(57)【要約】【課題】  インクジェットヘッドの吐出状態の検査を、良好なヘッドの状態でかつ短時間で行う。【解決手段】  予備吐出位置と検出位置の間の距離がおおよそヘッド間距離と等しい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に複数のインクジェットヘッドの吐出状態を検査する装置であって、
前記吐出状態の検査に先立って予備吐出する手段と、
前記インクジェットヘッドの吐出状態を順次検査する手段と、
を有することを特徴とする吐出状態検査装置。
【請求項２】
前記予備吐出する位置と吐出状態を検査する位置との距離が、前記複数のインクジェットヘッド間の距離とほぼ同じであることを特徴とする請求項１に記載の吐出状態検査装置。
【請求項３】
光学的に複数の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、
前記吐出状態の検査に先立って予備吐出するステップと、
前記インクジェットヘッドの吐出状態を順次検査するステップと、
を有することを特徴とする吐出状態検査方法。
【請求項４】
前記予備吐出する位置と吐出状態を検査する位置との距離が、前記複数のインクジェットヘッド間の距離とほぼ同じであることを特徴とする請求項３に記載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装置および吐出状態検査方法、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】
一方、長時間にわたってインクジェットヘッドからインクの吐出が行われないと、ヘッド内のインクが蒸発乾燥し、インク中の増粘した固形成分がインクの吐出不良を引き起こす場合がある。そのため従来のインクジェット記録装置では、プリント媒体にインクを吐出するのに先立って、プリント媒体とは異なる位置にて予備の吐出を行い、インクジェットヘッドを良好な状態にしてからプリントするという方法が周知である。このことは、インクジェットヘッドの吐出状態を検査する場合にも同様で、インクジェットヘッドを良好な状態にしてから検査する必要がある。
【０００８】
しかしながら、前述の特許文献１、特許文献２などには、インクジェットヘッドの吐出状態検査時に予備吐出を行うという点については開示されておらず、また一方で単純に予備吐出と吐出状態の検査を組み合わせただけでは、検査時間に相当の時間を要することになってしまう恐れがある。
【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、短時間でインクジェットヘッドを良好な状態にしてから検査を行う、インクジェットヘッドの吐出状態検査装置および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、光学的に複数のインクジェットヘッドの吐出状態を検査する装置であって、前記吐出状態の検査に先立って予備吐出する手段と、前記インクジェットヘッドの吐出状態を順次検査する手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また上記目的を達成するために、請求項２に記載の本発明の装置は、前記予備吐出する位置と吐出状態を検査する位置との距離が、前記複数のインクジェットヘッド間の距離とほぼ同じであることを特徴とする。
【００１２】
また上記目的を達成するために、請求項３に記載の本発明の方法は、光学的に複数の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、前記吐出状態の検査に先立って予備吐出するステップと、前記インクジェットヘッドの吐出状態を順次検査するステップと、
を有することを特徴とする。
【００１３】
また上記目的を達成するために、請求項４に記載の本発明の方法は、前記予備吐出する位置と吐出状態を検査する位置との距離が、前記複数のインクジェットヘッド間の距離とほぼ同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インクジェットヘッドの吐出状態を検査する前に予備吐出を行うことでヘッドを良好な状態にして正しく検査を行うことができるようになり、また予備吐出を行う位置が検査を行う位置に対しておおよそヘッドの間隔だけ離れているため余分なヘッドキャリッジの移動が不要となり、短い時間で正しく検査を行う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】
【００１５】
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】
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。上記で説明した吐出状態の検査はすべてのノズルについて順次行い、複数のヘッドを持つ場合それぞれのヘッドについても行う。
【００２７】
次に前述のインクジェットヘッドの吐出状態の検査に先立って行われる予備吐出について説明する。
【００２８】
図５は第１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上面図である。
【００２９】
図３を用いて説明したとおり、発光部３２と受光部３３によって形成される検査位置Ｂが、インクジェットヘッドの吐出状態を検査する位置であり、この光軸上にインク滴が吐出されることにより受光部３３が受ける光量に変動が生じ、インク滴の吐出状態を検査することができる。吐出状態の検査に先立って予備吐出を行う位置は点線Ｃで示した位置である。予備吐出を検査前に行う理由は前述のとおり、予備吐出を行うことでインクジェットヘッドの吐出状態を良好なものにするためであり、インクジェットヘッドが持つすべてのノズルについて数発〜数十発程度（インクジェットヘッドとインクの特性によって変わる）打つことが好ましい。
【００３０】
検査位置Ｂ上で予備吐出を行わないのは、予備吐出により吐出されたインクが検査位置Ｂ上に浮遊することで短期的に検査精度が落ちたり、また浮遊したインクが次第に発光部３２や受光部３３に堆積することで長期的に検査精度が落ちていくことを避けるためである。この検査位置Ｂと予備吐出位置Ｃの間の距離Ａは、複数あるインクジェットヘッドの物理的な間隔とほぼ同じであることが本発明の重要な点であり、第Ｎ番目のヘッドが検査位置Ｂにある時に、次に検査する第Ｎ＋１番目のヘッドが予備吐出位置Ｃにあるため、第Ｎ番目のヘッドの検査終了後にヘッドキャリッジを移動することなく予備吐出位置Ｃにおいて予備吐出を行い、その後距離Ａだけヘッドキャリッジを移動して第Ｎ＋１番目のヘッドを検査する。このようにすることで、浮遊するインクの影響を抑えつつ、ヘッドキャリッジの移動時間を最小限に抑えることが可能となる。
【００３１】
次に本発明のインクジェットヘッドの吐出状態の検査のシーケンスについて説明する。
【００３２】
図６は本発明の実施の形態の吐出状態検査のフローチャートである。
【００３３】
最初にステップＳ１において最初に検査するヘッドが予備吐出位置におおよそ一致するようにヘッドキャリッジを移動する。ステップＳ２で検査に先立って該ヘッドの予備吐出を行い、ステップＳ３で該ヘッドが検査位置におおよそ一致するようにヘッドキャリッジを移動する。そしてステップＳ４で該ヘッドの吐出状態を検査する。この時点で次に検査すべきヘッドは、図５を用いて説明したように、ほぼ予備吐出位置にあるためヘッドキャリッジを移動することなくステップＳ２から繰り返し、すべてのヘッドの検査が終了した時点で本シーケンスは終了する。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図７は第２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上面図である。
【００３５】
予備吐出位置と検査位置の間に仕切り板３６を設けることで、予備吐出による浮遊するインクが検査位置に回りこみにくいような構成をとり、吐出状態の検査の精度を高めることができる。
【００３６】
また前述のように仕切り板３６を設けて一体型のユニットとしても良いが、予備吐出を行うユニットと、吐出状態を検査するユニットを別のユニットとしても良いことは言うまでもない。
【００３７】
ここで説明したインクジェットヘッドの吐出状態検査方法においては、吐出状態検査装置の光軸の方向と、インクジェットヘッドのノズル列の方向がおおよそ一致するように配置されており、ヘッドキャリッジを所定位置で停止させてから検査を行うような構成であるが、光軸をノズル列の方向に対して斜めに配置し、予備吐出位置も光軸と平行にヘッドのノズル列に対して斜めに配置させ、ヘッドキャリッジを移動させながら予備吐出、吐出状態の検査を行っても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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上面図である。
【図６】本発明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７】本発明の第２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上面図である。
【符号の説明】
【００３９】
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
３６  仕切り板
【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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