(57)【要約】【課題】各ノズル列から検査領域までの距離の差に起因する検査精度の低下を抑制すると共に検査に要するトータル時間が長びくのを防止する。【解決手段】このプリンターでは、印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間に電圧を印加した状態で、印刷ヘッド２４を主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズル６８からインクが吐出するようキャリッジモーター及び印刷ヘッド２４を制御し、順次設定される検査対象ノズル２３からインクが吐出するよう印刷ヘッド２４を制御したときの印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間の電気的変化に基づいて各ノズル２３の検査を行う。そして、全ノズル２３の検査が終了したときに各ノズル２３から吐出されたインクが検査領域５２１の幅Ｗを超えることのない速度ｖで印刷ヘッド２４を移動させながら、順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとにインクを吐出させる。【選択図】図５
2010188625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列が３列以上形成され各ノズル列を構成するノズルから流体を吐出させる吐出ヘッドと、
前記ノズル列と略直交する主走査方向に前記吐出ヘッドを移動するヘッド移動手段と、
全ノズル列幅よりも狭く形成され前記吐出ヘッドのノズル列を構成するノズルから吐出される流体を受ける検査領域と、
前記複数のノズル列の端から順に検査対象ノズル列に設定すると共に該検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定する検査対象設定手段と、
前記吐出ヘッドと前記検査領域との間に電圧を印加した状態で、前記吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体が吐出するよう前記吐出ヘッド移動手段及び前記吐出ヘッドを制御し、前記吐出ヘッドと前記検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの検査を行う手段であって、前記吐出ヘッド移動手段を制御するにあたり、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が前記検査領域の幅を超えることのない速度で前記吐出ヘッドが主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御する制御手段と、
を備えた流体吐出装置。
【請求項２】
前記速度は、順次設定される検査対象ノズル列が周期的に前記検査領域の同じ位置に来るように定められている、
請求項１に記載の流体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、最初に設定された検査対象ノズル列の最初のノズルから流体が吐出するよう前記吐出ヘッドを制御してから最後に設定された検査対象ノズル列の最後のノズルから流体が吐出するよう前記吐出ヘッドを制御するまでの間、前記吐出ヘッドが定速で主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御する、
請求項１又は２に記載の流体吐出装置。
【請求項４】
各ノズル列の間隔を等間隔ｐ［ｍｍ］、前記吐出ヘッドに形成されたノズル列の列数をｎ［列］（但し、ｎは３以上の整数）、前記検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに前記吐出ヘッドが移動する距離をｄ［ｍｍ］とすると、
ｄ＜２ｐ（ｎ−１）／ｎ
を満たす、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体吐出装置。
【請求項５】
ｄ＝ｐである、
請求項４に記載の流体吐出装置。
【請求項６】
全ノズル列を、間隔ｐ［ｍｍ］で隣り合って並ぶ２つのノズル列を１グループとし、各グループが間隔ｑ［ｍｍ］で配置されており、前記吐出ヘッドに形成されたノズル列の列数をｎ［列］（但し、ｎは４以上の偶数）、前記検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに前記吐出ヘッドが移動する距離をｄ［ｍｍ］としたときに、
ｄ＜ｐ＋ｑ−（２ｑ／ｎ）
を満たす、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体吐出装置。
【請求項７】
ｄ＝（ｐ＋ｑ）／２である、
請求項６に記載の流体吐出装置。
【請求項８】
ノズル列が３列以上形成され各ノズル列を構成するノズルから流体を吐出させる吐出ヘッドと、前記ノズル列と略直交する主走査方向に前記吐出ヘッドを移動するヘッド移動手段と、全ノズル列幅よりも狭く形成され前記吐出ヘッドのノズル列を構成するノズルから吐出される流体を受ける検査領域と、を備えた流体吐出装置の制御方法であって、
（ａ）前記複数のノズル列の端から順に検査対象ノズル列に設定すると共に該検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定するステップと、
（ｂ）前記吐出ヘッドと前記検査領域との間に電圧を印加した状態で、前記吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体が吐出するよう前記吐出ヘッド移動手段及び前記吐出ヘッドを制御し、前記吐出ヘッドと前記検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの検査を行うステップであって、前記吐出ヘッド移動手段を制御するにあたり、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が前記検査領域の幅を超えることのない速度で前記吐出ヘッドが主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御するステップと、
を含む流体吐出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体吐出装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷ヘッドのノズルから帯電したインク滴をインク受け領域に吐出することにより発生する電圧変化を検出して、ノズルからインクが正常に吐出されるか否かのノズル検査を行うインクジェットプリンターが提案されている。こうしたインクジェットプリンターでは、印刷ヘッドに複数のノズル列が形成され、それら複数のノズル列を順次検査対象ノズル列に設定すると共に、設定された検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定し、設定された検査対象ノズルについてノズル検査を実行する。具体的には、図９に示すように、全ノズル列幅と同じかそれより広い検査領域を設けておき、その検査領域に全ノズル列が対向するように印刷ヘッドを配置した状態で、印刷ヘッドを固定したまま順次設定される検査対象ノズルについてノズル検査を実行する。その場合、検査対象ノズル列１列分のノズル検査に要する時間ｔにノズル列数ｎを乗じた値ｎｔが、ノズル検査に要するトータル時間Ｔになる（Ｔ＝ｎｔ）。しかし、検査領域が傾いていたり微小な凹凸を有していたりした場合には、検査領域までの距離の短いノズル列や長いノズル列が存在することになり、そうした距離の違いによって検査対象ノズルからインクが吐出したときに発生する電圧が変動し、検査精度に影響を与えることがあるという問題があった。
【０００３】
この点を考慮して、例えば特許文献１では、図１０に示すように、検査領域をノズル列１列分とし、最初のノズル列と検査領域とを対向させた状態で印刷ヘッドを固定し、そのノズル列の検査を実行したあと、次のノズル列が検査領域に対向するまで印刷ヘッドを移動し、その状態で印刷ヘッドを固定してそのノズル列の検査を実行する、という間欠動作を繰り返すことが提案されている。この場合、どのノズル列であっても検査領域までの距離が一定であるため、さきほどの問題は生じない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３８５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１０に示すノズル検査の場合、検査に要するトータル時間Ｔは、検査対象ノズル列１列分のノズル検査に要する時間ｔにノズル列数ｎを乗じた値ｎｔに、移動時間τ（１回の移動時間に移動回数を乗じた値）を加算した値になってしまう（Ｔ＝ｎｔ＋τ）。また、印刷ヘッドを停止したあとに印刷ヘッドと検査領域との間にノイズが発生することもあり、そのノイズの影響を回避しようとすると、トータル時間Ｔに更に待ち時間を加算する必要がある。このため、検査領域の幅が広い場合に比べて、検査精度は向上するものの、検査に要するトータル時間Ｔが長くなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、各ノズル列から検査領域までの距離の差に起因する検査精度の低下を抑制すると共に検査に要するトータル時間が長びくのを防止することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の流体吐出装置及びその方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の流体吐出装置は、
ノズル列が３列以上形成され各ノズル列を構成するノズルから流体を吐出させる吐出ヘッドと、
前記ノズル列と略直交する主走査方向に前記吐出ヘッドを移動するヘッド移動手段と、
全ノズル列幅よりも狭く形成され前記吐出ヘッドのノズル列を構成するノズルから吐出される流体を受ける検査領域と、
前記複数のノズル列の端から順に検査対象ノズル列に設定すると共に該検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定する検査対象設定手段と、
前記吐出ヘッドと前記検査領域との間に電圧を印加した状態で、前記吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体が吐出するよう前記吐出ヘッド移動手段及び前記吐出ヘッドを制御し、前記吐出ヘッドと前記検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの検査を行う手段であって、前記吐出ヘッド移動手段を制御するにあたり、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が前記検査領域の幅を超えることのない速度で前記吐出ヘッドが主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御する制御手段と、
を備えたものである。
【０００９】
この流体吐出装置では、吐出ヘッドと検査領域との間に電圧を印加した状態で、吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体が吐出するよう吐出ヘッド移動手段及び吐出ヘッドを制御し、そのときの吐出ヘッドと検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの検査を行う。そして、吐出ヘッド移動手段を制御するにあたり、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が検査領域の幅を超えることのない速度で吐出ヘッドが主走査方向に移動するよう吐出ヘッド移動手段を制御する。このため、全ノズル列幅と同じ幅の検査領域に吐出ヘッドを対向させた状態で吐出ヘッドを固定したまま順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体を吐出させる場合と比べて、検査領域が狭くなる分、各ノズル列から検査領域までの距離の差に起因する検査精度の低下を抑制することができる。また、検査に要するトータル時間は、その場合と同等であるため、間欠動作を伴ってノズル検査を行う場合と比べて、短くすることができる。
【００１０】
本発明の流体吐出装置において、前記速度は、順次設定される検査対象ノズル列が周期的に前記検査領域の同じ位置に来るように定められていてもよい。こうすれば、ノズル列の列数が多くても検査領域の幅を狭くすることができる。
【００１１】
本発明の流体吐出装置において、前記制御手段は、最初に設定された検査対象ノズル列の最初のノズルから流体が吐出するよう前記吐出ヘッドを制御してから最後に設定された検査対象ノズル列の最後のノズルから流体が吐出するよう前記吐出ヘッドを制御するまでの間、前記吐出ヘッドが定速で主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御してもよい。こうすれば、吐出ヘッドが定速中のみならず加速中や減速中のときにもノズル検査を実行する場合に比べて、加減速時に発生するノイズの影響を回避することができる。
【００１２】
本発明の流体吐出装置において、各ノズル列の間隔を等間隔ｐ［ｍｍ］、前記吐出ヘッドに形成されたノズル列の列数をｎ［列］（但し、ｎは３以上の整数）、前記検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに前記吐出ヘッドが移動する距離をｄ［ｍｍ］とすると、ｄ＜２ｐ（ｎ−１）／ｎを満たすようにしてもよい。。こうすれば、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が検査領域の幅を超えることがない。このときの吐出ヘッドの速度ｖは、検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに要する時間ｔで距離ｄ［ｍｍ］を除した値になる。特に、距離ｄをｄ＝ｐとすれば、検査領域の幅を最小にすることができる。
【００１３】
本発明の流体吐出装置において、全ノズル列を、間隔ｐ［ｍｍ］で隣り合って並ぶ２つのノズル列を１グループとし、各グループが間隔ｑ［ｍｍ］で配置され、前記吐出ヘッドに形成されたノズル列の列数をｎ［列］（但し、ｎは４以上の偶数）、前記検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに前記吐出ヘッドが移動する距離をｄ［ｍｍ］としたときに、ｄ＜ｐ＋ｑ−（２ｑ／ｎ）を満たすようにしてもよい。こうすれば、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が検査領域の幅を超えることがない。このときの吐出ヘッドの移動速度は、検査対象ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに要する時間ｔで距離ｄ［ｍｍ］を除した値になる。特に、ｄ＝（ｐ＋ｑ）／２とすれば、検査領域の幅を最小にすることができる。
【００１４】
本発明の流体吐出装置の制御方法は、
ノズル列が３列以上形成され各ノズル列を構成するノズルから流体を吐出させる吐出ヘッドと、前記ノズル列と略直交する主走査方向に前記吐出ヘッドを移動するヘッド移動手段と、全ノズル列幅よりも狭く形成され前記吐出ヘッドのノズル列を構成するノズルから吐出される流体を受ける検査領域と、を備えた流体吐出装置の制御方法であって、
（ａ）前記複数のノズル列の端から順に検査対象ノズル列に設定すると共に該検査対象ノズル列を構成する複数のノズルを順次検査対象ノズルに設定するステップと、
（ｂ）前記吐出ヘッドと前記検査領域との間に電圧を印加した状態で、前記吐出ヘッドを主走査方向に移動させながら順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体が吐出するよう前記吐出ヘッド移動手段及び前記吐出ヘッドを制御し、前記吐出ヘッドと前記検査領域との間の電気的変化に基づいて各ノズルの検査を行うステップであって、前記吐出ヘッド移動手段を制御するにあたり、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が前記検査領域の幅を超えることのない速度で前記吐出ヘッドが主走査方向に移動するよう前記吐出ヘッド移動手段を制御するステップと、
を含むものである。
【００１５】
この流体吐出装置の制御方法では、全ノズルの検査が終了したときに各ノズルから吐出された流体が検査領域の幅を超えることのない速度で吐出ヘッドを移動させながら、順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体を吐出させる。このため、全ノズル列幅と同じ幅の検査領域に吐出ヘッドを対向させた状態で吐出ヘッドを固定したまま順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとに流体を吐出させる場合と比べて、検査領域が狭くなる分、各ノズル列から検査領域までの距離の差に起因する検査精度の低下を抑制することができる。また、検査に要するトータル時間は、その場合と同等であるため、間欠動作を伴ってノズル検査を行う場合と比べて、短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態であるプリンター２０の構成の概略の一例を示す構成図。
【図２】印刷ヘッド２４の電気的接続を示すブロック図。
【図３】ノズル検査装置５０の構成の概略を示すブロック図。
【図４】ノズル検査ルーチンのフローチャート。
【図５】ノズル検査実行中の検査領域５２１と印刷ヘッド２４との関係を表す説明図。
【図６】ノズル検査時のノズル列６８の移動状況を示す説明図。
【図７】印刷ヘッド２４に形成されたノズル列６８１〜６８８の説明図。
【図８】ノズル検査時のノズル列６８１〜６８８の移動状況を示す説明図。
【図９】従来のノズル検査の説明図である。
【図１０】従来のノズル検査の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明を具現化した一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態であるプリンター２０の構成の概略の一例を示す構成図であり、図２は、印刷ヘッド２４の電気的接続を示すブロック図であり、図３は、ノズル検査装置５０の構成の概略を示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態のプリンター２０は、図１に示すように、流体としてのインクをターゲットとしての記録紙Ｐに吐出する印刷ヘッド２４を備えた印刷機構２１と、キャリッジ２２に搭載されたヘッド駆動用基板６２と、記録紙Ｐを搬送する紙送り機構３０と、印刷ヘッド２４の封止及びクリーニングを実行するキャッピング装置４０と、印刷ヘッド２４からインクが吐出されているか否かのノズル検査を実行するノズル検査装置５０と、プリンター２０全体をコントロールするコントローラー７０とを備えている。
【００１９】
印刷機構２１は、キャリッジベルト３２によりキャリッジ軸２８に沿って左右（主走査方向）に往復動するキャリッジ２２と、各色のインクに圧力をかけノズル２３から流体としてのインク滴を吐出する印刷ヘッド２４と、各色のインクを収容しこの収容したインクを印刷ヘッド２４へ供給するインクカートリッジ２６とを備えている。キャリッジ２２は、メカフレーム３９の右側に取り付けられたキャリッジモーター３４ａとメカフレーム３９の左側に取り付けられた従動ローラー３４ｂとの間に架設されたキャリッジベルト３２がキャリッジモーター３４ａによって駆動されるのに伴って移動する。キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダー２５が配設されており、このリニア式エンコーダー２５を用いてキャリッジ２２のポジションが管理可能となっている。また、キャリッジ２２は、印刷ヘッド２４を駆動するヘッド駆動用基板６２を搭載している。印刷ヘッド２４は、キャリッジ２２の下部に設けられ、インクを加圧する方式により印刷ヘッド２４の下面に設けられたノズル２３から各色のインクを吐出するものである。この印刷ヘッド２４は、グランドに接続されている。印刷ヘッド２４の下面には、図２に示すように、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する複数のノズル２３を配列したノズル列６８が設けられている。本実施形態では、各ノズル列６８は間隔ｐ［ｍｍ］おきに形成されている。したがって、全ノズル列幅ＬはＬ＝３ｐとなる（図２参照）。なお、ここでは、すべてのノズルをノズル２３、すべてのノズル列をノズル列６８と総称し、シアンのノズル及びノズル列をノズル２３Ｃ及びノズル列６８Ｃ、マゼンタのノズル及びノズル列をノズル２３Ｍ及びノズル列６８Ｍ、イエローのノズル及びノズル列をノズル２３Ｙ及びノズル列６８Ｙ、ブラックのノズル及びノズル列をノズル２３Ｋ及びノズル列６８Ｋと称する。以下、ノズル２３Ｋを用いて説明する。この印刷ヘッド２４では、１８０個のノズル２３Ｋを記録紙Ｐの搬送方向に沿って配列してノズル列６８Ｋを構成している。各ノズル２３Ｋには、インク滴を吐出するための駆動素子として圧電素子６６が設けられており、この圧電素子６６に電圧をかけることによりこの圧電素子６６を変形させてインクを加圧しノズル２３Ｋから吐出する。インクカートリッジ２６は、キャリッジ２２に装着され、溶媒としての水に着色剤としての顔料や染料を含有したシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）・ブラック（Ｋ）などの印刷用に用いる各色のインクを個別に収容している。
【００２０】
ヘッド駆動用基板６２は、図２に示すように、圧電素子６６へ電圧を印加するマスク回路６４を搭載している。このヘッド駆動用基板６２は、図示しないコネクター部を介してフラットケーブル６３（図１参照）に接続されており、このフラットケーブル６３を介してコントローラー７０と信号のやり取りを行う。マスク回路６４は、各ノズル２３Ｋをそれぞれ駆動する圧電素子６６に対応して設けられている。このマスク回路６４には、図示しない制御基板上のヘッド駆動波形生成回路６０で生成された原信号ＯＤＲＶや印刷信号ＰＲＴｎが入力される。原信号ＯＤＲＶは、１画素分の区間内（キャリッジ２２が１画素の間隔を横切る時間内）に含まれる、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とからなっている。この３つのパルスＰ１〜Ｐ３を繰り返し単位とする原信号ＯＤＲＶを、本実施形態では１画素区間と称する。印刷信号ＰＲＴｎは、記録紙Ｐに形成されるドットの有無やその大きさに基づいて生成される信号である。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎはノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態ではノズル列は１８０個のノズルからなるため、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。マスク回路６４は、原信号ＯＤＲＶや印刷信号ＰＲＴｎが入力されると、これらの信号に基づいて第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とのうち必要なパルスを駆動信号ＤＲＶｎ（ｎの意味するところは印刷信号ＰＲＴｎのｎと同じ）としてノズル２３Ｋの圧電素子６６に向けて出力する。具体的には、マスク回路６４から圧電素子６６に第１パルスＰ１のみが出力されると、ノズル２３Ｋから１ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｐには小さいサイズのドット（小ドット）が形成される。また、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とが圧電素子６６に出力されると、ノズル２３Ｋから２ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｐには中サイズのドット（中ドット）が形成される。また、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とが圧電素子６６に出力されると、ノズル２３Ｋから３ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｐには大きいサイズのドット（大ドット）が形成される。このように、プリンター２０では、１画素区間において吐出されるインク量を調整することにより３種類のサイズのドットを形成することが可能である。なお、他の色のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙやノズル列６８Ｃ，６８Ｍ，６８Ｙについても上記ノズル２３Ｋやノズル列６８Ｋと同様である。
【００２１】
紙送り機構３０は、図１に示すように、駆動モーター３３により駆動されプラテン２９上を図中奥から手前へと記録紙Ｐを搬送する紙送りローラー３５や、図示しないトレイに載置された記録紙Ｐをプラテン２９へ給紙する給紙ローラー、プラテン２９でインクを吐出された記録紙Ｐを図示しない排紙トレイへ搬送する排紙ローラーなどを備えている。
【００２２】
キャッピング装置４０は、図３に示すように、略直方体で上部が開口した絶縁性の部材で形成されたキャップ４２を筐体としており、キャリッジ２２の初期位置（ホームポジション）に配設されている。このキャッピング装置４０の開口縁にはシリコンゴムなどの絶縁体からなるシーリング部材４１が設けられている。このキャッピング装置４０は、昇降装置４７により上下動可能に支持されている。キャップ４２には、図示しないが、吸引ポンプと大気開放弁とが取り付けられている。吸引ポンプは、クリーニング時、昇降装置４７によりキャップ４２を上昇させて印刷ヘッド２４に密着させた状態でキャップ４２の内部を負圧にしてノズル２３から強制的にインクを吸い出すときに用いられる。また、大気開放弁は、クリーニング終了後にキャップ４２の内部を大気圧に戻すために用いられる。このキャップ４２は、ノズル詰まりの有無を検査する際にも使用されるほか、印刷休止中などにノズル２３が乾燥するのを防止するためにノズル２３を封止するときにも利用される。
【００２３】
ノズル検査装置５０は、図３に示すように、印刷ヘッド２４のノズル２３から吐出されたインク滴を受けることが可能なインク受け領域５２と、インク受け領域５２を所定電位とすることにより印刷ヘッド２４とインク受け領域５２との間に所定の電位差を発生させる電圧印加回路５３と、インク受け領域５２での電圧変化を検出する電圧検出回路５４とを備えている。
【００２４】
インク受け領域５２は、印刷ヘッド２４を封止するキャップ４２の内部に設けられている。このインク受け領域５２は、インク吸収部材４３と、このインク吸収部材４３の上面に配置された電極部材４４とを備えている。インク吸収部材４３は、着弾したインク滴が速やかに下方に移動可能な透過性の高いスポンジや不織布などで形成されている。電極部材４４は、網目状でステンレス（ＳＵＳ）製の薄板であり、インク吸収部材４３がインクを吸収して上方に膨れあがるのを阻止する役割を果たすと共に、ノズル検査を行う際に印刷ヘッド２４と対向する対向電極としての役割も果たす。この電極部材４４は、網目状に形成されているため、印刷ヘッド２４から吐出されたインクをインク吸収部材４３へ移行するのを許容している。この電極部材４４は、インク吸収部材４３の上面に配置する際に網目のクロスポイントに設けられた丸穴へキャップ４２の底面に一体成形された３本の支持棒４２ａの頭部を挿入し、その頭部を加熱・加圧することによりかしめられている。また、電極部材４４は、キャップ４２の底面に気密且つ液密な状態で貫通された電極ピン４５と電気的に接続されている。本実施形態では、インク受け領域５２のうちノズル検査に使用する検査領域５２１の幅Ｗは、全ノズル列幅Ｌよりも小さく設定されている。また、図５に示すように、検査領域５２１の左端を検査開始位置Ｓ、右端を検査終了位置Ｅと称する。
【００２５】
電圧印加回路５３は、図３に示すように、インク受け領域５２の電極部材４４に接続されており、プリンター２０の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を図示しない昇圧回路を介して数十〜数百ボルトに昇圧し、この昇圧後の直流電圧Ｖｅ（例えば４００Ｖ）を抵抗素子Ｒ１（例えば１ＭΩ）及びスイッチＳＷを介して検査領域５２１を含むインク受け領域５２に印加する回路である。
【００２６】
電圧検出回路５４は、インク受け領域５２の電極部材４４に接続され、インクの吐出に伴い生じる検査領域５２１での電圧変化を検出するものであり、印刷ヘッド２４の電圧信号を積分して出力する積分回路５４ａと、この積分回路５４ａから出力された信号を入力して反転増幅して出力する反転増幅回路５４ｂと、この反転増幅回路５４ｂから出力された信号を入力してＡ／Ｄ変換してコントローラー７０へ出力するＡ／Ｄ変換回路５４ｃとを備えている。積分回路５４ａは、１つのインク滴の飛翔による電圧変化が微弱なことから、同一のノズル２３から吐出される複数のインク滴の飛翔による電圧変化を積分することにより大きな電圧変化として出力するものである。反転増幅回路５４ｂは、電圧変化の正負を反転させると共に回路構成によって決まる所定の増幅率で積分回路５４ａから出力された信号を増幅して出力するものである。Ａ／Ｄ変換回路５４ｃは、反転増幅回路５４ｂから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換してコントローラー７０に出力するものである。なお、電圧印加回路５３及び電圧検出回路５４はキャップ４２とは別体の回路ケース５１内の基板上に搭載されている。
【００２７】
コントローラー７０は、メカフレーム３９に取り付けられた図示しない制御基板に搭載され、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムを記憶しデータを書き換え可能なフラッシュＲＯＭ７３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７４と、ユーザーパソコン（ＰＣ）１１０などの外部機器とデータのやりとりを行うインターフェイス（Ｉ／Ｆ）７５とを備えている。フラッシュＲＯＭ７３には、ノズル検査ルーチンやクリーニング処理ルーチンなどの各処理プログラムが記憶されている。ＲＡＭ７４には、印刷バッファー領域が設けられており、この領域にユーザーパソコン（ＰＣ）１１０などの外部機器からＩ／Ｆ７５を介して送られてきた印刷ジョブなどが格納される。このコントローラー７０には、ノズル検査装置５０の電圧検出回路５４から出力された検出信号などが図示しない入力ポートを介して入力されているほか、外部機器（ユーザーパソコン１１０など）から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７５を介して入力される。また、コントローラー７０からは、印刷ヘッド２４に搭載されたマスク回路６４への制御信号やノズル検査装置５０への制御信号、駆動モーター３３、キャリッジモーター３４ａ及び昇降装置４７への駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力される。
【００２８】
次に、こうして構成された本実施形態のプリンター２０の動作、特に、ノズル２３の詰まりを検査する動作について説明する。図４は、コントローラー７０のＣＰＵ７２により実行されるノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ノズル検査が指示されたときに実行される。なお、ノズル検査を実行するタイミングとしては、電源投入時や印刷ジョブが受け付けられたとき、１ページの印刷終了毎、所定ページ数の印刷終了毎、所定パス毎などのタイミングとすることができる。また、図５は、ノズル検査実行中の検査領域５２１と印刷ヘッド２４との位置関係を表す説明図であり、円内や四角形内の数字はノズルの番号を示す。
【００２９】
ノズル検査ルーチンが開始されると、コントローラー７０のＣＰＵ７２は、まず、検査対象ノズル列及び検査対象ノズルを設定する（ステップＳ１００）。検査対象ノズル列の設定順序は、イエロー（Ｙ）のノズル列６８Ｙ、マゼンタ（Ｍ）のノズル列６８Ｍ、シアン（Ｃ）のノズル列６８Ｃ、ブラック（Ｋ）のノズル列６８Ｋの順とする。なお、この設定順序は、ノズル検査ルーチンの実行前にキャリッジ２２が図１にてキャップ４２の左側に位置している場合のものである。また、検査対象ノズルの設定順序は、１つのノズル列６８において、１番目のノズル２３から１８０番目のノズルの順とする。
【００３０】
次に、電圧印加回路５３のスイッチＳＷをオンにする（ステップＳ１１０）。これにより、印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間には、電圧（４００Ｖ）が印加された状態となる。続いて、キャリッジモーター３４ａを駆動してキャリッジ２２を速度ｖでキャップ４２の上方空間を横切るように移動させる（ステップＳ１２０）。本実施形態では、検査領域５２１の幅Ｗをノズル列同士の間隔ｐと同じ５ｍｍ、１ノズルの検査に要する時間ｔを５ｍｓｅｃとする。この場合、ノズル列１列に含まれる全ノズルの検査に要する時間Ｚは５ｍｓｅｃ×１８０ノズル＝０．９ｓｅｃとなる。なお、換言すれば、各ノズルの検査は、所定タイミングごとに、つまり１ノズルの検査に要する時間５ｍｓｅｃごとに開始されるようになっているともいえる。ノズル検査実行中のキャリッジ２２の速度ｖは、ノズル列同士の間隔ｐを時間ｔで除した値ｐ／ｔ、つまり５ｍｍ／０．９ｓｅｃ＝５．６ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。このため、ノズル列１列に含まれる全ノズルの検査を開始してから終了するまでに印刷ヘッド２４が移動する距離ｄは、速度ｖに時間Ｚを乗じた値ｖＺ、つまり５．６ｍｍ／ｓｅｃ＊０．９ｓｅｃ＝５ｍｍになり、ノズル列同士の間隔ｐと等しくなるから、現在の検査対象ノズル列が検査終了位置Ｅに到達したときには次回の検査対象ノズル列は検査開始位置Ｓに到達することになる。
【００３１】
続いて、最初の検査対象ノズル列、すなわちイエロー（Ｙ）のノズル列６８Ｙが検査領域５２１の検査開始位置Ｓに対向したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。最初の検査対象ノズル列がいまだ検査開始位置Ｓに対向していなければ、再びステップＳ１３０に戻る。一方、最初の検査対象ノズル列が検査開始位置Ｓに対向したならば、検査対象ノズル、すなわちイエロー（Ｙ）のノズル列６８Ｙの１番目のノズル２３Ｙからインクが吐出するよう印刷ヘッド２４のマスク回路６４及び圧電素子６６を制御をし（ステップＳ１４０）、そのときの印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間の出力信号波形のレベル（振幅）が閾値Ｖｔｈｒ以上か否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、ノズル検査の原理について説明する。印刷ヘッド２４を接地してグランド電位とし、印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間に電位差を生じさせた状態でインク滴をノズル２３から吐出させる実験を実際に行ったところ、検査領域５２１での出力信号波形がサインカーブとして表れた。このような出力信号波形が得られる原理は、帯電したインク滴を検査領域５２１に吐出するのに伴って静電誘導により誘導電流が流れたことに起因すると考えられる。また、電圧検出回路５４から出力された出力信号波形の振幅は、印刷ヘッド２４から検査領域５２１までの距離が近いほど大きくなる傾向を示したほか、飛翔するインク滴が大きいほど大きくなる傾向を示した。このため、ノズル２３が詰まってインク滴が飛翔しなかったりインク滴が所定の大きさより小さかったりしたときには、出力信号波形の振幅が通常時に比べて小さくなるか略ゼロになるから、出力信号波形の振幅が所定の閾値Ｖｔｈｒを下回るか否かに基づいてノズル２３の詰まりの有無を判定することができる。ここで、インク滴が所定の大きさであっても１ショット分のインク滴による出力信号波形の振幅が微弱なことから、多数のインク滴（大ドットを吐出する操作を８回行うなど）を吐出するようにすると共に、反転増幅回路５４ｂにより信号を増幅することとした。このため、出力信号を多数のインク滴の積分値とすることができ、電圧検出回路５４から十分大きな出力信号波形が得られるようにした。なお、インク吐出数は、検査精度を確保可能な吐出数となるよう任意に設定することができる。また、閾値Ｖｔｈｒは、インク滴の吐出が判定できるよう経験的に設定することができる。
【００３２】
ステップＳ１５０で出力レベルが閾値Ｖｔｈｒ未満だったときには、今回の検査対象ノズルに詰まりなどの異常が生じているとみなし、そのノズルを特定する情報（例えばどのノズル列の何番目のノズルかを示す情報）をＲＡＭ７４の所定領域に記憶する（ステップＳ１６０）。このステップＳ１６０のあと又はステップＳ１５０で出力レベルが閾値Ｖｔｈｒ以上のとき（つまり今回の検査対象ノズルが正常だったとき）、ＣＰＵ７２は現在の検査対象ノズル列に含まれるすべてのノズルについて検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ１７０）、いまだ検査を行っていないノズルがあるときには、検査対象ノズルを未検査のものに更新し（ステップＳ１８０）、その後再びステップＳ１４０以降の処理を行う。一方、ステップＳ１７０で現在の検査対象ノズル列に含まれるすべてのノズル２３について検査を行ったときには、印刷ヘッド２４に含まれるすべてのノズル列６８について検査を行ったか否かを判定し（ステップＳ１９０）、未検査のノズル列６８が残っていたならば、検査対象ノズル列を未検査のノズル列６８に更新すると共に検査対象ノズルを更新後の検査対象ノズル列の１番目のノズルに設定し（ステップＳ２００）、その後再びステップＳ１４０以降の処理を行う。一方、ステップＳ１９０で印刷ヘッド２４に含まれるすべてのノズル列６８について検査を行ったときには、キャリッジモーター２２ａの回転を停止して移動中のキャリッジ２２を停止させ（ステップＳ２１０）、電圧印加回路５３のスイッチＳＷをオフにし（ステップＳ２２０）、このノズル検査ルーチンを終了する。
【００３３】
このルーチンを実行することにより、ＲＡＭ７４の所定領域には、印刷ヘッド２４に配列された全ノズル２３のうち異常が発生しているノズル２３がある場合にはそのノズル２３を特定する情報が記憶され、異常が発生しているノズル２３がない場合には何も記憶されない。また、図５に示すように、イエロー（Ｙ）のノズル６８Ｙが検査開始位置Ｓに到達してからブラック（Ｋ）のノズル６８Ｋが検査終了位置Ｅに到達するまでの間、印刷ヘッド２４は速度ｖ（＝ｐ／ｔ）で定速で移動しながら、順次設定される検査対象ノズルから所定タイミングごとにインクを吐出する動作を実行する。そして、ノズル列１列に含まれる全ノズルの検査に要する時間Ｚに印刷ヘッド２４が移動する距離ｄは間隔ｐと同じであるから、現在の検査対象ノズル列が検査終了位置Ｅに到達したときには次回の検査対象ノズル列は検査開始位置Ｓに到達することになり、結局、各ノズル２３から吐出されたインクが検査領域５２１の幅Ｗ（＝ｄ＝ｐ）を超えることはない。
【００３４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のプリンター２０が本発明の流体吐出装置に相当し、印刷ヘッド２４が吐出ヘッドに相当し、キャリッジモーター２２ａがヘッド移動手段に相当し、検査領域５２１が検査領域に相当し、コントローラー７０のＣＰＵ７２が検査対象設定手段及び制御手段に相当する。なお、本実施形態では、プリンター２０の動作を説明することにより、本発明の流体吐出装置の制御方法の一例も明らかにしている。
【００３５】
以上説明した本実施形態によれば、全ノズル２３の検査が終了したときに各ノズル２３から吐出されたインクが検査領域５２１の幅Ｗを超えることのない移動速度ｖ（＝ｐ／ｔ）で印刷ヘッド２４を移動させながら、順次設定される検査対象ノズルから所定タイミング（１ノズルの検査に要する時間５ｍｓｅｃ）ごとにインクを吐出させる。このため、図９のように全ノズル列幅Ｌと同じ幅の検査領域に印刷ヘッドを対向させた状態で固定したまま、順次設定される検査対象ノズルから先ほどと同じタイミングごとにインクを吐出させる場合と比べて、検査領域５２１の幅Ｗを狭くすることができ、その分、各ノズル列６８から検査領域５２１までの距離の差に起因する精度低下を抑制することができる。特に、移動速度ｖを値ｐ／ｔ、つまり距離ｄを間隔ｐと等しくしているため、検査領域５２１の幅Ｗを最小値ｐにすることができる。また、検査に要するトータル時間Ｚは図９の場合と同じ、５ｍｓｅｃ×１８０ノズル×４ノズル列＝３．６ｓｅｃにすることができ、図１０のように間欠動作を伴ってノズル検査を実行する場合と比べて短くすることができる。
【００３６】
また、ノズル検査ルーチン実行中の印刷ヘッド２４の速度ｖは、今回の検査対象ノズル列が検査終了位置Ｅに来たときに次回の検査対象ノズル列が検査開始位置Ｓに位置しているため、ノズル列数が多くても検査領域５２１の幅Ｗを狭くすることができる。
【００３７】
更に、印刷ヘッド２４が一定の速度ｖで移動している間にノズル検査を実行するため、印刷ヘッド２４が定速中のみならず加速中や減速中のときにもノズル検査を実行する場合に比べて、加減速時のノイズを回避することができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３９】
例えば、上述した実施形態では、移動速度ｖ（＝ｄ／ｔ）を設定するにあたり、ノズル列１列分のノズルの検査を開始してから終了するまでに印刷ヘッド２４が移動する距離ｄをノズル列同士の間隔ｐと等しくすることにより検査領域５２１の幅Ｗを最小にしたが、距離ｄは必ずしも間隔ｐと等しくする必要はない。すなわち、ノズル検査を実行している間の各ノズル列６８の位置と距離ｄと間隔ｐとの関係は、図６のようになる。ここで、印刷ヘッド２４に形成されたノズル列の列数をｎとすると、検査領域５２１の幅Ｗ、全ノズル列幅Ｌは下記式（１），（２）で表される。これらの式（１），（２）から、検査領域５２１の幅Ｗを全ノズル列幅Ｌより小さくする（つまりＷ＜Ｌが成立する）ためには式（３）の条件を満たせばよいことは数学上自明である。したがって、式（３）の条件を満たすように距離ｄを設定すれば本発明の効果が得られる。なお、距離ｄがｄ＝ｐのときに幅Ｗが最小となることは式（１）から明らかである。
W=d+(n-1)|d-p|  …(1)
L=p(n-1)  …(2)
d<2p(n-1)/n  （nは3以上の整数）…(3)
【００４０】
上述した実施形態では、ノズル列同士の間隔をすべて等間隔ｐとしたが、図７に示すように、全ノズル列６８１〜６８８を、間隔ｐ［ｍｍ］で隣り合って並ぶ２つのノズル列（例えばノズル列６８１とノズル列６８２）を１グループとし、各グループが等間隔ｑ［ｍｍ］で配置されている場合には、図８に基づいて距離ｄを設定すればよい。図８は、ノズル検査を実行している間の各ノズル列６８１〜６８８の位置と距離ｄと間隔ｐとの関係を示す説明図である。ここで、印刷ヘッド２４に形成されたノズル列の列数をｎ（但し、ｎは４以上の偶数）とすると、検査領域５２１の幅Ｗ、全ノズル列幅Ｌは下記式（４），（４）’及び（５）で表される。これらの式から、検査領域５２１の幅Ｗを全ノズル列幅Ｌより小さくする（つまりＷ＜Ｌが成立する）ためには式（６）の条件を満たせばよいことは数学上自明である。したがって、式（６）の条件を満たすように距離ｄを設定すれば本発明の効果が得られる。なお、長さｄがｄ＝（ｐ＋ｑ）／２を満たすとき幅Ｗが最小となることは式（４）から明らかである（ｎの係数がゼロとなるようにｄを決めればよい）。
d<p<qのときW=d+(n/2)(p-d)+[(n/2)-1](q-d)  …(4)
p<d<q, p<q<dのときW=d+(n/2)(d-p)+[(n/2)-1](d-q)  …(4)'
L=(n/2)p+[(n/2)-1]q  …(5)
d<p+q-(2/n)q  (nは４以上の偶数）  …(6)
【００４１】
上述した実施形態では、インク受け領域５２の電極部材４４をインク吸収部材４３の上面に配置したが、インク吸収部材４３の中段に挟み込むように配置してもよい。この場合、インク吸収部材４３は導電性を有していてもよいが、インクが水溶性であり導電性を有するためインク吸収部材４３は不導体でもよい。
【００４２】
上述した実施形態では、印刷ヘッド２４をグランドに接続し、電極部材４４に電圧を印加することにより印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間に電位差を生じさせるものとしたが、電極部材４４をグランドに接続し、印刷ヘッド２４に電圧を印加することにより印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間に電位差を生じさせるものとしてもよい。また、グランドに接続する側の電極の電位はグランドに限らず、電圧印加回路５３の電圧と異なる電位であって、この電圧印加回路５３の電圧との間に所定の電位差を与える電位であればよい。なお、印刷ヘッド２４において所定の電位を与える電極は、ノズルプレートやヘッド内の電極など、印刷ヘッド２４内のインクと導通してインクに電位を与えることが可能な電極であればよい。
【００４３】
上述した実施形態では、両回路５３，５４を共に検査領域５２に接続したが、両回路５３，５４を共に印刷ヘッド２４に接続したり、両回路５３，５４の一方を電極部材４４及び印刷ヘッド２４の一方に接続すると共に両回路５３，５４の他方を電極部材４４及び印刷ヘッド２４の他方に接続してもよい。
【００４４】
上述した実施形態では、検査領域５２１はキャッピング装置４０の内部に設けられているものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、インクが乾燥して増粘するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させるフラッシング領域に設けるものとしてもよいし、印刷ヘッド２４の移動可能な領域に新たに設けるものとしてもよい。
【００４５】
上述した実施形態では、印刷ヘッド２４は、圧電素子６６に電圧を印加し、この圧電素子６６を変形させてインクを加圧する方式としたが、発熱抵抗体（例えばヒーターなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。また、インクカートリッジ２６は、往復動するキャリッジ２２に搭載したいわゆるオンキャリッジの構成としたが、メカフレーム３９に装着されチューブにより印刷ヘッド２４へインク等を供給するいわゆるオフキャリッジの構成としてもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、インクを記録紙Ｐへ吐出するプリンター２０に具体化した例を示したが、印刷ヘッド２４と検査領域５２１との間に電位差を設けてノズルから流体が吐出されたか否かを検出可能なものとすれば、特に限定されずに本発明を適用することができる。例えば、インク以外の他の液体や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する印刷装置としてもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する印刷装置に具体化してもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ及びカラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液状体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を吐出する粉体吐出式記録装置としてもよい。
【００４７】
上述した実施形態では、プリンター２０を本発明の流体吐出装置として説明したが、原稿を読み取り可能なスキャナユニットを備えたマルチファンクションプリンターや、ＦＡＸ機能を有するＦＡＸ装置としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２０  プリンター、２１  印刷機構、２２  キャリッジ、２３，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋ  ノズル、２４  印刷ヘッド、２５  リニア式エンコーダー、２６  インクカートリッジ、２８  キャリッジ軸、２９  プラテン、３０  紙送り機構、３２  キャリッジベルト、３３  駆動モーター、３４ａ  キャリッジモーター、３４ｂ  従動ローラー、３５  紙送りローラー、３９  メカフレーム、４０  キャッピング装置、４１  シーリング部材、４２  キャップ、４２ａ  支持棒、４３  インク吸収部材、４４  電極部材、４５  電極ピン、４７  昇降装置、５０  ノズル検査装置、５１  回路ケース、５２  インク受け領域、５３  電圧印加回路、５４  電圧検出回路、５４ａ  積分回路、５４ｂ  反転増幅回路、５４ｃ  Ａ／Ｄ変換回路、６０  ヘッド駆動波形生成回路、６２  ヘッド駆動用基板、６３  フラットケーブル、６４  マスク回路、６６  圧電素子、６８，６８Ｃ，６８Ｍ，６８Ｙ，６８Ｋ  ノズル列、７０  コントローラー、７２  ＣＰＵ、７３  フラッシュＲＯＭ、７４  ＲＡＭ、７５  インターフェース、１１０  ユーザーパソコン、５２１  検査領域、６８１〜６８８  ノズル列、Ｐ  記録紙、Ｒ１  抵抗素子、ＳＷ  スイッチ。
【図１】
2010188625.tif 000003
【図２】
2010188625.tif 000004
【図３】
2010188625.tif 000005
【図４】
2010188625.tif 000006
【図５】
2010188625.tif 000007
【図６】
2010188625.tif 000008
【図７】
2010188625.tif 000009
【図８】
2010188625.tif 000010
【図９】
2010188625.tif 000011
【図１０】
2010188625.tif 000012