(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することができる液体吐出装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、液体吐出ヘッド１３０と、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０と、撮像部１１８と、出力部とを有する。液体吐出ヘッドは、ノズルから液体を吐出する。照射光学部は、液体吐出ヘッドに、光源からの光を照射する。干渉光学部は、液体吐出ヘッドで反射した反射光と、液体吐出ヘッドで反射していない参照光とを干渉させる。撮像部は、反射光と参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像する。出力部は、干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像を出力する。【選択図】図１
2018043429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに、光源からの光を照射する照射光学部と、
前記液体吐出ヘッドで反射した反射光と、前記液体吐出ヘッドで反射していない参照光とを干渉させる干渉光学部と、
前記反射光と前記参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像する撮像部と、
前記干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像を出力する出力部と
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記干渉縞画像の性状に基づいて、前記液体吐出ヘッドによる吐出機能の状態を検知する状態検知部を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記状態検知部は、前記干渉縞画像の対称性に基づいて、前記吐出機能の状態を検知することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記状態検知部は、前記干渉縞画像の２以上の異なる方向における断面輝度分布のパワースペクトルがピークとなる周波数を示すピーク周波数の差が所定範囲内である場合に、前記吐出機能が正常であることを検知し、前記ピーク周波数の差が所定範囲内でない場合に、前記吐出機能が異常であることを検知することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
検知された前記吐出機能の状態に応じて、前記ノズルの異常を回復させる回復処理の実行を制御する回復処理制御部を有することを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
１の前記ノズルに対する前記回復処理の実行回数に応じて、前記回復処理の方法を変更する回復処理変更部を有することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記出力部は、前記吐出機能の状態が異常であると検知された前記ノズルを識別する識別情報を出力することを特徴とする請求項２〜６の何れか一つに記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記干渉光学部は、液体の吐出位置から離間して前記液体吐出ヘッドを停止させたときの前記ノズルに対向するように配置されることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記干渉光学部を各ノズルに対向させるために、前記照射光学部と前記干渉光学部と前記撮像部とを少なくとも有する装置を、前記ノズルの配列方向に移動させる移動部を有することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記移動部から前記装置を着脱するための着脱部と、
前記移動部に対する前記装置の位置及び角度を固定するための位置決め部とを有することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドに、光源からの光を照射する照射光学部と、
前記液体吐出ヘッドで反射した反射光と、前記液体吐出ヘッドで反射していない参照光とを干渉させる干渉光学部と、
前記反射光と前記参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像する撮像部と、
前記干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像の性状に基づいて、前記液体吐出ヘッドによる吐出機能の状態を検知する状態検知部と
を有することを特徴とする検知装置。
【請求項１２】
液体吐出装置で実行される方法であって、
前記液体吐出装置は、
ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、
前記液体吐出ヘッドに、光源からの光を照射するステップと、
前記液体吐出ヘッドで反射した反射光と、前記液体吐出ヘッドで反射していない参照光とを干渉させるステップと、
前記反射光と前記参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像するステップと、
前記干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像を出力するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、検知装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッド等の記録ヘッドを採用したインクジェット方式の記録装置が知られている。インクジェット方式の記録装置では、液体吐出ヘッドのノズルにインクの残存物やその他の異物が付着していると、インクが吐出される際に、吐出精度の低下や吐出不良等の吐出異常を招き、印刷物等の品質低下に繋がる。
【０００３】
このような吐出異常を検出する技術として、特許文献１（特開２００５−１６１８３８号公報）では、カメラユニットによりノズルの内部や周辺部を撮像し、ノズル内部のメニスカスの状態と、ノズル開口の形状と、ノズル内外に形成された表面膜の状態とのうち、少なくとも一つを認識可能な画像に変換し、該画像と予め記録された参照画像とを比較することにより、ノズルの吐出異常を判定する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術は、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することが困難であるという問題がある。具体的には、従来技術は、カメラユニットによってノズルを撮像しているため、ノズル内部のメニスカスの状態は液面として観察できるだけであり、液面下にインクの残存物やその他の異物が付着している場合にこれらを撮像することは困難であり、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供できているとは言い難い。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る液体吐出装置は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに、光源からの光を照射する照射光学部と、前記液体吐出ヘッドで反射した反射光と、前記液体吐出ヘッドで反射していない参照光とを干渉させる干渉光学部と、前記反射光と前記参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像する撮像部と、前記干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像を出力する出力部とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの様態によれば、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る液体吐出装置の概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る記録ヘッドに光が照射される部分の概略構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るＣＣＤによって撮像された干渉縞の例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態１に係る記録ヘッドによる吐出機能が正常であるときの干渉縞の例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施の形態１に係る記録ヘッドによる吐出機能が異常であるときの干渉縞の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施の形態１に係る記録ヘッドによる吐出機能が異常であるときの干渉縞の例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る液体吐出装置の全体構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る演算器の機能構成例を示すブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態１に係る干渉縞画像の例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態１に係る実線Ａ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、実施の形態１に係る吐出機能が正常である場合の破線Ｂ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、実施の形態１に係る吐出機能が異常である場合の破線Ｂ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る液体吐出装置による全体処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態１に係る状態検知処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、干渉光学部の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る液体吐出装置、検知装置及び方法の実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
［液体吐出装置の概略構成］
図１を用いて、実施の形態１に係る液体吐出装置の概略構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る液体吐出装置の概略構成例を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、液体吐出装置１００は、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０と、記録ヘッド１３０と、コントローラ１４０と、ドライバ１５０と、記憶装置１６０と、演算器１７０とを有する。これらのうち、照射光学部１１０は、光源１１１と、レンズ１１２と、レンズ１１３と、ハーフミラー１１４と、ミラー１１５と、ミラー１１６と、結像レンズ１１７と、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）１１８とを有する。また、干渉光学部１２０は、レンズ１２１と、参照ミラー１２２と、ハーフミラー１２３とを有する。図１では、干渉光学部１２０としてミラウ型を使用する例を挙げる。また、ＣＣＤ１１８は、「撮像部」に対応する。また、撮像部としてのＣＣＤ１１８を有する照射光学部１１０と、干渉光学部１２０と、演算器１７０とは、「検知装置」に対応する。
【００１２】
例えば、光源１１１は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）光源等である。光源１１１は、ＬＥＤドライバ等から電流が注入されることにより発散光を照射する。レンズ１１２は、光源１１１によって照射された発散光を平行化する。レンズ１１３は、レンズ１１２によって平行化された光を集光する。レンズ１１３によって集光された光は、その後、発散光となる。ハーフミラー１１４は、発散光の一部を通過させ、発散光の残りを反射させる。ミラー１１５は、ハーフミラー１１４を通過した光を折り返して、干渉光学部１２０に入射させる。
【００１３】
レンズ１２１は、干渉光学部１２０に入射された光を集光する。レンズ１２１によって集光された光は、その後、発散光となる。ハーフミラー１２３は、発散光の一部を通過させ、発散光の残り（略半分）を反射させる。参照ミラー１２２は、ハーフミラー１２３によって反射された光を反射させる。また、ハーフミラー１２３は、参照ミラー１２２によって反射された光を反射させる。このとき、ハーフミラー１２３によって反射された光は、干渉光学部１２０に光が入射されたときとは異なる方向（図１の例では逆向き）に、レンズ１２１を通過し、参照光となる。参照ミラー１２２は、参照光を発生させるための基準となる。参照光は、後述する反射光とは異なり、記録ヘッド１３０で反射していない光を指す。
【００１４】
一方、ハーフミラー１２３を通過した光は、被検物である記録ヘッド１３０に照射される。レンズ１２１は、被検物である記録ヘッド１３０に対する対物レンズとなる。記録ヘッド１３０は、ドライバ１５０を介して、コントローラ１４０からの駆動信号を受信する。これにより、記録ヘッド１３０に内蔵されたＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等に電圧が印加し、ヘッド液室に充填された液体（例えばインク等）が吐出される。かかる記録ヘッド１３０は、「液体吐出ヘッド」に対応する。
【００１５】
図２は、実施の形態１に係る記録ヘッド１３０に光が照射される部分の概略構成例を示す図である。図２に示すように、記録ヘッド１３０には、ノズル板１３１と、ノズル１３２と、充填されたインク等の液体１３３（Ａ−Ａ’断面）と、液体の表面１３４（Ａ−Ａ’断面）と、ノズル１３２毎に液室を隔離するための隔壁１３５（Ａ−Ａ’断面）とが含まれる。液体１３３は、ノズル１３２を通じて外気に晒されている。液体の表面１３４は、ノズル１３２で外気に晒された液体１３３の表面を表している。一般に、気体である外気と液体であるインク等の境界面は、メニスカスと呼ばれる。インク等の液体１３３が充填された記録ヘッド１３０に、内蔵されたピエゾ素子等で圧力が加えられることにより、ノズル１３２からインク等の液体１３３を吐出させることができる。
【００１６】
図１に戻り、干渉光学部１２０から照射された光は、記録ヘッド１３０に複数設けられたノズル１３２の一つに照射され、メニスカスの表面１３４や周辺のノズル板１３１の表面で反射される。反射された光は、ハーフミラー１２３、レンズ１２１を通過する。本実施の形態では、記録ヘッド１３０（メニスカスの表面１３４や周辺のノズル板１３１の表面）で反射した光を「反射光」と呼ぶ。ハーフミラー１２３は、反射光と参照光とが重なり合う（干渉する）箇所となる。反射光と参照光とが重なり合うことで干渉縞が発生する。レンズ１２１は、反射光と参照光とで干渉した光を取り込む。反射光と参照光とは、重なり合ったままミラー１１５で折り返され、ハーフミラー１１４で反射する。そして、ハーフミラー１１４によって反射された光は、ミラー１１６によって折り返された後に、結像レンズ１１７を介して、ＣＣＤ１１８の撮像面上で結像する。ＣＣＤ１１８は、反射光と参照光とが重なり合うことで発生する干渉縞を撮像する。本実施の形態では、撮像された干渉縞の画像を干渉縞画像と呼ぶ。
【００１７】
本実施の形態では、例えば、ＣＣＤ１１８は、以下の（数１）で表される強度分布で干渉縞を撮像する。
Ｉ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ，ｙ）＋Ｕ（ｘ，ｙ）・ｃｏｓ｛φ（ｘ，ｙ）｝  ・・・（数１）
ｘ，ｙ：干渉縞画像における座標
Ｉ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）における画素強度分布
Ａ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）における干渉縞のバックグラウンド光の強度分布
Ｕ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）における干渉縞の振幅分布
φ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）における干渉縞の位相分布
【００１８】
図３は、実施の形態１に係るＣＣＤ１１８によって撮像された干渉縞の例を示す図である。図３に示すように、ノズル板１３１と、ノズル１３２のメニスカスの表面１３４との部分に異なる色で示されたパターンは、反射光と参照光との干渉によって発生した干渉縞を表している。図３に示す例では、ノズル板１３１は略平面であるため、平面である参照ミラー１２２からの反射光との干渉で、略平行の干渉縞が発生している。また、メニスカスは凹面形状であるため、平面である参照ミラー１２２からの反射光との干渉で、同心円状の干渉縞が発生している。図３に示した干渉縞は一例であり、ノズル板１３１やメニスカスの形状に応じて、様々な干渉縞のパターンが得られる。
【００１９】
図１に戻り、記憶装置１６０は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の記憶装置である。例えば、記憶装置１６０には、ＣＣＤ１１８の撮像によって得られた干渉縞画像や、該干渉縞画像に対応付けて、撮像の対象となったノズル１３２を識別する識別情報（例えば、ノズル１３２のノズル番号等）が格納される。演算器１７０は、各種の演算処理を実行する。例えば、演算器１７０は、記憶装置１６０に記憶された干渉縞画像を取得し、取得した干渉縞画像を出力したり、干渉縞画像の性状に基づいて、記録ヘッド１３０による吐出機能の状態（例えば、正常であるか、異常であるか）を検知したりする。なお、演算器１７０による処理の詳細については後述する。
【００２０】
図４Ａは、実施の形態１に係る記録ヘッド１３０による吐出機能が正常であるときの干渉縞の例を示す図である。図４Ｂ及び図４Ｃは、実施の形態１に係る記録ヘッド１３０による吐出機能が異常であるときの干渉縞の例を示す図である。図４Ａに示すように、ノズル１３２の内側のメニスカスが正常に形成されていれば、干渉縞は、略軸対称のパターンとなる。また、図４Ｂに示すように、圧力が不均一等の理由で、ノズル１３２の内側のメニスカスが正常に形成されていなければ、干渉縞は、対称性が崩れたパターンとなる。また、図４Ｃに示すように、ノズル１３２の端部やメニスカスの内側に異物が存在することで、ノズル１３２の内側のメニスカスが正常に形成されていなければ、干渉縞は、異物の影響により非対称のパターンとなる。図４Ｂや図４Ｃに示した場合のノズル１３２では、インク等に均一な圧力を加えることが困難となり、インク等が吐出されなかったり、吐出されたとしても吐出速度や吐出量、吐出方向が所望のものにならなかったりして、吐出異常になる。
【００２１】
［液体吐出装置の全体構成］
次に、図５を用いて、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の全体構成を説明する。図５は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００の全体構成例を示す図である。
【００２２】
図５に示すように、液体吐出装置１００は、例えばシリアル型インクジェット記録装置等の画像形成装置であり、後述する各部を支持する本体フレーム７０を備える。液体吐出装置１００の内部には、ガイドロッド１及び副ガイド２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及び副ガイド２に、キャリッジ５が矢印Ａ方向（主走査方向）に動作可能なように保持される。キャリッジ５は、タイミングベルト９と接続しており、主走査モータ８と駆動プーリ７とによってタイミングベルト９を駆動させることで、主走査方向Ａを往復移動する。タイミングベルト９には、加圧コロ１２によって張力が掛けられており、たるむことなくキャリッジ５を駆動させることができる。
【００２３】
記録紙等の被搬送物である印字媒体１５は、キャリッジ５が往復移動する下部を矢印Ｂ方向（副走査方向）へ間欠的に搬送される。キャリッジ５に搭載された記録ヘッド１３０からインク等の液体が吐出されることにより、所定の画像が形成される。記録ヘッド１３０には、複数のノズル１３２が矢印Ｃ方向に配列されている。カラー印刷が可能である場合には、色毎に記録ヘッド１３０が用意される。色毎の記録ヘッド１３０は、ノズル１３２の配列方向と直交する方向に並べられている。また、液体吐出装置１００は、インク等の液体を供給するカートリッジ６０と記録ヘッド１３０をクリーニングするための維持機構２６とを備える。例えば、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド１３０に、カートリッジ６０から供給チューブを介してインク等の液体が供給される。キャリッジ５内には、エンコーダセンサが配置されている。エンコーダセンサは、主走査方向に掛け渡されたエンコーダシートを連続的に読み取ることで、主走査方向位置を検知しながら駆動される。
【００２４】
印刷動作では、キャリッジ５をＡ方向（主走査方向）に移動させながら印刷が行なわれ、次に、印字媒体１５を副走査モータでＢ方向（副走査方向）に所定距離移動させ、Ａ方向（主走査方向）の印刷が再び行なわれる。このような動作が繰り返されることにより、印字媒体１５全体に印刷を施すことができる。
【００２５】
上述したように、キャリッジ５は、Ａ方向に移動させることができる。また、液体吐出装置１００には、キャリッジ５の移動により、インク等の液体の吐出位置から離間して記録ヘッド１３０を停止させたときのノズル１３２に、干渉光学部１２０が対向するように、キャリッジ５よりも下部の位置に、照射光学部１１０が設置されている。つまり、キャリッジ５をＡ方向に移動させることによって、干渉光学部１２０の上部に、ノズル１３２を位置させることができる。
【００２６】
ステージ１８０は、モータ等によりＣ方向に移動する移動部である。ステージ１８０がＣ方向に移動することにより、該ステージ１８０に設置された照射光学部１１０のＣ方向における位置を変更することができる。これにより、干渉光学部１２０をノズル１３２に対向させ、吐出機能の状態を検知する対象となるノズル１３２を変更することができる。ステージ１８０には、ＣＣＤ１１８を備えた照射光学部１１０と干渉光学部１２０とを少なくとも有する装置（筐体）が設置されれば良い。
【００２７】
例えば、液体吐出装置１００では、該液体吐出装置１００を起動させたときに、以下の検査工程を実施することができる。まず、ＣＣＤ１１８を備えた照射光学部１１０と干渉光学部１２０とを少なくとも有する装置（筐体）の位置までキャリッジ５を移動させる。そして、装置（筐体）が設置されたステージ１８０を移動させることにより、記録ヘッド１３０を構成する全てのノズル１３２について、吐出機能の状態を検知する。吐出機能の状態の検知は、各ノズル１３２に対する反射光と参照光との干渉によって発生した干渉縞の撮像によって得られた干渉縞画像を使用して行なわれるため、インク等の液体を吐出させることなく実現できる。吐出機能の状態が異常であるノズル１３２が存在する場合は、後述する回復処理が行なわれる。一方、全てのノズル１３２の吐出機能の状態が正常である場合は、印刷工程に移行することができる。
【００２８】
ところで、上述した装置（筐体）は、ステージ１８０から着脱可能としても良い。具体的には、液体吐出装置１００のメンテナンス時等、必要に応じて、装置（筐体）を設置することができるように、装置（筐体）をステージ１８０から着脱可能とする。例えば、装置（筐体）とステージ１８０とは、ねじ等の別個の部材を締結するための固着具で接続され、ねじを外すことにより、装置（筐体）とステージ１８０とを離すことができる（着脱部）。装置（筐体）をステージ１８０に設置する場合は、位置決めが容易なように、ステージ１８０には２以上の位置決めピンが設けられており、装置（筐体）に設けられた２以上の嵌合穴と、位置決めピンとをそれぞれ嵌合させる（位置決め部）。これにより、ステージ１８０に対する装置（筐体）の位置や角度を適正にしながら固定し、双方を接続することができる。つまり、装置（筐体）は、持ち運んだり、任意の場所に設置したりすることが可能な小型の干渉センサとして取り扱うことができる。例えば、液体吐出装置１００を起動する際に、装置（筐体）をステージ１８０に設置して吐出機能の状態を検査し、検査が終了すれば、装置（筐体）をステージ１８０から取り外すこともできる。
【００２９】
また、上述したように、吐出機能の状態が異常であるノズル１３２が存在する場合は、回復処理が行なわれる。以下に、ノズル１３２の回復処理について説明する。ノズル１３２の回復処理を行なうために、キャリッジ５を移動させて、記録ヘッド１３０を維持機構２６の位置に移動させる。維持機構２６の位置では、ノズル１３２の内部等に存在する異物を吐き出すための空吐出が行なわれることにより、ノズル１３２の回復処理を実施することができる。又は、維持機構２６の位置には、吸引、ワイピング、空吐出等を含むいわゆるヘッドクリーニング処理を行なうための機構が設けられており、ノズル１３２の回復処理を実施することができる。これらの回復処理は、後述するように、演算器１７０の制御に従って実施される。
【００３０】
また、液体吐出装置１００は、ＣＣＤ１１８の撮像によって得られた干渉縞画像を、液体吐出装置１００が備える操作パネル等に表示させたり、液体吐出装置１００に接続された外部装置に表示させるために出力したりする。上述したように、ノズル１３２の内側のメニスカスが正常に形成されていれば、略軸対称のパターンとなる干渉縞を観察することができる。これにより、ユーザは、干渉縞画像からノズル１３２の吐出機能の状態を判断することができる。
【００３１】
上述した装置（筐体）を着脱可能としない場合、装置（筐体）には、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０と、記憶装置１６０と、演算器１７０とを含めるように構成しても良い。また、装置（筐体）を着脱可能としない場合、装置（筐体）には、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０とを含めるように構成し、記憶装置１６０と演算器１７０とを液体吐出装置１００側のＲＡＭやＣＰＵで実現するように構成しても良い。また、装置（筐体）を着脱可能としない場合、インク等の液体が装置（筐体）に飛散することを考慮し、少なくとも干渉光学部１２０を覆うためのカバー等を備えていても良い。
【００３２】
一方、装置（筐体）を着脱可能とする場合、装置（筐体）には、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０と、記憶装置１６０と、演算器１７０とを含めるように構成しても良い。かかる場合には、装置（筐体）をステージ１８０に設置する際に、ケーブル等により液体吐出装置１００と接続し、状態検知処理の処理結果を示す信号や、回復処理の制御信号等を液体吐出装置１００に対して出力させれば良い。
【００３３】
また、装置（筐体）を着脱可能とする場合、装置（筐体）には、照射光学部１１０と、干渉光学部１２０とを含めるように構成し、記憶装置１６０と演算器１７０とを液体吐出装置１００側のＲＡＭやＣＰＵで実現するように構成しても良い。かかる場合には、装置（筐体）をステージ１８０に設置する際に、ケーブル等により液体吐出装置１００と接続し、干渉縞画像やノズル番号等を液体吐出装置１００に対して出力させれば良い。
【００３４】
また、状態検知処理や状態検知処理の処理結果の出力、回復処理を実行させるための制御は、液体吐出装置１００に接続される外部装置（例えば、ＰＣ等）に実行させるように構成することも可能である。
【００３５】
［機能構成］
次に、図６を用いて、実施の形態１に係る演算器１７０の機能構成を説明する。図６は、実施の形態１に係る演算器１７０の機能構成例を示すブロック図である。
【００３６】
図６に示すように、演算器１７０は、取得部１７１と、出力部１７２と、状態検知部１７３と、回復処理制御部１７４と、回復処理変更部１７５とを有する。上記各部は、これらの一部又は全てを、ソフトウェア（プログラム）で実現しても良いし、ハードウェアで実現しても良い。
【００３７】
取得部１７１は、記憶装置１６０に記憶された干渉縞画像や、該干渉縞画像に対応するノズル１３２のノズル番号を取得する。出力部１７２は、干渉縞画像を出力する。より具体的には、出力部１７２は、取得部１７１によって取得された干渉縞画像を、液体吐出装置１００が備える操作パネル等に表示させるためや、液体吐出装置１００に接続されたＰＣ等の外部装置に表示させるために出力する。なお、出力部１７２は、ノズル番号についても干渉縞画像とともに出力しても良い。これにより、ユーザは、干渉縞画像（例えば、図４Ａ〜図４Ｃ参照）を確認し、ノズル番号に対するノズル１３２の吐出機能の状態を判断することができる。また、ユーザは、吐出機能が異常であると判断したときに、ノズル番号に対するノズル１３２の回復処理を実行させるための操作を行なっても良い。これにより、液体吐出装置１００は、回復処理制御部１７４や回復処理変更部１７５による処理に従い、ノズル番号に対応するノズル１３２の回復処理を実施することができる。
【００３８】
状態検知部１７３は、干渉縞画像の性状に基づいて、ノズル番号に対応するノズル１３２による吐出機能の状態を検知する。より具体的には、状態検知部１７３は、取得部１７１によって取得された干渉縞画像の対称性に基づいて、記録ヘッド１３０の各ノズル１３２による吐出機能の状態を検知する。干渉縞画像の対称性に基づいた吐出機能の状態の検知処理は、一つの様態として、以下のように実施される。
【００３９】
図７Ａ〜図７Ｄを用いて、実施の形態１に係るノズル１３２による吐出機能の状態の検知について説明する。図７Ａは、実施の形態１に係る干渉縞画像の例を示す図である。図７Ｂは、実施の形態１に係る実線Ａ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。図７Ｃは、実施の形態１に係る吐出機能が正常である場合の破線Ｂ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。図７Ｄは、実施の形態１に係る吐出機能が異常である場合の破線Ｂ断面の画素の輝度分布の例を示す図である。
【００４０】
図７Ａに示すように、状態検知部１７３は、取得部１７１によって取得された干渉縞画像において、２以上の異なる方向の断面の画素の輝度分布（断面輝度分布）を取得する。図７Ａでは、実線Ａの方向と、破線Ｂの方向との２方向（直交２方向）における断面輝度分布を取得する例を示している。但し、断面については、図示した方向や数に限られるものではない。
【００４１】
例えば、図７Ａで示す干渉縞画像の干渉縞のパターンの対称性が確保されていれば、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、実線Ａ断面の画素の輝度分布と、破線Ｂ断面の画素の輝度分布とは、略同様の輝度分布となる。また、例えば、図７Ａで示す干渉縞画像の干渉縞のパターンの対称性が確保されていなければ、図７Ｂ及び図７Ｄに示すように、実線Ａ断面の画素の輝度分布と、破線Ｂ断面の画素の輝度分布とは、異なる輝度分布となる。
【００４２】
これらのことから、状態検知部１７３は、取得した断面輝度分布をフーリエ変換し、パワースペクトルがピークとなる周波数（ピーク周波数）の差が所定範囲内であるか否かを判定することにより、干渉縞のパターンの対称性が確保されているのか否かを判定する。このとき、状態検知部１７３は、ピーク周波数の差が所定範囲内である場合（干渉縞のパターンの対称性が確保されている場合）に、干渉縞画像に対応するノズル１３２の吐出機能が正常であることを検知する。一方、状態検知部１７３は、ピーク周波数の差が所定範囲内でない場合（干渉縞のパターンの対称性が確保されていない場合）に、干渉縞画像に対応するノズル１３２の吐出機能が異常であることを検知する。
【００４３】
回復処理制御部１７４は、検知された吐出機能の状態に応じて、ノズル１３２の異常を回復させる回復処理の実行を制御する。より具体的には、回復処理制御部１７４は、状態検知部１７３によってノズル１３２が異常であると検知された場合に、該ノズル１３２のノズル番号と、回復処理の実行要求とを出力する。これにより、液体吐出装置１００では、ノズル番号に対応するノズル１３２に対して回復処理が実施される。上述したように、回復処理には、空吐出のみと、吸引、ワイピンク、空吐出等を含むヘッドクリーニング処理とがある。回復処理制御部１７４は、回復処理変更部１７５からの指示に従って、何れの回復処理を実行させるかを決定する。
【００４４】
回復処理変更部１７５は、１のノズル１３２に対する回復処理の実行回数に応じて、回復処理の方法を変更する。より具体的には、回復処理変更部１７５は、回復処理制御部１７４によって回復処理の実行が制御される場合に、ノズル番号に対応するノズル１３２に対して行なわれた回復処理の実行回数に応じて、回復処理の方法を変更する。例えば、回復処理変更部１７５は、ノズル番号に対応するノズル１３２に対して、１回目の回復処理が実行される場合に、空吐出のみを行なうように、回復処理制御部１７４に指示する。また、例えば、回復処理変更部１７５は、ノズル番号に対応するノズル１３２に対して、２回目以降の回復処理が実行される場合に、ヘッドクリーニング処理を行なうように、回復処理制御部１７４に指示する。
【００４５】
メニスカスの内側に異物が浮遊している等の軽微な原因によって吐出機能に異常が生じているのであれば、空吐出を実施することで解決できる。また、空吐出は、ヘッドクリーニング処理と比較して、ノズル１３２に対する負荷が少ない。このため、第一段階の回復処理を簡易な空吐出として、それで解決できない場合に、第二段階以降の回復処理を大がかりなヘッドクリーニング処理等の回復効果がより高いものとしている。
【００４６】
また、出力部１７２は、吐出機能の状態が異常であると検知されたノズル１３２を識別する識別情報を出力する。より具体的には、出力部１７２は、状態検知部１７３によって吐出機能の状態が異常であると検知されたノズル１３２のノズル番号を、液体吐出装置１００が備える操作パネル等に表示させるために出力する。これにより、ユーザは、吐出機能が異常であるとされたノズル１３２のノズル番号を確認することができる。また、吐出機能が異常であるとされたノズル１３２の回復処理を実行させるか否かについて、ユーザに判断させ、回復処理の実行指示を促すようにしても良い。かかる場合には、回復処理制御部１７４や回復処理変更部１７５による処理は、ユーザ操作に応じた実行指示を受け付けた場合に実行される。
【００４７】
［全体処理フロー］
次に、図８を用いて、実施の形態１に係る液体吐出装置１００による全体処理の流れを説明する。図８は、実施の形態１に係る液体吐出装置１００による全体処理の流れの例を示すフローチャートである。
【００４８】
図８に示すように、液体吐出装置１００は、キャリッジ５を移動させて、該キャリッジ５に搭載された記録ヘッド１３０を検知位置に移動させる（ステップＳ１０１）。そして、液体吐出装置１００は、ステージ１８０を移動させて、該ステージ１８０に設置された干渉光学部１２０を被検物となるノズル１３２に対向する位置に移動させる（ステップＳ１０２）。続いて、液体吐出装置１００は、記録ヘッド１３０で反射した反射光と、記録ヘッド１３０で反射していない参照光との干渉によって発生した干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像の性状に基づいて、吐出機能の状態を検知する状態検知処理を実行する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
このとき、液体吐出装置１００は、状態検知処理の結果、ノズル１３２の状態が正常である場合に（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６の処理を実行する。一方、液体吐出装置１００は、状態検知処理の結果、ノズル１３２の状態が異常である場合に（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、該ノズル１３２のノズル番号を記憶する（ステップＳ１０５）。液体吐出装置１００は、記録ヘッド１３０の全てのノズル１３２について状態検知処理を実行していない場合に（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻り、次のノズル１３２に対向する位置に干渉光学部１２０を移動させる。また、液体吐出装置１００は、記録ヘッド１３０の全てのノズル１３２について状態検知処理を実行した場合に（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、記憶されたノズル番号をもとに、異常となったノズル１３２が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００５０】
このとき、液体吐出装置１００は、異常となったノズル１３２が存在しない場合に（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、印刷工程に移行する（ステップＳ１０８）。一方、液体吐出装置１００は、異常となったノズル１３２が存在する場合に（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、キャリッジ５を移動させて、記録ヘッド１３０を維持機構２６の位置に移動させる（ステップＳ１０９）。液体吐出装置１００は、ノズル１３２に対して、１回目の回復処理である場合に（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、空吐出を実行するように制御し、空吐出を実施する（ステップＳ１１１）。また、液体吐出装置１００は、ノズル１３２に対して、２回目以降の回復処理である場合に（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ヘッドクリーニングを実行するように制御し、ヘッドクリーニングを実施する（ステップＳ１１２）。回復処理の実施後は、ステップＳ１０１の処理が再度実行され、全てのノズル１３２の吐出機能が正常になるまで、上記処理が繰り返し実行される。もちろん、一度、回復処理を実行した後は、異常と検知されたノズル１３２に対して状態を検知すれば良い。
【００５１】
［状態検知処理フロー］
次に、図９を用いて、実施の形態１に係る状態検知処理の流れを説明する。図９は、実施の形態１に係る状態検知処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、状態検知処理とは、図８に示したステップＳ１０３の処理を指す。
【００５２】
図９に示すように、液体吐出装置１００は、ＣＣＤ１１８の撮像によって得られた干渉縞画像を記憶装置１６０から取得する（ステップＳ２０１）。そして、液体吐出装置１００は、取得した干渉縞画像の２以上の異なる方向における断面輝度分布を取得する（ステップＳ２０２）。続いて、液体吐出装置１００は、断面輝度分布それぞれをフーリエ変換する（ステップＳ２０３）。その後、液体吐出装置１００は、パワースペクトルがピークとなる周波数（ピーク周波数）を取得する（ステップＳ２０４）。
【００５３】
液体吐出装置１００は、パワースペクトルがピークとなる周波数（ピーク周波数）の差が所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。このとき、液体吐出装置１００は、ピーク周波数の差が所定範囲内である場合に（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、対象となるノズル１３２の吐出機能が正常であることを検知する（ステップＳ２０６）。一方、液体吐出装置１００は、ピーク周波数の差が所定範囲内でない場合に（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、対象となるノズル１３２の吐出機能が異常であることを検知する（ステップＳ２０７）。
【００５４】
［実施の形態１による効果］
液体吐出装置１００は、記録ヘッド１３０のノズル１３２に、光源１１１からの光を照射し、ノズル１３２で反射した反射光と、ノズル１３２で反射していない参照光とを干渉させ、反射光と参照光との干渉によって発生した干渉縞を撮像する。そして、液体吐出装置１００は、干渉縞の撮像によって取得された干渉縞画像の性状に基づいて、記録ヘッド１３０のノズル１３２それぞれの吐出機能の状態を検知する。この結果、液体吐出装置１００は、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することができるとともに、高精度に吐出機能の状態を検知することができる。換言すると、液体吐出装置１００は、ノズル１３２のメニスカスの液面下等に異物等が存在する場合に、干渉縞の性状が変化するため、かかる変化に応じてノズル１３２の状態を検知することで、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することができるとともに、高精度に吐出機能の状態を検知することができる。
【００５５】
また、液体吐出装置１００は、干渉縞画像を、液体吐出装置１００が備える操作パネルや、液体吐出装置１００に接続された外部装置に表示させるために出力するので、吐出機能の状態に関して、信頼性の高い情報を提供することができる。
【００５６】
また、液体吐出装置１００は、ノズル１３２それぞれに干渉光学部１２０が対向するように、ＣＣＤ１１８を備えた照射光学部１１０と干渉光学部１２０とを少なくとも有する装置（筐体）を移動させるためのステージ１８０を有するので、記録ヘッド１３０の全てのノズル１３２に対して、吐出機能の状態に関する信頼性の高い情報を提供することができるとともに、吐出機能の状態を検知することができる。
【００５７】
また、液体吐出装置１００は、ノズル１３２の吐出機能が異常であると検知した場合に、異常を回復するための空吐出やヘッドクリーニング処理等の回復処理の実行を制御するので、吐出機能の異常を抑制した信頼性の高い液体吐出装置１００を提供することができる。また、液体吐出装置１００は、ノズル１３２に対する回復処理の回数に応じて、回復処理の内容を変更するので、回復処理によるノズル１３２に対する負荷を軽減しつつ、吐出機能の異常からの回復を実現することができる。
【００５８】
また、液体吐出装置１００は、少なくとも照射光学部１１０と干渉光学部１２０とを有する装置（筐体）をステージ１８０に着脱可能とするので、キャリッジ５との衝突やキャリッジ５が移動することで発生する振動による装置（筐体）の位置ずれを防止するとともに、インク等の液体が装置（筐体）に飛散して状態検知処理の性能を低下させることを抑制することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
さて、これまで本発明に係る液体吐出装置１００の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも種々の異なる形態にて実施されて良いものである。そこで、（１）干渉光学部、（２）構成、について異なる実施の形態を説明する。
【００６０】
（１）干渉光学部
上記実施の形態では、干渉光学部１２０としてミラウ型を使用する場合を説明した。干渉光学部１２０は、ミラウ型に限られるものではない。図１０は、干渉光学部１２０の他の例を示す図である。例えば、図１０に示すように、干渉光学部１２０としてマイケルソン型を使用しても良い。マイケルソン型を使用する場合も、ミラウ型と同様に、ハーフミラー１２３で反射光と参照光とが干渉することに変わりはない。すなわち、干渉光学部１２０は、上述した反射光と参照光とを干渉させる構成であれば、どのようなものであっても良い。なお、上記実施の形態では、ノズル１３２のサイズが比較的小さい場合を想定して、拡大して観察できるようにするために、レンズ１２１を使用する例を説明したが、ノズル１３２のサイズが比較的大きい場合には、レンズ１２１を使用せずに干渉光学部１２０を構成しても良い。
【００６１】
（２）構成
上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータ等を含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、装置の分散又は統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に、分散又は統合することができる。
【００６２】
上記実施の形態では、シリアル型のインクジェット記録装置（図５参照）としての液体吐出装置１００を例に挙げた。このほか、ライン型のインクジェット記録装置としての液体吐出装置１００であっても実現可能である。また、上記実施の形態では、印字媒体１５上に２次元的な画像を形成する装置を想定して説明したが、液体吐出装置１００は、空間に紫外線硬化型樹脂組成物を含む液体等を吐出して所定の３次元造形物を製造する３Ｄプリンタ等であっても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１００  液体吐出装置
１１０  照射光学部
１１１  光源
１１２  レンズ
１１３  レンズ
１１４  ハーフミラー
１１５  ミラー
１１６  ミラー
１１７  結像レンズ
１１８  ＣＣＤ
１２０  干渉光学部
１２１  レンズ
１２２  参照ミラー
１２３  ハーフミラー
１３０  記録ヘッド
１４０  コントローラ
１５０  ドライバ
１６０  記憶装置
１７０  演算器
１７１  取得部
１７２  出力部
１７３  状態検知部
１７４  回復処理制御部
１７５  回復処理変更部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２００５−１６１８３８号公報
【図１】
2018043429.tif 000003
【図２】
2018043429.tif 000004
【図３】
2018043429.tif 000005
【図４Ａ】
2018043429.tif 000006
【図４Ｂ】
2018043429.tif 000007
【図４Ｃ】
2018043429.tif 000008
【図５】
2018043429.tif 000009
【図６】
2018043429.tif 000010
【図７Ａ】
2018043429.tif 000011
【図７Ｂ】
2018043429.tif 000012
【図７Ｃ】
2018043429.tif 000013
【図７Ｄ】
2018043429.tif 000014
【図８】
2018043429.tif 000015
【図９】
2018043429.tif 000016
【図１０】
2018043429.tif 000017