JP7043323B2 - インクジェット記録装置および検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置および検査装置に関する。

インクジェット記録ヘッドのように液体を吐出するヘッドでは、その吐出状態の検査が求められる場合がある。特許文献１には、液滴の有無を検出するためのセンサユニットを、吐出口が配列する方向に移動させながら、複数の吐出口の吐出状態を順番に検出する構成が開示されている。特許文献１によれば、センサユニットの位置とその検出結果との対応付けを行うために、スケールとエンコーダ（すなわちリニアエンコーダ）など、適切な位置検出器が設けられれば良いことが開示されている。

国際公開第２０１２／１６６０８９号

ところで、特許文献１のように、センサユニットの移動と複数の吐出口における吐出検査を並行して行う場合、センサユニットは、個々の吐出口の位置で吐出検査処理が間に合う程度に低速に移動されることが求められる。リニアエンコーダを用いて安定してそのような低速度を維持しようとする場合、エンコーダスケールのスリットは吐出口よりも十分に高い解像度（高密度）で配列することが求められるが、ヘッドの高密度化が進む中そのようなスリットを用意するのは難しい。

すなわち、センサユニットを移動させながら吐出検査処理を行う構成において、センサユニットの移動を低速度で安定させ、信頼性の高い検査結果を取得することは困難な状況であった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものである。よってその目的とするところは、センサユニットを移動させながら吐出検査処理を行う構成において、センサユニットの移動を低速度で安定させ、信頼性の高い検査結果を取得することである。

そのために本発明は、複数の吐出口が所定の方向に配列する記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、センサがインク滴の通過を検知することにより、当該インク滴を吐出した吐出口の吐出状態を検査するための検査ユニットと、前記検査ユニットを前記所定の方向に移動させるためのモータと、前記モータから得られる回転の速度を減速させて前記モータの駆動力を前記検査ユニットの前記所定の方向へ移動するための力に変換する変換手段と、前記モータの回転を検出するロータリーエンコーダと、前記検査ユニットの前記所定の方向における位置を検出するリニアエンコーダと、前記検査ユニットによる前記記録ヘッドに対する吐出状態の検査を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ロータリーエンコーダによる検出結果に基づいて前記モータにより前記検査ユニットを移動させる速度を制御し、前記リニアエンコーダによる検出結果に基づいて前記複数の吐出口に対する前記検査ユニットの相対位置を取得し、当該相対位置に対応する吐出口の吐出状態を前記センサの検知結果に基づいて検査することを特徴とする。

本発明によれば、センサユニットを移動させながら吐出検査処理を行う構成において、センサユニットの移動を低速度で安定させ、信頼性の高い検査結果を取得することができる。

記録装置が待機状態にあるときの図である。 記録装置の制御構成図である。 記録装置が記録状態にあるときの図である。 （ａ）～（ｃ）は、第１カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 （ａ）～（ｃ）は、第２カセットから給送された記録媒体の搬送経路図である。 （ａ）～（ｄ）は、記録媒体の裏面に記録動作を行う場合の搬送経路図である。 記録装置がメンテナンス状態にあるときの図である。 （ａ）および（ｂ）は、メンテナンスユニットの構成を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、吐出検査ユニット１７００の構成を示す図である。 吐出検査ユニットの移動機構を示す図である。 移動用モータの近傍を拡大して示した図である。 吐出検査処理に関わる制御構成を詳細に説明するためのブロック図である。 位置合わせ処理を説明するための吐出口配列を示す図である。

図１は、本実施形態で使用するインクジェット記録装置１（以下、記録装置１）の内部構成図である。図において、ｘ方向は水平方向、ｙ方向（紙面垂直方向）は後述する記録ヘッド８において吐出口が配列される方向、ｚ方向は鉛直方向をそれぞれ示す。

記録装置１は、プリント部２とスキャナ部３を備える複合機であり、記録動作と読取動作に関する様々な処理を、プリント部２とスキャナ部３で個別にあるいは連動して実行することができる。スキャナ部３は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）とＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）を備えており、ＡＤＦで自動給紙される原稿の読み取りと、ユーザによってＦＢＳの原稿台に置かれた原稿の読み取り（スキャン）を行うことができる。なお、本実施形態はプリント部２とスキャナ部３を併せ持った複合機であるが、スキャナ部３を備えない形態であってもよい。図１は、記録装置１が記録動作も読取動作も行っていない待機状態にあるときを示す。

プリント部２において、筐体４の鉛直方向下方の底部には、記録媒体（カットシート）Ｓを収容するための第１カセット５Ａと第２カセット５Ｂが着脱可能に設置されている。第１カセット５ＡにはＡ４サイズまでの比較的小さな記録媒体が、第２カセット５ＢにはＡ３サイズまでの比較的大きな記録媒体が、平積みに収容されている。第１カセット５Ａ近傍には、収容されている記録媒体を１枚ずつ分離して給送するための第１給送ユニット６Ａが設けられている。同様に、第２カセット５Ｂ近傍には、第２給送ユニット６Ｂが設けられている。記録動作が行われる際にはいずれか一方のカセットから選択的に記録媒体Ｓが給送される。

搬送ローラ７、排出ローラ１２、ピンチローラ７ａ、拍車７ｂ、ガイド１８、インナーガイド１９およびフラッパ１１は、記録媒体Ｓを所定の方向に導くための搬送機構である。搬送ローラ７は、記録ヘッド８の上流側および下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。ピンチローラ７ａは、搬送ローラ７と共に記録媒体Ｓをニップして回転する従動ローラである。排出ローラ１２は、搬送ローラ７の下流側に配され、不図示の搬送モータによって駆動される駆動ローラである。拍車７ｂは、記録ヘッド８の下流側に配される搬送ローラ７及び排出ローラ１２と共に記録媒体Ｓを挟持して搬送する。

ガイド１８は、記録媒体Ｓの搬送経路に設けられ、記録媒体Ｓを所定の方向に案内する。インナーガイド１９は、ｙ方向に延在する部材で湾曲した側面を有し、当該側面に沿って記録媒体Ｓを案内する。フラッパ１１は、両面記録動作の際に、記録媒体Ｓが搬送される方向を切り替えるための部材である。排出トレイ１３は、記録動作が完了し排出ローラ１２によって排出された記録媒体Ｓを積載保持するためのトレイである。

本実施形態の記録ヘッド８は、フルラインタイプのカラーインクジェット記録ヘッドであり、記録データに従ってインクを吐出する吐出口が、図１におけるｙ方向に沿って記録媒体Ｓの幅に相当する分だけ複数配列されている。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、図１のように鉛直下方を向きキャップユニット１０によってキャップされている。記録動作を行う際は、後述するプリントコントローラ２０２によって、吐出口面８ａがプラテン９と対向するように記録ヘッド８の向きが変更される。プラテン９は、ｙ方向に延在する平板によって構成され、記録ヘッド８によって記録動作が行われる記録媒体Ｓを背面から支持する。記録ヘッド８の待機位置から記録位置への移動については、後に詳しく説明する。

インクタンクユニット１４は、記録ヘッド８へ供給される４色のインクをそれぞれ貯留する。インク供給ユニット１５は、インクタンクユニット１４と記録ヘッド８を接続する流路の途中に設けられ、記録ヘッド８内のインクの圧力及び流量を適切な範囲に調整する。本実施形態では循環型のインク供給系を採用しており、インク供給ユニット１５は記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力と記録ヘッド８から回収されるインクの流量を適切な範囲に調整する。

メンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７を備え、所定のタイミングにこれらを作動させて、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う。メンテナンス動作については後に詳しく説明する。

図２は、記録装置１における制御構成を示すブロック図である。制御構成は、主にプリント部２を統括するプリントエンジンユニット２００と、スキャナ部３を統括するスキャナエンジンユニット３００と、記録装置１全体を統括するコントローラユニット１００によって構成されている。プリントコントローラ２０２は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１の指示に従ってプリントエンジンユニット２００の各種機構を制御する。スキャナエンジンユニット３００の各種機構は、コントローラユニット１００のメインコントローラ１０１によって制御される。以下に制御構成の詳細について説明する。

コントローラユニット１００において、ＣＰＵにより構成されるメインコントローラ１０１は、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら記録装置１全体を制御する。例えば、ホストＩ／Ｆ１０２またはワイヤレスＩ／Ｆ１０３を介してホスト装置４００から印刷ジョブが入力されると、メインコントローラ１０１の指示に従って、画像処理部１０８が受信した画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、メインコントローラ１０１はプリントエンジンＩ／Ｆ１０５を介して、画像処理を施した画像データをプリントエンジンユニット２００へ送信する。

なお、記録装置１は無線通信や有線通信を介してホスト装置４００から画像データを取得しても良いし、記録装置１に接続された外部記憶装置（ＵＳＢメモリ等）から画像データを取得しても良い。無線通信や有線通信に利用される通信方式は限定されない。例えば、無線通信に利用される通信方式として、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が適用可能である。また、有線通信に利用される通信方式としては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等が適用可能である。また、例えばホスト装置４００から読取コマンドが入力されると、メインコントローラ１０１は、スキャナエンジンＩ／Ｆ１０９を介してこのコマンドをスキャナ部３に送信する。

操作パネル１０４は、ユーザが記録装置１に対して入出力を行うための機構である。ユーザは、操作パネル１０４を介してコピーやスキャン等の動作を指示したり、印刷モードを設定したり、記録装置１の情報を認識したりすることができる。

プリントエンジンユニット２００において、ＣＰＵにより構成されるプリントコントローラ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ２０４をワークエリアとしながら、プリント部２が備える各種機構を制御する。コントローラＩ／Ｆ２０１を介して各種コマンドや画像データが受信されると、プリントコントローラ２０２は、これを一旦ＲＡＭ２０４に保存する。記録ヘッド８が記録動作に利用できるように、プリントコントローラ２０２は画像処理コントローラ２０５に、保存した画像データを記録データへ変換させる。記録データが生成されると、プリントコントローラ２０２は、ヘッドＩ／Ｆ２０６を介して記録ヘッド８に記録データに基づく記録動作を実行させる。この際、プリントコントローラ２０２は、搬送制御部２０７を介して図１に示す給送ユニット６Ａ、６Ｂ、搬送ローラ７、排出ローラ１２、フラッパ１１を駆動して、記録媒体Ｓを搬送する。プリントコントローラ２０２の指示に従って、記録媒体Ｓの搬送動作に連動して記録ヘッド８による記録動作が実行され、印刷処理が行われる。

ヘッドキャリッジ制御部２０８は、記録装置１のメンテナンス状態や記録状態といった動作状態に応じて記録ヘッド８の向きや位置を変更する。インク供給制御部２０９は、記録ヘッド８へ供給されるインクの圧力が適切な範囲に収まるように、インク供給ユニット１５を制御する。メンテナンス制御部２１０は、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作を行う際に、メンテナンスユニット１６におけるキャップユニット１０やワイピングユニット１７の動作を制御する。

スキャナエンジンユニット３００においては、メインコントローラ１０１が、ＲＯＭ１０７に記憶されているプログラムや各種パラメータに従って、ＲＡＭ１０６をワークエリアとしながら、スキャナコントローラ３０２のハードウェアリソースを制御する。これにより、スキャナ部３が備える各種機構は制御される。例えばコントローラＩ／Ｆ３０１を介してメインコントローラ１０１がスキャナコントローラ３０２内のハードウェアリソースを制御することにより、ユーザによってＡＤＦに搭載された原稿を、搬送制御部３０４を介して搬送し、センサ３０５によって読み取る。そして、スキャナコントローラ３０２は読み取った画像データをＲＡＭ３０３に保存する。なお、プリントコントローラ２０２は、上述のように取得された画像データを記録データに変換することで、記録ヘッド８に、スキャナコントローラ３０２で読み取った画像データに基づく記録動作を実行させることが可能である。

図３は、記録装置１が記録状態にあるときを示す。図１に示した待機状態と比較すると、キャップユニット１０が記録ヘッド８の吐出口面８ａから離間し、吐出口面８ａがプラテン９と対向している。本実施形態において、プラテン９の平面は水平方向に対して約４５度傾いており、記録位置における記録ヘッド８の吐出口面８ａも、プラテン９との距離が一定に維持されるように水平方向に対して約４５度傾いている。

記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図３に示す記録位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、メンテナンス制御部２１０を用いて、キャップユニット１０を図３に示す退避位置まで降下させる。これにより、記録ヘッド８の吐出口面８ａは、キャップ部材１０ａと離間する。その後、プリントコントローラ２０２は、ヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて記録ヘッド８の鉛直方向の高さを調整しながら４５度回転させ、吐出口面８ａをプラテン９と対向させる。記録動作が完了し、記録ヘッド８が記録位置から待機位置に移動する際は、プリントコントローラ２０２によって上記と逆の工程が行われる。

次に、プリント部２における記録媒体Ｓの搬送経路について説明する。記録コマンドが入力されると、プリントコントローラ２０２は、まず、メンテナンス制御部２１０およびヘッドキャリッジ制御部２０８を用いて、記録ヘッド８を図３に示す記録位置に移動する。その後、プリントコントローラ２０２は搬送制御部２０７を用い、記録コマンドに従って第１給送ユニット６Ａおよび第２給送ユニット６Ｂのいずれかを駆動し、記録媒体Ｓを給送する。

図４（ａ）～（ｃ）は、第１カセット５Ａに収容されているＡ４サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第１カセット５Ａ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第１給送ユニット６Ａによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。図４（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、第１給送ユニット６Ａに給送されて記録領域Ｐに到達する間に、水平方向（ｘ方向）から、水平方向に対して約４５度傾いた方向に変更される。

記録領域Ｐでは、記録ヘッド８に設けられた複数の吐出口から記録媒体Ｓに向けてインクが吐出される。インクが付与される領域の記録媒体Ｓは、プラテン９によってその背面が支持されており、吐出口面８ａと記録媒体Ｓの距離が一定に保たれている。インクが付与された後の記録媒体Ｓは、搬送ローラ７と拍車７ｂに案内されながら、先端が右に傾いているフラッパ１１の左側を通り、ガイド１８に沿って記録装置１の鉛直方向上方へ搬送される。図４（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。記録媒体Ｓの進行方向は、水平方向に対し約４５度傾いた記録領域Ｐの位置から、搬送ローラ７と拍車７ｂによって鉛直方向上方に変更されている。

記録媒体Ｓは、鉛直方向上方に搬送された後、排出ローラ１２と拍車７ｂによって排出トレイ１３に排出される。図４（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。排出された記録媒体Ｓは、記録ヘッド８によって画像が記録された面を下にした状態で、排出トレイ１３上に保持される。

図５（ａ）～（ｃ）は、第２カセット５Ｂに収容されているＡ３サイズの記録媒体Ｓが給送されるときの搬送経路を示す図である。第２カセット５Ｂ内の１番上に積載された記録媒体Ｓは、第２給送ユニット６Ｂによって２枚目以降の記録媒体から分離され、搬送ローラ７とピンチローラ７ａにニップされながら、プラテン９と記録ヘッド８の間の記録領域Ｐに向けて搬送される。

図５（ａ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。第２給送ユニット６Ｂに給送されて記録領域Ｐに到達するまでの搬送経路には、複数の搬送ローラ７とピンチローラ７ａおよびインナーガイド１９が配されることで、記録媒体ＳはＳ字上に湾曲されてプラテン９まで搬送される。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および（ｃ）で示したＡ４サイズの記録媒体Ｓの場合と同様である。図５（ｂ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。図５（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

図６（ａ）～（ｄ）は、Ａ４サイズの記録媒体Ｓの裏面（第２面）に対して記録動作（両面記録）を行う場合の搬送経路を示す。両面記録を行う場合、第１面（表面）を記録した後に第２面（裏面）に記録動作を行う。第１面を記録する際の搬送工程は図４（ａ）～（ｃ）と同様であるので、ここでは説明を省略する。以後、図４（ｃ）以後の搬送工程について説明する。

記録ヘッド８による第１面への記録動作が完了し、記録媒体Ｓの後端がフラッパ１１を通過すると、プリントコントローラ２０２は、搬送ローラ７を逆回転させて記録媒体Ｓを記録装置１の内部へ搬送する。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータによってその先端が左側に傾くように制御されるため、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）はフラッパ１１の右側を通過して鉛直方向下方へ搬送される。図６（ａ）は、記録媒体Ｓの先端（第１面の記録動作における後端）が、フラッパ１１の右側を通過する状態を示す。

その後記録媒体Ｓは、インナーガイド１９の湾曲した外周面に沿って搬送され、再び記録ヘッド８とプラテン９の間の記録領域Ｐに搬送される。この際、記録ヘッド８の吐出口面８ａに、記録媒体Ｓの第２面が対向する。図６（ｂ）は、第２面の記録動作のために、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐに到達する直前の搬送状態を示す。

その後の搬送経路は、図４（ｂ）および（ｃ）で示した第１面記録の場合と同様である。図６（ｃ）は、記録媒体Ｓの先端が記録領域Ｐを通過して鉛直方向上方に搬送される状態を示す。この際、フラッパ１１は、不図示のアクチュエータにより先端が右側に傾いた位置に移動するように制御される。図６（ｄ）は、記録媒体Ｓの先端が排出ローラ１２を通過して排出トレイ１３に排出される状態を示す。

次に、記録ヘッド８に対するメンテナンス動作について説明する。図１でも説明したように、本実施形態のメンテナンスユニット１６は、キャップユニット１０とワイピングユニット１７とを備え、所定のタイミングにこれらを作動させてメンテナンス動作を行う。

図７は、記録装置１がメンテナンス状態のときの図である。記録ヘッド８を図１に示す待機位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向において上方に移動させるとともにキャップユニット１０を鉛直方向下方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から図７における右方向に移動させる。その後、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

一方、記録ヘッド８を図３に示す記録位置から図７に示すメンテナンス位置に移動する際、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を４５度回転させつつ鉛直方向上方に移動させる。そして、プリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を退避位置から右方向に移動させる。その後プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向下方に移動させて、メンテナンスユニット１６によるメンテナンス動作が可能なメンテナンス位置に移動させる。

図８（ａ）はメンテナンスユニット１６が待機ポジションにある状態を示す斜視図であり、図８（ｂ）はメンテナンスユニット１６がメンテナンスポジションにある状態を示す斜視図である。図８（ａ）は図１に対応し、図８（ｂ）は図７に対応している。記録ヘッド８が待機位置にあるとき、メンテナンスユニット１６は図８（ａ）に示す待機ポジションにあり、キャップユニット１０は鉛直方向上方に移動しており、ワイピングユニット１７はメンテナンスユニット１６の内部に収納されている。キャップユニット１０はｙ方向に延在する箱形のキャップ部材１０ａを有し、これを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させることにより、吐出口からのインクの蒸発を抑制することができる。また、キャップユニット１０は、キャップ部材１０ａに予備吐出等で吐出されたインクを回収し、回収したインクを不図示の吸引ポンプに吸引させる機能も備えている。

一方、図８（ｂ）に示すメンテナンスポジションにおいて、キャップユニット１０は鉛直方向下方に移動しており、ワイピングユニット１７がメンテナンスユニット１６から引き出されている。ワイピングユニット１７は、ブレードワイパユニット１７１とバキュームワイパユニット１７２の２つのワイパユニットを備えている。

ブレードワイパユニット１７１には、吐出口面８ａをｘ方向に沿ってワイピングするためのブレードワイパ１７１ａが吐出口の配列領域に相当する長さだけｙ方向に配されている。ブレードワイパユニット１７１を用いてワイピング動作を行う際、ワイピングユニット１７は、記録ヘッド８がブレードワイパ１７１ａに当接可能な高さに位置決めされた状態で、ブレードワイパユニット１７１をｘ方向に移動する。この移動により、吐出口面８ａに付着するインクなどはブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。

ブレードワイパ１７１ａが収納される際のメンテナンスユニット１６の入り口には、ブレードワイパ１７１ａに付着したインクを除去するとともにブレードワイパ１７１ａにウェット液を付与するためのウェットワイパクリーナ１６ａが配されている。ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６に収納される度にウェットワイパクリーナ１６ａによって付着物が除去されウェット液が塗布される。そして、次に吐出口面８ａをワイピングしたときにウェット液を吐出口面８ａに転写し、吐出口面８ａとブレードワイパ１７１ａ間の滑り性を向上させている。

一方、バキュームワイパユニット１７２は、ｙ方向に延在する開口部を有する平板１７２ａと、開口部内をｙ方向に移動可能な吐出検査ユニット１７００とを備える。吐出検査ユニット１７００には、バキュームワイパ１７０４のほか吐出検査のための各種機構が設けられている。

図９（ａ）および（ｂ）は、吐出検査ユニット１７００の構成を示す図である。図９（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。吐出検査ユニット１７００は、後述する移動用モータによって±ｙ方向に移動可能である。吐出検査ユニット１７００の側面には、自身の移動位置を検知するためのリニアエンコーダセンサ１７０５が配されている。箱型の吐出検査ユニット１７００には、その内部に発光部１７０１と受光部１７０２から成る吐出検査用センサ１７２０（図１２参照）、開口１７０３、バキュームワイパ１７０４等が配されている。

ＬＥＤである発光部１７０１より発せられ＋ｘ方向に進行する光は受光部１７０２で受光され、受光部１７０２の検出値はプリントコントローラ２０２に送信される。発光部１７０１から受光部１７０２に向かう光路の鉛直下方には、吐出されたインク滴を収容する開口１７０３が設けられ、開口１７０３の更に下方にはインクを保持するための吸収体１７０６が収容されている。

以上の構成のもと、本実施形態のプリントコントローラ２０２は、ワイピングユニット１７を吐出口面８ａに対向させた状態で、吐出検査ユニット１７００を検査対象の吐出口に位置合わせし、当該吐出口からインクを連続的に吐出させる。すると、吐出された液滴は発光部１７０１から受光部１７０２に向かう光路を一部遮断し、受光部１７０２の検出値（電圧）は吐出動作が行われていない場合に比べて小さく（電圧変化量が大きく）なる。但し、検査対象の吐出口が正常な吐出動作を行えない場合、発光部１７０１から受光部１７０２に向かう光路は遮断されなかったり遮断される量が少なかったりして、受光部１７０２の検出値は吐出動作が行われていない場合に比べて然程変化しない。すなわち、プリントコントローラ２０２は、このような検出値（電圧値）の変化量の大きさに基づいて、検査対象の吐出口の吐出状態の良否を判断することができる。

一方、バキュームワイパ１７０４は、吐出検査ユニット１７００の移動に伴って吐出口面８ａをｙ方向にワイピング可能に配されている。バキュームワイパ１７０４の先端には、不図示の吸引ポンプに接続された吸引口が形成されている。このため、吸引ポンプを作動させながら吐出検査ユニット１７００をｙ方向に移動すると、記録ヘッド８の吐出口面８ａに付着したインク等は、バキュームワイパ１７０４によって拭き寄せられながら吸引口に吸い込まれる。

なお、平板１７２ａと開口部の両端に設けられた位置決めピン１７２ｂは、吐出検査を行う場合やバキュームワイパ１７０４によるバキュームワイピングを行う際の、吐出検査ユニット１７００に対する吐出口面８ａの位置合わせに利用される。

再び図８（ａ）および（ｂ）を参照する。本実施形態では、ブレードワイパユニット１７１によるワイピング動作を行いバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を行わない第１のワイピング処理と、両方のワイピング処理を順番に行う第２のワイピング処理を実施することができる。第１のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６から引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。この移動により、吐出口面８ａに付着するインク等はブレードワイパ１７１ａに拭き取られる。すなわち、ブレードワイパ１７１ａは、メンテナンスユニット１６から引き出された位置からメンテナンスユニット１６内へ移動する際に吐出口面８ａをワイピングする。

ブレードワイパユニット１７１が収納されると、プリントコントローラ２０２は、次にキャップユニット１０を鉛直方向上方に移動させ、キャップ部材１０ａを記録ヘッド８の吐出口面８ａに密着させる。そして、プリントコントローラ２０２は、その状態で記録ヘッド８を駆動して予備吐出を行わせ、キャップ部材１０ａ内に回収されたインクを吸引ポンプによって吸引する。

一方、第２のワイピング処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、まず、記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて引き出す。そして、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８をブレードワイパ１７１ａに当接可能な位置まで鉛直方向下方に移動させた後、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６内へ移動させる。これにより、ブレードワイパ１７１ａによるワイピング動作が吐出口面８ａに対して行われる。次に、プリントコントローラ２０２は、再び記録ヘッド８を図７のメンテナンス位置よりも鉛直方向上方に退避させた状態で、ワイピングユニット１７をメンテナンスユニット１６からスライドさせて所定位置まで引き出す。続いて、プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を図７に示すワイピング位置に下降させながら、平板１７２ａと位置決めピン１７２ｄを用いて吐出口面８ａとバキュームワイパユニット１７２の位置決めを行う。その後、プリントコントローラ２０２は、上述したバキュームワイパユニット１７２によるワイピング動作を実行する。プリントコントローラ２０２は、記録ヘッド８を鉛直方向上方に退避させ、ワイピングユニット１７を収納した後、第１のワイピング処理と同様に、キャップユニット１０によるキャップ部材内への予備吐出と回収したインクの吸引動作を行う。

図１０は、吐出検査ユニット１７００の移動機構を示す図である。移動用モータ１７０８の駆動力は、ギア列１７０９に伝達され、ギア列１７０９とプーリ１７１０に張架されたベルト１７１１を回転する。ベルト１７１１は、検査対象物となる記録ヘッド８の吐出口面８ａに相応する距離だけｙ方向に延在し、その一部には吐出検査ユニット１７００が固定されている。このような構成のもと、プリントコントローラ２０２が、移動用モータ１７０８を正方向または逆方向に回転することにより、吐出検査ユニット１７００は±ｙ方向に往復移動する。

リニアスケール１７０７は、吐出検査ユニット１７００のｙ方向の位置を管理するためのスケールである。リニアスケール１７０７には複数のスリットが約０．１７ｍｍのピッチで形成されており、図９（ａ）で示したリニアエンコーダセンサ１７０５と対向する高さにおいてｙ方向に延在している。このような構成のもと、プリントコントローラ２０２は、リニアエンコーダセンサ１７０５がスリットを検知する回数をカウントすることにより、吐出検査ユニット１７００のｙ方向の位置を０．１７ｍｍの単位で把握することができる。

図１１は、移動用モータ１７０８の近傍を拡大して示した図である。移動用モータ１７０８にはロータリーエンコーダ１７１２が取り付けられており、プリントコントローラ２０２は、ロータリーエンコーダ１７１２からも吐出検査ユニット１７００の速度や位置を検知することができる。

移動用モータ１７０８の駆動力をベルト１７１１に伝達するギア列１７０９は、ウォームギアと複数の平ギアで構成され、移動用モータ１７０８の回転を吐出検査ユニット１７００の移動に適した速度に減速する。本実施形態においては、吐出検査ユニット１７００の移動速度が約１ｍｍ／秒になるように、移動用モータ１７０８の回転およびギア列１７０９の配列が調整されている。

このため、本実施形態において、ロータリーエンコーダ１７１２から得られる吐出検査ユニット１７００の位置情報は、リニアエンコーダから得られる位置情報よりも高い解像度を有している。具体的には、リニアエンコーダからは吐出検査ユニット１７００の位置情報を約０．１７ｍｍの単位で得られるが、ロータリーエンコーダ１７１２からは吐出検査ユニット１７００の位置情報を約０．９２×１０＾（－３）ｍｍの単位で得られる。つまり、移動用モータ１７０８の駆動力を減速ギア列１７０９を介して伝達させつつロータリーエンコーダ１７１２に基づいて移動用モータ１７０８を制御する本実施形態によれば、従来よりも高精度に吐出検査ユニット１７００の速度を制御することができる。

図１２は、本実施形態の吐出検査処理に関わる制御構成を詳細に説明するためのブロック図である。メンテナンス制御部２１０には、バキュームワイピングの際に吸引ポンプを作動させるための吸引用モータ１７１３、吐出検査ユニット１７００をｙ方向に移動するための移動用モータ１７０８が含まれ、これらはプリントコントローラ２０２によって制御される。また、メンテナンス制御部２１０には、図９で説明した発光部１７０１と受光部１７０２で構成される吐出検査用センサ１７２０、リニアエンコーダセンサ１７０５、およびロータリーエンコーダ１７１２も含まれている。吐出検査処理を行う際、プリントコントローラ２０２は、これらセンサの検出結果に基づいて、移動用モータ１７０８の駆動制御を行ったり記録ヘッド８を駆動したりする。

吐出検査処理において、プリントコントローラ２０２は、吐出検査用センサ１７２０の検査可能領域に位置する吐出口に所定の周波数で吐出動作を行わせ検出結果を取得する。そしてこのような処理を、吐出検査ユニット１７００を移動させながら複数の吐出口について順番に行っていく。この際、プリントコントローラ２０２は、ロータリーエンコーダ１７１２の検出結果に基づいて、移動用モータ１７０８の駆動すなわち吐出検査ユニット１７００の移動速度を制御する。すなわち、プリントコントローラ２０２は、吐出検査ユニット１７００を、１ｍｍ／秒という十分に遅い速度で安定して移動させることができる。

また、プリントコントローラ２０２は、リニアエンコーダセンサ１７０５の検出結果に基づいて、記録ヘッド８すなわち個々の吐出口が吐出動作を行うタイミングを制御する。本実施形態の吐出検査用センサ１７２０は、発光部１７０１から受光部１７０２に向かう光軸を中心とした±０．３ｍｍの検査可能領域を有している。よって、検査対象となる吐出口から吐出される液滴がこの検査可能領域を通過することができれば、吐出検査用センサ１７２０と吐出口の相対位置は多少ずれていてもよく、ロータリーエンコーダ１７１２が有するような高い解像度での位置合わせは必要とされない。その一方で、検査対象となる吐出口が多数配列する吐出口の中で何番目の吐出口であるかは、ずれの無い状態で確実に管理される必要がある。このため、本実施形態では、ロータリーエンコーダ１７１２の検出結果ではなく、リニアエンコーダセンサ１７０５の検出結果すなわちｙ方向の位置座標に基づいて、個々の吐出口が吐出動作を行うタイミングを制御する。

但し、互いに細かいピッチで配列するリニアスケール１７０７と吐出口配列においては、装置の個体差や設置環境に応じて互いにずれが生じることがある。このため、本実施形態においては、リニアエンコーダセンサ１７０５から得られるカウント値の信頼性を高めるために、実際の吐出検査処理に先立って、リニアスケール１７０７と記録ヘッド８との間でｙ方向の位置合わせ処理を行っておく。

図１３は、位置合わせ処理を説明するための吐出口配列を示す図である。吐出口面８ａには所定数の吐出口が配列し吐出ユニットとなる複数の同型チップがｙ方向に配列されている。図１３では、端から（ｎ－１）番目、（ｎ）番目、（ｎ＋１）番目の連続する３つ分のチップ８０を拡大して示している。個々のチップ８０には、同種類のインクを吐出する複数の吐出口がｙ方向に配列して構成される吐出口列が、ｘ方向に１０列ずつ配置されている。

位置合わせ処理において、プリントコントローラ２０２は、同一チップ（図ではチップｎ）に含まれる複数の吐出口のうち、ｙ方向のほぼ同位置ある複数の吐出口に所定の周波数で連続吐出動作を行わせる。また、この連続吐出動作を行っている最中に移動用モータ１７０８を駆動し吐出検査ユニット１７００を所定速度で移動させる。そして、吐出検査用センサ１７２０の出力値を検知しながら、リニアエンコーダセンサ１７０５が原点から通過するリニアスケール１７０７のスリット数をカウントし、吐出検査用センサ１７２０が連続吐出動作を検知したときのカウント値Ｃｄを取得する。更に、吐出動作を行わせた吐出口の実測のカウント値Ｃｄと設計上のカウント値Ｃｏとの差分Ｄｎ（Ｄｎ＝Ｃｄ－Ｃｏ）を求め、これをチップｎのための補正値Ｄｎとして保存する。プリントコントローラ２０２は、このような処理を全てのチップについて１回ずつ行う。

その後実際に吐出検査処理を行うとき、プリントコントローラ２０２は、検査対象となる吐出口からインクが吐出されるように、ヘッドＩ／Ｆ２０６を介して記録ヘッド８を駆動する。また、検査対象となる吐出口の設計上のカウント値Ｃｏに補正値Ｄｎを加算して補正カウント値Ｃmを算出し、リニアエンコーダセンサ１７０５のカウント値が補正カウント値Ｃmとなる位置に吐出検査用センサ１７２０を位置合わせする。その状態において、吐出検査用センサ１７２０が液滴の吐出を検知した場合、プリントコントローラ２０２は検査対象の吐出口の吐出状態は良好であると判定する。一方、吐出検査用センサ１７２０が液滴の吐出を検知しない場合、プリントコントローラ２０２は検査対象の吐出口の吐出状態は不良であると判定する。そして、このような吐出状態の良否情報を吐出口の位置に対応づけてメモリに保存する。プリントコントローラ２０２は、以上のような吐出検査および吐出状態の良否情報の保存を、吐出検査用センサ１７２０を低速（１ｍｍ／秒）で移動させながら全てのチップｎの全ての吐出口について順番に行う。

なお、上述した位置合わせ処理においては、全てのチップについて補正値Ｄｎを取得したが、本実施形態はこのような構成に限定されない。例えば数個おきのチップや中央の一部のチップについて補正値Ｄｎを取得してもよい。補正値を求めるチップの数を低減することにより、位置合わせ処理に要する時間を短縮することができる。

また、位置合わせ処理は必ずしも吐出検査処理を行う度に実行しなくても良い。例えば、記録装置の着荷後の最初に吐出検査処理を行う時のみに行ってもよいし、数回おきの吐出検査処理ごとに行っても良い。また、リニアスケールと記録ヘッドの吐出口配列の相対位置のずれが生じないような場合は、位置合わせ処理自体を用意しなくても良い。

本実施形態において、吐出検査処理で記憶した情報は、その後どのように利用されてもよい。例えば、吐出検査処理で吐出不良と判定された吐出口が存在する場合は、吐出検査処理に続いてバキュームワイピングを行っても良い。また、次に画像を記録する際に吐出不良と判定された吐出口の吐出データを吐出不良と判定されていない別の吐出口に振り分けてもよい。

記録ヘッド８においては、出荷時に正常な吐出動作ができたとしても、記録動作を継続するに連れて吐出性能が劣化する場合がある。本実施形態のように、記録装置の着荷後にも吐出ヘッドの吐出性能を検査することが可能な吐出検査処理を用意し、適切なタイミングでこの処理を実行可能とすれば、検査結果を次回の記録動作に反映させ、画像品位を安定させることができる。

なお、本実施形態のようにロータリーエンコーダとリニアエンコーダの協働によって吐出検査処理を行う構成においては、ロータリーエンコーダのスリット間隔とリニアエンコーダのスリット間隔の比率を利用して、互いのエンコーダの動作を確認することもできる。すなわち、ロータリーエンコーダにおけるスリットのカウント値とリニアエンコーダにおけるスリットのカウント値との比率が設計値からずれている場合には、これらエンコーダの少なくとも一方に誤検知が生じ、検査に異常が発生していると判断することができる。誤検知の原因としては、エンコーダに対するインクやグリースの付着、駆動ベルト歯飛びなどが挙げられる。

更に、以上では発光部と受光部を対向させた形態の吐出検査用センサ１７２０を用いたが、発光部と受光部が同じ側に配された反射型センサを上記実施形態の吐出検査用センサの変わりに用いることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、吐出口の配列方向に吐出検査ユニットを移動させながら個々の吐出口の吐出状態を検査する構成において、吐出検査ユニットの移動を低速度で安定させ、信頼性の高い検出結果を取得することができる。

１ インクジェット記録装置
８ 記録ヘッド
８ａ 吐出口面
１７２ バキュームワイパユニット
２０２ プリントコントローラ
１７００ 吐出検査ユニット
１７０１ 発光部
１７０２ 受光部
１７０５ リニアエンコーダセンサ
１７０７ リニアスケール
１７０８ 移動用モータ
１７０９ 減速ギア
１７１０ プーリ
１７１１ ベルト
１７１２ ロータリーエンコーダ
Ｓ 記録媒体

Claims (12)

1. 複数の吐出口が所定の方向に配列する記録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   センサがインク滴の通過を検知することにより、当該インク滴を吐出した吐出口の吐出状態を検査するための検査ユニットと、
   前記検査ユニットを前記所定の方向に移動させるためのモータと、
   前記モータから得られる回転の速度を減速させて前記モータの駆動力を前記検査ユニットの前記所定の方向へ移動するための力に変換する変換手段と、
   前記モータの回転を検出するロータリーエンコーダと、
   前記検査ユニットの前記所定の方向における位置を検出するリニアエンコーダと、
   前記検査ユニットによる前記記録ヘッドに対する吐出状態の検査を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記ロータリーエンコーダによる検出結果に基づいて前記モータにより前記検査ユニットを移動させる速度を制御し、前記リニアエンコーダによる検出結果に基づいて前記複数の吐出口に対する前記検査ユニットの相対位置を取得し、当該相対位置に対応する吐出口の吐出状態を前記センサの検知結果に基づいて検査することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の吐出口のうち、前記検査ユニットの検査可能領域に位置する吐出口にインク滴を連続的に吐出させた状態で、前記検査ユニットを用いて当該インク滴を吐出した吐出口の吐出状態を検査することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記制御手段は、前記センサの発光部から受光部に向かう光路をインク滴が通過することによる前記センサの出力値の変化に基づいて、前記インク滴を吐出した吐出口の吐出状態の良否を判定することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記制御手段は、前記検査ユニットによる検査を前記複数の吐出口について順番に行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ロータリーエンコーダに基づいて得られる位置情報の解像度は、前記リニアエンコーダに基づいて得られる位置情報の解像度よりも高いことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記制御手段は、前記記録ヘッドに対する検査を実行する前に、前記複数の吐出口のうち、所定の吐出口にインク滴を連続的に吐出させた状態で、前記モータを駆動して前記検査ユニットを前記所定の方向に移動させ、前記センサが前記インク滴の通過を検知したときの前記リニアエンコーダの検出値と前記所定の吐出口の対応づけを行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録ヘッドには、所定数の吐出口が前記所定の方向に配列されている複数の吐出ユニットが、前記所定の方向に前記記録媒体の幅に相当する距離だけ配列されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記検査ユニットは、前記複数の吐出口に対するメンテナンスを行うためのメンテナンス手段を更に搭載していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記メンテナンス手段は、前記複数の吐出口が配列する面に当接し前記複数の吐出口からインクを吸引することが可能な機構を有していることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記制御手段は、前記記録ヘッドに対する検査の結果に基づいて前記複数の吐出口の中に吐出状態が不良である吐出口が存在すると判断した場合、前記検査ユニットを再び移動させながら前記メンテナンス手段に前記複数の吐出口に対するメンテナンスを実行させることを特徴とする請求項８または９に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記制御手段は、前記ロータリーエンコーダにおけるスリットのカウント値と前記リニアエンコーダにおけるスリットのカウント値の比率に基づいて、前記検査の異常を判定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
12. 複数の吐出口が所定の方向に配列する記録ヘッドの検査方法であって、
    センサがインク滴の通過を検知することにより、当該インク滴を吐出した吐出口の吐出状態を検査するための検査ユニットを、前記所定の方向に移動させる移動工程と、
    前記移動工程において前記複数の吐出口に対する前記検査ユニットの相対位置を取得する取得工程と、
    前記相対位置に対応する前記吐出口の吐出状態を前記センサの検知結果に基づいて検査する検査工程と
    を有し、
    前記移動工程では、前記検査ユニットを前記所定の方向に移動させるためのモータの回転をギア列によって減速させて前記検査ユニットを移動するための駆動力として利用し、且つ前記モータの回転を検出するロータリーエンコーダによる検出結果に基づいて前記検査ユニットの速度を調整し、
    前記取得工程では、前記検査ユニットの前記所定の方向における位置を検出するリニアエンコーダによる検出結果に基づいて前記複数の吐出口に対する前記検査ユニットの相対位置を取得することを特徴とする検査方法。

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