JP2010058452A - Device and method of inspecting nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズル検査装置及びノズル検査方法に関する。 The present invention relates to a nozzle inspection device and a nozzle inspection method.
インクジェットプリンタ等の液体吐出装置として、帯電させたインクを検出用の電極に向けて吐出させ、この電極に生じる電気的な変化に基づいて、ノズルからの液体の吐出の検査（ノズル検査）を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
ノズルの目詰まりは液体の乾燥が原因の一つと考えられるので、所定のタイミングで装置が自動的にノズル検査を行うことが望ましい。但し、ノズル検査時に液体を消費するため、若しくは、自動的にノズル検査を行うと印刷時間が遅くなるため、自動的にノズル検査を行うことを望まないユーザも存在する。
本発明は、自動的にノズル検査を行う機能（自動ノズル検査機能）をオンオフ設定可能にするとともに、その場合に適した構成を提供することを目的とする。
Since nozzle clogging is considered to be one of the causes of liquid drying, it is desirable that the apparatus automatically performs nozzle inspection at a predetermined timing. However, there is a user who does not want to perform the nozzle inspection automatically because the liquid is consumed at the time of the nozzle inspection or when the nozzle inspection is automatically performed, the printing time is delayed.
An object of the present invention is to make it possible to set on / off a function for automatically performing a nozzle inspection (automatic nozzle inspection function) and to provide a configuration suitable for that case.
上記目的を達成するための主たる発明は、ノズルからの液体の吐出を検査するためのノズル検査を行う検査回路と、前記ノズル検査に必要な電圧を前記検査回路に供給するとともに、前記検査回路が所定タイミングで前記ノズル検査を行う自動検査機能をオンオフ設定できるコントローラとを備え、前記自動検査機能のオンオフ設定に関わらず、前記検査回路には前記ノズル検査に必要な電圧が供給されており、前記コントローラは、前記自動検査機能がオンに設定されている場合には、前記所定タイミングになったときに、前記検査回路に供給された前記電圧を用いて前記検査回路に前記ノズル検査を行わせ、前記自動検査機能がオフに設定されている場合には、前記検査回路に前記ノズル検査を行わせる前に前記検査回路の異常検査を行い、前記検査回路に異常があれば前記検査回路への前記電圧の供給を停止することを特徴とするノズル検査装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
The main invention for achieving the above object is to provide an inspection circuit for performing nozzle inspection for inspecting discharge of liquid from the nozzle, and supply the voltage necessary for the nozzle inspection to the inspection circuit. A controller capable of turning on and off an automatic inspection function for performing the nozzle inspection at a predetermined timing, and the voltage required for the nozzle inspection is supplied to the inspection circuit regardless of the on / off setting of the automatic inspection function, When the automatic inspection function is set to ON, the controller causes the inspection circuit to perform the nozzle inspection using the voltage supplied to the inspection circuit when the predetermined timing comes. When the automatic inspection function is set to OFF, an abnormality inspection of the inspection circuit is performed before causing the inspection circuit to perform the nozzle inspection. A nozzle inspection apparatus characterized by stopping the supply of the voltage to the test circuit if there is abnormality in the test circuit.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
=== Summary of disclosure ===
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.
ノズルからの液体の吐出を検査するためのノズル検査を行う検査回路と、前記ノズル検査に必要な電圧を前記検査回路に供給するとともに、前記検査回路が所定タイミングで前記ノズル検査を行う自動検査機能をオンオフ設定できるコントローラとを備え、前記自動検査機能のオンオフ設定に関わらず、前記検査回路には前記ノズル検査に必要な電圧が供給されており、前記コントローラは、前記自動検査機能がオンに設定されている場合には、前記所定タイミングになったときに、前記検査回路に供給された前記電圧を用いて前記検査回路に前記ノズル検査を行わせ、前記自動検査機能がオフに設定されている場合には、前記検査回路に前記ノズル検査を行わせる前に前記検査回路の異常検査を行い、前記検査回路に異常があれば前記検査回路への前記電圧の供給を停止することを特徴とするノズル検査装置が明らかとなる。このようなノズル検査装置によれば、自動検査機能がオフに設定された場合であっても、検査回路の異常検査が行われるため、装置の故障を未然に防ぐことができる。 An inspection circuit that performs a nozzle inspection for inspecting the discharge of liquid from the nozzle, and an automatic inspection function that supplies the voltage necessary for the nozzle inspection to the inspection circuit and that the inspection circuit performs the nozzle inspection at a predetermined timing. The controller is configured to turn on the automatic inspection function, regardless of whether the automatic inspection function is on or off. The voltage required for the nozzle inspection is supplied to the inspection circuit. If the predetermined timing is reached, the inspection circuit is caused to perform the nozzle inspection using the voltage supplied to the inspection circuit, and the automatic inspection function is set to OFF. In this case, the inspection circuit is inspected for abnormality before the inspection circuit performs the nozzle inspection. If the inspection circuit is abnormal, the inspection circuit is inspected. Nozzle inspection apparatus characterized by stopping the supply of the voltage to the road becomes apparent. According to such a nozzle inspection apparatus, even when the automatic inspection function is set to OFF, the inspection circuit is inspected for abnormality, so that the apparatus can be prevented from being broken.
前記検査回路は、前記ノズルから吐出される前記液体を第１電位にする第１電極と、前記ノズルに対向する位置に設けられ、前記第１電位とは異なる第２電位の第２電極とを備え、前記ノズルから前記液体が吐出されるときの前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも一方の電極の電位変化を検出することによって、前記ノズル検査を行うことが望ましい。これにより、媒体にテストパターンを印刷させずに、ノズル検査を行うことができる。 The inspection circuit includes: a first electrode that sets the liquid discharged from the nozzle to a first potential; and a second electrode that is provided at a position facing the nozzle and has a second potential different from the first potential. It is preferable that the nozzle inspection is performed by detecting a change in potential of at least one of the first electrode and the second electrode when the liquid is ejected from the nozzle. Thereby, a nozzle test can be performed without printing a test pattern on the medium.
前記異常検査の際に、前記コントローラは、前記第１電極及び前記第２電極のうちの高電位の方の電極の電位を検出し、この電位が所定電位よりも低ければ、前記検査回路に異常があると判定することが望ましい。これにより、検査回路に短絡が生じていた場合に、異常を検出できる。 During the abnormality inspection, the controller detects the potential of the higher one of the first electrode and the second electrode, and if this potential is lower than a predetermined potential, the controller detects an abnormality in the inspection circuit. It is desirable to determine that there is. Thereby, when a short circuit has occurred in the inspection circuit, an abnormality can be detected.
前記異常検査の際に、前記コントローラは、前記ノズル検査の対象となるノズル数よりも少ない所定数のノズルから順に前記液体を吐出させ、そのときの前記電位変化に基づいて前記検査回路の異常を検査することが望ましい。これにより、短時間で異常検査を行うことができる。 During the abnormality inspection, the controller sequentially discharges the liquid from a predetermined number of nozzles smaller than the number of nozzles to be subjected to the nozzle inspection, and detects an abnormality in the inspection circuit based on the potential change at that time. It is desirable to inspect. Thereby, an abnormality inspection can be performed in a short time.
あるノズルからの前記液体の吐出を検査した後、全てのノズルからの液体の吐出を行わない期間が設けられ、その期間の前記電位変化が所定の閾値を超えれば、前記あるノズルからの前記液体の吐出を再検査することが望ましい。これにより、不良ノズルの誤検出を防ぐことができる。 After inspecting the discharge of the liquid from a certain nozzle, a period in which the liquid is not discharged from all the nozzles is provided, and if the potential change in that period exceeds a predetermined threshold, the liquid from the certain nozzle It is desirable to re-inspect the discharge. Thereby, erroneous detection of a defective nozzle can be prevented.
前記コントローラは、前記検査回路に所定のパラメータを初期設定し、前記初期設定が正常に行われたことを示す信号が前記検査回路から無ければ、前記検査回路に異常があると判定することが望ましい。これにより、初期設定時と異常検査を兼ねることができる。 Preferably, the controller initializes predetermined parameters in the inspection circuit, and determines that there is an abnormality in the inspection circuit if there is no signal indicating that the initial setting has been normally performed from the inspection circuit. . As a result, both the initial setting and the abnormality inspection can be performed.
また、ノズルからの液体の吐出を検査するための検査回路を用いたノズル検査方法であって、前記検査回路が前記ノズルからの前記液体の吐出を所定タイミングで検査する自動検査機能をオンオフ設定すること、前記自動検査機能のオンオフ設定に関わらず、前記検査回路に必要な電圧を前記検査回路に供給すること、前記自動検査機能がオンに設定されている場合には、前記所定タイミングになったときに、前記検査回路に供給された前記電圧を用いて前記検査回路が前記ノズルからの前記液体の吐出を検査すること、及び前記自動検査機能がオフに設定されている場合には、前記ノズルからの前記液体の吐出を前記検査回路が検査する前に前記検査回路の異常検査を行い、前記検査回路に異常があれば前記検査回路への前記電圧の供給を停止することを有するノズル検査方法も明らかになる。このようなノズル検査方法によれば、自動検査機能がオフに設定された場合であっても、検査回路の異常検査が行われるため、装置の故障を未然に防ぐことができる。 Also, a nozzle inspection method using an inspection circuit for inspecting the discharge of liquid from the nozzle, wherein the inspection circuit sets on / off an automatic inspection function for inspecting the discharge of the liquid from the nozzle at a predetermined timing. Regardless of the on / off setting of the automatic inspection function, the voltage required for the inspection circuit is supplied to the inspection circuit, and the predetermined timing is reached when the automatic inspection function is set to on. When the inspection circuit inspects the ejection of the liquid from the nozzle using the voltage supplied to the inspection circuit, and the automatic inspection function is set to OFF, the nozzle Before the inspection circuit inspects the discharge of the liquid from the inspection circuit, the inspection circuit is subjected to an abnormality inspection. If the inspection circuit is abnormal, the voltage is supplied to the inspection circuit. Apparent even nozzle inspection method having to be stopped. According to such a nozzle inspection method, even if the automatic inspection function is set to OFF, an abnormality inspection of the inspection circuit is performed, so that a failure of the apparatus can be prevented in advance.
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜構成の概要＞
図１は、印刷システムの構成を占めすブロック図である。この印刷システムは、プリンタ１と、コンピュータＰＣとを備えている。プリンタ１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置である。後述する通り、本実施形態のプリンタ１には、ノズル検査装置が組み込まれている。コンピュータＰＣは、プリンタ１と通信可能に接続されており、プリンタ１の動作を制御する印刷制御装置である。
=== First Embodiment ===
<Outline of configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the printing system. This printing system includes a
コンピュータＰＣには、プリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、印刷対象となる原稿データを印刷データに変換する機能と、印刷データをプリンタ１に送信することによって、印刷データに従ってプリンタ１に印刷を実行させる機能とを有するプログラムである。また、プリンタドライバは、プリンタ１の各種設定を行う機能を有するプログラムでもある。
A printer driver is installed in the computer PC. The printer driver is a program having a function of converting original document data to be printed into print data and a function of causing the
図２は、ノズル検査の設定画面の説明図である。プリンタドライバは、コンピュータＰＣに、このような設定画面をディスプレイに表示させることができる。ユーザは、この設定画面上でノズル検査の各種設定を行うことができる。この設定画面上では、「自動ノズル検査機能」のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。自動ノズル検査機能がＯＮに設定されると、予め定められた所定タイミングでプリンタ１がノズル検査を自動的に行うように、プリンタドライバはプリンタ１を設定する。但し、ノズル検査の際にインクが吐出されるため（後述）、若しくは、印刷時にノズル検査が行われると印刷時間が遅くなるため、ユーザは、この自動ノズル検査機能をＯＦＦに設定できる。この場合、プリンタドライバは、自動ノズル検査機能を行わないように、プリンタ１を設定する。また、この設定画面上で「今すぐノズル検査を行う」と表示されたボタンが押されると、プリンタドライバは、プリンタ１に直ちにノズル検査を実行させる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a setting screen for nozzle inspection. The printer driver can cause the computer PC to display such a setting screen on the display. The user can make various settings for nozzle inspection on this setting screen. On this setting screen, ON / OFF of the “automatic nozzle inspection function” can be set. When the automatic nozzle inspection function is set to ON, the printer driver sets the
図１に戻り、プリンタ１の構成について説明する。プリンタ１は、操作パネル１１と、搬送機構１２と、キャリッジ機構１３と、駆動信号生成回路１４と、ヘッドユニット１５と、検出器群１６と、クリーニング機構１７と、コントローラ１８とを有する。
Returning to FIG. 1, the configuration of the
操作パネル１１は、不図示の表示部とボタンとを有し、プリンタ１の操作を行うためのものである。ユーザは、プリンタドライバ上でノズル検査の設定を行う代わりに、この操作パネル１１上で前述のノズル検査の設定を行うこともできる。
The
搬送機構１２は、用紙を搬送方向に搬送するための機構である。搬送機構１２は、コントローラ１８からの指令に従って、用紙の搬送を制御する。
The
キャリッジ機構１３は、ヘッドＨＤを移動方向（搬送方向と交差する方向）に移動させるための機構であり、ヘッドＨＤが設けられたキャリッジを有する。キャリッジ機構１３は、コントローラ１８からの指令に従って、キャリッジの移動を制御する。
The
駆動信号生成回路１４は、駆動信号ＣＯＭを生成するための回路である。駆動信号ＣＯＭとは、ヘッドＨＤからインクを吐出するためにピエゾ素子に印加するための信号である。駆動信号生成回路１４は、コントローラ１８からの指令に従って駆動信号ＣＯＭを生成し、駆動信号ＣＯＭをヘッドユニット１５へ出力する。
The drive
ヘッドユニット１５は、ヘッドＨＤと、ヘッドＨＤを制御するためのヘッド制御部ＨＣとを有する。ヘッドＨＤにはノズルプレート２１が設けられており、このノズルプレートには、インク色ごとにノズル列が設けられている。
The
図３は、ノズルプレートの説明図である。図に示すように、ノズルプレート２１には、６色分（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ）のノズル列が設けられている。各ノズル列には１８０個のノズルが搬送方向に１／１８０インチ間隔で並んでいる。各ノズル列の１８０個のそれぞれのノズルのことを、搬送方向下流側から順番にノズル♯１〜ノズル♯１８０と呼ぶことにする。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the nozzle plate. As shown in the figure, the
ヘッド制御部ＨＣは、コントローラ１８からの指令に従って、ヘッドＨＤのピエゾ素子への駆動信号ＣＯＭの印加を制御することによって、各ノズルからのインクの吐出を制御する。
The head controller HC controls the ejection of ink from each nozzle by controlling the application of the drive signal COM to the piezo elements of the head HD in accordance with a command from the
検出器群１６には、各種のセンサが含まれている。例えば、搬送機構１２による用紙の搬送量を検出するためのロータリーエンコーダや、キャリッジ機構１３のキャリッジの移動量（ヘッドＨＤの移動量）を検出するためのリニアエンコーダなどが検出器群に含まれる。検出器群１６は、検出結果をコントローラ１８へ出力する。
The
本実施形態の検出器群１６には、ノズル検査回路１６ａが含まれている。ノズル検査回路１６ａは、正常にインクを吐出できないノズル（不良ノズル）を検出するためのノズル検査（ドット抜け検査とも呼ばれる）を行う回路である。不良ノズルには、ノズルの目詰まりのためにインクを吐出できないノズルや、正常な量のインクを吐出できないノズルなどが含まれる。ノズル検査回路１６ａについては、後で詳述する。
The
クリーニング機構１７は、ヘッドのクリーニングを行うためのものである。コントローラ１８は、ノズル検査回路１６ａの検出結果から不良ノズルを検出した場合に、クリーニング機構１７にヘッドＨＤのクリーニングを行わせる。クリーニング方法としては、ワイピングクリーニング、ポンピングクリーニング等がある。ワイピングクリーニングは、ワイパーによってヘッドＨＤのノズル面をワイピングする処理である。ポンピングクリーニングは、ヘッドＨＤのノズル面側の空間を負圧にし、ノズルからインクを吸引する処理である。
The
図４Ａは、ポンピングクリーニングに用いられるキャップの説明図である。図４Ｂは、キャップを上から見た図である。キャップ１７ａは、ヘッドＨＤとの対向面が開放された箱状体である。キャリッジ１３ａがホームポジションに到達する直前に、ヘッドＨＤとキャップ１７ａとが対向する。その位置からキャリッジ１３ａが更にホームポジション側へ移動すると、キャップ１７ａが上昇する。そして、キャリッジ１３ａがホームポジションに位置すると、キャップ１７ａの側壁上部（キャップ１７ａの開口縁）がヘッドＨＤのノズルプレート２１と密着して、キャップ１７ａがヘッドＨＤをキャップする。ポンピングクリーニングの際には、キャップ１７ａがヘッドＨＤをキャップした状態で、キャップ１７ａとノズルプレート２１との空間をポンプで負圧にし、ノズルからインクを吸引する。
FIG. 4A is an explanatory diagram of a cap used for pumping cleaning. FIG. 4B is a top view of the cap. The
キャップ１７ａの内部には吸収体１７ｂが設けられている。吸収体１７ｂは、吸引されたインクを吸収する機能を有する。また、吸収体１７ｂは保湿されており、キャップ１７ａがヘッドＨＤをキャップしているときに（キャリッジ１３ａがホームポジションにあるときに）、ノズルプレート２１の乾燥を防ぎ、不良ノズルの発生を防止する。
An
なお、本実施形態では、キャップ１７ａの内部の吸収体１７ｂの上部に、金属ワイヤで蜘蛛の巣状に形成された検出用電極２２が設けられている。検出用電極２２については、後で詳述する。
In the present embodiment, the
コントローラ１８は、装置全体の制御を行うためのものである。コントローラ１８は、ＣＰＵ１８ａとメモリ１８ｂとを有する。メモリ１８ｂには制御用プログラムが格納されており、ＣＰＵ１８ａは、この制御用プログラムに従って、装置内の各構成要素の制御を実行する。印刷時には、コントローラは、キャリッジを移動させて移動中のヘッドから用紙へインクを吐出する吐出動作と、搬送機構により用紙を搬送する搬送動作とを交互に繰り返させる。
The
＜ノズル検査回路１６ａの構成＞
図５は、ノズル検査回路の説明図である。ノズル検査回路は、検出用電極２２と、高圧電源ユニット２３と、第１制限抵抗２４と、第２制限抵抗２５と、検出用コンデンサ２６と、増幅器２７と、検出制御部２８と、平滑コンデンサ２９と、電圧検出部３０とを有する。なお、ヘッドＨＤのノズルプレート２１は、グランドに接続されてグランド電位になっており、ノズル検査回路の一部として機能する。ここでは、ノズルプレート２１は、ノズルから吐出されるインクをグランド電位にする第１電極としての機能を果たす。
<Configuration of
FIG. 5 is an explanatory diagram of the nozzle inspection circuit. The nozzle inspection circuit includes a
検出用電極２２は、金属ワイヤで蜘蛛の巣状に形成されている。この検出用電極２２は、キャップ１７ａの内部の吸収体１７ｂの上部に設けられている。吸収体１７ｂに吸収されている保湿剤やインクは導電性を有する液体（例えば水）なので、検出用電極２２を高電位にすると、吸収体１７ｂの表面の同じ電位になる。この結果、検出用電極２２を高電位にすると、蜘蛛の巣状の金属ワイヤの領域だけでなく、広い範囲で高電位になる。検出用電極２２は、ノズルと対向する位置に設けられた第２電極としての機能を果たす。
高圧電源ユニット２３は、検出用電極２２を所定電位にする電源である。本実施形態の高圧電源ユニットは、６００Ｖ〜１０００Ｖ程度の直流電源によって構成される。
The
The high-voltage
第１制限抵抗２４及び第２制限抵抗２５は、高圧電源ユニット２３と検出用電極２２との間に配置され、高圧電源ユニット２３と検出用電極２２との間に流れる電流を制御する。本実施形態の第１制限抵抗２４及び第２制限抵抗２５は、ともに１．６ＭΩの抵抗値である。
検出用コンデンサ２６は、検出用電極２２の電位変化成分を抽出するための素子である。検出用コンデンサ２６の一端は検出用電極２２に接続され、他端は増幅器２７に接続されている。検出用コンデンサ２６により、検出用電極２２のバイアス成分（直流成分）を除去している。本実施形態の検出用コンデンサ２６は、４７００ｐＦの容量である。
増幅器２７は、検出用コンデンサ２６の他端側の信号を増幅する。本実施形態の増幅器２７は、４０００倍の増幅率である。これにより、増幅器２７から３Ｖ程度で電位が変化する検出信号を取得できる。
The first limiting
The
The
検出制御部２８は、ノズル検査回路を制御する。例えば、検出制御部２８は、高圧電源ユニット２３の動作を制御する。また、検出制御部２８は、増幅器２７からの検出信号に基づいて、検査対象のノズルが不良ノズルか否かを判定する。不良ノズルの判定方法については、後述する。
平滑コンデンサ２９は、電位の急激な変化を抑制する。平滑コンデンサ２９の一端は第１制限抵抗２４及び第２制限抵抗２５に接続され、他端はグランドに接続されている。本実施形態の平滑コンデンサ２９は、０．１μＦの容量である。
The
The smoothing
電圧検出部３０は、検出用電極２２が所定の電圧になっているか否かを検出する。電圧検出部３０は、分圧回路を構成する第１抵抗３０ａ及び第２抵抗３０ｂを有する。第１抵抗３０ａと第２抵抗３０ｂは直列に接続されており、第１抵抗３０ａの一端は検出用電極２２と同じ電位になっており、第２抵抗３０ｂはグランドに接続されている。第１抵抗３０ａと第２抵抗３０ｂとの間の電位（電圧検出信号）をコントローラ１８が検出することによって、検出用電極２２が所定の電圧になっているか否かを検出できる。本実施形態の第１抵抗３０ａは６ＭΩの抵抗値であり、第２抵抗３０ｂは３３ｋΩの抵抗値である。
The
＜ノズル検査回路の動作＞
ノズルプレート２１に形成されたノズルからインクが吐出されると、検出用電極２２の電位が変化し、この電位変化を検出用コンデンサ２６及び増幅器２７が検出し、検出信号が検出制御部２８に出力される。不良ノズルからインクを吐出させようとしても、インクが吐出されないため（若しくは正常な量のインクが吐出されないため）、検出用電極２２の電位は変化せず、検出信号に電圧変化は現れないことになる。
<Operation of nozzle inspection circuit>
When ink is ejected from the nozzles formed on the
この原理は正確には解明されていないが、次にように考えられている。一般的に、コンデンサを構成する２個の導体の間隔ｄが変化すると、コンデンサに蓄えられる電荷Ｑが変化することが知られている。グランド電位のノズルプレート２１から高電位の検出用電極２２に向かってインクが吐出されると、グランド電位のインク滴と検出用電極２２との間隔ｄが変化し、コンデンサの２個の導体の間隔ｄが変化したときのように、検出用電極２２に蓄えられる電荷Ｑが変化する。この結果、検出用電極２２に電荷が移動し、このときに流れる電流を検出用コンデンサ２６及び増幅器２７が検出し、検出信号が検出制御部２８に出力されると考えられる。
Although this principle has not been clarified accurately, it is considered as follows. Generally, it is known that when the distance d between two conductors constituting a capacitor changes, the charge Q stored in the capacitor changes. When ink is ejected from the ground
本実施形態では、このような現象を利用することによって、検査対象のノズルからインクを吐出させる制御をした時に（検査対象のノズルのピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加した時に）、検出信号に所定の電圧変化が発生するか否かを検出制御部２８が検出し、検査対象のノズルが不良ノズルか否かを判定する。
In this embodiment, by using such a phenomenon, when control is performed to eject ink from the nozzle to be inspected (when the drive signal COM is applied to the piezo element of the nozzle to be inspected), the detection signal is set to a predetermined value. The
＜ノズル検査時の動作＞
図６Ａは、駆動信号ＣＯＭの説明図である。コントローラ１８は、駆動信号生成回路１４に、図に示すような駆動信号ＣＯＭを１ｋＨｚの周期で繰り返し出力させる。駆動信号生成回路１４は、このような駆動信号ＣＯＭをヘッドユニット１５に出力する。コントローラ１８は、ヘッド制御部ＨＣを制御し、検査対象となるノズルのピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加させる。
図中の繰り返し期間は、ある１個のノズルの検査に要する期間である。この期間の前半部分の駆動信号ＣＯＭには、５０ｋＨｚ相当の間隔で２０〜３０個のインク吐出用のパルスが含まれている。また、後半部分の駆動信号ＣＯＭは、一定電位（中間電位）になっている。
このような駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子に印加されると、そのピエゾ素子に対応するノズルから５０ｋＨｚ相当の間隔で２０〜３０個のインク滴が吐出される。
<Operation during nozzle inspection>
FIG. 6A is an explanatory diagram of the drive signal COM. The
The repetition period in the figure is a period required for inspection of a single nozzle. The drive signal COM in the first half of this period includes 20 to 30 ink ejection pulses at intervals of 50 kHz. The drive signal COM in the latter half is a constant potential (intermediate potential).
When such a drive signal COM is applied to a piezo element, 20 to 30 ink droplets are ejected from a nozzle corresponding to the piezo element at an interval corresponding to 50 kHz.
図６Ｂは、インク滴が吐出されたときの検出信号の説明図である。図６Ａの繰り返し期間の間にノズルから５０ｋＨｚ相当の間隔で２０〜３０個のインク滴が吐出されると、図６Ｂのような検出信号が増幅器２７から出力される。
検出制御部２８は、ある繰り返し期間中に増幅器２７から出力された検出信号の振幅Ｖａ（検出信号の最高電位ＶＨと最低電位ＶＬとの差）を検出し、検出された振幅と予め定められた閾値Ｖｔｈ（例えば３Ｖ）とを比較し、検出された振幅Ｖａが閾値Ｖｔｈよりも大きければ、検査対象のノズルが不良ノズルではないと判定する（検査対象のノズルから正常にインクが吐出されていると判定する）。逆に、検出された振幅Ｖａが閾値Ｖｔｈよりも小さければ、検査対象のノズルが不良ノズルであると判定する（検査対象のノズルからインクが吐出されていないと判定する）。
FIG. 6B is an explanatory diagram of detection signals when ink droplets are ejected. When 20 to 30 ink droplets are ejected from the nozzle at an interval corresponding to 50 kHz during the repetition period of FIG. 6A, a detection signal as shown in FIG. 6B is output from the
The
図７は、検出信号の説明図である。コントローラ１８は、繰り返し期間ごとに、駆動信号ＣＯＭを印加するピエゾ素子を切り替えて、検査対象となるノズルを切り替える。図中の上図に示すように、ノズル♯１〜ノズル♯１５の１５個のノズルから順にインクが吐出されると、各ノズルに対応した検出信号が繰り返し期間ごとに出力される。検出制御部２８は、繰り返し期間ごとに検出信号の振幅Ｖａと閾値Ｖｔｈ（図中の上図の横点線に相当）とを比較することによって、各ノズルの検査を行う。このような１５個単位のノズルの検査が１２回行われることによって、１ノズル列分の検査が行われる（図中の中央）。また、１ノズル列分の検査が６回行われることによって、６色分のノズル列の検査が行われる（図中の下図）。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the detection signal. The
図８は、検出信号にノイズがあるときの説明図である。インク滴が吐出されたときの検出用電極２２の電位変化は微小であり、この微小な電位変化を検出するため、本実施形態では増幅器２７で４０００倍に増幅している。増幅器２７の増幅率が大きいため、増幅器２７から出力される検出信号のノイズも大きくなるおそれがある。この結果、ノイズのために検出信号の振幅が閾値を超えてしまい、不良ノズルが存在するにも関わらず、不良ノズルを検出できないおそれがある。
FIG. 8 is an explanatory diagram when there is noise in the detection signal. When the ink droplet is ejected, the potential change of the
そこで、本実施形態では、１５個単位のノズルの検査の間に、どのノズルからもインクを吐出させない期間が設けられている。例えば、ノズル♯１５の検査の後、ノズル♯１６の検査の前に、どのノズルからもインクを吐出させない期間（図中の上の「非吐出ダミー」）が設けられている。言い換えると、コントローラ１８は、ノズル♯１５に対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加した後、ノズル♯１６に対応するピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭを印加する前に、いずれのピエゾ素子にも駆動信号ＣＯＭを印加しないように、ヘッド制御部ＨＣを制御している。なお、いずれのノズルからもインクを吐出させない期間（「非吐出ダミー」の期間）は、前述の繰り返し期間と同じである。
Therefore, in the present embodiment, a period in which ink is not ejected from any nozzle is provided between the inspections of 15 nozzles. For example, after the inspection of the
検出制御部２８は、繰り返し期間ごとに、各期間中の検出信号の振幅Ｖａと閾値Ｖｔｈとを比較し、検出信号の振幅Ｖａが閾値Ｖｔｈを超えていれば「１」をレジスタに記憶し、超えていなければ「０」をレジスタに記憶する。非吐出ダミーの期間も同様に、その期間中の検出信号の振幅Ｖａと閾値Ｖｔｈとを比較し、比較結果をレジスタに記憶する。レジスタに１６個の比較結果（１５個分のノズルの比較結果と、非吐出ダミー期間の比較結果）が記憶されたタイミングで、コントローラ１８は、検出制御部２８のレジスタの１６ビットデータを読み出す。
The
１６ビットデータのうち、１５個分のノズルの比較結果が「１」であり、且つ、非吐出ダミーに相当するデータが「０」であれば、コントローラ１８は、１５個のノズルから正常にインク滴が吐出されていると判定する。例えば、１６ビットデータが「1111111111111110」であれば、コントローラ１８は、１５個のノズルから正常にインク滴が吐出されていると判定する。
Of the 16-bit data, if the comparison result of 15 nozzles is “1” and the data corresponding to the non-ejection dummy is “0”, the
一方、１６ビットデータのうち、非吐出ダミーに相当するデータが「１」であれば、検出信号に含まれているノイズが大きいと考えられるため、直前の１５個分のノズルの比較結果に誤りがあるおそれがある（不良ノズルの誤検出があるおそれがある）。このため、コントローラ１８は、１６ビットデータのうち、非吐出ダミーに相当するデータが「１」であれば、直前の１５個分のノズルを再検査する。例えば、ノズル♯１〜ノズル♯１５の検査の際の１６ビットデータが「1111111111111111」であれば、コントローラ１８は、ノズル♯１〜ノズル♯１５を再検査する。なお、所定回数（例えば６回）の再検査を行っても、非吐出ダミーに相当するデータが「１」であり続ければ、コントローラ１８は、ノズル検査の動作に異常があると判定し、その旨を報知する。
On the other hand, if the data corresponding to the non-ejection dummy among the 16-bit data is “1”, it is considered that the noise included in the detection signal is large, so the comparison result of the previous 15 nozzles is incorrect. (There is a possibility that there is a false detection of a defective nozzle). For this reason, if the data corresponding to the non-ejection dummy among the 16-bit data is “1”, the
なお、１６ビットデータのうち、１５個分のノズルのいずれかの比較結果が「０」であり、且つ、非吐出ダミーに相当するデータが「０」であれば、コントローラ１８は、比較結果が「０」となったノズルを特定し、そのノズルが不良ノズルだと判定する。例えば、ノズル♯１〜ノズル♯１５の検査の際の１６ビットデータが「1101111111111110」であれば、コントローラ１８は、ノズル♯３が不良ノズルだと判定する。
If the comparison result of any of the 15 nozzles in the 16-bit data is “0” and the data corresponding to the non-ejection dummy is “0”, the
＜ノズル検査の開始タイミング＞
前述の図２の設定画面上で「自動ノズル検査機能」がＯＮに設定された場合、コントローラ１８は、所定のタイミングでノズル検査を行う。例えば、タイマによって時間を計測し、前回のノズル検査から所定時間経過したときにノズル検査をいっても良い。また、プリンタ１が複数の用紙に印刷する際に、１枚印刷するたびにノズル検査をいっても良い。若しくは、プリンタ１が印刷を行う直前に、ノズル検査を行っても良い。
設定画面上で「自動ノズル検査機能」がＯＦＦに設定された場合、コントローラ１８は、自動ノズル検査を行うべきタイミングになっても、ノズル検査を行わない。これにより、インクの消費を抑えたり、印刷速度を速くしたりすることができる。
但し、「自動ノズル検査機能」がＯＦＦに設定された場合であっても、設定画面上で「今すぐノズル検査を行う」と表示されたボタンが押されると、コントローラ１８は、ノズル検査を直ちに行う。これにより、ユーザの希望するタイミングで、ノズル検査を行うことができる。
<Start timing of nozzle inspection>
When the “automatic nozzle inspection function” is set to ON on the setting screen of FIG. 2 described above, the
When the “automatic nozzle inspection function” is set to OFF on the setting screen, the
However, even when the “automatic nozzle inspection function” is set to OFF, when the button labeled “Perform nozzle inspection now” is pressed on the setting screen, the
＜サブ基板＞
図９は、サブ基板とコントローラとの関係の説明図である。サブ基板４１には、ノズル検査回路１６ａ（図５）のうちの検出用電極２２以外の構成要素が設けられている。このサブ基板は、コントローラ１８を搭載するメイン基板とは別に設けられている。
<Sub-board>
FIG. 9 is an explanatory diagram of the relationship between the sub-board and the controller. The sub-board 41 is provided with components other than the
サブ基板４１とコントローラ１８（メイン基板）との間では、各種の信号が入出力されている。
例えば、コントローラ１８は、サブ基板４１の高圧電源ユニット２３に、４２Ｖの供給電圧を出力している。高圧電源ユニット２３は、この供給電圧（４２Ｖ）を用いて、６００Ｖ〜１０００Ｖ程度の電圧を生成する。
Various signals are input and output between the
For example, the
また、コントローラ１８は、サブ基板４１の検出制御部２８に、３．３Ｖの供給電圧を出力している。この供給電圧（３．３Ｖ）は、検出制御部２８を駆動するための直流電源となる。
Further, the
また、コントローラ１８とサブ基板４１の検出制御部２８との間では、各種のデータを通信するためのデータ信号が入出力されている。例えば、コントローラ１８は、検出制御部２８を初期設定するためのパラメータを、データ信号として検出制御部２８へ出力する。このときのパラメータとしては、例えば、前述の閾値Ｖｔｈや、繰り返し期間の長さや、連続検出するノズル数（前述の場合、１５）などが含まれる。各種パラメータが検出制御部２８に設定されれば、検出制御部２８は、設定完了報告をデータ信号としてコントローラ１８へ出力する。また、検出制御部２８は、前述の１６ビットデータの比較結果などを、データ信号としてコントローラ１８へ出力する。
Further, data signals for communicating various data are input / output between the
また、サブ基板４１の電圧検出部３０は、第１抵抗３０ａと第２抵抗３０ｂとの間の電位を、電圧検出信号としてコントローラ１８に出力する。コントローラ１８は、この電圧検出信号が所定電位（例えば３．３Ｖ）か否かを検出することによって、検出用電極２２が所定の電圧になっているか否かを検出する。
Further, the
＜短絡検査と全体処理フロー＞
検出用電極２２の電位変化は微小であり、この微小な電位変化を検出するため、サブ基板４１は、できる限り検出用電極２２に近づけて設けられる。但し、検出用電極２２に向かってヘッドからインク滴が吐出されるため、サブ基板４１にはインクが付着しやすい。サブ基板４１には、ノズル検査回路１６ａ（図５）のうちの検出用電極２２以外の構成要素が設けられており、サブ基板４１にインクが付着すると、サブ基板に設けられた配線の間で短絡が生じるおそれがある。
<Short-circuit inspection and overall processing flow>
The potential change of the
また、印刷時にノズルプレート２１が紙と対向したときに、ノズルプレート２１に紙粉が付着することがある。また、ノズルプレート２１にインクの雫（しずく）が付着することもある。そして、ノズルプレート２１に紙粉やインク雫が付着した状態でノズル検査を行うときに、紙粉やインクによってノズルプレート２１と検出用電極２２との間で短絡が生じるおそれもある。
Further, when the
ところで、図２の設定画面上で「自動ノズル検査機能」をＯＦＦに設定した場合であっても、この設定画面上で「今すぐノズル検査を行う」と表示されたボタンが押されると、ノズル検査を直ちに開始する必要がある。このため、通常の状態では、常にコントローラ１８からサブ基板４１へ供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）が供給され続けている（もし仮に、サブ基板４１への供給電圧の供給を停止した状態からノズル検査を行うと、ノズル検査の開始までに時間がかかってしまうため）。
しかし、サブ基板で短絡が生じている状態で、コントローラ１８からサブ基板４１へ供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）を供給し続けると、装置の故障や発熱を招くおそれがある。例えば、ノズルプレート２１と検出用電極２２との間で短絡が生じると、高圧電源ユニット２３から想定以上の電流が流れてしまい、高圧電源ユニット２３が故障するおそれがある。
そこで、自動ノズル検査機能がＯＦＦに設定された場合であっても、サブ基板４１の短絡検査を行う。
By the way, even if the “automatic nozzle inspection function” is set to OFF on the setting screen of FIG. 2, if the button labeled “Perform nozzle inspection now” is pressed on this setting screen, the nozzle Inspection needs to start immediately. For this reason, in the normal state, the supply voltage (42V, 3.3V) is always supplied from the
However, if the supply voltage (42V, 3.3V) is continuously supplied from the
Therefore, even if the automatic nozzle inspection function is set to OFF, the short circuit inspection of the
図１０は、本実施形態の処理のフロー図である。プリンタ１のメモリ１８ｂには、この処理をプリンタ１に実行させるためのプログラムが記憶されている。
コントローラ１８は、自動ノズル検査を行うべきタイミングになれば（例えば、前回のノズル検査から所定時間経過したとき）、図中の処理を開始する。なお、この処理を開始する前から、コントローラ１８からサブ基板４１へ供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）が供給され続けている。
FIG. 10 is a flowchart of processing according to this embodiment. A program for causing the
The
まず、コントローラ１８は、サブ基板４１の短絡検査を行う（Ｓ１０１）。本実施形態では、２種類の方法でサブ基板４１の短絡検査を行う。
第１の方法では、コントローラ１８は、電圧検出部３０からの電圧検出信号を検出し、この電圧検出信号が所定電位よりも低ければ、短絡が生じていると判定する。短絡が生じていた場合、検出用電極２２の電位が低下しているため、第１抵抗３０ａと第２抵抗３０ｂとの間の電位が低下しているからである。
First, the
In the first method, the
第２の方法では、コントローラ１８は、検出制御部２８からの設定完了報告が無ければ、短絡が生じていると判定する。既に説明した通り、設定完了報告とは、コントローラ１８が検出制御部２８を初期設定するために各種パラメータを検出制御部２８へ出力し、各種パラメータが正常に検出制御部２８に設定されたときに、検出制御部２８からコントローラ１８へデータ信号として出力されるものである（図９の「データ信号」参照）。サブ基板４１がインクで濡れてしまい検出制御部２８が機能しなくなると、コントローラ１８が各種パラメータを検出制御部２８に出力しても、検出制御部２８の初期設定が行われず、この結果、コントローラ１８は検出制御部２８から設定完了報告を受信できなくなる。言い換えると、コントローラ１８が検出制御部２８から設定完了報告を受信しない場合、サブ基板４１がインクで濡れており、短絡が生じている可能性がある。第２の方法は、このことを利用したものである。
なお、第１の方法と第２の方法は、いずれか一方を行うだけでもよいし、両方いって両方の結果から短絡の有無を判断しても良い。
In the second method, the
It should be noted that only one of the first method and the second method may be performed, or both may be used to determine the presence or absence of a short circuit.
短絡がある場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、コントローラ１８は、装置を緊急停止させる（Ｓ１０３）。これにより、サブ基板４１への供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）の供給が停止する。
When there is a short circuit (YES in S102), the
短絡がない場合（Ｓ１０２でＮＯ）、コントローラ１８は、自動ノズル検査機能がＯＮに設定されているか否かを判定する。自動ノズル検査機能がＯＦＦに設定されていれば（Ｓ１０４でＮＯ）、処理を終了する（ノズル検査を行わずに、プリンタ１は印刷動作等の次の動作を行う）。自動ノズル検査機能がＯＮに設定されていれば（Ｓ１０４でＹＥＳ）、コントローラ１８は、ノズル検査を行う（Ｓ１０５）。これにより、予め定められた所定のタイミングで、ノズル検査が行われる。
When there is no short circuit (NO in S102), the
ノズル検査（Ｓ１０５）では、既に説明したように、非吐出ダミーに相当するデータが「１」であれば、コントローラ１８は、直前の１５個のノズルを再検査させる。所定回数（例えば６回）の再検査を行っても、非吐出ダミーに相当するデータが「１」であり続ければ、コントローラ１８は、ノズル検査動作に異常があると判定し（Ｓ１０６でＹＥＳ）、その旨を報知する（Ｓ１０７）。なお、Ｓ１０６でＹＥＳと判定されても、ノイズの原因がなくなればプリンタ１は正常に動作すると考えられるので、Ｓ１０３のように装置は停止させない。
In the nozzle inspection (S105), as already described, if the data corresponding to the non-ejection dummy is “1”, the
ノズル検査が正常に行われれば（Ｓ１０６でＮＯ）、コントローラ１６は、検出結果から不良ノズルの有無を判定する（Ｓ１０８）。不良ノズルが無ければ、コントローラ１８は、処理を終了する（プリンタ１は印刷動作等の次の動作を行う）。一方、不良ノズルがあれば、クリーニング処理（Ｓ１０９）を行った後で、処理を終了する（プリンタ１は印刷動作等の次の動作を行う）。なお、クリーニング処理（Ｓ１０９）を行った後、ノズル検査（Ｓ１０５）を再度行うようにしても良い。
If the nozzle inspection is normally performed (NO in S106), the
本実施形態によれば、自動ノズル検査機能がＯＦＦに設定された場合にも、図１０のフローが行われる。そして、サブ基板４１で短絡が生じていれば、装置が緊急停止され、コントローラ１８からサブ基板４１への供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）の供給が停止する。これにより、本実施形態では、装置の故障を防ぐことができる。なお、もし自動ノズル検査機能がＯＦＦに設定されるのに伴ってサブ基板４１の短絡検査が行われなくなると、サブ基板４１で短絡があってもコントローラ１８からサブ基板４１へ供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）が供給され続け、装置の故障を招くことになる。
According to the present embodiment, the flow of FIG. 10 is performed even when the automatic nozzle inspection function is set to OFF. If a short circuit occurs in the sub-board 41, the apparatus is urgently stopped, and supply of the supply voltage (42V, 3.3V) from the
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の第１実施形態では、サブ基板４１に電圧検出部３０が設けられている。そして、第１実施形態では、コントローラ１８は、電圧検出部３０からの電圧検出信号に基づいて短絡を検出している。
これに対し、第２実施形態では、電圧検出部３０を省略した構成でノズル検査回路１６ａを構成している。そして、増幅器２７から出力される検出信号を用いて、検出用電極２２の電位の低下を検出し、サブ基板４１で短絡が生じていることを検出する。
=== Second Embodiment ===
In the first embodiment described above, the
On the other hand, in 2nd Embodiment, the nozzle test |
図１１は、第２実施形態のノズル検査回路の説明図である。図５の構成と比較すると、電圧検出部３０が省略されている。つまり、第２実施形態では、第１実施形態と比べて、ノズル検査回路１６ａの構成を簡略化できる。
図１２は、第２実施形態の短絡検査のフロー図である。プリンタ１のメモリ１８ｂには、この処理をプリンタ１に実行させるためのプログラムが記憶されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a nozzle inspection circuit according to the second embodiment. Compared with the configuration of FIG. 5, the
FIG. 12 is a flowchart of a short circuit inspection according to the second embodiment. A program for causing the
コントローラ１８は、自動ノズル検査を行うべきタイミングになれば（例えば、前回のノズル検査から所定時間経過したとき）、前述の図１０の処理を開始する。そして、Ｓ１０１のサブ基板４１の短絡検査として、図１２の処理を行う。
When it is time to perform the automatic nozzle inspection (for example, when a predetermined time has elapsed since the previous nozzle inspection), the
まず、コントローラ１８は、検出制御部２８に閾値Ｖｔｈとして３Ｖを設定し、ノズル♯１〜ノズル♯１５に対してノズル検査を行う（Ｓ２０１）。このときのノズル検査の動作は、前述のＳ１０５のノズル検査の動作とほぼ同様である。但し、検査対象となるノズル数が１５個であるため、Ｓ１０５のノズル検査時の検査対象ノズル数（１８０個×６色）よりもはるかに少ない。このため、Ｓ２０１のノズル検査は、簡易的なものであり、インクの消費は少なく、短時間で終了する。このため、ユーザが自動ノズル検査機能をＯＦＦに設定していても（ユーザがＳ２０１のノズル検査を望まない状況下でも）、この動作は許容されると想定される。
First, the
次に、コントローラ１８は、ノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルか否かを判断する（Ｓ２０２）。少なくとも１個のノズルが正常にインクを吐出している場合（Ｓ２０２でＮＯ）、コントローラ１８は、短絡は生じていないと判断して、短絡検査を終了する。
Next, the
Ｓ２０２においてノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルだと判断された場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、コントローラ１８は、検出制御部２８の閾値Ｖｔｈを３Ｖから２．５Ｖに設定変更し、ノズル♯１〜ノズル♯１５に対してノズル検査を行う（Ｓ２０３）。なお、このときのノズル検査の動作も、簡易的なものであり、インクの消費は少なく、短時間で終了する。このため、ユーザが自動ノズル検査機能をＯＦＦに設定していても（ユーザがＳ２０１のノズル検査を望まない状況下でも）、この動作は許容されると想定される。
When it is determined in S202 that all of the
次に、コントローラ１８は、ノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルか否かを判断する（Ｓ２０４）。Ｓ２０２のときに全てのノズルが不良ノズルだと判断されたにも関わらず、Ｓ２０４において少なくとも１個のノズルが正常にインクを吐出していると判断された場合、増幅器２７から出力された検出信号の振幅Ｖａが低下していたためにＳ２０２でＹＥＳと判断されたと考えられる。つまり、この場合、検出用電極２２の電位が低下していると考えられる。そこで、Ｓ２０４において少なくとも１個のノズルが正常にインクを吐出していると判断された場合（Ｓ２０４でＮＯ）、コントローラ１８は、短絡が生じていると判断して（Ｓ２０５）、短絡検査を終了する。
Next, the
一方、Ｓ２０４においてノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルだと判断された場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、本当にノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルの状態か、若しくは、増幅器２７からの検出信号の振幅Ｖａが２．５Ｖにも達しないほど検出用電極２２の電位が低下している状態と考えられる。前者の状態では短絡は生じていないが、後者の状態では短絡が生じていると考えられる。そこで、次のようにして、いずれの状態かを判別している。
On the other hand, if it is determined in S204 that all
Ｓ２０４でＹＥＳの場合、コントローラ１８は、クリーニング処理を行う（Ｓ２０６）。クリーニング処理の直後は、１５個の全てのノズルが不良ノズルになっている可能性はきわめて低くなる。そこで、コントローラ１８は、クリーニング処理の直後に、ノズル♯１〜ノズル♯１５のノズル検査を再度行う（Ｓ２０７）。なお、このときのノズル検査も、簡易的なものであり、短時間で終了する。そして、コントローラ１８は、ノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルか否かを判断する（Ｓ２０８）。
If YES in S204, the
Ｓ２０８において少なくとも１個のノズルが正常にインクを吐出していると判断された場合、Ｓ２０３及びＳ２０４の時点では本当にノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルの状態だったと考えられる。このため、Ｓ２０８において少なくとも１個のノズルがインクを吐出していると判断された場合（Ｓ２０８でＮＯ）、コントローラ１８は、短絡は生じていないと判断して、短絡検査を終了する。
If it is determined in S208 that at least one nozzle is ejecting ink normally, it is considered that all of the
一方、Ｓ２０８においてノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルだと判断された場合、増幅器２７からの検出信号の振幅が２．５Ｖにも達しないほど検出用電極２２の電位が低下している状態と考えられる。このため、Ｓ２０８においてノズル♯１〜ノズル♯１５の全てのノズルが不良ノズルだと判断された場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、コントローラ１８は、短絡が生じていると判断して（Ｓ２０５）、短絡検査を終了する。
On the other hand, if it is determined in S208 that all of the
短絡検査が終了すると、コントローラ１８は、次に図１０のＳ１０２の判断を行う。その際に、Ｓ２０５で短絡が生じていると判断されていれば、コントローラ１８は、Ｓ１０２でＹＥＳと判断し、装置を緊急停止させる（Ｓ１０３）。これにより、サブ基板４１への供給電圧（４２Ｖ、３．３Ｖ）の供給が停止する。
When the short circuit inspection is completed, the
以上説明した本実施形態によれば、増幅器２７からの検出信号に基づいて検出用電極２２の電位の低下を検出することによって、サブ基板４１で短絡が生じていることを検出している。これにより、電圧検出部３０を省略した構成にすることができる。
According to the present embodiment described above, it is detected that a short circuit has occurred in the sub-board 41 by detecting a decrease in the potential of the
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
=== Other Embodiments ===
Although a printer or the like as one embodiment has been described, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof. In particular, the embodiments described below are also included in the present invention.
＜プリンタについて＞
前述の実施形態では、ノズル検査装置の一例としてプリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
<About the printer>
In the above-described embodiment, the printer has been described as an example of the nozzle inspection apparatus, but the present invention is not limited to this. For example, color filter manufacturing apparatus, dyeing apparatus, fine processing apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, surface processing apparatus, three-dimensional modeling machine, liquid vaporizer, organic EL manufacturing apparatus (particularly polymer EL manufacturing apparatus), display manufacturing apparatus, film formation The same technology as that of the present embodiment may be applied to various liquid ejection devices to which inkjet technology such as a device and a DNA chip manufacturing device is applied.
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンタの実施形態だったので、染料インク又は顔料インクをノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、成膜材料、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから吐出しても良い。
<About ink>
Since the above-described embodiment is an embodiment of a printer, dye ink or pigment ink is ejected from the nozzle. However, the liquid ejected from the nozzle is not limited to such ink. For example, a liquid (including water) containing a metal material, an organic material (particularly a polymer material), a film forming material, a processing liquid, a gene solution, or the like may be discharged from a nozzle.
＜ノズルについて＞
前述の実施形態では、圧電素子（ピエゾ素子）を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<About nozzle>
In the above-described embodiment, ink is ejected using a piezoelectric element (piezo element). However, the method for discharging the liquid is not limited to this. For example, other methods such as a method of generating bubbles in the nozzle by heat may be used.
＜ノズル検査回路について１＞
前述の実施形態のノズル検査回路１６ａでは、ノズルプレート２１（第１電極に相当）をグランド電位にし、検出用電極２２（第２電極に相当）を高電位にしている。しかし、これに限られるものではない。また、前述の実施形態のノズル検査回路１６ａでは、高電位となる電極の電位変化を検出しているが、これに限られるものではない。
<
In the
図１３Ａ〜図１３Ｃは、ノズル検査回路の他の構成の説明図である。
図１３Ａでは、前述の実施形態と同様に、高電位となる電極の電位変化を検出している。但し、前述の実施形態とは異なり、ノズルプレートが高電位になっており、キャップ側の電極がグランド電位になっている。
図１３Ｂでは、前述の実施形態と同様に、ノズルプレートをグランド電位にし、キャップ側の電極を高電位にしている。但し、前述の実施形態とは異なり、ノズルプレートの電位変化を検出している。
図１３Ｃは、前述の実施形態と同様に、検出用電極２２の電位変化を検出している。但し、前述の実施形態とは異なり、ノズルプレートが高電位になっており、キャップ側の電極がグランド電位になっている。
このようなノズル検査回路の構成であっても、前述の実施形態とほぼ同様なノズル検査を行うことが可能である。
13A to 13C are explanatory diagrams of other configurations of the nozzle inspection circuit.
In FIG. 13A, as in the above-described embodiment, a change in the potential of the electrode that is at a high potential is detected. However, unlike the previous embodiment, the nozzle plate is at a high potential, and the cap-side electrode is at the ground potential.
In FIG. 13B, the nozzle plate is set to the ground potential and the cap side electrode is set to the high potential as in the above-described embodiment. However, unlike the above-described embodiment, a change in the potential of the nozzle plate is detected.
FIG. 13C detects a potential change of the
Even with such a nozzle inspection circuit configuration, it is possible to perform a nozzle inspection substantially similar to that of the above-described embodiment.
＜ノズルプレートについて＞
前述の実施形態では、ノズルプレートが電極となるように構成していた。但し、ノズルから吐出されるインクが所定電位（図５の構成の場合であればグランド電位）になる構成であれば良い。例えば、インク流路等に電極を設け、この電極を用いてインクを所定電位にさせても良い。
<About the nozzle plate>
In the above-described embodiment, the nozzle plate is configured as an electrode. However, the ink discharged from the nozzles may be configured to have a predetermined potential (a ground potential in the case of the configuration in FIG. 5). For example, an electrode may be provided in an ink flow path or the like, and the ink may be set to a predetermined potential using this electrode.
＜短絡検査について＞
前述の第１実施形態では、電圧検出部３０からの電圧検出信号に基づいて短絡検査が行われる。また、前述の第２実施形態では、増幅器２７からの検出信号に基づいて短絡検査が行われる。いずれの実施形態とも、間接的に検出用電極２２の電位の低下を検出することによって、短絡検査が行われる。但し、他の方法で短絡検査を行っても良い。
例えば、検出用電極２２に所定以上の電流が流れたときにヒューズが切れるようにノズル検査回路１６ａを構成し、コントローラ１８が、ヒューズが切れたか否かを検知し、ヒューズが切れていれば短絡が生じていると判断するようにしても良い。
<About short circuit inspection>
In the first embodiment described above, the short circuit inspection is performed based on the voltage detection signal from the
For example, the
１ プリンタ、１１ 操作パネル、１２ 搬送機構、
１３ キャリッジ機構、キャリッジ１３ａ、
１４ 駆動信号生成回路、１５ ヘッドユニット、
１６ 検出器群、１６ａ ノズル検査回路、
１７ クリーニング機構、１７ａ キャップ、１７ｂ 吸収体、
１８ コントローラ、１８ａ ＣＰＵ、１８ｂ メモリ
２１ ノズルプレート、２２ 検出用電極、高圧電源ユニット２３、
２４ 第１制限抵抗、２５ 第２制限抵抗、２６ 検出用コンデンサ、
２７ 増幅器、２８ 検出制御部、２９ 平滑コンデンサ、
３０ 電圧検出部、３０ａ 第１抵抗、３０ｂ 第２抵抗、
４１ サブ基板、ＰＣ コンピュータ、
ＨＤ ヘッド、ＨＣ ヘッド制御部、ＣＯＭ 駆動信号、
Ｖａ 検出信号の振幅、Ｖｔｈ 閾値
1 printer, 11 operation panel, 12 transport mechanism,
13 Carriage mechanism,
14 drive signal generation circuit, 15 head unit,
16 detector groups, 16a nozzle inspection circuit,
17 cleaning mechanism, 17a cap, 17b absorber,
18 controller, 18a CPU,
24 first limiting resistor, 25 second limiting resistor, 26 detection capacitor,
27 Amplifier, 28 Detection control unit, 29 Smoothing capacitor,
30 voltage detector, 30a first resistor, 30b second resistor,
41 Sub-board, PC computer,
HD head, HC head controller, COM drive signal,
Va detection signal amplitude, Vth threshold
Claims (7)
前記ノズル検査に必要な電圧を前記検査回路に供給するとともに、前記検査回路が所定タイミングで前記ノズル検査を行う自動検査機能をオンオフ設定できるコントローラと
を備え、
前記自動検査機能のオンオフ設定に関わらず、前記検査回路には前記ノズル検査に必要な電圧が供給されており、
前記コントローラは、
前記自動検査機能がオンに設定されている場合には、前記所定タイミングになったときに、前記検査回路に供給された前記電圧を用いて前記検査回路に前記ノズル検査を行わせ、
前記自動検査機能がオフに設定されている場合には、前記検査回路に前記ノズル検査を行わせる前に前記検査回路の異常検査を行い、前記検査回路に異常があれば前記検査回路への前記電圧の供給を停止する
ことを特徴とするノズル検査装置。 An inspection circuit for performing a nozzle inspection for inspecting the discharge of liquid from the nozzle;
A controller that can supply a voltage necessary for the nozzle inspection to the inspection circuit, and that can turn on and off an automatic inspection function in which the inspection circuit performs the nozzle inspection at a predetermined timing.
Regardless of the on / off setting of the automatic inspection function, the inspection circuit is supplied with a voltage necessary for the nozzle inspection,
The controller is
When the automatic inspection function is set to ON, when the predetermined timing is reached, the inspection circuit is made to perform the nozzle inspection using the voltage supplied to the inspection circuit,
When the automatic inspection function is set to OFF, the inspection circuit is inspected for abnormality before causing the inspection circuit to perform the nozzle inspection, and if there is an abnormality in the inspection circuit, the inspection circuit is inspected. A nozzle inspection apparatus, wherein supply of voltage is stopped.
前記検査回路は、
前記ノズルから吐出される前記液体を第１電位にする第１電極と、前記ノズルに対向する位置に設けられ、前記第１電位とは異なる第２電位の第２電極とを備え、
前記ノズルから前記液体が吐出されるときの前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも一方の電極の電位変化を検出することによって、前記ノズル検査を行う
ことを特徴とするノズル検査装置。 The nozzle inspection device according to claim 1,
The inspection circuit includes:
A first electrode that sets the liquid discharged from the nozzle to a first potential; and a second electrode that is provided at a position facing the nozzle and has a second potential different from the first potential;
A nozzle inspection apparatus that performs the nozzle inspection by detecting a potential change of at least one of the first electrode and the second electrode when the liquid is ejected from the nozzle.
前記異常検査の際に、前記コントローラは、前記第１電極及び前記第２電極のうちの高電位の方の電極の電位を検出し、この電位が所定電位よりも低ければ、前記検査回路に異常があると判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。 The nozzle inspection device according to claim 2,
During the abnormality inspection, the controller detects the potential of the higher one of the first electrode and the second electrode, and if this potential is lower than a predetermined potential, the controller detects an abnormality in the inspection circuit. It is determined that there is a nozzle inspection apparatus.
前記異常検査の際に、前記コントローラは、前記ノズル検査の対象となるノズル数よりも少ない所定数のノズルから順に前記液体を吐出させ、そのときの前記電位変化に基づいて前記検査回路の異常を検査する
ことを特徴とするノズル検査装置。 The nozzle inspection device according to claim 2,
During the abnormality inspection, the controller sequentially discharges the liquid from a predetermined number of nozzles smaller than the number of nozzles to be subjected to the nozzle inspection, and detects an abnormality in the inspection circuit based on the potential change at that time. A nozzle inspection apparatus characterized by inspecting.
あるノズルからの前記液体の吐出を検査した後、全てのノズルからの液体の吐出を行わない期間が設けられ、その期間の前記電位変化が所定の閾値を超えれば、前記あるノズルからの前記液体の吐出を再検査する
ことを特徴とするノズル検査装置。 The nozzle inspection apparatus according to any one of claims 2 to 4,
After inspecting the discharge of the liquid from a certain nozzle, a period in which the liquid is not discharged from all the nozzles is provided, and if the potential change in that period exceeds a predetermined threshold, the liquid from the certain nozzle Nozzle inspection apparatus characterized by re-inspecting discharge of ink.
前記コントローラは、前記検査回路に所定のパラメータを初期設定し、前記初期設定が正常に行われたことを示す信号が前記検査回路から無ければ、前記検査回路に異常があると判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。 A nozzle inspection device according to any one of claims 1 to 5,
The controller initializes a predetermined parameter in the inspection circuit, and determines that the inspection circuit has an abnormality if there is no signal indicating that the initial setting has been normally performed from the inspection circuit. Nozzle inspection device.
前記検査回路が前記ノズルからの前記液体の吐出を所定タイミングで検査する自動検査機能をオンオフ設定すること、
前記自動検査機能のオンオフ設定に関わらず、前記検査回路に必要な電圧を前記検査回路に供給すること、
前記自動検査機能がオンに設定されている場合には、前記所定タイミングになったときに、前記検査回路に供給された前記電圧を用いて前記検査回路が前記ノズルからの前記液体の吐出を検査すること、及び
前記自動検査機能がオフに設定されている場合には、前記ノズルからの前記液体の吐出を前記検査回路が検査する前に前記検査回路の異常検査を行い、前記検査回路に異常があれば前記検査回路への前記電圧の供給を停止すること
を有するノズル検査方法。 A nozzle inspection method using an inspection circuit for inspecting discharge of liquid from a nozzle,
An on / off setting of an automatic inspection function in which the inspection circuit inspects ejection of the liquid from the nozzle at a predetermined timing;
Regardless of the on / off setting of the automatic inspection function, supplying a voltage necessary for the inspection circuit to the inspection circuit;
When the automatic inspection function is set to ON, the inspection circuit inspects the discharge of the liquid from the nozzle using the voltage supplied to the inspection circuit when the predetermined timing comes. And when the automatic inspection function is set to off, the inspection circuit performs an abnormal inspection before the inspection circuit inspects the discharge of the liquid from the nozzle, and the inspection circuit is abnormal. A nozzle inspection method comprising: stopping supply of the voltage to the inspection circuit if there is.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008228693A JP2010058452A (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Device and method of inspecting nozzle |
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| JP2010058452A true JP2010058452A (en) | 2010-03-18 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013116596A (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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2008
- 2008-09-05 JP JP2008228693A patent/JP2010058452A/en active Pending
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