(57)【要約】【課題】吐出不良のノズルを容易に検出する。【解決手段】検査パターン形成部が、用紙搬送方向に延在しつつインクジェットヘッドの主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で配列された３２個の直線Ｌ１〜Ｌ３２からなる直線群Ｇ１〜Ｇ８が形成された検査パターンを印刷する。このとき、各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１、Ｌ３２のみが、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１より太くなっている。【選択図】図９
2009154408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルが開口する吐出面を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構と、
前記移動機構によって前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させて、前記移動方向に延在する直線が形成されるように、前記ノズルから液滴を吐出させて前記記録媒体に検査パターンを形成するパターン形成手段とを備えており、
前記パターン形成手段は、
前記吐出面において前記移動機構による移動方向に直交する直交方向に等間隔に離隔する複数の前記ノズルからなるノズル群毎に、前記直交方向に前記直線が配列する直線群がそれぞれ形成され、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する直線が、他の前記直線の線種及び長さの少なくともいずれかが異なるように、前記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記パターン形成手段が、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する前記直線のみが、他の前記直線より太くなっている前記検査パターンが形成されるように、前記ノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記パターン形成手段によって前記記録媒体上に形成された検査パターンを読み取る画像センサと、
前記画像センサからの読み取り結果から、吐出不良の前記ノズルを検出する吐出不良検出手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記吐出不良検出手段が、前記画像センサによって読み取られた前記両端の直線のうち、少なくとも一方の前記直線に基づいて前記吐出不良のノズルを検出し、
前記記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該吐出不良のノズルの前記直交方向に関する両側の少なくともいずれかに配置された前記ノズルに係る前記画像データにおける前記ノズルから吐出される液滴の体積を示すドットデータを、より大きい体積を示すドットデータに修正する画像データ修正手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドが、
共通インク室の出口から圧力室を介して前記ノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、
前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含み、前記ノズルから液滴を吐出させる複数のアクチュエータと、
前記個別電極に、前記アクチュエータを駆動する駆動パルスを出力するトランジスタを含む複数の出力回路と、
前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該ノズルと関連付けられた前記個別電極に、前記駆動パルスの電位よりも大きい電位を付与する信号を前記出力回路に出力させる分極回復手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、前記流路ユニットに外部から加える圧力によって、全てのノズルから強制的に液滴を排出させるノズル回復手段をさらに備えていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙等の記録媒体にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットプリンタとして、記録媒体にインク滴を吐出する複数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを有するものがある。このようなインクジェットヘッドにおいては、ノズル内に紙粉が侵入したりノズル内のインクが増粘したりすることによって、ノズルが吐出不良を起こすことがある。そこで、吐出不良のノズルを検出するため、記録媒体にテストパターンを印刷し、印刷されたテストパターンの結果に基づいて、吐出不良のノズルを検出する技術がある（特許文献１参照）。この技術によると、各ノズルから吐出されたインク滴によって形成されるインクジェットヘッドの移動方向に延在する複数の直線が、ノズル配列に対応するように等間隔に配列されたテストパターンを印刷する。そして、このテストパターンにおいて、印刷されるべき直線が印刷されていない場合に、当該直線に対応するノズルが吐出不良であることを検出する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５７０３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したテストパターンでは、等間隔に配列された複数の直線のうち、両端に配置された２つの直線を除く直線が印刷されていない場合には、直線の配列間隔が広くなるため、特定の直線が印刷されていないことを容易に判断することができる。しかしながら、両端に配置された２つの直線のいずれかが印刷されていない場合には、直線の配列間隔に変化がないため、当該直線が印刷されていないことを判断するのが難しい。
【０００５】
そこで、本発明は、吐出不良のノズルを容易に検出することができる記録装置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】
【０００６】
本発明の記録装置は、複数のノズルが開口する吐出面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動機構と、前記移動機構によって前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対移動させて、前記移動方向に延在する直線が形成されるように、前記ノズルから液滴を吐出させて前記記録媒体に検査パターンを形成するパターン形成手段とを備えている。前記パターン形成手段は、前記吐出面において前記移動機構による移動方向に直交する直交方向に等間隔に離隔する複数の前記ノズルからなるノズル群毎に、前記直交方向に前記直線が配列する直線群がそれぞれ形成され、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する直線が、他の前記直線の線種及び長さの少なくともいずれかが異なるように、前記ノズルから液滴を吐出させる。
【０００７】
本発明によると、パターン形成手段によって、各ノズルに対応する移動方向に延在した直線が移動方向に直交する方向に等間隔に配列された検査パターンが形成される。この検査パターンにおいて、移動方向に直交する方向に関する両端に位置する直線の線種及び長さの少なくともいずれかが、隣接する他の直線と異なっているため、当該直線が形成されているか否かを容易に判断することができる。これにより、当該直線に対応するノズルの吐出不良を容易に検出することができる。
【０００８】
本発明においては、前記パターン形成手段が、前記直線群において、前記直交方向の両端に位置する前記直線のみが、他の前記直線より太くなっている前記検査パターンが形成されるように、前記ノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させることが好ましい。これによると、ノズル群において移動方向に直交する方向に関する両端に位置するノズルの吐出不良をさらに容易に検出することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記パターン形成手段によって前記記録媒体上に形成された検査パターンを読み取る画像センサと、前記画像センサからの読み取り結果から、吐出不良の前記ノズルを検出する吐出不良検出手段とをさらに備えていることがより好ましい。これによると、各ノズルの吐出不良を自動的に検出することができる。
【００１０】
さらに、本発明においては、前記吐出不良検出手段が、前記画像センサによって読み取られた前記両端の直線のうち、少なくとも一方の前記直線に基づいて前記吐出不良のノズルを検出し、前記記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該吐出不良のノズルの前記直交方向に関する両側の少なくともいずれかに配置された前記ノズルに係る前記画像データでにおける前記ノズルから吐出される液滴の体積を示すドットデータを、より大きい体積を示すドットデータに修正する画像データ修正手段とをさらに備えていてもよい。これによると、ノズルからインク滴が吐出されない場合であっても、直交方向に隣接する他のノズルから吐出されるインクの体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。
【００１１】
加えて、本発明においては、前記記録ヘッドが、共通インク室の出口から圧力室を介して前記ノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含み、前記ノズルから液滴を吐出させる複数のアクチュエータと、前記個別電極に、前記アクチュエータを駆動する駆動パルスを出力するトランジスタを含む複数の出力回路と、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、当該ノズルと関連付けられた前記個別電極に、前記駆動パルスの電位よりも大きい電位を付与する信号を前記出力回路に出力させる分極回復手段とをさらに備えていてもよい。これによると、分極が弱まった圧電層を回復させることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記吐出不良検出手段が前記吐出不良のノズルを検出したとき、前記流路ユニットに外部から加える圧力によって、全てのノズルから強制的に液滴を排出させるノズル回復手段をさらに備えていてもよい。これによると、吐出不良のノズルを回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図２は、インクジェットプリンタ１０１の上面図である。図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。また、インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットプリンタ１０１を制御する制御装置１６を有している。このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。
【００１５】
インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。一対の送りローラ５ａ、５ｂは、用紙Ｐを給紙部１１から図中右方に送り出す。用紙搬送経路の中間部には、搬送機構１３が設けられている。この搬送機構１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内に配置されたプラテン１５とを含む。搬送ベルト８の外周面には、図２に示すように、幅方向に延在する矩形状の凹部８ｃが形成されている。凹部８ｃは、後述するパージ処理において、インクジェットヘッド１から排出されたインクを受け止めるためのものである。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する位置において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持する。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。
【００１６】
搬送モータ１９（図８参照）がベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が走行する。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によって外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。なお、搬送ベルト８の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。
【００１７】
搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離プレート１４が設けられている。剥離プレート１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中左方から右方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。
【００１８】
また、図１及び図２に示すように、インクジェットヘッド１のすぐ下流側には、画像センサ１７が配置されている。画像センサ１７は、搬送ベルト８の幅方向に配列された複数のレンズ１７ａと、各レンズ１７ａからの光を検知する図示しない光センサデバイスとを有するラインセンサである。後述するように、この画像センサ１７は、インクジェットヘッド１の吐出検査において、用紙Ｐに印刷された検査パターンを読み取る。
【００１９】
搬送ベルト８の図１中下方には、後述するパージ処理の後に、凹部８ｃの底面をクリーニングするクリーニング機構１８が配置されている。クリーニング機構１８は、図示しない洗浄液タンクから供給された洗浄液を保持するスポンジ状の洗浄液塗布部１８ａと、ゴム又は樹脂などの弾性材料からなる矩形状のブレード１８ｂとを有している（図１２（ｂ）参照）。洗浄液塗布部１８ａ及びブレード１８ｂが、搬送ベルト８の幅方向に関して互い隣接している。また、クリーニング機構１８は、図示しない移動機構によって、上下方向及び搬送ベルト８の幅方向に移動可能となっている。なお、クリーニング機構１８の具体的な動作については後述する。
【００２０】
４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、用紙Ｐの搬送方向に沿って配列されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向である主走査方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の底面が搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面（印刷領域）に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２１】
次に、図３を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図３は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図３に示すように、インクジェットヘッド１は、内部に流路が形成された流路部材、流路部材からインク滴を吐出させる電装部材および電装部材を保護するカバー部材とから構成されている。流路部材は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、及び、ヘッド本体２の上面に配置されているリザーバユニット７１を含む。リザーバユニット７１は、インクを一時的に貯溜してヘッド本体２に供給する。電装部材は、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０、及び、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４を含む。ＣＯＦ５０の一端は、アクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が生成する駆動信号がアクチュエータユニット２１に供給される。カバー部材は、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５で構成されている。カバー部材は、電装部材を収納し、外部からインクやインクミストが侵入するのを防ぐ。
【００２２】
ＣＯＦ５０は、後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面からサイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。基板５４は、制御装置１６からの駆動信号をドライバＩＣ５２に中継するものである。
【００２３】
リザーバユニット７１は、４枚のプレート９１〜９４が互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、インク流入流路６０、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。インク流入流路６０は、リザーバユニット７１の上面に開口しており、インク供給管９０が接続されている。インク供給管９０は、ポンプ５６を介して図示しないインクタンクに接続されている。そして、インクタンク内のインクが、インク供給管９０及びインク流入流路６０を介してインクリザーバ６１に流れ込む。インクリザーバ６１に流れ込んだインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。ポンプ５６は、ノズル１０８からインクを強制排出するパージ処理を行うときに、インクタンク内のインクを、リザーバユニット７１を介して流路ユニット９に強制的に供給させるものである。
【００２４】
次に、図４〜図７を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図４は、ヘッド本体２の平面図である。図５は、図４の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図５では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図６は、図５に示すVI−VI線に沿った部分断面図である。図７（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００２５】
図４及び図５に示すように、ヘッド本体２は、流路ユニット９と、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１とを含んでいる。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００２６】
アクチュエータユニット２１は、図５に示すように、略台形の外形を有している。これに対応して、圧力室１１０とノズル１０８も略台形の配置領域にそれぞれ形成されている。
【００２７】
流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図３参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図５及び図６に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。なお、本実施形態においては、多数のノズル１０８が、主走査方向に関して６００ｄｐｉの間隔で配置されているものとする。圧力室１１０も、流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面において、ノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。
【００２８】
図６に示すように、流路ユニット９は、９枚のステンレス鋼等の金属プレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート１２２〜１３０に形成された貫通孔が連結されて、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００２９】
なお、リザーバユニット７１のインク流出流路６２からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から、各個別インク流路１３２に流れ込み、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。
【００３０】
アクチュエータユニット２１について詳細に説明する。図４に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向（主走査方向）に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００３１】
図７（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。圧電シート１４１の上面には、圧力室１１０に対向する位置に個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間には、シート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図７（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には円形で導電性のランド１３６が設けられている。
【００３２】
共通電極１３４は、グランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介して、ドライバＩＣ５２と電気的に接続されている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。
【００３３】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１は、多数の個別電極１３５と共通電極１３４とに挟持されており、圧電シート１４２、１４３は、共通電極１３４と流路ユニット９の上面とに挟持されている。ここで、個別電極１３５と共通電極１３４とに挟まれた圧電シート１４１の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室１１０側の圧電シート１４２、１４３と協働して、圧力室１１０の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極１３５に対応した部分は圧力室１１０の内側方向に凸状に変形する（ユニモルフ変形）。これにより、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播することによってノズル１０８からインク滴が吐出される。
【００３４】
なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に駆動電位を付与しておき、圧力室１１０の容積を縮めておく。その後、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５にグランド電位を付与し、これに続く所定のタイミングにて再び駆動電位を個別電極１３５に付与するような駆動信号がドライバＩＣ５２から出力される。この場合、個別電極１３５がグランド電位になるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下（圧力室１１０の容積が拡大）して、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を駆動電位にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇（圧力室１１０の容積が縮小）し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。
【００３５】
次に、図８を参照しつつ、制御装置１６について説明する。図８は、制御装置１６の機能ブロック図である。図８に示すように、制御装置１６は、画像データ記憶部８１と、ヘッド制御部８２と、検査パターン形成部８３と、吐出不良検出部８４と、ノズル回復部８５と、分極回復部８６と、画像データ修正部８７と、搬送モータ制御部８８と、クリーニング制御部８９とを有している。
【００３６】
以下、各機能部について順に説明する。画像データ記憶部８１は、用紙Ｐに印刷されるべき画像に関する画像データを記憶するものである。画像データは、印刷されるべき画像の各ドットに関するドットデータを含んでいる。このドットデータは、ノズル１０８から用紙Ｐに吐出されるインク滴の体積を示している。本実施形態においては、ドットデータが、「無し」、「小」、「中」及び「大」の４階調でインクの体積を示している。
【００３７】
ヘッド制御部８２は、画像データ記憶部８１に記憶された画像データにしたがって、所望のタイミングで各ノズル１０８からインク滴が吐出されるように、ドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動、すなわち、インクジェットヘッド１に係るインク滴の吐出を制御するものである。
【００３８】
搬送モータ制御部８８は、所定の速度パターンで搬送ベルト８が走行するように搬送モータ１９の駆動速度を制御するものである。駆動モータ１９の駆動は、アクチュエータユニット２１の駆動と同期しており、搬送される用紙Ｐの所定位置に所定画像が記録可能となっている。
【００３９】
図９を参照しつつ、検査パターン形成部８３について説明する。図９は、検査パターン形成部８３によって用紙Ｐに印刷される検査パターンの一例を示している。なお、図９においては、説明の都合上、インクジェットヘッド１に係るノズル１０８の数が２５６であり、上述したように、これらのノズル１０８は、インク吐出面２ａにおいて主走査方向に関して６００ｄｐｉの間隔で配置されているものとする。
【００４０】
検査パターン形成部８３は、ノズル１０８の吐出検査のための検査パターンが用紙Ｐに印刷されるように、搬送モータ制御部８８を介して用紙Ｐを搬送させつつ、ヘッド制御部８２を介してノズル１０８からインク滴が吐出されるようにインクジェットヘッド１を制御するものである。図９に示すように、検査パターン形成部８３は、インク吐出面２ａにおいて主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で離隔する３２個のノズル１０８からなるノズル群を８個構成する。そして、検査パターン形成部８３は、ノズル群単位で、用紙搬送方向に延在しつつ主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で配列された３２個の直線Ｌ１〜Ｌ３２が形成されるように、直線Ｌ１〜Ｌ３２に対応する各ノズル１０８（＃１〜＃３２：図１０参照）から用紙Ｐにインク滴を吐出させる。
【００４１】
本実施形態では、ノズル１０８は、図４及び図５に示すように、流路ユニット９の主走査方向（長手方向）に配列された４つの台形配置領域を作って、それぞれに配置されている。ノズル１０８同士は、互いに７５ｄｐｉの間隔で配列して、長手方向に延びる８本のノズル列を形成している。各ノズル列は、３２個のノズル１０８からそれぞれ構成され、４つに分断されつつ４つの台形配置領域を形成している。そのため、この場合の検査パターン形成部８３は、上述のノズル群としてノズル列を選択する。
【００４２】
これにより、図９に示すように、８個の直線群Ｇ１〜Ｇ８からなる検査パターンが用紙Ｐに印刷される。各直線群Ｇ１〜Ｇ８は、それぞれ３２個の直線Ｌ１〜Ｌ３２から構成されている。各直線Ｌ１〜Ｌ３２は、用紙搬送方向に延在しており、主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で配列している。このとき、全ての直線Ｌ１〜Ｌ３２が主走査方向に関して６００ｄｐｉの間隔で配置されていることになる。そして、各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１、Ｌ３２のみが、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１より太くなっている。この検査パターンにおいては、吐出不良のノズル１０８が存在している場合、当該ノズル１０８に対応する直線Ｌ１〜Ｌ３２が形成されなくなる（例えば、図１０のＬ６参照）。なお、検査パターンに係る直線群における直線の間隔、及び、直線群の数は任意のものであってよい。例えば、６００ｄｐｉの間隔で配列された２５６個の直線からなる直線群が１個形成された検査パターンであってもよいし、３００ｄｐｉの間隔で配列された１２８個の直線からなる直線群が２個形成された検査パターンであってもよい。
【００４３】
図１０を参照しつつ、吐出不良検出部８４について説明する。図１０は、吐出不良のノズル１０８が存在しているときの検査パターンと画像センサ１７の出力との関係を示した図である。吐出不良検出部８４は、吐出不良のノズル１０８を検出するものである。具体的には、検査パターン形成部８３によって検査パターンが印刷された用紙Ｐが、排紙部１２に向かって搬送されることによって画像センサ１７の下方を通過する。このとき、吐出不良検出部８４は、画像センサ１７を介して用紙Ｐに印刷された検査パターンを読み取る。図１０に示すように、画像センサ１７は、検査パターンに係る直線Ｌ１〜Ｌ３２の形状に応じた画像信号を連続出力する。また、画像センサ１７は、直線Ｌ１、Ｌ３２と直線Ｌ２〜Ｌ３１との太さの違いを判別することが可能な解像度を有しており、吐出不良検出部８４は、画像センサ１７から出力された画像信号から、直線Ｌ１、Ｌ３２の位置を読み取る。これにより、吐出不良検出部８４は、各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１、Ｌ３２を検出し、検出した直線Ｌ１、Ｌ３２を基準として、主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で走査することによって、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１が形成されているか否かを判断する。そして、吐出不良検出部８４は、形成されていない直線Ｌ１〜Ｌ３２があると判断したとき、当該直線Ｌ１〜Ｌ３２に対応するノズル１０８が吐出不良であることを検出する。
【００４４】
例えば、図１０に示すように、直線群Ｇ１の直線Ｌ６が形成されていない場合は、直線Ｌ６に対応する＃６のノズル１０８が吐出不良であることを検出する。このとき、主走査方向左端の直線Ｌ１が基準であり、吐出不良検出部８４が左端の直線に所定の太さを認めた場合、吐出不良検出部８４によって、＃６のノズル１０８が左端から数えて６番目のノズル１０８であって、吐出不良を生じたノズル１０８と認識されることになる。
【００４５】
ノズル回復部８５は、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、パージ処理を行うことによって、ノズル１０８の目詰まりを回復させるものである。具体的には、ノズル回復部８５は、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、搬送ベルト８の凹部８ｃが吐出不良のノズル１０８が開口しているインク吐出面２ａと対向するタイミングで、インク供給管９０に取り付けられたポンプ５６（図３参照）を駆動する。インクタンク内のインクは、ポンプ５６によって、リザーバユニット７１を介して流路ユニット９に強制的に供給させる。このとき、インクは、マニホールド流路１０５から、各個別インク流路１３２に流れ込み、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８から凹部８ｃに強制的に排出される（パージ処理）。これにより、ノズル１０８内の増粘したインクや紙粉などのゴミがインクとともに外部に排出され、ノズル１０８の目詰まりが回復する。
【００４６】
図８に戻って、分極回復部８６は、吐出不良検出部８４によって吐出不良のノズル１０８が検出されたとき、当該ノズル１０８に関するアクチュエータユニット２１の活性層である圧電シート１４１に再分極処理を施すものである。圧電シート１４１は、時間の経過などにより分極が弱まることがある。圧電シート１４１の分極が弱まると、アクチュエータユニット２１を駆動したときの変位量が低下し、ノズル１０８からインク滴が吐出されなくなることがある。そこで、分極回復部８６は、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、当該ノズル１０８に対応するアクチュエータユニット２１の個別電極１３５に、駆動電圧より高い電圧を印加することによって、圧電シート１４１の再分極処理を施す。これにより、圧電シート１４１の分極が回復させることができる。
【００４７】
図１１を参照しつつ、画像データ修正部８７について説明する。図１１は、画像データ修正部８７の動作を説明するための図である。画像データ修正部８７は、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出した後に、ノズル回復部８５によるパージ処理及び分極回復部８６による再分極処理を行っても吐出不良が解消されなかった場合に、吐出不良のノズル１０８に係る画像データに修正を加える。具体的には、画像データ修正部８７は、用紙Ｐに対する通常印刷を行うときに、画像データ記憶部８１に記憶された画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不良のノズル１０８に係る主走査方向に隣接するノズル１０８に関するドットデータをより大きなインク滴を示すように変更するものである。
【００４８】
例えば、図１１（ａ）に示すように、修正前においては、主走査方向に関して配列された３つのノズル＃５〜＃７に対応するドットデータの全てが、インク滴の体積「小」を示しているものとする。そして、吐出不良検出部８４が、＃６のノズル１０８が吐出不良であることを検出すると、画像データ修正部８７は、図１１（ｂ）に示すように、＃６のノズル１０８の主走査方向に関する両側に配置された＃５、＃７のノズル１０８に対応するドットデータを「小」から「中」、すなわち、より大きい体積を示すドットデータに修正する。なお、この場合、ドットデータを「中」に限る必要はなく、「大」としてもよい。これによると、ノズル１０８が吐出不能となっても、主走査方向に隣接するノズル１０８から吐出されるインク滴の体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。
【００４９】
クリーニング制御部８９は、ノズル回復部８５によってパージ処理が行われた場合に、クリーニング機構１８によって凹部８ｃのクリーニングを行うものである。図１２を参照しつつ、クリーニング機構１８の動作について詳細に説明する。図１２は、クリーニング機構１８の動作を示す図である。図１２（ａ）は、搬送ベルト８の下方から見たクリーニング機構１８の動作図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の上方から見たクリーニング機構１８の動作図である。図１２に示すように、クリーニング機構１８は、待機状態において搬送ベルト８の側方（退避位置）に位置し、ブレード１８ｂの搬送ベルト８側に洗浄液塗布部１８ａが配置されている。そして、クリーニング制御部８９は、ノズル回復部８５によってパージ処理が行われた後に、凹部８ｃをクリーニング位置で停止させ、洗浄液塗布部１８ａ及びブレード１８ｂの各先端と凹部８ｃの底面とがほぼ同じ高さになるように、クリーニング機構１８を上昇させる。そして、搬送ベルト８の幅方向に関して凹部８ｃ内を通過するように、クリーニング機構１８を図１２中左方向に移動させる。クリーニング機構１８が移動するに伴って、洗浄液塗布部１８ａが凹部８ｃの底面に洗浄液を塗布しつつ、ブレード１８ｂが塗布された洗浄液を除去する。これにより、凹部８ｃが確実にクリーニングされる。凹部８ｃのクリーニングが完了すると、クリーニング制御部８９が、クリーニング機構１８を降下させた後に、図１２中右方に移動させて、再びクリーニング機構１８を待機状態に戻す。
【００５０】
次に、図１３を参照しつつ、ノズル１０８の吐出検査を行うときの動作について説明する。図１３は、ノズル１０８の吐出検査の手順を示すフローチャートである。ノズル１０８の吐出検査は、インクジェットプリンタ１０１の起動時、印刷開始前、印刷完了後、ユーザの指示があったときなどに実行可能となっている。図１３に示すように、吐出検査が開始されると、ステップＳ１０１（以下、Ｓ１０１と称す、他のステップも同様）に移行し、検査パターン形成部８３が、搬送ベルト８を走行させる。そして、Ｓ１０２に移行し、検査パターン形成部８３が、用紙Ｐに検査パターンが印刷されるように、搬送モータ制御部８８を介して用紙Ｐを搬送させつつ、ヘッド制御部８２を介してノズル１０８からインク滴が吐出されるようにインクジェットヘッド１を制御する。
【００５１】
さらに、Ｓ１０３に移行し、検査パターンが印刷された用紙Ｐが搬送されて画像センサ１７の下方を通過するとき、吐出不良検出部８４が、画像センサ１７を介して用紙Ｐに印刷された検査パターンを読み取る。そして、吐出不良検出部８４は、読み取った検査パターンの各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１（Ｌ３２）を検出し、検出した直線Ｌ１（Ｌ３２）を基準として、主走査方向に７５ｄｐｉの間隔で走査することによって、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１が形成されているか否かを判断する。吐出不良検出部８４が、形成されていない直線Ｌ１〜Ｌ３２があると判断したとき、当該直線Ｌ１〜Ｌ３２に対応するノズル１０８が吐出不良であることを検出する。
【００５２】
Ｓ１０４に移行し、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出しなかった場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、ノズル１０８の吐出検査が完了し、図１１のフローチャートを終了する。一方、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出した場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５に移行し、ノズル回復部８５が、ノズル１０８からインクを強制排出させるパージ処理を行う。さらに、Ｓ１０６に移行し、分極回復部８６が、検出された吐出不良のノズル１０８に対応するアクチュエータユニット２１の個別電極１３５に、駆動電圧より高い電圧を印加することによって、圧電シート１４１の再分極処理を施す。
【００５３】
その後、Ｓ１０７に移行し、再び、検査パターン形成部８３が、用紙Ｐに検査パターンを印刷させる。そして、Ｓ１０８に移行し、吐出不良検出部８４が、画像センサ１７を介して用紙Ｐに形成された検査パターンを読み取り、吐出不良のノズル１０８の検出を行う。Ｓ１０９に移行し、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出しなかった場合には（Ｓ１０９：ＮＯ）、ノズル１０８の吐出検査が完了し、図１１のフローチャートを終了する。一方、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出した場合には（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０に移行し、画像データ修正部８７が、次回の用紙Ｐに対する印刷が行われるときに、画像データ記憶部８１に記憶された画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不良のノズル１０８に隣接するノズル１０８に関するドットデータを修正するように、修正条件を記憶する。そして、ノズル１０８の吐出検査が完了し、図１１のフローチャートを終了する。
【００５４】
以上、説明した本実施形態によると、検査パターン形成部８３によって印刷された検査パターンに係る各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１、Ｌ３２のみが、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１より太くなっているため、直線Ｌ１、Ｌ３２が形成されているか否かを容易に判断することができる。これにより、直線Ｌ１（Ｌ３２）を基準として、対応するノズル１０８の吐出不良を容易に検出することができる。
【００５５】
また、画像センサ１７が用紙Ｐに形成された検査パターンを読み取り、吐出不良検出部８４が画像センサ１７の読み取り結果に基づいて、吐出不良のノズル１０８を検出するため、各ノズルの吐出不良を自動的に検出することができる。
【００５６】
さらに、画像データ修正部８７が、ノズル回復部８５によるパージ処理及び分極回復部８６による再分極処理を行っても吐出不良が解消されなかった場合に、画像データ記憶部８１に記憶された通常印刷のための画像データに含まれるドットデータのうち、吐出不能のノズル１０８に係る主走査方向に隣接するノズル１０８に関するドットデータをより大きなインク滴を示すように変更する。これにより、ノズル１０８からインク滴が吐出されない場合であっても、主走査方向に隣接するノズル１０８から吐出されるインクの体積が大きくなるため、画像品質が低下するのを抑制することができる。
【００５７】
加えて、分極回復部８６が、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、当該ノズル１０８に関するアクチュエータユニット２１の活性層である圧電シート１４１に再分極処理を施すため、分極が弱まった圧電シート１４１を回復させることができる。
【００５８】
また、ノズル回復部８５が、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、パージ処理を行うため、ノズル１０８の目詰まりを回復させることができる。
【００５９】
＜変形例＞
上述した実施形態においては、検査パターンに係る各直線群Ｇ１〜Ｇ８において、主走査方向の両端に位置する直線Ｌ１、Ｌ３２のみが、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１より太くなっている構成であるが、直線Ｌ１、Ｌ３２が、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１と区別可能であれば、直線Ｌ１、Ｌ３２と他の直線Ｌ２〜Ｌ３１との線種及び形状の違いは任意のものであってよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、直線Ｌ１、Ｌ３２のみが、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１より長くなっていてもよいし、図１４（ｂ）に示すように、直線Ｌ１、Ｌ３２のみが破線となっており、他の直線Ｌ２〜Ｌ３１が実線となっていてもよい。もちろん、これらの組み合わせでもよい。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、画像センサ１７が用紙Ｐに印刷された検査パターンの読み取り、吐出不良検出部８４が画像センサ１７の読み取り結果に基づいて、吐出不良のノズル１０８を自動的に検出する構成であるが、検査パターンが印刷された用紙Ｐをそのまま排出し、検査パターンを目視検査することによって、吐出不良のノズル１０８を検出する構成であってもよい。
【００６１】
さらに、上述した実施形態においては、画像データ修正部８７が、画像データ記憶部８１に記憶された画像データに含まれるドットデータを修正する構成であるが、このようなドットデータの修正を行わない構成であってもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態では、吐出不良検出部８４が、吐出不良に陥っているノズル１０８を認識したり特定したりするのに、直線Ｌ１を基準にしている。直線Ｌ１が記録されていない場合、これに対応するノズル１０８が吐出不良であることは認識できるが、他のノズル１０８については不明である。これについては、吐出不良検出部８４が、左端の直線Ｌ１及び右端の直線Ｌ３２を検出し、一方の基準直線が検出されないときには他方の基準直線を基準として認識処理を行えばよい。
【００６３】
また、上述の実施形態において、ノズル回復部８５がパージ処理を行うとき、分極回復部８６が再分極処理を行うとき、あるいは、画像データ修正部８７が吐出不良のノズル１０８に関連したドットデータの修正処理を行うとき、各機能部８５、８６、８７が処理内容とその進行状態とをユーザに知らせるようにするとよい。特に、画像データ修正部８７が機能するときには、対象となるインクジェットヘッドが交換時期に達した旨を知らせるようにするとよい。
【００６４】
加えて、上述した実施形態においては、吐出不良検出部８４が吐出不良のノズル１０８を検出したとき、ノズル回復部８５がパージ処理を行い、分極回復部８６が再分極処理を施す構成であるが、パージ処理及び再分極処理の少なくともいずれかを行わない構成であってもよい。
【００６５】
また、ノズル回復部８５によるパージ処理において、インクタンクとインクジェットヘッド１との間に配置されたポンプ５６を駆動し、インクを上流側から加圧して排出していたが、インク吐出面２ａを封止するキャップに吸引ポンプを組み合わせ、吸引ポンプを駆動して吸引し、インクを排出側から強制的に排出するようにしてもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態においては、固定されたインクジェットヘッド１に対して用紙Ｐが搬送されるインクジェットプリンタに本発明を適用した例について説明したが、用紙に対してインクジェットヘッドが移動するインクジェットプリンタについても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの外観側面図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタの上面図である。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。
【図４】図３に示すヘッド本体の平面図である。
【図５】図４に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図６】図５に示すVI−VI線断面図である。
【図７】図５に示すアクチュエータユニットの拡大図である。
【図８】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図９】図８に示す検査パターン形成部によって用紙に形成される検査パターンの一例である。
【図１０】図９に示す検査パターンと画像センサの出力との関係を示した図である。
【図１１】図８に示す画像データ修正部の動作を説明するための図である。
【図１２】図１に示すクリーニング機構の動作を示す図である。
【図１３】図６に示すノズルの吐出検査の手順を示すフローチャートである。
【図１４】検査パターンの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    インクジェットヘッド
２    ヘッド本体
２ａ    インク吐出面
８    搬送ベルト
８ｃ    凹部
１３    搬送機構
１６    制御装置
１７    画像センサ
２１    アクチュエータユニット
５６    ポンプ
８１    画像データ記憶部
８２    ヘッド制御部
８３    検査パターン形成部
８４    吐出不良検出部
８５    ノズル回復部
８６    分極回復部
８７    画像データ修正部
８８    搬送モータ制御部
８９    クリーニング制御部
１０１    インクジェットプリンタ
１０８    ノズル
【図１】
2009154408.tif 000003
【図２】
2009154408.tif 000004
【図３】
2009154408.tif 000005
【図４】
2009154408.tif 000006
【図５】
2009154408.tif 000007
【図６】
2009154408.tif 000008
【図７】
2009154408.tif 000009
【図８】
2009154408.tif 000010
【図９】
2009154408.tif 000011
【図１０】
2009154408.tif 000012
【図１１】
2009154408.tif 000013
【図１２】
2009154408.tif 000014
【図１３】
2009154408.tif 000015
【図１４】
2009154408.tif 000016