JP5024140B2

JP5024140B2 - 流体吐出装置及びノズル検査方法

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Publication number: JP5024140B2
Application number: JP2008071497A
Authority: JP
Inventors: 裕二吉田; 宏典遠藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP2009226616A

Description

本発明は、流体吐出装置及びノズル検査方法に関する。

従来、流体がノズルから吐出され得るか否かのノズル検査を、流体を帯電させて行う流体吐出装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、インクジェットヘッドと、それに対向配置された電極との間に電圧を印加してインク滴を帯電させ、インクジェットヘッドのノズルから電極に向けてインクを吐出するようインクジェットヘッドを制御する。この装置では、電圧を印加し始めたあとインクに電荷が誘導されるとき、及び、帯電したインクが電極に到達して電気的に中和されるときの少なくともいずれかのときに、電極にコンデンサを介して接続された検出回路によって、流れる電流の交流成分を検出することによりノズル検査を行っている。
特開昭５９−１２３６７３号公報

ところで、特許文献１に記載のインクジェット記録装置において、図７に示すように、電極を複数（例えば４つ）に分割し、分割した各電極２５２ａ〜２５２ｄに電圧印加回路２５４により電圧を印加し各電極２５２ａ〜２５２ｄごとにノズル検査を実行することにより検査精度を向上させることが考えられる。つまり、電極は面積が広いほど多くのノズルと対向することになるため、検査対象ではないノズルから誤って吐出されるインクによる電流が発生しやすくなる。このため、電極を分割することにより電極面積を狭くして印刷ヘッド２２４のノズル２２３ａ〜２２３ｄのうち対向するノズルの数を少なくし、検査対象ではないノズルから誤ってインクが吐出されたときにでも、その影響を受けにくくすることが考えられる。しかしながら、このように分割した電極２５２ａ〜２５２ｄに１対１に対応して検出回路２５６ａ〜２５６ｄを接続すると、装置構成が複雑になるという問題がある。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、装置構成を複雑なものとせずにノズル検査時の検査精度を向上させることのできる流体吐出装置及びノズル検査方法を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の流体吐出装置は、
複数のノズル群を有し該ノズル群を構成するノズルからターゲットに流体を吐出可能な吐出手段と、
同じノズル群を構成するノズルから吐出される流体を受けるよう前記吐出手段に対して前記ノズル群の数だけ設けられた複数の流体受け手段と、
各流体受け手段に所定の電圧を印加可能な電圧印加手段と、
電気的変化を検出する電気的変化検出手段と、
前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段との間に設けられ、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段のいずれか一つとの電気的接続を切り替え可能な切替手段と、
前記ノズルから前記流体が吐出され得るか否かを検査するノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受けることが可能な流体受け手段と前記電気的変化検出手段とが電気的に接続されるよう前記切替手段を制御し、該流体受け手段に前記所定の電圧が印加された状態で前記流体が前記検査対象のノズルから吐出されるよう前記吐出手段を制御し、前記電気的変化検出手段により検出された電気的変化に基づいて前記流体が吐出されたか否かを判定する制御手段と、
を備えたものである。

この流体吐出装置では、ノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受けることが可能な流体受け手段と電気的変化検出手段とが電気的に接続されるよう切替手段を制御し、その流体受け手段に所定の電圧が印加された状態で流体が検査対象のノズルから吐出されるよう吐出手段を制御し、電気的変化検出手段により検出された電気的変化に基づいて流体が吐出されたか否かを判定する。このように、ノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受ける流体受け手段以外の流体受け手段（以下、非対象流体受け手段ともいう）と電気的変化検出手段とは接続されない。このため、ノズル検査時にこれらの非対象流体受け手段に起こった電気的変化に起因するノズル検査の誤判定を低減することが可能である。例えば、非対象流体受け手段に誤って他のノズルから流体が吐出されることがあるが、このような場合であっても非対象流体受け手段と電気的変化検出手段は電気的に接続されていないため誤判定が発生しない。ここで、仮に、複数設けられた流体受け手段のそれぞれに個別の電気的変化検出手段を接続し各流体受け手段を電気的に接続させないようにしたとすれば、上述したのと同様の理由で誤判定を発生しないようにすることは可能である。しかし、電気的変化検出手段の数が流体受け手段の数と同じ数だけ必要となり複雑な装置構成となる。本発明の流体吐出装置では、電気的変化検出手段と全ての流体受け手段との１対１の電気的な接続を切替手段により切り替えることで実現しているため、必要な電気的変化検出手段の数は流体受け手段の数よりも少なくて済む。したがって、装置構成を複雑なものとせずにノズル検査時の検査精度を向上させることができる。

本発明の流体吐出装置において、前記電圧印加手段は、前記切替手段と前記電気的変化検出手段との間の点に抵抗を介して接続され、前記切替手段によって前記電気的変化検出手段と接続された前記流体受け手段に電圧を印加するものとしてもよい。こうすれば、電気的変化検出手段と電気的に接続される流体受け手段を切替手段により切り替える際に、同時に、電圧印加手段の接続される流体受け手段を切り替えることができる。

本発明の流体吐出装置において、各流体受け手段は、前記複数のノズル群と１対１に対応して設けられ、対応するノズル群に含まれるノズルのクリーニング時に該ノズル群を覆い密閉空間を形成可能なクリーニングボックスであるとしてもよい。こうすれば、ノズル検査専用の流体受け手段を新たに設ける必要がない。このとき、前記クリーニングボックスは、前記吐出手段のすべてのノズル群を覆うクリーニングキャップの内部を仕切壁によって仕切ることにより形成されているものとしてもよい。

本発明のノズル検査方法は、
複数のノズル群を有し該ノズル群を構成するノズルからターゲットに流体を吐出可能な吐出手段と、同じノズル群を構成するノズルから吐出される流体を受けるよう前記吐出手段に対して前記ノズル群の数だけ設けられた複数の流体受け手段と、各流体受け手段に所定の電圧を印加可能な電圧印加手段と、電気的変化を検出する電気的変化検出手段と、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段との間に設けられ、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段のいずれか一つとの電気的接続を切り替え可能な切替手段と、を備えた流体吐出装置の前記ノズルから前記流体が吐出され得るか否かを検査するノズル検査方法であって、
前記ノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受けることが可能な流体受け手段と前記電気的変化検出手段とが電気的に接続されるよう前記切替手段を制御し、該流体受け手段に前記所定の電圧が印加された状態で前記流体が前記検査対象のノズルから吐出されるよう前記吐出手段を制御し、前記電気的変化検出手段により検出された電気的変化に基づいて前記流体が吐出されたか否かを判定するものである。

このノズル検査方法では、ノズル検査を実行するときには、非対象流体受け手段と電気的変化検出手段とは接続されない。このため、ノズル検査時にこれらの非対象流体受け手段に起こった電気的変化に起因するノズル検査の誤判定を低減することが可能である。また、このノズル検査方法では、電気的変化検出手段と全ての流体受け手段との１対１の電気的な接続を切替手段により切り替えることで実現しているため、必要な電気的変化検出手段の数は流体受け手段の数よりも少なくて済む。したがって、装置構成を複雑なものとせずにノズル検査時の検査精度を向上させることができる。なお、本発明のノズル検査方法において、上述したいずれかの流体吐出装置の機能を実現するようなステップを追加してもよい。

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はキャッピング装置４０の構成の概略を示す構成図であり、図４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を覆う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、印刷ヘッド２４からキャッピング装置４０へ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４参照）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とを備えている。

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とを備えている。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、ノズル２３に連通するインク室２９をこのノズルプレート２７と共に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とを入力し、これらの信号を基に駆動信号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して駆動信号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として入力したパルス数と同じ数だけインク滴が吐出され、吐出したインク滴の数に応じて小ドット，中ドット，大ドットの３種類のドットを記録紙Ｐに形成可能である。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。また、印刷ヘッド２４は、ここでは圧電素子４８を変形させてインクを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

キャッピング装置４０は、図３に示すように、上部が開口され印刷ヘッド２４のすべてのノズル列を覆う大きさの略直方体のクリーニングキャップ（以下、単にキャップという）４１と、キャップ４１の内部を絶縁性の仕切壁４１ａ〜４１ｃによって仕切ることにより形成された４つのボックス４２ａ〜４２ｄと、各ボックス４２ａ〜４２ｄの底部にそれぞれ接続された伸縮性のチューブ４４ａ〜４４ｄと、チューブ４４ａ〜４４ｄの合流点に取り付けられた吸引ポンプ４５と、チューブ４４ａ〜４４ｄの各々に取り付けられ各チューブ４４ａ〜４４ｄの連通と遮断とを互いに独立して切り替え可能な切替バルブ４６ａ〜４６ｄと、キャップ４１の上面と印刷ヘッド２４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とを備えている。ここで、ボックス４２ａ〜４２ｄは、ノズル列４３Ｋ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙと１対１に対応して設けられ、内部に金属メッシュ製の電極５２ａ〜５２ｄをそれぞれ有している。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を覆うのに用いられる。また、所定のタイミングでノズルプレート２７を覆った状態で図示しない大気開放バルブを閉成すると共に切替バルブ４６ａ〜４６ｄと吸引ポンプ４５とにより印刷ヘッド２４とキャップ４１とで形成される密閉空間を負圧にしてノズル２３内のインクをノズル列毎に強制的に吸引するクリーニングを行なうのにも用いられる。

ノズル検査装置５０は、図４に示すように、ノズルプレート２７のノズル列４３Ｋ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙのうち対応するノズル列のノズル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５２ａ〜５２ｄのうちの対応する電極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いる。このノズル検査装置５０は、電圧を検出する電圧検出回路５６と、キャップ４１の電極５２ａ〜５２ｄと電圧検出回路５６との間に設けられた切替スイッチＳＷ１と、この切替スイッチＳＷ１と電圧検出回路５６との間の点Ｑに接続された高圧電源Ｖｅとを備えている。切替スイッチＳＷ１は、電圧検出回路５６と、電極５２ａ〜５２ｄのうちのいずれか一つとの電気的接続を切り替えるものである。この切替スイッチＳＷ１により電圧検出回路５６と電極５２ａ〜５２ｄとの電気的接続を切り替えると、接続された電極と高圧電源Ｖｅとの接続も切り替えられる。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と高圧電源Ｖｅに接続された電極５２ａ〜５２ｄとの間には電圧が印加される。高圧電源Ｖｅ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昇圧した電源であり、切替スイッチＳＷ１と電圧検出回路５６との間の点Ｑに抵抗Ｒ１と電圧印加スイッチＳＷ２を介して接続されている。電圧検出回路５６は、電極５２ａ〜５２ｄからの出力信号を検出するための回路として構成されており、入力した出力信号を増幅して積算すると共に積算して得られた信号をＡ／Ｄ変換してコントローラ７０に出力する。

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からの電圧信号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）への制御信号や切替スイッチＳＷ１及び電圧印加スイッチＳＷ２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５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。また、ノズル検査は、ノズル列４３Ｋの各ノズル２３Ｋ、ノズル列４３Ｃの各ノズル２３Ｃ、ノズル列４３Ｍの各ノズル２３Ｍ、ノズル列４３Ｙの各ノズル２３Ｙの順に実行されるものとする。

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、即ちノズル列４３Ｋ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙがそれぞれボックス４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに向かい合う状態となる。次に、ノズル列４３Ｋに対向するボックス４２ａ内の電極５２ａと電圧検出回路５６とが電気的に接続されるよう切替スイッチＳＷ１を切り替える（ステップＳ１１０）。そして、高圧電源Ｖｅが切替スイッチＳＷ１と電圧検出回路５６との間の点Ｑに電気的に接続されるよう電圧印加スイッチＳＷ２を切り替える（ステップＳ１２０）。これにより、電極５２ａは高圧電源Ｖｅによって電圧が印加された状態になり、電極５２ａでの電圧変化を電圧検出回路５６で検出可能な状態となる。この状態で、ノズル番号ｎを値１にセットする（ステップＳ１３０）。

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Ｓ１４０）、その後に電圧検出回路５６からの電圧信号Ｖｏｕｔを入力し（ステップＳ１５０）、入力した出力信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ１６０）。いま、ノズル列４３Ｋのノズル２３Ｋを検査対象としているから、ノズル２３Ｋから吐出されたインク滴がボックス４２ａの電極５２ａに着弾すると、その電極５２ａに電圧変化が生じて出力信号波形として検出される。この検出される出力信号波形の振幅は、インク滴が吐出しなかったりインク滴が吐出されても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場合に比して小さくなる。したがって、これらを区別する閾値Ｖｒｅｆを設定して電圧信号Ｖｏｕｔと閾値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。本実施形態では、出力信号波形の振幅は１ショット分のインク滴の吐出では微弱であるから、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。これにより、出力信号波形は２４ショット分のインク滴による積分値となるから、十分大きな出力信号波形を得ることができる。このように、ボックス４２ａにインク滴が着弾すると、そのボックス４２ａに配置された電極５２ａに電圧変化が生じる。ここで、仮に、電圧検出回路５６に他のボックスも同時に接続されていたとすると、これら他のボックスにインク漏れ等の理由により誤ってインクが吐出された場合には、これら他のボックスに配置された電極での電圧変化が電圧検出回路５６に入力される。これにより電圧検出回路が誤った電圧値を出力し検査精度に悪影響を与える。しかし、キャッピング装置４０では、切替スイッチＳＷ１の切り替えにより電極５２ａのみが電圧検出回路５６と接続されるため、電圧検出回路５６と電気的に接続されていない他の電極に起こった電圧変化は電圧検出回路５６に入力されない。したがって、電極５２ａでの電圧変化のみを検出することが可能である。図６に、ノズル２３Ｋの検査を実行する様子を示す。図示するように、検査対象でないノズル２３Ｙからインクが漏れることがあるが、この漏れたインクを受けるボックス４２ｄに配置された電極５２ｄは電圧検出回路５６と接続されていない。よって、電圧検出回路５６に入力される信号を電極５２ｄに起こった電圧変化の影響を受けていない信号とすることができる。

さて、図５のフローチャートに戻り、電圧信号Ｖｏｕｔが閾値Ｖｒｅｆ以上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、電圧信号Ｖｏｕｔが閾値Ｖｒｅｆ未満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ＲＡＭ７４にそのノズル列とノズル番号を登録する（ステップＳ１７０）。そして、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ未満か否かを判定する（ステップＳ１８０）。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Ｓ１９０）、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Ｓ１４０〜Ｓ１７０）。一方、ステップＳ１８０でノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆだったとき、ノズル列１列分のノズル検査が終了したことになる。いま、ノズル列４３Ｋのノズル２３Ｋを検査対象としていたから、ノズル列４３Ｋのすべてのノズル２３Ｋの検査が終了したことになる。続いて、全てのノズル列４３についてノズル検査が完了したか否かを判定し（ステップＳ２００）、未検査のノズル列４３が残っていたときには、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Ｓ２１０）、ステップＳ１３０に戻ってステップＳ１３０〜Ｓ１９０の処理を繰り返す。この結果、ノズル列４３Ｃの各ノズル２３Ｃ、ノズル列４３Ｍの各ノズル２３Ｍ、ノズル列４３Ｙの各ノズル２３Ｙについて順次検査が行われる。

全てのノズル列４３について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Ｓ２２０）、異常ノズルが存在しないときには、正常と判断し、電圧印加スイッチＳＷ２をオフして高圧電源Ｖｅをキャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄから切り離して（ステップＳ２３０）、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、クリーニング実行回数を表すカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以下のときには（ステップＳ２４０）、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Ｓ２５０）、カウンタＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ２６０）、再度ステップＳ１３０〜Ｓ２２０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、昇降装置９０を駆動してキャップ４１によりノズルプレート２７を覆い、異常ノズルが存在するノズル列のノズル内のインクが吸引されるよう上述したように切替バルブ４６ａ〜４６ｄの開閉・遮断を行うと共に吸引ポンプ４５を駆動することにより行なわれる。これにより、異常が生じたノズルが属するノズル列だけを他のノズル列から独立してクリーニングすることができる。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Ｓ２２０で異常ノズルが存在しないと判定されると、高圧電源Ｖｅを電極５２から切り離して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２２０で異常ノズルが存在すると判定され、ステップＳ２４０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Ｓ２７０）、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。本実施形態のインクジェットプリンタ２０が本発明の流体吐出装置に相当し、印刷ヘッド２４が吐出手段に相当し、ボックス４２ａ〜４２ｄが流体受け手段に相当し、高圧電源Ｖｅが電圧印加手段に相当し、電圧検出回路が電気的変化検出手段に相当し、切替スイッチＳＷ１が切替手段に相当し、コントローラ７０が制御手段に相当する。また、各ノズル列４３Ｋ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙがノズル群に相当し、ボックスがクリーニングボックスに相当する。なお、本実施形態はインクジェットプリンタ２０の動作を説明することにより本発明のノズル検査方法の一例も明らかにしている。

以上詳述した本実施形態のインクジェットプリンタ２０によれば、ノズル検査を実行するときには、電極５２ａ〜５２ｄのうち検査対象のノズルから吐出されるインクを受けるボックス以外のボックスに配置された電極と、電圧検出回路５６とは接続されない。このため、ノズル検査時にこれらのボックスに配置された電極に起こった電圧変化に起因するノズル検査の誤判定を低減することが可能である。また、仮に各電極５２ａ〜５２ｄにそれぞれ個別に接続した複数の電圧検出回路５６を設けるとすれば、上述したのと同様の効果を奏するが、電極の数だけ電圧検出回路５６の数が必要となり構成が複雑となる。インクジェットプリンタ２０では、１つの電圧検出回路５６と電極５２ａ〜５２ｄとの１対１の電気的な接続を切替スイッチＳＷ１により実現しているため、電圧検出回路５６の数が１つで済んでいる。したがって、装置構成を複雑なものとせずにノズル検査時の検査精度を向上させることができる。また、電圧検出回路５６と電気的に接続される電極５２ａ〜５２ｄを切替スイッチＳＷ１により切り替える際に、同時に、高圧電源Ｖｅの接続される電極を切り替えることができる。更に、ノズルのクリーニング時に利用するボックス４２ａ〜４２ｄをノズル検査に利用するからノズル検査専用のボックスを新たに設ける必要がない。

なお、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いうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ノズル列毎に独立してボックス４２ａ〜４２ｄを形成するものとしたがこれに限定されるものではなく、隣接する複数のノズル列を同一グループとしてグループ毎にボックスを形成するものとしてもよいし、同一ノズル列の複数のノズルを異なるグループに区分けしてグループ毎にボックスを形成するものとしてもよい。あるいは、複数の印刷ヘッドを有している場合は、各印刷ヘッドごとに１つずつボックスを設けてもよいし、各印刷ヘッドの複数のノズル群（例えばノズル列）ごとにボックスを設けてもよい。

上述した実施形態では、ボックスは１つのキャップ４１を仕切って形成したが、個別に設けられた複数のキャップとして形成してもよい。このとき、それぞれのキャップに昇降装置を１つずつ設けるものとしてもよい。ノズルのクリーニングやノズル検査を実行するときには、クリーニングやノズル検査の対象のノズル列を覆うことの可能なキャップのみを昇降手段により昇降し、クリーニングやノズル検査を行う。こうした場合でも、ノズル検査専用のボックスを新たに設ける必要がない。

上述した実施形態では、電極５２を配置したキャッピング装置４０を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。

上述した実施形態では、印刷ヘッド２４がキャリッジ２２と一体化されてキャリッジ移動方向へ移動する構成を採用したが、印刷ヘッドを記録紙の幅方向の印刷領域一杯に長く形成しこれを装置本体に固定配置して記録紙のみを搬送しながら印刷を行ういわゆるラインプリンタを採用してもよい。

上述した実施形態では、本発明の流体吐出装置の一例としてインクジェットプリンタ２０を示したが、本発明は液体を吐出するものであればこれ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。キャッピング装置４０の構成の概略を示す構成図。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。ノズル２３Ｋを検査する様子を示す説明図。電極を分割し電圧検出回路を個別に接続した場合の構成図。

符号の説明

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、２３，２３Ｃ，２３Ｋ，２３Ｍ，２３Ｙノズル、２４印刷ヘッド、３１紙送り機構、４０キャッピング装置、４１クリーニングキャップ（キャップ）、４１ａ〜４１ｃ仕切壁、４２ａ〜４２ｄボックス、４３，４３Ｃ，４３Ｋ，４３Ｍ，４３Ｙノズル列、４４ａ〜４４ｄチューブ、４５吸引ポンプ、４６ａ〜４６ｄ切替バルブ、５０ノズル検査装置、５２ａ〜５２ｄ電極、５６電圧検出回路、６０ヘッド駆動波形生成回路、７０コントローラ、９０昇降装置、Ｐ記録紙、ＳＷ１切替スイッチ、ＳＷ２電圧印加スイッチ、Ｖｅ高圧電源。

Claims

複数のノズル群を有し該ノズル群を構成するノズルからターゲットに流体を吐出可能な吐出手段と、
同じノズル群を構成するノズルから吐出される流体を受けるよう前記吐出手段に対して前記ノズル群の数だけ設けられた複数の流体受け手段と、
各流体受け手段に所定の電圧を印加可能な電圧印加手段と、
電気的変化を検出する電気的変化検出手段と、
前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段との間に設けられ、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段のいずれか一つとの電気的接続を切り替え可能な切替手段と、
前記ノズルから前記流体が吐出され得るか否かを検査するノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受けることが可能な流体受け手段と前記電気的変化検出手段とが電気的に接続されるよう前記切替手段を制御し、該流体受け手段に前記所定の電圧が印加された状態で前記流体が前記検査対象のノズルから吐出されるよう前記吐出手段を制御し、前記電気的変化検出手段により検出された電気的変化に基づいて前記流体が吐出されたか否かを判定する制御手段と、
を備えた流体吐出装置。
前記電圧印加手段は、前記切替手段と前記電気的変化検出手段との間の点に抵抗を介して接続され、前記切替手段によって前記電気的変化検出手段と接続された前記流体受け手段に電圧を印加する、
請求項１に記載の流体吐出装置。
各流体受け手段は、前記複数のノズル群と１対１に対応して設けられ、対応するノズル群に含まれるノズルのクリーニング時に該ノズル群を覆い密閉空間を形成可能なクリーニングボックスである、
請求項１又は２に記載の流体吐出装置。
前記クリーニングボックスは、前記吐出手段のすべてのノズル群を覆うクリーニングキャップの内部を仕切壁によって仕切ることにより形成されている、
請求項３に記載の流体吐出装置。
複数のノズル群を有し該ノズル群を構成するノズルからターゲットに流体を吐出可能な吐出手段と、同じノズル群を構成するノズルから吐出される流体を受けるよう前記吐出手段に対して前記ノズル群の数だけ設けられた複数の流体受け手段と、各流体受け手段に所定の電圧を印加可能な電圧印加手段と、電気的変化を検出する電気的変化検出手段と、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段との間に設けられ、前記電気的変化検出手段と前記複数の流体受け手段のいずれか一つとの電気的接続を切り替え可能な切替手段と、を備えた流体吐出装置の前記ノズルから前記流体が吐出され得るか否かを検査するノズル検査方法であって、
前記ノズル検査を実行するときには、検査対象のノズルから吐出される流体を受けることが可能な流体受け手段と前記電気的変化検出手段とが電気的に接続されるよう前記切替手段を制御し、該流体受け手段に前記所定の電圧が印加された状態で前記流体が前記検査対象のノズルから吐出されるよう前記吐出手段を制御し、前記電気的変化検出手段により検出された電気的変化に基づいて前記流体が吐出されたか否かを判定する、
ノズル検査方法。