(57)【要約】【課題】  短時間に不吐検出の処理を完了できるように、印字される不吐検出パターンを工夫する。【解決手段】不  吐検出パターンの検出基準位置図形を複数のヘッドで重ね打ち印字を行なう。【選択図】  図１
2006240232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の幅に対応した記録素子列を備えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを一つ又は複数有するインクジェット記録装置であって、
記録媒体を搬送させる搬送手段と、
前記記録媒体を搬送させる搬送手段である搬送ベルト上に前記記録ヘッドの不吐出を検出するためのチャートを印字する手段と、
前記検出チャートを読み込む、読取手段を持ち、
前記検出チャートは、個別ノズルを検出するための図形と、検出開始位置を特定する図形と、検出基準位置を特定するための図形で構成し、
前記記録ヘッドの各ノズルが不吐出であるか否かを検出する際に、
前記検出開始位置を特定する図形は、前記複数のヘッドで印字することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記検出開始位置を特定する図形を印字する前に、不吐出であるか否かを検出する記録ヘッドの全ノズルを一定回数吐出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。
【請求項３】
複数個の該検出チャートが順次印字される場合、最初に読取り手段を通過した検出開始位置図形を全画像の基準と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。
【請求項４】
検出開始位置を特定する図形の一部をみて検出開始位置を特定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。
【請求項５】
該検出チャートは、搬送手段上に記載することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
該検出チャートは、記録媒体上に記載することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
読取り手段は、ＣＣＤまたはＣＩＳを用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及び該装置の制御方法に関し、特に、記録媒体の幅に対応した記録素子列を備えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを複数有するインクジェット記録装置及び該装置の記録制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録素子を備えた各記録ヘッドを複数並列固定して、記録媒体を走査し記録する方式のインクジェット記録装置が市販されている。この種の構成を有するインクジェット記録装置は、記録ヘッドを走査して記録するいわゆるシリアルスキャン方式よりも記録速度が速いのが特徴である。
【０００３】
しかしながら、一方、前者の各記録ヘッドは、記録媒体幅分の記録領域を持たなければならず、一般的には、後者のシリアルスキャン方式よりも長尺な記録ヘッドが必要になる。
【０００４】
記録ヘッドが長尺になると、記録密度、記録幅にもよるが、例えば葉書の横幅３６０ｄｐｉで約１４００ノズルを備える必要がある。ノズル数が増えると、記録ヘッドの製造工程、または取り扱い等により、ノズル内にごみが詰まり、不吐出の発生率が増えることになる。前記１４００ノズル中、１ノズルでも不吐出になると、その記録ヘッドは出荷不良品とされてきた。
ノズルの記録ヘッドにおいて、１本の不吐出により不良画像が印刷されるため、出荷時に不吐ノズルの情報を記録ヘッドに設けたＲＯＭに記憶させたり、記録紙に不吐検出チャートを印刷させて、不良ノズルを検出し、例えば、特開平１０−６４８８や、特開２００１−１９１５１０にあるように他ヘッドのノズルで補完することを行っている。
【０００５】
ここで、記録用紙に印刷された不吐検出チャートを印刷させて、不良ノズルを検出する方法として、出力された記録紙をサービスマンやユーザが目視して不良ノズルを発見し、その不良ノズル番号等を装置に入力する方法がある。この方法は、シリアルスキャン方式の装置に好んで使用されているが、長尺記録ヘッドを使用している装置においては、大量のノズルの目視確認は困難が生じるため適さず、装置内部にラインセンサ等の読み取り部を搭載しているものが多い。
【特許文献１】特開平１０−６４８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
読み取り部は、記録媒体の搬送方向の最下流に長尺記録ヘッドと平行に配置され、記録媒体である原稿や、搬送ベルトに印字されたテストチャートを読取ってノズル不良データを取得する。
【０００７】
読み取り部で使用するラインセンサは、ＣＣＤやＣＩＳの画像読取素子が用いられ、図１２（ａ）のようなテストチャートを１枚の画像として読取り、別途画像処理するのが一般的である。
【０００８】
ここで、理想的な図１２（ａ）の画像が得られるのであれば、各ノズルラインの切り出し、印字されたライン有無の判定、不良ノズル番号の特定が容易におこなえるのであるが、実際には、図１２（ｂ）のように不良ノズルが多数ある場合においては、各ノズルラインの切り出し処理が困難になり、図のように、両端の画像が印字されていない場合には、ノズル番号の特定が出来ない。また、誤検出を避けるために、各ノズルラインの印字長さも十分に取る必要があるため、インクの消費量も増大し、テストチャートの読取り時間や印字面積も多くなる。
【０００９】
また、図１３のように、画像処理によって、各ノズルの画像切り出して吐出の有無を判定するために、処理に時間がかかる。画像切り出し処理を短縮する方法として、基準位置マークを同時に印刷する方法もあるが、基準位置マークのいずれかのノズルで印字しているので、もともとそれらのノズルが不吐出の場合基準位置が印字ないので、基準位置を特定できない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明においては、テストチャートに検出開始位置特定図形と、基準位置特定図形を設け、まず、検出開始位置特定図形により、画像処理開始位置を特定する。
【００１１】
次に、基準位置特定図形から基準位置を決定して、各ノズルの不良の有無を検出する。
【００１２】
検出開始位置特定図形は、複数の記録ヘッドで印字する。
【００１３】
また、検出位置特定図形の前に吐出を安定させるために、一定回数の吐出を行なう。
【００１４】
テストチャートが複数同時に印字される場合においては、ある１つの検出開始位置特定図形を全テストチャートの基準とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によってスタートバーが確実に検出可能となるため、不吐出判定画像処理領域の特定の精度が向上する。
【００１６】
さらに、小面積のテストチャートを構成することができ、常に基準位置から各ノズルラインの有無を検出する領域を正しく設定して判定ができるので読取り画像の解析が最小限で高速処理がおこなえ、検出精度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１８】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について細部に説明する。
【００１９】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
【００２０】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が感覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も記録とする。
【００２１】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスティック、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものを表すものとする。
【００２２】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えは記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２３】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２４】
図１は本発明の実施形態としてのインクジェット記録装置１の概略構成を示す断面図であり、３は記録ヘッドであり、本実施形態ではブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）各色のインクを吐出する４つの記録ヘッド３１〜３４を有している。これらの記録ヘッドは後述する制御部により駆動され対応するインクのインク滴を吐出しカラー記録を行う。
【００２５】
４は読み取り部であり、４つの記録ヘッドで記録されたパターンを読取る。
【００２６】
シート状の記録媒体（以下、単にシートと称する）ＳＴは、図示しない給送部から給送され、搬送ベルト２に静電吸着されて移動しつつ記録ヘッド３の下を通過する際に記録が行われる。搬送装置である搬送ベルト２は円環状の帯部材であって駆動ローラ５、支持ローラ６、７によって張架され、回転駆動することによりシートＳＴを搬送するものである。
【００２７】
８はベルトのクリーニング機構であり、ベルト上に付着したインクを除去する。
【００２８】
図２はこの搬送ベルト２の構造を示す上面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。図示されたように搬送ベルト２はベースとなる誘電体フィルム層９の搬送面と反対側の面に、図２（ａ）に示す如く静電吸着手段として短冊状の電極を交互に配設した第一電極群であるくし歯電極１０、第二電極群であるくし歯電極１１を形成している。くし歯電極１１の各電極はくし歯電極１０の各電極間に設置され、すなわち搬送方向に交互に配置されている。
【００２９】
くし歯電極１０、１１は例えば誘電体フィルム層９の表面に厚み３５μｍ、幅８ｍｍの電極を、８ｍｍの間隔をおいて配置している。搬送ベルト２の両端には給電手段として図２（ｂ）に示す如く導電ブラシ１２が設けられている。導電ブラシ１２は基材１２ａに導電性のブラシ１２ｂを植えて構成されている。
【００３０】
図３は搬送ベルト２を搬送方向と直交する方向から見た正面図であり、図示されたように、導電ブラシ１２のブラシ１２ｂが搬送ベルト２のフィルム層９のくし歯電極１０、１１に接触することで給電を行っている。
【００３１】
このように構成したくし歯電極１０、１１に電位差を生じせしめると、静電力により吸着力を得ることができる。本実施形態においてはくし歯電極１０、１１の一方に接する導電ブラシ１２を接地し、他方に接する導電ブラシ１２に０．５〜２ｋｖ程度の電圧を印加して所定の静電気力を得るように構成している。そして搬送ベルト２が回転するとくし歯電極１０、１１は導電ブラシ１２と摺動接触により給電を受けて静電吸着力を発生させ、シートＳＴが搬送ベルト２に吸着された状態で搬送される。
【００３２】
図４は、本実施形態のインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。本図において、図１に示した要素と同一のものには、同一の符号を付してある。すなわち、３１はブラック用記録ヘッド、３２はシアン用記録ヘッド、３３はマゼンタ用記録ヘッド、３４はイエロー用記録ヘッド、５は搬送ベルト駆動ローラである。
【００３３】
２０は制御部であり、ＣＰＵ２１、プログラムを格納するＲＯＭ２２、制御に必要なワーク用データを保存するＲＡＭ２３、ゲートアレー２４を含んでいる。このゲートアレー２４は、搬送ベルト駆動ローラ５の駆動制御信号、記録ヘッド３への画像信号および制御信号、クリーニング部８の駆動制御信号、読み取り部４の画像信号及び制御信号などを出力する。
【００３４】
２５はイメージメモリーであり、ゲートアレー２４は外部から受信した記録データを一時記憶する。また、読み取り部からの読取データを一時記憶する。
【００３５】
図５は本実施形態により記録媒体に記録する様子を示す図である。ＳＴは記録媒体であり、この場合は、記録媒体上にテストチャートを印字する例である。記録媒体を用いずに、搬送ベルト上に直接印字しても良い。各記録媒体は図中右から左へ搬送され、記録ヘッド３１〜３４の下を順次通過して記録される。斜線部は記録領域である。記録ヘッド３１〜３４は、吐出ノズル列３１１〜３１４・３４１・３４３等が千鳥に配置され、各吐出ノズル列は互いにオーバーラップしており、印字できない部分がないようになっている。スタートバー１１１は、後述するテストチャートの一部であり、印字状態の悪い時でも確実に全体が印字されるように、全ヘッドで同位置に重複して印字を行う。
【００３６】
本実施形態ではテストチャート１０１やテストチャート１０２の印刷は記録媒体ＳＴ上になされ、図５の例においては、記録ヘッド３４の吐出ノズル列３４１と吐出ノズル列３４３がテストチャート１０１とテストチャート１０２を途中まで印字した状態を示している。
【００３７】
図６は、同じく記録ヘッド３２でテストチャートを印字している例であり、記録ヘッド３２の吐出ノズル列３２１と吐出ノズル列３２３がテストチャート１０３とテストチャート１０４を印字し、更に記録ヘッド３２の吐出ノズル列３２２と吐出ノズル列３２４がテストチャート１０５とテストチャート１０６を途中まで印字した状態を示している。
【００３８】
印字された画像は、読取り部４の下を順次通過し、図６のでは、テストチャート１０３および１０４の“黒丸”図形が読取られている。
【００３９】
図７は本実施例にかかる不吐出ノズルの検出を行なうための不吐検出チャートの一例である。
【００４０】
（ａ）は不吐検出チャートのパターン例であり、個別ノズルを検出するための図形１０７（以下個別ノズルパターンと呼ぶ）と、検出開始位置を特定する図形１０８（以下スタートバーと呼ぶ）と、検出基準位置を特定するための図形１０９（以下それぞれ黒丸・目盛線と呼ぶ）がある。スタートバー１０８は、テストチャートの始まり位置を特定して、画像を取込んで処理する大まかな領域を指定するために使用される。黒丸・目盛り線１０９は画像のＸＹ位置を特定するために使用する。（ｂ）は不吐出ノズルの存在する記録例であり、記録ヘッド３１〜３４の状態により変化する。（ｂ）の例は、かなり状態の悪い時のものである。印字の状態が悪く、不吐出部分が連続していると、スタートバー１０８は１つの記録ヘッドでは、印字のない部分ができて、画像を取り込む領域を特定するために適切ではなくなってしまうので、図７の（ｂ）の様に、スタートバー１０８を複数のヘッドで印字することによって、全領域に渡って印字が行われる。灰色部分の１１２や１１３は、不吐出ノズルを検出するヘッド以外のヘッドで印字した部分である。この図では、灰色部分１１３が印字されていることによって確実に画像を取り込む領域を特定することができる。
【００４１】
ここで、図８のフローチャートを参照して、本実施形態の不吐出ノズルの検出処理について詳細に説明する。
【００４２】
不吐出ノズルの検出処理を始めると制御部２０はまず不吐出検出チャートデータを準備する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に保存されている不吐検出データをイメージメモリ２５に展開する。また、外部から記録データの信号ラインを通してイメージメモリ２５にデータを一時保管しても良い（ステップｓ１）。データがイメージメモリ２５に蓄えられると、実際に不吐検出チャートの印刷を始める（ステップｓ２）。
【００４３】
画像の印字が始まると、読み取り部４で読み取りを開始する。読取り部４からのデータを監視して検出基準であるスタートバー１０８の通過を検知したら（ステップｓ３）、スタートバー１０８を含んだ不吐検出チャート全体領域の画像を一時保管する（ステップｓ４）。
【００４４】
チャート画像全体領域の取り込みが終了したら、スタートバー１０８を元に、概略のＸ方向の基準位置を算出し、次に黒丸・目盛線１０９を用いて詳細なＸ・Ｙ方向の基準位置を算出する（ステップｓ５）。取り込んだ不吐検出チャートの基準位置が特定できたら、各ノズルが吐出しているかの判定を行う。（ステップｓ６）。判定方法の詳細は、図９を用いて後述する。不吐出ノズルが特定された後、正常な画像を印字するために不良ノズル対策処理を行う。たとえば、ブラックのノズルが不吐出の場合、シアン、マゼンダ、イエローの同位置のノズルでそれぞれ１／３づつインクを吐出することで、プロセスブラックとして、不吐出の補完を行う（ステップｓ７）。
【００４５】
図９は、判定方法を示した図であり、（ａ）は、各ノズルが印字したラインの有無を判定する判定エリア１１０の様子を示している。前述した通り、詳細なＸ・Ｙ方向の基準位置が算出されているため、各ノズルの判定エリア１１０を正確に決定することができる。また、各ノズルが印字したライン間の密度を上げても、画像切り出し等の処理が不要なため、判定エリア１１０の位置を間違うことがない。各ノズルが印字したラインは、長方形で囲まれた判定エリア１１０内の平均濃度値として読取る。判定エリア１１０は、左右方向の着弾位置ずれを考慮して左右方向は多めに確保してある。（ｂ）は、１０ノズル分の判定の様子を示しており、平均濃度値が２０・２１・１９・・・・・の値が読取れた時、判定のしきい値が、１０とすると、印字されていないノズルが２個あるので、不吐出ノズルは２個と判定される。
【実施例２】
【００４６】
実施例１では、スタートバー１０８を複数の記録ヘッドで印字して、確実に印字領域を読取る方法に関して示した。他の実施例として、図９のように、スタートバー１０８を印字する前に全ノズルを一定回数印字する方法に関して説明する。装置の使用状況等によっては、一定時間以上装置を使用していなかった場合など装置の状態によっては、最初の数回の吐出が安定しない場合があり、不吐検出チャートパターン印字の最初の部分であるスタートバー１０８は、正常に印字されない場合がある。
【００４７】
図９の（ａ）は、実施例２の印字された不吐検出チャートのパターン例であり、個別ノズルパターン１０７と、スタートバー１０８と、黒丸・目盛線１０９が印字されている。スタートバー１０８の直前には、予備吐領域１１４を設け各ノズルは数回〜数十回の吐出を行う。各ノズルは安定して吐出できる状態になり、その後スタートバー１０８の印字を行う。（ｂ）は予備吐領域１１５がスタートバーを兼ねた構成にした例である。この場合は、予備吐領域１１５の終端エッジを用いチャートパターンの読取り領域を特定する。
【実施例３】
【００４８】
今までの実施例においては、１つのチップにおける、不吐出ノズルの検出処理について述べてきたが、１つの記録ヘッドにある複数のチップの同時検出処理について説明する。
【００４９】
複数チップの不吐検出チャートパターンを処理する場合には、個別チップのパターンの画像読取り領域を各々特定して実施例１で説明した不吐出判別を行なう必要がある。ここで、印字された各個別チップのパターンの相対位置は一定であるため、同時に印字された複数のパターンの位置は、いずれか、１つのスタートバーを正確に検出できれば、そこから位置を決定し、各々の不吐検出チャートパターン領域を特定することが出来る。
【００５０】
図１１は、４つのチップで同時に不吐検出チャートパターンを印字した例であり、（ａ）の１０３〜１０６が各々のチップで印字されたパターンであり、不吐検出チャートパターン１０３のスタートバー１１６を用いて、（ｂ）のような、不吐出判別処理を行なうべき領域を特定することが出来る。
【００５１】
更に複数のスタートバーが印字されるので、たとえばスタートバーの各々の両端領域１１７を見て不吐出判別処理を行なう領域を特定することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の記録装置の搬送部の上面図及び拡大断面図である。
【図３】図１の記録装置の搬送部を搬送方向と直交する方向から見た正面図である。
【図４】図１における記録装置の制御部を示したブロック図である。
【図５】検出チャートの印字を行なう様子を示す図である。
【図６】検出チャートの印字を行なう様子を示す図である。
【図７】検出チャートの具体例を示す図である。
【図８】記録装置の不吐出検出制御処理のフローチャートである。
【図９】不吐出の有無を判定する様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図１２】従来の実施形態を示す図である。
【図１３】従来の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
ＳＴ  シート
１  記録装置
２  搬送ベルト
３  記録ヘッド
４  読み取り部
３１〜３４  記録ヘッド
１０１〜１０６  不吐出検出チャート
１０７  階段パターン（個別ノズルの不吐出検出パターン）
１０８  スタートバー
１０９  黒丸・目盛線パターン
１１０  個別ノズル判定領域
１１１  スタートバー
１１４  予備吐領域
【図１】
2006240232.tif 000003
【図２】
2006240232.tif 000004
【図３】
2006240232.tif 000005
【図４】
2006240232.tif 000006
【図５】
2006240232.tif 000007
【図６】
2006240232.tif 000008
【図７】
2006240232.tif 000009
【図８】
2006240232.tif 000010
【図９】
2006240232.tif 000011
【図１０】
2006240232.tif 000012
【図１１】
2006240232.tif 000013
【図１２】
2006240232.tif 000014
【図１３】
2006240232.tif 000015