WO2004076185A1

WO2004076185A1 - 液滴吐出装置及びヘッド異常検出・判定方法

Info

Publication number: WO2004076185A1
Application number: PCT/JP2004/002414
Authority: WO
Inventors: Osamu Shinkawa; Yusuke Sakagami; Koki Tajima
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2004-09-10

Abstract

本発明は、液滴吐出ヘッドの吐出異常を検出し、その原因に応じて適切な回復処理を実行することができる液滴吐出装置及びヘッド異常検出・判定方法を提供することを目的とする。本発明の液滴吐出装置は、振動板と、振動板を変位させるアクチュエータとを有する複数の液滴吐出ヘッドと、アクチュエータを駆動する駆動回路と、駆動回路によってアクチュエータが駆動された後、振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段16と、基準パルスを発生させるパルス生成手段と、振動板の残留振動に基づいて、パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段17と、駆動回路によってアクチュエータが駆動されてからの経過時間を計測する計時手段と、演算処理手段17の演算結果と計時手段により計測された経過時間とに基づいて、液滴吐出ヘッドのヘッド異常を判定する判定手段20とを備えている。

Description

明細書液滴吐出装置及びへッド異常検出 ·判定方法技術分野

本発明は、液滴吐出装置及びへッド異常検出 ·判定方法に関する。背景技術

液滴吐出装置の一つであるインクジエツトプリンタは、複数のノズルからインク滴（液滴）を吐出して所定の用紙上に画像形成を行っている。インクジエツトプリン夕の印刷ヘッド（インクジェットヘッド）には、多数のノズルが設けられているが、インクの粘度の増加や、気泡の混入、塵や紙粉の付着等の原因によって、いくつかのノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できない場合がある。ノズルが目詰まりするとプリントされた画像内にドット抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。 ·

従来、このようなインク滴の吐出異常（以下、「ドット抜け」ともいう）を検出する方法として、インクジェットヘッドのノズルからインク滴が吐出されない状態 (インク滴吐出異常状態）をインクジエツトへッドのノズル毎に光学的に検出する方法が考案されている (例えば、特開平 8— 3 0 9 9 6 3号公報など) この方法により、ドット抜け（吐出異常）を発生しているノズルを特定することが可能となつている。

しかしながら、上述の光学式のドット抜け（液滴吐出異常）検出方法では、光源及び光学センサを含む検出器が液滴吐出装置（例えば、インクジェットプリンタ) に取付けられている。この検出方法では、一般に、液滴吐出ヘッド（インクジエツトヘッド）のノズルから吐出する液滴が光源と光学センサの間を通過し、光源と光学センサの間の光を遮断するように、光源及び光学センサを精密な精度で（高精度に）設定（設置）しなければならないという問題がある。また、このような検出器は通常高価であり、インクジエツトプリン夕の製造コストが増大してしまうという問題もある。さらに、ノズルからのインクミストや印刷用紙等の紙粉によって、光源の出力部や光学センサの検出部が汚れてしまい、検出器の信頼性が問題となる可能性もある。

また、上述の光学式のドット抜け検出方法では、ノズルのドット抜け、すなわち、インク滴の吐出異常（不吐出）を検出することはできるが、その検出結果に基づいてドット抜け（吐出異常）の原因を特定（判定）することができず、ドット抜けの原因に対応する適切な回復処理を選択し、実行することが不可能であるという問題もある。そのため、例えば、ワイピング処理で回復可能な状態であるにもかかわらず、インクジェットヘッドからインクをポンプ吸引などすることにより、排インク（無馬太なインク）が増加することや、適切な回復処理が行われないために複数の回復処理を実施することによって、インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）のスループットを低下あるいは悪化させてしまう。発明の開示

本発明の目的は、液滴吐出ヘッドの吐出異常（ヘッド異常）を検出し、その原因に応じて適切な回復処理を実行することができる液滴吐出装置及びへッド異常検出 •判定方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態において、本発明の液滴吐出装置は、

振動板と、前記振動板を変位させるァクチユエ一夕と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキヤビティと、前記キヤビティに連通し、前記キヤビティ内の圧力の増減により前記夜体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出へッドと、

前記ァクチユエ一夕を駆動する駆動回路と、 ■ '

前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕により変位された前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、基準パルスを発生させるパルス生成手段と、

前記残留振動検出手段によって検出された前記振動板の残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段と、前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測する計時手段と、

前記演算処理手段の演算結果と、前記計時手段により計測された経過時間とに基づいて、前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定するへッド異常判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態における液滴吐出装置によれば、ァクチユエ一夕の駆動により、液体を液滴として吐出する動作（吐出しない程度のァクチユエ一夕の駆動でもよい）を行った際に、所定の期間内に発生するパルスをカウントするとともに、前回のァクチユエ一夕の駆動からの経過時間を計測し、このカウント値及び経過時間に基づいて、液滴が正常に吐出されたか、あるいは吐出されなかったか（吐出異常 ) を検出している。

したがって、本発明の液滴吐出装置によって、従来のドット抜け検出方法を備える液滴吐出装置に比べ、他の部品（例えば、光学式検出装置など）を必要としないので、液滴吐出ヘッドのサイズを大きくすることなく液滴の吐出異常（ヘッド異常を含む、ヘッド異常については後述する）を検出することができるとともに、製造コストを低く抑えることができる。また、本発明の液滴吐出ヘッドでは、液滴吐出動作後の振動板の残留振動を用いて液滴の吐出異常を検出しているので、印字動作の途中でも液滴の吐出異常を検出することができる。

また、本発明の別の実施形態における液滴吐出装置は、

液体が充填されるキャビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キャピティ内に充填された液体の圧力を変動し、この圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させるァクチユエ一夕とを有する複数の液滴吐出へッドと、前記ァクチユエ一夕を駆動する駆動回路と、

前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕から発生する起電圧の残留振動を検出する残留振動検出手段と、

基準パルスを発生させるパルス生成手段と、

前記残留振動検出手段によって検出された前記残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段と、前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測する計時手段と、前記演算処理手段の演算結果と、前記計時手段により計測された経過時間とに基づいて、前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定するへッド異常判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の別の実施形態における液滴吐出装置によれば、上記振動板の残留振動の代わりに、ァクチユエ一夕から発生する起電圧の残留振動を検出することにより、上記実施形態における液滴吐出装置と同様の作用、効果を奏することができる。このように、本発明の液滴吐出装置は、圧電ァクチユエ一夕を利用して、その起電圧により、上述と同様の構成を採用することができる。

ここで、前記振動板の残留振動とは、前記ァクチユエ一夕が前記駆動回路の駆動信号（電圧信号）により液滴吐出動作（吐出しない程度の動作を含む）を行った後、次の駆動信号が入力されて再び液滴吐出動作を実行するまでの間に、この液滴吐出動作により前記振動板が減衰しながら振動を続けている状態をいう。また、.ァクチユエ一夕の起電圧の残留振動とは、駆動回路の駆動信号によりァクチユエ一夕が吐出動作（吐出しない程度の動作を含む）を行った後、次の駆動信号が入力されて再び液滴吐出動作を実行するまでの間に、この液滴吐出動作により前記ァクチユエ —夕が発生する起電圧が減衰しながら振動を続けている状態をいう。

好ましくは、前記演算処理手段は、前記残留振動に基づいて所定のタイミングを生成するタイミング生成手段と、前記パルス生成手段によって所定の期間内に発生された基準パルスの数をカウントするカウンタと、前記タイミング生成手段によつて生成されたタイミングで前記カウンタのカウント値を保持する保持手段とを含む。また、好ましくは、前記カウンタは、前記所定の期間内に発生された基準パルスの数を所定の基準値から減算カウントしてもよい。そして、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記所定の基準値を格納するメモリを更に備えている。

ここで、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドの周囲温度を計測する温度センサを更に備えている。この場合、前記所定の基準値は、前記温度センサによって計測された周囲温度に基づいて補正されるように構成されてもよい。これにより、液滴吐出ヘッドのヘッド異常をより精度よく検出することができる。

また、前記所定の期間は、前記ァクチユエ一夕の駆動後、前記残留振動が発生するまでの期間であってもよく、前記残留振動の最初の半周期の期間であってもよく

、あるいは、前記残留振動の最初の 1周期の期間であってもよい。そして、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段は、前記演算処理手段の演算結果と前記経過時間とに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常の有無とともに、その原因を判定する。また、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段は、前記保持手段に保持された力ゥント値と前記経過時間とに基づいて、前記へッド異常の原因を判定する。

ここで、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第 1のカウント閾値よりも大きい場合には、前記へッド異常の原因を前記キヤビティ内への気泡混入と判定し、前記保持されたカウント値が第 1のカウント閾値よりも小さい場合には、前記経過時間に応じて前記ヘッド異常の原因を判定し、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持された力ゥント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着犬と判定する。なお、本発明において、「紙粉」とは、単に記録用紙などから発生した紙粉のみに限らず、例えば、紙送りローラ（給紙ローラ）などのゴムの切れ端や、空気中に浮遊するごみなどを含むノズル付近に付着して液滴吐出の妨げとなるすべてのものをいう。

また、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持された力ゥント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記ヘッド異常の原因を紙粉付着小と判定し、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持されたカウント値が前記第 1 のカウント閾値と第 2のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定し、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持されたカウント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記ヘッド異常の原因を紙粉付着犬と判定し、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持された力ゥント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常の原因を乾燥増粘小と判定し、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持されたカウント値が前記第 1のカウント閾値と第 2のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定する。さらに、好ましくは、前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持されたカウント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記ヘッド異常の原因を乾燥増粘大と判定し、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持された力ゥント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着小と判定し、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持されたカウント値が前記第 1のカウント閾値と第 2のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定する。

ここで、好ましくは、本発明の液滴吐出装置は、記ヘッド異常判定手段によって判定されたへッド異常の原因を解消する回復処理を実行する回復手段を更に備える。この場合において、前記回復手段は、好ましくは、前記複数の液滴吐出ヘッドのノズルが配列されるノズル面をワイパによりワイピング処理するワイピング手段と、前記ァクチユエ一夕を駆動して所定のノズルから前記液滴を予備的に吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段と、前記複数の液滴吐出へッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理をするボンピング手段とを含む。

そして、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が乾燥増粘小と判定された場合には、前記フラッシング処理又は前記ボンピング処理を実行し、前記へッド異常の原因が乾燥増粘大と判定された場合には、前記ボンピング処理を実行する。ここで、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が乾燥増粘と判定された場合には、乾燥増粘の大小に応じて前記フラッシング処理の吐出回数又は前記ボンピング処理の前記ポンプの吸引時間を変更して該ポンプ吸引処理を実行する。また、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が紙粉付着と判定された場合には、前記ワイピング処理を実行し、より好ましくは、前記ヘッド異常の原因が紙粉付着と判定された場合には、この紙粉付着の大小に応じて、前記ヮィビング処理のワイピング回数を変更して該ワイビング処理を実行する。ここで、前記回復手段は、前記へッド異常の原因が乾燥増粘小と判定された場合において前記フラッシング処理を実行するとき、前記経過時間に応じて、前記フラッシング処理の吐出回数を変更して該フラッシング処理を実行してもよい。さらに、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が気泡混入と判定された場合には、前記ボンピング処理を実行する。この場合において、前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が気泡混入と判定された場合には、前記演算処理結果に応じて、前記ポンプの吸引時間を変更して前記ボンピング処理を実行してもよいまた、好ましくは、前記回復手段は、前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常の原因が解消するまで前記回復処理を実行する。そして、本発明の液滴吐出装置は、前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合には、その旨を報知する報知手段を更に備えてもよい。この場合、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出へッドのキヤビティに供給する前記液体を貯蔵する液体貯蔵手段を更に備え、前記報知手段は、前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合には、前記液体貯蔵手段を交換するよう報知するよう構成されてもよい。また、本発明の液滴吐出装置は、前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合において印刷処理を実行しているときには、その印刷処理を停止するよう構成されてもよい。

本発明の液滴吐出装置は、好ましくは、前記ヘッド異常判定手段によって判定された判定結果を、対象となる液滴吐出へッドと関連付けて記憶する記憶手段を更に備える。

また、本発明の液滴吐出装置は、好ましくは、前記ァクチユエ一夕の駆動による前記液滴の吐出動作後、前記ァクチユエ一夕を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替える切替手段を更に備える。この場合において、本発明の液滴吐出装置は、前記残留振動検出手段、前記演算処理手段、前記へッド異常判定手段及び前記切替手段をそれぞれ複数備え、前記ァクチユエ一夕の駆動動作を行った前記液滴吐出へッドに対応する前記切替手段が前記ァクチユエ一夕との接続を前記駆動回路から対応する前記残留振動検出手段に切り替え、該切り替えられた前記残留振動検出手段に対応する前記へッド異常判定手段は、対応する前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定してもよい。

それに代えて、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドにそれぞれ対応する複数の切替手段と、前記残留振動検出手段が前記複数の液滴吐出へッドのいずれのノズルに対して前記残留振動を検出するかを決定する検出決定手段とを更に備え、前記検出決定手段によって決定された前記液滴吐出へッドのノズルに対応する前記ァクチユエ一夕の駆動動作後、対応する前記切替手段は、前記ァクチユエ一夕との接続を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替えるよう構成されてもよい。

また、好ましくは、前記残留振動検出手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によって変化する前記ァクチユエ一夕の静電容量成分、あるいは、前記ァクチユエ一夕の起電圧成分に基づいて、該発振回路が発振する。この場合、前記発振回路は、前記ァクチユエ一夕の静電容量成分と、前記ァクチユエ一夕に接続される抵抗素子の抵抗成分とによる C R発振回路を構成してもよい。

また、好ましくは、前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成する FZV変換回路を含む。この場合、前記吐出異常検出手段は、前記 FZV変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含んでもよい。そして、好ましくは、前記波形整形回路は、前記 F Z V変換回路によつて生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去する D C成分除去手段と、この D C成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力するよう構成される。なお、前記ァクチユエ一夕は、静電式ァクチユエ一夕であってもよく、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電ァクチユエ一夕であってもよい。本発明の液滴吐出装置は、上記のようなコンデンサからなる静電ァクチユエ一夕のみならず、圧電ァクチユエ一夕も用いることができるので、既存のほとんどの液滴吐出装置に本発明を適用することができる。そして、好ましくは、本発明の?夜滴吐出装置は、インクジエツトプリン夕を含む。

また、本発明の別の態様において、本発明のヘッド異常検出，判定方法は、駆動回路によってァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕により変位された振動板の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記振動板の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、前記駆動回路によって前記 •ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測し、この演算結果と経過時間とに基づいて、液滴吐出へッドのへッド異常を判定することを特徴とする。

また、本発明の別の実施形態では、本発明のヘッド異常検出 .判定方法は、駆動回路によってァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕から発生する起電庄の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記起電圧の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測し、この演算結果と経過時間とに基づいて、液滴吐出へッドのへッド異常を判定することを特徴とする。

ここで、いずれの実施形態におけるヘッド異常検出 ·判定方法においても、好ましくは、前記判定されたヘッド異常の原因に基づいて、それを解消させる回復処理を実行する。図面の簡単な説明

本発明の前述の並びに他の目的、特徴及び利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適実施形態の以下の詳細な記述から一層容易に明確になるであろう。図 1は、本発明の液滴吐出装置の一種であるインクジエツトプリンタの構成を示す概略図である。

図 2は、本発明のィンクジェットプリン夕の主要部を概略的に示すプロック図である。

図 3は、図 1に示すインクジエツトへッドの概略的な断面図である。

図 4は、図 1に示す 1色のィンクに対応するへッドュニットの構成を示す分解斜視図である。

図 5は、 4色インクを用いるへッドュニットのノズルプレートのノズル配置パ夕ーンの一例である。

図 6は、図 3の I I I一 111断面の駆動信号入力時の各状態を示す状態図である。図 7は、図 3の振動板の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図でめる。

図 8は、図 3の振動板の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである図 9は、図 3のキヤビティ内に気泡が混入した場合のノズル付近の概念図である図 1 0は、キヤビティへの気泡混入によりインク滴が吐出しなくなった状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。

図 1 1は、図 3のノズル付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル付近の概念図である。

図 1 2は、ノズル付近のィンクの乾燥増粘状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。

図 1 3は、図 3のノズル出口付近に紙粉が付着した場合のノズル付近の概念図である。

図 1 4は、ノズル出口に紙粉が付着した状態における残留振動の計算値及び実験値を示すグラフである。

図 1 5は、ノズル付近に紙粉が付着した前後におけるノズルの状態を示す写真である。

図 1 6は、図 3に示す吐出異常検出手段の概略的なブロック図である。

図 1 7は、図 3の静電ァクチユエ一夕を平行平板コンデンサとした場合の概念図である。

図 1 8は、図 3の静電ァクチユエ一夕から構成されるコンデンサを含む発振回路の回路図である。

図 1 9は、図 1 6に示す吐出異常検出手段の F /V変換回路の回路図である。図 2 0は、本発明の発振回路から出力する発振周波数に基づく各部の出力信号などのタイミングを示すタイミングチャートである。

図 2 1は、固定時間 t r及び t 1の設定方法を説明するための図である。

図 2 2は、図 1 6の波形整形回路の回路構成を示す回路図である。

図 2 3は、駆動回路と検出回路との切替手段の概略を示すブロック図である。図 2 4は、本発明の演算処理手段の一例を示すブロック図である。

図 2 5は、図 2 4に示す減算カウン夕の減算処理のタイミングチャートである。図 2 6は、本発明のへッド異常検出 ·判定処理のフロ一チヤ一トである。図 2 7は. 本発明の一実施形態における吐出異常検出処理を示すフローチャートである。

図 2 8は本発明の残留振動検出処理を示すフローチャートである。

図 2 9は本発明の演算処理の一例を示すフローチャートである。

図 3 0は本発明の演算処理の別の一例を示すフローチャートである。

図 3 1はインク粘度と周囲温度との関係を示すグラフである。

図 3 2は本発明の吐出異常（ヘッド異常）判定処理を示すフローチャート（一部）である

図 3 3は本発明の吐出異常（ヘッド異常）判定処理を示すフローチャート（一部）である

図 3 4は本発明の吐出異常（ヘッド異常）判定処理を示すフローチャート（一部）である。

図 3 5は、経過時間（待機時間）とインク粘度との関係及び残留振動の振動周波数とインク粘度との関係を示すグラフである。

図 3 6は、複数のィンクジェットへッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段が 1つの場合）である。

図 3 7は、複数のィンクジェットへッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジエツトへッドの数と同じ場合）である。

図 3 8は、複数のインクジェットヘッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジェットヘッドの数と同じであり、印字デ一夕があるときに吐出異常検出を行う場合）である。

図 3 9は、複数のインクジエツトへッドの吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段の数がインクジエツトへッドの数と同じであり、各インクジエツトヘッドを巡回して吐出異常検出を行う場合）である。

図 4 0は、図 3 6に示すインクジエツトプリン夕のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。

図 4 1は、図 3 7及び図 3 8に示すィンクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチヤ一トである。

図 4 2は、図 3 9に示すインクジェットプリンタのフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチヤ一トである。

図 4 3は、図 3 7及び図 3 8に示すィンクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。

図 4 4は、図 3 9に示すインクジェットプリンタの印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。

図 4 5は、図 1に示すィンクジエツトプリン夕の上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。

図 4 6は、図 4 5に示すワイパとへッドユニットとの位置関係を示す図である。図 4 7は、ポンプ吸引処理時における、インクジェットヘッドと、キャップ及びポンプとの関係を示す図である。

図 4 8は、図 4 7に示すチューブポンプの構成を示す概略図である。

図 4 9は、本発明のインクジェットプリン夕（液滴吐出装置）における吐出異常回復処理を示すフローチャートである。

図 5 0は、本発明のインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）における吐出異常回復処理（カウント値と経過時間を考慮）を示すフローチャートである。

図 5 1は、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例の概略を示す断面図である。

図 5 2は、本発明におけるィンクジェットへッドの他の構成例の概略を示す断面図である。

図 5 3は、本発明におけるィンクジエツトへッドの他の構成例の概略を示す断面図である。

図 5 4は、本発明におけるインクジエツトへッドの他の構成例の概略を示す断面図である。

図 5 5は、圧電ァクチユエ一夕を用いる場合の駆動回路と検出回路との切替手段の概略を示すブロック図である。

図 5 6は、本発明の他の実施形態における残留振動検出処理を示すフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態以下、図 1〜図 5 6を参照して本発明の液滴吐出装置及びへッド異常検出 ·判定方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態は例示として挙げるものであり、これにより本発明の内容を限定的に解釈すべきではない。なお、以下、本実施形態では、本発明の液滴吐出装置の一例として、インク（液状材料）を吐出して記録用紙に画像をプリントするインクジエツトプリンタを用いて説明する。

<第 1実施形態 >

図 1は、本発明の第 1実施形態における液滴吐出装置の一種であるインクジエツトプリンタ 1の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図 1中、上側を「上部」、下側を「下部」という。まず、このインクジェットプリン夕 1の構成について説明する。

図 1に示すインクジェットプリンタ 1は、装置本体 2を備えており、上部後方に記録用紙 Pを設置するトレイ 2 1と、下部前方に記録用紙 Pを排出する排紙ロ 2 2 と、上部面に操作パネル 7とが設けられている。

操作パネル 7は、例えば、液晶ディスプレイ、有機 E Lディスプレイ、 L E Dランプ等で構成され、エラーメッセ一ジ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。

また、装置本体 2の内部には、主に、往復動する印字手段（移動体） 3を備える印刷装置（印刷手段） 4と、記録用紙 Pを 1枚ずつ印刷装置 4に送り込む給紙装置 (給紙手段） 5と、印刷装置 4及び給紙装置 5を制御する制御部（制御手段） 6とを有している。この操作パネル 7の表示部は、後述する吐出異常検出処理において吐出異常（ヘッド異常）が検出された際にその旨を報知する報知手段としても機能する。なお、本発明では、報知手段（報知の方法）としては、表示部への表示に限らず、例えば、音声、警報音、ランプの点灯によるもの、あるいは、 I F 9を経由してホストコンピュータ 8などへ、または、ネットワークを経由してプリントサ一パなどへそれぞれ吐出異常情報を伝達するものなど、いかなるものでもよい。この報知手段は、回復手段 2 4による回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合には、その旨を報知してもよく、あるいは、複数のインクジェットへッド 1 0 0のキヤピティ 1 4 1に供糸合するィンクを貯蔵するィンク力一トリッジ (液体貯蔵手段） 3 1を交換するよう報知してもよい。この場合、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ 1 ) は、回復手段 2 4によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合において印刷処理を実行しているときには、その印刷処理を停止するよう構成されてもよい。

制御部 6の制御により、給紙装置 5は、記録用紙 Pを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙 Pは、印字手段 3の下部近傍を通過する。このとき、印字手段 3が記録用紙 Pの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙 Pへの印刷が行なわれる。すなわち、印字手段 3の往復動と記録用紙 Pの間欠送りとが、印刷における主走査及び副走査となって、ィンクジェット方式の印刷が行なわれる。

印刷装置 4は、印字手段 3と、印字手段 3を主走査方向に移動させる駆動源となるキャリッジモータ 4 1と、キャリッジモータ 4 1の回転を受けて、印字手段 3を往復動させる往復動機構 4 2とを備えている。

印字手段 3は、その下部に、多数のノズル 1 1 0を備えるインクの種類に対応した複数のへッドュニット 3 5と、各へッドュニット 3 5にィンクを供給する複数のインクカートリッジ（I Z C) 3 1と、各ヘッドユニット 3 5及びインク力一トリッジ 3 1を搭載したキヤリッジ 3 2とを有している。

また、ヘッドユニット 3 5は、図 3において後述するように、それぞれ一つの、ノズル 1 1 0と、振動板 1 2 1と、静電ァクチユエ一夕 1 2 0と、キヤビティ 1 4 1と、ィンク供給口 1 4 2等で構成されたィンクジエツト式記録へッド (インクジエツトへッドあるいは液滴吐出へッド） 1 0 0を多数備えている。なお、へッドュニット 3 5は、図 1ではィンクカートリッジ 3 1を含んだ構成を示しているが、このような構成に限定されない。例えば、インクカートリッジ 3 1を別に固定し、チユーブなどによってへッドユニット 3 5に供給されるようなものでもよい。したがつて、以下において、印字手段 3とは別に、それぞれ一つの、ノズル 1 1 0と、振動板 1 2 1と、静電ァクチユエ一夕 1 2 0と、キヤビティ 1 4 1と、インク供給口 1 4 2等で構成されたィンクジエツトへッド 1 0 0を複数設けたものをへッドュニット 3 5と称するものとする。

なお、インクカートリッジ 3 1として、イェロー、シアン、マゼン夕、ブラック (黒）の 4色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、印字手段 3には、各色にそれぞれ対応したヘッドユニット 3 5 が設けられることになる。ここで、図 1では、 4色のインクに対応した 4つのインクカートリッジ 3 1を示しているが、印字手段 3は、その他の色、例えば、ライトシアン、ライトマゼンダ、ダ一クイエロ一などのインクカートリッジ 3 1を更に備えるように構成されてもよい。

往復動機構 4 2は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガィド軸 4 2 2と、キヤリッジガイド軸 4 2 2と平行に延在するタイミングベルト 4 2 1とを有している。

キャリッジ 3 2は、往復動機構 4 2のキャリッジガイド軸 4 2 2に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト 4 2 1の一部に固定されている。

キヤリッジモ一夕 4 1の作動により、プーリを介してタイミングベルト 4 2 1を正逆走行させると、キヤリッジガイド軸 4 2 2に案内されて、印字手段 3が往復動する。そして、この往復動の際に、印刷されるイメージデータ（印刷データ）に対応して、へッドュニット 3 5内の複数のインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0から適宜インクが吐出され、記録用紙 Pへの印刷が行われる。

給紙装置 5は、その駆動源となる給紙モー夕 5 1と、給紙モー夕 5 1の作動により回転する給紙口一ラ 5 2とを有している。

給紙ローラ 5 2は、記録用紙 Pの送り経路（記録用紙 P ) を挟んで上下に対向する従動口一ラ 5 2 aと駆動ローラ 5 2 bとで構成され、駆動ローラ 5 2 bは給紙モ一夕 5 1に連結されている。これにより、給紙ローラ 5 2は、トレイ 2 1に設置した多数枚の記録 ffl紙 Pを、印刷装置 4に向かって 1枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ 2 1に代えて、記録用紙 Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。

制御部 6は、例えば、パーソナルコンピュータ（P C) やディジタルカメラ（D C) 等のホストコンピュータ 8から入力された印刷データに基づいて、印刷装置 4 や給紙装置 5等を制御することにより記録用紙 Pに印刷処理を行うものである。また、制御部 6は、操作パネル 7の表示部（報知手段）にエラーメッセージ等を表示させ、あるいは L E Dランプ等を点灯/点滅させるとともに、操作部から入力された各種スィツチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させるものである。

図 2は、本発明のィンクジェットプリンタの主要部を概略的に示すプロック図である。この図 2において、本発明のインクジェットプリン夕 1は、ホストコンピュ一夕 8から入力された印刷デ一夕などを受け取るインターフェース部（I F : Inte rface) 9と、制御部 6と、キャリッジモータ 4 1と、キャリッジモ一タ 4 1を駆動制御するキヤリッジモータドライバ 4 3と、糸合紙モー夕 5 1と、給紙モー夕 5 1 を駆動制御する給紙モータドライノ 5 3と、へッドュニット 3 5と、へッドュニット 3 5を駆動制御するへッドドライバ 3 3と、吐出異常検出手段 1 0と、操作パネル 7と、回復手段 2 4と、計時手段 2 5と、温度センサ 3 7とを備える。なお、吐出異常検出手段 1 0及びへッドドライバ 3 3、並びに、回復手段 2 5については、詳細を後述する。

この図 2において、制御部 6は、印刷処理や吐出異常検出処理などの各種処理を実行する C P U (Central Process ing Uni t) 6 1と、ホストコンピュータ 8から I F 9を介して入力される印刷データを図示しないデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリの一種である E E P R OM (Electrical ly Erasable Programmab le Read-Only Memory) (記憶手段） 6 2と、後述する吐出異常検出処理などを実行する際に各種データを一時的に格納し、あるいは印刷処理などのアプリケーションプログラムを一時的に展開する RAM (Random Access Memory) 6 3と、各部を制御する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリの一種である P R OM 6 4とを備えている。なお、制御部 6の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。

上述のように、印字手段 3は、各色のインクに対応した複数のヘッドユニット 3 5から構成され、この各ヘッドユニット 3 5は、複数のノズル 1 1 0と、これらの各ノズル 1 1 0に対応する静電ァクチユエ一夕 1 2 0と（複数のインクジェットへッド 1 0 0 ) を備える。すなわち、へッドュニット 3 5は、 1組のノズル 1 1 0及び青争電ァクチユエ一夕 1 2 0を有してなるインクジエツトへッド（液滴吐出へッド ) 1 0 0を複数個備えた構成になっている。そして、ヘッドドライバ 3 3は、各ィンクジエツトへッド 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する駆動回路 1 8と、切替手段 2 3とから構成される（図 1 6参照）。なお、インクジエツトへッド 1 0 0及び静電ァクチユエ一夕 1 2 0の構成については後述する。

また、制御部 6には、図示しないが、例えば、インクカートリッジ 3 1のインク残量、印字手段 3の位置、温度、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサが、それぞれ電気的に接続されている。

制御部 6は、 I F 9を介して、ホストコンピュータ 8から印刷デ一夕を入手すると、その印刷デ一夕を E E P R OM 6 2に格納する。そして、 C P U 6 1は、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサからの入力デ一夕に基づいて、各ドライノ 3 3、 4 3、 5 3に駆動信号を出力する。各ドライバ 3 3、 4 3、 5 3を介してこれらの駆動信号が入力されると、ヘッドユニット 3 5 の複数のィンクジエツトへッド 1 0 0に対応する静電ァクチユエ一夕 1 2 0、印刷装置 4のキヤリッジモータ 4 1及び給紙装置 5がそれぞれ作動する。これにより、記録用紙 Pに印刷処理が実行される。

計時手段 2 5は、インクジェットヘッド 1 0 0の休止時間、すなわち、吐出動作を行ってからの経過時間を計測するためのものであり、例えば、タイマなどから構成される。計時手段 2 5によって計測された経過時間（時間データ）は、制御部 6 に出力される。後述するように、ヘッド異常の検出 ·判定処理を実行する際には、判定手段（吐出異常判定手段） 2 0 (図 2 4参照）は、この出力された時間デ一夕 (経過時間）及び演算処理手段 1 7から出力される演算結果に基づいて、吐出異常の有無及びその原因を判定する。

温度センサ 3 7は、インクジエツトへッド 1 0 0の周囲温度を計測するためのものであり、この温度センサ 3 7の計測結果は、後述する演算処理において、温度デ一夕テーブルとともに、演算処理手段 1 7の正常カウント値メモリ 4 6に保存される正常カウント値（カウント値デ一夕）を補正するために利用されるものである（図 2 4参照）。

次に、各へッドュニット 3 5内の各ィンクジエツトへッド 1 0 0の構造を説明する。図 3は、図 2に示すヘッドユニット 3 5内の 1つのインクジェットヘッド 1 0 0の概略的な断面図（ィンク力一トリッジ 3 1などの共通部分を含む）であり、図 4は、 1色のィンクに対応するへッドュニット 3 5の概略的な構成を示す分解斜視図であり、図 5は、図 3に示すィンクジェットヘッド 1 0 0を複数適用したへッドユニット 3 5のノズル面の一例を示す平面図である。なお、図 3及び図 4は、通常使用される状態とは上下逆に示されており、図 5は、図 3に示すインクジェットへッド 1 0 0を図中上方から見たときの平面図である。

図 3に示すように、ヘッドユニット 3 5は、インク取り入れ口 1 3 1、ダンパ室

1 3 0及びインク供給チューブ 3 1 1を介して、インクカートリッジ 3 1に接続されている。ここで、ダンパ室 1 3 0は、ゴムからなるダンバ 1 3 2を備えている。このダンパ室 1 3 0により、キャリッジ 3 2が往復走行する際のィンクの揺れ及びインク圧の変化を吸収することができ、これにより、ヘッドユニット 3 5の各インクジエツトへッド 1 0 0に所定量のインクを安定的に供給することができる。また、へッドュニット 3 5は、シリコン基板 1 4 0を挟んで、上側に同じくシリコン製のノズルプレート 1 5 0と、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板（ガラス基板） 1 6 0とがそれぞれ積層された 3層構造をなしている。中央のシリコン基板 1 4 0には、独立した複数のキヤビティ（圧力室） 1 4 1 (図 4では、 7つのキヤビティを示す）と、 1つのリザ一バ（共通インク室） 1 4 3と、このリザーバ 1 4 3を各キヤビティ 1 4 1に連通させるインク供給口（オリフィス）

1 4 2としてそれぞれ機能する溝が形成されている。各溝は、例えば、シリコン基板 1 4 0の表面からエッチング処理を施すことにより形成することができる。このノズルプレート 1 5 0と、シリコン基板 1 4 0と、ガラス基板 1 6 0とがこの順序で接合され、各キヤビティ 1 4 1、リザ一バ 1 4 3、各ィンク供給口 1 4 2が区画形成されている。

これらのキヤビティ 1 4 1は、それぞれ短冊状（直方体状）に形成されており、後述する振動板 1 2 1の振動（変位）によりその容積が可変であり、この容積変化によりノズル（インクノズル） 1 1 0からインク（液状材料）を吐出するよう構成されている。ノズルプレート 1 5 0には、各キヤビティ 1 4 1の先端側の部分に対応する位置に、ノズル 1 1 0が形成されており、これらが各キヤピティ 1 4 1に連通している。また、リザーバ 1 4 3が位置しているガラス基板 1 6 0の部分には、リザーバ 1 4 3に連通するインク取入れ口 1 3 1が形成されている。インクは、ィンクカートリッジ 3 1からインク供給チューブ 3 1 1、ダンバ室 1 3 0を経てインク取入れ口 1 3 1を通り、リザ一バ 1 4 3に供給される。リザーバ 1 4 3に供給されたインクは、各インク供給口 1 4 2を通って、独立した各キヤビティ 1 4 1に供給される。なお、各キヤビティ 1 4 1は、ノズルプレート 1 5 0と、側壁（隔壁） 1 4 4と、底壁 1 2 1とによって、区画形成されている。

独立した各キヤビティ 1 4 1は、その底壁 1 2 1が薄肉に形成されており、底壁 1 2 1は、その面外方向（厚さ方向）、すなわち、図 3において上下方向に弾性変形（弾性変位）可能な振動板（ダイヤフラム）として機能するように構成されている。したがって、この底壁 1 2 1の部分を、以後の説明の都合上、振動板 1 2 1と称して説明することもある（すなわち、以下、「底壁」と「振動板」のいずれにも符号 1 2 1を用いる）。

ガラス基板 1 6 0のシリコン基板 1 4 0側の表面には、シリコン基板 1 4 0の各キヤビティ 1 4 1に対応した位置に、それぞれ、浅い凹部 1 6 1が形成されている。したがって、各キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1は、凹部 1 6 1が形成されたガラス基板 1 6 0の対向壁 1 6 2の表面に、所定の間隙を介して対峙している。すなわち、キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1と後述するセグメント電極 1 2 2の間には、所定の厚さ（例えば、 0 . 2ミクロン程度）の空隙が存在する。なお、前記凹部 1 6 1は、例えば、エッチングなどで形成することができる。

ここで、各キヤビティ 1 4 1の底壁（振動板） 1 2 1は、へッドドライバ 3 3から供給される駆動信号によってそれぞれ電荷を蓄えるための各キヤビティ 1 4 1側の共通電極 1 2 4の一部を構成している。すなわち、各キヤビティ 1 4 1の振動板 1 2 1は、それぞれ、後述する対応する静電ァクチユエ一タ 1 2 0の対向電極（コンデンサの対向電極）の一方を兼ねている。そして、ガラス基板 1 6 0の凹部 1 6 1の表面には、各キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1に対峙するように、それぞれ、共通電極 1 2 4に対向する電極であるセグメント電極 1 2 2が形成されている。また、図 3に示すように、各キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1の表面は、シリコンの酸化膜（S i〇₂ ) からなる絶縁層 1 2 3により覆われている。このように、各キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1、すなわち、振動板 1 2 1と、それに対応する各セグメント電極 1 2 2とは、キヤビティ 1 4 1の底壁 1 2 1の図 3中下側の表面に形成された絶縁層 1 2 3と凹部 1 6 1内の空隙とを介し、対向電極（コンデンサの対向電極 ) を形成（構成）している。したがって、振動板 1 2 1と、セグメント電極 1 2 2 と、これらの間の絶縁層 1 2 3及び空隙とにより、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の主要部が構成される。

図 3に示すように、これらの対向電極の間に駆動電圧を印加するための駆動回路 1 8を含むへッドドライノ 3 3は、制御部 6から入力される印字信号（印字データ ) に応じて、これらの対向電極間の充放電を行う。ヘッドドライバ（電圧印加手段 ) 3 3の一方の出力端子は、個々のセグメント電極 1 2 2に接続され、他方の出力端子は、シリコン基板 1 4 0に形成された共通電極 1 2 4の入力端子 1 2 4 aに接続されている。なお、シリコン基板 1 4 0には不純物が注入されており、それ自体が導電性をもっために、この共通電極 1 2 4の入力端子 1 2 4 aから底壁 1 2 1の共通電極 1 2 4に電圧を供給することができる。また、例えば、シリコン基板 1 4 0の一方の面に金や銅などの導電性材料の薄膜を形成してもよい。これにより、低い電気抵抗で（効率良く）共通電極 1 2 4に電圧（電荷）を供給することができる。この薄膜は、例えば、蒸着あるいはスパッタリング等によって形成すればよい。ここで、本実施形態では、例えば、シリコン基板 1 4 0とガラス基板 1 6 0とを陽極接合によって結合（接合）させるので、その陽極結合において電極として用いる導電膜をシリコン基板 1 4 0の流路形成面側（図 3に示すシリコン基板 1 4 0の上部側）に形成している。そして、この導電膜をそのまま共通電極 1 2 4の入力端子 1 2 4 aとして用いる。なお、本発明では、例えば、共通電極 1 2 4の入力端子 1 2 4 aを省略してもよく、また、シリコン基板 1 4 0とガラス基板 1 6 0との接合方法は、陽極接合に限定されない。

図 4に示すように、ヘッドユニット 3 5は、複数のインクジェットヘッド 1 0 0 に対応する複数のノズル 1 1 0が形成されたノズルプレート 1 5 0と、複数のキヤビティ 1 4 1、複数のィンク供給口 1 4 2、 1つのリザ一バ 1 4 3が形成されたシリコン基板（インク室基板） 1 4 0と、絶縁層 1 2 3とを備え、これらがガラス基板 1 6 0を含む基体 1 7 0に収納されている。基体 1 7 0は、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体 1 7 0にシリコン基板 1 4 0が固定、支持されている。

なお、ノズリレプレート 1 5 0に形成された複数のノズリレ 1 1 0は、図 4では簡潔に示すためにリザーバ 1 4 3に対して略並行に直線的に配列されているが、ノズリレ 1 1 0の配列パターンはこの構成に限らず、通常は、例えば、図 5に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズル 1 1 0間のピッチは、印刷解像度（d p i : dot per inch) に応じて適宜設定され得るものである。なお、図 5では、 4色のインク（インクカートリッジ 3 1 ) を適用した場合におけるノズル 1 1 0の配置パターンを示している。

図 6は、図 3の Π Ι— Ι Ι Ι断面の駆動信号入力時の各状態を示す。ヘッドドライバ 3 3から対向電極間に駆動電圧が印加されると、対向電極間にクーロン力が発生し、底壁（振動板） 1 2 1は、初期状態（図 6 ( a ) ) に対して、セグメント電極 1 2 2側へ撓み、キヤビティ 1 4 1の容積が拡大する（図 6 ( b ) ) 。この状態において、ヘッドドライバ 3 3の制御により、対向電極間の電荷を急激に放電させると、振動板 1 2 1は、その弾性復元力によって図中上方に復元し、初期状態における振動板 1 2 1の位置を越えて上部に移動し、キヤビティ 1 4 1の容積が急激に収縮する（図 6 ( c ) ) 。このときキヤビティ 1 4 1内に発生する圧縮圧力により、キャビティ 1 4 1を満たすィンク (液状材料) の一部が、このキヤビティ 1 4 1に連通しているノズル 1 1 0からインク滴として吐出される。

各キヤビティ 1 4 1の振動板 1 2 1は、この一連の動作（へッドドライノ 3 3の駆動信号によるインク滴の吐出動作）により、次の駆動信号（駆動電圧）が入力されて再びインク滴を吐出するまでの間、減衰振動をしている。以下、この減衰振動を残留振動とも称する。振動板 1 2 1の残留振動は、ノズル 1 1 0やインク供給口 1 4 2の形状、あるいはインク粘度等による音響抵抗 rと、流路内のインク重量によるイナ一夕ンスと、振動板 1 2 1のコンプライアンス Cmとによって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。

上記想定に基づく振動板 1 2 1の残留振動の計算モデルについて説明する。図 7 は、振動板 1 2 1の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板 1 2 1の残留振動の計算モデルは、音圧 Pと、上述のイナ一夕ンス m、コンプライアンス Cm及び音響抵抗 rとで表せる。そして、図 7の回路に音圧 Pを与えた時のステップ応答を体積速度 uについて計算すると、次式が得られる。【数 1】 p

u = e~^l0t - sin ωΐ (1)

w m

(2)

m ' ^Cm

(3)

2m , この式から得られた計算結果と、別途行ったインク吐出後の振動板 1 2 1の残留振動の実験における実験結果とを比較する。図 8は、振動板 1 2 1の残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。この図 8に示すグラフからも分かるように、実験値と計算値の 2つの波形は、概ね一致している。

さて、ヘッドユニット 3 5の各インクジェットヘッド 1 0 0では、前述したような吐出動作を行つたにもかかわらずノズル 1 1 0からインク滴が正常に吐出されない現象、すなわち液滴の吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、後述するように、 ①キヤビティ 1 4 1内への気泡の混入、 ②ノズル 1 1 0付近でのインクの乾燥 ·増粘（固着）、 ③ノズル 1 1 0出口付近への紙粉付着、等が挙げられる。

この吐出異常が発生すると、その結果としては、典型的にはノズル 1 1 0から液滴が吐出されないこと、すなわち液滴の不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙 P に印刷（描画）した画像における画素のドット抜けを生じる。また、吐出異常の場合には、ノズル 1 1 0から液滴が吐出されたとしても、液滴の量が過少であったり、その液滴の飛行方向（弾道）がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。このようなことから、以下の説明では、液滴の吐出異常のことを単に「ドット抜け」という場合もある。

また、以下において、液滴吐出装置（インクジェットプリンタ 1 ) のァクチユエ一夕（静電ァクチユエ一夕 1 2 0 ) が吐出駆動動作をしたにもかかわらずノズル 1 1 0からインク滴が吐出しない状態を検出した場合、この異常を「吐出異常」といレ、ァクチユエ一夕（静電ァクチユエ一夕 1 2 0 ) が液滴を吐出しない程度の駆動をしたときに異常を検出した場合、上記「吐出異常」と合わせて、これらの異常を「ヘッド異常」というが、液滴を吐出しない程度の駆動によって検出した異常も単に「吐出異常」という場合もある。

以下において、図 8に示す比較結果に基づいて、インクジェットヘッド 1 0 0のノズル 1 1 0に発生する印刷処理時のドット抜け（吐出異常）現象（液滴不吐出現象）の原因別に、振動板 1 2 1の残留振動の計算値と実験値がマッチ（概ね一致）するように、音響抵抗 r及び Z又はイナ一タンス mの値を調整する。なお、ここでは、気泡混入、乾燥増粘及び紙粉付着の 3種類について検討する。

まず、ドット抜けの 1つの原因であるキヤビティ 1 4 1内への気泡の混入について検討する。図 9は、図 3のキヤビティ 1 4 1内に気泡 Bが混入した場合のノズル 1 1 0付近の概念図である。この図 9に示すように、発生した気泡 Bは、キヤビティ 1 4 1の壁面に発生付着しているものと想定される（図 9では、気泡 Bの付着位置の一例として、気泡 Bがノズル 1 1 0付近に付着している場合を示す）。

このように、キヤビティ 1 4 1内に気泡 Bが混入した場合には、キヤビティ 1 4 1内を満たすィンクの総重量が減り、イナ一夕ンス mが低下するものと考えられる。また、気泡 Bは、キヤビティ 1 4 1の壁面に付着しているので、その径の大きさだけノズル 1 1 0の径が大きくなつたような状態となり、音響抵抗 rが低下するものと考えられる。

したがって、ィンクが正常に吐出された図 8の場合に対して、音響抵抗 r、イナ —タンス mを共に小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図 1 0のような結果（グラフ）が得られた。図 8及び図 1 0のダラフから分かるように、キヤビティ 1 4 1内に気泡が混入した場合には、正常吐出時に比べて周波数が高くなる特徴的な残留振動波形が得られる。なお、音響抵抗 rの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。

次に、ドット抜けのもう 1つの原因であるノズル 1 1 0付近でのインクの乾燥（固着、増粘）について検討する。図 1 1は、図 3のノズル 1 1 0付近のインクが乾燥により固着した場合のノズル 1 1 0付近の概念図である。この図 1 1に示すように、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥して固着した場合、キヤビティ 1 4 1内のィンクは、キヤビティ 1 4 1内に閉じこめられたような状況となる。このように、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥、増粘した場合には、音響抵抗 rが増加するものと考えられる。

したがって、インクが正常に吐出された図 8の場合に対して、音響抵抗 rを大きく設定して、ノズル 1 1 0付近のインク乾燥固着（増粘）時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図 1 2のような結果（グラフ）が得られた。なお、図 1 2に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態でヘッドュニット 3 5を放置し、キヤビティ 1 4 1内のノズル 1 1 0付近のインクが乾燥、増粘したことによりインクを吐出することができなくなった（インクが固着した）状態における振動板 1 2 1の残留振動を測定したものである。図 8及び図 1 2のグラフから分かるように、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥により固着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な残留振動波形が得られる。これは、インク滴を吐出するために振動板 1 2 1が図 3中下方に引き寄せられることによって、キヤビティ 1 4 1内にリザ一バ 1 4 3からインクが流入した後に、振動板 1 2 1が図 3中上方に移動するときに、キヤビティ 1 4 1内のインクの逃げ道がないために、振動板 1 2 1が急激に振動できなくなるため（過減衰となるため）である。

次に、ドッ卜抜けのさらにもう 1つの原因であるノズル 1 1 0出口付近への紙粉付着について検討する。図 1 3は、図 3のノズル 1 1 0出口付近に紙粉が付着した場合のノズル 1 1 0付近の概念図である。この図 1 3に示すように、ノズル 1 1 0 の出口付近に紙粉が付着した場合、キヤビティ 1 4 1内から紙粉を介してインクが染み出してしまうとともに、ノズル 1 1 0からインクを吐出することができなくなる。このように、ノズル 1 1 0の出口付近に紙粉が付着し、ノズル 1 1 0からインクが染み出している場合には、振動板 1 2 1からみてキヤビティ 1 4 1内及び染み出し分のインクが正常時よりも増えることにより、イナ一タンス mが増加するものと考えられる。また、ノズル 1 1 0の出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗 rが増大するものと考えられる。

したがって、インクが正常に吐出された図 8の場合に対して、イナ一タンス111、音響抵抗 rを共に大きく設定して、ノズル 1 1 0の出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図 1 4のような結果（グラフ）が得られた。図 8及び図 1 4のグラフから分かるように、ノズル 1 1 0の出口付近に紙粉が付着した場合には、正常吐出時に比べて周波数が低くなる特徴的な残留振動波形が得られる（ここで、紙粉付着の場合、インクの乾燥の場合よりは、残留振動の周波数が高いことも、図 1 2及び図 1 4のグラフから分かる。）。なお、図 1 5は、この紙粉付着前後におけるノズル 1 1 0の状態を示す写真である。ノズル 1 1 0の出口付近に紙粉が付着すると、紙粉に沿ってインクがにじみ出している状態を、図 1 5 ( b ) から見出すことができる。

ここで、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥して増粘した場合と、ノズル 1 1 0の出口付近に紙粉が付着した場合とでは、いずれも正常にィンク滴が吐出された場合に比べて減衰振動の周波数が低くなつている。これら 2つのドット抜け（インク不吐出：吐出異常）の原因を振動板 1 2 1の残留振動の波形から特定するために、例えば、減衰振動の周波数や周期、位相において所定のしきい値を持って比較するか、あるいは、残留振動（減衰振動）の周期変化や振幅変化の減衰率から特定することができる。このようにして、各インクジェットヘッド 1 0 0におけるノズル 1 1 0からのインク滴が吐出されたときの振動板 1 2 1の残留振動の変化、特に、その周波数の変化によって、各インクジエツトヘッド 1 0 0の吐出異常を検出することができる。また、その場合の残留振動の周波数を正常吐出時の残留振動の周波数と比較することにより、吐出異常の原因を特定することもできる。

また、ヘッドドライバ 3 3の駆動回路 1 8によって、インク滴（液滴）を吐出しない程度の駆動信号（電圧信号）を入力した場合においても、振幅が小さくなるが、同様の振動板の残留振動波形が得られる。そのため、残留振動の振幅を示すダラフの縦軸方向を拡大することによって、それぞれの吐出異常の原因に対応する図 1 0、図 1 2及び図 1 4のグラフと同様の計算値及び実験値が得られる。したがって、インク滴を吐出しない程度に静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動して、そのときの振動板 1 2 1の残留振動を検出することにより、インクジエツトヘッド 1 0 0の吐出異常を検出することもできる。以下、液滴を吐出せずに検出できるインクジエツトヘッド 1 0 0の異常であるので、このように検出した場合の異常を「ヘッド異常」と称する場合もある。次に、本発明の吐出異常検出手段 1 0について説明する。図 1 6は、図 2に示す吐出異常検出手段 1 0の概略的なブロック図である。この図 1 6に示すように、本発明の吐出異常検出手段 1 0は、発振回路 1 1と、 FZV変換回路 1 2と、波形整形回路 1 5とから構成される残留振動検出手段 1 6と、この残留振動検出手段 1 6 によつて検出された残留振動波形データから周期や振幅などを計測する演算処理手段 1 7と、この演算処理手段 1 7によって計測された周期、減算カウント値、計時手段 2 5によって計測された経過時間（時間データ）などに基づいてインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常を判定する判定手段（吐出異常判定手段） 2 0とを備えている。吐出異常検出手段 1 0では、残留振動検出手段 1 6は、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の振動板 1 2 1の残留振動に基づいて、発振回路 1 1が発振し、その発振周波数から FZV変換回路 1 2及び波形整形回路 1 5において振動波形を形成して、検出する。そして、演算処理手段 1 7は、検出された振動波形に基づいて残留振動の周期などを計測するとともに、所定の期間に発生する基準パルスをカウントし、判定手段 2 0は、計測された残留振動の周期、減算カウント値などに基づいて、へッドュニット 3 5内のインクジエツ卜ヘッド 1 0 0の吐出異常を検出、判定する。以下、吐出異常検出手段 1 0の各構成要素について説明する。

まず、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の振動板 1 2 1の残留振動の周波数（振動数）を検出するために、発振回路 1 1を用いる方法を説明する。図 1 7は、図 3の静電ァクチユエ一夕 1 2 0を平行平板コンデンサとした場合の概念図であり、図 1 8は、図 3の静電ァクチユエ一タ 1 2 0から構成されるコンデンサを含む発振回路 1 1 の回路図である。なお、図 1 8に示す発振回路 1 1は、シュミットトリガのヒステリシス特性を利用する C R発振回路であるが、本発明はこのような C R発振回路に限定されず、ァクチユエ一夕（振動板を含む）の静電容量成分（コンデンサ。）を用いる発振回路であればどのような発振回路でもよい。発振回路 1 1は、例えば、 L C発振回路を利用した構成としてもよい。また、本実施形態では、シュミットトリガインバ一夕を用いた例を示して説明しているが、例えば、インバー夕を 3段用いた C R発振回路を構成してもよい。

図 3に示すィンクジェットヘッド 1 0 0では、上述のように、振動板 1 2 1と非常にわずかな間隔（空隙）を隔てたセグメント電極 1 2 2とが対向電極を形成する静電ァクチユエ一夕 120を構成している。この静電ァクチユエ一夕 120は、図 17に示すような平行平板コンデンサと考えることができる。このコンデンサの静電容量を (：、振動板 121及びセグメント電極 122のそれぞれの表面積を S、 2 つの電極 121、 122の距離（ギャップ長）を g、両電極に挟まれた空間（空隙 ) の誘電率を ε (真空の誘電率を ε。.、空隙の比誘電率を £ _r とすると、 ε = ε。 • ε _r ) とすると、図 17に示すコンデンサ（静電ァクチユエ一夕 120) の静電容量 C (x) は、次式で表される。

【数 2】

C(,) = ,₀ -^ (F) (4)

g~x なお、式（4) の Xは、図 17に示すように、振動板 121の残留振動によって生じる振動板 121の基準位置からの変位量を示している。

この式（4) から分かるように、ギャップ長 g (ギャップ長 g—変位量 X) が小さくなれば、静電容量 C (X) は大きくなり、逆にギャップ長 g (ギャップ長 g— 変位量 X) が大きくなれば、静電容量 C (x) は小さくなる。このように、静電容量 C (X) は、（ギャップ長 g—変位量 X) (Xが 0の場合は、ギャップ長 g) に反比例している。なお、図 3に示す静電ァクチユエ一夕 120では、空隙は空気で満たされているので、比誘電率 =1である。

また、一般に、液滴吐出装置（本実施形態では、インクジェットプリンタ 1) の解像度が高まるにつれて、吐出されるインク滴（インクドット）が微小化されるので、この静電ァクチユエ一夕 120は、高密度化、小型化される。それによつて、ィンクジェットヘッド 100の振動板 121の表面積 Sが小さくなり、小さな静電ァクチユエ一夕 120が構成される。さらに、インク滴吐出による残留振動によつて変化する静電ァクチユエ一夕 120のギャップ長 gは、初期ギャップ g_Q の 1割程度となるため、式（4) から分かるように、静電ァクチユエ一夕 120の静電容量の変化量は非常に小さな値となる。

この静電ァクチユエ一夕 120の静電容量の変化量（残留振動の振動パターンにより異なる）を検出するために、以下のような方法、すなわち、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の静電容量に基づいた図 1 8のような発振回路を構成し、発振された信号に基づいて残留振動の周波数（周期）を解析する方法を用いる。図 1 8に示す発振回路 1 1は、静電ァクチユエ一夕 1 2 0から構成されるコンデンサ（C) と、シュミットトリガインバータ 1 1 1と、抵抗素子（R) 1 1 2とから構成される。シュミツトトリガインパ一夕 1 1 1の出力信号が H i g レペルの場合、抵抗素子 1 1 2を介してコンデンサ Cを充電する。コンデンサ Cの充電電圧（振動板 1 2 1とセグメント電極 1 2 2との間の電位差）が、シュミットトリガインバー夕 1 1 1の入カスレッショルド電圧 V_T 十に達すると、シュミットトリガインバー夕 1 1 1の出力信号が L o wレベルに反転する。そして、シュミットトリガインバー夕 1 1 1の出力信号が L o wレベルとなると、抵抗素子 1 1 2を介してコンデンサ Cに充電されていた電荷が放電される。この放電によりコンデンサ Cの電圧がシュミツトトリガインバー夕 1 1 1の入カスレッショルド電圧 V τ 一に達すると、シュミツトトリガインバ一夕 1 1 1の出力信号が再び H i g hレベルに反転する。以降、この発振動作が繰り返される。

ここで、上述のそれぞれの現象（気泡混入、乾燥、紙粉付着、及び正常吐出）におけるコンデンサ Cの静電容量の時間変化を検出するためには、この発振回路 1 1 による発振周波数は、残留振動の周波数が最も高い気泡混入時（図 1 0参照）の周波数を検出することができる発振周波数に設定される必要がある。そのため、発振回路 1 1の発振周波数は、例えば、検出する残留振動の周波数の数倍から数十倍以上、すなわち、気泡混入時の周波数よりおよそ 1桁以上高い周波数となるようにしなければならない。この場合、好ましくは、気泡混入時の残留振動の周波数が正常吐出の場合と比較して高い周波数を示すため、気泡混入時の残留振動周波数が検知可能な発振周波数に設定するとよい。そうしなければ、吐出異常の現象に対して正確な残留振動の周波数を検出することができない。そのため、本実施形態では、発振周波数に応じて、発振回路 1 1の C Rの時定数を設定している。このように、発振回路 1 1の発振周波数を高く設定することにより、この発振周波数の微小変化に基づいて、より正確な残留振動波形を検出することができる。

なお、発振回路 1 1から出力される発振信号の発振周波数の周期（パルス）毎に、測定用のカウントパルス（カウンタ）を用いてそのパルスをカウントし、初期ギヤップ g。におけるコンデンサ Cの静電容量で発振させた場合の発振周波数のパルスのカウン卜量を測定した力ゥント量から減算することにより、残留振動波形について発振周波数毎のデジタル情報が得られる。これらのデジタル情報に基づいて、デジタル/アナログ（DZA) 変換を行うことにより、概略的な残留振動波形が生成され得る。このような方法を用いてもよいが、測定用のカウントパルス（カウン夕）には、発振周波数の微小変化を測定することができる高い周波数（高解像度）のものが必要となる。このようなカウントパルス（カウンタ）は、コストをアップさせるため、本発明の吐出異常検出手段 1 0では、図 1 9に示す F/V変換回路 1 2を用いている。

図 1 9は、図 1 6に示す吐出異常検出手段 1 0の F/V変換回路 1 2の回路図である。この図 1 9に示すように、 FZV変換回路 1 2は、 3つのスィッチ SW 1、 SW 2、 SW 3と、 2つのコンデンサ C l、 C 2と、抵抗素子 R 1と、定電流 I s を出力する定電流源 1 3と、バッファ 1 4とから構成される。この FZV変換回路 1 2の動作を図 2 0のタイミングチヤ一ト及び図 2 1のグラフを用いて説明する。まず、図 2 0のタイミングチャートに示す充電信号、ホールド信号及びクリア信号の生成方法について説明する。充電信号は、発振回路 1 1の発振パルスの立ち上がりエッジから固定時間 t rを設定し、その固定時間 t rの間 H i g hレベルとなるようにして生成される。ホールド信号は、充電信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけ H i g hレベルに保持され、 L owレベルに立ち下がるようにして生成される。クリア信号は、ホールド信号の立ち下がりエッジに同期して立ち上がり、所定の固定時間だけ H i g hレベルに保持され、 L owレベルに立ち下がるようにして生成される。なお、後述するように、コンデンサ C 1 からコンデンサ C 2への電荷の移動及びコンデンサ C 1の放電は瞬時に行われるので、ホールド信号及びクリア信号のパルスは、発振回路 1 1の出力信号の次の立ち上がりエツジまでにそれぞれ 1つのパルスが含まれればよく、上記のような立ち上がりエツジ、立ち下がりエツジに限定されない。

なお、図 2 0のタイミングチヤ一トにおける駆動信号には、液滴の吐出異常を検出するためのインク滴吐出動作時の駆動信号（破線) と、ヘッド異常を検出するためのインク滴を吐出しない程度の駆動信号（実線）とが示される。いずれの駆動信号が静電ァクチユエ一夕 1 2 0に入力されたとしても、同様のタイミングチャートとなるため、以下では、インク滴吐出動作時の駆動信号（破線）に基づいて説明する。なお、図 2 0のタイミングチャート中 1点鎖線は、静電ァクチユエ一夕 1 2 0 の駆動限界を示す。この「駆動限界」とは、インク滴を吐出できなくなる限界の印加電圧値である。このように、駆動回路 1 8は、駆動信号の出力をインク滴を吐出しない程度の低出力と吐出駆動のための高出力とに少なくとも設定することができる。

ここで、液滴吐出へッド（インクジエツトへッド 1 0 0 ) の種類や構造によっても異なるが、通常の液滴を吐出する駆動電圧を 1 0 0 %とすると、液滴を吐出しない程度の駆動電圧は、およそ 1 0〜5 0 %程度である。駆動電圧を小さくするとィンクジエツトへッド 1 0 0のへッド異常を検出するための残留振動の信号も小さくなるので、液滴を吐出しない限界よりやや小さい程度が好ましい。液滴を吐出しない程度の駆動方法については、駆動電圧を通常より小さくする方法に限定されない。それ以外にも、膜沸騰を利用したサーマルジェット方式の液滴吐出ヘッドの場合には駆動電流を小さくする、などもあり駆動の方法を限定するものではない。きれいな残留振動の波形（電圧波形）を得るために、図 2 1を参照して、固定時間 t r及び！； 1の設定方法を説明する。固定時間 t rは、静電ァクチユエ一夕 1 2 0が初期ギヤップ長 g。のときにおける静電容量 Cで発振した発振パルスの周期から調整され、充電時間 t 1による充電電位が C 1の充電範囲のおよそ 1 / 2付近となるように設定される。また、ギャップ長 gが最大（M a x) の位置における充電時間 t 2から最小（M i n ) の位置における充電時間 t 3の間で、コンデンサ C 1 の充電範囲を超えないように充電電位の傾きが設定される。すなわち、充電電位の傾きは、 d V/ d t = I s ZC 1によって決定されるため、定電流源 1 3の出力定電流 I sを適当な値に設定すればよい。この定電流源 1 3の出力定電流 I sをその範囲内でできるだけ高く設定することによって、静電ァクチユエ一夕 1 2 0によつて構成されるコンデンサの微小な静電容量の変ィヒを高感度で検出することができ、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の振動板 1 2 1の微小な変化を検出することが可能となる。次いで、図 22を参照して、図 16に示す波形整形回路 15の構成を説明する。図 22は、図 16の波形整形回路 15の回路構成を示す回路図である。この波形整形回路 15は、残留振動波形を矩形波として判定手段 20に出力するものである。この図 22に示すように、波形整形回路 15は、 2つのコンデンサ C3 (DC成分除去手段）、 C 4と、 2つの抵抗素子 R 2、 R3と、 2つの直流電圧源 V r e f 1 、 V r e ί 2と、増幅器（オペアンプ） 151と、比較器（コンパレータ） 152 とから構成される。なお、残留振動波形の波形整形処理において、検出される波高値をそのまま出力して、残留振動波形の振幅を計測するように構成してもよい。

F/V変換回路 12のバッファ 14の出力には、静電ァクチユエ一タ 120の初期ギャップ g。に基づく DC成分（直流成分）の静電容量成分が含まれている。この直流成分は各インクジエツトへッド 100によりばらつきがあるため、コンデンサ C3は、この静電容量の直流成分を除去するものである。そして、コンデンサ C 3は、バッファ 14の出力信号における DC成分を除去し、残留振動の AC成分のみをオペアンプ 151の反転入力端子に出力する。

オペアンプ 151は、直流成分が除去された F/V変換回路 12のバッファ 14 の出力信号を反転増幅するとともに、その出力信号の高域を除去するための口一パスフィルタを構成している。なお、このオペアンプ 151は、単電源回路を想定している。オペアンプ 151は、 2つの抵抗素子 R 2、 R3による反転増幅器を構成し、入力された残留振動（交流成分）は、 — R3/R2倍に振幅される。

また、オペアンプ 151の単電源動作のために、その非反転入力端子に接続された直流電圧源 Vr e f 1によって設定された電位を中心に振動する、増幅された振動板 121の残留振動波形が力される。ここで、直流電圧源 Vr e f 1は、オペアンプ 151が単電源で動作可能な電圧範囲の 1Z2程度に設定されている。さらに、このオペアンプ 151は、 2つのコンデンサ C 3、 C4により、カットオフ周波数 1Z (2兀 XC4XR3) となる口一パスフィル夕を構成している。そして、直流成分を除去された後に増幅された振動板 121の残留振動波形は、図 20のタイミングチャートに示すように、次段の比較器（コンパレータ） 152でもう一つの直流電圧源 Vr e f 2の電位と比較され、その比較結果が矩形波として波形整形回路 15から出力される。なお、直流電圧源 Vr e f 2は、もう一つの直流電圧源 Vr e f 1を共用してもよい。

次に、図 20に示すタイミングチャートを参照して、図 19の FZV変換回路 1 2及び波形整形回路 15の動作を説明する。上述のように生成された充電信号、クリア信号及びホールド信号に基づいて、図 19に示す FZV変換回路 12は動作する。図 20のタイミングチヤ一トにおいて、静電ァクチユエ一夕 120の駆動信号がへッドドライノ 33を介してへッドュニット 35のインクジエツトへッド 100 に入力されると、図 6 (b) に示すように、静電ァクチユエ一夕 120の振動板 1 21がセグメント電極 122側に引きつけられ、この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、図 6中上方に向けて急激に収縮する（図 6 (c) 参照）。

この駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、駆動回路 18と吐出異常検出手段 10とを切り替える駆動 Z検出切替信号が H i g hレベルとなる。この駆動 Z検出切替信号は、対応するィンクジエツトへッド 100の駆動休止期間中、 H i g hレベルに保持され、次の駆動信号が入力される前に、 Lowレベルになる。この駆動 /検出切替信号が H i ghレベルの間、図 18の発振回路 11は、静電ァクチユエ一夕 120の振動板 121の残留振動に対応して発振周波数を変えながら発振している。

上述のように、駆動信号の立ち下がりエッジ、すなわち、発振回路 11の出力信号の立ち上がりエッジから、残留振動の波形がコンデンサ C 1に充電可能な範囲を超えないように予め設定された固定時間 t rだけ経過するまで、充電信号は、 H i ghレベルに保持される。なお、充電信号が H i ghレベルである間、スィッチ S W1はオフの状態である。

固定時間 t rが経過し、充電信号が Lowレベルになると、その充電信号の立ち下がりエッジに同期して、スィッチ SW1がオンされる（図 19参照）。そして、定電流源 13とコンデンサ C 1とが接続され、コンデンサ C1は、上述のように、傾き I s/C lで充電される。充電信号が Lowレベルである期間、すなわち、発振回路 11の出力信号の次のパルスの立ち上がりエッジに同期して H i ghレベルになるまでの間、コンデンサ C 1は充電される。

充電信号が H i ghレベルになると、スィッチ SW1はオフ（オープン）となり、定電流源 13とコンデンサ C 1は切り離される。このとき、コンデンサ C 1には、充電信号が Lowレベルの期間 t 1の間に充電された電位（すなわち、理想的には I s X t lZC l (V) ) が保存されている。この状態で、ホールド信号が H i ghレベルになると、スィッチ SW2がオンされ（図 19参照）、コンデンサ C 1とコンデンサ C 2が、抵抗素子 R 1を介して接続される。スィッチ SW2の接続後、 2つのコンデンサ C l、 C 2の充電電位差によって互いに充放電が行われ、 2 つのコンデンサ C l、 C 2の電位差が概ね等しくなるように、コンデンサ C 1からコンデンサ C 2に電荷が移動する。

ここで、コンデンサ C 1の静電容量に対してコンデンサ C 2の静電容量は、約 1 Z10以下程度に設定されている。そのため、 2つのコンデンサ Cl、 C2間の電位差によって生じる充放電で移動する（使用される）電荷量は、コンデンサ C1に充電されている電荷の 1 10以下となる。したがって、コンデンサ C1からコンデンサ C 2へ電荷が移動した後においても、コンデンサ C 1の電位差は、それほど変化しない（それほど下がらない）。なお、図 19の FZV変換回路 12では、コンデンサ C 2に充電されるとき F/V変換回路 12の配線のィンダク夕ンス等により充電電位が急激に跳ね上がらないようにするために、抵抗素子 R 1とコンデンサ C 2により一次のローパスフィルタを構成している。

コンデンサ C 2にコンデンサ C 1の充電電位と概ね等しい充電電位が保持された後、ホールド信号が Lowレベルとなり、コンデンサ C 1はコンデンサ C 2から切り離される。さらに、クリァ信号が H i g hレベルとなり、スィッチ SW3がオンすることにより、コンデンサ C 1がグラウンド GNDに接続され、コンデンサ C 1 に充電されていた電荷が 0となるように放電動作が行なわれる。コンデンサ C 1の放電後、クリア信号は L owレベルとなり、スィッチ SW3がオフすることにより、コンデンサ C 1の図 19中上部の電極がグラウンド GNDから切り離され、次の充電信号が入力されるまで、すなわち、充電信号が L owレベルになるまで待機している。

コンデンサ C 2に保持されている電位は、充電信号の立ち上がりのタイミング毎、すなわち、コンデンサ C 2への充電完了のタイミング毎に更新され、バッファ 1 4を介して振動板 121の残留振動波形として図 22の波形整形回路 15に出力される。したがって、発振回路 11の発振周波数が高くなるように静電ァクチユエ一夕 1 2 0の静電容量（この場合、残留振動による静電容量の変動幅も考慮しなければならない）と抵抗素子 1 1 2の抵抗値を設定すれば、図 2 0のタイミングチヤ一トに示すコンデンサ C 2の電位（バッファ 1 4の出力）の各ステップ（段差）がより詳細になるので、振動板 1 2 1の残留振動による静電容量の時間的な変化をより詳細に検出することが可能となる。

以下同様に、充電信号が L o wレベル→H i g hレベル→L o wレベル · · ·と繰り返し、上記所定のタイミングでコンデンサ C 2に保持されている電位がバッファ 1 4を介して波形整形回路 1 5に出力される。波形整形回路 1 5では、バッファ 1 4から入力された電圧信号（図 2 0のタイミングチャートにおいて、コンデンサ C 2の電位）の直流成分がコンデンサ C 3によって除去され、抵抗素子 R 2を介してオペアンプ 1 5 1の反転入力端子に入力される。入力された残留振動の交流（A C ) 成分は、このオペアンプ 1 5 1によって反転増幅され、コンパレータ 1 5 2の一方の入力端子に出力される。コンパレータ 1 5 2は、予め直流電圧源 V r e f 2 によって設定されている電位（基準電圧）と、残留振動波形（交流成分）の電位とを比較し、矩形波を出力する (図 2 0のタイミングチャートにおける比較回路の出力）。

次に、インクジエツトへッド 1 0 0のインク滴吐出動作（駆動）と吐出異常検出動作（駆動休止）との切り替えタイミングについて説明する。図 2 3は、駆動回路 1 8と吐出異常検出手段 1 0との切替手段 2 3の概略を示すブロック図である。なお、この図 2 3では、図 1 6に示すヘッドドライバ 3 3内の駆動回路 1 8をインクジエツトへッド 1 0 0の駆動回路として説明する。図 2 0のタイミングチャートでも示したように、本発明のヘッド異常検出 ·判定処理（吐出異常検出 ·判定処理）は、インクジェットヘッド 1 0 0の駆動信号と駆動信号の間、すなわち、駆動休止期間に実行されている。

図 2 3において、静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動するために、切替手段 2 3は、最初は駆動回路 1 8側に接続されている。上述のように、駆動回路 1 8から駆動信号（電圧信号）が振動板 1 2 1に入力されると、静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動し、振動板 1 2 1は、セグメント電極 1 2 2側に引きつけられ、印加電圧が 0になるとセグメント電極 1 2 2から離れる方向に急激に変位して振動（残留振動）を開始する。このとき、インクジェットヘッド 1 0 0のノズル 1 1 0からインク滴が吐出される。 '

駆動信号のパルスが立ち下がると、その立ち下がりエッジに同期して駆動/検出切替信号（図 2 0のタイミングチャート参照）が切替手段 2 3に入力され、切替手段 2 3は、駆動回路 1 8から吐出異常検出手段（検出回路） 1 0側に切り替えられ、静電ァクチユエ一夕 1 2 0 (発振回路 1 1のコンデンサとして利用）は吐出異常検出手段 1 0と接続される。

そして、吐出異常検出手段 1 0は、上述のような吐出異常（ドット抜け）の検出処理を実行し、波形整形回路 1 5の比較器 1 5 2から出力される振動板 1 2 1の残留振動波形データ（矩形波データ）に基づいて、演算処理手段 1 7のタイミング生成手段 3 6によって所定の信号群を生成し、基準パルスをカウン卜する。本実施形態では、演算処理手段 1 7は、残留振動波形データから特定の振動周期（半周期、 1周期など）を測定（検出）し、上述の信号群に基づいてカウントしたカウント値を判定手段 2 0に出力する。なお、演算処理手段 1 7は、残留振動の周期だけでなく、残留振動波形の所定の期間、例えば、駆動信号の立ち下がり（あるいは駆動 Z 検出切替信号の立ち上がり）から残留振動が発生するまでの期間、残留振動発生後の最初の半周期（あるいは、半周期毎）、残留振動発生後の最初の 1周期（あるいは、 1周期毎）などを計測してもよい。また、演算処理手段 1 7は、最初の立ち上がりエッジから次の立ち下がりエッジまでの時間を計測し、その計測された時間（すなわち、半周期）の 2倍の時間を残留振動の周期として判定手段 2 0に出力してもよい。

図 2 4は、演算処理手段 1 7の一例を示すブロック図である。演算処理手段 1 7 は、比較器 1 5 2の出力信号の波形（矩形波）の最初の立ち上がりエッジまでの期間や最初の立ち上がりエツジから次の立ち上がりエツジまでの時間等（残留振動の周期）が正常吐出状態における周期であるかを判断するために、減算カウンタ 4 5 を用いて正常力ゥント値から基準パルスを減算力ゥントし、その減算結果から残留振動の状態を判断するための演算を行っている。この図 2 4において、演算処理手段 1 7は、論理積回路 ANDと、減算カウンタ 4 5と、保持手段 4 8と、タイミング生成手段 3 6とから構成される。なお、基準パルスは、図示しないパルス生成手段により生成される。このパルス生成手段は、演算処理手段 1 7や制御部 6等に構成してもよい。

正常力ゥント値は、正常力ゥント値メモリ 4 6から減算力ゥンタ 4 5に入力される。保持手段 4 8は、減算カウンタ 4 5の減算結果を一時保持し、判定手段 2 0と記憶手段 6 2にその保持された減算結果（保持結果）を出力するものである。この保持結果は、例えば、 1吐出毎に判定手段 2 0及び記憶手段 6 2に送られるように構成されてもよく、あるいは、任意の吐出数分の保持結果（減算データ）をまとめて保持して判定手段 2 0及び記憶手段 6 2に出力するように構成されてもよい。図 2 4に示すように、論理積回路 ANDは、駆動 Z検出切替信号と基準パルスとの論理積を減算カウン夕 4 5に出力する。すなわち、駆動/検出切替信号が H i g hレベルであるとき、基準パルスが減算カウンタ 4 5に出力される。減算カウン夕 4 5は、正常カウント値メモリ 4 6から所定のカウント値（正常カウント値）を入力されると、それを保持する。そして、基準パルスが入力されると、減算カウンタ 4 5は、所定の時間（タイミング生成手段 3 6により決められる）、その所定の力ゥント値から基準パルスのパルス数を減算する。なお、所定の時間とは、例えば、インクジエツトへッド 1 0 0からインク吐出動作が行われた場合に振動板 1 2 1の残留振動が発生するまでの時間、残留振動の半周期又は 1周期などである。また、正常力ゥント値メモリ 4 6に記憶されている所定の力ゥント値としては、正常吐出時における上述の所定の時間に基準パルスでカウントされたパルス数である。図 2 5は、正常吐出時の検出状態のタイミングチャートである。このタイミングチャートでは、残留振動波形の T s期間（この T sは、静電ァクチユエ一夕 1 2 0 の吐出動作が行われた後、振動板 1 2 1が元の位置（初期位置）に戻るまでの期間、すなわち、吐出動作後残留振動が始まるまでの期間である。）について、正常力ゥント値から基準パルス数を減算カウントしている。

なお、この基準パルスは、上述のように、駆動休止期間の間、制御部 6から演算処理手段 1 7に入力されるようになっている（図 2 4参照）。しかしながら、基準パルスは、この状態にかかわらず連続して出力されてもよく、駆動/検出切替信号の立ち上がりエッジに同期して出力され、 L s信号の立下りエッジに同期して停止させるように構成されてもよい。 C L R信号が L o wにならなければ、減算カウン夕 4 5が動作しないよう構成されているため、基準パルスの出力形態はこれらに限定されない。

C L R信号は、駆動 Z検出切替信号の立ち上がりエッジに同期して L o wレベルとなり、 L s信号の立下りのタイミングで H i g hレベルとなる。この L o wレべルの期間において減算カウン夕 4 5の動作が許可される。 L 0 a d信号は、駆動/ 検出切替信号の立ち上がりエッジに同期して短い時間だけ H i g hレベルになるパルスを出力する。減算カウンタ 4 5は、 L o a d信号のパルスの立ち下がりのタイミングで正常カウン卜値メモリ 4 6から所定のカウント値（正常カウント値）を取得する。このように正常カウント値が L o a dされる（減算カウン夕 4 5が正常力ゥント値を取得する）と、減算カウンタ 4 5は、 C L R信号が L o wレベルの期間 (すなわち、ここでは、 T s期間）に入力される基準パルスのパルス数に応じて正常カウント値から減算カウントする。

L s信号は、比較器 1 5 2の出力信号の波形（矩形波）の最初の立ち上がりエツジに同期して、短い時間 H i g hレベルとなる信号である。減算カウンタ 4 5は、その減算結果を随時保持手段 4 8に出力し、保持手段 4 8は、 L s信号が H i g h レベルとなる立ち上がりエッジのタイミングで、減算カウンタ 4 5の出力（減算力ゥント値）を保持 (保存) する。そして、 L s信号が L o wレベルになる立ち下がりエッジに同期して、 C L R信号が L owレベルから H i g hレベルとなり、減算カウン夕 4 5のカウント値 (減算カウント値) をクリアするとともに、減算カウンタ 4 5の減算カウン卜動作（減算カウント処理）が禁止（停止）される。

そして、減算カウント動作が禁止されたタイミングで、保持手段 4 8の保持結果 (減算カウント値）、時間データ、判定手段 2 0の判定結果が記憶手段 6 2に記憶される。なお、記憶手段 6 2へのこれらのデータの記憶タイミングは、吐出異常判定処理が終了した時点である。このタイミングは、 L s信号の発生（保持手段 4 8 の書き換わり）と同時でもよく、あるいは、 1回の残留振動周期から複数のデータを取得して判断する場合には、一旦、 1吐出当りの複数の周期データ（T s、 \ / 2周期等のデータ）を保持手段 4 8に保持させた後、吐出異常判定処理を行ってその処理が終了した時点でもよい。さらには、このタイミングは、.駆動/検出切替信号が休止期間を終了する時点（駆動/検出切替信号の立ち下がりのタイミング）でもよい。

タイミング生成手段 3 6は、残留振動検出手段 1 6から入力される残留振動波形 (矩形波）と駆動/検出切替信号に基づいて、上述の L o a d信号、 C L R信号及び L s信号を生成し、 L o a d信号及び C L R信号を減算カウン夕 4 5に、 L s信号を保持手段 4 8に出力する。

判定手段 2 0は、減算カウンタ 4 5の減算処理により得られた減算結果を比較基準値メモリ 4 7から入力される所定のカウント基準値（N l、 P I , N 2 ) と比較するとともに、計時手段 2 5によって計測された経過時間を所定の時間基準値（T 1、 T 2 ) と比較する。そして、判定手段 2 0の判定結果は、記憶手段 6 2に出力される。なお、所定のカウント基準値としては、いくつかの基準値（閾値）が設けられ（図 2 5のタイミングチャート参照）、減算カウンタ 4 5の減算結果をこのいくつかのカウント基準値とそれぞれ比較するとともに、経過時間を所定の時間基準値とそれぞれ比較することにより、上述した吐出異常（気泡混入、紙粉付着及び乾燥増粘）を検出し、判定することができる。詳細については後述する。

なお、正常力ゥントとメモリ 4 6及び比較基準値メモ U 4 7は、それぞれ別々のメモリとしてインクジエツトプリンタ 1に設けられてもよく、制御部 6の E E P R OM (記憶手段） 6 2と共用されてもよい。また、このような減算カウント処理 ( 演算処理）は、インクジェットプリン夕 1の静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動していない駆動休止期間に行われている。これにより、インクジェットプリンタ 1のスループットを低下させることなく、吐出異常の検出を行うことができる。

判定手段 2 0は、上述のように、演算処理手段 1 7によって演算された残留振動波形の特定の振動周期など（演算処理結果）及び計時手段 2 5によって計測された経過時間に基づいて、インクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0の吐出異常の有無、吐出異常の原因を判定し、その判定結果を制御部 6に出力する。制御部 6は、 E E P R OM (記憶手段） 6 2の所定の格納領域にこの判定結果を保存する。そして、駆動回路 1 8からの次の駆動信号が入力されるタイミングで、駆動 Z検出切替信号が切替手段 2 3に再び入力され、駆動回路 1 8と静電ァクチユエ一夕 1 2 0とを接続する。駆動回路 1 8は、一旦駆動電圧を印加するとグラウンド（GN D) レベルを維持するので、切替手段 2 3によって上記のような切り替えを行っている（図 2 0のタイミングチャート参照）。これにより、駆動回路 1 8からの外乱などに影響されることなく、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の振動板 1 2 1の残留振動波形を正確に検出することができる。

なお、本発明では、残留振動波形データは、比較器 1 5 2により矩形波化したものに限定されない。上述の図 2 4に示す構成のように、オペアンプ 1 5 1から出力された残留振動振幅データは、比較器 1 5 2により比較処理を行うことなく、 A/ D変換を行うように演算処理手段 1 7を構成し、これによつて随時数値化され、その数値化されたデータに基づいて、判定手段 2 0により吐出異常の有無などを判定し、この判定結果を記憶手段 6 2に記憶するように構成してもよい。

また、ノズル 1 1 0のメニスカス（ノズル 1 1 0内インクが大気と接する面）は、振動板 1 2 1の残留振動に同期して振動するため、インクジェットヘッド 1 0 0 は、インク滴の吐出動作後、このメニスカスの残留振動が音響抵抗 rによって概ね決まった時間で減衰するのを待ってから（所定の時間待機して）、次の吐出動作を行っている。本発明では、この待機時間を有効に利用して振動板 1 2 1の残留振動を検出しているので、インクジエツトへッド 1 0 0の駆動に影響しない吐出異常検出を行うことができる。すなわち、インクジェットプリンタ 1 (液滴吐出装置）のスループットを低下させることなく、インクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0 の吐出異常検出処理を実行することができる。

上述のように、ィンクジェットヘッド 1 0 0のキヤビティ 1 4 1内に気泡が混入した場合には、正常吐出時の振動板 1 2 1の残留振動波形に比べて、周波数が高くなるので、その周期は逆に正常吐出時の残留振動の周期よりも短くなる。また、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥により増粘、固着した場合には、残留振動が過減衰となり、正常吐出時の残留振動波形に比べて、周波数が相当低くなるので、その周期は正常吐出時の残留振動の周期よりもかなり長くなる。また、ノズル 1 1 0の出口付近に紙粉が付着した場合には、残留振動の周波数は、正常吐出時の残留振動の周波数よりも低く、しかし、インクの乾燥時の残留振動の周波数よりも高くなるので、その周期は、正常吐出時の残留振動の周期よりも長く、インク乾燥時の残留振動の周期よりも短くなる。

したがって、正常吐出時の残留振動の周期として、所定の範囲 T rを設け、また、ノズル 1 1 0出口に紙粉が付着した場合における残留振動の周期と、ノズル 1 1 0の出口付近でィンクが乾燥した場合における残留振動の周期とを区別するために、所定のしきい値（所定の閾値） T 1を設定することにより、このようなインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常の原因を決定することができる。本発明では、判定手段 2 0は、上記吐出異常検出処理によって検出された残留振動波形の所定の期間におけるカウント値に基づいて、吐出異常の原因を判定している。

次に、図 2 5のタイミングチャートを参照して、本発明の吐出異常検出手段 1 0 の動作について説明する。まず、図 2 4及び図 2 5に示す L o a d信号、 L s信号及び C L R信号の生成方法について説明する。図 2 5のタイミングチャートに示すように、 L o a d信号は、駆動回路 1 8から出力される駆動信号の立ち上がりエツジの直前に短時間だけ H i g hレベルとなる信号であり、 L s信号は、切替手段 2 3及び論理積回路 ANDに入力される駆動 Z検出切替信号の立ち下がりエツジに同期して所定の時間（記憶手段 6 2に判定結果を保存するのに十分な時間） H i g h レベルになる信号である。また、図 2 5のタイミングチヤ一トでは示していないが、 C L R信号は、減算処理により減算カウンタ 4 5に保持されている減算結果をクリアするための信号であり、 L s信号の出力後、 L o a d信号が入力されるまでの間の所定のタイミングで減算カウンタ 4 5に入力されるものである。これらの信号群は、残留振動検出手段 1 6によって生成された矩形波に基づいて、タイミング生成手段 3 6により生成される。

このように生成された信号群に基づいて、吐出異常検出手段 1 0の演算処理手段 1 7は動作する。駆動回路 1 8から出力される駆動信号の立ち上がりエッジの直前に L o a d信号がタイミング生成手段 3 6から減算カウンタ 4 5に入力されると、その夕イミングで正常力ゥント値メモリ 4 6から正常力ゥント値が減算力ゥン夕 4 5に入力され、保持される。インクジェットヘッド 1 0 0の吐出駆動動作（駆動期間）が終了すると、駆動信号の立ち下がりエッジに同期して、駆動/検出切替信号が切替手段 2 3及び論理積回路 ANDに入力される。そして、この駆動 Z検出切替信号により、切替手段 2 3は、静電ァクチユエ一夕 1 2 0との接続を駆動回路 1 8 から発振回路 1 1に切り替える（図 2 3参照）。

振動板 1 2 1の残留振動により発振回路 1 1の静電容量成分（C) が変化し、それに基づいて、発振回路 1 1が発振を開始する。減算カウンタ 4 5は、駆動/検出切替信号の立ち上がりに同期してゲートを開き（なお、論理積回路 ANDにより駆動/検出切替信号が H i g hレベルのときでなければ基準パルスが減算カウン夕 4 5には入力されないので、ゲートは開いたままでもよい）、駆動 Z検出切替信号が H i g hレベルの間（T sの間）正常カウント値から基準パルスのパルス数を減算処理する。この T sは、吐出動作時の振動板 1 2 1が残留振動を開始するまで（残留振動が発生するまで）の時間であり、インクジエツトへッド 1 0 0がインク滴を吐出動作後、静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動されていない状態における振動板 1 2 1の位置に戻ってくるまでの時間である。

この図 2 5のタイミングチャートでは、駆動回路 1 8と吐出異常検出手段 1 0とを切り替えた後、振動板の残留振動が発生するまでの期間の正常カウント値に基づいて、吐出異常の有無及びその原因の判定を行っている。したがって、残留振動が発生するタイミング（振動板 1 2 1が初期状態の位置に戻ったタイミング）で駆動 /検出切替信号が L o wレベルに立ち下がるとともに、 L s信号が発生し、減算力ゥン夕 4 5の減算結果に基づいて、判定手段 2 0が所定の判定を行つた判定結果が記憶手段 6 2に保持（保存）される。なお、この図 2 5における基準値 N l、 N 2 及び P Iは、所定の閾値（第 1〜第 3のカウント閾値）であり、これらの閾値と減算結果（減算カウント値）との大小、及び、計時手段 2 5によって計測された経過時間と所定の時間基準値（第 1及び第 2の時間閾値）との大小に基づいて、吐出異常（ヘッド異常を含む）の原因が判定される。

次に、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ 1 ) のヘッド異常検出 - 判定方法（ヘッド異常検出 ·判定処理及びヘッド異常回復処理）を説明する。図 2 6は、本発明のヘッド異常検出 ·判定処理のフローチヤ一トである。このヘッド異常検出 ·判定処理は、例えば、ィンクジエツトプリン夕 1の電源が投入されたときに開始される。

例えば、インクジェットプリンタ 1の電源が投入されると、計時手段 2 5のタイマがスタートする（ステップ S 1 0 1 ) 。ステップ S 1 0 2において、制御部 6は、 I F 9を介してホストコンピュータ 8から印刷指示が入力されたか否か判断し、印刷処理が入力されない場合には、タイマがタイムアップするまで待機する（ステップ S 1 0 3 ) 。なお、タイムアップする時間（吐出動作が行われない時間、すなわち、経過時間）としては、ヘッド異常が起こる可能性のある所定のしきい値を設定すればよい。

印刷指示が入力されずにタイマがタイムアップすると、ステップ S 1 0 4に移行して、吐出異常検出処理（図 2 7 ) が実行される。なお、この場合、後述するボンプ吸引処理を実行可能な回復領域（キャップを装着できる領域）にインクジェットヘッド 1 0 0が配置され、ノズル面にキャップを装着しているので、インク滴の吐出動作が可能であるが、無 ¾な排インクを出さないために、インク滴を吐出しない程度に静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動するへッド異常検出処理が実行されてもよい。

ステップ S 1 0 5において、吐出異常又はへッド異常があるか否か（発生しているか否か）が判断され、吐出異常又はヘッド異常が発生していない場合には、制御部 6は、計時手段 2 5のタイマをクリアして（ステップ S 1 0 7 ) 、ステップ S 1 0 1に移行する。一方、吐出異常又はヘッド異常が発生している場合には、回復手段 2 4により後述する回復処理 (図 4 9又は図 5 0参照）を実行してから (ステツプ S 1 0 6 ) 、制御部 6は、計時手段 2 5のタイマをクリアして（ステップ S 1 0 7 ) 、ステップ S 1 0 1に移行して同様の処理を繰り返す。

ステップ S 1 0 2において、印刷指示が入力されたと判断された場合には、ステップ S 1 0 8に移行し、印刷処理中における吐出異常検出 ·判定処理（吐出異常検出処理）（図 4 3又は図 4 4参照）が実行される。ステップ S 1 0 9において、吐出異常のインクジエツトへッド 1 0 0があるか否かが判断され、吐出異常のインクジエツトへッド 1 0 0がある場合には、印刷を停止（中止）して、へッドュニット 3 5を回復領域に移動し（ステップ S 1 1 0 ) 、回復手段 2 4により後述する回復処理を実行してから（ステップ S 1 0 6 ) 、制御部 6は、計時手段 2 5のタイマをクリアして（ステップ S 1 0 7 ) 、ステップ S 1 0 1に移行して同様の処理を繰り返す。

一方、吐出異常のインクジエツトへッド 1 0 0がないと判断された場合には、ステツプ S 1 1 1において、制御部 6は、ホストコンピュータ 8から指示された印刷処理が終了したか否かを判断し、印刷処理が終了している場合には、制御部 6は、計時手段 2 5のタイマをクリアして（ステップ S 1 0 7 ) 、ステップ S 1 0 1に移行して同様の処理を繰り返す。印刷処理が終了していないと判断された場合には、ステップ S 1 0 8に移行して同様の処理を繰り返す。このように、この処理は、ィンクジェットプリン夕 1に電源が投入されている間、繰り返し処理される。これにより、印刷動作をしない間のインク増粘などのヘッド異常を検出するとともに、そのへッド異常を回復することができる。

次に、図 2 6に示すフローチャートのステップ S 1 0 4及びステップ S 1 0 8 ( 図 4 3又は図 4 4参照）で実行されるヘッド異常検出，判定処理を説明する。図 2 7は、本発明のヘッド異常検出 ·判定処理を示すフローチャートである。なお、説明の都合上、この図 2 7に示すフロ一チャートでは、 1つのインクジェットヘッド 1 0 0、すなわち、 1つのノズル 1 1 0の吐出動作に対応するへッド異常検出 ·判定処理を示す。

まず、印字デ一夕（吐出データ）又は吐出しない程度の駆動に対応する駆動信号がヘッドドライバ 3 3の駆動回路 1 8から入力され、それにより、図 2 0の夕イミングチャートに示すような駆動信号のタイミングに基づいて、静電ァクチユエ一夕 1 2 0の両電極間に駆動信号（電圧信号）が印加される（ステップ S 2 0 1 ) 。そして、制御部 6は、駆動 Z検出切替信号に基づいて、吐出したインクジェットへッド 1 0 0が駆動休止期間であるか否かを判断する（ステップ S 2 0 2 ) 。ここで、駆動ノ検出切替信号は、駆動信号の立ち下がりエッジに同期して H i g hレベルとなり（図 2 0参照）、制御部 6から切替手段 2 3に入力される。

駆動/検出切替信号が切替手段 2 3に入力されると、切替手段 2 3によって、静電ァクチユエ一夕 1 2 0、すなわち、発振回路 1 1を構成するコンデンサは、駆動回路 1 8から切り離され、吐出異常検出手段 1 0 (検出回路）側、すなわち、残留振動検出手段 1 6の発振回路 1 1に接続される（ステップ S 2 0 3 ) 。そして、後述する残留振動検出処理を実行し（ステップ S 2 0 4 ) 、演算処理手段 1 7は、この残留振動検出処理において検出された残留振動波形データに基づいて、後述する演算処理を実行する（ステップ S 2 0 5 ) 。

次いで、判定手段 2 0によって、演算処理手段 1 7における演算結果に基づいて、後述する吐出異常判定処理が実行され（ステップ S 2 0 6 ) 、その判定結果を制御部 6の EEPROM (記憶手段） 62の所定の格納領域に保存する（ステップ S 207) 。そして、ステップ S 208において、インクジェットヘッド 100が駆動期間であるか否かが判断される。すなわち、駆動休止期間が終了して、次の駆動信号が入力されたか否かが判断され、次の駆動信号が入力されるまで、このステツプ S 208で待機している。

次の駆動信号のパルスが入力されるタイミングで、駆動信号の立ち上がりエッジに同期して駆動 Z検出切替信号が Lowレベルになると（ステップ S 208で「y e s」）、切替手段 23は、静電ァクチユエ一夕 120との接続を、吐出異常検出手段（検出回路） 10から駆動回路 18に切り替えて（ステップ S 209) 、この吐出異常検出 ·判定処理を終了する。

次に、図 27に示すフローチャートのステップ S 204における残留振動検出処理（サブルーチン）について説明する。図 28は、本発明の残留振動検出処理を示すフローチャートである。上述のように、切替手段 23によって、静電ァクチユエ —夕 120と発振回路 1 1とを接続すると（図 27のステップ S 203) 、発振回路 1 1は、 CR発振回路を構成し、静電ァクチユエ一夕 120の静電容量の変化（静電ァクチユエ一夕 120の振動板 121の残留振動）に基づいて、発振する（ステツプ S 301) 。

上述のタイミングチャートなどに示すように、発振回路 1 1の出力信号（パルス信号）に基づいて、 FZV変換回路 12において、充電信号、ホールド信号及びクリア信号が生成され、これらの信号に基づいて FZV変換回路 12によって発振回路 1 1の出力信号の周波数から電圧に変換する F/V変換処理が行われ（ステップ S 302) 、 F/V変換回路 12から振動板 121の残留振動波形データが出力される。 F/V変換回路 12から出力された残留振動波形データは、波形整形回路 1 5のコンデンサ C 3により、 DC成分（直流成分）が除去され（ステップ S 303 ) 、オペアンプ 151により、 DC成分が除去された残留振動波形（AC成分）が増幅される（ステップ S 304) 。

増幅後の残留振動波形データは、所定の処理により波形整形され、パルス化される（ステップ S 305) 。すなわち、本実施形態では、比較器 152において、直流電圧源 Vr e f 2によって設定された電圧値（所定の電圧値）とオペアンプ 15 1の出力電圧とが比較される。比較器 1 5 2は、この比較結果に基づいて、 2値化された波形（矩形波）を出力する。この比較器 1 5 2の出力信号は、残留振動検出手段 1 6の出力信号であり、吐出異常判定処理を行うために、演算処理手段 1 7に出力され、この残留振動検出処理が終了する。

次に、図 2 7に示すフローチャートのステップ S 2 0 5における演算処理（サブルーチン）について説明する。図 2 9は、本発明の演算処理の一例を示すフローチャ一トである。図 2 7に示すフローチャートのステップ S 2 0 4において残留振動検出処理がなされると、それと同時に、図 2 5のタイミングチャートに示すように、パルス生成手段から基準パルスが出力される（ステップ S 4 0 1 ) 。

ステップ S 4 0 2において、検出出力信号の測定期間であるか否か、すなわち、駆動 Z検出切替信号の立ち上がりか否かが判断され、測定期間である場合には、タイミング生成手段 3 6は、 C L R信号を L o wレベルにして、減算カウンタ 4 5のカウント動作を許可し（ステップ S 4 0 3 ) 、正常カウント値メモリ 4 6から正常カウント値を減算カウンタ 4 5にプリセットし（ステップ S 4 0 4) 、減算カウン夕 4 5は、正常力ゥン卜値から基準パルスの数量を減算力ゥン卜する (ステップ S

4 0 5 ) 。

ステップ S 4 0 6において、タイミング生成手段 3 6は、検出出力信号に基づいて、測定期間が終了したか否かを判断し、測定期間が終了するまで減算カウンタ 4 5に基準パルス数を減算カウントさせて待機する。検出出力信号の立ち上がりの夕イミングにより、測定期間が終了したと判断されると、保持手段 4 8への L s信号の入力により、減算カウンタ 4 5の減算結果（N d値）が保持手段 4 8に保存され (ステップ S 4 0 7 ) 、減算カウンタ 4 5のカウント値がクリアされて（ステップ

5 4 0 8 ) 、この演算処理を終了する。

次に、温度センサ 3 7により計測された周囲温度に基づく、図 2 7に示すフローチャートのステップ S 2 0 5における演算処理（サブルーチン）について説明する。図 3 0は、本発明の演算処理の一例を示すフローチャートである。図 2 7に示すフロ一チャートのステップ S 2 0 4において残留振動検出処理がなされると、それと同時に、図 2 5のタイミングチャートに示すように、パルス生成手段から基準パルスが出力される（ステップ S 5 0 1 ) 。ステップ S 5 0 2において、検出出力信号の測定期間であるか否か、すなわち、駆動 Z検出切替信号の立ち上がりか否かが判断され、測定期間である場合には、夕イミング生成手段 3 6は、 C L R信号を L o wレベルにして、減算カウンタ 4 5のカウント動作を許可する（ステップ S 5 0 3 ) 。ここで、温度センサ 3 7により計測されたインクジエツトへッド 1 0 0の周囲温度に対応した正常カウント値を選択し（ステップ S 5 0 4) 、その対応する正常カウント値を正常カウント値メモリ 4 6から減算カウン夕 4 5にプリセットする（ステップ S 5 0 5 ) 。そして、減算力ゥン夕 4 5は、この正常カウン卜値から基準パルス数を減算カウントする（ステツプ S 5 0 6 ) 。

ステップ S 5 0 7において、タイミング生成手段 3 6は、検出出力信号に基づいて、測定期間が終了したか否かを判断し、測定期間が終了するまで減算カウン夕 4 5に基準パルス数を減算カウントさせて待機する。検出出力信号の立ち上がりの夕イミングにより、測定期間が終了したと判断されると、記憶手段 6 2への L s信号の入力により、減算カウンタ 4 5の減算結果（N d値）が保持手段 4 8に保存され (ステップ S 5 0 8 ) 、減算カウンタ 4 5のカウント値がクリアされて（ステップ S 5 0 9 ) 、この演算処理を終了する。

なお、インク粘度と温度との関係（グラフ）を図 3 1に示す。このグラフから分かるように、インクジェットプリンタ 1の使用環境では、温度（周囲温度）が上昇するとインク粘度が低下する。インク粘度が変化すると、図 3 5 (B) に示すように、残留振動の振動周波数が変化する。そのため、温度により補正を行う際には、温度に対する周期を正常力ゥント値として正常力ゥント値メモリ 4 6に格納し、温度センサ 3 7により計測された周囲温度に対応する適切な正常カウント値に補正するように構成される。

次に、本発明の吐出異常判定処理を説明する。図 3 2〜図 3 4は、本発明の吐出異常（ヘッド異常）判定処理を示すフローチャートである。まず、判定手段 2 0は、保持手段 4 8から減算カウンタ 4 5の減算結果 N dを読み出し（ステップ S 6 0 1 ) 、その減算結果 N dが第 1のカウント閾値 P 1よりも大きいか否かを判断する (ステップ S 6 0 2 ) 。 N d〉P 1であると判断された場合には、判定手段 2 0は、吐出異常が発生し、その原因がキヤビティ 1 4 1内への気泡混入であると判定し、その判定結果が減算結果 Ndとともに記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 603、 S 2 07) 。

Nd<P 1であると判断された場合には、判定手段 20は、計時手段 25により計測された経過時間 Tが第 1の時間閾値 T 1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 604) 。 T<T1の場合、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 3 のカウント閾値 N 2よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 605) 。 Ndく N 2であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がヘッドユニット 35のノズル面への紙粉付着（大）、すなわち、ノズル面に相当多くの紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 11ひと関連付けられて記憶される（ステップ S 606、 S 207) 。

Nd>N2の場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 2のカウント閾値 N 1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 607) 。 N2<Nd<N 1であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がへッドュニット 35のノズル面への紙粉付着（小）、すなわち、ノズル面にいくらか（わずかに）紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62 に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される (ステップ S 608、 S 207) 。そして、 Nd>N 1であると判断された場合、すなわち、 Nl<Nd<P 1の場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生していない、すなわち、正常であると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するィンクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステツプ S 609、 S 207) 。

次いで、ステップ S 604において、経過時間 Tが T1よりも大きいと判断された場合には、ステップ S 610において、その経過時間が第 2の時間閾値 T 2よりも小さいか否かが判断される。 T1く Tく T 2であると判断された場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 3のカウント閾値 N2よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 611) 。 Nd<N2であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がヘッドユニット 35のノズル面への紙粉付着（大）、すなわち、ノズル面に相当多くの紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するィンクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 612、 S 207) 。

Nd>N2の場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 2のカウント閾値 N1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 613) 。 N2く Nd<N 1であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がキヤビティ 141内のインクの乾燥による増粘（小）、すなわち、インクがいくらか（わずかに）増粘しているものであると判定し、その判定結果が減算結果 Ndとともに記憶手段 62に対応するィンクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 614、 S 207) 。そして、 Nd>Nlであると判断された場合、すなわち、 Nl<Nd<P 1の場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生していない、すなわち、正常であると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するィンクジェットヘッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 615、 S 207) 。

次いで、ステップ S 610において、経過時間 Tが第 2の時間閾値 T 2よりも大きいと判断された場合、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 3のカウント閾値 N 2よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 616) 。 Nd<N2であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がキヤビティ 141内のインクの乾燥による増粘 (大) 、すなわち、インクがかなり増粘していると判定し、その判定結果が経過時間（待機時間） Tとともに記憶手段 62に対応するインクジエツトヘッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 617、 S 207) 。

Nd〉N2の場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 2のカウント閾値 N1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 618) 。 N2<Nd<N 1であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がへッドュニット 35のノズル面への紙粉付着（小）、すなわち、ノズル面にいくらか（わずかに）紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62 に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 619、 S 207) 。そして、 Nd>N 1であると判断された場合、すなわち、 N lくNdくP lの場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生していない、すなわち、正常であると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するィンクジエツトへッド 100のノズル 1 10と関連付けられて記憶される（ステツプ S 620、 S 207) 。

次に、図 33のフローチャートの代わりに、計時手段 25によって計測された経過時間 Tに基づいて補正された場合における吐出異常（ヘッド異常）判定処理を図 34のフローチヤ一トに基づいて説明する。ステップ S 604において、経過時間 Tが T 1よりも大きいと判断された場合には、ステップ S 621において、その経過時間が第 2の時間閾値 T 2よりも小さいか否かが判断される。 T 1く T<T 2であると判断された場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 2のカウント閾値 N 2よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 622) 。 Nd<N2であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がへッドユニット 35のノズル面への紙粉付着（大）、すなわち、ノズル面に相当多くの紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するィンクジエツトへッド 100のノズル 1 10と関連付けられて記憶される (ステップ S 623、 S 207) 。

Nd>N2であると判断された場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 N dが第 2のカウント閾値 N1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 624) 。 N2ぐ Nd<Nlであると判断された場合には、判定手段 20は、比較基準値メモリ 47から経過時間 Tに基づいて計算された Nd c値とその値における誤差許容値ひとを読み出し（ステップ S 625) 、減算結果 Ndが所定の範囲にあるか否か、すなわち、 Nd c— Q!く Ndく Nd c + αであるか否かを判断する（ステップ S 626) 。減算結果 Ndが所定の範囲にあると判断された場合には、判定手段 20 は、吐出異常が発生し、その原因がキヤビティ 141内のインクの乾燥による増粘 (小）、すなわち、インクがいくらか（わずかに）増粘しているものであると判定し、その判定結果が減算結果 N dとともに記憶手段 62に対応するィンクジェットへッド 100のノズル 1 10と関連付けられて記憶される（ステップ S 627、 S 207) 。減算結果 Ndが所定の範囲内にないと判断された場合には、判定手段 2 0は、吐出異常が発生し、その原因がへッドュニット 35のノズル面への紙粉付着 (小）、すなわち、ノズル面にいくらか（わずかに）紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するインクジエツ卜へッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 628、 S 207) 。

そして、ステップ S 624において Nd>Nlと判断された場合、すなわち、 N l<Nd<P 1と判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生していなレ、、すなわち、正常であると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 629、 S 207) 。

次いで、ステップ S 621において、経過時間 Tが第 2の時間閾値 T 2よりも大きいと判断された場合、続いて、判定手段 20は、減算結果 Ndが第 3のカウント閾値 N2よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 630) 。 Nd<N2であると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がキヤビティ 141内のインクの乾燥による増粘（大）、すなわち、インクがかなり増粘していると判定し、その判定結果が経過時間（待機時間） Tとともに記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される ( ステップ S 631、 S 207) 。

Nd>N 2であると判断された場合には、続いて、判定手段 20は、減算結果 N dが第 2のカウント閾値 N1よりも小さいか否かを判断する（ステップ S 632) 。 N2<Nd<Nlであると判断された場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生し、その原因がヘッドユニット 35のノズル面への紙粉付着（小）、すなわち、ノズル面にいくらか（わずかに）紙粉が付着したものであると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 633、 S 207) 。そして、 Nd>Nlであると判断された場合、すなわち、 Nl<Nd<P 1の場合には、判定手段 20は、吐出異常が発生していない、すなわち、正常であると判定し、その判定結果が記憶手段 62に対応するインクジエツトへッド 100のノズル 110と関連付けられて記憶される（ステップ S 634、 S 207) 。このように、判定手段 20が所定の判定結果を出力すると、この吐出異常判定処理が終了する。

図 35は、経過時間（待機時間）とインク粘度との関係及び残留振動の振動周波数とインク粘度との関係を示すグラフである。図 3 5 (A) に示すように、経過時間（待機時間） T 1までの範囲では、インクジエツトヘッド 1 0 0は、ノズル 1 1 0から正常にインク滴を吐出可能である。丁1く丁く丁2の範囲では、通常、後述するフラッシング処理により回復可能な程度にインクが増粘し得る。また、 T〉T 2の範囲では、通常、後述するポンプ吸弓 I処理でないと回復しない程度にインクが増粘し得る。

また、図 3 5 (Β) に示すように、残留振動の振動周波数は、第 1のカウント閾値 Ρ 1と第 2のカウント閾値 N 1の間に対応する振動周波数のとき、正常吐出範囲となり、第 2のカウント閾値 N 1と第 3のカウント閾値 Ν 2の間に対応する振動周波数のとき、正常吐出範囲のときよりも粘度が大きくなるので、フラッシング処理が必要な領域（周波数低下領域）となり、さらに、第 3のカウント閾値 Ν 2に対応する振動周波数よりも低い周波数のとき、フラッシング処理が必要な領域よりのときよりも粘度が大きくなるので、ポンプ吸引処理が必要な領域（過減衰領域）となる。

このように、 2種類の変動数（経過時間とカウント値）のいくつかの閾値により隔てられた領域に区分することにより、残留振動の周波数のみのときょりもより正確に吐出異常（ヘッド異常）の原因を判定することができる。したがって、判定（特定）された吐出異常（ヘッド異常）の原因に応じて、後述する回復処理をより適切に選択することができる。なお、吐出異常の原因に関係なく、記憶手段 6 2は、判定手段 2 0によって吐出異常の有無及びその原因を判定された判定結果を記憶するとともに、減算カウン夕 4 5の減算結果や計時手段 2 5の時間データなどすベてのデータを取込んで保存してもよい。

次に、複数のインクジエツトへッド（液滴吐出へッド） 1 0 0、すなわち、複数のノズル 1 1 0を有するヘッドユニット 3 5を備えるインクジェットプリンタ 1を想定し（本実施形態では、へッドュニット 3 5は、 5つのインクジエツトへッド 1 0 0 a〜1 0 0 e (すなわち、 5つのノズル 1 1 0 ) を備えているが、印字手段 3 が備えるへッドュニット 3 5の数量や、各へッドュニット 3 5が備えるィンクジェットへッド 1 0 0 (ノズル 1 1 0 ) の数量は、これに限定されず、いくつであってもよい）、そのインクジェットプリンタ 1における各色のインクに対応する複数の吐出選択手段（ノズルセレクタ） 1 8 2と、各インクジェットヘッド 1 0 0の吐出異常検出 '判定のタイミングについて説明する。図 3 6〜図 3 9は、複数の吐出選択手段 1 8 2を備えるインクジエツトプリンタ 1における吐出異常検出 ·判定タイミング（特に、図 2 6に示すフローチャートのステップ S 1 0 8における印刷処理時の吐出異常検出 '判定のタイミング）のいくつかの例を示すブロック図である。以下、各図の構成例を順次説明する。

図 3 6は、複数のインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段 1 0が 1つの場合）である。この図 3 6に示すように、複数のインクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eを有するインクジエツトプリンタ 1は、駆動波形を生成する駆動波形生成手段 1 8 1と、いずれのノズル 1 1 0からインク滴を吐出するかを選択することができる吐出選択手段 1 8 2と、この吐出選択手段 1 8 2によって選択され、駆動波形生成手段 1 8 1によって駆動される複数のィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜l 0 0 eとを備えている。なお、図 3 6の構成では、上記以外の構成は図 2、図 1 6及び図 2 3に示したものと同様であるため、その説明を省略する。

なお、本実施形態では、駆動波形生成手段 1 8 1及び吐出選択手段 1 8 2は、へッドドライバ 3 3の駆動回路 1 8に含まれるものとして説明するが（図 3 6では、切替手段 2 3を介して 2つのブロックとして示しているが、一般的には、いずれもヘッドドライバ 3 3内に構成される）、本発明はこの構成に限定されず、例えば、駆動波形生成手段 1 8 1は、ヘッドドライバ 3 3とは独立した構成としてもよい。この図 3 6に示すように、吐出選択手段 1 8 2は、シフトレジスタ 1 8 2 aと、ラッチ回路 1 8 2 bと、ドライバ 1 8 2 cとを備えている。シフトレジスタ 1 8 2 aには、図 2に示すホストコンピュータ 8から出力され、制御部 6において所定の処理をされた印字データ（吐出データ）と、クロック信号（C L K) が順次入力される。この印字データは、クロック信号（C L K) の入力パルスに応じて（クロック信号の入力の度に）シフトレジス夕 1 8 2 aの初段から順次後段側にシフトして入力され、各インクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに対応する印字データとしてラッチ回路 1 8 2 bに出力される。なお、後述する吐出異常検出処理では、印字データではなくフラッシング（予備吐出）時の吐出データが入力されるが、この吐出データとは、すべてのインクジエツトヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに対する印字デ一夕を意味している。なお、フラッシング時は、ラッチ回路 1 8 2 bのすベての出力が吐出となる値に設定されるようにハード的に処理をしてもよい。

ラッチ回路 1 8 2 bは、ヘッドユニット 3 5のノズル 1 1 0の数、すなわち、ィンクジエツトへッド 1 0 0の数に対応する印字データがシフトレジス夕 1 8 2 aに格納された後、入力されるラッチ信号によってシフトレジスタ 1 8 2 aの各出力信号をラッチする。ここで、 C L E A R信号が入力された場合には、ラッチ状態が解除され、ラッチされていたシフトレジス夕 1 8 2 aの出力信号は 0 (ラッチの出力停止）となり、印字動作は停止される。 C L E AR信号が入力されていない場合には、ラッチされたシフトレジスタ 1 8 2 aの印字データがドライバ 1 8 2 cに出力される。シフトレジスタ 1 8 2 aから出力される印字データがラッチ回路 1 8 2 b によってラッチされた後、次の印字デ一夕をシフトレジス夕 1 8 2 aに入力し、印字タイミングに合わせてラッチ回路 1 8 2 bのラッチ信号を順次更新している。

ドライノ 1 8 2 cは、駆動波形生成手段 1 8 1と各ィンクジエツトヘッド 1 0 0 の静電ァクチユエ一夕 1 2 0とを接続するものであり、ラッチ回路 1 8 2 bから出力されるラッチ信号で指定（特定）された各静電ァクチユエ一夕 1 2 0 (インクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eのいずれかあるいはすべての静電ァクチユエ一夕 1 2 0 ) に駆動波形生成手段 1 8 1の出力信号（駆動信号）を入力し、それによつて、その駆動信号（電圧信号）が静電ァクチユエ一夕 1 2 0の両電極間に印加される。

この図 3 6に示すインクジエツトプリンタ 1は、複数のインクジエツトへッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eを駆動する 1つの駆動波形生成手段 1 8 1と、各ィンクジエツトヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eのいずれかのインクジエツトへッド 1 0 0に対して吐出異常（インク滴不吐出）を検出する吐出異常検出手段 1 0と、この吐出異常検出手段 1 0によって得られた吐出異常の原因などの判定結果を保存（格納）する記憶手段 6 2と、駆動波形生成手段 1 8 1と吐出異常検出手段 1 0とを切り替える 1つの切替手段 2 3とを備えている。したがって、このインクジェットプリンタ 1は、駆動波形生成手段 1 8 1から入力される駆動信号に基づいて、ドライノ 1 8 2 cによつて選択されたインクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eのうちの 1つ又は複数を駆動し、駆動/検出切替信号が吐出駆動動作後に切替手段 2 3に入力されることによって、切替手段 2 3が駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0にインクジエツトへッド 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0との接続を切り替えた後、振動板 1 2 1の残留振動波形に基づいて、吐出異常検出手段 1 0によって、そのインクジェットヘッド 1 0 0のノズル 1 1 0における吐出異常（ィンク滴不吐出）を検出し、吐出異常の場合にはその原因を判定するものである。

そして、このインクジェットプリンタ 1は、 1つのインクジェットヘッド 1 0 0 のノズル 1 1 0について吐出異常を検出 ·判定すると、次に駆動波形生成手段 1 8 1から入力される駆動信号に基づいて、次に指定されたインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0について吐出異常を検出 ·判定し、以下同様に、駆動波形生成手段 1 8 1の出力信号によって駆動されるインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0についての吐出異常を順次検出 ·判定する。そして、上述のように、残留振動検出手段 1 6が振動板 1 2 1の残留振動波形を検出すると、演算処理手段 1 7がその波形データに基づいて残留振動波形の周期などを計測するとともに、所定の減算処理を実行し、判定手段 2 0が、演算処理手段 1 7の演算結果に基づいて、正常吐出か吐出異常か、及び、吐出異常（へッド異常）の場合には吐出異常の原因を判定して、記憶手段 6 2にその判定結果を出力する。

このように、この図 3 6に示すインクジェットプリンタ 1では、複数のインクジェットへッド 1 0 0 a〜1 0 0 eの各ノズル 1 1 0についてィンク滴吐出駆動動作の際に順次吐出異常を検出 ·判定する構成としているので、吐出異常検出手段 1 0 と切替手段 2 3とを 1つずつ備えるだけでよく、吐出異常を検出 ·判定可能なインクジエツトプリン夕 1の回路構成をスケールダウンできるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。

図 3 7は、複数のインクジエツトヘッド 1 0 0の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段 1 0の数がィンクジエツトへッド 1 0 0の数と同じ場合）である。この図 3 7に示すインクジェットプリン夕 1は、 1つの吐出選択手段 1 8 2 と、 5つの吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eと、 5つの切替手段 2 3 a〜 2 3 eと、 5つのィンクジエツトへッド 1 0 0 a〜1 0 0 eに共通の 1つの駆動波形生成手段 1 8 1と、 1つの記憶手段 6 2とを備えている。なお、各構成要素は、図 3 6の説明において既に上述しているので、その説明を省略し、これらの接続について説明する。

図 3 6に示す場合と同様に、吐出選択手段 1 8 2は、ホストコンピュータ 8から入力される印字データ（吐出データ）とクロック信号 C L Kに基づいて、各インクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに対応する印字データをラッチ回路 1 8 2 bにラッチし、駆動波形生成手段 1 8 1からドライバ 1 8 2 cに入力される駆動信号（電圧信号）に応じて、印字データに対応するィンクジエツトへッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eの静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動させる。駆動 Z検出切替信号は、すべてのインクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eに対応する切替手段 2 3 a〜2 3 eにそれぞれ入力され、切替手段 2 3 a〜2 3 eは、対応する印字データ（吐出デ一夕）の有無にかかわらず、駆動 Z検出切替信号に基づいて、インクジェットヘッド 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0に駆動信号を入力後、駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eにインクジエツトへッド 1 0 0との接続を切り替える。

すべての吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eにより、それぞれのインクジエツ卜へッド 1 0 0 a〜1 0 0 eの吐出異常を検出 ·判定した後、その検出処理で得られたすべてのィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eの判定結果が、記憶手段 6 2に出力され、記憶手段 6 2は、各ィンクジエツトへッド 1 0 0 a〜1 0 0 eの吐出異常の有無及び吐出異常の原因を所定の保存領域に格納する。

このように、この図 3 7に示すインクジェットプリンタ 1では、複数のインクジエツトへッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eの各ノズル 1 1 0に対応して複数の吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eを設け、それらに対応する複数の切替手段 2 3 a〜2 3 eによつて切替動作を行って、吐出異常検出及びその原因判定を行っているので、一度にすべてのノズル 1 1 0について短時間に吐出異常検出及びその原因判定を行うことができる。

図 3 8は、複数のインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段 1 0の数がインクジエツトへッド 1 0 0の数と同じであり、印字データがあるときに吐出異常検出を行う場合）である。この図 3 8に示すインクジェットプリン夕 1は、図 3 7に示すィンクジェットプリン夕 1の構成に、切替制御手段 1 9を追加（付加）したものである。本実施形態では、この切替制御手段 1 9は、複数の AND回路（論理積回路） AND a〜AND eから構成され、各ィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに入力される印字データと、駆動/検出切替信号とが入力されると、対応する切替手段 2 3 a〜2 3 eに H i g hレベルの出力信号を出力するものである。なお、切替制御手段 1 9は AND回路（論理積回路 ) に限定されず、駆動するインクジェットヘッド 1 0 0が選択されるラッチ回路 1 8 2 bの出力に一致した切替手段 2 3が選択されるように構成されればよい。各切替手段 2 3 a〜2 3 eは、切替制御手段 1 9のそれぞれ対応する AND回路 AND a〜 AND eの出力信号に基づいて、駆動波形生成手段 1 8 1からそれぞれ対応する吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eへ、対応するインクジエツトへッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eの静電ァクチユエ一夕 1 2 0との接続を切り替える。具体的には、対応する AND回路 AND a〜AND eの出力信号が H i g hレベルであるとき、すなわち、駆動/検出切替信号が H i g hレベルの状態で対応するィンクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eに入力される印字デー夕がラッチ回路 1 8 2 bからドラィバ 1 8 2 cに出力されている場合には、その A N D回路に対応する切替手段 2 3 a〜 2 3 eは、対応するインクジエツトヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eへの接続を、駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eに切り替える。

印字データが入力されたインクジエツトへッド 1 0 0に対応する吐出異常検出手段 1 0 a〜 1 0 eにより、インクジェットヘッド 1 0 0の吐出異常の有無及び吐出異常の場合にはその原因を検出した後、その吐出異常検出手段 1 0は、その検出処理で得られた判定結果を記憶手段 6 2に出力する。記憶手段 6 2は、このように入力された（得られた） 1又は複数の判定結果を所定の保存領域に格納する。

このように、この図 3 8に示すインクジェットプリンタ 1では、複数のインクジエツトヘッド 1 0 0 a〜1 0 0 eの各ノズル 1 1 0に対応して複数の吐出異常検出手段 1 0 a〜l 0 eを設け、それぞれのインクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 e に対応する印字データがホストコンピュータ 8から制御部 6を介して吐出選択手段 1 8 2に入力されたときに、切替制御手段 1 9によって指定された切替手段 2 3 a 〜 2 3 eのみが所定の切替動作を行って、ィンクジエツトヘッド 1 0 0の吐出異常検出及びその原因判定を行っているので、吐出駆動動作をしていないインクジエツトへッド 1 0 0についてはこの検出 ·判定処理を行わない。したがって、このィンクジエツトプリンタ 1によって、無駄な検出及び判定処理を回避することができる図 3 9は、複数のインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出のタイミングの一例（吐出異常検出手段 1 0の数がインクジェットヘッド 1 0 0の数と同じであり、各インクジェットヘッド 1 0 0を巡回して吐出異常検出を行う場合）である。この図 3 9に示すインクジエツトプリン夕 1は、図 3 8に示すインクジエツトプリンタ 1の構成において吐出異常検出手段 1 0を 1つとし、駆動/検出切替信号を走査する（検出 ·判定処理を実行するィンクジエツトへッド 1 0 0を 1つずつ特定する）切替選択手段 1 9 aを追加したものである。

この切替選択手段 1 9 aは、図 3 8に示す切替制御手段 1 9に接続されるものであり、制御部 6から入力される走査信号（選択信号）に基づいて、複数のインクジエツトへッド 1 0 0 a〜1 0 0 eに対応する AND回路 AND a〜AND eへの駆動/検出切替信号の入力を走査する（選択して切り替える）セレクタである。この切替選択手段 1 9 aの走査 (選択) 順は、シフトレジス夕 1 8 2 aに入力される印字データの順、すなわち、複数のィンクジエツトヘッド 1 0 0の吐出順であってもよいが、単純に複数のインクジエツトへッド 1 0 0 a〜l 0 0 eの順であってもよい。なお、図 3 9に示す構成では、この切替選択手段 1 9 aと切替制御手段 1 9とが、吐出異常検出手段 1 0が複数のィンクジエツ卜へッド 1 0 0 a〜l 0 0 eのノズル 1 1 0のいずれのノズル 1 1 0に対して吐出異常を検出するかを決定する検出決定手段を構成する。

走査順がシフトレジスタ 1 8 2 aに入力される印字データの順である場合、吐出選択手段 1 8 2のシフトレジスタ 1 8 2 aに印字データが入力されると、その印字データはラッチ回路 1 8 2 bにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ 1 8 2 cに出力される。印字デ一夕のシフトレジスタ 1 8 2 aへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路 1 8 2 bへの入力に同期して、印字データに対応するインクジエツトへッド 1 0 0を特定するための走査信号が切替選択手段 1 9 aに入力され、対応する AND回路に駆動/検出切替信号が出力される。なお、切替選択手段 1 9 aの出力端子は、非選択時には L o wレベルを出力する。その対応する AND回路（切替制御手段 1 9 ) は、ラッチ回路 1 8 2 bから入力された印字データと、切替選択手段 1 9 aから入力された駆動 Z検出切替信号とを論理積演算することにより、 H i g hレベルの出力信号を対応する切替手段 2 3に出力する。そして、切替制御手段 1 9から H i g hレベルの出力信号が入力された切替手段 2 3は、対応するインクジェットヘッド 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0への接続を、駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0に切り替える。吐出異常検出手段 1 0は、印字^ ^—夕が入力されたィンクジエツトヘッド 1 0 0 の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段 6 2に出力する。そして、記憶手段 6 2は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。

また、走査順が単純なィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜1 0 0 eの順である場合、吐出選択手段 1 8 2のシフトレジスタ 1 8 2 aに印字デ一夕が入力されると、その印字データはラッチ回路 1 8 2 bにラッチされ、ラッチ信号の入力によりドライバ 1 8 2 cに出力される。印字デ一夕のシフトレジスタ 1 8 2 aへの入力、あるいはラッチ信号のラッチ回路 1 8 2 bへの入力に同期して、印字データに対応するィンクジエツトへッド 1 0 0を特定するための走査（選択）信号が切替選択手段 1 9 aに入力され、切替制御手段 1 9の対応する AND回路に駆動/検出切替信号が出力される。

ここで、切替選択手段 1 9 aに入力された走査信号により定められたィンクジェットへッド 1 0 0に対する印字デ一夕がシフトレジスタ 1 8 2 aに入力されたときには、それに対応する AND回路（切替制御手段 1 9 ) の出力信号が H i g hレべルとなり、切替手段 2 3は、対応するインクジエツトへッド 1 0 0への接続を、駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0に切り替える。しかしながら、上記印字データがシフトレジスタ 1 8 2 aに入力されないときには、 AND回路の出力信号は L o wレベルであり、対応する切替手段 2 3は、所定の切替動作を実行しない。したがって、切替選択手段 1 9 aの選択結果と切替制御手段 1 9によって指定された結果との論理積に基づいて、インクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出処理が行われる。

切替手段 2 3によって切替動作が行われた場合には、上記と同様に、吐出異常検出手段 1 0は、印字データが入力されたインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常を検出し、吐出異常がある場合にはその原因を判定した後、その判定結果を記憶手段

6 2に出力する。そして、記憶手段 6 2は、このように入力された（得られた）判定結果を所定の保存領域に格納する。

なお、切替選択手段 1 9 aで特定されたィンクジエツトへッド 1 0 0に対する印字データがないときには、上述のように、対応する切替手段 2 3が切替動作を実行しないので、吐出異常検出手段 1 0による吐出異常検出処理を実行する必要はないが、そのような処理が実行されてもよい。切替動作が行われずに吐出異常検出処理が実行された場合、吐出異常検出手段 1 0の判定手段 2 0は、対応するインクジェットへッド 1 0 0のノズル 1 1 0を未吐出ノズルであると判定し、その判定結果を記憶手段 6 2の所定の保存領域に格納する。

このように、この図 3 9に示すインクジェットプリンタ 1では、図 3 7又は図 3 8に示すィンクジェットプリン夕 1とは異なり、複数のィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜l 0 0 eの各ノズル 1 1 0に対して 1つの吐出異常検出手段 1 0のみを設け、それぞれのィンクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに対応する印字データがホストコンピュータ 8から制御部 6を介して吐出選択手段 1 8 2に入力され、それと同時に走査（選択）信号により特定されて、その印字データに応じて吐出駆動動作をするィンクジエツトへッド 1 0 0に対応する切替手段 2 3のみが切替動作を行つて、対応するインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出及びその原因判定を行つているので、一度に大量の検出結果を処理することがなく制御部 6の C P U 6 1への負担を軽減することができる。また、吐出異常検出手段 1 0が吐出動作とは別にノズルの状態を巡回しているため、駆動印字中でも 1ノズル毎に吐出の異常を把握することができ、へッドュニット 3 5全体のノズル 1 1 0の状態を知ることができる。これにより、例えば、定期的に吐出異常の検出を行っているために、印刷停止中に 1ノズル毎に吐出の異常を検出する工程を少なくすることができる。以上から、効率的にィンクジヱットへッド 1 0 0の吐出異常検出及びその原因判定を行うことができる。

また、図 3 7又は図 3 8に示すインクジェットプリンタ 1とは異なり、図 3 9に示すインクジェットプリン夕 1は、吐出異常検出手段 1 0を 1つのみ備えていればよいので、図 3 7及び図 3 8に示すインクジェットプリン夕 1に比べ、インクジェットプリンタ 1の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、その製造コストの増加を防止することができる。

次に、図 3 6〜図 3 9に示すプリンタ 1の動作、すなわち、複数のインクジエツトヘッド 1 0 0を備えるインクジェットプリンタ 1における吐出異常検出処理（主に、検出タイミング）について説明する。本発明のヘッド異常検出 ·判定処理（多ノズルにおける処理）は、各インクジエツトへッド 1 0 0の静電ァクチユエ一タ 1 2 0がインク滴吐出動作を行ったときの振動板 1 2 1の残留振動を検出し、その残留振動の周期に基づいて、該当するインクジエツト 1 0 0に対し吐出異常（ドット抜け、インク滴不吐出）が生じているか否か、ドット抜け（インク滴不吐出）が生じた場合には、その原因が何であるかを判定している。このように、本発明では、ィンクジエツトへッド 1 0 0によるィンク滴（液滴）の吐出動作が行われれば、これらの検出 ·判定処理を実行できるが、ィンクジエツトへッド 1 0 0がィンク滴を吐出するのは、実際に記録用紙 Pに印刷（プリント）している場合だけでなく、フラッシング動作 (予備吐出あるいは予備的吐出) をしている場合もある。以下、この 2つの場合について、本発明のヘッド異常検出 ·判定処理（多ノズル）を説明する。

ここで、フラッシング（予備吐出）処理とは、図 1では図示していないキャップの装着時や、記録用紙 P (メディァ) にインク滴 (液滴) がかからない場所において、へッドュニット 3 5のすベてのあるいは対象となるインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0からインク滴を吐出するヘッドクリーニング動作である。このフラッシング処理（フラッシング動作）は、例えば、ノズル 1 1 0内のインク粘度を適正範囲の値に保持するために、定期的にキヤビティ 1 4 1内のインクを排出する際に実施したり、あるいは、インク増粘時の回復動作としても実施したりされる。さらに、フラッシング処理は、インクカートリッジ 3 1を印字手段 3に装着した後に、インクを各キヤビティ 1 4 1に初期充填する場合にも実施される。

また、ノズルプレート（ノズル面） 1 5 0をクリーニングするためにワイピング処理（印字手段 3のヘッド面に付着している付着物（紙粉やごみなど）を、図 1では図示していないワイパで拭き取る処置）を行う場合があるが、このときノズル 1 1 0内が負圧になって、他の色のインク（他の種類の液滴）を引込んでしまう可能性がある。そのため、ワイピング処理後に、ヘッドユニット 3 5のすベてのノズル 1 1 0から一定量のインク滴を吐出させるためにもフラッシング処理が実施される。さらに、フラッシング処理は、ノズル 1 1 0のメニスカスの状態を正常に保持して良好な印字を確保するためにも適時に実施され得る。

まず、図 4 0〜図 4 2に示すフローチャートを参照して、フラッシング処理時における吐出異常検出 ·判定処理について説明する。なお、これらのフローチャートは、図 3 6〜図 3 9のブロック図を参照しながら説明する（以下、印字動作時においても同様）。図 4 0は、図 3 6に示すインクジェットプリン夕 1のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。

所定のタイミングにおいて、ィンクジエツトプリンタ 1のフラッシング処理が実行されるとき、この図 4 0に示す吐出異常検出'判定処理が実行される。制御部 6 は、吐出選択手段 1 8 2のシフトレジスタ 1 8 2 aに 1ノズル分の吐出データを入力し（ステップ S 7 0 1 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bにラッチ信号が入力されて（ステップ S 7 0 2 ) 、この吐出データがラッチされる。そのとさ、切替手段 2 3は、その吐出データの対象であるインクジエツトへッド 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0と駆動波形生成手段 1 8 1とを接続する（ステップ S 7 0 3 ) 。

そして、吐出異常検出手段 1 0によって、インク吐出動作を行ったインクジエツトヘッド 1 0 0に対して、図 2 4のフローチャートに示す吐出異常検出 ·判定処理が実行される（ステップ S 7 0 4 ) 。ステップ S 7 0 5において、制御部 6は、吐出選択手段 1 8 2に出力した吐出デ一夕に基づいて、図 3 6に示すインクジエツト

ツトへッド 1 0 0 a〜： L 0 0 eのノズル 1 1 0について吐出異常検出 ·判定処理が終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル 1 1 0についてこれらの処理が終わっていないと判断されるときには、制御部 6は、シフトレジス夕 1 8 2 aに次のインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0 に対応する吐出デ一夕を入力し（ステップ S 7 0 6 ) 、ステップ S 7 0 2に移行して同様の処理を繰り返す。

また、ステップ S 7 0 5において、すべてのノズル 1 1 0について上述の吐出異常検出及び判定処理が終わったと判断される場合には、制御部 6は、ラッチ回路 1 82 bに CLEAR信号を入力し、ラッチ回路 182 bのラッチ状態を解除して、図 36に示すィンクジエツトプリン夕 1における吐出異常検出 ·判定処理を終了する。

上述のように、この図 36に示すプリンタ 1における吐出異常検出 ·判定処理では、 1つの吐出異常検出手段 10と 1つの切替手段 23とから検出回路が構成されているので、吐出異常検出処理及び判定処理は、インクジエツトへッド 100の数だけ繰り返されるが、吐出異常検出手段 10を構成する回路はそれほど大きくならないという効果を有する。

次いで、図 41は、図 37及び図 38に示すインクジェットプリンタ 1のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。図 37に示すインクジエツトプリンタ 1と図 38に示すィンクジェットプリンタ 1とは回路構成が若干異なるが、吐出異常検出手段 10及び切替手段 23の数が、インクジエツトヘッド 100の数に対応する（同じである）点で一致している。そのため、フラッシング動作時における吐出異常検出 ·判定処理は、同様のステップから構成される。

所定のタイミングにおいて、インクジエツトプリンタ 1のフラッシング処理が実行されるとき、制御部 6は、吐出選択手段 182のシフトレジス夕 182 aに全ノズル分の吐出データを入力し（ステップ S 801) 、ラッチ回路 182 bにラッチ信号が入力されて (ステップ S 802) 、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段 23 a〜23 eは、すべてのインクジエツトへッド 100 a〜 100 eと駆動波形生成手段 181とをそれぞれ接続する（ステップ S 803) 。

そして、それぞれのインクジエツトへッド 100 a〜l 00 eに対応する吐出異常検出手段 10 a〜l 0 eによって、インク吐出動作を行ったすべてのインクジェットへッド 100に対して、図 27のフローチャートに示す吐出異常検出 ·判定処理が並列的に実行される（ステップ S 804) 。この場合、すべてのインクジエツトへッド 100 a〜100 eに対応する判定結果が、処理対象となるインクジエツトへッド 100と関連付けられて、記憶手段 62の所定の格納領域に保存される（図 27のステップ S 207) 。

そして、吐出選択手段 182のラッチ回路 182 bにラッチされている吐出デ一夕をクリアするために、制御部 6は、 C L E A R信号をラッチ回路 1 8 2 bに入力して（ステップ S 8 0 5 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bのラッチ状態を解除して、図 3 7 及び図 3 8に示すィンクジエツトプリン夕 1における吐出異常検出処理及び判定処理を終了する。

上述のように、この図 3 7及び図 3 8に示すプリンタ 1における処理では、インクジェットヘッド 1 0 0 a〜 1 0 0 eに対応する複数（この実施形態では 5つ）の吐出異常検出手段 1 0と複数の切替手段 2 3とから検出及び判定回路が構成されているので、吐出異常検出 ·判定処理は、一度にすベてのノズル 1 1 0について短時間に実行され得るという効果を有する。

次いで、図 4 2は、図 3 9に示すインクジェットプリン夕 1のフラッシング動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフロ一チヤ一トである。以下同様に、図 3 9に示すインクジエツトプリンタ 1の回路構成を用いて、フラッシング動作時における吐出異常検出処理及び原因判定処理について説明する。

所定のタイミングにおいて、インクジエツトプリン夕 1のフラッシング処理が実行されるとき、まず、制御部 6は、走査信号を切替選択手段 (セレクタ) 1 9 aに出力し、この切替選択手段 1 9 a及び切替制御手段 1 9により、最初の切替手段 2 3 a及びインクジエツトへッド 1 0 0 aを設定（特定）する（ステップ S 9 0 1 ) 。そして、吐出選択手段 1 8 2のシフトレジスタ 1 8 2 aに全ノズル分の吐出デ一夕を入力し (ステップ S 9 0 2 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bにラッチ信号が入力されて (ステップ S 9 0 3 ) 、この吐出データがラッチされる。そのとき、切替手段 2 3 aは、インクジエツトへッド 1 0 0 aの静電ァクチユエ一夕 1 2 0と駆動波形生成手段 1 8 1とを接続している（ステップ S 9 0 4 ) 。

そして、インク吐出動作を行ったインクジェットヘッド 1 0 0 aに対して、図 2 4のフローチャートに示す吐出異常検出 ·判定処理が実行される（ステップ S 9 0 5 ) 。この場合、図 2 7のステップ S 2 0 3において、切替選択手段 1 9 aの出力信号である駆動ノ検出切替信号と、ラッチ回路 1 8 2 bから出力された吐出データとが AND回路 AN D aに入力され、 AND回路 AND aの出力信号が H i g hレベルとなることにより、切替手段 2 3 aは、インクジェットヘッド 1 0 0 aの静電ァクチユエ一夕 1 2 0と吐出異常検出手段 1 0とを接続する。そして、図 2 7のステツプ S 2 0 6において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるインクジェットヘッド 1 0 0 (ここでは、 1 0 0 a ) と関連付けられて、記憶手段 6 2の所定の格納領域に保存される（図 2 7のステップ S 2 0 7 ) 。

ステップ S 9 0 6において、制御部 6は、吐出異常検出 ·判定処理がすべてのノズルに対して終了したか否かを判断する。そして、まだすベてのノズル 1 1 0について吐出異常検出 ·判定処理が終了していないと判断された場合には、制御部 6は、走査信号を切替選択手段（セレクタ） 1 9 aに出力し、この切替選択手段 1 9 a 及び切替制御手段 1 9により、次の切替手段 2 3 b及びインクジエツトへッド 1 0 O bを設定（特定）し（ステップ S 9 0 7 ) 、ステップ S 9 0 3に移行して、同様の処理を繰り返す。以下、すべてのインクジエツトヘッド 1 0 0について吐出異常検出 ·判定処理が終了するまでこのループを繰り返す。

また、ステップ S 9 0 6において、すべてのノズル 1 1 0について吐出異常検出処理及び判定処理が終了したと判断される場合には、吐出選択手段 1 8 2のラッチ回路 1 8 2 bにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部 6は、 C L E A R信号をラッチ回路 1 8 2 bに入力して (ステップ S 9 0 9 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bのラッチ状態を解除して、図 3 9に示すインクジエツトプリンタ 1における吐出異常検出処理及び判定処理を終了する。

上述のように、図 3 9に示すインクジェットプリン夕 1における処理では、複数の切替手段 2 3と 1つの吐出異常検出手段 1 0から検出回路が構成され、切替選択手段（セレクタ） 1 9 aの走査信号により特定され、吐出データに応じて吐出駆動をするィンクジエツトへッド 1 0 0に対応する切替手段 2 3のみが切替動作を行つて、対応するインクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出及び原因判定を行っているので、より効率的にィンクジエツトへッド 1 0 0の吐出異常検出及び原因判定を行うことができる。

なお、このフローチャートのステップ S 9 0 2では、シフトレジス夕 1 8 2 aにすべてのノズル 1 1 0に対応する吐出デ一夕を入力しているが、図 4 0に示すフロ一チヤ一トのように、切替選択手段 1 9 aによるインクジエツトへッド 1 0 0の走査順に合わせて、シフトレジス夕 1 8 2 aに入力する吐出データを対応する 1つのインクジエツトへッド 1 0 0に入力し、 1ノズル 1 1 0ずつ吐出異常検出 ·判定処理を行ってもよい。 ' 次に、図 4 3及び図 4 4に示すフローチャートを参照して、印字動作時におけるィンクジエツトプリン夕 1の吐出異常検出 ·判定処理について説明する。図 3 6に示すイシクジエツトプリン夕 1においては、主に、フラッシング動作時における吐出異常検出処理及び判定処理に適しているので、印字動作時のフローチャート及びその動作説明を省略するが、この図 3 6に示すィンクジエツトプリン夕 1においても印字動作時に吐出異常検出 ·判定処理が行われてもよい。

図 4 3は、図 3 7及び図 3 8に示すィンクジェットプリンタ 1の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ 8からの印刷（印字）指示により、このフロ一チャートの処理が実行（開始）される。制御部 6を介してホストコンピュータ 8から印字データが吐出選択手段 1 8 2 のシフトレジス夕 1 8 2 aに入力されると（ステップ S 1 0 0 1 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bにラッチ信号が入力されて（ステップ S 1 0 0 2 ) 、その印字デ一夕がラッチされる。このとさ、切替手段 2 3 a〜2 3 eは、すべてのインクジエツトヘッド 1 0 0 a〜1 0 0 eと駆動波形生成手段 1 8 1とを接続している (ステップ S 1 0 0 3 ) 。

そして、インク吐出動作を行ったインクジエツトへッド 1 0 0に対応する吐出異常検出手段 1 0は、図 2 4のフローチヤ一トに示す吐出異常検出 ·判定処理を実行する (ステップ S 1 0 0 4 ) 。この場合、各ィンクジエツトヘッド 1 0 0に対応するそれぞれの判定結果が、処理対象となるィンクジエツトへッド 1 0 0と関連付けられて、記憶手段 6 2の所定の格納領域に保存される。

ここで、図 3 7に示すインクジェットプリンタ 1の場合には、切替手段 2 3 a〜 2 3 eは、制御部 6から出力される駆動 Z検出切替信号に基づいて、インクジエツトへッド 1 0 0 a〜； L 0 0 eを吐出異常検出手段 1 0 a〜； 1 0 eに接続する（図 2 7のステップ S 2 0 3 ) 。そのため、印字データの存在しないインクジエツトへッド 1 0 0では、静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動していないので、吐出異常検出手段 1 0の残留振動検出手段 1 6は、振動板 1 2 1の残留振動波形を検出しない。一方、図 3 8に示すインクジェットプリン夕 1の場合には、切替手段 2 3 a〜2 3 e は、制御部 6から出力される駆動 Z検出切替信号と、ラッチ回路 1 8 2 bから出力される印字データとが入力される A N D回路の出力信号に基づいて、印字データの存在するインクジエツトヘッド 1 0 0を吐出異常検出手段 1 0に接続する（図 2 7 のステップ S 2 0 3 ) 。

ステップ S 1 0 0 5において、制御部 6は、インクジエツトプリン夕 1の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、印字動作が終わっていないと判断されるときには、制御部 6は、ステップ S 1 0 0 1に移行して、次の印字データをシフトレジス夕 1 8 2 aに入力し、同様の処理を繰り返す。また、印字動作が終了したと判断されるときには、吐出選択手段 1 8 2のラッチ回路 1 8 2 bにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部 6は、 C L EAR信号をラッチ回路 1 8 2 bに入力して（ステップ S 1 0 0 6 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bのラッチ状態を解除して、図 3 7及び図 3 8に示すィンクジエツトプリンタ 1における吐出異常検出処理及び判定処理を終了する。

上述のように、図 3 7及び図 3 8に示すインクジェットプリンタ 1は、複数の切替手段 2 3 a〜2 3 eと、複数の吐出異常検出手段 1 0 a〜 1 0 eとを備え、一度にすベてのインクジエツトへッド 1 0 0に対して吐出異常検出 ·判定処理を行っているので、これらの処理を短時間に行うことができる。また、図 3 8に示すインクジェットプリンタ 1は、切替制御手段 1 9、すなわち、駆動 Z検出切替信号と印字データとを論理積演算する AND回路 AND a〜AND eを更に備え、印字動作を行うインクジエツトへッド 1 0 0のみに対して切替手段 2 3による切替動作を行つているので、無駄な検出を行うことなく、吐出異常検出処理及び判定処理を行うことができる。

次いで、図 4 4は、図 3 9に示すィンクジェットプリン夕 1の印字動作時における吐出異常検出のタイミングを示すフローチャートである。ホストコンピュータ 8 からの印刷指示により、図 3 9に示すィンクジェットプリンタ 1においてこのフロ一チャートの処理が実行される。まず、切替選択手段 1 9 aは、最初の切替手段 2 3 a及びインクジェットヘッド 1 0 0 aを予め設定（特定）しておく（ステップ S 1 1 0 1 ) 。

制御部 6を介してホストコンピュータ 8から印字デ一夕が吐出選択手段 1 8 2のシフトレジス夕 1 8 2 aに入力されると（ステップ S 1 1 0 2 ) 、ラッチ回路 1 8 2 bにラッチ信号が入力されて（ステップ S 1103) 、その印字デ一夕がラッチされる。ここで、切替手段 23 a〜23 eは、この段階では、すべてのインクジェットへッド 100 a〜100 eと駆動波形生成手段 181 (吐出選択手段 182のドライバ 182 c) とを接続している（ステップ S 1104) 。

そして、制御部 6は、ィンクジェットヘッド 100 aに印字データがある場合には、切替選択手段 19 aによって吐出動作後静電ァクチユエ一夕 120が吐出異常検出手段 10に接続され（図 27のステップ S 203) 、図 27 (図 32〜図 34 ) のフローチャートに示す吐出異常検出 ·判定処理を実行する（ステップ S 110 5) 。そして、図 27のステップ S 206において実行される吐出異常判定処理の判定結果が、処理対象となるィンクジエツトへッド 100 (ここでは、 100 a) と関連付けられて、記憶手段 62の所定の格納領域に保存される（図 27のステツプ S 207) 。

ステップ S 1106において、制御部 6は、すべてのノズル 110 (すべてのィンクジエツトへッド 100) について上述の吐出異常検出 ·判定処理を終了したか否かを判断する。そして、すべてのノズル 110について上記処理が終了したと判断される場合には、制御部 6は、走査信号に基づいて、また最初のノズル 110に対応する切替手段 23 aを設定し（ステップ S 1108) 、すべてのノズル 110 について上記処理が終了していないと判断される場合には、次のノズル 110に対応する切替手段 23 bを設定する（ステップ S 1107) 。

ステップ S 1109において、制御部 6は、ホストコンピュータ 8から指示された所定の印字動作が終了したか否かを判断する。そして、まだ印字動作が終了していないと判断された場合には、次の印字データがシフトレジスタ 182 aに入力され（ステップ S 1102) 、同様の処理を繰り返す。印字動作が終了したと判断された場合には、吐出選択手段 182のラッチ回路 182 bにラッチされている吐出データをクリアするために、制御部 6は、 CLEAR信号をラッチ回路 182 bに入力して（ステップ S 1111) 、ラッチ回路 182 bのラッチ状態を解除して、図 39に示すィンクジエツトプリン夕 1における吐出異常検出 ·判定処理を終了する。 .

以上のように、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ 1) は、振動板 1 2 1と、振動板 1 2 1を変位させる複数の静電ァクチユエ一夕 1 2 0と、内部に液体が充填され、振動板 1 2 1の変位により、該内部の圧力が変ィ匕（増減）されるキヤビティ 1 4 1と、キヤビティ 1 4 1に連通し、キヤビティ 1 4 1内の圧力の変ィ匕（増減）により液体を液滴として吐出するノズル 1 1 0とを有するインクジエツトヘッド（液滴吐出ヘッド） 1 0 0を複数個備え、これらの静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動する駆動波形生成手段 1 8 1と、複数のノズル 1 1 0のうちいずれのノズル 1 1 0から液滴を吐出するかを選択する吐出選択手段 1 8 2と、振動板 1 2 1 の残留振動を検出し、この検出された振動板 1 2 1の残留振動に基づいて、液滴の吐出の異常を検出する 1つ又は複数の吐出異常検出手段 1 0と、静電ァクチユエ一タ 1 2 0の駆動による液滴の吐出動作後、駆動 Z検出切替信号や印字データ、あるいは走査信号に基づいて、静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動波形生成手段 1 8 1から吐出異常検出手段 1 0に切り替える 1つ又は複数の切替手段 2 3とを備え、一度 (並列的）にあるいは順次に複数のノズル 1 1 0の吐出異常を検出することとしたしたがって、本発明の液滴吐出装置及びヘッド異常検出 ·判定方法によって、吐出異常検出及びその原因判定を短時間に行うことができるとともに、吐出異常検出手段 1 0を含む検出回路の回路構成をスケールダウンすることができ、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。また、静電ァクチユエ一タ 1 2 0 の駆動後、吐出異常検出手段 1 0に切り替えて吐出異常検出及び原因判定を行つているので、ァクチユエ一夕の駆動に影響を与えることがなく、それによつて、本発明の液滴吐出装置のスループットを低下又は悪化させることがない。また、所定の構成要素を備えている既存の液滴吐出装置（インクジェットプリンタ）に、本発明の吐出異常検出手段 1 0を装備することも可能である。

また、本発明の液滴吐出装置は、上記構成と異なり、複数の切替手段 2 3と、切替制御手段 1 9と、 1つあるいはノズル 1 1 0の数量と対応する複数の吐出異常検出手段 1 0とを備え、駆動 Z検出切替信号及び吐出データ（印字データ）、あるいは、走査信号、駆動 Z検出切替信号及び吐出データ（印字データ）に基づいて、対応する静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動波形生成手段 1 8 1又は吐出選択手段 1 8 2から吐出異常検出手段 1 0に切り替えて、吐出異常検出及び原因判定を行うこととした。

したがって、本発明の液滴吐出装置によって、吐出デ一夕（印字データ）が入力されていない、すなわち、吐出駆動動作をしていない静電ァクチユエ一夕 1 2 0に対応する切替手段は切替動作を行わないので、無駄な検出 ·判定処理を回避することができる。また、切替選択手段 1 9 aを利用する場合には、液滴吐出装置は、 1 つの吐出異常検出手段 1 0のみを備えていればよいので、液滴吐出装置の回路構成をスケールダウンすることができるとともに、液滴吐出装置の製造コストの増加を防止することができる。

なお、この第 1実施形態では、吐出異常検出のタイミングを説明するための図 3 6〜図 3 9に示すインクジェットプリンタ 1は、説明の便宜上、ヘッドユニット 3 5に 5つのインクジェットヘッド 1 0 0 (ノズル 1 1 0 ) を備える構成を示すとともに、その構成について説明していたが、本発明の液滴吐出装置では、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド） 1 0 0の数量は 5つに限らず、実際に搭載されている数量のノズル 1 1 0を対象に吐出異常の検出 ·判定を行うことができる。

次に、本発明の液滴吐出装置におけるインクジエツトへッド 1 0 0のへッド異常 (吐出異常）の原因を解消させる回復処理を実行する構成（回復手段 2 4 ) について説明する。図 4 5は、図 1に示すインクジェットプリン夕 1の上部から見た概略的な構造（一部省略）を示す図である。この図 4 5に示すインクジェットプリンタ 1は、図 1の斜視図で示した構成以外に、本発明のインク滴不吐出 (へッド異常) の回復処理を実行するためのワイパ 3 0 0とキャップ 3 1 0とを備える。

本発明の回復手段 2 4が実行する回復処理としては、各インクジエツトへッド 1 0 0のノズルから液滴を予備的に吐出するフラッシング処理と、後述するワイパ 3 0 0 (図 4 6参照）によるワイピング処理と、後述するチューブポンプ 3 2 0によるボンピング処理（ポンプ吸引処理）が含まれる。すなわち、回復手段 2 4は、チユーブポンプ 3 2 0及びそれを駆動するパルスモータと、ワイパ 3 0 0及びワイパ 3 0 0の上下動駆動機構と、キャップ 3 1 0の上下動駆動機構（図示せず）とを備え、フラッシング処理においてはへッドドライバ 3 3及びへッドュニット 3 5などが、また、ワイピング処理においてはキヤリッジモ一夕 4 1などが回復手段 2 4の一部として機能する。フラッシング処理については上述しているので、以降、ワイピング処理及びポンピング処理について説明する。

ここで、ワイビング処理とは、インクジェットヘッド 1 0 0のノズルプレート 1 5 0 (ノズル面）に付着した紙粉などの異物をワイパ 3 0 0により拭き取る処理のことをいう。また、ボンピング処理（ポンプ吸引処理）とは、後述するチューブポンプ 3 2 0を駆動して、インクジェットヘッド 1 0 0のノズル 1 1 0から、キヤビティ 1 4 1内のインクを吸引して排出する処理をいう。このように、ワイピング処理は、上述のようなインクジエツトへッド 1 0 0の液滴の吐出異常の原因の 1つである紙粉付着の状態における回復処理として適切な処理である。また、ポンプ吸引処理は、前述のフラッシング処理では取り除けないキヤビティ 1 4 1内の気泡を除去し、あるいは、ノズル 1 1 0付近のインクが乾燥により又はキヤビティ 1 4 1内のインクが経年劣化により増粘した場合に、増粘したインクを除去する回復処理として適切な処理である。なお、それほど増粘が進んでおらず粘度がそれほど大きくない場合には、上述のフラッシング処理による回復処理も行われ得る。この場合、排出するィンク量が少ないので、スループットゃランニングコストを低下させずに適切な回復処理を行うことができる。

複数のィンクジエツトへッド（液滴吐出へッド） 1 0 0を備えるへッドュニット 3 5は、キャリッジ 3 2に搭載され、 2本のキヤリッジガイド軸 4 2 2にガイドされてキヤリッジモ一夕 4 1により、図中その上端に備えられた連結部 3 4を介してタイミングベルト 4 2 1に連結して移動する。キヤリッジ 3 2に搭載されたへッドユニット 3 5は、キャリッジモータ 4 1の駆動により移動するタイミングベルト 4 2 1を介して（タイミングベルト 4 2 1に連動して）主走査方向に移動可能である。なお、キヤリツジモータ 4 1は、夕イミングベルト 4 2 1を連続的に回転させるためのプーリの役割を果たし、他端側にも同様にプーリ 4 4が備えられている。また、キャップ 3 1 0は、インクジェットヘッド 1 0 0のノズルプレー卜 1 5 0 (図 5参照）のキヤッピングを行うためのものである。キャップ 3 1 0には、その底部側面に孔が形成され、後述するように、チューブポンプ 3 2 0の構成要素である可撓性のチューブ 3 2 1が接続されている。なお、チューブポンプ 3 2 0については、図 4 8において後述する。

記録（印字）動作時には、所定のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド） 1 0 0の静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動しながら、記録用紙 Pは副走査方向、すなわち、図 4 5中下方に移動し、印字手段 3は、主走査方向、すなわち、図 4 5中左右に移動することにより、インクジェットプリン夕（液滴吐出装置） 1は、ホストコンピュー夕 8から入力された印刷データ（印字データ）に基づいて所定の画像などを記録用紙 Pに印刷（記録）する。

図 4 6は、図 4 5に示すワイパ 3 0 0と印字手段 3 (ヘッドユニット 3 5 ) との位置関係を示す図である。この図 4 6において、ヘッドユニット 3 5とワイパ 3 0 0は、図 4 5に示すィンクジェットプリンタ 1の図中下側から上側を見た場合の側面図の一部として示される。ワイパ 3 0 0は、図 4 6 ( a ) に示すように、ヘッドユニット 3 5のノズル面、すなわち、インクジェットヘッド 1 0 0のノズルプレート 1 5 0と当接可能なように、上下移動可能に配置される。

ここで、ワイパ 3 0 0を利用する回復処理であるワイピング処理について説明する。ワイピング処理を行う際、図 4 6 ( a) に示すように、ノズル面（ノズルプレート 1 5 0 ) よりもワイパ 3 0 0の先端が上側に位置するように図示しない駆動装置によってワイパ 3 0 0は上方に移動される。この場合において、キャリッジモー夕 4 1を駆動して図中左方向（矢印の方向）にヘッドユニット 3 5を移動させると、ワイピング部材 3 0 1がノズルプレート 1 5 0 (ノズル面）に当接することになる。

なお、ワイピング部材 3 0 1は可撓性のゴム部材等から構成されるので、図 4 6 ( b ) に示すように、ワイピング部材 3 0 1のノズルプレート 1 5 0と当接する先端部分は撓み、その先端部によってノズルプレート 1 5 0 (ノズル面）の表面をクリーニング（拭き掃除）する。これにより、ノズルプレート 1 5 0 (ノズル面）に付着した紙粉などの異物（例えば、紙粉、空気中に浮遊するごみ、ゴムの切れ端など）を除去することができる。また、このような異物の付着状態に応じて（異物が多く付着している場合には）、へッドュニット 3 5にワイパ 3 0 0の上方を往復移動させることによって、ワイビング処理を複数回実施することもできる。

図 4 7は、ポンプ吸引処理時における、インクジェットヘッド 1 0 0と、キヤップ 3 1 0及びポンプ 3 2 0との関係を示す図である。チューブ 3 2 1は、ボンピング処理（ポンプ吸引処理）におけるインク排出路を形成するものであり、その一端は、上述のように、キャップ 3 1 0の底部に接続され、他端は、チューブポンプ 3 2 0を介して排インクカートリッジ 3 4 0に接続されている。

キャップ 3 1 0の内部底面には、インク吸収体 3 3 0が配置されている。このィンク吸収体 3 3 0は、ポンプ吸引処理ゃフラッシング処理においてインクジエツトへッド 1 0 0のノズル 1 1 0から吐出されるインクを吸収して、一時貯蔵する.。なお、インク吸収体 3 3 0によって、キャップ 3 1 0内へのフラッシング動作時に、吐出された液滴が跳ね返ってノズルプレート 1 5 0を汚すことを防止することができる。

図 4 8は、図 4 7に示すチューブポンプ 3 2 0の構成を示す概略図である。この図 4 8 (B ) に示すように、チューブポンプ 3 2 0は、回転式ポンプであり、回転体 3 2 2と、その回転体 3 2 2の円周部に配置された 4つのローラ 3 2 3と、ガイド部材 3 5 0とを備えている。なお、ローラ 3 2 3は、回転体 3 2 2により支持されており、ガイド部材 3 5 0のガイド 3 5 1に沿って円弧状に載置された可撓性のチューブ 3 2 1を加圧するものである。

このチューブポンプ 3 2 0は、軸 3 2 2 aを中心にして回転体 3 2 2を図 4 8に示す矢印 X方向に回転させることにより、チューブ 3 2 1に当接している 1つ又は 2つのローラ 3 2 3が、 Y方向に回転しながら、ガイド部材 3 5 0の円弧状のガイド 3 5 1に載置されたチューブ 3 2 1を順次加圧する。これにより、チューブ 3 2 1が変形し、このチューブ 3 2 1内に発生した負圧により、各インクジエツトへッド 1 0 0のキヤビティ 1 4 1内のィンク（液状材料）がキヤップ 3 1 0を介して吸引され、気泡が混入し、あるいは乾燥により増粘した不要なィンクがノズル 1 1 0 を介して、インク吸収体 3 3 0に排出され、このインク吸収体 3 3 0に吸収された排インクがチューブポンプ 3 2 0を介して排インク力一トリッジ 3 4 0 (図 4 7参照）に排出される。

なお、このチューブポンプ 3 2 0は、図示しないパルスモ一夕などのモータにより駆動される。パルスモータは、制御部 6により制御される。チューブポンプ 3 2 0の回転制御に対する駆動情報、例えば、回転速度、回転数が記述されたルックァップテーブル、シーケンス制御が記述された制御プログラムなどは、制御部 6の P R OM 6 4などに格納されており、これらの駆動情報に基づいて、制御部 6の C P U 6 1によってチューブポンプ 3 2 0の制御が行われている。

次に、本発明の回復手段の動作（吐出異常回復処理）を説明する。図 4 9は、本発明のインクジェットプリンタ 1 (液滴吐出装置）における吐出異常回復処理を示すフローチャートである。上述の吐出異常検出 ·判定処理（図 2 6及び図 2 7のフローチャート参照）において吐出異常のィンクジエツトへッド 1 0 0が検出され、その原因が判定されると、印刷動作（印字動作）などを行っていない所定の夕イミングで、へッドュニット 3 5が所定の待機領域（例えば、図 4 5においてへッドュニット 3 5のノズルプレート 1 5 0をキャップ 3 1 0で覆う位置、あるいは、ワイパ 3 0 0によるワイピング処理を実施可能な位置）まで移動されて、本発明の吐出異常回復処理が実行される。

まず、制御部 6は、報知手段（操作パネル 7あるいはホストコンピュータ 8など ) に吐出異常が発生しているインクジエツトへッド 1 0 0が検出されたことを表示させ（ステップ S 1 2 0 1 ) 、図 2 7に示すフローチャートのステップ S 2 0 7において保存された判定結果を記憶手段 6 2から読み出して、その吐出異常（ヘッド異常を含む）の原因を入手する（ステップ S 1 2 0 2 ) 。

ステップ S 1 2 0 3において、制御部 6は、回復手段 2 4による回復処理が終了し、吐出異常の原因が解消されたか否かを判断する。回復処理が終了したと判断された場合には、報知手段に表示させていた吐出異常の発生の表示を取り消して（ステツプ S 1 2 0 4 ) 、この吐出異常回復処理を終了する。一方、回復処理が終了していないと判断された場合には、ステップ S 1 2 0 5において、吐出異常の原因が紙粉付着であるか否かが判断される。紙粉付着であると判断された場合には、回復手段 2 4は、ワイピング手段によるワイピング処理を実行し（ステップ S 1 2 0 6 ) 、ステップ S 1 2 0 2に移行して同様の処理を繰り返す。

吐出異常の原因が紙粉付着でないと判断された場合には、続いて、ステップ S 1 2 0 7において、その原因が気泡混入又は乾燥増粘（大）であるか否かが判断される。気泡混入又は乾燥増粘（大）であると判断された場合には、回復手段 2 4は、チューブポンプ 3 2 0によるポンプ吸引処理を実行し（ステップ S 1 2 0 8 ) 、ステツプ S 1 2 0 2に移行して同様の処理を繰り返す。吐出異常の原因が気泡混入又は乾燥増粘（大）でないと判断された場合には、乾燥増粘（小）であるので、回復手段 2 4は、フラッシング処理を実行し（ステップ S 1 2 0 9 ) 、ステップ S 1 2 0 2に移行して同様の処理を繰り返す。なお、ステップ S 1 2 0 3の判断ステップにおいてより実効性を増すためには、ステップ S 1 2 0 2に移行する前に図 2 7に示す吐出異常検出 ·判定処理を再度実行した方がよい。

次に、上述の吐出異常判定処理（図 3 2〜図 3 4参照）において判定結果とともに保存されたカウント値（減算結果 N d ) と経過時間（T) とを考慮した場合における吐出異常回復処理を説明する。図 5 0は、カウント値と経過時間を考慮した場合における、本発明のインクジェットプリンタ 1 (液滴吐出装置）における吐出異常回復処理を示すフローチャートである。

まず、制御部 6は、報知手段（操作パネル 7あるいはホストコンピュータ 8など ) に吐出異常が発生しているインクジエツトへッド 1 0 0が検出されたことを表示させ（ステップ S 1 3 0 1 ) 、図 2 7に示すフロ一チャートのステップ S 2 0 7において保存された判定結果を記憶手段 6 2から読み出して、その吐出異常（ヘッド異常を含む）の原因を入手する（ステップ S 1 3 0 2 ) 。

ステップ S 1 3 0 3において、制御部 6は、回復手段 2 4による回復処理が終了し、吐出異常の原因が解消されたか否かを判断する。回復処理が終了したと判断された場合には、報知手段に表示させていた吐出異常の発生の表示を取り消して（ステツプ S 1 3 0 4 ) 、この吐出異常回復処理を終了する。一方、回復処理が終了していないと判断された場合には、ステップ S 1 3 0 5において、吐出異常の原因が紙粉付着であるか否かが判断される。紙粉付着である場合には、制御部 6は、紙粉付着の大小に基づいてワイピング手段が実行するワイピング処理の回数を設定し（ステップ S 1 3 0 6 ) 、回復手段 2 4は、制御部 6に設定されたワイピング回数だけワイビング手段によるワイピング処理を実行し（ステップ S 1 3 0 7 ) 、ステツプ S 1 3 0 2に移行して同様の処理を繰り返す。

吐出異常の原因が紙粉付着でないと判断された場合には、続いて、ステップ S 1 3 0 8において、その原因が気泡混入であるか否かが判断される。気泡混入であると判断された場合には、制御部 6は、記憶手段 6 2に保存された減算結果 N dに基づいてチューブポンプ 3 2 0の吸引時間 T b 1を設定する（ステップ S 1 3 0 9 ) 。そして、続いて、ステップ S 1 3 1 0において、乾燥増粘（大）であるか否かが判断される。乾燥増粘（大）であると判断された場合には、制御部 6は、待機時間 (経過時間） Tに基づいてチューブポンプ 320の吸引時間 Tb 2を設定し（ステップ S 131 1) 、 Tb 1と Tb 2のいずれか長い吸引時間を選択して（ステップ S 1312) 、回復手段 24は、選択された吸引時間だけチューブポンプ 320によるポンプ吸引処理を実行し（ステップ S 1313) 、ステップ S 1302に移行して同様の処理を繰り返す。

一方、ステップ S 1310において乾燥増粘（大）ではないと判断された場合には、回復手段 24は、吸引時間 Tb 1だけチューブポンプ 320によるポンプ吸引処理を実行し（ステップ S 1313) 、ステップ S 1302に移行して同様の処理を繰り返す。

ステップ S 1308において気泡混入でないと判断された場合には、続いて、ステツプ S 1314において、吐出異常の原因が乾燥増粘（大）であるか否かが判断される。乾燥増粘（大）であると判断された場合には、待機時間 Tに基づいてチューブポンプ 320の吸引時間 Tb 2を設定し（ステップ S 1311) 、 Tb 1 (この場合には、 Tb 1 = 0) と Tb 2のいずれか長い吸引時間を選択して (ステップ S 1312) 、回復手段 24は、選択された吸引時間だけチューブポンプ 320によるポンプ吸引処理を実行し（ステップ S 1313) 、ステップ S 1302に移行して同様の処理を繰り返す。

ステップ S 1314において乾燥増粘 (大) でないと判断された場合には、吐出異常の原因が乾燥増粘（小）であり、制御部 6は、減算結果 Ndに基づいてフラッシング処理による吐出回数を設定して（ステップ S 1315) 、回復手段 24は、その吐出回数だけフラッシング処理を実行し（ステップ S 1316) 、ステップ S 1302に移行して同様の処理を繰り返す。なお、図 49に示すフローチャートの場合と同様に、ステップ S 1303の判断ステップにおいてより実効性を増すためには、ステップ S 1302に移行する前に図 27に示す吐出異常検出 ·判定処理を再度実行した方がよい。

以上のように、本発明の液滴吐出装置（インクジェットプリン夕 1) は、振動板 121と、振動板 121を変位させる静電ァクチユエ一夕 120と、内部に液体 ( インク）が充填され、振動板 121の変位により、該内部の圧力が増減されるキヤビティ 1 4 1と、キヤビティ 1 4 1に連通し、キヤビティ 1 4 1内の圧力の増減により液体（ィンク）を液滴として吐出するノズル 1 1 0とを有する複数の液滴吐出へッド（インクジエツトへッド 1 0 0 ) と、静電ァクチユエ一夕 1 2 0を駆動する駆動回路 1 8と、駆動回路 1 8によって静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動された後、静電ァクチユエ一夕 1 2 0により変位された振動板 1 2 1の残留振動を検出する残留振動検出手段 1 6と、基準パルスを発生させるパルス生成手段と、残留振動検出手段 1 6によって検出された振動板 1 2 1の残留振動に基づいて、パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段 1 7 (減算カウンタ 4 5による減算処理）と、駆動回路 1 8によって静電ァクチユエ一夕 1 2 0が駆動されてからの経過時間を計測する計時手段 2 5と、演算処理手段 1 7の演算結果 N dと、計時手段 2 5により計測された経過時間 Tとに基づいて、液滴吐出ヘッド（ィンクジヱットへッド 1 0 0 ) のへッド異常を判定するへッド異常判定手段（判定手段 2 0 ) とを備えることとした。

したがって、本発明の液滴吐出装置及びヘッド異常検出 ·判定方法によって、従来のドット抜け検出方法 (例えば、光学式検出方法など) を備える液滴吐出へッド、液滴吐出装置に比べ、吐出異常を検出するために他の部品 (例えば、光学式のドット抜け検出装置など）を必要としないので、液滴吐出へッドのサイズを大きくすることなく液滴の吐出異常を検出することができるとともに、吐出異常（ドット抜け）検出を行うことができる液滴吐出装置の製造コストを低く抑えることができる。また、本発明の液滴吐出装置では、液滴吐出動作後の振動板の残留振動を用いて液滴の吐出異常を検出しているので、印字動作の途中でも液滴の吐出異常を検出することができる。したがって、印字動作中に本発明のヘッド異常検出 ·判定方法を実行しても、液滴吐出装置のスループットを低下又は悪化させることはない。また、本発明の液滴吐出装置によって、光学式検出装置など従来のドット抜け検出を行うことができる装置では判定不可能である液滴の吐出異常の原因を判定することができ、それによつて、必要に応じ、その原因に対し適切な回復処理を選択し、実行することができる。そのため、無駄な排インクを低減することができる。さらに、本発明の液滴吐出装置では、ァクチユエ一夕の駆動又は液滴吐出装置への電源投入からの経過時間と、吐出駆動動作後の振動板の残留振動の周期（減算力ゥン夕のカウント値）とに基づいて、吐出異常の原因を検出、特定しているので、吐出異常の原因の特定（判定）をより精度良く行うことができる。

なお、比較基準値メモリ 4 7に格納されている比較基準値（カウント閾値）の例としては、例えば、第 1のカウント閾値は、周囲温度 2 0 °Cにおける正常吐出動作時の振動板の残留振動の周期の + 3 %〜+ 7 % (好ましくは、およそ + 5 %) に対応するカウント値であり、第 2のカウント閾値は、周囲温度 2 0 °Cにおける正常吐出動作時の振動板の残留振動の周期の _ 3 %〜― 7 % (好ましくは、およそ一 5 % ) に対応するカウント値である。また、第 3のカウント閾値は、周囲温度 2 0 °Cにおける正常吐出動作時の振動板の残留振動の周期の一 8 %〜一 1 2 %以上（好ましくは、およそ— 1 0 %以上）に対応するカウント値である。

また、ポンプ吸引時間の一例としては、タイムアップする時間（待機時間 T) が長い場合の吸引時間（例えば、 1〜3秒）は、タイムアップする時間（待機時間 T ) が短い場合の吸引時間（例えば、 0 . 3〜0 . 5秒）の数倍になるのが好ましい。フラッシングの吐出回数の一例としては、減算結果 N dに応じて、 5 0〜5 0 0 ショットで変更可能であるのが好ましい。また、ワイビング回数の一例としては、減算結果 N dが第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間の場合 1回以上であり、第 3のカウント閾値よりも小さい場合には 2回以上であるのが好ましい。ぐ第 2実施形態 >

次に、本発明におけるインクジェットヘッドの他の構成例について説明する。図 5 1〜図 5 4は、それぞれ、インクジェットヘッド 1 0 0の他の構成例の概略を示す断面図である。以下、これらの図に基づいて説明するが、前述した実施形態と相違する点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図 5 1に示すィンクジェットヘッド 1 0 0 Aは、圧電素子 2 0 0の駆動により振動板 2 1 2が振動し、キヤビティ 2 0 8内のインク（液体）がノズル 2 0 3から吐出するものである。ノズル (孔） 2 0 3が形成されたステンレス鋼製のノズルプレート 2 0 2には、ステンレス鋼製の金属プレート 2 0 4が接着フィルム 2 0 5を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート 2 0 4 が接着フィルム 2 0 5を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート 2 0 6及びキヤビティプレート 2 0 7が順次接合されている。

ノズルプレート 2 0 2、金属プレート 2 0 4、接着フィルム 2 0 5、連通口形成プレ一ト 2 0 6及びキヤビティプレ一ト 2 0 7は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キヤビティ 2 0 8 及びリザーバ 2 0 9が形成される。キヤビティ 2 0 8とリザーバ 2 0 9とは、インク供給口 2 1 0を介して連通している。また、リザーバ 2 0 9は、インク取り入れ口 2 1 1に連通している。

キヤビティプレート 2 0 7の上面開口部には、振動板 2 1 2が設置され、この振動板 2 1 2には、下部電極 2 1 3を介して圧電素キ（ピエゾ素子） 2 0 0が接合されている。また、圧電素子 2 0 0の下部電極 2 1 3と反対側には、上部電極 2 1 4 が接合されている。ヘッドドライバ 2 1 5は、駆動電圧波形を生成する駆動回路を備え、上部電極 2 1 4と下部電極 2 1 3との間に駆動電圧波形を印加（供給）することにより、圧電素子 2 0 0が振動し、それに接合された振動板 2 1 2が振動する。この振動板 2 1 2の振動によりキヤビティ 2 0 8の容積（キヤビティ内の圧力）が変化し、キヤビティ 2 0 8内に充填されたインク (液体) がノズル 2 0 3より液滴として吐出する。

液滴の吐出によりキヤビティ 2 0 8内で減少した液量は、リザーバ 2 0 9からィンクが供給されて補給される。また、リザ一バ 2 0 9へは、インク取り入れ口 2 1 1からインクが供給される。

図 5 2に示すインクジェットヘッド 1 0 0 Bも前記と同様に、圧電素子 2 0 0の駆動によりキヤビティ 2 2 1内のインク（液体）がノズルから吐出するものである。このインクジェットヘッド 1 0 0 Bは、一対の対向する基板 2 2 0を有し、両基板 2 2 0間に、複数の圧電素子 2 0 0が所定間隔をおいて間欠的に設置されている隣接する圧電素子 2 0 0同士の間には、キヤビティ 2 2 1が形成されている。キャビティ 2 2 1の図 5 2中前方にはプレート（図示せず）、後方にはノズルプレート 2 2 2が設置され、ノズルプレート 2 2 2の各キヤビティ 2 2 1に対応する位置には、ノズル (孔) 2 2 3が形成されている。

各圧電素子 2 0 0の一方の面及び他方の面には、それぞれ、一対の電極 2 2 4が設置されている。すなわち、 1つの圧電素子 2 0 0に対し、 4つの電極 2 2 4が接合されている。これらの電極 2 2 4のうち所定の電極間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子 2 0 0がシェアモード変形して振動し（図 5 2において矢印で示す）、この振動によりキヤビティ 2 2 1の容積（キヤビティ内の圧力）が変化し、キヤビティ 2 2 1内に充填されたインク（液体） 'がノズル 2 2 3より液滴として吐出する。すなわち、インクジェットヘッド 1 0 0 Bでは、圧電素子 2 0 0自体が振動板として機能する。

図 5 3に示すインクジエツトへッド 1 0 0 Cも前記と同様に、圧電素子 2 0 0の駆動によりキヤビティ 2 3 3内のインク（液体）がノズル 2 3 1から吐出するものである。このインクジエツトへッド 1 0 0 Cは、ノズル 2 3 1が形成されたノズルプレート 2 3 0と、スぺ一サ 2 3 2と、圧電素子 2 0 0.とを備えている。圧電素子 2 0 0は、ノズルプレート 2 3 0に対しスぺーサ 2 3 2を介して所定距離離間して設置されており、ノズルプレート 2 3 0と圧電素子 2 0 0とスぺ一サ 2 3 2とで囲まれる空間にキヤビティ 2 3 3が形成されている。

圧電素子 2 0 0の図 5 3中上面には、複数の電極が接合されている。すなわち、圧電素子' 2 0 0のほぼ中央部には、第 1電極 2 3 4が接合され、その両側部には、それぞれ第 2電極 2 3 5が接合されている。第 1電極 2 3 4と第 2電極 2 3 5との間に所定の駆動電圧波形を印加することにより、圧電素子 2 0 0がシェアモード変形して振動し（図 5 3において矢印で示す）、この振動によりキヤビティ 2 3 3の容積 (キヤビティ内の圧力) が変化し、キヤビティ 2 3 3内に充填されたインク ( 液体）がノズル 2 3 1より液滴どして吐出する。すなわち、インクジェットヘッド 1 0 0 Cでは、圧電素子 2 0 0自体が振動板として機能する。 .

図 5 4に示すインクジエツトへッド 1 0 0 Dも前記と同様に、圧電素子 2 0 0の駆動によりキヤビティ 2 4 5内のインク（液体）がノズル 2 4 1から吐出するものである。このインクジエツトへッド 1 0 0 Dは、ノズル 2 4 1が形成されたノズルプレート 2 4 0と、キヤビティプレート 2 4 2と、振動板 2 4 3と、複数の圧電素子 2 0 0を積層してなる積層圧電素子 2 0 1とを備えている。

キヤビティプレート 2 4 2は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キヤビティ 2 4 5及びリザーバ 2 4 6が形成される。キヤビティ 2 4 5とリザーバ 2 4 6とは、インク供給口 2 4 7を介して連通している。また、リザーバ 2 4 6は、インク供給チューブ 3 1 1を介してインクカートリッジ 3 1と連通している。

積層圧電素子 2 0 1の図 5 4中下端は、中間層 2 4 4を介して振動板 2 4 3と接合されている。積層圧電素子 2 0 1には、複数の外部電極 2 4 8及び内部電極 2 4 9が接合されている。すなわち、積層圧電素子 2 0 1の外表面には、外部電極 2 4 8が接合され、積層圧電素子 2 0 1を構成する各圧電素子 2 0 0同士の間（又は各圧電素子の内部）には、内部電極 2 4 9が設置されている。この場合、外部電極 2 4 8と内部電極 2 4 9の一部が、交互に、圧電素子 2 0 0の厚さ方向に重なるように配置される。

そして、外部電極 2 4 8と内部電極 2 4 9との間にへッドドライバ 3 3より駆動電圧波形を印加することにより、積層圧電素子 2 0 1が図 5 4中の矢印で示すように変形して（図 5 4中上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板 2 4 3 が振動する。この振動板 2 4 3の振動によりキヤビティ 2 4 5の容積（キヤビティ内の圧力) が変化し、キヤビティ 2 4 5内に充填されたインク (液体) がノズル 2 4 1より液滴として吐出する。

液滴の吐出によりキヤビティ 2 4 5内で減少した液量は、リザ一バ 2 4 6からィンクが供給されて補給される。また、リザ一バ 2 4 6へは、インクカートリッジ 3 1からインク供給チューブ 3 1 1を介してインクが供給される。

以上のような圧電素子 2 0 0を備えるインクジエツトへッド 1 0 0 A〜1 0 0 D においても、前述した静電容量方式のインクジエツトへッド 1 0 0と同様にして、振動板又は振動板として機能する圧電素子の残留振動に基づき、液滴吐出の異常を検出しあるいはその異常の原因を特定することができる。なお、インクジェットへッド 1 0 0 B及び 1 0 0 Cにおいては、キヤビティに面した位置にセンサとしての振動板（残留振動検出用の振動板）を設け、この振動板の残留振動を検出するような構成とすることもできる。

図 5 5は、圧電ァクチユエ一夕（圧電素子 2 0 0 ) を用いる場合の駆動回路 1 8 と検出回路 1 6 (ここでは、残留振動検出手段）との切替手段 2 3の概略を示すブロック図である。このような構成にすることにより、圧電ァクチユエ一夕の圧電素子 2 0 0の吐出駆動動作後の起電圧を、バッファ 5 4を介して波形整形回路 1 5に入力し、波形整形回路 1 5によって矩形波を整形することができる。したがって、圧電素子 2 0 0の起電圧を利用することによって、上記第 1実施形態と同様の検出処理を実行することができる。

なお、圧電ァクチユエ一夕（圧電素子 2 0 0 ) の起電圧の残留振動を検出して、上述のような吐出異常検出 ·判定処理を実行する場合には、図 2 8に示すフローチャ一ト（残留振動検出処理）の代わりに図 5 6に示すフローチャートのような処理が実行される。図 5 6は、本発明の他の実施形態における残留振動検出処理を示すフローチヤ一トである。

図 2 7のステップ S 2 0 3において、切替手段 2 3により、圧電ァクチユエ一夕 (圧電素子 2 0 0 ) を駆動回路 1 8から検出回路（吐出異常検出手段 1 0 ) に切り替えて接続すると、吐出駆動後の圧電素子 2 0 0から起電圧が発生する（ステップ S 1 4 0 1 ) 。波形整形回路 1 5のコンデンサ C 3は、その起電圧（電圧信号）の D C成分（直流成分）を除去し（ステップ S 1 4 0 2 ) 、増幅器 1 5 1は、その D C成分を除去された起電圧の A C成分、すなわち、起電圧の残留振動波形の出力を増幅し（ステップ S 1 4 0 3 ) 、コンパレータ 1 5 2は、その残留振動波形から残留振動のパルス波形に波形整形する（ステップ S 1 4 0 4 ) 。

図 2 7のステップ S 2 0 5以降の処理は、このような圧電素子 2 0 0 (圧電ァクチユエ一夕）の起電圧の残留振動を利用する場合も同様に実行される。また、図 2 6に示す印刷動作中の吐出異常検出 ·判定処理も同様に実行され得る。

以上のように、本発明の液滴吐出装置及びヘッド異常検出 ·判定方法は、静電ァクチユエ一夕又は圧電ァクチユエ一夕の駆動により、液滴吐出へッドから液体を液滴として吐出する動作を行った際に、このァクチユエ一夕によって変位させられた振動板の残留振動又は圧電素子の起電圧を検出し、その振動板の残留振動又は圧電素子の起電圧と、前回の吐出駆動又は液滴吐出装置の電源投入からの経過時間とに基づいて、液滴が正常に吐出されたか、あるいは吐出されなかったか（吐出異常）を検出することとした。

また、本発明は、上記振動板の残留振動（起電圧の電圧パターンを含む）の振動パターン（例えば、残留振動波形の周期、減算カウン夕の減算結果、経過時間など ) に基づいて、このようにして得られた液滴の吐出異常の原因を判定することとした。

したがって、本発明によって、従来のドット抜け検出方法を備える液滴吐出装置に比べ、他の部品（例えば、光学式のドット抜け検出装置など）を必要としないので、液滴吐出ヘッドのサイズを大きくすることなく液滴の吐出異常を検出することができるとともに、製造コストを低く抑えることができる。また、本発明の液滴吐出装置では、液滴吐出動作後の振動板の残留振動又は起電圧の残留振動を用いて液滴の吐出異常を検出しているので、印字動作の途中でも液滴の吐出異常を検出することができる。

また、本発明によって、光学式検出装置など従来のドット抜け検出を行うことができる装置では判定不可能である液滴の吐出異常の原因を判定することができ、それによって、必要に応じ、その原因に対し適切な回復処理を選択し、実行することができる。したがって、排インクを低減することができる。

以上、本発明の液滴吐出装置及びへッド異常検出 ·判定方法を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出へッドあるいは液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、本発明の液滴吐出ヘッドあるいは液滴吐出装置に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

なお、本発明の液滴吐出装置の液滴吐出へッド (上述の実施形態では、インクジエツトへッド 1 0 0 ) から吐出する吐出対象液（液滴）としては、特に限定されず、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルシヨン等の分散液を含む）とすることができる。すなわち、カラーフィル夕のフィルタ材料を含むインク、有機 E L (Electro Luminescence) 装置における E L発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、 P D P (Pl asma Display Panel) 装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板 Wの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コ一ティング材料、電極を形成するための液状電極材料、 2枚の基板間に微小なセルギヤップを構成するためのスぺ一サを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料などでめ 0。

また、本発明では、液滴を吐出する対象となる液滴受容物は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。 '

Claims

請求の範囲

1 . 振動板と、前記振動板を変位させるァクチユエ一夕と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、該内部の圧力が増減されるキヤビティと、前記キヤビティに連通し、前記キヤビティ内の圧力の増減により前記液体を液滴として吐出するノズルとを有する複数の液滴吐出へッドと、

前記ァクチユエ一夕を駆動する駆動回路と、

前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕により変位された前記振動板の残留振動を検出する残留振動検出手段と、

基準パルスを発生させるパルス生成手段と、

前記残留振動検出手段によって検出された前記振動板の残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段と、前記駆動回路によつて前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測する計時手段と、

前記演算処理手段の演算結果と、前記計時手段により計測された経過時間とに基づいて、前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定するへッド異常判定手段と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。

2 . 液体が充填されるキヤビティと、前記キャビティに連通するノズルと、前記キヤビティ内に充填された液体の圧力を変動し、この圧力変動により液体を液滴として前記ノズルから吐出させるァクチユエ一夕とを有する複数の液滴吐出へッドと前記ァクチユエ一夕を駆動する駆動回路と、

基準パルスを発生させるパルス生成手段と、

前記残留振動検出手段によって検出された前記残留振動に基づいて、前記パルス生成手段によって発生された基準パルスの数を演算する演算処理手段と、前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測する計時手段と、

前記演算処理手段の演算結果と、前記計時手段により計測された経過時間とに基づいて、前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定するへッド異常判定手段と、を備えるごとを特徴とする液滴吐出装置。

3 . 前記演算処理手段は、前記残留振動に基づいて所定のタイミングを生成するタイミング生成手段と、前記パルス生成手段によって所定の期間内に発生された基準パルスの数をカウントするカウン夕と、前記タイミング生成手段によって生成されたタイミングで前記カウン夕のカウント値を保持する保持手段とを含む請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の液滴吐出装置。

4 . 前記カウンタは、前記所定の期間内に発生された基準パルスの数を所定の基準値から減算力ゥン卜する請求の範囲第 3項に記載の液滴吐出装置。

5 . 前記所定の基準値を格納するメモリを更に備える請求の範囲第 4項に記載の液滴吐出装置。

6 . 前記複数の液滴吐出へッドの周囲温度を計測する温度センサを更に備える請求の範囲第 4項に記載の液滴吐出装置。

7 . 前記所定の基準値は、前記温度センサによって計測された周囲温度に基づいて補正される請求の範囲第 6項に記載の液滴吐出装置。

8 . 前記所定の期間は、前記ァクチユエ一夕の駆動後、前記残留振動が発生するまでの期間である請求の範囲第 3項に記載の液滴吐出装置。

9 . 前記所定の期間は、前記残留振動の最初の半周期の期間である請求の範囲第 3項に記載の液滴吐出装置。

1 0 . 前記所定の期間は、前記残留振動の最初の 1周期の期間である請求の範囲第 3項に記載の液滴吐出装置。

1 1 . 前記へッド異常判定手段は、前記演算処理手段の演算結果と前記経過時間とに基づいて、前記液滴吐出ヘッドのヘッド異常の有無とともに、その原因を判定する請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の液滴吐出装置。

1 2 . 前記ヘッド異常判定手段は、前記保持手段に保持されたカウント値と前記経過時間とに基づいて、前記へッド異常の原因を判定する請求の範囲第 3項に記載の液滴吐出装置。

1 3 . 前記へッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第 1のカウント閾値よりも大きい場合には、前記へッド異常の原因を前記キヤビティ内への気泡混入と判定する請求の範囲第 1 2項に記載の液滴吐出装置。

1 4 . 前記へッド異常判定手段は、前記保持されたカウント値が第 1のカウント閾値よりも小さい場合には、前記経過時間に応じて前記へッド異常の原因を判定する請求の範囲第 1 2項に記載の液滴吐出装置。

1 5 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持されたカウント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着大と判定する請求の範囲第 1 4項に記載の液滴吐出装置。

1 6 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持されたカウント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着小と判定する請求の範囲第 1 4 項に記載の液滴吐出装置。

1 7 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値より小さいとき、前記保持された力ゥント値が前記第 1のカウント閾値と第 2のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定する請求の範囲第 1 4項に記載の液滴吐出装置。

1 8 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持されたカウント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着大と判定する請求の範囲第 1 4に記載の液滴吐出装置。

1 9 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持された力ゥント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常の原因を乾燥増粘小と判定する請求の範囲第 1 4項に記載の液滴吐出装置。

2 0 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 1の時間閾値と第 2の時間閾値との間にあるとき、前記保持された力ゥント値が前記第 1のカウント閾値と第

2のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定する請求の範囲第 1 4に記載の液滴吐出装置。

2 1 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持されたカウント値が第 3のカウント閾値よりも小さい場合には、前記へッド異常の原因を乾燥増粘犬と判定する請求の範囲第 1 4項に記載の液滴吐出装置。

2 2 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持された力ゥント値が第 2のカウント閾値と第 3のカウント閾値との間にある場合には、前記へッド異常の原因を紙粉付着小と判定する請求の範囲第 1 4 項に記載の液滴吐出装置。

2 3 . 前記へッド異常判定手段は、前記経過時間が第 2の時間閾値より大きいとき、前記保持された力ゥント値が前記第 1のカウント閾値と第 2のカウン卜閾値との間にある場合には、前記へッド異常が発生していないと判定する請求の範囲第 1 4に記載の液滴吐出装置。

2 4 . 前記へッド異常判定手段によって判定されたへッド異常の原因を解消する回復処理を実行する回復手段を更に備える請求の範囲第 1 1項に記載の液滴吐出装置。

2 5 . 前記回復手段は、前記複数の液滴吐出へッドのノズルが配列されるノズル面をワイパによりワイピング処理するワイビング手段と、前記ァクチユエ一夕を駆動して所定のノズルから前記液滴を予備的に吐出するフラッシング処理を実行するフラッシング手段と、前記複数の液滴吐出へッドのノズル面を覆うキャップに接続するポンプによりポンプ吸引処理をするボンビング手段とを含む請求の範囲第 2 4 項に記載の液滴吐出装置。

2 6 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が乾燥増粘小と判定された場合には、前記フラッシング処理又は前記ボンビング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

2 7 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が乾燥増粘大と判定された場合には、前記ボンピング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

2 8 . 前記回復手段は、前記ヘッド異常の原因が乾燥増粘と判定された場合には、乾燥増粘の大小に応じて前記フラッシング処理の吐出回数又は前記ボンピング処理の前記ポンプの吸引時間を変更して該ポンプ吸引処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

2 9 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が紙粉付着と判定された場合には、前記ワイピング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

3 0 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が紙粉付着と判定された場合には、この紙粉付着の大小に応じて、前記ワイピング処理のワイピング回数を変更して該ワイピング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

3 1 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が乾燥増粘小と判定された場合において前記フラッシング処理を実行するとき、前記経過時間に応じて、前記フラッシング処理の吐出回数を変更して該フラッシング処理を実行する請求の範囲第 2 5 項に記載の液滴吐出装置。

3 2 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が気泡混入と判定された場合には、前記ボンピング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

3 3 . 前記回復手段は、前記へッド異常の原因が気泡混入と判定された場合には、前記演算処理結果に応じて、前記ポンプの吸引時間を変更して前記ボンピング処理を実行する請求の範囲第 2 5項に記載の液滴吐出装置。

3 4 . 前記回復手段は、前記ヘッド異常判定手段によって判定されたヘッド異常の原因が解消するまで前記回復処理を実行する請求の範囲第 2 4項に記載の液滴吐出装置。

3 5 . 前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合には、その旨を報知する報知手段を更に備える請求の範囲第 2 4項に記載の液滴吐出装置。

3 6 . 前記複数の液滴吐出へッドのキヤビティに供給する前記液体を貯蔵する液体貯蔵手段を更に備え、前記報知手段は、前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合には、前記液体貯蔵手段を交換するよう報知する請求の範囲第 3 5項に記載の液滴吐出装置。

3 7 . 前記回復手段によって回復処理を実行してもへッド異常の原因が解消しない場合において印刷処理を実行しているときには、その印刷処理を停止するよう構成される請求の範囲第 2 4項に記載の液滴吐出装置。

3 8 . 前記へッド異常判定手段によって判定された判定結果を、対象となる液滴吐出へッドと関連付けて記憶する記憶手段を更に備える請求の範囲第 1項又は第 2 項に記載の液滴吐出装置。

3 9 . 前記ァクチユエ一夕の駆動による前記液滴の吐出動作後、前記ァクチユエ一夕を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替える切替手段を更に備える請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

4 0 . 前記液滴吐出装置は、前記残留振動検出手段、前記演算処理手段、前記へッド異常判定手段及び前記切替手段をそれぞれ複数備え、

前記ァクチユエ一夕の駆動動作を行つた前記液滴吐出へッドに対応する前記切替手段が前記ァクチユエ一夕との接続を前記駆動回路から対応する前記残留振動検出手段に切り替え、該切り替えられた前記残留振動検出手段に対応する前記へッド異常判定手段は、対応する前記液滴吐出へッドのへッド異常を判定する請求の範囲第 3 9項に記載の液滴吐出装置。

4 1 . 前記複数の液滴吐出へッドにそれぞれ対応する複数の切替手段と、前記残留振動検出手段が前記複数の液滴吐出へッドのいずれのノズルに対して前記残留振動を検出するかを決定する検出決定手段とを更に備え、

前記検出決定手段によつて決定された前記液滴吐出へッドのノズルに対応する前記ァクチユエ一夕の駆動動作後、対応する前記切替手段は、前記ァクチユエ一夕との接続を前記駆動回路から前記残留振動検出手段に切り替える請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

4 2 . 前記残留振動検出手段は、発振回路を備え、前記振動板の残留振動によつて変化する前記ァクチユエ一夕の静電容量成分、あるいは、前記ァクチユエ一夕の起電圧成分に基づいて、該発振回路が発振する請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

4 3 . 前記発振回路は、前記ァクチユエ一夕の静電容量成分と、前記ァクチユエ一夕に接続される抵抗素子の抵抗成分とによる C R発振回路を構成する請求の範囲第 4 2項に記載の液滴吐出装置。

4 4. 前記吐出異常検出手段は、前記発振回路の出力信号における発振周波数の変化に基づいて生成される所定の信号群により、前記振動板の残留振動の電圧波形を生成する F/V変換回路を含む請求の範囲第 4 2項に記載の液滴吐出装置。

4 5 . 前記吐出異常検出手段は、前記 F/V変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形を所定の波形に整形する波形整形回路を含む請求の範囲第 4 4項に記載の液滴吐出装置。

4 6 . 前記波形整形回路は、前記 FZV変換回路によって生成された前記振動板の残留振動の電圧波形から直流成分を除去する D C成分除去手段と、この D C成分除去手段によって直流成分を除去された電圧波形と所定の電圧値とを比較する比較器とを含み、該比較器は、該電圧比較に基づいて、矩形波を生成して出力する請求の範囲第 4 5項に記載の液滴吐出装置。

4 7 . 前記ァクチユエ一夕は、静電式ァクチユエ一夕である請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

4 8 . 前記ァクチユエ一夕は、圧電素子のピエゾ効果を利用した圧電ァクチユエ一夕である請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

4 9 . 前記液滴吐出装置は、インクジェットプリンタを含む請求の範囲第 1項又は 2項に記載の液滴吐出装置。

5 0 . 駆動回路によってァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕により変位された振動板の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記振動板の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、前記駆動回路によって前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測し、この演算結果と経過時間とに基づいて、液滴吐出へッドのへッド異常を判定することを特徴とするへッド異常検出 ·判定方法。

5 1 . 駆動回路によってァクチユエ一夕が駆動された後、前記ァクチユエ一夕から発生する起電圧の残留振動を検出するとともに、基準パルスを発生させ、前記起電圧の残留振動に基づいて、発生した基準パルスの数を演算し、前記駆動回路によつて前記ァクチユエ一夕が駆動されてからの経過時間を計測し、この演算結果と経過時間とに基づいて、液滴吐出へッドのへッド異常を判定することを特徴とするへッド異常検出 ·判定方法。

5 2 . 前記判定されたへッド異常の原因に基づいて、それを解消させる回復処理を実行する請求の範囲第 5 0項又は第 5 1項に記載のへッド異常検出 ·判定方法。