JP4479757B2 - 印字ヘッドのクリーニング装置及びクリーニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクノズルの目詰まり（ドット抜け）を検出するノズル検出装置を備えたインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタは、印字ヘッドのインクノズルからインク液滴を吐出することにより、印刷媒体上に所望の印刷を形成する。インクノズルからインク液滴が吐出されない状態が一定時間以上継続すると、インクの溶媒である水分が蒸発してインクノズル近傍のインク粘度が増加し、延いてはインクノズルが目詰まりを起こし、インク液滴が吐出されなかったり、吐出されても本来の大きさやスピードのインク液滴ではなく、印字不良が発生することがある（以下、ドット抜けと称する）。また、印字ヘッドの使用状態によっては、例えば、印字ヘッドの往復移動が繰り返し行われると、各インクノズルのインクメニスカスが壊れることがあり、その結果、ドット抜けが生じることがある。

このため、特に、通帳記帳や宝くじ発行などのように金融関係で用いられるプリンタにおいては、印字を行うにあたって予めドット抜け（インクノズルの目詰まり）を検出し、その印字を保証する必要があった。
特開平８−３０９９６４号公報

上述のとおり、印字保証するためには、印字処理の直前にドット抜け検出を行なう必要がある。従来は、このドット抜け検出を１ノズル毎に行っていたため多くの時間を必要とし、ユーザーを待たせてしまうという問題があった。また、一つのノズルでもドット抜けが生じていた場合には、全てのノズルについて回復処理（クリーニング）を行っていたため、インクを無駄に消費してしまうという問題があった。

本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、印刷処理前のドット抜け検出を効率的に行い、クリーニング要否の判断を短時間で行うことのできるインクジェットプリンタを提供することにある。また、ドット抜けが生じたノズルを特定することにより、クリーニングに要するインク量を削減することのできるインクジェットプリンタを提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の印字ヘッドのクリーニング装置は、インク液滴を吐出可能なノズルが複数配列された印字ヘッドのクリーニング装置であって、
分割された１つのノズル群に含まれるノズルから一括してインク液滴を吐出し、その吐出状態を所定の出力電圧に変換し、総和出力電圧を所定値と比較することにより、当該ノズル群内における不良ノズルの有無を検知するノズル検出機構によって、分割されたノズル群内に不良ノズルが存在すると判断された場合に、当該ノズル群を不良ノズルを含むノズル群と特定するか、或いは、当該ノズル群を更に分割して、前記ノズル検出機構によって不良ノズルが存在するか否かの判断を繰り返して、不良ノズル単体を特定する、不良ノズル特定手段と、特定された前記不良ノズルを含む不良ノズル群を対象にしてクリーニングを実行するノズルブロッククリーニング手段と、特定された前記不良ノズル単体を対象にしてクリーニングを実行するノズル単体クリーニング手段とを備え、前記２つのクリーニング手段を前記不良ノズル特定手段の出力に応じて選択的に作動させることを特徴とする。

また、前記不良ノズル特定手段は、複数の行及び列に配列された前記複数のノズルの内の不良ノズルの単体又は不良ノズルブロックの特定に際して、前記複数のノズルを１列間隔で前記ノズルブロックに分割し、ノズルブロック毎に吐出して不良ノズル単体又は不良ノズルブロックを特定することを特徴とする。
また、前記不良ノズルブロックの特定で、前記１列間隔でノズルブロックに分割した場合に、そのノズルブロックに不良ノズルが含まれていないと判断できた際には、隣接する列のノズルブロックでの不良ノズルの判断を省略することを特徴とする。

また、本発明の印字ヘッドのクリーニング方法は、インク液滴を吐出可能なノズルが複数配列された印字ヘッドのクリーニング方法であって、分割された１つのノズル群に含まれるノズルから一括してインク液滴を吐出し、その吐出状態を所定の出力電圧に変換し、総和出力電圧を所定値と比較することにより、当該ノズル群内における不良ノズルの有無を検知するノズル検出機構によって、前記複数のノズルをブロックに分割したノズルブロックに不良ノズルが含まれるか否かを判断する不良ノズルブロック特定ステップと、前記不良ノズルブロック特定ステップで、不良ノズルが存在すると判断され、且つ、不良ノズルの特定を必要としない場合には、当該ノズルブロックに不良ノズルが存在すると特定して、当該ノズルブロックを対象にしてクリーニングを実行するノズルブロッククリーニングステップと、前記不良ノズルブロック特定ステップで、不良ノズルが存在すると判断され、且つ、不良ノズルの特定を必要とする場合には、当該ノズルブロックを更にブロックに分割して、前記ノズル検出機構によって不良ノズルが存在するか否かの判断を繰り返して、不良ノズル単体を特定して、検出したノズル単体を対象にしてクリーニングを実行する単体ノズルクリーニングステップとを含むことを特徴とする。

また、前記不良ノズル特定ステップは、複数の行及び列に配列された前記複数のノズルの内の不良ノズルの単体又は不良ノズルブロックの特定に際して、前記複数のノズルを１列間隔で前記ノズルブロックに分割し、ノズルブロック毎に吐出して不良ノズル単体又は不良ノズルブロックを特定することを特徴とする。

また、前記不良ノズルブロックの特定ステップで、前記１列間隔でノズルブロックに分割した場合に、そのノズルブロックに不良ノズルが含まれていないと判断できた際には、隣接する列のノズルブロックでの不良ノズルの判断を省略することを特徴とする。

本発明によれば、印字ヘッドのノズルを複数のノズル群に分割し、各ノズル群から一括して吐出させてノズル検出することにより、ノズル群に不良ノズルが含まれていない場合には、このノズル群に含まれる個々のノズルについてさらなるノズル検出を行う必要がないため、ノズル検出に要する時間を大幅に削減してドット抜け検出処理時間の短縮化を図り、延いては、使用者の待ち時間をなくしてプリンタ全体の効率化を図ることが可能な印字ヘッドのクリーニング装置を得ることができる。

本発明の不良ノズル特定手段（制御部）は、ノズル群吐出機能が、印字ヘッドの複数のノズルを、所定の行数及び列数からなるノズル配列のノズルブロックに分割し、当該ノズルブロック内における相対位置が同一の各ノズルブロックに含まれる前記ノズルの集合を前記ノズル群とするように構成されていることも効果的である。

本発明の不良ノズル特定手段（制御部）は、ノズル群吐出機能及びノズル群識別機能に基づく一連の処理が、対象ノズル群に含まれる対象ノズルが一になるまで繰り返されるように構成されていることも効果的である。

かかる構成によれば、異常とされる対象ノズル群に含まれる対象ノズルを一つまで絞り込むことによって不良ノズルを特定することができる。

さらに、ノズル群識別機能が、前記ノズル群の実際の出力値と理論上の出力値とを比較することによって前記ノズ群に不良ノズルが含まれているか否かを識別するように構成されていることも効果的である。

また、本発明は、不良ノズル特定手段に基づいて特定された不良ノズルのみを対象にしてクリーニング機構を作動させるノズル単体クリーニング機能を実行する場合には、特定された不良ノズルについてのみクリーニングを行えば足りるため、クリーニングに要するインク消費量を削減することができる。

また、本発明は、不良ノズル特定手段に基づいて特定された不良ノズルを含むノズルブロックを対象にしてクリーニング機構を作動させるノズルブロッククリーニング機能を実行する場合には、不良ノズルの近傍にあるノズルのうちノズル検出機構によって検出されないノズルも不完全ながら目詰まりしていることもあり得るため、このようなドット抜け予備軍としてのノズルも含めて一括してクリーニングしておくことができる。

また、本発明の印字ヘッドのクリーニング装置を搭載したインクジェットプリンタは、複数のインクノズルが形成されたノズル形成面を備える印刷ヘッドを有し、インクノズルからインク液滴を吐出して印刷を行なうインクジェットプリンタにおいて、インクノズルを複数の集合に分割し、当該集合ごとにインク液滴を吐出させる吐出制御手段と、インクノズルからのインク液滴の吐出状態を検出する吐出検出手段であって、吐出されたインク液滴の量に応じてその出力値が変化するものと、吐出制御手段と吐出検出手段とにより、分割されたインクノズルの集合ごとに吐出検出を行なわせ、当該集合に含まれるインクノズルが不良であるか否かを判断する判断手段とを有することを特徴とする。これにより、インクノズル単位ではなく、複数のインクノズルからなる集合単位で吐出検出を行うことができるので、吐出検出（ドット抜け検出）に要する時間を短縮することができる。

また、分割されたインクノズルの集合に不良ノズルが含まれている場合、当該集合をさらに分割して吐出検出を行ない、不良ノズルが特定されるまで繰り返されることが好ましい。

また、印刷ヘッドの性能を維持又は回復するための回復手段を有し、判断手段の結果に基づいて、不良ノズルが含まれるインクノズルの集合又は不良ノズルに対して、回復手段により印刷ヘッドの回復処理を実施することが好ましい。これにより、回復処理（クリーニング処理）により消費されるインク量を削減することができる。

また、本発明は、インクジェットプリンタの制御方法としても把握することが適当であり、その場合においても同様の作用、効果を奏するものである。

本発明の印字ヘッドのクリーニング装置によれば、異常とされる対象ノズル群に含まれる不良ノズルを特定し、特定された不良ノズルについてのみクリーニングを行うことにより、あるいは、異常とされる対象ノズル群についてのみクリーニングを行うことにより、クリーニングに要するインク消費量を削減することができる。

このように、ドット抜け検出とクリーニングをドット単位ではなくブロック単位で行うことにより、全体の処理時間を削減することができる。

以下、本発明に係るノズル検出装置、クリーニング装置及びこれを備えたプリンタの好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。図１に示すように、プリンタ１は、印字ヘッド機構１０と、カートリッジ機構２０と、クリーニング装置３０とを備えている。

印字ヘッド機構１０は、キャリッジ軸１１に移動可能に支持された印字ヘッド１２を有し、この印字ヘッド１２には、図示しない駆動モータからの動力が歯車等を介して伝達され、所定の印刷領域を移動できるように構成されている。
また、印字ヘッド１２には、インク液滴を吐出可能なノズル１３が複数配列されたノズル面１４が形成されている。印字ヘッド１２の内部には、所定量のインクを貯蔵可能であって、各ノズル１３と連通した調整室１５が設けられている。
この調整室１５は、所定の電圧が印加されることにより、各ノズル１３内でメニスカスが形成されたインクの一部を押し出し、インク液滴としてノズル１３から噴射するように構成されている。

カートリッジ機構２０は、インク供給パック２１及びインク廃棄パック２２を有するインクカートリッジ２３を着脱可能に保持し、インク供給パック２１に含まれるインクをチューブ２４を介して印字ヘッド１２に供給するように構成されている。

クリーニング装置３０は、クリーニング機構４０と、ノズル検出装置５０とからなり、さらに、ノズル検出装置５０は、ノズル検出機構５１と、制御部６０とからなる。クリーニング機構４０は、印字領域外に設けられたヘッドキャップ４１を有している。
このヘッドキャップ４１の位置は、印字ヘッド１２の待機位置でもあり、印字ヘッド１２は、ノズル面１４をヘッドキャップ４１で覆った状態（キャッピング）で印刷指令があるまで待機している。このヘッドキャップ４１内に印字ヘッド１２の全ノズル１３からインク液滴の吐出を行う予備吐出（フラッシング）が行われるため、ヘッドキャップ４１は、吐出されたインク液滴を受けることが可能な形状を有している。
また、インクポンプ４２の作動により、ヘッドキャップ４１、チューブ４３を介してキャップ４１上のインクや印字ヘッド１２内のインクを吸引し、インクカートリッジ２３内のインク廃棄パック２２に回収する（インク吸引動作）ようになっている。

また、クリーニング機構４０は、印字領域外に設けられたクリーニングレバー４４を有している。このクリーニングレバー４４は、クリーニングモータ４５の作動により、印字ヘッド１２のノズル面１４を含む平面から突出する位置に移動可能に構成され、印字ヘッド１２の移動に伴ってノズル面１４を払拭する（ワイピング）ようになっている。

ノズル検出機構５１は、ノズル面１４と同程度の大きさをもってヘッドキャップ４１内に配置されたマイクロセンサ５２を有し、このマイクロセンサ５２が各ノズル１３から吐出されたインク液滴との接触状態をそれぞれ出力電圧に変換することによって、各ノズル１３の増粘インクによる目詰まりやメニスカスの破壊を検出する（以下、ドット抜け検出又はノズル検出と称する）ように構成されている。

図２は、プリンタ１の制御系を示すブロック図、図３（ａ）は、一般的な印字ヘッドのノズル配列を示す図、図３（ｂ）は、印字ヘッドのノズル配列の具体例であって６４行×２列のノズル配列を示す図である。
制御部６０は、不良ノズルの特定処理や種々のクリーニング処理を行うためのもので、印字ヘッド１２、カートリッジ機構２０と電気的に接続されているほか、クリーニング機構４０のうちインクポンプ４２、クリーニングモータ４５と、また、ノズル検出機構５１のうちマイクロセンサ５２と電気的に接続されている。
そして、制御部６０は、以下に示すような、ノズル群吐出機能６１、ノズル群識別機能６２、ノズル特定機能６３、ノズル単体クリーニング機能６４、ノズルブロッククリーニング機能６５が、それぞれ発揮されるように構成されている。

ノズル群吐出機能６１は、図３（ａ）に示すように、Ｍ行×Ｎ列からなるノズルパターンを有する印字ヘッド１２について、Ｉ行×Ｊ列からなるノズルブロックＡ１〜Ａｎに分割し、各ノズルブロックＡ内においてｉ行ｊ列の場所（以下、ノズル番号（ｉ，ｊ）という）に位置する各ノズルから一括してインク液滴を吐出させるように構成されている。
各ノズルブロックＡのノズル番号（ｉ，ｊ）のノズルの集合を対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）とする。

ノズル群識別機能６２は、ノズル検出機構５１から出力された対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）の出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）と、全ノズルが正常状態にあるときの対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）の出力電圧とを比較することによって、対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）に不良ノズルが含まれているか否かを識別するように構成されている。

ノズル特定機能６３は、ノズル番号（ｉ，ｊ）を変更しながら、すべての対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）についてノズル群吐出機能６１及びノズル群識別機能６２に基づく処理を行う。
ある対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）について実際の出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）が異常と判断された場合には、その対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）に含まれるノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）を、さらに所定数ｋノズル毎の集合に分割して対象ノズル群Ｂｒ（ｉ、ｊ）とし、この対象ノズル群Ｂｒ（ｉ、ｊ）に対してノズル群吐出機能６１及びノズル群識別機能６２に基づく処理を行う。
そして、各対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）に含まれるノズル数が一になるまで上述の処理を繰り返し行うように構成されている。
なお、このようなノズル特定機能６３を有効にするか否かは、制御部６０に電気的に接続された操作パネル（図示せず）により、使用者が選択できるよう構成されている。

ノズル単位クリーニング機能６４は、ノズル特定機能６３に基づいて特定された不良ノズルのみを対象にしてクリーニング機構４０を作動させるように構成されている。
また、ノズルブロッククリーニング機能６５は、ノズル特定機能６３に基づいて特定された不良ノズルを含むノズルブロックＡを対象にしてクリーニング機構４０を作動させるように構成されている。
なお、本実施の形態の場合、制御部６０は、ノズル単位クリーニング機能６４又はノズルブロッククリーニング機能６５のいずれか一つがノズル特定機能６３の有効・無効の設定に応じて選択的に実行されるように構成されている。

図４は、図３（ａ）に示す一般的な印字ヘッドについて制御部が行うメイン処理の流れを示すフローチャート、図５は、ノズル特定処理の流れを示すフローチャートである。
以下、制御部６０の処理及びノズル検出装置５０の作用を説明する。
ステップ１において、制御部６０が、ノズル群吐出機能６１に基づき、Ｍ行×Ｎ列の印字ヘッド１２を、ｎ個のＩ行×Ｊ列のノズルパターンとなるようにノズルブロックＡ１〜Ａｎに分割する。
ここで、各ノズルブロックＡ１〜Ａｎにおける各ノズル１３は、行番号１〜ｉ及び列番号１〜ｊからなるノズル番号（ｉ，ｊ）を用いて対象ノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）として表される。
ステップ２では、ノズルブロックＡの行数Ｉと列数Ｊを繰返し行数及び繰返し列数としてセットするとともに、行数ｉ及び列数ｊに１を代入し繰返しカウンタとして初期化する。

ステップ３では、制御部６０が、ノズル群吐出機能６１に基づき、行数ｉ及び列数ｊを共通にした対象ノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）を対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）とし、この対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）について印字ヘッド１２を駆動して、ノズル検出機構５１に対してインク液滴を一括して吐出させる。
これにより、マイクロセンサ５２は、各対象ノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）から吐出されたインク液滴を同時に受け、各インク液滴との接触状態についてそれぞれ出力電圧に変換したものの総和を実際の総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）として出力する。

ステップ４では、制御部６０が、ノズル群識別機能６２に基づき、ノズル検出機構５１から出力された総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）と、各対象ノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）にドット抜けが一つも生じていないと仮定した場合における計算上の適正な総和出力電圧とを比較し、総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）が異常か否か、すなわち、対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）に不良ノズルが含まれているか否かを識別し、不良ノズルがある場合にはステップ５に分岐し、不良ノズルがない場合にはステップ９に進む。以下、ノズルからインク液滴を吐出させて吐出状態に異常がないか検出する処理（ステップ３〜４）を単に吐出検出ともいう。

ステップ５では、不良ノズルの特定が必要とされている場合にはステップ６に進み、不良ノズルの特定が必要とされていない場合にはステップ８に分岐し、クリーニング機構４０を作動してすべてのノズル１３についてフラッシング、ワイピング、インク吸引等の必要なクリーニング処理を行ってからメイン処理を抜ける。

ステップ６のノズル特定処理においては、図５に示すように、ステップ６１において、対象ノズル群Ｂ（ｉ，ｊ）に含まれる対象ノズルＡ１（ｉ，ｊ）〜Ａｎ（ｉ，ｊ）を、ｋ個（＜ｎ）のノズルを含むような集合Ａ1（ｉ，ｊ）〜Ａk（ｉ，ｊ）、Ａk+1（ｉ，ｊ）〜Ａ2k（ｉ，ｊ）、…、Ａn-k+1（ｉ，ｊ）〜Ａn（ｉ，ｊ）に分割し、これらを、ステップ６２において、対象ノズル群化する。
ここで、Ａ1（ｉ，ｊ）〜Ａk（ｉ，ｊ）は、処理手順ｆｗ１（１）に従って対象ノズルＢ１に代入され、Ａk+1（ｉ，ｊ）〜Ａ2k（ｉ，ｊ）は、処理手順ｆｗ１（２）に従って対象ノズルＢ２に代入され、以下同様にして、Ａn-k+1（ｉ，ｊ）〜Ａn（ｉ，ｊ）は、処理手順ｆｗ１（ｒ）に従って対象ノズルＢｒ（ｒ＝ｎ／ｋ）に代入される。

ステップ６３、６４では、上記ステップ３、４と同様、対象ノズル群Ｂ１〜Ｂｒについて対象ノズルＡからインク液滴を一括して吐出させ、総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）が異常か否かを判断する。
すなわち、処理手順ｆｗ２（１）に従って対象ノズル群Ｂ１を対象として総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）の異常を判断し、異常がなければ、処理手順ｂｗ１（２）、ｆｗ２（２）に従って対象ノズル群Ｂ２を対象として総和出力電圧（ｉ，ｊ）の異常を判断する。
総和出力電圧（ｉ，ｊ）が異常と判断されるまでステップ６２〜６４の処理が繰り返され、最終的には、処理手順ｂｗ１（ｒ）、ｆｗ２（ｒ）に従って対象ノズル群Ｂｒを対象として、総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）の異常が判断される。

このような対象ノズル群Ｂ１〜Ｂｒごとの吐出検出を繰り返す間、総和出力電圧Ｖ（ｉ，ｊ）に異常があれば（ステップ６４）、対象ノズル群Ｂに含まれる対象ノズルが一つであるか否かを判断し（ステップ６５）、対象ノズルが二つ以上であれば、ステップ６１、６２に戻り処理手順ｂｗ２（１）〜ｂｗ２（ｒ）に従ってその対象ノズルＢをさらに分割して対象ノズル群化し、この対象ノズル群Ｂに含まれる対象ノズルが一つになるまでステップ６１〜６４の処理が繰り返される。

ステップ６５において、対象ノズル群Ｂに含まれる対象ノズルが一つである場合には、その対象ノズル群Ｂの属性（当初の対象ノズル群から分割された回数、対象ノズル群の順番等）から対象ノズルが含まれるノズルブロックＡを割り出し、対象ノズルを不良ノズルとして特定する。
そして、現に行っている対象ノズル群Ｂが最終的な対象ノズル群Ｂｒであれば、メイン処理に戻り、それ以外の場合は、処理手順ｂｗ３（２）…ｂｗ３（ｒ）に従いステップ６２に戻って次の対象ノズル群について不良ノズルを特定する。

その後、メイン処理のステップ７において、制御部６０が、ノズル単位クリーニング機能６４に基づき、クリーニング機構４０を作動して特定された不良ノズルのみについてクリーニングを行う。
なお、ステップ７において、ノズルブロッククリーニング機能６５に基づく場合には、不良ノズルを含むノズルブロックＡのすべてのノズル１３についてクリーニングが行われる。

その後、ステップ９に進んで、行数ｉを一つ繰り上げ、ステップ１０において、その行数ｉと繰返し行数Ｉとを比較し、行数ｉが繰返し行数Ｉより小さい又は等しい場合には、ステップ３〜ステップ９の処理を繰返し行い、行数ｉが繰返し行数Ｉより大きい場合、すなわち、ある固定された列数に対してすべての行数１〜ｉについての処理が終了した場合には、ステップ１１に進む。ステップ１１では、列数ｊを一つ繰り上げ、ステップ１２において、その列数ｊと繰返し行数Ｊとを比較し、列数ｊが繰返し列数Ｊより小さい又は等しい場合には、ステップ３〜ステップ１１の処理を繰返し行い、列数ｊが繰返し行数Ｊより大きい場合、すなわち、すべての列数１〜ｊについての処理が終了した場合には、メイン処理を終了する。

図６は、図３（ｂ）に示す６４行×２列のノズル配列を有する印字ヘッドについてのノズル特定処理の流れを示すフローチャートである。
メイン処理については、図４を参照し、主に異なる点について説明する。ステップ１において、６４行×２列のノズルを、３２行（行数ｉ）×１列（列数ｊ）のノズルブロックＡ１〜Ａ４に分割する。ステップ２では、行数３２を繰返し行数Ｉに代入するとともに、行数ｉに１を代入し繰返しカウンタとして初期化する。ここで、列数ｊ（＝１）については繰返しを考慮する必要がないため、以下列数ｊに関する記載を省略する。

まず、Ａ１（１）〜Ａ４（１）を対象ノズル群Ｂ（１）として吐出検出を行う（ステップ３、４）。検出の結果、異常があって不良ノズルを特定する場合には、ステップ５を経てステップ６のノズル特定処理に進む。
図６に示すノズル特定処理において、対象ノズル群Ｂ（１）に含まれる対象ノズルＡ１（１）〜Ａ４（１）を、２個含むような集合、例えば、Ａ１（１）、Ａ２（１）と、Ａ３（１）、Ａ４（１）とに分割し、それぞれ対象ノズル群Ｂ１（１）、Ｂ２（１）とする。そして、対象ノズル群Ｂ１（１）の吐出検出を行い（ステップ６０１、６０２）、異常である場合には、ステップ６０３に進んで対象ノズルＡ１（１）のみの吐出検出を行う。
対象ノズルＡ１（１）についての出力電圧Ｖ（１）が異常である場合には（ステップ６０４）、対象ノズルＡ１（１）を不良ノズルと特定し（ステップ６０５）、異常でない場合には、対象ノズルＡ２（１）を不良ノズルと特定し（ステップ６０６）、メイン処理に戻る。 ここでは、二つの対象ノズルのうちいずれか一方の吐出検出を行い、これに異常がなければ、他方に異常があるとみなして不良ノズルとすることによって、処理を簡略化している。

一方、ステップ６０２において、対象ノズル群Ｂ１（１）の総和出力電圧Ｖ（１）が異常でない場合には、対象ノズル群Ｂ２（１）について吐出検出を行う（ステップ６０７）。以下、ステップ６０４〜６０６と同様に、対象ノズルＡ３（１）についての出力電圧Ｖ（１）が異常か否かを判断し（ステップ６０８）、異常である場合には対象ノズルＡ３（１）を不良ノズルとし（ステップ６０９）、異常でない場合には対象ノズルＡ４（１）を不良ノズルと特定して（ステップ６１０）、メイン処理に戻る。
メイン処理のステップ７では、特定された不良ノズルのみについてフラッシングを行い、ノズルを正常な状態に回復させる。

以下、ステップ９、１０により行数ｉを繰り上げ大小比較することによって、対象ノズルＡ１（２）〜Ａ４（２）［＝対象ノズル群Ｂ（２）］…対象ノズルＡ１（３２）〜Ａ４（３２）［＝対象ノズル群Ｂ（３２）］についてステップ３〜７の処理を繰り返し行う。

以上述べたように本実施の形態によれば、印字ヘッド１２のノズルパターンを所定数のノズルが含まれるノズル群に分割し、ノズル群ごとに吐出検出を行うようにしたので、検出に要する処理時間を大幅に削減することができる。
例えば、一回のノズルの吐出検出に１００ｍｓｅｃを要する場合、上記の６４行×２列の印字ヘッドにおいて各ノズル毎に吐出検出を行うと、全ノズルを検出するには、１２．８ｓｅｃ（＝１００［ｍｓｅｃ］×１２８［ノズル］）を要するのに対し、本実施の形態によれば、３．２［ｓｅｃ］（＝１００［ｍｓｅｃ］×３２［ノズル群］）に短縮でき、ドット抜けの有無を短時間で検出できる。

また、本実施の形態によれば、特定した不良ノズルのみクリーニングを行うことにより、クリーニングで消費されるインク量を削減することができる。

一方、ノズルブロックごとにキャッピング可能な構成においては、不良ノズルを含むノズルブロックに対してのみクリーニングを行うことができるので、不良ノズルの特定に時間をかけることなく、クリーニングで消費されるインク量を削減することができる。
また、不良ノズルの近傍にあるノズルのうちノズル検出機構によって検出されないノズルも不完全ながら目詰まりしていることもあり得るため、このようなドット抜け予備軍としてのノズルも含めて一括してクリーニングしておくことができる。

さらに、本実施の形態によれば、不良ノズルの特定にあたって、対象ノズル群に含まれる対象ノズルを二つにまで絞り込み、二つの対象ノズルのうち一方が異常でない場合に、他方を不良ノズルであるとみなすようにしたので、処理を簡略化し検出時間を短縮することができる。
その一方で、異常とされる対象ノズル群に含まれる対象ノズルを一つにまで絞り込むことによって不良ノズルを特定することも可能であり、この場合には、対象ノズル群にドット抜けが生じたノズルが複数含まれていても、それぞれ、不良ノズルであると特定することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。 例えば、罫線のように列ドット二つで形成するような印字画像について特に印字品質が重要とされない場合には、二つの列ドットのうち一つにドット抜けが生じていても印字画像としては成立するため、このようなドットに対してクリーニングを省略したり、あるいは、二つの列ドットのうち一つが正常であると判断した場合に他のドットについてノズル検出を省略することができる。
また、１ドット列間隔でノズルブロックＡを設定することができる。

また、上記実施の形態においては、ノズル検出機構５１として、マイクロセンサを用いて各ノズルから吐出されたインク液滴との接触状態を電圧に変換して出力する例を示したが、温度センサにインク液滴を吐出してこれが蒸発する際に生じる気化熱を電圧に変換して出力するような構成にすることも可能である（特開昭５８−２１７３６５号公報参照）。

本実施の形態のプリンタの概略構成を示す図である。 本実施の形態の制御部を含む制御系を示すブロック図である。 （ａ）：一般的な印字ヘッドのノズルブロック化を示す図である。（ｂ）：６４行×２列のノズル配列を備えた印字ヘッドのノズルブロック化を示す図である。 本実施の形態の制御部が一般的な印字ヘッドについて行うメイン処理の流れを示すフローチャートである。 同制御部の同メイン処理においてノズル特定処理の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態の制御部が６４行×２列のノズル配列を備えた印字ヘッドについて行うメイン処理においてノズル特定処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

３０ クリーニング装置
４０ クリーニング機構
５０ ノズル検出装置
５１ ノズル検出機構
６０ 制御部
６１ ノズル群吐出機能
６２ ノズル群識別機能
６３ ノズル特定機能
６４ ノズル単体クリーニング機能
６５ ノズルブロッククリーニング機能

Claims (6)

1. インク液滴を吐出可能なノズルが複数配列された印字ヘッドのクリーニング装置であっ
   て、
   分割された１つのノズル群に含まれるノズルから一括してインク液滴を吐出し、その吐出状態を所定の出力電圧に変換し、総和出力電圧を所定値と比較することにより、当該ノズル群内における不良ノズルの有無を検知するノズル検出機構によって、
   分割されたノズル群内に不良ノズルが存在すると判断された場合に、当該ノズル群を不良ノズルを含むノズル群と特定するか、或いは、当該ノズル群を更に分割して、前記ノズル検出機構によって不良ノズルが存在するか否かの判断を繰り返して、不良ノズル単体を特定する、不良ノズル特定手段と、
   特定された前記不良ノズルを含む不良ノズル群を対象にしてクリーニングを実行するノズルブロッククリーニング手段と、
   特定された前記不良ノズル単体を対象にしてクリーニングを実行するノズル単体クリー
   ニング手段とを備え、
   前記２つのクリーニング手段を前記不良ノズル特定手段の出力に応じて選択的に作動さ
   せることを特徴とする印字ヘッドのクリーニング装置。
2. 前記不良ノズル特定手段は、複数の行及び列に配列された前記複数のノズルの内の不良ノズルブロックの特定に際して、前記複数のノズルを１列間隔で前記ノズルブロックに分割し、ノズルブロック毎に吐出して不良ノズルブロックを特定することを特徴とする請求項１に記載の印字ヘッドのクリーニング装置。
3. 前記不良ノズルブロックの特定で、前記１列間隔でノズルブロックに分割した場合に、
   そのノズルブロックに不良ノズルが含まれていないと判断できた際には、隣接する列のノ
   ズルブロックでの不良ノズルの判断を省略することを特徴とする請求項２に記載の印字ヘ
   ッドのクリーニング装置。
4. インク液滴を吐出可能なノズルが複数配列された印字ヘッドのクリーニング方法であっ
   て、
   分割された１つのノズル群に含まれるノズルから一括してインク液滴を吐出し、その吐出状態を所定の出力電圧に変換し、総和出力電圧を所定値と比較することにより、当該ノズル群内における不良ノズルの有無を検知するノズル検出機構によって、前記複数のノズルをブロックに分割したノズルブロックに不良ノズルが含まれるか否かを判断する不良ノズルブロック特定ステップと、
   前記不良ノズルブロック特定ステップで、不良ノズルが存在すると判断され、且つ、不良ノズルの特定を必要としない場合には、当該ノズルブロックに不良ノズルが存在すると特定して、当該ノズルブロックを対象にしてクリーニングを実行するノズルブロッククリーニングステップと、
   前記不良ノズルブロック特定ステップで、不良ノズルが存在すると判断され、且つ、不良ノズルの特定を必要とする場合には、当該ノズルブロックを更にブロックに分割して、前記ノズル検出機構によって不良ノズルが存在するか否かの判断を繰り返して、不良ノズル単体を特定して、検出したノズル単体を対象にしてクリーニングを実行する単体ノズルクリーニングステップと、
   を含むことを特徴とする印字ヘッドのクリーニング方法。
5. 前記不良ノズルブロック特定ステップは、複数の行及び列に配列された前記複数のノズルの内の不良ノズルブロックの特定に際して、前記複数のノズルを１列間隔で前記ノズルブロックに分割し、ノズルブロック毎に吐出して不良ノズルブロックを特定することを特徴とする請求項４に記載の印字ヘッドのクリーニング方法。
6. 前記不良ノズルブロックの特定ステップで、前記１列間隔でノズルブロックに分割した
   場合に、そのノズルブロックに不良ノズルが含まれていないと判断できた際には、隣接す
   る列のノズルブロックでの不良ノズルの判断を省略することを特徴とする請求項５に記載
   の印字ヘッドのクリーニング方法。

Images