JP2000355100A

JP2000355100A - プリンタ装置、ノズル検査方法及び印刷方法

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Publication number: JP2000355100A
Application number: JP11168542A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sanada; 慎二真田; Yuji Yakura; 雄次矢倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: JP4257556B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プリンタヘッドにおけるノズルの状態を検査
して、その結果に基づいて印刷を行うことにより、メン
テナンスの向上及び印刷結果の向上を図るプリンタ装
置、ノズル検査方法及び印刷方法を提供すること。【解決手段】測定波形生成部２２０が各圧電素子１３
６にそれぞれ所定の範囲の周波数からなる測定入力電圧
Ｖｉを供給して圧電素子１３６を駆動させる。そして、
測定補助部２４０が測定入力電圧Ｖｉと測定出力電圧Ｖ
ｏの位相のずれからなる位相出力波形Ｖｐ及び測定出力
電圧のピーク出力波形｜Ｖｏ｜を生成して、各圧電素子
１３６のインピーダンス解析を行う。そして、制御部３
００が、生成された位相出力波形Ｖｐ及びピーク出力波
形｜Ｖｏ｜と予め用意されている圧電素子１３６の周波
数特性を比較して、圧電素子１３６を介してノズル１３
３の状態を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出する
ことで印刷を行うプリンタ装置、ノズル検査方法及び印
刷方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紙に画像や文字を印刷する装置として、
ノズルからインクを吐出して印刷を行ういわゆるインク
ジェットプリンタ装置が知られている。このインクジェ
ットプリンタ装置は、ノズルからインクを紙もしくはフ
ィルム等に吐出させることで印刷を行ういわゆるオンデ
マンド型のプリンタ装置である。

【０００３】図１１は従来のプリンタ装置におけるイン
クを吐出するための駆動源を示す構成図であり、図１１
を参照してプリンタ装置１について説明する。図１１の
プリンタ装置１は駆動波形生成部２、複数のスイッチ
３、複数の圧電素子４等を有している。駆動波形生成部
２は、各圧電素子４を駆動させるパルス電圧からなる駆
動電圧Ｖを生成するものであって、各圧電素子４はそれ
ぞれスイッチ３を介して電圧供給部２と接続されてい
る。各スイッチ３はＯＮ／ＯＦＦすることによって圧電
素子４への駆動電源Ｖの供給をＯＮ／ＯＦＦし、圧電素
子４の動作を制御するものである。

【０００４】次に図１１を参照してプリンタ装置１の動
作例について説明する。まず、電圧供給部２が駆動電圧
Ｖを複数の圧電素子４に同時に印加する。このとき、駆
動する圧電素子４に接続されているスイッチ３はＯＮ状
態にあり、駆動しない圧電素子４に接続されているスイ
ッチ３はＯＦＦ状態にある。すると、駆動電圧Ｖを印加
した圧電素子４が変位し、この圧電素子４に対応するノ
ズルからインクが吐出される。印刷結果の濃度調整は、
ドットの印刷もしくは非印刷のみの制御により行われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上述する方法
により印刷を行う場合には、各ドットが正確に印刷され
ること、すなわち、ドットに抜けがないことが条件とな
る。しかし、実際の印刷作業において、インク供給部へ
ノズルから気泡が入り込んだり、あるいはノズル表面に
あるインクが乾燥することによる目詰まりが生じること
がある。そして、たとえば目詰まりを起こしたノズルか
らインクが吐出せず、ドットに抜けが生じる場合があ
る。

【０００６】そのため、従来のプリンタ装置１におい
て、目詰まり等によるドットの抜けを未然に防止するた
め、プリンタヘッド１のノズル表面を頻繁に吸引した
り、ワイプ等のメンテナンスを行っている。しかし、吸
引やワイプ等のメンテナンスを頻繁に行うと、メンテナ
ンスが行われるたびにインク収容部に収容されているイ
ンクが消費されてしまうという問題がある。

【０００７】そこで本発明は上記課題を解消し、プリン
タヘッドにおけるノズルの状態を検査して、その結果に
基づいて印刷を行うことにより、メンテナンスの向上及
び印刷結果の向上を図るプリンタ装置、ノズル検査方法
及び印刷方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、吐出液を吐出するための複数のノズル
と、複数の前記ノズルから吐出する前記吐出液をを収容
するための複数の吐出液収容部と、前記ノズルから前記
吐出液を吐出させるため、前記吐出液収容部に圧力を加
える複数の圧電素子と、前記圧電素子を駆動するための
駆動電圧を印加するための駆動波形生成部を有するプリ
ンタ装置において、前記各圧電素子を介して前記各ノズ
ルの状態をそれぞれ検査するため、前記圧電素子に所定
の周波数からなる測定入力電圧を供給するための測定波
形生成部と、前記測定波形生成部からの前記測定入力電
圧と、前記測定入力電圧によって前記圧電素子が駆動し
た後の測定出力電圧により、前記測定入力電圧と前記測
定出力電圧の位相のずれである位相出力波形と、前記測
定出力電圧の振幅の大きさからなるピーク出力波形を生
成する測定補助部と、予め用意されている前記圧電素子
の前記位相出力波形及び前記ピーク出力波形の周波数特
性と、生成された前記位相出力波形及び前記ピーク出力
波形の周波数特性を比較することにより前記ノズルを検
査する機能を有する制御部とを有するプリンタ装置、に
より達成される。

【０００９】請求項１の構成によれば、測定波形生成部
が各圧電素子にそれぞれ所定の範囲の周波数からなる測
定入力電圧を供給して圧電素子を駆動させる。そして、
測定補助部が測定入力電圧と測定出力電圧の位相のずれ
からなる位相出力波形及び測定出力電圧のピーク出力波
形を生成して、各圧電素子のインピーダンス解析を行
う。そして、制御部が、生成された位相出力波形及びピ
ーク出力波形と予め用意されている圧電素子の周波数特
性を比較して、圧電素子を介してノズルの状態を検査す
る。これにより、複数のノズルを有するプリンタ装置に
おいて、各ノズルごとのたとえば目詰まり等の状態を把
握することができる。

【００１０】上記目的は、請求項３の発明によれば、圧
電素子が駆動することにより吐出液を吐出するノズルを
検査するためのノズル検査方法において、前記圧電素子
に所定の範囲の周波数からなる測定入力電圧を印加し
て、前記圧電素子が駆動することによって得られる測定
出力電圧と、前記測定入力電圧に基づいて、前記測定出
力電圧と前記測定入力電圧の位相のずれからなる位相出
力波形及び前記測定出力波形の振幅の大きさからなるピ
ーク出力波形を生成して、予め用意されている前記圧電
素子の前記位相出力波形及び前記ピーク出力波形の周波
数特性と、生成された前記位相出力波形と前記ピーク出
力波形の周波数特性を比較することにより前記ノズルを
検査するノズル検査方法により、達成される。

【００１１】請求項３の構成によれば、各圧電素子にそ
れぞれ所定の範囲の周波数からなる測定入力電圧が供給
される。そして、測定入力電圧と測定出力電圧の位相の
ずれからなる位相出力波形及び測定出力電圧のピーク出
力波形が生成生成され、各圧電素子のインピーダンス解
析が行われる。そして、生成された位相出力波形及びピ
ーク出力波形と予め用意されている圧電素子の周波数特
性が比較され、圧電素子を介してノズルの状態が検査さ
れる。これにより、複数のノズルを有するプリンタ装置
において、各ノズルごとにたとえば目詰まり等の状態を
把握することができる。

【００１２】上記目的は、請求項５の発明によれば、複
数の圧電素子がそれぞれ駆動することにより、複数ノズ
ルがそれぞれ吐出液を吐出して印刷を行う印刷方法にお
いて、複数の前記ノズルのうち、前記吐出液を吐出する
ことができない不良ノズルを検出して、前記不良ノズル
以外の複数の前記ノズルにより対象物に対して前記吐出
液を吐出して印刷を行い、前記不良ノズルによって印刷
する領域を前記不良ノズル以外のいずれかの前記ノズル
によって印刷を行う印刷方法により、達成される。

【００１３】請求項５の構成によれば、印刷を行う際
に、まず各ノズルのうち吐出液を吐出することができな
い不良ノズルが検出される。その後、その不良ノズル以
外のノズルで印刷が行われ、その後不良ノズルが印刷す
べきものを不良ノズル以外のノズルが印刷を行う。これ
により、不良ノズルが印刷できないことによる、印刷結
果の画質の低下を防止することとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１５】図１は、本発明のプリンタ装置の好ましい
実施の形態を示す構成図であり、図１を参照してプリン
タ装置１００について説明する。図１のプリンタ装置１
００は、インクジェットプリンタ装置であって、対象物
送り機構１１０、プリンタヘッド移動部１２０、プリン
タヘッド１３０等を有している。対象物送り機構１１０
は、対象物保持部１１１、モータ１１２、ベルト１１３
等から構成されている。対象物保持部１１１は、たとえ
ば円筒状に形成されていて、外周面上に印刷対象物であ
る紙Ｗを保持するものである。対象物保持部１１１はモ
ータ１１２とベルト１１３を介して機械的に接続されて
いる。モータ１１２が駆動すると、対象物保持部１１１
は矢印Ｒ方向に回転し、紙Ｗを矢印Ｒ方向に送る。

【００１６】対象物保持部１１１の外周面側にはプリン
タヘッド移動部１２０及びプリンタヘッド１３０が配置
されている。プリンタヘッド移動部１２０は、ヘッド保
持部１２１、モータ１２２、ガイド１２３等から構成さ
れていて、ヘッド保持部１２１はガイド１２３に保持さ
れており、ヘッド保持部１２１の上にはプリンタヘッド
１３０が配置されている。ヘッド保持部１２１は、モー
タ１２２の駆動によりガイド１２３に沿って矢印Ｍ方向
に移動する。

【００１７】図２は本発明のプリンタヘッドの好ましい
実施の形態を示す構成図であり、図２を参照してプリン
タヘッド１３０について説明する。図２（Ａ）のプリン
タヘッド１３０は、インク収容部１３１、導管１３２、
ノズル１３３、振動板１３５、圧電素子（ピエゾ素子）
１３６等を有している。インク収容部１３１には、たと
えばシアン、マゼンタもしくはイエローのいずれかの色
からなるインク原液（吐出液）１３４が収容されてい
て、導管（インク供給路）１３２を介してノズル１３３
と接続されている。また、たとえば導管１３２の下側に
は圧電素子１３６が振動板１３５を介して配置されてい
る。圧電素子１３６は、後述する駆動電圧Ｖの供給によ
ってそれぞれ矢印Ａ方向に変位して、インク収容部１３
１に対して圧力を加えノズル１３３からインク１３４を
吐出させるものである。

【００１８】ノズル１３３は、インク収容部１３２に収
容されているインク１３４を吐出して、紙等に印刷を行
うものである。ここで、図２（Ｂ）に示すように、ノズ
ル１３３はノズルプレート１３８に印刷方向Ｍに対して
垂直方向（矢印Ｚ方向）に、それぞれたとえばノズルピ
ッチＰｚ＝４００（ｕｍ）だけずれて、たとえば３２個
（１相〜３２相）形成されている。また、各ノズル１３
３が紙面Ｗに印刷すべき１ラインの印刷間隔（ライン
幅）ＰＰはたとえば１００（ｕｍ）になるように設定さ
れている。なお、インク収容部１３１及び圧電素子１３
６は、各ノズル１３３ごとにそれぞれ設けられている。

【００１９】図３はプリンタ装置１００における圧電素
子１３６を駆動するための概略システム図であり、図３
を参照してプリンタ装置１００について説明する。図３
のプリンタ装置１００は、駆動波形生成部２１０、測定
波形生成部２２０、波形選択部２３０、測定補助部２４
０、制御部３００等を有している。駆動波形生成部２１
０は、各相の圧電素子１３６をそれぞれ駆動させるため
の駆動電圧Ｖを供給するものであって、波形選択部２３
０の端子２３０ａ側に接続されている。測定波形生成部
２２０は、後述する各ノズル１３３の状態を把握するた
めに必要な測定入力電圧Ｖｉを各圧電素子１３６に供給
するものであって、波形選択部２３０の端子２３０ｂ側
に接続されている。

【００２０】波形選択部２３０は、端子２３０ａ、２３
０ｂを有していて、波形選択部２３０が端子２３０ａに
接続すると各圧電素子１３６には駆動電圧Ｖが供給さ
れ、端子２３０ｂに接続すると各圧電素子１３６には測
定入力電圧Ｖｉが供給される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３
２は、波形選択部２３０と各圧電素子１３６の間にそれ
ぞれ配置されており、各圧電素子１３６（１相〜３２
相）への駆動電圧Ｖの供給をＯＮ／ＯＦＦする機能を有
している。

【００２１】各圧電素子１３６には切り換えスイッチＣ
ＳＷ及び基準抵抗Ｒｇが接続されており、切り換えスイ
ッチＣＳＷと基準抵抗Ｒｇはそれぞれ並列接続されてい
る。基準抵抗Ｒｇは、各圧電素子１３６のインピーダン
スを測定するためのものであり、切り換えスイッチＣＳ
ＷがＯＦＦ状態にあるとき、各圧電素子１３６は基準抵
抗Ｒｇと直列接続される。そして、この基準抵抗Ｒｇを
用いて各圧電素子１３６のインピーダンスが測定され
る。一方、切り換えスイッチＣＳＷがＯＮ状態にあると
き、基準抵抗Ｒｇが短絡され各圧電素子１３６がグラン
ドに接続される。そして、プリンタ装置１００はこの状
態で印刷を行う。

【００２２】測定補助部２４０は、測定波形生成部２２
０から出力された測定入力電圧Ｖｉと圧電素子１３６か
ら出力される測定出力電圧Ｖｏに基づいて、測定入力電
圧Ｖｉと測定出力電圧Ｖｏの位相出力波形Ｖｐ及び測定
出力電圧Ｖｏのピーク出力波形｜Ｖｏ｜を生成する機能
を有している。制御部３００は、測定補助部２４０から
送られる位相出力波形Ｖｐ及びピーク出力波形｜Ｖｏ｜
に基づいて、各ノズル１３３の状態を把握する機能を有
している。また、制御部３００は波形選択部２３０、ス
イッチＳＷ１〜ＳＷ３２、切り換えスイッチＣＳＷの動
作を制御する機能を有している。

【００２３】図４は図３における測定波形生成部２２０
の一例を示す構成図であり、図４を参照して測定波形生
成部２２０について説明する。測定波形生成部２２０
は、電圧制御発振部２２１、演算増幅部２２２等から構
成されている。電圧制御発振部２２１は、制御部３００
から送られる図５（Ａ）の制御電圧Ｖｓを発振させて、
図５（Ｂ）の測定入力電圧Ｖｉを生成するものである。
ここで、電圧制御発振部２２１は送られてきた制御電圧
Ｖｓをたとえば１（ｋＨｚ）〜１５０（ｋＨｚ）の周波
数の範囲で掃引して生成する機能を有している。これに
より、後述する各圧電素子１３６の周波数特性を生成す
ることができるようになる。演算増幅部２２２は、電圧
制御発振部２２１から送られる測定入力電圧Ｖｉを−側
に入力し、オフセット電圧供給部２２３から送られるオ
フセット電圧Ｖｏｆ（たとえば０．５（Ｖ））を＋側に
入力して、測定入力電圧Ｖｉを出力するものである。し
たがって、出力される測定入力電圧Ｖｉは常に正の正弦
波となる。

【００２４】図６は図３における測定補助部２４０の一
例を示す構成図であり、図６を参照して測定補助部２４
０について説明する。測定補助部２４０は、第１Ａ／Ｄ
変換部２４１、第２Ａ／Ｄ変換部２４２、位相比較部２
４３、ピークホールド部２４４等を有している。第１Ａ
／Ｄ変換部２４１、第２Ａ／Ｄ変換部２４２はそれぞれ
アナログ信号からなる測定入力電圧Ｖｉ、測定出力電圧
Ｖｏをデジタル信号からなる測定入力電圧Ｖｉｄ、測定
出力電圧Ｖｏｄに変換するものであって、それぞれコン
パレータ２４１ａ、２４２ａ、オフセット電圧供給部２
４１ｂ、２４２ｂを有している。位相比較部２４３は、
測定入力電圧Ｖｉｄ及び測定出力電圧Ｖｏｄの位相差を
検出して、位相出力波形Ｖｐを生成する機能を有してい
る。ピークホールド部２４４は、アナログ信号である測
定出力電圧Ｖｏの振幅の最大値を検出して、ピーク出力
波形｜Ｖｏ｜を生成するものである。

【００２５】ここで、図７は、測定入力電圧Ｖｉ、Ｖｉ
ｆ、測定出力電圧Ｖｏ、Ｖｏｆ、ピーク出力波形｜Ｖｏ
｜及び位相出力波形Ｖｐを示す波形図である。第１Ａ／
Ｄ変換部２４１は図７（Ａ）のような測定入力電圧Ｖｉ
が入力されると、図７（Ｃ）に示すような測定入力電圧
Ｖｉｆを出力する。また、第２Ａ／Ｄ変換部２４２は、
図７（Ｂ）に示す測定出力電圧Ｖｏが入力されると、図
７（Ｄ）に示す測定出力電圧Ｖｏｆを出力する。そし
て、ピークホールド部２４４において、図７（Ｂ）の波
形出力電圧Ｖｏから検出されるピーク出力波形｜Ｖｏ｜
は図７（Ｅ）のようになる。一方、測定入力電圧Ｖｉｆ
及び測定出力電圧Ｖｏｆの位相を比較した位相出力波形
Ｖｐは図７（Ｆ）に示すようになる。

【００２６】図８は、制御部３００がノズル状態を判断
するために用意されているグラフ図を示しており、図８
を参照して制御部３００について説明する。なお、図８
に示す圧電素子１３６の周波数特性はたとえば圧電素子
（積層ピエゾ素子）１３６をＤ３１方向（図２の矢印Ａ
方向）に変位させた場合の特性を示している。図８
（Ａ）はｌｏｇ（｜Ｖｉ｜／｜Ｖｏ｜）の周波数特性を
示すグラフ図である。図８（Ａ）において、インク１３
４が安定吐出している場合には波形ＷＡのようになり、
インク１３４がインク収容部１３１にない場合には波形
ＷＢのようになり、インク１３４が不安定吐出もしくは
吐出していない場合には波形ＷＣのようになる。

【００２７】一方、図８（Ｂ）は、ａｒｃｔａｎ（Ｖ
ｐ）の周波数特性を示すグラフ図である。図８（Ｂ）に
おいて、インクが安定吐出している場合には波形ＷＤの
ようになり、インクがインク収容部１３１に内場合には
波形ＷＥのようになり、インクが不安定吐出もしくは吐
出していない場合には波形ＷＦのようになる。制御部３
００は、この周波数特性をあらかじめ記憶しておき、送
られてくるピーク出力波形｜Ｖｏ｜及びピーク出力波形
Ｖｐに基づいて定性的にノズル１３３の状態を判断す
る。すなわち、各ノズル１３３の状態において、気泡が
入っていたり目詰まりが生じていると、インク収容部１
３１内の圧力が変化する。これに伴い、インク収容部１
３１に圧力を加える各圧電素子１３６のインピーダンス
も変化する。したがって、各圧電素子１３６のインピー
ダンスを解析すれば、各のずる１３３の状態を検査する
ことができる。

【００２８】図９は、本発明のノズル検査方法の好まし
い実施の形態を示すフローチャート図であり、図１乃至
図９を参照してノズル検査方法について詳しく説明す
る。なお、初期状態においては、図３の各スイッチＳＷ
１〜ＳＷ３２はＯＦＦ状態になっている。まず、図３の
制御部３００によりノズル判定モードが実行されると
（ＳＴ１）、制御電圧Ｖｓが制御部３００から測定波形
生成部２２０に送られて、測定入力電圧Ｖｉが生成され
る。また、波形選択部２３０が端子２３０ｂ側に接続さ
れるとともに（ＳＴ２）、切り換えスイッチＣＳＷがＯ
ＦＦ状態になる（ＳＴ３）。そして、ｋ相（ｋ＝１〜３
２）の各ノズル１３３についてそれぞれ検査を行う（Ｓ
Ｔ４〜ＳＴ１０）。

【００２９】まず、ｋ＝１、すなわち１相のノズル１３
３について検査を行う（ＳＴ４、ＳＴ５）。はじめに、
図３のスイッチＳＷ１がＯＮ状態となり（ＳＴ６）、測
定波形生成部２２０から測定入力電圧Ｖｉが圧電素子１
３６（１相）に供給される（ＳＴ７）。このとき、圧電
素子１３６（１相）には、１（ｋＨｚ）〜１５０（ｋＨ
ｚ）の範囲で掃引された電圧が印加される。その後、測
定入力電圧Ｖｉ及び測定出力電圧Ｖｏが測定補助部２４
０に入力される。そして、測定補助部２４０において測
定入力電圧Ｖｉと測定出力電圧Ｖｏに基づいて位相出力
波形Ｖｐ及びピーク出力波形｜Ｖｏ｜が生成される。

【００３０】生成された位相出力波形Ｖｐ及びピーク出
力波形｜Ｖｏ｜は、制御部３００に記憶されている図１
０に示す周波数特性と比較されて、ノズル１３３（１
相）の状態が検査される。また、制御部３００はノズル
１３３（１相）の状態を記憶する（ＳＴ８）。その後、
スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態となる（ＳＴ９）。

【００３１】同様に２相〜３２相のノズル１３３につい
ても同様にノズル状態が制御部３０に把握され、記憶さ
れる（ＳＴ５〜ＳＴ１０）。すべての相のノズル１３３
（１相〜３２相）について検査が終了すると、切り換え
スイッチＣＳＷがＯＮ状態となり（ＳＴ１１）、波形選
択部２３０が駆動波形生成部２１０側（端子２３０ａ
側）に接続される（ＳＴ１２）。これにより、各ノズル
１３３の検査が終了する（ＳＴ１３）。

【００３２】次に、図１０は本発明のプリンタ装置１０
０の動作例を示すフローチャート図であり、図１乃至図
１０を参照してプリンタ装置１００の動作例について説
明する。なお、図１０の印刷方法においては、予め図９
に示すノズル検査方法が行われていて、ノズル１３３
（７相）はインクが吐出しない不良ノズルであることが
判明している場合について例示している。まず、印刷が
開始されると（ＳＴ２０）、図１のプリンタヘッド１３
０がモータ１１２、１２２の作動により紙面Ｗの左端先
頭に位置決めされる（ＳＴ２１〜ＳＴ２４）。そして、
圧電素子１３６（７相）を除くすべての相の圧電素子１
３３が駆動電圧Ｖによって駆動して、７相を除く各ノズ
ル１３３からインク１３４が吐出して印刷が行われる
（ＳＴ２５）。

【００３３】その後、プリンタヘッド１３０が印刷方向
Ｍにたとえば１ドット分だけ移動する。そして、プリン
タヘッド１３０が紙面Ｗにおける右端に位置決めされる
まで上述したＳＴ３〜ＳＴ６の作業を繰り返すことで１
ライン分の印刷を行う（ＳＴ２５〜ＳＴ２７）。このと
き、複数のノズル１３３はたとえばノズルピッチＰｚ＝
４００（ｕｍ）で形成されているため、隣り合う相のノ
ズル１３３による各ラインの印刷結果は、４００（ｕ
ｍ）だけ離れて印刷される。一方、プリンタヘッド１３
０が右端に位置決めされている場合、紙面Ｗがモータ１
１２の作動により、１ライン分のライン幅（＝１００
（ｕｍ））だけ送られる（ＳＴ２８）。

【００３４】同様に、ノズル１３３（７相）以外のノズ
ル１３３を用いて、ＳＴ２３〜ＳＴ２９の作業を４回繰
り返し、合計４ライン分の印刷を行う。ここで、４ライ
ン分というのは、プリンタヘッド１３０に形成されてい
るノズル１３３のノズルピッチが４００（ｕｍ）であっ
て、１ラインのライン幅ＰＰ＝１００（ｕｍ）であるこ
とに起因している。これにより、紙面Ｗには、７相のノ
ズル１３３を除く各ノズル１３３により４ライン分だけ
印刷が行われていて、７相のノズル１３３が印刷すべき
領域にはなにも印刷されていない状態となる。

【００３５】次に、７相のノズル１３３が印刷すべき領
域を６相のノズル１３３を用いて印刷を行う（ＳＴ３０
〜ＳＴ３７）。ここで、ノズル１３３（６相）が４ライ
ン目を印刷し終えたとき、その１ライン下にはノズル１
３３（７相）が印刷すべき領域がある。したがって、ノ
ズル１３３（７相）の直前の相であるノズル１３３（６
相）を用いて印刷することによって、スムーズに印刷作
業を行うことができる。

【００３６】具体的には、図１のプリンタヘッド１３０
が紙面Ｗの左端に位置決めされ（ＳＴ３２）、ノズル１
３３（６相）がノズル１３３（７相）により印刷される
印刷データを用いて印刷を行う（ＳＴ３３）。その後、
プリンタヘッド１３０が印刷方向Ｍ側に１ドット分だけ
移動する。この作業を１ライン分の印刷が終了するまで
行い（ＳＴ３３〜ＳＴ３５）、１ライン分の印刷が終了
すると、紙面Ｗがドット幅ＰＰ（＝１００（ｕｍ））だ
け送られる。そして、ノズル１３３（６相）は上述の作
業を４回繰り返し、４ライン分の印刷を行う（ＳＴ３１
〜ＳＴ３７）。これによりノズル１３３（７相）により
印刷すべき紙面Ｗの領域にノズル１３３（６相）によっ
て印刷されたこととなる。

【００３７】その後、図１のモータ１１２の作動によ
り、紙面Ｗが（３２（相）−２（相））×１０（ｕｍ）
×４（ライン）＝１２（ｍｍ）だけ矢印Ｒ方向に送られ
る。そして、紙面Ｗにおいてプリンタヘッド１３０が最
終ラインまで印刷が行われていなければ、ＳＴ２２〜Ｓ
Ｔ３９までの作業を繰り返し、印刷が終了する。

【００３８】上記実施の形態によれば、１つのプリンタ
ヘッド１３０に多数の圧電素子１３６を用いるプリンタ
装置１００のハードウェアの中において、簡便にノズル
１３３の状態を解析するために圧電素子１３６のインピ
ーダンス解析を行う行うことができる。すなわち、測定
入力電圧Ｖｉ及び測定出力電圧Ｖｏを用いることによっ
て、すべての相のノズル１３３の状態をプリンタ装置１
００が把握することができる。また、不良のノズル１３
３の存在が認識することができるため、そのプリンタヘ
ッド１３０を用いて印刷する場合であっても、プリンタ
装置１００は正しく印刷を行うことができる。また、す
べての相のノズル１３３の状態を把握することができる
ため、プリンタヘッド１３０の不要なメンテナンスを減
らすことができ、インクの消費量を押さえることができ
る。さらに、プリンタヘッド１３０の寿命を延ばすこと
ができる。

【００３９】本発明の実施の形態は、上記実施の形態に
限定されない。たとえば、図２のプリンタヘッド１３０
は、いわゆるインク原液のみを吐出して印刷を行ってい
るが、インク原液と希釈液を混合してと出するいわゆる
２液混合型プリンタヘッドにおいても適用することがで
きる。また、図１０において、７相のノズル１３３のみ
がインク１３４を吐出しない場合について例示したが、
複数の相のノズル１３３が吐出しない場合であっても、
図１０に示すインク吐出方法を適用することができる。
また、図３のプリンタ装置１００において、駆動電圧Ｖ
は変調せずに印刷を行っているが、印刷データに基づい
て駆動波形を変調して、各ノズル１３３から吐出するイ
ンク１３４の量を変調させるようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリンタヘッドにおけるノズルの状態を検査して、その
結果に基づいて印刷を行うことにより、メンテナンスの
向上及び印刷結果の向上を図るプリンタ装置、ノズル検
査方法及び印刷方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリンタ装置の好ましい実施の形態を
示す構成図。

【図２】本発明のプリンタ装置におけるプリンタヘッド
を示す構成図。

【図３】本発明のプリンタ装置の好ましい実施の形態の
制御システムを示す図。

【図４】本発明のプリンタ装置における測定波形生成部
の構成を示す図。

【図５】本発明のプリンタ装置における測定波形生成部
に入力される制御電圧及び出力される測定入力電圧を示
す波形図。

【図６】本発明のプリンタ装置における測定補助部２４
０の構成を示す図。

【図７】本発明のプリンタ装置において生成される諸電
圧の波形を示す波形図。

【図８】本発明のプリンタ装置における制御部に用意さ
れている圧電素子の周波数特性を示すグラフ図。

【図９】本発明のノズル検査方法の好ましい実施の形態
を示すフローチャート図。

【図１０】本発明の印刷方法の好ましい実施の形態を示
すフローチャート図。

【図１１】従来のプリンタヘッドの制御システムを示す
図。

【符号の説明】

１００・・・プリンタ装置、１３０・・・プリンタヘッ
ド、１３１、２３１ａ、２３１ｂ・・・インク収容部
（吐出液収容部）、１３３・・・ノズル、１３６・・・
圧電素子、２１０・・・駆動波形生成部、２２０・・・
測定波形生成部、２４０・・・測定補助部、３００・・
・制御部、Ｄ・・・印刷間隔、Ｍ・・・印刷方向（移動
方向）、ＰＤ・・・印刷データ、ＰＰ・・・ドット幅、
Ｐｚ・・・ノズルピッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA08 EB08 EB39 EB40 EC08 EC42 EC69 EC74 2C057 AF99 AG44 AL13 AM14 AN01 BA03 BA14 2C061 AQ05 AS02 KK13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吐出液を吐出するための複数のノズル
と、複数の前記ノズルから吐出する前記吐出液をを収容
するための複数の吐出液収容部と、前記ノズルから前記
吐出液を吐出させるため、前記吐出液収容部に圧力を加
える複数の圧電素子と、前記圧電素子を駆動するための
駆動電圧を印加するための駆動波形生成部を有するプリ
ンタ装置において、前記各圧電素子を介して前記各ノズルの状態をそれぞれ
検査するため、前記圧電素子に所定の周波数からなる測
定入力電圧を供給するための測定波形生成部と、前記測定波形生成部からの前記測定入力電圧と、前記測
定入力電圧によって前記圧電素子が駆動した後の測定出
力電圧に基づいて、前記測定入力電圧と前記測定出力電
圧の位相のずれである位相出力波形と、前記測定出力電
圧の振幅の大きさからなるピーク出力波形を生成する測
定補助部と、予め用意されている前記圧電素子の前記位相出力波形及
び前記ピーク出力波形の周波数特性と、生成された前記
位相出力波形及び前記ピーク出力波形の周波数特性を比
較することにより前記ノズルを検査する機能を有する制
御部とを有することを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】前記測定入力電圧は、所定の範囲の周波
数が掃引して形成される請求項１に記載のプリンタ装
置。
【請求項３】圧電素子が駆動することにより吐出液を
吐出するノズルを検査するためのノズル検査方法におい
て、前記圧電素子に所定の範囲の周波数からなる測定入力電
圧を印加して、前記圧電素子が駆動することによって得られる測定出力
電圧と、前記測定入力電圧に基づいて、前記測定出力電
圧と前記測定入力電圧の位相のずれからなる位相出力波
形及び前記測定出力波形の振幅の大きさからなるピーク
出力波形を生成して、予め用意されている前記圧電素子の前記位相出力波形及
び前記ピーク出力波形の周波数特性と、生成された前記
位相出力波形と前記ピーク出力波形の周波数特性を比較
することにより前記ノズルを検査することを特徴とする
ノズル検査方法。
【請求項４】前記測定入力電圧は、所定の範囲の周波
数が掃引して形成されている請求項１に記載のプリンタ
装置。
【請求項５】複数の圧電素子がそれぞれ駆動すること
により、複数ノズルがそれぞれ吐出液を吐出して印刷を
行う印刷方法において、複数の前記ノズルのうち、前記吐出液を吐出することが
できない不良ノズルを検出して、前記不良ノズル以外の複数の前記ノズルにより対象物に
対して前記吐出液を吐出して印刷を行い、前記不良ノズルによって印刷する領域を前記不良ノズル
以外のいずれかの前記ノズルによって印刷を行うことを
特徴とする印刷方法。
【請求項６】前記不良ノズルの検出は、前記各圧電素子に所定の範囲の周波数からなる測定入力
電圧を印加して、前記各圧電素子が駆動することによって得られる測定出
力電圧と、前記測定入力電圧に基づいて、前記測定出力
電圧と前記測定入力電圧の位相のずれからなる位相出力
波形及び前記測定出力波形の振幅の大きさからなるピー
ク出力波形を生成して、予め用意されている前記各圧電素子の前記位相出力波形
及び前記ピーク出力波形の周波数特性と、生成された前
記位相出力波形及び前記ピーク出力波形の周波数特性を
比較することにより前記各ノズルを検査する請求項５に
記載の印刷方法。