(57)【要約】【課題】搬送ベルト上にノズル欠陥判定パターンを形成すると搬送ベルトの色とインクの色の差が小さいため正確に読取ることが困難である。【解決手段】撥水性を有する搬送ベルト３１上に、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズルの欠陥を判定する判定パターン４００を形成する手段と、搬送ベルト２１上の判定パターン４００に光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段４０１と、読取り手段４０１の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段５０３とを備える。【選択図】図５
2009006609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドと、被記録媒体を搬送する撥水性を有する搬送ベルトとを備える画像形成装置において、
前記搬送ベルト上に、前記ノズルの並び方向及び前記ノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、前記ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、
前記搬送ベルト上の前記判定パターンに光を照射する発光手段及び前記判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、
この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記判定パターンを構成する液滴は、前記反射光の内の拡散反射光が占める割合が一定であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記判定パターンを構成する液滴は、前記搬送ベルト上への接触面積が一定であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記判定パターンを形成してから当該判定パターンの読取り処理を実施するまでの時間が一定であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記判定パターンは、前記記録ヘッドが定速移動しながら所定のノズルから液滴の吐出が繰り返されて、前記読取り手段の発光手段からの光のスポット径以上の長さ分形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドを備える画像形成装置において、
撥水性部材上に前記ノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成手段と、
前記搬送ベルト上の前記判定パターンに光を照射する発光手段及び前記判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、
この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドと、被記録媒体を搬送する撥水性を有する搬送ベルトとを備える画像形成装置における欠陥ノズルを判定する欠陥ノズル判定方法において、
前記搬送ベルト上に、前記ノズルの並び方向及び前記ノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、前記ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成工程と、
前記搬送ベルト上の前記判定パターンに光を照射する発光手段及び前記判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で前記判定パターンを読取る工程と、
この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程と
を行うことを特徴とする画像形成装置における欠陥ノズル判定方法。
【請求項８】
液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドを備える画像形成装置における前記記録ヘッドの欠陥ノズルを判定する欠陥ノズル判定方法において、
撥水性部材上に前記ノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成工程と、
前記搬送ベルト上の前記判定パターンに光を照射する発光手段及び前記判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で前記判定パターンを読取る工程と、
この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程と
を行うことを特徴とする画像形成装置における欠陥ノズル判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置、記録ヘッドのノズル欠陥を判定する欠陥ノズル判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）で構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクという。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。
【０００３】
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味し、捺染装置や金属配線を形成する装置なども含みものである。また、液体とは画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。
【０００４】
このような液体吐出方式の画像形成装置においては、記録ヘッドに含まれる液滴を吐出するノズルが目詰まり等を生じて正常な液滴吐出が行えなくなった場合、白スジなどが発生して画像品質が低下することになる。そこで、従来から欠陥を生じたノズルを判定してノズル回復処理などを行うようにしている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、液体吐出ヘッドのノズル不良を検出するため、印字媒体の保持搬送部材上の所定領域にシアンインク、マゼンダインク及びイエローインクによる混合色ドットのテストパターンを形成し、この混合ドットをＲＧＢセンサによって読取り、この読取り結果から吐出不良ノズルの検出を行うことが記載されている。
【特許文献１】特許第３８３８２５１号公報
【０００６】
同様に、特許文献２には、印字媒体を保持するとともに印字媒体の搬送を行う保持搬送部材にテスト画像を印字し、印字されたテスト画像を読み取る読取手段とを備えることが記載されている。
【特許文献２】特開２００５−１０４１４７号公報
【０００７】
なお、トナー用いる電子写真方式の画像形成装置において、トナー像の濃度を検出するものとして、特許文献３には形成したトナー像からの正反射光及び拡散反射光を同時に検出可能なセンサによって検知した結果得られる出力を用いて、トナー付着量を検出するものが記載されている。
【特許文献３】特開２００６−１７８３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１、２に記載されているように、媒体を搬送する搬送部材、例えば、搬送ベルト上にテストパターンを形成してテストパターンの色を検出し、あるいは、撮像しようとした場合、例えば搬送ベルトの色とインクの色の組合せによっては色の差が小さいため正確に読取ることが困難であるという課題がある。この場合、色検出を正確に行うためには、色ごとに波長を変化させた光源を使用して検出するなど、高価な検出手段を使用しなければならないという課題を生じる。例えば、搬送ベルトとして、表面の絶縁層と裏面の中抵抗層とで形成され、中抵抗層の導電性を得るためにカーボンが練りこまれているような静電ベルトを用いた場合、静電ベルトの外観上の色は黒となるため、色による反射や撮像手段による撮像だけでテストパターンを検出しようとすると、黒インクと見分けがつきにくくなり、高精度の検出を行うことができなくなる。
【０００９】
より具体的には、例えば、特許文献２のノズル不良を検出する装置では、ＲＧＢセンサによるため、吐出するインク滴色と保持搬送部材の色が近い場合に検出精度が低下し、検出精度を向上させようとすると、使用するインクと搬送部材の組合せが限られてしまうこととなる。更に、レーザー光を用いると、極めて限られた１点を走査することになるため、小さな異物や搬送部材上の傷の影響を受けやすくなるため検出精度が低下する。ＲＧＢセンサでは少なくともそれぞれの色を読取るための手段が必要であり、コストが高くなるという課題を有している。
【００１０】
そこで、特許文献３に記載されている電子写真方式のトナー付着量を検出する方式を適用することが考えられる。しかしながら、トナーは粉体同士が接しても形状が維持されるため、トナーを矩形ライン上にこんもりと盛り上がるくらいに密集させた部分で読取りを行うことができる。これをこのまま液体吐出方式の画像形成装置に適用した場合、液滴は凝集してしまうことから、検出自体はできるもののノイズと大差ないレベルしか得られず、高い検出精度でテストパターンを検出ことができないという課題がある。
【００１１】
また、所謂インクが浸透する被記録媒体としての普通紙にテストパターンを形成して光学センサで読み取るようにした場合、インクが浸透して滲みが発生し、パターンがぼけることになり、正確にパターンを検出することができないという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液滴で形成するノズル欠陥判定用の判定パターンを高精度に検出できて、精度の高い欠陥ノズルの判定検出を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドを備える画像形成装置において、被記録媒体又は被記録媒体を搬送する搬送部材上にノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と、を備え、パターン形成手段は、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で同じノズルから吐出される液滴が複数個連続して並ぶ判定パターンを形成する構成とした。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドと、被記録媒体を搬送する撥水性を有する搬送ベルトとを備える画像形成装置において、搬送ベルト上にノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と、を備え、パターン形成手段は、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ判定パターンを形成する構成とした。
【００１５】
ここで、判定パターンを構成する液滴は、反射光の内の拡散反射光が占める割合が一定であることが好ましい。この場合、搬送ベルト上への接触面積が一定であることが好ましい。また、判定パターンを形成してから当該判定パターンの読取り処理を実施するまでの時間が一定であることが好ましい。また、判定パターンは、記録ヘッドが定速移動しながら所定のノズルから液滴の吐出が繰り返されて、読取り手段の発光手段からの光のスポット径以上の長さ分形成される構成とできる。
【００１６】
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドを備える画像形成装置において、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段とを備えている構成とした。
【００１７】
本発明に係る欠陥ノズル判定方法は、液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドと、被記録媒体を搬送する撥水性を有する搬送ベルトとを備える画像形成装置における欠陥ノズルを判定する欠陥ノズル判定方法において、搬送ベルト上に、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行う構成とした。
【００１８】
本発明に係る欠陥ノズル判定方法は、液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する記録ヘッドを備える画像形成装置における記録ヘッドの欠陥ノズルを判定する欠陥ノズル判定方法において、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行う構成とした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る画像形成装置によれば、被記録媒体又は被記録媒体を搬送する搬送部材上にノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と、を備え、パターン形成手段は、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で同じノズルから吐出される液滴が複数個連続して並ぶ判定パターンを形成する構成としたので、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置によれば、搬送ベルト上にノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と、を備え、パターン形成手段は、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ判定パターンを形成する構成としたので、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置によれば、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段とを備えている構成としたので、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００２２】
本発明に係る欠陥ノズル判定方法によれば、搬送ベルト上に、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行う構成としたので、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００２３】
本発明に係る欠陥ノズル判定方法によれば、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行う構成としたので、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図３は同じく一部透過状態で示す側面説明図である。
【００２５】
この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部（手段）２及び用紙を搬送するための副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部（手段）４から用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ８上に用紙５を排紙する。
【００２６】
また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ８の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。
【００２７】
ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、ガイドロッド２１及び図示しないガイドレールでキャリッジ２３を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。
【００２８】
ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に横架した主ガイド部材であるキャリッジガイド（ガイドロッド）２１と後ステー１０１Ｂ側に設けた従ガイド部材であるガイドステー２２で、キャリッジ２３を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。
【００２９】
そして、このキャリッジ２３上には、それぞれブラック（Ｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙ（色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド２４」という。）の計５個の液滴吐出ヘッドを搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。
【００３０】
また、キャリッジ２３には各記録ヘッド２４に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク２５を搭載している。一方、図１に示すように、装置本体１の前面からカートリッジ装着部２６Ａに、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ２６を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ２６から各色のサブタンク２５に図示しないチューブを介してインク（記録液）を補充供給する。なお、ブラックインクは１つのインクカートリッジ２６から２つのサブタンク２５に供給する構成としている。
【００３１】
なお、記録ヘッド２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。
【００３２】
また、キャリッジ２３の主走査方向に沿って前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に、スリットを形成したリニアスケール１２８を張装し、キャリッジ２３にはリニアスケール１２８のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２９を設け、これらのリニアスケール１２８とエンコーダセンサ１２９によってキャリッジ２３の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。
【００３３】
また、キャリッジ２３の一側面には、本発明に係る判定パターンの読取りを行うための発光手段及び受光手段を含む反射型フォトセンサで構成した読取り手段（検出手段）である読取りセンサ４０１を備え、この読取りセンサ４０１によって後述するように撥水性部材である搬送ベルト３１上に形成されたノズル欠陥判定用の判定パターンを読み取る。また、キャリッジ２３の他側面には、搬送される被搬送部材の先端を検出する先端検知センサ３３０を備えている。
【００３４】
さらに、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（装置）１２１を配置している。この維持回復機構１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ノズル面２４ａをキャッピングするキャップ部材である、１個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ１２２ａと、４個の保湿用キャップ１２２ｂ〜１２２ｅと、記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード１２４と、空吐出を行うための空吐出受け１２５とが配置されている。また、キャリッジ２３の走査方向の他方側の非印字領域には、空吐出を行うための空吐出受け１２６を配置している。この空吐出受け１２６には開口１２７ａ〜１２７ｅを形成している。
【００３５】
副走査搬送部３は、図３にも示すように、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて画像形成部２に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ３２とテンションローラである従動ローラ３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ３４と、搬送ベルト３１を画像形成部２の対向する領域でガイドするガイド部材３５と、保持部材１３６に回転自在に保持されて、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１に押し付ける加圧コロ３６、３７と、画像形成部２によって画像が形成された用紙５の上面側を押えるガイド板３８と、画像が形成された用紙５を搬送ベルト３１から分離するための分離爪３９とを備えている。
【００３６】
搬送ベルト３１は、ＤＣブラシレスモータを用いた副走査モータ１３１によって、タイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ３２が回転されることで用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト３１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）との２層構造としているが、これに限るものではなく、１層構造あるいは３層以上の構造でも良い。この搬送ベルト３１の表面（用紙５が載置される面）は撥水性（撥インク性）を有している。
【００３７】
また、従動ローラ３３と帯電ローラ３４との間に、搬送ベルト３１の移動方向上流側から、搬送ベルト３１の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段とし搬送ベルト３１表面に当接する当接部材であるＰＥＴフィルムからなるマイラ（紙粉除去手段）１９１と、同じく搬送ベルト３１表面に当接するブラシ形状のクリーニングブラシ１９２と、搬送ベルト３１表面の電荷を除去するための除電ブラシ１９３とを備えている
【００３８】
さらに、搬送ローラ３２の軸３２ａには高分解能のコードホール１３７を取り付け、このコードホイール１３７に形成したスリット１３７ａを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１３８を設けて、これらのコードホイール１３７とエンコーダセンサ１３８によってロータリエンコーダを構成している。
【００３９】
給紙部４は、装置本体１に抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する収容手段である給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３と、給紙される用紙５をレジストするレジストローラ対４４とを有している。
【００４０】
また、この給紙部４は、多数枚の用紙５を積載して収容するための手差しトレイ４６及び手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を給紙するための手差しコロ４７と、装置本体１の下側にオプションで装着される給紙カセットや両面ユニットから給紙される用紙５を搬送するための縦搬送コロ４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ４４、手差しコロ４７、縦搬送コロ４８などの副走査搬送部３へ用紙５を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動手段）４９によって回転駆動される。
【００４１】
排紙搬送部７は、副走査搬送部３の分離爪３９で分離された用紙５を搬送する３個の搬送ローラ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（区別しないときは「搬送ローラ７１」という。）及びこれに対向する拍車７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（同じく「拍車７２」という。）と、用紙５を反転してフェイスダウンで排紙トレイ８へ送り出すための反転ローラ対７７及び反転排紙ローラ対７８とを備えている。また、
【００４２】
また、１枚手差し給紙を行なうために、図１にも示すように、装置本体１の一側部側に、１枚手差し給紙トレイ１４１を装置本体１に対して開閉可能（開倒可能）に設け、１枚手差しを行なうときには１枚手差し給紙トレイ１４１を仮想線図示の位置に開倒する。この１枚手差し給紙トレイ１４１からの手差し給紙される用紙５は、ガイド板１１０の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部３の搬送ローラ３２と加圧コロ３６との間に直線的に差し込むことができる。
【００４３】
一方、画像形成が行われた用紙５をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体１の他側部側にストレート排紙トレイ１８１を開閉可能（開倒可能）に設けている。このストレート排紙トレイ１８１を開く（開倒）ことで、排紙搬送部７から送り出される用紙５を直線的にストレート排紙トレイ１８１に排紙することができる。
【００４４】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４のブロック図を参照して説明する。
この制御部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを含む、この装置全体の制御を司るとともに本発明に係る判定パターンの形成、判定パターンの読取り、欠陥ノズルの判定（検出）などに関わる制御を司る主制御部３１０を備えている。
【００４５】
また、この制御部３００は、ホスト側と主制御部３１０との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部Ｉ／Ｆ３１１と、記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッドデータ生成配列変換用ＡＳＩＣなどで構成されるヘッドドライバ（実際には記録ヘッド２４側に設けられる。）を含むヘッド駆動制御部３１２と、キャリッジ２３を移動走査する主走査モータ２７を駆動するための主走査駆動部（モータドライバ）３１３と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査駆動部（モータドライバ）３１４と、給紙モータ４９を駆動するための給紙駆動部３１５と、排紙部７の各ローラを駆動する排紙モータ７９を駆動するための排紙駆動部３１６と、帯電ベルト３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３１９と、その他図示しないが、維持回復機構１２１を駆動する維持回復モータを駆動するための回復系駆動部、両面ユニットが装着された場合に両面ユニットを駆動する両面駆動部、各種のソレノイド（ＳＯＬ）類を駆動するソレノイド類駆動部（ドライバ）と、電磁クラック類などを駆動するクラッチ駆動部と、画像読取部１１を制御するスキャナ制御部３２５とを備えている。
【００４６】
また、主制御部に３１０は、搬送ベルト３１の周囲の温度及び湿度（環境条件）を検出する環境センサ２３４などの各種検出信号を入力する。なお、主制御部３１０には、その他の図示しない各種センサの検出信号も入力されるが図示を省略している。また、主制御部３１０は、装置本体１に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作／表示部３２７との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。
【００４７】
また、この主制御部３１０には、前述したキャリッジ位置を検出するリニアエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１２９からの出力信号が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１５を介して副走査モータ２７を駆動制御することでキャリッジ２３を主走査方向に往復移動させる。また、この主制御部３１０には、前述した搬送ベルト３１の移動量を検出するロータリエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１３８からの出力信号（パルス）が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて副走査駆動部３１４を介して副走査モータ１３１を駆動制御することで搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１を移動させる。
【００４８】
また、主制御部３１０は、搬送ベルト３１上に判定パターンを形成する処理を行い、形成した判定パターンに対し、キャリッジ２３に搭載した読取りセンサ４０１の発光手段を発光させる発光駆動制御を行うとともに、受光手段の出力信号を入力して判定パターンを読取り、この読取り結果から欠陥ノズルを判定検出し、更にこの結果に基づいて記録ヘッド２４の維持回復動作の制御を行う。なお、この詳細については後述する。
【００４９】
このように構成した画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明すると、搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加し、これによって、搬送ベルト３１には正と負の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト３１上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。
【００５０】
そこで、用紙５が給紙部４から給紙されて、搬送ローラ３２と第１加圧コロ３６との間に送り込まれて、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト３１上へと送り込まれると、用紙５は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト３１上に吸着され、搬送ベルト３１の移動に伴って搬送される。
【００５１】
そして、この搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送し、キャリッジ２３を主走査方向に移動しながら停止している用紙５上に記録ヘッド２４から記録液の液滴を吐出して画像を記録（印刷）し、印刷が行われる用紙５の先端側を分離爪３９で搬送ベルト３１から分離して排紙搬送部６に送り出し、排紙トレイ７に排出させる。
【００５２】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２３は維持回復機構１２１側に移動されて、キャップ１２２で記録ヘッド２４のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引及び保湿用キャップ１２２ａで記録ヘッド２４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド２４のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード１２４でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを空吐出受け１２５に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２４の安定した吐出性能を維持する。
【００５３】
次に、この画像形成装置におけるノズル欠陥判定制御に係わる部分について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５はノズル欠陥判定制御に係わる部分を機能的に説明するブロック説明図、図６は同じくノズル欠陥判定制御の機能的な流れの概要を示すブロック説明図である。
【００５４】
まず、キャリッジ２３には、図６及び図７にも示すように、撥水性部材である搬送ベルト３１上に形成される判定パターン４００を検知する読取りセンサ４０１が備えられている。この読取りセンサ４０１は、主走査方向と直交する方向に並ぶ、撥水性搬送ベルト３１上の判定パターン４００に対して発光する発光手段である発光素子４０２と、判定パターン５０１からの正反射光を受光する受光手段である受光素子４０３とをホルダ４０４に保持してパッケージ化したものである。なお、ホルダ４０４の出射部及び入射部にはレンズ４０５が設けられている。
【００５５】
なお、読取りセンサ４０１内での発光素子４０２及び受光素子４０３は、図２に示すように、キャリッジ２３の走査方向に対して直交する方向に配置している。これにより、キャリッジ２３の移動速度変動による検出結果への影響を低減することができる。また、発光素子４０２としてはＬＥＤなど赤外領域や可視光など比較的単純かつ安価な光源を用いることできる。また、光源のスポット径（検出範囲、検出領域）は高精度のレンズを使用せずに安価なレンズを使用するためにｍｍオーダーの検出範囲となっている。
【００５６】
判定パターン形成／読取り制御手段５０１は、欠陥ノズル判定処理が指示されたときには、搬送ベルト３１に対して、キャリッジ２３を主走査方向に移動走査するとともに液滴吐出制御手段５０２を介して液滴吐出手段である記録ヘッド２４から液滴を吐出させて、複数の独立した液滴５００で構成される、判定パターン４００を形成する。なお、この判定パターン形成／読取り制御手段５０１は主制御部３１０のＣＰＵ３０１などで構成される。
【００５７】
また、判定パターン形成／読取り制御手段５０１は、搬送ベルト３１上に形成した判定パターン４００を読取りセンサ４０１で読取る制御を行う。この判定パターン読取り制御は、キャリッジ２３を主走査方向に移動させながら読取りセンサ４０１の発光素子４０２を発光駆動して行う。具体的には、図７に示すように、主制御部３１０のＣＰＵ３０１によって発光制御手段５１１に読取りセンサ４０１の発光素子４０２を駆動するためのＰＷＭ値が設定され、この発光制御手段５１１の出力が平滑回路５１２で平滑化されて駆動回路５１３に与えられることで、この駆動回路５１３が発光素子４０２を発光駆動して、搬送ベルト３１上の判定パターン４００に対して発光素子４０２からの出射光を照射させる。
【００５８】
読取りセンサ４０１は、搬送ベルト３１上の判定パターン４００に発光素子４０２からの射出光が照射されることで、判定パターン４００から反射される正反射光が受光素子４０３に入射され、受光素子４０３からは判定パターン４００からの正反射光の受光量に応じた検知信号が出力されて欠陥ノズル判定手段５０３に入力される。具体的には、図６に示すように、読取りセンサ４０１の受光素子４０３からの出力信号を、主制御部３１０に含まれる（図５では図示省略）光電変換回路５２１で光電変換し、この光電変換信号（センサ出力電圧）をローパスフィルタ回路５２２でノイズ分を除去した後Ａ／Ｄ変換回路５２３でＡ／Ｄ変換し、信号処理回路（ＤＳＰ）５２４によってＡ／Ｄ変換したセンサ出力電圧データを共有メモリ５２５に格納する。
【００５９】
欠陥ノズル判定手段５０３は、読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力結果に基づいて判定パターン４００から欠陥ノズルの有無を判定する。この欠陥ノズル判定手段５０３で欠陥ノズル有と判定されたときには、維持回復制御手段５０４によって維持回復機構１２１が制御されて記録ヘッド２４に対する維持回復動作が行われる。
【００６０】
そこで、本発明における判定パターン４００について図８以降をも参照して説明する。
まず、本発明におけるパターン検出の原理について説明する。液滴（以下「インク滴」とする。）に対して光を照射したときに液滴からの光が拡散する様子について図８を参照して説明する。
図８に示すように、被着弾部材６００に着弾したインク滴５００（着弾状態ではインク滴は半球状となる。）に対して入射光６０１が当たると、インク滴５００が丸みを帯びた光沢表面であるため、大部分は拡散反射光６０２となり正反射光６０３として検出されるものは僅かとなる。しかしながら、図９に示すように、インク滴５００は時間経過とともに乾燥するため表面から光沢が失われ、更に半球形状から徐々に平らになってくるため、正反射光６０３が生じる範囲及び割合が拡散反射光６０２に対して相対的に多くなる。したがって、正反射光６０３を受光素子４０３で受光するとき、図１０に示すように、時間の経過と共にセンサ出力電圧は低下し、時間の経過共に検知精度が低下することになる。
【００６１】
次に、判定パターン４００を構成するインク滴５００の位置検出について図１１を参照して説明する。
搬送ベルト３１の表面（ベルト表面）は光沢を帯びており、発光素子４０１からの光が照射された場合に正反射光を返し易いものとする。このため、図１１（ｂ）で、インク滴５００が着弾していない搬送ベルト３１面の領域では、発光素子４０１からの入射光６０１はベルト面にて殆んど正反射されることから正反射光６０３の量が多くなり、同図（ａ）に示すように、正反射光６０３を受光する受光素子４０３の出力（センサ出力電圧）Ｓｏが相対的に大きくなる。
【００６２】
一方、図１１（ｂ）でインク滴５００がそれぞれ独立した状態で着弾している領域では、半球状で光沢をもつインク滴５００表面にて光が拡散されるため正反射光６０３の量が減少し、図１３（ａ）に示すように、正反射光６０３を受光する受光素子４０３の出力（センサ出力電圧）Ｓｏが相対的に小さくなる。
【００６３】
この場合、パターン４００からの反射光に占める拡散反射光の割合は一定とする、つまり、前述した図１１の中央部分に示す滴着弾状態のように、パターン４００からの反射光の散乱状態が一様となるように液滴５００を着弾させることにより、センサ出力電圧（検出電位）の高い再現性が得られ、パターン４００（液滴着弾位置）を高精度に検出することができる。そして、判定パターン４００からの反射光の散乱状態を一様にするには、滴表面のうち拡散反射光を放つ表面の面積を一定にすればよく、そのためには、液滴を独立させて規則的に配置する。
【００６４】
これに対して、図１２（ｂ）に示すように、搬送ベルト３１上でインク滴が隣同士接触してつながってしまった場合、つながったインク滴５００の上面はフラット（平坦）になってしまうので、これにより正反射光６０３が増加し、同図（ａ）に示すように、センサ出力電圧Ｓｏは搬送ベルト３１面と略同様な出力値となってしまい、インク滴５００の位置を検出することが困難になる。なお、インク滴がくっついてしまった場合でも、つながったインク滴の端部では散乱光が発生するが、範囲が極めて限られるため、検出が困難であり、仮に検出しようとすると、受光素子４０３で見る面積（検出する領域）を絞り込まなければならず、搬送ベルト３１表面の極わずかな傷やごみなどのノイズ要因に反応してしまうおそれが発生し、検出精度の低下や検出結果の信頼性が低下することになる。
【００６５】
したがって、インク滴からの正反射光を受光する受光手段からの出力の内の正反射光が減衰している部分を判別することによって、インク滴の有無を高精度に検出することができることになる。そして、インク滴の着弾有無を高精度に検出するためには、判定パターン４００としては、読取りセンサ４０１の検出領域内で、独立した複数の液滴で構成されていることが必要であり、このような判定パターンを形成することによって発光手段と受光手段という簡単な構成で、判定パターンにおける液滴着弾の有無を高精度に検出することができるようになる。
【００６６】
この場合、前述したように、液滴着弾後の経過時間とともにインク滴は乾燥して反射光散乱状態は変化するので、着弾後、読取りセンサ４０１が正反射光を受光するまでの時間が一定であるようにする、つまり、判定パターン形成後の読取りまでの時間を一定にすることによって、検出電位の再現性を確保することができる。
【００６７】
次に、この画像形成装置におけるノズル欠陥判定パターンの形成、読取り、判定処理について図１３のフロー図をも参照して説明する。
先ず、前処理として搬送ベルト３１のクリーニングを実施し、更に前処理として読取りセンサ４０１のキャリブレーションを実施し、キャリッジ２３で走査される読取りセンサ４０１（発光素子４０２、受光素子４０３）の正反射の出力レベルが搬送ベルト３１面上で一定値になるように発光素子４０２の出力を調整する。
【００６８】
その後、キャリッジ２３を主走査方向に走査しながら記録ヘッド２４から液滴を吐出して、判定パターン４００を形成し、次いで、読取りセンサ４０１の発光素子４０２を発光させた状態で、キャリッジ２３を形成した判定パターン４００の主走査方向の所要に位置にし、搬送ベルト３１を副走査方向に移動させて、判定パターン４００を読取り、読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力に基づいて、欠陥ノズルがあるか否かを判別する。なお、この場合、欠陥ノズル無し判定されたとき、主走査方向の位置をずらして複数回の読取りを行うようにすることもでき、Ｎ回読取りでなければ、ベルトクリーニングを行って判定処理を終了する。
【００６９】
また、判定パターン４００の読取り結果から欠陥ノズルが有と判定されたときには、維持回復機構１２１を駆動して記録ヘッド２４の維持回復動作を行い、再度欠陥ノズルの判定を行う。ただし、維持回復後は再度の欠陥ノズルの判定処理を行わないようにして、ノズル欠陥判定処理の処理時間を短縮することもできる。
【００７０】
次に、図１４以降をも参照して具体的に説明する。まず、ここでは、記録ヘッド２４は、図１４に示すように、液滴を吐出する第１ノズルから第ｎノズルまでの複数個（ｎ個）のノズル２４１を２列に千鳥状に配置している。なお、各ノズル２４１の並びをノズル列という。
【００７１】
そして、キャリッジ２３を所要の主走査方向に位置に移動して図１５に示すように記録ヘッド２４の第１ノズルから第ｎノズルまで全ノズルから液滴を吐出して、図１６に示すように、ノズル欠陥判定パターン４００（Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ１，Ｐｋ２とする。）を形成する。なお、記録ヘッド２４ｙ〜２４ｋ２までの全ヘッドが一斉にインク滴を吐出しても良いし、順次１ヘッドごとにインク滴を吐出してもよい。
【００７２】
ここで、ノズル欠陥判定パターン４００（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋ１、Ｐｋ２）は、例えば、図１７に示すように、独立して形状を保持する複数の液滴５００によって構成される。このノズル欠陥判定パターン４００は、読取りセンサ４０１の発光素子４０２から射出される光のスポット径以上の幅（主走査方向）あればよく、ここではφ１ｍｍのスポット径としているので、主走査方向１．２３ｍｍとし、３００ｄｐｉなので、幅方向に占めるインク滴５００は１５滴となる。また、高さ方向（副走査方向長さ）は全ノズルの寸法であり、例えば３２．５１２ｍｍ（３８４ノズル）となる。
【００７３】
このようなノズル欠陥判定パターン４００を形成した場合、例えば図１８（ａ）に示すように、全てのノズルについてノズル欠陥（吐出不能）がなければ、記録ヘッド２４のノズル列長さの範囲に亘って各ノズルからの液滴５００が独立して、主走査方向に所定の範囲にすべて打ち込まれたノズル欠陥判定パターン４００が形成される。したがって、このノズル欠陥判定パターン４００を、搬送ベルト３１を読取りセンサ４０１に対して相対的に移動してセンサスポット４０１ａを副走査方向に走査して読取ると、読取りセンサ４０１からのセンサ出力（検出出力）Ｓｏは、図１８（ｂ）に示すように、ノズル欠陥判定パターン４００の上端（副走査方向上流側）から下端（副走査方向下流側）まで一様にレベルが落ち込み、欠落無し判定できる。なお、センサ出力Ｓｏは、図において左側になるほどレベルが低くなる状態で示している（以下の図でも同じである）。
【００７４】
これに対して、例えば図１９（ａ）に示すように、一部のノズルについてノズル欠陥（吐出不能）が発生していると、正常なノズルについては液滴５００が独立して主走査方向に所定の範囲に打ち込まれるが、欠陥ノズルについては液滴が吐出されないので、液滴５００が打ち込まれない欠落部分（空白部分）７００が発生してノズル欠陥判定パターン４００が形成される。したがって、このノズル欠陥判定パターン４００を、搬送ベルト３１を読取りセンサ４０１に対して相対的に移動させてセンサスポット４０１ａを副走査方向に走査して読取ると、読取りセンサ４０１からのセンサ出力（検出出力）Ｓｏは、図１９（ｂ）に示すように、ノズル欠陥判定パターン４００の上端（副走査方向上流側）から下端（副走査方向下流側）まで一様にレベルが落ち込まず、空白部分７００に対応してレベルが高くなるので、この空白部分７００に対応するレベルの落ち込み不足部分を検出することで、欠落有と判定できる。
【００７５】
そこで、このノズル欠陥判定パターン４００を読取りセンサ４０１で読取って欠陥ノズルの有無を判定する動作について、図２０を参照して具体的に説明する。
前述したように、搬送ベルト３１上にノズル欠陥判定パターン４００を形成後、キャリッジ２３は一旦後退移動して、図２０（ａ）に示すようにノズル欠陥判定パターンＰｋ上で停止する。なお、キャリッジ位置はリニアエンコーダ１２９によって検出するので、正確にノズル欠陥判定パターンＰｋ上で静止することができる。ここで、キャリッジ２３の停止が安定したら、今度は、搬送ベルト３１を通常の用紙搬送方向とは逆方向に移動し、ノズル欠陥判定パターンＰｙの上端が読取りセンサ４０１から外れるところまで移動し、十分外れたところで搬送ベルト３１を停止させる。その後、搬送ベルト３１の移動を再び反転させ、読取りセンサ４０１のスポット４０１ａをノズル欠陥判定パターンＰｋの上端から下端まで定速で移動させる。このとき、記録ヘッド２４ｙにノズル欠陥がなく、良好な状態のときには、検出電圧Ｓｏは、上端から下端まで一様にレベルが落ち込み欠落無と判定できる。
【００７６】
これで、ノズル欠陥判定パターンＰｙの検出は完了することになるが、隣りのノズル欠陥判定パターンＰｍの検出を行う前に、キャリッジ２３を移動せずに搬送ベルト３１を逆方向に移動させて、再度のノズル欠陥判定パターンＰｙのパターン検出を行っても良い。２回実施することで信頼性が向上する。
【００７７】
そして、隣りのノズル欠陥判定パターンＰｍの検出を行うときには、図２０（ｂ）に示すように、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ読取りセンサ４０１をノズル欠陥判定パターンＰｍ上に移動して停止させ、前記一連の工程を繰り返し、ノズル欠陥判定を行う。この例では、記録ヘッド２４ｍにノズル欠陥がなく、良好な状態であることから、検出電圧Ｓｏは、上端から下端まで一様にレベルが落ち込み、ノズル欠陥無と判定される。
【００７８】
さらに、隣りのノズル欠陥判定パターンＰｃの検出を行うときには、図２０（ｃ）に示すように、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ読取りセンサ４０１をノズル欠陥判定パターンＰｃ上に移動して停止させ、前記一連の工程を繰り返し、ノズル欠陥判定を行う。ここで、記録ヘッド２３ｃにノズルに欠陥があり、ノズル欠陥判定パターンＰｃに欠落部分（空白部分）７００があった場合、センサ出力Ｓｏは欠落部分の検出電圧が上昇したものになる。
【００７９】
そこで、このセンサ出力Ｓｏを予め定めた閾値となる設定電圧と比較して判定して良いし、或いは、センサ出力Ｓｏを、微分回路を通して変化分を強調する方法で判定（検出）しても良い。このようにノズル欠陥が判定されたときには、読み出す回数を増やし（リトライを行って）、信頼性を高めても良い。また、キャリッジ２３を、主走査方向を僅かに移動させ、ノズル欠陥パターン４００の別の箇所を上端から下端まで検出するようにすることもできる。
【００８０】
そして、このように全記録ヘッド２４の全ノズルの検出を終え、全ノズルとも正常な吐出判定が得られたときには、搬送ベルト２１のクリーニング工程を実施し完了となる。
【００８１】
また、ノズル欠陥が判定されたときには、当該記録ヘッド２４に対して、ワイピング、インク吸引、リフレッシングなどの回復動作を実施し、前述したように、当該記録ヘッド２４のみ再度ノズル欠陥判定パターンでの判定を行ってもよい。この場合、ノズル欠陥の欠陥状況に応じて、回復動作の内容を変更するようにすることもできる。例えば、軽症な欠陥を判定した場合はワイピング、中程度の場合にはインク吸引、重度の場合はリフレッシング、のように切り分けることもできる。さらに、何度実施してもノズル欠陥判定でノズル欠陥無しにならない場合は、サービスコールの処理を行っても良いし、またオペレータに手動での回復動作を促すようにしてもよい。
【００８２】
このように、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段とを備えることによって、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００８３】
また、撥水性部材上にノズルの欠陥を判定する独立した液滴で構成される判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行うことによって、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【００８４】
次に、本発明の他の実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は同実施形態におけるノズル欠陥判定パターンの形成の説明に供する説明図である。
この実施形態は、ノズルの並び方向（副走査方向）及びノズルの並び方向と直交する方向（主走査方向）で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズル欠陥判定パターンを形成する例である。
【００８５】
つまり、前述した実施形態では、図１８（ａ）に示すようにノズルの並び方向と直交する方向（主走査方向）だけで、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズル欠陥判定パターンを形成したが、この場合には、１つの欠陥ノズルに対して１つの液滴の並びが欠落するだけであるため、センサ出力Ｓｏがレベル変化が十分でないおそれがある。そこで、この実施形態では、１つのノズルからの液滴について主走査方向だけでなく、副走査方向にも配置することによって、欠陥ノズルが生じている場合の空白部分を広くするようにして、検出精度を向上している。
【００８６】
例えば、図２１を参照して、１つのノズルについて主走査方向５ドット、副走査方向５ドットのパターンを形成する場合を例にして具体的に説明する。この場合、記録ヘッドのノズルを第１ノズルＮ１〜第１１ノズルＮ１１とし、便宜上、第６ノズルＮ６が欠陥ノズルであるとする。なお、正常ノズルでここでの説明で液滴を吐出するノズルを黒塗りの○で、欠陥ノズルを格子斜線を施した○で、ここでの説明で液滴を吐出しないノズルを単なる○で示している。
【００８７】
ここで、図２１（ａ）に示すように、記録ヘッドが副走査方向におけるヘッドＨ１にあるときに、第１、第６、第１１ノズルＮ１、Ｎ６，Ｎ１１から液滴を吐出させると、第１ノズル、第１１ノズルＮ１，Ｎ１１からは液滴が吐出されて図２１（ｂ）に示すように液滴５００が形成される（斜線を施した○で示す）が、第６ノズルＮ６は欠陥ノズルであるので液滴は吐出されない（仮想線の○で示す。）。そこで、記録ヘッドを主走査方向に移動させて５ドット分の液滴を吐出させることによって、第１ノズル、第１１ノズルＮ１に対応して主走査方向に５個の液滴が並んで形成され、第６ノズルＮ６に対応して主走査方向に５個分の空白が形成される。
【００８８】
次いで、図２１（ａ）に示すように、記録ヘッドを副走査方向におけるヘッドＨ２に相対的に移動させて、第１、第６、第１１ノズルＮ１、Ｎ６，Ｎ１１から液滴を吐出させると、第１ノズル、第１１ノズルＮ１，Ｎ１１からは液滴が吐出されて図２１（ｂ）に示すように液滴５００が形成される（斜線を施した○で示す）が、第６ノズルＮ６は欠陥ノズルであるので液滴は吐出されない（仮想線の○で示す。）。そこで、記録ヘッドを主走査方向に移動させて５ドット分の液滴を吐出させることによって、第１ノズル、第１１ノズルＮ１に対応して主走査方向に５個の液滴が並んで形成され、第６ノズルＮ６に対応して主走査方向に５個分の空白が形成される。
【００８９】
同様にして、図２１（ａ）に示すように、記録ヘッドを副走査方向におけるヘッドＨ３、Ｈ４、Ｈ５に相対的に移動させて、液滴を吐出させることによって、第１ノズル、第１１ノズルＮ１に対応して主走査方向及び副走査方向に５個×５個の液滴が並んで形成されるが、第６ノズルＮ６に対応する部分は５個×５個の液滴に相当する領域が空白部分になる。
【００９０】
このようにして、１つの欠陥ノズルに対応する空白部分は、主走査方向と副走査方向に拡大されて、読取りセンサのスポット径よりも大きくすることができ、これにより、センサ出力の変化も大きくなって、検出精度が更に向上する。
【００９１】
そこで、この実施形態における具体的なノズル欠陥判定パターンとその読取りについて図２２及び図２３を参照して説明する。
ここでは、１つのノズルについて主走査方向及び副走査方向に１０ドット分のパターンを形成する例で説明している。なお、図２２（ａ）は記録ヘッドを副走査方向に１０ノズル分移動させる状態を、図２２（ｂ）は記録ヘッドの一部のノズルＮＧ１、ＮＧ２が欠陥ノズルであるときのノズル欠陥判定パターン４００を示している。なお、ノズルは第１ノズルＮ１〜第ｍノズルＮｍのｍ個としている。
【００９２】
このノズル欠陥判定パターン４００を形成するには、例えば、キャリッジ２３を移動させながら、第１、第１１、第２１…ノズルＮ１、Ｎ１１、Ｎ２１…から液滴を吐出して第１列第１行の１０ドット分の主走査方向のパターンを形成し、第２、第１２、第２２…ノズルＮ２、Ｎ１２、Ｎ２１から液滴を吐出して第２列第１行のパターンを形成し、以下第３列〜第１０列の第１行のパターンを形成した後、キャリッジ２３を戻して搬送ベルト３１を１ノズルピッチ分用紙搬送方向に移動させて、キャリッジ２３を移動させながら、第１、第１１、第２１…ノズルＮ１、Ｎ１１、Ｎ２から液滴を吐出して第１列第２行の１０ドット分の主走査方向のパターンを形成し、そのまま、第２、第１２、第２２…ノズルＮ２、Ｎ１２、Ｎ２１から液滴を吐出して第２列第２行のパターンを形成し、以下第３列〜第１０列の第１行のパターンを形成する。同様に、１ノズルピッチ分づつ搬送ベルト３１と記録ヘッド２４とを相対移動させて、１つのノズルについて１０×１０ドット分のパターンを形成する（例えば第１ノズルＮ１のパターンは図２２（ｂ）の領域８０１に形成されたパターンとなる。）。
【００９３】
このとき、ノズルＮＧ１、ＮＧ２が欠陥ノズルであるとすると、図２２（ｂ）に示すように、ノズル欠陥判定パターン４００には、欠陥ノズルＮＧ１に対応して１０×１０ドット分の空白部分７０１が形成され、欠陥ノズルＮＧ２に対応して１０×１０ドット分の空白部分７０２が形成される。
【００９４】
次に、このノズル欠陥判定パターン４００を読取る場合には、図２３に示すように、読取りセンサ４０１のセンサスポット４０１ａがパターン４００の第１列に対応する主走査方向位置にキャリッジ２３を移動した状態で、搬送ベルト３１を例えば用紙を送る方向に移動して（相対的にセンサスポット４０１ａは長破線矢印で示すように移動する）、読取りセンサ４０１でパターン４００の第１列のパターンを読取り、次いで、読取りセンサ４０１のセンサスポット４０１ａがパターン４００の第２列に対応する主走査方向位置にキャリッジ２３を移動させるとともに、搬送ベルト３１を逆方向に戻した後、搬送ベルト３１を用紙搬送方向に移動して、読取りセンサ４０１でパターン４００の第２列のパターンを読取る。以下、同様に、キャリッジ２３の移動による主走査方向読取り位置の更新と、搬送ベルト３１の用紙送り方向への移動及び戻しを繰り返して、読取りセンサ４０１でパターン４００の第３列から第１０列までのパターンを順次読取る。
【００９５】
このとき、例えば欠陥ノズルＮＧ１に対応する第９列には上述したように１０×１０ドット分の空白部分７０１が生じているので、この第９列のパターンを読取ったときのセンサ出力Ｓｏは、図２３（ｃ）に示すように、空白部分７０１に対応する部分での落ち込みがなくなり、欠陥ノズル有と判定することができる。
【００９６】
このように、同一のノズルからの液滴を複数個連続して主走査方向及び副走査方向に配置する判定パターンを形成することによって、欠陥ノズルに対応して生じる空白部分を前前記実施形態に比べて広くすることができ、これによって、読取りセンサ４０１のセンサスポット径以上の空白部分を１つの欠陥ノズルに対応して形成することができて、読取りセンサ４０１のセンサ出力の落ち込みがなくなる領域が広くなるので、欠陥ノズルの検出精度が向上する。
【００９７】
この点について、単に同一のノズルから主走査方向にだけ複数個の液滴を連続的に配置する判定パターンとの比較において図２４及び図２５を参照して説明する。
この比較例の判定パターンでは、１０ノズル毎に、同じ列に同じノズルから主走査方向に１０ドット分のパターンを形成している。例えば、第１、第１１、第２１…ノズルＮ１、Ｎ１１、Ｎ２１…から液滴を吐出して第１列のパターンを形成し、次に、第２、第１２、第２２…ノズルＮ２、Ｎ１２、Ｎ２２…から液滴を吐出して第２列のパターンを形成することを繰り返して、全ノズルについてのパターンを形成する。したがって、全てのノズルについて異常がなければ、図２４に示すように、梯子状のパターンが階段状に繋がった判定パターンが形成される。なお、第１例と第２列との間などの各列の間ではすべてのノズルから液滴を吐出させるパターンを形成している。
【００９８】
したがって、図２５に示すように、一部のノズルＮＧ１、ＮＧ２が欠陥ノズルである場合には、ノズルＮＧ１のパターンが形成されるべき第２例、ノズルＮＧ２のパターンが形成されるべき第９例で、それぞれパターンが形成されない欠落部分７１１、７１２が発生する。
【００９９】
しかしながら、読取りセンサ４０１のセンサスポット４０１ａの径（センサスポット径）は、図２５に示すように、各列の幅よりも若干大きいスポット径であるのに対し、１つのノズルからの液滴で形成されるパターンは１つのドットが主走査方向に並ぶ線状パターンであることから、読取りセンサ４０１のセンサスポット４０１ａで検出される領域はパターンの有無にかかわらず、もともと液滴が打ち込まれない空白部分を広く検出している。そのため、欠陥ノズルＮＧ１、ＮＧ２のために液滴が打ち込まれない線状パターンのない部分が生じても、読取りセンサ４０１のセンサ出力は殆ど変化せず、読取りセンサ４０１によって欠陥ノズルＮＧ１、ＮＧ２が発生していることを検出することは困難であり、欠陥ノズルの検出精度が極めて低くなる。
【０１００】
これに対して、前述したように、同一のノズルからの液滴が主走査方向及び副走査方向に複数個連続的に並ぶ判定パターンを形成することによって、１つのノズルでも欠陥ノズルが発生した場合には本来空白でない領域に広く空白が形成されるので、読取りセンサ４０１のセンサスポット径に相当する空白領域を確保できるので、読取りセンサ４０１のセンサ出力が大きく変化し、欠陥ノズルの発生を高い精度で検出できる。
【０１０１】
このように、被記録媒体を搬送する搬送部材上（又は正逆転搬送できるのであれば非記録媒体上でもよい。）にノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段と、を備え、パターン形成手段は、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で同じノズルから吐出される液滴が複数個連続して並ぶ判定パターンを形成することで、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができるようになる。
【０１０２】
また、搬送ベルト上に、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成手段と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り手段の読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定手段とを備えることによって、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【０１０３】
また、搬送ベルト上に、ノズルの並び方向及びノズルの並び方向と直交する方向で、同じノズルから吐出される液滴が、独立し、かつ連続して並ぶ、ノズルの欠陥を判定する判定パターンを形成するパターン形成工程と、搬送ベルト上の判定パターンに光を照射する発光手段及び判定パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段で判定パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて欠陥ノズルを判定する判定工程とを行うことによって、判定パターンを高精度に検出して、欠陥ノズルを高い精度で判定検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。
【図３】同じく一部透過状態で示す正面説明図である。
【図４】同じく制御部の概要を説明するブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態の説明に供するノズル欠陥判定パターンの形成、読取り、判定に係わる部分を機能的に示すブロック説明図である。
【図６】同じく具体例を機能的に示すブロック説明図である。
【図７】読取りセンサの説明図である
【図８】パターン検出の原理の説明に供する液滴からの光が拡散する様子を示す説明図である。
【図９】同じく液滴が平坦化した場合に光が拡散する様子を示す説明図である。
【図１０】同じく液滴着弾からの経過時間とセンサ出力電圧の変化の関係の説明に供する説明図である。
【図１１】本発明に係る判定パターンの説明に供する模式的説明図である。
【図１２】比較例に係る判定パターンの説明に供する模式的説明図である。
【図１３】ノズル欠陥判定処理の一例の説明に供するフロー図である。
【図１４】判定パターン形成の具体例の説明における形記録ヘッドのノズル配置の一例を示す説明図である。
【図１５】同じく判定パターンの形成の説明に供する滴吐出状態の説明図である。
【図１６】同じく搬送ベルト上に形成した判定パターンの説明に供する説明図である。
【図１７】同じく判定パターンの拡大説明図である。
【図１８】同じくノズル欠陥がない場合の判定パターンの具体例及び対応するセンサ出力を説明する拡大説明図である。
【図１９】同じくノズル欠陥がある場合の判定パターンの具体例及び対応するセンサ出力を説明する拡大説明図である。
【図２０】同じく判定パターンの読取り動作の説明に供する説明図である。
【図２１】本発明の他の実施形態における判定パターンの形成の説明に供する説明図である。
【図２２】同じく他の実施形態における判定パターンの具体例の説明に供する説明図である。
【図２３】図２２の判定パターンの読取りとセンサ出力の例を説明する説明図である。
【図２４】比較例における判定パターンの具体例の説明に供する説明図である。
【図２５】同比較例の判定パターンと読取りセンサのスポット径の関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
６…排紙搬送部
８…排紙トレイ
７…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
２７…主走査モータ
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
１３１…副走査モータ
４００…ノズル欠陥判定パターン
４０１…読取りセンサ（読取り手段）
４０２…発光素子
４０３…受光素子
５００…液滴（インク滴）
５０１…判定パターン形成／読取り制御手段
５０２…液滴吐出制御手段
５０３…欠陥ノズル判定手段
【図１】
2009006609.tif 000003
【図２】
2009006609.tif 000004
【図３】
2009006609.tif 000005
【図４】
2009006609.tif 000006
【図５】
2009006609.tif 000007
【図６】
2009006609.tif 000008
【図７】
2009006609.tif 000009
【図８】
2009006609.tif 000010
【図９】
2009006609.tif 000011
【図１０】
2009006609.tif 000012
【図１１】
2009006609.tif 000013
【図１２】
2009006609.tif 000014
【図１３】
2009006609.tif 000015
【図１４】
2009006609.tif 000016
【図１５】
2009006609.tif 000017
【図１６】
2009006609.tif 000018
【図１７】
2009006609.tif 000019
【図１８】
2009006609.tif 000020
【図１９】
2009006609.tif 000021
【図２０】
2009006609.tif 000022
【図２１】
2009006609.tif 000023
【図２２】
2009006609.tif 000024
【図２３】
2009006609.tif 000025
【図２４】
2009006609.tif 000026
【図２５】
2009006609.tif 000027