(57)【要約】【課題】  印刷ヘッドに形成されたインクノズルから吐出されたインクの吐出方向の規定方向に対するずれの発生を的確に検出し、適切な対処を可能とする印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法を提供する。【解決手段】  本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法は、印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンを印刷媒体に印刷するものである。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、前記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部を備えていることを特徴とする印刷動作状態判定システム。
【請求項２】
前記理想検査パターンと前記実行検査パターンとの濃度比較による前記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否判定は、目視によって行われ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システム。
【請求項３】
前記合否判定の基準は、前記印刷装置の印刷条件設定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２に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項４】
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、前記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部と、
少なくとも前記実行検査パターンが印刷された前記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、前記検査パターンの印刷濃度を反映する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、
前記光学式センサにより前記実行検査パターンを走査して得られた受光出力信号の値と所定の判定閾値とを比較して、前記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否を判定する合否判定部と、
を備えていることを特徴とする印刷動作状態判定システム。
【請求項５】
前記印刷制御部及び前記合否判定部として同一のシステムコントローラが兼用されていることを特徴とする請求項４に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項６】
前記判定閾値は、前記印刷装置の印刷条件設定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４又は５に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項７】
合否判定の結果、不合格と判定された前記検査対象ノズルがあったときは、当該検査対象ノズルのインク吐出方向を正常な状態に回復させる回復措置を実行することを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項８】
少なくとも１個の前記検査対象ノズルが不合格と判定された時点で検査を終了し、前記回復措置を実行することを特徴とする請求項７に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項９】
所定のｎ個（ｎは２以上の整数）の前記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、前記回復措置を実行することを特徴とする請求項７に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１０】
相互に隣接する２個の前記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、前記回復措置を実行することを特徴とする請求項７に記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１１】
前記回復措置は、フラッシングであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１２】
前記回復措置は、ワイピングであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１３】
前記回復措置は、吸引クリーニングであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１４】
前記回復措置は、ワイピングとフラッシングとの組合せであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１５】
前記基準ノズルは、インク吐出方向が前記規定方向と一致していることを事前検査により確認されたものであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１６】
前記基準ノズルは同時に複数個選択され、前記検査対象ノズルは前記各基準ノズルに対してそれぞれ選択されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１７】
前記基準ノズルと前記検査対象ノズルとは、同一のインクノズル列に属するインクノズルであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１８】
前記規定方向は、鉛直下方であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項１９】
前記規定方向は、鉛直下方から所定角度だけ傾斜した方向であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項２０】
印刷画質に与える影響の大きい色のインクを吐出するインクノズルが、前記検査対象ノズルとして選択されることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項２１】
前記印刷ヘッドは、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動される印刷ヘッドであり、前記ライン状パターンは、前記主走査方向に平行に形成されるライン状パターンであることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項２２】
前記印刷ヘッドは、固定された印刷ヘッドであり、前記ライン状パターンは、印刷媒体搬送方向に平行に形成されるライン状パターンであることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載の印刷動作状態判定システム。
【請求項２３】
印刷媒体を搬送する印刷媒体搬送機構と、
インク色ごとに複数のインク吐出部を有する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを搭載したキャリッジを前記印刷媒体上において印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動するキャリッジ駆動機構と、
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、前記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部と、
少なくとも前記実行検査パターンが印刷された前記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、前記検査パターンの印刷濃度を反映する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、
前記光学式センサにより前記実行検査パターンを走査して得られた受光出力信号の値と所定の判定閾値とを比較して、前記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否を判定する合否判定部と、
を備えていることを特徴とする印刷装置。
【請求項２４】
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、前記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンを印刷媒体に印刷することを特徴とする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、印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法に係り、特に、インクジェット・プリンタの印刷ヘッドに形成されたインクノズルから吐出されたインクの吐出方向の規定方向に対するずれの発生を的確に検出し、適切な対処を可能とする印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタの一種としてのインクジェット・プリンタは、印刷ヘッドを搭載したキャリッジを印刷媒体上において印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動しながら、印刷ヘッドに形成された多数のインク吐出部としてのインクノズルからインクを吐出すると共に、副走査方向としての印刷媒体搬送方向に印刷媒体を順次搬送することにより印刷媒体表面に画像や文字等の印刷を行う。
【０００３】
従って、高画質な印刷を実現するためには、印刷媒体搬送機構による印刷媒体搬送量を正確に制御すると共に、印刷ヘッドの各インクノズルからのインク吐出状態を良好に維持することが必要不可欠である。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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）。
【０００７】
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。
【０００８】
上述のような光学式センサは、各インク吐出部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として使用することが可能である。
【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】
【０００９】
一方、印刷ヘッドのインクノズルが目詰まりしていなくても、インクノズル近傍に付着した紙粉等の塵埃、固形化したインク、インクの気泡等の影響により、インクの吐出方向が設計上の規定方向からずれてしまうことがある。
【００１０】
インクの吐出方向が規定方向からずれるということは、換言すると、インクノズルから吐出されたインク滴の飛行軌跡が、本来予定されている飛行軌跡からずれたり曲がったりするということであり、印刷媒体表面上におけるインク滴の滴下位置も本来の位置からずれるということを意味する。
【００１１】
インクの吐出方向のずれは、通常、多数のインクノズルのうちの一部に発生するので、結果として印刷される画像に筋状の「あら」が発生し、画質の低下を招くことになる。
【００１２】
他方、印刷画像に筋状の「あら」を発生させる原因としては、インクの吐出方向のずれの他、一部のインクノズルからのインクの不吐出、ノイズの混入等による印刷媒体搬送量（紙送り量）の誤差、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の調整不良、単方向（Ｕｎｉ−Ｄ）印刷を行う場合の各走査におけるインク滴下位置の調整不良等、種々の原因が考えられる。
【００１３】
従って、印刷された画像に筋状の「あら」が発生した場合には、その原因を特定して適切な対応を取ることにより、画質を調整し改善することが可能である。
【００１４】
しかしながら、従来は、印刷ヘッドに形成されたインクノズルからのインクの吐出方向が規定方向からずれているか否かを的確に検出する手段及び方法が存在しなかった。
【００１５】
そのため、これまでは、印刷画像に筋状の「あら」を発生させる原因を特定できないままに、いくつかの改善策を試行錯誤しながら実行して印刷画像を調整及び改善するしか方法がなく、非効率的であった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、インクジェット・プリンタの印刷ヘッドに形成されたインクノズルから吐出されたインクの吐出方向の規定方向に対するずれの発生を的確に検出し、適切な対処を可能とする印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法を提供することである。
【００１７】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システムによれば、印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、上記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部を備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システムの上記構成において、上記理想検査パターンと上記実行検査パターンとの濃度比較による上記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否判定は、目視によって行われるものとするとよい。
【００１９】
上記合否判定の基準は、上記印刷装置の印刷条件設定に応じて変更されるものとするとよい。
【００２０】
本発明の実施の他の形態に係る印刷動作状態判定システムによれば、
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、上記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部と、
少なくとも上記実行検査パターンが印刷された上記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、上記検査パターンの印刷濃度を反映する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、
上記光学式センサにより上記実行検査パターンを走査して得られた受光出力信号の値と所定の判定閾値とを比較して、上記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否を判定する合否判定部と、
を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の実施の他の形態に係る印刷動作状態判定システムの上記構成において、上記印刷制御部及び上記合否判定部として同一のシステムコントローラが兼用されているものとするとよい。
【００２２】
本発明の実施の各形態に係る印刷動作状態判定システムの上記構成において、上記判定閾値は、上記印刷装置の印刷条件設定に応じて変更されるものとするとよい。
【００２３】
合否判定の結果、不合格と判定された上記検査対象ノズルがあったときは、当該検査対象ノズルのインク吐出方向を正常な状態に回復させる回復措置を実行するものとするとよい。
【００２４】
少なくとも１個の上記検査対象ノズルが不合格と判定された時点で検査を終了し、上記回復措置を実行するものとするとよい。
【００２５】
又は、所定のｎ個（ｎは２以上の整数）の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００２６】
又は、相互に隣接する２個の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００２７】
上記回復措置は、フラッシング、ワイピング若しくは吸引クリーニングであるものとするとよい。
【００２８】
又は、上記回復措置は、ワイピングとフラッシングとの組合せであるものとするとよい。
【００２９】
上記基準ノズルは、インク吐出方向が上記規定方向と一致していることを事前検査により確認されたものとするとよい。
【００３０】
上記基準ノズルは同時に複数個選択され、上記検査対象ノズルは上記各基準ノズルに対してそれぞれ選択されるものとするとよい。
【００３１】
上記基準ノズルと上記検査対象ノズルとは、同一のインクノズル列に属するインクノズルであるものとするとよい。
【００３２】
上記規定方向は、鉛直下方であるものとするとよい。
【００３３】
又は、上記規定方向は、鉛直下方から所定角度だけ傾斜した方向であるものとするとよい。
【００３４】
印刷画質に与える影響の大きい色のインクを吐出するインクノズルが、上記検査対象ノズルとして選択されるものとするとよい。
【００３５】
上記印刷ヘッドは、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動される印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、上記主走査方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとするとよい。
【００３６】
又は、上記印刷ヘッドは、固定された印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、印刷媒体搬送方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとしてもよい。
【００３７】
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、
インク色ごとに複数のインク吐出部を有する印刷ヘッドと、
上記印刷ヘッドを搭載したキャリッジを上記印刷媒体上において印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動するキャリッジ駆動機構と、
印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、上記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部と、
少なくとも上記実行検査パターンが印刷された上記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、上記検査パターンの印刷濃度を反映する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、
上記光学式センサにより上記実行検査パターンを走査して得られた受光出力信号の値と所定の判定閾値とを比較して、上記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否を判定する合否判定部と、
を備えていることを特徴とする。
【００３８】
本発明の実施の一形態に係る印刷装置の上記構成において、上記印刷制御部及び上記合否判定部として同一のシステムコントローラが兼用されているものとするとよい。
【００３９】
上記判定閾値は、印刷条件設定に応じて変更されるものとするとよい。
【００４０】
合否判定の結果、不合格と判定された上記検査対象ノズルがあったときは、当該検査対象ノズルのインク吐出方向を正常な状態に回復させる回復措置を実行するものとするとよい。
【００４１】
少なくとも１個の上記検査対象ノズルが不合格と判定された時点で検査を終了し、上記回復措置を実行するものとするとよい。
【００４２】
又は、所定のｎ個（ｎは２以上の整数）の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００４３】
又は、相互に隣接する２個の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００４４】
上記回復措置は、フラッシング、ワイピング若しくは吸引クリーニングであるものとするとよい。
【００４５】
又は、上記回復措置は、ワイピングとフラッシングとの組合せであるものとするとよい。
【００４６】
上記基準ノズルは、インク吐出方向が上記規定方向と一致していることを事前検査により確認されたものとするとよい。
【００４７】
上記基準ノズルは同時に複数個選択され、上記検査対象ノズルは上記各基準ノズルに対してそれぞれ選択されるものとするとよい。
【００４８】
上記基準ノズルと上記検査対象ノズルとは、同一のインクノズル列に属するインクノズルであるものとするとよい。
【００４９】
上記規定方向は、鉛直下方であるものとするとよい。
【００５０】
又は、上記規定方向は、鉛直下方から所定角度だけ傾斜した方向であるものとするとよい。
【００５１】
印刷画質に与える影響の大きい色のインクを吐出するインクノズルが、上記検査対象ノズルとして選択されるものとするとよい。
【００５２】
上記印刷ヘッドは、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動される印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、上記主走査方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとするとよい。
【００５３】
又は、上記印刷ヘッドは、固定された印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、印刷媒体搬送方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとしてもよい。
【００５４】
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、印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、上記検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対照検査のために、実際に得られる実行検査パターンを印刷媒体に印刷することを特徴とする。
【００５５】
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、上記理想検査パターンと上記実行検査パターンとの濃度比較による上記検査対象ノズルのインク吐出方向の合否判定は、目視によって行われるものとするとよい。
【００５６】
又は、少なくとも上記実行検査パターンが印刷された上記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、上記検査パターンの印刷濃度を反映する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を用いて、上記合否判定が行われるものとするとよい。
【００５７】
本発明の実施の各形態に係る印刷動作状態判定方法の上記構成において、上記合否判定の基準は、上記印刷装置の印刷条件設定に応じて変更されるものとするとよい。
【００５８】
合否判定の結果、不合格と判定された上記検査対象ノズルがあったときは、当該検査対象ノズルのインク吐出方向を正常な状態に回復させる回復措置を実行するものとするとよい。
【００５９】
少なくとも１個の上記検査対象ノズルが不合格と判定された時点で検査を終了し、上記回復措置を実行するものとするとよい。
【００６０】
又は、所定のｎ個（ｎは２以上の整数）の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００６１】
又は、相互に隣接する２個の上記検査対象ノズルが不合格と判定されたときに、上記回復措置を実行するものとしてもよい。
【００６２】
上記回復措置は、フラッシング、ワイピング若しくは吸引クリーニングであるものとするとよい。
【００６３】
又は、上記回復措置は、ワイピングとフラッシングとの組合せであるものとするとよい。
【００６４】
上記基準ノズルは、インク吐出方向が上記規定方向と一致していることを事前検査により確認されたものとするとよい。
【００６５】
上記基準ノズルは同時に複数個選択され、上記検査対象ノズルは上記各基準ノズルに対してそれぞれ選択されるものとするとよい。
【００６６】
上記基準ノズルと上記検査対象ノズルとは、同一のインクノズル列に属するインクノズルであるものとするとよい。
【００６７】
上記規定方向は、鉛直下方であるものとするとよい。
【００６８】
又は、上記規定方向は、鉛直下方から所定角度だけ傾斜した方向であるものとするとよい。
【００６９】
印刷画質に与える影響の大きい色のインクを吐出するインクノズルが、上記検査対象ノズルとして選択されるものとするとよい。
【００７０】
上記印刷ヘッドは、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に駆動される印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、上記主走査方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとするとよい。
【００７１】
又は、上記印刷ヘッドは、固定された印刷ヘッドであり、上記ライン状パターンは、印刷媒体搬送方向に平行に形成されるライン状パターンであるものとしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
以下、本発明に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに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。
【００７３】
最初に、本発明に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態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。
【００７４】
図１は、本発明に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
図４は、印刷動作状態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。尚、ここでは印刷動作状態判定用光学式センサをインク吐出判定用光学式センサとして説明するが、光学式センサは、後述するように、インク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用光学式センサとしての用途に限らず、Ｂｉ−Ｄ調整のための印刷パターン検出等、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の検出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として広く使用することができる。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
尚、印刷パターンの詳細は、後述する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
また、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。
【０１３３】
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判定閾値との関係を示すグラフである。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
従って、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
ところで、前述のように、印刷ヘッドのインクノズルが目詰まりしていなくても、インクノズル近傍に付着した紙粉等の塵埃、固形化したインク、インクの気泡等の影響により、インクの吐出方向が設計上の規定方向からずれてしまうことがある。即ち、インクノズルから吐出されたインク滴の飛行軌跡が、本来予定されている飛行軌跡からずれたり曲がったりして、印刷媒体表面上におけるインク滴の滴下位置が本来の位置からずれることがあり得る。
【０１４６】
インクの吐出方向のずれは、通常、多数のインクノズルのうちの一部に発生するので、結果として印刷される画像に筋状の「あら」が発生し、画質の低下を招くことになる。
【０１４７】
しかし、印刷画像に筋状の「あら」を発生させる原因としては、インクの吐出方向のずれの他、一部のインクノズルからのインクの不吐出、ノイズの混入等による印刷媒体搬送量（紙送り量）の誤差、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の調整不良、単方向（Ｕｎｉ−Ｄ）印刷を行う場合の各走査におけるインク滴下位置の調整不良等、種々の原因が考えられる。
【０１４８】
従って、印刷された画像に筋状の「あら」が発生した場合、画質を調整し改善するためには、その原因を特定して適切な対応を取る必要がある。
【０１４９】
しかしながら、これまでは、印刷ヘッドに形成されたインクノズルからのインクの吐出方向が規定方向からずれているか否かを的確に検出する手段及び方法が存在しなかったので、印刷画像に筋状の「あら」を発生させる原因を特定できないままに、いくつかの改善策を試行錯誤しながら実行して印刷画像を調整及び改善するしか方法がなく、非効率的と言わざるを得ない状況になっている。
【０１５０】
そこで、本発明は、インクジェット・プリンタの印刷ヘッドに形成されたインクノズルから吐出されたインクの吐出方向の規定方向に対するずれの発生を的確に検出し、適切な対処を可能とする印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法を提供する。
【０１５１】
図９及び図１０は、本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法の実施状況を模式的に示す説明図である。具体的には、図９（ａ）は、検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致している場合における基準ノズル及び検査対象ノズルからインクが吐出されている状態を模式的に示す側面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の場合に本発明に従って形成される検査パターンを模式的に示す平面図であり、図１０（ａ）は、検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向からずれている場合における基準ノズル及び検査対象ノズルからインクが吐出されている状態を模式的に示す側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の場合に本発明に従って形成される検査パターンを模式的に示す平面図である。
【０１５２】
本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置は、印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、検査対象ノズルのインク吐出方向が所定の規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対象のために、実際に得られる実行検査パターンの印刷媒体への印刷を指令する印刷制御部を備えているものである。
【０１５３】
また、本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置は、さらに、少なくとも実行検査パターンが印刷された印刷媒体に対し照射光を出射する発光部、及び、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、検査パターンの印刷濃度を反映する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、光学式センサにより実行検査パターンを走査して得られた受光出力信号の値と所定の判定閾値とを比較して、検査対象ノズルのインク吐出方向の合否を判定する合否判定部とを備えているものとするとよい。
【０１５４】
一方、本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定方法は、印刷装置の印刷ヘッドに形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズルと任意に選択した検査対象ノズルとにより、一定間隔ごとに交互に印刷された複数のライン状パターンからなる想定検査パターンを形成することを意図して印刷を実行したとき、検査対象ノズルのインク吐出方向が所定の規定方向と一致している場合に形成されるべき理想検査パターンとの濃度の比較対象のために、実際に得られる実行検査パターンを印刷媒体に印刷するものである。
【０１５５】
具体的には、図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、印刷ヘッド３６に形成された複数のインク吐出部としてのインクノズルのなかから選択した基準ノズル＃１と任意に選択した検査対象ノズル＃２とにより、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、一定間隔ごとに交互に配置された複数のライン状パターンからなる検査パターンを形成すべく印刷を実行して検査パターンＱX1，ＱX2をそれぞれ得る。
【０１５６】
尚、図９及び図１０においては、便宜上、基準ノズル＃１から吐出されたインクを黒丸、検査対象ノズル＃２から吐出されたインクを白丸により表示しているが、両者のインク色は同色にするとよい。但し、以下に説明する検査を実施する上で特に支障がなければ、両者のインク色が異なっていてもよい。
【０１５７】
図９（ａ）に示すように、検査対象ノズルのインク吐出方向が正常である場合、即ち、規定方向と一致している場合は、図９（ｂ）に示すように、等間隔に配置された複数のライン状パターンからなる検査パターンＱX1が形成される。
【０１５８】
ここで、インク吐出方向の規定方向とは、印刷ヘッドの設計に従ってインクノズルからインクが本来吐出されるべき方向を意味する。インク吐出方向の規定方向は、通常、鉛直下方であるが、プリンタの機種によっては、印刷ヘッドを搭載したキャリッジの駆動速度を計算に入れて、鉛直下方から所定角度だけ傾けた方向としているものもある。
【０１５９】
一方、図１０（ａ）に示すように、検査対象ノズルのインク吐出方向が異常である場合、即ち、規定方向からずれている場合は、図１０（ｂ）に示すように、基準ノズル＃１により印刷された各ライン状パターンに対して、検査対象ノズル＃２により印刷された各ライン状パターンがそれぞれ近接して、不等間隔に配置された複数のライン状パターンからなる検査パターンＱX2が形成される。
【０１６０】
図９（ｂ）の検査パターンＱX1のように、複数のライン状パターンが等間隔に配置されていると、縦方向及び横方向のそれぞれにおいてインクドットが均一に分散していることになるので、見かけ上、余白部分が小さくなって、検査パターンＱX1全体として濃度が高い検査パターンであると認識される。
【０１６１】
一方、図１０（ｂ）の検査パターンＱX2のように、複数のライン状パターンが不等間隔に配置されていると、ライン状パターンに直交する方向においてインクドットが不均一に分散していることになるので、見かけ上、余白部分が大きくなって、検査パターンＱX2全体として濃度が低い検査パターンであると認識される。
【０１６２】
従って、インク吐出方向が正常であって規定方向と一致している２個のインクノズルを用いて、判断基準となる基準パターンを予め印刷しておくか又は同時に印刷しておき、基準パターン及び検査パターンの濃度を比較することによって、検査対象ノズルのインク吐出方向が正常であるか異常であるかを判断することができる。
【０１６３】
この判断は、目視によって行ってもよいし、後述するように光センサによる走査によって行ってもよい。インク吐出方向が規定方向と一致していて正常である場合における検査パターンの濃度が予め判明している場合において光センサを用いて検査を行うときは、基準パターンは必ずしも印刷する必要はない。
【０１６４】
但し、検査の際に使用する印刷媒体の種類が異なると、同一濃度の検査パターンであっても濃度が異なるものとして認識される可能性があるので、使用する印刷媒体の種類に注意する必要がある。
【０１６５】
検査において基準ノズル＃１と検査対象ノズル＃２とにより印刷するライン状パターンの間隔は任意であるが、例えば３５μｍ乃至７０μｍとするとよい。パターン間隔を７０μｍとした場合には、最大で±７０μｍのライン状パターンの位置ずれを、検査パターンの濃度の差として検出することができる。
【０１６６】
尚、基準ノズルは、印刷ヘッドに形成されている複数のインクノズルのなかから任意に選択し、検査開始前に他のインクノズルとの組合せにより上記同様の検査パターンを印刷する事前検査を行って、インク吐出方向が規定方向と一致していて正常であることを確認しておくとよい。
【０１６７】
インク吐出方向が規定方向と一致していて正常である場合における検査パターンの濃度が予め判明している場合において光センサを用いて検査を行うとき、又は、判断基準となる基準パターンが予め用意されているときは、基準ノズルと１個のインクノズルとの組合せにより１個の検査パターンを印刷して事前検査を行えば足りる。一方、インク吐出方向が規定方向と一致していて正常である場合における検査パターンの濃度が予め判明していない場合は、基準ノズルと２個以上のインクノズルとの組合せにより２個以上の検査パターンを印刷して、それらの濃度が相互に一致していることを確認することにより事前検査を行うことができる。また、そのとき印刷された検査パターンを、判断基準となる基準パターンとして使用することができる。
【０１６８】
印刷ヘッドには、通常、多数のインクノズルが形成されているので、基準ノズルを複数個選択しておき、各基準ノズルに対してそれぞれ複数の検査対象ノズルを割り当てて検査対象ノズルを順次選択し、検査パターンの印刷を実行するとよい。
【０１６９】
例えば、図２に示した印刷ヘッド３６のように、１列のインクノズル列に１８０個のインクノズルが形成されている場合、１番ノズル＃１，４５番ノズル＃４５，９０番ノズル＃９０，１３５番ノズル＃１３５の４個のノズルを基準ノズルとして選択しておき、各基準ノズルに２番乃至４４番ノズル＃２−４４，４６番乃至８９番ノズル＃４６−８９，９１番乃至１３４番ノズル＃９１−１３４，１３６番乃至１８０番ノズル＃１３６−１８０をそれぞれ割り当てて検査対象ノズルをそれぞれ順次選択し、１回に４個ずつ検査パターンの印刷を実行するとよい。
【０１７０】
図１１は、基準ノズルと４個の検査対象ノズルとにより印刷した４個の検査パターンを模式的に示す平面図である。
【０１７１】
基準ノズルが４個選択されている場合は、４個の検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を同時に印刷することができるが、基準ノズルが１個だけ選択されている場合は、検査対象ノズルを順次変更しながら４個の検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を１個ずつ順次印刷する必要がある。
【０１７２】
ここでは、検査パターンＱ１は、インク吐出方向が規定方向と完全に一致している場合の検査パターン、検査パターンＱ２は、インク吐出方向が規定方向に対して僅かにずれている場合の検査パターン、検査パターンＱ３は、インク吐出方向が規定方向に対して、検査パターンＱ２の場合より大きくずれている場合の検査パターン、検査パターンＱ４は、インク吐出方向が規定方向に対して、検査パターンＱ３の場合より大きくずれている場合の検査パターンであるものとする。
【０１７３】
従って、４個の検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の濃度は、高い方からＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の順になっている。
【０１７４】
そして、予め印刷しておいた基準パターン又は同時に印刷した基準パターンと、各検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とを比較することにより、各検査対象ノズルのインク吐出方向が規定方向と一致しているか否かを判断することができる。
【０１７５】
合否の判断においては、例えば、基準パターンと同等の濃度を有し、インク吐出方向が規定方向と完全に一致していると判断される検査パターンＱ１の検査対象ノズルの他、基準パターンと比較して僅かに濃度が低く、インク吐出方向が規定方向に対して僅かにずれていると判断される検査パターンＱ２の検査対象ノズルも許容範囲内として、合格としてもよい。
【０１７６】
インク吐出方向の僅かなずれは、インクノズル近傍に付着した紙粉等の塵埃、固形化したインク、インクの気泡等の影響ではなく、印刷ヘッドに形成されたインクノズルの製造上のばらつきに起因する可能性もあり、そうであるとすると、事後的な対処によっては改善することができないからである。
【０１７７】
一方、基準パターンと比較して相当に濃度が低く、インク吐出方向が規定方向に対して大きくずれていると判断される検査パターンＱ３，Ｑ４の検査対象ノズルは、許容範囲外として、不合格とする。
【０１７８】
尚、印刷装置の印刷条件設定に応じて、合否判定基準又は後述する合否判定閾値を変更するようにしてもよい。例えば、印刷画質を最優先する画質優先設定となっている場合には、合否判定基準をより厳格にし、印刷画質が多少低下してもインク消費量を削減するインク消費量削減設定となっている場合には、合否判定基準を緩和するようにしてもよい。
【０１７９】
インク吐出方向の大きなずれは、印刷ヘッドに形成されたインクノズルの製造上のばらつきに起因するものではなく、インクノズル近傍に付着した紙粉等の塵埃、固形化したインク、インクの気泡等の影響によるものである可能性が高い。
【０１８０】
そこで、検査の結果、不合格と判断された検査対象ノズルが存在する場合には、当該不合格ノズルのみに対しフラッシング等を実行するか、若しくは、印刷ヘッド全体に対してワイピング、フラッシング、吸引クリーニング等を実行するか、又は、二つ以上の手段を併用する等して、各インクノズルのインク吐出方向を規定方向と一致する正常な状態に回復させる。
【０１８１】
フラッシングは、インクノズルから印刷時よりも強く、即ち、高圧でインクを吐出させる回復措置であり、個々のインクノズルごとに実行することができる。
【０１８２】
ワイピングは、プリンタに備えられたワイパーにより印刷ヘッドのインクノズル形成面を払拭する回復措置であり、吸引クリーニングは、ヘッドキャップ２１０（図１参照）を印刷ヘッドに装着して負圧により各インクノズルからの吸引を行う回復措置である。
【０１８３】
不合格と判定されたインクノズルの正常な状態への回復措置の実行には、種々の態様が考えられる。
【０１８４】
例えば、不合格と判定されたインクノズルについて個別にフラッシングを実行してもよいし、最初の１個の不合格ノズルが発見された時点で検査を終了して全インクノズルについてフラッシングを実行してもよい。
【０１８５】
また、いずれかのインクノズルが不合格と判定された場合、ワイピングのみを実行してもよいし、ワイピングを実行した後にフラッシングを実行するようにしてもよい。あるいは、吸引クリーニングのみを実行してもよい。
【０１８６】
その他、ワイピング、フラッシング、吸引クリーニングを任意に組み合わせて、任意の順序で実行してもよい。
【０１８７】
不合格ノズルが発見されたときに常に印刷ヘッド全体に対してワイピング、フラッシング、吸引クリーニングのいずれかの回復措置を実行する場合は、最初の１個の不合格ノズルが発見された時点で検査を終了してワイピング、フラッシング、吸引クリーニング等の回復措置に移行してよい。
【０１８８】
印刷ヘッドに形成された多数のインクノズルのうち１個でも不合格と判定されたら正常な状態への回復措置を実行するようにしてもよいが、実際には、１個のインクノズルが不合格だったとしても印刷画質全体に与える影響はそれほど大きくないので、例えば、所定のｎ個（ｎは２以上の整数）のインクノズルが不合格と判定されたときに回復措置を実行するようにしてもよいし、相互に隣接する２個のインクノズルが不合格と判定されたときに回復措置を実行するようにしてもよい。
【０１８９】
一方、ワイピング、フラッシング、吸引クリーニング等の回復措置を行っても不合格ノズルのインク吐出方向を規定方向と一致する正常な状態に回復させることができなかったときは、以後、当該不合格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を実行するようにするとよい。
【０１９０】
ところで、前述のように、光学式センサは、インク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用光学式センサとしての用途に限らず、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の検出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として広く使用することができる。
【０１９１】
そこで、本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法においても、光学式センサを用いて、各インクノズルのインク吐出方向の規定方向に対するずれが許容範囲内であるか否かの合否判定を行うことができる。
【０１９２】
図１２は、基準ノズルと４個の検査対象ノズルとにより印刷した４個の検査パターンを光学式センサにより走査して得られた出力信号レベルを示すグラフである。
【０１９３】
検査パターンの濃度が高いほど出力信号レベルが低く、検査パターンの濃度が低いほど出力信号レベルが高くなる光学式センサシステムにより、上述の４個の検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を走査した結果として得られた出力信号レベルＶQ1，ＶQ2，ＶQ3，ＶQ4は、図１２のグラフに示すように、不等式ＶQ1＜ＶQ2＜ＶQ3＜ＶQ4により表される順の大きさとなる。
【０１９４】
尚、図１２のグラフには、正常印刷ブロック、空白印刷ブロックを走査した結果として得られた出力信号レベルＶ0、ＶLが参考として示されており、不等式Ｖ0＜ＶQ1＜ＶQ4＜ＶLにより表される関係となっている。これは、正常印刷ブロックがインクドットにより完全に塗り潰された印刷ブロックである一方、空白印刷ブロックはインクドットが存在しない余白状態の印刷ブロックだからである。
【０１９５】
各インクノズルのインク吐出方向の規定方向に対するずれが許容範囲内であるか否かの合否判定を、光学式センサを用いて行う場合は、各検査パターンＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を走査した結果として得られた出力信号レベルＶQ1，ＶQ2，ＶQ3，ＶQ4と、所定の合否判定閾値ＶBLとを比較することにより合否判定を行う。
【０１９６】
前述のように、印刷ヘッドに形成されたインクノズルの製造上のばらつきを考慮して、インク吐出方向の僅かなずれを許容する場合は、合否判定閾値ＶBLを不等式ＶQ2＜ＶBL＜ＶQ3により表される適当な値に予め設定しておく。
【０１９７】
そして、この合否判定閾値ＶBLと各出力信号レベルＶQ1，ＶQ2，ＶQ3，ＶQ4とを比較して、合否判定閾値ＶBL以下の出力信号レベルＶQ1，ＶQ2に対応する検査パターンＱ１，Ｑ２を印刷した検査対象ノズルを合格、合否判定閾値ＶBLを超える出力信号レベルＶQ3，ＶQ4に対応する検査パターンＱ３，Ｑ４を印刷した検査対象ノズルを不合格と判定することができる。
【０１９８】
前述のように、印刷装置の印刷条件設定に応じて、合否判定基準となる合否判定閾値ＶBLを変更するようにしてもよい。例えば、印刷画質を最優先する画質優先設定となっている場合には、合否判定基準がより厳格になるように合否判定閾値ＶBLを変更し、印刷画質が多少低下してもインク消費量を削減するインク消費量削減設定となっている場合には、合否判定基準が緩和されるように合否判定閾値ＶBLを変更するとよい。
【０１９９】
合否判定を目視によって行う場合であっても光学式センサを用いて行う場合であっても、印刷ヘッドに形成された全インクノズルについて上記検査を行うにはある程度の時間を要するので、検査時間を短縮したい場合には、印刷画質に与える影響が大きいインク色、例えばライトマゼンタ及びライトシアンを吐出するインクノズルについてのみ検査を行い、印刷画質に与える影響が小さいインク色、例えばイエローを吐出するインクノズルについては検査を省略してもよい。
【０２００】
尚、本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置における上記印刷制御部及び合否判定部としては、図３におけるシステムコントローラ５４を兼用することができ、システムコントローラ５４に上述の具体的動作を実行させるためのプログラムは、例えば、図３におけるメインメモリ５６や、図示しないＲＯＭ等に格納しておくとよい。
【０２０１】
また、上記検査パターンを構成する複数のライン状パターンは、印刷ヘッドを搭載したキャリッジの走査方向、即ち、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向に平行に形成されるライン状パターンであるが、キャリッジが不要な、固定された長尺印刷ヘッドを搭載して、印刷媒体搬送動作と共にインクを吐出することによって印刷を実行する機種においては、上記検査パターンを構成する複数のライン状パターンは、印刷媒体搬送方向としての副走査方向に平行に形成されるライン状パターンとするとよい。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１】本発明に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態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】印刷動作状態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判定閾値との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法の実施状況を模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の一形態に係る印刷動作状態判定システム及び印刷装置並びに印刷動作状態判定方法の実施状況を模式的に示す説明図である。
【図１１】基準ノズルと４個の検査対象ノズルとにより印刷した４個の検査パターンを模式的に示す平面図である。
【図１２】基準ノズルと４個の検査対象ノズルとにより印刷した４個の検査パターンを光学式センサにより走査して得られた出力信号レベルを示すグラフである。
【符号の説明】
【０２０３】
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
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  照射光        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
ＱX1，ＱX２，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４  検査パターン
ＶQ1  検査パターンＱ１を走査したときの出力信号レベル
ＶQ2  検査パターンＱ２を走査したときの出力信号レベル
ＶQ3  検査パターンＱ３を走査したときの出力信号レベル
ＶQ4  検査パターンＱ４を走査したときの出力信号レベル
【図１】
2005262813.tif 000003
【図２】
2005262813.tif 000004
【図３】
2005262813.tif 000005
【図４】
2005262813.tif 000006
【図５】
2005262813.tif 000007
【図６】
2005262813.tif 000008
【図７】
2005262813.tif 000009
【図８】
2005262813.tif 000010
【図９】
2005262813.tif 000011
【図１０】
2005262813.tif 000012
【図１１】
2005262813.tif 000013
【図１２】
2005262813.tif 000014