiving unit that receives light, and that performs printing by ejecting ink droplets from nozzles. In such a printing apparatus, ink droplets are ejected from nozzles to be inspected while the print head is sent relative to the inspection unit. Then, a discharge inspection is performed to detect a non-operating nozzle based on whether or not the amount of light received by the light receiving unit is reduced by the ink droplets discharged from the inspection target nozzle. Further, according to the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row, the light convergence point is moved in a direction corresponding to the movement direction of the inspection target nozzle among the two directions along the optical axis of the light. .
[0008]
According to such an aspect, the light convergence point is moved according to the movement of the position of the inspection target nozzle, so that the ink droplet ejection inspection is performed in a portion within a predetermined range near the convergence point in the light optical path. It can be carried out. That is, the ink droplet ejection inspection can be performed in a portion where the light intensity per unit cross-sectional area is strong, and there is little possibility of erroneous detection of the ink droplet. Further, in the above-described aspect, the print head and the inspection unit are continuously sent and the ink droplet ejection inspection of each nozzle is performed without repeatedly moving and stopping each time the inspection target nozzle is changed. it can. For this reason, it is possible to reduce the error in the feed position.
[0009]
Further, when the light emitting unit is configured to emit light in a direction parallel to the arrangement direction of the nozzle rows, it can be configured as follows. That is, the print head and the inspection unit are positioned so that the trajectory of the ink droplets of each nozzle included in one nozzle row out of the plurality of nozzle rows intersects the optical axis of the light emitting unit, and is included in one nozzle row. For the nozzles, ink droplets are sequentially ejected as inspection target nozzles. Then, a discharge inspection is performed to detect the non-operating nozzles based on the presence or absence of a decrease in the amount of light received by the light receiving unit due to the ink droplets discharged from the inspection target nozzle. Further, according to the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row, the light convergence point is moved in a direction corresponding to the movement direction of the inspection target nozzle among the two directions along the optical axis of the light. .
[0010]
Even in such an aspect, the ink droplet ejection inspection can be performed in a portion within a predetermined range near the convergence point in the optical path of the light. Therefore, the ink droplet ejection inspection can be performed in a portion where the intensity of light per unit cross-sectional area is strong, and there is little possibility of erroneous detection of the ink droplet.
[0011]
When moving the convergence point, the position of the convergence point is set so that the convergence point is located in the vicinity of the ink droplet trajectory of the inspection target nozzle according to the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row. It is preferable to move. With such an aspect, it is possible to perform an ink droplet ejection test at a portion where the intensity of light per unit cross-sectional area is the strongest in the optical path of light.
[0012]
Further, when moving the convergence point, the position of the convergence point on the optical axis is changed every time the ejection inspection of a plurality of nozzles is completed according to the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row. You can also. With this configuration, it is possible to perform ink droplet ejection inspection near the convergence point with simple control.
[0013]
Further, the condensing unit is provided with a lens, and the convergence point can be moved by changing the distance between the lens and the light emitting unit. Such an embodiment is suitable for continuously moving the convergence point. Also, the position of the convergence point can be changed discretely by keeping the distance between the lens and the light emitting unit constant and changing it as necessary.
[0014]
In addition, the condensing unit includes a plurality of lenses that have different focal lengths and one of which can be selected and arranged on the optical axis of the light emitting unit, and switches the lens arranged on the optical axis of the light emitting unit. Thus, the convergence point can be moved. With such an embodiment, even when the position of the convergence point is moved from one end side to the other end side on the optical axis, it can be moved in a short time by switching the lens.
[0015]
Note that the present invention can be realized in various modes as described below.
(1) Printing device or printing control device.
(2) Printing method or printing control method.
(3) A computer program for realizing the above apparatus and method.
(4) A recording medium on which a computer program for realizing the above apparatus and method is recorded.
(5) A data signal embodied in a carrier wave including a computer program for realizing the above-described apparatus and method.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, embodiments of the present invention will be described in order as follows.
A. First embodiment:
A-1. Overall configuration of the device:
A-2. Configuration of the missing dot inspection section:
A-3. Dot missing inspection method:
B. Second embodiment:
B-1. Device configuration:
B-2. Effects of the second embodiment:
[0017]
A. First embodiment:
A-1. Overall configuration of the device:
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main configuration of a color inkjet printer 20 as an embodiment of the present invention. The printer 20 includes a paper stacker 22, a paper feed roller 24 driven by a step motor (not shown), a platen plate 26, a carriage 28, a step motor 30, and a traction belt 32 driven by the step motor 30. And a guide rail 34 for the carriage 28. A print head 36 having a large number of nozzles is mounted on the carriage 28.
[0018]
The printing paper P is taken up by the paper feed roller 24 from the paper stacker 22 and is conveyed in one direction on the surface of the platen plate 26. This direction is referred to as “sub-scanning direction”. The carriage 28 is pulled by a pulling belt 32 driven by a step motor 30 and moves along a guide rail 34 in a direction perpendicular to the sub-scanning direction. The direction perpendicular to the sub-scanning direction is referred to as “main scanning direction”. Note that printing by the print head 36 is performed on the printing paper P on the platen plate 26 in this main scanning. An area on the platen plate 26 where the printing is performed is referred to as a “printing area”.
[0019]
A dot dropout inspection unit 40 and a cleaning mechanism 200 are provided outside the printing area (on the right side in FIG. 1). In FIG. 1, the cleaning mechanism 200 shows only the head cap 210, and other configurations are omitted. Of the path along which the print head 36 moves in the main scanning direction along the guide rail 34, the area where the dot dropout inspection unit 40 and the head cap 210 are provided is an “adjustment area” with respect to the “printing area”. Called.
[0020]
The dot dropout inspection unit 40 has a waste ink receiver 46 provided so as to face the two guide rails 34. The waste ink receiver 46 receives ink droplets ejected from the print head 36 during the ink droplet ejection inspection. The dot dropout inspection unit 40 includes a light emitting unit 40a and a light receiving unit 40b. The light emitting unit 40a and the light receiving unit 40b are provided so as to face each other with the waste ink receiver 46 interposed therebetween.
[0021]
The light emitting unit 40a emits laser light, and the light receiving unit 40b receives the laser light. The light emitting unit 40a may be anything as long as it can emit light, and can be, for example, a semiconductor laser that emits red light of 650 nm with a Max output of 7 mW. As such a semiconductor laser, for example, GH06507A2B manufactured by SHARP can be used by being driven by a driver IC with built-in APC manufactured by SHARP, IR3C07N. The light receiving unit 40b may be any device that changes its output according to the amount of light received, and may be, for example, a photodiode. For example, IS456 manufactured by SHARP can be used.
[0022]
The laser light emitted from the light emitting unit 40a and received by the light receiving unit 40b forms an angle of about 26 degrees with respect to the sub-scanning direction and crosses the space between the two guide rails 34 and the waste ink receiver 46. When the print head 36 is at a position above the laser beam on the guide rail 34, the laser beam crosses 1 mm below the lower surface of the print head 36. Since each nozzle row of the print head 36 is arranged along the sub-scanning direction, the laser light makes an angle of about 26 degrees with respect to the arrangement direction of the nozzle rows. Since the ink droplet ejection inspection is performed in the region on the waste ink receiver 46 using this laser beam, the main scanning direction of the print head 36 along the guide rail 34 is on the waste ink receiver 46. The area is called “inspection area”. The detailed configuration of the missing dot inspection unit 40 and the missing dot inspection method will be described later. Further, in FIG. 1, illustration of other components of the missing dot inspection unit 40 is omitted.
[0023]
The head cap 210 is a confidential cap, and covers the print head 36 when printing is not performed to prevent the ink in the nozzles from drying. Even when the nozzle is clogged, the print head 36 is covered with the head cap 210 and cleaning is executed. Since nozzle cleaning is performed in the area on the head cap 210, the area on the head cap 210 in the movement range of the print head 36 along the guide rail 34 in the main scanning direction is referred to as a “cleaning area”. .
[0024]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the printer 20. The printer 20 includes a reception buffer memory 50 that receives a signal supplied from the host computer 100, an image buffer 52 that stores print data, a system controller 54 that controls the overall operation of the printer 20, and a main memory 56. I have.
[0025]
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the system controller 54 and each driver. As shown in FIGS. 2 and 3, the system controller 54 drives a main scanning drive driver 61 that drives the carriage motor 30, a sub-scanning drive driver 62 that drives the paper feed motor 31, and a missing dot inspection unit 40. An inspection unit driver 63 for driving the print head 36 and a head drive driver 66 for driving the print head 36 are connected. The system controller 54 includes a first discharge control unit 54a, a discharge inspection execution unit 54b, and a convergence point shift control unit 54c as functional units. These functional units control the main scanning drive driver 61, the sub-scanning driving driver 62, the inspection unit driver 63, and the head driving driver 66 to perform a predetermined operation. Operations realized by these functional units will be described later.
[0026]
A printer driver (not shown) of the host computer 100 determines various parameter values that define the printing operation based on the printing mode (high-speed printing mode, high-quality printing mode, etc.) designated by the user. The printer driver further generates print data for printing in the print mode based on these parameter values, and transfers the print data to the printer 20. The transferred print data is temporarily stored in the reception buffer memory 50. In the printer 20, the system controller 54 reads necessary information from the print data from the reception buffer memory 50, and based on this, sends a control signal to each driver.
[0027]
The image buffer 52 stores print data of a plurality of color components obtained by separating the print data received by the reception buffer memory 50 for each color component. The head drive driver 66 reads the print data of each color component from the image buffer 52 in accordance with a control signal from the system controller 54 and drives the nozzle array of each color provided in the print head 36 according to this.
[0028]
A-2. Configuration of the missing dot inspection section:
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the printer in the vicinity of the inspection area. Hereinafter, the configuration of the dot dropout inspection unit 40 will be described in detail with reference to FIG.
[0029]
In the dot dropout inspection unit 40, as described above, the light emitting unit 40a and the light receiving unit 40b are provided with the waste ink receiver 46 interposed therebetween. The light emitting unit 40a emits laser light having an angle of about 26 degrees with respect to the sub-scanning direction (the direction in which the nozzle rows are arranged), and the light receiving unit 40b receives the laser light. As shown in FIG. 4, a lens 41, a light shielding plate 43, and a first ink mist shield are arranged between the light emitting unit 40a and the light receiving unit 40b in the order along the traveling direction of the laser light emitted from the light emitting unit 40a. Plates 45a, 45b, 45c, 45d, waste ink receptacle 46, second ink mist shielding plates 49a, 49b, and lens 47 are arranged.
[0030]
The lens 41 is provided at a position downstream of the light emitting unit 40a in the traveling direction of the laser light. The lens 41 may be any lens that converges the laser light emitted from the light emitting unit 40a. For example, the lens 41 may be an aspherical glass lens having a diameter of φ6.4 mm, f = 8.00 mm, and NA = 0.25. As such a lens, for example, EOLGL64F017 from Matsushita can be used.
[0031]
The light shielding plate 43 is provided at a position downstream of the lens 41 in the traveling direction of the laser light. The light shielding plate 43 is provided with a converging opening 43 a smaller than the laser light irradiation range of the light shielding plate 43. For example, in the first embodiment, the light shielding plate 43 is black anodized, and is provided with a convergence opening 43a having a diameter of 0.5 mm. Of the laser light, only a part near the optical axis passes through the convergence opening 43a. As a result, the thickness of the laser beam is reduced, and the laser beam is more uniform in the optical axis direction.
[0032]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the movement of the lens 41 with respect to the light emitting unit 40a. The lens 41 is attached to a frame 42, and the frame 42 is connected to a step motor (drive unit) 48. 5, the lens 41 is moved back and forth in the optical axis direction with respect to the light emitting unit 40a by the step motor 48. As the distance between the lens 41 and the light emitting portion 40a changes, the position of the beam waist (convergence point) Lw of the laser light L changes in the optical axis direction. The lens 41 and the frame 42 are a condensing unit in the claims, and the step motor 48 is a convergence point changing unit (driving unit).
[0033]
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship among the system controller 54, the inspection unit driver 63, and the dot dropout inspection unit 40. The step motor 48 of the dot dropout inspection unit 40 is a linear motor, and is supplied with a signal from the inspection unit driver 63 to insert and remove the rod. The inspection unit driver 63 is controlled by a convergence point transition control unit 54 c that is a functional unit of the system controller 54. The convergence point transition control unit 54c controls the inspection unit driver 63 to move the rod of the step motor 48 to change the distance between the lens 41 and the light emitting unit 40a. And the position of the beam waist Lw of the laser beam L which the light emission part 40a injects is moved to an optical axis direction.
[0034]
FIG. 7 is a block diagram showing the electrical configuration of the step motor 48 and the inspection unit driver 63. In FIG. 7, the configuration of the inspection unit driver 63 other than the pulse generation unit 63a and the forward / reverse selection unit 63b for supplying a signal to the step motor 48 is omitted. Specifically, the step motor 48 is driven by a step motor driving unit 48a. The step motor drive unit 48a is connected to a pulse generation unit 63a in the inspection unit driver 63, and shifts the rod by a predetermined amount in accordance with a pulse given from the pulse generation unit 63a. As a result, the positions of the frame 42 and the lens 41 change, and the position of the beam waist Lw of the laser light L emitted from the light emitting unit 40a changes. The pulse generation unit 63a is connected to a clock generation unit (not shown) that generates a clock that is a driving timing of each unit of the printer 20. The pulse generator 63 a generates a pulse in accordance with a predetermined pulse timing among the clock pulses constantly generated by the clock generator, and supplies the pulse to the step motor 48. Data specifying the timing at which the pulse generator 63a generates a pulse is given from the convergence point shift controller 54c.
[0035]
The step motor driving unit 48 a is also connected to the forward / reverse selection unit 63 b of the inspection unit driver 63. The forward / reverse selection unit 63b sends a signal in the direction of moving the rod (to put out / insert the rod) to the step motor driving unit 48a in accordance with the signal given from the system controller 54. The step motor driving unit 48a changes the rod in a predetermined direction in accordance with a signal given from the forward / reverse selection unit 63b.
[0036]
The first ink mist shielding plates 45a, 45b, and 45c shown in FIG. 4 are located between the region where the ink droplets are ejected from the print head 36 on the waste ink receiver 46, and the light emitting unit 40a, the lens 41, and the light shielding plate 43. Partitioning. The first ink mist shielding plates 45a, 45b, and 45c are provided with first openings 45a1, 45b1, and 45c1, respectively, at the laser light irradiation positions. Laser light travels through the first openings 45a1, 45b1, and 45c1 to a region on the waste ink receiver 46.
[0037]
The waste ink receiver 46 is sandwiched between a first ink mist shielding plate 45d and a second ink mist shielding plate 49a, which are walls parallel to the main scanning direction MS. As with the first ink mist shielding plates 45a, 45b, and 45c, the first ink mist shielding plate 45d provided on the light emitting unit 40a side with respect to the waste ink receptacle 46 receives ink droplets on the waste ink receptacle 46. The area to be discharged is partitioned from the light emitting unit 40a, the lens 41, and the light shielding plate 43. Similarly to the other first ink mist shielding plates, the first ink mist shielding plate 45d also has a first opening 45d1 at the irradiation position of the laser light. The light enters the region on the waste ink receiver 46 through the opening 45d1. In the present embodiment, the members that partition the area where the ink droplets on the waste ink receiver 46 are ejected from the light emitting unit 40a, the lens 41, and the light shielding plate 43 are unified as "first. It is called an “ink mist shielding plate”. These first ink mist shielding plates 45a, 45b, 45c, and 45d are not shown in the drawings other than FIG.
[0038]
At the bottom of the waste ink receiver 46, felt for preventing splashing of ink droplets is laid. Ink drop ejection inspection is performed in an area on the waste ink receiver 46, and the ink drop ejected at that time is received by the waste ink receiver 46 with the felt.
[0039]
The second ink mist shielding plate 49a provided on the light receiving unit 40b side with respect to the waste ink receiver 46 is between the lens 47 and the light receiving unit 40b. Partitioning. The second ink mist shielding plate 49a is provided with a second opening 49a1 at the laser light irradiation position, and the laser light passes through the second opening 49a1 and is disposed on the waste ink receiver 46. The light enters the region on the light receiving unit 40b side from the region.
[0040]
The second ink mist shielding plate 49b, the lens 47, and the light receiving unit 40b are arranged in the region on the light receiving unit 40b side with respect to the second ink mist shielding plate 49a along the traveling direction of the laser light. The second ink mist shielding plate 49b is a wall perpendicular to the optical axis of the laser light. Similarly to the second ink mist shielding plate 49a, the second ink mist shielding plate 49b partitions the region where the ink droplets on the waste ink receiver 46 are ejected from the lens 47 and the light receiving unit 40b. Yes. The second ink mist shielding plate 49b also has a second opening 49b1 at the laser light irradiation position. The laser beam reaches the lens 47 through the second opening 49b1. In the present embodiment, the member that partitions the area where the ink droplets on the waste ink receiver 46 are ejected from the lens 47 and the light receiving unit 40b is unified as “the second ink mist shielding plate”. " Further, these second ink mist shielding plates 49a and 49b are not shown in the drawings other than FIG.
[0041]
A light receiving unit 40b is provided on the most downstream side in the traveling direction of the laser light. That is, in the ink droplet ejection inspection, the laser beam emitted from the light emitting unit 40a is finally received by the light receiving unit 40b. Whether or not ink droplets are ejected is confirmed based on whether or not the amount of laser light received by the light receiving unit 40b has decreased. The method for ink droplet ejection inspection will be described in detail below.
[0042]
A-3. Dot missing inspection method:
(1) Relationship between the light emitting unit 40a and the light receiving unit 40b and the nozzle row:
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the dot dropout inspection unit 40 and the principle of the inspection method. FIG. 8 is a diagram of the print head 36 as viewed from the lower surface side. The nozzle array for six colors of the print head 36 and the light emitting unit 40 a and the light receiving unit 40 b constituting the first dot dropout inspection unit 40 are schematically shown. It is drawn in.
[0043]
A black ink nozzle group K for discharging black ink is disposed on the lower surface of the print head 36._DAnd dark cyan ink nozzle group C for ejecting dark cyan ink_DA light cyan ink nozzle group C for discharging light cyan ink_LAnd a dark magenta ink nozzle group M for discharging dark magenta ink_DAnd a light magenta ink nozzle group M for discharging light magenta ink._LAnd a yellow ink nozzle group Y for discharging yellow ink_DAnd are formed.
[0044]
In addition, the capital letter of the first alphabet in the code | symbol which shows each nozzle group means an ink color, and subscript "_D”Indicates that the ink has a relatively high density, and the subscript“_L"" Means that the ink has a relatively low density. The yellow ink nozzle group Y_DSubscript "_D"Means that the yellow ink ejected from the nozzle group becomes a gray color when mixed in substantially equal amounts with the dark cyan ink and the dark magenta ink. Also, the black ink nozzle group K_DSubscript "_D"" Means that the black ink discharged from these is not gray but black with a density of 100%.
[0045]
A plurality of nozzles of each nozzle group are arranged as one nozzle row along the sub-scanning direction SS. At the time of printing, ink droplets are ejected from each nozzle while the print head 36 moves in the main scanning direction MS together with the carriage 28 (FIG. 1).
[0046]
The light emitting unit 40a is a laser that emits a light beam L having an outer diameter of about 1 mm or less at the emission position. As shown in FIG. 8, the laser light L is emitted in a direction inclined about 26 degrees with respect to the sub-scanning direction SS, and is received by the light receiving unit 40b. That is, the laser light L is emitted in a direction inclined by about 26 degrees with respect to the nozzle rows arranged along the sub-scanning direction SS.
[0047]
(2) Continuous dot dropout inspection and beam waist feed:
FIG. 9 is an enlarged view showing the principle of an inspection method for dot dropout inspection. In the dot missing inspection, first, the print head 36 is moved at a constant speed as indicated by an arrow AR in FIG._DThe nozzle group is made closer to the laser beam L in order. At this time, as shown in FIG. 9, the laser beam L is emitted from the dark yellow Y as the print head 36 is sent._DThe nozzle groups cross (relatively) below the nozzles in the order of nozzles # 48, # 47, # 46,. Here, it is assumed that the nozzle group for one color of the print head 36 has 48 nozzles # 1 to # 48, respectively.
[0048]
The laser beam L is dark yellow Y_DWhen the nozzle # 1 positioned at the front end of the nozzle group of the second nozzle group is crossed, the light magenta ink nozzle group M_LCross the lower part of each nozzle group in the order of nozzles # 48, # 47, # 46,. Similarly, the arrow a in FIG.₁, A₂, A₃As shown in FIG._DThe nozzles cross one by one (relatively) below each nozzle until they reach nozzle # 1 at the front end.
[0049]
Such control is performed by the first ejection control unit 54a (see FIG. 3), which is a functional unit of the system controller 54, by controlling the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66. That is, the system controller 54 controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66 to send the print head 36 relative to the inspection unit 40, while the ink from the nozzles to be inspected. Let the drops be ejected.
[0050]
In the first embodiment, as described above, the print head 36 is continuously sent to the inspection unit 40 to perform the ink droplet ejection inspection. For this reason, in order to perform the ink droplet ejection inspection of the nozzles of each nozzle row, the laser light L emitted from the light emitting unit 40a and the trajectory of the ink droplets of the nozzles are crossed compared to the case where the print head is repeatedly moved and stopped. There is little error in the position.
[0051]
Each nozzle is instructed to eject an ink droplet for a certain period of time before and after the timing at which the ink droplet crosses the laser beam L when the laser beam L crosses the trajectory of the ink droplet. That is, when the ink droplet trajectory space and the ink droplet detection space of the laser beam L intersect, a plurality of ink droplets are ejected for a certain period of time so that the ink droplets pass through the shared space between the two. Thereby, it is possible to detect whether or not the laser beam L has been blocked sufficiently reliably. Ink droplet ejection is performed using the clock generated by the clock generator as a reference timing.
[0052]
Such control is performed by the ejection inspection execution unit 54b (see FIG. 3), which is a functional unit of the system controller 54, by controlling the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66. That is, the system controller 54 controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66, and does not operate based on the presence or absence of a decrease in the amount of light received by the light receiving unit due to ink droplets ejected by the inspection target nozzle. A discharge inspection for detecting the nozzle is executed.
[0053]
Here, the “ink droplet detection space” of the laser beam L is a space having a light intensity per unit area to the extent that an ink droplet can be detected in the optical path of the laser beam L. In the present specification, for the sake of simplicity, the “ink droplet detection space of the laser beam L” may be simply written as “laser beam L”. In the figure, it is simply expressed as “L”. In the first embodiment, laser light is used as the light. However, even when light other than the laser light is used, the “ink droplet detection space” is the light per unit area in the optical path of the light emitted from the light emitting unit. It can be defined as a space whose strength is equal to or greater than a predetermined value.
[0054]
The “ink droplet trajectory space” means “a trajectory that ink droplets having a predetermined size are assumed to be ejected from the nozzles and pass through the space”. In a state where this “ink droplet trajectory space” and the “ink droplet detection space” of the laser beam L have a common space, if an ink droplet is ejected normally and within the assumed range from the nozzle, the ejected ink droplet Crosses the ink droplet detection space of the laser beam L.
[0055]
When the ink droplets are ejected normally and within the assumed range from the nozzle, the ejected ink droplets cross the ink droplet detection space of the laser beam L on the way, so that the light receiving unit 40b temporarily receives light. It is interrupted or weakens, and the amount of received light falls below a predetermined threshold. In this case, it can be determined that the nozzle is not clogged. On the other hand, when the amount of light received by the light receiving unit 40b within a certain nozzle drive period is greater than or equal to a predetermined threshold, it is determined that the nozzle may be clogged.
[0056]
Therefore, the “ink droplet detection space” of the laser beam L is the amount of light generated when the ink droplet to be detected in the optical path of the laser beam L is in that space and blocks light for its own projected area. This is a space having a light intensity per unit cross-sectional area that can be detected by the light receiving unit 40b.
[0057]
Since the laser beam L is converged by the lens 41, the laser beam L has a beam waist (converging portion) at a predetermined position on the optical axis. The laser beam L has the smallest diameter at the beam waist Lw, and the intensity of light per unit cross-sectional area is increased. Therefore, the detection of the ink droplet is preferably performed within a predetermined range close to the beam waist Lw in the optical path of the laser light L, and more preferably performed at the beam waist Lw. In this embodiment, the ink droplet ejection inspection of each nozzle is performed in the vicinity of the beam waist Lw. That is, the position of the beam waist Lw is continuously moved in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row so that the beam waist Lw is positioned on or in the vicinity of the ink droplet trajectory of the inspection target nozzle. Ink droplet ejection inspection is performed. Such control is performed by the convergence point shift control unit 54c, which is a functional unit of the system controller 54.
[0058]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the position of the beam waist of the laser beam L when inspecting the nozzle # 23. And FIG. 11 is explanatory drawing which shows the position of the beam waist Lw of the laser beam L at the time of test | inspecting nozzle # 22. The position of the beam waist Lw corresponds to the nozzles # 48 to # 1 as the laser response L crosses below the nozzles in the order of nozzles # 48, # 47, # 46,. It moves continuously on the ink droplet trajectory. For example, as shown in FIG. 10, when performing a discharge inspection of the nozzle # 23, the beam waist Lw of the laser beam L is positioned on the locus of ink droplets discharged by the nozzle # 23 (shown by broken lines in FIG. 10). To do. The beam waist Lw continues to move, and as shown in FIG. 11, when performing the ejection inspection of the nozzle # 22, the beam waist Lw is positioned on the locus of the ink droplets ejected by the nozzle # 22. Thus, the beam waist Lw is continuously moved so as to be positioned on the trajectory of the ink droplet of the inspection target nozzle in accordance with the change of the inspection target nozzle.
[0059]
Further, the beam waist Lw is moved back to the light emitting portion 40a side (nozzle # 48 side) at a high speed after moving up to the ink droplet trajectory of the nozzle # 1 in the nozzle row and performing the ejection inspection of the nozzle # 1. . Then, when the locus of the ink droplet of nozzle # 48 in the next nozzle row and the laser beam L intersect, control is performed so that the beam waist Lw is positioned at the intersection.
[0060]
These controls are performed by the convergence point shift control unit 54c (see FIG. 3), which is a functional unit of the system controller 54, by controlling the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66. That is, the system controller 54 controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66, and in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row, the beam waist (light convergence point). Is moved in a direction corresponding to the moving direction of the inspection target nozzle among the two directions along the optical axis of the light.
[0061]
As described above, in the first embodiment, the beam waist Lw is continuously arranged so that the beam waist Lw is positioned on or near the trajectory of the ink droplet of the inspection target nozzle according to the movement of the position of the inspection target nozzle. Move to. For this reason, it is always possible to perform the ink droplet ejection inspection using the portion of the optical path of the laser beam L having the strongest light intensity per unit cross-sectional area. In addition, for each nozzle, it is possible to perform an ink droplet ejection test in a state where the light intensity per unit cross-sectional area of the laser light is substantially equal. Therefore, the inspection conditions can be made almost equal for each nozzle, and the reliability of the ink droplet ejection inspection can be improved.
[0062]
As described above, the yellow nozzle group Y_DAfter the rear end nozzle # 48 passes over the laser beam L, the black ink nozzle group K_DBefore the front nozzle # 1 passes above the laser beam L, an ink droplet ejection test is performed on each nozzle to be tested (see FIG. 8).
[0063]
As for the feeding direction of the print head 36, the same inspection can be realized by feeding in any direction in the main scanning direction. Here, the print head 36 is pulled on the carriage 28 (FIG. 1) by the pulling belt 32 driven by the step motor 30 and is sent along the guide rail 34 in the main scanning direction. A head scanning drive device for inspection may be provided independently. In other words, the printing apparatus only needs to include a feeding mechanism that changes the relative position of both by moving at least one of the nozzle and the inspection unit. The apparatus can be reduced in size by combining the apparatus that performs the main scanning of the head in printing and the apparatus that performs the scanning in inspection with the same mechanism. On the other hand, if an apparatus for performing scanning in an inspection is provided independently, an optimal apparatus can be provided for the purpose of the inspection, such as high positional accuracy.
[0064]
(3) Grouping of nozzles and discharge inspection for each inspection group:
In the first embodiment, the nozzles provided in the print head 36 are divided into six inspection groups. Then, instead of sequentially performing the ink droplet ejection inspection for all the nozzles, the ejection inspection is performed for each inspection group.
[0065]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state of nozzle grouping on the print head 36a. Here, in order to simplify the description, a description will be given using a print head 36 a having 6 nozzle rows and 9 nozzle rows instead of the print head 36 having 6 rows of 48 nozzle rows. In FIG. 12, each nozzle is represented by writing the inspection group numbers 1 to 6 to which the nozzle belongs. The print head 36a is obtained by changing the number of nozzles in one row of the print head 36 from 48 to 9, and the configuration other than the number of nozzles is the same as that of the print head 36. Then, when the print head 36a crosses the laser beam L in the first feed, the nozzle row Y as in the above case._D Nozzle # 9 first crosses the laser beam L, and the nozzle row K_D The nozzle # 1 finally crosses the laser beam L. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state of grouping nozzles, and the nozzle pitch and the interval between the nozzle rows do not reflect actual dimensions.
[0066]
These 9 × 6 nozzles are divided into 6 groups of 9 nozzles. That is, the first inspection group is the nozzle row Y_D , M_D , C_D Nozzles # 9, # 6, and # 3, and the third inspection group is nozzle row Y_D , M_D , C_D Nozzles # 8, # 5 and # 2, and the fifth inspection group is nozzle row Y_D , M_D , C_D Nozzles # 7, # 4, and # 1. Nozzle row Y in the above inspection group_D , M_D , C_D All nozzles are covered. The second inspection group is the nozzle row K_D , C_L, M_LNozzles # 1, # 4, and # 7, and the fourth inspection group is nozzle row K_D , C_L, M_LNozzles # 2, # 5, and # 8, and the sixth inspection group is nozzle row K_D , C_L, M_LNozzles # 3, # 6, and # 9. Nozzle row K in the above inspection group_D , C_L, M_LAll nozzles are covered.
[0067]
Also in the case of the print head 36 of the first embodiment having 48 nozzles in each row, as described above, Y_D , M_D , C_D And K_D , C_L, M_LEach inspection group is composed of every two nozzles in every other nozzle row. Then, the ink droplet ejection inspection is performed for each inspection group in the forward and backward passes of the main scanning.
[0068]
With reference to FIG. 4, the relationship between the forward and backward passes of main scanning and the ink drop ejection inspection of the inspection group will be described. In an area on the waste ink receiver 46, laser light is emitted in advance from the light emitting unit 40a toward the light receiving unit 40b. Then, after the printing by the first main scanning in the printing area, when the print head 36 is conveyed to the area on the waste ink receiver 46 (return path), the laser is first applied to the nozzles of the first inspection group. An instruction is given to eject ink drops across the light. Whether or not the ink droplet is ejected is determined based on whether or not the laser beam is blocked by the ink droplet. That is, an ink droplet ejection test is performed on the nozzles of the first test group. Thereafter, the print head 36 once passes over the waste ink receiver 46 and then is changed in direction and conveyed toward the print area (outward path). When the print head 36 passes over the waste ink receiver 46 again, this time, an instruction to eject ink droplets to cross the laser beam is issued to the nozzles of the second inspection group. Inspection is performed. Thereafter, the print head 36 is conveyed to the printing area, and printing is performed in the printing area. In other words, after printing starts, during one reciprocating main scan of the print head 36 across the print area and the adjustment area, printing in the return path, ink drop ejection inspection of the first inspection group in the return path, and second in the forward path Ink droplet ejection inspection of the inspection group and printing in the forward path are performed.
[0069]
Thereafter, when the print head 36 is transported to the adjustment area again after printing in the printing area, an ink droplet ejection inspection is performed for the third inspection group in the return path, and for the fourth inspection group in the outward path. Ink droplet ejection inspection is executed. Thereafter, when the print head 36 is conveyed to the adjustment area after printing in the print area, the discharge inspection is performed for the fifth and sixth inspection groups. After that, after printing in the printing area, the discharge inspection for the first and second inspection groups is executed again, and the discharge inspection is repeatedly executed for each inspection group in order.
[0070]
That is, each time the print head 36 is transported once in the return path or the forward path along the main scanning direction, an ink droplet ejection test is performed for one of the test groups. When the print head 36 is transported once and back in the main scan, the ejection inspection is executed for two inspection groups. When the print head 36 is transported three times, the ejection inspection is performed for all nozzles on the print head 36. Will be performed. Specifically, these operations are realized by the system controller 54 (FIG. 2) controlling the carriage motor 30, the dot dropout inspection unit 40, and the print head 36 through each driver.
[0071]
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the ink droplet trajectory space of the laser light L and the nozzles. In the first embodiment, every two nozzles in every other nozzle row constitute each inspection group, and ink droplet ejection inspection is performed in the inspection group unit in the forward or backward pass of the main scanning. Therefore, compared with the case where all the nozzles on the print head are the targets, the nozzles constituting one inspection group are three times closer in the row direction and twice the distance between the rows between the nozzles closest to each other. Yes. For this reason, as shown in FIG. 13, the ink droplet trajectory spaces of two or more inspection target nozzles do not intersect simultaneously with the ink droplet detection space, and the ink droplets ejected from each nozzle are confused in the ink droplet ejection inspection. Less likely to do. Therefore, there is little possibility of erroneously determining that the nozzle to be inspected is “normally operating” by the ink droplets ejected by other nozzles.
[0072]
The above effect will be specifically described using an example of the print head 36a. For example, the state shown in FIG._D No. 3 nozzle is inspected. Therefore, in FIG. 12, the nozzle row Y belonging to the first inspection group_D The ink droplet trajectory space of the # 3 nozzle intersects with the ink droplet detection space L of the laser beam. The nozzle row Y also belongs to the first inspection group and intersects the ink droplet detection space L immediately before the # 3 nozzle._D The ink droplet trajectory space of the # 6 nozzle does not intersect the ink droplet detection space L. Further, the nozzle row M that intersects the ink droplet detection space L next to the nozzle # 3._D The ink droplet trajectory space of the # 9 nozzle also does not intersect the ink droplet detection space L. Therefore, the nozzle row Y in which the discharge inspection is continuously performed in the first inspection group._D # 6 nozzle, # 3 nozzle, nozzle row M_D The ink droplets of the # 9 nozzle are not confused in the ejection test. In FIG. 12, it is assumed that the nozzles included in the laser beam L indicated by the alternate long and short dash line are nozzles in which the ink droplet detection space of the laser beam intersects with the ink droplet trajectory space.
[0073]
A-5. Modification of the first embodiment:
In the first embodiment, the laser beam is used as the light used for the ink droplet ejection inspection, but the light that can be used for the ejection inspection is not limited to this. For example, the light from the light emitting diode is converged. It is good also as using. That is, it has a light-emitting unit that emits light and a light-receiving unit that receives the light, and includes an inspection unit that confirms the operation of the nozzle according to whether the light is blocked by an ink droplet ejected from the nozzle. Any mode may be used.
[0074]
The nozzles constituting each inspection group are not limited to every two nozzles in every other nozzle row. That is, each inspection group can be composed of nozzles that are periodically selected at a ratio of n (n is an integer of 2 or more) in the nozzle row, and m in the nozzle row. It can also be constituted by nozzles included in a row periodically selected at a rate of one row per row (m is an integer of 2 or more). Then, according to the nozzle pitch, the nozzle row interval, the shape of the ink droplet detection space, the direction of the optical axis, etc., the above n and m are set to appropriate values, and only one nozzle of one inspection group is used in one ejection inspection. As a target, the ink droplet detection space of the laser light L can be prevented from interfering with the ink droplet paths from the plurality of nozzles. If the nozzle pitch and the nozzle row spacing are sufficiently large and the laser light ink drop detection space does not intersect with the ink drop trajectory space of a plurality of nozzles, the nozzles on the print head are divided into nozzle groups. It is not necessary to perform the ink droplet ejection inspection every time.
[0075]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the configuration of the dot dropout inspection unit 40 of a modification of the first embodiment and the principle of the inspection method. In the first embodiment, the laser beam L emitted from the light emitting unit 40a is emitted in a direction inclined by about 26 degrees with respect to the sub-scanning direction SS (the direction in which the nozzle rows are arranged). The light receiving part 40b was arranged. However, as shown in FIG. 14, the light emitting unit 40 c and the light receiving unit 40 d may be arranged so that the laser light L is emitted in parallel with the sub-scanning direction SS, that is, the direction of nozzle arrangement in the nozzle row. In such a case, at the time of the ink droplet ejection inspection, the print head 36 causes the inspection unit 40 to make the trajectory of the ink droplets of each nozzle included in the nozzle row intersect the optical axis of the light emitting unit 40c. Is positioned. Then, in a state where the print head 36 is stationary with respect to the inspection unit 40, the ink droplet ejection inspection is sequentially performed for each nozzle to be inspected. At this time, as shown in FIGS. 10 and 11, the beam waist Lw is moved in accordance with the movement of the position of the nozzle to be inspected, as in the first embodiment. When the inspection of the nozzles of one nozzle row is completed, the print head 36 is sent to the inspection unit 40 in the main scanning direction, and the trajectory of the ink droplets of each nozzle included in the next nozzle row is the light emitting unit 40c. It is positioned with respect to the inspection unit 40 so as to cross the optical axis. Meanwhile, the beam waist Lw is returned to the light receiving unit 40d side. In the same manner, the print head 36 is repeatedly stopped and fed, and an ink droplet ejection test is performed.
[0076]
FIG. 15 is a block diagram showing the relationship between the system controller 54 and each driver in a modification of the first embodiment. As in the first embodiment, the second discharge control unit 54d, which is a functional unit of the system controller 54, controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66 as in the first embodiment. Do. That is, the system controller 54 controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66, and the locus of ink droplets of each nozzle included in one nozzle row of the plurality of nozzle rows emits light. The print head 36 and the inspection unit 40 are positioned so as to cross the optical axis of the unit 40c, and ink droplets are sequentially ejected from the nozzles included in one nozzle row as inspection target nozzles.
[0077]
B. Second embodiment:
B-1. Device configuration:
The printing apparatus according to the second embodiment is different from the printing apparatus according to the first embodiment in terms of a lens and a frame that form a condensing unit, a step motor that forms a converging point shift unit, and an inspection unit driver 63 that drives a step motor. The pulse generator is different. Further, the method of moving the beam waist in the ink droplet ejection inspection is different. The other points are the same as those of the printing apparatus of the first embodiment.
[0078]
FIG. 16 is a front view showing the lenses 41a to 41d and the frame 42a of the second embodiment. As shown in FIG. 16, the printing apparatus of the second embodiment includes four lenses 41a to 41d on a frame 42a. These lenses 41a-d have different focal lengths. Any one of these lenses 41a to 41d can be selected and arranged on the optical axis of the light emitting unit 40a by rotating the frame 42a and stopping at a predetermined position.
[0079]
FIG. 17 is a side view showing the frame 42a, the step motor 44, and the light emitting unit 40a of the second embodiment. The frame 42 a is connected to the step motor 44 and is rotated by the step motor 44. Although the step motor 48 in the first embodiment is a linear motor, the step motor 44 in the second embodiment is a rotary motor. A light emitting unit 40 a is provided below the step motor 44. In FIG. 17, the lens 41a is located on the optical axis of the light emitting unit 40a.
[0080]
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship among the system controller 54, the inspection unit driver 63, and the dot dropout inspection unit 40 in the second embodiment. As in the first embodiment, the step motor 44 of the dot dropout inspection unit 40 is controlled by the convergence point transition control unit 54d, which is a functional unit of the system controller 54, via the inspection unit driver 63. The convergence point shift control unit 54d controls the step motor 44 to rotate the shaft by a predetermined angle, rotate the frame 42a, and switch the lens disposed on the optical axis of the light emitting unit 40a. And the position of the beam waist of the laser beam which the light emission part 40a injects is changed in steps in an optical axis direction.
[0081]
FIG. 19 is a block diagram showing an electrical configuration of the step motor 44 and the inspection unit driver 63. Specifically, the step motor 44 is driven by a step motor driving unit 44a. The step motor drive unit 44a is connected to the pulse generation unit 63c of the inspection unit driver 63, and rotates the shaft by a predetermined amount according to the pulse given from the pulse generation unit 63c. As a result, the frame 42a is rotated, the lens positioned on the optical axis of the light emitting unit 40a is switched, and the position of the beam waist of the laser light emitted from the light emitting unit 40a is changed. The pulse generator 63c has the same configuration and function as the pulse generator 63a of the first embodiment, except that the step motor 44, which is a rotary step motor, gives a pulse regarding the rotation amount. Since the lenses 41a to 41c are switched by the rotational motion of the frame 42a, it is not necessary to perform the reverse rotational motion to return the position of the beam waist of the laser light. For this reason, the inspection unit driver of the second embodiment is not provided with a forward / reverse selection unit for changing the direction of the movement of the shaft of the step motor 44.
[0082]
B-2. Dot missing inspection method:
Also in the second embodiment, the ink droplet ejection inspection is performed for each nozzle as in the first embodiment. However, the method of moving the beam waist is different when the ejection inspection is sequentially performed on the nozzles included in each nozzle row. Other points are the same as in the first embodiment.
[0083]
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a state in which the ejection inspection of the nozzles in the section of the nozzles # 48 to # 37 is performed in the second embodiment. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the ejection inspection of ink droplets is performed in order from the nozzle # 48 side for each nozzle row. At that time, the position of the beam waist is switched in four stages. That is, as shown in FIG. 20, when performing the nozzle discharge inspection in the section of the nozzles # 48 to # 37, among the four lenses attached to the frame 42a, the lens 41a is the light of the light emitting unit 40a. Arranged on the axis. Then, the laser light L is converged by the lens 41a, and the beam waist Lw is at an intermediate position between the nozzles # 48 to # 37 on the optical axis. Thereafter, before the ink droplet discharge inspection of nozzle # 36 is performed, the frame 42a is rotated and the lens 41b is arranged on the optical axis of the light emitting unit.
[0084]
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating a state in which the ejection inspection of the nozzles in the section of the nozzles # 36 to # 25 is performed in the second embodiment. FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a state in which the ejection inspection of the nozzles in the section of the nozzles # 24 to # 13 is performed in the second embodiment. FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a state in which the ejection inspection of the nozzles in the section of the nozzles # 12 to # 1 is performed in the second embodiment. When performing the nozzle discharge inspection in the section of the nozzles # 36 to # 25, the laser light L is converged by the lens 41b, and the beam waist Lw is located on the optical axis at an intermediate position between the nozzles # 36 to # 25. Become. Similarly, the frame 42a is rotated according to the change of the inspection target nozzle. That is, when performing the nozzle ejection inspection in the section of nozzles # 24 to # 13, the lens 41c is arranged on the optical axis of the light emitting unit, and the laser light L is converged by the lens 41c. As a result, as shown in FIG. 22, the beam waist Lw is at an intermediate position between the nozzles # 24 to # 13 on the optical axis. When performing the nozzle discharge inspection in the section of nozzles # 12 to # 1, the laser light L is converged by the lens 41d, and as shown in FIG. It is the middle position of # 1.
[0085]
In the state where the discharge inspection of the nozzles for one row is completed as described above, the nozzle 41d is arranged on the optical axis of the light emitting unit 40a. Thereafter, when an ink droplet ejection test is performed on the nozzles of the next nozzle row, the frame 42a is rotated and the lens 41a is disposed on the optical axis of the light emitting unit. Since the lens 41a is located next to the lens 41d, the time is also taken when returning the beam waist Lw from the intermediate position of the nozzles # 12 to # 1 to the intermediate position of the nozzles # 48 to # 37 on the optical axis. I don't need it. Therefore, no time is required when shifting from one nozzle row to the next nozzle row to be inspected.
[0086]
Such control is performed by the convergence point shift control unit 54 (see FIG. 18), which is a functional unit of the system controller 54, by controlling the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66. That is, the system controller 54 controls the main scanning drive driver 61, the inspection unit driver 63, and the head drive driver 66, and the ejection inspection of a plurality of nozzles is performed according to the movement of the inspection target nozzle in the nozzle row. Each time, the position of the convergence point on the optical axis is changed.
[0087]
As mentioned above, although the Example of this invention and its modification were demonstrated, this invention can be implemented with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in each of the above embodiments, a color printer is an application target of the present invention, but a monochrome printer may be an application target. In the printing apparatus according to each of the embodiments, the dot dropout inspection unit is provided only on one side with respect to the print area, but the dot dropout inspection unit is provided on both sides with respect to the print area. In addition, the present invention is applicable. Furthermore, the present invention can be applied to a printing apparatus capable of printing on a large print medium such as A0 size or B0 size. In a printing apparatus that prints on a large print medium, it takes a lot of time to print a single print medium. If a missing dot occurs due to an inactive nozzle during printing, it is wasted by re-printing. The time to become is great. Therefore, if the ink droplet ejection inspection can be accurately performed and the non-operating nozzles can be accurately detected by applying the present invention, it is possible to greatly save time that is wasted by re-printing.
[0088]
Furthermore, although the inkjet printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the inkjet printer, and is generally applicable to various printing apparatuses that perform printing using a print head.
[0089]
In the above embodiment, a part of the configuration realized by hardware may be replaced by software, and conversely, a part of the configuration realized by software may be replaced by hardware. Good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main configuration of a color inkjet printer 20 as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the printer 20;
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between a system controller 54 and each driver.
4 is an explanatory diagram showing a positional relationship among a platen plate 26, a dot dropout inspection unit 40, a waste ink receiver 46, and a head cap 210. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing movement of a lens 41 with respect to a light emitting unit 40a.
6 is an explanatory diagram showing a relationship among a system controller 54, an inspection unit driver 63, and a dot dropout inspection unit 40. FIG.
7 is a block diagram showing an electrical configuration of a step motor 48 and an inspection unit driver 63. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the first dot dropout inspection unit 40 and the principle of the inspection method.
FIG. 9 is an enlarged view showing the principle of an inspection method for dot dropout inspection.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the position of the beam waist of the laser beam L when inspecting the nozzle # 23.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the position of the beam waist of the laser beam L when inspecting the nozzle # 22.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a grouping state of nozzles on the print head 36a.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between an ink droplet trajectory space of a laser beam and nozzles.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the configuration of a dot dropout inspection unit 40 according to a modification of the first embodiment and the principle of the inspection method.
FIG. 15 is a block diagram showing the relationship between a system controller and drivers in a modification of the first embodiment.
16 is a front view showing lenses 41a to 41d and a frame 42a of a second embodiment. FIG.
FIG. 17 is a side view showing a frame 42a, a step motor 44, and a light emitting unit 40a according to the second embodiment.
18 is an explanatory diagram showing a relationship among a system controller 54, an inspection unit driver 63, and a dot dropout inspection unit 40 in the second embodiment. FIG.
19 is a block diagram showing an electrical configuration of a step motor 44 and an inspection unit driver 63. FIG.
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a state in which a discharge inspection of nozzles in a section of nozzles # 48 to # 37 is performed in the second embodiment.
FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating a state in which ejection inspection is performed on nozzles in a section of nozzles # 36 to # 25 in the second embodiment.
FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a state in which ejection inspection is performed on nozzles in a section of nozzles # 24 to # 13 in the second embodiment.
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating a state in which ejection inspection is performed on nozzles in a section of nozzles # 12 to # 1 in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
20 ... Color inkjet printer
22 ... Paper stacker
24. Paper feed roller
26 ... Platen plate
28 ... Carriage
30 ... Carriage motor
31 ... Paper feed motor
32 ... Traction belt
34 ... Guide rail
36 ... Print head
40 ... missing dot inspection section
40a ... Light emitting part
40b ... Light receiving part
40p1, 40p2 ... Prism
40q ... Optical fiber
40r ... Beam splitter
40s ... 1/4 wavelength plate
40t ... mirror
40u ... Hologram
40v ... outer wall
41 ... Lens
41a-c ... Lens
42 ... Frame
42a ... Frame
43 ... Shading plate
43a ... Convergence opening
44 ... Step motor
44a ... Step motor drive unit
45a, 45b, 45c, 45d ... first ink mist shielding plate
45a1, 45b1, 45c1, 45d1 ... 1st opening
46 ... Waste ink tray
46a ... Protection tube
47 ... Lens
48 ... Step motor
48a ... Step motor drive section
49a, 49b ... second ink mist shielding plate
49a1, 49b1 ... second opening
50: Receive buffer memory
52 ... Image buffer
54 ... System controller
54a ... First discharge control unit
54b ... discharge inspection execution unit
54c ... Convergence point shift control unit
54d ... Second discharge control unit
56 ... Main memory
58 ... Timer
61 ... Main scanning driver
62 ... Sub-scanning driver
63 ... Inspection unit driver
63a ... Pulse generator
63b ... Forward / reverse selector
66. Head drive driver
67. Convergence point shift control unit
67a ... Pulse generator
80: Ink passage
100: Host computer
210 ... Head cap

Claims

A printing apparatus that performs printing by discharging ink droplets from a plurality of nozzles,
A print head having a plurality of nozzle rows arranged in a fixed direction;
A light emitting unit that emits light having a predetermined angle that is parallel to the nozzle surface of the print head and is oblique with respect to the direction in which the nozzle rows are arranged; a light collecting unit that converges the light; and the light A light receiving unit that receives the light and a convergence point shift unit that moves the position of the convergence point of the light in the optical axis direction, depending on whether the light is blocked by the ink droplets ejected from the nozzle An inspection unit for performing a discharge inspection to confirm the operation of the nozzle;
A head drive unit that drives the nozzles to eject ink droplets;
A main scanning drive unit that sends the print head relative to the inspection unit in a direction intersecting with the direction of arrangement of the nozzle rows;
A control unit for controlling the respective units,
The controller is
The head driving unit and the main scanning driving unit are controlled so that ink droplets are ejected from the nozzles to be inspected while the print head is sent relative to the inspection unit, and the print head is rotated once. In the relative feeding, a first ejection control unit that performs the ejection inspection using nozzles of two or more nozzle rows of the plurality of nozzle rows as inspection target nozzles;
By operating the condensing unit in the inspection unit in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row according to the relative feed between the print head and the inspection unit, The light is adjusted so that the convergence point is located on the trajectory of the ink droplet of the inspection target nozzle in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row according to the relative feed with the inspection unit. A convergence point shift control unit that moves the convergence point in a direction corresponding to the movement direction of the inspection target nozzle among two directions along the optical axis of the light.

The printing apparatus according to claim 1,
The convergence point transition control unit is
A printing apparatus that changes the position of the convergence point on the optical axis every time the ejection inspection of a plurality of nozzles is completed in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row.

The printing apparatus according to claim 1,
The condensing unit includes a lens,
The converging point transition unit is a printing device that is a driving unit that changes a distance between the lens and the light emitting unit.

The printing apparatus according to claim 1,
The condensing unit includes a plurality of lenses that have different focal lengths and can be arranged on the optical axis of the light emitting unit by selecting any one of them.
The converging point transition unit is a printing apparatus, which is a lens switching unit capable of switching lenses arranged on the optical axis of the light emitting unit.

A print head having a plurality of nozzle rows arranged in a fixed direction, and light having a predetermined angle that is parallel to the nozzle surface of the print head and is oblique to the arrangement direction of the nozzle rows. A non-operating nozzle is detected in a printing apparatus that includes a light emitting unit that emits light, a light collecting unit that converges the light, and a light receiving unit that receives the light, and that performs printing by discharging ink droplets from the nozzle. A method,
(A) Ink droplets are ejected from a nozzle to be inspected while the print head is sent relatively to an inspection unit that performs an ejection inspection using the light emitting unit, the light collecting unit, and the light receiving unit. Process,
(B) In one relative feeding of the print head, the light reception by the ink droplets ejected by the inspection target nozzles using nozzles of two or more of the plurality of nozzle rows as inspection target nozzles. A step of causing the inspection unit to perform a discharge inspection for detecting a non-operating nozzle based on the presence or absence of a decrease in the amount of light received by the unit;
(C) by operating the condensing unit in the inspection unit according to the movement of the position of the nozzle to be inspected in the nozzle row according to the relative feed between the print head and the inspection unit, The convergence point is positioned on the trajectory of the ink droplets of the inspection target nozzle in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row according to the relative feed between the print head and the inspection unit. And a step of moving the convergence point of the light in a direction corresponding to a moving direction of the inspection target nozzle among two directions along the optical axis of the light.

A non-operating nozzle detection method according to claim 5,
The step (c)
Inactive nozzle detection, including a step of changing the position of the convergence point on the optical axis every time the ejection inspection of a plurality of nozzles is completed in accordance with the movement of the position of the inspection target nozzle in the nozzle row. Method.

A non-operating nozzle detection method according to claim 5,
The condensing unit includes a lens,
The step (c)
A non-operating nozzle detection method including a step of changing a distance between the lens and the light emitting unit.

A non-operating nozzle detection method according to claim 5,
The condensing unit includes a plurality of lenses that have different focal lengths and can be arranged on the optical axis of the light emitting unit by selecting any one of them.
The step (c)
A non-operating nozzle detection method comprising a step of switching a lens arranged on an optical axis of the light emitting unit.