JPH04276459A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数個のノズルから吐
出されるインクドットにより文字、画像等を記録するイ
ンクジェット記録装置に関し、特に記録特性に係わる。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの普及に伴い、端末用ある
いは周辺機器としてのプリンタが広く利用されている。 その中でもインクジェット記録方式は騒音が少なく、カ
ラー化が容易で、画質も優れているなどの利点がある。

【０００３】最近のプリンタへの要求項目には更に、高
速性、高解像度化があり、それに伴って記録デバイスの
高密度実装化、あるいはマルチノズル化がすすんでいる
。

【０００４】インクジェット記録方式の中で前記要求に
合致する方式として静電力または静電力と空気流を利用
したオンデマンド型のヘッド、例えば特開昭５８ー２２
０７５８号公報に記載されている構成が知られている。

【０００５】同ヘッドを図４をもとに概説する。図は記
録媒体８０に平行設置されたマルチノズルタイプのオン
デマンド型インクジェットヘッドの概略的断面図である
。

【０００６】絶縁性基板８１には等間隔に空気吐出口８
２〜８５が穿孔されており、それと平行してオリヒィス
板８７が配置され、且つオリヒィス板８７にはインク吐
出口８８〜９１が空気吐出口８２〜８５に対向して穿孔
されている。

【０００７】インク供給管９２を介してインク溜り（図
示せず）に連通したインク室９３にはインクが充満され
、インク吐出口８８〜９１にはインクのメニスカスがそ
れぞれ形成されている。一方空気供給管９４を介して空
気室９５には空気ポンプ等（図示せず）により空気流が
送り込まれ、絶縁性基板８１とオリヒィス板８７により
形成される空気層９６を通り、空気吐出口８２〜８５よ
り各々噴出している。

【０００８】またインク吐出口８８〜９１のインク室９
３側にはインク吐出口毎に各々独立して制御電極が形成
されており、これらの制御電極と絶縁性基板８１上で空
気室９５と反対側に設けた共通電極８６間に信号源９７
〜１００が接続される。いま信号源９７〜１００により
印字信号を印加すると共通電極８６と信号が印加した制
御電極間には電位差が生じ、その結果インク吐出口に形
成しているインクメニスカスは静電力により共通電極方
向に引き伸ばされ、さらに空気層９６から空気吐出口８
２〜８５へ向かって流出する空気流に助力されながら記
録媒体方向にインクは吐出し飛翔する。

【０００９】インク吐出は印字信号が印加されている間
持続し、印加信号を除去し電位差を取り除けばインク吐
出も停止する。図５に前記ヘッドのインク吐出特性例を
示す。即ち印字信号としてパルスを印加し、そのパルス
幅を可変したときのインク吐出量即ち記録濃度の関係を
示す。これによれば前記ヘッドのインク吐出量は印加信
号の印加時間にほぼ比例することが分かる。

【００１０】相対的に記録速度の向上が図れるマルチノ
ズル型記録ヘッドの課題は各ノズル間のインク吐出特性
のバラツキである。即ち各ノズルから吐出するインク量
が不均一のまま印字した場合には吐出インク量に比例し
て濃度ムラとなって記録される、故に著しく画質を低下
さす要因となる。

【００１１】図７はマルチノズルヘッド６６をシリアル
走査形式で印字した場合の各ノズルと印字ドットとの関
係を示す。即ち印字密度（例えば８ドット／ｍｍ）に等
しく配列したｎ個のノズル（例えば２４ノズル／ヘッド
）での印字は、１走査で、例えば３ｍｍ幅を印字できる
ので相対的にモノノズルヘッドに較べれば記録速度は早
くなる。

【００１２】しかし隣接するノズルのインク吐出量にバ
ラツキがあればその度合に応じて濃度ムラとなって現わ
れる。

【００１３】従って従来から予め各ノズル毎に吐出特性
を測定し、全てのノズルの吐出インク量が均一になる印
加パルス幅値をノズル毎に決定し、そのパルス幅で常に
駆動し吐出補正する方法（例えばＲＯＭによるＬＵＴ方
式等）を採っている。

【００１４】図６は吐出補正機能を組み込んだ記録装置
の画信号系を中心にまとめた従来例ブロック図である。 外部より記録装置に入力した画信号はバッファ回路や画
像処理回路６１において必要な処理を行い遅延回路６２
に入力する。遅延回路６２は記録ヘッド６６のノズル構
成に起因する空間的なドット位置ずれを、各ノズル毎に
印加する画信号を時間的にずらして補正するためにある
。

【００１５】遅延回路６２で処理された信号を次に吐出
補正回路６３に入力する。各ノズル毎に決定した吐出補
正パルス幅値を組み込んだＲＯＭ等で構成し、画信号入
力に対して該当するノズルの吐出補正後のパルス幅値を
その後の画像デ−タとして出力する。

【００１６】並／直変換回路６４はマルチノズルヘッド
の全てのノズルに同時タイミングで印加さすための並列
画信号を直列状態の画信号へ変換するための回路である
。並／直変換する事により走査移動しているキャリッジ
６７への接続線数の軽減が図れる。キャリッジ上に搭載
されている直／並変換回路６５により元の並列画信号に
戻してヘッド６６へ画信号が印加される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】インク吐出特性のバラ
ツキの原因は、ヘッドを構成する部品の製作精度、各部
品の組み立て精度等、製作段階におけるものと、記録装
置の使用環境、或は経年変化等、ユ−ザの使用段階で発
生していくものとがある。前者の製作段階でのバラツキ
に関しては、予め各ノズル毎に測定した吐出特性データ
から求めた吐出補正値デ−タを用いて、前記した手段等
で吐出補正を行い出来るだけ吐出ムラは改善したかたち
で提供される。

【００１８】しかし後者のユーザ使用段階で発生してく
る要因で吐出ムラが現れてくる場合には対処しようがな
い。またマルチノズルタイプのヘッドではどのノズルが
不良になったのかもユーザは検討がつかないという課題
を有している。

【００１９】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的はマルチノズル型インクジェットヘッド
のトラブルノズルを確認でき、また吐出補正値デ−タを
修正でき、簡易にして吐出ムラ補正を実行できる記録装
置を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明主要手段は、通常描画とテスト描画とのモ−ド
切り換え手段、主走査方向にノズル単位にパタ−ン描画
するノズルスキャン制御手段、各ノズル毎のインク吐出
補正値デ−タを書換え可能な吐出補正回路手段、吐出補
正回路へ吐出補正値デ−タを入出力する手段、モ−ド切
り換えにより紙送り量を可変する手段、及びコマンド入
力手段等を具備する。

【００２１】

【作用】前記構成により通常の印字結果から濃度ムラが
判明した場合モ−ド切り換えを行なって、主走査方向に
ノズル単位にパタ−ン描画するノズルスキャン制御手段
等によりチェック専用ノズル評価パタ−ンの印字をノズ
ル毎に行い、その結果からトラブルノズルを濃度差とし
て判定確認する。

【００２２】またその印字結果から必要とするノズルの
吐出補正値デ−タを変更し、インク吐出量を補正するこ
とによって濃度ムラの改善を図る。

【００２３】従って本発明によればユ−ザサイドでのノ
ズルトラブルに対する改善が簡易に可能となる。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明に関する機能ブロック図であ
る。通常描画モ−ドにおいて前記した従来例（図６）と
同様に画信号は、バッファ・画像処理回路６１から遅延
回路６２、吐出補正回路１３、並／直変換回路６４、そ
して直／並変換回路６５を経てマルチノズルヘッド６６
へ印加される。

【００２５】ここで印字結果から濃度ムラを改善する必
要が生じた場合を仮定して本発明の実施例を図２タイミ
ング図と共に具体的に説明する。

【００２６】濃度ムラの原因となる吐出不良のノズルを
例えば２４ノズル／ヘッドの中のどれかを調べる必要が
生ずる。図３はそのための描画パタ−ン例である。即ち
通常描画時には図７で前述したように、副走査方向に隣
接するドット配列は各々異なるノズルで形成されるのに
対し、図３においては副走査方向に同一ノズルのドット
配列で形成した描画パタ−ンとなるようにノズルスキャ
ンが制御されている。

【００２７】従ってマルチノズルヘッド６６にあるノズ
ル群３０により、描画パタ−ン３１は第１ノズルで、描
画パタ−ン３２は第２ノズルで、描画パタ−ン３３は第
３ノズルで、同様に描画パタ−ン３４は第ｎノズルのみ
で描画している。即ち主走査方向には第１ノズルから順
に第ｎノズルまで１ノズルずつ動作させ、それを描画位
置をあわせて繰り返し描画を行なうことにより副走査方
向にも同一ノズルのみによるドットパタ−ンが形成され
ることになる。

【００２８】この描画パタ−ンを用いればノズルトラブ
ルがどれであるかその濃度差で直感的にすぐに判別する
ことが可能となる。さらに光学的に反射濃度値を測定す
れば精密にインク吐出量の差が数値で表すことができる
。

【００２９】この図３の描画パタ−ンを描くためのステ
ップを図１、図２で説明する。まず、通常描画モ−ドか
らノズルチェックモ−ドへモ−ド切り換えを行なう。モ
−ド切り換えの具体的手段は図１の操作パネル１０から
コマンドを入力しＣＰＵ１１によりモ−ド切り換え信号
１０１が出力することによって実行する。

【００３０】モ−ド切り換え信号１０１は論理レベルＬ
（ローレヘ゛ル）で通常描画モ−ド、論理レベルＨ（ハ
イレヘ゛ル）でノズルチェックモ−ドとなる。ノズルチ
ェックモ−ドになると吐出補正回路１３の入力画信号系
を遅延回路６２からノズルスキャン回路１２へ切り換え
、ノズルスキャン回路をモ−ド切り換え信号１０１を使
ってイネ−ブル状態にする。

【００３１】操作パネル１０から描画開始コマンド（図
示せず）を発行し、キャリッジ６７が走査開始すると、
その移動に伴ってキャリッジより印字開始位置検出パル
ス１０２、往復動判別信号１０３、印字同期パルス１０
４等を出力する。

【００３２】印字開始位置検出パルス１０２はキャリッ
ジ走査領域の左右両端部を検出するセンサ（図示せず）
により生成するパルスであり、往復動判別信号１０３は
印字開始位置検出パルスより生成されキャリッジの走査
方向を示す信号で、往路走査はローレヘ゛ル、復路走査
はハイレヘ゛ルで表す。

【００３３】印字同期パルス１０４はキャリッジの移動
に同期して出力するパルスであり、印字するための同期
タイミングパルスとなる。

【００３４】キャリッジから送出されたこれら３種の信
号はノズルスキャン回路１２、バッファ画像処理回路６
１、遅延回路６２へ図示されたように入力する。バッフ
ァ画像処理回路６１、遅延回路６２、は通常描画モード
では重要であるが今はノズルチェックモードであるので
直接には関係しない。ノズルスキャン回路１２において
図３の描画パターンを描くためのノズルチェックパター
ン描画信号１０５を生成する。

【００３５】図２（ｇ）〜（ｋ）は同図（ａ）〜（ｅ）
のＴ区間を拡大して図示したものであり、各ノズルへ印
加するそれぞれのノズルチェックパターン描画信号１０
５は印字同期パルス１０４のタイミングに基づき、まず
第１ノズルのみに例えば描画幅を５ｍｍにしたとすれば
記録密度８ト゛ット／ｍｍでは４０ト゛ット連続して出
力する。次に第２ノズルに移って４０ト゛ット連続して
出力する。次に第３ノズルに移って４０ト゛ット連続し
て出力する。これを全てのノズルに渡って（図２では２
４ノズル分）順次行ない完了すると１ドット（１ライン
）分の紙送り、すなわち副走査を図２（ｆ）に示すタイ
ミングで行う。通常の紙送り量は当然のことながら構成
ノズル数に関係して、例えば２４ノズルでは２４ライン
分が送られるがノズルチェックモ−ドではこれを１ライ
ンにする。

【００３６】キャリッジが右端に移動し、方向転換して
復路になると往復動判別信号１０３はハイレヘ゛ルとな
る。復路の印字先頭ノズルは往路最後尾であった第２４
ノズルとなるからノズルスキャン回路１２からのノズル
チェックパターン描画信号１０５も第２４ノズルから印
字できるように順序を逆にした出力形式とする必要があ
る（図２では往路のみ印字するよう図示しているが往路
、復路で変化する前述した先頭ノズルの件を考慮すれば
往復印字も対応できる）。各ノズル毎用に出力したノズ
ルチェックパタ−ン描画信号１０５は吐出補正回路１３
へ入力し、吐出補正用のＬＵＴ（ルックアップテ−ブル
）を介して各ヘッド毎にそのノズル毎用に設定された補
正パルス幅に変換される。

【００３７】その後並／直変換回路６４、直／並変換回
路６５を介してマルチノズルヘッド６６を経て図３に示
すノズルチェック用パタ−ンが描かれる。

【００３８】図３の描画パターンにおいて所望の手段に
よりトラブルノズルがあることが判明すると、そのノズ
ルについてのみ吐出補正回路１３のＬＵＴ中の吐出補正
値デ−タを書き換えて濃度差がなくなるように対処する
。即ち、描かれたノズルチェック用パタ−ンにおいて、
仮に第２ノズルが他のノズルで描かれたものより濃度が
高かった場合には、印字同期パルスに同期してヘッドへ
印加するパルス幅（その画信号に相当する）を狭くし、
インク吐出時間が短くなるように吐出補正値デ−タを修
正し印字濃度を低下させる。

【００３９】逆に、あるノズルでのパタ−ン描画濃度が
他に比較して薄くなってきた場合には、前述の吐出補正
値デ−タをインク吐出時間が長くなるよう修正し印字濃
度を濃くして全体の濃度レベルを合わせる。

【００４０】この吐出補正値デ−タを書き換える方法は
、例えばＬＵＴにＮＯＶ−ＲＡＭ（不揮発性ＲＡＭ）を
用いれば電気的手段にて自由にデ−タの書換えが可能で
あり、且つ電源ＯＦＦ時にもデ−タは保持されるので適
している。また単にＲＡＭを用いる場合においても電源
バックアップさえしていればよく、従ってこれに準ずる
電気的手段であれば他の方法でもよい。

【００４１】ＬＵＴの書換えは、ノズルチェックモ−ド
状態で、キャリッジはホ−ムポジションに停止している
描画レディ状態で可能となる。操作パネル１０より吐出
補正回路１３中のＬＵＴをアクセスするためのコマンド
を発行すると、ＣＰＵ１１は、吐出補正回路１３に対し
てイネ−ブル信号１０７の出力をＯＮにする。

【００４２】次に操作パネル１０よりＬＵＴの番地に相
当する書換えたいノズルの番号を指定し、さらに新規補
正デ−タを入力し最後に書換え実行コマンドを発行する
。その結果ＣＰＵ１１からは吐出補正回路１３に対して
書換え信号１０６を出力し指定したノズルに対するＬＵ
Ｔ補正デ−タが更新される。

【００４３】書換えが完了するとイネ−ブル信号１０７
の出力をＯＦＦするためのコマンドを操作パネル１０よ
り発行しＬＵＴ書換え状態は解除される。

【００４４】ＬＵＴを更新した後に再度図３を描画し補
正デ−タ更新の良否を判定する。図３の描画、吐出補正
デ−タの変更を繰り返し行い、マルチノズル型インクジ
ェットの各ノズル間の経年変化、やトラブル等による画
質低下を改善する。

【００４５】吐出補正デ−タの書換えシ−ケンスは特に
前記したものに限られずものではなく、構成ハ−ドウェ
アによって変化することは言うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、マル
チノズル型インクジェットヘッドを用いた記録装置にお
いて、通常の印字結果から濃度ムラに伴う画質低下が判
明した場合、モ−ド切り換えを行なってテスト信号発生
手段による専用テストパタ−ンの印字をノズル毎に行い
、その結果からトラブルノズルを簡易に判定確認できる
と共に、その印字結果から必要とするノズルの吐出補正
値デ−タを変更し濃度ムラの改善を簡便に図ることが可
能となる。

【００４７】その結果経年変化等による画質低下への対
応が従来困難であったユ−ザサイドでもタイムリィにで
きることが可能となる。と同時にユ−ザ対応も含めノズ
ルトラブル対応が簡便になることからフィ−ルドでの保
守性の向上が実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における機能ブロック図

【図２
】本発明の実施例におけるタイミング図

【図３】本発明
の実施例におけるノズルチェックモ−ド描画パタ−ン図

【図４】マルチノズル型インクジェットヘッドの概略図

【図５】マルチノズル型インクジェットヘッドのインク
吐出特性図

【図６】従来のマルチノズル型インクジェット記録装置
における機能ブロック図

【図７】マルチノズル型ヘッドにおける通常印字の印字
ドットとノズルとの関係図

【符号の説明】

１０　　操作パネル １１　　ＣＰＵ １２　　ノズルスキャン回路 １３　　吐出補正回路 ３０　　ノズル群 ３１　　第１ノズルによるノズルチェック用描画パタ−
ン３２　　第２ノズルによるノズルチェック用描画パタ
−ン３３　　第３ノズルによるノズルチェック用描画パ
タ−ン３４　　第ｎノズルによるノズルチェック用描画
パタ−ン３５　　記録紙 ６０　　入力画信号 ６１　　バッファ・画像処理回路 ６２　　遅延回路 ６３　　吐出補正回路 ６４　　並／直変換回路 ６５　　直／並変換回路 ６６　　マルチノズルヘッド ６７　　キャリッジ １０１　　モ−ド切り替え信号 １０２　　印字開始位置検出パルス １０３　　往復動判別信号 １０４　　印字同期パルス １０５　　画信号 １０６　　書換え信号 １０７　　イネ−ブル信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　通常描画を描くためのモードとノズル
   チェック描画パタ−ンを描くためのノズルチェックモー
   ドとのモードを切り換えるモ−ド切り換え手段と、主走
   査方向においてノズル単位にノズルチェック描画パタ−
   ンを描くことが可能なノズルスキャン制御手段と、モ−
   ド切り換え手段の切り換えるモードに応じて副走査方向
   の紙送り量を変化可能な手段と、各ノズル毎の書換え可
   能なインク吐出補正値デ−タを有する吐出補正回路手段
   と、吐出補正回路手段へ吐出補正値デ−タを入力する手
   段と、所定のコマンドを発行するためのコマンド入力手
   段とを具備し、ノズルチェックモードにおいて各ノズル
   からのインク吐出量の差による印字濃度差を評価するた
   めの描画モ−ド機能を有し、評価結果から吐出補正デ−
   タを修正することを特徴とするインクジェット記録装置
   。