(57)【要約】【課題】本発明は、記録ヘッドに配設されているノズルの異常の有無を検出する。【解決手段】インク吐出式印刷装置１は、インクを用紙Ｐに向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッド３２を、主走査方向に移動させながら、ノズル駆動部１３０によってノズルを駆動させて、ノズルからインクを吐出させて画像形成する。インク吐出式印刷装置１は、所定タイミングに、検査動作用波形を用いてノズル駆動部１３０によってノズルを駆動させ、マイクロフォン３３が、駆動されるノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力し、異常判断部１３１の解析部１１０が、該駆動音検出信号を解析して、異常判断部１３１のＣＰＵ１０１が、該解析結果とＲＯＭ１０２の正常時解析データを比較して、ノズルの異常の有無を判断する。【選択図】          図４
2015155149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを被記録媒体に向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッドと、
前記ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動手段と、
前記ノズル駆動手段によって駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得手段と、
前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断手段と、
を備えていることを特徴とするインク吐出式印刷装置。
【請求項２】
前記各ノズルは、
前記ノズル駆動手段によって駆動されて振動し、前記インクを該ノズルから吐出させる振動手段を、
さらに備え、
前記駆動音検出手段は、
前記振動手段による駆動音を検出することを特徴とする請求項１記載のインク吐出式印刷装置。
【請求項３】
前記インク吐出式印刷装置は、
前記ノズルが正常時の前記駆動音検出信号の解析結果を正常時解析データとして記憶するデータ記憶手段を、
さらに備え、
前記異常判断手段は、
前記駆動音取得手段の検出する前記駆動音検出信号を解析した駆動音解析データを前記正常時解析データと比較して、前記ノズルの異常の有無を判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載のインク吐出式印刷装置。
【請求項４】
前記データ記憶手段は、
前記正常時解析データとして、前記ノズルの正常時における前記駆動音検出信号の正常時電圧値を記憶し、
前記異常判断手段は、
前記駆動音検出信号の電圧値と前記正常時電圧値を比較して、前記ノズルの異常の有無を判断することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインク吐出式印刷装置。
【請求項５】
前記データ記憶手段は、
前記正常時解析データとして、前記ノズルの正常時における前記駆動音検出信号の周波数を電圧に変換した正常時周波数変換電圧値を記憶し、
前記異常判断手段は、
前記駆動音検出信号の周波数を電圧値に変換し、変換した該周波数変換電圧値と前記正常時周波数変換電圧値を比較して、前記ノズルの異常の有無を判断することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインク吐出式印刷装置。
【請求項６】
前記インク吐出式印刷装置は、
情報を報知出力する報知手段を、
さらに備え、
前記異常判断手段は、
前記ノズルに異常ありと判断すると、該異常に関する情報を前記報知手段に報知出力させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のインク吐出式印刷装置。
【請求項７】
インクを被記録媒体に向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッドの該ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動処理ステップと、
前記ノズル駆動処理ステップで駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得処理ステップと、
前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断処理ステップと、
を有することを特徴とするヘッド状態検出方法。
【請求項８】
制御プロセッサに、
インクを被記録媒体に向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッドの該ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動処理と、
前記ノズル駆動処理で駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得処理と、
前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断処理と、
を実行させることを特徴とするヘッド状態検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出式印刷装置、ヘッド状態検出方法及びヘッド状態検出プログラムに関し、詳細には、記録ヘッドに配設されているノズルの異常の有無を検出するインク吐出式印刷装置、ヘッド状態検出方法及びヘッド状態検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インク吐出式印刷装置は、記録ヘッドに形成されている複数のノズルからインク滴を用紙、フィルム等の被記録媒体（以下、適宜、単に、用紙という。）に吐出して、画像を形成する。
【０００３】
インク吐出式印刷装置は、記録ヘッドに形成されている複数の微細なノズルから粘性を有するインクをインク滴として吐出させることから、インクの先生の増加、乾燥等によって、吐出不良が発生すると、画素抜け、濃淡等が発生して画質が低下する。
【０００４】
そして、インク吐出式印刷装置は、一般に、各ノズルに対応して配設されたアクチュエータを、画像データに応じた駆動信号に基づいて駆動させて、インクを用紙に向かって吐出させる。このアクチュエータとしては、圧電素子や静電駆動の振動板等が用いられており、圧電素子としては、例えば、ピエゾ素子が用いられている。
【０００５】
そして、従来、インク吐出式印刷装置は、インク吐出性能を検出するために、マイクロフォンを用いた技術が提案されている。
【０００６】
例えば、少なくとも１つのインクタンクと複数のインク吐出口を有する記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置において、前記各インク吐出口付近に夫々異なる吐出周波数で記録信号を印加する吐出制御手段と、前記各吐出周波数を検出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段からの検出信号に基づいて前記記録ヘッドの状態を判定する判定手段とを具備する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、この従来技術では、前記記録ヘッドの状態とは前記インクタンクのインク無し又はインクの吐出異常の状態であり、前記判定手段は該インクタンクのインク無し又はインクの吐出異常の状態を報知することが開示されている。
【０００７】
すなわち、この従来技術は、各インク吐出口付近にそれぞれ異なる吐出周波数で記録信号を印加して、マイクロフォン等の周波数検出手段で検出した吐出周波数の検出信号に基づいて、インク無しまたはインクの吐出異常を検出している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ノズル毎に異なる吐出周波数を印加してその周波数の検出信号に基づいて、ノズルのインク吐出口のインク有無または吐出異常を検出しているのみであるため、ノズル自体の損傷等の異常については、検出することができないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、インクを吐出するノズル自体の損傷等の異常を検出することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載のインク吐出式印刷装置は、インクを被記録媒体に向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッドと、前記ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動手段と、前記ノズル駆動手段によって駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得手段と、前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断手段と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インクを吐出するノズル自体の損傷等の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例を適用したインク吐出式印刷装置の概略構成図。
【図２】操作表示部の平面図。
【図３】印刷部の拡大側面図。
【図４】インク吐出式印刷装置のブロック構成図。
【図５】ピエゾ素子正常時の駆動音検出信号の電圧波形の一例を示す図。
【図６】ピエゾ素子正常時の駆動音検出信号の周波数変換電圧波形の一例を示す図。
【図７】解析部のブロック構成図。
【図８】記録ヘッド検査処理を占めすフローチャート。
【図９】記録ヘッド異常報知処理を示すフローチャート。
【図１０】スピーカによる記録ヘッド異常通知の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図１０は、本発明のインク吐出式印刷装置、ヘッド状態検出方法及びヘッド状態検出プログラムの一実施例を示す図であり、図１は、本発明のインク吐出式印刷装置、ヘッド状態検出方法及びヘッド状態検出プログラムの一実施例を適用したインク吐出式印刷装置１の概略構成図である。
【００１５】
図１において、インク吐出式印刷装置１は、本体筐体２内に、印刷部３、給紙部４、用紙搬送部５、用紙反転部６、排紙部７及び図示しないインクカートリッジ収納部等が設けられている。また、インク吐出式印刷装置１は、本体筐体２の上部前面に、図２に示すような操作表示部８が設けられている。なお、図１において、９は、電源部であり、電源部９は、商用外部電源電力からインク吐出式印刷装置１の各部に必要な電源電力を生成して、供給する。
【００１６】
操作表示部８は、各種キー８ａが設けられているとともに、ディスプレイ８ｂ及び図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のランプやスピーカ８ｃ（図１０参照）等が設けられている。キー８ａは、インク吐出式印刷装置１の各種動作を指示する操作するのに使用される。ディスプレイ８ｂ、ランプ、スピーカ８ｃは、インク吐出式印刷装置１からユーザに通知する各種情報、特に、後述する本発明のヘッド状態検出方法の実施においてユーザに通知するノズル状態に関連する情報を通知するのに使用され、報知手段として機能する。
【００１７】
給紙部４は、給紙トレイ１１、給紙コロ１２及び分離パット１３等を備えており、給紙トレイ１１には、複数枚のカット状の用紙（被記録媒体）Ｐが収納される。給紙トレイ１１は、各種用紙サイズの用紙Ｐを、取り替えて収納可能となっている。給紙部４は、給紙コロ１２が回転駆動されることで、摩擦係数の大きな材質からなる分離パット１３との間で、給紙トレイ１１内の最上段の用紙Ｐのみを用紙搬送部５へ送り出す。
【００１８】
用紙搬送部５は、搬送ガイド２１、先端に加圧コロ２２を有する押さえ部材２３、搬送ベルト２４、搬送ローラ２５、テンションローラ２６、帯電ローラ２７及び分離爪２８等を備えている。
【００１９】
搬送ローラ２５及びテンションローラ２６は、用紙Ｐの搬送方向に所定間隔空けて主走査方向に平行して配設されており、搬送ベルト２４が掛け渡されている。
【００２０】
搬送ベルト２４は、搬送ローラ２５が回転駆動されることで、図２に矢印で示すベルト搬送方向（副走査方向）に周回搬送される。搬送ベルト２４は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度のＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）ピュア材等の樹脂材で形成された用紙吸着面である表層と、表層と同材質でカーボンによる抵抗制御が行われている裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。
【００２１】
搬送ベルト２４は、搬送ローラ２５近傍に配置されている帯電ローラ２７によって、その表面が帯電され、用紙Ｐを吸着して搬送する。なお、搬送ローラ２５は、接地されているとともに、搬送ベルト２４の中抵抗層（裏層）と接触配置され、アースローラの役目も担っている。
【００２２】
搬送ベルト２４は、副走査モータ１２３（図４参照）によって搬送ローラ２５が回転駆動されることで、図１に矢印で示すベルト搬送方向（副走査方向）に周回搬送される。
【００２３】
用紙搬送部５は、給紙部４から送り出された用紙Ｐを、搬送ガイド２１で案内しつつ、帯電して、搬送ベルト２４上に搬送し、押さえ部材２３が先端の加圧ローラ２２によって用紙Ｐを搬送ベルト２４に押し付ける。用紙搬送部５は、搬送ベルト２４が、用紙Ｐを吸着しつつ搬送して、分離爪２８によって搬送ベルト２４から該用紙Ｐを分離して排紙部７へ送り出す。また、用紙搬送部５は、片面に印刷の完了した用紙Ｐを、排紙部７とは反対方向へ搬送させて、用紙反転部６へ送り込む。
【００２４】
用紙反転部６は、用紙搬送部５から送り込まれてきた片面に印刷された用紙Ｐを、反転させて、未印刷面を印刷部３側に向けた状態で、用紙搬送部５の搬送ベルト２４上に送り出す。この用紙反転部６は、その上面が、用紙Ｐを手差しで搬送ベルト２４へ給紙するための手差しトレイとなっている。
【００２５】
印刷部３は、図３に拡大して示すように、キャリッジ３１、記録ヘッド３２、マイクロフォン３３及びマイクロフォン３３をキャリッジ３１に取り付けるアーム３５等を備えており、キャリッジ３１は、本体筐体２の左右の側板に主走査方向に架け渡されている図示しないガイドロッドとステーに移動可能に支持されている。
【００２６】
キャリッジ３１は、主走査モータ１２１（図４参照）によって図示しないタイミングベルトを介して、図１及び図３の紙面に対して鉛直方向である主走査方向に移動される。
【００２７】
キャリッジ３１は、記録ヘッド３２を搭載しており、記録ヘッド３２は、図示しないが、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する複数のノズル列が形成されている。各ノズル列は、それぞれ、複数のノズルが副走査方向に並んで形成されており、各ノズルが、ヘッドドライバ３６（図４参照）によって駆動されることで、搬送ベルト２４上を搬送される用紙Ｐに向かってインク滴を吐出する。
【００２８】
記録ヘッド３２は、図示しないが、各ノズルにおけるインク滴を吐出するアクチュエータとして、種々の方法のものを用いることができるが、本実施例では、ピエゾ素子（振動手段）が用いられている。記録ヘッド３２は、吐出対象のノズルのアクチュエータ（ピエゾ素子）がヘッドドライバ３６によって駆動されることで、ノズル内のインク室に貯められているインクを、インク滴として吐出する。
【００２９】
なお、インク吐出式印刷装置１は、インク滴の吐出において、全ノズルを同時に駆動させる方法、時間的に分割して駆動させる方法のいずれの方法も用いることができる。
【００３０】
キャリッジ３１は、上述のように、記録ヘッド３２の各ノズルを駆動させるためのヘッドドライバ３６を搭載しており、コントロール部１００（図４参照）との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）を介して接続されている。
【００３１】
また、キャリッジ３１は、記録ヘッド３２に各色のインクを供給するための各色のサブタンク（図示略）を搭載している。各色のサブタンクは、各色のインク供給チューブ３４を介して、インクカートリッジ収納部（図示略）に収納されている各色のインクカートリッジ（図示略）から各色のインクが補充供給される。なお、インクカートリッジ収納部は、インクカートリッジ内のインクを送液するための供給ポンプユニット（図示略）を備えている。
【００３２】
そして、キャリッジ３１は、マイクロフォン（駆動音取得手段）３３が、ヘッド３２の近傍に位置する状態で、アーム３５を介して取り付けられており、マイクロフォン３３は、ヘッド３２に設けられている複数のノズルの駆動音を検出する。マイクロフォン３３は、内蔵アンプを介して、検出したノズルの駆動音の検出信号（駆動音検出信号）を、図４に示すコントロール部１００へ出力する。
【００３３】
インク吐出式印刷装置１は、キャリッジ３１と対向する状態で、搬送ベルト２４の裏側に、記録ヘッド３２による印字領域に対応してガイド部材（図示略）が配置されている。ガイド部材は、上面が搬送ベルト２４を支持する２つのローラ（搬送ローラ２５とテンションローラ２６）の接線よりも記録ヘッド３２側に突出する状態で配置され、搬送ベルト２４の高精度な平面性を維持している。
【００３４】
排紙部７は、排紙トレイ７ａ等を備えており、搬送ベルト２４によって、画像の形成された用紙Ｐが排紙トレイ７ａ上に排出される。
【００３５】
また、インク吐出式印刷装置１は、図示しないが、印字（記録）待機中においては、記録ヘッド３２のノズルを湿った状態に保ってインクの乾燥による吐出不良を防止する維持回復機構部を備えている。インク吐出式印刷装置１は、印字待機中に、キャリッジ３１を維持回復機構部へ移動させて、維持回復機構部のキャップを記録ヘッド３２にキャッピングさせ、ノズルを湿潤状態に保って、インクの乾燥による吐出不良を防止する。さらに、インク吐出式印刷装置１は、キャップで記録ヘッド３２をキャッピングした状態で、図示しない吸引ポンプによってノズルからインクを吸引し、増粘したインクや気泡を排出する回復動作を行う。また、インク吐出式印刷装置１は、印刷開始前、印刷途中などに印刷と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行うことで、記録ヘッド３２の安定した吐出性能を維持する。
【００３６】
そして、インク吐出式印刷装置１は、図４に示すようにブロック構成されており、コントロール部１００、キャリッジ３１、主走査モータ１２１、リニアエンコーダ１２２、帯電ローラ２７、副走査モータ１２３、搬送ベルト２４、ホイールエンコーダ１２４、操作表示部８等を備えている。
【００３７】
コントロール部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）１０４、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０５、Ｉ／Ｏ（input／output）１０６、ホストＩ／Ｆ（インターフェイス）１０７、印刷制御部１０８、主走査モータ駆動部１０９、解析部１１０、ＡＣバイアス供給部１１１及び副走査モータ駆動部１１２等が搭載されている。コントロール部１００上の各部１０１〜１１２は、バス１１３により接続されている。
【００３８】
主走査モータ１２１は、回転駆動することで、キャリッジ３１を、図示しないタイミングベルトを介して主走査方向に移動させる。
【００３９】
リニアエンコーダ１２２は、主走査モータ１２１の回転を検出して、検出結果をＩ／Ｏ１０６を介してＣＰＵ１０１に出力する。
【００４０】
副走査モータ１２３は、回転駆動することで、搬送ベルト２４を、図２に矢印で示すベルト搬送方向（副走査方向）に周回搬送させる。
【００４１】
ホイールエンコーダ１２４は、副走査モータ１２３の回転を検出して、Ｉ／Ｏ１０６を介してＣＰＵ１０１に出力する。
【００４２】
ホストＩ／Ｆ１０７は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＬＡＮ（Local Area Network）等を用いてコンピュータ等のホスト装置ＨＳとの間で、ＣＰＵ１０１の制御下でデータを送受する。
【００４３】
ＲＯＭ（データ記憶手段）１０２は、インク吐出式印刷装置１としての基本プログラムや本発明のヘッド状態検出プログラム及びシステムデータや該ヘッド状態検出処理に必要な各種データを格納している。ＲＯＭ１０２は、記録ヘッド３２の駆動パルスのドットパターンデータ、画像出力のためのフォントデータ等を格納している。特に、ＲＯＭ１０２は、検査動作用波形を格納しており、この検査動作用波形は、記録ヘッド３２の異常の有無を検査する際に、記録ヘッド３２の各ノズルのピエゾ素子を駆動させるのに使用される。また、ＲＯＭ１０２は、記録ヘッド３２、特に、ノズルのピエゾ素子（振動手段）が正常であるときに、検査動作用波形を用いて駆動させたときの駆動音をマイクロフォン３３が検出した駆動音検出信号の解析データ（以下、適宜、正常時解析データという。）の最高電圧と最低電圧を正常時閾値電圧値（正常時電圧値）として記憶している。この正常時解析データは、例えば、図５に示すように、マイクロフォン３の検出したピエゾ素子が正常であるときの検出信号の電圧波形の最高電圧と最低電圧である。また、ＲＯＭ１０２は、例えば、図６に示すように、上記正常時解析データの周波数を電圧変換した周波数変換電圧信号の最高電圧と最低電圧を、正常時周波数変換閾値電圧値（正常時周波数変換電圧値）として記憶している。
【００４４】
ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークメモリとして利用され、ＣＰＵ１０１の処理に必要な各種データを記憶する。
【００４５】
ＮＶＲＡＭ１０４は、一般的にインク吐出式印刷装置１の各機能における初期設定値を格納する他、ＣＰＵ１０１の制御下におけるインク吐出式印刷装置１の動作に必要な各種データを記憶する。ＮＶＲＡＭ１０４は、特に、本発明のヘッド状態検出方法を実行するのに必要な各種データを記憶する。そして、ＮＶＲＡＭ１０４は、上記正常時解析データの正常時閾値電圧値、正常時周波数変換閾値電圧値を記憶していてもよい。
【００４６】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２内のプログラムに基づいて、インク吐出式印刷装置１の各部を制御して、インク吐出式印刷装置１としての基本処理を実行するとともに、本発明のヘッド状態検出方法を実行する。
【００４７】
すなわち、インク吐出式印刷装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明のヘッド状態検出方法を実行するヘッド状態検出プログラムを読み込んでＲＯＭ１０２等に導入することで、後述するインクを吐出するノズル自体の損傷等の異常を検出するヘッド状態検出方法を実行するインク吐出式印刷装置として構築されている。このヘッド状態検出プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
【００４８】
ＡＳＩＣ１０５は、ＲＡＭ１０３を利用して、画像データに対する各種信号処理や並べ替え等の各種画像処理を行って、記録ヘッド３２の駆動データとして印刷制御部１０８に出力する。また、ＡＳＩＣ１０５は、インク吐出式印刷装置１全体を制御するための入出力信号を処理する。
【００４９】
ホストＩ／Ｆ１０７には、インク吐出式印刷装置１に印刷データ（画像データ）を送ってインク吐出式印刷装置１に印刷（画像形成）を行わせるパーソナルコンピュータ等のホスト装置ＨＳが、専用線、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等で接続される。ホスト装置ＨＳは、その搭載するプリンタドライバによって画像データ及び制御信号を生成して、ホストＩ／Ｆ１０７に転送する。
【００５０】
印刷制御部１０８は、駆動データに基づいてヘッドドライバ３６の駆動を制御する。ヘッドドライバ３６は、印刷制御部１０８の制御下で、各記録ヘッド３２のノズルのアクチュエータであるピエゾ素子を駆動させて、画像データに対応したインク滴を該ノズルから吐出させて用紙Ｐ上に画像を形成する。すなわち、印刷制御部１０８は、記録ヘッド３２を駆動するための駆動波形を生成するとともに、記録ヘッド３２のピエゾ素子（振動手段）を選択駆動させる画像データ及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ３６に出力する。ヘッドドライバ３６は、この画像データ及び各種データに基づいて、各記録ヘッド３２のノズルのピエゾ素子の動作を制御して、インク滴の吐出を行う。
【００５１】
なお、インク吐出式印刷装置１は、画像出力するためのドットパターンデータの生成を、例えば、ＲＯＭ１０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト装置ＨＳ側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して、インク吐出式印刷装置１へ転送するようにしてもよいが、本実施例では、プリンタドライバで行うものとして説明している。
【００５２】
印刷制御部１０８は、具体的には、駆動波形生成を、ＲＯＭ１０２に格納されてＣＰＵ１０１によって読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等を備え、１つの駆動パルスあるいは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ３６に対して出力する。ヘッドドライバ３６は、シリアルに入力される記録ヘッド３２の所定行数分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて、印刷制御部１０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド３２のピエゾ素子に対して印加することで記録ヘッド３２を駆動する。
【００５３】
なお、このヘッドドライバ３６は、例えば、クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ等を備えている。ヘッドドライバ３６は、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで、印刷制御部１０８からの駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド３２のピエゾ素子に印加する。
【００５４】
また、ＣＰＵ１０１は、記録ヘッド３２の検査時に、ＲＯＭ１０２から該検査駆動信号波形を読み出して印刷制御部１０８へ出力し、印刷制御部１０８が該検査駆動信号波形に基づいてヘッドドライバ３６に検査駆動信号を出力する。ヘッドドライバ３６は、該検査駆動信号に基づいて、記録ヘッド３２の各ノズルのピエゾ素子を駆動する。
【００５５】
上記印刷制御部１０８、ヘッドドライバ３６は、全体として、ノズルに設けられているピエゾ素子（振動手段）を駆動させてインクを吐出させるノズル駆動部（ノズル駆動手段）１３０として機能している。
【００５６】
主走査モータ駆動部１０９は、ＣＰＵ１０１の制御下で、主走査モータ１２１の駆動を制御して、キャリッジ３１の主走査方向の移動を制御する。
【００５７】
ＡＣバイアス供給部１１１は、帯電ローラ２７に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返す交番電圧を印加する。帯電ローラ２７は、交番電圧によって、搬送ベルト２４に、交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電させる。搬送ベルト２４は、このプラス、マイナス交互に帯電していることから、搬送ベルト２４上に用紙Ｐが給送されてきた用紙Ｐを搬送ベルト２４に吸着させ、周回移動によって、用紙Ｐを副走査方向に搬送する。
【００５８】
副走査モータ駆動部１１２は、ＣＰＵ１０１の制御下で、副走査モータ１２３の駆動を制御して、搬送ベルト２４の搬送を制御し、ホイールエンコーダ１２４は、副走査モータ１２３の回転を検出して、Ｉ／Ｏ１０６を介してＣＰＵ１０１に出力する。
【００５９】
そして、上記解析部１１０は、図７に示すように、ＡＤ（Analog Digital）変換回路１４１、ＦＶ（Frequency Voltage）変換回路１４２及びＡＤ変換回路１４３等を備えている。
【００６０】
ＡＤ変換回路１４１は、マイクロフォン３３からのアナログの駆動音検出信号が入力される。この駆動音検出信号は、図５に示したように、時間経過に伴って出力電圧値が変化する波形形状の信号である。
【００６１】
ＡＤ変換回路１４１は、アナログの駆動音検出信号をデジタル変換して、デジタルの電圧信号をＣＰＵ１０１へ出力する。
【００６２】
ＦＶ変換回路１４２は、マイクロフォン３３からのアナログの駆動音検出信号が入力され、アナログの駆動音検出信号を、図６に示したように、電圧値に変換（周波数変換電圧値に変換）して、アナログの周波数変換電圧信号をＡＤ変換回路１４３に出力する。
【００６３】
ＡＤ変換回路１４３は、アナログの周波数変換電圧信号を、デジタル変換して、デジタルの周波数変換電圧信号をＣＰＵ１０１へ出力する。
【００６４】
すなわち、解析部１１０は、マイクロフォン３３からの駆動音検出信号に対する解析処理として、ＡＤ変換回路１４１によるデジタルの電圧信号への変換処理及びＦＶ変換回路１４２とＡＤ変換回路１４３によるデジタルの周波数変換電圧信号への変換処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は、上述のように、正常時のデジタルの電圧信号とデジタルの周波数変換電圧信号を、ＲＯＭ１０２またはＲＡＭ１０４へ正常時解析データとして保管する。そして、記録ヘッド検査処理において、ＣＰＵ１０１は、マイクロフォン３３からの駆動音検出信号を解析部１１０で解析した解析結果を、ＲＯＭ１０２等の正常時解析データと比較して、各ノイズの異常の有無を判断する。したがって、ＣＰＵ１０１及び解析部１１０は、全体として、駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断部（異常判断手段）１３１として機能している。
【００６５】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のインク吐出式印刷装置１は、インクを吐出するノズル自体の損傷等の異常を検出する。
【００６６】
すなわち、インク吐出式印刷装置１は、画像形成時、給紙部４を駆動させて、給紙トレイ１１内の用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送部５へ送り出し、用紙搬送部５が、送り出されてきた用紙Ｐを、搬送ガイド２１、加圧コロ２２によって搬送ベルト２４上へ搬送する。インク吐出式印刷装置１は、搬送ローラ２５を副走査モータ１２３によって駆動させて、搬送ベルト２４上の用紙Ｐを印字開始位置へ搬送させて停止させる。
【００６７】
インク吐出式印刷装置１は、この状態で、記録ヘッド３２を搭載するキャリッジ３１を、主走査モータ１２１によって主走査方向に移動させながら画像データに対応するノズルのピエゾ素子を該画像データに応じて印刷制御部１０８及びヘッドドライバ３６によって駆動して、用紙Ｐに主走査方向に１走査分の画像を形成する。
【００６８】
インク吐出式印刷装置１は、１走査分の画像を形成すると、キャリッジ３１を停止させた状態で、搬送ベルト２４を駆動させて、用紙Ｐを、１走査分副走査方向に搬送してく停止させる。同様に、インク吐出式印刷装置１は、キャリッジ３１を主走査方向に移動させながら画像データに対応するノズルのピエゾ素子を該画像データに応じて印刷制御部１０８及びヘッドドライバ３６によって駆動して、用紙Ｐに主走査方向に１走査分の画像を形成する。
【００６９】
インク吐出式印刷装置１は、上記処理を順次繰り返し行って、１ページ分の画像を用紙Ｐに形成すると、用紙Ｐを排紙部７へ排出する。
【００７０】
インク吐出式印刷装置１は、上記動作を行うことで、用紙Ｐに画像を形成するが、記録ヘッド３２の各ノズルに設けられているアクチュエータであるピエゾ素子が故障等で正常に動作しなくなることがある。インク吐出式印刷装置１は、記録ヘッド３２、特に、ピエゾ素子に故障等の異常が発生すると、形成画像に、画素抜け、濃淡等が発生して画質が低下する。
【００７１】
そこで、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、所定のタイミングに、図８に示すように、記録ヘッド検査処理を行って、記録ヘッド３２、特に、ノズルのピエゾ素子に異常があるか否か検査する。
【００７２】
すなわち、記録ヘッド検査処理モードに入ると、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に予め格納されている検査動作用波形を用いて印刷制御部１０８及びヘッドドライバ３６を介して、記録ヘッド３２の各ノズルのピエゾ素子を駆動させる（ステップＳ１０１）。
【００７３】
ＣＰＵ１０１は、ノズルのピエゾ素子を駆動させると、マイクロフォン３３に駆動音を検出させ（ステップＳ１０２）、駆動音波形（駆動音検出信号）の電圧が、ＲＯＭ１０２に格納されている正常時閾値電圧値の範囲内であるかチェックする（ステップＳ１０３）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、解析部１１０のＡＤ変換回路１４１がＡＤ変換した駆動音の電圧が、正常時閾値電圧値の範囲、図５のＶ１からＶ２の範囲内であるかチェックする。
【００７４】
ステップＳ１０３で、駆動音波形の電圧が正常時閾値電圧値の範囲内にあると（ステップＳ１０３で、ＹＥＳのとき）、ＣＰＵ１０１は、駆動音波形の周波数変換電圧値が、ＲＯＭ１０２に格納されている正常時周波数変換閾値電圧値の範囲内であるかチェックする（ステップＳ１０４）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、解析部１１０のＦＶ変換回路１４２が駆動音波形の周波数を電圧変換した周波数変換電圧信号を、ＡＤ変換回路１４３がＡＤ変換した周波数変換電圧値が、正常時周波数変換閾値電圧値の範囲内、図６の電圧ＶａからＶｂの範囲内であるかチェックする。この場合、ＣＰＵ１０１は、駆動音波形の電圧は正常範囲であるが、駆動音波形の周波数に異常があるかチェックする。
【００７５】
ステップＳ１０４で、駆動音波形の周波数変換電圧値が、正常時周波数変換閾値電圧値の範囲内であると（ステップＳ１０４で、ＹＥＳであると）、ＣＰＵ１０１は、記録ヘッド３２の各ノズルのピエゾ素子に異常がないと判断して、記録ヘッド検査処理を終了する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、駆動音波形（駆動音検出信号）の電圧及び周波数のいずれにおいても、異常がないと判断する。
【００７６】
ステップＳ１０４で、駆動音検出信号の周波数変換電圧値が、正常時周波数変換閾値電圧値の範囲外であると（ステップＳ１０４で、ＮＯであると）、記録ヘッド３２のノズルのピエゾ素子に異常があると判断して、記録ヘッド検査処理を終了する（ステップＳ１０６）。この場合、ＣＰＵ１０１は、複数のノズルのうち、少なくともいずれかのノズルのピエゾ素子に異常があると判断する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、駆動音検出信号の電圧に異常はないが、駆動音検出信号の周波数に異常があると判断する。
【００７７】
また、ステップＳ１０３で、駆動音検出信号（駆動音波形）の電圧が正常時閾値電圧値の範囲外であると（ステップＳ１０３で、ＮＯのとき）、ＣＰＵ１０１は、記録ヘッド３２のノズルのピエゾ素子に異常があると判断して、記録ヘッド検査処理を終了する（ステップＳ１０６）。
【００７８】
そして、ＣＰＵ１０１は、上記記録ヘッド検査処理において、記録ヘッド３２のノズルのピエゾ素子に異常があると判断すると、例えば、図２に示したように、操作表示部８のディスプレイ８ｂに、「ヘッド駆動音に異常があります。」等の記録ヘッド３２に異常が発生した旨を表示することで通知する。この場合、ＣＰＵ１０１は、図２に示すように、異常通知画面８ｄに、詳細ボタン８ｅを表示し、詳細ボタン８ｅが押下操作されると、記録ヘッド３２の異常に関するさらに詳細な情報を報知出力する。すなわち、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、操作表示部８のディスプレイ８ｂとして、タッチ機能付き液晶ディスプレイが用いられており、タッチ機能としては、既存の種々の方式のものを用いることができる。
【００７９】
すなわち、ＣＰＵ１０１は、図９に示すように、ディスプレイ８ｂに表示中の異常通知画面８ｄに表示されている詳細ボタン８ｅが押下操作されると（ステップＳ２０１）、駆動音波形の電圧が、正常時閾値電圧値の範囲内であるかチェックする（ステップＳ２０２）。
【００８０】
ステップＳ２０２で、駆動音検出信号（駆動音波形）の電圧が正常時閾値電圧値の範囲内であると（ステップＳ２０２で、ＹＥＳであると）、ＣＰＵ１０１は、「駆動音波形周波数異常」をディスプレイ８ｂに表示して記録ヘッド異常報知処理を終了する（ステップＳ２０３）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、図８の記録ヘッド検査処理で記録ヘッド３２の異常を検出したにもかかわらず、駆動音検出信号の電圧が正常時閾値電圧値の範囲内にあると、駆動音波形の周波数（駆動音検出信号の周波数）に異常があったと判断する。
【００８１】
ステップＳ２０２で、駆動音波形の電圧が正常時閾値電圧値の範囲外であると（ステップＳ２０２で、ＮＯのとき）、ＣＰＵ１０１は、「駆動音波形電圧値異常」をディスプレイ８ｂに表示して記録ヘッド異常報知処理を終了する（ステップＳ２０４）。すなわち、ＣＰＵ１０１は、図８の記録ヘッド検査処理で記録ヘッド３２の異常を検出したが、駆動音波形の電圧が正常時閾値電圧値の範囲外にあると、駆動音波形（駆動音検出信号）の電圧値自体に異常があったと判断する。
【００８２】
したがって、記録ヘッド３２の異常の内容を詳細に報知することができる。
【００８３】
また、インク吐出式印刷装置１は、図１０に示すように、操作表示部８に設けられているスピーカ８ｃから異常通知メッセージを、音声により出力して、記録ヘッド３２の異常を通知してもよい。この場合、コントロール部１００のＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２等に格納されている異常通知メッセージを読み出し、スピーカ制御信号として、図示しないアンプ等を介してスピーカ８ｃに出力して、スピーカ８ｃから拡声出力する。
【００８４】
また、ＣＰＵ１０１は、上記図９の場合と同様に、駆動音検出信号の電圧が正常時閾値電圧値の範囲内であったか否かによって、記録ヘッド３２の異常が、駆動音検出信号の周波数異常と電圧異常のいずれか、または、双方であるかを判断して、判断結果を音声で報知出力してもよい。なお、インク吐出式印刷装置１は、音声による記録ヘッド３２の異常通知を、異常通知メッセージで行う場合に限るものではなく、例えば、単に、ブザー音を出力することで行ってもよいし、ＬＥＤ等のランプの点灯、点滅等で行ってもよい。この場合においても、インク吐出式印刷装１は、駆動音検出信号の電圧と周波数のいずれか、または、双方で異常があるか等によって、ブザー音やランプの点灯を変更してもよい。
【００８５】
このように、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、インクを用紙（被記録媒体）Ｐに向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッド３２と、前記ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動部（ノズル駆動手段）１３０と、前記ノズル駆動部１３０によって駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力するマイクロフォン（駆動音取得手段）３３と、前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断部（異常判断手段）１３１と、を備えている。
【００８６】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて、ノズル自体の損傷等の異常の有無を判断することができ、画像品質が劣化した際に、ノズル自体に異常があるのかノズル詰まり等であるのかを分かるようにすることができる。
【００８７】
また、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、インクを用紙（被記録媒体）Ｐに向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッド３２の該ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動処理ステップと、前記ノズル駆動処理ステップで駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得処理ステップと、前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断処理ステップと、を有するヘッド状態検出方法を実行している。
【００８８】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて、ノズル自体の損傷等の異常の有無を判断することができ、画像品質が劣化した際に、ノズル自体に異常があるのかノズル詰まり等であるのかを分かるようにすることができる。
【００８９】
さらに、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、ＣＰＵ１０１等の制御プロセッサに、インクを用紙（被記録媒体）Ｐに向かって吐出する複数のノズルが設けられている記録ヘッド３２の該ノズルを駆動させてインクを吐出させるノズル駆動処理と、前記ノズル駆動処理で駆動される前記ノズルの駆動音を検出して駆動音検出信号を出力する駆動音取得処理と、前記駆動音検出信号を解析して前記ノズルの異常の有無を判断する異常判断処理と、を実行させるヘッド状態検出プログラムを搭載している。
【００９０】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて、ノズル自体の損傷等の異常の有無を判断することができ、画像品質が劣化した際に、ノズル自体に異常があるのかノズル詰まり等であるのかを分かるようにすることができる。
【００９１】
また、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、前記各ノズルは、前記ノズル駆動部１３０によって駆動されて振動し、インクを該ノズルから吐出させるピエゾ素子（振動手段）を、さらに備え、マイクロフォン（駆動音検出手段）３３が、前記ピエゾ素子による駆動音を検出する。
【００９２】
したがって、インク吐出式印刷装置１の振動子を用いてノズルからインクとを吐出する記録ヘッド３２の振動子及び園周辺のノズル部分の損傷等の異常の有無を判断することができる。その結果、画像品質が劣化した際に、ノズル自体に異常があるのかノズル詰まり等であるのかを分かるようにすることができる。
【００９３】
さらに、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、前記ノズルが正常時の前記駆動音検出信号の解析結果を正常時解析データとして記憶するＲＯＭ（データ記憶手段）１０２を、さらに備え、前記異常判断部（異常判断手段）１３１は、マイクロフォン３３の検出する前記駆動音検出信号を解析した駆動音解析データを前記正常時解析データと比較して、前記ノズルの異常の有無を判断する。
【００９４】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて速やかにかつ正確にノズル自体の異常の有無を判断することができる。
【００９５】
また、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、前記ＲＯＭ１０２が、前記正常時解析データとして、前記ノズルの正常時における前記駆動音検出信号の正常時電圧値を記憶し、前記異常判断部（異常判断手段）１３１が、前記駆動音検出信号の電圧値と前記正常時電圧値を比較して、前記ノズルの異常の有無を判断する。
【００９６】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて速やかにかつ正確にノズル自体の異常の有無を判断することができる。
【００９７】
さらに、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、前記ＲＯＭ１０２が、前記正常時解析データとして、前記ノズルの正常時における前記駆動音検出信号の周波数を電圧に変換した正常時周波数変換電圧値を記憶し、前記異常判断部（異常判断手段）１３１が、前記駆動音検出信号の周波数を電圧値に変換し、変換した該周波数変換電圧値と前記正常時周波数変換電圧値を比較して、前記ノズルの異常の有無を判断する。
【００９８】
したがって、ノズルの駆動音に基づいて速やかにかつより一層正確にノズル自体の異常の有無を判断することができる。
【００９９】
また、本実施例のインク吐出式印刷装置１は、情報を報知出力するディスプレイ８ｂ、ランプ、スピーカ８ｃ等の報知手段を、さらに備え、前記異常判断部（異常判断手段）１３１は、前記ノズルに異常ありと判断すると、該異常に関する情報を該報知手段に報知出力させる。
【０１００】
したがって、記録ヘッド３２のノズルに異常が発生したときに、ユーザにその旨を通知することができ、また、詳細を出力することで、具体的な異常状態を通知することができる。その結果、インク吐出式印刷装置１の記録ヘッド３２の異常状態を把握して、速やかなかつ適切な対応を取ることができる。
【０１０１】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０２】
１  インク吐出式印刷装置
２  本体筐体
３  印刷部
４  給紙部
５  用紙搬送部
６  用紙反転部
７  排紙部
７ａ  排紙トレイ
８  操作表示部
８ａ  キー
８ｂ  ディスプレイ
８ｃ  スピーカ
８ｄ  異常通知画面
８ｅ  詳細ボタン
９  電源部
１１  給紙トレイ
１２  給紙コロ
１３  分離パット
２１  搬送ガイド
２２  加圧コロ
２３  押さえ部材
２４  搬送ベルト
２５  搬送ローラ
２６  テンションローラ
２７  帯電ローラ
２８  分離爪
３１  キャリッジ
３２  記録ヘッド
３３  マイクロフォン
３５  アーム
３４  インク供給チューブ
１００  コントロール部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  ＮＶＲＡＭ
１０５  ＡＳＩＣ
１０６  Ｉ／Ｏ
１０７  ホストＩ／Ｆ
１０８  印刷制御部
１０９  主走査モータ駆動部
１１０  解析部
１１１  ＡＣバイアス供給部
１１２  副走査モータ駆動部
１１３  バス
１２１  主走査モータ
１２２  リニアエンコーダ
１２３  副走査モータ
１２４  ホイールエンコーダ
１４１  ＡＤ変換回路
１４２  ＦＶ変換回路
１４３  ＡＤ変換回路
Ｐ  用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０３】
【特許文献１】特開平０９−０３９２６９号公報
【図１】
2015155149.tif 000003
【図２】
2015155149.tif 000004
【図３】
2015155149.tif 000005
【図４】
2015155149.tif 000006
【図５】
2015155149.tif 000007
【図６】
2015155149.tif 000008
【図７】
2015155149.tif 000009
【図８】
2015155149.tif 000010
【図９】
2015155149.tif 000011
【図１０】
2015155149.tif 000012