JP2009226619A - ノズル検査装置および液体吐出装置並びにノズル検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル検査の精度をより向上させる。
【解決手段】印刷ヘッド２４のノズルプレート２７をグランドに接地し、ノズルプレート２７のノズル２３から吐出されたインク滴を受けるインク受けとしてのキャップ４１に形成された電極５２に電圧印加回路５４を接続し、電極５２に電圧検出回路５６を接続して、ノズル検査を行なう際にノズル２３から複数ショット分のインク滴がキャップ４１内に吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し、これに伴って電極５２に生じる電圧変化のピーク値を電圧検出回路５６のサンプルホールド回路５６ａにより抽出してホールドし、ホールドした電圧信号を電圧検出回路５６の積算回路５６ｂにより積算し、増幅回路５６ｃにより増幅された電圧信号Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較回路５６ｄにより比較することにより得られる出力信号Ｖｏｕｔに基づいてノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置およびこれを備える液体吐出装置並びにノズル検査方法に関する。

従来、この種の液体吐出装置としては、インクを吐出するノズルが形成された印刷ヘッドを備えるインクジェットプリンタとして構成され、ノズルから正常にインクが吐出されているか否かを検査するノズル検査装置を搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、印刷ヘッドに電圧印加回路を接続すると共に電圧検出回路を接続し印刷ヘッドのノズルから吐出されるインク滴を受けるインク受けをグランドに接地し、電圧印加回路により印刷ヘッドに電圧を印加した状態で印刷ヘッドからインク受けに向けて帯電したインク滴を吐出すると共に吐出されたインク滴がインク受けに着弾する際に生じる電圧変化を電圧検出回路により検出することにより、印刷ヘッドからインク滴が正常に吐出されたか否かを判定している。ここで、インク滴がインク受けに着弾する際に電圧検出回路で検出される電圧信号は極めて微弱であることから、電圧検出回路に積分回路を設けて同一のノズルから複数のインク滴を連続して吐出することにより、これにより得られる電圧変化を積分回路により積分して大きな電圧変化として検出している。
特開２００７−１５２８８８号公報（図５）

このように、上述したタイプの液体吐出装置では、インク受けにインクが着弾する際に生じる電圧信号は微弱であり、これをそのまま用いることは検査精度の悪化を招くことから、ノイズの影響を抑制しつつ検出信号を増大させることは検査精度の向上を図る上で極めて重要な課題として考えることができ、さらなる改善が求められている。

本発明のノズル検査装置および液体吐出装置並びにノズル検査方法は、検査精度をより向上させることを主目的とする。

本発明のノズル検査装置および液体吐出装置並びにノズル検査方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のノズル検査装置は、
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、
前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された電極から電圧信号を入力すると共に該入力した電圧信号のピーク値をホールドするピークホールド手段と、
該ホールドされたピーク値を積算する積算手段と、
前記ノズルの検査が指示されたとき、前記ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記積算手段の積算により得られた値に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明のノズル検査装置では、吐出ヘッドと液体受け手段との間に電位差を付与し、ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう吐出ヘッドを制御し、吐出ヘッドと液体受け手段の一方に形成された電極から電圧信号を入力すると共に入力した電圧信号のピーク値をホールドし、このホールドしたピーク値を積算し、積算して得られた値に基づいてノズルの吐出状態を判定する。即ち、吐出ヘッドのノズルから液滴を所定数吐出すると共に吐出された液滴が液体受けに着弾する際に生じる電圧変化のピーク値を抽出してこれを積算したものを用いてノズルの吐出状態を判定するから、ノイズの影響を抑制しつつ十分な大きさの出力を得ることができる。この結果、ノズルの吐出状態の検査精度をより向上させることができる。

こうした本発明のノズル検査装置において、前記状態判定手段は、前記積算して得られた値が所定の閾値未満のときに前記ノズルの吐出異常と判定する手段であるものとすることもできる。

本発明の液体吐出装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明のノズル検査装置、即ち、基本的には、ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された電極から電圧信号を入力すると共に該入力した電圧信号のピーク値をホールドするピークホールド手段と、該ホールドされたピーク値を積算する積算手段と、前記ノズルの検査が指示されたとき、前記ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記積算手段の積算により得られた値に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段とを備えるノズル検査装置を備える
ことを要旨とする。

この本発明の液体吐出装置では、本発明のノズル検査装置を備えるから、本発明のノズル検査装置が奏する効果と同様の効果、例えば、ノズルの吐出状態の検査精度をより向上させることができる効果などを奏することができる。

本発明のノズル検査方法は、
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと該ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段とを備え前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に電極が形成された液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査方法であって、
（ａ）前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与し、
（ｂ）前記ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、
（ｃ）前記電極から電圧信号を入力すると共に該入力した電圧信号のピーク値をホールドし、
（ｄ）該ホールドしたピーク値を積算し、
（ｅ）該積算して得られた値に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する
ことを要旨とする。

この本発明のノズル検査方法によれば、吐出ヘッドと液体受け手段との間に電位差を付与し、ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう吐出ヘッドを制御し、吐出ヘッドと液体受け手段の一方に形成された電極から電圧信号を入力すると共に入力した電圧信号のピーク値をホールドし、このホールドしたピーク値を積算し、積算して得られた値に基づいてノズルの吐出状態を判定する。即ち、吐出ヘッドのノズルから液滴を所定数吐出すると共に吐出された液滴が液体受けに着弾する際に生じる電圧変化のピーク値を抽出してこれを積算したものを用いてノズルの吐出状態を判定するから、ノイズの影響を抑制しつつ十分な大きさの出力を得ることができる。この結果、ノズルの吐出状態の検査精度をより向上させることができる。

次に本発明を具現化した一実施形態について説明する。図１は本実施形態であるインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図、図２は印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図、図３はノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図である。

本実施形態のインクジェットプリンタ２０は、図１に示すように、駆動モータ３３による紙送りローラ３５の駆動により記録紙Ｐを図中奥から手前に搬送する紙送り機構３１と、紙送り機構３１によりプラテン３８上に搬送された記録紙Ｐに印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうプリンタ機構２１と、プラテン３８の図中右端に形成され印刷ヘッド２４を封止すると共に必要に応じて印刷ヘッド２４内のインクを吸引してクリーニングを行なうキャッピング装置４０と、キャッピング装置４０をインク受けとして用いて印刷ヘッド２４からインク滴を吐出してインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するノズル検査を行なうノズル検査装置５０（図３参照）と、インクジェットプリンタ２０全体をコントロールするコントローラ７０とを備える。

プリンタ機構２１は、メカフレーム８０の右側に配置されたキャリッジモータ３４ａと、メカフレーム８０の左側に配置された従動ローラ３４ｂと、キャリッジモータ３４ａと従動ローラ３４ｂとに架設されたキャリッジベルト３２と、キャリッジモータ３４ａの駆動に伴ってキャリッジベルト３２によりガイド２８に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、このキャリッジ２２に搭載され溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ２６と、インクカートリッジ２６からインクの供給を受けてインク滴を吐出する印刷ヘッド２４とを備える。なお、キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダ３６が配置されており、このリニア式エンコーダ３６によりキャリッジ２２のポジションが管理されている。

印刷ヘッド２４は、図２に示すように、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋが各色毎に複数個（本実施形態では、１８０個）ずつ１列に配置された４列のノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋが形成されたステンレス製のノズルプレート２７と、このノズルプレート２７と共にノズル２３に連通するインク室２９を形成するキャビティプレート２５と、インク室２９の上壁をなすセラミック製（例えばジルコニアセラミック製）の振動板４９と、この振動板４９の上面に貼り付けられた圧電素子４８（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛など）と、ヘッド駆動用基板３０上に形成され圧電素子４８に駆動信号を出力する駆動回路としてのマスク回路４７とを備え、マスク回路４７から圧電素子４８に電圧を印加して圧電素子４８でインク室２９の上壁を押し下げることによりインクを加圧してインク滴を吐出する。ここで、ノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋのすべてをノズル２３と総称し、ノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋのすべてをノズル列４３と総称する。以下、印刷ヘッド２４の駆動についてブラック（Ｋ）用のノズル２３Ｋを用いて説明する。

印刷ヘッド２４の駆動回路としてのマスク回路４７は、ヘッド駆動波形生成回路６０により生成された原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとを入力すると共に入力した原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとに基づいて駆動信号ＤＲＶｎを生成して圧電素子４８に出力する。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎや駆動信号ＤＲＶｎの末尾のｎは、ノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態では、ノズル列は１８０個のノズルにより構成したから、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。ヘッド駆動波形生成回路６０は、原信号ＯＤＲＶとして１画素分の区間内（キャリッジ２２が１画素の区間を横切る時間内）において第１のパルスＰ１と第２のパルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスを繰り返し単位とした信号をマスク回路４７に出力し、原信号ＯＤＲＶを入力したマスク回路４７は、別途入力した印刷信号ＰＲＴｎに基づいて原信号ＯＤＲＶに含まれる３つのパルスのうち不要なパルスをマスクすることにより必要なパルスのみを駆動信号ＤＲＶｎとしてノズル２３Ｋの圧電素子４８に出力する。このとき、駆動信号ＤＲＶｎとして第１パルスＰ１のみが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから１ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには小さいサイズのドット（小ドット）が形成され、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから２ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには中サイズのドット（中ドット）が形成され、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから３ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには大きいサイズのドット（大ドット）が形成される。このように、インクジェットプリンタ２０では、一画素区間において吐出されるインクのショット数を調整することにより３種類のサイズのドットを形成することができる。なお、ブラック（Ｋ）以外の他の色のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙやノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙについても上記ノズル２３Ｋやノズル列４３Ｋと同様である。

キャッピング装置４０は、図３に示すように、上部が開口された略直方体のキャップ４１と、キャップ４１の底部に接続された伸縮性のチューブ４５ａに取り付けられた吸引ポンプ４５と、キャップ４１の底部に接続された伸縮性のチューブ４６ａに取り付けられた大気開放バルブ４６と、キャップ４１の上面と印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７面）との当接とその解除とを行なうためにキャップ４１を昇降する昇降装置９０とを備える。このキャッピング装置４０は、ノズル２３内のインクの増粘（乾燥）を抑制するために、印刷休止中に印刷ヘッド２４をキャッピング装置４０に対向する位置（以下、この位置をホームポジションという）に移動させた状態でノズルプレート２７を封止したり、所定のタイミングでノズルプレート２７を封止した状態で大気開放バルブ４６を閉成すると共に吸引ポンプ４５を駆動することにより印刷ヘッド２４とキャップ４１とにより形成される内部空間を負圧にしてノズル２３内のインクを強制的に吸引するクリーニングを行なったりするのに用いられる。

ノズル検査装置５０は、図３に示すように、キャップ４１内に電極５２を配置してノズルプレート２７のノズル２３から帯電したインク滴をキャップ４１内に吐出することによってインク滴がキャップ４１に着弾する際に電極５２に生じる電圧変化を検出することによりノズル２３からインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するための装置として構成されており、キャッピング装置４０の電極５２に接続された電圧印加回路５４と、同じく電極５２に接続された電圧検出回路５６とを備える。印刷ヘッド２４のノズルプレート２７は、メカフレーム８０と共にグランドに接地されており、このノズルプレート２７と電圧印加回路５４からの電圧が印加されるキャッピング装置４０の電極５２との間には電位差が生じる。

電圧印加回路５４は、インクジェットプリンタ２０の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を昇圧回路を介して数百ボルトや千数百ボルトの電圧に昇圧した高圧電源Ｖｅが抵抗Ｒ１とスイッチＳＷとを順に介して電極５２に接続されており、スイッチＳＷのオンオフにより電極５２と高圧電源Ｖｅとを接続したり電極５２から高圧電源Ｖｅを切り離してグランドに接地したりすることができる。

電圧検出回路５６は、電極５２に接続されて電極５２で発生した電圧信号を検出するための回路として構成されており、電極５２に生じた電圧波形のピーク値を抽出してホールドするサンプルホールド回路（ピークホールド回路）５６ａと、ホールドされたピーク値を積算する積算回路５６ｂと、積算した電圧信号を増幅する増幅回路５６ｃと、増幅した電圧信号Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して電圧信号Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆ以上のときにはＨｉの出力信号Ｖｏｕｔを出力し電圧信号Ｖが基準電圧Ｖｒｅｆ未満のときにはＬｏの出力信号Ｖｏｕｔを出力する比較回路５６ｄとを備える。積算回路５６ｂは、帯電した１つのインク滴がキャップ４１に着弾する際に電極５２に生じる電圧変化は極めて微弱なことから、同一のノズル２３から複数ショットのインク滴を吐出することによりキャップ４１に着弾する際に電極５２に生じる電圧変化を順次積算することにより大きな電圧変化を得るものである。本実施形態では、積算回路５６ｂの前段に電圧波形のピーク値のみを抽出するサンプルホールド回路５６ａを設けたから、このピーク値を順次積算するものとなる。従って、比較的少ないショット数でも検査に必要な十分な電圧信号を得ることができる。比較回路５６ｄでは、電極５２に生じる電圧変化はノズル２３からインク滴が吐出されなかったり通常よりも小さかったりしたときには正常にインク滴が吐出されたときに比して小さくなるから、これを区別する閾値として基準電圧Ｖｒｅｆを設定することにより、入力した電圧信号Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、ノズル２３に目詰まりが生じているか否かを判定することができる。

コントローラ７０は、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ７３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７４と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７５と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７６と、図示しない入出力ポートとを備える。ＲＡＭ７４には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファ領域にユーザＰＣ１０からＩ／Ｆ７６を介して送られてきた印刷データが記憶される。コントローラ７０には、電圧検出回路５６からの出力信号Ｖｏｕｔ，リニア式エンコーダ３６からのキャリッジ２２のポジション信号などが図示しない入力ポートを介して入力され、ユーザＰＣ１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７６を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２４（マスク回路４７や圧電素子４８を含む）への制御信号やスイッチＳＷへの切替信号、ヘッド駆動波形生成回路６０への制御信号、駆動モータ３３への駆動信号、キャリッジモータ３４ａへの駆動信号，昇降装置９０への駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力され、ユーザＰＣ１０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７６を介して出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ２０の動作、特に、ノズル２３の目詰まりを検査する動作について説明する。図４は、コントローラ７０のＣＰＵ７２により実行されるノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ノズル検査が指示されたときに実行される。なお、ノズル検査を実行するタイミングとしては、電源投入時や印刷ジョブが受け付けられたとき、１ページ毎、所定ページ数毎、所定パス毎などのタイミングとすることができる。

ノズル検査ルーチンが実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、まず、キャリッジモータ３４ａを駆動してキャリッジ２２をホームポジションに移動させる（ステップＳ１００）。これにより、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とキャッピング装置４０とは互いに向かい合う状態となる。そして、電圧印加回路５４のスイッチＳＷをＯＮしてキャッピング装置４０の電極５２に電圧を印加して電極５２とノズルプレート２７との間に電位差が生じている状態とし（ステップＳ１１０）、ノズル番号ｎを値１に初期化する（ステップＳ１２０）。

続いて、検査対象ノズル列の第ｎ番目のノズル２３から所定ショット数のインク滴が吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し（ステップＳ１３０）、その後に電圧検出回路５６からの出力信号Ｖｏｕｔを入力し（ステップＳ１４０）、入力した出力信号ＶｏｕｔがＨｉ信号かＬｏ信号かを判定する（ステップＳ１５０）。出力信号ＶｏｕｔがＨｉ信号のときにはそのノズル２３は正常と判断して次の処理に進み、出力信号ＶｏｕｔがＬｏ信号のときにはそのノズル２３には吐出異常が生じていると判断して異常ノズルとして登録する（ステップＳ１６０）。ここで、所定ショット数としては、本実施形態では、マスク回路４７から圧電素子４８に第１〜第３パルスＰ１〜Ｐ３のすべてを出力する操作を８回繰り返して行なうことにより、合計２４ショット分のインク滴を吐出するものとした。

そして、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ未満のときにはノズル番号ｎを値１だけインクリメントして（ステップＳ１８０）、同様に、次のノズル番号のノズル２３からインク滴を所定ショット数だけインク滴を吐出してノズル検査を行なう（ステップＳ１３０〜Ｓ１６０）。こうしてノズル検査をノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆとなるまで行なうと、全てのノズル列４３の全てのノズル２３に対してノズル検査が完了するまで（ステップＳ１９０）、検査対象ノズル列を次のノズル列に切り替えて（ステップＳ２００）、ステップＳ１２０に戻ってステップＳ１２０〜Ｓ１８０の処理を繰り返す。

ノズル検査が完了すると、異常ノズルとして登録されたノズルが存在するか否かを判定し（ステップＳ２１０）、異常ノズルが存在しないときには、正常と判断し、スイッチＳＷをオフして電圧印加回路５４をキャッピング装置４０の電極５２から切り離して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。一方、異常ノズルが存在するときには、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以下のときには（ステップＳ２３０）、ノズルプレート２７内のインクを吸引するクリーニング処理を実行して（ステップＳ２４０）、カウンタＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ１２０〜Ｓ２１０の処理（ノズル検査）を実行する。クリーニング処理は、具体的には、キャッピング装置４０で印刷ヘッド２４を封止して吸引ポンプ４５を駆動してキャッピング装置４０の内部を負圧にすることにより行なわれる。これにより、ノズル２３内に詰まったインクを吸引除去することができる。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、クリーニング処理の繰り返し回数の上限として設定されるものであり、例えば、２回などのように定められる。再度のノズル検査の結果、ステップＳ２１０で異常ノズルが存在しないと判定されると、電圧印加回路５４を電極５２から切り離して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２１０で異常ノズルが存在すると判定され、ステップＳ２３０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されると、クリーニング処理を繰り返したにも拘わらず異常が解消されないと判断して、図示しない操作パネルの表示部にエラー表示を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の電極５２が形成されたキャッピング装置４０が「液体受け手段」に相当し、キャッピング装置４０に形成された電極５２に接続された電圧印加回路５４が「電位差付与手段」に相当し、電圧検出回路５６のサンプルホールド回路５６ａが「ピークホールド手段」に相当し、積算回路５６ｂが「積算手段」に相当し、図４のノズル検査ルーチンを実行するコントローラ７０が「状態判定手段」に相当する。

以上詳述したインクジェットプリンタ２０によれば、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７をグランドに接地し、ノズルプレート２７のノズル２３から吐出されたインク滴を受けるインク受けとしてのキャップ４１に形成された電極５２に電圧印加回路５４を接続し、電極５２に電圧検出回路５６を接続して、ノズル検査を行なう際にノズル２３から複数ショット分のインク滴がキャップ４１内に吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し、これに伴って電極５２に生じる電圧変化のピーク値を電圧検出回路５６のサンプルホールド回路５６ａにより抽出してホールドし、ホールドした電圧信号を電圧印加回路５４の積算回路５６ｂにより積算し、増幅回路５６ｃにより増幅された電圧信号Ｖと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較回路５６ｄにより比較することにより得られる出力信号Ｖｏｕｔに基づいてノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定するから、ノイズの影響を抑制しつつ大きな電圧信号を得ることができ、ノズル検査の精度をより向上させることができる。

本実施形態では、電圧印加回路５４をインク受け（キャッピング装置４０の電極５２）に接続すると共に印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）をグランドに接地するものとしたが、電圧印加回路５４を印刷ヘッド２４に接続すると共にインク受けをグランドに接地するものとしてもよい。

本実施形態では、電圧検出回路５６をインク受け（キャッピング装置４０の電極５２）に接続するものとしたが、電圧検出回路５６を印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）に接続するものとしてもよい。

本実施形態では、電極５２を配置したキャッピング装置４０をインク受けとして用いてこのキャッピング装置４０に印刷ヘッド２４のノズル２３からインク滴を吐出してノズル検査を行なうものとしたが、フラッシングを行なうためのフラッシング領域が形成されたインクジェットプリンタではこのフラッシング領域をインク受けとして用いてノズル検査を行なうものとしてもよい。また、ノズル検査を行なうための領域を別途形成するものとしても構わない。

本実施形態では、電圧検出回路５６にサンプルホールド回路５６ａと積算回路５６ｂと増幅回路５６ｃと比較回路５６ｄとを設けるものとしたが、これらの一部の機能をコントローラ７０により実現させるものとしてもよい。この場合、電圧検出回路５６とコントローラ７０との間にＡ／Ｄ変換器を設ける必要がある。

本実施形態では、ノズル番号ｎが１番から順にすべてのノズル２３に対して吐出状態の検査を行なうものとしたが、検査する順番はこれに限定されるものではなく、如何なる順序で行なうものとしてもよい。また、すべてのノズル２３を検査するものに限られず、一部のノズル２３のみを検査するものとしても構わない。

本実施形態では、本発明の液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンタを示したが、本発明は液体を吐出するものであれば特に限定されるものではなく、例えばファクシミリ装置や複合機などのＯＡ機器のほか、カラーフィルタ等のデバイスを製造するための製造装置などに適用してもよい。

上述した実施形態では、本発明の流体吐出装置をインクジェットプリンタ２０に具体化した例を示したが、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する流体吐出装置に具体化してもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する流体吐出装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ及びカラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置としてもよい。

本実施形態では、本発明をノズル検査装置５０を搭載する液体吐出装置の形態として説明したが、ノズル検査装置の形態とするものとしてもよいし、ノズル検査方法の形態とするものとしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることは勿論である。

本実施形態のインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図。 印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図。 ノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図。 ノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャート。

符号の説明

１０ ユーザＰＣ、２０ インクジェットプリンタ、２１ プリンタ機構、２２ キャリッジ、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ ノズル、２４ 印刷ヘッド、２５ キャビティプレート、２６ インクカートリッジ、２７ ノズルプレート、２８ ガイド、２９ インク室、３０ ヘッド駆動用基板、３１ 紙送り機構、３２ キャリッジベルト、３３ 駆動モータ、３４ａ キャリッジモータ、３４ｂ 従動ローラ、３５ 紙送りローラ、３６ リニア式エンコーダ、３８ プラテン、４０ キャッピング装置、４１ キャップ、４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ ノズル列、４７ マスク回路、４８ 圧電素子、４９ 振動板、５０ ノズル検査装置、５２ 電極、５４ 電圧印加回路、５６ 電圧検出回路、５６ａ サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）、５６ｂ 積算回路、５６ｃ 増幅回路、５６ｄ 比較回路、６０ ヘッド駆動波形生成回路、７０ コントローラ、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ フラッシュメモリ、７６ インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８０ メカフレーム、９０ 昇降機構、ＳＷ スイッチ。

Claims (4)

1. ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、
   前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、
   前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、
   前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された電極から電圧信号を入力すると共に該入力した電圧信号のピーク値をホールドするピークホールド手段と、
   該ホールドされたピーク値を積算する積算手段と、
   前記ノズルの検査が指示されたとき、前記ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記積算手段の積算により得られた値に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段と
   を備えるノズル検査装置。
2. 前記状態判定手段は、前記積算手段の積算により得られた値が閾値未満のときに前記ノズルの吐出異常と判定する手段である請求項１記載のノズル検査装置。
3. 請求項１または２記載のノズル検査装置を備える液体吐出装置。
4. ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと該ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段とを備え前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に電極が形成された液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査方法であって、
   （ａ）前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与し、
   （ｂ）前記ノズルから所定数の液滴が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、
   （ｃ）前記電極から電圧信号を入力すると共に該入力した電圧信号のピーク値をホールドし、
   （ｄ）該ホールドしたピーク値を積算し、
   （ｅ）該積算して得られた値に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する
   ノズル検査方法。

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