(57)【要約】【課題】簡便な方法で短時間かつ高精度で検査可能なインクジェットヘッドの吐出状態検査方法の提供。【解決手段】光学的にインクジェットヘッドの吐出状態を検査する方法であって、前記インクジェットヘッドの吐出状態を１ノズルずつ順次検査するステップと、前記検査の結果に応じて前記検査の後に検査ユニットのチェックを行うステップと、を有することを特徴とするインクジェットヘッドの吐出状態検査方法。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にインクジェットヘッドの吐出状態を検査する方法であって、
前記インクジェットヘッドの吐出状態を１ノズルずつ順次検査するステップと、
前記検査の結果に応じて前記検査の後に検査ユニットのチェックを行うステップと、
を有することを特徴とするインクジェットヘッドの吐出状態検査方法。
【請求項２】
前記検査ユニットのチェックを行うステップは、
検査ユニットの発光部の発光量の調整を行うステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの吐出状態検査方法。
【請求項３】
前記検査ユニットのチェックにより検査ユニットが正常であると判定された場合に、インクジェットヘッドのクリーニング動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの吐出状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッドの吐出状態検査方法、特に、インクジェットヘッドの各ノズルが正常に吐出する状態か、正常に吐出しない状態かを検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の中でもインクジェット記録装置は、印刷にかかわる装置構成が比較的簡略かつ安価であるため、個人用途から産業用途まで近年さまざまな用途で用いられるようになってきており、それに伴い高画質化、高安定化の要求も高まってきている。
【０００３】
特にプロフェッショナルユースや産業用途のインクジェット記録装置においては、高画質であるとともに、常に一定の品質でプリントされることが重要である。
【０００４】
しかしながら、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりや、ヒーターの断線などによる偶発的な故障により、ノズルにパルスを印加しても正常にインク滴が吐出されず、本来形成すべき画像のドットが形成できない問題が存在している。
【０００５】
この問題に対して、例えば特許文献１、特許文献２などに開示されているように、発光素子と受光素子の間にノズル毎にインク滴を吐出させ、その光量変動からそのノズルが正常に吐出しているか否かを検査する方法が周知である。
【０００６】
この方法により正常でない吐出のノズルを検出することができ、例えばヘッドのクリーニング動作を行って吐出を正常な状態にしたり、また印字時には正常でないノズルが打つべきドットを他の正常な吐出のノズルに打たせたりするなどの手段をとることが可能となり、常に高品質な画像を得ることができるようになる。
【０００７】
しかしながら検査ユニットが正常に動作しなくなった場合、例えば発光素子が正常な発光を行えなくなった場合などには、インクジェットヘッドのノズルには目詰まりが発生していないにもかかわらず、受光素子がインク滴の通過に伴う光量変動を得られないために、インクジェットヘッドの不具合であると誤った判断をしてしまう問題があった。
【０００８】
この問題に対しては、インクジェットヘッドの吐出状態を検査する前に検査ユニットの単体チェックを行い、正常であることを確認してからインクジェットヘッドの吐出状態の検査に移行するシーケンスが考えられるが、実際には吐出状態の検査を行う頻度に比べて検査ユニットが正常に動作しなくなってしまう頻度は非常に小さいため、検査ユニットの単体チェックを毎回行うと検査時間が長くなってしまうという無駄が生じてしまう。
【特許文献１】特開平１０−１１９３０７号公報
【特許文献２】特開平１１−７８０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡便な方法で短時間かつ高精度で検査可能なインクジェットヘッドの吐出状態検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の装置は、光学的にインクジェットヘッドの吐出状態を検査する方法であって、前記インクジェットヘッドの吐出状態を１ノズルずつ順次検査するステップと、前記検査の結果に応じて前記検査の後に検査ユニットのチェックを行うステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インクジェットヘッドの吐出状態検査の結果、吐出信号が得られなかったノズル数が非常に多かった場合に、検査ユニットの単体チェックを行うことにより、ヘッドが正常でないか検査ユニットが正常でないかの判定を行うことができ、また毎回検査前に検査ユニットをチェックする場合と比較して検査時間を抑えることができる効果をもつ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【００１４】
インクジェット記録装置１において、２はヘッドキャリッジであり、副走査方向に複数の記録素子を配列された記録素子列を有しインク滴を吐出するインクジェットヘッドが、記録ヘッド固定レバー３によってヘッドキャリッジ２に着脱可能となっている。ヘッドキャリッジ２はこの記録ヘッドを位置決めして搭載し、かつ記録ヘッドを駆動するための信号などを伝達するためのコネクタを設けてあり、記録ヘッドと電気的に接続されるようになっている。またヘッドキャリッジ２はインクタンク４を位置決めして搭載し、記録ヘッドとインクタンク４を連通させてインクを供給するようにしている。
【００１５】
５は走査レールであり、ヘッドキャリッジ２の主走査方向に延在し、ヘッドキャリッジ２を摺動自在に支持する。ヘッドキャリッジ２は、ヘッドキャリッジ駆動用モーター６、モータプーリ７、従動プーリ８およびタイミングベルト９を介して、走査レール５上を矢印ａ、ｂ方向に往復移動して記録媒体上を走査する。このとき、記録ヘッドにより往復記録が可能である。また、１０、１１、および１２、１３は、記録媒体の挟持搬送を行うための搬送ローラー対である。
【００１６】
１４は紙などの記録媒体で、記録媒体１４の被記録面を平坦に規制する不図示のプラテンに圧接されている。また、ヘッドキャリッジ２に搭載された記録ヘッドはヘッドキャリッジ２から下方へ突出して記録媒体搬送用ローラー１１、１３間に位置し、記録ヘッドのノズル形成面は、プラテンの案内面に圧接された記録媒体１４に平行に対向するようになっている。画像データは、不図示のフレキシブルケーブルにより記録装置本体の電気回路から記録ヘッドに伝送される。
【００１７】
図２は本発明の実施の形態におけるインクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００１８】
２０は記録装置内部のアドレス信号、制御信号、データを伝送するバスラインを示しており、２１は画像信号などを入力するデータ入力部である。２２は記録装置全体をＲＯＭ２３中の各種プログラムに基づいて制御するＣＰＵを示している。このＣＰＵ２２中において、２３は、ＲＯＭであり、エラー処理プログラム、記録動作プログラム、ＣＰＵ２２を動作させるためのプログラム等を格納している。２４は、ＲＯＭ２３中の各種プログラムのワークエリアおよびエラー処理時の一時退避エリアとして用いるＲＡＭを示している。
【００１９】
そして、２５はデータ入力部２１で得た入力画像信号の信号処理を行う画像信号処理部を示しており、２６は記録開始等のオペレーションを行うための操作部である。２９は吐出制御部であり、画像信号処理部２５で処理されたデータに基づき記録ヘッドを駆動、制御する。副走査部２７は、搬送モーターを所定のタイミングで所定量回転させる。主走査部２８は、ヘッドキャリッジ駆動用モーター６を所定のタイミングで所定量回転させる。３０は記録部を示し、記録ヘッドによりインクを記録媒体１４に吐出し画像を形成する。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態におけるインクジェットヘッドの吐出状態検査装置の概略構成を示す側面図である。本装置はヘッドキャリッジ２が移動可能な範囲にあり、インクジェットヘッドのノズル列の方向が図３の矢印Ａの方向とおおよそ一致するように配置されている（図１においては図示していない）。
【００２１】
３１はインクジェットヘッド、３４は各ノズルから検査のために吐出されたインク滴を受け排出するためのインク受けである。３２、３３は吐出状態を検査するためにインクジェットヘッドの各ノズルから吐出されたインク滴を光学的に検出するための発光部、受光部を示している。発光部を構成する発光素子は、ＬＥＤ、半導体レーザーなどが好ましく、受光部を構成する受光素子はそれぞれ発光素子の特性に合ったフォトダイオードを用いている。発光部から発せられた光の中にインク滴を吐出することにより、受光部が受光する光量に変動が生じ、インク滴が通過したことを検出することができるようになっている。
【００２２】
しかしながらインク滴の容量は数ピコリットルと微小であり、１滴だけの吐出では光量の変動が小さくＳ／Ｎ比も小さいので、１ノズルあたり１５ＫＨｚ周期で５ドット連続で吐出させる。発光部から発せられる光軸の幅や受光部の時間的な特性を考慮すると、１５ＫＨｚの周期は時間的に短いため、１ドット分の光量変動が５ドット分に畳み込まれて十分なＳ／Ｎ比を得ることができるようになる。またこのような１ノズルの吐出状態の検査を順次ノズルを変えながら行うことによってすべてのノズルの吐出状態を検査することができるが、隣り合うノズルの信号が重なり合うことを防ぐために、１５ＫＨｚ周期で５ドット連続で吐出させた後に１０ドット分の休止期間を設けている。すなわち１ノズルあたりの１回の検査時間はおよそ１ｍｓｅｃとなる。
【００２３】
このような方法にてインクジェットヘッドの吐出状態を検査した結果の信号は図４に示すようになる。０〜１ｍｓｅｃ間の信号が第Ｎ番ノズルであるとすると、１〜２ｍｓｅｃ間が第Ｎ＋１番ノズル、２〜３ｍｓｅｃ間が第Ｎ＋２番ノズルの吐出状態を示す信号となる。図４からわかるように、第Ｎ＋２番ノズルでは光軸内のインク滴通過による信号変動レベルがほとんど見られず、吐出が正常でないノズルであることが判断される。
【００２４】
一般的にはこのような吐出が正常でないノズルの数は少ないが、検査ユニット自体が正常でない場合、例えば発光素子が正常な発光を行えなくなった場合などには、ほとんどすべてのノズルについて前記の正常でないノズルと同様の信号波形が得られることになる。信号波形だけからは検査ユニットが正常でないのか、インクジェットヘッドのほとんどのノズルが正常でないのかの区別をつけることはできないので、検査前に検査ユニットの動作チェックを行って正常であることを確認しておけばインクジェットヘッドが正常でないと判断することができる。しかし検査前に毎回検査ユニットのチェックを行うことは、検査ユニットが壊れてしまう確率が非常に低いことから考えて、いたずらに検査時間の増大を招くだけで動作シーケンスが冗長になってしまう。本発明ではこの問題を解決することが可能で、以下に、第１の実施の形態のインクジェットヘッドの吐出状態を検査するシーケンスについて説明する。
【００２５】
図５は第１の実施の形態のインクジェットヘッドの吐出状態を検査するシーケンスを示すフローチャートである。まずステップＳ１において前述の吐出状態の検査をすべてのノズルについて順次行う。これにより各ノズルの吐出が正常であるか否かが暫定的に決定される。次にステップＳ２において、正常でなかったノズル数がＮ以上であったかどうかをチェックする。このＮはインクジェットヘッドや検査ユニットが正常である場合には起こりえないほど十分大きな数であることが望ましい。正常でなかったノズル数がＮより小さい場合には、検査ユニットが異常である可能性がないのでそのままインクジェットヘッドの各ノズルの吐出状態を確定し（Ｓ４）、インクジェットヘッドの吐出状態を検査するシーケンスを終了する。正常でなかったノズル数がＮ以上である場合には、検査ユニットが異常である可能性があるので、ステップＳ３において検査ユニットの単体チェックを行う（後述）。検査ユニットのチェックの結果、ステップＳ５にて、検査ユニット自体は正常であった場合はヘッドが異常であると判断しヘッドエラーとし（Ｓ６）、検査ユニットが異常であった場合は検査ユニットエラーとする（Ｓ７）。例えばこれらの結果をオペレーションパネル上に表示すれば、オペレータはヘッドを交換するべきか、サービスパーソンを呼ぶべきかといった判断を行うことができるようになる。またほとんどの通常の場合は、図５においてステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４というシーケンスで済ませることができ、毎回インクジェットヘッドの検査に先立って検査ユニットのチェックを行う必要がない利点がある。
【００２６】
次に図５のステップＳ３の検査ユニットの単体チェックについて図６を用いて説明する。まずスッテプＳ８にて発光部をオンし、ステップＳ９にて受光量に変動が見られたかどうかをチェックする。変動した場合は発光部、受光部とも動作しているので検査ユニットは正常であると判定し（Ｓ１０）、変動しなかった場合は発光部、受光部のいずれか、もしくは両方とも正常に動作していないので検査ユニットは異常であると判定する（Ｓ１１）。また、検査ユニットの単体チェックの方法は図７のようであっても良い。すなわちステップＳ１３において受光量が変動したと判断した場合でも、ステップＳ１４においてその値が適正であるかどうかを判断し、適正でない場合は適正な値になるように発光量を調整し（Ｓ１６）、その調整値を保存し（Ｓ１７）、次回のインクジェットヘッドの検査時にはこの保存した調整値に基づいて発光部を発光させる。このようなシーケンスにすれば、発光素子の劣化、あるいは汚れの付着などによるインクジェットヘッドの検査精度の低下を抑えることが可能になり、より高精度な検査を行うことができる。
【００２７】
また、前記発光量調整値を不揮発性のメモリ上に保持しておくようにすることで、プリンタ電源をオフしても調整値が失われないような構成にしても良いことは言うまでもない。
【００２８】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態として、検査ユニットの単体チェックで検査ユニットが正常であると判定された際にヘッドのクリーニング動作を行う場合について説明する。
【００２９】
図８は第２の実施の形態のインクジェットヘッドの吐出状態を検査するシーケンスを示すフローチャートである。ステップＳ１９ないしＳ２３は第１の実施の形態で説明したとおりであるが、本実施例ではステップＳ２３において検査ユニットが正常であると判定された場合、ステップＳ２４においてヘッドのクリーニング動作を実行する。これは検査ユニットが正常であっても、ヘッド内にたまたま泡などが混入してインクが正常に吐出していない可能性があるからであり、その後ステップＳ２６において吐出状態を再検査する。そしてステップＳ２７においてクリーニングを行ってもなおインクジェットヘッドの吐出が正常でないノズル数がＮ以上であれば、泡の混入などによるものではないと判断することができる。このシーケンスによれば、ヘッドをクリーニングすることでより詳しい状態チェックおよびリカバリーを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のインクジェットヘッドの吐出状態検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態のインクジェットヘッドの吐出状態検査の結果の信号を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の吐出状態検査のフローチャートである。
【図６】本発明の検査ユニット単体チェックのフローチャートである。
【図７】本発明の別の方法による検査ユニット単体チェックのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態の吐出状態検査のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１  インクジェット記録装置
２  ヘッドキャリッジ
３  記録ヘッド固定レバー
４  インクタンク
５  走査レール
６  ヘッドキャリッジ駆動用モーター
７  モータプーリ
８  従動プーリ
９  タイミングベルト
１４  記録媒体
２０  バスライン
２１  画像入力部
２２  ＣＰＵ
２３  ＲＯＭ
２４  ＲＡＭ
２５  画像信号処理部
２６  操作部
２７  副走査部
２８  主走査部
２９  吐出制御部
３０  記録部
３１  ヘッド
３２  発光部
３３  受光部
３４  インク受け
３５  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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