(57)【要約】【課題】  検出対象としての印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無以外の要因によりセンサ出力信号が変動した場合においても、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することによる印刷装置の種々の動作状態の正確な判定を可能とする印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法は、印刷媒体に対し照射光を出射し、印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成し、直前に先行して変換生成された受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定し、受光出力信号の値と判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定するものである。【選択図】  図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に対し照射光を出射する発光部、及び、前記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、前記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する受光部を有する光学式センサと、
直前に先行して変換生成された前記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定し、前記受光出力信号の値と前記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する判定部と、
を備えていることを特徴とする印刷動作状態判定装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の前記判定閾値を維持して設定するものであることを特徴とする請求項１に記載の印刷動作状態判定装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の所定期間における前記判定閾値の波形変化からその後の変化を予測して前記判定閾値の波形を自動生成し、当該判定閾値を設定するものであることを特徴とする請求項１に記載の印刷動作状態判定装置。
【請求項４】
前記閾値設定加算値は、前記印刷媒体表面の状態に応じて変更されるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の印刷動作状態判定装置。
【請求項５】
前記動作状態の判定は、インクを吐出する複数のインク吐出部のそれぞれからのインク吐出の有無の判定、前記印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置調整状態の判定、前記印刷装置の副走査方向における紙送り量の調整状態の判定、前記印刷媒体端部の位置の判定を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の印刷動作状態判定装置。
【請求項６】
印刷媒体を搬送する印刷媒体搬送機構と、
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドと、
印刷媒体に対し照射光を出射する発光部、及び、前記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、前記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する受光部を有する光学式センサと、
直前に先行して変換生成された前記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定し、前記受光出力信号の値と前記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する判定部と、
前記印刷ヘッド及び前記光学式センサを搭載し、前記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に前記印刷媒体上において駆動されるキャリッジと、
を備えていることを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の前記判定閾値を維持して設定するものであることを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の所定期間における前記判定閾値の波形変化からその後の変化を予測して前記判定閾値の波形を自動生成し、当該判定閾値を設定するものであることを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記閾値設定加算値は、前記印刷媒体表面の状態に応じて変更されるものであることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１０】
前記動作状態の判定は、インクを吐出する複数のインク吐出部のそれぞれからのインク吐出の有無の判定、前記印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置調整状態の判定、前記印刷装置の副走査方向における紙送り量の調整状態の判定、前記印刷媒体端部の位置の判定を含むことを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１１】
印刷媒体に対し照射光を出射する過程と、
前記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、前記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する過程と、
直前に先行して変換生成された前記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定する過程と、
前記受光出力信号の値と前記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する過程と、
を備えていることを特徴とする印刷動作状態判定方法。
【請求項１２】
前記判定閾値を生成して設定する過程は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の前記判定閾値を維持して設定する過程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の印刷動作状態判定方法。
【請求項１３】
前記判定閾値を生成して設定する過程は、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、前記受光出力信号の値の変化率の絶対値が前記所定値を超える直前の所定期間における前記判定閾値の波形変化からその後の変化を予測して前記判定閾値の波形を自動生成し、当該判定閾値を設定する過程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の印刷動作状態判定方法。
【請求項１４】
前記閾値設定加算値は、前記印刷媒体表面の状態に応じて変更されることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の印刷動作状態判定方法。
【請求項１５】
前記動作状態の判定は、インクを吐出する複数のインク吐出部のそれぞれからのインク吐出の有無の判定、前記印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置調整状態の判定、前記印刷装置の副走査方向における紙送り量の調整状態の判定、前記印刷媒体端部の位置の判定を含むことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれかに記載の印刷動作状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法に係り、特に、印刷装置の印刷ヘッドに配設された各インク吐出部からのインク吐出の有無等、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することによる印刷装置の種々の動作状態の判定を行う印刷動作状態判定装置及び印刷動作状態判定方法、並びに、そのような印刷動作状態判定装置を備えた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のインク吐出部としてのノズルが配設された印刷ヘッドを備えた印刷装置としてのインクジェットプリンタは、印刷ヘッドの各ノズルからインク滴を吐出して、印刷用紙等の印刷媒体に滴下することにより画像や文字等を印刷する。
【０００３】
ところが、インクの粘度の増加やインクへの気泡の混入等の原因によって、印刷ヘッドに設けられた多数のノズルのうちのいずれかが目詰まりしてインク滴を吐出できなくなる場合がある。
【０００４】
ノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できなくなると、インク滴により形成される多数のドットから構成される画像内にドット抜けが生じ、画質の劣化を招くこととなる。
【０００５】
ノズルからのインク滴の吐出状態を検査し判定する装置としては、印刷媒体に１ノズルごとに一つの印刷ブロックを形成する判定用パターンを印刷し、かつ、印刷媒体に照射した光の反射光の強度を検出することにより各ノズルからのインク吐出の有無を判定するインク吐出判定装置を搭載した印刷装置が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
斯かるインク吐出判定装置は、発光部と受光部とを有する光学式センサ（以下、「光センサ」ともいう。）を内蔵しており、各ノズルに対応してそれぞれ印刷媒体上に形成された判定用パターンに発光部から光を照射し、判定用パターンの印刷状態を反映する強度を有する反射光を受光して検出し、検出した反射光の強度に応じた大きさのセンサ受光出力信号を変換生成すると共に、予め設定された一定の閾値と当該センサ受光出力信号とを比較することにより、各ノズルからのインク吐出の有無を判定する。
【特許文献１】特開平６−２９７７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、印刷媒体、特に印刷用紙は、理想的な状態では平坦な形態をとっているが、湿度や温度の影響、あるいは、物理的外力の作用により、うねり即ちコックリング（cockling）を生ずることがある。
【０００８】
コックリングの生じた印刷用紙表面をインク吐出判定装置としての光学式センサによって走査すると、光を照射する位置の移動に伴って、発光部と印刷用紙表面との距離及び印刷用紙表面と受光部との距離が逐次変動することとなる。
【０００９】
このように光学式センサの検出距離が変動すると、検出対象である印刷用紙表面の印刷状態が一様であっても、検出距離の変動に応じてセンサ受光出力信号の大きさは変動する。
【００１０】
そして、従来技術においては、センサ受光出力信号の比較対象となる閾値は常に一定の値であるため、検出距離変動によるセンサ受光出力信号の変動が発生すると、検出すべきセンサ受光出力信号のピークが発生していないにも拘わらず閾値を超えているものとしてインク吐出不良の判定がなされたり、逆に、検出すべきセンサ受光出力信号のピークが発生しているにも拘わらず閾値を超えていないものとしてインク吐出正常の判定がなされる場合があり、光学式センサの検出距離変動は、誤判定を招く主たる原因の一つとなっている。
【００１１】
尚、従来技術における閾値として複数の閾値が設定され、検出対象の種類、その他の検出条件に応じて閾値の使い分けがなされている場合もあるが、斯かる場合においても個々の閾値はそれぞれ一定の値であり、全く上記同様の問題を内包している。
【００１２】
また、印刷媒体にコックリングが発生している場合の他、何等かの原因によってセンサ受光出力信号に低周波ノイズが混入してセンサ受光出力信号レベルが変動した場合にも、上述のような誤判定は発生し得る。
【００１３】
さらに、上記のような問題は、インク吐出判定装置に限らず、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することにより印刷装置の種々の動作状態を判定する印刷動作状態判定装置にも共通する問題である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、印刷媒体に発生し得るコックリングや受光出力信号に混入し得る低周波ノイズ等、検出対象としての印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無以外の要因によりセンサ受光出力信号が変動した場合においても、各インク吐出部からのインク吐出の有無等、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することによる印刷装置の種々の動作状態の正確な判定を可能とする印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法を提供することである。
【００１５】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定装置によれば、
印刷媒体に対し照射光を出射する発光部、及び、上記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、上記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する受光部を有する光学式センサと、
直前に先行して変換生成された上記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定し、上記受光出力信号の値と上記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する判定部と、
を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の実施の一形態に係る印刷装置によれば、
印刷媒体を搬送する印刷媒体搬送機構と、
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドと、
印刷媒体に対し照射光を出射する発光部、及び、上記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、上記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する受光部を有する光学式センサと、
直前に先行して変換生成された上記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定し、上記受光出力信号の値と上記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する判定部と、
上記印刷ヘッド及び上記光学式センサを搭載し、上記印刷媒体の搬送方向と直交する方向に上記印刷媒体上において駆動されるキャリッジと、
を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定装置及び印刷装置の上記構成において、上記判定部は、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値を超える直前の上記判定閾値を維持して設定するものとするとよい。
【００１８】
又は、上記判定部は、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値を超える直前の所定期間における上記判定閾値の波形変化からその後の変化を予測して上記判定閾値の波形を自動生成し、当該判定閾値を設定するものとしてもよい。
【００１９】
上記閾値設定加算値は、上記印刷媒体表面の状態に応じて変更されるものとするとよい。
【００２０】
上記動作状態の判定は、インクを吐出する複数のインク吐出部のそれぞれからのインク吐出の有無の判定、上記印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置調整状態の判定、上記印刷装置の副走査方向における紙送り量の調整状態の判定、上記印刷媒体端部の位置の判定を含むこととするとよい。
【００２１】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定方法によれば、
印刷媒体に対し照射光を出射する過程と、
上記印刷媒体表面において反射された反射光を受光して検出し、上記反射光の強度に応じた値の受光出力信号を変換生成する過程と、
直前に先行して変換生成された上記受光出力信号の値に閾値設定加算値を加算することにより逐次変更される判定閾値を生成して設定する過程と、
上記受光出力信号の値と上記判定閾値とを比較することにより、印刷装置の動作状態を判定する過程と、
を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定方法の上記構成において、上記判定閾値を生成して設定する過程は、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値を超える直前の上記判定閾値を維持して設定する過程を含むものとするとよい。
【００２３】
又は、上記判定閾値を生成して設定する過程は、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が所定値を超えた場合には、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、上記受光出力信号の値の変化率の絶対値が上記所定値を超える直前の所定期間における上記判定閾値の波形変化からその後の変化を予測して上記判定閾値の波形を自動生成し、当該判定閾値を設定する過程を含むものとしてもよい。
【００２４】
上記閾値設定加算値は、上記印刷媒体表面の状態に応じて変更されるものとするとよい。
【００２５】
上記動作状態の判定は、インクを吐出する複数のインク吐出部のそれぞれからのインク吐出の有無の判定、上記印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置調整状態の判定、上記印刷装置の副走査方向における紙送り量の調整状態の判定、上記印刷媒体端部の位置の判定を含むものとするとよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法によれば、印刷媒体に発生し得るコックリングや受光出力信号に混入し得る低周波ノイズ等、検出対象の状態変化以外の要因により受光出力信号が変動した場合においても、各インク吐出部からのインク吐出の有無等、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することによる印刷装置の種々の動作状態の正確な判定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態においては、本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法の一例として、本発明に係るインク吐出判定用光学式センサ、印刷装置及びインク吐出判定方法について説明する。
【００２８】
最初に、本発明に係るインク吐出判定用光学式センサ、印刷装置及びインク吐出判定方法の構成の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略構成について説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係るインク吐出判定用光学式センサ、印刷装置及びインク吐出判定方法の構成の主な適用対象であるインクジェットプリンタにおける主要部の概略構成を示す斜視図である。
【００３０】
インクジェットプリンタの一例としてのプリンタ２０は、用紙スタッカ２２と、図示しないモータにより駆動され、印刷媒体としての印刷用紙Ｐを搬送する搬送ローラ２４と、プラテン板２６と、キャリッジ２８と、キャリッジモータ３０と、キャリッジモータ３０により駆動される牽引ベルト３２と、キャリッジ２８を案内するためのガイドレール３４とを備えている。
【００３１】
キャリッジ２８には、印刷用紙Ｐの搬送方向（以下、副走査方向ともいう。）に沿って配設されたインク吐出部としての複数個のノズルをそれぞれ含む複数列のノズル列を有する印刷ヘッド３６，各ノズルからのインク吐出の有無を判定する判定装置としての光センサ４１，及び、符号板３３を読み取るためのリニアエンコーダ２９が搭載されている。
【００３２】
搬送ローラ２４の軸にはロータリーエンコーダ２５が設けられており、このロータリーエンコーダ２５の出力に基づいて印刷用紙Ｐの搬送量を制御している。従って、印刷用紙の搬送方向と直交する方向（以下、主走査方向ともいう。）におけるキャリッジ２８の位置はリニアエンコーダ２９により検知し、印刷用紙Ｐの位置はロータリーエンコーダ２５により検知することが可能である。即ち、プリンタ２０は、エンコーダ２５，２９の出力信号に基づいて、キャリッジ２８と印刷用紙Ｐとの相対位置を正確に認識可能な構成とされている。
【００３３】
印刷用紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより用紙スタッカ２２から給紙されて搬送ローラ２４により搬送され、プラテン板２６の表面上を副走査方向ＳＳへ送られる。
【００３４】
キャリッジ２８は、キャリッジモータ３０により駆動される牽引ベルト３２に牽引されて、ガイドレール３４に沿って主走査方向ＭＳに移動する。主走査方向ＭＳと副走査方向ＳＳとは直交している。
【００３５】
図２は、印刷ヘッド３６を上方から見た際のノズルと光センサ４１との配置を示す透視図である。
【００３６】
印刷ヘッド３６には、淡ブラックインクを吐出するための淡ブラックインクノズル列ＫLと、淡マゼンタインクを吐出するための淡マゼンタインクノズル列ＭLと、淡シアンインクを吐出するための淡シアンインクノズル列ＣLと、主に自然画を印刷する際に用いるブラックインクを吐出するためのフォトブラックインクノズル列ＫPと、濃ブラックインクを吐出するための濃ブラックインクノズル列ＫDと、濃シアンインクを吐出するための濃シアンインクノズル列ＣDと、濃マゼンタインクを吐出するための濃マゼンタインクノズル列ＭDと、イエローインクを吐出するためのイエローインクノズル列ＹDと、が設けられている。尚、この例では、印刷用紙Ｐの搬送方向下流側に１番ノズル＃１が配置されている。
【００３７】
キャリッジ２８に搭載された光センサ４１は、印刷ヘッド３６の最も反ホームポジション側に位置するイエローインクノズル列ＹDの１番ノズル＃１より搬送方向下流側であって、さらに反ホームポジション側に配置されている。この例では、例えば、イエローインクノズル列ＹDの１番ノズルより搬送方向下流側に８．５８ｍｍ、反ホームポジション側に５１．７５ｍｍの位置に設けられている。
【００３８】
ガイドレール３４に沿って移動するキャリッジ２８の移動範囲内における印刷領域外部には、キャリッジ２８に搭載された印刷ヘッド３６の下方にクリーニング機構２００が設けられている。尚、図１においては、クリーニング機構２００はヘッドキャップ２１０のみ示し、他の構成は省略している。
【００３９】
ヘッドキャップ２１０は、機密性のあるキャップであり、印刷をしていないときに印刷ヘッド３６に被せてノズル内のインクの乾燥を防止するものである。そのため、ヘッドキャップ２１０は、キャリッジ２８の待機位置、いわゆるホームポジション側に設けられている。また、ノズルが詰まった場合にも印刷ヘッド３６にヘッドキャップ２１０を被せてノズルからインクを吸引し、クリーニングを実行する。
【００４０】
各ノズルからのインク吐出の有無を判定する光センサ４１については、後に詳述する。
【００４１】
図３は、プリンタ２０の電気的構成を示すブロック図である。
【００４２】
プリンタ２０は、ホストコンピュータ１００から供給された信号を受信する受信バッファメモリ５０と、印刷データを格納するイメージバッファ５２と、プリンタ２０全体の動作を制御するシステムコントローラ５４と、メインメモリ５６とを備えている。
【００４３】
システムコントローラ５４には、キャリッジモータ３０を駆動する主走査ドライバ６１と、搬送モータ３１を駆動する副走査ドライバ６２と、光センサ４１を駆動する光センサドライバ６３と、印刷ヘッド３６を駆動するヘッドドライバ６６とが接続されている。
【００４４】
光センサドライバ６３は、光センサ４１に備えられた発光部４１ａの発光量を調整可能な光量制御部と、同じく光センサ４１に備えられた受光部４１ｂの出力を調整可能な出力制御部とを備えている。
【００４５】
従って、例えば、所定の印刷用紙により反射した光を受けた受光部４１ｂの出力が所定の値となるように、発光部４１ａの発光量又は受光部４１ｂの出力を調整することが可能である。調整は、システムコントローラ５４が光センサドライバ６３を制御することにより行う。
【００４６】
ホストコンピュータ１００のプリンタドライバ（図示せず）は、ユーザの指定した印刷モード（高速印刷モード、高画質印刷モード等）に基づいて、印刷動作を規定する各種のパラメータ値を決定する。このプリンタドライバは、さらに、これらのパラメータ値に基づいて、その印刷を行うための印刷データを生成し、プリンタ２０に転送する。
【００４７】
転送された印刷データは、一旦、受信バッファメモリ５０に蓄えられる。プリンタ２０内では、システムコントローラ５４が、受信バッファメモリ５０に蓄えられた印刷データの中から必要な情報を読み取り、それに基づいて各ドライバに対して制御信号を送る。
【００４８】
イメージバッファ５２には、受信バッファメモリ５０において受信された印刷データを色成分ごとに分解して得られた複数の色成分の印刷データが格納される。
【００４９】
ヘッドドライバ６６は、システムコントローラ５４からの制御信号に従って、イメージバッファ５２から各色成分の印刷データを読み出し、これに応じて印刷ヘッド３６に設けられた各色のノズル列を駆動する。尚、プリンタ２０各部を制御するのは、システムコントローラ５４である。
【００５０】
また、ホストコンピュータ１００から転送される印刷データは、ホストコンピュータ１００からの転送前に色成分ごとに分解されている印刷データであってもよい。
【００５１】
図４は、本発明の適用対象であるインク吐出判定用光学式センサの二種類の構成を模式的に示す説明図である。
【００５２】
インク吐出判定用光学式センサとしては、図４（ａ）に示すように、照射光Ｌａが印刷媒体としての印刷用紙表面に対し垂直に照射されるように発光部４１ａの向きが設定されている構成のものと、図４（ｂ）に示すように、照射光４１ａが印刷媒体としての印刷用紙表面に対し斜めに照射されるように発光部４１ａの向きが設定されている構成のものとがある。
【００５３】
ノズルからのインク吐出の有無を判定するための光センサ４１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、発光部４１ａと受光部４１ｂとを備えている。本実施の形態においては、受光部４１ｂとして、主に反射光の拡散反射成分を受光するための受光部が一つ設けられた例を示しているが、このほかに、主に反射光の正反射成分を受光するための別の受光部を設けた構成としてもよい。
【００５４】
発光部４１ａは、印刷用紙に向けて光を照射するための発光装置である。インク吐出判定の際には、ノズルから吐出したインクにより各ノズルに対応してそれぞれ印刷形成される印刷ブロックを含む印刷パターンが印刷されているべき印刷用紙の領域に向けて光が照射される。
【００５５】
光センサ４１の通常の構成においては、発光部からの照射光の焦点が印刷媒体表面上に合わせられたときに、当該照射光により印刷用紙が照射される領域（以下、「スポット」という。）内に上記印刷パターンの印刷ブロックＢＬが１個含まれるようにスポットが設定されている。
【００５６】
尚、印刷パターンの詳細は、後述する。
【００５７】
発光部４１ａには、発光ダイオード、レーザダイオード、白熱電球等の任意の発光装置を用いることができる。発光部４１ａからの照射光の色は、印刷パターン等の判定対象印刷画像の色に対して補色の関係にある色であることが好ましい。例えば、シアンの印刷画像を検出するには赤色の照射光を用い、マゼンタの印刷画像を検出するためには緑色の照射光を用い、イエローの印刷画像を検出するには青色の照射光を用いるとよい。
【００５８】
照射光の色と印刷画像の色とを補色の関係にすると、そうでない場合に比べて高いレベルの出力信号を得ることができる。
【００５９】
従って、いずれの色の印刷画像に対しても安定した出力を得るためには、照射光が白色である発光装置を用いるとよい。
【００６０】
受光部４１ｂは、印刷パターンにより反射された反射光を検出して電気的信号に変換する光電変換装置である。受光素子としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ等を用いるとよい。好ましくは、可視光に対し良好な感度特性を有する受光素子を用いるとよい。
【００６１】
主に拡散反射成分を受光するための受光部４１ｂの位置は、発光部４１ａに対し正反射の位置にないことが望ましい。
【００６２】
例えば、図４（ａ）に示すように、発光部４１ａからの照射光が印刷媒体としての印刷用紙表面に対し垂直に照射されるように発光部４１ａの向きを設定すると共に、印刷用紙表面から斜めに反射された反射光を検出するように受光部４１ｂの向きを設定するとよい。又は、図４（ｂ）に示すように、発光部４１ａからの照射光が印刷媒体としての印刷用紙表面に対し斜めに照射されるように発光部４１ａの向きを設定すると共に、印刷用紙表面に対し垂直な反射光を検出するように受光部４１ｂの向きを設定してもよい。
【００６３】
特に光沢系印刷用紙のように、表面にコーティング層が形成されている印刷媒体においては、入射光の大半が表面のコーティング層により正反射されてしまうが、受光部４１ｂを発光部４１ａに対して正反射の位置に取り付けない場合は、コーティング層の下にある印刷ブロックの色も確実に判別することができる。
【００６４】
発光部４１ａから出射された照射光は、印刷ブロックが印刷された印刷用紙により反射され、その反射光の拡散反射成分が受光部４１ｂに到達する。受光部４１ｂは、検出した反射光の強度に応じた電気的信号を発生し、出力信号として出力する。
【００６５】
この出力信号のレベルが予め設定された閾値より小さい場合には、発光部４１ａからの照射光により照射された印刷ブロックを形成すべきノズルからインクが正常に吐出されたと判定し、出力信号のレベルが閾値以上である場合には、当該ノズルからインクが正常に吐出されなかったと判定する。尚、判定のための受光出力信号との比較対象となる閾値の設定形態が本発明のポイントとなるので、この点については詳細に後述する。
【００６６】
さて、このとき、光センサ４１は、例えば、所定の未使用印刷用紙や、所定の印刷媒体上に印刷された各色の印刷パターン等により反射された反射光を検出した受光部４１ｂからの出力信号のレベルが所定値となるように、システムコントローラ５４によって制御される光センサドライバ６３の光量制御部により発光部４１ａの発光量が調整されるか、又は、光センサドライバ６３の出力制御部により受光部４１ｂの出力が調整されている。
【００６７】
尚、複数の発光装置を比較すると、同じ白色の発光装置であっても個体差があり、特定の印刷パターンを照射した際の出力値に差が生ずる。
【００６８】
従って、実際に搭載された光センサと、実際の印刷媒体と、実際のインクにより印刷された印刷パターンとを使用して、発光部の発光量又は受光部の出力を調整することにより、発光装置の個体差、印刷媒体の種類、インク色の種類等により発生し得る誤判定を防止することが可能となる。
【００６９】
図５は、一色のインクにより印刷形成された検査用パターンの一例を模式的に示す説明図であり、図６は、検査用パターンを構成する検査用印刷ブロックＢＬを模式的に示す説明図である。
【００７０】
インク吐出検査に際しては、先ず、検査用パターンを作成する。この検査用パターンは、各色のインクを吐出するノズル列によりインク色ごとにそれぞれ印刷形成される検査用パターンである。即ち、総てのノズルのインク吐出状態を検査する場合には、印刷ヘッド３６が有するノズル列から吐出されるインクの色数分の検査用パターンが形成される。
【００７１】
従って、本実施の形態においては、八つの検査用パターンが作成されることになる。また、一色のノズル列にＮ個のノズルが配列されていて、それらＮ個のノズルの検査を行う場合の検査用パターンには、Ｎ個の印刷ブロックＢＬが印刷されることになる。
【００７２】
検査用パターンは、各ノズルから吐出されるインクによりノズルごとにそれぞれ形成される複数の検査用印刷ブロックＢＬにより構成され、一つの印刷ブロックＢＬは、図６に示すように、複数のインクドットＰＸにより形成される。
【００７３】
一つの印刷用検査ブロックＢＬは一つのノズルから吐出されるインクのみによって印刷形成されるので、一つの印刷用検査ブロックＢＬはそれに対応する一つのノズルの検査に用いられる。図５は、５４個のノズルを有するノズル列により形成される検査用パターンを示している。
【００７４】
この検査用パターンは、主走査方向（左右方向）に９個、副走査方向に６個の検査用印刷ブロックＢＬが配置されて構成されている。即ち、主走査方向に配列された９個の検査用印刷ブロックにより構成される検査用印刷ブロックアレイが、副走査方向に６段形成されている。
【００７５】
搬送方向の最も下流側に位置する１段目の検査用印刷ブロックアレイは、９番ノズル＃９から１番ノズル＃１までにより印刷され、２段目の検査用印刷ブロックアレイは、１８番ノズル＃１８から１０番ノズル＃１０までにより印刷され、以下同様に、６段目の検査用印刷ブロックアレイは５４番ノズル＃５４から４６番ノズル＃４６までにより印刷される。
【００７６】
検査用パターンを構成する各検査用印刷ブロックアレイの印刷に際しては、所定の位置に位置決めされた印刷用紙に対し、例えばキャリッジ２８を図５における左側から右側へ走査しつつ、５４番、４５番、３６番、２７番、１８番、９番ノズル＃５４、＃４５、＃３６、＃２７、＃１８、＃９からインクを吐出して所定数のドットを形成し、検査用印刷ブロックＢＬの主走査方向の幅の分だけ印刷する。キャリッジ２８は走査を継続しつつ、５３番、４４番、３５番、２６番、１７番、８番ノズル＃５３、＃４４、＃３５、＃２６、＃１７、＃８からインクを吐出して、第２列の検査用印刷ブロックを形成するための所定数のドットによりドット列又はラインを形成する。
【００７７】
このように、ノズル列を構成する各ノズルは、検査用パターンの主走査方向に配置される検査用印刷ブロック数に等しい数ごとのノズルを順にそれぞれグループ化してサブノズルグループとされ、各サブノズルグループの副走査方向において同一の順番に位置するノズルごとにインクを吐出して各検査用印刷ブロックを形成していく。
【００７８】
図５における左側から右側へのキャリッジ２８による走査が終了すると、印刷用紙を副走査方向にノズルピッチ分だけ搬送する。その後、右側から左側へキャリッジ２８による走査を行い、直前の走査と逆の順序で所定のノズルからインクを吐出してドット列又はラインを形成する。
【００７９】
このように、印刷用紙を副走査方向にノズルピッチ分だけ搬送する動作と、各サブノズルグループの副走査方向における同一の順番に位置するノズルごとにインクを吐出しながら主走査方向における走査を行う動作とを繰り返し、９本のドット列又はラインを形成すると検査用印刷ブロックが形成される。総てのノズルから正常にインクが吐出されると、最終的に５４個の検査用印刷ブロックを有する検査用パターンが印刷される。
【００８０】
尚、図５からも分かるように、主走査方向（左右方向）において相互に隣接する検査用印刷ブロック、例えば、５４番ノズル＃５４により形成された検査用印刷ブロックと、５３番ノズル＃５３により形成された検査用印刷ブロックとは、副走査方向にノズルピッチ分だけずれた位置に印刷される。
【００８１】
各検査用印刷ブロックを形成するドットは、相互に隣接する検査用印刷ブロック間においても等間隔に形成され、各検査用印刷ブロック間には余白部分は生じない。
【００８２】
本実施の形態では、キャリッジ２８の各走査の間に実行される印刷用紙の搬送における搬送量をノズルピッチ分としたが、当該搬送量は任意であり、例えば搬送量をノズルピッチの半分とすると、各検査用印刷ブロックを構成するドットの数が多くなり、各検査用印刷ブロックの濃度は高くなる。このとき、各検査用印刷ブロックを構成するドット列又はラインの数は１８本となる。
【００８３】
図７は、光センサによる走査の際の検査用パターン上におけるスポットの軌跡を模式的に示す説明図である。尚、図５の説明において前述したように、主走査方向において相互に隣接する検査用印刷ブロックは、厳密には、副走査方向にノズルピッチ分だけずれた位置に印刷されるのであるが、図７においては簡略化のため、各検査用印刷ブロックがずれのないマトリクス状に配置形成された状態の検査用パターン７１を示している。
【００８４】
インク吐出の有無の判定に際しては、キャリッジ２８（図１）に取り付けられた光センサ４１と印刷用紙Ｐとを相対的に移動させ、検査用印刷ブロックＢＬ上を光センサ４１により走査する。
【００８５】
このとき、光センサ４１の発光部４１ａからの照射光Ｌａ（図４）のスポットを、図７の軌跡ＸＹのように各検査用印刷ブロックＢＬに順次当てていき、検査用印刷ブロックＢＬからの反射光Ｌｂを受光部４１ｂにより検出し、検出した反射光Ｌｂの強度に応じて受光部４１ｂから出力された電気信号のレベルを所定の閾値と比較することによりインク吐出の有無を判定する。出力信号レベルと所定の閾値との比較は、各検査用印刷ブロックＢＬごとに行う。
【００８６】
尚、図２に示すように、本実施の形態においては、光センサ４１は、印刷ヘッド３６が有する総てのノズルより下流側に配置されているので、下流側の一部の印刷ブロックＢＬについては、上流側の一部の印刷ブロックＢＬを印刷する際のキャリッジ２８の移動動作において光センサ４１による走査を行い、同時にインク吐出の有無を判定する。
【００８７】
尚、光センサ４１の発光部４１ａからの照射光により印刷用紙が照射される領域は、印刷用紙上において円形のスポットとなるが、本実施の形態においては、スポット内に検査用印刷ブロックＢＬが１個含まれるようにスポットが設定されている。
【００８８】
図８は、インク吐出の有無の判定における出力信号レベルと通常の判定閾値との関係を示すグラフである。
【００８９】
目詰まりによりインクが吐出されないノズルが存在する場合、印刷用紙上に形成される検査用印刷ブロックＢＬのうち当該ノズルに対応する印刷ブロックは、インクが滴下されない空白印刷ブロックＢＬａとなる。
【００９０】
光センサ４１の発光部４１ａから出射された照射光のスポットにより照射される印刷ブロックが空白印刷ブロックＢＬａである場合は、光センサ４１の受光部４１ｂが検出する反射光Ｌｂの強度が増加するので、検出した反射光Ｌｂの強度に応じて変換される出力信号レベルは上昇する。
【００９１】
一方、スポットにより照射される印刷ブロックが正常に印刷された正常印刷ブロックＢＬｂである場合は、受光部４１ｂが検出する反射光Ｌｂの強度が減少するので、検出した反射光Ｌｂの強度に応じて変換される出力信号レベルは低下する。
【００９２】
即ち、発光部４１ａにより形成されたスポットが空白印刷ブロックＢＬａを走査した際の出力信号レベルＶＬは相対的に高い値となり、スポットが正常印刷ブロックＢＬｂを走査した際の出力信号レベルＶ０は相対的に低い値となる。
【００９３】
従って、通常は、図８に示すように、空白印刷ブロックＢＬａに対応する出力信号レベルＶＬと正常印刷ブロックＢＬｂに対応する出力信号レベルＶ０との間に、判定閾値Ｖthを設定しておくことにより、出力信号レベルと判定閾値Ｖthとを比較して、各ノズルにおけるインク吐出の有無を判定することができる。
【００９４】
以上のようなインク吐出の有無の判定を行う際におけるハードウェアの動作は、以下の通りである。
【００９５】
システムコントローラ５４（図３）の判定部５４ａは、インク吐出の有無を判定するために、光センサ４１からの出力信号レベルと、予め設定されメインメモリ５６に記憶された判定閾値Ｖthとを比較する。
【００９６】
出力信号レベルが閾値Ｖthより小さい場合、スポットに含まれている印刷ブロックは正常に印刷された正常印刷ブロックであり、当該印刷ブロックの印刷に用いられたノズルからはインクが正常に吐出されていると判定する。逆に、出力信号レベルが閾値Ｖthより大きい場合、スポットに含まれている印刷ブロックはインクが滴下されなかった空白印刷ブロックであり、当該印刷ブロックの印刷に用いられたノズルからはインクが正常に吐出されていないと判定する。
【００９７】
プリンタ２０は、発光部４１ａからの照射光により印刷用紙が照射される領域、即ち、スポット内に一つの印刷ブロックが含まれる構成とすると共に、リニアエンコーダ２９の出力とロータリーエンコーダ２５の出力とにより、キャリッジ２８と印刷用紙との相対位置を認識可能とし、さらに、総てのノズルより搬送方向の下流側に設けた光センサ４１と各ノズルとの相対位置が予め正確に調整され且つ認識されているものとする。
【００９８】
従って、インク吐出の有無を判定するために、キャリッジ２８の走査動作によって、光センサ４１による検査用印刷ブロックの走査を行った結果、インクが滴下されなかった空白印刷ブロックが検出された場合には、リニアエンコーダ２９及びロータリーエンコーダ２５の出力に基づいて、当該空白印刷ブロックに対応するノズルを、インク吐出が正常に行われない異常ノズルとして特定することが可能である。
【００９９】
インク吐出が正常に行われない異常ノズルが特定されたときは、当該異常ノズルのみに対しフラッシング等を実行して良好な状態に回復させたり、あるいは、当該異常ノズルが本来形成すべきドットを他のノズルを用いて形成させて印刷することも可能である。
【０１００】
図９は、光学式センサの受光出力信号波形と通常の判定閾値との関係を示すグラフである。
【０１０１】
上述のように、光学式センサのスポットにより照射される印刷ブロックが正常に印刷された正常印刷ブロックＢＬｂである場合は、受光部４１ｂが検出する反射光Ｌｂの強度が減少するので、検出した反射光Ｌｂの強度に応じて変換される出力信号レベルは低下する。従って、スポットが正常印刷ブロックＢＬｂを走査した際の出力信号レベルＶ０は相対的に低い値となり、この出力信号レベルＶ０を基準レベルとして受光出力信号波形は変動することとなる。
【０１０２】
一方、光学式センサのスポットにより照射される印刷ブロックが空白印刷ブロックＢＬａである場合は、光センサ４１の受光部４１ｂが検出する反射光Ｌｂの強度が増加するので、検出した反射光Ｌｂの強度に応じて変換される出力信号レベルは上昇する。従って、発光部４１ａにより形成されたスポットが空白印刷ブロックＢＬａを走査した際の出力信号レベルＶＬは相対的に高い値となり、図９に示すような受光出力信号波形においては、極大値ＶＬのピークとして観測される。
【０１０３】
それ故に、通常は、基準レベルとなる出力信号レベルＶ０とピークレベルとなる出力信号レベルＶＬとの間に、判定閾値Ｖthを設定しておくことにより、センサ受光出力信号レベルと判定閾値Ｖthとを比較して、各ノズルにおけるインク吐出の有無を判定することができる。
【０１０４】
ところで、光学式センサには、検出距離、即ち、発光部と印刷媒体表面との距離及び印刷媒体表面と受光部との距離が変動すると、印刷媒体表面の印刷状態が一様であっても受光出力信号レベルが変動するという特性がある。
【０１０５】
図１０は、光学式センサの検出距離変動に対する受光出力特性を示すグラフである。尚、図１０のグラフの横軸では、検出距離が小さくなる方向を−、検出距離が大きくなる方向を＋としている。
【０１０６】
図１０のグラフに示されるように、光学式センサにおいては、検出距離が最適値に設定されているときに最も大きくかつ安定した受光出力信号が得られる。
【０１０７】
しかし、検出距離が最適値より小さくなったり大きくなったりすると、得られる受光出力信号の大きさは小さくなり、しかも、僅かな検出距離変動に対する受光出力信号の変動幅も大きくなる。
【０１０８】
このような光学式センサの特性は、走査及び検出の対象である印刷媒体表面の印刷状態が一様であっても、印刷媒体のコックリング等により検出距離が変動すると受光出力信号の大きさも変動して、印刷媒体表面の印刷状態を正確に反映した検出結果が得られず、印刷動作状態判定において誤判定が発生し得るということを意味する。
【０１０９】
また、印刷媒体にコックリングが発生している場合の他、何等かの原因によってセンサ受光出力信号に低周波ノイズが混入してセンサ受光出力信号レベルが変動した場合にも、同様に誤判定は発生し得る。
【０１１０】
図１１は、コックリングによる検出距離変動や低周波ノイズの受光出力信号への混入等により受光出力信号レベルが変動した場合の印刷動作状態判定における問題点を示す第１のグラフであり、図１２は、コックリングによる検出距離変動や低周波ノイズの受光出力信号への混入等により受光出力信号レベルが変動した場合の印刷動作状態判定における問題点を示す第２のグラフである。
【０１１１】
印刷媒体のコックリングにより光学式センサの検出距離が変動したり、低周波ノイズが光学式センサの受光出力信号に混入したりすると、走査及び検出の対象である印刷媒体表面の印刷状態が一様であるにも拘わらず、図１１に示すように、予め設定された一定値の判定閾値Ｖthを超えて受光出力信号レベルが変動することがある。
【０１１２】
即ち、光学式センサの検出距離変動や低周波ノイズの混入等により判定閾値Ｖthを超えるピークＶｘがセンサ受光出力信号に発生すると、例えばインク吐出有無の判定の場合、インクが正常に吐出されて印刷された正常印刷ブロックが走査及び検出の対象であったにも拘わらず、インクが吐出されずに正常に印刷されなかった空白印刷ブロックとして判定してしまうという誤判定が発生することとなる。
【０１１３】
また一方では、印刷媒体のコックリングにより光学式センサの検出距離が変動したり、低周波ノイズが光学式センサの受光出力信号に混入したりすると、走査及び検出の対象である印刷媒体表面の印刷状態が一様であるにも拘わらず、図１２に示すように、予め設定された一定値の判定閾値Ｖthを大きく下回って受光出力信号レベルが変動することがある。
【０１１４】
即ち、一様な印刷状態の印刷媒体表面を走査及び検出している際の受光出力信号レベルが光学式センサの検出距離変動や低周波ノイズの混入等により判定閾値Ｖthを大きく下回ると、本来、判定閾値Ｖthを超えるものとして検出されるべき受光出力信号のピークＶＬ’が判定閾値Ｖthを下回ってしまい、例えばインク吐出有無の判定の場合、インクが吐出されずに正常に印刷されなかった空白印刷ブロックとして検出及び判定すべき走査対象が、検出されずに見過ごされてしまうという誤判定が発生することとなる。
【０１１５】
そこで、上述のような問題を解消すべく、本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法は、光学式センサにおける反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することによる印刷動作状態判定において、受光出力信号との比較対象となる判定閾値Ｖthを一定値に固定せず、直前に先行して検出及び変換生成された受光出力信号レベルに基づいて判定閾値Ｖthを逐次変更しながら設定し、その判定閾値Ｖthを基準として受光出力信号を評価し、印刷動作状態判定を行うこととする。
【０１１６】
図１３は、本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法における判定閾値Ｖthの設定及びその判定閾値Ｖthに基づく印刷動作状態判定の内容を説明するためのセンサ受光出力信号波形と判定閾値波形との関係の第１例を示すグラフであり、図１４は、本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法における判定閾値Ｖthの設定及びその判定閾値Ｖthに基づく印刷動作状態判定の内容を説明するためのセンサ受光出力信号波形と判定閾値波形との関係の第２例を示すグラフである。
【０１１７】
本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法においては、図１３及び図１４に示すように、印刷動作状態判定のために受光出力信号との比較対象として用いる判定閾値Ｖthを一定値に固定せず、直前に先行して検出及び変換生成された受光出力信号レベルに基づいて判定閾値Ｖthを逐次変更しながら設定する。
【０１１８】
具体的には、直前に先行して検出及び変換生成された受光出力信号レベルＶに閾値設定加算値ΔＶｃとして一定値を加算することにより、受光出力信号レベルの変動に伴って逐次変更される判定閾値Ｖth＝ｆ（Ｖ）＝Ｖ＋ΔＶｃを生成して設定し、これを印刷動作状態判定のために受光出力信号との比較対象として用いる。
【０１１９】
但し、判定閾値Ｖthを直前の受光出力信号レベルＶに常に追従させていたのでは、検出すべき波形ピークを検出できなくなる。
【０１２０】
そこで、波形ピークを正確に検出するための第１の方法として、受光出力信号レベルＶの変化率dV／dtの絶対値｜dV／dt｜が所定値を超えた場合には、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値を超える直前の判定閾値Ｖthを維持し、その判定閾値Ｖthを印刷動作状態判定に用いることとする。そして、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過した後は、直前の受光出力信号レベルＶに閾値設定加算値ΔＶｃとして一定値を加算することにより判定閾値Ｖth＝ｆ（Ｖ）を生成して設定する通常処理に戻る。
【０１２１】
ここで、処理の切替の条件判断に受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜を用いることとした理由は、受光出力信号レベルＶの増加方向及び減少方向の両方への変化に対応するためである。また、通常処理に切り替えるための条件として、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過した後とした理由は、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値を超えた後の受光出力信号レベルＶのピークにおいて変化率の絶対値｜dV／dt｜は一時的に零になるので、その時点での通常処理への切替を回避するためである。
【０１２２】
また、波形ピークを正確に検出するための第２の方法として、受光出力信号レベルＶの変化率dV／dtの絶対値｜dV／dt｜が所定値を超えた場合には、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過するまで、受光出力信号レベルＶの変化率dV／dtの絶対値｜dV／dt｜が所定値を超える直前の所定期間における判定閾値Ｖthの波形変化からその後の変化を予測して判定閾値Ｖthの波形を自動生成し、その判定閾値Ｖthを印刷動作状態判定に用いることとする。そして、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過した後は、直前の受光出力信号レベルＶに閾値設定加算値ΔＶｃとして一定値を加算することにより判定閾値Ｖth＝ｆ（Ｖ）を生成して設定する通常処理に戻る。
【０１２３】
ここでも、上記同様の理由から、処理の切替の条件判断には受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜を用いることとし、また、通常処理に切り替えるための条件は、受光出力信号レベルＶの変化率の絶対値｜dV／dt｜が所定値以下に低下して所定時間が経過した後としている。
【０１２４】
以上のような本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法によれば、印刷動作状態判定のために受光出力信号との比較対象として用いる判定閾値Ｖthが、直前に先行して検出及び変換生成された受光出力信号レベルＶに基づいて逐次変更しながら設定されているので、光学式センサの検出距離変動や低周波ノイズの混入等により、一定値として設定される通常の判定閾値を超えるようなピークＶｘが図１３に示すようにセンサ受光出力信号に発生したとしても、ピークＶｘを検出すべきピークとして判定してしまうという誤判定を回避することができる。
【０１２５】
従って、例えばインク吐出有無の判定の場合、インクが正常に吐出されて印刷された正常印刷ブロックが走査及び検出の対象であったにも拘わらず、インクが吐出されずに正常に印刷されなかった空白印刷ブロックとして判定してしまうという誤判定を回避することができる。
【０１２６】
一方、一様な印刷状態の印刷媒体表面を走査及び検出している際の受光出力信号レベルが光学式センサの検出距離変動や低周波ノイズの混入等により、一定値として設定される通常の判定閾値を図１４に示すように大きく下回ったとしても、検出されるべき受光出力信号のピークＶＬ’が判定閾値Ｖthを下回るようなことはなく、検出されるべき受光出力信号のピークＶＬ’を見過ごしてしまうという誤判定を回避することができる。
【０１２７】
従って、例えばインク吐出有無の判定の場合、インクが吐出されずに正常に印刷されなかった空白印刷ブロックとして検出及び判定すべき走査対象が、検出されずに見過ごされてしまうという誤判定を回避することができる。
【０１２８】
以上に説明した本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法は、光学式センサの反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態及び印刷媒体の有無を検出することが可能なものであるから、ノズルからのインク吐出状態の判定に限らず、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することにより印刷装置の種々の動作状態を正確に判定するための印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法として広く使用することが可能である。
【０１２９】
例えば、印刷装置の主走査方向における双方向（Ｂｉ−Ｄ）印刷を行う場合の往路インク滴下位置と復路インク滴下位置との相対位置を調整するＢｉ−Ｄ調整のための印刷パターン検出、印刷装置の副走査方向における紙送り量を調整するための印刷パターン検出、印刷媒体の有無を検出することによる印刷媒体端部（エッジ）検出等においても、上記本発明の構成を適用することができる。
【０１３０】
判定閾値Ｖth＝ｆ（Ｖ）＝Ｖ＋ΔＶｃの生成に使用する閾値設定加算値ΔＶｃは、検出の対象となる印刷媒体表面の状態に応じて適宜変更して使用するとよい。例えば、ノズルからのインク吐出状態の判定、Ｂｉ−Ｄ調整のための印刷パターン検出、紙送り量を調整するための印刷パターン検出等、印刷媒体表面の印刷状態を検出することにより印刷動作状態の判定を行う場合、印刷に使用するインクの色に応じて閾値設定加算値ΔＶｃを変更して使用するとよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法は、インクジェットプリンタに限らず、反射光の強度に反映される印刷媒体表面の印刷状態又は印刷媒体の有無を検出することにより印刷装置の種々の動作状態を判定するための印刷動作状態判定装置として光学式センサを搭載している印刷装置全般の印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に係るインク吐出判定用光学式センサ、印刷装置及びインク吐出判定方法の構成の主な適用対象であるインクジェットプリンタにおける主要部の概略構成を示す斜視図である。
【図２】印刷ヘッド３６を上方から見た際のノズルと光センサ４１との配置を示す透視図である。
【図３】プリンタ２０の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の適用対象であるインク吐出判定用光学式センサの通常の構成を模式的に示す説明図である。
【図５】一色のインクにより印刷形成された検査用パターンの一例を模式的に示す説明図である。
【図６】検査用パターンを構成する検査用印刷ブロックＢＬを模式的に示す説明図である。
【図７】光センサによる走査の際の検査用パターン上におけるスポットの軌跡を模式的に示す説明図である。
【図８】インク吐出の有無の判定における出力信号レベルと通常の判定閾値との関係を示すグラフである。
【図９】光学式センサの受光出力信号波形と通常の判定閾値との関係を示すグラフである。
【図１０】光学式センサの検出距離変動に対する受光出力特性を示すグラフである。
【図１１】コックリングによる検出距離変動や低周波ノイズの受光出力信号への混入等により受光出力信号レベルが変動した場合の印刷動作状態判定における問題点を示す第１のグラフである。
【図１２】コックリングによる検出距離変動や低周波ノイズの受光出力信号への混入等により受光出力信号レベルが変動した場合の印刷動作状態判定における問題点を示す第２のグラフである。
【図１３】本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法における判定閾値Ｖthの設定及びその判定閾値Ｖthに基づく印刷動作状態判定の内容を説明するためのセンサ受光出力信号波形と判定閾値波形との関係の第１例を示すグラフである。
【図１４】本発明に係る印刷動作状態判定装置、印刷装置及び印刷動作状態判定方法における判定閾値Ｖthの設定及びその判定閾値Ｖthに基づく印刷動作状態判定の内容を説明するためのセンサ受光出力信号波形と判定閾値波形との関係の第２例を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  照射領域（スポット）
２０  プリンタ
２２  用紙スタッカ
２４  搬送ローラ
２５  ロータリーエンコーダ
２６  プラテン板
２８  キャリッジ
２９  リニアエンコーダ
３０  キャリッジモータ
３１  搬送モータ
３２  牽引ベルト
３３  符号板
３４  ガイドレール
３６  印刷ヘッド
４１  光センサ
４１ａ  発光部
４１ｂ  受光部
５０  受信バッファメモリ
５２  イメージバッファ
５４  システムコントローラ
５４ａ  判定部
６１  主走査ドライバ
６２  副走査ドライバ
６３  光センサドライバ
６６  ヘッドドライバ
７１  印刷パターン
１００  ホストコンピュータ
２００  クリーニング機構
２１０  ヘッドキャップ
ＢＬ  印刷ブロック
ＢＬａ  空白印刷ブロック
ＢＬｂ  正常印刷ブロック
ＣＤ  濃シアンインクノズル列
ＣＬ  淡シアンインクノズル列
ＫＤ  ブラックインクノズル列
ＫＬ  淡ブラックインクノズル列
ＫＰ  フォトブラックインクノズル列
ＭＤ  濃マゼンタインクノズル列
ＭＬ  淡マゼンタインクノズル列
ＹＤ  イエローインクノズル列
Ｌａ  投射光
Ｌｂ  反射光
ＭＳ  主走査方向
Ｐ  印刷用紙
ＳＳ  副走査方向
Ｖth  閾値
Ｖ０  空白印刷ブロックの出力信号レベル
ＶＬ  正常印刷ブロックの出力信号レベル
Ｆａ  通常の焦点設定における照射光の焦点
Ｆｂ  本発明の焦点設定における照射光の焦点
Δｄ  検出距離変動
ＬＦａ  通常の焦点設定における検出距離変動に対する受光出力特性
ＬＦｂ  本発明の焦点設定における検出距離変動に対する受光出力特性
ΔＬＦａ  通常の焦点設定における受光出力変動
ΔＬＦｂ  本発明の焦点設定における受光出力変動
Ｖth＝ｆ（Ｖ）＝Ｖ＋ΔＶｃ  本発明における判定閾値
ΔＶｃ  閾値設定加算値
ＶＬ  受光出力信号のピーク
ＶＬ’検出距離変動や低周波ノイズにより下降した受光出力信号のピーク
Ｖｘ  検出距離変動や低周波ノイズにより上昇した受光出力信号のピーク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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