JP5943710B2 - 記録装置およびテストパターンの記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンターのテストパターンを印字する記録装置およびその印字方法に関する。

従来から、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターが知られている。このインクジェットプリンターはインクを吐出する複数のノズル列を備える記録ヘッドを備える。インクジェットプリンターで記録媒体に画像を記録した場合に、白筋や濃い線が生じる場合がある。この原因は、記録ヘッドに何らかしらの異常があることが考えられる。例えば、ノズルにごみが詰まりインクが吐出できない状態になっている場合や、ノズルの回りにインク滴が付着し所望の方向にインクが吐出できない状態になっている場合が考えられる。記録ヘッドに異常がある場合は、記録ヘッドを清掃して直る場合もあるが、直らない場合も有る。直らない場合は、他のノズルによって代替してインクを吐出させることもできる。この場合は、正確な不良ノズルの位置を特定する必要がある。

不良ノズルを特定する技術としては、例えば特開２０１１−１２６１９７号公報に開示されている技術がある。この技術は、記録媒体にノズルごとに所定数のインクを連続で吐出し、記録媒体にラインを描くものである。これによれば、インクの吐出がされないノズルがあった場合はラインが形成されず、不良ノズルが存在することが分かる。また、記録されるはずであったラインの位置を、例えば目視で何番目のノズルによって形成されるべきラインであるかを確認し、記録ヘッド上の不良ノズルの位置を特定することができる。

特開２０１１−１２６１９７号公報

しかしながら、高画質化に伴い記録ヘッドのノズルピッチは狭くなり、従来のようなラインの印字では、不良ノズルの特定も、不良ノズル位置の特定も困難になっている。また、従来の技術ではラインを印字することでインクが吐出されないノズルがあることは分かるが、恒常的にインクが曲がって吐出され、そのため所望の位置からズレが生じる不良ノズルを特定するのは困難であった。すなわち微小にズレが生じても判別ができなかった。

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、容易に不良ノズルの状態とその位置を特定できるテストパターンを印字する記録装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明の記録装置は、記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記スケールの目盛を検出するリニアエンコーダと、前記記録媒体に記録する画像データを記憶するバンドメモリーと、前記リニアエンコーダの出力に基づいて前記キャリッジの位置を検出し、前記キャリッジの位置と前記バンドメモリーに記憶されている前記画像データに基づいて前記記録媒体の所望の位置に前記記録ヘッドから前記インクを吐出する制御を行う制御手段と、前記ノズルのうち不吐出にするもののノズル位置情報を記憶する不良ノズルメモリーと、を備え、前記制御手段は前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される前記ノズルを不吐出状態にし、前記画像データを前記記録媒体に記録する記録装置において、前記制御手段は、前記ノズルを複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の前記ノズルの一方側から他方側まで１ノズルずつ順番に複数のドットからなる第１のラインを記録する第１テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第２のラインを記録する第２テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される不吐出とする前記ノズルを除いた前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第３のラインを記録する第３テストパターンと、を前記画像データとして生成し、該生成された前記画像データを前記バンドメモリーに格納し、前記バンドメモリーに記憶された前記第１テストパターン、前記第２テストパターン、前記第３テストパターンを前記記録媒体に１回の走査の内に記録することを特徴とする。

また、本発明のテストパターンの記録方法は、記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記スケールの目盛を検出するリニアエンコーダと、前記記録媒体に記録する画像データを記憶するバンドメモリーと、前記リニアエンコーダの出力に基づいて前記キャリッジの位置を検出し、前記キャリッジの位置と前記バンドメモリーに記憶されている前記画像データに基づいて前記記録媒体の所望の位置に前記記録ヘッドから前記インクを吐出する制御を行う制御手段と、前記ノズルのうち不吐出にするもののノズル位置情報を記憶する不良ノズルメモリーと、を備え、前記制御手段は前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される前記ノズルを不吐出状態にし、前記画像データを前記記録媒体に記録する記録装置のテストパターンの記録方法において、前記ノズルを複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の前記ノズルの一方側から他方側まで１ノズルずつ順番に複数のドットからなる第１のラインを記録する第１テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第２のラインを記録する第２テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される不吐出とする前記ノズルを除いた前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第３のラインを記録する第３テストパターンと、を前記画像データとして生成する工程と、該生成された前記画像データを前記バンドメモリーに格納する工程と、前記バンドメモリーに記憶された前記第１テストパターン、前記第２テストパターン、前記第３テストパターンを前記記録媒体に１回の走査の内に記録する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、インクが曲がって吐出され、所望の位置からズレが生じる不良ノズルであっても、インクを吐出しない不良ノズルであっても、それら不良ノズルの状態を容易に判断でき、またその位置を特定できるテストパターンを印字する記録装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態の印字物を説明する図である。 図２は、ノズル不良の第一の例を説明する図である。 図３は、ノズル不良の第二の例を説明する図である。 図４は、ノズル不良の第三の例を説明する図である。 図５は、ヘッドの設定条件に応じたドット形成の第一の例を説明する図である。 図６は、ヘッドの設定条件に応じたドット形成の第二の例を説明する図である。 図７は、記録装置のブロック図である。 図８は、キャリッジ機構の概略図である。 図９は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。 図１０は、ノズル不良の第四の例を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の実施形態を、インクジェットプリンターを用いて説明する。図７は、記録装置のブロック図である。また図８は、記録装置に搭載されているキャリッジ機構の概略図である。

インクジェットプリンターは、装置全体の動作を制御する制御手段１００を有する。制御手段１００は、処理動作を統括して制御するＣＰＵを備える。また、制御手段１００は、印刷動作を司る印刷制御部１０１を含む。また、制御手段１００は、印刷する画像データの制御を司るバンドメモリー制御部１０２を含む。制御手段１００はメモリー１０３に記憶されているプログラムに従って動作する。メモリー１０３は、印刷する画像データを記憶するバンドメモリー１０４、記録ヘッドの不良ノズルの位置データを記憶する不良ノズルメモリー１０５、制御手段１００のプログラムを記憶するプログラムメモリー１０６、各種データの一時的な保存、制御手段１００のワークメモリー、その他のデータを保存するＲＡＭ１０７を含む。また、メモリー１０３は電源がＯＦＦになっても必要なデータが消えないように不揮発性メモリーを一部に用いて構成されている。

操作パネル１０８はインクジェットプリンターの各種設定値の入力、状態の表示を行う。インターフェース１０９は、外部の機器との接続をおこなう。インターフェース１０９は、例えば外部に設置されたホストコンピュータ１１０と通信を行う。ホストコンピュータ１１０は、インクジェットプリンターの各種設定値の入力、状態の表示を行うことができ、また印刷する画像のデータをインクジェットプリンターに供給する。

記録ヘッド駆動部１１４は黒色ヘッド１２０、シアン色ヘッド１２１、マゼンタ色ヘッド１２２、イエロー色ヘッド１２３を駆動し、記録ヘッドからインクの吐出を行う。キャリッジ１１５はこれらの記録ヘッドを搭載している。キャリッジ１１５はキャリッジ搬送部１１３によって、記録媒体１１８の上空を移動方向１１７に沿って移動する。また、キャリッジ１１５はリニアエンコーダ１１１も搭載している。リニアエンコーダ１１１は、キャリッジ１１５の移動方向１１７に沿って延設されているリニアスケール１１６の目盛を読み取りそのデータを印刷制御部１０１に出力する。印刷制御部１０１では、その目盛のデータを演算し、そこからキャリッジ１１５の位置を取得する。印刷制御部１０１は、バンドメモリー１０４に格納されている画像データを取得し、キャリッジ１１５の位置に基づいて、記録ヘッド駆動部１１４を制御し記録ヘッドを動作させ、記録媒体１１８の所望の位置にインクを吐出する。吐出したインクは記録媒体１１８上でドットとなって画像を形成する。記録媒体１１８は、紙、布、プラスチックフィルムなどである。

記録媒体搬送部１１２は印刷制御部１０１によって制御され、印刷中は記録媒体１１８を搬送方向１１９の方向に間歇搬送する。例えば記録ヘッドを搬送方向１１９の方向に４等分に分割し、分割された幅毎に記録媒体１１８を搬送し、記録媒体１１８の同じ領域に４回異なるノズルによってドットを形成して画像を完成させる。いわゆるマルチパス方式の印刷も可能である。通常、記録ヘッドは搬送方向１１９に沿ってノズルが列をなして配置されている。このノズルのピッチは例えば１８０ｄｐｉである。このピッチは高画質化に伴い細かくなる傾向にある。このノズルに欠陥があると、インクが吐出されない、インクが曲がって飛翔するその他の不良の原因となる。この不良の原因となる不良ノズルの位置を特定することで、その周辺のノズルまたは、この不良ノズルによって形成するドット位置に他の正常なノズルによって代替してインクを吐出することができる。

図１は、本発明の実施形態の印字物を説明する図である。インクジェットプリンターによって印刷されるテストパターンを示している。この印刷されたテストパターンを観察することによって、記録ヘッドの不良ノズルの有無の確認と、不良ノズルの位置の特定ができる。
ここで、まず不良ノズルとその不良ノズルによって形成されるドットについて説明する。

図２は、ノズル不良の第一の例を説明する図である。説明を簡単にするため、記録ヘッド２３はノズルの数を１０個とした。記録ヘッド２３は１つの不良ノズル２５を含む。この不良ノズル２５以外は正常ノズル２４である。不良ノズル２５はごみなどで詰まってしまい、インクを吐出することができない場合を示している。印刷結果２６は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。白抜きの円２８はドットが形成されていない場合を、色付の円２７はドットが形成されている場合を示している。正常ノズル２４は記録媒体上にドットが形成され、不良ノズル２５は記録媒体上にドットが形成されない。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル２５が存在した場合に白線が発生し、品質が悪くなる。

図３は、ノズル不良の第二の例を説明する図である。説明を簡単にするため、記録ヘッド２３はノズルの数を１０個とした。記録ヘッド２３は１つの不良ノズル２９を含む。この不良ノズル２９以外は正常ノズル２４である。不良ノズル２９はごみ詰まり、製造不良などが原因で、インクの飛翔曲がりが生じる場合を示している。印刷結果３０は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。色付の円３１は正常ノズル２４によってドットが形成されている場合を示している。不良ノズル２９によって形成された位置ずれドット３２は、正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル２９が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる。

図４は、ノズル不良の第三の例を説明する図である。ノズルピッチが狭い場合のヘッドの例である。説明を簡単にするため、記録ヘッド２３はノズルの数を２０個とした。記録ヘッド２３は１つの不良ノズル３３を含む。この不良ノズル３３以外は正常ノズル２４である。不良ノズル３３はごみ詰まり、製造不良などが原因で、インクの飛翔曲がりが生じる場合を示している。印刷結果３４は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。色付の円３５、３６は正常ノズル２４によってドットが形成されている場合を示している。不良ノズル３３によって形成された位置ずれドット３７は、正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル３３が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる。ノズルのピッチが狭くなると、形成するドットを判別しやすいようにノズル１個おきにドットの形成開始位置を変えている。すなわち、奇数番目のノズルによって予め決められた個数、ここでは５個のドットを形成し、偶数番目のノズルは、奇数番目のノズルによる吐出が終了した後から予め決められた個数のドットを形成する。このようにすることで、ノズルピッチが狭くなったとしても、正常ノズルによって形成されたドット同士が重ならないようにできるので、不良ノズルの判別が容易となる。また、ここでは１個置きの場合を紹介したが、更にノズルピッチが狭い場合は３個、４個置きと増やしてもよい。

図５は、ヘッドの設定条件に応じたドット形成の第一の例を説明する図である。一つのドットを形成するために一つのノズルから吐出するインク量を可変した場合のドット形成の例を示している。すなわちドットの大きさ違いの場合の形成されたドットの例を示している。

説明を簡単にするため、記録ヘッド２３はノズルの数を１０個とした。記録ヘッド２３は１つの不良ノズル３８を含む。この不良ノズル３８以外は正常ノズル２４である。不良ノズル３８はごみ詰まり、製造不良などが原因で、インクの飛翔曲がりが生じる場合を示している。

印刷結果３９は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。第１サイズドット４０は標準サイズのドットの大きさであり、正常ノズル２４によって形成されたドットである。第１サイズ不良ドット４３は不良ノズル３８によって形成されたドットである。これは正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル３８が存在した場合に白線や濃い線が発生し、画像の品質が悪くなる。

第２サイズドット４１は標準サイズのドットより小さいドットである。これも正常ノズル２４によって形成されたドットである。ドットを形成するインクの量を標準より少なく、例えば半分に、した場合を示している。第２サイズ不良ドット４４は不良ノズル３８によって形成された標準サイズのドットより小さいドットである。ドットを形成するインクの量を標準より少なくした場合を示している。これは正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル３８が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる。

第３サイズドット４２は標準サイズのドットより大きいドットである。これも正常ノズル２４によって形成されたドットである。ドットを形成するインクの量を標準より多く、例えば２倍に、した場合を示している。第３サイズ不良ドット４５は不良ノズル３８によって形成された標準サイズのドットより大きいドットである。ドットを形成するインクの量を標準より多くした場合を示している。これは正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。しかし、ドットサイズが大きいため、塗りつぶされてしまい、不良ノズルと正常ノズルによって形成されたドットの判別ができない。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル３８によってドットサイズを大きくした場合に、白線や濃い線は発生しないかまたは薄くなる場合もあるが、飛翔曲がりが大きい場合は、濃い線などが発生する場合があり、品質が悪くなる。

また、吐出不良の別の例として、印字途中に異なるドット径に切り替えたときに生じるものがある。このような吐出不良を生じるノズルも発見する必要がある。図１０は、ノズル不良の第四の例を説明する図である。

記録ヘッド２３には複数のノズル２４が形成されている。このノズルからは、記録媒体上に異なるサイズのドットを形成するようにインク量を変えて吐出する。記録途中でドットサイズを変えた場合に、ノズルにはインクの飛翔曲、不吐出などの不良が生じるものがある。記録ヘッド２３は１０個のノズルがあり、１つの不良ノズル５４を含む。この不良ノズル５４以外は正常ノズル２４である。印刷結果５７は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。

第１サイズドットと第２サイズドットを交互に形成した例と、第１サイズドットを複数、ここでは３ドット形成しその後に第２サイズドットを形成した例である。第１サイズドットは標準サイズのドットの大きさであり、第２サイズドットは標準より小さいサイズのドットである。交互に形成した場合に、第２サイズドットを形成直後に第１サイズドットを形成すると、飛翔曲りが発生し、第１位置不良ドット５５が形成されてしまうことを示している。また、第１サイズドットを複数ドット形成後、第２サイズドットを形成すると飛翔曲りが発生し、第２位置不良ドット５６が形成されてしまうことを示している。

ノズルに何かしらの不具合があり、形成するドットサイズを切り替えたときに正常に吐出できない場合がある。このような不良ノズル５６が存在した場合に白線や濃い線が発生し、形成せる画像の品質が悪くなる。

図６は、ヘッドの設定条件に応じたドット形成の第二の例を説明する図である。記録ヘッド２３と記録媒体の距離を可変した場合のドット形成の例を示している。すなわち記録ヘッド２３と記録媒体の距離が近い場合はインクの飛翔曲がりの影響が小さく、遠い場合は影響が大きいことを示す例である。説明を簡単にするため、記録ヘッド２３はノズルの数を１０個とした。記録ヘッド２３は１つの不良ノズル４６を含む。この不良ノズル４６以外は正常ノズル２４である。不良ノズル４６はごみ詰まり、製造不良などが原因で、インクの飛翔曲がりが生じる場合を示している。

印刷結果４７は全ノズルからインクの吐出を試みた結果である。第１位置ドット４９は、記録ヘッド２３から記録媒体までの距離が標準距離の場合に正常ノズル２４によって形成されたドットである。第１位置不良ドット５２は不良ノズル４６によって形成されたドットである。これは正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル４６が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる。

第２位置ドット４８は、記録ヘッド２３から記録媒体までの距離が標準距離より近い場合に正常ノズル２４によって形成されたドットである。第２位置不良ドット５１は不良ノズル４６によって形成されたドットである。これは正常な位置に形成されたドットに重なるように形成される。または、目標にしている位置からずれてドットが形成される。これは第１位置不良ドット５２より隣接するドットとの重なりが少なくなる。すなわち、飛翔曲がりの影響が少なくなる。極端な場合は、正常ノズル２４によって形成されたドットと見比べても分からなくなる。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル４６が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる可能性がある。

第３位置ドット５０は、記録ヘッド２３から記録媒体までの距離が標準距離より遠い場合に正常ノズル２４によって形成されたドットである。第３位置不良ドット５３は不良ノズル４６によって形成されたドットである。目標にしている位置からずれてドットが形成される。また、この例では正常な位置に形成されたドットにほぼ全体が重なるように形成される。これは、インク吐出がされない場合と見誤る可能性がある。記録媒体に画像を記録した場合に、このような不良ノズル４６が存在した場合に白線や濃い線が発生し、品質が悪くなる。

上述のことからも、ドットを形成させるためのインク量、記録媒体から記録ヘッドまでの距離を適正なものとする必要がある。また、記録媒体の種類によっては、インクが記録媒体に着弾した後の広がり方が異なり、すなわち、同量のインクを吐出しても、大きなドットとなる記録媒体もあれば、小さなドットとなる記録媒体もある。不良ノズルを特定するためのテストパターンを印刷する場合は、記録媒体の種類によっても、記録媒体から記録ヘッドまでの距離、ドットを形成するためのインク量を適正なものとしなければならない。また同様に周囲の環境温度によってもドットサイズが可変することがあるので、これも適正なものとする必要がある。例えば、これら適正な条件を予めメモリー１０３に記憶しておき、使用する記録媒体、温度などを自動取得あるは操作パネル１０８から入力するし、適正な条件を制御手段１００が取得し、それに応じてドットサイズ等を可変してテストパターンを印刷する。このようにすることで、視認性に優れ、誤認を防止できるテストパターンを印字することができる。または、様々な条件の組みあわせにおけるテストパターンを印刷することである。例えば、記録ヘッドと記録媒体の距離を変えた場合のテストパターンの印刷を行い、さらに、ドットサイズを変えた場合のテストパターンの印刷を行う。複数のテストパターンを印刷することで不良ノズルの特定を正確なものとすることができる。

図９は、記録装置の動作を説明するフローチャートである。テストパターンを印刷する動作を示している。
テストパターンの内のノズルの状態を示すライン群を印刷する前に、目盛を印刷する。目盛はテストパターンを印刷する前の走査で印刷することができる。また目盛は以下に述べるステップＳ５とステップＳ６の間に印刷しても良いし、ライン群の印刷後に印刷しても良い。

ステップＳ１は、テストパターンのうちノズルの状態を示すライン群を印刷する動作がスタートすると、記録媒体の種類を入力し、メモリー１０３の特定のエリアに格納する。こうすることで制御手段１００に記録媒体の種類を取得させることが可能となる。記録媒体の入力の方法は、センサによって搬送された記録媒体を検出し、その値によって記録媒体を特定し、そのデータを格納させる方法でもよい。または、操作パネル１０８から、ユーザーによって種類を入力することができる。

ステップＳ２は、記録媒体から記録ヘッドまでの距離を入力し、メモリー１０３の特定のエリアに格納する。こうすることで制御手段１００に記録媒体から記録ヘッドまでの距離を取得させることが可能となる。記録媒体の種類の入力の方法は、センサによって距離を検出し、その値をメモリー１０３に格納する方法であってもよい。または、操作パネル１０８から、ユーザーによって距離を入力することができる。

ステップＳ３は、記録媒体上に形成するドットのサイズを入力し、メモリー１０３の特定のエリアに格納する。こうすることで、制御手段１００にドットの大きさを取得させることが可能となる。ドットの大きさは、例えば標準サイズ、標準サイズより小さなサイズ、標準サイズより大きなサイズを、吐出するインク量を可変することで実現できる。記録媒体の種類、記録媒体から記録ヘッドまでの距離に応じて予めドットのサイズを夫々の条件に対応させて記憶させておいても良い。また、操作パネル１０８から、ユーザーによって入力しても良い。

ステップＳ４は、不良ノズルの位置を入力し、メモリー１０３の特定のエリアに格納する。こうすることで、制御手段１００に不良ノズルの位置を取得させることができる。不良ノズルの位置の入力の方法は、センサによって不良ノズルを登録してもよいし、テストパターンによって判読した位置を操作パネル１０８から、ユーザーによって入力してもよい。

ステップＳ５は、記録媒体上のどの位置に印字するか印字位置の入力をし、メモリー１０３の特定のエリアに格納する。こうすることで、制御手段１００に印字位置を取得させることができる。印字位置は、予め記憶してある位置であってもよいし、操作パネル１０８から、ユーザーによって入力してもよい。印字位置は、記憶媒体のどの位置に印字するかを定める。例えば、記録媒体のサイズによっても位置が異なり、記録媒体のサイズに応じて予め印字する位置を格納させこともできる。

ステップＳ６は、テストパターンデータを作成する。テストパターンデータは各ノズルの状態を示すライン群の印刷データである。記録媒体の種類、記録媒体から記録ヘッドまでの距離、形成するドットサイズ、記録位置その他の記録条件に基づいて適正なテストパターンデータを作成する。入力されない条件が有る場合には、予めメモリーに格納されている適性条件から検索して適正な条件を定めても良い。

ステップＳ７は、印字のために生成されたテストパターンを画像データとしてメモリーに格納する。すなわち、テストパターンデータをバンドメモリーに格納する。
ステップＳ８は、バンドメモリーに格納されているテストパターンデータを印刷する。１回の走査でノズルの状態を示すライン群が印刷される。
仮に目盛が印刷されていない場合は、その後、テストパターンの目盛の画像データをバンドメモリーに格納し、対応するライン群の隣に記録する。

このように、ドットサイズ、記録媒体から記録ヘッドまでの距離などの記録ヘッドの駆動条件を入力し、それに応じてテストパターンが印刷される。この記録ヘッドの駆動条件はこの他にも、温度、ヘッドの駆動電圧、駆動波形などもある。これらの条件も予めメモリー１０３に記憶させて、必要に応じて使用することもできる。

また、ステップＳ７とステップＳ８の間に予備吐出ステップを設けることができる。この予備吐出ステップでは、所定のドットサイズの印字をするための吐出を、画像を印字するための印字領域以外の場所にする。例えば、所定のサイズのドットを所定のドット数だけ印字する。例を挙げると、吐出可能な最大サイズのドットを形成するための吐出を、予め決められたドット数、例えば２００ドット、の吐出をする。この最大サイズ印字直後に最小サイズの印字を行うと吐出不良になりやすいからである。予備吐出ステップ直後に最少サイズの印字を含むテストパターンが印字されることで、印字されたテストパターンの最初の部分によってドットサイズの可変に基づく吐出不良検出が可能となる。

予備吐出ステップでは、走査毎に予備吐出のドットサイズを変えることで、各ドットサイズ直後のその予備吐出とは異なるドットサイズの印字がされたときの不良検出が可能となる。例えば、印字領域以外は、記録媒体上の端の部分に予備吐出をする特別の場所を設けることができる。例えば、印字領域以外は、記録ヘッドのメンテナンス用のキャップ内とすることもできる。

図１は、本発明の実施形態の印字物を説明する図である。インクジェットプリンターによって印刷されるテストパターンを示している。この印刷されたテストパターン２２を観察することによって、記録ヘッドの不良ノズルの有無と、不良ノズルの位置、不良ノズルを使用しない場合の状態を確認できる。テストパターン２２は、２５４個のノズルを備える記録ヘッドを例として説明する。テストパターン２２は３つのパターンから構成されている。また、各ノズルの状態を示すライン群と目盛から構成される。

第１テストパターン１は、インクが吐出されないドットの有無を容易に判断するためのテストパターンである。少なくとも全ノズルからインクを吐出する動作を行い、ラインを描く。第２テストパターン２は、インクの飛翔曲がりによるドットの有無を容易に判断するためのテストパターンである。少なくとも全ノズルからインクを吐出する動作を行い、ラインを描く。第３テストパターン３は、不良ノズルを強制的に吐出しない状態にしたときの状態を容易に確認するためのテストパターンである。少なくとも不良ノズルメモリー１０５に登録されている不吐出とするノズルを除く全ノズルからインクを吐出する動作を行い、ラインを描く。３種類のテストパターンは夫々、記録媒体の幅方向の第１エリア４、第２エリア５、第３エリア６に割り振られて印字される。夫々のエリアに異なるパターンのテスト印刷がされる。色マーク７は「Ｋ」を表示し、これは黒色のインクを吐出することを示している。色マーク７は、色毎に異なるマークあるいは語を用いる。各テストパターンはライン群のみの構成でもよい。不良ノズルが何番目であるか判別するのに多少の苦労がかかるが、ラインが描かれていれば分かるからである。不良ノズルが何番目であるか判別しやすいように配置されたラインを描いている。また、各テストパターンには目盛が付される。

図１の例では、１５８番目のノズルに飛翔曲がりの不良が有る場合を示している。この様な場合には、第１テストパターン１での１５８番目のノズルによる作画はライン１８によって示される。作画されたラインは、飛翔曲がりが発生しているか判別が困難である。例えば、インクが吐出されない不良の場合にはこのラインが作画されないので分かりやすい。

第１テストパターン１は、ノズルからインクが吐出しない場合の不良を容易に判断できるように構成されている。ノズルを所定数、ここでは１０個ずつのブロックに分け、各ブロックの先頭のノズルから順に所定数のドットでライン８を形成させる。最後のブロックは１０個未満の場合がある。２５４個のノズルは、２５ブロックに分けられ、最後のブロックのノズルは４個である。どのライン８が何番目のノズルを示しているかは、目盛１３によって容易に判断できるようにしてある。また、１０個に分けられた夫々のライン８の上側には目盛１４が１から１０まで印刷されている。２５組に分けられている縦方向のライン８は５ブロックおきに先頭のライン８を長くし、夫々のラインに対して１、５１、１０１、・・・と印刷し、対応するノズルの各ブロックの先頭が何番目であるかを示している。最後のノズル、すなわち記録ヘッドの終端のノズルであり、先頭から２５４番目のノズルによって形成するラインの隣には、エンドマーク１７を印刷する。最後のノズルがインクを吐出してラインを形成したか否かはこのマークによって判断できる。

第２テストパターン２は、ノズルからインクが飛翔曲がりするか否かを容易に判断できる。２５４個のノズルを奇数番目のノズル列のライン９と偶数番目のノズル列のライン１０に分けて印刷する。ライン同士が近く密集して印刷がされるので、飛翔曲がりがあると、ライン同士が重なり、濃いラインが形成されるので判別することができる。飛翔曲がりライン１９は１５８番目のノズルによって隣のラインと重なり濃いラインとなったものである。目盛１５は所定個数、ここでは１０個毎にラインを延長してさらに、２０個毎に対応するノズルが何番目であるか数字を印刷したものである。

第３テストパターン３は、登録された不良ノズルに対して強制的に印刷させない場合のテストパターンである。白筋２０は、１５８番目のノズルが飛翔曲がりの不良を持っているので、印刷をさせていない。すなわち不良ノズルメモリー１０５に登録し、不吐出とする制御を行っている。第２テストパターン２と第３テストパターン３によって、不良ノズルを印刷する場合としない場合とを比較することができる。２５４個のノズルを奇数番目のノズル列のライン１１と偶数番目のノズル列のライン１２に分けて印刷する。ライン同士が近く密集して印刷がされるが、不良ノズルを印刷しない場所は白筋となる。目盛１６は所定個数、ここでは１０個毎にラインを延長してさらに、２０個毎に対応するノズルが何番目であるか数字を印刷したものである。不良ノズルマーク２１は、吐出させない不良ノズルを示すマークである。

テストパターン２２は、各ノズルの状態を表示するためのライン群と目盛によって構成される。このライン群は１度の走査によって印刷する。テストパターン２２を印刷するにあたり、少なくとも目盛部分を印刷する走査とライン群を印刷する走査の２回の走査が必要となる。また、一部の目盛を省略することで１回の走査でテストパターン２２を印刷することも可能である。

等間隔に形成された縞状パターンの中に抜け（ノズル詰まりによるインクの不吐出）や間隔の偏り（インクの飛翔曲がり）が存在した場合、それは人間の目で容易に検出可能なことを利用している。

その際、ノズルの間隔に比べて記録媒体上でのドット径が大きくなる記録ヘッドでは、適度に使用するノズルを間引いて、例えば１、２、３ノズルおきに、パターンを形成することで検出を容易にする。間引いたノズルの分は、主走査方向に噴射位置を変えてパターン形成させる。また何番目のノズルに不良があるのかを人間の目で数えやすいよう、定規の目盛線のように一定のノズルおきに線の長さを変え、何番目のノズルかを示す番号を印刷する。飛翔曲がりが起きた不良ノズルを、目視により容易に特定することができる。また飛翔曲がりが起きた不良ノズルは、別の健全なノズルで代替してやることで、画質の劣化を防ぐことができる。また、そうすることで、若干の不良がある記録ヘッドでも、良好な画質を得ることが出来るようになるため、記録ヘッドの使用寿命を延ばすことが可能となる。

飛翔曲がりが起きるようなノズルはインクの噴射に問題があるため、印刷の途上で当該ノズルだけでなく、周辺の健全なノズルに悪影響を与える可能性が高い。そのような不良ノズルを特定しやすくなるため、印刷安定性を向上させることができる。
また、このテストパターンを使えば、問題の起きているノズルの数や場所を一目で把握することができる。

ノズルを代替して印刷する際、不良の発生したノズルを間違えずに指定する必要がある。不良ノズルとその不良ノズルからインクを吐出させない場合のパターンを２つ横に並べ、すなわち片方は全ノズルで形成したパターン、もう片方は指定された不良ノズルを使わずに形成したパターン、とすることで間違いなく指定できたかを確認しやすくできる。

さらに、後者のパターンでは、指定した不良ノズルの位置を特定しやすいマークを挿入することで、インクが吐出されない不良ノズルによるのか、それとも不良ノズルの指定がされているためにインクが噴射されていないのかを容易に判別できるようにできる。

不良ノズルは常に不良なわけではないので、記録ヘッドの駆動条件、例えば駆動電圧、駆動波形、を適切な値からわざとズラして駆動しつつパターン形成させることで、条件別の不良ノズルを特定できる。こうすると、クリーニングなどによって一時的に健全になったように見えるノズル、例えば印刷している途中から不良になるノズル、を検出しやすくなり、印刷途中での画質劣化を予防することができる。

また、ドットサイズを可変した場合のテストパターンを用いることで、ドットサイズを可変した時の吐出不良も検出できる。その場合、検出したいドットサイズの可変パターンを第１テストパターン１、第２テストパターン２の夫々に含ませて印字する。第３テストパターン３には、不良ノズルを強制的に吐出させない処理をする。例えば、テストパターンのドット位置に異なるサイズのドットを交互に印字させる。また連続するドットを含む複数の領域に分け、各領域異なるサイズのドットを形成するようにする。このよに、所望のドットサイズの可変パターンを夫々のテストパターンに含ませて印字する。

例えば、第１テストパターン１で、交互にドットサイズを可変して吐出させた場合に、不良ノズルがある場合に、その不良ノズルで形成した線は他より薄く描かれることになる。また、複数ドット毎にドットサイズが異なるように線を描いた場合に、不良ノズルがあれば、その線は破線のように描かれる。このように不良ノズルによって、異常に描画されることになる。第２テストパターン２でも同様に、ドットサイズを可変したテストパターンを用いることで、不良ノズルは異常に描画するので、容易に不良ノズルを特定できる。

上記本発明の記録装置は、複数のノズルを備えるヘッドを搭載するインクジェットプリンターに利用することができる。

１ 第１テストパターン
２ 第２テストパターン
３ 第３テストパターン
１７ エンドマーク１７
２１ 不良ノズルマーク
１００ 制御手段
１０１ 印刷制御部
１０２ バンドメモリー制御部
１０３ メモリー
１０４ バンドメモリー
１０５ 不良ノズルメモリー
１０６ プログラムメモリー
１０７ ＲＡＭ
１０８ 操作パネル
１０９ インターフェース
１１０ ホストコンピュータ
１１１ リニアエンコーダ
１１２ 記録媒体搬送部
１１３ キャリッジ搬送部
１１４ 記録ヘッド駆動部
１１５ キャリッジ
１１８ 記録媒体

Claims (8)

1. 記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記スケールの目盛を検出するリニアエンコーダと、前記記録媒体に記録する画像データを記憶するバンドメモリーと、前記リニアエンコーダの出力に基づいて前記キャリッジの位置を検出し、前記キャリッジの位置と前記バンドメモリーに記憶されている前記画像データに基づいて前記記録媒体の所望の位置に前記記録ヘッドから前記インクを吐出する制御を行う制御手段と、前記ノズルのうち不吐出にするもののノズル位置情報を記憶する不良ノズルメモリーと、を備え、前記制御手段は前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される前記ノズルを不吐出状態にし、前記画像データを前記記録媒体に記録する記録装置において、
   前記制御手段は、前記ノズルを複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の前記ノズルの一方側から他方側まで１ノズルずつ順番に複数のドットからなる第１のラインを記録する第１テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第２のラインを記録する第２テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される不吐出とする前記ノズルを除いた前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第３のラインを記録する第３テストパターンと、を前記画像データとして生成し、該生成された前記画像データを前記バンドメモリーに格納し、
   前記バンドメモリーに記憶された前記第１テストパターン、前記第２テストパターン、前記第３テストパターンを前記記録媒体に１回の走査の内に記録することを特徴とする記録装置。
2. 予め記憶手段に前記記録ヘッドの記録条件と該記録条件に関連付けて少なくとも前記第１のラインと前記第２のラインと前記第３のラインの何れか一つを記録するための前記ノズルから吐出する１ドット分のインク量を記憶しておき、前記記憶手段から前記記録条件に応じて前記ノズルから吐出するインク量を選択することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記記録条件は、前記記録ヘッドの駆動電圧、前記記録ヘッドの駆動波形、前記記録ヘッドと前記記録媒体間の距離、前記記録媒体の種類のうち少なくとも何れか一つを含むこと、を特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、前記記録媒体に形成される前記第１のラインの隣に、前記ブロックおよび前記ブロック毎の前記ノズルの先頭からの位置を示す目盛を記録するためのパターンを生成し、該パターンを前記画像データとして前記バンドメモリーに記憶し、
   前記第１テストパターン、前記第２テストパターン、前記第３テストパターンを記録する走査以外の走査によって、前記記録媒体に前記目盛を記録することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記第１のテストパターンには、前記記録ヘッドの終端の前記ノズルによって記録されたことを示すエンドマークを前記終端の前記ノズルによって記録された前記第１のラインの隣に記録するパターンが含まれることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記第３のテストパターンには、前記不吐出とする前記ノズルによって前記第３のラインが記録されないことを示す不良ノズルマークを該記録されない位置の隣に記録するパターンが含まれることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記記録媒体に前記第１テストパターンを記録する直前に前記記録ヘッドは予備吐出を行い、前記予備吐出が所定の大きさのドットを形成するインク量の印字であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の記録装置。
8. 記録媒体にインクを吐出する複数のノズルを備える記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記スケールの目盛を検出するリニアエンコーダと、前記記録媒体に記録する画像データを記憶するバンドメモリーと、前記リニアエンコーダの出力に基づいて前記キャリッジの位置を検出し、前記キャリッジの位置と前記バンドメモリーに記憶されている前記画像データに基づいて前記記録媒体の所望の位置に前記記録ヘッドから前記インクを吐出する制御を行う制御手段と、前記ノズルのうち不吐出にするもののノズル位置情報を記憶する不良ノズルメモリーと、を備え、前記制御手段は前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される前記ノズルを不吐出状態にし、前記画像データを前記記録媒体に記録する記録装置のテストパターンの記録方法において、
   前記ノズルを複数のブロックに分割し、前記ブロック毎の前記ノズルの一方側から他方側まで１ノズルずつ順番に複数のドットからなる第１のラインを記録する第１テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第２のラインを記録する第２テストパターンと、前記ノズルを奇数番目の奇数ノズル群と偶数番目の偶数ノズル群とに分割し、前記奇数ノズル群と前記偶数ノズル群とを片方ずつ属する全ての前記ノズルから前記不良ノズルメモリーに記憶されている前記ノズル位置情報によって指定される不吐出とする前記ノズルを除いた前記ノズルから前記インクを同時に吐出させ、複数のドットからなる第３のラインを記録する第３テストパターンと、を前記画像データとして生成する工程と、
   該生成された前記画像データを前記バンドメモリーに格納する工程と、
   前記バンドメモリーに記憶された前記第１テストパターン、前記第２テストパターン、前記第３テストパターンを前記記録媒体に１回の走査の内に記録する工程と、
   を含むことを特徴とするテストパターンの記録方法。