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JP2024046489A - Image formation device - Google Patents

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JP2024046489A
JP2024046489A JP2022151914A JP2022151914A JP2024046489A JP 2024046489 A JP2024046489 A JP 2024046489A JP 2022151914 A JP2022151914 A JP 2022151914A JP 2022151914 A JP2022151914 A JP 2022151914A JP 2024046489 A JP2024046489 A JP 2024046489A
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Japan
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nozzle
image
nozzles
print
test pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022151914A
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Japanese (ja)
Inventor
奈緒子 川嶋
Naoko Kawashima
弘臣 仲辻
Hiroomi Nakatsuji
潤 中野
Jun Nakano
将人 臼井
Masato Usui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
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Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
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Abstract

To provide an image formation device which can accurately detect a discharge failure nozzle regardless of a degree of ink bleeding of a print sheet.SOLUTION: A recording head allows aligned nozzles to discharge ink corresponding to an image to be printed. A control part 81 determines nozzles corresponding to each pixel of the image to be printed among the nozzles of the recording head, and allows the recording head to discharge ink from the nozzles. A discharge failure nozzle detection part 83 drives the recording head by a drive signal having a plurality of different drive waveforms and prints a plurality of test patterns, and detects a discharge failure nozzle by a test pattern having the highest detection sensitivity of the discharge failure nozzle among the plurality of test patterns, on the basis of concentration distribution of the plurality of test patterns.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.

あるインクジェット方式の画像形成装置は、吐出不良ノズルを検出するための特定の駆動波形の駆動信号を記録ヘッドに供給して記録ヘッドでテストパターンをプリントし、プリントされたテストパターンの画像に基づいて、記録ヘッドにおけるインクを吐出するノズルのうち、インクを正常に吐出できなくなった吐出不良ノズルを検出し、吐出不良ノズルの発生状況に基づいて、隣接ドットの吐出量を変化させている(例えば特許文献1参照)。 One inkjet type image forming device supplies a drive signal with a specific drive waveform for detecting defective nozzles to the recording head, prints a test pattern with the recording head, and based on the image of the printed test pattern, detects defective nozzles that are no longer able to eject ink normally among the nozzles in the recording head that eject ink, and changes the ejection amount of adjacent dots based on the occurrence of defective nozzles (see, for example, Patent Document 1).

特開2011-212932号公報JP2011-212932A

しかしながら、テストパターンをプリントするプリントシートに応じてインク滲みの度合いが異なるため、プリントシートに応じて、テストパターンの画像における濃度分布が変化し、吐出不良ノズルの検出感度が低くなることがある。 However, since the degree of ink bleeding differs depending on the print sheet on which the test pattern is printed, the density distribution in the test pattern image changes depending on the print sheet, and the detection sensitivity of defective ejection nozzles may decrease.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、プリントシートのインク滲みの度合いに拘わらず吐出不良ノズルを正確に検出する画像形成装置を得ることを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide an image forming device that can accurately detect nozzles with poor ejection performance regardless of the degree of ink bleeding on the print sheet.

本発明に係る画像形成装置は、プリントすべき画像に対応するインクを配列されたノズルで吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズルのうち、前記プリントすべき画像の各画素に対応するノズルを決定し、前記記録ヘッドに、前記ノズルからインクを吐出させる制御部と、(a)前記記録ヘッドでテストパターンをプリントシートにプリントし、(b)前記テストパターンの読取画像に基づいて吐出不良ノズルを検出する吐出不良ノズル検出部とを備える。そして、前記吐出不良ノズル検出部は、互いに異なる複数の駆動波形の駆動信号で前記記録ヘッドを駆動して複数のテストパターンをプリントし、前記複数のテストパターンの濃度分布に基づいて、前記複数のテストパターンのうち、前記吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンで前記吐出不良ノズルを検出する。 The image forming apparatus according to the present invention includes a recording head that ejects ink corresponding to an image to be printed from an array of nozzles, a control unit that determines which nozzles of the recording head correspond to each pixel of the image to be printed and causes the recording head to eject ink from the nozzles, and a defective nozzle detection unit that (a) prints a test pattern on a print sheet with the recording head and (b) detects defective nozzles based on a read image of the test pattern. The defective nozzle detection unit drives the recording head with drive signals of multiple different drive waveforms to print multiple test patterns, and detects the defective nozzle from among the multiple test patterns using the test pattern with the highest detection sensitivity for the defective nozzle based on the density distribution of the multiple test patterns.

本発明によれば、プリントシートのインク滲みの度合いに拘わらず吐出不良ノズルを正確に検出する画像形成装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an image forming apparatus that accurately detects a defective ejection nozzle regardless of the degree of ink bleeding on a print sheet.

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。 These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。FIG. 1 is a side view illustrating the mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す画像形成装置10における記録ヘッド1a,1b,1c,1dの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of the recording heads 1a, 1b, 1c, and 1d in the image forming apparatus 10 shown in FIG. 図3は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の電気的な構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the image forming apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. 図4は、複数のテストパターンの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a plurality of test patterns. 図5は、テストパターンにおける、吐出不良ノズルに起因する濃度欠損を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a density defect caused by a defective ejection nozzle in a test pattern. 図6は、滲みの少ないプリントシートにプリントされ吐出ヨレに起因する濃度欠損が生じているテストパターンの読取画像の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a read image of a test pattern printed on a print sheet with little bleeding and in which a density defect occurs due to ejection deviation. 図7は、滲みの多いプリントシートにプリントされ吐出ヨレに起因する濃度欠損が生じているテストパターンの読取画像の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a read image of a test pattern that is printed on a print sheet with a lot of bleeding and has density loss caused by ink ejection deviation. 図8は、図1~図3に示す画像形成装置10の動作について説明するフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the image forming apparatus 10 shown in FIGS.

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。この実施の形態に係る画像形成装置10は、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置である。 FIG. 1 is a side view illustrating the mechanical internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 according to this embodiment is a device such as a printer, a copy machine, a facsimile machine, or a multifunction device.

図1に示す画像形成装置10は、プリントエンジン10aと、シート搬送部10bとを備える。プリントエンジン10aは、プリントすべきページ画像をプリントシート(プリントシートなど)上に物理的に形成する。この実施の形態では、プリントエンジン10aは、ライン型のインクジェット方式のプリントエンジンである。 The image forming apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a print engine 10a and a sheet conveying section 10b. The print engine 10a physically forms a page image to be printed on a print sheet (print sheet, etc.). In this embodiment, the print engine 10a is a line-type inkjet print engine.

この実施の形態では、プリントエンジン10aは、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックといった4つのインク色に対応するライン型の記録ヘッド1a~1dを備える。 In this embodiment, the print engine 10a includes line-type recording heads 1a to 1d that correspond to four ink colors: cyan, magenta, yellow, and black.

図2は、図1に示す画像形成装置10における記録ヘッド1a,1b,1c,1dの一例を示す平面図である。例えば図2に示すように、この実施の形態では、各記録ヘッド1a,1b,1c,1dは、複数(ここでは3個)のヘッド部11を有する。それらのヘッド部11は、主走査方向に沿って配列されており、装置本体に対して着脱可能になっている。なお、記録ヘッド1a,1b,1c,1dのヘッド部11は、1つでもよい。記録ヘッド1a,1b,1c,1dのヘッド部11は、2次元状に配列された複数のノズルと、複数のノズルにそれぞれ接続されインクを供給される複数の圧力室と、圧力室に設けられ、プリントすべき画像の画像データに対応する駆動信号によって駆動され圧力室からノズルへインクを押し出してインクをノズルから吐出させる複数の圧電アクチュエーターとを備え、プリントすべき画像に対応するインクをそのノズルから吐出する。 Figure 2 is a plan view showing an example of the recording heads 1a, 1b, 1c, and 1d in the image forming apparatus 10 shown in Figure 1. For example, as shown in Figure 2, in this embodiment, each of the recording heads 1a, 1b, 1c, and 1d has multiple (here, three) head parts 11. The head parts 11 are arranged along the main scanning direction and are detachable from the device body. Note that the recording heads 1a, 1b, 1c, and 1d may have only one head part 11. The head part 11 of the recording heads 1a, 1b, 1c, and 1d includes multiple nozzles arranged two-dimensionally, multiple pressure chambers connected to the multiple nozzles and supplied with ink, and multiple piezoelectric actuators provided in the pressure chambers, which are driven by a drive signal corresponding to the image data of the image to be printed, to push ink from the pressure chambers to the nozzles and eject the ink from the nozzles, and eject ink corresponding to the image to be printed from the nozzles.

シート搬送部10bは、所定の搬送路に沿って、プリント前のプリントシートをプリントエンジン10aに搬送するとともに、プリント後のプリントシートをプリントエンジン10aから所定の排出先(排出トレイ10cなど)へ搬送する。 The sheet transport unit 10b transports the print sheet before printing to the print engine 10a along a specified transport path, and transports the print sheet after printing from the print engine 10a to a specified discharge destination (such as the discharge tray 10c).

シート搬送部10bは、メインシート搬送部10b1と循環シート搬送部10b2とを備える。両面プリントにおいて、メインシート搬送部10b1は、第1面のページ画像のプリントに使用するプリントシートをプリントエンジン10aへ搬送し、循環シート搬送部10b2は、所定枚数のプリントシートを滞留させつつ、プリントエンジン10aの後段から前段へプリントシートを搬送する。 The sheet transport unit 10b includes a main sheet transport unit 10b1 and a circulating sheet transport unit 10b2. In double-sided printing, the main sheet transport unit 10b1 transports the print sheet used to print the page image on the first side to the print engine 10a, and the circulating sheet transport unit 10b2 transports the print sheets from the rear stage to the front stage of the print engine 10a while retaining a predetermined number of print sheets.

この実施の形態では、メインシート搬送部10b1は、プリントエンジン10aに対向して配置されプリントシートを搬送する環状の搬送ベルト2と、搬送ベルト2を懸架される駆動ローラー3および従動ローラー4と、搬送ベルト2ととともにプリントシートをニップする吸着ローラー5と、排出ローラー対6,6aとを備える。 In this embodiment, the main sheet conveying section 10b1 includes an annular conveying belt 2 that is disposed opposite to the print engine 10a and conveys the print sheet, a driving roller 3 and a driven roller 4 on which the conveying belt 2 is suspended. It includes a suction roller 5 that nips the print sheet together with the conveyor belt 2, and a pair of discharge rollers 6, 6a.

駆動ローラー3および従動ローラー4は、搬送ベルト2を周回させる。そして、後述の給紙カセット20-1,20-2から搬送されてきたプリントシートを吸着ローラー5がニップし、ニップされたプリントシートは、搬送ベルト2によって記録ヘッド1a~1dのプリント位置へ順番に搬送されていき、記録ヘッド1a~1dによりそれぞれの色の画像をプリントされる。そして、カラープリント完了後のプリントシートが排出ローラー対6,6aによって、排出トレイ10cなどに排出される。 The drive roller 3 and driven roller 4 rotate the conveyor belt 2. The suction roller 5 nips the print sheet conveyed from paper feed cassettes 20-1 and 20-2 (described below), and the nipped print sheet is conveyed by the conveyor belt 2 to the printing positions of the recording heads 1a to 1d in order, where images of each color are printed by the recording heads 1a to 1d. After color printing is completed, the print sheet is discharged to the discharge tray 10c or the like by the pair of discharge rollers 6, 6a.

さらに、メインシート搬送部10b1は、複数の給紙カセット20-1,20-2を備えている。給紙カセット20-1,20-2は、プリントシートSH1,SH2を収容しており、リフト板21,24でプリントシートSH1,SH2を上方に押し上げてピックアップローラー22,25に当接させる。給紙カセット20-1,20-2に載置されたプリントシートSH1,SH2は上側から1枚ずつピックアップローラー22,25によって給紙ローラー23,26へピックアップされる。給紙ローラー23,26は、給紙カセット20-1,20-2からピックアップローラー22,25によって給紙されたプリントシートSH1,SH2を1枚ずつ搬送路上へ搬送するローラーである。搬送ローラー27は、給紙カセット20-1,20-2から搬送されてくるプリントシートSH1,SH2に共通な搬送路上の搬送ローラーである。 Further, the main sheet conveyance section 10b1 includes a plurality of paper feed cassettes 20-1 and 20-2. The paper feed cassettes 20-1 and 20-2 contain print sheets SH1 and SH2, and lift plates 21 and 24 push the print sheets SH1 and SH2 upward to abut against pickup rollers 22 and 25. The print sheets SH1 and SH2 placed in the paper feed cassettes 20-1 and 20-2 are picked up one by one from the upper side by the pick-up rollers 22 and 25 onto the paper feed rollers 23 and 26, respectively. The paper feed rollers 23 and 26 are rollers that transport the print sheets SH1 and SH2 fed by the pickup rollers 22 and 25 from the paper feed cassettes 20-1 and 20-2 one by one onto the transport path. The conveyance roller 27 is a conveyance roller on a common conveyance path for the print sheets SH1 and SH2 conveyed from the paper feed cassettes 20-1 and 20-2.

循環シート搬送部10b2は、両面プリントの際にプリントシートをプリントエンジン10aの下流側の所定位置から上流側の所定位置(ここでは、後述のラインセンサー31の上流側の所定位置)へ戻す。循環シート搬送部10b2は、搬送ローラー41と、プリントエンジン10aに面するプリントシートの面を第1面から第2面へ切り替えるためにプリントシートの進行方向を反転させるスイッチバック搬送路41aを備える。 The circulating sheet transport unit 10b2 returns the print sheet from a predetermined position downstream of the print engine 10a to a predetermined position upstream (here, a predetermined position upstream of the line sensor 31 described below) during double-sided printing. The circulating sheet transport unit 10b2 includes a transport roller 41 and a switchback transport path 41a that reverses the travel direction of the print sheet to switch the side of the print sheet facing the print engine 10a from the first side to the second side.

さらに、画像形成装置10は、ラインセンサー31と、シート検知センサー32とを備える。 The image forming device 10 further includes a line sensor 31 and a sheet detection sensor 32.

ラインセンサー31は、プリントシートの搬送方向の垂直方向に沿って配置され、プリントシートの両端エッジ(両側面エッジ)の位置を検出する光学センサーである。例えば、ラインセンサー31は、CIS(Contact Image Sensor)である。この実施の形態では、ラインセンサー31は、レジストローラー28とプリントエンジン10aとの間に配置されている。 The line sensor 31 is an optical sensor that is arranged along the direction perpendicular to the conveyance direction of the print sheet and detects the positions of both end edges (both side edges) of the print sheet. For example, the line sensor 31 is a CIS (Contact Image Sensor). In this embodiment, the line sensor 31 is arranged between the registration roller 28 and the print engine 10a.

シート検知センサー32は、プリントシートSH1,SH2の先端が搬送路上の所定の位置を通過したことを検知する光学式センサーである。ラインセンサー31は、シート検知センサー32によりプリントシートSH1,SH2の先端が検出された時点で、プリントシートの両端エッジの位置を検出する。 The sheet detection sensor 32 is an optical sensor that detects when the leading edges of the print sheets SH1 and SH2 have passed a predetermined position on the transport path. The line sensor 31 detects the positions of both end edges of the print sheets when the leading edges of the print sheets SH1 and SH2 are detected by the sheet detection sensor 32.

なお、例えば、図1に示すように、プリントエンジン10aは、プリントシートの搬送路の上方および下方の一方(ここでは上方)に配置され、ラインセンサー31は、プリントシートの搬送路の上方および下方の他方(ここでは下方)に配置され、循環シート搬送部10b2は、プリントエンジン10aより下流側からラインセンサー31より上流側へスイッチバックさせてプリントシートを搬送する。 For example, as shown in FIG. 1, the print engine 10a is disposed above or below the print sheet conveyance path (in this case, at the top), and the line sensor 31 is disposed above or below the print sheet conveyance path. The circulating sheet conveyance section 10b2 is arranged at the other side (lower side in this case) of the print engine 10a, and conveys the print sheet by switching back from the downstream side of the print engine 10a to the upstream side of the line sensor 31.

図3は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の電気的な構成を示すブロック図である。図3に示すように、画像形成装置10は、図1および図2に示すような機械的構成を有する画像出力部71の他、さらに、操作パネル72、記憶装置73、画像読取装置74、およびコントローラー75を備える。 Figure 3 is a block diagram showing the electrical configuration of an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 3, the image forming apparatus 10 includes an image output unit 71 having the mechanical configuration shown in Figures 1 and 2, as well as an operation panel 72, a storage device 73, an image reading device 74, and a controller 75.

操作パネル72は、画像形成装置10の筐体表面に配置され、液晶ディスプレイなどの表示装置72a、およびハードキー、タッチパネルなどの入力装置72bを備え、その表示装置72aでユーザーに対して各種メッセージを表示し、その入力装置72bでユーザー操作を受け付ける。 The operation panel 72 is disposed on the surface of the housing of the image forming device 10 and includes a display device 72a such as a liquid crystal display and an input device 72b such as hard keys or a touch panel. The display device 72a displays various messages to the user and the input device 72b accepts user operations.

記憶装置73は、画像形成装置10の制御に必要なデータ、プログラムなどを記憶する不揮発性の記憶装置(フラッシュメモリー、ハードディスクドライブなど)である。 The storage device 73 is a non-volatile storage device (such as a flash memory or a hard disk drive) that stores data, programs, etc. necessary for controlling the image forming device 10.

画像読取装置74は、プラテングラスおよび自動原稿給紙装置を備え、プラテングラス上に載置された原稿、または自動原稿給紙装置によって搬送されてくる原稿の画像を光学的に読み取り、その画像の画像データを生成する。 The image reading device 74 includes a platen glass and an automatic document feeder, and optically reads an image of a document placed on the platen glass or a document conveyed by the automatic document feeder, and reads the image. Generate image data.

コントローラー75は、プログラムに従ってソフトウェア処理を実行するコンピューター、所定のハードウェア処理を実行するASIC(Application Specific Integrated Circuit)などを備え、各種処理部として動作する。そのコンピューターは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備え、ROM、記憶装置73などに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、(必要に応じてASICとともに)各種処理部として動作する。ここでは、コントローラー75は、制御部81、画像処理部82、吐出不良ノズル検出部83、および補正処理部84として動作する。 The controller 75 includes a computer that executes software processing according to a program, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that executes predetermined hardware processing, and operates as various processing units. The computer is equipped with a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., and programs stored in the ROM, storage device 73, etc. are loaded into the RAM and executed by the CPU. As a result, it operates as various processing units (together with ASIC as necessary). Here, the controller 75 operates as a control section 81 , an image processing section 82 , a defective ejection nozzle detection section 83 , and a correction processing section 84 .

制御部81は、画像出力部71(プリントエンジン10a、シート搬送部10bなど)を制御し、ユーザーにより要求されたプリントジョブを実行する。この実施の形態では、制御部81は、画像処理部82に所定の画像処理を実行させ、プリントエンジン10a(ヘッド部11)を制御してインクを吐出させてプリントシート上にプリント画像を形成する。具体的には、制御部81は、駆動信号をヘッド部11の各圧電アクチュエーターに供給してノズルからインクを吐出させる。画像処理部82は、RIP(Raster Image Processing)、色変換、ハーフトーニングなどの所定の画像処理を、プリントシートにプリントすべき画像の画像データに対して実行する。 The control unit 81 controls the image output unit 71 (print engine 10a, sheet conveyance unit 10b, etc.) and executes a print job requested by the user. In this embodiment, the control unit 81 causes the image processing unit 82 to perform predetermined image processing, and controls the print engine 10a (head unit 11) to eject ink to form a print image on the print sheet. . Specifically, the control unit 81 supplies drive signals to each piezoelectric actuator of the head unit 11 to cause ink to be ejected from the nozzles. The image processing unit 82 performs predetermined image processing such as RIP (Raster Image Processing), color conversion, and halftoning on image data of an image to be printed on a print sheet.

このようにして、制御部81は、プリントエンジン10aに、ユーザーにより指定されたプリント画像データに基づくユーザー原稿画像をプリントさせる。 In this way, the control unit 81 causes the print engine 10a to print a user document image based on the print image data specified by the user.

この実施の形態では、制御部81は、(a)ラインセンサー31によって検出されたプリントシートの両端エッジの位置に基づきプリントシートのセンター位置をシートセンター実際位置として特定し、(b)シートセンター実際位置に基づいてプリントすべき画像のセンター位置を調整する自動センタリング機能を有し、自動センタリング機能をハードウェア処理として実行する。具体的には、自動センタリング機能において、制御部81は、主走査方向に沿って、プリントすべき画像の描画位置を、プリントエンジン10aの基準センター位置とシートセンター実際位置との差分だけ変更させている。この実施の形態では、記録ヘッド1a~1dにおけるノズルは移動しないため、プリントすべき画像の描画位置に応じて、プリントすべき画像における各画素に対応するノズルが変更される。 In this embodiment, the control unit 81 has an automatic centering function that (a) identifies the center position of the print sheet as the actual sheet center position based on the positions of both edge portions of the print sheet detected by the line sensor 31, and (b) adjusts the center position of the image to be printed based on the actual sheet center position, and executes the automatic centering function as hardware processing. Specifically, in the automatic centering function, the control unit 81 changes the drawing position of the image to be printed along the main scanning direction by the difference between the reference center position of the print engine 10a and the actual sheet center position. In this embodiment, the nozzles in the recording heads 1a to 1d do not move, so the nozzles corresponding to each pixel in the image to be printed are changed according to the drawing position of the image to be printed.

このように、制御部81は、プリントシートの位置に応じて、プリントすべき画像に対応するノズル(各画素に対応するノズル)を決定し、記録ヘッド1a~1dに、ノズルからインクを吐出させる。 In this way, the control unit 81 determines the nozzle corresponding to the image to be printed (the nozzle corresponding to each pixel) according to the position of the print sheet, and causes the recording heads 1a to 1d to eject ink from the nozzle. .

吐出不良ノズル検出部83は、制御部81を使用して、(a)記録ヘッド1a~1dでテストパターンをプリントシートにプリントし、(b)そのテストパターンの読取画像に基づいて吐出不良ノズルを検出する。なお、テストパターンは、インク色ごとに独立してプリントされる。 The defective nozzle detection unit 83 uses the control unit 81 to (a) print a test pattern on a print sheet using the recording heads 1a to 1d, and (b) detect defective nozzles based on the read image of the test pattern. Note that the test pattern is printed independently for each ink color.

具体的には、テストパターンにおいて、吐出不良ノズルに対応する画素に濃度欠損が発生するため、その濃度欠損の位置(吐出不良位置)に基づいて吐出不良ノズルが特定される。この実施の形態では、プリントシートの位置を検出するためのラインセンサー31が設けられているため、例えば、上述のテストパターンがプリントシートにプリントされ、そのプリントシートが循環シート搬送部10b2で搬送されて、プリントされたテストパターンの画像がラインセンサー31で読み取られ、その画像の主走査方向の濃度分布に基づいて、吐出不良位置が検出される。 Specifically, in the test pattern, density defects occur in pixels corresponding to the nozzles with poor ejection, and the nozzles with poor ejection are identified based on the position of the density defects (position of poor ejection). In this embodiment, a line sensor 31 is provided to detect the position of the print sheet, so that, for example, the above-mentioned test pattern is printed on a print sheet, the print sheet is transported by the circulating sheet transport unit 10b2, the image of the printed test pattern is read by the line sensor 31, and the position of poor ejection is detected based on the density distribution of the image in the main scanning direction.

特に、吐出不良ノズル検出部83は、制御部81を使用して、互いに異なる複数の駆動波形の駆動信号で記録ヘッド1a~1dを駆動して複数のテストパターンをプリントし、その複数のテストパターンの濃度分布(主走査方向の濃度分布)に基づいて、その複数のテストパターンのうち、吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンで吐出不良ノズルを検出する。 In particular, the faulty nozzle detection unit 83 uses the control unit 81 to drive the recording heads 1a to 1d with drive signals having multiple drive waveforms that are different from one another to print multiple test patterns, and detects the faulty nozzle using the test pattern that has the highest detection sensitivity for faulty nozzles among the multiple test patterns based on the density distribution (density distribution in the main scanning direction) of the multiple test patterns.

ここで、駆動波形はパルス状の波形であって、複数の駆動波形では、パルス高さ、パルス幅、立ち上がり傾き、および立ち下がり傾きのうちの少なくとも1つが異なり、この差異によってインク吐出量の差異が生じる。つまり、複数の駆動波形は、複数のテストパターンにおけるドットが互いに異なるドット径を有するように、互いに異なるインクの液滴量をノズルから吐出させる。 Here, the drive waveform is a pulse-like waveform, and the multiple drive waveforms differ in at least one of the pulse height, pulse width, rising slope, and falling slope, and this difference causes a difference in the amount of ink ejected. In other words, the multiple drive waveforms eject different amounts of ink droplets from the nozzles so that the dots in the multiple test patterns have different dot diameters.

図4は、複数のテストパターンの一例を示す図である。各テストパターンは、一定濃度で主走査方向に連続する帯状の第1テストパターン(横帯テストパターン)およびNドットおきに配列されノズルごとに独立した1ドット細線(副走査方向に沿った直線的な細線)を含む第2テストパターン(縦線テストパターン)を含む。図4におけるテストパターン#1,#2,#3は、互いに異なる駆動波形でプリントされたものの画像であって、互いに異なるドット径のドットで描画される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of multiple test patterns. Each test pattern consists of a first strip-shaped test pattern (horizontal strip test pattern) that is continuous in the main scanning direction with a constant density, and a 1-dot thin line that is arranged every N dots and is independent for each nozzle (a linear strip along the sub-scanning direction). (vertical line test pattern). Test patterns #1, #2, and #3 in FIG. 4 are images printed with mutually different drive waveforms, and are drawn with dots having mutually different dot diameters.

図5は、テストパターンにおける、吐出不良ノズルに起因する濃度欠損を説明する図である。ここでは、吐出不良ノズルは、不吐出または吐出ヨレを起こしているノズルである。例えば図5に示すように、横帯テストパターンの読取画像において、その濃度分布におけるディップの出現位置(RGBデータの場合には図5に示すように画素値のピーク出現位置)が吐出不良位置として検出される。また、縦線テストパターンの読取画像において、設定されている縦線の配列に対応する濃度分布におけるピークの欠損位置が吐出不良位置として検出される。 FIG. 5 is a diagram illustrating a density defect caused by a defective ejection nozzle in a test pattern. Here, the ejection failure nozzle is a nozzle that is not ejecting or has ejection deviation. For example, as shown in FIG. 5, in a read image of a horizontal band test pattern, the position where a dip appears in the density distribution (in the case of RGB data, the position where the peak of pixel value appears, as shown in FIG. 5) is the ejection failure position. Detected. Furthermore, in the read image of the vertical line test pattern, the position of a peak defect in the density distribution corresponding to the set vertical line arrangement is detected as the ejection failure position.

なお、「吐出ヨレ」は、ノズルから吐出した液滴の着滴位置に、主走査方向のズレが生じている状態である。例えば図5に示すように、特に吐出ヨレの吐出不良ノズルについては、テストパターンにおける濃度欠損の幅が不吐出に比べ狭くなるため、適切な検出感度が必要になる。 Note that "distorted ejection" refers to a state in which the landing position of droplets ejected from a nozzle is misaligned in the main scanning direction. For example, as shown in Figure 5, for nozzles with defective ejection, particularly those with irregular ejection, the width of the density loss in the test pattern is narrower than in cases of no ejection, so appropriate detection sensitivity is required.

この実施の形態では、吐出不良ノズル検出部83は、上述の濃度分布において、吐出不良ノズルに対応する画素の濃度と正常吐出のノズルに対応する画素の濃度との差分に基づいて、吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンを特定する。 In this embodiment, the faulty nozzle detection unit 83 identifies the test pattern with the highest sensitivity for detecting faulty nozzles based on the difference in density between the pixel density of the faulty nozzle and the pixel density of the pixel density of the normal nozzle in the density distribution described above.

図6は、滲みの少ないプリントシートにプリントされ吐出ヨレに起因する濃度欠損が生じているテストパターンの読取画像の一例を示す図である。図7は、滲みの多いプリントシートにプリントされ吐出ヨレに起因する濃度欠損が生じているテストパターンの読取画像の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a read image of a test pattern printed on a print sheet with little bleeding and in which a density defect occurs due to ejection deviation. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a read image of a test pattern printed on a print sheet with a lot of bleeding and in which a density defect occurs due to ejection deviation.

例えば図6および図7では、テストパターン#1のドット径>テストパターン#2のドット径>テストパターン#3のドット径となるような駆動波形でテストパターンがプリントされている。 For example, in FIGS. 6 and 7, the test patterns are printed with a driving waveform such that the dot diameter of test pattern #1>the dot diameter of test pattern #2>the dot diameter of test pattern #3.

また、滲みの少ないプリントシートにプリントされた場合、滲みの多いプリントシートにプリントされた場合よりドット径が小さくなる。 Further, when printed on a print sheet with little bleeding, the dot diameter becomes smaller than when printed on a print sheet with much bleeding.

例えば図6に示す場合では、テストパターン#1の濃度差分H1>テストパターン#2の濃度差分H2>テストパターン#3の濃度差分H3となっているため、テストパターン#1が、吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンとして特定される。 For example, in the case shown in Figure 6, the density difference H1 of test pattern #1 > the density difference H2 of test pattern #2 > the density difference H3 of test pattern #3, so test pattern #1 is identified as the test pattern with the highest sensitivity for detecting nozzles with defective ejection.

例えば図7に示す場合では、テストパターン#1の濃度差分H1<テストパターン#2の濃度差分H2<テストパターン#3の濃度差分H3となっているため、テストパターン#3が、吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンとして特定される。 For example, in the case shown in Figure 7, the density difference H1 of test pattern #1 < the density difference H2 of test pattern #2 < the density difference H3 of test pattern #3, so test pattern #3 is identified as the test pattern with the highest sensitivity for detecting nozzles with defective ejection.

補正処理部84は、プリントすべき画像において、検出された各吐出不良ノズルに対応する補正処理を実行する。なお、この補正処理では、例えば、吐出不良ノズルを不吐出にし、かつ吐出不良ノズルに隣接するノズルのインク吐出量を増加させるように画像データを補正される。 The correction processing unit 84 executes correction processing corresponding to each detected ejection failure nozzle in the image to be printed. In this correction process, for example, the image data is corrected so as to make the ejection failure nozzle non-ejection and to increase the ink ejection amount of the nozzle adjacent to the ejection failure nozzle.

なお、上述のテストパターンの読取画像は、ラインセンサー31や画像読取装置74を使用して取得される。上述のように吐出不良ノズルの検出にラインセンサー31が使用される場合には、自動的に吐出不良ノズルが検出され、テストパターンがプリントされたプリントシートが排出される。また、ラインセンサー31の代わりに、テストパターンがプリントされたプリントシートをただちに排出し、ユーザーによって画像読取装置74にセットされたそのプリントシートの画像を画像読取装置74で読み取るようにしてもよい。 The read image of the test pattern described above is obtained using the line sensor 31 or the image reading device 74. When the line sensor 31 is used to detect nozzles with defective ejection as described above, the nozzles with defective ejection are automatically detected and a print sheet with the test pattern printed on it is discharged. Also, instead of using the line sensor 31, the print sheet with the test pattern printed on it may be immediately discharged, and the image of the print sheet set in the image reading device 74 by the user may be read by the image reading device 74.

次に、上記画像形成装置10の動作について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus 10 will be explained.

(a)吐出不良ノズルの検出 (a) Detection of defective discharge nozzle

図8は、図1~図3に示す画像形成装置10の動作について説明するフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the image forming apparatus 10 shown in FIGS. 1 to 3.

吐出不良ノズル検出部83は、制御部81を使用して、画像出力部71に、プリントシート上に、上述のような複数のテストパターンをプリントさせる。その際、制御部81は、複数の駆動波形の駆動信号を記録ヘッド1a~1dに供給して複数のテストパターンをプリントシートにプリントする(ステップS1)。 The defective nozzle detection unit 83 uses the control unit 81 to cause the image output unit 71 to print multiple test patterns as described above on a print sheet. At that time, the control unit 81 supplies drive signals of multiple drive waveforms to the recording heads 1a to 1d to print the multiple test patterns on the print sheet (step S1).

そして、吐出不良ノズル検出部83は、上述のように、ラインセンサー31や画像読取装置74を使用して、複数のテストパターンの読取画像(各インク色の画像データ)を取得する(ステップS2)。 Then, as described above, the ejection failure nozzle detection unit 83 uses the line sensor 31 and the image reading device 74 to obtain read images of a plurality of test patterns (image data of each ink color) (step S2). .

吐出不良ノズル検出部83は、複数のテストパターンの読取画像についてそれぞれ、主走査方向における読取画像の濃度分布を特定し、上述のようにして、濃度分布に基づき、最も高い検出感度のテストパターンを特定し(ステップS3)、そのテストパターンの読取画像に基づいて吐出不良位置を特定して、その吐出不良位置に対応するノズルを吐出不良ノズルとして特定する(ステップS4)。 The ejection failure nozzle detection unit 83 identifies the density distribution of the read images in the main scanning direction for each of the read images of a plurality of test patterns, and selects the test pattern with the highest detection sensitivity based on the density distribution as described above. The ejection failure position is identified based on the read image of the test pattern, and the nozzle corresponding to the ejection failure position is identified as the ejection failure nozzle (step S4).

その後、吐出不良ノズル検出部83は、制御部81を使用して、補正処理後の確認パターン(テストパターンまたは特定の画像)を画像出力部71にプリントさせる(ステップS5)。ユーザーは、プリントされた確認パターンを視認することで、適切に補正処理が行われていることを確認できる。 Thereafter, the ejection failure nozzle detection unit 83 uses the control unit 81 to cause the image output unit 71 to print a confirmation pattern (test pattern or specific image) after the correction process (step S5). By visually checking the printed confirmation pattern, the user can confirm that the correction process has been performed appropriately.

このようにして、補正処理の対象となる吐出不良ノズルが特定される。 In this way, the defective ejection nozzle to be subjected to the correction process is identified.

(b)プリント時の動作 (b) Operation when printing

制御部81は、プリント要求を受け付けると、画像処理部82で、そのプリント要求により指定された画像に対して画像処理を実行して、プリントすべき画像の画像データを取得し、画像出力部71で、プリントシートを搬送し、その画像データに基づいて、そのプリントすべき画像をそのプリントシート上にプリントする。 When the control unit 81 receives a print request, the image processing unit 82 executes image processing on the image specified by the print request to obtain image data of the image to be printed, and the image output unit 71 transports a print sheet and prints the image to be printed on the print sheet based on the image data.

その際、補正処理部84は、プリント開始前に記憶装置73から吐出不良位置およびノズルのデータを読み出して吐出不良位置およびノズルを特定しておき、ラインセンサー31でプリントシートの位置が検出されると、(a)上述の画像における各画素に対応するノズルを特定し、(b)上述の画像における吐出不良ノズルに対応する画素を特定して、その画素およびその隣接画素に対する補正処理を実行する。そして、制御部81は、補正処理後の画像データに基づいて、上述のプリントを実行する。 At this time, the correction processing unit 84 reads the data of the ejection failure position and the nozzle from the storage device 73 before starting printing to specify the ejection failure position and the nozzle, and the position of the print sheet is detected by the line sensor 31. and (a) identify the nozzle corresponding to each pixel in the above image, (b) identify the pixel corresponding to the defective ejection nozzle in the above image, and execute correction processing for that pixel and its adjacent pixels. . Then, the control unit 81 executes the above-described printing based on the image data after the correction process.

以上のように、上記実施の形態によれば、吐出不良ノズル検出部83は、互いに異なる複数の駆動波形の駆動信号で記録ヘッド1a~1dを駆動して複数のテストパターンをプリントし、複数のテストパターンの濃度分布に基づいて、複数のテストパターンのうち、吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンで吐出不良ノズルを検出する。 As described above, according to the above embodiment, the non-ejecting nozzle detection unit 83 drives the recording heads 1a to 1d with drive signals having multiple drive waveforms that are different from each other to print multiple test patterns, and detects non-ejecting nozzles using the test pattern that has the highest detection sensitivity for non-ejecting nozzles among the multiple test patterns based on the density distribution of the multiple test patterns.

これにより、ドット径の異なる複数のテストパターンで吐出不良位置が特定されるため、プリントシートのインク滲みの度合いに拘わらず吐出不良ノズルが正確に検出される。 This allows the location of the defective ejection to be identified using multiple test patterns with different dot diameters, so that the defective nozzle can be accurately detected regardless of the degree of ink bleeding on the print sheet.

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。 Note that various changes and modifications to the embodiments described above will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the subject matter and without diminishing its intended advantages. It is intended that such changes and modifications be included within the scope of the claims.

本発明は、例えば、インクジェット方式の画像形成装置に適用可能である。 The present invention can be applied to, for example, inkjet type image forming devices.

1a~1d 記録ヘッド
10 画像形成装置
81 制御部
83 吐出不良ノズル検出部
Reference Signs List 1a to 1d Recording head 10 Image forming apparatus 81 Control unit 83 Discharge defective nozzle detection unit

Claims (4)

プリントすべき画像に対応するインクを配列されたノズルで吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズルのうち、前記プリントすべき画像の各画素に対応するノズルを決定し、前記記録ヘッドに、前記ノズルからインクを吐出させる制御部と、
(a)前記記録ヘッドでテストパターンをプリントシートにプリントし、(b)前記テストパターンの読取画像に基づいて吐出不良ノズルを検出する吐出不良ノズル検出部とを備え、
前記吐出不良ノズル検出部は、互いに異なる複数の駆動波形の駆動信号で前記記録ヘッドを駆動して複数のテストパターンをプリントし、前記複数のテストパターンの濃度分布に基づいて、前記複数のテストパターンのうち、前記吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンで前記吐出不良ノズルを検出すること、
を特徴とする画像形成装置。
a print head that ejects ink corresponding to an image to be printed from an array of nozzles;
a control unit that determines, among the nozzles of the recording head, a nozzle that corresponds to each pixel of the image to be printed, and causes the recording head to eject ink from the nozzle;
(a) printing a test pattern on a print sheet by the recording head; (b) detecting a nozzle that is malfunctioning based on a read image of the test pattern;
the faulty nozzle detection unit drives the recording head with a drive signal having a plurality of drive waveforms different from one another to print a plurality of test patterns, and detects the faulty nozzle by a test pattern having the highest detection sensitivity for the faulty nozzle among the plurality of test patterns based on density distribution of the plurality of test patterns;
An image forming apparatus comprising:
前記吐出不良ノズル検出部は、前記濃度分布において、前記吐出不良ノズルに対応する画素の濃度と正常吐出のノズルに対応する画素の濃度との差分に基づいて、前記吐出不良ノズルの検出感度の最も高いテストパターンを特定することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, characterized in that the defective nozzle detection unit identifies a test pattern with the highest detection sensitivity for the defective nozzle based on the difference in density between the density of the pixel corresponding to the defective nozzle and the density of the pixel corresponding to the normal nozzle in the density distribution. 前記吐出不良ノズルは、吐出ヨレを起こしているノズルであることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 The image forming device according to claim 2, characterized in that the defective nozzle is a nozzle that is experiencing misaligned ejection. 前記複数の駆動波形は、前記複数のテストパターンにおけるドットが互いに異なるドット径を有するように、互いに異なる前記インクの液滴量を前記ノズルから吐出させることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 The image forming device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the multiple drive waveforms cause the nozzles to eject different amounts of the ink droplets so that the dots in the multiple test patterns have different dot diameters.
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