JP2018138344A - Liquid droplet discharge device, image formation device and nozzle position identification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置、画像形成装置およびノズル位置特定方法に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device, an image forming apparatus, and a nozzle position specifying method.
特許文献１には、インクジェット方式の印刷装置であって、印刷用紙上にインクを吐出する複数のノズルを有し、印刷用紙上に所定の解像度で画像を記録する記録ヘッドと、記録ヘッドにより記録された所定のテストパターンを、記録ヘッドの解像度よりも低い解像度で読み取るスキャナと、スキャナにより読み取られた読み取りデータを補間処理する補間処理手段と、補間処理手段により補間処理された読み取りデータに基づいて、ノズルの異常を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする印刷装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 is an ink jet printing apparatus that has a plurality of nozzles that eject ink onto a printing paper and records an image on the printing paper with a predetermined resolution. A scanner that reads the predetermined test pattern at a resolution lower than the resolution of the recording head, an interpolation processing unit that interpolates the read data read by the scanner, and a read data that is interpolated by the interpolation processing unit There is disclosed a printing apparatus comprising: a determination unit that determines nozzle abnormality.
特許文献２には、各記録素子に対応したドット列による複数のラインを含んだ測定用ラインパターン上のラインの長手方向を画像読取装置の副走査方向に向け、当該画像読取装置の副走査方向の読取解像度を主走査方向の読取解像度に比べて低解像度として読み取りを行い、読取画像上で副走査方向に画像信号を平均化する平均化領域を、ラインブロック内の副走査方向の異なる位置に複数設定し、各平均化領域内で平均プロファイル画像を作成すし、各平均プロファイル画像からラインの両端エッジ位置を特定し、両端エッジ位置に基づいてライン位置を特定し、複数の平均化領域に対応した複数の平均プロファイル画像から特定したライン位置に基づき、ラインブロック内の各ラインの位置を特定するドット位置測定方法が開示されている。 In Patent Document 2, the longitudinal direction of a line on a measurement line pattern including a plurality of lines by dot rows corresponding to each recording element is directed to the sub-scanning direction of the image reading device, and the sub-scanning direction of the image reading device is set. Are read at a lower resolution than the reading resolution in the main scanning direction, and the averaging area that averages the image signal in the sub-scanning direction on the read image is located at a different position in the sub-scanning direction in the line block. Set multiple, create an average profile image in each averaged area, specify the edge position of both ends of the line from each average profile image, specify the line position based on the edge edge positions, and support multiple averaged areas A dot position measurement method that specifies the position of each line in a line block based on the line position specified from a plurality of average profile images is disclosed. .
本発明は、複数のノズルを備えた液滴吐出装置の試験画像を用いたノズル位置の特定において、各段の先頭のノズルに吐出異常が発生していた場合でも各ノズルの位置を特定できる液滴吐出装置、画像形成装置およびノズル位置特定方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a liquid that can specify the position of each nozzle even when a discharge abnormality occurs in the head nozzle of each stage in specifying the nozzle position using a test image of a droplet discharge device having a plurality of nozzles. It is an object to provide a droplet discharge device, an image forming apparatus, and a nozzle position specifying method.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の液滴吐出装置は、予め定められた方向に沿って配列された複数のノズルを備え記録媒体に画像を形成する形成部と、ノズルの位置をずらしつつ、予め定めた個数おきに前記複数のノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させて形成した各々複数の線分を有する複数段の検知画像について、前記複数段の段ごとに最端部の線分の理想位置を算出し、前記理想位置を前記複数段の連続する２段ごとに比較して算出した前記複数段の段ごとの異常ノズル数を用いて前記複数段の段ごとの端部における異常ノズル数を算出する算出手段と、を含むものである。 In order to achieve the above object, a droplet discharge device according to claim 1 is provided with a forming unit that includes a plurality of nozzles arranged in a predetermined direction and forms an image on a recording medium, and a position of the nozzles. For a plurality of stages of detection images each having a plurality of line segments formed by discharging droplets from the plurality of nozzles to the recording medium at predetermined intervals, the outermost edge of each of the plurality of stages Calculating the ideal position of the line segment of the section, and comparing the ideal position for every two consecutive stages of the plurality of stages, using the number of abnormal nozzles for each of the stages of the plurality of stages. Calculating means for calculating the number of abnormal nozzles at the end.
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記算出手段は、前記複数段の段ごとの異常ノズル数を用いて、前記記録媒体に形成された線分の各々と前記複数のノズルの各々とを対応させるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the calculating means uses each abnormal nozzle number for each of the plurality of stages to each of the line segments formed on the recording medium. Is associated with each of the plurality of nozzles.
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記算出手段は、前記記録媒体に形成された線分の数が前記複数のノズルの数と一致しない場合にはエラー処理を実行するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the calculation means determines that an error occurs when the number of line segments formed on the recording medium does not match the number of the plurality of nozzles. The process is executed.
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記算出手段は、前記段ごとの異常ノズル数を累積して前記複数段の段ごとの累積異常ノズル数を算出するとともに前記累積異常ノズル数の最小値である最小累積異常ノズル数を抽出し、前記累積異常ノズル数から前記最小累積異常ノズル数を減じて前記端部における異常ノズル数を算出するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the calculating means accumulates the number of abnormal nozzles for each of the stages, and the plurality of stages. And calculating the cumulative number of abnormal nozzles for each of them, extracting the minimum cumulative abnormal nozzle number that is the minimum value of the cumulative abnormal nozzle number, subtracting the minimum cumulative abnormal nozzle number from the cumulative abnormal nozzle number, and abnormal nozzles at the end portion The number is calculated.
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記算出手段は、前記検知画像を画像読取部で読み取った画像情報を用いて前記複数の線分の輝度分布を取得するとともに前記輝度分布から前記複数の線分の各々の重心位置を算出して前記複数の重心位置の近似曲線を求め、前記最端部の線分の重心位置と前記近似曲線との差分からずれ量を算出し、前記最端部の線分の重心位置から前記ずれ量を減じて前記理想位置を算出するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the calculation means uses the image information obtained by reading the detected image with an image reading unit. Obtaining a luminance distribution of a plurality of line segments and calculating a center of gravity position of each of the plurality of line segments from the luminance distribution to obtain an approximate curve of the plurality of barycentric positions; And the approximate curve are calculated, and the ideal position is calculated by subtracting the shift amount from the position of the center of gravity of the endmost line segment.
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記算出手段は、前記複数のノズルの前記予め定められた方向の一方の端部および他方の端部の両方について前記端部における異常ノズル数の算出を行うものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the calculating means includes one end of the plurality of nozzles in the predetermined direction. The number of abnormal nozzles at the end is calculated for both the other end and the other end.
上記目的を達成するために、請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置と、前記記録媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、を含むものである。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a seventh aspect reads the image formed on the recording medium and the liquid droplet ejection apparatus according to any one of the first to sixth aspects. And an image reading unit.
上記目的を達成するために、請求項８に記載のノズル位置特定方法は、予め定められた方向に沿って配列された複数のノズルを備え記録媒体に画像を形成する形成部のノズルの位置をずらしつつ、予め定めた個数おきに前記複数のノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させて各々複数の線分を有する複数段の検知画像を形成し、前記複数段の段ごとに最端部の線分の理想位置を算出し、前記理想位置を前記複数段の連続する２段ごとに比較して算出した前記複数段の段ごとの異常ノズル数を用いて前記複数段の段ごとの端部における異常ノズル数を算出し、前記複数段の段ごとの前記異常ノズル数を用いて、前記記録媒体に形成された線分の各々と前記複数のノズルの各々とを対応させるものである。 In order to achieve the above object, the nozzle position specifying method according to claim 8 is provided with a plurality of nozzles arranged along a predetermined direction, and the positions of the nozzles of a forming unit that forms an image on a recording medium. While shifting, droplets are ejected from the plurality of nozzles to the recording medium at predetermined intervals to form a plurality of detection images each having a plurality of line segments, and the endmost portion is provided for each of the plurality of stages. An ideal position of the line segment is calculated, and the ideal position is compared with every two consecutive stages of the plurality of stages. The number of abnormal nozzles in the section is calculated, and each of the line segments formed on the recording medium is associated with each of the plurality of nozzles using the number of abnormal nozzles for each of the plurality of stages.
請求項１、請求項７および請求項８に記載の発明によれば、複数のノズルを備えた液滴吐出装置の試験画像を用いたノズル位置の特定において、各段の先頭のノズルに吐出異常が発生していた場合でも各ノズルの位置を特定できる、という効果が得られる。 According to the first, seventh, and eighth aspects of the invention, in the specification of the nozzle position using the test image of the droplet discharge device having a plurality of nozzles, the discharge abnormality is detected at the head nozzle of each stage. Even when this occurs, it is possible to specify the position of each nozzle.
請求項２に記載の発明によれば、算出手段が複数段の段ごとの異常ノズル数を用いないで記録媒体に形成された線分の各々と複数のノズルの各々とを対応させる場合と比較して、より簡易に各ノズルの位置が特定される、という効果が得られる。 According to the second aspect of the present invention, the calculation unit compares the line segment formed on the recording medium with each of the plurality of nozzles without using the abnormal nozzle number for each of the plurality of stages. Thus, the effect that the position of each nozzle is specified more easily can be obtained.
請求項３に記載の発明によれば、算出手段が記録媒体に形成された線分の数が複数のノズルの数と一致しない場合にエラー処理を実行しない場合と比較して、ノズル位置の特定の誤りが発見される、という効果が得られる。 According to the third aspect of the present invention, the nozzle position is identified as compared with the case where the calculation means does not execute error processing when the number of line segments formed on the recording medium does not match the number of the plurality of nozzles. It is possible to obtain an effect that an error is detected.
請求項４に記載の発明によれば、算出手段が累積異常ノズル数、最小累積異常ノズル数を用いないで異常ノズル数を算出する場合と比較して、より簡易に異常ノズル数が算出される、という効果が得られる。 According to the fourth aspect of the present invention, the number of abnormal nozzles can be calculated more easily than when the calculating means calculates the abnormal nozzle number without using the cumulative abnormal nozzle number and the minimum cumulative abnormal nozzle number. The effect of is obtained.
請求項５に記載の発明によれば、算出手段が最端部の線分の重心位置とずれ量を用いないで理想位置を算出する場合と比較して、より正確に最端部のノズルの理想的な位置が算出される、という効果が得られる。 According to the fifth aspect of the present invention, compared with the case where the calculation means calculates the ideal position without using the center of gravity position and the deviation amount of the line segment of the endmost part, the nozzle of the endmost part is more accurately compared. The effect that the ideal position is calculated is obtained.
請求項６に記載の発明によれば、算出手段が複数のノズルの予め定められた方向の片方の端部のみにおける異常ノズル数の算出を行う場合と比較して、ノズル位置の特定の二重チェックがなされる、という効果が得られる。 According to the sixth aspect of the present invention, compared with the case where the calculation means calculates the number of abnormal nozzles only at one end of a plurality of nozzles in a predetermined direction, the specific double of the nozzle position is determined. The effect that a check is made is obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をインクジェット方式の画像形成装置に適用した形態を例示して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to an inkjet image forming apparatus will be described.
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図１に示すように、画像形成装置１０は、ヘッドユニット２６、制御部２０、画像読取部４０、給紙ロール２２、および巻取ロール２４を備えている。画像形成装置１０は、記録媒体としての連帳紙（ロール紙）Ｐの表面に、必要に応じ加えて裏面に画像を形成する機能を備えている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes a head unit 26, a control unit 20, an image reading unit 40, a paper feed roll 22, and a take-up roll 24. The image forming apparatus 10 has a function of forming an image on the surface of a continuous paper (roll paper) P as a recording medium on the back surface as necessary.
ヘッドユニット２６は、連帳紙Ｐにインク滴（液滴の一例）を吐出してＫ（ブラック）色の画像を形成するインクジェットヘッド１２Ｋと、Ｃ（シアン）色の画像を形成するインクジェットヘッド１２Ｃと、Ｍ（マゼンタ）色の画像を形成するインクジェットヘッド１２Ｍと、Ｙ（イエロー）色の画像を形成するインクジェットヘッド１２Ｙとを備えている。そして、インクジェットヘッド１２Ｋと、インクジェットヘッド１２Ｃと、インクジェットヘッド１２Ｍと、インクジェットヘッド１２Ｙとは、この順番で連帳紙Ｐの搬送方向（図１中、符号Ｐの下の矢印で示された方向。以下、「用紙搬送方向」）に沿って上流側から下流側に連帳紙Ｐと対向するように配列されている。 The head unit 26 ejects ink droplets (an example of droplets) onto the continuous paper P to form a K (black) image, and an inkjet head 12C that forms a C (cyan) image. And an inkjet head 12M that forms an image of M (magenta) color and an inkjet head 12Y that forms an image of Y (yellow) color. The ink jet head 12K, the ink jet head 12C, the ink jet head 12M, and the ink jet head 12Y are in this order in the transport direction of the continuous paper P (the direction indicated by the arrow below the symbol P in FIG. 1). Hereinafter, they are arranged so as to face the continuous paper P from the upstream side to the downstream side along the “paper transport direction”).
なお、本実施の形態において、インクジェットヘッド１２Ｋと、インクジェットヘッド１２Ｃと、インクジェットヘッド１２Ｍと、インクジェットヘッド１２Ｙと、の並ぶ順番は一例であって、図１の順番に限定されることはない。また、以後の説明では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙを区別しない場合には、符号に付しているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙを省略する。 In the present embodiment, the order in which the inkjet head 12K, the inkjet head 12C, the inkjet head 12M, and the inkjet head 12Y are arranged is an example, and is not limited to the order shown in FIG. Further, in the following description, when K, C, M, and Y are not distinguished, K, C, M, and Y attached to the reference numerals are omitted.
給紙ロール２２は、ヘッドユニット２６に連帳紙Ｐを供給する部位であり、当該ロールに連帳紙Ｐが巻き付けられている。給紙ロール２２は、図示しないフレーム部材に回転可能に支持されている。 The paper feed roll 22 is a part that supplies the continuous paper P to the head unit 26, and the continuous paper P is wound around the roll. The paper feed roll 22 is rotatably supported by a frame member (not shown).
巻取ロール２４は、当該ロールに画像が形成された連帳紙Ｐを巻き取る部位である。巻取ロール２４が図示しないモータから回転力を受けて回転することで、連帳紙Ｐが用紙搬送方向に沿って搬送されるようになっている。 The winding roll 24 is a part that winds the continuous paper P having an image formed on the roll. The winding roll 24 is rotated by receiving a rotational force from a motor (not shown) so that the continuous paper P is transported along the paper transport direction.
制御部２０は、画像形成装置１０の各部を統括、制御する。また、制御部２０は、インクジェットヘッド１２の各ノズル３０通し番号を付与するノズル番号付与処理を実行する機能を有する。本実施の形態に係る制御部２０は、一例として、画像形成装置１０の各種プログラムを実行する図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、各種プログラムが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種プログラムの実行時における展開領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成されている。 The control unit 20 controls and controls each unit of the image forming apparatus 10. Further, the control unit 20 has a function of executing a nozzle number assigning process for assigning each nozzle 30 serial number of the inkjet head 12. As an example, the control unit 20 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown) that executes various programs of the image forming apparatus 10, a ROM (Read Only Memory) that stores various programs, and the execution of various programs. It is composed of a RAM (Random Access Memory) or the like that becomes a development area at the time.
画像読取部４０はＩＬＳ（Ｉｎ Ｌｉｎｅ Ｓｅｎｓｏｒ）とも称され、連帳紙Ｐに形成された後述の試験画像（検知画像）等を読み取る部位である。画像読取部４０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の受光素子を用いて構成されている。画像読取部４０は制御部２０のＣＰＵによって制御され、画像読取部４０で読み取られた画像情報は、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶させてもよい。 The image reading unit 40 is also referred to as ILS (In Line Sensor), and is a part that reads a test image (detected image) described later formed on the continuous paper P. The image reading unit 40 is configured using a light receiving element such as a CCD (Charge Coupled Device). The image reading unit 40 is controlled by the CPU of the control unit 20, and the image information read by the image reading unit 40 may be stored in a storage unit such as a RAM.
以上のように構成された画像形成装置１０は、以下のように動作する。すなわち、巻取ロール２４を回転させることで、用紙搬送方向の張力が連帳紙Ｐに付与され、給紙ロール２２から供給される連帳紙Ｐが用紙搬送方向に沿って搬送される。用紙搬送方向に沿って搬送される連帳紙Ｐは、ヘッドユニット２６によって表面にインク滴が打ち込まれ、表面に画像が形成される。 The image forming apparatus 10 configured as described above operates as follows. That is, by rotating the take-up roll 24, a tension in the paper transport direction is applied to the continuous paper P, and the continuous paper P supplied from the paper feed roll 22 is transported along the paper transport direction. The continuous paper P transported along the paper transport direction is ejected with ink droplets on the surface by the head unit 26, and an image is formed on the surface.
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１２の構成についてより詳細に説明する。図２に示すように、インクジェットヘッド１２は、Ｘ軸方向に配置された複数のノズル３０を備えて構成されている。ノズル３０は、画像形成装置１０における画像形成のためにインク滴を吐出する部位であり、本実施の形態では一例として圧電方式のノズルを用いている。 Next, the configuration of the inkjet head 12 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the inkjet head 12 includes a plurality of nozzles 30 arranged in the X-axis direction. The nozzle 30 is a part that ejects ink droplets for image formation in the image forming apparatus 10. In this embodiment, a piezoelectric nozzle is used as an example.
本実施の形態では、以下の説明のために、＋Ｘ方向の端部に配置されたノズル３０を特に第１端部ノズルＳＮ（３０）、−Ｘ方向の端部配置されたノズル３０を特に第２端部ノズルＥＮ（３０）という。また、以下の説明では第１端部ノズルＳＮ（３０）を含む側を「先頭側」、第２端部ノズルＥＮ（３０）を含む側を「後端側」という場合がある。 In the present embodiment, for the following explanation, the nozzle 30 disposed at the end in the + X direction is particularly the first end nozzle SN (30), and the nozzle 30 disposed at the end in the −X direction is particularly the first. This is referred to as a two-end nozzle EN (30). Further, in the following description, the side including the first end nozzle SN (30) may be referred to as “leading side”, and the side including the second end nozzle EN (30) may be referred to as “rear end side”.
なお、図２に示すインクジェットヘッド１２は一例であって、例えばインクジェットヘッド１２に含まれるノズル３０は１列である必要はなく、図２に示すノズル３０の列をＹ軸方向に複数列配置してもよい。この場合は、以下で説明するノズル位置特定方法を、複数のノズル列の各々について実行すればよい。また、インクジェットヘッド１２は単一のノズル３０の配列で構成する必要もなく、複数のノズル３０を含むヘッドモジュールをさらに複数配置してインクジェットヘッド１２を構成してもよい。 The inkjet head 12 shown in FIG. 2 is an example. For example, the nozzles 30 included in the inkjet head 12 do not have to be one row, and a plurality of rows of nozzles 30 shown in FIG. 2 are arranged in the Y-axis direction. May be. In this case, the nozzle position specifying method described below may be executed for each of the plurality of nozzle rows. In addition, the inkjet head 12 does not need to be configured by a single nozzle 30 arrangement, and the inkjet head 12 may be configured by further arranging a plurality of head modules including a plurality of nozzles 30.
ところで、画像形成装置１０において、インクジェットヘッド１２のノズル３０に吐出異常が発生すると、インクジェットヘッド１２によって連帳紙Ｐに形成された画像にスジ（白スジ、黒スジ）等が発生し、印刷不良となる場合もある。吐出異常の形態としては、例えば、ノズル３０の詰まり等の原因によりノズル３０からインク滴の吐出ができなくなる不吐異常が挙げられる。不吐異常が発生すると、連帳紙Ｐに形成された画像において異常ノズルに対応する位置に白スジが発生する。また、吐出異常の他の形態として、ノズル３０の吐出口付近に付着した付着物等の原因によりノズル３０から吐出したインク滴の飛翔曲りが生じる曲がり異常が挙げられる。曲がり異常が発生すると、不吐異常と同様の理由で白スジが発生する。一方、曲がり異常のノズルから吐出されたインク滴が他のノズルのインク滴と重なると黒スジとなる。 By the way, in the image forming apparatus 10, when a discharge abnormality occurs in the nozzle 30 of the ink jet head 12, streaks (white streaks, black streaks) or the like occur in the image formed on the continuous paper P by the ink jet head 12, and printing failure It may become. As a form of ejection abnormality, for example, there is an ejection failure abnormality in which ink droplets cannot be ejected from the nozzle 30 due to a clogging of the nozzle 30 or the like. When an undischarge abnormality occurs, a white streak occurs at a position corresponding to the abnormal nozzle in the image formed on the continuous paper P. Further, as another form of the ejection abnormality, there is a bending abnormality in which the flying droplet of the ink droplet ejected from the nozzle 30 is caused due to an adhering matter or the like attached near the ejection opening of the nozzle 30. When a bending abnormality occurs, white streaks occur for the same reason as the undischarge abnormality. On the other hand, when an ink droplet ejected from a nozzle with an abnormal bending overlaps an ink droplet of another nozzle, a black streak is formed.
上記の吐出異常に対する対応として、画像形成装置１０の稼働状態（オンライン）または非稼働状態（オフライン）において、ノズル３０の各々の吐出異常の有無を検知する手法が有効である。異常が検知された異常ノズルは吐出を停止させ（不吐出化し）、近接する他のノズル３０で画像形成を補完することにより、スジを補正した画像が出力される。 As a countermeasure against the above-described ejection abnormality, a method of detecting the presence or absence of ejection abnormality of each nozzle 30 in the operating state (online) or the non-operating state (offline) of the image forming apparatus 10 is effective. An abnormal nozzle in which an abnormality has been detected stops ejection (i.e., makes it non-ejection), and the other nozzles 30 that are close to each other complement image formation to output an image with corrected streaks.
異常ノズルの検知方法の一例として、異常ノズルを検出するための検知画像を用いた方法があり、検知画像の一形態としてラダーパターンを用いた形態がある。ラダーパターンとは、インクジェットヘッド１２を構成する各ノズル３０について、吐出ノズルをずらしつつ主走査方向（図１の−Ｘ方向）に一定間隔で吐出させて形成された線分のパターンであり、各々複数の線分を含む複数の段が副走査方向（図１の＋Ｙ方向、用紙搬送方向に同じ）に配置されたパターンとなる。以下では、各ノズル３０によって形成された個々のパターンを「ライン」という。連帳紙Ｐに形成されたラダーパターンは画像読取部４０によって読み取られ、データ化されて制御部２０によって異常ノズルの検知処理に供される。
以下、このラダーパターンを読み取って取得されたデータを「検知データ」という。ラダーパターンの形成方法の詳細については後述する。
As an example of the abnormal nozzle detection method, there is a method using a detection image for detecting an abnormal nozzle, and there is a form using a ladder pattern as one form of the detection image. The ladder pattern is a pattern of line segments formed by discharging each nozzle 30 constituting the inkjet head 12 at regular intervals in the main scanning direction (-X direction in FIG. 1) while shifting the discharge nozzle. A pattern in which a plurality of stages including a plurality of line segments are arranged in the sub-scanning direction (the + Y direction in FIG. 1 is the same in the paper conveyance direction). Hereinafter, the individual patterns formed by the nozzles 30 are referred to as “lines”. The ladder pattern formed on the continuous paper P is read by the image reading unit 40, converted into data, and provided to the abnormal nozzle detection process by the control unit 20.
Hereinafter, data acquired by reading the ladder pattern is referred to as “detection data”. Details of the method of forming the ladder pattern will be described later.
ここで、ラダーパターンによって異常ノズルを検知するためには、インクジェットヘッド１２上における実際のノズル３０とラダーパターンにおける各ラインとを対応させる、つまり、各ラインに対応する実際上のノズル３０を特定する必要がある。この手法としては、各ノズル３０に番号を付与しておき、形成されたラダーパターンの各ラインに通し番号を付与し、両者を対応させる方法がある。しかしながら、この通し番号の付与においては、ノズル３０の一部に不吐異常が発生している場合を考慮する必要がある。なお、本実施の形態でいう「実際のノズル３０」とは、インクジェットヘッド１２が備えるノズル３０の全数をいう場合のみならず、実際に印字したノズル３０の総数をいう場合もある。 Here, in order to detect an abnormal nozzle by the ladder pattern, the actual nozzle 30 on the ink jet head 12 is associated with each line in the ladder pattern, that is, the actual nozzle 30 corresponding to each line is specified. There is a need. As this method, there is a method in which a number is assigned to each nozzle 30, a serial number is assigned to each line of the formed ladder pattern, and the two are made to correspond to each other. However, when assigning this serial number, it is necessary to consider a case where an abnormal discharge failure has occurred in a part of the nozzle 30. Note that the “actual nozzles 30” in the present embodiment refers not only to the total number of nozzles 30 included in the inkjet head 12 but also to the total number of nozzles 30 that have actually printed.
図９は、実際に形成されたラダーパターンの一例を示している。図９に示すラダーパターンは、インクジェットヘッド１２の各ノズル３０から後述する１オン・５オフ方式により吐出させてラインを画像形成したラダーパターンの一部を示している。段１から段６は、１オン・５オフ方式による印字を１ノズルずつずらして形成されたパターンの位置を示している。図９に示すＬｒは連帳紙Ｐ上に実際に形成されたラインであり、Ｌｄはダミーラインを示している。ダミーラインＬｄは、不吐異常のために実際にはラインが形成されないが、実際のノズル３０の配列と対応させるために本来ラインが形成される位置を模式的に示したものである。つまり、図９の例では、例えば段１の先頭の３つのノズルについて不吐異常が発生していることを示している。 FIG. 9 shows an example of a ladder pattern actually formed. The ladder pattern shown in FIG. 9 shows a part of the ladder pattern in which lines are image-formed by discharging from each nozzle 30 of the inkjet head 12 by a 1-on / 5-off method described later. Stages 1 to 6 show the positions of patterns formed by shifting printing by the 1-on / 5-off method for each nozzle. Lr shown in FIG. 9 is a line actually formed on the continuous paper P, and Ld is a dummy line. The dummy line Ld schematically shows a position where a line is originally formed in order to correspond to the actual arrangement of the nozzles 30 although the line is not actually formed due to abnormal discharge. That is, in the example of FIG. 9, for example, the discharge failure abnormality has occurred for the top three nozzles of stage 1.
各ラインに対する通し番号の付与は以下の手順で行う。
手順１：検知データから実際に形成されているラインを認識する。具体的なラインの認識方法については後述する。
手順２：各段ごとに仮ノズル番号を付与する。
手順３：仮ノズル番号を用いて、全段のノズル３０について通し番号を付与する。
図９の各ラインには、３段の番号Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３が付されているが、番号Ｎ１は各段ごとの仮ノズル番号を示し、番号Ｎ２は本来付与したい理想通し番号を示し、番号Ｎ３は、不吐異常ノズルが欠落した状態で実際に付与された実通し番号である。
A serial number is assigned to each line according to the following procedure.
Procedure 1: Recognize the actually formed line from the detected data. A specific line recognition method will be described later.
Procedure 2: A temporary nozzle number is assigned to each stage.
Procedure 3: Assign serial numbers to the nozzles 30 in all stages using the temporary nozzle numbers.
Each line in FIG. 9 is given three-stage numbers N1, N2, and N3. The number N1 indicates a temporary nozzle number for each stage, the number N2 indicates an ideal serial number that is originally desired, and the number N3. Is a serial number that is actually assigned in a state where an undischargeable nozzle is missing.
なお、本実施の形態に係る通し番号は、番号Ｎ２に示すように、段ｎのあるラインに番号ｉを割り当てると、段（ｎ＋１）の隣接するラインに番号（ｉ＋１）を割り当てる。段６の後は段１に戻り、この操作をノズル３０の個数だけ繰り返すことにより、図２の第１端部ノズルＳＮ（３０）を番号１として第２端部ノズルＥＮ（３０）まで順番に番号が付与される。 As shown in the number N2, the serial number according to the present embodiment assigns the number (i + 1) to the line adjacent to the stage (n + 1) when the number i is assigned to the line with the stage n. After stage 6, the process returns to stage 1, and this operation is repeated for the number of nozzles 30, so that the first end nozzle SN (30) in FIG. A number is given.
まず、手順１でラインＬｒを認識した後、手順２で各段ごとに仮ノズル番号を付与する。例えば段１ではラインが２本なので、仮ノズル番号１、２が−Ｘ方向に付与され、段２ではラインが３本なので、仮ノズル番号１、２、３が−Ｘ方向に付与される。以下、段３から段６についても同様に仮ノズル番号が付与される。図９の番号Ｎ１はこの仮ノズル番号を示している。 First, after the line Lr is recognized in the procedure 1, a temporary nozzle number is assigned to each stage in the procedure 2. For example, since stage 1 has two lines, provisional nozzle numbers 1 and 2 are assigned in the -X direction, and stage 2 has three lines, and provisional nozzle numbers 1, 2, and 3 are assigned in the -X direction. Hereinafter, provisional nozzle numbers are similarly assigned to the stages 3 to 6. The number N1 in FIG. 9 indicates this temporary nozzle number.
次に手順３で、手順２で付与した仮ノズル番号を用いて図９の番号Ｎ３で示す通し番号を付与する。図９に示すように、この通し番号は、番号Ｎ２で示す理想通し番号と齟齬が生じている。これは、各段の一部に不吐異常が発生しているためである。つまり、先頭の不吐異常のラインはデータが欠落しているため、ラインのデータ数に不足が生じ、この不足数だけ各段の仮ノズル番号がずれることによる。図９に示す例では、段１で３本、段２で２本、段５で１本の不足が生じていることに起因して、通し番号における齟齬を生じている。 Next, in step 3, the serial number indicated by the number N3 in FIG. 9 is assigned using the temporary nozzle number assigned in step 2. As shown in FIG. 9, this serial number has an ideal serial number indicated by the number N2 and a defect. This is because an abnormal discharge failure occurs in a part of each stage. That is, since the leading undischarge abnormal line is missing data, the number of data of the line is insufficient, and the temporary nozzle numbers of the respective stages are shifted by this insufficient number. In the example shown in FIG. 9, there is a defect in the serial number due to a shortage of 3 in stage 1, 2 in stage 2, and 1 in stage 5.
そこで、本実施の形態では、検知データから各段の先頭側における不吐異常ノズルの数（先頭不吐数）を求め、この先頭不吐数を加味して通し番号の付与を行っている。このことにより、複数のノズルを備えた液滴吐出装置の試験画像を用いたノズル位置の特定において、各段の先頭のノズルに吐出異常が発生していた場合でも各ノズルの位置が正確に特定される液滴吐出装置、画像形成装置およびノズル位置特定方法が提供される。なお、上記「先頭不吐数」は、本発明に係る「端部における異常ノズル数」である。 Therefore, in the present embodiment, the number of discharge failure nozzles (head discharge failure number) on the leading side of each stage is obtained from the detection data, and a serial number is assigned in consideration of the number of discharge failure at the beginning. As a result, when specifying the nozzle position using a test image of a droplet discharge device equipped with multiple nozzles, the position of each nozzle can be accurately specified even if an abnormal discharge occurs at the head nozzle of each stage. A droplet discharge device, an image forming apparatus, and a nozzle position specifying method are provided. The “first undischarge number” is the “number of abnormal nozzles at the end” according to the present invention.
次に、図３から図７を参照して本実施の形態に係る液滴吐出装置、およびノズル位置特定方法について説明する。 Next, a droplet discharge device and a nozzle position specifying method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図３（ａ）は本実施の形態に係る検知画像としてのラダーパターンの一例を示し、図３（ｂ）は先頭不吐数を求める上での元データとなる段間不吐の算出方法の考え方を示している。図３を参照して、段間不吐の算出方法について説明するが、事前の理解のために図４を参照して、図３に示すラダーパターンの形成方法について説明する。なお、上記「段間不吐」は、本発明に係る「段ごとの異常ノズル数」である。 FIG. 3A shows an example of a ladder pattern as a detected image according to the present embodiment, and FIG. 3B shows an interstage discharge failure calculation method that is the original data for obtaining the number of discharge failures at the beginning. It shows the way of thinking. With reference to FIG. 3, a method for calculating interstage discharge will be described. For the sake of prior understanding, a method for forming the ladder pattern shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. In addition, the above “undischarge between steps” is the “number of abnormal nozzles for each step” according to the present invention.
図４（ａ）から（ｆ）は、図３に示すラダーパターンの形成を時系列で示したものである。本実施の形態に係るラダーパターンは、インクジェットヘッド１２に含まれるノズル３０について、吐出ノズルをずらしながら予め定められた間隔を空けて吐出させラインを形成する動作を繰り返して形成している。吐出を停止させるノズル３０の個数をＸ個とし、このようにインクジェットヘッド１２のノズル３０を制御する方法を、１オン・Ｘオフとよぶこともある。図４は、１オン・５オフの例を示している。 4A to 4F show the formation of the ladder pattern shown in FIG. 3 in time series. The ladder pattern according to the present embodiment is formed by repeating the operation of ejecting the nozzles 30 included in the inkjet head 12 at predetermined intervals while shifting the ejection nozzles to form lines. The method of controlling the nozzles 30 of the inkjet head 12 in this way is called “1 on / X off”, where X is the number of nozzles 30 that stop discharging. FIG. 4 shows an example of 1 on and 5 off.
図４（ａ）に示すように、まず第１端部ノズルＳＮ（３０）から始めて５個おきのノズル３０から吐出させる。この吐出で形成された一群のラインを本実施の形態では「段１」という。次に図４（ｂ）に示すように、ノズル３０を１個ずらして５個おきに吐出させる。この吐出で形成された一群のラインを本実施の形態では「段２」という。同様に図４（ｃ）から（ｆ）に示すように吐出させることにより、段３から段６が得られる。 As shown in FIG. 4A, first, discharge is performed from every fifth nozzle 30 starting from the first end nozzle SN (30). A group of lines formed by this discharge is referred to as “stage 1” in this embodiment. Next, as shown in FIG. 4B, the nozzles 30 are shifted by one to discharge every five nozzles. A group of lines formed by this discharge is referred to as “stage 2” in this embodiment. Similarly, steps 3 to 6 are obtained by discharging as shown in FIGS. 4C to 4F.
図３（ａ）は、上述した動作により形成されたラダーパターンの一部を示している。本実施の形態に係る先頭不吐数の検知では、図３（ａ）に示すラダーパターンを画像読取部４０で読み取り、各段の先頭のラインの理想位置を算出し、さらに注目する段（以下、「自段」）と他の段との間で理想位置同士の比較を行い、他段に対する自段の先頭側におけるラインの欠損である段間不吐を算出する。そして、この処理を全段分繰り返して実行し、全段の隣接段に対する先頭側の段間不吐を算出し、全段の中で段間不吐が最も小さい段を基準に各段の先頭不吐数を算出し、この先頭不吐数を考慮してノズル番号を割り振る。 FIG. 3A shows a part of the ladder pattern formed by the above-described operation. In detection of the number of undischargeable heads according to the present embodiment, the ladder pattern shown in FIG. 3A is read by the image reading unit 40, the ideal position of the leading line of each stage is calculated, and the stage of interest (hereinafter referred to as the stage of interest) , “Own stage”) and other stages are compared with each other, and an interstage discharge failure, which is a line loss on the leading side of the own stage relative to the other stages, is calculated. Then, this process is repeated for all stages, the leading inter-stage undischarge for all adjacent stages is calculated, and the top of each stage is determined based on the stage with the smallest undischarge among all stages. The number of discharge failures is calculated, and the nozzle numbers are assigned in consideration of the number of discharge failures at the beginning.
図５を参照して、各段の先頭のラインの理想位置の算出方法について説明する。本実施の形態では検知データから重心位置とずれ量を算出し、以下に示す式を用いて理想位置を算出する。
理想位置＝重心位置−ずれ量
With reference to FIG. 5, a method of calculating the ideal position of the first line of each stage will be described. In the present embodiment, the position of the center of gravity and the amount of deviation are calculated from the detection data, and the ideal position is calculated using the following formula.
Ideal position = center of gravity position-deviation
図５（ａ）は、図３に示す各ラインの検知データからＸ軸方向（主走査方向、図５（ａ）では「ノズルの位置」と表記）の輝度分布を求めプロットしたものである。この輝度分布（輝度プロファイル）は各段ごとに求められる。ただし、図３の−Ｘ方向が図５（ａ）の＋Ｘ方向に対応している。この輝度プロファイルを一例として近似曲線で近似し、該近似曲線の谷の位置から各ノズル３０のＸ座標（図５（ａ）では、（Ｘ−１）、Ｘ、（Ｘ＋１）が示されている）を読み取り各ノズルの位置とする。このようにして算出したノズルの位置が上記の「重心位置」である。 FIG. 5A is a graph obtained by plotting the luminance distribution in the X-axis direction (main scanning direction, expressed as “nozzle position” in FIG. 5A) from the detection data of each line shown in FIG. This luminance distribution (luminance profile) is obtained for each stage. However, the −X direction in FIG. 3 corresponds to the + X direction in FIG. This luminance profile is approximated by an approximate curve as an example, and the X coordinate of each nozzle 30 from the position of the valley of the approximate curve ((X-1), X, (X + 1) is shown in FIG. 5A). ) To be the position of each nozzle. The nozzle position calculated in this way is the above-mentioned “center of gravity position”.
次に図５（ｂ）を参照してずれ量の算出方法について説明する。図５（ｂ）では、まず各ノズル（図５（ｂ）では、（Ｎｘ−１）、Ｎｘ、（Ｎｘ＋１）が示されている）に対する重心位置のＸ座標をプロットする（図５（ｂ）の黒丸）。次にこの重心位置の全体に対する近似曲線１０６を算出する。この近似曲線は一例として、注目するノズルＮｘの前後（（Ｎｘ−１）の方向、および（Ｎｘ＋１）の方向）の予め定められた個数のノズルを選択し、この選択されたノズルの重心位置の近似曲線を算出する。次に、各ノズル３０の重心位置（Ｘ座標）と近似曲線１０６との差分Ｌを求める。この差分Ｌがすなわちずれ量Δ（Ｘ）である。本実施の形態に係るずれ量Δ（Ｘ）は符号付であり、近似曲線１０６に対して＋Ｘ方向にずれている場合にはプラス、−Ｘ方向にずれている場合にはマイナスの符号を付与する。これで、ノズルＮｘのズレ量Δ（Ｘ）を算出することができる。この算出処理を注目するノズルをずらして行うことで、全ノズルのズレ量Δ（Ｘ）を算出する。 Next, a method for calculating the amount of deviation will be described with reference to FIG. In FIG. 5B, first, the X coordinate of the center of gravity position is plotted for each nozzle (in FIG. 5B, (Nx-1), Nx, and (Nx + 1) are shown) (FIG. 5B). Black circle). Next, an approximate curve 106 for the entire center of gravity position is calculated. As an example, this approximate curve selects a predetermined number of nozzles before and after the target nozzle Nx (the direction (Nx-1) and the direction (Nx + 1)), and the center of gravity position of the selected nozzle is selected. An approximate curve is calculated. Next, a difference L between the gravity center position (X coordinate) of each nozzle 30 and the approximate curve 106 is obtained. This difference L is the deviation amount Δ (X). The deviation amount Δ (X) according to the present embodiment is signed, and a plus sign is assigned when the approximate curve 106 is displaced in the + X direction, and a minus sign is imparted when the approximate curve 106 is displaced in the −X direction. To do. Thus, the deviation amount Δ (X) of the nozzle Nx can be calculated. The shift amount Δ (X) of all the nozzles is calculated by performing this calculation process while shifting the nozzles of interest.
図３に戻って、図３に表されたＬｒは、実際に形成されたラインのうち各段の先頭ライン以外のラインを示している。図３に表された先頭ラインのＰＧは重心位置を示しており。この重心位置ＰＧは実際に形成された各段の先頭ラインの位置を点線で表したものである。図３に表されたＬａは、各段の先頭ラインの理想的な位置に相当する理想ラインである。図３に表されたＬｄは上述したダミーラインである。つまり、図３においては、ラインＬｒのみが実際に画像形成されたラインである。 Returning to FIG. 3, Lr shown in FIG. 3 indicates a line other than the first line of each stage among the actually formed lines. PG on the top line shown in FIG. 3 indicates the position of the center of gravity. The barycentric position PG represents the position of the top line of each stage actually formed by a dotted line. La shown in FIG. 3 is an ideal line corresponding to an ideal position of the top line of each stage. Ld shown in FIG. 3 is the dummy line described above. That is, in FIG. 3, only the line Lr is a line on which an image is actually formed.
すなわち、重心位置ＰＧは実際に形成された先頭ラインを重心位置で代替して表したものであり、また理想ラインＬａおよびダミーラインＬｄは実際に形成されたラインではない。一方、図３に表されたｄｐはラインとラインとの間隔であるラインピッチを示しており、本実施の形態ではラインピッチｄｐをライン間に含まれるライン間隔の数で表す。つまり、本実施の形態に係るラインピッチｄｐは、ｄｐ＝６である。 That is, the center of gravity position PG represents the head line actually formed by substituting it with the center of gravity position, and the ideal line La and the dummy line Ld are not actually formed lines. On the other hand, dp shown in FIG. 3 indicates a line pitch, which is an interval between lines, and in this embodiment, the line pitch dp is expressed by the number of line intervals included between the lines. That is, the line pitch dp according to the present embodiment is dp = 6.
上述したように、本実施の形態では、各段の理想ラインの位置（Ｘ座標）である理想位置Ｌａ（Ｘ）を以下に示す（式１）を用いて算出する。
Ｌａ（Ｘ）＝ＰＧ（Ｘ）−Δ（Ｘ） ・・・ （式１）
ここで、ＰＧ（Ｘ）は重心位置のＸ座標を示している。
As described above, in the present embodiment, the ideal position La (X) that is the position (X coordinate) of the ideal line of each stage is calculated using (Equation 1) shown below.
La (X) = PG (X) −Δ (X) (Formula 1)
Here, PG (X) indicates the X coordinate of the gravity center position.
次に、２段ごとに理想位置を比較して、先頭に何ノズル分の不吐出があるか算出する。
この算出された不吐出の数が段間不吐である。本実施の形態では比較する２段を隣接する２段ごととしている。この段間不吐は以下に示す（式２）を用いて算出する。
段間不吐＝［理想位置（ｎ＋１）−理想位置（ｎ）］／ｄｐ ・・・ （式２）
ただし、理想位置（ｎ）は段ｎの理想ラインのＸ座標であり、理想位置（ｎ＋１）は段（ｎ＋１）の理想ラインのＸ座標である。また、ラインピッチｄｐはライン間隔を実距離に換算した値である。段間不吐は、（式２）の右辺を四捨五入して求められる。段間不吐が０であれば段間の不整合はなく、０でない場合には段間に不整合がある。
Next, the ideal position is compared for every two stages, and the number of nozzles for non-ejection at the head is calculated.
This calculated number of ejection failures is interstage ejection failure. In this embodiment, the two stages to be compared are each two adjacent stages. This interstage discharge is calculated using (Equation 2) shown below.
Undischarge between steps = [ideal position (n + 1) −ideal position (n)] / dp (Expression 2)
However, the ideal position (n) is the X coordinate of the ideal line of stage n, and the ideal position (n + 1) is the X coordinate of the ideal line of stage (n + 1). The line pitch dp is a value obtained by converting the line interval into an actual distance. Interstage undischarge is obtained by rounding off the right side of (Equation 2). If the interstage discharge is 0, there is no mismatch between stages, and if it is not 0, there is a mismatch between stages.
以下図３（ｂ）を参照して、（式２）の考え方を模式的に説明する。（式２）による段間不吐の算出は、段（ｎ＋１）の理想位置を基準としてラインピッチｄｐにより表された比較範囲Δｄｐ＝（０．５＋Ｍ）・ｄｐ（Ｍ＝０、１、・・・）のいずれの範囲内に段ｎの理想位置が存在するかをみていることになる。 Hereinafter, the concept of (Expression 2) will be schematically described with reference to FIG. The calculation of the interstage discharge failure according to (Equation 2) is made by comparing the range Δdp = (0.5 + M) · dp (M = 0, 1,...) Expressed by the line pitch dp with the ideal position of the step (n + 1) as a reference. In this range, the ideal position of the stage n exists.
すなわち、図３（ｂ）の＜１＞は段（ｎ＋１）の理想位置を基準としてΔｄｐ＝−０．５ｄｐ（Ｍ＝０）の範囲内に段ｎの理想位置が存在している例、＜２＞はΔｄｐ＝＋０．５ｄｐ（Ｍ＝０）の範囲内に段ｎの理想位置が存在している例を示している。本実施の形態では±０．５ｄｐの範囲内のずれは許容範囲とし、段ｎと段（ｎ＋１）との間にずれはなく、従って段間不吐は０とする。 That is, <1> in FIG. 3B is an example in which the ideal position of the stage n exists within the range of Δdp = −0.5 dp (M = 0) with respect to the ideal position of the stage (n + 1). 2> shows an example in which the ideal position of the stage n exists within the range of Δdp = + 0.5 dp (M = 0). In the present embodiment, a deviation within a range of ± 0.5 dp is an allowable range, there is no deviation between the stage n and the stage (n + 1), and therefore the interstage discharge is 0.
図３（ｂ）の＜３＞はΔｄｐ＝−１．５ｄｐ（Ｍ＝１）の範囲内に段ｎの理想位置が存在している例を示している。この例ではマイナス方向に１のずれが発生しているので、段ｎに不吐出のノズルが１個発生していると判断する。また、この場合の段間不吐は−１である。一方、図３（ｂ）の＜４＞はΔｄｐ＝−２．５ｄｐ（Ｍ＝２）の範囲内に段ｎの理想位置が存在している例を示している。この例ではマイナス方向に２のずれが発生しているので、段ｎに不吐出のノズルが２個発生していると判断する。また、この場合の段間不吐は−２である。段ｎと段（ｎ＋１）との間にプラス方向のずれが発生している場合も同様の考え方で段間不吐が算出される。例えばプラス方向にＫ（Ｋ＝１、２、・・・）のずれが発生していれば、段（ｎ＋１）にＫ個の不吐出ノズルが発生していると判断する。 <3> in FIG. 3B shows an example in which the ideal position of the stage n exists within the range of Δdp = −1.5 dp (M = 1). In this example, since a shift of 1 occurs in the minus direction, it is determined that one non-ejection nozzle is generated in the stage n. In this case, the interstage undischarge is -1. On the other hand, <4> in FIG. 3B shows an example in which the ideal position of the stage n exists within the range of Δdp = −2.5 dp (M = 2). In this example, since there is a shift of 2 in the minus direction, it is determined that two non-ejection nozzles are generated in stage n. In addition, the interstage discharge failure in this case is −2. In the case where there is a deviation in the positive direction between the stage n and the stage (n + 1), the interstage undischarge is calculated in the same way. For example, if a shift of K (K = 1, 2,...) Occurs in the plus direction, it is determined that K non-ejection nozzles are generated in the stage (n + 1).
次に図６および図７を参照し、段間不吐を用いてインクジェットヘッド１２の先頭側における不吐異常ノズルの数、すなわち先頭不吐数を算出し、最終的に全ノズル３０に対して通し番号を付与する処理について詳細に説明する。図６は、本実施の形態に係る先頭不吐数を算出し、通し番号を付与するためのノズル番号付与処理プログラムの流れを示すフローチャートである。図７は、図６のフローチャートの処理を具体例に従って説明する図である。本ノズル番号付与処理は、例えば画像形成装置１０の起動時、あるいは予め定められた期間ごとの保守時やユーザが指示する任意タイミング等において行われる。 Next, referring to FIG. 6 and FIG. 7, the number of ejection failure abnormal nozzles on the head side of the inkjet head 12, that is, the number of head ejection failures is calculated using interstage ejection failure, and finally, for all nozzles 30. Processing for assigning serial numbers will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of a nozzle number assigning processing program for calculating the number of leading discharge failures and assigning serial numbers according to the present embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining the processing of the flowchart of FIG. 6 according to a specific example. This nozzle number assigning process is performed, for example, when the image forming apparatus 10 is activated, at the time of maintenance for each predetermined period, or at an arbitrary timing designated by the user.
図６に示すノズル番号付与処理プログラムは、実行開始の指示がなされると、制御部２０の図示しないＣＰＵがＲＯＭ等の記憶手段から本ノズル番号付与処理プログラムを読み込み、ＲＡＭ等の記憶手段に展開して実行する。なお、本実施の形態では、本ノズル番号付与処理プログラムをＲＯＭ等に予め記憶させておく形態としているが、これに限られない。例えば、本ノズル番号付与処理プログラムがコンピュータにより読み取り可能な可搬型の記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。 6, when an instruction to start execution is given, the CPU (not shown) of the control unit 20 reads the nozzle number assignment processing program from storage means such as a ROM and develops it in storage means such as a RAM. And run. In the present embodiment, the nozzle number assigning processing program is stored in advance in a ROM or the like, but is not limited thereto. For example, a mode in which the present nozzle number assigning processing program is provided in a state of being stored in a computer-readable portable storage medium, a mode in which the program is distributed via wired or wireless communication means, and the like may be applied. .
図６に示すように、ステップＳ１００で、ヘッドユニット２６により検知画像としてのラダーパターンを画像形成（印刷）する。ラダーパターンの印刷は一例として図４に示す方法によって行う。 As shown in FIG. 6, in step S100, the head unit 26 forms (prints) a ladder pattern as a detected image. For example, the ladder pattern is printed by the method shown in FIG.
次のステップＳ１０２で、画像読取部４０によりステップＳ１００で印刷したラダーパターンを読み取り、検知データを作成する。次のステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で作成した検知データから図５（ａ）に示す形式の輝度プロファイルを作成する。 In the next step S102, the ladder pattern printed in step S100 is read by the image reading unit 40 to generate detection data. In the next step S104, a luminance profile in the format shown in FIG. 5A is created from the detection data created in step S102.
次のステップＳ１０６で、重心位置ＰＧ（Ｘ）およびずれ量Δ（Ｘ）を取得する。ずれ量は、図５（ｂ）に示すグラフを作成して算出し取得する。 In the next step S106, the center of gravity position PG (X) and the shift amount Δ (X) are acquired. The amount of deviation is calculated and acquired by creating a graph shown in FIG.
次のステップＳ１０８では、（式１）を用いて、図７（ａ）に示すように各段の先頭ノズルの理想的な位置である理想位置Ｌａ（Ｘ）を算出する。 In the next step S108, using (Equation 1), as shown in FIG. 7A, an ideal position La (X) that is an ideal position of the head nozzle of each stage is calculated.
次のステップＳ１１０では、（式２）を用いて段間不吐を算出する。図７（ａ）の＜１＞から＜５＞は、各段における段間不吐の算出経過を示している。すなわち、段１と段２の比較では、＜１＞に示すようにマイナス方向に１ずれているので、段間不吐は−１である。同様に、段２と段３の比較では、＜２＞に示すようにマイナス方向に２ずれているので、段間不吐は−２となる。段３と段４の比較では、＜３＞に示すようにずれは０であるので、段間不吐は０となる。段４と段５の比較では、＜４＞に示すようにプラス方向に１ずれているので、段間不吐は＋１となる。段５と段６の比較では、＜５＞に示すようにマイナス方向に１ずれているので、段間不吐は−１である。図７（ｂ）の段間不吐の欄は以上の結果を記載したものである。 In the next step S110, the interstage discharge failure is calculated using (Expression 2). <1> to <5> in FIG. 7A indicate the calculation progress of inter-stage discharge failure at each stage. That is, in the comparison between the stage 1 and the stage 2, as shown in <1>, since there is one shift in the minus direction, the interstage undischarge is -1. Similarly, in the comparison between the stage 2 and the stage 3, as shown in <2>, since there is a two-shift in the minus direction, the interstage undischarge is -2. In the comparison between the stage 3 and the stage 4, since the deviation is 0 as shown in <3>, the interstage discharge is 0. In the comparison between the stage 4 and the stage 5, as shown in <4>, since there is one shift in the plus direction, the inter-stage discharge failure becomes +1. In the comparison between the stage 5 and the stage 6, as shown in <5>, since there is one shift in the minus direction, the interstage undischarge is -1. The interstage discharge failure column in FIG. 7B describes the above results.
次のステップＳ１１２では、段１から段６まで段間不吐を累積して累積不吐を算出する。図（ｂ）の累積不吐の欄はこの算出の結果を示している。 In the next step S112, the inter-stage discharge failure is accumulated from step 1 to step 6 to calculate the cumulative discharge failure. The cumulative undischarge column in FIG. 5B shows the result of this calculation.
次のステップＳ１１４では、累積不吐の中から最小値である最小累積不吐を抽出する。
本例の最小累積不吐は、図７（ｂ）より−３となる。
In the next step S114, the minimum cumulative discharge that is the minimum value is extracted from the cumulative discharge.
The minimum cumulative discharge failure in this example is −3 from FIG.
次のステップＳ１１６では、以下に示す（式３）を用いて各段の先頭側における不吐異常ノズルの個数である先頭不吐数を算出する。
先頭不吐数＝累積不吐−最小累積不吐 ・・・ （式３）
例えば、段１については、先頭不吐数＝０−（−３）＝３となり、段２については、先頭不吐数＝−１−（−３）＝２となる。以下同様にして、段３の先頭不吐数は０、段４の先頭不吐数は０、段５の先頭不吐数は１、段６の先頭不吐数は０となる。図７（ｂ）の先頭不吐数の欄は以上の結果をまとめたものである。図７（ａ）と比較して明らかなように、各段における不吐異常のノズル（不吐出ノズル）の数が正しく算出されていることがわかる。
In the next step S116, the number of leading discharge failure, which is the number of discharge failure abnormal nozzles on the leading side of each stage, is calculated using (Equation 3) shown below.
First non-discharge number = cumulative non-discharge-minimum cumulative non-discharge (Equation 3)
For example, for stage 1, the leading undischarge number = 0 − (− 3) = 3, and for stage 2, the leading undischarge number = −1 − (− 3) = 2. In the same manner, the top undischarge number in stage 3 is 0, the top undischarge number in stage 4 is 0, the top undischarge number in stage 5 is 1, and the top undischarge number in stage 6 is 0. The top discharge failure number column in FIG. 7B summarizes the above results. As can be seen from comparison with FIG. 7A, it can be seen that the number of nozzles with abnormal discharge (non-discharge nozzles) at each stage is correctly calculated.
次のステップＳ１１８では、ステップＳ１１６で算出した先頭不吐数を用いて、つまり、先頭側の不吐出ノズルにも番号を付与しつつ、図９で説明した方法によって各ノズル３０にノズル番号を付与し、インクジェットヘッド１２に含まれるノズル３０の通し番号を取得する。その後、本ノズル番号付与処理プログラムを終了する。 In the next step S118, a nozzle number is assigned to each nozzle 30 by the method described with reference to FIG. 9, using the number of leading discharge failure calculated in step S116, that is, assigning a number to the leading ejection failure nozzle. Then, the serial number of the nozzle 30 included in the inkjet head 12 is acquired. Thereafter, the nozzle number assignment processing program is terminated.
以上詳述したように、本実施の形態に係る液滴吐出装置、およびノズル位置特定方法によれば、ラダーパターンの輝度プロファイルを用いた比較的簡易な演算を行うことにより、各段の先頭のノズルに吐出異常が発生していた場合でも各ノズルの位置が正確に特定される。 As described above in detail, according to the droplet discharge device and the nozzle position specifying method according to the present embodiment, by performing a relatively simple calculation using the luminance profile of the ladder pattern, Even when a discharge abnormality has occurred in the nozzle, the position of each nozzle is accurately identified.
ここで、極めて稀なケースではあるが、すべての段において１個以上の不吐異常ノズルが発生している場合は、上記不吐異常ノズルの検知アルゴリズムでは原理的にノズルの通し番号に齟齬が生ずる。しかしながらこの場合は、インクジェットヘッド１２に実際に含まれるノズル３０の個数と、通し番号の最大値とが一致しないことになる。従って、図６に示すフローチャートに従って算出された通し番号の最大値が実際のノズル３０の個数と一致しない場合には、ノズル番号付与処理プログラムの実行中のエラーとして処理してもよい。また、本エラーが発生した場合にはノズル番号付与処理プログラムの処理を中断し、エラーが発生した旨を、図示しない画像形成装置１０の表示部等に表示してユーザに報知してもよい。 Here, although it is an extremely rare case, if one or more abnormal discharge nozzles are generated in all stages, the detection algorithm of the abnormal discharge nozzles in principle causes wrinkles in the nozzle serial numbers. . However, in this case, the number of nozzles 30 actually included in the inkjet head 12 does not match the maximum value of the serial number. Therefore, when the maximum value of the serial number calculated according to the flowchart shown in FIG. 6 does not match the actual number of nozzles 30, it may be processed as an error during the execution of the nozzle number assignment processing program. Further, when this error occurs, the processing of the nozzle number assignment processing program may be interrupted, and the fact that the error has occurred may be displayed on a display unit or the like (not shown) of the image forming apparatus 10 to notify the user.
［第２の実施の形態］
図８を参照して、本実施の形態に係る液滴吐出装置、およびノズル位置特定方法について説明する。上記実施の形態では、インクジェットヘッド１２の先頭側（第１端部ノズルＳＮ（３０）側）の不吐異常を検知してノズル３０に通し番号を付与する形態を例示して説明したが、本実施の形態は後端側（第２端部ノズルＥＮ（３０）側）の不吐異常を検知して通し番号を付与する形態である。図８は、図３（ａ）と同様の図を後端側について示した図である。
[Second Embodiment]
With reference to FIG. 8, the droplet discharge device and the nozzle position specifying method according to the present embodiment will be described. In the above-described embodiment, an example in which an ejection failure abnormality on the head side (first end nozzle SN (30) side) of the inkjet head 12 is detected and a serial number is assigned to the nozzle 30 has been described as an example. This form is a form in which a serial number is assigned by detecting an undischarge abnormality on the rear end side (second end nozzle EN (30) side). FIG. 8 is a view showing the same diagram as FIG. 3A on the rear end side.
図８に示すように、ラダーパターンの後端側についても、図３（ａ）と同様に実際に形成されたラインＬｒ、重心位置ＰＧ、理想ラインＬａ、ダミーラインＬｄが配置される。
本実施の形態に係る先頭不吐数は、図６のフローチャートにおいて「先頭」を「後端」に読み替えて算出されるので、詳細な手順は省略する。後端側について図６のフローチャートに従った処理を実行することにより、各ノズル３０の通し番号が取得される。むろん、上記実施の形態に係る先頭側からの通し番号の取得の代替として、本実施の形態に係る後端側からの通し番号の取得を実行してもよいが、両者を実行すると以下の効果が期待される。
As shown in FIG. 8, the line Lr, the center of gravity position PG, the ideal line La, and the dummy line Ld that are actually formed are also arranged on the rear end side of the ladder pattern in the same manner as in FIG.
The head discharge failure number according to the present embodiment is calculated by replacing “head” with “rear end” in the flowchart of FIG. 6, and thus detailed procedures are omitted. The serial number of each nozzle 30 is acquired by executing the processing according to the flowchart of FIG. Of course, as an alternative to the acquisition of the serial number from the head side according to the above embodiment, acquisition of the serial number from the rear end side according to this embodiment may be executed, but if both are executed, the following effects are expected. Is done.
すなわち先頭側からの処理によって取得された通し番号と、後端側からの処理によって取得された通し番号は当然ながら一致するはずである。仮に両者で違いがみられれば、図６に従った処理の過程で何らかのミス、エラー等が発生した可能性がある。従って、先頭側からの処理による通し番号を取得に加え、さらに後端側からの処理による通し番号の取得を実行すれば、通し番号取得の上で二重の確認（ダブルチェック）がなされる。先頭側における先頭ノズルと、後端側における先頭ノズル（後端ノズル）との双方において全段に１つ以上のノズル３０に不吐異常が発生する確率は極めて低いからである。 In other words, the serial number acquired by the process from the head side and the serial number acquired by the process from the rear end side should naturally match. If there is a difference between the two, it is possible that some mistake or error has occurred in the process according to FIG. Therefore, in addition to acquiring the serial number by the process from the head side, and further acquiring the serial number by the process from the rear end side, double confirmation (double check) is performed on the serial number acquisition. This is because there is an extremely low probability that an undischarge abnormality will occur in one or more nozzles 30 in all stages in both the leading nozzle on the leading side and the leading nozzle (rear end nozzle) on the trailing end.
また、先頭側と後端側との両方からノズル３０の通し番号を取得すると、検知画像としてのラダーパターンが印刷された連帳紙Ｐのスキュー（傾き）による誤差が抑制されるという効果も奏する。用紙搬送方向に連帳紙Ｐを搬送しつつヘッドユニット２６によって印刷を実行する際、用紙搬送方向に対してスキューを生ずる場合がある。この場合、検知画像としてのラダーパターンにも傾きが生じ、ラダーパターン上のラインの位置が本来の位置からずれ、例えばずれ量Δ（ｘ）の誤差等の誤差が発生することも想定される。しかしながら、先頭側と後端側との両方からノズル３０の通し番号を取得すると、スキューによるずれの最小に近い側からの処理と、最大に近い側からの処理が実行されることになるので、処理におけるスキューの影響が平均化され、通し番号付与における付与間違い抑制される。 Further, when the serial numbers of the nozzles 30 are acquired from both the front side and the rear side, an effect of suppressing an error due to skew (inclination) of the continuous paper P on which a ladder pattern as a detected image is printed is also achieved. When printing is performed by the head unit 26 while transporting the continuous paper P in the paper transport direction, a skew may occur in the paper transport direction. In this case, it is assumed that the ladder pattern as the detected image is also inclined, and the position of the line on the ladder pattern is deviated from the original position, for example, an error such as an error of the deviation amount Δ (x) occurs. However, if the serial numbers of the nozzles 30 are acquired from both the front side and the rear side, processing from the side near the minimum deviation due to skew and processing from the side near the maximum are executed. The effect of the skew in the numbering is averaged, and erroneous assignment in serial number assignment is suppressed.
なお、上記各実施の形態では記録媒体として連帳紙を用いた形態を例示して説明したが、これに限られず例えばカット紙を用いた形態としてもよい。 In each of the above embodiments, the form using continuous paper as a recording medium has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, a form using cut paper may be used.
１０ 画像形成装置
１２、１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ インクジェットヘッド
２０ 制御部
２２ 給紙ロール
２４ 巻取ロール
２６ ヘッドユニット
３０ ノズル
４０ 画像読取部
ｄｐ ラインピッチ
Ｌｒ ライン
Ｌａ 理想ライン
Ｌｄ ダミーライン
ＰＧ 重心位置
ＳＮ（３０） 第１端部ノズル
ＥＮ（３０） 第２端部ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 12, 12K, 12C, 12M, 12Y Inkjet head 20 Control part 22 Paper feed roll 24 Winding roll 26 Head unit 30 Nozzle 40 Image reading part dp Line pitch Lr Line La Ideal line Ld Dummy line PG Center of gravity position SN (30) First end nozzle EN (30) Second end nozzle
Claims (8)
ノズルの位置をずらしつつ、予め定めた個数おきに前記複数のノズルから前記記録媒体に液滴を吐出させて形成した各々複数の線分を有する複数段の検知画像について、前記複数段の段ごとに最端部の線分の理想位置を算出し、前記理想位置を前記複数段の連続する２段ごとに比較して算出した前記複数段の段ごとの異常ノズル数を用いて前記複数段の段ごとの端部における異常ノズル数を算出する算出手段と、
を含む液滴吐出装置。 A forming unit that includes a plurality of nozzles arranged along a predetermined direction and forms an image on a recording medium;
For a plurality of detection images each having a plurality of line segments formed by discharging droplets from the plurality of nozzles to the recording medium at predetermined intervals while shifting the position of the nozzles, The ideal position of the line segment at the extreme end is calculated, and the ideal position is compared for every two consecutive stages of the plurality of stages, and the number of abnormal nozzles for each of the plurality of stages is used to calculate the ideal position. Calculating means for calculating the number of abnormal nozzles at the end of each stage;
A liquid droplet ejection apparatus including:
請求項１に記載の液滴吐出装置。 2. The droplet discharge according to claim 1, wherein the calculation unit associates each of the line segments formed on the recording medium with each of the plurality of nozzles using the number of abnormal nozzles for each of the plurality of stages. apparatus.
請求項２に記載の液滴吐出装置。 The droplet discharge apparatus according to claim 2, wherein the calculation unit performs error processing when the number of line segments formed on the recording medium does not match the number of the plurality of nozzles.
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。 The calculation means accumulates the number of abnormal nozzles for each stage to calculate the cumulative abnormal nozzle number for each stage of the plurality of stages and extracts the minimum cumulative abnormal nozzle number that is the minimum value of the cumulative abnormal nozzle number, 4. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the number of abnormal nozzles at the end portion is calculated by subtracting the minimum cumulative abnormal nozzle number from the cumulative abnormal nozzle number. 5.
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。 The calculation means obtains a luminance distribution of the plurality of line segments using image information obtained by reading the detected image with an image reading unit, and calculates a centroid position of each of the plurality of line segments from the luminance distribution. Obtain an approximate curve of the plurality of centroid positions, calculate a shift amount from the difference between the centroid position of the endmost line segment and the approximate curve, and calculate the shift amount from the centroid position of the endmost line segment. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the ideal position is calculated by subtraction.
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。 The said calculation means calculates the abnormal nozzle number in the said edge part about both the one edge part and the other edge part of the said predetermined direction of these nozzles. 2. A droplet discharge device according to item 1.
前記記録媒体に形成された画像を読み取る画像読取部と、
を含む画像形成装置。 A droplet discharge device according to any one of claims 1 to 6,
An image reading unit for reading an image formed on the recording medium;
An image forming apparatus including:
前記複数段の段ごとに最端部の線分の理想位置を算出し、
前記理想位置を前記複数段の連続する２段ごとに比較して算出した前記複数段の段ごとの異常ノズル数を用いて前記複数段の段ごとの端部における異常ノズル数を算出し、
前記複数段の段ごとの前記異常ノズル数を用いて、前記記録媒体に形成された線分の各々と前記複数のノズルの各々とを対応させる
ノズル位置特定方法。 A plurality of nozzles arranged along a predetermined direction are provided to form droplets from the plurality of nozzles onto the recording medium while shifting the positions of the nozzles of a forming unit that forms an image on the recording medium. To form a plurality of stages of detection images each having a plurality of line segments,
Calculate the ideal position of the endmost line segment for each of the multiple stages,
Calculate the number of abnormal nozzles at the end of each of the plurality of stages using the number of abnormal nozzles for each of the plurality of stages calculated by comparing the ideal position for every two consecutive stages of the plurality of stages,
A nozzle position specifying method that associates each of the line segments formed on the recording medium with each of the plurality of nozzles using the number of abnormal nozzles for each of the plurality of stages.
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