特許 6203663 インクジェットプリンター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203663

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】インクジェットプリンター

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20170914BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 205

   B41J2/01 207

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-34807(P2014-34807)

(22)【出願日】2014年2月26日

(65)【公開番号】特開2015-160312(P2015-160312A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2016年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】395003187

【氏名又は名称】株式会社ＯＫＩデータ・インフォテック

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(72)【発明者】

【氏名】花島 優介

【審査官】 下村 輝秋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０６６８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００１３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２１５５５７（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノズルを有し、該ノズルから記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジの下面側に対向して配置され前記記録媒体を保持するプラテンと、
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、
前記キャリッジに搭載され、前記スケールを検出するスケールセンサーと、
前記キャリッジと前記搬送手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、前記制御手段は、前記スケールセンサーの検出結果に基づいて、前記記録ヘッドの駆動を制御し、前記記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、
前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録された画像を検出する画像センサーと、前記記録ヘッドの前記ノズルの内の前記インクを吐出できない不良ノズルの位置を記憶する不良ノズルメモリーと、を有し、
前記制御手段は、前記ノズル毎に、所定の範囲に記録する複数のドットからなるパッチを、前記記録媒体に記録し、前記ノズル毎の前記パッチを前記画像センサーによって検出し、前記検出の結果に基づいて、前記インクを吐出しない前記不良ノズルの位置を特定し、前記不良ノズルメモリーに該位置を記憶し、前記記録媒体に画像を記録する場合に、前記不良ノズルメモリーに位置を記憶された前記不良ノズルに替えて他の前記ノズルを用いて前記記録媒体に画像を記録し、
前記パッチは、前記移動方向において第１の所定数の前記ドットから成るラインを、前記搬送方向において第２の所定数並べて記録することによって形成され、
前記各ラインは、前記ノズル毎に、記録される前記移動方向の位置が予め決められ、前記記録媒体を前記搬送方向の上流側と下流側に交互に移動させることによって並べられることを特徴とするインクジェットプリンター。

【請求項2】

前記画像センサーの検出範囲は１つの前記パッチの面積より小さく、該検出範囲は複数の前記ラインに跨っていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター。

【請求項3】

前記画像センサーは、前記ノズル毎の前記パッチを検出する場合に、前記キャリッジを停止させ、前記記録媒体を搬送しながら検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェットプリンターに関する。

【背景技術】

【0002】

記録紙、樹脂フィルムなどの記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターが広く知られている。インクジェットプリンターの中には、記録媒体の搬送方向に沿って配列された複数のノズルを備える記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に対して直角の方向に移動させながらインクを吐出することで画像を記録するものがある。

【0003】

この種の記録ヘッドには、インクの吐出が出来ないなどの、不良ノズルがある場合がある。このような不良ノズルのある記録ヘッドによって作画された画像は、白筋が生じる場合がある。この原因は、記録ヘッドに何らかしらの異常があることが考えられる。例えば、ノズルに傷があり、正常に吐出できない場合や、ノズルにごみが詰まりインクが吐出できない状態になっている場合などが考えられる。記録ヘッドに異常がある場合は、記録ヘッドを清掃して直る場合もあるが、直らない場合も有る。直らない場合は、他のノズルによって代替してインクを吐出させることもできるが、正確な不良ノズルの位置を特定する必要がある。

【0004】

不良ノズルを特定する技術としては、例えば特開２０１１−１２６１９７号公報に開示されている技術がある。この技術は、記録媒体にノズル毎に所定数のドットのラインを描くものである。これによれば、インクの吐出がされないノズルがあった場合はラインが記録されず、不良ノズルが存在することが分かる。また、記録されたラインから、記録されるはずであったラインの位置を、目視で数え、不良ノズルの位置を特定する。発見された不良ノズルの位置を記録装置に入力し、制御部が他のノズルによって代替する様に制御することで、記録ヘッドを交換せずに記録が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−１２６１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の技術では、テストパターンをキャリッジの移動方向にノズル毎に連続で数十ドットのラインを記録し、そこで記録されたラインの位置を見ていた。このような方法によれば、テストパターンの印刷する用紙の量を減らすことができるが、ライン間の距離が非常に近いため、またラインの幅がドットの幅なので、非常に狭い。そのため、センサーで読み取ることが困難であり、また検出したとしても誤検出し易いものである。
そこで、容易にテストパターンがセンサーで読み取れ、不良ノズルを特定する制御が可能なインクジェットプリンターが望まれていた。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願発明のインクジェットプリンターは、複数のノズルを有し、該ノズルから記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復移動するキャリッジと、前記キャリッジの下面側に対向して配置され前記記録媒体を保持するプラテンと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールと、前記キャリッジに搭載され、前記スケールを検出するスケールセンサーと、前記キャリッジと前記搬送手段の動作を制御する
制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記スケールセンサーの検出結果に基づいて、前記記録ヘッドの駆動を制御し、前記記録媒体に前記インクを吐出して画像を記録するインクジェットプリンターにおいて、前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録された画像を検出する画像センサーと、前記記録ヘッドの前記ノズルの内の前記インクを吐出できない不良ノズルの位置を記憶する不良ノズルメモリーと、を有し、前記制御手段は、前記ノズル毎に、所定の範囲に記録する複数のドットからなるパッチを、前記記録媒体に記録し、前記ノズル毎の前記パッチを前記画像センサーによって検出し、前記検出の結果に基づいて、前記インクを吐出しない前記不良ノズルの位置を特定し、前記不良ノズルメモリーに該位置を記憶し、前記記録媒体に画像を記録する場合に、前記不良ノズルメモリーに位置を記憶された前記不良ノズルに替えて他の前記ノズルを用いて前記記録媒体に画像を記録し、前記パッチは、前記移動方向において第１の所定数の前記ドットから成るラインを、前記搬送方向において第２の所定数並べて記録することによって形成され、前記各ラインは、前記ノズル毎に、記録される前記移動方向の位置が予め決められ、前記記録媒体を前記搬送方向の上流側と下流側に交互に移動させることによって並べられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明のインクジェットプリンターによれば、容易にテストパターンが記録でき、記録したテストパターンをセンサーで読み取れ、不良ノズルを特定する制御が可能なインクジェットプリンターを提供できる。不良ノズルを他のノズルで代替可能なインクジェットプリンターを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、インクジェットプリンターの構成を説明する図である。

【図2】図２は、テストパターンを説明する図である。

【図3】図３は、インクジェットプリンターのブロック図である。

【図4】図４は、動作を説明するフローチャートである。

【図5】図５は、テストパターンの記録方法を説明する図である。

【図6】図６は、テストパターンのラインの記録順を説明する図である。

【図7】図７は、センサーの検出結果を説明する図である。

【図8】図８は、インクジェットプリンターの外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
図１は、インクジェットプリンターの構成を説明する図である。筐体２はインクジェットプリンター１の外装を構成する。記録ヘッド５はインクを吐出するインクジェットヘッドである。この記録ヘッド５はキャリッジ４に搭載され、記録媒体１７の上空を往復走査する。ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色夫々のインクに対応する４台の記録ヘッド５が、キャリッジ４に搭載されている。４色以上のカラーでもよい。記録媒体１７は、平板のプラテン６に吸着されながら間欠搬送される。プラテン６に支持された記録媒体１７に記録ヘッド５からインクを吐出して画像を記録する。搬送と走査を交互に繰り返しながら所望の画像を完成させる。

【0011】

キャリッジ４は、直線状のレール３に案内されて、記録媒体１７の搬送方向に対して交差する方向に往復走査する。この例では直角方向である。キャリッジ４は、ベルト７に固定されている。ベルト７は１対のプーリー９に掛け回されている。一方のプーリー９にはモーター８が接続され、その駆動によりレール３に沿って往復走査する。キャリッジ４の位置は、キャリッジ４の移動方向に沿って配置されたリニアスケール１０をリニアエンコーダー１１によって検出することでキャリッジ４の位置を検出している。

【0012】

プラテン６には、複数の吸引孔が設けられ、プラテン６の下部にあるダクト１３に連通している。ダクト１３は、パイプ１４によって、ファン１５に接続され、ファン１５よって吸引孔から空気を吸引し、排出口１６から筐体２の外部に排気する。

【0013】

プラテン６の前後、この図の例では紙面奥行き方向の前側にはフロントペーパーガイドが、後側にはリアペーパーガイドが配置されている。記録媒体１７は、リアペーパーガイド、プラテン６、フロントペーパーガイドの順に案内され、搬送される。リアペーパーガイドとプラテン６の間には、プラテン６に沿って複数の搬送ローラー（不図示）が一定間隔で配置されている。搬送ローラーは、駆動ローラーと、それに押圧されたピンチローラーの対のローラーで構成され、対になっている２つのローラーによって挟持され、駆動ローラーの回転によって記録媒体１７が搬送される。

【0014】

また、記録ヘッド５のインク詰まりの防止、復帰をさせるためにメンテナンスステーション１２が備わる。メンテナンスステーション１２は、記録ヘッド５に対して離接するキャップを備え、そのキャップによってノズル面を封止してインクの乾燥を防止する。また、キャップを吸引することで、記録ヘッド５のノズルからインクを吸引することができる。吸引することで詰まりを解消することができる。このようなメンテナンスを行う。
キャリッジ４には、検出センサー１８が備え付けられている。この検出センサー１８で、記録媒体１７に記録された画像の濃度や色を検出する。

【0015】

図２は、テストパターンを説明する図である。パッチ２０は記録媒体１７に記録された単色で、このエリア内を一つのドットから吐出されたインクで塗りつぶされたパターンである。図中パッチ２０内に書かれている数字は、ノズル番号を意味する。この例では、記録ヘッド５には２４個のノズルがあり、このノズル毎にパッチ２０が記録される。パッチ２０の１から６の方向は記録媒体１７の幅方向であり、キャリッジ４の移動方向である。パッチ２０の１、７、１３、１９の方向は記録媒体１７の搬送方向である。

【0016】

また、パッチ２０は、複数ある記録ヘッド５の全ノズルについて記録する。ここでは、説明を簡単にするために、１色だけを抽出して説明する。パッチ２０はキャリッジ４の移動方向に記録されるラインを、搬送方向をずらした複数本のラインによって記録される。

【0017】

記録されたテストパターンのパッチ２０は、検出センサー１８によって、濃度が検出される。検出範囲１９はパッチ２０のエリア内に収まる範囲である。パッチ２０は、検出センサー１８によって、全ての濃度が検出される。

【0018】

図３は、インクジェットプリンターのブロック図である。制御回路２１はインクジェットプリンター１の全体の制御を司る制御回路であり、ＲＯＭ２６に記憶されているプログラムに従って動作する。検出センサー１８は、制御回路２１に接続され、検出した値を制御回路２１に送信する。検出センサー１８は制御回路２１に制御される。検出センサー１８は、画像の濃度を検出するセンサーである。また、彩度を測定しても良い。ＲＡＭ２５は、データの一時記憶や制御回路２１のワークエリアとして使用される。リニアエンコーダー１１は制御回路２１に接続され、制御回路２１によって制御される。リニアエンコーダー１１によって検出された値は制御回路２１に入力される。記録手段２２はキャリッジ４、記録ヘッド５を含み、記録媒体１７にインクで画像を記録する手段である。記録手段２２は制御回路２１によって制御される。キャリッジ移動手段２３は、ベルト７、プーリー９、モーター８を含み、キャリッジ４をレール３に沿って移動する手段である。キャリッジ移動手段２３は制御回路２１によって制御される。ＲＯＭ２６は制御回路２１のプログラムの他に初期設定値などの制御回路２１の制御に必要な値を記憶している。搬送手段２４は、搬送ローラーを含み、記録媒体１７を搬送させる手段である。搬送手段２４は制御回路２１の制御によって動作し、制御回路２１は、記録媒体１７の搬送量を制御できる。

【0019】

図４は、動作を説明するフローチャートである。テストパターンを印刷して不良ノズルを登録する動作を説明する。
先ず、ステップＳ１でテストパターンを印刷する。テストパターンは、複数ある記録ヘッド５の全ノズルに対応したパッチ２０を記録媒体１７に印刷する。パッチ２０の記録媒体１７上の位置は、制御回路２１によって制御されるので、制御回路２１は、ノズルとパッチ２０を対応させて把握することができる。

【0020】

次に、ステップＳ２で、検出センサー１８によって、パッチ２０の測色を行う前に検出センサー１８の基準値を設定する。例えば何も記録されていない場所、すなわち記録媒体１７自体の測色を行い、この検出値を基準値として設定する。これによって、検出するパッチ２０は、この記録媒体１７の何も記録されていない値に対して、異なる値を示すことになる。ＲＡＭ２５に基準値を記憶し、後述の処理をする場合に比較の対象とする。また、測色は、記録された濃度でもよい。またセンサーの種類によっては彩度でもよい。記録媒体１７にパッチ２０が印刷されたか、されないかがセンサーによって明確に検出できるように設定することが好ましい。

【0021】

次に、ステップＳ３で、検出センサー１８の検出範囲１９が、テストパターンの一列目に来るようにキャリッジ４を移動し、さらに１ノズル目のパッチ２０を最初に検出できるように記録媒体１７を搬送する。
次に、ステップＳ４で、記録媒体１７を搬送しながら、パッチ２０の測色を行う。

【0022】

次に、ステップＳ５で、検出センサー１８で検出した結果が、基準値に対して乖離しているか否かを判断する。基準値に対して、ＲＯＭ２６に記憶されている予め決められた許容値から外れているか否かを判断する。許容値は予め実験をして決めて記憶されている。乖離している場合はステップＳ６に移行し、乖離していない場合はステップＳ７に移行する。

【0023】

次に、ステップＳ６で、検出したパッチが不良ノズルによって記録されたものであるとし、そのノズルの位置をメモリーに記憶する。メモリーはＲＡＭ２５である。
次に、ステップＳ７で、列の最後のパッチ２０の測色が終わったか否かを判断し、終わっていなければステップＳ４に移行し、終わっていればステップＳ８に移行する。
次に、ステップＳ８で、テストパターンの最後の列まで終わったか否かを判断する。終わっていればステップＳ９に移行し、終わっていなければステップＳ１０に移行する。

【0024】

次に、ステップＳ９では、不良ノズルに対して代替するノズルを登録する。例えば、複数パスで記録する場合は、同じラインを記録する他のノズルを登録する。また、隣接するドットを記録するノズルであっても良い。ステップＳ９の処理が終われば、この一連の処理が終了する。

【0025】

次に、ステップＳ１０では、検出センサーの検出範囲１９が、テストパターンの次の列に来るようにキャリッジ４を移動すると共に、列の先頭から検出できるように記録媒体１７を搬送する。そして、ステップＳ４に移行し、移動した列のパッチの測色を始める。

【0026】

次に、テストパターンについて説明する。図５は、テストパターンの記録方法を説明する図である。図６は、テストパターンのラインの記録順を説明する図である。
ここでは、例としてノズルが２４個ある記録ヘッド２７を用いて説明する。このノズル数と等しい２４個のパッチ２０が記録される。最初の走査で、先頭の第１ノズル３４は第１ライン２８を、次の第２ノズル３５は第２ライン２９を、次の第３ノズル３６は第３ライン３０を、次の第４ノズル３７は第４ライン３１を、次の第５ノズル３８は第５ライン３２を、次の第６ノズル３９は第６ライン３３を夫々記録する。

【0027】

列数に相当するノズル数毎に行を変えて記録する。すなわち、１つのノズルで１走査１ラインを記録し、１ノズルで、列数に相当するラインを記録する。１ノズルで記録するエリア内に検出範囲１９が入るように、記録するラインの数が決められている。図５の例では、６ノズル毎に記録ヘッド２７をブロックに分割し、分割されたブロックの先頭のノズルから順にラインを記録し、ラインの記録が終わると、次のノズルがラインを記録し、最後のノズルがラインを記録するまで、順にラインを記録する。

【0028】

次に１パッチ内のラインの記録順番について図６を用いて説明する。先ず、最初に記録されるラインは、６行あるうちの４番目のライン４３である。その次に、記録媒体１７を３ノズル分の距離を搬送する。そして、１番目のライン４０を記録する。次に記録媒体１７を４ノズル分の距離を搬送する。そして、５番目のライン４４を記録する。次に記録媒体１７を３ノズル分の距離を搬送する。そして、２番目のライン４１を記録する。次に記録媒体１７を４ノズル分の距離を搬送する。そして、６番目のライン４５を記録する。次に記録媒体１７を３ノズル分の距離を搬送する。そして、３番目のライン４２を記録する。６行のラインからなるパッチを記録する。このパッチの大きさは、パッチ内に検出範囲１９が入る。このようにすれば、７番目のラインは、次のブロックの先頭のノズルによって描かれたラインとなる。このように記録媒体１７を前後に搬送させながら、ラインを書くことで、複数ラインからなる太いパッチが完成し、検出範囲１９がある程度広くても隣り合うノズルの描いたラインによって誤検出することがなくなる。

【0029】

仮に、ノズルが詰まり、インクを吐出できない場合は、パッチが印刷されないことになる。また、記録媒体の搬送方向に飛翔曲りするノズルに対しては、ノズル間のパッチの境目付近で、白筋、または黒筋などが生じて濃度以上の部分ができる。記録媒体１７を搬送させながら検出するので、パッチ間の境目付近で濃度異常が有った場合に不良ノズルを検出することができる。

【0030】

次に、検出結果について説明する。図７は、センサーの検出結果を説明する図である。横軸４６は記録媒体１７の搬送方向の位置を示す。パッチ範囲５０は、パッチ２０の記録された位置を示す。縦軸４７は、検出センサー１８の測定値を示す。基準値は、記録媒体１７の何も記録されていない場所の測定値を示す。この基準値を基にして、不良範囲が定められている。測定値より低い位置から、パッチを印刷した場合に想定される値の加減までの値を検出した場合に不良と判断する。測定結果４８は、テストパターンのある１列を測定した時の測定値のグラフである。１番目、２番目のパッチは異常がなかったので、検出結果は不良範囲を超える値を示している。３番目のパッチは不良ノズルによるパッチであったので、測定値の下部４９は不良範囲に入っている。４番目のパッチは異常がなかったので、検出結果は不良範囲を超える値を示している。パッチ以外の場所は、基準値相当の値を示している。３番目のパッチを記録したノズルが不良ノズルとして登録される。また、パッチ境界付近でのパッチの濃度異常は、例えば濃い部分５５で示された少々突出している部分などである。図７では、濃度が濃い場合に関しては、不良範囲を設定していないが、この濃い部分がある許容値以上になった場合は不良と判断するように設定してもよい。予め実験などで許容値を求め、ＲＯＭ２６に格納しておく。

【0031】

図８は、インクジェットプリンターの外観図である。インクジェットプリンターの外観図である。インクジェットプリンター１は、脚部５２で支えている。脚部５２は筐体２の下面の両端方に固定される。フロントペーパーガイド５１に沿って、フロントペーパーガイド５１と窓部５４の間の隙間から、記録後の記録媒体１７が矢印５３で示される方向に排出される。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明はインクジェットプリンターに利用できる。特に幅広の記録媒体に記録する大型のインクジェットプリンターに利用できる。

【符号の説明】

【0033】

１ インクジェットプリンター
２ 筐体
３ レール
４ キャリッジ
５ 記録ヘッド
６ プラテン
７ ベルト
８ モーター
９ プーリー
１０ リニアスケール
１１ エンコーダー
１７ 記録媒体
１８ 検出センサー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】