(57)【要約】【課題】ノズルの検査精度の向上を図る。【解決手段】印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とキャップ４１との間に電位差を付与し、キャップ４１に形成された４つの検査領域４２ａ〜４２ｄにそれぞれ互いに絶縁された配置された電極５２ａ〜５２ｄのうち隣接する２つの電極５２ａ，５２ｂに差動増幅回路５５ａを接続すると共に隣接する２つの電極５２ｃ，５２ｄに差動増幅回路５５ｂを接続し、差動増幅回路５５ａ，５５ｂの出力側に電圧検出回路５６ａ，５６ｂを接続する。ノズル検査を行なう際には、ノズル２３からインク滴がキャップ４１内に吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し、電極５２ａ〜５２ｄのうちインク滴が吐出された電極からの電圧信号とインク滴が吐出されなかった電極からの電圧信号とを差動をとって得られる電圧信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較することによりノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定する。【選択図】図４
2009226620.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吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、
前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された第１の電極と、該第１の電極とは別に配置され該第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極と、を有し、前記第１の電極からの電圧信号と前記第２の電極からの電圧信号とを入力すると共に該入力した二つの電圧信号の差動をとって差動信号を得る電圧信号検出手段と、
前記ノズルの検査が指示されたとき、前記液体受け手段に前記ノズルから液体が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記電圧信号検出手段により得られた差動信号に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段と、
を備えるノズル検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のノズル検査装置であって、
前記吐出ヘッドは、複数のノズル列が形成され、
前記液体受け手段は、前記複数のノズル列を複数のグループに区分けしてグループ毎に同一グループに属するノズルからの液体を受ける液体受けが形成され、
前記電圧信号検出手段は、前記複数の液体受けのそれぞれに電極が形成され、
前記状態判定手段は、前記複数の電極のうちの一つを前記第１の電極として用いて該第１の電極が形成された液体受けを液体を吐出する対象とすると共に前記複数の電極のうち他の一つを前記第２の電極として用いて該第２の電極が形成された液体受けを液体を吐出する対象としないよう前記吐出ヘッドを制御する手段である
ノズル検査装置。
【請求項３】
前記電圧信号検出手段は、前記複数の電極のうちの互いに隣接する電極を前記第１の電極と前記第２の電極として用いて該第１の電極からの電圧信号と該第２の電極からの電圧信号との差動をとる手段である請求項２記載のノズル検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載のノズル検査装置を備える液体吐出装置。
【請求項５】
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと該ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段とを備え前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に第１の電極が形成されると共に該第１の電極とは別に該第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極が形成された液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査方法であって、
（ａ）前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与し、
（ｂ）前記液体受け手段に前記ノズルから液体が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、
（ｃ）前記第１の電極からの電圧信号と前記第２の電極からの電圧信号とを入力し、
（ｄ）該入力した二つの電圧信号の差動をとると共に該差動をとって得られた差動信号に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する
ノズル検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置およびこれを備える液体吐出装置並びにノズル検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体吐出装置としては、インクを吐出するノズルが形成された印刷ヘッドを備えるインクジェットプリンタとして構成され、ノズルから正常にインクが吐出されているか否かを検査するノズル検査装置を搭載するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、印刷ヘッドに電圧印加回路を接続すると共に電圧検出回路を接続し印刷ヘッドのノズルから吐出されるインク滴を受けるインク受けをグランドに接地し、電圧印加回路により印刷ヘッドに電圧を印加した状態で印刷ヘッドからインク受けに向けて帯電したインク滴を吐出すると共に吐出されたインク滴がインク受けに着弾する際に生じる電圧変化を電圧検出回路により検出することにより、印刷ヘッドからインク滴が正常に吐出されたか否かを判定している。
【特許文献１】特開２００７−１５２８８８号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうしたノズル検査装置を搭載する液体吐出装置では、インク受けにインクが着弾する際に検出される信号は微弱であり、電極からの信号に含まれるノイズが大きくなると、検査精度が大きく低下してしまう。
【０００４】
本発明のノズル検査装置および液体吐出装置並びにノズル検査方法は、ノズルの検査精度をより向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のノズル検査装置および液体吐出装置並びにノズル検査方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のノズル検査装置は、
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、
前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、
前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された第１の電極と、該第１の電極とは別に配置され該第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極と、を有し、前記第１の電極からの電圧信号と前記第２の電極からの電圧信号とを入力すると共に該入力した二つの電圧信号の差動をとって差動信号を得る電圧信号検出手段と、
前記ノズルの検査が指示されたとき、前記液体受け手段に前記ノズルから液体が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記電圧信号検出手段により得られた差動信号に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のノズル検査装置では、吐出ヘッドと液体受け手段との間に電位差を付与し、吐出ヘッドと液体受け手段の一方に第１の電極を形成すると共にこの第１の電極とは別に第１の電極と電気的に絶縁して第２の電極を形成し第１の電極からの電圧信号と第２の電極からの電圧信号とを入力すると共に入力した二つの電圧信号の差動をとって差動信号を得る電圧信号検出手段を設け、ノズルの検査が指示されたとき、液体受け手段にノズルから液体が吐出されるよう吐出ヘッドを制御しこの制御に伴って電圧信号検出手段により得られた差動信号に基づいてノズルの吐出状態を判定する。第２の電極からの電圧信号との差動により、第１の電極からの電圧信号に含まれるノイズを相殺することができるから、ノイズが相殺された電圧信号に基づいてノズルの吐出状態を判定することにより、ノズルの検査精度をより向上させることができる。
【０００８】
こうした本発明のノズル検査装置において、前記吐出ヘッドは、複数のノズル列が形成され、前記液体受け手段は、前記複数のノズル列を複数のグループに区分けしてグループ毎に同一グループに属するノズルからの液体を受ける液体受けが形成され、前記電圧信号検出手段は、前記複数の液体受けのそれぞれに電極が形成され、前記状態判定手段は、前記複数の電極のうちの一つを前記第１の電極として用いて該第１の電極が形成された液体受けを液体を吐出する対象とすると共に前記複数の電極のうち他の一つを前記第２の電極として用いて該第２の電極が形成された液体受けを液体を吐出する対象としないよう前記吐出ヘッドを制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明のノズル検査装置において、前記電圧信号検出手段は、前記複数の電極のうちの互いに隣接する電極を前記第１の電極と前記第２の電極として用いて該第１の電極からの電圧信号と該第２の電極からの電圧信号との差動をとる手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１の電極からの電圧信号に含まれるノイズを第２の電極からの電圧信号を用いてより確実に相殺することができる。
【０００９】
本発明の液体吐出装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明のノズル検査装置、即ち、基本的には、ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドを備える液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査装置であって、前記ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段と、前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与する電位差付与手段と、前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に形成された第１の電極と、該第１の電極とは別に配置され該第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極と、を有し、前記第１の電極からの電圧信号と前記第２の電極からの電圧信号とを入力すると共に該入力した二つの電圧信号の差動をとって差動信号を得る電圧信号検出手段と、前記ノズルの検査が指示されたとき、前記液体受け手段に前記ノズルから液体が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、該制御に伴って前記電圧信号検出手段により得られた差動信号に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する状態判定手段と、を備えるノズル検査装置を備える
ことを要旨とする。
【００１０】
この本発明の液体吐出装置では、上述した本発明のノズル検査装置を備えるから、本発明のノズル検査装置が奏する効果と同様の効果、例えば、ノズルの検査精度をより向上させることができる効果などを奏することができる。
【００１１】
こうした本発明の液体吐出装置において、前記液体受け手段は、前記複数のノズル列を複数のグループに分割してグループ毎に前記吐出ヘッドを封止すると共にグループ毎に該吐出ヘッド内の液体を吸引可能な手段を兼ねてなり、前記状態判定手段により前記ノズルの吐出異常と判定されたとき、該吐出異常と判定されたノズルが属するグループに対して前記吐出ヘッド内の液体を吸引してクリーニングするクリーニング実行手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、クリーニングで消費される液体の量を抑制することができる。
【００１２】
本発明のノズル検査方法は、
ノズルから液体を吐出する吐出ヘッドと該ノズルから吐出された液体を受ける液体受け手段とを備え前記吐出ヘッドと前記液体受け手段の一方に第１の電極が形成されると共に該第１の電極とは別に該第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極が形成された液体吐出装置における該ノズルの吐出状態を検査するノズル検査方法であって、
（ａ）前記吐出ヘッドと前記液体受け手段との間に電位差を付与し、
（ｂ）前記液体受け手段に前記ノズルから液体が吐出されるよう前記吐出ヘッドを制御し、
（ｃ）前記第１の電極からの電圧信号と前記第２の電極からの電圧信号とを入力し、
（ｄ）該入力した二つの電圧信号の差動をとると共に該差動をとって得られた差動信号に基づいて前記ノズルの吐出状態を判定する
ことを要旨とする。
【００１３】
この本発明のノズル検査方法によれば、吐出ヘッドと液体受け手段との間に電位差を付与し、液体受け手段にノズルから液体が吐出されるよう吐出ヘッドを制御し、吐出ヘッドと液体受け手段の一方に形成された第１の電極からの電圧信号とこの第１の電極とは別に第１の電極と電気的に絶縁された第２の電極からの電圧信号とを入力し、入力した二つの電圧信号の差動をとると共にこの差動をとって得られた差動信号に基づいてノズルの吐出状態を判定する。第２の電極からの電圧信号との差動により、第１の電極からの電圧信号に含まれるノイズを相殺することができるから、ノイズが相殺された電圧信号に基づいてノズルの吐出状態を判定することにより、ノズルの検査精度をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明を具現化した一実施形態について説明する。図１は本実施形態であるインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図、図２は印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図、図３はキャッピング装置４０の構成の概略を示す構成図であり、図４はノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図である。
【００１５】
本実施形態のインクジェットプリンタ２０は、図１に示すように、駆動モータ３３による紙送りローラ３５の駆動により記録紙Ｐを図中奥から手前に搬送する紙送り機構３１と、紙送り機構３１によりプラテン３８上に搬送された記録紙Ｐに印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうプリンタ機構２１と、プラテン３８の図中右端に形成され印刷ヘッド２４を封止すると共に必要に応じて印刷ヘッド２４内のインクを吸引してクリーニングを行なうキャッピング装置４０と、キャッピング装置４０をインク受けとして用いて印刷ヘッド２４からインク滴を吐出してインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するノズル検査を行なうノズル検査装置５０（図４参照）と、インクジェットプリンタ２０全体をコントロールするコントローラ７０とを備える。
【００１６】
プリンタ機構２１は、メカフレーム８０の右側に配置されたキャリッジモータ３４ａと、メカフレーム８０の左側に配置された従動ローラ３４ｂと、キャリッジモータ３４ａと従動ローラ３４ｂとに架設されたキャリッジベルト３２と、キャリッジモータ３４ａの駆動に伴ってキャリッジベルト３２によりガイド２８に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、このキャリッジ２２に搭載され溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有したイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ２６と、インクカートリッジ２６からインクの供給を受けてインク滴を吐出する印刷ヘッド２４とを備える。なお、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３６が配置されており、このリニア式エンコーダ３６によりキャリッジ２２のポジションが管理されている。
【００１７】
印刷ヘッド２４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）のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋが各色毎に複数個（本実施形態では、１８０個）ずつ１列に配置された４列のノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋが形成されたステンレス製のノズルプレート２７と、このノズルプレート２７と共にノズル２３に連通するインク室２９を形成するキャビティプレート２５と、インク室２９の上壁をなすセラミック製（例えばジルコニアセラミック製）の振動板４９と、この振動板４９の上面に貼り付けられた圧電素子４８（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛など）と、ヘッド駆動用基板３０上に形成され圧電素子４８に駆動信号を出力する駆動回路としてのマスク回路４７とを備え、マスク回路４７から圧電素子４８に電圧を印加して圧電素子４８でインク室２９の上壁を押し下げることによりインクを加圧してインク滴を吐出する。ここで、ノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋのすべてをノズル２３と総称し、ノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋのすべてをノズル列４３と総称する。以下、印刷ヘッド２４の駆動についてブラック（Ｋ）用のノズル２３Ｋを用いて説明する。
【００１８】
印刷ヘッド２４の駆動回路としてのマスク回路４７は、ヘッド駆動波形生成回路６０により生成された原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとを入力すると共に入力した原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとに基づいて駆動信号ＤＲＶｎを生成して圧電素子４８に出力する。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎや駆動信号ＤＲＶｎ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個のノズルにより構成したから、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。ヘッド駆動波形生成回路６０は、原信号ＯＤＲＶとして１画素分の区間内（キャリッジ２２が１画素の区間を横切る時間内）において第１のパルスＰ１と第２のパルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスを繰り返し単位とした信号をマスク回路４７に出力し、原信号ＯＤＲＶを入力したマスク回路４７は、別途入力した印刷信号ＰＲＴｎに基づいて原信号ＯＤＲＶに含まれる３つのパルスのうち不要なパルスをマスクすることにより必要なパルスのみを駆動信号ＤＲＶｎとしてノズル２３Ｋの圧電素子４８に出力する。このとき、駆動信号ＤＲＶｎとして第１パルスＰ１のみが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから１ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには小さいサイズのドット（小ドット）が形成され、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とが圧電素子４８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て記録紙Ｐには中サイズのドット（中ドット）が形成され、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４８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て記録紙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、インクジェットプリンタ２０では、一画素区間において吐出されるインクのショット数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できる。なお、ブラック（Ｋ）以外の他の色のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙやノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙについても上記ノズル２３Ｋやノズル列４３Ｋと同様である。
【００１９】
キャッピング装置４０は、図３に示すように、上部が開口され４列のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋをノズル列毎に個別に封止するための仕切壁４１ａ〜４１ｃが形成された略直方体のキャップ４１と、キャップ４１の仕切壁４１ａ〜４１ｃにより形成された４つの空間の底部にそれぞれ接続された伸縮性のチューブ４４ａ〜４４ｄと、チューブ４４ａ〜４４ｄの合流点に取り付けられた吸引ポンプ４５と、チューブ４４ａ〜４４ｄの各々に取り付けられ各チューブ４４ａ〜４４ｄの連通と遮断とを互いに独立して切り替え可能な切替バルブ４６ａ〜４６ｄと、キャップ４１の上面と印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７面）との当接とその解除とを行なうためにキャップ４１を昇降する昇降装置９０とを備える。このキャッピング装置４０は、ノズル２３内のインクの増粘（乾燥）を抑制するために、印刷休止中に印刷ヘッド２４をキャッピング装置４０に対向する位置（以下、この位置をホームポジションという）に移動させた状態でノズルプレート２７を封止したり、所定のタイミングでノズルプレート２７を封止した状態で図示しない大気開放バルブを閉成すると共に切替バルブ４６ａ〜４６ｄと吸引ポンプ４５とにより印刷ヘッド２４とキャップ４１とで形成される内部空間を負圧にしてノズル２３内のインクをノズル列毎に強制的に吸引するクリーニングを行なったりするのに用いられる。即ち、切替バルブ４６ａを開放すると共に切替バルブ４６ｂ〜４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動することによりノズル列４３Ｋのノズル２３Ｋ内のインクを吸引することができ、切替バルブ４６ｂを開放すると共に切替バルブ４６ａ，４６ｃ，４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動することによりノズル２３Ｃ内のインクを吸引することができ、切替バルブ４６ｃを開放すると共に切替バルブ４６ａ，４６ｂ，４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動することによりノズル列４３Ｍのノズル２３Ｍ内のインクを吸引することができ、切替バルブ４６ｄを開放すると共に切替バルブ４６ａ〜４６ｃを遮断して吸引ポンプ４５を駆動することによりノズル列４３Ｙのノズル２３Ｙ内のインクを吸引することができる。
【００２０】
ノズル検査装置５０は、図４に示すように、キャップ４１の仕切壁４１ａ〜４１ｃにより形成された４つの空間（以下、この空間を検査領域４２ａ〜４２ｄ（図３参照）と呼ぶ）にそれぞれ互いに絶縁した状態で電極５２ａ〜５２ｄを配置してノズルプレート２７のノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋのうち対応するノズル列のノズル２３から帯電したインク滴をキャップ４１内に吐出することによってインク滴がキャップ４１に着弾する際に対応する電極に生じる電圧変化を検出することによりノズル２３からインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するための装置として構成されており、キャップ４１の検査領域４２ａ〜４２ｄに配置された電極５２ａ〜５２ｄが並列接続された電圧印加回路５４と、電極５２ａ〜５２ｄのうちの２つの電極が入力側に接続された差動増幅回路５５ａ，５５ｂと、差動増幅回路５５ａ，５５ｂの出力側にそれぞれ接続された電圧検出回路５６ａ，５６ｂとを備える。印刷ヘッド２４のノズルプレート２７は、メカフレーム８０と共にグランドに接地されており、このノズルプレート２７と電圧印加回路５４からの電圧が印加されるキャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄとの間には電位差が生じる。
【００２１】
電圧印加回路５４は、インクジェットプリンタ２０の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を昇圧回路を介して数百ボルトや千数百ボルトの電圧に昇圧した高圧電源Ｖｅが抵抗Ｒ１とスイッチＳＷとを順に介してキャップ４１に配置された電極５２ａ〜５２ｄにそれぞれ並列接続されており、スイッチＳＷのオンオフにより電極５２ａ〜５２ｄと高圧電源Ｖｅとを接続したり電極５２ａ〜５２ｄから高圧電源Ｖｅを切り離してグランドに接地したりすることができる。
【００２２】
差動増幅回路５５ａ，５５ｂは、いずれも４つの電極５２ａ〜５２ｄのうち互いに隣接する２つの電極からの電圧信号を入力すると共に２つの電圧信号の差動をとって増幅する回路として構成されており、差動増幅回路５５ａには電極５２ａからの電圧信号と電極５２ｂからの電圧信号とが入力され、差動増幅回路５５ｂには電極５２ｃからの電圧信号と電極５２ｄからの電圧信号とが入力されている。なお、差動増幅回路５５ａ，５５ｂを設ける理由については後述する。
【００２３】
電圧検出回路５６ａ，５６ｂは、差動増幅回路５５ａ，５５ｂからの出力信号を検出するための回路として構成されており、入力した出力信号を積算すると共に積算して得られた信号をＡ／Ｄ変換してコントローラ７０に出力する。
【００２４】
コントローラ７０は、図１に示すように、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶した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、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７５と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７６と、図示しない入出力ポートとを備える。ＲＡＭ７４には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファ領域にユーザＰＣ１０からＩ／Ｆ７６を介して送られてきた印刷データが記憶される。コントローラ７０には、電圧検出回路５６ａ，５６ｂからの電圧信号Ｖｏｕｔ，リニア式エンコーダ３６からのキャリッジ２２のポジション信号などが図示しない入力ポートを介して入力され、ユーザＰＣ１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７６を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２４（マスク回路４７や圧電素子４８を含む）への制御信号やスイッチＳＷへの切替信号、ヘッド駆動波形生成回路６０への制御信号、駆動モータ３３への駆動信号、キャリッジモータ３４ａへの駆動信号，昇降装置９０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、ユーザＰＣ１０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７６を介して出力される。
【００２５】
次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ２０の動作、特に、ノズル２３の目詰まりを検査する動作について説明する。図５は、コントローラ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ページ毎、所定ページ数毎、所定パス毎などのタイミングとすることができる。
【００２６】
ノズル検査ルーチンが実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、まず、キャリッジモータ３４ａを駆動してキャリッジ２２をホームポジションに移動させる（ステップＳ１００）。これにより、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とキャッピング装置４０とは互いに向かい合う状態、即ちノズル列４３Ｋ，４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙがそれぞれ検査領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに向かい合う状態となる。そして、電圧印加回路５４のスイッチＳＷをＯＮしてキャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄに電圧を印加して電極５２ａ〜５２ｄとノズルプレート２７との間に電位差が生じている状態とし（ステップＳ１１０）、ノズル番号ｎを値１に初期化する（ステップＳ１２０）。
【００２７】
続いて、検査対象ノズル列の第ｎ番目のノズル２３から所定ショット数のインク滴が吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し（ステップＳ１３０）、その後に検査対象ノズル列がノズル列４３Ｋかノズル列４３Ｃかのいずれかのときには電圧検出回路５６ａからの電圧信号Ｖｏｕｔを入力し、検査対象ノズル列がノズル列４３Ｍかノズル列４３Ｙかのいずれかのときには電圧検出回路５６ｂからの電圧信号Ｖｏｕｔを入力し（ステップＳ１４０）、入力した出力信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較する（ステップＳ１５０）。前述したように、キャップ４１内の電極５２ａ〜５２ｄには電圧印加回路５４によって電圧が印加されて電極５２ａ〜５２ｄとノズルプレート２７との間には電位差が生じているから、ノズル２３からは帯電したインク滴が吐出される。この帯電したインク滴が検査領域４２ａ〜４２ｄのうちの一つに着弾すると、その検査領域に配置された電極に電圧変化が生じて出力信号波形として検出される。この検出される出力信号波形の振幅は、インク滴が吐出しなかったりインク滴が吐出されても通常よりも小さかったりしたときには、正常にインク滴が吐出された場合に比して小さくなる。したがって、これらを区別する閾値Ｖｒｅｆを設定して電圧信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較することにより、ノズル２３に目詰まりが生じているか否かを判定することができる。本実施形態では、出力信号波形の振幅は１ショット分のインク滴の吐出では微弱であるから、第１〜第３パルスＰ１〜Ｐ３のすべてを出力する操作を８回繰り返して行なうことにより、合計２４ショット分のインク滴を吐出するものとした。これにより、出力信号波形は２４ショット分のインク滴による積分値となるから、十分大きな出力信号波形を得ることができる。このように、検査領域４２ａ〜４２ｄのうちの一つにインク滴が着弾すると、検査領域に配置された電極に電圧変化が生じるから、本来この電極に生じる電圧変化のみを検出すれば足りるが、検出される電圧信号にノイズが含まれるから、ノイズの大きさによっては検査精度に悪影響を与える。ここで、電極５２ａ〜５２ｄは互いに絶縁されているから電極５２ａ〜５２ｄのうちインク滴が着弾しなかった電極の電圧信号にはノイズ成分のみが含まれていると考えることができる。したがって、電極５２ａ〜５２ｄのうちインク滴が吐出された電極に生じた電圧信号とインク滴が吐出されなかった電極に生じた電圧信号との差動をとることにより、ノイズ成分を打ち消すことができる。電極５２ａ〜５２ｄのうちインク滴が吐出される電極からの電圧信号とインク滴が吐出されない電極からの電圧信号とを入力して差動をとる差動増幅回路５５ａ，５５ｂを設けたのはこうした理由に基づいている。この差動増幅回路５５ａ，５５ｂを接続する２つの電極は４つの電極５２ａ〜５２ｄのうち互いに近い２つの電極の方が遠い２つの電極よりもノイズ成分が似通ったものとなるから、差動増幅回路５５ａには互いに隣接する電極５２ａと電極５２ｂとを接続し、差動増幅回路５５ｂには互いに隣接する電極５２ｃと電極５２ｄとを接続するものとした。なお、ノズル２３Ｋから電極５２ａにインク滴を吐出した際に差動増幅回路５５ａから出力される電圧信号とノズル２３Ｃから電極５２ｂにインク滴を吐出した際に差動増幅回路５５ａから出力される電圧信号は互いに符号が反対となり、ノズル２３Ｍから電極５２ｃにインク滴を吐出した際に差動増幅回路５５ｂから出力される電圧信号とノズル２３Ｙから電極５２ｄにインク滴を吐出した際に差動増幅回路５５ｂから出力される電圧信号は互いに符号が反対となるから、一方の信号を反転させる処理が行なわれる。図６に、ノズル２３Ｋの検査を実行する様子を示す。図示するように、差動増幅回路５５ａの出力信号はノイズ成分のない信号とすることができる。電圧信号Ｖｏｕｔが閾値Ｖｒｅｆ以上のときにはそのノズル２３は正常と判断して次の処理に進み、電圧信号Ｖｏｕｔが閾値Ｖｒｅｆ未満のときにはそのノズル２３には吐出異常が生じていると判断して異常ノズルとして登録する（ステップＳ１６０）。
【００２８】
そして、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ未満のときにはノズル番号ｎを値１だけインクリメントして（ステップＳ１８０）、同様に、次のノズル番号のノズル２３からインク滴を所定ショット数だけインク滴を吐出してノズル検査を行なう（ステップＳ１３０〜Ｓ１６０）。こうしてノズル検査をノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆとなるまで行なうと、全てのノズル列４３の全てのノズル２３に対してノズル検査が完了するまで（ステップＳ１９０）、検査対象ノズル列を次のノズル列に切り替えて（ステップＳ２００）、ステップＳ１２０に戻ってステップＳ１２０〜Ｓ１８０の処理を繰り返す。
【００２９】
ノズル検査が完了すると、異常ノズルとして登録されたノズルが存在するか否かを判定し（ステップＳ２１０）、異常ノズルが存在しないときには、正常と判断し、スイッチＳＷをオフして電圧印加回路５４をキャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄから切り離して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。一方、異常ノズルが存在するときには、カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以下のときには（ステップＳ２３０）、ノズルプレート２７内のインクを吸引するクリーニング処理を実行して（ステップＳ２４０）、カウンタＣを値１だけインクリメントし（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ１２０〜Ｓ２１０の処理（ノズル検査）を実行する。クリーニング処理は、具体的には、昇降装置９０を駆動してキャッピング装置４０によりノズルプレート２７を封止し、異常ノズルが存在するノズル列がノズル列４３Ｋのときには切替バルブ４６ａを開放すると共に切替バルブ４６ｂ〜４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動し、ノズル列４３Ｃのときには切替バルブ４６ｂを開放すると共に切替バルブ４６ａ，４６ｃ，４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動し、ノズル列４３Ｍのときには切替バルブ４６ｃを開放すると共に切替バルブ４６ａ，４６ｂ，４６ｄを遮断して吸引ポンプ４５を駆動し、ノズル列４３Ｙのときには切替バルブ４６ｄを開放すると共に切替バルブ４６ａ〜４６ｃを遮断して吸引ポンプ４５を駆動することにより行なわれる。これにより、異常が生じたノズルが属するノズル列だけを他のノズル列から独立してクリーニングすることができる。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、クリーニング処理の繰り返し回数の上限として設定されるものであり、例えば、２回などのように定められる。再度のノズル検査の結果、ステップＳ２１０で異常ノズルが存在しないと判定されると、電圧印加回路５４を電極５２から切り離して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ２１０で異常ノズルが存在すると判定され、ステップＳ２３０でカウンタＣが閾値Ｃｒｅｆを超えたと判定されると、クリーニング処理を繰り返したにも拘わらず異常が解消されないと判断して、図示しない操作パネルの表示部にエラー表示を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３０】
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。本実施形態の電極５２が形成されたキャッピング装置４０が「液体受け手段」に相当し、キャッピング装置４０に形成された電極５２ａ〜５２ｄに接続された電圧印加回路５４が「電位差付与手段」に相当し、電極５２ａ〜５２ｄのうちの２つにそれぞれ入力側が接続された差動増幅回路５５ａ，５５ｂと差動増幅回路５５ａ，５５ｂの出力側に接続された電圧検出回路５６ａ，５６ｂとが「電圧信号検出手段」に相当し、図５のノズル検査ルーチンを実行するコントローラ７０が「状態判定手段」に相当する。
【００３１】
以上詳述したインクジェットプリンタ２０によれば、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７をグランドに接地し、ノズルプレート２７のノズル２３から吐出されたインク滴を受けるインク受けとしてのキャップ４１の仕切壁４１ａ〜４１ｃにより形成された４つの空間にそれぞれ配置された電極５２ａ〜５２ｄを電圧印加回路５４に並列接続し、４つの電極５２ａ〜５２ｄのうち隣接する２つの電極５２ａ，５２ｂに差動増幅回路５５ａを接続すると共に隣接する２つの電極５２ｃ，５２ｄに差動増幅回路５５ｂを接続し、差動増幅回路５５ａ，５５ｂの出力側に電圧検出回路５６ａ，５６ｂを接続して、ノズル検査を行なう際にノズル２３からインク滴がキャップ４１内に吐出されるよう印刷ヘッド２４を制御し、電極５２ａ〜５２ｄのうちインク滴が吐出された電極からの電圧信号とインク滴が吐出されなかった電極からの電圧信号とを差動をとって得られる電圧信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較することによりノズル２３から正常にインク滴が吐出されたか否かを判定するから、ノイズの影響を相殺した電圧信号を得ることができ、ノズル検査の精度をより向上させることができる。しかも、差動増幅回路５５ａ（差動増幅回路５５ｂ）に接続する２つの電極をいずれも検査領域として機能するインク受けに配置された電極５２ａ，５２ｂ（電極５２ｃ，５２ｄ）としたから、回路の切替を伴うことなく電極５２ａ（電極５２ｃ）を配置したインク受けと電極５２ｂ（電極５２ｄ）を配置したインク受けの一方を検査領域として用いると共に他方をノイズ成分を打ち消すための電極として用いることができる。
【００３２】
本実施形態では、電圧印加回路５４をインク受け（キャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄ）に接続すると共に印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）をグランドに接地するものとしたが、電圧印加回路５４を印刷ヘッド２４に接続すると共にインク受けをグランドに接地するものとしてもよい。
【００３３】
本実施形態では、電圧検出回路５６をインク受け（キャッピング装置４０の電極５２ａ〜５２ｄ）に接続するものとしたが、電圧検出回路５６を印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）に接続するものとしてもよい。電圧検出回路５６を印刷ヘッド２４に接続する場合には、電極をノズルプレートに配置するものとすればよい。
【００３４】
本実施形態では、印刷ヘッド２４が一つのインクジェットプリンタ２０に適用するものとしたが、複数の印刷ヘッドを備えるタイプのインクジェットプリンタに適用するものとしてもよい。この場合、印刷ヘッド毎にインク受けを形成するものとしてもよいし、複数の印刷ヘッドが各々備える複数のノズルを複数のグループに区分けしてグループ毎にインク受けを形成するものとしてもよい。複数の印刷ヘッドの各々にインク受けを形成して各インク受けに電極を配置する場合、隣接するインク受けに配置した２つの電極に差動増幅器の入力側を接続するものとしてもよい。
【００３５】
本実施形態では、ノズル列毎に独立して検査領域４２ａ〜４２ｄを形成するものとしたが、これに限定されるものではなく、隣接する複数のノズル列を同一グループとしてグループ毎に検査領域を形成するものとしてもよいし、同一ノズル列の複数のノズルを異なるグループに区分けしてグループ毎に検査領域を形成するものとしてもよい。
【００３６】
本実施形態では、差動増幅回路５５ａ，５５ｂを電極５２ａ〜５２ｄのうち隣接する２つの電極に接続するものとしたが、これに限定されるものではなく、隣接しない２つの電極に接続するものとしてもよい。また、差動増幅回路に接続される２つの電極のうちノイズ成分のみを抽出するための電極をインク受け（キャッピング装置４０）や印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）とは異なる場所に配置するものとしても構わない。
【００３７】
本実施形態では、電極５２を配置したキャッピング装置４０をインク受けとして用いてこのキャッピング装置４０に印刷ヘッド２４のノズル２３からインク滴を吐出してノズル検査を行なうものとしたが、フラッシングを行なうためのフラッシング領域が形成されたインクジェットプリンタではこのフラッシング領域をインク受けとして用いてノズル検査を行なうものとしてもよい。また、ノズル検査を行なうための領域を別途形成するものとしても構わない。
【００３８】
本実施形態では、ノズル番号ｎが１番から順にすべてのノズル２３に対して吐出状態の検査を行なうものとしたが、検査する順番はこれに限定されるものではなく、如何なる順序で行なうものとしてもよい。また、すべてのノズル２３を検査するものに限られず、一部のノズル２３のみを検査するものとしても構わない。
【００３９】
本実施形態では、記録紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向に走査可能なキャリッジ２２に搭載した印刷ヘッド２４を用いるものとしたが、長手方向が記録紙Ｐの搬送方向に対して直交するようプリンタ本体に取り付けられたラインヘッドを用いるものとしてもよい。
【００４０】
本実施形態では、本発明の液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンタを示したが、本発明は液体を吐出するものであればこれに限定されるものではなく、例えばファクシミリ装置や複合機などのＯＡ機器のほか、カラーフィルタ等のデバイスを製造するための製造装置などに適用してもよい。
【００４１】
上述した実施形態では、本発明の流体吐出装置をインクジェットプリンタ２０に具体化した例を示したが、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流体吐出装置に具体化してもよいし、流体として吐出可能な固体を吐出する流体吐出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、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、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、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を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としてもよい。
【００４２】
本実施形態では、本発明をノズル検査装置５０を搭載する液体吐出装置の形態として説明したが、ノズル検査装置の形態とするものとしてもよいし、ノズル検査方法の形態とするものとしてもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、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勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態のインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図。
【図３】キャッピング装置４０の構成の概略を示す構成図。
【図４】ノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図。
【図５】ノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図６】ノズル２３Ｋを検査する様子を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ユーザＰＣ、２０  インクジェットプリンタ、２１  プリンタ機構、２２  キャリッジ、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ  ノズル、２４  印刷ヘッド、２５  キャビティプレート、２６  インクカートリッジ、２７  ノズルプレート、２８  ガイド、２９  インク室、３０  ヘッド駆動用基板、３１  紙送り機構、３２  キャリッジベルト、３３  駆動モータ、３４ａ  キャリッジモータ、３４ｂ  従動ローラ、３５  紙送りローラ、３６  リニア式エンコーダ、３８  プラテン、４０  キャッピング装置、４１  キャップ、４１ａ〜４１ｃ  仕切壁、４２ａ〜４２ｄ  検査領域、４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ  ノズル列、４７  マスク回路、４８  圧電素子、４９  振動板、５０  ノズル検査装置、５２ａ〜５２ｄ  電極、５４  電圧印加回路、５５ａ，５５ｂ  差動増幅回路、５６ａ，５６ｂ  電圧検出回路、６０  ヘッド駆動波形生成回路、７０  コントローラ、７２  ＣＰＵ、７３  ＲＯＭ、７４  ＲＡＭ、７５  フラッシュメモリ、７６  インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８０  メカフレーム、９０  昇降機構、ＳＷ  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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