JP7404984B2 - インクジェット記録装置及びノズル面の異常検出方法 - Google Patents
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Description
インクを吐出するノズルを有するインク吐出部と、
前記ノズルの開口が位置するノズル面上のインクを検知する検知部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記インク吐出部により前記ノズルからインクを加圧排出させた後に、前記ノズル面上の残存インクの液滴状態に係る前記検知部による検知結果に基づいて前記ノズル面の異常を検出する
ことを特徴とするインクジェット記録装置である。
前記検知部は、前記ノズル面を撮像する撮像部を有することを特徴とする。
前記検知部は、前記ノズル面のインクを検出するレーザー検知部を有することを特徴とする。
前記検知部は、前記ノズル面に平行な方向から前記残存インクを検知することを特徴とする。
前記検知部は、前記ノズル面に対向する位置から前記残存インクを検知することを特徴とする。
前記制御部は、前記残存インクの前記ノズル面からの高さに基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする。
前記制御部は、前記ノズル面の所定の範囲における前記残存インクの塊の数に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする。
前記制御部は、前記残存インクの平面視形状に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする。
前記制御部は、前記残存インクの塊の平面視面積に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする。
前記制御部は、前記残存インクの側面視形状に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする。
前記制御部は、前記側面視形状を前記残存インクの前記ノズル面に接する幅と前記ノズル面からの高さとの比に基づいて判断することを特徴とする。
前記制御部は、前記加圧排出の動作後、前記ノズル内を負圧に維持した状態で前記検知部による検知を行わせることを特徴とする。
前記ノズル面の前記残存インクを除去するクリーニング動作を行うクリーニング部を備え、
前記制御部は、前記異常の検出結果に基づいて、前記クリーニング部による前記クリーニング動作を調整する
ことを特徴とする。
前記制御部は、前記異常の検出の度合に応じて前記クリーニング部によるクリーニング動作の強度を変化させることを特徴とする。
前記制御部は、前記インク吐出部のうち、前記異常が検出された一部に対して前記クリーニング動作の強度を変化させることを特徴とする。
操作受付部を備え、
前記制御部は、前記異常の度合に応じた前記クリーニング動作に係る前記調整の内容を前記操作受付部の受け付けた操作内容に基づいて選択して実行可能である
ことを特徴とする。
前記制御部は、所定の基準以上の前記異常が検出された場合に、当該検出に係る情報を出力することを特徴とする。
前記インク吐出部は、複数の記録ヘッドを有し、
前記制御部は、前記所定の基準以上の異常が検出された記録ヘッドを特定し、前記出力に当該記録ヘッドの特定情報を含める
ことを特徴とする。
前記所定の基準は、前記記録ヘッドの交換要否に係る基準であることを特徴とする。
前記異常は、前記ノズル面を被覆する撥液膜の劣化であることを特徴とする。
インクを吐出するノズルを有するインク吐出部と、前記ノズルの開口が位置するノズル面上のインクを検知する検知部と、を備えるインクジェット記録装置のノズル面の異常を検出するノズル面の異常検出方法であって
前記インク吐出部の前記ノズルからインクを加圧排出させた後に、前記ノズル面上の残存インクの液滴状態に係る前記検知部による検知結果に基づいて前記ノズル面の異常を検出する検出ステップ
を含むことを特徴とする。
[第1実施形態]
まず、第1実施形態のインクジェット記録装置1について説明する。
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置1の概略構成を示す斜視図である。
Kのいずれもクリーニングが可能とされる。あるいは、搬送方向には移動されずに各色について一括でクリーニング可能な搬送方向についての長さを有するか、又はヘッドユニット21についてそれぞれクリーニング部30が設けられているかであってもよい。
えないので、撮像動作を2回に分けて行ってもよい。あるいは、ヘッドユニット21の搬送方向について両側から同時に撮像動作が可能であってもよい。
インクジェット記録装置1は、上述の搬送部10、記録動作部20、クリーニング部30、制御部40及びノズル面検知部61に加えて、駆動波形信号生成部29と、記憶部50と、計測部60と、通信部70と、操作受付部81と、表示部82と、電力供給部90などを備える。ノズル面検知部61は、計測部60に含まれる。
信号として制御部40に出力する。操作受付部81は、例えば、タッチパネルや押しボタンスイッチなどを備える。タッチパネルは、表示部82の表示画面と重なって位置し、表示画面への表示内容と同期して操作内容が特定されてもよい。
本実施形態のインクジェット記録装置1では、メンテナンス動作としてインクを加圧しながらノズル27からインクの固体成分、異物や気泡などとともに排出させてノズル27の詰まりなどを除去、抑制する加圧パージ(加圧排出)の動作後に(クリーニング部30により除去されるまで)ノズル面に残るインク(残存インク)の液滴状態を検知する。メンテナンス動作自体は、画像記録動作の合間などに随時行われるので、検知のために別途行われる必要はない。残存インクの検知は、上述のように、ここでは例えば、第1撮像部611及び第2撮像部612による対向位置から及び側面方向からの撮像により行われる。なお、多くの残存インクがノズル面に付着したままであると、そのまま重力で下に落ちたり流れたりしやすいので、ノズル27内を若干負圧に維持することで、ノズル内外のインクが加圧パージ後の状態から変化するのをしばらく抑制する。負圧は、記録ヘッド211と供給インクの貯留部との位置関係で維持されている場合もあるし、吸引ポンプなどを用いてインク貯留部の圧力を低下させるなどしてもよい。
図5(a)に示す第1撮像部611による底面の撮像では、液滴の縦幅及び横幅から得られるサイズ、及び/又は横幅b1、b2の撥液性に応じた値となる。また、縦幅a1、a2と、横幅b1、b2との各アスペクト比などの平面視形状も利用可能である。あるいは、長さの代わりに残留液滴Iの存する画素数に基づいて平面視面積が得られてもよい。また、独立した残留液滴I(塊)の数を計数してもよい。なお、ノズル面の全体で計数せずに、各記録ヘッド211の所定範囲(所定面積)内の数を各々計数してもよい。
上記各処理のうち、少なくともステップS101後に実行されるステップS103~S105の各処理が本実施形態の検出ステップを構成する。
上記実施の形態では、撥液膜の劣化の度合に応じて一律にクリーニング条件を変更設定するものとして説明したが、クリーニング条件の変更には、他の要素、例えば、記録ヘッド211の耐久性や生産性を低下させるものが含まれる。
上述の各条件のうち、ワイプ速度の低下は、クリーニング時間の増加に伴う生産性の低下につながる。一方で、回転速度の上昇や、押し込み量の増加は、記録ヘッド211の耐久性を更に低下させる。本変形例1では、異常が特定された一部の記録ヘッド211でのみ上記クリーニング条件の変更(強度の上昇)を行い、その他の記録ヘッド211では、通常のクリーニング条件でクリーニングを行わせることで、条件変更に伴う影響を最小限に抑える。
図7に示したように、ワイプ速度の低下は生産性の低下につながるが、一方で、記録ヘッド211の耐久性の維持にもつながる。したがって、ユーザーの希望によっては、異常検出箇所を含まない記録ヘッド211のワイピングの際にもワイプ速度を低下させたままである方がよい場合もある。変形例2の加圧排出制御処理では、異常箇所が検出、特定された場合には、入力された操作内容に応じていずれを優先させた処理条件(対応処理)でクリーニング動作を行うかを調整することができる。
図10(a)に示すように、ブレード部材を利用する場合には、パラメーターは、例えば、ワイプ速度に加えて当該ブレード部材の当接荷重と当接角度である。ここでいう当接角度は、ブレード部材のノズル面に対する角度であり、ブレード部材とノズル面が平行な場合には、ブレード部材の先端が支持台30aの進行方向上流側(進行方向と反対側)にあると0度(0度~90度がトレイル方向)、ブレード部材の先端が支持台30aの進行方向下流側(進行方向の側)にあると180度(90度~180度がカウンター方向)である。これらを大きくすることでクリーニング強度を向上させることができるが、同時に耐久性が低下しやすい。したがって、上記変形例1、2において、異常箇所が特定されていない記録ヘッド211のクリーニングの間には、これらをもとの当接荷重及び当接角度に戻してもよい。
図11は、第2実施形態のインクジェット記録装置1aの機能構成を示すブロック図である。
このインクジェット記録装置1aでは、計測部60は、ノズル面検知部61aが光学撮像を行う第1撮像部611及び第2撮像部612の代わりに又は加えて、第1レーザー検知部611a及び第2レーザー検知部612aを有している。第1レーザー検知部611aは、ノズル面に対向する所定位置からノズル面に垂直にレーザー光を照射して、その反射光を検出する。第2レーザー検知部612aは、ノズル面から所定の距離離隔した面に沿ってレーザー光を出射し、当該面上における残存インクの有無を検出する。第2レーザー検知部612aは、レーザー光の出射部と並んで反射光を検出する入射部が位置していてもよいし(反射型)、ノズル27からのインク吐出方向を挟んで出射部と反対側へ透過したレーザー光を検出する入射部を有していてもよい(透過型)。
図12(a)に示すように、第1レーザー検知部611aによる出射レーザー光を走査線L1に沿って図に垂直方向、すなわちノズル面に走査しながら照射すると、当該走査線L1上の各位置における反射波の受光までの時間に応じて残留液滴Iの高さが得られる。上記実施形態の第2撮像部612による撮像結果と同様に、高さを定量的に評価に用いてもよいし、高さの凹凸の数や幅などが評価に用いられてもよい。
検知するノズル面検知部61と、制御部40と、を備える。制御部40は、記録動作部20によりノズル27からインクを加圧パージさせた後に、ノズル面上の残存インクの液滴状態に係るノズル面検知部61による検知結果に基づいてノズル面の異常を検出する。
このように、適宜な頻度で行われる加圧パージ後には多くのインクがノズル面に残存するので、複数のノズル27から排出されたインクが大きな塊となり、視認しやすい。この塊がノズル面の異常、特に撥液膜の撥液性能の低下に応じて分かれにくくなってくるので、ノズル面におけるインクの液滴状態を取得することで、ノズル面の異常の検出を行いやすい。また、別途インクをノズル面に付与するような動作を行わなくても効率よく適切にノズル面の撥液膜劣化などの異常を検出することができる。また、加圧パージ後にはもともとクリーニングが行われるので、もともと必要な時間以外の処理時間の増加を抑制することができる。さらに、テスト画像を記録して判断する必要もないので、記録媒体Mを節約することができる。また、実際に画像に影響が出る前の段階、特に直前で劣化の度合を判断することができるので、記録媒体Mを無駄にせず、記録ヘッド211を早く交換し過ぎることもない。また、記録ヘッド211(ヘッドユニット21)を取り外して検査する必要もないので、容易であり、特に、検査後に再調整などが必要ないので、調整を行うことのできる技術者がいなくても、速やかに画像記録動作に復帰することができる。
、適切にノズル面の異常の評価を行うことができる。
側面視についても上述のノズル面からのノズル面に接する幅と高さとの比の変化に応じて形状が変化するので、当該形状に応じてノズル面の異常を検出してもよい。
上記のように、ノズル面の撥液膜の劣化の進行度合が先に分かるので、その後に行われるクリーニング動作の調整を行うことで、劣化が進んでいる場合でも二度手間とならずにより確実にインクを払拭可能とすることができる。
力する。通常のクリーニング動作の強度変更程度であれば、自動的にインクジェット記録装置1に対応させればよいが、異常の進行度合が大きくなると、記録ヘッド211の交換なども必要になってくるので、その要求や予告などに係る情報を出力させることで、ユーザーが画質への影響を別途注視したり、記録ヘッド211の交換の準備などを前もって行ったりすることができる。
このように、残存インクの液滴状態が見やすい加圧パージ後であって、その後いずれにせよノズル面のクリーニングが行われるようなタイミングでノズル面の異常の検出を行うことで、効率よく容易かつ適切にノズル面の異常の進行を判断することができる。
例えば、加圧パージ後に走査しながら撮像又はレーザー検知を行い、そのまま直後のクリーニング動作に反映させてもよいし、一度ノズル面全体を走査して検知を行ってクリーニング条件を設定してから、再度走査させてクリーニング動作を実行させてもよい。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。
10 搬送部
11 駆動ローラー
12 搬送ベルト
13 従動ローラー
14 搬送モーター
15 ローラー
20 記録動作部
21、21C,21M、21Y ヘッドユニット
210 キャリッジ
211 記録ヘッド
212 駆動基板
25 ヘッド駆動部
26 圧電素子
27 ノズル
27a 開口
29 駆動波形信号生成部
30 クリーニング部
30a 支持台
31 クリーニング部材
32 貯液部
33 ローラー
34 ローラー駆動部
35 支持台駆動部
40 制御部
41 CPU
42 RAM
50 記憶部
51 判定データ
52 クリーニング設定
60 計測部
61、61a ノズル面検知部
70 通信部
81 操作受付部
82 表示部
90 電力供給部
L1、L2 走査線
M 記録媒体
Claims (21)
- インクを吐出するノズルを有するインク吐出部と、
前記ノズルの開口が位置するノズル面上のインクを検知する検知部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記インク吐出部により前記ノズルからインクを加圧排出させた後に、前記ノズル面上の残存インクの液滴状態に係る前記検知部による検知結果に基づいて前記ノズル面の異常を検出する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記検知部は、前記ノズル面を撮像する撮像部を有することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
- 前記検知部は、前記ノズル面のインクを検出するレーザー検知部を有することを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。
- 前記検知部は、前記ノズル面に平行な方向から前記残存インクを検知することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記検知部は、前記ノズル面に対向する位置から前記残存インクを検知することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記残存インクの前記ノズル面からの高さに基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記ノズル面の所定の範囲における前記残存インクの塊の数に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記残存インクの平面視形状に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする請求項1、2、6又は7記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記残存インクの塊の平面視面積に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする請求項1、2、6~8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記残存インクの側面視形状に基づいて前記ノズル面の異常を検出することを特徴とする請求項1、2、6~9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記側面視形状を前記残存インクの前記ノズル面に接する幅と前記ノズル面からの高さとの比に基づいて判断することを特徴とする請求項10記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記加圧排出の動作後、前記ノズル内を負圧に維持した状態で前記検知部による検知を行わせることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記ノズル面の前記残存インクを除去するクリーニング動作を行うクリーニング部を備え、
前記制御部は、前記異常の検出結果に基づいて、前記クリーニング部による前記クリーニング動作を調整する
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記制御部は、前記異常の検出の度合に応じて前記クリーニング部によるクリーニング動作の強度を変化させることを特徴とする請求項13記載のインクジェット記録装置。
- 前記制御部は、前記インク吐出部のうち、前記異常が検出された一部に対して前記クリーニング動作の強度を変化させることを特徴とする請求項14記載のインクジェット記録装置。
- 操作受付部を備え、
前記制御部は、前記異常の度合に応じた前記クリーニング動作に係る前記調整の内容を前記操作受付部の受け付けた操作内容に基づいて選択して実行可能である
ことを特徴とする請求項14又は15記載のインクジェット記録装置。 - 前記制御部は、所定の基準以上の前記異常が検出された場合に、当該検出に係る情報を出力することを特徴とする請求項1~16のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インク吐出部は、複数の記録ヘッドを有し、
前記制御部は、前記所定の基準以上の異常が検出された記録ヘッドを特定し、前記出力に当該記録ヘッドの特定情報を含める
ことを特徴とする請求項17記載のインクジェット記録装置。 - 前記所定の基準は、前記記録ヘッドの交換要否に係る基準であることを特徴とする請求項18記載のインクジェット記録装置。
- 前記異常は、前記ノズル面を被覆する撥液膜の劣化であることを特徴とする請求項1~19のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- インクを吐出するノズルを有するインク吐出部と、前記ノズルの開口が位置するノズル面上のインクを検知する検知部と、を備えるインクジェット記録装置のノズル面の異常を検出するノズル面の異常検出方法であって
前記インク吐出部の前記ノズルからインクを加圧排出させた後に、前記ノズル面上の残存インクの液滴状態に係る前記検知部による検知結果に基づいて前記ノズル面の異常を検出する検出ステップ
を含むことを特徴とするノズル面の異常検出方法。
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