(57)【要約】【課題】インク滴の吐出に伴って発生する電圧変化を正しく増幅することによって、インク滴の吐出の有無判定を正しく行えるようにする吐出検査装置および吐出検査方法を提供する。【解決手段】少なくとも吐出検査のために記録液の吐出駆動を行っているときのみ出力信号を増幅回路６９に入力させることから、増幅回路６９が増幅する出力信号は記録液の吐出に伴って発生する電圧変化を増幅する。一方、記録ヘッド３０が吐出検査のために吐出駆動されないときは、記録ヘッド３０の電圧変化を出力信号として増幅回路６９に伝達しない。従って、記録ヘッド３０の電圧Ｖｅに大きな電圧変化が生じても、増幅回路６９に出力信号が伝達されないので、増幅回路６９の動作を常に安定な動作状態とすることができ、増幅された出力信号を用いて吐出有無判定が正しく行えるようになる。【選択図】図６
2008062499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向電極に対して所定の電圧を有する記録ヘッドから、当該対向電極に向かって記録液が吐出されたときに生ずる記録ヘッドの電圧変化を利用して、前記記録ヘッドからの前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査を行う吐出検査装置であって、
前記吐出検査のために、前記記録液に第１の圧力を発生させて前記記録液を前記記録ヘッドから吐出させるべく前記記録ヘッドを駆動する第１のヘッド駆動部と、
前記記録ヘッドの電圧変化を出力信号として取得する出力信号取得部と、
前記出力信号を所定の増幅回路で増幅する信号増幅部と、
前記出力信号を、前記信号増幅部に断続して伝達する信号伝達部と、
を備え、
前記信号伝達部は、前記第１のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動している期間、前記出力信号を前記信号増幅部に伝達することを特徴とする吐出検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吐出検査装置であって、
前記信号伝達部は、前記出力信号の伝達を電気的に断続する電気回路で構成されていることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吐出検査装置であって、
前記信号伝達部は、前記信号増幅部の増幅回路の入力段に設けられていることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の吐出検査装置において、
前記第１のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動していない期間であって、前記記録液に第２の圧力を発生させるべく前記記録ヘッドを所定の期間駆動する第２のヘッド駆動部を備え、
前記信号伝達部は、前記第２のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動している前記所定の期間、前記出力信号を遮断して前記信号増幅部に伝達しないことを特徴とする吐出検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の吐出検査装置において、
前記所定の期間は、前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査の開始前の期間であることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の吐出検査装置であって、
前記所定の期間は、前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査の途中の期間であることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか一項に記載の吐出検査装置であって、
前記第２のヘッド駆動部が前記記録液に発生させる前記第２の圧力は、前記記録ヘッドから前記記録液が吐出されない範囲内の圧力であることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれか一項に記載の吐出検査装置であって、
前記第２のヘッド駆動部が前記記録液に発生させる前記第２の圧力は、前記記録ヘッドから前記記録液を吐出させる圧力であることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項９】
対向電極に対して所定の電圧を有する記録ヘッドから、当該対向電極に向かって記録液が吐出されたときに生ずる記録ヘッドの電圧変化を利用して、前記記録ヘッドからの前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査を行う吐出検査方法であって、
前記吐出検査のために、前記記録液に第１の圧力を発生させて前記記録液を前記記録ヘッドから吐出させるべく前記記録ヘッドを駆動する第１のヘッド駆動工程と、
前記記録ヘッドの電圧変化を出力信号として取得する出力信号取得工程と、
前記出力信号を所定の増幅回路で増幅する信号増幅工程と、
前記出力信号を、前記信号増幅部に断続して伝達する信号伝達工程と、
を備え、
前記信号伝達工程は、前記第１のヘッド駆動工程が前記記録ヘッドを駆動している期間、前記出力信号を前記信号増幅工程に伝達することを特徴とする吐出検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向電極に対して所定の電位を有する記録ヘッドから、当該対抗電極に向かって記録液が吐出されたときに生ずる記録ヘッドの電圧変化を利用して、前記記録ヘッドからの前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドから記録液の一つとしてのインクを吐出して、印刷用紙に画像などを印刷するインクジェット記録装置では、記録ヘッドに設けられた複数のノズルからインク滴が吐出されないと画像が正しく印刷されないことになる。従って、ノズルから確実にインク滴が吐出されるか否かを検査する技術が従来から提案され、例えば、帯電したインク滴を吐出したとき、第２の電極に対する記録ヘッドの電圧の変化を検出してインク滴の吐出の有無を判定する技術が開示されている（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１７８２５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１または特許文献２に開示された技術のように、帯電したインク滴の吐出によって発生する電圧変化を用いてノズルからのインク滴の吐出の有無を検査する場合は、インク滴の吐出によって発生する電圧の変化を正しく検出する必要がある。ところで、記録ヘッドから吐出されるインク滴は、写真画像のような高精細の画像を印刷するべく微小な大きさのインク滴である場合が多く、従って、このような微小な大きさのインク滴の吐出に伴って発生する電圧変化は小さい値である場合が多い。このように小さい値の電圧変化を用いてインク滴の吐出有無を検査すると、電圧変化の変化量の絶対値が小さいことに起因して検査精度が悪くなってしまうことがある。そのため、発生した電圧変化を増幅回路で増幅し、増幅後の電圧変化を用いて検査を行うことがしばしば行われる。
【０００５】
増幅回路としては、例えばオペアンプ等が用いられ、増幅回路の入力段の電圧信号が１００倍から１０００倍程度に増幅される。このため、増幅回路の入力段に大きな電圧を有する信号が入力されると、増幅後の出力信号は歪んだり飽和状態になったりするため電圧信号は正しく増幅されない不安定な動作状態となる。そして、増幅回路は、このような不安定な動作状態から、再び正しく増幅を行える安定動作状態に回復するまでに相当の時間を要する場合もある。従って増幅回路が安定な動作状態に回復するまでの時間、吐出検査が正しくできないことになる。
【０００６】
ちなみに、このような大きな電圧を発生させる要因としては、インクジェット記録装置外からの電界ノイズや、インクジェット記録装置内で発生する電界ノイズなどに起因して発生する電圧が想定される。さらにこの他に、例えば、インクを微振動させる圧力を、記録ヘッド内のインクに発生させる微振動駆動が記録ヘッドの電圧を変化させてしまう場合がある。微振動駆動は、吐出すべきインクの粘度が増加（増粘）してインクがノズルから吐出できない状態にならないように、増粘を抑制するために行われるものである。
【０００７】
微振動駆動のために実際に記録ヘッドに印加される電圧は、インク滴の吐出に伴って発生する電圧変化の値（数十マイクロボルトから数百マイクロボルト程度）よりも相対的にかなり大きな電圧値（数ボルト程度）であることが多い。そのため、第２電極に対する記録ヘッドの電圧は、微振動駆動に際して記録ヘッドに印加される電圧によって影響を受ける。さらに、このような微振動駆動は、通常記録ヘッドに設けられた総てのノズルについて行われることから、ノズル数が多い場合はその影響度が大きく、その結果、記録ヘッドの電圧を大きく変化させてしまうことになる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１または特許文献２に開示された従来の技術では、このようなインクジェット記録装置外からの電界ノイズや、インクジェット記録装置内で発生する電界ノイズ、あるいは微振動駆動に起因して発生する記録ヘッドの電圧変化など、インク滴の吐出以外の要因による記録ヘッドの電圧変化についての開示は無く、従って、このような課題に対する解決手段についても特段開示がなされていない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決し、インク滴の吐出に伴って発生する電圧変化を正しく増幅することによって、インク滴の吐出の有無判定を正しく行えるようにする吐出検査装置および吐出検査方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、対向電極に対して所定の電圧を有する記録ヘッドから、当該対向電極に向かって記録液が吐出されたときに生ずる記録ヘッドの電圧変化を利用して、前記記録ヘッドからの前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査を行う吐出検査装置であって、前記吐出検査のために、前記記録液に第１の圧力を発生させて前記記録液を前記記録ヘッドから吐出させるべく前記記録ヘッドを駆動する第１のヘッド駆動部と、前記記録ヘッドの電圧変化を出力信号として取得する出力信号取得部と、前記出力信号を所定の増幅回路で増幅する信号増幅部と、前記出力信号を、前記信号増幅部に断続して伝達する信号伝達部と、を備え、前記信号伝達部は、前記第１のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動している期間、前記出力信号を前記信号増幅部に伝達することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、吐出検査のために記録液の吐出駆動を行っているとき記録ヘッドの電圧変化を出力信号として増幅回路に伝達する。従って、記録ヘッドが吐出駆動されたときの出力信号を増幅回路に伝達して入力させることから、増幅回路が増幅する出力信号は記録液の吐出に伴って発生する電圧変化を確実に増幅することになる。一方、記録ヘッドが吐出検査のために吐出駆動されないときは、記録ヘッドの電圧変化を出力信号として増幅回路に伝達しない。従って、記録ヘッドが吐出駆動されないときに記録ヘッドの電圧に大きな電圧変化が生じても、増幅回路に出力信号が伝達されないので、増幅回路の動作を常に安定な動作状態とすることができる。この結果、出力信号を正しく増幅することができるので、増幅された出力信号を用いて吐出有無判定を正しく行えるようにすることが可能となる。
【００１２】
ここで、前記信号伝達部は、前記出力信号の伝達を電気的に断続する電気回路で構成されていることとしてもよい。
【００１３】
こうすれば、例えば電磁式リレーといったメカ機構を含んだスイッチに比べて、断続の速度を高速で行うことができることから、吐出検査にための吐出駆動を行っている期間に対して遅れることなく、出力信号を増幅回路に適切に伝達することができる。従って、吐出検査を正しく行えるようにすることができる。
【００１４】
また、前記信号伝達部は、前記信号増幅部の増幅回路の入力段に設けられていることが好ましい。
【００１５】
記録ヘッドから増幅回路までの物理的な距離が長い場合などでは、出力信号の伝達経路が必然的に長くなってしまう。このような場合、前述した外部からの電界ノイズなどのノイズがこの伝達経路に混入し易くなり、そのため出力信号に大きな電圧変化を生じさせてしまう確率が高くなる。そこで、増幅回路の入力段に信号伝達部を構成する。こうすれば、このように伝達経路にノイズが混入しても出力信号が増幅回路に伝達されないので、増幅回路を常に安定動作状態にすることができる。従って、吐出検査を正しく行えるようにすることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明の吐出検査装置は、前記第１のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動していない期間であって、前記記録液に第２の圧力を発生させるべく前記記録ヘッドを所定の期間駆動する第２のヘッド駆動部を備え、前記信号伝達部は、前記第２のヘッド駆動部が前記記録ヘッドを駆動している前記所定の期間、前記出力信号を遮断して前記信号増幅部に伝達しないこととしてもよい。
【００１７】
記録ヘッドを吐出検査のために吐出駆動しない期間に、吐出検査以外の目的で記録ヘッドを駆動する場合がある。このとき、例えば記録ヘッドに設けられた複数のノズルから、一斉に記録液を吐出するような駆動が行われると、記録液の吐出に伴って発生する電圧変化は大きくなることから、出力信号は大きく変化することが想定される。そこでこのような駆動が想定される吐出検査以外の目的での記録ヘッドの駆動の期間は、この出力信号が増幅回路に伝達されないようにする。こうすれば、増幅回路の動作を常に安定状態とすることができる。この結果、吐出検査を正しく行えるようにすることが可能となる。
【００１８】
ここで、前記所定の期間は、前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査の開始前の期間であることとしてもよい。
【００１９】
あるいは、前記所定の期間は、前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査の途中の期間であることとしてもよい。
【００２０】
吐出検査以外の目的で記録ヘッドを駆動する期間として、吐出検査前や吐出検査途中が想定される。例えば、吐出検査を確実に行うために記録ヘッドに設けられたノズルをクリーニングする場合や、記録ヘッド内の記録液が増粘してノズルから吐出されなくなることを抑制する場合などである。そこで、この期間においては、出力信号が増幅回路に伝達されないようにすることで、増幅回路の動作を常に安定状態とすることができる。この結果、吐出検査を正しく行えるようにすることが可能となる。
【００２１】
ここで、前記第２のヘッド駆動部が前記記録液に発生させる前記第２の圧力は、前記記録ヘッドから前記記録液が吐出されない範囲内の圧力であることとしてもよい。
【００２２】
吐出検査中であっても吐出検査のための吐出駆動が行われていないノズルや、吐出検査前の期間においては、記録ヘッドから記録液を吐出しない状態が発生する。このような状態が所定の時間継続すると、前述したように記録液が増粘し、記録ヘッドに設けられたノズルから記録液が吐出できない状態になってしまう。このため、記録液の増粘を抑制するべく、記録液が吐出されない範囲内の圧力が記録液に発生するように記録ヘッドが駆動されることがある。このときこの記録ヘッドの駆動によって出力信号が影響を受けてしまうことが生じる。そこで、このように記録ヘッドが駆動されている期間は、出力信号が増幅回路に伝達されないようにすることで、増幅回路の動作を常に安定状態とすることができる。
【００２３】
あるいは、前記第２のヘッド駆動部が前記記録液に発生させる前記第２の圧力は、前記記録ヘッドから前記記録液を吐出させる圧力であることとしてもよい。
【００２４】
吐出検査中や、吐出検査前の期間などにおいては、記録ヘッドに設けられたノズル内などに記録液の詰まりが発生しないように記録液をノズルから吐出させたり、既に実施した吐出検査の結果に応じて、記録液の吐出回復のため所定のタイミングで記録ヘッドから記録液を吐出させたりするフラッシング駆動を行うことがある。このため、記録液が吐出できる圧力を記録液に発生するべく記録ヘッドを駆動することがある。このときこの記録ヘッドの駆動によって出力信号が影響を受けてしまうことが生じる。そこで、このように記録ヘッドが駆動されている期間は、出力信号が増幅回路に伝達されないようにすることで、増幅回路の動作を常に安定状態とすることができる。
【００２５】
本発明を、吐出検査方法として捉えることもできる。すなわち、対向電極に対して所定の電圧を有する記録ヘッドから、当該対向電極に向かって記録液が吐出されたときに生ずる記録ヘッドの電圧変化を利用して、前記記録ヘッドからの前記記録液の吐出の有無を検査する吐出検査を行う吐出検査方法であって、前記吐出検査のために、前記記録液に第１の圧力を発生させて前記記録液を前記記録ヘッドから吐出させるべく前記記録ヘッドを駆動する第１のヘッド駆動工程と、前記記録ヘッドの電圧変化を出力信号として取得する出力信号取得工程と、前記出力信号を所定の増幅回路で増幅する信号増幅工程と、前記出力信号を、前記信号増幅部に断続して伝達する信号伝達工程と、を備え、前記信号伝達工程は、少なくとも前記第１のヘッド駆動工程が前記記録ヘッドを駆動している期間、前記出力信号を前記信号増幅工程に伝達することを特徴とする。
【００２６】
本発明の吐出検査方法によれば、上述した本発明の吐出検査装置と同様の作用効果を得ることができる。なお、この吐出検査方法は、上述した種々の態様を有する吐出検査装置において実行してもよいし、他の態様を有する吐出検査装置において実行してもよい。また、上述した吐出検査装置の各機能を実現するような工程を追加してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の吐出検査装置の実施例について、これを搭載した一実施形態としての記録装置を用いて説明する。図１は本発明の吐出検査装置が組み込まれた記録装置としてのインクジェットプリンタ１０の概略構造を示したものである。このインクジェットプリンタ１０は、記録液としてのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色インクが収納されたインクカートリッジ１１〜１４を装着したキャリッジ２０が図面左右方向に移動し、一方記録媒体としての印刷媒体２５が図面上下方向に移動するとき、キャリッジ２０の図面裏面側に設けられた記録ヘッド３０からインク滴を吐出して、プラテン２８によって図面裏面側から支持された印刷媒体２５に、所定の画像等を印刷するものである。
【００２８】
キャリッジ２０は、キャリッジベルト４１に固定され、キャリッジベルト４１がキャリッジモータ４０によって駆動されるのに伴って、フレーム１７に固定されたガイド２１に沿って移動する。また印刷媒体２５は、フレーム１７に固定された駆動モータ２６により駆動される図示しない紙送りローラなどによって、図面上下方向に移動する。このとき、記録ヘッド３０に設けられた各色インクを吐出するための複数のノズルから、印刷する画像に相応した所定のインク滴が吐出されることによって画像が正しく印刷できる。従って、インク滴が吐出されないと正しく画像を印刷することができないことになる。
【００２９】
このため、インクジェットプリンタ１０では、電源投入時や、印刷ジョブの開始前、印刷ジョブの途中、印刷ジョブの終了時などといった所定の時期で、検査を行うべき検査タイミングが到来した場合に、記録ヘッド３０に設けられた複数のノズルに対して、ノズルからインク滴が吐出するか否かを検査する吐出検査が行われる。吐出検査では、インクジェットプリンタ１０に設けられた検査ボックス７０の位置にキャリッジ２０を移動し、所定の吐出検査処理を行って各ノズルからのインク滴の吐出の有無を検査する。そして、検査の結果、インク滴が吐出しない不吐出のノズルが有った場合は、インクジェットプリンタ１０に設けられたクリーニングボックス１８の位置にキャリッジを移動し、ノズル内のインクを吸引するなどの所定のクリーニング処置を行ってノズルをクリーニングする。
【００３０】
また、吐出検査に際して、例えば吐出検査中もしくは吐出検査前といった所定のタイミングに、記録ヘッド３０に対して後述するフラッシング駆動や微振動駆動が実施される場合もある。フラッシング駆動は、記録ヘッド３０に設けられたノズルのインク詰りを回復するため、あるいは、ノズルの先端のインクの表面状態（メニスカス）の増粘を防止するために行うもので、インクに所定の圧力を発生させ、ノズルからインク滴を吐出させる駆動方法である。また微振動駆動は、インクが増粘してノズルから吐出できない状態になることを抑制するため、記録ヘッド３０内のインクに、ノズルからインク滴が吐出しない範囲内の微小な圧力を発生させる駆動方法である。
【００３１】
上述した一連の動作についての主な制御は、フレーム１７に取り付けられたメイン基板５０に設けられた主制御回路５０ａと、キャリッジ２０に取り付けられたサブ基板６０に設けられた副制御回路６０ａとによって行われる。これらの基板は、フレキシブル基板４５によって接続され、それぞれの基板間でデータがやり取りされることによって主制御回路と副制御回路とが連携動作し、所定のインク滴の吐出検査を実施する。
【００３２】
主制御回路５０ａには、インクジェットプリンタ１０の諸動作を制御するためのＣＰＵ５１と、これらの動作に関するプログラムを記録したＲＯＭ５２と、動作に際して必要なデータを一時的に記憶したり読み出したりするためのＲＡＭ５３と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ５４と、副制御回路６０ａとの間でのデータのやり取りや、ユーザーのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）９０など外部機器との情報のやり取りを行うためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）５５とが備えられている。
【００３３】
ノズルからの吐出検査のための処理ルーチンプログラムは、ＲＯＭ５２に記憶されている。また、上述した吐出検査の検査タイミングや、フラッシング駆動および微振動駆動の実施タイミングも、ＲＯＭ５２に記録された処理ルーチンプログラムに格納されている。また、印刷対象となる印刷データを含む印刷ジョブはＲＡＭ５３に格納される。なお、ノズルからの吐出検査のための処理ルーチンプログラムは、Ｉ／Ｆ５５を介して外部より入力され、ＲＡＭ５３にダウンロードされるものとしてもよい。
【００３４】
一方、副制御回路６０ａには、吐出検査に関する所定の動作を実行するためのロジック回路などが構成されたＡＳＩＣ６１が備えられている。従って、ＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記録された処理ルーチンプログラムを読み出し、ＡＳＩＣ６１との間で種々の信号データを授受することによって、ＣＰＵ５１とＡＳＩＣ６１は所定の動作を実行して、吐出検査を実施するのである。
【００３５】
次に、図２を用いてインクジェットプリンタ１０に組み込まれた吐出検査装置の仕組みについて具体的に説明する。図２は、帯電したインク滴を用い、記録ヘッド３０に設けられた複数のノズルそれぞれからインクを吐出させるべくインクに圧力を加え、インク滴の吐出の有無を判定するための装置構成を示す模式図である。キャリッジ２０が検査ボックス７０に対して所定の位置に移動すると、例えばインクカートリッジ１１から図示しない供給経路によって記録ヘッド３０に供給されたインクが、インク滴３９として記録ヘッド３０から吐出される。
【００３６】
吐出されたインク滴３９は、検査ボックス７０に設けられた電極部材７１に着弾する。電極部材７１はメッシュ状のＳＵＳ板などの金属材料で形成され、インク滴３９の着弾受け領域となっている。着弾したインク滴３９は、その後この電極部材７１を透過し、スポンジ状の樹脂等で形成されたインク吸収体７２に吸収される。このように、電極部材７１にはインクが堆積しないように構成されている。また電極部材７１は、フレーム１７と結線部材６６によって電気的に接続されている。
【００３７】
ＡＳＩＣ６１は、吐出検査に際して、フレーム１７に回路の一端が接続（接地）されている電圧発生回路６２を動作させ、フレーム１７に対する所定の電圧を生成した後、所定の抵抗値を有する抵抗６４を通し、結線部材６５を用いて記録ヘッド３０に電圧Ｖｅを印加する。もとより、記録ヘッド３０において電圧Ｖｅが印加される部分は、インクと電気的に導通状態にある部分（例えばノズルプレート３４（図５参照））である。
【００３８】
本実施形態では、記録ヘッド３０に印加する電圧は、フレーム１７に対してプラス電位としている。従って、前述したように、フレーム１７と電気的に接続された検査ボックス内の電極部材７１との間において、記録ヘッド３０側から電極部材７１側への印加方向となる電圧が発生する。この結果、記録ヘッド３０はプラス帯電し、電極部材７１はマイナス帯電する状態となる。
【００３９】
記録ヘッド３０からインク滴３９が吐出すると、インク滴３９は記録ヘッド３０から帯電したプラス電荷が奪われ、奪われたプラス電荷を補充すべく抵抗６４にプラス電荷が流れる。そのため、抵抗６４にこのようにプラス電荷が流れることによって電圧降下が発生し、記録ヘッド３０の電圧が変化（減少）する。この電圧の変化を、コンデンサー６８を介してＡＳＩＣ６１が取得し、ＡＳＩＣ６１内に形成された後述する増幅回路によって増幅する。そして、増幅した電圧の変化を所定の閾値と比較することによって吐出の有無を判定する。
【００４０】
記録ヘッド３０に設けられている複数のノズルのそれぞれには、ノズル別にインクを吐出するために圧力を発生させる圧力発生機構が形成されている。本実施形態では、圧電素子に電圧をかけると圧電素子が変形して、インクカートリッジから供給されたインクを加圧するように構成されている。この結果、ノズルプレートに設けられたノズルから、インクがインク滴として吐出されるのである。従って、検査対象のノズルに対応した圧電素子に電圧をかけることで、そのノズルについてインク滴の吐出の有無を検査することができる。圧力発生機構についての具体的な構成は、後ほど図５にて説明する。
【００４１】
圧電素子を変形させる電圧はドライバー基板３１から圧電素子の駆動信号として出力される。ドライバー基板３１は、記録ヘッド３０の近傍でキャリッジ２０内に設けられ、サブ基板６０と図示しない結線部材によって結線され、ＡＳＩＣ６１からの出力信号を受けて動作する。
【００４２】
次に、ノズルに対応した圧電素子がどのように駆動されるのかについて説明する。図３は、圧電素子の駆動方法を説明するための説明図である。本実施形態では、記録ヘッド３０には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、各色に対応したノズル列３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが設けられ、それぞれのノズル列にはｎ＝１〜１８０まで１８０個のノズルが形成されている。このように、本実施形態では記録ヘッド３０には合計７２０個の検査対象ノズルが形成されている。そして、検査対象のノズルからインク滴を吐出させるために、ＹＭＣＫのノズル列ごとに、検査対象ノズルに対応する圧電素子に対して、圧電素子を変形駆動するヘッド駆動信号ＤＲＶｎ（ｎ＝１〜１８０）を出力する。
【００４３】
ヘッド駆動信号ＤＲＶｎは、以下のように生成される。メイン基板５０では、一画素分に相当する画像を印刷するための区間（キャリッジ２０が一画素の間隔を横切る時間でセグメントとも呼ぶ）に、ＰｖとＰ１、Ｐ２、Ｐ３の合計４つのパルス信号を有する単位信号（図３の吹き出し部分）が繰り返し存在する原信号ＯＤＲＶと、印刷信号ＰＲＴｎが生成される。
【００４４】
原信号ＯＤＲＶは、ノズル内でインクが固まらないように圧電素子を微振動させてインクを振動させるためのパルス信号Ｐｖと、それぞれノズルからインク一滴分のインク滴を吐出させるパルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とを有している。パルス信号Ｐ１のみでは小さいサイズのドットが、パルス信号Ｐ１とＰ２とでは中サイズのドットが、またパルス信号Ｐ１とＰ２とＰ３とでは大きいサイズのドットが、それぞれ印刷媒体に形成される。
【００４５】
印刷信号ＰＲＴｎ（ｎ＝１〜１８０）は、ＹＭＣＫ各ノズル列について、１８０個のノズルのうち、インク滴を吐出させるべきノズルを特定するとともに、原信号ＯＤＲＶにおけるパルス信号を選択する信号である。従って、印刷信号ＰＲＴｎは印刷実行時には、印刷データ（ドット有無やその階調値）に基づいて、インクを吐出すべきノズルや出力すべきパルス信号を選択してノズルに選択的に供給させる信号であるが、吐出検査時には検査のためにインクを吐出すべきノズルを特定するとともに、出力すべきパルス信号を選択する信号である。さらに、それ以外では、後述する微振動駆動やフラッシング駆動などに際して、駆動対象となるノズルと駆動に必要なパルス信号を選択する信号となる。
【００４６】
これらの信号は、前述したようにＡＳＩＣ６１を介してドライバー基板に設けられたマスク回路に出力される。マスク回路は、原信号のうち、印刷信号ＰＲＴｎによって選択されたパルス信号が、同じく印刷信号ＰＲＴｎによって特定されたノズルに対応する圧電素子に出力されるように回路構成されている。つまり、マスク回路によって、選択された検査対象ノズルに対応した圧電素子に、Ｐｖ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のパルス信号のうち印刷信号ＰＲＴｎによって選択されたパルス信号が出力されるように構成され、マスク回路からヘッド駆動信号ＤＲＶｎとして出力される。こうしてヘッド駆動信号ＤＲＶｎは生成されるのである。もとより、印刷信号ＰＲＴｎが総てのパルス信号を選択しない信号であった場合は、ヘッド駆動信号ＤＲＶｎは、総てのパルス信号が存在しない状態になる。
【００４７】
吐出検査では、このように生成されたヘッド駆動信号が検査対象ノズルに対応する圧電素子に出力され、その後、次の検査対象ノズルが選択されるごとにヘッド駆動信号が対応する圧電素子に出力されるという手順が順次繰り返される。そして、この手順がＹＭＣＫすべてのノズル列に適用されることによって、すべてのノズルについて対応する圧電素子が順次駆動され、吐出検査が行われるのである。
【００４８】
ここで、ＣＰＵ５１は、吐出検査のために、印刷信号ＰＲＴｎによって原信号ＯＤＲＶをマスクしたヘッド駆動信号ＤＲＶｎを圧電素子に出力させることで、請求項記載の第１のヘッド駆動部として機能する。また、同じくＣＰＵ５１が、後述する微振動駆動やフラッシング駆動などに際して、印刷信号ＰＲＴｎによって原信号ＯＤＲＶをマスクしたヘッド駆動信号ＤＲＶｎを駆動対象となるノズルに対応する圧電素子に出力させることで、請求項記載の第２のヘッド駆動部として機能する。本実施形態では、このようにドライバー基板に設けられたマスク回路に入力する印刷信号ＰＲＴｎを、吐出検査のときと、それ以外の微振動駆動やフラッシング駆動のときとでＣＰＵ５１が使い分け、同じマスク回路によって原信号ＯＤＲＶをマスクしたヘッド駆動信号ＤＲＶｎを出力することによって、第一のヘッド駆動部もしくは第２のヘッド駆動部として機能させるのである。
【００４９】
次に本実施形態のインクジェットプリンタ１０に組み込まれた吐出検査装置が行う吐出検査について、図４を参照して具体的に説明する。図４は、吐出検査の対象ノズルが１個ずつ選択され、選択された各ノズルに対してインク滴の吐出有無を検出する場合を示したタイミングチャートである。
【００５０】
まず、印刷信号ＰＲＴ１によって、原信号ＯＤＲＶのうちパルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を吐出検査開始（時間Ｔ＝０）から２セグメントの期間（時間Ｔ＝ｔ１まで）出力するヘッド駆動信号ＤＲＶ１を生成する。これによって、ノズルｎ＝１に対応する圧電素子が２セグメントの期間駆動される。その後、総てのパルス信号が出力されない状態が２セグメント間（時間Ｔ＝ｔ１〜ｔ２）続いたのち、次に印刷信号ＰＲＴ２によって、同じく原信号のうちパルス信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を２セグメントの期間（時間Ｔ＝ｔ２〜ｔ３）出力するヘッド駆動信号ＤＲＶ２を生成する。これによって、ノズルｎ＝２に対応する圧電素子が２セグメントの期間駆動される。その後、総てのパルス信号が出力されない状態が２セグメント間（時間Ｔ＝ｔ３〜ｔ４）続く。
【００５１】
基本的にこのような駆動がノズルｎ＝３以降順次繰り返される。こうして検査対象ノズルに対して２セグメント間圧電素子が駆動され、２セグメント間圧電素子が駆動されない状態を繰り返して吐出検査が行われるのである。本実施形態では、注目する１つの検査対象ノズルに対して、圧電素子が駆動される２セグメントと、これに続く圧電素子が駆動されない２セグメントとの合計４セグメントの期間を、その注目する検査対象ノズルの吐出検査期間と呼ぶことにする。
【００５２】
ところで、各パルス信号を欠けることなくヘッド駆動信号を出力させるためには、図から明らかなように、原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴ１、ＰＲＴ２とが同期していることが必要である。このため、本実施形態では、ラッチ（ＬＡＴ）信号を基準として原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとの同期が取られているものとする。ＬＡＴ信号は、プリンタにおける諸動作の基準となる信号の一つとして通常用いられるもので、１セグメントの周期で出力される所定のパルス幅をもったパルス信号である。もとよりＬＡＴ信号以外の信号（例えばクロック信号）を用いても差し支えない。
【００５３】
こうして、ノズルｎ＝１に対応する圧電素子が検査開始（Ｔ＝０）から時間ｔ１まで２セグメント間ヘッド駆動信号ＤＲＶ１によって駆動され、ノズルからインク滴が吐出すると、図２において説明したように記録ヘッド３０はプラス帯電しているので、帯電したインク滴は記録ヘッド３０からプラス電荷を奪い去る。すると、奪われたプラス電荷を補うべく、電圧発生回路６２から抵抗６４を通してプラス電荷が補充される。この結果、抵抗６４に電流が流れることから、記録ヘッド３０の電圧はインク滴３９の吐出回数に合わせて減少する。
【００５４】
減少する電圧の大きさは、奪われるプラス電荷量に依存するため、吐出するインク滴３９の大きさ（インク量）におおよそ依存する。ところで、吐出検査において吐出の有無判定の精度を向上するためには電圧変化は大きいことが望ましい。従って、本実施形態では、吐出検査時における駆動信号は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３総てのパルス信号が１セグメント間に存在する信号になるように印刷信号ＰＲＴｎを出力するのである。
【００５５】
その後、ノズルｎ＝１は時間ｔ１からｔ２までの２セグメント間吐出駆動されないためインク滴３９は吐出されず、その結果記録ヘッド３０と電極部材７１との間の電圧（以降「電極間電圧」）は徐々に上昇増加し、その後、吐出検査の開始時に印加した電圧Ｖｅまで回復する。本実施形態では、電極間電圧はこのように２セグメント後に電圧Ｖｅまで回復するものとして扱う。
【００５６】
なお、本実施形態では、このような吐出検査期間を４セグメントとしているが、圧電素子が駆動されるセグメント数は２セグメントに限定されるものでなく、また圧電素子が駆動されないセグメント数も２セグメントに限定されるものでない。インク１滴が奪う電荷量や１セグメントあたりの吐出回数などインク滴の吐出条件によって、測定端子間の電圧変化具合が実際には異なることから、電極間電圧の変化が顕著に現れるセグメント数や、電圧回復が確実に行われるセグメント数など、検出が容易になる条件を予め調べ、その条件に合わせてこれらのセグメント数を決めることが好ましい。
【００５７】
なお、本実施形態では、記録ヘッドからインク滴が吐出したときに、常に記録ヘッドの電圧が減少を呈するように、圧電素子が駆動されないセグメント（「オフセグメント」とも呼ぶ）を設けることで電極間電圧の電圧回復が行われるようにしたが、オフセグメントを設けないこととしても差し支えない。こうすれば、吐出検査に要する時間を短縮することができる。
【００５８】
オフセグメントを設けない場合は、記録ヘッドからインク滴が吐出したとき、記録ヘッドの電圧変化が減少する場合以外に、電圧が変化しない場合が存在する。つまり、記録ヘッドからインク滴が吐出しても、抵抗６４を通して補充されるプラス電荷が増えない状態になる場合である。従って、オフセグメントを設けない場合は、このような電圧変化を考慮して吐出の有無を判定すればよい。
【００５９】
次に、印刷信号ＰＲＴ２によって時間ｔ２から時間ｔ３まで、ノズルｎ＝２に対して２セグメント間ヘッド駆動信号ＤＲＶ２が出力され、インク滴が吐出する場合電圧Ｖｅはインク滴の吐出回数に合わせて再び漸次電圧降下し、ノズルｎ＝１と同様に電極間電圧は減少する。その後、ノズルｎ＝２は時間ｔ３からｔ４までの２セグメント間駆動されないためインク滴は吐出されず、その結果電極間電圧は徐々に上昇増加し、その後電圧Ｖｅまで回復する。このような電圧変化が、インク滴の吐出が有るごとに記録ヘッド３０と電極部材７１との電極間において繰り返し発生する。もとより、インク滴が吐出されない場合は電圧変化が生じないため、電圧Ｖｅは変化しないことになる。
【００６０】
そこで、このように変化する電圧について、コンデンサー６８（図２）を介することによって直流分をカットし、電圧の変化分のみをプラスマイナスする振幅電圧を有する出力信号として取り出す。ところで、記録ヘッドに印加される電圧Ｖｅは、通常ＡＳＩＣ６１の作動電圧より高電圧（例えば数十ボルト〜百ボルト）である。従って、コンデンサー６８を介することによって、電圧の変化分のみがＡＳＩＣ６１に入力されるようにできることから、ＡＳＩＣ６１の耐電圧値を抑制することもできる。
【００６１】
取り出した出力信号は、図４下部に示したように、おおよそ正弦波の形状を呈する。そして、取り出した出力信号を増幅回路にて増幅する。ここで、コンデンサー６８は請求項に記載の出力信号取得部として機能し、増幅回路６９は請求項に記載の信号増幅部として機能する。
【００６２】
なお、本実施形態では、出力信号取得部としてコンデンサー６８を用いたが、これに限らず、コンデンサーと同等な容量結合の機能を有する素子を用いてもよい。またコンデンサーに加えてにオペアンプや抵抗を用いた周知の微分回路を構成し、この微分回路を出力信号取得部として用いることとしてもよい。もとより、記録ヘッドの電圧変化を出力信号として取得できるものであれば、どのような回路構成であってもよい。
【００６３】
出力信号は、通常振幅がおおよそ数百マイクロボルト程度の低い電圧であることが多く、そのため増幅回路にて増幅後の出力信号の振幅電圧が数ボルト程度になる増幅率で電圧増幅するのである。そして、インク滴の吐出があった場合は、マイナス側に所定量の電圧の振幅を有する出力信号が生じるので、増幅後の出力信号のマイナス側の電圧値が、所定の閾値以上の電圧値か否かを調べることによってインク滴の吐出の有無を判定する。言い換えれば、インク滴の吐出に応じた電圧変化が生じれば、インク滴の吐出の有無を判定することができるのである。
【００６４】
しかしながら、電極間電圧には、プリンタ外部からの電界ノイズや、プリンタ内からの電界ノイズなどに起因して、相当の範囲で電圧変化が生じることがある。あるいは、吐出検査開始前や吐出検査中において、インクが増粘してノズルから吐出できない状態になることを抑制するため、記録ヘッド内のインクに、インク滴として吐出しない範囲内の微小な圧力を発生させる微振動駆動を行う場合や、ノズルのインク詰りを回復するため、あるいは、ノズルの先端のインクの表面状態（メニスカス）の増粘を防止するためにインク滴を吐出するフラッシング駆動が行われる場合が多々存在する。
【００６５】
微振動駆動では、記録ヘッドに設けられた総てのノズル（本実施形態では７２０個）に対する圧電素子にパルス信号Ｐｖが出力され、記録ヘッドの電圧に対して大きな電圧変化を与えてしまうことが起こり得る。また、フラッシング駆動についても同様に、複数のノズルに対応した圧電素子にＰ１からＰ３のパルス信号のうち少なくとも１つのパルス信号が出力されることから、記録ヘッドの電圧に対して大きな電圧変化を与えてしまうことが起こり得る。これについて、図５を用いて説明する。
【００６６】
図５は、記録ヘッド３０に設けられている複数のノズルについて、ノズル別にインク滴を吐出するために圧力を発生させる圧力発生機構の構成を示す模式図である。すなわち、圧電素子３２の両端に設けられたＧＮＤ電極とＣＯＭ電極間に電圧を印加すると、圧電素子３２が変形（伸長）する。すると、ＧＮＤ電極側が物理的に固定されているので、部材３３を矢印方向（図面下側）へ押し下げ、例えばインクカートリッジ１１から供給されたインク３８を加圧するように構成されている。従って、検査対象のノズルに対応した圧電素子のＣＯＭ電極に印加する電圧によって、ノズルからインク滴を吐出させる圧力を発生させたり、インク滴を吐出させない微小な圧力を発生させたりすることができる。つまり、前述したように、圧電素子のＧＮＤ電極とＣＯＭ電極との間にパルス信号Ｐｖが出力されれば微振動駆動が、パルス信号Ｐ１〜Ｐ３のうち少なくとも１つのパルス信号が出力されればフラッシング駆動がそれぞれ行われることになる。もとより、吐出検査においては、前述したようにパルス信号Ｐ１〜Ｐ３の総てのパルス信号が出力される。
【００６７】
このとき、圧電素子３２のＣＯＭ電極とノズルプレート３４との間は、部材３３やインク３８が等価的にコンデンサーとして介在することになるため、ＣＯＭ電極に印加される電圧の変化がコンデンサーを介して電気的にノズルプレート３４に伝わり、この結果記録ヘッド３０の電圧値に影響を与えて電圧を変化させてしまう。ところで、パルス信号Ｐ１〜Ｐ３は、パルス信号Ｐｖに比較して大きな電圧値を有しているが、吐出検査では１個ずつ検査対象ノズルに対応する圧電素子のみを駆動するので、１つの圧電素子のＣＯＭ電極にのみパルス信号Ｐ１〜Ｐ３が出力されるのみである。従って、吐出検査時においてはパルス信号Ｐ１〜Ｐ３が記録ヘッドの電圧値に与える変化は小さい。
【００６８】
しかしながら、微振動駆動のためのパルス信号Ｐｖは、一つだけではその影響が少ないことは明らかであるが、記録ヘッド３０に設けられた総てのノズルに対応する圧電素子（本実施形態では７２０個）にパルス信号Ｐｖが印加されると、その影響度合いは相当に大きくなり、ノズルプレート３４の電圧つまり電極間電圧を大きく変化させてしまうのである。またフラッシング駆動も同様に、パルス信号Ｐ１からＰ３のうち少なくとも１つが複数の圧電素子に印加されるので、その影響度合いは相当に大きくなり、ノズルプレート３４の電圧つまり電極間電圧を大きく変化させてしまう。
【００６９】
このように電極間電圧に大きな変化が生じると、出力信号の振幅電圧は、インク滴が吐出したときに生じる出力信号の振幅電圧よりも相当に大きくなる。一方、増幅回路はインク滴が吐出されたときに生じる出力信号を適切に増幅できるように増幅率が設定されているため、このような出力信号が大きな振幅電圧の場合は、増幅回路で増幅された増幅出力信号は出力が振り切れた飽和状態になり、増幅回路の動作が不安定となってしまう。そして、一旦増幅回路が不安定な動作状態となってしまうと、その後この不安定な動作状態が暫時継続し、その間、出力信号を正しく増幅することができない状態を呈する場合が起こりえる。
【００７０】
このような状態において、インク滴の吐出によって生じた出力信号を増幅回路の入力段に入力させても、出力信号を正しく増幅できないので、増幅後の増幅出力信号を用いてインク滴の吐出検査を正しく行うことができないことになる。そこで、本発明の吐出検査装置は、増幅回路の入力段に、インク滴の吐出に伴って発生する出力信号の振幅電圧より大きな振幅電圧の出力信号が入力されないようにし、増幅出力信号を用いて吐出検査を正しく行うことができる吐出検査装置を提供するものである。
【００７１】
以下本発明の吐出検査装置の実施例を、図６を用いて説明する。図６は、一実施例としての吐出検査装置の構成を示す模式図である。なお、図６は、基本的に図２に示した装置構成と同じあり、従って同じ構成のものは、同じ符号を付して示した。
【００７２】
図６に示すように、本実施例は、ＡＳＩＣ６１内に設けられた増幅回路６９の入力段（図中、符号Ｂ）とコンデンサー６８の出力段（図中、符号Ａ）との間に、電気的な接続を断続するスイッチ８０を介在させる。そして、このスイッチ８０のオン（接続）オフ（遮断）を制御信号ＳＷによって制御し、コンデンサー６８の出力段に生じる出力信号を、所定のタイミングで増幅回路の入力段に接続したり遮断したりして、増幅回路６９に伝達するように構成したものである。このスイッチ８０と制御信号ＳＷが、請求項に記載の信号伝達部に相当する。
【００７３】
また、このようにスイッチ８０をコンデンサー６８の出力段に設けることによって、前述した通常高い電圧値を有する電圧Ｖｅがスイッチ８０に印加されないので、スイッチ８０は電圧の変化分に見合った耐電圧値のスイッチとすればよく、耐電圧値の低いスイッチを用いることが可能となる。
【００７４】
本実施例では、スイッチ８０は、電気的に接続を断続する電気回路によって構成されたスイッチとした。スイッチ８０は、例えば、図中吹き出し部に示したようなインバータとＭＯＳトランジスタとから構成される周知のアナログスイッチ回路で構成され、制御信号ＳＷによって、コンデンサー６８の出力段Ａと、増幅回路の入力段Ｂとが接続されたり遮断されたりするように構成されている。ちなみに、図６に示したアナログスイッチの構成によれば、制御信号ＳＷがハイレベルの信号（例えば所定のプラス電圧）を出力したときは、アナログスイッチはオフ状態となってコンデンサー６８の出力段Ａと増幅回路の入力段Ｂとが遮断され、制御信号ＳＷがローレベルの信号（例えば０ボルトの電圧）を出力したときは、アナログスイッチはオン状態となりコンデンサー６８の出力段Ａと増幅回路の入力段Ｂとが接続される。このように電気的に接続を断続するアナログスイッチを用いることによって、接続と遮断との間を、機械的に切り替える場合よりも高速で切り替えることができるようにしている。
【００７５】
もとより、電気的に接続を断続する以外に、出力信号の電圧変化を光の変化（例えば光量）に変換し、変換した光を受光部によって再び電圧変化に変換することで増幅回路に出力信号を伝達する光学方式を用いて、スイッチ８０を構成することとしてもよい。この場合は、電圧変化から光量変化への変換、もしくは光量変化から電圧変化への変換のうちいずれか一方を行わないようにすれば、出力信号の伝達を制御することができる。もとより、断続のスピードが高速であれば、例えば電磁リレー等を用いたメカ方式によるスイッチを採用しても差し支えない。
【００７６】
次に、本実施例において、このように構成されたスイッチ８０が、吐出検査においてどのように制御信号ＳＷによって制御されるのかを、図７を用いて説明する。図７は吐出検査に関する主な信号の出力の様子をタイミングチャートとして示したものである。本実施例では、図示するように、吐出検査前にフラッシング駆動が行われたのち、１番目のノズルから順番に吐出検査が行われるものとする。そして、２番目のノズルの吐出検査の後に一旦吐出検査を止めて微振動駆動を行ったのち、再び３番目のノズルから吐出検査が開始されるものとして説明する。もとより、このようなタイミングチャートの設定は図６に示した実施例の効果を説明する都合上のものであって、検査前に微振動駆動が行われたり、吐出検査中にフラッシング駆動が行われたりする場合があるなど、実際には種々のパターンにて駆動が行われることは言うまでもない。なお、前述したように、各信号は、ＬＡＴ信号を基準として同期が取られている。
【００７７】
まず吐出検査前の２セグメント間、フラッシング駆動用のヘッド駆動信号が、検査対象ノズルと検査対象以外の所定のノズルとに、印刷信号に基づいて出力される。本実施例では、図示するように記録ヘッドに設けられた総てのノズルに対してパルス信号Ｐ１〜Ｐ３が２セグメント間出力されてフラッシング駆動が行われるものとする。もとより、フラッシング駆動すべき複数のノズルが予め定められている場合は、それらの複数のノズルがフラッシング駆動される。またフラッシング駆動のためのパルス信号や出力期間（ここでは２セグメント間）についても、これに限るものではないことは言うまでもない。
【００７８】
こうして総てのノズルがフラッシング駆動されると、前述したように、電極間電圧は大きく変化し、出力信号の振幅電圧が大きくなってしまう。このため、この大きな振幅電圧の出力信号が増幅回路に入力することになる。この結果、増幅後の増幅出力信号は、制御信号ＳＷによる制御（後述する）を行わない場合は、前述したように出力が飽和してしまい増幅回路の動作は不安定な動作状態になってしまう。従って、フラッシング駆動に続いて吐出検査が開始され、１番目のノズルからのインク滴の吐出による電圧変化を有した出力信号が増幅回路に入力されても、増幅回路が不安定な動作状態であることに起因して、出力される増幅出力信号は、図示するように入力された出力信号を正しく増幅したものにならないことになる。なお、図７に示した増幅出力信号（ＳＷ制御無し）の挙動は一例であって、増幅回路の回路構成や増幅回路に入力される出力信号の振幅電圧などによって異なることは勿論である。
【００７９】
このように、増幅出力信号が出力信号を正しく増幅していないことから、図７に示す例では、１番目のノズルについては吐出検査を正しく行えないことになる。もとより、増幅回路の不安定な動作状態がもっと長く続く場合は、２番目以降のノズルについても正しく吐出検査できなくなることは言うまでも無い。従って、正しく吐出検査を行うためには、増幅回路の動作が安定するまでの時間、吐出検査を行わないようにする必要があり、その結果、検査時間が長くなってしまうという課題も生じることになる。
【００８０】
さらに、図７において、吐出検査中の２番目と３番目のノズルに対する吐出検査の間に、総てのノズルを微振動駆動したときも、制御信号ＳＷによる制御（後述する）を行わない場合は、出力信号の振幅電圧が大きくなってしまうので、増幅出力信号は飽和してしまい増幅回路の動作は不安定な動作状態になってしまう。従って、続いて検査対象となる３番目のノズルついて、インク滴の吐出による電極間電圧の変化を有した出力信号が増幅回路に入力されても、増幅回路が不安定な動作状態であることに起因して、出力される増幅出力信号は、図示するように、入力された出力信号を正しく増幅したものにならないことになる。
【００８１】
このように、インク滴の吐出による電極間電圧の変化よりも大きな電圧変化に伴って、大きな振幅電圧が生じた出力信号が一旦増幅回路に入力されると、増幅回路が不安定な動作状態になり、その後暫時増幅回路が出力信号を正しく増幅することができなくなる。この結果、吐出検査が正しく行えないという前述した課題が生じるのである。
【００８２】
そこで、本実施例では制御信号ＳＷによってスイッチ８０を制御し、フラッシング駆動の期間または微振動駆動の期間は、出力信号が増幅回路に入力されないようにする。つまり、図７に示したように、フラッシング駆動期間と微振動駆動期間は制御信号ＳＷをハイレベルの出力にしてスイッチ８０をオフ（図中破線）にし、それ以外の吐出検査期間は、制御信号ＳＷをローレベルの出力にしてスイッチ８０をオン（図中実線）にするのである。こうすることによって、出力信号に大きな振幅電圧が発生している期間、この出力信号を増幅回路に入力させないようにすることができる。従って、増幅回路は不安定な動作状態にならず、常に安定した増幅状態が維持されるので、インク滴の吐出に伴って生ずる出力信号は、増幅回路によって正しく増幅され、図７の下側に示したような増幅後の出力信号（ＳＷ制御あり）として出力されるのである。この結果、１番目のノズルや３番目のノズルについても、インク滴の吐出検査を正しく行うことが可能となる。また、増幅回路の動作が安定するまでの時間吐出検査を待つとうこともしなくて済むので、上述した検査時間が長くなってしまうという課題も解決することができる。
【００８３】
本実施例では、制御信号ＳＷは、フラッシング駆動の期間または微振動駆動の期間に相当するセグメントの期間、ＬＡＴ信号の出力タイミングに同期してそれぞれハイレベルが出力される。具体的には、ＣＰＵ５１（図１参照）が、マスク回路からヘッド駆動信号が出力されたとき、フラッシング駆動か微振動駆動かをＲＯＭ５２に格納された処理ルーチンプログラムに基づいて判定する。前述したように、インクジェットプリンタ１０では、吐出検査プログラムなどの処理ルーチンプログラムに従って、予め定められた所定のタイミングで、ノズルの吐出検査やフラッシング駆動、微振動駆動が行われる。そこで、この所定のタイミングをＣＰＵ５１が判定し、フラッシング駆動および微振動駆動の期間、ＬＡＴ信号の出力タイミングに同期して制御信号ＳＷをハイレベルの出力とするのである。
【００８４】
このように制御信号ＳＷを出力することによって、フラッシング駆動または微振動駆動の期間に合致する期間分、スイッチ８０をオフにすることができる。つまり、出力信号に大きな振幅電圧を与えてしまう可能性がある期間、確実にスイッチ８０をオフすることができるので、スイッチ８０のオンオフ動作を効果的に行うことが可能となる。
【００８５】
以上説明したように、本実施例によれば、吐出検査前あるいは吐出検査中において、フラッシング駆動や微振動駆動などが行われたとき、増幅回路の増幅動作が、これらの駆動に起因して生じる出力信号の振幅電圧に影響されないように、増幅回路への入力段にスイッチを設けて、出力信号の入力を制御することができる。この結果、吐出検査において、インク滴の吐出以外の要因による電圧変化が、増幅回路に入力されないように抑制することによって、インク滴の吐出に伴って発生する電圧変化を正しく検出することができる吐出検査装置を提供することが可能となる。
【００８６】
本発明について、一実施形態としてのインクジェットプリンタに搭載された吐出検査装置を一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施の形態および実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な態様で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。
【００８７】
（第１変形例）
上記実施例では、１つのスイッチ８０を用いて、出力信号の断続を制御することとしたが、複数のスイッチによって断続することとしてもよい。電気的なスイッチとして用いられるアナログスイッチは、構成された回路の特性によっては出力信号がリークし、大きな振幅電圧が増幅回路に入力してしまう場合が考えられる。そこで、このような場合は、アナログスイッチを複数用いることによって絶縁性を高め、このリークを抑制することができる。
【００８８】
本変形例を、図８（ａ）に示した。この例は、２つのアナログスイッチを直列につなげてスイッチを構成したものである。これらの２つのスイッチ８１とスイッチ８２は、上記実施例と同様に、制御信号ＳＷがハイレベルのときに同時にオフ状態（図に示した状態）となるように制御され、コンデンサー６８からの出力信号が、増幅回路６９に入力されないようにする。従って、増幅回路６９への出力信号の伝達を２つのスイッチによって抑制するため、出力信号のリーク量を少なくする確率が高くなる。もとより、２つより多い複数のアナログスイッチを用いてスイッチを構成すれば、更に出力信号のリークを抑制できることが期待できる。
【００８９】
また、本変形例において、さらに、スイッチ８１とスイッチ８２との間の電位が、スイッチ８１とスイッチ８２がオフ状態のときに、接地電位になるように制御することとしてもよい。この例を図８（ｂ）に示した。図示するように、２つのスイッチ８１とスイッチ８２との間の電位と、接地電位との間にスイッチ８３を設け、スイッチ８１とスイッチ８２が同時にオフ状態（図に示した状態）となるとき、スイッチ８３はオン状態（図に示した状態）とすることによって、２つのスイッチ８１とスイッチ８２との間の電位を接地電位にするものである。
【００９０】
こうすれば、スイッチ８１から出力信号がリークした場合、このリークした出力信号を接地電位つまり「０ボルト」側に流すことができる。従って、スイッチ８２をリークする出力信号は更に抑制されることになり、増幅回路６９に入力する出力信号のリーク量をさらに抑制することが期待できる。
【００９１】
なお、スイッチ８３がオン状態のときに、スイッチ８１とスイッチ８２との間の電位が接地電位になるようにしたが、特に接地電位に限るものではなく、リークした出力信号を抑制することができる電位であれば、接地電位以外の電位としても差し支えない。
【００９２】
（第２変形例）
上記実施例では、スイッチ８０のオンとオフを用いて、出力信号の断続を制御する際、スイッチ８０がオフつまり出力信号が遮断されているとき、コンデンサー６８の出力段Ａ側は電位的に何処にも接続されない状態になっている。従って、コンデンサー６８の出力段Ａ側の電荷量はそのまま保持され、次にスイッチ８０がオンしたとき、保持された電荷量が出力信号として増幅回路に入力されることになる。このとき、保持されている電荷量が多い場合は、出力信号は大きな振幅電圧を有する信号となってしまうので、前述するように増幅回路の動作が不安定になってしまうことになる。そこで、本変形例として、出力信号が遮断されているとき、コンデンサー６８の出力段Ａ側は電位的に接地電位となるようにしてもよい。
【００９３】
本変形例を図９（ａ）に示した。この例は、図６におけるスイッチ８０に替えて、２安定状態のスイッチ８５で構成したものである。スイッチ８５は、上記実施例と同様に、制御信号ＳＷがハイレベルのときにオフ状態（図に示した状態）となるように制御され、コンデンサー６８からの出力信号が増幅回路６９に入力されないようにする。同時にスイッチ８５はこのオフ状態において、コンデンサー６８の出力段Ａ側を、接地電位になるようにフレーム１７と電気的に接続するのである。
【００９４】
こうすれば、コンデンサー６８の出力段Ａ側に保持された電荷は、接地電位からの電荷によって中和され、基本的に接地電位と同電位となることが期待できる。この結果、コンデンサー６８に保持される電荷量は少なくなり、スイッチ８５がオン状態となってコンデンサー６８の出力段Ａと増幅回路６９の入力段Ｂとが接続されたとき、増幅回路に入力される出力信号の振幅電圧に対するこの保持された電荷量の影響は小さくなることが期待できる。従って、スイッチ８５をオンしたときから増幅回路は安定に動作するので、直ちに吐出検査を行うことが可能となる。
【００９５】
また、さらに本変形例において、スイッチ８５がオフ状態のときに、増幅回路６９の入力段Ｂの電位を、増幅回路６９の動作電圧に対する中間電位になるように制御することとしてもよい。この例を図９（ｂ）に示した。図示するように、スイッチ８６を設け、スイッチ８５がオフ状態（図に示した状態）となるとき、スイッチ８６をオン状態とすることによって、スイッチ８５と増幅回路６９との間の入力段Ｂの電位を、増幅回路６９の動作電圧に対する中間電位Ｖｍにするものである。
【００９６】
こうすれば、スイッチ８５がオン状態（スイッチ８６はオフ状態）となってコンデンサー６８の出力段Ａと増幅回路６９の入力段Ｂとが接続されたとき、増幅回路６９の入力段の電位は既にほぼ増幅回路の動作電圧の中間電位Ｖｍになっているので、出力信号の振幅電圧をプラス側マイナス側ともに正しく増幅することができる。従って、スイッチ８５をオンしたときから増幅回路は安定に動作するので、直ちに吐出検査を行うことが可能となる。
【００９７】
（第３変形例）
上記実施例では、図７の説明において、出力信号の振幅電圧に大きく影響するフラッシング駆動もしくは微振動駆動が行われた場合、これらの駆動が行われている期間、スイッチ８０を用いて出力信号が増幅回路に入力されないように遮断することとした。しかしながら、前述したように、電極間電圧には、プリンタ外部からの電界ノイズや、プリンタ内部からの電界ノイズなどに起因して、相当の範囲で電圧変化が生じることがある。このような場合、フラッシング駆動や微振動駆動が行われていなくても、出力信号の振幅電圧を大きく変化させてしまうことがある。特に、記録ヘッド３０から増幅回路６９までの物理的な距離が長い場合などでは、ノズルプレート３４に生じた電圧変化を増幅回路まで伝える伝達経路が必然的に長くなってしまう。このような場合、前述した外部からの電界ノイズなどのノイズがこの伝達経路に混入し易くなり、そのため出力信号を変化させてしまう確率が高くなる。
【００９８】
そこで、本変形例として、吐出検査が行われていないときに、フラッシング駆動や微振動駆動などの吐出駆動が行われない場合であっても、出力信号が増幅回路に入力されないようにすることとしてもよい。言い換えれば、吐出検査を行っている期間のみ出力信号を増幅回路に伝達するようにすればよい。こうすれば、吐出検査が行われていない期間に、伝達経路にノイズが混入しても出力信号が増幅回路に伝達されないので、増幅回路を安定な動作状態にする確率が高くなる。従って、吐出検査を正しく行う確率が高くなる。
【００９９】
具体的に本変形例では、各吐出検査の対象ノズルについて、吐出駆動が行われる２セグメントと、これに引き続いて吐出駆動が行われていない次の２セグメントとの合計４セグメントの吐出検査期間、制御信号ＳＷの出力をローレベルの出力にし、その他の期間は総てハイレベルの出力とする。こうするとによって、各ノズルの吐出検査期間のみ、出力信号が増幅回路に入力されるようにスイッチが制御される。従って、吐出検査が行われていない期間に、伝達経路にノイズが混入しても出力信号が増幅回路に伝達されないので、増幅回路を安定な動作状態にする確率が高くなる。
【０１００】
さらに、本変形例において、各吐出検査の対象ノズルについて、吐出検査のための圧電素子の駆動が行われている２セグメントの期間のみ、出力信号が増幅回路に入力されるようにスイッチを制御することとしてもよい。こうすれば、各ノズルの吐出検査期間であっても、圧電素子が駆動されていない２セグメントの期間に、前述したノイズによって出力信号の電圧が大きく変化する場合が生じても、出力信号を増幅回路に伝達しないので、その後の検査対象ノズルについての吐出検査に際して、増幅回路を安定して動作させることができる。なお、本変形例において、出力信号が増幅回路に入力される期間は、圧電素子が駆動される２セグメントの期間だけになるが、図４にて説明したように、吐出有無判定は、この期間における出力信号の振幅電圧つまりマイナス側の電圧値を用いて、閾値と比較して判定することから、このように２セグメントの期間のみ出力信号を正しく増幅した増幅出力信号が得られれば、正しく吐出有無判定を行うことができるのである。
【０１０１】
（第４変形例）
また、上記実施例および上記各変形例では、制御信号ＳＷの出力がハイレベルのときにスイッチをオフすることとしたが、本変形例では、制御信号ＳＷの出力がハイレベルのときに、逆にスイッチをオンすることとしてもよい。つまり、吐出検査期間にのみスイッチをオンして出力信号が増幅回路に入力されるようにするのである。具体的には、制御信号ＳＷの出力を、図７に示した出力状態を反転した出力とするのである。この場合、例えばスイッチが、図６の吹き出し部に示したアナログスイッチであれば、制御信号ＳＷが最初に入力するインバータを削除することで実現できる。
【０１０２】
こうすれば、吐出検査の期間や、圧電素子の駆動の期間のみを把握し、その期間制御信号ＳＷをハイレベルの出力とし、その他の期間は総て制御信号ＳＷをローレベルの出力とすればよいことになる。従って、吐出検査以外の期間や、上述したようにフラッシング駆動や微振動駆動のタイミングを判定する必要がない。この結果、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記録された処理プログラムから吐出検査期間や、吐出検査のための圧電素子の駆動期間のみを判定処理すればよく、処理負荷が軽減される。
【０１０３】
（その他の変形例）
上記実施形態では、記録ヘッド３０と電極部材７１との間に吐出検査用の電圧を印加する際、記録ヘッド３０側がプラス電位になるように印加したが、電極部材７１側がプラス電位になるように印加することとしてもよい。こうすれば、記録ヘッド３０付近に高い電圧を生成する回路を形成することが困難な構成を有するインクジェットプリンタのような場合など、記録ヘッド３０側に高い電圧を印加できない場合でも、測定端子間に吐出検査用の電圧を印加することができる。なお、この場合、インク滴が吐出したとき、出力信号の振幅電圧は逆に振れる。つまり、上記実施形態ではノズルからインク滴が吐出されると電圧がマイナスの方向に振れたが、この場合は、プラスの方向に出力信号の電圧が振れることになるため、増幅後の出力信号について、プラス側に閾値を設定して、吐出判定を行えばよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、圧電素子を駆動して、ノズルからインク滴を吐出させることとしたが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけてインクを加熱し、発生した気泡によりインクを加圧してインク滴を吐出させるものとしてもよい。こうすれば、圧電素子を用いないインクジェットプリンタにも、本発明のノズル検査装置を適用することができる。
【０１０５】
また、上記実施形態では、インクジェットプリンタによって印刷媒体にインク滴を吐出する吐出検査装置を、一つの実施形態として説明したが、本発明はこれに限るものではないことは勿論である。例えば、ガラス基板や樹脂基板に記録液を吐出して配線パターンの形成を行うインクジェット記録装置など、インクジェット方式を用いて記録液を吐出することによって、画像や図形、文字などを記録媒体に記録する装置でも同様に実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の一実施形態となるインクジェットプリンタの概略構造図。
【図２】本発明の一実施形態としての吐出検査装置の構成を説明するための模式図。
【図３】記録ヘッド内のインクに圧力を発生させる駆動方法を説明する説明図。
【図４】本発明の吐出検査における主な信号のタイミングチャート。
【図５】インクに圧力を発生させるための圧力発生機構の構成を示す模式図。
【図６】本発明の実施例となる吐出検査装置を示す模式図。
【図７】実施例における吐出検査処理に関する主な信号のタイミングチャート。
【図８】（ａ）（ｂ）とも、第１変形例となる吐出検査装置を示す模式図。
【図９】（ａ）（ｂ）とも、第２変形例となる吐出検査装置を示す模式図。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…インクジェットプリンタ、１１〜１４…インクカートリッジ、１７…フレーム、１８…クリーニングボックス、２０…キャリッジ、２１…ガイド、２５…印刷媒体、２６…駆動モータ、２８…プラテン、３０…記録ヘッド、３１…ドライバー基板、３２…圧電素子、３３…部材、３４…ノズルプレート、３５…ノズル列、３８…インク、３９…インク滴、４０…キャリッジモータ、４１…キャリッジベルト、４５…フレキシブル基板、５０…メイン基板、５０ａ…主制御回路、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、５４…フラッシュメモリ、５５…Ｉ／Ｆ、６０…サブ基板、６０ａ…副制御回路、６１…ＡＳＩＣ、６２…電圧発生回路、６４…抵抗、６５…結線部材、６６…結線部材、６８…コンデンサー、６９…増幅回路、７０…検査ボックス、７１…電極部材、７２…インク吸収体、８０〜８３，８５，８６…スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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