(57)【要約】【課題】  ノズルの詰りをチェックするためのインクマークブロックの有無と位置関係を反射型光学センサで正しく検出し、ノズル詰りを正確に把握することができる機能を備えたインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】  キャリッジ１には、印刷パターンの１パターン長における光信号レベルの変化量を検出する光信号レベル手段２と、光信号レベル手段２が検出した光信号レベルの変化位置を特定する位置特定手段３とが搭載されている。光信号レベル手段２が検出した光信号はＡ／Ｄ変換器４によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて、コントローラ５へ供給される。コントローラ４は、あらかじめ既知である１パターン長における印刷パターン数と位置特定手段３が特定した光信号レベルの変化位置とに基づいて、ノズル詰りの生じたノズル数とノズル位置を特定する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ヘッドの複数ノズルにより１ノズル１パターンの対応関係で印刷された複数の印刷パターンへ照射した光信号に基づいて、ノズル詰りをチェックする機能を備えたインクジェットプリンタであって、
前記印刷パターンの１パターン長における光信号レベルの変化量を検出する光信号レベル検出手段と、
前記光信号レベル検出手段が検出した光信号レベルの変化位置を特定する位置特定手段とを備え、
前記１パターン長における印刷パターン数と前記位置特定手段が特定した光信号レベルの変化位置とに基づいて、ノズル詰りの生じたノズル数とノズル位置とを特定することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷ヘッドにおけるインク吐出ノズルの詰りを自動チェックする機能を備えたインクジェットプリンタに関し、特に、反射型光学センサの光信号処理によってインク吐出ノズルの詰りを自動チェックすることができるインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタにおけるインク吐出ノズル（以下、単にノズルという）の詰りは、各ノズルによって印刷されたインクマークブロックの反射光の強度によって判定を行っている。例えば、あらかじめ、１色あたり１８０ノズルの一つ一つのノズルによって１８０個のインクマークブロックを印刷し、Ｂ（ブラック），Ｃ(シアン)，Ｍ（マゼンダ），ＬＣ（ライトシアン），ＬＭ（ライトマゼンダ），Ｙ（イエロー）の各色の合計で１８０×６＝１０８０個のインクマークブロックを印刷する。そして、反射型光学センサによって１つ１つのインクマークブロックを走査方向へスキャンして行き、反射型光学センサからの光強度信号を各インクマークブロックへ入力する。さらに、反射型光学センサがインクマークブロックからの反射光の光強度を信号処理して所定の閾値と比較することにより、ノズルによってインクマークブロックが印刷されているか否かの判定、つまり、ノズルが詰っていないか否かの判定を行う。これによって、どの色のどのノズルが詰っているかを自動的にチェックすることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、インクジェットプリンタで印刷すると印刷直後にインクが乾いていない場合は用紙が撓んでしまうことがある。そのため、インクマークブロックからの光の反射量が変化してしまって光強度の信号レベルと所定の閾値との比較かできなくなり、正確にノズルの詰りを検出することができない。さらに、各ノズルごとにどの位置にインクマークブロックを印刷するかが決められているが、用紙が濡れて撓んでいるとノズルの位置とインクマークブロックの位置との対応関係がずれてしまう。そのため、インクマークブロックが抜けている位置を特定しても、どのノズルが詰っているのかを判定することができない。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ノズルの詰りをチェックするためのインクマークブロックの有無と位置関係を反射型光学センサで正しく検出し、ノズル詰りを正確に把握することができる機能を備えたインクジェットプリンタ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】
【０００５】
本発明のインクジェットプリンタは、上記の目的を達成するために創案されたものであり、印刷ヘッドの複数ノズルにより１ノズル１パターンの対応関係で印刷された複数の印刷パターンへ照射した光信号に基づいてノズル詰りをチェックする機能を備えたインクジェットプリンタであって、印刷パターンの１パターン長における光信号レベルの変化量を検出する光信号レベル手段と、この光信号レベル手段が検出した光信号レベルの変化位置を特定する位置特定手段とを備え、１パターン長における印刷パターン数と位置特定手段が特定した光信号レベルの変化位置とに基づいて、ノズル詰りの生じたノズル数とノズル位置とを特定することを特徴とする。
【０００６】
本発明のインクジェットプリンタによれば、反射光の信号レベルが所定の閾値より大きいか否かによって印刷パターンの存在（すなわち、ノズルが正常かどうか）をチェックするのではなく、光信号の変化量の大きさが所定の閾値より大きいか否かによって印刷パターンの存在（ノズルが正常かどうか）を判定している。このため、印刷されたインクによって用紙が濡れていても正確にインク詰りの生じたノズルの数と位置とを特定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインクジェットプリンタによれば、反射型光学センサによるインクマークブロックの反射光の強度が急激に変化する位置を検出してインク詰りの生じたノズルを特定している。そのため、用紙が濡れていても正確にインク詰りの発生したノズルを特定することができる。これによって、プリンタヘッドのノズル抜けを自動的に検出することができると共にノズル抜け検知センサの検出精度を一段と向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明におけるインクジェットプリンタの実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明におけるインクジェットプリンタの理解を容易にするために、従来のインクジェットプリンタにおけるノズル詰りチェックについて概略説明する。すなわち、従来のインクジェットプリンタを用いた場合、反射型光学センサによってノズル詰りをチェックするときに、インクが乾いていないために用紙が濡れていると、ノズル詰りによって生じたブロック抜けを検出することができなかったり、ノズル詰りのブロックの位置を特定することができなかったりするが、このような不具合現象について概略説明する。
【０００９】
図１は、従来のインクジェットプリンタにおいて、用紙が濡れているときにインクマークブロックをスキャンしたときの反射型光学センサの信号レベルの変化の様子を示す概念図であり、（ａ）はノズル詰りがない場合、（ｂ）はノズル詰りがある場合を示している。図１（ａ）に示すように、各インクマークブロックがある区間をサンプリングして行くと、用紙が濡れているときにはブロック抜けが生じていない場合でも反射光のレベルが変化してしまう。したがって、図１（b）に示すように、ブロック２のところではブロック抜けを検出することができるが、ブロック８のところでは、ブロック抜けが生じていても反射光のレベルが全体的に低くなっているので、所定の閾値によってブロック抜けの光信号を検出することができない。
【００１０】
図２は、従来のインクジェットプリンタにおいてインクマークブロックをスキャンしたとき、用紙が濡れていないときと用紙が濡れているときの反射型光学センサによる光信号の位置関係の様子を示す概念図であり、（ａ）は用紙が濡れていない場合、（ｂ）は用紙が濡れている場合を示している。図２（ａ）に示すように、用紙が濡れていない場合はブロック抜けの生じているブロック２及びブロック８の位置に対応して反射光のＡ／Ｄ値が大きく変化しているので、光信号の位置とブロック抜けの位置（つまり、ノズル詰りの位置）との対応関係は一定している。しかし、図２（ｂ）のように、用紙が濡れている場合は、ブロック抜けの生じているブロック２及びブロック８の位置と反射光の光信号の位置がずれているので、結果的にノズル詰りの位置を特定することができない。
【００１１】
そこで、本発明のインクジェットプリンタでは、反射光の信号レベル（Ａ／Ｄ値）と閾値とを比較するのではなく、反射光の変化の勾配を示す微分値（つまり、反射光の傾きの大きさ）と閾値とを比較し、あらかじめ決められている所定のブロック数の区間内に閾値より高い微分値が存在するか否かによって、ブロック抜け（つまり、ノズル詰り）があるか否か、及びブロック抜けの位置（つまり、インクが詰っているノズルの位置）を特定するようにしたことを特徴としている。
【００１２】
図３は、本発明のインクジェットプリンタにおけるインクマークブロック検出部分の構成図である。キャリッジ１には、印刷パターンの１パターン長における光信号レベルの変化量を検出する光信号レベル検出手段２と、光信号レベル検出手段２が検出した光信号レベルの変化位置を特定する位置特定手段３とが搭載されている。光信号レベル検出手段２が検出した光信号はＡ／Ｄ変換器４によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて、コントローラ５へ供給される。コントローラ５は、あらかじめ既知である１パターン長における印刷パターン数と位置特定手段３が特定した光信号レベルの変化位置とに基づいて、ノズル詰りの生じたノズル数とノズル位置を特定する。
【００１３】
図４は、本発明のインクジェットプリンタにおいて、インクマークブロックをスキャンしたときのＡ／Ｄ値の変化を示す特性図であり、（ａ）はブロック抜けがない場合、（ｂ）はブロック抜けがある場合を示している。例えば、パターンブロックが９ブロックある場合、図４（ａ）のようにブロック抜けがないときは、ブロックのない部分（つまり、白紙の部分）である０番及び１０番とブロック１番〜９番が存在する境界位置でＡ／Ｄ値の傾きが最大となり、それ以外の部分ではＡ／Ｄ値の大きな傾きは存在していない。したがって、あらかじめ全部ロック数が９であることが分かっていて、かつ、Ａ／Ｄ値の傾きが最大となる２つの位置（０番と１０番）の間のブロック数が９個であれば、用紙濡れによってＡ／Ｄ値が傾いていてもブロック抜けの数は０であることが一義的に分かる。
【００１４】
また、図４（ｂ）のようにブロック抜けがある場合は、図４（ａ）のように、ブロック１番及び９番の境界位置で傾きが最大となる箇所が発生する以外に、ブロック抜けの生じたブロック２番とブロック８番のそれぞれの両側でＡ／Ｄ値の傾きが最大となる箇所が発生する。これによって、傾きが反対方向において最大となる隣り合った位置を特定すれば、ブロックの存在する位置とブロックの存在しない位置を特定することができるので、ブロック抜けの数及びブロック抜けの位置を知ることができる。すなわち、インク詰りのノズル数とその位置を特定することができる。図４の例では、ブロック２番とブロック８番の２ブロックに対応するノズルが詰っていることを特定することができる。
【００１５】
本発明によるブロック抜け検出の場合の前提条件としては、反射光のセンシングは時間間隔で行い、取得する値は反射光のＡ／Ｄ値及び反射光をセンシングする位置とする。また、センシングする位置のブロック番号の０番及び１０番ブロックはインクマークブロックを印字していない位置を示し、それらの位置は反射光が大きくてＡ／Ｄ値が高いものとする。なお、センサによってＡ／Ｄ値のレベルを逆にして、インクマークブロックが印字されていない位置のＡ／Ｄ値を低くすることもできる。その場合は、以下の説明におけるＡ／Ｄ値の高さを逆に読み替えればよい。
【００１６】
まず、Ａ／Ｄ値が下がり始めたらその位置を始点Ｓとし、その下降が終了した位置を終点Ｅとする。さらに、始点Ｓ及び終点ＥのＡ／Ｄ値の差が閾値を越えていた場合、その間で最も大きかった下降最大位置ＭＤを取得する。図５は、本発明のインクジェットプリンタにおいて、閾値より大きい下降最大位置ＭＤを取得する様子を示す概念図である。但し、次の２つの場合は下降最大位置ＭＤを取得しない。一つ目は、パターンブロック長におけるＡ／Ｄ値が、Ｍａｘ−Ｍｉｎ＜閾値の場合はその下降最大位置ＭＤを取得しない。図６は、本発明のインクジェットプリンタにおいて、閾値より小さい下降位置ＭＤを取得しない様子を示す概念図である。二つ目は、Ａ／Ｄ値が上昇するときの上昇最大位置ＭＵを取得する前に、再度、下降するときの下降最大位置ＭＤを取得した場合はその最大位置ＭＤを取得しない。図７は、本発明のインクジェットプリンタにおいて、下降が再度発生するときはその下降最大位置ＭＤを取得しない様子を示す概念図である。つまり、この時点では下降時のＡ／Ｄ値の変化勾配が低いために下降最大位置ＭＤを取得しない。
【００１７】
次に、Ａ／Ｄ値が上がり始めたらその位置を始点Ｓとし、その上昇が終了した位置を終点Ｅとする。さらに、始点Ｓ及び終点ＥのＡ／Ｄ値の差が閾値を越えていた場合、その間で最も大きかった上昇最大位置ＭＵを取得する。
但し、次の２つの場合は上昇最大位置ＭＵを取得しない。一つ目は、パターンブロック長におけるＡ／Ｄ値が、Ｍａｘ−Ｍｉｎ＜閾値の場合は上昇最大位置ＭＵを取得しない。二つ目は、Ａ／Ｄ値の下降するときの下降最大位置ＭＤを取得する前に、再度、上昇するときの上昇最大位置ＭＵを取得した場合はその最大位置ＭＵを取得しない。つまり、この時点では上昇時のＡ／Ｄ値の変化勾配が低いためである。
【００１８】
このようにして取得した下降時の下降最大位置Ｍとその次の上昇最大位置Ｍとの位置の差を用いてノズルの抜けていないブロック数を取得し、あらかじめ分かっている全体のブロック数からブロック抜けしている数（つまり、インクの詰っているノズル数）とその位置を検出することができる。言い換えれば、下降最大位置Ｍとその次の上昇最大位置Ｍとの差をブロック長で割れば印刷されているブロック数Ｎが分かるので、全体のブロック数Ｎ０から印刷されているブロック数Ｎを引けば、抜けたブロック数、つまり、インク詰りの生じたノズル数を知ることができる。
【００１９】
次に、本発明のインクジェットプリンタによってブロック抜けを検出する場合の具体的な例を説明する。図８は、本発明のインクジェットプリンタにおいて、インクマークブロックをスキャンしたときの信号レベルの変化と、信号レベルの微分値の変化の様子を示す特性図であり、（ａ）は信号レベルの変化の様子、（ｂ）は微分値の変化の様子を示している。つまり、図８では、横軸に各インクマークブロックの位置Ｘを示し、（ａ）の縦軸は反射光の信号レベルＩ、（ｂ）の縦軸は微分値ΔＩ/ΔＸの大きさを示している。この図の例では、インクマークのブロック数は１番から９番までの９ブロックであり、０番及び１０番はブロックのない境界部分を示している。また、この図の例では、用紙が濡れていると共に６番ブロックがブロック抜けを生じている状態を示している。
【００２０】
ブロック０番からブロック１番の境界付近で白い用紙部分から印刷ブロックに移り変わるので信号レベルＩが急激に変化する。このとき、信号レベルＩが下がり始めた位置を始点Ｓ１とし、その下降が終了した位置を終点Ｅ１とする。さらに、始点Ｓ１から終点Ｅ１へ変化する傾きの大きさ（以下、微分値と云う）が最も大きい下降最大位置ＭＤ１を読み取る。このとき、下降最大位置ＭＤ１は下降閾値ＰＤより大きいので下降最大位置ＭＤ１を取得しておく。
【００２１】
次に、ブロック１番からブロック４番へスキャンするにしたがって、用紙の濡れによって信号レベルＩが徐々に上昇して行く。このとき、信号レベルＩが上昇し始めた位置を始点Ｓ２とし、その上昇が終了した位置を終点Ｅ２とする。そして、始点Ｓ２から終点Ｅ２へ変化する微分値が最も大きい上昇最大位置ＭＵ２を読み取る。このとき、上昇最大位置ＭＵ２は上昇閾値ＰＤより小さいので上昇最大位置ＭＵ２は取得しない。さらに、ブロック４番からブロック５番へスキャンするにしたがって、用紙の濡れによって信号レベルＩが徐々に下降して行く。このとき、信号レベルＩが下降し始めた位置を始点Ｓ３とし、その下降が終了した位置を終点Ｅ３とする。そして、始点Ｓ３から終点Ｅ３へ変化する微分値が最も大きい下降最大位置ＭＤ３を読み取る。このとき、下降最大位置ＭＤ３は下降閾値ＰＤより小さいので下降最大位置ＭＤ３は取得しない。
【００２２】
次に、ブロック６番がブロック抜けしているためにブロック６番の領域において信号レベルＩが急激に大きくなる。そのため、ブロック５番とブロック６番との境界付近において微分値が急激に大きくなる。すなわち、信号レベルＩが上昇し始めた位置を始点Ｓ４とし、その上昇が終了した位置を終点Ｅ４とする。そして、始点Ｓ４から終点Ｅ４へ変化する微分値が最も大きい上昇最大位置ＭＵ４を読み取る。このとき、上昇最大位置ＭＵ４は上昇閾値ＰＵより大きいので上昇最大位置ＭＵ４を取得する。
【００２３】
さらに、ブロック６番とブロック７番の境界付近においては、ブロック７番以降でブロックが存在するので信号レベルＩが急激に小さくなる。すなわち、信号レベルＩが下降し始めた位置を始点Ｓ５とし、その下降が終了した位置を終点Ｅ５とする。そして、始点Ｓ５から終点Ｅ５へ変化する微分値が最も大きい下降最大位置ＭＤ５を読み取る。このとき、下降最大位置ＭＤ５は下降閾値ＰＤより大きいのでその下降最大位置ＭＵ５を取得する。
【００２４】
同様にしてブロック７番以降をスキャンして行くと、ブロック１０番においては正規の印刷ブロックが存在しないので、ブロック９番とブロック１０番の境界付近で信号レベルいが急激に上昇する。このとき、信号レベルＩが上昇し始めた位置を始点Ｓ６とし、その上昇が終了した位置を終点Ｅ６とする。そして、始点Ｓ６から終点Ｅ６へ変化する微分値が最も大きい上昇最大位置ＭＵ６を読み取る。このとき、上昇最大位置ＭＵ６は上昇閾値ＰＵより大きいので上昇最大位置ＭＵ６を取得する。
【００２５】
これによって、用紙が濡れているか否かに関わらず、所定のブロック間においてブロック抜けが生じているブロック数とブロックの位置を検出することができる。すなわち、用紙が濡れていてもインク詰りの生じているノズルの数とノズル位置を特定することができる。尚、図８における上昇閾値ＰＵと下降閾値ＰＤの絶対値は同じ値であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のインクジェットプリンタにおいて、用紙が濡れているときにインクマークブロックをスキャンしたときの反射型光学センサの信号レベルの変化の様子を示す概念図であり、（ａ）はノズル詰りがない場合、（ｂ）はノズル詰りを生じた場合を示す。
【図２】従来のインクジェットプリンタにおいてインクマークブロックをスキャンしたとき、用紙が濡れていないときと用紙が濡れているときの反射型光学センサによる光信号の位置関係の様子を示す概念図であり、（ａ）は用紙が濡れていない場合、（ｂ）は用紙が濡れている場合を示す。
【図３】本発明のインクジェットプリンタにおけるインクマークブロック検出部分の構成図である。
【図４】本発明のインクジェットプリンタにおいて、インクマークブロックをスキャンしたときのＡ／Ｄ値の変化を示す特性図であり、（ａ）はブロック抜けがない場合、（ｂ）はブロック抜けがある場合を示す。
【図５】本発明のインクジェットプリンタにおいて、閾値より大きい下降最大位置ＭＤを取得する様子を示す概念図である。
【図６】本発明のインクジェットプリンタにおいて、閾値より小さい下降位置ＭＤを取得しない様子を示す概念図である。
【図７】本発明のインクジェットプリンタにおいて、下降が再度発生するときはその下降最大位置ＭＤを取得しない様子を示す概念図である。
【図８】本発明のインクジェットプリンタにおいて、インクマークブロックをスキャンしたときの信号レベルの変化と、信号レベルの微分値の変化の様子を示す特性図であり、（ａ）は信号レベルの変化の様子、（ｂ）は微分値の変化の様子を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１      キャリッジ
２      信号レベル検出手段
３      位置特定手段
４      Ａ／Ｄ変換器
５      コントローラ
【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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