画像形成装置および不良ノズル検知方法
【課題】印字動作中であってもインク滴を吐出できない不良ノズルを精度よく検知することができる画像形成装置および不良ノズル検知方法を提供する。
【解決手段】吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合に、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。補正部１０３は、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値と比較し、第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【解決手段】吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合に、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。補正部１０３は、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値と比較し、第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルからインク滴を吐出して記録紙に画像を形成する画像形成装置、および、インク滴を吐出できない不良ノズルを検知する不良ノズル検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の一つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルが配列された印字ヘッドを備え、この印字ヘッドに設けられたノズルから記録紙の紙面上にインク滴を吐出することにより、記録紙に画像を形成する。このようなインクジェットプリンタは、インクの粘度の増加や、気泡の混入、塵や紙粉の付着等の原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。
【０００３】
インク滴を吐出できない不良ノズルが発生した場合、そのままの状態で画像形成を継続すると画像品位が著しく低下する。そのため、不良ノズルをいち早く検知して、クリーニングなどの対策を迅速に行うことが望まれる。特に、複数の印字ヘッドを主走査方向に沿って配列したライン型インクジェットプリンタは、印字速度が速く、不良ノズルが発生してからの対処が遅れると多大な損失を受けてしまう。
【０００４】
このような観点から、インクジェットプリンタの分野では、不良ノズルを検知するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されているように、インク滴の吐出方向と交差する方向に向けて検出光を出射する発光素子と、ノズルから吐出されたインク滴に検出光が照射されることで生じる散乱光を受光する受光素子とを設け、受光素子からの出力に基づいてインク液の吐出状態を判定して不良ノズルを検知する技術が知られている。
【０００５】
また、記録紙への画像形成を行う動作中（印字動作中）に不良ノズルを検知する技術として、例えば、特許文献２に開示される技術や、特許文献３に開示される技術が知られている。
【０００６】
特許文献２に開示される技術は、記録紙の端部を検出するためのセンサを用いて、印字動作中に順次搬送される２つの記録紙の間の記録紙が存在しないスペースを判定し、このスペースが差し掛かるたびに各ノズルからインク滴を順次吐出させて光学的に不良ノズルの検知を行うというものである。
【０００７】
また、特許文献３に開示される技術は、検知対象となるノズルのインク滴吐出のタイミングを、他のノズルがインク滴を吐出するタイミングに対して早くまたは遅くすることで、印字動作中に光学的に不良ノズルを検知できるようにするというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、印字動作中に光学的に不良ノズルの検知を行う場合には、記録紙を搬送する搬送ベルトの浮きや搬送ベルト上の記録紙の浮きによって、発光素子から出射された検出光が遮られてしまう場合があり、このような場合には不良ノズルを適切に検知することができない。特に、ライン型インクジェットプリンタでは、印字動作中に、印字ヘッドが、高速回転する搬送ベルトの間に１ｍｍ程度の僅かなギャップを介して対向する位置に固定される。このため、搬送ベルトや記録紙に僅かな浮きが生じただけでも、不良ノズルを検知するための検出光が遮られてしまって適切な検知が行えなくなる。
【０００９】
ライン型インクジェットプリンタでは、搬送ベルトの浮きを抑えるための様々な技術が提案されているが、搬送ベルトの浮きを完全になくすことは難しい。このため、突発的に搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きが生じることによって、一時的に検出光が遮られてしまうことがある。そして、従来技術では、このような搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きによって検出光が遮られていることを判断できないため、搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きによって検出光が遮られていることによって受光素子の出力が低下している場合に、インク滴が吐出されていないと判定してしまい、不良ノズルの検知精度が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印字動作中であってもインク滴を吐出できない不良ノズルを精度よく検知することができる画像形成装置および不良ノズル検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生する発光手段と、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力する吐出信号出力手段と、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力する第１の受光手段と、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力する第２の受光手段と、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する判定手段と、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る不良ノズル検知方法は、印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置において実行される不良ノズル検知方法であって、前記画像形成装置の発光手段が、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生するステップと、前記画像形成装置の吐出信号出力手段が、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の第１の受光手段が、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の第２の受光手段が、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の判定手段が、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定するステップと、前記画像形成装置の補正手段が、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、印字動作中であってもインク滴を吐出できない不良ノズルを精度よく検知することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像形成装置の側面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る画像形成装置の上面図である。
【図３】図３は、搬送ベルトの一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図４は、ヘッドアレイを図１中の矢印Ａで示す方向からみた正面図である。
【図５】図５は、ヘッドアレイを図１中の矢印Ｂで示す方向から見た底面図である。
【図６】図６は、ヘッドアレイに設けられた発光ユニットと受光ユニットの配置を説明する図である。
【図７】図７は、発光ユニットが発生する検出光の幅と、印字ヘッドに設けられたノズル列との関係を説明する図である。
【図８】図８は、発光ユニットの外観を示す斜視図である。
【図９】図９は、発光ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、受光ユニットの外観を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、受光ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、受光ユニットの内部構成を示す平面図である。
【図１３】図１３は、検出光の光路を印字ヘッドのノズル面側から見た様子を示す模式図である。
【図１４】図１４は、印字ヘッドをキャッピングするキャッピングユニットの概略構成を示す側面図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る画像形成装置の不良ノズル検知機構に関わる制御系の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、搬送ベルトや記録紙によって検出光が遮られていない正常な状態において不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、搬送ベルトや記録紙によって検出光が遮られた状態において不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートである。
【図１８】図１８は、印字直前や印字動作中にヘッドアレイが画像形成位置に固定された状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、ヘッドアレイが待機位置に位置した状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、画像形成装置の起動時に実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像形成装置および不良ノズル検知方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２は、本実施形態に係る画像形成装置の機械的な構成を模式的に示す図であり、図１は画像形成装置の側面図、図２は画像形成装置の上面図である。
【００１７】
本実施形態に係る画像形成装置は、図１および図２に示すように、記録紙Ｐの幅方向（主走査方向）に対して十分な長さを有する４つのヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄを、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に沿って順次配列したライン型インクジェットプリンタとして構成されている。４つのヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応しており、搬送される記録紙Ｐに対して各ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄから対応する色のインク滴を順次吐出することで、記録紙Ｐにフルカラーの画像を形成することが可能となっている。
【００１８】
記録紙Ｐは、搬送ベルト２０によって搬送される。搬送ベルト２０は、ローラ２１，２２によって懸架された無端状のベルトであり、ローラ２１，２２の少なくとも一方が図示しない駆動装置により回転駆動されることによって、記録紙Ｐを搬送する。搬送ベルト２０には、図３に示すように、多数の貫通孔が設けられている。また、搬送ベルト２０のヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄと対向する周面の直下には、図示しない吸引ファンが設けられている。搬送ベルト２０上の記録紙Ｐは、吸引ファンの作動により生じる負圧によって搬送ベルト２０上に吸引され、搬送される。
【００１９】
図４および図５は、ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄ（ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄはインクの色が異なるのみで共通の構成を有しているため、以下、ヘッドアレイ１０と総称する。）を拡大して示す図であり、図４はヘッドアレイ１０を図１中の矢印Ａで示す方向からみた正面図、図５はヘッドアレイ１０を図１中の矢印Ｂで示す方向から見た底面図である。
【００２０】
ヘッドアレイ１０には、搬送ベルト２０と対向する底面側に、複数の印字ヘッド１１が設けられている。複数の印字ヘッド１１は、図５に示すように、記録紙Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って２列のヘッド列を形成する。そして、一方のヘッド列における印字ヘッド１１の端部間の隙間と他方のヘッド列における印字ヘッド１１の端部間の隙間が、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向）において重ならないように、複数の印字ヘッド１１は千鳥状に配置されている。
【００２１】
印字ヘッド１１には、記録紙Ｐの紙面に向かってインク滴を吐出する多数のノズルが設けられている。これらのノズルは、例えば、奇数画素に対応したＯＤＤノズルのノズル列１２ａと、偶数画素に対応したＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂの２列のノズル列として、印字ヘッド１１のノズル面（搬送ベルト２０により搬送される記録紙Ｐの紙面と対向する面）に形成されている。
【００２２】
ヘッドアレイ１０は、記録紙Ｐに画像を形成する印字動作中においては、図４に示すように、印字ヘッド１１のノズル面が搬送ベルト２０の表面から１ｍｍ程度のギャップＧを介して対向する位置（以下、画像形成位置という。）に固定される。ヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で、搬送ベルト２０により搬送される記録紙Ｐの紙面に向かって印字ヘッド１１のノズルからインク滴を吐出し、インク滴が記録紙Ｐに付着することで画像が形成される。
【００２３】
なお、印字ヘッド１１のノズル内のインクは、印字ヘッド１１がキャッピングされない状態で放置されると乾燥してしまう。このため、記録紙Ｐが搬送ベルト２０上に存在しないときに、上述した搬送ベルト２０に設けられた貫通孔に向けてノズルからインク滴を空吐出し、乾燥によって増粘したノズル内のインクを破棄するようにしている。ノズルから空吐出されたインク滴は、吸引ファンの作動により、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔を通して吸引される。
【００２４】
以上のようなインク滴の空吐出を行うようにした場合でも、急激なインクの乾燥による粘度の増加、あるいはノズルへの気泡の混入、塵や紙粉の付着等が生じると、印字ヘッド１１のいくつかのノズルが目詰まりを起こし、インク滴の吐出が行えない状態となる場合がある。そこで、本実施形態に係る画像形成装置には、インク滴を吐出できない状態となった不良ノズルを光学的に検知するための機構（以下、不良ノズル検知機構という。）が設けられている。
【００２５】
不良ノズル検知機構は、ヘッドアレイ１０の長手方向の両端部に設けられた発光ユニット３０および受光ユニット４０を備える。発光ユニット３０は、図６に示すように、印字ヘッド１１のノズルから吐出されるインク滴の吐出経路と交差する検出光Ｌ（例えば、レーザ光）を発生するユニットである。受光ユニット４０は、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌがインク滴に照射されることで生じる散乱光と、インク滴に照射されることなくインク滴の吐出経路を通過した検出光Ｌ（以下、直接光という。）と、を受光するユニットである。これら発光ユニット３０と受光ユニット４０は、ヘッドアレイ１０に設けられた２列のヘッド列のそれぞれに対して、１組ずつ設けられている。
【００２６】
発光ユニット３０が発生する検出光Ｌの幅Ｗは、図７に示すように、印字ヘッド１１に設けられたＯＤＤノズルのノズル列１２ａとＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂとの間の距離よりも十分に大きい。したがって、ＯＤＤノズルのノズル列１２ａからインク滴が吐出された場合でも、ＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂからインク滴が吐出された場合でも、検出光Ｌの光路を変化させることなく、吐出されたインク滴に対して検出光Ｌを照射することが可能である。
【００２７】
図８および図９は、発光ユニット３０の詳細を示す図であり、図８は発光ユニット３０の外観を示す斜視図、図９は発光ユニット３０の内部構成を示す断面図である。
【００２８】
発光ユニット３０は、ケース３１の内部に設けられたＬＤ駆動回路基板３２を備える。ＬＤ駆動回路基板３２には、検出光Ｌ（レーザ光）を出射する光源であるＬＤ３３が実装されている。また、ケース３１の内部には、ＬＤ３３から出射される検出光Ｌの光軸上に位置して、検出光Ｌを集光して平行光とするコリメートレンズ３４が配設されている。また、ケース３１には、コリメートレンズ３４と対向する位置に、通過する検出光Ｌの光量を調整するアパーチャ３５が設けられている。
【００２９】
ＬＤ３３から出射された検出光Ｌは、コリメートレンズ３４で集光され、アパーチャ３５により光量が調整されてケース３１の外部に出射される。そして、アパーチャ３５を通してケース３１の外部に出射された検出光Ｌが、受光ユニット４０に向かって、印字ヘッド１１に設けられたノズル列１２ａ，１２ｂに沿うように照射される。光学ユニット３０における光学部品であるＬＤ３３やコリメートレンズ３４は、ケース３１によって覆われることで、ミストによる汚れ付着が防止されている。
【００３０】
図１０〜図１２は、受光ユニット４０の詳細を示す図であり、図１０は受光ユニット４０の外観を示す斜視図、図１１は受光ユニット４０の内部構成を示す断面図、図１２は受光ユニット４０の内部構成を示す平面図である。
【００３１】
受光ユニット４０は、ケース４１の内部に設けられたＰＤ駆動回路基板４２を備える。ＰＤ駆動回路基板４２には、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌが印字ヘッド１１のノズル列１２ａ，１２ｂから吐出されたインク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した散乱光の光量に応じた第１の検出信号を出力する散乱光受光用ＰＤ４３と、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌの直接光を受光して、受光した直接光の光量に応じた第２の検出信号を出力する直接光受光用ＰＤ４４とが設けられている。散乱光受光用ＰＤ４３は、ＯＤＤノズルのノズル列１２ａから吐出されたインク滴に照射された検出光Ｌの散乱光を受光するものと、ＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂから吐出されたインク滴に照射された検出光Ｌの散乱光を受光するものとの２つが、直接光受光用ＰＤ４４を挟んで両側に設けられている。また、ケース４１には、散乱光受光用ＰＤ４３と対向する位置および直接光受光用ＰＤ４４と対向する位置に、検出光Ｌの散乱光や直接光をケース４１内部に通過させるための受光孔４５が形成されている。
【００３２】
検出光Ｌが印字ヘッド１１のノズル列１２ａ，１２ｂから吐出されたインク滴に照射されることで生じる散乱光は、散乱光受光用ＰＤ４３に対向して設けられた受光孔４５を通って受光ユニット４０のケース４１内部に入射し、散乱光受光用ＰＤ４３によって受光される。散乱光受光用ＰＤ４３は、ケース４１内部に入射した散乱光を受光すると、受光した散乱光の光量に応じた第１の検出信号を出力する。また、インク滴に照射されない検出光Ｌの直接光は、直接光受光用ＰＤ４４に対向して設けられた受光孔４５を通って受光ユニット４０のケース４１内部に入射し、直接光受光用ＰＤ４４によって受光される。直接光受光用ＰＤ４４は、ケース４１内部に入射した直接光を受光すると、受光した直接光の光量に応じた第２の検出信号を出力する。受光ユニット４０における光学部品である散乱光受光用ＰＤ４３および直接光受光用ＰＤ４４は、ケース４１によって覆われることで、ミストによる汚れ付着が防止されている。
【００３３】
図１３は、検出光Ｌの光路を印字ヘッド１１のノズル面側から見た様子を示す模式図である。検出光Ｌの直接光を受光するための直接光受光用ＰＤ４４は、図１３に示すように、印字ヘッド１１に設けられたノズル列１２ａ，１２ｂに沿うように照射される検出光Ｌの光軸上に位置するように、ＬＤ３３に対向して配置されている。直接光受光用ＰＤ４４は、ＬＤ３３から検出光Ｌが出射されている間、受光した直接光の受光量に応じた第２の検出信号を常に出力する。
【００３４】
ヘッドアレイ１０は、後述するヘッド移動機構によって、上述した画像形成位置と、この画像形成位置とは異なる位置である所定の待機位置との間で移動可能とされている。ヘッドアレイ１０は、印字動作中以外の待機状態においては待機位置にて待機し、印字動作を行うときにヘッド移動機構の駆動により画像形成位置に移動して、画像形成位置に固定される。また、ヘッドアレイ１０は、印字動作が終了すると、ヘッド移動機構の駆動により待機位置へと移動し、待機位置にて次の印字動作が行われるまで待機する。
【００３５】
待機位置には、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１をキャッピングするキャッピングユニット５０が設けられている。キャッピングユニット５０は、図１４に示すように、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に対応したキャップ５１と、印字ヘッド１１のノズル面をワイピングしてノズルをクリーニングするワイパ５２が設けられている。ワイパ５２は、印字ヘッド１１のノズル面を傷つけないように、ゴムなどの弾力性部材で構成されている。
【００３６】
ヘッドアレイ１０は、ヘッド移動機構の駆動により、待機位置において上下方向、水平方向の移動が可能とされている。ノズルのクリーニング時、ヘッドアレイ１０は印字ヘッド１１のノズル面がキャッピングユニット５０のワイパ５２に接する位置まで移動し、ワイパ５２がノズル面に接した状態で水平移動することで、ノズル面のワイピングが行われる。また、キャッピングユニット５０には図示しない吸引ポンプが設けられている。ノズルのクリーニング時には、この吸引ポンプによりノズル内の増粘インクや気泡の吸引が行われる。ノズル内から吸引されたインクは、図示しない吸引タンクへと送られる。
【００３７】
本実施形態に係る画像形成装置では、印字動作中に、上述した不良ノズル検知機構により不良ノズルを検知するための処理が行われるが、印字動作中に不良ノズルが検知された場合には、ヘッドアレイ１０が、ヘッド移動機構の駆動により画像形成位置から待機位置に移動し、上述したクリーニング動作によって不良ノズルのクリーニングが行われる。また、本実施形態に係る画像形成装置では、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態であっても、上述した不良ノズル検知機構により不良ノズルを検知するための処理が可能である。待機位置にて不良ノズルを検知するための処理を行う場合、印字ヘッド１１のノズルからキャッピングユニット５０のキャップ５１内にインク滴が吐出され、キャップ５１内に吐出されたインクは吸引ポンプによって吸引される。
【００３８】
図１５は、本実施形態に係る画像形成装置の不良ノズル検知機構に関わる制御系の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図１５に示すように、発光ユニット３０のＬＤ３３と、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３および直接光受光用ＰＤ４４と、ヘッド移動機構６０とが、制御装置１００に接続されている。制御装置１００は、例えば、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース回路等を備えたマイクロコンピュータとして構成される。この制御装置１００は、例えば、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして利用して、ＲＯＭに格納された不良ノズル検知プログラムを実行することによって、吐出信号出力部１０１、判定部１０２、補正部１０３の各制御機能を実現し、不良ノズルを検知するための処理を行う。
【００４０】
吐出信号出力部１０１は、不良検知の対象となるノズル（以下、検知対象ノズルという。）からインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。
【００４１】
判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力された際に、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号に基づいて、検知対象ノズルがインク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する。
【００４２】
補正部１０３は、受光ユニット４０の直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号に基づいて、判定部１０２の判定結果を補正する。
【００４３】
本実施形態に係る画像形成装置では、制御装置１００による制御に従って、印字直前と印字動作中とに、ヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で、不良ノズルを検知する処理が行われる。不良ノズルを検知する処理が開始されると、制御装置１００は、まず発光ユニット３０のＬＤ３３を駆動して、検出光Ｌを出射させる。検出光Ｌは、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられたノズルから吐出されるインク滴と交差するように、印字ヘッド１１のノズル面と搬送ベルト２０との間のギャップＧ内に照射される。
【００４４】
発光ユニット３０からの検出光ＬがギャップＧ内に照射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。検知対象ノズルが正常であれば、この吐出信号に応じて、検知対象ノズルからインク滴が吐出される。検知対象ノズルからインク滴が吐出されると、発光ユニット３０からの検出光Ｌがインク滴に照射されることで散乱光が生じ、この検出光Ｌの散乱光が受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３により受光される。散乱光受光用ＰＤ４３が検出光Ｌの散乱光を受光した場合、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は、高い値を示すこととなる。
【００４５】
一方、検知対象ノズルがインク滴を吐出できない不良ノズルの場合、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力されてもインク滴が吐出されず、検出光Ｌの散乱光は生じない。このため、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は、低い値のままとなる。
【００４６】
判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力された際の散乱光受光用ＰＤ４３の出力をモニタリングする。そして、判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が、予め定めた第１の閾値を超えた場合、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する。一方、判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。
【００４７】
以上のように、判定部１０２は、吐出信号出力部１０１からの吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値を超えるか否かにより、検知対象ノズルが、インク滴を正常に吐出することができる正常ノズルであるか、あるいはインク滴を吐出できない不良ノズルであるかの判定を行っている。しかしながら、記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト２０や、搬送ベルト２０によって搬送される記録紙Ｐに突発的に浮きが生じ、これら搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮断された場合には、検知対象ノズルからインク滴が正常に吐出されていても散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下となり、判定部１０２が、検知対象ノズルを不良ノズルであると誤って判定してしまう場合がある。
【００４８】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、受光ユニット４０に検出光Ｌの直接光を受光するための直接光受光用ＰＤ４４を設けるとともに、制御装置１００に補正部１０３を設け、補正部１０３が、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号に基づいて、判定部１０２の判定結果を補正するようにしている。
【００４９】
受光ユニット４０の直接光受光用ＰＤ４４は、上述したように、発光ユニット３０のＬＤ３３が検出光Ｌを出射している間、受光した直接光の受光量に応じた第２の検出信号を常に出力している。検出光Ｌが検知対象ノズルから吐出されたインク滴に照射されることで散乱光が生じた場合にも減衰するが、検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって遮断された場合には大きく減衰する。
【００５０】
制御装置１００の補正部１０３は、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を常時モニタリングしており、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、その判定に用いた第１の検出信号と同じタイミングで直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を、予め定めた第２の閾値と比較する。そして、補正部１０３は、直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号が第２の閾値を超えていれば、判定部１０２の判定結果を有効とし、直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。つまり、散乱光受光用ＰＤ４３からの第１の検出信号が第１の閾値以下であるために判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合であっても、直接光受光用ＰＤ４４からの第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、散乱光受光用ＰＤ４３からの第１の検出信号が第１の閾値以下となった原因が、検知対象ノズルからインク滴が吐出されないことによるものではなく、搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって検出光Ｌが遮断されたことによるものである可能性が高いため、補正部１０３が、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【００５１】
補正部１０３が判定部１０２の判定結果を無効とした場合、判定結果が無効となった検知対象ノズルが不良ノズルかどうかの判定が再度行われる。すなわち、吐出信号出力部１０１は、判定部１０２の判定結果が無効となった検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を再度出力する。そして、判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から再度出力された吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号をモニタリングし、第１の検出信号が第１の閾値を超えるか否かにより、検知対象ノズルが正常ノズルであるか不良ノズルであるかの判定を再度行う。
【００５２】
制御装置１００は、印字直前と印字動作中とに、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルに対して、検知対象ノズルを順次切り替えながら、以上のような不良ノズルを検知するための処理を繰り返し実行する。印字直前に不良ノズルを検知するための処理を行う場合は、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態において、搬送ベルト２０を回転させながら、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔が検知対象ノズルの直下となるタイミングで、印字ヘッド１１の端部のノズルから順番にインク滴を吐出させ、各ノズルからのインク滴の吐出状態を確認する。また、印字動作中に不良ノズルを検知するための処理を行う場合は、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態において、搬送ベルト２０によって順次搬送される２つの記録紙Ｐの間の記録紙Ｐが存在しないスペースがヘッドアレイ１０と対向する位置に差し掛かるときに、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔が検知対象ノズルの直下となるタイミングで、印字ヘッド１１の端部のノズルから順番にインク滴を吐出させ、各ノズルからのインク滴の吐出状態を確認する。
【００５３】
印字直前や印字動作中に画像形成位置にて不良ノズルを検知するための処理を行った場合には、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定し、且つ、補正部１０３が判定部１０２の判定結果を有効とした場合に、上述したように、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動して、待機位置において不良ノズルに対するクリーニング動作が行われる。
【００５４】
図１６は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られていない正常な状態において、不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートであり、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号と、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号と、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号との関係を、検知対象ノズルからインク滴が吐出された場合と、インク滴が吐出されない場合とを比較して示した図である。
【００５５】
不良ノズルを検知するための処理が開始されると、検出光Ｌが照射された状態で、吐出信号出力部１０１から周期Ｔで吐出信号が出力され、印字ヘッド１１の各ノズルが、時間間隔Ｔでインク滴を順次吐出するように動作する。ここで、検知対象ノズルがインク滴を吐出した場合、吐出されたインク滴に検出光Ｌが照射されることによって散乱光が生じるため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は高い値となり、第１の閾値Ｓｈ１を超える。なお、インク滴が吐出されると検出光Ｌがインク滴によって遮られるため、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は減衰する。
【００５６】
一方、検知対象ノズルがインク滴を吐出しない場合は、検出光Ｌがインク滴に照射されず散乱光が生じないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は低い値のままとなり、第１の閾値Ｓｈ１以下となる。また、インク滴が吐出されない場合は検出光Ｌがインク滴によって遮られることがないので、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、第２の閾値Ｓｈ２を超える高い値を維持する。
【００５７】
判定部１０２は、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えていれば、検知対象ノズルからインク滴が吐出されていると判断し、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する。一方、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下であれば、判定部１０２は、検知対象ノズルからインク滴が吐出されていないと判断し、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。
【００５８】
直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下となっている場合に、補正部１０３の補正に用いられる。補正部１０３は、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下であり、判定部１０２によって検知対象ノズルが不良ノズルと判定された場合に、吐出信号に呼応して直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較して、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えており、判定部１０２によって検知対象ノズルが正常ノズルと判定された場合には、その結果から検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐなどによって遮断されていないことが分かるので、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を用いた補正は行わない。
【００５９】
図１７は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られた状態において、不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートであり、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号と、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号と、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号との関係を、検知対象ノズルからインク滴が吐出された場合と、インク滴が吐出されない場合とを比較して示した図である。
【００６０】
搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られている場合、検知対象ノズルがインク滴を吐出したとしても、吐出されたインク滴に検出光Ｌが照射されず、散乱光が生じないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は低い値のままとなり、第１の閾値Ｓｈ１以下となる。また、検知対象ノズルがインク滴を吐出しない場合にも、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は第１の閾値Ｓｈ１以下となる。したがって、判定部１０３は、検知対象ノズルからインク滴が吐出されているか否かに関わらず、検知対象ノズルを不良ノズルと判定してしまうことになる。
【００６１】
直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られている場合には、正常な状態のとき（図１６参照）と比べて大きく減衰し、第２の閾値Ｓｈ２以下となる。補正部１０３は、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較し、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下であれば、搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって検出光Ｌが遮断されている可能性が高いと判断し、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【００６２】
図１８は、印字直前や印字動作中にヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
処理がスタートすると、まず、発光ユニット３０から検出光Ｌが出射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する（ステップＳ１０１）。そして、制御装置１００の判定部１０２が、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号を読み込み、第１の検出信号を第１の閾値Ｓｈ１と比較する（ステップＳ１０２）。ここで、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えている場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する（ステップＳ１０３）。一方、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下の場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する（ステップＳ１０４）。
【００６４】
判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合、制御装置１００の補正部１０３が、判定部１０２での判定に用いた第１の検出信号と同じタイミングで直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較する（ステップＳ１０５）。そして、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２を超えている場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、補正部１０３は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定した判定部１０２の判定結果を有効とする（ステップＳ１０６）。この場合、画像形成装置による印字動作は停止され（ステップＳ１０７）、クリーニング動作へと移行する（ステップＳ１０８）。この場合、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動する。そして、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で、不良ノズルに対するクリーニング動作が実施される。
【００６５】
一方、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下の場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、補正部１０３は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定した判定部１０２の判定結果を無効とする（ステップＳ１０９）。この場合、ステップＳ１０１にリターンして、判定部１０２の判定結果が無効となった検知対象ノズルに対するステップＳ１０１以降の処理が再度行われる。
【００６６】
以上の処理は、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルを対象として繰り返し実施される。すなわち、ステップＳ１１０において、印字ヘッド１１に設けられた全てのノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理が終了したかどうかが判定され、全てのノズルに対する処理が終了していない場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、検知対象ノズルが変更され（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０１にリターンして、新たな検知対象ノズルに対するステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。そして、全てのノズルに対する処理が終了すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、図１８のフローチャートで示す一連の処理が終了する。
【００６７】
本実施形態に係る画像形成装置では、上述したように、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態でも不良ノズルを検知するための処理を実施することが可能である。ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で不良ノズルを検知するための処理を実施する場合、発光ユニット３０から出射される検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって遮られることがないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号のみを用いた処理が行われる。
【００６８】
図１９は、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
処理がスタートすると、まず、発光ユニット３０から検出光Ｌが出射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する（ステップＳ２０１）。そして、制御装置１００の判定部１０２が、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号を読み込み、第１の検出信号を第１の閾値Ｓｈ１と比較する（ステップＳ２０２）。ここで、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えている場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する（ステップＳ２０３）。一方、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下の場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する（ステップＳ２０４）。
【００７０】
以上の処理は、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルを対象として繰り返し実施される。すなわち、ステップＳ２０５において、印字ヘッド１１に設けられた全てのノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理が終了したかどうかが判定される。そして、全てのノズルに対する処理が終了していない場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、検知対象ノズルが変更され（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１にリターンして、新たな検知対象ノズルに対するステップＳ２０１以降の処理が繰り返される。そして、全てのノズルに対する処理が終了すると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、図１９のフローチャートで示す一連の処理が終了する。
【００７１】
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、起動時においてヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で、上述した不良ノズルを検知するための処理が実施される。そして、この処理によって不良ノズルがないと判定されると、ヘッドアレイ１０が画像形成位置に移動し、ヘッドアレイ１０が画像形成装置に固定された状態で、印字動作の直前にも不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。さらに、印字動作中においても、不良ノズルを検知するための処理が必要に応じて実施される。これにより、不良ノズルが発生した場合にその不良ノズルをいち早く検知して、クリーニングなどの対策を迅速に行うことができる。
【００７２】
図２０は、画像形成装置の起動時から印字動作が開始までに実施される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
画像形成装置が起動して処理がスタートすると、まず、ヘッドアレイ１０が待機位置にてキャッピングユニット５０から離間する方向に移動する（ステップＳ３０１）。そして、ヘッドアレイ１０がキャッピングユニット５０から離間した状態で、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が実施される（ステップＳ３０２）。このとき、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルは、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号に応じて、キャッピングユニット５０のキャップ５１に向けてインク滴を順次吐出する。
【００７４】
次に、ステップＳ３０２の処理によって不良ノズルが検知されたか否かが判定され（ステップＳ３０３）、不良ノズルが検知された場合には（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、印字ヘッド１１に対するキャッピングが行われるとともに（ステップＳ３０４）、不良ノズルに対するクリーニングが実施される（ステップＳ３０５）。そして、ステップＳ３０２にリターンし、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。
【００７５】
一方、ステップＳ３０２の処理で不良ノズルが検知されない場合には（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ヘッド移動機構６０の駆動により、ヘッドアレイ１０が待機位置から画像形成位置へと移動する（ステップＳ３０６）。そして、搬送ベルト２０の駆動が開始され（ステップＳ３０７）、記録紙Ｐの搬送が行われる前に、図１８のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が実施される（ステップＳ３０８）。このとき、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルは、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号に応じて、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔に向けてインク滴を順次吐出する。
【００７６】
次に、ステップＳ３０８の処理によって不良ノズルが検知されたか否かが判定され（ステップＳ３０９）、不良ノズルが検知されない場合には（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、印字動作が開始される（ステップＳ３１０）。一方、不良ノズルが検知された場合には（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、搬送ベルト２０の駆動が停止され（ステップＳ３１１）、ヘッド移動機構６０の駆動により、ヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動する（ステップＳ３１２）。そして、印字ヘッド１１に対するキャッピングが行われるとともに（ステップＳ３０４）、不良ノズルに対するクリーニングが実施され（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０２にリターンして、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。
【００７７】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係る画像形成装置においては、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合に、判定部１０２が、検知対象ノズルを不良ノズルと判定するようにしている。そして、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、補正部１０３が、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値と比較し、第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とするようにしている。したがって、印字動作中に不良ノズルを検知するための処理を行う場合であっても、搬送ベルト２０や記録紙Ｐにより検出光Ｌが遮断されることによって生じる判定部１０２の誤判定を有効に防止して、不良ノズルを精度よく検知することができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、判定部１０２による判定結果が無効となった検知対象ノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理を繰り返し行うようにしているので、不良ノズルを確実に検知することができる。
【００７９】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、印字直前または印字動作中にヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で不良ノズルを検知するための処理を行った結果、不良ノズルが検知された場合には、印字動作を中断し、ヘッドアレイ１０を待機位置へと移動させて不良ノズルに対するクリーニング動作を行うようにしているので、記録紙Ｐに形成する画像品位の低下を未然に防止することができる。
【００８０】
なお、以上説明した実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明の技術範囲は実施形態として開示した技術事項そのままに限定されるものではない。本発明の技術範囲は、実施形態として開示した技術事項に技術常識を加味して容易に導かれる変形例、代替手段なども含むものである。
【符号の説明】
【００８１】
１０ ヘッドアレイ
１１ 印字ヘッド
２０ 搬送ベルト
３０ 発光ユニット
３３ ＬＤ
４０ 受光ユニット
４３ 散乱光受光用ＰＤ
４４ 直接光受光用ＰＤ
１００ 制御装置
１０１ 吐出信号出力部
１０２ 判定部
１０３ 補正部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００９−１３２０２５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１９３号公報
【特許文献３】特許第３９９１２７９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルからインク滴を吐出して記録紙に画像を形成する画像形成装置、および、インク滴を吐出できない不良ノズルを検知する不良ノズル検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の一つであるインクジェットプリンタは、複数のノズルが配列された印字ヘッドを備え、この印字ヘッドに設けられたノズルから記録紙の紙面上にインク滴を吐出することにより、記録紙に画像を形成する。このようなインクジェットプリンタは、インクの粘度の増加や、気泡の混入、塵や紙粉の付着等の原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。
【０００３】
インク滴を吐出できない不良ノズルが発生した場合、そのままの状態で画像形成を継続すると画像品位が著しく低下する。そのため、不良ノズルをいち早く検知して、クリーニングなどの対策を迅速に行うことが望まれる。特に、複数の印字ヘッドを主走査方向に沿って配列したライン型インクジェットプリンタは、印字速度が速く、不良ノズルが発生してからの対処が遅れると多大な損失を受けてしまう。
【０００４】
このような観点から、インクジェットプリンタの分野では、不良ノズルを検知するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されているように、インク滴の吐出方向と交差する方向に向けて検出光を出射する発光素子と、ノズルから吐出されたインク滴に検出光が照射されることで生じる散乱光を受光する受光素子とを設け、受光素子からの出力に基づいてインク液の吐出状態を判定して不良ノズルを検知する技術が知られている。
【０００５】
また、記録紙への画像形成を行う動作中（印字動作中）に不良ノズルを検知する技術として、例えば、特許文献２に開示される技術や、特許文献３に開示される技術が知られている。
【０００６】
特許文献２に開示される技術は、記録紙の端部を検出するためのセンサを用いて、印字動作中に順次搬送される２つの記録紙の間の記録紙が存在しないスペースを判定し、このスペースが差し掛かるたびに各ノズルからインク滴を順次吐出させて光学的に不良ノズルの検知を行うというものである。
【０００７】
また、特許文献３に開示される技術は、検知対象となるノズルのインク滴吐出のタイミングを、他のノズルがインク滴を吐出するタイミングに対して早くまたは遅くすることで、印字動作中に光学的に不良ノズルを検知できるようにするというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、印字動作中に光学的に不良ノズルの検知を行う場合には、記録紙を搬送する搬送ベルトの浮きや搬送ベルト上の記録紙の浮きによって、発光素子から出射された検出光が遮られてしまう場合があり、このような場合には不良ノズルを適切に検知することができない。特に、ライン型インクジェットプリンタでは、印字動作中に、印字ヘッドが、高速回転する搬送ベルトの間に１ｍｍ程度の僅かなギャップを介して対向する位置に固定される。このため、搬送ベルトや記録紙に僅かな浮きが生じただけでも、不良ノズルを検知するための検出光が遮られてしまって適切な検知が行えなくなる。
【０００９】
ライン型インクジェットプリンタでは、搬送ベルトの浮きを抑えるための様々な技術が提案されているが、搬送ベルトの浮きを完全になくすことは難しい。このため、突発的に搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きが生じることによって、一時的に検出光が遮られてしまうことがある。そして、従来技術では、このような搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きによって検出光が遮られていることを判断できないため、搬送ベルトの浮きや記録紙の浮きによって検出光が遮られていることによって受光素子の出力が低下している場合に、インク滴が吐出されていないと判定してしまい、不良ノズルの検知精度が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印字動作中であってもインク滴を吐出できない不良ノズルを精度よく検知することができる画像形成装置および不良ノズル検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生する発光手段と、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力する吐出信号出力手段と、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力する第１の受光手段と、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力する第２の受光手段と、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する判定手段と、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る不良ノズル検知方法は、印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置において実行される不良ノズル検知方法であって、前記画像形成装置の発光手段が、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生するステップと、前記画像形成装置の吐出信号出力手段が、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の第１の受光手段が、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の第２の受光手段が、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力するステップと、前記画像形成装置の判定手段が、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定するステップと、前記画像形成装置の補正手段が、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、印字動作中であってもインク滴を吐出できない不良ノズルを精度よく検知することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像形成装置の側面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る画像形成装置の上面図である。
【図３】図３は、搬送ベルトの一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図４は、ヘッドアレイを図１中の矢印Ａで示す方向からみた正面図である。
【図５】図５は、ヘッドアレイを図１中の矢印Ｂで示す方向から見た底面図である。
【図６】図６は、ヘッドアレイに設けられた発光ユニットと受光ユニットの配置を説明する図である。
【図７】図７は、発光ユニットが発生する検出光の幅と、印字ヘッドに設けられたノズル列との関係を説明する図である。
【図８】図８は、発光ユニットの外観を示す斜視図である。
【図９】図９は、発光ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、受光ユニットの外観を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、受光ユニットの内部構成を示す断面図である。
【図１２】図１２は、受光ユニットの内部構成を示す平面図である。
【図１３】図１３は、検出光の光路を印字ヘッドのノズル面側から見た様子を示す模式図である。
【図１４】図１４は、印字ヘッドをキャッピングするキャッピングユニットの概略構成を示す側面図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る画像形成装置の不良ノズル検知機構に関わる制御系の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、搬送ベルトや記録紙によって検出光が遮られていない正常な状態において不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、搬送ベルトや記録紙によって検出光が遮られた状態において不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートである。
【図１８】図１８は、印字直前や印字動作中にヘッドアレイが画像形成位置に固定された状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、ヘッドアレイが待機位置に位置した状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、画像形成装置の起動時に実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像形成装置および不良ノズル検知方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１および図２は、本実施形態に係る画像形成装置の機械的な構成を模式的に示す図であり、図１は画像形成装置の側面図、図２は画像形成装置の上面図である。
【００１７】
本実施形態に係る画像形成装置は、図１および図２に示すように、記録紙Ｐの幅方向（主走査方向）に対して十分な長さを有する４つのヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄを、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に沿って順次配列したライン型インクジェットプリンタとして構成されている。４つのヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応しており、搬送される記録紙Ｐに対して各ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄから対応する色のインク滴を順次吐出することで、記録紙Ｐにフルカラーの画像を形成することが可能となっている。
【００１８】
記録紙Ｐは、搬送ベルト２０によって搬送される。搬送ベルト２０は、ローラ２１，２２によって懸架された無端状のベルトであり、ローラ２１，２２の少なくとも一方が図示しない駆動装置により回転駆動されることによって、記録紙Ｐを搬送する。搬送ベルト２０には、図３に示すように、多数の貫通孔が設けられている。また、搬送ベルト２０のヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄと対向する周面の直下には、図示しない吸引ファンが設けられている。搬送ベルト２０上の記録紙Ｐは、吸引ファンの作動により生じる負圧によって搬送ベルト２０上に吸引され、搬送される。
【００１９】
図４および図５は、ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄ（ヘッドアレイ１０ａ〜１０ｄはインクの色が異なるのみで共通の構成を有しているため、以下、ヘッドアレイ１０と総称する。）を拡大して示す図であり、図４はヘッドアレイ１０を図１中の矢印Ａで示す方向からみた正面図、図５はヘッドアレイ１０を図１中の矢印Ｂで示す方向から見た底面図である。
【００２０】
ヘッドアレイ１０には、搬送ベルト２０と対向する底面側に、複数の印字ヘッド１１が設けられている。複数の印字ヘッド１１は、図５に示すように、記録紙Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って２列のヘッド列を形成する。そして、一方のヘッド列における印字ヘッド１１の端部間の隙間と他方のヘッド列における印字ヘッド１１の端部間の隙間が、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向）において重ならないように、複数の印字ヘッド１１は千鳥状に配置されている。
【００２１】
印字ヘッド１１には、記録紙Ｐの紙面に向かってインク滴を吐出する多数のノズルが設けられている。これらのノズルは、例えば、奇数画素に対応したＯＤＤノズルのノズル列１２ａと、偶数画素に対応したＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂの２列のノズル列として、印字ヘッド１１のノズル面（搬送ベルト２０により搬送される記録紙Ｐの紙面と対向する面）に形成されている。
【００２２】
ヘッドアレイ１０は、記録紙Ｐに画像を形成する印字動作中においては、図４に示すように、印字ヘッド１１のノズル面が搬送ベルト２０の表面から１ｍｍ程度のギャップＧを介して対向する位置（以下、画像形成位置という。）に固定される。ヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で、搬送ベルト２０により搬送される記録紙Ｐの紙面に向かって印字ヘッド１１のノズルからインク滴を吐出し、インク滴が記録紙Ｐに付着することで画像が形成される。
【００２３】
なお、印字ヘッド１１のノズル内のインクは、印字ヘッド１１がキャッピングされない状態で放置されると乾燥してしまう。このため、記録紙Ｐが搬送ベルト２０上に存在しないときに、上述した搬送ベルト２０に設けられた貫通孔に向けてノズルからインク滴を空吐出し、乾燥によって増粘したノズル内のインクを破棄するようにしている。ノズルから空吐出されたインク滴は、吸引ファンの作動により、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔を通して吸引される。
【００２４】
以上のようなインク滴の空吐出を行うようにした場合でも、急激なインクの乾燥による粘度の増加、あるいはノズルへの気泡の混入、塵や紙粉の付着等が生じると、印字ヘッド１１のいくつかのノズルが目詰まりを起こし、インク滴の吐出が行えない状態となる場合がある。そこで、本実施形態に係る画像形成装置には、インク滴を吐出できない状態となった不良ノズルを光学的に検知するための機構（以下、不良ノズル検知機構という。）が設けられている。
【００２５】
不良ノズル検知機構は、ヘッドアレイ１０の長手方向の両端部に設けられた発光ユニット３０および受光ユニット４０を備える。発光ユニット３０は、図６に示すように、印字ヘッド１１のノズルから吐出されるインク滴の吐出経路と交差する検出光Ｌ（例えば、レーザ光）を発生するユニットである。受光ユニット４０は、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌがインク滴に照射されることで生じる散乱光と、インク滴に照射されることなくインク滴の吐出経路を通過した検出光Ｌ（以下、直接光という。）と、を受光するユニットである。これら発光ユニット３０と受光ユニット４０は、ヘッドアレイ１０に設けられた２列のヘッド列のそれぞれに対して、１組ずつ設けられている。
【００２６】
発光ユニット３０が発生する検出光Ｌの幅Ｗは、図７に示すように、印字ヘッド１１に設けられたＯＤＤノズルのノズル列１２ａとＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂとの間の距離よりも十分に大きい。したがって、ＯＤＤノズルのノズル列１２ａからインク滴が吐出された場合でも、ＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂからインク滴が吐出された場合でも、検出光Ｌの光路を変化させることなく、吐出されたインク滴に対して検出光Ｌを照射することが可能である。
【００２７】
図８および図９は、発光ユニット３０の詳細を示す図であり、図８は発光ユニット３０の外観を示す斜視図、図９は発光ユニット３０の内部構成を示す断面図である。
【００２８】
発光ユニット３０は、ケース３１の内部に設けられたＬＤ駆動回路基板３２を備える。ＬＤ駆動回路基板３２には、検出光Ｌ（レーザ光）を出射する光源であるＬＤ３３が実装されている。また、ケース３１の内部には、ＬＤ３３から出射される検出光Ｌの光軸上に位置して、検出光Ｌを集光して平行光とするコリメートレンズ３４が配設されている。また、ケース３１には、コリメートレンズ３４と対向する位置に、通過する検出光Ｌの光量を調整するアパーチャ３５が設けられている。
【００２９】
ＬＤ３３から出射された検出光Ｌは、コリメートレンズ３４で集光され、アパーチャ３５により光量が調整されてケース３１の外部に出射される。そして、アパーチャ３５を通してケース３１の外部に出射された検出光Ｌが、受光ユニット４０に向かって、印字ヘッド１１に設けられたノズル列１２ａ，１２ｂに沿うように照射される。光学ユニット３０における光学部品であるＬＤ３３やコリメートレンズ３４は、ケース３１によって覆われることで、ミストによる汚れ付着が防止されている。
【００３０】
図１０〜図１２は、受光ユニット４０の詳細を示す図であり、図１０は受光ユニット４０の外観を示す斜視図、図１１は受光ユニット４０の内部構成を示す断面図、図１２は受光ユニット４０の内部構成を示す平面図である。
【００３１】
受光ユニット４０は、ケース４１の内部に設けられたＰＤ駆動回路基板４２を備える。ＰＤ駆動回路基板４２には、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌが印字ヘッド１１のノズル列１２ａ，１２ｂから吐出されたインク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した散乱光の光量に応じた第１の検出信号を出力する散乱光受光用ＰＤ４３と、発光ユニット３０が発生する検出光Ｌの直接光を受光して、受光した直接光の光量に応じた第２の検出信号を出力する直接光受光用ＰＤ４４とが設けられている。散乱光受光用ＰＤ４３は、ＯＤＤノズルのノズル列１２ａから吐出されたインク滴に照射された検出光Ｌの散乱光を受光するものと、ＥＶＥＮノズルのノズル列１２ｂから吐出されたインク滴に照射された検出光Ｌの散乱光を受光するものとの２つが、直接光受光用ＰＤ４４を挟んで両側に設けられている。また、ケース４１には、散乱光受光用ＰＤ４３と対向する位置および直接光受光用ＰＤ４４と対向する位置に、検出光Ｌの散乱光や直接光をケース４１内部に通過させるための受光孔４５が形成されている。
【００３２】
検出光Ｌが印字ヘッド１１のノズル列１２ａ，１２ｂから吐出されたインク滴に照射されることで生じる散乱光は、散乱光受光用ＰＤ４３に対向して設けられた受光孔４５を通って受光ユニット４０のケース４１内部に入射し、散乱光受光用ＰＤ４３によって受光される。散乱光受光用ＰＤ４３は、ケース４１内部に入射した散乱光を受光すると、受光した散乱光の光量に応じた第１の検出信号を出力する。また、インク滴に照射されない検出光Ｌの直接光は、直接光受光用ＰＤ４４に対向して設けられた受光孔４５を通って受光ユニット４０のケース４１内部に入射し、直接光受光用ＰＤ４４によって受光される。直接光受光用ＰＤ４４は、ケース４１内部に入射した直接光を受光すると、受光した直接光の光量に応じた第２の検出信号を出力する。受光ユニット４０における光学部品である散乱光受光用ＰＤ４３および直接光受光用ＰＤ４４は、ケース４１によって覆われることで、ミストによる汚れ付着が防止されている。
【００３３】
図１３は、検出光Ｌの光路を印字ヘッド１１のノズル面側から見た様子を示す模式図である。検出光Ｌの直接光を受光するための直接光受光用ＰＤ４４は、図１３に示すように、印字ヘッド１１に設けられたノズル列１２ａ，１２ｂに沿うように照射される検出光Ｌの光軸上に位置するように、ＬＤ３３に対向して配置されている。直接光受光用ＰＤ４４は、ＬＤ３３から検出光Ｌが出射されている間、受光した直接光の受光量に応じた第２の検出信号を常に出力する。
【００３４】
ヘッドアレイ１０は、後述するヘッド移動機構によって、上述した画像形成位置と、この画像形成位置とは異なる位置である所定の待機位置との間で移動可能とされている。ヘッドアレイ１０は、印字動作中以外の待機状態においては待機位置にて待機し、印字動作を行うときにヘッド移動機構の駆動により画像形成位置に移動して、画像形成位置に固定される。また、ヘッドアレイ１０は、印字動作が終了すると、ヘッド移動機構の駆動により待機位置へと移動し、待機位置にて次の印字動作が行われるまで待機する。
【００３５】
待機位置には、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１をキャッピングするキャッピングユニット５０が設けられている。キャッピングユニット５０は、図１４に示すように、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に対応したキャップ５１と、印字ヘッド１１のノズル面をワイピングしてノズルをクリーニングするワイパ５２が設けられている。ワイパ５２は、印字ヘッド１１のノズル面を傷つけないように、ゴムなどの弾力性部材で構成されている。
【００３６】
ヘッドアレイ１０は、ヘッド移動機構の駆動により、待機位置において上下方向、水平方向の移動が可能とされている。ノズルのクリーニング時、ヘッドアレイ１０は印字ヘッド１１のノズル面がキャッピングユニット５０のワイパ５２に接する位置まで移動し、ワイパ５２がノズル面に接した状態で水平移動することで、ノズル面のワイピングが行われる。また、キャッピングユニット５０には図示しない吸引ポンプが設けられている。ノズルのクリーニング時には、この吸引ポンプによりノズル内の増粘インクや気泡の吸引が行われる。ノズル内から吸引されたインクは、図示しない吸引タンクへと送られる。
【００３７】
本実施形態に係る画像形成装置では、印字動作中に、上述した不良ノズル検知機構により不良ノズルを検知するための処理が行われるが、印字動作中に不良ノズルが検知された場合には、ヘッドアレイ１０が、ヘッド移動機構の駆動により画像形成位置から待機位置に移動し、上述したクリーニング動作によって不良ノズルのクリーニングが行われる。また、本実施形態に係る画像形成装置では、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態であっても、上述した不良ノズル検知機構により不良ノズルを検知するための処理が可能である。待機位置にて不良ノズルを検知するための処理を行う場合、印字ヘッド１１のノズルからキャッピングユニット５０のキャップ５１内にインク滴が吐出され、キャップ５１内に吐出されたインクは吸引ポンプによって吸引される。
【００３８】
図１５は、本実施形態に係る画像形成装置の不良ノズル検知機構に関わる制御系の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図１５に示すように、発光ユニット３０のＬＤ３３と、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３および直接光受光用ＰＤ４４と、ヘッド移動機構６０とが、制御装置１００に接続されている。制御装置１００は、例えば、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース回路等を備えたマイクロコンピュータとして構成される。この制御装置１００は、例えば、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして利用して、ＲＯＭに格納された不良ノズル検知プログラムを実行することによって、吐出信号出力部１０１、判定部１０２、補正部１０３の各制御機能を実現し、不良ノズルを検知するための処理を行う。
【００４０】
吐出信号出力部１０１は、不良検知の対象となるノズル（以下、検知対象ノズルという。）からインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。
【００４１】
判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力された際に、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号に基づいて、検知対象ノズルがインク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する。
【００４２】
補正部１０３は、受光ユニット４０の直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号に基づいて、判定部１０２の判定結果を補正する。
【００４３】
本実施形態に係る画像形成装置では、制御装置１００による制御に従って、印字直前と印字動作中とに、ヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で、不良ノズルを検知する処理が行われる。不良ノズルを検知する処理が開始されると、制御装置１００は、まず発光ユニット３０のＬＤ３３を駆動して、検出光Ｌを出射させる。検出光Ｌは、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられたノズルから吐出されるインク滴と交差するように、印字ヘッド１１のノズル面と搬送ベルト２０との間のギャップＧ内に照射される。
【００４４】
発光ユニット３０からの検出光ＬがギャップＧ内に照射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する。検知対象ノズルが正常であれば、この吐出信号に応じて、検知対象ノズルからインク滴が吐出される。検知対象ノズルからインク滴が吐出されると、発光ユニット３０からの検出光Ｌがインク滴に照射されることで散乱光が生じ、この検出光Ｌの散乱光が受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３により受光される。散乱光受光用ＰＤ４３が検出光Ｌの散乱光を受光した場合、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は、高い値を示すこととなる。
【００４５】
一方、検知対象ノズルがインク滴を吐出できない不良ノズルの場合、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力されてもインク滴が吐出されず、検出光Ｌの散乱光は生じない。このため、受光ユニット４０の散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は、低い値のままとなる。
【００４６】
判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から吐出信号が出力された際の散乱光受光用ＰＤ４３の出力をモニタリングする。そして、判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が、予め定めた第１の閾値を超えた場合、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する。一方、判定部１０２は、吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。
【００４７】
以上のように、判定部１０２は、吐出信号出力部１０１からの吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値を超えるか否かにより、検知対象ノズルが、インク滴を正常に吐出することができる正常ノズルであるか、あるいはインク滴を吐出できない不良ノズルであるかの判定を行っている。しかしながら、記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト２０や、搬送ベルト２０によって搬送される記録紙Ｐに突発的に浮きが生じ、これら搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮断された場合には、検知対象ノズルからインク滴が正常に吐出されていても散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下となり、判定部１０２が、検知対象ノズルを不良ノズルであると誤って判定してしまう場合がある。
【００４８】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、受光ユニット４０に検出光Ｌの直接光を受光するための直接光受光用ＰＤ４４を設けるとともに、制御装置１００に補正部１０３を設け、補正部１０３が、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号に基づいて、判定部１０２の判定結果を補正するようにしている。
【００４９】
受光ユニット４０の直接光受光用ＰＤ４４は、上述したように、発光ユニット３０のＬＤ３３が検出光Ｌを出射している間、受光した直接光の受光量に応じた第２の検出信号を常に出力している。検出光Ｌが検知対象ノズルから吐出されたインク滴に照射されることで散乱光が生じた場合にも減衰するが、検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって遮断された場合には大きく減衰する。
【００５０】
制御装置１００の補正部１０３は、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を常時モニタリングしており、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、その判定に用いた第１の検出信号と同じタイミングで直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を、予め定めた第２の閾値と比較する。そして、補正部１０３は、直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号が第２の閾値を超えていれば、判定部１０２の判定結果を有効とし、直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。つまり、散乱光受光用ＰＤ４３からの第１の検出信号が第１の閾値以下であるために判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合であっても、直接光受光用ＰＤ４４からの第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、散乱光受光用ＰＤ４３からの第１の検出信号が第１の閾値以下となった原因が、検知対象ノズルからインク滴が吐出されないことによるものではなく、搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって検出光Ｌが遮断されたことによるものである可能性が高いため、補正部１０３が、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【００５１】
補正部１０３が判定部１０２の判定結果を無効とした場合、判定結果が無効となった検知対象ノズルが不良ノズルかどうかの判定が再度行われる。すなわち、吐出信号出力部１０１は、判定部１０２の判定結果が無効となった検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を再度出力する。そして、判定部１０２は、吐出信号出力部１０１から再度出力された吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号をモニタリングし、第１の検出信号が第１の閾値を超えるか否かにより、検知対象ノズルが正常ノズルであるか不良ノズルであるかの判定を再度行う。
【００５２】
制御装置１００は、印字直前と印字動作中とに、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルに対して、検知対象ノズルを順次切り替えながら、以上のような不良ノズルを検知するための処理を繰り返し実行する。印字直前に不良ノズルを検知するための処理を行う場合は、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態において、搬送ベルト２０を回転させながら、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔が検知対象ノズルの直下となるタイミングで、印字ヘッド１１の端部のノズルから順番にインク滴を吐出させ、各ノズルからのインク滴の吐出状態を確認する。また、印字動作中に不良ノズルを検知するための処理を行う場合は、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態において、搬送ベルト２０によって順次搬送される２つの記録紙Ｐの間の記録紙Ｐが存在しないスペースがヘッドアレイ１０と対向する位置に差し掛かるときに、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔が検知対象ノズルの直下となるタイミングで、印字ヘッド１１の端部のノズルから順番にインク滴を吐出させ、各ノズルからのインク滴の吐出状態を確認する。
【００５３】
印字直前や印字動作中に画像形成位置にて不良ノズルを検知するための処理を行った場合には、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定し、且つ、補正部１０３が判定部１０２の判定結果を有効とした場合に、上述したように、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動して、待機位置において不良ノズルに対するクリーニング動作が行われる。
【００５４】
図１６は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られていない正常な状態において、不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートであり、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号と、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号と、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号との関係を、検知対象ノズルからインク滴が吐出された場合と、インク滴が吐出されない場合とを比較して示した図である。
【００５５】
不良ノズルを検知するための処理が開始されると、検出光Ｌが照射された状態で、吐出信号出力部１０１から周期Ｔで吐出信号が出力され、印字ヘッド１１の各ノズルが、時間間隔Ｔでインク滴を順次吐出するように動作する。ここで、検知対象ノズルがインク滴を吐出した場合、吐出されたインク滴に検出光Ｌが照射されることによって散乱光が生じるため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は高い値となり、第１の閾値Ｓｈ１を超える。なお、インク滴が吐出されると検出光Ｌがインク滴によって遮られるため、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は減衰する。
【００５６】
一方、検知対象ノズルがインク滴を吐出しない場合は、検出光Ｌがインク滴に照射されず散乱光が生じないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は低い値のままとなり、第１の閾値Ｓｈ１以下となる。また、インク滴が吐出されない場合は検出光Ｌがインク滴によって遮られることがないので、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、第２の閾値Ｓｈ２を超える高い値を維持する。
【００５７】
判定部１０２は、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えていれば、検知対象ノズルからインク滴が吐出されていると判断し、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する。一方、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下であれば、判定部１０２は、検知対象ノズルからインク滴が吐出されていないと判断し、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する。
【００５８】
直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下となっている場合に、補正部１０３の補正に用いられる。補正部１０３は、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下であり、判定部１０２によって検知対象ノズルが不良ノズルと判定された場合に、吐出信号に呼応して直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較して、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とする。散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えており、判定部１０２によって検知対象ノズルが正常ノズルと判定された場合には、その結果から検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐなどによって遮断されていないことが分かるので、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を用いた補正は行わない。
【００５９】
図１７は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られた状態において、不良ノズルを検知するための処理を行った場合のタイミングチャートであり、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号と、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号と、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号との関係を、検知対象ノズルからインク滴が吐出された場合と、インク滴が吐出されない場合とを比較して示した図である。
【００６０】
搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られている場合、検知対象ノズルがインク滴を吐出したとしても、吐出されたインク滴に検出光Ｌが照射されず、散乱光が生じないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は低い値のままとなり、第１の閾値Ｓｈ１以下となる。また、検知対象ノズルがインク滴を吐出しない場合にも、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号は第１の閾値Ｓｈ１以下となる。したがって、判定部１０３は、検知対象ノズルからインク滴が吐出されているか否かに関わらず、検知対象ノズルを不良ノズルと判定してしまうことになる。
【００６１】
直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号は、搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって検出光Ｌが遮られている場合には、正常な状態のとき（図１６参照）と比べて大きく減衰し、第２の閾値Ｓｈ２以下となる。補正部１０３は、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較し、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下であれば、搬送ベルト２０や記録紙Ｐの突発的な浮きによって検出光Ｌが遮断されている可能性が高いと判断し、判定部１０２の判定結果を無効とする。
【００６２】
図１８は、印字直前や印字動作中にヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
処理がスタートすると、まず、発光ユニット３０から検出光Ｌが出射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する（ステップＳ１０１）。そして、制御装置１００の判定部１０２が、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号を読み込み、第１の検出信号を第１の閾値Ｓｈ１と比較する（ステップＳ１０２）。ここで、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えている場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する（ステップＳ１０３）。一方、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下の場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する（ステップＳ１０４）。
【００６４】
判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合、制御装置１００の補正部１０３が、判定部１０２での判定に用いた第１の検出信号と同じタイミングで直接光受光用ＰＤ４４から出力された第２の検出信号を第２の閾値Ｓｈ２と比較する（ステップＳ１０５）。そして、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２を超えている場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、補正部１０３は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定した判定部１０２の判定結果を有効とする（ステップＳ１０６）。この場合、画像形成装置による印字動作は停止され（ステップＳ１０７）、クリーニング動作へと移行する（ステップＳ１０８）。この場合、ヘッド移動機構６０の駆動によりヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動する。そして、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で、不良ノズルに対するクリーニング動作が実施される。
【００６５】
一方、第２の検出信号が第２の閾値Ｓｈ２以下の場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、補正部１０３は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定した判定部１０２の判定結果を無効とする（ステップＳ１０９）。この場合、ステップＳ１０１にリターンして、判定部１０２の判定結果が無効となった検知対象ノズルに対するステップＳ１０１以降の処理が再度行われる。
【００６６】
以上の処理は、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルを対象として繰り返し実施される。すなわち、ステップＳ１１０において、印字ヘッド１１に設けられた全てのノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理が終了したかどうかが判定され、全てのノズルに対する処理が終了していない場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、検知対象ノズルが変更され（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０１にリターンして、新たな検知対象ノズルに対するステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。そして、全てのノズルに対する処理が終了すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、図１８のフローチャートで示す一連の処理が終了する。
【００６７】
本実施形態に係る画像形成装置では、上述したように、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態でも不良ノズルを検知するための処理を実施することが可能である。ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で不良ノズルを検知するための処理を実施する場合、発光ユニット３０から出射される検出光Ｌが搬送ベルト２０や記録紙Ｐによって遮られることがないため、散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号のみを用いた処理が行われる。
【００６８】
図１９は、ヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で実施される不良ノズルを検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
処理がスタートすると、まず、発光ユニット３０から検出光Ｌが出射された状態で、制御装置１００の吐出信号出力部１０１が、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号を出力する（ステップＳ２０１）。そして、制御装置１００の判定部１０２が、吐出信号に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号を読み込み、第１の検出信号を第１の閾値Ｓｈ１と比較する（ステップＳ２０２）。ここで、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１を超えている場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを正常ノズルと判定する（ステップＳ２０３）。一方、第１の検出信号が第１の閾値Ｓｈ１以下の場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、判定部１０２は、検知対象ノズルを不良ノズルと判定する（ステップＳ２０４）。
【００７０】
以上の処理は、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルを対象として繰り返し実施される。すなわち、ステップＳ２０５において、印字ヘッド１１に設けられた全てのノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理が終了したかどうかが判定される。そして、全てのノズルに対する処理が終了していない場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、検知対象ノズルが変更され（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１にリターンして、新たな検知対象ノズルに対するステップＳ２０１以降の処理が繰り返される。そして、全てのノズルに対する処理が終了すると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、図１９のフローチャートで示す一連の処理が終了する。
【００７１】
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、起動時においてヘッドアレイ１０が待機位置に位置した状態で、上述した不良ノズルを検知するための処理が実施される。そして、この処理によって不良ノズルがないと判定されると、ヘッドアレイ１０が画像形成位置に移動し、ヘッドアレイ１０が画像形成装置に固定された状態で、印字動作の直前にも不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。さらに、印字動作中においても、不良ノズルを検知するための処理が必要に応じて実施される。これにより、不良ノズルが発生した場合にその不良ノズルをいち早く検知して、クリーニングなどの対策を迅速に行うことができる。
【００７２】
図２０は、画像形成装置の起動時から印字動作が開始までに実施される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
画像形成装置が起動して処理がスタートすると、まず、ヘッドアレイ１０が待機位置にてキャッピングユニット５０から離間する方向に移動する（ステップＳ３０１）。そして、ヘッドアレイ１０がキャッピングユニット５０から離間した状態で、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が実施される（ステップＳ３０２）。このとき、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルは、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号に応じて、キャッピングユニット５０のキャップ５１に向けてインク滴を順次吐出する。
【００７４】
次に、ステップＳ３０２の処理によって不良ノズルが検知されたか否かが判定され（ステップＳ３０３）、不良ノズルが検知された場合には（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、印字ヘッド１１に対するキャッピングが行われるとともに（ステップＳ３０４）、不良ノズルに対するクリーニングが実施される（ステップＳ３０５）。そして、ステップＳ３０２にリターンし、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。
【００７５】
一方、ステップＳ３０２の処理で不良ノズルが検知されない場合には（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ヘッド移動機構６０の駆動により、ヘッドアレイ１０が待機位置から画像形成位置へと移動する（ステップＳ３０６）。そして、搬送ベルト２０の駆動が開始され（ステップＳ３０７）、記録紙Ｐの搬送が行われる前に、図１８のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が実施される（ステップＳ３０８）。このとき、ヘッドアレイ１０の印字ヘッド１１に設けられた各ノズルは、吐出信号出力部１０１から出力される吐出信号に応じて、搬送ベルト２０に設けられた貫通孔に向けてインク滴を順次吐出する。
【００７６】
次に、ステップＳ３０８の処理によって不良ノズルが検知されたか否かが判定され（ステップＳ３０９）、不良ノズルが検知されない場合には（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、印字動作が開始される（ステップＳ３１０）。一方、不良ノズルが検知された場合には（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、搬送ベルト２０の駆動が停止され（ステップＳ３１１）、ヘッド移動機構６０の駆動により、ヘッドアレイ１０が画像形成位置から待機位置へと移動する（ステップＳ３１２）。そして、印字ヘッド１１に対するキャッピングが行われるとともに（ステップＳ３０４）、不良ノズルに対するクリーニングが実施され（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０２にリターンして、図１９のフローチャートで示した不良ノズルを検知するための処理が再度実施される。
【００７７】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係る画像形成装置においては、検知対象ノズルからインク滴を吐出させるための吐出信号の出力に呼応して散乱光受光用ＰＤ４３から出力される第１の検出信号が第１の閾値以下の場合に、判定部１０２が、検知対象ノズルを不良ノズルと判定するようにしている。そして、判定部１０２が検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、補正部１０３が、直接光受光用ＰＤ４４から出力される第２の検出信号を第２の閾値と比較し、第２の検出信号が第２の閾値以下であれば、判定部１０２の判定結果を無効とするようにしている。したがって、印字動作中に不良ノズルを検知するための処理を行う場合であっても、搬送ベルト２０や記録紙Ｐにより検出光Ｌが遮断されることによって生じる判定部１０２の誤判定を有効に防止して、不良ノズルを精度よく検知することができる。
【００７８】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、判定部１０２による判定結果が無効となった検知対象ノズルに対して、不良ノズルを検知するための処理を繰り返し行うようにしているので、不良ノズルを確実に検知することができる。
【００７９】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、印字直前または印字動作中にヘッドアレイ１０が画像形成位置に固定された状態で不良ノズルを検知するための処理を行った結果、不良ノズルが検知された場合には、印字動作を中断し、ヘッドアレイ１０を待機位置へと移動させて不良ノズルに対するクリーニング動作を行うようにしているので、記録紙Ｐに形成する画像品位の低下を未然に防止することができる。
【００８０】
なお、以上説明した実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明の技術範囲は実施形態として開示した技術事項そのままに限定されるものではない。本発明の技術範囲は、実施形態として開示した技術事項に技術常識を加味して容易に導かれる変形例、代替手段なども含むものである。
【符号の説明】
【００８１】
１０ ヘッドアレイ
１１ 印字ヘッド
２０ 搬送ベルト
３０ 発光ユニット
３３ ＬＤ
４０ 受光ユニット
４３ 散乱光受光用ＰＤ
４４ 直接光受光用ＰＤ
１００ 制御装置
１０１ 吐出信号出力部
１０２ 判定部
１０３ 補正部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００９−１３２０２５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１９３号公報
【特許文献３】特許第３９９１２７９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、
前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生する発光手段と、
前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力する吐出信号出力手段と、
前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力する第１の受光手段と、
前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力する第２の受光手段と、
前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する判定手段と、
前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記判定手段が前記検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、前記第２の検出信号を所定の閾値と比較して、前記第２の検出信号が前記閾値以下であれば、前記判定手段の判定結果を無効とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吐出信号出力手段は、前記判定手段の判定結果が無効となった前記検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を再度出力し、
前記判定手段は、前記吐出信号が再度出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記不良ノズルか否かを再度判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の受光手段は、前記検出光の光軸上に位置するように前記発光手段に対向して配置され、前記発光手段が前記検出光を発生している間、前記第２の検出信号を常に出力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画像形成装置。
【請求項５】
前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、
前記印字ヘッドを前記記録紙に画像を形成する位置である画像形成位置と当該画像形成位置とは異なる位置である待機位置との間で移動させる印字ヘッド移動手段と、をさらに備え、
前記印字ヘッド移動手段は、前記画像形成位置に前記印字ヘッドが位置している状態で前記判定手段が前記検知対象ノズルを前記不良ノズルと判定し、且つ、前記補正手段が前記判定手段の判定結果を有効とした場合に、前記印字ヘッドを前記待機位置に移動させ、
前記クリーニング手段は、前記待機位置に移動した前記印字ヘッドの前記不良ノズルに対してクリーニングを行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置において実行される不良ノズル検知方法であって、
前記画像形成装置の発光手段が、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生するステップと、
前記画像形成装置の吐出信号出力手段が、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の第１の受光手段が、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の第２の受光手段が、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の判定手段が、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定するステップと、
前記画像形成装置の補正手段が、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正するステップと、を含むことを特徴とする不良ノズル検知方法。
【請求項１】
印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置であって、
前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生する発光手段と、
前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力する吐出信号出力手段と、
前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力する第１の受光手段と、
前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力する第２の受光手段と、
前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定する判定手段と、
前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記判定手段が前記検知対象ノズルを不良ノズルと判定した場合に、前記第２の検出信号を所定の閾値と比較して、前記第２の検出信号が前記閾値以下であれば、前記判定手段の判定結果を無効とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吐出信号出力手段は、前記判定手段の判定結果が無効となった前記検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を再度出力し、
前記判定手段は、前記吐出信号が再度出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記不良ノズルか否かを再度判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の受光手段は、前記検出光の光軸上に位置するように前記発光手段に対向して配置され、前記発光手段が前記検出光を発生している間、前記第２の検出信号を常に出力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画像形成装置。
【請求項５】
前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、
前記印字ヘッドを前記記録紙に画像を形成する位置である画像形成位置と当該画像形成位置とは異なる位置である待機位置との間で移動させる印字ヘッド移動手段と、をさらに備え、
前記印字ヘッド移動手段は、前記画像形成位置に前記印字ヘッドが位置している状態で前記判定手段が前記検知対象ノズルを前記不良ノズルと判定し、且つ、前記補正手段が前記判定手段の判定結果を有効とした場合に、前記印字ヘッドを前記待機位置に移動させ、
前記クリーニング手段は、前記待機位置に移動した前記印字ヘッドの前記不良ノズルに対してクリーニングを行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
印字ヘッドに設けられたノズルから、搬送手段により搬送される記録紙上にインク滴を吐出することにより、前記記録紙に画像を形成する画像形成装置において実行される不良ノズル検知方法であって、
前記画像形成装置の発光手段が、前記インク滴の吐出経路と交差する検出光を発生するステップと、
前記画像形成装置の吐出信号出力手段が、前記ノズルのうち不良検知の対象となる検知対象ノズルから前記インク滴を吐出させるための吐出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の第１の受光手段が、前記検出光が前記インク滴に照射されることで生じる散乱光を受光して、受光した光量に応じた第１の検出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の第２の受光手段が、前記インク滴に照射されずに前記インク滴の吐出経路を通過した前記検出光を受光して、受光した光量に応じた第２の検出信号を出力するステップと、
前記画像形成装置の判定手段が、前記吐出信号が出力された際に前記第１の受光手段から出力される前記第１の検出信号に基づいて、前記検知対象ノズルが前記インク滴を吐出できない不良ノズルか否かを判定するステップと、
前記画像形成装置の補正手段が、前記第２の受光手段から出力される前記第２の検出信号に基づいて、前記判定手段の判定結果を補正するステップと、を含むことを特徴とする不良ノズル検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１１６１６２（Ｐ２０１２−１１６１６２Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０３３０（Ｐ２０１０−２７０３３０）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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