JP4493233B2 - 画像記録方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像記録方法及び装置に関し、特に各記録素子の状態の検査が容易な画像記録方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録紙に対して画像を記録するものとしては、インクジェットヘッドを用いたプリンタや、サーマルヘッドを用いたプリンタなどがある。これらプリンタでは、なんらかの原因で記録素子が動作不良になることがある。例えば、インクジェットプリンタではインクを吐出するノズルでインク詰まりが発生し、インク吐出量が低下したり、インクが吐出されなくなったりする。この場合には、記録画像にスジ状の色むらや濃度むらが発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は記録された画像を観察して、スジ状の色むらや濃度むらが発生している場合には、ヘッドクリーニングモードに切り替えて、クリーニングを行い、インク詰まりや吐出方向の異常を解消させるようにしている。クリーニング処理では、インクを勢い良く各ノズルから吐出したり、外部からノズルを吸引してインクを吸い出したり、ノズル周縁を拭いたりすることが行われる。このように、人手による場合には、インク詰まりを発見することが遅れ、プリント品質が低下した状態で画像が記録されてしまうことがある。個人的にプリントを楽しむホームユース的なプリンタでは、このような記録品質の低下はそれほどの影響がないが、業務用として用いる場合には記録素子の動作不良の発見の遅れは不良プリントの多量発生につながるため致命的であり、記録素子の動作不良を確実にしかも簡単に発見することが望まれていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、記録素子の動作不良を確実にしかも容易に発見することができるようにした画像記録方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像記録方法では、複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、帯状の記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に複数の画像を記録する方法において、前記記録素子の動作不良をチェックするために用いられるとともに、前記記録紙を各画像毎に切り離す基準となるカットマークまたは各プリント注文毎に１まとまりにするための基準となるソートマークとして用いられるヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録することを特徴とする。なお、画像の記録方法は、ラインプリント方式の他に、請求項２記載のようなシリアルプリント方式であってもよい。ここで、ヘッド状態チェックパターンとは、記録素子により記録紙の画像領域外（非画像領域）へ形成される所定のパターンであり、これに基づき各記録素子の動作不良などのチェックが可能になる。
【０００６】
前記ヘッド状態チェックパターンの幅、長さ、位置、色、形状の少なくとも１つを変えることにより、カットマーク及びソートマークを識別することが好ましい。
【０００７】
前記記録ヘッドはインクジェットヘッドであり、前記ヘッド状態チェックパターンの各画素毎の濃度を検出し、これら画素の濃度が所定の基準値を超えない場合に、この画素を記録したインクジェットヘッドのノズルを動作不良ノズルと特定し、アラーム又はヘッド回復操作を行うことが好ましい。これにより、インクジェットプリンタで発生しがちなノズルの目詰まりや、インク吐出方向の異常などを確実に検出することができる。また、前記ヘッド状態チェックパターンの記録前に、各ノズルからインクを吐出させてクリーニングを行うことが好ましく、この場合には、目詰まりなどの動作不良ノズルを検査前に減らすことができ、効率のよい記録素子の維持管理が行える。また、クリーニングによる記録パターンの幅、長さ、位置、色、形状のうち少なくとも１つを変えることにより、カットマーク及びソートマークを識別することが好ましく、これにより、これらマークを簡単に記録することができる。
【０００８】
請求項７記載の画像記録装置では、複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に画像を記録する画像記録装置において、前記記録素子の駆動により記録素子に対応する画素の記録状態を表すヘッド状態チェックパターンの記録データを有し、前記記録データに基づき、前記画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部と、前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段と、前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段とを備え、前記記録ヘッドは、インクを吐出するノズルを並べてなるインクジェットヘッドであり、前記動作不良の回復措置を行う手段は、動作不良の前記ノズルに対してインクを吐出、インクを外部から吸引、ノズル面の拭き取りの少なくとも１つのヘッド回復措置を行うように構成され、前記ヘッドの回復措置のうち吐出動作は、前記ヘッド状態チェックパターンの記録直前に行い、この吐出によるクリーニングパターンと前記ヘッド状態チェックパターンとの組み合わせにより、カットマークまたはソートマークを構成することを特徴とする。請求項８記載の画像記録装置では、シリアルプリント方式の画像記録装置において、同様に画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部を備えている。これにより、記録素子の動作不良の検査を容易に行うことができる。
【０００９】
また、前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段とを備えたので、自動的に動作不良の記録素子を特定することができる。また、前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段を備えたので、不良プリントの発生が抑えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のインクジェットプリンタを示す概略図である。インクジェットプリンタ９は、給紙部１０、画像記録部１１、記録紙リザーバ１２、カッタ部１３、ソーター１４から構成されている。給紙部１０は、記録紙マガジン１５内の給紙ローラ１６を回転させて、記録紙１７をマガジン１５から引き出す。引き出された記録紙１７は、画像記録部１１に送られる。記録紙１７は本実施形態では幅１００mmのものを用いており、各画像の記録長さは約１５０mmとして、ポストカードサイズでプリントしているが、これら記録紙１７の幅や記録長さは適宜変更してよい。
【００１１】
画像記録部１１は、給紙ローラ対２０とプラテンローラ２１と押さえローラ２２，２３と、インクジェットヘッド２４と、乾燥装置２５とを備えている。給紙ローラ対２０及びプラテンローラ２１は、ドライバ１８を介してモータ１９により回転駆動される。押さえローラ２２，２３は、プラテンローラ２１に接触して回転し、記録紙１７をプラテンローラ２１に押さえつける。本実施形態では、プラテンローラ２１に記録紙１７が１８０度の範囲で巻きつくように、第１及び第２押さえローラ２２，２３が配置されている。
【００１２】
これら第１及び第２押さえローラ２２，２３の間には、インクジェットヘッド２４と乾燥装置２５とが記録紙送り方向に順に取り付けられている。これらヘッド２４及び乾燥装置２５は、記録紙１７の送り方向に直交する記録紙幅方向（主走査方向）に平行に配置されている。
【００１３】
インクジェットヘッド２４は、プラテンローラ２１の最頂部で第１押さえローラ２２の記録紙出口の近くに配置されている。図２に示すように、インクジェットヘッド２４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のライン記録用のノズル３０，３１，３２，３３が主走査方向Ｍに並べて設けられている。インクジェットヘッド２４内には、周知のように、これら各ノズル３０〜３３近くのインク流路にピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子によりインク流路を収縮・伸長させることにより、インクの吐出と供給とが行われる。
【００１４】
このため、図１に示すように、各ピエゾ素子はインクジェットヘッド駆動部３５により駆動制御される。インクジェットヘッド駆動部３５は、画像データに応じた駆動信号を各ピエゾ素子に与える。このインクジェットヘッド駆動部３５にはコントローラ３６が接続されている。コントローラ３６にはフレームメモリ３７が接続されており、このフレームメモリ３７に、画像読取装置や画像出力装置からの画像データが書き込まれる。
【００１５】
コントローラ３６は、各色の画像データに基づき各色のノズル３０〜３３毎のピエゾ素子の駆動データを求める。この駆動データはインクジェットヘッド駆動部３５に送られる。そして、コントローラ３６は、記録紙１７の送りに同期してヘッド駆動部３５を介して各ピエゾ素子を駆動する。これにより、画像データに応じたサイズ及び数量のインク液滴が記録紙１７に向けて吐出され、このインク液滴が記録紙１７に付着する。したがって、記録紙１７にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインク付着によりフルカラー画像が記録される。
【００１６】
また、コントローラ３６のメモリ３６ａにはマーク作成用データが記憶されている。このマーク作成用データに基づき、コントローラ３６は、図３に示すように、各画像４０の境界にカットマーク４１及びソートマーク４２を形成する。
【００１７】
図４はカットマーク４１とこれを検出するラインセンサ４５とを拡大して示す平面図である。カットマーク４１は、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７とから構成されている。クリーニングパターン４６は、各ノズルから一定のインク量を吐出することにより形成される。これにより、各ノズルの詰まりが解消される。
【００１８】
本実施形態では、Ｋ用ノズル３０から黒インクを吐出させてなる黒ベタパターン４６ａと、Ｙ用ノズル３１からイエローインクを吐出させてなるイエローベタパターン４６ｂと、Ｍ用ノズル３２からマゼンタインクを吐出させてなるマゼンタベタパターン４６ｃと、Ｃ用ノズル３３からシアンインクを吐出させてなるシアンベタパターン４６ｄとを、記録紙送り方向に並べて形成されている。本実施形態では、各ベタパターン４６ａ〜４６ｄを重ねることなく並べて記録することで、各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの乾燥が迅速に行えるようにしているが、これらベタパターン４６ａ〜４６ｄは重ねて記録してもよい。
【００１９】
ヘッド状態チェックパターン４７は、各色毎に複数個のラインパターン４７ａ〜４７ｈから構成される。ラインパターン４７ａ〜４７ｈは、各ノズルのインク吐出による画素を、各ノズル単位で検出することができるように、所定ピッチで主走査方向に並べて構成されている。また、このピッチ分だけラインパターン４７ａ〜４７ｈは副走査方向に並べて設けられている。本実施形態では、前記ピッチをノズル２個分としてあり、これにより、ラインパターンは各色について各２本ずつ設けられる。なお、ピッチはノズルｎ個分（ｎは自然数）あればよく、この場合にはｎ本のラインパターンが記録される。
【００２０】
このように、画素Ｐの間に隙間が形成されるため、この画素Ｐとこれを記録したノズル３０〜３３との対応関係を容易に把握することができる。また、後に説明するように、ヘッド状態チェックパターン４７をラインセンサ４５で読み取る際に、受光素子４５ａの配列密度が記録画素Ｐの密度ほどに取れない場合でも、このように各画素Ｐに隙間を設けるように記録することで、ノズル３０〜３３とこれによる画素Ｐとをラインセンサ４５により簡単にしかも確実に対応付けることができる。
【００２１】
図５に示すように、ソートマーク４２もカットマーク４１とほぼ同様に、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７とから構成されている。しかし、カットマーク４１との間で識別が可能なように、クリーニングパターン４６をソートマーク４２では続けて２回記録している。これにより、クリーニングパターン４６の記録紙送り方向での長さが異なることにより、カットマーク４１かソートマーク４２かを確実に特定することができる。
【００２２】
なお、クリーニングパターン４６の記録回数を変更することでカットマーク４１とソートマーク４２とを識別する代わりに、クリーニングパターン４６の各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの記録紙送り方向での長さを変更することで、カットマーク４１とソートマーク４２とを識別してもよい。例えば、図６に示すように、カットマーク４１の各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの長さに対して２倍の長さでソートマーク４８の各ベタパターン４８ａ〜４８ｄを構成することにより、両者を識別してもよい。更には、クリーニングパターン４６の各色の配列順序を変えることで両者を識別してもよい。
【００２３】
本実施形態では、階調表現方法として、ドット径制御法とドット密度制御法とを併用して高画質なプリントを実現しているが、これはドット径制御法、ドット密度制御法の一方を採用してもよい。なお、各ラインは一定ピッチで副走査方向Ｓに離れて形成されており、この分だけ、記録する画像データをずらしたもので各色のピエゾ素子が駆動される。これにより、最終的には、同一ラインには同一の各色画像データに基づくインク液滴が記録されることになる。
【００２４】
図１に示すように、乾燥装置２５は、プラテンローラ２１の中心軸を中心にしてインクジェットヘッド２４の取り付け位置から記録紙送り方向下流側に９０度回転した位置で取り付けられている。このように乾燥装置２５を配置しているため、乾燥装置２５からの温風がインクジェットヘッド２４へ流出することがなく、精度のよい記録が行われる。また、インクジェットヘッド２４と乾燥装置２５との間には、遮蔽板としての仕切り板３８が配置されている。この仕切り板３８によって、乾燥装置２５からの温風がインクジェットヘッド２４のノズルに向かうことがないようにされ、温風の影響をより一層排除することができ、記録精度を上げることができる。
【００２５】
図７に示すように、乾燥装置２５は、フレーム５０にヒータ５１及びファン５２を取り付けて構成されている。フレーム５０は細長い箱型状に構成されており、乾燥風の吹き出し口５０ａは絞られて、細長いスリット状に形成されている。ヒータ５１は、コイル状に巻かれて副走査方向Ｓに配置され、さらに、これらヒータ５１は一定ピッチで主走査方向Ｍに並べて配置されている。図１に示すように、各ヒータ５１はヒータドライバ５３を介してコントローラ３６により制御される。
【００２６】
ファン５２は薄型の矩形箱状に構成され、主走査方向Ｍに例えば６個並べて、フレーム５０の上部に取り付けられる。図８に示すように、各ファン５２は、ファンケース５５内にモータ５６と送風羽根５７とを設けて構成されている。モータ５６は、図１に示すようにドライバ５８を介してコントローラ３６により回転制御される。したがって、乾燥装置２５の吹き出し口５０ａからは、各ヒータ５１で温められた温風が吹き出す。この温風により、記録紙１７に吐出されたインクが迅速に乾燥する。
【００２７】
図９は、記録紙１７における１個のヒータ５１による単位乾燥エリアＨＡと、各ノズルによるインク吐出エリアＩＰＡとの関係の一例を示している。本実施形態では、ノズル１個によるインク吐出エリア（単位インク吐出エリア）ＩＰＡを１００個（主走査方向）×１０個（副走査方向）集めたものを、単位乾燥エリアＨＡとしている。
【００２８】
図１０は、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量と、単位乾燥エリアＨＡへのヒータ５１による印加熱エネルギとの関係の一例を示すグラフである。この実施形態では、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量が大きくなるほどヒータ５１による印加熱エネルギが大きくなるように設定される。この関係は予め実験等により求められている。そして、図１０の関係から求めた単位乾燥エリアＨＡに印加すべき熱エネルギからヒータ５１の駆動データが求められる。本実施形態では、単位乾燥エリアＨＡに対するインク総吐出量と、このときのヒータ５１の駆動データ（駆動パルス個数）とが予め求められており、これらの関係がコントローラ３６内のルックアップテーブルメモリ（ＬＵＴ）３９に記録されている。そして、コントローラ３６は画像データに基づき単位乾燥エリアＨＡに対するインク総吐出量を求め、このインク総吐出量から乾燥装置２５の各ヒータ５１の加熱データを求める。この加熱データにより各ヒータ５１が駆動されることで、記録済のインクの乾燥が確実に行われる。
【００２９】
このように、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク吐出量に応じて各ヒータ５１により乾燥を行うため、吐出した記録紙１７上のインク量に応じた乾燥が行われる。例えば、各色のインクが多く吐出された高濃度エリアに対しては、このエリアに対応するヒータ５１の加熱量が上げられ、これにより記録紙１７上のインクが迅速にしかも無駄なく効率よく乾燥される。従って、記録紙１７上の未乾インクが混ざり合うことによる彩度や解像度の低下が抑えられる。また、インクが乾燥せずに押さえローラ２３に接触したりすることがなく、記録紙１７がインクによって汚されることがなくなる。
【００３０】
また、図１に示すように、コントローラ３６には記録紙１７の送り量を検出するパルスジェネレータ６１が設けられている。パルスジェネレータ６１は記録紙１７に接触して記録紙１７の送り量に比例するパルス数を発生する。コントローラ３６は、パルスジェネレータ６１からのパルス数をカウントして単位時間当たりの記録紙送り量を求める。この送り量に基づきコントローラ３６は、インクジェットヘッド２４や乾燥装置２５のヒータ５１の駆動タイミングを決定する。さらに、記録紙１７の送り速度に応じて各ヒータ５１の駆動データを補正する。例えば、記録紙１７の送りが速くなるに従い各ヒータ５１による加熱量を上げる。また、記録紙１７の送りが遅くなる場合には、各ヒータ５１による加熱量を下げる。更には、記録紙１７の送り速度が「０」に近い場合には加熱量を「０」にして、記録紙１７を不必要に加熱することがないようにしている。なお、パルスジェネレータ６１を用いることなく、単に送りモータ１９をパルスモータから構成し、これの駆動パルス数をカウントすることにより、上記の各種タイミングを決定してもよい。
【００３１】
記録紙リザーバ１２は、画像記録部１１のプラテンローラ２１及び押さえローラ２３と、可動ガイド６５と、カッタ部１３側の搬送ローラ対６６とから構成されており、ローラ２１とローラ対６６とに速度差（一方を停止させることを含む）を設けることで、押さえローラ２３と搬送ローラ対６６との間に記録紙１７を垂れ下げて一時的に貯留する。
【００３２】
可動ガイド６５は、プラテンローラ２１と同軸で回転自在に設けられている。この可動ガイド６５は、記録紙１７の先端をカッタ部１３に案内するもので、記録紙１７の先端通過時には可動ガイド６５の先端が搬送ローラ対６６のニップ部入り口側に近接した状態のガイド位置（実線表示）にされ、記録紙１７の先端が通過した後は、記録紙１７をループ状に一時的に貯留する退避位置（二点鎖線表示）にされる。この可動ガイド６５が退避した空間部分に記録紙１７が垂れ下がることで、記録紙１７が一時的に貯留される。
【００３３】
カッタ部１３は、第１，第２及び第３の搬送ローラ対６６，６７，６８と、チェックパターン読取部７０と、カッタ７１とから構成されている。各搬送ローラ対６６〜６８はモータ７２により回転駆動される。モータ７２は、ドライバ７３を介してコントローラ３６により回転制御される。カッタ７１は、ドライバ７４を介してコントローラ３６により制御され、各画像の境界位置で記録紙１７を切断し、各画像毎のプリント７５に切り離す。
【００３４】
チェックパターン読取部７０は、図４に示すようなラインセンサ４５を備えている。このラインセンサ４５は、記録紙１７の幅方向（主走査方向Ｍ）に多数の受光素子４５ａが並べて設けられており、記録紙１７の送りに同期して画像を読み取る。この読取信号はコントローラ３６に送られる。コントローラ３６では、この読取信号に基づき、図３に示すように、各画像４０の境界に設けたカットマーク４１またはソートマーク４２を検出し、これらを識別する。
【００３５】
本実施形態では、カットマーク４１及びソートマーク４２の識別は、クリーニングパターン４６の記録回数による長さの相違によって行っている。クリーニングパターン４６が１回分の長さの場合には、カットマーク４１であり、クリーニングパターン４６が２回分の長さの場合にはソートマーク４２であると判定する。
【００３６】
さらに、コントローラ３６は、各マーク４１，４２のヘッド状態チェックパターン４７の読取信号に基づき、各画素Ｐの濃度を測定し、この濃度が所定の基準値を超えていない場合に、この画素Ｐを記録したノズルを動作不良ノズルと特定する。例えば、図４では、イエロー奇数番ラインパターンの第３番目の画素Ｐ３の濃度が低くなるので、この画素Ｐ３を記録した第３ノズルが動作不良ノズルと判定される。
【００３７】
動作不良ノズルが検出されると、このノズルに対して、次のカットマーク４１またはソートマーク４２の記録時でクリーニングパターン４６の記録の際に、通常のインク吐出量よりも吐出量が多く且つ通常よりも勢いよく吐出されて、ノズルのクリーニングが行われる。また、他の色のノズルのクリーニング時にも動作不良ノズルに対してはクリーニングが行われ、クリーニング回数が増やされる。これにより、インク詰まりを効果的に解消させることができる。
【００３８】
なお、動作不良ノズルを検出して、このノズルに対してクリーニングを行ってもなお動作不良が検出される場合にはアラームが発せられ、オペレータにインク詰まりが知らせられる。オペレータは、このアラームに対しては、別個のクリーニングモードを選択して、ノズルのクリーニングを行う。このクリーニングモードでは、例えば図示しない発熱素子によってノズル内インクが加熱された状態でインクが勢い良く吐出され、効率のよいクリーニングが行われる。なお、このようなインク吐出によるクリーニングに代えて、または併用して、インク吸引やノズル付着インクの拭き取り処理によるクリーニングを行ってもよい。インク吸引は、ヘッド回復処理部７７により行われる。ヘッド回復処理部７７では、インクジェットヘッド２４を回復処理位置に変位させて、ノズルの外部から吸引ヘッドをあてがい、吸引によってインクを吸い出すことによりノズルをクリーニングする。また、付着インクの拭き取り処理では、ノズルに付着したインクが拭き取られることによりクリーニングが行われる。このような各種クリーニング処理によってもインク詰まりが解消されない場合には、インクジェットヘッドの交換などが行われる。
【００３９】
コントローラ３６は前記カットマーク４１及びソートマーク４２の検出信号に基づきモータ７２の回転を制御して、記録紙１７の各画像境界部分をカッタ７１に順に送り、図３に示すように、境界の前後でカット予定線８０，８１により２度切断を行う。これにより、境界部分のカットマーク４１やソートマーク４２が切り落とされて、各画像４０毎のプリント７５が得られる。このプリント７５は、切断後にトレイ８３に集積される。また、ソートマーク４２の検出信号に基づきコントローラ３６はソーター１４を制御して、新たなトレイ８３をプリント落下位置にセットする。これにより、各プリント７５は各注文毎に１つのトレイ８３に挿入され、各注文毎に１まとまりにされる。
【００４０】
ソーター１４は、ベルトコンベア８４に多数のトレイ８３を配置して構成されている。そして、ソートマーク４２の検出信号に基づき各トレイ８３の取り付けピッチ分だけベルトコンベア８４が回転駆動されることで、新たなトレイ８３がプリント落下位置にセットされる。
【００４１】
次に本実施形態の作用を説明する。プリントキーなどが操作されてプリント開始指示が入力されると、図１に示すように、先ず給紙ローラ１６、給紙ローラ対２０、プラテンローラ２１が回転する。これにより、記録紙１７は、画像記録部１１に送り出される。インクジェットヘッド２４の近くには、記録紙１７の先端センサが設けられており、コントローラ３６はこの先端センサからの記録紙先端検出信号とパルスジェネレータ６１からの記録紙送り量とに基づき、記録紙の記録エリアを特定する。そして、この記録エリアに対して各ノズル３０〜３３により画像データに対応して所定のインク液滴が放たれ、インクジェット記録が行われる。
【００４２】
インクが吐出された記録紙１７は乾燥装置２５に送られると、単位乾燥エリアＨＡへのインク吐出量に応じて、各ヒータ５１の加熱量が制御され、インク吐出量に応じた加熱量で乾燥される。これにより、効率のよい乾燥が行われる。
【００４３】
図３に示すように、各画像４０の境界にはインクジェットヘッド２４によりカットマーク４１が記録される。また、各注文の区切りでは各画像４０の境界にカットマークを兼ねたソートマーク４２がインクジェットヘッド２４により記録される。図４及び図５に示すように、これら各マーク４１，４２のクリーニングパターン４６の記録の際には、各ノズルにより一定量のインクが通常よりも強く吐出されて各ノズルのクリーニングが行われる。また、ヘッド状態チェックパターン４７の記録の際には、例えば先ず奇数番のＫ用ノズルが駆動されて１つ飛びで画素Ｐが記録され、奇数番ラインパターン４７ａが形成される。次に、１ライン分だけ記録紙１７が送られた後に、偶数番のＫ用ノズルが駆動されて同じく１つ飛びで画素Ｐが記録され、偶数番ラインパターン４７ｂが形成される。同様にして他のＹ，Ｍ，Ｃの各色についても、各ラインパターン４７ｃ〜４７ｈが形成される。
【００４４】
図１に示すように、カッタ部１３では、ラインセンサ４５により、各マーク４１，４２を検出しカット位置を特定する。更に、各マーク４１，４２のヘッド状態チェックパターン４７の各画素Ｐ毎の濃度を検出し、これら画素Ｐの濃度が基準値を超えない場合には、この画素Ｐを記録したノズルを動作不良と判定する。この動作不良と判定されたノズルに対しては、次のマークのクリーニングパターンの記録の際に、他の正常ノズルよりもインク吐出量が多くされ、クリーニングが行われる。また、動作不良ノズルに対するクリーニングはその色の一般的なノズルクリーニングだけでなく、他の色のノズルクリーニングの際にも行われ、インク詰まりが確実に解消される。
【００４５】
そして、図３に示すように、カットマーク４１またはソートマーク４２の検出信号に基づき、これらマーク４１，４２を含む境界部分がカット予定線８０，８１で切断される。記録開始時には、画像４０の先端エッジにカットマーク４１が記録されるため、これを基準にして記録紙先端の余白部が切り落とされる。また、ソートマーク４２を検出したときには、このソートマーク位置でカットマーク４１と同様にして各画像が切り離されるとともに、各注文の区切りを示すソート信号が送られる。一連の画像の記録を終了し、次の画像の記録が無い場合には、記録紙１７の先端が画像記録部１１の第２押さえローラ２３まで戻されて、プリント待機状態になる。
【００４６】
本実施形態では、記録紙１７の幅を１００mm、カットマークを含めた１画像分の記録長さを１５０mm、記録紙１７の送り速度（記録速度）を３０mm／sec にして、インクジェットヘッド２４の１パスにおける記録幅を１００mmとしてプリントしているが、この記録幅が８０mm以上、記録速度が２０mm／sec 以上のフルカラープリンタに適用することで、記録速度を低下させることなく、インクの乾燥が迅速に行えるようになる。
【００４７】
上記実施形態では、インクジェットヘッド２４の各ノズル３０〜３３による単位インク吐出エリアＩＰＡを１０００個並べてなるエリアを単位乾燥エリアＨＡとしたが、これらの関係は上記に限定されるものではなく、適宜変更してよい。
【００４８】
上記実施形態において、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量と、単位乾燥エリアＨＡへのヒータ５１による印加熱エネルギとの関係は、図１０に示すように、インク総吐出量が増加するとこれに従い熱エネルギを増加させるようにしている。さらに、インクが少しでも吐出されると、これに対応させてヒータ５１を加熱させている。しかし、インク吐出量が少ない場合には、ヒータを加熱することなく、単なる送風だけであってもよい。例えば、インクの低吐出時にはヒータ５１による印加熱エネルギを「０」にして、消費電力を抑えてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、単位乾燥エリアＨＡ毎のインク吐出量に応じて各ヒータ５１の加熱量を制御したが、これに代えてまたは加えて、ファン５２の送風量を制御してもよい。また、インク吐出量に応じた加熱または送風量の調節を行うことなく、単に一律に加熱してもよい。また、インク吐出量に応じた単位乾燥エリアＨＡへの印加熱エネルギは連続的に変化させたが、これはステップ的に変化させてもよい。例えば２段階や３段階の加熱としてもよい。また、記録ライン毎のインク総吐出量を求めて、このライン毎のインク総吐出量に応じて、ヒータの加熱量や、ファンの送風量を制御してもよい。また、上記実施形態では、ヒータ５１とファン５２とからなる乾燥装置２５を用いたが、この他に、ファン５２の代わりに、圧縮空気を用いて乾燥装置を構成してもよい。
【００５０】
また、温風を記録紙に吹き付ける乾燥装置を用いる代わりに、インクジェットヘッドに対して記録紙の送り方向上流側に、サーマルヘッドを設けて、インク吐出量に応じて、記録紙を予熱してもよい。なお、インク吐出量に応じた予熱量とする代わりに、単に一律に予熱を与えてもよい。また、乾燥装置やサーマルヘッドの代わりに、プラテンローラにヒータを内蔵させて、記録紙を加熱し、インクを乾燥させるようにしてもよい。さらには、予熱装置や乾燥装置を用いることなく、インクを自然乾燥させてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、図２に示すように、１個のインクジェットヘッド２４に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各ノズル３０〜３３をライン状に形成したが、これに限らず、各色のノズルを複数個に分けて配置した複数のインクジェットヘッドを用いたものに対して本発明を実施してもよい。例えば、図１１に示すように、黒インク用のノズルを有するＫ用インクジェットヘッド９０と、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色ノズルを有する各色インクジェットヘッド９１を用いて２つのプリントステージ９２，９３を構成し、これら各プリントステージ９２，９３の各ヘッド９０，９１それぞれに乾燥装置９４，９５を設ける。また、各プリントステージ９２，９３の間、プリントステージ９３とカッタ部１３との間の記録紙１７には弛み１７ａを設けておき、各プリントステージ９２，９３における記録紙１７の僅かな送り変動が他のプリントステージへ伝達されることがないようにしている。なお、以下の図１１〜図１５において、図１に示す実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。
【００５２】
なお、通常のフルカラー画像の場合には、各色インクの吐出量に較べて黒インクの吐出量が少ない。このため、Ｋ用インクジェットヘッド９０を、各色インクジェットヘッド９１に対して、記録紙送り方向の上流側に配置しており、これにより、インク吐出量の少ない黒インクを迅速に乾燥させた後に、各色インクを吐出することができる。従って、効率のよい乾燥が行える。
【００５３】
図１２に示すように、Ｋ用インクジェットヘッド１００、Ｙ用インクジェットヘッド１０１と、Ｍ用インクジェットヘッド１０２と、Ｃ用インクジェットヘッド１０３とを設けてプリントステージ１０５〜１０８を構成し、これら各プリントステージ１０５〜１０８の各ヘッド１００〜１０３の記録紙送り方向の下流側にそれぞれ乾燥装置１１０，１１１，１１２，１１３を設け、これらの乾燥装置１１０〜１１３により各インクジェットヘッド１００〜１０３による単位乾燥エリアＨＡに対するインク吐出量に応じて、記録紙１７を温風乾燥してもよい。なお、図１１に示す実施形態と同じように、Ｋ用インクジェットヘッド１００を各色のインクジェットヘッド１０１〜１０３よりも記録紙送り方向の上流側に配置することで、効率のよい乾燥を行っている。
【００５４】
図３に示すように各色毎のノズル３０〜３３を１列に形成する他に、複数ラインで形成してもよい。この場合には、ライン数を増やした分だけ主走査方向におけるノズル密度が低くなるので、その製作が容易になる。また、記録紙１７の全幅分の長さを有するノズルの代わりに、記録紙の幅方向の長さが短いインクジェットヘッドを複数個用いて、これらを組み合わせることで、記録紙の幅方向に長いインクジェットヘッドを構成してもよい。
【００５５】
このように複数のプリントステージで画像を記録する場合には、画像記録位置がずれることがないように、最初のプリントステージでレジストマークを画像外の先端部に形成しておく。これにより、画像シーンによっては画像のエッジが不明瞭であっても、各色ヘッド前で前記レジストマークを検出し、これに基づいて各色の記録を開始することで、各記録開始位置を確実に特定することができる。特に、最初に黒インクプリントステージで黒インクによってレジストマークを記録しておくことで、各マークの検出を確実に行うことができる。また、レジストマークを記録する余白が無い場合にはレジストマークの代わりに、カットマーク、ソートマーク等を用いて画像記録開始位置を特定してもよい。
【００５６】
上記実施形態では、クリーニングパターン４６の記録回数や記録幅を変更することで、カットマークやソートマークを識別するようにしたが、これに代えて、図１３に示すように、マークの形状または記録位置を変えることで、カットマーク及びソートマークを識別してもよい。同図（Ａ）は、ソートマーク１３０を記録紙１７の全幅で記録し、カットマーク１３１を記録紙１７の幅方向で短くして記録している。これにより、各マーク１３０，１３１の記録紙幅方向における長さを検出することで、ソートマーク１３０かカットマーク１３１かを識別することができる。これらマーク１３０，１３１は、上記実施形態のように、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７との組み合わせで構成する他に、ヘッド状態チェックパターン４７のみで構成してもよい。このように、各注文毎に記録紙の幅に対応した全ノズルのチェックを行い、また、各画像のプリントでは一部のノズルのチェックを行うことで、無駄なインク吐出を控えることができる。
【００５７】
また、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、ソートマーク１３２，１３３で半数程度のノズルをチェックし、残りの半数のノズルを複数のカットマーク１３４〜１４１によりチェックしてもよい。この場合にも、各ノズルのチェック延べ総数が減るため、無駄なインク吐出を控えることができる。
【００５８】
また、ヘッド状態チェックパターンを用いてカットマークやソートマークを構成する代わりに、カットマークやソートマークとは別個にヘッド状態チェックパターンを記録してもよい。図１４はこの一例を示すもので、記録紙１７の一方に矩形状のベタマークからなるカットマーク１４５を記録し、記録紙の他方に同形状のソートマーク１４６を記録する。更に、例えば一定数、例えば１０個の画像を記録したときにヘッド状態チェックパターン１４７を各画像の間の境界に記録する。なお、カットマーク１４５及びソートマーク１４６の識別は記録位置を変える代わりに、形状や色を変えることで識別してもよい。例えば、円形でカットマークを構成し、矩形又は三角形でソートマークを構成することで両者を識別する。また、所定数の画像を記録した後にヘッド状態チェックパターンを記録する代わりに、プリント注文が切り替わる時、記録紙を交換した時、その日初めてプリントを開始する時、所定時間例えば１０分などが経過した後などに、ヘッド状態チェックパターン４７を記録してもよい。また、ヘッド状態チェックパターン４７の記録前に、各ノズルからインクを吐出させてクリーニングパターン４６を形成したが、このクリーニングパターン４６は省略してもよい。
【００５９】
上記実施形態ではヘッド状態チェックパターン４７を各色を１まとまりにして記録したが、これに代えて、最初の画像の境界部分には、Ｋ用のヘッド状態チェックパターン４７ａ，４７ｂを記録し、次の画像の境界部分にはＹ用のヘッド状態チェックパターン４７ｃ，４７ｄを、次の画像の境界部分にはＭ用のヘッド状態チェックパターン４７ｅ，４７ｆを、更に次の画像の境界部分にはＣ用のヘッド状態チェックパターン４７ｇ，４７ｈのように、これらを分解して記録してもよい。
【００６０】
上記実施形態では、所定間隔を開けて各ノズルを駆動することにより、記録する画素の間隔を開けるようにして、受光素子数の配列密度がノズルの配列密度よりも低い場合にも対応可能にしたが、受光素子数の配列密度がノズルの配列密度と同じ場合や、後述するようにセンサを走査して各画素を読み取る場合には、各ノズルを一斉に駆動して、１ラインでヘッド状態チェックパターンを形成してもよい。
【００６１】
上記実施形態では、ヘッド状態チェックパターン４７をラインセンサ４５により読み取るようにしたが、この他に、図１５に示すように、ラインセンサ１２０を主走査方向Ｍに平行移動させてヘッド状態チェックパターン４７を読み取るようにしてもよい。この場合には、受光素子１２０ａを副走査方向Ｓに並べてラインセンサ１２０を構成し、このラインセンサ１２０を走査機構１２１により主走査方向Ｍで平行移動させる。そして、別個にマークセンサ１２３を設けておき、このマークセンサ１２３によるマーク検出信号に基づき、チェックパターン読取位置にヘッド状態チェックパターン４７を位置決めする。また、ラインセンサ１２０を用いることなく、１つの受光素子からなる読取センサを走査機構により主走査方向Ｍに送って、各ラインパターンを１ラインずつ読み取ってもよい。この場合には、読み取り後に記録紙を１ライン分送って、次のラインパターンを読み取り、以下これを繰り返すことで、ヘッド状態チェックパターンを読み取る。
【００６２】
上記実施形態では、画素Ｐとこれを記録したノズルとを１対１の関係で関連つけたが、これは１対１に限定されることなく、複数のノズルで記録された画素の濃度を検出し、この検出濃度が所定値に達しない場合には、これら複数のノズルに対して一斉にクリーニングを行ってもよい。
【００６３】
上記実施形態では、記録紙１７の幅方向で１ラインずつ記録するラインプリンタに本発明を実施したが、この他に、図１６に示すように、インクジェットヘッド１６０をヘッドキャリッジ１６１を用いて記録紙１６２の幅方向に走査して記録するシリアルプリンタ１６３に本発明を実施してもよい。なお、符号１６４はヘッドキャリッジ１６１を記録紙１６２の幅方向に案内するガイド棒を示し、符号１６５は記録紙１６２を支持するプラテン部材を示している。
【００６４】
シリアルプリンタ１６３において、ヘッド状態チェックパターンを記録する場合には、ヘッドキャリッジ１６１を主走査方向に移動させながら、各ノズルを順に駆動させて、記録紙１６２に対して斜めに各画素を記録する。
【００６５】
図１７はシリアルプリンタ１６３におけるヘッド状態チェックパターンの一例を示している。（Ａ）のヘッド状態チェックパターン１７０は、記録紙１６２を副走査方向に１画素分ずつ送りながら、且つヘッドキャリッジ１６１によりインクジェットヘッド１６０を主走査方向に移動させ、この移動に連動させて、各ノズルを順に駆動することで得られる。このヘッド状態チェックパターン１７０は、記録紙１６２の幅方向に離間する画素Ｐから構成される。
【００６６】
図１７（Ｂ）のヘッド状態チェックパターン１７１は、記録紙１６２を送ることなく、ヘッドキャリッジ１６１によりインクジェットヘッド１６０を主走査方向に移動させ、この移動に連動させて、各ノズルを順に駆動することで得られる。このヘッド状態チェックパターン１７１は、記録紙１６２の幅方向に対し斜めに交差する方向で並べられて且つ点在する画素Ｐから構成される。
【００６７】
図１７（Ｃ）は、ノズル数が多い場合に採用されるヘッド状態チェックパターン１７２の一例を示している。この実施形態では、各ノズルを副走査方向で複数個数で区切り、この区切った各グループ毎の各ノズルを順に駆動することで、複数の斜めのラインからなるヘッド状態チェックパターンを構成する。
【００６８】
上記シリアルプリンタにおいても、ヘッド状態チェックパターンやクリーニングパターン等の回数、記録位置、各色の記録順序等を変えることで、これらを用いてカットマーク及びソートマークを構成してもよい。
【００６９】
上記実施形態ではインクジェットヘッドの各ノズルにおけるインク詰まりや、各ノズルの駆動素子、駆動回路等の動作不良を検出したが、この他に、他の記録方式のプリンタにおける記録素子等の動作不良を検出してもよい。たとえば、サーマルヘッドの記録素子の動作不良をチェックする場合には、動作不良の記録素子に対して、その発熱駆動データを補正することで動作不良を解消する。また、サーマルプリンタに限らず、発光素子を多数並べた発光素子ヘッドによりインスタントフイルムに対して露光を行うプリンタに対して本発明を実施してもよい。
【００７０】
上記実施形態では、ピエゾ素子を有するインクジェットヘッド２４，９０，９１，１００〜１０３を用いたが、インクを吐出する機構は各種のものを適用してよい。例えば、ピエゾ素子とダイヤフラムとからなる流量制御弁方式のもの、発熱素子を用いてインク液を加熱しバブルを発生させてインクを吐出させるサーマルインクジェット方式のもの、電極を利用してインク液滴に電荷を付与し、偏向電極で不要な液滴をじゃま板で回収して必要なインク液滴を記録紙に吐出する連続インクジェット方式、画像信号に応じた高電圧を印加して、この高電圧によりインク液滴を記録紙に吸引させる静電吸引インクジェット方式、超音波を利用してインク液を加振してインク液滴を発生させる超音波インクジェット方式などの各種インクジェット方式を用いてよい。また、用いるインクもＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他に、ライトマゼンタ、ライトシアンのような他の色インクを用いてもよい。
【００７１】
上記実施形態ではロールタイプの記録紙を用いたが、この他にカットシートタイプの記録紙を用いてもよい。この場合には、画像記録領域外に前記ヘッド状態チェックパターンを記録する。また、必要に応じてヘッド状態チェックパターンの他にソートマークも記録してよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、前記記録素子の作動状態をチェックするためのヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録したから、容易に記録素子の作動不良等を検出することができる。
【００７３】
また、ヘッド状態チェックパターンを各画像境界毎に記録してカットマークとして用い、このカットマークを基準にして各画像毎に切り離すことにより、カットマークを利用してヘッド状態を１画像の記録毎に検査することができる。したがって、画像記録毎にヘッド状態をチェックすることができ、不良プリントの発生枚数を減らすことができる。また、ヘッド状態チェックパターンを各注文件毎に記録してソートマークとして用い、このソートマークを基準にして各注文毎に１まとまりにすることにより、ソートマークを利用してヘッド状態を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットプリンタを示す概略図である。
【図２】インクジェットヘッドを示す拡大した正面図である。
【図３】画像の境界部分の一例を示す平面図である。
【図４】カットマークとラインセンサとを示す平面図である。
【図５】ソートマークを示す平面図である。
【図６】別の実施形態におけるソートマークを示す平面図である。
【図７】乾燥装置を示す分解した斜視図である。
【図８】乾燥装置の縦断面図である。
【図９】単位インク吐出エリアと単位乾燥エリアとの関係の一例を示す平面図である。
【図１０】単位乾燥エリアに対するインク総吐出量と、単位乾燥エリアへの印加熱エネルギとの関係の一例を示すグラフである。
【図１１】２組のインクジェットヘッドと乾燥装置とを用いた別の実施形態を示す概略図である。
【図１２】４組のインクジェットヘッドと乾燥装置とを用いた別の実施形態を示す概略図である。
【図１３】別の実施形態におけるソートマーク及びカットーマークの一例を示す平面図である。
【図１４】別の実施形態におけるソートマーク、カットマーク、及びヘッド状態チェックパターンを示す平面図である。
【図１５】別の実施形態におけるチェックパターン読取部を示す概略図である。
【図１６】シリアルプリンタの要部を示す概略図である。
【図１７】シリアルプリンタにおけるヘッド状態チェックパターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
９ インクジェットプリンタ
１０ 給紙部
１１ 画像記録部
１２ 記録紙リザーバ
１３ カッタ部
１４ ソーター
１７ 記録紙
２０，６６〜６８ 搬送ローラ対
２１ プラテンローラ
２４，９０，９１，１００〜１０３ インクジェットヘッド
２５，９４，９５，１１０〜１１３ 乾燥装置
４０ 画像
４１，１３１，１３４〜１４１，１４５ カットマーク
４２，４８，１３０，１３２，１３３，１４６ ソートマーク
４５ ラインセンサ
４６ クリーニングパターン
４７，１４７，１７０〜１７２ ヘッド状態チェックパターン
５１ ヒータ
７０，１２２ チェックパターン読取部
Ｐ 画素
【発明の属する技術分野】
本発明は画像記録方法及び装置に関し、特に各記録素子の状態の検査が容易な画像記録方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録紙に対して画像を記録するものとしては、インクジェットヘッドを用いたプリンタや、サーマルヘッドを用いたプリンタなどがある。これらプリンタでは、なんらかの原因で記録素子が動作不良になることがある。例えば、インクジェットプリンタではインクを吐出するノズルでインク詰まりが発生し、インク吐出量が低下したり、インクが吐出されなくなったりする。この場合には、記録画像にスジ状の色むらや濃度むらが発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は記録された画像を観察して、スジ状の色むらや濃度むらが発生している場合には、ヘッドクリーニングモードに切り替えて、クリーニングを行い、インク詰まりや吐出方向の異常を解消させるようにしている。クリーニング処理では、インクを勢い良く各ノズルから吐出したり、外部からノズルを吸引してインクを吸い出したり、ノズル周縁を拭いたりすることが行われる。このように、人手による場合には、インク詰まりを発見することが遅れ、プリント品質が低下した状態で画像が記録されてしまうことがある。個人的にプリントを楽しむホームユース的なプリンタでは、このような記録品質の低下はそれほどの影響がないが、業務用として用いる場合には記録素子の動作不良の発見の遅れは不良プリントの多量発生につながるため致命的であり、記録素子の動作不良を確実にしかも簡単に発見することが望まれていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、記録素子の動作不良を確実にしかも容易に発見することができるようにした画像記録方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像記録方法では、複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、帯状の記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に複数の画像を記録する方法において、前記記録素子の動作不良をチェックするために用いられるとともに、前記記録紙を各画像毎に切り離す基準となるカットマークまたは各プリント注文毎に１まとまりにするための基準となるソートマークとして用いられるヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録することを特徴とする。なお、画像の記録方法は、ラインプリント方式の他に、請求項２記載のようなシリアルプリント方式であってもよい。ここで、ヘッド状態チェックパターンとは、記録素子により記録紙の画像領域外（非画像領域）へ形成される所定のパターンであり、これに基づき各記録素子の動作不良などのチェックが可能になる。
【０００６】
前記ヘッド状態チェックパターンの幅、長さ、位置、色、形状の少なくとも１つを変えることにより、カットマーク及びソートマークを識別することが好ましい。
【０００７】
前記記録ヘッドはインクジェットヘッドであり、前記ヘッド状態チェックパターンの各画素毎の濃度を検出し、これら画素の濃度が所定の基準値を超えない場合に、この画素を記録したインクジェットヘッドのノズルを動作不良ノズルと特定し、アラーム又はヘッド回復操作を行うことが好ましい。これにより、インクジェットプリンタで発生しがちなノズルの目詰まりや、インク吐出方向の異常などを確実に検出することができる。また、前記ヘッド状態チェックパターンの記録前に、各ノズルからインクを吐出させてクリーニングを行うことが好ましく、この場合には、目詰まりなどの動作不良ノズルを検査前に減らすことができ、効率のよい記録素子の維持管理が行える。また、クリーニングによる記録パターンの幅、長さ、位置、色、形状のうち少なくとも１つを変えることにより、カットマーク及びソートマークを識別することが好ましく、これにより、これらマークを簡単に記録することができる。
【０００８】
請求項７記載の画像記録装置では、複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に画像を記録する画像記録装置において、前記記録素子の駆動により記録素子に対応する画素の記録状態を表すヘッド状態チェックパターンの記録データを有し、前記記録データに基づき、前記画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部と、前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段と、前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段とを備え、前記記録ヘッドは、インクを吐出するノズルを並べてなるインクジェットヘッドであり、前記動作不良の回復措置を行う手段は、動作不良の前記ノズルに対してインクを吐出、インクを外部から吸引、ノズル面の拭き取りの少なくとも１つのヘッド回復措置を行うように構成され、前記ヘッドの回復措置のうち吐出動作は、前記ヘッド状態チェックパターンの記録直前に行い、この吐出によるクリーニングパターンと前記ヘッド状態チェックパターンとの組み合わせにより、カットマークまたはソートマークを構成することを特徴とする。請求項８記載の画像記録装置では、シリアルプリント方式の画像記録装置において、同様に画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部を備えている。これにより、記録素子の動作不良の検査を容易に行うことができる。
【０００９】
また、前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段とを備えたので、自動的に動作不良の記録素子を特定することができる。また、前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段を備えたので、不良プリントの発生が抑えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のインクジェットプリンタを示す概略図である。インクジェットプリンタ９は、給紙部１０、画像記録部１１、記録紙リザーバ１２、カッタ部１３、ソーター１４から構成されている。給紙部１０は、記録紙マガジン１５内の給紙ローラ１６を回転させて、記録紙１７をマガジン１５から引き出す。引き出された記録紙１７は、画像記録部１１に送られる。記録紙１７は本実施形態では幅１００mmのものを用いており、各画像の記録長さは約１５０mmとして、ポストカードサイズでプリントしているが、これら記録紙１７の幅や記録長さは適宜変更してよい。
【００１１】
画像記録部１１は、給紙ローラ対２０とプラテンローラ２１と押さえローラ２２，２３と、インクジェットヘッド２４と、乾燥装置２５とを備えている。給紙ローラ対２０及びプラテンローラ２１は、ドライバ１８を介してモータ１９により回転駆動される。押さえローラ２２，２３は、プラテンローラ２１に接触して回転し、記録紙１７をプラテンローラ２１に押さえつける。本実施形態では、プラテンローラ２１に記録紙１７が１８０度の範囲で巻きつくように、第１及び第２押さえローラ２２，２３が配置されている。
【００１２】
これら第１及び第２押さえローラ２２，２３の間には、インクジェットヘッド２４と乾燥装置２５とが記録紙送り方向に順に取り付けられている。これらヘッド２４及び乾燥装置２５は、記録紙１７の送り方向に直交する記録紙幅方向（主走査方向）に平行に配置されている。
【００１３】
インクジェットヘッド２４は、プラテンローラ２１の最頂部で第１押さえローラ２２の記録紙出口の近くに配置されている。図２に示すように、インクジェットヘッド２４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のライン記録用のノズル３０，３１，３２，３３が主走査方向Ｍに並べて設けられている。インクジェットヘッド２４内には、周知のように、これら各ノズル３０〜３３近くのインク流路にピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子によりインク流路を収縮・伸長させることにより、インクの吐出と供給とが行われる。
【００１４】
このため、図１に示すように、各ピエゾ素子はインクジェットヘッド駆動部３５により駆動制御される。インクジェットヘッド駆動部３５は、画像データに応じた駆動信号を各ピエゾ素子に与える。このインクジェットヘッド駆動部３５にはコントローラ３６が接続されている。コントローラ３６にはフレームメモリ３７が接続されており、このフレームメモリ３７に、画像読取装置や画像出力装置からの画像データが書き込まれる。
【００１５】
コントローラ３６は、各色の画像データに基づき各色のノズル３０〜３３毎のピエゾ素子の駆動データを求める。この駆動データはインクジェットヘッド駆動部３５に送られる。そして、コントローラ３６は、記録紙１７の送りに同期してヘッド駆動部３５を介して各ピエゾ素子を駆動する。これにより、画像データに応じたサイズ及び数量のインク液滴が記録紙１７に向けて吐出され、このインク液滴が記録紙１７に付着する。したがって、記録紙１７にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのインク付着によりフルカラー画像が記録される。
【００１６】
また、コントローラ３６のメモリ３６ａにはマーク作成用データが記憶されている。このマーク作成用データに基づき、コントローラ３６は、図３に示すように、各画像４０の境界にカットマーク４１及びソートマーク４２を形成する。
【００１７】
図４はカットマーク４１とこれを検出するラインセンサ４５とを拡大して示す平面図である。カットマーク４１は、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７とから構成されている。クリーニングパターン４６は、各ノズルから一定のインク量を吐出することにより形成される。これにより、各ノズルの詰まりが解消される。
【００１８】
本実施形態では、Ｋ用ノズル３０から黒インクを吐出させてなる黒ベタパターン４６ａと、Ｙ用ノズル３１からイエローインクを吐出させてなるイエローベタパターン４６ｂと、Ｍ用ノズル３２からマゼンタインクを吐出させてなるマゼンタベタパターン４６ｃと、Ｃ用ノズル３３からシアンインクを吐出させてなるシアンベタパターン４６ｄとを、記録紙送り方向に並べて形成されている。本実施形態では、各ベタパターン４６ａ〜４６ｄを重ねることなく並べて記録することで、各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの乾燥が迅速に行えるようにしているが、これらベタパターン４６ａ〜４６ｄは重ねて記録してもよい。
【００１９】
ヘッド状態チェックパターン４７は、各色毎に複数個のラインパターン４７ａ〜４７ｈから構成される。ラインパターン４７ａ〜４７ｈは、各ノズルのインク吐出による画素を、各ノズル単位で検出することができるように、所定ピッチで主走査方向に並べて構成されている。また、このピッチ分だけラインパターン４７ａ〜４７ｈは副走査方向に並べて設けられている。本実施形態では、前記ピッチをノズル２個分としてあり、これにより、ラインパターンは各色について各２本ずつ設けられる。なお、ピッチはノズルｎ個分（ｎは自然数）あればよく、この場合にはｎ本のラインパターンが記録される。
【００２０】
このように、画素Ｐの間に隙間が形成されるため、この画素Ｐとこれを記録したノズル３０〜３３との対応関係を容易に把握することができる。また、後に説明するように、ヘッド状態チェックパターン４７をラインセンサ４５で読み取る際に、受光素子４５ａの配列密度が記録画素Ｐの密度ほどに取れない場合でも、このように各画素Ｐに隙間を設けるように記録することで、ノズル３０〜３３とこれによる画素Ｐとをラインセンサ４５により簡単にしかも確実に対応付けることができる。
【００２１】
図５に示すように、ソートマーク４２もカットマーク４１とほぼ同様に、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７とから構成されている。しかし、カットマーク４１との間で識別が可能なように、クリーニングパターン４６をソートマーク４２では続けて２回記録している。これにより、クリーニングパターン４６の記録紙送り方向での長さが異なることにより、カットマーク４１かソートマーク４２かを確実に特定することができる。
【００２２】
なお、クリーニングパターン４６の記録回数を変更することでカットマーク４１とソートマーク４２とを識別する代わりに、クリーニングパターン４６の各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの記録紙送り方向での長さを変更することで、カットマーク４１とソートマーク４２とを識別してもよい。例えば、図６に示すように、カットマーク４１の各ベタパターン４６ａ〜４６ｄの長さに対して２倍の長さでソートマーク４８の各ベタパターン４８ａ〜４８ｄを構成することにより、両者を識別してもよい。更には、クリーニングパターン４６の各色の配列順序を変えることで両者を識別してもよい。
【００２３】
本実施形態では、階調表現方法として、ドット径制御法とドット密度制御法とを併用して高画質なプリントを実現しているが、これはドット径制御法、ドット密度制御法の一方を採用してもよい。なお、各ラインは一定ピッチで副走査方向Ｓに離れて形成されており、この分だけ、記録する画像データをずらしたもので各色のピエゾ素子が駆動される。これにより、最終的には、同一ラインには同一の各色画像データに基づくインク液滴が記録されることになる。
【００２４】
図１に示すように、乾燥装置２５は、プラテンローラ２１の中心軸を中心にしてインクジェットヘッド２４の取り付け位置から記録紙送り方向下流側に９０度回転した位置で取り付けられている。このように乾燥装置２５を配置しているため、乾燥装置２５からの温風がインクジェットヘッド２４へ流出することがなく、精度のよい記録が行われる。また、インクジェットヘッド２４と乾燥装置２５との間には、遮蔽板としての仕切り板３８が配置されている。この仕切り板３８によって、乾燥装置２５からの温風がインクジェットヘッド２４のノズルに向かうことがないようにされ、温風の影響をより一層排除することができ、記録精度を上げることができる。
【００２５】
図７に示すように、乾燥装置２５は、フレーム５０にヒータ５１及びファン５２を取り付けて構成されている。フレーム５０は細長い箱型状に構成されており、乾燥風の吹き出し口５０ａは絞られて、細長いスリット状に形成されている。ヒータ５１は、コイル状に巻かれて副走査方向Ｓに配置され、さらに、これらヒータ５１は一定ピッチで主走査方向Ｍに並べて配置されている。図１に示すように、各ヒータ５１はヒータドライバ５３を介してコントローラ３６により制御される。
【００２６】
ファン５２は薄型の矩形箱状に構成され、主走査方向Ｍに例えば６個並べて、フレーム５０の上部に取り付けられる。図８に示すように、各ファン５２は、ファンケース５５内にモータ５６と送風羽根５７とを設けて構成されている。モータ５６は、図１に示すようにドライバ５８を介してコントローラ３６により回転制御される。したがって、乾燥装置２５の吹き出し口５０ａからは、各ヒータ５１で温められた温風が吹き出す。この温風により、記録紙１７に吐出されたインクが迅速に乾燥する。
【００２７】
図９は、記録紙１７における１個のヒータ５１による単位乾燥エリアＨＡと、各ノズルによるインク吐出エリアＩＰＡとの関係の一例を示している。本実施形態では、ノズル１個によるインク吐出エリア（単位インク吐出エリア）ＩＰＡを１００個（主走査方向）×１０個（副走査方向）集めたものを、単位乾燥エリアＨＡとしている。
【００２８】
図１０は、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量と、単位乾燥エリアＨＡへのヒータ５１による印加熱エネルギとの関係の一例を示すグラフである。この実施形態では、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量が大きくなるほどヒータ５１による印加熱エネルギが大きくなるように設定される。この関係は予め実験等により求められている。そして、図１０の関係から求めた単位乾燥エリアＨＡに印加すべき熱エネルギからヒータ５１の駆動データが求められる。本実施形態では、単位乾燥エリアＨＡに対するインク総吐出量と、このときのヒータ５１の駆動データ（駆動パルス個数）とが予め求められており、これらの関係がコントローラ３６内のルックアップテーブルメモリ（ＬＵＴ）３９に記録されている。そして、コントローラ３６は画像データに基づき単位乾燥エリアＨＡに対するインク総吐出量を求め、このインク総吐出量から乾燥装置２５の各ヒータ５１の加熱データを求める。この加熱データにより各ヒータ５１が駆動されることで、記録済のインクの乾燥が確実に行われる。
【００２９】
このように、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク吐出量に応じて各ヒータ５１により乾燥を行うため、吐出した記録紙１７上のインク量に応じた乾燥が行われる。例えば、各色のインクが多く吐出された高濃度エリアに対しては、このエリアに対応するヒータ５１の加熱量が上げられ、これにより記録紙１７上のインクが迅速にしかも無駄なく効率よく乾燥される。従って、記録紙１７上の未乾インクが混ざり合うことによる彩度や解像度の低下が抑えられる。また、インクが乾燥せずに押さえローラ２３に接触したりすることがなく、記録紙１７がインクによって汚されることがなくなる。
【００３０】
また、図１に示すように、コントローラ３６には記録紙１７の送り量を検出するパルスジェネレータ６１が設けられている。パルスジェネレータ６１は記録紙１７に接触して記録紙１７の送り量に比例するパルス数を発生する。コントローラ３６は、パルスジェネレータ６１からのパルス数をカウントして単位時間当たりの記録紙送り量を求める。この送り量に基づきコントローラ３６は、インクジェットヘッド２４や乾燥装置２５のヒータ５１の駆動タイミングを決定する。さらに、記録紙１７の送り速度に応じて各ヒータ５１の駆動データを補正する。例えば、記録紙１７の送りが速くなるに従い各ヒータ５１による加熱量を上げる。また、記録紙１７の送りが遅くなる場合には、各ヒータ５１による加熱量を下げる。更には、記録紙１７の送り速度が「０」に近い場合には加熱量を「０」にして、記録紙１７を不必要に加熱することがないようにしている。なお、パルスジェネレータ６１を用いることなく、単に送りモータ１９をパルスモータから構成し、これの駆動パルス数をカウントすることにより、上記の各種タイミングを決定してもよい。
【００３１】
記録紙リザーバ１２は、画像記録部１１のプラテンローラ２１及び押さえローラ２３と、可動ガイド６５と、カッタ部１３側の搬送ローラ対６６とから構成されており、ローラ２１とローラ対６６とに速度差（一方を停止させることを含む）を設けることで、押さえローラ２３と搬送ローラ対６６との間に記録紙１７を垂れ下げて一時的に貯留する。
【００３２】
可動ガイド６５は、プラテンローラ２１と同軸で回転自在に設けられている。この可動ガイド６５は、記録紙１７の先端をカッタ部１３に案内するもので、記録紙１７の先端通過時には可動ガイド６５の先端が搬送ローラ対６６のニップ部入り口側に近接した状態のガイド位置（実線表示）にされ、記録紙１７の先端が通過した後は、記録紙１７をループ状に一時的に貯留する退避位置（二点鎖線表示）にされる。この可動ガイド６５が退避した空間部分に記録紙１７が垂れ下がることで、記録紙１７が一時的に貯留される。
【００３３】
カッタ部１３は、第１，第２及び第３の搬送ローラ対６６，６７，６８と、チェックパターン読取部７０と、カッタ７１とから構成されている。各搬送ローラ対６６〜６８はモータ７２により回転駆動される。モータ７２は、ドライバ７３を介してコントローラ３６により回転制御される。カッタ７１は、ドライバ７４を介してコントローラ３６により制御され、各画像の境界位置で記録紙１７を切断し、各画像毎のプリント７５に切り離す。
【００３４】
チェックパターン読取部７０は、図４に示すようなラインセンサ４５を備えている。このラインセンサ４５は、記録紙１７の幅方向（主走査方向Ｍ）に多数の受光素子４５ａが並べて設けられており、記録紙１７の送りに同期して画像を読み取る。この読取信号はコントローラ３６に送られる。コントローラ３６では、この読取信号に基づき、図３に示すように、各画像４０の境界に設けたカットマーク４１またはソートマーク４２を検出し、これらを識別する。
【００３５】
本実施形態では、カットマーク４１及びソートマーク４２の識別は、クリーニングパターン４６の記録回数による長さの相違によって行っている。クリーニングパターン４６が１回分の長さの場合には、カットマーク４１であり、クリーニングパターン４６が２回分の長さの場合にはソートマーク４２であると判定する。
【００３６】
さらに、コントローラ３６は、各マーク４１，４２のヘッド状態チェックパターン４７の読取信号に基づき、各画素Ｐの濃度を測定し、この濃度が所定の基準値を超えていない場合に、この画素Ｐを記録したノズルを動作不良ノズルと特定する。例えば、図４では、イエロー奇数番ラインパターンの第３番目の画素Ｐ３の濃度が低くなるので、この画素Ｐ３を記録した第３ノズルが動作不良ノズルと判定される。
【００３７】
動作不良ノズルが検出されると、このノズルに対して、次のカットマーク４１またはソートマーク４２の記録時でクリーニングパターン４６の記録の際に、通常のインク吐出量よりも吐出量が多く且つ通常よりも勢いよく吐出されて、ノズルのクリーニングが行われる。また、他の色のノズルのクリーニング時にも動作不良ノズルに対してはクリーニングが行われ、クリーニング回数が増やされる。これにより、インク詰まりを効果的に解消させることができる。
【００３８】
なお、動作不良ノズルを検出して、このノズルに対してクリーニングを行ってもなお動作不良が検出される場合にはアラームが発せられ、オペレータにインク詰まりが知らせられる。オペレータは、このアラームに対しては、別個のクリーニングモードを選択して、ノズルのクリーニングを行う。このクリーニングモードでは、例えば図示しない発熱素子によってノズル内インクが加熱された状態でインクが勢い良く吐出され、効率のよいクリーニングが行われる。なお、このようなインク吐出によるクリーニングに代えて、または併用して、インク吸引やノズル付着インクの拭き取り処理によるクリーニングを行ってもよい。インク吸引は、ヘッド回復処理部７７により行われる。ヘッド回復処理部７７では、インクジェットヘッド２４を回復処理位置に変位させて、ノズルの外部から吸引ヘッドをあてがい、吸引によってインクを吸い出すことによりノズルをクリーニングする。また、付着インクの拭き取り処理では、ノズルに付着したインクが拭き取られることによりクリーニングが行われる。このような各種クリーニング処理によってもインク詰まりが解消されない場合には、インクジェットヘッドの交換などが行われる。
【００３９】
コントローラ３６は前記カットマーク４１及びソートマーク４２の検出信号に基づきモータ７２の回転を制御して、記録紙１７の各画像境界部分をカッタ７１に順に送り、図３に示すように、境界の前後でカット予定線８０，８１により２度切断を行う。これにより、境界部分のカットマーク４１やソートマーク４２が切り落とされて、各画像４０毎のプリント７５が得られる。このプリント７５は、切断後にトレイ８３に集積される。また、ソートマーク４２の検出信号に基づきコントローラ３６はソーター１４を制御して、新たなトレイ８３をプリント落下位置にセットする。これにより、各プリント７５は各注文毎に１つのトレイ８３に挿入され、各注文毎に１まとまりにされる。
【００４０】
ソーター１４は、ベルトコンベア８４に多数のトレイ８３を配置して構成されている。そして、ソートマーク４２の検出信号に基づき各トレイ８３の取り付けピッチ分だけベルトコンベア８４が回転駆動されることで、新たなトレイ８３がプリント落下位置にセットされる。
【００４１】
次に本実施形態の作用を説明する。プリントキーなどが操作されてプリント開始指示が入力されると、図１に示すように、先ず給紙ローラ１６、給紙ローラ対２０、プラテンローラ２１が回転する。これにより、記録紙１７は、画像記録部１１に送り出される。インクジェットヘッド２４の近くには、記録紙１７の先端センサが設けられており、コントローラ３６はこの先端センサからの記録紙先端検出信号とパルスジェネレータ６１からの記録紙送り量とに基づき、記録紙の記録エリアを特定する。そして、この記録エリアに対して各ノズル３０〜３３により画像データに対応して所定のインク液滴が放たれ、インクジェット記録が行われる。
【００４２】
インクが吐出された記録紙１７は乾燥装置２５に送られると、単位乾燥エリアＨＡへのインク吐出量に応じて、各ヒータ５１の加熱量が制御され、インク吐出量に応じた加熱量で乾燥される。これにより、効率のよい乾燥が行われる。
【００４３】
図３に示すように、各画像４０の境界にはインクジェットヘッド２４によりカットマーク４１が記録される。また、各注文の区切りでは各画像４０の境界にカットマークを兼ねたソートマーク４２がインクジェットヘッド２４により記録される。図４及び図５に示すように、これら各マーク４１，４２のクリーニングパターン４６の記録の際には、各ノズルにより一定量のインクが通常よりも強く吐出されて各ノズルのクリーニングが行われる。また、ヘッド状態チェックパターン４７の記録の際には、例えば先ず奇数番のＫ用ノズルが駆動されて１つ飛びで画素Ｐが記録され、奇数番ラインパターン４７ａが形成される。次に、１ライン分だけ記録紙１７が送られた後に、偶数番のＫ用ノズルが駆動されて同じく１つ飛びで画素Ｐが記録され、偶数番ラインパターン４７ｂが形成される。同様にして他のＹ，Ｍ，Ｃの各色についても、各ラインパターン４７ｃ〜４７ｈが形成される。
【００４４】
図１に示すように、カッタ部１３では、ラインセンサ４５により、各マーク４１，４２を検出しカット位置を特定する。更に、各マーク４１，４２のヘッド状態チェックパターン４７の各画素Ｐ毎の濃度を検出し、これら画素Ｐの濃度が基準値を超えない場合には、この画素Ｐを記録したノズルを動作不良と判定する。この動作不良と判定されたノズルに対しては、次のマークのクリーニングパターンの記録の際に、他の正常ノズルよりもインク吐出量が多くされ、クリーニングが行われる。また、動作不良ノズルに対するクリーニングはその色の一般的なノズルクリーニングだけでなく、他の色のノズルクリーニングの際にも行われ、インク詰まりが確実に解消される。
【００４５】
そして、図３に示すように、カットマーク４１またはソートマーク４２の検出信号に基づき、これらマーク４１，４２を含む境界部分がカット予定線８０，８１で切断される。記録開始時には、画像４０の先端エッジにカットマーク４１が記録されるため、これを基準にして記録紙先端の余白部が切り落とされる。また、ソートマーク４２を検出したときには、このソートマーク位置でカットマーク４１と同様にして各画像が切り離されるとともに、各注文の区切りを示すソート信号が送られる。一連の画像の記録を終了し、次の画像の記録が無い場合には、記録紙１７の先端が画像記録部１１の第２押さえローラ２３まで戻されて、プリント待機状態になる。
【００４６】
本実施形態では、記録紙１７の幅を１００mm、カットマークを含めた１画像分の記録長さを１５０mm、記録紙１７の送り速度（記録速度）を３０mm／sec にして、インクジェットヘッド２４の１パスにおける記録幅を１００mmとしてプリントしているが、この記録幅が８０mm以上、記録速度が２０mm／sec 以上のフルカラープリンタに適用することで、記録速度を低下させることなく、インクの乾燥が迅速に行えるようになる。
【００４７】
上記実施形態では、インクジェットヘッド２４の各ノズル３０〜３３による単位インク吐出エリアＩＰＡを１０００個並べてなるエリアを単位乾燥エリアＨＡとしたが、これらの関係は上記に限定されるものではなく、適宜変更してよい。
【００４８】
上記実施形態において、単位乾燥エリアＨＡにおけるインク総吐出量と、単位乾燥エリアＨＡへのヒータ５１による印加熱エネルギとの関係は、図１０に示すように、インク総吐出量が増加するとこれに従い熱エネルギを増加させるようにしている。さらに、インクが少しでも吐出されると、これに対応させてヒータ５１を加熱させている。しかし、インク吐出量が少ない場合には、ヒータを加熱することなく、単なる送風だけであってもよい。例えば、インクの低吐出時にはヒータ５１による印加熱エネルギを「０」にして、消費電力を抑えてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、単位乾燥エリアＨＡ毎のインク吐出量に応じて各ヒータ５１の加熱量を制御したが、これに代えてまたは加えて、ファン５２の送風量を制御してもよい。また、インク吐出量に応じた加熱または送風量の調節を行うことなく、単に一律に加熱してもよい。また、インク吐出量に応じた単位乾燥エリアＨＡへの印加熱エネルギは連続的に変化させたが、これはステップ的に変化させてもよい。例えば２段階や３段階の加熱としてもよい。また、記録ライン毎のインク総吐出量を求めて、このライン毎のインク総吐出量に応じて、ヒータの加熱量や、ファンの送風量を制御してもよい。また、上記実施形態では、ヒータ５１とファン５２とからなる乾燥装置２５を用いたが、この他に、ファン５２の代わりに、圧縮空気を用いて乾燥装置を構成してもよい。
【００５０】
また、温風を記録紙に吹き付ける乾燥装置を用いる代わりに、インクジェットヘッドに対して記録紙の送り方向上流側に、サーマルヘッドを設けて、インク吐出量に応じて、記録紙を予熱してもよい。なお、インク吐出量に応じた予熱量とする代わりに、単に一律に予熱を与えてもよい。また、乾燥装置やサーマルヘッドの代わりに、プラテンローラにヒータを内蔵させて、記録紙を加熱し、インクを乾燥させるようにしてもよい。さらには、予熱装置や乾燥装置を用いることなく、インクを自然乾燥させてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、図２に示すように、１個のインクジェットヘッド２４に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各ノズル３０〜３３をライン状に形成したが、これに限らず、各色のノズルを複数個に分けて配置した複数のインクジェットヘッドを用いたものに対して本発明を実施してもよい。例えば、図１１に示すように、黒インク用のノズルを有するＫ用インクジェットヘッド９０と、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色ノズルを有する各色インクジェットヘッド９１を用いて２つのプリントステージ９２，９３を構成し、これら各プリントステージ９２，９３の各ヘッド９０，９１それぞれに乾燥装置９４，９５を設ける。また、各プリントステージ９２，９３の間、プリントステージ９３とカッタ部１３との間の記録紙１７には弛み１７ａを設けておき、各プリントステージ９２，９３における記録紙１７の僅かな送り変動が他のプリントステージへ伝達されることがないようにしている。なお、以下の図１１〜図１５において、図１に示す実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。
【００５２】
なお、通常のフルカラー画像の場合には、各色インクの吐出量に較べて黒インクの吐出量が少ない。このため、Ｋ用インクジェットヘッド９０を、各色インクジェットヘッド９１に対して、記録紙送り方向の上流側に配置しており、これにより、インク吐出量の少ない黒インクを迅速に乾燥させた後に、各色インクを吐出することができる。従って、効率のよい乾燥が行える。
【００５３】
図１２に示すように、Ｋ用インクジェットヘッド１００、Ｙ用インクジェットヘッド１０１と、Ｍ用インクジェットヘッド１０２と、Ｃ用インクジェットヘッド１０３とを設けてプリントステージ１０５〜１０８を構成し、これら各プリントステージ１０５〜１０８の各ヘッド１００〜１０３の記録紙送り方向の下流側にそれぞれ乾燥装置１１０，１１１，１１２，１１３を設け、これらの乾燥装置１１０〜１１３により各インクジェットヘッド１００〜１０３による単位乾燥エリアＨＡに対するインク吐出量に応じて、記録紙１７を温風乾燥してもよい。なお、図１１に示す実施形態と同じように、Ｋ用インクジェットヘッド１００を各色のインクジェットヘッド１０１〜１０３よりも記録紙送り方向の上流側に配置することで、効率のよい乾燥を行っている。
【００５４】
図３に示すように各色毎のノズル３０〜３３を１列に形成する他に、複数ラインで形成してもよい。この場合には、ライン数を増やした分だけ主走査方向におけるノズル密度が低くなるので、その製作が容易になる。また、記録紙１７の全幅分の長さを有するノズルの代わりに、記録紙の幅方向の長さが短いインクジェットヘッドを複数個用いて、これらを組み合わせることで、記録紙の幅方向に長いインクジェットヘッドを構成してもよい。
【００５５】
このように複数のプリントステージで画像を記録する場合には、画像記録位置がずれることがないように、最初のプリントステージでレジストマークを画像外の先端部に形成しておく。これにより、画像シーンによっては画像のエッジが不明瞭であっても、各色ヘッド前で前記レジストマークを検出し、これに基づいて各色の記録を開始することで、各記録開始位置を確実に特定することができる。特に、最初に黒インクプリントステージで黒インクによってレジストマークを記録しておくことで、各マークの検出を確実に行うことができる。また、レジストマークを記録する余白が無い場合にはレジストマークの代わりに、カットマーク、ソートマーク等を用いて画像記録開始位置を特定してもよい。
【００５６】
上記実施形態では、クリーニングパターン４６の記録回数や記録幅を変更することで、カットマークやソートマークを識別するようにしたが、これに代えて、図１３に示すように、マークの形状または記録位置を変えることで、カットマーク及びソートマークを識別してもよい。同図（Ａ）は、ソートマーク１３０を記録紙１７の全幅で記録し、カットマーク１３１を記録紙１７の幅方向で短くして記録している。これにより、各マーク１３０，１３１の記録紙幅方向における長さを検出することで、ソートマーク１３０かカットマーク１３１かを識別することができる。これらマーク１３０，１３１は、上記実施形態のように、クリーニングパターン４６とヘッド状態チェックパターン４７との組み合わせで構成する他に、ヘッド状態チェックパターン４７のみで構成してもよい。このように、各注文毎に記録紙の幅に対応した全ノズルのチェックを行い、また、各画像のプリントでは一部のノズルのチェックを行うことで、無駄なインク吐出を控えることができる。
【００５７】
また、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、ソートマーク１３２，１３３で半数程度のノズルをチェックし、残りの半数のノズルを複数のカットマーク１３４〜１４１によりチェックしてもよい。この場合にも、各ノズルのチェック延べ総数が減るため、無駄なインク吐出を控えることができる。
【００５８】
また、ヘッド状態チェックパターンを用いてカットマークやソートマークを構成する代わりに、カットマークやソートマークとは別個にヘッド状態チェックパターンを記録してもよい。図１４はこの一例を示すもので、記録紙１７の一方に矩形状のベタマークからなるカットマーク１４５を記録し、記録紙の他方に同形状のソートマーク１４６を記録する。更に、例えば一定数、例えば１０個の画像を記録したときにヘッド状態チェックパターン１４７を各画像の間の境界に記録する。なお、カットマーク１４５及びソートマーク１４６の識別は記録位置を変える代わりに、形状や色を変えることで識別してもよい。例えば、円形でカットマークを構成し、矩形又は三角形でソートマークを構成することで両者を識別する。また、所定数の画像を記録した後にヘッド状態チェックパターンを記録する代わりに、プリント注文が切り替わる時、記録紙を交換した時、その日初めてプリントを開始する時、所定時間例えば１０分などが経過した後などに、ヘッド状態チェックパターン４７を記録してもよい。また、ヘッド状態チェックパターン４７の記録前に、各ノズルからインクを吐出させてクリーニングパターン４６を形成したが、このクリーニングパターン４６は省略してもよい。
【００５９】
上記実施形態ではヘッド状態チェックパターン４７を各色を１まとまりにして記録したが、これに代えて、最初の画像の境界部分には、Ｋ用のヘッド状態チェックパターン４７ａ，４７ｂを記録し、次の画像の境界部分にはＹ用のヘッド状態チェックパターン４７ｃ，４７ｄを、次の画像の境界部分にはＭ用のヘッド状態チェックパターン４７ｅ，４７ｆを、更に次の画像の境界部分にはＣ用のヘッド状態チェックパターン４７ｇ，４７ｈのように、これらを分解して記録してもよい。
【００６０】
上記実施形態では、所定間隔を開けて各ノズルを駆動することにより、記録する画素の間隔を開けるようにして、受光素子数の配列密度がノズルの配列密度よりも低い場合にも対応可能にしたが、受光素子数の配列密度がノズルの配列密度と同じ場合や、後述するようにセンサを走査して各画素を読み取る場合には、各ノズルを一斉に駆動して、１ラインでヘッド状態チェックパターンを形成してもよい。
【００６１】
上記実施形態では、ヘッド状態チェックパターン４７をラインセンサ４５により読み取るようにしたが、この他に、図１５に示すように、ラインセンサ１２０を主走査方向Ｍに平行移動させてヘッド状態チェックパターン４７を読み取るようにしてもよい。この場合には、受光素子１２０ａを副走査方向Ｓに並べてラインセンサ１２０を構成し、このラインセンサ１２０を走査機構１２１により主走査方向Ｍで平行移動させる。そして、別個にマークセンサ１２３を設けておき、このマークセンサ１２３によるマーク検出信号に基づき、チェックパターン読取位置にヘッド状態チェックパターン４７を位置決めする。また、ラインセンサ１２０を用いることなく、１つの受光素子からなる読取センサを走査機構により主走査方向Ｍに送って、各ラインパターンを１ラインずつ読み取ってもよい。この場合には、読み取り後に記録紙を１ライン分送って、次のラインパターンを読み取り、以下これを繰り返すことで、ヘッド状態チェックパターンを読み取る。
【００６２】
上記実施形態では、画素Ｐとこれを記録したノズルとを１対１の関係で関連つけたが、これは１対１に限定されることなく、複数のノズルで記録された画素の濃度を検出し、この検出濃度が所定値に達しない場合には、これら複数のノズルに対して一斉にクリーニングを行ってもよい。
【００６３】
上記実施形態では、記録紙１７の幅方向で１ラインずつ記録するラインプリンタに本発明を実施したが、この他に、図１６に示すように、インクジェットヘッド１６０をヘッドキャリッジ１６１を用いて記録紙１６２の幅方向に走査して記録するシリアルプリンタ１６３に本発明を実施してもよい。なお、符号１６４はヘッドキャリッジ１６１を記録紙１６２の幅方向に案内するガイド棒を示し、符号１６５は記録紙１６２を支持するプラテン部材を示している。
【００６４】
シリアルプリンタ１６３において、ヘッド状態チェックパターンを記録する場合には、ヘッドキャリッジ１６１を主走査方向に移動させながら、各ノズルを順に駆動させて、記録紙１６２に対して斜めに各画素を記録する。
【００６５】
図１７はシリアルプリンタ１６３におけるヘッド状態チェックパターンの一例を示している。（Ａ）のヘッド状態チェックパターン１７０は、記録紙１６２を副走査方向に１画素分ずつ送りながら、且つヘッドキャリッジ１６１によりインクジェットヘッド１６０を主走査方向に移動させ、この移動に連動させて、各ノズルを順に駆動することで得られる。このヘッド状態チェックパターン１７０は、記録紙１６２の幅方向に離間する画素Ｐから構成される。
【００６６】
図１７（Ｂ）のヘッド状態チェックパターン１７１は、記録紙１６２を送ることなく、ヘッドキャリッジ１６１によりインクジェットヘッド１６０を主走査方向に移動させ、この移動に連動させて、各ノズルを順に駆動することで得られる。このヘッド状態チェックパターン１７１は、記録紙１６２の幅方向に対し斜めに交差する方向で並べられて且つ点在する画素Ｐから構成される。
【００６７】
図１７（Ｃ）は、ノズル数が多い場合に採用されるヘッド状態チェックパターン１７２の一例を示している。この実施形態では、各ノズルを副走査方向で複数個数で区切り、この区切った各グループ毎の各ノズルを順に駆動することで、複数の斜めのラインからなるヘッド状態チェックパターンを構成する。
【００６８】
上記シリアルプリンタにおいても、ヘッド状態チェックパターンやクリーニングパターン等の回数、記録位置、各色の記録順序等を変えることで、これらを用いてカットマーク及びソートマークを構成してもよい。
【００６９】
上記実施形態ではインクジェットヘッドの各ノズルにおけるインク詰まりや、各ノズルの駆動素子、駆動回路等の動作不良を検出したが、この他に、他の記録方式のプリンタにおける記録素子等の動作不良を検出してもよい。たとえば、サーマルヘッドの記録素子の動作不良をチェックする場合には、動作不良の記録素子に対して、その発熱駆動データを補正することで動作不良を解消する。また、サーマルプリンタに限らず、発光素子を多数並べた発光素子ヘッドによりインスタントフイルムに対して露光を行うプリンタに対して本発明を実施してもよい。
【００７０】
上記実施形態では、ピエゾ素子を有するインクジェットヘッド２４，９０，９１，１００〜１０３を用いたが、インクを吐出する機構は各種のものを適用してよい。例えば、ピエゾ素子とダイヤフラムとからなる流量制御弁方式のもの、発熱素子を用いてインク液を加熱しバブルを発生させてインクを吐出させるサーマルインクジェット方式のもの、電極を利用してインク液滴に電荷を付与し、偏向電極で不要な液滴をじゃま板で回収して必要なインク液滴を記録紙に吐出する連続インクジェット方式、画像信号に応じた高電圧を印加して、この高電圧によりインク液滴を記録紙に吸引させる静電吸引インクジェット方式、超音波を利用してインク液を加振してインク液滴を発生させる超音波インクジェット方式などの各種インクジェット方式を用いてよい。また、用いるインクもＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他に、ライトマゼンタ、ライトシアンのような他の色インクを用いてもよい。
【００７１】
上記実施形態ではロールタイプの記録紙を用いたが、この他にカットシートタイプの記録紙を用いてもよい。この場合には、画像記録領域外に前記ヘッド状態チェックパターンを記録する。また、必要に応じてヘッド状態チェックパターンの他にソートマークも記録してよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、前記記録素子の作動状態をチェックするためのヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録したから、容易に記録素子の作動不良等を検出することができる。
【００７３】
また、ヘッド状態チェックパターンを各画像境界毎に記録してカットマークとして用い、このカットマークを基準にして各画像毎に切り離すことにより、カットマークを利用してヘッド状態を１画像の記録毎に検査することができる。したがって、画像記録毎にヘッド状態をチェックすることができ、不良プリントの発生枚数を減らすことができる。また、ヘッド状態チェックパターンを各注文件毎に記録してソートマークとして用い、このソートマークを基準にして各注文毎に１まとまりにすることにより、ソートマークを利用してヘッド状態を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットプリンタを示す概略図である。
【図２】インクジェットヘッドを示す拡大した正面図である。
【図３】画像の境界部分の一例を示す平面図である。
【図４】カットマークとラインセンサとを示す平面図である。
【図５】ソートマークを示す平面図である。
【図６】別の実施形態におけるソートマークを示す平面図である。
【図７】乾燥装置を示す分解した斜視図である。
【図８】乾燥装置の縦断面図である。
【図９】単位インク吐出エリアと単位乾燥エリアとの関係の一例を示す平面図である。
【図１０】単位乾燥エリアに対するインク総吐出量と、単位乾燥エリアへの印加熱エネルギとの関係の一例を示すグラフである。
【図１１】２組のインクジェットヘッドと乾燥装置とを用いた別の実施形態を示す概略図である。
【図１２】４組のインクジェットヘッドと乾燥装置とを用いた別の実施形態を示す概略図である。
【図１３】別の実施形態におけるソートマーク及びカットーマークの一例を示す平面図である。
【図１４】別の実施形態におけるソートマーク、カットマーク、及びヘッド状態チェックパターンを示す平面図である。
【図１５】別の実施形態におけるチェックパターン読取部を示す概略図である。
【図１６】シリアルプリンタの要部を示す概略図である。
【図１７】シリアルプリンタにおけるヘッド状態チェックパターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
９ インクジェットプリンタ
１０ 給紙部
１１ 画像記録部
１２ 記録紙リザーバ
１３ カッタ部
１４ ソーター
１７ 記録紙
２０，６６〜６８ 搬送ローラ対
２１ プラテンローラ
２４，９０，９１，１００〜１０３ インクジェットヘッド
２５，９４，９５，１１０〜１１３ 乾燥装置
４０ 画像
４１，１３１，１３４〜１４１，１４５ カットマーク
４２，４８，１３０，１３２，１３３，１４６ ソートマーク
４５ ラインセンサ
４６ クリーニングパターン
４７，１４７，１７０〜１７２ ヘッド状態チェックパターン
５１ ヒータ
７０，１２２ チェックパターン読取部
Ｐ 画素
Claims (8)
- 複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、帯状の記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に複数の画像を記録する方法において、
前記記録素子の動作不良をチェックするために用いられるとともに、前記記録紙を各画像毎に切り離す基準となるカットマークまたは各プリント注文毎に１まとまりにするための基準となるソートマークとして用いられるヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録することを特徴とする画像記録方法。 - 複数の記録素子を副走査方向に並べてなる記録ヘッドをヘッドキャリッジにより主走査方向に移動して、帯状の記録紙の幅方向に記録を行うとともに、この記録に同期させて前記記録紙又は、記録ヘッド及びヘッドキャリッジを副走査方向に前記記録に対応する分だけ送って、前記記録紙に複数の画像を記録する方法において、
前記記録素子の動作不良をチェックするために用いられるとともに、前記記録紙を各画像毎に切り離す基準となるカットマークまたは各プリント注文毎に１まとまりにするための基準となるソートマークとして用いられるヘッド状態チェックパターンを各画像の境界毎に記録することを特徴とする画像記録方法。 - 前記ヘッド状態チェックパターンの幅、長さ、位置、色、形状の少なくとも１つを変えることにより、前記カットマーク及びソートマークを識別することを特徴とする請求項１または２記載の画像記録方法。
- 前記記録ヘッドはインクジェットヘッドであり、前記ヘッド状態チェックパターンの各画素毎の濃度を検出し、これら画素の濃度が所定の基準値を超えない場合に、この画素を記録したインクジェットヘッドのノズルを動作不良ノズルと特定し、アラーム又はヘッド回復操作を行うことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の画像記録方法。
- 前記ヘッド状態チェックパターンの記録前に、各ノズルからインクを吐出させてクリーニングを行うことを特徴とする請求項４記載の画像記録方法。
- 前記クリーニングによる記録パターンの幅、長さ、位置、色、形状の少なくとも１つを変えることにより、前記カットマーク及びソートマークを識別することを特徴とする請求項５記載の画像記録方法。
- 複数の記録素子を主走査方向に並べてなる記録ヘッドを用いて、記録紙又は記録ヘッドを副走査方向に送り、前記記録紙に画像を記録する画像記録装置において、
前記記録素子の駆動により記録素子に対応する画素の記録状態を表すヘッド状態チェックパターンの記録データを有し、前記記録データに基づき、前記画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部と、
前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、
読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段と、
前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段と
を備え、
前記記録ヘッドは、インクを吐出するノズルを並べてなるインクジェットヘッドであり、前記動作不良の回復措置を行う手段は、動作不良の前記ノズルに対してインクを吐出、インクを外部から吸引、ノズル面の拭き取りの少なくとも１つのヘッド回復措置を行うように構成され、
前記ヘッドの回復措置のうち吐出動作は、前記ヘッド状態チェックパターンの記録直前に行い、この吐出によるクリーニングパターンと前記ヘッド状態チェックパターンとの組み合わせにより、カットマークまたはソートマークを構成する
ことを特徴とする画像記録装置。 - 複数の記録素子を副走査方向に並べてなる記録ヘッドをヘッドキャリッジにより主走査方向に移動して、記録紙に帯状の記録を行うとともに、この帯状の記録に同期させて記録紙又は、記録ヘッド及びヘッドキャリッジを副走査方向に前記帯状記録に対応する分だけ送って、前記記録紙に画像を記録する画像記録装置において、
前記記録素子の駆動により記録素子に対応する画素の記録状態を表すヘッド状態チェックパターンの記録データを有し、前記記録データに基づき、前記画像の記録領域外にヘッド状態チェックパターンを記録する制御部と、
前記ヘッド状態チェックパターンを読み取る手段と、
読み取ったパターン中の低濃度画素に基づき動作不良の記録素子を特定する動作不良記録素子の特定手段と、
前記動作不良記録素子の特定手段により動作不良記録素子が特定されたときに、アラームまたは動作不良の回復措置を行う手段と
を備え、
前記記録ヘッドは、インクを吐出するノズルを並べてなるインクジェットヘッドであり、前記動作不良の回復措置を行う手段は、動作不良の前記ノズルに対してインクを吐出、インクを外部から吸引、ノズル面の拭き取りの少なくとも１つのヘッド回復措置を行うように構成され、
前記ヘッドの回復措置のうち吐出動作は、前記ヘッド状態チェックパターンの記録直前に行い、この吐出によるクリーニングパターンと前記ヘッド状態チェックパターンとの組み合わせにより、カットマークまたはソートマークを構成する
ことを特徴とする画像記録装置。
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