JP5012182B2 - 液体滴吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体滴吐出装置及び液体吐出方法に関する。

液体吐出装置として、紙や布、フィルムなどの各種媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出し、媒体上にドットを形成して印刷を行う。
このようなインクジェットプリンタでは、インクの増粘やごみの付着などによりノズルが目詰まりし、インクが正常に吐出されない吐出異常が発生することがある。そこで、定期的にノズルの吐出異常検査を行って、インクが正常に吐出されているかを検査する必要がある。吐出異常検査の方法は種々提案されている。例えば、ノズルから吐出されたインクが、レーザー光線を遮るか否かを検知して、インクの吐出の有無を調べる方法等がある。(特許文献１参照)
そして、吐出異常を発生するノズルが検出された場合、クリーニングが行われる。クリーニングにより、吐出異常を発生していたノズルからも、正常にインクが吐出されるようになる。クリーニングの方法として、フラッシングやポンプ吸引などが知られている。(特許文献２参照)
特開２００２−３６１８６３号公報 特開２００４−２９９１４０号公報

インクジェットプリンタが有する全てのノズルに対して吐出異常検査が行われると、検査にそれ相応の時間がかかる。また、検査の為にインクが消費される。そして、吐出異常検査において不良ノズルが検出された場合、クリーニングが行われる。この場合、クリーニングの時間がかかり、クリーニングの為にインクが消費される。
そこで、本発明では、吐出異常検査やクリーニングの時間を短縮することを目的とする。

液体滴が吐出される複数のノズルと、液体滴が吐出されるべき時に吐出不良が発生する不良ノズルを検出するセンサと、画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴が吐出されるか又は液体滴が吐出されないかを決定するコントローラであって、前記画像データに基づき媒体に画像を形成する前に、前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルが前記不良ノズルであるか否かを前記センサに検出させるコントローラと、を備える液体滴吐出装置。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

すなわち、液体滴が吐出される複数のノズルと、液体滴が吐出されるべき時に吐出不良が発生する不良ノズルを検出するセンサと、画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴が吐出されるか又は液体滴が吐出されないかを決定するコントローラであって、前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルの中から前記センサに前記不良ノズルを検出させるコントローラと、を備える液体滴吐出装置。
このような液体滴吐出装置によれば、全てのノズルに対して吐出異常検査を行うのに比べ、画像を完成させるために液体滴を吐出するノズル(以下、使用ノズルとする)に対してのみ吐出異常検査を行うことで、吐出異常検査を行うノズル数が少なくなる。

かかる液体滴吐出装置であって、前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルの数が複数の場合、前記センサは前記ノズル毎に不良ノズルであるか否かを検査すること。
このような液体滴吐出装置によれば、ノズル毎に吐出異常検査を行うため、検査を行うノズル数が少ないと、検査時間が短縮される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記センサは前記ノズルから吐出された液体滴を検出するセンサであること。
このような液体滴吐出装置によれば、ノズルから吐出された液体滴を検出することで吐出異常を検査するため、検査を行うノズル数が少ないと、検査に使用される液体滴(インク)量が削減される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記不良ノズルから正常にインクが吐出される回復処理に用いられる回復機構を備え、前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、前記回復処理を行うこと。
このような液体滴吐出装置によれば、全てのノズルの中から不良ノズルが検出されたときに回復処理を行うのに比べて、使用ノズルの中から不良ノズルが検出されたときのみ回復処理を行うため、回復処理回数が少なくなる。

かかる液体滴吐出装置であって、前記回復処理とは、前記不良ノズルから液体滴を吐出させること。
このような液体滴吐出装置によれば、ノズルから液体滴を吐出することで、ノズルの目詰まりなどを解消するため、回復処理回数が少ないと、回復処理に使用される液体滴(インク)量が削減される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、検出された前記不良ノズルに対してのみ前記回復処理を行うこと。
このような液体滴吐出装置によれば、使用ノズルの中から不良ノズルが検出されたときに、その不良ノズルのみ回復処理を行うため、回復処理に使用される液体滴(インク)量が削減される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構を備えること。
このような液体滴吐出装置によれば、吐出異常検査の時間と液体滴消費量が削減される。回復処理の回数と液体滴消費量が削減される。また、ラインヘッドプリンタなどに利用することができる。

かかる液体滴吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構を備え、前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、検出された前記不良ノズルを備える前記ヘッドに対してのみ前記回復処理を行うこと。
このような液体滴吐出装置によれば、使用ノズルの中から不良ノズルが検出されたときに、その不良ノズルを有するヘッドのみ回復処理を行うため、回復処理時間が短縮される。また、回復処理に使用される液体滴(インク)量が削減される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構であって、ベルトにより前記媒体を搬送する搬送機構を備え、前記回復機構は前記複数のヘッドのノズル面に対向可能な位置に配置され、前記回復機構と前記複数のヘッドの間に前記ベルトが位置すること。
このような液体滴吐出装置によれば、吐出異常検査の時間と液体滴消費量が削減される。また、回復処理の回数と液体滴消費量が削減される。

かかる液体滴吐出装置であって、前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の少なくとも一つの前記ヘッドは前記穴と対向しないように、配置されていること。
このような液体滴吐出装置によれば、ベルトが汚れることなく、検査や回復処理を行える。また、ベルトの強度が保たれる。

かかる液体滴吐出装置であって、前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の前記ヘッドも前記穴と対向するように、配置されていること。
このような液体滴吐出装置によれば、ベルトが汚れることなく、検査や回復処理を行える。また、異なるヘッドの検査や回復処理を行う毎に、ヘッドの下面と、センサや回復処理機構の位置を合わせる必要がないため、検査時間と回復処理時間が短縮される。複数のヘッドの回復処理が同時に行えるため、回復処理時間が短縮される。

かかる記載の液体滴吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並んで配置されているノズル列を構成し、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を、前記ノズル列に対して前記所定方向に動かす搬送機構を備え、前記ノズル列を、前記媒体に対して前記所定方向と垂直の方向に動かす移動機構を備え、前記搬送機構が前記媒体を前記ノズル列に対して前記所定方向に動かす動作と、前記移動機構が前記ノズル列を前記媒体に対して前記所定方向と垂直の方向に動かす動作とを、交互に行うこと。
このような液体滴吐出装置によれば、吐出異常検査の時間と液体滴消費量が削減される。回復処理の回数と液体滴消費量が削減される。キャリッジ式(後述)インクジェットプリンタなどに利用することができる。

また、液体滴が吐出されるノズルが複数設けられている複数のヘッドを備え、前記複数のヘッドは所定方向に並び、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に、ベルトにより搬送する搬送機構を備え、前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の少なくとも一つの前記ヘッドは前記穴と対向しないように、配置され、前記ノズルから吐出された液体滴を検出することで、前記ノズルが、液体滴が吐出されるべき時に吐出不良が発生する不良ノズルであるか否かを検査するセンサを備え、前記センサは検査する前記ノズルが複数の場合、前記ノズル毎に検査し、前記不良ノズルから液体滴を吐出させることで、前記不良ノズルから正常にインクが吐出されるように回復させる回復処理に用いられる回復機構を備え、前記回復機構は前記複数のヘッドのノズル面に対向可能な位置に配置され、前記回復機構と前記複数のヘッドの間に前記ベルトが位置し、画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴が吐出されるか又は液体滴が吐出されないかを決定するコントローラであって、前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルの中から前記センサに前記不良ノズルを検出させ、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、検出された前記不良ノズルに対してのみ前記回復処理を行うコントローラを備える液体滴吐出装置を実現することもできる。
このような液体滴吐出装置によれば、記述のほぼ全ての効果を奏するので、本発明の目的が最も有効に達成される。

液体滴を吐出する複数のノズルと、吐出不良の発生する不良ノズルを検出するセンサと、画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴を吐出するか又は液体滴を吐出しないかを決定するコントローラとを備える液体吐出装置であって、前記センサによって前記不良ノズルが検出されたとき、前記コントローラは、その不良ノズルが、前記画像データに基づいて液体滴を吐出しないと決定される前記ノズルであるならば、前記画像データに基づいて前記液体滴を吐出する液体吐出装置。
このような液体滴吐出装置によれば、回復処理を減らすことができる。

かかる液体吐出装置であって、不良ノズルから正常に液体滴を吐出させる回復処理に用いられる回復機構を備え、前記センサによって複数の前記不良ノズルが検出されたとき、前記コントローラは、その不良ノズルが、前記画像データに基づいて液体滴を吐出すると決定される前記ノズルであるならば、前記回復処理を行い、その不良ノズルが、前記画像データに基づいて液体滴を吐出しないと決定される前記ノズルであるならば、前記回復処理を行わずに、前記画像データに基づいて前記液体滴を吐出することが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、印刷画像に影響を与えないようにしつつ、回復処理を減らすことができる。

かかる液体吐出装置であって、前記コントローラは、前記回復処理を行うとき、前記画像データに基づいて液体を吐出すると決定される前記ノズルである前記不良ノズルに対して前記回復処理を行うことが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、回復処理時間を減らすことができる。

かかる液体吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾する媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直な方向に搬送する搬送機構であって、ベルトにより前記媒体を搬送する搬送機構を更に備え、前記回復機構は、前記複数のノズル面に対向可能な位置に配置され、前記回復機構と前記複数のヘッドの間に前記ベルトが位置しており、前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の少なくとも一つの前記ヘッドは前記穴と対向しないように、配置されていることが望ましい。
これにより、ベルトの強度が保たれる。

かかる液体吐出装置であって、前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、前記ノズルから吐出される液体滴が着弾する媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直な方向に搬送する搬送機構であって、ベルトにより前記媒体を搬送する搬送機構を更に備え、前記回復機構は、前記複数のノズル面に対向可能な位置に配置され、前記回復機構と前記複数のヘッドの間に前記ベルトが位置しており、前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の前記ヘッドも前記穴と対向するように、配置されていることが望ましい。
これにより、回復処理時間を減らすことができる。

画像データに基づき、複数のノズルから液体滴を吐出する液体吐出方法であって、前記画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴を吐出するか又は液体滴を吐出しないかを決定するステップと、前記画像データに基づいて液体滴を吐出すると決定される前記ノズルの中から、液体滴が吐出されるべき時に吐出不良が発生する不良ノズルを検出するステップとを有する液体吐出方法。
このような液体滴吐出方法によれば、ノズル毎に吐出異常検査を行うため、検査を行うノズル数が少ないと、検査時間が短縮される。

画像データに基づき、複数のノズルから液体滴を吐出する液体吐出方法であって、吐出不良の発生する不良ノズルを検出するステップと、画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴を吐出するか又は液体滴を吐出しないかを決定するステップと、前記不良ノズルが検出されたとき、その不良ノズルが、前記画像データに基づいて液体滴を吐出しないと決定される前記ノズルであるならば、前記画像データに基づいて前記液体滴を吐出するステップと、を有する液体吐出方法。
このような液体吐出方法によれば、回復処理を減らすことができる。

＝＝＝ラインヘッドプリンタの構成＝＝＝
図１は、本実施形態のプリンタ１の全体構成ブロック図である。なお、プリンタ１は、インクジェット方式プリンタの中の「ラインヘッドプリンタ」と呼ばれるものである。図２は、プリンタ１の断面図である。また、図３は、プリンタ１が媒体Ｓ(以下、紙とする)を搬送する様子を示す図である。なお、プリンタ１は４色印刷(イエロー・シアン、マゼンタ、ブラック)を行うとする。

以下、プリンタ１「ラインヘッドプリンタ」の基本的な構成について説明する。プリンタ１は、コントローラ１０と、搬送ユニット２０と、ヘッドユニット３０と、検出器群４０と、を有する。外部装置であるコンピュータ５０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ１０によって、搬送ユニット２０とヘッドユニット３０を制御する。コントローラ１０は、コンピュータ５０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を形成する。プリンタ１内の状況は検出器群４０によって監視されており、検出器群４０は検出結果をコントローラ１０に出力する。検出器群４０から検出結果を受けたコントローラ１０は、その検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニット(制御部)である。コントローラ１０は、インターフェース部１１と、ＣＰＵ１２と、メモリ１３と、ユニット制御回路１４とを有する。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピュータ５０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路１４を有して各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、紙を印刷可能な位置に送り込み、印刷時の所定方向(以下、搬送方向という)に紙を搬送させるためのものである。また、図２及び図３に示すように、搬送ユニット２０は、２つの搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂと、ベルト２２と、給紙ローラ２３と、搬送モータ(不図示)と、を有する。給紙ローラ２３は、紙挿入口に挿入された紙をプリンタ１内に自動的に給紙するためのローラである。給紙ローラ２３によって給紙された紙はベルトコンベヤー方式で搬送される。ベルトコンベヤー方式とは、輪状のベルト２２が搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂにより回転し、ベルト上の搬送物(ここでは紙)を搬送する方式である。また、搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂは、搬送モータによって駆動される。なお、紙はベルト２２に静電吸着又はバキューム吸着している(不図示)。

ヘッドユニット３０は、紙にインクを吐出するためのものであり、ヘッド３１を複数有する。そして、ヘッド３１は、インク吐出部であるノズル３２を複数有する。また、ヘッド３１は、駆動素子であるピエゾ素子と圧力室（不図示）をノズル数分有する。ピエゾ素子が変形すると、圧力室の一部を区画する弾性膜（側壁）が変形し、圧力室のインクがノズルから吐出する。ヘッドユニット３０の構成については後述する。また、プリンタ１では、紙の搬送は停止することなく、各ノズルから断続的にインクが吐出される。そうして、各ノズルが搬送方向にドット列(ラスタライン)を形成し、画像が完成される。

検出器群４０には、ロータリー式エンコーダ(不図示)、紙検出センサ４１等が含まれる。ロータリー式エンコーダは、搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂの回転量を検出する。紙検出センサ４１は、印刷される紙の先端の位置を検出するためのものである。

＝＝＝ヘッドユニット３０の構成＝＝＝
図４は、ヘッドユニット３０の下面のノズルの配列を示す。ヘッドユニット３０は、ヘッド３１を４個有する。その４個のヘッド３１は紙幅方向(搬送方向と垂直の方向)に千鳥状に配置されている。紙幅方向の左側のヘッド３１ほど、かっこ内に若い番号が付されている。

各ヘッド３１の下面には、イエローインクノズル列Ｙと、マゼンタインクノズル列Ｍと、シアンインクノズル列Ｃと、ブラックインクノズル列Ｋが形成され、各ノズル列は、ノズル３２を１８０個備えている。その１８０個のノズル３２のうち、左側のノズル３２ほど若い番号が付されている(＃ｉ＝＃１〜＃１８０)。そして、各ノズル列のノズル３２は、紙幅方向に、一定の間隔Ｄ(ノズルピッチＤ)で整列している。また、紙幅方向に並ぶ２つのヘッド３１のうち、左側のヘッド３１のノズル＃１８０と、右側のヘッド３１のノズル＃１との間隔がＤとなるように、各ヘッド３１が配置されている。言い換えると、プリンタ１では、紙幅方向に並ぶ各色のノズル列の長さが、印刷可能な用紙の最大幅となる。また、間隔Ｄ(ノズルピッチＤ)が、紙幅方向における最小のドットピッチとなる。

＝＝＝印刷動作について＝＝＝
図５は、印刷処理のフローチャートである。以下に説明される各処理は、コントローラ１０がメモリ１３内のプログラムに従って各ユニットを制御することにより、実行される。また、このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。

印刷命令受信(Ｓ００１)：まず、コントローラ１０は、コンピュータ５０からインターフェース部１１を介して、印刷命令を受信する。この印刷命令は、コンピュータ５０から送信される印刷データのヘッダに含まれている。そして、コントローラ１０は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の給紙処理・搬送処理・ドット形成処理等を行う。

使用ノズルの決定(Ｓ００２)：コントローラ１０は、印刷データに基づき、ヘッドユニット３１のノズルからインクを吐出させるか否かを、各ノズル毎に決定する。即ち、この処理により、印刷画像を完成させるために必要なノズルである「使用ノズル」が決定される。

吐出異常検査(Ｓ００３)：コントローラ１０は、処理Ｓ００２で決定された「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査を行う。そして、「使用ノズル」中の各ノズルが、吐出異常を発生させる不良ノズルであるか否かを判断する。使用ノズル中に不良ノズルがある場合、クリーニングが行われる。使用ノズル中に不良ノズルがない場合、クリーニングは行われない。吐出異常検査の方法については、後述する。

クリーニング(Ｓ００４)：コントローラ１０は、「使用ノズル」中に不良ノズルを有するヘッドに対してのみ、クリーニングを行う。コントローラ１０は、クリーニングを行うことで、吐出異常を発生させていたノズルから正常にインクが吐出されるようにする。クリーニングの方法については、後述する。

給紙処理(Ｓ００５)：給紙処理とは、印刷すべき紙をプリンタ１内に供給し、印刷開始位置(頭出し位置とも言う)に紙を位置決めする処理である。コントローラ１０は、給紙ローラ２３を回転させ、印刷すべき紙をベルト２２上まで送る。コントローラ１０は、搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂを回転させ、給紙ローラ２３から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。紙が印刷開始位置に位置決めされたとき、ヘッド３１の少なくとも一部のノズルは、紙と対向している。

ドット形成処理・搬送処理(Ｓ００６)：ラインヘッドプリンタ(プリンタ１)では、ドット形成処理と、紙の搬送処理が同時に行われる。即ち、紙がベルトコンベヤー方式により一定速度で搬送されている間に、ノズルからインクが断続的に吐出される。その結果、紙上には搬送方向に沿った複数のドットからなるドット列(ラスタライン)が形成される。
排紙処理(Ｓ００７)：印刷中の紙に印刷画像が完成すると、コントローラ１０は排紙を行う。
連続印刷判断(Ｓ００８)：コントローラ１０は、連続印刷を続行するか否かの判断を行う。次の紙に同じ画像の印刷を行うのであれば、次の紙の給紙処理を開始する。次の紙に印刷を行わないのであれば、印刷動作を終了する。

＝＝＝使用ノズルの決定(Ｓ００２)について＝＝＝
図６は、印刷画像が完成している紙とヘッドユニット３０の関係を示す。ただし、説明の簡略のため、ヘッド３１中の４つのノズル列のうち、シアンインクノズル列Ｃのみを示し、ノズル列中のノズル数も８個に減らしている。そして、図６では、紙(媒体Ｓ)上に仮想的に定められた方眼上の升目が描かれている。この升目は、「画素」と呼ばれ、ドットを記録する位置を規定するために設けられている。さらに、画素を特定して説明するため、紙幅方向に整列している画素を「行」で、搬送方向に整列している画素を「列」で表す。列は、紙幅方向の左側の列ほど若い番号が付されている。行は、搬送方向の上流側の行ほど若い番号が付されている。

印刷動作は、コントローラ１０が印刷命令を受信することから始まる(Ｓ００１)。その後、コントローラ１０は、各ノズルが、印刷画像を形成するために使用する「使用ノズル」であるか、「使用しないノズル」であるかを決定する。

まず、紙とヘッドユニット３０の位置関係から、コントローラ１０はノズル＃ｉに担当画素を割り当てる。ここで、担当画素とは、ノズル＃ｉがドットを形成するように、ノズル＃ｉに割り当てられた画素のことである。つまり、ノズル＃ｉの担当画素にドットを形成する必要がある場合、ノズル＃ｉからその画素にインクが吐出される。印刷画像を形成するために、ノズル＃ｉの担当画素のうち、少なくとも１画素以上にドットを形成する必要が有る場合、ノズル＃ｉは「使用ノズル」であると決定される。また、印刷画像を形成するために、ノズル＃ｉの担当画素の全てにドットを形成する必要が無い場合、ノズル＃ｉは「使用しないノズル」であると決定される。

ここで、図６のような印刷画像を完成させるとする。図６の画素内に描かれている黒丸(●)は、シアンインクのドットを表している。コントローラ１０は、コンピュータ５０から「図６のような印刷画像を完成させる」という印刷命令を受信すると共に画像データも受信する。この画像データを基にコントローラ１０は各ノズルの担当画素にドットを形成するか否かを調べる。画像データとは、対応する画素にドットを形成するか否かの情報を有している画素データの集まりである。そして、各ノズルが「使用ノズル」であるか、または「使用しないノズル」であるかを決定する。

ヘッド(１)のシアンインクノズル列Ｃ(１)のノズル＃１(以下、Ｃ(１)のノズル＃１とする)を例に挙げてみる。Ｃ(１)のノズル＃１の担当画素は１列目の画素である。コントローラ１０は、画素データに基づいて、Ｃ(１)のノズル＃１の担当画素に、シアンインクのドットが形成される必要は無い、と判断する。その結果、コントローラ１０は、Ｃ(１)のノズル＃１を「使用しないノズル」であると決定する。また、コントローラ１０は、画素データに基づいて、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃５(以下、Ｃ(２)のノズル＃５とする)の担当画素である１３列目の画素のうち、１行目から１２行目の画素にシアンインクのドットを形成する必要がある、と判断する。その結果、コントローラ１０は、Ｃ(２)のノズル＃５を「使用ノズル」であると決定する。その他、コントローラ１０は、画素データに基づいて、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃７(以下、Ｃ(２)のノズル＃７とする)の担当画素である１５列目の画素のうち、３行目の画素にシアンインクのドットを形成する必要がある、と判断する。その為、コントローラ１０は、Ｃ(２)のノズル＃７を「使用ノズル」であると決定する。即ち、Ｃ(２)のノズル＃５のように、担当画素の全てにドットを形成するノズルであっても、Ｃ(２)のノズル＃７のように、担当画素の１つだけにドットを形成するノズルであっても、担当画素にドットを形成する必要があれば「使用ノズル」となる。

こうして、コントローラ１０は、図６のヘッド３１(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃５から＃８と、ヘッド３１(３)のシアンインクノズル列Ｃ(３)のノズル＃１から＃３を「使用ノズル」であると決定する。そして、ヘッド３１(１)及びヘッド３１(４)のシアンインクノズル列Ｃの全てのノズルと、ヘッド３１(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃１から＃４と、ヘッド３１(３)のシアンインクノズル列Ｃ(３)のノズル＃４から＃８を「使用しないノズル」であると決定する。なお、図６では、「使用ノズル」を黒丸(●)で示し、「使用しないノズル」を白丸(○)で示している。

＝＝＝吐出異常検査(Ｓ００３)について＝＝＝
コントローラ１０は、印刷を開始する前に、「使用ノズル」に対して吐出異常検査を行う。吐出異常とは、ノズルからインクが吐出されるべき時に、ノズルからインクが吐出されないことである。また、紙に対してノズルから垂直方向にインクが吐出されず、曲がってインクが吐出されることも吐出異常である。このような吐出異常は、インクの増粘やノズルに紙粉等の異物が付着することで、ノズルが目詰まりした場合や、気泡がヘッドの圧力室(キャビティ)内などに入った場合などに発生する。

印刷中に吐出異常が起こると、印刷が完了した画像内にドット抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。そこで、コントローラ１０は、印刷開始前に吐出異常を発生させる不良ノズルを検出させる。そして、不良ノズルがある場合には、クリーニング(後述)を行い、正常にインクが吐出されるようにする。

〈レーザーによる吐出異常検査〉
吐出異常検査中に、ノズルからインクが吐出される為、以下に説明する構造が必要となる。図７は、搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂと、ベルト２２を上面側から見た図である。ベルト２２には、ヘッド３１と同じ大きさの穴２４が開いている。１つのヘッドに対して１つの穴２４が設けられている。即ち、ベルト２２に４つの穴が設けられている。この４つの穴２４の配置(図７)は、ヘッドユニット中の４つのヘッド３１(図４)の配置とは異なる。紙幅方向は各ヘッド３１と同じ位置に、そして、搬送方向は全ての穴２４が重ならない位置に、各穴２４が設けられている。このようにベルト２２に穴２４が設けられることで、ベルト２２の強度が保たれる。また、紙幅方向の左側の穴２４ほど、かっこ内に若い番号が付されている。図８は、ポンプ吸引装置とヘッドユニット３０の位置関係を示す。ポンプ吸引装置は、インク吸収体６２と、キャップ６３と、ポンプ６４と、チューブ６５と、ポンプ吸引装置を上下に移動させる機構(不図示)と、から成る。１つのヘッドに対して、１つのポンプ吸引装置が備えられている。

そして、吐出異常検査が行われる前の準備動作として、検査が行われるヘッドの下面とポンプ吸引装置を対向させる必要がある。例えば、ヘッド３１(２)の吐出異常検査が行われるとする。まず、ヘッド３１(２)の下面と、ヘッド３１(２)と紙幅方向の位置が同じであるベルト２２上の穴２４(２)の位置を一致させる。その為に、搬送ローラ２１Ａ及び２１Ｂによりベルト２２を回転させる。その後、ヘッド３１(２)の下面とキャップ６３(２)が接するように、ポンプ吸引装置が上昇する。この状態で、ヘッド(２)の吐出異常検査が行われる。こうすることで、検査中にノズルからインクが吐出されても、キャップ６３内にインクが吐出される。このため、ベルト２２等が汚れることはなくなる。

図９は、ヘッドユニット３０と吐出異常検査部を下面側から見た図である。吐出異常検査部は、レーザー光源６０と、レーザー受光器６１と、レーザー光源６０及びレーザー受光器６１を搬送方向に移動させる機構(不図示)と、から成る。レーザー光源６０は、レーザー光Ｌを射出する。このレーザー光Ｌは、図９に示すように、ノズル列と平行に射出される。

また、各ノズルから正常に吐出されたインクの軌跡とレーザー光Ｌとが交わるように、レーザー光源６０とレーザー受光器６１が配置される。そして、ノズルから所定量のインクが正常に吐出されると、レーザー光Ｌがインクにより遮られる。このため、吐出異常検査部は、ノズルからインクが吐出されなかったり、正確な位置に所定量のインクが吐出されなかったりすることを検出できる。

図１０ａは、ノズルから正常にインクが吐出される様子を示している。図１０ａでは、イエローインクノズル列Ｙのノズル３２＃２(以下、ノズルＹ３２＃２とする)から、紙に対して垂直方向に、所定量のインクが吐出されている。そうすると、吐出されたインクは、途中でレーザー光Ｌを横切る。その結果、レーザー受光器６１が閾値以下の光量を受光する(または、受光が一時的に中断される)。この場合、ノズルＹ３２＃２は正常なノズルであると判断される。なお、この閾値は、所定量のインクがレーザー光Ｌを遮る光量により、あらかじめ決められた値である。

一方、図１０ｂから図１０ｄは、吐出異常の様子を示している。図１０ｂでは、ノズルＹ３２＃２からインクが吐出されない様子を示している。そうすると、レーザー光Ｌはインクに遮られることがなく、レーザー受光器６１はレーザー光Ｌを常に受光する。その結果、ノズルＹ３２＃２は、吐出異常を発生させる不良ノズルであると、判断される。図１０ｃでは、ノズルＹ３２＃２から所定インク量以下のインクが吐出される様子を示している。そうすると、レーザー光Ｌはインクに遮られるが、閾値以上の光量をレーザー受光器６１が受光することとなる。その結果、ノズルＹ３２＃２は不良ノズルであると判断される。図１０ｄは、図１０ａから図１０ｃとは異なり、レーザー光Ｌが図面に対して垂直方向に射出されるように描かれている。そして、図１０ｄは、マゼンタインクノズルＭ３２＃２からインクが吐出されるが、紙に対して垂直方向ではなく、曲がって吐出されている。そうすると、レーザー光Ｌはインクに遮られることがなく、レーザー受光器６１はレーザー光Ｌを常に受光する。その結果、ノズルＹ３２＃２は不良ノズルであると判断される。

以上のように、吐出異常検査が行われる。１つのノズルの吐出異常検査が終了すると、次のノズルの吐出異常検査が行われる。例えば、図６では、ヘッド(３)のシアンインクノズル列Ｃ(３)のノズル＃１から＃３と、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃５から＃８が使用ノズルである。まず、ヘッド(３)のシアンインクノズル列Ｃ(３)のノズル＃３の吐出異常検査が行われ、次にノズルＣ(３)＃２、そしてノズルＣ(３)＃１という順に吐出異常検査が行われる。そうすると、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)の各ノズルから吐出されるインクとレーザー光Ｌが交わる位置に、レーザー光源６０とレーザー受光器６１が移動する。そして、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃８、ノズル＃７、ノズル＃６、ノズル＃５の順に吐出異常検査が行われる。即ち、ノズル毎に検査が行われる。

ところで、仮に、「使用ノズル」であっても、「使用しないノズル」であっても関係なく、「全てのノズル」に対して吐出異常検査が行われるとする。そうすると、例えば、図６では、４つのシアンインクノズル列の全てのノズルに対して吐出異常検査が行われることになる。即ち、３２個のノズルに対して吐出異常検査が行われることになる。しかし、これでは、吐出異常検査に時間がかかる。また、吐出異常検査に使用されるインクの量も増加する。

そこで、本実施形態では、「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査が行われるようにして、吐出異常検査が行われるノズル数を減らしている。具体例では、図６のように、黒丸(●)で示した７個の「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査を行えばよいことになる。その結果、ノズル毎に検査を行うため、「使用しないノズル」を検査するためにレーザー光源６０とレーザー受光器６１を移動する時間や、「使用しないノズル」からインクが吐出されたり、その吐出されたインクがレーザー光を遮るか検査したりするための時間が無くなることで、検査時間が減少し、印刷時間が短縮される。また、吐出異常検査に使用するインクの量も削減することができる。

また、本実施形態では、「使用しないノズル」に対して吐出異常検査は行われない。しかし、「使用しないノズル」が吐出異常を発生するとしても、印刷画像に影響を与えないので、「使用しないノズル」に対して吐出異常検査が行われなくても問題が無い。

＝＝＝クリーニング(Ｓ００４)について＝＝＝
前述の吐出異常検査において、「使用ノズル」の中に、吐出異常を発生させる不良ノズルが検出されたされた場合に、クリーニングが行われる。そして、全ての「使用ノズル」から正常にインクが吐出されるようにする。クリーニングとして、フラッシングとポンプ吸引が行われる。そして、不良ノズルを有するヘッドのみ、クリーニングが行われる。

例えば、図６のバツ印で示す、ヘッド３１(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃７が不良ノズルとして検出されたとする。この場合、ヘッド３１(２)のみクリーニングが行われる。クリーニングが行われる前の準備動作として、クリーニングが行われるヘッドの下面とポンプ吸引装置を対向させる必要がある。これは、吐出異常検査の準備動作と同様である。即ち、ヘッド３１(２)の下面と、ベルト２２上の穴２４(２)の位置を一致させる。そして、ヘッド３１(２)の下面とキャップ６３(２)が接するようにすればよい。

クリーニング方法の１つであるフラッシングとは、強制的にノズルからインク滴を吐出させようとするクリーニング動作である。ノズルが目詰まりしていて、インク滴が吐出されなくても、圧力室が膨張したり、収縮したりすることで、ノズルのメニスカス(ノズルで露出しているインクの自由表面)が駆動する。この結果、圧力室内のインクの増粘が進んでない場合等では、ノズルの目詰まりが解消し、正常にインク滴が吐出される。また、ポンプ吸引とは、ポンプを駆動して、圧力室内のインクを強制的に吸引するクリーニング動作である。インクの排出路であるチューブ６５の一端はキャップ６３内部の底面に接続され、他端はチューブポンプを介して排インクカートリッジ(不図示)に接続されている。キャップ６３内部の底面には、インク吸収体６２が配置され、ポンプにより吸引された排インクだけでなく、吐出異常検査やフラッシングによる排インクも吸収し、チューブ６５を介して、排インクカートリッジに排インクが排出される。

これらのクリーニング動作により、ノズル表面の異物をインク滴と一緒に吐き出したり、増粘により乾燥したノズルのメニスカスを正常の状態に戻したり、ヘッドの圧力室(キャビティ)内の気泡を解消したりすることができる。こうして、全ての「使用ノズル」から正常にインクが吐出されるようになる。

ところで、仮に、「全てのノズル」に対して吐出異常検査が行われるとする。そうすると、「使用しないノズル」も不良ノズルであると検出されることがある。例えば、図６にバツ印で示す、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃７と、ヘッド(１)のシアンインクノズル列Ｃ(１)のノズル＃７が不良ノズルであると検出される。その結果、「使用しないノズル」もクリーニングされることになる。例えば、「使用ノズル」であるノズルＣ(２)＃７だけでなく、「使用しないノズル」であるノズルＣ(１)＃７も、クリーニングされることになる。即ち、ヘッド(１)とヘッド(２)の２つのヘッドがクリーニングされる。しかし、これでは、クリーニングに時間がかかる。また、クリーニングに使用されるインクの量も増加する。

そこで、本実施形態では、「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査が行われるようにしている。そして、「使用ノズル」中に不良ノズルが検出された場合のみ、クリーニングが行われる。その結果、クリーニングするヘッドの数が減り、ヘッドの下面とベルトの穴を合わせたり、フラッシングやポンプ吸引を行ったりする時間が減少し、クリーニング時間を短縮することができる。例えば、図６では、ヘッド(２)のみクリーニングされればよいことになる。また、クリーニングによる排インクの量も削減することができる。

また、本実施形態では、「使用しないノズル」中に不良ノズルがあっても、クリーニングを行わない。しかし、「使用しないノズル」が吐出異常を発生するとしても、印刷画像に影響を与えないので、「使用しないノズル」中の不良ノズルをクリーニングしなくても問題が無い。但し、実際には、使用しないノズルに対して吐出異常検査を行わないので、不良ノズルが存在するか否かも分からない。

＝＝＝その他の実施形態１＝＝＝
ここまで、ラインヘッドプリンタによる実施形態について説明している。インクジェット方式のプリンタの中には、ラインヘッドプリンタ以外にも、ヘッドが移動しながら印刷するキャリッジ式のプリンタがある。次に、このキャリッジ式のプリンタ(プリンタ２)による実施形態について説明する。

〈プリンタ２について〉
図１１は、プリンタ２の全体構成の概略図である。また、図１２は、プリンタ２全体構成の断面図である。前述のラインヘッドプリンタ(プリンタ１)と、キャリッジ式のプリンタ(プリンタ２)の最も大きな違いは、ヘッド９０が図１１に示す移動方向に移動し、その移動中にノズルから断続的にインクが吐出され、移動方向に沿ったドット列(ラスタライン)が形成されることである。そして、ヘッド９０が１回移動方向に移動すると、搬送ユニットは搬送方向に紙を搬送させる。キャリッジ式のプリンタは、このヘッドの移動によるドット形成動作と紙の搬送動作を交互に繰り返すことで、印刷画像を完成させる。このような印刷を行うため、プリンタ２は、搬送ユニット、ヘッドユニット、検出器群、コントローラの他に、キャリッジユニットを有する。

キャリッジユニットは、キャリッジ８０と、キャリッジモータ８１とを有する。キャリッジ８０は、キャリッジモータ８１により移動方向に往復移動可能である。ヘッド９０は、キャリッジ８０に設けられているため、移動方向に移動することができる。図１３は、ヘッド９０の下面におけるノズルの配列を示す説明図である。ヘッド９０の下面には、イエローインクノズル列Ｙと、シアンインクノズル列Ｃと、マゼンタインクノズル列Ｍと、ブラックインクノズル列Ｋが形成されている。各ノズル列はノズルを１８０個備え、下流側に位置するノズルほど若い番号が付されている(＃ｉ＝#１〜#１８０)。また、各ノズル列のノズルは、搬送方向に沿って、一定の間隔(ノズルピッチＤ)でそれぞれ整列している。

搬送ユニットは、給紙ローラ７０と、搬送モータ７１と、搬送ローラ７２と、プラテン７３と、排紙ローラ７４とを有する。給紙ローラ７０により、紙はプリンタ２内に自動的に給紙される。搬送モータにより回転する搬送ローラ７２は、給紙された紙を印刷可能な領域まで搬送する。プラテン７３は印刷中の紙を支持する。排紙ローラ７４は、印刷が終了した紙をプリンタ２の外部に排出するローラである。この排紙ローラ７４は、搬送ローラ７２と同期して回転する。

〈使用ノズルの決定について〉
図１４は、印刷画像が完成している紙とヘッド９０の関係を示す。ただし、説明の簡略のため、ヘッド９０中の４つのノズル列のうち、シアンインクノズル列Ｃのみを示し、ノズル列中のノズル数も８個に減らしている。図１４でも、画素を特定して説明するため、移動方向に整列している画素を「行」で、搬送方向に整列している画素を「列」で表す。

印刷動作は、前述のラインヘッドプリンタと同様にコントローラが印刷命令を受信することから始まる。その後、コントローラは、ヘッド９０の各ノズルが、印刷画像を形成するために使用する「使用ノズル」であるか、「使用しないノズル」であるかを決定する。

まず、紙とヘッド９０の位置関係から、コントローラはノズル＃ｉに担当画素を割り当てる。ここで、担当画素とは、ノズル＃ｉがドットを形成するように、ノズル＃ｉに割り当てられた画素のことである。つまり、ノズル＃ｉの担当画素にドットを形成する必要がある場合、ノズル＃ｉからその画素にインクが吐出される。印刷画像を形成するために、ノズル＃ｉの担当画素のうち、少なくとも１画素以上にドットを形成する必要が有る場合、ノズル＃ｉは「使用ノズル」であると決定される。印刷画像を形成するために、ノズル＃ｉの担当画素の全てにドットを形成する必要が無い場合、ノズル＃ｉは「使用しないノズル」であると決定される。

ここで、図１４のような印刷画像を完成させるとする。図１４の画素内に描かれている黒丸(●)は、シアンインクのドットを表している。図１４のような印刷画像を完成させるための画像データを基に、コントローラは各ノズルの担当画素にドットを形成する必要があるか否かを調べる。そして、各ノズルが「使用ノズル」であるか、または「使用しないノズル」であるかを決定する。

例えば、コントローラは、画素データに基づいて、シアンインクノズル列Ｃのノズル＃１(以下、ノズル＃１とする)の担当画素である２行目の画素に、シアンインクのドットが形成される必要は無い、と判断する。その結果、コントローラは、ノズル＃１を「使用しないノズル」であると決定する。また、コントローラは、画素データに基づいて、シアンインクノズル列Ｃのノズル＃３(以下、ノズル＃３とする)の担当画素である４行目の画素のうち、１列目から１６列目の画素にシアンインクのドットを形成する必要がある、と判断する。その結果、コントローラは、ノズル＃３を「使用ノズル」であると決定する。その他、コントローラは、画素データに基づいて、シアンインクノズル列Ｃのノズル＃８(以下、ノズル＃８とする)の担当画素である９行目の画素のうち、１１列目の画素にシアンインクのドットを形成する必要がある、と判断する。その為、コントローラは、ノズル＃８を「使用ノズル」であると決定する。即ち、ノズル＃３のように、担当画素の全てにドットを形成するノズルであっても、ノズル＃８のように、担当画素の１つだけにドットを形成するノズルであっても、担当画素にドットを形成する必要があれば「使用ノズル」となる。

こうして、コントローラは、図１４のシアンインクノズル列Ｃのノズル＃３、＃４、＃５、＃８を「使用ノズル」であると決定する。そして、シアンインクノズル列Ｃの＃１、＃２、＃６、＃７を「使用しないノズル」であると決定する。なお、図１４では「使用ノズル」を黒丸(●)で示し、「使用しないノズル」を白丸(○)で示している。

〈吐出異常検査について〉
コントローラは、印刷を開始する前に、前述の処理で決定した「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査を行う。図１４でいうと、シアンインクノズル列Ｃ中のノズル＃３、＃４、＃５、＃８に対してのみ吐出異常検査が行われる。なお、吐出異常検査の方法は前述の実施形態で説明したレーザーによる方法である。

図１５は、ヘッド９０と吐出異常検査部を下面側から見た図である。吐出異常検査部は、レーザー光源６０と、レーザー受光器６１と、レーザー光源６０及びレーザー受光器６１を移動方向に移動させる機構(不図示)と、から成る。レーザー光源６０はレーザー光Ｌをノズル列と平行に射出する。検出方法は、前述の実施形態で説明したとおりである。また、プリンタ２ではレーザー光源６０及びレーザー受光器６１を移動方向に移動する。例えば、イエローインクノズル列Ｙ中の使用ノズルの検査が終了すると、マゼンタインクノズル列Ｍ中の使用ノズルの検査をするために、レーザー光源６０とレーザー受光器６１が移動方向に移動する。

また、吐出異常検査は、非印刷エリアで行われる。非印刷エリアとは、図１１に示すように、紙に印刷が行われるためのインクがノズルから吐出されない区域のことである。つまり、非印刷エリアには、紙が搬送されない。そして、吐出異常検査の際は、クリーニングに使用するポンプ吸引装置のキャップ内にインクが吐出される。

ところで、仮に、「全てのノズル」に対して吐出異常検査が行われるとする。そうすると、例えば、図１４では、シアンインクノズル列の全てのノズルに対して吐出異常検査が行われることになる。即ち、８個のノズルに対して吐出異常検査が行われる。しかし、これでは、吐出異常検査に時間がかかる。また、吐出異常検査に使用されるインクの量も増加する。

そこで、その他の実施形態１では、「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査が行われることにより、吐出異常検査が行われるノズルの数を減らしている。具体例では、図１４のように、その他の実施形態１では、黒丸(●)で示した４個の「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査を行われればよいことになる。その結果、ノズル毎に検査を行うため、「使用しないノズル」を検査するためにレーザー光源６０とレーザー受光器６１を移動する時間や、「使用しないノズル」からインクが吐出されたり、その吐出されたインクがレーザー光を遮るか検査したりするための時間が無くなることで、検査時間が減少し、印刷時間が短縮される。また、吐出異常検査に使用されるインクの量も削減することができる。

また、その他の実施形態１では、「使用しないノズル」に対して吐出異常検査を行わない。しかし、「使用しないノズル」が吐出異常を発生するとしても、印刷画像に影響を与えないので、「使用しないノズル」に対して吐出異常検査を行わなくても問題が無い。

〈クリーニングについて〉
前述の吐出異常検査において、「使用ノズル」の中に、吐出異常を発生させる不良ノズルが検出された場合にのみ、クリーニングが行われる。クリーニングとして、フラッシングとポンプ吸引が行われる。そして、全ての「使用ノズル」から正常にインクが吐出されるようにする。例えば、図１４にバツ印で示す、ヘッド９０のシアンインクノズル列Ｃのノズル＃５が不良ノズルとして検出されたとする。この場合、ヘッド９０のクリーニングが行われる。

図１６は、ポンプ吸引装置とヘッド９０の位置関係を示す。ポンプ吸引装置は、インク吸収体６２と、キャップ６３と、ポンプ６４と、チューブ６５と、ポンプ吸引装置を上下に移動させる機構(不図示)と、から成る。また、ヘッド９０のクリーニングは、吐出異常検査と同様に、非印刷エリアで行われる。ポンプ吸引装置は非印刷エリアに配置されており、移動方向には移動出来ない。その為、クリーニング時には、ヘッド９０が非印刷エリアのポンプ吸引装置の真上に移動する。但し、吐出異常検査直後のクリーニングでは、ヘッドが既にポンプ吸引装置の真上に位置しているため、ヘッドの移動はない。フラッシングとポンプ吸引の方法は、前述の実施形態と同様である。フラッシングやポンプ吸引により、全ての「使用ノズル」から正常にインクが吐出されるようになる。

ところで、仮に、「全てのノズル」に対して吐出異常検査が行われるとする。そうすると、例えば、図１４にバツ印で示す、シアンインクノズル列Ｃのノズル＃７が不良ノズルであると検出されることがある(ここでは、ノズル＃５は不良ノズルではないとする)。その結果、「使用しないノズル」であるノズル＃７が不良ノズルである為に、「使用ノズル」の中に不良ノズルがなくとも、ヘッド９０をクリーニングすることになる。しかし、これでは、クリーニングが行われる割合が増加する。

そこで、その他の実施形態１では、「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査が行われる。そして、「使用ノズル」の中に不良ノズルが検出された場合のみ、クリーニングが行われる。その結果、クリーニングが行われる割合を減らすことができ、クリーニング時間の短縮や、クリーニングに使用されるインクの量の減少につながる。

また、その他の実施形態１では、「使用しないノズル」の中に不良ノズルがあっても、クリーニングを行わないことにしている。具体例では、図１４のように、「使用しないノズル」であるノズル＃７が不良ノズルであっても、クリーニングを行わない。しかし、「使用しないノズル」が吐出異常を発生するとしても、印刷画像に影響を与えないので、「使用しないノズル」中の不良ノズルをクリーニングしなくても問題が無い。但し、実際には、使用しないノズルに対して吐出異常検査を行わないので、不良ノズルが存在するか否かも分からない。

＝＝＝その他の実施形態２＝＝＝
上記の実施形態では、「使用ノズル」に対してのみ吐出異常検査が行われるようにしている。しかし、以下に説明するように、全てのノズルに対して吐出異常検査を行い、「使用ノズル」の中に不良ノズルが検出された場合にクリーニングを行うようにしても良い。このようにしても、クリーニング時間を短縮することは可能である。以下、プリンタ１が前述のラインヘッドプリンタと同じ構成であることを前提にして、説明を行う。

図２０は、本実施形態の印刷処理のフローチャートである。以下に説明される各処理は、コントローラ１０がメモリ１３内のプログラムに従って各ユニットを制御することにより、実行される。また、このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。

印刷命令受信(Ｓ１０１)：まず、コントローラ１０は、コンピュータ５０からインターフェース部１１を介して、印刷命令を受信する。この処理については、前述のＳ００１（図５参照）と同じなので、説明を省略する。

吐出異常検査(Ｓ１０２)：コントローラ１０は、全てのノズルに対して吐出異常検査を行う。そして、各ノズルが、吐出異常を発生させる不良ノズルであるか否かを判断する。なお、前述のＳ００３では使用ノズルのみ吐出異常検査を行っているが、本実施形態では、全てのノズルに対して吐出異常検査を行う。また、前述のＳ００３では使用ノズルに吐出異常があるか否かをも判断しているが、ここでは、検査したノズルが不良ノズルであるか否かだけを判断する。吐出異常検査の方法は、前述の実施形態と同様なので、説明を省略する。

使用ノズルの決定(Ｓ１０３)：コントローラ１０は、印刷データに基づき、ヘッドユニット３１のノズルからインクを吐出させるか否かを、各ノズル毎に決定する。即ち、この処理により、印刷画像を完成させるために必要なノズルである「使用ノズル」が決定される。この処理については、前述のＳ００２の処理と同じなので、説明を省略する。

クリーニングの要否の判断（Ｓ１０４）：コントローラ１０は、「使用ノズル」中の各ノズルが吐出異常を発生させる不良ノズルであるか否かを判断する。使用ノズル中に不良ノズルがある場合、クリーニングが行われる。使用ノズル中に不良ノズルがない場合、クリーニングは行われない。なお、Ｓ１０２において複数の不良ノズルが検出されたとしても、全ての不良ノズルが「使用しないノズル」であれば、クリーニングは行われないことになる。

クリーニング(Ｓ１０５)：コントローラ１０は、「使用ノズル」中に不良ノズルを有するヘッドに対してのみ、クリーニングを行う。この処理については、前述のＳ００４の処理と同じなので、説明を省略する。

給紙処理以降（Ｓ１０６〜Ｓ１０９）：給紙処理以降の処理については、前述のＳ００５〜Ｓ００８の処理と同じなので、説明を省略する。

本実施形態では、不良ノズルであると検出されたとしても、そのノズルが「使用しないノズル」であれば、クリーニングは行われないことになる。このため、本実施形態においても、クリーニングの回数を減らしたり、クリーニングするヘッドの数を減らしたりして、クリーニング時間を短縮することができる。なお、複数の不良ノズルが検出された場合には、いずれかの不良ノズルが「使用ノズル」であればクリーニングが行われ、全ての不良ノズルが「使用しないノズル」であればクリーニングは行われないことになる。これにより、印刷画像に影響を与えないようにしつつ、クリーニング時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、コントローラ１０は、「使用ノズル」中に不良ノズルを有するヘッドに対してのみ、クリーニングを行う。言い換えると、コントローラ１０は、「使用ノズル」となる不良ノズルに対してのみ、クリーニングを行う。例えば、図６にバツ印で示す、ヘッド(２)のシアンインクノズル列Ｃ(２)のノズル＃７と、ヘッド(１)のシアンインクノズル列Ｃ(１)のノズル＃７が不良ノズルであると検出された場合、コントローラ１０は、ヘッド（２）に対してのみクリーニングを行い、ヘッド（１）に対してはクリーニングを行わないことになる。これにより、クリーニング時間を短縮することができる。

また、本実施形態のラインヘッドプリンタが図７及び図８の構成を備えていれば、前述の実施形態と同様に、各ヘッドにそれぞれ対向する位置にポンプ吸引装置が配置されている。この場合、ポンプ吸引装置とヘッドとの間にベルトが位置する構成になるので、吐出異常検査時やクリーニング時にヘッドから吐出したインクがベルトに着弾しないようにするため、各ヘッドにそれぞれ対応する４つの穴２４（図７）がベルトに設けられている。そして、本実施形態では、前述の実施形態と同様に、この４つの穴２４の配置(図７)は、ヘッドユニット中の４つのヘッド３１(図４)の配置とは異なる。紙幅方向は各ヘッド３１と同じ位置に、そして、搬送方向は全ての穴２４が重ならない位置に、各穴２４が設けられている。４つの穴がこのような配置だと、あるヘッドが穴と対向しているとき、他のヘッドは穴と対向しないことになる。この結果、２以上のヘッドをクリーニングするときには、２以上のヘッドを同時にクリーニングできないので、１つずつクリーニングを行うことになる。但し、このようにベルト２２に穴２４が設けられることで、ベルト２２の強度が保たれる。

＝＝＝その他の実施形態３＝＝＝
上記の各実施形態は、主としてインクジェット方式のプリンタを有する印刷システムについて記載されているが、吐出異常検査やクリーニング等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

〈ラインヘッドプリンタの構成について〉
前述の実施形態では、ラインヘッドプリンタの基本的な構成について説明したが、必ずしもこれらの構成と同じである必要はない。例えば、ヘッドユニットが有するヘッドの数は４個でなくても構わない。その他、ベルトコンベヤー方式により紙送りしているが、紙をプラテンに巻きつけるようにして紙送りしてもよい。

〈吐出異常検査方法について〉
前述の実施形態では、レーザーによる吐出異常検査の方法を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、ノズル面の下に導体により形成された感知部を設け、帯電したインクがその感知部に向けて吐出され、その際に発生する誘導電流により、吐出の有無を判定する方法がある。また、圧力室内の圧力変化に応じて変形する振動板とその振動板に対向するように配置された電極を、圧力室内に設ける。その振動板と電極がコンデンサとなり、振動板の振動に伴う静電容量の変化に基づいて、吐出異常を検出する方法もある。

〈クリーニング方法について〉
前述の実施形態では、ヘッド毎にクリーニングを行う方法を例に挙げたが、これに限らない。例えば、ポンプ吸引をせずにフラッシングだけを行う場合、不良ノズルからのみ強制的にインクを吐出させてクリーニングすることができる。不良ノズルに対してのみクリーニングを行うことで、クリーニングに使用されるインク量を削減することができる。

前述の実施形態では、吐出異常を発生する不良ノズルのクリーニング方法として、フラッシングやポンプ吸引による方法を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、ゴム製のワイパーなどでノズル面を擦って紙粉などを除去する方法でもよい。また、前述の実施形態で説明しているポンプ吸引装置を全て備えなくとも、キャップだけ備えてもよい。少なくともキャップを備えていれば、不良ノズルから吐出された排インクにより印刷装置が汚れることはない。

また、前述の実施形態のラインヘッドプリンタでは、ポンプ吸引装置がヘッドユニットの下に位置する構造(図８)を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、ポンプ吸引装置をヘッドユニットの上方に配置し、ヘッドユニットが回転する機構を設ける(図１７)。そして、ノズル面とポンプ吸引装置が対向するようにヘッドユニットを回転させて、クリーニングを行ってもよい。

前述の実施形態のラインヘッドプリンタでは、ポンプ吸引装置とヘッドが接する為に、ベルトに穴を設けている。その穴の開け方として、ヘッドユニット中の４つのヘッド３１の配置とは異なる開け方(図７)を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、ヘッドユニット中の４つのヘッド３１の配置と同じ開け方をしてもよい(図１８)。そうすることで、ある１つのヘッドの吐出異常検査やクリーニングが終了した後、次のヘッドの吐出異常検査やクリーニングが行われるために、ベルトを回転させてヘッドと穴の位置を合わせる手間が省ける。また、一斉に全てのヘッドのクリーニングが行われることが可能となる。但し、図１８のような穴の開け方をするとベルトの強度が弱くなる。

前述の実施形態では、キャリッジ式のプリンタのポンプ吸引装置として、ヘッドの大きさに合わせたポンプ吸引装置(図１６)を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば、ポンプ吸引装置を小型化し、ノズル列毎にクリーニングを行えるようにしても良い(図１９)。そうすることで、ポンプ吸引が行われる際に、不良ノズルを有さないノズル列からの無駄な排インクの量を減らすことができる。但し、ポンプ吸引装置が移動方向に移動する為の機構が必要となる。また、不良ノズルを有するノズル列が複数の場合、ノズル列毎にポンプ吸引が行われるため、クリーニングに時間がかかる。

〈吐出異常検査とクリーニングを行うタイミングについて〉
前述の実施形態では、吐出異常検査が行われてから、クリーニングが行われると説明したが、これに限られるものではない。例えば、「使用ノズル」を有するヘッドの吐出異常検査を行って、不良ノズルが検出された場合、次のヘッドの吐出異常検査が行われる前に、不良ノズルが検出されたヘッドのクリーニングが行われてもよい。そうすることで、「使用ノズル」を有する全てのヘッドの吐出異常検査が終了した後、不良ノズルが検出されたヘッドをクリーニングするために、再び、ヘッドとベルトの穴を合わせる手間が省ける。

前述の実施形態では、違う画像の印刷命令を受信したときに吐出異常検査を行うと説明したが、(図５)これに限らない。例えば、印刷する紙毎に、印刷開始前に吐出異常検査を行ってもよい。
また、キャリッジ式プリンタの場合、１回のキャリッジの移動(走査)毎に、吐出異常検査を行っても良い。この場合、走査毎に、各ノズルが「使用ノズル」であるか、「使用しないノズル」であるかを決定して、吐出異常検査が行われることになる。

〈モノクロ印刷について〉
前述の実施形態では、コントローラは、画素データを基に、各ノズルが「使用ノズル」であるかまたは「使用しないノズル」であるかを決定している。モノクロ印刷の場合、コントローラは、まず、ブラックインクノズル列のノズルが「使用ノズル」であり、シアン、マゼンタ、イエローインクノズル列のノズルは「使用しないノズル」であると決定する。その後、コントローラは、画素データを基に、ブラックインクノズル列の各ノズルが「使用ノズル」であるかまたは「使用しないノズル」であるかを決定する。

〈インクについて〉
前述の実施形態は、インクジェット方式のプリンタの実施形態であったので、液体状の染料インク又は顔料インクをノズルから吐出させていたが、これに限られるものではない。液体状のものであれば、ノズルから吐出させることができる。

〈プリンタについて〉
前述の実施形態では、プリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、前述の実施形態と同様の技術を適用しても良い。

〈ノズルについて〉
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

本実施形態のプリンタの全体構成ブロック図である。 プリンタの断面図である。 プリンタが媒体を搬送する様子を示す図である。 ヘッドユニットの下面のノズルの配列を示す。 印刷処理のフローチャートである。 印刷画像が完成している紙とヘッドユニットの関係を示す。 搬送ローラと、ベルトを上面側から見た図である。 ポンプ吸引装置とヘッドユニットの位置関係を示す。 ヘッドユニットと吐出異常検査部を下面側から見た図である。 図１０ａはノズルから正常にインクが吐出される様子を示し、図１０ｂはノズルからインクが吐出されない様子を示し、図１０ｃはノズルから所定インク量以下のインクが吐出される様子を示し、図１０ｄはノズルからインクが吐出されるが、紙に対して垂直方向ではなく、曲がって吐出される様子を示している。 プリンタの全体構成の概略図である。 プリンタ全体構成の断面図である。 ヘッドの下面におけるノズルの配列を示す説明図である。 印刷画像が完成している紙とヘッドの関係を示す。 ヘッドと吐出異常検査部を下面側から見た図である。 ポンプ吸引装置とヘッドの位置関係を示す。 ポンプ吸引装置がヘッドユニットの上方にある場合のクリーニング方法の図である。 ベルトの穴の開け方の一例を示す図である。 小型化したポンプ吸引装置の一例を示す図である。 別の実施形態の印刷処理のフローチャートである。

符号の説明

１ プリンタ、１０ コントローラ、１１ インターフェース部、
１２ ＣＰＵ、１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、
２０ 搬送ユニット、２１Ａ，２１Ｂ 搬送ローラ、
２２ ベルト、２３ 給紙ローラ、２４ (ベルトの)穴、
３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、３２ ノズル、
４０ 検出器群、４１ 紙検出センサ、５０ コンピュータ、
６０ レーザー光源、６１ レーザー受光器、６２ インク吸収体、
６３ キャップ、６４ ポンプ、６５ チューブ、
７０ 給紙ローラ、７１ 搬送モータ、７２ 搬送ローラ、
７３ プラテン、７４ 排紙ローラ、
８０ キャリッジ、８１ キャリッジモータ、
８２ インクカートリッジ、９０ ヘッド、
１００ 紙検出センサ、１０１ ロータリー式エンコーダ、
１０２ 光学センサ、１０３ リニア式エンコーダ
Ｙ イエローインクノズル列、Ｃ シアンインクノズル列、
Ｍ マゼンタインクノズル列、Ｋ ブラックインクノズル列、
Ｓ 媒体、Ｌ レーザー光

Claims (13)

1. 液体滴が吐出される複数のノズルと、
   液体滴が吐出されるべき時に吐出不良が発生する不良ノズルを検出するセンサと、
   画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴が吐出されるか又は液体滴が吐出されないかを決定するコントローラであって、
   前記画像データに基づき媒体に画像を形成する前に、前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルが前記不良ノズルであるか否かを前記センサに検出させるコントローラと、
   を備える液体滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体滴吐出装置であって、
   前記画像データに基づいて液体滴が吐出されると決定される前記ノズルの数が複数の場合、
   前記センサは前記ノズルが不良ノズルであるか否かを１つずつ順に検査する、
   液体滴吐出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液体滴吐出装置であって、
   前記センサは前記ノズルから吐出された液体滴を検出するセンサである、
   液体滴吐出装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の液滴吐出装置であって、
   前記不良ノズルから正常にインクが吐出される回復処理に用いられる回復機構を備え、
   前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、前記回復処理を行う、
   液体滴吐出装置。
5. 請求項４に記載の液体滴吐出装置であって、
   前記回復処理とは、前記不良ノズルから液体滴を吐出させることである、
   液体滴吐出装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の液体滴吐出装置であって、
   前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、検出された前記不良ノズルに対してのみ前記回復処理を行う、
   液体滴吐出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体滴吐出装置であって、
   前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、
   前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構を備える、
   液体滴吐出装置。
8. 請求項４から請求項６のいずれかに記載の液体滴吐出装置であって、
   前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、
   前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構を備え、
   前記コントローラは、前記センサが前記不良ノズルを検出すると、検出された前記不良ノズルを備える前記ヘッドに対してのみ前記回復処理を行う、
   液体滴吐出装置。
9. 請求項４から請求項６のいずれかに記載の液体滴吐出装置であって、
   前記複数のノズルは、所定方向に並ぶ複数のヘッドに設けられ、
   前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を前記複数のヘッドに対して前記所定方向と垂直の方向に搬送する搬送機構であって、ベルトにより前記媒体を搬送する搬送機構を備え、
   前記回復機構は前記複数のヘッドのノズル面に対向可能な位置に配置され、前記回復機構と前記複数のヘッドの間に前記ベルトが位置する、
   液体滴吐出装置。
10. 請求項９に記載の液体滴吐出装置であって、
    前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の少なくとも一つの前記ヘッドは前記穴と対向しないように、配置されている、
    液体滴吐出装置。
11. 請求項９に記載の液体滴吐出装置であって、
    前記ベルトには、前記複数のヘッドと同じ数の穴が設けられ、前記穴は、ある前記ヘッドが前記穴のうちの一つと対向しているとき、その他の前記ヘッドも前記穴と対向するように、配置されている、
    液体滴吐出装置。
12. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体滴吐出装置であって、
    前記複数のノズルは、所定方向に並んで配置されているノズル列を構成し、
    前記ノズルから吐出される液体滴が着弾される媒体を、前記ノズル列に対して前記所定方向に動かす搬送機構を備え、
    前記ノズル列を、前記媒体に対して前記所定方向と垂直の方向に動かす移動機構を備え、
    前記搬送機構が前記媒体を前記ノズル列に対して前記所定方向に動かす動作と、前記移動機構が前記ノズル列を前記媒体に対して前記所定方向と垂直の方向に動かす動作とを、交互に行う、
    液体滴吐出装置。
13. 画像データに基づき、複数のノズルから液体滴を吐出する液体吐出方法であって、
    前記画像データに基づき、各前記ノズルから、液体滴を吐出するか又は液体滴を吐出しないかを決定するステップと、
    前記画像データに基づき媒体に画像を形成する前に、前記画像データに基づいて液体滴を吐出すると決定される前記ノズルが、液体滴を吐出すべき時に吐出不良を発生する不良ノズルであるか否かを検出するステップと
    を有する液体吐出方法。

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