JP5365650B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１には、感熱紙に無色透明のインクを吐出し、当該感熱紙を所定温度範囲内で加熱することで感熱紙のインク着弾領域を発色させて、目視で吐出状態を検査するインクジェット記録ヘッドの吐出検査方法について記載されている。

特開２００９−２０８３３６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、感熱紙を加熱する温度制御を非常に精度良く行う必要があり、感熱紙が所定温度範囲を超えて加熱されると、インク着弾領域の周囲も変色する。すると、インク着弾状態が不明瞭となり、吐出状態を目視で検査することができなくなる。

そこで、本発明の目的は、容易にテストパターンを明示させることが可能な液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、記録媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、色素成分が含まれた第１液体を吐出する複数の第１吐出口が形成された第１液体吐出ヘッドと、前記第１液体中の色素成分を凝集又は析出させる成分を含有する無色透明な第２液体を吐出する複数の第２吐出口が形成された第２液体吐出ヘッドと、記録媒体に前記第１及び第２液体を吐出して画像を形成するように、前記搬送機構、前記第１及び第２液体吐出ヘッドを制御する制御手段とを備えている。そして、前記第２液体には、感熱紙の感熱層に含まれる酸性の顕色剤を中和するアルカリ性の中和剤が、前記第２液体が付着した前記感熱紙の付着領域にある前記顕色剤を中和できる濃度以上含まれており、前記制御手段は、前記搬送機構によって搬送されてきた前記感熱紙に前記第２液体を吐出させてテストパターンを形成するように、前記第２液体吐出ヘッドを制御する。

これによると、感熱紙にテストパターンが形成されると、感熱層のテストパターンが形成された領域にある顕色剤が中和されるため、当該領域を加熱しても変色しない。このため、感熱層のテストパターンが形成されていない領域が変色する温度以上に、感熱紙を加熱するだけで、感熱紙のテストパターン以外の領域を変色（例えば、黒く変色）させて、容易にテストパターンを明示させることが可能となる。

本発明において、前記搬送方向に関して、前記第２液体吐出ヘッドよりも下流に設けられ、記録媒体を加熱する加熱機構をさらに備えている。そして、前記制御手段は、前記テストパターンが形成された前記感熱紙を、前記感熱層の前記テストパターンが形成されていない領域が変色する最低温度以上に加熱するように前記加熱機構を制御することが好ましい。これにより、感熱紙のテストパターン以外の領域が変色し、テストパターンが明示された状態で装置から排出される。このため、装置とは別の加熱機構で、テストパターンが形成された感熱紙を加熱する必要がなくなる。

また、本発明において、前記搬送方向に関して、前記加熱機構よりも下流に設けられ、前記感熱紙に形成された前記テストパターンを読み取る読取部と、前記読取部によって読み取られた読取データに基づいて前記第２吐出口から前記第２液体が吐出されているか否かを判定する吐出判定部とをさらに備えていることが好ましい。これにより、第２吐出口から第２液体が吐出されているか否かを精度良く判定することが可能となる。

また、本発明において、すべての前記第２吐出口から前記第２液体を強制的に排出させる排出手段をさらに備えている。そして、前記制御手段は、前記吐出判定部によって複数の前記第２吐出口から前記第２液体が吐出されていないと判定された場合に、前記すべての第２吐出口から液体を排出させるように、前記排出手段を制御することが好ましい。これにより、第２液体吐出ヘッドの吐出不良を回復することが可能となる。

また、本発明において、前記制御手段は、前記吐出判定部によって判定された前記第２液体が吐出されていない前記第２吐出口の数が第１の所定数以上であって第２の所定数未満の場合に前記すべての第２吐出口から排出される液体量が、前記第２液体が吐出されていない前記第２吐出口の数が前記第２の所定数以上の場合に前記すべての第２吐出口から排出される液体量よりも少なくなるように、前記排出手段を制御することが好ましい。これにより、第２液体が吐出されていない第２吐出口の数に応じて、排出する液体量を変えることができる。このため、第２液体の無駄な消費を抑制できる。

また、本発明において、前記制御手段は、記録媒体に前記第１液体を吐出させて前記テストパターンを形成するように、前記搬送機構及び前記第１液体吐出ヘッドを制御し、前記吐出判定部は、前記読取部によって読み取られた前記テストパターンの読取データに基づいて前記第１吐出口から前記第１液体が吐出されているか否かを判定するとき、前記テストパターンの読取データを判定するための判定データの情報を反転させた反転データを用いて、記録媒体に形成された前記テストパターンの読取データを判定することが好ましい。これにより、１つの判定データの情報を反転させるだけで、第１及び第２液体吐出ヘッドの吐出不良の有無を判定することが可能となる。

本発明の液体吐出装置によると、感熱紙にテストパターンが形成されると、感熱層のテストパターンが形成された領域にある顕色剤が中和されるため、当該領域が加熱しても変色しない。このため、感熱層のテストパターンが形成されていない領域が変色する温度以上に、感熱紙を加熱するだけで、感熱紙のテストパターン以外の領域を変色（例えば、黒く変色）させて、容易にテストパターンを明示させることが可能となる。

本発明の液体吐出装置の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のプリンタに含まれるインクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。 図２に示すインクジェットヘッドの部分断面図である。 図１に示す制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図５に示すテストパターン印刷部により印刷されたテストパターンを示す図である。 プリンタの制御装置が実行する吐出検査の制御内容を示すフロー図である。 パージ動作、及び、ワイピング動作を説明するための動作状況図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。

プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部１５が設けられている。筐体１０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂには、給紙ユニット１０１ｂから排紙部１５に至る用紙搬送経路が形成されている。空間Ａでは、用紙Ｐへの画像形成と、用紙Ｐの排紙部１５への搬送が行われる。空間Ｂでは、用紙Ｐの搬送経路への給紙が行われる。空間Ｃからは、空間Ａの４つのインクジェットヘッド１に対してインクが供給され、空間Ａの画質向上ヘッド２に対して画質向上液が供給される。

空間Ａには、４つのインクジェットヘッド１（第１液体吐出ヘッド：以下、ヘッド１と称する）、画質向上ヘッド２（第２液体吐出ヘッド：以下、ヘッド２と称する）、用紙Ｐを搬送方向（図１中左方から右方に向かう方向）に搬送する搬送機構１６、用紙Ｐをガイドするガイド部、用紙Ｐを加熱する加熱部（加熱機構）３１、画像センサ（読取部）３０、ヘッド昇降機構３３（図５参照）、ワイパユニット３６（図５参照）、クリーナユニット３７、及び、制御装置１００等が配置されている。

４つのヘッド１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのインク滴をそれぞれ吐出する。ヘッド２は、４つのヘッド１よりも搬送方向上流に配置されており、画質向上液の液滴を吐出する。これら４つのヘッド１及びヘッド２は、同一構造を有しており、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドホルダ３５を介して筐体１０１ａに支持されている。各ヘッド１，２の下面は、複数の吐出口（第１及び第２吐出口）１０８（図３参照）が配列された吐出面１ａ，２ａとなっている。ヘッドホルダ３５は、ヘッド１，２の吐出面１ａ，２ａと搬送ベルト８との間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１，２を保持している。

搬送機構１６は、２つのベルトローラ６、７と、搬送ベルト８と、テンションローラ１０と、プラテン１８と、ニップローラ４と、剥離プレート５とを有している。搬送ベルト８は、両ローラ６、７の間に巻回されたエンドレスのベルトであり、テンションローラ１０によってテンションが付加されている。プラテン１８は、５つのヘッド１，２に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。ベルトローラ７は、図示しないモータによって図１中時計回りに回転される駆動ローラであって、搬送ベルト８を走行させる。ベルトローラ６は、搬送ベルト８が走行することによって回転する従動ローラである。搬送ベルト８の外周面には、弱粘着性のシリコン層が形成されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１０１ｂから搬送されてきた用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面に押さえ付ける。押さえ付けられた用紙Ｐは、シリコン層によって搬送ベルト８に保持される。剥離プレート５は、搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐを、搬送ベルト８から剥離する。

ガイド部は、搬送方向に関して、搬送機構１６を挟んで配置された上流側ガイド部及び下流側ガイド部を有している。上流側ガイド部は、ガイド１３ａ，１３ｂと送りローラ対１４を有し、給紙ユニット１０１ｂと搬送機構１６とを繋ぐ。画像形成用の用紙Ｐが、搬送機構１６に向けて搬送される。下流側ガイド部は、ガイド２９ａ，２９ｂと２つの送りローラ対２８を有し、搬送機構１６と排紙部１５とを繋ぐ。画像形成後の用紙Ｐが、排紙部１５に向けて搬送される。

空間Ｂには、給紙ユニット１０１ｂが配置されている。給紙ユニット１０１ｂは、給紙トレイ１１及び給紙ローラ１２を有する。このうち、給紙トレイ１１が、筐体１０１ａに対して着脱可能となっている。給紙トレイ１１は、上方に開口する箱であり、複数の用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ１２は、給紙トレイ１１内で最も上方にある用紙Ｐを送り出す。

ここで、副走査方向とは搬送機構１６で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。

空間Ｃには、タンクユニット１０１ｃが筐体１０１ａに対して着脱可能に配置されている。タンクユニット１０１ｃは、４つのインクタンク１７ａ及び１つの画質向上液タンク１７ｂが着脱可能に装着されている。各インクタンク１７ａは、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのインク（第１液体）がそれぞれ貯留されており、対応するヘッド１にチューブ（不図示）及びポンプ３２（図５参照）を介して接続されている。同様に、画質向上液タンク１７ｂは、無色透明な画質向上液（第２液体）が貯留されており、ヘッド２にチューブ（不図示）及びポンプ３２（図５参照）を介して接続されている。なお、各ポンプ３２は、対応するヘッド１，２にインクや画質向上液を強制的に送るとき（すなわち、パージ動作や液体の初期導入が行われるとき）だけ制御装置１００によって駆動される。

一般的に、顔料インクに対しては顔料色素を凝集させる画質向上液が使用され、染料インクに対しては染料色素を析出させる画質向上液が使用される。画質向上液の材料は、カチオン系高分子やマグネシウム塩等の多価金属塩を含有する液体等、適宜に選択可能である。かかる画質向上液とインクとが混ざると、多価金属塩等がインクの着色剤である染料又は顔料に作用して、不溶性又は難溶性の金属複合体等が凝集又は析出により形成される。

また、画質向上液には、アルカリ性の中和剤が含まれている。本実施形態における中和剤としては、アミンが採用されているが、これ以外にアルカリ性の無機水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど）を採用することが可能である。また、画質向上液には、中和剤が、画質向上液の液滴が感熱紙に付着したとき、当該付着領域の感熱層に含まれる酸性の顕色剤を中和できる濃度以上含まれている。

次に、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、プリンタ１０１各部の動作を制御してプリンタ１０１全体の動作を司る。制御装置１ｐは、外部装置（プリンタ１０１と接続されたＰＣ等）から供給された画像データに基づいて、画像形成動作を制御する。具体的には、制御装置１００は、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等を制御する。制御装置１００はまた、ヘッド１，２に対するメンテナンス動作を制御する。さらに、制御装置１００は、ヘッド１，２の吐出状態の検査（すなわち、吐出検査）も実行する。なお、吐出検査において、ヘッド１を検査する場合は、感熱紙又は普通紙にテストパターンを形成する。一方、ヘッド２を検査する場合は、感熱紙にテストパターンを形成する。吐出検査のより詳細については、後述する。

制御装置１００は、外部装置から受信した記録指令に基づいて、給紙ユニット１０１ｂ、搬送機構１６、各送りローラ対１４，２８等を駆動する。給紙トレイ１１から送り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部によりガイドされ搬送機構１６に送られる。搬送機構１６によって搬送されてきた用紙Ｐは、ヘッド２のすぐ下方を通過する際に、制御装置１００によってヘッド２が制御され、用紙Ｐ上の画像が形成される領域に画質向上液滴が吐出される。その後、当該用紙Ｐが、４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、制御装置１００によってヘッド１が制御され、用紙Ｐ上の画質向上液が付着した領域に、各ヘッド１から各色のインク滴が順に吐出される。これにより、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。このとき、用紙Ｐ上の画質向上液上にインク滴が着弾すると、画質向上液がインク滴の色素成分を凝集又は析出させるため、用紙Ｐにおけるインク滲みが防止される。なお、画質向上液及びインクの吐出動作は、用紙Ｐの先端を検知する用紙センサ（不図示）からの検知信号に基づいて行われる。そして、画像が形成された用紙Ｐは、剥離プレート５によって搬送ベルト８から剥離された後、下流側ガイド部によりガイドされて、筐体１０１ａ上部の開口２２から排紙部１５に排出される。

制御装置１００は、メンテナンス動作によって、ヘッド１，２のインク吐出特性の回復・維持を行う。メンテナンス動作には、パージ動作、吐出面１ａ，２ａのワイピング動作、吐出面１ａ，２ａのキャッピング動作等が含まれる。

パージ動作では、ポンプ３２が駆動されて、全ての吐出口１０８からインクが強制的に排出される。ワイピング動作では、吐出面１ａ，２ａがワイパ３６ａ(図８参照)によって払拭される。ワイピング動作は、パージ動作後に行われ、吐出面１ａ，２ａ上の残留インクや異物が取り除かれる。キャッピング動作では、キャップ（不図示）により吐出空間(吐出面１ａ，２ａと対向する空間)が外部空間から隔離される。

パージ動作は、ワイピング動作を伴い、ヘッド１，２内の異物や吐出口１０８近傍の増粘インクが排出される。そして、吐出口１０８の吐出特性が回復され、吐出面１ａ，２ａが清浄化される。キャッピング動作は、メニスカスの乾燥を抑制する。なお、パージ動作は、例えば、プリンタ１の電源投入直後、搬送経路内での紙ジャム(詰まり)時、所定期間以上継続した画像形成後、所定時間以上継続した非吐出後等に行われる。また、パージ動作及びワイピング動作は、吐出検査の判定結果によっても実行される。キャッピング動作は、例えば、プリンタ１の停止時や休止時に行われる。

次に、図２〜図４を参照しつつ各ヘッド１，２について詳細に説明する。なお、両ヘッド１，２は、同一の構造であるため、ヘッド１について説明し、ヘッド２の説明を省略する。図３では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。

ヘッド１は、図２に示すように、流路ユニット９の上面９ａに４つのアクチュエータユニット２１が固定された積層体である。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のユニモルフ型のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する。なお、図示はしないが、ヘッド１，２は、流路ユニット９に供給されるインク（又は画質向上液）を貯留するリザーバユニット、アクチュエータユニット２１に駆動信号を供給するフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）、ＦＰＣに実装されたドライバＩＣを制御する制御基板等を含んでいる。

流路ユニット９は、図４に示すように、ステンレス製の９枚の金属プレート１２２〜１３０を積層した積層体である。流路ユニット９の上面９ａには、図２に示すように、リザーバユニットに連通する計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図２〜図４に示すように、インク供給口１０５ｂを一端とするマニホールド流路１０５、及び、マニホールド流路１０５から分岐した複数の副マニホールド流路１０５ａが形成されている。さらに、流路ユニット９の内部には、各副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を介して吐出面１ａの吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。吐出面１ａに形成された多数の吐出口１０８は、マトリクス状に配置されており、主走査方向に関して主走査方向解像度である６００ｄｐｉの間隔で配列されている。

流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図２〜図４に示すように、リザーバユニットからインク供給口１０５ｂに供給されたインクは、マニホールド流路１０５（副マニホールド流路１０５ａ）に流入する。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に分配され、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。

ポンプ３２は、対応するヘッド１及びヘッド２において、リザーバユニットを介して流路ユニット９に液体（インク又は画質向上液）を強制的に供給する。なお、図５においては１つのポンプ３２が示されているが、プリンタ１０１は、各ヘッド１及びヘッド２に対応する５つのポンプ３２を有している。

加熱部３１は、搬送方向に関してヘッド１，２よりも下流であってガイド２９ｂの構成部材として設けられている。加熱部３１は、ヒータ及び加熱面３１ａを有する。加熱面３１ａは、ガイド２９ｂの内面の一部である。ヒータが、制御装置１００の制御によって通電されることで、加熱面３１ａが感熱紙の印刷面（感熱層）を所定温度（画質向上液が付着していない感熱層部分が変色する最低温度）以上に加熱する。これにより、感熱紙の画質向上液が付着した領域以外では、感熱層が変色する。一方、感熱紙の画質向上液が付着した領域は、変色しない。

変形例として、加熱部３１が、ヒートローラ対及びプルローラ対で構成されていても良い。用紙Ｐは、ヒートローラ対により加熱され、プルローラ対により排紙部方向に引っ張られながら冷やされる。これによって、用紙Ｐの加熱によるカール現象が軽減される。

感熱紙は、一般的に、基紙上に感熱層が形成されている。感熱層は、保持剤の中に、発色剤及び顕色剤を含んで構成されている。発色剤は主にロイコ染料であり、顕色剤は主に酸性のフェノール化合物である。その他、感熱層には、増感剤なども含まれる。そして、感熱紙が発色する基本原理としては、感熱層が所定温度以上に加熱されることにより、発色剤、顕色剤等が溶解し、発色剤が顕色剤と反応することで発色する。なお、感熱紙としては、例えば、ブラザー工業社製のＰＡ−Ｃ−４１２、コクヨ社製のＦＡＸ−１０１０、シャープ社製のＷＰ−４ＡＳ６、及び、三洋電機社製のＦＸＰ−Ａ４Ｔ１００を採用することが可能である。

画像センサ３０は、搬送方向に関して加熱部３１よりも下流であって、ガイド２９ｂに設けられている。また、画像センサ３０は、略用紙幅の検知領域を有したラインセンサである。検知面３０ａは、印刷面と対向し、主走査方向に複数のセンサ要素が配列されている。これにより、画像センサ３０は、少なくとも画像の主走査方向の最大幅を読み取り可能である。各センサ要素は、光を用紙Ｐに照射する発光部と、用紙Ｐから反射した光を受光する受光部とを有している。そして、画像センサ３０は、画像が形成された用紙Ｐから各受光部が検出した受光量を読取データとして制御部１００に出力する。

また、主走査方向において、センサ要素同士の間隔は、各ヘッド１，２の吐出口１０８同士の間隔と同じである。つまり、画像センサ３０は、各ヘッド１，２の主走査方向における印字解像度と同じ解像度で、用紙Ｐ上に形成された画像を読み取ることができる。そのため、各ヘッド１，２から吐出された画質向上液及びインクが着弾した１ドット領域毎に検出することが可能である。

ヘッド昇降機構３３は、ヘッドホルダ３５を昇降させ、５つのヘッド１，２が印刷位置と退避位置の間で移動する。印刷位置では、５つのヘッド１，２が搬送ベルト８と印刷に適した間隔で対向する。退避位置では、５つのヘッド１，２が搬送ベル８から印刷位置以上の間隔で離隔する。退避位置では、５つのヘッド１，２と搬送ベルト８との間の空間を、ワイパユニット３６が移動可能である。

ワイパユニット３６は、各吐出面１ａ，２ａを払拭する５つのワイパ３６ａ（図８参照）を有している。ワイパ３６ａは、ゴムなどの板状弾性部材である。なお、図８においては、１のワイパ３６ａのみ示している。ワイパユニット３６は、ワイパ３６ａを、ヘッド１、２の吐出面１ａ，２ａに接触させつつ主走査方向に沿って移動させることによって、吐出面１ａ，２ａを払拭する。

クリーナユニット３７は、洗浄液塗布部材３７ａとブレード３７ｂとを有し、搬送ベルト８の外周面をクリーニングする。クリーナユニット３７は、図１に示すように、搬送ベルト８の右下方であって、ベルトローラ７に対向して配置されている。洗浄液塗布部材３７ａは、洗浄液を保持する多孔質体（例えば、スポンジ）とこれを支持する支持部材から構成され、多孔質体が搬送ベルト８の全幅に亘って接触可能である。洗浄液は、図示しない洗浄液タンクより供給される。ブレード３７ｂは、ゴムなどの板状弾性部材で構成され、搬送ベルト８の走行方向に関して、多孔質体のすぐ下流側に配置されている。ブレード７ｂも、多孔質体と同様に、搬送ベルト８の全幅に亘って接触可能である。

洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂは、図示しない移動機構によって、当接位置と離隔位置とを選択的に取る。当接位置では、多孔質体及びブレード３７ｂは、当接位置で搬送ベルト８の外周面と当接し、離隔位置で外周面から離隔する。後述するクリーニング動作において、クリーナユニット３７は、洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂを当接位置に移動させる。このとき、搬送ベルト８が時計回りに回転して、多孔質体から搬送ベルト８の外周面に洗浄液が塗布され、ブレード３７ｂにより外周面の汚れが洗浄液と共に掻き取られる。ブレード３７ｂが掻き取った洗浄液は、図示しない廃液タンクに流れ込む。

次に、図５を参照しつつ、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図５に示すように、制御装置１００は、搬送制御部１３１と、画像データ記憶部１３２と、ヘッド制御部１３３と、パージ制御部１３４と、ヘッド昇降制御部１３５と、ワイパ制御部１３６と、クリーナ制御部１３７と、テストパターン印刷部１３８と、吐出判定部１３９とを有している。

搬送制御部１３１は、用紙Ｐが給紙ユニット１０１ｂから排紙部１５まで搬送されるように、給紙ユニット１０１ｂ、各送りローラ対１４，２８及び搬送機構１６を制御する。画像データ記憶部１３２は、外部装置から転送された用紙Ｐ上に形成される画像（テストパターン含む）にかかる画像データを記憶する。

ヘッド制御部１３３は、画像データ記憶部１３２に記憶された画像データに基づいて、ヘッド２のアクチュエータユニット２１を駆動することによって、画質向上液滴を所望のタイミングで吐出口１０８から吐出させると共に、各ヘッド１のアクチュエータユニット２１を駆動して、所望の体積のインク滴を所望のタイミングで吐出口１０８から吐出させる。

パージ制御部１３４は、各ヘッド１，２の吐出口１０８から、液体（インク及び画質向上液）が排出されるように、各ポンプ３２を駆動する。パージ制御部１３４は、吐出判定部１３９（後述する）が検出した吐出口１０８の数が第１の所定数（例えば、１）以上であって第２の所定数（例えば、１０）未満であると判定した場合に、液体の排出量が第１の所定量となるように、ポンプ３２を駆動する。また、パージ制御部１３４は、吐出判定部１３９が検出した吐出口１０８の数が第２所定数以上であると判定した場合には、液体の排出量が第１の所定量よりも多い第２の所定量となるように、ポンプ３２を駆動する。

ヘッド昇降制御部１３５は、５つのヘッド１，２が印刷位置と退避位置の間で移動するように、ヘッド昇降機構３３によるヘッドホルダ３５の昇降動作を制御する。ワイパ制御部１３６は、ワイピング動作において、各吐出面１ａ，２ａがワイパ３６ａに払拭されるように、ワイパユニット３６を制御する。

クリーナ制御部１３７は、メンテナンス動作において、ワイパ３６ａが吐出面１ａ，２ａの払拭を始めると同時に、搬送制御部１３１を介して搬送ベルト８を時計回りに走行させる。さらに、クリーナ制御部１３７は、洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂを当接位置に移動させる。これにより、搬送ベルト８の外周面に洗浄液が塗布され、外周面上のインク及び画質向上液が、洗浄液と共にブレード３７ｂに掻き取られる。

テストパターン印刷部１３８は、ユーザからの吐出検査指令に基づいて、ヘッド制御部１３３及び搬送制御部１３１を介して、ヘッド１，２にテストパターン９１，９２を印刷させる。図６には、テストパターンの一例が示されている。ヘッド１は普通紙及び感熱紙のいずれの用紙Ｐにテストパターン９１を形成してもよいが、ヘッド２は感熱紙にテストパターン９２を形成する。例えば、ヘッド１によりテストパターン９１を形成する場合、テストパターン印刷部１３８は、主走査方向に等間隔で並ぶ吐出口１０８から、吐出させるべき吐出口１０８を一方から２つ飛びで順に選ぶ。インク滴の吐出は、選択された全ての吐出口１０８で同時に行われる。これにより、搬送方向に所定長の直線状パターンが、主走査方向に並んで形成される。テストパターン印刷部１３８は、このような吐出動作を、選択すべき吐出口１０８を一方側から他方側に１つずつ変えながら、３回繰り返す。本実施の形態では、３つの直線状パターン群が、主走査方向に吐出口１０８と同じ等間隔でズレながら搬送方向に順に並ぶ。テストパターン９２を形成する場合も、同様である。特にこのとき、テストパターン印刷部１３８は、テストパターン９２の形成に伴って、加熱部３１を制御して、加熱面３１ａを加熱する。これにより、感熱紙の感熱層が所定温度以上に加熱され、後述するように画質向上液が付着した付着領域９２ａ以外が発色（例えば、黒く発色）する。図６（ｂ）に示すように、テストパターン９２が、発色領域における白抜き部分として明示されることになる。なお、加熱前のテストパターン９２は、無色透明の画質向上液で形成されていることから、付着領域９２ａはそれ以外の領域と識別できない。

吐出判定部１３９は、用紙Ｐに形成されたテストパターン９１，９２を画像センサ３０に読み取らせ、その読み取り結果から、テストパターン９１，９２の各直線を検出する。そして、吐出判定部１３９は、予め記憶されたテストパターンのデータ（判定データ）と、検出データとを比較することで、不吐出の吐出口１０８を検出する。検出に際し、不吐出の吐出口１０８の数が２つの閾値（第１の所定数及び第２の所定数）と比較され、ヘッド１，２における吐出不良の程度が判定される。このとき、吐出判定部１３９は、テストパターン９１に対する判定データとして、テストパターン９２に対する判定データの情報を反転させた反転データを用いる。これは、ヘッド２によって描かれるテストパターン９２は、ヘッド１によって描かれるテストパターン９１を反転させた画像となるからである。

続いて、ヘッド２の吐出検査方法について、図７及び図８を参照しつつ以下に説明する。ヘッド２の吐出検査をする際は、予めユーザが給紙ユニット１０１ｂに用紙Ｐとして感熱紙をセットする。そして、図７に示すように、プリンタ１０１は、まず、外部装置からヘッド２の吐出検査指令を受信する（Ｓ１）。吐出検査指令を受信すると、ステップ２（Ｓ２）において、テストパターン印刷部１３８が、感熱紙が搬送されるように、搬送制御部１３１を介して給紙ユニット１０１ｂ、各送りローラ対１４，２８及び、搬送機構１６を制御する。また、このとき、テストパターン印刷部１３８は、搬送されてきた感熱紙にテストパターン９２が形成されるように、ヘッド制御部１３２および加熱部３１を制御する。これにより、感熱紙上にテストパターン９２のパターンで画質向上液の付着領域９２ａが形成される。付着領域９２ａでは、感熱層の顕色剤が画質向上液の中和剤によって中和される。このため、付着領域９２ａには、発色剤との反応に供される顕色剤が無くなり、加熱部３１によって所定温度以上に加熱されても発色剤は発色しない。したがって、付着領域９２ａは加熱前の色目がそのまま維持され、付着領域９２ａ以外の領域が発色する。

次に、ステップ３（Ｓ３）において、感熱紙上のテストパターン９２が、画像センサ３０によって読み取られる。そして、ステップ４（Ｓ４）において、吐出判定部１３９が、読み取り結果からテストパターン９２の各直線を検出し、当該検出データと判定データとを比較して、画質向上液滴の不吐出を起こしている吐出口１０８を検出する。このとき、不吐出の吐出口１０８がある場合はステップ５（Ｓ５）に進み、ない場合はステップ１１（Ｓ１１）に進む。

ステップ５においては、制御装置１００が、不吐出の吐出口１０８の数が第２の所定数以上であるか否かを判定し、第２の所定数以上の場合はステップ６（Ｓ６）に進み、第２の所定数未満の場合はステップ７（Ｓ７）に進む。ステップ６においては、図８（ａ）に示すように、パージ制御部１３４が、ヘッド２に対応するポンプ３２を制御して、すべての吐出口１０８から第２の所定量の画質向上液を排出する（強パージ動作）。一方、ステップ７においては、図８（ａ）に示すように、パージ制御部１３４が、ヘッド２に対応するポンプ３２を制御して、すべての吐出口１０８から第１の所定量の画質向上液を排出する（弱パージ動作）。これにより、ヘッド２の吐出不良を回復することが可能となる。また、不吐出を起こしている吐出口１０８の数に応じて、排出する画質向上液量を変えることができる。このため、画質向上液の無駄な消費を抑制できる。

ステップ６又はステップ７の後に、ヘッド昇降制御部１３５が、ヘッド昇降機構３３を制御して、図８（ｂ）に示すように、５つのヘッド１，２を印刷位置からワイピング位置に移動させる。ワイピング位置は、退避位置よりも印刷位置に近いであってワイパユニット３６を主走査方向に移動させるだけでワイパ３６ａの先端と吐出面２ａとを接触させることが可能な位置である。そして、ワイパ制御部１３６が、ワイパユニット３６を制御して、吐出面２ａをワイパ３６ａで払拭する（ワイピング動作：ステップ８（Ｓ８））。こうして、吐出面２ａに付着した画質向上液を除去することができる。

本実施形態では、ステップ８において、クリーナ制御部１３７が、搬送制御部１３１を介して搬送ベルト８の走行を開始し、クリーナユニット３７を搬送ベルト８の外周面に当接させる。このとき、クリーナ制御部１３７は、搬送ベルト８の走行速度を画像形成時よりも遅くする。これにより、パージ動作やワイピング動作で外周面に付着した廃液が確実に除去される。搬送ベルト８の走行は、ワイピング動作完了後も数回転行われ、クリーナユニット３７による外周面の清浄化が継続される。この後、クリーナ制御部１３７は、クリーナユニット３７を離隔位置に戻す。

ステップ８の後、ヘッド昇降制御部１５２がヘッド昇降機構３３を制御して、ワイピング位置から退避位置に５つのヘッド１，２を移動させ、ワイパ制御部１３６が、ワイパユニット３６を制御して、ワイパ３６ａを元の位置（ワイパ３６ａの待機位置）に戻す（ステップ９：Ｓ９）。これにより、ワイパ３６ａを吐出面２ａに当接させずに、元の位置に戻すことができる。ステップ９の後に、ヘッド昇降制御部１５２が、ヘッド昇降機構３３を制御して、図８（ｃ）に示すように、５つのヘッド１，２を印刷位置に移動させる（ステップ１０：Ｓ１０）。

ステップ１０の後に、制御装置１００が各ヘッド１，２の吐出面１ａ，２ａを図示しないキャップでキャッピングする（キャッピング動作：ステップ１１。こうして、印刷待機状態となり、ヘッド２の吐出検査が終了する。

続いて、ヘッド１の吐出検査方法について以下に説明する。ヘッド１の吐出検査は、ヘッド２の吐出検査とほぼ同様であり、用紙Ｐを加熱しないだけである。つまり、ヘッド１から吐出されたインクによって用紙Ｐにテストパターン９１を形成し、その用紙Ｐを加熱せずに画像センサ３０で読み込み、ヘッド２の吐出検査と同様に、必要に応じてパージ動作を行う。

具体的には、ヘッド１の吐出検査をする際は、プリンタ１０１は、まず、外部装置からヘッド１の吐出検査指令を受信する（ステップ１）。吐出検査指令を受信すると、ステップ２において、テストパターン印刷部１３８が、用紙Ｐ（普通紙又は感熱紙）が搬送されるように、搬送制御部１３１を介して給紙ユニット１０１ｂ、各送りローラ対１４，２８及び、搬送機構１６を制御する。また、このとき、テストパターン印刷部１３８は、搬送されてきた用紙Ｐにテストパターン９１が形成されるように、ヘッド制御部１３２を制御する。これにより、用紙Ｐ上にテストパターン９１が形成される。

次に、ステップ３において、用紙Ｐ上のテストパターン９１が、画像センサ３０によって読み取られる。そして、ステップ４において、吐出判定部１３９が、読み取り結果からテストパターン９１の各直線を検出し、当該検出データと判定データとを比較して、インクの不吐出を起こしている吐出口１０８を検出する。このとき、吐出判定部１３９は、ヘッド２に対する吐出検査用の判定データの情報を反転させた反転データを用いて、各吐出口１０８の吐出状態を検出する。これにより、１つの判定データの情報を反転させるだけで、ヘッド１及びヘッド２の吐出不良の有無を判定することが可能となる。

そして、不吐出の吐出口１０８がある場合はステップ５に進み、ない場合はステップ１１に進む。なお、この後の処理ステップ５〜ステップ１１は、ヘッド２の吐出検査と同様である。こうして、ヘッド１の吐出検査が終了する。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０１によると、ヘッド２の吐出検査をする際に、感熱紙にテストパターン９２が形成されると、感熱層のテストパターン９２が形成された領域（すなわち、画質向上液が付着した付着領域９２ａ）にある顕色剤が中和されるため、当該領域を加熱しても変色しない。このため、感熱層のテストパターン９２が形成されていない領域が変色する温度以上に、感熱紙を加熱するだけで、感熱紙のテストパターン９２以外の領域を変色（例えば、黒く変色）させて、容易にテストパターン９２を明示させることが可能となる。本発明においては、感熱層が変色する温度未満における狭い温度範囲で温度制御を行う必要がない。このため、容易な温度制御の下で、精度良くテストパターン９２を明示させることが可能となる。

また、プリンタ１０１に加熱部３１が設けられていることで、感熱紙のテストパターン９２以外の領域が変色し、テストパターン９２が明示された状態でプリンタ１０１から排出される。このため、プリンタ１０１とは別の加熱機構で、テストパターン９２が形成された感熱紙を加熱する必要がなくなる。また、プリンタ１０１に画像センサ３０が設けられていることで、ヘッド２の吐出口１０８から画質向上液が吐出されているか否かを精度良く判定することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、加熱部３１及び画像センサ３０を設けなくてもよい。この場合は、プリンタ１０１とは別の加熱機構（例えば、ドライヤー）を用いて、テストパターン９２が印刷された感熱紙を温めることで、テストパターン９２を明示させることができる。そして、テストパターン９２が明示された感熱紙をユーザが目視チェックすることで、吐出口１０８に吐出不良が生じているか否かを判断することが可能となる。また、画像センサ３０を設けずに、テストパターン９２をユーザによる目視確認で行う際、テストパターン９２が白抜き部分の領域によって構成されるため（すなわち、テストパターンの形成箇所が反転しているため）、ユーザによるテストパターン９２の目視確認が極めて容易となる。つまり、簡単にパターンの抜けを見つけることが可能となる。

また、不吐出を起こしている吐出口１０８の数が１以上あれば、その数によらず、所定量の液体を当該ヘッドから排出させればよい。また、パージ動作を行うためのポンプ３２が設けられていなくてもよい。画質向上液を吐出しないヘッド１の吐出検査をしなくてもよい。

本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。また、液滴を吐出するため圧電方式のアクチュエータを用いているが、他の方式（例えば、抵抗加熱方式・静電方式等）であってもよい。

さらに、ヘッド１からインク以外の色素成分が含まれた第１液体を吐出させ、ヘッド２から画質向上液以外の第１液体中の色素成分を凝集又は析出させる成分を含有する無色透明な第２液体を吐出させることで記録を行う液体吐出装置にも適用可能である。ヘッド２の吐出検査のときだけ感熱紙を用いれば、これ以外の記録媒体としては、特に用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。また、ヘッド１は、１〜３、及び、５以上設けられていてもよい。また、ヘッド２は、２以上設けられていてもよい。また、ヘッド２は、搬送方向に関してヘッド１よりも下流に配置されていてもよい。

１ インクジェットヘッド（第１液体吐出ヘッド）
２ 画質向上ヘッド（第２液体吐出ヘッド）
１６ 搬送機構
３０ 画像センサ（読取部）
３１ 加熱部（加熱機構）
３２ ポンプ
９１，９２ テストパターン
１００ 制御装置（制御手段）
１０１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
１０８ 吐出口
１３９ 吐出判定部

Claims (6)

1. 記録媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、
   色素成分が含まれた第１液体を吐出する複数の第１吐出口が形成された第１液体吐出ヘッドと、
   前記第１液体中の色素成分を凝集又は析出させる成分を含有する無色透明な第２液体を吐出する複数の第２吐出口が形成された第２液体吐出ヘッドと、
   記録媒体に前記第１及び第２液体を吐出して画像を形成するように、前記搬送機構、前記第１及び第２液体吐出ヘッドを制御する制御手段とを備えており、
   前記第２液体には、感熱紙の感熱層に含まれる酸性の顕色剤を中和するアルカリ性の中和剤が、前記第２液体が付着した前記感熱紙の付着領域にある前記顕色剤を中和できる濃度以上含まれており、
   前記制御手段は、前記搬送機構によって搬送されてきた前記感熱紙に前記第２液体を吐出させてテストパターンを形成するように、前記第２液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記搬送方向に関して、前記第２液体吐出ヘッドよりも下流に設けられ、記録媒体を加熱する加熱機構をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記テストパターンが形成された前記感熱紙を、前記感熱層の前記テストパターンが形成されていない領域が変色する最低温度以上に加熱するように前記加熱機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記搬送方向に関して、前記加熱機構よりも下流に設けられ、前記感熱紙に形成された前記テストパターンを読み取る読取部と、
   前記読取部によって読み取られた読取データに基づいて前記第２吐出口から前記第２液体が吐出されているか否かを判定する吐出判定部とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. すべての前記第２吐出口から前記第２液体を強制的に排出させる排出手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記吐出判定部によって複数の前記第２吐出口から前記第２液体が吐出されていないと判定された場合に、前記すべての第２吐出口から液体を排出させるように、前記排出手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御手段は、前記吐出判定部によって判定された前記第２液体が吐出されていない前記第２吐出口の数が第１の所定数以上であって第２の所定数未満の場合に前記すべての第２吐出口から排出される液体量が、前記第２液体が吐出されていない前記第２吐出口の数が前記第２の所定数以上の場合に前記すべての第２吐出口から排出される液体量よりも少なくなるように、前記排出手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記制御手段は、記録媒体に前記第１液体を吐出させて前記テストパターンを形成するように、前記搬送機構及び前記第１液体吐出ヘッドを制御し、
   前記吐出判定部は、前記読取部によって読み取られた前記テストパターンの読取データに基づいて前記第１吐出口から前記第１液体が吐出されているか否かを判定するとき、前記テストパターンの読取データを判定するための判定データの情報を反転させた反転データを用いて、記録媒体に形成された前記テストパターンの読取データを判定することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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