JP5220474B2 - 画像記録装置および画像記録装置における前処理剤吐出ノズルの吐出不良検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット方式でインク吐出ノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像を記録する画像記録装置に関する。特に、インクの吐出による画像の記録より前に前処理剤を塗布する画像記録装置に関する。

インクジェット方式で画像を記録する画像記録装置においては、インク吐出ノズルが目詰まりすることや、インク供給経路に気泡等が混入することにより、インクの吐出不良が生じることがある。吐出不良となっているインク吐出ノズルを検出するための手法として、従来より、種々の方法が提案されている。

例えば、隣接するドットあるいは近隣のドットを形成するノズル同士のインクの吐出タイミングを異ならせる態様にてテストパターンを印刷し、この印刷結果から各ノズル毎の吐出が良好に行われているか否かを確認する方法が、公知である（例えば、特許文献１参照）。

一方、インクの定着性の悪い記録媒体、すなわち、インクの吸収率の低い記録媒体を用いて画像記録装置による画像の記録を行うに先立って、記録媒体へのインクの定着性を高めるための受容層を記録媒体表面に塗布しておく方法がある。例えば、画像の記録より前に、受容層を構成する材料である前処理剤を、インクジェット方式により記録媒体上の任意の領域に吐出しておく方法が公知である（例えば、特許文献２、３参照）。

特開平９−６６６５０号公報 特開平１１−５８９３０号公報 特許第３３７２６８１号公報

特許文献２や特許文献３に開示の技術のように、記録媒体上に、インクジェット方式によって前処理剤を吐出して塗布する場合に、前処理剤には、画像の記録に用いるインクより視認性の低いもの（例えば、透明や略透明なもの）がしばしば用いられる。そして、このような前処理剤を吐出するノズル（前処理剤吐出ノズル）においても吐出不良を検出することは重要である。

しかしながら、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良を検出する方法として、特許文献１に記載の上述したテストパターンを印刷する方法を用いても、視認性の低い前処理剤を用いる場合、吐出の正常なノズルにより前処理剤が塗布された領域と、ノズルの吐出不良により前処理剤が良好に塗布されていない領域との区別はつきづらく、従って、吐出不良ノズルの検出は困難となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良を検出することができる画像記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、インクジェット方式で画像を記録する装置であって、記録媒体を搬送する搬送手段と、複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて画像記録用の第１色のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、複数の前処理剤吐出ノズルを有し、前記複数の前処理剤吐出ノズルからインクジェット方式にて前記記録媒体に対し前記インクの定着性を高める前処理剤を吐出する前処理剤吐出ヘッドと、前記搬送手段における搬送動作と、前記第１の記録ヘッドおよび前記前処理剤吐出ヘッドにおける吐出動作とを制御する制御手段と、前記記録媒体上に形成された画像を読み取る画像読取手段と、不良検出パターンについての前記画像読取手段による読み取り結果に基づいて、前記複数の前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良の有無を判定する不良判定手段と、を備え、前記複数の前処理剤吐出ノズルと、前記複数のインク吐出ノズルとは、前記記録媒体における前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向についての吐出位置が１対１に対応しており、前記制御手段が、前記複数の前処理剤吐出ノズルの吐出不良検出処理として、前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させつつ、前記記録媒体の略全面に、前記複数の前処理剤吐出ノズルから前記前処理剤を吐出させる前処理剤吐出処理と、前記複数のインク吐出ノズルの全てから、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の上に対し、隣接しあうインク吐出ノズルからの吐出タイミングを異ならせつつ前記第１色のインクを吐出させることによって、それぞれのラインが異なる前記インク吐出ノズルからのインクの吐出によって形成される複数のラインからなる印刷パターンである前記不良検出パターンを前記記録媒体の略全面に形成する第１色吐出処理と、を実行させ、前記不良判定手段は、前記第１色のインクにより形成された前記複数のラインの全てについてのライン幅を検出し、前記複数のラインの中に前記ライン幅が所定の閾値の範囲外である幅超過ラインが存在する場合に、前記幅超過ラインを形成した前記第１の記録ヘッドの前記インク吐出ノズルと前記吐出位置が対応する前処理剤吐出ノズルを吐出不良ノズルと判定する、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて、前記第１色のインクとは色の異なる第２色のインクを吐出する第２の記録ヘッドをさらに備え、前記制御手段は、前記吐出不良検出処理において、前記前処理剤吐出処理と、前記第１色吐出処理と、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の略全面に、前記第２の記録ヘッドの前記複数のインク吐出ノズルからインクを吐出させる第２色吐出処理と、を実行させることを特徴とする。

請求項３の発明は、インクジェット方式の画像記録装置における前処理剤吐出ノズルの吐出不良を検出する方法であって、前記画像記録装置が、記録媒体を搬送する搬送手段と、複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて画像記録用の第１色のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、複数の前処理剤吐出ノズルを有し、前記複数の前処理剤吐出ノズルからインクジェット方式にて前記記録媒体に対し前記インクの定着性を高める前処理剤を吐出する前処理剤吐出ヘッドと、前記搬送手段における搬送動作と、前記第１の記録ヘッドおよび前記前処理剤吐出ヘッドにおける吐出動作とを制御する制御手段と、前記記録媒体上に形成された画像を読み取る画像読取手段と、を備え、前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させつつ、前記前処理剤吐出ヘッドからの前記前処理剤の吐出と前記インク吐出ノズルからの第１色のインクの吐出とを行うことで、画像記録を行うものであり、前記複数の前処理剤吐出ノズルと、前記複数のインク吐出ノズルとは、前記記録媒体における前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向についての吐出位置が１対１に対応しており、前記記録媒体の略全面に、前記複数の前処理剤吐出ノズルから前記前処理剤を吐出させる前処理剤吐出工程と、前記複数のインク吐出ノズルの全てから、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の上に対し、隣接しあうインク吐出ノズルからの吐出タイミングを異ならせつつ前記第１色のインクを吐出させることによって、それぞれのラインが異なる前記インク吐出ノズルからのインクの吐出によって形成される複数のラインからなる印刷パターンである前記不良検出パターンを前記記録媒体の略全面に形成する第１色吐出工程と、前記記録媒体上に形成された不良検出パターンを前記画像読取手段によって読み取る読取工程と、前記不良検出パターンについての前記画像読取手段による読み取り結果に基づいて、前記複数の前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良の有無を判定する不良判定工程と、を備え、前記不良判定工程においては、前記第１色のインクにより形成された前記複数のラインの全てについてのライン幅を検出し、前記複数のラインの中に前記ライン幅が所定の閾値の範囲外である幅超過ラインが存在する場合に、前記幅超過ラインを形成した前記第１の記録ヘッドの前記インク吐出ノズルと前記吐出位置が対応する前処理剤吐出ノズルを吐出不良ノズルと判定する、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の吐出不良検出方法において、前記画像記録装置が、複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて、前記第１色のインクとは色の異なる第２色のインクを吐出する第２の記録ヘッドをさらに備え、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の略全面に、前記第２の記録ヘッドの前記複数のインク吐出ノズルからインクを吐出させる第２色吐出工程、をさらに備えることを特徴とする。

請求項１ないし請求項４の発明によれば、記録媒体において、前処理剤吐出ノズルによる前処理剤の吐出が良好になされていない領域では、第１色のインクの記録媒体上への定着性が低いために、第１色のインクより形成された印刷パターンに滲みが生じる。従って、この滲みが生じた領域に対応する前処理剤吐出ノズルが吐出不良であると判定することで、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良を検出することができる。

請求項２および請求項４の発明によれば、前処理剤の吐出が良好になされていない領域では、第１色および第２色のインクが混ざり合って滲みとなるので、滲みを生じさせるインクの量が多くなり、より高い精度で前処理剤吐出ノズルの吐出不良を検出することができる。

＜画像記録装置＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す側面断面図である。また、図２は、画像記録装置１の構成を示す斜視図であって、画像記録部４の図示を省略した図である。

画像記録装置１は、記録媒体ＲＭ（図６参照）に対して、インクジェット方式により画像の記録を行うためのものである。画像の記録は、画像記録装置１が備える記録ヘッド４１、４２、４３、４４に設けられた多数のノズル（インク吐出ノズル）の吐出口からインクを吐出させ、記録媒体ＲＭに付着させることによって行われる。

記録媒体ＲＭは、一般的な画像記録装置において用いられる紙のみならず、布、プラスチックフィルム、皮革等、広くインクを受容可能なものである。本実施の形態においては、記録媒体ＲＭがシート状の印刷用紙である場合を例として説明する。

係る画像記録装置１は、給紙部２と、記録媒体ＲＭをその上に保持可能なテーブル２０を移動させるテーブル移動機構３と、画像記録部４と、排紙部５とを備える。

給紙部２は、収容している記録媒体ＲＭを一枚ずつテーブル移動機構３へ搬送する部位であり、ストッカー部１０と、コンベア１１とを備えている。

ストッカー部１０は、その上に記録媒体ＲＭを載置しており、さらに、載置してある記録媒体ＲＭを最上位のものから一枚ずつ吸着して、コンベア１１へ搬送する。

コンベア１１は、ストッカー部１０から搬送された記録媒体ＲＭを、その上に保持し、記録媒体ＲＭの搬送方向下流側へと搬送して、テーブル移動機構３のテーブル２０へ受け渡す。

テーブル移動機構３は、給紙部２より受け取った記録媒体ＲＭをテーブル２０に吸着保持し画像記録部４へ搬送するとともに、画像記録部４における画像記録時にはテーブル２０を精度よく移動させ、画像の記録が終了した後にテーブル２０を排紙部５へと移動させる。テーブル移動機構３は、吸着穴２１により記録媒体ＲＭを吸着保持可能なテーブル２０と、吸着ファン２２と、チェーン２３と、リニアモータ機構２４と、リニアガイドのレール２５と、スプロケット２６、２７、２８、２９と、チェーン３０と、スプロケット３１、３２とを主として備えている。

テーブル２０は、ローラ部材としての一対のスプロケット２６と索体としてのチェーン２３とにより構成される無端状搬送機構によって周回軌道に沿って高速で移動するとともに、画像記録部４においてなされる画像の記録時には無端状搬送機構から切り離されて、その移動が無端状搬送機構からリニアモータ機構２４（詳細は後述）に切り換えられる。これにより、画像記録時には、テーブル２０は、精度よく移動できるようになっている。そして、このとき、テーブル２０の四隅に配設されたリニアガイドの受け部（図示せず）は、図２に図示する側板３３に配設された左右一対のリニアガイドのレール２５と一体となっている。このレール２５は無端状の形状を有しており、テーブル２０は、レール２５および受け部からなる無端状のリニアガイドにより案内され、周回軌道に沿って移動可能となっている。

また、テーブル２０は吸着穴２１を有しており（図２参照）、この吸着穴２１を利用してテーブル２０表面に記録媒体ＲＭを吸着保持することができるようになっている。具体的には、テーブル２０は中空状の構造を有しており、テーブル２０の表面には、テーブル２０の中空部と連通する吸着穴２１が形成されている。さらに、テーブル２０の走行経路の下方には吸着ファン２２が配設されている。そして、吸着ファン２２から排気を行うことにより、テーブル２０の表面に供給された記録媒体ＲＭをテーブル２０上に吸着保持することが可能となっている。

一対のスプロケット２６は、画像記録装置１の一方の側板３３（図２参照）に回転可能に配設されている。この一対のスプロケット２６にはチェーン２３が巻回されている。

スプロケット２７は、一対のスプロケット２６の一方の側方に付設されてなる。このスプロケット２７は、モータの駆動により駆動するスプロケット２８および従動スプロケット２９と、チェーン３０によって連結されている。これにより、チェーン２３は、駆動スプロケット２８の駆動により一対のスプロケット２６に巻回された状態で回動する。

２対のスプロケット３１、３２は、テーブル２０が画像記録部４に到達するより前および画像記録部４による画像の記録を終えた後に、無端状搬送機構からリニアモータ機構２４へテーブル２０の受け渡しを行うために、周回軌道の途中でチェーン２３の高さ位置の変更を行う。

リニアモータ機構２４においては、テーブル２０の下方において図示しない可動子がテーブル２０と着脱自在に設けられてなり、テーブル２０の移動方向に配設されてなる図示しない固定子を、該可動子をテーブル２０に連結した状態で磁極変化させることにより、テーブル２０を移動させることができるようになっている。

テーブル２０は、画像記録部４による画像記録時には、リニアモータ機構２４により搬送され、それ以外のときには、テーブル２０は上述したチェーン２３を利用した無端状搬送機構により搬送される。すなわち、チェーン２３とテーブル２０とは画像の記録前（すなわちテーブル２０が後述する前処理剤吐出ヘッド４０に対向するより前）に連結が解除され、画像の記録後（すなわち、後述する記録ヘッド４１、４２、４３、４４、ヒータ４５、４６、４７、４８、４９、およびスキャナ５０と順次に対向した後）、再び連結されることとなる。このような構成によって、無端状搬送機構により複数のテーブル２０を周回軌道に沿って高速で移動させるとともに、画像の記録時にはリニアモータ機構２４により複数のテーブル２０を精度よく一方向に移動させることが可能となる。

画像記録部４は、テーブル移動機構３の上方に設けられてなり、テーブル移動機構３により一方向に走行するテーブル２０の上面に吸着保持された記録媒体ＲＭに対し、インクジェット方式で画像を記録する部位である。画像記録部４は、前処理剤吐出ヘッド４０と、４つの記録ヘッド４１、４２、４３、４４と、５つのヒータ４５、４６、４７、４８、４９と、スキャナ５０とを備える。以下、前処理剤吐出ヘッド４０と記録ヘッド４１〜４４とをまとめて単にヘッドとも称する。

前処理剤吐出ヘッド４０は、４つの記録ヘッド４１〜４４による画像の記録より前に、記録媒体ＲＭに前処理剤を塗布するためのものである。前処理剤は、インクの定着性の低い記録媒体ＲＭ、すなわち、インクの吸収率の低い記録媒体ＲＭを用いて画像記録装置１による画像の記録を行う際に、記録媒体ＲＭ上へのインクの定着性を高める目的で塗布される。なお、前処理剤には、透明あるいは略透明なものがしばしば用いられる。

４つの記録ヘッド４１、４２、４３、４４はそれぞれ、ブラックインク用の記録ヘッド４１と、シアンインク用の記録ヘッド４２と、マゼンタインク用の記録ヘッド４３と、イエローインク用の記録ヘッド４４とである。記録ヘッド４１〜４４は、図１に示すように、テーブル移動機構３の上方に、記録媒体ＲＭが搬送される向き（図１の場合であれば右から左に向かう向き）にこの順に配設されてなる。前処理剤吐出ヘッド４０と記録ヘッド４１〜４４との構造の詳細については後述する。

５つのヒータ４５、４６、４７、４８、４９は、プレヒート用のヒータ４５と、中間ヒート用のヒータ４６、４７、４８と、メインヒート用のヒータ４９とである。ヒータ４５〜４９は、各々に対向する位置へ搬送されてきた記録媒体ＲＭに対し熱風を吹き付けることができるように構成されており、記録媒体ＲＭを乾燥する役割を担う。

スキャナ５０は、記録された画像全体やパッチの濃度を測定するための装置であり、テーブル移動機構３の上方、かつ、記録ヘッド４１〜４４の設置位置より記録媒体ＲＭの搬送方向下流側に設けられている。画像記録装置１において、スキャナ５０はライン状のＣＣＤカメラによって構成されている。なお、スキャナ５０は、ライン状のＣＣＤカメラに限る必要はなく、エリアセンサ等を用いることも可能である。

排紙部５は、画像記録部４における画像記録を終えて、テーブル移動機構３により搬送されてきた記録媒体ＲＭを排出する部位であり、排紙胴６０と、コンベア６１、６２と、排紙テーブル６３とを備える。

排紙胴６０は、画像記録部４における画像の記録を終えて、テーブル２０に吸着保持されテーブル移動機構３の動作により搬送されてきた記録媒体ＲＭを、その外周部に巻回してテーブル２０から分離する。

コンベア６１、６２は、排紙胴６０によりテーブル２０から分離された記録媒体ＲＭを排紙テーブル６３へ搬送する役割を担う。具体的には、コンベア６１は、排紙胴６０より受け取った記録媒体ＲＭをその上に保持して搬送しコンベア６２へと受け渡し、コンベア６２は、コンベア６１より受け取った記録媒体ＲＭをその上に保持して排紙テーブル６３まで搬送し、記録媒体ＲＭを受け渡す。

排紙テーブル６３は、搬送されてきた記録媒体ＲＭを回収するための部位である。コンベア６２より受け渡された該記録媒体ＲＭは排紙テーブル６３上に順次載置される。

以上のような構成を有する画像記録装置１において、給紙部２から送り出された記録媒体ＲＭは、テーブル移動機構３における無端状搬送機構により移動するテーブル２０上に供給される。そして、テーブル２０が無端状搬送機構からテーブル移動機構３におけるリニアモータ機構２４に受け渡された後、画像記録部４による記録媒体ＲＭへの画像の記録が実行される。しかるのち、テーブル２０が、リニアモータ機構２４から無端状搬送機構に受け渡された後、テーブル２０上の記録媒体ＲＭが排紙部５に排出される。

＜前処理剤吐出ヘッドおよび記録ヘッドの構成＞
次に、前処理剤吐出ヘッド４０および記録ヘッド４１〜４４の構成について説明する。本実施の形態においては、前処理剤吐出ヘッド４０および記録ヘッド４１〜４４が同じ構造であるとする。

図３は、前処理剤吐出ヘッド４０の構成例（すなわち記録ヘッド４１〜４４の構成例でもある）を示す図である。図３においては、前処理剤吐出ヘッド４０を図１において図面視下側から見た様子を示す。また、記録媒体ＲＭの搬送される向き（図面視で右から左に向かう向き）を図示している。なお、本実施の形態においては、説明の便宜のため、前処理剤吐出ヘッド４０（および記録ヘッド４１〜４４）が６０個のノズルＮ１〜Ｎ６０を有する場合を例として説明する。

前処理剤吐出ヘッド４０は、３つのヘッドユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３が、この順で、図面視で下側から上側に向かって（図１では、図面視で奧側から手前側に向かって）千鳥状に配列されることによって構成される。ヘッドユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、それぞれ、ノズルＮ１〜Ｎ２０、ノズルＮ２１〜Ｎ４０、ノズルＮ４１〜Ｎ６０を有している。また、各ヘッドユニットＵ１〜Ｕ３においては、図面視で上下方向に５つのノズルが一列に配設されており、図面視で左右方向には、４つのノズルが階段状に配列されている。

なお、あるノズルに対して、図面視上下方向に一番近い距離に位置するノズルを隣接するノズルと呼ぶことにする。つまり、あるノズルとこれに隣接するノズルとは、図面視上下方向に、隣り合うドットが形成されるようにインクを吐出することができるノズルの組合せであるとも言える。図３では、図面視で下側から順に、ノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３・・・Ｎ５９、Ｎ６０がこの順に隣接していることになる。

すなわち、ヘッドユニットＵ１においては、ノズルＮ１とノズルＮ２とは隣接するノズル同士であり、ノズルＮ２には、ノズルＮ１に加えてノズルＮ３も隣接していることになる。また、ノズルＮ４に対しては、ノズルＮ３とノズルＮ５が隣接していることになる。また、ヘッドユニットＵ１のノズルＮ２０とヘッドユニットＵ２のノズルＮ２１とが隣接しており、ヘッドユニットＵ２のノズルＮ４０とヘッドユニットＵ３のノズルＮ４１とが隣接していることになる。

なお、前処理剤吐出ヘッド４０は、記録媒体ＲＭの搬送方向に直交する方向（図３においては、図面視で上下方向）において、記録媒体ＲＭの幅より広い範囲でのインクの吐出が可能とされてなる。

このような構成によって、多数のノズルが、図面視上下方向に高い線密度で配設されることとなる。

上記のように構成される前処理剤吐出ヘッド４０は、各ノズルにおける前処理剤の吐出量および吐出タイミングが制御されることで、記録媒体ＲＭの任意の領域に所定の量の前処理剤を吐出することが可能となっている。

例えば、ヘッドユニットＵ１のノズルＮ１〜Ｎ２０を使用して、図面視上下方向に直線状に前処理剤を吐出することを考える。まず、図面視右側から搬送されてきた記録媒体ＲＭおいて、前処理剤吐出の対象となる領域が、ノズルＮ１、Ｎ５、Ｎ９、Ｎ１３、Ｎ１７（一列目のノズル群）と対向したら、これらのノズルから記録媒体ＲＭ上へ向けて所定量の前処理剤吐出がされる。

続いて、一列目のノズル群により前処理剤を塗布された記録媒体ＲＭが搬送され、前処理剤吐出の対象となる領域が、ノズルＮ２、Ｎ６、Ｎ１０、Ｎ１４、Ｎ１８（２列目のノズル群）に対向する位置に到達したら、２列目のノズル群による前処理剤の吐出が行われる。つまり、２列目のノズル群による前処理剤の吐出は、１列目のノズル群による前処理剤の吐出よりも遅いタイミングで行われることとなる。このように前処理剤の吐出タイミングをずらすことによって、一列目のノズル群と２列目のノズル群とは、記録媒体上において、図面視上下方向に同じ位置に前処理剤を吐出することできる。

同様に、ノズルＮ３、Ｎ７、Ｎ１１、Ｎ１５、Ｎ１９（３列目のノズル群）の吐出が、２列目のノズル群による吐出より所定のタイミングだけ遅れて行われ、ノズルＮ４、Ｎ８、Ｎ１２、Ｎ１６、Ｎ２０（４列目のノズル群）の吐出が、３列目のノズル群による吐出よりも所定のタイミングだけ遅れて行われる。このように各ノズルの前処理剤の吐出タイミングを調整することで、図面視上下方向に直線状に前処理剤を吐出することができる。

以上、前処理剤吐出ヘッド４０を例としてその構造について説明したが、記録ヘッド４１〜４４においても、各ノズルのインクの吐出量および吐出タイミングが制御されることで、所望の領域へインクの吐出が可能である。

また、前処理剤吐出ヘッド４０に備わるノズルＮ１〜Ｎ６０と、該前処理剤吐出ヘッド４０と同様の構造を有する記録ヘッド４１〜４４のノズルＮ１〜Ｎ６０とはそれぞれ、記録媒体ＲＭの搬送方向と直交する方向についての吐出位置が１対１に対応している。すなわち、前処理剤吐出ヘッド４０および記録ヘッド４１〜４４のノズルＮ１同士、ノズルＮ２同士・・・ノズルＮ６０同士は、記録媒体ＲＭの搬送方向と直交する方向について同一位置に前処理剤あるいはインクを吐出することができるようになっている。

＜画像記録装置の制御系＞
次に、画像記録装置１の制御系について説明する。

図４は、画像記録装置１の制御系の構成を概略的に示す図である。画像記録装置１の制御系は、主として、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、およびＲＡＭ１０３を備える制御部１００と、搬送制御回路１０４と、ヘッド制御回路１０５と、スキャナ制御回路１０６、不良判定手段１０７とによって構成される。

制御部１００は、画像記録装置１における画像の記録に関する処理や、各部のデータ処理や制御を統括的に行う。上記のように、制御部１００はその機能を実現するため、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３とを備える。

ＣＰＵ１０１は、画像記録装置１の各部におけるデータ処理や制御を実行する。

ＲＯＭ１０２は、画像記録装置１を用いて記録媒体ＲＭに画像を記録するための各処理手順に関するプログラムなどが記憶されている。ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムがＣＰＵ１０１により読み出され実行されることによって、画像記録装置１の各部のデータ処理や制御が統括的に行われ得るようになっている。

また、ＲＯＭ１０２は、本発明に係る前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良検出の処理を行うために必要なプログラムを格納している。係る吐出不良ノズルの検出処理が実行されるにあたっては、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムを読み出して実行することで、画像記録装置１の各部を作用させることとなる。

ＲＡＭ１０３は、画像記録装置１の各部のデータ処理や制御を実行する際に、データを一時的に記憶しておくワークエリアとして用いられる。例えば、図示しないパソコン等のホスト装置から受信された画像データを所定の領域に格納する。

搬送制御回路１０４は、制御部１００から与えられた駆動条件に従って、テーブル移動機構３、すなわち、無端状搬送機構およびリニアモータ機構２４の駆動制御を実行する。

ヘッド制御回路１０５は、制御部１００から与えられた駆動条件に従って、前処理剤吐出ヘッド４０からの前処理剤の吐出および記録ヘッド４１〜４４からのインクの吐出を制御する。また、ヘッドの駆動に併せてヒータによる加熱の制御も実行する。

スキャナ制御回路１０６は、制御部１００から与えられた駆動条件に従って、スキャナ５０を制御する。

不良判定手段１０７は、吐出不良が生じている前処理剤吐出ノズルを特定する不良判定処理を行う。後述するように、吐出不良が生じているノズルの特定は、記録媒体ＲＭ上にテストパターンを印刷した結果に基づいて行われる。なお、不良判定手段１０７は、制御部１００の機能によって実現される仮想的構成要素であっても良い。

＜前処理吐出ノズルにおける吐出不良検出処理の流れ＞
次に、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良検出処理（単に、吐出不良検出処理とも称する）の流れについて説明する。以下に説明する処理は、制御部１００により画像記録装置１の各部が制御されることで実現される。

なお、以下で説明する前処理剤吐出ヘッド４０、記録ヘッド４１、４４、およびスキャナ５０における処理は、各々の処理が実行可能な位置に記録媒体ＲＭ上の処理対象とする領域が到達した時点で行われる。すなわち、上記の各部の処理は、必要に応じて、記録媒体ＲＭ上の異なる領域で並行して行われることとなる。

図５は、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良検出処理の流れを示す図である。画像記録装置１において、吐出不良検出処理が実施されるにあたっては、まず、記録媒体ＲＭが画像記録部４へ搬送される（ステップＳ１）。

次に、画像記録部４において、前処理剤吐出ヘッド４０に対向する位置へ搬送された記録媒体ＲＭに対し、所定のテストパターンＴＰ１が形成されるように、前処理剤の塗布が行われる（ステップＳ２）。

図６は、テストパターンＴＰ１を示す図である。テストパターンＴＰ１は、記録媒体ＲＭ全面に前処理剤を均一な濃度で塗布する印刷パターンである。図６においては、図の都合上、テストパターンＴＰ１を斜線で表している。なお、テストパターンＴＰ１を形成するための前処理剤の吐出タイミングおよび吐出量は、あらかじめＲＯＭ１０２等に記憶されている。

続いて、記録ヘッド４１に対向する位置へ搬送された記録媒体ＲＭに対して、所定のテストパターンＴＰ２が形成されるようにブラックインクの吐出が行われる（ステップＳ３）。テストパターンＴＰ２は、記録ヘッド４１の各ノズルにおいて、少なくとも隣り合うノズルからのインクの吐出タイミングをずらして形成される印刷パターンである。

図７は、ステップＳ３において形成されるテストパターンＴＰ２の例を示す図である。記録ヘッド４１のノズルＮ１〜Ｎ６０によってインクが塗布された領域をそれぞれラインＬ１〜Ｌ６０とする。テストパターンＴＰ２は、記録ヘッド４１のノズルから、図３において図面視で下側にドットを形成可能なノズルを順に４個ずつ１組とした１５組（ノズルＮ１〜Ｎ４、Ｎ５〜Ｎ８、Ｎ９〜Ｎ１２、・・・、Ｎ５３〜Ｎ５６、Ｎ５７〜Ｎ６０の１５組）に分け、それぞれの組において、図３の図面視で下側のノズルから（すなわち、ノズルＮ１、Ｎ５、Ｎ９、Ｎ１３・・・Ｎ５３、Ｎ５７から）順に、１ノズル毎に吐出タイミングをずらしてインクを吐出させることで、階段状に印刷されるパターンが形成される。

なお、ステップＳ３にてブラックインクで形成されるテストパターンＴＰ２を形成するためのブラックインクの吐出タイミングおよび吐出量は、あらかじめＲＯＭ１０２等に記憶されている。また、記録媒体ＲＭ上での印刷位置と対応する記録ヘッド４１のノズルとの情報についてもＲＯＭ１０２に格納されている。

続いて、記録ヘッド４４に対向する位置へ搬送された記録媒体ＲＭに対して、所定のテストパターンＴＰ３が形成されるように、イエローインクの吐出が行われる（ステップＳ４）。テストパターンＴＰ３は、記録媒体ＲＭ全面にイエローインクが均一な所定の濃度で塗布される印刷パターンである。つまり、本ステップによってイエローインクが吐出される記録媒体ＲＭ上の領域（ライン）は、ステップＳ２で前処理剤が吐出されたのと同様の領域（ライン）である（図６参照）。

以上のステップＳ４までの処理によって、係る検出処理に必要なテストパターンの印刷が完了する。

図８は、ステップＳ４までの処理で、記録媒体ＲＭ上に形成された画像を例示する部分拡大図である。図８において、ラインＬ２５、Ｌ２９、Ｌ３０は、前処理剤吐出ノズルから前処理剤の吐出が正常に行われている場合を示している。前処理剤が正常に塗布されている場合、その上に吐出されるインクは記録媒体ＲＭ上に安定して定着するため、各ラインは良好な幅ａで印刷される。

一方、ラインＬ２６は、前処理剤が良好に吐出されていない領域上に塗布されたブラックインクにより形成されたパターンを示すものである。この場合、ラインＬ２６が形成されている領域ではインクが安定して定着せず、このため、テストパターンＴＰ３を形成するイエローインクとテストパターンＴＰ２を形成するブラックインクとが混じり合い、滲みＤ１が生じている。滲みＤ１が生じている領域は幅ｂとなり、良好なラインの幅ａより大きな値となる。そして、滲みＤ１が生じている領域を吐出対象とする前処理剤吐出ノズルは吐出不良であると判断され得ることとなる。

従って、ステップＳ４における処理を終えた時点で、記録媒体ＲＭ上には吐出不良ノズルに対応する箇所のテストパターンＴＰ２においては滲みが生じている。この滲みは、例えば、１ノズルが印刷するラインの幅やテストパターンＴＰ２を印刷するインクの色によっては肉眼で確認することも可能である。これにより、少なくとも吐出不良が生じていることを把握することが可能である。このように、インクの滲みの有無によって前処理剤の吐出不良の有無を把握するようにすることで、視認性が低く、単に記録媒体に塗布しただけでは吐出不良の検出が困難であるような前処理剤を用いるような場合であっても、確実に吐出不良を検出することができる。

以下のステップでは、吐出不良が生じている前処理剤吐出ノズルを特定するための処理の流れを説明する。

スキャナ５０に対向する位置へ記録媒体ＲＭが搬送されてくると、スキャナ５０が、該記録媒体ＲＭ上に印刷されたテストパターンの画像を読み取る（ステップＳ５）。

続いて、ステップＳ５で得られた画像から、ステップＳ３で形成されたテストパターンＴＰ２の各ラインの幅が不良判定手段１０７により検出される（ステップＳ６）。テストパターンＴＰ２の各ラインの幅は、例えば、得られた画像に２値化処理を施して、印刷パターンとそれ以外とを区別した後、各ラインの幅を検出することで求めることができる。図８に示した例においては、ラインＬ２５、Ｌ２８、Ｌ２９については、幅ａが検出される。また、ラインＬ２６については、滲んでいる領域Ｄ１の幅ｂが検出されることになる。

読み取られたラインの幅が、あらかじめ定められた閾値の範囲内であるかどうかの判定が不良判定手段１０７により行われる（ステップＳ７）。すなわち、図８に示すように形成された記録媒体ＲＭ上の印刷パターンの各ラインの幅が、良好なライン幅ａを基準として所定の範囲内であるか否かの判定が行われる。

ステップＳ７において、ラインの幅が閾値の範囲内であった場合は、不良判定手段１０７により、対応する前処理剤吐出ノズルからは正常に吐出が行われているともの判定され、判定結果が保存される（ステップＳ８）。ノズルの吐出が正常であることを示す情報は、例えば、ＲＡＭ１０３に記憶される。

一方、ステップＳ７において、ラインの幅が閾値の範囲外であった場合は、不良判定手段１０７により、対応する前処理吐出ノズルは吐出不良であると判定され、判定結果が保存される（ステップＳ９）。ノズルが吐出不良であることを示す情報は、例えば、ＲＡＭ１０３に記憶される。

ステップＳ８あるいはステップＳ９での処理を終えた後、全ての前処理剤吐出ノズルに対応したラインについて幅の検出および幅が閾値の範囲内であるか否かの判定がなされたかどうかが判定される（ステップＳ１０）。全てのノズルについて、ライン幅の検出および幅が閾値の範囲内か否かの判定が終了していないのであれば、ステップＳ６に戻って、引き続きラインの幅の検出およびラインの幅が閾値の範囲内であるか否かが判定される。全てのノズルについて判定が終了している場合は判定結果を出力し、係る検出処理は終了する。判定結果の出力は、例えば、前処理剤吐出ノズルの位置と各ノズルの吐出が正常であるか否かとの対応関係を一覧表などにして、ディスプレイ等の表示装置に表示したり、あるいは印刷して出力することにより行われる。

以上のような処理によって、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良を検出することができる。

なお、上記ステップＳ４でなされる処理は、吐出不良ノズルの検出において、検出力を高めるための処理、すなわち、吐出不良ノズルの検出精度を向上するために行われる処理である。本実施の形態においては、ステップＳ３において形成するテストパターンＴＰ２は、少なくとも隣り合うドットを形成するノズル同士の吐出タイミングをずらして行うため、滲みを多くすることが望ましいと言える。ステップＳ４における処理を行うことによって、前処理剤吐出ノズルの吐出不良ノズルに対応する領域の滲みをより多くすることができるようになっている。これにより吐出不良ノズルと吐出が正常に行われているノズルとをよりはっきりと区別することができる。このような方法によって、インクの量を多くすることで吐出不良ノズルの検出力を高めている。

一方、ステップＳ４における処理は検出力を高める処理であるので、ステップＳ４の処理を行わずとも、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良の検出を行うことは可能である。この場合、前処理剤の吐出が良好でない箇所においては、イエローインクとブラックインクとが混じり合って滲みを生じるのではなく、ブラックインクが単色で滲みを生じることとなる。この滲みを検出することで吐出不良を検出することもできる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、記録媒体上において前処理剤吐出ノズルによる前処理剤の吐出が良好になされていない領域では、前処理剤塗布後に吐出されたブラックインクおよびイエローインクの記録媒体上への定着性が低いために、ブラックインクとイエローインクが混ざり合い、テストパターンＴＰ２に滲みが生じる。従って、この滲みが生じた領域に対応する前処理剤吐出ノズルが吐出不良であると判定することで、前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良を検出することができる。

なお、このような吐出不良検出は、テストパターンＴＰ２の印刷に用いられるブラックインクおよびテストパターンＴＰ３の印刷に用いられるイエローインクより前処理剤の視認性が低い場合（例えば、前処理剤が透明または略透明である場合）に、特に、有効である。

さらに、テストパターンの印刷結果をスキャナで読み取り、得られた読取画像から、テストパターンＴＰ２の印刷によって形成された各ラインの幅を検出し、該ラインの幅と所定の閾値との大小関係に基づいて吐出不良の有無を判定するとともに、該ラインの形成位置と前処理剤吐出ノズルの配置関係とに基づいて、吐出不良ノズルの特定を行うようにしているので、吐出不良ノズルを確実に検出することができる。

＜変形例＞
本実施の形態においては、複数のノズルをそれぞれ有する複数のヘッドユニットを千鳥状に配列することによって、記録媒体ＲＭの搬送方向に直交する方向に、記録媒体ＲＭの幅方向全幅に渡って印刷可能に構成されたラインヘッドを用いて態様を示したが、記録媒体ＲＭの全幅以上に形成された長尺なヘッド本体の長手方向に複数のノズルを一列に配設させる構造をもつラインヘッドを用いても構わない。

また、前処理剤吐出ヘッド４０および記録ヘッド４１〜４４は、ラインヘッドであるものについて説明したが、記録ヘッドおよび前処理剤吐出ヘッドは、記録媒体ＲＭの幅方向に往復動作する、シリアルヘッドであっても本発明は適用可能である。

また、ステップＳ３とステップＳ４との処理において記録媒体ＲＭに印刷されるインクの色は上述の実施形態の態様に限られるものではない。つまり、画像記録装置における画像記録部の構成に併せて、ステップＳ３およびステップＳ４で用いるインクの色を変えてもよい。但し、ステップＳ３で用いられるインクの色は視認性が高いものが望ましく、ステップＳ４で用いられるインクの色は視認性が中程度のものが望ましい。

また、ステップＳ２での処理に続いて、ステップＳ４のテストパターンＴＰ３の印刷を行った後に、ステップＳ３のテストパターンＴＰ２の印刷を行う態様であってもよい。

また、上述の実施の形態においては、インクとして、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローを用いる場合について説明したが、これらの色のインクに加えて他の色のインクを併用する場合においても本発明は適用可能である。また、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー以外の色を用いて画像の記録を行う装置においても本発明は適用可能である。

本願のテストパターンの印刷に合わせて、例えば、各記録ヘッド４１〜４４の各ノズルの吐出状況を検査するテストパターンを印刷した後に、続いて、本発明に係る前処理剤吐出ノズルの吐出不良を検出するテストパターンの印刷を行う態様であってもよい。

上記説明においては、ステップＳ２およびステップＳ４でのパターンは一様な濃度で記録媒体ＲＭ全面に前処理剤を塗布するテストパターンＴＰ１、あるいはインクを塗布するテストパターンＴＰ３である場合について説明したが、これに限られることはない。具体的には、ステップＳ２のパターンはテストパターンＴＰ１に限られず、ステップＳ４のパターンはテストパターンＴＰ３に限られず、ステップＳ２において形成されたパターンと略同一のパターンであればよい。

画像記録装置１の構成を示す側面断面図である。 画像記録装置１の構成を示す斜視図であって画像記録部４の図示を省略した図である。 前処理剤吐出ヘッド４０および記録ヘッド４１〜４４の構成例を示す図である。 画像記録装置１の制御系の構成を示す図である。 吐出不良検出処理の流れを示す図である。 テストパターンＴＰ１を示す図である。 テストパターンＴＰ２を示す図である。 テストパターンの印刷結果を例示する部分拡大図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
２ 給紙部
３ テーブル移動機構
４ 画像記録部
５ 排紙部
４０ 前処理剤吐出ヘッド
４１ ブラックインク用の記録ヘッド
４２ シアンインク用の記録ヘッド
４３ マゼンタインク用の記録ヘッド
４４ イエローインク用の記録ヘッド
５０ スキャナ
１００ 制御部
１０４ 搬送制御回路
１０５ ヘッド制御回路
１０６ スキャナ制御回路
１０７ 不良判定手段
Ｎ１〜Ｎ６０ ノズル
ＲＭ 記録媒体
ＴＰ１ テストパターン
ＴＰ２ テストパターン
ＴＰ３ テストパターン

Claims (4)

1. インクジェット方式で画像を記録する装置であって、
   記録媒体を搬送する搬送手段と、
   複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて画像記録用の第１色のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、
   複数の前処理剤吐出ノズルを有し、前記複数の前処理剤吐出ノズルからインクジェット方式にて前記記録媒体に対し前記インクの定着性を高める前処理剤を吐出する前処理剤吐出ヘッドと、
   前記搬送手段における搬送動作と、前記第１の記録ヘッドおよび前記前処理剤吐出ヘッドにおける吐出動作とを制御する制御手段と、
   前記記録媒体上に形成された画像を読み取る画像読取手段と、
   不良検出パターンについての前記画像読取手段による読み取り結果に基づいて、前記複数の前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良の有無を判定する不良判定手段と、
   を備え、
   前記複数の前処理剤吐出ノズルと、前記複数のインク吐出ノズルとは、前記記録媒体における前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向についての吐出位置が１対１に対応しており、
   前記制御手段が、前記複数の前処理剤吐出ノズルの吐出不良検出処理として、前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させつつ、
   前記記録媒体の略全面に、前記複数の前処理剤吐出ノズルから前記前処理剤を吐出させる前処理剤吐出処理と、
   前記複数のインク吐出ノズルの全てから、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の上に対し、隣接しあうインク吐出ノズルからの吐出タイミングを異ならせつつ前記第１色のインクを吐出させることによって、それぞれのラインが異なる前記インク吐出ノズルからのインクの吐出によって形成される複数のラインからなる印刷パターンである前記不良検出パターンを前記記録媒体の略全面に形成する第１色吐出処理と、
   を実行させ、
   前記不良判定手段は、前記第１色のインクにより形成された前記複数のラインの全てについてのライン幅を検出し、前記複数のラインの中に前記ライン幅が所定の閾値の範囲外である幅超過ラインが存在する場合に、前記幅超過ラインを形成した前記第１の記録ヘッドの前記インク吐出ノズルと前記吐出位置が対応する前処理剤吐出ノズルを吐出不良ノズルと判定する、
   ことを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置において、
   複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて、前記第１色のインクとは色の異なる第２色のインクを吐出する第２の記録ヘッドをさらに備え、
   前記制御手段は、前記吐出不良検出処理において、
   前記前処理剤吐出処理と、
   前記第１色吐出処理と、
   前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の略全面に、前記第２の記録ヘッドの前記複数のインク吐出ノズルからインクを吐出させる第２色吐出処理と、
   を実行させることを特徴とする画像記録装置。
3. インクジェット方式の画像記録装置における前処理剤吐出ノズルの吐出不良を検出する方法であって、
   前記画像記録装置が、
   記録媒体を搬送する搬送手段と、
   複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて画像記録用の第１色のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、
   複数の前処理剤吐出ノズルを有し、前記複数の前処理剤吐出ノズルからインクジェット方式にて前記記録媒体に対し前記インクの定着性を高める前処理剤を吐出する前処理剤吐出ヘッドと、
   前記搬送手段における搬送動作と、前記第１の記録ヘッドおよび前記前処理剤吐出ヘッドにおける吐出動作とを制御する制御手段と、
   前記記録媒体上に形成された画像を読み取る画像読取手段と、
   を備え、
   前記搬送手段により前記記録媒体を搬送させつつ、前記前処理剤吐出ヘッドからの前記前処理剤の吐出と前記インク吐出ノズルからの第１色のインクの吐出とを行うことで、画像記録を行うものであり、
   前記複数の前処理剤吐出ノズルと、前記複数のインク吐出ノズルとは、前記記録媒体における前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向と直交する方向についての吐出位置が１対１に対応しており、
   前記記録媒体の略全面に、前記複数の前処理剤吐出ノズルから前記前処理剤を吐出させる前処理剤吐出工程と、
   前記複数のインク吐出ノズルの全てから、前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の上に対し、隣接しあうインク吐出ノズルからの吐出タイミングを異ならせつつ前記第１色のインクを吐出させることによって、それぞれのラインが異なる前記インク吐出ノズルからのインクの吐出によって形成される複数のラインからなる印刷パターンである前記不良検出パターンを前記記録媒体の略全面に形成する第１色吐出工程と、
   前記記録媒体上に形成された不良検出パターンを前記画像読取手段によって読み取る読取工程と、
   前記不良検出パターンについての前記画像読取手段による読み取り結果に基づいて、前記複数の前処理剤吐出ノズルにおける吐出不良の有無を判定する不良判定工程と、
   を備え、
   前記不良判定工程においては、前記第１色のインクにより形成された前記複数のラインの全てについてのライン幅を検出し、前記複数のラインの中に前記ライン幅が所定の閾値の範囲外である幅超過ラインが存在する場合に、前記幅超過ラインを形成した前記第１の記録ヘッドの前記インク吐出ノズルと前記吐出位置が対応する前処理剤吐出ノズルを吐出不良ノズルと判定する、
   ことを特徴とするインクジェット方式の画像記録装置における前処理剤吐出ノズルの吐出不良検出方法。
4. 請求項３に記載の吐出不良検出方法において、
   前記画像記録装置が、複数のインク吐出ノズルを有し、前記複数のインク吐出ノズルからインクジェット方式にて、前記第１色のインクとは色の異なる第２色のインクを吐出する第２の記録ヘッドをさらに備え、
   前記複数の前処理剤吐出ノズルによる吐出の対象とされた前記記録媒体の略全面に、前記第２の記録ヘッドの前記複数のインク吐出ノズルからインクを吐出させる第２色吐出工程、
   をさらに備えることを特徴とするインクジェット方式の画像記録装置における前処理剤吐出ノズルの吐出不良検出方法。

Images